KR20120097308A

KR20120097308A - 발광 장치

Info

Publication number: KR20120097308A
Application number: KR1020110104986A
Authority: KR
Inventors: 도모히코 이노우에
Original assignee: 페닉스덴키가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-09-03
Also published as: JP5216113B2; US20120218765A1; CN102650381A; JP2012174664A; US8864343B2

Abstract

[과제] CPC 렌즈 출광량과, 리플렉터 반사광량의 균형을 적정화하고, 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게도 위화감을 주기 어려운 발광 장치를 제공한다.
[해결 수단] 발광 장치(10)를, 면상으로 발광하는 면광원(12), 면광원(12)으로부터의 광의 일부를 내부로 받아들이는 수광면(22)과, 수광면(22)으로부터 받아들인 광을 내면 반사시키는 반사 측면(24)과, 수광면(22)에 대향하여 배치되고, 광을 출광하는 출광면(26)을 갖는 CPC 렌즈(14), 및 면광원(12)과 CPC 렌즈(14)를 그 내부에 수용하고, 수광면(22)을 벗어난 면광원(12)으로부터의 광을 전방으로 반사시키는 반사 오목면(30)이 그 내표면에 형성된 리플렉터(16)로 구성하고, 면광원(12)에 있어서의 발광 면적을 CPC 렌즈(14)의 수광면(22)의 면적으로 나눈 수치를, 0.63 이상, 또한 2.93 이하로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.

Description

발광 장치{LGIHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 면광원과, 상기 면광원의 전방에 배치되고, 면광원으로부터의 광을 받아들이는 수광면을 갖는 렌즈와, 이들 면광원 및 렌즈를 수용하고, 렌즈로부터 벗어난 면광원으로부터의 광을 반사시키는 리플렉터를 구비하고 있으며, 면광원의 발광 면적과 렌즈 수광면의 면적의 관계를 적정화함으로써, 종래의 할로겐 램프의 대체로서 사용했을 때에 위화감이 없는 발광 장치에 관한 것이다.

종래의 할로겐 램프에 비해 소비 전력이 낮고, 또한 장수명과 같은 장점을 갖는 발광 다이오드(이하, 「LED」라고 한다.)는 , 수요자의 환경 보호 의식이 높아짐과 함께, 에너지 절약 대책의 하나로서 그 사용 범위가 급속히 확대되고 있으며, 특히 할로겐 램프 등의 대체로서, LED가 내장된 발광 장치를 사용하고 싶다는 요망이 높아지고 있다.

그러나, 일반적으로, LED로부터의 광은 램버시안형의 강한 지향 특성을 가지고 있기 때문에, 단순히 할로겐 램프로 치환하는 것만으로는 조사 중심(=조사면에 있어서의, 발광 장치의 광축과의 교점) 및 그 근방을 비추는 광의 강도가 강하고, 그 주위를 비추는 광의 강도가 약해져 버려 양 광의 강도한 차이가 크기 때문에, 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게 위화감을 주는 것과 같은 문제가 있었다.

이러한 문제에 대해, 기판 위에 다수의 LED 소자를 배치하여 마치 면상으로 발광하도록 한 면광원[물론, 면상으로 발광하는 유기 EL(Electro-Luminescence) 등이라도 좋다.]을 사용함으로써, 조사면에 있어서, 강한 강도의 광이 비추는 영역을 확대시켜서 상기 위화감을 적게 하는 것이 검토되고 있으며, 또한, 상기 면광원과 CPC(Compound Parabolic Concentrators) 렌즈를 조합하여 집광 효율을 높임으로써, 조사면을 비추는 강한 강도의 광의 균제도를 향상시킨 발광 장치도 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

CPC 렌즈(1)란, 도 3에 도시하는 바와 같이, 그 반사 측면(2)이 회전 중심(CL)을 중심으로 하여 축대칭으로 배치된, 서로 상이한 초점을 갖는 한 쌍의 포물선(A, B)을 상기 회전 중심(CL)에서 회전시켰을 때의 궤적에 의해 규정되는 회전면이 되고 있고, 또한 회전 중심(CL)에 직교하는 수광면(3) 및 출광면(4)이 형성된, 대략 포탄형의 중공 통상체이다[특허문헌 1에서는 중공 통상의 CPC 렌즈(1)가 개시되어 있지만, 반사 측면(2)의 형상이 동일하면, 중실(中實) 투명체라도 동일한 기능을 가지게 된다.]. 이 CPC 렌즈(1)는 그 수광면(3)으로부터 내부로 받아들인 광을 회전 중심[=CPC 렌즈(1)의 광축](CL)을 중심으로 하여 소정의 개방 각도(θ)내에서 출광면(4)으로부터 출광할 수 있는 것과 같은 특징을 가지고 있다.

이러한 CPC 렌즈를 사용함으로써, 면광원으로부터 출광하여, CPC 렌즈(1)의 수광면(3)을 통과하여 내부로 들어간 다양한 각도의 광은, 서로 혼합된 후에, 소정의 각도(θ) 내에서 출광면(4)으로부터 출광되기 때문에, 조사면을 비추는 광의 균제도를 더욱 향상시킬 수 있어 면광원을 단독으로 사용하는 경우보다도 유저의 위화감을 더욱 저하시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 2007-235079호

그러나, 면광원의 발광 면적이 커지면, 그것에 따라 상기 면광원으로부터의 광을 받아들이는 수광면(3)의 면적도 크게 할 필요가 있는데, 수광면(3)의 면적을 크게 하면, CPC 렌즈(1)의 질량이 증가하여 재료 비용의 증가로 이어지는 동시에, 발광 장치 자체의 질량이 증가하여 상기 발광 장치의 장착 기구로의 중량 부담도 증가한다는 문제가 발생한다.

그런데, 수광면(3)의 면적을 그다지 크게 하지 않고, 수광면(3)으로부터 벗어난 광을 전방으로 반사시키는 반사면을 내측에 갖는 주발 형상의 리플렉터를 조합하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우도, 수광면(3)으로부터 벗어난 광을 리플렉터로 단순히 전방으로 반사시키는 것만으로는, 리플렉트 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게 위화감을 주게 된다.

즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 수광면(3)으로부터 입광하고, CPC 렌즈(1)로부터 출광된 광(이하, 「CPC 렌즈 출광」라고 한다.)의 조사면에 있어서의 조도 분포(A)는 상기한 바와 같이 균제도가 높기 때문에, 사다리꼴 형상이 되고, 그 한편에서, 수광면(3)으로부터 벗어나고, 리플렉터의 반사면에서 전방으로 반사된 광(이하, 「리플렉터 반사광」이라고 한다.)의 조사면에 있어서의 조도 분포(B)는 조도 분포(A)에 비해 폭 방향이 좁은 직사각 형상의 것이 된다.

또한, 할로겐 램프로부터의 광의 조사면에 있어서의 조도 분포(C)는, 도면 중 파선으로 도시하는 바와 같이, 광축(CL) 위를 정점으로 하는 포물선상이 된다.

만일, CPC 렌즈 출광량이 리플렉터 반사광량에 비해 과다해지면, 조도 분포(A)가 두드러져 사다리꼴 형상의 조도 분포로 되어 버린다. 반대로, CPC 렌즈 출광량이 리플렉터 반사광량에 비해 과소해지면, 이번에는 조도 분포(B)가 두드러져, 폭방향으로 넓어지지 않는 직사각 형상의 조도 분포로 되어 버려 할로겐 램프의 조도 분포(C)와의 차이가 커지기 때문에, 어느 경우도 유저에게 위화감을 주는 원인이 된다.

즉, 유저에게 위화감을 주지 않도록 하기 위해서는, CPC 렌즈 출광량과 리플렉터 반사광량의 균형을 취하여, 양 광의 조도 분포(A, B)를 합성한 조도 분포를 할로겐 램프에 의한 조도 분포(C)에 가깝게 하는 것이 가장 중요한 포인트가 된다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 개발된 것이다. 따라서 본 발명의 주된 과제는 CPC 렌즈 출광량과 리플렉터 반사광량의 균형을 적정화하여 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게도 위화감을 주기 어려운 발광 장치를 제공하는 것에 있다.

청구항 1에 기재된 발명은,

「면상으로 발광하는 면광원(12),

상기 면광원(12)으로부터의 광의 일부를 내부로 받아들이는 수광면(22)과, 상기 수광면(22)으로부터 받아들인 광을 내면 반사시키는 반사 측면(24)과, 상기 수광면(22)에 대향하여 배치되고, 상기 광을 출광하는 출광면(26)을 갖는 CPC 렌즈(14), 및

상기 면광원(12)과 상기 CPC 렌즈(14)를 그 내부에 수용하고, 상기 수광면(22)을 벗어난 상기 면광원(12)으로부터의 광을 전방으로 반사시키는 반사 오목면(30)이 그 내표면에 형성된 리플렉터(16)를 구비하고 있으며,

상기 면광원(12)에 있어서의 발광 면적을 상기 CPC 렌즈(14)의 상기 수광면(22)의 면적으로 나눈 수치가 0.63 이상, 또한 2.93 이하인 것을 특징으로 하는 발광 장치(10)」이다.

상기한 바와 같이, CPC 렌즈 출광량과 리플렉터 반사광량의 균형을 어떻게 취할지가 가장 중요한 포인트이지만, 발명자들은 예의 검토 시작한 결과, 면광원(12)에 있어서의 발광 면적(S2)을 CPC 렌즈의 수광면의 면적(S1)으로 나눈 수치가 0.63 이상 또한 2.93 이하(즉, 0.63≤S2/S1≤2.93)가 되도록 양 면적(S1, S2)을 설정함으로써, CPC 렌즈 출광의 조도 분포(A)와 리플렉터 반사광의 조도 분포(B)를 합성한 조도 분포를 할로겐 램프에 의한 조도 분포(C)에 가깝게 할 수 있어 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게도 위화감을 주기 어려운 것을 밝혀내기에 이르렀다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발광 장치의 개량에 관한 것이며,

「상기 면광원(12)의 발광면(12a)과 상기 CPC 렌즈(14)에서의 상기 수광면(22)간의 거리는 0.5mm 이상, 또한 4.0mm 이하」인 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에서 규정한 조건에 더하여, 면광원(12)의 발광면(12a)과 CPC 렌즈(14)에서의 수광면(22)간의 거리를 0.5mm 이상, 또한 4.0mm 이하로 설정함으로써, CPC 렌즈 출광의 조도 분포(A)와 리플렉터 반사광의 조도 분포(B)를 합성한 조도 분포를 보다 할로겐 램프에 의한 조도 분포(C)에 가깝게 할 수 있기 때문에, 유저에게 위화감을 줄 우려를 더욱 낮게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, CPC 렌즈 출광량과 리플렉터 반사광량의 균형을 적정화하여 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게도 위화감을 주기 어려운 발광 장치를 제공할 수 있었다.

도 1은 본 발명이 적용된 발광 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 CPC 렌즈를 도시하는 사시도이다.
도 3은 CPC 렌즈에 있어서의 반사 측면의 설명도이다.
도 4는 CPC 렌즈의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 5는 발광 장치의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 CPC 렌즈 출광, 리플렉터 반사광, 및 할로겐 램프로부터의 광의 조도 분포를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명이 적용된 도시 실시예에 관해서 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용된 발광 장치(10)를 도시하는 단면도이며, 도 2는 상기 발광 장치(10)에 있어서의 CPC 렌즈(14)를 도시하는 사시도이다. 이와 같이 본 발명이 적용된 발광 장치(10)는 면광원(12)과 CPC 렌즈(14)와 리플렉터(16)로 구성되어 있다.

면광원(12)은 출광부(18)와, 상기 출광부(18)를 보지하는 동시에 출광부(18)에 전력을 공급하기 위한 급전 회로(도시하지 않음)가 프린트된 출광부 보지 부재(20)로 구성되어 있다. 출광부(18)는 출광부 보지 부재(20) 위에 다수의 LED 소자를 배치하여 마치 면상으로 발광하도록 한 것이나, 유기 EL(Electro-Luminescence)로 대표되는 면상으로 발광하는 것이 사용된다. 물론, 면상으로 발광하는 것이라면, LED나 유기 EL에 한정되지 않고, 다른 종류의 광원을 사용할 수 있고, 출광색도 특별히 한정되는 것이 아니다.

CPC 렌즈(14)는 폴리카보네이트제(물론, 재질은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 그 밖의 수지나 석영 유리를 사용해도 좋다.)의 중실 투명체이며, 면광원(12)으로부터의 광을 내부로 받아들이는 원형상의 수광면(22)과, 수광면(22)으로부터 받아들인 후, CPC 렌즈(14)의 내부를 진행되어 온 광을 내면 반사시키는 반사 측면(24)과, 수광면(22)의 중심축(CL)에 직교하는 동시에 상기 수광면(22)에 대향하고, 반사 측면(24)에서 반사된 광[또는 반사 측면(24)에서 반사되지 않고, 수광면(22)으로부터 직접 진행되어 온 광]을 출광하는 원형상의 출광면(26)을 가지고 있다. 또한, CPC 렌즈(14)의 중심축(CL)은 면광원(12)의 광축(L)과 일치하도록 위치 결정되어 있다. 또한, CPC 렌즈(14)의 수광면(22)은, 도시하는 바와 같이, 면광원(12)의 발광면(12a)으로부터 이간시켜 배치되어 있다.

반사 측면(24)은 중심축(CL)을 회전축으로 하는 회전면이며, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 회전면은 회전 중심(CL)을 중심으로 하여 축대칭으로 배치된, 서로 상이한 초점(F_A, F_B)을 갖는 한 쌍의 포물선(A, B)을 상기 회전 중심(CL)에서 회전시켰을 때의 궤적에 의해 규정되어 있다. 한쪽의 포물선(A)의 초점(F_A)은 다른쪽의 포물선(B) 위에 있고, 다른쪽의 포물선(B)의 초점(F_B)은 한쪽의 포물선(A) 위에 있다. 또한, 한쪽의 포물선(A)의 축(X_A)은 상기 포물선(A)의 초점(F_A)을 통과하고, 다른쪽의 포물선(B)의 축(X_B)은 상기 포물선(B)의 초점(F_B)을 통과하도록 되어 있고, 양 축(X_A, X_B)이 이루는 각(θ)이 상기 CPC 렌즈(14)의 개방각이 된다.

또한, 도시하지 않지만, CPC 렌즈(14)에 있어서의 반사 측면(24)의 외측면을 전반사막으로 덮도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 수광면(22)으로부터 입광된 광이 반사 측면(24)에서 반사되지 않고, 상기 반사 측면(24)으로부터 CPC 렌즈(14)의 외부로 나가 버릴 우려를 회피할 수 있다.

더 말하자면, CPC 렌즈(14)를 중실 투명체가 아니라, 도 4에 도시하는 바와 같이 중공 통상체로 해도 좋다. 이 경우, 중공 통상체에 있어서의, 면광원(12)에 가까운 측의 개구가 수광면(22)이 되고, 먼 측의 개구가 출광면(26)이 된다.

리플렉터(16)(도 1)는 면광원(12)으로부터 출사된 후, CPC 렌즈(14)의 수광면(22)으로부터 벗어난 광[즉, 중심축(CL)과 이루는 각도가 큰 광]을 반사시키는 반사 오목면(30)이 그 내측에 형성된 주발 형상의 부재이다. 이 리플렉터(16)의 재질로서는 유리, 알루미늄, 또는 수지 등이 사용되고, 알루미늄의 경우는, 반사 오목면(30)에 금속 증착이 이루어져 있다(또는, 금속 증착이 아니라, 알루마이트 처리해도 좋다.). 또한, 유리의 경우는 알루미늄 등의 금속막 외에, 다층막 코트에 의한 가시광 반사막도 사용할 수 있다. 리플렉터(16)의 개구부(16a)에는 상기 개구부(16a)를 덮는 투명 커버(32)가 장착되어 있는 동시에, 리플렉터(16)의 저부 개구(16b)에는 면광원(12)의 출광부 보지 부재(20)가 상기 저부 개구(16b)를 덮도록 장착되어 있고, 면광원(12)의 광축(L)과 CPC 렌즈(14)의 중심축(CL)이 일치하는 위치에서 상기 면광원(12)이 보지되어 있다.

투명 커버(32)는 폴리카보네이트제(물론, 재질은 이것에 한정되는 것이 아니고, 그 밖의 수지나 석영 유리를 사용해도 좋다.)의 판상재이며, 본 실시예에서는, CPC 렌즈(14)에 있어서의 출광면(26)측의 가장자리에서 상기 CPC 렌즈(14)와 일체적으로 형성되어 있다.

또한, 투명 커버(32)와 CPC 렌즈(14)를 따로따로 구성해도 좋고, 예를 들면, 도 5에 도시하는 바와 같이, CPC 렌즈(14)의 출광면(26)측의 가장자리의 외주면으로부터 일체적으로 플랜지부(14a)를 돌설하는 동시에, 투명 커버(32)의 중앙부에 상기 CPC 렌즈(14)의 외부 직경보다 약간 크고, 또한 플랜지부(14a)의 외부 직경보다도 작은 CPC 렌즈 삽통 구멍(32a)을 형성하여, 플랜지부(14a)가 투명 커버(32)에 당접할 때까지 CPC 렌즈(14)를 CPC 렌즈 삽통 구멍(32a)에 삽통하여, 투명 커버(32)와 플랜지부(14a)를 접착제 등(도시하지 않음)으로 고정시켜도 좋다.

반사 오목면(30)은 리플렉터(16)의 내면에 형성되고, 중심축(CL)을 중심으로 하는 회전 포물면이며, 본 실시예에서는, 상기 회전 포물면의 초점(FR)이 면광원(12)의 출광부(18) 중심에 일치하도록 설정되어 있다. 또한, 반사 오목면(30)의 형상은 회전 포물면에 한정되지 않고, 회전 타원면이라도 좋고, 또한, 회전 포물면의 초점(FR)이 반드시 출광부(18)의 중심과 일치하지 않아도 좋지만, 본 실시예와 같이 반사 오목면(30)의 초점(FR)과 출광부(18)의 중심을 일치시켜 두는 것이 적합하다. 왜냐하면, 반사 오목면(30)이 회전 포물면인 경우, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반사 오목면(30)에서 반사된 후의 광이 중심축(CL)에 대략 평행한 광이 되고, 회전 타원면인 경우에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 반사 오목면(30)에서 반사된 후의 광이 리플렉터(16)의 외부에 있어서의 중심축(CL) 위에 있는 집광점(도시하지 않음)에 집광하는 광이 된다고 한 바와 같이, 반사 오목면(30)의 초점(FR)과 면광원(12) 출광부(18)의 중심을 일치시켜 둠으로써, 반사 오목면(30)에서 반사된 광에 규칙성을 갖게 할 수 있어 조사면에 있어서 원하는 조도 분포를 실현시키기 쉬워지기 때문이다. 또한, 반사 오목면(30)을 회전 타원면으로 하는 경우, 상기 회전 타원면의 제 2 초점(=집광점)을 발광 장치(10) 근처로 설정하면, 리플렉터(16)에서 반사된 광이 CPC 렌즈(14)의 반사 측면(24)의 외표면에 닿아 의도하지 않는 방향으로 반사되어 글레어(迷光)가 되어 버리는 점에서, 상기 반사광이 CPC 렌즈(14)에 닿지 않을 정도로, 리플렉터(16)로부터 이간된 위치에 제 2 초점을 설정하는(즉, 회전 포물면에 가까운 형상의 회전 타원면으로 하는) 것이 적합하다. 물론, 회전 포물면이나 회전 타원면에 한정되는 것이 아니며, 오목면이면 어떤 것이라도 좋다.

본 실시예에 따르는 발광 장치(10)에 있어서의 면광원(12)의 출광부(18)에 출광부 보지 부재(20)에 프린트된 급전 회로(도시하지 않음)를 개재하여 전력을 공급하면, 출광부(18)로부터 출사된 광의 일부(L1)는 CPC 렌즈(14)의 수광면(22)을 향하고, 잔부의 광은 상기 수광면(22)으로부터 벗어나서 리플렉터(16)의 반사 오목면(30)을 향한다.

CPC 렌즈(14)의 수광면(22)을 향하는 광(L1)은, 수광면(22)을 통과한 후, CPC 렌즈(14) 안으로 입광하고, 반사 측면(24)에서 내면 반사한 후, 소정의 각도(θ) 안에서 출광면(26)으로부터 출사된다[=CPC 렌즈 출광(L1). 또한, 일부의 입광은 반사 측면(24)에서 반사되지 않고, 직접 출광면(26)으로부터 출사된다.].

한편, CPC 렌즈(14)의 수광면(22)을 벗어나서 리플렉터(16)의 반사 오목면(30)을 향하는 광(L2)은 상기 반사 오목면(30)에서 반사된 후, 반사 오목면(30)이 회전 포물면으로 구성되어 있는 경우이면, 평행광으로서 투명 커버(32)를 개재하여 전방으로 출광되고(도 1), 반사 오목면(30)이 회전 타원면으로 구성되어 있는 경우이면, 수속(收束)광으로서 출광된다(도 5). 이 평행광 또는 수속광을 「리플렉터 반사광(L2)」이라고 한다.

물론, 본 명세서에 있어서, 「평행광」이란 「완전히 평행한 광」으로 한정되는 것이 아니며, 유저에게 위화감을 주지 않을 정도의 비평행광을 포함하는 개념이다. 마찬가지로, 「수속광」도 「1점으로 수속되는 광」으로 한정되는 것이 아니고, 어느 정도의 범위 내에 모이는 광을 의미한다. 왜냐하면, 면광원(12)을 사용하는 이상, 모든 광을 회전 포물면이나 회전 타원면의 초점(FR)으로부터 출사시키는 것은 불가능하기 때문이다.

여기서, 만일, 도 6에 도시하는 바와 같이, CPC 렌즈 출광(L1)량이 리플렉터 반사광(L2)량에 비해 과다해지면, 조도 분포(A)가 두드러져 사다리꼴 형상의 조도 분포가 되어버린다. 반대로, CPC 렌즈 출광(L1)량이 리플렉터 반사광(L2)량에 비해 과소해지면, 이번에는 조도 분포(B)가 두드러져 폭 방향으로 넓어지지 않는 직사각 형상의 조도 분포로 되어 버려 할로겐 램프의 조도 분포(C)와의 차이가 커지기 때문에, 어느 경우도 유저에게 위화감을 주는 원인이 된다.

즉, 유저에게 위화감을 주지 않도록 하기 위해서는, CPC 렌즈 출광(L1)량과 리플렉터 반사광(L2)량의 균형을 취하여, 양 광의 조도 분포(A, B)를 합성한 조도 분포를 할로겐 램프에 의한 조도 분포(C)에 가깝게 하는 것이 가장 중요한 포인트가 된다. 따라서, CPC 렌즈(14)의 수광면(22)의 면적(S1)[㎟] 및 면광원(12)에서의 발광 면적(S2)[㎟]을 파라미터로 하여, 면적(S2)을 면적(S1)으로 나눈 수치(=S2/S1)를 변화시킨 후, 상기 발광 장치(10)로부터의 출광에 의한 조사면의 조사 상태가 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게 위화감을 주는 것인지 여부에 관해서 평가하였다(표 1 참조).

표 1에 기재하는 바와 같이, S2/S1이 0.63 이상이고 2.93 이하(즉, 0.63≤S2/S1≤2.93)이 되도록 CPC 렌즈(14)의 수광면(22)의 면적(S1), 및 면광원(12)에 있어서의 발광 면적(S2)을 설정함으로써, CPC 렌즈 출광(L1) 및 리플렉터 반사광(L2)의 조도 분포(A, B)를 합성한 조도 분포가 할로겐 램프에 의한 조도 분포(C)에 가까워지고, 리플렉터 장착 할로겐 램프에 익숙해진 유저에게도 위화감을 주기 어려워지는 것을 알 수 있었다.

또한, 면광원(12)의 발광면(12a)과, CPC 렌즈(14)에 있어서의 수광면(22)간의 거리를 0.5mm 이상, 또한 4.0mm 이하(더욱 적합하게는, 0.7mm 이상, 또한 3.3mm 이하)로 설정함으로써, 유저에게 위화감을 줄 우려를 더욱 낮게 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 수광면(22)의 표면은 매끄럽게 형성되어 있지만, 상기 표면에 미세한 요철을 다수 형성해도 좋다(예를 들면, 블라스트 처리에 의해 표면을 간유리상으로 형성하는 것을 생각할 수 있다.). 이 경우, 면광원(12)으로부터 출사되어 수광면(22)을 향하는 광이 다수의 미세한 요철에 의해 난반사됨으로써, 마치 수광면(22)이 넓은 출광각을 가지고 면 발광하고 있는 것 같이, 보다 균일한 광이 CPC 렌즈(14)의 내측으로 출사되기 때문에, CPC 렌즈 출광(L1)이 비추는 조사 범위에 있어서의 균제도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 1개의 면광원(12)과 1개의 CPC 렌즈(14)로 발광 장치(10)를 구성하도록 하고 있었지만, 복수의 면광원(12) 및 그것과 동수의 CPC 렌즈(14)를 조합함으로써 발광 장치(10)를 구성해도 좋다. 이것에 의하면, 복수의 면광원(12)으로부터 출사되는 광을 하나로 하여 출광할 수 있기 때문에, 컴팩트하고 고출력(=대광량)의 발광 장치(10)를 구성할 수 있다.

10…발광 장치
12…면광원
12a…발광면
14…CPC 렌즈
16…리플렉터
16a…개구부
16b…저부 개구
18…출광부
20…출광부 보지 부재
22…수광면
24…반사 측면
26…출광면
30…반사 오목면
32…투명 커버
32a…CPC 렌즈 삽통 구멍

Claims

면상으로 발광하는 면광원,
상기 면광원으로부터의 광의 일부를 내부로 받아들이는 수광면과, 상기 수광면으로부터 받아들인 광을 내면 반사시키는 반사 측면과, 상기 수광면에 대향하여 배치되고, 상기 광을 출광하는 출광면을 갖는 CPC 렌즈, 및
상기 면광원과 상기 CPC 렌즈를 그 내부에 수용하고, 상기 수광면을 벗어난 상기 면광원으로부터의 광을 전방으로 반사시키는 반사 오목면이 그 내표면에 형성된 리플렉터를 구비하고 있고,
상기 면광원에 있어서의 발광 면적을 상기 CPC 렌즈의 상기 수광면의 면적으로 나눈 수치가 0.63 이상, 또한 2.93 이하인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 면광원의 발광면과 상기 CPC 렌즈에서의 상기 수광면간의 거리는 0.5mm 이상, 또한 4.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 발광 장치.