透镜及透镜的制造方法技术

本发明专利技术提供一种透镜，其可以在配光图案的形成中有效地利用光源发光部的形状，且设计自由度高。为了确定投影透镜的入射面的形状，首先定义第1发光点(S1)、第2发光点(S2)以及第1投影点(r1)。然后，计算入射点(Pi)上的假想入射面(SF1)的入射点法线矢量(ni)，以使得从第1发光点(S1)发出的光向假想入射面SF1上的入射点(Pi)入射，并向第1投影点(r1)投影，使从第2发光点(S2)发出的光向入射点(Pi)入射，并向相对于第1投影点(r1)位于规定方向上的第2投影点(r2)投影。投影透镜的入射面形成为，使用在多个入射点(Pi)上计算出的入射点法线矢量(ni)定义的形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别地，涉及一种具有利用某种设计方法确定的形状的入射面的。
技术介绍
近年，随着LED (Light Emitting Diode)等半导体发光元件的开发进展，其用途不断扩大。这种半导体发光元件通常具有平面状的发光部。在这里，为了得到可以有效地利用这种光源的发光部的形状而形成期望的配光图案的透镜，提出了下述透镜设计方法通过在入射面以及出射面上分别定义彼此依赖的多个跨越点，从而确定入射面以及出射面各自的形状(例如，参照专利文献1)。另一方面，提出了首先确定入射面形状，然后确定出射面形状的技术(例如，参照专利文献2)。专利文献1 美国专利申请公开第2005/0086032号说明书专利文献2 日本特开平3-174109号公报
技术实现思路
在上述的专利文献1所记载的技术中，将入射面形状和出射面形状同时进行确定。但是，难以考虑例如空间及设计而确定出射面的形状等，在透镜设计中，从实现高设计自由度的角度出发，存在改善的余地。因此，本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种透镜，其可以在配光图案的形成中有效地利用光源的发光部的形状，且设计自由度高。为了解决上述课题，本专利技术的一种方式的透镜的制造方法，具有下述工序对第1 发光点Si、第2发光点S2、以及第1投影点rl进行定义，为了使从第1发光点Sl发出的光分别向假想入射面上的多个入射点Pi入射，并向第1投影点rl投影，使从第2发光点S2 发出的光分别向多个入射点Pi入射，并向相对于第1投影点rl位于规定方向上的第2投影点r2投影，而计算多个入射点Pi各自上的假想入射面的法线方向ni的工序；使用在多个入射点Pi上计算出的法线方向ni，对假想入射面的形状进行定义的工序；以及将入射面形成为所定义的假想入射面的形状的工序。根据本方式，可以首先确定透镜的入射面的形状。因此，可以考虑例如空间或设计，然后确定出射面的形状等，在透镜设计中，可以实现高设计自由度。也可以在将从第1发光点Sl发出并分别向所述多个入射点Pi入射的光射出的、 假想出射面上的多个第1出射点Pol处，以使得射出的光向第1投影点rl投影的方式分别计算所述假想出射面的法线方向nol，使得将从第2发光点S2发出并分别向所述多个入射点Pi入射的光射出的、所述假想出射面上的多个第2出射点Po2各自处的所述假想出射面的法线方向no2，平行于作为光入射源的入射点Pi与多个第2出射点Po2通用的第1出射点Pol的法线方向nol，计算所述多个入射点Pi各自处的所述假想入射面的法线方向ni。原本，即使作为光入射源的入射点Pi通用，在使从不同的2个发光点发出的光通过透镜而射出的2个出射点上，透镜表面的法线方向也可能不同。但是，如本方式所示，通过将2个出射点上的透镜表面的法线方向视为相同，从而可以不确定出射面的形状而首先确定入射面的形状。也可以通过反复下述执行工序，从而对所述多个入射点Pi各自的位置进行定义 定义应计算法线方向ni的某个入射点Pi的位置，在包含该入射点Pi且具有针对该入射点 Pi计算出的法线方向ni的平面上，针对应计算法线方向ni的下一个入射点Pi的位置进行定义。因此，入射面的形状也可以被简单地确定。也可以将第1发光点Sl以及第2发光点S2定义为，位于光源的发光面上的同一端缘上，第1投影点rl定义为，位于应形成的投影像的明暗截止线上，所述多个入射点Pi各自处的所述假想入射面的法线方向ni计算为，使得从第2发光点S2发出的光分别向所述多个入射点Pi入射，并向位于从第1投影点rl沿所述明暗截止线延伸的方向上的第2投影点r2投影。根据本方式，可以简单地制造出能够以发光面的端缘的投影像形成明暗截止线的透镜。本专利技术的其他方式是一种透镜。该透镜具有入射面，该入射面形成为下述假想入射面的形状，该假想入射面是这样定义的定义第1发光点Si、第2发光点S2、以及第1投影点rl，以使从第1发光点Sl发出的光分别向假想入射面上的多个入射点Pi入射，而向第1投影点rl投影，使从第2发光点S2发出的光分别向所述多个入射点Pi入射，而向相对于第1投影点rl位于规定方向上的第2投影点r2投影的方式，计算所述多个入射点Pi 各自的所述假想入射面的法线方向ni，使用在所述多个入射点Pi处计算出的法线方向ni 而定义假想入射面的形状。根据本方式，由于可以首先确定透镜的入射面的形状，所以可以以高设计自由度设计透镜。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种能够在配光图案的形成中有效地利用光源的发光部的形状且设计自由度高的透镜。附图说明图1是表示搭载有本实施方式所涉及的投影透镜的车辆用灯具的结构的斜视图。图2是车辆用灯具的铅垂剖面图。图3是表示由本实施方式所涉及的车辆用灯具形成的近光用配光图案PL的图。图4是用于说明第1发光点Sl以及第2发光点S2的定义方法的图。图5是用于说明第1投影点rl以及第2投影点r2的定义方法的图。图6是用于说明入射点法线矢量ni的计算方法的图。图7是表示入射点法线矢量ni的图。图8 (a)是通过示出在某个入射点Pi处使入射点法线矢量ni ( Φ，θ )的φ或者 θ变化时，从第2发光点S2发出的光到达屏幕的点的轨迹，从而表现等Φ线以及等θ线的分布的图。(b)是通过示出在某另一个入射点Pi处使入射点法线矢量ι (Φ，θ)的φ 或者θ变化时，从第2发光点S2发出的光到达屏幕的点的轨迹，从而表现等Φ线以及等 θ线的分布的图。图9是用于说明多个入射点Pi的定义方法的图。图10 (a)、(b)、(c)是形成为所定义的假想入射面SFl的形状的投影透镜的一个例子的俯视图、右侧视图以及斜视图。图11是表示使用本实施方式所涉及的投影透镜实际形成的HZ用配光图案PL2的形状的图。具体实施例方式下面，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式(以下称为实施方式)。图1是表示搭载有本实施方式所涉及的投影透镜14的车辆用灯具10的结构的斜视图。车辆用灯具10具有光源单元12、投影透镜14、以及反射镜单元16。投影透镜14由将第1透镜部14a以及第2透镜部14b —体地形成。图2是包含该第1透镜部1 的剖面的车辆用灯具10的铅垂剖面图。光源单元12具有半导体发光元件20、基板22、以及散热器M。半导体发光元件 20是包含LED (Light Emitting Diode)的光源，具有形成为矩形的发光面。在本实施方式中，将发光面的长边的长度设为短边的大约4倍的长度。此外，当然半导体发光元件20的发光面的形状并不限于该形状。例如半导体发光元件20可以具有形成为正方形的发光面， 另外，也可以将形成为正方形的发光面各自所具有的独立发光元件排成一列或多列而单元化。半导体发光元件20配置为，使发光面的长边为水平，另外，使发光面朝向灯具前方的斜下方。在本实施方式中，光源单元12配置为半导体发光元件20的主光轴，即发光面的垂线从灯具前方向下方倾斜45度。此外，当然光源单元12的倾斜角度并不限于此。半导体发光元件20经由安装基板(未图示)安装在作为印刷电路基板的基板22 的表面上。在基板22的背面安装散热器24。散热器M通过对由半导体发光元件20发出的热量进行回收而散热，由此将半导体发光元件20冷却。反射镜单元16配置在半导体发光元件20的下方。反射镜单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：八木隆之，
申请(专利权)人：株式会社小糸制作所，
类型：发明
国别省市：