(57)【要約】  この発明は、各々が電源(14)に接続された同じ回路(G,K,H,L)のアレイを備えた、例えば、床又は壁のタイルの照明面を提供する。照明面は、この照明面に接触又は密に近接する物体が存在すると発光する。各回路は、物体の存在を検出する、例えば圧力スイッチのようなセンサ(12)と、回路のセンサが物体の存在を検出した時発光する少なくとも１つの光源(20)とを有している。回路は、関連するセンサ(12)が物体の存在の検出を終了した後暫くの間光源が発光したままであるように、光源(20)の発光を制御する。各々の回路は少なくとも１つの隣接回路に接続され、最初に説明した回路のセンサが物体の存在を検出した時、隣接回路の光源(20)は、照明面の領域が物体の形状に対応し且つそれより大きく発光する。
2005514755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続され、物体がその面に接触又は密に近接したとき発光する照明面において、該照明面は、
物体の存在を検出するセンサアレイと、
各センサは少なくとも１つの光源に関連づけられて、該センサが物体の存在を検出したとき関連する光源が発光するようになっている光源アレイと、
各光源の発光を制御して、その関連するセンサが物体の存在の検出を終了した後も暫く発光したままにする回路とを備え、
各々のセンサは、該センサが物体の存在を検出した時発光される少なくとも１つの光源に接続され、前記物体の形状に対応し且つそれより大きな前記照明面の領域が発光する、照明面。
【請求項２】
請求項１に記載の照明面に於いて、
回路アレイを備え、各回路は、少なくとも１つのセンサと少なくとも１つの光源を有している、照明面。
【請求項３】
請求項２に記載の照明面に於いて、各回路は、自己の給電部を有し、前記照明面に対する中央処理部の制御下にはない、照明面。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の照明面に於いて、隣接回路は、１つの回路のセンサがその回路の面に接触又は隣接する物体の存在を検出した時（以下、この回路を「検出回路」という。）、少なくとも１つの隣接回路はその光源を発光させるように接続されている、照明面。
【請求項５】
請求項４に記載の照明面に於いて、前記少なくとも１つの隣接回路が、前記検出回路の光源の発光に続いて、暫く経過した後に発光し、物体の存在の下で発光する前記照明面の領域が拡大するという効果をもたらす、照明面。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の照明面に於いて、
前記少なくとも１つの隣接回路の光源は、前記検出回路の光源より前に発光を終了して、物体が前記照明面にもはや接触又は隣接していないときに発光する前記照明面の領域を収縮する効果をもたらす、照明面。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の照明面に於いて、
各々の前記検出回路は、センサがその面に接触又は近接する物体の存在を検出した時電源から付勢可能であって、その回路の光源が発光される、照明面。
【請求項８】
請求項７に記載の照明面に於いて、
前記検出回路の電流が、前記少なくとも１つの隣接回路に流れ出して該隣接回路の光源を付勢する、照明面。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項１に記載の照明面に於いて、
各回路はベース端子をもったトランジスタを有し、該トランジスタが導通した時に光源は発光するような構成であり、センサが物体を検出してベース端子の電圧が変化しトランジスタを導通する、照明面。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明面に於いて、
各回路は、前記少なくとも１つの隣接回路のトランジスタのベースに接続され、前記検出回路からの電圧が隣接回路のベース端子へ印加されて、隣接回路のトランジスタのベース端子の電位を変化させ隣接回路の光源を発光させる、照明面。
【請求項１１】
請求項１０に記載の照明面に於いて、
前記検出回路は、少なくとも１つの隣接回路のトランジスタのベースに抵抗を介して接続され、少なくとも１つの隣接回路のトランジスタのベースに印加される電圧は前記検出回路のトランジスタのベースに印加される電圧より低い、照明面。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明面に於いて、センサは、物体が前記照明面に接触すると閉じるスイッチである、照明面。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の照明面に於いて、床又はタイルの形状である照明面。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の照明面に於いて、電源に接続されている照明面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、その面に接触又は密に近接する物体が存在するときに光を発する照明面に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光タイルを利用して床又は天井のパネルを形成することが知られている。そのようなパネルによりもたらされる照明は接触感知形であることも知られている。公知の構成により、光源とパネル前面の間にゲル層が用意され、このゲル層が押圧されるとその領域で薄くなり、一層多くの光が前面に透過する。やがて、ゲルは均一な厚さに戻り、再度均一な光の照明となる。
【０００３】
例えば、航空機で緊急脱出口への通路を作るように公知の構成の個別の光源を使って辿るべき進路を表示することも知られている。
【０００４】
床タイルとして使用するとき、接触した領域だけでなく、部屋の他の部分が暗い場合に隣接する領域からも発光し、光がその隣接領域から漏れて、例えば、真夜中にトイレを探す子供のような床を横切る人に対して照明を提供することは利点となるであろう。同様の理由で、人の足が床から上がった後でも依然として発光して、その人の通った跡が明るくなっていることも好ましいことである。人が床を横切り且つ何処へ行ったかを示すような構成は、セキュリティの目的でも有用である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明によれば、電源に接続され、物体がその面に接触又は密に近接したとき発光する照明面が提供される。該照明面は、物体の存在を検出するセンサアレイと、該センサが物体の存在を検出したとき関連する光源が発光するように各センサは少なくとも１つの光源に関連づけられている光源アレイと、各光源の発光を制御して、その関連するセンサが（多くの場合、人の足又は手であろう）物体の存在の検出を終了した後も暫く発光したままにする回路とを備え、各々のセンサは、該センサが物体の存在を検出した時発光される少なくとも１つの光源に接続され、前記物体の形状に対応し且つそれより大きな前記照明面の領域が発光する。
【０００６】
このセンサは、例えば、前記照明面の上方の容量に基づく近接センサ又は前記照明面に所定の圧力が加わると閉じる単なるスイッチのような接触スイッチであってよい。両方のタイプのセンサは周知であり、更なる説明は不要であろう。
【０００７】
照明面は好ましくは回路アレイからなり、各回路は少なくとも１つのセンサと少なくとも１つの光源を有している。各回路は、好ましくは単一の回路と少なくとも１つの光源を有している。各センサにより制御される光源の数が多くなるほど、発光領域の画定は質が低下するが、一方、各センサに対して２個以上の光源を使用することは（センサ当たり１個の光源と比較して）領域発光のコスト及び複雑さを低減する。照明面の動作を簡単にするため、各回路は自己の電源を有して、自己の光源を制御しているので、もし照明面の発光を制御する中央処理部を使用する構成となると各光源に対してその動作を制御するためのデータラインが必要となり照明面の設置に非常な複雑さを持ち込むが、そのような中央処理部を無しで済ますことができる。
【０００８】
上述のように、面の発光領域は、その面に接触又は密に近接する物体の形状より大きい。これは、１つの回路のセンサが物体の存在を検出した時（以下、この回路を「検出回路」という。）少なくとも１つの隣接回路の光源が発光されるという方法をとって、隣接回路を一緒に接続することによって実現される。好ましくは、検出された面の光源の発光に続いて、暫くした後、隣接回路の光源は物体の存在下で発光面が拡大していくという効果を有する。
【０００９】
その照明面に接触又は近接している物体を離すと、関連する回路の光源は発光を終了し、好ましくは前記検出回路の光源より前に隣接回路の光源が発光を終了して、物体がもはやその照明面に接触又は隣接してない時面の発光領域が収縮するという効果を有する。
【００１０】
好ましくは、各々の前記検出回路は、そのセンサがその面に接触又は密に近接する物体の存在を検出すると電源より付勢されその回路の光源を活性化し、好ましい実施例では前記検出回路からの電流が隣接回路に流れ出して隣接回路の光源を活性化する。
【００１１】
好ましくは、各回路は、ベース端子、エミッタ端子及びコレクタ端をもったトランジスタを有しており、その構成はトランジスタが導通すると光源が発光するようになっており、センサが物体の存在を検出した時ベースの電位は変化し、電流がトランジスタを流れて光源を活性化して発光させることができる。
【００１２】
各回路は、好ましくは隣接回路のトランジスタのベースに接続され、前記検出回路からの電圧が隣接回路のベースに加えられて隣接回路のトランジスタを導通させ、隣接回路の光源を活性化する。好ましくは、各回路と隣接回路のトランジスタのベースとの接続は抵抗を介して行われ、隣接回路のトランジスタのベースに加わる電位は前記検出回路の電位より低い。このような構成では、物体が離れた後にトランジスタのベースから電圧が漏洩し、隣接する面の光源は前記検出回路の光源より前にスイッチオフとなる。
【００１３】
その面を発光させる「物体」は、無生物だけでなく人でもよく、床として使用すると、面はそれを横切って歩くことで発光するように出来る。
【００１４】
この発明の有利な点は、照明面によって提供される発光レベルが増加する構成であり、物体はその物体に接触している照明面からの光を阻止するので、照明面の発光領域が物体の領域より大きいことにある。照明面が使用されると部屋を横切って歩く人の通過跡を照らすため、装飾的効果を得ることができる。
【００１５】
光源は、物体が離れた後でも発光し続け、照明面によって提供される発光レベル及びその装飾的効果は再び増加する。更に、例えば、部屋を横切った何人かの通過跡を示すことにより、セキュリティの目的で利用することも出来る。
【００１６】
全部又は幾つかの光源をマイクロプロセッサに連結すれば、照明面を横切り照明面に通過跡を付ける前に、これらの光源を発光させることもできる。しかしながら、それには装置を一層複雑にするマイクロプロセッサとこれら光源の間の導電通路を必要とするが、しかし、更に複雑になってもその効果は考慮する価値があり、この発明に別の特徴を加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図２を参照すると、全て同じ回路からなる回路１０のアレイが示されている。これを見ると、図２の上側左手隅の回路（回路Ｇ）の部品だけが図示されている。
【００１８】
回路は、電源１４（例えば、１２ボルト程度であり、危険な高電圧を床に這わせていない。）とダーリントンＮＰＮトランジスタ１８のベース端子１６との間に接続されたスイッチ１２を有している。回路は、トランジスタ１８と電源１４との間に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）２０をも有し、抵抗２２が電源１４と発光ダイオード２０との間に存在する。キャパシタ２４がスイッチ１２に並列に接続され、抵抗２６がスイッチ１２とベース端子１６の間に直列に接続される。ライン２８は、抵抗３０を介して隣接する回路１０を相互に接続する。各回路のライン２８と抵抗２６の間が接続３２され、電圧をライン２８から抵抗２６を介してトランジスタ１８のベース端子１６に印加することができる。
【００１９】
トランジスタ１８のエミッタ端子は負電源又は更に一般的には大地へ接続される。
【００２０】
トランジスタ１８は、ベース１６にしきい値電圧以上が印加されたときだけ導通する。スイッチ１２が（図示するように）開いており、トランジスタ１８のベース１６に印加される電圧がしきい値より低いとき、電流はトランジスタを通って流れないため、ＬＥＤ２０は発光しないままである。この状態で、キャパシタ２４が充電される。スイッチ１２を閉じると、電圧が端子１４から抵抗２６を介してベース１６へ印加されてトランジスタ１８を導通させ、電流がＬＥＤに流れて発光させる。同時に、キャパシタ２４は放電される。
【００２１】
電圧を自己の回路Ｇのトランジスタ１８に印加することに加えて、端子１４からの電圧は、回路Ｇのスイッチ１２、接続３２、ライン２８、抵抗３０を介して、隣接する４個の回路Ｃ，Ｆ，Ｈ及びＫ（図１参照）に印加される。（以下の記載は特に回路Ｋを参照しながら行っているため、図２では回路Ｋだけを詳細に図示している。しかし、図１で明らかなように同様のことが各隣接回路にも適用される。）電圧が、そのような各隣接回路の接続３２及び抵抗２６を通ってその回路のトランジスタ１８のベース端子１８に印加される。ベース１６に印加された電圧はトランジスタ１８を導通させるに十分であり、このため隣接回路ＫのＬＥＤが発光する。
【００２２】
抵抗３０が存在するため、回路Ｋのベース１６に印加される電圧は、（回路Ｋのスイッチ１２が開のままであるとすると）回路Ｇのベース１６に印加されるそれより低くなる。更に、回路Ｇからの電流供給に伴い回路Ｋキャパシタ２４を一部放電する必要のため、回路Ｋのベース端子１６がしきい値電圧に到達するのに非常に多くの時間を要する。このため、回路ＫのＬＥＤ２０は回路ＧのＬＥＤの少し後で発光を開始する。
【００２３】
回路Ｋのスイッチ１２を閉じた時、ベース１６の電圧は回路Ｋでも回路Ｇと同じようになる。しかし、回路Ｋのスイッチ１２は閉じないとすると、回路ＧのＬＥＤ２０の後に回路ＫのＬＥＤ２０を発光することで、時間とともに拡大する照明領域が得られる。回路Ｇのスイッチ１２が開の時、回路Ｇ及びＫのベース１６に印加される電圧は低下し、これらがそのしきい値に達した時これら２つの回路のトランジスタ１８は導通しなくなる。回路Ｋのベース１６の電圧が回路Ｇのそれより低いので、回路Ｋのトランジスタ１８は、（回路Ｋのスイッチ１２が決して閉じないとすると）回路Ｇのそれより前に非導通になる。これにより、照明された領域は縮小して端部から内側に向かって暗くなるような印象を与える。
【００２４】
ベース１６の電位は、キャパシタ２４の充電及び回路網の他の回路を通る電圧の漏洩の結果により減少する。ベース１６の電位がそのしきい値まで減少する期間は、抵抗２６，３０の抵抗値及びキャパシタ２４の容量によって決まる。
【００２５】
再び図１を参照すると、回路Ｇのスイッチ１２が閉じた時、電源１４からの電圧は、単一の抵抗３０を通って回路Ｃ，Ｆ，Ｈ及びＫに印加され、これらの回路のＬＥＤを発光させる。端子１４は、２個の抵抗３０を介して回路Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｊ，Ｌ及びＯに接続される。抵抗３０，２６の抵抗値の如何によって、これら回路のトランジスタ１８を導通させて、これらのＬＥＤを発光させるに十分となるであろう。
【００２６】
好ましい実施例では、種々の部品の数値は次の通りである。
抵抗２２：  ３３０ ohms（オーム）、
抵抗２６：  ４７００ ohms（オーム）
抵抗３０：  １０〜３０ megaohms（メガオーム）
キャパシタ２４：  ２２０ nF（ナノファラッド）
ベース１６のしきい値：  １．５ volts（ボルト）
図３に、本発明に係る面を有するパネルの部分断面図の概要が示されている。パネルは、図３では参照符号４２で略して示す図１及び２の回路１０を支持する堅固な裏当てシート４０を備えている。図１及び２のスイッチ１２も示されており、これらは僅かな圧力を加えることにより閉じることができる。パネルの表面層は、透明又は半透明プラスチック４４のフレキシブルシート４２で形成されている。人がパネルを踏むと、表面層４４が人の足の直ぐ下にあるスイッチを押圧してスイッチ１２を閉じて、関連する回路１０のＬＥＤを発光させる。暫くした後、パネルのＬＥＤが発光した領域３８は、上述したように隣接回路に拡がる。人が足を上げると、各回路のＬＥＤは、その回路のベース端子１６の電圧がしきい値電圧より低くなるまで発光したままとなる。スイッチ１２が閉じる回路で起きる前に、スイッチ１２が閉じない回路でこれが発生すると、パネルの発光領域を時間とともに縮小する効果がもたらされる。ＬＥＤにより発光されるパネルの領域３８は、もちろん隣接回路の能動化のため大きくはなるが、上述のように人の足（又はシート４４に押し付けた他の物体の）の形状に概して対応している。表面の解像度は、単位面積当たりのＬＥＤの個数によって決まるが、その個数は典型的には単位平方メータル当たり１，０００個又はそれ以上である。
【００２７】
この回路は、一般にパネル又はタイルの形状で提供され、個別のパネル又はタイルより大きな面の全範囲にわたって回路を一緒に接続するライン２８を形成するため、その端部に隣接するパネルに接続するコネクタを有している。
【００２８】
図４の回路は、概して図１及び２のそれと同じであり、図１及び２で説明したのと同じ要素に対して、符号の後にアポストロフィ（’）を添える以外は、図４でも同じ参照符号を使用している。
【００２９】
図４の回路と図１及び２のそれとの大きな相違は、図１及び２で使用されたＮＰＮ型トランジスタ１８の代わりに、トランジスタ１８’がＰＮＰ型トランジスタであることにある。
【００３０】
図４の回路の動作は、次に記載することを除いて、図１及び２のそれと同じである。トランジスタ１８’は、ベース１６’にしきい値電圧以上が加わるときだけ導通する。スイッチ１２’が（図示のように）開であり、トランジスタ１８’のベース１６’に加わる電圧がしきい値より低いとき、電流はトランジスタに流れずに、ＬＥＤ２０’は発光しないままである。
【００３１】
スイッチ１２’が閉じて、電圧が端子１４’から抵抗２６’を介してベースに印加されてトランジスタ１８’が導通すると、電流がＬＥＤに流れてこれを発光する。同時に、キャパシタ２４’が充電される。スイッチ１２’が開になると直ぐに、キャパシタ２４’は徐々に放電し、キャパシタ２４’が放電してトランジスタ１８’のしきい値電圧より低くなるまで、ＬＥＤ２０’は発光状態のままになる。
【００３２】
ベース１６’の電位は、キャパシタ２４’の放電の結果により低下する。ベース１６’の電位がしきい値電圧まで低下する期間は、抵抗２６’，３０’の抵抗値並びにキャパシタ２４’の容量によって決まる。
【００３３】
図１及び２に関連して記載したように、図４のいずれかの回路のスイッチ１２’が閉じると、このスイッチが閉じた回路の発光の後であるが、隣接する回路も発光する。同様に、スイッチが開くと、（そのスイッチが常時開いている）隣接回路の発光が初めて終了する。
【００３４】
図４の回路の部品の数値は、図１及び２で示したそれらと同じである。
【００３５】
図１及び２の回路と比較して、図４の回路の主たる利点は、最初に駆動したとき、図１及び２の回路のＬＥＤ２０はキャパシタ２０が充電し終わるまで発光している。一方、図４の回路は最初に駆動されても、ＬＥＤ２０’の発光はない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の照明面を形成する回路アレイを示す図である。
【図２】図２は、図１と同じ回路を、スケールを拡大して示す図である。
【図３】図３は、本発明の面を有するパネルの概略断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る照明面を形成する別の回路アレイを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０：回路、  １２，１２’：スイッチ、  １４、１４’：電源、  １６、１６’：ベース端子、  １８、１８’：トランジスタ、  ２０，２０’：ＬＥＤ，発光ダイオード、  ２２，２２’：抵抗、  ２４，２４’：キャパシタ、２６，２６’：抵抗、  ２８，２８’：ライン、  ３０，３０’：抵抗、  ３８：発光領域、４２：回路、  ４４：表面層、
Ａ〜Ｐ：回路
【図１】
2005514755.tif 000003
【図２】
2005514755.tif 000004
【図３】
2005514755.tif 000005
【図４】
2005514755.tif 000006
【国際調査報告】
2005514755.tif 000007
2005514755.tif 000008