JP7477349B2 - 照明補助器具および携帯照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明補助器具および携帯照明器具に関する。

夜間または暗室等の暗い環境において、所望の位置を照射するために携帯照明器具が用いられる。また、光の出射範囲を調整可能な携帯照明器具が知られている。例えば、特許文献１には、電池ケースと光照射部とが連結筒体により連結された懐中電灯が記載されている。光照射部は、ランプおよび凹面鏡を含む。連結筒体の外側には、回転筒体が回転可能に嵌め込まれる。回転筒体が回転されることにより、ランプが凹面鏡の焦点の近傍を移動する。

ここで、ランプが凹面鏡の焦点に位置するときには、ランプから出射された光は、凹面鏡で反射されることにより平行光となる。一方、ランプが焦点の位置から外れるときには、ランプから出射された光は、凹面鏡で反射されることにより拡散するか、または一旦集束した後に拡散する。したがって、使用者は、回転筒体を操作してランプを移動させることにより、光を集束または拡散させることができる。

特開平７－５７５０１号公報

特許文献１には、回転筒体は懐中電灯の重心近くに位置するので、回転筒体を楽に操作することができ、片手操作も可能であることが記載されている。しかしながら、実際には、片手で光の出射範囲を調整するための操作を効率よく行うことは容易ではない。また、暗い環境において作業を行う者は、光を照射したい位置に応じて光の出射範囲を頻繁に調整する。そのため、光の出射範囲を調整するための操作を適宜行うことは面倒である。そこで、有用性が向上された携帯照明器具が開発されることが望まれる。

本発明の目的は、照明装置の有用性を向上させることが可能な照明補助器具および携帯照明器具を提供することである。

（１）第１の発明に係る照明補助器具は、光軸に沿って光を出射する光出射部と光出射部から出射された光を発散させる発散部とを含む照明装置に取り付けられる照明補助器具であって、光軸が水平方向を向くときに、光出射部から出射された光が第１の角度で発散し、光軸が斜め下方を向くときに、光出射部から出射された光が第１の角度よりも大きい第２の角度で発散するように光出射部と発散部との間の距離を変化させることにより光の発散角度を変化させる。

この照明補助器具が取り付けられた照明装置においては、照明装置の光軸が水平方向に向けられたときには光が第１の角度で発散し、照明装置の光軸が斜め下方に向けられたときには光が第１の角度よりも大きい第２の角度で発散するように光出射部と発散部との間の距離が変化される。この場合、使用者は、照明装置の光軸を傾けることにより光の出射範囲を容易に調整することができる。これにより、照明装置の有用性が向上する。

（２）照明補助器具は、光出射部に取り付けられる第１の取付部材と、発散部に取り付けられる第２の取付部材とを備え、第１の取付部材と第２の取付部材とは、水平面内で光軸に直交する揺動軸を中心として相対的に揺動可能に接続され、第１または第２の取付部材が揺動することに連動して光出射部と発散部との間の距離を変化させてもよい。

この場合、照明補助器具に電気的な制御機構を設ける必要がない。そのため、照明補助器具のコストを低減させることができる。また、照明補助器具を動作させてもエネルギーが消費されないので、照明装置を省電力化することができる。

（３）照明補助器具は、第１および第２の取付部材の一方の姿勢を維持するように設けられた重りをさらに備えてもよい。この場合、第１の取付部材と第２の取付部材との相対的な揺動がより容易になる。これにより、使用者は、照明装置の光軸を傾けることにより光の出射範囲をより容易に調整することができる。その結果、照明補助器具の有用性がより向上する。

（４）照明補助器具は、光軸の向きに関わらず光出射部と発散部との間の距離を維持することにより光出射部から出射される光の発散角度を固定する固定部をさらに備えてもよい。この場合、使用者は、光の発散角度を所望の発散角度に容易に固定することができる。これにより、照明補助器具の有用性がより向上する。

（５）第２の発明に係る携帯照明器具は、光軸に沿って光を出射する光出射部と光出射部から出射された光を発散させる発散部とを含む照明装置と、照明装置に取り付けられる第１の発明に係る照明補助器具とを備える。

この携帯照明器具においては、照明装置の光軸が水平方向に向けられたときには光が第１の角度で発散し、照明装置の光軸が斜め下方に向けられたときには光が第１の角度よりも大きい第２の角度で発散するように光出射部と発散部との間の距離が変化される。この場合、使用者は、照明装置の光軸を傾けることにより光の出射範囲を容易に調整することができる。これにより、照明装置の有用性が向上する。

本発明によれば、照明補助器具および携帯照明器具の有用性が向上する。

本発明の第１の実施の形態に係る携帯照明器具の側面図である。 図１の携帯照明器具の内部構造を示す側断面図である。 図１の携帯照明器具の正面図である。 携帯照明器具の動作を説明するための図である。 携帯照明器具の動作を説明するための図である。 固定部材の一例を示す図である。 固定部材の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る携帯照明器具の模式図である。

［１］第１の実施の形態
（１）携帯照明器具の構成
以下、本発明の実施の形態に係る照明補助器具および携帯照明器具について図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯照明器具の側面図である。図２は、図１の携帯照明器具の内部構造を示す側断面図である。図３は、図１の携帯照明器具の正面図である。図１～図３に示すように、携帯照明器具１００は、照明装置１０および照明補助器具２０を備える。照明装置１０は、光を出射可能に構成される。

以下の説明では、照明装置１０の光の出射部分が向く方向を前方と呼び、その反対方向を後方と呼ぶ。また、携帯照明器具１００の使用者を基準に上下方向および左右方向が定義される。図１～図３および以降の図には、前後方向、上下方向および左右方向を示す矢印が適宜示されている。

照明装置１０は、光出射部１１および発散部１２を含む。光出射部１１は、前後方向に延びる筒状を有する。光出射部１１の先端部には、発光ダイオード等の光源１３が設けられる。光出射部１１の内部には、光源１３に電力を供給するための１個以上（本例では２個）の電池１１０が収容される。光出射部１１の後端部には、スイッチ１４が設けられる。スイッチ１４が操作されるごとに、光源１３の点灯状態と消灯状態とが切り替えられる。

発散部１２は、前後方向に延びる筒状を有する。発散部１２の後端部には、発散部１２が前後方向に摺動可能に光出射部１１の先端部が嵌め込まれる。発散部１２の内部には、レンズ１５が設けられる。光源１３の光軸１０１は、レンズ１５の略中心を通る。発散部１２の先端部には、透光性のカバー部材１６が取り付けられる。光源１３が点灯状態にあるときには、光源１３からの光がレンズ１５およびカバー部材１６を順次通過して照明装置１０の先端部から出射される。

照明補助器具２０は、固定部材２１、左右一対の固定部材２２、左右一対の支持部材２３、左右一対のピン部材２４および重り２５を含む。固定部材２１は、例えば樹脂により形成された板部材であり、照明装置１０の光出射部１１の下部に取り付けられる。固定部材２１は、ねじ部材、接着剤または結束バンド等により光出射部１１の下面に固定されてもよい。

各固定部材２２は、例えば樹脂製により形成された前後方向に延びる長尺部材である。一対の固定部材２２の後部は、固定部材２１の左右両側部にそれぞれ取り付けられる。これにより、左右一対の固定部材２２は、互いに離間した状態で、固定部材２１から前方に突出するように延びる。一対の固定部材２２は、ねじ部材または接着剤等により固定部材２１に固定されてもよいし、固定部材２１と一体的に形成されてもよい。

各支持部材２３は、例えば樹脂製により形成された上下方向に延びる長尺部材である。各支持部材２３の上部には、上下方向に延びるスリット２３ａが形成される。左右一対の支持部材２３は、照明装置１０の発散部１２を挟んで対向するように配置され、水平面内で光軸１０１に直交する揺動軸１０２を中心として揺動可能に一対の固定部材２２にそれぞれ接続される。すなわち、左右一対の支持部材２３は、前後方向および上下方向に揺動可能である。

本例では、右側の支持部材２３が一組のねじ２６およびナット２７により右側の固定部材２２に接続され、左側の支持部材２３が他の一組のねじ２６およびナット２７により左側の固定部材２２に接続される。この場合、一対の固定部材２２と一対の支持部材２３とは、２つのねじ２６の軸線を通る揺動軸１０２を中心として、相対的に揺動可能となる。

一対のピン部材２４は、発散部１２の左右両側部に固定される。一対のピン部材２４は、発散部１２から左右両側方に延び、一対の支持部材２３のスリット２３ａにそれぞれ挿入される。発散部１２が光出射部１１に対して前後方向に摺動するとき、各ピン部材２４は対応する支持部材２３のスリット２３ａ内を上下方向に移動する。重り２５は、例えば金属製の円柱部材であり、左右一対の支持部材２３の下端部の間に設けられる。重り２５は、ねじ部材または接着剤等により一対の支持部材２３に固定されてもよい。

（２）携帯照明器具の動作
図４および図５は、携帯照明器具１００の動作を説明するための図である。図４に示すように、光出射部１１が水平方向に向けられた場合、すなわち光軸１０１が水平方向に向けられた場合には、光出射部１１に固定された一対の固定部材２２も水平方向を向く。これに対して、一対の支持部材２３は上下方向を向く。

この状態において、光源１３は、レンズ１５の焦点の近傍に位置するように配置されている。そのため、光源１３が点灯状態にあるときには、光源１３からの光はレンズ１５を通過することにより携帯照明器具１００から出射される。このときの光の発散角度（第１の角度）は略０度である。したがって、携帯照明器具１００から出射される光は略平行光となる。

図５に示すように、光出射部１１が斜め下方に向けられた場合、すなわち光軸１０１が斜め下方に向けられた場合には、光出射部１１に固定された一対の固定部材２２も斜め下方を向く。一方、一対の支持部材２３の下端部には重り２５が取り付けられている。この場合、一対の支持部材２３は、上下方向を向く姿勢を維持することにより、揺動軸１０２を中心として一対の固定部材２２に対して揺動する。

左右一対の支持部材２３の上部はそれぞれ左右一対のピン部材２４により発散部１２に保持されているので、一対の支持部材２３が揺動することに連動して、光源１３とレンズ１５とが近づくように、光出射部１１と発散部１２とが相対的に摺動する。そのため、光源１３が点灯状態にあるときには、光源１３からの光はレンズ１５を通過することにより、光軸１０１が水平を向くときよりも大きい発散角度（第２の角度）で発散しつつ携帯照明器具１００から出射される。携帯照明器具１００から出射される光の発散角度は、光軸１０１の傾斜角度に対応して連続的に変化する。

（３）効果
本実施の形態に係る携帯照明器具１００においては、照明装置１０は、光軸１０１に沿って光を出射する光出射部１１と、光出射部１１から出射された光を発散させる発散部１２とを含む。照明装置１０に照明補助器具２０が取り付けられる。照明補助器具２０においては、光出射部１１に取り付けられた固定部材２２と、発散部１２に取り付けられた支持部材２３とが、水平面内で光軸１０１に直交する揺動軸１０２を中心として相対的に揺動可能に接続される。光軸１０１が傾斜された場合でも、支持部材２３の姿勢が重り２５により維持される。

この場合、光軸１０１が傾けられることにより、固定部材２２と支持部材２３とが相対的に揺動することに連動して、光出射部１１と発散部１２との間の距離が変化される。これにより、光軸１０１が水平方向に向けられたときには光が第１の角度で発散し、照明装置１０の光軸１０１が斜め下方に向けられたときには光が第１の角度よりも大きい第２の角度で発散する。したがって、使用者は、照明装置１０の光軸１０１を傾けることにより光の出射範囲をより容易に調整することができる。その結果、照明補助器具２０の有用性がより向上する。

特に、使用者の足元等の比較的近い位置に光を照射する場合には、光の出射範囲を大きくすることが好ましいことが多い。一方、使用者の前方等の比較的遠い位置に光を照射する場合には、光量を集中させるために光の出射範囲を小さくすることが好ましいことが多い。上記の構成によれば、このようなニーズを満たすように光の出射範囲を適切にかつ容易に調整することができる。

また、照明補助器具２０に電気的な制御機構を設ける必要がない。そのため、照明補助器具２０のコストを低減させることができる。さらに、照明補助器具２０を動作させてもエネルギーが消費されないので、照明装置１０を省電力化することができる。

（４）変形例
（ａ）第１の変形例
照明補助器具２０は、光軸１０１の向きに関わらず光出射部１１と発散部１２との間の距離を維持する固定部材をさらに含んでもよい。図６および図７は、固定部材の一例を示す図である。図６に示すように、固定部２８は、支持部材２８ａおよび当接部材２８ｂを含む。

支持部材２８ａは、上下方向に延びるとともに前後方向に延びる長尺部材であり、左側の支持部材２３の左方に位置するように、例えば左側の固定部材２２に取り付けられる。支持部材２８ａの上部には、前後方向に延びる摺動軸２８ｃが設けられる。当接部材２８ｂは、比較的大きい重量および比較的大きい摩擦係数を有する材料により形成され、支持部材２８ａの下部に取り付けられる。

使用者は、光軸１０１（光出射部１１）を傾斜させることにより、携帯照明器具１００から出射される光の発散角度を所望の角度に調整することが可能である。この状態で、使用者は、図７に示すように、固定部２８が左側の支持部材２３の上方に位置するように携帯照明器具１００を光軸１０１周りに回転させる。この場合、支持部材２８ａが摺動軸２８ｃを中心に摺動し、当接部材２８ｂが支持部材２３に当接する。

当接部材２８ｂが支持部材２３に当接した場合には、当接部材２８ｂと支持部材２３との摩擦力により、一対の支持部材２３は一対の固定部材２２に対して摺動不可能となる。したがって、光軸１０１の向きに関わらず光出射部１１と発散部１２との間の距離が維持される。これにより、使用者は、光軸１０１の傾斜角度に関わらず、光出射部１１から出射される光の発散角度を所望の角度に容易に固定することができる。

（ｂ）第２の変形例
携帯照明器具１００は、照明補助器具２０を収容するケーシングをさらに備えてもよい。あるいは、携帯照明器具１００は、照明装置１０および照明補助器具２０を収容するケーシングを備えてもよい。

（ｃ）第３の変形例
本実施の形態において、発散部１２はレンズ１５を含むが、実施の形態はこれに限定されない。発散部１２は、レンズ１５に代えて凹面鏡を含んでもよい。この場合、光源１３は、光軸１０１が水平方向を向くときに凹面鏡の焦点の近傍に位置するように配置される。

（ｄ）第４の変形例
本実施の形態において、一対の支持部材２３に重り２５が設けられるが、実施の形態はこれに限定されない。一対の支持部材２３が十分な重量を有し、光軸１０１の傾斜角度に関わらず一対の支持部材２３の姿勢が維持される場合には、一対の支持部材２３に重り２５が設けられなくてもよい。

（ｅ）第５の変形例
本実施の形態において、光出射部１１に固定部材２１および一対の固定部材２２が取り付けられ、発散部１２に一対の支持部材２３が取り付けられるが、実施の形態はこれに限定されない。光出射部１１に一対の支持部材２３が取り付けられ、発散部１２に固定部材２１および一対の固定部材２２が取り付けられてもよい。この場合、一対のピン部材２４は光出射部１１の左右両側部に固定される。一対のピン部材２４は、光出射部１１から左右両側方に延び、一対の支持部材２３のスリット２３ａにそれぞれ挿入される。

［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係る照明補助器具および携帯照明器具について、第１の実施の形態に係る照明補助器具２０および携帯照明器具１００と異なる点を説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態に係る携帯照明器具の模式図である。図８に示すように、本実施の形態に係る携帯照明器具１００は、照明装置１０および照明補助器具３０を含む。照明装置１０の構成は、図２の照明装置１０の構成と同様である。

本実施の形態に係る照明補助器具３０は、傾斜センサ３１、アクチュエータ３２および制御部３３を含む。傾斜センサ３１は、光出射部１１の光軸１０１の向き（傾斜角度）を検出する。アクチュエータ３２は、例えばステッピングモータであり、光出射部１１と発散部１２とが相対的に摺動可能に、光出射部１１および発散部１２の少なくとも一方に取り付けられる。

制御部３３は、例えばマイクロコンピュータである。制御部３３は、傾斜センサ３１により検出される光軸１０１の傾斜角度に対応して光出射部１１と発散部１２との距離が変化するようにアクチュエータ３２の動作を制御する。これにより、光軸１０１の傾斜角度に対応して携帯照明器具１００から出射される光の発散角度が連続的に変化する。

具体的には、光軸１０１が水平方向を向く場合には、光源１３がレンズ１５の焦点の近傍に位置するように光出射部１１と発散部１２との距離が調整される。そのため、光源１３が点灯状態にあるときには、光源１３からの光はレンズ１５を通過することにより携帯照明器具１００から出射される。このときの光の発散角度は略０度である。したがって、携帯照明器具１００から出射される光は略平行光となる。

一方、光軸１０１が斜め下方を向くように傾斜された場合には、傾斜角度に対応して、光源１３とレンズ１５とが近づくように、光出射部１１と発散部１２とが相対的に摺動される。そのため、光源１３が点灯状態にあるときには、光源１３からの光はレンズ１５を通過することにより、光軸１０１が水平を向くときよりも大きい発散角度で発散しつつ携帯照明器具１００から出射される。したがって、使用者は、照明装置１０の光軸１０１を傾けることにより光の出射範囲をより容易に調整することができる。これにより、照明補助器具２０の有用性がより向上する。

照明補助器具３０は、使用者により所定の操作が行われた場合には、光軸１０１の向きに関わらず光出射部１１と発散部１２との間の距離を維持してもよい。この場合、使用者は、光軸１０１の傾斜角度に関わらず、光出射部１１から出射される光の発散角度を所望の角度に容易に固定することができる。所定の操作は、例えば携帯照明器具１００を光軸１０１周りに９０度回転させる操作であってもよい。

［３］他の実施の形態
上記実施の形態において、光軸１０１が斜め下方を向くときには、光軸１０１が水平を向くときよりも光出射部１１と発散部１２とが近づくように携帯照明器具１００が構成されるが、実施の形態はこれに限定されない。光軸１０１が斜め下方を向くときには、光軸１０１が水平を向くときよりも大きい発散角度で携帯照明器具１００から光を出射可能である限り、光出射部１１と発散部１２とが遠ざかるように携帯照明器具１００が構成されてもよい。

したがって、光軸１０１が水平を向くときには、例えばバネ部材により光出射部１１と発散部１２とが近づくように付勢され、光軸１０１が斜め下方を向くときには、重力により付勢力に抗して光出射部１１と発散部１２とが遠ざかるように携帯照明器具１００が構成されてもよい。

［４］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
上記実施の形態においては、光軸１０１が光軸の例であり、光出射部１１が光出射部の例であり、発散部１２が発散部の例であり、照明装置１０が照明装置の例であり、照明補助器具２０が照明補助器具の例である。固定部材２２が第１の取付部材の例であり、支持部材２３が第２の取付部材の例であり、重り２５が重りの例であり、固定部２８が固定部の例であり、携帯照明器具１００が携帯照明器具の例である。

１０…照明装置，１１…光出射部，１２…集光部，１３…光源，１４…スイッチ，１５…レンズ，１６…カバー部材，２０，３０…照明補助器具，２１，２２…固定部材，２３…支持部材，２３ａ…スリット，２４…ピン部材，２５…重り，２６…ねじ，２７…ナット，２８…固定部，２８ａ…支持部材，２８ｂ…当接部材，２８ｃ，１０２…摺動軸，３１…傾斜センサ，３２…アクチュエータ，３３…制御部，１００…携帯照明器具，１０１…光軸，１１０…電池

Claims (5)

1. 光軸に沿って光を出射する光出射部と前記光出射部から出射された光を発散させる発散部とを含む照明装置に取り付けられる照明補助器具であって、
   前記光軸が水平方向を向くときに、前記光出射部から出射された光が第１の角度で発散し、前記光軸が斜め下方を向くときに、前記光出射部から出射された光が前記第１の角度よりも大きい第２の角度で発散するように、前記光出射部と前記発散部とを前記光軸方向に相対的に摺動させて、前記光出射部と前記発散部との間の距離を変化させることにより光の発散角度を変化させる、照明補助器具。
2. 前記光出射部に取り付けられる第１の取付部材と、
   前記発散部に取り付けられる第２の取付部材とを備え、
   前記第１の取付部材と前記第２の取付部材とは、水平面内で前記光軸に直交する揺動軸を中心として相対的に揺動可能に接続され、前記第１または第２の取付部材が揺動することに連動して前記光出射部と前記発散部との間の距離を変化させる、請求項１記載の照明補助器具。
3. 前記第１および第２の取付部材の一方の姿勢を維持するように設けられた重りをさらに備える、請求項２記載の照明補助器具。
4. 前記光軸の向きに関わらず前記光出射部と前記発散部との間の距離を維持することにより前記光出射部から出射される光の発散角度を固定する固定部をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明補助器具。
5. 光軸に沿って光を出射する光出射部と前記光出射部から出射された光を発散させる発散部とを含む照明装置と、
   前記照明装置に取り付けられる請求項１～４のいずれか一項に記載の照明補助器具とを備える、携帯照明器具。

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