WO2015182273A1 - 照明装置 - Google Patents
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- F21V7/04—Optical design
- F21V7/041—Optical design with conical or pyramidal surface
Definitions
- the present invention relates to a lighting device.
- the illumination device disclosed in Patent Document 1 includes a mechanism that rotates horizontally, a mechanism that rotates vertically, and a mechanism that changes the shape of a concave mirror that reflects light from a light source.
- the motor is controlled by a horizontal rotation motor, a vertical rotation motor, and a concave mirror control motor).
- the illuminating device disclosed by patent document 1 uses a remote control device, and sends a control command to each motor by remote control, horizontal rotation, vertical rotation, and the light distribution state of a lighting device Can be adjusted.
- the light distribution control of the illuminating device disclosed in Patent Document 1 is performed by forming the concave mirror with a large number of mirror pieces and changing the shape of the concave mirror by controlling the state of the mirror pieces. For this reason, in order to construct a concave mirror, a large number of mirror pieces are used, and a large number of parts are also used in a mechanism for controlling the state of the mirror pieces. When the number of parts is large, not only the part cost is increased, but also the assembly work is time-consuming and the assembly cost is also increased. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost is generally high.
- the lighting device disclosed in Patent Document 1 supports a lamp body (illuminating body) so as to be rotatable in the vertical direction on the other end side of a pair of arms, and is used for vertical rotation provided on one end side of one arm.
- a lamp body illumination body
- the vertical direction of the lamp body (illumination body) Direction rotation control is performed. For this reason, a large number of parts such as a gear, a belt with a gear, and a tension pulley for setting the tension between the gear and the geared belt are accommodated in the arm.
- the illumination device described in Patent Document 1 is a gear and a belt with gears, in order to transmit the rotational force of the motor for horizontal rotation to the arm supported to be horizontally rotatable in the horizontal rotation mechanism, Because it is made up of a number of parts such as tension pulleys that set the tension between the gear and the belt with gears, this structure is not only expensive to manufacture, but it must also be compact and look good. There is a problem that is difficult.
- the lighting device described in Patent Document 1 has a large number of parts, takes time for assembly, generally has a high manufacturing cost, does not provide a compact and slim design, and improves appearance. There is room for.
- the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and aims to provide a lighting device that can realize a lighting device with a simple configuration with a small number of parts and can reduce manufacturing costs.
- An object of the present invention is to provide a lighting device capable of obtaining a compact and slim design.
- the illumination device of the present invention includes a light source unit, and the light source unit includes a light source unit on which a light source is mounted and a light distribution angle adjustment unit that changes an irradiation range of the light source attached to the light source unit.
- the light distribution angle adjusting means includes a reflector that reflects light emitted from the light source, the spiral guide portion being provided on a peripheral surface, and an engagement portion that is slidably engaged with the guide portion and moves A movable body provided with a restricting portion for regulating the direction in the rotational axis direction of the reflector, a support body that supports movement of the movable body in the rotational axis direction, and the emitted light fixed to the movable body. And an optical component that changes the optical path.
- the restricting portion is a convex portion provided on an outer periphery of the movable body, and the support body includes a groove portion along the rotation axis direction on an inner peripheral surface, and the convex portion The movable body is supported by the support body by the portion being slidably engaged with the groove portion.
- an illumination main body having a housing attached to the light source unit, a U-shaped arm having a pair of arm portions that rotatably support the illumination main body, and the arm A horizontal rotation member that supports the horizontal rotation member that is fixed in a horizontal direction, and the horizontal angle adjusting means rotates the horizontal rotation member and the horizontal rotation member provided on the base portion.
- the vertical angle adjusting means includes a drive source A and a gear train A.
- the vertical angle adjusting means is disposed at an end portion of one of the arm portions, and is provided in the casing for rotating the illumination body with respect to the arm portion.
- the light source angle adjustment means includes a drive source B and a gear train B, and the light distribution angle adjusting means is disposed at an end of the other arm part and rotates the reflector. Includes column C.
- the gear train B includes a planetary gear.
- any one of the configurations (3) to (5) communication is performed with any one of the light distribution angle adjusting unit, the horizontal angle adjusting unit, and the vertical angle adjusting unit.
- a wireless communication unit for performing the operation is provided.
- achieves an illuminating device with a simple structure with few number of parts and can reduce manufacturing cost can be provided, and the illuminating device which can obtain a compact and slim design property Can be provided.
- FIG. 1 is a perspective view showing a spot illumination device 10 according to an embodiment.
- the spot illumination device 10 is provided with an attachment portion 30 for attachment to a ceiling surface or the like on a power supply member 20 (for example, a power supply adapter), and is horizontal to the distal end side (left side in the figure) of the power supply member 20.
- a base 40 is provided to support the direction rotating member 50 so as to be rotatable in the horizontal direction.
- a base end side of a U-shaped arm having a pair of arm portions 60 a and 60 b is fixed to the lower surface of the horizontal rotation member 50.
- the pair of arm portions 60 a and 60 b support the housing 80 so as to be rotatable in the vertical direction, and the light source unit 70 is provided at the tip of the housing 80.
- FIG. 2 is an exploded perspective view in which the light source unit 70 is removed from the casing 80 of the spot illumination device 10 of FIG.
- a heat sink member 73 is attached to the rear of a light source unit 71 including a light source and a mounting member for mounting the light source, and a light distribution angle adjusting unit is provided in front of the light source unit 71.
- a light distribution angle adjusting mechanism 72 for configuring is attached.
- an LED is used as a light source, and an LED substrate is attached to the approximate center of the light source unit 71.
- the LED generates heat during light emission, and when the temperature becomes high, there is a decrease in light emission efficiency and a decrease in life. Therefore, it is preferable to dissipate heat during light emission. Therefore, in this embodiment, the heat dissipation is improved by attaching the heat sink member 73 to the rear of the light source unit 71.
- the mounting member on which the light source is mounted is preferably formed of a material that can efficiently transmit heat from the light source to the heat sink member 73, and a metal material such as aluminum is preferable. Furthermore, if there is a gap between the light source and the mounting member or between the mounting member and the heat sink member, the efficiency of heat transfer to the heat sink member 73 decreases, so that the space between the light source and the mounting member and the mounting It is preferable that a gap is not formed between the member and the heat sink member by interposing a heat radiating sheet or the like.
- the configuration using the heat sink member 73 is disclosed.
- the heat sink member may not be necessary.
- the heat sink member 73 may be omitted from the light source unit 70.
- the type of light source is not limited to LED, but may be a bulb-type light source.
- the spot illumination device 10 can adjust the spread angle of the emitted light by a light distribution angle adjustment mechanism 72 on the front side of the light source unit 70.
- the light source unit 70 is attached to the housing 80 so that the heat sink member 73 on the rear side is accommodated in the housing 80.
- the casing 80 is formed with a pair of cylindrical portions 81a and 81b at positions corresponding to the ends of the pair of arm portions 60a and 60b.
- the cylindrical portions 81a and 81b are rotatable with respect to the ends of the arm portions 60a and 60b. Therefore, the illumination main body 90 with the light source unit 70 attached to the housing 80 can be rotated with respect to the arm portions 60a and 60b, and the illumination main body 90 including the light source unit 70 is oriented in the vertical direction (vertical direction). Can be changed.
- vertical angle adjusting means for adjusting the angle in the vertical direction (vertical direction) is provided at the cylindrical portion 81a of the casing 80 disposed at the end of the arm portion 60a. ing.
- the base end side of the U-shaped arm opposite to the end portions of the pair of arm portions 60a, 60b is fixed to the horizontal rotating member 50, and by the rotating operation of the horizontal rotating member 50,
- the illumination main body 90 including the light source unit 70 rotates in the horizontal direction.
- the horizontal rotation member 50 is rotated in the horizontal direction by a rotation motor and a gear train provided on a base 40 provided on the distal end side (left side in the figure) of the power supply member 20.
- the spot illumination device 10 can control the light distribution angle, the vertical angle (tilt), and the horizontal angle (pan). Next, a mechanism for performing light distribution angle control, vertical angle control (tilt), and horizontal angle control (pan) will be sequentially described.
- FIG. 3 is an exploded exploded perspective view in which the configuration of the light distribution angle adjusting means can be understood.
- the light distribution angle adjusting mechanism 72 of the light distribution angle adjusting means mainly includes a reflector 72a, a movable body 72b disposed so as to cover the outer periphery of the reflector 72a, and the outer periphery of the movable body 72b.
- positioned so that it may be covered is provided.
- the reflector 72a is provided with a circular opening 72aa at a position corresponding to the light source (LED) placed on the light source unit 71, that is, at the center position of the reflector 72a.
- FIG. 4 shows a state in which the reflector 72a is viewed from the front side.
- the front side of the reflector 72a is formed in a conical shape concave toward the central circular opening 72aa, and constitutes a reflection surface 72ab that reflects light from the light source forward. It is like that. Since the reflecting surface 72ab is intended to reflect light, it is preferable that the reflecting surface 72ab be in a color such as white or silver which increases the reflectance of the light.
- a spiral guide groove 74 (guide portion) is formed on the outer peripheral surface of the reflector 72a.
- an engagement protrusion 75 (engagement portion) that is slidably engaged with the spiral guide groove 74 of the reflector 72a is formed on the inner peripheral surface of the end portion on the rear side (the reflector 72a side) of the movable body 72b.
- the movable body 72b is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the reflector 72a by engaging the engaging protrusion 75 with the guide groove 74 of the reflector 72a.
- the guide groove 74 is formed on the outer peripheral surface of the reflector 72a, so that an inexpensive mold can be obtained.
- the moving body 72b has a Fresnel lens 76, which is an optical component that performs light distribution control, on the front side.
- Fig.5 (a) is the perspective view which looked at the mobile body 72b from the front side.
- the moving body 72b is a cylindrical member, and a step 76a for receiving the Fresnel lens 76 is provided inside the peripheral edge on the front side.
- the lens fixing pin 77 is attached to the front peripheral edge of the moving body 72b so that the Fresnel lens 76 is fixed to the moving body 72b. It has become.
- FIG. 5B shows an enlarged view of the lens fixing pin 77.
- the left view of FIG. 5B is a perspective view in which the surface side of the lens fixing pin 77 that is the outer side when the lens fixing pin 77 is attached to the moving body 72b can be seen, and the right view is a moving view. It is the perspective view which understood the back side which will turn to the body 72b side.
- the lens fixing pin 77 is disposed in contact with the peripheral edge on the front side of the moving body 72b, and is disposed in contact with the lens holding portion 77a that prevents the Fresnel lens 76 from being detached from the moving body 72b and the outer peripheral surface of the moving body 72b. As shown in the drawing on the left side, a convex portion 77c protruding outward is formed on the surface side of the outer peripheral surface abutting portion 77b. Has been.
- an engagement boss 77d is formed on the back surface side of the outer peripheral surface contact portion 77b of the lens fixing pin 77.
- a substantially L-shaped recessed groove 76 b that receives the lens fixing pin 77 is formed in a portion of the moving body 72 b that fixes the lens fixing pin 77.
- An engagement hole 76c for receiving the engagement boss 77d of the lens fixing pin 77 is formed in the recessed groove 76b. The lens fixing pin 77 is moved so that the engagement boss 77d is fitted into the engagement hole 76c. It is fixed to the body 72b. Normally, cylindrical parts ensure smooth movement by increasing the fitting accuracy of the entire circumference.
- the support 72c is also a cylindrical member, and the inner peripheral surface thereof is shown in FIG. 5 (b).
- a linear groove portion 78 corresponding to the convex portion 77c of the lens fixing pin 77 is formed.
- the straight groove portion 78 is formed so as to extend in the front-rear direction, and is a groove having an open end on the rear side (the light source side), while the front side (the direction in which light is emitted). ) Is formed as an unopened groove. That is, the groove portion 78 is formed from the rear end portion of the support body 72c to the vicinity of the front end portion, but is formed so as not to reach the front end portion.
- the moving body 72b described with reference to FIG. 5 has the convex portion 77c of the lens fixing pin 77 slidable in the groove portion 78 formed on the inner peripheral surface of the support 72c from the rear side of the support 72c. Installed to engage. As described above, since the groove portion 78 is formed only up to the vicinity of the front side so as not to open to the front end portion of the support body 72c, the movable body 72b is moved back and forth along the groove portion 78 of the support body 72c. When sliding, the moving body 72b is prevented from falling off from the front side of the support body 72c. In addition, a fixing portion 79 for fixing the support 72 c to the light source unit 71 is provided at the rear end of the support 72 c.
- the moving body 72b is slidably engaged with the engaging guide 75 of the moving body 72b in the spiral guide groove 74 on the outer peripheral surface of the reflector 72a. It is assembled to. Further, the moving body 72b is assembled so as to be slidably engaged with a groove portion 78 formed on the inner peripheral surface of the support body 72c so that the convex portion 77c of the lens fixing pin 77 is engaged, and is supported by the support body 72c. ing. The support 72c is assembled so as to fix the fixing part 79 of the support 72c to the light source part 71.
- the light source placed on the light source unit is a light source provided with a conical reflecting portion around the light source.
- the size of the circular opening 72aa at the center of the reflector 72a is adapted to the outer shape of the conical reflecting portion provided around the light source, and the fixing portion 79 of the support 72c is replaced with the light source portion.
- a conical reflecting portion is fitted into the circular opening 72aa of the reflector 72a. Since the reflector 72a is only supported by the reflection part of the light source fitted in the circular opening 72aa of the reflector 72a, the reflector 72a is rotatable with respect to the light source part 71.
- the moving direction of the moving body 72b is regulated in the front-rear direction by the convex portion 77c of the lens fixing pin 77 of the moving body 72b. Therefore, when the reflecting body 72a rotates, the moving protrusion 72b of the moving body 72b slides in the guide groove 74 of the reflecting body 72a, and the moving body 72b moves in the rotational axis direction (front-rear direction) of the reflecting body 72a. .
- the convex portion 77c of the lens fixing pin 77 of the moving body 72b serves as a restricting portion that restricts the moving direction of the moving body 72b to the rotation axis direction of the reflector 72a, and the moving body 72b extends in the rotation axis direction of the reflector 72a. Only to move.
- the distance between the light source and the Fresnel lens 76 attached to the moving body 72b changes, so that the light collection state by the Fresnel lens 76 changes.
- the light distribution angle changes.
- the spread angle of the emitted light emitted through the Fresnel lens 76 is about 30 ° when the moving body 72b is closest to the light source.
- the reflector 72a can be rotated about 90 ° at the maximum, and the movable body 72b is moved about 15 mm away from the light source by the 90 ° rotation of the reflector 72a.
- the spread angle of the emitted light emitted through the Fresnel lens 76 with the moving body 72b farthest from the light source is set to about 10 °.
- the Fresnel lens is easy to control the light condensing state (spot diameter) over a long distance and is light in weight, the load on the drive unit is small and an improvement in impact resistance can be expected. 76 is used.
- the optical component that performs light distribution control need not be limited to the Fresnel lens, and may be replaced with another optical component such as an aspherical lens.
- FIG. 7 which mainly shows only parts related to the rotation of the reflector 72a, the rotation of the reflector 72a is performed. The configuration to be performed will be described.
- a circular protruding rib 91 is formed outside the circular opening 72aa on the rear surface (hereinafter also referred to as “back surface”) of the reflector 72a.
- a gear 91a that meshes with the gear 92 is formed in a range of about 1/4 of the surface.
- the gear 92 is connected to the gear 93 a of the rotating body 93, and the gear 93 b of the rotating body 93 is connected to the worm gear 94 a of the worm gear member 94.
- One end of the worm gear member 94 is provided with a gear 94b connected to a gear 96 provided on the rotation shaft of the rotary motor M1 (drive source). Therefore, when the rotary motor M1 is driven, the rotational force of the motor is transmitted by these gear trains, and the reflector 72a rotates.
- the rotational force of the worm gear member 94 is transmitted to the gear 93b of the rotating body 93 and is transmitted to the gear 92 via the gear 93a.
- the gear ratio is adjusted by changing the size of the gear 93a and the gear 93b and the layout of components and the like. Therefore, when there is no need to change the gear ratio and there is no problem in layout, the worm gear member 94 may be directly connected to the gear 92.
- the drive unit can be formed with a simple mechanism by attaching a rotary motor to a member on which the light source is mounted.
- FIG. 3 is an exploded perspective view showing components constituting the rotary motor M1 and the gear train.
- the gear 92 of FIG. 7 is omitted.
- the rotating body 93, the worm gear member 94, and the gear 92 (not shown) are supported by the gear mounting member 97, and the gear mounting member 97 is a case 80 shown in FIG. Is attached to the back side of the bottom surface of the cylindrical portion 81b (the inner surface of the housing 80).
- the rotation motor M1 is housed inside the cylindrical portion 81b of the housing 80, and is fixed together with the cover member 83 on the bottom surface of the cylindrical portion 81b.
- a gear 96 (not shown) provided on the rotation shaft of the rotary motor M1 is led into the housing 80 from an opening 82b provided on the bottom surface of the cylindrical portion 81b of the housing 80, and the gear of the worm gear member 94 is provided. 94b.
- the arm part attachment member 84 which supports the cover member 83 so that rotation is possible so that a part of cover member 83 may be covered from the outer side is attached to the arm part 60b. Accordingly, the cylindrical portion 81b of the housing 80 including the rotation motor M1 and the like is rotatable with respect to the arm portion 60b.
- an arm cover member similar to the arm cover member 61a shown in FIG. 8 is attached to the arm portion 60b, such as the arm portion 60b shown in FIGS. Appearance.
- the light distribution angle adjusting means of the spot illumination device 10 of the present embodiment is mainly a light distribution state (including a moving body 72b having a single reflector 72a and a Fresnel lens 76) and a support 72c (
- the light distribution angle adjusting mechanism 72 that controls the spot diameter is operated by a rotation motor M1 (drive source) and a gear train that are disposed at the end of the arm portion 60b and attached to the housing 80. . Therefore, it is not a configuration in which a large number of mirror pieces are used to form a reflector as in the conventional lighting device, and a large number of parts corresponding to the large number of mirror pieces are not required for operation. The number of parts can be greatly reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
- FIG. 8 is an exploded perspective view showing the component configuration of the vertical angle adjusting means.
- the vertical angle adjusting means is mainly composed of cylindrical halves 85a and 85b, a rotary motor M2 (drive source), and a gear train.
- the rotation motor M2 is attached to the back side of the bottom surface of the cylindrical portion 81a of the casing 80 (the inner surface of the casing 80), and a gear 98 provided on the rotation shaft of the rotation motor M2 is connected to the cylindrical portion 81a of the casing 80. It is led out into the cylindrical portion 81a from the opening 82a provided on the bottom surface.
- a cylindrical half body 85 a having a gear formed on the inner peripheral surface is attached to the cylindrical portion 81 a of the housing 80.
- An opening is also formed in the bottom surface of the cylindrical half 85a, and a gear 98 provided on the rotation shaft of the rotary motor M2 is led out into the cylindrical half 85a through this opening.
- the cylindrical half body 85b which accommodated the planetary gear 86 is attached with respect to the cylindrical half body 85a so that rotation is possible.
- FIG. 9 is a perspective view showing the inside of the cylindrical half body 85b in which the planetary gear 86 is housed. As shown in FIG. 9, a gear is also formed on the inner peripheral surface of the cylindrical half 85 b and connected to the planetary gear 86. At the center of the planetary gear 86, a gear 98 provided on the rotation shaft of the rotary motor M2 is arranged so as to be connected to the planetary gear 86. When the gear 98 rotates, the planetary gear 86 composed of four gears rotates. To do.
- the four gears are all arranged in the cylindrical half 85a and connected to the gear on the inner peripheral surface of the cylindrical half 85a.
- the diameter of the gear 86a is larger than that of the gear 86b connected to the gear on the inner peripheral surface of the cylindrical half 85b.
- the planetary gear 86 has a gear ratio corresponding to the cylindrical half 85a and a gear ratio different from that of the cylindrical half 85b. For this reason, when the planetary gear 86 is rotated, the cylindrical half body 85a and the cylindrical half body 85b have different rotational states (rotational speeds), and the cylindrical half body 85a is different from the cylindrical half body 85b. Can be rotated.
- a plurality of dents 87 are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical half 85b, and a clutch structure 88a is built in the arm mounting member 88 that is mounted so as to cover the cylindrical half 85b.
- the clutch structure 88a includes a spring 89a and a pressing member 89b, and the pressing member 89b is pressed against the recess 87 of the cylindrical half 85b by a spring force.
- the arm part attachment member 88 is mounted
- the cylindrical half 85b is normally formed to be a fixed end that does not rotate with respect to the arm 60a, but exceeds the spring force of the clutch structure 88a built in the arm mounting member 88. When such a certain or greater rotational force acts on the cylindrical half body 85 b, the cylindrical half body 85 b rotates with respect to the arm portion mounting member 88.
- the casing 80 side including the cylindrical half 85a is placed on the side of the cylindrical half 85a due to the difference in rotation state between the cylindrical half 85b and the cylindrical half 85a described above. It rotates with respect to 85b.
- the rotation of the casing 80 including the cylindrical half 85a relative to the cylindrical half 85b by rotating the rotary motor M2 does not generate a load on the clutch structure 88a.
- the fixed state with respect to the arm part 60a does not change. Therefore, by rotating the rotary motor M2, the casing 80 side including the cylindrical half 85a is rotated with respect to the arm, and the vertical angle can be adjusted.
- the gear train including the rotation motor M2 and the planetary gear 86 is arranged at the end of the arm portion 60a by the arm portion mounting member 88, and the illumination main body 90 including the light source unit 70 is thereby configured. It is designed to rotate in the vertical direction.
- the cylindrical half body 85b is completely formed. If the fixed end does not rotate with respect to the arm portion 60a, the planetary gear 86 may be damaged by the load. Therefore, in the present embodiment, as described above, a plurality of recesses 87 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical half body 85b, and the clutch structure 88a is provided in the arm attachment member 88.
- the vertical angle adjustment an operation of about 90 °, that is, the angle adjustment from the state in which the illumination main body 90 including the light source unit 70 is substantially horizontal to the state in which it is directed downward can be performed.
- the vertical angle adjustment range is set to a range of about 90 degrees by using the detection switch S2 shown in FIG. 8 so that the vertical angle adjustment operation does not occur beyond the operation range of about 90 °.
- a limiting mechanism is provided.
- the detection switch S2 shown in FIG. 8 is fixed to the arm mounting member 84 as shown in FIG. 7, and the detection leg S2a protruding below the detection switch S2 is shown in FIG. 7 and FIG.
- the cover member 83 is positioned in the notch groove 83a.
- the notch groove 83a of the cover member 83 is provided in a range of about 1/4 of the outer periphery.
- the lighting main body 90 including the light source unit 70 does not continue to rotate in the same direction without limitation, so that problems such as twisting and cutting of the electrical wiring can be avoided.
- the light distribution angle adjusting means is also provided with a mechanism for suppressing over-rotation of the reflector 72a with the same configuration. More specifically, although not shown, a detection switch is provided in the light source unit 71 of the light source unit 70 in FIG. 1 to detect the rotation direction end (mechanical end) of the reflector 72a and to detect the rotation direction end (mechanical end). ) Is detected, the operation of the rotary motor M1 is stopped. Therefore, the reflector 72a is not excessively rotated, and for example, the gear 92 shown in FIG. 7 is not damaged.
- the vertical angle adjusting means of the spot lighting device 10 mainly includes two cylindrical halves 85a and 85b each having a gear formed on the inner peripheral surface, and a cylinder.
- the planetary gear 86 housed in the half halves 85a and 85b, and the rotary motor M2 provided with a gear 98 on the rotary shaft connected to the planetary gear 86 are compared with the conventional lighting device. It is simple and does not require parts such as a geared belt or a tension pulley, which makes it possible to reduce manufacturing costs.
- the horizontal rotation member 50 is a cylindrical member, and a gear 51 is formed on the inner peripheral surface.
- a small diameter gear 52a of a gear 52 including a small diameter gear 52a and a large diameter gear 52b is connected to the gear 51 formed on the inner peripheral surface.
- the large-diameter gear 52b of the gear 52 is such that a part of the large-diameter gear 52b is positioned outside the horizontal-direction rotating member 50 so as to straddle the upper peripheral edge of the horizontal-direction rotating member 50, and the large-diameter gear 52b positioned on the outside thereof.
- the gear 53 provided on the rotating shaft of the rotary motor M3 (drive source) is connected to this portion.
- the base end side of the U-shaped arm which has a pair of arm part 60a, 60b is being fixed to the outer surface of the bottom face of the horizontal direction rotation member 50.
- the rotation motor M3 when the rotation motor M3 is rotated, the rotational force is transmitted to the horizontal rotation member 50 by the gear train, and the horizontal rotation member 50 rotates. Since the base end side of the arm is fixed to the horizontal rotating member 50, the members subsequent to the arm also rotate in the horizontal direction as the horizontal rotating member 50 rotates, so that the light source unit 70 connected to the arm is provided.
- the illumination main body 90 including it rotates in the horizontal direction.
- the horizontal rotating member 50 is formed with a cylindrical rib 54 that protrudes upward around the opening 58 at the center.
- the rotating shaft 55 is rotatably fitted to the horizontal rotating member 50.
- a flange portion is formed on the lower side of the rotation shaft 55 so as to have a diameter larger than that of the opening 58, and the horizontal rotation member 50 is prevented from coming out below the rotation shaft 55 by this flange portion.
- a base 40 (see FIGS. 1 and 2) including the cover member 48 and the support member 41 is positioned above the horizontal rotation member 50.
- a step 59 for receiving the support member 41 is formed on the inner periphery of the upper periphery of the horizontal rotation member 50, and the support member 41 is rotatable between the horizontal rotation member 50 and the step 59. Placed in.
- a screw fixing hole 41a is provided through which the screw inserted from the lower side of the rotary shaft 55 through the four through holes 55a of the rotary shaft 55 to fix the screw.
- the horizontal rotation member 50 is rotatably supported with respect to the support member 41 by screwing the rotation shaft 55 to the support member 41.
- FIG. 12 is a diagram in which members such as the rotary motor M3, the arm, and the wireless communication unit 100 are added to FIG.
- the support member 41 includes a sliding lid portion 42 disposed on the horizontal rotation member 50 and a member placement portion 43 formed one step higher than the sliding lid portion 42.
- a rotation motor M3 is attached to the upper surface of the member arrangement portion 43, and a gear 53 (see FIG. 10) provided on the rotation shaft of the rotation motor M3 through an opening 44 formed in the member arrangement portion 43 is a member arrangement portion 43. It is arrange
- a gear 52 is rotatably attached to the lower surface side of the member arrangement portion 43 so as to be connected to a gear 53 (see FIG. 10) provided on the rotation shaft of the rotary motor M3.
- a notch 45 a is formed in a part of the vertical wall portion 45 connecting the sliding lid portion 42 and the member arrangement portion 43 so as not to interfere with the gear 52.
- An opening 46 is formed at the center of the four screw fixing holes 41a of the support member 41, and electrical wiring (not shown) drawn from the power supply member 20 (see FIGS. 1 and 2) is connected to the opening 46 and Through the central through hole 55b of the rotating shaft 55, it is pulled out to the lower surface side of the horizontal rotating member 50 and guided to the arm.
- a gear cover 47 is provided at the notch 45a so as to hide the gear 52 visible from the notch 45a of the vertical wall portion 45.
- a wireless communication unit 100 for performing communication with the light distribution angle adjusting unit, the horizontal angle adjusting unit, and the vertical angle adjusting unit is disposed above the rotation motor M3. Etc. can be controlled. Therefore, it is possible to adjust the light distribution angle, the vertical angle and the horizontal angle by transmitting a control signal (a signal for controlling the light distribution angle, the vertical angle and the horizontal angle) from the remote controller or the like. Further, the rotation position information of each of the rotary motors M1, M2, and M3 may be transmitted from the wireless communication unit 100. In this embodiment, the rotary motor drive circuit is also configured on the same substrate.
- a guide rib 56 protruding upward is formed outside the cylindrical rib 54 of the horizontal rotation member 50 so as to form a guide groove 56a.
- a moving piece 57 that can move in the guide groove 56a is disposed in the guide groove 56a.
- the moving piece 57 is provided with a convex portion 57a that protrudes upward, and the support member 41 is provided with a contact convex portion 41b that protrudes in the lower surface direction to a height that makes contact with the side surface of the convex portion 57a.
- the horizontal rotating member 50 when the horizontal rotating member 50 is rotated, it is supported by the convex portion 57a of the moving piece 57 when it is rotated approximately 360 °, whether it is rotated clockwise or counterclockwise.
- the convex part 41b of the member 41 contacts. If the horizontal rotation member 50 continues to rotate while the convex portion 41a is in contact with the convex portion 57a, the moving piece 57 moves in the guide groove 56a, and moves when it reaches the end of the guide groove 56a. The piece 57 cannot move, and the horizontal rotation member 50 cannot rotate.
- the horizontal direction rotation member 50 rotates in the same direction without limitation exceeding about 360 degrees. Accordingly, the electrical wiring (not shown) drawn to the lower surface side of the horizontal rotation member 50 through the opening 46 of the support member 41 and the central through hole 55b of the rotation shaft 55 and led to the arm is excessively twisted. It is possible to avoid the occurrence of the electrical wiring being disconnected.
- the rotary motor M3 drive source
- the gear train provided on the base 40 (see FIGS. 1 and 2) so as to be attached to the member arrangement portion 43 of the support member 41. Thus, the horizontal rotation member 50 is rotated in the horizontal direction.
- the rotary motor M3 may be stopped when the horizontal rotation member 50 becomes unable to rotate due to the above configuration.
- the noise is generated from the rotary motor M3 as described above, Even if it has a structure that mechanically prevents such excessive rotation, the rotary motor M3 is set to be stopped by electrical control before the horizontal rotating member 50 cannot rotate. It is desirable to keep it.
- a detection switch S3 similar to that described in the vertical angle adjusting means is provided in this embodiment.
- the horizontal rotation member 50 is provided with a detection switch projection 50a for displacing the direction of the detection leg S3a of the detection switch S3 on the outer peripheral surface.
- the detection leg S3a is pushed clockwise by the detection switch protrusion 50a, and the direction is displaced.
- the mechanical end of the clockwise rotation is detected by the detection switch S3.
- the operation of the rotary motor M3 is stopped.
- the rotation of the horizontal rotating member 50 by the moving piece 57 is stopped when the horizontal rotating member 50 is rotated to a range slightly exceeding 360 ° by the amount that the moving piece 57 can move in the guide groove 56a.
- the rotation of 50 is configured to stop.
- detection of the mechanical end by the detection switch S3 is detected when the horizontal rotation member 50 rotates approximately 360 ° regardless of whether it rotates clockwise or counterclockwise. For this reason, before the rotation of the horizontal rotation member 50 by the moving piece 57, the rotation motor M3 is stopped by an electrical stop command accompanying the detection of the mechanical end by the detection switch S3.
- FIG. 12 how the detection switch S3 is attached is not shown, but the detection switch S3 is fixed to the base 40 shown in FIG. Specifically, a through hole through which a screw is passed is formed in the bottom surface of the cover member 48 of the base portion 40 in FIG. 1, and the tip end side of the screw 49 shown in FIG. 12 is led through the through hole, and the detection switch S3.
- the detection switch S3 is fixed to the base 40 by screwing the screw 49 into the screw fixing hole.
- the horizontal angle adjusting means of the spot illumination device 10 of the present embodiment is configured to transmit the rotational force of the rotary motor M3 directly by a gear train to the horizontal rotation member 50 having a gear formed on the inner peripheral surface. Therefore, parts such as a geared belt and a tension pulley for adjusting the tension are not necessary, and the configuration itself is simple, so that the manufacturing cost can be reduced and the size can be reduced.
- the electrical wiring (not shown) led to the arm side through the central through hole 55b of the rotating shaft 55 described above passes through the opening 60d through the notch 60c formed in the arm shown in FIG.
- the electrical wiring led out from the vicinity of the casing 80 is inserted into the casing through a through hole (not shown) provided in the casing 80, and passes through the casing 80 to the rotating motor M2, a light source, or the like. Is done.
- the spot lighting device 10 of the present embodiment only the electrical wiring is arranged in the arm, and components such as a gear, a geared belt, and a tension pulley are arranged in the arm portion as in the conventional lighting device. There is no need. As a result, as shown in FIG. 1, it is not necessary to increase the outer diameter of the arm portion, and it is possible to form a slim arm shape with good appearance.
- the horizontal angle adjustment means when the horizontal angle adjustment (pan) is unnecessary, the horizontal angle adjustment means may be omitted, and the base side of the arm may be directly attached to the power supply member 20. Conversely, when only the horizontal angle adjustment (pan) is required, the illumination body 90 may be directly attached to the horizontal rotation member 50.
- the horizontal angle adjusting means and the vertical angle adjusting means described above are effective not only for spot illumination devices but also for those requiring a mechanism for horizontal angle adjustment (pan) and vertical angle adjustment (tilt). .
- panning and tilting functions are often required even in surveillance cameras and the like, and if the surveillance camera is attached to the housing 80 instead of the light source unit 70, the horizontal angle adjusting means and the vertical function described in this specification can be used. It can be set as the surveillance camera provided with the angle adjustment means.
- the horizontal angle adjustment (pan) mechanism and the vertical angle adjustment (tilt) mechanism disclosed in the present specification are not limited to lighting devices, and can be generally used.
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Abstract
部品点数が少ないシンプルな構成で照明装置を実現し、製造コストの低減が可能である照明装置を提供することを目的とし、また、コンパクトでスリムな意匠性が得られる照明装置を提供することを目的とする。 本発明の照明装置(10)は、光源ユニット(70)を備え、光源ユニット(70)が、光源を載置した光源部(71)と光源部(71)に取付けられた光源による照射範囲を変更する配光角度調整手段(72)とを含み、配光角度調整手段(72)は、周面に螺旋状のガイド部(74)を設けた光源からの出射光を反射する反射体(72a)と、ガイド部(74)に摺動可能に係合する係合部(75)と移動方向を前記反射体(72a)の回転軸方向に規制する規制部(77c)とを備えた移動体(72b)と、移動体(72b)の回転軸方向の移動を支持する支持体(72c)と、移動体(72b)に固定された出射光の光路を変更する光学部品(76)と、を含む。
Description
本発明は、照明装置に関する。
例えば、特許文献1に開示される照明装置は、水平方向に回転させる機構と垂直方向に回転させる機構と光源からの光を反射する凹面鏡の形状を変化させる機構とを備え、各機構がモータ(水平回転用モータ、垂直回転用モータ及び凹面鏡制御用モータ)により制御されるようになっている。
そして、特許文献1に開示される照明装置は、遠隔操作装置を用いて、各モータに制御指令を送ることで遠隔操作にて、水平方向の回転、垂直方向の回転及び照明装置の配光状態が調節できるようになっている。
ここで、特許文献1に開示される照明装置の配光制御は、凹面鏡を多数の鏡片で形成し、それら鏡片の状態を制御することによって、凹面鏡の形状を変化させることで行われている。
このため、凹面鏡を構成するために、多数の鏡片を使用しており、それら鏡片の状態を制御するための機構にも多数の部品が使用されている。
部品点数が多いと部品コストの上昇を招くだけでなく、組立作業などにおいても手間がかかるため組立コストの上昇も招くことにもなるので、総じて製造コストが高いものとなるという問題がある。
このため、凹面鏡を構成するために、多数の鏡片を使用しており、それら鏡片の状態を制御するための機構にも多数の部品が使用されている。
部品点数が多いと部品コストの上昇を招くだけでなく、組立作業などにおいても手間がかかるため組立コストの上昇も招くことにもなるので、総じて製造コストが高いものとなるという問題がある。
また、特許文献1に開示される照明装置は、一対のアームの他端側で灯体部(照明本体)を垂直方向に回転自在に支持し、一方のアームの一端側に設けた垂直回転用モータの回転力をアーム内部に設けたベルト等の機構によって、アームの他端側に回転自在に支持された灯体部(照明本体)に伝達することで、灯体部(照明本体)の垂直方向の回転制御を行っている。
このため、アーム内には、歯車や歯車付ベルト、さらには、歯車と歯車付ベルトの張力を設定するテンションプーリなどの多数の部品が収納されている。
そして、これらの部品を収容するために、アームの外形も大きくなるので、アーム自身が太くなり、意匠的に好まれるスリムなアーム形状を創出することができない。
このように、特許文献1に開示される照明装置では、垂直回転機構においても、部品点数が多く、製造コストが高いものとなっているだけでなく、意匠的に好まれるスリムなアーム形状を創出することができないという問題もある。
このため、アーム内には、歯車や歯車付ベルト、さらには、歯車と歯車付ベルトの張力を設定するテンションプーリなどの多数の部品が収納されている。
そして、これらの部品を収容するために、アームの外形も大きくなるので、アーム自身が太くなり、意匠的に好まれるスリムなアーム形状を創出することができない。
このように、特許文献1に開示される照明装置では、垂直回転機構においても、部品点数が多く、製造コストが高いものとなっているだけでなく、意匠的に好まれるスリムなアーム形状を創出することができないという問題もある。
さらに、特許文献1に記載される照明装置は、水平回転機構においても、水平回転用モータの回転力を水平回転自在に支持されたアームに伝達するために、歯車や歯車付ベルト、さらには、歯車と歯車付ベルトの張力を設定するテンションプーリなどの多数の部品を用いて構成しているため、この構造部分も製造コストが高いものとなっているだけでなく、コンパクトにし見栄えを良くすることが難しいという問題がある。
上記のように、特許文献1に記載される照明装置は、部品点数が多く、組立に手間がかかり、総じて製造コストが高いとともに、コンパクトでスリムな意匠性が得られず、見栄えの点でも改善の余地がある。
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、部品点数が少ないシンプルな構成で照明装置を実現し、製造コストの低減が可能である照明装置を提供することを目的とし、また、コンパクトでスリムな意匠性が得られる照明装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の照明装置は、光源ユニットを備え、前記光源ユニットが、光源を載置した光源部と前記光源部に取付けられた前記光源による照射範囲を変更する配光角度調整手段とを含み、前記配光角度調整手段は、周面に螺旋状のガイド部を設けた前記光源からの出射光を反射する反射体と、前記ガイド部に摺動可能に係合する係合部と移動方向を前記反射体の回転軸方向に規制する規制部とを備えた移動体と、前記移動体の前記回転軸方向の移動を支持する支持体と、前記移動体に固定された前記出射光の光路を変更する光学部品と、を含む。
(1)本発明の照明装置は、光源ユニットを備え、前記光源ユニットが、光源を載置した光源部と前記光源部に取付けられた前記光源による照射範囲を変更する配光角度調整手段とを含み、前記配光角度調整手段は、周面に螺旋状のガイド部を設けた前記光源からの出射光を反射する反射体と、前記ガイド部に摺動可能に係合する係合部と移動方向を前記反射体の回転軸方向に規制する規制部とを備えた移動体と、前記移動体の前記回転軸方向の移動を支持する支持体と、前記移動体に固定された前記出射光の光路を変更する光学部品と、を含む。
(2)上記(1)の構成において、前記規制部は前記移動体の外周に設けられた凸部であり、前記支持体は内周面に前記回転軸方向に沿った溝部を備え、前記凸部が前記溝部に摺動可能に係合されることで、前記移動体が前記支持体に支持される。
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記光源ユニットを水平方向に回動可能な水平角度調整手段と、前記光源ユニットを垂直方向に回動可能な垂直角度調整手段と、を備える。
(4)上記(3)の構成において、前記光源ユニットに筐体を取り付けた照明本体と、前記照明本体を回動可能に支持する一対のアーム部を有するコの字型のアームと、前記アームを固定した水平方向回転部材を水平方向に回転可能に支持した基部と、を備え、前記水平角度調整手段は、前記水平方向回転部材と前記基部に設けられた前記水平方向回転部材を回動する駆動源A及び歯車列Aを含み、前記垂直角度調整手段は、一方の前記アーム部の端部に配置され、前記照明本体を前記アーム部に対して回動させる、前記筐体に設けられた駆動源B及び歯車列Bを含み、前記配光角度調整手段は、他方の前記アーム部の端部に配置され、前記反射体を回動する、前記筐体に設けられた駆動源C及び歯車列Cを含む。
(5)上記(4)の構成において、前記歯車列Bは遊星歯車を含む。
(6)上記(3)から(5)のいずれか1つの構成において、前記配光角度調整手段、前記水平角度調整手段、及び、前記垂直角度調整手段のいずれか一つとの間での通信を行うための無線通信部を備えている。
本発明によれば、部品点数が少ないシンプルな構成で照明装置を実現し、製造コストの低減が可能である照明装置を提供することができ、また、コンパクトでスリムな意匠性が得られる照明装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と称する)について説明する。
実施形態の説明では全体を通して、同じ要素には同じ番号を付している。
以下の実施形態の説明では、天井面に取り付けられるスポット照明装置を例にとって説明を行う。
なお、明細書全体を通じて使用される水平、垂直、上下、左右の表現は、照明装置が平らで水平な天井面に取り付けられている状態の場合のものである。
従って、例えば、垂直の壁面にスポット照明装置が取付けられれば、垂直と水平との関係が逆転するので、このような場合、明細書等において水平との表記は垂直と読み替えて解釈されるべきものである。
また、前方とは、光源の光の出射する方向側を指し、その反対方向側を後方と呼ぶ場合がある。
実施形態の説明では全体を通して、同じ要素には同じ番号を付している。
以下の実施形態の説明では、天井面に取り付けられるスポット照明装置を例にとって説明を行う。
なお、明細書全体を通じて使用される水平、垂直、上下、左右の表現は、照明装置が平らで水平な天井面に取り付けられている状態の場合のものである。
従って、例えば、垂直の壁面にスポット照明装置が取付けられれば、垂直と水平との関係が逆転するので、このような場合、明細書等において水平との表記は垂直と読み替えて解釈されるべきものである。
また、前方とは、光源の光の出射する方向側を指し、その反対方向側を後方と呼ぶ場合がある。
(照明装置の全体構成)
図1は、実施形態のスポット照明装置10を示す斜視図である。
図1に示すように、スポット照明装置10は、電源部材20(例えば、電源アダプタ)上に天井面などに取付けるための取付部30が設けられ、電源部材20の先端側(図左側)に水平方向回転部材50を水平方向に回転可能に支持する基部40が設けられている。
図1は、実施形態のスポット照明装置10を示す斜視図である。
図1に示すように、スポット照明装置10は、電源部材20(例えば、電源アダプタ)上に天井面などに取付けるための取付部30が設けられ、電源部材20の先端側(図左側)に水平方向回転部材50を水平方向に回転可能に支持する基部40が設けられている。
また、水平方向回転部材50の下面には、一対のアーム部60a、60bを有するコの字型のアームの基端側が固定されている。
一対のアーム部60a、60bは、筐体80を垂直方向に回転可能に支持しており、筐体80の先端に光源ユニット70が設けられている。
一対のアーム部60a、60bは、筐体80を垂直方向に回転可能に支持しており、筐体80の先端に光源ユニット70が設けられている。
図2は、図1のスポット照明装置10の筐体80から光源ユニット70を取外した分解斜視図である。
図2に示すように、光源ユニット70は、光源と光源を載置する載置部材を含む光源部71の後方にヒートシンク部材73が取付けられるとともに、光源部71の前方に配光角度調整手段を構成するための配光角度調整機構72が取り付けられている。
図2に示すように、光源ユニット70は、光源と光源を載置する載置部材を含む光源部71の後方にヒートシンク部材73が取付けられるとともに、光源部71の前方に配光角度調整手段を構成するための配光角度調整機構72が取り付けられている。
本実施形態では、光源としてLEDを用いたものを使用しており、光源部71の略中央にLED基板が取り付けられている。
LEDは発光時に熱を発生し、高温になると発光効率の低下や寿命の低下があるため、発光時の熱を放熱することが好ましい。
従って、本実施形態では、光源部71の後方にヒートシンク部材73を取り付けることで放熱性を高めている。
LEDは発光時に熱を発生し、高温になると発光効率の低下や寿命の低下があるため、発光時の熱を放熱することが好ましい。
従って、本実施形態では、光源部71の後方にヒートシンク部材73を取り付けることで放熱性を高めている。
また、光源を載置する載置部材は、光源からの熱を効率よくヒートシンク部材73に伝達できる材料で形成するのが好適であり、アルミなどの金属材料が好ましい。
さらに、光源と載置部材との間や載置部材とヒートシンク部材との間で隙間ができるとヒートシンク部材73への熱の伝達効率が低下するため、光源と載置部材との間及び載置部材とヒートシンク部材との間には、放熱シートなどを介在させて隙間ができないようにするのが好適である。
さらに、光源と載置部材との間や載置部材とヒートシンク部材との間で隙間ができるとヒートシンク部材73への熱の伝達効率が低下するため、光源と載置部材との間及び載置部材とヒートシンク部材との間には、放熱シートなどを介在させて隙間ができないようにするのが好適である。
なお、本実施形態では、高出力LEDを採用しているため、ヒートシンク部材73を用いた構成を開示しているが、例えば、光源の出力が小さい場合には、ヒートシンク部材が必要ない場合もあり、そのような場合には、光源ユニット70からヒートシンク部材73を省略してもよい。
この場合、ヒートシンク部材73が省略されるので光源ユニット70の軽量化が行える。
また、光源の種類はLEDに限られず、バルブタイプの光源であってもよい。
この場合、ヒートシンク部材73が省略されるので光源ユニット70の軽量化が行える。
また、光源の種類はLEDに限られず、バルブタイプの光源であってもよい。
図1及び図2を参照しながら、先に、スポット照明装置10の簡単な動作について説明する。
なお、構造については動作の説明の後に詳細に説明する。
スポット照明装置10は、図2に示すように、光源ユニット70の前方側にある配光角度調整機構72によって、出射光の広がり角度を調整することができるようになっている。
光源ユニット70は、後方にあるヒートシンク部材73が筐体80内に収納されるように筐体80に取付けられる。
筐体80には、一対のアーム部60a、60bの端部に対応する位置に、一対の円筒部81a、81bが形成されている。
なお、構造については動作の説明の後に詳細に説明する。
スポット照明装置10は、図2に示すように、光源ユニット70の前方側にある配光角度調整機構72によって、出射光の広がり角度を調整することができるようになっている。
光源ユニット70は、後方にあるヒートシンク部材73が筐体80内に収納されるように筐体80に取付けられる。
筐体80には、一対のアーム部60a、60bの端部に対応する位置に、一対の円筒部81a、81bが形成されている。
この円筒部81a、81bは、アーム部60a、60bの端部に対して回転可能になっている。
従って、光源ユニット70が筐体80に取付けられた照明本体90は、アーム部60a、60bに対して回動することができ、光源ユニット70を含む照明本体90は上下方向(垂直方向)に向きを変えることができる。
なお、後ほど詳細に説明するが、アーム部60aの端部に配置される筐体80の円筒部81aのところに、上下方向(垂直方向)の角度を調整するための垂直角度調整手段が設けられている。
従って、光源ユニット70が筐体80に取付けられた照明本体90は、アーム部60a、60bに対して回動することができ、光源ユニット70を含む照明本体90は上下方向(垂直方向)に向きを変えることができる。
なお、後ほど詳細に説明するが、アーム部60aの端部に配置される筐体80の円筒部81aのところに、上下方向(垂直方向)の角度を調整するための垂直角度調整手段が設けられている。
そして、一対のアーム部60a、60bの端部と反対側となるコの字型のアームの基端側が、水平方向回転部材50に固定されており、この水平方向回転部材50の回転動作によって、光源ユニット70を含む照明本体90は、水平方向に回動するようになっている。
なお、後ほど詳細に説明するが、水平方向回転部材50は、電源部材20の先端側(図左側)に設けられた基部40に設けられる回転モータ及び歯車列によって水平方向の回転が行われる。
なお、後ほど詳細に説明するが、水平方向回転部材50は、電源部材20の先端側(図左側)に設けられた基部40に設けられる回転モータ及び歯車列によって水平方向の回転が行われる。
上記のように、スポット照明装置10は、配光角度の制御、垂直角度の制御(チルト)及び水平角度の制御(パン)が行えるようになっている。
次に、具体的に、配光角度の制御、垂直角度の制御(チルト)及び水平角度の制御(パン)を行うための機構について順次説明していく。
次に、具体的に、配光角度の制御、垂直角度の制御(チルト)及び水平角度の制御(パン)を行うための機構について順次説明していく。
(配光角度調整手段)
図3は、配光角度調整手段の構成がわかるようにした分解した分解斜視図である。
図3に示すように、配光角度調整手段の配光角度調整機構72は、主に、反射体72aと、反射体72aの外周を覆うように配置される移動体72bおよび移動体72bの外周を覆うように配置される移動体72bを支持する支持体72cを備えている。
図3は、配光角度調整手段の構成がわかるようにした分解した分解斜視図である。
図3に示すように、配光角度調整手段の配光角度調整機構72は、主に、反射体72aと、反射体72aの外周を覆うように配置される移動体72bおよび移動体72bの外周を覆うように配置される移動体72bを支持する支持体72cを備えている。
反射体72aには、光源部71に載置される光源(LED)に対応した位置、つまり、反射体72aの中央位置に円形開口72aaが設けられている。
図4に反射体72aを前方側から見た状態を示す。
図4に示される通り、反射体72aの前方側は、中央の円形開口72aaに向かって円錐形状に凹んだ形状に形成されており、光源からの光を前方に反射する反射面72abを構成するようになっている。
この反射面72abは光を反射することを目的としているので、光の反射率が高くなる白色や銀色といった色とされるのが好ましい。
図4に反射体72aを前方側から見た状態を示す。
図4に示される通り、反射体72aの前方側は、中央の円形開口72aaに向かって円錐形状に凹んだ形状に形成されており、光源からの光を前方に反射する反射面72abを構成するようになっている。
この反射面72abは光を反射することを目的としているので、光の反射率が高くなる白色や銀色といった色とされるのが好ましい。
図3に戻って、反射体72aの外周面(周面)に注目すると、反射体72aの外周面には、螺旋状のガイド溝74(ガイド部)が形成されている。
一方、移動体72bの後方側(反射体72a側)の端部の内周面には、反射体72aの螺旋状のガイド溝74に摺動可能に係合する係合突起75(係合部)が設けられており、移動体72bは、係合突起75を反射体72aのガイド溝74に係合させて、反射体72aの外周面を覆うように配置される。
また、この反射体72aが樹脂成型品で製作される場合は、反射体72aの外周面にガイド溝74を形成していることで安価な金型とすることができる。
一方、移動体72bの後方側(反射体72a側)の端部の内周面には、反射体72aの螺旋状のガイド溝74に摺動可能に係合する係合突起75(係合部)が設けられており、移動体72bは、係合突起75を反射体72aのガイド溝74に係合させて、反射体72aの外周面を覆うように配置される。
また、この反射体72aが樹脂成型品で製作される場合は、反射体72aの外周面にガイド溝74を形成していることで安価な金型とすることができる。
また、移動体72bは、前方側に配光制御を行う光学部品であるフレネルレンズ76が取り付けられている。
図5(a)は、移動体72bを前方側から見た斜視図である。
図5(a)に示すように、移動体72bは、円筒状の部材であり、前方側の周縁の内側にフレネルレンズ76を受けるための段差76aが設けられている。
そして、その段差76aにフレネルレンズ76を配置した後、図3に示すように、レンズ固定ピン77を移動体72bの前方側の周縁に取付けることでフレネルレンズ76が移動体72bに固定されるようになっている。
図5(a)は、移動体72bを前方側から見た斜視図である。
図5(a)に示すように、移動体72bは、円筒状の部材であり、前方側の周縁の内側にフレネルレンズ76を受けるための段差76aが設けられている。
そして、その段差76aにフレネルレンズ76を配置した後、図3に示すように、レンズ固定ピン77を移動体72bの前方側の周縁に取付けることでフレネルレンズ76が移動体72bに固定されるようになっている。
図5(b)には、レンズ固定ピン77の拡大図を示している。
図5(b)の左側の図は、レンズ固定ピン77が移動体72bに取付けられた際に外側となるレンズ固定ピン77の表面側がわかるようにした斜視図であり、右側の図は、移動体72b側に向くことになる裏面側がわかるようにした斜視図である。
図5(b)の左側の図は、レンズ固定ピン77が移動体72bに取付けられた際に外側となるレンズ固定ピン77の表面側がわかるようにした斜視図であり、右側の図は、移動体72b側に向くことになる裏面側がわかるようにした斜視図である。
レンズ固定ピン77は、移動体72bの前方側の周縁に当接配置され、フレネルレンズ76が移動体72bから外れないようにするレンズ抑え部77aと移動体72bの外周面に当接配置される外周面当接部77bとを有する略L字形状の部材であり、左側の図に示すように、その外周面当接部77bの表面側には、外側に向かって突出した凸部77cが形成されている。
また、右側の図に示すように、レンズ固定ピン77の外周面当接部77bの裏面側には、係合ボス77dが形成されている。
そして、図5(a)に示すように、レンズ固定ピン77を固定する移動体72bの部分には、レンズ固定ピン77を受け入れる略L字形の凹み溝76bが形成されている。
その凹み溝76bには、レンズ固定ピン77の係合ボス77dを受け入れる係合孔76cが形成されており、この係合孔76cに係合ボス77dを嵌め込むようにして、レンズ固定ピン77は、移動体72bに固定される。
通常、円筒部品は全周の嵌め合い精度を上げることでスムーズな動きを保障している。しかし、本実施形態においてはレンズ固定ピン77の外周面当接部77bと支持体72cの内周面が摺動することから移動体72bと支持体72cの全周の高い寸法精度を求める必要はなく、安価な部品が供給できる。
そして、図5(a)に示すように、レンズ固定ピン77を固定する移動体72bの部分には、レンズ固定ピン77を受け入れる略L字形の凹み溝76bが形成されている。
その凹み溝76bには、レンズ固定ピン77の係合ボス77dを受け入れる係合孔76cが形成されており、この係合孔76cに係合ボス77dを嵌め込むようにして、レンズ固定ピン77は、移動体72bに固定される。
通常、円筒部品は全周の嵌め合い精度を上げることでスムーズな動きを保障している。しかし、本実施形態においてはレンズ固定ピン77の外周面当接部77bと支持体72cの内周面が摺動することから移動体72bと支持体72cの全周の高い寸法精度を求める必要はなく、安価な部品が供給できる。
一方、図6に示す支持体72cを前方側から見た斜視図を見るとわかるように、支持体72cも円筒状の部材であり、その内周面には、図5(b)で示したレンズ固定ピン77の凸部77cに対応した直線上の溝部78が形成されている。
この直線上の溝部78は、前後方向に延びるように形成されており、後方側(光源側となる側)の端部が開放された溝となっている一方、前方側(光が出射する方向)の端部は開放されていない溝として形成されている。
つまり、この溝部78は、支持体72cの後方側の端部から前方側の端部近傍まで形成されているが、前方側の端部には届かないように形成されている。
この直線上の溝部78は、前後方向に延びるように形成されており、後方側(光源側となる側)の端部が開放された溝となっている一方、前方側(光が出射する方向)の端部は開放されていない溝として形成されている。
つまり、この溝部78は、支持体72cの後方側の端部から前方側の端部近傍まで形成されているが、前方側の端部には届かないように形成されている。
そして、図5を参照して説明してきた移動体72bは、支持体72cの後方側から支持体72cの内周面に形成された溝部78に摺動可能にレンズ固定ピン77の凸部77cを係合するように取り付けられる。
前述のように、溝部78は、支持体72cの前方側の端部に開放しないように、前方側近傍までしか形成されていないので、移動体72bが支持体72cの溝部78に沿って前後方向に摺動する際に、移動体72bが支持体72cの前方側から抜け落ちることがないようにされている。
また、支持体72cの後方側の端部には、光源部71に支持体72cを固定するための固定部79が設けられている。
前述のように、溝部78は、支持体72cの前方側の端部に開放しないように、前方側近傍までしか形成されていないので、移動体72bが支持体72cの溝部78に沿って前後方向に摺動する際に、移動体72bが支持体72cの前方側から抜け落ちることがないようにされている。
また、支持体72cの後方側の端部には、光源部71に支持体72cを固定するための固定部79が設けられている。
図3を参照して、さらに、詳細に説明すると、移動体72bは、反射体72aの外周面の螺旋状のガイド溝74に摺動可能に移動体72bの係合突起75を係合させるように組付けられている。
また、移動体72bは、支持体72cの内周面に形成された溝部78に摺動可能にレンズ固定ピン77の凸部77cを係合させるように組付けられて、支持体72cに支持されている。
そして、支持体72cが、支持体72cの固定部79を光源部71に固定するように組付けられている。
また、移動体72bは、支持体72cの内周面に形成された溝部78に摺動可能にレンズ固定ピン77の凸部77cを係合させるように組付けられて、支持体72cに支持されている。
そして、支持体72cが、支持体72cの固定部79を光源部71に固定するように組付けられている。
なお、図示していないが、本実施形態では光源部に載置される光源として光源を中心に円錐状の反射部を備えたものを使用している。
そして、反射体72aの中央の円形開口72aaの大きさは、光源を中心に設けられている円錐状の反射部の外形に合わせたものになっており、支持体72cの固定部79を光源部71に固定するときに、反射体72aの円形開口72aaに円錐状の反射部が嵌め込まれるようになっている。
反射体72aは、反射体72aの円形開口72aaに嵌め込まれた光源の反射部で支持されているだけであるため光源部71に対して回動可能になっている。
そして、反射体72aの中央の円形開口72aaの大きさは、光源を中心に設けられている円錐状の反射部の外形に合わせたものになっており、支持体72cの固定部79を光源部71に固定するときに、反射体72aの円形開口72aaに円錐状の反射部が嵌め込まれるようになっている。
反射体72aは、反射体72aの円形開口72aaに嵌め込まれた光源の反射部で支持されているだけであるため光源部71に対して回動可能になっている。
上記のように、反射体72a、移動体72b及び支持体72cが組付けられていることで、反射体72aを回転させると、その回転力によって移動体72bも回転しようとする。
しかしながら、移動体72bのレンズ固定ピン77の凸部77cによって移動体72bの移動方向が前後方向に規制されている。
従って、反射体72aが回転すると、移動体72bの係合突起75が反射体72aのガイド溝74内を摺動しながら、移動体72bは反射体72aの回転軸方向(前後方向)に移動する。
つまり、移動体72bのレンズ固定ピン77の凸部77cが、移動体72bの移動方向を反射体72aの回転軸方向に規制する規制部となり、移動体72bは、反射体72aの回転軸方向にだけ移動するようになっている。
しかしながら、移動体72bのレンズ固定ピン77の凸部77cによって移動体72bの移動方向が前後方向に規制されている。
従って、反射体72aが回転すると、移動体72bの係合突起75が反射体72aのガイド溝74内を摺動しながら、移動体72bは反射体72aの回転軸方向(前後方向)に移動する。
つまり、移動体72bのレンズ固定ピン77の凸部77cが、移動体72bの移動方向を反射体72aの回転軸方向に規制する規制部となり、移動体72bは、反射体72aの回転軸方向にだけ移動するようになっている。
そして、この移動体72bの回転軸方向に沿った移動が起こると、光源と移動体72bに取付けられたフレネルレンズ76との間の距離がかわるので、フレネルレンズ76による集光状態が変化し、配光角度が変化する。
本実施形態では、移動体72bが最も光源側にあるときにフレネルレンズ76を介して出射される出射光の広がり角度が約30°となるようにしている。
そして、反射体72aは、最大約90°回転させることができるようにしており、反射体72aの90°の回転によって、移動体72bが光源から離れる側に約15mm移動するようにしている。
この最も光源から移動体72bが離れた状態でフレネルレンズ76を介して出射される出射光の広がり角度は約10°となるようにしている。
本実施形態では、移動体72bが最も光源側にあるときにフレネルレンズ76を介して出射される出射光の広がり角度が約30°となるようにしている。
そして、反射体72aは、最大約90°回転させることができるようにしており、反射体72aの90°の回転によって、移動体72bが光源から離れる側に約15mm移動するようにしている。
この最も光源から移動体72bが離れた状態でフレネルレンズ76を介して出射される出射光の広がり角度は約10°となるようにしている。
但し、反射体72aがどの程度の角度まで回転できるようにするのかや、移動体72bをどの程度前後方向に移動可能にするのかは、要求される配光角度と用いるLEDのスポット径に応じて定めればよい。
フレネルレンズは、長い距離に対する集光状態(スポット径)の制御が行い易く、また軽量であることから駆動部への負荷が小さく耐衝撃性の向上が期待できるため、本実施形態では、フレネルレンズ76を使用している。
しかしながら、配光制御を行う光学部品はフレネルレンズに限定される必要はなく、非球面レンズ等他の光学部品に置き換えてもよい。
しかしながら、配光制御を行う光学部品はフレネルレンズに限定される必要はなく、非球面レンズ等他の光学部品に置き換えてもよい。
次に、配光角度調整手段の配光角度調整機構72を動作させる構成部分、より具体的には、反射体72aの回転を行う構成部分について説明を行う。
どのように部品が組付けられているのかについては後ほど説明するが、先ず、反射体72aの回転に関連した部品だけを主に示した図である図7を参照して反射体72aの回転を行う構成について説明を行う。
どのように部品が組付けられているのかについては後ほど説明するが、先ず、反射体72aの回転に関連した部品だけを主に示した図である図7を参照して反射体72aの回転を行う構成について説明を行う。
図7に示すように、反射体72aの後方側の面(以下「裏面」とも呼ぶ)には、円形開口72aaの外側に、円形の突出リブ91が形成されており、この突出リブ91の外周面の約1/4の範囲に歯車92と噛合うギヤ91aが形成されている。
そして、歯車92は回転体93の歯車93aに接続され、回転体93の歯車93bが、ウォームギヤ部材94のウォームギヤ94aに接続されている。
ウォームギヤ部材94の一端には、回転モータM1(駆動源)の回転軸に設けられた歯車96に接続される歯車94bが設けられている。
従って、回転モータM1を駆動させると、モータの回転力が、これら歯車列によって伝達され、反射体72aが回動する。
そして、歯車92は回転体93の歯車93aに接続され、回転体93の歯車93bが、ウォームギヤ部材94のウォームギヤ94aに接続されている。
ウォームギヤ部材94の一端には、回転モータM1(駆動源)の回転軸に設けられた歯車96に接続される歯車94bが設けられている。
従って、回転モータM1を駆動させると、モータの回転力が、これら歯車列によって伝達され、反射体72aが回動する。
なお、図7では、ウォームギヤ部材94の回転力を回転体93の歯車93bに伝え、歯車93aを介在させて歯車92に伝達するようにしている。
これは、歯車93aと歯車93bとの大きさを変えることでギヤ比を調節しているのと、部品等のレイアウトの関係のためである。
従って、ギヤ比を変更する必要がなく、レイアウト上の問題がないような場合には、ウォームギヤ部材94を直接歯車92に接続するようにしてもよい。
通常、反射体は光源近傍に配置されることから、この光源を搭載する部材に回転モータを取り付けることで、簡単な機構で駆動部を形成できる。しかしLEDは発熱が大きく、回転モータにこの熱が伝わった場合は回転モータの軸受けの油分が蒸発して寿命特性に影響を与える。従って、LEDの熱が直接伝わらないように回転モータは熱経路から離すレイアウトとする必要がある。
これは、歯車93aと歯車93bとの大きさを変えることでギヤ比を調節しているのと、部品等のレイアウトの関係のためである。
従って、ギヤ比を変更する必要がなく、レイアウト上の問題がないような場合には、ウォームギヤ部材94を直接歯車92に接続するようにしてもよい。
通常、反射体は光源近傍に配置されることから、この光源を搭載する部材に回転モータを取り付けることで、簡単な機構で駆動部を形成できる。しかしLEDは発熱が大きく、回転モータにこの熱が伝わった場合は回転モータの軸受けの油分が蒸発して寿命特性に影響を与える。従って、LEDの熱が直接伝わらないように回転モータは熱経路から離すレイアウトとする必要がある。
次に、部品の組付け状態などを含めより詳細に反射体72aの回転を行う構成部分について説明を行う。
図3には、この回転モータM1及び歯車列を構成する部品を分解斜視図で示している。
なお、図3では、図7の歯車92を省略している。
図7に示されていたように、回転体93、ウォームギヤ部材94及び歯車92(図示せず)は、歯車取付部材97によって支持されており、この歯車取付部材97が図3に示す筐体80の円筒部81bの底面の裏側(筐体80の内側の面)に取付けられる。
回転モータM1は、筐体80の円筒部81bの内部に収納され、円筒部81bの底面にカバー部材83と共に固定される。
回転モータM1の回転軸に設けられた歯車96(図示せず)は、筐体80の円筒部81bの底面に設けられた開口82bから筐体80内に導出されており、ウォームギヤ部材94の歯車94bに接続される。
図3には、この回転モータM1及び歯車列を構成する部品を分解斜視図で示している。
なお、図3では、図7の歯車92を省略している。
図7に示されていたように、回転体93、ウォームギヤ部材94及び歯車92(図示せず)は、歯車取付部材97によって支持されており、この歯車取付部材97が図3に示す筐体80の円筒部81bの底面の裏側(筐体80の内側の面)に取付けられる。
回転モータM1は、筐体80の円筒部81bの内部に収納され、円筒部81bの底面にカバー部材83と共に固定される。
回転モータM1の回転軸に設けられた歯車96(図示せず)は、筐体80の円筒部81bの底面に設けられた開口82bから筐体80内に導出されており、ウォームギヤ部材94の歯車94bに接続される。
そして、カバー部材83の一部を外側から覆うようにカバー部材83を回動可能に支持するアーム部取付部材84をアーム部60bに取付ける。
従って、回転モータM1などを含む筐体80の円筒部81bは、アーム部60bに対して回動可能になっている。
なお、図3では示していないがアーム部60bの部分には、図8に示すアームカバー部材61aと同様のアームカバー部材が装着されており、図1及び図2に示すアーム部60bのような外観となる。
従って、回転モータM1などを含む筐体80の円筒部81bは、アーム部60bに対して回動可能になっている。
なお、図3では示していないがアーム部60bの部分には、図8に示すアームカバー部材61aと同様のアームカバー部材が装着されており、図1及び図2に示すアーム部60bのような外観となる。
上記のように、本実施形態のスポット照明装置10の配光角度調整手段は、主に、1つの反射体72aとフレネルレンズ76を備えた移動体72bと支持体72cとからなる配光状態(スポット径)を制御する配光角度調整機構72を、アーム部60bの端部に配置される、筐体80に取付けられた回転モータM1(駆動源)及び歯車列で動作させる構成になっている。
従って、従来の照明装置のように反射体を形成するために多数の鏡片を使用するような構成ではなく、また、動作のために、それら多数の鏡片に対応した多数の部品も必要がないので大幅に部品点数を減らすことができ、製造コストの低減を図ることが可能である。
従って、従来の照明装置のように反射体を形成するために多数の鏡片を使用するような構成ではなく、また、動作のために、それら多数の鏡片に対応した多数の部品も必要がないので大幅に部品点数を減らすことができ、製造コストの低減を図ることが可能である。
(垂直角度調整手段)
図8を参照しながら、垂直角度調整手段の構成について説明する。
図8は、垂直角度調整手段の部品構成がわかるようにした分解斜視図である。
図8に示すように、垂直角度調整手段は、主に、筒状半体85a、85b、回転モータM2(駆動源)と歯車列によって構成されている。
回転モータM2は、筐体80の円筒部81aの底面の裏側(筐体80の内側の面)に取付けられ、回転モータM2の回転軸に設けられた歯車98が筐体80の円筒部81aの底面に設けられた開口82aから円筒部81a内に導出される。
図8を参照しながら、垂直角度調整手段の構成について説明する。
図8は、垂直角度調整手段の部品構成がわかるようにした分解斜視図である。
図8に示すように、垂直角度調整手段は、主に、筒状半体85a、85b、回転モータM2(駆動源)と歯車列によって構成されている。
回転モータM2は、筐体80の円筒部81aの底面の裏側(筐体80の内側の面)に取付けられ、回転モータM2の回転軸に設けられた歯車98が筐体80の円筒部81aの底面に設けられた開口82aから円筒部81a内に導出される。
筐体80の円筒部81aには、内周面にギヤが形成された筒状半体85aが取付けられる。この筒状半体85aの底面にも開口が形成されており、この開口を通じて回転モータM2の回転軸に設けられた歯車98が筒状半体85a内に導出されるようになっている。
そして、遊星歯車86を収納した筒状半体85bが筒状半体85aに対して回動可能に装着される。
そして、遊星歯車86を収納した筒状半体85bが筒状半体85aに対して回動可能に装着される。
図9に遊星歯車86を収納した筒状半体85bの内側を見えるようにした斜視図を示す。
図9に示すように、筒状半体85bの内周面にもギヤが形成され、遊星歯車86と接続されている。
遊星歯車86の中心には、回転モータM2の回転軸に設けられた歯車98が遊星歯車86と接続されるように配置されており、歯車98が回転すると4つの歯車からなる遊星歯車86が回転する。
図9に示すように、筒状半体85bの内周面にもギヤが形成され、遊星歯車86と接続されている。
遊星歯車86の中心には、回転モータM2の回転軸に設けられた歯車98が遊星歯車86と接続されるように配置されており、歯車98が回転すると4つの歯車からなる遊星歯車86が回転する。
ここで、図8に戻って遊星歯車86の歯車部分に着目すると、4つの歯車は、いずれも筒状半体85a内に配置されて、筒状半体85aの内周面のギヤに接続される歯車86a部分の方が、筒状半体85bの内周面のギヤに接続される歯車86b部分より直径が大きくなるようにされている。
従って、この遊星歯車86は、筒状半体85aに対応するギヤ比と筒状半体85bに対するギヤ比が異なるものになっている。
このため、遊星歯車86を回転させた時に、筒状半体85aと筒状半体85bとは回転状態(回転速度)が異なることになり、筒状半体85bに対して筒状半体85aが回動する動きを実現することができる。
従って、この遊星歯車86は、筒状半体85aに対応するギヤ比と筒状半体85bに対するギヤ比が異なるものになっている。
このため、遊星歯車86を回転させた時に、筒状半体85aと筒状半体85bとは回転状態(回転速度)が異なることになり、筒状半体85bに対して筒状半体85aが回動する動きを実現することができる。
一方、筒状半体85bの外周面には、複数の凹み部87が形成されており、筒状半体85bを覆うように装着されるアーム部取付部材88には、クラッチ構造88aが内蔵されている。
具体的には、このクラッチ構造88aは、図13に示すように、ばね89aと押付け部材89bとからなり、押付け部材89bがばね力で筒状半体85bの凹み部87に押し付けられる構造になっている。
そして、筒状半体85bを覆うようにアーム部取付部材88が装着されて、そのアーム部取付部材88がアーム部60aに取付け固定される。
なお、全ての部品の組付けが終わると、アーム部60aにアームカバー部材61aが装着される。
具体的には、このクラッチ構造88aは、図13に示すように、ばね89aと押付け部材89bとからなり、押付け部材89bがばね力で筒状半体85bの凹み部87に押し付けられる構造になっている。
そして、筒状半体85bを覆うようにアーム部取付部材88が装着されて、そのアーム部取付部材88がアーム部60aに取付け固定される。
なお、全ての部品の組付けが終わると、アーム部60aにアームカバー部材61aが装着される。
従って、筒状半体85bは、通常、アーム部60aに対して回動しない固定端となるように形成されているが、アーム部取付部材88に内蔵されているクラッチ構造88aのばね力を超えるような一定以上の回転力が筒状半体85bに働くと、筒状半体85bは、アーム部取付部材88に対して回動する。
回転モータM2を回転させると、上記で述べた筒状半体85bと筒状半体85aとの回転状態の違いに伴って、筒状半体85aを含む筐体80側は、筒状半体85bに対して回動する。
この回転モータM2を回転させることによる筒状半体85bに対する筒状半体85aを含む筐体80側の回動は、クラッチ構造88aに負荷を発生させるものではないため、筒状半体85bのアーム部60aに対する固定状態は変化しない。
従って、回転モータM2を回転させることによって、筒状半体85aを含む筐体80側は、アームに対して回動している状態となり、垂直角度調整ができる。
このように、回転モータM2及び遊星歯車86を含む歯車列が、アーム部取付部材88によってアーム部60aの端部に配置されるようになっており、これらによって光源ユニット70を含む照明本体90は、垂直方向に回動するようになっている。
この回転モータM2を回転させることによる筒状半体85bに対する筒状半体85aを含む筐体80側の回動は、クラッチ構造88aに負荷を発生させるものではないため、筒状半体85bのアーム部60aに対する固定状態は変化しない。
従って、回転モータM2を回転させることによって、筒状半体85aを含む筐体80側は、アームに対して回動している状態となり、垂直角度調整ができる。
このように、回転モータM2及び遊星歯車86を含む歯車列が、アーム部取付部材88によってアーム部60aの端部に配置されるようになっており、これらによって光源ユニット70を含む照明本体90は、垂直方向に回動するようになっている。
一方、回転モータM2による回動動作とは別に、例えば、誰かが過度な力で光源ユニット70を含む照明本体90を垂直方向に回動させるように負荷をかけると、筒状半体85bが完全にアーム部60aに対して回動しない固定端とされている場合、その負荷によって遊星歯車86が破損する場合がある。
そこで、本実施形態では、上述のように、筒状半体85bの外周面に複数の凹み部87を設け、アーム部取付部材88内にクラッチ構造88aを設けるようにしている。
そこで、本実施形態では、上述のように、筒状半体85bの外周面に複数の凹み部87を設け、アーム部取付部材88内にクラッチ構造88aを設けるようにしている。
この結果、誰かが過度な力で光源ユニット70を含む照明本体90を垂直方向に回動させようとした場合や、輸送等における過度な衝撃や振動が照明本体90に印加された場合であっても遊星歯車86が破損される前に、筒状半体85bがアーム部取付部材88内で回転し、歯車列などの機械構造部分の破損を回避できるようになっている。
また、本実施形態では、垂直角度調整として約90°の動作、つまり、光源ユニット70を含む照明本体90がほぼ水平になる状態から真下に向く状態までの角度調整ができるようにしている。
本実施形態では、この約90°の動作範囲を超えて、垂直角度調整の動作が起きないように、図8に示す検出スイッチS2を用いて、垂直角度調整の範囲を約90度の範囲に制限する機構を設けている。
本実施形態では、この約90°の動作範囲を超えて、垂直角度調整の動作が起きないように、図8に示す検出スイッチS2を用いて、垂直角度調整の範囲を約90度の範囲に制限する機構を設けている。
具体的には、図8に示す検出スイッチS2は、図7に示すようにアーム部取付部材84に固定され、検出スイッチS2の下方に突出した検出脚部S2aが、図7及び図3に示されるカバー部材83の切欠き溝83a内に位置するようにされている。
なお、このカバー部材83の切欠き溝83aは、外周の約1/4の範囲に設けられている。
なお、このカバー部材83の切欠き溝83aは、外周の約1/4の範囲に設けられている。
垂直角度調整において、カバー部材83がアーム部取付部材84に対して回動する際に、カバー部材83の切欠き溝83aの端部が検出脚部S2aに到達すると、切欠き溝83aの端部によって検出脚部S2aが押される。
この結果、図3及び図7で見て真下に向いている検出脚部S2aが左方向若しくは右方向に向きが変位され、検出スイッチS2が垂直角度調整範囲の端(メカエンド)を検出する。
そして、垂直角度調整範囲の端(メカエンド)が検出されると回転モータM2の動作を停止し、垂直角度調整における過回転が起こらないようになっている。
この結果、図3及び図7で見て真下に向いている検出脚部S2aが左方向若しくは右方向に向きが変位され、検出スイッチS2が垂直角度調整範囲の端(メカエンド)を検出する。
そして、垂直角度調整範囲の端(メカエンド)が検出されると回転モータM2の動作を停止し、垂直角度調整における過回転が起こらないようになっている。
例えば、電源部材20側からLED光源や回転モータM1、M2等に向かって電力や制御指令を伝達する電気配線が敷設されることになるが過回転が起こらないようになっているので垂直角度調整の際に、無制限に同一方向に光源ユニット70を含む照明本体90が回転し続けるようなことがないため電気配線が捩れて切断されるなどの問題を回避することができる。
なお、配光角度調整手段においても、これと同様の構成で反射体72aの過回転を抑制する機構が設けられている。
より具体的には、図示していないが、図1の光源ユニット70の光源部71に検出スイッチが設けられ、反射体72aの回転方向の端(メカエンド)を検出し、回転方向の端(メカエンド)が検出されると回転モータM1の動作を停止するようにしている。
従って、反射体72aが過回転状態になって、例えば、図7に示される歯車92が破損したりすることがないようになっている。
より具体的には、図示していないが、図1の光源ユニット70の光源部71に検出スイッチが設けられ、反射体72aの回転方向の端(メカエンド)を検出し、回転方向の端(メカエンド)が検出されると回転モータM1の動作を停止するようにしている。
従って、反射体72aが過回転状態になって、例えば、図7に示される歯車92が破損したりすることがないようになっている。
上記のように、本実施形態のスポット照明装置10の垂直角度調整手段は、部品構成で見れば、主に、内周面にギヤが形成された2つの筒状半体85a、85bと、筒状半体85a、85b内に収納される遊星歯車86とその遊星歯車86に接続される回転軸に歯車98を設けた回転モータM2で構成されており、従来の照明装置を比較して構成がシンプルであるとともに歯車付ベルトやテンションプーリといった部品も必要がないものとなっており、製造コストを削減することが可能になっている。
(水平角度調整手段)
図10から図12を参照しながら、水平角度調整手段の構成について説明する。
先に、水平角度調整がどのように行われるのかについて、簡単な説明を行ってから、どのように部品が組付けられているのかについて説明を行う。
図10から図12を参照しながら、水平角度調整手段の構成について説明する。
先に、水平角度調整がどのように行われるのかについて、簡単な説明を行ってから、どのように部品が組付けられているのかについて説明を行う。
図10に示すように、水平方向回転部材50は、円筒状の部材であり、内周面にギヤ51が形成されている。
この内周面に形成されたギヤ51には、小径歯車52aと大径歯車52bとを備える歯車52の小径歯車52aが接続されている。
歯車52の大径歯車52bは、水平方向回転部材50の上方の周縁を跨ぐように大径歯車52bの一部が水平方向回転部材50の外側に位置し、その外側に位置した大径歯車52bの部分に回転モータM3(駆動源)の回転軸に設けられた歯車53が接続されている。
この内周面に形成されたギヤ51には、小径歯車52aと大径歯車52bとを備える歯車52の小径歯車52aが接続されている。
歯車52の大径歯車52bは、水平方向回転部材50の上方の周縁を跨ぐように大径歯車52bの一部が水平方向回転部材50の外側に位置し、その外側に位置した大径歯車52bの部分に回転モータM3(駆動源)の回転軸に設けられた歯車53が接続されている。
そして、図12に示すように、水平方向回転部材50の底面の外側面に一対のアーム部60a、60bを有するコの字型のアームの基端側が固定されている。
従って、回転モータM3を回転させると、その回転力が歯車列によって水平方向回転部材50に伝達され、水平方向回転部材50が回転する。
水平方向回転部材50には、アームの基端側が固定されているので、この水平方向回転部材50の回転に伴いアーム以降の部材も水平方向に回転するので、アームに繋がっている光源ユニット70を含む照明本体90が水平方向に回動する。
従って、回転モータM3を回転させると、その回転力が歯車列によって水平方向回転部材50に伝達され、水平方向回転部材50が回転する。
水平方向回転部材50には、アームの基端側が固定されているので、この水平方向回転部材50の回転に伴いアーム以降の部材も水平方向に回転するので、アームに繋がっている光源ユニット70を含む照明本体90が水平方向に回動する。
次に、部品の組付け状態などを含めより詳細に水平角度調整手段の構成について説明する。
図11に示すように、水平方向回転部材50には、中央部の開口58の周囲に上側に向かって突出した円筒状リブ54が形成されている。
この開口58内には、回転軸55が水平方向回転部材50に回転自在に嵌め込まれる。
回転軸55の下側は開口58よりも直径が大きくなるようにフランジ部が形成されており、このフランジ部によって水平方向回転部材50が回転軸55の下方に抜けないようになっている。
図11に示すように、水平方向回転部材50には、中央部の開口58の周囲に上側に向かって突出した円筒状リブ54が形成されている。
この開口58内には、回転軸55が水平方向回転部材50に回転自在に嵌め込まれる。
回転軸55の下側は開口58よりも直径が大きくなるようにフランジ部が形成されており、このフランジ部によって水平方向回転部材50が回転軸55の下方に抜けないようになっている。
一方、水平方向回転部材50の上側には、カバー部材48と支持部材41とからなる基部40(図1及び図2参照)が位置する。
水平方向回転部材50の上側の周縁には、支持部材41を受け入れる段差59が周縁の内側に形成されており、支持部材41は、水平方向回転部材50との間で回転可能に、この段差59に配置される。
支持部材41の中央側には、回転軸55の4つの貫通孔55aを通して、回転軸55の下側から挿入されるネジと螺合してネジを固定するネジ固定孔41aが設けられており、回転軸55が支持部材41にネジ固定されることで水平方向回転部材50は、支持部材41に対して回転可能に支持された状態になっている。
水平方向回転部材50の上側の周縁には、支持部材41を受け入れる段差59が周縁の内側に形成されており、支持部材41は、水平方向回転部材50との間で回転可能に、この段差59に配置される。
支持部材41の中央側には、回転軸55の4つの貫通孔55aを通して、回転軸55の下側から挿入されるネジと螺合してネジを固定するネジ固定孔41aが設けられており、回転軸55が支持部材41にネジ固定されることで水平方向回転部材50は、支持部材41に対して回転可能に支持された状態になっている。
図12は、図11に回転モータM3、アームおよび無線通信部100などの部材を加えた図になっている。
支持部材41は、水平方向回転部材50上に配置される摺動蓋部42とその摺動蓋部42よりも一段高く形成された部材配置部43とを有している。
この部材配置部43には、上面に回転モータM3が取付けられ、部材配置部43に形成された開口44を通して回転モータM3の回転軸に設けられた歯車53(図10参照)が部材配置部43の下面側に配置される。
また、この部材配置部43の下面側には、回転モータM3の回転軸に設けられた歯車53(図10参照)に接続されるように歯車52が回転可能に取付けられている。
支持部材41は、水平方向回転部材50上に配置される摺動蓋部42とその摺動蓋部42よりも一段高く形成された部材配置部43とを有している。
この部材配置部43には、上面に回転モータM3が取付けられ、部材配置部43に形成された開口44を通して回転モータM3の回転軸に設けられた歯車53(図10参照)が部材配置部43の下面側に配置される。
また、この部材配置部43の下面側には、回転モータM3の回転軸に設けられた歯車53(図10参照)に接続されるように歯車52が回転可能に取付けられている。
摺動蓋部42と部材配置部43とを繋ぐ縦壁部45には、歯車52と干渉しないように、一部に切欠45aが形成されている。
支持部材41の4つのネジ固定孔41aの中央には、開口46が形成されており、電源部材20(図1及び図2参照)から引き出される電気配線(図示せず)が、この開口46及び回転軸55の中央貫通孔55bを通して、水平方向回転部材50の下面側に引き出され、アームへと導かれる。
この電気配線が歯車52に接触しないようにするために、縦壁部45の切欠45aから見える歯車52を隠すように、切欠45aのところには、歯車カバー47が設けられている。
また、回転モータM3の上側には、配光角度調整手段、水平角度調整手段、及び、垂直角度調整手段との間での通信を行うための無線通信部100が配置されており、例えば、リモコン等による制御を行うことができる。
従って、リモコン等から制御信号(配光角度、垂直角度及び水平角度を制御する信号)を送信することで配光角度、垂直角度及び水平角度の調整が行えるようになっている。また、無線通信部100から各回転モータM1、M2、M3の回転位置情報を送信できるようにしてもよい。
なお、本実施形態では回転モータ駆動回路も同一基板上に構成している。
支持部材41の4つのネジ固定孔41aの中央には、開口46が形成されており、電源部材20(図1及び図2参照)から引き出される電気配線(図示せず)が、この開口46及び回転軸55の中央貫通孔55bを通して、水平方向回転部材50の下面側に引き出され、アームへと導かれる。
この電気配線が歯車52に接触しないようにするために、縦壁部45の切欠45aから見える歯車52を隠すように、切欠45aのところには、歯車カバー47が設けられている。
また、回転モータM3の上側には、配光角度調整手段、水平角度調整手段、及び、垂直角度調整手段との間での通信を行うための無線通信部100が配置されており、例えば、リモコン等による制御を行うことができる。
従って、リモコン等から制御信号(配光角度、垂直角度及び水平角度を制御する信号)を送信することで配光角度、垂直角度及び水平角度の調整が行えるようになっている。また、無線通信部100から各回転モータM1、M2、M3の回転位置情報を送信できるようにしてもよい。
なお、本実施形態では回転モータ駆動回路も同一基板上に構成している。
一方、水平方向回転部材50の円筒状リブ54の外側には、ガイド溝56aを形成するように上方に突出したガイドリブ56が設けられている。
ガイド溝56aには、ガイド溝56a内を移動することができる移動駒57が配置される。
移動駒57には、上方に突出した凸部57aが設けられており、支持部材41には、この凸部57aの側面に当接する高さまで下面方向に突出する当接凸部41bが設けられている。
ガイド溝56aには、ガイド溝56a内を移動することができる移動駒57が配置される。
移動駒57には、上方に突出した凸部57aが設けられており、支持部材41には、この凸部57aの側面に当接する高さまで下面方向に突出する当接凸部41bが設けられている。
このようにすることで、水平方向回転部材50が回転していくと、時計回りに回転しても反時計回りに回転しても、略360°回転したところで移動駒57の凸部57aに支持部材41の凸部41bが当接する。
凸部57aに凸部41bが当接した状態で、さらに、水平方向回転部材50の回転を続けると、移動駒57がガイド溝56a内を移動し、ガイド溝56aの端部に到達すると、移動駒57が移動できなくなり、水平方向回転部材50も回転できなくなる。
凸部57aに凸部41bが当接した状態で、さらに、水平方向回転部材50の回転を続けると、移動駒57がガイド溝56a内を移動し、ガイド溝56aの端部に到達すると、移動駒57が移動できなくなり、水平方向回転部材50も回転できなくなる。
このため、水平方向回転部材50が約360°を超えて無制限に同一方向に回転することが防止される。
従って、上述した支持部材41の開口46及び回転軸55の中央貫通孔55bを通して、水平方向回転部材50の下面側に引き出されてアームへと導かれる電気配線(図示せず)に過度の捩れが発生して、電気配線が切断されるようなことが回避できる。
以上説明してきたように、本実施形態では、支持部材41の部材配置部43に取付けられるようにして基部40(図1及び図2参照)に設けられた回転モータM3(駆動源)と歯車列によって水平方向回転部材50を水平方向に回動させるようにしている。
従って、上述した支持部材41の開口46及び回転軸55の中央貫通孔55bを通して、水平方向回転部材50の下面側に引き出されてアームへと導かれる電気配線(図示せず)に過度の捩れが発生して、電気配線が切断されるようなことが回避できる。
以上説明してきたように、本実施形態では、支持部材41の部材配置部43に取付けられるようにして基部40(図1及び図2参照)に設けられた回転モータM3(駆動源)と歯車列によって水平方向回転部材50を水平方向に回動させるようにしている。
ところで、回転モータM3は、上記構成によって水平方向回転部材50が回転できない状態になったときに停止するようにしてもよいが、そのようにすると回転モータM3から異音が発生するため、上記のような回転させすぎることを機械的に防止するような構造を有していたとしても、水平方向回転部材50が回転できない状態に至る前に電気的な制御で回転モータM3を停止させるように設定しておくことが望ましい。
より具体的には、図12に示すように、垂直角度調整手段のところで説明したのと同様の検出スイッチS3を本実施形態では設けるようにしている。
水平方向回転部材50には、外周面に検出スイッチS3の検出脚部S3aの向きを変位させるための検出スイッチ用突起部50aを設けている。
水平方向回転部材50には、外周面に検出スイッチS3の検出脚部S3aの向きを変位させるための検出スイッチ用突起部50aを設けている。
従って、例えば、水平方向回転部材50が図12の状態から、さらに、時計回りに回転しようとすると、検出スイッチ用突起部50aによって検出脚部S3aが時計回り方向に押されて向きが変位し、検出スイッチS3により、時計回り方向への回転動作のメカエンドが検出される。
そして、メカエンドが検出されると回転モータM3の動作を停止するようにしている。
そして、メカエンドが検出されると回転モータM3の動作を停止するようにしている。
上記移動駒57による水平方向回転部材50の回転停止は、移動駒57がガイド溝56a内を移動できる分、360°を少し超えた範囲まで水平方向回転部材50が回転したところで、水平方向回転部材50の回転が停止するように構成されている。
一方、検出スイッチS3によるメカエンドの検出は、水平方向回転部材50が、時計回りに回転しても、反時計回りに回転しても略360°回転したところで検出される。
このため、移動駒57による水平方向回転部材50の回転停止の前に、回転モータM3は、検出スイッチS3によるメカエンドの検出に伴う電気的な停止指令によって動作が停止される。
一方、検出スイッチS3によるメカエンドの検出は、水平方向回転部材50が、時計回りに回転しても、反時計回りに回転しても略360°回転したところで検出される。
このため、移動駒57による水平方向回転部材50の回転停止の前に、回転モータM3は、検出スイッチS3によるメカエンドの検出に伴う電気的な停止指令によって動作が停止される。
なお、図12では、検出スイッチS3がどのように取付けられるのかについては、図示していないが、検出スイッチS3は、図1に示す基部40に対して固定されている。
具体的には、図1の基部40のカバー部材48の底面に、ネジを通す貫通孔が形成されており、その貫通孔を通して、図12に示されるネジ49の先端側が導出され、検出スイッチS3のネジ固定孔にネジ49を螺合させることで検出スイッチS3が基部40に対して固定されている。
具体的には、図1の基部40のカバー部材48の底面に、ネジを通す貫通孔が形成されており、その貫通孔を通して、図12に示されるネジ49の先端側が導出され、検出スイッチS3のネジ固定孔にネジ49を螺合させることで検出スイッチS3が基部40に対して固定されている。
従来の照明装置では、水平角度調整手段を構成するために、モータや歯車に加え、歯車付ベルトや張力を調整するためのテンションプーリなどといった部品が多用されており、部品点数が多く、且つ、部品を配置するためのスペースも確保する必要があるのでサイズを小さくすることが難しい。
一方、本実施形態のスポット照明装置10の水平角度調整手段は、内周面にギヤを形成した水平方向回転部材50に対して歯車列で直接回転モータM3の回転力を伝達するように構成しているため、歯車付ベルトや張力を調整するためのテンションプーリなどといった部品が必要なく、構成自体もシンプルであるので製造コストの低減、並びに、小型化を行うことができる。
一方、本実施形態のスポット照明装置10の水平角度調整手段は、内周面にギヤを形成した水平方向回転部材50に対して歯車列で直接回転モータM3の回転力を伝達するように構成しているため、歯車付ベルトや張力を調整するためのテンションプーリなどといった部品が必要なく、構成自体もシンプルであるので製造コストの低減、並びに、小型化を行うことができる。
ところで、上述した回転軸55の中央貫通孔55bを通してアーム側に導かれた電気配線(図示せず)は、図3に示すアームに形成された切欠60cを通じて、開口60dを通って、アーム部60bへと導かれ、アーム部60bに形成された開口60eから筐体80側に導出される。
そして、この筐体80の近傍から導出される電気配線は、筐体80に設ける貫通孔(図示せず)から筐体内に挿入され、筐体80内を通って回転モータM2や光源等に配線される。
そして、この筐体80の近傍から導出される電気配線は、筐体80に設ける貫通孔(図示せず)から筐体内に挿入され、筐体80内を通って回転モータM2や光源等に配線される。
このように、本実施形態のスポット照明装置10では、アーム内に電気配線が配置されるだけであり、従来の照明装置のようにアーム部内に歯車、歯車付ベルトやテンションプーリといった部品を配置する必要がない。
この結果、図1に示すように、アーム部は外径を大きくする必要がなく、見栄えのよいスリムなアーム形状にすることが可能となる。
この結果、図1に示すように、アーム部は外径を大きくする必要がなく、見栄えのよいスリムなアーム形状にすることが可能となる。
以上、具体的な実施形態を説明しながら本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。
また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。
また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、スポット照明装置において、水平角度調整(パン)が不要である場合には、水平角度調整手段を省略し、アームの基部側を直接、電源部材20に取付けるような構成としてもよい。
逆に、水平角度調整(パン)だけが求められるときには、直接、照明本体90を水平方向回転部材50に取付けるようにしてもよい。
逆に、水平角度調整(パン)だけが求められるときには、直接、照明本体90を水平方向回転部材50に取付けるようにしてもよい。
また、スポット照明装置に限らず、水平角度調整(パン)や垂直角度調整(チルト)の機構が求められるものに対して、上記で説明してきた水平角度調整手段及び垂直角度調整手段は有効である。
例えば、監視カメラなどにおいてもパン及びチルトの機能は求められる場合が多く、光源ユニット70に代えて監視カメラを筐体80に取付けるようにすれば、本明細書に記載した水平角度調整手段及び垂直角度調整手段を備えた監視カメラとすることができる。
このように、本明細書に開示される水平角度調整(パン)機構及び垂直角度調整(チルト)機構は、照明装置に限らず、一般に使用することが可能である。
例えば、監視カメラなどにおいてもパン及びチルトの機能は求められる場合が多く、光源ユニット70に代えて監視カメラを筐体80に取付けるようにすれば、本明細書に記載した水平角度調整手段及び垂直角度調整手段を備えた監視カメラとすることができる。
このように、本明細書に開示される水平角度調整(パン)機構及び垂直角度調整(チルト)機構は、照明装置に限らず、一般に使用することが可能である。
10 スポット照明装置
40 基部
50 水平方向回転部材
52 歯車
53 歯車
60a、60b アーム部
70 光源ユニット
71 光源部
72 配光角度調整機構
72a 反射体
72b 移動体
72c 支持体
74 ガイド溝(ガイド部)
75 係合突起(係合部)
76 フレネルレンズ(光学部品)
77c 凸部(規制部)
78 溝部
80 筐体
86 遊星歯車
90 照明本体
92 歯車
93a、93b 歯車
94a ウォームギヤ
94b 歯車
96 歯車
98 歯車
100 無線通信部
M1、M2、M3 回転モータ(駆動源)
40 基部
50 水平方向回転部材
52 歯車
53 歯車
60a、60b アーム部
70 光源ユニット
71 光源部
72 配光角度調整機構
72a 反射体
72b 移動体
72c 支持体
74 ガイド溝(ガイド部)
75 係合突起(係合部)
76 フレネルレンズ(光学部品)
77c 凸部(規制部)
78 溝部
80 筐体
86 遊星歯車
90 照明本体
92 歯車
93a、93b 歯車
94a ウォームギヤ
94b 歯車
96 歯車
98 歯車
100 無線通信部
M1、M2、M3 回転モータ(駆動源)
Claims (6)
- 照明装置であって、
光源ユニットを備え、
前記光源ユニットが、光源を載置した光源部と前記光源部に取付けられた前記光源による照射範囲を変更する配光角度調整手段とを含み、
前記配光角度調整手段は、
周面に螺旋状のガイド部を設けた前記光源からの出射光を反射する反射体と、
前記ガイド部に摺動可能に係合する係合部と移動方向を前記反射体の回転軸方向に規制する規制部とを備えた移動体と、
前記移動体の前記回転軸方向の移動を支持する支持体と、
前記移動体に固定された前記出射光の光路を変更する光学部品と、を含むことを特徴とする照明装置。 - 前記規制部は前記移動体の外周に設けられた凸部であり、
前記支持体は内周面に前記回転軸方向に沿った溝部を備え、
前記凸部が前記溝部に摺動可能に係合されることで、前記移動体が前記支持体に支持されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記光源ユニットを水平方向に回動可能な水平角度調整手段と、
前記光源ユニットを垂直方向に回動可能な垂直角度調整手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。 - 前記光源ユニットに筐体を取り付けた照明本体と、
前記照明本体を回動可能に支持する一対のアーム部を有するコの字型のアームと、
前記アームを固定した水平方向回転部材を水平方向に回転可能に支持した基部と、を備え、
前記水平角度調整手段は、前記水平方向回転部材と前記基部に設けられた前記水平方向回転部材を回動する駆動源A及び歯車列Aを含み、
前記垂直角度調整手段は、一方の前記アーム部の端部に配置され、前記照明本体を前記アーム部に対して回動させる、前記筐体に設けられた駆動源B及び歯車列Bを含み、
前記配光角度調整手段は、他方の前記アーム部の端部に配置され、前記反射体を回動する、前記筐体に設けられた駆動源C及び歯車列Cを含むことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。 - 前記歯車列Bは遊星歯車を含むことを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
- 前記配光角度調整手段、前記水平角度調整手段、及び、前記垂直角度調整手段のいずれか一つとの間での通信を行うための無線通信部を備えていることを特徴とする請求項3~5のいずれか1項に記載の照明装置。
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