JP5010010B2

JP5010010B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP5010010B2
Application number: JP2010095060A
Authority: JP
Inventors: アンドレイ・カズミエルスキー; 富彦池田
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: US20110255290A1; JP2011228047A; US8272768B2; EP2378339A1; CN102252264A; CN102252264B

Description

本発明は、点光源から放射された光を平行光あるいは収束光として出光する発光装置に関する。

従来の白熱灯（例えば、ハロゲンランプ）に比べて消費電力が低く、かつ、長寿命といった長所を有する発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、需要者のエコロジー意識の高まりとともに、省エネ対策のひとつとしてその使用範囲が急速に広まっており、とりわけ白熱灯の代替としてＬＥＤを使用したいという要望が高まっている。

また、フィラメントが「線あるいは面」で発光する白熱灯と比較して、ＬＥＤはその発光部面積が小さいことから「点光源」といえる。このため、反射鏡における、回転放物面あるいは回転楕円面で規定された凹反射面の焦点にＬＥＤの発光中心を配設することにより、その発光位置が凹反射面の焦点およびその近傍に集約されるので、線や面で発光する白熱灯を用いた場合に比べて、凹反射面で反射させた光をより高い精度で平行光（凹反射面が回転放物面である場合）あるいは収束光（凹反射面が回転楕円面である場合）にすることができる。

しかし、単にＬＥＤと反射鏡とを組み合わせただけでは、ＬＥＤから放射された後、凹反射面で反射されることなく反射鏡から直接出射される光を制御することはできない。とりわけ、ＬＥＤから放射される光は、通常、光軸上において最も強度が強く、光軸と成す角度が大きくなるにつれてその強度が急激に弱くなるという特性を有している（つまり、ＬＥＤは「指向性光源」である。）ことから、ＬＥＤの光軸と反射鏡の中心軸（＝凹反射面を規定する回転放物面や回転楕円面の回転中心軸）とが互いに一致するようにしてＬＥＤが反射鏡の内側底部に配置された場合、ＬＥＤから放射される光の多くが反射鏡の凹反射面で反射されることなく（＝制御されることなく）反射鏡から出射されることになってしまう。

この点、特許文献１に記載された光源装置では、上述のようにＬＥＤの光軸と回転楕円面で規定された凹反射面を有する反射鏡の中心軸とが互いに一致するようにしてＬＥＤを反射鏡の内側底部に配設した上で、さらに反射鏡の内側におけるＬＥＤの光軸上に、ＬＥＤの光軸上およびその近傍の光を屈折させて回転楕円面の集光点に収束させるレンズが設けられている。

このような特許文献１の光源装置によれば、ＬＥＤの光軸上およびその近傍の光は、レンズで屈折することによって回転楕円面の集光点に収束し、さらに、ＬＥＤの光軸と成す角度が大きい光は、反射鏡の凹反射面で反射した後、同じく回転楕円面の集光点に向かう収束光となる。

特開２００５−３４７２２４号公報

しかしながら、上述したような特許文献１の光源装置であっても、「収束の精度」という点で未だ満足できるものではなく、さらなる向上が求められていた。

なぜならば、ＬＥＤの発光領域の面積は、白熱灯と比較した場合であれば「点光源」といえる程度に小さいものの、当然ながら所定の面積を有しており、凹反射面を規定する回転面の「焦点」のように「面積を有する領域」として把握することのできない理論上の「点」と比較した場合、ＬＥＤの発光領域の面積は依然として「広く、大きい」といえるからである。

このため、特許文献１の光源装置において、ＬＥＤから放射された後、反射鏡の凹反射面で反射して集光点に収束されるように見えた光も、実際には、その大部分が凹反射面（＝回転楕円面）の焦点から少しずれた位置から放射された光であることから、集光「点」ではなく、ある程度の集光「領域」に収束される光となるにすぎず、当該集光「領域」をより小さくすること、すなわち「収束の精度」を高める余地があった。

また、特許文献１の光源装置では、凹反射面が回転楕円面で規定されているが、当該凹反射面を回転放物面で規定した場合、凹反射面で反射した光は互いに平行な平行光となるように見えるが、実際には、当該光が「焦点」からずれた位置から放射された光であることから厳密な意味で「平行な光」にはならず、当該光における「平行の度合い」をより高める余地があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、ＬＥＤ等の点光源から放射された光における「平行の度合い」あるいは「収束の精度」のさらなる向上を主たる目的として開発されたものであり、加えて、昨今のプロジェクター等の光学機器に対する小型化の要請に応えるべく、反射鏡をより小さくすることによって光学機器への組み込みを容易にすることもその目的としている。

請求項１に記載した発明は、
（１−ａ）回転放物面で規定された凹反射面１８、および出光開口２０を有する椀状の反射鏡１２と、
（１−ｂ）前記凹反射面１８の底部において、その光軸Ｌを前記回転放物面の中心軸Ｃに一致させて前記出光開口２０に向けて配設された点光源１４と、
（１−ｃ）前記反射鏡１２の内側において、前記点光源１４の光軸Ｌ上に配設された複合面レンズ１６とを備えており、
前記複合面レンズ１６は、
（１−ｄ）その焦点Ｆ２が前記点光源１４に一致しており、前記点光源１４から放射された、前記光軸Ｌを中心とする中央部分の光Ｌ１を屈折させて平行光にする凸レンズ部３４と、
（１−ｅ）前記凸レンズ部３４の外周に配置されており、前記点光源１４から放射された、前記中央部分の光Ｌ１よりも前記光軸Ｌと成す角度が大きい光Ｌ２を、前記角度がより大きくなる方向に屈折拡散させるリング状の凹レンズ部３６とを有しており、
（１−ｆ）前記凹レンズ部３６で屈折拡散した後の光Ｌ２の仮想焦点Ｆｖは、前記回転放物面の焦点Ｆ１に一致することを特徴とする発光装置１０である。

この発光装置１０によれば、点光源１４から放射された光のうち、点光源１４の光軸Ｌを中心とする中央部分の光Ｌ１（以下、「中心光Ｌ１」という。）は、複合面レンズ１６の凸レンズ部３４で屈折して平行光となった後、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。

一方、当該中心光Ｌ１よりも光軸Ｌと成す角度が大きい光Ｌ２（以下、「周辺光Ｌ２」という。）は、凸レンズ部３４の外周に配置されたリング状の凹レンズ部３６で屈折拡散した後、反射鏡１２の凹反射面１８で反射して、中心光Ｌ１と同じく、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。

このとき、凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、凹反射面１８を規定する回転放物面の焦点Ｆ１に一致していることから、凹レンズ部３６で屈折拡散した後の周辺光Ｌ２は、あたかも回転放物面の焦点Ｆ１から凹反射面１８に向けて放射された光のような光路を進み、凹反射面１８で反射して平行光となる。

凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、図３（ａ）に示すように、点光源１４の発光中心Ｚ（＝実際の発光中心）よりも近い位置に形成される。実際の発光中心よりも近い位置に仮想焦点Ｆｖが形成されると、点光源１４の仮想発光領域の面積は、点光源１４における実際の発光領域の面積よりも小さくなる（逆に、図３（ｂ）に示すように、凸レンズの場合、仮想焦点Ｆｖは、実際の発光中心Ｚよりも遠い位置に形成される。このとき、仮想発光領域の面積は、実際の発光領域の面積よりも大きくなる。）。すなわち、本実施例の発光装置１０では、仮想発光領域は、実際の発光領域に比べて、より理想的な「点」に近づくことになる。

以上のことから、本発明に係る発光装置１０によれば、点光源１４から放射された周辺光Ｌ２を、より「点」光源に近い（＝実際の発光領域よりも面積が小さい）仮想発光領域から放射された光とすることができるので、従来の発光装置と比べ、「発光位置」と回転放物面の焦点Ｆ１とのずれを小さくすることができる。

加えて、図４に示すように、周辺光Ｌ２は、凹レンズ部３６によって点光源１４の光軸Ｌと成す角度がより大きくなる方向に屈折拡散することから、凹反射面１８における当該周辺光Ｌ２の照射位置は、当該凹反射面１８の底部に近づくことになる（例えば、図中、凹レンズ部３６で屈折拡散した光Ｌａは、仮に当該凹レンズ部３６がなければ、破線で示す光Ｌｂとなって、点光源１４からより遠い位置で凹反射面１８を照射する。）。

このため、凹レンズ部３６が存在しない場合と比較したとき、凹反射面１８の出光開口２０側端部に、周辺光Ｌ２が照射されなくなる領域Ａ（以下、「非照射領域Ａ」という。）が生じることとなる。この非照射領域Ａは、周辺光Ｌ２の反射に寄与しない不要な領域であることから、この非照射領域Ａの分だけ反射鏡１２を小さくすることができる（より詳述すれば、出光開口２０の径Ｘが小さくなる（例えば、図中、Ｘ’＞Ｘ）とともに、凹反射面１８の底から出光開口までの距離Ｂ［反射鏡の深さ］が短くなる。）。

なお、これまでの説明からも明らかなように、本明細書において「光軸Ｌが中心軸Ｃと一致する」とは、「光軸Ｌが中心軸Ｃと重なりあうように完全に一致する」場合に限られず、仮に「完全一致」しなくとも、「実質的に一致する」と考えられる程度のずれは許容される。

また、「点光源１４」とは、ＬＥＤに代表されるように、白熱灯における発光領域の面積と比較してその発光領域の面積が小さい光源を意味するものであり、その発光領域が「面積を有する領域」として把握することのできない理論上の「点」であるという意味に解されるものではない。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発光装置１０と同様の技術的思想に基づいて構成され、点光源１４から放射された光を収束光として出光するものであり、
（２−ａ）回転楕円面で規定された凹反射面１８、および出光開口２０を有する椀状の反射鏡１２と、
（２−ｂ）前記凹反射面１８の底部において、その光軸Ｌを前記回転楕円面の中心軸Ｃに一致させて前記出光開口２０に向けて配設された点光源１４と、
（２−ｃ）前記反射鏡１２の内側において、前記点光源１４の光軸Ｌ上に配設された複合面レンズ１６とを備えており、
前記複合面レンズ１６は、
（２−ｄ）その焦点Ｆ２が前記点光源１４に一致しており、前記点光源１４から放射された、前記光軸Ｌを中心とする中央部分の光Ｌ１を屈折させて前記回転楕円面の集光点Ｆ３に収束させる凸レンズ部３４と、
（２−ｅ）前記凸レンズ部３４の外周に配置され、前記点光源１４から放射された、前記中央部分の光Ｌ１よりも前記光軸Ｌと成す角度が大きい光Ｌ２を、前記角度がより大きくなる方向に屈折拡散させる凹レンズ部３６とを有しており、
（２−ｆ）前記凹レンズ部３６で屈折拡散した後の光Ｌ２の仮想焦点Ｆｖは、前記回転楕円面の焦点Ｆ１に一致することを特徴とする発光装置１０である。

この発光装置１０によれば、点光源１４から放射された光のうち、点光源１４の光軸Ｌを中心とする中心光Ｌ１は、複合面レンズ１６の凸レンズ部３４で屈折した後、反射鏡１２の出光開口２０から出光して凹反射面１８を規定する回転楕円面の図示しない集光点Ｆ３に収束する。

一方、当該中心光Ｌ１よりも光軸Ｌと成す角度が大きい周辺光Ｌ２は、凸レンズ部３４の外周に配置された凹レンズ部３６で屈折拡散した後、反射鏡１２の凹反射面１８で反射して、中心光Ｌ１と同じく、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。

凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、請求項１と同様、凹反射面１８を規定する回転楕円面の焦点Ｆ１に一致していることから、凹レンズ部３６で屈折拡散した後の周辺光Ｌ２は、あたかも回転楕円面の焦点Ｆ１から凹反射面１８に向けて放射された光のような光路を進み、凹反射面１８で反射して集光点Ｆ３に収束する収束光となる。

凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、点光源１４の発光中心Ｚ（＝実際の発光中心）よりも近い位置に形成されることから、上述のように、当該仮想焦点Ｆｖに形成される点光源１４の仮想発光領域は、実際の発光領域に比べて、より理想的な「点」に近づくことになる。

このように、点光源１４から放射される周辺光Ｌ２を、より「点」光源に近い（＝実際の発光領域よりも面積が小さい）仮想発光領域から放射された光にすることができるので、反射鏡１２の出光開口２０から出光される周辺光Ｌ２の「収束の精度」をより高めることができる。

加えて、請求項１の発光装置と同様、凹レンズ部３４において、周辺光Ｌ２は点光源１４の光軸Ｌと成す角度がより大きくなる方向に屈折され、凹反射面１８における底部に近い位置を照射するようになるので、凹反射面１８の出光開口２０側端部に非照射領域Ａが生じ、この非照射領域Ａの分だけ反射鏡１２を小さくすることができる。

本発明によれば、反射鏡の出光開口から出光される周辺光Ｌ２の「平行の度合い」あるいは「収束の精度」をさらに向上させることができ、かつ、反射鏡の大きさをより小さくして、プロジェクター等の光学機器への組み込みが容易な発光装置を提供することができた。

本発明が適用された発光装置を示す断面図である。複合面レンズを示す斜視図である。仮想焦点が形成される位置と、仮想発光領域の大きさとの関係を示す図である。反射鏡の大きさが従来技術のものに比べて小さくできることを説明する図である。

以下、本発明が適用された発光装置１０について図面を用いて説明する。発光装置１０は、図１に示すように、大略、反射鏡１２と、ヒートシンク（吸放熱部材）２６と、点光源１４と、複合面レンズ１６とを備えている。

反射鏡１２は、その内側に形成された凹反射面１８と、点光源１４から放射された光を反射鏡１２から出光する出光開口２０と、出光開口２０に対向する位置で凹反射面１８の底部中央に設けられた略円筒状の中央筒部２２とを有している。また、反射鏡１２の中心を通り、出光開口２０に直交する直線を反射鏡１２（および凹反射面１８）の中心軸Ｃとする。

反射鏡１２の材質としては、ガラスあるいはアルミニウム等が使用され、アルミニウムの場合は、凹反射面１８に金属蒸着がなされ、ガラスの場合は、金属蒸着の他、赤外線透過型反射被膜の凹反射面１８が傘状の本体部分２４の内表面に形成される。とりわけ、本実施例の発光装置１０では、後述するように、反射鏡１２の中央筒部２２の端部にヒートシンク２６が配設され、当該ヒートシンク２６の出光開口２０に対向する表面に点光源１４が実装されているので、点光源１４からの熱がヒートシンク２６によって効率的に放熱されることから、ガラスやアルミニウム等に比べて熱に弱い「樹脂」も、反射鏡１２の材料として使用することができる。なお、この発光装置１０において、点光源１４は、複合面レンズ１６で覆われており、反射鏡１２の出光開口２０から直接触れることができないようになっていることから、当該出光開口２０を覆う前面カバー（図示せず）の取り付けは必須ではない。

凹反射面１８は、中心軸Ｃを中心とする回転放物面で規定されており、反射鏡１２の内側における当該中心軸Ｃ上に当該回転放物面の焦点Ｆ１が位置するようになっている。この焦点Ｆ１の位置は反射鏡１２の内側に収容する発光体の大きさや個数等の要素に基づいて最適な位置に設定されるものである。なお、後述するように、中心軸Ｃを中心とする回転楕円面で凹反射面１８を規定してもよい。

ヒートシンク２６は、銅やアルミニウムといった、熱伝導性の高い金属（もちろん、点光源１４の発熱量等の設計条件に基づいて算出される必要な熱伝導性を有する材料であれば、他の材料を使用することもできる。）で形成されており、点光源１４で発生した熱を外部に効率よく放熱するという役割の他、点光源１４を反射鏡１２の内側における所望の位置に保持する保持部材としての役割、その他、図示しないが、点光源１４を発光させるための電力を外部から当該点光源１４まで供給するための給電部材（例えば、ヒートシンク２６の表面に給電回路をエッチングする等）としての役割を有する。

このヒートシンク２６は、大略、反射鏡１２における中央筒部２２の端部開口２８を覆うように当該中央筒部２２に取り付けられたベース板３０と、ベース板３０の外側面にその先端面が取り付けられた複数の柱状の放熱部材３２とで構成されている。なお、放熱部材３２は、円柱状あるいは角柱状のいずれも用いることができる。また、放熱効率は柱状のものに劣るが、短冊状の放熱部材３２を用いてもよい。

点光源１４は、所定の電流を流すことにより、例えば１２０°の光放射角θ（光放射角θはもちろんこれに限られない。）で光を放射する、ＬＥＤに代表される電子部品であり、ヒートシンク２６のベース板３０における、出光開口２０に対向する表面において、その光軸Ｌが凹反射面１８の中心軸Ｃと一致するように実装されている。

なお、「光軸Ｌが中心軸Ｃと一致する」とは、「光軸Ｌが中心軸Ｃと重なりあうように完全に一致する」場合に限られず、仮に「完全一致」しなくとも、「実質的に一致する」と考えられる程度のずれは許容される。また、「点光源１４」とは、ＬＥＤに代表されるように、白熱灯における発光領域の面積と比較してその発光領域の面積が小さい光源を意味するものであり、その発光領域が「面積を有する領域」として把握することのできない理論上の「点」であるという意味に解されるものではない。

複合面レンズ１６は、反射鏡１２の内側において点光源１４の光軸Ｌ上に配設されており、図２に示すように、凸レンズ部３４と当該凸レンズ部３４の外周に配置された凹レンズ部３６とで一体的に形成された、ポリカーボネート製（もちろん、点光源１４からの熱に耐えられる透明材料であればガラス等といった他の材料を使用することもできる。）のレンズである。

凸レンズ部３４は、点光源１４の光軸Ｌを中心とする「中央部分の光（＝中心光）Ｌ１」を屈折させて平行光にする部分であり、当該凸レンズ部３４の焦点Ｆ２が点光源１４の発光中心Ｚに一致するようにして位置決めされている。

凹レンズ部３６は、凸レンズ部３４で屈折される中心光Ｌ１よりも光軸Ｌと成す角度が大きい光（＝周辺光）Ｌ２を、当該角度がより大きくなる方向に屈折させる部分である。また、凹レンズ部３６は、屈折させた後の光Ｌ２の仮想焦点Ｆｖを点光源１４の発光中心Ｚよりも近い位置に形成し、当該仮想焦点Ｆｖが回転放物面の焦点Ｆ１に一致するように位置決めされている。

この発光装置１０は、一例を示せば以下の手順で製造される。ヒートシンク２６におけるベース板３０の表面に点光源１４を実装し、当該ヒートシンク２６を反射鏡１２における中央筒部２２の端に無機系接着剤等で取り付け、然る後、複合面レンズ１６を出光開口２０側から反射鏡１２の内側に挿入して所定の位置に固定する。なお、複合面レンズ１６は、図１に示すように、凹レンズ部３６の下面（＝ヒートシンク２６のベース板３０に対向する面）をベース板３０の表面に面で接触固定してもよいし、ベース板３０と凹レンズ部３６との間に別途支持部材（図示せず）を介装させてもよい。また、反射鏡１２の中央筒部２２の内面に接着剤等で複合面レンズ１６を取り付けてもよい。

本実施例の発光装置１０によれば、点光源１４から放射された光のうち、中心光Ｌ１は、複合面レンズ１６の凸レンズ部３４で屈折して平行光となった後、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。一方、周辺光Ｌ２は、凸レンズ部３４の外周に配置された凹レンズ部３６で屈折拡散した後、反射鏡１２の凹反射面１８で反射して、中心光Ｌ１と同じく、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。

このとき、凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、凹反射面１８を規定する回転放物面の焦点Ｆ１に一致していることから、凹レンズ部３６で屈折した後の周辺光Ｌ２は、あたかも回転放物面の焦点Ｆ１（＝凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖ）から凹反射面１８に向けて放射された光のような光路を進み、凹反射面１８で反射して平行光となる。

凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、点光源１４の発光中心Ｚ（＝実際の発光中心）よりも近い位置に形成される。図３に示すように、実際の発光中心よりも近い位置に仮想焦点Ｆｖが形成される場合、点光源１４の仮想発光領域の面積は、点光源１４における実際の発光領域の面積よりも小さくなる（図３（ａ）参照）。逆に、凸レンズによって仮想焦点Ｆが実際の発光中心Ｚよりも遠い位置に形成される場合、仮想発光領域の面積は、実際の発光領域の面積よりも大きくなる（図３（ｂ）参照）。すなわち、本実施例の発光装置１０では、仮想発光領域は、実際の発光領域に比べて、より理想的な「点」に近づくことになる。

以上のことから、本実施例に係る発光装置１０によれば、点光源１４から放射される周辺光Ｌ２を、回転放物面の焦点Ｆ１を含み、かつ、より「点」光源に近い（＝実際の発光領域よりも面積が小さい）仮想発光領域から放射された光とすることができるので、反射鏡１２の出光開口２０から出光される周辺光Ｌ２の「平行の度合い」をより高めることができる。

このため、凹レンズ部３６が存在しない場合と比較したとき、凹反射面１８の出光開口２０側端部に、周辺光Ｌ２が照射されなくなる領域Ａ（以下、「非照射領域Ａ」という。）が生じることとなる。この非照射領域Ａは、周辺光Ｌ２の反射に寄与しない不要な領域であることから、この非照射領域Ａの分だけ反射鏡１２を小さくすることができる（より詳述すれば、出光開口２０の径Ｘが小さくなる（例えば、図中、Ｘ’＞Ｘ）とともに、凹反射面１８の底から出光開口までの距離Ｂ［反射鏡の深さ］が短くなる。）。これにより、プロジェクター等の光学機器への組み込みが容易な発光装置を提供することができる。

なお、上記実施例では、平行光を出光させる場合の発光装置１０について説明したが、反射鏡１２における凹反射面１８の形状を回転楕円面で規定するとともに、中心光Ｌ１を屈折させて当該回転楕円面の集光点Ｆ３に収束させる凸レンズ部３４と、仮想焦点Ｆｖを当該回転楕円面の焦点Ｆ１に一致させた凹レンズ部３６とで複合面レンズ１６を形成することもできる。

この場合、点光源１４から放射された光のうち、中心光Ｌ１は、複合面レンズ１６の凸レンズ部３４で屈折した後、反射鏡１２の出光開口２０から出光して凹反射面１８を規定する回転楕円面の集光点Ｆ３（図示せず）に収束する。

一方、周辺光Ｌ２は、凸レンズ部３４の外周に配置された凹レンズ部３６で屈折拡散した後、反射鏡１２の凹反射面１８で反射して、中心光Ｌ１と同じく、反射鏡１２の出光開口２０から出光する。

凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、上記実施例と同様、凹反射面１８を規定する回転楕円面の焦点Ｆ１に一致することから、凹レンズ部３６で屈折した後の周辺光Ｌ２は、あたかも回転楕円面の焦点Ｆ１から凹反射面１８に向けて放射された光のような光路を進んだ後、凹反射面１８で反射して集光点Ｆ３に収束する収束光となる。また、凹レンズ部３６の仮想焦点Ｆｖは、点光源１４の発光中心Ｚ（＝実際の発光中心）よりも近い位置に形成されることから、当該仮想焦点Ｆｖに形成される点光源１４の仮想発光領域は、実際の発光領域に比べて、より理想的な「点」に近づくことになる。

したがって、点光源１４から放射される周辺光Ｌ２をより「点」光源に近い（＝実際の発光領域よりも面積が小さい）仮想発光領域から放射された光とすることができるので、反射鏡の出光開口から出光される周辺光Ｌ２の「収束の精度」をより高めることができる。

加えて、上記実施例の発光装置と同様、凹レンズ部３６において、周辺光Ｌ２は、点光源１４の光軸Ｌと成す角度がより大きくなる方向に屈折し、凹反射面１８における底部に近い位置を照射するようになるので、凹反射面１８の出光開口２０側端部に非照射領域Ａが生じ、この非照射領域Ａの分だけ反射鏡１２を小さくすることができる。

１０…発光装置
１２…反射鏡
１４…点光源
１６…複合面レンズ
１８…凹反射面
２０…出光開口
２２…中央筒部
２４…本体部分
２６…ヒートシンク
２８…（中央筒部の）端部開口
３０…ベース板
３２…放熱部材
３４…凸レンズ部
３６…凹レンズ部

Claims

回転放物面で規定された凹反射面、および出光開口を有する椀状の反射鏡と、
前記凹反射面の底部において、その光軸を前記回転放物面の中心軸に一致させて前記出光開口に向けて配設された点光源と、
前記反射鏡の内側において、前記点光源の光軸上に配設された複合面レンズとを備えており、
前記複合面レンズは、
その焦点が前記点光源に一致しており、前記点光源から放射された、前記光軸を中心とする中央部分の光を屈折させて平行光にする凸レンズ部と、
前記凸レンズ部の外周に配置されており、前記点光源から放射された、前記中央部分の光よりも前記光軸と成す角度が大きい光を、前記角度がより大きくなる方向に屈折拡散させるリング状の凹レンズ部とを有しており、
前記凹レンズ部で屈折拡散した後の光の仮想焦点は、前記回転放物面の焦点に一致することを特徴とする発光装置。
回転楕円面で規定された凹反射面、および出光開口を有する椀状の反射鏡と、
前記凹反射面の底部において、その光軸を前記回転楕円面の中心軸に一致させて前記出光開口に向けて配設された点光源と、
前記反射鏡の内側において、前記点光源の光軸上に配設された複合面レンズとを備えており、
前記複合面レンズは、
その焦点が前記点光源に一致しており、前記点光源から放射された、前記光軸を中心とする中央部分の光を屈折させて前記回転楕円面の集光点に収束させる凸レンズ部と、
前記凸レンズ部の外周に配置され、前記点光源から放射された、前記中央部分の光よりも前記光軸と成す角度が大きい光を、前記角度がより大きくなる方向に屈折拡散させる凹レンズ部とを有しており、
前記凹レンズ部で屈折拡散した後の光の仮想焦点は、前記回転楕円面の焦点に一致することを特徴とする発光装置。