JP4573264B2

JP4573264B2 - 導光レンズ

Info

Publication number: JP4573264B2
Application number: JP2004271745A
Authority: JP
Inventors: 晃子浅藤
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: JP2006084998A

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源からの光を受けて、所定位置に設けた発光部を発光させる導光レンズに関する。

オーディオ機器、映像機器、パーソナルコンピュータなどの電子機器（以下、単に電子機器と称す）には、電源のＯＮ／ＯＦＦ、装置の起動／停止状態、バッテリの残量警告などをユーザに知らせるためフロントパネルの所定位置に点灯表示部を設けたものがある。このような点灯表示部には導光レンズが広く採用されている。導光レンズは、例えば電子機器の内部に配置したＬＥＤ等の光源から光を受光し、この光をフロントパネルの所定位置まで導いて発光させる。

特許文献１は、上記導光レンズに関連した技術を開示している。特許文献１の導光レンズは、発光面と、この発光面よりも大きな断面積を有した受光部と、発光体（光源）に対面する位置で前記受光部に形成した凹面部とを含んでいる。上記発光面は光軸の傾きに応じ所定の曲面形状を有し、また、この導光レンズの外面は曲面に形成されている。この導光レンズは受光部で受光した光を発光面に効率よく伝えることができるように構成されている。

特開平６−２２２２１６号公報

上記特許文献１の導光レンズの受光部は所定タイプの光源から光を受光するように設計されている。しかしながら、光源には色々なタイプものがある。例えば光源の１つであるＬＥＤには、基板に実装された状態で使用される平坦型のＬＥＤ（以下、マウント実装型ＬＥＤと称す）や、豆電球型のＬＥＤ（以下、ディップ型ＬＥＤと称す）などがある。特許文献１の導光レンズの受光部は、ディップ型のＬＥＤに対応するように設計されておりマウント実装型ＬＥＤを光源とすることができない。

この特許文献１の導光レンズに代表されるように、従来の導光レンズは所定タイプの光源から受光することを前提にして受光部が設計されていた。よって、異なるタイプの光源を使用する場合には、その光源を使用できる導光レンズを新たに設計したり、その光源を使用できる既存の導光レンズに交換したりすることが必要となっていた。電子機器側で採用する光源のタイプの相違に対応して導光レンズをその都度に設計することは煩雑であり、コスト上昇の原因となる。また、電子機器側で採用する光源タイプの相違に対応できるように予め複数種類の導光レンズを準備することも考えられるが、この場合には予備部品の点数が増加するのでコストの上昇を招来する。また、組立を行う現場においては、電子機器によって組付けを行う導光レンズが異なるので作業が煩雑化するという問題が生じる。

そこで、本発明は前述した従来の課題を解決して、タイプの異なる光源からの光を受光できる導光レンズを提供することを目的とする。

上記目的は、光を受けて発光する発光部を有し、光源からの光を前記発光部へと導く導光レンズであって、底面部から上面部へ向かって立設し、前記発光部に接続する面部と、前記底面部から前記上面部へ向かって立設し、前記面部の両側部分に接続する側面部と、前記面部と対向する側で前記底面部と前記上面部と前記側面部とを接続し、前記底面部側から前記上面部側に向かって所定の角度で傾斜する傾斜面部と、前記面部と対向する側に形成され、前記傾斜面部および前記上面部側から前記底面部側の所定空間を切り欠く凹部と、を含み、前記凹部の輪郭は、前記底面部側に向かうに従って曲率が拡大する曲線形状であり、前記側面部と前記傾斜面部とが、互いに垂直となるように配置されており、前記底面部を第１の受光面とした場合には前記傾斜面部を第１の反射面として前記発光部へ光を導き、前記凹部を第２の受光面とした場合には前記側面部を第２の反射面として前記発光部へ光を導く導光レンズによって達成できる。

本発明によると、タイプの異なる光源に対応する複数の受光面（例えば、第１の受光面および第２の受光面）を含むので光源のタイプが相違しても１つの導光レンズで対応できる。したがって、従来の導光レンズを使用する場合と比較してコスト低減及び組付け効率の向上を図ることができる。さらに、傾斜面部（第１の反射面）と側面部（第２の反射面）とは、互いに垂直となるように配置されている構造とするのが好ましい。

また、前述した導光レンズを備えた電子機器はコスト低減及び組付け効率の向上を図ることができる。

本発明の導光レンズはタイプの異なる前記光源に対応する複数の受光面を備えるので、光源のタイプが相違しても光を受光できる。よって、この導光レンズを使用するとコストの低減及び組付け効率の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る実施例の導光レンズについて説明する。図１は、実施例の導光レンズを採用している電子機器となるオーディオ装置のフロントパネルを示した図である。図１（Ａ）はフロントパネル１の正面図、同（Ｂ）は底面図、同（Ｃ）は背面図である。フロントパネル１の前面にはディスク挿入口２、スイッチ３等と共に、点灯表示用の開口４が形成されている。この開口４の背面側に導光レンズ１０が配設されている。導光レンズ１０はレンズ固定部材５を介してフロントパネル１の背面に固定されている。

図２は、レンズ固定部材５にセットされた状態での導光レンズ１０を示した図である。図２（Ａ）は正面図、同（Ｂ）は左側面図、同（Ｃ）は底面図、同（Ｄ）は背面図である。図２（Ｄ）は、図１（Ｃ）で示すレンズ固定部材５及び導光レンズ１０の部分を拡大した図に相当する。なお、導光レンズ１０はポリスチレン、アクリルなどの透明樹脂により形成されている。導光レンズ１０はレンズ固定部材５によって一定姿勢に保持されてフロントパネル１の背面に固定される。導光レンズ１０は前端部に光を集光して発光する発光部１１が形成されており、この発光部１１がレンズ固定部材５の反対側に突出している。

レンズ固定部材５がフロントパネル１の背面に溶着等で固定されることで、発光部１１がフロントパネル１の開口４内にセットされる。レンズ固定部材５は、導光レンズ１０と別体で形成して組付けを行って図２で示す形態としもよい。またレンズ固定部材５は導光レンズ１０と一体に製作してもよい。このように作製した場合には、部品点数を削減でき、また組付け作業の効率化を図ることができる。

次に、図３を参照して導光レンズ１０の形状について説明する。図３は導光レンズ１０を拡大して示す斜視図である。なお、説明の理解を容易とするため、図３では仮想的に互いに直行するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定して説明に利用する。導光レンズ１０の大略形状は、直方体の一面を傾斜面１２に変更した外形である。そして、導光レンズ１０は傾斜面１２及び上面１３側から底面１６側までの所定空間を切り欠く凹部１４を設けた構造となっている。傾斜面１２と対向する面１５の背面側には前述した発光部１１が形成されている。

上記傾斜面１２は底面１６に対して角度θ傾斜している。この角度θは例えば４５°とすることができる。また、凹部１４は、導光レンズ１０の幅Ｗ（Ｙ方向での厚み）の中心線Ｃに関して左右対称となるように形成されている。ＸＹ面内における凹部１４の輪郭は２次曲線に近似する曲線となっている。また、凹部１４の内壁１４ＷＡはＺ方向において下方（底面１６側）に向うに従って曲率が拡大するように形成されている。すなわち、内壁１４ＷＡはＺ方向で下方に向うに従って広がるような傾斜面として形成されている。また、両側面１７、１８は上記中心線Ｃに関して左右対称となるように対向しており、それぞれの側面１７，１８は底面１６に対して垂直に立ち上がっている。また、上記傾斜面１２は両側面１７、１８のそれぞれに対して垂直に設定することが望ましい。

上記構成の導光レンズ１０はタイプの異なる光源に対応する複数の受光面を備えた構造となるので、光源を限定することなく光を受光して発光部１１を発光させることができる。具体的には底面１６が第１の光を受光する第１の受光面となり、傾斜面１２が第１の反射面となって発光部１１を発光させる。また、凹部１４の内壁１４ＷＡが第２の光を受光する第２の受光面となり、両側面１７、１８が第２の反射面となって発光部１１を発光させる。

なお、凹部１４の内壁１４ＷＡは、前述したように下方に向けて拡大する傾斜面に形成したことで光源からの光を効率良く取り込むことができる。また、凹部１４の形状は適宜に変更することができる。例えば図３では上面１３を比較的大きく切り欠いた（切欠領域を大きくした）構造例を示しているが、凹部１４の形状を変更して上面１３の切欠領域を小さく形成してもよい。このように形成すると第１の反射面となる傾斜面１２の面積を相対的に増加できるので、第１の光で発光部１１を発光させたときの輝度を向上させることができる。

さらに、図を参照して異なる光源からの光を受光する導光レンズ１０について説明する。図４は、導光レンズ１０の下方に配置したマウント実装型ＬＥＤ２０からの光（第１の光）Ｌ１を受けるときの様子を示す図である。図５は、導光レンズ１０の凹部１４に臨むように配置したディップ型ＬＥＤ２１から光（第２の光）Ｌ２を受けるときの様子を示す図である。

図４で示すように、第１の受光面となる底面１６にマウント実装型ＬＥＤ２０から入射した光Ｌ１は、傾斜面１２を第１の反射面として反射して発光部１１に誘導される。よって、マウント実装型ＬＥＤ２０による光Ｌ１を導いて発光部１１を発光させることができる。なお、前述したように両側面１７，１８に対して傾斜面１２を垂直に設定しておくと、側面１７，１８による光Ｌ１の反射を抑制できるので傾斜面１２で効率良く光Ｌ１を反射して発光部１１に導くことができる。

また、図５で示すように、第２の受光面となる凹部１４の壁面１４ＷＡにディップ型ＬＥＤ２１から入射した光Ｌ２の一部は直進して発光部１１に入るが、光Ｌ２の多くは両側面１７，１８を第２の反射面として反射して発光部１１に誘導される。よって、ディップ型ＬＥＤ２１による光Ｌ２を導いて発光部１１を発光させることができる。

以上説明したように導光レンズ１０は、受光部となる部分にタイプの異なる光源に対応する複数の受光面を含んでいる。よって、光源のタイプが相違しても導光レンズ１０を交換することなく対応できる。したがって、電子機器に導光レンズ１０を採用すれば光源のタイプが異なる場合でも交換等の必要がないので、従来の導光レンズを使用する場合と比較してコスト低減及び組付け効率の向上を図ることができる。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

実施例の導光レンズを採用している電子機器となるオーディオ装置のフロントパネルを示した図である。レンズ固定部材にセットされた状態での導光レンズを示した図である。導光レンズを拡大して示す斜視図である。導光レンズの下方に配置したマウント実装型ＬＥＤからの光を受けるときの様子を示す図である。導光レンズの凹部に臨むように配置したディップ型ＬＥＤから光を受けるときの様子を示す図である。

符号の説明

１０導光レンズ
１１発光部
１２傾斜面（第１の反射面）
１３上面
１４凹部
１４ＷＡ凹部の内壁（第２の受光面）
１６底面（第１の受光面）
１７、１８側面（第２の反射面）

Claims

光を受けて発光する発光部を有し、光源からの光を前記発光部へと導く導光レンズであって、
底面部から上面部へ向かって立設し、前記発光部に接続する面部と、
前記底面部から前記上面部へ向かって立設し、前記面部の両側部分に接続する側面部と、
前記面部と対向する側で前記底面部と前記上面部と前記側面部とを接続し、前記底面部側から前記上面部側に向かって所定の角度で傾斜する傾斜面部と、
前記面部と対向する側に形成され、前記傾斜面部および前記上面部側から前記底面部側の所定空間を切り欠く凹部と、を含み、
前記凹部の輪郭は、前記底面部側に向かうに従って曲率が拡大する曲線形状であり、
前記側面部と前記傾斜面部とは、互いに垂直となるように配置されており、
前記底面部を第１の受光面とした場合には前記傾斜面部を第１の反射面として前記発光部へ光を導き、
前記凹部を第２の受光面とした場合には前記側面部を第２の反射面として前記発光部へ光を導くことを特徴とする導光レンズ。
請求項１記載の導光レンズを備えたことを特徴とする電子機器。