(57)【要約】【課題】  動力源としてブラシレスモータを用い、回転反射ミラーの反射面を所定の角形に分割し所定の回転数以上で回転させることにより、長寿命で拡散板を必要としない、少ないＬＥＤ数で幅広く、均一な照明を行なうことができるブラシレスモータを用いたＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】  ブラシレスモータ３の出力回転部４に内面が８角形の反射面を持つ傘形の回転反射ミラー１が取付けられている。ＬＥＤ２ａ，２ｂが回転反射ミラー１の下面周囲に配置され、該回転反射ミラー１の回転により幅広い範囲の照明パターン６が形成される。ブラシレスモータの速度調整によりチラつきのない照明パターンが得られる。【選択図】      図１
2005235537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの出力軸に取り付けられ、反射面の横断面形状が角形形状の回転反射ミラーと、
反射面に対向して配置され、所定の照明パターンを形成するための１以上のＬＥＤとを備え、
前記ブラシレスモータは肉眼による光のチラつきが発生しない回転数以上で回転させ、所定の照明パターンを形成することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記ブラシレスモータの回転速度を調整できる回転速度調整部と、
前記１以上のＬＥＤの反射面に対する距離を調整できる距離調整部とを有し、
前記照明パターンの形状およびチラつきを調整可能にしたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記回転反射ミラーは、傘形で内面側に複数の平面鏡を連設した形状であって、該回転反射ミラーの周辺に沿ってＬＥＤを配置したことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記回転反射ミラーは、逆傘形で外面側に複数の平面鏡を連設した形状であって、該回転反射ミラーの周辺に沿って所定の曲面の補助反射ミラーを設け、該反射ミラーの内側にＬＥＤを配置したことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記回転反射ミラーは、角形円筒状であって外面が反射面であり、該角形円筒軸方向に沿って、かつ反射面に対向して複数のＬＥＤを配置し、前記回転反射ミラーの軸方向に沿って補助反射ミラーを設けたことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータを駆動源にして回転反射ミラーを回転させることにより幅広い照明パターンを得ることができるＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを用いた照明装置が実用に供されている。  
従来のＬＥＤ照明装置において幅広く照明するにはＬＥＤを数多く必要とし、そのため消費電力も大きくなった。
図４及び図５に従来のＬＥＤ照明装置の一例を示す。
図４は照明筐体３０の円形状の前面にＬＥＤ３１を多数万遍なく均等に配置したものである。ＬＥＤ３１の照明パターンはＬＥＤ３１の配置形状とほぼ同じパターン３２となる。ＬＥＤを光源とした場合、ＬＥＤひとつ一つは光度が大きくないため多数のＬＥＤにより一定以上の光度，照明範囲を確保するものである。
【０００３】
図５は照明筐体３３の略長方形状の前面に３列にＬＥＤ３４を多数配置したものである。この構造の照明パターンは上記同様、ＬＥＤ３４の配置形状と同じ長方形状に照明パターン３５ができる。
また、上記ＬＥＤ照明装置では、直接光はまぶしくなるため、拡散板等を用いてＬＥＤ光源の出射面を均一化を図ることが必要である。
【０００４】
一方、光源から出射される光路を、平行平面板の回転駆動によって照射される光束の位置ずれを補正する照明装置が提案されている（特許文献１）。
これは、エキシマレーザーから射出された矩形状の平行光束の照射位置を補正しようとするものである。
上記提案は、平行平面板を回転させることにより光源の照射位置を変えるものであるが、照射範囲を拡大したり、広い範囲の照射面の均一化を図るものではない。また、照射対象は投影露光装置の投影面の照明として用いられるものである。
【特許文献１】特開平８−２９３４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、動力源としてブラシレスモータを用い、回転反射ミラーの反射面を所定の角形に分割し所定の回転数以上で回転させることにより、長寿命で拡散板を必要としない、少ないＬＥＤ数で幅広く、均一な照明を行なうことができるブラシレスモータを用いたＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために本発明の請求項１は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータの出力軸に取り付けられ、反射面の横断面形状が角形形状の回転反射ミラーと、反射面に対向して配置され、所定の照明パターンを形成するための１以上のＬＥＤとを備え、前記ブラシレスモータは肉眼による光のチラツキが発生しない回転数以上で回転させ、所定の照明パターンを形成することを特徴とする。
本発明の請求項２は、請求項１記載の発明において前記ブラシレスモータの回転速度を調整できる回転速度調整部と、前記１以上のＬＥＤの反射面に対する距離を調整できる距離調整部とを有し、前記照明パターンの形状およびチラつきを調整可能にしたことを特徴とする。
本発明の請求項３は、請求項１または２記載の発明において前記回転反射ミラーは、傘形で内面側に複数の平面鏡を連設した形状であって、該回転反射ミラーの周辺に沿ってＬＥＤを配置したことを特徴とする。
本発明の請求項４は、請求項１または２記載の発明において前記回転反射ミラーは、逆傘形で外面側に複数の平面鏡を連設した形状であって、該回転反射ミラーの周辺に沿って所定の曲面の補助反射ミラーを設け、該反射ミラーの内側にＬＥＤを配置したことを特徴とする。
本発明の請求項５は、請求項１または２記載の発明において前記回転反射ミラーは、角形円筒状であって外面が反射面であり、該角形円筒軸方向に沿って、かつ反射面に対向して複数のＬＥＤを配置し、前記回転反射ミラーの軸方向に沿って補助反射ミラーを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば少ない数のＬＥＤで幅広い範囲の照明が可能になり、ＬＥＤの数を少なくすることによりコストダウンを図ることができる。また、少ない電力消費で幅広い照明が可能となる。さらにブラシレスモータを使用することにより照明装置の寿命を長くすることができる。照明装置はモータの軸受寿命で決まるので要求に応じて使い分けができる。例えば５０００Ｈ（時間）〜５００００Ｈである。さらには回転反射ミラーを樹脂製のものを用い、反射面を反射効果の良い金属メッキ，蒸着等で製作することにより重量を軽くし、モータ負荷をを軽くすることができ、モータ消費電力を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるＬＥＤ照明装置の第１の実施の形態を示す部分断面図である。
ブラシレスモータ３の出力回転部４には、傘形であって、内面を反射面とする回転反射ミラー１の傘頂点の平面部７が取り付けられている。回転反射ミラー１はブラシレスモータ３の回転により矢印８方向に回転する。回転反射ミラー１の内面の角数は８面（１ａ〜１ｈ）であり、各面は鏡面となっている。回転反射ミラー１は樹脂製であって、その内面に真空蒸着などにより鏡面が形成される。なお、鏡面の形成は金属メッキ処理で行なうこともできる。
【０００９】
ＬＥＤ２は、回転反射ミラー１の円周縁の外側に配置される。この例は右側と左側に２つのＬＥＤ２ａ，２ｂを配置したものである。このような配置であると回転反射ミラー１の下に作られる照明パターン６（真上から見た場合の図である）は略偏平形状となる。図面上では照明パターン範囲を規定する方法として線で示しているが、この境界線で示した範囲は、実用的な照明パターンを示したもので、実際はこの境界線より外側は徐々に照度が低下する。
上記偏平の度合いは角数の数とＬＥＤの反射面１ａ〜１ｈまでの距離に依存する。
例えば、回転反射ミラー１を回転させずに、下部を照明するような角度位置に停止させた状態では６ａの照明パターンになるが、回転させた状態ではＬＥＤ２ａが照明する範囲について各反射面１ａ〜１ｈの１枚いちまいは、６ｂに示すように照明パターン６の上端から下端に向けて繰り返し照明する。ＬＥＤ２ａが照明する左右方向の明るさについては照明パターン６の左側の方が照度が高く、右側が徐々に照度が低下するものとなる。
【００１０】
一方、ＬＥＤ２ｂについても、同様に照明パターン６の上端から下端に向けて繰り返し照明する。ＬＥＤ２ｂによる照明パターン６の左右方向の明るさは、ＬＥＤ２ａとは反対で、照明パターン６の右側の方が照度が高く、左側が徐々に照度が低下する。
照明パターン６はＬＥＤ２ａ，２ｂの照度の合成となり、均一で広い範囲を形成することができる。
回転反射ミラー１の角形の数を増加させて反射面の幅を小さくすると、偏平の度合いは大きくなり、照明パターンの縦方向の寸法６ｂは小さくなる。また、ＬＥＤ２ａ，２ｂを回転反射ミラー１に近づける方向に配置すると、照明パターンの縦方向の寸法６ｂは大きくなり、同時に照明パターンの横方向の寸法６ｃも大きくなり、照明パターン６は全体として大きくなる。
【００１１】
ＬＥＤ２ａ，２ｂは距離調整部９に取り付けられており、距離調整部９によりＬＥＤ２ａ，２ｂの回転反射ミラー１までの距離を前後に調整できるようになっている。距離調整部９は円筒部９ａ，ＬＥＤ２ａおよび２ｂを支持し円筒部９ａ内を前後に滑動可能な円筒形支持部１０ａならびにネジ９ｂより構成されている。円筒形支持部１０ａには軸方向に前後の長さを調整するための長溝１０ｂが、円筒部９ａには貫通孔９ｄがそれぞれを形成されている。ネジ９ｂを貫通孔９ｄおよび長溝１０ｂに挿通してナット９ｃで締めることにより、円筒形支持部１０ａを円筒部９ａの所定位置に止めることができる。ネジ９ｂを少し緩めれば、円筒形支持部１０ａを前後に移動でき、これによりＬＥＤ２ａ，２ｂを前後に移動し、容易に照明パターンの大きさを変えることができる。
【００１２】
回転反射ミラーの回転速度は視覚的にちらつきが生じない程度の速度以上であれば、よいが、必要以上の速度増加は消費電力が増加しモータの寿命を短くするので、適切な速度にする必要がある。角形の数を増加させる場合（各反射面の幅が小さくなる）には回転数を小さくする方向に設定してもちらつきが発生することはない。
なお、ブラシレスモータ３の回転速度を調整できる回転速度調整部３ａを設け、電圧を調整して回転速度を落とすことにより視覚的なちらつきを発生させることもできる。照明対象によってはちらつきを必要とする場合があるからである。
【００１３】
上記実施の形態はＬＥＤを両側に２個配置した例について説明したが、回転反射ミラー１に沿ってＬＥＤの数を増加させれば、その分、照明パターン６の偏平の度合いは小さくなり、かつ照度は大きくなる。回転反射ミラー１の周囲全体に同じ間隔でＬＥＤを配置した場合には略円形の照明パターンを得ることができる。
【００１４】
図２は、本発明によるＬＥＤ照明装置の第２の実施の形態を示す部分断面図である。
この実施の形態は、逆傘形の回転反射ミラー１１を用いたもので、外面に反射面を設けたものである。
ブラシレスモータ１３の出力回転部１４には逆傘形の回転反射ミラー１１の底部１７ａが取り付けられている。回転反射ミラー１１はブラシレスモータ１３の回転により矢印１８方向に回転する。回転反射ミラー１の外面の角数は６面（１ａ〜１ｆ）であり、各面は鏡面となっている。回転反射ミラー１は図１と同様、樹脂製であって、外面はメッキ処理などにより金属の鏡面となっている。
【００１５】
回転反射ミラー１の外周には一定の曲率を持った補助反射ミラー１７が配置されている。ＬＥＤ１２ａ，１２ｂは補助反射ミラー１７の内側であって回転反射ミラー１に対面する位置に配置されている。この例は右側と左側にそれぞれ１個ずつＬＥＤ１２ａ，１２ｂを配置したものである。
この照明装置の照明パターン１６も偏平状の形状となる。また、補助反射ミラー１７によっても光が照明パターンに加わるため図１の例に比較し、照明パターン１６の照度は他の条件が同じであるならば明るくなる。
角数が６個であるため、照明パターン１６の偏平の度合いは図１の照明パターン６に比較し、小さくなる。視覚的にチラつきが生じないモータの回転数は角数が少ない分だけ図１より上昇させる必要がある。
【００１６】
回転反射ミラー１１に沿ってＬＥＤの数を増加させれば、その分、照明パターン１６の偏平の度合いは小さくなり、かつ照度は大きくなる。回転反射ミラー１１の周囲全体に同じ間隔でＬＥＤを配置した場合には略円形の照明パターンを得ることができる。
【００１７】
図３は、本発明によるＬＥＤ照明装置の第３の実施の形態を示す部分断面図である。
この例は横断面が８角形の角筒形のドラム形反射ミラー２１を用いたものである。
ドラム形反射ミラー２１の一端はブラシレスモータ２３の出力回転部２４に取り付けられ、他端の軸２９は軸受２８に回転可能に支持されている。
ドラム形反射ミラー２１の一方側に軸２９に沿って３個のＬＥＤ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃが等間隔で配置されている。同様に、反対側にも３個のＬＥＤ２２ｄ，２２ｅおよび２２ｆが等間隔で配置されている。
各ＬＥＤがドラム形反射ミラー２１に対面させられる位置は、軸２９より下部の位置であり、これにより照明パターン２６を下方に形成することができる。
【００１８】
また、ドラム形反射ミラー２１の軸２９方向に沿って補助反射ミラー２７が設けられている。照明パターン２６は略長方形となり、ＬＥＤの高さ方向の位置および角形の数によって略長方形の縦方向（短手方向）の寸法を変えることができる。ＬＥＤ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃを下方向に移動させれば、ＬＥＤ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃによる照明パターンは２６ａの方向に移動し、ＬＥＤ２２ｄ，２２ｅおよび２２ｆを上記移動量に対応して上方向に移動すれば、ＬＥＤ２２ｄ，２２ｅおよび２２ｆによる照明パターンは２６ａ方向に移動し、これらは合成される。したがって全ＬＥＤで作る照明パターン２６は全体的に２６ａ方向に移動することとなる。
【００１９】
反対にＬＥＤ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃを上方向に移動させれば、ＬＥＤ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃによる照明パターンは２６ｂの方向に移動し、ＬＥＤ２２ｄ，２２ｅおよび２２ｆを上記移動量に対応して下方向に移動すれば、ＬＥＤ２２ｄ，２２ｅおよび２２ｆによる照明パターンは２６ｂ方向に移動し、これらは合成される。したがって全ＬＥＤで作る照明パターン２６は全体的に２６ｂ方向に移動することとなる。また、角形の数を６個に減少させれば、縦方向の寸法は大きくなる。
補助反射ミラー２７で反射される反射光は照明パターン２６に加わるため、照度は上昇する。
【００２０】
以上の第２および第３の実施の形態についても回転速度調整部および距離調整部を設けることができる。距離調整部は電子機器に取り付ける場合など、照明のパターンの大きさを容易に調整することができる。また、照明対象によっては円形または偏平パターンが必要な場合があり、これはＬＥＤの配置によって選ぶことができる。さらに陳列物などをスポット的に照明する場合、スポットの形状および大きさを容易に調整でき、被照明物が要求する照明パターンに応えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
小形機器の特定部分を照明するＬＥＤ照明装置として用いる。また大形機器で広い範囲を照明する場合には複数台並べて使用する。また、ショウウインドウに展示してある商品などの照明用に用いる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるＬＥＤ照明装置の第１の実施の形態を示す部分断面図である。
【図２】本発明によるＬＥＤ照明装置の第２の実施の形態を示す部分断面図である。
【図３】本発明によるＬＥＤ照明装置の第３の実施の形態を示す部分断面図である。
【図４】従来のＬＥＤ照明装置の一例を示す図である。
【図５】従来のＬＥＤ照明装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１，１１  回転反射ミラー    
２，１２，２２  ＬＥＤ  
３，１３，２３  ブラシレスモータ  
３ａ  回転速度調整部
４，１４，２４  出力回転部  
５，１５，２５  照明光線  
６，１６，２６  照明パターン
９  距離調整部
９ａ  円筒部
９ｂ  ネジ
９ｃ  ナット
９ｄ  貫通孔
１０ａ  円筒形支持部
１０ｂ  長溝
１７，２７  補助反射ミラー
２１  ドラム形反射ミラー
２８  軸受
２９  軸
【図１】
2005235537.tif 000003
【図２】
2005235537.tif 000004
【図３】
2005235537.tif 000005
【図４】
2005235537.tif 000006
【図５】
2005235537.tif 000007