照明装置
【課題】固体発光素子と光学部材とを組み合わせた照明装置において、固体発光素子に対する光学部材の位置精度を向上する。
【解決手段】照明装置1は、LED22を有する発光部2と、各LED22に対向したレンズ41を有するレンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、上記各部材を収容する筐体6と、を備える。レンズホルダ5は、発光部2とレンズアレイ4との間隔を調整操作するため、及びレンズホルダ5を筐体6に固定するためのネジから成る操作部8を有する。操作部8は、筐体6に設けられたスリット61を通ってレンズホルダ5のネジ溝51cと螺合する。操作部8をスリット61に沿って移動させて上記間隔を調整操作した後、操作部8を締めてレンズホルダ5を筐体6に固定する。これにより、レンズアレイ4の位置ずれを防止できる。また、操作部8の位置から上記間隔が判るので、調整時の位置合わせを容易に行うことができる。
【解決手段】照明装置1は、LED22を有する発光部2と、各LED22に対向したレンズ41を有するレンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、上記各部材を収容する筐体6と、を備える。レンズホルダ5は、発光部2とレンズアレイ4との間隔を調整操作するため、及びレンズホルダ5を筐体6に固定するためのネジから成る操作部8を有する。操作部8は、筐体6に設けられたスリット61を通ってレンズホルダ5のネジ溝51cと螺合する。操作部8をスリット61に沿って移動させて上記間隔を調整操作した後、操作部8を締めてレンズホルダ5を筐体6に固定する。これにより、レンズアレイ4の位置ずれを防止できる。また、操作部8の位置から上記間隔が判るので、調整時の位置合わせを容易に行うことができる。
【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光学部材とを組み合わせた照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からLEDと光学部材とを組み合わせ、照射する光の配光角を可変とする照明装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。このような照明装置は、図14に示されるように、複数のLED10を有する発光部20と、各々のLED10に対向して設けられた複数のレンズ30を有する配光制御部40と、発光部20及び配光制御部40を収容する筐体50と、を備える。配光制御部40及び筐体50は、共に光出射面側が開口した円柱形状とされ、配光制御部40は外周に雄ねじ溝41を有し、筐体50は内周に雄ねじ溝41と螺合する雌ねじ溝51を有する。筐体50は、雌ねじ溝51を配光制御部40の雄ねじ溝41と螺合させることにより、配光制御部40を回転可能に保持する。配光制御部40を筐体50に対して回転させると、LED10とレンズ30との距離が変わるので、LED10から出射された光のレンズ30における屈折パターンが変化し、その結果、照明装置から照射される光の配光角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−221042号公報
【特許文献2】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装置では、配光制御部40の位置を調整した後に、振動等により配光制御部40の位置がずれ易い。また、調整に際して、発光部20と配光制御部40との間隔が判り難いので、適切な調整をすることが難しい。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するものであって、発光部と配光制御部との間隔を調整して照射光の配光角を可変とする照明装置において、配光制御部の位置調整後の位置ずれを防止すると共に、調整時の位置合わせの容易な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】
本発明の照明装置は、複数の光源を有する発光部と、前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数の光学部材を有する配光制御部と、前記発光部と前記配光制御部との間隔を調整するための調整部と、前記発光部及び配光制御部及び調整部を収容する筐体と、を備え、前記調整部は、前記間隔を調整操作するため、及び前記調整部を前記筐体に固定するために用いられる操作部を有し、前記筐体は、前記操作部が通るスリットを有し、前記スリットに沿って前記操作部を移動させることで前記間隔を調整し、前記操作部により前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする。
【0007】
前記スリットには目盛りが設けられていることが好ましい。
【0008】
前記操作部は、ネジから成り、該ネジを締めることで前記調整部を前記筐体に固定することが好ましい。
【0009】
前記ネジは、ネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示すマークを有することが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、調整部を操作して発光部と配光制御部との間隔を調整した後、操作部により調整部を筐体に固定するので、配光制御部の位置ずれを防止できる。また、操作部の位置から発光部と配光制御部との間隔が判るので、調整時の位置合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。
【図2】上記照明装置の斜視図。
【図3】図2のI−I線断面図。
【図4】上記照明装置を構成するレンズアレイを斜め下方から見た斜視図。
【図5】上記レンズアレイを構成するレンズの断面図。
【図6】(a)は上記レンズと光源とが近接した状態における照明装置の断面図、(b)は(a)の状態において同光源から出射された光の光路を示す図。
【図7】(a)は上記レンズと光源とが離れた状態における照明装置の断面図、(b)は(a)の状態において同光源から出射された光の光路を示す図。
【図8】本発明の第2の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。
【図9】上記照明装置の斜視図。
【図10】図9のI−I線断面図。
【図11】(a)(b)は上記照明装置の動作を示す図。
【図12】レンズと光源とが近接した状態における上記照明装置の断面図。
【図13】上記レンズと光源とが離れた状態における照明装置の断面図。
【図14】従来の照明装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の第1の実施形態に係る照明装置について、図1乃至図7を参照して説明する。図1乃至図3に示されるように、照明装置1は、発光部2と、発光部2の発光面側に設けられ照明装置1の軸線方向に移動可能な配光制御部3と、発光部2及び配光制御部3を収容する筐体6と、発光部2で生じた熱を放熱する放熱部7と、を備える。配光制御部3は、レンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、を有する。レンズホルダ5は、レンズアレイ4を光入射面側から保持する下部レンズホルダ51と、レンズアレイ4を光出射面側から保持する上部レンズホルダ52と、を有する。下部レンズホルダ51は、その移動によって発光部2と配光制御部3との間隔D(図3参照)を調整するための調整部としても機能する。
【0013】
発光部2は、円盤形状の配線基板21と、配線基板21上に実装された光源となる複数のLED22と、を有する。LED22には、例えば、白色光を発する白色LEDが用いられる。LED22の光軸は、それぞれ軸線に対して平行となっている。なお、配線基板21上に実装されるLED22の数及び配線基板21上におけるLED22の配置は、図例のものに限定されない。
【0014】
配線基板21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21は、そのLED22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21は、LED22への給電を担う配線パターンを有する。この配線パターンには、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が接続され、商用電源からLED22への電力供給を調節することによりLED22をオン/オフ制御及び調光制御する。
【0015】
レンズアレイ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。レンズアレイ4は、各々のLED22に対向して設けられた複数のレンズ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LED22の光軸と一致している。
【0016】
下部レンズホルダ51は、円筒形状とされ、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。下部レンズホルダ51は、外壁51aと、外壁51aの内周に密着して設けられた内壁51bと、から成る。内壁51bは、外壁51aよりも軸線方向高さが低く設定されており、その光出射面側の端部においてレンズアレイ4の光入射面側周縁部を保持する。また、下部レンズホルダ51は、その外周の一部にネジ溝51cと、ネジ溝51cに螺合するネジから成る操作部8と、を有する。操作部8は、そのネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示す位置調整マーク81を有し、発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整操作するため、及び下部レンズホルダ51を筐体6に固定するために用いられる。
【0017】
上部レンズホルダ52は、扁平な円環形状とされ、下部レンズホルダ51と同様の材料により構成される。上部レンズホルダ52は、その光入射面側の面においてレンズアレイ4の光出射面側周縁部を保持した状態で、下部レンズホルダ51の外壁51aの端部に取り付けられる。
【0018】
筐体6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、アルミニウムにより構成される。筐体6は、その側面の一部に軸線と平行に設けられたスリット61を有する。スリット61は、操作部8のネジ軸を通す。操作部8は、スリット61を通って筐体6内に収容されたレンズホルダ5のネジ溝51cと螺合し、レンズホルダ5の位置を調整する際のつまみに成ると共に、ネジを締めることでレンズホルダ5を筐体6に固定する。スリット61には、操作部8の位置の目安となる複数の目盛り62が設けられている。目盛り62は、本実施形態においては、筐体6に彫り込まれた凹部から構成され、光出射面側から順に目盛り62a、62b、62cから成る。なお、目盛り62は、本実施形態のものに限定されず、例えば、凸部から構成されてもよいし、任意の数設けられればよい。また、目盛り62は、目盛りが印刷されたシールを貼ることで設けられてもよいし、塗料で着色することにより設けられてもよい。
【0019】
放熱部7は、熱伝導率の高いアルミニウムや銅により構成され、複数の平板状フィン71を有する。放熱部7は、高い熱伝導率を有する接着剤、例えば、放熱シリコーン接着剤により筐体6の底面に密着して固定されている。
【0020】
レンズアレイ4を構成するレンズ41は、図4、図5に示されるように、光入射面側が小径となった逆円錐台形状とされ、光入射面に凹部41aを有する。凹部41aは、レンズ41とLED22とが近接したときにLED22を収容する。凹部41aは、LED22と対向する第1の光入射面41bと、凹部41aの側面を構成する第2の光入射面41cと、を有する。また、レンズ41は、第2の光入射面41cから入射した光を全反射する光反射面41dと、光を出射する光出射面41eと、を有する。
【0021】
上記のように構成された本実施形態の照明装置1の作用を、上述の図3に加えて更に図6、図7を参照して説明する。照明装置1は、操作部8をスリット61に沿って移動させることでレンズホルダ5を軸線方向に移動させ、発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整する。図3は、操作部8がスリット61の目盛り62bの位置で筐体6にレンズホルダ5を固定している状態を示す。この状態から、操作部8を目盛り62cの位置に移動させて、間隔Dを小さくする動作を説明する。まず、操作部8のネジを緩めて、操作部8及びレンズホルダ5をスリット61に沿って移動可能とする。次いで、操作部8の位置調整マーク81が目盛り62cに合うまで、操作部8及びレンズホルダ5を発光部2側に移動させて間隔Dを小さくする。その後、操作部8を締めて操作部8のネジ軸をレンズホルダ5のネジ溝51cに螺合させることでレンズホルダ5を目盛り62cの位置で筐体6に固定する。これにより、照明装置1は、図6(a)に示されるように、LED22とレンズ41とが近接した状態となる。このとき、各々のレンズ41は、各LED22と対向した状態でLED22に近づくので、LED22と接触することなく凹部41aにLED22を収容する。
【0022】
間隔Dを小さくした状態では、LED22の側方にもレンズ41が配置される。そのため、図6(b)に示されるように、LED22から出射された光(光路を破線矢印で示す)の殆どはレンズ41に入射する。LED22から出射されて第1の光入射面41bに入射した光は、そこで屈折され、更に光出射面41eにおいて屈折されて出射される。また、LED22から出射されて第2の光入射面41cに入射した光は、そこで屈折された後、光反射面41dにより全反射され、更に光出射面41eにおいて屈折されて出射される。この場合、レンズ41より出射される光は、配光角の大きい光となる。
【0023】
図7(a)は、上記と同様の動作により、操作部8を目盛り62aの位置に移動させ、間隔Dを大きくした状態を示す。この状態では、LED22から出射された光は、図7(b)に示されるように、配光角の小さい光となる。
【0024】
上述のように、本実施形態の照明装置1によれば、所望の配光を得るためにレンズホルダ5(調整部)を操作して発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整した後、操作部8によりレンズホルダ5を筐体6に固定すればよい。これにより、振動等による配光制御部3の位置ずれを防止でき、LED22に対するレンズ41の位置精度が向上する。また、操作部8の位置から間隔Dが判るので、調整時の位置合わせも容易である。
【0025】
また、スリット61に目盛り62が設けられ、操作部8に位置調整マーク81が設けられているので、作業者はこれらを見ながら位置調整することができ、従って、間隔Dを精度良く調整することができる。
【0026】
また、操作部8がネジにより構成されているので、レンズホルダ5を筐体6に固定するための構成を安価に実現することができる。
【0027】
また、配線基板21、筐体6、及び放熱部7が熱伝導率の高い材料から構成されているので、LED22の発光に伴って生じた熱を効率良く外界へ放熱することができ、異常な温度上昇を防いでLED22の寿命を延ばすことができる。
【0028】
また、配線基板21のLED22実装面に光反射部材が設けられているので、レンズ41の光出射面41eで全反射されて照明装置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装置1の外部方向へ向かわせることができる。これにより、照明装置1の光取り出し効率が向上する。
【0029】
更に、発光部2と配光制御部3とが離れている場合、LED22から出射された光の一部は、レンズ41に入射せず、レンズアレイ4の平坦部に直接入射することがある(図7(b)参照)。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。
【0030】
次に、本発明の第2の実施形態に係る照明装置について、図8乃至図13を参照して説明する。図8乃至図10に示されるように、照明装置11は、発光部2と、発光部2の発光面側に設けられ照明装置11の軸線方向に移動可能な配光制御部3と、配光制御部3を保持する調整部9と、を備える。配光制御部3は、レンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、を有する。レンズホルダ5は、下部レンズホルダ51と、この下部レンズホルダ51上に固定される上部レンズホルダ52と、を有する。また、照明装置11は、発光部2、配光制御部3及び調整部9を収容する筐体6と、発光部2で生じた熱を放熱する放熱部7と、を備える。筐体6は、上記各部材を収容する円柱形状の下部筐体6aと、下部筐体6aの上端部に固定される円環形状の上部筐体6bと、を有する。以下では、上述の照明装置1と相異する点を説明する。
【0031】
調整部9は、円筒形状とされ、下部レンズホルダ51を保持し、下部筐体6aに回転可能に収容されている。調整部9は、その光出射面側の端部に設けられたネジ溝91と、円筒側面に設けられた複数の円弧状スリットから成るガイド孔92と、を有する。ガイド孔92は、90度ずつ角度を隔てて配設されている。
【0032】
下部レンズホルダ51は、その外周に軸線と直交する方向に突出して自身の位置決めに用いられる複数の突起51dを有する。突起51dの各々は、90度ずつ角度を隔てて同じ軸線方向高さで配設されている。突起51dは、調整部9のガイド孔92を通って下部筐体6aに設けられた直線溝63に係合する。直線溝63は、90度ずつ角度を隔てて配設されている。このような構成により、筐体6に対して調整部9を回転させれば突起51dの係合位置が変化して、レンズホルダ5が軸線方向に移動する。なお、突起51dの形状、数、配置は、本実施形態のものに限定されない。
【0033】
上部筐体6bは、調整部9の円周に沿った円弧形状のスリット61を有し、このスリット61には操作部8のネジ軸を通す。操作部8は、スリット61を通って調整部9のネジ溝91と螺合し、調整部9をスリット61に沿って回転させる際のつまみに成ると共に、ネジを締めることで調整部9を上部筐体6bに固定する。スリット61には、操作部8の位置の目安となる複数の目盛り62が設けられている。
【0034】
上記のように構成された本実施形態の照明装置11の作用を、図11乃至図13を参照して説明する。操作部8をスリット61に沿って移動させて調整部9を回転させると、レンズホルダ5が軸線方向に移動され、その結果、発光部2と配光制御部3との間隔Dが調整される。この回転動作の際、レンズホルダ5は、突起51dが直線溝63に係合しているので、調整部9と一緒に回転しない。図11(a)は、操作部8がスリット61の中央に位置している状態を示す。この状態から、操作部8をスリット61に沿って移動させて、間隔Dを小さくする動作を説明する。まず、操作部8のネジを緩めて、筐体6に対して調整部9を回転可能とした後、図11(b)に示されるように、光出射面側から見て反時計回りに操作部8を移動させて調整部9を回転させる。これにより、突起51dの直線溝63及びガイド孔92に対する係合位置Pが発光部2側に移動するので、レンズホルダ5が発光部2側に移動して間隔Dが小さくなる。次いで、操作部8を締めて操作部8のネジ軸を調整部9のネジ溝91に螺合させることで調整部9を筐体6に固定する。このとき、各々のレンズ41は、図12に示されるように、各LED22と対向した状態でLED22に近づき、LED22と接触することなく凹部41aにLED22を収容する。これにより、照明装置11は、LED22とレンズ41とが近接した状態となる。このときの各LED22から出射された光の光路は、上述の図6(b)と同様である。
【0035】
レンズホルダ5の発光部2方向への移動は、レンズホルダ5が発光部2と接触する前に、レンズホルダ5の突起51dが直線溝63の底部と接触して規制される。そのため、レンズホルダ5が発光部2側に移動し過ぎて、レンズ41とLED22とが接触することはない。
【0036】
図13は、上記と同様の動作により、光出射面側から見て時計回りに操作部8を移動させて間隔Dを大きくした状態を示す。このときの各LED22から出射された光の光路は、上述の図7(b)と同様である。
【0037】
なお、本実施形態においては、操作部8が上部筐体6bの上方から軸線方向にあって調整部9を上部筐体6bに固定する構成を示したが、操作部8が下部筐体6aの外周から軸線と直交する方向にあって調整部9を下部筐体6aに固定する構成とされてもよい。この場合、操作部8が通るスリットは、下部筐体6aの側面に設けられる。
【0038】
本実施形態の照明装置11においても、上述の第1の実施形態と同等の効果が得られる。
【0039】
なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、操作部は、ネジに限定されず、調整部を回転する際のつまみに成り、かつ調整部を筐体に固定することができる留め金等から構成されてもよい。また、光学部材は、凹部を有するレンズに限定されず、例えば、反射板から構成されてもよい。この場合、反射板は、例えば、絞り加工を施したアルミニウム反射板にアルマイト処理を施したものや、成形した樹脂表面にアルミニウム膜等を成膜したものとされる。また、光学部材は、レンズホルダと一体成型されてもよい。また、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、複数の光源は、複数種類の光源から構成されてもよい。
【符号の説明】
【0040】
1、11 照明装置
2 発光部
22 LED(光源)
3 配光制御部
41 レンズ(光学部材)
51 下部レンズホルダ(調整部)
6 筐体
61 スリット
62 目盛り
8 操作部
81 位置調整マーク(マーク)
9 調整部
D 発光部と配光制御部との間隔
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(Light emitting diode)等の固体発光素子と光学部材とを組み合わせた照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からLEDと光学部材とを組み合わせ、照射する光の配光角を可変とする照明装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。このような照明装置は、図14に示されるように、複数のLED10を有する発光部20と、各々のLED10に対向して設けられた複数のレンズ30を有する配光制御部40と、発光部20及び配光制御部40を収容する筐体50と、を備える。配光制御部40及び筐体50は、共に光出射面側が開口した円柱形状とされ、配光制御部40は外周に雄ねじ溝41を有し、筐体50は内周に雄ねじ溝41と螺合する雌ねじ溝51を有する。筐体50は、雌ねじ溝51を配光制御部40の雄ねじ溝41と螺合させることにより、配光制御部40を回転可能に保持する。配光制御部40を筐体50に対して回転させると、LED10とレンズ30との距離が変わるので、LED10から出射された光のレンズ30における屈折パターンが変化し、その結果、照明装置から照射される光の配光角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−221042号公報
【特許文献2】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装置では、配光制御部40の位置を調整した後に、振動等により配光制御部40の位置がずれ易い。また、調整に際して、発光部20と配光制御部40との間隔が判り難いので、適切な調整をすることが難しい。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するものであって、発光部と配光制御部との間隔を調整して照射光の配光角を可変とする照明装置において、配光制御部の位置調整後の位置ずれを防止すると共に、調整時の位置合わせの容易な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】
本発明の照明装置は、複数の光源を有する発光部と、前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数の光学部材を有する配光制御部と、前記発光部と前記配光制御部との間隔を調整するための調整部と、前記発光部及び配光制御部及び調整部を収容する筐体と、を備え、前記調整部は、前記間隔を調整操作するため、及び前記調整部を前記筐体に固定するために用いられる操作部を有し、前記筐体は、前記操作部が通るスリットを有し、前記スリットに沿って前記操作部を移動させることで前記間隔を調整し、前記操作部により前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする。
【0007】
前記スリットには目盛りが設けられていることが好ましい。
【0008】
前記操作部は、ネジから成り、該ネジを締めることで前記調整部を前記筐体に固定することが好ましい。
【0009】
前記ネジは、ネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示すマークを有することが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、調整部を操作して発光部と配光制御部との間隔を調整した後、操作部により調整部を筐体に固定するので、配光制御部の位置ずれを防止できる。また、操作部の位置から発光部と配光制御部との間隔が判るので、調整時の位置合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。
【図2】上記照明装置の斜視図。
【図3】図2のI−I線断面図。
【図4】上記照明装置を構成するレンズアレイを斜め下方から見た斜視図。
【図5】上記レンズアレイを構成するレンズの断面図。
【図6】(a)は上記レンズと光源とが近接した状態における照明装置の断面図、(b)は(a)の状態において同光源から出射された光の光路を示す図。
【図7】(a)は上記レンズと光源とが離れた状態における照明装置の断面図、(b)は(a)の状態において同光源から出射された光の光路を示す図。
【図8】本発明の第2の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。
【図9】上記照明装置の斜視図。
【図10】図9のI−I線断面図。
【図11】(a)(b)は上記照明装置の動作を示す図。
【図12】レンズと光源とが近接した状態における上記照明装置の断面図。
【図13】上記レンズと光源とが離れた状態における照明装置の断面図。
【図14】従来の照明装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の第1の実施形態に係る照明装置について、図1乃至図7を参照して説明する。図1乃至図3に示されるように、照明装置1は、発光部2と、発光部2の発光面側に設けられ照明装置1の軸線方向に移動可能な配光制御部3と、発光部2及び配光制御部3を収容する筐体6と、発光部2で生じた熱を放熱する放熱部7と、を備える。配光制御部3は、レンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、を有する。レンズホルダ5は、レンズアレイ4を光入射面側から保持する下部レンズホルダ51と、レンズアレイ4を光出射面側から保持する上部レンズホルダ52と、を有する。下部レンズホルダ51は、その移動によって発光部2と配光制御部3との間隔D(図3参照)を調整するための調整部としても機能する。
【0013】
発光部2は、円盤形状の配線基板21と、配線基板21上に実装された光源となる複数のLED22と、を有する。LED22には、例えば、白色光を発する白色LEDが用いられる。LED22の光軸は、それぞれ軸線に対して平行となっている。なお、配線基板21上に実装されるLED22の数及び配線基板21上におけるLED22の配置は、図例のものに限定されない。
【0014】
配線基板21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21は、そのLED22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21は、LED22への給電を担う配線パターンを有する。この配線パターンには、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が接続され、商用電源からLED22への電力供給を調節することによりLED22をオン/オフ制御及び調光制御する。
【0015】
レンズアレイ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。レンズアレイ4は、各々のLED22に対向して設けられた複数のレンズ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LED22の光軸と一致している。
【0016】
下部レンズホルダ51は、円筒形状とされ、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。下部レンズホルダ51は、外壁51aと、外壁51aの内周に密着して設けられた内壁51bと、から成る。内壁51bは、外壁51aよりも軸線方向高さが低く設定されており、その光出射面側の端部においてレンズアレイ4の光入射面側周縁部を保持する。また、下部レンズホルダ51は、その外周の一部にネジ溝51cと、ネジ溝51cに螺合するネジから成る操作部8と、を有する。操作部8は、そのネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示す位置調整マーク81を有し、発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整操作するため、及び下部レンズホルダ51を筐体6に固定するために用いられる。
【0017】
上部レンズホルダ52は、扁平な円環形状とされ、下部レンズホルダ51と同様の材料により構成される。上部レンズホルダ52は、その光入射面側の面においてレンズアレイ4の光出射面側周縁部を保持した状態で、下部レンズホルダ51の外壁51aの端部に取り付けられる。
【0018】
筐体6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、アルミニウムにより構成される。筐体6は、その側面の一部に軸線と平行に設けられたスリット61を有する。スリット61は、操作部8のネジ軸を通す。操作部8は、スリット61を通って筐体6内に収容されたレンズホルダ5のネジ溝51cと螺合し、レンズホルダ5の位置を調整する際のつまみに成ると共に、ネジを締めることでレンズホルダ5を筐体6に固定する。スリット61には、操作部8の位置の目安となる複数の目盛り62が設けられている。目盛り62は、本実施形態においては、筐体6に彫り込まれた凹部から構成され、光出射面側から順に目盛り62a、62b、62cから成る。なお、目盛り62は、本実施形態のものに限定されず、例えば、凸部から構成されてもよいし、任意の数設けられればよい。また、目盛り62は、目盛りが印刷されたシールを貼ることで設けられてもよいし、塗料で着色することにより設けられてもよい。
【0019】
放熱部7は、熱伝導率の高いアルミニウムや銅により構成され、複数の平板状フィン71を有する。放熱部7は、高い熱伝導率を有する接着剤、例えば、放熱シリコーン接着剤により筐体6の底面に密着して固定されている。
【0020】
レンズアレイ4を構成するレンズ41は、図4、図5に示されるように、光入射面側が小径となった逆円錐台形状とされ、光入射面に凹部41aを有する。凹部41aは、レンズ41とLED22とが近接したときにLED22を収容する。凹部41aは、LED22と対向する第1の光入射面41bと、凹部41aの側面を構成する第2の光入射面41cと、を有する。また、レンズ41は、第2の光入射面41cから入射した光を全反射する光反射面41dと、光を出射する光出射面41eと、を有する。
【0021】
上記のように構成された本実施形態の照明装置1の作用を、上述の図3に加えて更に図6、図7を参照して説明する。照明装置1は、操作部8をスリット61に沿って移動させることでレンズホルダ5を軸線方向に移動させ、発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整する。図3は、操作部8がスリット61の目盛り62bの位置で筐体6にレンズホルダ5を固定している状態を示す。この状態から、操作部8を目盛り62cの位置に移動させて、間隔Dを小さくする動作を説明する。まず、操作部8のネジを緩めて、操作部8及びレンズホルダ5をスリット61に沿って移動可能とする。次いで、操作部8の位置調整マーク81が目盛り62cに合うまで、操作部8及びレンズホルダ5を発光部2側に移動させて間隔Dを小さくする。その後、操作部8を締めて操作部8のネジ軸をレンズホルダ5のネジ溝51cに螺合させることでレンズホルダ5を目盛り62cの位置で筐体6に固定する。これにより、照明装置1は、図6(a)に示されるように、LED22とレンズ41とが近接した状態となる。このとき、各々のレンズ41は、各LED22と対向した状態でLED22に近づくので、LED22と接触することなく凹部41aにLED22を収容する。
【0022】
間隔Dを小さくした状態では、LED22の側方にもレンズ41が配置される。そのため、図6(b)に示されるように、LED22から出射された光(光路を破線矢印で示す)の殆どはレンズ41に入射する。LED22から出射されて第1の光入射面41bに入射した光は、そこで屈折され、更に光出射面41eにおいて屈折されて出射される。また、LED22から出射されて第2の光入射面41cに入射した光は、そこで屈折された後、光反射面41dにより全反射され、更に光出射面41eにおいて屈折されて出射される。この場合、レンズ41より出射される光は、配光角の大きい光となる。
【0023】
図7(a)は、上記と同様の動作により、操作部8を目盛り62aの位置に移動させ、間隔Dを大きくした状態を示す。この状態では、LED22から出射された光は、図7(b)に示されるように、配光角の小さい光となる。
【0024】
上述のように、本実施形態の照明装置1によれば、所望の配光を得るためにレンズホルダ5(調整部)を操作して発光部2と配光制御部3との間隔Dを調整した後、操作部8によりレンズホルダ5を筐体6に固定すればよい。これにより、振動等による配光制御部3の位置ずれを防止でき、LED22に対するレンズ41の位置精度が向上する。また、操作部8の位置から間隔Dが判るので、調整時の位置合わせも容易である。
【0025】
また、スリット61に目盛り62が設けられ、操作部8に位置調整マーク81が設けられているので、作業者はこれらを見ながら位置調整することができ、従って、間隔Dを精度良く調整することができる。
【0026】
また、操作部8がネジにより構成されているので、レンズホルダ5を筐体6に固定するための構成を安価に実現することができる。
【0027】
また、配線基板21、筐体6、及び放熱部7が熱伝導率の高い材料から構成されているので、LED22の発光に伴って生じた熱を効率良く外界へ放熱することができ、異常な温度上昇を防いでLED22の寿命を延ばすことができる。
【0028】
また、配線基板21のLED22実装面に光反射部材が設けられているので、レンズ41の光出射面41eで全反射されて照明装置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装置1の外部方向へ向かわせることができる。これにより、照明装置1の光取り出し効率が向上する。
【0029】
更に、発光部2と配光制御部3とが離れている場合、LED22から出射された光の一部は、レンズ41に入射せず、レンズアレイ4の平坦部に直接入射することがある(図7(b)参照)。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。
【0030】
次に、本発明の第2の実施形態に係る照明装置について、図8乃至図13を参照して説明する。図8乃至図10に示されるように、照明装置11は、発光部2と、発光部2の発光面側に設けられ照明装置11の軸線方向に移動可能な配光制御部3と、配光制御部3を保持する調整部9と、を備える。配光制御部3は、レンズアレイ4と、レンズアレイ4を保持するレンズホルダ5と、を有する。レンズホルダ5は、下部レンズホルダ51と、この下部レンズホルダ51上に固定される上部レンズホルダ52と、を有する。また、照明装置11は、発光部2、配光制御部3及び調整部9を収容する筐体6と、発光部2で生じた熱を放熱する放熱部7と、を備える。筐体6は、上記各部材を収容する円柱形状の下部筐体6aと、下部筐体6aの上端部に固定される円環形状の上部筐体6bと、を有する。以下では、上述の照明装置1と相異する点を説明する。
【0031】
調整部9は、円筒形状とされ、下部レンズホルダ51を保持し、下部筐体6aに回転可能に収容されている。調整部9は、その光出射面側の端部に設けられたネジ溝91と、円筒側面に設けられた複数の円弧状スリットから成るガイド孔92と、を有する。ガイド孔92は、90度ずつ角度を隔てて配設されている。
【0032】
下部レンズホルダ51は、その外周に軸線と直交する方向に突出して自身の位置決めに用いられる複数の突起51dを有する。突起51dの各々は、90度ずつ角度を隔てて同じ軸線方向高さで配設されている。突起51dは、調整部9のガイド孔92を通って下部筐体6aに設けられた直線溝63に係合する。直線溝63は、90度ずつ角度を隔てて配設されている。このような構成により、筐体6に対して調整部9を回転させれば突起51dの係合位置が変化して、レンズホルダ5が軸線方向に移動する。なお、突起51dの形状、数、配置は、本実施形態のものに限定されない。
【0033】
上部筐体6bは、調整部9の円周に沿った円弧形状のスリット61を有し、このスリット61には操作部8のネジ軸を通す。操作部8は、スリット61を通って調整部9のネジ溝91と螺合し、調整部9をスリット61に沿って回転させる際のつまみに成ると共に、ネジを締めることで調整部9を上部筐体6bに固定する。スリット61には、操作部8の位置の目安となる複数の目盛り62が設けられている。
【0034】
上記のように構成された本実施形態の照明装置11の作用を、図11乃至図13を参照して説明する。操作部8をスリット61に沿って移動させて調整部9を回転させると、レンズホルダ5が軸線方向に移動され、その結果、発光部2と配光制御部3との間隔Dが調整される。この回転動作の際、レンズホルダ5は、突起51dが直線溝63に係合しているので、調整部9と一緒に回転しない。図11(a)は、操作部8がスリット61の中央に位置している状態を示す。この状態から、操作部8をスリット61に沿って移動させて、間隔Dを小さくする動作を説明する。まず、操作部8のネジを緩めて、筐体6に対して調整部9を回転可能とした後、図11(b)に示されるように、光出射面側から見て反時計回りに操作部8を移動させて調整部9を回転させる。これにより、突起51dの直線溝63及びガイド孔92に対する係合位置Pが発光部2側に移動するので、レンズホルダ5が発光部2側に移動して間隔Dが小さくなる。次いで、操作部8を締めて操作部8のネジ軸を調整部9のネジ溝91に螺合させることで調整部9を筐体6に固定する。このとき、各々のレンズ41は、図12に示されるように、各LED22と対向した状態でLED22に近づき、LED22と接触することなく凹部41aにLED22を収容する。これにより、照明装置11は、LED22とレンズ41とが近接した状態となる。このときの各LED22から出射された光の光路は、上述の図6(b)と同様である。
【0035】
レンズホルダ5の発光部2方向への移動は、レンズホルダ5が発光部2と接触する前に、レンズホルダ5の突起51dが直線溝63の底部と接触して規制される。そのため、レンズホルダ5が発光部2側に移動し過ぎて、レンズ41とLED22とが接触することはない。
【0036】
図13は、上記と同様の動作により、光出射面側から見て時計回りに操作部8を移動させて間隔Dを大きくした状態を示す。このときの各LED22から出射された光の光路は、上述の図7(b)と同様である。
【0037】
なお、本実施形態においては、操作部8が上部筐体6bの上方から軸線方向にあって調整部9を上部筐体6bに固定する構成を示したが、操作部8が下部筐体6aの外周から軸線と直交する方向にあって調整部9を下部筐体6aに固定する構成とされてもよい。この場合、操作部8が通るスリットは、下部筐体6aの側面に設けられる。
【0038】
本実施形態の照明装置11においても、上述の第1の実施形態と同等の効果が得られる。
【0039】
なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、操作部は、ネジに限定されず、調整部を回転する際のつまみに成り、かつ調整部を筐体に固定することができる留め金等から構成されてもよい。また、光学部材は、凹部を有するレンズに限定されず、例えば、反射板から構成されてもよい。この場合、反射板は、例えば、絞り加工を施したアルミニウム反射板にアルマイト処理を施したものや、成形した樹脂表面にアルミニウム膜等を成膜したものとされる。また、光学部材は、レンズホルダと一体成型されてもよい。また、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、複数の光源は、複数種類の光源から構成されてもよい。
【符号の説明】
【0040】
1、11 照明装置
2 発光部
22 LED(光源)
3 配光制御部
41 レンズ(光学部材)
51 下部レンズホルダ(調整部)
6 筐体
61 スリット
62 目盛り
8 操作部
81 位置調整マーク(マーク)
9 調整部
D 発光部と配光制御部との間隔
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光源を有する発光部と、
前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数の光学部材を有する配光制御部と、
前記発光部と前記配光制御部との間隔を調整するための調整部と、
前記発光部及び配光制御部及び調整部を収容する筐体と、を備え、
前記調整部は、前記間隔を調整操作するため、及び前記調整部を前記筐体に固定するために用いられる操作部を有し、
前記筐体は、前記操作部が通るスリットを有し、
前記スリットに沿って前記操作部を移動させることで前記間隔を調整し、前記操作部により前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記スリットには目盛りが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記操作部は、ネジから成り、該ネジを締めることで前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記ネジは、ネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示すマークを有することを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
【請求項1】
複数の光源を有する発光部と、
前記複数の光源の各々に対向して設けられた複数の光学部材を有する配光制御部と、
前記発光部と前記配光制御部との間隔を調整するための調整部と、
前記発光部及び配光制御部及び調整部を収容する筐体と、を備え、
前記調整部は、前記間隔を調整操作するため、及び前記調整部を前記筐体に固定するために用いられる操作部を有し、
前記筐体は、前記操作部が通るスリットを有し、
前記スリットに沿って前記操作部を移動させることで前記間隔を調整し、前記操作部により前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記スリットには目盛りが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記操作部は、ネジから成り、該ネジを締めることで前記調整部を前記筐体に固定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記ネジは、ネジ頭部頂面中央に回転中心位置を示すマークを有することを特徴とする請求項3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12】
【図13】
【図14】
【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】
【公開番号】特開2012−243713(P2012−243713A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−115636(P2011−115636)
【出願日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【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24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【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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