[发明专利]光学单元、照明设备、显示器及光通信设备

说明书

本发明涉及光学单元、照明设备、显示器及光通信设备。一种光学单元，包括球透镜和光源。球透镜被配置为聚光并出射已聚的光。光源具有发光表面，并且被配置为向球透镜出射光。发光表面比球透镜的焦点位置更接近球透镜。

相关申请的交叉引证

本申请要求于2019年8月7日提交的日本专利申请号2019-145583的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及使用来自光源的光的光学单元、照明设备、显示器及光通信设备。

背景技术

已提出了各种方法以用于聚集来自诸如发光二极管(LED)的光源的表现出朗伯分布(Lambertian distribution)的光，以获得期望的光分布特性。例如，参考日本未审查专利申请公开号2014-011107和2014-149915。

发明内容

根据本公开的一实施例的光学单元包括球透镜和光源。球透镜被配置为聚光并出射已聚的光。光源具有发光表面，并且光源被配置为朝球透镜出射光。发光表面位于相比球透镜的焦点位置更接近球透镜的位置。

根据本公开的一实施例的照明设备包括球透镜和光源。球透镜被配置为聚光并出射已聚的光作为照明光。光源具有发光表面，并且光源被配置为朝球透镜出射光。发光表面位于相比球透镜的焦点位置更接近球透镜的位置。

根据本公开的一实施例的显示器包括：多个球透镜，被配置为聚光并出射已聚的光；以及多个光源，分别与多个球透镜相对应地设置。多个光源中的每个光源具有发光表面，并且光源被配置为朝多个球透镜中相对应的一个球透镜出射光。该发光表面位于比多个球透镜中相对应的一个球透镜的焦点位置更接近多个球透镜中相对应的一个球透镜的位置。

根据本公开的一实施例的光通信设备包括光发射器，该光发射器包括球透镜和光源。球透镜被配置为聚光并出射已聚的光。光源具有发光表面，并且光源被配置为朝球透镜出射光。发光表面位于相比球透镜的焦点位置更接近球透镜的位置。

附图说明

所包括的附图提供了对本公开的进一步理解，并且这些附图被并入本说明书且构成本说明书的部分。附图示出了实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是示出朗伯光分布的光源的光分布特性的示例的特性图。

图2是示出使用反射壁时的光源的光分布特性的示例的特性图。

图3是示出其中球透镜与朗伯光分布的光源组合在一起的根据本公开的一实施例的光学单元的光分布特性的示例的特性图。

图4是示出半宽度相对于出射光束的方位角的概述的说明图。

图5是示出根据比较例的光学单元的配置示例以及出射光束的轨迹的仿真结果的侧视图。

图6是示出根据一实施例的光学单元的配置示例以及出射光束的轨迹的仿真结果的侧视图。

图7是示出根据比较例的光学单元与根据一实施例的光学单元之间的光分布特性的比较的特性图。

图8是示出根据一实施例的光学单元中的阵列球透镜的示例的侧视图。

图9是示出根据一实施例的光学单元中的阵列球透镜的示例的透视图。

图10是示出根据一实施例的光学单元中的阵列球透镜的示例的平面图。

图11是示出根据一实施例的制造光学单元中的阵列球透镜的替代方法的示例的侧视图。

图12是示出限制光的百叶窗的示例的截面图。

图13是示出使用百叶窗的光学单元的光分布特性的示例的特性图。