(57)【要約】  特定の方向の集中光線を生成しこの光線を高速で完全な円形に走らせることによって全方向性の光源に見えるものを生成するための照明エンジン。照明エンジンは、コストを最小限に押さえかつ組立てを単純化するようにスナップ嵌めによって相互に結合されるサブアセンブリを含む。【選択図】図８
2008541384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を受けるために配置される回転可能中空シャフトを有するモーターと、
前記モーターに取り付けられる回転アセンブリであり、該回転アセンブリが前記モーターの前記中空シャフトに結合される回転可能光学シャフトを含み、前記回転可能光学シャフトが前記モーターの前記中空シャフトと一緒に回転する、回転アセンブリと、
前記光学シャフトの中に配置される反射器と、
を含み、
前記モーターの前記中空シャフトによって受け取られる前記光線が前記回転可能光学シャフトを通過して、前記反射器に衝突して、前記光学シャフトの側壁を通り抜けるように導かれることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
さらに、前記モーターに結合されるベースを含み、前記ベースが前記光線を発する光源を収容す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】
前記光源がＬＥＤのリング体であることを特徴とする、請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源がＬＥＤの配列体であることを特徴とする、請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
さらに前記ＬＥＤのリング体の中心に配置される視準光学要素を含むことを特徴とする、請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記視準光学要素が円錐形反射器であることを特徴とする、請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記反射器が約３５度ＡＯＩから約５５度ＡＯＩまでの範囲の角度で傾斜することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射器が約４５度ＡＯＩの角度で傾斜することを特徴とする、請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
さらに前記回転アセンブリを覆うドームを含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記ドームがプラスティックで作られることを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記ドームがガラスで作られることを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記ドームが着色材料で作られることを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記ドームが透明材料で作られることを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記ドームが実質的に透明の材料で作られかつその一部を被覆する不透明の覆いを含むことを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１５】
さらにベースを含み、前記ベースが、
ハウジングと、
前記ハウジングの内周に沿って配置されるＬＥＤ配列体と、
前記ハウジングの中心に配置されるビーム指向性オプティックスと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記光学シャフトが中空でありかつ前記光学シャフトの側壁に形成されるウィンドウを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記光学シャフトが中実で透明のアクリルロッドであることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記モーターが約３，０００ｒｐｍから約１０，０００ｒｐｍまでの範囲の速度で中空シャフトを回転させることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記ＬＥＤ配列体が各ＬＥＤ用の固有の取付けポジションを有するリング体によって構成されることを特徴とする、請求項１５に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記反射器が平面状であることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記反射器が曲線状であることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記反射器が凸面状であること特徴とする、請求項２１に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記反射器が凹面状であることを特徴とする、請求項２１に記載の照明装置。
【請求項２４】
前記回転可能光学シャフトが中空であることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２５】
前記回転可能光学シャフトが中実の透明な材料で作られることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記材料がアクリルであることを特徴とする、請求項２５に記載の照明装置。
【請求項２７】
さらにベースを含み、前記ベースが、
ハウジングと、
前記ハウジングの上面に配置されるＬＥＤ配列体であり、該装置において、前記ＬＥＤ配列体がその照明を前記ハウジングの底へ向ける、ＬＥＤ配列体と、
前記ハウジングの床に配置される集光器と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２８】
前記集光器が反射性のパラボラディッシュであることを特徴とする、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項２９】
前記光学シャフトが光透過性であることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３０】
光線を受けるために配置される回転可能中空シャフトを有するモーターと、
前記モーターに取り付けられる回転アセンブリであり、該回転アセンブリが前記モーターの前記中空シャフトに結合される回転可能光学シャフトを含み、前記光学シャフトが前記モーターの前記中空シャフトと一緒に回転する、回転アセンブリと、
前記回転可能光学シャフトに配置される一次オプティックスと、
を含み、
前記モーターの前記中空シャフトによって受け取られる前記光線が前記回転可能光学シャフトを通過して、前記一次オプティックスに衝突して、前記回転光学シャフトの側壁を通り抜けるように導かれることを特徴とする照明装置。
【請求項３１】
前記一次オプティックスが反射器であることを特徴とする、請求項３０に記載の照明装置。
【請求項３２】
前記一次オプティックスが斜めに２つの部分に切断された中実の透明なアクリルロッドのピースによって構成され、かつ斜めの切断面に反射性コーティングが施されかつその部分が前記中実の透明なアクリルロッドの残り部分に接着されることを特徴とする、請求項３０に記載の照明装置。
【請求項３３】
前記光学シャフトが光透過性であることを特徴とする、請求項３０に記載の照明装置。
【請求項３４】
複数のＬＥＤを用いて集中光線を発生するステップと、
約３，０００ｒｐｍから１０，０００ｒｐｍまでの範囲の速度で前記集中光線を３６０度走らせるステップと、
を含むことを特徴とする全方向性照明を提供するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、照明装置、特に静止光源を有する全方向性照明に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電球は全方向性であるが、その照度はある短い距離を越えると強くない。より長い距離まで照明を届かせる光を与えるために、フラッシュライト及びスポットライトが開発された。これらの装置は光線がより長い距離まで達するように光線を集束するが、光の全方向性は失われる。
【０００３】
従って、多くの装置が高速で１つの軸の周りを回転する集束ビームを持つ照明器具として開発された。このような高速回転光は、固定位置光源の能力を超える全方向性光を与えた最初のものであったが、電球に作用する機械的力はこのように回転する電球の寿命を短くし、この種の電球を受容できないものにした。
【０００４】
米国特許第４，０５４，７９１号（ＵＳ−４，０５４，７９１）は高速回転ビームを持つポータブルランプについて説明する。ミラーは垂直に対して５５度の角度で取り付けられ高速で回転する。その結果、強い全方向性光を与える高速回転スポットライトが得られた。
【０００５】
しかし、５５度の角度で配置された高速回転ミラーは５５度の角度で取り付けられる平らな平面状物品に固有の不安定性のために、回転の問題を生じやすいことが判明した。従って、高速回転すると振動が生じて、それ以上高い回転速度を得ることができない。
【０００６】
米国特許第５，１２６，９２３号（ＵＳ−５，１２６，９２３）は秒当たり数百回転で回転する１対のミラーへ光線を導く単一の光源を使用する全方向性照明について説明している。ミラーは振動のない運転をさせるため“Ｘ”字形に取り付けられる。光線は半分に分割され、ミラーによって互いに反対側の方向へ導かれる。
【０００７】
米国特許第５，０５７，８２７号（ＵＳ−５，０５７，８２７）は幻影を生じるための装置を開示している。回転部材が回転させられ、光イメージが回転部材から半径方向に生成される。図７は単一の光イメージ要素２０２が使用される実施態様を示している。要素２０２はモーター２０６から伸びる一端２０４に穴が穿たれた管の中心軸に沿ってかつその内部に配置される。穴が穿たれた管は、ベース内の固定光源からのビーム伝導用の開口を持たずに穴が穿たれた管の一端の内部にＬＥＤまたはレーザーダイオードを配置できるようにする。次に、この穴が穿たれた管がモーターの実際のシャフトに取り付けられて、回転させられる。反射面２１２は中空シャフト２０４の軸端にヒンジ２１０で取り付けられる。要素２０２によって発せられる光を発光面２１４へ導くために反射面を使用することができる。光が衝突すると、観察者は、表面２１４上の照らされたピクセルまたはドットを見る。反射面２１２の旋回はロッド２１８及びキャリア２２０に接続されるコントローラ２１６によって制御される。反射面２１２は回転する中空シャフトの軸端に取り付けられるので、装置はバランスの問題を生じる場合がある。また、光源がモーター上方の中空シャフトに取り付けられるので、光源へのエネルギー供給がより複雑になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
振動がなく、低電力を利用しかつ高出力である照明システムを提供することが望ましい。さらに、コンパクトで、容易に製造されかつ比較的コストが低い照明システムを提供することが望ましい。また、既知の光源に比べて環境への危険が低くかつ安全性が高い照明システムを提供すること望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの実施態様において、照明装置は、ベース、ベースに取り付けられるモーター及びモーターに取り付けられる回転アセンブリを有する。ベースは散乱光を受けて、散乱光を集束させて光線にする。モーターは光線を受けるために配置される回転可能中空シャフトを有する。回転アセンブリは、光学シャフトがモーターの中空シャフトと一緒に回転するようにモーターの中空シャフトに結合される回転可能光学シャフトを含む。反射器は光学シャフトの中に配置され、モーターの中空シャフトを通って受け取られた光線は反射器に衝突し、光学シャフトの側壁を通り抜けるよう導かれる。
【００１０】
ベースの中に光源を取り付けることができる。光源は例えばＬＥＤの配列体である。ベースはＬＥＤ配列体の中心に配置される視準光学要素を含むことができる。視準光学要素は例えば円錐反射器である。光学シャフトの中に配置される反射器は約３５度ＡＯＩ（ angle of incidence ： 入射角 ）から約５５度ＡＯＩまでの範囲の角度で傾斜する。反射器は例えば約４５度ＡＯＩの角度で傾斜する。
【００１１】
本発明の１つの態様に従えば、モーター、回転アセンブリ及び反射器を有する照明装置が提供される。モーターは光線を受けるために配置される回転可能中空シャフトを有する。回転アセンブリはモーターに取り付けられ、光学シャフトがモーターの中空シャフトと一緒に回転するようにモーターの中空のシャフトに結合される回転可能光学シャフトを含む。反射器は光学シャフトの中に配置され、モーターの中空シャフトによって受け取られた光線は回転可能光学シャフトを通過し、反射器に衝突して、光学シャフトの側壁を通り抜けるように導かれる。
【００１２】
本発明の別の態様に従えば、モーター、回転アセンブリ及び一次オプティックスを有する照明装置が提供される。モーターは光線を受けるために配置される回転可能中空シャフトを有する。回転アセンブリはモーターに取り付けられ、光学シャフトがモーターの中空シャフトと一緒に回転するようにモーターの中空シャフトに結合される回転可能光学シャフトを含む。一次オプティックスは回転可能光学シャフトに配置され、モーターの中空シャフトによって受け取られた光線は回転可能光学シャフトを通過して一次オプティックスに衝突し、回転可能光学シャフトの側壁を通り抜けるように導かれる。
【００１３】
本発明のさらに別の実施態様に従えば、複数のＬＥＤを用いて集中光線を生成し、約３，０００ｒｐｍから約１０，０００ｒｐｍまでの範囲の速度で集中光線を３６０度走らせることによって全方向性照明を提供するための方法が提供される。
【００１４】
本発明の実施態様をより完璧に理解するために、添付図面と一緒に以下の説明を参照しなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
連続的に広いエリアに光子が分配される伝統的な投光照明と異なり、本発明の照明装置の実施態様は、集中光線すなわちスポットライトを特定の方向へ導き、この光線を完全な円で高速で走らせる。人間の眼は１秒に約３０フレームをサンプリングすることを利用して、光線は、眼が１回サンプリングするのに掛かる時間に少なくとも全３６０度走らせ、そうすることによって照明が連続的である印象を与える。
【００１６】
図１は、ドーム３２（図２を参照のこと）が取り外された状態の全方向照明システム１０の１つの実施態様の前面斜視図である。照明システム１０は主要な３つの部分、すなわちベースサブアセンブリ１１、ハウジング１２内に配置されるモーター１４及び回転サブアセンブリ１６で構成される。ベースサブアセンブリ１１はハウジング１８、ＬＥＤ配列体２０及びビーム指向性オプティックス２２を含む数個の部分を含む。モーター１４は図に示される通りベースサブアセンブリのハウジング１８へ向かって下へ伸びる中空シャフト２４を含む。回転サブアセンブリ１６はモーター１４の中空シャフトに結合される光学シャフト２６及び光学シャフト２６の中に配置される一次オプティック（図には示されていない）を含む。光学シャフト２６に形成されるウィンドウ３０は、後に詳細に説明する通り外部環境へ光を導く。
【００１７】
図２は、ドーム３２が所定の位置に配置された状態の図１に示される全方向性照明システムの前面透視図である。ドーム３２は透明であることが望ましく、プラスティックまたはガラスで作られる。また、従来の技法を用いてドーム３２に着色することもできる。ドーム３２は、照明システム１０が配置される環境から光学シャフト２６及びオプティックスを保護する。さらに、ドームを実質的に透明にし、予め選択された方向への放射の透過を遮断するためにドームの一部を被覆する不透明の覆いを含むことができる。また、ドームは予め決められたエリアの照明を強化するために反射器を含むことができる。
【００１８】
次に照明システム１０の動作について説明する。ＬＥＤ配列体２０は１２ボルトＤＣ電源によって電力を与えられる。ＬＥＤ配列体２０から発せられる光はビーム制御オプティックスによって集められ、集束され、平行化される。望ましい実施態様において、ビーム制御オプティックスはベースサブアセンブリ１１に円錐プリズムの形で配置されるビーム指向性オプティックス２２及びモーターの中空シャフト２４の中に配置される集束・視準レンズ（図には示されていない）を含む。平行光線はモーター１４の中空シャフト及びモーター１４に結合される回転サブアセンブリ１６に向かって上へ導かれ、ここで一次反射器に衝突して、光学シャフト２６に形成されるウィンドウ３０を通って、さらにドーム３２を通って外へ導かれる。モーター１４は約３，０００ｒｐｍから約１０，０００ｒｐｍまでの範囲の速度で回転する。照明システム１０が置かれる環境へ放出される光は連続的に見える。ＬＥＤが使用されるので、この照明装置は例えば水銀ランプなど従来の照明源より安全である。
【００１９】
図３はハウジング１８の中に配置されるベースサブアセンブリ１１の一部の上面図である。上述の通り、ベースサブアセンブリ１１はハウジング１８、ＬＥＤ配列体１８及びビーム制御オプティックス２２の一部を含む。ハウジングは、必ずしもそうである必要はないが、プラスティックで作られることが望ましい。ビーム制御オプティックスの一部が配置されるハウジング１８の内面は、自動車ヘッドライト反射器の組立てから知られているようにアルミニウムフラッシングなど反射性材料でコーティングされる。ハウジング１８は、特にその用途に応じて他の形状を持つこともできるが、円筒形を持つことが望ましい。１つの実施態様において、ＬＥＤ配列体２０は、ハウジング１８の内円周壁を取り囲みかつハウジング１８の底に配置されるリングの形をとる。ＬＥＤ配列体２０は各ＬＥＤ用の個々の取付け構造体を有するリング体によって構成される。取付け構造体は、例えば穴またはスロット、またはＬＥＤを保持するために設計される他の任意の構造体である。各ＬＥＤは自身の配線を備える。ＬＥＤ配列体はベースサブアセンブリ１１の床に取り付けられる。図８を参照して説明する通り、ベースサブアセンブリ１１の他の部分にＬＥＤ配列体２０を取り付けることができ、またリングの形をとる必要はない。集光オプティックはハウジング１８の底に、できればその中心に配置される。集束及び視準オプティックス（図には示されていない）モーターの中空シャフト２４の内部に配置される。
【００２０】
図４は全方向性照明の１つの実施態様の断面図である。光路は影線で示される。モーター１４の中空シャフト２４はベースサブアセンブリ１１の中の集光オプティックス２２のすぐ上方まで伸びる。モーターはブラシレスモーターであることが望ましい。モーター１４はベースサブアセンブリ１１にスナップ式に嵌まることが望ましい。回転サブアセンブリ１６はモーター１４の上面に嵌まり、所定の位置にスナップ嵌めすることが望ましい。３つのコンポーネントの間でこのようにスナップ嵌めされるので、３つのコンポーネントを完全なアセンブリとして組立てラインへ送ることができる。このため、コストが最小限に抑えられ、組立てが単純化される。そうである必要はないが、望ましい実施態様において、回転サブアセンブリ１６はプラスティックで作られる。回転サブアセンブリ１６は、中空シャフトと一緒に回転するようにモーターの中空シャフト２４に取り付けられる光透過性の光学シャフトを含む。さらに、図５を参照して説明する通り、光学シャフトの内部に一次オプティックス２８が備えられる。１つの実施態様において、不活性の問題からできればプラスティックで作られることが望ましい中空管によって光学シャフトを構成することができるが、プラスティックである必要はない。回転サブアセンブリ１６の光学シャフト２６はモーター１４のシャフトと一緒に回転するが、図４の断面図には示されていないドーム３２は静止したままである。
【００２１】
図５は、モーター１４からドーム３２の中へ伸びる光学シャフト２６の斜視図である。この実施態様において、光学シャフト２６は開放上端を持つ中空の円筒形シャフトである。ウィンドウ３０が光学シャフト２６の側面に形成され、後に説明する通りこれを通って光線が導かれる。光学シャフト２６内部はウィンドウ３０のすぐ下に配置されるリム（図には示されていない）を備え、図６を参照して説明する通り光学シャフトの中へ挿入される一次オプティックス２８を適切に位置決めし支持するのに役立つ。
【００２２】
図６は、図５に示される光学シャフト２６内に嵌められる一次オプティックス２８の斜視図である。既述の通り、図５に示される光学シャフト２６は中空であり、開放上面を有する。一次オプティックス２８は、その底部が約３５度から約５５度入射角（ＡＯＩ）までの範囲の角度、より望ましくは４５度ＡＯＩの角度で切断されている円筒形である。一次オプティックス２８の底部の傾斜面は、反射器を形成するためにアルミニウムまたは銀など反射性材料でコーティングされる。特定の波長で反射性を持つ材料例えば赤外線波長の場合の金で反射器をコーティングすることもできる。この実施態様において、反射器は、そうである必要はないが、平面的な部材として示されている。例えば反射器が凹状または凸状反射面を持つように反射器を湾曲させることができる。一次オプティックスは中空シャフトの上部の中へ挿入され、中空シャフトの内部に形成されるリム（図には示されていない）によって位置決めされ、支持される。一次オプティックス２８は、エポキシ及び（または）ネジまたはピンなど機械的ファスナを用いて中空シャフトの内部に固定される。回転サブアセンブリ１６はこのようにして１つの反射面を備える。
【００２３】
図７は、一次オプティックスの代替実施態様であり、バランスの問題に対処している。既述の通り、光学シャフトは光透過性である。この実施態様において、一次オプティックス２８は透明なアクリルロッド（または他の任意の光透過性の材料）を用いて構成される。ロッドはロッドの端に対して約３５度から約５５度までの範囲の角度、より望ましくは約４５度の角度で半分に切断される。反射性コーティングは円筒形ロッドの上半分の傾斜面に施され、その後２つのピースが再び、できればエポキシを用いて接着される。中実シリンダが使用されるので、この実施態様はバランスの取れたシステム１０をもたらす。米国特許第４，０５４，７９１号（ＵＳ−４，０５４，７９１）に関して論じた通り、１つの反射面だけを用いてバランスの取れたシステムを得ることはできないと考えられたので、対称形の２枚ミラーシステムが用意された。
【００２４】
図８は、全方向性照明システム１０の別の実施態様の略図である。ベースサブアセンブリ及びモーターのハウジングは、この実施態様の説明を単純化するために示されていない。この実施態様において、ＬＥＤ配列体２０は、ＬＥＤがベースサブアセンブリの床へ向けてベースサブアセンブリのハウジングの上部に取り付けられている配列体である。ベースサブアセンブリの床には、ＬＥＤへ向けて上向きに反射性のパラボラディッシュ３４が配置される。パラボラディッシュは集光器として機能する。集光器３４はビームを集めて、これをビームコリメータ３３へ導き、コリメータはビームを平行化し、これをモーターの中空シャフト２４の中へ導く。モーター１４の中空シャフトの中には、できれば間隔を置いた２つのレンズの形をとる、ビーム減速オプティックスが配置される。次にビームは一次オプティックス２８へ導かれる。
【００２５】
図９は完全に組み立てられた、図８に示される照明装置の略図である。
【００２６】
望ましい実施態様において、本発明の実施態様において使用されるＬＥＤ配列体は、図１または図８に示される形態のうちのいずれかである。必要な場合、本発明の実施態様に従った照明システム１０から真の白色光を得るために、赤、緑及び青のＬＥＤが下記の比率で使用されることがさらに望ましい：５０％青（４７０ｎｍ）、２５％赤（６３５ｎｍ）及び２５％緑（５２５ｎｍ）。また、ユーザーがどのような色で照明したいかを制御できるように各色の特異な出力を変化させることができるようにするコントローラを配備することができる。ＬＥＤは周知のとおりリング体または配列体全体に均等に分散される。本発明の実施態様に従った照明システム１０はベースサブアセンブリの中に全てのエレクトロニクスを収容し、それによって、装置の構造及び製造を単純化する。
【００２７】
配列体のＬＥＤは、ほとんど熱を発生することなく電流を光へ変換する際の効率の高さゆえに選択された。望ましい実施態様において、ＬＥＤ配列体は９０ワット以下の電力しか消費しない。取付け構造体は、各ＬＥＤを包み込む穴を配列体内に有し、それによって個々のＬＥＤの熱を捕捉してこれを配列体全体のより大きな伝導面へ吸い込ませることが望ましい。伝導面は熱を吸収して、熱をＬＥＤから離してハウジング１８の外面へ向かって放射する。
【００２８】
先行技術において説明されるように反射面の上方ではなく本明細書において説明される各種の実施態様の一次オプティックスの反射面の下方に光源を配置することによって、光源によって発せられる熱を隔離してＬＥＤ配列体２０及びモーターによって発せられる熱によるオプティックスに対する損傷を減少または防止することができる。特にフィラメント電球によって発せられる過剰な熱は、慎重に隔離されないと、光学面及びモーター１４自体を早期に劣化させる可能性がある。本明細書において説明される実施態様は、光源によって発せられる熱を封じ込めてモーター１４及び光学要素から隔離する。発せられた熱は周知のヒートシンク法を用いてオプティックス及びモーター１４から分離されこれから離されるので、寿命の長いシステム１０がもたらされる。このようにベースにＬＥＤを配置することはＬＥＤにとって機械的保護並びに熱隔離及び伝熱を可能にする。また、ＬＥＤ配列体から出力される照明全体の指向性制御を可能にする。
【００２９】
モーターの中空シャフトはＬＥＤからの照明全体が一次オプティックス例えばミラーへ送られるための導管である。中空シャフトはＬＥＤ及びこれによって発せられる熱を一次オプティックスから隔離する。
【００３０】
特に、照明システム１０は、ベースサブアセンブリ１２が１つの構造体に取付けられモーター１４が別の構造体に取り付けられるように取り付けられる。ＬＥＤリング体及びモーターはそれぞれのスペースに収容される。各ＬＥＤはＬＥＤ用に作られる取付け穴の存在によりＬＥＤリング体によって取り囲まれる。ＬＥＤリング体はベースサブアセンブリ１２に直接取り付けられ、ＬＥＤによって発せられる熱は捕捉されて、ベースサブアセンブリ１２のハウジングへ直接送られ、ベースサブアセンブリ１２が据え付けられている構造体へ放出される。同様に、モーターは自身のスペースに収容され、モーター１４の上面で構造体に取り付けられる。モーター１４によって発せられる熱は構造体の上面及び側面によって捕捉されて、同じベースプレートへ向けて下へ導かれ、構造体の表面から放出される。
【００３１】
さらに、一次オプティックス及び回転サブアセンブリ１６はモーターへの荷重が最小になるように設計される。約１．１２ｇ／ｍｍ（１オンス／インチ）の荷重のとき、モーター１４はトルク荷重がほとんどなく、最小限の熱の発生で動作する。ブラシレスモーター１４は連続的に動作でき、一方で１０合計ワット未満しか消費しない。熱が上がることを考慮して、モーター１４はその上部で取付け構造体に取り付けられ、モーター１４によって発せられ放射される熱が吸収されてハウジングの外面へ導かれて、外部空気へ放射されるようにする。このようなヒートシンク法は、オプティックスがオプティックスの急速な劣化を引き起こすような極端な熱を受けないようにし、かつモーターによって生じる熱もオプティックス及びモーターから逃げるようにする。これによって３０，０００時間を超える性能寿命を持つ長寿製品を可能にする。
【００３２】
次にシステム１０の動作について説明する。モーター１４の中空シャフト及び回転サブアセンブリ１６の光学シャフトが回転するようにモーター１４にエネルギーが与えられる。一次ミラーは光学シャフトの上端に配置され、モーターによって回転される。ミラーの面の特定の設計を通じて、一次ミラーは非常に限定された特定のエリアに放射光を配分できる。これによって光が必要なエリア以外のエリアに配分されないようにする。オプティックスの回転は他のタイプの固定照明源によっては得られない属性も与える。この照明エンジンはホットスポットまたはデッドゾーンなしに均等なパターンで光を配分する。光源にエネルギーが供給され、それによって発せられる光はビーム制御オプティックスによって中空シャフト２４を通って回転サブアセンブリ１６の光学シャフトの中へ導かれ、ここで一次オプティックスの反射面に衝突し、光学シャフトのウィンドウ３０（図５）の外へまたは光学シャフトの側面を通るように（図７）導かれる。
【００３３】
例えば自動車などの構造体に永久的に取り付けるように装置を形成するか、または場所から場所へ動けるように移動性とすることができる。装置のこの構造体は、望ましくは約３０×３０×３０ｃｍ（１２×１２×１２インチ）以下の大きさの機械的囲繞体によりコンパクトなパッキングを可能にし、重量は４．５ｋｇ（１０ポンド）を超えない。この構造体はＬＥＤテクノロジーを使用することが望ましいので、良好な耐久性を有する。この装置は「スタジアム照明」で３６,６００平方メートル（１０，０００平方フィート）の面積を満たすことができる一方、１００Ｗ電球以下の電力しか消費しない。
【００３４】
装置には電池例えば１２ボルト電池によって電力が与えられるか、あるいは自動車のタバコ用ライタなどエネルギー源に装置を差し込むか、装置を壁ソケットへ差し込むためにＡＣ／ＤＣコンバータを備えることができる。また、十分な電流が提供される限り太陽など他のエネルギー源によって装置に電力を与えることができる。電力システム１０は低電力、低電圧システムであることが望ましい。中空シャフトモーターを使用することによって、光源及びバッテリなど光源へ電力を供給するための供給源は一緒に配置される。光源はモーターの上方で動かされる必要がないので、能動的電気部品の全てをベース内部の固定プラットフォームに置くことができ、ここからより信頼できる永続的方式で電力を配分することができる。
【００３５】
特定の条件の下で光源を使用できるように特定の波長を持つように例えば霧用の黄色の光を持つように光源を選択することができる。さらに、光源を例えば赤外線レーザーのマイクロ波放射源と取り替えることができる。
【００３６】
装置が使用される用途に応じてドーム３２を透明にするかまたは色つきとすることができる。さらに、用途によってはドーム３２を必要としない場合もある。また、ドームを透明にし、部分的にその一部を被覆する不透明のシェード（かさ）を持つことができる。
【００３７】
図１０−１３は本発明の別の実施態様に従った照明システム５０の略図である。この実施態様においては、ベースサブアセンブリ５２及び結合モーター＆回転アセンブリ５４が含まれる。ベースサブアセンブリ５２は、各々その出力に光ファイバケーブル５８が取り付けられている複数のＬＥＤを含む。光ファイバケーブルの出力はベースサブアセンブリ５２の中心へ導かれ、レンズ６０に集束される。モーター／回転アセンブリ５４はベースサブアセンブリ５２の上面に乗り、ベースサブアセンブリ内のレンズ６０と整列されるレンズ６２を有する。光ファイバケーブル６４はレンズの出力から反射器６６まで伸びる。モーター及び回転アセンブリは一緒に回転する。ＬＥＤによって生成される光源は光ファイバケーブルを通じて反射器へ導かれ、回転アセンブリの外へ反射される。
【００３８】
装置は投光照明に使用できるだけでなく、モーター１４及び回転サブアセンブリ１６の回転を停止することによって非常に集中されたエリアを照明するためにも使用できる。装置は光線を上下させたり照明エリアを増減させたりする能力を備えることもできる。傾斜ミラーなど付加的なオプティックスを配備することによってベースサブアセンブリ１２内のビーム制御オプティックスを操作することによってビームの垂直操作を行うことができる。モーター１４の停止／起動からビームの傾斜まで装置の制御の全てを装置から離れて例えば無線で制御できる。
【００３９】
この装置の用途は農業機械または建設設備の周りの投光照明から納屋及び倉庫、駐車場など建設構造体まで様々である。さらに、この装置は伝統的な自動車照明システムに取って代わることができる。軍事用途には、作戦空域または地上車両または固定物体を標的として捕らえるようとするＩＲ感知システムを無能化するようにこれらの対象物の周りにおいて赤外線（ＩＲ）集中攻撃をすることを含むことができる。また、海上用途のために装置を使用することができる。当然、この場合各種のコンポーネントを防水にする必要がある。
【００４０】
この装置は固定ＬＥＤ光源に比べて有効ルーメンを倍増する付加価値付き照明システムである。ＬＥＤはルーメン出力を増大し電力入力を減少するので、本発明の実施態様に従った装置はＬＥＤの固定配列体から得られる全ルーメン出力よりまさるさらに改良されたＬＥＤを装置に組み込む余地を与える。特に、本発明の実施態様に従った照明装置のルーメン出力は伝統的な固定光源の少なくとも１０倍である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ドームが取り外された状態の全方向性照明システムの実施態様の前面斜視図である。
【図２】ドームが所定の位置に取り付けられた状態の図１に示される全方向性照明システムの前面透視図である。
【図３】ベースサブアセンブリの一部の上面図である。
【図４】全方向性照明の１つの実施態様の断面図である。
【図５】モーターからドームの中へ伸びる回転サブアセンブリの斜視図である。
【図６】図５に示される光学シャフト内部に嵌まる一次オプティックスの斜視図である。
【図７】一次オプティックスが中に組み込まれる光学シャフトの代替実施態様である。
【図８】全方向照明システムの別の実施態様の略図である。
【図９】完全に組立て済みの図８に示された照明装置の略図である。
【図１０】本発明の別の実施態様に係る照明システムの略図である。
【図１１】本発明の別の実施態様に係る照明システムの略図である。
【図１２】本発明の別の実施態様に係る照明システムの略図である。
【図１３】本発明の別の実施態様に係る照明システムの略図である。
【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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【国際調査報告】
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