本发明专利技术提供一种发光装置，在使来自点光源的光中的“平行的程度”或“汇聚的精度”提高的同时，能够进一步减小反射镜。其中，用碗状的反射镜(12)、点光源(14)、配设在点光源(14)的光轴(L)上的复合面透镜(16)构成发光装置(10)，并且，用其焦点(F2)与点光源(14)一致、使以光轴(L)为中心的中央部分的光(L1)折射而形成平行光的凸透镜部(34)和配置在凸透镜部(34)的外周、使与光轴(L)所成的角度比中央部分的光(L1)大的光(L2)向角度变得更大的方向折射扩散的凹透镜部(36)构成复合面透镜(16)，并且，使由凹透镜部(36)折射扩散后的光(L2)的虚拟焦点(Fv)与旋转抛物面的焦点(F1)一致，从而能够解决上述问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及将从点光源放射的光作为平行光或者汇聚光而发出光的发光装置。
技术介绍
具有比以往的白炽灯(例如卤素灯)相比消耗功率更低且寿命长的优点的发光二极管(以下，称为“LED”)，随着需要者的环保意识提高，作为节能对策之一，其使用范围急速扩展，尤其是作为白炽灯的替代品希望使用LED的需求正在提高。此外，由于与灯丝是以“线或面”进行发光的白炽灯相比，LED的发光部面积小，所以能够称为“点光源”。因此，通过在反射镜中的、由旋转抛物面或者旋转椭圆面规定的凹反射面的焦点上配置LED的发光中心，其发光位置密集在凹反射面的焦点及其附近，所以与使用以线或面发光的白炽灯相比，由凹反射面反射的光能以更高的精度形成平行光(凹反射面是旋转抛物面时)或汇聚光(凹反射面是旋转椭圆面时)。但是，仅仅组合LED和反射镜，不能够控制从LED放射之后不经凹反射面反射而从反射镜直接出射的光。尤其是，从LED放射的光通常具有在光轴上强度最强，与光轴所成角度越大其强度越是急剧减弱的特性(即，LED为“指向性光源”)，所以在以使LED的光轴与反射镜的中心轴(=对凹反射面进行规定的旋转抛物面或旋转椭圆面的旋转中心轴)相互一致的方式将LED配置在反射镜的内侧底部的情况下，从LED放射的光的大部分变为不由反射镜的凹反射面反射(=不被控制)而从反射镜出射。这一点，在专利文件1记载的光源装置中，在以使LED的光轴与反射镜的中心轴相互一致的方式将LED设置在反射镜的内侧底部的基础之上，还在反射镜的内侧的LED的光轴上设置了使LED的光轴上以及其附近的光折射而向旋转椭圆面的聚光点汇聚的透镜。根据这样的专利文献1的光源装置，LED的光轴上以及附近的光由透镜折射从而向旋转椭圆面的聚光点汇聚，进而与LED的光轴所成的角度较大的光由反射镜的凹反射面反射之后，同样地形成朝向旋转椭圆面的聚光点的汇聚光。专利文献1 日本特开2005-347224号公报
技术实现思路
但是，如上所述的专利文献1的光源装置还尚不能满足“汇聚的精度”这一点，人们谋求进一步的提高。这是因为，LED的发光区域的面积，如果与白炽灯相比，虽然小到了能够称为“点光源”的程度，但是当然也具有预定的面积，在于对凹反射面进行规定的旋转面的“焦点”那样、不能作为“具有面积的区域”进行把握的、理论上的“点”相比的情况下，LED的发光区域的面积依然可以说是“宽、大”。因此，在专利文献1的光源装置中，从LED放射之后由反射镜的凹反射面反射而向聚光点汇聚那样可见的光，实际上是其大部分从凹反射面(=旋转椭圆面)的焦点稍有偏移的位置放射出的光，所以，不是聚光“点”，而只不过汇聚到某种程度的聚光“区域”的光，存在使该聚光“区域”进一步减小、即使“汇聚的精度”提高的余地。此外，在专利文献1的光源装置中，用旋转椭圆面规定了凹反射面，但是在用旋转抛物面规定了该凹反射面的情况下，能够看到由凹反射面反射的光变为互相平行的平行光，但是，实际上，由于该光是从“焦点”稍有偏移的位置放射的光，所以不是严格意义上的 “平行光”，有进一步提高该光中的“平行的程度”的余地。本专利技术是鉴于上述以往问题，以从LED等点光源放射的光中的“平行的程度”或 “汇聚的精度”的进一步提高为主要目的而开发出的专利技术，并且，其目的在于应该对应于对目前的放映机等光学设备的小型化的需求，通过使反射镜变得更小从而使向光学设备的装入变容易。第一方面的专利技术是一种发光装置10，其特征在于，(Ι-a)具备具有由旋转抛物面规定的凹反射面18以及出光开口 20、的碗状的反射镜12 ；(Ι-b)在所述凹放射面18的底部，使其光轴L与所述旋转抛物面的中心轴C 一致而向着所述出光开口 20配设的点光源14 ；以及(1-c)在所述反射镜12的内侧，在所述点光源14的光轴L上配设的复合面透镜 16，其中，所述复合面透镜16，(Ι-d)具有其焦点F2与所述点光源14 一致，并且使从所述点光源14放射的以所述光轴L为中心的中央部分的光Ll折射而形成平行光的凸透镜部34 ；以及(Ι-e)配置在所述凸透镜部34的外周，并且使从所述点光源14放射的与所述光轴 L所成的角度比所述中央部分的光Ll大的光L2向所述角度变得更大的方向折射扩散的环状的凹透镜部36，(Ι-f)由所述凹透镜部36折射扩散后的光L2的虚拟焦点Fv与所述旋转抛物面的焦点Fl 一致。根据该发光装置10，在从点光源14放射的光中，以点光源14的光轴L为中心的中央部分的光Ll (以下，称为“中心光Li”)，在由复合面透镜16的凸透镜部34折射而变为平行光之后，从反射镜12的出光开口 20出光。而与光轴L所成角度比该中心光Ll更大的光L2(以下，称为“周边光L2”)，在由配置在凸透镜部34的外周上的环状的凹透镜部36折射扩散之后，由反射镜12的凹反射面 18反射，与中心光Ll相同地，从反射镜12的出光开口 20出光。这时，凹透镜部36的虚拟焦点Fv与对凹反射面18进行规定的旋转抛物面的焦点 Fl 一致，所以，由凹透镜部36折射扩散后的周边光L2恰好在从旋转抛物面的焦点Fl向凹反射面18放射的光那样的光路上前进，由凹反射面18反射，成为平行光。凹透镜部36的虚拟焦点Fv，如图3(a)所示，形成在比点光源14的发光中心Z(= 实际的发光中心)更近的位置上。如果在比实际的发光中心更近的位置上形成虚拟焦点 Fv，则点光源14的虚拟发光区域的面积比点光源14中的实际的发光区域的面积小(反之， 如图3(b)所示，在凸透镜的情况下，虚拟焦点Fv形成在比实际的发光中心Z更远的位置上。这时，虚拟发光区域的面积比实际的发光区域的面积更大)。即，在本实施例的发光装置10中，虚拟发光区域比实际的发光区域更接近理想的“点”。由于上述情况，根据本专利技术的发光装置10，能够使从点光源14放射的周边光L2成为从与“点”光源更接近(=面积比实际的发光区域更小)的虚拟发光区域放射的光，所以与以往的发光装置相比，能够减小“发光位置”与旋转抛物面的焦点Fl间的偏移。并且，如图4所示，周边光L2由于凹透镜36而向与点光源14的光轴L所成的角度进一步变大的方向折射扩散，所以凹反射面18中的该周边光L2的照射位置变为接近该凹反射面18的底部(例如，在图中，如果没有该凹透镜部36，由凹透镜部36折射扩散的光 La，则变为由虚线所示的光Lb，在距离点光源14更远的位置上照射凹反射面18)。因此与不存在凹透镜部36的情况比较时，在凹反射镜18的出光开口 20侧端部产生不被周边光L2照射的区域A(以下，称为“非照射区域Α”)。该非照射区域A是对周边光L2的反射没有贡献的不需要的区域，所以能够将反射镜12减小该非照射区域A的大小 (更详细地说，是减小出光开口 20的直径X(例如，图中，X’ > X)，并且从凹反射面18的底到出光开口的距离B[反射镜的深度]缩短)。另外，根据到此为止的说明可知，本说明书中“光轴L与中心轴C 一致”，并不限于 “光轴L与中心轴C重合那样地完全一致”的情况，即使不“完全一致”，能认为是“实质上一致”的程度的偏移也是允许的。此外，所谓“点光源14”，以LED为代表地，意味着与白炽灯的发光区域的面积比较，其发光区域的面积小的光源，不应理解为意味着该发光区域不能本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种发光装置，其特征在于，具备：具有由旋转抛物面规定的凹反射面以及出光开口的、碗状的反射镜；在所述凹反射面的底部，使其光轴与所述旋转抛物面的中心轴一致而向着所述出光开口配设的点光源；以及在所述反射镜的内侧，在所述点光源的光轴上配设的复合面透镜，其中，所述复合面透镜具有：其焦点与所述点光源一致，并且使从所述点光源放射的以所述光轴为中心的中央部分的光折射而形成平行光的凸透镜部；以及配置在所述凸透镜部的外周，并且使从所述点光源放射的与所述光轴所成的角度比所述中央部分的光大的光向所述角度变得更大的方向折射扩散的环状的凹透镜部，由所述凹透镜部折射扩散后的光的虚拟焦点与所述旋转抛物面的焦点一致。
【技术特征摘要】
2010.04.16 JP 2010-0950601.一种发光装置，其特征在于， 具备具有由旋转抛物面规定的凹反射面以及出光开口的、碗状的反射镜； 在所述凹反射面的底部，使其光轴与所述旋转抛物面的中心轴一致而向着所述出光开口配设的点光源；以及在所述反射镜的内侧，在所述点光源的光轴上配设的复合面透镜， 其中，所述复合面透镜具有其焦点与所述点光源一致，并且使从所述点光源放射的以所述光轴为中心的中央部分的光折射而形成平行光的凸透镜部；以及配置在所述凸透镜部的外周，并且使从所述点光源放射的与所述光轴所成的角度比所述中央部分的光大的光向所述角度变得更大的方向折射扩散的环状的凹透镜部， 由所述凹透镜部折射扩...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·卡兹米尔斯基，池田富彦，
申请(专利权)人：凤凰电机公司，
类型：发明
国别省市：JP
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