(57)【要約】【課題】  光源を内蔵すると共に、その先端側がレンズ特性をもたせた球面とされた発光体を用いるランプ装置において、均一な輝度分布の照射光が得られるようにすること。【解決手段】  光源を内蔵すると共に、その先端側がレンズ特性をもたせた球面とされた発光体を用いるランプ装置において、光源からの光を発光体の前方方向に反射させる第１の反射鏡と、発光体の先端側に配置され、光源から前記発光体の前方方向に照射された光の少なくとも一部を、第１の反射鏡の方向へ反射させる第２の反射鏡とを、備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を内蔵すると共に、その先端側がレンズ特性をもたせた球面とされた発光体を用いるランプ装置であって、
前記光源からの光を前記発光体の前方方向に反射させる第１の反射鏡と、
前記発光体の先端側に配置され、前記光源から前記発光体の前方方向に照射された光の少なくとも一部を、前記第１の反射鏡の方向へ反射させる第２の反射鏡とを、
備えたことを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のランプ装置において、
前記第２の反射鏡の反射面は、前記発光体の先端の球面よりも緩やかな略弧状面で、且つ、前記発光体の先端の球面よりも径の大きい非球面であることを特徴とするランプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のランプ装置において、
前記第２の反射鏡の反射面は、前記発光体の先端の球面よりも曲率が大きく、且つ、前記発光体の先端の球面よりも径の大きい球面であることを特徴とするランプ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のランプ装置において、
前記第２の反射鏡は全反射ミラーであることを特徴とするランプ装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のランプ装置において、
前記第２の反射鏡はハーフミラーであることを特徴とするランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懐中電灯、カメラの補助照明、車両用のライトなどに適用可能なランプ装置に係り、特に、均一な照射光が得られるようにしたランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のランプ装置の構成を示す図である。図５において、１は発光体、２は、発光体１に内蔵されたＬＥＤ素子（発光素子）よりなる光源、３は、発光体１の先端側に形成されたレンズ特性をもつ半球状の球面、４は、発光体１の底部フランジ、５は、発光体１の底部フランジ４側に配置され、光源２からの光の一部を発光体１の前方方向（正面方向）に反射させる反射鏡（凹面鏡）である。
【０００３】
図５に示す構成において、光源２から放射された光９の一部は、光透過性樹脂で成形された発光体１の主体部の先端の球面３を通って、発光体１の前方方向に照射され、また、光源２から放射された光９の一部は、反射鏡５で反射されて、発光体１の前方方向に照射される。
【０００４】
このような構成をとるランプ装置では、光源２に印加する電流値や、反射鏡５の曲率を変化させることで、明るさを変化させるようになっているが、基本的には、発光体１のもつ発光量をいかに効率よく、発光体１の前方方向へ照射させるかが、課題となっている。
【０００５】
なお、上記したように、発光体の後部に反射鏡を配設したランプ装置は、公知である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６０００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図５に示したランプ装置では、発光体１の先端の球面３自体の構造によって、前方に照射する光の中心輝度、前方に照射する光の中心側の照射方向（光軸方向）が、ほとんど決定されてしまうため、発光体１の後部に反射鏡５を配置しても、反射鏡５は、発光体１の照射光の一部の照射方向を調整するものでしかなく、そのため、中心側の輝度を大きく可変させることができず、均一な輝度分布の照射光を得ることが、困難であるという問題があった。これは、図５に示した従来のランプ装置の構成では、光源２全体を覆う樹脂成形品で形成された発光体１の主体部の先端に、レンズ特性をもたせており、そのレンズ特性をそのまま利用する構成であったためである。
【０００７】
したがって、光源１から直接前方に照射される光量と、一旦後部の反射鏡５で反射させて前方に照射される光量とに、差があることから、発光体１と被照射面との間の距離が接近している場合には、被照射面の中心輝度が、周辺の輝度よりも極端に上がってしまうという問題があった。図６は、図５に示したランプ装置で接近したパネル１０を照射した状態を示しており、２重の光輪１１、１２が生じている。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、均一な輝度分布の照射光が得られるランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記した目的を達成するため、光源を内蔵すると共に、その先端側がレンズ特性をもたせた球面とされた発光体を用いるランプ装置において、光源からの光を発光体の前方方向に反射させる第１の反射鏡と、発光体の先端側に配置され、光源から前記発光体の前方方向に照射された光の少なくとも一部を、第１の反射鏡の方向へ反射させる第２の反射鏡とを、備えた構成をとる。  
また、第２の反射鏡の反射面は、発光体の先端の球面よりも緩やかな略弧状面で、且つ、発光体の先端の球面よりも径の大きい非球面、あるいは、第２の反射鏡の反射面は、発光体の先端の球面よりも曲率が大きく、且つ、発光体の先端の球面よりも径の大きい球面として、構成される。  
また、第２の反射鏡は、全反射ミラーあるいはハーフミラーとして、構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源から発光体の前方方向に照射された光の少なくとも一部を、第２の反射鏡によって第１の反射鏡の方向へ反射させ、これを第１の反射鏡により反射させて前方に照射するので、これにより、発光体単体がもつ照射面積よりも、はるかに広い照射面からの照射が可能となる。特に、第２の反射鏡を全反射ミラーとした場合には、発光体から直接前方に照射される光を全て、第２の反射鏡によって第１の反射鏡の方向へ反射させることができるので、極端に言えば、点照射から面照射にできることで、接近した被照射面に対して、均一な輝度分布の照射を行うことができる。  
さらに、第２の反射鏡の反射面を、発光体の先端の球面よりも緩やかな略弧状面で、且つ、発光体の先端の球面よりも径の大きい非球面、あるいは、第２の反射鏡の反射面を、発光体の先端の球面よりも曲率が大きく、且つ、発光体の先端の球面よりも径の大きい球面とした場合には、発光体から直接前方に照射される光を、発光体の先端の球面よりも開口が大きく、且つ、緩やかな非球面または曲率の大きい球面をもつ第２の反射鏡により、第１の反射鏡の広い範囲に分散させて入射させることができるので、接近した被照射面に対して、より一層、均一な輝度分布の照射を行うことができる。  
さらに、第２の反射鏡をハーフミラーとした場合には、ハーフミラーを透過する光を前方に照射できるので、このハーフミラーを透過する光量や照射範囲によって、輝度分布の調整が可能となり、照射光の光学設計の自由度が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。  
図１は、本発明の第１実施形態に係るライト装置の構成を示す図である。図１において、１は発光体、２は、発光体１に内蔵されたＬＥＤ素子（発光素子）よりなる光源、３は、発光体１の先端側に形成されたレンズ特性をもつ半球状の球面、４は、発光体１の底部フランジ、５は、発光体１の底部フランジ４側に配置され、光源２からの光９および後記反射鏡６から入射した光９を、発光体１の前方方向（正面方向）に反射させる、凹面鏡からなる反射鏡（第１の反射鏡）、６は、発光体１の先端側に配置され、光源２から発光体１の前方方向に照射された光を第１の反射鏡の方向へ反射させる、凹面鏡からなる反射鏡（第２の反射鏡）、１０は、発光体１の前方に接近して位置する被照射面であるパネルである。
【００１２】
本第１実施形態では、図２に示すように、第２の反射鏡６の反射面は、発光体１の球面３と同一径（同一開口）で、且つ、発光体１の球面３と同一の曲率をもつ、全反射ミラーとして形成されており、発光体１の球面３を覆う側である反射面には、反射膜をコーティングしてある。なお、第２の反射鏡６の両面に反射膜をコーティングしても差し支えない。なおまた、第２の反射鏡６は、半透過型のハーフミラーとしてもよく、この場合には、ハーフミラーとなるコーティング処理を施し、透過率と反射率との比率を所望のものに設定する。
【００１３】
図１に示す構成において、発光体１の光源２から放射された光のうち、発光体１から直接前方に放射された光９は、第２の反射鏡６によって反射されて第１の反射鏡５に入射された後、第１の反射鏡５によって反射されて、発光体１の前方方向に照射される。また、光源２から側方に放射された光９は、第１の反射鏡５で反射されて、発光体１の前方方向に照射される。
【００１４】
このような構成をとる本第１実施形態では、発光体１から直接前方に照射される光を全て、第２の反射鏡６によって第１の反射鏡５の方向へ反射させることができるので、極端に言えば、点照射から面照射にすることができ、接近した被照射面に対して、均一な輝度分布の照射を行うことができる。図３は、図１に示した本第１実施形態のランプ装置で、接近したパネル１０を照射した状態を示しており、従来のように２重の光輪は生じず、均等な輝度分布での光輪１１が１つだけ現れている。
【００１５】
図４は、本発明の第１実施形態に係るライト装置で用いる第２の反射鏡６’を示しており、図４において、図１、図２と同一の構成要素には同一符号を付してある。本第２実施形態の第２の反射鏡６’が、前記第１実施形態の第２の反射鏡６と相違するのは、本第２実施形態の第２の反射鏡６’の反射面を、発光体１の先端の球面３よりも緩やかな略弧状面で、且つ、発光体１の先端の球面３よりも径の大きい（開口Ｈの）非球面として、あるいは、第２の反射鏡６’の反射面を、発光体１の先端の球面３よりも曲率が大きく、且つ、発光体の先端の球面３よりも径の大きい（開口Ｈの）球面として、形成した点にある。ここでは、第２の反射鏡６’における発光体１の球面３を覆う側である反射面には、反射膜をコーティングして、第２の反射鏡６’を全反射ミラーとして構成してある。なお、第２の反射鏡６’の両面に反射膜をコーティングしても差し支えない。なおまた、第２の反射鏡６’は、半透過型のハーフミラーとしてもよく、この場合には、ハーフミラーとなるコーティング処理を施し、透過率と反射率との比率を所望のものに設定する。
【００１６】
このような構成の第２の反射鏡６’を用いると、発光体１から直接前方に照射される光を、発光体１の先端の球面３よりも開口が大きく、且つ、緩やかな非球面または曲率の大きい球面をもつ第２の反射鏡６’により、第１の反射鏡５の広い範囲に分散させて入射させることができるので、接近した被照射面に対して、より一層、均一な輝度分布の照射を行うことができる。
【００１７】
なお、第１、第２実施形態において、第２の反射鏡６、６’をハーフミラーとした場合にも、均一な輝度分布の照射を行うことが可能で、この場合には、ハーフミラーを透過する光量や照射範囲によって、輝度分布の調整が可能となり、照射光の光学設計の自由度が高まる。
【００１８】
なおまた、第２の反射鏡６、６’は、発光体１の先端の球面３に光透過性の接着剤などによって取り付けても、あるいは、照射光を遮らない他の適宜の手段で、筐体などに取り付けてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るランプ装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るランプ装置で用いる発光体と第２の反射鏡を示す説明図である。
【図３】図１のランプ装置装置によって近接したパネルを照射した状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るランプ装置で用いる発光体と第２の反射鏡を示す説明図である。
【図５】従来のランプ装置の構成を示す説明図である。
【図６】図５のランプ装置装置によって近接したパネルを照射した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  発光体
２  光源
３  レンズ特性をもつ半球状の球面
４  底部フランジ
５  反射鏡（第１の反射鏡）
６  反射鏡（第２の反射鏡）
９  光
１０  パネル
１１、１２  光輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005276678.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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