(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の
図1から
図13において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。
【0011】
[実施形態1]
図1は、本実施形態の照明器具の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の照明器具100は、光源部10と、電源部20と、制御部30と、を主要な構成要素として含む。制御部30は、配光制御手段40を含む。同図に示すように、光源部10、電源部20、及び制御部30は、電気的に接続されている。
【0012】
図2は、本実施形態の照明器具100の光源部10の一例を示す図である。同図(A)は、斜視図を示し、同図(B)は、平面図を示し、同図(C)は、正面図を示す。
【0013】
(光源部10)
同図(A)〜(C)に示す光源部10は、4つの平板形状の実装基板11〜14と、各実装基板11〜14に9つの発光素子21〜29が実装基板上に配置されている。各実装基板11〜14は、同図(A)〜(C)に示すように、組み合わされて四角筒状の三次元形状となっている。そして、各実装基板11〜14は、同図(A)〜(C)に示すように、略逆台形形状をしている。そして、9つの発光素子は、同図(A)〜(C)に示すように、各実装基板11〜14上の底部から上部へ向かう3つのライン状に配置されている。そして、前記3つのライン状の発光素子21〜29は、前記底部から上部へ向かうに従って、ライン間の幅が広がる状態で配置されている。そして、実装基板11〜14は、同図(A)〜(C)に示すように、実装基板11〜14毎に発光素子21〜29と、前記電源部(図示せず)とを電気的に接続するための配線パターン41〜44を形成している。
【0014】
(電源部20)
電源部20は、各発光素子21〜29を駆動させるための駆動電流を、配線パターン41〜44を介して発光素子21〜29に供給する。電源部20は、同図(A)〜(C)では図示していないが、例えば、同図(A)の光源部10の外部に設けても良いし、光源部10内部に設けても良い。
【0015】
(制御部30)
制御部30は、前述の通り、配光制御手段40を含む。配光制御手段40は、配線パターン41〜44毎に前記駆動電流を制御する。前記「駆動電流を制御する」とは、例えば、前記駆動電流量を調節することであってもよいし、前記駆動電流をオンまたはオフすることにより調節することであってもよい。制御部30は、同図(A)〜(C)では図示していないが、例えば、同図(A)の光源部10の外部に設けても良いし、光源部10内部に設けても良い。
【0016】
図3は、
図2の光源部10を有する照明灯300の一例を示す説明図である。配光制御手段40(図示せず)は、例えば、同図に示すように、4つの実装基板11〜14のうち、実装基板11上に配置された発光素子(LED)21〜29(図示せず)のみに駆動電流が供給されるように制御する。これにより、発光素子(LED)21〜29の発光により光照射される照射領域31Aのみに光が照射されることになる。また、例えば、同図に示す照明灯300では、配光制御手段40(図示せず)が、3つの実装基板12〜14に配置された発光素子(LED)21〜29(図示せず)に供給する駆動電流を小さくするように制御することにより、実装基板12〜14上の発光素子(LED)21〜29の発光により光照射される照射領域31Bを、照射領域31Aと比較して照射光を弱く制御することが可能である。このように、本発明の照明器具は、特許文献1のように可動部を設けることなく配光制御が可能である。このため、前述した可動部を設けることによる長期的な使用上の問題点が生じない。このため、本発明であれば、長期的に使用する事が可能となる。また、本発明によれば、配線パターンを適宜変更することにより、自由自在に配向を制御可能となる。このため、本発明は、三次元的に自在に配光制御が可能となる。そして、本発明は、例えば、特定の被照射領域を好みに合わせて照射光を調節する事が可能である。これにより、例えば、屋内に本発明の照明器具を設けた場合には、屋内の部屋の照明設計の幅が広がり、用途に応じて色々なシーンの照明が可能となる。また、用途に応じて適切な照明を行うことができるので不要な照明を抑制できるので電力消費を抑えることが出来る。
【0017】
本実施形態において、前記実装基板の形状は、三次元形状であれば特に制限されない。前記実装基板の形状は、例えば、球状、半球状、柱状であっても良いし、
図2のような四角筒状等の多角形筒状であっても良いし、円筒状であっても良い。前記実装基板の形状は、より細かく配光制御可能である点から筒状であり、且つ前記実装基板の上部開口面が、下部開口面よりも大きいことが好ましい。また、全実装基板の数も特に制限されず、例えば、前記実装基板の形状が球状若しくは円筒状であれば、一つであっても良いし、前記実装基板の形状が柱状、多角形筒状であれば、複数あっても良い。
【0018】
本実施形態において、前記実装基板上に配置される発光素子の並べ方は、特に制限されないが、より細かく配光制御可能である点から
図2(A)〜(C)に示すように、複数の発光素子が、前記実装基板上の底部から上部へ向かう複数のライン状に配置されており、且つ前記複数のライン状の発光素子は、前記底部から上部へ向かうに従って、前記ライン間の幅が広がる状態で配置されていることが好ましい。また、
図2(A)〜(C)では、各実装基板11〜14上に9つの発光素子21〜29が配置されているが、本実施形態において、発光素子の数は、これに限定されない。前記発光素子の数は、より細かな配光制御が可能である点から多いことが好ましい。
【0019】
前記実装基板の形状が、半球状若しくは球状であれば、
図4に示すように、より細かく配光制御可能である点から前記発光素子は、下面から見た場合に放射状に配置されていることが好ましい。
図4は、半球状の実装基板15に複数の発光素子が、放射状に配置されている光源部10Bの一例を示す図であり、同図(A)は、斜視図であり、同図(B)は、下面図である。同図(A)及び(B)に示すように、発光素子16を中心に複数の発光素子17が、放射状に配置されている。このように配置する事により、発光素子を実装基板上により多く配置する事ができ、より細かく配光制御が可能である。
【0020】
本実施形態において、前記発光素子としては、特に制限されず、例えば、LED(発光ダイオード)、有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)等が挙げられる。
【0021】
本実施形態において、前記LEDとして、複数種類のLEDを用いても良い。前記複数種類のLEDとしては、特に制限されず、例えば、白色LED、昼白色LED、昼光色LED、電球色LED等が挙げられる。前記複数種類のLEDを用いた場合は、例えば、配光制御手段40による前記配光制御により、好みに合わせて特定の被照射領域の照射光を調色することができる。また、前記複数種類の発光素子を用いた場合は、例えば、特定の被照射領域のみに特定の発光色の照射光を照射することができる。
【0022】
図2に示す配線パターン41〜44は、各実装基板11〜14上の発光素子21〜29を電源部20(図示せず)と電気的に接続しているが、本実施形態において配線パターンは、これに限定されない。例えば、
図5〜
図7に示すように、各実装基板11〜14上にさらに複数の配線パターンを有しても良い。
【0023】
図5(A)は、本実施形態の照明器具の別の一例を示す正面図である。同図に示す光源部50は、各実装基板11〜14に3つの配線パターン51〜53が横方向に形成されている。すなわち、発光素子21、26、及び27が配線パターン51により、電気的に接続されており、発光素子22、25、及び28が配線パターン52により、電気的に接続されており、発光素子23、24、及び29が配線パターン53により、電気的に接続されている。同図に示す光源部50は、前記配線パターン51〜53が形成されていること以外は、
図2に示す光源部10と同一である。
【0024】
図5(B)は、同図(A)の光源部50を有する照明灯500の一例を示す図である。同図(B)の照明灯500では、配光制御手段40(図示せず)により、配線パターン51(図示せず)を介して発光素子21、26及び27(図示せず)に供給する駆動電流を大きくし、配線パターン53(図示せず)を介して発光素子23、24及び29(図示せず)に供給する駆動電流を小さく調節している。このようにすることで、同図(B)に示すように、被照射領域の内、遠隔領域45Aに照射する照射光量を大きくし、照明灯500の近傍領域45Bに照射する照射光量を小さくすることができる。これにより、近傍領域45Bにいるヒト47に対して、グレアを低減させることができ、遠隔領域45Aにいるヒト48に対して、より明るい光を照射することができる。
【0025】
図6(A)は、本実施形態の光源部の別の一例を示す正面図である。同図に示す光源部60は、各実装基板11〜14に3つの配線パターン56〜58が縦方向に形成されている。すなわち、発光素子21〜23が配線パターン56により、電気的に接続されており、発光素子24〜26が配線パターン57により、電気的に接続されており、発光素子27〜29が配線パターン58により、電気的に接続されている。同図に示す光源部60は、配線パターン56〜58が形成されていること以外は、
図2に示す光源部10と同一である。
【0026】
図6(B)は、同図(A)の照明器具を有する照明灯600の一例を示す図である。同図(B)の照明灯600では、配光制御手段40(図示せず)により、配線パターン56(図示せず)を介して発光素子21〜23(図示せず)に供給する駆動電流を大きくし、配線パターン58(図示せず)を介して発光素子27〜29(図示せず)に供給する駆動電流を小さく調節している。このようにすることで、同図(B)に示すように、被照射領域の内、照射領域59Aに照射する照射光量を大きくし、照射領域59Bに照射する照射光量を小さくすることができる。これにより、より細かな配光制御が可能となる。
【0027】
図7(A)は、本実施形態の光源部の別の一例を示す正面図である。同図に示す光源部70は、
図2に示す実装基板11〜14にそれぞれ16個の発光素子121〜136が縦に4列、横に4列ずつ配置されている。そして、基板11周辺部の発光素子121〜132が、配線パターン151により、電気的に接続されており、基板11内部の発光素子133〜136が、配線パターン152により、電気的に接続されている。これら以外は、
図2に示す光源部10と同一である。
【0028】
図7(B)は、同図(A)の照明器具を有する照明灯700の一例を示す図である。同図(B)の照明灯700では、配線パターン151及び152が形成されることにより、基板11から照射される被照射領域の内、内側と外側とに分けて照射光を個別に制御する事が出来る。これにより、例えば、内側を明るくし、外側を暗くすることにより、照射範囲を内側(中心側)に集中させてスポットライトのような制御が可能である。
【0029】
本実施形態において、さらに制御部30は、例えば、照明制御機器等からの操作信号を受信する受信手段を備え、前記操作信号に従って、配光制御手段40が、三次元的に配光を制御しても良い。
【0030】
また、本実施形態における照明器具は、人感センサや照度センサ等と連携して配光制御を行っても良い。
【0031】
本実施形態において、さらに例えば、前記発光素子を保護する保護カバー等を必要に応じて設けても良い。
【0032】
本実施形態の照明器具は、特に制限されないが、例えば、道路灯、駐車場灯、横断歩道用照明灯、屋内用照明灯、工場若しくは倉庫等の高天井用照明器具等の照明灯に好適に使用可能である。
【0033】
本発明の照明器具は、3次元的に配光を自在に制御可能であり、例えば、特定の被照射領域を好みに合わせて照射光を調節する事が可能である。このため、例えば、屋内に本発明の照明器具を設けた場合には、屋内の部屋の照明設計の幅が広がり、用途に応じて色々なシーンの照明が可能となる。また、用途に応じて適切な照明を行うことができるので不要な照明を抑制できるので電力消費を抑えることが出来る。
【0034】
以上、本実施形態の照明器具について説明したが、以下では、本実施形態の照明方法の一例について具体例を挙げながら説明する。
【0035】
本実施形態の照明方法は、前記照明器具を用い、被照射領域を区分けし、前記区分けした領域毎に照射光量及び照射光色の少なくとも一方を制御しながら照射することを特徴とする。
【0036】
本実施形態の照明方法は、前記区分けした領域の内、対象領域のみに光が照射されるよう照射する、又は対象領域のみに光が照射されないように照射してもよい。また、前記光が照射される対象領域を可変しても良い。
【0037】
以下では、本発明の照明器具を用いた前記照明方法の具体例について説明する。但し、本発明の照明方法は、以下の具体例に限定されない。
【0038】
まず、本発明の照明器具を横断歩道用照明灯として適用した場合の前記照明方法について、
図8を用いて説明する。同図では、被照射領域の内、車道側と、歩道側とを区分けしながら照射光量を制御している。
【0039】
図8は、本発明の照明器具を横断歩道用照明灯に適用した場合の説明図である。同図に示す照明灯600は、
図6(B)に示す照明灯600と同一である。同図に示すように、被照射領域には、車道62及び横断歩道63が含まれている。そして、照明灯600の実装基板11の発光素子21〜23(以下、発光素子列1という)は、車道62を照射し、実装基板11の発光素子24〜26(以下、発光素子列2という)は、横断歩道63を照射する。この場合、配光制御手段40(図示せず)は、発光素子列1を電気的に接続している配線パターン56(図示せず)に供給される駆動電流を小さくするように調節する。これにより、発光素子列1により照射される光量のみが、それ以外の発光素子と比較して小さく調節されるため、車道62は、車道62以外の被照射領域と比較して、暗く照射される。これにより、車道62側のグレアを低減させることができるため、車道62側のドライバー64は、歩行者65を確認しやすくなる。一方、発光素子列2により照射される横断歩道63は、明るく照射されているため、例えば高齢者等の歩行者は、夜間であっても安心して横断歩道63を確認しながら歩行できる。このように、本発明の照明器具を横断歩道用照明灯として適用すれば、車道側を暗く照射させるとともに、横断歩道を明るく照射することが出来る。これにより、ドライバー64側にとっては、注意を喚起させ事故を防止することができ、歩行者側にとっては、安心して歩道を横断することが出来る。このように、本発明の照明器具は、横断歩道用照明灯として好適に用いることが出来る。
【0040】
尚、本例の照明灯600において、車道62側を暗くさせることについて説明したが、本例の照明灯600は、これに限定されない。例えば、人感センサ等が歩行者を検知した場合には、発光素子列1を電気的に接続している配線パターン56に供給される駆動電流を短時間で増減させても良い。これにより、発光素子列1により照射される光量が変化する為、車道62側に照射される光は、点滅するように照射されるため、ドライバー64側に注意を促すことが出来る。
【0041】
以上、本発明の照明器具を横断歩行用照明灯として適用した場合について説明したが、本発明の照明器具は、これに限定されず、例えば、卒業式場等のセレモニーにおける屋内用照明灯としても適用可能である。以下では、
図9を用いて、本発明の照明器具を屋内用照明灯として適用した場合について説明する。同図の屋内用照明灯では、卒業生の通路側と、保護者席側とが区分けされて照射光色を制御している。
【0042】
図9は、本発明の照明器具を屋内用照明灯に適用した場合の説明図である。同図に示す照明灯800の光源部は、実装基板12の発光素子22、25、及び28(以下、発光素子列3という)が白色光LEDであり、それ以外の発光素子が、電球色LEDであること以外は、
図5(A)の光源部50と同一である。同図に示すように、被照射領域には、卒業生の入場通路91及び保護者席92が含まれている。発光素子列3は、通路91を白色光LEDで照射し、それ以外の発光素子は、保護者席92を電球色LEDで照射する。この場合、配光制御手段40(図示せず)は、発光素子列3を電気的に接続している配線パターン52と、発光素子列3以外の発光素子を電気的に接続している配線パターン51及び53とを分けて配光制御する。これにより、通路91を白色光で照射し、保護者席92を電球色で照射する事ができる。このようにして、本発明の照明器具をスポットライトのようにして屋内用照明灯に適用できる。
【0043】
尚、本例の照明灯800において、特定の発光色(白色光)を特定の対象領域(通路91)に照射する方法の一例を説明したが、本発明の照明方法はこれに限定されない。例えば、
図10のようにしてさらにもう一つの照明灯900を設けて通路91に照射される照射光を調色しても良い。同図の照明灯900では、実装基板14の発光素子22、25、及び28(以下発光素子列4という)が赤色光LEDであり、それ以外の発光素子が、電球色LEDであること以外は、
図5(A)の光源部50と同一である。そして、前記発光素子列3及び発光素子列4を配光制御手段が個別に配光制御することにより、好みに合わせて赤色がかった白色光に調色することができる。このように、本発明の照明器具を用いて、特定の照射(対象)領域について好みに合わせて調色出来る。
【0044】
以上、本発明の照明器具を屋内用照明灯として適用した場合について説明したが、本発明の照明器具は、これに限定されず、例えば、人感センサ付きの駐車場灯としても適用可能である。以下では、
図11を用いて、本発明の照明器具を人感センサ付きの駐車場灯として適用した場合について説明する。同図の駐車場灯では、照射領域における前記区分けした領域の内、対象領域(ヒト)のみに光が照射されるよう照射する。
【0045】
図11は、本発明の照明器具を人感センサ付き駐車場灯に適用した場合の説明図である。同図に示す駐車場灯1000の光源部60は、
図6に示す光源部60と同一である。同図に示す駐車場灯1000は、人感センサ(図示せず)を含み、前記人感センサによりヒト72を検知する。そして、前記センサと、制御部30(図示せず)とは、電気的に接続されており、制御部30の配光制御手段40(図示せず)は、被照射領域の内、前記検知したヒト72の領域のみを明るく照らすように配光制御する。すなわち、配光制御手段40は、実装基板11の発光素子21〜23(以下、発光素子列5という)を電気的に接続している配線パターン56(図示せず)に供給される駆動電流のみをONにすることにより、ヒト72の領域のみ明るく照らす。このようにして、ヒトがいる領域のみを追いかけるように光を照射することができる。これにより、本発明の照明器具を駐車場灯として使用した場合には、不要な照明を抑えることが出来る。このため、不要な照明を抑制する事ができるので電力消費を抑えることができる。さらに、例えば、ヒトがいる領域のみを追いかけるように光を照射することができるので、防犯機能を有する駐車場灯としても適用できる。
【0046】
尚、本例の駐車場灯1000において、人感センサにより検知したヒトがいる領域のみを明るく照らすように照射する方法の一例を説明したが、これに限定されない。例えば、本発明の照明器具を用いて、駐車場所が把握できる駐車システムと連動して、自動車付近のみを照射するように配光制御しても良い。
【0047】
以上、本発明の照明器具を駐車場灯として適用した場合について説明したが、本発明の照明器具は、これに限定されず、例えば、道路灯としても適用可能である。以下では、
図12を用いて、本発明の照明器具を道路灯として適用した場合について説明する。同図の道路灯では、被照射領域における区分けした領域の内、対象領域(水田)のみに光が照射されないよう照射する事が可能である。
【0048】
図12は、本発明の照明器具を道路灯として適用した場合の説明図である。同図に示す道路灯1100の光源部50は、
図5(A)に示す光源部50と同一である。同図に示すように、被照射領域には、車道82、歩道83、及び水田84が含まれる。そして、光源部50の実装基板11の発光素子21〜29(以下、発光素子群6という)及び実装基板12の発光素子23、24、及び29(以下、発光素子列7という)は、車道82及び歩道83を照射し、実装基板12の発光素子21〜22、25〜28(以下、発光素子群8という)は、水田84を照射する。この場合、配光制御手段40(図示せず)は、発光素子群8を電気的に接続している配線パターンに供給される駆動電流をOFFにするよう制御する。すると、同図に示すように、水田84のみに光が照射されないように配光制御できる。これにより、例えば、夜間のみに、前記駆動電流をOFFとすることにより、夜間照射による稲作の光害を抑制することが出来る。このように、本発明の照明器具は、道路灯として好適に使用する事が出来る。
【0049】
以上、本発明の照明器具を道路灯として適用した場合について説明したが、本発明の照明器具は、これに限定されず、例えば、横断歩道用照明灯としても適用し、光が照射される対象領域を可変させることも可能である。以下では、
図13を用いて、本発明の照明器具を横断歩道用照明灯として適用した場合について説明する。同図の横断歩道用照明灯は、照射される対象領域(横断歩道)を可変させて照射することができ、例えば、特定の歩道にヒトを誘導させることができる。
【0050】
以下では、本実施形態の照明器具を横断歩道用照明灯として適用した場合の前記照明方法を、
図13を用いて説明する。
【0051】
図13は、本実施形態の照明器具を横断歩道用照明灯として適用した場合の説明図である。同図に示す照明灯1200の光源部60は、
図6(A)に示す光源部60と同一である。同図に示すように、被照射領域には、横断歩道92及び横断歩道93が含まれる。実装基板11の発光素子24〜26(以下、発光素子列9という)は、横断歩道92を照射し、実装基板12の発光素子24〜26(以下、発光素子列10という)は、横断歩道93を照射する。同図(A)では、横断信号94は、赤色に点灯しており、同図(B)では、横断信号94は、青色に点灯している。この場合、同図(A)に示すように、配光制御手段40(図示せず)は、発光素子列10を電気的に接続している配線パターンに供給される駆動電流のみをONとする。これにより、ヒト95を横断歩道93の方向に誘導させることができる。一方、同図(B)の場合には、配光制御手段40(図示せず)は、発光素子列9を電気的に接続している配線パターンに供給される駆動電流のみをONとする。これにより、ヒトを横断歩道92の方向に誘導させることができる。このように、本実施形態の照明方法を用いて、特定の方向に誘導させることができる。
【0052】
尚、本例の照明灯1200において、特定の照射(対象)領域のみを照射することにより、特定の方向に誘導させることを説明したが、本発明の照明方法は、これに限定されない。例えば、特定の照射(対象)領域のみ発光色の異なる照射光を照射することにより、特定の方向に誘導させても良い。
【0053】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【0054】
この出願は、2014年8月6日に出願された日本出願特願2014−160843を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。