JP2002260422A - Ｌｅｄ光源装置 - Google Patents
Ｌｅｄ光源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光利用効率の高いＬＥＤ光源装置を提供す
る。 【解決手段】 ＬＥＤ光源装置１は、ＬＥＤ光源モジュ
ール１及び別のレンズ６とを有している。ＬＥＤ光源モ
ジュール１では、ＬＥＤ発光素子５が凸曲面状レンズ部
３に一体に形成されている。別のレンズ６は、ＬＥＤモ
ジュールの光軸上に設けられ、凸曲面状レンズ部３の最
先端と別のレンズ６のＬＥＤ発光素子側の端面との光軸
方向の距離Ｄが、ＬＥＤモジュール１の光軸方向に対し
て垂直方向の最大長さの１.０倍以上とする。また上記
のＬＥＤモジュール１と別のレンズ６とからなるユニッ
トを複数配列して光源装置を得る。
る。 【解決手段】 ＬＥＤ光源装置１は、ＬＥＤ光源モジュ
ール１及び別のレンズ６とを有している。ＬＥＤ光源モ
ジュール１では、ＬＥＤ発光素子５が凸曲面状レンズ部
３に一体に形成されている。別のレンズ６は、ＬＥＤモ
ジュールの光軸上に設けられ、凸曲面状レンズ部３の最
先端と別のレンズ６のＬＥＤ発光素子側の端面との光軸
方向の距離Ｄが、ＬＥＤモジュール１の光軸方向に対し
て垂直方向の最大長さの１.０倍以上とする。また上記
のＬＥＤモジュール１と別のレンズ６とからなるユニッ
トを複数配列して光源装置を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ光源装置、
より具体的には、ＬＥＤモジュールの光軸方向前方に別
のレンズを設けることによりＬＥＤ発光素子から出射し
た光の発散角を小さく抑え、高光利用効率化をはかるＬ
ＥＤ光源装置に関し、またＬＥＤモジュールの光軸に対
する垂直面内の形状及び別のレンズの光軸に対する垂直
面内の形状によりＬＥＤモジュールと別のレンズとの光
軸の位置調整を容易にするＬＥＤ光源装置に関し、また
配列した複数のＬＥＤ光源装置に関する。
より具体的には、ＬＥＤモジュールの光軸方向前方に別
のレンズを設けることによりＬＥＤ発光素子から出射し
た光の発散角を小さく抑え、高光利用効率化をはかるＬ
ＥＤ光源装置に関し、またＬＥＤモジュールの光軸に対
する垂直面内の形状及び別のレンズの光軸に対する垂直
面内の形状によりＬＥＤモジュールと別のレンズとの光
軸の位置調整を容易にするＬＥＤ光源装置に関し、また
配列した複数のＬＥＤ光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＥＤ光源装置は、例えばプロジェクタ
装置などの表示装置における光源として、装置の小型
化、光源の長寿命化等の利点があるため、市場性が見込
まれている。近年、表示装置の大画面化が進んでおり、
この大画面全体を明るく照明するために高光利用効率化
が要求されている。ＬＥＤ光源装置の高光利用効率化に
関する技術としては、ＬＥＤモジュールの形状設計及び
ＬＥＤモジュールとは別のレンズを光軸上前方に設置す
る方法とがある。また複数のＬＥＤモジュールと別のレ
ンズを配列したものが２次元光源として用いられる。
装置などの表示装置における光源として、装置の小型
化、光源の長寿命化等の利点があるため、市場性が見込
まれている。近年、表示装置の大画面化が進んでおり、
この大画面全体を明るく照明するために高光利用効率化
が要求されている。ＬＥＤ光源装置の高光利用効率化に
関する技術としては、ＬＥＤモジュールの形状設計及び
ＬＥＤモジュールとは別のレンズを光軸上前方に設置す
る方法とがある。また複数のＬＥＤモジュールと別のレ
ンズを配列したものが２次元光源として用いられる。
【０００３】図１５は、従来のＬＥＤモジュールの構成
例を説明するための概略図で、図中、１はＬＥＤモジュ
ール、２は円柱状部、３は凸曲面状レンズ部、４は反射
鏡、５はＬＥＤ発光素子、Ａは光軸である。ＬＥＤモジ
ュール１は透明樹脂からできており、傾斜のついた円柱
状部２と球面状あるいは楕円状の凸曲面状レンズ部３が
一体となった弾丸状の形状をしている。ＬＥＤ発光素子
５は円錐状の反射鏡４のなかで固定されており、この円
錐状の反射鏡４が円柱状部２の樹脂のなかに埋まってい
る。
例を説明するための概略図で、図中、１はＬＥＤモジュ
ール、２は円柱状部、３は凸曲面状レンズ部、４は反射
鏡、５はＬＥＤ発光素子、Ａは光軸である。ＬＥＤモジ
ュール１は透明樹脂からできており、傾斜のついた円柱
状部２と球面状あるいは楕円状の凸曲面状レンズ部３が
一体となった弾丸状の形状をしている。ＬＥＤ発光素子
５は円錐状の反射鏡４のなかで固定されており、この円
錐状の反射鏡４が円柱状部２の樹脂のなかに埋まってい
る。
【０００４】前記円錐状の反射鏡４は集光を目的として
いる。ＬＥＤ発光素子５は面光源であり、光軸Ａはこの
面光源の面に垂直である。この面光源のＬＥＤ発光素子
５から出射した光のうち、光軸Ａから大きく傾いた方向
に出射したものは、この円錐状の反射鏡４で反射され、
光軸Ａの方向に集光される。また、ＬＥＤ発光素子５の
材質としては有機、無機のいずれでも構わない。
いる。ＬＥＤ発光素子５は面光源であり、光軸Ａはこの
面光源の面に垂直である。この面光源のＬＥＤ発光素子
５から出射した光のうち、光軸Ａから大きく傾いた方向
に出射したものは、この円錐状の反射鏡４で反射され、
光軸Ａの方向に集光される。また、ＬＥＤ発光素子５の
材質としては有機、無機のいずれでも構わない。
【０００５】ＬＥＤ発光素子５を出射した光のうち、光
軸Ａに沿って出射された光はそのまま進み、また上述し
たように光軸Ａから大きく傾いて出射した光は円錐状の
反射鏡４で光軸Ａの方向に集光さる。ＬＥＤモジュール
の円柱状部２を出たこれらの光は、ＬＥＤモジュールの
凸曲面状レンズ部３で光軸Ａの方向に集められる。この
とき、高光利用効率化をはかる上で、ＬＥＤ発光素子５
から出た光を狭い発散角内におさめることが重要とな
る。
軸Ａに沿って出射された光はそのまま進み、また上述し
たように光軸Ａから大きく傾いて出射した光は円錐状の
反射鏡４で光軸Ａの方向に集光さる。ＬＥＤモジュール
の円柱状部２を出たこれらの光は、ＬＥＤモジュールの
凸曲面状レンズ部３で光軸Ａの方向に集められる。この
とき、高光利用効率化をはかる上で、ＬＥＤ発光素子５
から出た光を狭い発散角内におさめることが重要とな
る。
【０００６】従来のＬＥＤモジュールに関する技術とし
て、ＬＥＤモジュールの形状設計の最適化技術が挙げら
れる。例えば、特開平１１−４６０１３号公報では、Ｌ
ＥＤモジュールレンズ部の形状を楕円曲面（式：Ｘ2／
２.４2＋ｙ2／３.０2＝１）に特定し、この形状が適切
であることを述べている。また、ＬＥＤチップとＬＥＤ
モジュールの凸曲面状レンズ部の先端との距離も高光利
用効率化の重要な要素となることが示されており、この
距離に最適な範囲があることが述べられている。しか
し、この形状設計において可変なパラメータの数には制
限がある。
て、ＬＥＤモジュールの形状設計の最適化技術が挙げら
れる。例えば、特開平１１−４６０１３号公報では、Ｌ
ＥＤモジュールレンズ部の形状を楕円曲面（式：Ｘ2／
２.４2＋ｙ2／３.０2＝１）に特定し、この形状が適切
であることを述べている。また、ＬＥＤチップとＬＥＤ
モジュールの凸曲面状レンズ部の先端との距離も高光利
用効率化の重要な要素となることが示されており、この
距離に最適な範囲があることが述べられている。しか
し、この形状設計において可変なパラメータの数には制
限がある。
【０００７】また円錐状の反射鏡の形状設計の最適化も
集光に有効である。しかし、これに関しても上記のＬＥ
Ｄモジュールの形状設計同様に、可変なパラメータの数
には制限がある。
集光に有効である。しかし、これに関しても上記のＬＥ
Ｄモジュールの形状設計同様に、可変なパラメータの数
には制限がある。
【０００８】また仮に、ＬＥＤモジュールの凸曲面状レ
ンズ部及び円錐状の反射鏡の形状設計に関して最適な構
造が見つかったとしても、それが複雑であれば、製造・
加工上の問題として、必ずしも実現できるとは限らな
い。
ンズ部及び円錐状の反射鏡の形状設計に関して最適な構
造が見つかったとしても、それが複雑であれば、製造・
加工上の問題として、必ずしも実現できるとは限らな
い。
【０００９】また、特開平１０−３３３５９９号公報で
は、プロジェクタ装置の光源としてＬＥＤ光源装置の利
用について述べている。ここでは、高光利用効率化をは
かる技術として、ＬＥＤモジュールの配列とマイクロレ
ンズの配列を用いている。原理的には、ＬＥＤモジュー
ルから出射した光を光軸前方に設けられたマイクロレン
ズに取りこみ、光を平行に整形し、光の発散を抑え、高
光利用効率化をはかるものである。しかし、ここでＬＥ
Ｄモジュールとマイクロレンズの光軸の位置調整が問題
となる。また光軸に対する垂直面の形状が円形のＬＥＤ
モジュールを配列させる際に、互いに間隔が空くように
配列されている。このため配列に隙間が生じ、ある面積
におけるＬＥＤ光源装置の充填率が下がる。また円形の
ＬＥＤモジュールをある基盤上に配列させる際に、各々
のＬＥＤモジュールの光軸と各々のマイクロレンズの光
軸がずれるという問題が生じる。
は、プロジェクタ装置の光源としてＬＥＤ光源装置の利
用について述べている。ここでは、高光利用効率化をは
かる技術として、ＬＥＤモジュールの配列とマイクロレ
ンズの配列を用いている。原理的には、ＬＥＤモジュー
ルから出射した光を光軸前方に設けられたマイクロレン
ズに取りこみ、光を平行に整形し、光の発散を抑え、高
光利用効率化をはかるものである。しかし、ここでＬＥ
Ｄモジュールとマイクロレンズの光軸の位置調整が問題
となる。また光軸に対する垂直面の形状が円形のＬＥＤ
モジュールを配列させる際に、互いに間隔が空くように
配列されている。このため配列に隙間が生じ、ある面積
におけるＬＥＤ光源装置の充填率が下がる。また円形の
ＬＥＤモジュールをある基盤上に配列させる際に、各々
のＬＥＤモジュールの光軸と各々のマイクロレンズの光
軸がずれるという問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにＬＥＤ
モジュールの形状設計及び円錐状の反射鏡の形状設計に
よって高光利用効率化を図るには、パラメータに制限が
あるため限界があり、また製造・加工上の問題もある。
一方、従来のＬＥＤモジュール単独使用の欠点を補っ
た、ＬＥＤモジュールから光軸の前方に別のレンズを設
けることによる光利用効率の向上を図る方法について
も、ＬＥＤモジュールと別のレンズとの光軸の位置調整
の問題がある。また、ＬＥＤ光源装置の配列に関して
は、ＬＥＤ光源装置どうしに隙間が生じるため、その充
填率が下がることが問題となり、さらにＬＥＤモジュー
ルを配列させる際に、ＬＥＤモジュール同士の光軸がず
れることが問題となる。
モジュールの形状設計及び円錐状の反射鏡の形状設計に
よって高光利用効率化を図るには、パラメータに制限が
あるため限界があり、また製造・加工上の問題もある。
一方、従来のＬＥＤモジュール単独使用の欠点を補っ
た、ＬＥＤモジュールから光軸の前方に別のレンズを設
けることによる光利用効率の向上を図る方法について
も、ＬＥＤモジュールと別のレンズとの光軸の位置調整
の問題がある。また、ＬＥＤ光源装置の配列に関して
は、ＬＥＤ光源装置どうしに隙間が生じるため、その充
填率が下がることが問題となり、さらにＬＥＤモジュー
ルを配列させる際に、ＬＥＤモジュール同士の光軸がず
れることが問題となる。
【００１１】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたものであり、ＬＥＤモジュールと別のレンズを用い
ることを基本とし、ＬＥＤモジュールと別のレンズとの
距離に下限を設定し、さらに、別のレンズとして複数の
レンズを組み合わせることにより、従来のＬＥＤモジュ
ールよりも高光利用効率化を図ることができるＬＥＤ光
源装置を提供し、またＬＥＤモジュールと別のレンズと
の光軸の位置調整の問題を解決するため、ＬＥＤモジュ
ールの配列と別のレンズの配列と一体にした光源装置を
提供し、さらに、ＬＥＤモジュールの配列方法により充
填率の高いＬＥＤ光源装置を提供し、またＬＥＤモジュ
ールの光軸に対する垂直面の形状及び別のレンズの光軸
に対する垂直面の形状を変えることにより、各々のＬＥ
Ｄ光源装置の光軸の位置調整を容易にするＬＥＤ光源装
置を提供することを目的とするものである。
れたものであり、ＬＥＤモジュールと別のレンズを用い
ることを基本とし、ＬＥＤモジュールと別のレンズとの
距離に下限を設定し、さらに、別のレンズとして複数の
レンズを組み合わせることにより、従来のＬＥＤモジュ
ールよりも高光利用効率化を図ることができるＬＥＤ光
源装置を提供し、またＬＥＤモジュールと別のレンズと
の光軸の位置調整の問題を解決するため、ＬＥＤモジュ
ールの配列と別のレンズの配列と一体にした光源装置を
提供し、さらに、ＬＥＤモジュールの配列方法により充
填率の高いＬＥＤ光源装置を提供し、またＬＥＤモジュ
ールの光軸に対する垂直面の形状及び別のレンズの光軸
に対する垂直面の形状を変えることにより、各々のＬＥ
Ｄ光源装置の光軸の位置調整を容易にするＬＥＤ光源装
置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＬＥ
Ｄ発光素子と、該ＬＥＤ発光素子に一体となった凸曲面
状レンズとからなるＬＥＤモジュールを用いたＬＥＤ光
源装置において、該ＬＥＤモジュールの光軸方向に、前
記凸曲面状レンズとは異る別のレンズを設け、前記凸曲
面状レンズの最先端と前記別のレンズの前記ＬＥＤ発光
素子側の端面との光軸方向の距離が、前記ＬＥＤモジュ
ールの光軸方向に対して垂直方向の最大長さの１.０倍
以上であることを特徴としたものである。
Ｄ発光素子と、該ＬＥＤ発光素子に一体となった凸曲面
状レンズとからなるＬＥＤモジュールを用いたＬＥＤ光
源装置において、該ＬＥＤモジュールの光軸方向に、前
記凸曲面状レンズとは異る別のレンズを設け、前記凸曲
面状レンズの最先端と前記別のレンズの前記ＬＥＤ発光
素子側の端面との光軸方向の距離が、前記ＬＥＤモジュ
ールの光軸方向に対して垂直方向の最大長さの１.０倍
以上であることを特徴としたものである。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記別のレンズが、光軸方向に重ねられた少なくと
も２枚以上のレンズからなることを特徴としたものであ
る。
て、前記別のレンズが、光軸方向に重ねられた少なくと
も２枚以上のレンズからなることを特徴としたものであ
る。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記ＬＥＤモジュールと前記別のレンズとが
一体に形成されていることを特徴としたものである。
において、前記ＬＥＤモジュールと前記別のレンズとが
一体に形成されていることを特徴としたものである。
【００１５】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
少なくとも２個以上配列させてなることを特徴としたも
のである。
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
少なくとも２個以上配列させてなることを特徴としたも
のである。
【００１６】請求項５の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
３個以上配列し、かつ該ＬＥＤ光源ユニットの配列が光
軸方向に対して垂直面内で線状であることを特徴とした
ものである。
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
３個以上配列し、かつ該ＬＥＤ光源ユニットの配列が光
軸方向に対して垂直面内で線状であることを特徴とした
ものである。
【００１７】請求項６の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
光軸方向に対して垂直面内にｍ掛けるｎ（ｍ×ｎ；ｍと
ｎとは整数）の配列数で矩形となるように配列されてい
ることを特徴としたものである。
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
光軸方向に対して垂直面内にｍ掛けるｎ（ｍ×ｎ；ｍと
ｎとは整数）の配列数で矩形となるように配列されてい
ることを特徴としたものである。
【００１８】請求項７の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
複数配列され、該配列は、隣接する３個の該ＬＥＤ光源
ユニットが、光軸方向に対して垂直面内で三角形状とな
る配列であり、該三角形状に配列された３個のＬＥＤ光
源ユニットを一単位として、繰り返し配列してなること
を特徴としたものである。
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
複数配列され、該配列は、隣接する３個の該ＬＥＤ光源
ユニットが、光軸方向に対して垂直面内で三角形状とな
る配列であり、該三角形状に配列された３個のＬＥＤ光
源ユニットを一単位として、繰り返し配列してなること
を特徴としたものである。
【００１９】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれか１の発明において、前記別のレンズの光軸方向に
対する垂直面内のレンズ底面形状が多角形であることを
特徴としたものである。
ずれか１の発明において、前記別のレンズの光軸方向に
対する垂直面内のレンズ底面形状が多角形であることを
特徴としたものである。
【００２０】請求項９の発明は、請求項１ないし８のい
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールは、該
ＬＥＤモジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が
多角形である部分を少なくとも有することを特徴とした
ものである。
ずれか１の発明において、前記ＬＥＤモジュールは、該
ＬＥＤモジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が
多角形である部分を少なくとも有することを特徴とした
ものである。
【００２１】請求項１０の発明は、請求項１ないし７の
いずれか１の発明において、前記別のレンズは、該別の
レンズの光軸方向に対する垂直面内のレンズ底面形状が
多角形であり、かつ前記ＬＥＤモジュールは、該ＬＥＤ
モジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が多角形
である部分を少なくとも有することを特徴としたもので
ある。
いずれか１の発明において、前記別のレンズは、該別の
レンズの光軸方向に対する垂直面内のレンズ底面形状が
多角形であり、かつ前記ＬＥＤモジュールは、該ＬＥＤ
モジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が多角形
である部分を少なくとも有することを特徴としたもので
ある。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て以下詳細に説明する。なお、実施形態を説明するため
の全図において、同様の機能を有する部分には同一の符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。図１は、本
発明の請求項１に対応するＬＥＤ光源装置のモデルを示
す概略図で、図中、１はＬＥＤモジュール、２は円柱状
部、３は凸曲面状レンズ部、４は反射鏡、５はＬＥＤ発
光素子、６は凸面形状の別のレンズ、Ａは光軸である。
ＬＥＤモジュール１の円柱状部２の形状は円柱で、その
直径は１.１ｍｍであり、先端の凸曲面状レンズ部３は
半球状である。ここで、ＬＥＤモジュール１の円柱状部
２の形状は円柱に限定されるものではなく、楕円形の柱
状であっても構わない。また、ＬＥＤモジュール１の円
柱状部２の直径は１.１ｍｍに限定されるものではな
く、この大きさよりも大きくても小さくても構わない。
また凸曲面状レンズ部３の形状は半球状に限定されるも
のでなく、半楕円状であっても構わない。
て以下詳細に説明する。なお、実施形態を説明するため
の全図において、同様の機能を有する部分には同一の符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。図１は、本
発明の請求項１に対応するＬＥＤ光源装置のモデルを示
す概略図で、図中、１はＬＥＤモジュール、２は円柱状
部、３は凸曲面状レンズ部、４は反射鏡、５はＬＥＤ発
光素子、６は凸面形状の別のレンズ、Ａは光軸である。
ＬＥＤモジュール１の円柱状部２の形状は円柱で、その
直径は１.１ｍｍであり、先端の凸曲面状レンズ部３は
半球状である。ここで、ＬＥＤモジュール１の円柱状部
２の形状は円柱に限定されるものではなく、楕円形の柱
状であっても構わない。また、ＬＥＤモジュール１の円
柱状部２の直径は１.１ｍｍに限定されるものではな
く、この大きさよりも大きくても小さくても構わない。
また凸曲面状レンズ部３の形状は半球状に限定されるも
のでなく、半楕円状であっても構わない。
【００２３】また、本実施例では、凸曲面状の別のレン
ズ６として平凸レンズを用いている。光軸Ａに対する垂
直面の形状は円形であり、その直径は、ＬＥＤモジュー
ル１の円柱状部２と同じ１.１ｍｍである。ここでその
直径は１.１ｍｍに限定されるものではなく、この大き
さよりも小さくとも大きくとも構わないが、複数のＬＥ
Ｄ光源装置を配列させる際に、この別のレンズ６の光軸
に対する垂直面の大きさがＬＥＤモジュールの充填率を
決定するため、ＬＥＤモジュール１の光軸に対する垂直
面の大きさと同等かそれ以下とすることが好ましい。こ
のＬＥＤモジュール１のレンズ部先端と別のレンズ６の
ＬＥＤモジュール１側端面との光軸Ａ上の距離Ｄは３.
４５ｍｍであり、別のレンズ６の光軸上の長さ０.５５
ｍｍよりも大きくなり、請求項１おけるＬＥＤモジュー
ル１と別のレンズとの距離に関する条件を満たしてい
る。
ズ６として平凸レンズを用いている。光軸Ａに対する垂
直面の形状は円形であり、その直径は、ＬＥＤモジュー
ル１の円柱状部２と同じ１.１ｍｍである。ここでその
直径は１.１ｍｍに限定されるものではなく、この大き
さよりも小さくとも大きくとも構わないが、複数のＬＥ
Ｄ光源装置を配列させる際に、この別のレンズ６の光軸
に対する垂直面の大きさがＬＥＤモジュールの充填率を
決定するため、ＬＥＤモジュール１の光軸に対する垂直
面の大きさと同等かそれ以下とすることが好ましい。こ
のＬＥＤモジュール１のレンズ部先端と別のレンズ６の
ＬＥＤモジュール１側端面との光軸Ａ上の距離Ｄは３.
４５ｍｍであり、別のレンズ６の光軸上の長さ０.５５
ｍｍよりも大きくなり、請求項１おけるＬＥＤモジュー
ル１と別のレンズとの距離に関する条件を満たしてい
る。
【００２４】図２は、上記のＬＥＤ光源装置をもとに光
線追跡計算を行って得られた結果を示すもので、縦軸に
任意強度、横軸に発散角をとったグラフである。半値角
α１は縦軸の任意強度の値が最高強度の半分になるとき
の発散角の値である。図２に示すグラフから半値角を求
めると８.９度であった。
線追跡計算を行って得られた結果を示すもので、縦軸に
任意強度、横軸に発散角をとったグラフである。半値角
α１は縦軸の任意強度の値が最高強度の半分になるとき
の発散角の値である。図２に示すグラフから半値角を求
めると８.９度であった。
【００２５】図３は、別のレンズ６を設けないでＬＥＤ
モジュール１のみの構成による光線追跡計算の結果を示
すグラフである。このグラフから半値角α２を求めると
１１.４度であり、別のレンズ６の設置による集光効果
が認められる。ここで、上記のＬＥＤモジュール１と別
のレンズ６との距離とを零、すなわち接触させときには
発散角は広がってしまうため、上記の距離条件を設ける
ことが適当である。
モジュール１のみの構成による光線追跡計算の結果を示
すグラフである。このグラフから半値角α２を求めると
１１.４度であり、別のレンズ６の設置による集光効果
が認められる。ここで、上記のＬＥＤモジュール１と別
のレンズ６との距離とを零、すなわち接触させときには
発散角は広がってしまうため、上記の距離条件を設ける
ことが適当である。
【００２６】図４は、本発明の請求項２に対応するモデ
ルを示す概略図である。上記のＬＥＤモジュール１は図
１に示す構成と同じものであるが、別のレンズ６とし
て、平凹レンズ６ａと両凸レンズ６ｂの２枚を設けたも
のを用いている。ここで、この別のレンズ６に使われる
レンズの枚数は２枚に限定されるものではなく、３枚以
上であっても構わない。また、レンズの組み合わせに関
しては、平凹レンズ６ａと両凸レンズ６ｂとを使用する
ことに限定されるものではなく、例えばカメラレンズの
ように多数のレンズから構成されていても構わない。２
枚のレンズからなる別のレンズ６における平凹レンズ６
ａのＬＥＤモジュール１側の端面から、ＬＥＤモジュー
ル１の凸曲面状レンズ部３の先端部までの光軸上Ａでの
距離Ｄは３.２５ｍｍであり、請求項１における上記の
距離の条件を満たしている。この別のレンズ６として複
数のレンズを組み合わせて構成したときに期待できる効
果としては、集光だけでなく、色収差等の収差の抑制に
も効果的であると考えられる。
ルを示す概略図である。上記のＬＥＤモジュール１は図
１に示す構成と同じものであるが、別のレンズ６とし
て、平凹レンズ６ａと両凸レンズ６ｂの２枚を設けたも
のを用いている。ここで、この別のレンズ６に使われる
レンズの枚数は２枚に限定されるものではなく、３枚以
上であっても構わない。また、レンズの組み合わせに関
しては、平凹レンズ６ａと両凸レンズ６ｂとを使用する
ことに限定されるものではなく、例えばカメラレンズの
ように多数のレンズから構成されていても構わない。２
枚のレンズからなる別のレンズ６における平凹レンズ６
ａのＬＥＤモジュール１側の端面から、ＬＥＤモジュー
ル１の凸曲面状レンズ部３の先端部までの光軸上Ａでの
距離Ｄは３.２５ｍｍであり、請求項１における上記の
距離の条件を満たしている。この別のレンズ６として複
数のレンズを組み合わせて構成したときに期待できる効
果としては、集光だけでなく、色収差等の収差の抑制に
も効果的であると考えられる。
【００２７】図５は、上記構成のＬＥＤ光源装置による
光線追跡計算の結果を示すグラフである。このグラフか
ら求めた半値角α３は９.５度であり、上記の別のレン
ズ６を設置しないときの同計算結果から得られた半値角
よりも小さい値となり、２枚のレンズを組み合わせた別
のレンズの設置による集光効果が認められる。
光線追跡計算の結果を示すグラフである。このグラフか
ら求めた半値角α３は９.５度であり、上記の別のレン
ズ６を設置しないときの同計算結果から得られた半値角
よりも小さい値となり、２枚のレンズを組み合わせた別
のレンズの設置による集光効果が認められる。
【００２８】本発明の請求項３は、ＬＥＤモジュール１
と別のレンズ６が一体に構成されたものである。ＬＥＤ
モジュール１と別のレンズ６が一体となったＬＥＤ光源
装置は、ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６とが例えば
樹脂等の材質からできた繋ぎ部で繋がっているような構
成はもちろん、ＬＥＤ光源装置と別のレンズとが、この
二つ以外の構成要素である支持台の上に設置されている
構成をも含むものである。
と別のレンズ６が一体に構成されたものである。ＬＥＤ
モジュール１と別のレンズ６が一体となったＬＥＤ光源
装置は、ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６とが例えば
樹脂等の材質からできた繋ぎ部で繋がっているような構
成はもちろん、ＬＥＤ光源装置と別のレンズとが、この
二つ以外の構成要素である支持台の上に設置されている
構成をも含むものである。
【００２９】ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６が繋ぎ
部で繋がっているときは、光軸の位置調整をした状態で
モールド整形等で一体整形が可能であろう。また、ＬＥ
Ｄモジュール１と別のレンズ６が支持台の上に設置され
ていないときは、ＬＥＤモジュール１あるいは別のレン
ズ６のどちらかに、光軸の位置調節機構を設ければよ
い。
部で繋がっているときは、光軸の位置調整をした状態で
モールド整形等で一体整形が可能であろう。また、ＬＥ
Ｄモジュール１と別のレンズ６が支持台の上に設置され
ていないときは、ＬＥＤモジュール１あるいは別のレン
ズ６のどちらかに、光軸の位置調節機構を設ければよ
い。
【００３０】図６は、例えば、ＬＥＤモジュール１の光
軸Ａ１と別のレンズ６の光軸Ａ２の位置が距離ｄだけず
れた場合の状態を説明するための概略図である。ＬＥＤ
モジュール１の先端と別のレンズ６のモジュール側端面
との距離Ｄは３.４５ｍｍである。この配置をもとに光
線追跡計算を行うと、結果は図７に示すようになり、こ
のときの半値角α４は２１.０度であった。光軸Ａ１と
Ａ２とが合致している図１の構成による結果と比較する
と、発散角が大きくなることが分かる。これより光軸の
位置調整が重要であることが分かる。
軸Ａ１と別のレンズ６の光軸Ａ２の位置が距離ｄだけず
れた場合の状態を説明するための概略図である。ＬＥＤ
モジュール１の先端と別のレンズ６のモジュール側端面
との距離Ｄは３.４５ｍｍである。この配置をもとに光
線追跡計算を行うと、結果は図７に示すようになり、こ
のときの半値角α４は２１.０度であった。光軸Ａ１と
Ａ２とが合致している図１の構成による結果と比較する
と、発散角が大きくなることが分かる。これより光軸の
位置調整が重要であることが分かる。
【００３１】図８は、本発明の請求項４に対応する実施
例を示す概略図で、ＬＥＤモジュール１及び別のレンズ
６から構成されるＬＥＤ光源ユニットが２つ配されてな
る光源装置１０を示す概略図である。２セットのＬＥＤ
モジュール１と別のレンズ６は接触させて配列されてい
る。すなわち、２個のＬＥＤモジュール１が互いに接触
しており、また２個の別のレンズ６が互い接触してい
る。２個のＬＥＤモジュール１と２個の別のレンズ６と
の距離（ＬＥＤモジュール先端と別のレンズのＬＥＤモ
ジュール側端面との距離）Ｄは１.４５ｍｍである。上
記のＬＥＤ光源ユニットを複数並べた場合、請求項１の
ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との距離Ｄに関する
条件に関しては、一つのＬＥＤ光源装置（すなわちここ
でいうＬＥＤ光源ユニット）を基にするものであり、距
離の条件は満たされている。
例を示す概略図で、ＬＥＤモジュール１及び別のレンズ
６から構成されるＬＥＤ光源ユニットが２つ配されてな
る光源装置１０を示す概略図である。２セットのＬＥＤ
モジュール１と別のレンズ６は接触させて配列されてい
る。すなわち、２個のＬＥＤモジュール１が互いに接触
しており、また２個の別のレンズ６が互い接触してい
る。２個のＬＥＤモジュール１と２個の別のレンズ６と
の距離（ＬＥＤモジュール先端と別のレンズのＬＥＤモ
ジュール側端面との距離）Ｄは１.４５ｍｍである。上
記のＬＥＤ光源ユニットを複数並べた場合、請求項１の
ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との距離Ｄに関する
条件に関しては、一つのＬＥＤ光源装置（すなわちここ
でいうＬＥＤ光源ユニット）を基にするものであり、距
離の条件は満たされている。
【００３２】上記の図８に示す構成で光線追跡計算を行
って得られた半値角は９.１度であった。また２個の別
のレンズ６を設けなかった場合の同光線追跡計算を行っ
た結果、得られた半値角は９.３度であった。この結果
より、２セットのＬＥＤ光源ユニットを配列させたとき
にも、別のレンズを設置したことによる集光効果が僅か
に認められた。
って得られた半値角は９.１度であった。また２個の別
のレンズ６を設けなかった場合の同光線追跡計算を行っ
た結果、得られた半値角は９.３度であった。この結果
より、２セットのＬＥＤ光源ユニットを配列させたとき
にも、別のレンズを設置したことによる集光効果が僅か
に認められた。
【００３３】図９は、本発明の請求項５に対応する実施
例を示す概略図で、線状ＬＥＤ光源装置を示す図であ
る。本実施例のＬＥＤ光源装置１０は、上記単独モジュ
ールによるＬＥＤ光源装置（ＬＥＤモジュール１と別の
レンズ６とのＬＥＤ光源ユニット）を線状に５個並べた
もので、各々のＬＥＤモジュール１、及び各々の別のレ
ンズ６は互いに接触している。本実施例では、５つのＬ
ＥＤ光源ユニットを直線上に配列させているが、配列の
方法は直線に限定されるものでなく、曲線状であっても
構わない。また並べるＬＥＤ光源ユニットの数は５個に
限定されるものではなく、３個以上であればよい。２個
のＬＥＤ光源ユニットの場合はどのように並べても直線
上に配列するが、３個以上であれば、直線状に配列する
ことはもちろん、任意の曲線状に配列することが可能で
ある。またＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との光軸
上の距離Ｄは３.４５ｍｍである。
例を示す概略図で、線状ＬＥＤ光源装置を示す図であ
る。本実施例のＬＥＤ光源装置１０は、上記単独モジュ
ールによるＬＥＤ光源装置（ＬＥＤモジュール１と別の
レンズ６とのＬＥＤ光源ユニット）を線状に５個並べた
もので、各々のＬＥＤモジュール１、及び各々の別のレ
ンズ６は互いに接触している。本実施例では、５つのＬ
ＥＤ光源ユニットを直線上に配列させているが、配列の
方法は直線に限定されるものでなく、曲線状であっても
構わない。また並べるＬＥＤ光源ユニットの数は５個に
限定されるものではなく、３個以上であればよい。２個
のＬＥＤ光源ユニットの場合はどのように並べても直線
上に配列するが、３個以上であれば、直線状に配列する
ことはもちろん、任意の曲線状に配列することが可能で
ある。またＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との光軸
上の距離Ｄは３.４５ｍｍである。
【００３４】上記図９に示す構成で光線追跡計算を行っ
た。また別のレンズ６を設けないときとの同計算も行っ
た。半値角で比較すると、別のレンズ６を設けたときの
ほうが、僅かに半値角が小さく、線状のユニット配列に
おけるＬＥＤ光源装置においても、別のレンズ６の設置
による集光作用が確認できた。
た。また別のレンズ６を設けないときとの同計算も行っ
た。半値角で比較すると、別のレンズ６を設けたときの
ほうが、僅かに半値角が小さく、線状のユニット配列に
おけるＬＥＤ光源装置においても、別のレンズ６の設置
による集光作用が確認できた。
【００３５】図１０は、本発明における請求項６に対応
する実施例を示す概略図で、ＬＥＤ光源モジュールの斜
視概略図を図１０（Ａ）に、側面概略図を図１０（Ｂ）
に示すものである。本実施例のＬＥＤ光源装置１０は、
ＬＥＤ光源モジュール１と別のレンズ６とによるＬＥＤ
光源ユニットを、ｍ掛けるｎに（ｍとｎとは整数）配列
してなるもので、図１０の構成では、ＬＥＤ光源ユニッ
トを２掛ける２の数で互いに垂直になるように配列して
ある。また、複数のＬＥＤ光源モジュール１、及び複数
の別のレンズ６は縦横に互いに接触している。ここでは
ＬＥＤ光源ユニット間に隙間が生じても構わないが、こ
の場合、配列させる面積が一定ならば、この例のよう
に、間隔をあけずに配列させたほうがより多くのＬＥＤ
光源ユニットを配列することが可能である。また、ここ
ではｍ掛けるｎの配列において、ｍとｎが等しい場合の
構成を示したが、ｍとｎとが等しくない長方形状の配列
であっても構わない。
する実施例を示す概略図で、ＬＥＤ光源モジュールの斜
視概略図を図１０（Ａ）に、側面概略図を図１０（Ｂ）
に示すものである。本実施例のＬＥＤ光源装置１０は、
ＬＥＤ光源モジュール１と別のレンズ６とによるＬＥＤ
光源ユニットを、ｍ掛けるｎに（ｍとｎとは整数）配列
してなるもので、図１０の構成では、ＬＥＤ光源ユニッ
トを２掛ける２の数で互いに垂直になるように配列して
ある。また、複数のＬＥＤ光源モジュール１、及び複数
の別のレンズ６は縦横に互いに接触している。ここでは
ＬＥＤ光源ユニット間に隙間が生じても構わないが、こ
の場合、配列させる面積が一定ならば、この例のよう
に、間隔をあけずに配列させたほうがより多くのＬＥＤ
光源ユニットを配列することが可能である。また、ここ
ではｍ掛けるｎの配列において、ｍとｎが等しい場合の
構成を示したが、ｍとｎとが等しくない長方形状の配列
であっても構わない。
【００３６】図１１は、本発明の請求項７に対応する実
施例のモデルを示す概略図で、単独ＬＥＤ光源装置（す
なわちＬＥＤ光源モジュール及び別のレンズとによるＬ
ＥＤ光源ユニット）を９個並べた本実施例のＬＥＤ光源
装置の構成例を図１１（Ａ）に、図１１（Ａ）の構成に
おける３個のＬＥＤ光源ユニットの部分を図１１（Ｂ）
に示すものである。本実施例の構成は、図１１（Ｂ）に
示すように３個のユニットに注目したとき、その配列が
三角形上にならんでいることを特徴としている。
施例のモデルを示す概略図で、単独ＬＥＤ光源装置（す
なわちＬＥＤ光源モジュール及び別のレンズとによるＬ
ＥＤ光源ユニット）を９個並べた本実施例のＬＥＤ光源
装置の構成例を図１１（Ａ）に、図１１（Ａ）の構成に
おける３個のＬＥＤ光源ユニットの部分を図１１（Ｂ）
に示すものである。本実施例の構成は、図１１（Ｂ）に
示すように３個のユニットに注目したとき、その配列が
三角形上にならんでいることを特徴としている。
【００３７】上記のｍ掛けるｎのＬＥＤ光源ユニットが
互いに垂直に配列された構成に比較して、本実施例の構
成は、配列のｙ方向においてＬＥＤ光源ユニットが密に
配列していることが分かる。ＬＥＤモジュール１の半径
をｒとしたときに、ｘ方向における２個のＬＥＤ光源ユ
ニットにおいて、図１１（Ａ）に示すｘ方向の距離は４
ｒとなるが、３個のＬＥＤ光源ユニット１３の配列で
は、その高さは２ｒ＋√３ｒとなり、４ｒより短く、密
に詰まっていることが分かる。ｒが１.１ｍｍの場合、
ｘ方向は４.４ｍｍに対してｙ方向４.１ｍｍであり、４
個のＬＥＤ光源ユニットをこのように配列させると約１
個のＬＥＤ光源ユニット分の空間が空くことになる。
互いに垂直に配列された構成に比較して、本実施例の構
成は、配列のｙ方向においてＬＥＤ光源ユニットが密に
配列していることが分かる。ＬＥＤモジュール１の半径
をｒとしたときに、ｘ方向における２個のＬＥＤ光源ユ
ニットにおいて、図１１（Ａ）に示すｘ方向の距離は４
ｒとなるが、３個のＬＥＤ光源ユニット１３の配列で
は、その高さは２ｒ＋√３ｒとなり、４ｒより短く、密
に詰まっていることが分かる。ｒが１.１ｍｍの場合、
ｘ方向は４.４ｍｍに対してｙ方向４.１ｍｍであり、４
個のＬＥＤ光源ユニットをこのように配列させると約１
個のＬＥＤ光源ユニット分の空間が空くことになる。
【００３８】図１２は、本発明の請求項７に対応し、別
のレンズにおける光軸に対して垂直方向のレンズ底面形
状が四角形でかつ正方形の場合の構成（図１２
（Ａ））、及びそれらが複数配列した構成（図１２
（Ｂ））を示す概略図である。別のレンズ６の光軸に対
する垂直平面の形状としては四角形の他、三角形、六角
形であっても構わない。これらの形状は、正三角形、正
方形、正六角形に限定する必要はなく、同一形状であれ
ば、正三角形以外の三角形、正方形以外の四角形すなわ
ち長方形、または正六角形以外の六角形であっても構わ
ない。また別のレンズ６における凸曲面状レンズは半球
状、半楕円体状に限定されるものではなく、非球面のこ
のような同一形状の多角形を配列させた場合、上記の円
形の別のレンズの場合と比較して、別のレンズ６間に隙
間を生ぜずに配列させることが可能であり、また複数の
別のレンズ６を一体として制作でき、かつ光軸の位置調
整も全体に対して行えば良いためその製作が容易とな
る。
のレンズにおける光軸に対して垂直方向のレンズ底面形
状が四角形でかつ正方形の場合の構成（図１２
（Ａ））、及びそれらが複数配列した構成（図１２
（Ｂ））を示す概略図である。別のレンズ６の光軸に対
する垂直平面の形状としては四角形の他、三角形、六角
形であっても構わない。これらの形状は、正三角形、正
方形、正六角形に限定する必要はなく、同一形状であれ
ば、正三角形以外の三角形、正方形以外の四角形すなわ
ち長方形、または正六角形以外の六角形であっても構わ
ない。また別のレンズ６における凸曲面状レンズは半球
状、半楕円体状に限定されるものではなく、非球面のこ
のような同一形状の多角形を配列させた場合、上記の円
形の別のレンズの場合と比較して、別のレンズ６間に隙
間を生ぜずに配列させることが可能であり、また複数の
別のレンズ６を一体として制作でき、かつ光軸の位置調
整も全体に対して行えば良いためその製作が容易とな
る。
【００３９】図１３は、本発明における請求項９に対応
し、ＬＥＤモジュールの光軸に対する垂直面内の形状が
四角形でかつ正方形の場合で、それらが複数配列したＬ
ＥＤ光源装置を示す概略図である。図１３（Ａ）に示す
ように１つのＬＥＤモジュール１の形状（凸曲面状レン
ズ部を除く光軸に垂直面の断面形状）としては、四角形
の他、三角形、六角形が考えられる。これらの形状は、
正三角形、正方形、正六角形でももちろん構わないが、
同一形状であれば、正三角形以外の三角形、正方形以外
の四角形、すなわち長方形、正六角形以外の六角形であ
っても構わない。このような同一形状の多角形を配列さ
せた場合、上記の円形断面のＬＥＤモジュールの場合と
比較して、ＬＥＤモジュール間に隙間を生ぜずに配列さ
せることが可能であり、複数のＬＥＤモジュールを一体
として制作でき、かつ光軸の位置調整も全体に対して行
えばよいため容易となる。
し、ＬＥＤモジュールの光軸に対する垂直面内の形状が
四角形でかつ正方形の場合で、それらが複数配列したＬ
ＥＤ光源装置を示す概略図である。図１３（Ａ）に示す
ように１つのＬＥＤモジュール１の形状（凸曲面状レン
ズ部を除く光軸に垂直面の断面形状）としては、四角形
の他、三角形、六角形が考えられる。これらの形状は、
正三角形、正方形、正六角形でももちろん構わないが、
同一形状であれば、正三角形以外の三角形、正方形以外
の四角形、すなわち長方形、正六角形以外の六角形であ
っても構わない。このような同一形状の多角形を配列さ
せた場合、上記の円形断面のＬＥＤモジュールの場合と
比較して、ＬＥＤモジュール間に隙間を生ぜずに配列さ
せることが可能であり、複数のＬＥＤモジュールを一体
として制作でき、かつ光軸の位置調整も全体に対して行
えばよいため容易となる。
【００４０】図１４は、本発明の請求項１０に対応し、
別のレンズの光軸に対する垂直方向のレンズ底面形状が
四角形でかつ正方形で、かつＬＥＤモジュールの光軸に
対する垂直方向の形状（凸曲面レンズ部を除く光軸に垂
直面の断面形状）が四角形でかつ正方形であって、それ
らによるＬＥＤ光源ユニットが複数配列した構成を示す
概略図である。ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との
上記形状の組み合わせは、それぞれが正方形と正方形の
形状に限られるものではなく、例えばＬＥＤモジュール
１の上記形状が六角形、別のレンズの上記形状が三角形
であっても構わず、多数の組み合わせが考えられる。こ
の場合、複数のＬＥＤモジュール１と複数の別のレンズ
６との一体作成が可能となる。また、複数のＬＥＤモジ
ュール１と、複数の別のレンズ６の光軸の位置調整が、
両者とも一体であるために容易に行うことができる。
別のレンズの光軸に対する垂直方向のレンズ底面形状が
四角形でかつ正方形で、かつＬＥＤモジュールの光軸に
対する垂直方向の形状（凸曲面レンズ部を除く光軸に垂
直面の断面形状）が四角形でかつ正方形であって、それ
らによるＬＥＤ光源ユニットが複数配列した構成を示す
概略図である。ＬＥＤモジュール１と別のレンズ６との
上記形状の組み合わせは、それぞれが正方形と正方形の
形状に限られるものではなく、例えばＬＥＤモジュール
１の上記形状が六角形、別のレンズの上記形状が三角形
であっても構わず、多数の組み合わせが考えられる。こ
の場合、複数のＬＥＤモジュール１と複数の別のレンズ
６との一体作成が可能となる。また、複数のＬＥＤモジ
ュール１と、複数の別のレンズ６の光軸の位置調整が、
両者とも一体であるために容易に行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｌ
ＥＤモジュールと別のレンズを用いることにより、ＬＥ
Ｄモジュールから出射した光を集光して高光利用効率を
はかることができ、またこの両者を一体として扱うこと
により光軸調整が容易となるＬＥＤ光源装置を提供する
ことができる。また、ＬＥＤ光源モジュール及び別のレ
ンズのユニットを複数配列させるときに、その配列方法
により高い充填率で配列させることができる。さらに、
ＬＥＤモジュール及び別のレンズの断面形状またはレン
ズ底面形状を多角形にすることにより、配列を一体とし
て扱うことが可能で、このため光軸の位置調整が容易な
ＬＥＤ光源装置を提供することができる。
ＥＤモジュールと別のレンズを用いることにより、ＬＥ
Ｄモジュールから出射した光を集光して高光利用効率を
はかることができ、またこの両者を一体として扱うこと
により光軸調整が容易となるＬＥＤ光源装置を提供する
ことができる。また、ＬＥＤ光源モジュール及び別のレ
ンズのユニットを複数配列させるときに、その配列方法
により高い充填率で配列させることができる。さらに、
ＬＥＤモジュール及び別のレンズの断面形状またはレン
ズ底面形状を多角形にすることにより、配列を一体とし
て扱うことが可能で、このため光軸の位置調整が容易な
ＬＥＤ光源装置を提供することができる。
【図１】 本発明の請求項１に対応するＬＥＤ光源装置
のモデルを示す概略図ある。
のモデルを示す概略図ある。
【図２】 上記のＬＥＤ光源装置をもとに光線追跡計算
を行って得られた結果を示すもので、縦軸に任意強度、
横軸に発散角をとったグラフである。
を行って得られた結果を示すもので、縦軸に任意強度、
横軸に発散角をとったグラフである。
【図３】 別のレンズを設けないでＬＥＤモジュールの
みの構成による光線追跡計算の結果を示すグラフであ
る。
みの構成による光線追跡計算の結果を示すグラフであ
る。
【図４】 本発明の請求項２に対応するモデルを示す概
略図である。
略図である。
【図５】 図４に示す構成のＬＥＤ光源装置による光線
追跡計算の結果を示すグラフである。
追跡計算の結果を示すグラフである。
【図６】 ＬＥＤモジュール１の光軸Ａ１と別のレンズ
６の光軸Ａ２の位置が距離ｄだけずれた場合の状態を説
明するための概略図である。
６の光軸Ａ２の位置が距離ｄだけずれた場合の状態を説
明するための概略図である。
【図７】 図６に示す構成のＬＥＤ光源装置による光線
追跡計算の結果を示すグラフである。
追跡計算の結果を示すグラフである。
【図８】 本発明の請求項４に対応する実施例を示す概
略図である。
略図である。
【図９】 本発明の請求項５に対応する実施例を示す概
略図である。
略図である。
【図１０】 本発明における請求項６に対応する実施例
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図１１】 本発明の請求項７に対応する実施例のモデ
ルを示す概略図である。
ルを示す概略図である。
【図１２】 本発明の請求項７に対応し、別のレンズに
おける光軸に対して垂直方向のレンズ底面形状が四角形
でかつ正方形の場合の構成を示す概略図である。
おける光軸に対して垂直方向のレンズ底面形状が四角形
でかつ正方形の場合の構成を示す概略図である。
【図１３】 本発明における請求項９に対応し、ＬＥＤ
モジュールの光軸に対する垂直面内の形状が四角形でか
つ正方形の場合で、それらが複数配列したＬＥＤ光源装
置を示す概略図である。
モジュールの光軸に対する垂直面内の形状が四角形でか
つ正方形の場合で、それらが複数配列したＬＥＤ光源装
置を示す概略図である。
【図１４】 本発明の請求項１０に対応し、別のレンズ
の光軸に対する垂直方向のレンズ底面形状が四角形でか
つ正方形で、かつＬＥＤモジュールの光軸に対する垂直
方向の形状が四角形でかつ正方形であって、それらによ
るＬＥＤ光源ユニットが複数配列した構成を示す概略図
である。
の光軸に対する垂直方向のレンズ底面形状が四角形でか
つ正方形で、かつＬＥＤモジュールの光軸に対する垂直
方向の形状が四角形でかつ正方形であって、それらによ
るＬＥＤ光源ユニットが複数配列した構成を示す概略図
である。
【図１５】 従来のＬＥＤモジュールの構成例を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
１…ＬＥＤモジュール、２…円柱状部、３…凸曲面状レ
ンズ部、４…反射鏡、５…ＬＥＤ発光素子、６…凸面形
状の別のレンズ、Ａ…光軸。
ンズ部、４…反射鏡、５…ＬＥＤ発光素子、６…凸面形
状の別のレンズ、Ａ…光軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｆ２１Ｙ 101:02 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/02 Ｇ (72)発明者 亀山 健司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 加藤 幾雄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 宮垣 一也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H109 AA12 AA26 AA34 AA93 5C096 AA07 BA04 CB06 CC06 CC23 CG02 CG05 FA01 5F041 AA04 AA38 AA39 CA12 DA12 DA36 DA43 DA55 DA77 DA78 DA82 DB01 DB07 DB08 DC08 EE12 EE17 FF16
Claims (10)
- 【請求項１】 ＬＥＤ発光素子と、該ＬＥＤ発光素子に
一体となった凸曲面状レンズとからなるＬＥＤモジュー
ルを用いたＬＥＤ光源装置において、該ＬＥＤモジュー
ルの光軸方向に、前記凸曲面状レンズとは異る別のレン
ズを設け、前記凸曲面状レンズの最先端と前記別のレン
ズの前記ＬＥＤ発光素子側の端面との光軸方向の距離
が、前記ＬＥＤモジュールの光軸方向に対して垂直方向
の最大長さの１.０倍以上であることを特徴とするＬＥ
Ｄ光源装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＬＥＤ光源装置におい
て、前記別のレンズが、光軸方向に重ねられた少なくと
も２枚以上のレンズからなることを特徴とするＬＥＤ光
源装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のＬＥＤ光源装置
において、前記ＬＥＤモジュールと前記別のレンズとが
一体に形成されていることを特徴とするＬＥＤ光源装
置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
少なくとも２個以上配列させてなることを特徴とするＬ
ＥＤ光源装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットを
３個以上配列し、かつ該ＬＥＤ光源ユニットの配列が光
軸方向に対して垂直面内で線状であることを特徴とする
ＬＥＤ光源装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
光軸方向に対して垂直面内にｍ掛けるｎ（ｍとｎとは整
数）の配列数で矩形となるように配列されていることを
特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記ＬＥＤモジュールと前記
別のレンズとを組み合わせてなるＬＥＤ光源ユニットが
複数配列され、該配列は、隣接する３個の該ＬＥＤ光源
ユニットが、光軸方向に対して垂直面内で三角形状とな
る配列であり、該三角形状に配列された３個のＬＥＤ光
源ユニットを一単位として、繰り返し配列してなること
を特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記別のレンズの光軸方向に
対する垂直面内のレンズ底面形状が多角形であることを
特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１に記載の
ＬＥＤ光源装置において、前記ＬＥＤモジュールは、該
ＬＥＤモジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が
多角形である部分を少なくとも有することを特徴とする
ＬＥＤ光源装置。 - 【請求項１０】 請求項１ないし７のいずれか１に記載
のＬＥＤ光源装置において、前記別のレンズは、該別の
レンズの光軸方向に対する垂直面内のレンズ底面形状が
多角形であり、かつ前記ＬＥＤモジュールは、該ＬＥＤ
モジュールの光軸方向に対する垂直断面の形状が多角形
である部分を少なくとも有することを特徴とするＬＥＤ
光源装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001053367A JP2002260422A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｌｅｄ光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001053367A JP2002260422A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｌｅｄ光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002260422A true JP2002260422A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18913837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001053367A Pending JP2002260422A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Ｌｅｄ光源装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002260422A (ja) |
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