JP6790272B2 - スピーカ機能付ｌｅｄ照明装置、スピーカ機能付ｌｅｄ照明装置からの光と音の取出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、意匠性に優れ、音質の良いスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置、およびスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法に関するものである。

光と音の両者を同時に発生させることが可能な、スピーカの機能と光を発する照明の機能とが複合された照明装置が開発されている。

例えば、ボイスコイルの支持具にＬＥＤ光源が配置され、ボイスコイルの振動により発生した磁界により、ボイスコイルの振動によって誘起された誘導電流を誘導コイルに出力することで、ＬＥＤ光源を点滅させるスピーカ装置が提案されている。（特許文献１）。

特許文献１は、振動の音圧の変動により伴って点滅するＬＥＤ光源の点滅を楽しむインディケータ機能としてＬＥＤ光源を利用したものである。特許文献１のスピーカによれば、再生音の高低に応動してＬＥＤ光源を点滅させて、聴衆の趣味感を満足させることができる。

また、光源ユニットと、所定の回路を搭載した回路基板と、光源ユニット及び回路への電力の供給に用いられる口金と、光源ユニットを覆う透光性カバーと、回路基板を囲む外郭部と、光源ユニットと熱的に接続される放熱性の金属筐体部とを有する電球型光源装置が提案されている。（特許文献２）。

特許文献２では、ダイナミック型のスピーカが電球の先端に設けられた開口部に直接取付けられており、さらに振動板が音響振動取出し方向に露出する。また、特許文献２の電球型光源装置は、スピーカを駆動するスピーカ駆動回路を搭載したスピーカ駆動基板を含むものであり、所定の回路との熱的な接続のために外郭部からスピーカ駆動基板に向けて突出部が突出するものである。

また、ＬＥＤ照明装置用の枠体は、内側枠体と外側枠体とからなる。内側枠体と外側枠体はともに、マイクロ発泡樹脂製のシートから構成されるＬＥＤ照明装置用枠体等が提案されている（特許文献３）。

特許文献３では、外側枠体の内部に内側枠体が配置された、２重構造の枠体を有する。内側枠体の表面側は反射板として機能する。したがって、内側枠体の表面側と開口部との間に、第１の導光空間である導光空間が形成される。同様に、内側枠体の裏面側と外側枠体の表面側が反射板として機能する。したがって、内側枠体の裏面側と、外側枠体の表面側との間に、第２の導光空間である導光空間が形成される。

また、発光波長の異なる複数のＬＥＤチップを有する光源と、光取出し用の多数の開口部が形成された拡散反射シートからなるフェースシートと、フェースシートの光出射面側とは反対側において、フェースシートで拡散反射された光をフェースシート側へ拡散反射する拡散反射シートからなるリヤシートとを備えるＬＥＤ照明装置が提案されている（特許文献４）。

特許文献４では、フェースシートとリヤシートとの間の媒質が空気であり、フェースシートは、光源からの直接光が外部へ出射せず且つ光出射面側の輝度が均一になるように各開口部が形成されている。また、フェースシートは、光源に近い開口部ほど開口サイズが小さく、光源からの直接光が外部へ出射しないように各開口部のアスペクト比が設定される。また、フェースシートは、光源の光軸に近いほど厚みが厚く、光源からの直接光が外部へ出射しないように各開口部のアスペクト比が設定される。特許文献４によれば、光取出し効率を向上することができ、且つ色むらの発生を抑制できるＬＥＤ照明装置を得ることができる。

また、就寝者の就床時、就寝中、又は起床時において、周囲の就寝者に迷惑をかけるというストレスから解放させ、且つリラックスした環境で快適な寝入り、熟睡、目覚めが得られる就寝用指向性光源及び音源供給装置が提案されている（特許文献５）。

特許文献５における就寝用指向性光源及び音源供給装置は、音声又は音楽を発信する超指向性スピーカと、照明を照射する指向性ＬＥＤ照明灯と、超指向性スピーカの音声又は音楽を制御するスピーカ制御部と、指向性ＬＥＤ照明灯の照明を制御するＬＥＤ照明制御部と、超指向性スピーカから発信される音声又は音楽のパターン、又は指向性ＬＥＤ照明灯から照射される照明のパターンを記憶する記憶部と、就寝者が就床時、就寝中、又は起床時について記憶部に記憶されたパターンから予め選択したパターンを就寝者に提供させるパターン制御部と、を備えるものである。

また、車両が車線逸脱しているときの運転状況に応じた内容の警告を行なうことができる運転支援装置および運転支援方法が提案されている（特許文献６）。

特許文献６は、自車の走行車線に対する車線逸脱量を算出して、自車が当該走行車線に復帰する傾向にあるか否かを判定することで、警告レベルを決定し、警告レベルに応じた内容の警告を行う制御部を備えるものである。この際に、警告レベルに応じた光パターンを表示装置に表示し、自車の車線逸脱の警告を車内スピーカの音声出力を制御して、警告レベルに応じた音量で自車の車線逸脱警告を行うことができる。

特開２００３−０２３６９３号公報 特開２０１３−２２５４１８号公報 特開２０１７−５９４４６号公報 特開２００９−２３１１２８号公報 特開２０１５−０２７３２９号公報 特開２０１５−１０２８９１号公報

従来の光と音の両者を発することが可能な一般的な照明装置は、スピーカが照明装置の前面に配置されるため、照明装置の意匠性が損なわれる。また、照明装置の光取出し面積を確保するためには、スピーカのサイズを大きくすることができない。このため、音質の劣る小型のスピーカを適用する必要がある。また、ある程度の大きさのスピーカを配置するためには、照明装置を大きくする必要がある。

一方、照明装置の背面側にスピーカを配置する方法がある。しかし、従来の一般的な照明装置は、照明のグレア感を抑制するため、正面に光取出し用の光透過部材が設けられる。このため、背面側のスピーカの振動が光透過部材により吸収、反射されて、音圧レベルが低下する。また、照明装置の背面から伝播した振動が照明装置の背面の障害物等により反射して前面に伝わり、直接振動板の振動が直接視聴者に届かない。すなわち、光取出し部と音響振動を取り出す部位が分離されていないため、音声が直接取り出すことができず、音声がこもったような感じになり、音圧レベルが低下する問題がある。

例えば、特許文献１のＬＥＤ照明装置は、光取出し部材が設けられていないため、光の拡散などを行うことができるものではない。したがって、光源からの直接光が出射されるため、グレア感が強くなる。また、そもそも、スピーカの正面に、インディケータとして、スピーカの音圧レベルに連動して発光するものであり、照明としては照度が不足する。

また、特許文献２は、振動板が音取出し方向に露出しているので、本願発明とは構造が異なる。前述したように、スピーカのサイズには制限があり、音質を犠牲にする必要がある。また、大きなスピーカを適用すると、装置が大型化する。

また、特許文献３は、光取出し部に光取出し部材を設け、これと対向する位置に光反射板からなる枠体を設けるものであるが、スピーカの振動が光透過部材により吸収、反射されて、音圧レベルが低下するなどの問題がある。

また、特許文献４は、光取出し部に、多数のスリット状の開口部あるいは孔が設けられ、光取出し部から取り出される光の取出し面における輝度を均一化するように調節するために、開口部断面積や開口部のアスペクト比を調整するためのものであるが、光取出し部材が設けられていないため、グレア感が強くなる。

また、特許文献５の照明装置は、就寝者が就床時、就寝中、又は起床時について記憶部に記憶されたパターンから予め選択したパターンを選定し、直接照射光である指向性照明装置の照明を制御するもので、信号を選択するのではなく、受信した信号を基に、警告音声や、運転支援システムからの指示音声を出力することはできない。

また、特許文献６は、所定の信号を受信して、警告音を出力するものであるが、スピーカが内蔵された照明装置にではない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、小型で音質の良いスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置、およびスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために、第１の発明は、開口部を有する窪み形状の外側枠体を兼ねる外側光反射板と、前記外側光反射板と対向する位置に配置される内側枠体を兼ねる内側光反射板と、前記開口部に取付けられる枠部材と、前記内側光反射板と前記外側光反射板の対向面の間に形成される空間に配置されるＬＥＤ光源と、前記空間の前記ＬＥＤ光源と異なる位置または前記外側光反射板の前記空間の外面に配置される音源と、を具備する照明装置であって、前記枠部材には光取出し部が形成され、前記外側光反射板と前記内側光反射板の開口部が前記枠部材に固定され、前記枠部材には、前記光取出し部とは別に、音および光を照明装置の内部から外部に取り出すことが可能な別の取出し部を有し、前記別の取出し部は、所定長さの音および光の取出し空間を、照明装置の内部に形成したもので、前記音源の振動により発生する音が、前記別の取出し部から直接照明装置の外部へ取り出されることを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置である。

この場合はＬＥＤ光源と音源は、内側光反射板と外側光反射板のいずれか一方の異なる位置に配置されてよいし、両方に配置されてもよい。内側光反射板と外側光反射板の両方に配置される場合は、対向配置されていなくても良いが、対向配置されていても良い。また、この照明装置に用いる音源としては、圧電素子を用いることが望ましいが、小型のダイナミックスピーカを用いることもできる。

前記ＬＥＤ光源と、前記音源が直接振動を付与する前記音源の接合部位とが、前記空間の略中央に相互対向するように配置されるか、あるいは前記外側光反射板の略中央の内面に前記ＬＥＤ光源が配置され、前記外側光反射板の略中央の外面に前記音源が配置されるかのいずれかであり、前記枠部材は、内側枠部と外側枠部と光取出し部とから構成され、前記光取出し部は、前記内側枠部と前記外側枠部の間に、前記内側枠部または前記外側枠部のいずれかに隣接するように形成され、前記外側光反射板の開口部が前記枠部材の前記外側枠部に固定され、前記内側光反射板の開口部は、前記内側枠部に固定され、前記外側枠部または前記内側枠部のいずれかが、前記別の取出し部を有していてもよい。

このように、ＬＥＤ光源を内側光反射板と外側光反射板が作る導光空間の略中央に形成することで、ＬＥＤ照明装置から相互拡散反射を多数回繰り返した光を均一な間接光として取出すことが可能である。

前記ＬＥＤ光源と、前記音源が直接振動を付与する前記音源の接合部位とが、前記空間の略中央に相互対向するように配置されるか、あるいは前記外側光反射板の略中央の内面に前記ＬＥＤ光源が配置され、前記外側光反射板の略中央の外面に前記音源が配置されるかのいずれかであり、前記枠部材は、内側枠部と光取出し部とから構成され、前記光取出し部は、前記内側枠部の外方に前記内側枠部と隣接して形成され、前記外側光反射板の開口部が前記枠部材の前記光取出し部に固定され、前記内側光反射板の開口部は、前記内側枠部に固定され、前記内側枠部は、前記別の取出し部を有してもよい。

同様に、ＬＥＤ光源を内側光反射板と外側光反射板が作る導光空間の略中央に形成することで、ＬＥＤ照明装置から相互拡散反射を多数回繰り返した光を均一な間接光として取出すことが可能である。

前記別の取出し部は、前記音源と前記ＬＥＤ光源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを前記外側枠部または前記内側枠部のいずれか、あるいは前記内側枠部の外方に前記内側枠部と隣接して有し、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口は、相互に所定距離離隔し連続して繋がれるように形成されていても良い。

前記外側光反射板または前記内側光反射板のいずれか一方の反射板の略中央に前記音源が配置され、前記音源が配置されていない反射板の略中央には、前記ＬＥＤ光源が一つまたは複数個設けられても良い。

前記内側枠部の底面には、直接または配線基板を介して前記外側光反射板に対向するように前記内側光反射板が配置されてもよい。

前記別の取出し部は前記内側枠部に形成され、前記別の取出し部の内側には内側収納部が形成され、前記内側収納部の内面に光反射板が設けられた内側照明空間が形成され、前記内側照明空間のいずれかの位置に内側ＬＥＤ光源が設けられ、さらに前記内側照明空間からの光取出し部に光取出し部材が配置されてもよい。

前記別の取出し部は前記内側枠部に形成され、前記別の取出し部の内側には内側収納部が形成され、前記内側収納部には複数の収納部が形成され、中央部の前記収納部には内側ＬＥＤ光源が配置され、外側の前記収納部にはスイッチが１つまたは複数個配置されても良い。

前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間を有し、前記別の取出し部は、内部から導光される光を前記音および光の取出し口から直接外部に出射させないためのものであってもよい。

前記別の取出し部の前記音および光の取入れ口と、前記音および光の取出し口と、前記音および光の取入れ口および前記音および光の取出し口を繋ぐ音および光の取出し空間の幅は、いずれも前記ＬＥＤ光源の光の波長より大きく、前記音源から取り出される音の波長より小さい人間の可聴域の音波の波長以下の２〜１０ｍｍに設定することで、前記音の取出し口から取り出される音が、前記音取出し空間の内部で相互に干渉することを防止することが可能であってもよい。

前記別の取出し部の前記音および光の取出し空間の内表面が、光反射性部材で構成されてもよい。

前記別の取出し部の前記音および光の取出し空間の内表面が、光吸収性部材で構成されるか、前記光取出し空間の内表面に反射防止膜を形成されたものであってもよい。例えば、光吸収部材としては、前記内表面に、ＰＥ、ＰＰなど汎用樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂などの樹脂に黒色顔料で黒色や灰色に着色したものを用いることができる。

前記光取出し部から取り出される光の輝度が、前記別の取出し部から取り出される光の輝度より大きく、前記別の取出し部から取り出される音が、前記光取出し部から取り出される音より大きいことが望ましい。例えば、前記音および光の取出し空間の内表面が、光吸収性部材で覆われれば、別の光取出し部から取り出す光の輝度を、前記光取出し部から取り出す光の輝度の１０％以下や５％以下とすることもできる。

前記外側光反射板は、音響振動板を兼ねるマイクロ発泡樹脂製の光反射板であり、前記外側光反射板は、酸化アルミニウム光反射板を標準板とした場合の、酸化アルミニウム光反射板に対する光反射率の割合が、全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上のＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、アクリル樹脂、または難燃アクリル樹脂のいずれかであってもよい。

前記光取出し部は、平面視において前記内側枠部の周囲にリング状またはＣ字状、Ｄ字状、Ｅ字状、Ｆ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、Ｕ字状、θ字状、Π字状のいずれかの形状の文字型に形成されてもよいし、あるいは、２つのリング形状やＤ字形状やＣ字形状やＩ字形状等を相互に対向させて形成しても良い。なお、本発明においては、リング状とは、円状、楕円状、長円形などの形状を含むものとする。

前記照明装置は、さらに配線または受信機を有し、外部信号発信装置からの信号を配線または受信機で受信したときに、信号に対応した音声を圧電素子またはスピーカから出力することが可能であってもよい。 また、前記照明装置は、音源として、外側光反射板の略中央に小型のダイナミック型スピーカを有するスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置であってもよい。このように、圧電素子の代わりに小型のダイナミックスピーカを用いると、スピーカの音質を向上させることができる。

第１の発明によれば、別の取出し部において、音および光を照明装置の内部から外部に取り出すことが可能な音および光の取出し空間が形成されるため、照明装置の内部に形成した音源の振動により発生する音を、別の取出し部から直接照明装置の外部へ取り出すことができる。このため、音が照明装置の内部にこもることなどを抑制することができる。

なお、枠部材は、内側枠部と外側枠部と光取出し部とから構成される場合には、光取出し部は、内側枠部と外側枠部の間に形成され、別の取出し部は、外側枠部または内側枠部のいずれかに形成されればよい。

また、枠部材は、内側枠部と光取出し部とから構成される場合には、光取出し部は、内側枠部の外方に形成され、別の取出し部は、内側枠部に形成されればよい。

また、音源が照明装置の内部または背面側に配置されるため、照明装置の外面に音源が露出しない。このため、照明装置の光取出し部の面積を確保しつつ、音源による振動領域を広くとることができる。このため、小型で音質の良いスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を得ることができる。

また、別の取出し部が、音源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを両端に有し、音および光の取入れ口と音および光の取出し口を相互に繋ぐように連続する空間が形成されることで、この空間を音取出し空間と光取出し空間を兼ねる音および光取出し空間として利用することができる。

また、内側枠部の底面に、外側光反射板に対向するように内側光反射板が配置されることで、外側光反射板と内側光反射板とで効率よく光を反射して、光取出し部へ光を導光することができる。

また、外側光反射板または内側光反射板のいずれか一方の反射板の略中央に音源を配置し、音源が配置されていない反射板の略中央に、一つまたは複数個のＬＥＤ光源を設けることで、外側光反射板または内側光反射板の反射面積を効率よく確保することができる。また、ＬＥＤ光源は、照明装置の大きさや形状を考慮して、所定の配置で複数設けることができる。ＬＥＤ光源を複数設ける場合は、ＬＥＤ光源の配置は、略中央でなくとも中央に対して対象に配置することが望ましい。このような配置とすることで、光取出し部から、均等な光を取り出すことができる。

また、別の取出し部のさらに内側に内側収納部を形成し、内側収納部の内部に内側ＬＥＤ光源を設け、内側収納部の内面に光反射板を設けることで、内側照明空間を形成することができる。このため、内側照明空間と、光取出し部の両者から、別々に効率よく光を取り出すことができる。

また、内側収納部に複数の収納部を形成し、中央部の収納部には内側ＬＥＤ光源を配置し、外側の収納部にスイッチを配置することで、内側照明空間と、光取出し部の両者から、別々に効率よく光を取り出すことができるとともに、照明装置の操作を行うスイッチを、照明装置の前面に配置することができる。

また、別の取出し部が、音および光の取入れ口が音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する空間を有することで、別の取出し部は、照明装置の内部の音および光の取入れ口から導光される光を音および光の取出し口から直接外部に出射させないようにすることができる。この場合、曲り導波路を形成する空間の断面形状は、例えば、Ｌ字型、Ｕ字型、Ｖ字型、Ｓ字型のいずれかの形状とすることができる。

音および光の取入れ口と、音および光の取出し口と、音および光の取入れ口および音および光の取出し口を繋ぐ空間の幅を、いずれもＬＥＤ光源の光の波長より大きく、音源から取り出される音の波長より小さい人間の可聴域の音波の波長以下の２〜１０ｍｍに設定することが可能である。このことで、開口幅が音の波長より短いので、波としての干渉、反射を抑制することができる。また、音および光の取出し口から取り出される音が、音および光の取出し空間の内部で相互に干渉することを防止することが可能である。

特に、別の取出し部の音および光の取入れ口と音および光の取出し口の距離と、音および光の取入れ口と音および光の取出し口の幅の比を適切に設定することで、照明装置の外部に取り出される光の輝度を制御することができる。音および光の取入れ口と音および光の取出し口の幅の比を大きく設定したり、音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口を相互に連続して繋ぐ空間の曲り回数を多くすることで、音および光の取出し口から取り出す光の輝度を低くすることができる。

また、音および光の取出し空間の内表面を、光反射性部材で構成することで、音および光の取出し空間からの出射光の輝度を調整することができる。

同様に、音および光の取出し空間の内表面を、光吸収性部材で構成するか、光取出し空間の内表面に反射防止膜を形成することで、光取出し空間からの出射光の輝度を調整することができる。

また、光取出し部から取り出される光の輝度が、別の取出し部から取り出される光の輝度より大きく、別の取出し部から取り出される音が、光取出し部から取り出される音より大きくすることで、意匠性や加飾性に優れた照明装置を得ることができる。

なお、音源としては圧電素子またはスピーカを選択することができる。ここで、圧電素子に較べると、ダイナミック型スピーカは低音域の歪みが少なく大入力に強い特性があるので、圧電型のスピーカに較べて音質が優れる特性がある。

また、音源がダンパーあるいはエッジ付きダイナミック型スピーカであると、さらに音源の振動板をマイクロ発泡樹脂で形成することで、圧電素子の場合に較べて音質を向上することができる。

また、外側光反射板の、光の拡散反射率が９０％以上であれば、均一な光を取り出すことができると同時に、拡散反射率が高いことで、スピーカを使用するため、光反射板を振動させた際にも、光のちらつきを抑制することができる。

ここで、スピーカ使用時の振動により、音響振動板を兼ねる光反射板は、振動することとなる。この際、例えば、正反射率が高い金属製の光反射板等を用いると、光反射板の細かな振動に伴う反射板表面の輝度分布の時間的空間的な変動が生じることより、光の反射方向や光の反射強度の変化による光のちらつきが生じるおそれがある。

これに対し、光反射板がマイクロ発泡樹脂製であれば、極めて高い拡散反射率を有する。すなわち、光の入射方向に対する反射方向の分布が、従来の金属板等と比較してなだらかになる。このため、光反射板が振動しても、反射板表面での輝度分布が時間的空間的な変動が生じることよる光の反射方向や反射強度の変化が生じにくい。この結果、振動時の反射光のちらつきを少なくすることができる。このように、振動による照明のちらつきを防止することができるため、光反射板を振動板として利用することが可能となり、小型軽量なスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を得ることができる。

また、光取出し部が、平面視において内側枠部の周囲にリング状またはＣ字状、Ｄ字状、Ｅ字状、Ｆ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、Ｕ字状、θ字状、Π字状のいずれかの形状の文字型、あるいは、２つのリング形状、Ｄ字形状、Ｃ字形状、またはＩ字形状を相互に対向させた形状のいずれかの形状に形成されれば、意匠性に優れ、照明装置の外周から均一に光を取り出すことができる。

また、照明装置が受信機を有し、外部信号発信装置からの信号を受信機で受信したときに、信号に対応した音声を圧電素子またはスピーカから出力することが可能であれば、例えばＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などの無線で音声信号または音楽信号を送受信することで、情報機器と照明装置とを有線で接続する必要がない。

また、照明装置を外部信号発信装置と配線により接続しても、外部信号発信装置からの信号を受信したときに、受信した信号に対応した音声を圧電素子またはスピーカから出力することが可能である。この際に、音および光の取入れ口や音および光の取出し口の開口部の寸法を所定幅に設定すれば、照明装置の音と光の取出し口から取り出される音が、反射や干渉をほとんど受けることがないので、クリアーな音が得られる。

第２の発明は、第１の発明にかかるスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を用いた音と光の取出し方法であって、前記内側光反射板が前記外側光反射板と相互に対向するように配置されて導光空間を形成し、前記内側光反射板と前記外側光反射板で相互反射させた光を間接光として、前記光取出し部から取出すことが可能であり、前記照明装置は、前記内側枠部あるいは前記外側枠部のいずれかに形成された別の取出し部は、前記音源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを有するもので、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口が相互に所定距離離隔して配置され、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口を相互に連続して繋ぐ音および光取出し空間が形成されていて、前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間であり、前記別の取出し部から前記音源の振動により発生する音を、前記音および光取出し空間から直接外部に取出し、前記照明装置の光源からの光を前記曲り導波路で拡散反射させた間接光を前記別の取出し部の前記曲り導波路から取出すことを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法である。

第３の発明は、第１の発明にかかるスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を用いた音と光の取出し方法であって、前記内側光反射板が前記外側光反射板と相互に対向するように配置されて導光空間を形成し、前記内側光反射板と前記外側光反射板で相互反射させた光を間接光として、前記光取出し部から取出すことが可能であり、前記照明装置は、前記内側枠部に形成された別の取出し部は、前記音源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを有するもので、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口が相互に所定距離離隔して配置され、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口を相互に連続して繋ぐ音および光の取出し空間が形成されていて、前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間であり、前記別の取出し部から前記音源の振動により発生する音を、前記音および光取出し空間から直接外部に取出し、前記照明装置の光源からの光を前記曲り導波路で拡散反射させた間接光を前記別の取出し部の前記曲り導波路から取出すことを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法。

ここで、光取出し部の外方に外側枠部を設けないことで、光取出し部と外側光反射板を直接固定することができるため、光取出し部を大きくすることができ、照明装置から取り出した光の照射領域を広げて広角に光を取り出すことができる。

この照明装置からの光と音の取出し方法によれば、照明装置の中央部からは直接光あるいは間接光を、照明装置の外周部からは間接光を取り出すことが可能であり、さらに別の取出し部から取り出す音は、照明装置の内部から外部に直接取り出すことが可能になる。

また、音および光取出し空間の内表面を、光反射性部材で構成することで、光取出し空間からの出射光の輝度を調整することができる。または、音取出し空間および光取出し空間の内表面を、光吸収性部材で構成するか、音および光取出し空間の内表面に反射防止膜を形成することで、音および光取出し空間からの出射光の輝度を調整することができる。

本発明によれば、小型で音質の良いスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置、およびスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法を提供することができる。

ＬＥＤ照明装置１を示す平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図１のＢ−Ｂ線断面図。 ＬＥＤ照明装置１ｇを示す平面図。 図４のＦ−Ｆ線断面図。 図４のＧ−Ｇ線断面図。 ＬＥＤ照明装置１ｈを示す平面図。 図７のＨ−Ｈ線断面図。 図７のＩ−Ｉ線断面図。 （ａ）は、ＬＥＤ照明装置１と外部信号発信装置４１とを無線で接続した構成を示す図、（ｂ）は、ＬＥＤ照明装置１と外部信号発信装置４１とを配線４３で接続した構成を示す図。 ＬＥＤ照明装置１ａを示す断面図。 ＬＥＤ照明装置１ｂを示す断面図。 （ａ）は、ＬＥＤ照明装置１ｃを示す断面図、（ｂ）はＬＥＤ照明装置１ｄを示す断面図。 （ａ）は、ＬＥＤ照明装置１ｅを示す断面図、（ｂ）はＬＥＤ照明装置１ｆを示す断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１はＬＥＤ照明装置１の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。ＬＥＤ照明装置１は、主に、枠部材３、外側光反射板１１、ＬＥＤ光源１５、音源１７等から構成される。ＬＥＤ照明装置１は、スピーカ機能付のＬＥＤ照明装置である。

外側光反射板１１は、一方に開口部を有する窪み形状である。外側光反射板１１は、ＬＥＤ照明装置１の外側枠体を兼ねる。外側光反射板１１の開口部には、枠部材３が取り付けられる。なお、外側光反射板１１は防振部材３５を介して枠部材３と接合される。防振部材３５は、外側光反射板１１の振動が枠部材３へ伝達することを抑制するものである。枠部材３は、内側枠部３ｂと、内側枠部３ｂの周囲に配置される外側枠部３ａとからなる。なお、枠部材３は、例えば熱可塑性樹脂で構成される。

ここで、防振部材３５は、設けられても良いが、設けられなくても良い。ＬＥＤ照明装置１では、ＬＥＤ光源１５は、内側光反射板１３の略中央に発光面を外側光反射板１１に対向するように設けられ、さらに音源１７は、外側光反射板１１の外面の略中央に設けられている。このように、音源１７が外側光反射板１１の外面に設けられることで、音源１７による光の吸収を少なくするとともに、内側光反射板１３と外側光反射板１１により形成される導光空間を形成する光反射板の有効面積を大きくすることができる。

外側枠部３ａと内側枠部３ｂとの間には、光取出し部５が形成される。すなわち、枠部材３には、光取出し部５が形成される。光取出し部５は、外側光反射板１１で形成される窪みの内部から光が取り出される部位である。光取出し部５は、平面視において、内側枠部３ｂの周囲に、リング状に形成される。なお。リング状に代えてＣ字状としてもよい。すなわち、例えば、光取出し部５は、平面視において、内側枠部３ｂの周囲に、リング状またはＣ字状のいずれかの形状に形成されるが、その他の形状とすることも可能である。

光取出し部５は、内側枠部３ｂと外側枠部３ａの間に、外側枠部３ａの内方に内側枠部３ｂの外方から内側枠部３ｂに接して連続して形成される。すなわち、光取出し部５は、内側枠部３ｂと外側枠部３ａの間に、内側枠部３ｂまたは外側枠部３ａのいずれかに連続して隣接するように形成される。外側光反射板１１の開口部において、外側光反射板１１が枠部材３の外側枠部３ａに固定される。ここで、図１〜図３では、光取出し部５は、外側枠部３ａと内側枠部３ｂの間に形成される場合を示したが、これに限定されない。

図４はＬＥＤ照明装置１ｇの平面図、図５は、図４のＦ−Ｆ線断面図、図６は、図４のＧ−Ｇ線断面図である。ＬＥＤ照明装置１ｇは、ＬＥＤ照明装置１とほぼ同様に構成されるが、外側枠部３ａを有しないで、光取出し部５と外側光反射板１１が固定される点が異なっている。すなわち、ＬＥＤ照明装置１ｇの枠部材３は、内側枠部３ｂと光取出し部５とから構成される。また、前述したＬＥＤ照明装置１では、ＬＥＤ光源１５が一つであり、ＬＥＤ照明装置１ｇは、ＬＥＤ光源１５が内側光反射板１３の外側光反射板１１との対向面に複数個配置される点が異なっている。さらに、ＬＥＤ照明装置１では、音源１７が外側光反射板１１の外面の略中央に配置されているのに対し、ＬＥＤ照明装置１ｇでは、音源１７は外側光反射板１１の内面の略中央に配置されている。このように、ＬＥＤ照明装置１ｇは、ＬＥＤ光源１５の個数と、音源の配置がＬＥＤ照明装置１と異なっている。

図４〜図６に示すＬＥＤ照明装置１ｇのように、枠部材３の光取出し部５を外側光反射板１１の開口部に直接固定することで、枠部材３として外側枠部３ａを用いずに光取出し部５と内側枠部３ｂから構成することもできる。光取出し部５は、内側枠部３ｂの外方に内側枠部３ｂと連続して隣接するように形成される。このような構造の照明装置であっても、光取出し部５からは、外側枠部３ａがある場合と同様に光取出しを行なうことができる。この場合には、外側枠部３ａがある場合のＬＥＤ照明装置１に比べると、光取出し部５の面積を大きくして、ＬＥＤ照明装置１ｇから広角に光取出しを行なうことが可能になる。

また、光取出し部５の平面視形状は、上記の形状に限らず種々の形状とすることが可能である。光取出し部５の形状は、上記のリング状またはＣ字状の他に、Ｄ字状、Ｅ字状、Ｆ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、Ｕ字状、θ字状、Π字状のいずれかの文字型に形成されてもよいし、あるいは、２つのリング形状やＤ字形状やＣ字形状やＩ字形状等を相互に対向させて形成することも可能である。

光取出し部５には、光取出し部材３１ａが設けられる。光取出し部材３１ａの材質としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂あるいは、透明または半透明な樹脂板若しくはガラス板のいずれかを選択することができる。光取出し部材３１ａは、内部から出射される光を拡散させてグレア感を低減することができる。

内側枠部３ｂは、光取出し部５とは別に、音および光を取り出す別の取出し部７を有する。別の取出し部７は、互いに対向する二つの部材が合わさって形成され、互いの部材の間には、音および光の取出し空間９ｃが形成される。なお、部材同士が密着して音および光の取出し空間９ｃが閉塞することを防止し、所定の幅の音および光の取出し空間９ｃを維持するため、部材同士は、周方向の一部で突起等によって接触する（図２参照）。また、二つの部材は、図示を省略した嵌合爪やボルト等で音および光の取出し空間９ｃを維持した状態で接合される。

別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃは、音源１７が配置される内部空間側の音および光の取入れ口９ｂと、ＬＥＤ照明装置１の外部に向けて開口するように内側枠部３ｂの上部に形成される音および光の取出し口９ａとを両端に有する。音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａは、相互に所定距離離隔して形成され、内側枠部３ｂには、音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａを相互に繋ぐように連続する音および光の取出し空間９ｃを形成する。すなわち、ＬＥＤ照明装置１の内部空間と外部空間とは、音および光の取出し空間９ｃで連通する。

別の取出し部７は、ＬＥＤ照明装置１の内部から外部に音と光を取り出すことが可能な音取出し空間と光取出し空間として機能する。すなわち、別の取出し部７は、音および光をＬＥＤ照明装置１の内部から外部に取り出すことが可能な所定長さの音および光の取出し空間９ｃを、ＬＥＤ照明装置１の内部に形成するものである。このため、音源１７の振動により発生する音を、別の取出し部７から直接外部へ取り出すことができる。なお、別の取出し部７の詳細については後述する。

内側枠部３ｂの底面（内面側）には、直接または配線基板１９ａを介して外側光反射板１１に対向するように内側光反射板１３が配置される。すなわち、外側光反射板１１と対向する位置には、内側光反射板１３が配置される。内側光反射板１３は、内側枠体を兼ねる。内側光反射板１３の開口部は、内側枠部３ｂに固定される。すなわち、外側光反射板１１と内側光反射板１３の開口部は、枠部材３に固定される。

外側光反射板１１の内面の略中央には、音源１７が配置される。また、内側光反射板１３の略中央には孔２１が設けられ、孔２１には、外側光反射板１１に対向するように、ＬＥＤ光源１５が設けられる。すなわち、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面のいずれかの位置に、ＬＥＤ光源１５と音源１７が配置される。なお、音源１７は、外側光反射板１１の外面に音源１７を配置した場合でも、音源１７と直接接合されて、直接振動する部位がＬＥＤ光源１５と対向する位置に配置されていれば、音源１７は、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面の間に形成される空間に、ＬＥＤ光源１５と対向する位置に配置されているものとみなす。また、音源１７とＬＥＤ光源１５は相互に対向させて配置するだけなく、外側光反射板１１の内面にＬＥＤ光源１５を配置して、外側光反射板１１の外面に音源１７を配置することもできる。

このように、ＬＥＤ光源１５は、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面の間に形成される空間に配置され、音源１７は、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面の間に形成される空間のＬＥＤ光源１５とは異なる位置、または、外側光反射板１１の反対面に配置される。すなわち、ＬＥＤ光源１５と、音源１７が直接振動を付与する音源１７の接合部位とが、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面の間に形成される空間の略中央に相互対向するように配置されるか、あるいは外側光反射板１１の略中央の内面にＬＥＤ光源１５が配置され、外側光反射板１１の略中央の外面に音源１７が配置されるかのいずれかであればよい。

ＬＥＤ光源１５は、配線基板１９ａと接続される。前述したように、配線基板１９ａは、内側光反射板１３で覆われる。したがって、ＬＥＤ光源１５の発光面のみが、孔２１から内部の空間に露出する。なお、ＬＥＤ光源１５は、図２に示すように一つであってもよく、図５に示すように複数個であってもよい。配線基板１９ａは、ＬＥＤ光源１５等を制御する制御基板であり、例えばガラエポ基板などのリジット基板である。また、音源１７は、圧電素子またはスピーカである。

ここで、外側光反射板１１および内側光反射板１３は、マイクロ発泡樹脂製であることが望ましい。特に、外側光反射板１１は、音響振動板を兼ねるマイクロ発泡樹脂製の光反射板であることが望ましい。マイクロ発泡樹脂板は、マイクロ発泡樹脂シート（多数の微細気泡を有する多孔質部材）から形成される。本発明で用いるマイクロ発泡樹脂シートは、中央に発泡層を有し、両面に非発泡層を有する絶縁性の樹脂シートである。ここで、発泡層とは、発泡により、気泡を生成させた層をいう。

また、マイクロ発泡樹脂板は、密度が極めて小さいので高調波歪みは極めて小さい。また、マイクロ発泡樹脂板は、低密度のため外側光反射板１１と内側光反射板１３を軽量化することが可能である。また、マイクロ発泡樹脂板を音響振動板として利用した際の、再生音圧特性（音圧レベル）が良好である。ここで、マイクロ発泡樹脂板の平均気泡径は、２０μｍ以下であることが望ましく、さらに望ましくは、１０μｍ以下である。

ここで、平均気泡径が小さすぎると、光の透過度が高くなり反射率が低下する。また、平均気泡径が大きすぎると拡散反射率が低下するため、平均気泡径は０．２μｍから２０μｍ以下とする必要がある。さらに平均気泡径は０．５μｍから１０μｍであることが好ましい。

なお、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの可視光領域における、外側光反射板１１および内側光反射板１３（マイクロ発泡樹脂板）の光学特性として、酸化アルミニウム光反射板を標準板として用いた時の酸化アルミニウム光反射板に対する光反射率の割合が、全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上を満たすことが望ましい。全反射率、拡散反射率ともに、好ましくは９５％以上を満足できる。

なお、マイクロ発泡樹脂板は、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）、難燃ＰＣ樹脂、アクリル系樹脂、難燃アクリル系樹脂、ＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）の少なくともいずれかから構成することが好ましい。

内側枠部３ｂの内部に形成される別の取出し部７のさらに内側（中央側）には内側収納部２３が形成される。内側収納部２３の内面には、光反射板２５が設けられ、内側照明空間２９が形成される。内側照明空間２９のいずれかの位置には、内側ＬＥＤ光源２７が設けられる。内側ＬＥＤ光源２７は、配線基板１９ｂと接続される。なお、内側収納部２３の内部に設けられる内側ＬＥＤ光源２７は、内側収納部２３の底部に設けられても良いし、側壁部に設けられてもよい。

なお、配線基板１９ａと同様に、配線基板１９ｂは、光反射板２５で覆われ、光反射板２５の内側ＬＥＤ光源２７に対応する位置には孔が形成される。したがって、内側ＬＥＤ光源２７は、前述したＬＥＤ光源１５と同様に、発光面のみが孔から内側照明空間２９に露出する。また、内側照明空間２９からの光取出し部には、光取出し部材３１ｂが配置される。なお、光取出し部材３１ｂは、例えば光取出し部材３１ａと同様の材質で構成される。

次に、別の取出し部７についてより詳細に説明する。別の取出し部７においては、音および光の取入れ口９ｂが前記音および光の取出し口９ａから視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間を有する。すなわち、音および光の取出し空間９ｃは、曲り導波路を形成するものである。図示した例では、曲り導波路を形成する音および光の取出し空間９ｃの断面形状は、略Ｕ字型である。このようにすることで、光取出し部５から取り出される光の輝度を、別の取出し部７から取り出される光の輝度より大きくすることができる。さらに、音および光の取出し空間９ｃを、音および光の伝播方向に対して９０度以下の角度に屈曲させることで、より確実に、別の取出し部７からは、内部から導光される光を音および光の取出し口９ａから直接外部に出射させないようにすることができる。

なお、別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃの内表面を、光反射性部材で構成してもよい。このようにすることで、音および光の取出し空間９ｃを導光する光を効率よく反射させることができる。また、別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃの内表面を、光吸収性部材で構成してもよい。このようにすることで、音および光の取出し空間９ｃを導光する光を効率よく吸収させることができる。

このように、音および光の取出し空間９ｃの形状を適切に設定し、音および光の取出し空間９ｃの長さを、音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａの幅よりも長い細長い曲った形状に設定することで、音および光の取入れ口９ｂから入射したＬＥＤ光源１５からの光を、音および光の取出し口９ａから取り出されるまでの間に、音および光の取出し空間９ｃの内部で多重反射させることができる。また、内面を光吸収性あるいは光反射性の部材で形成し、音および光の取出し空間９ｃ内で反射と吸収を繰り返させることで、音および光の取出し口９ａから取り出す光の強度（輝度）を調整したり、ほぼゼロとすることもできる。

また、別の取出し部７の音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａと、音および光の取入れ口９ｂおよび音および光の取出し口９ａを繋ぐ音および光の取出し空間９ｃの幅は、いずれもＬＥＤ光源１５の光の波長より大きく、音源１７から取り出される音の波長より小さく設定される。より詳細には、別の取出し部７の音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａと、音および光の取入れ口９ｂおよび音および光の取出し口９ａを繋ぐ音および光の取出し空間９ｃの幅は、人間の可聴域の音波の波長以下の２〜１０ｍｍに設定される。このようにすることで、音の取出し口９ａから取り出される音が、音および光の取出し空間の内部で相互に干渉することを防止することが可能である。また、別の取出し部７の音の取入れ口９ｂと音の取出し口９ａの距離が、音の取入れ口９ｂと音の取出し口９ａの幅の少なくとも５倍以上に形成される。

ここで、音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａの距離を、音音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａの幅の少なくとも５倍以上に形成すれば、例えば、音および光の取入れ口９ｂの法線方向に対して４５°で入射した光を、音および光の取入れ口９ｂから、音および光の取出し口９ａまでの導光空間で約４〜５回反射させることができる。このため、光反射時の光の吸収により、取り出す光の強度を低下させることができる。この時、さらに望ましくは、音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａの距離を、音および光の取入れ口９ｂと音および光の取出し口９ａの幅の少なくとも６倍以上に１０倍以下、あるいは８倍以上１０倍以下にすることが望ましい。このようにすることで、音および光の取入れ口９ｂへ入射する光の音および光の取入れ口９ｂの法線方向に対する入射角がさらに小さくなっても、光取出し口に向かう導光空間での反射回数を多くすることができるので望ましい。

ここで、音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａと、音および光の取入れ口９ｂおよび音および光の取出し口９ａを繋ぐ音および光の取出し空間９ｃの幅は、可視光の波長４５０〜６５０ｎｍに較べて十分大きく、光の量子力学的な閉じ込め効果等は考慮する必要はない。一方、人間の声の音響振動としての可聴領域の周波数は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚであり、室温２０℃での音速は、約３４３ｍ／ｓｅｃであるから、この際の波長は、１７．１ｍ〜１．７１ｃｍとなる。そのため、開口部の幅を約１０ｍｍ以下に設定すれば、音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａと、音および光の取入れ口９ｂおよび音および光の取出し口９ａを繋ぐ音および光の取出し空間９ｃの幅は、この波長より短くなることになる。なお、開口部の幅は、好ましくは、半波長以下の８ｍｍ以下、より好ましくは、５ｍｍ以下が望ましい。

このようにすることで、音波が音および光の取出し空間から取り出される時に、音波が音および光の取出し空間内で相互に干渉して減衰することがない。すなわち、音の取出し口９ａから取り出される音が、音および光の取出し空間の内部で相互に干渉することを防止することが可能である。また、この空間は曲がり空間であるため、空間の合計長さが所定の音の周波数の整数倍になったとしても、定在波ができて増幅されることがない。

次に、図３を用いて、スピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を用いた音と光の取出し方法について説明する。前述したように、内側光反射板１３が外側光反射板１１と相互に対向するように配置することで、導光空間が形成される。ＬＥＤ光源１５から出射した光は、外側光反射板１１と内側光反射板１３との間で多重反射して、光取出し部５から外部へ光が取出される（図中矢印Ｃ）。この際、外側光反射板１１および内側光反射板１３は、拡散反射性の高い光反射板で構成されるため、ＬＥＤ照明装置１内の導光空間内での光の減衰を少なくすることができ、取り出される光を均一にすることができる。すなわち、ＬＥＤ光源１５を導光空間の略中央に配置することで、ＬＥＤ光源１５からの光を、内側光反射板１３と外側光反射板１１の間の曲り導波路で相互拡散反射を多数回繰り返した光を均一な間接光として、光取出し部５から取出すことが可能である。

一方、前述したように、別の取出し部７は、曲り導波路からなる音および光の取出し空間９ｃを有するため、別の取出し部７から漏れる光の量を調整（削減）することができる。この結果、光取出し部５から取り出される光の輝度を、別の取出し部７から取り出される光の輝度より大きくすることができる。例えば、別の取出し部７に内部から導光される光を音および光の取出し口９ａから輝度レベルを著しく低下させて直接外部に出射させないようにすることができる。

一方、音源１７は、振動板を兼ねる外側光反射板１１に取付けられる。音源１７が外側光反射板１１を振動させることで、内部の空気を音響振動させて、ＬＥＤ照明装置１内の空気の音響振動を直接的に音として、別の取出し部７から取り出される（図中矢印Ｅ）。すなわち、音源１７を駆動すると、音源１７によって外側光反射板１１が振動し、外側光反射板１１が、音響振動板として機能する。すなわち、音源１７の振動により発生する音を、別の取出し部７から直接照明装置の外部に取り出すことができる。このため、別の取出し部７から取り出される音が、光取出し部５から取り出される音より大きくなる。この際、音および光の取出し空間９ｃは光透過部材等で塞がれていないため、音がこもることがない。

ここで、本発明では、音がこもるとは、振動エネギーが吸収され、音圧レベルが低下したり、照明装置の内部で音が反射して干渉したりすることを言う。例えば、別の取出し部が形成されていない場合には、照明装置の内部の音源の振動により発生する音が、照明装置の内部と外部の空間が直接連通していないために、照明装置の内部から音を照明装置の外部に直接取り出すことができない。このため、枠部材や光取出し部の光取出し部材を振動させて、その振動が照明装置の正面の空気を振動させることとなり、これらの部材により振動エネギーが吸収され音圧レベルが低下する。また、照明装置から音を直接取り出すことができないため、照明装置の内部で音が反射して干渉する。

このように、音響振動と光の両者の取出し用の空間から、ＬＥＤ照明装置１の前方に光と音を取り出すことができる。この際、音および光の取出し空間内での音の干渉がないようにすることができる。そのため、ＬＥＤ照明装置１から取り出される音の音質が向上するとともに、ＬＥＤ照明装置１の光取出し部５での音響振動の吸収、反射の影響を少なくすることができため、スピーカとして見た場合の音圧レベルの減衰も少なくなる。ここで、ＬＥＤ照明装置１ｇについても同様の効果が得られる。

なお、図１〜図６においては、別の取出し部７が、ＬＥＤ照明装置の前面（光取出し部５と同一方向）にむけて配置されたが、これには限られない。図７はＬＥＤ照明装置１ｈの平面図、図８は、図７のＨ−Ｈ線断面図、図９は、図７のＩ−Ｉ線断面図である。ＬＥＤ照明装置１ｈは、ＬＥＤ照明装置１とほぼ同様に構成されるが、別の取出し部７が外側枠部３ａに設けられる点が異なっている。

ＬＥＤ照明装置１ｈのように、別の取出し部７を外側枠部３ａに設けることで、光取出し部５からは、前述したＬＥＤ照明装置と同様に、全面方向に光取出しを行なうことができる。また、別の取出し部７からＬＥＤ照明装置の側方に向けて音を取り出すことができる。このように、別の取出し部７は、外側枠部３ａに設けてもよく内側枠部３ｂに設けてもよく、外側枠部３ａまたは内側枠部３ｂのいずれかが、別の取出し部７を有すればよい。すなわち、枠部材３のいずれかに、光取出し部５とは別に、音および光を取り出す別の取出し部７が設けられればよい。また、別の取出し部７は、音源１７が配置される内部空間側の音および光の取入れ口９ｂと、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口９ａを、外側枠部３ａまたは内側枠部３ｂのいずれかに有すればよい。

なお、ＬＥＤ照明装置１は、内側収納部２３に内側ＬＥＤ光源２７が配置される。内側ＬＥＤ光源２７から出射した光は、内側照明空間２９内面の光反射板２５で多重反射して、外部へ光が取出される（図中矢印Ｄ）。このようにすることで、光取出し部５とは別に光を取り出すことができる。例えば、ＬＥＤ光源１５と内側ＬＥＤ光源２７の発光色を変えるなどすれば、意匠性や加飾性に優れる照明装置とすることができる。

次に、ＬＥＤ照明装置１の使用方法について説明する。図１０（ａ）に示す例では、外部信号発信装置４１から、無線で送信された音声信号または音楽信号を、ＬＥＤ照明装置１に内蔵された受信機３９で受信する。受信した音声信号または音楽信号は、図示を省略した増幅器または増幅回路で増幅される。受信機３９と、増幅器または増幅回路と、音源１７とを繋ぐことで、音源１７を振動させることができる。これにより音源１７が配置された外側光反射板１１が音響振動して、音声または音楽を取り出すことができる。

なお、無線を用いる場合には、例えば、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）を使用することができる。ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）は、携帯情報機器などで機器間接続に使われる短距離無線通信技術の一つで、例えば、機器間の距離が１０ｍ内であれば壁などの障害物があっても利用することができる。このように、スマートフォンなどの外部信号発信装置４１とＬＥＤ照明装置１とをケーブルを使わずに接続し、音声の他音楽等の大容量データを送受信することができる。

なお、信号の伝送には無線を用いなくてもよい。例えば、図１０（ｂ）に示すように、外部信号発信装置４１とＬＥＤ照明装置１内の増幅器または増幅回路を配線４３で繋いでもよい。この場合、外部信号発信装置４１から送信された音声信号または音楽信号を増幅器または増幅回路で増幅する。増幅器または増幅回路と音源１７を繋ぐことで、音源１７を振動させて、音源１７が配置された外側光反射板１１が音響振動して、音声または音楽を取り出すことができる。このように、照明装置は、配線４３または受信機３９を有し、外部信号発信装置４１からの信号を配線４３または受信機３９で受信したときに、信号に対応した音声を圧電素子またはスピーカから出力することが可能である。

以上、本実施の形態によれば、ＬＥＤ光源１５からの光を、外側光反射板１１と内側光反射板１３とで効率よく反射させるため、光取出し部５より高い輝度で均一な光を取り出すことができる。また、別の取出し部７からは、音源１７の振動により発生する音を直接照明装置の外部へ取り出すことができる。このため、音が照明装置の内部にこもることを抑制することができる。

また別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃの断面形状が略Ｕ字型であって、曲り導波路を形成するため、別の取出し部７からの光の漏れを抑制することができる。特に、音および光の取入れ口９ｂと、音および光の取出し口９ａと、音および光の取出し空間９ｃの幅を、いずれもＬＥＤ光源１５の光の波長より大きくし、音源１７から取り出される音の波長より小さく設定することで、波としての干渉、反射を抑制することができる。

また、音源１７がＬＥＤ照明装置１の背面側に配置され、外側光反射板１１の全体を振動板として機能させるため、ＬＥＤ照明装置１の表面に音源１７が露出しない。このため、光取出し部５等の面積を確保しつつ、音源１７による振動領域を広くとることができ、小型で音質の良いスピーカ機能付のＬＥＤ照明装置１を得ることができる。

また、内側光反射板１３の略中央に孔２１を設け、外側光反射板１１に対向するように、孔２１にＬＥＤ光源１５が設けられるため、孔２１からＬＥＤ光源１５の発光面のみを露出させることができる。このため、効率よく光を反射させることができる。

また、別の取出し部７の内側に内側収納部２３を形成し、内側収納部２３の内部に内側ＬＥＤ光源２７を設け、内側収納部２３の内面に光反射板２５を設けることで、内側照明空間２９を形成することができる。このようにすることで、内側照明空間２９と、光取出し部５の両者から、別々に効率よく光を取り出すことができる。

また、ＬＥＤ照明装置１が受信機３９を有し、外部信号発信装置４１からの信号を受信機３９で受信したときに、信号に対応した音声をスピーカから出力することが可能であれば、例えばＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などの無線で音声信号または音楽信号を送受信することができる。このため、外部信号発信装置４１とＬＥＤ照明装置１とを有線で接続する必要がない。

また、ＬＥＤ照明装置１を外部信号発信装置４１と配線４３により接続しても、外部信号発信装置４１からの信号を受信したときに、受信した信号に対応した音声をスピーカから出力することが可能である。

なお、外部信号発信装置４１がカーステレオや携帯端末であれば、カーステレオや携帯端末と連動させることで、ＬＥＤ照明装置１をオーディオの天井スピーカなどとして利用可能である。また、外部信号発信装置４１としては、例えば自動車の前方の情報を検知して異常を報知する衝突安全装置や、運転支援システム等であってもよい。受信機３９が、衝突安全装置から所定の受信信号や、運転支援システムのセンサー情報などを受けた時に、音源１７から警告音声や指示音声を出力することができる。

次に、第２の実施形態を説明する。図１１は、ＬＥＤ照明装置１ａを示す断面図である。なお、以下の説明において、ＬＥＤ照明装置１と同様の機能を奏する構成については、図１〜図３と同一の符号を付し、各実施形態において重複する説明を省略する。

ＬＥＤ照明装置１ａは、ＬＥＤ照明装置１とほぼ同様の構成であるが、内側収納部２３に、スイッチ３３が配置される点で異なる。スイッチ３３は、例えば、ＬＥＤ光源１５等の操作を行うものである。この場合、スイッチ３３は、配線基板１９ａと接続される。また、図示を省略した受信機３９や音源１７の駆動部と接続することで、音源１７を操作することもできる。また、ここで、受信機３９や音源１７の駆動部を照明装置の外部の電源ユニットと一体設けることもできる。

なお、スイッチ３３は、プッシュ式のスイッチではなく、静電スイッチであってもよい。また、スイッチ３３は、内側収納部２３の内部に一つのみ配置されるのではなく、複数個を配置してもよい。

例えば、図１２に示すＬＥＤ照明装置１ｂのように、別の取出し部７の内側に形成された内側収納部２３に対して、複数の収納部を形成してもよい。この場合、中央部の収納部には内側ＬＥＤ光源２７が配置され、外側（内側照明空間２９の両側）の収納部にはそれぞれ１つまたは複数個のスイッチ３３が配置されてもよい。この場合には、スイッチ３３は、ＬＥＤ光源１５および内側ＬＥＤ光源２７の点灯・消灯を切り替えることができる。すなわち、スイッチ３３を切り替えることで、光取出し部５または内側照明空間２９のいずれかから光を取り出すことができる。

第２の実施形態の別の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、内側収納部２３の内部には、内側ＬＥＤ光源２７を配置して内側照明空間２９を形成してもよく、スイッチ３３を配置して操作部としてもよく、これらを組み合わせてもよい。

次に、第３の実施形態を説明する。図１３（ａ）は、ＬＥＤ照明装置１ｃを示す断面図である。なお、以下の実施形態においては、内側収納部２３にスイッチ３３が配置された断面図を示すが、内側ＬＥＤ光源２７を配置することもでき、これらを組み合わせたものであってもよい。

ＬＥＤ照明装置１ｃは、ＬＥＤ照明装置１ａ等とほぼ同様の構成であるが、別の取出し部７の形態が異なる。ＬＥＤ照明装置１ｃにおける別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃは、略Ｖ字型に屈曲する。このようにしても、音および光の取出し口９ａから音および光の取入れ口９ｂを視認することができない。このため、内部の光が、直接音および光の取出し口９ａに出射されることを抑制し、音および光の取出し空間９ｃ内で反射と吸収による導光量の調整を行うことができる。

同様に、図１３（ｂ）に示すＬＥＤ照明装置１ｄは、別の取出し部７の音および光の取出し空間９ｃは、略Ｌ字型に屈曲する。このようにしても、音および光の取出し口９ａから音および光の取入れ口９ｂを視認することができない。このため、内部の光が、直接音および光の取出し口９ａに出射されることを抑制し、音および光の取出し空間９ｃ内で反射と吸収による導光量の調整を行うことができる。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、音および光の取出し空間９ｃの形状は、Ｕ字状のみには限られず、所定の角度（例えば伝播方向に対して９０度以上）で屈曲させて、外部から直接内部の音の取入れ口９ｂを視認できないように曲り導波路すればよい。例えば、曲り導波路を形成する音および光の取出し空間９ｃの断面形状は、Ｌ字型、Ｕ字型、Ｖ字型、Ｓ字型のいずれかの形状とすることができる。

次に、第４の実施形態を説明する。図１４（ａ）は、ＬＥＤ照明装置１ｅを示す断面図である。ＬＥＤ照明装置１ｅは、ＬＥＤ照明装置１ａ等とほぼ同様の構成であるが、ＬＥＤ光源１５と音源１７の配置が異なる。

ＬＥＤ照明装置１ｅでは、外側光反射板１１の略中央にＬＥＤ光源１５が配置される。また、内側光反射板１３の略中央に、外側光反射板１１に対向するように音源１７が設けられる。

この場合には、外側光反射板１１の外面側に配線基板１９ａが配置され、配線基板１９ａにＬＥＤ光源１５が接続される。また、外側光反射板１１の略中央に孔２１が形成され、孔２１からＬＥＤ光源１５の発光面が、外側光反射板１１の内面に露出する。

ＬＥＤ光源１５から出射した光は、内側光反射板１３と外側光反射板１１との間で多重反射して、光取出し部５から取り出される。一方、音源１７によって生じた振動は、枠部材３の全体および外側光反射板１１とを振動させて音が前方に取り出される。

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、音源１７は、外側光反射板１１または内側光反射板１３のいずれか一方の反射板の略中央に配置されればよく、ＬＥＤ光源１５は、音源１７が配置されていない反射板の略中央に一つまたは複数個設けられればよい。すなわち、ＬＥＤ光源１５と音源１７は、内側光反射板１３と外側光反射板１１の対向面の間に形成される空間のいずれかの位置に相互に対向するように配置されればよい。

次に、第５の実施形態を説明する。図１４（ｂ）は、ＬＥＤ照明装置１ｆを示す断面図である。ＬＥＤ照明装置１ｆは、ＬＥＤ照明装置１ａ等とほぼ同様の構成であるが、音源１７に代えて音源１７ａが設けられる点で異なる。

音源１７ａは、外側光反射板１１の略中央に配置される。音源１７ａは、小型のダイナミック型スピーカである。音源１７ａを用いることで、圧電素子からなる音源１７を用いる場合と比較して、特に、低温域から高温域までの音域に渡っての音質特に、低温域における音質が向上する。

また、この場合には、音源１７ａの振動板３７がマイクロ発泡樹脂板で形成される。このように、音源１７ａの振動板３７にマイクロ発泡樹脂板を用いることで、ＬＥＤ光源１５からの光の反射板として機能させることができる。

第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、ダイナミック型スピーカである音源１７ａを用いることで、より音質を向上させることができる。この際、音源１７ａの振動板３７をマイクロ発泡樹脂板で形成することで、ＬＥＤ光源１５の光の導光空間の内部における減衰を抑制することができる。

ここで、図１１の第２の実施形態から図１４の第５の実施形態においては、各図に示すように、外側枠部３ａを有する照明装置とした。しかし、外側枠部３ａを設けずに、外側枠部３ａと光取出し部５に相当する部位に対して、光取出し部５を外側枠部３ａの部分まで延長して、光取出し部材３１ａで構成しても、ほぼ同様の効果を有する照明装置が得られる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述した各実施形態はそれぞれ互いに組み合わせることができることは言うまでもない。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ………ＬＥＤ照明装置
３………枠部材
３ａ………外側枠部
３ｂ………内側枠部
５………光取出し部
７………別の取出し部
９ａ………音および光の取出し口
９ｂ………音および光の取入れ口
９ｃ………音および光の取出し空間
１１………外側光反射板
１３………内側光反射板
１５………ＬＥＤ光源
１７、１７ａ………音源
１９ａ、１９ｂ………配線基板
２１………孔
２３………内側収納部
２５………光反射板
２７………内側ＬＥＤ光源
２９………内側照明空間
３１ａ、３１ｂ………光取出し部材
３３………スイッチ
３５………防振部材
３７………振動板
３９………受信機
４１………外部信号発信装置
４３………配線

Claims (19)

1. 開口部を有する窪み形状の外側枠体を兼ねる外側光反射板と、
   前記外側光反射板と対向する位置に配置される内側枠体を兼ねる内側光反射板と、
   前記開口部に取付けられ、光が取り出される取り出し部が形成された枠部材と、
   前記内側光反射板と前記外側光反射板の対向面の間に形成される空間に配置されるＬＥＤ光源と、前記空間の前記ＬＥＤ光源と異なる位置または前記外側光反射板の反対面に配置される音源と、
   を具備する照明装置であって、
   前記外側光反射板と前記内側光反射板の開口部が前記枠部材に固定され、
   さらに、照明装置の内部の枠部材には、音および光を照明装置の内部から照明装置の外部に直接取り出すことが可能な別の取出し部が形成されていることを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
2. 前記ＬＥＤ光源と、前記音源が直接振動を付与する前記音源の接合部位とが、前記空間の略中央に相互対向するように配置されるか、あるいは前記外側光反射板の略中央の内面に前記ＬＥＤ光源が配置され、前記外側光反射板の略中央の外面に前記音源が配置されるかのいずれかであり、前記枠部材は、内側枠部と外側枠部と光取出し部とから構成され、
   前記光取出し部は、前記内側枠部と前記外側枠部の間に、前記内側枠部または前記外側枠部のいずれかに隣接するように形成され、
   前記外側光反射板の開口部が前記枠部材の前記外側枠部に固定され、
   前記内側光反射板の開口部は、前記内側枠部に固定され、
   前記外側枠部または前記内側枠部のいずれかが、前記別の取出し部を有し、
   前記別の取出し部は、所定長さの音および光の取出し空間を、照明装置の内部に形成したもので前記音源の振動により発生する音が、前記別の取出し部から直接照明装置の外部へ取り出すことができることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
3. 前記ＬＥＤ光源と、前記音源が直接振動を付与する前記音源の接合部位とが、前記空間の略中央に相互対向するように配置されるか、あるいは前記外側光反射板の略中央の内面に前記ＬＥＤ光源が配置され、前記外側光反射板の略中央の外面に前記音源が配置されるかのいずれかであり、前記枠部材は、内側枠部と光取出し部とから構成され、
   前記光取出し部は、前記内側枠部の外方に前記内側枠部と隣接して形成され、
   前記外側光反射板の開口部が前記枠部材の前記光取出し部に固定され、
   前記内側光反射板の開口部は、前記内側枠部に固定され、
   前記内側枠部は、前記別の取出し部を有し、
   前記別の取出し部は、所定長さの音および光の取出し空間を、照明装置の内部に形成したもので前記音源の振動により発生する音が、前記別の取出し部から直接照明装置の外部へ取り出すことができることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
4. 前記別の取出し部は、前記音源と前記ＬＥＤ光源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを前記外側枠部または前記内側枠部のいずれか、あるいは前記内側枠部の外方に前記内側枠部と隣接して有し、
   前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口は、相互に所定距離離隔し連続して繋がれるように形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
5. 前記外側光反射板または前記内側光反射板のいずれか一方の反射板の略中央に前記音源が配置され、前記音源が配置されていない反射板の略中央には、前記ＬＥＤ光源が一つまたは複数個設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
6. 前記内側枠部の底面には、直接または配線基板を介して前記外側光反射板に対向するように前記内側光反射板が配置されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
7. 前記別の取出し部は前記内側枠部に形成され、前記別の取出し部の内側には内側収納部が形成され、前記内側収納部の内面に光反射板が設けられた内側照明空間が形成され、前記内側照明空間のいずれかの位置に内側ＬＥＤ光源が設けられ、さらに前記内側照明空間からの光取出し部に光取出し部材が配置されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
8. 前記別の取出し部は前記内側枠部に形成され、前記別の取出し部の内側には内側収納部が形成され、前記内側収納部には複数の収納部が形成され、中央部の前記収納部には内側ＬＥＤ光源が配置され、外側の前記収納部にはスイッチが１つまたは複数個配置されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
9. 前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間を有し、前記別の取出し部は、内部から導光される光を前記音および光の取出し口から直接外部に出射させないためのものであることを特徴とする請求項４に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
10. 前記別の取出し部の前記音および光の取入れ口と、前記音および光の取出し口と、前記音および光の取入れ口および前記音および光の取出し口を繋ぐ音および光の取出し空間の幅は、いずれも前記ＬＥＤ光源の光の波長より大きく、前記音源から取り出される音の波長より小さい人間の可聴域の音波の波長以下の２〜１０ｍｍに設定することを特徴とする請求項４に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
11. 前記別の取出し部の前記音および光の取出し空間の内表面が、光反射性部材で構成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
12. 前記別の取出し部の前記音および光の取出し空間の内表面が、光吸収性部材で構成されるか、前記音および光の取出し空間の内表面に反射防止膜を形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
13. 前記光取出し部から取り出される光の輝度が、前記別の取出し部から取り出される光の輝度より大きく、前記別の取出し部から取り出される音が、前記光取出し部から取り出される音より大きいことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
14. 前記外側光反射板は、音響振動板を兼ねるマイクロ発泡樹脂製の光反射板であり、前記外側光反射板は、酸化アルミニウム光反射板を標準板とした場合の、酸化アルミニウム光反射板に対する光反射率の割合が、全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上のＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、アクリル樹脂、または難燃アクリル樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
15. 前記光取出し部は、平面視において前記内側枠部の周囲にリング状またはＣ字状、Ｄ字状、Ｅ字状、Ｆ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、Ｕ字状、θ字状、Π字状のいずれかの形状の文字型、あるいは、２つのリング形状、Ｄ字形状、Ｃ字形状、またはＩ字形状を相互に対向させた形状で形成されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
16. 前記照明装置は、さらに配線または受信機を有し、外部信号発信装置からの信号を配線または受信機で受信したときに、信号に対応した音声を圧電素子またはスピーカから出力することが可能であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
17. 前記照明装置は、前記音源として、前記外側光反射板の略中央に小型のダイナミック型スピーカを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置。
18. 請求項２に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を用いた音と光の取出し方法であって、
    前記内側光反射板が前記外側光反射板と相互に対向するように配置されて導光空間を形成し、前記内側光反射板と前記外側光反射板で相互反射させた光を間接光として、前記光取出し部から取出すことが可能であり、
    前記照明装置は、前記内側枠部あるいは前記外側枠部のいずれかに形成された別の取出し部は、前記音源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを有するもので、
    前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口が相互に所定距離離隔して配置され、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口を相互に連続して繋ぐ音および光の取出し空間が形成されていて、
    前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間であり、
    前記別の取出し部から前記音源の振動により発生する音を、前記音および光取出し空間から直接外部に取出し、
    前記照明装置の光源からの光を前記曲り導波路で拡散反射させた間接光を前記別の取出し部の前記曲り導波路から取出すことを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法。
19. 請求項３に記載のスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置を用いた音と光の取出し方法であって、
    前記内側光反射板が前記外側光反射板と相互に対向するように配置されて導光空間を形成し、前記内側光反射板と前記外側光反射板で相互反射させた光を間接光として、前記光取出し部から取出すことが可能であり、
    前記照明装置は、前記内側枠部に形成された別の取出し部は、前記音源が配置される内部空間側の音および光の取入れ口と、照明装置の外部に向けて開口する音および光の取出し口とを有するもので、
    前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口が相互に所定距離離隔して配置され、前記音および光の取入れ口と前記音および光の取出し口を相互に連続して繋ぐ音および光の取出し空間が形成されていて、
    前記別の取出し部は、前記音および光の取入れ口が前記音および光の取出し口から視認できない角度に配置された曲り導波路を形成する導光空間であり、
    前記別の取出し部から前記音源の振動により発生する音を、前記音および光取出し空間から直接外部に取出し、
    前記照明装置の光源からの光を前記曲り導波路で拡散反射させた間接光を前記別の取出し部の前記曲り導波路から取出すことを特徴とするスピーカ機能付ＬＥＤ照明装置からの光と音の取出し方法。

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