(57)【要約】【課題】高輝度の照明光を得るとともに、装置の小型化を図ることができる照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】光軸が同一平面上に存在し、光軸が同一の位置において交差するように配置された複数の光源からなる光源群１０，２０，３０と、複数の光源からそれぞれ射出された照明光を矢印Ｌに示す方向に導光する複数のプリズムを前記同一平面に垂直な方向に連結することにより構成され、前記同一の位置に配置された導光ユニット４０と、導光ユニット４０を前記同一平面に垂直な方向に往復移動させる移動機構と、該移動機構の移動と同期して複数の光源を断続的に順次切り換えて発光させる制御部とを備え、光源群１０，２０，３０が、導光ユニット４０の往復移動範囲内において前記同一平面に垂直な方向に複数配列された照明装置１を提供する。【選択図】図１
2012133204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸が同一平面上に存在し、前記光軸が同一の位置において交差するように配置された複数の光源からなる光源群と、
該複数の光源からそれぞれ射出された照明光を同一方向に導光する複数の導光部を前記同一平面に垂直な方向に連結することにより構成され、前記同一の位置に配置された導光ユニットと、
該導光ユニットを前記同一平面に垂直な方向に往復移動させる移動機構と、
該移動機構の移動と同期して前記複数の光源を断続的に順次切り換えて発光させる制御部とを備え、
前記光源群が、前記導光ユニットの往復移動範囲内において前記同一平面に垂直な方向に複数配列された照明装置。
【請求項２】
前記複数の導光部が、前記光源から射出された照明光を前記同一方向に反射する反射部材を有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の導光部が、前記光源から射出された照明光を前記同一方向に透過する透過部材または空洞部を有する請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光ユニットが、前記光源群を構成する前記光源の数と同数種の互いに異なる前記導光部から構成され、
互いに異なる前記導光部が、同じ配列順序で繰り返し配列されている請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源群を構成する前記光源の数をＡ、前記光源群の列数をＢとした場合に、前記導光部の数Ｃが以下のように決定される請求項４に記載の照明装置。
Ｃ＝Ａ＋Ｂ−１
【請求項６】
各前記導光部から射出される各前記光源群からの照明光を合成する光合成部を備える請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
直流発光を行う直流光源を備え、
前記光合成部が、各前記光源群からの照明光と前記直流光源からの光とを合成する請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記複数の導光部が間隔を空けて連結されている請求項１から７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
前記複数の導光部間に反射材が設けられている請求項１から８のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円環状に配置したＬＥＤ等の光源を高出力で順次パルス点灯させ、その点灯周期に合わせて導光ロッドを回転させることにより、各光源からの照明光を重畳させて高輝度の照明光を射出する照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０２３０４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、特許文献１に記載の照明装置によれば、導光ロッドへの導光効率を高めるためにはＬＥＤ等の光源の出射面を密に配置する必要があり、ＬＥＤの個数が多く必要となって、装置自体が大型化してしまうとともに、製造コストが増大してしまうという不都合がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高輝度の照明光を得るとともに、装置の小型化を図ることができる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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、光軸が同一平面上に存在し、前記光軸が同一の位置において交差するように配置された複数の光源からなる光源群と、該複数の光源からそれぞれ射出された照明光を同一方向に導光する複数の導光部を前記同一平面に垂直な方向に連結することにより構成され、前記同一の位置に配置された導光ユニットと、該導光ユニットを前記同一平面に垂直な方向に往復移動させる移動機構と、該移動機構の移動と同期して前記複数の光源を断続的に順次切り換えて発光させる制御部とを備え、前記光源群が、前記導光ユニットの往復移動範囲内において前記同一平面に垂直な方向に複数配列された照明装置を採用する。
【０００７】
本発明によれば、移動機構により導光ユニットが、複数の光源が配置された同一平面に垂直な方向に往復移動させられると、前記同一平面に垂直な方向に連結された複数の導光部のうち、いずれかの導光部が、常に、いずれかの光源の光軸に一致させられる。そして、制御部により、移動機構の移動と同期してこれら光源が断続的に順次切り換えて発光（パルス発光）させられる。これにより、複数の光源から射出された高輝度の照明光を、連続的に同一方向に導光し、該同一方向に重畳して射出することができる。
【０００８】
ここで、本発明は、同一平面に配置された複数の光源からなる光源群が、導光ユニットの往復移動範囲内において前記同一平面に垂直な方向に複数配列されている。これにより、複数の光源群からの照明光を、光源群ごとに同一方向に重畳して射出することができる。
すなわち、上記構成を有する本発明によれば、回転機構等を用いないコンパクトな構成により、光源群ごとに、複数の光源から射出された高輝度の照明光を同一方向に重畳して射出することができる。
【０００９】
上記発明において、前記複数の導光部が、前記光源から射出された照明光を前記同一方向に反射する反射部材を有することとしてもよい。
このように導光部を構成することで、前記同一方向（重畳光の射出方向）とは異なる方向に光軸を向けて配置された光源からの照明光が、反射部材により前記同一方向に向けて反射される。また、このような反射部材を複数有することで、各光源群において、パルス発光により複数の光源から射出された高輝度の照明光を、連続的に同一方向に導光し、該同一方向に重畳して射出することができる。
【００１０】
上記発明において、前記複数の導光部が、前記光源から射出された照明光を前記同一方向に透過する透過部材または空洞部を有することとしてもよい。
このように導光部を構成することで、前記同一方向（重畳光の射出方向）に光軸を向けて配置された光源からの照明光が、透過部材または空洞部を前記同一方向に透過する。このような透過部材（または空洞部）および前述の反射部材を有することで、各光源群において、パルス発光により複数の光源から射出された高輝度の照明光を、連続的に同一方向に導光し、該同一方向に重畳して射出することができる。なお、導光部として例えば中空の透明部材を採用し、その内面に高反射コーティングを施すことで反射率を向上することができる。
【００１１】
上記発明において、前記導光ユニットが、前記光源群を構成する前記光源の数と同数種の互いに異なる前記導光部から構成され、互いに異なる前記導光部が、同じ配列順序で繰り返し配列されていることとしてもよい。
導光ユニットを、互いに異なる導光部が同じ配列順序で繰り返し配列されるように構成することで、移動機構により導光ユニットを往復運動させた際に、各光源群に対して、同一位置（複数の光源の光軸が交差する位置）に全種類の導光部をそれぞれ配置させることができる。具体的には、光源群を構成する光源の数をＡとした場合に、導光部（空洞部も含む）の種類はＡと決定され、Ａ種類の導光部のうち同一種類の導光部をＡ−１おきに配列する。これにより、複数の光源群からの照明光を、光源群ごとに同一方向に重畳して射出することができる。
【００１２】
上記発明において、前記光源群を構成する前記光源の数をＡ、前記光源群の列数をＢとした場合に、前記導光部の数Ｃが以下のように決定されることとしてもよい。
Ｃ＝Ａ＋Ｂ−１
光源群を構成する光源の数をＡ、光源群の数をＢとした場合に、導光部（空洞部も含む）の数ＣをＡ＋Ｂ−１として、Ａ種類の導光部のうち同一種類の導光部をＡ−１おきに配列することで、これら導光部が連結されて形成される導光ユニットの長さを最小化することができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
上記発明において、各前記導光部から射出される各前記光源群からの照明光を合成する光合成部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、光合成部により、各光源群からの照明光を合成して射出することができる。したがって、例えば、赤色の波長域の光、緑色の波長域の光、青色の波長域の光を射出する光源群を備えることで、これらの光を光合成部により合成して白色光として射出することができる。この場合において、各光源群において、各光源を同じ波長域における異なる波長の光を射出するようにすることで、強度が高く、広帯域で演色性の高い白色光を射出することができる。
【００１４】
上記発明において、直流発光を行う直流光源を備え、前記光合成部が、各前記光源群からの照明光と前記直流光源からの光とを合成することとしてもよい。
このようにすることで、直流発光でも強度の高い光を射出することができる波長域（例えば短波長）については直流光源とし、その他の波長域を各光源群からパルス点灯により射出して、これらの光を光合成部により合成して白色光として射出することができる。これにより、強度が高く、広帯域で演色性の高い白色光を安定的に射出することができる。また、照明対象に応じて発光させる光源を切り替えることで、白色光以外にも特定の波長域からなる特殊光を射出することができる。
【００１５】
上記発明において、前記複数の導光部が間隔を空けて連結されていることとしてもよい。
このようにすることで、導光部内に入射した照明光を全反射させて同一方向に導光することができ、照明光の光量低下を防止することができる。
【００１６】
上記発明において、前記複数の導光部間に反射材が設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、導光部内に入射した照明光を反射材により全反射させて同一方向に導光することができ、射出される照明光の光量低下を防止することができる。なお、具体的には、反射材として、例えば高反射率を有する反射シートや反射コーティング層を採用すればよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高輝度の照明光を得るとともに、装置の小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の概略構成図である。
【図２】図１の照明装置を矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図３】図１の照明装置を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【図４】図１の導光ユニットを模式的に示した斜視図である。
【図５】図１の導光ユニットの連結状態を示す斜視図である。
【図６】図１の照明装置の導光ユニットの往復動作を説明する図である。
【図７】図１の照明装置の各光源の発光制御を説明する図である。
【図８】図１の照明装置における各光源の発光タイミングと導光ユニットの位置との関係を示すタイミングチャートである。
【図９】図１の照明装置の変形例として示す導光ユニットの位置を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の導光ユニットの往復動作を説明する図である。
【図１２】図１１の照明装置の各光源の発光制御を説明する図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の概略構成図である。
【図１４】図１３の照明装置の各光源の発光制御を説明する図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の概略構成図である。
【図１６】図１５の照明装置を矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図１７】図１５の照明装置を矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１の実施形態〕
以下に、本発明の第１の実施形態に係る照明装置について、図１から図８を参照して説明する。
本実施形態に係る照明装置１は、図１に示すように、複数の光源からの照明光を重畳して、矢印Ｌの示す方向に射出する照明装置である。照明装置１は、周方向に間隔をあけて円環状に並べられた複数の光源からなる光源群１０，２０，３０と、光源群１０，２０，３０からの照明光を導光する導光ユニット４０と、導光ユニット４０を前記円環の軸方向に往復移動させるボイスコイルモータ５０（移動機構、図３参照）と、これらを制御する制御部（図示略）とを備えている。
【００２０】
光源群１０は、図２に示すように、周方向に間隔をあけて円環状に並べられ、円環の半径方向内方に光軸を向けて配置された光源１１〜１３から構成されている。
光源群２０，３０についても、光源群１０と同様の構成を有しており、周方向に間隔をあけて円環状に並べられ、円環の半径方向内方に光軸を向けて配置された光源２１〜２３，３１〜３３からそれぞれ構成されている。
【００２１】
光源群１０，２０，３０は、図３に示すように、導光ユニット４０の往復移動範囲内において、導光ユニット４０の移動方向、すなわち、光源１１〜１３（光源２１〜２３，３１〜３３）が形成する円環の軸方向に配列されている。
【００２２】
光源１１〜１３は、図２に示すように、例えばＬＥＤ等の発光体１１ａ〜１３ａと、発光体１１ａ〜１３ａを固定する基板１１ｂ〜１３ｂと、発光体から射出された照明光を導光ユニット４０に導光する導光ロッド１１ｃ〜１３ｃとをそれぞれ有している。
光源２１〜２３，３１〜３３についても、光源１１〜１３と同様の構成を有しており、例えばＬＥＤ等の発光体と、該発光体を固定する基板と、発光体から射出された照明光を導光ユニット４０に導光する導光ロッドとをそれぞれ有している。
【００２３】
これら光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３は、図示しない電源から駆動電流が発光体に供給されることにより、円環の半径方向内方に照明光をそれぞれ射出するようになっている。
光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３は、それぞれ同一波長または同じ波長域における異なる波長の光を射出する。具体的には、例えば、光源１１〜１３は赤色の波長域の光、光源２１〜２３は緑色の波長域の光、光源３１〜３３は青色の波長域の光を射出するようになっている。
【００２４】
導光ユニット４０は、光源群１０，２０，３０が形成する円環の中心軸上に配置されている。導光ユニット４０は、図４に示すように、光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３から射出された照明光をそれぞれ矢印Ｌに示す方向に導光するプリズム（導光部）４１〜４５が円環の軸方向に連結されて構成されている。
【００２５】
具体的には、導光ユニット４０は、図５に示すように、光源１３，２３，３３からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射するプリズム（反射部材）４１と、光源１２，２２，３２からの照明光を矢印Ｌに示す方向に透過するプリズム（透過部材）４２と、光源１１，２１，３１からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射するプリズム（反射部材）４３と、プリズム４１と同様の構成を有するプリズム（反射部材）４４と、プリズム４２と同様の構成を有するプリズム（透過部材）４５とを有しており、これらプリズム４１〜４５が、光源群１０，２０，３０が形成する円環の軸方向に連結されて構成されている。これらプリズム４１〜４５は、円環の軸方向に等しい長さを有している。
【００２６】
プリズム４２，４５は、例えば立方体形状を有しており、中空に形成された例えばガラス等の透明部材である。プリズム４２，４５は、光源１２，２２，３２に対向されて配置された入射面４２ａ，４５ａと、矢印Ｌの示す方向に向けて配置された出射面４２ｂ，４５ｂとをそれぞれ有している。これにより、プリズム４２，４５は、光源１２，２２，３２からの照明光を、入射面４２ａ，４５ａに入射させ、出射面４２ｂ，４５ｂから矢印Ｌの示す方向に出射するようになっている。また、プリズム４２，４５は、中空の内面側に反射コーティングが施されており、光源１２，２２，３２からの照明光を効率的に導光するようになっている。またプリズム４２，４５は、ガラス等の中実な透明部材で構成してもよい。
【００２７】
プリズム４１，４３，４４は、例えばガラス等の透明部材で形成され、照明光を直角に偏向する三角プリズムである。
プリズム４１，４４は、光源１３，２３，３３に対向されて配置された入射面４１ａ，４４ａと、矢印Ｌの示す方向に向けて配置された出射面４１ｂ，４４ｂと、入射面４１ａ，４４ａに入射させた照明光を出射面４１ｂ，４４ｂに向けて反射する反射面４１ｃ，４４ｃとをそれぞれ有している。これにより、プリズム４１，４４は、光源１３，２３，３３からの照明光を、入射面４１ａ，４４ａに入射させ、反射面４１ｃ，４４ｃにより反射して、出射面４１ｂ，４４ｂから矢印Ｌの示す方向に出射するようになっている。
【００２８】
プリズム４３は、光源１１，２１，３１に対向されて配置された入射面４３ａと、矢印Ｌの示す方向に向けて配置された出射面４３ｂと、入射面４３ａに入射させた照明光を出射面４３ｂに向けて反射する反射面４３ｃとを有している。これにより、プリズム４３は、光源１１，２１，３１からの照明光を、入射面４３ａに入射させ、反射面４３ｃにより反射して、出射面４３ｂから矢印Ｌの示す方向に出射するようになっている。
【００２９】
上記のプリズム４１〜４５は、接着剤により光源群１０，２０，３０が形成する円環の軸方向に連結されている。また、プリズム４１〜４５は、それぞれ間隔をあけて外枠等の保持部材（図示略）により連結されることとしてもよい。この場合において、プリズム４１〜４５の間には、反射シートや反射コーティング層等の反射材を設けることとしてもよい。このようにすることで、プリズム４１〜４５内に入射した照明光を反射材により全反射させて同一方向に導光することができ、射出される照明光の光量低下を防止することができる。
【００３０】
導光ユニット４０は、図３に示すように、導光ユニット４０の長手方向に延びる接続部材５１により、ボイスコイルモータ５０に接続されている。
ボイスコイルモータ５０は、円筒形状の外筒５４と、外筒５４の内面に配置された一対の磁石５３ａ，５３ｂと、外筒５４内に中心軸方向に移動可能に配置され、コイル状に導線が巻かれたボイスコイル部５２と、ボイスコイル部５２と導光ユニット４０とを接続する接続部材５１とを有している。
【００３１】
ボイスコイルモータ５０は、フレミングの左手の法則により、一対の磁石５３ａ，５３ｂにより形成された磁界の方向およびボイスコイル部５２に流れる電流の方向と直交する方向に力が発生するようになっている。したがって、ボイスコイルモータ５０は、ボイスコイル部５２に流す電流の向きを変化させることで、接続部材５１によりボイスコイル部５２に接続された導光ユニット４０を、外筒５４の中心軸方向（光源群１０，２０，３０が形成する円環の軸方向）に往復運動させるようになっている。
【００３２】
このような構成を有することで、導光ユニット４０が、光源群１０，２０，３０が形成する円環の軸方向に往復移動させられることにより、円環の軸方向に連結されたプリズム４１〜４５のうち、いずれかが、常に、いずれかの光源の光軸に一致させられる。これにより、導光ユニット４０は、光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３から射出された照明光を、それぞれ同一方向（矢印Ｌの示す方向）に導光するようになっている。
【００３３】
制御部は、ボイスコイルモータ５０と同期して光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３を断続的に順次切り換えて発光させるようになっている。この際の制御部による各光源の発光制御について、光源群１０（光源１１〜１３）を例に挙げて、図６および図７を用いて以下に説明する。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４１が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図７（ａ）に示すように光源１３を発光させる。これにより、光源１３からの照明光は、プリズム４１により反射され、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００３５】
また、図６（ｂ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４２が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図７（ｂ）に示すように光源１２を発光させる。これにより、光源１２からの照明光は、プリズム４２を透過して、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００３６】
また、図６（ｃ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４３が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図７（ｃ）に示すように光源１１を発光させる。これにより、光源１１からの照明光は、プリズム４３により反射され、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００３７】
同様に、光源群２０（光源２１〜２３）および光源群３０（光源３１〜３３）についても発光制御を行う。
具体的には、図６（ａ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２２を発光させ、光源群３０では光源３１を発光させる。これにより、光源２２からの照明光がプリズム４２を透過して矢印Ｌの示す方向に射出されるとともに、光源３１からの照明光がプリズム４３により反射されて矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００３８】
また、図６（ｂ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２１を発光させ、光源群３０では光源３３を発光させる。これにより、光源２１からの照明光がプリズム４３により反射されて矢印Ｌの示す方向に射出されるとともに、光源３３からの照明光がプリズム４１により反射されて矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００３９】
また、図６（ｃ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２３を発光させ、光源群３０では光源３２を発光させる。これにより、光源２３からの照明光がプリズム４１により反射されて矢印Ｌの示す方向に射出されるとともに、光源３２からの照明光がプリズム４２を透過して矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００４０】
このように光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３を発光させることで、これら光源から射出された高輝度の照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに重畳して矢印Ｌに示す方向に射出することができる。
【００４１】
上記構成を有する照明装置１の作用について以下に説明する。
ボイスコイル部５２に電流を供給してボイスコイルモータ５０を動作させると、プリズム４１〜４５が連結された導光ユニット４０が、光源群１０，２０，３０が形成する円環の軸方向に往復運動させられる。この場合において、制御部は、図８に示すように、ボイスコイルモータ５０と同期して光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３を断続的に順次切り換えて発光させる。
【００４２】
ここで、図８におけるプリズム列位置について、符号ａは図６（ａ）における導光ユニット４０の位置を示し、符号ｂは図６（ｂ）における導光ユニット４０の位置を示し、符号ｃは図６（ｃ）における導光ユニット４０の位置を示している。また、符号Ｄは、符号ａと符号ｂの中間位置、すなわち、図６（ａ）から図６（ｂ）に至る途中過程（または図６（ｂ）から図６（ａ）に至る途中過程）における導光ユニット４０の位置を示している。また、符号Ｅは、符号ｂと符号ｃの中間位置、すなわち、図６（ｂ）から図６（ｃ）に至る途中過程（または図６（ｃ）から図６（ｂ）に至る途中過程）における導光ユニット４０の位置を示している。
【００４３】
図８に示すように、プリズム列位置が符号ａに示す位置において、光源群１０では光源１３、光源群２０では光源２２、光源群３０では光源３１を発光させる。そして、プリズム列位置が符号ａに示す位置から符号Ｄに示す位置に変化する過程において、光源群１０では光源１２、光源群２０では光源２１、光源群３０では光源３３を発光させる。そして、プリズム列位置が符号Ｄに示す位置から符号ｂに変化する過程において、光源群１０では光源１３、光源群２０では光源２２、光源群３０では光源３１を消灯させる。
【００４４】
次に、プリズム列位置が符号ｂに示す位置から符号Ｅに示す位置に変化する過程において、光源群１０では光源１１、光源群２０では光源２３、光源群３０では光源３２を発光させる。そして、プリズム列位置が符号Ｅに示す位置から符号ｃに変化する過程において、光源群１０では光源１２、光源群２０では光源２１、光源群３０では光源３３を消灯させる。
【００４５】
以降、上記と同様に、ボイスコイルモータ５０と同期して、各光源群において、各光源の発光期間が一部重複するように各光源を断続的に順次切り換えて発光させる。これにより、各光源からの照明光が光源群１０，２０，３０ごとに重畳されて矢印Ｌに示す方向に射出される。
【００４６】
この際、各光源の全期間における点灯期間のデューティーをＤとすると、各光源は定格電流／Ｄ以下の駆動電流で点灯される。
また、各光源は、それぞれの光源の出射端面（導光ロッドの出射端面）が、照明光を矢印Ｌに示す方向に導光するプリズムと正対する面積比率が、例えば５０％となるタイミングの前後で点灯／消灯を切り替える。これは、プリズムとの正対する面積費比率が小さいときは導光効率が悪いため、発光時間のデューティーを低くするために、導光効率が低い時期にはなるべく点灯しないほうが電流倍率を高く確保できるためである。
【００４７】
なお、上記に関連して、図９に示すように、ボイスコイル部５２に流れる電流の強さを変化させたり、あるいはカム機構などを用いて、各プリズムが符号ａ，ｂ，ｃに示す位置付近にとどまる時間が長くなるように、導光ユニット４０をステップ的に駆動させることとしてもよい。このようにすることで、各プリズムの導光効率が高い時間を長く確保することができ、矢印Ｌに示す方向に射出する照明光（重畳光）の光量を向上することができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る照明装置１によれば、ボイスコイルモータ５０により導光ユニット４０が円環の軸方向に往復移動させられると、円環の軸方向に連結されたプリズム４１〜４５のうち、いずれかのプリズムが、常に、いずれかの光源の光軸に一致させられる。そして、制御部により、ボイスコイルモータ５０と同期してこれら光源が断続的に順次切り換えて発光（パルス発光）させられる。これにより、光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３から射出された高輝度の照明光を、連続的に矢印Ｌに示す方向に導光し、矢印Ｌに示す方向に重畳して射出することができる。
【００４９】
この場合において、本実施形態に係る照明装置１は、光源群１０，２０，３０が、導光ユニット４０の往復移動範囲内において円環の軸方向に複数配列されている。これにより、光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３からの照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに矢印Ｌに示す方向に重畳して射出することができる。
すなわち、本実施形態に係る照明装置１によれば、回転機構等を用いないコンパクトな構成により、光源群１０，２０，３０ごとに、光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３から射出された高輝度の照明光を矢印Ｌに示す方向に重畳して射出することができる。
【００５０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明装置２について、主に図１０を参照して説明する。以下、本実施形態の照明装置２について、第１の実施形態に係る照明装置１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る照明装置２は、図１０に示すように、前述の実施形態に係る照明装置１の構成（図１参照）に加えて、導光ユニット４０の射出方向に、各光源群からの照明光を合成する合成ユニット（光合成部）６０を備えている。
【００５１】
合成ユニット６０は、光源群１０の光源１１〜１３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６１と、光源群２０の光源２１〜２３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６２と、光源群３０の光源３１〜３３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６３とを備えており、これらダイクロイックプリズムが円環の中心軸に沿う方向に連結されて構成されている。合成ユニット６０は、光源群１０，２０，３０に対して固定されている。
【００５２】
ダイクロイックプリズム６３は、光源群３０からの照明光を円環の中心軸に沿う方向（矢印Ｌに示す方向）に反射するようになっている。
ダイクロイックプリズム６２は、光源群２０からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射する一方、光源群３０からの照明光を透過させるようになっている。
ダイクロイックプリズム６１は、光源群１０からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射する一方、光源群２０からの照明光および光源群３０からの照明光を透過させるようになっている。
【００５３】
上記構成を有する本実施形態に係る照明装置２によれば、合成ユニット６０により、光源群１０，２０，３０からの照明光を合成して、矢印Ｌに示す方向に射出することができる。したがって、例えば、光源群１０（光源１１〜１３）は赤色の波長域の光、光源群２０（光源２１〜２３）は緑色の波長域の光、光源群３０（光源３１〜３３）は青色の波長域の光を射出するようにすることで、矢印Ｌに示す方向に合成された白色光を射出することができる。この場合において、各光源群において、各光源を同じ波長域における異なる波長の光を射出するようにすることで、強度が高く、広帯域で演色性の高い白色光を射出することができる。
【００５４】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る照明装置３について、主に図１１および図１２を参照して説明する。以下、本実施形態の照明装置３について、前述の実施形態に係る照明装置と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る照明装置３は、導光ユニット４０において、透過部材であるプリズム４２，４５（図５参照）に代えて、空洞部を設けている。
【００５５】
本実施形態に係る照明装置３において、各光源は、例えばレーザ光等の平行度の高い照明光を射出するようになっている。また、各光源の射出光軸上には、図１１および図１２に示すように、各光源からの照明光を平行光にするコリメートレンズがそれぞれ設けられている。
【００５６】
導光ユニット４０は、光源１３，２３，３３からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射するプリズム（反射部材）４１と、光源１１，２１，３１からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射するプリズム（反射部材）４３と、プリズム４１と同様の構成を有するプリズム（反射部材）４４とを有している。導光ユニット４０は、プリズム４１とプリズム４３との間（図５におけるプリズム４２に相当する位置）、および、プリズム４４の隣（図５におけるプリズム４５に相当する位置）に空洞部が設けられている。プリズム４１，４３，４４は、例えば外枠等の保持部材（図示略）により一体的に保持されている。
【００５７】
上記構成を有する本実施形態に係る照明装置３において、制御部は、ボイスコイルモータ５０と同期して光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３を断続的に順次切り換えて発光させるようになっている。この際の制御部による各光源の発光制御について、光源群１０（光源１１〜１３）を例に挙げて、図１１および図１２を用いて以下に説明する。
【００５８】
図１１（ａ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４１が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図１２（ａ）に示すように光源１３を発光させる。これにより、光源１３からの照明光は、プリズム４１により反射され、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００５９】
また、図１１（ｂ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４１とプリズム４３との間の空洞部が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図１２（ｂ）に示すように光源１２を発光させる。これにより、光源１２からの照明光は、空洞部を透過して、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００６０】
また、図１１（ｃ）に示すように、光源群１０（光源１１〜１３）が配置された平面上にプリズム４３が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図１２（ｃ）に示すように光源１１を発光させる。これにより、光源１１からの照明光は、プリズム４３により反射され、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００６１】
同様に、光源群２０（光源２１〜２３）および光源群３０（光源３１〜３３）についても発光制御を行う。
具体的には、図１１（ａ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２２を発光させ、光源群３０では光源３１を発光させる。また、図１１（ｂ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２１を発光させ、光源群３０では光源３３を発光させる。また、図１１（ｃ）に示すタイミングにおいて、光源群２０では光源２３を発光させ、光源群３０では光源３２を発光させる。
【００６２】
このように光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３を発光させることで、これら光源から射出された高輝度の照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに重畳して矢印Ｌに示す方向に射出することができる。
【００６３】
本実施形態に係る照明装置３によれば、透過部材であるプリズムを設けることなく、各光源から射出された高輝度の照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに重畳して矢印Ｌに示す方向に射出することができ、装置の小型化およびコストの削減を図ることができる。
【００６４】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る照明装置４について、主に図１３および図１４を参照して説明する。以下、本実施形態の照明装置４について、前述の実施形態に係る照明装置と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る照明装置４は、図１４に示すように、光源群１０，２０，３０がそれぞれ２つの光源から構成されている。
【００６５】
光源群１０は、周方向に間隔をあけて円環状に並べられ、円環の半径方向内方に光軸を向けて配置された光源１１，１２から構成されている。
光源群２０および光源群３０についても、光源群１０と同様の構成を有しており、周方向に間隔をあけて円環状に並べられ、円環の半径方向内方に光軸を向けて配置された光源２１，２２および光源３１，３２からそれぞれ構成されている。
【００６６】
導光ユニット４０は、図１３に示すように、光源１１，２１，３１からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射するプリズム（反射部材）４３と、光源１２，２２，３２からの照明光を矢印Ｌに示す方向に透過するプリズム（透過部材）４２とが２つずつ交互に配列されて構成されている。
【００６７】
上記構成を有する本実施形態に係る照明装置４において、光源群１０（光源１１，１２）が配置された平面上にプリズム４３が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図１４（ａ）に示すように光源１１を発光させる。これにより、光源１１からの照明光は、プリズム４３により反射され、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００６８】
また、光源群１０（光源１１，１２）が配置された平面上にプリズム４２が配置されたタイミングにおいて、制御部は、図１４（ｂ）に示すように光源１２を発光させる。これにより、光源１２からの照明光は、プリズム４２を透過して、矢印Ｌの示す方向に射出される。
【００６９】
同様に、光源群２０（光源２１，２２）および光源群３０（光源３１，３２）についても発光制御を行う。
このように各光源を発光させることで、これら光源から射出された高輝度の照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに重畳して矢印Ｌに示す方向に射出することができる。
【００７０】
ここで、各実施形態における導光ユニット４０のプリズムの数と、各光源群を構成する光源の数と、光源群の列数との関係について以下に説明する。
前提条件として、導光ユニット４０が、各光源群を構成する光源の数と同数の種類の、互いに異なるプリズムから構成され、これらプリズムが、同じ配列順序で繰り返し配列されていることとする。
【００７１】
この場合において、光源群１０，２０，３０を構成する光源の数をＡとした場合に、プリズム（空洞部も含む）の種類はＡと決定され、Ａ種類のプリズムのうち同一種類のプリズムをＡ−１おきに配列する。具体的には、例えば本実施形態において、光源群１０，２０，３０を構成する光源の数Ａは２つであるため、導光ユニット４０を構成するプリズムは、プリズム４２，４３の２種類である。この２種類のプリズムのうち、同一種類のプリズムを１つ（２−１＝１）おきに配列する。すなわち、２種類のプリズムを交互に配列する。これにより、光源群１０，２０，３０からの照明光を、光源群１０，２０，３０ごとに矢印Ｌに示す方向に重畳して射出することができる。
【００７２】
この場合において、光源群を構成する光源の数をＡ、光源群の列数をＢとした場合に、導光ユニット４０のプリズム（空洞部も含む）の数Ｃは、以下のように決定される。
Ｃ＝Ａ＋Ｂ−１
具体的には、例えば本実施形態において、光源群１０，２０，３０の列数Ｂは３であるため、導光ユニット４０のプリズム（空洞部も含む）の数Ｃ＝２＋３−１＝４と決定される。
また、各光源群を構成する光源の数Ａと光源群の列数Ｂとを変化させた場合に、最低限必要となるプリズムの数Ｃは、表１に示すように決定される。
【００７３】
【表１】
2012133204.tif 000003
【００７４】
上記のようにプリズム（空洞部も含む）の数Ｃを決定し、Ａ種類のプリズムのうち同一種類のプリズムをＡ−１おきに配列することで、これらプリズムが連結されて形成される導光ユニット４０の長さを最小化することができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。
【００７５】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る照明装置５について、主に図１５から図１７を参照して説明する。以下、本実施形態の照明装置５について、前述の実施形態に係る照明装置と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る照明装置５は、図１５に示すように、第１の実施形態に係る照明装置１の構成（図１参照）に加えて、複数の光源からなる光源群７０と、各光源群からの照明光を合成する合成ユニット６０とを備えている。
【００７６】
光源群７０は、導光ユニット４０の射出方向に沿う方向に光軸を向けて配置された光源７１，７２，７３から構成されている。
光源７１，７２，７３は、互いに異なる波長の光を発するようになっており、光源群１０，２０，３０よりも短波長側の照明光をＤＣ発光するようになっている。
具体的には、例えば可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の範囲内において、光源７１，７２，７３、光源群１０，２０，３０の順にピーク波長が長くなるように、各光源の波長を設定する。
【００７７】
合成ユニット６０は、図１６に示すように、光源群１０の光源１１〜１３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６１と、光源群２０の光源２１〜２３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６２と、光源群３０の光源３１〜３３が配置された平面と同一平面上に配置されたダイクロイックプリズム６３と、光源７３の射出光軸上に配置されたダイクロイックプリズム６４と、光源７２の射出光軸上に配置されたダイクロイックプリズム６５と、光源７１の射出光軸上に配置されたダイクロイックプリズム６６とを備えており、これらダイクロイックプリズムが円環の中心軸に沿う方向に連結されて構成されている。合成ユニット６０は、光源群１０，２０，３０に対して固定されている。
【００７８】
ダイクロイックプリズム６４は、光源７３からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射する一方、光源群１０，２０，３０からの照明光を透過させるようになっている。
ダイクロイックプリズム６５は、光源７２からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射する一方、光源群１０，２０，３０および光源７３からの照明光を透過させるようになっている。
ダイクロイックプリズム６６は、光源７１からの照明光を矢印Ｌに示す方向に反射する一方、光源群１０，２０，３０および光源７３，７２からの照明光を透過させるようになっている。
【００７９】
上記構成を有することで、合成ユニット６０は、光源群７０，１０，２０，３０からの照明光を合成するようになっている。
なお、導光ユニット４０とダイクロイックプリズム６１，６２，６３との間には、図１６および図１７に示すように、導光ユニット４０から射出された照明光を導光する延長プリズム１５，２５，３５がそれぞれ設けられている。
【００８０】
上記構成を有する本実施形態に係る照明装置５によれば、合成ユニット６０により、光源群１０，２０，３０，７０からの照明光を合成して、矢印Ｌに示す方向に射出することができる。この場合において、光源群７０は、光源群１０，２０，３０よりも短波長側の照明光をＤＣ発光する光源７１，７２，７３から構成されており、安定的に短波長側の照明光を射出するようになっている。したがって、これら光源群からの照明光を合成することで、強度が高く、広帯域で演色性の高い白色光を安定的に射出することができる。
【００８１】
また、本実施形態に係る照明装置５において、照明対象によって発光させる光源を切り替えることとしてもよい。すなわち、照明装置５において、白色光を射出する白色光照明モードと、白色光とは異なるスペクトルを有する特殊光を射出する特殊光照明モードとを有することとしてもよい。特殊光照明モードでは、各光源からの照明光の強度比を変化させることで、様々なスペクトルの照明光を射出することができる。
【００８２】
ここで、各光源の照明光の強度比を変化させるにあたり、点灯時の電流値を変化させても良いし、点灯期間をＰＷＭ（パルス幅変調）制御しても良い。なお、光源群１０，２０，３０をＰＷＭ制御するときの変調周波数は、導光ユニット４０の移動に伴う点灯／消灯の切り替え周波数より１桁以上程度高いことが望ましい。
【００８３】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよい。
また、各実施形態において、導光ユニット４０の周りに円環状に配置した複数の光源として、互いの光軸のなす角度が９０°の２つまたは３つの光源（光源１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３）を備えていることとして説明したが、互いの光軸のなす角度が９０°より小さい光源を４つ以上配置してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１，２，３，４，５  照明装置
１０，２０，３０，７０  光源群
１１，１２，１３  光源
２１，２２，２３  光源
３１，３２，３３  光源
４０  導光ユニット
４１，４３，４４  プリズム（反射部材）
４２，４５  プリズム（透過部材）
５０  ボイスコイルモータ（移動機構）
６０  合成ユニット（光合成部）
７１，７２，７３  光源（直流光源）
【図１】
2012133204.tif 000004
【図２】
2012133204.tif 000005
【図３】
2012133204.tif 000006
【図４】
2012133204.tif 000007
【図５】
2012133204.tif 000008
【図６】
2012133204.tif 000009
【図７】
2012133204.tif 000010
【図８】
2012133204.tif 000011
【図９】
2012133204.tif 000012
【図１０】
2012133204.tif 000013
【図１１】
2012133204.tif 000014
【図１２】
2012133204.tif 000015
【図１３】
2012133204.tif 000016
【図１４】
2012133204.tif 000017
【図１５】
2012133204.tif 000018
【図１６】
2012133204.tif 000019
【図１７】
2012133204.tif 000020