JP2008077870A - Light source device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の光源から出射された光を全て平行光として出力する光源装置に関するものである。 The present invention relates to a light source device that outputs all light emitted from a plurality of light sources as parallel light.
従来、大光量の光束を得るためには、高出力の光源を用いるようにしている。しかしながら、高出力の光源は発熱量も極めて大きく、放熱機構が必要であり、しかもこの放熱機構が大型とならざるを得ないという問題があった。 Conventionally, a high-output light source is used to obtain a large amount of light flux. However, a high-output light source has a very large amount of heat generation, requires a heat dissipation mechanism, and has a problem that the heat dissipation mechanism must be large.
上記に対して、複数光源から出射された光をライトパイプやプリズムなどの構成で誘導し、大光量を得る照明装置が特許文献1に示されている。
しかしながら、この手法では光を誘導する機構が複雑で高価であり、また透過性が悪く効率が低下してしまう虞がある。しかも、このような機構が光源毎に必要である問題点があった。 However, in this method, the mechanism for guiding light is complicated and expensive, and there is a possibility that efficiency is lowered due to poor transparency. In addition, there is a problem that such a mechanism is necessary for each light source.
また、この手法では、複数光源から出射された光が誘導部材で反射されながら導光されるが、光が複数回反射されると、反射する毎に効率は低下してゆくと共に、導光手段から出射する光は平行光のみではないため、例えば、導光手段から出射する光をスポット照明等に用いる場合には、導光手段から先のレンズ機構等で光を全て平行光となるように制御しようとしても完全に制御することは困難である。このため、照射面上に輝度ムラを生じたり、照射面の輪郭がぼやけたりするなどの現象を生じてしまう課題があった。本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたもので、その目的は、複雑な機構や大型な放熱機構を必要とせずに、大光量の光束及び平行光を得ることが可能な光源装置を提供することである。 In this method, the light emitted from the plurality of light sources is guided while being reflected by the guide member. However, when the light is reflected a plurality of times, the efficiency decreases each time the light is reflected, and the light guiding means. Since the light emitted from the light guide means is not only parallel light, for example, when the light emitted from the light guide means is used for spot illumination or the like, the light from the light guide means is converted into parallel light by the lens mechanism etc. Even if it tries to control, it is difficult to control completely. For this reason, there existed a subject which produced phenomena, such as a brightness nonuniformity producing | generating on an irradiation surface, or the outline of an irradiation surface blurring. The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is a light source device capable of obtaining a large amount of light flux and parallel light without requiring a complicated mechanism or a large heat dissipation mechanism. Is to provide.
本発明に係る光源装置は、反射面が楕円面である第1の反射鏡と;第1の反射鏡において、第1の焦点に配置される光源と;自らの焦点が第1の反射鏡の第2の焦点と重なる位置に設けられ、反射面が放物面である第2の反射鏡とを具備することを特徴とする。 A light source device according to the present invention includes: a first reflecting mirror whose reflecting surface is an ellipsoid; a light source disposed at the first focal point in the first reflecting mirror; And a second reflecting mirror provided at a position overlapping the second focal point and having a parabolic surface as a reflecting surface.
光源は、HID(High Intensity Discharge Lamps)など高輝度のランプを用いることができる。第2の反射鏡により光が反射された進行方向に、調色や調光のフィルム、ズーム機構、光路変更機構を設けることができる。光路変更機構は鏡やフレネルレンズを用いて構成することができる。本発明に係る光源装置は、上記調色や調光のフィルム、ズーム機構、光路変更機構よりも上側に設け、熱的悪影響を防止可能となる。本発明に係る光源装置では、反射面が放物面である鏡の反射面にダイクロイックフィルタを用いることもでき、これにより反射光の熱をダイクロイックフィルタを介して反射面が放物面である鏡の裏側へ逃すことが可能であり、好適な放熱を実現する。 As the light source, a high-intensity lamp such as HID (High Intensity Discharge Lamps) can be used. Toning and light control films, a zoom mechanism, and an optical path changing mechanism can be provided in the traveling direction in which light is reflected by the second reflecting mirror. The optical path changing mechanism can be configured using a mirror or a Fresnel lens. The light source device according to the present invention is provided on the upper side of the above-described color-adjusting and light-adjusting film, zoom mechanism, and optical path changing mechanism, and can prevent thermal adverse effects. In the light source device according to the present invention, a dichroic filter can also be used for the reflecting surface of the mirror whose reflecting surface is a parabolic surface, whereby the heat of the reflected light is reflected through the dichroic filter and the reflecting surface is a parabolic surface. It is possible to escape to the back side of this, and a suitable heat dissipation is realized.
本発明に係る光源装置では、第1の反射鏡は複数であり、複数の第1の反射鏡のそれぞれにおいて、第1の焦点に光源が配置されていることを特徴とする。 In the light source device according to the present invention, a plurality of first reflecting mirrors are provided, and a light source is arranged at a first focal point in each of the plurality of first reflecting mirrors.
本発明に係る光源装置では、複数の第1の反射鏡は、反射面の楕円の曲率が異なることを特徴とする。 In the light source device according to the present invention, the plurality of first reflecting mirrors have different ellipsoidal curvatures of the reflecting surfaces.
本発明に係る光源装置は、第2の反射鏡の中央部には穴が形成されており、この穴に第2の反射鏡とは別の反射面が放物面である第3の反射鏡及び光源が配置されていることを特徴とする。 In the light source device according to the present invention, a hole is formed in the center of the second reflecting mirror, and a third reflecting mirror in which a reflecting surface different from the second reflecting mirror is a parabolic surface is formed in the hole. And a light source is arranged.
本発明に係る光源装置によれば、複数の第1の反射鏡において第1の焦点に配置される光源から出射された光は反射面が楕円面である複数の第1の反射鏡により反射されて第2の反射鏡の焦点に集結して、放物面である第2の反射鏡における反射面にて反射されて平行光とされる。本発明に係る光源装置では、第1の反射鏡は複数であり、複数の第1の反射鏡のそれぞれにおいて、第1の焦点に光源が配置されているので、大光量の平行光束を得ることが可能である。本発明に係る光源装置では、複数の第1の反射鏡は、反射面の楕円の曲率が異なるので、複数の光源の配置位置を多様化でき、多くの光源を配置する場合に有利である。本発明に係る光源装置は、第2の反射鏡の中央部には穴が形成されており、この穴に第2の反射鏡とは別の反射面が放物面である第3の反射鏡及び光源が配置されているので、中央部から更に別の光源を用いた光照射が可能となる。 According to the light source device of the present invention, the light emitted from the light source disposed at the first focal point in the plurality of first reflecting mirrors is reflected by the plurality of first reflecting mirrors whose reflecting surfaces are elliptical surfaces. Then, the light is concentrated at the focal point of the second reflecting mirror and reflected by the reflecting surface of the second reflecting mirror, which is a paraboloid, to be parallel light. In the light source device according to the present invention, there are a plurality of first reflecting mirrors, and in each of the plurality of first reflecting mirrors, a light source is disposed at the first focal point, so that a large amount of parallel light flux is obtained. Is possible. In the light source device according to the present invention, the plurality of first reflecting mirrors have different ellipsoidal curvatures of the reflecting surfaces. Therefore, the arrangement positions of the plurality of light sources can be diversified, which is advantageous when many light sources are arranged. In the light source device according to the present invention, a hole is formed in the center of the second reflecting mirror, and a third reflecting mirror in which a reflecting surface different from the second reflecting mirror is a parabolic surface is formed in the hole. Since the light source is disposed, light irradiation using another light source can be performed from the central portion.
以下添付図面を参照して、本発明に係る光源装置の実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図1には、実施例に係る光源装置を用いた照明装置の構成図が示されており、図2には、その要部組立斜視図が示されている。 Embodiments of a light source device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. FIG. 1 shows a configuration diagram of a lighting device using the light source device according to the embodiment, and FIG. 2 shows a main assembly perspective view thereof.
円筒状の外筒体10の頭部に、第2の反射鏡20が設けられている。第2の反射鏡20は、放物面鏡であり、反射面が放物面となっている。また、第2の反射鏡20の反射面には、ダイクロイックフィルタが用いられており、外筒体10における頭部の周縁部には、例えば2本の吊りワイヤ21が取り付けられ、照明装置を天井やバトンなどに吊り下げ固定可能となっている。
A second reflecting
外筒体10内には、内筒体30が設けられている。内筒体30の頭部周縁部には、リング状の支持部31が設けられ、この支持部31に複数の光源部32が設けられている。第2の反射鏡20の上側から見た平面図である図3に示されているように、支持部31の径は、第2の反射鏡20における下端部周縁の径よりも大径である。
An
図2に示されるように、それぞれの光源部32は、図3に示す第1の反射鏡41と光源42とがセットにされて構成され、支持部31において例えば等間隔で配置されている。第1の反射鏡41は、楕円面鏡であって、その反射面が楕円面とされている。光源42は上記第1の反射鏡41の第1の焦点に配置されている。第2の反射鏡20の焦点Pと第1の反射鏡41の第2の焦点とは、図4に示されるように重なっており、光源42から出射された光R(以下、Rは光を示す)は上記焦点Pに集光して放物面鏡である第2の反射鏡20の反射面において反射され、平行光とされて照明装置の下方へ向かう。前述の通り、第2の反射鏡20の反射面には、ダイクロイックフィルタが用いられているので、光源42から射出された光に赤外線の成分は第2の反射鏡20の裏面側(図1の上部方向)へ通過し、照射光に熱成分が含まれず、照明装置の内部機構などへの熱的悪影響を防止することが可能である。光源42としては、HID(High Intensity Discharge Lamps)など高輝度のランプを用いることができる。
As shown in FIG. 2, each
内筒体30の上側内部には、調光用フィルムを有する調光部33、調色用フィルムをループ状に結合して所要の部分を光路上に移動させるように構成した調色部34、ゴボやカッタと称される所要の形状や模様を写し出すフィルムを含む調質部35などが縦方向に設けられる。これら調光部33、調色部34、調質部35のフィルムなどを制御する信号を受ける受信部及び必要な制御機構等は、内筒体30と外筒体10の間に配置される。
Inside the upper side of the
調質部35の下方には、ズーム機構及びフォーカス機構を備えたレンズ部36が設けられている。ズームレンズの焦点は、ゴボやカッタと称される所要の形状や模様を写し出すフィルムの位置に合わされている。
A
内筒体30と外筒体10の下端部には、リング状の取付部37が設けられ、この取付部37からは下方にアーム38、39が延びている。アーム38の先端には、レンズ部36から出射された光を反射する反射鏡45がモータによって矢印X方向に水平移動可能に水平移動機構44が取り付けられている。また、アーム39の先端には、反射鏡45により反射された光を更に反射させると共に所要の集光を行うためのフルネルレンズが付加された反射鏡46が設けられている。反射鏡46は、モータによってアーム39を回転軸とした矢印Y方向に回転可能であると共に、円筒状の軸47を中心に反射方向を上下方向へ変位させる矢印Z方向に回転可能に取り付けられている。
A ring-
更に、取付部37も内筒体30と外筒体10の下端部に設けられたレールにおいて、モータ駆動にて矢印Sに示すように平面回転するように構成されている。ズーム機構及びフォーカス機構の制御部と、取付部37及び反射鏡45、46の回転制御機構等は、内筒体30と外筒体10の間に配置される。
Further, the
このような構成の照明装置に用いられている光源装置では、反射面が放物面である第2の反射鏡20の焦点に大光量の光源を置いた場合に比べて次の通りの利点を有している。まず、第2の反射鏡20の焦点に大光量の光源を1つ置いた場合に、焦点に位置するフィラメントなどの発光部が小さければ小さい程、高精度な平行光を得ることができる。逆に言えば、発光部が大きくなると焦点からずれた位置にも光源が存在することになり、焦点からずれた位置の光源から射出された光が反射されると平行光以外の成分となってしまう。以上により、平行光を得るためには発光部が小さい程良いということになる。
The light source device used in the illumination device having such a configuration has the following advantages compared to the case where a light source with a large amount of light is placed at the focal point of the second reflecting
これに対し、高出力を得るためには、大電力化光源とし、このため、フィラメント等の発光部が長く大きい光源を用いることになる。しかし、光源部が長く大きいということは、前述の通り、焦点からずれた位置にも光源があることになり、単に大出力の光源を第2の反射鏡の焦点に配置しても適切な平行光を得ることはできない。 On the other hand, in order to obtain a high output, a light source with high power is used, and for this reason, a light source having a long light emitting part such as a filament is used. However, the long and large light source part means that the light source is also at a position deviated from the focus as described above, and even if a high-power light source is simply placed at the focal point of the second reflecting mirror, it is appropriate to be parallel. I can't get light.
上記に鑑み、本実施例では、複数の光源部32の光源42から射出された光はそれぞれ第1の反射鏡41にて反射され、全てが第2の反射鏡20の焦点Pに集光する(図4等)。即ち、焦点Pに複数の光源42が重なって存在する状態を呈している。焦点Pに集光された光は、第2の反射鏡20の反射面にて反射されて全て平行光とされて射出されてゆくので、高出力の平行光を効率良く得ることができるものである。そして、複数の光源42を図2に示すように、第2の反射鏡20の径外に配置する構成であるので、複数の光源42の放熱にも好適な構造となっている。なお、本実施例では、光源部32を複数としたが、単一の光源部を備えることも可能であり、単一の光源部を備える構成は以下の各実施例においても採用し得ることは言うまでもない。
In view of the above, in this embodiment, the light emitted from the
上記のように本実施例または以下の各実施例においても、第2の反射鏡20の反射面にて反射された光は基本的に全て平行光となる。このようにして得られた平行光は、光の制御がしやすく、照射面の輝度の均一化を図ることが容易であり、しかも照射面の輪郭の明確化(シャープな輪郭の生成)を図ることが可能であり、各種照明機器にとって好適な性質を有するものである。
As described above, also in this embodiment or each of the following embodiments, the light reflected by the reflecting surface of the second reflecting
図5に、光源装置の第2の実施例の説明図を示す。この第2の実施例では、光源部32以外に光源部32Aを備える。光源部32に用いる第1の反射鏡41と光源部32Aに用いる第1の反射鏡41Aの曲率が異なる。この例では、第1の反射鏡41に比べて、第1の反射鏡41Aの焦点が反射面から遠い位置にある。光源部32Aについても、図2に示した光源部32のように複数設けることができる。このように複数の第1の反射鏡41、41Aは、反射面の楕円の曲率が異なるので、複数の光源の配置位置を多様化でき、多くの光源を立体的に配置する場合に有利であるという効果を奏するものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second embodiment of the light source device. In the second embodiment, in addition to the
図6に、光源装置の第3の実施例の説明図を示す。この第3の実施例では、第2の実施例において、第2の反射鏡20の中央部には穴28が形成されており、この穴28に第2の反射鏡20とは別の反射面が放物面である第3の反射鏡60及び光源61が配置されている。光源61は第3の反射鏡60の焦点に配置されている。この実施例によれば、第1の反射鏡41、41Aが第2の反射鏡20の径外に配置され、平行光量が少ない第2の反射鏡20の中央部分に補助光源(光源61)が存在することになり、光源61から出射された光は第3の反射鏡60にて反射されて中央部付近を照射する平行光となるので、平行光の光量の偏りを防ぎ良質な平行光を得ることができる。なお、光源61は、1つに限ることなく、2個以上設けるようにしても良い。また、この図6では、第2の実施例と組み合わせたが、第1の実施例と第3の反射鏡60及び光源61を組み合わせるようにしても良い。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a third embodiment of the light source device. In the third embodiment, in the second embodiment, a
図7に、光源装置の第4の実施例の説明図を示す。この第4の実施例では、第2の反射鏡70が円錐状の基部71を備え、反射面72が放物面となっている。この構成によれば、第2の反射鏡70の小型化を図ることができると共に第2の反射鏡70の中央部分に多くの平行光束を集め易く、同じ光源を用いた場合に単位面積当たりの光量が多い光照射を行うことができる。ここでは、第1の実施例と同様に、第1の反射鏡41と光源42のセットを複数セット用意して、周囲に配置する例であるが、第2の実施例の如く、第1の反射鏡41Aと光源42を更に設けるようにしても良い。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the light source device. In the fourth embodiment, the second reflecting
10 外筒体
20 第2の反射鏡
28 穴
30 内筒体
31 支持部
32、32A 光源部
33 調光部
34 調色部
35 調質部
36 レンズ部
37 取付部
38、39 アーム
41、41A 第1の反射鏡
42 光源
45、46 反射鏡
60 第3の反射鏡
61 光源
70 第2の反射鏡
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1の反射鏡において、第1の焦点に配置される光源と;
自らの焦点が第1の反射鏡の第2の焦点と重なる位置に設けられ、反射面が放物面である第2の反射鏡と
を具備することを特徴とする光源装置。 A first reflecting mirror having an elliptical reflecting surface;
A light source disposed at a first focal point in the first reflector;
A light source device comprising: a second reflecting mirror having its own focal point overlapped with a second focal point of the first reflecting mirror, and a reflecting surface being a parabolic surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006252794A JP2008077870A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Light source device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006252794A JP2008077870A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Light source device |
Publications (1)
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---|---|
JP2008077870A true JP2008077870A (en) | 2008-04-03 |
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ID=39349730
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---|---|---|---|
JP2006252794A Withdrawn JP2008077870A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Light source device |
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JP (1) | JP2008077870A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010055888A (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Koito Mfg Co Ltd | Vehicular lamp unit |
-
2006
- 2006-09-19 JP JP2006252794A patent/JP2008077870A/en not_active Withdrawn
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