JP2006019097A

JP2006019097A - 照明器具

Info

Publication number: JP2006019097A
Application number: JP2004194491A
Authority: JP
Inventors: Takashi Maeda; 貴司前田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】炎による照明を模擬しながらも違和感を与えない照明器具を提供する。
【解決手段】６個の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６と、それぞれ周波数が異なる５個の発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５とを備える。発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力に基いて５個の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の光出力を時間的に変化させることにより、炎による照明を模擬する。また、光出力を時間的に変化させない１個の発光ダイオードＬＥ６を一定の光出力で点灯させる。１個の発光ダイオードＬＥ６を一定の光出力で点灯させるから、光が消える瞬間がないので、違和感を与えない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光出力を時間的に変化させることで炎による照明を模擬した照明器具に関するものである。

従来から、白熱灯や放電灯あるいは発光ダイオードなどの光源の光出力を制御することにより、ろうそくやランタンのような炎による照明を模した、演出用の照明器具が提供されている。

この種の照明器具において、炎を模擬する方法としては、短い周期で光源を点滅させる方法（例えば、特許文献１参照）や、１個の光源をランダムパルスで調光する方法（例えば、特許文献２参照）が採用されていた。
特開昭６２−２８１２０２号公報実開昭５９−１４２９９号（実願昭５７−８９２３０号）のマイクロフィルム

しかし、上記の方法を採用した従来の照明器具では、点滅や調光の過程で光が消える期間が存在したため、見る者に違和感を与えていた。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、炎による照明を模擬しながらも違和感を与えない照明器具を提供することにある。

請求項１の発明は、複数個の光源と、光源を保持する器具本体と、各光源をそれぞれ点灯させる点灯手段と、一部の光源の光出力を時間的に変化させる明滅手段とを備え、点灯手段は、明滅手段が光出力を変化させない光源を一定の光出力で点灯させることを特徴とする。

この発明によれば、一部の光源の光出力を時間的に変化させることにより炎による照明を模擬しながらも、残りの光源を一定の光出力で点灯させるから、光が消えることがないので、違和感を与えない。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、明滅手段が光出力を変化させる光源は複数個であって、明滅手段は、周波数が互いに異なる複数の発振回路と、発振回路の出力を用いた論理演算の結果に応じて各光源の光出力をそれぞれ制御する光源制御回路とを有し、光源制御回路は、光出力を変化させる光源毎に、用いる発振回路と論理演算との少なくとも一方を異ならせることを特徴とする。

この発明によれば、一般的な発振回路を用いた比較的に簡易な構成で、炎による照明を模擬することができる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、明滅手段が光出力を変化させない光源は１個であって、明滅手段は、光出力を変化させる各光源の光出力をそれぞれ０と所定の値との間で変化させることを特徴とする。

本発明によれば、一部の光源の光出力を時間的に変化させる明滅手段を備えて炎による照明を模擬しながらも、明滅手段によって光出力を変化させない光源を一定の光出力で点灯させることにより、光が消えることがないので、違和感を与えない。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、光源としての６個の砲弾型の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６を保持する器具本体１と、行灯を模した直方体形状であって器具本体１を覆うセード２とを有する。以下、上下左右は図２（ｂ）を基準とし、図２（ｂ）の紙面に直交する方向を前後方向と呼ぶ。

器具本体１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えば金属板に曲げ加工を施すことによって直方体形状に形成され発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の発光部を突出させる開口３１が上面に設けられたケース３と、例えばアクリル樹脂のような透光性を有する材料からなり開口３１を閉塞して発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の発光部を覆うカバー４とからなる。

カバー４は、ケース３の開口３１に挿通される半球殻形状の本体部４１と、本体部４１の下端部から水平方向に突設された鍔部４２とを有し、鍔部４２がケース３の上端部の下面と上側のプリント配線板５ａとの間に挟持されることによってケース３に対して保持されている。

ケース３には、３枚のプリント配線板５ａ〜５ｃが、それぞれ厚さ方向を上下方向に向けて収納され、各発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６は上側のプリント配線板５ａの上面に実装されている。発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６のうち、１個の発光ダイオードＬＥ６は上方から見てプリント配線板５ａの中心に配置され、残り５個の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５は、中心に配置された前記発光ダイオードＬＥ６からそれぞれ等距離かつ正五角形の頂点の位置に配置されている。各プリント配線板５ａ〜５ｃは、例えば電線Ｃや図示しない基板間コネクタを介して互いに電気的に接続されている。また、各プリント配線板５ａ〜５ｃの４隅には、それぞれねじ挿通穴５１が上下に貫設されている。そして、各プリント配線板５ａ〜５は、下方からケース３内に挿入されてケース３の上端部に螺合する４本のねじＳＣ１がそれぞれねじ挿通穴５１に挿通されることによって水平方向について位置決めされている。さらに、ケース３上端部と上側のプリント配線板５ａとの間並びにプリント配線板５ａ〜５ｃ間に配置され前記ねじＳＣ１が挿通されたスペーサＳＰ１〜ＳＰ３によって、各プリント配線板５ａ〜５ｃは上下方向について位置決めされている。

セード２は、例えばスプルース材のような木材からなるボディ６を有する。ボディ６は、角筒形状の基部６１と、基部６１の上側に突設され前後左右の面と上面とにそれぞれ開口６２ａを有する立方体形枠状に形成されたフレーム部６２とを有する。基部６１の内側には、基部６１の互いに対向する内面間に渡された台座部６３が設けられている。器具本体１のケース３の下端部には、前後に取付片３２が突設され、取付片３２にはねじ挿通穴３２ａが上下に貫設されていて、ねじ挿通穴３２ａに挿通されたねじＳＣ２が台座部６３に螺合することによって、器具本体１は基部６１に囲まれた位置で台座部６３に固定されている。そして、各発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の発光部はそれぞれ基部６１の上側に突出している。また、フレーム部６２の各開口６２ａは、それぞれ透光性を有し発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の光を拡散させる拡散パネル７によって覆われる。拡散パネル７には、具体的には例えば、ワーロン社製のワーロンシート（登録商標）のような両面から塩化ビニール樹脂でラミネートした和紙を用いる。さらに、基部６１の下端部からは、下側のプリント配線板５ｃに電気的に接続され絶縁被覆を有するコード８がブッシング８１を介して引き出され、コード８の先部には家庭用のコンセント（図示せず）に接続されるプラグ８２が設けられている。

以下、本発明の要旨である、発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の光出力を制御するための構成について説明する。ケース３に収納されたプリント配線板５ａ〜５ｃには、発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の他に、図１に示すように、それぞれ周波数が異なる矩形波を生成する発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５と、それぞれ２個の発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力が入力された論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４並びに否定的論理積回路ＮＡと、コード８を介して商用電源から電力を供給され発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６を点灯させる電源を生成する点灯手段としての電源回路（図示せず）とが実装されている。中央に配置された発光ダイオードＬＥ６は、電源回路から直接電源を供給されて一定の光出力で点灯する。一方、周囲に配置された発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５は、論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４又は否定的論理積回路ＮＡを介して電源回路から電源を供給されることにより、光出力を時間的に変化させる。すなわち、論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４及び否定的論理積回路ＮＡが光源制御回路であり、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５と論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４と否定的論理積回路ＮＡとが明滅手段を構成している。このように、一部の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の光出力を時間的に変化させることで、セード２外へ出射する光の強度と光の分布とを時間的に変化させて炎のゆらめきを模擬している。

具体的に説明すると、第１の発光ダイオードＬＥ１は、第１の発振回路ＣＬ１の出力と第２の発振回路ＣＬ２の出力とが入力された論理積回路ＡＮ１の出力によって駆動される。同様に、第２の発光ダイオードＬＥ２は、第２の発振回路ＣＬ２の出力と第３の発振回路ＣＬ３の出力とが入力された論理積回路ＡＮ２の出力によって駆動され、第３の発光ダイオードＬＥ３は、第３の発振回路ＣＬ３の出力と第４の発振回路ＣＬ４の出力とが入力された論理積回路ＡＮ３の出力によって駆動され、第４の発光ダイオードＬＥ４は、第４の発振回路ＣＬ４の出力と第５の発振回路ＣＬ５の出力とが入力された論理積回路ＡＮ４の出力によって駆動される。また、第５の発光ダイオードＬＥ１は、第５の発振回路ＣＬ５の出力と第１の発振回路ＣＬ１の出力とが入力された否定的論理積回路ＮＡの出力によって駆動される。

また、発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の光出力の変化を緩やかにするために、論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４及び否定論理積回路ＮＡはそれぞれ出力端に平滑回路を有している。

例えば、第１の発光ダイオードＬＥ１の場合、第１の発振回路ＣＬ１の出力（図４（ａ））と第２の発振回路ＣＬ２の出力（図４（ｂ））との論理積（図４（ｃ））を平滑回路によってトリミングした出力（図４（ｄ））によって駆動されている。第２〜第４の発光ダイオードＬＥ２〜ＬＥ４についても、用いる発振回路ＣＬ２〜ＣＬ５が異なるのみで同様である。

ここで、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５はそれぞれ周波数が異なることから、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力が全て１になる期間と発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力が全て０になる期間とがともに存在し、したがって第１〜第４の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ４が全て点灯する期間と第１〜第４の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ４が全て消灯する期間とがともに存在する。すなわち、最も明るいときの光の強度と最も暗いときの光の強度とで少なくとも発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ４の４個分の差を生じさせ、光の強度にメリハリをつけている。さらに、論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４は４通りの入力のうち１通りの入力でしか出力が１にならないから、第１〜第４の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ４が全て点灯する頻度は第１〜第４の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ４が全て消灯する頻度よりも低くなる。この構成により、炎による照明の時折明るくなる特徴を再現している。

また、第５の発光ダイオードＬＥ５の場合、第５の発振回路ＣＬ５の出力（図５（ａ））と第１の発振回路ＣＬ１の出力（図５（ｂ））との否定的論理積（図５（ｃ））を平滑回路によってトリミングした出力（図５（ｄ））によって駆動されている。

ところで、常時点灯させる発光ダイオードＬＥ６以外の発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５を全て論理積に基いて動作させると、光の強度の下限値は発光ダイオードＬＥ６の１個分となるから、光の強度の下限値が低くなりすぎるおそれがある。

しかし、本実施形態では、第５の発光ダイオードＬＥ５を、４通りの入力のうち３通りの入力で出力が１になる否定的論理積回路ＮＡによって駆動しているから、第５の発光ダイオードＬＥ５は常時点灯に近い動作となっている。この構成により、光の強度の下限値は、光出力を時間的に変化させる全ての発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５を論理積に基いて動作させる場合に比べて高く、発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ６の略２個分となっている。

上記構成によれば、少なくとも１個の発光ダイオードＬＥ６が常に点灯しているから、光が消える瞬間が存在せず、したがって違和感を与えない。

ところで、炎による照明を模して発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５を制御する方法としては、例えば特開平０９−１０６８９０号公報に記載されているように、実際の炎の明るさの変化のデータが予め格納された記憶装置と、記憶装置に格納されたデータに基いて各発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の光出力を個別に制御するマイコンとを用いる方法も考えられる。しかし、この方法では、発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の光出力を個別に制御するための特別なマイコンと、記憶装置とが必要となり、製造コストが高くなってしまう。一方、本実施形態では、一般的な発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５や論理積回路ＡＮ１〜ＡＮ４を発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の制御に用いているから、製造コストを比較的に低く抑えることができる。

なお、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ６の配置は図の配置に限られない。また、本実施形態では発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ６の数を６個、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の数を５個としたが、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ６の数および発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の数は上記に限られない。ただし、全体としての光出力の変動幅を大きくするために、光出力を変化させる発光ダイオードＬＥ１〜ＬＥ５の数は複数であることが望ましい。

さらに、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力を用いるに当たって、論理積や否定的論理積を用いる代わりに、論理和、否定的論理和、排他的論理和など他の論理演算を用いてもよい。また、発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５間の論理演算を用いる代わりに発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５の出力をそのまま又は否定をとって用いてもよいが、本実施形態のように発振回路ＣＬ１〜ＣＬ５間の論理演算を用いた方が、用いる論理演算の変更による光出力の変更が可能となり設計の自由度が向上するため望ましい。

本発明の実施形態を示す説明図である。同上を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。同上の器具本体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。第１の発光ダイオードの動作を示す説明図であり、（ａ）は第１の発振回路の出力、（ｂ）は第２の発振回路の出力、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）との論理積、（ｄ）は（ｃ）が入力された平滑回路の出力を示す。第５の発光ダイオードの動作を示す説明図であり、（ａ）は第５の発振回路の出力、（ｂ）は第１の発振回路の出力、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）との否定的論理積、（ｄ）は（ｃ）が入力された平滑回路の出力を示す。

符号の説明

１器具本体
ＡＮ１〜ＡＮ４論理積回路
ＣＬ１〜ＣＬ５発振回路
ＬＥ１〜ＬＥ６発光ダイオード
ＮＡ否定的論理積回路

Claims

複数個の光源と、光源を保持する器具本体と、各光源をそれぞれ点灯させる点灯手段と、一部の光源の光出力を時間的に変化させる明滅手段とを備え、点灯手段は、明滅手段が光出力を変化させない光源を一定の光出力で点灯させることを特徴とする照明器具。
明滅手段が光出力を変化させる光源は複数個であって、明滅手段は、周波数が互いに異なる複数の発振回路と、発振回路の出力を用いた論理演算の結果に応じて各光源の光出力をそれぞれ制御する光源制御回路とを有し、光源制御回路は、光出力を変化させる光源毎に、用いる発振回路と論理演算との少なくとも一方を異ならせることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
明滅手段が光出力を変化させない光源は１個であって、明滅手段は、光出力を変化させる各光源の光出力をそれぞれ０と所定の値との間で変化させることを特徴とする請求項１記載の照明器具。