(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光面上に配置され、複数色に発光可能な複数の光源と、
前記光源毎に設けられ、前記光源からの光を反射又は屈折する配光特性を有する複数の配光部と、
前記複数の光源の点灯を制御する制御部と、を備え、
前記投光面を複数のブロックに分割し、前記複数のブロックのうち同じブロックに配置された光源に対応する前記配光部同士は、同一の配光特性を有し、
前記複数のブロックのうち少なくとも２つに対応する前記配光部同士は、互いに異なる配光特性を有し、
前記制御部は、前記同じブロックに配置された前記光源が同じ色になるように制御すると共に、前記異なる配光特性を有する配光部に対応する光源が異なる色となるように制御する複数色制御を行うことができる
ことを特徴とする投光器。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数色制御と、前記複数のブロックの全部が同じ色となるように制御する単一色制御と、に切り替えることができる
ことを特徴とする請求項１に記載の投光器。
【請求項３】
前記互いに異なる配光特性を有する前記配光部が、前記光源の指向角を互いに異ならせる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の投光器。
【請求項４】
前記複数の配光部の少なくとも１つは、非対称の配光特性を有する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の投光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光器に係り、例えば、ビルや橋梁といった構造物や樹木の演出照明に用いられる投光器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、演出照明用の投光器は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つのＬＥＤチップを搭載したＬＥＤを用いてフルカラー照明を実現していた。また、投光器の照度を高めるために、上記ＬＥＤを複数配置して、それぞれ同じ色になるように制御していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の投光器では、単一色のみの照明であり、演出効果に乏しい、という問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、照明による演出効果の向上を図った投光器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、投光面上に配置され、複数色に発光可能な複数の光源と、前記光源毎に設けられ、前記光源からの光を反射又は屈折する配光特性を有する複数の配光部と、前記複数の光源の点灯を制御する制御部と、を備え、前記投光面を複数のブロックに分割し、前記複数のブロックのうち同じブロックに配置された光源に対応する前記配光部同士は、同一の配光特性を有し、前記複数のブロックのうち少なくとも２つに対応する前記配光部同士は、互いに異なる配光特性を有し、前記制御部は、前記同じブロックに配置された前記光源が同じ色になるように制御すると共に、前記異なる配光特性を有する配光部に対応する光源が異なる色となるように制御する複数色制御を行うことができることを特徴とする投光器である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の投光器であって、前記制御部は、前記複数色制御と、前記複数のブロックの全部が同じ色となるように制御する単一色制御と、に切り替えることができることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の投光器であって、前記互いに異なる配光特性を有する前記配光部が、前記光源の指向角を互いに異ならせることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の投光器であって、前記複数の配光部の少なくとも１つは、非対称の配光特性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、投光面を複数に分割したブロックのうち同じブロックに配置された光源に対応する配光部同士は、同一の配光特性を有し、複数のブロックのうち少なくとも２つに対応する配光部同士は、互いに異なる配光特性を有する。以上の構成により、同じブロックに配置された光源が同じ色になるように制御すると共に、異なる配光特性を有する配光部に対応する光源が異なる色となるように制御すれば、複数色での照明ができるようになり、照明による演出効果の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、複数色照明と、単一色照明と、の両者を切り替えて行うことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、互いに異なる配光特性を有する配光部が、光源の指向角を互いに異ならせる。これにより、ブロックからの光が混ざって見える部分と、単独で見える部分と、ができて、グラデーション照明を行うことができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、複数の配光部の少なくとも１つは、非対称の配光特性を有する。これにより、非対称な光で照明することができ、より一層、照明による演出効果の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の投光器の部分分解斜視図である。
【図２】図１に示す投光器から透明カバーを取り外した状態の投光器の正面図である。
【図３】図１に示す投光器の電気構成図である。
【図４】図１及び図２に示す光源ブロックの分解斜視図である。
【図５】図４に示すＬＥＤの構成を示す図である。
【図６】図３に示すレンズ基板の側面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は図６に示すレンズ基板におけるレンズ部の概略図、断面図及びレンズ部を透過する光を説明するための説明図である。
【図８】図１に示す各光源ブロックを構成するレンズ部の概略断面図である。
【図９】図１に示す投光器から出射される光源ブロックからの光を説明するための説明図である。
【図１０】（Ａ）は図９の平面Ｆ１を示す図であり、（Ｂ）は図９の平面Ｆ２を示す図であり、（Ｃ）は図９の平面Ｆ３を示す図である。
【図１１】（Ａ）は他の実施形態における光源ブロックを構成するレンズ部の斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図１２】他の実施形態における投光器から出射される光源ブロックからの光を説明するための説明図である。
【図１３】他の実施形態における投光器から出射される光源ブロックからの光を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の投光器について図１〜図９を参照して説明する。図１〜図３に示すように、投光器１は、光源部２と、光源部２に電源を供給する電源部３と、光源部２の点灯を制御する制御部４と、これら光源部２、電源部３及び制御部４などを収容する筐体５と、光源部２の正面を覆う透明カバー６などを備えている。
【００１６】
本実施形態においては、光源部２は、略三角形状に形成された６つの光源ブロック２１〜２６を平面上に環状に並べて、略六角形状に形成されている。光源ブロック２１〜２６は各々、図４に示すように、複数のＬＥＤ７（光源）が配置されたＬＥＤ基板８と、複数のＬＥＤ７から出射した光が透過する複数のレンズ部９２（配光部）が形成されたレンズ基板９と、放熱シート１０と、が積層されて構成されている。
【００１７】
光源ブロック２１〜２６のＬＥＤ基板８は、同一の構成を有する。ＬＥＤ基板８は、略三角形に形成され、複数のＬＥＤ７が三角形の三辺それぞれに沿った格子状に等間隔で配列されている。図２に示すように、隣り合う光源ブロック２１〜２６のＬＥＤ７同士の間隔Ｌ１１は、同一の光源ブロック２１〜２６内に配置されたＬＥＤ７同士の間隔Ｌ１２よりも広い。これにより、隣り合う光源ブロック２１〜２６のＬＥＤ７同士をある程度間隔をあけて離すことができる。
【００１８】
上記ＬＥＤ７は、図５に示すように、本実施形態では表面実装型のＬＥＤで構成されている。ＬＥＤ７は、赤色に発光するＬＥＤチップ７Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ７Ｇと、青色に発光するＬＥＤチップ７Ｂと、ＬＥＤチップ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの光を反射するリフレクタ７Ａと、を有するフルカラーＬＥＤである。ＬＥＤ７は、これらＬＥＤチップ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを１つの基板上に搭載すると共に、まとめて樹脂封止してパッケージ化している。
【００１９】
なお、本実施形態では、ＬＥＤ７は、赤色、青色、緑色のＬＥＤチップ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを有していたがこれに限ったものではなく、色が調整できるようなものであればよく、白色に発光するＬＥＤチップや、その他の色で発光するＬＥＤチップを有していてもよい。
【００２０】
上述したＬＥＤチップ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、電源部３に対して並列接続され、制御部４が、各色のＬＥＤチップ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの調光制御を独立して行えるようになっている。調光制御としては、周知のＰＷＭ調光または電流調光により行う。これにより、制御部４は、各ＬＥＤ７の色の調整を行うことができる。本実施例では、制御部４は、同じ光源ブロック２１〜２６に配置されたＬＥＤ７については、同じ色、同じ輝度になるように制御する。
【００２１】
また、異なる光源ブロック２１〜２６内に配置されたＬＥＤ７同士は、電源部３に対して並列接続される。これにより、制御部４は、光源ブロック２１〜２６毎にＬＥＤ７の色、輝度を変えることができる。
【００２２】
制御部４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどから構成された周知のマイクロコンピュータから構成されている。即ち、本実施形態では、各光源ブロック２１〜２６を構成するＬＥＤ基板８を並べて形成した略六各形状のＬＥＤ搭載面が投光面に相当し、各ＬＥＤ基板８の略三角形状のＬＥＤ搭載面が分割した各ブロックに相当する。
【００２３】
レンズ基板９は、ＬＥＤ基板８の正面に積層されている。レンズ基板９は、図４及び図６に示すように、基板本体９１と、基板本体９１からＬＥＤ基板８に向かってそれぞれ突出する複数のレンズ部９２と、を有している。基板本体９１は、ＬＥＤ基板８とほぼ同じ大きさ形の略三角形状に形成されている。
【００２４】
複数のレンズ部９２は、ＬＥＤ基板８上に配置されたＬＥＤ７それぞれに対向配置される。複数のレンズ部９２の外側面９２Ａは、図７に示すように、ＬＥＤ７から離れるに従って中心軸ＬＬから離れると共に、その傾斜が急になるような曲面に形成されている。レンズ部９２に入射されたＬＥＤ７からの光のうちこの外側面９２Ａに向かう光Ｌ２１は、この外側面９２Ａで中心軸ＬＬ側に反射される。
【００２５】
また、複数のレンズ部９２には、ＬＥＤ７に向かって凹む有底孔９２Ｂが形成され、有底孔９２Ｂの底面９２ＣはＬＥＤ７の中心軸ＬＬから離れるに従ってＬＥＤ７に近づくと共に、その傾斜が急になるようなドーム状の凸面に設けられている。レンズ部９２に入射されたＬＥＤ７からの光のうちこの底面９２Ｃに入射される光Ｌ２２は、この底面９２Ｃで中心軸ＬＬ側に屈折される。ただし、底面９２Ｃの頂部に入射される光Ｌ２３は、屈折することなくそのまま出射される。
【００２６】
レンズ部９２に入射されたＬＥＤ７からの光のうち、外側面９２Ａにも底面９２Ｃにも向かわない光Ｌ２４はそのままレンズ部９２を透過する。上述したレンズ部９２の外側面９２Ａでの反射や底面９２Ｃでの屈折により、ＬＥＤ７の指向角を狭くすることができる。
【００２７】
同じ光源ブロック２１〜２６上に配置されたＬＥＤ７に対応するレンズ部９２同士は、全て同じ形状、同じ大きさに設けられていて、同一の集光特性（配光特性）を有する。また、本実施形態では、図８に示すように、光源ブロック２６及び２１と、光源ブロック２２及び２３と、光源ブロック２４及び２５と、は互いに異なる形状のレンズ部９２を有している。
【００２８】
本実施形態では、レンズ部９２の外側面９２Ａの形状が異なっている。レンズ部９２の外側面９２Ａは、傾斜が急なほどＬＥＤ７の指向角が狭くなる。本実施形態では、光源ブロック２１及び２６を構成するレンズ部９２の外側面９２Ａの傾斜が一番急で、光源ブロック２４及び２５を構成するレンズ部９２の外側面９２Ａの傾斜が一番緩やかに設けられている。このため、図９に示すように、光源ブロック２１及び２６のＬＥＤ７の指向角が一番狭くなり、光源ブロック２４及び２５の指向角が一番広くなる。
【００２９】
なお、レンズ部９２の形状としては、図７及び図８に示すものに限ったものではなく、ＬＥＤ７からの光を反射又は屈折する配光特性を有するものであればよく、例えば、レンズ部９２として凹レンズを用いてＬＥＤ７の指向角が広くなるようにしてもよい。また、本実施形態では、複数のレンズ部９２を基板本体９１から突設させることにより一体に設けていたが、これに限ったものではなく、複数のレンズ部９２を別部材で設けて、ＬＥＤ７に１つずつ取り付けてもよい。
【００３０】
放熱シート１０は、図４に示すように、略三角形状に形成され、ＬＥＤ基板８の背面に積層されている。
【００３１】
次に、上述した構成の投光器１の動作について説明する。まず、図示しない電源スイッチをオンすると、制御部４は、電源部３からの電源供給を受けて起動し、光源ブロック２１〜２６の点灯を制御する。このとき、制御部４は、複数の光源ブロック２１〜２６のうち少なくとも２つが異なる色となるように制御する。例えば、制御部４は、光源ブロック２１及び２６のＬＥＤ７が赤色、光源ブロック２２及び２３のＬＥＤ７が緑色、光源ブロック２４及び２５のＬＥＤ７が青色に点灯するように、制御する。また、制御部４は、光源ブロック２１〜２６のＬＥＤ７が全て同じ輝度になるように、制御している。
【００３２】
次に、上述した投光器１の効果について図９及び図１０を参照して説明する。図９は、投光器１から出射される光源ブロック２１〜２６からの光を説明するための説明図である。図１０（Ａ）は図９の平面Ｆ１を示す図であり、図１０（Ｂ）は図９の平面Ｆ２を示す図であり、図１０（Ｃ）は図９の平面Ｆ３を示す図である。
【００３３】
上述したように光源ブロック２１及び２６と、光源ブロック２２及び２３と、光源ブロック２４及び２５と、は互いに異なる色に発光し、レンズ部９２によりＬＥＤ７の指向角が異なる。このため、投光器１から近い位置において中心軸ＬＬに垂直に配置した平面Ｆ１上では、図１０（Ａ）に示すように照明される。
【００３４】
即ち、投光器１の中央付近は全ての光源ブロック２１〜２６からの光が届くため、光源ブロック２１〜２６の混色（即ち、赤、緑、青の混色）に照明される。平面Ｆ１上において投光器１の中央から少し離れると、指向角の狭い光源ブロック２１及び２６からの光が届かなくなる。このため、上記赤、緑、青の混色の周りを囲むように光源ブロック２２及び２３の発光色（緑）と、光源ブロック２４及び２５の発光色（青）と、の混色に照明される。
【００３５】
平面Ｆ１上において投光器１の中央からさらに離れると、次に指向角の狭い光源ブロック２２及び２３からの光が届かなくなる。このため、上記緑、青の混色の回りを囲むように光源ブロック２４及び２５の発光色（青）に照明される。図１０（Ａ）では、赤、緑、青の混色、緑、赤の混色、赤色の３段階で切り替わっているが、実際には赤、緑、青の混色から徐々に青成分が弱くなって緑、赤の混色となり、緑、赤の混色から徐々に緑成分が弱くなって赤色になる。このように、投光器１の中央から離れるに従って色が徐々に変わるグラデーション照明を行うことができる。
【００３６】
これに対して、投光器１から遠い位置において中心軸ＬＬに垂直に配置した平面Ｆ２上では、指向角の広い光源ブロック２２〜２５のＬＥＤ７からの光は極めて微弱であり、図１０（Ｂ）に示すように、指向角の狭い光源ブロック２１及び２６のＬＥＤ７の発光色（赤色）でのスポット光で照明されるかのように観察される。
【００３７】
一方、中心軸ＬＬと平行に配置した平面Ｆ３上では、投光器１に近い位置では、光源ブロック２１〜２６の混色（即ち、赤、緑、青の混色）に照明される。投光器１から少し離れると、光源ブロック２４及び２５からの光が極めて微弱になるため、光源ブロック２１及び２６の発光色（赤）と光源ブロック２２及び２３の発光色（緑）との混合色に照明される。さらに、投光器１から離れると、光源ブロック２２及び２３からの光も極めて微弱になるため、光源ブロック２１及び２６の発光色（赤）に照明される。図１０（Ｃ）では、赤、緑、青の混色、緑、赤の混色、赤色の２段階で切り替わっているが、実際には赤、緑、青の混色から徐々に青成分が弱くなり、緑、赤の混色となり、緑、赤の混色から徐々に緑成分が弱くなり緑、赤の混色になる。このように、投光器１の中央から離れるに従って色が徐々に変わるグラデーション照明を行うことができる。
【００３８】
上述した実施形態によれば、同じ光源ブロック２１〜２６に配置されたＬＥＤ７が同じ色になるように制御すると共に、異なる配光特性を有するレンズ部９２に対応するＬＥＤ７が異なる色となる。これにより、複数色での照明ができるようになり、照明による演出効果の向上を図ることができる。
【００３９】
また、上述した実施形態によれば、互いに異なる配光特性を有するレンズ部９２が、ＬＥＤ７の指向角を互いに異ならせる。これにより、光源ブロック２１〜２６からの光が混ざって照明される部分と、単一色で照明される部分と、ができて、グラデーション照明を行うことができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態によれば、レンズ部９２は、対称の配光特性を有していたが、これに限ったものではない。例えば、図１１に示すような非対称の配光特性を有するレンズ部９３を用いてもよい。このレンズ部９３は、略楕円形状に突出している。レンズ部９３の外側面９３Ａは、図１１（Ｂ）に示すように、長軸方向の中央に向かうに従ってＬＥＤ基板８から離れ、かつ、その傾斜が緩やかになるような曲面を有している。レンズ部９３の外側面９３Ａは、図１１（Ｃ）に示すように、短軸方向の中央に向かうに従ってＬＥＤ基板８から離れ、かつ、その傾斜が緩やかになるような曲面を有している。
【００４１】
レンズ部９２の入射面９３Ｂは、図１１（Ｂ）に示すように、長軸方向の中央に向かうに従ってＬＥＤ基板８から離れ、かつ、その傾斜が緩やかになるような曲面を有している。レンズ部９２の入射面９３Ｂは、図１１（Ｃ）に示すように、短軸方向の一端に向かうに従ってＬＥＤ基板８から離れる傾斜面を有している。
【００４２】
これにより、図１１（Ｂ）の破線で示すように、ＬＥＤ７からの光は、長軸方向においては中心軸ＬＬに対して対称に拡散される。一方、図１１（Ｃ）の破線で示すように、ＬＥＤ７からの光は、中心軸ＬＬに対して短軸方向の他端側に傾いた軸に近づくように入射面９３Ｂや外側面９３Ａで屈折される。このようなレンズ部９３を用いれば中心軸ＬＬから短軸方向の他端側に傾いた軸に向けて、長軸方向に延びる帯状に照明することができる。そして、このようなレンズ部９３を用いれば、図１２や図１３に示すような帯状のパターンの投影を行うこともでき、より一層、正面による演出効果の向上を図ることができる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、制御部４は、光源ブロック２１〜２６のうち少なく２つが異なる色となるように制御していたが、これに限ったものではない。例えば、図示しない切替スイッチの切り替え操作に応じて、制御部４が、光源ブロック２１〜２６のうち少なく２つが異なる色となるように制御する複数色制御と、複数の光源ブロック２１〜２６の全部が同じ色となるように制御する単一色制御と、で切り替えができるようにしてもよい。これにより、複数色照明と、単一色照明と、を切り替えることができる。
【００４４】
また、上述した複数色制御において、制御部４が、発光パターンを切り替えることができるようになっていてもよい。例えば、上述した光源ブロック２１及び２６が赤色、光源ブロック２２及び２３が緑色、光源ブロック２４及び２５が青色、の発光パターンと、光源ブロック２１及び２６が緑色、光源ブロック２２及び２３が青色、光源ブロック２４及び２５が赤色、の発光パターンと、を切り替えることができるようになっていてもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、光源ブロック２１〜２６はそれぞれ略三角形に設けられ、光源部２としては略六角形に設けられていたが、これに限定されるものではない。これら光源ブロック２１〜２６や光源部の形状はデザインなどにより任意の形状に定められる。
【００４６】
また、上述した実施形態では、光源ブロック２１〜２６を分割して設けていたが、これに限ったものではない。１つのＬＥＤ基板８に搭載された複数のＬＥＤをブロック毎に区切って別々に制御を行うようにしてもよい。
【００４７】
また、上述した実施形態では、配光部としてレンズ部９２を用いていたが、これに限ったものではない。配光部としては、反射鏡を用いてもよい。
【００４８】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  投光器
４  制御部
７  ＬＥＤ（光源）
２１〜２６  光源ブロック
９２  レンズ部（配光部）
９３  レンズ部（配光部）
【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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