JPH05298906A - 光色可変型照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光色可変の操作に彩色を有する溶液を使用し
て、光源の光色を簡易に、かつ、自由に設定できるよう
にする。 【構成】照明器具匡体１に配置される点灯装置３により
点灯される光源２から放射された光は、透明容器４に満
たされている彩色を有する溶液５を通過し、溶液５の着
色の違いにより光色を変化させる。撹はん用モータ部11
は撹はん用プロペラ９を回転させて溶液５にゆらぎを与
え、溶液５中の溶質の沈澱、着色濃度の均一性を保つだ
けでなく、照明光にもゆらぎを与える。また、正電極６
と負電極７の電位差を電極８により変化させることによ
り、溶液５に含まれる物質の化学変化を起こし、溶液自
体の着色を変化させて分光透過率を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用者が任意の光色を
簡易に、かつ自由に設定できる光色可変型照明装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、照明光源には白熱電球や蛍光灯や
ＨＩＤなどのランプが使用されている。ところがこれら
の光源の発光色は固有のものであり、異なった光色を得
たい場合は、光源を取り替えるか、あるいは複数種類の
光源を併設して、状況に応じて選択的に点灯する必要が
あった。

【０００３】同一空間で光源の光色を変化させること
は、特に舞台照明などの産業分野で使用されているが、
最近は照明設備の高級化志向に伴い、一般家庭用の光色
可変型照明器具が開発されてきた。

【０００４】現在、実用化されている光色可変型の照明
器具は次の２つに大別できる。一つは、フィルタを利用
する方式のもので、光源の前面に着色フィルタを可動設
置し、いずれかのフィルタを選択することにより、光出
力の調色を行う光色可変型照明器具である。

【０００５】もう一つは、同時に多色発光しうる数種の
光源から、その一部を発光させる、あるいは各色の発光
量の割合を変えて調色を行う光色可変型照明器具であ
る。たとえば、同一器具内に、それぞれ発光色の異なる
蛍光灯、たとえば、赤色、緑色、青色の蛍光灯を配置
し、各蛍光灯を単独に調光することにより、加法混色す
ることによって照明光の光出力を調光する光色可変型照
明器具がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来例においては、照明装置の大型化、複雑化、コスト
の増加、可変できる光色の範囲が狭いなどの大きな問題
点があった。

【０００７】たとえば、フィルタを利用する方式の光色
可変型の照明器具は、光源の前面に配置するフィルタを
収納する際、そのフィルタの収納を如何に小型化するか
という問題があった。また、フィルタの収納制御やフィ
ルタの選択制御にともなう照明装置の複雑化があった。
また、可変できる光色の範囲が収納されているフィルタ
の種類によって決ってしまうという問題があった。

【０００８】一方、同時に多色発光しうる数種の光源の
発光量を変えて調色を行う光色可変型照明器具は、照明
装置の大型化が一番の問題であった。これは、数種の光
源を収納しなければならないので、普通の照明器具の３
倍の大きさが必要となる。また、加法混色により照明光
を制御するため、各照明光源から発光される光の混色に
必要な最低限の空間が必要であること、さらに、各照明
光源の発光量を変えて調光するので、調光に必要な装置
の設備を要しなければならないことによる。また、これ
らの要件を満たすために、装置の設備による照明装置の
複雑化とコストの増加がともなう。

【０００９】本発明は上記の従来の問題を解決するもの
で、装置が大型化することなく、現在の照明器具の大き
さとほぼ同等の大きさであり、光色可変のために照明装
置が過剰に複雑化されることなく、光色の可変範囲が広
い光色可変の照明装置を実現することを目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光色可変型照明装置は、彩色を有する溶液
を用い、その溶媒や溶質の量や種類を変えることにより
彩色の濃度を変えてその溶液の分光透過率を変え、溶液
から透過する光色を容易に可変できるように構成したも
のである。

【００１１】また、本発明は、彩色を有する溶液を用い
る際に、化学反応による着色の変化に着眼し、酸性溶液
とアルカリ性溶液の混合による酸化還元反応により、溶
液中に添加した指示薬の着色が変化する過程、または溶
液の化学作用により、溶液自体の着色が変化する過程を
利用することにより、溶液から透過する光色を容易に可
変できるように構成したものである。

【００１２】また、本発明は、彩色を有する溶液を用
い、そのままで放置していると溶液中に混在している溶
質が沈澱することを考慮に入れて、照明装置内に撹はん
部を設置し、溶質の沈澱を防ぐとともに溶液を撹はんし
て溶液にゆらぎを与えることにより、照明光にゆらぎや
模様を与えるように構成したものである。

【００１３】

【作用】本発明は上記の構成により、光色可変の操作に
彩色を有する溶液を使用することから、光源の光色を簡
易に、かつ自由に設定できる照明装置が得られ、さら
に、酸・アルカリ溶液を使用することによる酸化還元反
応を利用して、または、電気分解などの手法による化学
反応を利用することにより、瞬時に、かつ均一に光色を
可変でき、さらに、照明器具に撹はん部を設置すること
により、溶媒中の溶質の沈澱を防ぐだけでなく、溶液に
ゆらぎを与えることにより、照明光にもゆらぎや模様を
与えることができ、照明効果とともに演出効果も同時に
実現できる。

【００１４】光源の光色を変化させる方法について、溶
液の分光透過率の変化を利用した光色可変の照明器具は
現在、存在しない。しかし、化学反応、特に、酸化還元
反応を利用することにより溶液の分光透過率の均一性を
保った状態で光色の変化を瞬時にさせることは、光色を
任意に設定するのに非常に有効な手段であり、この技術
を用いることは光色可変用の照明器具を小型化すること
にもつながる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例による光色可変型の
照明装置において、彩色を有する溶液を用い、溶液の着
色濃度を変化させることにより、光色を変化させること
ができる照明装置を図１に基づいて説明する。図１にお
いて、１は照明器具匡体、２は光源、３は点灯装置、４
は透明容器（ガラス、または、プラスチックなどの透明
な容器）、５は溶液、６は正電極、７は負電極、８は電
圧器、９は撹はん用プロペラ、10は撹はん用プロペラ
軸、11は撹はん用モータ部である。

【００１６】照明器具匡体１に設備される点灯装置３に
より点灯される光源２より発光された光は、透明容器４
に満たされている彩色を有する溶液５に入射され、彩色
を有する溶液５の分光透過率により入射された光は彩色
を有する光に変換透過され、有彩光として照明される。
透過される有彩光の光色は、透明容器４に満たされてい
る彩色を有する溶液５の分光透過率によって変化する。

【００１７】たとえば、彩色を有する溶液に無色透明な
溶媒を添加するだけでも、光色は変化する。また、溶媒
を水とし、溶質を水性絵の具とすれば、各絵の具の原色
が有する色より低彩度の色を無限に水溶液として作り出
すことができる。たとえば、赤色の絵の具と黄色の絵の
具を使用することにより、水溶液の色はその混ぜ合わせ
る割合と分量によって、赤色からオレンジ色、黄色の有
彩色を有する水溶液を自由に簡易に任意に作成すること
ができる。その水溶液の分光透過率により、照明光の光
色もいろいろな種類を作成できる。これらの絵の具の混
ぜ合わせを自動的に制御することにより光色可変型の照
明器具に展開することができる。

【００１８】さらに、彩色を有する溶液に化学溶液を用
いて、化学反応、特に、酸化還元反応を利用すること
で、光色可変型の照明装置の実用化を技術的に容易なも
のとなる。たとえば、酸性溶液に水で希釈した薄い塩酸
水溶液を用い、アルカリ性溶液に水で希釈した薄い水酸
化ナトリウム水溶液を用い、指示薬にメチルレッドを用
いれば、溶液のｐＨによって水溶液が酸性であれば赤色
になり、水溶液がアルカリ性であれば黄色になる。

【００１９】酸化還元反応によって彩色の変化を行うな
らば、酸として代表的なものに塩酸の他に、硫酸や酢酸
などがある。また、アルカリとして代表的なものに水酸
化ナトリウムの他に、水酸化カリウムや水酸化アンモニ
ウムなどがある。また、指示薬にはメチルレッドの他に
メチルバイオレット、メチルオレンジ、フェノールレッ
ドやフェノールフタレインなどがある。そして、指示薬
によって、変色のパターンを自由に選択することができ
る。また、指示薬によって変色域のｐＨが異なるので、
それに合わせた酸性溶液とアルカリ溶液、および濃度の
適切な選択が必要であることは言うまでもない。

【００２０】この酸化還元反応を用いて光色を変化させ
るときに、透明容器の一部に中和滴定部を設けるか、も
しくは中和によりできた水または塩を分解させたり、他
の反応を起こさせることによって、酸とアルカリのバラ
ンスを変え、これに光色の可変を制御することができ
る。

【００２１】さらに、図１において、正電極６、負電極
７の電圧のかけ方によって光色の可変を制御する方法が
ある。これはエレクトロクロミック反応を利用する方法
で、たとえば、彩色を有するイオン原子の価数を電圧の
負荷のかけ方によって変化させることにより、イオン原
子の価数の違いにより彩色の着色が変わることを利用す
る方法である。たとえば、２価の鉄イオンは赤色を有
し、３価の鉄イオンは黄色を有する。この着色の違いを
利用して、正電極６と負電極７の電位差を電圧器８で変
えることにより、鉄イオンは化学変化を起こし、その電
位に応じて着色は変化する。鉄イオンの代表的なものと
してカリウムとの化合物がある。

【００２２】また、図１において、撹はん用モータ部11
からの回転動力は撹はん用軸10により撹はん用プロペラ
９に伝達され、透明容器４に満たせれている溶液５に撹
はんを与える。撹はんにより溶液は混ぜ合わされ、溶質
の沈澱を防ぎ、また、溶液の濃度の均一性を保つ。さら
に、撹はん用モータ部11の回転数に変化をつけることに
より、撹はんされた溶液にゆらぎを与え、演出照明とし
ての効果も同時に与える。たとえば、モータ部の回転数
を１／ｆに調節することによって溶液のゆらぎにも１／
ｆの効果を与えることができる。このように、撹はん部
を設けることにより、溶質の沈澱、溶液の濃度の均一性
以外に、演出照明として効果も与えることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光色可
変型の照明装置において、光色可変の操作に彩色を有す
る溶液を使用することから、光源の光色を簡易に、か
つ、自由に誰にでも設定できる。さらに、酸・アルカリ
溶液を混ぜ合わせたときに起こる、酸化還元反応により
溶液中の指示薬による着色の変化を利用する手法、また
は、溶液の化学反応により溶液自体の着色が変化するこ
とを利用する手法を使用することにより、照明光の光色
を瞬時に、かつ、均一に可変できる。さらに、照明装置
に撹はん部を設置することにより、溶媒中の溶質の沈澱
を防ぐだけでなく、溶液にゆらぎを与え、照明光にもゆ
らぎや模様を与えることとなり、照明効果とともに演出
効果も同時に行うことができる。このようにして、小
型、小施工、低コストで、広い範囲で光色を均一に自由
に変化できる照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の照明装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 照明器具匡体 ２ 光源 ３ 点灯装置 ４ 透明容器 ５ 溶液 ６ 正電極 ７ 負電極 ８ 電圧器 ９ 撹はん用プロペラ 10 撹はん用軸 11 撹はん用モータ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 彩色を有する溶液を用い、この彩色を有
   する溶液を収納する透明容器と、上記透明容器内の溶液
   に光を入射する光源とを備え、上記彩色を有する溶液の
   着色濃度を変化させることにより溶液の分光透過率を変
   化させ、上記透明容器から透過される光色を任意に設定
   可能に構成したことを特徴とする光色可変型照明装置。
2. 【請求項２】 水溶性の顔料を任意に混ぜ合わせた水溶
   液を用い、この彩色を有する水溶液の濃度を変化させる
   ことにより水溶液の分光透過率を変化させ、透明容器か
   ら透過される光色を任意に設定可能に構成したことを特
   徴とする請求項１記載の光色可変型照明装置。
3. 【請求項３】 酸性溶液とアルカリ性溶液を混ぜ合わせ
   ることにより酸化還元反応を起こし、この溶液中に含ま
   せた指示薬により着色する溶液を用い、この彩色を有す
   る溶液中の指示薬による着色を変化させることにより溶
   液の分光透過率を変化させ、透過容器から透過される光
   色を任意に設定可能に構成したことを特徴とする請求項
   １記載の光色可変型照明装置。
4. 【請求項４】 溶液自体が着色した化学溶液を用い、こ
   の彩色を有する溶液の化学反応で溶液自体の着色を変化
   させることにより溶液の分光透過率を変化させ、透明容
   器から透過される光色を任意に設定可能に構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の光色可変型照明装置。
5. 【請求項５】 彩色を有する溶液を撹はんする撹はん部
   を設け、上記撹はん部の制御により撹はんと同時に溶液
   にゆらぎを与え、照明光にもゆらぎを与えるように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の光色可変型照明装
   置。