JP6792049B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置に関する。
天井に取り付けて使用する照明器具として、例えば、以下の特許文献１によれば、その筐体内にプロジェクタなどの映像表示器を一体に設け、照明をＯＦＦにした後にＴＶ等の動画映像を表示可能とし、それにより透光性のグローブ内の空間をより有効に活用するものが既に知られている。更に、以下の特許文献２によれば、いわゆる、人感センサを備えて、前記人感センサの検出結果に対応して光源を点灯または消灯する照明器具であって、前記人感センサの検出範囲が人の居場所から外れ難くする技術が開示されている。
特開２００６−８６０２４号公報 特開２０１５−１２５８０１号公報
しかしながら、特許文献１では、プロジェクタからの動画映像等の表示を、照明をＯＦＦにした後に透光性のグローブの内面に投射して表示するものであり、照明光をプロジェクタなどの映像表示器からの映像光に対応して、適宜、調整・制御することについては、一切開示されていない。
また、特許文献２では、人感センサの取り付け位置を光源が設けられていない方の領域の周縁部に設定することにより、人感センサの検出範囲が人の居場所から外れ難くするものであり、照明光をプロジェクタなどの映像表示器からの映像光に対応して調整・制御することについては一切開示していない。
即ち、上述した従来技術では、プロジェクタを照明器具に一体に組み込んだ場合における後にも詳細に述べる問題点についての考慮は未だ不十分であった。
そこで、本発明の目的は、プロジェクタを照明器具に一体に組み込んだ場合における問題点を解消して映像表示機能に優れたユーザにとってより使い勝手が良い映像投射機能付き照明装置を提供することにある。
上記の目的を達成するための一実施の態様として、例えば、筺体内に配置されて照明光を発生する照明用光源と、前記筺体内に配置されて映像光を発生する映像投射装置と、を備え、前記照明用光源からの照明光領域の内部に前記映像投射装置からの映像光を投射する照明装置であって、人体の近接を検知する人感センサと、前記人感センサからの検知信号に基づいて前記照明用光源と前記映像投射装置の少なくとも一方または両方の動作を制御すると共に、前記照明用光源からの照明光の輝度と前記映像投射装置からの投射画像の輝度を調整する制御部と、を備えている照明装置が提供される。
本発明によれば、プロジェクタを照明器具に一体に組み込んだ場合における問題点を解消し、ディジタルサイネージ等に好適な映像表示機能に優れた、ユーザにとってより使い勝手が良い映像投射機能付き照明装置を提供することが可能となる。
本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置をその使用環境と共に示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置のレイアウト（外部構成）の一例を示す側面図と下面図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置の内部構成の一例を示す内部構成の展開斜視図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置の人感センサの配置・設定について、照明光の照射エリアや投射映像との関係で説明する図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置の動作を制御するための制御部の一例を示したブロック図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置の動作を説明するためのフローを含んだ動作説明図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置におけるＬＥＤ照明の重畳度について説明する図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置により得られるプロジェクタ投射面とＬＥＤ照明面の一例を示す図である。 本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置において、人体が人感エリア内に侵入する場合におけるプロジェクタ投射面の輝度とＬＥＤ照明の輝度の変化を示す図である。 本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置をその使用環境と共に示す斜視図である。 本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置のレイアウト（外部構成）の一例を示す側面断面図である。 本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置の動作を制御する制御部の一例を示したブロック図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置の動作を説明するためのフローを含んだ動作説明図である。 本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置により得られるプロジェクタ投射面とＬＥＤ照明面の一例を示す図である。 本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置におけるＬＥＤ間接照明の重畳度とコントラスト補正について説明する図である。
以下、本発明の実施の形態（実施例）について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、図１は、本発明の実施例１に係る照明装置、即ち、天井面から吊り下げるような形態で取り付けられる、いわゆる、ペンダント型と呼ばれ、その内部に一体に映像投射装置（いわゆる、プロジェクタ）を搭載した映像投射機能付きの照明装置を示している。しかしながら、本発明は、これにのみ限定されることなく、例えば、天井面に取り付ける、いわゆる、シーリング型と呼ばれる照明装置や壁面に設置する照明装置にも適用することが可能である。
図からも明らかなように、本発明の実施例１に係る映像投射機能付き照明装置１０は、例えば、店舗や公共空間等のあらゆる場所において情報を発信するシステムである、いわゆる、ディジタルサイネージに好適な照明装置であり、以下には、一例として、店舗内に設置された例について説明する。
具体的には、図にも示すように、照明装置１０は、室内の床面５１上に設置された机またはテーブル６０などの上方において、室内の空間を構成する天井面５０などに取り付けられ、所定の高さに設置されて使用される。この映像投射機能付き照明装置１０は、机またはテーブル６０などの天板６１上に照明光を照射する照明機能と、前記机またはテーブル６０などの天板６１上に様々な映像を投射して表示する映像投射機能との両方を有する照明装置である。なお、この図１における符号４１は、天井面５０に取り付けられた取付具である引掛けシーリングを、４２は、前記引掛けシーリングに接続されるシーリングプラグを、そして、４０は、照明装置１０を天井面５０から所定の位置に吊り下げた状態で保持すると共に、照明装置に必要な電力を供給する電源ケーブルを示している。加えて、図には、表示面６１上に投射された映像面１のｘ軸方向とｙ軸方向が、ＬｘとＬｙにより示されており、また、照明光の照射範囲が符号２により示されている。また、符号３０、８０は、後に詳細に説明するが、映像投射装置であるプロジェクタと人感センサ８０である。
次に、図２（Ａ）および（Ｂ）は、ペンダント型の映像投射機能付き照明装置１０の外観を示す側面と下面図であり、図３は、その内部構成を示す展開斜視図である。これらの図からも明らかなように、本例では、本体である筺体（シェード）１１の内側の底面部には、複数の半導体発光素子（ＬＥＤ）を下面に搭載したＬＥＤ照明部を構成する円盤状の照明用光源基板２２（図３を参照）が取り付けられており、前記照明用光源基板２２からの照明光は、筺体（シェード）１１の底面の拡散板１２を介して机またはテーブル６０などの天板６１上に投射される。一方、映像投射装置であるプロジェクタ３０は、筺体（シェード）１１の内側に固定された金属筺体からなる取付け部材２０に取り付けられて固定されており、その出射口から投射される映像光は、筺体（シェード）１１底面の拡散板１２の略中央部に開口された開口１２１を介して机またはテーブル６０などの天板６１上に投射される。
更に、これらの図にも示すように、本例では、筺体（シェード）１１の上部には、ルーバにより開口部１４が形成されている。これによれば、例えば、図３にも示すように、筺体（シェード）１１内の上部にファン７０を取り付けることによって、筺体内部の空気を外部に排出し、もって、内部の構成機器を筺体内部の温度上昇から防止することが可能となる。また、図中の符号３５は、電源ケーブル４０からの商用の交流電源を、ＬＥＤ照明部の光源基板２２やプロジェクタ３０に必要な直流電源に変換して供給する電源装置である。
上述した照明装置１０には、更に、人感センサ８０が設けられており、この人感センサ８０の配置・設定について、以下に、図４を参照しながら説明する。
この人感センサ８０は、人体Ｈの近接を検出して、上述した映像投射機能付き照明装置１０にディジタルサイネージに好適な動作を行わせる。一例として、図示の例では、テーブル６０の高さを７０ｃｍとし、前記テーブル６０の略中央部から７５ｃｍの高さに照明装置１０を設定した場合が示されている。ここでは、子供や大人を含め、人体Ｈがテーブル６０の中央部から１５０ｃｍ程度にまで近接したときにその近接を検出が可能となるように、例えば、人感センサ８０による検知エリアが下側に略６０°の角度θで広がるように設定されている。また、図には、上記照明装置１０による「ＬＥＤ照明エリア」、そして、映像投射装置であるプロジェクタ３０による「プロジェクタ投射エリア」が、それぞれ、破線により示されている。
続いて、図５は、上述した映像投射機能付き照明装置１０における構成要素である照明用光源基板２２（「照明部」）と映像投射装置であるプロジェクタ３０（「プロジェクタ部」）の動作を制御する制御部１００の一例を示しており、この制御部は、例えば、上記図３に示した取付け部材２０に取り付けられて固定されている。
この制御部１００は、上記人感センサ８０からの検出信号を受信する人感センサ部１０１、ここでは図示しないが室内の壁などに取り付けられ、ユーザが上記照明装置１０を操作するための操作部からの操作信号を受信する操作部１０２、メモリ１０３を備えたマイコン１０４等により構成されており、前記マイコン１０４は、上記人感センサ部１０１や操作部１０２により受信した信号に基づいて照明用光源基板２２（「照明部」）と映像投射装置３０（「プロジェクタ部」）の動作を制御する。
より具体的には、図示のように、マイコン１０４は、ディジタルサイネージのための画像データをプロジェクタ部３００に出力し、前記プロジェクタ部３００では、入力した画像データに基づいて、映像投射装置３０によりテーブル６０の上面に映像を投射して表示する。例えば、端子１０５からの画像データやメモリ１０３に格納された画像データを、マイコン１０４を経由してコントラスト調整回路２２１に送られた後、パネルドライバ３０１により、液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などにより構成されるパネル３０２上に投射される映像を形成する。同時に、マイコン１０４からの制御信号に基づいて光源駆動部３０４により光源３０５を駆動して、投射光学系３０３からの光をパネル３０２上に照射し、これにより投射光学系３０３を駆動する。
また、マイコン１０４は、照明部２２０のＬＥＤドライバ２２２を介して、上記円盤状の照明用光源基板２２に搭載した半導体発光素子（ＬＥＤ）を駆動してＬＥＤ照明２２３を点灯する。
続いて、以上にその構成について述べた本発明の映像投射機能付き照明装置１０の動作、特に、ディジタルサイネージのための動作について、図６を参照しながら詳細に説明する。図６（Ａ）は、照明装置１０の動作を示すフローを示しており、かかる処理は、例えば、上記図５に示した端子１０５から入力された画像データ、もしくはメモリ１０３内に予め格納された画像データを、マイコン１０４を介して実行することにより行われる。即ち、照明装置１０は、通常、照明を行う照明用光源基板２２上のＬＥＤ（即ち、図５のＬＥＤ照明２２３）をＯＮとし、即ち、その輝度を初期値に設定し、同時に、プロジェクタ部３０をブラックアウトの状態にする（ステップＳ６１）。
その後、人体Ｈが近づいてその検知エリア内に侵入すると、上述した人感センサ８０は人体Ｈの検出信号を発生し（「人感ＯＮ」となり）（ステップＳ６２）、ＬＥＤ照明の輝度を低下させると同時に、上記プロジェクタ部３０をブラックアウトの状態から解除する（ステップＳ６３）。そして、人感センサ８０からの検出信号がＯＦＦ、即ち、人体Ｈが所定のエリアから離れると（ステップＳ６４）、再び、上記ステップＳ６１と同様に、ＬＥＤ照明の輝度を初期値に戻し、同時に、プロジェクタ部３０をブラックアウトの状態にする（ステップＳ６５）。
なお、このときのプロジェクタ部３０の映像情報であるプロジェクタ照射情報を、図６（Ｂ）に示す。図からも明らかなように、プロジェクタ照射情報は、人感センサ８０による人体の検出の停止「人感ＯＦＦ」によりブラックアウトの状態となり、その後、このブラックアウトの状態は、次に、人感センサ８０による人体の検出「人感ＯＮ」まで続く。
上述したように、本発明の映像投射機能付き照明装置１０では、人感センサ８０による人体の検出（「人感ＯＮ」）により、ＬＥＤ照明の輝度を低下させることとなる。以下には、これについて説明する。図７は、このときのＬＥＤ照明の重畳度、具体的は、１００％白の画像を投影時の照度を基準にしてＬＥＤ照明を重畳する割合を横軸として０％から１００％まで変えながら、そのときの画像の視覚上の劣化の度合いを縦軸に示したものである。図に曲線で示すように、ＬＥＤ照明の重畳度が大きくなる、例えば、５０％を超えると、映像投射装置であるプロジェクタ部３０によりテーブル６０の上面に投射して表示された画像（映像）の劣化が大きくなってしまい、ディジタルサイネージにとっては好ましくない。なお、発明者等による種々の実験の結果によれば、ＬＥＤ照明の重畳度による画像の視覚上の劣化の度合いは、画像の種類にもよるが、一般的に、２０％程度が上限（許容限）である。
そこで、本発明では、上記図５にも示したように、照明部２０を構成するＬＥＤドライバ２２２により、プロジェクタ投射面に対するＬＥＤ照明の重畳度が所望の範囲内となるようにその照度を調整する。なお、このことにより得られたプロジェクタ投射面とＬＥＤ照明面の一例を図８に示す。この例では、プロジェクタ投射面の輝度１０００Ｌｘに対し、ＬＥＤ照明面は２００Ｌｘ以下となり、プロジェクタ投射面の照度に対するＬＥＤ照明の照度が２０％（許容限）以下に設定されている。
更に、図９には、上述した人感センサ８０による人感エリアを含め、人体Ｈが人感エリア外から内部に侵入する場合におけるプロジェクタ投射面の輝度とＬＥＤ照明の輝度の変化を示す。図からも明らかなように、人感センサのエリアはＬＥＤ照明面の外側にある場合には、ＬＥＤ照明は初期設定値に設定されると共に、プロジェクタ投射面はブラックアウトの状態となっている。人体Ｈが人感センサエリア内に入ったとき、プロジェクタによる画像の投射がＯＮとなると同時に、ＬＥＤ照明による照明を暗くする制御が行われる。例えば、プロジェクタによる白１００％の輝度信号の照度がテーブル面６１で１０００ｌｘに対してＬＥＤ照明による照度が２００ｌｘ以下になるようにＬＥＤドライバ２２２で制御するものである。
＜実施例２＞
次に、図１０〜図１１には、本発明の他の実施例（実施例２）に係る映像投射機能付き照明装置１０’の構成が示されている。これらの図にも明らかなように、この実施例２では、上述した実施例１の構成に加えて、筺体（シェード）１１の上部に形成された開口部１４に近接した位置に間接照明のためのＬＥＤからなる光源（以下、「間接照明光源」と言う）２５が設けられており、上部の筺体１３の下面に設置された拡散板２６に光が照射され概ね均一に光る間接照明が得られる。かかる構成によれば、筺体（シェード）１１の底面の拡散板１２を介して得られる照明用光源基板２２の照明光がテーブル６０の天板６１を直接照らす一方、シェード１１上部の開口部１４から上記拡散板２６で均一化された光は間接照明光（図の矢印を参照）として周囲をわずかに照らすものであり、直接天板６１を照らすものではない。
また、上記の構成に伴い、この実施例２に係る照明装置１０’の動作を制御するための制御部１００’の構成が図１２に示されている。即ち、照明用光源基板２２のための照明部２２０と、間接照明光源２５のための間接照明部２５０とを備えている。なお、ここでは、照明部２２０は、マイコン１０４がＬＥＤドライバ２２２によりＬＥＤ照明２２３を点灯する構成となっている。
以上にその構成について述べた本発明の実施例２に係る映像投射機能付き照明装置１０’の動作について図１３を参照しながら詳細に説明する。図１３（Ａ）は、照明装置１０’の動作を示すフローを示しており、即ち、照明装置１０’は、通常、照明を行う照明用光源基板２２上のＬＥＤ（即ち、図５のＬＥＤ照明２２３）をＯＮとしてその輝度を初期値に設定し、間接照明光源２５による間接照明をＯＮとし、同時に、プロジェクタ部３０をブラックアウトの状態にする（ステップＳ１３１）。
その後、人体Ｈが近づいて知エリア内に侵入すると、人感センサ８０は人体Ｈの検出信号を発生し（「人感ＯＮ」となり）（ステップＳ１３２）、間接照明をＯＮとしたままで、ＬＥＤ照明の輝度をＯＦＦ状態にし、同時に、上記プロジェクタ部３００をブラックアウトの状態から解除する（ステップＳ１３３）。そして、人感センサ８０からの検出信号がＯＦＦ、即ち、人体Ｈが所定のエリアから離れると（ステップＳ１３４）、再び、上記ステップＳ１３１と同様に、ＬＥＤ照明の輝度を初期値に戻し、間接照明をＯＮとし、同時に、プロジェクタ部３０をブラックアウトの状態にする（ステップＳ１３５）。
なお、このときのプロジェクタ部３０の映像情報であるプロジェクタ照射情報が、図６（Ｂ）に示されており、このプロジェクタ照射情報は、人感センサ８０による人体の検出の停止「人感ＯＦＦ」によりブラックアウトの状態となり、その後、このブラックアウトの状態は、次に、人感センサ８０による人体の検出「人感ＯＮ」まで続く。
このことにより得られたプロジェクタ投射面とＬＥＤ間接照明面の一例を図１４に示す。ここでは、プロジェクタ投射面の輝度１０００Ｌｘに対し、ＬＥＤ間接照明面はほぼ０Ｌｘであり、プロジェクタ投射面の照度に対するＬＥＤ照明の照度が上述したＬＥＤ照明の重畳度の上限値（許容限）である２０％以下に設定されている。
なお、このＬＥＤ間接照明が常にＯＮしていることで、照明としての機能を有したまま、情報をテーブル６０の天板６１に情報を投射することで、遠くから見れば照明機器と認識できる一方、人感センサにより近くにいる人には情報が伝達され、そのときにテーブル６０の天板６１にＬＥＤ照明が照射されないため、投射された情報への影響がない状態で情報を提供できるなど、ディジタルサイネージとして機能できる。
以上にも詳細に述べたように、本発明の実施例に係る映像投射機能付き照明装置によれば、店舗や公共空間等の室内空間において所望の照明光（間接照明光をも含む）を提供すると共に、各種の映像情報を、人感センサ８０による人体の検出（「人感ＯＮ」）に基づいて、映像投射装置であるプロジェクタ部３０により自動的に開始することができる。その際、上記照明光の明るさ（照度）に応じて、投射されて表示される映像のコントラストを例えば図１５に示すように調整することにより、照明光による表示画像の視覚上の劣化を防止する。このことから、表示される映像情報の視認性にも優れ、店舗や公共空間等の場所において情報を発信するシステムである、いわゆる、ディジタルサイネージに好適な照明装置が提供される。
以上、本発明の種々の実施例に係る映像投射機能付き照明装置について述べた。しかしながら、本発明は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能であろう。
１０、１０’…照明装置、１１…筺体（シェード）、１４…開口部、２２…照明用光源基板、３０…プロジェクタ（映像投射装置）、８０…人感センサ、１００、１００の’…制御部、１０１…人感センサ部、２２０…照明部、２２２…ＬＥＤドライバ、２２３…ＬＥＤ照明、２５…間接照明光源、…２５０…間接照明部、２５２…ＬＥＤドライバ、２５３…ＬＥＤ照明。

Claims (12)

  1. 筺体内に配置されて照明光を発生する照明用光源と、
    前記筺体内に配置されて映像光を発生する映像投射装置と、を備え、
    前記照明用光源からの照明光領域の内部に前記映像投射装置からの映像光を投射する照明装置であって、
    人体の近接を検知する人感センサと、
    前記人感センサからの検知信号に基づいて前記照明用光源と前記映像投射装置の少なくとも一方または両方の動作を制御すると共に、前記照明用光源からの照明光の輝度を調整する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記映像投射装置からの投射画像に対する前記照明用光源からの照明光の重畳度を所定の許容範囲内になるように調整する機能と、前記映像投射装置からの投射画像のコントラストを、前記照明用光源からの照明光の重畳度に応じて調整するコントラスト調整機能と、を有する、照明装置。
  2. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記制御部は、前記人感センサからの人体の近接の検知信号に応じて前記映像投射装置を作動する、照明装置。
  3. 請求項２に記載の照明装置において、
    前記制御部の前記重畳度の許容範囲は、０〜２０％である、照明装置。
  4. 請求項２に記載の照明装置において、
    前記制御部のコントラスト調整機能は、前記照明用光源からの照明光の重畳度が大きくなった場合に、前記投射画像のコントラストを強めるように作用する、照明装置。
  5. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記人感センサが人体の接近を検知していないときは、前記制御部は、前記映像投射装置から投射される映像光が投射画像を遮断した状態とし、前記人感センサが人体の近接を検知したとき、前記映像投射装置から投射される映像光遮断された状態を解除して、前記映像投射装置からの投射画像に対する前記照明用光源からの照明光の重畳度が所定の許容範囲内になるように調整する、照明装置。
  6. 筺体内に配置されて照明光を発生する照明用光源と、
    前記筺体内に配置されて映像光を発生する映像投射装置と、を備え、
    前記照明用光源からの照明光領域の内部に前記映像投射装置からの映像光を投射する照明装置であって、
    人体の近接を検知する人感センサと、
    前記人感センサからの検知信号に基づいて前記照明用光源と前記映像投射装置の少なくとも一方または両方の動作を制御すると共に、前記照明用光源からの照明光の輝度を調整する制御部と、を備え、
    更に、前記映像投射装置からの映像光の外部に間接照明光を照射する間接照明用光源を備えており、
    前記制御部は、前記人感センサからの人体の近接の検知信号に応じて前記映像投射装置を作動すると共に、前記間接照明用光源を、前記映像投射装置からの投射画像に対する前記間接照明用光源からの間接照明光の重畳度が所定の許容範囲内になるように調整する、照明装置。
  7. 請求項６に記載の照明装置において、
    前記人感センサは、その検知領域が前記照明用光源の照明光の照射領域、および／または、前記間接照明用光源からの間接照明光の照射領域の外部となるように設定されている、照明装置。
  8. 請求項６に記載の照明装置において、
    前記照明用光源および前記間接照明用光源は、半導体発光素子（ＬＥＤ）により構成されている、照明装置。
  9. 請求項６に記載の照明装置において、
    前記映像投射装置からの映像光、前記照明用光源からの照明光、および、前記間接照明用光源からの間接照明光は、前記筺体から外部に向かって投射／照射されるように構成されている、照明装置。
  10. 請求項９に記載の照明装置において、
    前記間接照明用光源からの間接照明光は、前記映像投射装置からの映像光および前記照明用光源からの照明光とは異なる方向に向けられて設定されている、照明装置。
  11. 請求項６に記載の照明装置において、
    前記間接照明用光源は、前記筺体の一部に配置されている、照明装置。
  12. 請求項６に記載の照明装置において、
    前記人感センサが人体の接近を検知していないときは、前記制御部は、前記映像投射装置から投射される映像光投射画像を遮断した状態とし、前記人感センサが人体の近接を検知したときは、前記遮断された状態を解除して前記照明用光源を消灯すると共に、前記間接照明用光源は点灯したままにする、照明装置。
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