JPWO2006117879A1 - 発光ダイオード照明実装鏡 - Google Patents

Abstract

通常使用する鏡本体に、鏡に対面して使用する際の対象物に対して照明を行う照明機能部を実装装備するものであって、照明機能部は発光ダイオード照射光による照明装置である。鏡の大きさ或いは鏡の使用用途に応じて照明用発光ダイオードを鏡ガラスに実装装備するものであって、鏡に向かう対象物に対する照明機能を実装する発光ダイオード照明実装鏡である。

Description

本発明は、普段の暮らしで使用する鏡である壁掛用の鏡及び姿見用の鏡或いは卓上用の鏡に、発光ダイオードによる照明機能を実装装備する発行ダイオード照明実装鏡である。

発光ダイオードは、表示用ランプ及び照明器具或いは照明装置などに、従来から使われてきたフィラメント式電球ランプ或いは蛍光灯に代わりに多く使われるようになってきている。例えば、大型ディスプレイ表示装置・小型ディスプレイ表示装置用の照明機能・交通信号機・照明ライト機器・医療機器の照明機能・室内照明器具・家庭電化製品及び通信機器或いはコンピューターの動作状態表示ランプなど、様々な分野で発光ダイオードは表示用或いは照明用として急速に普及し始めている。

従来、家庭で使用する鏡には洗面台の所に設備している鏡及び部屋或いは廊下の壁に設置している鏡或いは鏡台或いは卓上用の鏡など様々なものがあるが、普段暮らしの中で使用する鏡を想定するものである。
一般家庭で洗面台を設置している場所には天井に部屋全体を明るくする照明器具を取り付けている場合が多く、鏡に対面したときに鏡に映る自分の姿に対して部屋全体用の照明光では影ができ易いので、鏡上部に照明装置を設備している場合が多い。
洗面室で人が鏡に向かう際に、天井に設備している照明器具の明かり及び洗面台鏡用の照明装置の明かりは上方向からの光となるので、顔或いは着ている洋服など凹凸のある部分には影が出来易く、斜め上方から照射する照明なので光が強く当たる部分と弱く当たる部分ができる照明むらが起き易い。照明むらが起きにくくする為には、出来るだけ照明を鏡に映す対象物の前方向である鏡位置から全体にやわらかく照射する方式が好ましい。
本発明の目的は、鏡本体に発光ダイオード照明機能を実装することで照明光を前方向から照射することが可能となるので、鏡に映る対象物に対する照明むらの発生を防ぐことができる他に、鏡用の照明装置を鏡の他に設備する必要がなく鏡周りをすっきりと簡素化出来る点もよいところである。
従来の電球或いは蛍光灯を照明装置に使用する場合と比較しても、発光ダイオードを鏡に組み込み照明機能に使う方法は、小型軽量で耐用年数も長く少消費電力なので好ましい。

図１の（ａ）は、本発明の壁固定設置型の発光ダイオード照明実装鏡の標準的な形態を示す図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）と同様で壁固定設置型発光ダイオード照明実装鏡の形態の例をいくつか示す図であって、発光ダイオード照明機能部分を異なる形式で形成したものである。
図２の（ａ）は発光ダイオード照明実装鏡の内部構造を示す断面図である。
図２の（ｂ）は、発光ダイオード照明実装鏡の発光ダイオード装着部分の鏡ガラスを加工処理する方法を説明する為の図である。
図２の（ｃ）は、鏡ガラスに発光ダイオードを装着する際の取り付け角度を説明する為の図である。
図３は鏡の大きさ或いは鏡の使用用途に対応して、発光ダイオードが照射する光の指向特性を設定する必要性を説明する為の図である。
図４の（ａ）は発光ダイオード照明の輝度を調節する方法である点灯パターンを説明する為の図であって、図４の（ｂ）は数種類の色温度が異なる発光ダイオードを実装することで、照明色温度の調節を可能にする方法を説明する為の図である。
図５は、数種類の色温度が異なる発光ダイオードを実装しておき、それぞれ色温度が異なる発光ダイオードを点灯する個数の比を色温度パターンとして設定することで、色温度パターンの切り替えで照射する照明光の色温度を調節可能にする方法を説明する為の図である。
図６は、実装する数種類の色温度が異なる発光ダイオードのそれぞれの総個数を元に、色温度調節スイッチで設定した色温度パターンでそれぞれの発光ダイオード数を求め、さらに輝度調節スイッチで設定した輝度パターンに応じて実際に点灯動作するそれぞれの発光ダイオード数を求める過程を説明する為のチャート図である。
図７で示すのは、色温度調節スイッチ及び輝度調節スイッチで設定した色温度パターン及び輝度パターンから、実装装備している色温度の異なる数種類の発光ダイオードの総個数から実際に点灯動作するそれぞれの発光ダイオード数を求める過程を、実際の数値を例に挙げて説明する為の図である。
図８の（ａ）は、鏡の照明機能部に装備する全ての発光ダイオード実装状態を示す図であって、図８の（ｂ）は色温度調節スイッチ及び輝度調節スイッチで設定した色温度パターン及び輝度パターンに従い、実際に点灯動作する発光ダイオードの実装位置を例として示す図である。
図９で示すのは、発光ダイオード照明実装鏡として考えられる形態の幾つかの例を示す図である。
図１０の（ａ）は色温度調節機能を備える発光ダイオード照明装置を説明する為の図であって、図１０の（ｂ）は色温度調節機能を備える発行ダイオード照明器具の例を示す図である。

図１の（ａ）で示す本実施例である発光ダイオード照明実装鏡は、鏡ガラス１０５・鏡の大きさ或いは鏡の使用用途に応じて、必要な個数装着装備する発光ダイオード１１２・電源スイッチ１００・照明輝度調節スイッチ１０２・照明色温度調節スイッチ１１１及び図示しないが家庭用電源ＡＣ１００−２４０Ｖ電源装置で構成する。
鏡ガラス１０５はガラス板の裏面に鏡加工処理を施したものであって、鏡１０５に映す対象物を照射する多数個の発光ダイオード１１２、及び点灯動作或いは消灯動作を行う為の電源スイッチ１００及び点灯する発光ダイオードの総個数を切り替えることで照明輝度を調節する輝度調節スイッチ１０２、及び実装する色温度が異なる数種類の発光ダイオード１１２それぞれを点灯動作する数の比で照明光の色温度を設定する為の色温度調節スイッチ１１１を装備している。実装する発光ダイオード１１２の総個数は、鏡１０５の大きさ及び鏡１０５の形状或いは使用用途で様々な形態のものが考えられるのであるが、図１の（ａ）で示すのはそれぞれの発光ダイオード１１２を装着装備する鏡ガラス１０５の装着裏面部分を、必要最小サイズで鏡加工処理を施さずに擦りガラス加工処理或いはレンズ状に加工処理をする。レンズ状加工処理は、発光ダイオード１１２が照射する光の指向特性を設定する為のもので、その他に発光ダイオード１１２の照射角度はそれぞれの発光ダイオード１１２を装着する際の取り付け角度で設定する。発光ダイオード１１２装着角度は鏡ガラス１０５のサイズ及び鏡ガラス１０５の形状或いは使用用途で異なってくるのであるが、基本的には鏡ガラス１０５の左右に装着する発光ダイオード１１２取り付け角度は鏡ガラス１０５全体の縦中央線に向かって内向きに設定し、及び鏡ガラス１０５の上部下部に装着する発光ダイオード１１２取り付け角度は鏡ガラス１０５全体の横中央線に向かって内向きに設定することで、鏡１０５に映す対象物に対して照射する光に無駄になる部分が少ない発光ダイオード１１２指向特性が設定できる。鏡１０５の表面は汚れが付着しにくくするため或いは汚れの浸潤を防ぐために、或いは清掃する際を考えると出来るだけ凹凸となる表面加工処理を施していない継ぎ目のないガラス表面そのままの状態であることが好ましい。発光ダイオード１１２を装着する鏡ガラス１０５裏面部分を、鏡加工処理塗布剤を塗布せずに光が通過するだけのガラス状態にしておくと、発光ダイオード１２０照明を点灯した状態で正面から鏡を見た時に発光ダイオード１２０の照射光が眩しく感じられる現象が起き易い。従来でも照明器具には白色保護カバーを装着装備している場合が多いのと同様で、発光ダイオード１１２を装着装備している鏡ガラス１０５の裏面部分を擦りガラス状に加工処理しておくと、照明光が眩しくなる現象を防ぐことができる。電源スイッチ１００は発光ダイオード１１２の点灯動作及び消灯動作を行う為のものであるが、点灯時には輝度調節スイッチ１０２で例えば強々・強・中・弱・弱々という様に点灯動作する発光ダイオード１１２の総個数を段階的に切り替えることで照明光の輝度調節が可能である。及び色温度調節スイッチ１１１は実装装備している数種類の色温度の異なる発光ダイオード１１２を点灯動作する際のそれぞれの個数の比を切り替えることで照明光の色温度を調節するものである。鏡面１０５に実装する発光ダイオード１１２種類は全て同じものである必要はなく、実装位置によって輝度及び指向特性の異なるものを装着してよく、色温度調節機能を装備する場合には数種類の色温度が異なるものを実装装備する。
例えば、姿見鏡に輝度調節スイッチ１０２の他に照明光の色温度を可変的に変える為の色温度調節スイッチ１１１を装備して、照明光の色温度を切換える機能を備えることで、鏡に映す洋服などに対する照明光を昼白色・白色・蛍光灯色・電球色など色温度の異なる照明光に切換えることが可能となる。その場合の発光ダイオード１１２は、再現したい照明色温度用すべてを実装する必要はなく色温度の高い照明光から色温度の低い照明光まで再現する照明色温度が表現可能である組み合わせに必要な最少種類実装しておく。実際に発光ダイオード１１２を点灯する際には色温度の異なる発光ダイオード１１２を点灯動作するそれぞれの数の比で色温度を再現する照明色温度調節方法である。輝度調節スイッチ１０２及び色温度調節スイッチ１１１いずれの場合も、多数個ずつ段階的に発光ダイオードの数を切り替える多段階式のスイッチでもよいし、少なく数個ずつ細かく設定をして照明光がグラデーション的に切り替わる方式の無段階式のスイッチでもよい。
鏡ガラス面１０５にそれぞれ発光ダイオード１１２を取り付ける位置は、図１で示す様に上下或いは左右に列状に並べてもよく、鏡というものは多様であって特に発光ダイオード１１２の装着個数及び装着位置を決めておく必要はない。家庭などで普段実用的に使用する壁設置形式の標準的な形態を図１の（ａ）及び図１の（ｂ）で幾つか例として示している様に、それぞれ発光ダイオード実装位置１１２・１２２は人が映る鏡面１０５・１２７中央付近は避けて鏡面１０５・１２７の縁部分に出来るだけ近い位置に装着する方が、対象物が映る鏡面１０５・１２７中心部分を広く確保できるのでよいと考えられる。輝度調節スイッチ１０２・１２１及び色温度調節スイッチ１１１は装備してもよいし装備しなくてもよく、電源スイッチ１００・１２０だけを装備して照明光点灯動作及び照明光消灯動作を行う方式でもよい。
図示しないが、実装しているそれぞれの発光ダイオード１１２に電力を供給するのは家庭用のＡＣ１００−２４０Ｖ電源装置を装備して家庭用電源を使用するか、或いは乾電池ホルダーを裏面に装備して乾電池を電源として使用する。家庭用電源であるＡＣ１００−２４０Ｖを使用する場合には、鏡面１０５・１２７裏面に家庭用電源用の電源装置を装備する方式でもよいし、ＡＣ１００−２４０Ｖ用の電圧変換用のＡＣアダプター装備ケーブルを使用する方式でもよい。乾電池を使用する場合には乾電池ホルダーを装備して乾電池を装着して電源とするのであるが、発光ダイオード１１２は比較的消費電力量が少ないので、長時間継続して使用する場合を除いては乾電池でも実用に使用できると考えられる。
図１の（ａ）で示した発光ダイオード照明実装鏡の他に、壁設置型発光ダイオード照明実装鏡の実用的と思われる形態の例を図１の（ｂ）でいくつか示しているが、鏡ガラス１２７・発光ダイオード実装部１２２・電源スイッチ１２０・輝度調節スイッチ１２１及び図示しないがそれぞれ電源装置を備えている。
図１の（ａ）で説明した鏡ガラス１０５と同様に、図１（ｂ）の鏡ガラス１２７表面は凹凸のない平面ガラス状であって、発光ダイオードを実装している鏡ガラス部分１２９奥には鏡ガラス１２７の大きさ或いは鏡の使用用途に対応する種類及び数の発光ダイオード１２２を実装している。左右それぞれ発光ダイオード１２２実装部分の鏡ガラス１２７裏面は、数センチ幅で擦りガラス状表面加工処理を施している。
図２の（ａ）は発光ダイオード照明実装鏡の内部構造を説明する為の断面図で、鏡ガラス２２０・鏡ガラス発光ダイオード装着部位加工処理２２２・鏡加工処理塗布剤２２１・発光ダイオード２１０・発光ダイオード端子２１１・発光ダイオード装着板２３０・発光ダイオード照明実装鏡裏面板２４０を示すものである。鏡ガラス２２０は従来の鏡に使用されているものと同様で板ガラスなどである。鏡ガラス２２０の裏面は鏡加工処理塗布剤２２１を塗布することで鏡として機能するのであるが、発光ダイオード２１０装着部分は必要最少サイズで鏡加工処理塗布剤２２１を塗布せずに、発光ダイオード２１０が照射する光が通過する状態にしておき、必要な場合には裏面部分を或いは表面部分を使用用途に応じて表面加工する。鏡ガラス２２０の発行ダイオード装着部分を加工する方法は、擦りガラス状加工処理２２２或いは発光ダイオード２１０が照射する光の指向特性を設定する為に、図２の（ｂ）で示す様な鏡ガラスレンズ状加工処理２２３・２２４を行う。擦りガラス状加工処理２２２は鏡ガラス２２０裏面を擦りガラス状に加工するものであって、及びレンズ状加工処理２２３・２２４とは鏡ガラス２２０である板ガラスの表面を鏡の使用用途に応じてレンズ状に研磨加工２２３することで鏡ガラス２２０を通過する発光ダイオード２１０照射光の指向特性を設定するものである。
鏡ガラス２２０の大きさ及び発光ダイオード２１０の実装個数は鏡それぞれの使用用途で異なってくるのであるが、鏡面２２０に対して発光ダイオード２１０を取り付ける位置ごとに取り付け角度を設定して装着することで発光ダイオード２１０それぞれの照射角度を設定する。図２の（ｃ）で示す様に、鏡面左右両サイドに取り付ける発光ダイオード２１０は鏡面左右の中央線側に角度を付けて装着するのであるが、主にその鏡を使用する際の対象物との距離を想定して、照射光に無駄となる部分が少ない様に鏡ガラス２２０に装着する発光ダイオード２１０の取り付け角度をそれぞれの装着位置ごとに設定する。鏡面２２０上部及び下部についても、鏡２２０に映らない範囲に照明光が拡散して無駄にならない様に、鏡面上下の中央線側に向けてそれぞれの位置で角度を設定して装着する。
図２の（ｂ）で示す発光ダイオード２１０照射光指向特性の設定は、鏡ガラス部分を研磨してレンズ状に加工する方法２２３でも良いし、その鏡２２０の使用用途に対応する指向特性に形成した無色透明なプラスチック材料或いはガラス材料のレンズを接着剤で固定接着する２２４方法でもよい。どちらの場合でも図２の（ｂ）で示す様に、鏡ガラス２２０のそれぞれの発光ダイオード２１０取り付け位置ごとに、発光ダイオード２１０取り付け角度を設定したうえで鏡ガラス２２０のレンズ加工処理２２３・２２４を行う。
発光ダイオード２１０は製品毎に輝度が異なる他に、製品ごとに１５度・２０度・３０度・４０度・５０度・７０度・８０度・１１０度など指向特性を設定可能なので、輝度及び指向特性は鏡の使用用途に応じて選択或いは形成する。発光ダイオード２１０が照射する光の指向特性の設定は、発光ダイオード２１０製品自体の指向特性で設定する方法でもかまわない。及び、従来の電球照明光或いは蛍光灯照明光に昼光色・昼白色・白色・温白色・電球色など色温度が異なるさまざまな物が、製造会社ごと或いは製品ごとにあるように、発光ダイオード２１０の照射光にも製造会社ごと及び製品ごとに色温度の異なるものがあるので、鏡の使用用途に最適な発光ダイオード２１０製品を選択或いは形成して装着装備する。
発光ダイオード２１０は一つ一つを発光ダイオード装着板２３０に固定装着し、電極である発光ダイオード端子２１１をそれぞれ規定の電圧及び電流を供給する電源装置に電源配線或いはプリント基板配線でそれぞれ接続する。発光ダイオード照明実装鏡裏面部分は、必要な強度及び耐久性を備え湿気を吸収しない材料で形成した発光ダイオード照明実装鏡裏面板２４０で接着剤或いはシールド剤を使い密封する。なお、発光ダイオード２１０は点灯動作する際に熱を発生し易いものそれ程熱を発生しないものなど製品ごとに異なるのであるが、実装して点灯動作する際の最大個数などで再現して多く熱が発生する場合には、発光ダイオード装着板２３０と発光ダイオード照明実装鏡裏面板２４０との間隔を広く確保して発光ダイオード照明実装鏡の上下部分に通気孔を装備することで熱が内部にこもらないように対策を施す。発光ダイオード２１０も徐々に品質がよくなり高輝度で消費電力量が小さく発熱量の少ないものが開発されてくるものと思われるが、大型の姿見鏡などの場合で実装する発光ダイオードの数が多く、どうしても発熱量が大きい場合には発光ダイオード照明実装鏡裏面板２４０に冷却用のファンを装備してもよい。
図３で示すのは、発光ダイオードが照射する照明光３３０・３４０の指向特性を説明する為の図である。例として挙げたのは姿見鏡３１１であって、対面している人３２０に対して左側から左側発光ダイオード照射光３３０による左側照明光３３１、及び右側から右側発光ダイオード照射光３４０による右側照明光３４１でそれぞれ照明光を左右から照射している状態を示している。鏡には様々な大きさのもの及び形状のもの或いは使用用途のものがあるが、姿見鏡３１１は数メートル離れた位置で全身を映す状態で使用する場合がある。壁掛け鏡及び卓上型鏡或いは携帯型鏡にもそれぞれ鏡に対面する際の主な使用距離があるので、発光ダイオード１１２の照明光もそれぞれの鏡の使用用途に合わせて輝度調節及び指向特性を設定する必要がある。鏡３１１に対して主にどのくらいの距離で使用する場合が多いのかを予め想定して、左側発光ダイオード照射光３３０及び右側発光ダイオード照射光３４０とする為に最適な発光ダイオード２１０を選択する。発光ダイオード２１０の装着角度及び必要な場合には鏡ガラス２２０の発光ダイオード装着部位に擦りガラス加工処理２２２或いは指向特性レンズ加工処理２２３・２２４を施し、照明光３３１・３４１による照明に最も無駄になる部分が少ない様に設定する。
鏡の大きさ或いは鏡の使用用途の他に、発光ダイオード２１０を鏡面のどの位置に装着するのかでそれぞれの発光ダイオード２１０の装着角度及び発光ダイオード２１０装着部位鏡ガラス加工処理方法２２２・２２３・２２４を決める。
図４から図８は、前述した輝度調節スイッチ１０２及び色温度調節スイッチ１１１で発光ダイオード照明輝度及び発光ダイオード照明色温度を調節する方法及び動作を説明する為の図である。
照明輝度調節は点灯動作する発光ダイオード１１２の総個数を切り替えることで行うのであるが、説明を分かり易くする為に図４の（ａ）で示す発光ダイオード１１２の総個数が１５個の場合を例に説明する。輝度調節スイッチ１０２で段階的に照明輝度を切り替える際の輝度パターンに対して点灯動作する発光ダイオード数を示す表であって、一番明るい作動パターン５から一番暗い作動パターン１までの５段階で調節する場合を示している。
作動パターン５・作動パターン４・作動パターン３・作動パターン２・作動パターン１はそれぞれ照明輝度が強々・強・中・弱・弱々に対応する。作動パターン５では発光ダイオード番号１から発光ダイオード番号１５まで１５個の発光ダイオード１１２全てである１００％点灯する。作動パターン４では発光ダイオード番号１から３・発光ダイオード番号５から７・発光ダイオード番号９から１１・発光ダイオード番号１３から１５である８０％点灯する。作動パターン３では発光ダイオード番号１と２・発光ダイオード番号４と５・発光ダイオード番号７と８・発光ダイオード番号１０と１１・発光ダイオード番号１３である６０％点灯する。作動パターン２では発光ダイオード番号１・番号３・番号５・番号７・番号９・番号１１・番号１３である４０％点灯する。作動パターン１では発光ダイオード番号１・番号６・番号１１である２０％が点灯する。という様に、作動パターン番号毎に点灯する発光ダイオード１１２の実装総個数に対する点灯動作する数の比を予め設定しておき、輝度調節スイッチ１０２で作動パターンを切り替えることで照明輝度を調節する。説明を分かり易く発光ダイオード１１２の総個数が１５個の場合を例に説明したのであるが、実際には鏡１０５の大きさによっては発光ダイオード１１２の総個数が数十個或いは数百個となる場合が考えられる。
図４の（ｂ）で示すのは、照明光の色温度を切り替える方法を説明する為の図である。従来の照明器具に使用する光源である電球及び蛍光灯には、昼光色・昼白色・白色・温白色・電球色などとして製造会社ごとに色温度の異なる製品が販売されているのと同様に、発光ダイオードの場合でも製造会社ごとに色温度の異なるものが製造及び販売されている。例として色温度（Ｋ／ケルビン）が昼白色（α）７０００〜５７００Ｋ・白色（β）５０００〜３９００Ｋ・電球色（γ）３９００〜２６００Ｋの色温度をそれぞれ備える発行ダイオード２１０を実装装備して、点灯動作する際の発光ダイオード１１２総個数は一定にして色温度だけを切り替える場合を例に説明する。
昼白色（α）・白色（β）・電球色（γ）のそれぞれ色温度が異なるもの５個ずつ全部で１５個の発光ダイオード２１０のうちから５個の発光ダイオード２１０を選択して点動作する場合に、それぞれから選択する色温度が異なる発光ダイオード１１２個数の比で照明光の色温度を切り替える方法であって、実装総個数に対して選択するそれぞれの個数の比で色温度パターン番号１から色温度パターン番号２１まで２１段階の色温度調節を可能にしている。実際には発光ダイオード２１０の製造会社或いは製品種別で色温度は異なってくるので、照明光を調節する際には機械的に諸元表データだけで昼白色（α）・白色（β）・電球色（γ）それぞれの個数の組み合わせを決めるのではなく、実際に点灯した状態で色温度を測定して照明色温度を再現するそれぞれの発光ダイオード２１０の個数を決定する。点灯動作している総個数に対して色温度の高い発光ダイオード数が多く点灯動作している程、照明光の色温度は高くなる。
図５で示すのは、昼白色（α）・白色（β）・電球色（γ）を装備する発光ダイオード１１２全体の総個数に対して、実際に点灯動作する時に色温度調節スイッチで設定した照明色温度を再現するそれぞれの色温度が異なる発光ダイオードを点灯する数の比を予め実測して設定しておくものであって、色温度パターン１から色温度パターン２１までの２１段階の色温度照明を再現する場合を示すものである。
図６で示すのは、色温度調節動作及び輝度調節動作を説明するためのチャート図である。はじめに、実装している発光ダイオード１１２全体のうち色温度が異なる種類のそれぞれの発光ダイオード１１２の数をＸα個・Ｘβ個・Ｘγ個とするＳ６０１。
次に、色温度調節スイッチ１１１で設定する色温度パターンは図の６で示す色温度パターン番号１から色温度パターン番号２１までに対応するので、選択する色温度パターン番号が示す色温度の異なるα・β・γの発光ダイオード１１２の全体に占めるそれぞれの比をＸα・Ｘβ・Ｘγに乗算して、設定した色温度を再現する為のそれぞれの発光ダイオード１１２の数の比を求めたものが、色温度調節スイッチ１１１で設定する照明の色温度を再現する発光ダイオード１１２の数が、全体の総個数Ｘα・Ｘβ・Ｘγに対してそれぞれＹα・Ｙβ・ＹγであるＳ６２０。色温度を再現する総個数に対するそれぞれの数の最大値を求めたら、次に輝度調節スイッチ１０２で設定する照明光の輝度を再現する為に点灯動作するそれぞれの個数を求める。例で示すのは、輝度調節スイッチ１０２で１００％・８０％・６０％・４０％・２０％の５段階に輝度を調節可能とする場合であって、数％ずつ細かく設定をしてなだらかに輝度調節を行う方式でもよい。輝度調節スイッチ１０２で設定した調節輝度に従い１００％・８０％・６０％・４０％・２０％のいずれかを乗算して実際に点灯動作する発光ダイオード１１２の個数をそれぞれ決定するＳ６３０。求めたＺα・Ｚβ・Ｚγが実際に点灯動作するα・β・γそれぞれの発光ダイオード２１０の個数であるＳ６４０。
図７で示すのは、色温度調節スイッチ及び輝度調節スイッチで全実装発光ダイオードＸα・Ｘβ・Ｘγから実際に点灯動作するＺα・Ｚβ・Ｚγを求める過程を具体的な数値を挙げて説明する図であって、色温度が異なるα・β・γの発光ダイオード２１０の総個数であるＸα・Ｘβ・Ｘγがそれぞれ４９個の場合を示している。動作を分かりやすく説明する為に、図５で示す色温度パターン番号が９及び輝度パターン番号が１の場合を例に説明する。色温度パターン番号９の場合には、図５で示す色温度パターン表からそれぞれの発光ダイオード１１２の数の比が分かるので、Ｘα＝４９に対してＹαが４０％なので１９．６個となり、Ｘβ＝４９に対してＹβが４０％なので同じく１９．６個となる。Ｘγ＝４９に対してＹγは２０％で９．８個となる。次に、輝度調節スイッチ１１１で設定したのが輝度調節パターン１の場合なのでＺαの輝度パターン１の２０％で３．９２個となり、Ｚβの輝度パターン１の２０％で同じく３．９２個、及びＺγの輝度パターン１の２０％で１．９６個となるのであるが、それぞれ切り上げてＺα＝４個・Ｚβ＝４個・Ｚγ＝２個となる。
図８は、鏡面１０５に装備する照明機能部である発光ダイオード１１２実装状態を示す図である。前述した、輝度調節スイッチ１０２及び色温度調節スイッチ１１１の設定から、実装装備している色温度が異なるそれぞれの発光ダイオード２１０の総個数であるＸα・Ｘβ・Ｘγのうち実際に点灯動作するそれぞれの数であるＺα・Ｚβ・Ｚγを求める。では実際にはそれぞれ色温度が異なる種類の発光ダイオード１１２をそれぞれの総個数であるＸα・Ｘβ・Ｘγ個ずつ図８の（ａ）で示す様に実装しているうちで、鏡の大きさ及び鏡の形状或いは鏡の使用用途で異なってくるのであって、Ｚα・Ｚβ・Ｚγがそれぞれ何個の時にはどの位置のものを点灯動作するのかを想定して発光ダイオード２１０を実装する。
図８の（ｂ）で示す様に実際に点灯動作する際には、図７の点灯動作個数パターン表からそれぞれ何個点灯する場合にはどの位置とどの位置に実装している発光ダイオード１１２を点灯するのかを、それぞれの点灯位置が部分的に偏らないように点灯位置パターンとして予め決めておいて、点灯動作時には予め個数ごとに点灯位置を決めておいた点灯位置パターンに従いＺα・Ｚβ・Ｚγ個ずつ点灯する。鏡面１０５の大きさ及び鏡面１０５の形状或いは使用用途から図８の（ａ）で示す実装装備するＸα・Ｘβ・Ｘγである発光ダイオード１１２の総個数及び、図８の（ｂ）で示す様に実際に点灯動作する際のそれぞれの点灯動作個数に対するＺα・Ｚβ・Ｚγの実装位置を予め設定しておく。
図４から図８で説明した、照明色温度を調節する色温度調節機能を実現する為に実装する色温度が異なる発光ダイオード２１０種類は色温度が高い発光ダイオード２１０及び色温度が低い発光ダイオード２１０の２種類以上で可能であって、実装する発光ダイオード２１０の色温度種類を多くするほど無段階的に自然な色温度調節が可能となる。鏡面１０５のうち照明機能部に多く面積が確保できる場合には実装する発光ダイオード１１２の種類を多くしても照明輝度が確保しやすくよいのであるが、照明機能部分として確保できる面積が小さい場合には、実装装備する発光ダイオード１１２の種類は最少で２種類であるが種類の数は少ない方が輝度は確保できると考えられる。
図９の（ａ）で示すのは姿見鏡であって、鏡面の左右両側に発光ダイオード照明機能９１１を装備している。姿見鏡は数メートル離れた位置で対面して使用する場合があると考えられるので、発光ダイオード照明光は高輝度及び長い指向特性に設定する必要がある。
図９の（ｂ）は丸型及び角型の壁掛け鏡の例を示すもので、押しボタン型のスイッチで発光ダイオード照明機能９２０・９３０が点灯動作する発光ダイオード照明押しボタン型スイッチ９２２・９３２を備えている。発光ダイオード照明機能９２０・９３０が点灯動作してから予め設定しておいた一定時間間隔点灯した後に自動的に消灯になるという点灯動作方式及び消灯動作方式である。発光ダイオード照明押しボタン型スイッチ９２２・９３２の点灯動作で照明光が点灯するのであるが、点灯してから自動的に消灯するまでの時間間隔は、裏面の発光ダイオード照明実装鏡裏面板２４０に点灯時間を可変的に、例えば押しボタンスイッチを押している間点灯・１０秒間点灯・３０秒間点灯・１分間点灯という様に時間間隔の設定を行う点灯時間間隔設定スイッチを装備する方式が好ましい。予め、いくつか数十秒間隔で多段的に設定した点灯時間間隔で切り替えることが出来る多段式切り替えスイッチでもよいし、点灯時間間隔を任意に設定できる方式の点灯時間間隔設定スイッチでもよい。電源装置は家庭用電源ソケットの近くに設置場所が限定されない電池ホルダーを装備して乾電池を使用する方式が良いと考えられる。
図９の（ｃ）は、卓上型鏡に発光ダイオード照明９４０を装備する例である。電源装置はＡＣ１００−２４０Ｖを使用する家庭用電源或いは電池ホルダーを装備して乾電池を使用する方式である。
図９の（ｄ）は、発光ダイオード照明機能９５７を装備する携帯型鏡の例である。筐体側面に備える押ボタン型スイッチ９７５を押す毎に点灯動作及び消灯動作となり、電源は乾電池を使用する。
図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）で示すのは、照明輝度調節機能及び照明色温度調節機能を備える発光ダイオード照明機能部１０１０・１１１１を示す図である。図１０の（ａ）は壁掛鏡の上部位置に設備する発光ダイオード照明装置１０１０であって、色温度が異なる数種類の発光ダイオード１０１１を実装している。鏡面には電源スイッチ１１００・輝度調節スイッチ１１０１・色温度調節スイッチ１１０２及び図示しないがＡＣ１００−２４０Ｖ電源装置で構成する。
図１０の（ｂ）で示すのは、着脱可能な発光ダイオード照明機能部１１１１を装着して使用する形態であって、照明輝度調節機能及び照明色温度調節機能を備える発光ダイオード照明器具を説明する為の図である。発光ダイオード照明機能部１１１１は一種類或いは色温度が異なる数種類の発光ダイオード１１１５を実装する。発光ダイオード照明機能部１１１１を装着する側の照明器具には電源スイッチ１１０５・輝度調節スイッチ１１０９・色温度調節スイッチ１１１０及び図示しないが家庭用電源ＡＣ１００−２４０Ｖ電源装置で構成する。発光ダイオード照明機能部１１１１は従来の電球が装備している様なソケット形状１２２１の照明器具への装着機能を兼ね備える電源接続端子部１２２０・１２２１を備えている。例えば、図１０の（ｂ）で示す様な卓上型照明器具などの各種照明器具に装着して使用する形態であって、電源は照明器具側に装備する電源装置から電源接続端子１２２０・１２２１を通じて電力を供給する。ソケット形状部分には電源接続端子部１２２０・１２２１の他に、輝度調節信号用端子及び色温度調節信号用端子１２２５・１２２７を備えることで、照明器具側に装備している輝度調節スイッチ１１０９及び色温度調節スイッチ１１１０で設定する照明輝度調節作動操作及び照明色温度調節作動操作に応じて照明輝度及び色温度の調節を可能とする。発光ダイオード照明機能部１１１１は一種類或いは数種類の色温度の発光ダイオード１１１５を装備することでそれぞれ前述説明した照明輝度調節機能、或いはた照明輝度調節機能及び照明色温度調節機能に対応する。輝度調節信号用端子及び色温度調節信号用端子１２２５・１２２７を通じて照明器具から送信する制御信号は、照明器具側に装備している輝度調節スイッチ１１０９或いは色温度調節スイッチ１１１０で設定する図４及び図５で示す輝度パターン番号信号１〜５或いは色温度パターン番号信号１〜２１である。照明器具側からの制御信号を受信する発光ダイオード照明機能部１１１１の大きさによって即ち発光ダイオード１１１５実装個数及び形状或いは発光ダイオード１１１５種類の数など様々な形態のものが考えられるのであるが、例えば輝度調節信号は１から５０の５０段階の信号を前述の場合は５段階に読み直しをする及び色温度調節信号は１から２１０の２１０段階の信号を２１段階に読み直すという様な規格を統一することで、段階的に切り替える場合或いは細かくなだらかに切り替える場合、及び発光ダイオード１１１５の個数が多い場合或いは少ない場合、実装している発光ダイオード１１１５の色温度種類の数が多い場合或いは少ない場合でも、発光ダイオード照明機能部１１１１側の制御信号受信部の設定次第で対応が可能である。
従来の蛍光灯色或いは電球色など一種類の色温度の発光ダイオード１１１５を実装する単色仕様の発光ダイオード照明機能部１１１１を、輝度調節機能及び輝度調節スイッチ１１０９を装備している照明器具に装着する場合には輝度調節機能が動作する。数種類の色温度が異なる発光ダイオード１１１５を実装している発光ダイオード照明機能部１１１１を、色温度調節機能及び色温度調節スイッチ１１１１を備えている照明器具に装着する場合には色温度調節機能が動作する。及び輝度調節スイッチ１１０９及び色温度調節スイッチ１１１１を装備していない照明器具に装着した場合には全ての発光ダイオードが点灯する。制御信号を受信する側の発光ダイオード照明機能部１１１１を照明器具に装着する際には、制御信号が輝度調節信号用端子及び色温度調節信号用端子１２２５・１２２７を通じて送信されてきているかどうかを判定して動作する動作形態である。
従来から普及しているものである電球ソケット形状を備える蛍光管式照明機器と同様の使用形態様であって、発光ダイオード１１１５を使用することで照明輝度調節機能及び照明色温度調節機能を可能とする発光ダイオード照明機能部１１１１である。例えば、二種類の色温度が高い昼白色発光ダイオード１１１５及び色温度が低い電球色発光ダイオード１１１５を図８の（ａ）で示すのと同様に交互に配置して形成することで、電球形状の発光ダイオード照明機能部１１１１一つで蛍光灯色光照明及び電球色光照明及び前述説明した様にそれぞれ点灯動作する際の個数の比を切り替えることでそれぞれの中間色光照明が可能となる。実装している発光ダイオード１１１５の保護及び発光ダイオード照明機能部１１１１の取り扱いの利便性を考えて、発光ダイオード照明機能部１１１１表面を電球形状保護カバー１１１７で形成する。表面形状を形成する電球形状保護カバー１１１７の材質はガラス或いはアクリル樹脂などが考えられるが、色は透明色或いは白色などである。従来の電球及び電球型ソケット蛍光管に様々な形態のものがあった様に、照明輝度及び照明色温度或いは外観形状は丸いもの細長いもの平盤状のものなど、光源が一つ一つ小さな発光ダイオード１１１５であるので様々な形状の発光ダイオード照明機能部１１１１の形成が可能である。
発光ダイオード照明機能部１１１１を装着するそれぞれの照明器具側も、ソケット形状電極端子部１２２０・１２２１及び輝度調節信号用端子及び色温度調節信号用端子１２２５・１２２７に対応する形状及び接続端子を装備する必要がある。
発光ダイオード照明実装鏡で使用する電源装置は、鏡の大きさが大きく及び実装する発光ダイオードの総個数が多く或いは鏡を固定して設置する形式で使用する場合には家庭用ＡＣ１００−２４０Ｖ電源が適しており、一方鏡の大きさ１０５が小さく及び発光ダイオードの総個数が少なく或いは場所を動かして使用する形式の鏡の場合には充電式などの乾電池方式が好ましい。
以上、いくつかの発光ダイオード照明実装鏡の例を挙げて説明したのであるが、その他にも発光ダイオード照明機能を装備する鏡の形式には、従来の鏡に様々な形態のものがあるように様々な形式の発光ダイオード照明実装鏡が考えられる。

近年、発光ダイオードは高品質である高輝度及び少消費電力或いは長寿命或いは少ない発熱量のものへと年々進歩してきており、従来から表示装置の表示用途或いは照明器具の照明用途に多く使用されてきたフィラメント方式の電球或いは蛍光管に代わって様々な分野で使用される様になってきている。
電球及び蛍光灯を使用する照明装置の場合は筐体サイズが比較的大きくなることから、鏡を使用する場合でも鏡とは別に照明装置を設備する必要があった。
発光ダイオードを使用する照明装置は、発光ダイオード自体が小型軽量及び少消費電力ということもあって直接鏡に実装可能なのである。電源に乾電池を使用する場合でも実用的な光量を得ることができるので実用的な照明機能となる。
通常、鏡を使用する際に鏡自体が照明機能を実装装備しているという合理的で実用的、鏡に映す対象物に対する照明機能を実装する照明機能実装鏡である。
発光ダイオードによる照明機能装置は、従来の電球或いは蛍光管を使用する照明機能装置とは違い、光源である発光ダイオードが一つ一つ小型軽量なので照明装置自体の形状を丸型及び細長い棒状或いは薄い平面状など外観形状に比較的制限されず自由な形に形成可能である。
その他に、照明器具の照明機能部として使用する際には異なる色温度を備える発光ダイオードの実装が可能であって、実装装備している色温度が異なる発光ダイオードからそれぞれ点灯動作する数の比を変えることで照明色温度を調節する。従来の様に色温度が異なる白昼色及び電球色の照明機能部をそれぞれ用意する必要はなく、一つの発光ダイオード照明機能部で電球色照明及び白昼色照明、或いは照明輝度調節及び照明色温度調節が可能になる。

Claims (12)

1. 発光ダイオードを対象物照明用として鏡ガラス本体に実装装備する発光ダイオード照明機能実装鏡。
2. 鏡に発光ダイオードを装着する鏡ガラス部分は鏡加工処理を施さず、
   鏡ガラス裏面側に直接発光ダイオードを装着装備することが特徴である、
   請求項１記載の発光ダイオード照明実装鏡。
3. 鏡の使用用途に応じて発光ダイオードが照射する照明光の指向特性を、
   鏡に装着する発光ダイオードの位置ごとにそれぞれの発光ダイオード取り付け角度を設定して装着装備し、
   鏡の使用用途に合わせて、鏡面の発光ダイオード取り付け位置ごとに鏡ガラスの発光ダイオード取り付け部分に指向特性レンズ加工処理を施すことで、
   発光ダイオードが照射する照明光の指向特性を設定することを特徴とする、
   請求項１記載の発光ダイオード照明実装鏡。
4. 鏡全体に装着装備する発光ダイオードの総個数に従い、
   点灯動作する発光ダイオードの個数を段階的に切り替える方法で輝度調節を可能とする輝度調節機能を備えることが特徴である、
   請求項１記載の発光ダイオード照明実装鏡。
5. 色温度の異なる発光ダイオードを、再現したい色温度照明光を可能とする最少種類実装装備しておき、
   色温度調節スイッチで色温度の異なる発光ダイオードを切り替えて点灯することで、
   昼白色・白色・蛍光灯色・電球色など色温度再現を可能とする色温度調節機能を装備することが特徴である、
   請求項１記載の発光ダイオード照明実装鏡。
6. 発光ダイオード照明実装鏡が装備する色温度調節機能で照明光の色温度を再現する方法として、
   再現したい照明光の色温度が表現できる必要最少種類の異なる色温度の発光ダイオードを数種類実装しておき、
   実装装備している異なる色温度の発光ダイオードのうち、どの色温度の発光ダイオードを何個ずつ点灯するかの組み合わせで照明光の色温度の再現を可能とする色温度調節方法を備えることが特徴である、
   請求項５記載の発光ダイオード照明実装鏡が装備する色温度調節機能。
7. 発光ダイオード照明実装鏡の発光ダイオード点灯動作の操作方法が押しボタンスイッチを押すことが点灯動作方法であって、
   及び発光ダイオードが点灯して照明光が点灯してから、
   発光ダイオード照明実装鏡が装備している点灯時間間隔設定スイッチで設定した時間間隔点灯した後に自動的に消灯動作して照明光が消灯する
   点灯動作方法及び消灯動作方法を機能装備する、
   請求項１記載の発光ダイオード照明実装鏡。
8. 照明機器或いは照明器具へ装着して使用する発光ダイオード照明機能部は、着脱を可能とするソケット形状着脱使用形態であって、
   着脱する接続端子部はソケット形状の照明機器取り付け方式、及び接続端子部分に電源接続端子を装備する使用形態である、
   着脱式発光ダイオード照明機能部。
9. 照明機器或いは照明器具に装着して使用する発光ダイオード照明機能部は、着脱を可能とするソケット形状着脱使用形態であって、
   着脱する接続端子部はソケット形状の照明機器取り付け方式、及び接続端子部分に電源接続端子を装備する使用形態であって、
   電源供給用接続端子の他に照明輝度調節信号用端子を装備することで、
   照明機器或いは照明器具に装着して使用する際には、照明機器或いは照明器具側が装備している照明輝度調節スイッチによって照明光の輝度調節が可能であることが特徴である、
   請求項８記載の着脱式発光ダイオード照明機能部。
10. 照明機器或いは照明器具へ装着して使用する発光ダイオード照明機能部は、着脱を可能とするソケット形状着脱使用形態であって、
    着脱する接続端子部はソケット形状の照明機器取り付け方式、及び接続端子部分に電源接続端子を装備する使用形態であって、
    電源供給用接続端子の他に照明色温度調節信号用端子を装備することで、
    照明機器或いは照明器具に装着して使用する際には、照明機器或いは照明器具側が備えている照明色温度調節スイッチによって照明光の色温度調節を可能とすることが特徴である、
    請求項８記載の着脱式発光ダイオード照明機能部。
11. 照明機器或いは照明器具へ装着して使用する発光ダイオード照明機能部は、
    着脱を可能とするソケット形状着脱使用形態であって、
    照明機器或いは照明器具が備えている照明輝度調節スイッチによって照明光の輝度調節が可能で、
    装着した照明機器或いは照明器具側から送信されてくる輝度調節制御信号を受信することで、
    照明機器或いは照明器具側から送信されてくる輝度調節制御信号に対応し、
    実装している発光ダイオードの点灯作動動作個数を切り替える方法で照明輝度調節を行う輝度調節制御信号に対してどの発光ダイオードを点灯作動するのか予め設定しておくことが特徴である、
    請求項８記載の着脱式発光ダイオード照明機能部。
12. 照明機器或いは照明器具へ装着して使用する発光ダイオード照明機能部は、
    着脱を可能とするソケット形状着脱使用形態であって、
    照明機器或いは照明器具が備えている照明色温度調節スイッチによって照明光の色温度調節が可能であって、
    装着した照明機器或いは照明器具側から送信されてくる色温度調節制御信号を受信して、
    照明機器或いは照明器具側から送信されてくる色温度調節制御信号に対応して、実装している色温度が異なるそれぞれの発光ダイオードのそれぞれ点灯動作する個数を切り替える方法で照明色温度調節を行う、
    色温度調節制御信号に対してどの発光ダイオードを点灯作動するのか予め設定しておくことが特徴である、
    請求項８記載の着脱式発光ダイオード照明機能部。

Images