JP2014063670A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の発光ダイオードから放出される光を、照射対象物に対し効果的に照射する。
【解決手段】 同一方向へ光を出射する複数の発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４と、発光ダイオード毎に出射光を集光するように複数の前記発光ダイオードにそれぞれ対応する複数の第一の集光レンズ１４と、これら複数の第一の集光レンズの出射光を集光する単数の第二の集光レンズ１５と、第二の集光レンズの出射光の一部を開口部に通過させるとともに他の一部を遮るフレーミング機構３３と、フレーミング機構３３を通過した光を前方へ投射する投射部３０と、前記発光ダイオード、第一の集光レンズ及び第二の集光レンズを支持する光源側灯体１１と、フレーミング機構３３及び投射レンズ部３４を支持する出射側灯体３１と、光源側灯体１１に対し出射側灯体３１を同芯状に回転するように支持する回転支持機構２０とを具備した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードを光源とした照明装置に関し、特に絵画や彫刻、展示商品等の照射対象物を照射するのに好適な照明装置に関するものである。

従来、この種の照明装置の光源には、ハロゲンランプが使われることが多かったが、近年では、長寿命、省エネ等の要請から発光ダイオードが使われつつある。発光ダイオードを用いたスポットライトには、複数の発光ダイオードを曲面上に配置し、各発光ダイオードの照射光を一点に集中させて仮想の単一点光源ユニットを構成し、この光源ユニットから出射される光を、アパーチャ（開口部）を有する光通過部材に通過させて投射するようにしたものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。

しかしながら、上記従来技術によれば、複数の発光ダイオードの照射光をアパーチャに集中させるために、各発光ダイオードを傾斜させて固定する必要がある。そして、そのためには、発光ダイオードを装着するための基板や、発光ダイオードの熱を放熱するためのヒートシンク等に、傾斜面や曲面等を形成しなければならず、その加工が容易でない。
また、絵画や彫刻、展示商品等を効果的に照射するためには、前記光通過部材を回転させて照射光の広がる方向を制限することが好ましいが、その構造が複雑になることに起因して、生産性を低下させてしまったり、ネジ等の止着具が外部に露出して外観上の体裁を損ねてしまったりするおそれがある。

特開２００１−３０７５０２号公報 特開２００６−７９９９１号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、複数の発光ダイオードから放出される光を、照射対象物に対し効果的に照射することができる上、生産性が良好な照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するための一手段は、同一方向へ光を出射する複数の発光ダイオードと、発光ダイオード毎に出射光を集光するように前記複数の発光ダイオードにそれぞれ対応する複数の第一の集光レンズと、これら複数の第一の集光レンズの出射光を集光する単数の第二の集光レンズと、第二の集光レンズの出射光の一部を通過させるとともに他の一部を遮るフレーミング機構と、前記フレーミング機構を通過した光を前方へ投射する投射レンズ部と、前記発光ダイオード、第一の集光レンズ及び第二の集光レンズを支持する光源側灯体と、前記フレーミング機構及び前記投射レンズ部を支持する出射側灯体と、光源側灯体に対し出射側灯体を同芯状に回転するように支持する回転支持機構とを具備したことを特徴とする。

本発明は、以上説明したように構成されているので、複数の発光ダイオードから放出される光を、照射対象物に対し効果的に照射することができる上、生産性も良好である。

本発明に係る照明装置の一例を示す断面図。 同照明装置を分解した状態を示す断面図。 同照明装置を図２の（III）‐（III）線に沿って前面側から視た図。 同照明装置を図２の（IV）‐（IV）線に沿って後面側から視た図。 同照明装置を図２の（V）‐（V）線に沿って前面側から視た図。 同照明装置を図２の（VI）‐（VI）線に沿って後面側から視た図。 回転支持機構を図４の（VII）‐（VII）線に沿って切断した断面図。 回転制動部材の一例を示し、（ａ）は灯体上側から視た図であり、（ｂ）は灯体後方から視た図。 環状支持部材の一例を示し、灯体正面側又は灯体後方から視た図。 環状軸部材の一例を示し、（ａ）は灯体後方から視た図であり、（ｂ）は灯体側方から視た図。 出射側取付部材を示し、（ａ）は灯体後方から視た図であり、（ｂ）は灯体側方から視た図。 フレーミング機構の要部を灯体後方から視た図。 模様形成板を装着した状態のフレーミング機構を灯体後方から視た図。 第一の集光レンズの上端部から出射される光の経路を示す図であり、（ａ）は第二の集光レンズを有する場合を示し、（ｂ）は第二の集光レンズを有しない場合を示す。 第一の集光レンズの中央部から出射される光の経路を示す図であり、（ａ）は第二の集光レンズを有する場合を示し、（ｂ）は第二の集光レンズを有しない場合を示す。 第一の集光レンズの下端部から出射される光の経路を示す図であり、（ａ）は第二の集光レンズを有する場合を示し、（ｂ）は第二の集光レンズを有しない場合を示す。

本実施の形態の第一の特徴は、同一方向へ光を出射する複数の発光ダイオードと、発光ダイオード毎に出射光を集光するように前記複数の発光ダイオードにそれぞれ対応する複数の第一の集光レンズと、これら複数の第一の集光レンズの出射光を集光する単数の第二の集光レンズと、第二の集光レンズの出射光の一部を通過させるとともに他の一部を遮るフレーミング機構と、前記フレーミング機構を通過した光を前方へ投射する投射レンズ部と、前記発光ダイオード、第一の集光レンズ及び第二の集光レンズを支持する光源側灯体と、前記フレーミング機構及び前記投射レンズ部を支持する出射側灯体と、光源側灯体に対し出射側灯体を同芯状に回転するように支持する回転支持機構とを具備した。
この構成によれば、複数の第一の集光レンズから出射される光を単数の第二の集光レンズを介してフレーミング機構の開口部に集光できるため、発光ダイオードを傾斜して固定しなくても済む。しかも、フレーミング機構及び投射レンズ部を支持する出射側灯体が、光源側灯体に対し回転する構造であるため、例えば、フレーミング機構のみを回転させる構造と比較し、その構造が簡素である。よって、複数の発光ダイオードから放出される光を、照射対象物に対し効果的に照射することができる上、生産性も良好である。

第二の特徴としては、前記回転支持機構は、光源側灯体に接続される環状支持部材と、該環状支持部材の内周面によって回転可能に受けられるとともに出射側灯体に接続される環状軸部材とを具備してなる。
この構成によれば、出射側灯体を回転可能に支持する構造を、より簡素で生産性の良好な構造にすることができる。

第三の特徴としては、前記環状軸部材の外周部に摺接して前記環状軸部材の回転を制動する回転制動部材を備え、この回転制動部材は、前記環状軸部材との摩擦力を変化させるように、前記光源側灯体に対し径方向へ移動可能に設けられている。
この構成によれば、回転制動部材を光源側灯体の径方向へ移動させることにより、回転制動部材と環状軸部材との間の摩擦抵抗を変化させて、出射側灯体を回転可能にしたり回転不能に固定したりすることができる。

第四の特徴としては、光源側灯体には、灯体中心方向へ移動不能であって且つ回転可能にネジ状部材が設けられ、前記回転制動部材は、前記ネジ状部材に螺合されることで支持され、前記ネジ状部材の回転により灯体径方向へ移動することを特徴とする。
この構成によれば、出射側灯体を回転可能にしたり回転不能に固定したりする手段を、生産性の良好な具体的構造とすることができる。

第五の特徴としては、光源側灯体の外周輪郭と出射側灯体の外周輪郭とを、その一方に対し他方を所定角度回転した際に重なり合わない形状とし、この重なり合わない部分に、前記回転支持機構を光源側灯体又は出射側灯体に接続するための止着具を配置した。
この構成によれば、光源側灯体に対し出射側灯体を所定角度回転させれば、これら光源側灯体と出射側灯体とが重なり合わない部分に止着具が位置するため、この止着具に対する操作によって、回転支持機構と光源側灯体又は出射側灯体の間を接続したり外したりすることができる。また、灯体外周部に止着具等が露出するのを防ぐことができる。

第六の特徴としては、前記フレーミング機構は、第二の集光レンズの出射光の一部を遮るとともに他の一部を開口部に通過させる光通過部材と、出射側灯体に対し上方側から差し入れられて所定形状の模様孔を前記開口部に重ね合わせた状態で保持される模様形成板とを備え、前記回転支持機構は、前記模様形成板が上半部側に位置するように、出射側灯体の回転角度を規制している。
この構成によれば、出射側灯体の回転角度を変化させて照射対象物を効果的に照射できる上、その回転角度の規制により、模様形成板の脱落を防止することができる。

次に、上記形態を具体化した一例を図面に基づいて詳細に説明する。
照明装置１は、図１及び図２に示すように、光源を有する光源部１０と、該本体部１０の前端側に接続された回転支持機構２０と、該回転支持機構２０によって回転可能に接続された投射部３０とを、これらの中心軸方向（図１及び図２によれば左右方向）に接続してなるスポットライトである。

光源部１０は、略筒状の光源側灯体１１と、該光源側灯体１１内の後端側に固定されたヒートシンク１２と、該ヒートシンク１２の前端部に光源として設けられたＬＥＤ基板１３と、ＬＥＤ基板１３から放出される光を集光する複数の第一の集光レンズ１４と、これら第一の集光レンズ１４から出射される光を更に集光する単数の第二の集光レンズ１５と、ヒートシンク１２の周囲側に止着されて前方へ延設された支持ブラケット１６とを具備している。

光源側灯体１１は、前後端部を開口した金属製の筒状部材であり、後述する投射部３０が所定角度回転した際に、該投射部３０を構成する出射側灯体３１の外周輪郭に重なり合わない形状に形成される。本実施の形態の一例によれば、光源側灯体１１と出射側灯体３１は、それぞれ断面多角形状（図示例では断面正方形状）に形成される。

この光源側灯体１１の前端側には、貫通孔１１ａが設けられ、この貫通孔１１ａには、先端側にネジ部を有するとともに後端側に頭部を有するネジ状部材１９（例えば、ネジ又はボルト）が挿通される。
ネジ状部材１９は、灯体中心方向へ移動不能であって且つ回転可能に、光源側灯体１１に対し係合している。このネジ状部材１９は、図示例によれば、一般工具（ドライバー等）によりネジ込み可能なネジ又はボルトとしているが、他例としては、手でネジ込可能なチョウネジや、頭部の外周にローレット加工を施したネジ等としてもよい。

ヒートシンク１２は、ＬＥＤ基板１３により発生した熱を放熱するように後端側（図１の左端側）がひだ状に形成される。また、このヒートシンク１２の前端面は、ＬＥＤ基板１３の装着性が良好なように、略平坦状に加工される。

ＬＥＤ基板１３は、板状の基板本体１３ａと、該基板本体１３ａの前面に装着された複数（図示例によれば４つ）の発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４とを具備している。

基板本体１３ａは、その中心部及び外周側の適宜箇所に止着孔を有し、この止着孔に挿通されるネジ等の止着具１７ｂ（四箇所）によってヒートシンク１２に固定される。

また、各発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３又は１３ｂ４は、基板本体１３ａの平坦状の前面に略平行に固定される矩形平板状の基部ｐと、該基部ｐから前方へ突出する略半球状のレンズ部ｑとを有する。
基部ｐには、発光色が異なる（例えば、赤色、緑色、青色、白色の４色の）複数のＬＥＤチップが、同一円周上に等間隔に位置するように設けられる。前記ＬＥＤチップには、それぞれ独立して電源が供給されるようになっている。レンズ部ｑは、前記ＬＥＤチップから発した光を略半球状の外表面から放出するように構成される。

前記発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４によれば、複数の発光色のＬＥＤチップを同時に発光した際に、各ＬＥＤチップの出力を適宜に調整することで、これら複数のＬＥＤチップの光が合成されてなる様々な色の光を発することが可能である。また、白色光を発する場合に、その色温度を変えたり微妙な色味を加えたりすることも可能である。

この発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４は、本実施の形態の一例によれば、「米国ＣＲＥＥ ＩＮＣ．製、Ｘｌａｍｐ（登録商標） ＭＣ−Ｅ ＬＥＤ Ｃｏｌｏｒ Ｎｅｕｔｒａｌ Ｗｈｉｔｅ」を用いているが、同様の構造であれば、他メーカの発光ダイオードもしくはフルカラー発光ダイオード等を用いてもよい。また、当該照明装置１の使用目的等によっては、単色のＬＥＤチップを具備した態様としてもよい。

そして、ＬＥＤ基板１３の前方側には、発光ダイオード毎に出射光を集光するように、複数の発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４にそれぞれ対応する複数の第一の集光レンズ１４が設けられる。

各第一の集光レンズ１４は、各発光ダイオード１３ｂ１（１３ｂ２，１３ｂ３又は１３ｂ４）から発せられる光を混合するとともにその広がり角度を適宜に規制するように構成される。
詳細に説明すれば、第一の集光レンズ１４は、図１及び図２に示すように、前方へ向かって徐々に拡径する略逆円錐状を呈し、その後端側（入射側）に円柱状の凹部１４ａを有するとともに、該凹部１４ａ内の底部（図１及び図２によれば凹部１４ａ内の右端部）を、後方へ若干突出する凸曲面状に形成している。そして、前記凹部１４ａには、発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４の各レンズ部ｑが挿入される。
第一の集光レンズ１４の前端面には、光を拡散放射して混合するための細かい凹凸４１ｃが多数形成されている。この凹凸４１ｃには、各発光ダイオードのＬＥＤチップから放出される多色光を適宜に混合して色の分離を防ぐ作用がある。

複数の第一の集光レンズ１４は、平板状のブラケット１７ａ及び止着具１７ｂ（例えば、ネジやボルト、ナット、ネジ部を有する柱状部材等）を介して、基板本体１３ａ及びヒートシンク１２に対し不動に固定される。

前記構成の第一の集光レンズ１４によれば、各発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３又は３ｂ４から放出された光のうち、前記凹部１４ａの内周壁に入射した光は、該内周壁で屈折した後、傾斜する拡径状の外周面で反射し略前方へ進み、前面の多数の凹凸４１ｃによって混合される。
また、凹部１４ａ内の底面に入射した光は、凸曲状の前記底面で屈折した後、略前方へ進み、前面の多数の凹凸４１ｃによって混合される。
そして、第一の集光レンズ１４の前端面から出射される光は、適宜に規制された角度で徐々に拡がりながら前方へ進む（図１４〜図１６参照）。

なお、第一の集光レンズ１４は、同様の作用効果を得られるものであれば、図示例以外のレンズや複数のレンズを組み合わせたものとすることが可能である。

そして、複数の第一の集光レンズ１４の出射光は、ブラケット１７ａの貫通孔（図示せず）を通過して、単一の第二の集光レンズ１５に入射される。
第二の集光レンズ１５は、光源側を凸曲面に形成した平凸レンズであり、複数の第一の集光レンズ１４の前方側に若干間隔を置いて配置され、平板状のブラケット１８ａ及び止着具１８ｂ（例えば、ネジやボルト、ナット、ネジ部を有する柱状部材等）を介して、前記ブラケット１７ａに対し不動に固定される。この第二の集光レンズ１５の直径は、複数の第一の集光レンズ１４を全て含む大きさである。
この第二の集光レンズ１５は、複数の第一の集光レンズ１４を前方側を覆うようにして配置され、複数の第一の集光レンズ１４の出射光を灯体中心側へ集光する単数のレンズであればよく、他例としては、光源側と投射側の両方に凸曲面を有する両凸レンズとしたり、フレネルレンズ形状の凸レンズとすることも可能である。特に、通常の凸レンズを用いた場合には発光ダイオードの数が多くなるのに伴いレンズの直径が大きくなって中心部が厚くなるが、フレネルレンズ形状の凸レンズを適用した場合には、このような不具合を解消するとともに軽量化を図ることができる。

また、支持ブラケット１６は、ヒートシンク１２の前端面に重ね合わせられて止着具（例えばネジやボルト等）によって止着固定される固定面部１６ａと、固定面部１６ａの端部から前方へ延設されるとともに光源側灯体１１の内側面に重ね合わせられた四方の側片部１６ｂ，１６ｂ，１６ｂ，１６ｂと、上下の側辺部１６ｂ，１６ｂの各々の前端側に設けられた被止着片部１６ｃ，１６ｃとを一体に有する。
上下の側片部１６ｂ，１６ｂのうち、上側の側片部１６ｂには、光源側灯体１１に挿通されたネジ状部材１９を挿通するように、切欠部又は貫通孔が設けられる。
各被止着片部１６ｃは、図２に示すように、光源側灯体１１の前端よりも光源側に若干引っ込んだ位置にあり、雌ネジ孔を有する。

回転支持機構２０は、光源側灯体１１に固定される環状支持部材２１と、該環状支持部材２１の内周面によって回転可能に受けられた環状軸部材２２と、環状軸部材２２を出射側灯体３１に止着するための出射側取付部材２３と、環状軸部材２２の外周部に摺接して環状軸部材２２の回転を制動する回転制動部材２４と、環状軸部材２２が投射部３０側へ抜けないように保持するとともに出射側灯体３１の回転角度を規制する規制部材２５とを具備している（図７参照）。

環状支持部材２１は、図９に示すように、矩形板状の金属製部材であり、その中心部に位置する受孔２１ａと、該受孔２１ａを間に置くようにして上下に複数（図示例によれば四つ）設けられた止孔２１ｂと、受孔２１ａの上側に配置された逃がし孔２１ｃとを有する。
受孔２１ａは、灯体中心部に位置するように設けられた大径円形状の貫通孔であり、その内周面によって、貫通状に挿通される環状軸部材２２の外周面を回転可能に受ける。
止孔２１ｂは、受孔２１ａの上側と下側にそれぞれ左右対称に設けられた貫通孔であり、挿通される止着具２１ｂ１（例えば、ネジやボルト等（図２参照））によって、光源部１０側における支持ブラケット１６前端の被止着片部１６ｃに固定される。この止孔２１ｂは、図４に示す平面視上において、回転制動部材２４及び規制部材２５に干渉しないように配置される。
逃がし孔２１ｃは、後述する回転制動部材２４の突起２４ａ２の逆側の凸部（ネジ頭）を逃がすように設けられた貫通孔である。

また、環状軸部材２２は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、小径部２２ａと大径部２２ｂとを一体に具備してなる段付き円筒状の金属製部材である。この環状軸部材２２には、その中心軸に対し平行に位置し且つ周方向において所定間隔置くように、複数（図示例によれば四つ）の止着孔２２ｃが貫通状に設けられる。
小径部２２ａは、環状支持部材２１及び回転制動部材２４に挿通され、回転制動部材２４の内周面に摺接して、ガタツキなく滑らか且つ自在に回転することが可能なように、その外径寸法が設定されている。
大径部２２ｂは、環状支持部材２１よりも出射側（投射部３０側）に位置し、その端面に出射側取付部材２３を固定する。
各止着孔２２ｃには、止着具２２ｃ１（例えば、ネジやボルト等（図２参照））が挿通される。止着具２２ｃ１は、光源側から、規制部材２５及び環状軸部材２２に挿通され、出射側取付部材２３に螺合固定される（図７参照）。

出射側取付部材２３は、環状支持部材２１を投射部３０に固定するための金属製部材である。
この出射側取付部材２３は、図１１に示す一例によれば、略正方形状を呈し、その中央部に、環状軸部材２２の内径よりも小さく且つ後述する開口部３３ａ１よりも大きい内径の貫通孔２３ａを有する。さらに、この出射側取付部材２３は、貫通孔２３ａの周囲に位置する複数（図示例によれば四つ）の係合突起２３ｂと、角側に位置する複数（図示例によれば四つ）の止着孔２３ｃと、上下縁部に位置する切欠部２３ｄとを有する。

係合突起２３ｂは、内周面を雌ネジとした円筒状の突起であり、環状軸部材２２に挿通されて該環状軸部材２２を回転不能に保持するとともに、光源側から螺合される止着具２２ｃ１（例えばネジやボルト等（図７参照））により、規制部材２５に接続される。

止着孔２３ｃ（図１１参照）は、止着具２３ｃ１（例えばネジやボルト等（図７参照））を挿通する貫通孔である。この止着孔２３ｃに挿通される止着具２３ｃ１は、投射部３０の支持ブラケット３２に螺合されることで、出射側取付部材２３を投射部３０に対し不動に固定する。

切欠部２３ｄは、光源部１０に対し出射側取付部材２３を所定角度（図示例によれば約４５度）回転させた際に、回転支持機構２０を光源部１０に止着固定している止着具２１ｂ１を露出する（図３参照）。すなわち、光源部１０に対し出射側取付部材２３を所定角度回転させれば、止着具２１ｂ１が出射側に露出するので、この露出した止着具２１ｂ１を工具（例えばドライバー等）で回して、光源部１０に対し回転支持機構２０を着脱することが可能である。

回転制動部材２４は、環状軸部材２２の外周部に摺接して環状軸部材２２の回転を制動する金属製部材であり、環状軸部材２２との摩擦力を変化させるように、光源側灯体１１に対し径方向へ移動可能に設けられている（図１及び図２参照）。
詳細に説明すれば、この回転制動部材２４は、図８に示すように、環状軸部材２２の外周部に摺接可能な摺接環部２４ａと、該摺接環部２４ａの上端から交差方向へ突出するとともにネジ状部材１９によって螺合される被螺合部２４ｂとから一体に構成される。

摺接環部２４ａは、多角形の環状に形成され、その中央に環状軸部材２２を挿通して該環状軸部材２２に摺接する円形状の摺接孔２４ａ１を有し、上端側であって被螺合部２４ｂよりも下側の部分に、規制部材２５に係合して環状軸部材２２の回転量を規制する突起２４ａ２を有する。突起２４ａ２は、図示例によれば、出射側から摺接環部２４ａに螺合されたネジであるが、他例としては、摺接環部２４ａに止着されたリベットや、摺接環部２４ａに対しプレス加工（あるいはダボ加工）により形成された突起等としてもよい。
この摺接環部２４ａの外周形状は、環状支持部材２１に挿通される止着具２１ｂ１に干渉しない形状とされ、図示例によれば、略八角形状に形成される（図４及び図７参照）。

被螺合部２４ｂは、回転制動部材２４の上端側を光源側へ曲げ加工してなる部位であり、光源側灯体１１に挿通されたネジ状部材１９の雄ネジ部を螺合するための雌ネジ部２４ｂ１を有する。雌ネジ部２４ｂ１は、図示の好ましい一例によれば、被螺合部２４ｂに固定されたウェルドナットのネジ孔としているが、他例としては、被螺合部２４ｂに直接タップ加工されたネジ孔とすることも可能である。

規制部材２５は、後述する模様形成板３３ｃ（図１３参照）が上半部側に位置するように投射部３０の回転角度を規制するとともに、環状軸部材２２が回転制動部材２４から出射側へ抜けないように保持するための部材である（図４、図７及び図１３参照）。
詳細に説明すれば、この規制部材２５は、環状軸部材２２の内径よりも大きい内径を有するとともに回転制動部材２４の摺接環部２４ａ内径よりも大きい外径形状を有する略環状に形成される。この規制部材２５の上半部側には、灯体中心を通る上下方向の中心線を境にし、周方向の両側に所定角度を置いて、規制凸部２５ａ，２５ａが設けられる（図４参照）。各規制凸部２５ａは、規制部材２５が前記中心線側へ回動した際に突起２４ａ２に当接して、回転制動部材２４の回転角度を規制する。図４に示す一例によれば、回転制動部材２４の回転角度は、片側４５度である。

投射部３０は、光源側灯体１１に対し回転可能に支持された出射側灯体３１と、該出射側灯体３１の内面に固定された支持ブラケット３２と、該支持ブラケット３２の後端部に止着されたフレーミング機構３３と、該フレーミング機構３３よりも前側に固定された投射レンズ部３４とを具備する（図２参照）。

出射側灯体３１は、前後端部を開口した金属製の筒状部材であり、光源部１０に相対し投射部３０が所定角度回転した際に、光源側灯体１１の外周輪郭に重なり合わない形状に形成される。なお、先に述べたように、本実施の形態の一例では、光源側灯体１１と出射側灯体３１の両方を、それぞれ、断面多角形状（図示例では断面正方形状）に形成している。

支持ブラケット３２は、出射側灯体３１内の上端面と下端面とにそれぞれ固定されている。
各支持ブラケット３２は、出射側灯体３１内面に固定される固定片部３２ａと、該止着片部３２ａの後端側（光源側）で灯体中心側へ曲げられた被止着片部３２ｂとからなる断面略Ｌ字状に形成される（図２参照）。
各被止着片部３２ｂには、出射側取付部材２３に挿通された止着孔２３ｃを螺合し固定するための雌ネジ部３２ｂ１が設けられる。この雌ネジ部３２ｂ１は、図示例によれば、被止着片部３２ｂの前端に、内周に雌ネジ加工を施した筒状部材を固定してなるが、他例としては、被止着片部３２ｂの前端にウェルドナットを固定した態様や、被止着片部３２ｂにネジ孔を直接加工してなる態様等とすることも可能である。

フレーミング機構３３は、第二の集光レンズ１５の出射光の一部を開口部３３ａ１に通過させるとともに同出射光の他の一部を遮る光通過部材３３ａ（図１２参照）と、開口部３３ａ１に重なり合うように配置されるとともに灯体径方向へ移動可能に保持された複数（図示例によれば上下左右の四つ）の可動仕切板３３ｂと、出射側灯体３１に対し上方側から差し入れられて所定形状の模様孔３３ｃ３を前記開口部３３ａ１に重ね合わせた状態で保持される模様形成板３３ｃ（図１３参照）とを備える。

光通過部材３３ａは、中央部に開口部３３ａ１（アパーチャと呼称される場合もある）を有する複数枚（図示例によれば２枚）の板状部材を、前後方向に所定間隔を置いて略平行に配設して固定してなり、前後の前記板状部材の間に、可動仕切板３３ｂを介在する。
なお、図示例によれば、開口部３３ａ１を円形に形成しているが、他例としては、この開口部３３ａ１を四角形や八角形等、円形以外の形状とすることも可能である。

各可動仕切板３３ｂは、光通過部材３３ａの開口部３３ａ１を部分的に塞ぐ平板部３３ｂ１と、該平板部３３ｂ１に接続されるとともに灯体外に露出される摘み部３３ｂ２とからなる（図１２参照）。この可動仕切板３３ｂは、光通過部材３３ａを構成する前後の前記板状部材間に挟まれた状態で径方向（換言すれば、灯体中心に接近離隔する方向）へ移動可能であって、且つ所定角度回動するように保持される。
すなわち、可動仕切板３３ｂを径方向へ移動させたり回動させたりすれば、複数の可動仕切板３３ｂの先端縁により、正方形や、長方形、対向する辺同士が平行でない四角形等の開口部を形成することができる。
なお、各可動仕切板３３ｂは、径外方向へ移動した場合に抜け落ちないように、光通過部材３３ａに係合している。

模様形成板３３ｃは、図１３に示すように、光通過部材３３ａの開口部３３ａ１に重なり合う平板部３３ｃ１と、該平板部３３ｃ１に接続されるとともに灯体外に露出される摘み部３３ｃ２とからなり、平板部３３ｃ１には、単数もしくは複数の任意形状の模様孔３３ｃ３を有する。
この模様形成板３３ｃは、可動仕切板３３ｂの左右端側の表面に止着された略縦帯状の挟持ブラケット３３ｄと光通過部材３３ａの間に上方から差し込まれて、上下方向へ移動可能に保持される。
図１３中の符号３３ｃ４は、模様形成板３３ｃが光通過部材３３ａに重ね合せられて所定位置となった際に、光通過部材３３ａ側の突起に対し、凹凸状に嵌り合って係止される孔である。なお、この係止構造は、凹凸関係を逆にすることが可能である。また、前記「光通過部材３３ａ側の突起」は、挟持ブラケット３３ｄに配設することも可能であるが、突起又は孔を加工する際の変形を軽減する等、主に強度的な観点から、前記のように比較的肉厚の大きい光通過部材３３ａ側に設けるのが好ましい。

また、投射レンズ部３４は、フレーミング機構３３を通過した光束を前方へ投射するように構成され、詳細に説明すれば、図１及び図２に示すように、支持ブラケット３２後端の被止着片部３２ｂに固定された略円筒状の固定筒３４ａと、固定筒３４ａの前側で前後方向へスライドするように設けられたスライド筒３４ｂと、該スライド筒３４ｂ内の前後に止着された二枚の可動レンズ３４ｃ，３４ｄとを備え、スライド筒３４ｂ及び二枚の可動レンズ３４ｃ，３４ｄの前後移動によってピント調整が行われるように構成される。
すなわち、可動レンズ３４ｃ，３４ｄを前後移動させれば、照射対象物に映し出される光の輪郭を、ピント合わせしたりぼかしたりすることができる。
なお、図中、符号３４ａ１は、固定筒３４ａの外周面に設けられた傾斜長孔である。また、符号３４ｂ１は、前記傾斜長孔３４ａ１に嵌り合う突起である。これら傾斜長孔３４ａ１及び突起３４ｂ１の嵌合によれば、スライド筒３４ｂの回転操作により該スライド筒３４ｂを進退させることができる。

次に、上記構成の照明装置１の組立手順について説明する。
先ず、光源部１０、回転支持機構２０及び投射部３０は、それぞれ独立して組み立てられる。
その後、図２に示すように、光源側灯体１１前端側に挿通されたネジ状部材１９が、回転制動部材２４上端側の被螺合部２４ｂに螺合され、次に、光源部１０の中心線上に回転支持機構２０を保持した状態で、光源部１０に対し回転支持機構２０が止着される。詳細には、回転支持機構２０の環状支持部材２１に挿通された止着具２１ｂ１が、光源部１０における支持ブラケット１６前端の被止着片部１６ｃに螺合され締め付けられる。この際、図３に示すように、出射側取付部材２３を所定角度回転すれば、止着具２１ｂ１が切欠部２３ｄを介して前方へ露出するため、工具（例えばドライバー等）が出射側取付部材２３に干渉するのを防ぐことができる。

次に、光源部１０に接続された回転支持機構２０が、投射部３０に接続される。
詳細に接続すれば、回転支持機構２０の環状支持部材２１及び回転制動部材２４等に対し、出射側取付部材２３を所定角度回転させれば、止着具２３ｃ１の頭部を、光源側に露出させることができるので（図６参照）、この状態で、止着具２３ｃ１を投射部３０側の支持ブラケット３２に螺合し、止着具２３ｃ１を工具（例えばドライバー等）によって締め付ければ、当該照明装置１が完成する。
なお、出射側灯体３１と光源側灯体１１との隙間は、灯体内の光を外部へ漏らさないように、必要最小限に設定されている。

メンテナンス等のために光源部１０から回転支持機構２０や投射部３０を外す際には、前記と逆の手順を行えばよい。

次に、照明装置１によって光を照射した際の作用効果について詳細に説明する。
先ず、図１４（ａ）に示すように、例えば、上側の第一の集光レンズ１４の上端寄りから出射される光は、所定角度（図示例によれば、上側１２°と下側１２°の合計で２４°）で広がる光束となる。この光束は、前方へ進み、第二の集光レンズ１５で屈折することでフレーミング機構３３の中心側へ向かい、さらに投射レンズ部３４で屈折して前方へ放出される。
前記のようにして光束がフレーミング機構３３を通過する際、該光束の一部分は、フレーミング機構３３の開口部３３ａ１を通過するが、該光束の上側の一部分は、フレーミング機構３３によって遮られる。
また、フレーミング機構３３を通過した後の光束が投射レンズ部３４を通過する際、該光束の一部分は、投射レンズ部３４を通過して前方へ出射されるが、該光束の下側の一部分は、スライド筒３４ｂの前端に遮られる。
よって、第一の集光レンズ１４の上端側から出射される光のうち、有効に利用される光束（以下、有効光束ａと称する。）は、図１４中のハッチングの部分となり、該ハッチングと二点鎖線とので挟まれた白地部分は、有効に利用されない光束（以下、無効光束ｂと称する。）となる。
上記照明装置１による作用効果に対し、例えば、照明装置１から第二の集光レンズ１５を省いた構成では、図１４（ａ’）に示すように、フレーミング機構３３によって遮られる光束が著しく多くなるため、有効光束ａが大幅に減少し、無効光束ｂは大幅に増加する。

また、図１５（ａ）に示すように、例えば、上側の第一の集光レンズ１４の中央寄りから出射される光は、所定角度（図示例によれば、上側１２°と下側１２°の合計で２４°）で広がる光束となる。そして、その光束の下側の大部分は、フレーミング機構３３の開口部３３ａ１を通過するが、該光束の上側の一部分は、フレーミング機構３３により遮られる。このため、第一の集光レンズ１４の中央寄りから出射される光は、その大部分が有効光束ａとなるが、上側の一部分に無効光束ｂを有することになる。
これに対し、例えば、照明装置１から第二の集光レンズ１５を省いた構成では、図１５（ａ’）に示すように、フレーミング機構３３によって遮られる光束が多くなるため、有効光束ａが少なくなり無効光束ｂが多くなる。

また、図１６（ａ）に示すように、例えば、上側の第一の集光レンズ１４の下端寄りから出射される光は、所定角度（図示例によれば、上側１２°と下側１２°の合計で２４°）で広がる光束となる。そして、その光束の略全ては、フレーミング機構３３の開口部３３ａ１を通過し、フレーミング機構３３により遮られる部分がない。このため、第一の集光レンズ１４の下端寄りから出射される光は、その略全てが有効光束ａとなる。
これに対し、例えば、照明装置１から第二の集光レンズ１５を省いた構成では、図１６（ａ’）に示すように、光束の上側の一部がフレーミング機構３３によって遮られるため、有効光束ａが少なくなる。

よって、上記構成の照明装置１によれば、無効光束ｂを減らすとともに有効光束ａを著しく増加させることができ、発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４から出射される光を、無駄なく有効に利用することができる。

また、開口部３３ａ１の面積を複数の可動仕切板３３ｂにより減らして、照射範囲を適宜に変化させたり、模様形成板３３ｃを用いて照射範囲の形状を、照射対象物に適した形状としたりすることができる（図１２参照）。その上、光源部１０に対し投射部３０を回転させれば、前記照射範囲を自在に回転させることができ、照射対象物をより効果的に照射することができる。
さらに、ネジ状部材１９を締め付ければ、回転制動部材２４の内周面が環状軸部材２２の外周面に摺接するため、投射部３０が回転する際の抵抗を変化させたり、投射部３０を適宜な回転角度で回転不能に固定したりすることが可能である。
また、模様形成板３３ｃを着脱できるため、該模様形成板３３ｃを他の模様孔３３ｃ３を有するものと交換して、照射範囲の形状を容易に変更することができる。

また、光源部１０に相対し投射部３０を所定角度回転した際に、灯体間の接続するための止着具２３ｃ１が露出する構造であるため、灯体の外周部にネジ等が露出するのを極力低減することができ、外観上の体裁も良好である。
なお、他例としては、止着具２１ｂ１の止着位置を環状支持部材２１の四つの角の近くまで移動して、光源部１０に相対する投射部３０の回転により、止着具２１ｂ１を露出させる構造とすることも可能である。

また、光源部１０、回転支持機構２０、投射部３０の三つの部位がそれぞれ独立に組み立てられ、これらを接続して照明装置１を完成する構造であるため、例えば、異なる仕様の発光ダイオードを具備した光源部１０と、焦点距離の異なる投射レンズ部３４を具備した投射部３０とを、それぞれ複数種類用意しておけば、現場状況や使用者の要望等に応じて、適切な仕様の照明装置１を速やかに組み立てることができる。

なお、上記照明装置１によれば、特に好ましい態様として模様形成板３３ｃを具備したが、他例としては、模様形成板３３ｃ及び挟持ブラケット３３ｄを省いた態様とすることも可能である。

また、上記照明装置１では、発光ダイオード１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４を複数の異なる発光色のＬＥＤチップから構成したが、他例としては、発光ダイオードを複数の異なる色温度のＬＥＤチップから構成した態様や、発光ダイオードを複数の同一の発光色（白色を含む）のＬＥＤチップから構成した態様、発光ダイオードを単一のＬＥＤチップから構成した態様等とすることも可能である。

また、光源側灯体１１と出射側灯体３１は、図示例では、断面略正方形状としたが、この断面形状は、光源側灯体１１に対し出射側灯体３１を所定角度回転した際に重なり合わない形状とすればよく、例えば、四角形以外の多角形（三角形、五角形、六角形等を含む）や、その他の形状にすることも可能である。

また、上記照明装置１によれば、模様形成板３３ｃの脱落を効果的に防ぐために、投射部３０の回転角度を左右４５°としているが（図４参照）、他例としては、灯体上半部側の左右９０°の範囲内とすることも可能である。さらに、模様形成板３３ｃと光通過部材３３ａ及び挟持ブラケット３３ｄとの間の係脱構造により、模様形成板３３ｃが脱落しないようにすれば、投射部３０を３６０°自在に回転する構造とすることも可能である。

また、上記組立手順では、光源部１０に対し回転支持機構２０を接続した後、回転支持機構２０に対し投射部３０を接続しているが、他の組立手順としては、投射部３０に対し回転支持機構２０を接続した後、回転支持機構２０に対し光源部１０を接続することも可能である。

１：照明装置
１０：光源部
１１：光源側灯体
１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｂ３，１３ｂ４：発光ダイオード
１４：第一の集光レンズ
１５：第二の集光レンズ
１６：支持ブラケット
１９：ネジ状部材
２０：回転支持機構
２１：環状支持部材
２２：環状軸部材
２２ｃ１，２３ｃ１：止着具
２４：回転制動部材
２４ａ２：突起
２５：規制部材
２５ａ：規制凸部
３０：投射部
３１：出射側灯体
３３：フレーミング機構
３３ａ：光通過部材
３３ｂ：可動仕切板
３３ｃ：模様形成板

Claims (6)

1. 同一方向へ光を出射する複数の発光ダイオードと、発光ダイオード毎に出射光を集光するように前記複数の発光ダイオードにそれぞれ対応する複数の第一の集光レンズと、これら複数の第一の集光レンズの出射光を集光する単数の第二の集光レンズと、第二の集光レンズの出射光の一部を通過させるとともに他の一部を遮るフレーミング機構と、前記フレーミング機構を通過した光を前方へ投射する投射レンズ部と、前記発光ダイオード、第一の集光レンズ及び第二の集光レンズを支持する光源側灯体と、前記フレーミング機構及び前記投射レンズ部を支持する出射側灯体と、光源側灯体に対し出射側灯体を同芯状に回転するように支持する回転支持機構とを具備したことを特徴とする照明装置。
2. 前記回転支持機構は、光源側灯体に接続される環状支持部材と、該環状支持部材の内周面によって回転可能に受けられるとともに出射側灯体に接続される環状軸部材とを具備してなることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記環状軸部材の外周部に摺接して前記環状軸部材の回転を制動する回転制動部材を備え、この回転制動部材は、前記環状軸部材との摩擦力を変化させるように、前記光源側灯体に対し径方向へ移動可能に設けられていることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 光源側灯体には、灯体中心方向へ移動不能であって且つ回転可能にネジ状部材が設けられ、前記回転制動部材は、前記ネジ状部材に螺合されることで支持され、前記ネジ状部材の回転により灯体径方向へ移動することを特徴とする請求項３記載の照明装置。
5. 光源側灯体の外周輪郭と出射側灯体の外周輪郭とを、その一方に対し他方を所定角度回転した際に重なり合わない形状とし、この重なり合わない部分に、前記回転支持機構を光源側灯体又は出射側灯体に接続するための止着具を配置したことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の照明装置。
6. 前記フレーミング機構は、第二の集光レンズの出射光の一部を開口部に通過させる光通過部材と、出射側灯体に対し上方側から差し入れられて所定形状の模様孔を前記開口部に重ね合わせた状態で保持される模様形成板とを備え、
   前記回転支持機構は、前記模様形成板が上半部側に位置するように、出射側灯体の回転角度を規制していることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の照明装置。

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