(57)【要約】【課題】汎用性が高い照明装置を提供すること。【解決手段】実施形態の照明装置は、本体部と、ボビンと、振動板と、光源と、レンズと、キャップとを備える。ボビンは、筒状であり、筒状における軸方向を振動向きとして本体部に対して振動する。振動板は、ボビンに固定される。光源は、ボビンの中空部に設けられ、発光面がボビンの開口端を向く。レンズは、光源よりも開口端に近い中空部に設けられ、主面が発光面に対向する。キャップは、透光性であり、開口端の開口を覆う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
筒状であり、前記筒状における軸方向を振動向きとして前記本体部に対して振動するボビンと、
前記ボビンに固定される振動板と、
前記ボビンの中空部に設けられ、発光面が前記ボビンの開口端を向く光源と、
前記光源よりも前記開口端に近い前記中空部に設けられ、主面が前記発光面に対向するレンズと、
前記開口端の開口を覆う透光性のキャップと
を備える照明装置。
【請求項２】
前記レンズは、
前記ボビンの振動に伴って前記レンズに最も近づいた前記キャップと離間する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源は、
前記ボビンの中心軸が通過する位置に設けられる、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記レンズは、
前記軸方向の厚みが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項１〜３のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項５】
前記本体部は、
前記光源および前記レンズを支持する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音源と光源とを兼ね備えた、いわゆるスピーカ付きの照明装置が知られている。かかる照明装置は、音声を出力するために振動する振動板と、光を発する光源とが同軸に配置されることで、音および光を同軸方向へ放射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８６７００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、従来の技術では、光源から発せられる光の集束や拡散といった配光制御が十分でない場合があり、照明装置としての使用用途が限られるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汎用性が高い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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、本体部と、ボビンと、振動板と、光源と、レンズと、キャップとを備える。ボビンは、筒状であり、前記筒状における軸方向を振動向きとして前記本体部に対して振動する。振動板は、前記ボビンに固定される。光源は、前記ボビンの中空部に設けられ、発光面が前記ボビンの開口端を向く。レンズは、前記光源よりも前記開口端に近い前記中空部に設けられ、主面が前記発光面に対向する。キャップは、透光性であり、前記開口端の開口を覆う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、汎用性が高い照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る照明装置の斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る照明装置の上面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る照明装置の上面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る照明装置の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、以下に示す実施形態では、「平行」、「垂直」、「傾斜」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。
【００１０】
まず、図１〜図３を用いて、実施形態に係る照明装置１の構成例について説明する。図１は、実施形態に係る照明装置１の斜視図である。図２は、実施形態に係る照明装置１の上面図である。図３は、実施形態に係る照明装置１の断面図である。
【００１１】
まず、図１を用いて、実施形態に係る照明装置１の外観について説明する。図１では、照明装置１から発せられる音および光の放射方向を上側とした場合に、照明装置１を斜め上方向からみた図を示している。
【００１２】
なお、図１には、説明を分かりやすくするために、音および光の放射方向をＺ軸正方向とする３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
【００１３】
図１に示した照明装置１は、例えばダウンライトであり、読書等を行う時に、バックグラウンドミュージック（ＢＧＭ）として音声を出力するとともに書籍を光で照らすことが可能である。
【００１４】
図１に示すように、実施形態に係る照明装置１は、柱状の形状を有し、振動板２と、キャップ３と、フレーム４と、本体部１０とを備える。
【００１５】
振動板２は、環状に形成され、中央部が開口した板状の部材である。振動板２は、キャップ３からみて内周部から外周部へ向かって上り傾斜となっている。また、振動板２は、外周部がフレーム４に固定され、内周部がボビン２０（図３参照）に固定される。これにより、振動板２は、ボビン２０の振動に伴って外周部を支点として振動する。なお、振動板２の外周部は、例えばゴム等の弾性体を用いた別部材で構成されてもよい。
【００１６】
キャップ３は、例えば、透明や乳白色であり、ポリプロピレン等のプラスチックや樹脂等で構成され、音および光の放射方向であるＺ軸正方向側に凸のドーム形状を有する透光性の部材である。キャップ３は、例えば、外周部がボビン２０に固定され、ボビン２０の開口２０ｃ（図３参照）を覆う位置に設けられる。これにより、キャップ３は、ボビン２０の開口２０ｃに塵埃が侵入することを防止する。なお、キャップ３の形状は平面形状や弾丸形状等の別形状で構成されてもよい。
【００１７】
また、キャップ３は、ボビン２０の振動に伴ってＺ軸向きに振動する。これにより、キャップ３は、ボビン２０の振動に伴って振動板２とともに振動することで音を発する。つまり、照明装置１は、スピーカとしての機能を兼ね備える。
【００１８】
フレーム４は、例えば金属やプラスチックで構成される。フレーム４は、照明装置１の周方向に張り出した矩形状の平面を有し、かかる平面の角部周辺に取付孔が形成される。フレーム４は、例えばネジなどの締結部材がＺ軸正方向側から取付孔に挿入されることで、照明装置１が外部装置に固定される。なお、フレーム４の矩形状の平面より下側（Ｚ軸負方側）の部分は、外部装置の内部に埋め込まれる。なお、フレーム４は照明装置１の周方向に張り出した円形状や多角形の平面を有していてもよい。
【００１９】
本体部１０は、プレート１１と、マグネット１２と、ボトムヨーク１３（図３参照）と、ヒートシンク１４とを備える。プレート１１は、リング状であり、磁性金属材料によって構成され、上端面がフレーム４に固定されるとともに、ボビン２０の外周面に接しない状態でボビン２０を囲うように配置される。
【００２０】
マグネット１２は、リング状であり、プレート１１の下端面に固定されるとともに、ボビン２０の外周面に接しない状態でボビン２０を囲うように配置される。
【００２１】
ボトムヨーク１３は、筒状の部位とフランジ形状の部位とを有する部材（図３参照）であり、磁性金属材料によって構成される。また、ボトムヨーク１３は、かかるフランジ形状の部位がマグネット１２の下端面に固定される。
【００２２】
ヒートシンク１４は、後述する発光部５の発光時に発生する熱を放出する放熱部材である。ヒートシンク１４は、Ｚ軸負方向へ突出した複数の放熱フィン１４ａ（図３参照）が間隔をあけて配列される。ヒートシンク１４は、後述する放熱部１５から熱を受け取り、放出する。
【００２３】
次に、図２を用いて、実施形態に係る照明装置１の上面視について説明する。図２では、音および光の放射方向であるＺ軸正方向側から照明装置１をみた図を示している。
【００２４】
図２に示すように、実施形態に係る照明装置１は、内部に発光部５が設けられる。発光部５は、光源５ａと、固定部５ｂとを有し、上面視において、振動板２およびキャップ３の中心に設けられる。
【００２５】
光源５ａは、例えばＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）であり、上面視において例えば円形状の発光面５ａ１（図３参照）が上側であるＺ軸正方向を向く位置に設けられる。固定部５ｂは、Ｚ軸負方向側の下端面が本体部１０に固定されることで、発光部５を固定する固定部材である。
【００２６】
なお、図２の上面視において、発光部５は、振動板２およびキャップ３の中心に設けられる場合を示したが、これに限らず、発光部５の中心と振動板２およびキャップ３の中心との位置が互いに異なってもよい。また、発光部５は、１つの場合を示したが、これに限らず、発光部５は複数あってもよい。
【００２７】
次に、図３を用いて、実施形態に係る照明装置１の断面視について説明する。図３では、図２におけるＡＡ線で照明装置１を切断した場合の断面を示している。
【００２８】
図３に示すように、照明装置１は、ボビン２０と、ダンパ３０と、放熱部１５とをさらに備える。ボビン２０は、筒状であり、外周面にはボイスコイル２１が巻かれ、中空部２０ｂには、発光部５が配置される。ボイスコイル２１は、リード線であり、一端が外部装置に接続されることで、外部装置から交流の音声信号が入力される。
【００２９】
また、振動板２は、Ｚ軸方向である上下が開口している円錐台で、下側の小さい開口にキャップ３が設けられ、小さい開口から上側の大きい開口方向へ音や光源５ａの光が放射される。
【００３０】
ここで、ボトムヨーク１３の筒状の部位は、ボビン２０の内周面に沿って設けられるとともに、プレート１１との間に磁気を発生させるための空間が形成されるように配置されている。
【００３１】
つまり、ボビン２０は、ボトムヨーク１３とプレート１１との間に磁気が発生している状態で、ボイスコイル２１に音声信号が入力されると、かかる音声信号に応じて振動する。このとき、本体部１０は、ボビン２０の振動に伴って振動することはない。すなわち、ボビン２０は、筒状の軸方向であるＺ軸方向を振動向きとして本体部１０に対して振動する。
【００３２】
また、ボビン２０には、キャップ３側の一端である開口端２０ａにおいて、振動板２およびキャップ３が固定される。なお、ボビン２０には、振動板２のみが固定され、振動板２にキャップ３が固定されてもよい。あるいは、ボビン２０に、キャップ３のみが固定され、キャップ３に振動板２が固定されてもよい。また、ボビン２０には、開口端２０ａに限らず、ボビン２０の外周面に振動板２およびキャップ３が固定されてもよい。
【００３３】
ダンパ３０は、リング状であり、内周部がボビン２０の外周面に固定され、外周部がフレーム４に固定される。ダンパ３０は、ボビン２０の周方向であるＹ軸方向への振動を減衰する。なお、ダンパ３０は、板ばねを使用したダンパや蝶ダンパなどの別形状であってもよい。また、Ｚ軸方向に間隔をおいて複数枚の構成としても良い。あるいは無くても良い。
【００３４】
放熱部１５は、本体部１０の一部として設けられ、例えば銅といった熱伝導性が比較的高い材料で構成される柱状の部材である。放熱部１５は、上端面に固定された発光部５の発光に伴う熱を吸収し、ヒートシンク１４に伝達する。
【００３５】
なお、放熱部１５は、柱状に限定されるものではなく、例えば上端面を有する中空の柱状であってもよい。あるいは、放熱部１５は、パイプ内部に作動液が封入された、いわゆるヒートパイプであってもよい。
【００３６】
ここで、従来の照明装置について説明する。従来の照明装置は、光源から発せられる光が配光制御しないキャップを介して外部（図３におけるＺ軸正方向側）へ放射していた。つまり、従来の照明装置は、一定の光を外部に放射しているにすぎず、例えば光の集束や拡散といった配光制御が十分になされていなかった。
【００３７】
このため、従来の照明装置は、使用用途に応じて配光を変更することが難しくなり、照明装置としての使用用途が限られてしまう。このような観点から、汎用性が高い照明装置が望まれていた。
【００３８】
そこで、実施形態に係る照明装置１は、光源５ａの光を配光制御するレンズ４０を備える。レンズ４０は、例えばポリカーボネート等のプラスチックや、アクリル、シリコンといった樹脂等で構成されレンズホルダ４１によって所定位置に固定される。具体的には、レンズ４０は、光源５ａよりも開口端２０ａに近い中空部２０ｂに設けられ、レンズ４０の主面４０ａが発光面５ａ１に対向する。
【００３９】
つまり、実施形態に係る照明装置１は、光源５ａの放射方向側に設けられたレンズ４０によって光の集束や拡散といった配光制御を行う。したがって、使用用途に応じた配光制御が可能となるため、照明装置１としての汎用性を高めることができる。
【００４０】
次に、図４を用いて、実施形態に係る照明装置１の断面についてさらに説明する。図４は、実施形態に係る照明装置１の断面図である。図４では、図３における断面の光源５ａの付近を拡大した断面図を示している。また、図４には、ボビン２０の中心軸Ｏを示している。また、図４には、ボビン２０の振動に伴ってキャップ３がレンズ４０に最も近づいた場合のキャップ３の一部を一点破線で示している。
【００４１】
図４に示すように、光源５ａは、ボビン２０の中心軸Ｏが通過する位置に設けられる。具体的には、ボビン２０の中心軸Ｏと光源５ａとが同軸である。ここで、ボビン２０の中心軸Ｏおよびキャップ３の中心軸も同軸である。つまり、光源５ａと音源であるキャップ３とが同軸となる。
【００４２】
したがって、光源５ａおよびキャップ３それぞれから発せられる光および音が互いに干渉することなく共存して放射することができる。
【００４３】
また、図４に示すように、レンズ４０は、キャップ３との間に空間Ｓ１が形成される。つまり、レンズ４０は、ボビン２０の振動（最大振幅）に伴ってレンズ４０に最も近づくキャップ３と離間する。これにより、ボビン２０の振幅が最大であったとしても、レンズ４０とキャップ３とが物理的に干渉しないため、安定して配光制御を行うことができる。
【００４４】
また、レンズ４０は、軸方向（Ｚ軸方向）の厚みが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの薄型レンズである。これにより、レンズ４０とキャップ３との物理的な干渉を防止できるとともに、レンズ４０の軸方向への配置自由度が増すため、配光制御の性能を向上させることができる。
【００４５】
また、レンズ４０は、レンズホルダ４１を介してボトムヨーク１３の上端面に固定される。また、光源５ａは、放熱部１５の上端面に固定される。つまり、本体部１０は、光源５ａおよびレンズ４０を支持する。
【００４６】
具体的には、レンズ４０は、ボビン２０との間に空間Ｓ２が形成されるように配置される。言い換えれば、光源５ａおよびレンズ４０は、ボビン２０とは物理的に干渉しないため、ボビン２０の振動により光源５ａおよびレンズ４０の間の距離が変動しない。
【００４７】
したがって、ボビン２０が振動したとしても、光源５ａおよびレンズ４０の間の距離を一定に保つことができるため、常に安定した配光制御を行うことができる。
【００４８】
次に、図５を用いて、実施形態に係る照明装置１の上面視についてさらに説明する。図５は、実施形態に係る照明装置１の上面図である。図５では、見易さの観点から、キャップ３をとった状態の照明装置１の上面図を示している。また、図５には、図４におけるボビン２０の中心軸Ｏを示す点を示している。
【００４９】
図５に示すように、光源５ａは、上面視においてボビン２０の中心軸Ｏが通過する位置に設けられる。より好ましくは、ボビン２０の中心軸Ｏが光源５ａの中心を通る位置に設けられる。
【００５０】
また、図５に示すように、レンズホルダ４１は、レンズ４０の周端全周に沿って設けられる。なお、レンズホルダ４１は、必ずしも周端全周にわたって設けられる必要はなく、レンズ４０を支持可能であれば、例えば周端の一部に設けられてもよい。
【００５１】
また、図５に示すように、空間Ｓ２は、リング状であり、ボビン２０とレンズ４０の間の全周にわたって設けられる。つまり、ボビン２０とレンズ４０とは、空間Ｓ２によって隔離されるため、互いに物理的に干渉しない。したがって、ボビン２０の軸方向であるＺ軸方向に振動した場合に、レンズ４０が振動の影響を受けないようにすることができる。
【００５２】
次に、図６を用いて、実施形態に係る照明装置１の底面について説明する。図６は、実施形態に係る照明装置１の底面図である。図６では、Ｚ軸負方向からみた照明装置１を示している。
【００５３】
図６に示すように、ヒートシンク１４の各放熱フィン１４ａは、Ｘ軸方向に延伸した板状の部材であり、複数の放熱フィン１４ａがＹ軸方向に間隔をあけて配列される。
【００５４】
また、放熱部１５は、ヒートシンク１４の底面視における中央部に設けられ、ヒートシンク１４によって外周部全体が覆われている。また、放熱部１５は、底面視において、発光部５よりも面積が広い。
【００５５】
これにより、放熱部１５以外の部材に熱が漏れることを防止できるとともに、ヒートシンク１４に熱を確実に伝達することができる。
【００５６】
また、図６に示すように、キャップ３は、レンズ４０よりも外径が大きい。つまり、キャップ３は、レンズ４０を覆うようにして設けられるため、レンズ４０に対する塵埃等の付着を防ぐことができる。
【００５７】
上述したように、実施形態に係る照明装置１において、ボビン２０は、筒状であり、筒状における軸方向を振動向きとして本体部１０に対して振動する。振動板２は、ボビン２０に固定される。光源５ａは、ボビン２０の中空部２０ｂに設けられ、発光面５ａ１がボビン２０の開口端２０ａを向く。レンズ４０は、光源５ａよりも開口端２０ａに近い中空部２０ｂに設けられ、主面４０ａが発光面５ａ１に対向する。キャップ３は、透光性であり、開口端２０ａの開口２０ｃを覆う。これにより、光源５ａの光を配光制御できるため、照明装置１としての汎用性を高めることができる。
【００５８】
また、実施形態に係る照明装置１において、レンズ４０は、ボビン２０の振動に伴ってレンズ４０に最も近づいたキャップ３と離間する。これにより、ボビン２０の振幅が最大であったとしても、レンズ４０とキャップ３とが物理的に干渉しないため、安定して配光制御を行うことができる。
【００５９】
また、実施形態に係る照明装置１において、光源５ａは、ボビン２０の中心軸Ｏが通過する位置に設けられる。これにより、光源５ａおよびキャップ３それぞれから発せられる光および音を互いに干渉させることなく共存して放射させることができる。
【００６０】
また、実施形態に係る照明装置１において、レンズ４０は、軸方向の厚みが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである。これにより、レンズ４０とキャップ３との物理的な干渉を防止できるとともに、レンズ４０の軸方向への配置自由度が増すため、配光制御の性能を向上させることができる。
【００６１】
また、実施形態に係る照明装置１において、本体部１０は、光源５ａおよびレンズ４０を支持する。これにより、ボビン２０が振動したとしても、光源５ａおよびレンズ４０の間の距離を一定に保つことができるため、常に安定した配光制御を行うことができる。
【００６２】
なお、上記した実施形態では、光源５ａは、放熱部１５を介してヒートシンク１４に熱を伝達したが、これに限定されず、例えば、ヒートシンク１４に直接熱を伝達してもよい。すなわち、放熱部１５をヒートシンク１４に置き換えることでヒートシンク１４が放熱部１５の機能を兼ね備えてもよい。
【００６３】
あるいは、放熱部１５およびヒートシンク１４双方を省いてもよい。具体的には、光源５ａは、ボトムヨーク１３に固定される。ボトムヨーク１３は、光源５ａの熱を吸収し、外部へ放熱する。つまり、ボトムヨーク１３は、ヒートシンク１４および放熱部１５双方の機能を兼ね備える。
【００６４】
また、上述した実施形態では、光源５ａは、照明装置１の側面視（図３の断面図参照）におけるボビン２０の中空部２０ｂの内部に設けられたが、これに限定されない。例えば、光源５ａは、照明装置１の上面視におけるボビン２０の中空部２０ｂ（図５に示すボビン２０の円周の内部）であればよい。
【００６５】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１    照明装置
２    振動板
３    キャップ
５ａ  光源
５ａ１  発光面
１０    本体部
２０    ボビン
２０ａ  開口端
２０ｂ  中空部
２０ｃ  開口
４０    レンズ
４０ａ  主面
【図１】
2018147869.tif 000003
【図２】
2018147869.tif 000004
【図３】
2018147869.tif 000005
【図４】
2018147869.tif 000006
【図５】
2018147869.tif 000007
【図６】
2018147869.tif 000008