光学元件及光学系统装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种制作容易且无浪费地将光导向前方的光学元件及使用该光学元件的光学系统装置。具有使基准平面形状(1)旋转而得到的旋转体或使基准平面形状(1)平行移动而得到的平行移动体的至少一部分的光学元件(10)中，基准平面形状(1)包括：用于使来自规定位置(9)的光入射的入射部(2)；将通过入射部(2)被直接照射的光反射的出射部(3)；以及将由出射部(3)反射的光向出射部(3)反射的第一反射部(4)。此外，基准平面形状(1)也可以具有将通过入射部(2)被直接照射的光向出射部(3)反射的第二反射部。光学系统装置将光源配置在规定位置(9)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学元件及光学系统装置
本专利技术涉及一种光学元件及使用该光学元件的光学系统装置。
技术介绍
近年来，使用LED作为照明用光源。与此对应，无浪费地将光导向前方的光学系统装置的开发也在推进。例如，提出了一种具有折射透镜部和多个反射体部的光学装置(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-281402
技术实现思路
但是，前述的光学装置中，凹凸结构多，结构复杂，制作困难。因此，本专利技术的目的在于提供一种制作容易且无浪费地将光导向前方的光学元件及使用该光学元件的光学系统装置。本专利技术的光学元件，其具有使基准平面形状旋转而得到的旋转体或使基准平面形状平行移动而得到的平行移动体的至少一部分，上述光学元件的特征在于：上述基准平面形状包括：用于使来自规定位置的光入射的入射部；将通过上述入射部被直接照射的光反射的出射部；以及将由上述出射部反射的光向上述出射部反射的第一反射部。在这种情况下，上述入射部优选是以上述规定位置为中心的圆弧。此外，在这种情况下，上述出射部优选是以上述规定位置为焦点的抛物线。此外，上述第一反射部为以使上述出射部处的折射方向成为连接上述规定位置和上述出射部的最短直线的方向的方式将光反射的形状。此外，上述第一反射部也能够为以使上述出射部处的折射方向成为在规定的聚光位置进行聚光的方向的方式将光反射的形状。此外，上述第一反射部优选为使通过上述入射部且由上述出射部反射的光全反射的形状，上述第一反射部也能够是利用金属反射的反射部。此外，上述基准平面形状也可以具有使通过上述入射部被直接照射的光向上述出射部反射的第二反射部。此外，上述第二反射部能够为以使上述出射部处的折射方向成为连接上述规定位置和上述出射部的最短直线的方向的方式将光反射的形状。此外，上述第二反射部也能够为以使上述出射部处的折射方向成为在规定的聚光位置进行聚光的方向的方式将光反射的形状。此外，上述第二反射部优选为使通过上述入射部的光全反射的形状，上述第二反射部也能够是利用金属反射的反射部。此外，上述基准平面形状在上述第一反射部与上述第二反射部之间具有连接部，在由该连接部形成的面的至少一部分具有用于将该光学元件固定于任意场所的接合部。此外，也可以在由上述入射部形成的面和由上述出射部形成的面中的任一方或两方形成有防反射膜。此外，本专利技术的光学系统装置具备上述的本专利技术的光学元件和配置在上述规定位置的光源。在这种情况下，上述光源也可以埋设在上述入射部中。此外，在上述入射部为以上述规定位置为中心的圆弧的情况下，该圆弧的半径优选为上述光源的最大半径的4倍以上。此外，也可以在上述光源的与上述光学元件相向的一侧配置有镜子。在这种情况下，优选的是，该镜子呈使从上述光源入射的光沿着入射方向反射的球面形状。专利技术效果本专利技术是在光学元件中凹凸较少的结构，因此通过注塑成形等就能够容易地制作。附图说明图1是表示本专利技术的光学元件涉及的基准平面形状的图。图2是表示本专利技术的光学元件(旋转体)的立体图。图3是表示本专利技术的光学元件(旋转体)的(a)侧视图及(b)俯视图。图4是表示本专利技术的光学元件(平行移动体)的立体图。图5是表示本专利技术的另一光学元件(平行移动体)的立体图。图6是表示本专利技术的光学元件(平行移动体)的(a)侧视图及(b)俯视图。图7是表示本专利技术的另一光学元件涉及的基准平面形状的图。图8是用于说明本专利技术的聚光型光学系统装置的侧视图。图9用于说明本专利技术的光学系统装置的侧视图。图10是用于说明本专利技术的另一光学系统装置的侧视图。图11是表示本专利技术的另一光学元件涉及的基准平面形状的图。图12是表示本专利技术的另一光学元件(旋转体)的(a)侧视图及(b)俯视图。图13是表示本专利技术的另一光学元件(平行移动体)的(a)侧视图及(b)俯视图。图14是表示本专利技术的聚光型光学元件涉及的基准平面形状的图。图15是表示本专利技术的光学系统装置的照度分布的图。图16是表示本专利技术的另一光学系统装置的照度分布的图。图17是表示本专利技术的又一光学系统装置的照度分布的图。附图标记说明1基准平面形状1A基准平面形状2入射部3出射部4第一反射部5第二反射部6连接部8光源9规定位置10光学元件42第一反射部52第二反射部95聚光位置100光学系统装置100A光学系统装置200光学系统装置具体实施方式以下，对本专利技术的光学元件进行说明。本专利技术的光学元件10是使成为基准的平面形状(以下称为基准平面形状1，参照图1)旋转而得到的旋转体(参照图2、图3)或平行移动而得到的平行移动体(参照图4～图6)，用于控制入射的光。这里，该光学元件10只要具有基准平面形状1的旋转体或平行移动体的至少一部分即可。例如，在通过注塑成形来形成光学元件10的情况下，因需要作为树脂注入口的浇口而在完成品中产生截断浇口的切削面，即使有这样的切削面也包含在本专利技术的光学元件10中。该光学元件10的材质只要对于想要控制的光是透明的即可，可以是任意材质，例如能够使用透明的电介质。具体而言，玻璃等无机物或环烯烃聚合物(Cycloolefinpolymer)(COP)等树脂等是适合的。如图1所示，基准平面形状1包括：用于至少使来自规定位置9的光入射的入射部2、将通过入射部2被直接照射的光反射的出射部3、以及将由出射部反射的光向出射部反射的第一反射部4。另外，在图1中，为了便于说明，将规定位置9设为原点O，将相对于原点O的纸面右方向设为x轴、相对于原点O的上方向设为y轴、纵深方向设为z轴。入射部2只要能够使来自规定位置9的光入射即可，可以是任意形状，最好是尽可能不反射来自规定位置9的光的形状。因此，入射部2的形状优选以规定位置9为中心的圆弧。由此，来自规定位置9的光垂直地入射到入射部2，因此能够最大程度抑制反射。此外，在将入射部2设为圆弧的情况下，该圆弧的半径越大，配置在规定位置9的光源越能够近似为点光源，误差会越小，故优选。具体而言，圆弧的半径为配置在规定位置9的光源的最大半径(光源外形中距离规定位置9最远的位置的大小)的4倍以上，优选为10倍以上，更优选为100倍以上。此外，出射角较大的光的光路长度较短，因此误差较大。因此，也可以如图7所示那样，以光的出射角越大而接收该光的入射部2的圆弧越大的方式，使入射部2由半径不同的多个圆弧构成。出射部3是从规定位置9入射光学元件10的光最终进行出射的部分，形成为将通过入射部2被直接照射的光反射的形状。该出射部3的形状只要满足上述条件即可，可以是任意形状，例如在入射部2是以规定位置9为中心的圆弧的情况下，能够设为以规定位置9为焦点的抛物线。由此，具有如下优点：从规定位置9入射的光全部直行通过入射部2之后，在出射部3全部沿着x轴方向反射，因此容易进行光路计算。另外，为了控制出射的全部的光的方向，出射部3优选使通过入射部2被直接照射的光全反射的形状。第一反射部4只要是将从出射部3被反射的光向出射部3反射的形状即可，可以是任意形状，优选如下形状：可形成进行反射的光在出射部3会沿着规定方向折射的角度。例如，第一反射部4能够采用如下形状：以使出射部3处的折射方向成为连接规定位置9和出射部3的最短直线(图1中的直线OF)的方向即y轴方向的方式将光反射。此外，如图2所示，第一反射部4还能够采用如下形状：以使出射部3处的折射方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件，其具有使基准平面形状旋转而得到的旋转体或使基准平面形状平行移动而得到的平行移动体的至少一部分，所述光学元件的特征在于：所述基准平面形状包括：用于使来自规定位置的光入射的入射部；将通过所述入射部被直接照射的光反射的出射部；以及将由所述出射部反射的光向所述出射部反射的第一反射部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.11 JP 2017-094935;2017.12.14 JP 2017-239911.一种光学元件，其具有使基准平面形状旋转而得到的旋转体或使基准平面形状平行移动而得到的平行移动体的至少一部分，所述光学元件的特征在于：所述基准平面形状包括：用于使来自规定位置的光入射的入射部；将通过所述入射部被直接照射的光反射的出射部；以及将由所述出射部反射的光向所述出射部反射的第一反射部。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述入射部是以所述规定位置为中心的圆弧。3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于：所述出射部是以所述规定位置为焦点的抛物线。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其特征在于：所述第一反射部为以使所述出射部处的折射方向成为连接所述规定位置和所述出射部的最短直线的方向的方式将光反射的形状。5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其特征在于：所述第一反射部为以使所述出射部处的折射方向成为在规定的聚光位置进行聚光的方向的方式将光反射的形状。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学元件，其特征在于：所述第一反射部为使通过所述入射部且由所述出射部反射的光全反射的形状。7.根据权利要求1至5中任一项所述的光学元件，其特征在于：所述第一反射部是利用金属反射的反射部。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件，其特征在于：所述基准平面形状具有使通过所述入射部被直接照射的光向所述出射部反射的第二反射部。9.根据权利要求8所述的光学元件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：绳田晃史，粟屋信义，田中觉，
申请(专利权)人：SCIVAX株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP