(57)【要約】【課題】特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを提供する。【解決手段】特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールは、基板と、少なくとも１つの発光素子と、光学レンズとを備える。前記少なくとも１つの発光素子は前記基板に固着され、可視光または不可視光を発射させるために用いられる。前記光学レンズは前記基板に設置されると共に前記少なくとも１つの発光素子を被覆させる。前記光学レンズは反射光面を含み、前記反射光面は光源中心点を有し、且つ前記反射光面により少なくとも１つの前記発光素子から発射された光束が光学軸の方向に沿って進行するように案内され、且つ前記光源中心点を通過させて外に向けて射出され、横方向矩形照明ウィンドウが形成される。本発明に係る特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを採用することで、ビデオ部材が簡略化され、且つ映像が圧縮変換されることで劣化するのを防止させる。【選択図】図１
2017073388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付面を有する基板と、
前記基板の前記取付面に固着されると共に光学軸を有する少なくとも１つの発光素子と、
前記基板の前記取付面に固着され、且つ前記少なくとも１つの発光素子がパッケージされる光学レンズであって、前記光学レンズと対応される前記基板及び前記少なくとも１つの発光素子との間にはエアギャップがなく、前記光学レンズは非対称で透光性材質であり、前記光学レンズは入射光面及び前記入射光面に対向される反射光面を含み、前記入射光面の広い幅が延伸される方向はＸ軸方向と定義され、前記入射光面の狭い幅が延伸される方向はＹ軸方向と定義され、且つ前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とは互いに垂直になり、前記入射光面に垂直になる方向はＺ軸方向と定義されることとを備え、
前記反射光面は前記入射光面から前記Ｚ軸方向に向けて突出され、前記反射光面は異なる曲率の少なくとも２本の曲線で形成されると共に光源中心点を有し、前記反射光面は前記少なくとも１つの発光素子から発射される光束を前記光学軸に沿った方向に進行させるように案内するために用いられ、且つ前記光源中心点を通過させて外に向けて射出され、横方向矩形照明ウィンドウが形成され、
前記横方向矩形照明ウィンドウはアスペクト比の範囲が１．０３から２．０８の間であることを特徴とする、
特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項２】
前記アスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間または１．４８から２．０８の間であることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項３】
前記発光素子は色温度２７００Ｋから７０００Ｋの白色可視光を発生させることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項４】
前記発光素子は波長７５０から１０００ナノメートルの赤外線を発生させるために使用されることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項５】
前記発光素子は波長７９０から８３０ナノメートルの赤外線、または８３０から８７０ナノメートルの赤外線、或いは９００から１０００ナノメートルの赤外線を発生させるために使用されることを特徴とする、請求項４に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項６】
前記発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする、請求項３乃至５の内の何れか１項に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項７】
前記発光素子はレーザー装置であり、且つ前記レーザー装置は波長８００から１０００ナノメートルのレーザー光を発生させるために使用されることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項８】
前記レーザー装置はレーザーダイオードであることを特徴とする、請求項７に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項９】
前記発光素子の数量は少なくとも１つであり、前記発光素子の形状は正方形であり、前記発光素子により発光素子アレイが構成され、前記発光素子アレイの形状は正方形であることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１０】
前記基板は金属基板、セラミック基板、またはグラスファイバー基板であることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１１】
前記金属基板の材料は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、アルミニウムけい素炭化物、または炭素化合物の内から選択されることを特徴とする、請求項１０に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１２】
前記セラミック基板の材料は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化けい素、六方晶窒化ホウ素、またはフッ化カルシウムの内から選択されることを特徴とする、請求項１０に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１３】
前記光学レンズの前記反射光面は、非球面、弧形面、放物面、双曲面、または自由曲面から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１４】
前記反射光面は自由曲面または双曲面であり、前記反射光面は前記Ｘ軸方向上で前記Ｘ軸方向の両端に沿って突起されると共に前記光学軸に向けて没入され、輪郭はＭ字形を呈し、且つ前記反射光面は前記Ｙ軸方向上で前記光学軸に向けて突起されると共に両端のＹ軸方向に延伸され、輪郭はアーチ形またはＭ字形を呈することを特徴とする、請求項１３に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１５】
前記反射光面は自由曲面または双曲面であり、且つ前記光学軸を通過させる前記Ｘ軸方向の電力半値角は１６０度より小さく、前記光学軸を通過させて前記Ｘ軸方向に直交して垂直になる電力半値角は１２０度より小さいことを特徴とする、請求項１４に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１６】
前記光学軸を通過させる前記Ｘ軸方向の前記電力半値角は１３０度であり、前記Ｘ軸方向に直交して垂直になる前記電力半値角は８５度であることを特徴とする、請求項１５に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【請求項１７】
前記光学レンズの材質は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、またはシリコーンの内から選択されることを特徴とする、請求項１または１３に記載の特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラの用途は幅広く、例えば、工場建物、宿舎、商店、ビル、或いは住宅地の出入口、及び通路等の監視が必要な場所や人気のない場所等では監視カメラから発射される光源（可視光または不可視光を含む）により即時に当時の状況を記録できるようにしており、その後の捜査や証拠等に利用されている。また、不審者に対する威嚇効果も発揮し、不審者が不法行為を行う気力を挫いて、治安を守っている。
【０００３】
夜間に監視カメラを使用する場合、光線不足の問題に直面することが多い。一般的な監視カメラは、赤外線発光ダイオードまたはレーザー光源が内蔵されてカメラが映像をキャプチャできるようになっており、監視カメラが光源不足の場所（室内、夜間）でも監視が行えるようにしている。一般的には、赤外線発光ダイオードから発射される光線の波長の範囲は約７５０  ｎｍ〜１０００  ｎｍであり、レーザーの波長の範囲は８００  ｎｍ〜１０００  ｎｍの肉眼では見えない範囲になり、どちらも遠距離でも十分な照明を提供できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的な発光ダイオードまたはレーザー光源が発生させる光の形状（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）は回転対称の円であり、中央箇所の光の強度が辺縁箇所の光の強度よりもずっと強く、辺縁箇所にある物体をカメラで明瞭に撮影することができない。
【０００５】
さらに、特殊な比率（例えば、４：３または１６：９の比率）の映像をカメラで取得するために、従来のレンズ機構では通常矩形の開口部を有し、前記矩形の開口部のアスペクト比は４：３または１６：９であり、被撮影物体の撮影映像は前記矩形の開口部を通して前記光電変換ユニット上で横方向矩形映像電子信号が形成される。また、投射された光線の照射範囲、形状、及び比率はカメラの撮像装置による４：３の標準的なアスペクト比または１６：９のハイビジョンテレビ（ＨＤＴＶ）のアスペクト比での撮影に適合せず、被撮影物体の映像は前記矩形の開口部で裁断され、映像に部分的に問題が発生した。
【０００６】
また、光源により光の形状を形成させ、被撮影物体の映像を映像サーバーを利用してアスペクト比を指定して各フレーム（ｆｒａｍｅ）を圧縮する方式を採用すると、圧縮過程において、フレーム中の様々な位置に映像の乱れが生じ、監視器またはテレビ上で圧縮解凍されたビデオ映像を再生する際に、視覚的な乱れとなってしまう。このため、可視光または不可視光の光源が発生させる回転対称の光の形状を、アスペクト比約４：３または約１６：９の非対称の光の形状に変換させることができる有効な技術が必要だった。
【０００７】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的かつ効果的に課題を改善する本発明の提案に到った。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、上記課題解決のため、本発明は、特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを提供することを主目的とする。すなわち、本発明は光源の光の形状の角度を調整することで上述の問題を解決させる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するための本発明に係る特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールは、取付面を有する基板と、前記基板の前記取付面に固着されると共に光学軸を有する少なくとも１つの発光素子と、前記基板の前記取付面に固着され、且つ前記少なくとも１つの発光素子がパッケージされる光学レンズであって、前記光学レンズと対応される前記基板及び前記少なくとも１つの発光素子との間にはエアギャップがなく、前記光学レンズは非対称で透光性材質であり、前記光学レンズは入射光面及び前記入射光面に対向される反射光面を含み、前記入射光面の広い幅が延伸される方向はＸ軸方向と定義され、前記入射光面の狭い幅が延伸される方向はＹ軸方向と定義され、且つ前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とは互いに垂直になり、前記入射光面に垂直になる方向はＺ軸方向と定義されることとを備え、ここでは、前記反射光面は前記入射光面から前記Ｚ軸方向に向けて突出され、前記反射光面は異なる曲率の少なくとも２本の曲線で形成されると共に光源中心点を有し、前記反射光面は前記少なくとも１つの発光素子から発射される光束を前記光学軸に沿った方向に進行させるように案内するために用いられ、且つ前記光源中心点を通過させて外に向けて射出され、横方向矩形照明ウィンドウが形成され、また、前記横方向矩形照明ウィンドウはアスペクト比の範囲が１．０３から２．０８の間であることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記アスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間または１．４８から２．０８の間である。
【００１１】
好ましくは、前記発光素子は色温度２７００Ｋから７０００Ｋの白色可視光を発生させるために使用される。
【００１２】
好ましくは、前記発光素子は発光ダイオードである。
【００１３】
好ましくは、前記発光素子は波長約７５０から１０００ナノメートルの赤外線を発生させるために使用される。
【００１４】
好ましくは、前記発光素子は波長７９０から８３０ナノメートルの赤外線または８３０から８７０ナノメートルの赤外線を発生させるために使用される。
【００１５】
好ましくは、前記発光素子は波長９００から１０００ナノメートルの赤外線を発生させるために使用される。
【００１６】
好ましくは、前記発光素子は赤外線発光ダイオードである。
【００１７】
好ましくは、前記発光素子はレーザー装置であり、且つ前記レーザー装置は波長８００から１０００ナノメートルのレーザー光を発生させるために使用される。
【００１８】
好ましくは、前記レーザー装置はレーザーダイオードである。
【００１９】
好ましくは、前記少なくとも１つの発光素子の数量は少なくとも１つであり、前記発光素子の形状は正方形である。
【００２０】
好ましくは、少なくとも１つの前記発光素子の数量は複数であり、且つ発光素子アレイが構成され、前記発光素子アレイの形状は非矩形である。
【００２１】
好ましくは、前記発光素子アレイの形状は正方形である。
【００２２】
好ましくは、前記基板は、金属基板、セラミック基板、またはグラスファイバー基板である。
【００２３】
好ましくは、前記金属基板は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、アルミニウムけい素炭化物、または炭素化合物の内から選択される。
【００２４】
好ましくは、前記セラミック基板の材料は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化けい素、六方晶窒化ホウ素、またはフッ化カルシウムの内から選択される。
【００２５】
好ましくは、前記光学レンズと対応される前記基板及び少なくとも１つの前記発光素子との間にはエアギャップがなく、前記光学レンズには透光性材質が採用される。
【００２６】
好ましくは、前記光学レンズは非対称である。
【００２７】
好ましくは、前記光学レンズの前記反射光面は、非球面、弧形面、放物面、双曲面、または自由曲面の内から選択される。
【００２８】
好ましくは、前記光学レンズの反射光面は自由曲面または双曲面であり、Ｘ軸方向の発光形状は蝙蝠形状を呈し、電力半値角は１６０度より小さく、Ｙ軸方向の発光形状は集光形状または蝙蝠形状を呈し、電力半値角は１２０度より小さい。
【００２９】
好ましくは、前記光学レンズの反射光面は自由曲面または双曲面であり、Ｘ軸方向の発光形状は蝙蝠形状を呈し、電力半値角は１４０度より小さく、Ｙ軸方向の発光形状は集光形状または蝙蝠形状を呈し、電力半値角は１００度より小さい。
【００３０】
好ましくは、前記光学レンズの材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、またはシリコーンの内から選択される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、監視カメラシステムに実施され、照明目標区に形成される横方向矩形照明ウィンドウのアスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間または１．４８から２．０８の間になり、カメラにより矩形の映像が直接キャプチャされ、辺縁箇所にある物体が明瞭に撮影される。また、ビデオ部材が簡略化され、且つ映像が圧縮変換されることによる画像の乱れが減少する。こうして、光が損失されず、余計な体積が増加されず、効率的で実益的な効果を達成させる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。
【図２ａ】本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す断面図（一）である。
【図２ｂ】本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す断面図（二）である。
【図３】本発明の第２実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。
【図４】本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。
【図５ａ】本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す極性光度分布図（一）である。
【図５ｂ】本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す極性光度分布図（二）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。本実施形態に係る特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール１ａは、基板１０と、発光素子２０と、光学レンズ３０とを備える。
【００３５】
具体的には、基板１０は取付面１１を有し、且つ取付面１１には発光素子２０が配置される。本実施形態では、基板１０は、金属基板、セラミック基板、またはグラスファイバー基板（例えば、ＦＲ‐４、ＦＲ‐５、Ｇ‐１０、Ｇ‐１１等）であるが、但し本発明はこれらに制限されない。金属基板の材料は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、アルミニウムけい素炭化物、及び炭素化合物の内の何れか１つが選択される。セラミック基板の材質は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化けい素、六方晶窒化ホウ素、及びフッ化カルシウムの内の何れか１つが選択される。好ましくは、基板１０は取付面１１に対する他面にフィン（図示せず）が貼着され、発光素子２０に対する放熱が行われる。なお、フィンは、ダイカスト、アルミニウム押出（ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）、またはパンチプレス（ｐｕｎｃｈｉｎｇ  ｐｒｅｓｓ）方式で形成される。
【００３６】
発光素子２０は基板１０に固着され、発光素子２０の形状は正方形であり、且つ光学軸３４を有する。本実施形態では、発光素子２０の数量は１つであり、色温度２７００Ｋから７０００Ｋの白色可視光、波長約７５０から１０００ナノメートルの赤外線（例えば、波長約７９０から８３０ナノメートル且つ波高値８１０ナノメートルの赤外線、波長約８３０から８７０ナノメートル且つ波高値８５０ナノメートルの赤外線、或いは波長約９００から１０００ナノメートル且つ波高値９４０ナノメートルの赤外線）、または波長８００から１０００ナノメートルのレーザー光を発生させるために使用される。換言すれば、上述の発光素子２０の具体例として、可視光発光ダイオードと、不可視光発光ダイオード（例えば、赤外線ダイオード、レーザーダイオード等）と、レーザー装置（例えば、液体レーザー装置、ガスレーザー装置、固体レーザー装置等）とを含み、上述の固体レーザー装置はレーザーダイオードである。
【００３７】
光学レンズ３０は防湿特性を有する固化型シーリング剤（Ｓｅａｌｉｎｇ  ｇｌｕｅ）を具備し、光学レンズ３０は基板１０の取付面１１に固着されて発光素子２０のパッケージに用いられる。光束の屈折及び光の損耗を低減させるために、本発明の照明モジュール１ａには一次光学設計が採用される。すなわち、オーバーモールド（ｏｖｅｒｍｏｌｄｅｄ）方式により光学レンズ３０が基板１０の取付面１１に固着され、且つ発光素子２０に緊密に貼り合わせられ、光学レンズ３０と対応される基板１０及び発光素子２０との間にはエアギャップがなくなる。本実施形態では、上述の固化型シーリング剤の材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、またはシリコーン等の透明材料の内から選択されるが、但し、本発明はこれらに限定されない。
【００３８】
さらに、光学レンズ３０は入射光面３１及び入射光面３１に対向される反射光面３２を備え、入射光面３１の広い幅が延伸される方向はＸ軸方向と定義され、且つ入射光面３１の狭い幅が延伸される方向はＹ軸方向と定義される。また、上述のＸ軸方向及び上述のＹ軸方向は互いに垂直になり、入射光面３１に垂直になる方向はＺ軸方向と定義され、反射光面３２は入射光面３１からＺ軸方向に向けて突出される。
【００３９】
更に詳しくは、反射光面３２は少なくとも２つの異なる曲率の曲線３３で形成され、且つ光源中心点３５を有する。これにより、光学レンズ３０の反射光面３２により発光素子２０から発射される光束が案内され、光学軸３４に沿った方向に進行されると共に光源中心点３５を通過させて外に向けて照明目標区４０に射出され、同時に横方向矩形照明ウィンドウ４１が形成される。
なお、上述の横方向矩形照明ウィンドウ４１のアスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間であり（好ましくは１．３３であり、４：３に相当する）、または１．４８から２．０８（好ましくは１．７８であり、１６：９に相当する）の間である。ここでは、“アスペクト比”とは、照明目標区の最大横断面のサイズ及び前記最大横断面サイズが直交される最大横断面のサイズの比率を指す。
【００４０】
光学レンズ３０は非対称であり、光学レンズ３０の反射光面３２は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、弧形面（Ｃａｍｂｅｒｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、放物面（Ｐａｒａｂｏｌｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、双曲面（Ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、または自由曲面（Ｆｒｅｅ−Ｆｏｒｍ  Ｓｕｒｆａｃｅ）の内から選択される。
図２ａは本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す断面図（一）であり、図２ｂは本発明の第１実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す断面図（二）である。図２ａは光学軸３４を通過させると共に両端のＸ軸方向に延伸される断面図であり、前記反射光面３２はＸ軸方向の両端に沿って突起されると共に中心が没入され、輪郭はＭ字形またはややＭ字形を呈する。図２ｂはＸ軸方向に直交して垂直になって延伸される断面図であり、前記反射光面３２は中心光学軸３４に向けて突起され、両端のＹ軸方向に沿って延伸される輪郭はアーチ形またはややアーチ形を呈する。但し、これらに限られず、例えば、両端のＹ軸方向に延伸される輪郭がＭ字形を呈してもよい。
【００４１】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。本実施形態に係る特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール１ｂは、基板１０と、少なくとも１つの発光素子２０と、光学レンズ３０とを備える。
本実施形態と前述の実施形態との差異は、発光素子２０の数量は複数であり、且つこれら前記発光素子２０により非矩形の発光素子アレイ２０’が構成される点である。図３に示すように、照明モジュール１ｂは４つの発光素子２０を備え、対になり並列される方式で配列されて１つの正方形の発光素子アレイ２０’が形成される。
【００４２】
図３に示す照明モジュール１ｂにおいて、正方形の発光素子アレイ２０’は４つの発光素子２０で構成されるが、但し、本実施形態の他の実施態様では、正方形の発光素子アレイ２０’は９つの発光素子２０で構成され、且つ３つが一列になる方式で配列されて形成される。すなわち、図３に示す発光素子２０の数量は参考にすぎず、本発明をこれに限定させるものではない。
【００４３】
具体的には、基板１０は取付面１１を有し、且つ取付面１１には発光素子２０が配置される。本実施形態では、基板１０は、金属基板、セラミック基板、またはグラスファイバー基板（例えば、ＦＲ‐４、ＦＲ‐５、Ｇ‐１０、Ｇ‐１１等）であるが、但し、本発明はこれらに限定されない。金属基板の材料は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、アルミニウムけい素炭化物、及び炭素化合物の内の何れか１つが選択され、セラミック基板の材質は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化けい素、六方晶窒化ホウ素、及びフッ化カルシウムの内の何れか１つが選択される。好ましくは、基板１０は取付面１１に対する他面にフィン（図示せず）が貼着され、発光素子２０に対する放熱が行われる。フィンは、ダイカスト、アルミニウム押出、またはパンチプレス方式で形成される。
【００４４】
また、発光素子アレイ２０’は基板１０に固着され、且つ光学軸３４を有し、各発光素子２０の形状は全て正方形である。本実施形態では、発光素子アレイ２０’中の発光素子２０は色温度２７００Ｋから７０００Ｋの白色可視光、波長約７５０から１０００ナノメートルの赤外線（例えば、波長約７９０から８３０ナノメートル且つ波高値８１０ナノメートルの赤外線、波長約８３０から８７０ナノメートル且つ波高値８５０ナノメートルの赤外線、または波長約９００から１０００ナノメートル且つ波高値９４０ナノメートルの赤外線）、または波長８００から１０００ナノメートルのレーザー光を発生させるために各々使用される。換言すれば、上述の発光素子２０の具体例としては、可視光発光ダイオードと、不可視光発光ダイオード（例えば、赤外線ダイオード、レーザーダイオード等）と、レーザー装置（例えば、液体レーザー装置、ガスレーザー装置、固体レーザー装置）とを含み、上述の固体レーザー装置はレーザーダイオードである。
【００４５】
光学レンズ３０は防湿特性を有する固化型シーリング剤を具備し、光学レンズ３０は基板１０の取付面１１に固着されてこれら前記発光素子２０のパッケージに使用され、光学レンズ３０と対応される基板１０及びこれら前記発光素子２０との間には同様にエアギャップがないパッケージ方式が採用される。本実施形態において、上述の固化型シーリング剤の材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、またはシリコーン等の透明材料の内から選択されるが、但し、本発明はこれらに限定されない。
【００４６】
さらに、光学レンズ３０は入射光面３１及び入射光面３１に対向される反射光面３２を備え、入射光面３１の広い幅が延伸される方向はＸ軸方向と定義され、入射光面３１の狭い幅が延伸される方向はＹ軸方向と定義され、且つ上述のＸ軸方向及び上述のＹ軸方向は互いに垂直になり、入射光面３１に垂直になる方向はＺ軸方向と定義され、反射光面３２は入射光面３１からＺ軸方向に突出される。
【００４７】
更に詳しくは、反射光面３２は少なくとも２つの異なる曲率の曲線３３で形成され、且つ光源中心点３５を有し、これにより、光学レンズ３０の反射光面３２により発光素子２０から発射される光束が案内され、光学軸３４に沿った方向に進行されると共に光源中心点３５を通過させて外に向けて照明目標区４０に射出され、同時に横方向矩形照明ウィンドウ４１が形成される。
なお、上述の横方向矩形照明ウィンドウ４１のアスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間（好ましくは１．３３であり、４：３に相当する）であり、または１．４８から２．０８（好ましくは１．７８、１６：９に相当する）の間である。ここでは、“アスペクト比”とは、照明目標区の最大横断面サイズと前記最大横断面サイズとが直交される最大横断面のサイズの比率を指す。
【００４８】
光学レンズ３０は非対称であり、光学レンズ３０の反射光面３２は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、弧形面（Ｃａｍｂｅｒｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、放物面（Ｐａｒａｂｏｌｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、双曲面（Ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）、または自由曲面（Ｆｒｅｅ−Ｆｏｒｍ  Ｓｕｒｆａｃｅ）の内から選択される。
【００４９】
（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す透視図である。本実施形態に係る特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール１ｃは、基板１０と、発光素子２０と、光学レンズ３０とを備え、且つ光学レンズ３０は入射光面３１及び入射光面３１に対向される反射光面３２を含む。入射光面３１の広い幅が延伸される方向はＸ軸方向と定義され、入射光面３１の狭い幅が延伸される方向はＹ軸方向と定義され、且つ上述のＸ軸方向及び上述のＹ軸方向は互いに垂直になり、入射光面３１に垂直になる方向はＺ軸方向と定義され、反射光面３２は入射光面３１からＺ軸方向に突出され、光学レンズ３０の反射光面３２は自由曲面（Ｆｒｅｅ−Ｆｏｒｍ  Ｓｕｒｆａｃｅ）または双曲面（Ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ）である。
本実施形態では、発光素子２０の形状は正方形であり、且つ波長約７５０から１０００ナノメートルの赤外線（例えば、波長７９０から８３０ナノメートル且つ波高値８１０ナノメートルの赤外線、波長８３０から８７０ナノメートル且つ波高値８５０ナノメートルの赤外線、または波長９００から１０００ナノメートル且つ波高値９４０ナノメートルの赤外線）を発生させるために使用される。
【００５０】
更に詳しくは、反射光面３２は少なくとも２つの異なる曲率の曲線３３で形成され、且つ光源中心点３５を有する。これにより、光学レンズ３０の反射光面３２により発光素子２０から発射される光束が案内され、光学軸３４に沿った方向に進行されると共に光源中心点３５を通過させて外に向けて照明目標区４０に射出され、同時に横方向矩形照明ウィンドウ４１が形成される。
【００５１】
図５ａは本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す極性光度分布図（一）であり、図５ｂは本発明の第３実施形態による特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュールを示す極性光度分布図（二）である。図４及び図５を参照する。
図５ａは光学軸３４を通過させると共にＸ軸方向上での極性光度分布図であり、前記光学レンズ３０の反射光面３２は自由曲面または双曲面であり、前記発光素子２０は８３０から８７０ナノメートル且つ波高値８５０ナノメートルの赤外線を発生させるために使用され、その発光形状は蝙蝠形状であり、且つ電力半値角（発光の強度値は軸方向強度値が半分の場合の光線角度である）は１６０度より小さく、好ましくは、電力半値角は１４０度に等しいか、それより小さい。
図５ｂは光学軸３４を通過させると共にＸ軸方向に直交して垂直になる極性光度分布図であり、前記光学レンズ３０の反射光面３２は自由曲面または双曲面であり、前記発光素子２０は８３０から８７０ナノメートル且つ波高値８５０ナノメートルの赤外線を発生させるために使用され、その発光形状は集光形状を呈し、且つ電力半値角は１２０度より小さく、好ましくは、電力半値角は１００度に等しいか、それより小さい。また、Ｘ軸方向の電力半値角は好ましくは１３０度であり、Ｙ軸方向の電力半値角は好ましくは８５度であるが、但し、これに制限されるわけではなく、例えば、Ｘ軸方向に直交して垂直になる配光曲線図の発光形状は蝙蝠形状を呈し、上述の光学設計により発光素子２０は均一に分布される矩形照明ウィンドウを発生させる。
【００５２】
総合すると、本発明が監視カメラシステムに実施され、照明目標区に横方向矩形照明ウィンドウが形成され、そのアスペクト比の範囲は１．０３から１．６３の間または１．４８與２．０８の間であり、カメラにより矩形の映像が直接キャプチャできる。辺縁箇所の物体を明瞭に撮影でき、且つビデオ部材が簡略化でき、映像が圧縮変換されたことによる画像の歪みが減少される。
【００５３】
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ、１ｂ、１ｃ  特定の横方向矩形照明ウィンドウを発生する照明モジュール
１０  基板
１１  取付面
２０  発光素子
２０’  発光素子アレイ
３０  光学レンズ
３１  入射光面
３２  反射光面
３３  曲線
３４  光学軸
３５  光源中心点
４０  照明目標区
４１  横方向矩形照明ウィンドウ
【図１】
2017073388.tif 000003
【図２ａ】
2017073388.tif 000004
【図２ｂ】
2017073388.tif 000005
【図３】
2017073388.tif 000006
【図４】
2017073388.tif 000007
【図５ａ】
2017073388.tif 000008
【図５ｂ】
2017073388.tif 000009