照明器具
【課題】発光部とレンズ部との間隔を調整して照射する光のビーム角を連続的に変化させる照明器具において、レンズ部の光軸方向における位置ずれを防いで、ビーム角が意図せず変化することがないようにする。
【解決手段】照明器具1は、複数のLED21を有する発光部2と、発光部2を収容する固定筐体3と、LED21の各々に対向して設けられた複数のレンズ41を有するレンズ部4と、レンズ部4を収容してLED21の光軸方向に移動可能な可動筐体5と、を備える。照明器具1は、更に、固定筐体3と可動筐体5とを係合して発光部2とレンズ部4との間隔を調整する係合調整部と、固定筐体3とレンズ部4との間に配置されてレンズ部4を可動筐体5の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体7と、を備える。レンズ部4が常に弾性体7により可動筐体5に押圧固定されているので、レンズ部4が光軸方向にずれ難く、従って、ビーム角が意図せず変化することが防止される。
【解決手段】照明器具1は、複数のLED21を有する発光部2と、発光部2を収容する固定筐体3と、LED21の各々に対向して設けられた複数のレンズ41を有するレンズ部4と、レンズ部4を収容してLED21の光軸方向に移動可能な可動筐体5と、を備える。照明器具1は、更に、固定筐体3と可動筐体5とを係合して発光部2とレンズ部4との間隔を調整する係合調整部と、固定筐体3とレンズ部4との間に配置されてレンズ部4を可動筐体5の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体7と、を備える。レンズ部4が常に弾性体7により可動筐体5に押圧固定されているので、レンズ部4が光軸方向にずれ難く、従って、ビーム角が意図せず変化することが防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(Light emitting diode)等の固体発光素子とレンズとを組み合わせた照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からLEDとレンズとを組み合わせ、照射する光のビーム角を連続的に変化させる照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような照明器具は、図12に示されるように、LED10を有する発光部20と、発光部20を収容する固定筐体30と、LED10に対向したレンズを有するレンズ部40と、レンズ部40を収容して光軸方向に移動可能な可動筐体50と、を備える。固定筐体30及び可動筐体50は、共に光出射面側が開口した円柱形状とされ、固定筐体30は内周に雌ねじ溝31を有し、可動筐体50は外周に雌ねじ溝31と螺合する雄ねじ溝51を有する。これら雌ねじ溝31と雄ねじ溝51とを螺合させることにより、固定筐体30は、可動筐体50を回転可能に保持する。可動筐体50を固定筐体30に対して回転させると、LED10とレンズ部40との距離が変わるので、LED10から出射された光のレンズにおける屈折パターンが変化し、その結果、照明器具から照射される光のビーム角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−299679号公報
【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、上述したような照明器具では、レンズ部40はホルダ52、53で挟み込む構造によって保持されており、レンズ部40保持部にクリアランス(隙間)ができるので、レンズ部40の位置がホルダ52、53に対して光軸方向に微妙にずれ易い。そのため、ビーム角が意図せず変化してしまうことがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するものであって、照射光のビーム角を連続的に変化させることができる照明器具において、レンズ部の位置が光軸方向にずれ難く、ビーム角が意図せず変化することのない照明器具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】
本発明の照明器具は、複数の光源を有する発光部と、前記発光部を収容する固定筐体と、前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数のレンズを有するレンズ部と、前記レンズ部を収容し、前記光源の光軸方向に移動可能な可動筐体と、前記固定筐体と可動筐体とを係合し、前記発光部とレンズ部との間隔を調整する係合調整部と、前記固定筐体とレンズ部との間に配置され、該レンズ部を前記可動筐体の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面及び前記可動筐体の側面にそれぞれ設けられ互いに螺合するネジ構造から成ることが好ましい。
【0008】
前記係合調整部がネジ構造から成る場合、前記可動筐体を固定筐体に対して回転させることにより前記間隔を調整するとき、前記レンズ部は、前記光源とレンズの各々とが対向した状態が維持されるように該固定筐体に対して回り止めされていることが好ましい。
【0009】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面に設けられ光軸方向に伸びるレール状のガイド部と、前記可動筐体の側面に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部と、から成ることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レンズ部は弾性体により可動筐体に押圧固定されているので、レンズ部の位置が光軸方向にずれ難く、従って、ビーム角が意図せず変化することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る照明器具の分解斜視図。
【図2】上記照明器具の断面図。
【図3】光源とレンズとが近接した状態における上記照明器具の断面図。
【図4】上記実施形態の第1の変形例に係る照明器具の断面図。
【図5】上記実施形態の第2の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図6】上記照明器具の断面図。
【図7】上記実施形態の第3の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図8】上記照明器具の断面図。
【図9】上記実施形態の第4の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図10】上記照明器具の断面図。
【図11】(a)(b)は上記照明器具の動作を示す図。
【図12】従来の照明器具の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態に係る照明器具について、図1乃至図3を参照して説明する。本照明器具は、光源としてLEDを用いている。
【0013】
図1乃至図3に示されるように、照明器具1は、複数のLED21を有する発光部2と、発光部2を収容する固定筐体3と、各LED21に対向したレンズ41を有するレンズ部4と、レンズ部4を収容し照明器具1の軸線方向に移動可能な可動筐体5と、を備える。固定筐体3は内周に雌ネジ溝31を有し、可動筐体5は外周に雌ネジ溝31と螺合する雄ねじ溝51を有する。これら雌ネジ溝31及び雄ねじ溝51から成るネジ構造は、螺合することにより固定筐体3と可動筐体5とを係合し、固定筐体3に対して可動筐体5を回転させることで発光部2とレンズ部4との間隔D(図2参照)を調整する係合調整部を成す。照明器具1は、更に、レンズ部4を固定筐体3に係合する複数の固定部6と、固定筐体3とレンズ部4との間に配置されレンズ部4を可動筐体5の光出射面側の端面である引っかかり部52に押圧付勢する弾性体7と、を備える。固定部6は、可動筐体5を固定筐体3に対して回転させるときに、レンズ部4の回転を防止する回り止めとして機能し、LED21とレンズ41の各々とが対向した状態を維持する。
【0014】
発光部2は、LED21と、LED21を実装する円盤形状の配線基板22と、を有する。LED21には、例えば、白色光を発する白色LEDが用いられる。各LED21の光軸は、それぞれ軸線に対して平行となっている。配線基板22は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、アルミニウム等の金属、ガラスエポキシ等の樹脂、又はセラミック等の無機材料を母材として構成される。配線基板22は、LED21実装面に高い光反射率を有する光反射部材を有する。光反射部材は、例えば、銀やアルミニウムにより構成される。また、配線基板22は、LED21への給電を担う配線パターンを有する。この配線パターンは、配電線を介してスイッチやマイコン等を備えた調光装置に接続されており、商用電源からLED21への電力供給を調節することによりLED21をオン/オフ制御及び調光制御する。なお、配線基板22上に実装されるLED21の数及び配線基板22上におけるLED21の配置は、図例のものに限定されない。
【0015】
固定筐体3は、光出射面側が開口した円柱形状とされ、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウムや銅等の金属により構成される。固定筐体3は、LED21の発光に伴って発光部2で生じた熱を外部に放熱する複数の平板状フィン32と、発光部2が取り付けられる面に軸線と平行に伸びる棒形状とされる固定部6を収容する縦穴33と、を有する。縦穴33は、間隔Dを小さくしたときにも十分に固定部6を収容できる深さに構成されている。
【0016】
レンズ部4は、円盤形状とされ、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、又はガラス等の透光性材料により構成される。レンズ部4は、複数のレンズ41と、レンズ41間に位置する平坦部と、から成る。各々のレンズ41の光軸は、それぞれ対向するLED21の光軸と一致している。
【0017】
可動筐体5は、円筒形状とされ、例えば、アルミニウムや銅等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成される。可動筐体5は、その内周に内側に突出してレンズ部4の光出射面側周縁部と当接する引っかかり部52を有する。
【0018】
固定部6は、例えば、アルミニウム等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成され、120度ずつ角度を隔ててレンズ部4の光入射面側周縁部に複数取り付けられている。各固定部6の光入射面側の端部は、固定筐体3の縦穴33に軸線方向に移動可能に挿入されている。なお、固定部6の形状、構成材料、数及び配置は、本実施形態のものに限定されない。
【0019】
弾性体7は、ステンレスにより構成されたコイル状バネとされる。弾性体7は、その光入射面側の端部において発光部2と干渉することなく固定筐体3の発光部2実装面と当接し、光出射面側の端部においてレンズ41と干渉することなくレンズ部4の光入射面側周縁部と当接している。
【0020】
次に、上記のように構成された本実施形態の照明器具1の作用を説明する。図2に示されるように、発光部2とレンズ部4との間隔Dが大きい状態から、図3に示されるように、間隔Dが小さい状態へ変更するには、光出射面側から見て時計回りに可動筐体5を固定筐体3に対して回転させて、可動筐体5を固定筐体3方向に移動させる。このとき、レンズ部4は、弾性体7により可動筐体5の引っかかり部52に押圧固定されているので、光軸方向に位置ずれせず、発光部2に対して平行に保たれる。また、レンズ部4は、固定部6により固定筐体3に対して回り止めされているので、可動筐体5と一緒に回転しない。そのため、各々のレンズ41は、各LED21に対向したままLED21に近づく。間隔Dが小さい状態では、LED21から出射された光は、レンズ41により屈折及び反射され、ビーム角の大きい光となって照明器具1から出射される。また、LED21をレンズ41の焦点位置に配置した場合には、LED21から出射された光は、ビーム角の小さい光となって照明器具1から出射される。
【0021】
本実施形態に係る照明器具1によれば、弾性体7によりレンズ部4が可動筐体5に押圧固定されているので、レンズ部4の光軸方向における位置ずれを防止できると共に、レンズ部4を発光部2に対して平行に保つことができる。これにより、レンズ41のLED21に対する位置精度が向上し、照射する光のビーム角を自然に変化させることができる。また、間隔Dを調整する機構として、片手でも操作可能なネジ構造を利用しているので操作性が高い。
【0022】
次に、本実施形態の第1の変形例に係る照明器具について図4を参照して説明する。以下では上述の照明器具1との相異点のみ説明する。照明器具11は、固定部6の機能を併せ持つ弾性体7を有する。弾性体7は、バネ71と、バネ71の一端を固定筐体3に固定する第1の固定部材72と、バネ71の他端をレンズ部4に固定する第2の固定部材73と、を有する。弾性体7は、レンズ部4を可動筐体5の引っかかり部52に押圧固定すると共に、可動筐体5を固定筐体3に対して回転させたときにレンズ部4が可動筐体5と一緒に回転するのを防止する。このような照明器具11は、上述の照明器具1と同様に作用する。
【0023】
第1の変形例に係る照明器具11によれば、弾性体7が固定部6の機能を併せ持っているので、照明器具1と比較して、構成部材の数が少なくなり組み立て効率が向上する。
【0024】
次に、本実施形態の第2の変形例に係る照明器具について図5、図6を参照して説明する。照明器具12は、固定筐体3の内周に設けられ軸線と平行に伸びるレール状の複数のガイド部61と、可動筐体5の外周に設けられ各々のガイド部61に係合する複数の被ガイド部62と、を有する。これらガイド部61と被ガイド部62とが係合することにより、可動筐体5は、レンズ41とLED21の各々とを対向させたまま軸線方向に移動可能となり、ガイド部61と被ガイド部62との間に働く摩擦力によりガイド部61上の任意の位置に保持される。また、照明器具12は、固定筐体3の一部として、固定筐体3の光出射面側の端部に固定され、固定筐体3と可動筐体5との隙間を埋めることで照明器具12からの光漏れを防止するリング34を有する。リング34は、更に、図6に示されるように、間隔Dを大きくしたときに被ガイド部62の下端部と当接することで、被ガイド部62がガイド部61から脱落するのを防止する。このような照明器具12は、可動筐体5をガイド部61に沿って移動させることで間隔Dを調整し、照射する光のビーム角を変化させる。なお、ガイド部61、被ガイド部62の構造、数及び配置は、本変形例のものに限定されない。また、照明器具12は、間隔Dを調整した後、固定筐体3の外周に設けられたネジ穴を介して外側からネジ締めすることで可動筐体5を固定筐体3に固定して、間隔Dが変化しないようする構成とされてもよい。
【0025】
第2の変形例に係る照明器具12によれば、間隔D調整の際にネジ構造のように噛んでしまう虞がないので、間隔Dをスムーズに調整することができる。また、間隔Dの調整に片手でも操作可能なレール状ガイド部への係合を利用しているので操作性が高い。
【0026】
次に、本実施形態の第3の変形例に係る照明器具について図7、図8を参照して説明する。照明器具13は、上述の照明器具12にネジ構造から成る間隔D調整機構を組み込んだものである。照明器具13は、可動筐体5(本変形例においては、これを第1の可動筐体5とする)の光出射面側に第2の可動筐体5aを有する。第2の可動筐体5aは、略円筒形状とされ、内周に設けられた雌ネジ溝53と、内周から内側に突出して可動筐体5の下端部と当接する可動筐体引っかかり部54と、を有する。雌ネジ溝53は、固定筐体3の外周に設けられた雄ねじ溝34と螺合する。これら雌ネジ溝53及び雄ねじ溝34を螺合させて第2の可動筐体5aを固定筐体3に対して回転させると、可動筐体5が軸線方向に移動する。このとき、可動筐体5は、被ガイド部62が固定筐体3のガイド部61に係合されているので回転しない。そのため、レンズ41とLED21の各々とが対向した状態が維持される。このように、照明器具13は、第2の可動筐体5aを固定筐体3に対して回転させることで可動筐体5を軸線方向に移動させて間隔Dを調整し、照射光のビーム角を変化させる。
【0027】
第3の変形例に係る照明器具13によれば、ガイド部61及び被ガイド部62がレンズ部4の回り止めとして機能するので、照明器具1のように固定筐体3に固定部6を収容する縦穴33を設ける必要がない。そのため、照明器具1と比較して、照明器具13の装置高さを低くすることができる。
【0028】
次に、本実施形態の第4の変形例に係る照明器具について図9乃至図11を参照して説明する。図9、図10に示されるように、照明器具14は、レンズ部4の光出射面側にレンズ部4を軸線方向に移動させる回転部材8と、回転部材8を回転可能に収容する可動筐体5と、を有する。回転部材8は、円環形状とされ、例えば、アルミニウム等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成される。回転部材8は、その光入射面にレンズ部4の光出射面側周縁部に設けられた複数の凸部42と係合する複数の突起部81と、外周から軸線と直交する方向に突出して回転部材8を回転させる際の持ち手となるレバー82と、を有する。可動筐体5は、その内周に内側に突出して回転部材8の光出射面と当接する回転部材引っかかり部55と、回転部材引っかかり部55に沿って設けられ回転部材8のレバー82を通すスリット56と、を有する。スリット56に沿ってレバー82を移動させると、回転部材8が回転して、回転部材8の突起部81とレンズ部4の凸部42との係合状態が変化する。図11(a)は、突起部81が凸部42に係合していない状態を示す。この状態から光出射面側から見て時計回りに回転部材8を回転させると、図11(b)に示されるように、突起部81が凸部42に係合し、その結果、レンズ部4が発光部2側に移動して間隔Dが小さくなる。このように、照明器具14は、固定筐体3と可動筐体5との螺合による間隔D調整機構に加え、回転部材8の回転による間隔D調整機構を備える。なお、突起部81及び凸部42の形状、数及び配置は、本変形例のものに限定されない。
【0029】
第4の変形例に係る照明器具14によれば、固定筐体3と可動筐体5との螺合により大まかに間隔Dを調整した後、回転部材8を回転させることで間隔Dを微調整することができる。これにより、照明器具1と比較して、照射光のビーム角をより細やかに調整することができる。
【0030】
また、本実施形態及びいずれの変形例においても、配線基板22及び固定筐体3が熱伝導率の高い材料から構成されているので、LED21の発光に伴って生じた熱を効率良く外界へ放熱してLED21の寿命を延ばすことができる。
【0031】
また、配線基板22のLED21実装面に光反射部材が設けられているので、レンズ41において反射される等して照明器具1の内部方向へ戻ってきた光を、光反射部材により反射して再び照明器具1の外部方向へ向かわせることができる。これにより、照明器具1の光取り出し効率が向上する。
【0032】
更に、発光部2とレンズ部4とが離れている場合、LED21から出射された光の一部は、レンズ41に入射せずレンズ部4の平坦部に直接入射することがある。このような光は、レンズ41によって配光制御されないので、照射むらを引き起こしたりグレアとなる可能性がある。そこで、この平坦部に光を拡散する光拡散材を添加したり、光を拡散する光学処理を施してもよい。これにより、平坦部に入射した光を種々の方向に拡散して、照射むらやグレアの発生を低減することができる。なお、平坦部に成される加工は、上記のものに限定されず、例えば、光を遮光する遮光部材を設けたり、光を遮光する光学処理を施してもよい。
【0033】
なお、本発明に係る照明器具は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、光源は、白色LEDに限定されず、他色のLEDから構成されてもよいし、有機EL等の光源から構成されてもよい。また、弾性体は、コイル状バネに限定されず、例えば、弾性ゴムから構成されてもよい。
【符号の説明】
【0034】
1、11、12、13、14 照明器具
2 発光部
21 LED(光源)
3 固定筐体
31 雌ネジ溝(ネジ構造)
34 雄ネジ溝(ネジ構造)
4 レンズ部
41 レンズ
5 可動筐体
51 雄ネジ溝(ネジ構造)
53 雌ネジ溝(ネジ構造)
61 ガイド部
62 被ガイド部
7 弾性体
D 発光部とレンズ部との間隔
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(Light emitting diode)等の固体発光素子とレンズとを組み合わせた照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からLEDとレンズとを組み合わせ、照射する光のビーム角を連続的に変化させる照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような照明器具は、図12に示されるように、LED10を有する発光部20と、発光部20を収容する固定筐体30と、LED10に対向したレンズを有するレンズ部40と、レンズ部40を収容して光軸方向に移動可能な可動筐体50と、を備える。固定筐体30及び可動筐体50は、共に光出射面側が開口した円柱形状とされ、固定筐体30は内周に雌ねじ溝31を有し、可動筐体50は外周に雌ねじ溝31と螺合する雄ねじ溝51を有する。これら雌ねじ溝31と雄ねじ溝51とを螺合させることにより、固定筐体30は、可動筐体50を回転可能に保持する。可動筐体50を固定筐体30に対して回転させると、LED10とレンズ部40との距離が変わるので、LED10から出射された光のレンズにおける屈折パターンが変化し、その結果、照明器具から照射される光のビーム角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−299679号公報
【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、上述したような照明器具では、レンズ部40はホルダ52、53で挟み込む構造によって保持されており、レンズ部40保持部にクリアランス(隙間)ができるので、レンズ部40の位置がホルダ52、53に対して光軸方向に微妙にずれ易い。そのため、ビーム角が意図せず変化してしまうことがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するものであって、照射光のビーム角を連続的に変化させることができる照明器具において、レンズ部の位置が光軸方向にずれ難く、ビーム角が意図せず変化することのない照明器具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】
本発明の照明器具は、複数の光源を有する発光部と、前記発光部を収容する固定筐体と、前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数のレンズを有するレンズ部と、前記レンズ部を収容し、前記光源の光軸方向に移動可能な可動筐体と、前記固定筐体と可動筐体とを係合し、前記発光部とレンズ部との間隔を調整する係合調整部と、前記固定筐体とレンズ部との間に配置され、該レンズ部を前記可動筐体の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面及び前記可動筐体の側面にそれぞれ設けられ互いに螺合するネジ構造から成ることが好ましい。
【0008】
前記係合調整部がネジ構造から成る場合、前記可動筐体を固定筐体に対して回転させることにより前記間隔を調整するとき、前記レンズ部は、前記光源とレンズの各々とが対向した状態が維持されるように該固定筐体に対して回り止めされていることが好ましい。
【0009】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面に設けられ光軸方向に伸びるレール状のガイド部と、前記可動筐体の側面に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部と、から成ることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レンズ部は弾性体により可動筐体に押圧固定されているので、レンズ部の位置が光軸方向にずれ難く、従って、ビーム角が意図せず変化することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る照明器具の分解斜視図。
【図2】上記照明器具の断面図。
【図3】光源とレンズとが近接した状態における上記照明器具の断面図。
【図4】上記実施形態の第1の変形例に係る照明器具の断面図。
【図5】上記実施形態の第2の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図6】上記照明器具の断面図。
【図7】上記実施形態の第3の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図8】上記照明器具の断面図。
【図9】上記実施形態の第4の変形例に係る照明器具の分解斜視図。
【図10】上記照明器具の断面図。
【図11】(a)(b)は上記照明器具の動作を示す図。
【図12】従来の照明器具の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態に係る照明器具について、図1乃至図3を参照して説明する。本照明器具は、光源としてLEDを用いている。
【0013】
図1乃至図3に示されるように、照明器具1は、複数のLED21を有する発光部2と、発光部2を収容する固定筐体3と、各LED21に対向したレンズ41を有するレンズ部4と、レンズ部4を収容し照明器具1の軸線方向に移動可能な可動筐体5と、を備える。固定筐体3は内周に雌ネジ溝31を有し、可動筐体5は外周に雌ネジ溝31と螺合する雄ねじ溝51を有する。これら雌ネジ溝31及び雄ねじ溝51から成るネジ構造は、螺合することにより固定筐体3と可動筐体5とを係合し、固定筐体3に対して可動筐体5を回転させることで発光部2とレンズ部4との間隔D(図2参照)を調整する係合調整部を成す。照明器具1は、更に、レンズ部4を固定筐体3に係合する複数の固定部6と、固定筐体3とレンズ部4との間に配置されレンズ部4を可動筐体5の光出射面側の端面である引っかかり部52に押圧付勢する弾性体7と、を備える。固定部6は、可動筐体5を固定筐体3に対して回転させるときに、レンズ部4の回転を防止する回り止めとして機能し、LED21とレンズ41の各々とが対向した状態を維持する。
【0014】
発光部2は、LED21と、LED21を実装する円盤形状の配線基板22と、を有する。LED21には、例えば、白色光を発する白色LEDが用いられる。各LED21の光軸は、それぞれ軸線に対して平行となっている。配線基板22は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、アルミニウム等の金属、ガラスエポキシ等の樹脂、又はセラミック等の無機材料を母材として構成される。配線基板22は、LED21実装面に高い光反射率を有する光反射部材を有する。光反射部材は、例えば、銀やアルミニウムにより構成される。また、配線基板22は、LED21への給電を担う配線パターンを有する。この配線パターンは、配電線を介してスイッチやマイコン等を備えた調光装置に接続されており、商用電源からLED21への電力供給を調節することによりLED21をオン/オフ制御及び調光制御する。なお、配線基板22上に実装されるLED21の数及び配線基板22上におけるLED21の配置は、図例のものに限定されない。
【0015】
固定筐体3は、光出射面側が開口した円柱形状とされ、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウムや銅等の金属により構成される。固定筐体3は、LED21の発光に伴って発光部2で生じた熱を外部に放熱する複数の平板状フィン32と、発光部2が取り付けられる面に軸線と平行に伸びる棒形状とされる固定部6を収容する縦穴33と、を有する。縦穴33は、間隔Dを小さくしたときにも十分に固定部6を収容できる深さに構成されている。
【0016】
レンズ部4は、円盤形状とされ、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、又はガラス等の透光性材料により構成される。レンズ部4は、複数のレンズ41と、レンズ41間に位置する平坦部と、から成る。各々のレンズ41の光軸は、それぞれ対向するLED21の光軸と一致している。
【0017】
可動筐体5は、円筒形状とされ、例えば、アルミニウムや銅等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成される。可動筐体5は、その内周に内側に突出してレンズ部4の光出射面側周縁部と当接する引っかかり部52を有する。
【0018】
固定部6は、例えば、アルミニウム等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成され、120度ずつ角度を隔ててレンズ部4の光入射面側周縁部に複数取り付けられている。各固定部6の光入射面側の端部は、固定筐体3の縦穴33に軸線方向に移動可能に挿入されている。なお、固定部6の形状、構成材料、数及び配置は、本実施形態のものに限定されない。
【0019】
弾性体7は、ステンレスにより構成されたコイル状バネとされる。弾性体7は、その光入射面側の端部において発光部2と干渉することなく固定筐体3の発光部2実装面と当接し、光出射面側の端部においてレンズ41と干渉することなくレンズ部4の光入射面側周縁部と当接している。
【0020】
次に、上記のように構成された本実施形態の照明器具1の作用を説明する。図2に示されるように、発光部2とレンズ部4との間隔Dが大きい状態から、図3に示されるように、間隔Dが小さい状態へ変更するには、光出射面側から見て時計回りに可動筐体5を固定筐体3に対して回転させて、可動筐体5を固定筐体3方向に移動させる。このとき、レンズ部4は、弾性体7により可動筐体5の引っかかり部52に押圧固定されているので、光軸方向に位置ずれせず、発光部2に対して平行に保たれる。また、レンズ部4は、固定部6により固定筐体3に対して回り止めされているので、可動筐体5と一緒に回転しない。そのため、各々のレンズ41は、各LED21に対向したままLED21に近づく。間隔Dが小さい状態では、LED21から出射された光は、レンズ41により屈折及び反射され、ビーム角の大きい光となって照明器具1から出射される。また、LED21をレンズ41の焦点位置に配置した場合には、LED21から出射された光は、ビーム角の小さい光となって照明器具1から出射される。
【0021】
本実施形態に係る照明器具1によれば、弾性体7によりレンズ部4が可動筐体5に押圧固定されているので、レンズ部4の光軸方向における位置ずれを防止できると共に、レンズ部4を発光部2に対して平行に保つことができる。これにより、レンズ41のLED21に対する位置精度が向上し、照射する光のビーム角を自然に変化させることができる。また、間隔Dを調整する機構として、片手でも操作可能なネジ構造を利用しているので操作性が高い。
【0022】
次に、本実施形態の第1の変形例に係る照明器具について図4を参照して説明する。以下では上述の照明器具1との相異点のみ説明する。照明器具11は、固定部6の機能を併せ持つ弾性体7を有する。弾性体7は、バネ71と、バネ71の一端を固定筐体3に固定する第1の固定部材72と、バネ71の他端をレンズ部4に固定する第2の固定部材73と、を有する。弾性体7は、レンズ部4を可動筐体5の引っかかり部52に押圧固定すると共に、可動筐体5を固定筐体3に対して回転させたときにレンズ部4が可動筐体5と一緒に回転するのを防止する。このような照明器具11は、上述の照明器具1と同様に作用する。
【0023】
第1の変形例に係る照明器具11によれば、弾性体7が固定部6の機能を併せ持っているので、照明器具1と比較して、構成部材の数が少なくなり組み立て効率が向上する。
【0024】
次に、本実施形態の第2の変形例に係る照明器具について図5、図6を参照して説明する。照明器具12は、固定筐体3の内周に設けられ軸線と平行に伸びるレール状の複数のガイド部61と、可動筐体5の外周に設けられ各々のガイド部61に係合する複数の被ガイド部62と、を有する。これらガイド部61と被ガイド部62とが係合することにより、可動筐体5は、レンズ41とLED21の各々とを対向させたまま軸線方向に移動可能となり、ガイド部61と被ガイド部62との間に働く摩擦力によりガイド部61上の任意の位置に保持される。また、照明器具12は、固定筐体3の一部として、固定筐体3の光出射面側の端部に固定され、固定筐体3と可動筐体5との隙間を埋めることで照明器具12からの光漏れを防止するリング34を有する。リング34は、更に、図6に示されるように、間隔Dを大きくしたときに被ガイド部62の下端部と当接することで、被ガイド部62がガイド部61から脱落するのを防止する。このような照明器具12は、可動筐体5をガイド部61に沿って移動させることで間隔Dを調整し、照射する光のビーム角を変化させる。なお、ガイド部61、被ガイド部62の構造、数及び配置は、本変形例のものに限定されない。また、照明器具12は、間隔Dを調整した後、固定筐体3の外周に設けられたネジ穴を介して外側からネジ締めすることで可動筐体5を固定筐体3に固定して、間隔Dが変化しないようする構成とされてもよい。
【0025】
第2の変形例に係る照明器具12によれば、間隔D調整の際にネジ構造のように噛んでしまう虞がないので、間隔Dをスムーズに調整することができる。また、間隔Dの調整に片手でも操作可能なレール状ガイド部への係合を利用しているので操作性が高い。
【0026】
次に、本実施形態の第3の変形例に係る照明器具について図7、図8を参照して説明する。照明器具13は、上述の照明器具12にネジ構造から成る間隔D調整機構を組み込んだものである。照明器具13は、可動筐体5(本変形例においては、これを第1の可動筐体5とする)の光出射面側に第2の可動筐体5aを有する。第2の可動筐体5aは、略円筒形状とされ、内周に設けられた雌ネジ溝53と、内周から内側に突出して可動筐体5の下端部と当接する可動筐体引っかかり部54と、を有する。雌ネジ溝53は、固定筐体3の外周に設けられた雄ねじ溝34と螺合する。これら雌ネジ溝53及び雄ねじ溝34を螺合させて第2の可動筐体5aを固定筐体3に対して回転させると、可動筐体5が軸線方向に移動する。このとき、可動筐体5は、被ガイド部62が固定筐体3のガイド部61に係合されているので回転しない。そのため、レンズ41とLED21の各々とが対向した状態が維持される。このように、照明器具13は、第2の可動筐体5aを固定筐体3に対して回転させることで可動筐体5を軸線方向に移動させて間隔Dを調整し、照射光のビーム角を変化させる。
【0027】
第3の変形例に係る照明器具13によれば、ガイド部61及び被ガイド部62がレンズ部4の回り止めとして機能するので、照明器具1のように固定筐体3に固定部6を収容する縦穴33を設ける必要がない。そのため、照明器具1と比較して、照明器具13の装置高さを低くすることができる。
【0028】
次に、本実施形態の第4の変形例に係る照明器具について図9乃至図11を参照して説明する。図9、図10に示されるように、照明器具14は、レンズ部4の光出射面側にレンズ部4を軸線方向に移動させる回転部材8と、回転部材8を回転可能に収容する可動筐体5と、を有する。回転部材8は、円環形状とされ、例えば、アルミニウム等の金属やポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂により構成される。回転部材8は、その光入射面にレンズ部4の光出射面側周縁部に設けられた複数の凸部42と係合する複数の突起部81と、外周から軸線と直交する方向に突出して回転部材8を回転させる際の持ち手となるレバー82と、を有する。可動筐体5は、その内周に内側に突出して回転部材8の光出射面と当接する回転部材引っかかり部55と、回転部材引っかかり部55に沿って設けられ回転部材8のレバー82を通すスリット56と、を有する。スリット56に沿ってレバー82を移動させると、回転部材8が回転して、回転部材8の突起部81とレンズ部4の凸部42との係合状態が変化する。図11(a)は、突起部81が凸部42に係合していない状態を示す。この状態から光出射面側から見て時計回りに回転部材8を回転させると、図11(b)に示されるように、突起部81が凸部42に係合し、その結果、レンズ部4が発光部2側に移動して間隔Dが小さくなる。このように、照明器具14は、固定筐体3と可動筐体5との螺合による間隔D調整機構に加え、回転部材8の回転による間隔D調整機構を備える。なお、突起部81及び凸部42の形状、数及び配置は、本変形例のものに限定されない。
【0029】
第4の変形例に係る照明器具14によれば、固定筐体3と可動筐体5との螺合により大まかに間隔Dを調整した後、回転部材8を回転させることで間隔Dを微調整することができる。これにより、照明器具1と比較して、照射光のビーム角をより細やかに調整することができる。
【0030】
また、本実施形態及びいずれの変形例においても、配線基板22及び固定筐体3が熱伝導率の高い材料から構成されているので、LED21の発光に伴って生じた熱を効率良く外界へ放熱してLED21の寿命を延ばすことができる。
【0031】
また、配線基板22のLED21実装面に光反射部材が設けられているので、レンズ41において反射される等して照明器具1の内部方向へ戻ってきた光を、光反射部材により反射して再び照明器具1の外部方向へ向かわせることができる。これにより、照明器具1の光取り出し効率が向上する。
【0032】
更に、発光部2とレンズ部4とが離れている場合、LED21から出射された光の一部は、レンズ41に入射せずレンズ部4の平坦部に直接入射することがある。このような光は、レンズ41によって配光制御されないので、照射むらを引き起こしたりグレアとなる可能性がある。そこで、この平坦部に光を拡散する光拡散材を添加したり、光を拡散する光学処理を施してもよい。これにより、平坦部に入射した光を種々の方向に拡散して、照射むらやグレアの発生を低減することができる。なお、平坦部に成される加工は、上記のものに限定されず、例えば、光を遮光する遮光部材を設けたり、光を遮光する光学処理を施してもよい。
【0033】
なお、本発明に係る照明器具は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、光源は、白色LEDに限定されず、他色のLEDから構成されてもよいし、有機EL等の光源から構成されてもよい。また、弾性体は、コイル状バネに限定されず、例えば、弾性ゴムから構成されてもよい。
【符号の説明】
【0034】
1、11、12、13、14 照明器具
2 発光部
21 LED(光源)
3 固定筐体
31 雌ネジ溝(ネジ構造)
34 雄ネジ溝(ネジ構造)
4 レンズ部
41 レンズ
5 可動筐体
51 雄ネジ溝(ネジ構造)
53 雌ネジ溝(ネジ構造)
61 ガイド部
62 被ガイド部
7 弾性体
D 発光部とレンズ部との間隔
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光源を有する発光部と、
前記発光部を収容する固定筐体と、
前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数のレンズを有するレンズ部と、
前記レンズ部を収容し、前記光源の光軸方向に移動可能な可動筐体と、
前記固定筐体と可動筐体とを係合し、前記発光部とレンズ部との間隔を調整する係合調整部と、
前記固定筐体とレンズ部との間に配置され、該レンズ部を前記可動筐体の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体と、を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項2】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面及び前記可動筐体の側面にそれぞれ設けられ互いに螺合するネジ構造から成ることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
【請求項3】
前記可動筐体を固定筐体に対して回転させることにより前記間隔を調整するとき、前記レンズ部は、前記光源とレンズの各々とが対向した状態が維持されるように該固定筐体に対して回り止めされていることを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
【請求項4】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面に設けられ光軸方向に伸びるレール状のガイド部と、前記可動筐体の側面に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部と、から成ることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
【請求項1】
複数の光源を有する発光部と、
前記発光部を収容する固定筐体と、
前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数のレンズを有するレンズ部と、
前記レンズ部を収容し、前記光源の光軸方向に移動可能な可動筐体と、
前記固定筐体と可動筐体とを係合し、前記発光部とレンズ部との間隔を調整する係合調整部と、
前記固定筐体とレンズ部との間に配置され、該レンズ部を前記可動筐体の光出射面側の端面に押圧付勢する弾性体と、を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項2】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面及び前記可動筐体の側面にそれぞれ設けられ互いに螺合するネジ構造から成ることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
【請求項3】
前記可動筐体を固定筐体に対して回転させることにより前記間隔を調整するとき、前記レンズ部は、前記光源とレンズの各々とが対向した状態が維持されるように該固定筐体に対して回り止めされていることを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
【請求項4】
前記係合調整部は、前記固定筐体の側面に設けられ光軸方向に伸びるレール状のガイド部と、前記可動筐体の側面に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部と、から成ることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2013−4374(P2013−4374A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−135648(P2011−135648)
【出願日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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