JP2013083734A - Optical module and optical system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module where a width (area) of convergent light at one focus can be reduced and the position of the focus can be easily recognized.SOLUTION: The optical module includes a plurality of light sources 1 disposed so that their optical axes cross each other at one point, and an optical lens 2 which has, as a focus F0, the one point at which the optical axes of the plurality of light sources 1 cross each other. The optical lens 2 includes, correspondingly to each of the light sources 1, a total reflection surface 5, a first light incident surface 3 for refracting light from the corresponding light source 1 toward the focus F0, and a second light incident surface 4 for refracting light from the corresponding light source 1 toward the total reflection surface 5. The total reflection surface 5 totally reflects light from the second light incident surface 4 toward the focus F0, and the focus F0 is located in the optical lens 2 relative to a light emission surface 6 of the optical lens 2.

Description

本発明は、光学モジュールおよび光学システムに関する。   The present invention relates to an optical module and an optical system.

従来、複数の光源からの光を１つの焦点に集光させる光学モジュールとして、特許文献１に記載されているものが知られている。図１は特許文献１に示されている光学モジュールの一例を示す図、図２は図１の光学モジュールの変形例を示す図である。   Conventionally, what is described in Patent Document 1 is known as an optical module for condensing light from a plurality of light sources at one focal point. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an optical module disclosed in Patent Document 1, and FIG. 2 is a diagram illustrating a modification of the optical module in FIG.

図１または図２に示す従来の光学モジュールでは、複数の光源３０からの光を光学レンズ１００内に平行光で入光させ、または、光学レンズ１００内で屈折、全反射により平行光にした上で、この平行光を出光部２０で全反射、屈折させて、光学レンズ１００の外部の１つの焦点Ｆに集光させるようになっている。   In the conventional optical module shown in FIG. 1 or FIG. 2, the light from the plurality of light sources 30 enters the optical lens 100 as parallel light, or is refracted in the optical lens 100 and converted into parallel light by total reflection. Thus, the parallel light is totally reflected and refracted by the light output unit 20 and is condensed at one focal point F outside the optical lens 100.

このような光学モジュールは、図３に示すように他の光学レンズ１１０と組み合わせたり、図４に示すように反射面１２０と組み合わせたりして、光学システムを設計、構築することができる。   Such an optical module can be combined with another optical lens 110 as shown in FIG. 3 or combined with a reflecting surface 120 as shown in FIG. 4 to design and construct an optical system.

特開２０１１−１０８５８４号公報JP 2011-108584 A

しかしながら、上述した従来の光学モジュールでは、光学レンズ１００内において平行光を出光部２０で全反射と屈折とにより１つの焦点（集光点）Ｆに集光させるようにしているので、平行光を全反射、屈折させる分、光の利用効率が悪く、また、１つの焦点（集光点）Ｆにおける光の集光幅（面積）が大きくなってしまう（１つの焦点（集光点）を中心に所定の幅でばらついてしまう）という問題があった。   However, in the above-described conventional optical module, parallel light is condensed in the optical lens 100 to one focal point (condensing point) F by total reflection and refraction in the light output unit 20, and thus the parallel light is condensed. The amount of light used is poor due to total reflection and refraction, and the light collection width (area) of light at one focal point (condensing point) F becomes large (centered on one focal point (condensing point)). There is a problem that it varies with a predetermined width.

また、上述した従来の光学モジュールでは、光学レンズ１００の外部の１つの焦点（集光点）Ｆに集光させるようになっているため、図３に示すような他の光学レンズ１１０と組み合わせたり、図４に示すような反射面１２０と組み合わせたりして、光学システムを設計、構築するときに、上記焦点（集光点）Ｆの位置がどこにあるかを把握しにくく、光学システムを設計、構築しずらい（他の光学レンズ１１０や反射面１２０を設計しずらい）という問題もあった。   Further, in the conventional optical module described above, the light is condensed at one focal point (condensing point) F outside the optical lens 100, so that it can be combined with another optical lens 110 as shown in FIG. When designing and constructing an optical system by combining with the reflecting surface 120 as shown in FIG. 4, it is difficult to grasp where the focal point (condensing point) F is, and the optical system is designed. There is also a problem that it is difficult to construct (it is difficult to design the other optical lens 110 and the reflecting surface 120).

本発明は、光の利用効率を高め、１つの焦点（集光点）における光の集光幅（面積）を小さくすることができ、上記焦点（集光点）の位置を容易に把握することが可能な光学モジュールおよび光学システムを提供することを目的としている。   The present invention can increase the light use efficiency, reduce the light collection width (area) of light at one focal point (condensing point), and easily grasp the position of the focal point (condensing point). It is an object of the present invention to provide an optical module and an optical system capable of satisfying the requirements.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、互いに光軸が１つの点に交差するように配置された複数の光源と、該複数の光源の光軸が交差する１つの点を焦点とする光学レンズとを備え、
前記光学レンズは、各光源のそれぞれに対応させて、第１の入光面と、第２の入光面と、全反射面とを有し、前記第１の入光面は、これに対応する光源からの光を前記焦点へ向けて屈折させ、前記第２の入光面は、これに対応する光源からの光を前記全反射面に向けて屈折させ、前記全反射面は、前記第２の入光面からの光を前記焦点へ向けて全反射するようになっており、
前記焦点は、前記光学レンズの出光面に対して前記光学レンズの内部、または、前記光学レンズの出光面上に位置していることを特徴とする光学モジュールである。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 includes a plurality of light sources arranged so that their optical axes intersect one point, and one point where the optical axes of the plurality of light sources intersect. An optical lens for focusing,
The optical lens has a first light incident surface, a second light incident surface, and a total reflection surface corresponding to each of the light sources, and the first light incident surface corresponds to this. Refracting light from the light source toward the focal point, the second light incident surface refracts light from the corresponding light source toward the total reflection surface, and the total reflection surface includes the first reflection surface. The light from the light incident surface 2 is totally reflected toward the focal point,
The focal point is an optical module that is located inside the optical lens or on the light exit surface of the optical lens with respect to the light exit surface of the optical lens.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学モジュールにおいて、前記光学レンズの出光面は、球形状（球体）の少なくとも一部となっており、前記焦点は、この球形状（球体）の中心点となるように設定されていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the optical module according to the first aspect, the light exit surface of the optical lens is at least part of a spherical shape (spherical shape), and the focal point is the spherical shape (spherical shape). ) Is set to be the center point.

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の光学モジュールと、該光学モジュールの前記焦点を仮想光源として設計された光学系とを有し、該光学系によって前記光学モジュールからの光を制御することを特徴とする光学システムである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical module according to the first or second aspect, and an optical system designed with the focal point of the optical module as a virtual light source. It is an optical system characterized by controlling the light from.

請求項１記載の発明によれば、互いに光軸が１つの点に交差するように配置された複数の光源と、該複数の光源の光軸が交差する１つの点を焦点とする光学レンズとを備え、
前記光学レンズは、各光源のそれぞれに対応させて、第１の入光面と、第２の入光面と、全反射面とを有し、前記第１の入光面は、これに対応する光源からの光を前記焦点へ向けて屈折させ、前記第２の入光面は、これに対応する光源からの光を前記全反射面に向けて屈折させ、前記全反射面は、前記第２の入光面からの光を前記焦点へ向けて全反射するようになっており、
前記焦点は、前記光学レンズの出光面に対して前記光学レンズの内部、または、前記光学レンズの出光面上に位置しているので、光の利用効率を高め、１つの焦点（集光点）における光の集光幅（面積）を小さくすることができ、さらに、上記焦点（集光点）の位置を容易に把握することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of light sources arranged so that their optical axes intersect one point, and an optical lens having a focal point at one point where the optical axes of the plurality of light sources intersect With
The optical lens has a first light incident surface, a second light incident surface, and a total reflection surface corresponding to each of the light sources, and the first light incident surface corresponds to this. Refracting light from the light source toward the focal point, the second light incident surface refracts light from the corresponding light source toward the total reflection surface, and the total reflection surface includes the first reflection surface. The light from the light incident surface 2 is totally reflected toward the focal point,
The focal point is located inside the optical lens or on the light exiting surface of the optical lens with respect to the light exiting surface of the optical lens. The light condensing width (area) of the light can be reduced, and the position of the focal point (condensing point) can be easily grasped.

また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光学モジュールにおいて、前記光学レンズの出光面は、球形状（球体）の少なくとも一部となっており、前記焦点は、この球形状（球体）の中心点となるように設定されているので、上記焦点（集光点）の位置を極めて容易に把握することが可能となる。   According to a second aspect of the present invention, in the optical module according to the first aspect, the light exit surface of the optical lens is at least a part of a spherical shape (spherical body), and the focal point is the spherical shape. Since it is set to be the center point of the (sphere), it is possible to grasp the position of the focal point (condensing point) very easily.

また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の光学モジュールと、該光学モジュールの前記焦点を仮想光源として設計された光学系とを有し、該光学系によって前記光学モジュールからの光を制御するようになっており、請求項１記載の光学モジュールが用いられることにより、光学システムの設計、構築を容易に行うことが可能となる。   According to a third aspect of the present invention, the optical module according to the first or second aspect of the present invention and an optical system designed with the focal point of the optical module as a virtual light source are provided. The light from the optical module is controlled, and by using the optical module according to claim 1, it is possible to easily design and construct the optical system.

特許文献１に示されている光学モジュールの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical module shown by patent document 1. FIG. 図１の光学モジュールの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the optical module of FIG. 従来の光学システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional optical system. 従来の光学システムの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the conventional optical system. 本発明の光学モジュールの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the optical module of this invention. 本発明の光学モジュールの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the optical module of this invention. 本発明の光学モジュールの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the optical module of this invention. 本発明の光学モジュールを用いた光学システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical system using the optical module of this invention. 図８の光学システムの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the optical system of FIG. 図８の光学システムの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the optical system of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図５、図６、図７は本発明の光学モジュールの一構成例を示す図である。なお、図５は断面図、図６は図５の矢印Ａの方向から見た上面図、図７は図５の矢印Ｂの方向から見た底面図である。   5, FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams showing one configuration example of the optical module of the present invention. 5 is a sectional view, FIG. 6 is a top view seen from the direction of arrow A in FIG. 5, and FIG. 7 is a bottom view seen from the direction of arrow B in FIG.

図５、図６、図７を参照すると、この光学モジュール１０は、互いに光軸Ｘ１が１つの点Ｆ０に交差するように配置された複数の光源１と、該複数の光源１の光軸Ｘ１が交差する１つの点Ｆ０を焦点とする光学レンズ２とを備えている。なお、図５、図６、図７において、Ｘ２は光学レンズ２の光軸である。   Referring to FIGS. 5, 6, and 7, the optical module 10 includes a plurality of light sources 1 arranged such that the optical axes X <b> 1 intersect one point F <b> 0 and the optical axes X <b> 1 of the plurality of light sources 1. And an optical lens 2 having a focal point at one point F0. 5, 6, and 7, X <b> 2 is the optical axis of the optical lens 2.

ここで、各光源１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることができる。   Here, a light emitting diode (LED) or the like can be used for each light source 1.

また、光学レンズ２は、各光源１のそれぞれに対応させて、第１の入光面３と、第２の入光面４と、全反射面５と、出光面６とを有し、第１の入光面３は、これに対応する光源１からの光を焦点Ｆ０へ向けて屈折させ、第２の入光面４は、これに対応する光源１からの光を全反射面５に向けて屈折させ、全反射面５は、第２の入光面４からの光を焦点Ｆ０へ向けて全反射するようになっている。   The optical lens 2 includes a first light incident surface 3, a second light incident surface 4, a total reflection surface 5, and a light exit surface 6 corresponding to each of the light sources 1. The first light incident surface 3 refracts the light from the corresponding light source 1 toward the focal point F0, and the second light incident surface 4 causes the light from the corresponding light source 1 to the total reflection surface 5. The total reflection surface 5 totally reflects the light from the second light incident surface 4 toward the focal point F0.

より詳細に、図５、図６、図７の例では、第１の入光面３、第２の入光面４、全反射面５は、これに対応する光源１の光軸Ｘ１を回転軸とした回転体形状となっている。また、第２の入光面４は、これに対応する光源１の光軸Ｘ１に対して角度θ（０°〜臨界角（実用的には、２°〜臨界角））で開いた面形状となっており、角度θが大きい程、第２の入光面４に入射した光は屈折角が小さくなるので、角度θはできる限り小さい方が好ましい。また、全反射面５の裏側には、アルミ蒸着等の表面処理が施されていても良い。   More specifically, in the examples of FIGS. 5, 6, and 7, the first light incident surface 3, the second light incident surface 4, and the total reflection surface 5 rotate the optical axis X1 of the light source 1 corresponding thereto. It has a rotating body shape with a shaft. The second light incident surface 4 is a surface shape opened at an angle θ (0 ° to a critical angle (practically 2 ° to a critical angle)) with respect to the optical axis X1 of the light source 1 corresponding thereto. As the angle θ is larger, the light incident on the second light incident surface 4 has a smaller refraction angle. Therefore, the angle θ is preferably as small as possible. Further, the back side of the total reflection surface 5 may be subjected to surface treatment such as aluminum vapor deposition.

また、この光学モジュール１０では、上記焦点Ｆ０は、光学レンズ２の出光面６に対して光学レンズ２の内部、または、光学レンズ２の出光面６上に位置しており、焦点Ｆ０に集光された後の光は、光学レンズ２の出光面６から外部に出射するようになっている。ここで、図５、図６、図７の例では、出光面６は、例えば所定の半径Ｒ（実用的な任意の大きさに設定可能）をもつ球形状（球体）の表面の少なくとも一部となっており、この球形状（球体）の中心点が焦点Ｆ０となるように設定されている（すなわち、出光面６は、焦点Ｆ０に集光された後の光が出光面６によって屈折されずにそのまま透過する形状のものとなっている）。   In the optical module 10, the focal point F 0 is located inside the optical lens 2 or on the light exit surface 6 of the optical lens 2 with respect to the light exit surface 6 of the optical lens 2, and is condensed at the focus F 0. The light after being emitted is emitted from the light exit surface 6 of the optical lens 2 to the outside. Here, in the examples of FIGS. 5, 6, and 7, the light exit surface 6 is at least a part of a spherical (spherical) surface having, for example, a predetermined radius R (can be set to any practical size). The center point of this spherical shape (sphere) is set to be the focal point F0 (that is, the light exit surface 6 is refracted by the light exit surface 6 after being condensed at the focal point F0). It has a shape that can be transmitted as it is).

このような構成の光学モジュール１０では、互いに光軸Ｘ１が１つの点Ｆ０に交差するように配置された複数の光源１と、該複数の光源１の光軸Ｘ１が交差する１つの点Ｆ０を焦点とする光学レンズ２とを備えており、複数の光源１からの光の多くをより直接的に焦点Ｆ０に集光させるので（複数の光源１の各々と焦点Ｆ０とが光学的に直結しているので）、従来技術のように平行光を全反射と屈折とにより焦点（集光点）Ｆに集光させる場合に比べて、光の利用効率（光の利用率）を高めることができ、また、１つの焦点（集光点）Ｆ０における光の集光幅（面積）を小さくすることができる。   In the optical module 10 having such a configuration, a plurality of light sources 1 arranged so that the optical axes X1 intersect one point F0 and one point F0 where the optical axes X1 of the plurality of light sources 1 intersect each other. The optical lens 2 is used as a focal point, and most of the light from the plurality of light sources 1 is condensed more directly on the focal point F0 (each of the plural light sources 1 and the focal point F0 are optically directly connected). Therefore, compared to the case of collimating parallel light at the focal point (condensing point) F by total reflection and refraction as in the prior art, the light utilization efficiency (light utilization rate) can be increased. In addition, the light collection width (area) of light at one focal point (condensing point) F0 can be reduced.

また、このような構成の光学モジュール１０では、上記焦点Ｆ０は、光学レンズ２の出光面６に対して光学レンズ２の内部、または、光学レンズ２の出光面６上に位置しているので、上記焦点（集光点）Ｆ０の位置を容易に把握することが可能となる。特に、光学レンズ２の出光面６が、例えば所定の半径をもつ球形状（球体）の表面の少なくとも一部となっており、この球形状（球体）の中心点が焦点Ｆ０となるように設定されているときには、上記焦点（集光点）Ｆ０の位置を極めて容易に把握することが可能となる。   In the optical module 10 having such a configuration, the focal point F0 is located inside the optical lens 2 or on the light exit surface 6 of the optical lens 2 with respect to the light exit surface 6 of the optical lens 2. It becomes possible to easily grasp the position of the focal point (focusing point) F0. In particular, the light exit surface 6 of the optical lens 2 is set to be at least a part of a spherical (spherical) surface having a predetermined radius, for example, and the central point of the spherical (spherical) is set to be the focal point F0. In this case, the position of the focal point (condensing point) F0 can be grasped very easily.

このように、光学モジュール１０は上記のような利点を有しているので、図８に示すように、光学モジュール１０と、光学モジュール１０の上記焦点Ｆ０を仮想光源として設計された光学系１２とを組み合わせ、該光学系１２によって光学モジュール１０からの光を制御する光学システムを設計、構築するとき、このような光学システムを容易に設計、構築することが可能となる。   Thus, since the optical module 10 has the above advantages, as shown in FIG. 8, the optical module 10 and an optical system 12 designed using the focal point F0 of the optical module 10 as a virtual light source, When designing and constructing an optical system that controls the light from the optical module 10 by the optical system 12, it is possible to easily design and construct such an optical system.

図９には、図８に示すような光学システムの一例が示されている。図９の光学システムは、光学系１２が、光学モジュール１０の光学レンズ２の上方に設けられた集光レンズ１３として構成されており、集光レンズ１３は、光学レンズ２の焦点Ｆ０に集光され出光面６から出射された光を所定の光分布のものにするようになっている（図９の例では、出光面６から出射された光を光学システム（例えば灯具）の光軸方向Ｘ２（この例では、光学レンズ２の光軸Ｘ２と同じ方向となっている）へ平行光にするようになっている）。この場合、本発明では、上述したような光学モジュール１０が用いられることにより（光学レンズ２の焦点（集光点）Ｆ０の位置を極めて容易に把握することができ、光学レンズ２の焦点（集光点）Ｆ０における光の集光幅（面積）を小さくすることができることにより）、集光レンズ１３の設計が極めて容易となる（視覚的に設計、検討することができる）。   FIG. 9 shows an example of an optical system as shown in FIG. In the optical system of FIG. 9, the optical system 12 is configured as a condenser lens 13 provided above the optical lens 2 of the optical module 10, and the condenser lens 13 collects light at a focal point F <b> 0 of the optical lens 2. The light emitted from the light exit surface 6 has a predetermined light distribution (in the example of FIG. 9, the light emitted from the light exit surface 6 is converted into the optical axis direction X2 of the optical system (for example, a lamp)). (In this example, the light is parallel to the optical axis X2 of the optical lens 2). In this case, in the present invention, the optical module 10 as described above is used (the position of the focal point (condensing point) F0 of the optical lens 2 can be grasped very easily, and the focal point (collecting point) of the optical lens 2 is collected. (Light spot) Since the light condensing width (area) of light at F0 can be reduced), the condensing lens 13 can be designed very easily (it can be visually designed and examined).

また、図１０には、図８に示すような光学システムの他の例が示されている。図１０の光学システムは、光学系１２が、光学モジュール１０の光学レンズ２の上方に設けられた集光レンズ１４と、反射面１５として構成されており、集光レンズ１４は、光学レンズ２の焦点Ｆ０に集光され出光面６から出射された光を所定の光分布のものにするようになっている（図１０の例では、光学システム（例えば灯具）の光軸方向Ｘ２（この例では、光学レンズ２の光軸Ｘ２と同じ方向となっている）へ平行光にするようになっている）。また、反射面１５は、焦点Ｆ０に焦点をもつ放物面であり、この放物反射面１５の内面には、アルミ蒸着等の表面処理が施されている。この放物反射面１５は、焦点Ｆ０に焦点をもつ放物面であることから、光学レンズ２の焦点Ｆ０に集光され出光面６から出射された光を所定の光分布のものにするようになっている（図１０の例では、光学システム（例えば灯具）の光軸方向Ｘ２（この例では、光学レンズ２の光軸Ｘ２と同じ方向となっている）へ平行光にするようになっている）。このように、図１０の光学システムも、集光レンズ１４と反射面１５とにより、出光面６から出射された光を所定の光分布のものにするようになっている（図１０の例では、光学システム（例えば灯具）の光軸方向Ｘ２（この例では、光学レンズ２の光軸Ｘ２と同じ方向となっている）へ平行光にするようになっている）。この場合、本発明では、上述したような光学モジュール１０が用いられることにより（光学レンズ２の焦点（集光点）Ｆ０の位置を極めて容易に把握することができ、光学レンズ２の焦点（集光点）Ｆ０における光の集光幅（面積）を小さくすることができることにより）、集光レンズ１４、反射面１５の設計が極めて容易となる（視覚的に設計、検討することができる）。   FIG. 10 shows another example of the optical system as shown in FIG. In the optical system of FIG. 10, the optical system 12 is configured as a condensing lens 14 provided above the optical lens 2 of the optical module 10 and a reflecting surface 15. The light condensed at the focal point F0 and emitted from the light exit surface 6 has a predetermined light distribution (in the example of FIG. 10, the optical axis direction X2 of the optical system (for example, a lamp) (in this example, The light is parallel to the optical axis X2 of the optical lens 2). The reflecting surface 15 is a parabolic surface having a focal point at the focal point F0, and the inner surface of the parabolic reflecting surface 15 is subjected to a surface treatment such as aluminum vapor deposition. Since the parabolic reflecting surface 15 is a parabolic surface having a focal point at the focal point F0, the light condensed at the focal point F0 of the optical lens 2 and emitted from the light exiting surface 6 has a predetermined light distribution. (In the example of FIG. 10, the light is parallel to the optical axis direction X2 of the optical system (for example, a lamp) (in this example, the same direction as the optical axis X2 of the optical lens 2). ing). As described above, in the optical system of FIG. 10 as well, the light emitted from the light exit surface 6 is made to have a predetermined light distribution by the condenser lens 14 and the reflection surface 15 (in the example of FIG. 10). The light is parallel to the optical axis direction X2 (in this example, the same direction as the optical axis X2 of the optical lens 2) of the optical system (for example, a lamp). In this case, in the present invention, the optical module 10 as described above is used (the position of the focal point (condensing point) F0 of the optical lens 2 can be grasped very easily, and the focal point (collecting point) of the optical lens 2 is collected. (Light spot) Since the light condensing width (area) of light at F0 can be reduced), the condensing lens 14 and the reflecting surface 15 can be designed very easily (visually designed and studied).

具体的に、光学システムとして例えばスポットレンズを設計する際に、本発明では、上述したような光学モジュール１０が用いられることにより（光学レンズ２の焦点（集光点）Ｆ０における光の集光幅（面積）を小さくすることができることにより）、光源面積を小さな扱いで設計できるので、従来に比べて、スポット光をより容易に得ることができる。   Specifically, when designing, for example, a spot lens as an optical system, in the present invention, the optical module 10 as described above is used (the light collection width at the focal point (condensing point) F0 of the optical lens 2). Since (the area) can be reduced), the light source area can be designed with a small handling, so that spot light can be obtained more easily than in the prior art.

なお、上述の例では、光学レンズ２の第１の入光面３、第２の入光面４、全反射面５は、これに対応する光源１の光軸Ｘ１を回転軸とした回転体形状であるとしたが、光学レンズ２の第１の入光面３、第２の入光面４、全反射面５を多角形形状（例えば８角形形状など）のものにすることも可能である。   In the above-described example, the first light incident surface 3, the second light incident surface 4, and the total reflection surface 5 of the optical lens 2 are rotating bodies having the optical axis X 1 of the corresponding light source 1 as the rotation axis. Although it has a shape, the first light incident surface 3, the second light incident surface 4, and the total reflection surface 5 of the optical lens 2 may be polygonal (for example, octagonal shape). is there.

また、上述した光学システムにより、灯具を構成することもできる。   Moreover, a lamp can also be comprised with the optical system mentioned above.

本発明は、スポットライト照明、ビームライト照明、ライトアップ照明等の一般照明全般に利用可能である。   The present invention can be used for general illumination such as spotlight illumination, beamlight illumination, and light-up illumination.

１ 光源
２ 光学レンズ
３ 第１の入光面
４ 第２の入光面
５ 全反射面
６ 出光面
１０ 光学モジュール
１２ 光学系
１３、１４ 集光レンズ
１５ 反射面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Optical lens 3 1st light incident surface 4 2nd light incident surface 5 Total reflection surface 6 Light emission surface 10 Optical module 12 Optical system 13, 14 Condensing lens 15 Reflection surface

Claims (3)

互いに光軸が１つの点に交差するように配置された複数の光源と、該複数の光源の光軸が交差する１つの点を焦点とする光学レンズとを備え、
前記光学レンズは、各光源のそれぞれに対応させて、第１の入光面と、第２の入光面と、全反射面とを有し、前記第１の入光面は、これに対応する光源からの光を前記焦点へ向けて屈折させ、前記第２の入光面は、これに対応する光源からの光を前記全反射面に向けて屈折させ、前記全反射面は、前記第２の入光面からの光を前記焦点へ向けて全反射するようになっており、
前記焦点は、前記光学レンズの出光面に対して前記光学レンズの内部、または、前記光学レンズの出光面上に位置していることを特徴とする光学モジュール。 A plurality of light sources arranged so that their optical axes intersect one point, and an optical lens focusing on one point where the optical axes of the plurality of light sources intersect,
The optical lens has a first light incident surface, a second light incident surface, and a total reflection surface corresponding to each of the light sources, and the first light incident surface corresponds to this. Refracting light from the light source toward the focal point, the second light incident surface refracts light from the corresponding light source toward the total reflection surface, and the total reflection surface includes the first reflection surface. The light from the light incident surface 2 is totally reflected toward the focal point,
The optical module, wherein the focal point is located in the optical lens or on the light exit surface of the optical lens with respect to the light exit surface of the optical lens. 請求項１記載の光学モジュールにおいて、前記光学レンズの出光面は、球形状（球体）の少なくとも一部となっており、前記焦点は、この球形状（球体）の中心点となるように設定されていることを特徴とする光学モジュール。 2. The optical module according to claim 1, wherein a light exit surface of the optical lens is at least a part of a spherical shape (sphere), and the focal point is set to be a center point of the spherical shape (sphere). An optical module. 請求項１または請求項２記載の光学モジュールと、該光学モジュールの前記焦点を仮想光源として設計された光学系とを有し、該光学系によって前記光学モジュールからの光を制御することを特徴とする光学システム。 3. An optical module according to claim 1 or 2, and an optical system designed with the focal point of the optical module as a virtual light source, and the light from the optical module is controlled by the optical system. Optical system.
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