(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-21
(45)【発行日】2023-05-01
(54)【発明の名称】レーザー光照射装置、発光システム及び間接照明システム
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20230424BHJP
F21S 8/02 20060101ALI20230424BHJP
F21V 9/32 20180101ALI20230424BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20230424BHJP
F21V 29/503 20150101ALI20230424BHJP
F21V 29/70 20150101ALI20230424BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20230424BHJP
【FI】
F21S2/00 100
F21S8/02 410
F21V9/32
F21V23/00 110
F21V29/503
F21V29/70
F21Y115:30
(21)【出願番号】P 2019005414
(22)【出願日】2019-01-16
【審査請求日】2021-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】弁理士法人クロスボーダー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】丹下 理和
【審査官】山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2015/093486(WO,A1)
【文献】特開2012-204072(JP,A)
【文献】特開2011-243369(JP,A)
【文献】国際公開第2015/145607(WO,A1)
【文献】特開2010-015902(JP,A)
【文献】特開平10-096611(JP,A)
【文献】特開2012-238504(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00
F21S 8/02
F21V 9/32
F21V 23/00
F21V 29/503
F21V 29/70
F21Y 115/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザー光を発生するレーザー発生部と、
前記レーザー光を線状光に制御し、前記線状光を発光体へ照射することにより、前記発光体のうち前記線状光が照射される照射領域を発光させる照射部と
、
重力の向きを検出するセンサーと、
を備え、
前記照射部は、
前記センサーの検出する前記重力の向きに応じて、前記線状光の照射方向を変更するレーザー光照射装置。
【請求項2】
前記照射部は、
前記線状光で前記発光体を発光させ、
前記発光体は、
前記線状光の照射で励起されて発光する蛍光体を含む
請求項1に記載のレーザー光照射装置。
【請求項3】
前記照射部は、
前記線状光で前記発光体を発光させ、
前記発光体は、
前記線状光を拡散する拡散機能を有する
請求項1に記載のレーザー光照射装置。
【請求項4】
前記発光体は、
透明部材に配置されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のレーザー光照射装置。
【請求項5】
前記レーザー光照射装置は、さらに、
前記レーザー発生部を冷却する冷却部を
備える請求項1から請求項
4のいずれか一項に記載のレーザー光照射装置。
【請求項6】
レーザー光を発生するレーザー発生部と、前記レーザー光を線状光に制御し、前記線状光を照射する照射部と
、重力の向きを検出するセンサーとを有
し、前記照射部は、前記センサーの検出する前記重力の向きに応じて、前記線状光の照射方向を変更するレーザー光照射装置と、
前記線状光を入射し、入射した前記線状光の照射方向を変えることにより発光体に向けて前記線状光を照射し、前記発光体のうち前記線状光が照射される照射領域を発光させる方向変更装置と
を備える発光システム。
【請求項7】
第1の色の第1のレーザー光を発生する第1のレーザー発生部と、前記第1のレーザー光を第1の線状光に制御し、前記第1の線状光を第1の発光体へ照射する第1の照射部を有する第1のレーザー光照射装置と、
第2の色の第2のレーザー光を発生する第2のレーザー発生部と、前記第2のレーザー光を第2の線状光に制御し、前記第2の線状光を前記第1の発光体へ照射する第2の照射部を有する第2のレーザー光照射装置と、
第3の色の第3のレーザー光を発生する第3のレーザー発生部と、前記第3のレーザー光を第3の線状光に制御し、前記第3の線状光を前記第1の発光体へ照射する第3の照射部を有する第3のレーザー光照射装置と
を備え、
前記第1の照射部と前記第2の照射部と前記第3の照射部とは、
前記第1の線状光と、前記第2の線状光と、前記第3の線状光とを前記第1の発光体の照射領域に重ねて照射することにより、前記第1の発光体の照射領域を発光させる発光システム。
【請求項8】
レーザー光を発生するレーザーダイオード
と、前記レーザー光を線状光に制御し、前記線状光を照射する照射部と、重力の向きを検出するセンサーとを有し、凹部と天井と壁との少なくともいずれかに設置された発光体を前記
照射部が照射することにより発光させ
るとともに、前記照射部は、前記センサーの検出する前記重力の向きに応じて照射する方向を変更して、前記発光体によって天井面と壁面と床面との少なくともいずれかを照射する間接照明システム。
【請求項9】
互いに異なる色の3つのレーザーダイオードを有し、凹部と天井と壁との少なくともいずれかに設置された発光体を前記
3つのレーザーダイオード
の照射光を重ねて照射することにより発光させ、前記発光体によって天井面と壁面と床面との少なくともいずれかを照射する間接照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、レーザー光照射装置、発光システム及び間接照明システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の間接照明装置は、複数の光源を一列に並べる、または重ね合わせて並べることで、ムラ無く壁面を照明していた。その為、照明器具のサイズも大きく、構成も複雑であった(例えば特許文献1,2)。
また、従来の間接照明では、天井近傍に設けられた設置空間に複数の照明器具を一列に並べることによりムラ無く壁面等を照明していた。その為、設置台数に応じた配線施工、設置工事が必要であった。また、狭い空間内に設置する場合は熱がこもった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第4527230号
【文献】特許第4804429号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、簡単な構成で間接照明をおこなうレーザー光照射装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明のレーザー光照射装置は、
レーザー光を発生するレーザー発生部と、
前記レーザー光を線状光に制御し、前記線状光を発光体へ照射することにより、前記発光体のうち前記線状光が照射される照射領域を発光させる照射部と
を備える。
【発明の効果】
【0006】
本発明のレーザー光照射装置によれば、間接照明設備の施工の省力化、照明装置の配線の簡略化及び設置空間の温度上昇の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】実施の形態1の図で、発光システム11を示す図。
【
図2】実施の形態1の図で、発光システム11の斜視図。
【
図3】実施の形態1の図で、線状光74を説明する図。
【
図4】実施の形態1の図で、線状光74を説明する別の図。
【
図5】実施の形態1の図で、レーザー光照射装置70が冷却部60を備える構成を示す図。
【
図6】実施の形態1の図で、発光システム11が室内に使用される態様を示す正面図、側面図及び底面図。
【
図7】実施の形態1の図で、発光システム12を示す図。
【
図8】実施の形態1の図で、発光システム13を配置した部屋の平面図。
【
図9】実施の形態1の図で、発光システム13が設置される部屋の斜視図。
【
図10】実施の形態1の図で、
図9の一部を示す図であり、レーザー光照射装置70の設置位置を示す図。
【
図11】実施の形態1の図で、
図10のD方向から見た、レーザー光照射装置70、ミラー61、発光体82及び垂れ壁84の位置関係を示す図。
【
図12】実施の形態1の図で、
図10のD方向から見た、ミラー61の取付状態を示す図。
【
図13】実施の形態1の図で、発光システム13を設置している部屋の平面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態1.
図1~
図13を参照して、実施の形態1の発光システム11,12,13を説明する。発光システム11,12,13は間接照明に関する。
以下に説明する発光システム11,12,13は、レーザーダイオードを有し、凹部と天井と壁との少なくともいずれかに設置された発光体をレーザーダイオードで照射することにより発光させ、発光体によって天井面と壁面と床面との少なくともいずれかを照射する間接照明システムに適用できる。
ここで凹部とは、例えば、後述する
図12において、壁88、天井81及び垂れ壁84で形成される箇所が該当する。
【0009】
***構成の説明***
図1は、発光システム11を示す。
図2は、発光システム11の斜視図である。発光システム11は、レーザー光照射装置70と発光体82を備えている。
【0010】
(レーザー光照射装置70)
レーザー光照射装置70は、レーザー発生部71と、照射部73を備える。
【0011】
(レーザー発生部71)
レーザー発生部71は、レーザー光72を発生する。レーザー発生部71は、レーザーダイオードを有し、レーザーダイオードでレーザー光72を発生する。レーザー光72は、ビームであり、そのまま照射すると、略点状(小さな円)となる。照明装置は青色レーザーとすることが好ましい。青色レーザーと蛍光体との組み合わせにより白色を得ることができる。なお、レーザー光照射装置70は紫外レーザーとしてもよい。レーザー発生部71は、交流電源ACまたは直流電源DCによってレーザー光72を発生する。
【0012】
(照射部73)
照射部73は、レーザー光72を入射し、照射面が線状になる線状光74にレーザー光72を制御し、線状光74を発光体82へ照射することにより、発光体82のうち線状光74が照射される照射領域75を発光させる。照射領域75は線状光74と発光体82の有する面とが交わってできる交線に相当する。この交線が発光したものが発光領域83である。線状光74は、照射部73から平面状に出射する。照射部73としては回折光学素子(Diffractive Optical Element)のような部材を用いることができる。線状光74は、模式的に説明すれば、発光体82の有する平面に照射された場合、三角形ABCを形成する。線状光74のうち辺ABに相当するレーザー光をレーザー光741、辺ACに相当するレーザー光をレーザー光742と表記する。線状光74に関しては、辺BCに相当する部分が線状光74の照射領域75である。発光体82に関しては、照射領域75が発光するが、発光体82の発光する部分が発光領域83である。発光領域83は直線状に発光する。
図3、
図4は線状光74を説明する図である。
図1から
図4のXYZ座標は同一である。
図3は
図1のXY平面を見た図である。
図4は
図1のZY平面を見た図である。線状光74は照射部73から平面的に照射されるので、
図3及び
図4では、仮に目視できるとすれば線状に見えることになる。
【0013】
(発光体82)
発光体82は、例えば天井81に配置される。発光体82は、細長い長手形状の板状体である。
照射部73は、線状光74で発光体82を発光させる。発光体82としては、線状光74の照射で励起されて発光する蛍光体を含む、蛍光体シートを用いることができる。あるいは発光体82としては、線状光74を拡散する拡散機能を有する拡散材を用いることができる。
【0014】
(冷却部60)
図5は、レーザー光照射装置70が冷却部60を備える構成を示す。レーザー光照射装置70は、レーザー発生部71を冷却する冷却部60を備えてもよい。冷却部60としては、ファンあるいはヒートシンクのような冷却機構を用いることができる。
【0015】
図6は、発光システム11が室内に使用される態様を示す、正面図、底面図及び側面図の3面図を示す。XYZ座標は3面図で同一である。正面図では、天井81、壁89、床91を示している。レーザー光照射装置70は正面図の左方向に線状光74を照射している。正面図では、垂れ壁84は、便宜的に破線で示している。垂れ壁84からは、レーザー光照射装置70によって発光領域83の発した間接照明光10が、出射する。底面図に示すように、照射領域75の発光領域83は、線状に発光する。
【0016】
(発光システム12)
図7は、発光システム12を示す図である。発光システム12は、赤、緑、青の3色のレーザー光を用いて、これらの色を混色する。
図7は発光システム12が配置された部屋の正面図及び底面図を示す。正面図のZ方向は床から天井に向かう方向である。発光システム12は、それぞれの色の出力を可変し混色することで、混色光を様々な色にできる。
発光システム12は、第1のレーザー光照射装置70a、第2のレーザー光照射装置70b、第3のレーザー光照射装置70c、及び第1の発光体82aを備える。
第1のレーザー光照射装置70aは、第1の色の第1のレーザー光72aである赤色を発生する第1のレーザー発生部71aと、第1のレーザー光72aを第1の線状光74aに制御し、第1の線状光74aを第1の発光体82aへ照射する第1の照射部73aを有する。
第2のレーザー光照射装置70bは、第2の色の第2のレーザー光72bである緑色を発生する第2のレーザー発生部71bと、第2のレーザー光72bを第2の線状光74bに制御し、第2の線状光74bを第1の発光体82aへ照射する第2の照射部73bを有する。
第3のレーザー光照射装置70cは、第3の色の第3のレーザー光72cである青色を発生する第3のレーザー発生部71cと、第3のレーザー光72cを第3の線状光74cに制御し、第3の線状光74cを第1の発光体82aへ照射する第3の照射部73cを有する。
第1の照射部73aと第2の照射部73bと第3の照射部73cとは、第1の線状光74aと、第2の線状光74bと、第3の線状光74cとを第1の発光体82aの第1の照射領域75aに重ねて照射することにより、第1の発光体82aの第1の照射領域75aを発光させる。
【0017】
なお、発光システム12で混色する場合は、蛍光体シートを用いなくてもよく、壁面に直接照射することもできる。
【0018】
(発光システム13)
図8から
図13を参照して発光システム13を説明する。XYZ座標は
図8から
図13で共通である。発光システム13はレーザー光照射装置70の出射した線状光74を反射する方向変更装置961を備える構成である。
図8から
図13は、
図6とレーザー光照射装置70の設置位置が異なる。
図8は、発光システム13を配置した部屋の平面図である。
図9は、発光システム13が設置される部屋の斜視図である。
図10は、
図9の一部を示す図であり、レーザー光照射装置70の設置位置を示す。
図11は、
図10のD方向から見た、レーザー光照射装置70、ミラー61、発光体82及び垂れ壁84の位置関係を示す。なおD方向は
図9におけるY方向の反対向き(-Y方向)である。
図12は、
図10のD方向から見た、ミラー61の取付状態を示す。
【0019】
発光システム13は、レーザー光照射装置70と、発光体82と、方向変更装置961とを備える。発光システム13は、線状光74の照射方向を、方向変更装置961で変更する。以下では、方向変更装置961してミラー61を例に説明する。
【0020】
方向変更装置961は、線状光74を入射し、入射した線状光74の照射方向を変えることにより発光体82に向けて線状光74を照射し、発光体82のうち線状光74が照射される照射領域75を発光させる。
以下、具体的に説明する。
【0021】
図8のXYZ座標においてZ方向が床から天井に向かう方向である。レーザー光照射装置70から出射した線状光74を、ミラー61が直角に方向を変える。
図8に示すように、部屋のコーナー部90に一つのミラー61を配置することで、一台のレーザー光照射装置70でL字状の空間を間接照明光10で照射できる。
図9のような室内には、
図10に示すように、天井の角のレーザー光照射装置70が配置される。レーザー光照射装置70は、壁面に直付されても良いし、壁面にあけた穴に埋め込まれてもよい。あるいはレーザー光照射装置70は天井81に埋め込んでもよい。レーザー光照射装置70の取り付け方法は、発光システム11,12でも同様である。
図13は、
図8と同様な部屋の平面図である。
図13に示すように天井の3つの角にミラー61を設置することで、1台のレーザー光照射装置70で天井の周囲全体を間接照明で光らせることができる。
【0022】
(透明部材)
なお、発光体82は、透明部材に配置されてもよい。発光体82が透明部材に配置されることで、透明部材を両面発光させることができる。
【0023】
(上下の検知)
レーザー光照射装置70は、天地(上下)を感知し、照射方向を変更できる構成でもよい。この構成により、例えば、レーザー光照射装置70は常に上方(天井方向)を照射することができる。具体的な構成は以下のようである。レーザー光照射装置70は、重力の向きを検出するセンサーを備える。照射部73は、センサーの検出する重力の向きに応じて、線状光74の照射方向を変更する。なお、センサーは例えば加速度センサーが用いられる。この場合、レーザー光照射装置70は、センサーの検出する重力の向きに応じて、上方を照射する。レーザー光照射装置70は天井近傍の設置空間に設けられ、天井面にむけ光を照射するが、レーザー光が直接目に入ることは好ましくない。このため、上記構成とすることで、天井に向けてレーザー光が照射されるので、安全性が担保される。
【0024】
(設置位置)
なお、レーザー光照射装置70が床面近傍に設置されると、遮蔽物が存在する場合は所望の箇所に照射できない。この為、間接照明の設置空間が確保可能な箇所への適用が望ましい。
【0025】
(被照射物)
なお、蛍光体シートの代わりに壁紙のような被照射物に蛍光体を含有させてもよい。その場合は内装工事で施工が可能となる。
【0026】
以上で説明した、レーザー光照射装置70,70a,70b,70cはいずれも、レーザーダイオードを用いた間接照明装置である。
【0027】
なお、以上ではレーザー光照射装置70を室内に用いる例を説明したが、レーザー光照射装置70あるいはレーザー光照射装置70及び発光体82を、屋外に適用してもよい。
【0028】
***実施の形態1の効果***
発光システム11及び発光システム13によれば、1台のレーザー光照射装置70で間接照明が可能となる。よって、間接照明設備の施工の省力化、及び、照明装置の配線の簡略化を図ることができる。
発光システム12によれば、簡単な構成で様々な色の間接照明を実現できる。
照明器具によって照射された壁面または天井面を人が見る場合、照明器具が多数設置されている構成では、人は光の継ぎ目が気になることがある。発光システム11,12,113の場合は、継ぎ目の問題は無い。
また、メンテナンスはレーザー光照射装置70のみが対象となる為、省力化が図れる。
【符号の説明】
【0029】
10 間接照明光、11,12,13 発光システム、10a 発光システム、50 センサー、60 冷却部、61 ミラー、70 レーザー光照射装置、70a 第1のレーザー光照射装置、70b 第2のレーザー光照射装置、70c 第3のレーザー光照射装置、71 レーザー発生部、71a 第1のレーザー発生部、71b 第2のレーザー発生部、71c 第3のレーザー発生部、72 レーザー光、72a 第1のレーザー光、72b 第2のレーザー光、72c 第3のレーザー光、73 照射部、73a 第1の照射部、73b 第2の照射部、73c 第3の照射部、74 線状光、74a 第1の線状光、74b 第2の線状光、74c 第3の線状光、75 照射領域、75a 第1の照射領域、81 天井、82 発光体、82a 第1の発光体、83 発光領域、84 垂れ壁、86 壁、87 壁、88 壁、89 壁、90 コーナー部、91 床、961 方向変更装置。