照明装置
【課題】 簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる照明装置を提供する。
【解決手段】 複数のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅと、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部２３ｂを有するフライアイレンズ２３と、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光の光路を制限して同一のレンズ部２３ｂに異なるＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する遮光板３８と、フライアイレンズ２３の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスク２４とを具備し、遮光マスク２４に開口する各透光部を、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なる形状に設定した透光部２５ａ〜２５ｅで構成する。
【解決手段】 複数のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅと、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部２３ｂを有するフライアイレンズ２３と、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光の光路を制限して同一のレンズ部２３ｂに異なるＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する遮光板３８と、フライアイレンズ２３の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスク２４とを具備し、遮光マスク２４に開口する各透光部を、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なる形状に設定した透光部２５ａ〜２５ｅで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の文字や図形等の照射像を照射面に照射する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所望の照射像を照射面に照射する照明装置については、数多くの提案がなされている。例えば、特許文献１には、最奥部に光源を保持する筐体の前面側にネガフィルムを設置した照明装置において、筐体の内側面に反射抑制部材を内装し、当該反射抑制部材によって光源からネガフィルムに到達する光の拡散反射や鏡面反射を抑制することで、ネガフィルムに形成された像を鮮明に照射する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１１７４９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の照明装置において、利便性を高めて付加価値の向上等を図るためには、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射可能な構成とすることが望ましい。さらに、この種の照明装置において、より一層の付加価値の向上等を図るためには、照射像を輝度ムラのない均一照度で照射することが望ましい。
【０００４】
本発明は、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる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】
【０００５】
本発明は、複数の光源と、前記各光源からの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、前記各光源からの出射光の光路を制限して同一の前記レンズ部に異なる前記光源からの出射光が入射することを禁止する光路制限手段と、前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記各レンズ部にそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスクと、を具備し、前記各透光部の開口形状を、前記各光源に対応する前記レンズ部毎に異なる形状に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の照明装置によれば、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１乃至図６は本発明の第１の実施形態に係わり、図１は照明装置の要部断面図、図２は照明装置の分解斜視図、図３は遮光マスクの平面図、図４は各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図、図５は各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート、図６は推移する照射像の一例を示す説明図である。
【０００８】
図１において符号１は照明装置を示し、この照明装置１は、光源ユニット１０と、光源ユニット１０に冠設するレンズ光学系ユニット２０とを有する。
【０００９】
図１，２に示すように、光源ユニット１０はＬＥＤ基板１１を有し、ＬＥＤ基板１１は、例えば、第１〜第５の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２ａ〜１２ｅを光源として実装する。
【００１０】
ここで、本実施形態において、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、それぞれ、発光体１３と、当該発光体１３から出射する光の指向特性を所定角度（例えば、２０°）に規定するためのレンズ部１４とを一体に備えたいわゆる砲弾型のＬＥＤである。また、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、発光色が互いに異なる発光体１３をそれぞれ採用している。
【００１１】
本実施形態において、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは第１のＬＥＤ１２ａを中心として十字状に配列しており、これらは、半田付け等によってＬＥＤ基板１１に固着している（図２参照）。そして、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、ＬＥＤ基板１１に配設された図示しない導電線等に電気的に接続する。これにより、図４に示すように、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、それぞれ、例えばトランジスタ等からなるスイッチ素子１５ａ〜１５ｅと抵抗１６ａ〜１６ｅとを介して、電源に接続している。
【００１２】
また、各スイッチ素子１５ａ〜１５ｅには、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの点灯を個別に制御する点灯制御手段としての制御部１８が接続しており、制御部１８は、予め設定されたプログラム等に従って、各スイッチ素子１５ａ〜１５ｅをＯＮ−ＯＦＦ制御する。すなわち、制御部１８は、複数のＬＥＤを、予め設定した手順に従って、予め設定した組み合わせで点灯させる。
【００１３】
なお、図１，２において、符号１９はＬＥＤ基板１１の熱を放熱して各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの発光効率を向上するための放熱フィンであり、この放熱フィン１９はＬＥＤ基板１１の裏面に固着している。
【００１４】
図１，２に示すように、レンズ光学系ユニット２０は、レンズ筐体２１と、このレンズ筐体２１内に収容保持されるフライアイレンズ２３を有する。さらに、レンズ光学系ユニット２０は、レンズ筐体２１内でフライアイレンズ２３の入射面に対向する遮光マスク２４を有する。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態において、レンズ筐体２１は、略角筒形状をなし、その光軸方向の一端にＬＥＤ挿入口３０が開口している。また、レンズ筐体２１の光軸方向の他端には、ＬＥＤ挿入口３０に対向する位置に、照明光の出射口３１が開口している。そして、図１に示すように、レンズ筐体２１は、光源ユニット１０に冠設した際に、ＬＥＤ挿入口３０を通じて各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを内部に露呈させ、各レンズ部１４を出射口３１に対向させる。
【００１６】
また、レンズ筐体２１は、一側に開口するレンズ挿入口３３を有し、このレンズ挿入口３３に隣接する各側壁の内面に、ＬＥＤ挿入口３０側から順に、互いに対向する遮光マスク保持溝３５、及び、フライアイレンズ保持溝３６を有する。さらに、遮光マスク保持溝３５よりもＬＥＤ挿入口３０側において、レンズ筐体２１は、内部をＬＥＤ挿入口３０側と出射口３１側とに区画する遮光板３８を有し、この遮光板３８には、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅにそれぞれ対応する開口部３８ａが開口している。
【００１７】
フライアイレンズ２３は、フライアイレンズ保持溝３６に挿入保持される平面略矩形形状のレンズ基板２３ａ上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数（例えば、５×７個）のレンズ部２３ｂがマトリクス状に一体形成されたレンズ部材である。そして、フライアイレンズ２３は、各レンズ部２３ｂに入射した光を、特定の照射領域で互いに重畳させて出射する。
【００１８】
ここで、遮光板３８に開口する各開口部３８ａは、対応する各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅから出射する光の光路をそれぞれ所定に制限することで、同一のレンズ部２３ｂに異なる２種類以上のＬＥＤからの光が入射することを禁止する。これにより、本実施形態において、第１のＬＥＤ１２ａからの出射光は、例えば、３×３番目、３×４番目、及び、３×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第２のＬＥＤ１２ｂからの出射光は、例えば、１×３番目、１×４番目、１×５番目、２×３番目、２×４番目、及び、２×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第３のＬＥＤ１２ｃからの出射光は、例えば、４×３番目、４×４番目、４×５番目、５×３番目、５×４番目、及び、５×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第４のＬＥＤ１２ｄからの出射光は、例えば、２×１番目、２×２番目、３×１番目、３×２番目、４×１番目、及び、４×２番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第５のＬＥＤ１２ｅからの出射光は、例えば、２×６番目、２×７番目、３×６番目、３×７番目、４×６番目、及び、４×７番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。すなわち、本実施形態において、遮光板３８は、光路制限手段としての機能を実現する。
【００１９】
遮光マスク２４は、遮光マスク保持溝３５に挿入保持される平面略矩形形状の光透過性基板２４ａと、この光透過性基板２４ａの出射面に形成される遮光膜２４ｂとを有する。遮光マスク２４はフライアイレンズ２３の入射面に近接して対向しており、遮光膜２４ｂには、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応する各レンズ部２３ｂ毎に異なるパターンを有する透光部（第１〜第５の透光部２５ａ〜２５ｅ）が複数開口している。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態において、第１のＬＥＤ１２ａからの光が入射可能な３個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第１の透光部２５ａは、例えば、細長の矩形模様の一端に円形模様を組み合わせたパターンとなっている。また、第２のＬＥＤ１２ｂからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第２の透光部２５ｂは、例えば、６個の扁平な楕円模様を放射状に配列したパターンとなっている。また、第３のＬＥＤ１２ｃからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第３の透光部２５ｃは、例えば、６個の扁平な楕円模様を第２の透光部２５ｂとは異なる方向に放射状に配列したパターンとなっている。また、第４のＬＥＤ１２ｄからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第４の透光部２５ｄは、例えば、８個の扁平な楕円模様を放射状に配列したパターンとなっている。また、第５のＬＥＤ１２ｅからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第５の透光部２５ｅは、例えば、１２個の扁平な楕円模様を放射状配列したパターンとなっている。
【００２１】
ここで、図２中符号４０は側板であり、この側板４０は、フライアイレンズ２３及び遮光マスク２４をレンズ筐体２１内に収容後に、例えば、粘着テープ等を用いた貼着によって、レンズ筐体２１のレンズ挿入口３３を閉塞する。
【００２２】
次に、制御部１８による各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの点灯制御の一例について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。
本実施形態において、制御部１８は、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを選択的に点灯させることにより、図示しない照射面上に、例えば、ＳＣＥＮＥ１〜ＳＣＥＮＥ５までの５通りの照射像を順次照射する。
【００２３】
すなわち、制御部１８は、先ず、第１〜第５のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの全てを点灯させることにより、図６（ａ）に示すように、線香花火に模したＳＣＥＮＥ１の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１，第２のＬＥＤ１２ａ，１２ｂを点灯させたままの状態で、他のＬＥＤ１２ｃ〜１２ｅを消灯させることにより、図６（ｂ）に示すＳＣＥＮＥ２の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第２のＬＥＤ１２ｂに代えて第３のＬＥＤ１２ｃを点灯させることにより、図６（ｃ）に示すＳＣＥＮＥ３の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第３のＬＥＤ１２ｃに代えて第４のＬＥＤ１２ｄを点灯させることにより、図６（ｄ）に示すＳＣＥＮＥ４の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第４のＬＥＤ１２ｄに代えて第５のＬＥＤ１２ｅを点灯させることにより、図６（ｅ）に示すＳＣＥＮＥ５の照射像を形成する。そして、これら一連の制御を繰り返し実行することにより、照射像による動画を表示することが可能となる。
【００２４】
このような実施形態によれば、複数のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅと、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部２３ｂを有するフライアイレンズ２３と、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光の光路を制限して同一のレンズ部２３ｂに異なる複数のＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する遮光板３８と、フライアイレンズ２３の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスク２４とを具備し、遮光マスク２４に開口する各透光部を、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なる形状に設定した透光部２５ａ〜２５ｅで構成したことにより、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる。
【００２５】
すなわち、遮光板３８によって同一のレンズ部２３ｂに異なる複数のＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する構成とするとともに、遮光マスク２４に開口する各透光部２５ａ〜２５ｅを各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なるパターンに開口することにより、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射することができる。
【００２６】
また、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光は、それぞれ複数のレンズ部２３ｂに入射した後、特定の照射領域で互いに重畳するので、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光で形成される各照射像を、それぞれ、輝度ムラのない均一照度の照射像とすることができる。
【００２７】
その際、制御部１８によって、予め設定した手順に従って予め設定した組み合わせで各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを点灯させることにより、よりバリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射することができる。特に、各透光部２５ａ〜２５ｅのパターンにそれぞれ意味を持たせ、点灯する各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの組み合わせやタイミングを適切に設定することにより、所定の情報を持たせた照射像を動画表示することができる。
【００２８】
次に、図７乃至図１５は本発明の第２の実施形態に係わり、図７は照明装置の斜視図、図８は照明ユニットの要部断面図、図９は照明ユニットの分解斜視図、図１０は遮光マスクの平面図、図１１は各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図、図１２は各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート、図１３は推移する照射像の一例を示す説明図、図１４は遮光マスクに開口する透光部のパターンの一例を示す平面図、図１５は推移する照射像の一例を示す説明図である。なお、本実施形態は、上述の第１の実施形態で採用したＬＥＤ各１２ａ〜１２ｅに代えて、比較的高出力な面実装型の発光ダイオード１１２ａ〜１１２ｄを光源として採用した照明装置の一例について説明するものである。
【００２９】
図７において、符号１００は照明装置を示し、この照明装置１００は、例えば、４個の光源ユニット（第１〜第４の光源ユニット１１０ａ〜１１０ｄ）と、各光源ユニット１１０ａ〜１１０ｄにそれぞれ冠設する４個のレンズ光学系ユニット（第１〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄ）とを有する。
【００３０】
ここで、本実施形態において、第１〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄは略同様の構成であるため、以下の説明において特に必要である場合を除き、これらを代表し、第１の光源ユニット１１０ａ及び第１のレンズ光学系ユニット１２０ａの構成について説明する。なお、第２〜第４の光源ユニット１１０ｂ〜１１０ｄ及び第２〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ｂ〜１２０ｄの各構成のうち、第１の光源ユニット１１０ａ及び第１のレンズ光学系ユニット１２０ａと同様の構成については、添字ａを添字ｂ〜ｄに変更した同符号を付して、説明を省略する。
【００３１】
図８，９に示すように、第１の光源ユニット１１０ａは、第１のＬＥＤ基板１１１ａを有し、第１のＬＥＤ基板１１１は、例えば、出射平面に片凸レンズが固設した表面実装型の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）１１２ａを、半田付け等によって保持する。なお、第１のＬＥＤ１１２ａの発光効率を向上するため、第１のＬＥＤ基板１１１ａの裏面には、放熱フィン１１３ａが固着している。
【００３２】
ここで、図１１に示すように、第１のＬＥＤ１１２ａは、第２〜第４の光源ユニット１１０ｂ〜１１０ｄを構成する第２〜第４のＬＥＤ１１２ｂ〜１１２ｄとともに、それぞれ、スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄと抵抗１１６ａ〜１１６ｄとを介して、電源１１７に接続している。なお、本実施形態において、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄは、それぞれ異なる発光色のＬＥＤであることが望ましい。
【００３３】
また、各スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄには、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯を個別に制御する点灯制御手段としての制御部１１８が接続しており、制御部１１８は、予め設定されたプログラム等に従って、各スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄをＯＮ−ＯＦＦ制御する。すなわち、制御部１１８は、複数のＬＥＤを、予め設定しした手順に従って、予め設定した組み合わせで点灯させる。
【００３４】
第１のレンズ光学系ユニット１２０ａは、第１のレンズ筐体１２１ａと、この第１のレンズ筐体１２１ａに収容保持される第１のコリメーションレンズ１２２ａ、及び、第１のフライアイレンズ１２３ａとを有する。さらに、第１のレンズ光学系ユニット１２０ａは、レンズ筐体１２１ａの内部で第１のフライアイレンズ１２３ａの入射面に対向する第１の遮光マスク１２４ａを有する。ここで、図７に示すように、本実施形態において、第１のレンズ筐体１２１ａは、第２〜第４のレンズ筐体１２１ｂ〜１２１ｄと共に、射出成形等によって一体形成されるものである。
【００３５】
図９に示すように、第１のレンズ筐体１２１ａは、略角筒形状をなし、その光軸方向の一端に第１のＬＥＤ挿入口１３０ａが開口している。また、第１のレンズ筐体１２１ａの光軸方向の他端には、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａに対向する位置に、第１の出射光１３１ａが開口している。そして、図８に示すように、第１のレンズ筐体１２１ａは、第１の光源ユニット１１０ａに冠設した際に、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａを通じて第１のＬＥＤ１１２ａを内部に露呈させ、第１のＬＥＤ１１２ａの出射平面を第１の出射光１３１ａに対向させる。
【００３６】
また、第１のレンズ筐体１２１ａは、一側に開口する第１のレンズ挿入口１３３ａを有し、この第１のレンズ挿入口１３３ａに隣接する各側壁の内面に、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａ側から順に、互いに対向する第１のコリメーションレンズ保持溝１３５ａ、第１の遮光マスク保持溝１３６ａ、及び、第１のフライアイレンズ保持溝１３７ａを有する。
【００３７】
第１のコリメーションレンズ１２２ａは、例えば、第１のコリメーションレンズ保持溝１３５ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１のレンズ基板１４１ａの出射側に、第１のレンズ部１４２ａが一体形成されたレンズ部材である。そして、第１のコリメーションレンズ１２２ａは、第１のＬＥＤ１１２ａから入射する光を、第１のレンズ部１４２ａで略平行光に変換して、第１のフライアイレンズ１２３ａ側に出射する。
【００３８】
第１のフライアイレンズ１２３ａは、第１のフライアイレンズ保持溝１３７ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１のレンズ基板１４３ａ上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数（例えば、５×７個）の第１のレンズ部１４４ａがマトリクス状に一体形成されたレンズ部材である。そして、第１のフライアイレンズ１２３ａは、各第１のレンズ部１４４ａに入射する光を互いに重畳させることにより、特定の照射領域を均一に照射する。
【００３９】
ここで、第２〜第４のフライアイレンズ１２３ｂ〜１２３ｄの各レンズ部１４４ｂ〜１４４ｄも同様に、各第１のレンズ部１４４ａの照射領域と同一の照射領域に、入射光を重畳させて出射する設定となっている。その際、各レンズ筐体１２１ａ〜１２１ｄは、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄからの光路を互い区画することにより、同一のレンズ部に異なるＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する。すなわち、第１〜第４のレンズ筐体１２１ａ〜１２１ｄは、光路制限手段としての機能を有する。
【００４０】
第１の遮光マスク１２４ａは、第１の遮光マスク保持溝１３６ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１の光透過性基板１４５ａと、この第１の光透過性基板１４５ａの出射面に形成される第１の遮光膜１４６ａとを有する。第１の遮光マスク１２４ａは第１のフライアイレンズ１２３ａの入射面に近接して対向しており、第１の遮光膜１４６ａには、第１のフライアイレンズ１２３ａの各第１のレンズ部１４４ａにそれぞれ対応する位置に、第１の透光部１４７ａが開口している。図１０（ａ）に示すように、各第１の透光部１４７ａは、例えば、丸模様の中に斜線模様を組み合わせた、いわゆる、禁止マークを示すパターンとなっている。
【００４１】
また、図１０（ｂ）に示すように、第２のフライアイレンズ１２３ｂの各第１のレンズ部１４４ｂにそれぞれ対応して開口する各第２の透光部１４７ｂは、例えば、煙草模様のパターンとなっている。また、図１０（ｃ）に示すように、第３のフライアイレンズ１２３ｃの各第３のレンズ部１４４ｃにそれぞれ対応して開口する各第３の透光部１４７ｃは、例えば、携帯電話模様のパターンとなっている。また、図１０（ｄ）に示すように、第４のフライアイレンズ１２３ｄの各第４のレンズ部１４４ｄにそれぞれ対応して開口する各第４の透光部１４７ｄは、例えば丸模様からなる、いわゆる、許可マークを示すパターンとなっている。
【００４２】
ここで、図９中符号１４０ａは第１の側板であり、この第１の側板１４０ａは、第１のフライアイレンズ１２３ａ、第１のコリメーションレンズ１２２ａ、及び、第１の遮光マスク１２４ａを第１のレンズ筐体１２１ａに収容後に、例えば、粘着テープ等を用いた貼着によって、第１のレンズ筐体１２１ａの第１のレンズ挿入口１３３ａを閉塞する。
【００４３】
次に、制御部１１８で行われる各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯制御について説明する。ここで、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯形態等は、制御部１１８に接続する操作パネル１５０を用いて設定することが可能である。すなわち、操作パネル１５０は、例えば、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの中から点灯すべきＬＥＤ（すなわち、照射すべきパターン）を選択するための第１〜第４のＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄと、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの選択状態をそれぞれ表示するための第１〜第４のインジケータ１５１ａ〜１５１ｄとを有する。
【００４４】
また、操作パネル１５０は、例えば、各ＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄで選択された各ＬＥＤの点灯モードを切り換えるためのスイッチとして第１，第２のモード選択スイッチ１５４ａ，１５４ｂと、選択されたモードを表示するための第１，第２のインジケータ１５３ａ，１５３ｂとを有する。
【００４５】
そして、制御部１１８は、ＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄを通じて選択された各ＬＥＤを、予め設定されたプログラム等に従って点灯制御する。その際、制御部１１８は、例えば、第１のモード選択スイッチ１５４ａによって第１のモード（Ｍｏｄｅ１）が選択されている場合には、ＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）等を用いて、各ＬＥＤの点灯時或いは消灯時の電流量を除々に増減変化させる。一方、制御部１１８は、例えば、第２のモード選択スイッチ１５４ｂによって第２のモード（Ｍｏｄｅ２）が選択されている場合には、一定の電流量で各ＬＥＤをＯＮ−ＯＦＦする。
【００４６】
次に、第１〜第３のＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｃを通じて第１〜第３のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｃが選択され、且つ、第１のモード選択スイッチ１５４ａによって第１のモードが選択されている場合に制御部１１８で実行される点灯制御の一例について、図１２に示すタイミングチャートに従って説明する。
【００４７】
制御部１１８は、先ず、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ａ）に示すように、禁止マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ１）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第２のＬＥＤ１１２ｂに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ｂ）に示すように、禁止マーク中に煙草マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ２）。次に、制御部１１８は、第１，第２のＬＥＤ１１２ａ，１１２ｂに対する電流量を、設定時間の間、１００％のまま維持することにより、図１３（ｃ）に示すように、禁止マーク中に煙草マークを表示させる（ＳＣＥＮＥ３）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第２のＬＥＤ１１２ｂに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％に減少させるとともに、第３のＬＥＤ１１２ｃに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ｄ）に示すように、禁止マーク中に表示している煙草マークを除々に消滅させるとともに携帯電話マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ４）。次に、制御部１１８は、第１，第３のＬＥＤ１１２ａ，１１２ｃに対する電流量を、設定時間の間、１００％のまま維持することにより、図１３（ｅ）に示すように、禁止マーク中に携帯電話マークを表示させる（ＳＣＥＮＥ５）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第３のＬＥＤ１１２ｃに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％まで減少させることにより、図１３（ｆ）に示すように、禁止マーク中に表示している携帯電話マークを除々に消滅させる（ＳＣＥＮＥ６）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％に減少させることにより、図１３（ａ）に示すように、禁止マークを除々に消滅させる（ＳＣＥＮＥ７）。そして、これら一連の制御を繰り返し実行することにより、喫煙及び携帯電話での通話を禁止する旨の情報を照射像によって表示することが可能となる。
【００４８】
なお、上述の制御において、第１のＬＥＤ１１２ａに代えて第４のＬＥＤ１１２ｄを選択することにより、喫煙及び携帯電話での通話を許可する旨の情報を表示することも可能である。また、第２のＬＥＤ１１２ｂ、或いは、第３のＬＥＤ１１２ｃの何れかと、第１のＬＥＤ１１２ａの点灯制御とを組み合わせることにより、喫煙のみ、或いは、携帯電話での通話のみを禁止する旨の情報を表示することも可能である。さらに、第２のＬＥＤ１１２ｂ、或いは、第３のＬＥＤ１１２ｃの何れかと、第４のＬＥＤ１１２ｄの点灯制御とを組み合わせることにより、喫煙のみ、或いは、携帯電話での通話のみを許可する旨の情報を表示することも可能である。
【００４９】
ここで、各遮光マスク１２４ａ〜１２４ｄの各遮光膜１４６ａ〜１４６ｄには、その他、各種パターンの透光部を形成することが可能である。例えば図１４に示すように、各遮光膜１４６ａ〜１４６ｄに、互いに方向が異なる菱形の透光部１４８ａ〜１４８ｄを形成することにより、例えば、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように、星状の照射像を表示することが可能である。この場合、特に、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの発光色を、互いに異なる発光色に設定することにより、照射像が重なる各部で色の変化を生じさせることが可能である。
【００５０】
このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、各第１〜第４レンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄを構成するフライアイレンズ等をそれぞれ別部材で構成した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらユニット毎の各部材を一体化することも可能である。例えば、第１〜第４のフライアイレンズ保持溝１３６ａ〜１３６ｄを各レンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄに跨って一連のフライアイレンズ保持溝で形成し、当該フライアイレンズ保持溝に、第１〜第４のフライアイレンズ１２３ａ〜１２３ｄを一体形成したものを保持させてもよいことは勿論である。このような構成とすることにより、部品点数を削減し、構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わり、照明装置の要部断面図
【図２】同上、照明装置の分解斜視図
【図３】同上、遮光マスクの平面図
【図４】同上、各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図
【図５】同上、各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート
【図６】同上、照射像の一例を示す説明図
【図７】本発明の第２の実施形態に係わり、照明装置の斜視図
【図８】同上、照明ユニットの要部断面図
【図９】同上、照明ユニットの分解斜視図
【図１０】同上、遮光マスクの平面図
【図１１】同上、各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図
【図１２】同上、各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート
【図１３】同上、推移する照射像の一例を示す説明図
【図１４】同上、遮光マスクに開口する透光部のパターンの一例を示す平面図
【図１５】同上、推移する照射像の一例を示す説明図
【符号の説明】
【００５３】
１…照明装置、１２ａ〜１２ｅ…第１〜第５の発光ダイオード（光源）、１８…制御部（点灯制御手段）、２３…フライアイレンズ、２３ｂ…レンズ部、２４…遮光マスク、２５ａ〜２５ｅ…第１〜第５の透光部、３８…遮光板（光路制限手段）、１００…照明装置、１１２ａ〜１１２ｄ…第１〜第４の発光ダイオード（光源）、１１８…制御部（点灯制御手段）、１２１ａ〜１２１ｄ…第１〜第４のレンズ筐体（光路制限手段）、１２３ａ〜１２３ｄ…第１〜第４のフライアイレンズ、１２４ａ〜１２４ｄ…第１〜第４の遮光マスク、１４４ａ〜１４４ｄ…第１〜第４のレンズ部、１４７ａ〜１４７ｄ…第１〜第４の透光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の文字や図形等の照射像を照射面に照射する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所望の照射像を照射面に照射する照明装置については、数多くの提案がなされている。例えば、特許文献１には、最奥部に光源を保持する筐体の前面側にネガフィルムを設置した照明装置において、筐体の内側面に反射抑制部材を内装し、当該反射抑制部材によって光源からネガフィルムに到達する光の拡散反射や鏡面反射を抑制することで、ネガフィルムに形成された像を鮮明に照射する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１１７４９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の照明装置において、利便性を高めて付加価値の向上等を図るためには、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射可能な構成とすることが望ましい。さらに、この種の照明装置において、より一層の付加価値の向上等を図るためには、照射像を輝度ムラのない均一照度で照射することが望ましい。
【０００４】
本発明は、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる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】
【０００５】
本発明は、複数の光源と、前記各光源からの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、前記各光源からの出射光の光路を制限して同一の前記レンズ部に異なる前記光源からの出射光が入射することを禁止する光路制限手段と、前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記各レンズ部にそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスクと、を具備し、前記各透光部の開口形状を、前記各光源に対応する前記レンズ部毎に異なる形状に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の照明装置によれば、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１乃至図６は本発明の第１の実施形態に係わり、図１は照明装置の要部断面図、図２は照明装置の分解斜視図、図３は遮光マスクの平面図、図４は各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図、図５は各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート、図６は推移する照射像の一例を示す説明図である。
【０００８】
図１において符号１は照明装置を示し、この照明装置１は、光源ユニット１０と、光源ユニット１０に冠設するレンズ光学系ユニット２０とを有する。
【０００９】
図１，２に示すように、光源ユニット１０はＬＥＤ基板１１を有し、ＬＥＤ基板１１は、例えば、第１〜第５の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２ａ〜１２ｅを光源として実装する。
【００１０】
ここで、本実施形態において、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、それぞれ、発光体１３と、当該発光体１３から出射する光の指向特性を所定角度（例えば、２０°）に規定するためのレンズ部１４とを一体に備えたいわゆる砲弾型のＬＥＤである。また、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、発光色が互いに異なる発光体１３をそれぞれ採用している。
【００１１】
本実施形態において、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは第１のＬＥＤ１２ａを中心として十字状に配列しており、これらは、半田付け等によってＬＥＤ基板１１に固着している（図２参照）。そして、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、ＬＥＤ基板１１に配設された図示しない導電線等に電気的に接続する。これにより、図４に示すように、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅは、それぞれ、例えばトランジスタ等からなるスイッチ素子１５ａ〜１５ｅと抵抗１６ａ〜１６ｅとを介して、電源に接続している。
【００１２】
また、各スイッチ素子１５ａ〜１５ｅには、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの点灯を個別に制御する点灯制御手段としての制御部１８が接続しており、制御部１８は、予め設定されたプログラム等に従って、各スイッチ素子１５ａ〜１５ｅをＯＮ−ＯＦＦ制御する。すなわち、制御部１８は、複数のＬＥＤを、予め設定した手順に従って、予め設定した組み合わせで点灯させる。
【００１３】
なお、図１，２において、符号１９はＬＥＤ基板１１の熱を放熱して各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの発光効率を向上するための放熱フィンであり、この放熱フィン１９はＬＥＤ基板１１の裏面に固着している。
【００１４】
図１，２に示すように、レンズ光学系ユニット２０は、レンズ筐体２１と、このレンズ筐体２１内に収容保持されるフライアイレンズ２３を有する。さらに、レンズ光学系ユニット２０は、レンズ筐体２１内でフライアイレンズ２３の入射面に対向する遮光マスク２４を有する。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態において、レンズ筐体２１は、略角筒形状をなし、その光軸方向の一端にＬＥＤ挿入口３０が開口している。また、レンズ筐体２１の光軸方向の他端には、ＬＥＤ挿入口３０に対向する位置に、照明光の出射口３１が開口している。そして、図１に示すように、レンズ筐体２１は、光源ユニット１０に冠設した際に、ＬＥＤ挿入口３０を通じて各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを内部に露呈させ、各レンズ部１４を出射口３１に対向させる。
【００１６】
また、レンズ筐体２１は、一側に開口するレンズ挿入口３３を有し、このレンズ挿入口３３に隣接する各側壁の内面に、ＬＥＤ挿入口３０側から順に、互いに対向する遮光マスク保持溝３５、及び、フライアイレンズ保持溝３６を有する。さらに、遮光マスク保持溝３５よりもＬＥＤ挿入口３０側において、レンズ筐体２１は、内部をＬＥＤ挿入口３０側と出射口３１側とに区画する遮光板３８を有し、この遮光板３８には、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅにそれぞれ対応する開口部３８ａが開口している。
【００１７】
フライアイレンズ２３は、フライアイレンズ保持溝３６に挿入保持される平面略矩形形状のレンズ基板２３ａ上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数（例えば、５×７個）のレンズ部２３ｂがマトリクス状に一体形成されたレンズ部材である。そして、フライアイレンズ２３は、各レンズ部２３ｂに入射した光を、特定の照射領域で互いに重畳させて出射する。
【００１８】
ここで、遮光板３８に開口する各開口部３８ａは、対応する各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅから出射する光の光路をそれぞれ所定に制限することで、同一のレンズ部２３ｂに異なる２種類以上のＬＥＤからの光が入射することを禁止する。これにより、本実施形態において、第１のＬＥＤ１２ａからの出射光は、例えば、３×３番目、３×４番目、及び、３×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第２のＬＥＤ１２ｂからの出射光は、例えば、１×３番目、１×４番目、１×５番目、２×３番目、２×４番目、及び、２×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第３のＬＥＤ１２ｃからの出射光は、例えば、４×３番目、４×４番目、４×５番目、５×３番目、５×４番目、及び、５×５番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第４のＬＥＤ１２ｄからの出射光は、例えば、２×１番目、２×２番目、３×１番目、３×２番目、４×１番目、及び、４×２番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。また、第５のＬＥＤ１２ｅからの出射光は、例えば、２×６番目、２×７番目、３×６番目、３×７番目、４×６番目、及び、４×７番目の各レンズ部２３ｂに限定的に入射可能となっている。すなわち、本実施形態において、遮光板３８は、光路制限手段としての機能を実現する。
【００１９】
遮光マスク２４は、遮光マスク保持溝３５に挿入保持される平面略矩形形状の光透過性基板２４ａと、この光透過性基板２４ａの出射面に形成される遮光膜２４ｂとを有する。遮光マスク２４はフライアイレンズ２３の入射面に近接して対向しており、遮光膜２４ｂには、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応する各レンズ部２３ｂ毎に異なるパターンを有する透光部（第１〜第５の透光部２５ａ〜２５ｅ）が複数開口している。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態において、第１のＬＥＤ１２ａからの光が入射可能な３個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第１の透光部２５ａは、例えば、細長の矩形模様の一端に円形模様を組み合わせたパターンとなっている。また、第２のＬＥＤ１２ｂからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第２の透光部２５ｂは、例えば、６個の扁平な楕円模様を放射状に配列したパターンとなっている。また、第３のＬＥＤ１２ｃからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第３の透光部２５ｃは、例えば、６個の扁平な楕円模様を第２の透光部２５ｂとは異なる方向に放射状に配列したパターンとなっている。また、第４のＬＥＤ１２ｄからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第４の透光部２５ｄは、例えば、８個の扁平な楕円模様を放射状に配列したパターンとなっている。また、第５のＬＥＤ１２ｅからの光が入射可能な６個の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応して開口する第５の透光部２５ｅは、例えば、１２個の扁平な楕円模様を放射状配列したパターンとなっている。
【００２１】
ここで、図２中符号４０は側板であり、この側板４０は、フライアイレンズ２３及び遮光マスク２４をレンズ筐体２１内に収容後に、例えば、粘着テープ等を用いた貼着によって、レンズ筐体２１のレンズ挿入口３３を閉塞する。
【００２２】
次に、制御部１８による各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの点灯制御の一例について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。
本実施形態において、制御部１８は、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを選択的に点灯させることにより、図示しない照射面上に、例えば、ＳＣＥＮＥ１〜ＳＣＥＮＥ５までの５通りの照射像を順次照射する。
【００２３】
すなわち、制御部１８は、先ず、第１〜第５のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの全てを点灯させることにより、図６（ａ）に示すように、線香花火に模したＳＣＥＮＥ１の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１，第２のＬＥＤ１２ａ，１２ｂを点灯させたままの状態で、他のＬＥＤ１２ｃ〜１２ｅを消灯させることにより、図６（ｂ）に示すＳＣＥＮＥ２の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第２のＬＥＤ１２ｂに代えて第３のＬＥＤ１２ｃを点灯させることにより、図６（ｃ）に示すＳＣＥＮＥ３の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第３のＬＥＤ１２ｃに代えて第４のＬＥＤ１２ｄを点灯させることにより、図６（ｄ）に示すＳＣＥＮＥ４の照射像を形成する。次に、制御部１８は、第１のＬＥＤ１２ａを点灯させたままの状態で、第４のＬＥＤ１２ｄに代えて第５のＬＥＤ１２ｅを点灯させることにより、図６（ｅ）に示すＳＣＥＮＥ５の照射像を形成する。そして、これら一連の制御を繰り返し実行することにより、照射像による動画を表示することが可能となる。
【００２４】
このような実施形態によれば、複数のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅと、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部２３ｂを有するフライアイレンズ２３と、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光の光路を制限して同一のレンズ部２３ｂに異なる複数のＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する遮光板３８と、フライアイレンズ２３の各レンズ部２３ｂにそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスク２４とを具備し、遮光マスク２４に開口する各透光部を、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なる形状に設定した透光部２５ａ〜２５ｅで構成したことにより、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を均一照度で照射することができる。
【００２５】
すなわち、遮光板３８によって同一のレンズ部２３ｂに異なる複数のＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する構成とするとともに、遮光マスク２４に開口する各透光部２５ａ〜２５ｅを各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅに対応するレンズ部２３ｂ毎に異なるパターンに開口することにより、簡単な構成で、バリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射することができる。
【００２６】
また、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光は、それぞれ複数のレンズ部２３ｂに入射した後、特定の照射領域で互いに重畳するので、各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅからの出射光で形成される各照射像を、それぞれ、輝度ムラのない均一照度の照射像とすることができる。
【００２７】
その際、制御部１８によって、予め設定した手順に従って予め設定した組み合わせで各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを点灯させることにより、よりバリエーションに富んだ複数パターンの照射像を照射することができる。特に、各透光部２５ａ〜２５ｅのパターンにそれぞれ意味を持たせ、点灯する各ＬＥＤ１２ａ〜１２ｅの組み合わせやタイミングを適切に設定することにより、所定の情報を持たせた照射像を動画表示することができる。
【００２８】
次に、図７乃至図１５は本発明の第２の実施形態に係わり、図７は照明装置の斜視図、図８は照明ユニットの要部断面図、図９は照明ユニットの分解斜視図、図１０は遮光マスクの平面図、図１１は各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図、図１２は各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート、図１３は推移する照射像の一例を示す説明図、図１４は遮光マスクに開口する透光部のパターンの一例を示す平面図、図１５は推移する照射像の一例を示す説明図である。なお、本実施形態は、上述の第１の実施形態で採用したＬＥＤ各１２ａ〜１２ｅに代えて、比較的高出力な面実装型の発光ダイオード１１２ａ〜１１２ｄを光源として採用した照明装置の一例について説明するものである。
【００２９】
図７において、符号１００は照明装置を示し、この照明装置１００は、例えば、４個の光源ユニット（第１〜第４の光源ユニット１１０ａ〜１１０ｄ）と、各光源ユニット１１０ａ〜１１０ｄにそれぞれ冠設する４個のレンズ光学系ユニット（第１〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄ）とを有する。
【００３０】
ここで、本実施形態において、第１〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄは略同様の構成であるため、以下の説明において特に必要である場合を除き、これらを代表し、第１の光源ユニット１１０ａ及び第１のレンズ光学系ユニット１２０ａの構成について説明する。なお、第２〜第４の光源ユニット１１０ｂ〜１１０ｄ及び第２〜第４のレンズ光学系ユニット１２０ｂ〜１２０ｄの各構成のうち、第１の光源ユニット１１０ａ及び第１のレンズ光学系ユニット１２０ａと同様の構成については、添字ａを添字ｂ〜ｄに変更した同符号を付して、説明を省略する。
【００３１】
図８，９に示すように、第１の光源ユニット１１０ａは、第１のＬＥＤ基板１１１ａを有し、第１のＬＥＤ基板１１１は、例えば、出射平面に片凸レンズが固設した表面実装型の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）１１２ａを、半田付け等によって保持する。なお、第１のＬＥＤ１１２ａの発光効率を向上するため、第１のＬＥＤ基板１１１ａの裏面には、放熱フィン１１３ａが固着している。
【００３２】
ここで、図１１に示すように、第１のＬＥＤ１１２ａは、第２〜第４の光源ユニット１１０ｂ〜１１０ｄを構成する第２〜第４のＬＥＤ１１２ｂ〜１１２ｄとともに、それぞれ、スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄと抵抗１１６ａ〜１１６ｄとを介して、電源１１７に接続している。なお、本実施形態において、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄは、それぞれ異なる発光色のＬＥＤであることが望ましい。
【００３３】
また、各スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄには、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯を個別に制御する点灯制御手段としての制御部１１８が接続しており、制御部１１８は、予め設定されたプログラム等に従って、各スイッチ素子１１５ａ〜１１５ｄをＯＮ−ＯＦＦ制御する。すなわち、制御部１１８は、複数のＬＥＤを、予め設定しした手順に従って、予め設定した組み合わせで点灯させる。
【００３４】
第１のレンズ光学系ユニット１２０ａは、第１のレンズ筐体１２１ａと、この第１のレンズ筐体１２１ａに収容保持される第１のコリメーションレンズ１２２ａ、及び、第１のフライアイレンズ１２３ａとを有する。さらに、第１のレンズ光学系ユニット１２０ａは、レンズ筐体１２１ａの内部で第１のフライアイレンズ１２３ａの入射面に対向する第１の遮光マスク１２４ａを有する。ここで、図７に示すように、本実施形態において、第１のレンズ筐体１２１ａは、第２〜第４のレンズ筐体１２１ｂ〜１２１ｄと共に、射出成形等によって一体形成されるものである。
【００３５】
図９に示すように、第１のレンズ筐体１２１ａは、略角筒形状をなし、その光軸方向の一端に第１のＬＥＤ挿入口１３０ａが開口している。また、第１のレンズ筐体１２１ａの光軸方向の他端には、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａに対向する位置に、第１の出射光１３１ａが開口している。そして、図８に示すように、第１のレンズ筐体１２１ａは、第１の光源ユニット１１０ａに冠設した際に、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａを通じて第１のＬＥＤ１１２ａを内部に露呈させ、第１のＬＥＤ１１２ａの出射平面を第１の出射光１３１ａに対向させる。
【００３６】
また、第１のレンズ筐体１２１ａは、一側に開口する第１のレンズ挿入口１３３ａを有し、この第１のレンズ挿入口１３３ａに隣接する各側壁の内面に、第１のＬＥＤ挿入口１３０ａ側から順に、互いに対向する第１のコリメーションレンズ保持溝１３５ａ、第１の遮光マスク保持溝１３６ａ、及び、第１のフライアイレンズ保持溝１３７ａを有する。
【００３７】
第１のコリメーションレンズ１２２ａは、例えば、第１のコリメーションレンズ保持溝１３５ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１のレンズ基板１４１ａの出射側に、第１のレンズ部１４２ａが一体形成されたレンズ部材である。そして、第１のコリメーションレンズ１２２ａは、第１のＬＥＤ１１２ａから入射する光を、第１のレンズ部１４２ａで略平行光に変換して、第１のフライアイレンズ１２３ａ側に出射する。
【００３８】
第１のフライアイレンズ１２３ａは、第１のフライアイレンズ保持溝１３７ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１のレンズ基板１４３ａ上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数（例えば、５×７個）の第１のレンズ部１４４ａがマトリクス状に一体形成されたレンズ部材である。そして、第１のフライアイレンズ１２３ａは、各第１のレンズ部１４４ａに入射する光を互いに重畳させることにより、特定の照射領域を均一に照射する。
【００３９】
ここで、第２〜第４のフライアイレンズ１２３ｂ〜１２３ｄの各レンズ部１４４ｂ〜１４４ｄも同様に、各第１のレンズ部１４４ａの照射領域と同一の照射領域に、入射光を重畳させて出射する設定となっている。その際、各レンズ筐体１２１ａ〜１２１ｄは、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄからの光路を互い区画することにより、同一のレンズ部に異なるＬＥＤからの出射光が入射することを禁止する。すなわち、第１〜第４のレンズ筐体１２１ａ〜１２１ｄは、光路制限手段としての機能を有する。
【００４０】
第１の遮光マスク１２４ａは、第１の遮光マスク保持溝１３６ａに挿入保持される平面略矩形形状の第１の光透過性基板１４５ａと、この第１の光透過性基板１４５ａの出射面に形成される第１の遮光膜１４６ａとを有する。第１の遮光マスク１２４ａは第１のフライアイレンズ１２３ａの入射面に近接して対向しており、第１の遮光膜１４６ａには、第１のフライアイレンズ１２３ａの各第１のレンズ部１４４ａにそれぞれ対応する位置に、第１の透光部１４７ａが開口している。図１０（ａ）に示すように、各第１の透光部１４７ａは、例えば、丸模様の中に斜線模様を組み合わせた、いわゆる、禁止マークを示すパターンとなっている。
【００４１】
また、図１０（ｂ）に示すように、第２のフライアイレンズ１２３ｂの各第１のレンズ部１４４ｂにそれぞれ対応して開口する各第２の透光部１４７ｂは、例えば、煙草模様のパターンとなっている。また、図１０（ｃ）に示すように、第３のフライアイレンズ１２３ｃの各第３のレンズ部１４４ｃにそれぞれ対応して開口する各第３の透光部１４７ｃは、例えば、携帯電話模様のパターンとなっている。また、図１０（ｄ）に示すように、第４のフライアイレンズ１２３ｄの各第４のレンズ部１４４ｄにそれぞれ対応して開口する各第４の透光部１４７ｄは、例えば丸模様からなる、いわゆる、許可マークを示すパターンとなっている。
【００４２】
ここで、図９中符号１４０ａは第１の側板であり、この第１の側板１４０ａは、第１のフライアイレンズ１２３ａ、第１のコリメーションレンズ１２２ａ、及び、第１の遮光マスク１２４ａを第１のレンズ筐体１２１ａに収容後に、例えば、粘着テープ等を用いた貼着によって、第１のレンズ筐体１２１ａの第１のレンズ挿入口１３３ａを閉塞する。
【００４３】
次に、制御部１１８で行われる各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯制御について説明する。ここで、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの点灯形態等は、制御部１１８に接続する操作パネル１５０を用いて設定することが可能である。すなわち、操作パネル１５０は、例えば、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの中から点灯すべきＬＥＤ（すなわち、照射すべきパターン）を選択するための第１〜第４のＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄと、第１〜第４のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの選択状態をそれぞれ表示するための第１〜第４のインジケータ１５１ａ〜１５１ｄとを有する。
【００４４】
また、操作パネル１５０は、例えば、各ＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄで選択された各ＬＥＤの点灯モードを切り換えるためのスイッチとして第１，第２のモード選択スイッチ１５４ａ，１５４ｂと、選択されたモードを表示するための第１，第２のインジケータ１５３ａ，１５３ｂとを有する。
【００４５】
そして、制御部１１８は、ＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｄを通じて選択された各ＬＥＤを、予め設定されたプログラム等に従って点灯制御する。その際、制御部１１８は、例えば、第１のモード選択スイッチ１５４ａによって第１のモード（Ｍｏｄｅ１）が選択されている場合には、ＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）等を用いて、各ＬＥＤの点灯時或いは消灯時の電流量を除々に増減変化させる。一方、制御部１１８は、例えば、第２のモード選択スイッチ１５４ｂによって第２のモード（Ｍｏｄｅ２）が選択されている場合には、一定の電流量で各ＬＥＤをＯＮ−ＯＦＦする。
【００４６】
次に、第１〜第３のＬＥＤ選択スイッチ１５２ａ〜１５２ｃを通じて第１〜第３のＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｃが選択され、且つ、第１のモード選択スイッチ１５４ａによって第１のモードが選択されている場合に制御部１１８で実行される点灯制御の一例について、図１２に示すタイミングチャートに従って説明する。
【００４７】
制御部１１８は、先ず、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ａ）に示すように、禁止マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ１）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第２のＬＥＤ１１２ｂに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ｂ）に示すように、禁止マーク中に煙草マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ２）。次に、制御部１１８は、第１，第２のＬＥＤ１１２ａ，１１２ｂに対する電流量を、設定時間の間、１００％のまま維持することにより、図１３（ｃ）に示すように、禁止マーク中に煙草マークを表示させる（ＳＣＥＮＥ３）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第２のＬＥＤ１１２ｂに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％に減少させるとともに、第３のＬＥＤ１１２ｃに対する電流量を設定時間かけて０％から１００％まで増加させることにより、図１３（ｄ）に示すように、禁止マーク中に表示している煙草マークを除々に消滅させるとともに携帯電話マークを除々に表示させる（ＳＣＥＮＥ４）。次に、制御部１１８は、第１，第３のＬＥＤ１１２ａ，１１２ｃに対する電流量を、設定時間の間、１００％のまま維持することにより、図１３（ｅ）に示すように、禁止マーク中に携帯電話マークを表示させる（ＳＣＥＮＥ５）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を１００％に維持したまま、第３のＬＥＤ１１２ｃに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％まで減少させることにより、図１３（ｆ）に示すように、禁止マーク中に表示している携帯電話マークを除々に消滅させる（ＳＣＥＮＥ６）。次に、制御部１１８は、第１のＬＥＤ１１２ａに対する電流量を設定時間かけて１００％から０％に減少させることにより、図１３（ａ）に示すように、禁止マークを除々に消滅させる（ＳＣＥＮＥ７）。そして、これら一連の制御を繰り返し実行することにより、喫煙及び携帯電話での通話を禁止する旨の情報を照射像によって表示することが可能となる。
【００４８】
なお、上述の制御において、第１のＬＥＤ１１２ａに代えて第４のＬＥＤ１１２ｄを選択することにより、喫煙及び携帯電話での通話を許可する旨の情報を表示することも可能である。また、第２のＬＥＤ１１２ｂ、或いは、第３のＬＥＤ１１２ｃの何れかと、第１のＬＥＤ１１２ａの点灯制御とを組み合わせることにより、喫煙のみ、或いは、携帯電話での通話のみを禁止する旨の情報を表示することも可能である。さらに、第２のＬＥＤ１１２ｂ、或いは、第３のＬＥＤ１１２ｃの何れかと、第４のＬＥＤ１１２ｄの点灯制御とを組み合わせることにより、喫煙のみ、或いは、携帯電話での通話のみを許可する旨の情報を表示することも可能である。
【００４９】
ここで、各遮光マスク１２４ａ〜１２４ｄの各遮光膜１４６ａ〜１４６ｄには、その他、各種パターンの透光部を形成することが可能である。例えば図１４に示すように、各遮光膜１４６ａ〜１４６ｄに、互いに方向が異なる菱形の透光部１４８ａ〜１４８ｄを形成することにより、例えば、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように、星状の照射像を表示することが可能である。この場合、特に、各ＬＥＤ１１２ａ〜１１２ｄの発光色を、互いに異なる発光色に設定することにより、照射像が重なる各部で色の変化を生じさせることが可能である。
【００５０】
このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、各第１〜第４レンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄを構成するフライアイレンズ等をそれぞれ別部材で構成した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらユニット毎の各部材を一体化することも可能である。例えば、第１〜第４のフライアイレンズ保持溝１３６ａ〜１３６ｄを各レンズ光学系ユニット１２０ａ〜１２０ｄに跨って一連のフライアイレンズ保持溝で形成し、当該フライアイレンズ保持溝に、第１〜第４のフライアイレンズ１２３ａ〜１２３ｄを一体形成したものを保持させてもよいことは勿論である。このような構成とすることにより、部品点数を削減し、構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わり、照明装置の要部断面図
【図２】同上、照明装置の分解斜視図
【図３】同上、遮光マスクの平面図
【図４】同上、各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図
【図５】同上、各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート
【図６】同上、照射像の一例を示す説明図
【図７】本発明の第２の実施形態に係わり、照明装置の斜視図
【図８】同上、照明ユニットの要部断面図
【図９】同上、照明ユニットの分解斜視図
【図１０】同上、遮光マスクの平面図
【図１１】同上、各発光ダイオードの点灯回路の概略構成図
【図１２】同上、各発光ダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャート
【図１３】同上、推移する照射像の一例を示す説明図
【図１４】同上、遮光マスクに開口する透光部のパターンの一例を示す平面図
【図１５】同上、推移する照射像の一例を示す説明図
【符号の説明】
【００５３】
１…照明装置、１２ａ〜１２ｅ…第１〜第５の発光ダイオード（光源）、１８…制御部（点灯制御手段）、２３…フライアイレンズ、２３ｂ…レンズ部、２４…遮光マスク、２５ａ〜２５ｅ…第１〜第５の透光部、３８…遮光板（光路制限手段）、１００…照明装置、１１２ａ〜１１２ｄ…第１〜第４の発光ダイオード（光源）、１１８…制御部（点灯制御手段）、１２１ａ〜１２１ｄ…第１〜第４のレンズ筐体（光路制限手段）、１２３ａ〜１２３ｄ…第１〜第４のフライアイレンズ、１２４ａ〜１２４ｄ…第１〜第４の遮光マスク、１４４ａ〜１４４ｄ…第１〜第４のレンズ部、１４７ａ〜１４７ｄ…第１〜第４の透光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
前記各光源からの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、
前記各光源からの出射光の光路を制限して同一の前記レンズ部に異なる前記光源からの出射光が入射することを禁止する光路制限手段と、
前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記各レンズ部にそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスクと、を具備し、
前記各透光部の開口形状を、前記各光源に対応する前記レンズ部毎に異なる形状に設定したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記各光源の点灯を個別に制御する点灯制御手段を具備し、
前記点灯制御手段は、複数の前記光源を、予め設定した手順に従って予め設定した組み合わせで点灯させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項１】
複数の光源と、
前記各光源からの出射光を入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、
前記各光源からの出射光の光路を制限して同一の前記レンズ部に異なる前記光源からの出射光が入射することを禁止する光路制限手段と、
前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記各レンズ部にそれぞれ対応した透光部が開口する遮光マスクと、を具備し、
前記各透光部の開口形状を、前記各光源に対応する前記レンズ部毎に異なる形状に設定したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記各光源の点灯を個別に制御する点灯制御手段を具備し、
前記点灯制御手段は、複数の前記光源を、予め設定した手順に従って予め設定した組み合わせで点灯させることを特徴とする請求項１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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−３０１３６３（Ｐ２００６−３０１３６３Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２４００２（Ｐ２００５−１２４００２）
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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