JP5264808B2 - エコ照明体及びエコ照明体を利用したエコ照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光を利用して省電力を図るエコ照明体及びこのエコ照明体を利用して省電力を図るエコ照明装置に関するものである。
従来、太陽光を利用した省電力の照明装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この照明装置は、太陽に対し追尾駆動されて太陽光を屋内へと採光する採光手段と、この採光手段の駆動電源となる太陽電池と、この太陽電池で得られた電力を蓄える蓄電池とを備え、簡易照明の光源となるＬＥＤと、該ＬＥＤを夜間に蓄電池の余剰電力で発光させる制御手段とを設けたもので、太陽光が利用できる昼間は太陽光を取り込み、太陽光の利用できない夜間は蓄電池を利用して省電力のＬＥＤの発光により夜間の足元照明や消灯時の誘導照明、ムードランプ程度の簡易照明を行うことができるようにしたものである。
本発明が解決しようとする問題点は、太陽光は時間や天候によってその明るさが変る為に一定の明るさを保つことはできないし、太陽光だけでは明るさが足りない問題もあった。
本発明は、上記問題点を解決し、ＬＥＤの光と太陽光とを合体させて発光するエコ照明体と、このエコ照明体を利用して太陽光を人工照明で補完するのではなく人工照明を太陽光で補完して時間や天候に左右されず所定の照度が得られるとともに省電力を図ることができるエコ照明装置を提供することを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するために、導光性を有する断面円形の複数の導光体と、該複数の導光体を並べて配置する管状の容器と、前記導光体の両端面に配設され該導光体にその発光光を発射するＬＥＤと、前記導光体の両端面にその一端が取り付けられ該導光体に太陽光を導入する光ファイバーと、から構成され、前記導光体は、反射膜が形成される上側面と透明な下側面とからなり、前記ＬＥＤの発光光と光ファイバーで導入される太陽光とを該導光体内で相互干渉させることによって均一化して合成し、該合成した光を該上側面の反射膜で反射させて該下側面から放射させることにより該導光体を面光源として発光させることを特徴とするエコ照明体を提供するものである。
また、本発明は、前記課題を解決するために、上記エコ照明体を利用したエコ照明装置であって、前記エコ照明体に取り付けた光ファイバーは、その終端が屋外に配置された集光装置から太陽光を伝送する光ファイバーケーブルに接続されており、前記装置本体には、前記エコ照明体から放射される光の明るさを検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて前記ＬＥＤの駆動電流を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするエコ照明装置を提供するものである。
請求項１の発明によれば、導光体の両端面にそれぞれＬＥＤと光ファイバーを取り付けたので、太陽の自然光と人工照明とを合体させることができるので、省エネルギーのエコ照明体を実現することができる。
請求項２の発明によれば、集光装置で集光した太陽光を、ＬＥＤの発光による人工照明と合体させ、太陽光が十分に利用できるときはＬＥＤの駆動電流を少なくし、太陽光が利用できないときはＬＥＤの駆動電流を大きくして、昼夜、天候を問わず自然光を最大限利用した省エネルギーを図ることができるエコ照明装置を提供することができる。
図１（ａ）（ｂ）は、本発明に係るエコ照明体１の一例を示す平面側斜視図及び底面側斜視図を示し、このエコ照明体１は、透明な導光性を有する素材（例えば、アクリル樹脂）を、図１（ａ）に示すように、側面視円形に形成した導光体２の両端面２ａにＬＥＤ３（好ましくは、平面実装型のＬＥＤ）を発光面が導光体２にそれぞれ密着するように接着剤などの適宜手段で固定するとともに、糸状の細い光ファイバー４の端部４ａを端面２ａに形成された嵌合凹部５にそれぞれ嵌め込んで接着剤で固定し、上側面２ｂは白色の塗料を塗布または印刷して反射膜６を形成し、ＬＥＤ３の光と光ファイバー４で導かれた太陽光の両方の光を反射膜３で反射させて下側面２ｃの発光面７から放射するようにしたものである（図１（ｂ）参照）。
なお、上記光ファイバー４は端部４ａの端面を導光体２の端面２ａに接着剤で面接着をしてもよいし、熱溶着をしてもよい。また、上記導光体２は、上側面２ｂを曲面状、下側面２ｃを平面状にして略カマボコ状に形成したものでも構わない。
上記構成のエコ照明体１によれば、光ファイバー４で導かれた太陽光からなる自然光とＬＥＤ３の発光による人工照明との二つの光源を用いて導光体２を発光させることができるので、光ファイバー４の先端が点で発光する光源が導光体２の中でＬＥＤ３の光と相互干渉して均一化され、反射膜６で反射されて発光面から照射されるので点光源が面光源に変換されるエコ照明体を実現することができる。
また、図２は上記エコ照明体１を適用した照明器具１０の一例を示し、この照明器具１０は多数のエコ照明体１を透明な管状の容器１１内に並べて配置し、エコ照明体１を発光させることにより照明器具１０が帯状に発光するようにしたもので、全体として従来の蛍光管と同様の形状をなすように構成したもので、束ねられた光ファイバー４は両端から引き出され、ＬＥＤ３にはコネクタ１２に差し込んだ図示しないプラグから駆動電流が印加されるようになっていればよい。
次に、上記エコ照明体１を利用したエコ照明装置Ａについて説明する。このエコ照明装置Ａは、図３に示すように、建物の中に配置され、エコ照明体１で構成された照明器具１０を備えた照明装置２０と、建物の外に配置され太陽光を集光する集光装置３０とで構成され、集光装置３０で集光された太陽光は光ファイバーケーブル３１を通して照明装置２０に導かれ、上述したエコ照明体１のＬＥＤ３の点灯による光を太陽光で補完するようにしたものである。
上記エコ照明体１に取り付けられた光ファイバー４は束ねられ、最終的には屋外に配置された集光装置３０に導かれるが、照明装置２０と集光装置３０との間には接続器３２を配置し、照明装置２０から引き出された光ファイバー４は接続器３２で集光装置３０からの光ファイバーケーブル３１と接続されていればよい。
集光装置３０は建物の南側の屋根など、太陽光があたる場所に配置され、太陽光は集光レンズで集光され、光ファイバーケーブル３１に導入されるようになっている。
図４は、エコ照明装置Ａの構成を説明するブロック図を示し、このエコ照明装置ＡはＡＣ電源２１を直流電源に変換するＤＣスイッチング電源２２と、照明器具１０から照射される光の照度を検出する検出手段であるフォトセンサ２３と、フォトセンサ２３の出力信号に基づいて調光信号を作成しＬＥＤの駆動電流を制御する制御手段である調光回路２４と、調光回路２４の調光信号に基づいてＬＥＤ３に流れる電流を変化させてＬＥＤ３を点灯させるＬＥＤドライバー回路２５とで構成され、光ファイバー４で導かれた太陽光の明るさの変動による照明器具１０の照度の変動をセンサ２３で検出し、検出結果に基づいてＬＥＤ３の調光をすることにより常に一定の照度が得られるようにしたものである。
上記構成のエコ照明装置Ａは、集光装置３０で集光された太陽光は光ファイバーグラス３１を通して接続器３２まで伝送され、接続器３２内で照明器具１０から引き出された光ファイバー４に伝導され、光ファイバー４に伝導された太陽光はエコ照明体１に伝送され、エコ照明体1内に導入された太陽光は、ＬＥＤ３の発光とともに反射膜６で反射されて発光面７から照射されるが、発光面７から照射される光の照度はフォトセンサ２３で検出され、検出した結果は調光回路２４で所定の照度か否かが判断され、照度が所定の照度に達していなければＬＥＤ３を駆動する駆動電流を大きくする調光信号をＬＥＤドライバー回路２５に入力し、照度が所定の照度と略等しければ、ＬＥＤ３を駆動する駆動電流を現状維持または小さくする調光信号をＬＥＤドライバー回路２５に入力し、ＬＥＤ３の光の強弱を調整するようになっている。
上述したように、照明器具１０の明るさを判断し、太陽光が充分利用できる状態であればＬＥＤ３を駆動する電流を極力小さくし、太陽光が充分利用できないときはＬＥＤ３の駆動電流を増加し、夜間や曇りなどで太陽光を利用できない場合はＬＥＤ３の駆動電流をさらに増加して、常に一定の照度が得られるようにしたので、太陽光が利用できる場合はＬＥＤ３の駆動電流を小さくし、太陽光が利用できない場合は所定の照度が得られるように駆動電流を制御したので、ＬＥＤ３による人工照明を太陽光で補完して時間や天候に左右されず所定の照度が得られるとともに省電力を図ることができる環境に優しいエコ照明装置を提供することができる。
１ エコ照明体
２ 導光体
３ ＬＥＤ
４ 光ファイバー
１０ 照明器具
２０ 照明装置
３０ 集光装置
Ａ エコ照明装置
２ 導光体
３ ＬＥＤ
４ 光ファイバー
１０ 照明器具
２０ 照明装置
３０ 集光装置
Ａ エコ照明装置
Claims (2)
- 導光性を有する断面円形の複数の導光体と、該複数の導光体を並べて配置する管状の容器と、前記導光体の両端面に配設され該導光体にその発光光を発射するＬＥＤと、前記導光体の両端面にその一端が取り付けられ該導光体に太陽光を導入する光ファイバーと、から構成され、
前記導光体は、反射膜が形成される上側面と透明な下側面とからなり、
前記ＬＥＤの発光光と光ファイバーで導入される太陽光とを該導光体内で相互干渉させることによって均一化して合成し、該合成した光を該上側面の反射膜で反射させて該下側面から放射させることにより該導光体を面光源として発光させることを特徴とするエコ照明体。 - 前記請求項１記載のエコ照明体を利用したエコ照明装置であって、
前記エコ照明体に取り付けた光ファイバーは、その終端が屋外に配置された集光装置から太陽光を伝送する光ファイバーケーブルに接続されており、
前記装置本体には、前記エコ照明体から放射される光の明るさを検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて前記ＬＥＤの駆動電流を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするエコ照明装置。
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