JP6484981B2 - 照明装置及び灯具 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光源部を有する照明装置及び灯具に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光装置を光源として用いる照明装置が提案されている。また、複数の光源からの光を照射対象に重ねて照射することで使用する照明装置あるいは灯具が知られている。例えば、医療現場では、光源部から照射する光を重ねて照射対象となる患者の患部に照射することで、患部を照らす灯具が使用されている。この灯具は、光源とこの光源の光を反射する反射鏡とを備える光照射機構を並列配置することで構成されている。

また、上記のような光照射機構を光軸上に複数設置して構成される積層型発光ダイオード装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。積層型発光ダイオード装置は、発光素子と、この発光素子からの光を反射するダイクロイックミラーと、を備えるユニットを電気的絶縁材からなる連結材を介して連結して複数設けるように構成されている。

特開２００６−３１８９９５号公報

しかしながら、従来の照明装置または灯具では、照射面と光出射部との距離が変わることで、各光出射機構から得られる光線にずれが生じ、照射面において得られる光の色調のずれやムラが発生するという問題があった。また、特許文献１の装置では、同じ大きさのユニットを光軸方向に重ねて使用するため、奥行き方向に大きくなっている。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、重ねた光のムラを低減した照明装置及び灯具の提供を課題とする。

前記課題を解決するために本発明に係る実施形態の照明装置は、第１凹面反射鏡と、前記第１凹面反射鏡内に設けられた第１光源部とを有する第１光照射機構と、前記第１凹面反射鏡よりも小さい第２凹面反射鏡と、前記第２凹面反射鏡内に設けられた第２光源部とを有する第２光照射機構と、を有し、前記第２光照射機構は前記第１光源部よりも光照射方向側に配置され、かつ、それぞれの前記光照射機構の凹面反射鏡の光軸が同一となるように配置された構成である。

また、前記課題を解決するために本発明に係る実施形態の灯具は、前記した照明装置を並べて複数設置した灯具光源部を備える構成とした。

本発明に係る照明装置によれば、光軸上に大きさの異なる第１光照射機構および第２光照射機構を光照射方向に向かって大きい順に設置しているので、照射面において同じ比率で光が合成され、照射面の距離が変わっても色ムラが生じ難く色調は均一となる。

本発明に係る灯具によれば、光軸上に大きさの異なる第１光照射機構および第２光照射機構を照射方向に向かって大きい順に設置した複数の光照射機構を並列して灯具光源部として使用するため、照射面において同じ比率で光が合成され、照射面の距離が変わっても色ムラが生じることなく色調は均一となる。したがって、本発明に係る灯具では、特に照射対象となる静脈や動脈等人体に対して視認するときの判断が容易となる照射光を、照射対象までの距離が変わっても照射することができる。

実施形態に係る照明装置の構成を、一部を断面にして切欠いて模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る照明装置からの光の照射状態を模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る照明装置からの照射光を０．７ｍ離れた位置に照射したときの絶対値の照度断面グラフ図である。 実施形態に係る照明装置からの照射光を０．７ｍ離れた位置に照射したときの相対値の照度断面グラフ図である。 実施形態に係る照明装置からの照射光を１．５ｍ離れた位置に照射したときの絶対値の照度断面グラフ図である。 実施形態に係る照明装置からの照射光を１．５ｍ離れた位置に照射したときの相対値の照度断面グラフ図である。 実施形態に係る灯具の状態を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態の一例となる照明装置および灯具について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、一例となる実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。

［照明装置の構成］
本実施形態に係る照明装置１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。照明装置１は、光源および反射鏡を備える光照射機構を、照射対象に向かって小さくなるように複数、同一光軸上に備えている。本実施形態の照明装置１は、ここでは、図１および図２に示すように、第１光照射機構１０と、第２光照射機構２０と、を備えている。そして、照明装置１は、第１光照射機構１０の第１凹面反射鏡３の第１照射開口ＯＰ１に透光板４０を着脱自在に備えている。

本実施形態の第１光照射機構１０は、第１光源部２と、この第１光源部２からの光を反射する第１凹面反射鏡３と、第１光源部２および第１凹面反射鏡３を支持する第１基台４とを備えている。第１光源部２および第１凹面反射鏡３は、光軸上に設置されており、第１光源部２は、第１凹面反射鏡３の焦点位置に設置されている。

第１光源部２は、例えば、半導体発光素子がパッケージングされた発光装置である。より詳細には、発光装置に用いられる発光素子は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と発光層とからなる半導体層を有する。この第１光源部２を構成する発光装置に備えられる発光素子は、照射対象や所望の発光色に合せて、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ，０≦Ｘ，０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）としては、ＧａＡｌＡｓ，ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。なお、第１光源部２の組成や発光色、大きさ等は、目的および用途に応じて適宜選択することができる。例えば、第１光源部２には、一つの発光素子を有してもよく、複数の発光素子が基板上に整列するチップオンボードの構成であっても構わない。

さらに、第１光源部２は、発光面と反対側の面に正負一対の電極を備えるものに限られず、発光面およびその反対側の面に正負一対の電極を有するものであってもよい。なお、第１光源部２として発光素子がフリップチップで接合される場合には、発光面から十分に光を取り出すことができるように、半導体層の上方側に基板を設けないか、サファイア等の透光性基板を設けることが好ましい。

第１光源部２は、発光素子からの光の色をそのまま取り出すものであってもよいが、発光素子からの光を吸収し、異なる波長の光に変換する蛍光体や量子ドット等の波長変換部材を備えることで、種々の色調、例えば照明用に適した白色や電球色、琥珀色等の光を容易に得ることができる。
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム、セリウム等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、より具体的には、ユーロピウムで賦活されたα又はβサイアロン型蛍光体、各種アルカリ土類金属窒化シリケート蛍光体、ユーロピウム等のランタノイド系元素、マンガン等の遷移金属系元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類のハロシリケート蛍光体、アルカリ土類金属シリケート蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、セリウム等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はユーロピウム等のランタノイド系元素で主に賦活される有機物及び有機錯体等が挙げられる。

特に、黄色蛍光体であるＹＡＧ系蛍光体、赤色蛍光体であるＫＳＦ（Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）、緑色蛍光体のβ―ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、ＬＡＧ系蛍光体等が好適に用いられる。この他にも同様の性能、効果を有する蛍光体を適宜使用することができる。蛍光体は、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
また、量子ドットとしては、具体的には、ＣｄＳｅ、コアシェル型のＣｄＳ_ｘＳｅ_１−ｘ／ＺｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ、ＣｕＩｎＳ等のナノサイズの高分散粒子を用いることができる。
赤色発光する波長変換部材は、赤色の光の割合を多くすることで、血管等の視認性を向上させることができるため、手術用の灯具に好ましく用いることができる。

本実施形態の第１基台４は、第１光源部２および第１凹面反射鏡３を支持するものである。この第１基台４は、ここでは第１光源部２からの熱を逃がすようにヒートシンクの機能を有するように形成されている。第１基台４は、第１光源部２と照明装置１の外部とを電気的に接続する構成（図示せず）を備えるとともに、第１凹面反射鏡３を支持するように構成されている。なお、第１基台４は、図１および図２に示すように、第２光照射機構２０を支持する支持脚３０についても支持するように構成されている。一例として、第１基台４では、ネジ、接着剤、溶接等の接続手段により第１凹面反射鏡３を、当該第１基台４に接続することで、併せて、支持脚３０も当該第１基台４に接続して支持している。この第１基台４は、ここでは円形に形成されているがその形状は限定されるものではない。
第１基台４は、図示していないが、第１光源部２に外部からの電力を供給でき、かつ、第１光源部２を適切に駆動させることができるコネクタやドライバ等の部品を備えている。

本実施形態の第１凹面反射鏡３は、第１光源部２からの照射光を照射対象に向かって反射して照射するものである。この第１凹面反射鏡３は、ここでは光を反射する第１凹面鏡部３ａと、この第１凹面鏡部３ａの一端側に設けられた第１フランジ部３ｂとを備えている。第１凹面反射鏡３は、一例として、第１凹面鏡部３ａおよび第１フランジ部３ｂが、一体に金属板で形成されている。さらに、第１凹面反射鏡３は、光を照射する側の第１照射開口ＯＰ１と、第１光源部２を設置する側の第１基端開口ＯＱ１とを備え、第１フランジ部３ｂを形成することで、第１凹面鏡部３ａの第１照射開口ＯＰ１に対向する側に第１基端開口ＯＱ１が同心円として形成されるように構成されている。

そして、第１凹面反射鏡３は、第１凹面鏡部３ａが放物面となるように形成され、第１光源部２からの照射光を平行光として反射するように構成されている。この第１凹面鏡部３ａは、その金属板の表面に研磨などの機械的な表面処理あるいはスパッタリングなどの表面処理がなされて鏡面となるように形成されている。

第１フランジ部３ｂは、第１基台４の形状に合せて形成されている。この第１フランジ部３ｂは、第１凹面反射鏡３を第１基台４に接続するためのものであり、例えば、図示しないネジ等により接続することができる大きさを有している。なお、第１フランジ部３ｂは、本実施形態においては、支持脚３０を第１基台４の間に挟持するように第１基台４に対面する側に溝部が形成されている。したがって、第１凹面反射鏡３は、第１フランジ部３ｂの溝部に支持脚３０の接続脚部３１を入れた状態で、ネジ等により第１基台４に第１フランジ部３ｂを接続することで、支持脚３０と併せて第１基台４に支持されるように構成されている。さらに、本実施形態においては、第１フランジ部３ｂは、第１基台４の周縁に帯状に形成されているが、その大きさ、形状等は、第１基台４に支持することができればよく、特に限定されるものではない。また、第１フランジ部３ｂは、ここでは第１凹面鏡部３ａと一体の構成としたが、別体で形成して第１凹面鏡部３ａに接続することで形成しても構わない。

本実施形態の支持脚３０は、図１に示すように、第２光照射機構２０を支持するためのものである。また、この支持脚３０は、ここでは、第２光照射機構２０の直射光を遮光する役割も担うように構成されている。より詳細には、支持脚３０は、第１基台４に支持される接続脚部３１と、この接続脚部３１の照射対象側の一端に形成された立上脚部３２と、この立上脚部３２の一端に形成された水平脚部３３と、この水平脚部３３の一端に形成された垂直脚部３４と、この垂直脚部３４の一端に形成された遮光板（第２遮光部）３５とを備えている。

接続脚部３１は、一例として、平面視して４本の線状部材が等間隔で第１基台４に対面する位置に配置されている。この接続脚部３１は、立上脚部３２を第１基端開口ＯＱ１から立ち上げることができる位置が端部となるように設置されている。接続脚部３１の形状、大きさ、長さ等は、第１基台４に支持されることができるものであれば限定されるものではない。なお、接続脚部３１は、ネジ孔を形成してネジにより第１基台４に着脱自在に支持されるように構成しても構わない。

立上脚部３２は、第２光照射機構２０を所定高さに設置するためのものである。この立上脚部３２は、接続脚部３１の一端を所定角度（例えば９０度）に折り曲げることで接続脚部３１から連続して一体に形成されている。そして、立上脚部３２は、第１光照射機構１０の第１基端開口ＯＱ１から第１照射開口ＯＰ１に向かって立ち上がるように形成されている。なお、立上脚部３２は、第１光源部２からの光の一部を遮る位置に配置されることから、第２光照射機構２０を保持できる強度を有すると共に、光を遮る面積が小さくなるように、できるだけ細い金属等の線材あるいは帯材で形成されることが好ましい。また、ここでは、立上脚部３２は、その上端部に第２光照射機構２０の第２基台１４の側面を接続して支持するように構成されている。

水平脚部３３は、立上脚部３２の上端を所定角度（例えば９０度）に折り曲げることで、立上脚部３２に連続して一体に形成されている。この水平脚部３３は、垂直脚部３４を第２光照射機構２０の第２基端開口ＯＱ２から第２照射開口ＯＰ２に向かって立ち上げて形成するための接続部分である。なお、この水平脚部３３に、第２光照射機構２０の第２基台１４の上面を接続するように構成しても構わない。

垂直脚部３４は、第２光源部１２からの直射光を遮光する遮光板３５を支持するためのものである。この垂直脚部３４は、水平脚部３３の一端を所定角度（例えば、９０度）に折り曲げて水平脚部３３に連続して一体に形成されている。そして、垂直脚部３４は、第２光照射機構２０の第２基端開口ＯＱ２から第２照射開口ＯＰ２に向かって立ち上がるように形成されている。垂直脚部３４は、第２光源部１２からの光の一部を遮る位置に配置されることから、遮光板３５を支持できる強度を有すると共に、光を遮る面積が小さくなるように、できるだけ細い例えば金属等の線材あるいは帯材で形成されることが好ましい。

遮光板３５は、第２光源部１２からの直射光を照射対象に対して遮光するものである。この遮光板３５は、ここでは、垂直脚部３４の一端側に連続して一体に形成されている。この遮光板３５は、一例として、金属板で円形に形成されている。遮光板３５の面積は、第２光源部１２の直射光を遮光できる大きさに形成されている。

以上説明した支持脚３０は、例えば、遮光板３５から垂直脚部３４、水平脚部３３、立上脚部３２、接続脚部３１を一体となるように、金属板から打ち抜いて折り曲げることで形成されている。そのため、支持脚３０は、図示しないネジ孔を含めて打ち抜き加工および曲げ加工を行うことで容易に形成することができる。

図１および図２に示すように、本実施形態の第２光照射機構２０は、第１光照射機構１０よりも小さく形成され、第１光照射機構１０の第１光源部２および第１凹面反射鏡３の光軸と同一の光軸となるように、光軸を合せて第２光源部１２および第２凹面反射鏡１３が設置されている。また、第２光照射機構２０の第２凹面反射鏡１３は、開口方向が第１凹面反射鏡３の開口方向と一致するよう、配置されている。また、第２基台１４が第１光照射機構１０からの直射光を遮光する位置となるように支持脚３０に設置されている。さらに、第２光照射機構２０は、第１凹面反射鏡３の開口端部より内側となるように支持脚３０により設置されている。この第２光照射機構２０は、第１光照射機構１０に対して色温度を調整するものである。

第２光照射機構２０は、第２光源部１２と、この第２光源部１２からの光を照射対象に向かって反射する第２凹面反射鏡１３と、第２光源部１２および第２凹面反射鏡１３を支持する第２基台１４と、を備えている。なお、第２光照射機構２０（第２基台１４）は、第１光照射機構１０の第１光源部２に対向する位置で、第１光源部２よりも光照射方向側に配置され、第１光源部２から照射対象に向かう直射光を遮光する遮光部（第１遮光部）の役割をここでは担っている。

本実施形態の第２光源部１２および第２凹面反射鏡１３は、第１光源部２および第１凹面反射鏡３の形状に対して略相似形に形成されている。そして、第２光源部１２は、既に説明した第１光源部２と略同じ構造を有しており、第１光光源部２の発光色とは異なるように構成されている。第２光源部１２は、第２凹面反射鏡１３の焦点位置となるように、ヒートシンクの機能を有する第２基台１４に設置されている。そして、第２光源部１２は、光照射面の部分の大きさが、第１光源部２の光照射面の部分よりも小さくなるように形成されている。また、第２凹面反射鏡１３は、第２凹面鏡部１３ａと第２フランジ部１３ｂとを備え、その大きさが第１凹面反射鏡３よりも小さくなるように形成されている。そして、第２凹面鏡部１３ａは、第１凹面鏡部３ａと同様に放物面となるように形成されている。さらに、第２フランジ部１３ｂは、第１フランジ部３ｂと同様な構成となるように形成され、大きさのみが異なるものである。

第２光照射機構２０は、第２光源部１２が、第２凹面反射鏡１３の第２基端開口ＯＱ２に位置する第２基台１４に設けられ、照射光を第２凹面鏡部１３ａにより反射して第２照射開口ＯＰ２から照射対象に向かって光を照射するように構成されている。そして、第２光源部１２の直射光は、第２光源部１２の対面する位置に設置された遮光板３５により遮光されるように構成されている。

なお、本実施形態において相似形とは、第１光源部２および第２光源部１２からの光が照射対象となる照射面での相対強度の一致度合いが半値幅の値で一致しているときを１００％としたときの９０％以上となるように第１光照射機構１０および第２光照射機構２０のそれぞれの形状を含む構成をいう。そして、略相似形とは、前記した半値幅の値が７０％以上である場合の第１光照射機構１０および第２光照射機構２０の形状を含む構成をいう。したがって、第１凹面反射鏡３および第２凹面反射鏡１３の大きさが異なっても形状等は一致していることが好ましいが完全に一致している必要はない。また、第１光源部２および第２光源部１２の関係も大きさの異なる光照射面の部分の形状等が一致していることが好ましいが完全に一致している必要はない。

また、第２凹面反射鏡１３が第１凹面反射鏡３よりも小さいとは、例えば、第２照射開口ＯＰ２の直径が第１照射開口ＯＰ１の直径の６０％よりも小さいことをいう。なお、照射強度および色温度を調整する効率を考慮すると５０％以下、あるいは、４０％以下であることが好ましい。
さらに、第２光照射機構２０は、第１光照射機構１０内に収納されている形態として、第２光照射機構２０の全部が光軸上において第１光照射機構１０の第１照射開口ＯＰ１の内側に位置していることが望ましいが、その一部（例えば第２基台１４）が第１光照射機構１０の第１照射開口ＯＰ１の内側に位置していることや、あるいは、その半分以上が第１照射開口ＯＰ１の内側に位置していればよいものである。第２光照射機構２０の全部が第１光照射機構１０の内側に配置されない場合には、透光板４０の中央を突出するような形状に変えることになる。

図１および図２に示すように、第１光照射機構１０の第１凹面反射鏡３の第１照射開口ＯＰ１には、透光板４０が取り付けられている。この透光板４０は、透明な樹脂、あるいは、透明なガラス等の第１光源部２および第２光源部１２からの光を透過する材料により形成されている。この透光板４０は、外部からの粉塵の侵入を防止すると共に反射面および両光源部２、１２を保護するためのものである。

以上説明した構成を備える照明装置１は、図２に示すように、第１光照射機構１０および第２光照射機構２０により合成した光を色ムラが発生しにくい状態で照射対象に向けて照射することができる。また、照明装置１は、第１光照射機構１０の内側に第２光照射機構２０を配置していることから、奥行き方向に大きくなることを最小限にすることができる。そして、図３に示すように、照明装置１は、第１照射面ＳＡ１あるいは第２照射面ＳＡ２に光を照射した場合、つぎのような光の状態として照射している。

すなわち、図２に示すように、照明装置１は、第１光照射機構１０の第１光源部２から第１凹面鏡部３ａに反射する光と、第２光照射機構２０の第２光源部１２から第２凹面鏡部１３ａに反射する光とが照射対象に向かって照射される。そして、照明装置１から光が照射される場合、第１光照射機構１０の第１光源部２からの直接光が、第２光照射機構２０の第２基台１４により遮光され、かつ、第２光照射機構２０の第２光源部１２からの直接光が、遮光板３５により遮光された状態となる。

したがって、照明装置１では、照射光として、直射光（グレア光）を遮光して、第１凹面鏡部３ａおよび第２凹面鏡部１３ａからの平行光を合成した光として照射対象に照射することができる。そのため、照明装置１は、例えば、第１光源部２としての発光色を白色が照射される発光装置を用い、かつ、第２光源部１２としての発光色を黄色や黄色よりの白色光等、第１光源部２と発光色が異なる発光装置を用いることで、照明装置１から得られる光の色調を容易に調整することができる。例えば、照明装置１は、対象をより鮮明に表示するように調整することができる。さらに、第１光源部２からの光の色温度を、第２光源部１２から照射した光で調整するように、それぞれの発光装置の発光色調を選択することにしても構わない。例えば、第１光源部２の色温度よりも第２光源部１２の色温度が低い場合、第１光源部２からの光と第２光源部１２からの光の量を調整することで、第１光源部２と第２光源部１２の間で、所望の色温度の光を得ることができる。
また、照明装置１は、照射対象までの距離が変わった場合であっても、第１光照射機構１０と第２光照射機構２０とが光軸上に配置され略相似形に形成されていることから、照射面における照度分布が略同じとなり合成した光に色ムラが発生し難い状態となっている。

この色ムラが発生し難い状態について、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。
図３に示すように、照明装置１において、例えば、光を照射した場合に、所定距離となる第１照射面ＳＡ１までの距離を０．７ｍとした場合において、絶対照度断面の照度と、相対照度断面の相対強度を測定した。なお、照明装置１において、図４Ａから図５Ｂまでの値を測定するときに、使用した第１光照射機構１０および第２光照射機構２０は、一例として、次のような構成とした。すなわち、第１光源部２が発光面２３.０ｍｍの白（４５００Ｋ）のＬＥＤ光源であり、第２光源部１２が発光面８．７ｍｍのアンバー（３８００Ｋ）のＬＥＤ光源を使用した。また、第１光照射機構１０の凹面鏡部３が第１照射開口ＯＰ１を直径１６０ｍｍとし、第１基端開口ＯＱ１を６０ｍｍの放物面鏡とした。さらに、第２光照射機構２０の凹面鏡部１３が、第２照射開口ＯＰ２を５８ｍｍとし、第２基端開口ＯＱ２を３６ｍｍの放物面鏡とした。

図４Ａに示すように、絶対照度断面において、照射面分布断面（円形の分布断面）では、照射光の中心を０ｍｍとしてほぼ−１００〜１００ｍｍの範囲に照射光が照射されている。そして、照射面分布断面において、その照度は、第１光照射機構１０および第２光照射機構２０では、中心から対称となっていることが分かる。さらに、図４Ｂに示すように、相対照度断面においての相対強度は、第１光照射機構１０および第２光照射機構２０では、ほぼ一致する値となっている。このように、照明装置１では、光軸をあわせてほぼ相似形状の構成となる第１光照射機構１０および第２光照射機構２０を備えることで、照明装置１からの照射光は、照射面において相対的に略同じ照度分布となるため、合成した光に色ムラが発生しにくい状態といえる。

つぎに、図３に示すように、同じ照明装置１において、例えば、光を照射した場合に、所定距離となる第２照射面ＳＡ２までの距離を１．５ｍとした場合において、絶対照度断面の照度と、相対照度断面の相対強度を測定した。
図５Ａに示すように、絶対照度断面において、照射面分布断面（円形の分布断面）では、照射光の中心を０ｍｍとしてほぼ−２００〜２００ｍｍの範囲に照射されている。そして、照射面分布断面において、その照度は、第１光照射機構１０および第２光照射機構２０では、中心から対称となっていることが分かる。さらに、図５Ｂに示すように、相対照度断面においての相対強度は、第１光照射機構１０および第２光照射機構２０では、ほぼ一致する値となっている。このように、照明装置１では、光軸をあわせてほぼ相似形状の構成となる第１光照射機構１０および第２光照射機構２０を備えることで、照射装置１からの照射光は、照射面における距離が０．７ｍから１．５ｍに変わっても相対的にほぼ同じ照度分布となるため、合成する光に色ムラが発生しにくい状態といえる。

以上説明したように、照明装置１は、照射対象となる位置が変わっても照射面における色ムラが発生し難い構成である。そのために、照明装置１では、照射対象までの距離が変わることに伴う第１光源部２および第２光源部１２の調整が必要なく扱いが容易で、また、予め設定された照射対象までの照度分布の均一性の状態を照射距離が変わっても維持できる。したがって、照明装置１は、例えば、医療で使用される灯具に適している。

以下、図６に示すように、照明装置１を灯具１００に適用した場合について説明する。
図６に示すように、本実施形態の灯具１００は、医療現場において手術等を行う場合に使用されるものである。この灯具１００は、手術の過程において照射対象である患者の患部に対して距離を変えて光を照射する必要がある場合がある。したがって、灯具１００を予め設定した位置から移動して照射対象までの距離を変えても色ムラが生じにくいことが必要となる。

灯具１００は、照射対象に向けて光を照射できる位置に移動できるように構成されており、ここでは、灯具支持台１０１と、この灯具支持台１０１から上方に設けた支持アーム１０２と、この支持アーム１０２の先端に設けた灯具光源部１０３と、この灯具光源部１０３の位置を調整するためのハンドルバー１０４と、灯具光源部１０３を保護するように設けられる図示しない透光性のカバーを備えている。

そして、灯具光源部１０３は、既に説明した照明装置１を灯具笠状フレーム１０５内に例えばスペーサ１０６を介して複数並列させて設置している。なお、照射装置１の並び方は、互いに離間して配置されることやあるいは隣接して配置される状態であっても構わない。また、支持アーム１０２は、長手方向において複数の関節となる位置で角度あるいは方向を変える回動機構を有するように構成されている。

したがって、灯具１００では、予め設定した位置に光が照射されるように灯具支持台１０１を配置して、支持アーム１０２の角度を設定した状態で灯具光源部１０３から光を照射対象に向けて照射して使用する。灯具１００からの照射光は、照射対象の位置で合成された光となり、色ムラが生じ難い状態で照射対象に照射される。また、灯具１００では、灯具光源部１０３の位置を変更したい場合には、ハンドルバー１０４を押し引きすることで、支持アーム１０２の各関節となる部分を作動させて、灯具光源部１０３の位置が変わるように調整することができる。また、複数の照明装置１からそれぞれ角度を異ならせて照射対象に光を照射することで、照射部に影を作らない灯具（無影灯などと呼ばれる）１００とすることができる。

そして、照射対象までの距離が予め設定した位置から変わっても、灯具光源部１０３からの照射光は、図４Ａおよび図５Ａ、ならびに、図４Ｂおよび図５Ｂに示したように、同じ照度分布になるため、色ムラが生じにくい。そのため、例えば、照射対象となる患者の静脈、動脈の位置が分かり易くなる等の手術を行う上で都合がよい。なお、灯具１００では、複数の照明装置１のそれぞれにおいて第１光源部２および第２光源部１２の色を予め異ならせて調整しているので、照射対象に合せた照度分布の均一性を距離が変化しても維持することができる。

以上説明したように、本開示の照明装置１および灯具１００では、１つの光軸上に第１光照射機構１０と第２光照射機構２０とを略相似形として設置しているので、照射対象までの距離が変わっても照射分布の状態が変わらないため合成光の色ムラが発生しにくく、照射対象を適切に照らすことができる。

なお、照明装置１および灯具１００では、第１凹面鏡部３ａおよび第２凹面鏡部１３ａを放物面として説明したが、例えば、凹面鏡の光軸に沿った断面での形状が放物線に沿って直線をつなげた疑似放物面であっても構わない。また、第１光照射機構１０と第２光照射機構２０とは、互いに略相似形状であれば第１光源部２および第２光源部１２で使用される発光色は白や黄色以外の色であっても構わない。

また、第１光源部２および第２光源部１２を第１基台４あるいは第２基台１４の所定位置に接続する場合に、はんだやコネクタや異方性導電部材を介して接続する構成としても構わない。さらに第１光源部２および第２光源部１２は、透光性部材（例えば封止樹脂等）を被覆するように構成して構わない。また、透光性部材を被覆した場合には、所望に応じて光取り出し効率や波長を変換するための蛍光体、着色剤、光拡散剤、フィラーなどを含有させてもよい。

なお、第１フランジ部３ｂは、第１基台４の周縁に一様に連続するように形成した状態として説明したが、支持脚３０の接続脚部３１が第１フランジ部３ｂから露出するように、第１フランジ部３ｂを間欠的に第１凹面鏡部３ａに連続するように形成してもよい。また、第２フランジ部１３ｂは、第２基台１４の周縁に一様に連続するように形成した状態として説明したが、支持脚３０の水平脚部３３が第２フランジ部１３ｂから露出するように、第２フランジ部１３ｂを間欠的に第２凹面鏡部１３ａに連続するように形成してもよい。

また、第２基台１４の外周形状に合せて立上脚部３２の角度を設定することで、その角度が９０度よりも大きくなることや、あるいは、小さくなることで傾斜角度を付けて設けられるように構成しても構わない。さらに、垂直脚部３４も形成される遮光板３５の大きさにより９０度よりも大きくあるいは小さくなるように傾斜角度を付けて設けられるようにしても構わない。

さらに、立上脚部３２の上端部には、図示しないネジ孔を形成して、第２光照射機構２０の第２基台１４を図示しないネジにより支持するように構成しても構わない。
そして、第２光照射機構２０では、直接光を遮光する遮光板３５を支持脚３０に設ける構成として説明したが、透光板４０の中央に第２光源部１２の直射光を遮光する範囲で遮光膜あるいは遮光板を設置する構成としても構わない。
また、支持脚３０は、遮光板３５まで４本の各脚部の構成として説明したが、３本の各脚部とすることや、２本の脚部とすること等、限定されるものではない。

また、第１光照射機構１０の直接光を遮光する第１遮光部は、第２光照射機構２０（あるいは第２基台１４）で兼ねる構成に限られず、別途遮光板等の部材で構成されてもよい。
また、第１光照射機構１０と第２光照射機構２０とを備える照明装置１として説明したが、それに限られず、例えば、第１光照射機構１０と第２光照射機構２０の関係と同様の、第２光照射機構２０よりもさらに小さい第３光照射機構を備えてもよい。

１ 照明装置
２ 第１光源部
３ 第１凹面反射鏡
３ａ 第１凹面鏡部
３ｂ 第１フランジ部
４ 第１基台
１０ 第１光照射機構
１２ 第２光源部
１３ 第２凹面反射鏡
１３ａ 第２凹面鏡部
１３ｂ 第２フランジ部
１４ 第２基台
２０ 第２光照射機構
３０ 支持脚
３１ 接続脚部
３２ 立上脚部
３３ 水平脚部
３４ 垂直脚部
３５ 遮光板
４０ 透光板
１００ 灯具
１０１ 灯具支持台
１０２ 支持アーム
１０３ 灯具光源部
１０４ ハンドルバー
１０５ 灯具笠状フレーム
１０６ スペーサ
ＯＰ１ 第１照射開口
ＯＱ１ 第１基端開口
ＯＰ２ 第２照射開口
ＯＱ２ 第２基端開口
ＳＡ１ 第１照射面
ＳＡ２ 第２照射面

Claims (7)

1. 第１凹面反射鏡と、前記第１凹面反射鏡内に設けられた第１光源部とを有する第１光照射機構と、
   前記第１凹面反射鏡よりも小さい第２凹面反射鏡と、前記第２凹面反射鏡内に設けられた第２光源部とを有する第２光照射機構と、
   前記第２光源部からの直射光を遮光する遮光板と、を有し、
   前記第１光照射機構と前記第２光照射機構とが略相似形に形成されており、
   前記第２光照射機構は前記第１光照射機構内に完全に収納されており、前記第１光源部よりも光照射方向側に配置され、かつ、それぞれの前記光照射機構の凹面反射鏡の光軸が同一となるように配置された照明装置。
2. 前記第２光照射機構は、前記第１光照射機構の凹面反射鏡内に配置される請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１光照射機構の前記第１光源部に対向する位置に、前記第２光照射機構が配置されており、前記第１光源部から発せられる光の一部が前記第２光照射機構によって遮光される請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記第１光照射機構と前記第２光照射機構とは、発光色が異なる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 前記第２光照射機構は、前記第１光照射機構に対し色温度を調整する光を照射する請求項４に記載の照明装置。
6. 前記第２光照射機構を支持するための支持脚を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の照明装置を並べて複数設置した灯具光源部を備える灯具。

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