JP3574816B2 - Optical media and luminous body - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/008—Combination of two or more successive refractors along an optical axis

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白熱球、小型放電管（有極放電ランプ）、無電極放電ランプ、半導体発光素子等の小型光源の応用技術に係り、特にこの小型光源用の光学媒体、この光学媒体を用いた発光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
白熱球からの光は、基本的には全立体角４πの方向に発散する。従って、従来技術において、レンズを用いて、この白熱球からの光を平行光線とする場合、最も集光効率を良くしようとすれば無限大の直径のレンズが必要ということになる。無限大の直径のレンズは、現実的ではないので、通常はある寸法に限定せざるを得ない。しかし、この事実は、現実の光学系においては、かなりの割合で光エネルギを損失していることになる。
【０００３】
ところで、日本における交通事故は、年々増加する傾向にある。そのうち自転車に関係する事故件数は約３％を占めている。自転車事故の中で特に目立つのが夜間での「無点灯走行」による事故で、自転車用ランプの装着率は、１００％近いのにかかわらず、その点灯率は２０％と大変低い。これは自転車に装着されているランプはそのほとんどが発電機（ダイナモ式）であるため、（イ）ランプをつけるとペダルが重くなり、脚に負担がかかる。（ロ）発電機と車輪が接触する時に不快音が出る。（ハ）道路に水たまりやぬかるみがあると、発電機が水や泥を飛散し、衣服を汚す。（ニ）発電機は、自転車のスピードが落ちるとライトが暗くなる等の理由で、無灯火のまま走行する人が多い。夜間無点灯の自転車と自動車（若しくは対歩行者）の事故の場合、自転車側に責任があるケースが多く見られ、自転車運転者の責任が問われる。この様な状況からは電池式の小型・軽量で且つ明るい照明器具が待望されている。
【０００４】
また、アウトドア用の照明器具として、小型で電池寿命の長く、且つ明るい携帯用照明器具が待望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明の目的は、光学系のサイズを大きくせず、白熱球等の光源からの出力光をより効率良く集光出来る光学媒体を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、安価で十分な照度と長期間に渡る安定性と信頼性を有した小型・軽量の発光体を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、入射面と、この入射面を底部とし、この底部に連続して形成された凹部側壁とから構成された凹部と、入射面から入射した光を出射する出射面と、入射面と出射面とを接続し、光源から発せられる光の波長に対して透明の固体からなる光伝送部とを具備する光学媒体であることである。具体的には、入射面及び出射面は光伝送部の端面として存在し得る。白熱球等の発光に際して発熱を伴う光源を用いる場合は、「透明の固体」としては、耐熱性光学材料を用いれば良い。耐熱性光学材料としては、耐熱ガラス、耐熱性樹脂、或いは半導体等の結晶性材料が使用可能である。
【０００８】
本発明の第１の特徴に係る光学媒体は、集光効率が高いので、小型な構造で所望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度は従来公知のレンズ等の光学系を同一の幾何学的寸法とした場合では達成不可能な照度である。即ち、従来の技術常識では予測出来ない照度を、小さな寸法で実現出来るものである。
【０００９】
なお、本発明の第１の特徴に係る光学媒体において、入射面及び出射面のいずれか一方は、曲率半径無限大、若しくは無限大に近い平坦な面を含み得ることに留意すべきである。入射面及び出射面のいずれか一方が、無限大ではない所定の（有限の）曲率半径を有していれば、光の収束、発散が制御可能であるからである。また、「所定の発散角」は０°、即ち平行光線をも含み得るということに留意すべきである。また、発散角が９０°であっても、凹部が光源の主発光部をほぼ完全に光学的に覆っているため、有効にその光を集光することが可能である。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、所定の波長の光を発する光源と、この光源の主発光部をほぼ完全に覆う光学媒体とから少なくとも構成された発光体であることである。そして、この光学媒体は、入射面と、光源の主発光部を収納するための凹部であって、底部と、凹部を構成すべくこの底部に連続して形成された凹部側壁とから構成された凹部と、入射面から入射した光を出射する出射面と、入射面と出射面とを接続し、光源から発せられた光の波長に対して透明の固体からなる光伝送部とを少なくとも有している。ここで、「光源」としては、白熱球、小型放電管、無電極放電ランプ、半導体発光素子等が採用可能である。白熱球には、沃素（Ｉ２）タングステンランプ等のハロゲンランプ、ピリケン球とも称せられるキセノン（Ｘｅ）タングステンランプ（クセノンランプ）やクリプトン（Ｋｒ）タングステンランプ（クリプトンランプ）、ニップル球若しくはスポット球とも称せされる真空若しくはアルゴンガス封入の豆球等が含まれる。更にハロゲンミニチュアランプ等のミニチュアランプも白熱球に含まれる。小型放電管としては、蛍光放電管の他、小型キセノンランプ、小型メタルハライドランプ、小型高圧ナトリウムランプ、小型水銀灯が使用可能である。無電極放電ランプとしては、石英ガラス等から構成された管球中にアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）等の希ガス及びガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等の金属ハロゲン化物、水銀（Ｈｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）等の放電媒体を封入した構造を用いることが可能である。そして、例えば、１００ＭＨｚ乃至２．４５ＧＨｚ、若しくは更に高周波のマイクロ波をこの管球に印加すれば、放電媒体が放電して発光する。小型化のためには、マイクロ波はトランジスタ発振回路で構成すれば良い。更に、無電極放電ランプの管球そのものを、本発明の光学媒体が兼用する構造とすることが好ましい。この様にすれば、本発明の凹部に、所定の放電媒体を封入することにより、極めて小型の無電極放電ランプを光源とする発光体が完成する。半導体発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザが使用可能である。
【００１１】
本発明の第２の特徴に係る発光体によれば、光学系を大型化せず、所望の照度とビームの平行性を簡単に得ることが出来る。この照度は、同一幾何学的寸法の従来公知の光学系では達成不可能な照度で、従来の技術常識では予測出来ない十分な明るさである。
【００１２】
なお、第１の特徴において説明したように、入射面及び出射面のいずれか一方は、曲率半径無限大、若しくは無限大に近い平坦な面を含み得る。
【００１３】
本発明の第３の特徴は、所定の波長の光を発する複数の光源と、この複数の光源から発せられる光を入射するための複数の独立した入射面と、この複数の独立した入射面のそれぞれを底部とし、この底部に連続して形成された複数の独立した凹部側壁とから構成され、複数の光源を収納するための複数の独立した井戸型凹部と、複数の入射面から入射した複数の光を出射する単一の湾曲面からなる出射面と、複数の入射面と出射面とを接続する光伝送部とからなる光学媒体とからなる発光体としたことである。
【００１４】
本発明の第３の特徴に係る発光体によれば、ＬＥＤ等のハロゲンランプ等に比して、一般に照度が足りない光源を用いた場合でも、十分な明るさとビームの平行性が得られる。ＬＥＤは、電力消費量が少ないため、電池の寿命が極めて長い照明器具を構成出来る。また、この照明器具は、長期間に渡る安定性と信頼性に優れている。
【００１５】
複数の光源（従って、対応する複数の独立した井戸型凹部）は、同一平面レベルに、２次元配置しても良く、多層構造とし、それぞれの層に複数の光源を配置した３次元配置でもかまわない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１乃至第１０の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る発光体は、所定の波長の光を発する光源１と、この光源１の主発光部をほぼ完全に覆う光学媒体２０とから少なくとも構成されている。そして、この光学媒体２０は、入射面２と、この入射面２を底部とし、底部に連続して形成された凹部側壁５とから構成された井戸型の凹部６と、入射面２から入射した光を出射する出射面３と、入射面２と出射面３とを接続し、光源から発せられた光の波長に対して透明の固体からなる光伝送部４とを有する。
【００１８】
光源１は、例えば、最大部の直径（外径）２〜３ｍｍφの沃素（Ｉ２）タングステンランプ（ハロゲンランプ）、即ち豆ランプ形状の白熱球である。光学媒体２０は、断面が図１に示すような弾丸型の形状である。光学媒体２０の凹部６の凹部側壁５は、光源（白熱球）１の主発光部を収納出来るように、直径（内径）２．５〜４ｍｍφの円筒形状（井戸型形状）となっている。図示を省略しているが、光源１と光学媒体２０とを固定するために、光源１のソケット部と光学媒体２０の凹部６との間には、厚さ１〜２．５ｍｍ程度のスペーサが挿入されている（「ソケット部」とは図１において、光源１の電極リード側（左側）の部位を意味する。）。スペーサには、空気が出入り出来る換気孔が設けられ、光源１を冷却出来るようになっている。なお、井戸型の凹部６には、光源（白熱球）１の主発光部が収納されれば良く、光源１のソケット部は凹部６の外部でもかまわない。この場合は、光源１のソケット部に設けられた取り付けジグが井戸型の凹部６に対して固定される。弾丸型の光学媒体２０の円柱形状部の直径（外径）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光体の使用目的に応じて選択出来る。従って、１０ｍｍφ以下でも、３０ｍｍφ以上でもかまわない。本発明の第１の実施の形態に係る光学媒体２０は、空気の屈折率ｎ０とは異なる屈折率ｎ１有する。入射面２と出射面３との間の距離、即ち光伝送部４の厚さは、井戸型の凹部６の深さと同程度以上が好ましい。例えば、光伝送部４の厚さを、井戸型の凹部６の深さの２乃至３倍とすることが好ましい。
【００１９】
図１において、入射面２（底部）以外の凹部６の凹部側壁５も、有効な光の入射部として機能し得る。光源１と光学媒体２０の凹部６との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、迷光成分となっている。従来公知のレンズ等の光学系では、これらの迷光成分は、照明に寄与出来るように取り出すことは出来ない。しかし、これらの迷光成分も、本発明の第１の実施の形態においては、井戸型の凹部６の内部に閉じこめられているので、最終的には、照明に寄与出来る成分となり得る。この様に、本発明の第１の実施の形態においては、光源１が光学媒体２０の凹部６にほぼ完全に閉じこめられているので、光源１から発せられる迷光成分も含めて、すべての出力光が有効に照明に寄与出来るようになる。
【００２０】
この様にして、本発明の第１の実施の形態に係る発光体によれば、照明に寄与する光ビームとして所望の平行性と照射面積の光束を確保し、且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度は従来公知のレンズ等の光学系では達成不可能な照度である。この様に、本発明の第１の実施の形態に係る発光体によれば、従来の技術常識では全く予測出来ない照度を、図１に示すような小型且つ簡単な構造で、実現出来る。参考までに、本発明と同程度の集光特性を得るためには、従来の凸レンズを用いた場合は、その直径が、本発明の光学媒体２０の円柱部直径の３倍程度必要である。従って、１／３の小型化が達成されたことになる。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態に係る発光体に用いる光学媒体２０としては、光源（白熱球）１の発熱を考慮すると、耐熱性光学材料が好ましい。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結晶性材料でも良い。なお、光源１として、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる場合は、発熱作用を伴わないので、アクリル樹脂等の、耐熱性が弱い樹脂を使用することが可能である。
【００２２】
本発明の第１の実施の形態に係る発光体は、小型な構造で、所望の平行性と照度を簡単に得ることが出来るので、カメラ内蔵のストロボとして使用出来る。この場合、キセノンランプやハロゲンランプを光源として用いれば良い。また、第１の実施の形態に係る発光体を複数個配列して照明器具等を構成出来る。この場合は、１次元的、２次元的、或いは３次元的な配列が可能である。例えば、１０個程度の第１の実施の形態に係る発光体を束にして、写真撮影の際のフラッシュを構成出来る。
【００２３】
［第１の実施の形態の変形例１］
本発明の第１の実施の形態に係る発光体において、図２に示すように、第１の光学媒体２２の外側に第２の光学媒体２３を配置し、更に、第２の光学媒体２３の外側に第３の光学媒体２４を配置すれば、光源１の光のビーム径を更に広い照射面積となるように拡大することが可能である。第２の光学媒体２３は、第１の光学媒体２２と同様に、光の波長に対して透明の固体からなり、第２の入射面を底部に有し、第１の光学媒体２２を収納するための第２の凹部と、第２の入射面に対向した第２の出射面とを具備している。また、第３の光学媒体２４は、第３の入射面を底部に有し、第２の光学媒体３を収納するための第３の凹部と、第３の入射面に対向した第３の出射面とを具備している。
【００２４】
そして、屈折率ｎ２を有する第１の光学媒体２２は、屈折率ｎ０を有する空気を介して光源１を収納している。更に、屈折率ｎ３を有する第２の光学媒体２３は、屈折率ｎ０を有する空気を介して第１の光学媒体２２を収納している。そして、屈折率ｎ４を有する第３の光学媒体４は、空気を介して第２の光学媒体２３を収納している。空気以外の流体若しくは流動体を介して光源１、第１の光学媒体２２及び第２の光学媒体２３を、それぞれの凹部に収納しても良い。また、屈折率ｎ２、屈折率ｎ３若しくは、屈折率ｎ４を次第に大きく、或いは、次第に小さくするようにして光路設計をしても良い。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態の変形例１のように、ビーム径をあまり広げすぎると照度が減少するので、懐中電灯のような目的には不適となるが、均一な照明を必要とするバックライト（間接照明系）には好適となる。
【００２６】
［第１の実施の形態の変形例２］
図１において、光学媒体２は、凹形状の入射面２、及び凸形状の出射面３を有していた。しかし、図１は例示であり、入射面２や出射面３は、目的に応じて、種々の形状が採用可能である。
【００２７】
図３は、本発明の第１の実施の形態の変形例２として、凹形状の出射面３を有す光学媒体２１を示す。図３に示すような凹形状の出射面３を用いると、光は分散する傾向になるので、バックライト（間接照明系）には好適な均一性を得ることが出来る。また、図３に示す構造はアウトドア用のランタンとしても好適である。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る発光体は、発光面となる出射面３と、出射面３に対向した後面と、出射面３と後面とを接続する光伝送部と、後面の一部から出射面３方向に沿って光伝送部の内部に形成された井戸型の凹部６とを少なくとも有する光学媒体２５と、井戸型の凹部６に収納された光源１と、光学媒体２５の後面に配置された背面鏡５５とからなる。背面鏡５５は、光学媒体２５の側面の一部にまで延長されて形成されている。図４では、背面鏡５５は、光学媒体２５の側面の一部を被覆しているが、光学媒体２５の側面のほぼ全面を被覆するように形成してもかまわない。背面鏡５５は、Ａｌ、真鍮、ステンレス等の金属を図４に示す形状に旋盤・フライス盤等を用いて研削加工、若しくはプレス加工機等により成型加工し、その後、その表面を研磨して構成すれば良い。更に、これらの表面にニッケル（Ｎｉ）鍍金や金（Ａｕ）鍍金を施せば反射率が向上するので好ましい。安価、且つ簡便な方法としては、Ａｌ薄膜等の反射率の高い金属薄膜を接着した構造でもかまわない。或いは、熱可塑性樹脂を押出成形若しくは射出成形により図４に示す形状に加工し、この表面にＡｌ箔等の反射率の高い金属薄膜や誘電体多層膜を真空蒸着やスパッタリングで堆積した構造、若しくは高反射性ポリエステル白色フィルム等を接着した構造でもかまわない。更に、光学媒体２５の後面に反射率の高い金属薄膜や誘電体多層膜を真空蒸着やスパッタリングで直接堆積した構造や、反射率の高い金属薄膜を鍍金により形成した構造やこれらの複合膜でもかまわない。
【００２９】
背面鏡５５には、第１のピン２７及び第２のピン２８を絶縁体９３，９４を介して貫通させる穴があいている。絶縁体９３，９４により、導電性の背面鏡５５により第１のピン２７と第２のピン２８とを電気的に短絡しないようにしている。第１のピン２７に接続されたリード９１、及び第２のピン２８に接続されたリード９２を介して光源１に電力が供給される。光源１から左方向（表方向）に出力する光は、所定の発散角で指向性を有して出射面３から出力される。一方、光源１から右方向（裏方向）に出力する光は、背面鏡５５で反射され、光源１の表面から左方向に出力される。結局、光源１の右方向（裏方向）に出力する光も、頂部近傍が凸形状の出射面３により所定の発散角が与えられる。
【００３０】
光学媒体２５の凹部６の凹部側壁５は、光源１を収納出来るように、直径（内径）２．５〜４ｍｍφの円筒形状（井戸型形状）となっている。この光学媒体２５は両端面が球面で中央部が円柱形状をなしている。円柱形状部分の直径（外径）は、１０〜３０ｍｍφである。光学媒体２５の直径（外径）は、本発明の第２の実施の形態に係る発光体の使用目的に応じて選択出来る。従って、１０ｍｍφ以下でも、３０ｍｍφ以上でもかまわない。
【００３１】
光源１として白熱球を用いる場合は、光学媒体２５としては、透明で耐熱性に優れたプラスチック材料、耐熱ガラス材料等が好ましい。有色の耐熱性樹脂や蛍光材料を含んだ耐熱樹脂等も使用可能である。光源１としてＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる場合は、発熱量がはるかに少ないので、アクリル樹脂等の耐熱性の劣る材料が使用可能である。アクリル樹脂やポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂は、光学媒体２５を大量生産するのに好適な材料である。即ち、一度金型を作り、この金型により押出成形若しくは射出成形すれば光学媒体２５が簡単に大量生産出来る。ガラス材料としては、耐熱性が必要ならば石英ガラスが好ましい。その他、光源１の特性に応じて、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等の種々のガラス材料を選定可能である。或いは、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＣ等の結晶性材料を用いてもかまわない。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態においては、光源１が光学媒体２５の凹部６にほぼ完全に閉じこめられ、光学媒体２５の後面には、背面鏡５５が配置されている。井戸型の凹部６に着目すれば、底部の入射面２以外の凹部６の凹部側壁５も、有効な光の入射部として機能し、凹部側壁５を透過した迷光成分は、背面鏡５５で反射され、最終的には出射面３側から出力可能である。また、光源１と光学媒体２５の凹部６との間にはそれぞれの界面で反射し、種々の方向に多重反射した迷光成分も存在する。これらの迷光成分も、本発明の第２の実施の形態においては、井戸型の凹部６の内部に閉じこめられ、背面鏡５５により内部で反射し、出射面３側に導かれる。この結果、これらの迷光成分がすべて最終的には出射面３から出力される。
【００３３】
この様にして、本発明の第２の実施の形態に係る発光体によれば、レンズとしての光学媒体２５の大型化を伴うことなく、照明に寄与する光ビームとして所望の照射面積の光束を確保し、且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度は従来公知のレンズ等の光学系では達成不可能な照度である。この様に、本発明の第２の実施の形態に係る発光体によれば、従来の技術常識では全く予測出来ない照度を、図４に示すような小型且つ簡単な構造で、実現出来る。
【００３４】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る発光体に用いる光源１としては、白熱球や小型放電管、無極放電ランプの他、半導体発光素子が使用可能である。無極放電ランプの場合、背面鏡５５をマイクロ波の給電手段に用いることができる。従って、マイクロ波の波長を考えて、共振波長となるように背面鏡５５の寸法を選べば良い。無極放電ランプの寸法は、マイクロ波の周波数が高くなればなるほど小さくなり、放電効率が上昇する。従って、ミリ波帯以上の高周波のマイクロ波が好ましい。半導体発光素子としては、種々の色（波長）の両面発光ＬＥＤが使用可能である。但し、懐中電灯のような照明目的のためには、白色ＬＥＤが人間の目には自然であるので好ましい。白色ＬＥＤは種々の構造のものが使用出来る。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３枚の両面発光型ＬＥＤチップを透明基板上に縦に積層、若しくは点光源と見なせる距離に互いに近接配置して構成しても良い。そして、この白色ＬＥＤを、図４に示す光源１として用い、本発明の第２の実施の形態に係る発光体を構成し、白色光源１に対して所定電圧が印加出来るように電池ケースとこの電池ケースの中の電池（例えば単３電池）を収納すれば、ペンタイプの細身の懐中電灯（携帯用照明器具）が完成する。この電池の陽極及び陰極にそれぞれ、白色光源１の電極を接続する構造とすれば良いのである。この結果、簡単な構造で、製造単価の低い懐中電灯（携帯用照明器具）が提供出来る。この懐中電灯（携帯用照明器具）は、長期間に渡る安定性と信頼性に優れ、特に、電力消費量が少ないため、電池の寿命が長いという従来予測出来なかった優れた特性を有する。なお、ＲＧＢの３枚のＬＥＤチップを集積化した場合には、ＲＧＢのそれぞれの発光強度を調整し、混合することにより、可視光帯スペクトルのすべての色が発生出来る。この場合、実際には、製造工程上のばらつきにより、色むらが発生する場合があるが、背面鏡５５で、ＲＧＢのＬＥＤチップからの光をそれぞれ反射し、混合することにより、各色のバランスを取り、色むらを解消出来る利点を有する。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態に係る発光体は、小型な構造で、所望の平行性と照度を簡単に得ることが出来るので、カメラ内蔵のストロボとして使用出来る。この場合、キセノンランプやハロゲンランプを光源として用いれば良い。また、第２の実施の形態に係る発光体を複数個配列して照明器具等を構成出来る。この場合は、１次元的、２次元的、或いは３次元的な配列が可能である。例えば、１０個程度の発光体を束にして、写真撮影の際のフラッシュを構成出来る。
【００３６】
更に、図２と同様に、光学媒体（第１の光学媒体）２５の外側に第２の光学媒体を配置し、更に、第２の光学媒体の外側に第３の光学媒体，・・・・・を配置すれば、光源１の光のビーム径を更に広い照射面積となるように拡大することが可能である。第２の光学媒体は、第１の光学媒体２５と同様に、光の波長に対して透明の固体からなり、第１の光学媒体２５を収納するための凹部と、出射面とを具備している。また、第３の光学媒体は、第２の光学媒体を収納するための凹部を有するようにしておけば良い。図４において、光学媒体２５の出射面３は、凸形状の出射面３を有している。しかし、図４は例示であり、湾曲面は、目的に応じて、種々の形状が採用可能であり、図３と同様な凹形状の出射面３を有す光学媒体でも良い。凹形状の湾曲面を出射面３（発光面）に用いると、光は分散する傾向になるので、種々のバックライト（間接照明系）に好適な均一性を得ることが出来る。
【００３７】
（第３の実施の形態）
自転車用ランプとしてはダイナモ式よりも電池方式の方が好ましいことは冒頭で述べた。自転車用ランプとして要求されるのは、十分な明るさと、電池の寿命が長いことである。電池の寿命を長くするために、消費電力が少ない光源が好ましい。この点ではＬＥＤを用いれば良い。しかし、ＬＥＤは一般に照度が足りない。本発明の第３の実施の形態では、ＬＥＤを使って且つ十分な明るさが得られる発光体について説明する。
【００３８】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。図５に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る発光体は、所定の波長の光を発する複数の光源（第１乃至第４光源）１ａ〜１ｄと、この第１乃至第４光源１ａ〜１ｄを、それぞれ独立に収納し、それぞれの主発光部をほぼ完全に覆う光学媒体２６とから少なくとも構成されている。第１乃至第４光源１ａ〜１ｄを、それぞれ独立に収納するために、光学媒体２６には複数の独立した井戸型の凹部（第１乃至第４凹部）６ａ〜６ｄが設けられている。
【００３９】
井戸型の第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄは、それぞれ独立した第１乃至第４入射面２ａ〜２ｄと、この第１乃至第４入射面２ａ〜２ｄを底部とし、底部に連続して形成され、互いに独立した第１乃至第４凹部側壁５ａ〜５ｄとから構成されている。複数の入射面２ａ〜２ｄから入射した複数の光を出射する出射面３は、単一の湾曲面から構成されている。光伝送部４は、第１乃至第４入射面２ａ〜２ｄと出射面３とを接続し、光源から発せられた光の波長に対して透明の固体からなる光伝送部４とを有する。
【００４０】
第１乃至第４光源１ａ〜１ｄは、例えば、最大部の直径（外径）２〜３ｍｍφの弾丸型ＬＥＤである。光学媒体２６は、断面が図５に示すような蒲鉾型の形状である。光学媒体２６中に設けられた第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄのそれぞれの第１乃至第４凹部側壁５ａ〜５ｄは、第１乃至第４光源（弾丸型ＬＥＤ）１ａ〜１ｄの主発光部を収納出来るように、直径（内径）２．５〜４ｍｍφの円筒形状（井戸型形状）となっている。図示を省略しているが、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄと光学媒体２６とを固定するために、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄと第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄとの間には、それぞれ厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度のスペーサが挿入されている。蒲鉾型の光学媒体２６の幅は、本発明の第３の実施の形態に係る発光体の使用目的に応じて選択出来る。従って、３０ｍｍφ以下でも、１００ｍｍφ以上でもかまわない。また、図１では、４つの光源１ａ〜１ｄが示されているが、光源の数は、５つ以上であっても、３つ以下でもかまわない。しかし、自転車用であれば３乃至５程度で十分である。また、図５では同一平面レベルに、４つの光源１ａ〜１ｄを２次元配置した構造であるが、２層構造とし、上層に第１及び第２光源１ａ，１ｂ、下層に第３及び第４光源１ｃ，１ｄを配置した３次元配置でもかまわない。更に、第２の実施の形態と同様に、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄに対し、それぞれ第１乃至第４背面鏡を設けても良い。
【００４１】
自転車用ランプや懐中電灯のような照明目的のためには、第２の実施の形態において説明したように、白色ＬＥＤが人間の目には自然であるので好ましい。白色ＬＥＤは、第２の実施の形態において説明したような、ＲＧＢの３枚のＬＥＤチップが一つのパッケージ内に、縦に積層、若しくは互いに近接配置した構造を採用すれば良い。即ち、弾丸型の樹脂封止体の内部に、それぞれＲＧＢの３枚のＬＥＤチップを実装した第１乃至第４の白色ＬＥＤを用意すれば良い。そして、第１乃至第４白色ＬＥＤに対して、それぞれ所定電圧が印加出来るように電池ケースとこの電池ケースの中の電池（例えば単３電池）を収納すれば、自転車用ランプが完成する。この自転車用ランプは、自転車のハンドル等に取り付けるためのアタッチメントを設けておけば良いことは勿論である。この電池の陽極及び陰極にそれぞれ、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄとしての第１乃至第４白色ＬＥＤの電極を接続する構造とすれば良いのである。この結果、簡単な構造で、製造単価の低い自転車用ランプや懐中電灯が提供出来る。この自転車用ランプや懐中電灯は、長期間に渡る安定性と信頼性に優れ、特に、電力消費量が少ないため、電池の寿命が極めて長い。
【００４２】
本発明の第３の実施の形態に係る光学媒体２６は、空気の屈折率ｎ０とは異なる屈折率ｎ１有する。光学媒体２６の第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄの第１乃至第４凹部側壁５ａ〜５ｄも、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄに対する有効な光の入射部として機能し得る。第１乃至第４光源１ａ〜１ｄと光学媒体２６の第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄとの間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、迷光成分となっている。従来公知のレンズ等の光学系では、これらの迷光成分は、照明に寄与出来るように取り出すことは出来ない。しかし、これらの迷光成分も、本発明の第３の実施の形態においては、第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄの内部に閉じこめられているので、最終的には、照明に寄与出来る成分となり得る。この様に、本発明の第３の実施の形態においては、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄが光学媒体２６の第１乃至第４凹部６ａ〜６ｄにほぼ完全に閉じこめられているので、第１乃至第４光源１ａ〜１ｄから発せられる迷光成分も含めて、すべての出力光が有効に照明に寄与出来るようになる。
【００４３】
この様にして、本発明の第３の実施の形態に係る発光体によれば、自転車用ランプとしての使用可能な所望の平行性を有した光束を確保し、且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度は従来公知のレンズ等の光学系では達成不可能な照度である。この様に、本発明の第３の実施の形態に係る発光体によれば、従来の技術常識では全く予測出来ない照度を、図５に示すような簡単な構造で、実現出来る。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態に係る発光体に用いる光学媒体２６としては、透明プラスチック材料、ガラス材料等が使用可能で、有色の樹脂や蛍光材料を含んだ樹脂等も使用可能である。この内、アクリル樹脂やポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂は、光学媒体２６を大量生産するのに好適な材料である。即ち、一度金型を作り、この金型により押出成形若しくは射出成形すれば光学媒体２６が簡単に大量生産出来る。ガラス材料としては、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等の種々のガラス材料が使用可能である。或いは、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＣ等の結晶性材料を用いてもかまわない。第１乃至第４光源１ａ〜１ｄとして、ＬＥＤの他に、ハロゲンランプ等の白熱球、或いは小型放電管、無極放電ランプ等の他の光源も使用可能である。ハロゲンランプ等の発熱を考慮すると、発熱を伴う光源の場合は、光学媒体２６は、耐熱性光学材料が好ましい。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリカーボネイト樹脂等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＣ等の結晶性材料でも良い。
【００４５】
冒頭で述べたような無点灯走行による交通事故を防止するためには、明度センサを設け、暗くなったら自動的に点灯するようにすれば良い。ＬＥＤは消費電力が少ないので無人の状態で点灯していてもかまわない。しかし、より電池の寿命を長くするためには、サドル及び（又は）ペダルに加重センサを設け、運転時のみ点灯するようにすれば良い。即ち、明度センサの信号と加重センサの信号の論理積（ＡＮＤ）回路を設け、暗く、且つ運転時のみの場合に自動点灯し、加重センサの信号が消えたら自動消灯するようにすれば良い。
【００４６】
（第４の実施の形態：棒状発光体）
図６（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る棒状発光体を示すための軸方向に沿った模式的な断面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ方向から見た断面図である。図６に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る発光体は、互いに対向配置され、所定の波長の光を発する第１の光源４１及び第２の光源４２と、これらの第１の光源４１及び第２の光源４２を、それぞれの主発光部をほぼ完全に覆うような第１及び第２の井戸型の凹部を具備した第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２とから少なくとも構成されている。
【００４７】
即ち、第１の光学媒体５１は、第１の入射面を底部とし、この底部に連続して形成された凹部側壁とから構成された第１の井戸型の凹部と、第１の入射面から入射した光を出射する第１の出射面と、第１の入射面と第１の出射面とを接続し、第１の光源４１から発せられた光を伝送する第１の光伝送部とを少なくとも有する。一方、第２の光学媒体５２は、第２の入射面を底部とし、この底部に連続して形成された凹部側壁とから構成された第２の井戸型の凹部と、第２の入射面から入射した光を出射する第２の出射面と、第２の入射面と第２の出射面とを接続し、第２の光源４２の発する光を伝送する第２の光伝送部とを少なくとも有する。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、第１の光学媒体５１の第１の出射面は、４つの傾斜面と３つ平坦面からなる連続段差形状部からなる湾曲面を有している。同様に、第２の光学媒体５２の第２の出射面は、４つの傾斜面と３つ平坦面からなる連続段差形状部からなる第２の出射面を有している。そして、第１及び第２の出射面とが互いに対向配置することにより、出力光がそれぞれの傾斜面を介して、図６（ａ）の上方に出射するように構成されている。但し、連続段差形状部を構成する傾斜面及び平坦面の個数は、設計上任意に選択可能である。また、第１及び第２の出射面を構成する第２及び第２の出射面は所定の曲率半径を有したなだらかな湾曲面でも良い。光を特定方向（図６（ａ）の上方に）に発するためには、第１及び第２の出射面からの出力光の方向の反対側に反射板７２を配置することが好ましいことは勿論である。図６（ａ）において、反射板７２は第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２を搭載する支持基板の役割をも果たしている。更に、図６に示すように、これらの反射板７２、第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２等は円筒形状の外側カバー７１の内部に収納されている。また、第１の光源４１及び第２の光源４２は、第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２のそれぞれの凹部に接続された第１の終端部３４及び第２の終端部３５により固定されている。
【００４９】
なお、第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２とは、薄い透明材料で互いに連続するように構成しても良い。即ち、第１の光学媒体５１、第２の光学媒体５２、及び接続部の薄い透明材料を同一材料とすることにより、一体で構成することも可能である。
【００５０】
本発明の第４の実施の形態に係る棒状発光体は、丁度、第１の実施の形態に係る発光体を２つ用意し、互いに対向配置した構造と解釈することも可能である。即ち、第１の光源４１及び第２の光源４２は、白熱球、小型放電管、無極放電ランプ、半導体発光素子のいずれでもかまわない。半導体発光素子としては、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。但し、照明目的のためには、白色ＬＥＤが人間の目には自然であるので好ましいであろう。この様に、互いに対向した第１の光源４１及び第２の光源４２を配置することにより、照明装置に適した棒状（１次元形状）の発光体を形成出来る。本発明の第４の実施の形態に係る第１の光学媒体５１及び第２の光学媒体５２としては、光源１の発熱を考慮すると、耐熱性光学材料が好ましい。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結晶性材料でも良い。なお、光源１として、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる場合は、発熱作用を伴わないので、アクリル樹脂等の、耐熱性が弱い樹脂を使用することが可能である。
【００５１】
本発明の第４の実施の形態においては、第１の光源４１及び第２の光源４２が、それぞれ、第１及び第２の凹部にほぼ完全に閉じこめられているので、これらの光源４１，４２からの迷光成分が有効に照明に寄与出来るようになる。また、第１の光源４１と第１の光学媒体５１の第１の凹部との間、及び第２の光源４２と第１の光学媒体５２の第２の凹部との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、迷光成分となっているが、これらの迷光成分も、凹部の内部に閉じこめられているので、最終的には、照明に寄与出来る成分となり得る。
【００５２】
（第５の実施の形態：面状発光体）
図７（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係る面状発光体の模式的な上面図で、図７（ａ）は図７（ｂ）のＢ−Ｂ方向から見た模式的な断面図である。
【００５３】
図７に示すように、本発明の第５の実施の形態に係る面状発光体は、互いに対向配置された複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・と、これら複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・の周囲を、それぞれの主発光部をほぼ完全に覆う、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２とから構成されている。
【００５４】
第１の光学媒体６１は、第１の入射面と、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・から発せられる光の波長に対して透明の固体からなる第１の光伝送部と、入射面を底部に有し、第１の光源４１の主発光部を収納するための複数個の第１の凹部と、入射面から入射した光を第１の光伝送部を介して出射する第１の出射面とを具備している。一方、第２の光学媒体６２は、第２の入射面からなる第２の入射面と、複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・から発せられる光の波長に対して透明の固体からなる第２の光伝送部と、第２の入射面を底部に有し、第２の光源４２の主発光部を収納するための複数個の第２の凹部と、第２の入射面から入射した光を第２の光伝送部を介して出射する第２の出射面からなる第２の出射面とを具備している。第１及び第２の凹部は井戸型形状をなしている。
【００５５】
図７（ａ）に示すように、第１の光学媒体６１の第１の出射面は、４つの傾斜面と３つ平坦面からなる連続段差形状部からなる湾曲面を有している。同様に、第２の光学媒体６２の第２の出射面は、４つの傾斜面と３つ平坦面からなる連続段差形状部からなる第２の出射面を有している。そして、第１及び第２の出射面とが互いに対向配置することにより、出力光がそれぞれの傾斜面を介して、図７（ａ）の上方に出射するように構成されている。但し、第１及び第２の出射面を構成する第２及び第２の出射面は所定の曲率半径を有したなだらかな湾曲面でも良い。光を特定方向（図７（ａ）の上方に）に発するためには、第１及び第２の出射面からの出力光の方向の反対側に反射板７２を配置することが好ましいことは勿論である。図７（ａ）において、反射板７２は第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２を搭載する支持基板の役割をも果たしている。更に、図７に示すように、これらの反射板７２の下には底板３７が配置され、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２の上方には、外側カバー３８が設置されている。また、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・は、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２のそれぞれの凹部に接続された外周部３６と底板３７とにより固定されている。図示を省略しているが、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・と外周部３６若しくは底板３７と間には所定のスペーサが挿入されている。同様に、複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・と外周部３６若しくは底板３７と間には所定のスペーサが挿入され、固定されている。
【００５６】
なお、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２とは、薄い透明材料で互いに連続するように構成しても良い。即ち、第１の光学媒体６１、第２の光学媒体６２、及び接続部の薄い透明材料を同一材料とすることにより、一体で構成することも可能である。
【００５７】
本発明の第５の実施の形態に係る面状発光体は、丁度、第４の実施の形態に係る棒状発光体を並列配置した構造と解釈することも可能である。複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・は、白熱球、小型放電管、無極放電ランプ、半導体発光素子のいずれでもかまわない。同様に、複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・は、白熱球、小型放電管、無極放電ランプ、半導体発光素子等の光源である。半導体発光素子としては、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。但し、照明目的のためには、白色ＬＥＤが好ましい。これらの光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・，及び４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・のそれぞれの主発光部の頂部は、図７（ａ）に示すように、凸形状の湾曲面を有している。光源からの光は、所定の発散角で図７（ａ）において、それぞれ対向して左右方向に出力する。この様に、互いに対向した複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・を配置することにより、照明装置に適した板状（２次元形状）の発光体を形成出来る。本発明の第５の実施の形態に係る第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２としては、光源１の発熱を考慮すると、耐熱性光学材料が好ましい。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結晶性材料でも良い。なお、光源１として、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる場合は、発熱作用を伴わないので、アクリル樹脂等の、耐熱性が弱い樹脂を使用することが可能である。
【００５８】
本発明の第５の実施の形態においては、第１の実施の形態において既に説明したように、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・が、それぞれ、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２の凹部にほぼ完全に閉じこめられているので、これらの光源からの迷光成分が有効に照明に寄与出来るようになる。また、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・と第１の光学媒体６１の凹部との間、及び複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・と第１の光学媒体６２の凹部との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、迷光成分となっているが、これらの迷光成分も、凹部の内部に閉じこめられているので、最終的には、照明に寄与出来る成分となり得る。
【００５９】
この様にして、本発明の第５の実施の形態に係る面状発光体によれば、少ない個数の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・を用いて、室内照明やパーソナルコンピュータ等の液晶表示装置のバックライト照明に使用可能な、所望の照度を簡単に得ることが出来る。
【００６０】
なお、図７においては、複数個の第１の光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・を左側に、複数個の第２の光源４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・を右側に配置し対向配置しているが、更に同様な複数個の第３の光源を図７に示す矩形の上辺に沿って配置し、数個の第４の光源を図７に示す矩形の下辺に沿って配置し、４辺を光源の配列で囲むような構成でもかまわない。
【００６１】
また、図７においては、第１の光学媒体６１及び第２の光学媒体６２とが、第１及び第２の出射面とを互いに対向するようにして平行配置されているが、４辺を光源の配列で囲むような構成では、同心四角形若しくは同心円上に段差部や曲面部を配列しても良い。例えば、円錐や半球状の斜面からほぼ均一に内側方向に光路を形成するように、幾何学的形状を設計しても良い。即ち、４辺のそれぞれに配列された複数の光源から発せられた光が、互いに中心線方向の傾斜の光路を維持しながら、図７（ａ）の上方に出射するような光学系を構成しても良い。同心四角形若しくは同心円上に段差部や曲面部を配列する場合は、光学媒体は一体で形成出来る。
【００６２】
（第６の実施の形態：面状発光体）
既に、第１及び第２の実施の形態において、本発明の発光体を複数個配列して照明器具等を構成出来ることを説明した。本発明の第６の実施の形態では、発光体の複数個配列の応用例について述べる。
【００６３】
図８に示すように、本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体は、所定の波長の光を発する複数の光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６と、光源の主発光部を収納し、光源の光を一定の指向性で出射する複数の光学媒体１１１，１１２，１１３，・・・・・，１１６，１２１，・・・・・，１２６，１３１，・・・・・，１３６と、複数の光学媒体からの光を反射する平面鏡からなる主反射板１２と、主反射板と一定の角度をなして配置され、主反射板で反射した光を透過する半透明板１１とを少なくとも有する。そして、本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体は、更に主反射板１２と半透明板１１との間に側面反射板（第１の側面反射板）１３が設けられている。図示を省略しているが、側面反射板１３に対向してもう一枚別の側面反射板（第２の側面反射板）が設けられている。複数の光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６は、後板１５により互いに固定されている。主反射板１２、半透明板１１、側面反射板（第１の側面反射板）１３、別の側面反射板（第２の側面反射板）及び後板１５により３角柱状の空洞が形成されている。図示を省略しているが、複数の光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６は、光源ソケットに接続され、所定の電圧が印加される。この複数の光学媒体１１１，１１２，１１３，・・・・・，１１６，１２１，・・・・・，１２６，１３１，・・・・・，１３６の束は、これを単独で用いても、種々の照明器具や信号灯として採用出来る。
【００６４】
本発明の第６の実施の形態に係る光学媒体１１６は、第１の実施の形態において図１を用いて示したと同様の構造をしている。他の複数の光学媒体１１２，１１３，・・・・・，１１６，１２１，・・・・・，１２６，１３１，・・・・・，１３６についても図１と同様の構造である。本発明の第６の実施の形態に係る複数の光学媒体１１１，１１２，１１３，・・・・・，１１６，１２１，・・・・・，１２６，１３１，・・・・・，１３６としては、光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６の発熱を考慮すると、耐熱性光学材料が好ましい。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結晶性材料でも良い。なお、光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６として、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる場合は、発熱作用を伴わないので、アクリル樹脂等の、耐熱性が弱い樹脂を使用することが可能である。
【００６５】
主反射板１２、第１及び第２の側面反射板は、アルミニウム（Ａｌ）、真鍮、ステンレス等の金属の表面を研磨したものでも、更に、これらの表面にニッケル（Ｎｉ）鍍金や金（Ａｕ）鍍金を施したものでも良い。或いは、樹脂基板の表面にＡｌ箔等の反射率の高い金属薄膜や高反射性ポリエステル白色フィルム等を接着した構造でもかまわない。半透明板１１としては、高屈折率の白色微粉体例えばＴｉＯ２，ＣａＣＯ３，ＢａＳＯ４を樹脂等に分散させた樹脂板状体などの乳半板を用いれば良い（より具体的にはメタクリル樹脂乳半板等を用いれば良い。）。また半透明板１１は、乳半板或いは透明板の表面を粗面加工したもの、透明成形材料に他の光散乱粒子を混練し成形した樹脂板であっても良い。或いは、片面或いは両面に艶消しなどの粗面加工が施された樹脂フィルムを表面に貼りつけて半透明板１１を構成しても良い。更に、半透明板１１は光源の発光色に応じて、有色若しくは透明材料を採用可能である。
【００６６】
本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体によれば、光源の数を多数必要とすることなく、広い面積に渡り均一且つ所望の照度を得ることが可能である。
【００６７】
なお、図８においては、複数の光学媒体１１１，・・・・・，１１６，１２１，・・・・・，１２６，１３１，・・・・・，１３６は、３×６マトリクス状に配置されているが、この様にマトリクス状配置に限定する必要はない。例えば、１層目の複数の光学媒体１３１，・・・・・，１３６と２層目の複数の光学媒体１２１，・・・・・，１２６とが互いに１／２ピッチずれ、２層目の複数の光学媒体１２１，・・・・・，１２６と３層目の複数の光学媒体１１１，・・・・・，１１６とが同様に互いに１／２ピッチずれた最稠密配置でも良いことは勿論である。
【００６８】
（第７の実施の形態：面状発光体）
図９（ａ）に示すように、本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体は、複数の井戸型の凹部とこの凹部に対向した複数の凸部を有する一体型光学媒体３１と、複数の井戸型の凹部に収納された所定の波長の光を発する複数の光源２１１，２１２，２１３，・・・・・，２１６，２２１，・・・・・，２２６，２３１，・・・・・，２３６と、複数の凸部からの光を反射する平面鏡からなる主反射板１２（但し図９（ａ）の鳥瞰図においては裏面側になるので主反射板は明示されていない。）と、主反射板１２と一定の角度をなして配置され、主反射板１２で反射した光を透過する半透明板１１とを少なくとも有する。そして、本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体は、更に主反射板１２と半透明板１１との間に側面反射板（第１の側面反射板）１３が設けられている。図９（ａ）の鳥瞰図において裏面側になるので図示を省略しているが、側面反射板１３に対向してもう一枚別の側面反射板（第２の側面反射板）が設けられている。一体型光学媒体３１は、後板１５によりに固定されている。主反射板１２、半透明板１１、側面反射板（第１の側面反射板）１３、別の側面反射板（第２の側面反射板）及び後板１５により３角柱状の空洞が形成されているのは第６の実施の形態と同様である。他は、第６の実施の形態での記載と重複するので、その説明を省略する。
【００６９】
この様に、一体型光学媒体３１を用意することにより、面状発光体の組立が容易になる。従って、第６の実施の形態において、多数の光学媒体を個別に製造する場合に比し、生産性が向上する。この一体型光学媒体３１は、これを単独で（裸で）用いても、十分な明るさとビームの平行性を有するので、種々の照明器具や信号灯として採用出来る。
【００７０】
図９（ｂ）は本発明の第７の実施の形態の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。図９（ａ）に示す一体型光学媒体３１の外周面は複数の円柱面からなる波形形状であるが、図９（ｂ）に示す一体型光学媒体３２の外周面は平坦な面から構成されている点が異なる。他は、図９（ａ）に示すは本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体と同様であるから、重複した説明を省略する。
【００７１】
図１０は本発明の第７の実施の形態の他の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図で、図９（ｂ）に示す一体型光学媒体３２をユニットとして、２つのユニットを集合して大面積の面状発光体を構成した例である。即ち、図１０においては、第１の一体型光学媒体３２ａと第２の一体型光学媒体３２ｂとが隣接して配置されている。そして、第１の一体型光学媒体３２ａの複数の凹部には１８個の光源２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ，・・・・・，２１６ａ，２２１ａ，・・・・・，２２６ａ，２３１ａ，・・・・・，２３６ａが、第２の一体型光学媒体３２ｂの複数の凹部には他の１８個の光源２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，・・・・・，２１６ｂ，２２１ｂ，・・・・・，２２６ｂ，２３１ｂ，・・・・・，２３６ｂがそれぞれ収納されている。そして、図１０に示す本発明の第７の実施の形態の他の変形例に係る面状発光体は、更に平面鏡からなる主反射板８と、主反射板８と一定の角度をなして配置され、主反射板８で反射した光を透過する半透明板１６とを少なくとも有する。主反射板８及び半透明板１６は、図９（ｂ）に示す主反射板１２及び半透明板１１の２倍の面積である。
【００７２】
図１１は本発明の第７の実施の形態の更に他の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図で、図９（ｂ）に示す一体型光学媒体３２をユニットとして、４つのユニットを集合し、図１０よりも更に大面積の面状発光体を構成した例である。即ち、図１１においては、第１の一体型光学媒体３２ａと第２の一体型光学媒体３２ｂとの隣接構造の下に、第３の一体型光学媒体３２ｃ及び第４の一体型光学媒体３２ｄとの隣接構造が配置された積層構造が形成されている。そして、図１１に示す面状発光体は、更に平面鏡からなる主反射板９と、主反射板９と一定の角度をなして配置され、主反射板９で反射した光を透過する半透明板１８とを少なくとも有する。主反射板９及び半透明板１８は、図９（ｂ）に示す主反射板１２及び半透明板１１の４倍の面積にすることも可能である。また、角度を選べば４倍の面積にしなくても良い。
【００７３】
（第８の実施の形態：面状発光体）
図１２に示すように、本発明の第８の実施の形態に係る面状発光体は、複数の光源２１１，・・・・・と、光源の主発光部を収納し、光源の光を一定の指向性で出射する複数の光学媒体３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３３１，３３２，３３３と、複数の光学媒体からの光を反射する平面鏡からなる主反射板１２と、主反射板と一定の角度をなして配置され、主反射板で反射した光を透過する半透明板１１とを少なくとも有する。複数の光学媒体３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３，３３１，３３２，３３３は、本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体の光学媒体とは異なり、横方向に拡がった扁平な構造である。複数の光学媒体３１１，３１２，３１３と複数の光学媒体３２１，３２２とは互いに１／２ピッチずれて積層されている。更に、複数の光学媒体３２１，３２２と複数の光学媒体３３１，３３２，３３３とは、同様に互いに１／２ピッチずれて積層されている（但し、本発明の第６の実施の形態と同様な３×３マトリクス状に配置しても良いことは勿論である。）。そして、本発明の第８の実施の形態に係る面状発光体は、更に主反射板１２と半透明板１１との間に側面反射板（第１の側面反射板）１３が設けられている。図示を省略しているが、側面反射板１３に対向してもう一枚別の側面反射板（第２の側面反射板）が設けられている。複数の光源２１１・・・・・は、後板１５により互いに固定されている。主反射板１２、半透明板１１、側面反射板（第１の側面反射板）１３、別の側面反射板（第２の側面反射板及び）後板１５により３角柱状の空洞が形成されている。
【００７４】
図１２（ｂ）に示すように、本発明の第８の実施の形態に係る扁平な光学媒体３１１は長軸Ｗ及び短軸Ｈを有している。そしてこの扁平な光学媒体３１１は、光源２１１の主発光部をほぼ完全に覆うように構成されている。他の複数の扁平な光学媒体３１２，３１３，３２１，３２２，３２３，３３１，３３２，３３３についても同様である。扁平な光学媒体３１１の中心軸には、光源２１１の主発光部を収納するための井戸型の凹部が設けられ、この凹部は、入射面として機能する底部と入射面に対向して配置され、光を出射する出射面を有する。光源２１１が扁平な光学媒体３１１の凹部にほぼ完全に閉じこめられているので、これらの迷光成分が有効に照明に寄与出来るようになる。即ち、入射面（底部）以外の凹部側壁も、有効な光の入射部として機能し得るのである。また、光源２１１と扁平な光学媒体３１１の凹部との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、迷光成分となっている。これらの迷光成分も、本発明の第８の実施の形態においては、凹部の内部に閉じこめられているので、最終的には、照明に寄与出来る成分となり得る。この様にして、本発明の第８の実施の形態に係る扁平な光学媒体３１１によれば、光源２１１の数を多数必要とすることなく、照明に寄与する光ビームとして所望の照射面積の光束を確保し、広い面積に渡り均一且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。
【００７５】
他は、第６の実施の形態での記載と重複するので、その説明を省略する。
【００７６】
（第９の実施の形態：面状発光体）
本発明の第６乃至第８の実施の形態においては、一方向に光が出射する片面型の面状発光体について説明した。互に反対方向となる二方向に光が出射する両面型の面状発光体は、単純には片面型の面状発光体を互いに背中合わせに貼り合わせせれば良い。
【００７７】
図１３は、本発明の第９の実施の形態として、他の両面型の面状発光体を示す図である。即ち、図１３においては、第１の一体型光学媒体３３ａと第２の一体型光学媒体３３ｂとが平面鏡からなる主反射板４３を介して、互いに対向配置されている。主反射板４３は両面ミラーであり、第１の一体型光学媒体３３ａと第２の一体型光学媒体３３ｂとの間に斜めに配置されている。そして、第１の一体型光学媒体３３ａには１８個の凹部が設けられ、この１８個の凹部には図示を省略した１８個の光源が挿入されている。同様に、第２の一体型光学媒体３３ｂには１８個の凹部が設けられ、この１８個の凹部には他の１８個の光源２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，・・・・・，２１６ｂ，２２１ｂ，・・・・・，２２６ｂ，２３１ｂ，・・・・・，２３６ｂがそれぞれ収納されている。そして、図１３に示す本発明の第９の実施の形態に係る両面型の面状発光体は、更に主反射板４３と一定の角度をなして配置され、主反射板４３で反射した光を透過する第１の半透明板７３と、この第１の半透明板７３と平行方向で、且つ主反射板４３に関して反対方向に配置された第２の半透明板７４を少なくとも有する。図１３において、主反射板４３の表面で反射された光は上方に、主反射板４３の裏面で反射された光は下方に出射する。他は、本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体と同様であるから、重複した説明を省略する。
【００７８】
本発明の第９の実施の形態によれば、光源の数を多数必要とすることなく、均一且つ所望の照度の両面型の面状発光体を簡単に提供出来る。
【００７９】
（第１０の実施の形態：面状発光体）
図１４は、本発明の第１０の実施の形態として、他の片面型の面状発光体を示す図である。即ち、図１４においては、第１の一体型光学媒体３４ａと第２の一体型光学媒体３４ｂとが、Λ型の主反射板を介して、互いに対向配置されている。Λ型の主反射板は、平面鏡からなる第１の主反射板８５と第２の主反射板８６とから構成されている。第１の主反射板８５は、主に第１の一体型光学媒体３４ａからの光を反射する平面鏡であり、第２の主反射板８６は、主に第２の一体型光学媒体３４ｂからの光を反射する平面鏡である。そして、第１の一体型光学媒体３４ａには１８個の凹部が設けられ、この１８個の凹部には図示を省略した１８個の光源が挿入されている。同様に、第２の一体型光学媒体３４ｂには１８個の凹部が設けられ、この１８個の凹部には他の１８個の光源５１１ｂ，・・・・・，５１６ｂ，５２１ｂ，・・・・・，５２６ｂ，５３１ｂ，・・・・・，５３６ｂがそれぞれ収納されている。そして、図１４に示す本発明の第１０の実施の形態に係る面状発光体は、更に第１の主反射板８５と第２の主反射板８６と一定の角度をなして配置され、第１の主反射板８５と第２の主反射板８６で反射した光を透過する半透明板５３を有している。この半透明板５３と平行方向で、且つ第１の主反射板８５と第２の主反射板８６に関して反対方向には、底板５４が配置されている。図１４に示すように、第１の主反射板８５と第２の主反射板８６との接続部、即ちΛ型の頂部は、一定の距離ｄをなして、半透明板５３から離間している。半透明板５３から一定の距離ｄ離間させることにより、Λ型の頂部の陰が半透明板５３の表面から観察されないように出来る。他は、本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体と同様であるから、重複した説明を省略する。
【００８０】
本発明の第１０の実施の形態に係る面状発光体によれば、光源の数を多数必要とすることなく、長手方向に長い寸法を有した広い面積を均一に照明出来る。
【００８１】
図１５は、本発明の第１０の実施の形態の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。図１５においては、中央部に平面鏡からなる第１の主反射板８１、第２の主反射板８２、第３の主反射板８３及び第４の主反射板８４とからなるピラミッド（四角錐）が配置され、この四角錐の４つの底辺に沿って、それぞれ１２個の光学媒体が３層積層された３×１２＝３６個の光学媒体の集合からなる壁が設けられている。即ち、第１の主反射板８１を構成する２等辺三角形の底辺に沿って、光学媒体６２２ｄ，６２１ｄ，６２０ｄ，・・・・・，７２２ｄ，・・・・，８２２ｄが積層され、第２の主反射板８２を構成する２等辺三角形の底辺に沿って、光学媒体６１１ｃ，６１２ｃ，６１３ｃ，・・・・・，６２２ｃ，７１１ｃ，・・・・・，８１１ｃ，・・・・が積層されている。更に、第３の主反射板８３を構成する２等辺三角形の底辺に沿って、光学媒体６１１ｂ，・・・・・，６２２ｂ，７１１ｂ，・・・・・７２２ｂ，８１１ｂ，・・・・，８２２ｂが積層され、第４の主反射板８４を構成する２等辺三角形の底辺に沿って、光学媒体６１１ａ，・・・・・，６２２ａ，７１１ａ，・・・・・，７２２ａ，８１１ａ，・・・・，８２２ａが積層されている。光学媒体６１１ｂ，・・・・・，６２２ｂ，７１１ｂ，・・・・・７２２ｂ，８１１ｂ，・・・・，８２２ｂ及び光学媒体６１１ａ，・・・・・，６２２ａ，７１１ａ，・・・・・，７２２ａ，８１１ａ，・・・・，８２２ａの内部には、それぞれ光源６３１ｂ，・・・・・，６４２ｂ，７３１ｂ，・・・・・７４２ｂ，８３１ｂ，・・・・，８４２ｂ及び光源６３１ａ，・・・・・，６４２ａ，７３１ａ，・・・・・，７４２ａ，８３１ａ，・・・・，８４２ａが収納されている。図示を省略しているが、光学媒体６２２ｄ，６２１ｄ，６２０ｄ，・・・・・，７２２ｄ，・・・・，８２２ｄ及び光学媒体６１１ｃ，６１２ｃ，６１３ｃ，・・・・・，６２２ｃ，７１１ｃ，・・・・・，８１１ｃ，・・・・についてもそれぞれ光源が収納されていることは勿論である。この様にして、四角錐の周りを、３×１２×４＝１４４個の光学媒体の集合からなる壁が取り囲み、３×１２×４＝１４４個の光源が配置されている。そして、図１５に示すように、更に第１の主反射板８１、第２の主反射板８２、第３の主反射板８３及び第４の主反射板８４と一定の角度をなして配置され、第１の主反射板８１、第２の主反射板８２、第３の主反射板８３及び第４の主反射板８４で反射した光を透過する半透明板７９を有している。この半透明板７９と平行方向で、且つ第１の主反射板８１、第２の主反射板８２、第３の主反射板８３及び第４の主反射板８４に関して反対方向には、底板６５が配置されている。図示を省略しているが、図１４と同様に、四角錐の頂部は、一定の距離ｄをなして、半透明板７９から離間している。半透明板７９から一定の距離ｄ離間させることにより、四角錐の頂部の陰が半透明板７９の表面から観察されないように出来る。他は、本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体と同様であるから、重複した説明を省略する。また、図１４と同様に一体型光学媒体を用いて、四角錐の周り取り囲むような構成も可能である。
【００８２】
図１５に示す本発明の第１０の実施の形態の変形例に係る面状発光体によれば、比較的薄型で大面積の面状発光体が提供出来る。このような大面積の面状発光体になればなるほど、光源の個数の削減効果が顕著になる。即ち、本発明の第１０の実施の形態の変形例に係る面状発光体では、光学媒体を使わない場合に比して１／４乃至１／１０程度以下の個数の光源を用いるのみで良いので、数百個レベルの光源の個数の削減が可能になり、面積当たりの単価が安くなる。
【００８３】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１乃至第１０の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８４】
例えば、光学媒体２，２１，２４等の外側形状は、必ずしも光学的に平坦である必要はなく、クリスタルグラスのように、細かい凹凸を設けたものでもかまわない。細かい凹凸を設ければ、出力光は四方八方に発散するので、バックライト照明や間接照明の場合には、好都合である。
【００８５】
また、図１６に示すように入射面２と出射面３との間に異なる色の光伝送部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを形成しても良い。ここでは、光伝送部４Ｒは赤色の、光伝送部４Ｇは緑色の、光伝送部４Ｂは青色の光伝送部であるが、他の色でもかまわない。また、３つの異なる色に限られず、４つ以上若しくは２つ以下でもかまわない。２つ以下というのは、光伝送部のみが着色ガラスで、残余の光学媒体２５の部分は透明ガラスの場合や、残余の光学媒体２５の部分が、光伝送部とは異なる色の着色ガラスの場合等を含む意である。逆に、光伝送部のみが透明ガラスで、残余の光学媒体２５の部分が着色ガラスでも良い。
【００８６】
或いは、図１７に示すように出射面３の表面に、表示溝６６を設け、文字や模様を表示しても良い。或いは、出射面３の表面に、微細な凹凸を設け、文字や画像を表示しても良い。
【００８７】
本発明の第２の実施の形態においては、図４に示すように、光学媒体２５の後面に湾曲面からなる背面鏡５５を構成した構造を示した。背面鏡５５は特定の位置に焦点を結びたければ回転楕円体が好ましく、平行ビームとしたければ回転放物面が好ましい。しかし、目的によっては、背面鏡５７として、図１８に示すような円錐面等の他の幾何学形状が採用可能である。
【００８８】
第６乃至第１０の実施の形態の説明においては、半透明板１１，１６，１８，４１，４２，５３，７９，９７のある構造について説明したが、半透明板の代わりに透明板を用いても良く、一定の目的のためには、半透明板や透明板を省略してもかまわない。また、これらの半透明板１１，１６，１８，４１，４２，５３，７９，９７や光学媒体１１１〜１１６，１２１〜１２６，１３１〜１３６，６１１ａ〜６２２ａ，７１１ａ〜７２２ａ，８１１ａ〜８２２ａ，・・・・・或いは一体型光学媒体３１，３２等は蛍光材を含んだものや有色材でもかまわない。
【００８９】
更に、光学媒体１１１〜１１６，１２１〜１２６，１３１〜１３６，６１１ａ〜６２２ａ，７１１ａ〜７２２ａ，８１１ａ〜８２２ａ，・・・・・の光軸は必ずしも半透明板若しくは透明板と平行方向である必要はない。更に、複数の光学媒体１１１〜１１６，１２１〜１２６，１３１〜１３６の光軸がすべて平行である必要はない。
【００９０】
更に、図１３若しくは図１４の構造において、一体型光学媒体３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂの代わりに第１乃至第２の実施の形態で説明した光学媒体を用いて構成しても良いことは勿論である。逆に、図１５の構造に用いた光学媒体の代わりに一体型光学媒体を用いて構成しても良い。
【００９１】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、光学系のサイズを大きくせず、白熱球等の光源からの出力光をより効率良く集光出来る光学媒体を提供することが出来る。
【００９３】
また、本発明によれば、安価で十分な照度と長期間に渡る安定性と信頼性を有した発光体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の変形例（変形例１）に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例（変形例２）に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る棒状発光体を示すための軸方向に沿った模式的な断面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図７】図７（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係る面状発光体の模式的な上面図で、図７（ａ）は図７（ｂ）のＢ−Ｂ方向から見た模式的な断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の第７の実施の形態に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図で、図９（ｂ）は本発明の第７の実施の形態の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の他の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態の更に他の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１３】本発明の第９の実施の形態に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１５】本発明の第１０の実施の形態の変形例に係る面状発光体を示す模式的な鳥瞰図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図１７】本発明の更に他の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【図１８】本発明の更に他の実施の形態に係る発光体を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１ ，１ａ〜１ｄ 光源
２ ，２ａ〜２ｄ 入射面
３ 出射面
４ ，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ 光伝送部
５ ，５ａ〜５ｄ 凹部側壁
６，６ａ〜６ｄ 凹部
８，９，１２，４３，７６，９６ 主反射板
１１，１６，１８，５３，７９，９７ 半透明板
１３，１９，４４，５６，７７，９８、９９ 側面反射板
１５，１７ 後板
２０，２１，２５，２６ 光学媒体
２２ 第１の光学媒体
２３ 第２の光学媒体
２４ 第３の光学媒体
２７ 第１のピン
２８ 第２のピン
３１，３２ 一体型光学媒体
３２ａ，３３ａ，３４ａ 第１の一体型光学媒体
３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ 第２の一体型光学媒体
３２ｃ 第３の一体型光学媒体
３２ｄ 第４の一体型光学媒体
３４ 第１の終端部
３５ 第２の終端部
３６ 外周部
３７ 底板
３８，７１ 外側カバー
４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，・・・・・ 第１の光源
４２，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，・・・・・ 第２の光源
５１，６１ 第１の光学媒体
５２，６２ 第２の光学媒体
５４，６５ 底板
５５，５７ 背面鏡
６６ 表示溝
７２ 反射板
７３ 第１の半透明板
７４ 第２の半透明板
８１，８５ 第１の主反射板
８２，８６ 第２の主反射板
８３ 第３の主反射板
８４ 第４の主反射板
９１，９２ リード
９３，９４ 絶縁体
１１１〜１１６，１２１〜１２６，１３１〜１３６，６１１ａ〜６２２ａ，７１１ａ〜７２２ａ，８１１ａ〜８２２ａ，・・・・・ 光学媒体
８６，２１１〜２１６，２２１〜２２６，２３１〜２３６，６３１ｂ〜６４２ｂ，７３１ｂ〜７４２ｂ，８３１ｂ〜８４２ｂ，・・・・光源
３１１〜３１２，３２１、３２２，３３１〜３３２ 他の光学媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an application technology of a small light source such as an incandescent bulb, a small discharge tube (polar discharge lamp), an electrodeless discharge lamp, and a semiconductor light emitting device. It relates to a luminous body.
[0002]
[Prior art]
Light from an incandescent sphere basically diverges in the direction of the full solid angle 4π. Therefore, in the prior art, when the light from the incandescent sphere is converted into a parallel light beam by using a lens, a lens having an infinite diameter is required in order to maximize the light collection efficiency. Lenses of infinite diameter are not practical and must usually be limited to certain dimensions. However, this fact means that in a real optical system, a considerable amount of light energy is lost.
[0003]
By the way, traffic accidents in Japan tend to increase year by year. Bicycle accidents account for about 3%. One of the most prominent among bicycle accidents is accidents caused by "non-lighting driving" at night, and the lighting rate of bicycle lamps is as low as 20%, even though the mounting rate of bicycle lamps is close to 100%. This is because most of the lamps mounted on bicycles are generators (dynamo type). (A) When the lamps are attached, the pedals become heavy and the legs are burdened. (B) Unpleasant noise is generated when the generator and the wheels come into contact. (C) If there is puddles or mud on the road, the generator will scatter water and mud and stain the clothes. (D) Many people run the generator without light because the light becomes dark when the speed of the bicycle decreases. In the case of an accident involving a bicycle and a car (or anti-pedestrian) that are not lit at night, there are many cases in which the bicycle is responsible, and the responsibility of the bicycle driver is questioned. Under such circumstances, a battery-powered compact, lightweight, and bright lighting fixture is expected.
[0004]
In addition, as an outdoor lighting device, a portable lighting device that is small, has a long battery life, and is bright is demanded.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical medium that can efficiently collect output light from a light source such as an incandescent sphere without increasing the size of an optical system.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a small and light-weight luminous body which is inexpensive, has sufficient illuminance, and has long-term stability and reliability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first feature of the present invention is that a concave portion composed of an incident surface, a concave portion having the incident surface as a bottom portion, and a concave side wall formed continuously with the bottom portion, and an output surface for emitting light incident from the incident surface. And an optical medium comprising: a light transmitting unit that connects a light incident surface and a light emitting surface and is made of a solid that is transparent to the wavelength of light emitted from the light source. Specifically, the entrance surface and the exit surface may exist as end surfaces of the optical transmission unit. In the case of using a light source which generates heat when emitting light such as an incandescent bulb, a heat-resistant optical material may be used as the “transparent solid”. As the heat-resistant optical material, a heat-resistant glass, a heat-resistant resin, or a crystalline material such as a semiconductor can be used.
[0008]
Since the optical medium according to the first aspect of the present invention has high light-collecting efficiency, a desired illuminance can be easily obtained with a small structure. This illuminance is an illuminance that cannot be achieved by using a conventionally known optical system such as a lens with the same geometric size. That is, it is possible to realize illuminance which cannot be predicted with the conventional technical common sense, with a small size.
[0009]
It should be noted that, in the optical medium according to the first aspect of the present invention, one of the entrance surface and the exit surface may include a flat surface having an infinite radius of curvature or a shape close to infinity. If either one of the entrance surface and the exit surface has a predetermined (finite) radius of curvature that is not infinite, the convergence and divergence of light can be controlled. It should also be noted that the “predetermined divergence angle” may include 0 °, ie, parallel rays. Further, even when the divergence angle is 90 °, the concave portion almost completely covers the main light emitting portion of the light source, so that the light can be effectively collected.
[0010]
A second feature of the present invention is that the illuminant includes at least a light source that emits light having a predetermined wavelength, and an optical medium that almost completely covers a main light emitting portion of the light source. The optical medium is constituted by an incident surface, a concave portion for accommodating the main light emitting portion of the light source, a bottom portion, and a concave portion side wall formed continuously with the bottom portion to form the concave portion. A concave portion, an emission surface that emits light incident from the incident surface, and a light transmission portion that connects the incident surface and the emission surface and is made of a solid material that is transparent to the wavelength of light emitted from the light source. ing. Here, as the “light source”, an incandescent bulb, a small discharge tube, an electrodeless discharge lamp, a semiconductor light emitting element, or the like can be adopted. Iodine (I) 2 A) Xenon (Xe) tungsten lamp (Xenon lamp), krypton (Kr) tungsten lamp (Krypton lamp), nipple sphere or spot sphere, or vacuum or argon gas-filled Bean balls and the like are included. Further, miniature lamps such as halogen miniature lamps are also included in the incandescent bulb. As the small discharge tube, a small xenon lamp, a small metal halide lamp, a small high-pressure sodium lamp, and a small mercury lamp can be used in addition to the fluorescent discharge tube. As the electrodeless discharge lamp, rare gas such as argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), krypton (Kr) and gallium (Ga), indium (In) are contained in a tube made of quartz glass or the like. ), Metal halides such as thallium (Tl), and a discharge medium such as mercury (Hg), zinc (Zn), sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) can be used. is there. Then, for example, if a microwave of 100 MHz to 2.45 GHz or higher frequency is applied to the tube, the discharge medium discharges and emits light. In order to reduce the size, the microwave may be constituted by a transistor oscillation circuit. Further, it is preferable that the bulb itself of the electrodeless discharge lamp has a structure that is also used by the optical medium of the present invention. In this way, by filling a predetermined discharge medium into the recess of the present invention, a luminous body using a very small electrodeless discharge lamp as a light source is completed. As the semiconductor light emitting element, a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser can be used.
[0011]
According to the illuminant according to the second aspect of the present invention, desired illuminance and beam parallelism can be easily obtained without increasing the size of the optical system. This illuminance is an illuminance that cannot be achieved by a conventionally known optical system having the same geometric size, and is a sufficient brightness that cannot be predicted by conventional common sense.
[0012]
As described in the first feature, one of the incident surface and the exit surface may include a flat surface with an infinite radius of curvature or a shape close to infinity.
[0013]
A third feature of the present invention is that a plurality of light sources that emit light of a predetermined wavelength, a plurality of independent entrance surfaces for receiving light emitted from the plurality of light sources, and a plurality of independent entrance surfaces Each has a bottom, and is constituted by a plurality of independent concave side walls formed continuously on the bottom, a plurality of independent well-shaped concaves for accommodating a plurality of light sources, and a plurality of incident from a plurality of incident surfaces. And a light emitting body including an optical medium including an output surface formed of a single curved surface for emitting the light and a light transmission unit connecting the plurality of incident surfaces and the output surface.
[0014]
According to the illuminant according to the third aspect of the present invention, sufficient brightness and beam parallelism can be obtained even when a light source having generally insufficient illuminance is used as compared with a halogen lamp such as an LED. Since an LED consumes less power, it can constitute a lighting fixture with a very long battery life. In addition, this lighting fixture is excellent in long-term stability and reliability.
[0015]
A plurality of light sources (thus, a corresponding plurality of independent well-shaped recesses) may be two-dimensionally arranged on the same plane level, or may be a three-dimensional arrangement in which a plurality of light sources are arranged in respective layers. Absent.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, first to tenth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. In addition, it goes without saying that parts having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[0017]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a luminous body according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the luminous body according to the first embodiment of the present invention includes a light source 1 that emits light of a predetermined wavelength, and an optical medium 20 that almost completely covers a main light emitting portion of the light source 1. At least configured. The optical medium 20 is incident from the incident surface 2 and the well-shaped concave portion 6 composed of the incident surface 2 and the concave portion side wall 5 having the incident surface 2 as a bottom portion and formed continuously with the bottom portion. It has an emission surface 3 that emits light, and an optical transmission unit 4 that connects the incidence surface 2 and the emission surface 3 and is made of a solid that is transparent to the wavelength of light emitted from the light source.
[0018]
The light source 1 has, for example, a maximum diameter (outer diameter) of 2 to 3 mm. φ Iodine (I 2 ) Tungsten lamp (halogen lamp), that is, an incandescent bulb in the shape of a miniature lamp. The optical medium 20 has a bullet-shaped cross section as shown in FIG. The concave side wall 5 of the concave portion 6 of the optical medium 20 has a diameter (inner diameter) of 2.5 to 4 mm so that the main light emitting portion of the light source (incandescent bulb) 1 can be accommodated. φ (Well-shaped). Although not shown, a spacer having a thickness of about 1 to 2.5 mm is provided between the socket of the light source 1 and the concave portion 6 of the optical medium 20 in order to fix the light source 1 and the optical medium 20. (The “socket portion” means a portion on the electrode lead side (left side) of the light source 1 in FIG. 1). The spacer is provided with a ventilation hole through which air can enter and exit, so that the light source 1 can be cooled. It is sufficient that the main light-emitting portion of the light source (incandescent bulb) 1 is housed in the well-shaped concave portion 6, and the socket portion of the light source 1 may be outside the concave portion 6. In this case, a mounting jig provided on the socket portion of the light source 1 is fixed to the well-shaped concave portion 6. The diameter (outer diameter) of the cylindrical portion of the bullet-shaped optical medium 20 can be selected according to the purpose of use of the luminous body according to the first embodiment of the present invention. Therefore, 10 mm φ Even below, 30mm φ That's fine. The optical medium 20 according to the first embodiment of the present invention has a refractive index n of air. 0 Refractive index n different from 1 Have. The distance between the entrance surface 2 and the exit surface 3, that is, the thickness of the light transmission unit 4 is preferably equal to or greater than the depth of the well-shaped recess 6. For example, it is preferable that the thickness of the light transmission unit 4 be two to three times the depth of the well-shaped recess 6.
[0019]
In FIG. 1, the concave side wall 5 of the concave portion 6 other than the incident surface 2 (bottom) can also function as an effective light incident portion. Between the light source 1 and the concave portion 6 of the optical medium 20, light components reflected at respective interfaces are multiple-reflected and become stray light components. In a conventionally known optical system such as a lens, these stray light components cannot be extracted so as to contribute to illumination. However, in the first embodiment of the present invention, these stray light components are also confined inside the well-shaped concave portion 6, and may eventually be components that can contribute to illumination. As described above, in the first embodiment of the present invention, since the light source 1 is almost completely confined in the concave portion 6 of the optical medium 20, all of the output light including the stray light component emitted from the light source 1 is output. Can effectively contribute to lighting.
[0020]
Thus, according to the illuminant according to the first embodiment of the present invention, a desired parallelism and a luminous flux of an irradiation area are secured as a light beam contributing to illumination, and a desired illuminance is easily obtained. I can do it. This illuminance is an illuminance that cannot be achieved by a conventionally known optical system such as a lens. As described above, according to the illuminant according to the first embodiment of the present invention, it is possible to realize an illuminance that cannot be predicted at all with the common technical knowledge of the related art, with a small and simple structure as shown in FIG. For reference, in order to obtain light-collecting characteristics comparable to those of the present invention, when a conventional convex lens is used, its diameter is required to be about three times the diameter of the cylindrical portion of the optical medium 20 of the present invention. Therefore, the size is reduced by one third.
[0021]
As the optical medium 20 used for the luminous body according to the first embodiment of the present invention, a heat-resistant optical material is preferable in consideration of the heat generated by the light source (incandescent bulb) 1. As the heat-resistant optical material, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polycarbonate resin, a polyetheresteramide resin, a methacrylic resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymer material having a perfluoroalkyl group is used. Can be used. A crystalline material such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), and silicon carbide (SiC) may be used. In the case where a semiconductor light emitting element such as an LED is used as the light source 1, a resin having a low heat resistance such as an acrylic resin can be used because it does not generate heat.
[0022]
The luminous body according to the first embodiment of the present invention has a small structure and can easily obtain desired parallelism and illuminance, so that it can be used as a strobe built in a camera. In this case, a xenon lamp or a halogen lamp may be used as a light source. In addition, a lighting fixture or the like can be configured by arranging a plurality of light emitters according to the first embodiment. In this case, one-dimensional, two-dimensional, or three-dimensional arrangement is possible. For example, about 10 light-emitting bodies according to the first embodiment can be bundled to constitute a flash for photographing.
[0023]
[Modification 1 of First Embodiment]
In the luminous body according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a second optical medium 23 is disposed outside a first optical medium 22, and By arranging the third optical medium 24 on the outside, it is possible to enlarge the beam diameter of the light of the light source 1 so as to have a wider irradiation area. Like the first optical medium 22, the second optical medium 23 is made of a solid transparent to the wavelength of light, has a second incident surface at the bottom, and accommodates the first optical medium 22. And a second emission surface facing the second incidence surface. Further, the third optical medium 24 has a third incident surface at the bottom, a third concave portion for accommodating the second optical medium 3, and a third emission surface facing the third incident surface. Surface.
[0024]
And the refractive index n 2 Has a refractive index n 0 The light source 1 is housed through the air having the following. Further, the refractive index n 3 Has a refractive index n 0 The first optical medium 22 is housed through the air having the following. And the refractive index n 4 The third optical medium 4 having the above structure accommodates the second optical medium 23 via air. The light source 1, the first optical medium 22, and the second optical medium 23 may be housed in respective recesses via a fluid or a fluid other than air. Also, the refractive index n 2 , Refractive index n 3 Or the refractive index n 4 May be designed to be gradually larger or smaller.
[0025]
As in the first modification of the first embodiment of the present invention, if the beam diameter is too wide, the illuminance decreases, which is not suitable for a purpose such as a flashlight, but requires uniform illumination. It is suitable for a backlight (indirect lighting system).
[0026]
[Modification 2 of First Embodiment]
In FIG. 1, the optical medium 2 has a concave entrance surface 2 and a convex exit surface 3. However, FIG. 1 is an example, and various shapes can be adopted for the entrance surface 2 and the exit surface 3 according to the purpose.
[0027]
FIG. 3 shows an optical medium 21 having a concave exit surface 3 as Modification 2 of the first embodiment of the present invention. When a concave exit surface 3 as shown in FIG. 3 is used, light tends to be dispersed, so that uniformity suitable for a backlight (indirect illumination system) can be obtained. The structure shown in FIG. 3 is also suitable as an outdoor lantern.
[0028]
(Second embodiment)
As shown in FIG. 4, the luminous body according to the second embodiment of the present invention has an emission surface 3 serving as a light emission surface, a rear surface facing the emission surface 3, and a light connecting the emission surface 3 and the rear surface. An optical medium 25 having at least a transmission portion, a well-shaped recess 6 formed inside the optical transmission portion along a direction of the emission surface 3 from a part of the rear surface, and a light source 1 housed in the well-shaped recess 6 And a rear mirror 55 disposed on the rear surface of the optical medium 25. The rear mirror 55 is formed to extend to a part of the side surface of the optical medium 25. In FIG. 4, the rear mirror 55 covers a part of the side surface of the optical medium 25, but may be formed so as to cover almost the entire side surface of the optical medium 25. The rear mirror 55 is formed by grinding a metal such as Al, brass, stainless steel, or the like into a shape shown in FIG. 4 using a lathe, a milling machine, or the like, or forming a metal by a press machine, and then polishing the surface thereof. Good. Furthermore, it is preferable to apply nickel (Ni) plating or gold (Au) plating on these surfaces because the reflectance is improved. As a cheap and simple method, a structure in which a metal thin film having a high reflectance such as an Al thin film is bonded may be used. Alternatively, a structure in which a thermoplastic resin is processed into a shape shown in FIG. 4 by extrusion molding or injection molding, and a metal thin film or a dielectric multilayer film having a high reflectance such as an Al foil is deposited on the surface by vacuum evaporation or sputtering, or A structure in which a highly reflective polyester white film or the like is adhered may be used. Further, a structure in which a metal thin film or a dielectric multilayer film having a high reflectivity is directly deposited on the rear surface of the optical medium 25 by vacuum evaporation or sputtering, a structure in which a metal thin film having a high reflectivity is formed by plating, or a composite film thereof may be used. Absent.
[0029]
The rear mirror 55 has a hole through which the first pin 27 and the second pin 28 pass through insulators 93 and 94. The insulators 93 and 94 prevent the first pin 27 and the second pin 28 from being electrically short-circuited by the conductive rear mirror 55. Power is supplied to the light source 1 via a lead 91 connected to the first pin 27 and a lead 92 connected to the second pin 28. Light output from the light source 1 in the left direction (front direction) is output from the emission surface 3 with a directivity at a predetermined divergence angle. On the other hand, the light output from the light source 1 in the right direction (back direction) is reflected by the rear mirror 55 and output from the surface of the light source 1 in the left direction. As a result, the light output in the right direction (back direction) of the light source 1 is also given a predetermined divergence angle by the emission surface 3 having a convex shape near the top.
[0030]
The recess side wall 5 of the recess 6 of the optical medium 25 has a diameter (inner diameter) of 2.5 to 4 mm so that the light source 1 can be housed. φ (Well-shaped). The optical medium 25 has spherical surfaces at both end surfaces and a cylindrical shape at the center. The diameter (outer diameter) of the cylindrical portion is 10 to 30 mm φ It is. The diameter (outer diameter) of the optical medium 25 can be selected according to the purpose of use of the luminous body according to the second embodiment of the present invention. Therefore, 10 mm φ Even below, 30mm φ That's fine.
[0031]
When an incandescent bulb is used as the light source 1, the optical medium 25 is preferably a transparent and heat-resistant plastic material, heat-resistant glass material, or the like. A colored heat-resistant resin or a heat-resistant resin containing a fluorescent material can also be used. When a semiconductor light emitting element such as an LED is used as the light source 1, a material having a low heat resistance, such as an acrylic resin, can be used because the calorific value is much smaller. A thermoplastic resin such as an acrylic resin or a polyvinyl chloride resin is a material suitable for mass-producing the optical medium 25. In other words, once a mold is made and extrusion molding or injection molding is performed using this mold, the optical medium 25 can be easily mass-produced. As a glass material, quartz glass is preferable if heat resistance is required. In addition, various glass materials such as soda-lime glass, borosilicate glass, and lead glass can be selected according to the characteristics of the light source 1. Alternatively, a crystalline material such as ZnO, ZnS, or SiC may be used.
[0032]
In the second embodiment of the present invention, the light source 1 is almost completely confined in the concave portion 6 of the optical medium 25, and a rear mirror 55 is disposed on the rear surface of the optical medium 25. Focusing on the well-shaped concave portion 6, the concave side wall 5 of the concave portion 6 other than the bottom incident surface 2 also functions as an effective light incident portion, and the stray light component transmitted through the concave side wall 5 is reflected by the rear mirror 55. Finally, the light can be output from the exit surface 3 side. In addition, between the light source 1 and the concave portion 6 of the optical medium 25, there is a stray light component reflected at each interface and multiple-reflected in various directions. In the second embodiment of the present invention, these stray light components are also confined inside the well-shaped concave portion 6, reflected internally by the rear mirror 55, and guided to the emission surface 3 side. As a result, all of these stray light components are finally output from the emission surface 3.
[0033]
In this manner, according to the illuminant according to the second embodiment of the present invention, a light beam having a desired irradiation area as a light beam contributing to illumination can be obtained without enlarging the optical medium 25 as a lens. It is possible to secure and easily obtain a desired illuminance. This illuminance is an illuminance that cannot be achieved by a conventionally known optical system such as a lens. As described above, according to the illuminant according to the second embodiment of the present invention, illuminance that cannot be predicted at all with the common general knowledge of the related art can be realized with a small and simple structure as shown in FIG.
[0034]
As the light source 1 used for the luminous body according to the second embodiment of the present invention, a semiconductor light emitting element can be used in addition to an incandescent bulb, a small discharge tube, and a non-polar discharge lamp. In the case of a non-polar discharge lamp, the rear mirror 55 can be used as a microwave power supply unit. Therefore, considering the wavelength of the microwave, the dimensions of the rear mirror 55 may be selected so as to be the resonance wavelength. The dimension of the non-polar discharge lamp becomes smaller as the frequency of the microwave increases, and the discharge efficiency increases. Therefore, high-frequency microwaves at or above the millimeter-wave band are preferred. As the semiconductor light emitting element, double-sided light emitting LEDs of various colors (wavelengths) can be used. However, for lighting purposes such as flashlights, white LEDs are preferred because they are natural to the human eye. White LEDs having various structures can be used. For example, three double-sided LED chips of red (R), green (G), and blue (B) may be vertically stacked on a transparent substrate or may be arranged close to each other at a distance that can be regarded as a point light source. good. Then, the white LED is used as the light source 1 shown in FIG. 4 to constitute a light emitting body according to the second embodiment of the present invention, and a battery case and a battery case are provided so that a predetermined voltage can be applied to the white light source 1. If a battery (for example, AA battery) in a battery case is stored, a pen-type slender flashlight (portable lighting fixture) is completed. The structure may be such that the electrode of the white light source 1 is connected to the anode and the cathode of this battery, respectively. As a result, a flashlight (portable lighting device) with a simple structure and low manufacturing cost can be provided. This flashlight (portable lighting device) has excellent stability and reliability over a long period of time, and in particular, has an unpredictable excellent characteristic that the battery life is long due to low power consumption. When three LED chips of RGB are integrated, all colors of the visible light spectrum can be generated by adjusting and mixing the light emission intensity of each of RGB. In this case, in practice, color unevenness may occur due to variations in the manufacturing process. However, the light from the RGB LED chips is reflected and mixed by the rear mirror 55 to balance the colors. It has the advantage that color unevenness can be eliminated.
[0035]
The luminous body according to the second embodiment of the present invention can be used as a strobe built in a camera because it can easily obtain desired parallelism and illuminance with a small structure. In this case, a xenon lamp or a halogen lamp may be used as a light source. In addition, a lighting fixture or the like can be configured by arranging a plurality of luminous bodies according to the second embodiment. In this case, one-dimensional, two-dimensional, or three-dimensional arrangement is possible. For example, a flash at the time of photographing can be configured by bundling about 10 light-emitting bodies.
[0036]
2, a second optical medium is arranged outside the optical medium (first optical medium) 25, and a third optical medium is arranged outside the second optical medium. By disposing, it is possible to enlarge the beam diameter of the light of the light source 1 so as to have a wider irradiation area. The second optical medium, like the first optical medium 25, is made of a solid that is transparent to the wavelength of light, and includes a recess for accommodating the first optical medium 25, and an emission surface. I have. In addition, the third optical medium may have a recess for accommodating the second optical medium. In FIG. 4, the exit surface 3 of the optical medium 25 has a convex exit surface 3. However, FIG. 4 is an exemplification, and various shapes can be adopted for the curved surface depending on the purpose, and an optical medium having a concave exit surface 3 similar to that in FIG. 3 may be used. When a concave curved surface is used for the emission surface 3 (light emission surface), light tends to be dispersed, so that uniformity suitable for various backlights (indirect illumination systems) can be obtained.
[0037]
(Third embodiment)
It was mentioned at the beginning that the battery type is more preferable for the bicycle lamp than the dynamo type. Bicycle lamps are required to have sufficient brightness and a long battery life. In order to extend the life of the battery, a light source with low power consumption is preferable. In this regard, an LED may be used. However, LEDs generally lack illumination. In the third embodiment of the present invention, a light-emitting body that uses LEDs and provides sufficient brightness will be described.
[0038]
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a luminous body according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the luminous body according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of light sources (first to fourth light sources) 1a to 1d that emit light of a predetermined wavelength, and the first to fourth light sources. The optical medium 26 includes at least four light sources 1a to 1d independently housed therein, and almost completely covers the respective main light emitting portions. In order to house the first to fourth light sources 1a to 1d independently, the optical medium 26 is provided with a plurality of independent well-shaped recesses (first to fourth recesses) 6a to 6d.
[0039]
The well-shaped first to fourth concave portions 6a to 6d are formed independently from the first to fourth incident surfaces 2a to 2d, and the first to fourth incident surfaces 2a to 2d are continuously formed on the bottom. And the first to fourth recess side walls 5a to 5d independent of each other. The exit surface 3 that emits a plurality of lights incident from the plurality of incident surfaces 2a to 2d is formed of a single curved surface. The light transmission unit 4 connects the first to fourth incidence surfaces 2a to 2d and the emission surface 3 and has a light transmission unit 4 made of a solid transparent to the wavelength of light emitted from the light source.
[0040]
The first to fourth light sources 1a to 1d have, for example, a maximum diameter (outer diameter) of 2 to 3 mm. φ Bullet-shaped LED. The optical medium 26 has a semicylindrical shape as shown in FIG. The first to fourth recess side walls 5a to 5d of the first to fourth recesses 6a to 6d provided in the optical medium 26 are main light emitting portions of the first to fourth light sources (bullet-shaped LEDs) 1a to 1d. 2.5-4mm in diameter (inner diameter) to accommodate φ (Well-shaped). Although not shown, between the first to fourth light sources 1a to 1d and the first to fourth recesses 6a to 6d in order to fix the first to fourth light sources 1a to 1d and the optical medium 26. , Spacers each having a thickness of about 0.2 to 0.5 mm are inserted. The width of the kamaboko-shaped optical medium 26 can be selected according to the purpose of use of the illuminant according to the third embodiment of the present invention. Therefore, 30 mm φ Even below, 100mm φ That's fine. In FIG. 1, four light sources 1a to 1d are shown, but the number of light sources may be five or more or three or less. However, for bicycles, about 3 to 5 is sufficient. Further, FIG. 5 shows a structure in which four light sources 1a to 1d are two-dimensionally arranged on the same plane level, but has a two-layer structure, in which first and second light sources 1a and 1b are provided in an upper layer and third and fourth light sources are provided in a lower layer. A three-dimensional arrangement in which the light sources 1c and 1d are arranged may be used. Further, similarly to the second embodiment, first to fourth rear mirrors may be provided for the first to fourth light sources 1a to 1d, respectively.
[0041]
For lighting purposes such as bicycle lamps and flashlights, as described in the second embodiment, white LEDs are preferred because they are natural for human eyes. As described in the second embodiment, the white LED may have a structure in which three RGB LED chips are vertically stacked or arranged close to each other in one package. That is, the first to fourth white LEDs on which three RGB LED chips are mounted may be prepared inside the bullet-shaped resin sealing body. When the battery case and the battery (eg, AA battery) in the battery case are housed so that a predetermined voltage can be applied to each of the first to fourth white LEDs, a bicycle lamp is completed. It goes without saying that this bicycle lamp may be provided with an attachment to be attached to a bicycle handle or the like. The structure may be such that the electrodes of the first to fourth white LEDs as the first to fourth light sources 1a to 1d are respectively connected to the anode and the cathode of this battery. As a result, it is possible to provide a bicycle lamp or a flashlight with a simple structure and a low manufacturing cost. These bicycle lamps and flashlights have excellent stability and reliability over a long period of time, and particularly have a very long battery life due to low power consumption.
[0042]
The optical medium 26 according to the third embodiment of the present invention has a refractive index n of air. 0 Refractive index n different from 1 Have. The first to fourth recess side walls 5a to 5d of the first to fourth recesses 6a to 6d of the optical medium 26 can also function as effective light incident portions for the first to fourth light sources 1a to 1d. Between the first to fourth light sources 1a to 1d and the first to fourth recesses 6a to 6d of the optical medium 26, light components reflected at respective interfaces are multiple-reflected and become stray light components. In a conventionally known optical system such as a lens, these stray light components cannot be extracted so as to contribute to illumination. However, in the third embodiment of the present invention, these stray light components are also confined inside the first to fourth concave portions 6a to 6d, so that they can ultimately contribute to illumination. . As described above, in the third embodiment of the present invention, the first to fourth light sources 1a to 1d are almost completely confined in the first to fourth recesses 6a to 6d of the optical medium 26. All output light, including stray light components emitted from the first to fourth light sources 1a to 1d, can effectively contribute to illumination.
[0043]
Thus, according to the illuminator according to the third embodiment of the present invention, a light beam having desired parallelism that can be used as a bicycle lamp is secured, and a desired illuminance is easily obtained. I can do it. This illuminance is an illuminance that cannot be achieved by a conventionally known optical system such as a lens. As described above, according to the illuminant according to the third embodiment of the present invention, the illuminance that cannot be predicted at all with the conventional common sense can be realized with a simple structure as shown in FIG.
[0044]
As the optical medium 26 used for the luminous body according to the third embodiment of the present invention, a transparent plastic material, a glass material or the like can be used, and a resin containing a colored resin or a fluorescent material can also be used. Among them, a thermoplastic resin such as an acrylic resin or a polyvinyl chloride resin is a material suitable for mass-producing the optical medium 26. That is, once a mold is formed, and the mold is subjected to extrusion molding or injection molding, the optical medium 26 can be easily mass-produced. Various glass materials such as quartz glass, soda-lime glass, borosilicate glass, and lead glass can be used as the glass material. Alternatively, a crystalline material such as ZnO, ZnS, or SiC may be used. As the first to fourth light sources 1a to 1d, in addition to LEDs, incandescent bulbs such as halogen lamps, or other light sources such as small discharge tubes and non-polar discharge lamps can be used. In consideration of heat generation of a halogen lamp or the like, in the case of a light source that generates heat, the optical medium 26 is preferably a heat-resistant optical material. As the heat-resistant optical material, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polycarbonate resin can be used. A crystalline material such as ZnO, ZnS, or SiC may be used.
[0045]
In order to prevent a traffic accident due to non-lighting running as described at the beginning, a lightness sensor may be provided so that the light is automatically turned on when it becomes dark. Since the LED consumes less power, it may be turned on unattended. However, in order to further extend the life of the battery, a weight sensor may be provided on the saddle and / or the pedal so as to be turned on only during operation. That is, a logical product (AND) circuit of the signal of the lightness sensor and the signal of the weight sensor may be provided so that the light is automatically turned on only when the vehicle is dark and only during driving, and is automatically turned off when the signal of the weight sensor disappears.
[0046]
(Fourth embodiment: rod-shaped light emitter)
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view along the axial direction showing a rod-shaped light-emitting body according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along line A of FIG. It is sectional drawing seen from the -A direction. As shown in FIG. 6, the luminous bodies according to the fourth embodiment of the present invention are arranged to face each other, and a first light source 41 and a second light source 42 that emit light of a predetermined wavelength, and A first optical medium 51 and a second optical medium 52 having first and second well-shaped concave portions that almost completely cover the respective main light-emitting portions are formed by first light source 41 and second light source 42. At least.
[0047]
In other words, the first optical medium 51 has a first incident surface as a bottom, a first well-type concave portion composed of a concave side wall continuously formed at the bottom, and a first incident surface. A first emission surface for emitting the incident light, and a first light transmission unit for connecting the first incidence surface and the first emission surface and transmitting the light emitted from the first light source 41. At least have. On the other hand, the second optical medium 52 includes a second well-shaped concave portion having a second incident surface as a bottom, a concave side wall formed continuously with the second incident surface, and a second incident surface. It has at least a second emission surface that emits the incident light, and a second optical transmission unit that connects the second incidence surface and the second emission surface and that transmits light emitted by the second light source. .
[0048]
As shown in FIG. 6A, the first exit surface of the first optical medium 51 has a curved surface formed of a continuous stepped portion including four inclined surfaces and three flat surfaces. Similarly, the second exit surface of the second optical medium 52 has a second exit surface formed of a continuous step-shaped portion including four inclined surfaces and three flat surfaces. By arranging the first and second emission surfaces to face each other, the configuration is such that output light is emitted upward in FIG. 6A via the respective inclined surfaces. However, the number of inclined surfaces and flat surfaces constituting the continuous step-shaped portion can be arbitrarily selected in design. Further, the second and second emission surfaces constituting the first and second emission surfaces may be gently curved surfaces having a predetermined radius of curvature. In order to emit light in a specific direction (upward in FIG. 6A), it is needless to say that it is preferable to dispose the reflection plate 72 on the opposite side to the direction of the output light from the first and second emission surfaces. It is. In FIG. 6A, the reflection plate 72 also plays a role of a support substrate on which the first optical medium 51 and the second optical medium 52 are mounted. Further, as shown in FIG. 6, the reflection plate 72, the first optical medium 51, the second optical medium 52, and the like are housed inside a cylindrical outer cover 71. In addition, the first light source 41 and the second light source 42 are connected by a first terminal portion 34 and a second terminal portion 35 connected to the respective concave portions of the first optical medium 51 and the second optical medium 52. Fixed.
[0049]
Note that the first optical medium 51 and the second optical medium 52 may be configured to be continuous with each other with a thin transparent material. That is, the first optical medium 51, the second optical medium 52, and the thin transparent material of the connecting portion may be made of the same material, and thus may be integrally formed.
[0050]
The rod-shaped light-emitting body according to the fourth embodiment of the present invention can be interpreted as a structure in which two light-emitting bodies according to the first embodiment are prepared and arranged to face each other. That is, the first light source 41 and the second light source 42 may be any of an incandescent bulb, a small discharge tube, a non-polar discharge lamp, and a semiconductor light emitting element. As the semiconductor light emitting device, LEDs of various colors (wavelengths) can be used. However, for lighting purposes, white LEDs may be preferred because they are natural to the human eye. In this manner, by disposing the first light source 41 and the second light source 42 facing each other, a rod-shaped (one-dimensional shape) light-emitting body suitable for a lighting device can be formed. The first optical medium 51 and the second optical medium 52 according to the fourth embodiment of the present invention are preferably made of a heat-resistant optical material in consideration of heat generation of the light source 1. As the heat-resistant optical material, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polycarbonate resin, a polyetheresteramide resin, a methacrylic resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymer material having a perfluoroalkyl group is used. Can be used. A crystalline material such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), and silicon carbide (SiC) may be used. In the case where a semiconductor light emitting element such as an LED is used as the light source 1, a resin having a low heat resistance such as an acrylic resin can be used because it does not generate heat.
[0051]
In the fourth embodiment of the present invention, the first light source 41 and the second light source 42 are almost completely confined in the first and second concave portions, respectively. The stray light component from can effectively contribute to illumination. In addition, between the first light source 41 and the first concave portion of the first optical medium 51 and between the second light source 42 and the second concave portion of the first optical medium 52 at respective interfaces. The reflected light component is multiple-reflected and becomes a stray light component, and since these stray light components are confined inside the concave portion, they may eventually become components that can contribute to illumination.
[0052]
(Fifth Embodiment: Planar illuminant)
FIG. 7B is a schematic top view of a planar light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a schematic diagram viewed from the BB direction of FIG. 7B. FIG.
[0053]
As shown in FIG. 7, the planar light emitter according to the fifth embodiment of the present invention includes a plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,. , The plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... And the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i. ,... Are composed of a first optical medium 61 and a second optical medium 62 that almost completely cover the respective main light emitting portions.
[0054]
The first optical medium 61 is formed of a first incident surface and a first solid made of a solid transparent to the wavelength of light emitted from the plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... An optical transmission unit, a plurality of first recesses having an incident surface at the bottom, for accommodating a main light emitting unit of the first light source 41, and a first optical transmission unit for transmitting light incident from the incident surface. And a first exit surface for exiting through. On the other hand, the second optical medium 62 has a second incident surface composed of a second incident surface and a plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,. A second light transmitting section made of a transparent solid, a second light transmitting section, a plurality of second concave sections having a second incident surface at the bottom, and accommodating a main light emitting section of the second light source 42; And a second exit surface comprising a second exit surface for exiting the light incident from the incident surface of the second through the second optical transmission unit. The first and second recesses have a well shape.
[0055]
As shown in FIG. 7A, the first emission surface of the first optical medium 61 has a curved surface formed of a continuous step-shaped portion including four inclined surfaces and three flat surfaces. Similarly, the second exit surface of the second optical medium 62 has a second exit surface formed of a continuous step-shaped portion including four inclined surfaces and three flat surfaces. And, by arranging the first and second emission surfaces to face each other, the configuration is such that the output light is emitted upward in FIG. 7A via the respective inclined surfaces. However, the second and second emission surfaces constituting the first and second emission surfaces may be gently curved surfaces having a predetermined radius of curvature. In order to emit light in a specific direction (upward in FIG. 7A), it is needless to say that it is preferable to dispose the reflection plate 72 on the side opposite to the direction of the output light from the first and second emission surfaces. It is. In FIG. 7A, the reflection plate 72 also plays a role of a support substrate on which the first optical medium 61 and the second optical medium 62 are mounted. Further, as shown in FIG. 7, a bottom plate 37 is disposed below these reflection plates 72, and an outer cover 38 is provided above the first optical medium 61 and the second optical medium 62. . The plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... And the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,. Are fixed by an outer peripheral portion 36 connected to each concave portion of the optical medium 62 and a bottom plate 37. Although not shown, a predetermined spacer is inserted between the plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... And the outer peripheral portion 36 or the bottom plate 37. Similarly, a predetermined spacer is inserted and fixed between the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,... And the outer peripheral portion 36 or the bottom plate 37.
[0056]
Note that the first optical medium 61 and the second optical medium 62 may be formed of a thin transparent material so as to be continuous with each other. In other words, the first optical medium 61, the second optical medium 62, and the thin transparent material of the connecting portion may be made of the same material to be integrally formed.
[0057]
The planar light-emitting body according to the fifth embodiment of the present invention can be interpreted as a structure in which the rod-shaped light-emitting bodies according to the fourth embodiment are arranged in parallel. The plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... May be any of an incandescent bulb, a small discharge tube, a non-polar discharge lamp, and a semiconductor light emitting element. Similarly, the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,... Are light sources such as incandescent bulbs, small discharge tubes, non-polar discharge lamps, and semiconductor light emitting devices. As the semiconductor light emitting device, LEDs of various colors (wavelengths) can be used. However, for illumination purposes, white LEDs are preferred. The tops of the main light emitting portions of the light sources 41a, 41b, 41c,... And 42g, 42h, 42i,. It has a curved surface. The light from the light source is output in the left-right direction facing each other at a predetermined divergence angle in FIG. By arranging the plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... And the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,. A plate-like (two-dimensional) light emitter suitable for a lighting device can be formed. As the first optical medium 61 and the second optical medium 62 according to the fifth embodiment of the present invention, heat-resistant optical materials are preferable in consideration of the heat generated by the light source 1. As the heat-resistant optical material, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polycarbonate resin, a polyetheresteramide resin, a methacrylic resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymer material having a perfluoroalkyl group is used. Can be used. A crystalline material such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), and silicon carbide (SiC) may be used. In the case where a semiconductor light emitting element such as an LED is used as the light source 1, a resin having a low heat resistance such as an acrylic resin can be used because it does not generate heat.
[0058]
In the fifth embodiment of the present invention, as described in the first embodiment, a plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... Since the light sources 42g, 42h, 42i,... Are almost completely confined in the concave portions of the first optical medium 61 and the second optical medium 62, the stray light components from these light sources are effective. Can contribute to lighting. Also, between the plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... And the concave portion of the first optical medium 61, and the plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,. .. between the concave portion of the first optical medium 62 and the concave portion of the first optical medium 62, the light components reflected at the respective interfaces are multiple-reflected and become stray light components, and these stray light components are also confined inside the concave portion. As a result, it can eventually be a component that can contribute to illumination.
[0059]
Thus, according to the planar light-emitting body according to the fifth embodiment of the present invention, a small number of first light sources 41a, 41b, 41c,..., 42g, 42h, 42i,. The desired illuminance that can be used for room illumination or backlight illumination of a liquid crystal display device such as a personal computer can be easily obtained by using.
[0060]
In FIG. 7, a plurality of first light sources 41a, 41b, 41c,... Are on the left side, and a plurality of second light sources 42g, 42h, 42i,. Although arranged and opposed to each other, a plurality of similar third light sources are arranged along the upper side of the rectangle shown in FIG. 7, and several fourth light sources are arranged along the lower side of the rectangle shown in FIG. And a configuration in which the four sides are surrounded by an array of light sources.
[0061]
In FIG. 7, the first optical medium 61 and the second optical medium 62 are arranged in parallel so that the first and second emission surfaces face each other. In such a configuration, steps or curved surfaces may be arranged on concentric squares or concentric circles. For example, the geometric shape may be designed so that an optical path is formed almost uniformly inward from a conical or hemispherical slope. That is, an optical system is configured such that the light emitted from the plurality of light sources arranged on each of the four sides is emitted upward in FIG. 7A while maintaining the optical paths inclined in the center line direction. May be. In the case of arranging steps or curved portions on concentric squares or concentric circles, the optical medium can be formed integrally.
[0062]
(Sixth embodiment: planar illuminant)
In the first and second embodiments, it has already been described that a plurality of luminous bodies of the present invention can be arranged to constitute a lighting fixture or the like. In the sixth embodiment of the present invention, an application example in which a plurality of light emitters are arranged will be described.
[0063]
As shown in FIG. 8, the planar light emitting device according to the sixth embodiment of the present invention includes a plurality of light sources 211, 212, 213,... , 226, 231, ..., 236 and a plurality of optical media 111, 112, 113, ... that house the main light emitting portion of the light source and emit light of the light source with a fixed directivity. .., 136,..., 126, 131,..., 136, a main reflector 12 composed of a plane mirror for reflecting light from a plurality of optical media, and a main reflector And a translucent plate 11 arranged at a certain angle and transmitting light reflected by the main reflector. In the planar light emitting device according to the sixth embodiment of the present invention, a side reflector (first side reflector) 13 is further provided between the main reflector 12 and the translucent plate 11. . Although not shown, another side reflector (a second side reflector) is provided opposite to the side reflector 13. The light sources 211, 212, 213, ..., 216, 221, ..., 226, 231, ..., 236 are fixed to each other by the rear plate 15. A triangular prism-shaped cavity is formed by the main reflector 12, the translucent plate 11, the side reflector (first side reflector) 13, another side reflector (second side reflector), and the rear plate 15. I have. Although not shown, a plurality of light sources 211, 212, 213,..., 216, 221,. Then, a predetermined voltage is applied. The bundle of the plurality of optical media 111, 112, 113,..., 116, 121,..., 126, 131,. It can be used as various lighting equipment and signal lights.
[0064]
The optical medium 116 according to the sixth embodiment of the present invention has the same structure as that shown in FIG. 1 in the first embodiment. The other optical media 112, 113,..., 116, 121,..., 126, 131,. The optical media 111, 112, 113, ..., 116, 121, ..., 126, 131, ..., 136 according to the sixth embodiment of the present invention include: , 216, 221,..., 226, 231,..., 236, heat-resistant optical materials are preferred. As the heat-resistant optical material, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polycarbonate resin, a polyetheresteramide resin, a methacrylic resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymer material having a perfluoroalkyl group is used. Can be used. A crystalline material such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), and silicon carbide (SiC) may be used. In addition, when using a semiconductor light emitting element such as an LED as the light sources 211, 212, 213,. Since no action is involved, a resin having low heat resistance, such as an acrylic resin, can be used.
[0065]
The main reflector 12 and the first and second side reflectors may be polished metal surfaces such as aluminum (Al), brass, stainless steel, etc., and furthermore, these surfaces may be plated with nickel (Ni) or gold (Au). ) Plating may be used. Alternatively, a structure in which a metal thin film having a high reflectance such as an Al foil or a highly reflective polyester white film or the like is adhered to the surface of the resin substrate may be used. As the translucent plate 11, a white fine powder having a high refractive index such as TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 May be used, such as a resin plate-like body in which is dispersed in a resin or the like (more specifically, a methacrylic resin milk half-plate or the like may be used). Further, the translucent plate 11 may be a material obtained by roughening the surface of a milk semi-plate or a transparent plate, or a resin plate formed by kneading a transparent molding material with other light scattering particles. Alternatively, the translucent plate 11 may be configured by attaching a resin film having a roughened surface such as matting on one or both surfaces to the surface. Further, the translucent plate 11 can use a colored or transparent material according to the emission color of the light source.
[0066]
According to the planar illuminant according to the sixth embodiment of the present invention, it is possible to obtain a uniform and desired illuminance over a wide area without requiring a large number of light sources.
[0067]
8, a plurality of optical media 111,..., 116, 121,..., 126, 131,. However, it is not necessary to limit the arrangement to a matrix like this. For example, the plurality of first-layer optical media 131,..., 136 and the second-layer plurality of optical media 121,. The plurality of optical media 121,..., 126 and the third-layer optical media 111,. It is.
[0068]
(Seventh embodiment: planar illuminant)
As shown in FIG. 9A, the planar light emitting device according to the seventh embodiment of the present invention is an integrated optical medium 31 having a plurality of well-shaped concave portions and a plurality of convex portions opposed to the concave portions. , 216, 221,..., 216, 221,..., 226, 231,. , 236 and a main reflector 12 composed of a plane mirror that reflects light from a plurality of convex portions (however, in the bird's-eye view of FIG. 9A, the main reflector is not shown because it is on the back side). And a translucent plate 11 arranged at a certain angle to the main reflector 12 and transmitting the light reflected by the main reflector 12. In the planar light emitting device according to the seventh embodiment of the present invention, a side reflector (first side reflector) 13 is further provided between the main reflector 12 and the translucent plate 11. . Although not shown because it is on the back side in the bird's-eye view of FIG. 9A, another side reflector (second side reflector) is provided opposite to the side reflector 13. . The integrated optical medium 31 is fixed to the rear plate 15. A triangular prism-shaped cavity is formed by the main reflector 12, the translucent plate 11, the side reflector (first side reflector) 13, another side reflector (second side reflector), and the rear plate 15. This is the same as in the sixth embodiment. The other points are the same as those described in the sixth embodiment, and the description thereof is omitted.
[0069]
By preparing the integrated optical medium 31 in this manner, the assembly of the planar light emitter becomes easy. Therefore, in the sixth embodiment, the productivity is improved as compared with the case where a large number of optical media are individually manufactured. Even if the integrated optical medium 31 is used alone (naked), it has sufficient brightness and parallelism of the beam, so that it can be used as various lighting fixtures and signal lights.
[0070]
FIG. 9B is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a modification of the seventh embodiment of the present invention. The outer peripheral surface of the integrated optical medium 31 shown in FIG. 9A has a waveform shape composed of a plurality of cylindrical surfaces, whereas the outer peripheral surface of the integrated optical medium 32 shown in FIG. 9B is formed of a flat surface. Is different. Others are the same as those shown in FIG. 9A as the planar illuminant according to the seventh embodiment of the present invention, and thus the duplicated description will be omitted.
[0071]
FIG. 10 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to another modification of the seventh embodiment of the present invention, wherein two units are formed by using the integrated optical medium 32 shown in FIG. 9B as a unit. Are assembled to form a large-area planar light-emitting body. That is, in FIG. 10, the first integrated optical medium 32a and the second integrated optical medium 32b are arranged adjacent to each other. , 216a, 221a, ..., 226a, 231a, ..., 18 light sources 211a, 212a, 213a, ..., 216a, 221a, ... , 236a are provided in the plurality of concave portions of the second integrated optical medium 32b, and the other 18 light sources 211b, 212b, 213b,..., 216b, 221b,. , 236b are respectively stored. A planar light-emitting body according to another modification of the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. 10 further includes a main reflector 8 formed of a plane mirror, and a predetermined angle with respect to the main reflector 8. And at least a translucent plate 16 that transmits light reflected by the main reflecting plate 8. The main reflector 8 and the translucent plate 16 have twice the area of the main reflector 12 and the translucent plate 11 shown in FIG.
[0072]
FIG. 11 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to still another modified example of the seventh embodiment of the present invention, in which the integrated optical medium 32 shown in FIG. This is an example in which units are assembled to form a planar light-emitting body having a larger area than that of FIG. That is, in FIG. 11, a third integrated optical medium 32c and a fourth integrated optical medium 32d are arranged below the structure adjacent to the first integrated optical medium 32a and the second integrated optical medium 32b. Are formed. The planar illuminator shown in FIG. 11 further includes a main reflector 9 formed of a plane mirror, and a semi-transparent plate that is disposed at a certain angle with respect to the main reflector 9 and transmits light reflected by the main reflector 9. 18 at least. The main reflecting plate 9 and the translucent plate 18 can have an area four times as large as the main reflecting plate 12 and the translucent plate 11 shown in FIG. 9B. Further, if the angle is selected, the area does not have to be quadrupled.
[0073]
(Eighth embodiment: planar illuminant)
As shown in FIG. 12, the planar illuminator according to the eighth embodiment of the present invention houses a plurality of light sources 211,... A plurality of optical media 311, 312, 313, 321, 322, 331, 332, and 333, a main reflector 12 composed of a plane mirror that reflects light from the plurality of optical media, and a main reflector. At least a translucent plate 11 that is arranged at a fixed angle and transmits light reflected by the main reflector. The plurality of optical media 311, 312, 313, 321, 322, 323, 331, 332, and 333 are different from the planar illuminant optical media according to the sixth embodiment of the present invention, and spread in the lateral direction. It has a flat structure. The plurality of optical media 311, 312, and 313 and the plurality of optical media 321 and 322 are stacked with a shift of ピ ッ チ pitch from each other. Further, the plurality of optical media 321 and 322 and the plurality of optical media 331, 332 and 333 are similarly stacked with a shift of ピ ッ チ pitch from each other (however, the same as in the sixth embodiment of the present invention). Of course, they may be arranged in a 3 × 3 matrix.) In the planar light emitting device according to the eighth embodiment of the present invention, a side reflector (first side reflector) 13 is further provided between the main reflector 12 and the translucent plate 11. . Although not shown, another side reflector (a second side reflector) is provided opposite to the side reflector 13. The plurality of light sources 211 are fixed to each other by the rear plate 15. A triangular prism-shaped cavity is formed by the main reflector 12, the translucent plate 11, the side reflector (first side reflector) 13, and another side reflector (second side reflector and) the rear plate 15. I have.
[0074]
As shown in FIG. 12B, the flat optical medium 311 according to the eighth embodiment of the present invention has a long axis W and a short axis H. The flat optical medium 311 is configured to almost completely cover the main light emitting portion of the light source 211. The same applies to other flat optical media 312, 313, 321, 322, 323, 331, 332 and 333. In the center axis of the flat optical medium 311, a well-shaped recess for accommodating the main light-emitting portion of the light source 211 is provided, and the recess is disposed to face a bottom portion functioning as an incident surface and the incident surface, It has an emission surface for emitting light. Since the light source 211 is almost completely confined in the concave portion of the flat optical medium 311, these stray light components can effectively contribute to illumination. That is, the side wall of the concave portion other than the incident surface (bottom) can also function as an effective light incident portion. In addition, between the light source 211 and the concave portion of the flat optical medium 311, light components reflected at respective interfaces are multiple-reflected and become stray light components. In the eighth embodiment of the present invention, these stray light components are also confined inside the concave portions, and may eventually become components that can contribute to illumination. Thus, according to the flat optical medium 311 according to the eighth embodiment of the present invention, the light beam having a desired irradiation area can be used as a light beam contributing to illumination without requiring a large number of light sources 211. And uniform and desired illuminance can be easily obtained over a wide area.
[0075]
The other points are the same as those described in the sixth embodiment, and the description thereof is omitted.
[0076]
(Ninth embodiment: planar illuminant)
In the sixth to eighth embodiments of the present invention, a single-sided planar light-emitting body that emits light in one direction has been described. A two-sided planar light-emitting body that emits light in two directions opposite to each other may simply be a single-sided planar light-emitting body bonded to each other back to back.
[0077]
FIG. 13 is a view showing another double-sided planar light-emitting body as a ninth embodiment of the present invention. That is, in FIG. 13, the first integrated optical medium 33a and the second integrated optical medium 33b are arranged to face each other via the main reflector 43 made of a plane mirror. The main reflection plate 43 is a double-sided mirror, and is disposed obliquely between the first integrated optical medium 33a and the second integrated optical medium 33b. The first integrated optical medium 33a is provided with 18 concave portions, and 18 light sources (not shown) are inserted into the 18 concave portions. Similarly, the second integrated optical medium 33b is provided with 18 concave portions, and the 18 concave portions have other 18 light sources 211b, 212b, 213b,..., 216b, 221b,. , 226b, 231b, ..., 236b are stored respectively. The double-sided planar light-emitting body according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 13 is further arranged at a certain angle with respect to the main reflector 43, and reflects the light reflected by the main reflector 43. It has at least a translucent first translucent plate 73 and a second translucent plate 74 arranged in a direction parallel to the first translucent plate 73 and opposite to the main reflector 43. In FIG. 13, light reflected on the front surface of the main reflector 43 is emitted upward, and light reflected on the back surface of the main reflector 43 is emitted downward. Other points are the same as those of the planar light-emitting body according to the seventh embodiment of the present invention, and thus redundant description will be omitted.
[0078]
According to the ninth embodiment of the present invention, it is possible to easily provide a double-sided planar light-emitting body having a uniform and desired illuminance without requiring a large number of light sources.
[0079]
(Tenth embodiment: planar illuminant)
FIG. 14 is a diagram showing another single-sided planar light-emitting body as a tenth embodiment of the present invention. That is, in FIG. 14, the first integrated optical medium 34a and the second integrated optical medium 34b are arranged to face each other via the 主 -shaped main reflector. The Λ-shaped main reflection plate is composed of a first main reflection plate 85 and a second main reflection plate 86 formed of a plane mirror. The first main reflector 85 is a plane mirror that mainly reflects light from the first integrated optical medium 34a, and the second main reflector 86 is mainly a mirror that reflects light from the second integrated optical medium 34b. It is a plane mirror that reflects light. The first integrated optical medium 34a is provided with 18 concave portions, and 18 light sources (not shown) are inserted into the 18 concave portions. Similarly, the second integrated optical medium 34b is provided with 18 concave portions, and the 18 concave portions have other 18 light sources 511b,..., 516b, 521b,. , 526b, 531b,..., 536b are stored. The planar light-emitting body according to the tenth embodiment of the present invention shown in FIG. 14 is further disposed at a certain angle with the first main reflector 85 and the second main reflector 86, and It has a translucent plate 53 that transmits the light reflected by the first main reflector 85 and the second main reflector 86. A bottom plate 54 is arranged in a direction parallel to the translucent plate 53 and in a direction opposite to the first main reflection plate 85 and the second main reflection plate 86. As shown in FIG. 14, the connection between the first main reflector 85 and the second main reflector 86, that is, the top of the 頂 -shape forms a certain distance d and is separated from the translucent plate 53. I have. By separating the translucent plate 53 from the translucent plate 53 by a certain distance d, the shadow of the Λ-shaped top can be prevented from being observed from the surface of the translucent plate 53. Other points are the same as those of the planar light-emitting body according to the seventh embodiment of the present invention, and thus redundant description will be omitted.
[0080]
According to the planar illuminant according to the tenth embodiment of the present invention, a large area having a long dimension in the longitudinal direction can be uniformly illuminated without requiring a large number of light sources.
[0081]
FIG. 15 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a modification of the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 15, a pyramid (quadrangular pyramid) including a first main reflector 81, a second main reflector 82, a third main reflector 83, and a fourth main reflector 84 in the center of a plane mirror. Are arranged, and along the four bases of the quadrangular pyramid, there are provided walls made up of a set of 3 × 12 = 36 optical media in which 12 optical media are laminated in three layers. That is, optical media 622d, 621d, 620d,..., 722d,..., 822d are stacked along the base of the isosceles triangle forming the first main reflector 81, and the second Optical media 611c, 612c, 613c, ..., 622c, 711c, ..., 811c, ... are stacked along the base of the isosceles triangle constituting the main reflector 82. I have. Further, along the base of the isosceles triangle forming the third main reflector 83, the optical media 611b,..., 622b, 711b,... 722b, 811b,. , 622a, 711a,..., 722a, 811a,... Along the base of the isosceles triangle forming the fourth main reflector 84. ., 822a are stacked. , 622b, 811b, ..., 822b and optical media 611a, ..., 622a, 711a, ..., , 822a are provided inside the light sources 631b, ..., 642b, 731b, ... 742b, 831b, ..., 842b and the light sources 631a, ..., respectively. , 642a, 731a, ..., 742a, 831a, ..., 842a are stored. Although not shown, the optical media 622d, 621d, 620d,..., 722d,..., 822d and the optical media 611c, 612c, 613c,. .., 811c,... In this way, the square pyramid is surrounded by a wall composed of a collection of 3 × 12 × 4 = 144 optical media, and 3 × 12 × 4 = 144 light sources are arranged. Then, as shown in FIG. 15, the first main reflector 81, the second main reflector 82, the third main reflector 83, and the fourth main reflector 84 are further arranged at a certain angle. , A first main reflector 81, a second main reflector 82, a third main reflector 83, and a translucent plate 79 that transmits light reflected by the fourth main reflector 84. In a direction parallel to the semi-transparent plate 79 and in a direction opposite to the first main reflector 81, the second main reflector 82, the third main reflector 83, and the fourth main reflector 84, the bottom plate 65 is provided. Is arranged. Although not shown, the top of the quadrangular pyramid is separated from the translucent plate 79 at a fixed distance d as in FIG. By being spaced from the translucent plate 79 by a certain distance d, the shadow at the top of the quadrangular pyramid can be prevented from being observed from the surface of the translucent plate 79. The other parts are the same as those of the planar light-emitting body according to the sixth embodiment of the present invention, and thus redundant description will be omitted. In addition, a configuration in which a quadrangular pyramid is surrounded using an integrated optical medium as in FIG. 14 is also possible.
[0082]
According to the planar light emitting device according to the modification of the tenth embodiment of the present invention shown in FIG. 15, a relatively thin and large area planar light emitting device can be provided. The effect of reducing the number of light sources becomes more remarkable as the size of the surface light emitter becomes larger. That is, in the planar light emitting device according to the modification of the tenth embodiment of the present invention, it is sufficient to use only about 1/4 to 1/10 or less light sources as compared with the case where no optical medium is used. Therefore, the number of light sources on the order of several hundreds can be reduced, and the unit cost per area is reduced.
[0083]
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described with reference to the first to tenth embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operation techniques will be apparent to those skilled in the art.
[0084]
For example, the outer shapes of the optical media 2, 21, 24 and the like do not necessarily have to be optically flat, and may have fine irregularities such as crystal glass. If fine irregularities are provided, the output light diverges in all directions, which is advantageous in the case of backlight illumination or indirect illumination.
[0085]
Further, as shown in FIG. 16, light transmission portions 4R, 4G, and 4B of different colors may be formed between the entrance surface 2 and the exit surface 3. Here, the light transmission unit 4R is a red light transmission unit, the light transmission unit 4G is a green light transmission unit, and the light transmission unit 4B is a blue light transmission unit. However, other colors may be used. The color is not limited to three different colors, and may be four or more or two or less. The reason for two or less is that only the light transmission section is colored glass and the remaining optical medium 25 is transparent glass, or the remaining optical medium 25 is colored glass of a different color from the light transmission section. It is intended to include cases. Conversely, only the optical transmission section may be made of transparent glass, and the remaining optical medium 25 may be made of colored glass.
[0086]
Alternatively, as shown in FIG. 17, a display groove 66 may be provided on the surface of the emission surface 3 to display characters and patterns. Alternatively, fine irregularities may be provided on the surface of the emission surface 3 to display characters and images.
[0087]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, a structure in which a rear mirror 55 having a curved surface is formed on the rear surface of the optical medium 25 is shown. The rear mirror 55 is preferably a spheroid for focusing on a specific position, and a paraboloid of revolution for a parallel beam. However, depending on the purpose, other geometric shapes such as a conical surface as shown in FIG. 18 can be adopted as the rear mirror 57.
[0088]
In the description of the sixth to tenth embodiments, the structure including the translucent plates 11, 16, 18, 41, 42, 53, 79, and 97 has been described. However, a transparent plate is used instead of the translucent plate. The translucent plate or the transparent plate may be omitted for a certain purpose. Further, these translucent plates 11, 16, 18, 41, 42, 53, 79, 97 and optical media 111 to 116, 121 to 126, 131 to 136, 611a to 622a, 711a to 722a, 811a to 822a,. ... Alternatively, the integrated optical media 31, 32, etc. may be a material containing a fluorescent material or a colored material.
[0089]
Further, the optical axes of the optical media 111 to 116, 121 to 126, 131 to 136, 611a to 622a, 711a to 722a, 811a to 822a,... Are necessarily in a direction parallel to the translucent plate or the transparent plate. There is no. Furthermore, the optical axes of the plurality of optical media 111 to 116, 121 to 126, 131 to 136 need not all be parallel.
[0090]
Further, in the structure of FIG. 13 or FIG. 14, it is needless to say that the optical media described in the first and second embodiments may be used instead of the integrated optical media 33a, 33b, 34a, and 34b. It is. Conversely, an integrated optical medium may be used instead of the optical medium used in the structure of FIG.
[0091]
As described above, the present invention naturally includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is determined only by the invention specifying matters according to the claims that are appropriate from the above description.
[0092]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an optical medium that can efficiently collect light output from a light source such as an incandescent bulb without increasing the size of an optical system.
[0093]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a luminous body which is inexpensive, has sufficient illuminance, and has long-term stability and reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a luminous body according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a light-emitting body according to a modification (Modification 1) of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting body according to a modification (Modification 2) of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a luminous body according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a luminous body according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 (a) is a schematic cross-sectional view along an axial direction showing a rod-shaped light emitting body according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 (b) is a sectional view of FIG. It is sectional drawing seen from the AA direction of a).
FIG. 7 (b) is a schematic top view of a planar light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 (a) is a BB direction of FIG. 7 (b). FIG. 2 is a schematic cross-sectional view as viewed from above.
FIG. 8 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a modification of the seventh embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to an example.
FIG. 10 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to another modification of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to still another modification of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic bird's-eye view showing a planar light-emitting body according to a modification of the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic sectional view showing a luminous body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic sectional view showing a luminous body according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a schematic sectional view showing a luminous body according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a-1d light source
2, 2a-2d Incident surface
3 Emission surface
4, 4R, 4G, 4B optical transmission unit
5, 5a-5d recess side wall
6,6a-6d recess
8, 9, 12, 43, 76, 96 Main reflector
11,16,18,53,79,97 translucent plate
13, 19, 44, 56, 77, 98, 99 Side reflector
15, 17 rear plate
20,21,25,26 Optical media
22 First Optical Medium
23 Second Optical Medium
24 Third Optical Medium
27 First Pin
28 Second Pin
31, 32 Integrated optical media
32a, 33a, 34a First integrated optical medium
32b, 33b, 34b Second integrated optical medium
32c Third integrated optical medium
32d fourth integrated optical medium
34 first termination
35 second termination
36 Outer circumference
37 bottom plate
38,71 Outer cover
41, 41a, 41b, 41c,... First light source
42, 42g, 42h, 42i,... Second light source
51, 61 first optical medium
52, 62 second optical medium
54,65 bottom plate
55,57 rear mirror
66 Indication groove
72 Reflector
73 First translucent plate
74 Second translucent plate
81, 85 First main reflector
82, 86 Second main reflector
83 Third Main Reflector
84 Fourth main reflector
91,92 Lead
93,94 insulator
111-116, 121-126, 131-136, 611a-622a, 711a-722a, 811a-822a,.
86, 211 to 216, 221 to 226, 231 to 236, 631b to 642b, 731b to 742b, 831b to 842b,...
311 to 312, 321, 322, 331 to 332 Other optical media

Claims (9)

光源の主発光部のすべてを、空気を介して収納する井戸型の凹部を有し、該井戸型の凹部に収納された前記光源からの光を出射する出射面を頂部とし、該頂部に連続する側面部分が一様な円柱形状である弾丸型の集光照明用光学媒体であって、
前記井戸型の凹部は、前記光源の光軸方向の光を入射する入射面として機能する底部と、前記光軸方向の光以外の前記光源からの迷光成分の入射部として機能する円筒形状の凹部側壁とからなり、
前記底部と前記出射面がそれぞれ単一の湾曲面からなり、前記底部と前記出射面との間の光伝送部の厚さが前記井戸型の凹部の深さと同程度以上であることを特徴とする光学媒体。All of the main light-emitting portions of the light source have a well-shaped recess for accommodating through air, and an emission surface for emitting light from the light source housed in the well-shaped recess is a top portion, and is continuous with the top portion. A bullet-shaped condensing illumination optical medium whose side portion is a uniform cylindrical shape,
The well-shaped concave portion has a bottom portion functioning as an incident surface on which light in the optical axis direction of the light source is incident, and a cylindrical concave portion functioning as an incident portion of a stray light component from the light source other than light in the optical axis direction. Consisting of side walls,
The bottom portion and the emission surface are each formed of a single curved surface, and the thickness of the light transmission portion between the bottom portion and the emission surface is approximately equal to or greater than the depth of the well-shaped concave portion. Optical media. 前記光伝送部の厚さは、前記井戸型の凹部の深さの２乃至３倍であることを特徴とする請求項１記載の光学媒体。The optical medium according to claim 1, wherein a thickness of the light transmission portion is two to three times a depth of the well-shaped recess. 前記光源の主発光部に続くソケット部の少なくとも一部が前記井戸型の凹部に収納されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学媒体。The optical medium according to claim 1, wherein at least a part of a socket portion following the main light emitting portion of the light source is housed in the well-shaped recess. 光源と、
該光源の主発光部のすべてを空気を介して収納する井戸型の凹部を有し、該井戸型の凹部に収納された前記光源からの光を出射する出射面を頂部とし、該頂部に連続する側面部分が一様な円柱形状である弾丸型の集光照明用光学媒体
とを備える集光照明用の発光体であって、前記井戸型の凹部は、前記光源の光軸方向の光を入射する入射面として機能する底部と、前記光軸方向の光以外の前記光源からの迷光成分の入射部として機能する円筒形状の凹部側壁とからなり、
前記底部と前記出射面がそれぞれ単一の湾曲面からなり、前記底部と前記出射面との間の光伝送部の厚さが前記井戸型の凹部の深さと同程度以上であることを特徴とする発光体。A light source,
It has a well-shaped recess for accommodating all of the main light-emitting portions of the light source via air, and an emission surface for emitting light from the light source housed in the well-shaped recess is a top portion, and is continuous with the top portion. Bullet-shaped optical medium for condensing illumination with a uniform cylindrical side surface
A light emitter for collimating luminaire comprising bets, the recess of the well type, a bottom portion which serves as an incident surface which light enters the optical axis direction of the light source, the light source other than the direction of the optical axis of light And a cylindrical concave side wall functioning as an incident part for stray light components from
The bottom portion and the emission surface are each formed of a single curved surface, and the thickness of the light transmission portion between the bottom portion and the emission surface is approximately equal to or greater than the depth of the well-shaped concave portion. Luminous body. 前記光伝送部の厚さは、前記井戸型の凹部の深さの２乃至３倍であることを特徴とする請求項４記載の発光体。The luminous body according to claim 4, wherein the thickness of the light transmission part is two to three times the depth of the well-shaped recess. 前記光源の主発光部に続くソケット部の少なくとも一部が前記井戸型の凹部に収納されることを特徴とする請求項４又は５に記載の発光体。The luminous body according to claim 4, wherein at least a part of a socket portion following the main luminous portion of the light source is housed in the well-shaped concave portion. 前記ソケット部と前記凹部側壁との間にスぺーサが挿入され、前記光源と前記集光照明用光学媒体とを互いに固定していることを特徴とする請求項６に記載の発光体。The illuminator according to claim 6, wherein a spacer is inserted between the socket portion and the side wall of the concave portion, and the light source and the optical medium for condensing illumination are fixed to each other. 前記スぺーサに空気が出入り出来る換気孔が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の発光体。The luminous body according to claim 7, wherein the spacer is provided with a ventilation hole through which air can enter and exit. 前記光源は、弾丸型ＬＥＤであることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の発光体。The illuminator according to any one of claims 4 to 8, wherein the light source is a bullet LED .
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