光学デバイス及び照明装置
【課題】 光源部からの照明光を効率よく導光して高精度に照明光を射出することができ、少ない部品点数、かつ、低コストで組立可能な光学デバイス及び照明装置を提供すること。
【解決手段】 光源部６からの照明光を導光する光学デバイス７であって、光源部６からの照明光が入射する入射面と、入射面よりも大きい面積を有して照明光が出射する出射面１２と、入射面から入射した照明光の光線を全反射させながら出射面１２まで導光する反射面１３、１５、１６、１７とを有する柱状導光部２０と、柱状導光部２０を光源部６に対して位置決め固定する保持部２１とを備え、柱状導光部２０と保持部２１とが、柱状導光部２０の出射面１２側の反射面１３、１５でのみ連結して一体に接続されている。
【解決手段】 光源部６からの照明光を導光する光学デバイス７であって、光源部６からの照明光が入射する入射面と、入射面よりも大きい面積を有して照明光が出射する出射面１２と、入射面から入射した照明光の光線を全反射させながら出射面１２まで導光する反射面１３、１５、１６、１７とを有する柱状導光部２０と、柱状導光部２０を光源部６に対して位置決め固定する保持部２１とを備え、柱状導光部２０と保持部２１とが、柱状導光部２０の出射面１２側の反射面１３、１５でのみ連結して一体に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイス及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
拡散光を出射するＬＥＤを有する光源部に対してテーパ状に形成された導光部とされるテーパロッドを介して指向性の高い照明光を得ることができる照明装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。この際、テーパロッドを光源部に対して位置決めする必要がある。
このように光学部品を光源部に対してアライメント調整する際の調整方法が、光ファイバ分野においても各種提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照。）。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、テーパロッドの反射面の複数箇所が保持されているので、その部分ではテーパロッドの全反射条件が崩れて光学的な損失が生じやすい。また、特許文献２に記載の技術では、光源部に対して直接位置決めされていない上にテーパロッドと別体とされているので、部品点数が多くコスト高となるとともに、光源部に対して位置精度にばらつきを生じやすい。
【０００４】
さらに、上記特許文献３、４、５に記載の技術では、光ファイバのように入射面と出射面とが相当距離離間している場合には好適であっても、テーパロッドのように入射面と出射面との距離が比較的短い場合には、保持部との接触部分における上述のような光学的な損失の影響が大きい。
【特許文献１】特開２００４−９４１１５号公報
【特許文献２】特開２００４−９３６２３号公報
【特許文献３】特開平１０−０３１１３８号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６９６５号公報
【特許文献５】特開２００２−２６７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、光源部からの照明光を効率よく導光して高精度に照明光を射出することができ、少ない部品点数、かつ、低コストで組立可能な光学デバイス及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る光学デバイスは、光源部からの照明光を導光する光学デバイスであって、前記光源部からの照明光が入射する入射面と、該入射面よりも大きい面積を有して前記照明光が出射する出射面と、前記入射面から入射した前記照明光の光線を全反射させながら前記出射面まで導光する反射面とを有する柱状導光部と、該柱状導光部を前記光源部に対して位置決め固定する保持部とを備え、前記柱状導光部と前記保持部とが、前記柱状導光部の前記出射面側の前記反射面でのみ連結して一体に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この光学デバイスは、柱状導光部と保持部とが一体とされているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、出射面が入射面の面積よりも大きいために光反射密度が入射面よりも小さくされる出射面側でのみ保持部と柱状導光部とが連結され、かつ、入射面側では接触部分がないので、柱状導光部内での反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部を保持することができる。
【０００８】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記反射面が前記柱状導光部に複数配され、前記保持部が、前記反射面の二つにそれぞれ連結して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この光学デバイスは、二箇所の連結部分で安定的に柱状導光部を支持することができる。また、直線上に連結部分が位置するように保持部と柱状導光部とを連結することによって、複数の光学デバイスを配列する際、柱状導光部を保持する方向を一方向に揃えることができ、互いの保持部を干渉させることなく密に隣接して並べることができる。
【００１０】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記柱状導光部と前記保持部とは同一材料で一体成形されていることを特徴とする。
この光学デバイスは、加工誤差をより小さくすることができるとともに、製造コストをより低くすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記保持部に前記光源部との接続部が配され、該接続部が、前記出射面側よりも前記入射面側に配されていることを特徴とする。
この光学デバイスは、接続部にて光源部へ取り付けられるので、光源部に対して入射面を容易に位置決めすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記出射面と前記接続部との距離が、前記出射面と前記入射面との距離と略同一とされていることを特徴とする。
この光学デバイスは、入射面が接続部の近傍に配されることになるので、入射面の光源部に対する位置出しをより容易に行うことができる。
【００１３】
本発明に係る照明装置は、本発明に係る光学デバイスと、照明光を出射する発光素子と、該発光素子を保持する基板部とを有する光源部とを備え、前記光学素子に前記入射面が対向して配されるように前記保持部が前記基板部に位置決め固定されていることを特徴とする。
【００１４】
この照明装置は、本発明に係る光学デバイスを備えているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、柱状導光部内の反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部を保持することができ、効率の高い照明光を得ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記基板部に、前記入射面との位置合わせ部が配されていることを特徴とする。
この照明装置は、光学デバイスを光源部に接続する際、位置合わせ部にて入射面の基板部に対する位置を調整しながら接続することができ、光学素子に対して入射面をより精度よく、かつ、より容易に位置決めすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記保持部が、前記基板部に前記接続部を介して接着固定されていることを特徴とする。
この照明装置は、接着によって光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１７】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記接続部を前記基板部に固定する固定部を備えていることを特徴とする。
この照明装置は、固定部によって光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１８】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記接続部が、前記基板部に向かって突出して設けられ、前記固定部が、前記基板部に配された前記接続部と係合可能な係合溝と、該係合溝に前記接続部を係合した状態で固定する挟持片とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、接続部を係合溝に係合させるとともに挟持片によってこれを押圧することにより、光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１９】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記基板部の方向に突出して前記接続部に配される凸部と、前記基板部に配され、前記凸部を挿入可能な凹部とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、凸部と凹部とを係合することによって、固定部のみの場合よりも容易に位置決めすることができ、かつ、より高精度で光学デバイスを光源部に接続することができる。
【００２０】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部側に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、該保持部側貫通孔と連通可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔と、前記保持部側貫通孔及び前記基板部側貫通孔とに挿入される先細状のピンとを備えていることを特徴とする。
【００２１】
この照明装置は、保持部側貫通孔と基板部側貫通孔とを連通するように光学デバイスを基板部に載置した状態でピンをこれらの孔に挿通することによって、光学デバイスを基板部に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【００２２】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部の方向に突出して前記接続部と一体に配された先細状のピンと、該ピンが挿入可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、ピンを基板部側貫通孔に挿通することによって、光学デバイスを基板部に容易に位置決めするとともに強固に固定することができる。
【００２３】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記ピンが、前記ピンの挿入時に前記基板部側貫通孔を貫通して突出する長さに形成され、前記突出部分が、前記基板部に熱カシメされていることを特徴とする。
この照明装置は、ピンを基板部に熱カシメすることによって、光学デバイスを光源部により強固に固定することができる。
【００２４】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、該保持部側貫通孔に挿通可能なおねじ部と、前記基板部に配され、前記保持部側貫通孔を挿通した前記おねじ部と螺合可能なめねじ部とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
この照明装置は、保持部側貫通孔とめねじ部との中心軸が同一となるように光学デバイスを基板部に載置した状態で、おねじ部を保持部側貫通孔に挿通してめねじ部と螺合することによって、光学デバイスを基板部に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、光源部からの照明光を効率よく導光して高精度に照明光を射出することができ、少ない部品点数、かつ、低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態に係る照明装置１は、図１に示すように、後述する光学デバイス７の出射面１２の法線が略１点で交差するように、この交差領域を中心点とする円周上に複数並べられ、これら照明装置１から出射される照明光を集光して射出するＬ字状の角型導光ロッド２とともに、図示しないプロジェクタ等の照明源として使用される。
【００２８】
照明装置１は、図２及び図３に示すように、照明光を出射する二つのＬＥＤ（発光素子）３と、ＬＥＤ３を保持する直方体状の基板部５とを有する光源部６と、光源部６からの照明光を導光する光学デバイス７とを備えている。
【００２９】
基板部５の長手方向には、ＬＥＤ３を個別に内部に収納する開口部８が配されている。この開口部８は、後述する二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの各入射面１１が挿入可能な大きさとされている。
基板部５の一方の端部側には電極９が配されており、ＬＥＤ３と電極９とが、ボンディングワイヤ１０によって電気的に接続されている。
【００３０】
光学デバイス７は、光源部６からの照明光が入射する入射面１１と、入射面１１よりも大きい面積を有して照明光が出射する出射面１２と、入射面１１から入射した照明光の光線を全反射させながら出射面１２まで導光する複数の反射面１３、１５、１６、１７とをそれぞれ有する同一形状の二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂが出射面１２側で一体とされた柱状導光部２０と、各テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１をＬＥＤ３毎に対向させた状態で光源部６に対して位置決め固定する保持部２１とを備えている。
【００３１】
テーパロッド１８Ａ、１８Ｂは、出射面１２側から入射面１１側に向かって先細にテーパ状に形成されている。
柱状導光部２０と保持部２１とは同一の、例えば、ポリカーボネート等の透明材料で一体成形されており、基板部５の長手方向となる一方のテーパロッド１８Ａの出射面１２側の反射面１３と他方のテーパロッド１８Ｂの出射面１２側の反射面１５の二箇所でのみそれぞれ連結して一体に接続されている。
【００３２】
保持部２１は、柱状導光部２０の出射面１２側両端から入射面１１方向に延びる二つの支柱部２２と、支柱部２２の先端にそれぞれ配された光源部６との接続部２３、２５とを備えている。
保持部２１は、接続部２３、２５を介して光源部６の基板部５に接着固定されている。
接続部２３、２５は、支柱部２２の端部を含むとともにそれぞれ基板部５の長手方向に向かって突出する部分として設けられている。
【００３３】
即ち、保持部２１は、二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂが並設される方向に柱状導光部２０を間に挟んで出射面１２側を支持するように門型に形成されている。そして接続部２３、２５は、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１側に配され、支柱部２２の長さは、出射面１２と接続部２３、２５との距離が、出射面１２と入射面１１との距離と略同一となるように調整されて、接続部２３、２５が入射面１１の近傍の略同一平面上に位置されている。
【００３４】
次に、本実施形態に係る光学デバイス７を含む照明装置１の製造方法、及び、作用・効果について説明する。
まず、基板部５の開口部８に二つのＬＥＤ３を一列に載置した後、各ＬＥＤ３と電極９とをボンディングワイヤ１０にて結線して実装する。
【００３５】
次に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を開口部８内に挿入するようにして基板部５上に光学デバイス７を載置する。
この際、接続部２３、２５と基板部５との間を接着剤にて接着固定する。
そして、開口部８内に、封止樹脂２６を、入射面１１上に空気層を残さず、かつ、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの各反射面１３、１５、１６、１７にシリコン樹脂等の封止樹脂２６を付着させないように充填する。
こうして、照明装置１が得られる。
或いは、先に開口部８内に封止樹脂２６を充填した後に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を充填した封止樹脂２６に密着させながら、接続部２３、２５を基板部５に固定してもよい。
【００３６】
この光学デバイス７によれば、柱状導光部２０と保持部２１とが一体とされているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、出射面１２が入射面１１の面積よりも大きいために光反射密度が入射面１１よりも小さくされる出射面１２側でのみ保持部２１と柱状導光部２０とが連結され、かつ、入射面１１側では接触部分がないので、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂ内での反射光の光学的な損失を抑制した状態で、かつ、二箇所の連結部分で安定的に柱状導光部２０を保持することができる。
【００３７】
また、この光学デバイス７は、柱状導光部２０と保持部２１とが一体に形成されているので、加工誤差をより小さくすることができるとともに、製造コストをより低くすることができる。
また、保持部２１の接続部２３、２５にて光源部６へ取り付けられるので、光源部６に対して入射面１１を容易に、かつ、安定した状態で位置決めすることができる。この際、入射面１１が接続部２３、２５の近傍に配されることになるので、入射面１１の光源部６に対する位置出しをより容易に行うことができる。
【００３８】
また、この照明装置１によれば、本発明に係る光学デバイス７を備えているので、例えば、図１に示すように、複数の光学デバイス７を配列する際、保持部２１が連結された反射面１３、１５を結ぶ方向を同一方向として、柱状導光部２０を保持する方向を揃えることができ、互いの保持部２１を干渉させることなく密に隣接して並べることができる。
【００３９】
また、光学デバイス７と光源部６とを接着固定しているので、光学デバイス７をより強固に光源部６に接続することができ、部品点数や組立コストを低減することができる。そして、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂ内の反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部２０を保持することができ、効率の高い照明光を得ることができる。
【００４０】
なお、図４に示すように、光学デバイス７が載置される基板部２７上に、接続部２３、２５を収納可能な溝部２８が配された照明装置３０としても構わない。
この場合、光学デバイス７と光源部３１とを接着する際、接続部２３、２５を溝部２８内にそれぞれ収納した上で接着固定することによって、上述と同様の作用・効果を奏することができるとともに、接続部２３、２５を基板部２７上でより安定して位置決めすることができ、基板部２７と接続部２３、２５とをより高精度に接着固定することができる。
【００４１】
次に、第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置３３の光源部３５における基板部３６に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１との位置合わせ部３７が配されているとした点である。
【００４２】
位置合わせ部３７は、光学デバイス７が取り付けられる基板部３６上から突出するとともに基板部３６の開口部８における開口端に沿って複数配された突状部３８を備えている。
これら突状部３８は、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１近傍の各反射面１３、１５、１６、１７に点接触するように形成されている。
【００４３】
この照明装置３３によれば、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂに歪みが生じていても、光学デバイス７を光源部３５に接続する際、突状部３８にテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの反射面１３、１５、１６、１７を当てながら入射面１１の基板部３６に対する位置を調整して接続することができ、ＬＥＤ３に対してテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１をより精度よく、かつ、より容易に位置決めすることができる。
【００４４】
次に、第３の実施形態について図６を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置４０の光学デバイス４１における接続部４２、４３を光源部４５の基板部４６に固定する固定部４７を備えているとした点である。
【００４５】
固定部４７は、基板部４６側に向かって接続部４２、４３にそれぞれ配された保持部側貫通孔４８、５０と、保持部側貫通孔４８、５０と連通可能に基板部４６に配された基板部側貫通孔５１と、保持部側貫通孔４８、５０及び基板部側貫通孔５１とに挿入される金属製の先細状のピン５２とを備えている。なお、このピン５２は金属製に限られず、例えば、ポリカーボネート等の樹脂製でも構わない。
【００４６】
基板部側貫通孔５１は保持部側貫通孔４８、５０よりも小径とされている。なお、保持部側貫通孔４８、５０は、何れか一方が長孔形状とされている。
ピン５２は、先端側がそれぞれの貫通孔４８、５０、５１に挿入可能な大きさとされ、基端側がそれぞれの貫通孔４８、５０、５１よりも大径とされており、ピン５２の先端側が基板部４６内に埋設されるように挿入されたときにピン５２が基板部側貫通孔５１と嵌合される大きさとされている。
【００４７】
この照明装置４０を製造する際、まず、上記第１の実施形態と同様にテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を、ＬＥＤ３がそれぞれ実装された開口部８内に挿入するようにして基板部４６上に光学デバイス４１を載置する。
【００４８】
このとき、保持部側貫通孔４８、５０と基板部側貫通孔５１との中心軸線Ｃ１が一致するように、光学デバイス４１を基板部４６上に載置する。そして、ピン５２を光学デバイス４１側から保持部側貫通孔４８、５０内に挿入し、ピン５２が基板部側貫通孔５１に係止されるまで圧入する。
こうして、開口部８内に封止樹脂２６を充填して照明装置４０を得る。
或いは、先に開口部８内に封止樹脂２６を充填した後に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を充填した封止樹脂２６に密着させながら、接続部２３、２５を基板部５に固定してもよい。
【００４９】
この照明装置４０によれば、保持部側貫通孔４８、５０と基板部側貫通孔５１とが連通するように光学デバイス４１を基板部４６に載置した状態でピン５２をこれらの孔に挿通するので、光学デバイス４１を基板部４６に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【００５０】
次に、第４の実施形態について図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第４の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置６０の固定部６１が、保持部側貫通孔４８、５０の代わりに基板部４６の方向に突出して接続部６２、６３と一体に配された先細状のピン６５を備えているとした点である。
【００５１】
即ち、第３の実施形態では、ピン５２が光学デバイス４１と別体とされているが、本実施形態では、ピン６５が光学デバイス６６に一体とされている。
本実施形態に係るピン６５の形状は、先端側が基板部側貫通孔５１に挿入可能な大きさとされ、基端側が基板部側貫通孔５１よりも大径とされており、ピン６５の先端側が基板部４６内に埋設されるように挿入されたときに基板部側貫通孔５１と嵌合される大きさとされている。
【００５２】
この照明装置６０によれば、上記第３の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。特に、ピン６５が光学デバイス６６と一体とされているので、部品点数を少なくすることができ、より低コストで組立てることができる。
【００５３】
次に、第５の実施形態について図８を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第５の実施形態と第４の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置７０の固定部７１に係るピン７２が、ピン７２の挿入時に基板部側貫通孔５１を貫通して突出する長さに形成され、この突出部分が基板部４６に熱カシメされているとした点である。
【００５４】
この照明装置７０によれば、ピン７２を基板部４６に熱カシメすることによって、光学デバイス６６を光源部４５により強固に固定することができるとともに、接着剤を不要にすることができる。
【００５５】
次に、第６の実施形態について図９を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第６の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置８０の固定部８１が、ピン５２の代わりとなって保持部側貫通孔４８、５０に挿通可能なおねじ部８２と、基板部側貫通孔５１の代わりに基板部８３に配されて保持部側貫通孔４８、５０を挿通したおねじ部８２と螺合可能なめねじ部８５とを備えているとした点である。
【００５６】
この照明装置８０を製造する際には、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を、ＬＥＤ３がそれぞれ実装された開口部８内に挿入するようにして基板部８３上に光学デバイス４１を載置する。
【００５７】
この際、保持部側貫通孔４８、５０とめねじ部８５との中心軸線Ｃ２が一致するように、光学デバイス４１を基板部８３上に載置する。そして、おねじ部８２を光学デバイス４１側から保持部側貫通孔４８、５０内に挿入し、先端がめねじ部８５に到達した後は係止するまで螺合する。
こうして、開口部８内に封止樹脂２６を充填して照明装置８０を得る。
【００５８】
この照明装置８０によれば、第３の実施形態に係るピン５２を基板部側貫通孔５１に圧入する代わりに、おねじ部８２とめねじ部８５とを螺合させることによって、同様の作用・効果を奏することができる。特に、ねじによる結合であるので、ピンを嵌入する場合よりも強固に固定することができ、高精度の位置決めを維持することができる。
【００５９】
次に、第７の実施形態について図１０を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第７の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置９０が、固定部４７とともに、基板部９１の方向に突出して接続部９２、９３に配される第二ピン（凸部）９５と、基板部９３に配され、第二ピン９５を挿入可能な位置決め孔（凹部）９６とを備えているとした点である。
【００６０】
この照明装置９０によれば、第二ピン９５と位置決め孔９６とを係合することによって、固定部４７のみによる結合よりも光学デバイス９７と光源部９８とを容易に位置決めすることができ、かつ、より高精度で接続することができる。
【００６１】
次に、第８の実施形態について図１１を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第８の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置１００の固定部１０１が、基板部１０２に配された接続部２３、２５と係合可能な係合溝１０３と、係合溝１０３に接続部２３、２５を係合した状態で固定する挟持片１０５とを備えているとした点である。
【００６２】
この際、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１とＬＥＤ３との相対距離が他の実施形態と同様の距離となるように、固定部１０１が、基板部１０２の開口部８の開口端よりも光学デバイス７側に突出して配されている。
挟持片１０５は、係合溝１０３の開口端を拡開可能な弾性を有しており、接続部２３、２５を係合溝１０３に挿入する際に湾曲可能とされている。
【００６３】
この照明装置１００によれば、製造する際に、接続部２３、２５を係合溝１０３に係合させるとともに挟持片１０５によってこれを押圧することにより、固定部１０１として新たな部品を用意しなくても光学デバイス７をより強固に、かつ、より容易に光源部１０６に接続することができる。
【００６４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第２実施形態に係る位置合わせ部３７を第１実施形態に係る形状の照明装置１に配しているが、他の実施形態に係る固定部とともに配しても構わない。
【００６５】
また、光学デバイスを固定部とともに基板部に接着固定しても構わない。
さらに、ピン５２等に接着剤を付して接着固定しても構わない。
また、第７の実施形態にて第二ピン９５と位置決め孔９６とを第３の実施形態に係る照明装置に配することとしているが、この際の固定部はピンを有するものに限らず、ねじによるものに配しても構わず、さらには固定部ではなく接着のみによるものに配しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を並べた使用例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す断面側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る照明装置における接続部を異なるものとした場合を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る照明装置を示す正面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の構成を示す正面図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、３０、３３、４０、６０、７０、８０、９０、１００ 照明装置
３ ＬＥＤ（発光素子）
５、２７、３６、４６、８３、９１、１０２ 基板部
６、３１、３５、４５、９８、１０６ 光源部
７、４１、６６、９７ 光学デバイス
１１ 入射面
１２ 出射面
１３、１５、１６、１７ 反射面
２０ 柱状導光部
２１ 保持部
２３、２５、４２、４３、６２、６３、９２、９３ 接続部
３７ 位置合わせ部
４７、６１、７１、８１、１０１ 固定部
４８、５０ 保持部側貫通孔
５１ 基板部側貫通孔
５２、６５、７２ ピン
８２ おねじ部
８５ めねじ部
９５ 第二ピン（凸部）
９６ 位置決め孔（凹部）
１０３ 係合溝
１０５ 挟持片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイス及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
拡散光を出射するＬＥＤを有する光源部に対してテーパ状に形成された導光部とされるテーパロッドを介して指向性の高い照明光を得ることができる照明装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。この際、テーパロッドを光源部に対して位置決めする必要がある。
このように光学部品を光源部に対してアライメント調整する際の調整方法が、光ファイバ分野においても各種提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照。）。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、テーパロッドの反射面の複数箇所が保持されているので、その部分ではテーパロッドの全反射条件が崩れて光学的な損失が生じやすい。また、特許文献２に記載の技術では、光源部に対して直接位置決めされていない上にテーパロッドと別体とされているので、部品点数が多くコスト高となるとともに、光源部に対して位置精度にばらつきを生じやすい。
【０００４】
さらに、上記特許文献３、４、５に記載の技術では、光ファイバのように入射面と出射面とが相当距離離間している場合には好適であっても、テーパロッドのように入射面と出射面との距離が比較的短い場合には、保持部との接触部分における上述のような光学的な損失の影響が大きい。
【特許文献１】特開２００４−９４１１５号公報
【特許文献２】特開２００４−９３６２３号公報
【特許文献３】特開平１０−０３１１３８号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６９６５号公報
【特許文献５】特開２００２−２６７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、光源部からの照明光を効率よく導光して高精度に照明光を射出することができ、少ない部品点数、かつ、低コストで組立可能な光学デバイス及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る光学デバイスは、光源部からの照明光を導光する光学デバイスであって、前記光源部からの照明光が入射する入射面と、該入射面よりも大きい面積を有して前記照明光が出射する出射面と、前記入射面から入射した前記照明光の光線を全反射させながら前記出射面まで導光する反射面とを有する柱状導光部と、該柱状導光部を前記光源部に対して位置決め固定する保持部とを備え、前記柱状導光部と前記保持部とが、前記柱状導光部の前記出射面側の前記反射面でのみ連結して一体に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この光学デバイスは、柱状導光部と保持部とが一体とされているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、出射面が入射面の面積よりも大きいために光反射密度が入射面よりも小さくされる出射面側でのみ保持部と柱状導光部とが連結され、かつ、入射面側では接触部分がないので、柱状導光部内での反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部を保持することができる。
【０００８】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記反射面が前記柱状導光部に複数配され、前記保持部が、前記反射面の二つにそれぞれ連結して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この光学デバイスは、二箇所の連結部分で安定的に柱状導光部を支持することができる。また、直線上に連結部分が位置するように保持部と柱状導光部とを連結することによって、複数の光学デバイスを配列する際、柱状導光部を保持する方向を一方向に揃えることができ、互いの保持部を干渉させることなく密に隣接して並べることができる。
【００１０】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記柱状導光部と前記保持部とは同一材料で一体成形されていることを特徴とする。
この光学デバイスは、加工誤差をより小さくすることができるとともに、製造コストをより低くすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記保持部に前記光源部との接続部が配され、該接続部が、前記出射面側よりも前記入射面側に配されていることを特徴とする。
この光学デバイスは、接続部にて光源部へ取り付けられるので、光源部に対して入射面を容易に位置決めすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る光学デバイスは、前記光学デバイスであって、前記出射面と前記接続部との距離が、前記出射面と前記入射面との距離と略同一とされていることを特徴とする。
この光学デバイスは、入射面が接続部の近傍に配されることになるので、入射面の光源部に対する位置出しをより容易に行うことができる。
【００１３】
本発明に係る照明装置は、本発明に係る光学デバイスと、照明光を出射する発光素子と、該発光素子を保持する基板部とを有する光源部とを備え、前記光学素子に前記入射面が対向して配されるように前記保持部が前記基板部に位置決め固定されていることを特徴とする。
【００１４】
この照明装置は、本発明に係る光学デバイスを備えているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、柱状導光部内の反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部を保持することができ、効率の高い照明光を得ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記基板部に、前記入射面との位置合わせ部が配されていることを特徴とする。
この照明装置は、光学デバイスを光源部に接続する際、位置合わせ部にて入射面の基板部に対する位置を調整しながら接続することができ、光学素子に対して入射面をより精度よく、かつ、より容易に位置決めすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記保持部が、前記基板部に前記接続部を介して接着固定されていることを特徴とする。
この照明装置は、接着によって光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１７】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記接続部を前記基板部に固定する固定部を備えていることを特徴とする。
この照明装置は、固定部によって光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１８】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記接続部が、前記基板部に向かって突出して設けられ、前記固定部が、前記基板部に配された前記接続部と係合可能な係合溝と、該係合溝に前記接続部を係合した状態で固定する挟持片とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、接続部を係合溝に係合させるとともに挟持片によってこれを押圧することにより、光学デバイスをより強固に光源部に接続することができる。
【００１９】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記基板部の方向に突出して前記接続部に配される凸部と、前記基板部に配され、前記凸部を挿入可能な凹部とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、凸部と凹部とを係合することによって、固定部のみの場合よりも容易に位置決めすることができ、かつ、より高精度で光学デバイスを光源部に接続することができる。
【００２０】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部側に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、該保持部側貫通孔と連通可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔と、前記保持部側貫通孔及び前記基板部側貫通孔とに挿入される先細状のピンとを備えていることを特徴とする。
【００２１】
この照明装置は、保持部側貫通孔と基板部側貫通孔とを連通するように光学デバイスを基板部に載置した状態でピンをこれらの孔に挿通することによって、光学デバイスを基板部に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【００２２】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部の方向に突出して前記接続部と一体に配された先細状のピンと、該ピンが挿入可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔とを備えていることを特徴とする。
この照明装置は、ピンを基板部側貫通孔に挿通することによって、光学デバイスを基板部に容易に位置決めするとともに強固に固定することができる。
【００２３】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記ピンが、前記ピンの挿入時に前記基板部側貫通孔を貫通して突出する長さに形成され、前記突出部分が、前記基板部に熱カシメされていることを特徴とする。
この照明装置は、ピンを基板部に熱カシメすることによって、光学デバイスを光源部により強固に固定することができる。
【００２４】
また、本発明に係る照明装置は、前記照明装置であって、前記固定部が、前記基板部に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、該保持部側貫通孔に挿通可能なおねじ部と、前記基板部に配され、前記保持部側貫通孔を挿通した前記おねじ部と螺合可能なめねじ部とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
この照明装置は、保持部側貫通孔とめねじ部との中心軸が同一となるように光学デバイスを基板部に載置した状態で、おねじ部を保持部側貫通孔に挿通してめねじ部と螺合することによって、光学デバイスを基板部に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、光源部からの照明光を効率よく導光して高精度に照明光を射出することができ、少ない部品点数、かつ、低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態に係る照明装置１は、図１に示すように、後述する光学デバイス７の出射面１２の法線が略１点で交差するように、この交差領域を中心点とする円周上に複数並べられ、これら照明装置１から出射される照明光を集光して射出するＬ字状の角型導光ロッド２とともに、図示しないプロジェクタ等の照明源として使用される。
【００２８】
照明装置１は、図２及び図３に示すように、照明光を出射する二つのＬＥＤ（発光素子）３と、ＬＥＤ３を保持する直方体状の基板部５とを有する光源部６と、光源部６からの照明光を導光する光学デバイス７とを備えている。
【００２９】
基板部５の長手方向には、ＬＥＤ３を個別に内部に収納する開口部８が配されている。この開口部８は、後述する二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの各入射面１１が挿入可能な大きさとされている。
基板部５の一方の端部側には電極９が配されており、ＬＥＤ３と電極９とが、ボンディングワイヤ１０によって電気的に接続されている。
【００３０】
光学デバイス７は、光源部６からの照明光が入射する入射面１１と、入射面１１よりも大きい面積を有して照明光が出射する出射面１２と、入射面１１から入射した照明光の光線を全反射させながら出射面１２まで導光する複数の反射面１３、１５、１６、１７とをそれぞれ有する同一形状の二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂが出射面１２側で一体とされた柱状導光部２０と、各テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１をＬＥＤ３毎に対向させた状態で光源部６に対して位置決め固定する保持部２１とを備えている。
【００３１】
テーパロッド１８Ａ、１８Ｂは、出射面１２側から入射面１１側に向かって先細にテーパ状に形成されている。
柱状導光部２０と保持部２１とは同一の、例えば、ポリカーボネート等の透明材料で一体成形されており、基板部５の長手方向となる一方のテーパロッド１８Ａの出射面１２側の反射面１３と他方のテーパロッド１８Ｂの出射面１２側の反射面１５の二箇所でのみそれぞれ連結して一体に接続されている。
【００３２】
保持部２１は、柱状導光部２０の出射面１２側両端から入射面１１方向に延びる二つの支柱部２２と、支柱部２２の先端にそれぞれ配された光源部６との接続部２３、２５とを備えている。
保持部２１は、接続部２３、２５を介して光源部６の基板部５に接着固定されている。
接続部２３、２５は、支柱部２２の端部を含むとともにそれぞれ基板部５の長手方向に向かって突出する部分として設けられている。
【００３３】
即ち、保持部２１は、二つのテーパロッド１８Ａ、１８Ｂが並設される方向に柱状導光部２０を間に挟んで出射面１２側を支持するように門型に形成されている。そして接続部２３、２５は、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１側に配され、支柱部２２の長さは、出射面１２と接続部２３、２５との距離が、出射面１２と入射面１１との距離と略同一となるように調整されて、接続部２３、２５が入射面１１の近傍の略同一平面上に位置されている。
【００３４】
次に、本実施形態に係る光学デバイス７を含む照明装置１の製造方法、及び、作用・効果について説明する。
まず、基板部５の開口部８に二つのＬＥＤ３を一列に載置した後、各ＬＥＤ３と電極９とをボンディングワイヤ１０にて結線して実装する。
【００３５】
次に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を開口部８内に挿入するようにして基板部５上に光学デバイス７を載置する。
この際、接続部２３、２５と基板部５との間を接着剤にて接着固定する。
そして、開口部８内に、封止樹脂２６を、入射面１１上に空気層を残さず、かつ、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの各反射面１３、１５、１６、１７にシリコン樹脂等の封止樹脂２６を付着させないように充填する。
こうして、照明装置１が得られる。
或いは、先に開口部８内に封止樹脂２６を充填した後に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を充填した封止樹脂２６に密着させながら、接続部２３、２５を基板部５に固定してもよい。
【００３６】
この光学デバイス７によれば、柱状導光部２０と保持部２１とが一体とされているので、部品点数や組立コストを低減することができる。また、出射面１２が入射面１１の面積よりも大きいために光反射密度が入射面１１よりも小さくされる出射面１２側でのみ保持部２１と柱状導光部２０とが連結され、かつ、入射面１１側では接触部分がないので、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂ内での反射光の光学的な損失を抑制した状態で、かつ、二箇所の連結部分で安定的に柱状導光部２０を保持することができる。
【００３７】
また、この光学デバイス７は、柱状導光部２０と保持部２１とが一体に形成されているので、加工誤差をより小さくすることができるとともに、製造コストをより低くすることができる。
また、保持部２１の接続部２３、２５にて光源部６へ取り付けられるので、光源部６に対して入射面１１を容易に、かつ、安定した状態で位置決めすることができる。この際、入射面１１が接続部２３、２５の近傍に配されることになるので、入射面１１の光源部６に対する位置出しをより容易に行うことができる。
【００３８】
また、この照明装置１によれば、本発明に係る光学デバイス７を備えているので、例えば、図１に示すように、複数の光学デバイス７を配列する際、保持部２１が連結された反射面１３、１５を結ぶ方向を同一方向として、柱状導光部２０を保持する方向を揃えることができ、互いの保持部２１を干渉させることなく密に隣接して並べることができる。
【００３９】
また、光学デバイス７と光源部６とを接着固定しているので、光学デバイス７をより強固に光源部６に接続することができ、部品点数や組立コストを低減することができる。そして、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂ内の反射光の光学的な損失を抑制した状態で柱状導光部２０を保持することができ、効率の高い照明光を得ることができる。
【００４０】
なお、図４に示すように、光学デバイス７が載置される基板部２７上に、接続部２３、２５を収納可能な溝部２８が配された照明装置３０としても構わない。
この場合、光学デバイス７と光源部３１とを接着する際、接続部２３、２５を溝部２８内にそれぞれ収納した上で接着固定することによって、上述と同様の作用・効果を奏することができるとともに、接続部２３、２５を基板部２７上でより安定して位置決めすることができ、基板部２７と接続部２３、２５とをより高精度に接着固定することができる。
【００４１】
次に、第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置３３の光源部３５における基板部３６に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１との位置合わせ部３７が配されているとした点である。
【００４２】
位置合わせ部３７は、光学デバイス７が取り付けられる基板部３６上から突出するとともに基板部３６の開口部８における開口端に沿って複数配された突状部３８を備えている。
これら突状部３８は、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１近傍の各反射面１３、１５、１６、１７に点接触するように形成されている。
【００４３】
この照明装置３３によれば、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂに歪みが生じていても、光学デバイス７を光源部３５に接続する際、突状部３８にテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの反射面１３、１５、１６、１７を当てながら入射面１１の基板部３６に対する位置を調整して接続することができ、ＬＥＤ３に対してテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１をより精度よく、かつ、より容易に位置決めすることができる。
【００４４】
次に、第３の実施形態について図６を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置４０の光学デバイス４１における接続部４２、４３を光源部４５の基板部４６に固定する固定部４７を備えているとした点である。
【００４５】
固定部４７は、基板部４６側に向かって接続部４２、４３にそれぞれ配された保持部側貫通孔４８、５０と、保持部側貫通孔４８、５０と連通可能に基板部４６に配された基板部側貫通孔５１と、保持部側貫通孔４８、５０及び基板部側貫通孔５１とに挿入される金属製の先細状のピン５２とを備えている。なお、このピン５２は金属製に限られず、例えば、ポリカーボネート等の樹脂製でも構わない。
【００４６】
基板部側貫通孔５１は保持部側貫通孔４８、５０よりも小径とされている。なお、保持部側貫通孔４８、５０は、何れか一方が長孔形状とされている。
ピン５２は、先端側がそれぞれの貫通孔４８、５０、５１に挿入可能な大きさとされ、基端側がそれぞれの貫通孔４８、５０、５１よりも大径とされており、ピン５２の先端側が基板部４６内に埋設されるように挿入されたときにピン５２が基板部側貫通孔５１と嵌合される大きさとされている。
【００４７】
この照明装置４０を製造する際、まず、上記第１の実施形態と同様にテーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を、ＬＥＤ３がそれぞれ実装された開口部８内に挿入するようにして基板部４６上に光学デバイス４１を載置する。
【００４８】
このとき、保持部側貫通孔４８、５０と基板部側貫通孔５１との中心軸線Ｃ１が一致するように、光学デバイス４１を基板部４６上に載置する。そして、ピン５２を光学デバイス４１側から保持部側貫通孔４８、５０内に挿入し、ピン５２が基板部側貫通孔５１に係止されるまで圧入する。
こうして、開口部８内に封止樹脂２６を充填して照明装置４０を得る。
或いは、先に開口部８内に封止樹脂２６を充填した後に、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を充填した封止樹脂２６に密着させながら、接続部２３、２５を基板部５に固定してもよい。
【００４９】
この照明装置４０によれば、保持部側貫通孔４８、５０と基板部側貫通孔５１とが連通するように光学デバイス４１を基板部４６に載置した状態でピン５２をこれらの孔に挿通するので、光学デバイス４１を基板部４６に位置決めした状態で強固に固定することができる。
【００５０】
次に、第４の実施形態について図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第４の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置６０の固定部６１が、保持部側貫通孔４８、５０の代わりに基板部４６の方向に突出して接続部６２、６３と一体に配された先細状のピン６５を備えているとした点である。
【００５１】
即ち、第３の実施形態では、ピン５２が光学デバイス４１と別体とされているが、本実施形態では、ピン６５が光学デバイス６６に一体とされている。
本実施形態に係るピン６５の形状は、先端側が基板部側貫通孔５１に挿入可能な大きさとされ、基端側が基板部側貫通孔５１よりも大径とされており、ピン６５の先端側が基板部４６内に埋設されるように挿入されたときに基板部側貫通孔５１と嵌合される大きさとされている。
【００５２】
この照明装置６０によれば、上記第３の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。特に、ピン６５が光学デバイス６６と一体とされているので、部品点数を少なくすることができ、より低コストで組立てることができる。
【００５３】
次に、第５の実施形態について図８を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第５の実施形態と第４の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置７０の固定部７１に係るピン７２が、ピン７２の挿入時に基板部側貫通孔５１を貫通して突出する長さに形成され、この突出部分が基板部４６に熱カシメされているとした点である。
【００５４】
この照明装置７０によれば、ピン７２を基板部４６に熱カシメすることによって、光学デバイス６６を光源部４５により強固に固定することができるとともに、接着剤を不要にすることができる。
【００５５】
次に、第６の実施形態について図９を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第６の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置８０の固定部８１が、ピン５２の代わりとなって保持部側貫通孔４８、５０に挿通可能なおねじ部８２と、基板部側貫通孔５１の代わりに基板部８３に配されて保持部側貫通孔４８、５０を挿通したおねじ部８２と螺合可能なめねじ部８５とを備えているとした点である。
【００５６】
この照明装置８０を製造する際には、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１を、ＬＥＤ３がそれぞれ実装された開口部８内に挿入するようにして基板部８３上に光学デバイス４１を載置する。
【００５７】
この際、保持部側貫通孔４８、５０とめねじ部８５との中心軸線Ｃ２が一致するように、光学デバイス４１を基板部８３上に載置する。そして、おねじ部８２を光学デバイス４１側から保持部側貫通孔４８、５０内に挿入し、先端がめねじ部８５に到達した後は係止するまで螺合する。
こうして、開口部８内に封止樹脂２６を充填して照明装置８０を得る。
【００５８】
この照明装置８０によれば、第３の実施形態に係るピン５２を基板部側貫通孔５１に圧入する代わりに、おねじ部８２とめねじ部８５とを螺合させることによって、同様の作用・効果を奏することができる。特に、ねじによる結合であるので、ピンを嵌入する場合よりも強固に固定することができ、高精度の位置決めを維持することができる。
【００５９】
次に、第７の実施形態について図１０を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第７の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置９０が、固定部４７とともに、基板部９１の方向に突出して接続部９２、９３に配される第二ピン（凸部）９５と、基板部９３に配され、第二ピン９５を挿入可能な位置決め孔（凹部）９６とを備えているとした点である。
【００６０】
この照明装置９０によれば、第二ピン９５と位置決め孔９６とを係合することによって、固定部４７のみによる結合よりも光学デバイス９７と光源部９８とを容易に位置決めすることができ、かつ、より高精度で接続することができる。
【００６１】
次に、第８の実施形態について図１１を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第８の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る照明装置１００の固定部１０１が、基板部１０２に配された接続部２３、２５と係合可能な係合溝１０３と、係合溝１０３に接続部２３、２５を係合した状態で固定する挟持片１０５とを備えているとした点である。
【００６２】
この際、テーパロッド１８Ａ、１８Ｂの入射面１１とＬＥＤ３との相対距離が他の実施形態と同様の距離となるように、固定部１０１が、基板部１０２の開口部８の開口端よりも光学デバイス７側に突出して配されている。
挟持片１０５は、係合溝１０３の開口端を拡開可能な弾性を有しており、接続部２３、２５を係合溝１０３に挿入する際に湾曲可能とされている。
【００６３】
この照明装置１００によれば、製造する際に、接続部２３、２５を係合溝１０３に係合させるとともに挟持片１０５によってこれを押圧することにより、固定部１０１として新たな部品を用意しなくても光学デバイス７をより強固に、かつ、より容易に光源部１０６に接続することができる。
【００６４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第２実施形態に係る位置合わせ部３７を第１実施形態に係る形状の照明装置１に配しているが、他の実施形態に係る固定部とともに配しても構わない。
【００６５】
また、光学デバイスを固定部とともに基板部に接着固定しても構わない。
さらに、ピン５２等に接着剤を付して接着固定しても構わない。
また、第７の実施形態にて第二ピン９５と位置決め孔９６とを第３の実施形態に係る照明装置に配することとしているが、この際の固定部はピンを有するものに限らず、ねじによるものに配しても構わず、さらには固定部ではなく接着のみによるものに配しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を並べた使用例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す断面側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る照明装置における接続部を異なるものとした場合を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る照明装置を示す正面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の構成を示す正面図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、３０、３３、４０、６０、７０、８０、９０、１００ 照明装置
３ ＬＥＤ（発光素子）
５、２７、３６、４６、８３、９１、１０２ 基板部
６、３１、３５、４５、９８、１０６ 光源部
７、４１、６６、９７ 光学デバイス
１１ 入射面
１２ 出射面
１３、１５、１６、１７ 反射面
２０ 柱状導光部
２１ 保持部
２３、２５、４２、４３、６２、６３、９２、９３ 接続部
３７ 位置合わせ部
４７、６１、７１、８１、１０１ 固定部
４８、５０ 保持部側貫通孔
５１ 基板部側貫通孔
５２、６５、７２ ピン
８２ おねじ部
８５ めねじ部
９５ 第二ピン（凸部）
９６ 位置決め孔（凹部）
１０３ 係合溝
１０５ 挟持片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部からの照明光を導光する光学デバイスであって、
前記光源部からの照明光が入射する入射面と、該入射面よりも大きい面積を有して前記照明光が出射する出射面と、前記入射面から入射した前記照明光の光線を全反射させながら前記出射面まで導光する反射面とを有する柱状導光部と、
該柱状導光部を前記光源部に対して位置決め固定する保持部とを備え、
前記柱状導光部と前記保持部とが、前記柱状導光部の前記出射面側の前記反射面でのみ連結して一体に接続されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記反射面が前記柱状導光部に複数配され、
前記保持部が、前記反射面の二つにそれぞれ連結して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記柱状導光部と前記保持部とは同一材料で一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記保持部に前記光源部との接続部が配され、
該接続部が、前記出射面側よりも前記入射面側に配されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記出射面と前記接続部との距離が、前記出射面と前記入射面との距離と略同一とされていることを特徴とする請求項４に記載の光学デバイス。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の光学デバイスと、
照明光を出射する発光素子と、該発光素子を保持する基板部とを有する光源部とを備え、
前記光学素子に前記入射面が対向して配されるように前記保持部が前記基板部に位置決め固定されていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記基板部に、前記入射面との位置合わせ部が配されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記保持部が、前記基板部に前記接続部を介して接着固定されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項９】
前記接続部を前記基板部に固定する固定部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記接続部が、前記基板部に向かって突出して設けられ、
前記固定部が、前記基板部に配された前記接続部と係合可能な係合溝と、該係合溝に前記接続部を係合した状態で固定する挟持片とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記基板部の方向に突出して前記接続部に配される凸部と、
前記基板部に配され、前記凸部を挿入可能な凹部とを備えていることを特徴とする請求項８又は９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記固定部が、前記基板部側に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、
該保持部側貫通孔と連通可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔と、
前記保持部側貫通孔及び前記基板部側貫通孔とに挿入される先細状のピンとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記固定部が、前記基板部の方向に突出して前記接続部と一体に配された先細状のピンと、
該ピンが挿入可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記ピンが、前記ピンの挿入時に前記基板部側貫通孔を貫通して突出する長さに形成され、
前記突出部分が、前記基板部に熱カシメされていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記固定部が、前記基板部に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、
該保持部側貫通孔に挿通可能なおねじ部と、
前記基板部に配され、前記保持部側貫通孔を挿通した前記おねじ部と螺合可能なめねじ部とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１】
光源部からの照明光を導光する光学デバイスであって、
前記光源部からの照明光が入射する入射面と、該入射面よりも大きい面積を有して前記照明光が出射する出射面と、前記入射面から入射した前記照明光の光線を全反射させながら前記出射面まで導光する反射面とを有する柱状導光部と、
該柱状導光部を前記光源部に対して位置決め固定する保持部とを備え、
前記柱状導光部と前記保持部とが、前記柱状導光部の前記出射面側の前記反射面でのみ連結して一体に接続されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記反射面が前記柱状導光部に複数配され、
前記保持部が、前記反射面の二つにそれぞれ連結して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記柱状導光部と前記保持部とは同一材料で一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記保持部に前記光源部との接続部が配され、
該接続部が、前記出射面側よりも前記入射面側に配されていることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記出射面と前記接続部との距離が、前記出射面と前記入射面との距離と略同一とされていることを特徴とする請求項４に記載の光学デバイス。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の光学デバイスと、
照明光を出射する発光素子と、該発光素子を保持する基板部とを有する光源部とを備え、
前記光学素子に前記入射面が対向して配されるように前記保持部が前記基板部に位置決め固定されていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記基板部に、前記入射面との位置合わせ部が配されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記保持部が、前記基板部に前記接続部を介して接着固定されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項９】
前記接続部を前記基板部に固定する固定部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記接続部が、前記基板部に向かって突出して設けられ、
前記固定部が、前記基板部に配された前記接続部と係合可能な係合溝と、該係合溝に前記接続部を係合した状態で固定する挟持片とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記基板部の方向に突出して前記接続部に配される凸部と、
前記基板部に配され、前記凸部を挿入可能な凹部とを備えていることを特徴とする請求項８又は９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記固定部が、前記基板部側に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、
該保持部側貫通孔と連通可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔と、
前記保持部側貫通孔及び前記基板部側貫通孔とに挿入される先細状のピンとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記固定部が、前記基板部の方向に突出して前記接続部と一体に配された先細状のピンと、
該ピンが挿入可能に前記基板部に配された基板部側貫通孔とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記ピンが、前記ピンの挿入時に前記基板部側貫通孔を貫通して突出する長さに形成され、
前記突出部分が、前記基板部に熱カシメされていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記固定部が、前記基板部に向かって前記接続部に配された保持部側貫通孔と、
該保持部側貫通孔に挿通可能なおねじ部と、
前記基板部に配され、前記保持部側貫通孔を挿通した前記おねじ部と螺合可能なめねじ部とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１６２６５４（Ｐ２００６−１６２６５４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４９６１２（Ｐ２００４−３４９６１２）
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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