JP6835922B2 - 位置決め検出機能を有する一体成型光束制御器 - Google Patents

Description

本発明は、光束制御器に関し、特に肉眼で位置決めを検出できる一体成型光束制御器に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、面発光光源であり、異なる製造メーカー、プロセス方式、パワーの大きさにつれて、光線強度の分布角度は何れも異なる。従って、各光束制御器にとって、その組み立て位置及び離型後の縮放曲率が設計される目標に一致するかどうかは、完成品の歩留まりを決める。日本特許公報第５３９６６０６号に記載の大面積照明装置と同様に、全体の明度は複数のＬＥＤ光源より光束制御器を組み合わせて構成され、各光源間の互いの光度の補償協力にかなり依頼して、光積木のとおり、一つの光源が正確な位置で光束を形成できないと、全体のランプ由来を取り外し替え切りはかなり手間がかかる。これに対して、上記特許公報には、ＬＥＤ基板におけるマルチスロットに対応して、密封前に位置決め確認を行うために用いられる、光束制御器の下方に位置するマルチポッドを設計する。

特許第５３９６６０６号公報

しかしながら、光束制御器（レンズ）の材質は離型成型樹脂であることが多く、液体樹脂を金型に注ぐ過程において、内部バブルを形成して光束制御の効果に影響を及ぼすことを避けるように、一定の高温を維持する必要がある。続いてのアニールプロセスは一層、形状が固体化するポイントであり、上記マルチポッドは、このプロセスで歪みが発生しやすく、常に凸部が大き過ぎたり歪んだりして所定のＬＥＤ基板上に置くことができない。離型歪みによる淘汰率を解決するために、寸法が略小さい凸部金型を設計し、上記位置決めポッドと光源基板とのスロットが許容値が存在することは一般的であるが、このように、光束制御器と光源基板との間に位置決め誤差がかなりあるようにする。最後の光束制御効果について、全体のランプストリップが密封して拡散板に通電させた後こそ、組み立て時に出荷のランプストリップが光束設計の規範に一致するかどうかが分かることができない。

もし、組み立て時にレンズ位置決め確認を行い、レンズ曲率の完整性を随時に検出できる位置決め検出手段があれば、ランプの歩留まりを大幅に向上させ、後方の客様に依頼に足りる品質を提供することができる。

本発明は、肉眼で見える一体成型光束制御器上に設けられる全反射部によって、光源基板における位置決めパターンが標準模様に達したことを確認することにより、製品の歩留まりの検出を完成することを主な目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、包含：光源基板２０における光源２１０に向かって当該光源２１０少なくとも一半光量の光線を収集するための入光面１１０と、少なくとも８０％以上の当該光線を出射させるための出光面１２０と、当該光源基板における位置決め図層２３０に向かうための底面１４０と、当該出光面１２０の外縁に位置して、当該底面と夾角αを成す少なくとも一つの全反射部１３１を有する位置決め視野面１３０とを含む光束制御器１０を提供する。ヒト目３０で上方から当該位置決め視野面１３０を眺める時、当該位置決め図層２３０の全部又は一部が見えない。当該光束制御器１０は全て同一な材質であり、且つ当該全反射部１３１と当該底面との夾角αは、全反射臨界角以上に設計され、当該光束制御器１０材質の出射雰囲気に対する比屈折率と関連する。

図２は、本発明の光路の模式図であり、当該位置決め図層２３０が一部の周りの雰囲気光２３０１を反射して当該ヒト目視野３０に屈折する一方、一部の周りの雰囲気光２３１１を当該全反射部１３１に反射して反射され、一回の屈折（又は複数回の反射を介した後に屈折する）を経て当該ヒト目３０視野の外に至る。それで、当該位置決め図層２３０における全反射パターン２３１は、上記ヒト目３０によって見られなく、消失するようであり、それにより当該光束制御元件１０は、設計される位置に放置される。上記周り雰囲気光は、室内光源又は自然光源から取られて、別途ポリッシュ又は検出機台を必要としない。

図３は、本発明に配合される下方位置決め図層２３０の上面模式図であり、ヒト目で図３の位置から下方を直視する場合に、全反射パターン２３１が当該全反射部１３１によって全反射として別箇に出射され、消失するように見える。設計時、当該出光面１２０の外縁に沿って三つ又は三つ以上の当該全反射部１３１、又は連続的な全反射部１３１を設けしたり対応する当該位置決め図層２３０、２３１を設けしたりしてもよい。直視でこれらの全反射パターン２３１が何れも消失状態になると、当該光束制御器が当該下方光源２１０の中心位置にあることを表す。従来技術のように組み立て時にスロットを挿入する動作によって確認を行うものではなく、本発明の位置決め検出方法は、組み立て工場内又は出荷後でも肉眼で検出し、製品の営業端の歩留まりを向上させ返品を低減することができる。

当該出光面１２０は、曲率が徐々に変化する第１の区域１２１を有し、周辺の当該底面１４０からの高さが高い。本発明とマッチングする当該光源基板２０に、同様に当該底面１４０に向かう第１の検出図層が設けられる。当該第１の検出図層上には、当該第１の区域１２１の曲率分布に対応するいくつかのパターン隙間（２２１と２２２の間）が分布される。ヒト目で３０当該第１の区域１２１を直視する時、当該第１の区域は、当該第１の検出図層に対して凹レンズのように、当該第１の検出図層におけるパターン隙間をはっきり見えないまでに縮小させ、組立者が当該第１の区域を認識する曲率標準とする。同様に、当該出光面１２０は、周辺の当該底面１４０からの高さが低い曲率が徐々に変化する第２の区域１２２を有する。本発明とマッチングする当該光源基板２０上に、同様に当該底面１４０に向かう第２の検出図層が設けられる。当該第２の検出図層上に、当該二區１２２の曲率分布と対応するいくつかのパターン隙間（２２２と２２３の間）が分布される。ヒト目で３０当該第２の区域１２２を直視する時、当該第２の区域は当該第２の検出図層に対して凸レンズのように、元々肉眼ではっきり見えない当該第２の検出図層上におけるパターン隙間が拡大することにより、当該第２の区域１２２の曲率が設計標準に一致するかどうかを確認する。

は本発明の第１の実施例の光束制御器のマッチングする下方光源基板構造の断面模式図である。 は本発明の第１の実施例の全反射路線の模式図である。 は本発明の第２の実施例における位置決め図層を見下ろす視覚的効果である。 は本発明の第３の実施例の光路模式図である。 は本発明の第３の実施例におけるいくつかの検出図層を見下ろす視覚的効果である。

本発明第１の実施例の光束制御器のマッチングする下方光源基板の構造の模式図である「図１」を参照する。当該一体成型される光束制御器１０の外型は、光源基板２０を置くための下方空間１２を形成し、当該光源基板２０を置いた後に滑り出しにくい凸部を有してもよく、接続線のような当該光源基板２０の突出する部材を収容するための凹み部を有してもよい。当該光源基板２０は、システム回路基板、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）、メタルコアプリント回路基板（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＭＣＰＣＢ）、セラミック基板（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＤＣＰ）等々の硬質基材からなる。上方に、当該光束制御器の入光面１１０に向かう光源２１０と位置決め又は検出曲率に必要な少なくとも一つの図層２３０、２１１、２２２、２２３とが設けられる。これらの図層は、マスク現象、スクリーンプリント、熱転写、サンドブラスチング、エッチング又は電気メッキで当該基板にしてもよく、ドルリングでマッチングするパターンを打ってもよい。乃至、金線（導線）マスクの製作時、併せてこれらの図層２３０、２１１、２２２、２２３を無作用導線として必要なパターンを完成してもよい。又は、別途、これらの図層２３０、２１１、２２２、２２３を表示するパターンカードを印刷し、且つ位置決めに役立つように、当該下方空間１２の寸法を組み合わせてこれらのカードの外型を製作する。本発明が組み合わせ時に雰囲気光でパターンを完全に確認できるが、その視認性を向上させるように、蛍光又は金属反射色ブロックでこれらの図層２３０、２１１、２２２、２２３を製作する。

本発明の第２の実施例の光束制御器のマッチングする下方位置決め図層２３０の模式図である「図３」を参照する。当該位置決め図層２３０は、前後左右の位置決め様子を表示するための、当該出光面の外縁の少なくとも三つの部位（下図）に設けられてもよく、当該出光面の外縁に沿って連続的に配置されてもよい（上図）。当該位置決め図層２３０は、一部視認でき一部視認できないパターン２３１（全反射後）に設計してもよく、例えば同心円又は目盛付きパターンのような視認（全反射後）のパターンに設計してもよい。このように対照的に設けると、組立者が目視で当該光束制御器１０の偏心する程度を了解し、当該光源基板２０との相対的位置を前後左右へ微小に調節した後に密封してもよい。

本発明の第３の実施例の光束制御器のマッチングする下方検出図層２２１、２２２、２２３の光路模式図である「図４」を参照する。上記従来の技術に言及される大角度散乱光束制御器のように、中心曲率は組み合わせ後の均一な照度に対してかなり重要であるが、現行の組み立て手段は依頼可能な曲率検出組み立て工程がない。本発明による発明モデルを利用すると、更に当該光束制御器１０の離型後の出光面１２０における曲率を検出できる。当該出光面１２０は、第１の区域１２１と、第２の区域１２２とを有し、当該第１の区域１２１は、当該第１の検出図層（２２１から２２２までの間）に対して凹レンズのようであり、当該第２の区域１２２は、当該第２の検出図層（２２２から２２３までの間）に対して凸レンズのようである。図４に示されるように、２２１１から２２２１までの間にある光路は、縮小される当該第１の検出図層（２２１０から２２２０までの間）を表すので、上方から見下ろすと、当該第１の検出図層に元々存在する隙間は、消失するように見える（図５）。逆に、光路２２２１から２２２３までの間は、拡大される当該第２の検出図層（２２２０から２２３０までの間）を表すので、上方から見下ろすと当該第２の検出図層に元々見えない隙間は、はっきりとするように見える（図５）。組立者は、先ず上記位置決め図層２３０を見て、全ての全反射パターン２３１が何れも見えないことを確認し、続いて、当該第１の検出図層２２１の隙間がはっきり見えないことと当該第２の検出図層２２３の隙間がはっきり見えることによって、当該光束制御器の出光面１２０の曲率が設計標準に一致していることを確認でき、クライアントまでこそ発現されランプストリップ全体を返品するほどのことはない。

最後に、組立者は、両面テープ、ゴム状粘着剤、液体粘着剤、クリップ又はネジで当該光束制御器１０と当該光源基板２０との相対的位置を固定することができる。本発明は、組立者に位置決め及び曲率の検出を行うことを提供するだけでなく、後続の部品の組み合わせ中乃至出貨後に、当該組み立てパターンを持続的で随時に検出し、組み立て間違うことを避けるように製品の歩留まりを確実に向上させることができる。

本発明は、非ヒト目で検出することもでき、上記光束制御器１０は、当該光源基板２０との組み遮光カバーと、自動走査光源又は大角度均一光源と、当該光源付近にある光度センサーとを含む立てを完成した後に、検出台に順に送り込む。当該位置決め図層２３０中に、当該全反射パターン２３１以外、高反射率材質で作製されたり当該全反射パターンは高吸収率材質で作製されたりする。そうすると、当該光束制御器１０が正確な位置に組み立てられない時、一部の高反射率の当該位置決め図層２３０は、当該全反射部１３１によって遮断され、当該自動走査光源を反射できない。この場合に、当該光度センサーの検出値が低いので、当該光束制御器１０と当該光源基板２０の組み立て品が不合格であることを不合格を測定し、不合格な組み立て品を取り除き当該検出台を離れることができる。上記高反射材質は、特殊な光反応材質に変更することもできるが、当該光度センサーは、当該特殊な光線に対して光度を選択的に測量するフィルター又は格子を装着してもよい。

以上に記載したのは、本発明の好ましい実施例だけであるが、これで本発明の実施する範囲を限定するものではない。従って、本発明の特許請求の範囲及び発明の明細書の内容に基づいてなされる簡単な当量変化と修飾は、何れも依然として本発明の含む範囲内に属する。

本発明は、簡単なプロセスで視認位置決め機能を有する光束制御器を作製し、光源基板の既存の表面図層によって、組み立てプロセスとコストを簡素化すると同時に、組み立てと同期な位置決めと曲率検出手段を提供し、製品の歩留まりを向上させ、美しさと省エネルギー炭素低減の環境にやさしい概念を両立させ、発明特許請求の要件に一致するので、法律に基づいて特許請求を提出する。

１０ 一体成型光束制御器
２０ 光源基板
３０ ヒト目
１２ 一体成型光束制御器の下方収容空間
１１０ 入光面
１２０ 出光面
１３０ 位置決め視野面
１４０ 底面
１２１ 第１の区域
１２２ 第１の区域
１３１ 全反射部
２１０ 光源
２２１ 第１の検出図層
２２２ 第１の検出図層と第２の検出図層との間のパターン
２２３ 第２の検出図層
２３０ 位置決め図層
２３１ 全反射パターン
２２１１ 第１の検出図層が周囲の雰囲気光をヒト目に反射する路線
２２２１ 第１又は第２の検出図層が周囲の雰囲気光をその他のところに反射する路線
２２３１ 第２の検出図層が周囲の雰囲気光をその他のところに反射する路線
２２１０ 第１の検出図層の第１の区域による屈折後の成像
２２２０ 第１の区域及び第２の区域による屈折後の成像
２２３０ 第２の検出図層の第２の区域による屈折後の成像
２３０１ 位置決め図層が周囲の雰囲気光をヒト目に反射する路線
２３１１ 位置決め図層が周囲の雰囲気光をヒト目に反射する路線

Claims (10)

1. 光源基板に向かって当該光源基板における半分以上の光量の光線ための入光面と、
   少なくとも８０％の当該光線を出射するための出光面と、
   当該光源基板における位置決め図層に向かうための底面と、
   当該出光面の外縁に配置され、当該底面と夾角αを成す少なくとも一つの全反射部を有する位置決め視野面とを含み、
   全ての部材は、同一な光透過材質で構成され、ヒト目で当該位置決め視野面を見る場合に、当該夾角αによって当該位置決め図層の一部が見えなくなる光束制御器。
2. 当該光束制御器の外型は、キャビティを構成し、且つ当該キャビティは、当該光源基板の寸法とほぼ同じであり、当該光源基板を収容するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
3. 当該キャビティに向かって、且つ凸部の上下両面の傾斜度が異なり、当該光源基板を入れた後に、当該光源基板は当該キャビティから滑り出すほどのことはない少なくとも一つの凸部を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の光束制御器。
4. 当該全反射部と当該底面との夾角αは、当該光束制御器の出射雰囲気に対する比屈折率に関係することを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
5. これらの全反射部は、当該出光面外縁に均一に分布されたり対称的に分布されたりすることを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
6. 当該出光面と当該全反射部との接続箇所は、当該底面と夾角βを成し、且つβがα以上であることを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
7. 当該出光面は、曲率が徐々に変化する第１の区域を有し、周辺が当該底面からの高さが高く、当該底面はさらに当該光源基板における第１の検出図層に向かうために用いられ、且つ当該第１の検出図層に、当該第１の区域の曲率分布に対応するいくつかのパターン隙間が分布され、ヒト目で当該第１の区域を見る時、当該第１の区域の高さが当該底面の高さより高いので、これらのパターン隙間が見えなくなることを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
8. 当該出光面に曲率が徐々に変化する第２の区域を有し、周辺の当該底面からの高さが低く、当該底面はさらに当該光源基板上における第２の検出図層に向かうために用いられ、且つ当該第２の区域の曲率分布に対応するいくつかのパターン隙間が分布され、ヒト目で当該第２の区域を見る時、当該第２の区域の高さが当該底面の高さより低いので、これらのパターン隙間がはっきり見えることを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
9. ネジを入れて当該光束制御器を当該光源基板上にロックするための少なくとも一つの貫通孔を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。
10. 当該光源基板における貫通孔からネジを導入し、当該光源基板を当該光束制御器にロックするための少なくとも一つの雌ネジを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の光束制御器。

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