JP4482430B2 - 音響機能付き照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、音楽や音声を提供する機能を持った照明装置に関し、詳しくは、照明装置に取り付けた振動発生器が、美観性を損なわないようにすることを目的とする。

特許文献１に、音響機能を備えた照明装置が記載されている。この照明装置は、光線を前方へ反射させるための反射板に駆動ユニットを取り付け、この駆動ユニットで反射板を振動させることにより音響を発生させている。
特開２００３−１２９７６８公報

前記従来の照明装置は、光源より後方に位置する反射板から音響を発生させる構造である。従って、光源の保護や意匠性向上のため、光源の前面側にカバーを設けた場合、このカバーが遮音効果を発揮するため音響特性が低下するという問題がある。そこで、光源前面側のカバーに駆動ユニットを取り付けて、カバーから音響を発生させることが考えられるが、この場合は、点灯時、カバーに駆動ユニットの影が映り、見栄えが悪くなるという問題が生じる。

本発明は、美観性を損なうことなく音響機能を発揮する照明装置を提供するものであって、その特徴とするところは、請求項１に記載する如く、光源の前面側に透光性のカバーが設けられ、前記カバーの裏面に透光性を有する振動伝達部材の先端部が取り付けられ、当該振動伝達部材の基端部に取着することにより振動発生器がカバーから離れた位置に設けられ、当該振動発生器で前記振動伝達部材を介し前記カバーを振動させることにより、前記カバーから音を発生させるように構成されると共に、前記振動伝達部材の内部へ光を入射する投光手段が設けられ、当該入射光が前記振動伝達部材の先端部から放射されるようになされていることである。

本発明が適用対象とする照明装置の種類は特に限定されるものではなく、天井灯・壁面灯・足元灯等の室内灯のほか、外灯・警報灯などにも適用可能である。また、光源の種類についても、蛍光灯・水銀灯・電球など特に制限はない。光源の前面側に配置されるカバーは、平板状・曲面状・半球状・球面状・柱状・錐体状など様々な形態が可能であり、その材質についてもプラスチック・ガラス・セラミックのいずれでもよく、さらに透明・半透明・模様や凹凸を適宜形成して意匠性を付与したもの等が考えられる。

前記振動伝達部材は、透光性と音振動の伝達性とを備えるものであればよく、プラスチック・ガラス・セラミックが用いられる。またカバーの材質と同一でも異なるものでもよい。また形態は、円柱状・角柱状・多角柱状・円錐台状・円筒状・板状など、状況に応じ適宜選択される。

前記において振動発生器としては、アクチュエータ・エキサイターと呼ばれる振動素
子を使用することができる。前者のアクチュエータには、超磁歪素子や圧電素子を用いるものがある。超磁歪アクチュエータの一例として、電磁コイルで生じる磁界変化で超磁歪ロッドを伸縮させる構造のものが挙げられる。これは、ケーシング内に、電磁コイルと、超磁歪素子で製作したロッドと、超磁歪ロッドに圧縮方向の付勢力を付与するスプリングと、超磁歪ロッドにバイアス磁界を付与する磁石とが収納され、電磁コイルに入力した音声信号に基づく磁界変化により超磁歪ロッドを伸縮させ、その変位で板状部材を振動させ音波を発生させるものである。

他方、後者のエキサイターと呼ばれる振動素子は、ボイスコイルを利用するものであって、ボビン部に巻装したボイスコイルと、ボイスコイルとの間で磁気ギャップを形成する磁気回路とを備え、ボイスコイルに入力した音声信号に基づき、ボイスコイルを振動させることにより、これと連動してボビンをピストン運動させ、その結果、ボビンに当接させた板状部材を振動させて音を再生するものである。なお磁気回路としては、外磁型と、内磁気型とがある。

前記照明装置において、前記投光手段は、前記振動伝達部材内への入射光量を調節可能とすることもできる。

なお本発明と同じく、美観性を損なうことなく音響機能を発揮する照明装置を提供するという目的のため、光源の前面側に透光性のカバーを有する照明装置の前面部に非透光部位が設けられ、当該非透光部位において前記カバーの裏面に振動発生器が設けられ、当該振動発生器で前記カバーを振動させることにより音を発生させるように構成することも可能である。

この場合、前記照明装置の前面部へ前記カバーを装着するための保持部材により、前記非透光部位を形成することができる。

さらに、光源の前面側に透光性のカバーが設けられた照明装置において、前記カバーに部分的に非透光部位を設け、当該非透光部位の裏面に振動発生器を設け、当該振動発生器で前記カバーを振動させることにより音を発生させるように構成することも可能である。

請求項１に記載の本発明に係る音響機能付き照明装置は、カバーを振動板として利用することにより照明装置を音響装置化するものであるから、スピーカーの設置スペースが不要となる。従って、室内にスピーカーの設置領域を確保するのが困難な場合でも、室空間へ音響を提供することが可能である。スピーカーの設置スペースを省略できた分だけ有効利用できる空間が拡大する。また、光源よりも前方に位置するカバーを振動させるから、光源からの光の照射方向と同一方向に音が発生することとなり、光源より後方に位置する反射板から音響を発生させる従来構造と比べて、音響的に優れている。

カバーの裏面に取り付けた振動伝達部材を介し振動発生器でカバーを振動させ音を発生させるように構成したので、振動発生器の位置がカバーから離れる。それ故、振動発生器の影がカバーに全く映らないか又は非常に薄くなる。また、振動伝達部材を透光性としたので、カバーに影が映りにくくなり、カバーの性状によっては、振動伝達部材の取付部位を目立たなくすることが可能である。よって、照明装置の美観性を損なうことが無い。さらに光源から振動伝達部材の内部へ入射した光を、振動伝達部材の先端部から放射可能なので、光量の損失を招かないか、有ったとしても僅かな損失で済む。

さらに本発明では、振動伝達部材の内部へ光を入射する投光手段を設け、当該照射光を前記振動伝達部材の先端部から放射するように構成したので、振動伝達部材を取り付けたことによる光量の損失を補える。従って、振動伝達部材の取付部位と、その周囲のカバーの発光状態を均等にすることができ、所望によっては、振動伝達部材の取付部位を周囲より明るく発光させることも可能である。

なお本発明に係る前記照明装置において、振動伝達部材内へ光を入射する投光手段の光量を調節可能とした場合は、振動伝達部材の取付部位とその周囲のカバーの発光状態を確実に均等化でき、所望により、振動伝達部材の取付部位を周囲より明るく発光させることも、反対に暗く見せることも可能である。

［第１の実施形態］
図１に、本発明を、蛍光灯を光源３とする照明装置１に適用した実施形態を示す。同照明装置１は、例えば天井灯であって、ほぼ直方体状で前面部が開口したハウジング２の内部に、複数本の直管蛍光灯が光源３として配置され、光源３の前面側に透明・半透明又は所望の意匠が施されたカバー４が装着されている。

本例では、柱状に形成した透光性を有する振動伝達部材５の先端部５ａを、カバー４の中央部裏面に密着するように取り付け、また当該振動伝達部材５の基端部５ｂに、振動発生器１０を取着した。なお、振動発生器１０の取付状態を安定させるため、ハウジング２と振動発生器１０との間にスペーサ６を配置してもよい。このスペーサ６を、振動発生器１０を振動伝達部材５に押しつけるためのゴム・バネ等より成る押圧手段として、振動発生器１０の振動伝達部材５に対する密着性及び振動伝達部材５のカバー４に対する密着性を高めるようにしてもよい。また、カバー４とハウジング２との間に防振材７を介装して、振動発生器１０によるカバー４の振動がハウジング２へ伝わるのをなるべく阻止することが望ましい。さらに本発明では、振動発生器１０の振動をカバー４へ伝えるための振動伝達部材５に、ＬＥＤ（発光ダイオード）等より成る投光手段８が設けられる。

前記の如く構成した本発明に係る照明装置１は、振動発生器１０で発生させた振動を振動伝達部材５を介してカバー４に伝達することにより、カバー４を振動板として機能させ、音楽・音声等の音響をカバー４から発生させる。従って、スピーカーを設置するためのスペースが無くても音響設備の提供が可能であり、またスピーカーを省略した分だけ有効利用できる空間を拡大できる。

振動発生器１０の位置が、カバー４から離れた位置となっており、本例では光源３よりも後方であるから、振動発生器１０の影がカバー４に映るおそれがない。よって、美観性が損なわれない。

また本発明では、振動伝達部材５に透光性を持たせたので、図１（Ｂ）に示す如く、光源３から振動伝達部材５内へ入射した光が内部で反射し、先端部５ａから外部へ放射される。従って振動伝達部材５の取付部位と、その周囲のカバー４との間で、発光状態の差異をなくせるか又は少なくできるから、カバー４における振動伝達部材５の取付部位の明るさが損なわれず、照明機能も美観性も低下させるおそれがない。
さらに本発明では、投光手段８から振動伝達部材５内へ光を入射することにより、振動伝達部材５の先端部５ａから外部へ放射される光量の不足を補うことができる。すなわち、振動伝達部材５のカバー４に対する取付部位において発光量が不足する場合に上記投光手段８を点灯させ、振動伝達部材５の取付部位とその周囲のカバー４との間で、発光状態を均質化することができる。

本発明に使用する前記振動発生器１０は、例えばアクチュエータ・エキサイター（励振器）等の振動素子を用いて製作される。図２に、ボイスコイル２４を利用したエキサイター２０による振動発生器１０の構成例を示す。同図（Ａ）に示す如く、エキサイター２０は、先端側に出力部２１を有するボビン２２、ボビン２２の外周面に巻装したボイスコイル２４、ボイスコイル２４との間で磁気ギャップを形成するように配置されたヨーク２５、ボビン２２とヨーク２５とを弾性的に連結するダンパー２３、ヨーク２５の中央部に配置された磁石２６、この磁石２６が取り付けられボビン２２内に内嵌されたプレート２７、ボビン２２内においてこのプレート２７に配置されたキャンセルマグネット２８、及び、ボイスコイル２４用端子２９を備えている。

上記エキサイター２０は、振動伝達部材５に固定した支持具３０に設けた押圧具３１によって取り付けられる。図２（Ｂ）に示す如く、押圧具３１は、板バネやコイルバネ等からなり、エキサイター２０の出力部２１を、振動伝達部材５へ適度の押圧力で押圧するように設定されている。本例では、押圧具３１をバネ板材で製作し、同心円上に並列する複数の円弧状切欠き３２を開設して、隣接する切欠き３２，３２の間に設けた連結部３３，３３により弾性力を発揮するよう構成されている。なおエキサイター２０を、上述の如く支持具３０及び押圧具３１で弾性的に装着するのではなく、振動伝達部材５の表面に接着剤等で接着することも可能である。また、前記出力部２１は振動伝達部材５へ直に当接させるほか、所望により、振動伝達部材５と出力部２１との間に、木質，セラミック質等の音質調整具４０を配置することも可能である。

上述のとおり構成された振動発生器１０は、エキサイター２０のボイスコイル２４に音声信号が入力されると、それに基づいてボビン２２がピストン運動を起こし、ボビン先端の出力部２１が振動伝達部材５を振動させ、その振動はカバー４へ伝わって当該カバー４を振動させ、その結果、音響を発生させる。

［第２の実施形態］
振動発生器１０が発生する振動をカバー４へ伝えるための振動伝達部材５の形態を、図３（Ａ）に示す如く、先端部５ａが小径で基端部５ｂが大径の円錐台状に形成したり、反対に同図（Ｂ）に示すような、先端部５ａが大径で基端部５ｂが小径の円錐台状に形成したりすることも考えられる。前者にあっては、振動伝達部材５内へ入射した光が集約されて小径の先端部５ａから放射されるから、振動伝達部材５の取付部において光量の不足を生じさせるおそれがない。また後者にあっては、振動伝達部材５のカバー４に対する接触面積が大きいから、振動の伝達が確実になる。

［第３の実施形態］
投光手段８に付加する電圧又は電流値を制御することにより、発光量の調節が可能である。これにより、振動伝達部材５の取付部位とその周囲のカバー４との間の発光状態の差異を確実に無くすことができる。あるいは所望により、振動伝達部材５の取付部位を周囲よりも明るく発光させたり、反対に周囲より暗くして特殊な意匠性を与えたりすることができる。

［第４の実施形態］
図４は、キャビネットＫ・洗面器Ｌ・鏡体Ｍを備える洗面化粧台Ｐの照明装置１に、本発明を応用した実施形態を示すものである。本例では、同図（Ｂ）に示す如く、光源３の前面を覆うカバー４の中央部に透光性を持つ振動伝達部材５を配設し、その基端部に振動発生器１０と投光手段８とを取り付けた。上記洗面化粧台Ｐは、スピーカが無くても照明装置１から音響を発生させることができる。そして、洗面器Ｌや鏡体Ｍの使用時に光量が不足していると感じられたときには、投光手段８の光量を増大させて、補助照明として機能させることが可能である。

［参考例］
図５に示すように、光源３の前面部を覆うカバー４をハウジング２に装着するのに、ハウジング２にネジ９ａ等で固定した保持部材９で、カバー４の左右両側端部を保持する構造を採用する場合がある。この場合は、当該保持部材９の裏面側において、カバー４の裏面に振動発生器１０を取着する。

かかる構成によれば、振動発生器１０が保持部材９によって見えないように覆い隠されるから、カバー４を透明板としたときでも、美観性を損なうことがない。また振動発生器１０がカバー４を直接振動させるから発音効率がよい。なお本実施形態のように、カバー４の左右に振動発生器１０を配置した場合は、ステレオ効果を発揮させることが期待できる。

［参考例］
図６に示す如く、照明装置１に特殊な意匠性を与えるべく、カバー４に透光部位４ａと非透光部位４ｂとが設けられている場合には、上記カバー４の非透光部位４ｂにおける裏面側に、振動発生器１０を装着する構成が可能である。本例においても、振動発生器１０が見えないように覆い隠されるから、美観性は損なわれない。また振動発生器１０がカバー４を直接振動させるから発音効率がよい。カバー４の左右に振動発生器１０を配置できる場合は、ステレオ効果が期待できる。

本発明に係る音響機能付き照明装置の第１の実施形態を示すものであって、図（Ａ）は正面断面図、図（Ｂ）は側面断面図である。 本発明に利用する振動発生器の一例を示すものであって、図（Ａ）は右側半分を断面した平面図、図（Ｂ）は背面図である。 本発明に係る音響機能付き照明装置の第２の実施形態を示すものであって、図（Ａ）は要部の正面断面図、図（Ｂ）は異なる例の要部の正面断面図である。（但し、投光手段は省略した。） 本発明に係る音響機能付き照明装置の第４の実施形態を示すものであって、 図（Ａ）は洗面化粧台の正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のｂ−ｂ線における側面断面図、図（Ｃ）は図（Ｂ）のｃ−ｃ線における平面断面図である。 音響機能付き照明装置の参考例を示すものであって、図（Ａ）は正面断面図 、図（Ｂ）は底面図である。 音響機能付き照明装置の参考例を示すものであって、図（Ａ）は正面断面図 、図（Ｂ）は底面図である。

符号の説明

１…照明装置 ２…ハウジング ３…光源 ４…カバー ５…振動伝達部材 １０…振動発生器 ２０…エキサイター

Claims (1)

1. 光源の前面側に透光性のカバーが設けられた照明装置において、前記カバーの裏面に透光性を有する振動伝達部材の先端部が取り付けられ、当該振動伝達部材の基端部に取着することにより振動発生器がカバーから離れた位置に設けられ、当該振動発生器で前記振動伝達部材を介し前記カバーを振動させることにより、前記カバーから音を発生させるように構成されると共に、前記振動伝達部材の内部へ光を入射する投光手段が設けられ、当該入射光が前記振動伝達部材の先端部から放射されるようになされていることを特徴とする音響機能付き照明装置。