JP2014186990A - 発光ダイオードの反射鏡光源によるサーチライト型照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＬＥＤを光源とするサーチライト等の照明器具に於いて光源を集光する為の屈折型反射鏡をパラボラアンテナ型反射鏡の形状にして、平行光線を構成する構造のサーチライト型照明装置に関する。
【解決手段】この課題は、従来の照明器具に於いて一般的に発光ダイオードから生成した光線を放物線状反射鏡と集光レンズによって照射目的物に向かい集光して使用するものであるが、本発明は発光ダイオードから発光した光線をパラボラ型反射鏡によって反射させる事で自動に平行光線が生成される手段を利用した。
【選択図】図１

Description

発光ダイオードによる灯火手段を光の拡散を減少しビーム化する事によって、光線をより遠方に照射する照明装置に関する。

近年発光ダイオードの性能が向上し、超高輝度で指向性を設定出来て小型であり安価な製品が生産される様になったので、発光ダイオードを灯器の光源の主流として使用するようになった。
しかし従来白熱電球及び発光ダイオードを光源として使用している灯器は、一般的に照度を大きくする為に光源の光度を高くし、発光ダイオードの数を多くし光線の拡散を少なくする為に、反射鏡と集光レンズによって光を集光する方法が考慮されているが照度は距離の二乗に反比例して減少する。また、照射目的物に焦点を合わせる為に光源とレンズとの距離を調節しなければ成らない等機構も複雑となり性能向上には技術面とコストからも限界がみられる。

上記の様に認識しようとする目的物に光を照射する照明についての最大の問題は光源が拡散することにある。
発光ダイオードの指向特性は一般に半減角１５度から１８０度位の物が生産されているが、照明に使用されているのは広角度の発光ダイオードを使用し屈折型反射鏡により集光する手段が一般的である。
本発明は光源が拡散しないように可能な限り指向性の狭い発光ダイオードと反射型反射鏡によって平行光線に変換する手段を講じることにある。

以下本発明の一実施形態に係る照明装置は、光源と、反射器と、発光ダイオードの保持部と電力源とを備える。
本発明の重要な特徴である前記反射器の形状は、パラボラアンテナの形状を有し発光ダイオード光源から発する光線を自動的に平行光線に変換するものである。

本発明の発光ダイオード光源の光線は、従来の方法と違い反射器の開口部方向の反対方向、パラボラ反射鏡の反射面に向かって放射する構成にし、発光ダイオードの光源はパラボラ反射鏡の仮想焦点を発光源と見做し、仮想焦点と反射型反射鏡の自由面を結ぶ直線状の主軸方向に位置し、パラボラ反射鏡の反射面に向かって放射した光線は照射方向が自動的に反対方向に変更されるように位置するものである。

前記保持部は発光ダイオード光源の光線を前記反射面に照射するように発光ダイオード光源を保持する。

発光ダイオードの光線を効率良く放射する為に反射鏡とレンズの距離を調節するための機械的構造を必要としないので、簡単に平行光線を放射出来る構造にした為に生産コストを大幅に削減し、焦点調整操作が不要になった。

図１は、本発明に係る発光ダイオードの光源と反射型反射鏡の位置関係により光線の照射方向が変更される光放射パターンを示す平面図である。 図２は、従来の発光ダイオードの光線が集光レンズと屈折型反射鏡によって集光され照射される光放射パターンを示す平面図である。

前述の問題を解決する為に、従来発光ダイオードの出力は直接外部に向けてレンズ等を通して照射しているが、本発明は発光ダイオードの出力を反射鏡に向かって放射し、反射鏡によって照射方向が変更されてパラボラ反射鏡により平行光線に変更して外部に出力する構成とする。

本発明の懐中電灯について発光ダイオードによる実施例を以下に図１を用いて説明するが、可視光半導体レザー等発光ダイオード以外の光源を使用した懐中電灯等の照明装置にも適用する。

図１は本実施形態による懐中電灯の一部を切欠きした概略の正面図である。

本発明の主要な役目をするパラボラ反射鏡筒５、とパラボラ反射鏡１０は一体形成し、ＬＥＤ光源２から発光した光線を反射して保護ガラス４を通して外部に照射する。

本実施例の発光ダイオードであるＬＥＤ光源２はパラボラ反射鏡１０の中心部に埋設したＬＥＤ光源支持体６によって保持される。

ＬＥＤ支持体６に保持されたＬＥＤ光源２はパラボラ反射鏡１０の仮想焦点３を発光点と見做し仮想焦点３からパラボラ反射鏡１０向かう任意の方向に位置してパラボラ反射鏡１０の方向に光線を放射するように位置する。

ＬＥＤ光源２の光線は仮想焦点３を焦点とするパラボラ反射鏡によってパラボラ反射鏡筒の開口部で保護ガラス４の方向に照射方向を変更し、平行光線となって外部の照射目的物に照射する。

本発明は、図２に示すような従来の屈折型反射鏡の発想を大きく転換した物であり、以下に記述する効果を期待できる。

光を対象物に照射する為に光源２２と集光レンズ８との距離を調節する為の可動する機械的構造が必要無い為に全体の構造が簡単であり、従来の類似製品と比較してコストが大幅に削減する。

図２に示す従来型照明装置を使用する場合、その都度両手を使って焦点を合わせなければならないので非常に操作性が悪いが、図１に示す本発明の照明装置は平行光線であるために照射距離に関係なく使用することが可能であり、特に水中または山岳等両手を使用しての焦点調節が不必要なことは大きな利便性を有する。

１ 放射光
２ ＬＥＤ光源
３ 仮想焦点
４ 保護ガラス
５ 反射鏡筒体
６ ＬＥＤ光源支持体
７ 電源収納筒
８ 集光レンズ
９ 放物線状反射鏡
１０ パラボラ反射鏡
１１ 放射光
１７ 電源収納筒
２２ ＬＥＤ光源

Claims (3)

1. 発光ダイオードから発する光を反射するパラボラアンテナ形状の反射鏡と、反射鏡によって自動的に形成された光源の光線を照射する方向に導光し開口部から整列した発光ダイオードの平行光線を放射するための反射鏡筒体を形成した、照明装置。
2. 高輝度の発光ダイオードで照射した光線を反射してビーム光を作り出し、反射鏡筒体の開口部から照射する構造の反射器に於いて発光ダイオードを保持する保持器を反射型反射鏡の中心部に埋設した、照明装置。
3. 反射型反射鏡の構造をパラボラアンテナの形状に形成し、発光ダイオードの光源から発した光線をパラボラ型反射鏡に向かって照射し、パラボラアンテナ型反射鏡により反射され方向変換された発光ダイオードの光線が反射鏡筒体の開口部から主軸に対して平行光となって目的物に向かって照射するように形成した、照明装置。

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