JP3708108B2 - 光照射装置及び光学ユニット - Google Patents
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Description
(1)前記光学ユニットが、LEDから射出される光の光軸を中心とする回転体形状をなす。
(2)前記光学ユニットの基端面には、中央部にLEDを収容するための基端凹部を開口させている。
(3)前記光学ユニットの先端面には、中央部に先端凹部を開口させるとともにその先端凹部の周囲に凹レンズ部を形成している。
(4)前記光学ユニットの側面にはLEDからの光を略全反射する湾曲膨出面を形成している。
(5)前記基端凹部が、円柱状をなすものであり、その基端凹部の底面を基端面側に向かって膨らませ凸レンズとして機能するようにし、さらに、基端凹部の壁面が基端面側に向かうにつれ徐々に拡がるテーパ面である。
(6)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過する光である第1の光が前記基端凹部の底面を通過したものであり、当該第1の光の略全てが、前記凹レンズ部を通過することなく外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(7)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過しない光である第2の光が前記基端凹部の壁面で外側に屈折し、前記湾曲膨出面に導かれ、当該第2の光の略全てが、前記湾曲膨出面で内向きに全反射した後、前記凹レンズ部を通過して外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(8)前記光学ユニットから所定距離離れた光照射エリアにおいて、前記第1の光と第2の光との境界近傍での照度が略均一になるように構成している。
L2…第2の光
21…LED
4…光学ユニット
42…基端凹部
42a…基端凹部を形成する壁面(底面)
42b…基端凹部を形成する壁面(底面)
43…先端凹部
43a…先端凹部を形成する壁面(底面)
43b…先端凹部を形成する壁面(底面)
44…リング状凸レンズ部
45…湾曲膨出面
4a…基端面
4b…先端面
Claims (9)
- LEDと、LEDからの光を通過させて先端部から射出する光透過性を有した光学ユニットとを具備する光照射装置であって以下に示す各要件を備えていることを特徴とする光照射装置。
(1)前記光学ユニットが、LEDから射出される光の光軸を中心とする回転体形状をなす。
(2)前記光学ユニットの基端面には、中央部にLEDを収容するための基端凹部を開口させている。
(3)前記光学ユニットの先端面には、中央部に先端凹部を開口させるとともにその先端凹部の周囲に凹レンズ部を形成している。
(4)前記光学ユニットの側面にはLEDからの光を略全反射する湾曲膨出面を形成している。
(5)前記基端凹部が、円柱状をなすものであり、その基端凹部の底面を基端面側に向かって膨らませ凸レンズとして機能するようにし、さらに、基端凹部の壁面が基端面側に向かうにつれ徐々に拡がるテーパ面である。
(6)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過する光である第1の光が前記基端凹部の底面を通過したものであり、当該第1の光の略全てが、前記凹レンズ部を通過することなく外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(7)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過しない光である第2の光が前記基端凹部の壁面で外側に屈折し、前記湾曲膨出面に導かれ、当該第2の光の略全てが、前記湾曲膨出面で内向きに全反射した後、前記凹レンズ部を通過して外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(8)前記光学ユニットから所定距離離れた光照射エリアにおいて、前記第1の光と第2の光との境界近傍での照度が略均一になるように構成している。 - 前記LEDが、P型半導体とN型半導体とを接合してなり、平坦な基板上に搭載されている請求項1記載の光照射装置。
- 前記先端凹部を形成する壁面における第1の光の通過領域に凸レンズ部を形成している請求項1又は2記載の光照射装置。
- 前記LEDが、スペーサを介し前記基板上に搭載され、前記LEDの側面のうち、前記P型半導体と前記N型半導体との境界部分に近い面を前記基板側となるようにしている請求項2又は3記載の光照射装置。
- 前記LEDが200mA以上の電流を連続して流すことのできるパワーLEDである請求項1、2、3又は4記載の光照射装置。
- 前記先端凹部が、第1の光が通過する底面と、その底面周縁から起立する側面とから形成されるものであって、前記側面が先端に向かうに連れ外側に拡がるテーパ面であり、当該側面と前記第1の光とが略干渉しないように構成している請求項1、2、3、4又は5記載の光照射装置。
- 前記光学ユニットの基端面から連続させて一体に柱状をなすリード保持部を設け、そのリード保持部に、LED及びそのLEDのアノード及びカソードにそれぞれ接続された一対のリードを埋設保持させている請求項1、2、3、4、5又は6記載の光照射装置。
- LEDを表面に搭載し、底面からそのLEDのアノード及びカソードにそれぞれ接続された一対のリードを延出するLED搭載部材を備え、そのLED搭載部材に前記光学ユニットを取り付けている請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光照射装置。
- LEDからの光を内部を通過させて先端部から射出する光透過性を有したものであって以下に示す各要件を備えていることを特徴とする光学ユニット。
(1)LEDから射出される光の光軸を中心とする回転体形状をなす。
(2)基端面には、中央部にLEDを収容するための基端凹部が開口させてある。
(3)先端面には、中央部に先端凹部が開口させてあるとともにその先端凹部の周囲に凹レンズ部が形成してある。
(4)側面にはLEDからの光を全反射する湾曲膨出面が形成してある。
(5)前記基端凹部が、円柱状をなすものであり、その基端凹部の底面を基端面側に向かって膨らませ凸レンズとして機能するようにし、さらに、基端凹部の壁面が基端面側に向かうにつれ徐々に拡がるテーパ面である。
(6)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過する光である第1の光が前記基端凹部の底面を通過したものであり、当該第1の光の略全てが、前記凹レンズ部を通過することなく外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(7)前記LEDから射出された光のうち、前記先端凹部を通過しない光である第2の光が前記基端凹部の壁面で外側に屈折し、前記湾曲膨出面に導かれ、当該第2の光の略全てが、前記湾曲膨出面で内向きに全反射した後、前記凹レンズ部を通過して外側に拡がる光として射出されるように構成している。
(8)先端面から所定距離離れた光照射エリアにおいて、前記第1の光と第2の光との境界近傍での照度が略均一に保たれるように構成している。
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