JP2012216417A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光源を複数個使用する灯器において、光度分布が中央が高く周囲ほど低くなる円形の投射配光パターンを有する照明装置を提供することにある。

【解決手段】
複数個の光源の向きを灯器中央に集中し、それを灯器前方に照射できる機能を有する構造とすることで達成する。それには、まず各光源の光を一方向に集められる機能を有する集光装置とするとともに、複数個の光源の照射方向を灯器中央にしてから前方に照射できる機能と、光源の形状にかかわらず投射配光パターンを円形にできる機能と、所要の広がり角度を持った照射光にできる機能とを有する中央照射装置とすることで達成する。

【選択図】 図１

Description

本発明は、照明機器に係わり、特に光を特定の場所や方向に集中して照射する照明装置に関する。

従来の照明装置は、図２に示すように、一般的に光源１は一個で、ここから発する光を反射鏡２で集光し、一方向に照射する構造がほとんどであった。ここからさらに高い光度を得ようとするには、より電力の大きな光源にするか、光源の数を増やすことが考えられるが、省電力という面で低電力の光源を複数個使用する方法が知られている。特に光源として急速に普及しているＬＥＤでは、複数個使用することで所要の明るさを得ている場合がほとんどである。

例えば特開２００５−３２７６９３号にあるように、照射方向に並列に複数個の光源（ＬＥＤ）を配置し、全体の形状が円形あるいは矩形にすることで、擬似的に円形あるいは矩形の投射配光パターンにしている。その例として図３に示す光源（ＬＥＤ）を円形に配置した照明装置を示す。

特開２００５−３２７６９３号 投光器

従来複数個の光源を使用して照明装置とする場合、光源を並べて並列に照射する光となるため、この取付間隔分だけ照射光がずれることになり、重ねてひとつの照射光とすることが難しいという欠点があった。また光源をＬＥＤとする場合、発光素子が角形なので投射配光パターンも角形となり、円形にすることが難しいという欠点もあった。

本発明の目的は、光源を複数個使用する灯器において、光度分布が中央が高く周囲ほど低くなる円形の投射配光パターンを有する照明装置を提供することにある。

複数個の光源の向きを灯器中央に集中し、それを灯器前方に照射できる機能を有する構造とすることで達成する。それには、まず各光源の光を一方向に集められる機能を有する集光装置とするとともに、複数個の光源の照射方向を灯器中央にしてから前方に照射できる機能と、光源の形状にかかわらず投射配光パターンを円形にできる機能と、所要の広がり角度を持った照射光にできる機能とを有する中央照射装置とすることで達成する。

本発明は、低電力の光源を複数個使用して、その照射光を集中できる利点を持つ。また、光源の数を少なくとも２個以上から設置可能な最大数で、所要の光度をもとに決定できる利点も持つ。

本発明の照明装置の概略断面図 従来例の単光源の照明装置の断面図 従来例の光源（ＬＥＤ）を複数個使用した照明装置の外観図

本発明の照明装置は、複数個の光源と集光装置を一式として、中央照射装置を中心とし、その周囲に配置する構成にすることが望ましい。
集光装置は、光源の光を可能な限り集光して一方向に照射できるように、反射鏡とレンズを組み合わせた構造とすることが望ましい。

中央照射装置は、灯器中央に配置し、周囲の複数個ある光源と集光装置からの照射光を集め前方に方向を変えるための反射部品を最適な形状にして用いることが望ましく、それを投射配光パターンを円形にするために、円柱状ロッドレンズで成るインテグレータとすることが望ましい。このとき可能な限り全照射光を集中させるためのレンズ系をインテグレータ直前に設けることが望ましい。そして、所要の広がりを持った照射光とするために、適切な曲率を有する複数枚の反射鏡の組み合わせにすることが望ましい。

以下に本発明の一実施例を図１に基づいて説明する。
灯器３の後部内面に均等間隔で取付けられた複数個の光源（ＬＥＤ）１ａと、その直後に光源（ＬＥＤ）１ａと対を成す集光装置６とが灯器３の中心に向かって放射状に配置してある。その中心には多角錐反射部品８があり、集光装置６からの照射光を中央照射装置７中央に反射させている。そして、多角錐反射部品８の直後に凹レンズ９と凸レンズ１０とで組に合わされたレンズ群が、更に灯器中心軸に対して集光させるために配置してある。

集光装置６には、放物面反射部品６ａが内面に放物面鏡を形成するとともに出射側は集光レンズとして作用する球面が形成されて、その中心部には凸レンズ６ｂと凸レンズ６cとで組み合わされたレンズ群を形成している構造である。これにより、光源（ＬＥＤ）１ａからの光は、中央部が凸レンズ６ｂと凸レンズ６cとで集光されるとともに、それ以外の凸レンズ６ｂの外側の光は、放物面反射部品６ａで反射してから集光レンズの機能を有する球面部から出射し集光される。

次に中央照射装置７には、円形断面を持ち内面で全反射するインテグレータ７ａ通って、双曲面反射鏡７ｂと放物面反射鏡７ｃとで反射する構造である。これにより、集光装置６で集光された照射光は、インテグレータ７ａに入射させることで円形に整えられ、双曲面反射鏡７ｂと放物面反射鏡７ｃとで、所要の広がりを有する照射光として、前面ガラス４を通って出射されるのである。

本発明によれば、複数個の低電力の光源を使用し、所要の光度を得られるとともに、単光源と同様の投射配光パターンにすることができるため、従来の高電力の単光源を使用した照明装置に替わり、省電力で高光度の照明装置としての利用が期待される。

１ 光 源
１ａ 光源（ＬＥＤ）
２ 反射鏡
３ 灯 器
４ 前面ガラス
５ レンズ
６ 集光装置
６ａ 放物面反射部品
６ｂ 凸レンズ
６ｃ 凸レンズ
７ 中央照射装置
７ａ インテグレータ
７ｂ 双曲面反射鏡
７ｃ 放物面反射鏡
８ 多角錐反射部品
９ 凹レンズ
１０ 凸レンズ

Claims (10)

1. 光源からの光を所要の方向へ照射する灯器において、前記光源を複数個有し、各々の前記光源ごとの光をまとめる集光装置と、各々の前記集光装置からの照射光の全てを１ヶ所に集中して灯器前方へ照射する中央照射装置を、前記灯器内に設けていることを特徴とする照明装置。
   
2. 請求項１にかかげる照明装置において、複数個ある前記光源がＬＥＤであることを特徴とする照明装置。
   
3. 請求項１にかかげる照明装置において、前記集光装置が、反射鏡あるいは反射鏡と同等の機能を有する部品と、１枚以上のレンズあるいはレンズと同等の機能を有する部品とで成ることを特徴とする照明装置。
   
4. 請求項１にかかげる照明装置において、前記中央照射装置が、反射鏡あるいは反射鏡と同等の機能を有する部品と、１枚以上のレンズあるいはレンズと同等の機能を有する部品とで成ることを特徴とする照明装置。
   
5. 請求項１にかかげる照明装置において、複数個ある前記光源と前記集光装置が、前記中央照射装置から放射状に配置されていることを特徴とする照明装置。
   
6. 請求項１にかかげる照明装置において、前記集光装置から得られる照射光が、前記中央照射装置に集中するように、前記光源と前記集光装置を配置していることを特徴とする照明装置。
   
7. 請求項１にかかげる照明装置において、前記集光装置から得られる照射光を前記中央照射装置に集中させるための反射部品を有することを特徴とする照明装置。
   
8. 請求項１にかかげる照明装置において、前記中央照射装置が、入射した照射光を中央の光度が高い円形状にするための円柱状ロッドレンズあるいは同等の機能を有する部品を配置していることを特徴とする照明装置。
   
9. 請求項１にかかげる照明装置において、前記中央照射装置が、灯器から照射する光に所要の広がりを持たせるための反射鏡あるいは反射鏡と同等の機能を有する部品を配置していることを特徴とする照明装置。
   
10. 請求項１にかかげる照明装置において、前記中央照射装置が、灯器から照射する光に所要の広がりを持たせるためのレンズあるいはレンズと同等の機能を有する部品を配置していることを特徴とする照明装置。
    

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