JP3876629B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばボックス内の展示物を照明する場合などに適用される照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光ファイバ用の照明装置における照射方向変更装置は、図11のような可とう管50を用いたものが主流となっており、この可とう管50の中に光ファイバ51を挿入して管50の端部にてねじ留めなどにより固定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光ファイバ51の固定方法に工具が必要であった。また可とう管50の構造上内径と外径の差が大きいため、内蔵のファイバ径に対して、可とう管50の外径はかなり大きいものとなり、意匠状好ましくなかった。
【0004】
さらに、光の照射方向を変更する際には、可とう管50を曲げて管50の端部を照射したい方向に向けるために可とう管50のストロークを長く取る必要があった。そして同じ理由から、空間的スペースも多く必要となっていた。さらには、光ファイバ51の許容曲げ半径以上に可とう管50を曲げると、光ファイバ51の破断あるいは破損ひいては取り出せる光の量の減少へとつながる。
【0005】
したがって、この発明の目的は、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる照明装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記光ファイバの前記他端部と前記反射板との間に介在された集光レンズと、前記反射板と前記集光レンズを備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とするものである。
【0007】
請求項1記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。また反射光のうち、本体の先端部の光照射側に当たるものが少なくなり、ロスを低減することができる。さらに集光レンズにより、反射板に入射する光のロスを少なくでき、反射板の面積を小さくすることができる。
【0008】
請求項2記載の照明装置は、請求項1において、前記照射方向変更装置が前記光ファイバの光軸に垂直な軸の回りに回動可能な反射板を有するものである。
【0009】
請求項2記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、反射板の首振りにより照射方向が可変となる。
【0012】
請求項3記載の照明装置は、請求項1において、前記照射方向変更装置が前記光ファイバに対して前記光ファイバの光軸回りに回転可能に配設されたものである。
【0013】
請求項3記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、光ファイバの光軸回り方向の照射が可変になる。
【0014】
請求項4記載の照明装置は、請求項1において、前記光ファイバが前記他端部が上端となるように立設されるものである。
【0015】
請求項4記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果がある。
【0016】
請求項5記載の照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記反射板を備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、前記本体内の前記光ファイバの前記他端部と前記反射板との間に介在されたフィルタと、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とするものである。
【0017】
請求項5記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。また反射光のうち、本体の先端部の光照射側に当たるものが少なくなり、ロスを低減することができる。またフィルタにより演色性の改善や色温度の調整をすることができる。
【0020】
請求項6記載の照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバの前記他端部に、光を集光制御する集光レンズと、集光された光の方向を屈折により変更する照射方向変更用レンズとを有する前記照射方向変更装置を設けたことを特徴とするものである。
【0021】
請求項6記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果がある。
【0022】
請求項7記載の照明装置は、請求項1において、前記照射方向変更装置が支柱により取付面に立設され、前記支柱は取付面から照射方向変更装置への距離可変に形成されるものである。
【0023】
請求項7記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、高さ調節が可能となる。
【0024】
請求項8記載の照明装置は、請求項7において、前記支柱が径の異なる複数のユニットからなり、前記支柱の先端部ほど小径となるように互いに小径ユニットを大径ユニット内に収納可能にして伸縮自在に形成されたものである。
【0025】
請求項8記載の照明装置によれば、請求項7と同様な効果がある。
【0026】
請求項9記載の照明装置は、請求項7において、前記支柱は取付面に出没自在に立設されたものである。
【0027】
請求項9記載の照明装置によれば、請求項7と同様な効果がある。
【0028】
請求項10記載の照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記反射板を備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、前記本体内に設けられた網状体からなるバッフルと、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とするものである。
【0029】
請求項10記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。また反射光のうち、本体の先端部の光照射側に当たるものが少なくなり、ロスを低減することができる。さらに本体内の不快グレアをカットすることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
この発明の第1の実施の形態を図1から図6より説明する。図1は全体の外観図を示し、照明装置は、例えば光学ボックスを用いた光源装置1と、この光源装置1からの光を下端部となる一端部2から導入して所要の照射部3へ上端部となる他端部4から照射する光ファイバ5と、光ファイバ5の他端部4に光の方向を変更する照射方向変更装置6を設けている。7は照射部3を透視するための透明箱であり、底板9より上の周壁および天壁を透明とし、底板9より低い部分は不透明にしている。透明箱7の底板9の下側に光源装置1を収納し、照射部3は底板9上の中央部に配置し、光ファイバ5は光源装置1に4本接続されている。8は各光ファイバ5の他端部4を通す照明端末部材であり、透明箱7の各コーナ部に配置している。
【0031】
図2は、照射方向変更装置6を示し、この装置は、ファイバ端部からの光を集光制御するための集光レンズ10、集光レンズ10を透過した光でグレア光となる不要な方向への光の遮光のためのグレアカット部材11、レンズ透過光を受けて、光を欲しい方向へと導くための例えば反射鏡からなる反射板12、さらにこれら全ての部材を一体化するための本体13から成る。本体13は照明端末部材8の主柱管8aの端部に光軸周りに回転自在に取付けられている。実施の形態の本体13は筒状であり主柱管8aの端部に回転自在に外嵌して支持される凹部14を形成している。反射板12は本体13にアーム15を介して本体13の光ファイバ5の光軸に垂直な軸すなわち、径方向の軸16に平行に取付けられ回動自在になって照射方向を可変にしている。これにより、照射方向変更装置6が鉛直面内首振り可能すなわち、光軸に垂直な軸16の回りに回動可能に形成される。したがって、光ファイバ端部からの光が鉛直方向上向きに対し、反射板12の位置が水平45°方向の場合に、反射光は水平方向0°に導かれるが、反射板12を動かすことにより、水平方向に対して上下30〜40°程度の範囲で照射方向を変更させて導くことができる。
【0032】
反射板12は軸16の方向を短軸方向とする楕円形ないし長円形状をなし、反射板12の首振り位置にかかわらずレンズ透過光を漏れなく捉えるようにしている。ただし反射板形状については特定するものではない。また反射板12は表面に薄いシート等を貼り付けるか、あるいは鏡面/拡散仕上などで処理されている。このように、反射板12の表面に薄いシート等を貼り付けることにより、さまざまな光のひろがり(配光形状)をつくりだすことができる。シートはプラスチックシートにアルミ蒸着あるいは銀蒸着、さらには拡散処理などを施したものなどを用い、使用用途ごとに適したものを選んで使用する。
【0033】
照射方向変更装置6の本体13の内部には、上記したように、光ファイバ5と反射板12の間に材質がプラスチックガラスなどの集光レンズ10を介在させている。光ファイバ5からの出射光は30〜35(両側60〜70°)程度の広がりを持った光であり、この光を反射板12で捉えるためには反射板12の大きさはかなり大きく取る必要がある。しかし、集光レンズ10で集光することにより、レンズ透過後の光は広がりを大幅に抑えたものとなり、効率よく反射板12にあたることになり、また反射板12の大きさも最小限に抑えることができる。
【0034】
また本体内部にはレンズ透過光のうちのグレアの原因となる漏れ光をカットするための部材すなわちグレアカット部材11が内蔵されており、集光レンズ10で進路方向を制御された光だけが効率よく反射板へ導かれる。このグレアカット部材11は本体13への集光レンズ10の固定の役割もになう。
【0035】
このように、光ファイバ5からの出射光は、集光レンズ10を通すことにより集光制御されるため、グレアカット部材11にあたる光ロスを最小限に抑えることができ、的確に反射板12に光を集めることができ、ひいては反射板12による照射方向の変更が容易となった。
【0036】
また、図3に示すように、光ファイバ5は主柱管8aの中を通り、主柱管8aの上端部で固定される。それに対して照射方向変更装置6は先述のようにまったくの独立体であり、光ファイバ5を固定した主柱管8aの上から挿入される。そのため照射方向変更装置6を光ファイバ5の光軸方向に回転させても、光ファイバ5には力は加わらず、したがって照射方向変更による光ファイバ5のねじれ、ひいては破断(破損)を防止することができた。このように本体13は、光ファイバ自体からは完全に独立している構造のため、光ファイバ5の軸方向(鉛直方向)に対する本体13の回転動作は自由にでき、より広い範囲の光照射が可能となった。
【0037】
図4は、反射板12の反射光が水平に対して下方向きに傾いた状態である。この場合、光が反射板12に当たる範囲18aは図3(b)に示すようにグレアカット部材11の端面の内形状に近づいてくる。図5は反射板12の反射光が水平方向に対して上方向きに傾いた状態である。この場合、光が反射板12に当たる範囲18bは図4(b)に示すように細長い形となり、照射範囲が拡がる。
【0038】
図6に示すように、本体13は先端部の反射鏡12による光照射側が低く形成されている。実施の形態では、筒状の本体13の出射口13aをその光出射側が低くなるように傾斜19をつけた形状となっている。このことにより、反射板12で反射した光がカットされること無く直進することができる。また図6(b)に示すように照射部3にカットによる影Qが出ることを防ぐことができる。
【0039】
さらには図6(a)に示すように展示等の鑑賞者Pが透明箱7を見る状態でこの本体13の出射口13aの方をみたときに、出射口13aの内壁が光の不快グレアを出していることが問題となっていた。しかし本実施の形態の様に、この出射口13aの内壁の高さを低くつくれば、不快グレアを大幅に減少させることができる。
【0040】
第1の実施の形態によれば、照射方向変更装置6により光ファイバ5からの出射光の方向の変化を、コンパクトな装置内で行うことができる。またグレアカット部材11により光ファイバ5からの光による不快グレアを最小限に抑えることができる。さらに、照射方向変更装置6を光ファイバ5と独立に設けたため、光ファイバ5を損傷させることなく照射方向の調節ができ、かつ光照射高さ違いの主柱管8aの交換が容易にできる。また照射口13aの傾斜19により装置からの光がアタッチメント出射口13aでカットされずに出射される。また内壁で生じる不快グレアを大幅に減少できる。
【0041】
(実施の形態2)
この発明の請求項5に対応する第2の実施の形態を図7に示す。本体13の内部において、光ファイバ5の出射端部と反射板12の間に各種フィルタ21を介在している。演色性改善フィルタを入れれば透過した光の演色性が改善でき、また色温度変換フィルタを入れれば、透過光の色温度を変えることができる。光ファイバ5として特にプラスチック性の光ファイバ5を用いた場合や、光源としてHID系のランプを用いたときには、演色性を改善する必要のある場合がある。また光源独自の色温度を、当照明装置を出た後で好みの色温度に調整するのに便利である。
【0042】
これらのフィルタ21は光ファイバ5の端部に近接させるか、あるいはレンズ集光した後に用いれば、フィルタ21を小さくまとめることができ、したがって照射方向変更装置自体も小型のままで実現が可能となる。
【0043】
第2の実施の形態によれば、ファイバ出射光の演色性や色温度を簡単にコンパクトに調節ができる。
【0044】
(実施の形態3)
この発明の第3の実施の形態を図8に示す。すなわち、この照明装置の照射方向変更装置6は、光ファイバ5から出た光を集光制御する集光レンズ10と、光の進路を変えるための照射方向変更用レンズ23、およびこれらを一体化させる本体13からなり、本体13には照射方向変更用レンズ23により向きを変えられた光が本体13から外部へ出ていくための窓(切り口)24がある。窓24にも第1の実施の形態で示した傾斜19を付けている。光ファイバ5から出た光を集光レンズ10でコンパクトに集光しているため、照射方向変更用レンズは小さい形状でまとめることができ、したがって装置本体も小さくすることができる。
【0045】
また照射方向変更用レンズ23は本体13あるいは光ファイバ5に対して、向きを変えられるように、軸16により本体13に回動可能に取付けられた構造となっており、したがって光の照射方向も欲しい方向にもっていくことができる。
【0046】
さらに装置本体13は第1の実施の形態と同様に凹部14で主柱管8aに外嵌しており、光ファイバ5に対して完全に独立自由な構造のため、光ファイバ5をねじったり、破損させること無く、光の照射方向をファイバ軸方向にも自在に変えることができる。
【0047】
第3の実施の形態によれば、照射方向変更レンズ23の可動により簡単に出射光の方向を変えることができる。
【0048】
(実施の形態4)
この発明の請求項7から請求項9に対応する第4の実施の形態を図9に示す。実際の展示等による照明展示では被照射部3の高さの違い、あるいは光照射の必要な高さが違うことがある。このような場合に光照射の高さを簡単に変更させるための手段を示す。すなわち、照射方向変更装置6は支柱25により底板9の取付面に立設され、支柱25は取付面から照射方向変更装置6への距離を可変に形成される。形態はアンテナ構造式と埋込スライド式の2つを示す。
【0049】
アンテナ構造式は図9(a)に示すように底板9の取付面から照射方向変更装置6までの高さを可変にするために、支柱25が径の異なる複数のユニットからなり、支柱25の先端部ほど小径となるように互いに小径ユニット26a、26bを大径ユニット26b、26c内に収納可能にして伸縮自在に形成されている。実施の形態では、大小複数の中空パイプ状のものを連接したものであり、このパイプの出し入れにより全体として伸縮自在構造となっている。そこで光の必要な高さのところに照射方向変更装置6の光の出射部が来るように伸縮調節し、その位置で保持される。
【0050】
尚、光ファイバ5はこの複数の中空パイプの中を貫通して内蔵されている。
【0051】
埋込スライド式は図9(b)に示すように支柱25が取付面に出没自在に立設される構造であり、例えば固定の長さの主柱管8aのそれ自体が、底板9の取付面を基準に上下に出入りする構造であり、光の必要な所に照射方向変更装置6の光の出射部をあわせて保持される構造となっている。
【0052】
保持方法は、取付面にある支柱25のベース部25aの内部に、摩擦力を得るための例えば樹脂などを用いた密着ゴムが入っており、ベース部25aにナットを締めることにより密着ゴムを変形させて、支柱管8aへの摩擦力を発生し、全体をホールドし、ナットを緩めて支柱25をスライド可能にする。あるいは、より簡易にするためには、ベース部25aにセット用ビスを設けることでも代用できる。
【0053】
第4の実施の形態によれば、出射光の必要な高さを簡単に自由に変えることができる。なお、照射方向変更装置6の本体13の部分の構成は上記各実施の形態または後述の実施の形態を適用することができる。
【0054】
(実施の形態5)
この発明の請求項10に対応する第5の実施の形態を図10に示す。照射方向変更装置の内壁からの不快グレアを回避するためには従来、内壁を黒塗装するなどの方策がとられていたが、マスキングが必要であるなど手間がかかり、またつや消しの黒塗装を施しても、完壁にはグレアカットはなされなかった。
【0055】
そこで、グレアカット部材11として、シリコンガラス繊維などを交差状に編み込んだ網状体26からなるチューブ形状にしたもので黒色のものを用い、その外側に形状保持のためのゴムチューブ27等をかぶせることにより、全体をユニット化すれば簡単に装置内部に組み込むことができ、また網状を有するために、編み込みの一つ一つが充分に光を捉えるため、グレアカット効果が大きい。
【0056】
なお、このグレアカット効果をうるためには、上記の交差状網状体以外に、凹凸形状や同心円の波状凹凸形状などでも代用できる。
【0057】
従って、この網状体のグレアカット部材11を通過した光は制御された方向だけの光であり、拡散する漏れ光を減らしてグレアを減らし、効率よく反射板12などへ導くことができる。
【0058】
第5の実施の形態によれば、網状のグレアカット部材11により、簡単かつ安価に本体内壁の不快グレアを低減することができる。
【0059】
なお、第1の実施の形態の反射板12と第3の実施の形態のレンズ23を組み合わせて使用することも可能である。
【0060】
【発明の効果】
請求項1記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。また反射光のうち、本体の先端部の光照射側に当たるものが少なくなり、ロスを低減することができる。さらに集光レンズにより、反射板に入射する光のロスを少なくでき、反射板の面積を小さくすることができる。
【0061】
請求項2記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、反射板の首振りにより照射方向が可変となる。
【0063】
請求項3記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、光ファイバの光軸回り方向の照射が可変になる。
【0064】
請求項4記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果がある。
【0065】
請求項5記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。また反射光のうち、本体の先端部の光照射側に当たるものが少なくなり、ロスを低減することができる。またフィルタにより演色性の改善や色温度の調整をすることができる。
【0067】
請求項6記載の照明装置によれば、照射方向変更装置により、可とう管を必要とすることなく照射方向を変更することができる。
【0068】
請求項7記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、高さ調節が可能となる。
【0069】
請求項8記載の照明装置によれば、請求項7と同様な効果がある。
【0070】
請求項9記載の照明装置によれば、請求項7と同様な効果がある。
【0071】
請求項10記載の照明装置によれば、請求項1と同様な効果のほか、本体内の不快グレアをカットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の使用状態の斜視図である。
【図2】(a)は照射方向変更装置の外観を示す斜視図、(b)はその内部を示す斜視図である。
【図3】照射方向変更装置を主柱管から外した状態の斜視図である。
【図4】(a)は反射光が水平方向よりも下方の場合を示す側面図、(b)は反射板に光が入射した状態の正面図である。
【図5】(a)は反射光が水平方向よりも上方の場合を示す側面図、(b)は反射板に光が入射した状態の正面図である。
【図6】(a)は本体13の出射口の傾斜を示す側面図、(b)は出射口の傾斜がないときに影Qを作る範囲を示す側面図である。
【図7】第2の実施の形態の要部斜視図である。
【図8】第3の実施の形態の要部斜視図である。
【図9】第4の実施の形態を示し、(a)はアンテナ構造式の支柱をもつ照明装置の斜視図、(b)は埋込スライド式の照明装置の斜視図、(c)は支柱を取付面内に一部沈めた斜視図である。
【図10】(a)は第5の実施の形態の斜視図、(b)はそのバッフルの一部破断斜視図、(c)はその概略断面図である。
【図11】従来例の部分斜視図である。
【符号の説明】
1 光学装置
2 一端部
3 照射部
4 他端部
5 光ファイバ
6 照射方向変更装置
10 集光レンズ
11 グレアカット部材
12 反射板
13 本体
14 凹部
15 アーム
16 軸
19 傾斜
21 フィルタ
23 照射方向変更用レンズ
25 支柱
26 バッフル
Claims (10)
- 光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記光ファイバの前記他端部と前記反射板との間に介在された集光レンズと、前記反射板と前記集光レンズを備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とする照明装置。
- 前記照射方向変更装置は前記光ファイバの光軸に垂直な軸の回りに回動可能な反射板を有する請求項1記載の照明装置。
- 前記照射方向変更装置は前記光ファイバに対して前記光ファイバの光軸回りに回転可能に配設された請求項1記載の照明装置。
- 前記光ファイバは前記他端部が上端となるように立設される請求項1記載の照明装置。
- 光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記反射板を備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、前記本体内の前記光ファイバの前記他端部と前記反射板との間に介在されたフィルタと、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とする照明装置。
- 光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバの前記他端部に、光を集光制御する集光レンズと、集光された光の方向を屈折により変更する照射方向変更用レンズとを有する前記照射方向変更装置を設けたことを特徴とする照明装置。
- 前記照射方向変更装置は支柱により取付面に立設され、前記支柱は取付面から照射方向変更装置への距離可変に形成される請求項1、請求項5、請求項6記載の照明装置。
- 前記支柱は径の異なる複数のユニットからなり、前記支柱の先端部ほど小径となるように互いに小径ユニットを大径ユニット内に収納可能にして伸縮自在に形成された請求項7記載の照明装置。
- 前記支柱は取付面に出没自在に立設された請求項7記載の照明装置。
- 光源装置と、この光源装置からの光を一端部から導入して他端部から照射する光ファイバとを備えてなる照明装置において、前記光ファイバからの光を欲しい方向へと導く反射板と、前記反射板を備えるとともに、前記反射板による光照射側が低く形成されている本体と、前記本体内に設けられた網状体からなるバッフルと、を備える照射方向変更装置を設けたことを特徴とする照明装置。
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