JP5196554B2

JP5196554B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP5196554B2
Application number: JP2008192432A
Authority: JP
Inventors: 哲森; 慎一安部
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: JP2010033763A

Description

本発明は、照明システムに係り、特に、照明器具の点灯状態を制御する照明システムに関する。

従来、白熱灯器具や蛍光灯器具などの照明器具が天井面に取り付けられ、壁面に設けられたスイッチによる点灯制御や、リモコン及びライトコントローラによって遠隔操作によって点灯制御を行う照明システムが知られている。

従来の照明システムとして、夜間に暗い環境に順応した人間が照明を点灯したときに、急激な明るさの上昇による不快感を防止するための調光機能を有する照明器具が知られている。この照明器具は、照明を点灯するスイッチ部と、光センサと、スイッチ部からの信号により動作するクロック発生部と、人間の眼の明順応特性を記憶した記憶部と、クロック発生部からのクロック信号と光信号からの信号と記憶部からの信号とにより調光制御信号を演算する演算部と、調光制御信号により光源を調光する調光制御部とを有するものである（例えば、特許文献１参照）。

また、照明システムに適用されたものではないが、光量制御の方法として、人物と電話機との距離とこの電話機の周囲の明るさとにより、電話機の操作パネルに配置した発光部の光量を調整するようにした光量制御方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０６−１７６８７５号公報特開２０００−１１２４２１号公報

近年、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：electroluminescence）素子による薄型面状光源が照明器具として用いられるようになった。有機ＥＬ等による面状光源を用いた照明器具は、白熱灯器具や蛍光灯器具に比べ非常に薄型であることから、天井面だけでなく、壁面や床面など人の視界に入りやすい場所に設置されたり、人と照明器具とが近距離に設置されたりする可能性がある。人と照明器具との距離が近距離である場合に、薄型面状光源が急激に点灯すると、眼に対してストレスを与えてしまう可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、設置場所の自由度を保つとともに、眼に対するストレスを低減させることが可能な照明システムを提供することを目的とする。

本発明の照明システムは、発光モジュールと、前記発光モジュールを点灯する点灯回路と、前記点灯回路を制御する制御部と、人の存在を検出するセンサ部と、を備え、前記制御部は、前記センサ部により検出された人と前記発光モジュールとの距離に基づいて、前記発光モジュールの点灯開始から発光光量が予め設定された値となるまでの時間を制御する。

この構成により、例えば人と発光モジュールとが近距離である場合に上記時間を長くし、遠距離である場合に上記時間を短くするなど、人と発光モジュールとの距離に応じて上記時間を制御することで、発光モジュールの設置場所の自由度を保つとともに、眼に対するストレスを低減させることが可能である。

また、本発明の照明システムは、前記センサ部が、前記発光モジュールの周囲の少なくとも一箇所の明るさを検出する明るさセンサを備え、前記制御部が、前記明るさセンサによる検出結果に基づいて、前記時間を制御する。

この構成により、暗い場合には上記時間を長くし、明るい場合には上記時間を短くするなど、発光モジュールの周囲の明るさに応じて上記時間を制御することで、人の眼に対するストレスを軽減可能である。

また、本発明の照明システムは、前記明るさセンサが、輝度を検出する。

この構成により、発光モジュールの周囲の輝度に応じて上記時間を制御することで、人の眼に対するストレスを軽減可能である。

また、本発明の照明システムは、前記明るさセンサが、照度を検出する。

この構成により、発光モジュールの周囲の照度に応じて上記時間を制御することで、人の眼に対するストレスを軽減可能である。

また、本発明の照明システムは、前記明るさセンサが、照度を検出する面の反射率に応じて、当該明るさセンサによる検出結果を補正する。

この構成により、より正確な照度を得ることができるため、人の眼に対するストレスを低減する点灯制御の精度を向上させることが可能である。

また、本発明の照明システムは、前記センサ部が、撮像手段により撮像された画像により人を検出する画像センサを備える。

この構成により、画像センサにより検出される人と発光モジュールとの距離の情報に応じて、上記時間を制御することで、眼に対するストレスを低減させることが可能である。

また、本発明の照明システムは、前記点灯回路に点灯開始指示を行う点灯信号を赤外線で送信する赤外線送信部と、前記点灯信号を赤外線で受信する赤外線受信部とを備え、前記制御部が、前記受信部により受信された赤外線に基づいて前記赤外線送信部と前記赤外線受信部との距離を計測し、当該距離に応じて前記時間を制御する。

この構成により、リモコン（赤外線送信部）から所定情報を受光器（赤外線受信部）へ赤外線で送信し、リモコンを把持する人と発光モジュールの近傍に配置される受光器との距離を計測することで、人と発光モジュールとの距離を近似的に計測可能である。この計測結果に応じて上記時間を制御することで、眼に対するストレスを低減させることが可能である。

また、本発明の照明システムは、前記発光モジュールは、面状発光モジュールである。

この構成により、発光モジュールの設置場所の自由度をさらに高めることができる。

また、本発明の照明システムは、前記面状発光モジュールが、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源とする。

本発明によれば、設置場所の自由度を保つとともに、眼に対するストレスを低減させることが可能である。

以下、本発明の実施形態に係る照明システムについて、図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る照明システムの一例の説明図である。また、図２は本発明の第１の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図である。本実施形態の照明システムは、有機ＥＬ素子を光源とする面状発光モジュール１１と、面状発光モジュール１１を点灯する点灯回路１２と、点灯回路１２を制御する制御部１３と、人１０の存在を検出するセンサ部１４と、を有する構成である。制御部１３は、センサ部１４により検出された人１０と面状発光モジュール１１との距離に基づいて、面状発光モジュール１１の点灯開始から発光光量が予め設定された値となるまでの時間（以下、到達時間ともいう）を制御する。

面状発光モジュール１１は、照明器具の一例であり、基板と、基板上に配置される第１電極と、第１電極上に形成される発光層と、発光層上に配置される第２電極と、両電極に電圧または電流を印加する電源と、電極や発光層への異物の混入を防ぐ封止材と、これらの部材を収納して保護する筐体とを有する構成である。なお、第１電極または第２電極の少なくとも一方が、ガラス基板上に形成されるＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの透明電極である。面状発光モジュール１１では、電極への電圧印加により、発光層に使用される発光材料が発光する。面状発光モジュール１１は、図１では壁面に配置されているが、これに限られず、天井面や床面に配置されてもよい。

点灯回路１２は、壁等に配置されたスイッチやリモコンスイッチにより点灯開始指示を受け付け、点灯を開始する。そして、後述する制御部１３の制御結果に基づいて、面状発光モジュール１１を点灯制御する。

制御部１３は、センサ部１４により検知された人１０の位置情報を取得し、面状発光モジュール１１とセンサ部１４により検知された人１０との距離に応じて、点灯開始から予め定められた発光光量となるまでの時間（以下、到達時間ともいう）を制御する。ここで、発光光量とは、例えば面状発光モジュール１１の輝度を示す。

センサ部１４は、焦電型赤外線センサを備え、例えば図１に示す面状発光モジュール１１近傍を検知範囲Ｄ１として物体を検知する。センサ部１４は、例えば室内の天井面に設置されている。センサ部１４は、人１０を検知することで人１０と面状発光モジュール１１との距離を検知し、この距離を示す距離情報を制御部１３へ送信する。また、人１０を複数検知した場合には、人１０と面状発光モジュール１１との距離が最短であるものを上記距離情報とする。ここでは、検知範囲Ｄ１に人１０が存在する場合には、人１０と面状発光モジュール１１との距離は短いものとし、検知範囲Ｄ１外に人１０が存在する場合には、人１０と面状発光モジュール１１との距離は長いものとする。

次に、本実施形態の照明システムの動作について説明する。
まず、センサ部１４が常時検知を行い、面状発光モジュール１１が点灯するようスイッチをオンした時点（点灯開始時）での人１０の位置を検知し、上記距離情報を制御部１３へ送る。スイッチをオンすることで、点灯回路１２に点灯開始の指示がなされ、点灯回路１２が面状発光モジュール１１を点灯する。続いて、制御部１３は、点灯開始時にセンサ部１４により人１０が検知された場合（図１（ａ）参照）には、センサ部１４により人１０が検知されなかった場合（図１（ｂ）参照）と比べて、到達時間を長くするよう制御する。制御部１３による制御結果は、点灯回路１２に送られ、点灯回路１２による面状発光モジュール１１の点灯制御が行われる。

図３は、面状発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係の一例を示す図である。
予め定めた発光光量で面状発光モジュール１１が発光する場合を出力１００％とすると、人と照明器具との距離が長い場合には、図３（ａ）に示すようになる。一方、下線部を「人と照明器具との距離が短い場合には、図３（ｂ）に示すようになる。図３では、面状発光モジュール１１の点灯開始時から発光光量が常に一定割合で上昇するよう制御部１３が制御している。

また、図４に示すように、点灯開始時から出力１００％となるまでの時間において、発光光量を常に一定割合で上昇させなくてもよい。図４（ａ）は面状発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係の一例であり、到達時間が短い場合を示している。一方、図４（ｂ）は面状発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係の一例であり、到達時間が長い場合を示している。

図５、図６では、予め定めた発光光量および当該発光光量に達するまでの時間を具体的に示している。図５（ａ）および図６（ａ）は、面状発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係の一例であり、到達時間が短い場合を示している。図５（ｂ）および図６（ｂ）は、面状発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係の一例であり、到達時間が長い場合を示している。図５では、予め定めた発光光量として輝度を用いて１０００（cd/m²）としており、図５（ａ）における到達時間を０．５(sec)、図５（ｂ）における到達時間を１．０(sec)としている。図６では、予め定めた発光光量として輝度を用いて１０(cd/m²)としており、図６（ａ）における到達時間を０．５(sec)、図６（ｂ）における到達時間を１．０(sec)としている。

図５では、一般的な夜間生活を行うなどの夜シーンを想定しており、図４における出力１００％と図５における輝度１０００（cd/m²）とは等価である。また、図６では、深夜トイレへ行く場合など夜シーンよりも暗い深夜シーンを想定しており、図４における出力１００％と図６における輝度１０（cd/m²）とは等価である。

このように、本実施形態の照明システムによれば、検知範囲Ｄ１に人１０が存在するか否かに基づいて、到達時間を制御可能である。これにより、人の眼へのストレスを軽減可能である。

なお、本実施形態では発光モジュールの一例として面状発光モジュール１１について説明したが、ＬＥＤなどの点光源を用いてもよい。

（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態に係る照明システムの一例の説明図である。また、図８は本発明の第２の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図である。図８に示す照明システムは、発光モジュール１１（面状光源、点光源など）、点灯回路１２、制御部１３、センサ部２１とを有する構成である。なお、第１の実施形態で示した照明システムと同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

センサ部２１は、撮像手段（カメラ）により撮像された画像により人などを検出する画像センサを備えており、例えば図７に示す空間全体を検知範囲Ｄ２として物体を検知することが可能である。センサ部２１は、例えば室内の天井面に設置される。センサ部２１は人１０を検知することで人１０と発光モジュール１１との距離を検知し、この距離を示す距離情報を制御部１３へ送信する。

次に、本実施形態の照明システムの動作について説明する。
まず、センサ部２１が常時検知を行い、発光モジュール１１が点灯するようスイッチをオンした時点（点灯開始時）での人１０の位置を検知し、上記距離情報を制御部１３へ送る。スイッチをオンすることで、点灯回路１２に点灯開始の指示がなされ、点灯回路１２が発光モジュール１１を点灯する。続いて、制御部１３は、点灯開始時にセンサ部２１により人１０が検知された位置に応じて、到達時間を制御する。図７に示すように、本実施形態では、センサ部２１による検知範囲Ｄ２が複数の検知範囲、例えば検知範囲Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３を有しており、センサ部２１は、どの検知範囲に人１０が存在するかを検知可能である。したがって、例えば、図７（ａ）に示すように、検知範囲Ｄ２１に人１０が存在する場合には、到達時間をｔ２１とし、図７（ｂ）に示すように、検知範囲Ｄ２１よりも発光モジュール１１までの距離が長い検知範囲Ｄ２３に人１０が存在する場合には、到達時間をｔ２３（ｔ２３＜ｔ２１）とするよう制御部１３が制御することができる。

このように、本実施形態の照明システムによれば、複数の検知範囲のいずれの検知範囲に人１０が存在するかに基づいて、より細かく到達時間を制御可能である。これにより、人の眼へのストレスを軽減可能である。

（第３の実施形態）
図９は本発明の第３の実施形態に係る照明システムの一例の説明図である。また、図１０は本発明の第３の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図である。図１０に示す照明システムは、発光モジュール１１、点灯回路１２、制御部１３、赤外線送信機（リモコン）３１、赤外線受光器３２とを有する構成である。なお、第１の実施形態で示した照明システムと同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

赤外線送信機３１は、発光モジュール１１を点灯させるための点灯信号を赤外線により送信する。赤外線受光器３２は、赤外線受信部の一例であり、赤外線送信機３２からの点灯信号を受信する。この際、赤外線受光器３２は、点灯信号を赤外線により受光する。

次に、本実施形態の照明システムの動作について説明する。
まず、発光モジュール１１が点灯するよう赤外線送信機３１が点灯信号を送信し、赤外線受光器３２が点灯信号を受信する。赤外線受光器３２は、点灯信号、つまり赤外線により赤外線送信機３２からの距離を計測し、計測結果を距離情報として制御部１３へ送る。赤外線受光器３２が点灯信号を受信することで、点灯回路１２に点灯開始の指示がなされ、点灯回路１２が発光モジュール１１を点灯する。続いて、距離情報と比較するための閾値を予め定めておき、距離情報と閾値とを比較し、比較結果に応じて、制御部１３が到達時間を制御する。この閾値は複数設定されていてもよく、この場合には到達時間を細かく制御可能となる。したがって、例えば、図９（ａ）に示すように、閾値と距離情報とによりエリアＤ３３に人１０が存在すると制御部１３が判定した場合には、到達時間をｔ３３とし、図９（ｂ）に示すように、閾値と距離情報とによりエリアＤ３２に人１０が存在すると制御部１３が判定した場合には、到達時間をｔ３２（ｔ３３＜ｔ３２）とするよう制御部１３が制御することができる。さらに、制御部１３は、閾値を用いずに距離情報のみに基づいて到達時間を制御してもよい。

このように、本実施形態の照明システムによれば、赤外線送信機３１および赤外線受光器３２を用いて、複数のエリアのいずれに人１０が存在するかに基づいて、より細かく到達時間を制御可能である。これにより、人の眼へのストレスを軽減可能である。

（第４の実施形態）
図１１は本発明の第１の実施形態に係る照明システムの一例の説明図である。また、図１２は本発明の第４の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図である。図１２に示す照明システムは、発光モジュール１１、点灯回路１２、制御部１３、センサ４１とを有する構成である。さらに、図１２に不図示であるが、先の実施形態におけるセンサ１４、センサ２１、または、赤外線送信機３１および赤外線受光器３２を有する。なお、第１〜第３の実施形態で示した照明システムと同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

センサ部４１は、照度センサを備え、発光モジュール１１近傍（図１１では壁面）に設置されており、発光モジュール１１周辺の空間の照度を測定する。この場合、発光モジュール１１の周囲の少なくとも一点の照度を測定する。センサ部４１は、測定結果として照度情報を制御部１３へ送る。

次に、本実施形態の照明システムの動作について説明する。
まず、先の実施形態のいずれかで説明した方法により、点灯回路１２に点灯開始の指示がなされ、点灯回路１２が発光モジュール１１を点灯する。続いて、センサ部４１は、点灯開始時の発光モジュール１１周辺の空間の照度を測定し、測定結果としての照度情報を制御部１３へ送る。続いて、制御部１３は、先の実施形態で説明した距離情報とともに照度情報に応じて、制御部１３が到達時間を制御する。照度情報を用いる際には、照度情報と比較するための閾値を予め定めておき、照度情報と閾値とを比較し、比較結果に応じて、制御部１３が到達時間を制御してもよい。したがって、発光モジュール１１周囲の照度が高い場合に比べ低い場合には、制御部１３は到達時間が長くなるよう制御する。例えば、図１１では、照度センサと画像センサを組み合わせた場合を示しており、検知範囲Ｄ１に人１０が存在している場合を示している。ただし、図１１（ａ）は発光モジュール１１の周辺である発光モジュール１１が設置された壁面４２ａ周辺の照度が低く、図１１（ｂ）は壁面４２ｂ周辺の照度が高くなっている。図１１の例では、図１１（ｂ）の場合よりも図１１（ａ）の場合の方が到達時間が長くなるように制御されることなる。また、図１１では、センサ部２１による検知範囲Ｄ４が複数の検知範囲Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３を有する様子を示している。

このように、本実施形態の照明システムによれば、発光モジュール１１の照度に応じて、到達時間を制御可能である。これにより、人の眼へのストレスを軽減可能である。

なお、本実施形態では、センサ部４１が照度センサを備えることを示したが、照度センサの代わりに輝度センサを備え、面状発光モジュール１１の周囲の少なくとも一点の輝度を測定するようにしてもよい。

なお、発光モジュール１１の設置時にあらかじめ照度を測定する面（照度センサにおける測定面）の反射率を測定しておき、センサ部４１が、点灯開始時に測定した照度値を反射率に応じて補正してもよい。例えば、照度を測定する面の照度が同一であり、測定する面の反射率が低い面と高い面がある場合、反射率が低い面の方が反射率が高い面よりも輝度が低くなるため、人の眼には暗く感じる。そのため、照度が同一で反射率が異なる場合には、発光モジュール１１が点灯する際の眼に対するストレスが異なるが、照度測定面の反射率に応じて照度値を補正することで、人の眼へのストレスを軽減できる。

なお、第２〜第５の実施形態に係る照明システムにおいても、発光モジュール１１の点灯時間と発光光量との関係は、図３〜図６と同様の結果となる。

本発明の照明システムは、設置場所の自由度を保つとともに、眼に対するストレスを低減させることが可能な照明システム等として有用である。

本発明の第１の実施形態に係る照明システムの一例の説明図本発明の第１の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図本発明の実施形態に係る発光モジュールの点灯時間と発光光量との関係の一例を示す図（発光光量上昇率が一定の場合）本発明の実施形態に係る発光モジュールの点灯時間と発光光量との関係の一例を示す図（発光光量上昇率が一定でない場合）本発明の実施形態に係る発光モジュールの点灯時間と発光光量との関係の一例を示す図（夜シーンの場合）本発明の実施形態に係る発光モジュールの点灯時間と発光光量との関係の一例を示す図（深夜シーンの場合）本発明の第２の実施形態に係る照明システムの一例の説明図本発明の第２の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図本発明の第３の実施形態に係る照明システムの一例の説明図本発明の第３の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図本発明の第４の実施形態に係る照明システムの一例の説明図本発明の第４の実施形態に係る照明システムの概略構成の一例を示す図

符号の説明

１０人
１１発光モジュール
１２点灯回路
１３制御部
１４、２１、４１センサ部
３１赤外線送信機
３２赤外線受光器
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ２１〜Ｄ２３、Ｄ４１〜Ｄ４３検知範囲
Ｄ３１〜Ｄ３３エリア
４２ａ、４２ｂ壁面

Claims

発光モジュールと、
前記発光モジュールを点灯する点灯回路と、
前記点灯回路を制御する制御部と、
人の存在を検出するセンサ部と、
を備え、
前記制御部は、前記センサ部により検出された人と前記発光モジュールとの距離に基づいて、前記発光モジュールの点灯開始から発光光量が予め設定された値となるまでの時間を制御する
照明システム。
請求項１に記載の照明システムであって、
前記センサ部は、前記発光モジュールの周囲の少なくとも一箇所の明るさを検出する明るさセンサを備え、
前記制御部は、前記明るさセンサにより検出された明るさに基づいて、前記時間を制御する
照明システム。
請求項２に記載の照明システムであって、
前記明るさセンサは、輝度を検出する
照明システム。
請求項２に記載の照明システムであって、
前記明るさセンサは、照度を検出する
照明システム。
請求項４に記載の照明システムであって、
前記明るさセンサは、照度を検出する面の反射率に応じて、当該明るさセンサによる検出結果を補正する
照明システム。
請求項１に記載の照明システムであって、
前記センサ部は、撮像手段により撮像された画像により人を検出する画像センサを備える
照明システム。
請求項１に記載の照明システムであって、更に、
前記点灯回路に点灯開始指示を行う点灯信号を赤外線で送信する赤外線送信部と、
前記点灯信号を赤外線で受信する赤外線受信部と
を備え、
前記制御部は、前記受信部により受信された赤外線に基づいて前記赤外線送信部と前記赤外線受信部との距離を計測し、当該距離に応じて前記時間を制御する
照明システム。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の照明システムであって、
前記発光モジュールは、面状発光モジュールである
照明システム。
請求項８に記載の照明システムであって、
前記面状発光モジュールは、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源とする
照明システム。