JP2009032449A - 光源ユニット及びそれを備えたスポットライト - Google Patents

Abstract

【課題】楕円反射鏡と該楕円反射鏡に対向する円形反射鏡とを用いて光源からの光を効率良く前方へ向かう光に変換する光源ユニットにおいて、温度上昇を引き起こし難くする。
【解決手段】光源ユニット４は、筐体２に収容された楕円反射鏡６と、楕円反射鏡６の第１の焦点位置Ｆ１に設けられた光源ランプ７と、第２の焦点位置Ｆ２に設けられた透光孔１２と、楕円反射鏡６に対向する円形反射鏡８と、を備える。楕円反射鏡６の縁部６ａと円形反射鏡８の縁部８ｂとが所定の距離ｄだけ離間して設けられる。光源ランプ７から前方へ出射された光Ｃは、円形反射鏡８によって光源ランプ７へ収斂され、光源ランプ７から後方へ出射された光と同様に楕円反射鏡６によって反射されて前方へ照射される。光源ランプ７から放出される熱は、楕円反射鏡６と円形反射鏡８が離間されていることによって空気の交替が生じて外部へ放出され、光源ユニット４の温度上昇を引き起こさない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの光を楕円反射鏡によって反射させて集めて照射する光源ユニットと、該光源ユニットを備えたスポットライトに関する。

従来から、光源が出射する光を楕円反射鏡によって前方へ集光し、さらに集光した光を配光制御部材（レンズ）によって平行光になるように制御して照射する照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この照明装置の構成について、図５を参照して説明する。照明装置１００は、点光源１０１を囲繞する反射鏡１０２と、該反射鏡１０２の１カ所に開けられた開口１０３から出る発散光１０４を平行光に変換するレンズ１０５と、を備えている。反射鏡１０２は、点光源１０１を囲む閉空間を構成し、後側半分が楕円面１０２ａに形成され、前側半分は円弧面１０２ｂに形成されている。また、点光源１０１は楕円面１０２ａの一方の焦点位置Ｆ１に配置され、円弧面１０２ｂは、該円弧面１０２ｂの中心に点光源１０１が位置し、開口１０３が楕円面１０２ａの他方の焦点位置Ｆ２になるように配置されている。

上記のように構成された照明装置において、点光源１０１から後側へ出射される光が楕円面１０２ａによって反射され開口１０３を通ってレンズ１０５に到達し、レンズ１０５によって平行光１０６に変換されて被照明面１０７に照射される。また、点光源１０１から前側へ出射される光は、円弧面１０２ｂによって再び点光源１０１に戻るように収斂され、その後点光源１０１から後側へ出射された光と同様に楕円面１０２ａに向かい、楕円面１０２ａによって反射されて開口１０３を通ってレンズ１０５に到達し、平行光１０６に変換されて被照明面１０７に照射される。
特許第２５４３２６０号公報

特許文献１に記載の照明装置においては、上記のように光源からの光の大部分が前方へと向かう平行光に変換されるが、反射鏡が光源を囲む閉空間を構成することから、光源が放出する熱が外部へ放散され難く、照明装置の温度上昇を引き起こし易いという問題があった。

そこで、本発明は、楕円反射鏡と該楕円反射鏡に対向する円形反射鏡とを用いて光源からの光を効率良く前方へ向かう光に変換する光源ユニットにおいて、温度上昇を引き起こし難い光源ユニット、及び該光源ユニットを備えたスポットライトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、筐体に収容された楕円反射鏡と、前記楕円反射鏡の第１の焦点位置に設けられた光源と、前記楕円反射鏡の第２の焦点位置に設けられ、前記光源からの光を透過させる透光孔と、前記楕円反射鏡に対向した位置であって、前記透光孔が凹部の中心と重なるように設けられた円形反射鏡と、を備えた光源ユニットにおいて、前記楕円反射鏡の縁部と前記円形反射鏡の縁部とが離間していることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の光源ユニットと、該光源ユニットから出射する光を略平行になるように制御する配光制御部材と、を備え、該光源ユニットは、前記配光制御部材に対して遠近自在に設けられているスポットライトである。

請求項１の発明に係る光源ユニットでは、光源が出射する光の大部分が効率的に前方へ集められて照射され、かつ、楕円反射鏡の縁部と円形反射鏡の縁部とが離間しているので、温度上昇を引き起こし難い。

請求項２の発明に係るスポットライトでは、請求項１に記載の光源ユニットが配光制御部材に対して遠近自在になっているので、温度上昇を引き起こし難く、かつ、照射範囲を容易に変更できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るスポットライトについて、図１を参照して説明する。本実施形態のスポットライト１は、筐体２の光出射方向に取付けられる配光制御部材３と、筐体２内に支持された光源ユニット４と、を備える。配光制御部材３は、透明ガラス又は透光性樹脂から成る凸レンズ又はフレネルレンズが用いられる。

光源ユニット４は、筐体２に支持枠５を介して支持された楕円反射鏡６と、楕円反射鏡６の第１の焦点位置Ｆ１に設けられた光源ランプ７（光源）と、楕円反射鏡６に対向するようにして筐体２内に立設された円形反射鏡８と、を備える。光源ランプ７は、電源コード９が接続されたソケット部１１に装着されていて、ソケット部１１内に収納された点灯回路（不図示）によって点灯される。

円形反射鏡８は、円形凹部８ａの中心が光源ランプ７の中心位置、つまり楕円反射鏡６の第１の焦点位置Ｆ１になるように設けられ、円形凹部８ａの中心に開けられた透光孔１２には光を拡散する拡散体１３が取付けられている。拡散体１３は、透明ガラス又は透光性樹脂に拡散粒子を混ぜ合わせ、透光孔１２の形状に適合するように略円柱形状に形成されたものが用いられ、光源ランプ７から出射され直接又は反射されて透光孔１２に到達した光を拡散して配光制御部材３方向へ送出する。透光孔１２は、楕円反射鏡６の第２の焦点Ｆ２位置になるように開けられている。

そして、円形反射鏡８は、楕円反射鏡６に対して、円形反射鏡８の縁部８ｂと楕円反射鏡６の縁部６ａとが接触しないように所定の距離ｄをもって離間配置されている。また、円形反射鏡８の縁部８ｂと楕円反射鏡６の縁部６ａとは、光源ランプ７から出射され放射状に広がる光が必ず楕円反射鏡６、又は円形反射鏡８のいずれかに到達して反射されるように、円形反射鏡８の縁部８ｂが楕円反射鏡６の縁部６ａと同一の位相か、又は円形反射鏡８の縁部８ｂが楕円反射鏡６の縁部６ａを越えてオーバーラップするように形成されている。

次に、光源ランプ７から出射された光の進行路について、光の進行方向別に説明する。光源ランプ７から直前方へ出射された光Ａは、直接拡散体１３に到達し、拡散体１３によって拡散されて配光制御部材３へ向かい、光源ランプ７から斜め前方約４５°よりも後方へ出射された光Ｂは、楕円反射鏡６によって反射されて拡散体１３に到達し（図１の矢印Ｂ’）、拡散体１３によって拡散されて配光制御部材３へ向かう。また、光源ランプ７から斜め前方約４５°よりも前方へ出射された光Ｃは、円形反射鏡８によって反射され、円形反射鏡８の曲率の中心が光源ランプ７の中心に設定されていることから、光源ランプ７に収斂され、再び光源ランプ７から出射されたようにして楕円反射鏡６へ向かい（図１の矢印Ｃ’）、楕円反射鏡６によって反射されて拡散体１３に到達し（図１の矢印Ｃ”）、拡散体１３によって拡散されて配光制御部材３へ向かう。

ここで、光源ランプ７から出射され楕円反射鏡６の縁部６ａ付近へ向かう光Ｄは、前述のように、円形反射鏡８の縁部８ｂが楕円反射鏡６の縁部６ａと同一の位相か、又は円形反射鏡８の縁部８ｂが楕円反射鏡６の縁部６ａを越えてオーバーラップするように形成されているので、楕円反射鏡６、又は円形反射鏡８のいずれかによって反射され、光源ランプ７から出射された光が外部に漏れて損失になることが防止される。

そして、光源ランプ７が発光し続けることによって放出される熱は、楕円反射鏡６の縁部６ａと円形反射鏡８の縁部８ｂとが所定距離ｄだけ離間していることから、楕円反射鏡６と円形反射鏡８との間に形成された空間内の空気が距離ｄの離間部を通って交替し、空間内に蓄積しない。従って、光源ユニット４自体が過剰に温度上昇することが防止される。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るスポットライトについて、図２乃至４を参照して説明する。本実施形態のスポットライト１は、第１の実施形態と略同一の構成を有し、同一構成部分には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態のスポットライト１が第１の実施形態と相違する点は、光源ユニット４の全体が筐体２内で移動して配光制御部材３に対して遠近自在になっている点である。

本実施形態の楕円反射鏡６及び円形反射鏡８は、共に筐体２に固定されず、図４に示されるように楕円反射鏡６の縁部６ａと円形反射鏡８の縁部８ｂとが細い連結部材２１によって一体に連結されている。そして、円形反射鏡８の縁部８ｂより外方へ延びるフランジ部８ｃが雄ねじ形状に形成され、該フランジ部８ｃが筐体２の内面に形成された雌ねじ部２ａに係合されて、一体となった楕円反射鏡６と円形反射鏡８とが回転されることによって筐体２内で前後に移動するように構成されている。図２は光源ユニット４が筐体２内にねじ込む方向へ回転されて前方へ移動し配光制御部材３に接近した状態を示し、図３は光源ユニット４が逆方向へ回転されて後方へ移動し配光制御部材３から遠ざかった状態を示す。光源ユニット４が配光制御部材３に接近した状態（図２）では、配光制御部材３から出射される光の広がり角度が大きくなりスポットライトの照射範囲が広くなり、光源ユニット４が配光制御部材３から遠ざかった状態（図３）では、配光制御部材３から出射される光の広がり角度が小さくなり、スポットライトの照射範囲が狭くなる。

なお、楕円反射鏡６の後端部にはフランジ状の操作部２２が固定されており、ユーザは、該操作部２２を持って回転することにより光源ユニット４を円滑に回転して前後に移動させることができる。また、電源コード９は、ソケット部１１内に設けられた回転継ぎ手（不図示）を介して連結されることにより、光源ユニット４が回転されることによっても捩れを生じないようにできる。

本実施形態のスポットライト１も光源ランプ７から出射される光は高い効率で透光孔１２の拡散体１３へと到達し、配光制御部材３によって略平行光に制御されて前方へ照射される。そして、光源ランプ７が発光し続けることによって放出される熱は、楕円反射鏡６の縁部６ａと円形反射鏡８の縁部８ｂとが所定距離ｄだけ離間していることから、楕円反射鏡６と円形反射鏡８との間に形成された空間内の空気が距離ｄの開口部２３を通って交替し、空間内に蓄積しない。従って、光源ユニット４自体が過剰に温度上昇することが防止される。

なお、光源ユニット４が配光制御部材３に対して遠近自在になる構成は、上記のように光源ユニット４側に形成した雄ねじと筐体２側に形成した雌ねじとの構成以外にも種々変形が可能である。例えば、光源ユニット４全体が筐体２内に設けたガイドレールに沿って移動自在になった構成であってもよい。

本発明の第１の実施形態に係るスポットライトの側断面図。 本発明の第２の実施形態に係るスポットライトであって、光源ユニットが配光制御部材に接近した状態の側断面図。 同スポットライトであって、光源ユニットが配光制御部材から遠ざかった状態の側断面図。 同スポットライトにおける楕円反射鏡と円形反射鏡の連結部分を示す斜視図。 従来のスポットライトの側断面図。

符号の説明

１ スポットライト
２ 筐体
３ 配光制御部材
４ 光源ユニット
６ 楕円反射鏡
６ａ 縁部
７ 光源ランプ（光源）
８ 円形反射鏡
８ａ 円形凹部（凹部）
８ｂ 縁部
１２ 透光孔
Ｆ１ 第１の焦点位置
Ｆ２ 第２の焦点位置
ｄ 距離

Claims (2)

1. 筐体に収容された楕円反射鏡と、
   前記楕円反射鏡の第１の焦点位置に設けられた光源と、
   前記楕円反射鏡の第２の焦点位置に設けられ、前記光源からの光を透過させる透光孔と、
   前記楕円反射鏡に対向した位置であって、前記透光孔が凹部の中心と重なるように設けられた円形反射鏡と、を備えた光源ユニットにおいて、
   前記楕円反射鏡の縁部と前記円形反射鏡の縁部とが離間していることを特徴とする光源ユニット。
2. 請求項１に記載の光源ユニットと、
   該光源ユニットから出射する光を略平行になるように制御する配光制御部材と、を備え、
   該光源ユニットは、前記配光制御部材に対して遠近自在に設けられていることを特徴とするスポットライト。

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