JP2013118076A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面状発光体が２軸以上の方向に変形する照明装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の照明装置６は、フレキシブル性がある１つ以上の面状発光体３と、前記１つ以上の面状発光体３に取り付けられ、それぞれが変形する複数のアクチュエータ２と、前記複数のアクチュエータ２を制御して変形させることで前記１つ以上の面状発光体３を２軸以上の方向に変形させるとともに、前記１つ以上の面状発光体３の一部または全部を発光させる制御部７と、を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と称する。）などの面状発光体が変形する照明装置に関する。

従来の一般的な照明装置では、光源が固定されており、明るさの調整はできても、発光の方向や光源の形状は不変であった。しかし、近年、照明装置の進化が強く求められるようになってきている。ここで、照明装置の進化とは、発光の方向の変化だけでなく、ユーザへの癒し、リラックス感の付与や、娯楽性、イベント対応性、奇抜性、話題性の提供なども含む。

そこで、例えば、特許文献１には、イベントの進行に対応して照明手段による発光の方向を変化させる技術が開示されている。そして、発光の方向を変化させる方法の一例として、ＥＬ素子などのフレキシブル性（可撓性）のある平面光源を、アクチュエータを用いて三次元における一軸の方向に変形させる方法が開示されている。なお、ＥＬ素子とは、一般に、陽極と陰極とによって発光層を挟んだ構成を有し、陽極と陰極との間に電圧を印加することにより発光層が電界作用によって発光する素子であって、省エネルギー型の照明手段として利用されているものであるが、その動作原理は周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

また、特許文献２には、モータ駆動のラックピニオン機構等により、弾性部材上に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）の発光の方向を変えることができる照明器具が開示されている。

また、特許文献３には、ＥＬ素子を片面に用いた複数の花弁状の面状発光体を放射状（開いた状態）／紡錘状（閉じた状態）に開閉させて、点灯／消灯を行うことができる照明装置が開示されている。

特開２００９−１５１６１６号公報 特開２００９−２６６５１３号公報 特開２０１０−３５４７号公報

しかし、特許文献１の技術では、平面光源が変形する方向は、三次元における一軸のみである。
また、特許文献２，３の技術は、光源が移動するもので、光源自体が変形するものではない。

光源を変形させることを考えると、フレキシブル性のある面状発光体が有効である。しかし、特許文献１〜３からもわかるように、これまで、面状発光体が三次元における２軸以上の方向（以下、「三次元における」の記載を省略し、単に「２軸以上の方向」と称する。）に変形する照明装置はなかった。なお、面状発光体が２軸以上の方向に変形するとは、面状発光体の湾曲による変形の軸が２軸以上あることをいう。また、湾曲による変形の軸とは、湾曲によって形成された最も高い尾根線、または最も低い谷線をいう。

面状発光体が２軸以上の方向に変形すれば、変形のバリエーションが広がり、人による変形の認識や実感が増大するだけでなく、発光の方向性や強度変化も多様になるので、変形する照明装置としての価値が増大し、アピール効果が大きい。

しかし、従来は、面状発光体であるＥＬ素子を構成する電極が、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などの金属酸化物の厚い層であったことによって、面状発光体を２軸以上の方向に変形させることは容易ではなかった。

近年、面状のＥＬ素子の層構成や、用いられる有機材料の進歩により、発光効率の高い面状のＥＬ素子を実現できるようになった。つまり、従来は電子輸送層と正孔輸送層の２層構造による界面発光であったものが、ホスト化合物とドーパント化合物からなる発光層発光が近年の主流となってきているので、湾曲による界面の多少の損傷の影響が小さくなっている。とりわけ、燐光発光型有機材料の進歩により、低電力発光が可能になったために、ＩＴＯ電極を薄くすることができ、フレキシブル性が高まったので、湾曲の自由度が向上してきている。

さらには、ＩＴＯ電極ではなく、導電性ポリマー電極、薄膜金属電極、金属メッシュ電極、およびそれらの任意の組み合わせにより、面状のＥＬ素子のフレキシブル性がさらに高まったので、湾曲の自由度がさらに向上してきている。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みて鋭意創作されたものであり、面状発光体が２軸以上の方向に変形する照明装置を提供することを課題とする。

本発明の前記課題は、下記の手段により達成される。

（１）フレキシブル性がある１つ以上の面状発光体と、前記１つ以上の面状発光体に取り付けられ、それぞれが変形する複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させるとともに、前記１つ以上の面状発光体の一部または全部を発光させる制御部と、を有することを特徴とする照明装置。

（２）前記１つ以上の面状発光体は全体として袋状の形態で、その内部に前記複数のアクチュエータが配置されており、前記制御部は、前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで、前記袋状の形態の体積変化をともなうように、前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させることを特徴とする（１）に記載の照明装置。

（３）前記１つ以上の面状発光体は、１つ以上の面状のＥＬ素子から構成されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の照明装置。

（４）前記面状のＥＬ素子は、複数あり、発光色が２色以上であることを特徴とする（３）に記載の照明装置。

（５）周囲の温度、湿度、明度、音量、風量、人の有無、前記照明装置への接触の有無、の少なくともいずれかを検知するセンサをさらに有し、前記制御部は、前記センサからの出力と、予め記憶している前記面状発光体の変形動作用プログラムとに基づき、前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで、前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の照明装置。

（６）前記複数のアクチュエータは、通電により変形する形状記憶合金型アクチュエータであり、前記制御部は、前記複数のアクチュエータに通電することでそれらを制御して変形させることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の照明装置。

本発明によれば、面状発光体が２軸以上の方向に変形する照明装置を提供することができる。

本実施形態の照明装置における面状発光体が２軸以上の方向に変形するメカニズムの一例の説明図である。 本実施形態の照明装置における面状発光体が２軸以上の方向に変形するメカニズムの一例の説明図である。 本実施形態の照明装置の一例の外観図である。 本実施形態の照明装置の一例の外観図である。 本実施形態の照明装置の一例の外観図である。 本実施形態の照明装置の一例の外観図である。 本実施形態の照明装置の全体構成図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態と称する。）について、図面を参照して説明する。まず、本実施形態の照明装置における面状発光体が２軸以上の方向に変形するメカニズムの一例について説明する。図１（ａ）に示すように、照明装置の基体１にアクチュエータ２の一端が固定され、アクチュエータ２の他端は面状発光体３に固定される。ここでは、アクチュエータ２を２つ図示しているが、アクチュエータ２は３つ以上であってもよい。

面状発光体３は、フレキシブル性がある面状のＥＬ素子によって構成される。
アクチュエータ２は、形状記憶合金型アクチュエータであり、非通電時と通電時で形状が異なることにより変形する。

例えば、非通電時のそれぞれのアクチュエータ２の形状と、そのときの面状発光体３の形状は、図１（ａ）に示す通りである。そして、それぞれのアクチュエータ２に通電すると、それぞれのアクチュエータ２の形状と、そのときの面状発光体３の形状は、図１（ｂ）に示す通りとなる。なお、すべてのアクチュエータ２に通電するのではなく、２つ以上であれば一部のアクチュエータ２に通電してもよい。いずれにしても、２つ以上のアクチュエータに通電してそれらを変形させることで、面状発光体３を２軸以上の方向に変形させることができる。

次に、本実施形態の照明装置における面状発光体が２軸以上の方向に変形するメカニズムの他の例について説明する。図２（ａ）に示すように、アクチュエータ２の両端が固定部材４によって面状発光体３に固定され、アクチュエータ２の途中部分は、面状発光体３に設けられたガイド部材５によって摺動可能に支持されている。なお、この図２の例では、アクチュエータ２は、通電時に収縮するように変形するものとする。

非通電時のアクチュエータ２の形状と、そのときの面状発光体３の形状は、図２（ａ）に示す通りである。そして、アクチュエータ２に通電すると、アクチュエータ２の形状と、そのときの面状発光体３の形状は、図２（ｂ）に示す通りとなる。このようなアクチュエータ２を２つ以上用いれば、面状発光体３を２軸以上の方向に変形させることができる。

図１、図２で示したアクチュエータ２を２つ以上組み合わせることで、面状発光体３が２軸以上の方向に変形する照明装置６を、多彩なバリエーションで実現することができる。以下、図３〜図６を用いて、面状発光体３が２軸以上の方向に変形する照明装置６について説明するが、アクチュエータ２、固定部材４、ガイド部材５、および、面状発光体３の発光の様子については、図示を省略する。

図３（ａ）に示すように、照明装置６ａ（６）では、基体１に対して、全体として袋状の面状発光体３が取り付けられている。その袋状の面状発光体３の内部には複数のアクチュエータ２が配置されている。図３（ａ）では、いずれのアクチュエータ２も非通電状態の場合の照明装置６ａを示している。

２つ以上のアクチュエータ２に通電させた場合、通電したアクチュエータ２の変形により、図３（ｂ）に示すように、袋状の面状発光体３は、体積を増加させつつ、２軸以上の方向に変形する。アクチュエータ２への通電を停止すると、照明装置６ａは図３（ａ）の状態に戻る。

次に、図４（ａ）に示すように、照明装置６ｂ（６）は、下向きの円錐の側面で頂点を含む一部がくり抜かれた形状の面状発光体３を備えている。その面状発光体３の裏側には、全体として対称な三箇所に、通電すると収縮するアクチュエータ２が配置されている。
３つのアクチュエータ２に通電させた場合、通電したアクチュエータ２の収縮により、図４（ｂ）に示すように、面状発光体３は、３軸の方向について変形する。アクチュエータ２への通電を停止すると、照明装置６ｂは図４（ａ）の状態に戻る。

次に、図５（ａ）に示すように、照明装置６ｃ（６）は、３０個の略長方形状の面状発光体３が２０個のハトメ１２によって連結することにより構成されており、いわゆる「多面体おもちゃ」（『基本形態の構造』、戸村浩、美術出版社、１９７４年）のうちの正十二面体バージョンの平面状態となっている。

そして、所定箇所に設けられた複数のアクチュエータ２に通電させた場合、通電したアクチュエータ２の変形により、図５（ｂ）に示すように、面状発光体３が２軸以上の方向に変形し、照明装置６ｃは立体状態となる。アクチュエータ２への通電を停止すると、照明装置６ｃは図５（ａ）の状態に戻る。

次に、図６（ａ）に示すように、照明装置６ｄ（６）は、全体としてクマのぬいぐるみを表す面状発光体３を備えて構成されている。このクマのぬいぐるみを表す面状発光体３の内部には複数のアクチュエータ２が配置されている。図６（ａ）では、いずれのアクチュエータ２も非通電状態の場合の照明装置６ｄを示している。

両肩付近の２つのアクチュエータ２に通電させた場合、通電したアクチュエータ２の変形により、図６（ｂ）に示すように、クマのぬいぐるみを表す面状発光体３は、両腕部分を上方に動かすように変形する。アクチュエータ２への通電を停止すると、照明装置６ｄは図６（ａ）の状態に戻る。

なお、図３、図４、図６の照明装置６における面状発光体３を構成する面状のＥＬ素子の個数は、１でも２以上であってもよい。２以上の面状のＥＬ素子を用いれば、面状発光体３を部分的に発光させたり、面状発光体３を２色以上に発光（１つのＥＬ素子は１つの発光色に対応）させたりすることができる。

次に、照明装置６の構成について説明する。図７に示すように、照明装置６は、複数のアクチュエータ２、１つ以上の面状発光体３、制御部７、電源８、タイマ９、センサ１０、および、操作部１１を備えている。なお、照明装置６は、図２に示す固定部材４やガイド部材５を備えていてもよい。

制御部７は、複数のアクチュエータ２を制御して変形させることで、１つ以上の面状発光体３を２軸以上の方向に変形させるとともに、１つ以上の面状発光体の一部または全部を発光させる。

電源８は、照明装置６の各構成が動作するための電力を供給する。
タイマ９は、計時手段である。
センサ１０は、周囲の環境の状況や変化を検知するための手段であり、例えば、周囲の温度、湿度、明度、音量、風量、人の有無、照明装置６への接触等を検知するセンサである。

このように、本実施形態の照明装置６によれば、フレキシブル性がある１つ以上の面状発光体３と、複数のアクチュエータ２と、その複数のアクチュエータ２を制御する制御部７と、を用いることで、面状発光体３を２軸以上の方向に変形させることができる。

また、制御部７は、予め記憶している面状発光体３の変形動作用プログラムに基づき、そして、必要に応じてセンサ１０からの出力を用いて、面状発光体３の変形や発光の箇所やタイミングや程度を、1/ｆゆらぎ、所定のリズム、所定のパターン等で変化させるなど、多彩なバリエーションで１つ以上の面状発光体３を２軸以上の方向に変形させることができる。なお、面状発光体３の変形の程度の調整は、例えば、アクチュエータ２への通電の強弱によって実現することができる。

つまり、照明装置６は、照明機能以外に、ユーザへの癒し、リラックス感の付与や、娯楽性、イベント対応性、奇抜性、話題性の提供なども実現することができる。また、面状発光体３として、具体的には、省エネルギー性、デザイン性等に優れた面状のＥＬ素子を用いることができる。

以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、面状発光体３の変形の開始や終了のトリガーは、所定時刻の到来でもよいし、周囲環境の変化でもよいし、あるいは、赤外線等によるリモコン操作でもよい。

また、センサ１０が周囲に人を検知していないときは面状発光体３の変形動作を行わないように設定してもよく、そうすれば、節電効果が期待できる。

また、照明装置６にスピーカを設けて音楽を流し、その音楽に合わせて面状発光体３を変形させるようにしてもよい。
また、面状発光体３が変形動作しながら、照明装置６全体が移動するようにしてもよい。

また、アクチュエータ２は、形状記憶合金を用いたものに限らず、モータ、ソレノイド、バイメタル等、他の手段を用いたものであってもよい。
その他、各部や各手段の具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ 基体
２ アクチュエータ
３ 面状発光体
４ 固定部材
５ ガイド部材
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 照明装置
７ 制御部
８ 電源
９ タイマ
１０ センサ
１１ 操作部
１２ ハトメ

Claims (6)

1. フレキシブル性がある１つ以上の面状発光体と、
   前記１つ以上の面状発光体に取り付けられ、それぞれが変形する複数のアクチュエータと、
   前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させるとともに、前記１つ以上の面状発光体の一部または全部を発光させる制御部と、
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記１つ以上の面状発光体は全体として袋状の形態で、その内部に前記複数のアクチュエータが配置されており、
   前記制御部は、前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで、前記袋状の形態の体積変化をともなうように、前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記１つ以上の面状発光体は、１つ以上の面状のＥＬ素子から構成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記面状のＥＬ素子は、複数あり、発光色が２色以上である
   ことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 周囲の温度、湿度、明度、音量、風量、人の有無、前記照明装置への接触の有無、の少なくともいずれかを検知するセンサをさらに有し、
   前記制御部は、前記センサからの出力と、予め記憶している前記面状発光体の変形動作用プログラムとに基づき、前記複数のアクチュエータを制御して変形させることで、前記１つ以上の面状発光体を２軸以上の方向に変形させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記複数のアクチュエータは、通電により変形する形状記憶合金型アクチュエータであり、
   前記制御部は、前記複数のアクチュエータに通電することでそれらを制御して変形させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。

Images