(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過の穴（１４’）を有する金属製の光不透過のマスク（１４）が発光素子（１３）の発光面上に配置されることを特徴とする発散が制限されたビーム光を発する発光ダイオード装置を備えた、兵器のための照準装置。
【請求項２】
ビーム光がレンズの前方に放出され、発光素子（１３）の発光面がレンズにより形成されるすべての角度から見てマスクのパターン全体により被覆されることを特徴とする請求項１記載の照準装置。
【請求項３】
発光ダイオード素子（１３）はその上にマスク（１４）を配置する平担な発光面を有してなることを特徴とする請求項１あるいは２記載の照準装置。
【請求項４】
ダイオード素子（１３）はスペクトルの赤領域（６２０〜６９０ｎｍ）の光を発光するためＧａＡｌＡｓ、緑領域（５４０〜５７０ｎｍ）を得るためのＧａＰ、若しくは青領域（４４０〜４８０ｎｍ）の光を発光するためＳｉＣから作られることを特徴とする請求項３記載の照準装置。
【請求項５】
マスク（１４）がダイオード素子（１３）上に蒸着若しくはスパッタリングにより形成されることを特徴とする請求項３記載の照準装置。
【請求項６】
マスク（１４）がダイオード素子（１３）上に接着若しくは塗布されることを特徴とする請求項３記載の照準装置。
【請求項７】
電極（１１）、発光ダイオード素子（１３）及び導電性のマスク（１４）は互いの上部に配置され一体に形成され、接着ワイヤ（１５）が電極（１２）からマスクの自由面へ延びることを特徴とする請求項３記載の照準装置。
【請求項８】
発光装置が不透明の保護体（１７）内に埋め込まれ、マスクの穴（１４’）が発光に対しブロックされずに残されることを特徴とする請求項７記載の照準装置。
【請求項９】
接着ワイヤ（１５）がマスク（１４）の自由面に対し平行に接着されることを特徴とする請求項７記載の照準装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光装置、特に分散が制限されたビーム光を発光する発光ダイオード装置に関する。この装置は兵器に装着される所謂レッドドット照準装置に使用され得るが、用途はそれに限定されるものではない。このレッドドット照準装置は発砲者が照準を定めるときレンズを通して見る照準装置としてレンズ上方に突出されている。
【０００２】
【従来の技術】
現在のレッドドット照準装置においては、光源として通常、バッテリ駆動の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用している。この発光ダイオードは細く、別個のビーム光を発する必要があり、このビーム光の色からこの名がついている。ビーム光の形状は種々あるが殆どの場合円形であり、発砲者には照準装置において赤いドットが見える。従来の発光ダイオードを使用する場合、ビーム光は小さな穴を有するマスクを発光ダイオードのプラスチックバルブの端部に配置することにより作られる。通常望まれる円形ビーム光は円形穴により生成される。
【０００３】
バルブが存在するため、マスクは発光ダイオードの発光面から所定の距離、例えば２ｍｍあるいはそれ以上離される。ビーム光の光はこの距離の二乗に比例して増加するので、装置の効率は満足するものではない、即ちバッテリ電力が比較的早く消費してしまう。
【０００４】
従来の照準装置の別の問題点はレンズの表面の異なる領域を見るとき発光されるビーム光の強度が変動することにある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は上述した欠点を解決し、分散が制限されたビーム光をより効果的に発光し、発光装置の発光面によりマスクのパターン全体が常に被覆された発光装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、これは光透過の穴を有する光不透過マスクを装置内の発光素子の発光面上あるいはその直近に配置することにより達成され得る。
【０００７】
レッドドット照準装置では、反射／焦点レンズが使用される。上述した構成の場合、発光面はレンズのすべての点から直接見ることができる。
【０００８】
周知の装置により与えられる同一のビーム光強度の場合、ダイオードの電流は１／５〜１／１０に減少され、この結果バッテリの寿命がそれに応じて増加する。
【発明の実施の形態】
【０００９】
図１に示す照準装置は本発明による発光装置の一使用例を示す目的に使用される。
【００１０】
この場合照準装置はレンズのような光学素子１を有しており、この光学素子１は管２の形状のような光路の前端部に付設される。この管２の断面は円形である。光学素子１の直径は例えば、３５ｍｍである。光路の反対端部には透明な窓部３が付設され、この窓部３は照準装置を装着する兵器（図示せず）を使用する発砲者の目４に対し配向され得る。
【００１１】
光学素子１は凹部側が透明窓部３に向かって向けられ、凸部側を有するレンズとして構成される。凹部側は球面状または放物面状に形成されている。光学素子１の焦点はその中心線より下部且つ光路の内側にある。この焦点には発光装置、好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤ）５が具備され、ドット、クロス、リング等の形状の照準点を与えるマスクと組み合わせて使用される。
【００１２】
光学素子１の内面は部分反射する部分反射層１ａで被覆され、この部分反射層１ａは所定の定義された波長間隔で、例えば６３０ｎｍの波長あたり、即ち赤い光を反射し、一方他のすべての波長の光を実質的に反射なく透過させる。この波長は発光ダイオード５から発される光の波長により選択される。
【００１３】
光学素子１の凸部側には反射防止層１ｂが被覆され、光学素子１のこの側からの、特に発光ダイオード５からの反射を防止するためＡＲ被覆層と呼ばれる。光学素子１が２以上のレンズからなる場合、ＡＲ被覆層は好ましくは内側レンズの凸部側に形成される。
【００１４】
この構成をとることにより、発砲者が照準装置を通して見るとき発砲者の目４には、赤い照準点が周囲、ターゲットの像と重なって見える。照準装置が兵器上に好適に装着されると、発砲者は赤い照準点を発砲対象であるターゲット上に置くだけでよい。
【００１５】
従来の発光装置が図２に幾分簡略に示される。発光素子６はベース部材７上に配置される。プラスチック注型品８は発光素子６を覆うようにベース部材７上に装着されており、発光素子６からの光を好適に配向するため図示のような形状に設ける。照準点の形状を区画し不都合な光を排除するため、開口部９′を有するマスク９がプラスチック注型品８上に配置される。通常（ドット状の照準点を得るため）開口部９′は円形であり、その直径は例えば０．０６ｍｍにできる。この従来の発光装置では、発光素子６の発光面とマスク９との間の距離は２ｍｍ台である。光発光がこの距離の二乗に比例することを考慮すると、効率は満足できるものではないことは明らかである。
【００１６】
本発明による発光装置は図３及び図４に示され、以下のような構成を有している。電気的に非導電性のベースプレート１０上には例えば金、アルミニウムあるいは他の好適な金属で作られた電極１１及び第２の電極１２が設けられる。図３に示す如くこれらの電極は互いに近接する形状にされている。
【００１７】
平面を有する発光ダイオード素子１３がアノード１１の端部に配置される。発光ダイオード素子１３に使用される材料はそれ自体周知なものである。その材料は例えばスペクトルの赤領域（６２０〜６９０ｎｍ）の光を発光するためＧａＡｌＡｓ、緑領域（５４０〜５７０ｎｍ）を得るためのＧａＰ、若しくは青領域（４４０〜４８０ｎｍ）の光を発光するためＳｉＣにできる。発光ダイオード素子１３の発光光は電流２０ｍＡで少なくとも１０ｍｃｄの強度を有することが好ましい。
【００１８】
穴１４′を有するマスク１４は円形ビーム光を得るため例えば円形にでき、発光ダイオード素子１３の上部に直接配置される。このマスク１４は例えば金または他の金属で作られ、その厚さは１〜５μｍである。このマスクは発光ダイオード素子１３上に直接蒸着あるいはスパッタリング処理して形成可能である。マスクはまた発光ダイオード素子に対し接着して又は塗布して得ることもできる。図２に沿って上述した従来の装置と同様に、穴１４′の直径は０．０６ｍｍにできる。
【００１９】
金、アルミニウムあるいは他の好適な材料からなる接着ワイヤ１５がマスク１４の上側部と第２の電極１２とを接続するよう設けられる。これらのワイヤの直径は５μｍ台にできる。この接着について図５を参照して以下に更に説明する。
【００２０】
上述した発光装置１０〜１５はベースプレート１０に対し連結あるいは一体形成される上部プレート１６の開口部内に配置されるように構成される。プレート１０、１６の材料はグラスファイバにより補強されたエポキシあるいはセラミックを採用できる。装置製造の最期の工程として、上部プレート１６の開口部はブラックインクの不透光な物質１７で充填され、これにより発光装置が不都合の光の漏れを防止し機械的な応力が生じることを阻止するが、マスク１４の穴１４′はふさがれず、このため発光装置が作動されるときビーム光がその穴を通して発光できる。
【００２１】
図５に示す発光装置は拡大して示され、その図の左側に周知の接着法が、その図の右側には新規な改良された接着法が図示される。
【００２２】
従来は図５の左側に示されるように、接着ワイヤ１５が電極１２及びマスク１４の両方に対し実質的に垂直に接続されるが、弓状のワイヤにより穴１４′から離れるビーム光がブロックされる。
【００２３】
この間題を除去し接着ワイヤが機械的応力をより受けにくくし物質１７により全体が保護できるような構成を得るため、接着ワイヤ１５は図５の右側に示されるように所謂ウエッジボンディングによりマスク１４の面に対し実質的に平行に接着される。
【００２４】
マスクの穴を発光素子に対しできるだけ接近して配置する重要な目的は光をその周辺で大きく発光される前に利用することにある。図２の周知の装置の場合、発光面からマスクまでの距離は２ｍｍ台にされるが、図３及び図４に示す本発明の装置ではその距離を０．０５ｍｍより小さくできる。ある電流で光強度を大きく改良できる。換言すれば所定の光強度を得るための電流を小さく減少することが可能である。この電流減少率は実際１／５〜１／１０台であり、この結果それに応じてバッテリ寿命が長くなる。これは特に軍用の用途では重要である。
【００２５】
本発明の実施の形態を添付図面に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は発光装置を有する照準装置の簡略長手断面図を示す。
【図２】  図２は従来の発光装置の側面図である。
【図３】  図３は本発明による発光装置の平面図である。
【図４】  図４は図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】  図５は本発明の独特な特徴を示すための本発明による発光装置の断面図である。
【符号の説明】
１          光学素子
２          管
３          窓部
４          目
５          発光ダイオード
６          発光素子
７          ベース部材
８          プラスチック注型品
９          マスク
９′        開口部
１０          ベースプレート
１１          電極
１２          電極
１３          ダイオード素子
１４          マスク
１４′        穴
１５          接着ワイヤ
１６          上部プレート
１７          保護体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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