JP2000340004A - 照明装置及びそれを用いた照明システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力で長寿命化が期待でき、常に安定
した発光の実現が可能で、しかも種々の発光色を照射可
能な汎用性に優れた、簡便な照明装置及びそれを用いた
照明システムを提供すること。 【解決手段】 １つ以上の光入射端を備え線状を成す光
導波体１の少なくとも１つの光入射端に、複数色の発光
が可能な発光体２Ａ，２Ｂを配設して成るとともに、光
導波体１に、発光体２Ａ，２Ｂからの入射光を所定方向
へ反射させる反射部１ｅと、反射部１ｅからの光を光導
波体１外へ透過させる透光部１ｄとが設けられているこ
とを特徴とする照明装置Ｓとする。また、この照明装置
Ｓの複数を配置し、各々の照明装置の点灯動作を連係さ
せるように成した照明システムとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば住宅やその
周辺、及び道路等で利用される照明装置及びそれを用い
た照明システムに関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来より、住宅やその周辺等に
おいて、足下の照明や通路境界の明示などを目的とした
照明装置が設置されている。これら照明装置は、商用電
源や太陽電池などを電源とし、主に例えば蛍光灯，冷陰
極管，又は発光ダイオード等の発光体自体の明るさを利
用したものである。

【０００３】しかしながら、この種の照明装置には以下
のような問題があった。発光体として蛍光灯や冷陰極管
等を利用したものでは、発光体の発光効率が低過ぎ、特
に太陽電池を電源とした場合には、発光体をより明るく
させるために太陽電池の受光面積を大きくする必要があ
り、これにより、装置の見栄えが悪くなるだけでなく、
装置全体が大型化するので問題である。

【０００４】また、一般にこの種の発光体の寿命は短い
ので、発光体の交換などのメンテナンスを頻繁に行う必
要があり、さらに、発光色の変化や点滅発光動作なども
技術的に困難であるので、専ら単に白色光で点灯させる
ものがほとんどであり、汎用性にきわめて乏しいもので
あった。

【０００５】また、発光体として発光ダイオードを利用
したものでは、発光ダイオードが指向性を有し点発光に
近い光源であるので、例えば交通用の表示や通路境界等
を表示するなどの線形状表示には都合がよいが、照明と
して使用するには非常に多数の発光ダイオードを用いな
ければならなかった。また、多数の表示装置を並べて適
当に組み合わせた照明システムを採用する場合も考えら
れるが、この場合には照明システムの製作が煩雑となっ
たり、それに要する電源容量は多大であった。さらに、
現状の装置では単色発光を使用した単純な目的に対応す
るだけにすぎないものであり汎用性にも乏しかった。

【０００６】そこで本発明は、上述した従来の諸問題を
解消し、低消費電力で長寿命化が期待でき、常に安定し
た発光の実現と各種発光色の照射が可能な汎用性に優れ
た照明装置及びそれを用いた照明システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する照明
装置は、１つ以上の光入射端を備え線状を成す光導波体
の少なくとも１つの光入射端に、複数色の発光が可能な
発光体を配設して成るとともに、光導波体に、前記発光
体からの入射光を所定方向へ反射させる反射部と、該反
射部からの光を光導波体外へ透過させる透光部とを設け
ることを特徴とする。

【０００８】また、少なくとも両端に光入射端を備え線
状を成す光導波体の一端に１色以上の発光が可能な第１
の発光体を、他端に前記第１の発光体とは異なる色で発
光が可能な第２の発光体を配設して成るとともに、光導
波体に、第１及び第２の発光体からの入射光を所定方向
へ反射させる反射部と、該反射部からの光を光導波体外
へ透過させる透光部とを設けることを特徴とする。

【０００９】また特に、発光体に発光ダイオードを用
い、該発光ダイオードの電源として太陽電池の発電電力
を利用することを特徴とする。さらに、移動体を検知す
るセンサを備え、該センサからの検知信号に基づいて発
光体を点灯させるように成したことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の照明システムは、上記照明
装置の複数を、無線又は有線により発光体を点灯させる
ための信号を伝達可能に配置し、各々の照明装置の点灯
動作を連係させるように成したことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る照明装置及びその照
明システムの一実施形態について図面に基づき詳細に説
明する。

【００１２】図１（ａ）に示すように、照明装置Ｓは、
複数の光入射端１ａ，１ｂを備え、線状を成す光導波体
１の少なくとも一端に、複数色の発光が可能な発光体２
Ａ，２Ｂからの出射光を入射させるように成したもので
ある。

【００１３】ここで、光導波体１は光を導波（伝送）さ
せるコア部１ｃと、このコア部１ｃより屈折率が低くく
外周が光が透過可能な透光部を成し、コア部１ｃを包囲
するクラッド部１ｄと、コア部１ｃとクラッド部１ｄと
の間に、帯状を成し入射光Ｌ１を出射光Ｌ２としてクラ
ッド部１ｄから光導波体外へ照射させるための反射部１
ｅ等から構成される。

【００１４】コア部１ｃやクラッド部１ｄは、ポリメチ
ルメタアクリレート樹脂やガラスなど各種透光性材料が
使用可能であり、クラッド部１ｄにはコア部１ｃに比べ
て屈折率の低い材料が使用される。

【００１５】反射部１ｅは、白色樹脂や金属などが使用
できるが、線膨張係数の違いによる剥離などを考慮する
と、上記コア部１ｃやクラッド部１ｄと線膨張係数が近
い材料もしくはコア部１ｃやクラッド部１ｄと同一材料
が望ましい。

【００１６】また、発光体２Ａ，２Ｂは複数色以上の発
光が可能であり、例えば黄色，緑色，橙色，青色等の発
光色を有する発光ダイオードや、多色発光ダイオードと
する。その構造は、一つの発光ダイオードの中に複数色
（例えば赤色，青色，緑色）の発光部を有するものや、
赤色，青色，緑色の各発光ダイオードの複数を並べて使
用するものなどとする。

【００１７】特に、発光体２を発光ダイオード（例えば
高輝度発光ダイオード）とすることにより、発光体とし
ての寿命が長いため、交換等のメンテナンスを不要とす
る。また、発光効率が高いため低消費電力であり、指向
性が高いため、コア部以外への光の照射が少なくロスが
少ない。さらに、他の発光体とは異なり点滅させても寿
命に悪影響を与えにくい等の多くの利点を有する。

【００１８】発光ダイオード以外の組み合わせとして
は、白熱電球，ハロゲンランプ，キセノンランプ，蛍光
灯，半導体レーザ等が利用可能であるが、これらは、発
光色の変化や点滅が困難であったり、寿命等の点で問題
が生じることがあるので、発光ダイオードが最も適して
いるといえる。

【００１９】特に、少なくとも両端に光入射端を備えた
光導波体の一端に１色以上の発光が可能な第１の発光体
を、他端に前記第１の発光体とは異なる色で発光が可能
な第２の発光体を配設することにより、発光色の切替え
が可能であったり、光導波体の片側から徐々に色が変わ
っていくという種々の演出が可能になる。また、一端側
に２色以上の発光が可能な発光ダイオードを１以上配設
し、他端にも反射体を配設して、複数色の発光により混
色することにより、光導波体の中で色の分布を均一にす
ることが容易である。

【００２０】また、両端に同一色の発光を行わせる発光
体を配設することにより、光量を大きくすることがで
き、輝度分布を均一にした状態で光導波体を長くするこ
とができる。

【００２１】発光体２の点灯制御を行うために、制御回
路基板４が配設されているが、制御回路基板４には太陽
電池３、蓄電池５、及び移動体検知センサ６等が接続さ
れている。ここで、制御回路基板４は、発光体２の点灯
制御回路，昼夜検出回路，充電制御回路，過充電防止回
路，過放電防止回路，逆流防止回路，太陽電池最大出力
点追尾回路等で構成され、太陽電池３の発電電流により
昼夜を検出するとともに、太陽電池３の発電電力を蓄電
池５を効率良く充電させる。また、夜間等の周囲が暗い
状況下のときに、制御回路基板４からの点灯信号によ
り、発光体２を点灯させる。この場合の点灯は所定周期
の点滅を行わせることも可能である。

【００２２】太陽電池３は、例えば結晶系や非晶質系の
シリコン等の各種材料から成る太陽電池素子を複数直列
や並列接続して構成することができ、蓄電池５は例えば
密閉型鉛蓄電池，密閉型ニッケルカドミウム蓄電池，密
閉型ニッケル水素蓄電池，密閉型リチウムイオン電池，
電気二重層キャパシタなどが使用可能である。

【００２３】また、移動体検知センサ６は、焦電型遠赤
外線センサーがコストと消費電力低減等の意味から好適
であると思われるが、用途に応じ、赤外線発光ダイオー
ドと赤外線受光素子の組合せや、磁力センサー，雨滴セ
ンサー，内部タイマー，外部スイッチなど、様々な機器
からの信号に基づいて動作するように構成してもよい。

【００２４】以上のようにして構成された照明装置Ｓ
は、車Ｃや人Ｍが照明装置Ｓに近づいたときに、これを
検知し発光体１に点灯を行わせる。

【００２５】図２に上記照明装置の具体的な構造例を模
式的に示す。なお、図２は、理解しやすいように装置内
部の透視した様子を模式的に図示している。照明装置Ｓ
１は、ポリプロピレン樹脂，ＡＢＳ樹脂，ポリカーボネ
ート樹脂等、又はこれらをベースとしたＦＲＰ等から成
る支柱１０の先端に、制御回路基板４、蓄電池５、移動
体検知センサ６等が収容されたケーシング７が取付けら
れ、このケーシング７の上部に照明灯９を、上端部７ａ
に透明カバーで覆われた太陽電池３が配設され構成され
ている。照明灯９は、光導波体１と、光導波体１を覆う
透光性のカバー部９ａと、その両端に発光体２Ａ，２Ｂ
を収容し、点灯信号等の信号を他の装置への送信，他の
装置からの受信が可能な送信部，受信部を収容した両端
部９ｂ，９ｃ等から構成される。なお、太陽電池３の受
光面において集光させるために、各種レンズ形状の透明
カバーで覆うようにしてもよい。

【００２６】ここで、ケーシング７の正面下方には開口
窓もしくは図２に示すように光透過窓８が設けられ、移
動体検知センサ６として焦電型遠赤外線センサーを用い
た場合は、この光透過窓８を透過した遠赤外線の変動を
検知することにより、移動体を検知することができる。

【００２７】図３（ａ）〜（ｃ）に上記照明装置の変形
例を示す。なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示した照明装置
の構成部材等については、上記照明装置Ｓ，照明装置Ｓ
１と同様であり説明を省略する。

【００２８】図３（ａ）に示す照明装置Ｓ２は、支柱２
０の先端に太陽電池１３及び照明灯１９が並設されたケ
ーシング１７が設けられたものであり、照明灯１９を構
成する光導波体１１は一端部１１ａを折り曲げられてい
るか、一端部を開放しており、他端部１１ｂにのみ発光
体からの光を入射するようにしている。このように、水
平空中保持型の照明装置Ｓ２とすることにより、開放さ
れている照明灯１９の一端部１９ａに例えば受送信手段
を設けるなどして、複数の照明装置Ｓ２を道路等に配置
した場合に、照明灯の点灯動作を連係させることが容易
にできる。

【００２９】図３（ｂ）に示す照明装置Ｓ３は、一端部
に太陽電池２３等を設けた長尺状のケーシング２７の上
面側に、内部に光導波体２１を設けた照明灯２９を設
け、ケーシングの両端部２７ａ，２７ｂを肉薄とし、こ
れらの箇所に取付け孔１２，１４を設けたものであり、
例えば、家の壁面や道路面等に簡便に設けることができ
る。また、このような照明装置Ｓ３によれば、突出する
構造ではないので歩行者等の障害になることはなく、こ
のため、装置の位置や方向が変わりにくく、破損も起こ
しにくい。また、歩行者等により安全である。

【００３０】図３（ｃ）に示す照明装置Ｓ４は、支柱３
０の下端部３０ａを立設用に尖らせており、上端部に照
明灯３９を配設したものであり、さらに照明灯３９の上
端部を末広がり状にし、その上面に太陽電池３３を配設
している。このような照明装置Ｓ４によれば、従来の庭
園灯のように、視認性に優れた照明灯とすることができ
る。

【００３１】次に、本発明の照明システムについて説明
する。図４に示すように、照明装置Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅの多
数を駐車場の植木がある園Ｂを区画する縁Ｄに沿って配
置し、夜間において本システムを園の区画を示す照明灯
として適用できる。ここで、各々の照明装置は無線また
は有線により互いに接続されて成り、各々の照明装置の
発光体を点灯させるための信号の伝達を可能としてい
る。すなわち、車両Ｃや人Ｍ等が本システムに近接した
ときに、これをいずれかの照明装置が検知し、その検知
信号に基づいて、検知した照明装置の周辺に位置する特
定の照明装置に信号の伝達を行い点灯させるようにする
のである。

【００３２】例えば、無線により複数の照明装置を連係
させて点灯させる場合は、以下のようにして行う。図５
は図４におけるＡ部を拡大した模式図である。図５に示
すように照明灯の端部に設けられた発振部４２から、隣
接する照明装置の受信部４１に定期的に信号を発し照明
装置に設けられた内部時計を同期させる。上記発振部４
２としては、赤外発光ダイオード等を、受信部４１とし
てはフォトトランジスタ等を使用する。こうして、隣接
した照明装置と、順次、内部時計を同期させることで、
照明灯の点灯をこの内部時計に基づいて行わせることに
より照明システムの同期点滅，同期変色，連係点滅，連
係変色等のバラエティに富んだ発光演出を行うことがで
きる。また、例えば、光が流れるように連係して発光色
を変化させることで、進行方向を歩行者や車両運転者に
明示できる。また、図４に示すように、駐車可能場所と
不可能な場所（区画Ｂ）とを明確に知らせることができ
たり、明かりにより侵入者を特定することが可能とな
る。なお、この照明システムを店舗等における誘導灯や
イルミネーションとして使用してもよい。また、図示は
していないが、セブンセグメントなどの文字形状に本シ
ステムを適用し、可変発光文字表示システムとして使用
することも可能である。

【００３３】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。

【００３４】図６は、照明装置Ｓ１を警告灯として用い
た例である。光透過窓８の奥に配設された移動体検知セ
ンサで車両の接近を検知すると、照明装置Ｓ１が発光色
を例えば白色から赤色点滅に変化させることで、車両Ｃ
の運転者に停止位置を明示する用途に使用しても構わな
い。同様な構成で、侵入者を検知して赤色点滅発光に変
化する防犯灯や動物を検知して赤色点滅発光に変化する
害獣防止灯など、様々な用途に利用することが可能であ
る。

【００３５】図７は、照明装置Ｓ２ａ〜Ｓ２ｉ等を照明
システム（路側灯）として用いた例である。これら照明
装置を路側灯として応用すると、通路とそれ以外の部分
の境界を棒状（線形状）で明確に表示することができ
る。また、移動体検知センサにより、歩行者が通過する
と一定時間発光色を例えば赤色に変化し、来客や侵入者
を明確化する用途などに用いてもよい。また、照明装置
内も設けた発振部から隣接する照明装置の受信部に電波
や赤外線で情報伝達することにより、複数の照明装置が
順次発光色を変化させることで、歩行者や車両運転者に
対し、進行方向を明示する用途に使用することも可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の照明装置
及びそれを用いた照明システムでは、小さな発光体でも
明るい照明が可能となるので、特に電源として太陽電池
を用いる場合に太陽電池の受光面積を大きくする必要が
なく、これにより、照明装置や照明システムの見栄えが
悪くなったり、照明装置や照明システム全体が大型化す
ることがない。

【００３７】また、発光ダイオードを発光体として用い
ることにより、発光体の交換などのメンテナンスが不要
となり、しかもバラエティに富んだ発光色の変化や点滅
発光動作などを行うことが可能となるさらに、移動体を
検知するセンサを具備させたり、照明装置どうしで点灯
させるための信号の伝達を行わせることで、種々の点灯
動作を行わせることが可能となり、よりいっそう汎用性
に富んだ照明装置及び照明システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明装置の実施形態を模式的に説
明する構成図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は光
導波体の断面図である。

【図２】本発明に係る照明装置の上部における内部を透
視して模式的に示した斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に係る照明装
置の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。

【図４】本発明に係る照明システムの一実施形態を説明
する図である。

【図５】図４におけるＡ部拡大図である。

【図６】本発明に係る照明装置の他の実施形態を説明す
る図である。

【図７】本発明に係る照明システムの他の実施形態を説
明する図である。

【符号の説明】

１：光導波体 １ａ，１ｂ：光入射端 ２Ａ，２Ｂ：発光体 ３：太陽電池 ４：制御回路基板 ５：蓄電池 ６：移動体検知センサ Ｓ：照明装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つ以上の光入射端を備え線状を成す光
   導波体の少なくとも１つの光入射端に、複数色の発光が
   可能な発光体を配設して成るとともに、前記光導波体
   に、前記発光体からの入射光を所定方向へ反射させる反
   射部と、該反射部からの光を光導波体外へ透過させる透
   光部とを設けたことを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 少なくとも両端に光入射端を備え線状を
   成す光導波体の一端に１色以上の発光が可能な第１の発
   光体を、他端に前記第１の発光体とは異なる色で発光が
   可能な第２の発光体を配設して成るとともに、前記光導
   波体に、前記第１及び第２の発光体からの入射光を所定
   方向へ反射させる反射部と、該反射部からの光を光導波
   体外へ透過させる透光部とを設けたことを特徴とする照
   明装置。
3. 【請求項３】 前記発光体に発光ダイオードを用い、該
   発光ダイオードの電源として太陽電池の発電電力を利用
   することを特徴とする請求項１乃至２に記載の照明装
   置。
4. 【請求項４】 移動体を検知するセンサを具備するとと
   もに、該センサからの検知信号に基づいて前記発光体を
   点灯させるように成したことを特徴とする請求項１乃至
   ２に記載の照明装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至２に記載の照明装置の複数
   を、無線又は有線により前記発光体を点灯させるための
   信号を伝達可能に配置するとともに、各照明装置の点灯
   動作を連係させるように成したことを特徴とする照明シ
   ステム。