(57)【要約】【課題】照明器具において、照射する光のバリエーションを増やすために透過領域の数を増やしたとき、器具の大型化を抑制することができる。【解決手段】照明器具１は、光源２と、光源２からの光Ｌ１を配光制御する光学部材３と、切替自在な互いに異なる複数の透光特性の透過領域７を有する透光部材５と、を備える。光学部材３は、光源２からの光Ｌ１を集光する。透光部材５の透過領域７は、光学部材３によって集光される光Ｌ２の焦点近傍で光Ｌ２を透過させる。照明器具１は、光学部材３によって集光される光Ｌ２の焦点近傍で、光Ｌ２が透過領域７を透過するので、透過領域７に入射する光Ｌ２の面積が小さくなり、透過領域７の面積を小さくすることができる。これにより、照射する光Ｌ３のバリエーションを増やすために透過領域７の数を増やしても、透光部材５が大きくなる程度を抑えられ、器具の大型化を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源からの光を配光制御する光学部材と、前記光学部材によって配光制御された光を透過する、切替自在な互いに異なる複数の透光特性の透過領域を有する透光部材と、を備えた照明器具であって、
前記光学部材は、前記光源からの光を集光し、
前記透光部材の透過領域は、前記光学部材によって集光される光の焦点近傍で光を透過させることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記透光部材は、前記光学部材よりも平面視における面積が小さいことを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記透光部材は、光の進行方向を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記光学部材によって集光した光の中心部を通過させる孔部を有した遮光部材を、前記透光部材の近傍に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記透光部材は、互いに光学特性が異なる複数種を有し、これら複数種が重ね合せられるようにして光透過に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光部材を用いて、光源から照射する光の進行方向、拡散度合い、色などを変更させる照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から照射された光の照射方向、拡散度合い又は色などを変更させる透光部材を有する照明器具が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。図１４及び図１５は、このような照明器具１０１の構成を示す。照明器具１０１は、光源１０２と、光源１０２からの光を配光制御する光学部材１０３と、光学部材１０３で配光制御された光の進行方向を変更させる透光部材１０５と、これら各部材を収容する筐体１０６と、を備える。
【０００３】
透光部材１０５は、透光特性の異なる複数の透過領域１０７ａ〜１０７ｄを有し、光が透過する透過領域１０７ａ〜１０７ｄが切替自在となるように、軸１０８で回動自在に保持される。透過領域１０７ａ〜１０７ｄは、光の進行方向を変更するプリズムパネルで構成され、それぞれ異なる方向に光を照射する。Ｌ１は光源１０２から出射された光、Ｌ２は光学部材１０３で反射された光、Ｌ３は透過領域１０７ａにより進行方向が変更された光を示す。透光部材１０５を回動させて、透過領域１０７ａと異なる透過領域１０７ｂ〜１０７ｄのいずれかに切り換えることで、光Ｌ３の進行方向を任意の方向に切り換えることができる。
【０００４】
しかしながら、このような構成の照明器具１０１においては、透過領域１０７ａ〜１０７ｄが平面視において光学部材１０３と同じ大きさであるので、光Ｌ３の進行方向のバリエーションを増やすためには透過領域の数を増やさなければならず、その場合、器具が大型化する。
【０００５】
図１６は、上記とは一部構成が異なる照明器具１１１の構成を示す。この照明器具１１１は、複数の透過領域１０７ａ〜１０７ｃから成る透光部材１０５を有し、各透過領域１０７ａ〜１０７ｃが光を透過する着状態と、光を透過しない脱状態とに切換自在に構成されている。
【０００６】
透過領域１０７ａ〜１０７ｃが、上記と同様に光の進行方向を変更するプリズムパネルで構成されているとき、透過領域１０７ａを着状態にし、透過領域１０７ｂ、１０７ｃを脱状態にすることで、光Ｌ２の進行方向を変更させた光Ｌ３を照射できる。また、透過領域１０７ａを脱状態にし、透過領域１０７ｂ又は透過領域１０７ｃを着状態にすることで、光Ｌ３の進行方向を任意の方向に切り換えることができる。
【０００７】
しかしながら、照明器具１１１においても、上記と同様に、照射する光の進行方向のバリエーションを増やすためには、器具が大型化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−７９９１号公報
【特許文献２】特開平８−８３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、照射する光のバリエーションを増やすために透過領域の数を増やしても、器具の大型化を抑制することができる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】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光源と、前記光源からの光を配光制御する光学部材と、前記光学部材によって配光制御された光を透過する、切替自在な互いに異なる複数の透光特性の透過領域を有する透光部材と、を備えた照明器具であって、前記光学部材は、前記光源からの光を集光し、前記透光部材の透過領域は、前記光学部材によって集光される光の焦点近傍で光を透過させるものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、透光部材は、前記光学部材よりも平面視における面積が小さいものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の照明器具において、前記透光部材は、光の進行方向を変更するものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明器具において、前記光学部材によって集光した光の中心部を通過させる孔部を有した遮光部材を、前記透光部材の近傍に設けたものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具において、前記透光部材は、互いに光学特性が異なる複数種を有し、これら複数種が重ね合せられるようにして光透過に用いられるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、光学部材によって集光される光の焦点近傍で、光が透過領域を透過するので、透過領域に入射する光の面積が小さくなることから、透過領域の面積を小さくすることができる。これにより、照射する光のバリエーションを増やすために透過領域の数を増やしても、透光部材が大きくなる程度は抑えられ、器具の大型化を抑制することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、透光部材が光学部材よりも平面視における面積が小さいので、器具を小型化することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、透過領域が光の進行方向を変更するので、器具の向きを変えることなく光の進行方向を変更することができる。これにより、器具の向きを変える機構を搭載する必要がないので、器具を小型化することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、光学部材で集光した光の中心部が、遮光部材の孔部を小さくし、この孔部を光学部材で集光した光が通過することで、透過領域に入射する光の面積が小さくなる。これにより、透過領域の面積を小さくすることができ、器具を小型化することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、互いに光学特性が異なる複数種の透光部材の透過領域を光が透過するので、照射する光を種々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る照明器具の斜視図、（ｂ）は同照明器具の断面図。
【図２】同照明器具の遮光部材の斜視図。
【図３】同遮光部材の光照射方向側から見た平面図。
【図４】同遮光部材の光照射方向側における照度分布を示す図。
【図５】透過領域がプリズムパネルである透光部材の斜視図。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図。
【図７】透過領域が拡散パネルである透光部材の平面図。
【図８】透過領域が色フィルタである透光部材の平面図。
【図９】同照明器具においてプリズムパネルである透過領域を光が透過する状態を示す図。
【図１０】同照明器具において拡散パネルである透過領域を光が透過する状態を示す図。
【図１１】（ａ）は同照明器具の変形例において、透過領域を光が透過する状態を示す図、（ｂ）は別の透過領域を光が透過する状態を示す図。
【図１２】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る照明器具の斜視図、（ｂ）は同照明器具の断面図。
【図１３】同照明器具において複数の透過領域を光が透過する状態を示す図。
【図１４】従来の照明器具の断面図。
【図１５】同照明器具の光源と光学部材と透光部材の斜視図。
【図１６】従来の他の例による照明器具の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る照明器具について、図１（ａ）（ｂ）乃至図１０を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）に示されるように、照明器具１は、光源２と、光源２からの光Ｌ１を配光制御する光学部材３と、光学部材３で配光制御された光Ｌ２が通過する遮光部材４と、遮光部材４の孔部４ａを通過した光Ｌ２の進行方向などを任意に変更する透光部材５と、これら各部材を収容する筒状の筐体６と、を備える。光源２と光学部材３は筐体６の一端側に配置され、遮光部材４と透光部材５は筐体６の他端側に配置される。
【００２２】
透光部材５は、円板形状のプレート上に設けられた透光特性の互いに異なる複数の透過領域７を有し、遮光部材４の孔部４ａを通過後の光Ｌ２が透過する透過領域７が切替自在となるように、軸８で回動自在に保持される。光Ｌ２が透過する透過領域７を切り換えることで、透過領域７を透過した光Ｌ３の進行方向などを切り換えることができる。軸８は、光学部材３による配光の光軸から外れた位置に設けられ、遮光部材４の孔部４ａ及び透光部材５の１つの透過領域７が同光軸上に位置するように構成されている。光Ｌ３は、筐体６の開口部９から外部に照射される。
【００２３】
光源２は、一般的な光源であり、例えば、ハロゲンランプ、セラミックメタルハライドランプ、ＬＥＤ等が用いられる。光学部材３は、楕円面を有する反射板で構成され、アルミ板を絞り加工することによって形成され、反射板である光学部材３の一方の焦点に光源２を置くことで、光源２からの光Ｌ１を反射して、他方の焦点に集光する光Ｌ２を照射する。なお、光学部材３は、反射板ではなく、レンズ、又はレンズと反射板で構成されるものでもよい。
【００２４】
透光部材５は、光学部材３よりも平面視における面積が小さいものとされ、筐体６の上面と遮光部材４の間に配置される。透光部材５の外周の一部は、筐体６の側面開口から突出しており、軸８を中心にして透光部材５を手動で回動させることにより、透過領域７を切り換えることができる。透光部材５は、光学部材３よりも平面視における面積が小さいので、照明器具１を小型化することができる。なお、透光部材５は、手動の他にモータやアクチュエータ等を用いて回転駆動させるものとしてもよい。また、透過領域７は、プレートと一体となったものであってもよい。
【００２５】
透過領域７は、光学部材３によって集光される光Ｌ２の焦点近傍で光Ｌ２を透過させるように配置される。複数の透過領域７は、プリズムパネル、拡散フィルム、色フィルタのいずれか１つの光学特性のものから構成される。透過領域７が光の進行方向を変更する光学特性を有するプリズムパネルで構成される場合、各プリズムパネルはそれぞれ異なる透光特性を有し、異なる進行方向の光Ｌ３を照射する。また、透過領域７が光の拡散度合いを変更する光学特性を有する拡散フィルムで構成される場合、各拡散フィルムはそれぞれ異なる透光特性を有し、異なる拡散度合いの光Ｌ３を照射する。また、透過領域７が光の色を変更する光学特性を有する色フィルタで構成される場合、各色フィルタはそれぞれ異なる透光特性を有し、異なる色の光Ｌ３を照射する。なお、本明細書においては、プリズムパネル、拡散フィルム、色フィルタの種別について「光学特性」と称し、それぞれの光学特性の中での光透過について「透光特性」と称している。
【００２６】
図２、図３及び図４に示されるように、遮光部材４は、光を通さないステンレス鋼（ＳＵＳ）板やアルミ板などから形成され、透光部材５の近傍に設けられる。遮光部材４の孔部４ａは、光学部材３によって集光した光Ｌ２の中心部を通過させるようにしてある。これにより図４に示されるように、遮光部材４の透光部材５に対向する側の照度は、孔部４ａでは高くなり、その他の部分では低くなる。遮光部材４の孔部４ａを小さくし、この孔部４ａを光学部材３で集光した光Ｌ２が通過することで、透過領域７に入射する光Ｌ２の面積が小さくなるので、透過領域７の面積を小さくすることができ、照明器具１を小型化することができる。
【００２７】
図５乃至図８を参照して、透過領域７の詳細を説明する。図５及び図６に示されるように、複数の透過領域７が光の進行方向を変更するプリズムパネル７ａで構成される場合、プリズムパネル７ａは、断面形状が鋸歯状であり、例えば、ガラス、アクリル、ポリカーボネート等の透明な樹脂から成る。透光部材５を回動させて、光Ｌ２を透過させるプリズムパネル７ａを切り換えることで、光Ｌ３の進行方向が切り換わるように構成される。光学部材３によって集光された光Ｌ２は、プリズムパネル７ａに入射し、プリズムパネル７ａから出射するときに屈折することで、光の進行方向が変更された光Ｌ３となって照射される。
【００２８】
図７に示されるように、透過領域７が光の拡散度合いを変更する拡散パネル７ｂで構成される場合、拡散パネル７ｂは、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂に、ＴｉＯ２等の光拡散剤を添加して形成される。透光部材５を回動させて、光Ｌ２を透過させる拡散パネル７ｂを切り換えることで、光Ｌ３の拡散度合いが切り換わる。
【００２９】
図８に示されるように、透過領域７が光の色を変更する色フィルタ７ｃで構成される場合、色フィルタ７ｃは、例えば、特定の波長の光を吸収する色素や顔料を透明樹脂に分散して形成される。透光部材５を回動させて、光Ｌ２を透過させる色フィルタ７ｃを切り換えることで、光Ｌ３の色が切り換わる。
【００３０】
次に、上記のように構成された照明器具１の光の照射について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００３１】
図９に示されるように、複数の透過領域７が光の進行方向を変更するプリズムパネル７ａで構成される場合、光源２から照射された光Ｌ１は、光学部材３で反射されて光Ｌ２となり、焦点近傍でプリズムパネル７ａを透過して、光の進行方向が変更された光Ｌ３１（濃い灰色）となって照明器具１から照射される。透光部材５を回動させて、別のプリズムパネル７ａに切り換えると、照明器具１が照射する光Ｌ３１は、光Ｌ３１と進行方向の異なる光Ｌ３２（薄い灰色）へと切り換わる。照明器具１は、プリズムパネル７ａを切り換えることで、任意の進行方向の光を照射する。また、プリズムパネル７ａが光Ｌ２の進行方向を変更するので、器具の向きを変えることなく光Ｌ２の進行方向を変更することができる。これにより、器具の向きを変える機構を搭載する必要がないので、器具を小型化することができる。
【００３２】
図１０に示されるように、透過領域７が光の拡散度合いを変更する拡散パネル７ｂで構成される場合、光源２から照射された光Ｌ１は、光学部材３で反射されて光Ｌ２となり、焦点近傍で拡散パネル７ｂを透過して、光の拡散度合いが変更された光Ｌ３３（濃い灰色）となって照明器具１から照射される。透光部材５を回動させて、別の拡散パネル７ｂに切り換えると、照明器具１が照射する光Ｌ３３は、光Ｌ３３よりも拡散した光Ｌ３４（薄い灰色）へと切り換わる。照明器具１は、拡散パネル７ｂを切り換えることで、任意の拡散度合いの光を照射する。なお、透過領域７が光の色を変更する色フィルタ７ｃで構成される場合、上記と同様に、色フィルタ７ｃを切り換えることで、任意の色の光を照射する。
【００３３】
照明器具１は、光学部材３によって集光される光Ｌ２の焦点近傍で、光Ｌ２が透過領域７を透過するので、透過領域７に入射する光Ｌ２の面積が小さくなり、透過領域７の面積を小さくすることができる。これにより、照射する光Ｌ３のバリエーションを増やすために透過領域７の数を増やしても、透光部材５が大きくなる程度は抑えられ、器具の大型化を抑制することができる。
【００３４】
図１１（ａ）（ｂ）は、本実施形態の変形例の照明器具１に係る光源２、光学部材３及び透光部材５を示す。透光部材５は、碁盤目状に配置された複数の矩形板状の拡散パネル７ｂを有し、前後及び左右の水平方向に移動できるように構成され、その他の構成は上記の実施形態と同様である。なお、透光部材５は、拡散パネル７ｂではなく、プリズムパネル７ａ又は色フィルタ７ｃを有していてもよい。
【００３５】
光源２から照射された光Ｌ１は、光学部材３で反射されて光Ｌ２となり、焦点近傍で拡散パネル７ｂを透過して、光の拡散度合いが変更された光Ｌ３５（濃い灰色）となって照明器具１から照射される。透光部材５を水平方向に移動させて、別の拡散パネル７ｂに切り換えると、照明器具１が照射する光Ｌ３５は、光Ｌ３５よりも拡散した光Ｌ３６（薄い灰色）へと切り換わる。照明器具１は、拡散パネル７ｂを切り換えることで、任意の拡散度合いの光を照射する。
【００３６】
（第２の実施形態）
図１２（ａ）（ｂ）は、第２の実施形態に係る照明器具１を示す。この照明器具１は、互いに光学特性が異なる複数種の透光部材５を有し、その他の構成は上記第１の実施形態と同様である。照明器具１は、互いに透光特性が異なる複数種のプリズムパネル７ａを有する透光部材５ａと、その上に一部が重なり合うよう配置される互いに透光特性が異なる複数種の拡散パネル７ｂを有する透光部材５ｂと、を備える。これら、透光部材５ａ、５ｂは、光軸に対して互いにずれた位置にそれぞれの軸８が配置され、光透過に用いられるために選択された１つのプリズムパネル７ａと、１つの拡散パネル７ｂとが重ね合せられるようにして用いられる。透光部材５ａ、５ｂの外周の一部は、筐体６の側面開口からそれぞれ突出しており、それぞれ軸８を中心にして透光部材５ａ、５ｂを回動させることにより、プリズムパネル７ａと拡散パネル７ｂをそれぞれ異なる透光特性のものに切り換えることができる。なお、透光部材５ａと５ｂは、プリズムパネル７ａと色フィルタ７ｃをそれぞれ有する組み合わせ、又は拡散パネル７ｂと色フィルタ７ｃをそれぞれ有する組み合わせとしてもよい。
【００３７】
上記のように構成された照明器具１の光の照射について説明する。図１３に示されるように、光源２から照射された光Ｌ１は、光学部材３で反射されて光Ｌ２となり、焦点近傍でプリズムパネル７ａと拡散パネル７ｂを順に透過して、光の進行方向と拡散度合いが変更された光Ｌ３７（濃い灰色）となって照明器具１から照射される。次に、透光部材５ａ、５ｂをそれぞれ回動させて、プリズムパネル７ａ、拡散パネル７ｂをそれぞれ別の透光特性のものに切り換えると、照明器具１が照射する光Ｌ３７は、進行方向が変更され、かつ、光Ｌ３７よりも拡散した光Ｌ３８（薄い灰色）に切り換わる。このように、透光部材５ａ、５ｂのプリズムパネル７ａと拡散パネル７ｂをそれぞれ切り換えることによって、任意の進行方向及び拡散度合いの光を照射することができる。
【００３８】
なお、照明器具１は、プリズムパネル７ａを有する透光部材５と、拡散パネル７ｂを有する透光部材５と、色フィルタ７ｃを有する透光部材５の３種類の透光部材５を備え、各透光部材５が光透過のために選択された１つのプリズムパネル７ａと拡散パネル７ｂと色フィルタ７ｃとが重ね合せられるように配置されていてもよい。これにより、任意の進行方向と拡散度合いと色の光を照射することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、１つの透光部材については、同じ光学特性を有し、互いに透光特性が異なる複数の透過領域を有するものを示したが、互いに異なる光学特性であって複数の互いに異なる透過特性の透過領域を有するもの、例えば、半数の透過領域がプリズムパネルで、残り半数の透過領域が拡散パネルのものであっても構わない。
【符号の説明】
【００４０】
１  照明器具
２  光源
３  光学部材
４  遮光部材
４ａ  孔部
５、５ａ、５ｂ  透光部材
７  透過領域
７ａ  プリズムパネル（透過領域）
７ｂ  拡散パネル（透過領域）
７ｃ  色フィルタ（透過領域）
Ｌ２  光学部材によって配光制御された光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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