(57)【要約】【課題】導光部材を光軸方向に移動させて配光を調整する場合でも、光照射の効率を向上できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置10は、光軸方向の一端に発光素子30が放射する光を入射する入射面35が設けられ、光軸方向の他端に入射面35から入射した光を出射する出射面36が設けられた導光部材34を備える。導光部材34の出射面36から出射する光を反射して導光部材34の出射面36の前方に照射する反射部材55を設ける。導光部材34を光軸方向に移動させ、導光部材34の出射面36と反射部材55との位置関係を変化させる配光調整手段39を設ける。発光素子30が放射する光を導光部材34の入射面35に入射させる入射側制光部材50を設ける。【選択図】図１
2014056660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と；
光軸方向の一端に発光素子が放射する光を入射する入射面が設けられ、光軸方向の他端に入射面から入射した光を出射する出射面が設けられた導光部材と；
導光部材の出射面から出射する光を反射して導光部材の出射面の前方に照射する反射部材と；
導光部材を光軸方向に移動させ、導光部材の出射面と反射部材との位置関係を変化させる配光調整手段と；
発光素子が放射する光を導光部材の入射面に入射させる入射側制光部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
発光素子と；
光軸方向の一端に発光素子が放射する光を入射する入射面が設けられ、光軸方向の他端に入射面から入射した光を出射する出射面が設けられた導光部材と；
導光部材の出射面から出射する光を反射して導光部材の出射面の前方に照射する反射部材と；
導光部材を光軸方向に移動させ、導光部材の出射面と反射部材との位置関係を変化させる配光調整手段と；
導光部材と一体に光軸方向に移動し、導光部材の出射面から出射する光の配光を制御する出射側制光部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
発光素子と；
光軸方向の一端に発光素子が放射する光を入射する入射面が設けられ、光軸方向の他端に入射面から入射した光を出射する出射面が設けられた導光部材と；
導光部材の出射面から出射する光を反射して導光部材の出射面の前方に照射する反射部材と；
導光部材を光軸方向に移動させ、導光部材の出射面と反射部材との位置関係を変化させる配光調整手段と；
発光素子が放射する光を導光部材の入射面に入射させる入射側制光部材と；
導光部材と一体に光軸方向に移動し、導光部材の出射面から出射する光の配光を制御する出射側制光部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光素子から放射する光の配光を可変する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、屋外などでのビデオカメラによる撮影などにおいて、被照明物を照明するために携帯形の照明装置が用いられている。この照明装置は、被照明物の小さい範囲を照明したり広い範囲を照明するために、光源と反射体との位置関係を光軸方向に可変することで配光を調整するようにしている。
【０００３】
このような照明装置において、光源としてＬＥＤなどの発光素子を用いる場合、発光素子が放射する光を導光部材の一端に入射し、この導光部材の他端から光を出射することにより、導光部材の他端を擬似光源としたものがある。この照明装置においても、擬似光源に対して反射部材を光軸方向に移動させることで配光を調整するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の照明装置では、導光部材と反射部材との位置関係を代えて配光を調整するのに、反射部材を光軸方向に移動させるようにしていたが、導光部材を光軸方向に移動させた場合にも同様に配光を調整することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、導光部材を光軸方向に移動させて配光を調整する場合、導光部材自体が移動するため、配光によっては光照射の効率が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、導光部材を光軸方向に移動させて配光を調整する場合でも、光照射の効率を向上できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の照明装置は、光軸方向の一端に発光素子が放射する光を入射する入射面が設けられ、光軸方向の他端に入射面から入射した光を出射する出射面が設けられた導光部材を備える。導光部材の出射面から出射する光を反射して導光部材の出射面の前方に照射する反射部材を設ける。導光部材を光軸方向に移動させ、導光部材の出射面と反射部材との位置関係を変化させる配光調整手段を設ける。発光素子が放射する光を導光部材の入射面に入射させる入射側制光部材を設ける。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、導光部材を光軸方向に移動させて配光を調整する場合でも、光照射の効率を向上することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態を示す照明装置の拡散配光状態の側面側から見た断面図である。
【図２】同上照明装置の拡散配光状態の上面側から見た断面図である。
【図３】同上照明装置の集光配光状態の側面側から見た断面図である。
【図４】同上照明装置の集光配光状態の上面側から見た断面図である。
【図５】同上照明装置の正面側から見た断面図である。
【図６】同上照明装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態を、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１２】
図６に示すように、照明装置10は、可搬式照明装置であり、前面から光を出射する照明装置本体11と、この照明装置本体11に接続された図示しないバッテリを備えている。
【００１３】
照明装置本体11は、略筒状の筐体14を有し、この筐体14の下部に把持可能なグリップ15が突設されている。グリップ15の下部にはバッテリと接続するコード16が導出され、グリップ15の背面上部側には点灯と消灯とを切り換えるスイッチ17が配設されている。筐体14の背面には放熱体18が取り付けられている。
【００１４】
図１ないし図４に示すように、筐体14は、円筒状の周面部21およびこの周面部21の背面側に配置される背面部22を有し、前面に照射開口23が形成されている。筐体14の前端には、照射開口23を覆う透光性カバー24が取付環25によって取り付けられている。筐体14の背面部22の中央は開口形成され、この開口を覆うように筐体14の背面に放熱体18が取り付けられている。
【００１５】
筐体14内には、この筐体14の背面に取り付けられた放熱体18に取り付けられた発光モジュール28が配置されている。この発光モジュール28は、基板29と、この基板29に実装された発光素子30を備えている。発光素子30には、ＬＥＤや有機ＥＬなどが用いられる。ＬＥＤの場合、ＣＯＢ（Chip On Board）方式でＬＥＤを基板に実装してもよいし、表面実装形のＬＥＤパッケージを用いてもよい。基板29は放熱体18に複数のねじ31で取り付けられ、発光素子30の熱を基板29から放熱体18に効率よく熱伝導できるように構成されている。
【００１６】
また、筐体14内には、発光素子30の前面に対して光軸方向に対向する導光部材34が配置されている。この導光部材34は、例えばアクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂あるいはガラスなどの材料によって光軸ａを中心とする円柱状に形成されている。なお、導光部材34は、断面が多角形例えば１４角形の柱状であってもよいし、内面が反射面の中空部材であってもよい。導光部材34の発光素子30に対向する光軸方向の一端である後端には発光素子30から放射される光を入射する円形の入射面35が形成され、この入射面35に対して反対側となる光軸方向の他端である前端には導光部材34に入射した光を出射する円形の出射面36が形成されている。この導光部材34の出射面36が擬似光源として構成されている。
【００１７】
また、導光部材34は、配光調整手段39によって光軸方向に移動可能に支持されている。この配光調整手段39は、導光部材34の左右両側方域において、筐体14の背面部22に取り付けられた一対の固定部材40、およびこれら一対の固定部材40に対して光軸方向にスライド可能に支持された一対のスライド部材41を有している。これらスライド部材41に導光部材34が支持され、スライド部材41と導光部材34とが一体に光軸方向に移動可能としている。
【００１８】
さらに、配光調整手段39は、導光部材34の下方域において、筐体14の背面部22に取り付けられた支持片42に軸（ねじ）43を中心に揺動可能に取り付けられたレバー44を有している。レバー44の一端に設けられている長孔45がスライド部材41の軸（ねじ）46に連結され、レバー44の他端に設けられている操作部47が筐体14の背面から外部に突出されている。操作部47は、把手部の上部の後方域であってスイッチ17の近傍位置に配置されている。
【００１９】
そして、レバー44の操作部47を左右に揺動させることにより導光部材34が光軸方向に沿って前後に移動させることができる。
【００２０】
また、固定部材40には、発光素子30が放射する光を導光部材34の入射面35に入射させる入射側制光部材50が取り付けられている。この入射側制光部材50は、光軸ａを中心として前後に開口する円筒状に形成された入射側反射部材であり、発光素子30側から前方の導光部材34側へ向けて拡開する第１の反射部51、およびこの第１の反射部51の前端に設けられた円筒状の第２の反射部52を有している。
【００２１】
第１の反射部51の内面には、発光素子30から入射する光を光軸方向へ向けて反射させる反射面51aが形成されている。この反射面51aは、例えば放物面、円錐面、球面などのいずれの反射面形状に形成してもよい。放物面の場合には、放物面の焦点に発光素子30を配置することにより、放物面で反射する光を光軸ａに平行な平行光とすることができる。球面の場合には、球面の半径の１／２の位置に発光素子30を配置することにより、球面で反射する光を光軸ａに平行な平行光とすることができる。
【００２２】
第２の反射部52の内面には、発光素子30から入射する光を光軸方向へ向けて反射させる反射面52aが形成されている。さらに、第２の反射部52の内側には、導光部材34の光軸方向への移動範囲において導光部材34の入射面35側が常に挿入配置されている。
【００２３】
また、筐体14内には、導光部材34の出射面36から出射する光を光軸方向へ向けて反射させる反射部材55が配設されている。この反射部材55は、光軸ａを中心として前後に開口する円筒状に形成され、前端が透光性カバー24とともに取付環25によって筐体14に固定されている。反射部材55の内面には反射面55aが形成され、この反射面55aは例えば導光部材34が最も後方へ移動した集光配光状態での出射面36の中心を焦点とする放物面に形成されている。放物面の反射面55aでは反射する光を光軸ａに平行な平行光とすることができる。なお、反射面55aは、例えば放物面、円錐面、球面などのいずれの反射面形状に形成してもよい。
【００２４】
また、導光部材34の出射面36側には、導光部材34の出射面36から出射する光の配光を制御する出射側制光部材58が配設されている。この出射側制光部材58は、光軸ａを中心として前後に開口する円筒状に形成された出射側反射部材であり、導光部材34の出射面36の周囲から前方へ向けて拡開する形状に形成されている。出射側制光部材58の内面には、導光部材34の出射面36から放射された光を反射させる反射面58aが形成されている。この反射面58aは、配光に応じて、例えば放物面、円錐面、球面などの反射面形状に形成されている。反射面58aを円錐面に形成することにより、円錐面で反射する光を拡散させる配光を得ることができる。反射面58aを放物面とし、この放物面の焦点に導光部材34の出射面36の中心を配置することにより、放物面で反射する光を光軸ａに平行な平行光とする配光を得ることができる。反射面58aを球面とし、この球面の半径の１／２の位置に導光部材34の出射面36の中心を配置することにより、放物面で反射する光を光軸ａに平行な平行光とする配光を得ることができる。
【００２５】
また、筐体14内の下部には、点灯回路61が配設されている。この点灯回路61は、スイッチ17を介してバッテリに接続され、バッテリから供給される直流電力を発光素子30を点灯させる所定の直流電力に変換して発光素子30に供給する。
【００２６】
また、放熱体18は、例えばアルミダイカストなどの熱伝導性および放熱性に優れた材料で形成され、発光モジュール28の基板29が取り付けられる円板状の基板取付部64を有している。基板取付部64の周囲に複数の放熱フィン65が形成され、基板取付部64の背面に複数のピンを突設した放熱部材66が取り付けられている。
【００２７】
このように構成された照明装置10の動作を説明する。
【００２８】
図１および図２には、照明装置10の拡散配光状態を示す。この照明装置10の拡散配光状態では、配光調整手段39のレバー44の操作部47が右方向の拡散配光側へ操作されており、導光部材34および出射側制光部材58が前方の照射開口23側に前進移動されている。
【００２９】
そして、スイッチ17をオン操作して発光素子30を点灯させると、発光素子30から放射された光のうち、光軸方向に沿って導光部材34の入射面35へ向かう光は入射面35に直接入射し、光軸方向に対して斜めの方向で入射側制光部材50へ向かった光は入射側制光部材50で反射して導光部材34の入射面35に入射する。
【００３０】
導光部材34に入射した光は、導光部材34内を全反射しながら出射面36へと導光され、出射面36から出射される。
【００３１】
導光部材34の出射面36から出射される光のうち、光軸方向および光軸方向に対して斜めの方向で照射開口23へ向かう光は、透光性カバー24を透過して照射開口23から直接外部へ拡散放射される。光軸方向に対して斜めの方向で出射側制光部材58へ向かう光は、出射側制光部材58で拡散する方向に反射され、透光性カバー24を透過して照射開口23から外部へ拡散放射される。
【００３２】
この場合、反射部材55により配光制御される光が相対的に少ないことにより、照明装置10から放射される光は相対的に拡散された配光となる。この照明装置10の拡散配光状態では、発光素子30と導光部材34の入射面35との間の距離が大きくあくことになるが、入射側制光部材50によって発光素子30から放射された光を導光部材34の入射面35に入射させることができ、光の損失を抑制し、照明装置10からの光照射効率を向上できる。さらに、導光部材34の出射面36から放射される光を出射側制光部材58によって拡散する方向に反射するため、拡散した配光を得ることができる。
【００３３】
また、図３および図４には、照明装置10の集光配光状態を示す。この照明装置10の集光配光状態では、配光調整手段39のレバー44の操作部47が左方向の集光配光側へ操作されており、導光部材34および出射側制光部材58が照射開口23から後方へ離反するように後退移動されている。
【００３４】
そして、導光部材34の出射面36から出射される光のうち、光軸方向に沿って照射開口23へ向かう光は、透光性カバー24を透過して照射開口23から直接外部へ放射される。光軸方向に対して斜めの方向で反射部材55へ向かう光は、反射部材55で反射して光軸方向と平行な平行光とされ、透光性カバー24を透過して照射開口23から外部へ集光放射される。光軸方向に対して斜めの方向で出射側制光部材58へ向かう光は、出射側制光部材58で反射され、さらに反射された一部の光は反射部材55で反射され、透光性カバー24を透過して照射開口23から外部へ放射される。
【００３５】
この場合、反射部材55により配光制御される光が相対的に多いことにより、照明装置10から放射される光は相対的に集光された配光となる。この照明装置10の集光配光状態でも、発光素子30と導光部材34の入射面35との間があいているが、入射側制光部材50によって発光素子30から放射された光を導光部材34の入射面35に入射させることができ、光の損失を抑制し、照明装置10からの光照射効率を向上できる。さらに、光軸方向に対して斜めの方向へ向かう光を出射側制光部材58によって反射させ、照明装置10からの光照射効率を向上できる。
【００３６】
そして、配光調整手段39のレバー44の左右方向へのスライド量を調整することによって導光部材34および出射側制光部材58の前後方向の位置を調整し、所望の配光に調整することができる。
【００３７】
また、発光素子30の点灯により発生する熱は、放熱体18に熱伝導され、放熱体18の放熱フィン65および放熱部材66などから放熱され、発光素子30の温度上昇が抑制される。
【００３８】
以上のように構成された照明装置10は、導光部材34を光軸方向に移動させて配光を調整しても、光照射の効率を向上することができる。
【００３９】
すなわち、入射側制光部材50によって発光素子30から放射された光を導光部材34の入射面35に入射させるため、導光部材34が光軸方向に移動することで発光素子30と導光部材34の入射面35との間があいても、発光素子30と導光部材34の入射面35との間から光漏れすることがなく、光の損失を抑制し、照明装置10からの光照射効率を向上できる。
【００４０】
入射側制光部材50は、発光素子30側から前方の導光部材34側へ向けて拡開する第１の反射部51、およびこの第１の反射部51の前端に設けられた円筒状の第２の反射部52を有し、第２の反射部52の内側には、導光部材34の光軸方向への移動範囲において導光部材34の入射面35側が常に挿入配置されているため、導光部材34が光軸方向に移動しても導光部材34と入射側制光部材50との間からの光漏れがなく、光の損失を抑制できる。
【００４１】
また、導光部材34の出射面36から放射する光の配光を制御する出射側制光部材58を導光部材34と一体に光軸方向に移動させるため、導光部材34の出射面36から光軸方向に対して斜め方向へ向かう光を照明装置10からの光照射に有効利用でき、照明装置10からの光照射効率を向上できる。
【００４２】
しかも、出射側制光部材58を備えることにより、備えない場合に比べて、拡散配光状態では、反射光を光軸方向と平行な平行光とする反射部材55に光が到達せず、光の拡散性を高めることができ、また、集光配光状態では、後退移動した導光部材34と反射部材55との間から光漏れすることがなく、照明装置10からの光照射効率を向上できる。
【００４３】
なお、出射側制光部材58は、反射面58aを放物面や球面に形成し、集光配光する配光特性を備えれば、導光部材34の出射面36から光軸方向に対して斜め方向へ向かう光を光軸方向に平行な平行光とすることができ、集光配光状態において集光性の高い光を照射することができる。
【００４４】
また、導光部材34の出射面36に対する出射側制光部材58の取付位置を変更することにより、さらに配光特性を調整可能とすることができる。
【００４５】
入射側制光部材50および出射側制光部材58は、反射部材に限らず、レンズやプリズムなどでもよい。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
10    照明装置
30    発光素子
34    導光部材
35    入射面
36    出射面
39    配光調整手段
50    入射側制光部材
55    反射部材
58    出射側制光部材
【図１】
2014056660.tif 000003
【図２】
2014056660.tif 000004
【図３】
2014056660.tif 000005
【図４】
2014056660.tif 000006
【図５】
2014056660.tif 000007
【図６】
2014056660.tif 000008