JP3864943B2 - 光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システム - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤやレーザダイオードなどの半導体発光素子を用いた光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システムに関するものである。

近年、ＧａＮ系やＺｎＳｅ系の青色ＬＥＤやＧａＮ系の紫外ＬＥＤの光と、その青色光もしくは紫外光により励起された蛍光体の光との混色により白色光を実現する様々なタイプの白色ＬＥＤが開発されている。そして、このような白色ＬＥＤを用いた照明装置が提案されている。

例えば、図１６に示す従来の照明装置１００は、複数のＬＥＤ１０１が基板１０２上に並んで設けられている。複数のＬＥＤ１０１は、電気配線１０３を介して供給される電源電圧によって発光する。

また、特許文献１には、プリント基板上にＬＥＤを複数並べ、光ファイバ束を構成する複数の光ファイバへＬＥＤからの光を入射させる照明装置が開示されている。
特開平１２−２１２０６号公報

ＬＥＤなどの半導体発光素子を用いた照明システムにおいては、半導体発光素子に供給した電力の一部が熱となる。この熱によって半導体発光素子周辺の温度が上昇すると、半導体発光素子の内部量子効率やＬＥＤの光取り出し効率の低下、及び半導体発光素子の寿命が短くなるなどの悪影響が生じる。図１６に示した従来の照明装置１００では、限られたスペースの中で充分な光量を確保する必要があるが、ＬＥＤ１０１を過密に並べると、熱による上記した悪影響が生じることとなる。或いは、ＬＥＤ１０１に対する電力供給量を大きくすると、大きな電流が配線に流れるため、漏電や火災といった防災面での不安が増大する。また、熱による悪影響を抑えるためにＬＥＤ１０１の数を少なくする、或いはＬＥＤ１０１へ供給する電力を抑えると、照明装置１００が光量不足となり実用的ではなくなる。

また、特許文献１に開示された照明装置では、プリント基板上に配置された複数のＬＥＤの光量調整をＰＷＭ方式によりまとめて行っている。しかしながら、この照明装置では、１つの照明装置に対し１カ所の照明位置における光量調整しか考慮されていない。従って、複数の照明位置を照明する場合、該複数の照明位置に対応する複数の照明装置が個別に光量調整することとなり、効率的な光量調整を期待できない。また、例えばＬＥＤにおいて発生する熱を再利用する省エネルギーシステムを構築するような場合には、複数の照明装置から個別に発生する熱を利用することとなり、ＬＥＤにおいて発生する熱を効率的に再利用することが難しい。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、少なくとも２つの照明位置において効率的に光量調整できるとともに、半導体発光素子において発生する熱を効率的に放散、または再利用することが可能な光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明による光配給ユニットは、少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ、複数の光ファイバの一端と複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、複数の半導体発光素子と電気的に接続され、該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御する制御部と、光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体とを備え、少なくとも２つの光ファイバ群が、互いに異なる照明位置へそれぞれ延びており、複数の半導体発光素子が、ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードであり、制御部が、複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御することを特徴とする。

上記した光配給ユニットでは、互いに異なる少なくとも２つの照明位置へ光を提供する複数の半導体発光素子を、１つの光配給ユニット内に収めることが可能となる。半導体発光素子と照明位置とは光ファイバを介して隔離されているので、この光配給ユニットでは図１６に示した従来の照明装置と比べて半導体発光素子の配置の自由度が高く、半導体発光素子同士の間隔を必要なだけ設けることが可能となる。また、少なくとも２つの照明位置へ光を提供する複数の半導体発光素子からの熱をまとめて放散または再利用することができる。従って、この光配給ユニットによれば、半導体発光素子において発生する熱を効率的に放散、または再利用することが可能となる。また、この光配給ユニットでは、複数の半導体発光素子それぞれの発光状態が制御部によってまとめて制御されるので、各照明位置において効率的に光量調整することができる。

また、光配給ユニットは、制御部と電気的に接続され、複数の半導体発光素子を駆動するための電源電圧を制御部に供給する電池をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、移動する物体に本光配給ユニットを容易に装備することができる。

また、光配給ユニットは、制御部と電気的に接続され、外部から供給される交流電源を直流電源に変換して該直流電源を制御部に供給する変換部をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、交流電源が供給されている建築物等において本光配給ユニットを好適に使用することができる。

また、光配給ユニットは、制御部と電気的に接続され、複数の半導体発光素子を駆動するための電源電圧を制御部に供給する蓄電池と、蓄電池と電気的に接続され、該蓄電池を充電する太陽電池とをさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、外部からの電源の供給がなくても半永続的に動作することが可能となる。

また、光配給ユニットは、制御部と電気的に接続され、複数の半導体発光素子の発光状態を指示するための指示信号を外部から受信して該指示信号を制御部へ提供する通信部をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、光配給ユニットから離れた場所（例えば照明位置）において光配給ユニットへ発光量などを好適に指示することができる。

また、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子を冷却する冷却装置をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子において発生する熱をより効率的に放散することができる。

また、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子から発生する熱を利用した温水器及び蓄熱器のうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子において発生する熱を好適に再利用することができる。

また、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子が実装された基板と、基板を着脱可能に保持する１個ないし複数のスロットとをさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、個数や配置、発光波長などが異なる半導体発光素子を、必要に応じて交換することができる。

また、光配給ユニットは、制御部が、複数の半導体発光素子の発光状態を制御するためのプログラムが格納されたメモリと、メモリからプログラムを読み出し、該プログラムを実行するＣＰＵとを備えることが好ましい。

また、光配給ユニットは、制御部が、複数の半導体発光素子それぞれの発光量を時間制御することを特徴としてもよい。これによって、例えば照明時間が所定時間を超えると消灯するように半導体発光素子の発光量を制御するなどして、光配給ユニットが省エネルギー動作を行うことが可能となる。

また、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子の動作履歴を記録する記録手段をさらに備えることを特徴としてもよい。或いは、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子の動作履歴データを外部へ出力するための出力端子をさらに備えることを特徴としてもよい。これらのうち少なくとも一方によって、光配給ユニットの動作履歴を省エネルギーシステム設計に役立てることができる。

また、光配給ユニットは、乗り物に搭載されることを特徴としてもよい。一般的に、乗り物における照明装置のスペースは小さく限られているので、照明装置から発生する熱を効率的に放散することが困難である。本光配給ユニットは、熱を効率的に放散することができるので、乗り物に搭載する照明装置として好適である。

また、光配給ユニットは、光ファイバの他端と光学的に結合されたカラーフィルタや光拡散フィルタをさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、照明色の色調の調整を容易に行うことができる。

また、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子が、青色ＬＥＤまたは紫外ＬＥＤであることを特徴としてもよい。或いは、光配給ユニットは、複数の半導体発光素子が、青色レーザダイオードまたは紫外レーザダイオードであることを特徴としてもよい。照明用の半導体発光素子として例えば白色ＬＥＤを用いた場合、光ファイバにおける光吸収量が該光ファイバの分散によって波長毎に異なり、白色ＬＥＤにおける発光色と照明位置における照明色とが微妙に異なる。しかも、照明位置が少なくとも２つ有る場合には、各照明位置への光ファイバの長さの違いによって各照明位置それぞれにおける照明色が互いに異なることとなる。そこで、本光配給ユニットのように青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤ、青色レーザダイオードや紫外レーザダイオードなどからの単色光を光ファイバを介して各照明位置へ送り、各照明位置において白色光に変換するなどすれば、各照明位置において期待通りの照明色を得ることができる。

また、光配給ユニットは、光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光または紫外光により励起されて該青色光または紫外光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子からの青色光や紫外光などの単色光と蛍光体からの光を混色するなどして所定の照明色を得ることができる。なお、本発明の文面における蛍光体は、個体蛍光体の他、蛍光体粒子を含む樹脂や透明な部材の表面に蛍光材料の薄膜を形成したものなどの総称として用いることとする。

また、本発明による照明ユニットは、上記した光配給ユニットとともに用いられ、照明位置に配置される照明ユニットであって、光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部を備えることが好ましい。

また、本発明による照明ユニットは、互いに異なる照明位置へそれぞれ延びる少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードである複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ複数の光ファイバの一端と複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、複数の半導体発光素子と電気的に接続され該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御するとともに、複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御する制御部とを備える光配給ユニットとともに用いられ、照明位置に配置される照明ユニットであって、光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部と、光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体とを備えることを特徴とする。これによって、光配給ユニットからの単色光である青色光と蛍光体からの光を混色するなどして所定の照明色を得ることができる。

また、照明ユニットは、光ファイバの他端と光学的に結合されたカラーフィルタや光拡散フィルタをさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、照明色の色調や配光の調整を容易に行うことができる。

また、照明ユニットは、光ファイバの他端と光学的に結合された光反射手段及びレンズのうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、照明ユニットに様々な配光デザインを施すことができる。

また、照明ユニットは、乗り物に搭載されることを特徴としてもよい。この照明ユニットは、上記した光配給ユニットとともに用いられることにより、熱が効率的に放散されるので、乗り物に搭載する照明装置として好適となる。

また、本発明による照明システムは、上記したいずれかの光配給ユニットと、光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部をそれぞれ備え、互いに異なる照明位置に配置された少なくとも２つの照明ユニットとを備えることを特徴とする。或いは、本発明による照明システムは、光配給ユニットと、少なくとも２つの照明ユニットとを備え、光配給ユニットは、互いに異なる照明位置へそれぞれ延びる少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードである複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ、複数の光ファイバの一端と複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、複数の半導体発光素子と電気的に接続され、該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御するとともに、複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御する制御部とを有し、照明ユニットは、照明位置に配置される照明ユニットであって、光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部と、光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体とを有することを特徴とする。これによって、少なくとも２つの照明位置において効率的に光量調整できるとともに、半導体発光素子において発生する熱を効率的に放散、または再利用することが可能な照明システムを提供できる。

また、照明システムは、乗り物に搭載され、少なくとも２つの照明ユニットのうち２つの照明ユニットが、ヘッドライトとして配置されることを特徴としてもよい。これによって、２つのヘッドライトの光量を効率的に調整することができるとともに、ヘッドライトの照明によって発生する熱を効率的に放散することができる。

また、照明システムは、少なくとも２つの照明ユニットのうち一部の照明ユニットが、室内灯及びテールランプのうち少なくとも一方として配置されることが好ましい。

本発明による光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システムによれば、少なくとも２つの照明位置において効率的に光量調整できるとともに、半導体発光素子において発生する熱を効率的に放散、または再利用することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら本発明による光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システムの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（実施の形態）
図１は、本発明による照明システムの実施形態を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態の照明システム１は、光配給ユニット３、並びに照明ユニット５ａ及び５ｂを備えている。光配給ユニット３は、本体部３０及び複数の光ファイバ７を有している。複数の光ファイバ７は、２つの光ファイバ群７ａ及び７ｂを構成している。複数の光ファイバ７の一端は、光配給ユニット３の本体部３０と光学的に結合されている。複数の光ファイバ７のうち光ファイバ群７ａに属する光ファイバ７の他端は、照明ユニット５ａと光学的に結合されている。複数の光ファイバ７のうち光ファイバ群７ｂに属する光ファイバ７の他端は、照明ユニット５ｂと光学的に結合されている。照明ユニット５ａ及び５ｂは、互いに異なる照明位置に配置される。なお、本実施形態では、光配給ユニット３は光ファイバ７を６本有しており、そのうちの３本が光ファイバ群７ａを構成し、他の３本が光ファイバ群７ｂを構成している。

光配給ユニット３は、照明ユニット５ａ及び５ｂへ照明光を供給するための装置である。光配給ユニット３の本体部３０は、例えば照明ユニット５ａ及び５ｂから隔離された場所に配置される。ここで、図２は、本実施形態の光配給ユニット３を示す構成図である。図２を参照すると、光配給ユニット３は、制御部３１、変換部３３、通信部３５、プラグ４０、アンテナ４２、放熱板４３、及びＬＥＤモジュール４９をさらに備えている。

ＬＥＤモジュール４９は、基板３７、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇといった半導体発光素子、及びフォトユニット４１ａ〜４１ｇを備えている。フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇのそれぞれに設けられている光コネクタ付きパッケージであり、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇはそれぞれフォトユニット４１ａ〜４１ｇにマウントされている。フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、基板３７上に実装されている。フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、光ファイバ７の一端とＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとをそれぞれ互いに光学的に接続する。すなわち、フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、光ファイバ７の一端にＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの光が入射されるように光ファイバ７の一端を保持する。フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの光を集光するための集光レンズを備えてもよい。また、フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの光の色調を変化させるためのフィルタを備えてもよい。フォトユニット４１ａ〜４１ｇとしては、結合損失の小さなものが好ましく、また、高い耐熱性や耐候性を備えるものが好ましい。

ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇのうちＬＥＤ３９ａ〜３９ｃは、光ファイバ群７ａに含まれる光ファイバ７のそれぞれに対応して設けられている。また、ＬＥＤ３９ｅ〜３９ｇは、光ファイバ群７ｂに含まれる光ファイバ７のそれぞれに対応して設けられている。ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとしては、例えば砲弾型のＬＥＤや面発光型のＬＥＤなどを用いることができる。また、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとしては、赤色、緑色、青色などの可視光を発光するＬＥＤを用いることができる。このうち、青色ＬＥＤとしては、例えばＧａＮ系半導体或いはＺｎＳｅ系半導体から構成されるものを用いるとよい。

また、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとしては、白色ＬＥＤや紫外ＬＥＤなどを用いることもできる。白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤからの青色光により励起された蛍光体からの黄色光と該青色光とを混色して白色光とするものや、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを備えたもの、紫外光などにより励起されて赤色光、緑色光、及び青色光を発光する蛍光体を備えるもの等を用途に応じて用いることができる。なお、本実施形態では、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとして紫外ＬＥＤを用いるものとする。紫外ＬＥＤとしては、例えばＧａＮ系半導体から構成されるものを用いるとよい。

また、光ファイバ７としては、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光波長に対し伝送損失の小さいものを用いるとよい。光ファイバ７としては、プラスチック系ファイバまたは石英系ファイバを用途に応じて用いることができる。特に、本実施形態のように半導体発光素子としてＬＥＤが用いられる場合、コア径が大きくＮＡの大きなプラスチック系ファイバを用いれば、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇと光ファイバ７との結合損失を抑えることができる。プラスチック系ファイバとしては、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリル）系、またはＰＣ（ポリカーボネート）系のものを用いるとよい。ＰＣ系は高い耐熱性を有するがＰＭＭＡ系よりも伝送損失が大きいので、用途に応じていずれか一方を用いるとよい。また、光配給ユニット３の本体部３０と照明ユニット５ａ（５ｂ）との距離が比較的大きい場合には、より伝送損失が小さい石英系ファイバであるＨＰＣＦ（ハードポリマークラッドファイバ）を用いるとよい。光ファイバ７の長さは、配線に必要な長さで、一般的には３ｍ以上であり、光ファイバ７の伝送損失は、例えば０．４〜０．６μｍの波長の光に対して４００ｄＢ／ｋｍ以下、好ましくは５０ｄＢ／ｋｍ以下、さらに好ましくは２０ｄＢ／ｋｍ以下である。ＨＰＣＦはＰＣ系やＰＭＭＡ系ファイバに比べてコア径が小さいので、ＨＰＣＦを用いる場合にはボールレンズなどの集光レンズをフォトユニット４１ａ〜４１ｇ内部に設けることが好ましい。また、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの表面に微小レンズを形成したり、フォトニック結晶技術によるフォトニック結晶スラブや微小円柱フォトニック結晶によって光出射方向を調整されたＬＥＤを用いれば、光ファイバ７とＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとの結合効率を高めることができる。

基板３７は、例えばＣｕやＡｌなど熱伝導性に優れた金属やＣｕ−ＷやＡｌ−ＳｉＣなどの複合材料、またＡｌＮ、ＢＮなどのセラミックスや、ＣＶＤダイヤモンドなどの材料からなり、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおける熱を放散するヒートシンクとして機能する。基板３７は、その縁部が放熱板４３に接触している。放熱板４３には、複数の放熱フィンが本体部３０の外部へ露出するように設けられている。ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生した熱は、基板３７及び放熱板４３を介して本体部３０の外部へ放散される。フォトユニット４１ａ〜４１ｇは、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの熱放散性を高めるために互いに適切な間隔をあけて基板３７上に配置されるとよい。また、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの熱をより効率的に放散するために、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇは、フォトユニット４１ａ〜４１ｇ内においてフリップチップ実装されるか、或いはフェースダウン実装されるとよい。

変換部３３は、光配給ユニット３の外部から供給される交流電源Ｐ１を直流電源Ｐ２に変換するための装置である。変換部３３は、配線３４ａを介してプラグ４０に電気的に接続されるとともに、配線３４ｂを介して制御部３１に電気的に接続されている。プラグ４０は、例えば建築物などに備え付けられている交流電源分配用ソケット（図示せず）に差し込まれる。変換部３３は、交流電源分配用ソケットからプラグ４０及び配線３４ａを介して交流電源Ｐ１を受ける。変換部３３は、交流電源Ｐ１を整流するなどして直流電源Ｐ２に変換し、直流電源Ｐ２を配線３４ｂを介して制御部３１へ提供する。

通信部３５は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光状態を指示するための指示信号Ｓ１を光配給ユニット３の外部から受信して該指示信号を制御部３１へ提供するための装置である。通信部３５は、配線３６ａを介してアンテナ４２に電気的に接続されるとともに、配線３６ｂを介して制御部３１に電気的に接続されている。アンテナ４２は、光配給ユニット３の外部からの指示信号Ｓ１を電波を介して受ける。本実施形態では、指示信号Ｓ１は照明ユニット５ａ及び５ｂから送信される。通信部３５は、指示信号Ｓ１を受信し、該指示信号Ｓ１を制御部３１に提供するのに好適な形態の指示信号Ｓ２に変換する。通信部３５は、配線３６ｂを介して指示信号Ｓ２を制御部３１へ提供する。

制御部３１は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇそれぞれの発光状態を制御するための装置である。制御部３１は、配線３８ａ〜３８ｇを介してＬＥＤ３９ａ〜３９ｇと電気的に接続されており、通信部３５からの指示信号Ｓ２に基づいてＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの駆動電圧Ｓａ〜Ｓｇを生成し、該駆動電圧Ｓａ〜ＳｇをＬＥＤ３９ａ〜３９ｇへそれぞれ提供する。制御部３１は、指示信号Ｓ２の指示内容に加えて、例えばＬＥＤ３９ａ〜３９ｇそれぞれの連続動作時間や消費電力等に基づいて、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発熱状態を緩和するようにＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光量を調整するとよい。このとき、制御部３は、例えば優先順位の低い照明位置へ光を提供するＬＥＤの発光量を主に抑えるなど、各照明位置における必要光量を考慮してＬＥＤ３９ａ〜３９ｇ全体での総発光量を制御するとよい。或いは、制御部３１は、例えば照明時間が所定時間以上になれば消灯するようにＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光量を時間制御すれば、光配給ユニットが好適に省エネルギー動作を行うことができる。

制御部３１は、例えばＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータにより構成されるとよい。この場合、メモリにはＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光状態を制御するためのプログラムが格納される。そして、ＣＰＵは、メモリから該プログラムを読み出して実行する。また、制御部３１は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの動作履歴を記録するメモリなどの記録手段を備えるとよい。或いは、制御部３１は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの動作履歴を光配給ユニット３の外部へ出力するための出力端子を備えるとよい。これらの記録手段や出力端子を備えることによって、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの動作履歴を取り出すことができ、この動作履歴を省エネルギーシステム設計に役立てることができる。

再び図１を参照する。照明ユニット５ａ及び５ｂは、光配給ユニット３から供給された光を照明光として照射するための装置である。ここで、図３は、本実施形態の照明ユニット５ａ（５ｂ）を示す構成図である。図３を参照すると、照明ユニット５ａ（５ｂ）は、光コネクタ５１、蛍光体５３、基部５５、リモコン信号受信部５７、及び電波出力端子５９を備えている。

光コネクタ５１及び蛍光体５３は、それぞれ複数設けられており、互いに対になっている。光コネクタ５１及び蛍光体５３は、平板状の基部５５に固定されている。本実施形態では、光コネクタ５１及び蛍光体５３は、光ファイバ群７ａ（７ｂ）を構成する光ファイバ７の本数に対応してそれぞれ３つずつ設けられている。光コネクタ５１は、光ファイバ７の他端を保持する保持部である。光コネクタ５１は、光ファイバ７からの光が照明方向（図中の矢印Ｌ）へ照射されるように光ファイバ７の他端を保持する。

また、蛍光体５３は、光配給ユニット３のＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）からの紫外光により励起され、該紫外光よりも長波長の可視光（本実施形態では、赤色光、緑色光、及び青色光）を発光する。そして、蛍光体５３からの赤色光、緑色光、及び青色光が混色されて白色光となり、該白色光が照明方向へ向けて照射される。なお、蛍光体５３の発光色は赤色光、緑色光、及び青色光のいずれか１色でもよく、また他の色でもよい。例えば、光配給ユニット３のＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）が青色光を発光する場合には、蛍光体５３の発光色を黄色光とすれば、青色光と黄色光との混色によって白色光を好適に生成することができる。蛍光体５３の発光色は、照明色の嗜好性または必要性に応じて定められるとよい。また、蛍光体５３としては、固体蛍光体のほか、蛍光体粒子を含む樹脂や、透明な部材の表面に蛍光材料の薄膜を形成したものを用いるとよい。本実施形態ではＬＥＤ３９ａ〜３９ｃが紫外光を発光するので、従来の蛍光灯に用いられている蛍光材を用いることもできる。

リモコン信号受信部５７は、図示しないリモートコントローラからの指示信号を受信するための装置である。リモートコントローラからは、照明の点灯／消灯に加えて光量調節や消灯時間などの指示が与えられる。リモコン信号受信部５７は、リモートコントローラからのこれらの指示を赤外光信号または電波信号として受け取り、該赤外光信号または電波信号を電気信号である指示信号Ｓ１に変換する。リモコン信号受信部５７は、指示信号Ｓ１を電波出力端子５９から電波にのせて発信する。電波出力端子５９から発信された指示信号Ｓ１は、光配給ユニットのアンテナ４２を介して通信部３５において受信されることとなる。

なお、照明ユニット５ａ（５ｂ）は、図示しないカラーフィルタや光拡散フィルタをさらに備えてもよい。本実施形態において照明ユニット５ａ（５ｂ）がカラーフィルタや光拡散フィルタを備える場合には、これらのフィルタは、蛍光体５３を介して光ファイバ７の他端と光学的に結合される。照明ユニット５ａ（５ｂ）がこのようなフィルタを備えることにより、照明色の色調や配光を容易に調整することができる。

また、照明ユニット５ａ（５ｂ）は、図示しないミラーなどの光反射手段や、レンズをさらに備えてもよい。本実施形態において照明ユニット５ａ（５ｂ）が光反射手段やレンズを備える場合には、光反射手段及びレンズは、蛍光体５３を介して光ファイバ７の他端と光学的に結合される。照明ユニット５ａ（５ｂ）がこのような光反射手段及びレンズの少なくとも一方を備えることにより、照明の拡散や集光、或いは反射など、照明ユニット５ａ（５ｂ）に様々な配光デザインを施すことができる。

なお、上記した各種フィルタ、ミラー、及びレンズは、光配給ユニット３の光ファイバ７の照明ユニット側の他端に設けられてもよい。

上記した構成の照明システム１は、以下のように動作する。まず、照明ユニット５ａ（５ｂ）のリモコン信号受信部５７が、リモートコントローラから点灯の指示を受ける。リモコン信号受信部５７は、リモートコントローラからの指示を指示信号Ｓ１として電波にのせて発信する。光配給ユニット３の通信部３５は、リモコン信号受信部５７から指示信号Ｓ１を受信し、指示信号Ｓ１を指示信号Ｓ２に変換して該指示信号Ｓ２を制御部３１へ提供する。制御部３１は、指示信号Ｓ２に基づいて、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）に駆動信号Ｓａ〜Ｓｃ（Ｓｅ〜Ｓｇ）を送る。ＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）は、駆動信号Ｓａ〜Ｓｃ（Ｓｅ〜Ｓｇ）を受けて紫外光を発光する。ＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）からの紫外光は、光ファイバ群７ａ（７ｂ）を構成する光ファイバ７の一端に入射し、該光ファイバ７を介して照明ユニット５ａ（５ｂ）へ達する。照明ユニット５ａ（５ｂ）では、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）からの紫外光によって蛍光体５３が励起され、赤色光、緑色光、及び青色光が発生する。そして、これらの光が混色して白色光となり、この白色光が照明光として照明ユニット５ａ（５ｂ）の外部へ照射される。

以後、リモートコントローラからの消灯、光量調節、及び消灯時間などの指示に応じて、上記した動作と同様の動作によって制御部３１において駆動信号Ｓａ〜Ｓｃ（Ｓｅ〜Ｓｇ）が調整され、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｃ（３９ｅ〜３９ｇ）の発光量や点灯時間が制御される。また、制御部３１において、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇそれぞれの必要な光量や連続動作時間や消費電力等に基づいて、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの全体での発熱状態を緩和するようにＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光量が調整される。

以上に説明した本実施形態による照明システム１、光配給ユニット３、及び照明ユニット５ａ及び５ｂは、以下の効果を有する。すなわち、本実施形態による光配給ユニット３では、２つの照明ユニット５ａ及び５ｂへ光を提供する複数のＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを、１つの本体部３０内に収めることが可能となる。また、複数のＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを含む本体部３０と照明ユニット５ａ及び５ｂとは光ファイバ７を介して隔離されているので、この光配給ユニット３では従来の照明装置と比べてＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの配置の自由度が高く、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇ同士の間隔を必要なだけ設けることが可能となる。また、２つの照明ユニット５ａ及び５ｂへ光を提供する複数のＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの熱を、放熱板４３によってまとめて放散することができる。従って、本実施形態による光配給ユニット３によれば、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱を効率的に放散することが可能となる。また、本実施形態による光配給ユニット３では、複数のＬＥＤ３９ａ〜３９ｇそれぞれの発光状態が制御部３１によってまとめて制御されるので、照明ユニット５ａ及び５ｂにおいて効率的に光量調整することができる。

また、本実施形態による光配給ユニット３によれば、光を各照明位置へ供給するので大きな電流が配線に流れることがなく、漏電や火災といった防災面での不安がなくなる。また、光配給ユニット３は照明位置とは無関係に配置できるので、通気性のよい場所など好適な場所を選んで光配給ユニット３を設置することができる。また、光配給ユニット３がＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを備えることにより、照明ユニット５ａ及び５ｂが制御回路や電源などの設備を必要としない。例えば、図１６に示した従来の照明装置では、ＬＥＤを駆動するためのＡＣ／ＤＣコンバータやスイッチなどの駆動・制御回路が必要となる。本実施形態の光配給ユニット３によれば、これらの機能はすべて光配給ユニット３に収められるので、照明ユニット５ａ及び５ｂを軽く低コストで製造することができるとともに、配光設計やデザインの自由度を高めることができ、さらに保守管理も容易となる。特に、映画館の客席誘導灯や建物の防犯灯など小さな照明を多く設置する場合には、本実施形態の光配給ユニット３を用いることによって各照明の制御回路をまとめることができるので、経済的である。また、照明ユニット５ａ及び５ｂのデザインに飽きた場合などには、照明ユニット５ａ及び５ｂのみ交換すればよく、照明ユニット５ａ及び５ｂはＬＥＤを含まないので有害性が少なく容易にリサイクルできる。

また、光配給ユニット３は、本実施形態のように、制御部３１と電気的に接続され、外部から供給される交流電源Ｐ１を直流電源Ｐ２に変換して直流電源Ｐ２を制御部３１に供給する変換部３３を備えていることが好ましい。これによって、交流電源が供給されている建築物等において光配給ユニット３を好適に使用することができる。

また、光配給ユニット３は、本実施形態のように、制御部３１と電気的に接続され、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇの発光状態を指示するための指示信号Ｓ１を外部から受信して該指示信号を制御部３１へ提供する通信部３５を備えることが好ましい。これによって、光配給ユニット３から離れた場所（例えば照明位置）において光配給ユニット３へ発光量などを好適に指示することができる。

また、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇは、本実施形態のように、紫外ＬＥＤであることが好ましい。ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとして例えば白色ＬＥＤを用いた場合、光ファイバ７における光吸収量が該光ファイバ７の分散によって波長毎に異なり、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおける発光色と照明ユニット５ａ（５ｂ）における照明色とが微妙に異なる。しかも、照明ユニット５ａへの光ファイバ７の長さと、照明ユニット５ｂへの光ファイバ７の長さとの違いによって、各照明ユニットそれぞれにおける照明色が互いに異なることとなる。そこで、本実施形態による光配給ユニット３のように、紫外ＬＥＤからの単色光を光ファイバ７を介して照明ユニット５ａ及び５ｂへ送り、蛍光体５３によって白色光に変換するなどすれば、照明ユニット５ａ及び５ｂにおいて期待通りの照明色を得ることができる。なお、この効果は、紫外ＬＥＤに限らず、青色ＬＥＤを用いても同様である。また、光ファイバ７の長さが比較的短い場合には、白色ＬＥＤを用いてもよい。

また、照明ユニット５ａ及び５ｂは、本実施形態のように、光ファイバ７の他端と光学的に結合され、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの紫外光や青色光により励起されて該紫外光や青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体５３を備えることが好ましい。これによって、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの紫外光や青色光により励起された蛍光体５３からの可視光を混色するなどして所定の照明色を得ることができる。また、照明ユニット５ａ及び５ｂが光配給ユニット３の本体部３０から隔離して配置されるので、蛍光体５３がＬＥＤ３９ａ〜３９ｇから隔離されることとなり、蛍光体５３がＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの熱の影響を受けずにすむ。従って、蛍光体５３の劣化（透過率や発光効率の低下）を抑え、寿命や信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態による照明システム１は、光配給ユニット３と、互いに異なる照明位置に配置された２つの照明ユニット５ａ及び５ｂとを備えている。これによって、２つの照明位置において効率的に光量調整できるとともに、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱を効率的に放散することが可能な照明システムを提供できる。

（第１の変形例）
図４は、上記した実施形態による光配給ユニット３の第１変形例を示す構成図である。図４を参照すると、本変形例による光配給ユニット３ａは、上記した実施形態の光配給ユニット３の構成に加えて、さらに冷却装置４４を備えている。冷却装置４４は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを冷却するための装置であり、例えば空冷や水冷といった方式である。本変形例では、冷却装置４４は基板３７に設けられている。このように、光配給ユニット３が冷却装置４４を備えることによって、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱をより効率的に放散することができる。

（第２の変形例）
図５は、上記した実施形態による光配給ユニット３の第２変形例を示す構成図である。図５を参照すると、本変形例による光配給ユニット３ｂは、上記した実施形態の光配給ユニット３の構成に加えて、さらに温水器４８を備えている。温水器４８は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇからの熱によって水を温める装置である。また、本変形例による光配給ユニット３ｂは、上記した実施形態の光配給ユニット３の放熱板４３に代えて放熱板４６を備えている。放熱板４６は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇから基板３７を介して伝わる熱を温水器４８に提供する。温水器４８では、管に流入する冷水Ｃが放熱板４６からの熱によって温められ、温水Ｈとなって外部へ提供される。このように、光配給ユニット３ｂが温水器４８を備えることによって、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱を好適に再利用することができる。なお、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱を再利用する方法は温水器４８に限られるものではなく、例えばパラフィンなどの蓄熱材を用いた蓄熱器によって、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇにおいて発生する熱を暖房などに利用することもできる。

（第３の変形例）
図６は、上記した実施形態による光配給ユニット３の第３変形例を示す構成図である。図６を参照すると、本変形例による光配給ユニット３ｃは、上記した実施形態の光配給ユニット３の変換部３３及びプラグ４０に代えて、電池４５を備えている。電池４５は、配線４７を介して制御部３１に電気的に接続されており、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを駆動するための直流電源Ｐ３を制御部３１へ供給する。電池４５としては、例えば充電可能な蓄電池（バッテリー）や乾電池などを用いるとよい。このように、光配給ユニット３ｃが電池４５を備えることによって、移動する物体に光配給ユニット３ｃを容易に装備することができる。さらには、光配給ユニット３ｃを比較的小さくすれば、携帯することも可能となる。

（第４の変形例）
図７は、上記した実施形態による光配給ユニット３の第４変形例を示す構成図である。図７を参照すると、本変形例による光配給ユニット３ｄは、上記した実施形態の光配給ユニット３の変換部３３及びプラグ４０に代えて、蓄電池６３を備えている。また、本変形例による光配給ユニット３ｄは、さらに太陽電池６２を備えている。蓄電池６３は、配線６１ａを介して太陽電池６２と電気的に接続されるとともに、配線６１ｂを介して制御部３１と電気的に接続されている。太陽電池６２は、太陽光を受けて電力Ｐ４を生成し、該電力Ｐ４を配線６１ａを介して蓄電池６３へ送る。蓄電池６３は、太陽電池６２からの電力Ｐ４によって充電される。蓄電池６３は、ＬＥＤ３９ａ〜３９ｇを駆動するための電源電圧Ｐ５を制御部３１に供給する。このように、光配給ユニット３ｄが太陽電池６２及び蓄電池６３を備えることによって、外部からの電源の供給がなくても半永続的に動作することが可能となる。

（第５の変形例）
図８は、上記した実施形態による光配給ユニット３の第５変形例を示す構成図である。図８を参照すると、本変形例による光配給ユニット３ｅは、上記した実施形態の光配給ユニット３の構成に加えて、さらにスロット６７を備えている。そして、光配給ユニット３ｅは、複数のＬＥＤモジュール４９ａ及び４９ｂを備えている。スロット６７は、ＬＥＤモジュール４９ａまたは４９ｂの基板３７を着脱可能に保持しており、ＬＥＤモジュール４９ａとＬＥＤモジュール４９ｂとが互いに交換可能となっている。本変形例において、ＬＥＤモジュール４９ａは、上記した実施形態のＬＥＤモジュール４９と同様の構成を有している。また、ＬＥＤモジュール４９ｂは、上記した実施形態のＬＥＤモジュール４９のＬＥＤ３９ａ〜３９ｇに代えて、４つのＬＥＤ６５ａ〜６５ｄを有している。ＬＥＤ６５ａ〜６５ｄは、例えばＬＥＤ３９ａ〜３９ｇとは発光波長の異なるＬＥＤであり、ＬＥＤ６５ａ及び６５ｂが光ファイバ群７ａに、ＬＥＤ６５ｃ及び６５ｄが光ファイバ群７ｂに、それぞれ対応している。

このように、光配給ユニット３ｅがスロット６７を備えることによって、ＬＥＤの個数や配置、発光波長などが異なるＬＥＤモジュールを、必要に応じて、或いは嗜好に応じて交換することができる。また、スロット６７を複数備えることにより、ＬＥＤの個数の増設など拡張性を持たせることも容易となる。

（第１の実施例）
図９は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第１実施例を示す図である。図９に示すように、上記した実施形態及び変形例の照明システムは、家屋内の照明装置として用いることができる。なお、本実施例では、光配給ユニット３は、光ファイバ群７ａ及び７ｂに加えてさらに光ファイバ群７ｃ及び７ｄを備えている。また、本実施例の照明システムは、照明ユニット５ａ及び５ｂに加えてさらに照明ユニット５ｃ及び５ｄを備えている。本実施例では、本体部３０は屋外に配置されている。そして、照明ユニット５ａ〜５ｃは、それぞれ室内を照明するように天井或いは壁面に配置されている。また、照明ユニット５ｄは、液晶画面のバックライトとして用いられている。

（第２の実施例）
図１０は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第２実施例を示す図である。図１０に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、マンション等の集合住宅における各戸の照明装置として用いることができる。なお、本実施例では、照明システムは上記した第２変形例の光配給ユニット３ｂを複数備えている。そして、各光配給ユニット３ｂの本体部３０からは光ファイバ束７ｅが各戸へ向けて延びている。光ファイバ束７ｅは、少なくとも２戸（本変形例では６戸）へそれぞれ延びる光ファイバ群を含んでいる。各戸においては目的や形状の異なる照明ユニットが用いられ、これらの照明ユニットが光配給ユニット３ｂにおいて集中管理される。光配給ユニット３ｂは、各戸からの電波による通信によって制御されるとよい。

また、光配給ユニット３ｂの温水器４８（図５参照）から延びる配管は、温水槽４８ａに接続されている。この実施例のように、上記した照明システムによれば、集合住宅における各戸の照明によって発生する熱を効率的に再利用することができる。

（第３の実施例）
図１１は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第３実施例を示す図である。図１１に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、自動車などの乗り物の照明装置として用いることができる。なお、本実施例では、照明システムは上記した第３変形例の光配給ユニット３ｃを備えている。すなわち、本実施例の光配給ユニット３ｃは、乗り物に搭載されているバッテリーから電源を供給される。また、本実施例の光配給ユニット３ｃは、冷却装置７１によって冷却される。冷却装置７１としては、例えば自動車のラジエータなどを用いるとよい。光配給ユニット３ｃは、本体部３０から照明ユニット５ａ〜５ｅへ向けて延びる光ファイバ群７ａ〜７ｅを備えている。これらの光ファイバ群７ａ〜７ｅは、光ハーネスとして一体となっていてもよい。照明ユニット５ａ及び５ｂは、それぞれ左右テールランプとして配置されている。照明ユニット５ｃは、室内灯として配置されている。照明ユニット５ｄ及び５ｅは、それぞれ左右ヘッドライトとして配置されている。

本実施例において、照明ユニット５ｄ及び５ｅ（ヘッドライト）へ延びる光ファイバ群７ｄ及び７ｅとしては、高温のエンジンルーム内に設けられるため、必要に応じて耐熱性の高い光ファイバを用いるとよい。

本実施例のように、上記した照明システムが自動車などの乗り物に搭載されることにより、２つのヘッドライト、室内灯、及びテールランプの光量を効率的に調整することができる。また、一般的にヘッドライトなどは収容部が狭く熱放散性が悪いが、本実施例によれば、ヘッドライト、室内灯、及びテールランプの照明によって発生する熱をラジエータ等の冷却装置によって効率的に放散することができる。

（第４の実施例）
図１２は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第４実施例を示す図である。図１２に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、携帯用の照明装置として用いることができる。なお、本実施例では、照明システムは上記した第３変形例の光配給ユニット３ｃを備えている。すなわち、光配給ユニット３ｃは、電池４５（図６参照）を備えている。光配給ユニット３ｃは、本体部３０から照明ユニット５ａ及び５ｂへ向けて延びる光ファイバ群７ａ及び７ｂを備えている。本実施例では、照明ユニット５ａはヘッドランプとして配置されている。また、照明ユニット５ｂは懐中電灯として配置されている。

（第５の実施例）
図１３は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第５実施例を示す図である。図１３に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、街灯や信号機として用いることができる。なお、本実施例では、照明システムは上記した第４変形例の光配給ユニット３ｄを備えている。すなわち、光配給ユニット３ｄは、太陽電池６２及び蓄電池（図示せず、図７を参照）を備えており、昼間に電力を蓄えられるしくみとなっている。光配給ユニット３ｄの本体部３０は、交通の妨げにならないよう地中に埋め込まれている。光配給ユニット３ｄは、本体部３０から照明ユニット５ａ〜５ｄへ向けて延びる光ファイバ群７ａ〜７ｄを備えている。本実施例では、照明ユニット５ａは街灯として配置されている。また、照明ユニット５ｂ〜５ｄは、それぞれ信号機の青色灯、黄色灯、及び赤色灯として配置されている。

（第６の実施例）
図１４は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第６実施例を示す図である。図１４に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、家屋の屋根裏用の照明や、地中の機械室の照明として用いることができる。屋根裏や機械室のように狭く通気性の悪い場所では、光配給ユニット３の本体部３０を自由に配置できる本照明システムを用いるとよい。すなわち、本体部３０を屋外や通気口など通気性のよい場所に配置することによって、ＬＥＤから発生する熱を好適に放散することができる。また、照明ユニット５ａ及び５ｂは、電源や制御回路などが不要なので小型であり、狭い場所でも好適に設置することができる。なお、屋根裏や機械室など狭い場所へ延びる光ファイバ群としては、狭い空間に這わすことができる所謂アンダーカーペット型のような薄い光ファイバケーブルを用いるとよい。

（第７の実施例）
図１５は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第７実施例を示す図である。図１５に示すように、上記した実施形態及び変形例による照明システムは、水槽用の照明装置として用いることができる。本実施例では、照明ユニット５ａ及び５ｂが水槽８６内に配置されている。そして、光配給ユニット３の本体部３０が水槽８６の外部に配置されている。上記した実施形態及び変形例の照明ユニット５ａ及び５ｂは、電気回路や電源を備える必要がないので、比較的耐水性が高く、特別な防水機能を必要としない。従って、本実施例のように水槽８６内を照明したい場合には、照明ユニット５ａ及び５ｂを水槽８６内に配置すれば好適に照明することができる。なお、光ファイバ群７ａまたは７ｂが水に接する場合には、耐水性の高い光ファイバを用いるとよい。

本発明による光配給ユニット、照明ユニット、及び照明システムは、上記した実施形態及び変形例に限られるものではなく、他にも様々な変形が可能である。例えば、上記した実施形態及び実施例では、照明ユニットが電波出力端を備え、光配給ユニットへ電波によって指示信号を送っている。指示信号の送信方法はこれに限らず、照明ユニットと光配給ユニットとを接続する通信用の光ファイバを介して光信号として送信してもよく、照明ユニットと光配給ユニットとを接続する通信配線を介して電気信号として送信してもよい。または、リモートコントローラやパソコンなどから光配給ユニットへ直接指示信号を送信してもよい。特に、パソコンを用いることにより、半導体発光素子の光量バランスを調整して配光調整をしたり、光量や点灯／消灯を時間制御して省エネルギー動作をさせることも容易になる。

また、上記した実施形態及び実施例では、光配給ユニットの半導体発光素子としてＬＥＤを挙げているが、半導体発光素子としてはこの他にも例えばレーザダイオードを用いることもできる。

また、光配給ユニットの制御部はＣＰＵやメモリなどを備えることが好ましいが、光配給ユニットの外部に設けられたコンピュータと光配給ユニット内の制御部とが送受信することにより、半導体発光素子の発光状態の制御の一部を該コンピュータが行ってもよい。

図１は、本発明による照明システムの実施形態を示すブロック図である。 図２は、本実施形態の光配給ユニットを示す構成図である。 図３は、本実施形態の照明ユニットを示す構成図である。 図４は、上記した実施形態による光配給ユニットの第１変形例を示す構成図である。 図５は、上記した実施形態による光配給ユニットの第２変形例を示す構成図である。 図６は、上記した実施形態による光配給ユニットの第３変形例を示す構成図である。 図７は、上記した実施形態による光配給ユニットの第４変形例を示す構成図である。 図８は、上記した実施形態による光配給ユニットの第５変形例を示す構成図である。 図９は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第１実施例を示す図である。 図１０は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第２実施例を示す図である。 図１１は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第３実施例を示す図である。 図１２は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第４実施例を示す図である。 図１３は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第５実施例を示す図である。 図１４は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第６実施例を示す図である。 図１５は、上記した実施形態及び変形例による照明システムの第７実施例を示す図である。 図１６は、従来の照明装置を示す図である。

符号の説明

１…照明システム、３、３ａ〜３ｅ…光配給ユニット、５ａ〜５ｄ…照明ユニット、７…光ファイバ、７ａ〜７ｄ…光ファイバ群、７ｅ…光ファイバ束、３０…本体部、３１…制御部、３３…変換部、３５…通信部、３７…基板、３９ａ〜３９ｇ…ＬＥＤ、４０…プラグ、４１ａ〜４１ｇ…フォトユニット、４２…アンテナ、４３、４６…放熱板、４４…冷却装置、４５…電池、４８…温水器、４９、４９ａ、４９ｂ…ＬＥＤモジュール、５１…光コネクタ、５３…蛍光体、５５…基部、５７…リモコン信号受信部、５９…電波出力端子、６２…太陽電池、６３…蓄電池、６７…スロット。

Claims (23)

1. 少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、
   複数の半導体発光素子と、
   前記複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ、前記複数の光ファイバの一端と前記複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、
   前記複数の半導体発光素子と電気的に接続され、該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御する制御部と、
   前記光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体と
   を備え、
   前記少なくとも２つの光ファイバ群が、互いに異なる照明位置へそれぞれ延びており、
   前記複数の半導体発光素子が、ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードであり、
   前記制御部が、前記複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、前記複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御することを特徴とする光配給ユニット。
2. 前記制御部と電気的に接続され、前記複数の半導体発光素子を駆動するための電源電圧を前記制御部に供給する電池をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光配給ユニット。
3. 前記制御部と電気的に接続され、外部から供給される交流電源を直流電源に変換して該直流電源を前記制御部に供給する変換部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光配給ユニット。
4. 前記制御部と電気的に接続され、前記複数の半導体発光素子を駆動するための電源電圧を前記制御部に供給する蓄電池と、
   前記蓄電池と電気的に接続され、該蓄電池を充電する太陽電池と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光配給ユニット。
5. 前記制御部と電気的に接続され、前記複数の半導体発光素子の発光状態を指示するための指示信号を外部から受信して該指示信号を前記制御部へ提供する通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
6. 前記複数の半導体発光素子を冷却する冷却装置をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
7. 前記複数の半導体発光素子から発生する熱を利用した温水器及び蓄熱器のうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
8. 前記複数の半導体発光素子が実装された基板と、
   前記基板を着脱可能に保持する少なくとも１つのスロットと
   をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
9. 前記制御部が、
   前記複数の半導体発光素子の発光状態を制御するためのプログラムが格納されたメモリと、
   前記メモリから前記プログラムを読み出し、該プログラムを実行するＣＰＵと
   を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
10. 前記制御部が、前記複数の半導体発光素子それぞれの発光量を時間制御することを特徴とする請求項９に記載の光配給ユニット。
11. 前記複数の半導体発光素子の動作履歴を記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
12. 前記複数の半導体発光素子の動作履歴データを外部へ出力するための出力端子をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
13. 乗り物に搭載されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
14. 前記光ファイバの他端と光学的に結合されたカラーフィルタ及び光拡散フィルタのうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光配給ユニット。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光配給ユニットとともに用いられ、前記照明位置に配置される照明ユニットであって、
    前記光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部を備えることを特徴とする照明ユニット。
16. 互いに異なる照明位置へそれぞれ延びる少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードである複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ前記複数の光ファイバの一端と前記複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、前記複数の半導体発光素子と電気的に接続され該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御するとともに、前記複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、前記複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御する制御部とを備える光配給ユニットとともに用いられ、前記照明位置に配置される照明ユニットであって、
    前記光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部と、
    前記光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体と
    を備えることを特徴とする照明ユニット。
17. 前記光ファイバの他端と光学的に結合されたカラーフィルタ及び光拡散フィルタのうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１５または１６に記載の照明ユニット。
18. 前記光ファイバの他端と光学的に結合された光反射手段及びレンズのうち少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の照明ユニット。
19. 乗り物に搭載されることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の照明ユニット。
20. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光配給ユニットと、
    前記光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部をそれぞれ備え、互いに異なる前記照明位置に配置された少なくとも２つの照明ユニットと
    を備えることを特徴とする照明システム。
21. 光配給ユニットと、
    少なくとも２つの照明ユニットと
    を備え、
    前記光配給ユニットは、
    互いに異なる照明位置へそれぞれ延びる少なくとも２つの光ファイバ群を構成する複数の光ファイバと、
    ＧａＮ系半導体を含む青色レーザダイオードである複数の半導体発光素子と、
    前記複数の半導体発光素子のそれぞれに設けられ、前記複数の光ファイバの一端と前記複数の半導体発光素子とをそれぞれ互いに光学的に接続する複数の光コネクタと、
    前記複数の半導体発光素子と電気的に接続され、該複数の半導体発光素子それぞれの発光状態を制御するとともに、前記複数の半導体発光素子の光量を各照明位置における必要光量に基づいて各照明位置毎に制御することにより、前記複数の半導体発光素子全体での総発光量を制御する制御部と
    を有し、
    前記照明ユニットは、前記照明位置に配置される照明ユニットであって、
    前記光ファイバ群に含まれる光ファイバの他端を保持する保持部と、
    前記光ファイバの他端と光学的に結合され、青色光により励起されて該青色光よりも長波長の可視光を発光する蛍光体と
    を有することを特徴とする照明システム。
22. 乗り物に搭載され、
    前記少なくとも２つの照明ユニットのうち２つの照明ユニットが、ヘッドライトとして配置されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の照明システム。
23. 前記少なくとも２つの照明ユニットのうち一部の照明ユニットが、室内灯及びテールランプのうち少なくとも一方として配置されることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の照明システム。
    

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