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発明の名称 照明装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2004−164887(P2004−164887A)
公開日 平成16年6月10日(2004.6.10)
出願番号 特願2002−326543(P2002−326543)
出願日 平成14年11月11日(2002.11.11)
代理人
発明者 渡辺 加津己 / 山内 得志 / 野口 晋治 / 田中 渉 / 山内 哲 / 村上 忠史
要約 課題
細やかな配光パターンの制御を支障なく確実に行うことができる照明装置を提供することにある。

解決手段
固定配光部(2)とこの固定配光部(2)に対して可動となした可動配光部(3)とからなるリフレクタ(1)、および、前記可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御する制御部(4)を有している。前記リフレクタ(1)は、ランプ(5)の周囲で固定された固定配光部(2)とこの固定配光部(2)に対して可動となした可動配光部(3)とからなっているものである。この固定配光部(2)と可動配光部(3)とは、同一の基材によって形成されていても、異種の材料によって形成されていてもかまわず、このような場合、接着、溶着もしくはリベットやビス止めなどの機械的方法によって係止されていても良いものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
固定配光部とこの固定配光部に対して可動となした可動配光部とからなるリフレクタ、および、前記可動配光部の形状を変化させることにより配光制御する制御部を有していることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記可動配光部が、複数設けられていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項3】
前記可動配光部が、柔軟性を有する材料にて構成されていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項4】
前記柔軟性を有する材料が、フィルム状基材あるいはシート状基材に光輝性のある光輝金属膜を形成した反射部材であることを特徴とする請求項3記載の照明装置。
【請求項5】
前記フィルム状基材が、ヤング率1〜15GPaのものであることを特徴とする請求項4記載の照明装置。
【請求項6】
前記可動配光部が、2個以上のヒンジ部を有しているものであり、同可動配光部の形状を変化させることにより配光制御するようになしたことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項7】
前記可動配光部の少なくとも一箇所を押引する押引部を設けていることを特徴とする請求項1ないし請求項6いずれか記載の照明装置。
【請求項8】
前記押引部に連動する駆動部を設けるとともに、この駆動部の駆動により前記可動配光部を変形させるようになしたことを特徴とする請求項7記載の照明装置。
【請求項9】
前記可動配光部の少なくとも一部を保持するようになしたことを特徴とする請求項1ないし請求項8いずれか記載の照明装置。
【請求項10】
前記可動配光部の裏面に膨張収縮部材が設置されるとともに、この膨張収縮部材が膨張収縮することによって、同可動配光部の形状を変化させることにより配光制御するようになしたことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項11】
前記可動配光部の裏面の少なくとも一部を絞り込む絞込み部を設けていることを特徴とする請求項1ないし請求項10いずれか記載の照明装置。
【請求項12】
前記リフレクタが、メインリフレクタとサブリフレクタとを有しており、このサブリフレクタを前記可動配光部となしたことを特徴とする請求項1ないし請求項11いずれか記載の照明装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置に関し、さらに詳しくは、自動車用照明装置や舞台用照明装置などのように状況に応じて配光パターンを変化させるのに有用な照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、状況に応じて配光パターンを変化させる照明装置が考えられており、このような従来の照明装置においては、さまざまな試みがなされていたものであった。
【0003】
特に、自動車用前照灯分野では、交差点や見通しの悪いカーブにおいて歩行者や前方の道路状況を運転者にいち早く認知させるために、ハンドルの舵角や車速に応じて、配光パターンを変化させる配光可変型前照灯(Advanced Frontlighting System:以下、AFSと記す。)の研究が盛んに行われていた。
【0004】
例えば、図9に示すごとく、ランプ(5)の周囲で固定された固定リフレクタ(18)とこの固定リフレクタ(18)の前方に配置された可動シェード(19)からなる照明装置があって、可動シェード(19)が同図の矢印に示したように左右にスライドしたり、回動したりすることにより、配光パターンを変化させるものが提案されていた。
【0005】
また、下記の特許文献1に示した特開平8−183385号公報に開示されているような照明装置もあって、具体的には、図10に示すごとく、ランプ(5)の周囲で固定された固定リフレクタ(18)とこの固定リフレクタ(18)から分割され、回転軸(20)を中心に回動する可動リフレクタ(21)とからなり、この可動リフレクタ(21)の回動により、配光パターンを変化させようとする提案もなされていた。
【0006】
さらに、下記の特許文献2に示した実用新案登録第2576124号公報によると、反射鏡の一部領域が分割されており、反射鏡本体に対して傾動する構造も提案されていたものであった。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−183385号公報
【0008】
【特許文献2】
実用新案登録第2576124号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図9に示したような可動シェード(19)がスライドすることにより配光パターンを制御する照明装置の場合であると、予め、ランプ(5)の周囲で固定された固定リフレクタ(18)の形状によって限定された照射範囲以外の場所へ光を照射することは、非常に困難であって、結果として、状況に適した種々の配光パターンを形成することは不可能であり、細やかな配光パターンの制御を行うことはできないものであった。
【0010】
また、図10に示したような固定リフレクタ(18)とこの固定リフレクタ(18)から分割され、回転軸(20)を中心に回動する可動リフレクタ(21)とからなっている照明装置の場合であると、状況に応じて連続的に照射範囲を変化させる手段としては有効なものであるが、例えば、可動リフレクタ(21)が右方向を照射するために、右へ回動した場合、回動方向とは逆の左側の被照射物が光量不足によって視認し難くなり、自動車用照明装置などでは使い勝手が悪くて、結果的には危険性を生じるものであった。その上、可動リフレクタ(21)と固定リフレクタ(18)の境界から光漏れが生じて、照射効率の大幅な低下をもたらすものであり、さらに、可動リフレクタ(21)が回転するための大きなスペースが必要となり、灯具のデザインに制約が生じるといった問題もあり、いずれにしても照明装置としては支障をきたすものであった。
【0011】
ところで、特許文献2に示されたように、反射鏡の一部領域が分割されており、反射鏡本体に対して傾動する構造では、可動部に繋がるハンドルなどの回動量に連動して、可動部の傾動量を調節できるために、状況に応じて、細やかな配光パターンの制御が可能であるものの、同可動部の形状を保持したまま傾動させるために、例えば、曲がり角を直角に曲がるときなど大きな傾動を必要とする場合は、可動部がランプに極めて接近して、結果として、反射膜や基材が熱損傷を受け、支障をきたす恐れがあるものであった。
【0012】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、細やかな配光パターンの制御を支障なく確実に行うことができる照明装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る照明装置は、固定配光部(2)とこの固定配光部(2)に対して可動となした可動配光部(3)とからなるリフレクタ(1)、および、前記可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御する制御部(4)を有していることを特徴とする。
【0014】
本発明の請求項2に係る照明装置は、前記可動配光部(3)が、複数設けられていることを特徴とする。
【0015】
本発明の請求項3に係る照明装置は、前記可動配光部(3)が、柔軟性を有する材料にて構成されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の請求項4に係る照明装置は、前記柔軟性を有する材料が、フィルム状基材あるいはシート状基材に光輝性のある光輝金属膜を形成した反射部材であることを特徴とする。
【0017】
本発明の請求項5に係る照明装置は、前記フィルム状基材が、ヤング率1〜15GPaのものであることを特徴とする。
【0018】
本発明の請求項6に係る照明装置は、前記可動配光部(3)が、2個以上のヒンジ部(6)を有しているものであり、同可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御するようになしたことを特徴とする。
【0019】
本発明の請求項7に係る照明装置は、前記可動配光部(3)の少なくとも一箇所を押引する押引部(7)を設けていることを特徴とする。
【0020】
本発明の請求項8に係る照明装置は、前記押引部(7)に連動する駆動部(8)を設けるとともに、この駆動部(8)の駆動により前記可動配光部(3)を変形させるようになしたことを特徴とする。
【0021】
本発明の請求項9に係る照明装置は、前記可動配光部(3)の少なくとも一部を保持するようになしたことを特徴とする。
【0022】
本発明の請求項10に係る照明装置は、前記可動配光部(3)の裏面に膨張収縮部材(13)が設置されるとともに、この膨張収縮部材(13)が膨張収縮することによって、同可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御するようになしたことを特徴とする。
【0023】
本発明の請求項11に係る照明装置は、前記可動配光部(3)の裏面の少なくとも一部を絞り込む絞込み部(14)を設けていることを特徴とする。
【0024】
本発明の請求項12に係る照明装置は、前記リフレクタ(1)が、メインリフレクタ(22)とサブリフレクタ(23)とを有しており、このサブリフレクタ(23)を前記可動配光部(3)となしたことを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳しく説明する。
【0026】
図1は、本発明の一実施形態に係る照明装置の概略を示した斜視図である。図2は、本発明の他の一実施形態に係る照明装置の概略を示した斜視図である。図3は、本発明の照明装置において、可動配光部を押引することにより形状を変化させ配光を制御する制御部の一例の概略図である。図4は、本発明の照明装置において、押引部と連動した作用部が可動配光部を変形させ配光を制御する制御部の一例の概略図である。図5は、本発明の照明装置において、可動配光部の裏面に設置された膨張収縮部材が膨張収縮することによって可動配光部の形状を変化させるリフレクタの一例の要部正面図である。図6は、図5の制御部の一例を示した概略図である。図7は、本発明の照明装置において、可動配光部の裏面に設置された絞り込み部が絞り込むことによって可動配光部の形状を変化させるリフレクタの一例の要部正面図である。図8は、図7の制御部の一例を示した概略図である。
【0027】
本発明に係る照明装置は、図1ないし図8に示すごとく、固定配光部(2)とこの固定配光部(2)に対して可動となした可動配光部(3)とからなるリフレクタ(1)、および、前記可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御する制御部(4)を有しているものである。
【0028】
前記リフレクタ(1)は、図1および図2に示すごとく、ランプ(5)の周囲で固定された固定配光部(2)とこの固定配光部(2)に対して可動となした可動配光部(3)とからなっているものである。この固定配光部(2)と可動配光部(3)とは、同一の基材によって形成されていても、異種の材料によって形成されていてもかまわず、このような場合、接着、溶着もしくはリベットやビス止めなどの機械的方法によって係止されていても良いものである。
【0029】
前記固定配光部(2)の構成としては、基材は樹脂、金属、ガラスなどの素材を問わず、基材の上に直接もしくはベースコートと称される中間層を介して、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、銀もしくは銀合金などの光輝性金属膜が形成されているものである。ベースコートとしては、通常、シリコン変性アクリル塗料などの有機コーティングもしくはシロキサン系塗料などの無機コーティングなどが用いられ、基材と光輝性金属反射膜との密着性の改善、および基材表面の平滑性の向上を目的として塗装されるものである。
【0030】
前記可動配光部(3)の構成としては、基材は固定配光部(2)と同様に、素材は特に限定されないが、望ましい形態としては、柔軟性を有するフィルムないしはシート状の樹脂もしくは金属材料である。また、基材の上には固定配光部(2)と同様に、上述した光輝性金属膜が形成されているものである。上記基材は、ヤング率が0.5〜250GPaの範囲であることが望ましく、特には1〜15GPaの範囲であることが望ましいものである。上記範囲よりもヤング率が小さいと変形後の形状復元が困難であり、上記範囲よりもヤング率が大きいと変形が非常に困難であり、また、たとえ変形が可能であったとしても、強力なアクチュエータを必要とするために実用上非常に好ましくないものである。ヤング率が1〜15GPaの範囲にある素材のなかで、耐熱性に優れリフレクタとして適するものとしては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等があげられる。また、上記素材をリフレクタ形状に成形する手段としては、真空成形、圧空成形、プレス成形等、種々の成形方法が考えられ、何ら限定されるものではないものである。
【0031】
また、前記可動配光部(3)の構成として、素材そのものの柔軟性に乏しくても、図2に示すごとく、複数に細分割された可動配光部(3)が互いにヒンジ部(6)を介して係止されており、可動配光部(3)全体として形状の変化が可能であっても良いものである。この場合も上述のように基材の上に直接もしくはベースコートと称される中間層を介して光輝性金属膜が形成されることは言うまでもないものである。
【0032】
また、いずれの構成においても、固定配光部(2)、可動配光部(3)ともに光輝性金属膜を熱、紫外線、傷などから保護する目的において、シリコン変性アクリル塗料などの有機コーティングもしくはシロキサン系塗料などの無機コーティングの塗装、もしくはCVDによる酸化ケイ素などの無機重合膜、真空蒸着やイオンプレーティングに代表されるPVDによる誘電体保護膜を構成することが可能となっているものである。
【0033】
次に、前記可動配光部(3)の形状を変化させることにより配光制御する制御部(4)の構成であるが、例えば、図3および図4に示すごとく、前記可動配光部(3)の反射面の裏側に前後運動する押引部(7)が設置されているものである。この押引部(7)は、リニアアクションの電動サーボモーターなどの駆動部(8)と係止されているものである。例えば、自動車用前照灯であれば、ハンドル(11)の舵角センサや車速センサによる信号を受けた演算部(10)が車の状況を判断し、信号制御部(9)に配光制御のための信号を送出するものである。この信号を受けた信号制御部(9)は、駆動部(8)へ可動反射鏡となしている可動配光部(3)の変形量を送出し、駆動部(8)はその信号に従って可動配光部(3)の少なくとも一点を押すことにより状況に適した配光パターンを形成するものである。
【0034】
このとき、照明装置の振動による配光のぶれ防止や配光変化の正確な応答性を得る目的で、可動配光部(3)の一部を固定された状態にしておくことが望ましいものである。
【0035】
また、前記押引部(7)は、直接可動配光部(3)を押引せずに、図4に示すごとく、押引部(7)と連動した作用部(12)が可動配光部(3)を変形させる手段をとることも可能である。この場合、変形量を徐々に大きくするなどの細やかな制御が前後の単純な直線運動で制御可能となるために、非常に有効な手段となるものである。
【0036】
また、前記可動配光部(3)を変形させる手段として、同可動配光部(3)の裏面に設置された膨張収縮部材(13)が膨張収縮することによって、図5に示すごとき可動配光部(3)の形状を変化させることも可能なものである。このような場合、例えば、図6に示すごとく、袋状の膨張収縮部分の内部に膨張収縮部材(13)として採用される水やオイル、空気などの流体がタンクから送出され、膨張もしくは収縮することによって可動配光部(3)を変形する機構などが考えられるものである。この場合、可動配光部(3)を面で押引することができるために、上述した点による押引では困難な配光パターンを実現することが可能なものである。
【0037】
その他に、前記可動配光部(3)を変形させる手段としては、同可動配光部(3)の裏面に図7に示すごとき絞込み部(14)が設置されており、絞込み部(14)が分割された可動配光部(3)を絞り込むことによって配光パターンを変化させることも可能である。この場合、例えば、図8に示すごとく、駆動部(8)と絞込み部(14)を直に絞るリング状絞り部(17)とに繋がる回転体(15)とネジ状駆動体(16)により、可動配光部(3)を窄めることによって、より遠方を狭角に照射することが可能となるものである。
【0038】
なお、前述したリフレクタ(1)が、図1および図2に示すごとく、メインリフレクタ(22)とサブリフレクタ(23)とを有しており、このサブリフレクタ(23)を前記可動配光部(3)となしていることで、メインリフレクタ(22)の配光を補助することができて、非常に好ましいものである。
【0039】
また、本発明は、主として自動車用前照灯に例をとって詳細に説明を行ってきたが、他の用途、例えば、舞台用照明装置、もしくは店舗用照明装置などにも利用できることは、言うまでもないことである。
【0040】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る照明装置によると、固定配光部とこの固定配光部に対して可動となした可動配光部とからなるリフレクタ、および、前記可動配光部の形状を変化させることにより配光制御する制御部を有していることで、リフレクタの可動配光部の形状が変化して、細やかな配光パターンの制御を支障なく確実に行うことができるものである。
【0041】
本発明の請求項2ないし請求項12に係る照明装置によると、請求項1記載の場合に加えて、細やかな配光パターンの制御を支障なくより一層確実に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る照明装置の概略を示した斜視図である。
【図2】本発明の他の一実施形態に係る照明装置の概略を示した斜視図である。
【図3】本発明の照明装置において、可動配光部を押引することにより形状を変化させ配光を制御する制御部の一例の概略図である。
【図4】本発明の照明装置において、押引部と連動した作用部が可動配光部を変形させ配光を制御する制御部の一例の概略図である。
【図5】本発明の照明装置において、可動配光部の裏面に設置された膨張収縮部材が膨張収縮することによって可動配光部の形状を変化させるリフレクタの一例の要部正面図である。
【図6】図5の制御部の一例を示した概略図である。
【図7】本発明の照明装置において、可動配光部の裏面に設置された絞り込み部が絞り込むことによって可動配光部の形状を変化させるリフレクタの一例の要部正面図である。
【図8】図7の制御部の一例を示した概略図である。
【図9】一従来例に係る照明装置の概略を示した斜視図である。
【図10】他の一従来例に係る照明装置の概略を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 リフレクタ
2 固定配光部
3 可動配光部
4 制御部
6 ヒンジ部
7 押引部
8 駆動部
13 膨張収縮部材
14 絞込み部
22 メインリフレクタ
23 サブリフレクタ




 

 


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