JPH04301302A - 可変色照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、発光色が異なる複数の
光源（以下、要素光源という）からの光を加法混色して
様々な色の照明光を射出する可変色照明装置に係り、特
に、光源等を改良した可変色照明装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の可変色照明装置の一例と
しては図１８に示すものがあり、この可変色照明装置１
は、外囲器２内に、図１９に示すように発光色がそれぞ
れ異なる複数の要素光源３ａ，３ｂ，３ｃ…３ｎを内蔵
し、図２０に示すように、これら要素光源３ａ〜３ｎを
調光制御回路４ａ，４ｂにより調光することにより、外
囲器２から出射される光を適宜色に連続的に可変するよ
うになっている。

【０００４】つまり、この種の可変色照明装置１は要素
光源３ａ〜３ｎからの各色光を加法混色して出力光の色
を連続的に変えるものである。この加法混色により例え
ば図２１に示すｘｙ色度図上の２つの色度点Ｐ１，Ｐ２
の間を変化させるには、発光色度がＰ１，Ｐ２である２
種類の要素光源３ａ〜３ｎをその径方向に交互に並設し
、これら要素光源３ａ〜３ｎのそれぞれを調光制御回路
４ａ，４ｂで調光するように構成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の可変色照明装置１では要素光源３ａ〜３ｎの
光源列３を直接目で見たときには要素光源３ａ〜３ｎの
発光面がそれぞれ独立した色に見える上に、図２２に示
すように、この光源列３を外囲器２で覆ってもその発光
表面には要素光源３ａ〜３ｎの発光色にほぼ等しい２つ
の色の違い５ａ，５ｂ，５ｃ…５ｎが交互に表われる。

【０００６】このことは、要素光源３ａ〜３ｎからの光
が隣り合う他の発光色の要素光源からの光と光源列３付
近で加法混色はするが、この加法混色した光の方が、要
素光源３ａ〜３ｎからの直接光に比べて相対的に小さい
ので、図２３に示すように、例えば相隣り合う要素光源
３ａ，３ｂから外囲器２表面の方向には、主として要素
光源３ａ，３ｂ自体の直接光３ａ１　，３ｂ１　、すな
わち色が異なる光が出ていることを意味する。

【０００７】つまり、従来の可変色照明装置１では、要
素光源３ａ〜３ｎの光源列３付近で加法混色される光の
割合の方が、光源列３から離れた場所で加法混色される
場合に比べて極めて少ない。

【０００８】したがって、可変色照明装置１からの照明
光としては、光源列３から遠く離れた場所では前述のよ
うに２つの色度点Ｐ１，Ｐ２の間でその光色を変化させ
ることはできても、外囲器２の表面２ａには色むらを生
じることになり、可変色照明装置１の外囲器２を直接目
で見たときには不自然である。

【０００９】このような色むらの問題は、図２４の色度
図に示す３つの色度点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で囲まれた斜線
部の色度範囲で光色を可変する可変色照明装置にあって
も同様である。

【００１０】また、これらの色むらは、広い色度範囲に
亘って光色を変化させるために発光色度が大きく異なる
要素光源３ａ〜３ｎを使用するほど大きくなる。

【００１１】そこで本発明は前記事情を考慮してになさ
れたもので、その目的は外囲器の表面に生じる色むらを
低減すると共に、可変色範囲が広い可変色照明装置を提
供することを目的とする。 〔発明の構成〕

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を達成
するためになされたもので、次のように構成される。本
願請求項１に記載の発明（以下、第１の発明という）は
、発光色が異なる複数の光源を対向配置し、これら光源
の各対向面に光導出用の開口部を少なくとも１箇所形成
したことを特徴とする。

【００１３】本願請求項２に記載の発明（以下、第２の
発明という）は、各光源は調光手段により調光自在に構
成されていることを特徴とする。

【００１４】本願請求項３に記載の発明（以下、第３の
発明という）は、各光源を外囲する光拡散性の外囲器を
設けたことを特徴とする。

【００１５】本願請求項４に記載の発明（以下、第４の
発明という）は、複数の光源間に、これら光源のバルブ
材料とほぼ等しい屈折率を有する材料を介在させたこと
を特徴とする。

【００１６】

【作用】〈第１の発明〉発光色が異なる複数の光源の各
対向面には光導出用の開口部がそれぞれ形成されている
ので、発光色を異にする光源からの各光は相互に隣りの
光源内に、その光導出用の開口部から導入され、隣りの
色光と共に外部へ出力されて加法混色される。

【００１７】したがって、異なる色光同士を相互に各光
源周辺で加法するので、各光源から若干離れた外囲器表
面に発生する色むらを大幅に低減することができる。

【００１８】また、加法混色を各光源周辺で行なうこと
ができるので、広い色度範囲に亘って光色を可変できる
という効果を奏する。

【００１９】〈第２の発明〉第１の発明に係る各光源を
調光手段により調光するので、光源を適宜調光すること
により、可変色を広い範囲で連続的に行なうことができ
る。

【００２０】また、外囲器の端部に配置される光源は加
法混色の割合が直接光より小さいので、この直接光の明
るさを低くするために、端部の光源の明るさを調光手段
により適宜低くすることにより、外囲器端部における色
むらを低減できる。

【００２１】〈第３の発明〉色むら低減効果を有する第
１の発明に係る可変色照明装置の光出力端に、光拡散性
を有する外囲器を設けているので、この可変色照明装置
の出力端から出力される光は既に光むらを低減させてい
るが、その出力光を、外囲器でさらに拡散するので、そ
の色むら低減効果を一段と向上させることができる。

【００２２】〈第４の発明〉第１の発明に係る各光源か
らの光は各光源のバルブ材料とほぼ等しい屈折率を有す
る材料を通って、それぞれ対向する光源内に、その光導
出用開口部から導入されて、この光源の光と共に外部へ
出力されて、加法混色される。

【００２３】したがって本発明によれば、各光源からの
光はそのバルブ材料と同じ屈折率の材料を通るので、バ
ルブ材料と異なる屈折率を有する空気等へ放射されて損
失が増大するのを防止することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本願第１〜第４の発明の実施例を図１
〜図１７に基づいて説明する。なお、図１〜図１７中、
共通する部分には同一符号を付している。

【００２５】図１は本願第１の発明の第１実施例の原理
を示す要部縦断面図であり、図において、例えば２つの
要素光源１１，１２は発光色をそれぞれ異にする２つの
蛍光ランプよりなり、その径方向に所要の間隔をおいて
対向するように並設されている。

【００２６】各要素光源１１，１２は例えば直管状の蛍
光ランプよりなり、直管状のガラスバルブ１１ａ，１２
ａの全内周面にはそれぞれ発光色を異にする蛍光体膜１
１ｂ，１２ｂをそれぞれ被着している。

【００２７】そして、両要素光源１１，１２には、これ
らが径方向で相互に対向する対向面において、各蛍光体
膜１１ｂ，１２ｂを所要幅でバルブ１１ａ，１２ａのほ
ぼ全長に亘って欠如することにより光導出用の開口部１
１ｃ，１２ｃをそれぞれ形成している。

【００２８】したがって、これら両要素光源１１，１２
の点灯時には、図２に示すように、一方の要素光源、例
えば１１の発光部Ｐから発せられた光が直接バルブ１１
ａの外部に出たり、他方の要素光源１２からの光と加法
混色して外部に射出する。

【００２９】つまり、一方の要素光源１１の発光部Ｐか
ら発せられた光の一部は開口部１１ｃから要素光源１１
外に達し、他の一部は内側方向に向かう。例えば要素光
源１１内の光線Ａは内部の点Ｑに達するが、蛍光体膜１
１ｂは拡散性の透過膜であるので一部は拡散透過され、
他の一部は拡散反射される。

【００３０】一方、要素光源１１内の光線Ｂは発光部Ｐ
から出て、要素光源１１の開口部１１ｃおよび要素光源
１２の開口部１２ｃを通ってその内部に入射し、要素光
源１２の蛍光体膜１２ｂの点Ｒで反射または透過する。

【００３１】点Ｒでは図中破線で示すように蛍光体膜１
２ｂからの発光もあるわけで、結果的に点Ｒでは、要素
光源１１からの光と要素光源１２からの光とがこの要素
光源１２内ないし外周周辺で加法混色され、主として外
部に射出される。

【００３２】なお、図２中、光線Ｃは要素光源１１の点
Ｑで拡散反射された光が他の点でさらに反射され、他方
の要素光源１２の開口部１２ｃから要素光源１２の内部
に入射する光線を示しているこれについても、光線Ｂの
場合と同様、蛍光体膜１２ｂからの光と要素光源１２内
ないし外周周辺で加法混色され、主として外部に射出さ
れる。

【００３３】以上、一方の要素光源１１の発光部からの
光が他方の要素光源１２の発光部からの光と加法混色さ
れて射出される場合について述べたが、これとは逆に、
他方の要素光源１２の発光部からの光が一方の要素光源
１１の発光部からの光と加法混色されて射出される場合
についても同様である。

【００３４】このように、一方の要素光源１１の発光部
から出た光線は、その表面から直接外部に射出するか、
または、内部で多重反射した後外部に出るだけでなく、
他方の要素光源１２の中に、その開口部１２ｃから入射
して色が異なる光と加法混色されて、その表面から直接
外部に、または多重反射した後外部に射出する。

【００３５】図３は要素光源１１，１２のそれぞれの発
光面から、互いの光を効果的に加法混色した光１１ｄ，
１２ｄが射出する様子を示している。

【００３６】つまり、一方の要素光源１１が赤色発光で
、他方の要素光源１２が絶色発光の場合には、各要素光
源１１，１２から赤色光と緑色光とがそれぞれ同時に放
射される。

【００３７】したがって、各要素光源１１，１２の内部
ないし外周周辺で各光が加法混色されるので、これら要
素光源１１，１２から若干離れて配置される外囲器の外
面に生ずる色むらを大幅に低減することができる。

【００３８】図４は本願第１，２，３発明を含む第２実
施例の分解斜視図であり、図において、可変色照明装置
２１は器具本体２２内に、例えば直管状の複数本の要素
光源２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…２３ｎをほぼ平行に横１
列で並設して収容し、器具本体２２の図中下面開口端に
、透光性を有する外囲器であるセード２４を装着するよ
うになっている。

【００３９】各要素光源２３ａ〜２３ｎは、図１で示す
要素光源１１，１２とほぼ同様にそれぞれ発光色を異に
する例えば直管状の蛍光ランプよりなり、その径方向で
所要の間隔をおいて対向するようにほぼ平行に配列され
、各直管状のガラスバルブ２３ａ１　，２３ｂ１　，２
３ｃ１　…の全内周面には、発光色をそれぞれ異にする
例えば赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ（以下、単にＲ，Ｇ，Ｂという
）にそれぞれ発光する蛍光体膜２３ａ２　，２３ｂ２　
，２３ｃ２　をそれぞれ被着し、このＲ，Ｇ，Ｂがその
並設方向で繰り返すように各要素光源２３ａ〜２３ｎを
それぞれ配置している。

【００４０】そして、要素光源２３ａ〜２３ｎは相互に
対向する対向面に、各蛍光体膜２３ａ２　，２３ｂ２　
，２３ｃ２　…を所要幅でバルブ２３ａ１　〜２３ｎ１
　の軸方向ほぼ全長に亘って欠如することにより、光導
出用の開口部２３ａ３　，２３ｂ３　，２３ｂ３　，２
３ｃ３　，２３ｃ３　…を形成している。

【００４１】但し、要素光源２３ａ〜２３ｎのうちで、
図４中左右端部に配列されるものは他の要素光源２３ｂ
〜２３ｎ−１　と対向するのは一側面であるので、開口
部２３ａ３　，２３ｎ３　は単一であるが、他の要素光
源２３ｂ〜２３ｎ−１　は両側面で対向するので、左右
両側面側に開口部２３ｂ３　，２３ｃ３　…をそれぞれ
開口させている。また、これら要素光源２３ａ〜２３ｎ
は図示しない点灯装置と調光制御回路２５ａ，２５ｂ，
２５ｃとにそれぞれ接続され、これら点灯装置と調光制
御回路２５ａ，２５ｂ，２５ｃにより各要素光源２３ａ
〜２３ｎをそれぞれ連続的に調光するようになっている
。点灯装置と調光制御回路２５ａ，２５ｂ，２５ｃは例
えば器具本体２２のシャーシに取り付けられる。

【００４２】したがって、本実施例も前記第１実施例と
同様に、要素光源２３ａ〜２３ｎのうち、相互に隣り合
うもの同士からの色光が互いの開口部２３ａ３　〜２３
ｎ３　より、その内部へ導入してから外部へ放射される
ので、各色光が各要素光源２３ａ〜２３ｎ内部ないしそ
の外周周辺で加法混色される。

【００４３】このために、これら要素光源２３ａ〜２３
ｎから若干離れた箇所にあるセード２４の外表面の色む
らは大幅に低減される。

【００４４】また、要素光源２３ａ〜２３ｎのうち、そ
の並設方向両端部に配置される要素光源２３ａ，２３ｎ
については、その並設方向中間部に配置されるものに比
して、加法混色の割合が少ないので、この要素光源２３
ａ，２３ｎの明るさを調光制御回路２５ａ，２５ｂ，２
５ｃにより低くすることにより、色むらをさらに低減で
きる。

【００４５】なお、前記第１、第２実施例では外囲器が
角筒状である場合について説明したが、本発明はこれに
限定されものではなく、外囲器は、例えば図７に示すよ
うに長円球状外囲器２６や図８で示す円筒状外囲器２７
でもよい。

【００４６】次に、前記実施例の変形例を種々説明する
が、以下では要素光源として、符号２３ａ〜２３ｎを適
宜使用し、これには第１実施例の要素光源１１，１２を
含むものとする。

【００４７】まず、要素光源２３ａ〜２３ｎの配列につ
いては、図７，８に示すように、その３本の要素光源２
３ａ〜２３ｃを、その中心軸を結ぶ線が三角形をなすよ
うに配列してもよい。

【００４８】さらに、各要素光源２３ａ〜２３ｎは図９
に示すように、これらの開口部２３ａ３　〜２３ｎ３　
の各外面を平坦外面２８に形成してもよい。

【００４９】これによれば、図１０に示すように、各開
口部２３ａ３　〜２３ｃ３　の平坦外面２８…同士を密
に突き合せて、その密着度を高めることができるので、
各開口部２３ａ３　〜２３ｃ３　から各要素光源２３ａ
〜２３ｃ外へリークする光量を低減することができる。

【００５０】また、図１１に示すように例えば３本の要
素光源２３ａ〜２３ｃの各開口部２３ａ３　〜２３ｃ３
　を通る各中心線Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃの交点を一致させて
配置させる場合においては、図１２に示すように要素光
源２３ａ〜２３ｃの開口部２３ａ３　〜２３ｃ３　外面
に、外方に凸の山形突部２９をそれぞれ形成し、これら
山形突部２９，２９が図１３に示すように相互に密着す
るように要素光源２３ａ〜２３ｃを三角状に配置して密
着し、その密着度を高め、要素光源２３ａ〜２３ｃから
外部へリークするリーク量の低減を図ることにより各開
口部２３ａ３　〜２３ｃ３　からの光導入率を相互に高
めて加法混色の効率を高めることができる。

【００５１】開口部２３ａ３　〜２３ｃ３　からの光導
入効率を相互に高めて、加法混色の効率を高めることが
できる。

【００５２】図１４は要素光源２３ａ，２３ｂのガラス
バルブ２３ａ１　，２３ｂ１　の軸横断面形状を矩形３
０，３０に形成したものであり、また図１５は、その２
つの開口部２３ａ３　，２３ｂ３　の外面同士を一体的
に結合３１させた場合の変形例を示している。これによ
れば、２つの開口部２３ａ３　〜２３ｎ３　間を往来す
る光の外部へのリーク量を著しく低減できる。

【００５３】また、図１６，１７に示すように複数の要
素光源２３ａ〜２３ｃ全体を、要素光源２３ａ〜２３ｃ
のバルブ材料とほぼ等しい屈折率を有するガラス等の透
明材料３２で充填するか、または少なくとも、互いに対
向する複数の要素光源２３ａ〜２３ｃの開口部２３ａ３
　〜２３ｃ３　間の間隙を同様の透明材料で接合すれば
、開口部２３ａ３　〜２３ｃ３　に光が入射する際に、
空気とバルブ材料との屈折率の違いによって生じる反射
損失を軽減または無くすことができ、加法混色の効率を
向上させることができる。

【００５４】さらに、前記各実施例では要素光源２３ａ
〜２３ｎとして、蛍光体膜を被着した蛍光ランプのみに
ついて説明したが、本発明は、反射膜をバルブ２３ａ１
　〜２３ｎ１　の内周面と蛍光体膜との間に被着した蛍
光ランプについても適用することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本願第１の発明は、
発光色が異なる複数の光源の各対向面に、光導出用の開
口部をそれぞれ形成しているので、発光色を異にする光
源からの各光を相互に隣りの光源内に、その光導出用の
開口部から導入し、隣りの色光と共に外部へ出力させて
加法混色することができる。

【００５６】したがって、異なる色光同士が相互に各光
源周辺で加法混色されるので、各光源から若干離れた外
囲器表面に発生する色むらを大幅に低減することができ
る。また、発生色が大きく異なる場合であっても色むら
が目立たないので、結果的には広い色度範囲に亘って光
色を可変する場合にも適用できるという効果を奏する。

【００５７】また、本願第２の発明は、第１の発明に係
る各光源を調光手段により調光するので、光源を調光手
段により適宜調光することにより、可変色を広い範囲で
連続的に行なうことができる。

【００５８】また、外囲器の端部に配置される光源は加
法混色の割合が直接光より小さいので、この直接光の明
るさを低くするために、端部の光源の明るさを調光手段
により適宜低くすることにより、外囲器端部における色
むらを低減できる。

【００５９】さらに、本願第３の発明は、色むら低減効
果を有する第１の発明に係る可変色照明装置の光出力端
に、光拡散性を有する外囲器を設けているので、この可
変色照明装置の出力端から出力される光は既に光むらを
低減させているが、その出力光を、外囲器でさらに拡散
するので、その色むら低減効果を一段と向上させること
ができる。

【００６０】そして、本願第４の発明は、第１の発明に
係る各光源からの光が各光源のバルブ材料とほぼ等しい
屈折率を有する材料を通って、それぞれ対向する光源内
に、その光導出用開口部から導入されて、この光源の光
と共に外部へ出力されて、加法混色されるるしたがって
本発明によれば、各光源からの光はそのバルブ材料と同
じ屈折率の材料を通るので、バルブ材料と異なる屈折率
を有する空気等へ放射されて損失が増大するのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第１の発明の第１実施例の原理を説明する
ための要部縦断面図。

【図２】図１の実施例の作用を説明するための模式図。

【図３】図１で示す要素光源の加法混色の状態を示す模
式図。

【図４】本願第１〜第３の発明を含む一実施例の分解斜
視図。

【図５】図４の要部縦断面図。

【図６】図４で示す実施例の調光制御回路等を示す図。

【図７】本願実施例の外囲器の変形例を示す正面図。

【図８】本願実施例の外囲器の他の変形例を示す正面図
。

【図９】本願実施例の開口部外面を平面にした要素光源
の縦断面図。

【図１０】図９で示す２つの要素光源の開口部外面を互
いに対向させた状態の要部縦断面図。

【図１１】本願実施例の３本の要素光源を三角形状に配
列した場合の要部縦断面図。

【図１２】本願実施例の要素光源の開口部外面を山形に
突出させた他の変形例を示す要部縦断面図。

【図１３】図１１で示す３本の要素光源を開口部中心を
相互に一致させて対向密着させた状態の要部縦断面図。

【図１４】本願実施例の要素光源のバルブの縦断面形状
を矩形にした場合の要部縦断面図。

【図１５】図１４で示す２つの要素光源をその開口部同
士で一体的に結合した状態の要部縦断面図。

【図１６】本願の第４発明の一実施例の要部縦断面図。

【図１７】本願の第４発明の他の実施例の要部縦断面図
。

【図１８】従来例の外観斜視図。

【図１９】図１８のセードを取り外した状態の外観斜視
図。

【図２０】図１等で示す従来例の調光制御回路等を示す
図。

【図２１】２種類の色光を加法混色して得られる照明光
の色度を示す一般的なＸＹ色度図。

【図２２】図１等で示す従来例の外囲器外表面に色むら
を生じた状態を示す斜視図。

【図２３】従来例の発光状態を示す模式図。

【図２４】３種類の色光を加法混色して得られる照明光
の色度を示す一般的なＸＹ色度図。

【符号の説明】

１１，１２，２３ａ〜２３ｎ　　要素光源１１ｃ，１２
ｃ，２３ａ３　〜２３ｎ３　　　開口部２１　　可変色
照明装置 ２２　　器具本体 ２４　　セード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光色が異なる複数の光源を対向配置
   し、これら光源の各対向面に光導出用の開口部を少なく
   とも１箇所形成したことを特徴とする可変色照明装置。
2. 【請求項２】　　各光源は調光手段により調光自在に構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の可変色照
   明装置。
3. 【請求項３】　　各光源を外囲する光拡散性の外囲器を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の可変色照明装置
   。
4. 【請求項４】　　複数の光源間に、これら光源のバルブ
   材料とほぼ等しい屈折率を有する材料を介在させたこと
   を特徴とする請求項１記載の可変色照明装置。