JP6689581B2 - 照明器具及びこれを備えた照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源を有する照明器具、及びこれを備えた照明装置に関する。

近年、多数のＬＥＤを連結した照明器具が普及している。この照明器具は、クリスマスツリーなどに飾られるが、ＬＥＤを点灯し続けるか、ＬＥＤを点滅するだけのものであり、光の軌跡が動くことはない。一方、特許文献１に開示された照明器具は、ＬＥＤがモータの回転に付随して運動することによって、ＬＥＤの光の軌跡が規則的な幾何学模様を描くものである。

特許第５２５４４７８号公報 特許第４７１１１１２号公報 特開２０１５−９７４８４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された照明器具は、光の軌跡が規則的な幾何学模様に限られる。そのため、面白味に欠け、人々の注目を集めるには、今一つ不十分であった。

そこで、本発明の目的は、予測不可能で不規則な光の動きを実現し得る照明器具等を提供することにある。

本発明に係る照明器具は、可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口が先端側に設けられ、前記流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブと、前記噴出口近傍の前記フレキシブルチューブの壁に設けられた光源と、を備えた照明器具であって、前記光源が発光素子であり、前記フレキシブルチューブの前記基端側に一端が接続され前記流体供給源に他端が接続されたノズル本体と、前記ノズル本体に設けられた発電手段と、前記発電手段から得られた電力を前記発光素子へ供給する配線と、を更に備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る照明装置は、本発明に係る照明器具と、前記流体供給源と、前記流体の圧力又は流量を変動させる流体制御部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブルチューブの噴出口近傍のフレキシブルチューブの壁に光源を設けたことにより、流体の噴出による噴出口の不規則な動きに伴い、光源も不規則に動くので、予測不可能で不規則な光の動きを実現できる。

実施形態１の照明器具を示す全体正面図である。 図１の照明器具のノズル本体部分を示し、図２（Ａ）はその斜視図、図２（Ｂ）はフレキシブルチューブの噴出口付近を示す拡大斜視図である。 実施形態２の照明器具においてフレキシブルチューブの噴出口付近を示す拡大斜視図である。 各実施形態における配線の変形例を示す斜視図であり、図４［Ａ］は第一例、図４［Ｂ］は第二例、図４［Ｃ］は第三例、図４［Ｄ］は第四例、図４［Ｅ］は第五例、図４［Ｆ］は第六例、図４［Ｇ］は七例である。 各実施形態における光源の変形例を示す斜視図であり、図５［Ａ］は第一例、図５［Ｂ］は第二例である。 実施形態３の照明装置を示すブロック図である。 図６の照明装置における空気圧力とＬＥＤの光の軌跡との関係（第一例）を示す写真であり、図７（Ａ）は空気圧力が０．０８ＭＰａの場合、図７（Ｂ）は空気圧力が０．１０ＭＰａの場合、図７（Ｃ）は空気圧力が０．１５ＭＰａの場合、図７（Ｄ１）（Ｄ２）は空気圧力が０．２０ＭＰａの場合である。 図６の照明装置における空気圧力とＬＥＤの光の軌跡との関係（第二例）を示す写真であり、図８（Ａ）は空気圧力が０．１０ＭＰａの場合、図８（Ｂ１）（Ｂ２）は空気圧力が０．１５ＭＰａの場合、図８（Ｃ１）（Ｃ２）は空気圧力が０．２０ＭＰａの場合である。 実施形態４の照明器具を示す全体正面図である。 実施形態５の照明器具を示す全体正面図である。 実施形態６の照明装置の外観を示す全体斜視図である。 図１１の照明装置の構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。

図１は実施形態１の照明器具１０を示す全体図であり、図２（Ａ）は照明器具１０を構成するノズル本体１３を示す斜視図、図２（Ｂ）はフレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄ付近を拡大した斜視図である。以下、これらの図面に基づき説明する。

本実施形態１の照明器具１０は、可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源（図示せず）が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口１３Ｄが先端側に設けられ、流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブ１３Ｃと、噴出口１３Ｄ近傍のフレキシブルチューブ１３Ｃの壁に設けられた光源としてのＬＥＤ１４と、を備えたことを特徴とする。そして、ＬＥＤ１４の配線１４Ａは、フレキシブルチューブ１３Ｃに沿って設けられている。フレキシブルチューブ１３Ｃには、フレキシブルチューブ１３Ｃの振動を調整するガイドフィン１３Ｂが設けられている。

図１に仮想線（二点鎖線）で示すように、フレキシブルチューブ１３Ｃは、噴出口１３Ｄから流体が噴出する際に、その流体の勢いによって振動する。詳しく言えば、流体の噴出による運動の反力がフレキシブルチューブ１３Ｃを挫屈させるように働くために、フレキシブルチューブ１３Ｃの剛性や弾性力による抗力との関係で自励振動に至る。

「流体」は、例えば空気などの気体、水などの液体、又はこれらの混合物である。「噴出口１３Ｄに設けられた」とは、噴出口１３Ｄの近傍に設けられた状態も含む。配線１４Ａは、ＬＥＤ１４のアノード及びカソードにそれぞれ接続された二本の導線を絶縁樹脂で被覆した電線である。ガイドフィン１３Ｂについては、本出願人の特許出願である特許文献２に詳しく記載されている。

「光源」は、ＬＥＤ１４の他に、例えば半導体レーザ、ＥＬ素子、白熱電球などの発光素子でもよい。また、「光源」は、発光素子に限らず光るものであれば何でもよく、例えば蛍光物質や蓄光物質のように外部から与えられた光エネルギによって発光するもの、反射ビーズのように外部からの光を反射することで光って見えるものとしてもよい。また、ＬＥＤ１４は配線１４Ａを介して電源から電力を得ているが、照明器具１０自体に発電機能を持たせてもよい。例えば、振動エネルギを電気エネルギに変換する装置として、圧電素子、磁石及びコイル（電磁誘導）、誘導子、エレクトレット、水流タービンなどを照明器具１０に具備させてもよい。

照明器具１０について更に詳しく説明する。

図１に示すように、照明器具１０は、連結部材であるクイックソケット１５を介して流体供給源に着脱可能に連結される継手部１１、継手部１１に一体的に設けられた細管部１２、例えばシリコンゴムで形成されるとともに細管部１２に連結され細管部１２内を流れる流体を案内して外部に噴出するフレキシブルチューブ１３Ｃなどを備えている。また、クイックソケット１５にはホース１６が連結され、ホース１６が流体供給源に接続される。継手部１１及び細管部１２は、例えば合成樹脂製であり、上述のようにノズル本体１３と一体的に形成されていてもよい。

そして、図２に示すように、フレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３ＤにＬＥＤ１４が設けられ、ＬＥＤ１４の配線１４Ａがフレキシブルチューブ１３Ｃの内部に収容されている。ＬＥＤ１４の形状は、一般的な砲弾型になっているが、これに限らず、円柱型、球型、角柱型などでもよい。

フレキシブルチューブ１３Ｃは、その内径寸法が例えば１ｍｍ、外径寸法が例えば２ｍｍのものが使用されている。これらの内径及び外径は、フレキシブルチューブ１３Ｃの振動の状態に影響するので、フレキシブルチューブ１３Ｃを構成する樹脂の比重や弾性等の物性に応じて調整される。また、細管部１２及びフレキシブルチューブ１３Ｃの内径寸法は、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲であるが、要求される振動に応じて適切な値が採用される。

ノズル本体１３の流体が噴出する側を先端側、その反対側を基端側と呼ぶと、ノズル本体１３の基端側には、細管部１２に接続される細管挿入部１３Ａが設けられている。また、細管挿入部１３Ａの他端を底部としてノズル本体１３の先端側には、フレキシブルチューブ１３Ｃの自励振動の運動方向を制御する薄板状のガイドフィン１３Ｂが設けられている。ガイドフィン１３Ｂは、フレキシブルチューブ１３Ｃの一部を内包した状態で細管挿入部１３Ａから先端側に所定長さ突き出した形状で設けられている。フレキシブルチューブ１３Ｃの先端側は噴出口１３Ｄとなっており、前述のように、噴出口１３ＤにＬＥＤ１４が設けられている。

以上のようなノズル本体１３の細管挿入部１３Ａ、ガイドフィン１３Ｂ及びフレキシブルチューブ１３Ｃをシリコンゴムで一体成形した場合は、ガイドフィン１３Ｂがフレキシブルチューブ１３Ｃを内包するのではなく、フレキシブルチューブ１３Ｃの内径を有する流路を連続させて細管挿入部１３Ａに通じる構造にすればよい。なお、ノズル本体１３の材質は、シリコンゴムに限定されるものではなく、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等でもよい。要は、可撓性、つまり柔軟性を有するものであればよい。

ノズル本体１３のガイドフィン１３Ｂは、その平面形状が細長の五角形状に形成されている。ガイドフィン１３Ｂの側面形状は、そのガイドフィン１３Ｂの底部において厚さ寸法が細管部１２の外径寸法と同じ厚さ寸法の肉厚部とされ、そこから先端側に伸びるに従って滑らかに薄くなり、かつフレキシブルチューブ１３Ｃが突出する部分において、フレキシブルチューブ１３Ｃの外径寸法とほぼ同じ厚さ寸法のくさび状に形成されている。

本実施形態１では、ガイドフィン１３Ｂは、フレキシブルチューブ１３Ｃの軸方向に対して軸対称形に形成した薄型のくさび状であるので、くさびの厚み方向へ撓みやすい性質がある。このため、ガイドフィン１３Ｂは、フレキシブルチューブ１３Ｃの振動方向を概ね厚み方向での振動を促進するように働き、これにより、くさびの幅方向の振動を抑制するようになっている。なお、図１で仮想線（二点鎖線）で示すフレキシブルチューブ１３Ｃの振動は、図示するためにガイドフィン１３Ｂの幅方向としている。しかし、前述のとおり、実際のフレキシブルチューブ１３Ｃの振動は、主にガイドフィン１３Ｂの厚み方向となる。このことは、他の図面でも同様である。

なお、ガイドフィン１３Ｂは対称形でなくてもよく、ねじれているものや厚みは幅寸法が逆くさび状でもよいし、枚数も一枚や三枚などでもよく、フレキシブルチューブ１３Ｃの振動方向を特定の向きに制御できる形状を与えられればよい。また、ガイドフィン１３Ｂは必ずしも必要ではなく、フレキシブルチューブ１３Ｃだけも一定の効果が得られる。

フレキシブルチューブ１３Ｃの先端は、前述のように、フレキシブルチューブ１３Ｃ内を流れて来た流体を噴出させるための噴出口１３Ｄとなっており、噴出口１３Ｄに一個のＬＥＤ１４が設けられている。ここで、図２（Ａ）に示すように、フレキシブルチューブ１３Ｃの長さｔを、ガイドフィン１３Ｂの付け根から噴出口１３Ｄまでと定義する。この場合、内径が１ｍｍかつ外径が２ｍｍのフレキシブルチューブ１３Ｃにおいて、長さｔが３０ｍｍに設定されたときに良好な自励振動を得ている。

なお、ＬＥＤ１４は、フレキシブルチューブ１３Ｃの中心軸方向に位置するように設けられているが、フレキシブルチューブ１３Ｃの中心軸方向を避けて設けることにより、噴出口１３Ｄから噴出する流体に当たりにくくしてもよい。その場合は、耐久性を向上できるので、特に流体が液体のときはより望ましい。また、ＬＥＤ１４及び配線１４Ａは、フレキシブルチューブ１３Ｃから離間して設けられているが、フレキシブルチューブ１３Ｃに接着剤などを介して固定してもよい。その場合も、耐久性を向上できるので、特に流体が液体のときはより望ましい。

以上のような構成の照明器具１０によれば、次のような効果が得られる。

（１）前述したように、流体の噴出による運動の反力がフレキシブルチューブ１３Ｃを挫屈させるように働くために、フレキシブルチューブ１３Ｃの剛性や弾性力による抗力との関係で自励振動に至る。そのフレキシブルチューブ１３Ｃの振動は、フレキシブルチューブ１３Ｃの形状、長さ、太さ及び弾性率など、並びに、流体の圧力など様々な要因によって変化するので、予測できない不規則なものとなる。本実施形態１によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄ近傍のフレキシブルチューブ１３Ｃの壁にＬＥＤ１４を設けたことにより、流体の噴出による噴出口１３Ｄの不規則な動きに伴いＬＥＤ１４も不規則に動くので、予測不可能で不規則な光の軌跡（すなわち動き）を実現できる。

（２）特許文献１の照明器具は、二個のモータを使って、三個以上のＬＥＤを回転させるため、構成が複雑であった。これに対し、照明器具１０は、モータを用いずに流体の噴出を利用するので、構成を簡素にできる。

（３）ＬＥＤ１４の配線１４Ａがフレキシブルチューブ１３Ｃ内に挿通されているので、配線１４Ａを固定する結束バンド等が不要であり、外観を簡素にでき、配線１４Ａが邪魔になることもない。

（４）フレキシブルチューブ１３Ｃの振動を調整するガイドフィン１３Ｂがフレキシブルチューブ１３Ｃに設けられているので、フレキシブルチューブ１３Ｃと近傍の部材との干渉を防止できる。

図３は、実施形態２の照明器具２０においてフレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄ付近を拡大した斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態２の照明器具２０は、噴出口１３Ｄから噴出される流体に乱流を発生させる乱流発生部としてのフラップ状片１３Ｅが、噴出口１３Ｄに設けられたことを特徴とする。その他の構成は、実施形態１の照明器具と同じであるので、図示及び説明を省略する。

つまり、フレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄに、噴出口１３Ｄから流れ出る流体が層流状態から脈動流状態を含む乱流に変化するように、乱れエネルギを与える乱流発生部を設けた構成となっており、この乱流発生部が一枚のフラップ状片１３Ｅで構成されている。詳しく言えば、フラップ状片１３Ｅは、噴出口１３Ｄの部分に、その長手方向中心線に沿って先端から鉈で竹を縦に割るように一本の切込みを所定の長さで入れて形成した二枚の半割り円管状のうち、一方を根元から切り除いて残った半円筒状のものである。

ここで、フレキシブルチューブ１３Ｃの長さｔ（図２（Ａ）参照）を、ガイドフィン１３Ｂの付け根からフラップ状片１３Ｅの先端までと定義する。この場合、内径が１ｍｍかつ外径が２ｍｍのフレキシブルチューブ１３Ｃにおいて、長さｔが３０ｍｍに設定されたときに良好な自励振動を得ている。

乱流発生部は、フラップ状片１３Ｅに限らない。乱流発生部の作用やフラップ状片１３Ｅ以外の乱流発生部の構成については、本出願人の特許出願である特許文献３に詳しく記載されている。

本実施形態２の照明器具２０によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄにフラップ状片１３Ｅを設けたことにより、噴出口１３Ｄから流れ出る流体に乱流が発生するので、流体の噴出による噴出口１３Ｄが更に不規則に動き、これに伴いＬＥＤ１４も更に不規則に動くので、より予測不可能で不規則な光の軌跡を実現できる。本実施形態２のその他の作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。

図４は、各実施形態における配線の変形例を示す斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図４では実施形態１におけるフレキシブルチューブ１３Ｃを例示しているが、これに代えて実施形態２のフレキシブルチューブとしてもよい。また、図４ではＬＥＤ１４を取り除いた状態を示している。

図４［Ａ］に示すように、第一例の配線１７ａは、フレキシブルチューブ１３Ｃの表面（外壁）に固定されている。その固定には、例えば接続剤を使用する。配線１７ａとしては、二本の導線を絶縁物で被覆した一般的なものを用いることができる。本第一例によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃ内に配線を通した場合に比べて、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体の流れを妨げないという利点がある。

図４［Ｂ］に示すように、第二例の配線１７ｂは、フレキシブルチューブ１３Ｃの壁内に埋設されている。本第二例によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体の流れを妨げないばかりか、外観も簡素になるという利点がある。

図４［Ｃ］に示すように、第三例の配線１７ｃは、フレキシブルチューブ１３Ｃの内壁に固定されている。その固定は、内壁の一部だけでもよい。本第三例によれば、外観が簡素になるという利点がある。

図４［Ｄ］に示すように、第四例の配線１７ｄは、実施形態１と同様に、フレキシブルチューブ１３Ｃ内に挿通されている。本第四例によれば、外観が簡素になるという利点がある。

図４［Ｅ］に示すように、第五例の配線１７ｅは、金属線又は金属箔（蒸着膜を含む。）からなる。金属としては、例えば銅やアルミニウムなどが好ましい。本第五例によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体の流れを妨げず、外観も簡素になるという利点がある。

図４［Ｆ］に示すように、第六例の配線１７ｆは、半円筒状の二つの導電性ゴムからなり、二つの導電性ゴムで絶縁性ゴム１８ｆを挟持した構造になっている。つまり、二つの導電性ゴムからなる配線１７ｆは、フレキシブルチューブ１３Ｃに一体化されている。本第六例によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体の流れを妨げず、外観も簡素になるという利点がある。

図４［Ｇ］に示すように、第七例の配線１７ｇは、半円筒状の二つの導電性ゴムからなり、二つの導電性ゴムで円筒状の絶縁性ゴム１９ｆを挟持した構造になっている。そして、絶縁性ゴム１８ｇの一部が二つの導電性ゴムの間に入って、これらが接しないようになっている。つまり、二つの導電性ゴムからなる配線１７ｇは、フレキシブルチューブ１３Ｃに一体化されている。本第七例によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体の流れを妨げず、外観も簡素になるという利点がある。これに加え、円筒状の絶縁性ゴム１９ｆによって、フレキシブルチューブ１３Ｃ内の流体と配線１７ｇとが電気的に絶縁されている。そのため、例えば電解質などを多く含む液体を流体として用いた場合に、流体に対する電気的影響を防ぐことができる。具体例を言えば、そのような流体の電気分解、あるいは流体を介した漏電を防止できる。

図５は、各実施形態における光源の変形例を示す斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図５では実施形態１におけるフレキシブルチューブ１３Ｃを例示しているが、これに代えて実施形態２のフレキシブルチューブとしてもよい。

図５［Ａ］に示すように、第一例の光源としてのＬＥＤ１４は、図４［Ａ］に示す第一例の配線１７ａと同様に、フレキシブルチューブ１３Ｃの表面（外壁）に固定されている。ＬＥＤ１４は、噴出口１３Ｄから少し距離を置いて設けられている。本第一例によれば、噴出口１３Ｄから噴き出る流体の流れを妨げないという利点がある。

図５［Ｂ］に示すように、第二例の光源としてのＬＥＤ１４ｂは、図４［Ａ］に示す第一例の配線１７ａと同様に、フレキシブルチューブ１３Ｃの表面（外壁）に固定されている。ＬＥＤ１４ｂは、表面実装用のチップ部品からなり、噴出口１３Ｄの先へは突き出ていない。本第二例によれば、第一例と同様に、噴出口１３Ｄから噴き出る流体の流れを更に妨げないという利点がある。これに加え、フレキシブルチューブ１３Ｃの先端の質量を小さくできるので、フレキシブルチューブ１３Ｃに働く応力を低減できたり、フレキシブルチューブ１３Ｃの自励振動数を上げたりできる。

図６は、実施形態３の照明装置を示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態３の照明装置３０は、実施形態１の照明器具１０と、流体供給源としての圧縮空気発生源３１と、流体の圧力を変動させる流体制御部としての正弦波発生回路３２、駆動回路３３及び電空レギュレータ３４と、を備えたことを特徴とする。照明装置３０は、ＬＥＤ１４へ電力を供給するＬＥＤ用電源３５も備えている。本実施形態３では、流体として空気を用いている。

圧縮空気発生源３１は、エアポンプ、又はエアタンクを備えたエアコンプレッサであり、概ね一定の圧力の空気を供給できる。電空レギュレータ３４は、電気信号によって吐出圧力を比例制御するものである。正弦波発生回路３２は、電圧として正弦波を出力する装置であるが、ファンクションジェネレータを用いて正弦波以外の波形を出力するものでもよく、又はプログラマブルな装置によって非線形のランダムな波形を出力するものでもよい。駆動回路３３は、正弦波発生回路３２の出力電圧を、電空レギュレータ３４を駆動する電気信号に変換又は増幅する装置である。ＬＥＤ用電源３５は、一般的な直流安定化電源であり、ＬＥＤ１４を点滅させたり明るさを変えたりする機能を持たせてもよい。

圧縮空気発生源３１で生じた圧縮空気は、正弦波発生回路３２、駆動回路３３及び電空レギュレータ３４によって圧力が変動し、圧力が変動する空気の流れ３６となって、照明器具１０へ供給される。その結果、照明器具１０のフレキシブルチューブ１３Ｃが振動し、これに伴いＬＥＤ１４の振動３７が生じる。

照明装置３０の動作の具体例について説明する。正弦波発生回路３２の出力波形は、周波数を０．１Ｈｚで一定、かつ振幅を０〜１Ｖの範囲で一定に設定する。駆動回路３３は、正弦波発生回路３２の出力波形を電流に変換して、４〜２０ｍＡの範囲の正弦波を電空レギュレータ３４に出力する。電空レギュレータ３４は、入力される電流に比例して吐出する空気圧力を制御する。照明器具１０へ供給される空気圧力は、一定の最小圧力から任意の最大圧力まで正弦波に沿って変化する。照明器具１０は、供給される空気の圧力によって振動する状態が規定される。そのため、空気の圧力が変化することで、ＬＥＤ１４の振動状態が常に変化する。ＬＥＤ１４の振動３７は、例えばフレキシブルチューブ１３Ｃの長さ及び先端形状、並びに空気圧力などによって決まる。なお、本実施形態３における流体制御部は、流体の圧力を変動させているが、流体の流量を変動させても同様の効果が得られる。

図７は、照明装置３０における空気圧力とＬＥＤ１４の光の軌跡との関係（第一例）を示す写真である。以下、図６及び図７に基づき説明する。

ＬＥＤ１４はフレキシブルチューブ１３Ｃの先端から３ｍｍだけ突出している。図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ１）（Ｄ２）は、各空気圧力におけるＬＥＤ１４の光の軌跡である。このとき、空気圧力とＬＥＤ１４の振動３７との関係は次のようになる。なお、ここでいう空気圧力は前述の最大圧力である。

空気圧力〔ＭＰａ〕 軌跡の形状
０．０８ 直線状（図７（Ａ））
０．１０ 円状（図７（Ｂ））
０．１５ ８の字状（図７（Ｃ））
０．２０ 大きな８の字状、時折ランダム（図７（Ｄ１）（Ｄ２））
※これらの空気圧力の間では、それぞれ遷移的な軌跡の形状を呈する。

図８は、照明装置３０における空気圧力とＬＥＤ１４の光の軌跡との関係（第二例）を示す写真である。以下、図３、図６及び図８に基づき説明する。

本第二例では、第一例における実施形態１の照明器具１０を、実施形態２の照明器具２０（図３）に置き換えている。ＬＥＤ１４はフラップ状片１３Ｅ（図３）から突出している。その他の構成及び条件は、第一例のそれらと同様である。図８（Ａ）（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｃ１）（Ｃ２）は、各空気圧力におけるＬＥＤ１４の光の軌跡である。このとき、空気圧力とＬＥＤ１４の振動３７との関係は次のようになる。なお、ここでいう空気圧力は前述の最大圧力である。

空気圧力〔ＭＰａ〕 軌跡の形状
０．１０ ８の字状（図８（Ａ））
０．１５ ランダム（図８（Ｂ１）（Ｂ２））
０．２０ 大きな振幅のランダム（図８（Ｃ１）（Ｃ２））
※これらの空気圧力の間では、それぞれ遷移的な軌跡の形状を呈する。

図６乃至図８に示すように、照明装置３０によれば、照明器具１０又は２０と、流体供給源としての圧縮空気発生源３１と、流体の圧力を変動させる流体制御部としての正弦波発生回路３２、駆動回路３３及び電空レギュレータ３４とを備えたことにより、ＬＥＤ１４を不規則に動かすことができるので、予測不可能で不規則な光の軌跡を実現できる。なお、図７及び図８から明らかなように、第二例の挙動は、第一例に比べて、低圧側にシフトするとともにランダム性が高くなる傾向が認められる。

図９は、実施形態４の照明器具を示す全体正面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態４の照明器具４０は、可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源（図示せず）が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口１３Ｄが先端側に設けられ、流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブ１３Ｃと、フレキシブルチューブ１３Ｃの基端側に一端が接続され流体供給源に他端が接続されたノズル本体１３と、ノズル本体１３に設けられた発電手段としての圧電素子４１及びＬＥＤ駆動回路４２と、ノズル本体１３に設けられ、圧電素子４１及びＬＥＤ駆動回路４２から得られた電力によって発光し、その光を噴出口１３Ｄから噴出する流体に照射する発光素子としてのＬＥＤ１４とを備え、流体が液体であることを特徴とする。

圧電素子４１は、例えばバイモルフ型である。これは、長さ方向に伸縮する圧電板を二枚接合し、一方が伸びると他方が縮むように構成したものであり、撓み力を与えると交流電圧を出力する。ＬＥＤ駆動回路４２は、圧電素子４１から入力した電圧を、ＬＥＤ１４の発光に必要な電圧（直流又は脈流）に変換する、例えば整流・平滑回路などからなる。ＬＥＤ駆動回路４２から出力された電圧は、配線４３を介してＬＥＤ１４へ供給される。ＬＥＤ１４は、その光が噴出口１３Ｄの近辺に当たるように、ノズル本体１３の突出部１３Ｆに設けられている。

照明器具４０は、次のように動作する。まず、フレキシブルチューブ１３Ｃは、噴出口１３Ｄからの液体の噴出によって自励振動する。これに付勢されて、ノズル本体１３及び圧電素子４１も振動する。圧電素子４１の振動によって発生した電圧は、ＬＥＤ駆動回路４２及び配線４３経て、ＬＥＤ１４へ供給される。これにより、ＬＥＤ１４が発光し、その光が噴出口１３Ｄから噴出する液体へ照射される。すると、噴出口１３Ｄから噴出する液体は、ＬＥＤ１４から照射された光を不規則に反射及び屈折させて、きらきらと輝く。

本実施形態４の照明器具４０によれば、不規則に動く噴出口１３Ｄから不規則な方向へ噴出される液体が、ＬＥＤ１４から照射された光を不規則に反射及び屈折させてきらきらと輝くことにより、予測不可能で不規則な光の動きを実現できる。これに加え、照明器具４０によれば、圧電素子４１及びＬＥＤ駆動回路４２をノズル本体１３に設けたことにより、配線４３をノズル本体１３のみに設ければよいので、配線構造を簡素化できる。本実施形態４のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１乃至３のそれらと同様である。

また、本実施形態４における発電手段（圧電素子４１及びＬＥＤ駆動回路４２）を実施形態１又は２のノズル本体１３（図１）に設けてもよい。この場合は、配線１４Ａ（図１乃至図３）をフレキシブルチューブ１３Ｃ及びノズル本体１３のみに設ければよいので、配線構造を簡素化できる。

図１０は、実施形態５の照明器具を示す全体正面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態５の照明器具５０は、発電手段が磁石５１ａ、コイル５１ｂ、ＬＥＤ駆動回路４２及び支持棒５４からなる点で、実施形態４と異なる。磁石５１ａは、例えば永久磁石からなり、ノズル本体１３に埋設されている。コイル５１ｂは、磁石５１ａからの磁束を通すように設けられた、例えば円筒コイルである。支持棒５４は、ノズル本体１３に片持ち梁状に一体化され、先端にコイル５１ｂが設けられている。

照明器具５０は、次のように動作する。まず、フレキシブルチューブ１３Ｃは、噴出口１３Ｄからの液体の噴出によって自励振動する。これに付勢されて、ノズル本体１３及び磁石５１ａも振動する。これと同時に支持棒５４も基端側を中心に振動する。つまり、磁石５１ａとコイル５１ｂとの距離が変化することにより、コイル５１ｂの鎖交磁束数が変化するので、コイル５１ｂは交流電圧を出力する。コイル５１ｂから出力された電圧は、ＬＥＤ駆動回路４２及び配線４３経て、ＬＥＤ１４へ供給される。

本実施形態５のその他の構成、作用及び効果は、実施形態４のそれらと同様である。

図１１は、実施形態６の照明装置の外観を示す全体斜視図である。図１２は、図１１の照明装置の構成を示すブロック図である。以下、これらの図面に基づき説明する。

本実施形態６の照明器具６０は、可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源（後述）が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口１３Ｄが先端側に設けられ、流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブ１３Ｃと、噴出口１３Ｄ近傍のフレキシブルチューブ１３Ｃの壁に設けられた光源としての蛍光材料６１、を備えている。そして、蛍光材料６１は、他の光源としてのＬＥＤ６２から照射された光を受けて光る。本実施形態６の照明装置７０は、照明器具６０を備えたことを特徴とする。以下、照明器具６０及び照明装置７０について詳しく説明する。

照明器具６０は、フレキシブルチューブ１３Ｃの基端側に一端が接続され流体供給源に他端が接続されたノズル本体１３を更に備えている。「光源」は、蛍光材料６１であるが、ＬＥＤ６２から照射された光を受けて光る材料であれば何でもよく、例えば蓄光材料や反射材料としてもよい。蛍光材料６１は、例えば蛍光塗料が塗布されたものからなる。ＬＥＤ６２は、紫外線を発光するブラックライトである。「他の光源」は、もちろんＬＥＤ６２に限られることはない。

図１１に示すように、照明装置７０の外観は、照明器具６０の他に、ＬＥＤ６２、流体としての水７１を蓄える水槽７２、ノズル本体１３を水槽７２中央の水面上に固定する基台７３、水槽７２及び照明器具６０を覆う透明ドーム７４、並びに、操作用のポンプスイッチ７５、発光スイッチ７６及びセレクトスイッチ７７などからなる。

図１２に示すように、照明装置７０は、照明器具６０及びＬＥＤ６２の他に、流体供給源としての水槽７２、ポンプ用電源８１、モータ８２、ポンプ８３及び配管８４ａ，８４ｂと、ＬＥＤ駆動手段としてのＬＥＤ用電源８５、ＬＥＤ発光制御回路８６及び振動センサ８７と、を備えている。

照明器具６０及び照明装置７０は、次のように動作する。まず、ポンプスイッチ７５をオンにすると、ポンプ用電源８１からモータ８２へ電力が供給され、モータ８２及びこれに連結されたポンプ８３が動作し始める。これにより、水槽７２の水７１が配管８４ａ、ポンプ８３、配管８４ｂを通って照明器具６０へ供給される。すると、フレキシブルチューブ１３Ｃは、噴出口１３Ｄからの水７１の噴出によって自励振動する。これに伴いフレキシブルチューブ１３Ｃの先端にある蛍光材料６１も振動する。

このとき、発光スイッチ７６をオンにすると、ＬＥＤ用電源８５からＬＥＤ発光制御回路８６を経てＬＥＤ６２へ電力が供給され、ＬＥＤ６２が発光する。そして、ＬＥＤ６２の光を受けて蛍光材料６１も発光する。

前述したように、フレキシブルチューブ１３Ｃの振動は、予測できない不規則なものとなる。本実施形態６によれば、フレキシブルチューブ１３Ｃの噴出口１３Ｄ近傍のフレキシブルチューブ１３Ｃの壁に蛍光材料６１を設けたことにより、水７１の噴出による噴出口１３Ｄの不規則な動きに伴い蛍光材料６１も不規則に動くので、予測不可能で不規則な光の軌跡を実現できる。しかも、照明器具６０の「光源」の配線が不要であるので、照明器具６０の構成を簡素化できる。

また、図１２に示すように、照明器具６０の振動を検出する振動センサ８７を、照明器具６０に沿わせるように設けてもよい。この場合は、照明器具６０の振動に同期するように又は同期しないように、ＬＥＤ６２を発光させることができる。同期するようにＬＥＤ６２を発光させれば、蛍光材料６１が同じ位置で発光するように見える。同期しないようにＬＥＤ６２を発光させれば、蛍光材料６１が動きながら発光するように見える。この同期又は非同期は、セレクトスイッチ７７で選ぶことができる。例えば「１」が同期であり、「２」が非同期である。振動センサ８７としては、例えば実施形態４、５で述べた圧電素子など発電手段を用いることができる。

なお、ポンプ用電源８１及びＬＥＤ用電源８５は一つにして共用化してもよい。ポンプ８３を制御することにより、照明器具６０へ供給する水圧を変動させてもよい。透明ドーム７４には、ＬＥＤ６２の紫外線をカットするコーティングを施してもよい。

以上、本発明を上記各実施形態に即して説明したが、本発明は、上記各実施形態の構成や動作にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得ることが可能な各種変形及び修正を含むことはもちろんである。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

本発明（照明器具及び照明装置）の産業上の利用可能性について説明する。

本発明は、フレキシブルチューブの先端近傍に光源を設け、この光源にエネルギ供給手段からエネルギを与えることで発光させることを特徴とする。本発明は、特許文献２、３に開示されたフレキシブルノズルとしても兼用できる。

本発明は、ランダムに発光軌跡を描くので、イルミネーションなどの観賞用として利用できる。その場合、ＬＥＤの発光パターンや色を任意に変える装置と本発明を組み合わせると、より効果が増す。このとき、フレキシブルチューブからの噴流の勢いを変えると、フレキシブルチューブの自励振動のモード、振幅及び振動数が変わることを利用する。これに加えて、音楽のリズムに同調させて、ＬＥＤを点滅させたり、多色発光の色を変えたりする。複数本のフレキシブルチューブを用いる場合は、それらを同時に発光させたり、一つずつシーケンシャルに発光させたりする。

本発明は、演出用照明として、他に類を見ない光の動きが得られる。その結果、大きな動きすなわち高い視認性を実現できる。本発明は低い動力で稼働する（例えば約０．２ＭＰａの空気圧力）。その圧力により、動きの種類を制御可能である（例えば、円形→８の字→ランダム）。本発明は、軽量かつシンプルであり、設計に関する自由度が高い。例えば光源は、ＬＥＤ、蓄光材、光ファイバなどを用いることができる。また、光源の配列によって、多彩な演出も可能である。

１０，２０，４０，５０ 照明器具
１１ 継手部
１２ 細管部
１３ ノズル本体
１３Ａ 細管挿入部
１３Ｂ ガイドフィン
１３Ｃ フレキシブルチューブ
１３Ｄ 噴出口
１３Ｅ フラップ状片（乱流発生部）
１３Ｆ 突出部
１４，１４ｂ ＬＥＤ（光源）
１４Ａ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ 配線
１５ クイックソケット
１６ ホース
１８ｆ，１９ｆ 絶縁性ゴム
３０ 照明装置
３１ 圧縮空気発生源（流体供給源）
３２ 正弦波発生回路（流体制御部）
３３ 駆動回路（流体制御部）
３４ 電空レギュレータ（流体制御部）
３５ ＬＥＤ用電源
３６ 圧力が変動する空気の流れ
３７ ＬＥＤの振動
４１ 圧電素子（発電手段）
４２ ＬＥＤ駆動回路（発電手段）
４３ 配線
５１ａ 磁石（発電手段）
５１ｂ コイル（発電手段）
５４ 支持棒（発電手段）
６０ 照明器具
６１ 蛍光材料（光源）
６２ ＬＥＤ（他の光源）
７０ 照明装置
７１ 水（流体）
７２ 水槽（流体供給源）
７３ 基台
７４ 透明ドーム
７５ ポンプスイッチ
７６ 発光スイッチ
７７ セレクトスイッチ
８１ ポンプ用電源（流体供給源）
８２ モータ（流体供給源）
８３ ポンプ（流体供給源）
８４ａ，８４ｂ 配管（流体供給源）
８５ ＬＥＤ用電源（ＬＥＤ駆動手段）
８６ ＬＥＤ発光制御回路（ＬＥＤ駆動手段）
８７ 振動センサ（ＬＥＤ駆動手段）

Claims (3)

1. 可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口が先端側に設けられ、前記流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブと、
   前記噴出口近傍の前記フレキシブルチューブの壁に設けられた光源と、
   を備えた照明器具であって、
   前記光源が発光素子であり、
   前記フレキシブルチューブの前記基端側に一端が接続され前記流体供給源に他端が接続されたノズル本体と、
   前記ノズル本体に設けられた発電手段と、
   前記発電手段から得られた電力を前記発光素子へ供給する配線と、
   を更に備えたことを特徴とする照明器具。
2. 可撓性材料で形成されるとともに、流体供給源が基端側に接続され、流体を噴出する噴出口が先端側に設けられ、前記流体の噴出によって自励振動するフレキシブルチューブと、
   前記フレキシブルチューブの前記基端側に一端が接続され前記流体供給源に他端が接続されたノズル本体と、
   前記ノズル本体に設けられた発電手段と、
   前記ノズル本体に設けられ、前記発電手段から得られた電力によって発光し、その光を前記噴出口から噴出する前記流体に照射する発光素子とを備え、
   前記流体が液体であることを特徴とする照明器具。
3. 請求項１又は２記載の照明器具と、
   前記流体供給源と、
   前記流体の圧力又は流量を変動させる流体制御部と、
   を備えたことを特徴とする照明装置。

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