JP2008004497A - Lens structure, and light source device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens structure enhanced in light utilization efficiency, and capable of achieving reduction of size and weight thereof by simplifying the whole structure thereof; and a light source device. <P>SOLUTION: This lens structure is provided with an outer lens body 22 having a parallel refraction lens part 29 emitting light having entered at an angle below a critical angle as parallel light. The lens structure is also provided with an inner lens body 23 refracting light exceeding the critical angle outside the light directly entering the parallel refraction lens part 29 at an angle below the critical angle, and entering the refracted light into the parallel refraction lens part 29 at an angle below the critical angle in the outside of the light having entered at the angle below the critical angle. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズ構造および光源装置に関する。   The present invention relates to a lens structure and a light source device.

LED(発光ダイオード)や白熱電球等の光源は、光が放射状に発光し、放射光束を形成する。このため、このような光源を照明等に使用する場合には、一つの光軸に平行な平行光に集光させる必要がある。   Light sources such as LEDs (light emitting diodes) and incandescent bulbs emit light radially to form a radiated light beam. For this reason, when such a light source is used for illumination or the like, it is necessary to condense light into parallel light parallel to one optical axis.

平行光に集光する手段としては、図11に示すようにフルネルレンズを使用するもの、図12に示すように放物面レンズを使用するもの、図13に示すように放物面レンズおよび放物面反射鏡を使用するもの等がある。   As means for condensing the parallel light, one using a fullel lens as shown in FIG. 11, one using a paraboloid lens as shown in FIG. 12, a paraboloid lens as shown in FIG. Some use a parabolic reflector.

すなわち、図11に示す光源装置は、図11(a)に示すように、ケーシング1と、このケーシング1に収容される光源(例えばLED)2とを備える。ケーシング1は、有底短円筒状の本体部1aと、この本体部1aの開口部を塞ぐ基板1bとからなる。そして、基板1bの中央部に前記光源2が付設され、本体部1aの底壁(レンズ部材)3の内面にフルネルレンズ4を形成している。このため、光源2であるLEDに電流が供給されると、このLEDが発光して光L0がフルネルレンズ4に入射することになる。このフルネルレンズ4にて入射された光L0は装置軸心O方向と平行な平行光L01に屈曲されてケーシング1の底壁(レンズ部材)3から出射される。このため、図11(b)に示すような円形断面の光線束(平行光束)A1が形成される。なお、基板1bには、前記光源2の他に回路部品(電子部品)が実装されている。   That is, the light source device shown in FIG. 11 includes a casing 1 and a light source (for example, LED) 2 accommodated in the casing 1 as shown in FIG. The casing 1 includes a bottomed short cylindrical main body 1a and a substrate 1b that closes an opening of the main body 1a. And the said light source 2 is attached to the center part of the board | substrate 1b, and the Fullel lens 4 is formed in the inner surface of the bottom wall (lens member) 3 of the main-body part 1a. For this reason, when an electric current is supplied to the LED that is the light source 2, the LED emits light, and the light L 0 is incident on the Fullel lens 4. The light L0 incident on the Furnell lens 4 is bent into parallel light L01 parallel to the direction of the apparatus axis O and emitted from the bottom wall (lens member) 3 of the casing 1. Therefore, a light beam (parallel light flux) A1 having a circular cross section as shown in FIG. 11B is formed. In addition to the light source 2, circuit components (electronic components) are mounted on the substrate 1b.

図12に示す光源装置は、基板5上に配置される光源6と、この光源6の前方に配置される内部全反射型の放物面レンズ7とを備える。内部全反射型の放物面レンズ7とは、光源側の開口部8から入光した光L0を内面にて反射して、装置軸心Oに平行な平行光L01を、反光源側の開口部9から出射する。このため、図12(b)に示すような円形断面の光線束(平行光束)A2が形成される。   The light source device shown in FIG. 12 includes a light source 6 disposed on a substrate 5 and an internal total reflection parabolic lens 7 disposed in front of the light source 6. The internal total reflection type parabolic lens 7 reflects the light L0 incident from the light source side opening 8 on the inner surface, and converts the parallel light L01 parallel to the device axis O to the light source side opening. The light is emitted from the unit 9. Therefore, a light beam (parallel light beam) A2 having a circular cross section as shown in FIG. 12B is formed.

また、図13に示す光源装置は、放物面反射鏡11の中心部に光源12を配置し、この光源12の前方に内部全反射型の放物面レンズ13を配置している。このため光源側の開口部14から放物面レンズ13に入光した光L0は、放物面レンズ13にて反射されて、放物面レンズ13の軸心に平行な平行光L01を、反光源側の開口部15から出射する。また、光源側の開口部14から放物面レンズ13に入光しない光源12からの光Lが放物面反射鏡11に反射されて、平行光L3なって出射される。このため、図13(b)に示すように、図12(b)に示す光線束A2よりも大きい(広範囲)の光線束(平行光束)A3が形成される。   In the light source device shown in FIG. 13, a light source 12 is disposed at the center of the parabolic reflector 11, and an internal total reflection type parabolic lens 13 is disposed in front of the light source 12. For this reason, the light L0 that has entered the parabolic lens 13 from the opening 14 on the light source side is reflected by the parabolic lens 13, and the parallel light L01 that is parallel to the axis of the parabolic lens 13 is reflected back. The light is emitted from the opening 15 on the light source side. Further, the light L from the light source 12 that does not enter the parabolic lens 13 from the light source side opening 14 is reflected by the parabolic reflecting mirror 11 and emitted as parallel light L3. For this reason, as shown in FIG.13 (b), the light beam (parallel light beam) A3 of a larger (wide range) than the light beam A2 shown in FIG.12 (b) is formed.

ところが、図11に示すように、フルネルレンズ4を使用したものでは、光源2からの光L0が臨界角を越えてフルネルレンズ4に入射した場合には、この光L0は全反射され、平行光になって出射されない。このため、図11(a)に示すθ1の範囲の光を利用できないことになる。   However, as shown in FIG. 11, in the case of using the Furnell lens 4, when the light L0 from the light source 2 is incident on the Furnell lens 4 beyond the critical angle, the light L0 is totally reflected, It is not emitted as parallel light. For this reason, the light in the range of θ1 shown in FIG. 11A cannot be used.

また、図12に示すように、放物面レンズ7を使用したものでは、放物面レンズ7に入光しないθ2の範囲の光を利用できないが、図11に示すフルネルレンズ4を使用したものに比べて、この利用できないθ2に範囲は狭く、比較的光の有効利用が可能である。しかしながら、光源6にLEDを使用した場合には好ましくない。すなわち、LEDは光の強さが角度によって相違する。このため、装置軸心Oに沿った光の強さを100%とした場合、角度が深くなるほど(軸心Oに対して成す角度が大きくなるほど)光の強さが低下していく。そのため、このような放物面レンズ7を使用したものでは、軸心O近傍の光の強さが大きいものはそのまま平行光束A2の中心部に対応し、軸心Oから離れた光の強さが小さいものから多くの平行光を構成していることになっている。このため、光の強さが強い(大きい)ところを利用することができなかった。また、形成される平行光束A2としても大きくできなかった。   Further, as shown in FIG. 12, in the case where the parabolic lens 7 is used, the light in the range of θ2 that does not enter the parabolic lens 7 cannot be used, but the fullnel lens 4 shown in FIG. 11 is used. Compared to those, the range of θ2 that cannot be used is narrow, and light can be used effectively relatively. However, it is not preferable when an LED is used for the light source 6. That is, the LED has different light intensity depending on the angle. For this reason, when the intensity of light along the device axis O is 100%, the intensity of light decreases as the angle increases (the angle formed with respect to the axis O increases). Therefore, in the case where such a parabolic lens 7 is used, the light having a large intensity in the vicinity of the axis O corresponds to the central portion of the parallel light flux A2 as it is, and the intensity of the light away from the axis O. It is supposed that a lot of parallel light is composed of small ones. For this reason, the place where the intensity of light is strong (large) cannot be used. Further, the formed parallel light flux A2 could not be increased.

図13に示すように放物面レンズ13と放物面反射鏡11とを組み合わせた場合、図12に示すように放物面レンズ7のみを使用したものよりは、多少平行光束A3が大径となる。しかしながら、この場合も、放物面レンズ13を使用しているので、光の強さが強いところを利用することができなかった。   When the parabolic lens 13 and the parabolic reflecting mirror 11 are combined as shown in FIG. 13, the parallel light beam A3 has a slightly larger diameter than that using only the parabolic lens 7 as shown in FIG. It becomes. However, in this case as well, since the parabolic lens 13 is used, it was not possible to use a place where the intensity of light was strong.

このため、従来には、光に利用効率の向上を図ることができる集光器が提案されている(特許文献1)。この特許文献1に記載のものは、形成する平行光に対して所定角度で傾斜した複数の反射面(例えば、第1反射面と第2反射面と第3反射面と第4反射面との4つの反射面)と、これら反射面よりも内径側に設けられるレンズ部とを備える。   For this reason, conventionally, a concentrator capable of improving the utilization efficiency of light has been proposed (Patent Document 1). The one disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of reflecting surfaces (for example, a first reflecting surface, a second reflecting surface, a third reflecting surface, and a fourth reflecting surface that are inclined at a predetermined angle with respect to the parallel light to be formed. 4 reflection surfaces) and a lens portion provided on the inner diameter side of these reflection surfaces.

この場合、第4反射面を、光軸に対して第1反射面よりも内側に位置させ、第2反射面を、光軸に対して第1反射面よりも外側に位置させ、第3反射面を、光軸に対して第1反射面よりも外側に位置させている。   In this case, the fourth reflection surface is positioned on the inner side of the first reflection surface with respect to the optical axis, the second reflection surface is positioned on the outer side of the first reflection surface with respect to the optical axis, and the third reflection is performed. The surface is positioned outside the first reflecting surface with respect to the optical axis.

そして、各反射面に入射した光は、この反射面にて反射されて平行光となって出射されるように構成している。すなわち、レンズ部を外れる放射角範囲の放射光を第1反射面にて受け、第1反射面を外れる放射角範囲の放射光を第4反射面にて受け、第4反射面を外れる放射角範囲の放射光を第2反射面で受け、第2反射面を外れる放射角範囲の放射光を第3反射面にて受けるようにしている。これによって、光の利用効率が高めるようにしている。
特開2005−209472号公報
The light incident on each reflecting surface is reflected by the reflecting surface and emitted as parallel light. That is, radiation light in a radiation angle range that deviates from the lens portion is received by the first reflection surface, radiation light in a radiation angle range that deviates from the first reflection surface is received by the fourth reflection surface, and radiation angle that deviates from the fourth reflection surface. The range of radiated light is received by the second reflecting surface, and the radiated light in the radiation angle range that deviates from the second reflecting surface is received by the third reflecting surface. This increases the light use efficiency.
JP 2005-209472 A

しかしながら、光に利用効率の向上を図るように構成した前記特許文献1に記載のものでは、極めて複雑が形状であって、加工性に劣ってコスト高となるとともに、精度のよい集光器の提供が困難であった。また、この集光器では、一つの透光部材からなるブロック体にて構成され、比較的大きく重量も大となって、コンパクト化に問題があった。   However, in the thing of the said patent document 1 comprised so that the utilization efficiency for light could be aimed at, it was very complicated, and it was inferior to workability, and cost became high, and it was high-precision collector. It was difficult to provide. Further, this concentrator is composed of a block body made of a single translucent member, which is relatively large and heavy, and there is a problem in downsizing.

本発明は、上記課題に鑑みて、光の利用効率が高められ、しかも全体構成の簡略化を図って、小型化及び軽量化を達成できるレンズ構造および光源装置を提供する。   In view of the above-described problems, the present invention provides a lens structure and a light source device that can improve the light use efficiency and simplify the overall configuration to achieve a reduction in size and weight.

本発明のレンズ構造は、臨界角以下に入射した光を平行光として出射する平行屈曲レンズ部を有するアウタレンズ体と、臨界角以下で平行屈曲レンズ部に直接的に入射する光の外側の臨界角を越える光を屈曲させて、臨界角以下で入射した光よりも外側において、前記屈曲させた光を平行屈曲レンズ部に臨界角以下で入射させるインナレンズ体とを備えたものである。   The lens structure of the present invention includes an outer lens body having a parallel bent lens portion that emits light incident below a critical angle as parallel light, and an outer critical angle of light that is directly incident on the parallel bent lens portion below the critical angle. And an inner lens body that causes the bent light to enter the parallel bent lens portion at a critical angle or less outside the light incident at a critical angle or less.

本発明のレンズ構造によれば、臨界角を越える光は、インナレンズ体にて臨界角以下になるように屈曲される。このため、光源から直接的に臨界角以下に入射する光および光源から直接的に臨界角以下に入射しない光を平行屈曲レンズ部にて平行光として出射することができる。しかも、直接的に臨界角以下に入射しない光を、臨界角以下で入射した光よりも外側において,平行屈曲レンズ部に臨界角以下で入射させるので、アウタレンズ体から出射される平行光束の断面積を大きくすることができる。   According to the lens structure of the present invention, light exceeding the critical angle is bent by the inner lens body so as to be less than the critical angle. For this reason, the light directly incident on the critical angle or less from the light source and the light not directly incident on the critical angle or less from the light source can be emitted as parallel light by the parallel bending lens unit. In addition, light that is not directly incident below the critical angle is incident on the parallel bending lens portion outside the light that is incident below the critical angle, so that the cross-sectional area of the parallel luminous flux emitted from the outer lens body is incident. Can be increased.

前記アウタレンズ体の平行屈曲レンズ部にフルネルレンズを用いることができる。また、インナレンズ体がアウタレンズ体と独立して配置されていても、インナレンズ体がアウタレンズ体に連設されていてもよい。   A fullnel lens can be used for the parallel bent lens portion of the outer lens body. Moreover, even if the inner lens body is disposed independently of the outer lens body, the inner lens body may be connected to the outer lens body.

また、他のレンズ構造は、臨界角以下に入射した光を平行光として出射する平行屈曲レンズ部を有するアウタレンズ体と、臨界角以下で平行屈曲レンズ部に直接的に入射する光の外側の臨界角を越える光を反射させて、臨界角以下で入射した光よりも外側において、前記反射させた光を平行光とする放物面反射鏡とを備えたものである。   In addition, other lens structures include an outer lens body having a parallel bent lens portion that emits light incident at a critical angle or less as parallel light, and a critical lens outside the light directly incident on the parallel bent lens portion at a critical angle or less. A parabolic reflecting mirror that reflects light exceeding an angle and converts the reflected light into parallel light outside the light incident at a critical angle or less is provided.

他のレンズ構造では、臨界角を越える光は、放物面反射鏡にて平行光とされる。このため、光源から直接的に臨界角以下に入射する光および光源から直接的に臨界角以下に入射しない光を平行光として出射することができる。しかも、直接的に臨界角以下に入射しない光を、臨界角以下で入射した光よりも外側において平行光とするので、アウタレンズ体から出射される平行光束の断面積を大きくすることができる。   In other lens structures, light exceeding the critical angle is converted into parallel light by a parabolic reflector. For this reason, the light directly incident on the critical angle or less from the light source and the light not directly incident on the critical angle or less from the light source can be emitted as parallel light. In addition, since the light that does not directly enter below the critical angle is made parallel light outside the light incident below the critical angle, the cross-sectional area of the parallel light beam emitted from the outer lens body can be increased.

前記アウタレンズ体は、平行光を拡散させる拡散レンズ部を備えていてもよい。平行光のまま出射するものでは、その照明光はスポット状の比較的小さい光の束となる。このため、拡散レンズ部を備えるようにすれば、照明範囲を大きくすることができる。   The outer lens body may include a diffusion lens unit that diffuses parallel light. When the light is emitted as parallel light, the illumination light becomes a spot-like relatively small bundle of light. For this reason, if the diffusing lens part is provided, the illumination range can be enlarged.

本発明の光源装置は、光源と、この光源からの放射光を平行光として出射するレンズ構造とを備え、レンズ構造に前記請求項1〜請求項5のいずれかのレンズ構造を用いたものである。   A light source device of the present invention includes a light source and a lens structure that emits radiated light from the light source as parallel light, and the lens structure according to any one of claims 1 to 5 is used for the lens structure. is there.

本発明の光源装置によれば、光源からの放射光がレンズ構造に入光すれば、アウタレンズ体の平行屈曲レンズ部に対して臨界角以下で入射する光はこのまま平行屈曲レンズ部に入射して平行光となる。また、平行屈曲レンズ部に対して臨界角を越える光はインナレンジ体にて平行屈曲レンズ部に対して臨界角以下で入射する光となるように、屈曲する。このため、光源からの放射光の多くをレンズ構造を介して平行光として出射させることができる。   According to the light source device of the present invention, when the radiated light from the light source enters the lens structure, the light incident on the parallel bent lens portion of the outer lens body at a critical angle or less enters the parallel bent lens portion as it is. It becomes parallel light. Further, the light that exceeds the critical angle with respect to the parallel bending lens portion is bent by the inner range member so as to be incident on the parallel bending lens portion at a critical angle or less. For this reason, most of the emitted light from the light source can be emitted as parallel light through the lens structure.

また、光源装置として、光源が前記レンズ構造の軸心上に配置される点光源であり、レンズ構造体にて出射される平行光が円形断面に収束されるものであっても、光源が線光源であり、レンズ構造体にて出射される平行光が矩形断面に収束されるものであってもよい。   Further, as the light source device, even if the light source is a point light source disposed on the axis of the lens structure, and the parallel light emitted from the lens structure is converged on a circular cross section, the light source is linear. It may be a light source, and the parallel light emitted from the lens structure may be converged to a rectangular cross section.

本発明のレンズ構造によれば、光源から直接的に臨界角以下に入射する光および光源から直接的に臨界角以下に入射しない光を平行屈曲レンズ部にて平行光として出射することができる。このため、光の利用効率が高められる。しかも、アウタレンズ体から出射される平行光束の断面積を大きくすることができる。このため、照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。また、アウタレンズ体とインナレンズ体との組合せによって、このレンズ構造を構成することができ、全体構成の簡略化を図ることができる。これによって、軽量化及び小型化を図ることができ、使用用途が拡大する。しかも、インナレンズ体を使用することによって、従来では利用できない方向に照射される光を利用することができ、光のロス(損失)を極めて少なくできる。   According to the lens structure of the present invention, light incident directly below the critical angle from the light source and light not incident directly below the critical angle from the light source can be emitted as parallel light at the parallel bent lens portion. For this reason, the utilization efficiency of light is improved. In addition, the cross-sectional area of the parallel light beam emitted from the outer lens body can be increased. For this reason, the illumination range can be expanded and the illumination range can be illuminated brightly. Moreover, this lens structure can be comprised by the combination of an outer lens body and an inner lens body, and simplification of the whole structure can be achieved. Thereby, weight reduction and size reduction can be achieved, and the usage application is expanded. In addition, by using the inner lens body, it is possible to use light irradiated in a direction that cannot be used in the past, and light loss (loss) can be extremely reduced.

アウタレンズ体の平行屈曲レンズ部にフルネルレンズを用いることができ、平行屈曲レンズ部を確実に構成することができ、信頼性が向上する。 A Furnell lens can be used for the parallel bent lens portion of the outer lens body, and the parallel bent lens portion can be reliably configured, improving the reliability.

また、インナレンズ体がアウタレンズ体と独立して配置されていれば、インナレンズ体とアウタレンズ体との保守点検が容易になる利点がある。すなわち、インナレンズ体とアウタレンズ体とのどちらか一方が損傷等した場合、その損傷等した一方を修理や交換すればよく、他方をそのまま使用することができる。   Further, if the inner lens body is disposed independently of the outer lens body, there is an advantage that maintenance and inspection of the inner lens body and the outer lens body can be facilitated. That is, when one of the inner lens body and the outer lens body is damaged, the damaged one may be repaired or replaced, and the other can be used as it is.

インナレンズ体がアウタレンズ体に連設されていれば、部品点数の減少を図ることができ、組立作業の簡略化を図ることができる。   If the inner lens body is connected to the outer lens body, the number of parts can be reduced, and the assembling work can be simplified.

本発明の他のレンズ構造によれば、光源から直接的に臨界角以下に入射する光および光源から直接的に臨界角以下に入射しない光を平行光として出射することができる。このため、インナレンズ体に比べて光のロス(損失)があるが、光の利用効率が比較的高められる。しかも、放物面反射鏡はインナレンズ体に比べて構成が簡単であるので、低コストには簡単に製造できる利点がある。さらに、形成される平行光束の断面積を大きくすることができ、照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。   According to another lens structure of the present invention, it is possible to emit, as parallel light, light that is directly incident on the critical angle or less from the light source and light that is not directly incident on the critical angle or less from the light source. For this reason, although there is a light loss (loss) compared to the inner lens body, the light utilization efficiency is relatively improved. In addition, since the parabolic reflector has a simpler configuration than the inner lens body, there is an advantage that it can be easily manufactured at low cost. Furthermore, the cross-sectional area of the formed parallel light flux can be increased, the illumination range can be expanded, and the illumination range can be illuminated brightly.

拡散レンズ部を備えたものでは、照明範囲をより大きくすることができる。このため、比較的広範囲の部位を照明する必要がある照明器具(装置)にこのレンズ構造が最適となる。   In the case of having a diffusing lens portion, the illumination range can be made larger. For this reason, this lens structure is optimal for a luminaire (device) that needs to illuminate a relatively wide area.

本発明の光源装置では、光源からの放射光の多くをレンズ構造を介して平行光として出射させることができる。このため、光源からの光の利用効率を高めることができ、光源が同じものである従来品と比べて明るい照明光を得ることができる。すなわち、この複数の光源を使用して照明装置を構成する場合に、少ない光源数でよく、コスト低減を図ることができる。しかも、照明装置全体のコンパクト化を図ることができる。   In the light source device of the present invention, most of the emitted light from the light source can be emitted as parallel light through the lens structure. For this reason, the utilization efficiency of the light from a light source can be improved, and bright illumination light can be obtained compared with the conventional product with the same light source. That is, when an illuminating device is configured using the plurality of light sources, the number of light sources may be small, and the cost can be reduced. In addition, the overall lighting device can be made compact.

光源装置として、光源が前記レンズ構造の軸心上に配置される点光源であり、レンズ構造体にて出射される平行光が円形断面に収束されるものであれば、スポット的な照明に最適となる。また、光源が線光源であり、レンズ構造体にて出射される平行光が矩形断面に収束されるものであれば、広範囲の照明に最適となる。   As a light source device, if the light source is a point light source arranged on the axis of the lens structure and the parallel light emitted from the lens structure is converged to a circular cross section, it is ideal for spot-like illumination It becomes. Further, if the light source is a linear light source and the parallel light emitted from the lens structure is converged on a rectangular cross section, it is optimal for a wide range of illumination.

以下、本発明の実施の形態を図1〜図10に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1〜図3に本発明に係る第1実施形態の光源装置を示し、この光源装置は、LED(発光ダイオード)等の点光源21aからなる光源21と、この光源21aからの放射光を平行光として出射するレンズ構造19とを備える。レンズ構造19は、アウタレンズ体22と、角度変更体20としてのインナレンズ体23とを備える。そして、アウタレンズ体22とインナレンズ体23とを独立して形成している。 1 to 3 show a light source device according to a first embodiment of the present invention. This light source device parallels a light source 21 composed of a point light source 21a such as an LED (light emitting diode) and the radiated light from the light source 21a. And a lens structure 19 that emits light. The lens structure 19 includes an outer lens body 22 and an inner lens body 23 as the angle changing body 20. The outer lens body 22 and the inner lens body 23 are formed independently.

光源21aは基板24に配置されるとともに、この光源21aを包囲すうようにインナレンズ体23が基板24から突設されている。インナレンズ体23は透光性部材からなるリング体にて構成される。この場合、図1と図3に示すように、インナレンズ体23は、外径面が反基板側に向かって縮径するテーパ面23aとされ、その先端面が基板側に向かって縮径するテーパ面23bとされる。また、インナレンズ体23の内径面が、内径側に凸状となる凸曲面23cと、この光源装置の軸心Oに平行な直線状基部面23dとからなる。つまり、インナレンズ体23は、薄肉基部25と、断面三角形状の本体部26とで構成されることになる。なお、インナレンズ体23に形成する透光性部材としては、合成樹脂、ガラス等を使用することができる。   The light source 21 a is disposed on the substrate 24, and an inner lens body 23 projects from the substrate 24 so as to surround the light source 21 a. The inner lens body 23 is configured by a ring body made of a translucent member. In this case, as shown in FIGS. 1 and 3, the inner lens body 23 has a tapered surface 23a whose outer diameter surface is reduced in diameter toward the opposite substrate side, and its distal end surface is reduced in diameter toward the substrate side. A tapered surface 23b is formed. In addition, the inner surface of the inner lens body 23 includes a convex curved surface 23c that is convex toward the inner diameter side, and a linear base surface 23d that is parallel to the axis O of the light source device. That is, the inner lens body 23 is composed of the thin base portion 25 and the main body portion 26 having a triangular cross section. In addition, as a translucent member formed in the inner lens body 23, synthetic resin, glass, or the like can be used.

図1に示すように、光源21aからの光Lがインナレンズ体23の凸曲面23cに入射することによって、本体部26内で第1屈曲光L1となり、またテーパ面23aからは第2屈曲光L2となって出射される。この場合、第1屈曲光L1は凸曲面23cに入射する光Lに対して軸心O側に屈曲し、第2屈曲光L2は第1屈曲光L1に対して軸心O側に屈曲する。   As shown in FIG. 1, the light L from the light source 21a is incident on the convex curved surface 23c of the inner lens body 23, thereby becoming the first bent light L1 in the main body 26 and the second bent light from the tapered surface 23a. The light is emitted as L2. In this case, the first bent light L1 is bent toward the axis O with respect to the light L incident on the convex curved surface 23c, and the second bent light L2 is bent toward the axis O with respect to the first bent light L1.

また、アウタレンズ体22も透光性部材からなり、基板24に対して平行でかつ軸心Oがその中心を通る円板状体31にて構成される。そして、円板状体31の外周縁に基板24から延びる短円筒状の周壁部32が連設されている。円板状体31の内面31aには、断面三角形状の多数のリング体27が同心円として配置され、これによってフルネルレンズ30からなる平行屈曲レンズ部29が構成されている。なお、アウタレンズ体22を構成する円板状体31と、周壁部32とは一体に成形されて、光源収納ケース28を構成する。また、アウタレンズ体22に形成する透光性部材としても、合成樹脂、ガラス等を使用することができる。   The outer lens body 22 is also made of a translucent member, and is constituted by a disk-like body 31 that is parallel to the substrate 24 and the axis O passes through the center. A short cylindrical peripheral wall portion 32 extending from the substrate 24 is connected to the outer peripheral edge of the disk-shaped body 31. On the inner surface 31 a of the disk-shaped body 31, a large number of triangular ring bodies 27 having a triangular cross section are arranged as concentric circles, thereby forming a parallel bent lens portion 29 made up of a Furnell lens 30. The disc-like body 31 constituting the outer lens body 22 and the peripheral wall portion 32 are integrally formed to constitute the light source storage case 28. Further, as the translucent member formed on the outer lens body 22, synthetic resin, glass, or the like can be used.

このように、このレンズ構造19では、インナレンズ体23の開口部33を介してアウタレンズ体22に入射する光L0は、フルネルレンズ30に臨界角以下で入射する。ここで、臨界角とは、これを越える角度で入射した場合にフルネルレンズ30にて反射される角度である。このため、インナレンズ体23の開口部33を介してアウタレンズ体22に入射する光L0(以下、直接光L0と呼ぶ場合がある)はこのアウタレンズ体22によって、軸心Oに平行な平行光L01となって出射される。   As described above, in the lens structure 19, the light L 0 incident on the outer lens body 22 through the opening 33 of the inner lens body 23 enters the Fullel lens 30 at a critical angle or less. Here, the critical angle is an angle reflected by the Fullel lens 30 when incident at an angle exceeding the critical angle. For this reason, light L0 (hereinafter sometimes referred to as direct light L0) incident on the outer lens body 22 through the opening 33 of the inner lens body 23 is converted into parallel light L01 parallel to the axis O by the outer lens body 22. And emitted.

また、前記直接光L0よりも外側(外径側)の光(臨界角を越えてフルネルレンズ30に入射することになる光)Lは、インナレンズ体23の凸曲面23cに入射することになる。このため、前記したようにこの光Lは第2屈曲光L2となってインナレンズ体23から出射する。そして、第2屈曲光L2はフルネルレンズ30に入射することになる。この場合、前記直接光L0はフルネルレンズ30の内径側の内範囲Hの内側フルネルレンズ30aに入射し、第2屈曲光L2はフルネルレンズ30の外径側の外範囲H1の外側フルネルレンズ30bに入射する。また、内側フルネルレンズ30aに入射する第2屈曲光L2は臨界角以下である。   In addition, the light L (outside of the direct light L0) (outside the outer diameter) (light that enters the fullnel lens 30 beyond the critical angle) L enters the convex curved surface 23c of the inner lens body 23. Become. Therefore, as described above, the light L becomes the second bent light L2 and is emitted from the inner lens body 23. Then, the second bent light L2 enters the Furnell lens 30. In this case, the direct light L0 is incident on the inner fullernel lens 30a in the inner range H on the inner diameter side of the fullnel lens 30, and the second bent light L2 is on the outer fuller in the outer range H1 on the outer diameter side of the fullel lens 30. The light enters the flannel lens 30b. Further, the second bending light L2 incident on the inner Furnell lens 30a is less than the critical angle.

インナレンズ体23を設けることなく、図11に示す従来のフルネルレンズを有するアウタレンズ体のみを使用したレンズ構造のものと、インナレンズ体23とアウタレンズ体22とを備えた実施形態のレンズ構造のものとを、比較のために図4に示した。この図4(b)(c)から分かるように、インナレンズ体23とアウタレンズ体22とを備えた実施形態のレンズ構造19のもの(図4(a)に記載のもの)は、インナレンズ体を有しないもの(図(d)に記載のもの)より、平行光束Aの断面積が外範囲H1分だけ大きくなっている。つまり、図4(c)に示す平行光束A1の径をDとし、図4(b)の径をD1とした場合にD1>Dとなる。   The lens structure of the embodiment having the lens structure using only the outer lens body having the conventional Fullel lens shown in FIG. 11 without the inner lens body 23, and the inner lens body 23 and the outer lens body 22 is provided. This is shown in FIG. 4 for comparison. As can be seen from FIGS. 4B and 4C, the lens structure 19 according to the embodiment including the inner lens body 23 and the outer lens body 22 (described in FIG. 4A) is an inner lens body. The cross-sectional area of the parallel light beam A is larger by the outer range H1 than the one not having the value (the one shown in FIG. 4D). That is, when the diameter of the parallel light beam A1 shown in FIG. 4C is D and the diameter of FIG. 4B is D1, D1> D.

このように、本発明では、光源21aから直接的に臨界角以下に入射する光および光源21aから直接的に臨界角以下に入射しない光を平行屈曲レンズ部29にて平行光として出射することができる。このため、光の利用効率が高められる。しかも、アウタレンズ体22から出射される平行光束Aの断面積を大きくすることができる。このため、照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。   As described above, in the present invention, the light that directly enters the critical angle or less from the light source 21a and the light that does not directly enter the critical angle or less from the light source 21a are emitted as parallel light by the parallel bending lens unit 29. it can. For this reason, the utilization efficiency of light is improved. In addition, the cross-sectional area of the parallel light flux A emitted from the outer lens body 22 can be increased. For this reason, the illumination range can be expanded and the illumination range can be illuminated brightly.

アウタレンズ体22とインナレンズ体23との組合せによって、このレンズ構造19を構成することができ、全体構成の簡略化を図ることができる。これによって、軽量化及び小型化を図ることができ、使用用途が拡大する。しかも、インナレンズ体22を使用することによって、従来では利用できない方向に照射される光を利用することができ、光のロス(損失)を極めて少なくできる。   The lens structure 19 can be configured by the combination of the outer lens body 22 and the inner lens body 23, and the overall configuration can be simplified. Thereby, weight reduction and size reduction can be achieved, and the usage application is expanded. In addition, by using the inner lens body 22, it is possible to use light irradiated in a direction that cannot be used conventionally, and light loss (loss) can be extremely reduced.

また、光源21aからの光の利用効率を高めることができるので、光源21aが同じものである従来品と比べて明るい照明光を得ることができる。すなわち、この複数の光源21を使用して照明装置を構成する場合に、少ない光源数でよく、コスト低減を図ることができる。しかも、照明装置全体のコンパクト化を図ることができる。   Moreover, since the utilization efficiency of the light from the light source 21a can be improved, brighter illumination light can be obtained as compared with a conventional product having the same light source 21a. That is, when the lighting device is configured using the plurality of light sources 21, the number of light sources may be small, and the cost can be reduced. In addition, the overall lighting device can be made compact.

光源21aがレンズ構造19の軸心O上に配置される点光源であり、レンズ構造体19にて出射される平行光が円形断面に収束されるものであれば、スポット的な照明に最適となる。また、アウタレンズ体22の平行屈曲レンズ部29にフルネルレンズ30を用いるので、平行屈曲レンズ部29を確実に構成することができ、信頼性が向上する。   If the light source 21a is a point light source arranged on the axis O of the lens structure 19 and the parallel light emitted from the lens structure 19 is converged on a circular cross section, it is optimal for spot-like illumination. Become. Further, since the Furnell lens 30 is used for the parallel bent lens portion 29 of the outer lens body 22, the parallel bent lens portion 29 can be reliably configured, and the reliability is improved.

インナレンズ体23がアウタレンズ体22と独立して配置されているので、インナレンズ体22とアウタレンズ23との保守点検が容易になる利点がある。すなわち、インナレンズ体22とアウタレンズ体23とのどちらか一方が損傷等した場合、その損傷等した一方を修理や交換すればよく、他方をそのまま使用することができる。   Since the inner lens body 23 is disposed independently of the outer lens body 22, there is an advantage that maintenance and inspection of the inner lens body 22 and the outer lens 23 are facilitated. That is, when one of the inner lens body 22 and the outer lens body 23 is damaged, the damaged one may be repaired or replaced, and the other can be used as it is.

図5は図1に示す光源装置を使用した懐中電灯を示す。この懐中電灯は、有底円筒形状の電池収納ケース40に先端に図1に示す光源装置を付設したものである。この場合、電池収納ケース40に収納された電池42から光源21aに電流が供給され、光源21aが発光する。これによって、アウタレンズ体22から図4(b)に示すような平行光束Aが放射される。   FIG. 5 shows a flashlight using the light source device shown in FIG. This flashlight is obtained by attaching a light source device shown in FIG. 1 to a tip of a bottomed cylindrical battery storage case 40. In this case, current is supplied from the battery 42 stored in the battery storage case 40 to the light source 21a, and the light source 21a emits light. Thereby, a parallel light flux A as shown in FIG. 4B is radiated from the outer lens body 22.

すなわち、図5に示す懐中電灯では、同様の光源21を使用したものに比べて、光の利用効率の向上を図ることができ、照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。   In other words, the flashlight shown in FIG. 5 can improve the light use efficiency and can illuminate the illumination range brightly as compared with the flashlight using the same light source 21. be able to.

次に図6は第2実施形態を示し、この場合、インナレンズ体23がアウタレンズ体22に連設されている。このインナレンズ体23は、断面扁平三角形状のリング体からなり、アウタレンズ体22を構成する円板状体31の内面31aから基板24側に向かって突出している。   Next, FIG. 6 shows a second embodiment. In this case, the inner lens body 23 is connected to the outer lens body 22. The inner lens body 23 is formed of a ring body having a flat triangular section, and protrudes from the inner surface 31a of the disk-shaped body 31 constituting the outer lens body 22 toward the substrate 24 side.

この場合であっても、光源21aからの光Lがインナレンズ体23の内径面35に入射することによって、インナレンズ体23内で第1屈曲光L1となり、また外径面36からは第2屈曲光L2となって出射される。すなわち、第1屈曲光L1は内径面35に入射する光Lに対して軸心O側に屈曲し、第2屈曲光L2は第1屈曲光L1に対して軸心O側に屈曲する。   Even in this case, the light L from the light source 21a is incident on the inner diameter surface 35 of the inner lens body 23 to become the first bent light L1 in the inner lens body 23, and from the outer diameter surface 36, the second bending light L1. The bent light L2 is emitted. That is, the first bent light L1 is bent toward the axis O with respect to the light L incident on the inner diameter surface 35, and the second bent light L2 is bent toward the axis O with respect to the first bent light L1.

フルネルレンズ30の内側フルネルレンズ30a(インナレンズ体23よりも内径側のレンズ)に入射する光源21aからの光L0は臨界角以下であり、平行光L01として出射される。また、インナレンズ体23の内径面35に入射する光Lは、このインナレンズ体23に屈曲されてフルネルレンズ30の外側フルネルレンズ30bに入射する。この入射角は臨界角以下であり、平行光L3して出射される。   The light L0 from the light source 21a incident on the inner Flennel lens 30a (lens on the inner diameter side of the inner lens body 23) of the Frunnel lens 30 has a critical angle or less and is emitted as parallel light L01. Further, the light L incident on the inner diameter surface 35 of the inner lens body 23 is bent by the inner lens body 23 and enters the outer Fullel lens 30 b of the Fullel lens 30. This incident angle is equal to or less than the critical angle and is emitted as parallel light L3.

このため、図6に示すレンズ構造であっても、前記図1に示すような作用効果を奏する。また、インナレンズ体23がアウタレンズ体22に連設されているので、部品点数の減少を図ることができ、組立作業の簡略化を図ることができる。   For this reason, even the lens structure shown in FIG. 6 has the effects as shown in FIG. Further, since the inner lens body 23 is connected to the outer lens body 22, the number of parts can be reduced, and the assembling work can be simplified.

前記各実施形態では、光源21に点光源21aを使用していたが、第3実施形態を示す図7に示すように、光源21に線光源21bを使用してもよい。この場合、前壁50aと、側壁50b、50cとからなる断面コの字状の枠体51を備える。そして、枠体51の前壁50aの内面に長手方向に沿って一対の凹凸部52、52を形成することによって、アウタレンズ体22のフルネルレンズ30、30が形成されている。すなわち、前壁50aがフルネルレンズ30、30を有するアウタレンズ体22を構成する。なお、枠体51の両長手方向開口部は図示省略の蓋壁にて塞がれている。   In each of the above embodiments, the point light source 21a is used for the light source 21, but a linear light source 21b may be used for the light source 21, as shown in FIG. 7 showing the third embodiment. In this case, a U-shaped frame 51 having a front wall 50a and side walls 50b and 50c is provided. Then, by forming a pair of concave and convex portions 52, 52 along the longitudinal direction on the inner surface of the front wall 50a of the frame body 51, the Fullel lenses 30, 30 of the outer lens body 22 are formed. That is, the front wall 50 a constitutes the outer lens body 22 having the Furnell lenses 30 and 30. Note that both longitudinal openings of the frame 51 are closed by a lid wall (not shown).

この図7に示すインナレンズ体23は、前記図1等に示すインナレンズ体23と同様の断面形状の扁平横長リング体からなる。すなわち、基板24の長手方向に沿って配設される一対の長辺部53、54と、長辺部53、54の長手方向端部を連結する円弧部55とからなる。   The inner lens body 23 shown in FIG. 7 is a flat horizontally elongated ring body having the same cross-sectional shape as the inner lens body 23 shown in FIG. That is, it includes a pair of long side portions 53 and 54 disposed along the longitudinal direction of the substrate 24 and an arc portion 55 that connects the end portions of the long side portions 53 and 54 in the longitudinal direction.

このため、この図7に示す光源装置であっても、図1に示す光源装置と同様、光源21bからの光Lがインナレンズ体23の凸曲面23cに入射することによって、本体部26内で第1屈曲光L1となり、またテーパ面23aからは第2屈曲光L2となって出射される。   For this reason, even in the light source device shown in FIG. 7, the light L from the light source 21b is incident on the convex curved surface 23c of the inner lens body 23 in the main body 26 as in the light source device shown in FIG. The first bent light L1 is emitted, and the second bent light L2 is emitted from the tapered surface 23a.

従って、インナレンズ体23の開口部33を介してアウタレンズ体22に入射する光L0は、フルネルレンズ30に臨界角以下で入射する。また、前記直接光L0よりも外側の光(臨界角を越えてフルネルレンズ30に入射することになる光)Lは、第2屈曲光L2となってインナレンズ体23から出射する。そして、第2屈曲光L2はフルネルレンズ30に臨界角以下で入射する。   Therefore, the light L0 incident on the outer lens body 22 through the opening 33 of the inner lens body 23 is incident on the Furnell lens 30 at a critical angle or less. Further, the light L outside the direct light L0 (light that enters the fullnel lens 30 beyond the critical angle) L is emitted from the inner lens body 23 as the second bent light L2. Then, the second bent light L2 is incident on the Furnell lens 30 at a critical angle or less.

図7に示す光源装置でも、光源21bから直接的に臨界角以下に入射する光L0および光源21bから直接的に臨界角以下に入射しない光を平行屈曲レンズ部29にて平行光として出射することができる。このため、光の利用効率が高められる。照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。特に、光源21が線光源21bであり、レンズ構造体19にて出射される平行光が矩形断面に収束されるものであるので、広範囲の照明に最適となる。   Also in the light source device shown in FIG. 7, the light L0 that is directly incident below the critical angle from the light source 21b and the light that is not directly incident below the critical angle from the light source 21b are emitted as parallel light by the parallel bending lens unit 29. Can do. For this reason, the utilization efficiency of light is improved. The illumination range can be expanded and the illumination range can be illuminated brightly. In particular, the light source 21 is a line light source 21b, and the parallel light emitted from the lens structure 19 is converged on a rectangular cross section, which is optimal for a wide range of illumination.

次に、第4実施形態を示す図8は、アウタレンズ体22を構成する円板状体31の外面31bに、拡散レンズ部62を備えたものである。すなわち、図9に示すように、円板状体31の外面31bに径方向の凹溝63を複数形成することによって、この拡散レンズ部62を形成することができる。これにより、照明範囲をより大きくすることができる。このため、比較的広範囲の部位を照明する必要がある照明器具等にこのレンズ構造が最適となる。   Next, FIG. 8 which shows 4th Embodiment equips the outer surface 31b of the disk-shaped body 31 which comprises the outer lens body 22 with the diffused lens part 62. FIG. That is, as shown in FIG. 9, this diffusing lens portion 62 can be formed by forming a plurality of radial grooves 63 on the outer surface 31 b of the disk-shaped body 31. Thereby, an illumination range can be enlarged more. For this reason, this lens structure is optimal for a lighting fixture or the like that needs to illuminate a relatively wide area.

次に第5実施形態を示す図10は、角度変更体20として放物面反射鏡60を使用している。すなわち、この放物面反射鏡60を、アウタレンズ体22を構成する収納ケース28に収納し、この内径反射面61に入射した光Lを反射して、平行光L4を形成する。この場合、平行光L4は、フルネルレンズ30の外側においてアウタレンズ体22に入射することになって、このアウタレンズ体22にて屈曲されることなくそのままの平行光L4を維持して、図10(b)に示すように、平行光束Aとなってアウタレンズ体22から出射される。   Next, FIG. 10 showing the fifth embodiment uses a parabolic reflecting mirror 60 as the angle changing body 20. That is, the parabolic reflecting mirror 60 is housed in the housing case 28 constituting the outer lens body 22, and the light L incident on the inner diameter reflecting surface 61 is reflected to form parallel light L4. In this case, the parallel light L4 is incident on the outer lens body 22 outside the Furnell lens 30, and the parallel light L4 is maintained as it is without being bent by the outer lens body 22, as shown in FIG. As shown in b), the light beam is emitted from the outer lens body 22 as a parallel light beam A.

このため、図10に示す光源装置であっても、光源21aから直接的に臨界角以下に入射する光L0および光源から直接的に臨界角以下に入射しない光Lを平行光として出射することができる。なお、インナレンズ体23を使用したものと比べた場合、θ3の範囲の光を利用できないが、放物面反射鏡60を使用しないものに比べて十分に光の利用効率が高められる。しかも、放物面反射鏡60はインナレンズ体23に比べて構成が簡単であるので、低コストには簡単に製造できる利点がある。さらに、形成される平行光束Aの断面積を大きくすることができ、照明範囲の拡大を図ることができるとともにその照明範囲を明るく照らすことができる。また、放物面反射鏡60にて反射されて反射光は平行光L4となっているので、アウタレンズ体22にこの反射光が入射するフルネルレンズを形成する必要がなくなって、アウタレンズ体22の加工性が向上する利点がある。   For this reason, even in the light source device shown in FIG. 10, the light L0 incident directly below the critical angle from the light source 21a and the light L not incident directly below the critical angle from the light source can be emitted as parallel light. it can. Note that light in the range of θ3 cannot be used as compared with the one using the inner lens body 23, but the light use efficiency is sufficiently improved as compared with the case where the parabolic reflecting mirror 60 is not used. In addition, since the parabolic reflector 60 has a simpler configuration than the inner lens body 23, there is an advantage that it can be easily manufactured at low cost. Furthermore, the cross-sectional area of the formed parallel light flux A can be increased, the illumination range can be expanded, and the illumination range can be illuminated brightly. Further, since the reflected light is reflected by the parabolic reflecting mirror 60 and becomes the parallel light L4, it is not necessary to form a fullnel lens on which the reflected light is incident on the outer lens body 22, and the outer lens body 22 There is an advantage that processability is improved.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、光源21としては、LED以外に、白熱電球やハロゲン電球等の白熱灯、蛍光ランプや電球形蛍光ランプ等の放電灯等の種々のものを使用することができる。また、LEDを使用する場合、発光する色として、赤、青、緑等の種々のものを使用することができる。さらに、アウタレンズ体77に着色すれば、放射される平行光束Aの色を変更することができる。図6、図8、図10等に示す光源装置であっても、図5に示すように懐中電灯に使用することができ、また、図6、図7、図8、図10等に示す光源装置であっても、拡散レンズ部62を設けてもよい。   As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, the light source 21 is an incandescent bulb, a halogen bulb, or the like in addition to the LED. Various incandescent lamps, discharge lamps such as fluorescent lamps and bulb-type fluorescent lamps can be used. Moreover, when using LED, various things, such as red, blue, green, can be used as a color to light-emit. Furthermore, if the outer lens body 77 is colored, the color of the emitted parallel light flux A can be changed. 6, 8, 10, etc. can be used for a flashlight as shown in FIG. 5, and the light sources shown in FIGS. 6, 7, 8, 10, etc. Even if it is an apparatus, you may provide the diffusion lens part 62. FIG.

各実施形態の光源装置を、インテリアライト、卓上スタンド、シャンデリア、及びペンライト等の種々の照明器具、また、各種の文字や記号を表示する表示灯(表示ボード)等にも使用することができる。さらには、自動車に付設される側方灯、方向指示器、補助方向指示器、及び非常点滅表示灯等に採用することができ、緊急自動車の警光灯等にも採用することができる。このように、各種の照明器具や警光灯等に採用することができ、しかも、これらに採用した際には、それらの種々の機能を有効に発揮でき、しかも省エネ化を達成できる。   The light source device of each embodiment can be used for various lighting fixtures such as interior lights, table lamps, chandeliers, and pen lights, and indicator lamps (display boards) that display various characters and symbols. . Furthermore, it can be used for a side light, a direction indicator, an auxiliary direction indicator, an emergency flashing indicator light, and the like attached to a vehicle, and can also be used for a warning light of an emergency vehicle. Thus, it can be employed in various lighting fixtures, warning lights, and the like, and when employed in these, these various functions can be exhibited effectively and energy saving can be achieved.

また、照明器具や警光灯灯を構成する場合、1個の光源装置を使用しても、複数の光源装置を使用してもよい。複数の光源装置を使用する場合、全数同じ光源装置を使用しても、図1に示す光源装置と、他の例えば図6に示す相違する光源装置とを組み合わせてもよい。さらに光源装置としては、アウタレンズ体22等の大きさ、形状、及び厚さ等も任意に変更できる。このため、複数の光源装置を使用する場合、大きさ、形状、及び厚さ等が相違するものを組み合わせてもよい。   Moreover, when comprising a lighting fixture or a warning lamp, you may use one light source device or a several light source device. When using a plurality of light source devices, the same number of light source devices may be used, or the light source device shown in FIG. 1 may be combined with another different light source device shown in FIG. 6, for example. Further, as the light source device, the size, shape, thickness and the like of the outer lens body 22 and the like can be arbitrarily changed. For this reason, when using a some light source device, you may combine what differs in a magnitude | size, a shape, thickness, etc.

本発明の第1実施形態を示す光源装置の断面図である。It is sectional drawing of the light source device which shows 1st Embodiment of this invention. 前記図1の光源装置の正面図である。It is a front view of the light source device of the said FIG. 前記図1の光源装置の断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the light source device of FIG. 前記図1の光源装置と従来の光源装置との比較図である。FIG. 2 is a comparative view of the light source device of FIG. 1 and a conventional light source device. 前記図1の光源装置の使用例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the usage example of the light source device of the said FIG. 本発明の第2実施形態を示す光源装置の断面図である。It is sectional drawing of the light source device which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示す光源装置の断面図である。It is sectional drawing of the light source device which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態を示す光源装置の断面図である。It is sectional drawing of the light source device which shows 4th Embodiment of this invention. 前記図8の光源装置の正面図である。It is a front view of the light source device of the said FIG. 本発明の第5実施形態を示し、(a)はこの光源装置の断面図であり、(b)はこの光源装置の平行光束の断面図である。5 shows a fifth embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the light source device, and (b) is a cross-sectional view of parallel light beams of the light source device. 本発明の従来例を示し、(a)はこの光源装置の断面図であり、(b)はこの光源装置の平行光束の断面図である。The prior art example of this invention is shown, (a) is sectional drawing of this light source device, (b) is sectional drawing of the parallel light beam of this light source device. 本発明の他の従来例を示し、(a)はこの光源装置の断面図であり、(b)はこの光源装置の平行光束の断面図である。The other conventional example of this invention is shown, (a) is sectional drawing of this light source device, (b) is sectional drawing of the parallel light beam of this light source device. 本発明の別の従来例を示し、(a)はこの光源装置の断面図であり、(b)はこの光源装置の平行光束の断面図である。FIG. 2 shows another conventional example of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the light source device, and (b) is a cross-sectional view of parallel light beams of the light source device.

符号の説明Explanation of symbols

19 レンズ構造
21 光源
21b 光源
21a 点光源
21b 線光源
22 アウタレンズ体
23 インナレンズ体
29 平行屈曲レンズ部
30 フルネルレンズ
60 放物面反射鏡
61 内径反射面
62 拡散レンズ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Lens structure 21 Light source 21b Light source 21a Point light source 21b Line light source 22 Outer lens body 23 Inner lens body 29 Parallel bending lens part 30 Furnell lens 60 Parabolic reflecting mirror 61 Inner diameter reflecting surface 62 Diffusing lens part

Claims (9)

臨界角以下に入射した光を平行光として出射する平行屈曲レンズ部を有するアウタレンズ体と、臨界角以下で平行屈曲レンズ部に直接的に入射する光の外側の臨界角を越える光を屈曲させて、臨界角以下で入射した光よりも外側において、前記屈曲させた光を平行屈曲レンズ部に臨界角以下で入射させるインナレンズ体とを備えたことを特徴とするレンズ構造。   An outer lens body having a parallel bent lens portion that emits light incident below the critical angle as parallel light, and bending light that exceeds the critical angle outside the light directly incident on the parallel bent lens portion below the critical angle. A lens structure comprising: an inner lens body that causes the bent light to be incident on the parallel bent lens portion at a critical angle or less outside the light incident at a critical angle or less. 前記アウタレンズ体の平行屈曲レンズ部にフルネルレンズを用いたことを特徴とする請求項1のレンズ構造。   2. The lens structure according to claim 1, wherein a fullnel lens is used for the parallel bent lens portion of the outer lens body. 前記インナレンズ体が前記アウタレンズ体と独立して配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2のレンズ構造。   The lens structure according to claim 1 or 2, wherein the inner lens body is disposed independently of the outer lens body. 前記インナレンズ体が前記アウタレンズ体に連設されたことを特徴とする請求項1又は請求項2のレンズ構造。   3. The lens structure according to claim 1, wherein the inner lens body is connected to the outer lens body. 臨界角以下に入射した光を平行光として出射する平行屈曲レンズ部を有するアウタレンズ体と、臨界角以下で平行屈曲レンズ部に直接的に入射する光の外側の臨界角を越える光を反射させて、臨界角以下で入射した光よりも外側において、前記反射させた光を平行光とする放物面反射鏡とを備えたことを特徴とするレンズ構造。   An outer lens body having a parallel bent lens portion that emits light incident below the critical angle as parallel light, and light that exceeds the critical angle outside the light directly incident on the parallel bent lens portion below the critical angle is reflected. A lens structure comprising: a paraboloid reflecting mirror that converts the reflected light into parallel light outside the light incident at a critical angle or less. 前記アウタレンズ体は、平行光を拡散させる拡散レンズ部を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のレンズ構造。   6. The lens structure according to claim 1, wherein the outer lens body includes a diffusing lens portion that diffuses parallel light. 光源と、この光源からの放射光を平行光として出射するレンズ構造とを備え、レンズ構造に前記請求項1〜請求項6のいずれかのレンズ構造を用いたことを特徴とする光源装置。   A light source device comprising: a light source; and a lens structure that emits radiated light from the light source as parallel light, wherein the lens structure according to any one of claims 1 to 6 is used for the lens structure. 前記光源が前記レンズ構造の軸心上に配置される点光源であり、前記レンズ構造体にて出射される平行光が円形断面に収束されることを特徴とする請求項7の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light source is a point light source disposed on an axis of the lens structure, and parallel light emitted from the lens structure is converged on a circular cross section. 前記光源が線光源であり、前記レンズ構造体にて出射される平行光が矩形断面に収束されることを特徴とする請求項7の光源装置。   The light source device according to claim 7, wherein the light source is a line light source, and parallel light emitted from the lens structure is converged on a rectangular cross section.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935205B1 (en) * 2009-07-08 2010-01-06 (주)어플리컴 Method of generating shape information of lens for point source

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04138440A (en) * 1990-09-29 1992-05-12 Canon Inc Illuminator
JPH11504124A (en) * 1995-04-07 1999-04-06 ティーアイアール・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Collimating TIR lens device using fluorescent light source
JP2003173712A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device and display
JP2004186092A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Omron Corp Light emitting source, light emitting source array and equipment using the light emitting source
JP2005208571A (en) * 2003-12-22 2005-08-04 Seiko Epson Corp Illuminator and projector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04138440A (en) * 1990-09-29 1992-05-12 Canon Inc Illuminator
JPH11504124A (en) * 1995-04-07 1999-04-06 ティーアイアール・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Collimating TIR lens device using fluorescent light source
JP2003173712A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device and display
JP2004186092A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Omron Corp Light emitting source, light emitting source array and equipment using the light emitting source
JP2005208571A (en) * 2003-12-22 2005-08-04 Seiko Epson Corp Illuminator and projector

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935205B1 (en) * 2009-07-08 2010-01-06 (주)어플리컴 Method of generating shape information of lens for point source
WO2011004954A2 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 (주)어플리컴 Method for generating lens shape information for a point light source
WO2011004954A3 (en) * 2009-07-08 2011-03-31 (주)어플리컴 Method for generating lens shape information for a point light source

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