JP5082103B2 - 直方体照明装置及びホログラム用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の照明装置を組み立て容易にする照明装置及び当該照明装置を用いたホログラム用照明装置に関するものである。

この種の照明装置としては、例えば特許文献１に示すように、光源と、当該光源から射出される光を例えば略平行光に変換するコリメータレンズ等、（光軸方向から見て概略円形状を成す）導光レンズと、光源及び導光レンズを収容する概略円筒形状をなすケーシングとを備える照明装置がある。

しかしながら、複数個の照明装置を組み合わせて照明を行う場合に、ケーシングが円筒形状をなしていることから、各照明装置間での固定が難しく安定性に欠け、また、固定するための器具も大がかりになってしまうという問題がある。

また、各照明装置から射出される光は、照射面において概略円形状を成すことから、照射面において影部分を無くすためには、各照明装置からの光を重ね合わせる必要がある。そうすると、照射面において照明ムラを無くすことは極めて難しく、拡散板等を照明装置の前方に設ける必要がある。
特開２００３−０６５９６０号公報

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、複数の照明装置を組み合わせて照明する際に、その組み立ての容易性及び安定性を向上させること、及び照射面における照射ムラを低減することをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る照明装置は、一面に矩形形状をなす開口部を有する概略直方体形状のケーシングと、前記開口部を閉塞して設けられ、矩形形状をなす１枚のコリメータレンズと、前記ケーシング内に設けられ、前記コリメータレンズに向かって光を射出するＬＥＤと、前記ケーシングの外部に把持部が設けられ、前記把持部が操作されることにより前記ＬＥＤの位置を調節する位置調節機構と、を具備し、前記光源から照射された光が、前記コリメータレンズによって略平行光に変換され、照射面における照射領域が矩形形状をなすことを特徴とする。

このようなものであれば、ケーシングが概略直方体形状であるので、複数の照明装置を組み合わせて配列する場合に、当該ケーシングの上下左右に他の照明装置のケーシングを面同士で接触させて、各照明装置のケーシングを隙間無く配列することができるので、組み立てを容易にすることができ、また、組み立ての安定性を向上させることができる。さらに、前記ケーシングの開口部及び当該開口部に設けられた１枚のコリメータレンズが矩形形状をなすものであり、照射面における照射領域が矩形形状をなすことから、複数の照明装置を組み合わせた場合に、位置調節機構により光源の位置を微調整することによって、各照明装置からの照射光を照射面にムラ無く照射することができるようになる。

複数の照明装置を組み合わせた際に、照射面における照射ムラを可及的に低減するためには、前記導光レンズが、前記光源からの光を略平行光に変換するコリメータレンズであることが望ましい。

複数の照明装置を組み合わせる場合に、各照明装置の向き（上下左右）を気にすること無く、どの向きであっても組み合わせることができるようにするためには、前記ケーシングの前記開口部を有する一面が、概略正方形状をなすものであるが望ましい。

複数の照明装置を組み合わせる場合に、各照明装置間の固定を簡単に行うためには、前記ケーシングの外周面に他の照明装置のケーシングと連結するための連結部を備えていることが望ましい。

位置調節機構の具体的な実施の態様としては、前記位置調節機構が、前記光源を前記ケーシング内で保持する光源保持部と、一端が前記光源保持部に接続され、他端に前記把持部が設けられ、前記ケーシングの側壁に設けられた貫通孔に挿通する操作連結部と、前記ケーシングと前記操作連結部との間に介在して設けられ、前記把持部が操作されたときに前記光源保持部が移動するように前記操作連結部を支える支持部と、を備えることが望ましい。

組み立ての際に、各照明装置の照明光の色を容易に視覚的に把握して、組み立ての作業性を向上させるためには、前記把持部が、前記光源の光の色と同一の色に着色されていることが望ましい。

また、本発明に係るホログラム用照明装置は、上記照明装置と、前記照明装置を保持する枠体と、前記枠体に保持された照明装置からの光が照射されるようにホログラムを保持するホログラム保持部と、を具備することを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、複数の照明装置を組み合わせて照明する際に、その組み立ての容易性及び安定性を向上させること、及び照射面における照射ムラを低減することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

なお、図１は本実施形態に係る複数の照明装置１を用いた照明システム１００を示す斜視図であり、図２は照明装置１の斜視図であり、図３は照明装置１の構成を示す模式的断面図であり、図４は位置調節機構５により光源を進退移動させた状態を示す図であり、図５は位置調節機構５により光源を上下移動させた状態を示す図であり、図６は連結機構７を示す図であり、図７及び図８は電力供給方法を示す図である。

＜装置構成＞

本実施形態に係る照明装置１は、図１に示すように、複数組み合わされて任意形状の照明システム１００を構成することができるものであり、図２に示すように、ケーシング２と、導光レンズ３と、光源４と、位置調節機構５と、を具備するものである。

以下、各部２〜５について説明する。

ケーシング２は、一面に開口部２Ａを有する概略直方体形状の箱形状をなすものであり、具体的には、一面全体が開口した立方体形状の中空箱形状をなすものである。また、ケーシング２の内側周面は、光の反射を防ぐための遮光処理（例えば、黒色表面処理など）が施されている。さらに、ケーシング２の開口部２Ａには、導光レンズ３及び当該導光レンズ３を保護するための保護部材６が、前方に向かってこの順番で設けられている。保護部材６は、アクリル樹脂からなる透明薄板であり、導光レンズ３と密着して設けられている。

導光レンズ３は、ケーシング２の開口部２Ａに設けられ、光源４からの光を略平行光に変換するコリメータレンズである。この導光レンズ３は、ケーシング２の開口部２Ａ（ケーシング２の前面全体）に設けられており、光軸方向から見て矩形形状をなすものである。本実施形態では、ケーシング２が立方体形状をなすものであり、導光レンズ３は、光軸方向から見て正方形状をなすものである。つまり、本実施形態の照明装置１は、立方体の一面全体から光を射出するものである。導光レンズ３としては、照明装置１全体を軽量化するために、軽量薄型の樹脂製レンズであることが好ましい。

光源４は、ケーシング２内に設けられ、導光レンズ３に向かって光を射出するものであり、具体的には、コリメータレンズ３の焦点位置近傍に位置するように設けられている。本実施形態の光源４は、単色又は白色のＬＥＤである。なお、複数のＬＥＤ４を設けるようにしても良いし、単一のＬＥＤ４のみを設けるようにしても良い。

位置調節機構５は、ケーシング２の外部に把持部５４が設けられ、当該把持部５４が操作されることによりＬＥＤ４の位置を調節するものである。その構成は、光源保持部５１と、操作連結部５２と、支持部５３と、を備える。

光源保持部５１は、ＬＥＤ４を保持して、ケーシング２内に配置されるものであり、本実施形態では更にＬＥＤ４により発生する熱を放熱する放熱部としての機能を果たす。光源保持部５１は、放熱部としての機能を発揮するために、例えばアルミニウム等の高熱伝導性材料により形成しても良いし、放熱フィンが設けられても良い。

操作連結部５２は、一端が光源保持部５１に接続され、他端に把持部５４が設けられ、ケーシング２の側壁に設けられた貫通孔２１に挿通するロッド形状をなすものである。なお、この操作連結部５２に放熱フィン等の放熱機構を設けるようにしても良い。

把持部５４は、操作連結部５２のケーシング２外側端部に設けられた概略球形状をなすものである。また、把持部５４は、ＬＥＤ４の発光の色と同一の色に着色されている。これにより、組み立ての際に、各照明装置１の照明光の色を容易に視覚的に把握して、組み立ての作業性を向上させることができる。

支持部５３は、ケーシング２と操作連結部５２との間に介在して設けられ、把持部５４が操作されたときに光源保持部５１が移動するように操作連結部５２を支えるものである。本実施形態の支持部５３は、ケーシング２の後壁に設けられた貫通孔２１の周囲近傍に設けられ、ケーシング２の後壁に操作連結部５２を固定させつつ、把持部５４の操作により、操作連結部５２を摺動可能、及び支持部５３を回転中心として回転可能に支持するものである。この支持部５３は、球面滑り軸受（例えばピロボール）により構成することが考えられる。また、支持部５３は、操作連結部５２を周方向から押圧固定する止めねじにより構成しても良いし、弾性部材により構成しても良い。

具体的には、図４に示すように、把持部５４を前方に押し出すことにより、操作連結部５２が支持部５３において摺動して、ＬＥＤ４を導光レンズ３に近づけることができる。これにより、導光レンズ３から射出される光は、略平行光よりも若干拡開する光となる。また、図５に示すように、把持部５４を上下方向に移動させることにより、操作連結部５２が支持部５３を中心として回転して、ＬＥＤ４を上下方向に移動させることができる。これにより、導光レンズ３から射出される光の照射方向を変更することができる。なお、本実施形態の支持部５３は、貫通孔２１からＬＥＤ４からの光が漏れないようにする機能も有する。

しかして本実施形態の照明装置１は、図６に示すように、各照明装置１同士の連結を可能にするための連結機構７を備えている。

この連結機構７は、１つの照明装置１のケーシング２の側壁の外面に設けられた第１の連結部７１と、別の照明装置１のケーシング２の側壁に外面に設けられ、前記第１の連結部７１に連結される第２の連結部７２と、からなる。

各照明装置１において、そのケーシング２には、左右側壁の一方に第１の連結部７１、他方に第２の連結部７２が設けられている、また、同様にして、上下側壁の一方に第１の連結部７１、他方に第２の連結部７２が設けられている。

第１の連結部７１及び第２の連結部７２の具体例としては、例えば、図７の（Ａ）に示すように、第１の連結部７１がケーシング２の側壁（例えば左側壁、上側壁）の外面に設けた凸条部であり、第２の連結部７２がケーシング２の側壁（例えば右側壁、下側壁）の外面に設けられた凹溝である。凸条部は、突出方向に行くに従って幅が拡開する形状をなすものであり、凹溝は、凸条部の形状に対応して、深さ方向に行くに従って溝幅が拡開する形状をなす。そして、凸条部を凹溝に延伸方向に沿ってスライドさせて嵌め込むことにより、照明装置１を連結することができる。

また、図７の（Ｂ）に示すように、第１の連結部７１が、ケーシング２の側壁（例えば左側壁、上側壁）の外面に設けた例えばピン形状をなす突起部であり、第２の連結部７２がケーシング２の側壁（例えば右側壁、下側壁）の外面に設けられた凹部である。このとき、凹部の内周面には、突起部が嵌合した際に突起部に密着して固定するための弾性体（図６において図示しない）を設けておくことが好ましい。

このように構成した連結機構７により、各照明装置１を連結する際に、照明装置１同士の第１の連結部７１及び第２の連結部７２が嵌合するように連結することにより、照明装置１を上下左右に連結して組み合わせることができる。なお、照明装置１を一列に連結するだけの場合には、ケーシング２のうち１組の対向面（例えば左右側壁）にのみ第１の連結部７１及び第２の連結部７２を設ければ良い。また、２つだけの照明装置１を連結する場合には、各照明装置１のケーシング２の一面にのみ第１の連結部７１及び第２の連結部７２を設けるようにすればよい。

最後に、複数の照明装置１を連結して照明システム１００を構成した場合の、各照明装置１中のＬＥＤ４への電力の供給方法について簡単に説明する。

各ＬＥＤ４への電力の供給方法としては、図７に示すように、各照明装置１間を電力供給線８により電気的に接続して、電源９に対して各照明装置１のＬＥＤ４を直列に接続して、各ＬＥＤ４に電力を供給するようにしても良い。また、図８に示すように、各照明装置１間を電気的に接続すること無く、電源９から電力供給線８により各照明装置１のＬＥＤ４に電力を供給するようにしても良い。

＜本実施形態の効果＞

このように構成した本実施形態に係る照明装置１によれば、ケーシング２が概略立方体形状であるので、複数の照明装置１を組み合わせて配列する場合に、当該ケーシング２の上下左右に他の照明装置１のケーシング２を面同士で接触させて、各照明装置１のケーシング２を隙間無く配列することができるので、組み立てを容易にすることができ、また、組み立ての安定性を向上させることができる。さらに、導光レンズ３が矩形形状をなすものであり、照射面における照射領域が矩形形状をなすことから、複数の照明装置１を組み合わせた場合に、位置調節機構５によりＬＥＤ４の位置を微調整することによって、照射面における各照明装置１の照射領域の繋ぎ目を目立たないようにすることができるとともに、各照明装置１からの照射光を照射面にムラ無く照射することができるようになる。

さらに、各照明装置１から射出される光が平行光でありので、複数組み合わせることにより、平行光の照射領域を任意に調節することができる。複数の照明装置１から射出される平行光を、位置調節機構５により調節することにより、高輝度な照射を可能にすることができる。

＜その他の変形実施形態＞

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。

例えば、前記実施形態の照明装置１を用いてホログラム用照明装置Ｚを構成することにより、前記実施形態の効果を有効に活用することができる。具体的な構成としては、図９に示すように、前記実施形態の照明装置１と、照明装置１を保持する枠体Ｚ１と、枠体Ｚ１に保持された照明装置１からの光が照射されるようにホログラムＨを保持するホログラム保持部Ｚ２と、を具備する。枠体Ｚ１は、複数の照明装置１を上下左右方向に複数個並列して保持するものである。

また、植物育成用照明装置、表面検査用照明装置に用いても良い。

さらに、道路の路面やボーリングのレーンなどに光の道を形成するように照射する装飾用照明装置としても良い。この場合、複数色の照明装置を組み合わせて、複数色の光の道を形成することが考えられる。

その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る照明装置を用いた照明システムを示す斜視図。 同実施形態における照明装置の斜視図。 同実施形態における照明装置の模式的断面図。 位置調節機構の作用を示す図。 位置調節機構の作用を示す図。 連結機構を示す図。 電力供給方法を示す図。 電力供給方法を示す図。 変形実施形態に係るホログラム用照明装置の構成を示す図。

１・・・・・照明装置
２・・・・・ケーシング
２Ａ・・・・開口部
３・・・・・導光レンズ
４・・・・・光源
５・・・・・位置調節機構
５１・・・・光源保持部
２１・・・・貫通孔
５２・・・・操作連結部
５３・・・・支持部
５４・・・・把持部
７１、７２・・・連結部
Ｚ・・・・・ホログラム用照明装置
Ｚ１・・・・枠体
Ｚ２・・・・ホログラム保持部
Ｈ・・・・・ホログラム

Claims (6)

1. 一面に矩形形状をなす開口部を有する概略直方体形状のケーシングと、
   前記開口部を閉塞して設けられ、矩形形状をなす１枚のコリメータレンズと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記コリメータレンズに向かって光を射出するＬＥＤと、
   前記ケーシングの外部に把持部が設けられ、前記把持部が操作されることにより前記ＬＥＤの位置を調節する位置調節機構と、を具備し、
   前記ＬＥＤから照射された光が、前記コリメータレンズによって略平行光に変換されて、照射面における照射領域が矩形形状をなす照明装置。
2. 前記ケーシングの前記開口部を有する一面が、概略正方形状をなすものである請求項１記載の照明装置。
3. 前記ケーシングの外周面に他の照明装置のケーシングと連結するための連結部を備えている請求項１又は２記載の照明装置。
4. 前記位置調節機構が、前記ＬＥＤを前記ケーシング内で保持する光源保持部と、
   一端が前記光源保持部に接続され、他端に前記把持部が設けられ、前記ケーシングの側壁に設けられた貫通孔に挿通する操作連結部と、
   前記ケーシングと前記操作連結部との間に介在して設けられ、前記把持部が操作されたときに前記光源保持部が移動するように前記操作連結部を支える支持部と、を備える請求項１、２又は３記載の照明装置。
5. 一面に開口部を有する概略直方体形状のケーシングと、
   前記開口部に設けられ、矩形形状をなす導光レンズと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記導光レンズに向かって光を射出する光源と、
   前記ケーシングの外部に把持部が設けられ、前記把持部が操作されることにより前記光源の位置を調節する位置調節機構と、を具備し、
   前記把持部が、前記光源の光の色と同一の色に着色されている照明装置。
6. 照明装置と、
   前記照明装置を保持する枠体と、
   前記枠体に保持された照明装置からの光が照射されるようにホログラムを保持するホログラム保持部と、を具備し、
   前記照明装置が、一面に開口部を有する概略直方体形状のケーシングと、
   前記開口部に設けられ、矩形形状をなす導光レンズと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記導光レンズに向かって光を射出する光源と、
   前記ケーシングの外部に把持部が設けられ、前記把持部が操作されることにより前記光源の位置を調節する位置調節機構と、を備えるホログラム用照明装置。