JP2008181777A

JP2008181777A - 照明器具

Info

Publication number: JP2008181777A
Application number: JP2007014738A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Kawaminami; 博生川南; Kazufumi Nagasoe; 和史長添
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-08-07

Abstract

【課題】通信用信号が重畳された光を出力する照明器具において、照明光の照度低下を抑制する。
【解決手段】照明装置１は、光源２と、光源２を収納する筐体６と、光源２から出射された光を透過させる調光部材４と、調光部材４に電圧を印加して、調光部材４の光透過率を変える調光コントローラ５と、を備える。調光部材４は、筐体６の光出射口６０の一部にのみ取り付けられているので、光源２からの照明光の一部のみが通信用信号として利用されるので、可視光通信時及び非通信時において照明光の照度低下が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、可視光により通信用信号を送信することができる照明器具に関する。

従来から、照明装置の光源から出射される可視光を用いて通信用信号を送信する技術が知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２に示される照明装置は、光源から出射される光の強度を変調する光変調器及び所定のＩＤ情報等を記憶する記憶装置を備え、記憶装置に記憶されるＩＤ情報等に従って光変調器を駆動して、光変調器を透過する光を繰り返し強度変調することにより、照明光に通信用信号を重畳することができる。

この種の照明装置に備えられる光変調器には、一般に液晶シャッタが用いられ、液晶シャッタを透過した光は、照明光の輝度変動周波数とは異なる変調周波数の強度変調を受ける。白熱ランプやハロゲンランプ等の熱放射性の光源は、発光の応答性が遅いため、光源の点灯制御による可視光通信は困難であるが、上記のような液晶シャッタを用いることにより、光源の種類や特性を問わず、既存の照明機器に追加する形で、照明光による可視光通信が可能となる。
特開２００５−２７７８０９号公報特開２００５−２７７８２８号公報

しかしながら、上記のような液晶シャッタの光透過率は、透過時においても一般的に７０〜８０％程度であるので、光変調器による光の損失があり、非通信時において照明光としての照度が低下する。また、可視光通信は、可視光の高速点滅により実現されるため、通信時においては更に照度が低下してしまう。

上記の特許文献１及び特許文献２には、光源から出射された光が光変調器を介して照明装置の外部に放射されるようにした簡単な構成が記載されているが、光変調器の具体的な取り付け手段等については記載されておらず、可視光通信における照明光の照度低下について十分な対策が取られていない。

本発明は、上記課題を解決するものであり、光源の種類や特性を問わず、照明光による可視光通信を可能とし、かつ照明光としての照度低下が少ない照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、光源と、前記光源を収納する筐体と、を備え、通信用信号が重畳された光を出力する照明器具であって、前記光源から出射された光を透過させる調光部材と、前記調光部材に電圧を印加して、該調光部材の光透過率を変える調光コントローラと、を備え、前記調光部材は、前記筐体の光出射口の一部にのみ取り付けられているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記調光部材は、前記筐体の光出射口の開口線に沿って配設されるものである。

請求項１の発明によれば、調光部材により照明光に通信用信号を重畳するので、任意の光源で可視光通信を可能とし、かつ光源の照明光の一部のみを通信用信号として利用するので、可視光通信時及び非通信時において照明光の照度低下が抑制される。

請求項２の発明によれば、開口線近傍は光出射口の中心付近よりも光出力レベルの低いので、通信時における照度低下を更に抑制することができる。また、非通信時においても、出射光が調光部材を透過する際の損失が低減されるので、調光部材の配設による照度低下を更に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る照明器具について、図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の照明器具１は、光源２と、光源２を点灯制御する点灯装置３と、光源２から出射された光を透過させる調光部材４と、調光部材４に電圧を印加して、調光部材４の光透過率を変える調光コントローラ５と、を備える。また、光源２、点灯装置３及び調光コントローラ５は、筐体６に収納され、上記点灯装置３及び調光コントローラ５は、外部電源７に接続される。なお、図１において、光源３から出射される光を実線矢印で、調光部材４を透過した光を点線矢印で示している。

光源２は、蛍光ランプ、白熱ランプ、ＨＩＤランプ、ＬＥＤ又は有機ＥＬ等の任意の光源であり、特に限定されるものではない。また、点灯装置３は、外部電源７からの給電を受けて、光源２に対して適宜の電力供給を行う。

調光コントローラ５は、通信用信号に対応するよう予め設定された動作パターンを記憶する記憶部５１及び調光部材４に対する印加電圧を制御する制御部５２を備える。記憶部５１は、ＥＥＰＲＯＭ等の汎用のメモリから成り、この記憶部５１に予め設定された動作パターンは、照明器具１によって送信される通信用信号に対応している。なお、この通信用信号とは、店舗広告、場所案内等の情報が一定の基準によって符号化された信号である。制御部５２は、汎用のマイコン等から成り、記憶部５１に予め設定された動作パターンに基づいて調光部材４に対する電圧をオンオフして、調光部材４の光透過率を変化させる。

調光部材４は、本実施形態においては、調光ガラス４０が用いられる。調光ガラス４０の種類は特に限定されないが、透明電極４１を備えた２枚の透明ガラス４２が対向配置され、この透明電極４１間に液晶部材４３を挟み合わせたものが用いられる。この調光ガラス４０に対する印加電圧を制御することにより、調光ガラス４０の光透過率が変化する。

具体的には、透明電極４１に対する電圧がオフのとき、図２（ａ）に示されるように、液晶部材４３は、矢印線で示される光の透過方向に対して並行となり、調光ガラス４０に入射した光のほとんどが透過する。一方、透明電極４１に対する電圧がオンのとき、図２（ｂ）に示されるように、液晶部材４３は光の通過方向に対して垂直となり、この液晶部材４３により調光ガラス４０に入射した光のほとんどが遮蔽される。

また、本実施形態において、調光部材４は、筐体６の光出射口６０の一部にのみ配設されている。具体的には、調光部材４は、図３（ａ）に示されるように、筐体６の光出射口６０の中心部近傍６１にのみ配設されていてもよいし、図３（ｂ）に示されるように、筐体６の光出射口６０の開口線６２に沿って配設されてもよい。

次に、本実施形態の照明器具１の動作について、上述の図面に加え、図４（ａ）乃至（ｄ）及び図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図４において、可視光通信は、所定期間Ｔに行われるものとする。まず、外部電源７から点灯装置３に電源が供給されると、点灯装置３は光源２に電力供給を行い、光源２は光（第１の出射光）を出射する。第１の出射光は、図４（ａ）に示されるように、一定出力に保持される。なお、図４（ａ）は、第１の出射光の出力を１００％として例示しているが、これに限らず、ユーザが任意の出力に設定可能である。

照明器具１が可視光による通信用信号を送信するとき、調光コントローラ５内の制御部５２は、記憶部５１において予め記憶された動作パターンを読み込み、所定の制御信号を生成し、これを調光部材４へ出力する。この制御信号は、図４（ｂ）に示されるように、調光部材４の透過率を変化させるための電圧のオンオフから成る。

調光部材４は、制御部５２からの制御信号を受信すると、制御信号に基づき、図４（ｃ）に示されるように、その光透過率が変化する。すなわち、制御信号がオンであるとき、液晶部材４３は光の通過方向に対して垂直となり（図２（ｂ）参照）、調光ガラス４０に入射した光（第１の出射光）は遮蔽され、調光部材４の光透過率は０％となる。また、制御信号がオフであるとき、液晶部材４３は光の通過方向に対して並行となり（図２（ａ）参照）、調光ガラス４０に入射した光のほとんどが透過し、調光部材４の光透過率は８０％となる。その結果、調光部材４を透過した光（第２の出射光）には、図４（ｄ）に示されるように、制御信号のオンオフに従った所定の通信用信号が重畳される。

本実施形態において、調光部材４が、光出射口６０の中心部近傍６１にのみ配設されると、図５（ａ）に示されるように、調光部材４の光透過率の変化に応じた第２の出射光が照明器具１の直下（斜線で示されるエリアＡ）にのみ照射され、このエリアＡが通信可能領域となる。このとき、ユーザはエリアＡに可視光通信用の受信機８を移動させて、照明器具１から送信された通信用信号を受信することができる。また、調光部材４が、光出射口６０の開口線６２に沿って配設されると、図５（ｂ）に示されるように、第２の出射光が照明器具１の周囲（斜線で示されるエリアＡ）に照射されるので、ユーザはこのエリアＡにおいて上記と同様に通信用信号を受信することができる。

また、本実施形態の照明器具１は、調光部材４を光出射口６０の一部にのみ配設したので、光出射口６０のうち、調光部材４が配設されていない部分からは第１の出射光が出射される。すなわち、図５（ａ）（ｂ）における点描パターンで示されるエリアＢには、第１の出射光が照射される。

本実施形態の照明器具１は、調光部材４を用いることにより、白熱ランプ等、光源の特性に依存することなく、任意の光源で可視光通信を可能とするだけでなく、光源２からの照明光の一部のみを通信用信号として利用するので、可視光通信時及び非通信時において照明光の照度低下が抑制される。

また、調光部材４が筐体６の開口線６２に沿って配設されると（図３（ｂ）参照）、開口線６２近傍は光出射口６０の中心部近傍６１よりも光出力レベルの低いため、通信時における照度低下を更に抑制することができる。非通信時においても、出射光が調光部材４を透過する際の損失が低減されるので、調光部材４の配設による照度低下を更に抑制することができる。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。調光部材４は、必ずしも上述した光出射口６０の中心部近傍６１又は光出射口６０の開口線６２に沿って配設される必要はない。例えば、通信用信号の受信機が特定の場所に置かれているときには、この受信機の設置場所の方向にのみ第２の出射光が照射されるよう、調光部材４の配設位置が適宜に調整される。これにより、照明器具１の設置環境における通信可能領域が制御され、照明光の照度低下を効率的に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る照明器具のブロック構成図。（ａ）は同照明器具の調光部材において、光が透過するときの断面図、（ｂ）は光が遮蔽されるときの断面図。（ａ）は調光部材が光出射口の中心部近傍に配設された同照明器具の斜視図、（ｂ）は調光部材が光出射口６０の開口線６２に沿って配設された同照明器具の斜視図。（ａ）は光源から出射された光の出力を示す図、（ｂ）は調光コントローラが出力した制御信号を示す図、（ｃ）は調光部材の光透過率を示す図、（ｄ）は調光部材を透過した光の出力を示す図。（ａ）は図３（ａ）に示される同照明器具における照明光の照射範囲を示す斜視図、（ｂ）は図３（ｂ）に示される同照明器具における照明光の照射範囲を示す斜視図。

符号の説明

１照明器具
２光源
３点灯装置
４調光部材
５調光コントローラ
６筐体
６０光出射口
６２開口線

Claims

光源と、前記光源を収納する筐体と、を備え、通信用信号が重畳された光を出力する照明器具であって、
前記光源から出射された光を透過させる調光部材と、
前記調光部材に電圧を印加して、該調光部材の光透過率を変える調光コントローラと、を備え、
前記調光部材は、前記筐体の光出射口の一部にのみ取り付けられていることを特徴とする照明器具。
前記調光部材は、前記筐体の光出射口の開口線に沿って配設されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。