JP4873320B2 - 照明装置及び照明方法 - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置及び照明方法に関し、特に、有機ＥＬ（electroluminescence）装置を利用した照明装置及び照明方法に関する。
従来、机等の機器の上に設置する卓上型の照明装置や機器に取り付ける取付型の照明装置としては蛍光灯や白熱電灯を用いたものが一般的であったが、近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や有機ＥＬ装置を用いた照明装置も提供されており、特に、薄型化が可能なことから有機ＥＬ装置を面光源として利用した照明装置が注目されている。
例えば、下記特許文献１には、複数の有機ＥＬ装置を収容する複数の筐体と、複数の筐体を隣接する有機ＥＬ装置の発光面が互いに対向するように折り畳まれる第１の位置と、各々の有機ＥＬ装置の発光面を露出させる第２の位置との間で移動自在に連結する連結部とを備える照明装置が開示されている。
上記照明装置の使用形態は様々であり、狭い領域を明るく照らす場合や、ある程度広い範囲を照らす場合、周囲全体を照らす場合などが考えられるが、従来の照明装置は発光部の形状が一定であるため、上記様々な使用形態に応じて照射範囲を変更することができないという問題があった。また、特許文献１のように複数の有機ＥＬ装置の発光面の向きを変えることによって照射範囲を調整することは可能であるが、この照明装置は複数の有機ＥＬ装置が必要であり、複数の有機ＥＬ装置を移動自在に連結するために構造が複雑になるという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、使用形態に応じて照射範囲を容易に変更することができる照明装置、特に有機ＥＬを利用した照明装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の照明装置は、第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、前記一対の第２のフレームに、可撓性を有する面光源の対向する２辺が固定され、前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、前記一対の第２のフレームの間隔を変えることにより、前記面光源の形状が変化するものである。
また、本発明は、少なくとも電源が配置される台座と、可撓性を有する面光源が配置される枠部と、がヒンジ部により開閉可能に支持されてなる照明装置であって、前記枠部は、一端が前記ヒンジ部に固定される第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、前記一対の第２のフレームに、前記面光源の対向する２辺が固定され、前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、一対の前記第２のフレームの間隔を変えることにより、前記面光源の形状が変化するものである。
本発明においては、前記第１のフレームは、平行に延在する一対のフレームからなる構成とすることができる。
本発明においては、前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、前記第１のフレームを貫通させる貫通孔と、前記第２のフレームの端部に設けた凸部に嵌合する凹部と、を少なくとも備えるスライド部によって連結され、前記凸部と前記凹部との嵌合構造により、前記第２のフレームが前記スライド部に対して回動可能に支持される構成とすることができる。
また、本発明においては、前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、前記第１のフレームを貫通させる貫通孔と、前記第２のフレームの端部に設けた凸部に嵌合する凹部と、を少なくとも備えるスライド部によって連結され、前記凸部と前記凹部との嵌合構造により、前記第２のフレームが前記スライド部に対して回動可能に支持される構成とすることができる。
また、本発明においては、前記第２のフレームは、その延在方向に前記面光源が挿入可能なスリット部を備える筒状に形成され、その端部に前記面光源の電極に接続される電極接続部が挿入可能に構成され、前記スライド部は、前記凹部の周囲に電源配線に接続される配線接続部が形成され、前記電極接続部の端部と前記スライド部の前記凹部とを嵌合させ、前記電極接続部と前記配線接続部とを接触させることにより、前記面光源の電極と前記電源配線とが接続される構成とすることができる。
また、本発明においては、前記スライド部に、固定用のねじに螺合し、前記貫通孔に貫通するねじ穴部を備え、前記ねじの先端を前記第１のフレームに当接させることにより、前記スライド部が前記第１のフレームに固定される構成とすることができる。
また、本発明においては、前記面光源は、少なくとも、平面状、発光面を外側又は内側にした凸状、発光面を外側又は内側にした円筒状に変形可能であることが好ましい。
また、本発明においては、前記面光源は、可撓性を有する基板上に陰極層と有機層と陽極層とを積層した有機ＥＬ装置とすることができる。
また、本発明は、第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、前記一対の第２のフレームに、可撓性を有する面光源の対向する２辺が固定される照明装置における照明方法であって、前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、一対の前記第２のフレームの間隔を変えることにより前記面光源を湾曲させ、前記面光源の照射範囲を調整するものである。
本発明においては、平面状の光源よりも広い範囲を照明する場合には、前記第２のフレームの間隔を狭くして、前記面光源を、発光面を外側にした凸状又は円筒状に変形し、平面状の光源よりも狭い範囲を照明する場合には、前記第２のフレームの間隔を狭くして、前記面光源を、発光面を内側にした凸状又は円筒状に変形する構成とすることができる。
このように、本発明では、可撓性を有する面光源の対向する２辺を固定する２本の第２のフレームを、第１のフレームに対してスライド可能に支持することによって、２本の第２のフレームの間隔を変えて面光源の形状を任意に変更することができるため、使用形態に応じて照射範囲を容易に変更することができる。
また、第１のフレームを貫通させる貫通孔と第２のフレームの電極接続部の凸部に嵌合する凹部とを備えたスライド部を用いて、第２のフレームを回動可能に支持することによって、面光源の交換作業を容易にすることができると共に、面光源に加わる負荷を軽減して面光源の電極の断線等の不具合を未然に防止することができる。
本発明の照明装置及び照明方法によれば、下記記載の効果を奏する。
本発明の第１の効果は、使用形態に応じて照射範囲を容易に変更することができるということである。
その理由は、台座に対して開閉可能に支持される枠部を、少なくとも、第１のフレームと、第１のフレームに直交する２本の第２のフレームとで構成し、各々の第２のフレームを第１のフレームに対してスライド可能に支持し、２本の第２のフレームで、可撓性を有する面光源の対向する２辺を固定することにより、２本の第２のフレームの間隔を変えて面光源の形状を任意に変更することができるからである。
また、本発明の第２の効果は、面光源の交換作業を容易にすると共に、面光源の電極の断線等の不具合を未然に防止することができるということである。
その理由は、第２のフレームの両端から、面光源の電極に接続される電極接続部を挿入し、第１のフレームと第２のフレームとを、第１のフレームを貫通させる貫通孔と第２のフレームに挿入した電極接続部の凸部に嵌合する凹部とを備えたスライド部で連結することにより、第２のフレームをスライド部に対して回動可能に支持することができるからである。
従来技術で示したように、有機ＥＬ装置を利用した照明装置が提案されているが、従来は有機ＥＬ装置を平面状の面光源として利用するものであったため、狭い領域を明るく照らしたり、比較的広い領域を照らしたり、周囲全体を照らすなど、利用形態に応じて照射範囲を変更することができなかった。
そこで、本発明では、照明装置を、電源部や操作部などが配置される台座と、可撓性を有する有機ＥＬ装置からなる面光源が配置される枠部とで構成し、枠部を、少なくとも、台座に設けたヒンジ部により開閉可能に支持される第１のフレームと、第１のフレームに直交し、該第１のフレームにスライド可能に支持される２本の第２のフレームとで構成し、面光源の対向する２辺を２本の第２のフレームに固定する。また、第１のフレームと第２のフレームとを、第１のフレームを貫通させる貫通孔と第２のフレームの端部から挿入される電極接続部の凸部に嵌合する凹部とを備えたスライド部を介して連結し、第２のフレームをスライド部に対して回動可能に支持すると共に、凹部の周囲に設けた配線接続部と上記電極接続部とを接触させることにより面光源の電極と電源部の電源配線とを接続する。
この構造では、第１のフレームに対して第２のフレームをスライドさせてその間隔を変えることにより、面光源を平面状や凸面状、凹面状、円筒状、波状などの様々な形状に変形することができるため、利用形態に応じて照射範囲を任意に変更することが可能となる。また、第２のフレームをスライド部に対して回動可能に支持することができるため、交換作業時には面光源を第２のフレームから容易に挿抜することができ、面光源の変形時に加わる負荷を軽減して面光源の電極の断線等の不具合を未然に防止することができる。
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る照明装置及び照明方法について、図１乃至図１５を参照して説明する。図１は、本実施例の照明装置の全体構造を示す斜視図であり、図２は、使用時及び収納時の状態を示す側面図である。また、図３は、面光源の固定構造を示す斜視図であり、図４は、第１のフレームと第２のフレームの接続構造を示す斜視図及び断面図、図５は、電源配線の接続構造を示す断面図及び斜視図である。また、図６は、有機ＥＬ装置の構造を模式的に示す断面図、図７は、有機ＥＬ装置の電極の配置例を示す平面図であり、図８は、有機ＥＬ装置の動作を示す等価回路図である。また、図９は、本実施例の照明装置の使用方法を説明する側面図及び平面図であり、図１０乃至図１４は、面光源の形状のバリエーションを示す斜視図、図１５は、面光源の曲率半径と照射範囲との関係を示す図である。
図１に示すように、本実施例の照明装置１０は、照明装置１０の土台となる台座２０と、複数のフレームで構成される枠部３０と、枠部３０に固定される可撓性を有する有機ＥＬ装置などの面光源４０とで構成され、台座２０と枠部３０とはヒンジ部２３を介して開閉可能に連結されている。そして、図２（ａ）に示すように、使用時には台座２０と枠部３０とが所定の角度で開き、面光源４０により被照明物を照明し、図２（ｂ）に示すように、収納時には台座２０と枠部３０とが近接して全体サイズが小さくなると共に、面光源４０の照射面が保護される。なお、本実施例では、台座２０を土台にして自立する卓上型の照明装置１０を示しているが、台座２０が机等の任意の機器に固定される取付型の照明装置としてもよい。以下、各部の構造について詳述する。
［台座］
台座２０は、面光源４０に所定の直流電圧を供給する電源２１と、面光源４０のオン／オフ、明るさの調整などの操作を行うスイッチやボタンなどの操作部２２と、電源２１及び操作部２２を支持するフレームと、フレームの一端に設けられ、枠部３０を開閉可能に連結するヒンジ部２３などを備え、電源部２１からの２本の電源配線（一方を＋電圧の配線、他方を−電圧の配線としてもよいし、一方を±電圧の配線、他方をＧＮＤ配線としてもよい。）は上記フレームに沿って（好ましくはフレーム内に）配置され、ヒンジ部２３を介して後述する枠部３０の第１のフレーム３１内部に導かれる。
台座２０は、面光源４０に所定の直流電圧を供給する電源２１と、面光源４０のオン／オフ、明るさの調整などの操作を行うスイッチやボタンなどの操作部２２と、電源２１及び操作部２２を支持するフレームと、フレームの一端に設けられ、枠部３０を開閉可能に連結するヒンジ部２３などを備え、電源部２１からの２本の電源配線（一方を＋電圧の配線、他方を−電圧の配線としてもよいし、一方を±電圧の配線、他方をＧＮＤ配線としてもよい。）は上記フレームに沿って（好ましくはフレーム内に）配置され、ヒンジ部２３を介して後述する枠部３０の第１のフレーム３１内部に導かれる。
なお、台座２０の形状や電源２１及び操作部２２の配置、電源配線の引き回しなどは特に限定されない。また、電源２１は面光源４０に所定の直流電圧を供給可能な構造であればよく、乾電池や蓄電池などで構成してもよいし、商用電源を整流、降圧して供給する構成してもよい。また、ヒンジ部２３は台座２０と枠部３０とを開閉可能に連結し、かつ、所定の角度で保持可能な構造であればよく、回動角度は３６０°以下の範囲で任意に設定可能である。
［枠部］
枠部３０は、平行に延在する２本の第１のフレーム３１と、２本の第１のフレーム３１を連結する連結フレーム３３と、第１のフレーム３１に直交する方向に延在する２本の第２のフレーム３２などで構成され、第１のフレーム３１は、ヒンジ部２３を介して台座２０に接続され、第２のフレーム３２は、スライド部３４を介して第１のフレーム３１に対してスライド可能に接続され、２本の第２のフレーム３２に後述する面光源４０の対向する２辺が固定されている。また、第１のフレーム３１の内部は空洞になっており、その内部には電源２１の電源配線が収納されている（各々の第１のフレーム３１内に１本の電源配線を収納してもよいし、一方の第１のフレーム３１内に２本の電源配線を収納してもよい）。
枠部３０は、平行に延在する２本の第１のフレーム３１と、２本の第１のフレーム３１を連結する連結フレーム３３と、第１のフレーム３１に直交する方向に延在する２本の第２のフレーム３２などで構成され、第１のフレーム３１は、ヒンジ部２３を介して台座２０に接続され、第２のフレーム３２は、スライド部３４を介して第１のフレーム３１に対してスライド可能に接続され、２本の第２のフレーム３２に後述する面光源４０の対向する２辺が固定されている。また、第１のフレーム３１の内部は空洞になっており、その内部には電源２１の電源配線が収納されている（各々の第１のフレーム３１内に１本の電源配線を収納してもよいし、一方の第１のフレーム３１内に２本の電源配線を収納してもよい）。
上記２本の第１のフレーム３１、連結フレーム３３、２本の第２のフレーム３２の径や長さ、材料などは特に限定されず、例えば、硬質プラスチックやアルミニウムなどで構成することができる。また、本実施例では、２本の第２のフレーム３２の各々が第１のフレーム３１に対してスライド可能に支持される構造としているが、一方の第２のフレーム３２が第１のフレーム３１に固定され、他方の第２のフレーム３２のみが第１のフレーム３１に対してスライド可能に支持される構造としてもよい。
また、第２のフレーム３２と面光源４０との接続構造は特に限定されないが、例えば、図３（ａ）に示すように、第２のフレーム３２を円筒状などの筒状にし、その延在方向にスリット部３２ａを設けると共に、その両端部から、電気伝導性のよい金属部材などで形成され、一端が面光源４０の厚みと略等しい幅のスリット状に加工され、他端が円柱状に加工された電極接続部３２ｂを挿入可能な構造にし、図３（ｂ）に示すように、スリット部３２ａに面光源４０を差し込み、電極接続部３２ｂで面光源４０を挟み込んで面光源４０の電極に接触させる構造とすることができる。なお、第２のフレーム３２の両端部は同じ構造にしてもよいし、一方の端部には上記電極接続部３２ｂを挿入し、他方の端部には円柱状のキャップを挿入する構造とすることもできる。また、電極接続部３２ｂを面光源４０の電極に確実に接触させるために、電極接続部３２ｂのスリットの幅を徐々に狭くしたり、電極接続部３２ｂのスリットにばね性を持たせ、面光源４０を押圧するようにしてもよいし、面光源４０を第２のフレーム３２に確実に固定するために、第２のフレーム３２のスリット部３２ａと面光源４０との隙間にくさび状の固定部材を挿入してもよい。
また、第１のフレーム３１と第２のフレーム３２との接続構造も特に限定されないが、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド部３４に、第１のフレーム３１を貫通させる貫通孔と、第２のフレーム３２の電極接続部３２ｂの凸部に嵌合する凹部３４ａと、固定部３５のねじ部３５ａに螺合するねじ穴部３４ｃとを設けると共に、凹部３４ａの周囲に電源部２１からの電源配線２１ａに接続される配線接続部３４ｂを配置することができる。
そして、図４（ｃ）に示すように、各々の第１のフレーム３１に２つのスライド部３４を通し、第１のフレーム３１に予め設けたスリット部３１ａから一方の電源配線２１ａを引き出し、その電源配線２１ａを配線接続部３４ｂに接続した後、凹部３４ａに第２のフレーム３２の電極接続部３２ｂの先端部を嵌合させ、第２のフレーム３２を回動可能に支持すると共に、面光源４０の一方の電極を電極接続部３２ｂ及び配線接続部３４ｂを介して電源配線２１ａに接続する。同様に、面光源４０の他方の電極は、他方の第１のフレーム３１に通したスライド部３４を介して他方の電源配線２１ａに接続するか、若しくは、一方の第１のフレーム３１に通した他方のスライド部３４を介して他方の電源配線２１ａに接続する。
その後、スライド部３４を第１のフレーム３１の所定の位置にスライドさせ、ねじ穴部３４ｃに固定部３５のねじ部３５ａをねじ込み、その先端部で第１のフレーム３１を押圧することにより、スライド部３４を上記所定の位置で固定する。
なお、図４では、電源部２１からの電源配線２１ａを配線接続部３４ｂに接続したが、電源配線２１ａと配線接続部３４ｂとの接続構造は特に限定されず、例えば、図５（ａ）に示すように、第１のフレーム３１の外周に電源配線２１ａに接続された配線パターン２１ｂを形成しておき、その配線パターン２１ｂにスライド部３４の配線接続部３４ｂを接触させる構成とすることもできる。また、図５（ｂ）に示すように、電源配線２１ａを第１のフレーム３１の外周に巻き付け、その先端をスライド部３４の配線接続部３４ｂに接続する構成とすることもできる。
［面光源］
面光源４０は可撓性を有するシート状の光源であり、例えば、有機ＥＬ装置を利用することができる。この有機ＥＬ表示装置は、ボトムエミッションタイプとトップエミッションタイプに大別されるが、以下、本実施例に適したトップエミッションタイプについて簡単に説明する。
面光源４０は可撓性を有するシート状の光源であり、例えば、有機ＥＬ装置を利用することができる。この有機ＥＬ表示装置は、ボトムエミッションタイプとトップエミッションタイプに大別されるが、以下、本実施例に適したトップエミッションタイプについて簡単に説明する。
図６に示すように、有機ＥＬ装置は、透光性の基板４４と、陰極層４３と、有機層４２と、陽極層４１とで構成される。
基板４４は、基材として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネイト（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等のフレキシブルなフィルム状の基材が用いられる。基板４４をこれらフレキシブルなフィルム状の基材で形成することにより、面光源を湾曲させることができ、種々の方向に向かって発光させることができる。
陽極層４１は、例えばインジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、金、酸化スズ、酸化亜鉛等の仕事関数が４ｅＶ（電子ボルト）以上で、透過率が４０％以上の導電材料による透明電極が形成された層である。
有機層４２は、発光層を含む有機化合物または錯体の単層または複数層、例えば陽極層４１と接する正孔輸送層、発光材料で形成された発光層、陰極層４３と接する電子輸送層等からなるものである。また、フッ化リチウム層や無機金属塩の層或いはそれらを含有する層等が、任意の位置に形成されていてもよい。発光層は少なくとも一種の発光材からなるもので、蛍光発光性化合物又は燐光発光性化合物等が用いられる。
陰極層４３は、例えばアルミニウム、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、カルシウム、銀等の仕事関数が４ｅＶ（電子ボルト）未満で、反射率が６０％以上の金属材料からなる反射電極が形成された層である。
そして、基板４４上に、陰極層４３と有機層４２と陽極層４１とを積層し、一方の端部で陽極層４１を露出させ、他方の端部で陰極層４３を露出させて電極部を形成し、この電極部を電源部２１の各々の電源配線２１ａに接続し、有機層４２に所定の直流電圧を印加して発光させる。この電極部の配置は特に限定されず、例えば、図７（ａ）に示すように、有機ＥＬ装置の対向する辺の全体に各々の電極部を形成してもよいし、図７（ｂ）に示すように、対向する辺の一部に各々の電極部を形成してもよいし、図７（ｃ）に示すように、１つの辺の両側に各々の電極部を形成してもよい。
なお、有機ＥＬ装置を構成する有機化合物は、水分や大気中の酸素により劣化するため、封止して外部雰囲気から遮断して使用される。この封止部材等は図６では省略しているが、この封止部材としては、基板４４及び陽極層４１側には透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。この透湿防止層は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。また、基板４４には、更に必要に応じてハードコート層、アンダーコート層などを設けても良い。
上記構成の有機ＥＬ装置の製造方法について概説すると、まず、フィルム基材の裏面に無機物である窒化珪素を高周波スパッタリング法で形成して１００ｎｍ厚の透湿防止層（ガスバリア層）を得る。次いで、真空蒸着法でフィルム基材の表面にマスキングを通して配線パターンが形成されるようにアルミニウム１００ｎｍ厚の陰極を作成し、その後、フッ化リチウム０．５ｎｍ厚のバッファ層を作成する。
この後、真空蒸着機より取り出し、陰極、バッファ層上にポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇとＰＬー１４を１．８ｍｇとをジクロロベンゼン１ｍｌに溶解した塗布液を、スピンコート法により１０００ｒｐｍ、５秒の条件下で塗布した後、６０度で１時間真空乾燥し、１００ｎｍ厚の発光層を形成する。この発光層上にＩＴＯを高周波スパッタ法で形成し、１００ｎｍ厚の透明電極を形成する。
なお、本発明の照明装置１０は、面光源４０全体をオン／オフさせればよいため、有機ＥＬ装置を複数の有機ＥＬ素子で構成する必要はないが、マトリクス状に配列した複数の有機ＥＬ素子を制御することもできる。図８は、有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子の１画素を抜き出した等価的回路図である。同図において、５０は有機ＥＬ素子、５１はスイッチングトランジスタ、５２は駆動トランジスタ、５３はコンデンサ、５５は走査線、５６はデータ線、５７は電源線である。
同図に示すように、データ線５６を介しスイッチングトランジスタ５１のドレインに電圧が印加され、走査線５５を介してスイッチングトランジスタ５１のゲートに電圧が印加されるとスイッチングトランジスタ５１がオンし、コンデンサ５３に電荷が蓄積されると共に、駆動トランジスタ５２のゲートに電圧が印加される。これにより駆動トランジスタ５２がオンされ、データ線の電位に応じて、電源線５７から有機ＥＬ素子５０へ通電され発光することになる。この後、走査線５５の電圧印加が断たれても、コンデンサ５３に充電した電荷により、所定の時間、駆動トランジスタ５２はオンされ続け、有機ＥＬ素子５０は発光し続けるようになっている。
上記回路において、発光量即ち輝度の制御は、このデータ線５６を制御することで行われ、例えば高輝度で発光させようとする場合には、コンデンサ５３への充電を充分に行い、コンデンサ５３の両端の電圧を増加させ、有機ＥＬ素子５０に供給される電流量が増加するようデータ線５６を制御することで発光量を増加させるようになっている。なお、電源線の電圧を可変として、有機ＥＬ素子５０に供給される電流量が増加するように構成してもよい。
次に、本実施例の照明装置１０の使用方法について説明する。図９（ａ）に示すように、各々の第１のフレーム３１の２つのスライド部３４を離し、面光源４０が平面状になっている状態において、図９（ｂ）に示すように、少なくとも一方のスライド部３４を他方に近づけて面光源４０を湾曲させ、その状態で固定部３５を回し、ねじ部３５ａをねじ穴部３４ｃにねじ込み、スライド部３４を第１のフレーム３１に固定させる。
この状態において、電極接続部３２ｂの先端の凸部とスライド部３４の凹部３４ａとの嵌合構造により、面光源４０を固定する第２のフレーム３２はスライド部３４に対して回動可能であるため、面光源４０の形状に応じて第２のフレーム３２が回転して負荷が最も少ない状態になる。従って、有機ＥＬ装置の陽極層４１や陰極層４３が断線したり、有機層４２の発光効率が低下するなどの不具合を未然に防止することができる。また、面光源４０を交換する場合も、図９（ｂ）に示すように湾曲させることにより、面光源４０を第２のフレーム３２から容易に挿抜することができ、面光源４０の交換作業を容易にすることができる。
また、面光源４０（有機ＥＬ装置の場合は基板４４）が適度の堅さを有する場合は、一方のスライド部３４を他方に近づけることにより、面光源４０を均一な曲面にすることができるが、面光源４０が柔らかい場合は、図９（ｃ）に示すように、２本の第２のフレーム３２を可撓性を有する補助部材３７で連結し、面光源４０の少なくとも一方の側面をこの補助部材３７に固定することもできる。
以下、照明装置１０の様々な利用形態に適した面光源４０の形状について、図１０乃至図１５を参照して説明する。
まず、照明装置１０を通常の平面状の面光源４０として使用したい場合は、各々の第１のフレーム３１の２つのスライド部３４を離して面光源４０を平面状にする。この状態は、図１５の（ｃ）に相当し、面光源４０の曲率半径は無限大となり、照射範囲はほぼ１８０°となる。
また、平面状の面光源４０よりもある程度広い範囲を照明したい場合は、図１０に示すように、発光面が外側に湾曲するように２つのスライド部３４を近づける。この状態は、図１５の（ｄ）に相当し、面光源４０の曲率半径は大きく、照射範囲は１８０°〜３６０°の範囲となる。
また、図１０よりも更に広い領域を照明したい場合は、図１１に示すように、２つのスライド部３４を更に近づけて面光源４０を円筒状にする。この状態は、図１５の（ｅ）に相当し、面光源４０の曲率半径は小さく、照射範囲は３６０°の範囲となる。
一方、平面状の面光源４０よりもある程度狭い領域を明るく照明したい場合は、図１２に示すように、発光面が内側に湾曲するように２つのスライド部３４を近づける。この状態は、図１５の（ｂ）に相当し、面光源４０の曲率半径は大きく、照射範囲は１８０°未満となる。
また、図１２よりも更に狭い領域を明るく照明したい場合は、２つのスライド部３４を更に近づけて面光源４０を円筒状にする。この状態は、図１５の（ａ）に相当し、面光源４０の曲率半径は小さく、照射範囲は最小となる。
また、本実施例の照明装置１０では、上述した平面状、凸状及び円筒状の他、例えば、図１３に示すように、発光面が外側に湾曲する部分と内側に湾曲する部分とを備える波状にすることもできる。この構造では、特定の領域を明るく照らし、他の領域を弱い光で照明することができ、平面状の面光源では実現できない複雑な照度分布を実現することができる。
また、ここまでの説明では、第１のフレーム３１を２本の直線状のパイプとしたが、本発明は、可撓性を有する面光源４０を湾曲させることができる構造であればよく、例えば、図１４に示すように、各々の第１のフレーム３１をＵ字型構造としても、面光源４０を第１のフレーム３１に沿って湾曲させることもできる。
このように、本実施例の照明装置１０では、可撓性を有する有機ＥＬ装置などの面光源４０を固定する枠部３０を、少なくとも、平行に延在する２本の第１のフレーム３１と、第１のフレーム３１に直交する２本の第２のフレーム３２とで構成し、第１のフレーム３１を、ヒンジ部２３を介して台座２０に対して開閉可能に接続し、第２のフレーム３２を、スライド部３４を介して第１のフレーム３１に対してスライド可能に接続し、面光源４０の対向する２辺を第２のフレーム３２に固定し、２つの第２のフレーム３２の間隔を調整することにより面光源４０を任意の形状に変形させることができ、これにより様々な使用形態に応じて照射範囲を容易に変更することができる。
また、第２のフレーム３２に挿入する電極接続部３２ａ先端の凸部と、スライド部３４の凹部３４ａとを嵌合させ、スライド部３４に対して第２のフレーム３２を回動可能に支持することにより、面光源４０に加わる負荷を軽減して、電極の断線等の不具合を未然に防止することができ、また、面光源４０を第２のフレーム３２から容易に挿抜可能にして面光源４０の交換作業を容易にすることができる。
次に、本発明の第２の実施例に係る照明装置及び照明方法について、図１６乃至図１８を参照して説明する。図１６は、本実施例の照明装置の全体構造を示す斜視図であり、図１７は、第２のフレーム端部の封止構造を示す斜視図である。また、図１８は、照明装置の全体構造の他の例を示す斜視図である。
前記した第１の実施例では、２本の第１のフレーム３１で各々の第２のフレーム３２を支持する構成としたが、本実施例は、第１のフレーム３１を１本とし、１本の第１のフレーム３１で各々の第２のフレーム３２を支持することを特徴としている。
具体的に説明すると、図１６に示すように、枠部３０は、１本の第１のフレーム３１と、第１のフレーム３１に直交する方向に延在する２本の第２のフレーム３２などで構成され、第１のフレーム３１は、ヒンジ部２３を介して台座２０に接続され、第２のフレーム３２は、スライド部３４を介して第１のフレーム３１に対してスライド可能に接続され、２本の第２のフレーム３２に面光源４０の対向する２辺が固定されている。
この構造でも、図１６（ｂ）に示すように、２つの第２のフレーム３２の間隔を調整することにより面光源４０を任意の形状に変形させることができ、これにより様々な使用形態に応じて照射範囲を容易に変更することができる。また、スライド部３４に対して第２のフレーム３２を回動可能に支持することにより、面光源４０に加わる負荷を軽減して、電極の断線等の不具合を未然に防止することができ、また、面光源４０を第２のフレーム３２から容易に挿抜可能にして面光源４０の交換作業を容易にすることができる。
上記構造において、各々の第２のフレーム３２は１本の第１のフレーム３１で支持されているため、第１のフレーム３１の断面形状を円形にすると、スライド部３４及び第２のフレーム３２は第１のフレーム３１を中心に回動してしまい、面光源４０がねじれる等の問題が生じる。そこで、本実施例では、第１のフレーム３１の断面を矩形や楕円（図では矩形）などとし、スライド部３４及び第２のフレーム３２の回動動作を防止している。
また、本実施例の場合、第２のフレーム３２の一方の端部は開放されているため、第２のフレーム３２から面光源４０が外れてしまう恐れがある。そこで、本実施例では、図１７（ａ）に示すように、開放側の端部に、第２のフレーム３２を覆うキャップ３７を差し込んで、面光源４０のずれを防止している。その際、キャップ３７の内径が徐々に小さくなるようにすれば、キャップ３７を深く差し込むことにより、図１７（ｂ）に示すように、第２のフレーム３２のスリット部３２ａの隙間を狭くして面光源４０を第２のフレーム３２で確実に保持することができる。
また、上記各実施例では、台座２０と枠部３０とをヒンジ部２３で連結したが、例えば、図１８に示すように、台座２０と枠部３０との間に第３のフレーム３９を設け、台座２０と第３のフレーム３９とをヒンジ部２３で連結すると共に、第３のフレーム３９と第１のフレーム３１とをヒンジ部３８で連結したり、第３のフレーム３９を回動可能な構造するなど、複数箇所で可動する構造とすることもでき、このような構造を採用することにより、面光源４０の照射方向を自在に調整することができる。
なお、上記実施例では、面光源４０として有機ＥＬ装置を用いる場合を示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、可撓性を有する任意の面光源に対して同様に適用することができる。
本発明は、可撓性を有する面光源を備える照明装置及び照明方法に利用可能である。
１０ 照明装置
２０ 台座
２１ 電源
２１ａ 電源配線
２１ｂ 配線パターン
２２ 操作部
２３ ヒンジ部
３０ 枠部
３１ 第１のフレーム
３１ａ スリット部
３２ 第２のフレーム
３２ａ スリット部
３２ｂ 電極接続部
３３ 連結フレーム
３４ スライド部
３４ａ 凹部
３４ｂ 配線接続部
３４ｃ ねじ穴部
３５ 固定部
３５ａ ねじ部
３６ 補助部材
３７ キャップ
３８ ヒンジ部
３９ 第３のフレーム
４０ 面光源
４１ 陽極層
４２ 有機層
４３ 陰極層
４４ 基板
５０ 有機ＥＬ素子
５１ スイッチングトランジスタ
５２ 駆動トランジスタ
５３ コンデンサ
５５ 走査線
５６ データ線
５７ 電源線
２０ 台座
２１ 電源
２１ａ 電源配線
２１ｂ 配線パターン
２２ 操作部
２３ ヒンジ部
３０ 枠部
３１ 第１のフレーム
３１ａ スリット部
３２ 第２のフレーム
３２ａ スリット部
３２ｂ 電極接続部
３３ 連結フレーム
３４ スライド部
３４ａ 凹部
３４ｂ 配線接続部
３４ｃ ねじ穴部
３５ 固定部
３５ａ ねじ部
３６ 補助部材
３７ キャップ
３８ ヒンジ部
３９ 第３のフレーム
４０ 面光源
４１ 陽極層
４２ 有機層
４３ 陰極層
４４ 基板
５０ 有機ＥＬ素子
５１ スイッチングトランジスタ
５２ 駆動トランジスタ
５３ コンデンサ
５５ 走査線
５６ データ線
５７ 電源線
Claims (10)
- 第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、
前記一対の第２のフレームに、可撓性を有する面光源の対向する２辺が固定され、
前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、前記一対の第２のフレームの間隔を変えることにより、前記面光源の形状が変化することを特徴とする照明装置。 - 少なくとも電源が配置される台座と、可撓性を有する面光源が配置される枠部と、がヒンジ部により開閉可能に支持されてなる照明装置であって、
前記枠部は、一端が前記ヒンジ部に固定される第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、
前記一対の第２のフレームに、前記面光源の対向する２辺が固定され、
前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、一対の前記第２のフレームの間隔を変えることにより、前記面光源の形状が変化することを特徴とする照明装置。 - 前記第１のフレームは、平行に延在する一対のフレームからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
- 前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、前記第１のフレームを貫通させる貫通孔と、前記第２のフレームの端部に設けた凸部に嵌合する凹部と、を少なくとも備えるスライド部によって連結され、
前記凸部と前記凹部との嵌合構造により、前記第２のフレームが前記スライド部に対して回動可能に支持されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の照明装置。 - 前記第２のフレームは、その延在方向に前記面光源が挿入可能なスリット部を備える筒状に形成され、その端部に前記面光源の電極に接続される電極接続部が挿入可能に構成され、
前記スライド部は、前記凹部の周囲に電源配線に接続される配線接続部が形成され、
前記電極接続部の端部と前記スライド部の前記凹部とを嵌合させ、前記電極接続部と前記配線接続部とを接触させることにより、前記面光源の電極と前記電源配線とが接続されることを特徴とする請求項４記載の照明装置。 - 前記スライド部に、固定用のねじに螺合し、前記貫通孔に貫通するねじ穴部を備え、
前記ねじの先端を前記第１のフレームに当接させることにより、前記スライド部が前記第１のフレームに固定されることを特徴とする請求項４又は５に記載の照明装置。 - 前記面光源は、少なくとも、平面状、発光面を外側又は内側にした凸状、発光面を外側又は内側にした円筒状に変形可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の照明装置。
- 前記面光源は、可撓性を有する基板上に陰極層と有機層と陽極層とを積層した有機ＥＬ装置であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の照明装置。
- 第１のフレームと、前記第１のフレームに直交する方向に延在し、該第１のフレームにスライド可能に支持される一対の第２のフレームと、を少なくとも備え、前記一対の第２のフレームに、可撓性を有する面光源の対向する２辺が固定される照明装置における照明方法であって、
前記第１のフレームに沿って前記第２のフレームをスライドさせ、一対の前記第２のフレームの間隔を変えることにより前記面光源を湾曲させ、前記面光源の照射範囲を調整することを特徴とする照明方法。 - 平面状の光源よりも広い範囲を照明する場合には、前記第２のフレームの間隔を狭くして、前記面光源を、発光面を外側にした凸状又は円筒状に変形し、
平面状の光源よりも狭い範囲を照明する場合には、前記第２のフレームの間隔を狭くして、前記面光源を、発光面を内側にした凸状又は円筒状に変形することを特徴とする請求項９記載の照明方法。
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