JP2014135172A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源11を双曲面形状の反射ミラー12の焦点位置Fに配置することで、反射ミラー12による反射光21は、他の焦点位置F’に形成された虚像光源11’から発せられたものと等価になる。凸面形状の出射レンズ13は、反射ミラー12からの反射光21と光源11からの直射光20の両方を入射し、いずれも同一ビーム角度±θ内に収束して出射する。
【選択図】図2
Description
(x/a)2−(y/b)2=1 (1)
で表わされ、a,bは双曲面形状の定数である。双曲面の焦点F,F’間の距離2cは、
2c=2(a2+b2)(1/2) (2)
で与えられる。
L=h/tanθ (3)
で表わされる。
(1/L)+(1/s1)=1/f (4)
の関係を満足する。また、出射レンズ13(焦点距離f)の入射側において、距離Lの位置G’に直射光20の虚像ができ、距離s2に実光源11が配置されることから、
−(1/L)+(1/s2)=1/f (5)
の関係を満足する。
s1−s2=2c (6)
となるような双曲面形状2cを選べば良い。
L=34.03mm、
s1=14.16mm、
s2=7.73mm、
c=3.22mm、
a=2.80mm、
b=1.59mm、
とすることで、所望の特性が得られる。以下、本実施例の効果を具体例で示す。
(1/L)+(n/s1)=n/f’ (4’)
−(1/L)+(n/s2)=n/f’ (5’)
と修正して用いる。ここでf’は、レンズ前面14bの誘電体中での焦点距離である。なお、パラメータhは一体化レンズ14の外周部の高さとする。
2:定電圧DC電源、
3:スイッチング回路、
4:点灯制御回路、
11:光源、
11’:反射ミラー12による光源11の虚像(虚像光源)、
12:反射ミラー(双曲面形状)、
13:出射レンズ(凸レンズ)、
14:一体化レンズ、
15:フレネルレンズ、
19:反射ミラー(放物面形状)、
20:直射光、
21:反射光、
F,F’:反射ミラー12の焦点位置、
E:出射レンズ13の焦点位置、
G:出射レンズ13による虚像光源11’の実像位置、
G’:出射レンズ13による光源11の虚像位置、
θ:ビーム角度、
h:ミラー12の開口部高さ(出射レンズ13の半径)。
Claims (7)
- 光源から出射された光を所定の角度内に集光して照射する照明装置において、
前記光源を囲み該光源から出射された光を照射方向に反射する曲面形状の反射ミラーと、
該反射ミラーで反射された光(以下、反射光)と、前記光源から出射され前記反射ミラーで反射されなかった光(以下、直射光)の両方を収束して出射する出射レンズとを備え、
前記反射ミラーは前記光源に対する虚像光源を形成し、前記反射光は該虚像光源から出射された光と等価であり、
前記出射レンズは、前記反射光と前記直射光を略同一角度内に収束して出射することを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記反射ミラーは双曲面形状又はその近似曲面形状であり、
前記出射レンズは前記反射ミラーの開口部に配置され、該開口部の大きさに略等しい径を有する凸面形状としたことを特徴とする照明装置。 - 請求項2に記載の照明装置において、
前記光源を前記反射ミラーの双曲面形状又はその近似曲面形状の略焦点位置に配置したことを特徴とする照明装置。 - 請求項2に記載の照明装置において、
前記出射レンズによる前記虚像光源の実像、及び前記出射レンズによる前記光源の虚像は、前記出射レンズを挟んで略等しい距離Lに存在することを特徴とする照明装置。 - 請求項4に記載の照明装置において、
前記距離Lは、前記出射レンズの半径をh、前記出射レンズからの出射角度をθとするとき、L=h/tanθなる関係としたことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置において、
前記反射ミラーと前記出射レンズを透明誘電体材料により一体化して構成し、前記反射ミラーの反射面では全反射を利用したことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の照明装置において、
前記出射レンズとしてフレネルレンズを用いたことを特徴とする照明装置。
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