JP2014120305A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源や反射鏡の位置を制御する手段や、その位置を制御するための操作を必要とせず、簡素な構成にて光源からの照射範囲を変更することができる照明装置を提供する。
【解決手段】 凹部を備えた反射鏡２の内部に支柱３を配置し、支柱３に反射鏡の光軸方向に対して反射鏡の頂部２ａからの距離を変えて複数の光源を配置し、前記複数の光源は個別に点灯制御が可能としている。反射鏡の頂部２ａから異なる距離に配置された複数の光源はそれぞれ異なる照射範囲を有しているので、個別に点灯制御することにより、照射範囲を変更することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）や有機ＥＬなどの発光素子を光源として用いた照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ光源は、ＬＥＤの高効率化、高出力化に伴い、白熱電球の代替や車両用の光源として普及してきている。
ＬＥＤを光源として使用した照明装置には種々の形態があるが、例えば多角柱状のベース基材の側面に直線状に複数のＬＥＤアレイを設け反射鏡と共に使用されるＬＥＤ光源が提案されている（特許文献１）。
また、照明装置において、光源からの光を制御し、所望する範囲を照らしたいという要望がある。この要望に応えるため、ランプを反射鏡に対して移動可能に操作する操作部を設け、反射鏡に対する光源の位置を操作することにより、最適配光を実現する光源が提案されている（特許文献２）。
また、固体発光素子を透明板に固定し透明板を焦点位置より移動させることにより、照射範囲を変更することが可能な光源が提案されている（特許文献３）。

特開２００６−３１０５０２号公報 特開２００２−１２４１２０号公報 特開２００５−１５８４７２号公報

これらの照明装置においては、照射範囲を変更するために、反射鏡に対する光源の位置を変更する手段を採っている。
このため、光源の位置を変更する機構を必要とし、また光源の位置を変更するためには手動での操作が必要である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照射範囲を変更するために反射鏡に対する光源の位置を変更する必要がなく、そのための操作を必要とせず、簡素な構成にて照射範囲を変更することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、凹部を備えた反射鏡と、前記反射鏡の光軸方向に対して前記反射鏡の頂部からの距離を変えて配置された複数の光源とを備え、前記複数の光源は個別に点灯制御が可能であることを特徴とする。
更に、上記照明装置では、前記複数の光源は、多角柱状または円柱状の支柱に設置されていてもよい。
更に、上記照明装置では、前記複数の光源は、反射鏡の頂部からの距離別に光源グループを形成し、前記光源グループは個別に点灯制御が可能であってもよい。
更に、上記照明装置では、前記光源グループの同一光源グループに属する各光源は、直列または並列に接続されていてもよい。
更に、上記照明装置では、前記複数の光源は、反射部材を有し、前記反射部材により前記反射鏡方向に光源からの光を反射させてもよい。
更に、上記照明装置では、前記複数の光源は、光屈折部材を有し、前記光屈折部材により前記反射鏡方向に光源からの光を屈折させてもよい。

本発明によれば、反射鏡の光軸方向に対して、反射鏡の頂部からの距離を変えて複数の光源を設置しているので、反射鏡からの反射光はそれぞれ異なる広さの照射範囲を得ることができ、上記複数の光源は個別に点灯制御が可能であるため、照射範囲を任意に変更することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。 図１に示す照明装置の光源部を示す図である。 図１に示す照明装置の各光源の照射範囲を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。 図４に示す照明装置の光源部分を示す拡大図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中の同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複する説明を省略する。

図１は本発明の第一実施形態に係るＬＥＤ照明装置１の構成を示す部分断面図である。
また図２は図１に示す照明装置の光源部分を示す拡大斜視図である。
図１、図２に示すように、このＬＥＤ照明装置は、回転対称形状の反射面を有する反射鏡２の内部に四角柱状の支柱３が配置されており、支柱３の各辺には、反射鏡２の光軸方向に対して、反射鏡の頂部からの距離を変え支柱３の辺ごとに各３個のＬＥＤ光源４ａ、４ｂ、４ｃが配置されており、支柱全体では合計１２個のＬＥＤ光源が設置されている。

このとき、反射鏡頂部２ａからの距離の等しい各辺のＬＥＤ光源は、それぞれ直列に接続されており、これをＬＥＤグループとしている。反射鏡の頂部２ａに近い位置に配置されている４個のＬＥＤ光源４ａを直列に接続したものがＬＥＤグループ５ａであり、次に反射鏡頂部２ａに近い位置に配置されている４個のＬＥＤ光源４ｂを直列に接続したものがＬＥＤグループ５ｂであり、最も頂部２ａから離れて配置されている４個のＬＥＤ光源４ｃを直列に接続したものがＬＥＤグループ５ｃである。

これらＬＥＤグループは個別に点灯制御が可能であり、選択するＬＥＤグループを任意に点灯することができる。各ＬＥＤグループは単独で駆動でき、選択する複数のＬＥＤグループを点灯することも可能である。

図３は図１のＬＥＤ照明装置１のそれぞれのＬＥＤグループを個別に点灯した場合の照射範囲を示す図である。
図３に示すように、照射面における各ＬＥＤグループの照射範囲は異なっており、頂部に最も近いＬＥＤグループ５ａの照射範囲が６ａであり最も広く、ＬＥＤグループ５ｂの照射範囲が６ｂであり、ＬＥＤグループ５ｃの照射範囲が６ｃであり最も狭い。
このように、光軸方向に反射鏡頂部２ａからの距離を変えＬＥＤ光源を配置し、個別に点灯制御することにより、照射範囲を変えることが可能となる。

なおこの時、基本的に反射鏡の頂部２ａに最も近いＬＥＤグループ５ａは広い照射範囲を有するが、中心部分が暗くなる所謂中抜けの状態になりやすい。
この中抜けを解消するためには、反射鏡２の反射面設計やＬＥＤ光源の配置位置を変えることにより、中抜けの発生しない配光分布を得ることが可能である。
また、ＬＥＤグループ５ａよりも頂部から遠いＬＥＤグループ５ｂまたは５ｃを同時に点灯することにより、暗い中心部分を他のＬＥＤグループで照らすことができるので、中抜けを防止することが可能である。なお、中抜けの状態でも目的とする仕様を満足する場合もある。
また、複数のＬＥＤグループを同時に点灯することにより、中心照度を上げることもできる。

なお、支柱２の形状は四角柱に限らず、多角柱形状や円柱形状でも構わない。多角柱形状の場合、各辺のＬＥＤ光源の数は均等にしたほうが好ましいが、均等でなくとも良い。

また、ＬＥＤグループは３グループに限らず、２グループでも良いし、４グループ以上でも構わない。複数のＬＥＤグループを形成すればよく、個別に点灯することにより、照射範囲を変更することが可能になる。

また各ＬＥＤグループの明るさは同じでなくとも良い。照射範囲を広げた場合、照度は低下するので、広い照射範囲を照らすＬＥＤグループはＬＥＤ光源の数を増やしたりＬＥＤ光源を駆動させる電力を増すなどの方法により、照度の低下を抑えることができる。

なお、ＬＥＤグループ内の各ＬＥＤ光源は直列接続されるものに限らず並列接続でも構わない。並列に接続することにより、いずれかのＬＥＤ光源が故障し回路がオープンとなった場合でも、他のＬＥＤは点灯することが可能であるので、ＬＥＤグループ全体が不点灯となることがない。

図４は本発明の第二実施形態に係るＬＥＤ照明装置１０の構成を示す部分断面図である。
また図５は図４におけるＬＥＤ光源の拡大断面図である。
図４に示すように、本実施形態におけるＬＥＤ照明装置１０では、反射鏡２の反射面に対向してＬＥＤ光源を配置するのではなく、ＬＥＤ光源に設けられたレンズ２２を用いて反射鏡の反射面にＬＥＤ光源からの光を照射する構成としている。
レンズ２２の付いたＬＥＤ光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、反射鏡２の光軸方向に、反射鏡頂部２ａからの距離が異なるように配置されており、それぞれのＬＥＤ光源は個別に点灯制御が可能である。

図５に示すように、このＬＥＤ光源のレンズ２２は回転対称形状であり、ＬＥＤ光源の光軸方向には反射面２３が形成されている。この反射面は全反射面でも良いし、レンズ外側に反射膜を形成したものでも良い。

ＬＥＤ光源のＬＥＤ素子２１から放射された光はレンズ２２の反射面２３で反射され、ＬＥＤ素子２１の光軸と略垂直方向に照射される。またＬＥＤ素子２１から放射された光の一部は屈折面２４により屈折され、反射面２３で反射された光と同様にＬＥＤ素子２１の光軸と略垂直方向に照射され反射鏡２の反射面に入射する。
反射鏡２に入射した光は反射面で反射され、反射された光は照射面に照射されるが、各ＬＥＤ光源は反射鏡頂部２ａからの距離が異なるように設置されているため、各ＬＥＤ光源の照射範囲は異なる。
このとき各ＬＥＤ光源は個別に点灯制御が可能であるため、照射範囲を変えることが可能となる。

なお、ＬＥＤ光源からの光を反射鏡方向に変更する手段は、上述のレンズ形状に限らず、反射鏡２の反射面方向に光の進行方向を変更するものであればよく、上述のレンズと異なるレンズ形状や、反射鏡などを組み合わせてもよい。

なお、上記２つの実施形態にて説明した反射鏡部分は既存の照明器具でも代替可能である。
長尺状に形成され、軸方向に複数の光源を有し、各光源は個別に点灯制御可能である光源を既存の照明器具の反射鏡内部に設置することにより、複数の照射範囲を選択可能な照明装置を得ることができる。

１、１０ 照明装置
２ 反射鏡
２ａ 頂部
３ 支柱
４ａ、４ｂ、４ｃ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ ＬＥＤ光源
５ａ、５ｂ、５ｃ ＬＥＤグループ
６ａ、６ｂ、６ｃ 照射範囲
２１ ＬＥＤ素子
２２ レンズ
２３ 反射面
２４ 屈折面

Claims (7)

1. 凹部を備えた反射鏡と、前記反射鏡の光軸方向に対して前記反射鏡の頂部からの距離を変えて配置された複数の光源とを備え、前記複数の光源は個別に点灯制御が可能であることを特徴とする照明装置。
2. 前記複数の光源は、多角柱状または円柱状の支柱に設置されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記複数の光源は、反射鏡の頂部からの距離別に光源グループを形成し、前記光源グループは個別に点灯制御が可能であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 前記光源グループの同一光源グループに属する各光源は、直列または並列に接続されていることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
5. 前記複数の光源は、反射部材を有し、前記反射部材により前記反射鏡方向に光源からの光を反射させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
6. 前記複数の光源は、光屈折部材を有し、前記光屈折部材により前記反射鏡方向に光源からの光を屈折させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
7. 反射鏡と組み合わせて使用する光源であり、長尺状に形成され、軸方向に複数の光源を有し、前記複数の光源は個別に点灯制御が可能であることを特徴とする光源。