JP5564596B1 - 照明システム - Google Patents

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Abstract

【課題】任意の画面サイズに対応した照明領域を得る際に、画面輝度の均一化を実現することができる照明システムを提供する。
【解決手段】光源15を配設した光源基板と、光源からの光を内部で拡散して出射させる導光板と、導光板を背面側で保持する背面シャーシとを有し、光源を導光板の一つの側面に対向して設けた照明モジュールを複数配列し、少なくとも一部の隣接する照明モジュールにおいて、一方の導光板と背面シャーシの一部が他方の導光板と背面シャーシに重ねられた照明システムである。リモコンRからの送信信号を受信する受信部22と、照明モジュール毎の明るさ調整に関するデータを記憶する記憶部21と、受信部からの信号に基づき、記憶部を参照し、照明モジュール毎に明るさを調整する制御部20とを有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、照明システムに関し、詳細には、導光板の側面に光源を配置し、導光板からの出射光により被照明体を照明する照明システムに関する。
電飾看板などの照明用途として、バックライトを使用して印刷物などの被照明体を照明する照明システムが知られている。このような照明システムでは、駅構内や百貨店などの遠くからでも一目を引き付けるようにするために、大画面化の要請が増大している。また、従来の照明システムでは、バックライトに蛍光管等が用いられていたが、省エネルギー化等の要請から、蛍光管に替えてLED(Light Emitting Diode)を光源としたバックライトへの需要も増大している。
LEDは、一般に色純度が高く、調光安定性や高速応答性に優れている等の観点から、バックライト光源として多く用いられている。
バックライトの構成としては、拡散板の直下にLEDを配置した直下型や、エッジライト型がある。エッジライト型では、複数のLEDが光源基板上に列状に並べられ、LEDの発光部が導光板の側面と対向するように配置されている。
このため、エッジライト型では、直下型に比べて厚さを薄くすることができ、照明システムの薄型化を促進する点で有利である。また、導光板の上下両側、あるいは左右両側にLEDを配置した所謂2辺エッジ方式の照明システムだけでなく、導光板の上下、あるいは左右のいずれか一方側にLEDを配置した所謂1辺エッジ方式の照明システムも多く用いられている。
各LEDから出射した光は、導光板の入射面である側面から導光板の内部に入光し、導光板の内部で拡散しながら導光され、前面側(被照明体側)に位置する出射面から出射する。通常、導光板の背面側(被照明体と反対側)には反射シートが設置され、導光板の背面側から漏れ出た光を反射させて前面側に戻し、光の利用効率を高める。
被照明体は、例えばアクリル板などの拡散板の表面に印刷シートを貼り付けられて構成されており、導光板の出射面からの光が印刷シートの印刷内容を照らしている。
エッジライト型のバックライトを有した照明システムに関し、例えば、特許文献1には、二つの導光板を重ね合わせ、例えば運転席側と助手席側とのように、LEDからの光を2方向に出射させる導光板の構造が開示されている。
特開2008−77946号公報
上記のような照明システムを製造する場合、そのサイズの量産規格が規定されているわけではなく、多様なサイズの要求が存在する。したがって、照明システム毎に必要な画面サイズに対応しなければならず、通常、照明システム毎に個別に設計して製造されている。このような状況に対し、既に規格化されている照明モジュールを複数使用して所望の画面サイズの照明システムを構築することが考えられる。具体的には、導光板及びエッジライト型のバックライトを含む照明モジュールを複数用意し、隣接する照明モジュールの導光板同士を部分的に重ね合わせればよい。
しかしながら、所望の画面サイズに対応した照明領域を得るために、隣接する照明モジュールの導光板の一部分を重ね合わせると、後側の導光板の明るさが前側の導光板の明るさに比べて落ちる(輝度ムラとも言う)という問題がある。上記の特許文献1では、導光板同士が完全に重なっており、導光板同士が部分的に重なり合う構造ではないため、上記の輝度ムラが発生せず、この輝度ムラを解決できるものではない。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、任意の画面サイズに対応した照明領域を得る際に、画面輝度の均一化を実現することができる照明システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、光源を配設した光源基板と、前記光源からの光を内部で拡散して出射させる導光板と、該導光板を背面側で保持する背面シャーシとを有し、前記光源を前記導光板の一つの側面に対向して設けた照明モジュールを複数配列し、少なくとも一部の隣接する前記照明モジュールにおいて、一方の前記導光板と前記背面シャーシの一部が他方の前記導光板と前記背面シャーシに重ねられた照明システムであって、リモコンからの送信信号を受信する受信部と、前記照明モジュール毎の明るさ調整に関するデータを記憶する記憶部と、前記受信部からの信号に基づき、前記記憶部を参照し、前記照明モジュール毎に明るさを調整する制御部とを有することを特徴としたものである。
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記制御部は、前記照明システムの明るさが均一になるように、背面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量を、前面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量よりも大きくしていることを特徴としたものである。
第3の技術手段は、第1や第2の技術手段において、前記記憶部と前記制御部は、前記照明モジュール毎に配置され、前記受信部は一つであり、前記受信部からの情報が複数の前記照明モジュール間で共用されることを特徴としたものである。
第4の技術手段は、第1から第3の技術手段において、前記受信部からの信号に応じて、前記光源が点滅することを特徴としたものである。
本発明によれば、隣接する照明モジュールの導光板同士を重ね合わせるため、任意の画面サイズに対応した照明領域を得ることができる。そして、照明モジュール毎に明るさを調整可能に構成するので、後側の導光板の明るさが前側の導光板の明るさに比べて落ちるのを防止でき、画面輝度の均一化を実現可能になる。
本発明による照明システムを構成する単体の照明モジュールの組み立て構成の一例を示す図である。 本発明による照明システムを構成する単体の照明モジュールの側断面を示す図である。 本発明による照明システムの構成例を示す図であって、照明システムの正面概略図である。 図3に示す照明システムの側断面概略図である。 図3に示す照明システムを構成する単体の照明モジュールのブロック図である。 本発明による照明システムの他の構成例を示す図であって、照明システムの平面概略図及び正面概略図である。
図1は、本発明による照明システムを構成する単体の照明モジュールの組み立て構成の一例を示す図であり、図2は、本発明による照明システムを構成する単体の照明モジュールの側断面を示す図である。本発明に係る照明システムは、照明モジュール10を複数使用し、任意の照明領域を得るために、隣接する照明モジュール10の一部を重ね合わせるように構成する。まず、図1,2により、照明システムを構成するための単体の照明モジュール10の構成を説明する。
照明モジュール10は、照明モジュールを支持するバックライトシャーシ(背面シャーシ)11と、反射シート12と、導光板13とを有し、これらがバックライトシャーシ11の前面側に積層されて組み立てられる。なお、図2に示すように、照明モジュール10は、バックライトシャーシ11の背面側に、LED電源制御部17も有している。
導光板13は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂(COP)などの材料で作成され、例えば3mm程度の厚みを有した平板状に形成されている。
例えば、1辺エッジ方式の照明モジュール10では、導光板13の一つの側面13iに対向するように、光源となるLED15が設けられる。LED15は光源基板14に列状に配置されており、光源基板14はハーネス(図示省略する)等を介してLED電源制御部17に接続されている。LED15としては、一つのLEDで白色を発光する白色LEDや、RGBの個々の単色光を発光するLEDが用いられる。白色LEDは低コストで、必要とするLEDの個数の関係からトータルの消費電力を抑えることができる等の利点がある。RGBの単色発光のLEDを用いることで、広い色域性能が得られる。
LED15で発光した光は、導光板13の側面13iから入射し、導光板13の内部で拡散しながら導光され、導光板13の出射面13g(図1の上側や図2の左側)から出射することで、その出射面13gの前面側に置かれた被照明体を照明することができる。図1に示すように、LED15が配置されていない導光板13の他の側面13h,13j,13kには、漏れ光による輝度ムラ等を抑えるために、反射テープや遮光テープ等を貼付してもよい。
また、導光板13の背面側に設けられた反射シート12は、導光板13の背面側から漏れ出た光を反射させて前面側に戻し、光の利用効率を高めている。反射シート12としては、例えば微発泡のPETシートが用いられる。
これら導光板13及び反射シート12は、金属板などにより形成されたバックライトシャーシ11に位置決めされている。
バックライトシャーシ11に剛性を付与するために、凹凸の絞り加工を施したり、バックライトシャーシ11の背面側に補助金具等を取り付けるようにしてもよい(いずれも図示省略する)。バックライトシャーシ11の端部は、光源基板14を取り付けるように曲折され、その部分には、反射シート12及び導光板13をバックライトシャーシ11に固定するベゼル16が取り付けられる。
なお、図2で説明したLED15の素子の幅は、導光板13の厚さとほぼ同じに設定されるため、必然的に光源基板14の幅(導光板13の厚さ方向の幅)は、導光板13の厚さよりも大きくなる。したがって、光源基板14は、導光板13の表裏の面に対して、導光板13の厚さ方向に突出する形状となる。この場合、バックライトシャーシ11の端部を屈曲させてその壁部に光源基板14を取り付けるようにすると、バックライトシャーシ11の反対側、つまり、導光板13の出射面13gに、光源基板14がより大きく突出するようになる。
このような単体の照明モジュール10を複数組み合わせて所望の照明領域を有する照明システムを作成する際に、後述のように、隣接する照明モジュール10の光源基板14の位置が、導光板13についてそれぞれ互いに反対側になるように構成してもよい。これにより、光源基板14の突出による照明システム全体の厚さの増大を抑えることができる。
図3は、本発明による照明システムの構成例を示す図であって、照明システムの正面概略図、図4は、図3に示す照明システムの側断面概略図である。
本実施形態においては、上述したような単体の照明モジュール10a,10bを二つ組み合わせて、所定の照明領域を持った照明システム1を構築する。各照明モジュール10a,10bは、上記図1,2で説明した照明モジュール10と同じものである。
この場合、図3に示すように、照明システム1は、二つの照明モジュール10a,10bの一部を前後方向に重ね合わせて作成される。これにより、二つの導光板13の出射面13gから光がそれぞれ出射し、広い領域で被照明体を照明することができる。このとき、図4に示すように、前面側に重ねられた照明モジュール10aの導光板13の背面には、この照明モジュール10aのバックライトシャーシ11が存在しているため、その背後に重ねられた別の照明モジュール10bの導光板13からの光は、照明モジュール10aのバックライトシャーシ11で遮られている。
ここでは、図3,4に示すように、二つの隣接する照明モジュール10a,10bにおいて、右側に位置する一方の照明モジュール10aのLED15を照明システム1の上側に配置し、左側に位置する他方の照明モジュール10bのLED15を、その反対側の側面である照明システム1の下側に配置している。この場合、照明モジュール10bの明るさが照明モジュール10aの明るさに比べて落ちやすくなる。そこで、照明モジュール毎の明るさを調整している。
図5は、図3に示す照明システムを構成する単体の照明モジュールのブロック図である。照明モジュール10aのLED電源制御部17は、制御CPU20、メモリ21、及び光源駆動部22を備え、LED15を用いたバックライトに対して、例えば8ビット256段階の調光制御を行うことが可能である。
また、照明モジュール10aは、その正面側の適宜位置にリモコン受光部23を備えている。リモコン受光部23が本発明の受信部に相当し、例えば、ユーザが操作するリモコンRから操作信号を受光し、この操作信号を制御CPU20に出力する。
メモリ21は、本発明の記憶部に相当し、各種のプログラムやデータを記憶させる例えば不揮発性メモリなどで構成される。詳しくは、メモリ21は、照明モジュール10aの明るさ調整に関するデータとして、そのバックライトに設定可能なデューティと当該バックライトに供給する電流値とを対応付けたデータテーブルを記憶している。
制御CPU20は、ユーザがリモコンRを操作してバックライトのデューティを変えた場合、このデューティの変化に応じてメモリ21のデータテーブルを参照することにより、バックライトに供給する電流値を決定する。なお、制御CPU20が本発明の制御部に相当する。
光源駆動部22は、制御CPU20からの制御信号にしたがって、バックライトのLED15を駆動させる。
なお、図5では、照明モジュール10aの例を挙げて説明したが、別の照明モジュール10bのLED電源制御部17についても、照明モジュール10bのLED15を用いたバックライトの調光レベルを調整可能である。
ここで、上記のように、照明モジュール10aの背後に別の照明モジュール10bを重ねて照らすと、この背面側に位置する照明モジュール10bの導光板13の明るさと、前面側に位置する照明モジュール10aの導光板13の明るさとが異なることがある。そのため、本実施形態では、1台のリモコンで照明モジュール毎の明るさを調整可能にしている。
具体的には、ユーザがリモコンRの設定ボタンB1を長押し(例えば3秒間)した場合、まず、照明モジュール10aの制御CPU20は、照明モジュール10aが選択された旨を判定し、照明モジュール10aのLED15を点滅させる。
次に、ユーザがリモコンRの調光ボタンB2を押すと、照明モジュール10aの明るさを変更できる。例えば、照明モジュール10aのLED15が点滅した状態で、調光ボタンB2の上側を押せば、その制御CPU20が照明モジュール10aを明るくする旨を判定し、そのバックライトのデューティを広くしてLED15を1段階ずつ明るくする。一方、調光ボタンB2の下側を押せば、制御CPU20が照明モジュール10aを暗くする旨を判定し、そのバックライトのデューティを狭くしてLED15を1段階ずつ暗くする。
続いて、ユーザがリモコンRの確定ボタンB3を押すと、照明モジュール10aの制御CPU20は、照明モジュール10aへの設定が完了した旨を判定し、照明モジュール10aの明るさが確定する。
照明モジュール10aの制御CPU20と次の照明モジュール、つまり、照明モジュール10bの制御CPU20とは信号を送受可能に構成されており、照明モジュール10aの制御CPU20が照明モジュール10aへの設定完了を判定した場合、その制御CPU20が背面側に位置する照明モジュール10bの制御CPU20に信号を送信する。
照明モジュール10bの制御CPU20は、照明モジュール10aからの信号を受信すると、照明モジュール10bが選択された旨を判定し、制御対象が照明モジュール10aから照明モジュール10bに切り替わる。これにより、その制御CPU20は、照明モジュール10bのLED15を点滅させ、照明モジュール10bの明るさが調整可能になる。なお、上述の照明モジュール10aへの設定が完了した場合、設定した調光レベルを例えば点滅回数等で知らせた後に、制御対象を照明モジュール10bに切り替えてもよい。
なお、上記照明モジュール10aのLED15が点滅した状態において、同じく設定ボタンB1をさらに長押し(例えば3秒間)した場合(若しくは確定ボタンB3を押した場合)、照明モジュール10aの制御CPU20が信号を送信し、制御対象を照明モジュール10aから次の照明モジュール10bに切り替えてもよい。あるいは、図5に示したリモコンRのボタンB1,B3の手前側に設けられた各ボタンを、照明モジュール10a,10bを特定するために利用することも可能である。
図6は、本発明による照明システムの他の構成例を示す図であって、照明システムの平面概略図及び正面概略図である。
本実施形態においては、上述したような単体の照明モジュール10a〜10dを四つ組み合わせて、所定の照明領域を持った照明システム1aを構築する。各照明モジュール10a〜10dは、上記図1,2で説明した照明モジュール10と同じものである。
詳しくは、図6に示すように、照明モジュール10aのLED15を照明システム1aの上側に配置し、照明モジュール10bのLED15を照明システム1aの下側に配置すると共に、二つの照明モジュール10a,10bの各導光板13が面一になるように上下に並べている。
二つの照明モジュール10c,10dについても同様に、各導光板13が面一になるように上下に並べるが、照明システム1aでは、右側に位置する照明モジュール10a,10bの背後に照明モジュール10c,10dの一部を重ねている。
図6の平面概略図に示すように、右側に位置する照明モジュール10a,10bが、左側に位置する照明モジュール10c,10dよりも前面側に配置されている。このため、左側に位置する照明モジュール10c,10dの各導光板13の明るさが、右側に位置する照明モジュール10a,10bの各導光板13の明るさに比べて落ちやすくなる。そこで、照明モジュール毎の明るさを1台のリモコンで調整可能にしている。
例えば、左側に位置する照明モジュール10c,10dを、右側に位置する照明モジュール10a,10bよりも明るくする例で説明する。まず、図5で説明したリモコンRの設定ボタンB1が長押し(例えば3秒間)された場合、右上に位置した照明モジュール10aの制御CPU20が、照明モジュール10aのLED15を点滅させる。
この照明モジュール10aは照明モジュール10c,10dに比べて明るいため、確定ボタンB3が押されると、照明モジュール10aの制御CPU20は、照明モジュール10aの明るさを確定し、その下側に位置する照明モジュール10bに信号を送信する。
次に、この照明モジュール10bの制御CPU20が、照明モジュール10bのLED15を点滅させる。この照明モジュール10bも照明モジュール10c,10dに比べて明るい場合には、確定ボタンB3が押され、照明モジュール10bの制御CPU20は、照明モジュール10bの明るさを確定し、照明モジュール10aの左側に位置する照明モジュール10cに信号を送信する。
続いて、この照明モジュール10cの制御CPU20が、照明モジュール10cのLED15を点滅させる。この照明モジュール10cは照明モジュール10a,10bに比べて暗くなっている。そこで、調光ボタンB2の上側が押され、照明モジュール10cの制御CPU20が、調光ボタンB2を押した分だけ照明モジュール10cのLED15に供給する電流量を大きくする。例えば、照明モジュール10cの明るさが照明モジュール10a,10bと同等に達した場合、確定ボタンB3が押され、その制御CPU20は、照明モジュール10cの明るさを確定する。
次いで、照明モジュール10cの制御CPU20が、その下側に位置する照明モジュール10dに信号を送信すると、その制御CPU20が、照明モジュール10dのLED15を点滅させる。この照明モジュール10dも照明モジュール10a,10bに比べて暗い場合には、例えば、照明モジュール10dの明るさが照明モジュール10a,10bと同等に達するまで、調光ボタンB2の上側が押され、その制御CPU20が照明モジュール10dのLED15に供給する電流量を大きくする。
照明モジュール10dの明るさが照明モジュール10a,10bと同等に達した場合、確定ボタンB3が押される。これにより、その制御CPU20が照明モジュール10dの明るさを確定するので、全ての照明モジュール10a〜10dへの設定が完了し、照明システム1aの明るさを均一にすることができる。
なお、右側に位置する照明モジュール10a,10bのLED15に供給する電流量を、左側に位置する照明モジュール10c,10dに比べて小さくして照明モジュール10a,10bを暗くすることにより、画面輝度の均一化を図ってもよい。
なお、上記実施例では、エッジライト型を例に挙げて説明したが、本発明は、直下型のバックライトを有した照明システムにも適用可能である。
以上、実施例について説明したが、本発明は、光源を配設した光源基板と、前記光源からの光を内部で拡散して出射させる導光板と、該導光板を背面側で保持する背面シャーシとを有し、前記光源を前記導光板の一つの側面に対向して設けた照明モジュールを複数配列し、少なくとも一部の隣接する前記照明モジュールにおいて、一方の前記導光板と前記背面シャーシの一部が他方の前記導光板と前記背面シャーシに重ねられた照明システムであって、リモコンからの送信信号を受信する受信部と、前記照明モジュール毎の明るさ調整に関するデータを記憶する記憶部と、前記受信部からの信号に基づき、前記記憶部を参照し、前記照明モジュール毎に明るさを調整する制御部とを有してもよい。
このように、隣接する照明モジュールの導光板を部分的に重ね合わせるため、任意の画面サイズに対応した照明領域を得ることができる。そして、照明モジュール毎に明るさを調整可能に構成するので、後側の導光板の明るさが前側の導光板の明るさに比べて落ちるのを防止でき、画面輝度の均一化を実現することができる。
また、前記制御部は、前記照明システムの明るさが均一になるように、背面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量を、前面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量よりも大きくしてもよい。この場合、後側の導光板の明るさが前側の導光板の明るさに比べて上がるので、照明システムの画面輝度を均一にすることができる。
また、前記記憶部と前記制御部は、前記照明モジュール毎に配置され、前記受信部は一つであり、前記受信部からの情報が複数の前記照明モジュール間で共用されてもよい。この場合、複数の照明モジュール間でリモコンの情報を共用できるため、照明モジュールを複数使用して所望の画面サイズの照明システムを構築した場合、1台のリモコンで種々の調整が可能になる。
また、前記受信部からの信号に応じて、前記光源が点滅してもよい。この場合、リモコン操作に応じて光源が点滅するので、表示パネルを持たない照明システムであっても、例えば、調光レベルを調整可能な状態にある等のサインとして利用することができる。
1,1a…照明システム、10,10a〜10d…照明モジュール、11…バックライトシャーシ、12…反射シート、13…導光板、13g…出射面、13h〜13k…側面、14…光源基板、15…LED、16…ベゼル、17…LED電源制御部、20…制御CPU、21…メモリ、22…光源駆動部、23…リモコン受光部。

Claims (4)

  1. 光源を配設した光源基板と、前記光源からの光を内部で拡散して出射させる導光板と、該導光板を背面側で保持する背面シャーシとを有し、前記光源を前記導光板の一つの側面に対向して設けた照明モジュールを複数配列し、
    少なくとも一部の隣接する前記照明モジュールにおいて、一方の前記導光板と前記背面シャーシの一部が他方の前記導光板と前記背面シャーシに重ねられた照明システムであって、
    リモコンからの送信信号を受信する受信部と、前記照明モジュール毎の明るさ調整に関するデータを記憶する記憶部と、前記受信部からの信号に基づき、前記記憶部を参照し、前記照明モジュール毎に明るさを調整する制御部とを有することを特徴とする照明システム。
  2. 請求項1に記載の照明システムであって、
    前記制御部は、前記照明システムの明るさが均一になるように、背面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量を、前面側に位置する前記照明モジュールの光源に供給する電流量よりも大きくしていることを特徴とする照明システム。
  3. 請求項1又は2に記載の照明システムであって、
    前記記憶部と前記制御部は、前記照明モジュール毎に配置され、前記受信部は一つであり、前記受信部からの情報が複数の前記照明モジュール間で共用されることを特徴とする照明システム。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の照明システムであって、
    前記受信部からの信号に応じて、前記光源が点滅することを特徴とする照明システム。
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