JP2012150956A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】タスク・アンビエント照明を実現できるとともに、構成を簡略化でき、コストダウンできる照明器具を提供する。
【解決手段】高色温度光源１２と、高色温度光源１２より色温度が低い低色温度光源１３と、高色温度光源１２、および低色温度光源１３を透過させる透明パネル１４と、高色温度光源１２と低色温度光源１３とを調光する調光制御部１５と、高色温度光源１２、低色温度光源１３、透明パネル１４を支持する基台１１とを備えている。透明パネル１４に、可視光波長域における一部の波長の光を曲げる回折格子１７が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関する。

近年、タスク・アンビエント照明および色温度可変照明を兼ね備えた照明器具が提案されている。タスク・アンビエント照明とは、作業面等の必要部分を照らす照明（タスク）と、空間全般を照らす照明（アンビエント）からなる。
従来、これらの機能はそれぞれ独立して用いられることが多かったが、最近はこれら機能を組み合わせ、今まで以上にシーンに合う照明を提供する照明器具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−９３３０３号公報（請求項１、段落００１４〜００１８、図１）

しかしながら、特許文献１においては、構成が複雑になり、コストアップになるという問題があった。

本発明は、タスク・アンビエント照明を実現できるとともに、構成を簡略化でき、コストダウンできる照明器具を提供することにある。

本発明は、高色温度光源と、前記高色温度光源より色温度が低い低色温度光源と、前記高色温度光源および前記低色温度光源の光を透過させる透明パネルと、前記高色温度光源と前記低色温度光源とを調光する調光制御部と、前記高色温度光源、前記低色温度光源、前記透明パネル、および前記調光制御部を支持する基台と、を備え、前記透明パネルに可視光波長域における一部の波長の光を曲げる回折格子を設けた。

ここで、本発明は、前記回折格子は、５００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を曲げる。

また、本発明は、前記高色温度光源と、前記低色温度光源とは、交互に配列されている。

また、本発明は、前記低色温度光源は、前記高色温度光源よりも外側に配置されている。

また、本発明は、時間を検知するタイマーを有する調光制御部を備え、前記タイマー部の検知結果に基づいて、前記調光制御部が前記高色温度光源と、前記低色温度光源とを制御する。

本発明によれば、タスク・アンビエント照明を実現できるとともに、構成を簡略化でき、コストダウンできる照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具を示す斜視図 図１のＡ−Ａ線断面図 本発明に係る第１実施形態の調光制御部を示す図 本発明に係る第１実施形態の回折格子の作用を説明する図 本発明に係る第１実施形態の回折格子の断面形状および周期を示す図 図５の回折格子における回折効率を示す図 図５の回折格子における回折角度を示す図 本発明に係る第１実施形態の照明器具の変形例を示す断面図 本発明に係る第１実施形態の照明器具の別の変形例を示す断面図 本発明に係る第２実施形態の照明器具を示す斜視図 図１０のＢ矢視図 本発明に係る第２実施形態の照明器具の変形例を示す図 本発明に係る第２実施形態の回折格子の断面形状および周期を示す図 図１３の回折格子における回折効率を示す図 図１３の回折格子における回折角度を示す図 本発明に係る第２実施形態の別の回折格子の断面形状および周期を示す図 図１６の回折格子における回折効率を示す図 図１６の回折格子における回折角度を示す図

以下、本発明に係る実施形態の照明器具について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の照明器具１０を示す。この照明器具１０は、四角形の箱状の基台１１と、基台１１内に取り付けられた高色温度光源１２と、低色温度光源１３とを備えている。低色温度光源１３は、高色温度光源１２より色温度が低い。

また、この照明器具１０は、基台１１における高色温度光源１２および低色温度光源１３の反対面に取り付けられ、高色温度光源１２および低色温度光源１３の光を透過させる透明パネル１４を備えている。また、照明器具１０は、高色温度光源１２および低色温度光源１３の光を調整する調光制御部１５を備えている。

次に、上記各構成要素について説明する。基台１１は、高色温度光源１２、低色温度光源１３、および透明パネル１４を固定、保護するものであり、ある程度の強度を有するものであれば、樹脂、金属等の加工性のよい材料が好ましい。また、基台１１には、反射率が高い表面処理、例えば、金属反射膜形成や、乳白色塗装等を施すのが好ましい。

図１において、高色温度光源１２および低色温度光源１３、並びに透明パネル１４の材料は、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂や、一般的なガラスを使用できる。製造方法としては、射出成形や、切削加工等を例示できる。また、これらの各部は、ねじ止めや、溝による嵌め込み等、適宜な固定手段によって基台１１に固定できる。

高色温度光源１２および低色温度光源１３は、色温度違いの蛍光灯が用いられる。高色温度光源１２および低色温度光源１３の色温度としては、昼光色（６５００Ｋ程度）、昼白色（５０００Ｋ程度）、白色（４２００Ｋ程度）、温白色（３５００Ｋ程度）、電球色（３０００Ｋ程度）等を例示できる。高色温度光源１２と低色温度光源１３とは、上記の色温度の組み合わせから選択できる。

図２に示すように、高色温度光源１２および低色温度光源１３は、直管状の蛍光灯が使用されている。これに応じて、基台１１、および透明パネル１４も、長方形状に形成されている。高色温度光源１２および低色温度光源１３は、口金等によって基台１１に取り付けられている。
本実施形態では、低色温度光源１３が外側に２個設けられ、高色温度光源１２が低色温度光源１３の内側に配置されている。

透明パネル１４には、低色温度光源１３の照明光を透過させる長方形の範囲に、回折格子１７が設けられている。
なお、図１および図２においては、説明を分かりやすくするために、回折格子１７にハッチングを施してあるが、回折格子１７は、光を回折させて透過させるように形成されている。

回折格子１７は、微細な高さの凸部が、微細な間隔で周期的に繰り返し設けられたものである。本実施形態では、回折格子１７は、可視光波長域における一部の波長の光を曲げるように設定されている。ここでは、５００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を曲げるように設定されている。
なお、回折格子については、例えば、回折光学素子入門（株式会社オプトロニクス社）に詳細に記載されている。

調光制御部１５は、図３に示すように、時間を検出するタイマー３１と、タイマー３１からの検出信号により、調光信号を出力することにより、低色温度光源１３および高色温度光源１２を調光する調光信号発生部３２とを備えている。なお、高色温度光源１２、および低色温度光源１３の色温度を自動で設定するモードと、ユーザが調光手段によって任意に色温度を調整できるモードとを設け、いずれかのモードをユーザが自由に選択できるようにするのが好ましい。

次に、この照明器具１０の作用を説明する。高色温度光源１２および低色温度光源１３から出射された光は、透明パネル１４を通過して外部に照射される。透明パネル１４には、低色温度光源１３と対向する部位に回折格子１７が設けられているため、図４に示すように、光の波長により異なった干渉が起こり、特定の波長は干渉により分岐される。

例えば、回折格子１７が、図５に示すように、四角形の断面形状を有する場合、図６に示すように、波長５００ｎｍ未満の光は、０次回折光（ｍ＝０）の透過が支配的であり、波長５００ｎｍ以上の光は、１次回折光（ｍ＝１）の透過が支配的である。すなわち、５００ｎｍ未満の光は、透明パネル１４をそのまま透過し、５００ｎｍ以上の光は、透明パネル１４を通過する際に拡散される。

なお、図５に示す回折格子１７は、図７に示すように、波長５００ｎｍ以上の光の１次回折角度は１０度程度である。

上記のように、透明パネル１４に回折格子１７を設けることにより、特定の波長の光を拡散でき、局所を照らす照明（タスク照明）と、空間全体を照らす照明（アンビエント照明）とが可能である。また、高色温度光源１２と低色温度光源１３とを、それぞれ調光することによって、可変色を実現できる。

第１実施形態の照明器具１０によれば、１つの照明器具１０によって、局部照明および全般照明を達成でき、かつ可変色であることにより、複数種類の照明器具を用いることなく、タスク・アンビエント照明、および可変色照明を実現できる。また、光学系の構成要素が透明パネル１４だけであるため、構成を簡略化して、コストダウンできる。

また、透明パネル１４の回折格子１７は、微細形状であるため、照明器具１０の意匠性を損なうことがない。

また、直管状の低色温度光源１３が、高色温度光源１２の外側に配置されているので、低色温度光源１３のみを点灯させた場合、壁面照射が可能になる。高色温度光源１２および低色温度光源１３の両方を点灯させた場合には、混色が容易になる。

さらに、照明器具１０は、時間を検出するタイマー３１を有する調光制御部１５を備えていることにより、時間に同期させて高色温度光源１２および低色温度光源１３を制御し、照明を変化できる。

図８に示すように、照明器具１０の基台１１に、高色温度光源１２および低色温度光源１３に対向する反射板１８を設けることができる。この場合は、照明効率を上げることができる。

また、図９に示すように、照明器具２０の高色温度光源２２および低色温度光源２３を円管状の蛍光灯とし、基台２１および透明パネル２４を円形とすることができる。透明パネル２４の低色温度光源２３と対向する部分には、回折格子２７を設ける。

（第２実施形態）
図１０は、本発明に係る第２実施形態の照明器具４０を示す。この照明器具４０は、四角形の箱状の基台４１と、複数の高色温度ＬＥＤ４２と、複数の低色温度ＬＥＤ４３と、透明パネル４４と、調光制御部１５とを備えている。

高色温度ＬＥＤ４２と、低色温度ＬＥＤ４３とは、図１１に示すように、上下左右方向に交互に配置されている。
これらの高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３に対応して回折格子４７が格子状に設けられている。

高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３の光は、集光レンズによって集光し、透明パネル４４から放射するようにしてもよい。また、高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３の色温度としては、第１実施形態と同様の色温度を例示できる。

高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３は、基盤に実装されている。この基盤を基台４１に取り付けることにより、高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３を基台４１に取り付ける。

第２実施形態の照明器具４０によれば、光源としてＬＥＤを使用し、構成を簡略化できるので、放熱が容易になる。

また、高色温度ＬＥＤ４２と、低色温度ＬＥＤ４３とが縦横に交互に配設されているため、高色温度ＬＥＤ４２だけ、または低色温度ＬＥＤ４３だけ点灯させた場合でも、輝度むらを小さくできる。さらに、複数のＬＥＤを使用するので、高色温度ＬＥＤ４２と、低色温度ＬＥＤ４３との配置パターンを各種変えることが可能である。

なお、図１２に示すように、高色温度ＬＥＤ４２および低色温度ＬＥＤ４３を、円形の基台４１における同心の複数の円周上に間隔をあけて交互に配設できる。この場合、一個置きの同一の円周上に、高色温度ＬＥＤ４２または低色温度ＬＥＤ４３の一方のみ配置し、透明パネル４４に、低色温度ＬＥＤ４３に対向させて回折格子４７を設けることができる。

図１３〜図１８は、回折格子１７，４７の別の例を示す。図１３〜図１５は、それぞれ回折格子の断面形状が四角形の場合のサイズと、回折効率と、回折角度を示す。また、図１６〜図１８は、それぞれ回折格子の断面形状が三角形の場合のサイズと、回折効率と、回折角度とを示す。

１０ 照明器具
１１ 基台
１２ 高色温度光源
１３ 低色温度光源
１４ 透明パネル
１５ 調光制御部
１７ 回折格子
１８ 反射板
２０ 照明器具
２１ 基台
２２ 高色温度光源
２３ 低色温度光源
２４ 透明パネル
２７ 回折格子
３１ タイマー
３２ 調光信号発生部
４０ 照明器具
４１ 基台
４２ 高色温度ＬＥＤ
４３ 低色温度ＬＥＤ
４４ 透明パネル
４７ 回折格子

Claims (5)

1. 高色温度光源と、
   前記高色温度光源より色温度が低い低色温度光源と、
   前記高色温度光源、および前記低色温度光源を透過させる透明パネルと、
   前記高色温度光源と前記低色温度光源とを調光する調光制御部と、
   前記高色温度光源、前記低色温度光源、前記透明パネルを支持する基台と、を備え、
   前記透明パネルに、可視光波長域における一部の波長の光を曲げる回折格子を設けた照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具において、
   前記回折格子は、５００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を曲げる照明器具。
3. 請求項１または請求項２に記載の照明器具において、
   前記高色温度光源と、前記低色温度光源とは、交互に配列されている照明器具。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の照明器具において、
   前記低色温度光源は、前記高色温度光源よりも外側に配置されている照明器具。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の照明器具において、
   時間を検知するタイマー部を備え、前記タイマー部の検知結果に基づいて、前記調光制御部が前記高色温度光源と、前記低色温度光源とを制御する照明器具。

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