JP2010153328A - 光学素子および発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光装置は、入射部11から入射した光を反射させ、その反射した光を出射し、反射させる部分を入射部11に対して逆錐状体となる第1凹部(反射面12)とし、入射部11には、第1凹部と対称的に配置される錐状体形状の第2凹部(凹部18)が形成された発光素子と、前記第1凹部の対向位置に配置されている前記入射部11に光を入射する発光部材(LED)とで構成される。
【選択図】図10
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る光学素子である透光部材1の構成を示す平面図、図2は、その正面図および図3はその底面図である。
πR22)で求められ、約1.89%である。
図8は、図4に示す透光部材1に、発光部材であるチップ形のLED30を装着し本発明の実施の形態に係る発光装置40の構成を示す図である。透光部材1の入射部11とLED保持部17で囲まれた部分にはLED30が配置されている。LED30の下端部31は円盤状の形状をしており、その外周面32がLED保持部17の内周面17aと対向している。下端部31の外周面32とLED保持部17の内周面17aとは、図示を省略する固定部材によって固定されている。その固定によって、LED30がLED保持部17に固定されている。なお、LED30は、その中心33が中心点13および凹部18の頂点と対向するように配置される。
図10には、LED30の中心33から発せられた光が入射部11に入射し透光部材1内に入り、反射面12およびLED保持部17の外周面17bで反射して第2の導光部3へと導光される経路(光路L1〜L6)を破線で示している。
/ 2)」である。
上述のように反射面12を突き抜けず、反射面12等によって反射された光は第2の導光部3へと導かれる。第2の導光部3へと導光された光は、プリズム部22及び反射部16によって、第2の導光部3の上面側へと方向転換される。プリズム部22の鋸歯23の頂点を結ぶ直線L(図7参照)は、第2の導光部3へと導光された光の光路と交差角βを有するように形成されている。そのため、導光された光が光路L3,L4,L5のように第2の導光部3の上面と平行な平行光として第2の導光部3へと導光された場合、プリズム部22に照射されることとなる。また、光路L2のように斜め上に向かう光路であっても、第2の導光部3の上面で全反射されるため、反射後、プリズム部22にその光が照射される。
透光部材1および発光装置40は、反射面12を備え、入射部11には、反射面12と対称的に配置される凹部18が形成されている。この凹部18に入射した光の殆どは中心点13から離れる方向に屈折し、中心点13を透過し難い。そのため、透光部材1および発光装置40は、中心点13付近のグレアの発生を抑制する。また、反射面12の頂点(中心点13)および凹部18の頂点に丸みをもたせ、かつ丸みの度合いを変えることによって反射面12を突き抜ける光量を制御できる。さらに各頂点は、共に丸みを帯びていることによって、透光部材1の製造の際、金型が作りやすくなり、また長寿命の金型とすることができる。また、透光部材1の品質が安定する。また、凹部18を錐状体(円錐)の形状とすることによって、入射した光を反射面12へと均一に照射することができる。また、反射面12を錐状体(円錐状)の形状とすることによって、入射した光を第2の導光部3側へと均一に反射することができる。また、入射部11は平面部19およびLED保持部17を有しているため、LED30によって広角に発光された分の光を有効に第2の導光部3へと導光できる。さらには、透光部材1および発光装置40は、入射してきた光の殆どを上面側に出射させることが可能であるため、光効率が良いものとなる。さらに光散乱粒子21によって光を散乱させることで、透光部材1の各図の上面側へ出射する光を均一化させることができ、照明光源として好ましいものとなる。
以上、本発明の実施の形態における透光部材1および発光装置40について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。 たとえば、反射面12の頂点(中心点13)および凹部18の頂点を丸みを帯びた形状としたが、頂点付近を平坦部とし、反射面12や凹部18を円錐台形状としても良い。
Electro-Luminescence、OEL、有機EL)、無機エレクトロルミネッセンス(Inorganic Electro-Luminescence、IEL、無機EL)、レーザー光等の他の発光部材を用いることができる。さらに、LED30にはチップ型のものを用いているが、レンズ付きのLEDを用いることができる。また、発光部材としては、光を直接入射部11に入射させる光源でなく、光源の光を導く導光体や光源の光を反射する反射部材としても良い。
11 入射部
12 反射面(第1凹部)
13 中心点( 第1凹部の頂点)
17 LED保持部(凸部)
18 凹部(第2凹部)
19 平面部
21 光散乱粒子
30 LED(発光部材)
40,41,42 発光装置
Claims (12)
- 入射部から入射した光を反射させ、その反射した光を出射する光学素子において、
上記反射させる部分を上記入射部に対して逆錐状体で、かつ頂点が丸みを帯びたまたは平坦状とした第1凹部とし、上記入射部には、上記第1凹部と対称的に配置される錐状体形状の第2凹部が形成されていることを特徴とする光学素子。 - 入射部から入射した光を反射させ、その反射した光を出射する光学素子において、
上記反射させる部分を上記入射部に対して逆錐状体となる第1凹部とし、上記入射部には、上記第1凹部と対称的に配置される錐状体形状の第2凹部が形成されていることを特徴とする光学素子。 - 請求項1または2記載の光学素子において、前記第2凹部の頂点を丸みを帯びた形状または平坦状としたことを特徴とする光学素子。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の光学素子において、
前記第1凹部と前記第2凹部を共に円錐状としたことを特徴とする光学素子。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の光学素子において、前記第1凹部は、前記入射した光であって直進してくる光を全反射させる反射面を有し、かつ前記入射した光を多重散乱させ上記反射面を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子を含有していることを特徴とする光学素子。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の光学素子において、前記入射部は、前記第2凹部の底面と同一面となる平面部を、前記第2凹部の外周に有していることを特徴とする光学素子。
- 請求項6記載の光学素子において、前記入射部は、前記第2凹部の外側に前記入射してくる光を屈折または全反射させる凸部を有し、その凸部は前記平面部から前記第2凹部とは逆側に突出するように設けられていることを特徴とする光学素子。
- 入射部から入射した光を反射させ、その反射した光を出射する発光装置において、
上記反射させる部分を上記入射部に対して逆錐状体で、かつ頂点が丸みを帯びたまたは平坦状とした第1凹部とし、上記入射部には、上記第1凹部と対称的に配置される錐状体形状の第2凹部が形成され、上記第2凹部と対向する位置に上記入射部に光を入射する発光部材が配置されていることを特徴とする発光装置。 - 入射部から入射した光を反射させ、その反射した光を出射する発光装置において、
上記反射させる部分を上記入射部に対して逆錐状体となる第1凹部とし、上記入射部には、上記第1凹部と対称的に配置される錐状体形状の第2凹部が形成され、上記第2凹部と対向する位置に上記入射部に光を入射する発光部材が配置されていることを特徴とする発光装置。 - 請求項8または9記載の発光装置において、前記第2凹部の頂点を丸みを帯びた形状または平坦状としたことを特徴とする発光装置。
- 請求項8から10のいずれか1項に記載の発光装置において、
前記第1凹部と前記第2凹部を共に円錐状としたことを特徴とする発光装置。 - 請求項8から11のいずれか1項に記載の発光装置において、前記第1凹部は、前記入射した光であって直進してくる光を全反射させる反射面を有し、かつ前記入射した光を多重散乱させ上記反射面を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子を含有していることを特徴とする発光装置。
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