KR100872275B1 - 전자 섬광장치용 반사경 - Google Patents
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Abstract
기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)과, 내부에 원통형상의 광원(2)이 수납되는 제 2 반사면(12)을 갖고, 광원(2)의 중심축(2a)이 기준면(O)에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경(1)에 있어서, 반사경(3)의 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 평면으로 형성하는 동시에, 제 2 반사면측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과, 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이도록 하고 있다.
반사면, 광원, 섬광장치용 반사경, 중심축, 기준면
Description
본 발명은 광원에서 방사된 직사광 및 반사면에서 반사된 반사광을 합하여 피사체에 조사시키는 전자 섬광장치에 이용되는 반사경에 관한 것이다.
종래의 전자 섬광장치용 반사경으로서는, 예를 들어 도 21에 도시하는 바와 같은 것이 있다(예를 들어 특허문헌 1).
도 21은 종래의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
도 21에 도시하는 종래의 전자 섬광장치용 반사경(이하, 간단히 「반사경」이라 한다)(111)은 중앙부에 광원(도시생략)이 수납되는 광원수납부(101)와, 이 광원수납부(101)에 연속하여 형성된 상면부(104) 및 하면부(105)를 구비하고 있다. 이 중에서, 상면부(104) 및 하면부(105)의 각 내면(104a, 105a)은 전체적으로 대략 원통형상을 이루는 원통곡면의 일부에 의해 형성되어 있다, 또, 각 내면(104a, 105a)은 기준축(K)에 대하여 대향하고, 또 각 내면(104a, 105a)은 기준축(K)을 기준으로 하여 상하 대칭으로 형성되어 있다. 이 상면부(104) 및 하면부(105)의 각 내면(104a, 105a)은 제 1 반사면을 구성하고 있다. 또, 광원수납부(101)는 수납된 상기 광원의 중심축을 중심축(O)으로 하고, 광원의 외반경 R을 반경으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(102)를 구비하여 이루어지고, 이 원통면부(102)의 내 면(102a)은 제 2 반사면을 구성하고 있다.
이와 같은 반사경(111)에 의하면 상기 광원에서 나온 광은 직접 조사되거나 제 1 반사면 또는 제 2 반사면에 의해 개구부(111a)로부터 전방으로 방사된다. 또, 그 방사는 도 21에 도시하는 바와 같은 배광각(예를 들어, 45도)를 갖고 행해진다.
특허문헌 1 : 특개 2004-212926호 공보
그런데, 상술한 종래의 반사경(111)에서는 상면부(104) 및 하면부(105)의 각 내면(104a, 105a)을 전체적으로 대략 원통형상을 이루는 원통곡면의 일부에 의해 형성하는 것으로 하고 있다. 각 내면(104a, 105a)의 각 형상이나 각 치수는 비구면곡선에 존재하는 초점이라는 개념을 이용하여 설계되는 것이다. 그 때문에 각 내면(104a, 105a)의 각 형상이나 각 치수를 간단한 기하광선추적에 의해 결정하는 것이 곤란하며, 통상, 수학의 공식을 이용하거나 복잡한 좌표값설정을 행하여 내면(104a, 105a)의 각 형상이나 각 치수를 결정하고 있다.
반사경(111)을 만드는 경우에는 통상 각 내면(104a, 105a)의 각 형상이나 각 치수에 기초하여 설계하기 때문에, 상술한 바와 같이 각 내면(104a, 105a)의 각 형상이나 각 치수의 결정에 있어서 수학의 공식을 이용하거나 복잡한 좌표값설정을 행해야 하는 것은 반사경(111)의 설계작업을 번잡하게 하고, 또 반사경(111)의 제조에 장시간을 필요로 하며, 또 반사경(111)의 제조비용이 높아진다는 문제를 초래하고 있었다.
상술한 사정을 감안하여 본 발명은 전자 섬광장치용 반사경의 설계작업을 간단하게 하고, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조를 단시간에 행할 수 있고, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조비용을 저하시킬 수 있는 전자 섬광장치용 반사경을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상술한 과제를 해결하여 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전자 섬광장치용 반사경은 기준면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면과, 내부에 원통형상의 광원이 수납되는 제 2 반사면을 갖고, 상기 광원의 중심축이 상기 기준면에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경에 있어서, 상기 1쌍의 제 1 반사면을 평면으로 형성하는 동시에, 상기 제 2 반사면측에 위치하는 상기 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단과, 상기 광원의 중심축을 연결하는 선분이 상기 기준면에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이며, 상기 제 2 반사면은 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부로서, 상기 광원의 외주면에서 떨어져 배치되는 원통면부를 구비하는 동시에, 상기 제 2 반사면의 내주면에는 상기 광원의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기가 간헐적으로 설치되고, 상기 제 2 반사면과 상기 광원의 외주면 사이에는 공기순환용 간극이 형성되도록 한 것을 특징으로 하고 있다.
상술한 과제를 해결하여 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전자 섬광장치용 반사경은 기준면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면과, 내부에 원통형상의 광원이 수납되는 제 2 반사면을 갖고, 상기 광원의 중심축이 상기 기준면에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경에 있어서, 상기 1쌍의 제 1 반사면을 평면으로 형성하는 동시에, 상기 제 2 반사면측에 위치하는 상기 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단과, 상기 광원의 중심축을 연결하는 선분이 상기 기준면에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이며, 상기 제 2 반사면은 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부로서, 상기 광원의 외주면에서 떨어져 배치되는 원통면부를 구비하는 동시에, 상기 제 2 반사면의 내주면에는 상기 광원의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기가 간헐적으로 설치되고, 상기 제 2 반사면과 상기 광원의 외주면 사이에는 공기순환용 간극이 형성되도록 한 것을 특징으로 하고 있다.
발명의 효과
본 발명의 전자 섬광장치용 반사경은 기준면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면과, 내부에 원통형상의 광원이 수납되는 제 2 반사면을 갖고, 상기 광원의 중심축이 상기 기준면에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경에 있어서, 상기 1쌍의 제 1 반사면을 평면으로 형성하는 동시에, 상기 제 2 반사면측에 위치하는 상기 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단과 상기 광원의 중심축을 연결하는 선분이 상기 기준면에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이며, 상기 제 2 반사면은 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부로서, 상기 광원의 외주면에서 떨어져 배치되는 원통면부를 구비하는 동시에, 상기 제 2 반사면의 내주면에는 상기 광원의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기가 간헐적으로 설치되고, 상기 제 2 반사면과 상기 광원의 외주면 사이에는 공기순환용 간극이 형성되는 것으로 했기 때문에 제 1 반사면이 전체적으로 대략 원통형상을 이루는 원통곡면의 일부에 의해 형성되어 있는 종래의 반사경에 비하여 제 1 반사면의 형상이나 치수를 결정하는 것이 간단하게 되고, 이로 인하여 반사경의 설계작업이 간단하게 되며, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조를 단시간에 행할 수 있고, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조비용을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 전자 섬광장치용 반사경은 기준면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면과, 내부에 원통형상의 광원이 수납되는 제 2 반사면을 갖고, 상기 광원의 중심축이 상기 기준면에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경에 있어서, 상기 1쌍의 제 1 반사면을 평면으로 형성하는 동시에, 상기 제 2 반사면측에 위치하는 상기 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단과 상기 광원의 중심축을 연결하는 선분이 상기 기준면에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이며, 상기 제 2 반사면은 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부로서, 상기 광원의 외주면에서 떨어져 배치되는 원통면부를 구비하는 동시에, 상기 제 2 반사면의 내주면에는 상기 광원의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기가 간헐적으로 설치되고, 상기 제 2 반사면과 상기 광원의 외주면 사이에는 공기순환용 간극이 형성되는 것으로 했기 때문에 제 1 반사면이 전체적으로 대략 원통형상을 이루는 원통곡면의 일부에 의해 형성되어 있는 종래의 반사경에 비하여 제 1 반사면의 형상이나 치수를 결정하는 것이 간단하게 되고, 이로 인하여 반사경의 설계작업이 간단하게 되며, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조를 단시간에 행할 수 있고, 또 전자 섬광장치용 반사경의 제조비용을 저하시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도로서 특히 그 외형을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전자 섬광장치용 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나 타내는 설명도이다.
도 9는 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타 내는 설명도이다.
도 10은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 12는 도 1의 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 13은 도 1의 전자 섬광장치용 반사경의 설계순서를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 2의 전자 섬광장치용 반사경의 설계순서를 나타내는 도면으로서 도 13과 다른 순서로 설계하는 경우의 형태를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 전자 섬광장치용 반사경을 나타내는 개념단면도이다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
도 18은 본 발명의 제 5 실시예의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
도 19는 본 발명의 제 6 실시예의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
도 20은 도 19의 전자 섬광장치용 반사경의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 21은 종래의 전자 섬광장치용 반사경의 개념단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 21, 3, 51, 71, 91 : 전자 섬광장치용 반사경
2 : 광원 2a : 광원의 중심축
5, 7 : 1쌍의 제 1 반사면
5a, 7a : 제 2 반사면측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단
12, 42, 62 : 제 2 반사면 13, 43 : 원통형의 원통면부
14, 15, 74, 75 : 반사부 19 : 복수의 돌기
34 : 공기순환용 간극 76, 77, 78, 79 : 복수의 평면부
K : 기준면 B1-O, B2-O, B1'-O, B2'-O : 선분
본 발명의 전자 섬광장치용 반사경에 대하여 이하 제 1 실시예 내지 제 6 실시예에 있어서, 첨부도면을 참조하여 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 전자 섬광장치용 반사경(이하, 간단히 「반사경」이라 한다)의 개념단면도로서 특히 그 외형을 나타내는 도면이고, 도 2 내지 제 12는 제 1 전자 섬광장치의 반사경에 의한 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 설명도이며, 도 13은 도 1의 반사경의 설계순서를 나타내는 도면이며, 도 14는 도 1의 반사경의 설계순서를 나타내는 도면으로서 도 13과 다른 순서로 설계하는 경우의 형태를 나타내는 도면이다. 또, 도 1 내지 후술하는 도 20에서 반사경은 그 내면형상만 도시하고 있다.
제 1 실시예의 반사경(1)의 상면부(4)의 내면은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 반사면(5)을 구성하고 있다. 또, 반사경(1)의 하면부(6)의 내면은 제 1 반사면(7)을 구성하고 있다. 또, 이 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)은 기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치되어 있다. 또, 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)은 평면으로 이루어진다. 또, 제 1 반사면(5, 7)은 기준면(K)에 대하여 서로 대칭이 되도록 설치되어 있다.
또, 반사경(1)의 정면측에는 개구부(1a)가 형성되어 있다. 또 반사경(1)의 배면측에는 광원수납부(11)가 설치되어 있다. 또 광원수납부(11)의 내면은 제 2 반사면(12)을 구성하고 있고, 이 제 2 반사면(12)의 내부에는 원통형상의 광원(2)(도 2)을 수납할 수 있다.
이어서, 반사경(1)의 단면의 구조 등에 대하여 더욱 상세히 설명하겠지만, 설명의 편의상 도 1 내지 도 14에 있어서, X축 및 Y축으로 이루어지는 좌표계를 이용하는 동시에, 서로 직교하는 X축과 Y축의 교점을 중심축(O)으로 한다. 또, 반사경(1)의 기준면(K)이 X축 상에 배치되는 것으로 한다. 또, 점 B1은 제 1 반사면(5)과 제 2 반사면(12)의 연결점을 나타낸다. 또, 점 B2는 제 1 반사면(7)과 제 2 반사면(12)의 연결점을 나타낸다. 또, 점 C1은 제 2 반사면(12)이 Y축과 교차하는 점 으로서 기준면(K)에 대하여 점 B1측에 위치하는 점을 나타낸다. 또 C2는 제 2 반사면(12)이 Y축과 교차하는 점으로서 기준면(K)에 대하여 점 B2측에 위치하는 점을 나타낸다. 또, 점 D1은 중심축(O)을 기준으로 점 B2와 점대칭인 점을 나타낸다. 또 점 D2는 중심축(O)을 기준으로 점 B1과 점대칭인 점을 나타낸다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 반사경(1)의 제 2 반사면(12)은 광원(2)의 중심축(2a)을 곡률반경의 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(13)를 구비하고 있다. 이 원통부면(13)은 제 2 반사면(12)의 점 B1에서 점 C1까지의 영역, 점 D1에서 점 D2까지의 영역(점 G를 포함함), 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 각각 형성되어 있다. 이 각 원통면부(13)는 중심축(O)을 광원(2)의 중심축(2a)으로 하고, 그 단면의 반경 R1이 광원(2)의 반경 R과 동일하게 되도록 설정되어 있다.
또, 제 2 반사면(12)은 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 B2에서 C2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치(점 D1에서 점 C1까지의 영역)에 설치된 반사부(14)를 구비하고 있다. 이 반사부(14)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 기준으로, 점 B2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성되어 있다.
또, 제 2 반사면(12)은 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고, 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치(점 D2에서 점 C2까지의 영역)에 설치된 반사부(15)를 구비하고 있다. 이 반사부(15)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 기준으로, 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비점대칭형상으로 형성되어 있다.
또, 반사부(14, 15)는 각각 광원(2)의 중심축(2a)을 곡률반경의 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(13) 내의 광원(2)의 중심축(2a) 이외의 축(I1, I2)을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통부(원통부(13)와는 다른 원통부)로 이루어진다. 이 반사부(14, 15)는 각각 중심축을 I1, I2로 하고, 각각 단면의 반경 r1, r2로 설정한 원통면부에 의해 형성되어 있다. 또, 반사부(14)는 그 양단이 원통면부(13)의 양단인 점 C1, 점 D1과 각각 연속하도록 형성되어 있다. 또, 반사부(15)는 그 양단이 원통면부(13)의 양단인 점 D2, 점 C2와 각각 연속하도록 형성되어 있다.
또, 이 반사경(1)에서는 반경 r1, r2는 모두 광원(2)의 내반경 r(도 1)과 동일하게 되어 있다.
또, 제 2 반사면(12)측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과, 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 각각 기준면(K)에 대하여 이루는 각도(u, d)는 모두 90도 이하로 설정되어 있다. 상기 각도는 0도 보다 크고 90도 이하인 것이 바람직하다.
또, 도 1에 나타내는 바와 같이 제 2 반사면(12)측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a) 사이의 거리, 즉 점 B1과 점 B2 사이의 거리는 제 2 반사면(12)과 반대측에 위치하는 1쌍의 반사면(5, 7)의 각 타단 사이의 거리, 즉 점 A1과 점 A2 사이의 거리보다 작게 되어 있다.
이어서, 광원(2)이 수납된 반사경(1)에 대하여 상기 반사경에서의 광의 반사와 광로의 예를 나타내는 도 2 내지 도 12를 이용하여 설명한다.
도 2의 반사경(1)에서는 점 B1에서 점 C1까지의 영역, 점 D1에서 점 D2까지의 영역(점 G를 포함함), 점 B2에서 점 C2까지의 영역에 각각 형성된 원통면부(13)는 그 단면이 중심축(O)을 중심축으로 하여 곡률반경(R1)에 의해 얻어지는 원호형상으로 되어 있다. 따라서, 광원(2)으로부터 방사된 광이 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 각 원통면부(13)에 입사된 경우에는 상기 광은 광원(2)의 중심축(2a)을 통과하도록 반사한다.
또, 점 C1에서 점 D1까지의 영역에 형성된 반사부(14)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치에 형성되고, 또 상기 반사부(14)는 중심축(O)을 기준으로 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성되어 있다. 구체적으로, 반사부(14)는 그 단면이 축 I1을 중심으로 한 곡률반경 r1(원통부면(13)의 반경 R1과 동일하지 않음)에 의해 얻어지는 원호형상이 되도록 되어 있다. 따라서, 광원(2)에서 방사된 광이 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 반사부(14)에 입사된 경우에는 상기 광은 축 I1을 기준으로 하여 반사한다.
또, 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 반사부(15)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치에 형성되고, 또, 상기 반사부(15)는 중심축(O)을 기준으로 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성되어 있다. 구체적으로, 반사부(15)는 그 단면이 축(I2)을 중심으로 한 곡률반경 r2(원통부면(13)의 반경 R1과 동일하지 않음)에 의해 얻어지는 원호형상이 되도록 되어 있다. 따라서, 광원(2)에서 방사된 광이 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 반사부(15) 입사된 경우에는 상기 광은 축 I2를 기준으로 반사한다.
이하, 더욱 구체적으로 설명하면, 도 2는 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 상기 광각 u의 범위 내의 광(S1) 및 하배광각 d의 범위 내의 광(S2)의 광로를 나타내는 것이다. 이 경우, 광 S1 및 광 S2는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 개구부(1a)측 선단의 점 A1에서 점 A2까지의 범위, 즉 최대배광각 (=u+d)내에 있어서, 그대로 직선적으로 진행하여 반사경의 정면측(이하, 「전방」이라 함)에 방사된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 상배광각 u의 각도범위를 초과했으나 각도 u까지의 사이를 통과하는 광 S3은 제 1 반사면(5)에 조사되고, 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 하배광각 d의 각도범위를 초과했으나 각도 d까지의 사이를 통과하는 광 S4는 제 1 반사면(7)에 조사되고, 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 각도 u에서 점 B1에 조사된 광 S5는 점 B1이 제 1 반사면(5) 상에 있기 때문에 광 S3에서 설명한 바와 같이 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다. 또, 그 방사방향은 중심축(O)과 점 A2를 연결하는 선분의 방향과 평행한 방향이며, 이로 인하여 반사경(1)의 광의 확산이 방지되어 집광성이 유지된다.
또, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 각도 d에서 점 B2에 조사된 광 S6은 점 B2가 제 1 반사면(7) 상에 있기 때문에 광 S4에서 설명한 바와 같이 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다. 또, 그 방사방향은 중심축(O)과 점 A1을 연결하는 선분의 방향과 평행한 방향이며, 이로 인하여 반사경(1)의 광의 확산이 방지되어 집광성이 유지된다.
또, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나와 전방으로 향하는 광 중, 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)에 조사된 광 S7 및 S8은, 거쳐 온 광로를 그대로 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후 그대로 직선적으로 진행하고, 그 후 제 2 반사면(12)의 반사부(15)에 조사된다.
그리고, 상기 반사부(15)에 조사된 광 S7 및 S8 중, 도 3에 나타내는 바와 같이 축 I2로부터 반사경(1)의 배면측(이하, 「후방」이라 함)에서 반사부(15)로 조사된 광 S7은 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(5)에 도달하고, 또 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
한편, 도 4에 나타내는 바와 같이 축 I2로부터 전방에서 반사부(15)로 조사된 광 S8은 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 반사부(14)에 도달한다. 그 때, 광 S8은 축 I1로부터 반사경(1)의 배면측에서 반사부(14)에 도달한다. 또, 반사부(14)에 도달한 광 S8은 반사부(14)로의 입사각(축 I1을 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(7)에 도달하고, 또 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광이고, 반사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서, 점 C1에서 점 D1까지의 영역에 형성된 반사부(14)에 조사된 광 S9 및 S10 중, 도 5에 나타내는 바와 같이 축 I1로부터 전방에서 반사부(14)에 도달하는 광 S9는 상기 반사부(14)로의 입사각(축 I1를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 반사부(15)에 도달한다. 그 때, 광 S9는 축 I2로부터 후방에서 반사부(15)로 도달한다. 또, 반사부(15)에 도달한 광 S9는 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(5)에 도달하고, 또 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 축 I1로부터 후방에서 반사부(14)에 도달하는 광 S10은 반사부(14)로의 입사각(축 I1을 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(7)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반 사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서, 점 D1에서 점 G까지의 영역에 형성된 원통면부(13)에 조사되는 광은 광 S11과 같이 거쳐 온 광로를 그대로 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후 그대로 직선적으로 진행하여 전방으로 방사되거나 혹은 광 S12와 같이 거쳐 온 광로를 그대로 되돌아가 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후, 제 1 반사면(7)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서 점 D1에 조사된 광 S13은, 거쳐 온 광로를 그대로 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후 점 B2에 도달한다. 또, 상기 점 B2에 도달한 광 S13은 광 S6과 마찬가지로 전방으로 방사된다. 또, 그 방사방향은 중심축(O)과 점 A1을 연결하는 방향과 평행한 방향이며, 이로 인하여 반사경(1)의 광의 확산이 방지되어 집광성이 유지된다.
또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서, 점 G에서 점 D2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)에 조사되는 광은, 광 S14와 같이 거쳐 온 광로를 그대로 되돌아가 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후, 제 1 반사면(5)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사되거나, 혹은 광 S15와 같이 거쳐 온 광로를 그대로 되돌아가 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후 그대로 직선적으로 진행하여 전방으로 방사된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반 사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서 점 D1에 조사되는 광 S16은, 거쳐 온 광로를 그대로 반대측으로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후 점 B1에 도달하므로, 상기 점 B1에 도달한 광 S16은 광 S5와 마찬가지로 전방으로 방사된다. 또, 그 방사방향은 중심축(O)과 점 A2를 연결하는 방향과 평행한 방향이며, 이로 인하여 반사경(1)의 광의 확산이 방지되어 집광성이 유지된다.
또, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반사경(1)의 후방으로 향하는 광으로서, 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 반사부(15)에 조사되는 광 S17 및 광 S18 중, 도 9에 나타내는 바와 같이 축 I2로부터 후방에서 반사부(15)에 조사된 광 S17은 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(5)에 이르고, 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
한편, 도 10에 나타내는 바와 같이, 축 I1로부터 전방에서 반사부(15)로 반사된 광 S18은 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 반사부(14)에 도달한다. 그 때, 광 S18은 축 I1로부터 반사경(1)의 후방에서 반사부(14)에 도달한다. 그 후, 상기 광 S18은 반사부(14)로의 입사각(축 I1을 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(7)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 광원(2)의 중심축(2a)에서 나온 광 중, 반사경(1)의 전방으로 향하는 광으로서, 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)에 조사되는 광 S19 및 S20은, 거쳐 온 광로를 그대로 반대측으 로 향하여 중심축(O)으로 되돌아간 후, 그대로 직선적으로 진행하고, 그 후 반사부(14)에 조사된다.
이 광 S19 및 광 S20 중, 도 11에 나타내는 바와 같이 축 I1로부터 전방에서 반사부(14)로 조사된 광 S19는 반사부(14)로의 입사각(축 I1을 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 반사부(15)에 조사된다. 또 그 때 광 S19는 축 I2로부터 배면측에서 조사된다. 또, 반사부(15)에 도달한 광 S19는 반사부(15)로의 입사각(축 I2를 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(5)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(5)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
또, 도 13에 나타내는 바와 같이 축 I1로부터 후방에서 반사부(14)로 조사되는 광 S20은 반사부(14)로의 입사각(축 I1을 기준으로 함)에 따라 방향을 바꾸어 반사하여 제 1 반사면(7)에 도달하고, 상기 제 1 반사면(7)에 의해 반사하여 전방으로 방사된다.
이와 같이 반사경(1)은 기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치된 평면인 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 갖는 것으로 했기 때문에 광원(2)에서 전방으로 방사되는 광을 직접 전방으로, 또는 제 1 반사면(5, 7)에 의해 반사시켜서 전방으로 방사할 수 있다.
또, 반사경(1)은 기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치된 평면인 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 구비하는 동시에, 내부에 원통형상의 광원(2)이 수납되는 제 2 반사면(12)을 구비하고, 상기 제 2 반사면(12)을 광원(2)의 중심축(2a)을 곡률반경의 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(13)와, 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 원통면부(13)와 반대측의 위치에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성된 반사부(14, 15)를 구비하는 것으로 했기 때문에, 광원(2)에서 후방으로 방사되는 광도 제 2 반사면(12)에 의해, 또는 상기 제 2 반사면(12)과 제 1 반사면 5 또는 7에 의해 전방으로 방사시킬 수 있다. 그 때문에 반사경(1)의 반사효율을 높일 수 있고, 또 반사경(13) 내부에서의 반사흡수에 의한 열변환을 매우 억제하여 외부로 출력하여 많은 광을 유효광으로서 이용할 수 있다.
이와 같이, 반사경(1)에 의하면 광원(2)으로부터 방출된 광을 직접 혹은 제 1 반사면(5, 7) 또는 제 2 반사면(12)에 의한 반사에 의해 소정의 배광각 내에서 모두 효율적으로 방사할 수 있게 된다.
또, 이 반사경(1)은 상술한 바와 같이 반사경 내면에서의 다중반사에 의해 반사효율의 저하를 방지하는 작용효과를 평면과 원통면에 의해 형성된 반사면에 의해 실현하는 것이다.
이어서, 이러한 반사경(1)을 설계하는 순서에 대하여 설명하겠지만, 여기에서도 반사경(1)의 최대배광각 를 45도(상배광각 u가 22.5도이고, 하배광각 d도 22.5도)로 하는 경우를 대표적으로 설명한다.
우선, 도 13에 나타내는 바와 같이, 중심축(O)을 교점으로 하는 X축과 Y축을 구비한 좌표계에서, 중심(O)에 광원(2)의 중심축(2a)을 배치한다. 이어서 이 중심(O)으로부터 X축에 대하여 각각 각도 u, d를 이루는 선 P1, P2(광축면에 상당)을 긋는다.
이어서, X축 상의 임의의 점 H를 선택하고, 이 점 H를 포함하고, 또 Y축에 평행한 축이 선 P1, P6과 교차하는 점 A1, A2를 결정한다. 또 점 H의 선택에 의해 중심(O)과 점 A1 및 점 A2를 연결하는 광축 사이의 거리, 즉, 중심(O)으로부터 개구부(1a)까지의 안길이가 결정된다. 또, 점 A1 및 점 A2 사이의 거리가 개구부 치수가 된다. 이어서, 점 A1과 점 A2로부터 각각 광원(2)의 외형으로 향하여 평면을 연장하고, 광원(2)의 외형과 교차하는 교점을 B1, B2라 한다. 여기에서 교점 B1은 중심(O)에서 나온 광이 점 B1에 조사된 경우에 점 A1과 점 B1을 포함하는 평면반사판 상에 조사되어 상기 평면반사판에 의해 반사되는 광이 X축에 대하여 이루는 각 u가 d와 동일 각도인 22.5도가 되는 점을 선택한다. 또, 점 B2는 중심(O)에서 나온 광이 점 B2에 조사된 경우에 점 A2와 점 B2를 포함하는 평면반사판 상에 조사되고, 상기 평면반사판에 의해 반사되는 광이 X축에 대하여 이루는 각 d가 u와 동일한 각도인 22.5도가 되는 점을 선택한다. 이와 같이 점 B1 및 점 B2를 결정하면, 제 1 반사면(5, 7)의 치수나 형상을 결정할 수 있다.
또, 상술한 순서와는 다른 방법에 의해 제 1 반사면(5, 7)의 치수나 형상을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 14에 나타내는 바와 같이, 점 A1 및 A2의 사이의 거리인 개구부 치수를 미리 임의로 결정하는 동시에, 상기 개구부 치수를 만족하는 점 A1과 점 A2를 설정한다. 이 때, 점 A1과 A2는 Y축과 평행한 광축 상에 설정한다. 또, 점 A1과 점 A2를 연결하는 선분의 중심(H)이 X축 상에 배치되도록 한다. 이어서 점 A1과 점 A2로부터 각각 광원(2)의 외형으로 향하여 평면을 연장하고, 광원(2)의 외형과 교차하는 교점을 B1, B2라 한다. 여기에서 교점 B1은 중심(O)에서 나온 광이 점 B1에 조사된 경우에 점 A1과 점 B1을 포함하는 평면반사판 상에 조사되고, 상기 평면반사판에 의해 반사되는 광이 X축에 대하여 이루는 각 u가 d와 동일한 각도인 22.5도가 되는 점을 선택한다. 또 점 B2는 중심(O)에서 나온 광이 점 B2에 조사된 경우에 점 A2와 점 B2를 포함하는 평면반사판 상에 조사되고, 상기 평면반사판에 의해 반사되는 광이 X축에 대하여 이루는 각 d가 u와 동일한 각도인 22.5도가 되는 점을 선택한다. 이러한 점 B1 및 점 B2를 결정하면, 중심(O)과 점 A1 및 점 A2를 연결하는 광축 사이의 거리, 즉 중심(O)에서 개구부(1a)까지의 거리를 자동적으로 결정할 수 있고, 이로 인하여 제 1 반사면(5, 7)의 치수나 형상을 결정할 수 있다.
또, 상술한 2개의 반사경(1)의 설계방법 중 어느 한가지 방법을 이용한 경우에 있어서도 설계된 반사경(1)에서는 상기 제 2 반사면측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O는 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하가 된다.
또, 반사경(1)에 있어서, 가령 제 2 반사면(12)이 광원(20의 중심축(2a)을 곡률반경의 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(13)만으로 이루어지는 것으로 하면, 광원(2)에서 방사된 광이 점 D1에서 D2까지의 영역(점 G를 포함함)에 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 입사된 경우에는 상기 광은 원통면부(11)의 외부로 방출된다. 그러나, 광원(2)에서 입사된 광 중, 점 C1에서 점 D1까지의 영역, 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 각각 조사된 각 광은 원통면부(11)의 외부로 방출되지 않는다. 그 때문에 본 발명의 반사경에서는 점 C2에서 점 B2까지의 영역, 점 C1에서 점 D1까지의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 반사부(14)를 구비하고 있다. 이 제 1 실시예의 반사경(1)에서는 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 반사면(12)에 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성된 반사부(14)(점 C1에서 점 D1까지의 영역)를 설치하고 있다.
또, 반사경(1)에 있어서, 가령 제 2 반사면(12)이 광원(2)의 중심축(2a)을 곡률반경의 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(13)만으로 이루어지는 것으로 하면, 광원(2)에서 방사된 광 중, 점 B1에서 C1까지의 영역, 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 각각 조사된 각 광도 원통면부(11)의 외부로 방출되지 않는다. 그 때문에 본 발명의 반사경에서는 점 B1에서 점 C1까지의 영역, 점 D2에서 점 C2까지의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 반사부(15)를 구비하고 있다.
이 제 1 실시예의 반사경(1)에서는 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 반사면(12)에 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성된 반사부(15)(점 D2에서 점 C2까지의 영역)를 설치하고 있다.
이 반사부(14, 15)를 구하려면 우선 광원의 중심축(2a)을 곡률반경의 중 심(O)으로 함으로 얻어지는 원통형의 원통면부(13) 내의 광원(2)의 중심축(2a) 이외의 축 I1, I2를 선택한다. 이 축 I1은 축 C1 및 축 D1로부터 등거리에 있는 축으로 하고, 축 I2를 축 C2과 축 D2로부터 등거리에 있는 축으로 한다. 이러한 축 I1, I2를 각각 선택하면 반사부(14)의 양단이 원통면부(13)의 양단인 점 C1, D1과 각각 연속하고, 또 반사부(15)의 양단이 원통면부(13)의 양단인 점 C2, D2와 각각 연속하는 것으로 한다.
또, 축 I1, I2를 각각 곡률반경으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부, 예를 들어 중심축을 I1, I2로 하고, 단면의 반경 r1, r2으로 설정한 원통면(제 2 원통면)을 결정한다. 예를 들어, 이 제 1 실시예와 같이 반경 r1, 반경 r2는 모두 광원(2)의 단면의 내반경 r과 동일하게 해도 된다.
이와 같이, 제 1 반사면(5, 7)의 각 형상이나 각 치수를 결정하고, 또 제 2 반사면(12)의 형상이나 치수를 결정함으로써 반사경(1)이 설계를 행할 수 있다.
또, 본 발명의 반사경(1)은 기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)과, 내부에 원통형상의 광원(2)이 수납되는 제 2 반사면(12)을 갖고, 광원(2)의 중심축(2a)가 기준면(K)에 위치하도록 된 반사경에 있어서, 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 평면으로 형성하는 동시에, 제 2 반사면(12)측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하인 것으로 하고 있기 때문에, 이로 인하여 반사경(1)은 평면과 원통면으로 구성되는 것으로 된다. 그 때문에, 이 반사경(1)에서는 도 21에 나타내는 종래의 반사경, 즉 제 1 반사면 이 전체적으로 대략 원통형상을 이루는 원통곡면의 일부에 의해 형성되어 있는 종래의 반사경(111)에 있어서 제 1 반사면의 형상이나 치수를 결정하는 경우에 이용하고 있던 초점이라는 개념을 이용하는 것은 아니고, 또 종래 이용하고 있던 수학의 공식을 이용하거나 복잡한 좌표값 설정을 행하지 않고 간단한 기하광선추적에 의해 제 1 반사면의 각 형상이나 각 치수를 결정할 수 있다. 이와 같이, 종래의 반사경에 비해 제 1 반사면의 형상이나 치수를 결정하기가 간단해지므로 반사경(1)의 설계작업을 간단하게 할 수 있고, 반사경(1)의 제조를 단시간에 행할 수 있으며, 또 반사경(1)의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
또, 본 발명의 반사경(1)은 기준면(K)에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)과, 내부에 원통형상의 광원(2)이 수납되는 제 2 반사면(12)을 갖고, 광원(2)의 중심축(2a)이 기준면(K)에 위치하도록 된 반사경에 있어서, 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 평면으로 형성하는 동시에, 제 2 반사면(12)측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과, 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이도록 하고 있기 때문에, 개구부 치수, 즉 점 A1과 점 A2 사이의 거리를 종래에 비해 짧게 할 수 있는 동시에, 안길이치수, 즉 점 O에서 점 H까지의 거리를 종래에 비해 짧게 할 수 있고, 또, 상기 개구부 치수를 광원(2)의 외반경 R보다 작은 값으로 할 수도 있다.
(제 2 실시예)
도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 반사경의 개념단면도이다.
제 2 실시예의 반사경(21)은 제 1 실시예의 반사경(1)과는 다른 위치에 반사 부(14, 15)가 설치되어 있다. 이 반사부(14)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치(점 B1에서 점 C1까지의 영역)에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성되어 있다. 또, 반사부(14)는 그 양단이 점 B1, 점 C1에 각각 연속하도록 형성되어 있다.
또, 반사부(15)는 원통면부(13)의 중심축(O)을 사이에 두고, 점 C1에서 점 D1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)와 반대측의 위치(점 C2에서 점 B2가지의 영역)에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 점 C1에서 점 D1까지의 영역에 형성된 원통면부(13)의 형상에 대하여 비대칭형상으로 형성되어 있다. 또 반사부(15)는 그 양단이 점 B2, 점 C2와 각각 연속하도록 형성되어 있다.
또, 그 밖의 구성은 상기 실시예와 마찬가지이므로 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이와 같은 제 2 실시예의 반사경(21)에서는 광원(2)에서 방사된 광이 입사점 C1에서 점 D1까지의 영역에 형성된 원통면부(13), 점 D1에서 점 D2까지의 영역(점 G를 포함함)에 형성된 원통면부(13), 점 D2에서 점 C2까지의 영역에 형성된 원통면부(13)에 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 입사된 경우에는 상기 광은 광원(2)의 중심축(2a)을 통과하도록 반사한다. 또, 광원(2)에서 방사된 광이 직접 또는 반사(1중반사, 2중반사 등의 다중반사를 포함함) 후에 점 B1에서 점 C1까지의 영역에 형성된 반사부(14)에 입사된 경우에는 축 I1을 기준으로 하여 반사한다. 또, 광원(2)에서 방사된 광이 직접 또는 반사(1중반사, 2중반 사 등의 다중반사를 포함함) 후에 점 C2에서 점 B2까지의 영역에 형성된 반사부(15)에 입사된 경우에는 축 I2를 기준으로 하여 반사한다.
따라서, 이 제 2 실시예의 반사경(21)에서는 제 1 실시예의 반사경(1)과 마찬가지로 광원(2)에서 방출된 광을 직접 혹은 제 1 반사면(5, 7) 또는 제 2 반사면(12)에 의한 반사에 의해 소정의 배광각 내에서 모두 효율적으로 방사할 수 있게 된다.
또, 이 반사경(21)에서는 상술한 제 1 실시예의 반사경(1)과 동일한 작용효과를 거둔다.
(제 3 실시예)
도 16은 본 발명의 제 3 실시예의 반사경의 개념단면도이다.
제 3 실시예의 반사경(31)에서는 제 2 반사면(42)이 광원(2)의 중심축(2a)을 중심축(O)으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부(43)로서, 광원(2)의 외주면에서 떨어져서 배치되는 원통면부(43)를 구비하고 있다. 이 원통면부(43)의 단면의 반경 R1은 광원(2)의 외반경 R보다 크게 설정되어 있다. 또, 제 2 반사면(42)에는 광원(2)의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기(19)가 서로 간격을 두고, 즉 간헐적으로 설치되어 있다.
또, 제 2 반사면(42)은 제 1 실시예의 반사경(1)의 반사부(14, 15)의 제 2 반사면(12)과 같은 영역에 각각 반사부(14, 15)를 구비하고 있다. 단, 제 3 실시예에서는 반사부(14, 15)의 반경 r1, r2는 광원(2)의 내반경 r보다 크게 되어 있다. 또, 반경 r1과 반경 r2는 동일한 크기로 되어 있다.
또, 그 밖의 구성은 상기 실시예와 같으므로 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이 제 3 실시예의 반사경(31)에서는 제 2 반사면(42)에 광원(2)의 외주면에 접하는 복수의 돌기(19)가 간헐적으로 설치되어 있기 때문에, 이로 인하여 제 2 반사면(42)과 광원(2)의 외주면 사이에는 공기순환용 간극(34)이 형성된다. 따라서, 광원(2)에서 발생한 열은 공기순환용 간극(34) 내에 공기와 함께, 상기 공기순환용 간극(34)을 순환한다. 그 때문에 상기 열에 의해 반사경(31)이 손상될 염려를 가급적 저지할 수 있고, 특히 고전압이 가해지는 고출력 방전관을 반사경(31)의 광원으로서 이용한 경우에는 제 3 실시예의 반사경(31)은 유효하다.
또, 상기 복수의 돌기(19)는 광원(2)의 외주면에 맞닿아 상기 광원(2)을 지지하는 기능도 갖는다.
또, 이 반사경(31)에서는 상술한 제 1 실시예의 반사경(3)과 동일한 작용효과를 거둔다.
(제 4 실시예)
도 17은 본 발명의 제 4 실시예의 반사경의 개념단면도이다.
이 반사경(51)은 제 3 실시예의 반사경(31)과 마찬가지로 제 2 반사경(42)에 원통면부(43)를 구비하고 있다. 또, 제 2 반사면(42)과 광원(2) 사이에는 제 3 실시예의 반사경(31)과 마찬가지로 복수의 돌기(19)가 개재되어 있다.
또, 제 2 반사면(42)에는 제 2 실시예의 반사경(23)의 반사부(14, 15)와 마찬가지의 영역에 반사부(14, 15)가 형성되고, 제 2 실시예의 반사경(21)의 원통면 부(13)과 같은 영역에 원통면부(43)가 형성되어 있다.
또, 제 4 실시예의 반사경(51)에서는 반사부(14, 15)의 반사경 r1, r2는 광원(2)의 내반경 r보다 크게 되어 있다. 또, 반경 r1과 r2는 동일한 크기로 되어 있다.
또, 그 밖의 구성은 상기 실시예와 같으므로 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이러한 제 4 실시예의 반사경(51)에 의하면 제 3 실시예의 반사경(31)과 마찬가지로 공기순환용 간극(34)에 의해 광원(2)에서 발생한 열에 의해 반사경(13)이 손상될 염려를 가급적 저지할 수 있고, 특히 고전압이 가해지는 고출력 방전관을 반사경의 광원으로서 이용한 경우에 제 4 실시예의 반사경(51)은 유효하다.
또, 상기 복수의 돌기(19)는 광원(2)의 외주면에 맞닿아 상기 광원(2)을 지지하는 점은 제 3 실시예의 반사경(31)과 마찬가지이다.
또, 이 반사경(51)에서는 상술한 제 1 실시예의 반사경(1)과 동일한 작용효과를 거둔다.
(제 5 실시예)
도 18은 본 발명의 제 5 실시예의 반사경의 개념단면도이다.
이 제 5 실시예의 반사경(71)에서는 제 2 반사면(62)은 제 4 반사경(51)과 마찬가지로 원통면부(43)를 구비하고 있다. 또, 제 2 반사면(62)에는 광원(2)의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기(19)가 간헐적으로 설치되어 있다.
또, 제 2 반사면(62)에는 제 4 실시예의 반사부(14, 15) 대신에 각각 반사 부(74, 75)를 구비하고 있다.
이 중, 반사부(74)는 점 B1에서 점 E1까지의 평면(76)과, 점 C1에서 점 E1까지의 평면(77)에 의해 형성되어 있고, 점 B1에서 점 E1까지의 거리와 점 B1에서 점 E1까지의 거리가 동일하게 되도록 되어 있다.
또, 반사부(75)는 점 B2에서 점 E2까지의 평면(78), 점 C2에서 점 E2까지의 평면(79)에 의해 형성되어 있고, 점 B2에서 점 E2까지의 거리와 점 C2에서 점 E2까지의 거리가 동일하게 되도록 되어 있다.
또, 다른 구성은 상기 실시예와 마찬가지이기 때문에 동일 부붑에는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이 제 5 실시예의 반사경(71)에서는 1쌍의 반사면(5, 7)을 평면으로 형성하는 동시에, 제 2 반사면(42)측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과, 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이기 때문에, 제 1 실시예 및 제 4 실시예의 반사경(1, 51)의 반사경과 동일한 작용효과를 거두는 것은 물론이다.
(제 6 실시예)
도 19는 본 발명의 제 6 실시예의 반사경을 나타내는 개념단면도이다.
이 제 6 실시예의 반사경(91)은 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)이 제 2 반사면(12)측에 위치하는 각 일단(5a, 7a)이 이동 가능한 점을 제외하고, 상기 제 1 반사경(3)의 구성과 마찬가지이다.
이 반사경(91)에서는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)의 이동은, 예를 들어 도 20에 나타내는 바와 같이, 점 A1, A2에 각각 위치하는 제 1 반사면(5, 7)의 각 타단을 중심으로 하여 각 일단(5a, 7a)이 회전운동하도록 행해진다.
또, 그 밖의 구성은 상기 실시예의 반사경과 마찬가지이기 때문에 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
또, 도 19에서는 광원(2)에서 전방으로 방사된 광로의 예로서 광 S21 내지 광 S24를 도시하고 있다. 광 S21은 점 A1에 조사되는 광의 광로, 광 S22는 점 A2에 조사되는 광의 광로, 광 S23은 점 B1에 조사되는 광의 광로, 광 S24는 점 B2에 조사되는 광의 광로를 실선으로 도시하고 있다.
또, 도 20은 제 1 반사면(5)의 일단(5a)이 점 B1에서 점 B1'로 이동하고, 또, 제 1 반사면(7)의 일단이 점 B2에서 점 B2'로 이동한 경우에 있어서, 광원(2)에서 전방으로 방사된 광의 광로의 예를 나타내는 도면이며, 도 19의 광 S21 내지 광 S24에 각각 대응하는 광 S21' 내지 광 S24'의 광로를 실선으로 도시하고 있다. 즉, 광 S21' 는 점 A1에 조사되는 광의 광로, 광 S22'는 점 A2에 조사되는 광의 광로, 광 S23'는 점 B1을 통과하는 광의 광로, 광 S24'는 점 B2를 통과하는 광의 광로를 도시하고 있다.
또, 도 19에서는 이동 후의 제 1 반사면(5, 7)을 일점쇄선으로 도시하고 있다. 또, 도 20에서는 이동 전의 제 1 반사면(5, 7)을 일점쇄선으로 도시하는 동시에, 이동 전의 광 S20 내지 광 S23의 각 광로를 이점쇄선으로 도시하고 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 제 6 실시예의 반사경(91)에서는 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)이 도 19에 나타내는 초기위치점 B1, B2에 각각 배치된 경우, 상기 각 일단(5a, 7a)과 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O는 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이다.
또, 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)이 도 20에 나타내는 바와 같이 이동한 위치점 B1', B2'에 각각 배치된 경우에도 일단(5a, 7a)과 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1'-O, B2'-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도는 90도 이하이다.
또, 제 6 실시예의 반사경(91)에서는 광원(2)에서 방출되고, 제 1 반사면(5, 7)에 입사한 광이 상기 반사면(5, 7)에 의해 반사하는 각도(배광각)를 변화시킬 수 있다.
이 제 6 실시예의 반사경(91)에서는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)을 평면으로 형성하는 동시에, 제 2 반사면측에 위치하는 1쌍의 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)과, 광원(2)의 중심축(2a)을 연결하는 선분 B1-O, B2-O가 기준면(K)에 대하여 이루는 각도가 90도 이하이기 때문에 이 반사경(91)이 제 1 실시예의 반사경(3)과 마찬가지의 작용효과를 거두는 것은 물론이다.
또, 제 6 실시예의 반사경(91)은 제 1 반사면(5, 7)의 각 일단(5a, 7a)을 동일하게 이동시키는 것이어도 되고, 또 필요에 따라 각 일단(5a, 7a)을 서로 별개 독립적으로 이동시키는 것이어도 된다.
또, 현재 디지털 카메라 등의 촬상장치에서는 촬상소자나 메모리 등의 소형화에 의해 촬상장치 자체의 소형화가 진행되고 있는데, 본 발명의 제 1 내지 제 6 실시예의 반사경(1, 21, 31, 51, 71, 91)에서는 반사경의 개구부 치수를 작게 할 수 있고, 또 반사경의 안길이를 작게 할 수 있으므로, 이 각 반사경을 이용함으로써 촬상장치도 소형으로 할 수 있다.
또, 본 발명은 상술하고 도면에 나타낸 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 변형실시가 가능하다.
예를 들어 이 반사경에 수납되는 광원으로서 형광램프(열음극관, 냉음극관 등), 원통형의 통형상의 광원을 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 반사경에서는 제 2 반사면을 구성하는 반사부는 원통면부의 중심축(O)을 사이에 두고 상기 원통면부와 반대측의 위치에 설치되고, 또 중심축(O)을 기준으로 상기 원통면부의 형상에 대하여 비점대칭형상으로 형성된 것이면 되고, 상기 제 1 내지 제 4 실시예의 반사부(14, 15)와 같은 단면원호형상의 원통부나 제 6 실시예의 반사경의 각 반사부(75, 77)와 같이 2개의 평면을 이용한 형상으로 한정되지 않음은 물론이다.
또, 상기 제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 반사경(1, 21, 31, 51), 제 6 실시예의 반사경(91)에 있어서 각각 설정되는 반사부(14, 15)의 각 반경 r1, r2의 크기는 서로 동일한 것으로 설명하였지만, 각 반경 r1, r2의 크기는 서로 다른 것이어도 된다. 또, 각 반경 r1, r2의 크기는 광원(2)의 내반경 r과 반드시 동일해야하는 것은 아니다.
본 발명의 전자 섬광장치용 반사경은, 예를 들어 카메라, 비디오카메라, 그 밖의 전자기기, 조명기구에 이용된다.
Claims (6)
- 기준면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 1쌍의 제 1 반사면과, 내부에 원통형상의 광원이 수납되는 제 2 반사면을 갖고, 상기 광원의 중심축이 상기 기준면에 위치하도록 한 전자 섬광장치용 반사경에 있어서,상기 1쌍의 제 1 반사면을 평면으로 형성하는 동시에,상기 제 2 반사면측에 위치하는 상기 1쌍의 제 1 반사면의 각 일단과, 상기 광원의 중심축을 연결하는 선분이 상기 기준면에 대하여 이루는 각도가 0도 보다 크고 90도 이하이며,상기 제 2 반사면은 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부로서, 상기 광원의 외주면에서 떨어져 배치되는 원통면부를 구비하는 동시에, 상기 제 2 반사면의 내주면에는 상기 광원의 외주면에 맞닿는 복수의 돌기가 간헐적으로 설치되고, 상기 제 2 반사면과 상기 광원의 외주면 사이에는 공기순환용 간극이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 전자 섬광장치용 반사경.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 반사면은,상기 원통면부의 중심축을 사이에 두고 상기 원통면부와 반대측의 위치에 설치되고, 또 상기 원통면부의 중심축을 기준으로, 상기 원통면부의 형상에 대하여 비점대칭형상으로 형성된 반사부를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 전자 섬광장치용 반사경.
- 제 2 항에 있어서,상기 반사부는 상기 광원의 중심축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 원통형의 원통면부의, 상기 광원의 중심축 이외의 축을 곡률반경의 중심축으로 함으로써 얻어지는 상기 원통면부와 다른 원통형의 원통면부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 섬광장치용 반사경.
- 제 2 항에 있어서,상기 반사부는 복수의 평면부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 섬광장치용 반사경.
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KR101551087B1 (ko) | 2014-05-08 | 2015-09-08 | 강원대학교산학협력단 | Led 터널조명기구의 카운터빔 배광을 위한 반사판 |
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