JP5500678B2 - 駆動装置、照明装置および姿勢制御システム - Google Patents

Description

本発明は駆動装置に関し、特に、駆動対象を傾動させることによりその姿勢を調整する駆動装置に関する。

従来より、多目的ホール等の高天井に設置されるダウンライト形照明装置が知られている。このような照明装置は、一般に装置本体を天井に穿設された取付孔に埋め込むように設置されることから安定性に優れ、インテリアとしての見栄えも良いことから、近年では一般家庭においても普及しつつある。この照明装置は、室内を効果的に照らすように設置されるが、ユーザの好みや照明の用途によってはその各々の投光角度を調整可能な構成であるのが好ましい。そこで、このような照明装置におけるライトの保持機構としてジンバル機構を採用するものも提案されている（例えば特許文献１参照）。

この照明装置は、具体的にはジンバルリングの内方にライトを固定した構造を有し、そのジンバルリングを軸周りに回動させることによりライトを傾動させ、その投光角度を調整可能とするものである。同特許文献にはジンバル機構として１つの軸を備えた１自由度の構成が示されているが、さらにそれと直行する軸を設けることにより２自由度の構成を実現することも可能となる。

特開２００１−１１０２２８号公報

ところで、このようなダウンライトについては、照明空間の美観向上の観点からその機構部分が人目に付かない方が好まれ、その取り付け面が小さくされるのが望ましい。また、天井裏の設置有効高さの制限により機構設計上の制約もある。このため、ダウンライトの小型化が求められている。しかしながら、上述のようなジンバル機構を採用する場合、ライトを外側から支持するジンバルリング等の部材が必要となり、大がかりな構成となってしまう。また、ライトの傾動の自由度を大きくするためには、例えばジンバルリングを内外に複数設ける必要があり、構造が複雑化するとともにさらに大型化してしまう。例えば、２自由度のジンバル機構を採用する場合、そのライトの可動範囲を広く取ろうとすると、内包される第１のジンバルリングと、外側の第２のジンバルリングの干渉を避けるために、第１のジンバルリングに駆動対象（ライト）やその駆動部（アクチュエータ）を載せる必要が生じる。そのため、それらを載せるスペースが必要となり、機構全体を小さくすることが難しい。さらに、そのアクチュエータを含めた重量を動かすことができる高出力のアクチュエータが必要になるとなるため、ジンバル機構ではスペース増とコスト増が見込まれるといった問題があった。

なお、ジンバル機構は、このようなダウンライトに限らず、例えば防犯カメラやセンサ等の種々の駆動対象の向きを調整する機構として広く採用されうる。このため、そのような駆動対象に適用した場合にも同様の問題が発生しうる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、駆動対象の姿勢を調整する駆動装置をコンパクトな構造にて実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の駆動装置は、駆動対象を傾動させることによりその姿勢を調整する駆動装置であって、一端側にて駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、支持部材の他端側に作動連結され、支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、を備え、支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより駆動対象の姿勢を調整可能に構成される。なお、ここでいう「一端側」と「他端側」とは相対的な位置関係であってよい。「作動連結」は、駆動部の動作が伝達可能な接続関係にあればよく、駆動部と支持部材とが直接接続されてもよいし、他の部材等を介して接続されてもよい。

この態様によると、複数の支持部材により駆動対象が支持される。各支持部材がその長手方向に変位可能であるため、その変位による各回動支点の相対的な位置関係によって駆動対象の傾動方向が変化する。すなわち、各支持部材の長手方向の変位を調整することで、駆動対象の姿勢を様々に変化させることができる。各支持部材と駆動対象とが回動支点を介して接続されているため、駆動対象は、各支持部材の相対変位に合わせるように各回動支点の位置で回動しつつ、全体として所望の姿勢に調整される。その際、各支持部材がガイド部によって長手方向にガイドされるため、その長手方向と直角な方向への揺動が規制され、駆動対象の並進動作を抑えることができる。その結果、駆動対象の動作スペースを小さく抑えることができ、駆動装置全体をコンパクトに実現することができる。

一方、各支持部材は、ガイド部と駆動対象によってその動きが規制されるため、各支持部材の相対変位によってはいずれかの支持部材に長手方向の圧縮力が生じることがある。このため、仮に支持部材が剛体であればその長手方向への変位が阻害されるところ、この態様では支持部材が弾性変形可能な材料から形成されているため、その弾性変形によりその圧縮力を吸収することができる。つまり、各支持部材の長手方向への各回動支点の変位を確保でき、駆動対象を所望の姿勢に調整することができる。

本発明によれば、駆動対象の姿勢を調整する駆動装置をコンパクトな構造にて実現することができる。

第１実施例に係る駆動装置としての照明器具の構造を表す概略図である。 照明器具の動作を表す説明図である。 比較例にかかる照明器具の構成および動作を表す説明図である。 第２実施例に係る照明器具の構成を表す図である。 第３実施例に係る照明装置の全体構成を模式的に示すシステム構成図である。

本発明の実施形態にかかる駆動装置は、駆動対象を傾動させることによりその姿勢を調整する駆動装置であって、一端側にて駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、支持部材の他端側に作動連結され、支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、を備え、支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより駆動対象の姿勢を調整可能に構成される。

ここで、「弾性変形可能な材料」は、例えば超弾性を有する超弾性金属であってもよい。ここでいう「超弾性」とは、負荷をかけて変形させても、その負荷を除けば元の形状に戻る特性を意味し、応力をかけることにより大きな歪みで変形しても、その応力を除くことにより速やかに元の形状に戻るものであってよい。「超弾性金属」は、外力を加えるとオーステナイト相が応力誘起マルテンサイトに変わり、その外力を取り除くと元のオーステナイト相に戻る金属であってもよい。なお、当該駆動装置を、駆動部を駆動して各支持部材の長手方向の変位を制御する制御部を含む姿勢制御装置として構成してもよい。

具体的には、複数の支持部材によって駆動対象が吊持されるものでもよい。このような構成によれば、ジンバル機構のように駆動対象の周囲を取り囲む部材の配置スペースや、その機構全体を回転させるための動作スペースなどが不要となり、駆動装置全体をコンパクトに構成することが可能となる。例えば、２自由度のジンバル機構を採用する場合、第１のジンバルリングと第２のジンバルリングとの２重構造となり、内包される第１のジンバルリングに駆動対象やその駆動部を載せる必要が生じる。したがって、第１のジンバルリングやその駆動部を内包できる程度に大きくし、さらに第２のジンバルリングをその第１のジンバルリングを内包できる程度の大きくする必要が生じる。さらに、その駆動部を含めた重量を動かすことができる高出力のアクチュエータが必要になるとなるため、ジンバル機構ではスペース増とコスト増が見込まれる。これに対し、実施形態は、支持部材の一端側で駆動対象を支持する構成を有するため、このような問題が発生せず、そのジンバル機構と比較して小型化、軽量化および低コスト化を図ることができる。なお、駆動対象の傾動の分解能を大きくするためには、支持部材を３つ以上設け、駆動対象を３点以上で回動支持するのが好ましい。

また、このような構成において、複数の支持部材のそれぞれに駆動部を設けるようにすれば、複数の支持部材を同方向に変位させることで、駆動対象を並進させることもできる。すなわち、駆動対象を傾動動作させるのみならず並進動作をさせることも可能となり、駆動対象の姿勢に併せてその並進方向の位置を調整することも可能になり、その自由度がさらに拡大されるようになる。

ガイド部は、支持部材の長手方向において、駆動部と回動支点の間に設けられていてもよい。このような構成によれば、各支持部材のガイド部よりも駆動部側を長手方向に沿って剛に支持するとともに、ガイド部よりも回動支点側を弾性変形させるようにして長手方向の圧縮力を吸収することができる。言い換えれば、そのように圧縮力を吸収することで各支持部材の長手方向への変位が可能となり、その結果、駆動対象を所望の姿勢に調整することができる。また、支持部材を弾性変形させる領域外に駆動部を設けることで、支持部材と駆動部との干渉を確実に防止することができる。

より具体的には、各支持部材が長尺状の板ばねからなるものでもよい。そして、ガイド部において複数の支持部材をそれぞれ挿通する複数の挿通孔が、仮想円上に配置されるようにし、各支持部材が、その幅方向が仮想円の中心部を向くように配置されてもよい。

このような構成により、各支持部材の仮想円の半径方向の剛性を大きく、周方向の剛性を小さくすることができる。すなわち、各支持部材を仮想円の半径方向には弾性変形し難くすることで、駆動対象の横揺れを抑制することができる。また、仮に各支持部材が鉛直方向に対して傾くように設置され、駆動対象が片持ち状に支持される形になったとしても、その支持強度（剛性）を確保することが可能となる。一方、各支持部材が仮想円の周方向には弾性変形し易くすることで、いずれかの支持部材に負荷される圧縮応力をその弾性変形により緩和することが可能となる。

その場合、挿通孔は、その仮想円における周方向長さが半径方向長さよりも短く形成されるとよい。言い換えれば、支持部材と挿通孔とのクリアランスが、仮想円の半径方向よりも仮想円の周方向に相対的に小さくなるように形成されるとよい。これにより、支持部材の弾性変形しやすい方向への動きをガイド部の位置で規制することができる。すなわち、支持部材の長手方向の変位を確保するためにそのガイド部よりも回動支点側にて周方向の弾性変形を許容する一方、支持部材のガイド部におけるガタつきを抑制し、結果的に駆動対象の安定な支持状態を維持できるようになる。

より具体的には、駆動部としてのモータと、複数の支持部材として、仮想円の中心周りに所定間隔にて配置されるとともに、互いに平行に延びるように設けられた複数の作動ロッドと、モータの回転軸に回転可能に支持された連結部材と、を備えてもよい。各作動ロッドは、その一端部が回動軸を介して駆動対象に回動可能に連結される一方、他端部が回動軸を介して連結部材に回動可能に連結されてもよい。そして、モータの駆動により連結部材が回転し、支持部材をその長手方向に変位させてもよい。

このような構成によれば、モータが駆動されると、連結部材が所定角度回転し、その回転力が作動ロッドの並進力に変換される。それにより、互いに平行な複数の作動ロッドが長手方向に相対的に変位し、複数の作動ロッドの回動支点の位置関係が変化する。その結果、駆動対象がその複数の回動支点の位置関係に応じた方向に傾動し、所望の姿勢を実現するようになる。

例えば、連結部材として、中央部がモータの回転軸に支持された長尺状の連結ロッドを備えてもよい。そして、仮想円の直径方向に対向する一対の作動ロッドが、連結ロッドの一端部および他端部にそれぞれ連結され、その一対の作動ロッド、連結ロッドおよび駆動対象によりリンク機構が形成されていてもよい。このような構成によれば、一つのモータにより一対の作動ロッドが駆動されるようになり、各作動ロッドに個別にモータを設けるよりも部品点数を削減することができる。その結果、駆動装置を低コストに実現することができる。

その場合、リンク機構が複数組形成され、各リンク機構ごとにモータが設けられていてもよい。このようにしてリンク機構の数を増やすことで、駆動対象の操作上の自由度を大きくすることができ、駆動対象を所望の位置に調整し易くなる。

以上の実施形態は、例えばライトを傾動させることによりその姿勢を調整する照明装置に効果的に適用することができる。すなわち、この照明装置は、本体ハウジングと、一端側にライトを回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、本体ハウジングに設けられ、支持部材の他端側に作動連結され、支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、本体ハウジングに設けられ、支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、を備える。そして、支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより前記駆動対象の姿勢を調整可能に構成される。この照明装置は、例えば本体ハウジングが天井に固定されるようにして設置されるダウンライト形のものであってもよい。その場合、ライトは複数の支持部材（作動ロッド等）により吊持されるものであってよい。

このような構成によれば、複数の支持部材によりライトが支持され、その各支持部材の長手方向への変位による各回動支点の相対的な位置関係によってライトの傾動方向が変化する。すなわち、各支持部材の長手方向の変位を調整することで、ライトによる投光角度を様々に変化させることができる。一方、各支持部材の横方向（長手方向と直角な方向）の動きがガイド部にて規制されるため、ライトを安定に支持することができるとともに、その動作スペースを小さく抑えることができ、当該照明装置をコンパクトな構造にて実現することができる。

また、このような構成において、複数の支持部材（作動ロッド等）のそれぞれに駆動部を設けるようにすれば、複数の支持部材を同方向に変位させることで、ライトを並進させることもできる。すなわち、ライトを傾動動作させるのみならず並進動作をさせることも可能となり、ライトの姿勢に併せてその並進方向の位置を調整することも可能になり、その自由度がさらに拡大されるようになる。すなわち、並進動作により本体ハウジングに対するライトの位置を調整することができる。例えば、本体ハウジングを、複数の支持部材を囲むように収容するとともに、その一端側の開口部からライトの投光面を露出させる構成とした場合、その本体ハウジングの開口部に対するライトの位置関係によってそのライトから投射される光の広がりを調整することができるようになる。

以上のような駆動装置や照明装置の機構を制御部により駆動して駆動対象の姿勢を制御する姿勢制御システムを構築してもよい。すなわち、この姿勢制御システムは、一端側にて駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、支持部材の他端側に作動連結され、支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、駆動部を駆動して各支持部材の長手方向の変位を制御する制御部と、を備え、支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより駆動対象の姿勢を調整可能に構成されている。具体的には、駆動対象としてのライトを傾動させることによりその姿勢を制御する照明システムとして構成されてもよい。

以下、本発明をさらに具体化した実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施例は、上記実施形態にかかる駆動装置をダウンライト形照明装置に適用したものである。

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る駆動装置としての照明器具の構造を表す概略図である。（Ａ）は照明器具の切欠断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図を示している。
照明器具２は、円筒状のハウジング３０に、駆動対象であるライト１０、モータ２０（第１モータ３１，第２モータ３２）、駆動機構１２としての４本の作動ロッド４１，４２，４３，４４、および作動ロッド４１〜４４を長手方向にガイドするガイド部材４６（「ガイド部」に該当する）を収容して構成される。

ライト１０は、ＬＥＤランプを含む円錐状の本体を有し、その本体の底面が投光面となっている。なお、本実施例ではＬＥＤランプを採用するが、ハロゲンランプ、白熱電球、レーザーダイオード、有機ＥＬ等のあらゆる光源を採用してもよい。ライト１０は、図示しないリード線を介して電源回路２６に接続されている。ライト１０の周縁部には９０度おきに接線方向に平行な回動軸５０が設けられている。なお、変形例においては、ライト１０を他の駆動対象に置き換えてもよい。例えば、外部からの光の入力を反射するミラーやプリズム等としてもよい。

ガイド部材４６は、円板状をなし、ハウジング３０の長手方向中央よりやや下方の位置に圧入されている。ガイド部材４６と同心の所定の仮想円Ｃ上には、作動ロッド４１，４２，４３，４４をそれぞれ挿通するための挿通孔５１，５２，５３，５４が設けられている。なお、仮想円Ｃは、４つの回動軸５０を通る仮想円とほぼ同径となっている。挿通孔５１〜５４は、それぞれ作動ロッド４１〜４４の断面形状に合わせるように、仮想円Ｃにおける周方向長さが半径方向長さよりも短くなるように長方形状をなしている。

第１モータ３１は、ハウジング３０の上部に固定されており、その回転軸３３に長尺状の連結ロッド４８が固定されている。連結ロッド４８は、その中央部が回転軸３３に固定され、その一端側に作動ロッド４１が連結され、他端側に作動ロッド４３が連結されている。一方、第２モータ３２は、ハウジング３０の中央部に固定されており、その回転軸３４に長尺状の連結ロッド４９が固定されている。第２モータ３２は、その回転軸３４が第１モータ３１の回転軸３３に対して９０度をなすように配置されている。連結ロッド４９の一端側には作動ロッド４２が連結され、他端側には作動ロッド４４が連結されている。

作動ロッド４１〜４４は、いずれも超弾性金属を材料とした長尺状の板ばねからなり、ハウジング３０内にて互いに平行となるように配置されている。作動ロッド４１，４３は、それぞれ一端側が回動軸５０を介してライト１０に連結され、他端側が回動軸５５を介して連結ロッド４８に連結されている。作動ロッド４１と作動ロッド４３は、仮想円Ｃの直径方向に対向し（つまり、仮想円Ｃの中心を基準に１８０度離れた位置にあり）、連結ロッド４８を介して第１モータ３１に連結される一対の支持部材を構成する。すなわち、一対の作動ロッド４１，４３、連結ロッド４８およびライト１０により第１のリンク機構が形成されている。

一方、作動ロッド４２，４４も、それぞれ一端側が回動軸を介してライト１０に連結され、他端側が回動軸を介して連結ロッド４９に連結されている。作動ロッド４２，４４は、作動ロッド４１，４３と断面形状は同じであるものの、作動ロッド４１，４３よりも長手方向に短くなっている。作動ロッド４２と作動ロッド４４は、仮想円Ｃの直径方向に対向し、連結ロッド４９を介して第２モータ３２に連結される一対の支持部材を構成する。

すなわち、一対の作動ロッド４２，４４、連結ロッド４９およびライト１０により第２のリンク機構が形成されている。図示のように、第１のリンク機構と第２のリンク機構とは、仮想円Ｃの中心を基準に９０度ずれるように設けられている。これにより、第１のリンク機構によるライト１０の傾動角度と、第２のリンク機構によるライト１０の傾動角度とを調整することにより、ライト１０を任意の姿勢に制御することが可能となる。制御部１６は、ユーザからの入力情報に基づいて第１モータ３１，第２モータ３２を駆動して作動ロッド４１〜４４の長手方向の変位を制御することにより、ライト１０を所望の姿勢に調整することができる。なお、本実施例において、各作動ロッドとライト１０との回動軸、および各作動ロッドと各連結ロッドとの回動軸は、いずれもヒンジ状の回動軸となっている。

また、図示のように、作動ロッド４１〜４４は、その厚み方向が仮想円Ｃに沿った方向を向き、幅方向が仮想円Ｃの中心部を向くように配置されている。このため、仮想円Ｃの周方向には比較的弾性変形し易いが、半径方向には弾性変形し難くなっている。一方、図示のように、作動ロッド４１〜４４と挿通孔５１〜５４とのクリアランスが、仮想円Ｃの半径方向よりも周方向に小さくなるように形成されている。言い換えれば、半径方向にはクリアランスにやや余裕をもたせることで、連結ロッド４８が回転したときに生じる作動ロッド４１，４３の間隔の変化、および連結ロッド４９が回転したときに生じる作動ロッド４２，４４の間隔の変化を許容している。一方、周方向にはクリアランスを小さくすることで、作動ロッド４１〜４４の挿通孔５１〜５４におけるガタつきを抑制している。すなわち、各作動ロッドについて、ガイド部材４６よりも下部（ライト１０側）の弾性変形を許容する一方、ガイド部材４６よりも上部（モータ２０側）の弾性変形を防止または抑制する構造となっている。

次に、照明器具の動作について説明する。図２は、照明器具の動作を表す説明図である。（Ａ）はライトが基準姿勢に保持された状態を示し、（Ｂ）および（Ｃ）はライトが傾動されるときの状態を示している。なお、ここでは照明器具２を天井に設置した場合を想定し、その場合の位置関係に基づいて説明する。

図２（Ａ）に示すように、ライト１０は、基準姿勢においてその投光面を真下に向ける状態となる。このとき、連結ロッド４８，４９は水平方向に延び、第１のリンク機構および第２のリンク機構はいずれも長方形状をなすようになる。作動ロッド４１〜４４は、ライト１０を上方から吊持し、いずれにも圧縮荷重は作用しない。

一方、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、連結ロッド４８および連結ロッド４９をそれぞれ回転させてライト１０を所望の姿勢に傾動させようとすると、各リンク機構は平行四辺形をなすように変形する。このとき、各リンク機構の作動ロッドのいずれかには圧縮荷重が作用する。しかし、図示のように、各作動ロッドがガイド部材４６よりも下方位置においては弾性変形可能であるため、仮想円の周方向に変位することができ、その圧縮荷重を吸収することができる。その結果、各作動ロッドは引き続き長手方向に変位可能となり、ライト１０を所望の姿勢に調整することができる。また、そのように弾性変形される結果、ガイド部材４６の各挿通孔を小さく維持することができるため、作動ロッドのガタつきを抑制でき、ライト１０を安定に傾動させることが可能となる。

［比較例］
図３は、比較例にかかる照明器具の構成および動作を表す説明図である。（Ａ）はライトが基準姿勢に保持された状態を示し、（Ｂ）はライトが傾動されるときの状態を示している。（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図を示している。なお、同図において、第１実施例と同様の構成部分については同一の符号を付している。

図３（Ａ）に示すように、照明器具１０２は、作動ロッド１４１〜１４４が実質的に弾性変形をしない剛体からなる点で第１実施例の照明器具２とは異なる。このため、連結ロッド４８および連結ロッド４９をそれぞれ回転させてライト１０を所望の姿勢に傾動させようとすると、各作動ロッドが全体として仮想円Ｃの周方向に変位せざるを得なくなる。つまり、そのように周方向の変位を許容しなければ各作動ロッドを長手方向に変位させることができず、結果的にライト１０を自由に傾動させることができなくなる。このため、図３（Ｃ）にも示すように、ガイド部材１４６の挿通孔１５１〜１５４を周方向に大きく構成しなければならず、ライト１０を傾動させる際にガイド部材１４６におけるガタつきが発生する。

すなわち、この比較例のように作動ロッド１４１〜１４４を剛体で構成した場合には、作動ロッド１４１〜１４４の振れ回りが大きくなり、ライト１０の動作が安定せず、また、姿勢制御における精度も低下してしまうことになる。これに対し、第１実施例のように作動ロッド４１〜４４を弾性変形可能な材料にて形成し、そのガイド部材４６における変位を規制する構成を採用する場合には、このような問題が抑制されるようになる。

また、この比較例においては、作動ロッド１４１〜１４４の比較的大きな変位を許容するために、作動ロッド１４１，１４３と連結ロッド４８とを接続する回動軸１５５、作動ロッド１４２，１４４と連結ロッド４９とを接続する回動軸１５５、および作動ロッド１４１〜１４４とライト１０とを接続する回動軸１５０にいずれもユニバーサルジョイントが採用されている。このため、その接続部の構造が比較的複雑でコストも嵩む。さらに、接続部そのものにスペースを要する。これに対し、第１実施例では、作動ロッド４１〜４４の変位が比較的小さく抑えられるため、各作動ロッドと連結ロッドとを接続する回動軸、各作動ロッドとライト１０とを接続する回動軸にヒンジ機構を用いている。すなわち、第１実施例の構成によれば、リンク機構の接続部の構成を簡易かつ低コストに実現でき、
その結果、ダウンライトを安価な部品で構成でき、また簡易に製造することができるというメリットもある。

［第２実施例］
図４は、第２実施例に係る照明器具の構成を表す図である。（Ａ）は照明器具の切欠断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図を示している。なお、本実施例の照明器具は、ライトの駆動機構における支持形態が異なる以外は第１実施例と共通するため、第１実施例とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

照明器具２０２は、ライト１０を支持する３つの作動ロッドと、それらを駆動する３つのモータを備えている。すなわち、ガイド部材２４６には仮想円Ｃの中心を基準に１２０度の間隔で挿通孔２５１，２５２，２５３が設けられ、その各々の挿通孔に挿通されるように作動ロッド２４１，２４２，２４３が設けられている。各挿通孔の仮想円Ｃの半径方向の長さおよび周方向の長さは第１実施例の場合と同様となっている。

そして、第１モータ２３１が連結ロッド２４８を介して作動ロッド２４１に連結され、第２モータ２３２が連結ロッド２４９を介して作動ロッド２４２に連結され、第３モータ２３３が連結ロッド２５０を介して作動ロッド２４３に連結されている。このように、作動ロッドを３つにしてもライト１０を様々な角度に傾動させることができる。また、各作動ロッドに個別にモータを設けることで、より高精度な姿勢制御が可能となる。ただし、第１実施例のように一つのモータを複数の作動ロッドで共用する構成とすることで、部品点数を削減することができ、コストを抑えることができる。また、部品の設置スペースを小さくすることができるため、照明器具をコンパクトに構成することが可能となる。

また、本実施例では、作動ロッド２４１〜２４３のそれぞれに対してモータが個別に設けられているため、作動ロッド２４１〜２４３を同方向に変位させることで、その長手方向にライト１０を並進させることもできる。すなわち、ハウジング３０の下端開口部に対するライト１０の位置を調整することができる。具体的には、ライト１０をハウジング３０の外部（下方）に露出させることができ、また、ハウジング３０の奥方（上方）に退避させることもできる。その結果、その本体ハウジング内のライトの位置関係によってそのライトから投射される光の広がりを調整することができる。

以上に説明した各実施例の駆動装置は、その駆動部を駆動して各作動ロッドの長手方向の変位を制御する制御部を含む姿勢制御装置として構成することができる。
［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る照明装置の全体構成を模式的に示すシステム構成図である。なお、本実施例の照明装置（照明システム）は、第１実施例や第２実施例の駆動装置（照明器具）とその制御部を含む姿勢制御装置を搭載するものである。このため、その照明器具の具体的構成についてはその説明を省略する。

本実施例の照明装置は、ダウンライトの姿勢を制御してその投光角度を調整可能とするダウンライト形照明装置として構成されている。この照明装置は、高天井等の取付孔に設置される照明器具３０２と、その照明器具３０２に対して指令信号を出力するための外部入力装置４を含む。なお、外部入力装置４は、照明器具３０２の点灯状態や投光角度を所望の状態に設定するための装置であり、本実施例ではユーザが操作可能なリモコン装置として構成されている。

照明器具３０２としては、第１実施例の照明器具２や第２実施例の照明器具２０２を採用することができる。すなわち、照明器具３０２は、その駆動対象としてのライト１０、ライト１０の駆動機構１２、駆動機構１２を駆動するモータアクチュエータ１４、モータアクチュエータ１４を制御する制御部１６、ライト１０の動作状態を検出する検出センサ１８を備える。照明器具３０２のハウジング３０には、検出センサ１８等も収容される。

モータアクチュエータ１４は、駆動機構１２としてのリンク機構を駆動するモータ２０、およびモータ２０を駆動するモータ駆動回路２２を含む。モータ駆動回路２２は、制御部１６からの指令信号に基づいてオン・オフ動作を行う複数のリレー回路を含む。各リレー回路はトランジスタを備えており、このトランジスタへの通電状態を切り替えることで各リレーの接続切替えが行われる。それにより、モータ２０に正転方向または逆転方向の電圧が印加される。

制御部１６は、マイクロコンピュータ２４を中心に構成されており、電源回路２６、入力回路２８を含んで構成される。マイクロコンピュータ２４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース等を備える。入力回路２８は、外部入力装置４や検出センサ１８等から出力された信号を受け取り、マイクロコンピュータ２４に出力する。入力回路２８は、赤外線受光部を有し、外部入力装置４から出力された赤外線を受光してユーザによる操作入力情報を取得する。マイクロコンピュータ２４は、入力回路２８を介して入力された情報に基づいてライト１０の駆動量を演算し、その駆動量を実現するための指令信号をモータ駆動回路２２に出力する。電源回路２６は、図示しない電源に接続され、その電源電圧をライト１０、マイクロコンピュータ２４、モータアクチュエータ１４、検出センサ１８等の各部に供給する。

このような構成により、制御部１６は、ユーザの操作入力に応じて照明器具３０２の姿勢を任意に制御する。なお、本実施例では、制御部１６を照明器具３０２のハウジング３０内に設置する例を示したが、制御部１６を例えば天井裏に照明器具３０２とは別体で設置し、照明器具３０２とハーネス等により接続可能としてもよい。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

各実施例では、本発明の駆動装置をダウンライト形照明装置に適用する例を示した。具体的には、各実施例の照明器具２，２０２を天井に固定し、その作動ロッドがほぼ鉛直方向に延びるよう縦置きにて使用する例を示した。変形例においては、その他の態様にて使用してもよい。具体的には、各実施例の照明器具２，２０２をその作動ロッドが水平方向に延びるよう横置きにて使用することもできる。上述のように、作動ロッドの幅方向（仮想円に対して半径方向）の剛性が高い構成としたため、そのように横置きにしてもライト１０を安定に支持することができる。あるいは、作動ロッドが鉛直でも水平でもなく、斜め方向に延びるような形で設置対象に設置してもよい。

また、各実施例では駆動対象をライト１０としたが、これを例えば防犯カメラやセンサ等の他の駆動対象に置き換えてもよい。また、駆動対象としてマイクやスピーカ等を設けるなど、情報の発信装置と受信装置の一方または双方として使用できるようにしてもよい。さらに、各実施例では、駆動部としてモータ２０を採用する例を示したが、例えば作動ロッドの駆動対象と反対側に駆動部としてのソレノイドを設けてもよい。あるいは、作動ロッドの駆動対象と反対側に駆動部としてラック・ピニオン機構などを設けてもよい。

あるいは、駆動部と支持部材からなる駆動機構を形状記憶合金にて構成してもよい。具体的には、図１や図４に示した作動ロッドそのものを形状記憶合金にて構成してもよい。その場合、作動ロッドの他端側（駆動対象と反対側）をハウジングに固定し、通電制御によりそれらの少なくともいずれかを長手方向に伸縮させることで、駆動対象の傾動角度を調整し、その姿勢を制御するようにしてもよい。あるいは、駆動部を形状記憶合金にて構成し、支持部材を長手方向に駆動するようにしてもよい。例えば、図１や図４に示した複数の作動ロッドにそれぞれ駆動部としての形状記憶合金線を接続してもよい。具体的には、各作動ロッドの他端部（駆動対象と反対側）に形状記憶合金線の一端を接続し、その形状記憶合金線の他端をハウジングに固定するような構成としてもよい。そして、通電制御によりその複数の形状記憶合金の少なくともいずれかを長手方向に伸縮させることで、少なくともいずれかの作動ロッドを長手方向に変位させて駆動対象の傾動角度を調整し、その姿勢を制御するようにしてもよい。

なお、ここでいう「形状記憶合金」は、二方向性形状記憶効果を有する形状記憶合金からなるものでもよい。すなわち、加熱時のオーステナイト相の形状だけを記憶するのではなく、常温時のマルテンサイト相の形状をも記憶するものでもよい。この態様によれば、通電・非通電による加熱状態により線材が可逆的に伸縮するため、その変形動作の繰り返しにおける応答性がより高められる。また、変形動作の繰り返しに対して線材の寸法変化が安定するため、その高寿命化を実現することができる。

さらに、各実施例では実施形態の駆動装置をダウンライト形照明装置に適用した例を示したが、変形例においては、自動車、飛行機、船、鉄道、ロボットなどの移動体やそれらの模型等を構成する駆動対象の姿勢制御に適用してもよい。あるいは、テレビゲームのリモコン装置の受光装置を駆動対象としてその姿勢を制御するなど、種々の入出力装置に応用してもよい。

２ 照明器具、 ４ 外部入力装置、 １０ ライト、 １２ 駆動機構、 １４ モータアクチュエータ、 １６ 制御部、 １８ 検出センサ、 ２０ モータ、 ２２ モータ駆動回路、 ２４ マイクロコンピュータ、 ２６ 電源回路、 ２８ 入力回路、 ３０ ハウジング、 ３１ 第１モータ、 ３２ 第２モータ、 ３３，３４ 回転軸、 ４１，４２，４３，４４ 作動ロッド、 ４６ ガイド部材、 ４８，４９ 連結ロッド、 ５０ 回動軸、 ５１ 挿通孔、 ５５ 回動軸、 １０２ 照明器具、 １４１，１４２，１４３，１４４ 作動ロッド、 １４６ ガイド部材、 １５０ 回動軸、 １５１，１５２，１５３，１５４ 挿通孔、 １５５ 回動軸、 ２０２ 照明器具、 ２３１ 第１モータ、 ２３２ 第２モータ、 ２３３ 第３モータ、 ２４１，２４２，２４３ 作動ロッド、 ２４６ ガイド部材、 ２４８，２４９，２５０ 連結ロッド、 ２５１，２５２，２５３ 挿通孔、 ３０２ 照明器具。

Claims (9)

1. 駆動対象を傾動させることによりその姿勢を調整する駆動装置であって、
   一端側にて前記駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、
   前記支持部材の他端側に作動連結され、前記支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、
   前記支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、
   を備え、前記支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより前記駆動対象の姿勢を調整可能に構成され、
   各支持部材が長尺状の板ばねからなり、
   前記ガイド部において前記複数の支持部材をそれぞれ挿通する複数の挿通孔が、仮想円上に配置され、
   各支持部材は、その幅方向が前記仮想円の中心部を向くように配置されていることを特徴とする駆動装置。
2. 前記ガイド部は、前記支持部材の長手方向において、前記駆動部と前記回動支点の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記挿通孔は、その仮想円における周方向長さが半径方向長さよりも短く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
4. 駆動対象を傾動させることによりその姿勢を調整する駆動装置であって、
   一端側にて前記駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、
   前記支持部材の他端側に作動連結され、前記支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、
   前記支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、
   を備え、前記支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより前記駆動対象の姿勢を調整可能に構成され、
   前記ガイド部において前記複数の支持部材をそれぞれ挿通する複数の挿通孔が、仮想円上に配置される一方、
   前記駆動部としてのモータと、
   前記複数の支持部材として、前記仮想円の中心周りに所定間隔にて配置されるとともに、互いに平行に延びるように設けられた複数の作動ロッドと、
   前記モータの回転軸に回転可能に支持された連結部材と、
   を備え、
   各作動ロッドは、その一端部が回動軸を介して前記駆動対象に回動可能に連結される一方、他端部が回動軸を介して前記連結部材に回動可能に連結され、
   前記モータの駆動により前記連結部材が回転し、前記支持部材をその長手方向に変位させることを特徴とする駆動装置。
5. 前記連結部材として、中央部が前記モータの回転軸に支持された長尺状の連結ロッドを備え、
   前記仮想円の直径方向に対向する一対の作動ロッドが、前記連結ロッドの一端部および他端部にそれぞれ連結され、その一対の作動ロッド、連結ロッドおよび前記駆動対象によりリンク機構が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記リンク機構が複数組形成され、
   各リンク機構ごとに前記モータが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. ライトを傾動させることによりその姿勢を調整する照明装置であって、
   本体ハウジングと、
   一端側に前記ライトを回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、
   前記本体ハウジングに設けられて前記支持部材の他端側に作動連結され、前記支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、
   前記本体ハウジングに設けられ、前記支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、
   を備え、前記支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより前記ライトの姿勢を調整可能に構成され、
   各支持部材が長尺状の板ばねからなり、
   前記ガイド部において前記複数の支持部材をそれぞれ挿通する複数の挿通孔が、仮想円上に配置され、
   各支持部材は、その幅方向が前記仮想円の中心部を向くように配置されていることを特徴とする照明装置。
8. 駆動対象を傾動させることによりその姿勢を制御する姿勢制御システムであって、
   一端側にて前記駆動対象を回動可能に支持する回動支点を有する複数の支持部材と、
   前記支持部材の他端側に作動連結され、前記支持部材を長手方向に駆動する駆動部と、
   前記支持部材を挿通してその長手方向にガイドするガイド部と、
   前記駆動部を駆動して各支持部材の長手方向の変位を制御する制御部と、
   を備え、前記支持部材が弾性変形可能な材料から形成され、各支持部材の長手方向の変位が調整されることにより前記駆動対象の姿勢を調整可能に構成され、
   各支持部材が長尺状の板ばねからなり、
   前記ガイド部において前記複数の支持部材をそれぞれ挿通する複数の挿通孔が、仮想円上に配置され、
   各支持部材は、その幅方向が前記仮想円の中心部を向くように配置されていることを特徴とする姿勢制御システム。
9. 前記駆動対象としてのライトを傾動させることによりその姿勢を制御する照明システムとして構成されていることを特徴とする請求項８に記載の姿勢制御システム。

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