JP2014194545A - 光学レンズ、光照射装置及びこれを有する照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指向角幅を低減してより照度面が形成できて、照度面の均一度を向上させることができる光学レンズを提供する。
【解決手段】光学レンズは、第１面１１０と、第１面と連結されて、第１面から上方方向に延びる第２面１２０と、第２面と連結されて、中心が第１面に向かって陥没して、中心と縁が曲面で連結されて、中心と第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に第１面と離隔配置される第３面１３０と、光軸Ｐと中心整列されて、第１面から光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対し二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は第１方向に突出して、複数の曲線部が連結される部分は光軸と対応されて第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部３００と、第１面から第２方向に延びて形成されて、突出部の下空間に突出部と近接配置される複数の支持部材１５０と、を含む。
【選択図】図３

Description

本実施形態は、光学レンズ、光照射装置及びこれを有する照明装置に関する。

近年、情報を映像で表示する表示装置の技術開発が活発に進められている。

代表的な表示装置である液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、液晶を含む表示基板及び表示基板で光を提供するバックライトアセンブリーを含んでも良い。

液晶表示装置は、バックライトユニットから発生した光を利用して映像を表示するため、液晶表示装置で高品質映像を実現するためにバックライトユニットは大変重要な役割を果たす。

バックライトユニットは、冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）のような線光源、発光ダイオードのような点光源、面形態で均一な光を発生させる面光源が用いられる。

従来、液晶表示装置は、冷陰極線管ランプを主に利用したが、最近発光ダイオードから発生した光を利用する液晶表示装置が広く用いられている。

発光ダイオードは、消費電力が低く、高輝度を有する長所を有する反面、輝度均一性が非常に低い短所を有する。

発光ダイオードから発生した光の輝度均一性を向上させるために、一般に発光ダイオード上には発光ダイオードから発生した光を拡散させる光拡散レンズ（ｌｉｇｈｔ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｌｅｎｓ）が配置される。

従来、光拡散レンズは、光拡散レンズの表面で屈折されて出射される光の角度（θ１）が発光ダイオードから発生して、光拡散レンズの内部を通過する光の角度（θ２）より大きくならなければ、光拡散レンズから出射された光が拡散して輝度均一性が向上することができなかった。

しかしながら、このように光拡散レンズから出射された光の角度（θ１）を光拡散レンズの内部を通過する光の角度（θ２）より大きくするためには、光拡散レンズの高さ及び体積が増加して、屈折を利用して光を拡散させるには限界があるという短所を有する。

本実施形態は、指向角幅を低減してより照度面が形成できて、照度面の均一度を向上させることができる光学レンズを提供する。

本実施形態に係る光学レンズは、第１面と、前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対し二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は、前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は前記光軸と対応されて前記第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部と、前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含む。

前記第１面は、前記突出部の外周面を含んでも良い。

前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されてもよい。

前記第２方向に前記第１面から延びる第４面と、前記第２面に向かって前記第４面から延びる第５面と、をさらに含んでも良い。

前記第１及び第４面と、前記第４及び第５面、並びに前記第２及び第５面は、レンズの周面で連結されてもよい。

前記第４面は、前記光軸に対し光学レンズの最外側面であってもよい。

前記突出部は、前記光軸に対し対称であってもよい。

前記突出部の断面は、前記光軸に対し対称であってもよい。

前記第２面と第３面は、周面の終端（ｅｄｇｅ）で連結されてもよい。

前記第２面は、曲線であってもよい。

前記第２面は、光軸に対し傾斜した状態で前記第１面から延びて形成されてもよい。

前記第１面と前記第２面で第１面に向かって延びる面の間の角度と、前記第２面と第３面がなす角度は、鋭角であってもよい。

前記複数の支持部材は、前記光軸に対し平行であってもよい。

前記突出部は、前記光軸で一定深さの凹部を含んでも良い。

前記突出部の中心軸と前記第３面の中心軸は、前記光軸に配置されてもよい。

前記第３面は、前記第３面の中心と終端（ｅｄｇｅ）を連結した凸状であってもよい。

前記複数の支持部材は、前記第１面の周面の終端（ｅｄｇｅ）と近接した位置に配置されてもよい。

本実施形態に係る光発散装置は、基板と、前記基板に配置される複数の発光素子と、前記複数の発光素子各々に対応するように配置される複数の光学レンズと、を含み、前記複数の光学レンズは、第１面と、前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対し二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は、前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は、前記光軸と対応して、前記第１方向の反対方向が、第２方向の曲線を形成する突出部と、前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含んでも良い。

前記第１面は、前記突出部の外周面を含んでも良い。

前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されてもよい。

前記第１面を介して入射されて前記第２面で反射された光は、前記第３面で屈折されて出射されて、前記第１面を介して入射されて前記第３面で反射された光は、前記第２面で屈折されて出射されて、前記第２面で屈折されて出射される光の延長線と前記第３面で屈折されて出射される光とがなす角度（θ）は、鋭角であってもよい。

前記角度（θ）は、２０度以内であってもよい。

前記突出部は、前記光軸に対し対称であってもよい。

さらに、前記突出部の断面は、前記光軸に対し対称であってもよい。

前記第２面で屈折されて出射される光と前記第３面で屈折されて出射される光の方向は、反対であってもよい。

前記突出部は、前記光軸で一定深さの凹部を含んでも良い。

前記突出部の中心軸と前記第３面の中心軸は、前記光軸に配置されてもよい。

前記第３面は、前記第３面の中心と終端（ｅｄｇｅ）を連結した凸状であってもよい。

前記複数の支持部材は、前記第１面の周面の終端（ｅｄｇｅ）と近接した位置に配置されてもよい。

本実施形態に係る照明装置は少なくとも一つ以上の光学シートと、少なくとも一つ以上の前記光学シートと近接された位置に配置される光発散装置と、を含み、前記光発散装置は、基板と、前記基板に配置される複数の発光素子と、前記複数の発光素子各々に対応するように配置される複数の光学レンズと、を含み、前記複数の光学レンズは、第１面と、前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対し二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は、前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は前記光軸と対応されて、前記第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部と、前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含んでも良い。

前記第１面は、前記突出部の外周面を含んでも良い。

前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されてもよい。

少なくとも一つ以上の前記光学シートは、複数の光学フィルムを含んでも良い。

前記複数の光学フィルムは、光酸フィルムを含んでも良い。

前記照明装置は、バックライトユニットであってもよい。

第３面で反射され第2面で屈折される光の経路と、第２面で反射され第３面で屈折される光の経路とを逆にして出射させることで、暗部を削除することができ、指向角の幅を減らすことになって、より広い照度面を形成することができる効果がある。
さらに、突出部を備え、光学レンズに入射された光の分布を調節する効果がある。

本実施形態に係る光学レンズの概略断面図。 本実施形態の光学レンズの一部断面図。 本実施形態の光学レンズの一部断面図。 本実施形態の光学レンズの一部断面図。 本実施形態の光学レンズに突出部が形成された断面図。 本実施形態の突出部が形成された光学レンズで光分布が変化されることを説明するための図面。 本実施形態の突出部が形成された光学レンズで光分布が変化されることを説明するための図面。 本実施形態により突出部が形成された光学レンズの光プロファイルを示した図面。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態の光学レンズに適用された突出部の形状を説明するための一部断面図。 本実施形態に係る光照射装置を示した概略断面図。 本実施形態に係る光照射装置の発光素子と光学レンズが組み立てられた一例を示した一部断面図。 本実施形態に係る照明装置を説明するための概念的な図面。

以下、添付図面を参照して本実施形態を以下のように説明する。

この過程において、図面に示された構成要素の大きさや形状などは、説明の明瞭性と便宜上誇張されるように示されることがある。また、本発明の構成及び作用を考慮して、特別に定義された用語は、使用者、運用者の意図、または慣例により変わることがある。このような用語に対する定義は、本明細書全般にわたった内容を基に本発明の技術的思想に符合する意味と概念と解釈されなければならない。

図１は、本実施形態に係る光学レンズの概略断面図である。

光学レンズ１００は、第１面１１０、第２面１２０、及び第３面１３０を含んでも良い。

つまり、前記光学レンズ１００は、光が入射される第１面１１０と、前記第１面１１０と連結されて、前記第１面１１０に入射された光を反射させる第２面１２０と、前記第２面１２０に連結されて中央部に行くほど狭く陥没して、前記第１面１１０に入射された光を反射させる第３面１３０と、を含み、前記第２面１２０で反射された光は、前記第３面１３０で屈折されて出射されて、前記第３面１３０で反射された光は、前記第２面１２０で屈折されて出射されてもよい。

前記第１面１１０には発光素子２００から発生した光が入射されてもよい。尚、図１の実施形態で、前記第１面１１０は平面であってもよい。

前記第２面１２０は、前記第１面１１０と連結されて、曲面または平面で形成されて、前記第２面１２０は、前記第１面１１０に対し傾斜するように形成されてもよい。前記第２面１２０では、前記第１面１１０に入射された光のうち大部分の光が出射されてもよい。

前記第２面１２０が、前記第１面１１０に対し傾斜するように形成されたのは、前記第１面１１０を介して入射された光の一部を前記第２面１２０から反射するようにして、光学レンズ１００の高さと体積を減少及び光学レンズ１００から出射された光の輝度均一性を向上させるためである。

前記第３面１３０は、第２面１２０に連結されて、前記第１面１１０と向き合うように形成されてもよい。

前記第３面１３０は、中央部に行くほど狭く陥没する形状で形成されて、第３面１３０は断面視で曲面で形成されてもよい。

この時、前記第３面１３０は、図１を参照すると、発光素子２００の光軸（Ｐ）に行くほど狭く陥没する形状で形成されて、前記第３面１３０は、断面視で曲面で形成されてもよい。

このため、前記第２面１２０で反射された光は、前記第３面１３０で屈折されて光学レンズ１００の外部に出射されて、‘Ｂ’経路に進み、前記第３面１３０で反射された光は、前記第２面１２０で屈折されて光学レンズ１００の外部に出射されて、‘Ａ’経路に進む。

ここで、‘Ａ’経路に進む光と‘Ｂ’経路に進む光は、互いに反対方向に進み、光量比が４：１〜１：４であってもよい。

尚、本実施形態は、‘Ａ’経路に進む光の延長線と‘Ｂ’経路に進む光が、互いに２０度以内の角（θ）を有することが好ましく、これは光学レンズの下部に反射面があるバックライトユニット（Ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ、ＢＬＵ）構造において、反射面を介してレンズ上部に光が進み暗部を無くすことができ、指向角の幅を減少させてより広い照度面を形成する。

ここで、前記‘Ａ’経路に進む光の延長線と‘Ｂ’経路に進む光が、互いに２０度を外れる場合、暗部が残存されて、光学特性が低下する。

また、本実施形態の光学レンズは、下部面（第１面）に入射された光が、上面（第３面）で反射して側面（第２面）に屈折して進む経路と、側面で反射して上面で屈折して進む経路を有するため、バックライトユニットに適用時照度面の均一度を向上させることができる。

参考として、図１及び図３の‘１５０’は、射出及び組み立てのための鍔である。鍔１５０は、前記第２方向に前記第１面１１０から延びる第４面１５１と、前記第２面１２０に向かって前記第４面１５１から延びる第５面１５２をさらに含んでも良い。

前記第１及び第４面１１０、１５１と、前記第４及び第５面１５１、１５２、並びに前記第２及び第５面１２０、１５２は、レンズの周面で連結されてもよい。

また、前記第４面１５１は、前記光軸（Ｐ）に対して光学レンズ１００の最外側面で備えられても良い。

図２ａ乃至図２ｃは、本実施形態の光学レンズの一部断面図で、図３は、本実施形態の光学レンズに突出部が形成された断面図である。

光学レンズの側面である第２面１２０は、図２ａのように凹状の曲面、図２ｃのように、凸状の曲面、図２ｂのように平面のうち一つであってもよい。

この時、図２ｂに示された通り、前記第２面１２０が平面の場合、前記第２面１２０は、第１面１１０に対し所定角度（θ’）だけ傾斜している。

尚、本実施形態の光学レンズは、第１面１１０に入射される光が光学レンズに分布することを制御できる突出部３００が前記第１面１１０に形成されている。

図３を参照すると、前記突出部３００は、前記第１面１１０に形成されて、光学レンズの第２面１２０で反射された光が、第３面１３０で屈折されて出射される光量と、前記第３面１３０で反射された光が前記第２面１２０で屈折されて出射される光量を調節することができるように、光学レンズに入射された光の分布を調節するものである。

従って、光学レンズで光分布を多様に調節するために、前記突出部３００の形状は多様にすることができる。
ここで、前記突出部３００は、前記第１面１１０から突出した形状であってもよい。

一実施形態よると、前記突出部３００は、図３に示された通り、中央が凹状に形成されてもよい。この時、前記第３面１３０の中心と前記突出部３００の中心との間の距離をＦとすると、突出部３００は次の式を満たすことができる。

ここで、Ｈは本実施形態に係る光学レンズ１００の高さである。

また、前記第３面１３０の中心の凹状の深さ（Ｈ−Ｆ）は、光学レンズ１００の射出のための工程環境により変わるが、突出部３００の中心と第３面１３０の中心が互いに触れ合ったり、この部分が孔で形成されることも可能である。

前記突出部３００は、前記第２及び第３面１２０、１３０に入射する発光素子２００の光の分布を制御するためのものであるため、発光素子２００の光の種類によって曲律が可変する。例えば、前記突出部３００の中央は、図３のように凹状に形成できるが、発光素子２００がＬＥＤとして備えられる場合、前記突出部３００の凹状の中央の深さは、次の式を満たすことができる。

この時、Ｄは鍔１５０（図１参照）を除いた第１面１１０の径である。

一方、前記突出部３００の厚さも、発光素子２００の種類によって変わるが、これは前記第１面１１０の曲律により決定可能である。また、図示しないが前記突出部３００の両終端は、前記発光素子２００が設置された位置に向かって延びて形成されて、支持部材として用いても良い。この場合、図８に示された通り別の支持部材１１１を備える必要はなく、突出部３００の両終端などが回路基板５００（図８参照）に接触して前記第１面１１０と発光素子２００を一定距離（Ｇ）離隔配置してもよい。

図４ａと図４ｂは、本実施形態の突出部３００が形成された光学レンズ１００で光分布が変化するのを説明するための図面であり、図５は、本実施形態により突出部３００が形成された光学レンズ１００の光プロファイルを示した図面であり、図６ａ乃至図６ｆは、本実施形態の光学レンズ１００に適用された突出部３００の形状を説明するための一部断面図である。

前述された通り、本実施形態の光学レンズ１００は、突出部３００が形成されていて、光学レンズ１００の内部に適切な光分布を維持できるため、光学レンズ１００から出射される光を制御することができる。

図４ａは、第１面１１０に突出部が形成されていない図面で、発光素子２００から出射された光は、第１面１１０を通過して光学レンズ１００で光軸（Ｐ）がピーク（Ｐｅａｋ）であるガウシアン（ｇａｕｓｓｉａｎ）光分布を示す。

この時、図４ｂに示された通り、前記第１面１１０に突出部３００を形成すると、前記発光素子２００から出射された光は、前記突出部３００により、前記光学レンズ１００で光軸（Ｐ）が凹状の光分布を示す。

このため、本実施形態の光学レンズ１００は、突出部３００の形状を変更することによって、入射された光に対し多様な光分布を有することができる。

例えば、図５のように、第２面１２０で反射された光が、前記第３面１３０で屈折されて出射されて、光学レンズ１００の上部を横切る‘Ｂ’の経路を有するようにして、前記第３面１３０で反射された光が、前記第２面１２０で屈折されて光学レンズ１００の側面方向に出射される‘Ａ’経路に行けるように、第１面１１０に形成された突出部３００は助けを与えることができる。

また、前記突出部３００は、‘Ａ’経路に進む光と‘Ｂ’経路に進む光の光量比が、４：１〜１：４になるように調節することができる。

つまり、前記突出部３００の形状を異ならせると、前記光学レンズ１００内部での光分布が異なり、４：１〜１：４の光量比の範囲を前記突出部３００の形状に調節することができる。

例えば、‘Ａ’経路に進む光と‘Ｂ’経路に進む光の光量比が４：１である場合の突出部３００の形状と前記光量比が１：４である突出部３００の形状は異なる。

したがって、前記突出部３００を介して入射された光は、前記第３面１３０で反射されて第２面１２０で屈折される光と前記第２面１２０で反射されて前記第３面１３０で屈折される光の光量比が４：１〜１：４であってもよい。

このように、本実施形態の光学レンズ１００に適用された突出部３００の形状を図６ａ乃至図６ｆを参照して説明すると、まず、第１面１１０から発光素子２００方向（光入射される方向（Ｅ）の反対方向）に突出した形状を有する突出部「３１０」（図６ａ）を構成することができ、前記第１面１１０から発光素子２００方向の反対方向（光入射方向（Ｅ））で突出した形状（すなわち、前記第１面１１０でぼこぼこした形状）を有する突出部「３１０」（図６ｂ）を構成することができる。

そして、図６ａの突出した形状の突出部「３１０」で、光入射方向に少なくとも一つの凹部が形成されることができて、図６ｃは、一つの凹部３１１ａが形成された突出部「３１１」を示し、この一つの凹部３１１ａの中心は光軸（Ｐ）と一致することができる。

また、図６ｄは、二つの凹部３１２ａ、３１２ｂが形成されている突出部「３１２」を示し、この二つの凹部３１２ａ、３１２ｂは、光軸（Ｐ）と一致しない。

さらに、前述された図６ａ乃至図６ｄの突出部３１０、３１１、３１２は、曲面で形成されているが、図６ｅ及び図６ｆは、第１面１１０から断面が三角形の突出部に突出部「３１３」と「３１５」を形成する。

つまり、図６ｅは、第１面１１０から断面が三角形の突出部が一つで、断面上で、第１直線３１３ａと第２直線３１３ｂの合からなり、第１直線３１３ａと第２直線３１３ｂが交差する三角形頂点３１３ｃは、光軸（Ｐ）と一致する。

そして、図６ｆは、第１面１１０から断面が三角形の二つの突出部３１５ａ、３１５ｂで突出部「３１５」を形成したものである。

一方、本実施形態の突出部は、光軸に対して対称にされた形状であってもよい。

図７は、本実施形態に係る光照射装置を示した概略断面図で、図８は、本実施形態に係る光照射装置の発光素子と光学レンズが組み立てられた一例を示した一部断面図である。

本実施形態に係る光照射装置は、光学レンズ１００、回路基板５００、及び発光素子２００を含んでも良い。

つまり、本実施形態に係る光照射装置は、回路基板５００と、前記回路基板５００に実装された複数の発光素子２００と、前記複数の発光素子２００各々に対応されて前記回路基板５００に組み立てられている光学レンズ１００と、を含んでも良い。

前記回路基板５００は、短辺より長辺が長い長方形プレート形状で形成されてもよく、前記発光素子２００には回路パターン（図示せず）が形成されて、回路パターンは、前記発光素子２００に駆動信号を伝達する。

そして、前記発光素子２００は、前記回路基板５００の回路パターンに電気的に連結されて回路パターンに認可された駆動信号によって光を発生させる。

前記発光素子２００から発生した光は３６０度方向で特定指向角でファジーは光プロファイルを有し、前記発光素子２００から発生した光は高輝度特性を有する反面輝度均一性は大きく落ちる光プロファイルを有する。

これと共に高輝度特性を有する反面輝度均一性が大きく減少される光プロファイルを有する発光素子２００の輝度均一性を改善するために各発光素子２００には光学レンズ１００が配置されてもよい。

前述された通り、前記光学レンズ１００は第１面１１０、第２面及び第３面を含んでも良い。

前記光学レンズ１００は、前記発光素子２００から発生された光をより効率的に拡散させるために、前記発光素子２００から発生した光の一部は、前記第１面１１０に入射されて前記第２面から前記第３面に反射して、前記第３面で屈折されて前記光学レンズ１００の外部に出射されて、前記発光素子２００から発生した光の一部は、前記第３面から前記第２面に反射されて、前記第２面で屈折されて前記光学レンズ１００の外部に出射されることができる。

このように光学レンズ１００を利用して、光の輝度均一性を大きく向上させられ、より少ない個数の発光素子２００を利用して、高輝度及び高い輝度均一性を有する光プロファイルを形成できるだけでなく消費電力をより減少させることができる。

尚、本実施形態では、前記光学レンズ１００が前記発光素子２００から所定間隔（ｄ）離隔されている。

一方、本実施形態の光照射装置は、回路基板５００に複数の発光素子２００が配列されて、複数の発光素子２００各々に光学レンズ１００が組み立てられている。

この時、図７のように、複数の発光素子「２０１」、「２０２」、「２０３」、「２０４」が、前記回路基板５００に配列されているが、複数の発光素子「２０１」、「２０２」、「２０３」、「２０４」各々は、発光輝度及び出射される光分布が同じであってもいいが、光照射装置の適用される装置で発光輝度及び出射される光分布を異ならせてもよい。

したがって、前記複数の発光素子「２０１」、「２０２」、「２０３」、「２０４」各々に組み立てられている光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」から出射される光の輝度及び出射される光分布が異なるように設計されて、前記複数の発光素子「２０１」、「２０２」、「２０３」、「２０４」各々に対応した前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」が互いに異なる経路に光を出射させるように設計されることができる。

ここで、前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」から出射される輝度及び出射される光分布が同じであってもよい。

そこで、前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」は、光学レンズの第３面１３０で反射されて第２面１２０で屈折される光と前記第２面１２０で反射されて前記第３面１３０で屈折される光の光量比は異なることもある。

この光量比は前述された通り、４:１〜１:４であってもよい。

さらに、前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」は、前記複数の発光素子２００各々に対応されて前記回路基板５００に組み立てられるが、図８のように、前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」にレッグ（ｌｅｇ）１１１を形成して、前記光学レンズ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」は、前記支持部材１１１を利用して前記回路基板５００に実装される。

図９は、本実施形態に係るバックライトユニットを説明するための概念図である。

図９に示された照明装置は、図７に示された光照射装置と実質的に同じ構成を有する。したがって、同じ構成に対する重複した説明は省略して、同じ構成に対しては同じ名称及び同じ参照符号を付与することにする。

図９を参照すると、照明装置は、光照射装置２５０、光学シート６００を含んでも良い。

前記光学シート６００は、バックライトユニットのような照明装置を構成する一般的な構成であるため、その説明は省略して、例えば、拡散フィルムを含む複数の光学フィルム６１０、６２０、６３０で構成されてもよい。

尚、前記光照射装置２５０の上部に前記光学シート６００が配置されてもよい。

さらに、本実施形態に係るバックライトユニットは、ボトムケース（図示せず）及び反射版（図示せず）を含んでも良い。
例えば、ボトムケースは、底板に反射版を配置して、反射版は光照射装置２５０の光学レンズ１００から出射された光を反射させる役割を果たす。

本実施形態は具体的な例に対してのみ詳細に説明されたが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは、当業者にとって明白であり、このような変形及び修正が、添付された特許請求範囲に属することは当然である。

１００ 光学レンズ
２００ 発光素子
２５０ 光照射装置
３００ 突出部
５００ 回路基板
６００ 光学シート
６１０、６２０、６３０ 光学フィルム

Claims (35)

1. 第１面と、
   前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、
   前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、
   前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対して二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は、前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は前記光軸と対応されて前記第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部と、
   前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含むことを特徴とする光学レンズ。
2. 前記第１面は、前記突出部の外周面を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
3. 前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
4. 前記第２方向に前記第１面から延びる第４面と、
   前記第２面に向かって前記第４面から延びる第５面と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
5. 前記第１及び第４面と、前記第４及び第５面、並びに前記第２及び第５面は、レンズの周面で連結されることを特徴とする請求項４に記載の光学レンズ。
6. 前記第４面は、前記光軸に対し光学レンズの最外側面であることを特徴とする請求項４に記載の光学レンズ。
7. 前記突出部は、前記光軸に対して対称であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
8. 前記突出部の断面は、前記光軸に対して対称であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
9. 前記第２面と第３面は、周面の終端（ｅｄｇｅ）で連結されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
10. 前記第２面は、曲線であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
11. 前記第２面は、
    光軸に対して傾斜した状態で前記第１面から延びて形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
12. 前記第１面と前記第２面で第１面に向かって延びる面の間の角度と、前記第２面と第３面がなす角度は、鋭角であることを特徴とする請求項１１に記載の光学レンズ。
13. 前記複数の支持部材は、前記光軸に対し平行であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
14. 前記突出部は、前記光軸で一定深さの凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
15. 前記突出部の中心軸と前記第３面の中心軸は、前記光軸に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
16. 前記第３面は、前記第３面の中心と終端（ｅｄｇｅ）を連結した直線に対して凹状であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
17. 前記複数の支持部材は、前記第１面の周面の終端（ｅｄｇｅ）と近接した位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
18. 基板と、
    前記基板に配置される複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子各々に対応するように配置される複数の光学レンズと、を含み、
    前記複数の光学レンズは、
    第１面と、
    前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、
    前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、
    前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対して二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は前記光軸と対応されて前記第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部と、
    前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含むことを特徴とする光発散装置。
19. 前記第１面は、前記突出部の外周面を含むことを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
20. 前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
21. 前記第１面を介して入射されて前記第２面で反射された光は、前記第３面で屈折されて出射されて、
    前記第１面を介して入射されて前記第３面で反射された光は、前記第２面で屈折されて出射されて、
    前記第２面で屈折されて出射される光の延長線と前記第３面で屈折されて出射される光とがなす角度（θ）は、鋭角であることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
22. 前記角度（θ）は、２０度以内であることを特徴とする請求項２１に記載の光発散装置。
23. 前記突出部は、前記光軸に対して対称であることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
24. 前記突出部の断面は、前記光軸に対して対称であることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
25. 前記第２面で屈折されて出射される光と前記第３面で屈折されて出射される光の方向は、反対であることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
26. 前記突出部は、前記光軸で一定深さの凹部を含むことを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
27. 前記突出部の中心軸と前記第３面の中心軸は、前記光軸に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
28. 前記第３面は、前記第３面の中心と終端（ｅｄｇｅ）を連結した直線に対して凹状であることを特徴とする請求項１８に記載の光発散装置。
29. 前記複数の支持部材は、前記第１面の周面の終端（ｅｄｇｅ）と近接した位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光発散装置。
30. 少なくとも一つ以上の光学シートと、
    少なくとも一つ以上の前記光学シートと近接された位置に配置される光発散装置と、を含み、
    前記光発散装置は、
    基板と、
    前記基板に配置される複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子各々に対応されるように配置される複数の光学レンズと、を含み、
    前記複数の光学レンズは、
    第１面と、
    前記第１面と連結されて、前記第１面から上方方向に延びる第２面と、
    前記第２面と連結されて、中心が前記第１面に向かって陥没して、前記中心と縁が曲面で連結されて、前記中心と前記第１面の中心を通過するように延びる直線である光軸方向に前記第１面と離隔配置される第３面と、
    前記光軸と中心整列されて、前記第１面から前記光軸に沿って形成された第１方向に突出形成されて、断面が光軸に対し二つの曲線部を形成して、各々の曲線部は、前記第１方向に突出して、前記複数の曲線部が連結される部分は前記光軸と対応されて前記第１方向の反対方向が第２方向の曲線を形成する突出部と、
    前記第１面から前記第１方向に延びて形成されて、前記突出部の下空間に前記突出部と近接配置される複数の支持部材と、を含むことを特徴とする照明装置。
31. 前記第１面は、前記突出部の外周面を含むことを特徴とする請求項３０に記載の照明装置。
32. 前記複数の支持部材は、前記第１面の周方向に配置されることを特徴とする請求項３０に記載の照明装置。
33. 少なくとも一つ以上の前記光学シートは、複数の光学フィルムを含むことを特徴とする請求項３０に記載の照明装置。
34. 前記複数の光学フィルムは、光酸フィルムを含むことを特徴とする請求項３３に記載の照明装置。
35. 前記照明装置は、バックライトユニット（ＢＬＵ）であることを特徴とする請求項３０に記載の照明装置。

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