JP2009070745A

JP2009070745A - 照明システム

Info

Publication number: JP2009070745A
Application number: JP2007239884A
Authority: JP
Inventors: Yoji Konishi; 洋史小西; Akinori Hiramatsu; 明則平松; Osamu Tanahashi; 理棚橋; Takashi Saito; 孝斎藤; Kazuya Sudo; 和哉須藤; Yoshiyuki Miyake; 喜之三宅
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: JP4981598B2

Abstract

【課題】複数の方向でそれぞれ異なる視覚的効果を得ることができる照明システムを提供する。
【解決手段】照明装置１ａ，１ｂは２つの照明グループに分けられており、配光部材１３による配光の向きは照明グループ毎に共通とされている。また、各照明装置１ａ，１ｂはそれぞれ細長い長方形状となっており、各照明装置１ａ，１ｂは、短手方向において互いに異なる照明グループに属する照明装置１ａ，１ｂが交互に並ぶように配列されている。また、各照明装置１ａ，１ｂに設けられた配光部材１３による配光の向きは、それぞれ発光モジュール１１の発光面に直交する方向に対して短手方向に傾いた方向であるが、傾く方向は照明グループ毎に異ならせてある。短手方向の互いに異なる側では互いに異なる照明グループの照明装置１ａ，１ｂの光が見えることになるから、それぞれ異なる視覚的効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明システムに関するものである。

従来から、有機ＥＬ素子などを光源とする面状発光体を用いた照明装置が提供され、照明、看板、道路標示などの表示装置、広告灯などに利用されている。

さらに、この種の照明装置において、面状発光体の発光面に直交する方向に対して傾いた特定の方向に光の出射方向を制限する配光部材を備えるものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３５７９７８号公報

従来、上記の照明装置は、望ましくない方向に光が出射されることによる光害を抑制するとともに光束を有効利用するという目的で用いられており、特に何らかの視覚的効果を得る目的では用いられていなかった。

本発明は、上記照明装置の新規な使用法を提案するものであり、その目的は、複数の方向でそれぞれ異なる視覚的効果を得ることができる照明システムを提供することにある。

請求項１の発明は、複数個の照明グループにグループ分けされた複数個の照明装置と、各照明装置をそれぞれ制御する制御装置とを備え、各照明装置は、それぞれ、面状発光体と、面状発光体の光の出射方向を照明グループ毎に異なる方向に制限する配光部材とを有することを特徴とする。

この発明によれば、照明グループに対応する複数の方向で、それぞれ対応する照明グループ毎に異なる視覚的効果を得ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、各照明装置において、面状発光体はそれぞれ細長い形状であって、各照明装置は、面状発光体の長手方向の向きを揃えて、面状発光体の短手方向に互いに隣接する照明装置間で属する照明グループが異なるように並べて配置されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、各照明装置はそれぞれ制御装置の制御に従って光出力と光色との少なくとも一方を変更可能であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、各照明装置はそれぞれ天井と壁と床とのいずれかに配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、各照明装置が、それぞれ、光の出射方向を照明グループ毎に異なる方向に制限する配光部材とを有するので、照明グループに対応する複数の方向で、それぞれ対応する照明グループ毎に異なる視覚的効果を得ることができる。

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１に示すように、複数個の照明装置１ａ，１ｂと、各照明装置１ａ，１ｂをそれぞれ制御する制御装置５とを備える。

各照明装置１ａ，１ｂは、それぞれ、面状発光体としての有機ＥＬ素子を光源とする発光モジュール１１と、発光モジュール１１に点灯用の電力を出力する点灯装置１２と、発光モジュール１１の光の出射方向を制限する配光部材１３とを有する。

また、制御装置５は、各照明装置１ａの点灯装置１２に、それぞれ、発光モジュール１１への供給電流の電流値を指示する電気信号である調光信号を信号線ＳＬを介して入力するものである。制御装置５は、照明装置１ａ，１ｂ毎に予め定められた調光信号を出力するものであってもよいし、操作入力を受け付ける操作部を有して操作部に受け付けられた操作入力に応じた調光信号を出力する周知の調光卓のようなものであってもよい。このような制御装置５は周知技術で実現可能であるので、図示並びに詳細な説明は省略する。

詳しく説明すると、点灯装置１２は、図２に示すように、直流電源Ｅから電力の供給を受けて発光モジュール１１に電力を供給するものであって、直流電源Ｅの出力電圧を降圧して発光モジュール１１に供給する電源部２と、電源部２を制御する制御部３とを備える。直流電源Ｅの負極に接続される端子は、グランドと同電位とされている。直流電源Ｅとしては、交流電源から電源を供給されて所定の電圧の直流電力を出力する周知の直流電源回路や、電池を用いることができる。

電源部２は、直流電源Ｅの出力端間に接続される入力側コンデンサＣ１と、入力側コンデンサの両端間に直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１と出力側コンデンサＣ２との直列回路と、アノードがグランドに接続されてカソードがスイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続点に接続されたダイオードＤ１と、制御部３の制御に応じたデューティ比でスイッチング素子Ｑ１をオンオフ駆動する駆動回路２１とを備え、出力側コンデンサＣ２の両端を出力端とする、周知の降圧型コンバータである。

また、直流電源Ｅに接続される端子と電源部２との間には、制御部３の電源電圧（以下、「制御電圧」と呼ぶ。）Ｖｃｃを生成する制御電源部４が設けられている。制御電源部４は、直流電源Ｅの出力電圧を分圧することで制御電圧Ｖｃｃを生成する分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、低電圧側の分圧抵抗Ｒ２に並列に接続されたツェナーダイオードＺＤ１とからなる。

制御部３は、１番〜８番の８本のピンを有する集積回路３１を備える。集積回路３１において、１番ピンには制御電圧Ｖｃｃが入力され、８番ピンはグランドに接続され、５番ピンには制御装置５から調光信号が入力され、７番ピンには電源部２の出力電圧が分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧されて入力される。５番ピンや７番ピンから集積回路３１に入力された電気信号は集積回路３１内でＡ／Ｄ変換される。集積回路３１は、５番ピンに入力された調光信号と、７番ピンに入力された電圧とに応じて、２番〜４番のピンからの出力をそれぞれＨレベルとＬレベルとのいずれかに切り換える。このような集積回路３１としては、例えばマイクロチップ社製のＰＩＣ１２Ｆ６２５を用いることができる。調光信号は、例えば指示する電流値に応じた電圧値の直流電圧信号である。

また、制御部３は、発光モジュール１１の負極と電源部２との間に接続された抵抗Ｒ３と発光モジュール１１との接続点に一端が接続された抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ６の他端とグランドとの間に接続されたコンデンサＣ３と、反転入力端子が抵抗Ｒ１０を介して抵抗Ｒ６とコンデンサＣ３との接続点に接続されるとともに抵抗Ｒ１１を介して出力端子に接続されたオペアンプＯＰ１と、正の入力端子がオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されたコンパレータＣＰ１と、一方の入力端子にコンパレータＣＰ１の出力端が接続され他方の入力端子に集積回路３１の４番ピンが接続されるとともに出力端子が駆動回路２１に接続された論理積ゲートＡＮＤとを備える。つまり、オペアンプＯＰ１の出力電圧は、抵抗Ｒ１０を介して反転入力端子に接続されたコンデンサＣ３の充電電圧が高いほど低くなり、非反転入力端子に接続されたコンデンサＣ５の充電電圧が高いほど高くなる。また、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子はコンデンサＣ５を介してグランドに接続されるとともに抵抗Ｒ１２を介して集積回路３１の３番ピンに接続されている。さらに、コンパレータＣＰ１の負の入力端子は、一端が抵抗Ｒ１４を介して制御電圧Ｖｃｃに接続されて他端がグランドに接続されたコンデンサＣ４とスイッチング素子Ｑ８との並列回路の前記一端に接続されている。また、コンパレータＣＰ１の反転入力端子とグランドとの間に接続されたスイッチング素子Ｑ８は、集積回路３１の２番ピンからの出力によりオンオフ駆動される。なお、オペアンプＯＰ１とコンパレータＣＰ１とは、１チップ化されたものが安価に市場に出回っている。

本実施形態の動作を説明する。集積回路３１は、２番ピンからの出力により、図３（ａ）に示すように定期的にスイッチング素子Ｑ８を短時間ずつオンする。そして、コンデンサＣ４が、スイッチング素子Ｑ８がオフされている期間に充電され、スイッチング素子Ｑ８がオンされている期間に放電されることにより、コンパレータＣＰ１の負の入力端子に入力される電圧の波形は、図３（ｂ）に示すように充電時のゆるやかな上昇と放電時の急激な低下とを交互に繰り返す波形となる。すなわち、コンパレータＣＰ１の正の入力端子への入力電圧が図３（ｃ）に示すように一定であった場合、コンパレータＣＰ１の出力電圧は図３（ｄ）に示すように正の入力端子への入力電圧が高いほどデューティ比が大きくなるような矩形波となる。発光モジュール１１を連続点灯させる期間には、集積回路３１の４番ピンの出力はＨレベルに維持されるので、コンパレータＣＰ１の出力がそのまま論理積ゲートＡＮＤから駆動回路２１への入力となる。駆動回路２１は、入力された矩形波のデューティ比が大きいほどスイッチング素子Ｑ１のオンオフのデューティ比を大きくして電源部２の出力電圧を高くし、つまり発光モジュール１１に供給する電流量を増加させる。

ここで、コンパレータＣＰ１の正の入力端子への入力電圧はオペアンプＯＰ１の出力電圧であるが、これは既に述べたように、抵抗Ｒ１０を介してオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続されたコンデンサＣ３の充電電圧が高いほど低くなり、またオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に接続されたコンデンサＣ５の充電電圧が高いほど高くなる。前者のコンデンサＣ３の充電電圧は発光モジュール１１に供給される電流が多いほど高くなり、後者のコンデンサＣ５の充電電圧は集積回路３１の３番ピンからの出力のデューティ比が高いほど高くなる。つまり、集積回路３１の３番ピンからの出力のデューティ比に対して発光モジュール１１に供給される電流が多いほど、コンパレータＣＰ１への入力電圧が低くなり、コンパレータＣＰ１から駆動回路２１への出力のデューティ比が小さくなることにより、発光モジュール１１に供給される電流が減少する。すなわち、発光モジュール１１に供給する電流の電流値を集積回路３１の３番ピンからの出力のデューティ比に応じた一定値とするようなフィードバック制御がなされる。集積回路３１は５番ピンに入力された調光信号に応じて３番ピンからの出力のデューティ比を制御する。

また、集積回路３１は、７番ピンへの入力電圧に基いて無負荷状態や発光モジュール１１における短絡を検出する。そして、無負荷状態や短絡が検出されたときには、例えば４番ピンの出力をＬレベルとすることによって駆動回路２１を停止させる。

次に、配光部材１３について説明する。配光部材１３は、図４に示すように、それぞれ透明な材料からなり断面が直角三角形状であって該断面において直角を構成する面の一方を発光モジュール１１の発光面に向けて斜辺の向きを揃えて並べられた複数個のプリズム１３ａと、上記断面において直角を構成する面の他方を覆いプリズム１３ａ側の一方の面において発光モジュール１１の光を反射するとともに他方の面において発光モジュール１１の光を吸収する配光膜１３ｂとを備える。つまり、発光モジュール１１の光は図４における左方向に主に出射され、図４における右方向には出射されないようになっている。プリズム１３ａの材料としては例えばアクリル樹脂のような合成樹脂を用いることができる。配光膜１３ｂは、例えば光を反射するアルミの層を例えば蒸着によって形成するとともに、このアルミの層の上に、光を吸収する例えば黒色の塗料の層を例えば塗布によって設けることで形成することができる。

ここで、照明装置１ａ，１ｂは２つの照明グループに分けられており、配光部材１３による配光の向きは照明グループ毎に共通とされている。また、図５に示すように、各照明装置１ａ，１ｂの発光モジュール１１は、それぞれ細長い長方形状となっており、各照明装置１ａ，１ｂは、発光モジュール１１の長手方向（図５での上下方向。以下、単に「長手方向」と呼ぶ。）を揃えて、発光モジュール１１の短手方向（図１及び図５での左右方向。以下、単に「短手方向」と呼ぶ。）において一方の照明グループ（以下、「グループＡ」と呼ぶ。）に属する照明装置１ａと他方の照明グループ（以下、「グループＢ」と呼ぶ。）に属する照明装置１ｂとが交互に並ぶように配列されている。また、配光部材１３による配光の向きは、それぞれ発光モジュール１１の発光面に直交する方向に対して短手方向に傾いた方向であるが、傾く方向は図１に矢印Ｌａ，Ｌｂで示すように照明グループ毎に異ならせてある。

上記構成によれば、グループＡに対応する方向である短手方向の一方側から見た人Ｍａと、グループＢに対応する方向である短手方向の他方側から見た人Ｍｂとでは、互いに異なる照明グループの照明装置１ａ，１ｂが見えることになるから、見る方向によって異なる視覚的効果を得ることができる。

例えば、本実施形態を、店舗の入り口付近や窓際の天井又は床又は壁に、照明装置１ａ，１ｂの短手方向の一方を店舗の内側へ向け短手方向の他方を店舗の外側へ向けて配設する場合において、店舗の外側向きの光を目立つ色とする一方で、店舗の内側向きの光を落ち着いた色とするといったことができる。

または、本実施形態を、通路の天井又は床に、照明装置１ａ，１ｂの短手方向を通路の延長方向に向けて配設する場合には、通路の延長方向のどちら側から見ても本実施形態の右側が青く発光して左側が赤く発光しているように見せることができ、これによって右側通行への誘導を行うことも可能である。例えば、照明装置１ａ，１ｂを長手方向にも４個並べて用い、右側となる長手方向の一方側の２個の照明装置１ａ，１ｂを青色とし、他方側の２個の照明装置１ａ，１ｂを赤色とする。さらに、長手方向の中央部の２個の照明装置１ａ，１ｂに、供給する電力によって光色を赤色と青色とに切換可能な発光モジュール１１を用い、この照明装置１ａ，１ｂの光色を制御することにより、短手方向の一方側から見て青色に発光し短手方向の他方側から見て赤色に発光する範囲の幅と、短手方向の一方側から見て赤色に発光し短手方向の他方側から見て青色に発光する範囲の幅との比率を、１：３と１：１と３：１との３通りに時間帯等に応じて柔軟に切換可能としてもよい。このように時間帯に応じて光色を制御する場合、制御装置５は例えば時刻を計時する計時部を有して計時部によって計時された時刻に応じた調光信号を出力するものとする。上記のように光色が可変な発光モジュール１１は周知技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。

本発明の実施形態を示す説明図である。同上の点灯装置を示す回路図である。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ同上の点灯装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はスイッチング素子のオンオフの状態を示し、（ｂ）はコンパレータの負の入力端子への入力電圧を示し、（ｃ）はコンパレータの正の入力端子への入力電圧を示し、（ｄ）はコンパレータの出力電圧を示す。同上の配光部材の構成を示す説明図である。同上の照明装置の配列を示す説明図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ照明装置
１１発光モジュール
１３配光部材
５制御装置

Claims

複数個の照明グループにグループ分けされた複数個の照明装置と、各照明装置をそれぞれ制御する制御装置とを備え、
各照明装置は、それぞれ、面状発光体と、面状発光体の光の出射方向を照明グループ毎に異なる方向に制限する配光部材とを有することを特徴とする照明システム。
各照明装置において、面状発光体はそれぞれ細長い形状であって、
各照明装置は、面状発光体の長手方向の向きを揃えて、面状発光体の短手方向に互いに隣接する照明装置間で属する照明グループが異なるように並べて配置されていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
各照明装置はそれぞれ制御装置の制御に従って光出力と光色との少なくとも一方を変更可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明システム。
各照明装置はそれぞれ天井と壁と床とのいずれかに配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明システム。