(57)【要約】【課題】映像手段と発光手段により映像とともに表示手段から光が差し込む照明環境を造りだすことが可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１０は、映像生成手段１１、表示手段１２、発光手段１３、制御手段１４を具備する。映像生成手段１１は、映像を生成する。表示手段１２は、映像生成手段で生成された映像を表示する。発光手段１３は、指向性を有する光を生成し、表示手段を透過した光が照射領域に向けて出射光を配光制御可能に照射する。制御手段１４は、映像生成手段、表示手段および発光手段を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を生成する映像生成手段と；
映像生成手段で生成された映像を表示する表示手段と；
指向性を有する光を生成し、表示手段を透過した光が照射領域に向けて出射光を配光制御可能に照射する発光手段と；
映像生成手段、表示手段および発光手段を制御する制御手段と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、映像生成手段で生成された映像と、発光手段で生成される指向性を有する光を時間要素に連動して変化させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、映像生成手段と発光手段を同期して制御するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、映像と指向性を有する双方の光照射を組み合わせた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーカディアンリズムのような生体リズムに合わせた照明環境を提供する照明装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０７１６８０号公報
【特許文献２】特開２０００−２６０５８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の照明装置は、昼間と夜間における照明の色温度を調整することによりサーカディアンリズムに合わせた照明環境を提供している。しかし、自然環境においては、色温度の変化のみではなく、室内における輝度比（光のコントラスト）、例えば、窓から差し込む光は、一日の時間の経過とともに色温度が変わるとともに、差し込む光の方向（指向性）も逐一変化し、さらには、ブラインド等によって光の影が生成されたりする。
【０００５】
このため、サーカディアンリズムのような生体リズムに合わせた照明環境を提供する照明装置においては、より自然環境に近い照明環境を如何にして提供するかが重要な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、映像手段と発光手段により映像とともに表示手段から光が差し込む照明環境を造りだすことが可能な照明装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の照明装置は、映像生成手段、表示手段、発光手段、制御手段を具備する。映像生成手段は、映像を生成する。表示手段は、映像生成手段で生成された映像を表示する。発光手段は、指向性を有する光を生成し、表示手段を透過した光が照射領域に向けて出射光を配光制御可能に照射する。制御手段は、映像生成手段、表示手段および発光手段を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、映像とともに表示手段から光が差し込む照明環境を造りだすことが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態である照明装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は発光手段の斜視図。
【図２】同じく照明装置の回路ブロック図。
【図３】同じく照明装置を部屋に設置し、朝日が差し込まれる状態を示す斜視図。
【図４】同じく照明装置を部屋に設置し、日中の光が差し込まれる状態を示す斜視図。
【図５】同じく照明装置を用いた照明システムを示す斜視図。
【図６】本発明の第２の実施形態である照明装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は照明装置を部屋に設置した状態を示す斜視図。
【図７】本発明の第３の実施形態である照明装置および照明システムを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、照明装置の実施形態につき、図に従い説明する。
【実施形態１】
【００１１】
本実施形態の照明装置は、例えば、生体リズムに合わせた照明環境を提供するための照明装置で、図１〜図４に示すように、照明装置１０は、映像を生成する映像生成手段１１、映像生成手段で生成された映像を表示する表示手段１２、指向性を有する光を生成し照射する発光手段１３、映像生成手段１１、表示手段１２および発光手段１３を制御する制御手段１４等で構成する。
【００１２】
映像生成手段１１は、図１（ａ）、図２に示すように、自然環境の光照射による映像を生成する手段で、一日における連続して変化する空の映像を造りだす。これらの映像を造りだす手段は、予めカメラｃで撮影した一日の連続して変化する空の映像をメモリーに記憶させ、記憶された映像を呼び出すことによって生成する。または、その日の実際の空の映像をカメラｃによって撮影して生成するようにしてもよい。
【００１３】
映像生成手段１１で造り出す映像は、一日における夜明けから日没まで連続して変化する空の映像であることが望ましいが、朝日の映像、昼間の青空の映像、夕日の映像、日没時、日没後の映像を、それぞれ数時間単位で区切った簡易的な映像を生成するように構成してもよい。
【００１４】
また、時間軸に対応していない例えば、海中、宇宙など好みの映像を写しだし、その映像に対応した光の差し込みを実行するようにしても構わない。要は、映像による光と影、光の差し込みを生成可能であれば、構成、手段は限定されるものではない。
【００１５】
表示手段１２は、図１（ａ）に示すように、建物の部屋の窓に相当する形状・大きさのパネル状をなす表示手段、本実施形態では液晶表示装置１２によって構成され、映像生成手段１１で生成された映像を表示することにより、連続的に変化する外の空の状態を、部屋の擬似的な窓から見えるように映像表示する。表示手段は、ブラウン管や多数の発光ダイオード等の光源によって構成した小型の電光表示盤で構成してもよい。
【００１６】
発光手段１３は、指向性を有する大光量の光を生成するもので、光の指向性が比較的強く、高輝度・高出力の発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を光源とする発光装置で構成し、表示手段を構成する液晶表示装置１２のバックライトとして組み込まれ、液晶表示装置１２を透過した光が照射領域に向けて出射光を配光制御可能に照射する。
【００１７】
バックライトとして構成される発光手段１３は、一例として、図１（ｂ）に示すように構成される。すなわち、発光手段１３は、基板１３ａ、複数の白色ＬＥＤ１３ｂ、点灯装置１３ｃからなる。基板１３ａは、液晶表示装置１２と略同形状をなし、その一面側に複数個の白色ＬＥＤ１３ｂが略マトリックス状に配設される。複数個の白色ＬＥＤ１３ｂは、昼光色・昼白色・電球色等の色温度の異なるＬＥＤで構成される。点灯装置１３ｃは、これら色温度の異なるＬＥＤを点灯制御することによって、一日における夜明けから日没まで連続して変化する光色で、かつ指向性を有する光を点灯させて生成する。そして発光手段１３によって生成された光色で、かつ指向性を有する光が、基板１３ａの一面側から液晶表示装置１２の裏面側に向けて放射され、液晶パネル１２ａに表示された空の映像を透過した光が照射領域に向けて、出射光を配光制御可能に照射する。
【００１８】
すなわち、発光手段１３を構成する基板１３ａは、マイクロモータ等によって構成された駆動装置１３ｄにより、鉛直軸ｘ−ｘと水平軸ｙ−ｙを中心にして、所定の角度回動できるように構成され、液晶パネル１２ａを透過して外方に向けて放射される光の向きを変化させることができる。そして、基板１３ａを上下方向の回動（水平軸ｙ−ｙを中心とする回動）および左右方向の回動（鉛直軸ｘ−ｘを中心とする回動）によって、液晶パネル１２ａを透過した光の向きを、連続的に上下方向と左右方向を組み合わせた任意の方向に設定することができ、液晶パネル１２ａを透過した光が照射領域に向けて、すなわち、部屋の内部に向けて、出射光を配光制御可能に照射することができる。
【００１９】
これにより、図３、図４に示すように、一日の太陽の高さの変化による太陽光の向き、すなわち、斜め左方から部屋の斜め下方に向けて窓から差し込む光ａ（朝日が差し込まれる状態：図３）、斜め上方から部屋の斜め下方に向けて窓から差し込まれる光ｂ（日中の光が差し込まれる状態：図４）等を、それぞれ造りだすことができる。しかも、これらの光は、指向性を有し、一日における時間の経過に連動して差し込む方向が逐一変化する。
【００２０】
これにより、部屋の窓から液晶パネル１２ａに表示された空の映像を通して日の光が差し込まれる状態を、部屋の中で擬似的に見えるように光を照射させることができる。なお、液晶パネル１２ａは、光の透過率の比較的高い液晶を使用することによって、より指向性の強い大光量の光を液晶表示装置１２から映像を通して放射させることが可能になる。
【００２１】
制御手段１４は、図２に示すように、映像生成手段１１、表示手段１２および発光手段１３を制御する手段で、マイクロコンピュータ等からなる制御部１４ａ、メモリー１４ｂ、時間要素を生成するタイマー部１４ｃからなる。そして、時間要素を生成するタイマー部１４ｃによる一日の時間の経過に連動して、メモリーに記憶された一日における夜明けから日没まで連続して変化する空の映像を呼び出し、液晶表示装置１２に伝送して表示する。これにより、一日における時間の経過に連動して変化する外の空の状態を照射し、部屋の擬似的な窓から見えるように映像表示することができる。
【００２２】
上記の映像表示動作に同期して、時間要素を生成するタイマー部１４ｃによる一日の時間の経過に連動して発光手段１３を制御する。すなわち、点灯装置１３ｃに対して制御信号を伝送し、色温度の異なる複数個の白色ＬＥＤを点灯制御して、時間の経過に連動した光色を出射可能になるように連続的に変化させる。また、上記映像表示動作および光色の変化動作に同期して、発光手段１３の駆動装置１３ｄに対して制御信号を伝送し、基板１３ａを上下、左右方向に回動させるように制御して、太陽や月、星などの高さの変化による光と影の向き、すなわち、窓から差し込まれる光の向きを、時間の経過に連動した向きになるように連続的に変化させる。
【００２３】
これにより、一日における光の向きの状態、すなわち、窓から差し込まれる光の照射状態を、部屋の中で擬似的に見えるようにすることができる。上記により、映像と指向性を有する双方の光照射を組み合わせ、建物の窓の大きさに構成された照明装置１０が構成される。
【００２４】
次に、上記のように構成された照明装置を用いた照明システムの構成を説明する。図５に示すように、２０は、上記に構成された照明装置１０が部屋の壁面に擬似的な窓となるように１台が設置され、さらに天井に擬似的な天窓となるように１台が設置される。
【００２５】
上記のように設置された各照明装置１０を点灯すると、時間の経過に連動して変化する外の空の状態が照射され、部屋の壁面と天井に設置された擬似的な各窓から見えるように映像表示される。これに同期して、発光手段１３の色温度の異なる複数個の白色ＬＥＤを点灯制御されて、時間の経過に連動した光色になるように変化される。また、上記映像表示動作および光色の変化動作に同期して、発光手段１３の駆動装置１３ｄが駆動され、擬似的な各窓から時間の経過に連動して変化する光の向き、すなわち、窓から差し込まれる光の照射状態を空の映像を通して、部屋の中で擬似的に見ることができる。
【００２６】
そして、日没後は、天井に設置された擬似的な照明器具１０により、月明かり、夜空からの光の映像とともに、やわらかな光を壁面の照明装置１０と同期して出射してもよく、また、この天井の照明装置１０の映像を映しださず、単なるシーリングライト等の照明器具として使用すること、若しくは、照明器具としての映像を写しだして照明することも可能になる。なお、壁面および天井に設置された各照明装置１０、すなわち、擬似的なそれぞれの窓は同期して動作する。また、別途に天井に照明器具１５を設置し、この照明器具１５と各照明装置１０を同期して動作させるようにしてもよい。
【００２７】
上記により、好みの場所、空間で任意の光を照射することができる。同時に指向性を有する光と影による移ろい、季節感など自然光に近い状態を容易に造りだすことが可能になる。
【００２８】
また、指向性を有する光と影により、部屋の奥行き感が生まれることから閉塞感を軽減させることができ、リラックス効果を期待することができる。また、室外の天気、季節に関係なく、好みの情景を再現することができ、さらなるリラックス効果を期待することができるとともに、リラックス効果によって行動の自由度を高めることが可能になる。
【００２９】
さらに、天窓との組み合わせは、双方の明かりをリンク（同期）させることで、これらの作用効果をより一層効果的に発揮させることが可能になる。上述したこれら作用が相まって、より自然環境に近い照明環境を造りだすことが可能な照明装置および照明システムを提供することができる。
【実施形態２】
【００３０】
本実施形態は、実施形態１と同様に、所望の照明装置を構成するもので、映像生成手段１１は、映像生成手段で生成された映像と、この映像の少なくとも一部を遮光する映像を生成するように構成したものである。なお、他の構成は、実施形態１と同様であり、図６に実施形態１と同一部分に同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００３１】
本実施形態における照明装置３０の映像生成手段１１は、一日における時間の経過とともに変化する光の強弱、色温度、出射角度を造りだすと同時に、造りだされた任意の映像の前面に対して、映像の少なくとも一部を遮光する映像、本実施形態では、擬似的なブラインドＢの映像を造りだす。このブラインドＢの映像は、ブラインド全体を閉塞して遮光した状態から、順次開放するような状態までを任意に連続的に造りだすことができる。
【００３２】
そして、映像生成手段１１で生成された一日における時間の経過とともに変化する任意の映像と、任意の映像の前面に対して造られたブラインドＢの映像が、表示手段である液晶表示装置１２に表示される。
【００３３】
上記に構成された照明装置３０を、図６（ｂ）に示すように、実施形態１と同様に、所望の壁面に擬似的な窓となるように１台を設置して照明システム２０を構成する。そして、表示されたブラインドＢの角度を調整制御したり、時間による光の角度、色温度、強度を制御することで、ブラインドの隙間から漏れた光が出射されるとともに、ブラインドによる影を、部屋の中で擬似的に見ることができる。
【００３４】
そして、本実施形態においても、ブラインドＢにより遮光される映像は、実施形態１と同様に時間の経過により変化する。また、これに同期して、発光手段１３の色温度の異なる複数個の白色ＬＥＤを点灯制御されて、時間の経過に連動した光色になるように連続的に変化される。また、上記映像表示動作および光色の変化動作に同期して、発光手段１３の駆動装置１３ｄが駆動され、擬似的な窓から変化する光の向き、すなわち、窓から差し込まれる光がブラインドの裏面に対して当たる状態、換言すれば、ブラインドの隙間から漏れる光と影の状態を、部屋の中で擬似的に見ることができる。
【００３５】
本実施形態によれば、実施形態１と同様の作用効果を奏することができるとともに、ブラインドにより光量を変化させることで、陰影による空間の奥行き感を一層演出することができる窓形照明装置を提供することが可能になる。また、光の移ろいを一層感じることによりサーカディアンリズムを一層維持することが促進される。これらの作用効果により、より一層自然環境に近い照明環境を造りだすことが可能な照明装置および照明システムを提供することができる。
【００３６】
なお、映像生成手段で生成される映像の少なくとも一部を遮光する映像は、ブラインドに限らず、例えば、木漏れ日が生成される木の枝ぶりのような映像によって、空の映像を一部遮光するように構成してもよい。
【００３７】
また、本実施形態のブラインド付の照明装置３０を、実施形態１と同様の照明システム２０に組み込み、壁面にブラインドなしの照明装置１０を１台、壁面にブラインド付の照明装置３０を１台、天井にブラインドなしの照明装置１０を１台設置した照明システムを構成し、壁面および天井に設置された各照明装置１０、３０、すなわち、擬似的なそれぞれの３つの窓は同期して動作するように構成する。
【実施形態３】
【００３８】
本実施形態は、実施形態１、２と同様に、所望の照明装置を構成するもので、本実施形態では、制御手段１４は、人感センサによって制御するように構成したものである。なお、他の構成は、実施形態１、２と同様であり、図７に実施形態１、２と同一部分に同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施形態における照明装置５０の制御手段１４は、実施形態１の図２に点線で示すように、人感センサ５１によって制御するように構成する。そして、図７に示すように、上記に構成された人感センサ付の照明装置５０を部屋の天井に１台、センサ付でない照明装置１０を壁面に１台、擬似的な窓となるように設置して照明システム２０を構成する。
【００４０】
これにより、人感センサ５１が人の存在を感知して、例えば、床に寝ている人Ａを感知して、天井に設置された照明装置５０から寝ている人Ａに向けて集中した光の照射がなされる。この状態は、実施形態１、２と同様に、時間の経過により変化する。また、これに同期して、発光手段１３の色温度の異なる複数個の白色ＬＥＤを点灯制御されて、天井に設置された照明装置５０の変化に連動した光色になるように連続的に変化される。また、上記映像表示動作および光色の変化動作に同期して、発光手段１３の駆動装置１３ｄが駆動され、擬似的な窓から時間の経過により変化する光の向きを、部屋の中で寝ている人が擬似的に見ることができる。
【００４１】
これにより、生活者一人一人の行動をセンサが感知し、気分に合わせた最適な明かりを提供する究極の明かり空間を提供することが可能になる。また、照明器具の存在を感じさせずに、青空の下で寛いだり、光のタヘストリーによるインテリア表現を楽しむなど、自由で快適な空間演出を行うことが可能になる。
【００４２】
以上、上述した各実施形態において、制御手段は、天候的要素を加え、例えば、晴天時、曇天時、雨天時の色温度の設定や差し込む光の強さの状態を変化させるように制御してもよい。また、季節的要素を加え、例えば、季節の変化に合わせた色温度の設定や光が差し込む強さと角度等を逐一変化させるように制御してもよい。さらに、時間の経過とともに連動するよう、映像と光出力を変化させたものの他、時間に連動せず、任意の映像によって光が変化するような制御などであっても構わない。
【００４３】
発光手段の光源は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなるＬＥＤチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ、有機ＥＬなどを発光源とした固体発光素子、さらには、ハロゲンランプ等の白熱電球や直管形の蛍光ランプ等で構成されたものであってもよい。また、映像は、カメラで撮影したものを生成するほか、好みの映像をダウンロードなどし、その情報を再生するようなものであってもよい。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  照明装置
１１  映像生成手段
１２  表示手段
１３  発光手段
１４  制御手段
２０  照明システム
５１  人感センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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