JP7492665B2 - 照明装置、車両及び光の照射方法 - Google Patents

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Description

実施形態は、照明装置、車両及び光の照射方法に関する。
近年、車両に搭載され、路面上に光を照射することによりパターンを描画する照明装置の開発が進んでいる。このような照明装置を少ない部品点数で実現したいという要望がある。
特表２０１５－５２５９５２号公報
そこで、本実施形態は、少ない部品点数で描画面にパターンを描画できる照明装置及び車両、並びに、光の照射方法を提供することを目的とする。
実施形態に係る照明装置は、光源と、前記光源から離れる方向に凹であり、前記光源から出射した光が入射する第１反射面を有するリフレクターと、前記光源を通る軸を回転軸として前記リフレクターを回転可能なアクチュエータと、前記アクチュエータを制御して前記リフレクターを回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させる制御部と、を備え、前記第１反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜している。
実施形態に係る車両は、前記照明装置が搭載されている。
実施形態に係る光の照射方法は、光源から離れる方向に凹であり、前記光源から出射した光が入射する第１反射面を有するリフレクターを、前記光源を通る軸を回転軸として回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させるステップを備え、前記ステップにおいて、前記第１反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜している。
本実施形態によれば、少ない部品点数で描画面にパターンを描画できる照明装置及び車両、並びに、光の照射方法を提供できる。
第１の実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。 照明装置における光源及びリフレクターを示す上面図である。 横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。 照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。 図４の状態からリフレクターを回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。 図５の状態からリフレクターを更に回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。 照明装置が前方に配置された車両を示す上面図である。 照明装置が側方に配置された車両を示す上面図である。 第２の実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。 照明装置におけるリフレクターを示す斜視図である。 光源、リフレクター、及び遮光部材を示す上面図である。 横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。 照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。 第３の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。 照明装置における光源及び反射部材を示す上面図である。 照明装置を示す部分断面図である。 照明装置を示す部分断面図である。 照明装置を示す部分断面図である。 横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。 照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。 第４の実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。
図２は、照明装置における光源及びリフレクターを示す上面図である。
図３は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
本実施形態に係る照明装置１００は、光源１１０と、リフレクター１２０と、アクチュエータ１３０と、制御部１４０と、を備える。
リフレクター１２０は、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する反射面１２１ａを有する。反射面１２１ａは、第１反射面に相当する。アクチュエータ１３０は、光源１１０を通る軸を回転軸Ｄとしてリフレクター１２０を回転可能である。制御部１４０は、アクチュエータ１３０を制御してリフレクター１２０を回転させつつ、リフレクター１２０の回転角度ψに応じて光源１１０をリフレクター１２０の回転周期Ｔｒよりも短い時間Δｔ１に亘って点灯させる。反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。本明細書において「反射面から出射する光」は、反射面で反射された光を意味する。
以下、照明装置１００の各部について詳述する。以下では、光源１１０からリフレクター１２０に向かう方向を「上方向」とし、その反対方向を「下方向」とする。
光源１１０は、図１に示すように、発光素子１１１と、発光素子１１１上に設けられ、発光素子１１１から出射した光を波長変換する波長変換部材１１２と、を有する。
発光素子１１１は、例えば、ＬＤ（Laser diode）である。発光素子１１１は、例えば青色光を発する。発光素子１１１は筐体１１３に内蔵されている。
筐体１１３の上面には、透光部材（図示省略）が設けられており、発光素子１１１から出射した光の少なくとも一部を透過する。筐体１１３の透光部材上には、波長変換部材１１２が設けられている。筐体１１３の下面には、発光素子１１１に電気的に接続された端子１１４が設けられている。端子１１４は、制御部１４０に電気的に接続されている。
波長変換部材１１２は、例えば、蛍光体を含む。波長変換部材１１２は、例えば発光素子１１１から出射した青色光を吸収して黄色光を発する。光源１１０は、発光素子１１１から出射した青色光と波長変換部材１１２から出射した黄色光との混色光である白色光を出射する。ただし、光源の構成は上記に限定されない。例えば、発光素子が発する光の色、波長変換部材が発する光の色、及び光源から出射する光の色は、上記に限定されない。
図２に示すように、上面視における波長変換部材１１２の形状は、本実施形態では円形である。ただし、上面視における波長変換部材１１２の形状は、上記に限定されず四角形等の多角形であってもよい。光源１１０は、図１に示すように、上面視における波長変換部材１１２の中心Ｃが回転軸Ｄ上に位置するように、配置されている。ただし、波長変換部材の中心は回転軸上に位置していなくてもよい。
リフレクター１２０は、光源１１０の上方に配置されており、光源１１０から離隔している。リフレクター１２０は、金属や樹脂等の材料からなり、反射面には反射コートが設けられていてもよい。反射コートは、例えばアルミニウム等の金属材料や、誘電体膜からなる。リフレクター１２０の形状は、光源１１０から離れる方向に凹状に湾曲している。図２に示すように、リフレクター１２０の上面視における形状は、略円形である。
リフレクター１２０の表面は、図１に示すように、下面に相当し、光源１１０から出射した光が入射する反射面１２１ａと、反射面１２１ａの反対側に位置する上面１２１ｂと、を含む。
反射面１２１ａは、本実施形態では、光源１１０から離れる方向に凹の曲線Ｅ１１を、軸Ｆ１１を中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。軸Ｆ１１は、回転軸Ｄに対して傾斜した方向に延びている。
曲線Ｅ１１は、長軸（本実施形態では、曲線Ｅ１１の中心軸である軸Ｆ１１に相当）及び短軸Ｆ１２が、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた楕円である。この場合、反射面１２１ａの形状は回転楕円体の一部となる。ただし、曲線の形状は上記に限定されない。例えば曲線は放物線であってもよい。この場合、反射面の形状は回転放物面の一部となる。
以下、リフレクター１２０から出射した光が照射されることにより、パターンが描画される面を「描画面Ｐ」という。以下では、描画面Ｐが、回転軸Ｄが延びる方向と直交する平坦面である例を説明する。ただし、描画面は、平坦面でなくてもよい。例えば、照明装置１００が、車両に搭載される場合、凹凸又は湾曲部等が存在する路面が描画面Ｐに相当する。
反射面１２１ａは、出射した光Ｌ１１が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、光源１１０上に一の焦点ｅ１１を有し、描画面Ｐにおいて光源１１０から離隔した他の焦点ｅ１２を有する楕円を想定し、この楕円に沿って反射面１２１ａを設ける。これにより、反射面１２１ａから出射した光Ｌ１１は、焦点ｅ１２に集光される。すなわち、反射面１２１ａから出射した光Ｌ１１の描画面Ｐにおける中心ｒ１２は、焦点ｅ１２上に位置する。焦点e１１は、回転軸Ｄ上に位置し、焦点e１２は、回転軸Ｄから離隔している。
以下では、図１に示すように、回転軸Ｄと、反射面１２１ａから出射した光Ｌ１１の描画面Ｐにおける中心ｒ１２と、を含む断面において、反射面１２１ａの中心ｒ１１から、描画面Ｐに照射された光Ｌ１１の中心ｒ１２に向かう方向を「照射方向」という。反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向は、回転軸Ｄに対して傾斜する。
上面１２１ｂの形状は、リフレクター１２０の厚みの分だけ反射面を上方向にシフトさせたような形状である。上面１２１ｂには、本実施形態では図２に示すように、リフレクター１２０の回転角度ψの検出に用いられるマーカ１２１ｃが設けられている。マーカ１２１ｃは、例えば、上面視において回転軸Ｄ及び焦点ｅ１２を通る直線上に位置する。
アクチュエータ１３０は、図１に示すように、リフレクター１２０に取り付けられたシャフト１３１と、シャフト１３１を回転させるモータ１３２と、を有する。シャフト１３１は、回転軸Ｄが反射面１２１ａの中心ｒ１１から偏心するように、リフレクター１２０に取り付けられている。
以下では、図２に示すように、リフレクター１２０の回転方向Ｇが上方から見て反時計回りの方向である例を説明する。ただし、リフレクターの回転方向は上方から見て時計回りであってもよい。また、上面視において回転軸Ｄと直交する一の基準線Ｈ０と、リフレクター１２０において回転軸Ｄから離隔した基準位置と回転軸Ｄとを結ぶ直線Ｈ１と、の回転方向における角度ψを単に「回転角度ψ」という。基準位置は、例えばマーカ１２１ｃの位置である。したがって、描画面Ｐは、例えば、回転角度ψが０度より大きく９０度より小さい第１象限Ｐ１と、回転角度ψが９０度より大きく１８０度よりも小さい第２象限Ｐ２と、回転角度ψが１８０度より大きく２７０度よりも小さい第３象限Ｐ３と、回転角度ψが２７０度より大きく３６０度より小さい第４象限Ｐ４と、に区画される。
本実施形態においては、照明装置１００は検出器１５０を更に備える。検出器１５０は、リフレクター１２０の回転角度ψの推定に用いられる。検出器１５０は、リフレクター１２０の上方に設けられ、マーカ１２１ｃが所定の位置に位置したタイミングを検出する。以下では、検出器１５０が、マーカ１２１ｃが基準線Ｈ０上に位置したタイミング、すなわち、回転角度ψが０度となるタイミングを検出する例を説明する。
制御部１４０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のプロセッサ、及びメモリ等を含む。制御部１４０は、光源１１０、アクチュエータ１３０、及び検出器１５０に電気的に接続されており、これらを制御する。
次に、照明装置１００の動作について説明する。
図４は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
図５は、図４の状態からリフレクターを回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
図６は、図５の状態からリフレクターを更に回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
先ず、制御部１４０は、図３に示すように、アクチュエータ１３０を制御して、リフレクター１２０を回転周期Ｔｒで回転させる。
次に、制御部１４０は、リフレクター１２０を回転させつつ、マーカ１２１ｃが基準線Ｈ０上に位置したことを検出器１５０が検出したタイミングから所定時間Δｔ２経過後、光源１１０が点灯周期Ｔｄで点灯するように、パルス状の電流を光源１１０に入力する。
所定時間Δｔ２は、例えば、リフレクター１２０の回転角度ψが０度から９０度となるまでの時間である。また、制御部１４０は、点灯周期Ｔｄ毎に、リフレクター１２０の回転周期Ｔｒよりも短い時間Δｔ１に亘って光源１１０を点灯させる（すなわち、Δｔ１＜Ｔｒである）。
また、点灯周期Ｔｄは、本実施形態では、回転周期Ｔｒよりも長い（すなわち、Ｔｄ＞Ｔｒである）。具体的には、点灯周期Ｔｄは、回転周期Ｔｒに時間Δｔ１を加算した値である（すなわち、Ｔｄ＝Ｔｒ＋Δｔ１である）。
前述したように、反射面１２１ａから出射した光Ｌ１１の中心ｒ１１は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄから離隔した位置に位置する。そのため、光源１１０が点灯している状態でアクチュエータ１３０がリフレクター１２０を回転させた場合、反射面１２１ａから出射した光Ｌ１１の中心ｒ１２は、図４～図６に示すように、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とする円周ｋ１上を移動する。
そのため、図４に示すように、１周目では、リフレクター１２０の回転角度ψが９０度以上、かつ、（９０＋Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間は光源１１０は点灯しており、それ以外の範囲内にある間は消灯している。これにより、１周目では、描画面Ｐ内の第２象限Ｐ２のうち領域Ｊ１に光が照射される。
次に、図５に示すように、２周目では、リフレクター１２０の回転角度ψが（９０＋Δψ）度以上、かつ、（９０＋２×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間は光源１１０は点灯しており、それ以外の範囲内にある間は消灯している。これにより、２周目では、描画面Ｐ内の第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１と回転方向Ｇに隣り合う領域Ｊ２に光が照射される。この際、領域Ｊ１に照射されていた光は、人間には残像として視認される。
次に、図６に示すように、ｎ周目では、リフレクター１２０の回転角度ψが（９０＋（ｎ－１）×Δψ）度以上、かつ、（９０＋ｎ×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間は光源１１０は点灯しており、それ以外の範囲内にある間は消灯している。これにより、ｎ周目では、描画面Ｐ内の第２象限Ｐ２のうち、ｎ－１周目で光が照射された領域Ｊｎ－１と回転方向Ｇに隣り合う領域Ｊｎに光が照射される。この際、１周目からｎ－１周目までの間に光が照射された領域Ｊ１～Ｊｎ－１は、人間には残像として視認される。そのため、第２象限Ｐ２上に、人間には、中心角が９０度の円弧状のパターンＫ１がシーケンシャルに描画されるように見える。
制御部１４０は、リフレクター１２０をｎ周させて一つの円弧状のパターンＫ１を描画した後、再び、１周目～ｎ周目と同様の制御を実行し、再び一つの円弧状のパターンＫ１を描画する。ただし、制御部は、パターンを１回描画した後、再びパターンの描画を行わなくてもよい。
ただし、照明装置が描画するパターンは上記に限定されない。例えば、照明装置が描画する円弧状のパターンの中心角は、１８０度であってもよい。また、各領域Ｊｉ（ここで、ｉ＝１～ｎである）に光を照射している間に、リフレクターは複数周回転してもよい。
次に、照明装置１００の適用例について説明する。
図７Ａは、照明装置が前方に配置された車両を示す上面図である。
図７Ｂは、照明装置が側方に配置された車両を示す上面図である。
照明装置１００は、例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、車両Ｍに搭載される。この場合、路面が描画面Ｐに相当する。
照明装置１００は、図７Ａに示すように、例えば、車両Ｍの前方の左右に一つずつ配置され、ウィンカーと連動して、右又は左へ曲がることを示すように動作する。具体的には、左に曲がる場合は、左側に配置された照明装置１００を駆動させ、上方向から見て反時計周りに円弧状のパターンＫ１を描画面Ｐである路面上に描画する。同様に、右に曲がる場合は、右側に配置された照明装置１００を駆動させ、上方向から見て時計周りに円弧状のパターンを路面上に描画する。
照明装置１００は、図７Ｂに示すように、例えば、車両Ｍの側方の左右に一つずつ配置され、ドアの開閉と連動するように動作する。具体的には、例えば、左側のドアを開く場合又は閉じる場合は、左側に配置された照明装置１００を駆動させ、路面上に円弧状のパターンＫ１を描画する。同様に、右側のドアを開く場合又は閉じる場合は、右側に配置された照明装置１００を駆動させ、円弧状のパターンを描画する。
ただし、照明装置は、車両の後方に配置されてもよい。また、照明装置の適用対象は、車両に限定されない。
次に、本実施形態の効果について説明する。
照明装置１００は、光源１１０と、リフレクター１２０と、アクチュエータ１３０と、制御部１４０と、を備える。リフレクター１２０は、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する反射面１２１ａを有する。アクチュエータ１３０は、光源１１０を通る軸を回転軸Ｄとしてリフレクター１２０を回転可能である。制御部１４０は、アクチュエータ１３０を制御してリフレクター１２０を回転させつつ、リフレクター１２０の回転角度ψに応じて光源１１０をリフレクター１２０の回転周期Ｔｒよりも短い時間Δｔ１に亘って点灯させる。反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。そのため、反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向を、時間的に変化させることができる。これにより、少ない部品点数でパターンＫ１を描画面上に描画できる照明装置１００を実現できる。
また、反射面１２１ａは、光源１１０から離れる方向に凹の曲線Ｅ１１を、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜した方向に延びる軸Ｆ１１を中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。そのため、反射面１２１ａから出射する光の照射方向を、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜させることができる。
また、回転軸Ｄを含む断面において、反射面１２１ａは、長軸（軸Ｆ１１）及び短軸Ｆ１２が回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜した方向に延びる楕円の一部である。そのため、反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向を、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜させることができる。また、楕円の焦点を光源１１０及び描画面Ｐ上の位置に設定すれば、反射面１２１ａにより、光源１１０から出射した光を描画面Ｐ上に集光できる。
また、制御部１４０は、アクチュエータ１３０を制御してリフレクター１２０を複数周回転させつつ、リフレクター１２０が一周する毎に光源１１０をリフレクター１２０の回転周期Ｔｒよりも短い時間Δｔ１に亘って点灯させ、光源１１０を点灯させるタイミングにおけるリフレクター１２０の回転角度ψを順次変化させる。このため、円弧状のパターンＫ１のうち、あるタイミングでは描画面Ｐの一部の領域Ｊｉ（ここで、ｉ＝１～ｎである）のみを照明し、照明する領域Ｊｉを時間的に変化させることにより、円弧状のパターンＫ１をシーケンシャルに描画できる。
また、本実施形態に係る光の照射方法は、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する反射面１２１ａを有するリフレクター１２０を、光源１１０を通る軸を回転軸Ｄとして回転させつつ、リフレクター１２０の回転角度ψに応じて光源１１０をリフレクター１２０の回転周期Ｔｒよりも短い時間Δｔ１に亘って点灯させるステップを備える。そして、当該ステップにおいて、反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。そのため、反射面１２１ａから出射する光Ｌ１１の照射方向を、時間的に変化させることができる。これにより、少ない部品点数でパターンＫ１を描画面上に描画できる光の照射方法を実現できる。
本実施形態では、検出器によりマーカを検出する例を説明したが、検出器及びマーカを設けず、ロータリーエンコーダによりリフレクターの回転角度を測定してもよい。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
図８は、本実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。
図９は、照明装置におけるリフレクターを示す斜視図である。
図１０は、光源、リフレクター、及び遮光部材を示す上面図である。
本実施形態に係る照明装置２００は、リフレクター２２０の構成及び遮光部材２６０を更に備える点において、第１の実施形態に係る照明装置１００と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第１の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第１の実施形態と同様である。後述する他の実施形態についても同様である。
リフレクター２２０は、図８及び図９に示すように、第１反射部２２１と、第２反射部２２２と、第３反射部２２３と、第４反射部２２４と、を有する。
第１反射部２２１の形状は、光源１１０から離れる方向に凹状に湾曲している。第１反射部２２１の上面視における形状は、図１０に示すように、概ね円形である。第１反射部２２１の表面は、図８及び図９に示すように、光源１１０から出射した光が入射する第１反射面２２１ａと、第１反射面２２１ａの反対側に位置する上面２２１ｂと、を含む。上面２２１ｂには、図１０に示すように、マーカ２２１ｃが設けられている。
第１反射面２２１ａは、図８に示すように、長軸Ｆ２１ａ及び短軸Ｆ２１ｂが回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第１楕円Ｅ２１を、長軸Ｆ２１ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第１反射面２２１ａは、出射した光Ｌ２１が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、光源１１０上に一の焦点ｅ２０を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ２１を有する第１楕円Ｅ２１を想定し、第１楕円Ｅ２１に沿って第１反射面２２１ａを設ける。これにより、第１反射面２２１ａから出射した光Ｌ２１は、焦点ｅ２１に集光される。そのため、第１反射面２２１ａから出射した光Ｌ２１の描画面Ｐにおける中心ｒ２１は、焦点ｅ２１上に位置する。焦点ｅ２０の位置は、回転軸Ｄ上に位置し、焦点ｅ２１は、回転軸Ｄから離隔している。第１反射面２２１ａから出射する光Ｌ２１の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
第２反射部２２２は、図８及び図９に示すように、第１反射部２２１の周囲に配置されている。第２反射部２２２は、光源１１０から離れる方向に凹状に湾曲している。第２反射部２２２の表面は、光源１１０から出射した光が入射する第２反射面２２２ａを含む。
第２反射面２２２ａは、長軸Ｆ２２ａ及び短軸Ｆ２２ｂが回転軸Ｄに対して傾斜する方向に延びた第２楕円Ｅ２２を、長軸Ｆ２２ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第２反射面２２２ａは、出射した光Ｌ２２が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ２１の焦点ｅ２０上に一の焦点を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ２２を有する第２楕円Ｅ２２を想定し、第２楕円Ｅ２２に沿って第２反射面２２２ａを設ける。これにより、第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２２は、焦点ｅ２２に集光される。そのため、第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２２の描画面Ｐにおける中心ｒ２２は、焦点ｅ２２上に位置する。焦点ｅ２２は、回転軸Ｄから離隔している。第２反射面２２２ａから出射する光Ｌ２２の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
また、第２反射面２２２ａの長軸Ｆ２２ａは、第１反射面２２１ａの長軸Ｆ２１ａに対して傾斜している。そのため、焦点ｅ２２の位置は、第１楕円Ｅ２１の焦点ｅ２１の位置と異なる。これにより、描画面Ｐ上において、第１反射面２２１ａから出射する光Ｌ２１の中心ｒ２１と回転軸Ｄとの第１距離Ｄ１は、第２反射面２２２ａから出射する光Ｌ２２の中心ｒ２２と回転軸Ｄとの第２距離Ｄ２と異なる（すなわち、Ｄ１≠Ｄ２である）。図８の例では、第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１よりも短い（すなわち、Ｄ２＜Ｄ１である）。ただし、第２距離は第１距離よりも長くてもよい。
第１反射部２２１及び第３反射部２２３は、図１０に示すように、回転軸Ｄを中心とする円周方向に等間隔に配列されている。ただし、第３反射部は、回転軸を中心とする円周方向における位置が第１反射部の位置と異なるように配置されていればよい。
第３反射部２２３は、図８に示すように、回転軸Ｄを通る平面を基準として、第１反射部２２１と対称である。そのため、第３反射部２２３における第３反射面２２３ａから出射した光Ｌ２３の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する。そして、描画面Ｐ上において、第３反射面２２３ａから出射する光Ｌ２３の中心ｒ２３と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３は、第１距離Ｄ１と等しい（すなわち、Ｄ３＝Ｄ１である）。ただし、第３反射部は第１反射部と対称ではなくてもよく、第３距離が第１距離と等しければよい。
第４反射部２２４は、回転軸Ｄを通る平面を基準として、第２反射部２２２と対称である。そのため、第４反射部２２４における第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２４の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する。そして、描画面Ｐ上において、第４反射面２２４ａから出射する光Ｌ２４の中心ｒ２４と回転軸Ｄとの第４距離Ｄ４は、第２距離Ｄ２と等しい（すなわち、Ｄ４＝Ｄ２である）。ただし、第４反射部は第２反射部と対称ではなくてもよく、第４距離が第２距離と等しければよい。
遮光部材２６０は、上面視で描画面Ｐのうち光を照射させたくない象限上に配置される。本実施形態では、遮光部材２６０は、図１０に示すように、上面視で主に第４象限Ｐ４上に配置されている。遮光部材２６０の形状は、板状である。遮光部材２６０の表面は例えば黒色であり、光吸収性を有する。
遮光部材２６０は、図８に示すように、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａから描画面Ｐの第４象限Ｐ４に向かう光を遮光する。具体的には、光源１１０から出射した光は、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａに入射する。そして、第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａが上面視で主に第２象限Ｐ２上に位置し、第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａが上面視で主に第４象限Ｐ４上に位置している場合、第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａから出射した光は、第２象限Ｐ２に照射され、第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａから出射した光は、遮光部材２６０に遮光される。同様に、第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａが上面視で主に第２象限Ｐ２上に位置し、第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａが上面視で主に第４象限Ｐ４上に位置している場合、第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａから出射した光は、第２象限Ｐ２に照射され、第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａから出射した光は、遮光部材２６０に遮光される。
次に、本実施形態に係る照明装置２００の動作について説明する。
図１１は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
図１２は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
先ず、制御部１４０は、アクチュエータ１３０を制御して、リフレクター２２０を回転周期Ｔｒ２で回転させる。
次に、制御部１４０は、リフレクター２２０を回転させつつ、マーカ２２１ｃが基準線Ｈ０上に位置したことを検出器１５０が検出したタイミングから所定時間Δｔ２２経過後、光源１１０が点灯周期Ｔｄ２で点灯するように、パルス状の電流を光源１１０に入力する。
所定時間Δｔ２２は、例えば、リフレクター２２０の回転角度ψが０度から９０度となるまでの時間である。また、制御部１４０は、点灯周期Ｔｄ２毎に、リフレクター１２０の回転周期Ｔｒ２よりも短い時間Δｔ２１に亘って光源１１０を点灯させる（すなわち、Δｔ２１＜Ｔｒ２である）。
また、点灯周期Ｔｄ２は、回転周期Ｔｒ２よりも短い（すなわち、Ｔｄ２＜Ｔｒ２である）。具体的には、点灯周期Ｔｄ２は、回転周期Ｔｒ２の半分の値に時間Δｔ２１を加算した値である（すなわち、Ｔｄ２＝Ｔｒ２／２＋Δｔ２１である）。
光源１１０が点灯している状態でアクチュエータ１３０がリフレクター２２０を回転させた場合、第１反射面２２１ａ及び第３反射面２２３ａから出射した光Ｌ２１、Ｌ２３は、図１２に示すように、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とする第１の円周ｋ２１上を移動し、第２反射面２２２ａ及び第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２２、Ｌ２４は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とし、第１の円周ｋ２１よりも半径が小さい第２の円周ｋ２２上を移動する。
そのため、１周目では、光源１１０は２回点灯し、それ以外は消灯する。１周目の１回目では、リフレクター１２０の回転角度ψが９０度以上、かつ、（９０＋Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源１１０が点灯する。この際、光源１１０から出射した光は、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａに入射する。第１反射面２２１ａから出射した光Ｌ２１は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１,１に照射される。第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２２は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１,１の内側に位置する領域Ｊ１,２に照射される。第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２３、Ｌ２４は、遮光部材２６０により遮光される。
１周目の２回目では、リフレクター２２０の回転角度ψが（２７０度＋Δψ）度以上、かつ、（２７０＋２×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源１１０が点灯する。この際、光源１１０から出射した光は、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａに入射する。第３反射面２２３ａから出射した光Ｌ２３は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１,１と回転方向Ｇに隣接する領域Ｊ１,３に照射される。第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２４は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１,２と回転方向Ｇに隣接する領域Ｊ１,４に照射される。第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、遮光部材２６０により遮光される。
ｎ周目も、同様に、光源１１０は２回点灯し、それ以外では消灯する。ｎ周目の１回目では、リフレクター２２０の回転角度ψが（９０＋２×ｎ×Δψ）度以上、かつ、（９０＋２×（ｎ＋１）×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源１１０が点灯する。この際、光源１１０から出射した光は、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａに入射する。第１反射面２２１ａから出射した光Ｌ２１は、第２象限Ｐ２のうち、ｎ－１周目の２回目の光源１１０の点灯時に第３反射面２２３ａから出射した光Ｌ２３が照射された領域Ｊｎ－１，３と回転方向Ｇに隣り合う領域Ｊｎ,１に照射される。第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２２は、第２象限Ｐ２のうち、ｎ－１周目の２回目の光源１１０の点灯時に第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２４が照射された領域Ｊｎ－１，４と回転方向Ｇに隣り合う領域Ｊｎ,２に照射される。第３反射面２２３ａ及び第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２３、Ｌ２４は、遮光部材２６０により遮光される。
ｎ周目の２回目では、リフレクター２２０の回転角度ψが（２７０度＋２×（ｎ＋１）×Δψ）度以上、かつ、（２７０＋２×（ｎ＋２）×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源１１０が点灯する。この際、光源１１０から出射した光は、各反射面２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａに入射する。第３反射面２２３ａから出射した光Ｌ２３は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊｎ,１と回転方向Ｇに隣接する領域Ｊｎ,３に照射される。第４反射面２２４ａから出射した光Ｌ２４は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊｎ,２と回転方向Ｇに隣接する領域Ｊｎ,４に照射される。第１反射面２２１ａ及び第２反射面２２２ａから出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、遮光部材２６０により遮光される。
この際、１周目からｎ－１周目に描画面Ｐ上に照射された光は、人間には残像として視認される。そのため、第２象限Ｐ２上に、２重の円弧状のパターンＫ２がシーケンシャルに描画される。
このように、リフレクター２２０が１周する毎に、光源１１０を２回点灯させ、第１反射面２２１ａ及び第３反射面２２３ａにより、描画面Ｐ上の第１の円周ｋ２１上の２つの領域に光を照射させることができる。また、同様に、リフレクター２２０が１周する度に、光源１１０を２回点灯させ、第２反射面２２２ａ及び第４反射面２２４ａにより、描画面Ｐ上の第２の円周ｋ２２上の２つの領域に光を照射させることができる。このため、残像効果を得ることができるリフレクター２２０の最低回転速度を、第１の実施形態において残像効果を得ることができるリフレクター１２０の最低回転速度よりも遅くできる。
制御部１４０は、リフレクター２２０をｎ周させて２重の円弧状のパターンＫ２を描画した後、再び、１周目～ｎ周目と同様の制御を実行し、再び２重の円弧状のパターンＫ２を描画する。
次に、本実施形態の効果について説明する。
リフレクター２２０は、第１反射面２２１ａの周囲に配置され、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する第２反射面２２２ａを更に有する。第２反射面２２２ａから出射する光の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。回転軸Ｄと直交する平面（描画面Ｐ）上において、第１反射面２２１ａから出射する光Ｌ２１の中心ｒ２１と回転軸Ｄとの第１距離Ｄ１は、第２反射面２２２ａから出射する光Ｌ２２の中心ｒ２２と回転軸Ｄとの第２距離Ｄ２と異なる（すなわち、Ｄ２≠Ｄ１である）。そのため、２重の円弧状のパターンＫ２を描画できる。
また、リフレクター２２０は、回転軸Ｄを中心とする円周方向における位置が第１反射面２２１ａの位置と異なり、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する第３反射面２２３ａを更に有する。第３反射面２２３ａから出射する光Ｌ２３の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。回転軸Ｄと直交する平面（描画面Ｐ）上において、第３反射面２２３ａから出射する光Ｌ２３の中心ｒ２３と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３は、第１反射面２２１ａから出射する光Ｌ２１の中心ｒ２１と回転軸Ｄとの第１距離Ｄ１と等しい（すなわち、Ｄ３＝Ｄ１である）。このため、残像効果を得ることができるリフレクター２２０の最低回転速度を、第１の実施形態において残像効果を得ることができるリフレクター１２０の最低回転速度よりも遅くできる。
また、リフレクター２２０は、第３反射面２２３ａと、第４反射面２２４ａと、を更に有する。第３反射面２２３ａは、回転軸Ｄを中心とする円周方向における位置が第１反射面２２１ａの位置と異なり、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する。第４反射面２２４ａは、第３反射面２２３ａの周囲に配置され、光源１１０から離れる方向に凹であり、光源１１０から出射した光が入射する。第３反射面２２３ａから出射する光Ｌ２３の照射方向及び第４反射面２２４ａから出射する光Ｌ２４の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。平面（描画面Ｐ）上において、第３反射面２２３ａから出射する光Ｌ２３の中心ｒ２３と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３は、第１距離Ｄ１と等しく（すなわち、Ｄ３＝Ｄ１である）、第４反射面２２４ａから出射する光Ｌ２４の中心ｒ２４と回転軸Ｄとの第４距離Ｄ４は、第２距離Ｄ２と等しい（すなわち、Ｄ４＝Ｄ２である）。そのため、リフレクター２２０の回転速度を遅くしつつ、２重の円弧状のパターンＫ２を描画できる。
また、第１反射面２２１ａ及び第３反射面２２３ａは、円周方向に等間隔で配列されている。そのため、リフレクター２２０を回転時にバランスの取れた構造とすることができる。
本実施形態では、リフレクター２２０が、描画面の同一円周上に光を照射する２つの反射面２２１ａ、２２３ａを有する例を説明したが、リフレクターは、平面の同一円周上に光を照射する３つ以上の反射面を有していてもよい。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
図１３は、本実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
本実施形態に係る照明装置３００は、光源３１０及びリフレクター３２０の構成、並びに、反射部材３７０を更に備える点において第１の実施形態に係る照明装置１００と相違する。
光源３１０は、筐体３１３と、筐体３１３に内蔵された発光素子３１１と、筐体３１３上面の上に設けられた波長変換部材３１２と、筐体３１３の下面に設けられた端子３１４と、を有する。
図１４は、照明装置における光源及び反射部材を示す上面図である。
上面視における波長変換部材３１２の形状は、本実施形態では中心角が９０度の扇形である。ただし波長変換部材の上面視における形状は、上記に限定されず、三角形又は四角形等の多角形であってもよい。上面視において波長変換部材３１２は、第２象限Ｐ２に配置されている。
波長変換部材３１２の側面は、第１領域３１２ａと、第２領域３１２ｂと、第３領域３１２ｃと、を有する。第１領域３１２ａは、平坦面であり、回転軸Ｄが延びる方向、及び、回転軸Ｄが延びる方向と直交する第１方向Ｙに平行である。すなわち、第１領域３１２ａは、回転軸Ｄが延びる方向及び第１方向Ｙを含む平坦面である。第１方向Ｙは、例えば、基準線Ｈ０と直交している。第２領域３１２ｂは、平坦面であり、回転軸Ｄが延びる方向、及び、第１方向Ｙと交差する第２方向Ｘに平行である。すなわち、第２領域３１２ｂは、回転軸Ｄが延びる方向及び第２方向Ｘを含む平坦面である。第２方向Ｘは、例えば、基準線Ｈ０に平行である。第３領域３１２ｃは、第１領域３１２ａと第２領域３１２ｂとの間に位置し、回転軸Ｄから離れる方向に凸状に湾曲している。
図１３に示すように、光源３１０とリフレクター３２０との間には、反射部材３７０が設けられている。反射部材３７０は、光源３１０から出射した光を反射する。反射部材３７０は、金属からなってもよい。また、反射部材３７０は、樹脂又はガラス等の材料からなり、第１ミラー面３７３及び第２ミラー面３７４に反射コートが設けられていてもよい。反射コートは、例えばアルミニウム等の金属又は誘電体膜からなる。反射部材３７０の形状は、本実施形態では、上面視における中心角が２７０度の扇形となるように半球の一部を切り欠いたような形状である。上面視において反射部材３７０は、図１４に示すように、第１象限Ｐ１、第３象限Ｐ３、及び第４象限Ｐ４に配置されている。
反射部材３７０の表面は、図１３に示すように、筐体３１３の上面と対向する下面３７１と、下面３７１の反対側に位置する上面３７２と、下面３７１と上面３７２との間に位置する第１ミラー面３７３及び第２ミラー面３７４と、を含む。
下面３７１は、筐体３１３の上面に固定されている。上面３７２は、筐体３１３の上面から離れる方向に凹状に湾曲している。下面３７１及び上面３７２の上面視における形状は、図１４に示すように、中心角が２７０度の扇形である。
第１ミラー面３７３は、平坦面であり、回転軸Ｄが延びる方向と、第１方向Ｙと、に平行である。すなわち、第１ミラー面３７３は、回転軸Ｄが延びる方向及び第１方向Ｙを含む平坦面である。第１ミラー面３７３には、光源３１０から出射した光が入射する。第１ミラー面３７３は、波長変換部材３１２の側面の第１領域３１２ａに接している。
第２ミラー面３７４は、第１ミラー面３７３に接している。第２ミラー面３７４は、平坦面であり、回転軸Ｄが延びる方向と、第２方向Ｘと、に平行である。すなわち、第２ミラー面３７４は、回転軸Ｄが延びる方向及び第２方向Ｘを含む平坦面である。第２ミラー面３７４は、波長変換部材３１２の側面の第２領域３１２ｂに接している。第２ミラー面３７４には、光源３１０から出射した光が入射する。
第１ミラー面３７３及び第２ミラー面３７４により、光源３１０から出射した光は、上面視において、第２象限Ｐ２に主に配光され、第１象限Ｐ１、第３象限Ｐ３、及び第４象限Ｐ４への配光は抑制される。このように、反射部材３７０により、光源３１０の配光を制御できる。
リフレクター３２０は、図１３に示すように、第１反射部３２１と、第２反射部３２２と、第３反射部３２３と、第４反射部３２４と、第５反射部３２５と、第６反射部３２６と、を有する。各反射部３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６は、光源３１０から離れる方向に凹状に湾曲している。第１反射部３２１、第３反射部３２３、及び第５反射部３２５は、回転軸Ｄを中心とする円周方向に等間隔で配列されている。
図１５は、照明装置を示す部分断面図である。
図１５では、リフレクター３２０の第３反射部３２３、第４反射部３２４、第５反射部３２５、及び第６反射部３２６を省略している。
第１反射部３２１の表面は、図１５に示すように、光源３１０から出射した光が入射する第１反射面３２１ａと、第１反射面３２１ａの反対側に位置する上面３２１ｂと、を含む。上面３２１ｂには、図１３に示すようにマーカ３２１ｃが設けられている。
第１反射面３２１ａは、長軸Ｆ３１ａ及び短軸Ｆ３１ｂが回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第１楕円Ｅ３１を、長軸Ｆ３１ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第１反射面３２１ａは、出射した光Ｌ３１が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、光源３１０上に一の焦点ｅ３０を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ３１を有する第１楕円Ｅ３１を想定し、第１楕円Ｅ３１に沿って第１反射面３２１ａを設ける。これにより、第１反射面３２１ａから出射した光Ｌ３１は、焦点ｅ３１に集光される。そのため、第１反射面３２１ａから出射した光Ｌ３１の描画面Ｐにおける中心ｒ３１は、焦点ｅ３１上に位置する。焦点ｅ３０は、回転軸Ｄ上に位置し、焦点ｅ３１は、回転軸Ｄから離隔している。第１反射面３２１ａから出射する光Ｌ３１の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
第２反射部３２２は、第１反射部３２１の周囲に配置されている。第２反射部３２２の表面は、光源３１０から出射した光が入射する第２反射面３２２ａを含む。第２反射面３２２ａは、長軸Ｆ３２ａ及び短軸Ｆ３２ｂが回転軸Ｄに対して傾斜する方向に延びた第２楕円Ｅ３２を、長軸Ｆ３２ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第２反射面３２２ａは、出射した光Ｌ３２が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ３１の焦点ｅ３０上に一の焦点を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ３２を有する第２楕円Ｅ３２を想定し、第２楕円Ｅ３２に沿って第２反射面３２２ａを設ける。これにより、第２反射面３２２ａから出射した光Ｌ３２は、焦点ｅ３２に集光される。そのため、第２反射面３２２ａから出射した光Ｌ３２の描画面Ｐにおける中心ｒ３２は、焦点ｅ３２上に位置する。焦点ｅ３２は、回転軸Ｄから離隔している。第２反射面３２２ａから出射する光Ｌ３２の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
図１６は、照明装置を示す部分断面図である。
図１６では、リフレクター３２０の第１反射部３２１、第２反射部３２２、第５反射部３２５、及び第６反射部３２６を省略している。
第３反射部３２３の表面は、光源３１０から出射した光が入射する第３反射面３２３ａを含む。第３反射面３２３ａは、長軸Ｆ３３ａ及び短軸Ｆ３３ｂが回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第３楕円Ｅ３３を、長軸Ｆ３３ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第３反射面３２３ａは、出射した光Ｌ３３が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ３１の焦点ｅ３０上に一の焦点を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ３３を有する第３楕円Ｅ３３を想定し、第３楕円Ｅ３３に沿って第３反射面３２３ａを設ける。これにより、第３反射面３２３ａから出射した光Ｌ３３は、焦点ｅ３３に集光される。そのため、第３反射面３２３ａから出射した光Ｌ３３の描画面Ｐにおける中心ｒ３３は、焦点ｅ３３上に位置する。焦点ｅ３３は、回転軸Ｄから離隔している。第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
第４反射部３２４は、第３反射部３２３の周囲に配置されている。第４反射部３２４の表面は、光源３１０から出射した光が入射する第４反射面３２４ａを含む。第４反射面３２４ａは、長軸Ｆ３４ａ及び短軸Ｆ３４ｂが回転軸Ｄに対して傾斜する方向に延びた第４楕円Ｅ３４を、長軸Ｆ３４ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第４反射面３２４ａは、出射した光Ｌ３４が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ３１の焦点ｅ３０上に一の焦点を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ３４を有する第４楕円Ｅ３４を想定し、第４楕円Ｅ３４に沿って第４反射面３２４ａを設ける。これにより、第４反射面３２４ａから出射した光Ｌ３４は、焦点ｅ３４に集光される。そのため、第４反射面３２４ａから出射した光Ｌ３４の描画面Ｐにおける中心ｒ３４は、焦点ｅ３４上に位置する。焦点ｅ３４は、回転軸Ｄから離隔している。第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
図１７は、照明装置を示す部分断面図である。
図１７では、リフレクター３２０の第１反射部３２１、第２反射部３２２、第３反射部３２３、及び第４反射部３２４を省略している。
第５反射部３２５の表面は、光源３１０から出射した光が入射する第５反射面３２５ａを含む。第５反射面３２５ａは、長軸Ｆ３５ａ及び短軸Ｆ３５ｂが回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第５楕円Ｅ３５を、長軸Ｆ３５ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第５反射面３２５ａは、出射した光Ｌ３５が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ３１の焦点ｅ３０上に一の焦点を有し、描画面Ｐ上に他の焦点ｅ３５を有する第５楕円Ｅ３５を想定し、第５楕円Ｅ３５に沿って第５反射面３２５ａを設ける。これにより、第５反射面３２５ａから出射した光Ｌ３５は、焦点ｅ３５に集光される。そのため、第５反射面３２５ａから出射した光Ｌ３５の描画面Ｐにおける中心ｒ３５は、焦点ｅ３５上に位置する。焦点ｅ３５は、回転軸Ｄから離隔している。第５反射面３２５ａから出射する光Ｌ３５の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
第６反射部３２６は、第５反射部３２５の周囲に配置されている。第６反射部３２６の表面は、光源３１０から出射した光が入射する第６反射面３２６ａを含む。第６反射面３２６ａは、第６楕円Ｅ３６を、長軸Ｆ３６ａを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。第６楕円Ｅ３６の長軸Ｆ３６ａは、第５楕円Ｅ３５の長軸Ｆ３５ａに平行であり、第６楕円Ｅ３６の短軸Ｆ３６ｂは、第５楕円Ｅ３５の短軸Ｆ３５ｂに平行である。
第６反射面３２６ａは、出射した光Ｌ３６が描画面Ｐ上に集光するように設定される。具体的には、例えば、第１楕円Ｅ３１の焦点ｅ３０上に一の焦点を有し、第５楕円Ｅ３５の焦点ｅ３５上に他の焦点を有する第６楕円Ｅ３６を想定し、第６楕円Ｅ３６に沿って第６反射面３２６ａを設ける。これにより、第６反射面３２６ａから出射した光Ｌ３６は、焦点ｅ３５に集光される。そのため、第６反射面３２６ａから出射した光Ｌ３６の描画面Ｐにおける中心は、焦点ｅ３５上に位置する。第６反射面３２６ａから出射する光Ｌ３６の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。
焦点ｅ３１、ｅ３２、ｅ３３、ｅ３４、ｅ３５の位置は、相互に異なる。具体的には、
第２反射面３２２ａから出射する光Ｌ３２の中心ｒ３２（焦点ｅ３２）と回転軸Ｄとの第２距離Ｄ２は、第１反射面３２１ａから出射する光Ｌ３１の中心ｒ３１（焦点ｅ３１）と回転軸Ｄとの第１距離Ｄ１よりも短い。第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３の中心ｒ３３（焦点ｅ３３）と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３は、第１距離Ｄ１よりも短く、第２距離Ｄ２よりも長い。第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４の中心ｒ３４（焦点ｅ３４）と回転軸Ｄとの第４距離Ｄ４は、第３距離Ｄ３よりも短く、第２距離Ｄ２よりも長い。第５反射面３２５ａ及び第６反射面３２６ａから出射する光Ｌ３５、Ｌ３６の中心ｒ３５（焦点ｅ３５）と回転軸Ｄとの第５距離Ｄ５は、第３距離Ｄ３よりも短く、第４距離Ｄ４よりも長い。すなわち、Ｄ２＜Ｄ４＜Ｄ５＜Ｄ３＜Ｄ１である。ただし、Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ５＜Ｄ４＜Ｄ２であってもよい。
次に、本実施形態に係る照明装置３００の動作について説明する。
図１８は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
図１９は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
先ず、制御部１４０は、アクチュエータ１３０を制御して、リフレクター３２０を回転周期Ｔｒ３で回転させる。
次に、制御部１４０は、リフレクター３２０を回転させつつ、マーカ３２１ｃが基準線Ｈ０上に位置したことを検出器１５０が検出したタイミングから所定時間Δｔ３２経過後、光源１１０が点灯周期Ｔｄ３で点灯するように、パルス状の電流を光源３１０に入力する。
所定時間Δｔ３２は、例えば、リフレクター３２０の回転角度ψが０度から９０度となるまでの時間である。また、制御部１４０は、点灯周期Ｔｄ３毎に、リフレクター３２０の回転周期Ｔｒ３よりも短い時間Δｔ３１に亘って光源３１０を点灯させる（すなわち、Δｔ３１＜Ｔｒ３である）。
また、点灯周期Ｔｄ３は、回転周期Ｔｒ３よりも長い（すなわち、Ｔｄ３＞Ｔｒ３である）。具体的には、点灯周期Ｔｄ３は、リフレクター３２０が１２０度回転するのにかかる時間に時間Δｔ３１を加算した値である。
光源３１０が点灯している状態でアクチュエータ１３０がリフレクター３２０を回転させた場合、第１反射面２２１ａから出射した光Ｌ３１は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とする第１の円周ｋ３１上を移動する。同様に、第２反射面３２２ａから出射する光Ｌ３２は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とし、第１の円周ｋ３１よりも半径が小さい第２の円周ｋ３２上を移動する。同様に、第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とし、第１の円周ｋ３１よりも半径が小さく、第２の円周ｋ３２よりも半径が大きい第３の円周ｋ３３上を移動する。同様に、第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とし、第３の円周ｋ３３よりも半径が小さく、第２の円周ｋ３２よりも半径が大きい第４の円周ｋ３４上を移動する。同様に、第５反射面３２５ａ及び第６反射面３２６ａから出射する光Ｌ３５、Ｌ３６は、描画面Ｐ上において回転軸Ｄを中心とし、第３の円周ｋ３３よりも半径が小さく、第４の円周ｋ３４よりも半径が大きい第５の円周ｋ３５上を移動する。
そのため、図１９に示すように、１周目では、リフレクター３２０の回転角度ψが９０度以上、かつ、（９０＋Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源３１０が点灯し、それ以外の角度範囲では消灯する。この際、上面視において第２象限Ｐ２上には第１反射部３２１及び第２反射部３２２が主に位置している。そのため、光源３１０から出射した光は、第１反射部３２１及び第２反射部３２２に主に入射し、その他の反射部３２３、３２４、３２５、３２６への光の入射は抑制される。第１反射面３２１ａから出射した光は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１に照射される。第２反射面３２２ａから出射した光は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ１の内側に位置する領域Ｊ２に照射される。
２周目では、リフレクター３２０の回転角度ψが（２１０＋Δψ）度以上、かつ、（２１０＋２×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源３１０が点灯し、それ以外の角度範囲では消灯する。この際、上面視において第２象限Ｐ２上には第３反射部３２３及び第４反射部３２４が主に位置している。そのため、光源３１０から出射した光は、第３反射部３２３及び第４反射部３２４に主に入射し、その他の反射部３２１、３２２、３２５、３２６への光の入射は抑制される。第３反射面３２３ａから出射した光は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ３に照射される。第４反射面３２４ａから出射した光は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ３の内側に位置する領域Ｊ４に照射される。
３周目では、リフレクター３２０の回転角度ψが（３３０＋２×Δψ）度以上、かつ、（２３０＋３×Δψ）度より小さい角度の範囲内にある間、光源３１０が点灯し、それ以外の角度範囲では消灯する。この際、上面視において第２象限Ｐ２上には第５反射部３２５及び第６反射部３２６が主に位置している。そのため、光源３１０から出射した光は、第５反射部３２５及び第６反射部３２６に主に入射し、その他の反射部３２１、３２２、３２３、３２４への光の入射は抑制される。第５反射面３２５ａ及び第６反射面３２６ａから出射した光は、第２象限Ｐ２のうち、領域Ｊ５に照射される。
この際、１周目及び２周目に描画面Ｐ上に照射された光は、人間には残像として視認される。そのため、第２象限Ｐ２上に、領域Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４．Ｊ５からなる矢印状のパターンＫ３がシーケンシャルに描画される。領域Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４．Ｊ５は、Ｖの字状に並んで、Ｖの字状の矢印を形成する。
制御部１４０は、リフレクター２２０を３周させて矢印状のパターンＫ３を描画した後、再び、１周目～３周目と同様の制御を実行し、再び矢印状のパターンＫ３を描画する。矢印状のパターンＫ３は、例えばウィンカーと連動させて用いることができる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
リフレクター３２０は、回転軸Ｄを中心とする円周方向における位置が第１反射面３２１ａの位置と異なり、光源３１０から離れる方向に凹であり、光源３１０から出射した光が入射する第３反射面３２３ａを更に有する。第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。回転軸Ｄと直交する平面（描画面Ｐ）上において、第３反射面３２３ａから出射する光の中心ｒ３３と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３は、第１反射面３２１ａから出射する光の中心ｒ３１と回転軸Ｄとの第１距離Ｄ１と異なる（すなわち、Ｄ３≠Ｄ１である）。そのため、照明装置２００は、直径が異なる２種類の円弧を描画できる。
また、リフレクター３２０は、第４反射面３２４ａと、第５反射面３２５ａと、を更に有する。第４反射面３２４ａは、第３反射面３２３ａの周囲に配置され、光源３１０から離れる方向に凹であり、光源３１０から出射した光が入射する。第５反射面３２５ａは、円周方向における位置が第１反射面３２１ａ及び第３反射面３２３ａの位置と異なり、光源３１０から離れる方向に凹であり、光源３１０から出射した光が入射する。第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４の照射方向、及び第５反射面３２５ａから出射する光Ｌ３５の照射方向は、回転軸Ｄが延びる方向に対して傾斜している。描画面Ｐ上において、第１距離Ｄ１と、第２距離Ｄ２と、第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３の中心ｒ３３と回転軸Ｄとの第３距離Ｄ３と、第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４の中心ｒ３４と回転軸Ｄとの第４距離Ｄ４と、第５反射面３２５ａから出射する光Ｌ３５の中心ｒ３５と回転軸Ｄとの第５距離Ｄ５と、は相互に異なる。そのため、照明装置２００は、直径が異なる５種類の円弧を描画できる。
また、描画面Ｐ上において、第３反射面３２３ａから出射する光Ｌ３３の中心ｒ３３及び第４反射面３２４ａから出射する光Ｌ３４の中心ｒ３４は、回転軸Ｄを中心とし、かつ、第１距離Ｄ１を半径とする円と、回転軸Ｄを中心とし、かつ、第２距離Ｄ２を半径とする円との間に位置する。描画面Ｐ上において、第５反射面３２５ａから出射する光Ｌ３５の中心ｒ３５は、回転軸Ｄを中心とし、かつ、第３距離Ｄ３を半径とする円と、回転軸Ｄを中心とし、かつ、第４距離Ｄ４を半径とする円との間に位置する。そのため、照明装置２００は、第１反射面３２１ａ及び第２反射面３２２ａに光を照射し、次に、第３反射面３２３ａ及び第４反射面３２４ａに光を照射し、次に第５反射面３２５ａに光が照射されるように光源３１０を点灯させることで、矢印状のパターンＫ３を描画できる。
また、第１反射面３２１ａ、第３反射面３２３ａ、及び第５反射面３２５ａは、円周方向に等間隔で配列されている。そのため、リフレクター２２０を回転時にバランスの取れた構造とすることができる。
また、照明装置３００は、光源３１０とリフレクター３２０との間に設けられた反射部材３７０を更に有する。反射部材３７０は、第１ミラー面３７３と、第２ミラー面３７４と、を有する。第１ミラー面３７３は、平坦面であり、回転軸Ｄが延びる方向と、回転軸Ｄが延びる方向に直交する第１方向Ｙと、に平行であり、光源３１０から出射した光が入射する。第２ミラー面３７４は、平坦面であり、第１ミラー面３７３に接しており、回転軸Ｄが延びる方向と、回転軸Ｄが延びる方向に直交するとともに第１方向Ｙと交差する第２方向Ｘと、に平行であり、光源３１０から出射した光が入射する。そのため、光源３１０から出射した光の配光を制御できる。
また、光源３１０は、発光素子３１１と、発光素子３１１上に設けられ、側面が第１ミラー面３７３及び第２ミラー面３７４に接した波長変換部材３１２と、を有する。そのため、光源３１０から出射した光の配光をより精密に制御できる。
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。
図２０は、本実施形態に係る照明装置を示す断面図である。
本実施形態に係る照明装置４００は、光源１１０とリフレクター１２０との間に、コリメート光学系４８０が設けられている点で相違する。
コリメート光学系４８０は、例えば複数のレンズを組み合わせてなる。なお、図２０では、コリメート光学系４８０を模式的に四角形で表している。
このような構成によれば、リフレクター１２０には、コリメート光が入射する。リフレクター１２０がコリメート光を集光するため、照明装置４００の光の取り出し効率を向上させることができる。また、リフレクター１２０を小型化することができる。
本発明は、例えば、車載用の照明に利用することができる。
１００、２００、３００、４００：照明装置
１１０、３１０：光源
１１１、３１１：発光素子
１１２、３１２：波長変換部材
１１３、３１３：筐体
１１４、３１４：端子
１２０、２２０、３２０：リフレクター
１２１ａ：反射面
１２１ｂ：上面
１２１ｃ、２２１ｃ、３２１ｃ：マーカ
１３０：アクチュエータ
１３１：シャフト
１３２：モータ
１４０：制御部
１５０：検出器
２２１、３２１：第１反射部
２２１ａ、３２１ａ：第１反射面
２２２、３２２：第２反射部
２２２ａ、３２２ａ：第２反射面
２２３、３２３：第３反射部
２２３ａ、３２３ａ：第３反射面
２２４、３２４：第４反射部
２２４ａ、３２４ａ：第４反射面
２６０：遮光部材
３１２ａ：第１領域
３１２ｂ：第２領域
３１２ｃ：第３領域
３２５：第５反射部
３２５ａ：第５反射面
３２６：第６反射部
３２６ａ：第６反射面
３７０：反射部材
３７１：下面
３７２：上面
３７３：第１ミラー面
３７４：第２ミラー面
４８０：コリメート光学系
Ｃ：波長変換部材の中心
Ｄ：回転軸
Ｄ１：第１距離
Ｄ２：第２距離
Ｄ３：第３距離
Ｄ４：第４距離
Ｄ５：第５距離
Ｅ２１、Ｅ３１：第１楕円
Ｅ２２、Ｅ３２：第２楕円
Ｅ３３：第３楕円
Ｅ３４：第４楕円
Ｅ３５：第５楕円
Ｅ３６：第６楕円
Ｆ１１、Ｆ２１ａ、Ｆ２２ａ、Ｆ３１ａ、Ｆ３２ａ、Ｆ３３ａ、Ｆ３４ａ、Ｆ３５ａ、Ｆ３６ａ：長軸
Ｆ１２、Ｆ２１ｂ、Ｆ２２ｂ、Ｆ３１ｂ、Ｆ３２ｂ、Ｆ３３ｂ、Ｆ３４ｂ、Ｆ３５ｂ、Ｆ３６ｂ：短軸
Ｇ：回転方向
Ｈ０：基準線
Ｊ１～Ｊ５、Ｊｎ－１、Ｊｎ：領域
Ｋ：パターン
Ｌ１１、Ｌ２１～Ｌ２４、Ｌ３１～Ｌ３６：光
Ｍ：車両
Ｐ：描画面（回転軸と直交する平面）
Ｐ１：第１象限
Ｐ２：第２象限
Ｐ３：第３象限
Ｐ４：第４象限
Ｔｒ、Ｔｒ２、Ｔｒ３：回転周期
Ｔｄ、Ｔｄ２、Ｔｄ３：点灯周期
Ｘ：第２方向
Ｙ：第１方向
ｅ１１、ｅ１２、ｅ２０～ｅ２２、ｅ３０～ｅ３５：焦点
ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１～ｒ２４、ｒ３１～ｒ３５：光の中心
Δｔ１、Δｔ２１、Δｔ３１：時間
Δｔ２、Δｔ２２、Δｔ３２：所定時間
ψ：回転角度

Claims (16)

  1. 光源と、
    前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第１反射面と、前記第１反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第２反射面と、を有するリフレクターと、
    前記光源を通る軸を回転軸として前記リフレクターを回転可能なアクチュエータと、
    前記アクチュエータを制御して前記リフレクターを回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させる制御部と、
    を備え、
    前記第１反射面から出射する光の照射方向、及び、前記第２反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記回転軸と直交する平面上において、前記第１反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第１距離は、前記第２反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第２距離と異なる照明装置。
  2. 前記リフレクターは、前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第１反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第３反射面を更に有し、
    前記第３反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記回転軸と直交する平面上において、前記第３反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第３距離は、前記第１反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第１距離と等しい請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記リフレクターは、
    前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第１反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第３反射面と、
    前記第３反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第４反射面と、
    を更に有し、
    前記第３反射面から出射する光の照射方向及び前記第４反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記平面上において、前記第３反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第３距離は、前記第１距離と等しく、前記第４反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第４距離は、前記第２距離と等しい請求項１に記載の照明装置。
  4. 前記第１反射面及び前記第３反射面は、前記円周方向に等間隔で配列されている請求項２または３に記載の照明装置。
  5. 前記リフレクターは、前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第１反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第３反射面を更に有し、
    前記第３反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記回転軸と直交する平面上において、前記第３反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第３距離は、前記第１反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第１距離と異なる請求項１に記載の照明装置。
  6. 前記リフレクターは、
    前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第１反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第３反射面と、
    前記第３反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第４反射面と、
    前記円周方向における位置が前記第１反射面及び前記第３反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第５反射面と、
    を更に有し、
    前記第３反射面から出射する光の照射方向、前記第４反射面から出射する光の照射方向、及び前記第５反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記平面上において、前記第１距離と、前記第２距離と、前記第３反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第３距離と、前記第４反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第４距離と、前記第５反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第５距離と、は相互に異なる請求項１に記載の照明装置。
  7. 前記平面上において、前記第３反射面から出射する光の中心及び前記第４反射面から出射する光の中心は、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第１距離を半径とする円と、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第２距離を半径とする円との間に位置し、前記第５反射面から出射する光の中心は、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第３距離を半径とする円と、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第４距離を半径とする円との間に位置する請求項６に記載の照明装置。
  8. 前記第１反射面、前記第３反射面、及び前記第５反射面は、前記円周方向に等間隔で配列されている請求項６または７に記載の照明装置。
  9. 前記光源と前記リフレクターとの間に設けられた反射部材を更に有し、
    前記反射部材は、
    平坦面であり、前記回転軸が延びる方向と、前記回転軸が延びる方向に直交する第１方向と、に平行であり、前記光源から出射した光が入射する第１ミラー面と、
    前記第１ミラー面に接しており、平坦面であり、前記回転軸が延びる方向と、前記回転軸が延びる方向に直交するとともに前記第１方向と交差する第２方向と、に平行であり、前記光源から出射した光が入射する第２ミラー面と、
    を有する請求項１～８のいずれか１つに記載の照明装置。
  10. 前記光源は、
    発光素子と、
    前記発光素子上に設けられ、側面が前記第１ミラー面及び前記第２ミラー面に接した波長変換部材と、
    を有する請求項９に記載の照明装置。
  11. 前記第１反射面は、曲線を、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜した方向に延びる軸を中心軸として回転させることにより得られる面の一部である請求項１～１０のいずれか１つに記載の照明装置。
  12. 前記回転軸を含む断面において、前記第１反射面は、長軸及び短軸が前記回転軸が延びる方向に対して傾斜した方向に延びる楕円の一部である請求項１～１１のいずれか１つに記載の照明装置。
  13. 前記制御部は、前記アクチュエータを制御して前記リフレクターを複数周回転させつつ、前記リフレクターが一周する毎に前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させ、前記光源を点灯させるタイミングにおける前記リフレクターの回転角度を順次変化させる請求項１～１２のいずれか１つに記載の照明装置。
  14. 前記光源と前記リフレクターとの間には、コリメート光学系が設けられている請求項１～１３のいずれか１つに記載の照明装置。
  15. 請求項１～１４のいずれか１つに記載の照明装置が搭載された車両。
  16. 光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第１反射面と、前記第１反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第２反射面と、を有するリフレクターを、前記光源を通る軸を回転軸として回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させるステップを備え、
    前記ステップにおいて、
    前記第１反射面から出射する光の照射方向、及び、前記第２反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
    前記回転軸と直交する平面上において、前記第１反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第１距離は、前記第２反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第２距離と異なる光の照射方法。
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