放射線量アラーム付き照明器具
【課題】本発明は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行うことで放射線量の高い地域かどうかを常時監視し、放射線量が高くなった場合には人の認識しやすい方法で知らしめることを目的とする。
【解決手段】本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源１４と、放射線を検出する放射線検出回路１１と、放射線検出回路１１の検出する放射線量を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路１２と、放射線量計数回路１２の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が設定された閾値を超えた場合には、可視光の波長を変化させて多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路１３と、を備える。
【解決手段】本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源１４と、放射線を検出する放射線検出回路１１と、放射線検出回路１１の検出する放射線量を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路１２と、放射線量計数回路１２の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が設定された閾値を超えた場合には、可視光の波長を変化させて多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路１３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードからの照明光や有機ＥＬ照明光などの複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源を利用して、大気中の放射線量のデータをモニターして目に見える白色以外の可視光波長に変換し、遠隔地点からも放射線量の大きさがリアルタイムに監視できるようにする放射線量アラーム付き照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）が、照明として活用されつつある。また、アルファ線、ベータ線、ガンマ線等の種類の異なる複数の種類の放射線を同時に、検出または測定する放射線検出器や放射線測定装置が開発されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
特許文献１の放射線検出器では、放射線の種別毎に特有の波長の光をシンチレータを活用し、放射線の種別毎に電気パルス信号に変換する。そして、高い放射線の線量であった場合、入射光量を減少させる。
【０００４】
特許文献２の放射線検出器では、放射線検出後に電気信号を出力して計数するに際し、統計的に平均値を求めるための技術が開示されている。
【０００５】
一方、室内においては照明器具と火災警報器の設置場所の条件が似ており、一般家庭やオフィスではこれらの機器の統合の要求があることから、火災警報機能を備える照明器が開示されている（例えば、特許文献３及び４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−８４０５４号公報
【特許文献２】特開平７−１８１２６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１１９６１号公報
【特許文献４】特開平７−１６１４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射性物質が大気中を浮遊すると、街中のいろいろな箇所に放射性物質が蓄積する。放射性物質が蓄積すると局所的に放射線量が多くなるが、放射線は人の視覚で感じることができないため、もし放射線量の高い地域であっても立ち入ってしまう危険性がある。このため、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、放射線量の高い地域かどうかを監視できるようにする必要がある。
【０００８】
特許文献１及び２の放射線検出器は、計数処理した放射線量をどのようにして知らしめるかという点は考慮されていない。放射線は人の視覚で感じることができないため、特許文献１及び２の放射線検出器では、もし放射線量の高い地域であっても、知らずに、立ち入ってしまう危険性がある。
【０００９】
特許文献３及び４の照明器具では、一般家庭やオフィスの室内照明における要求を反映したものであり、一般家庭やオフィスの室内では問題にならない放射線量警報機能については考慮されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、放射線量が設定された閾値を超えた場合には、白色光ではない可視光を出力する。
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、ディスプレイへの文字や図形などの形の表示ではなく、照明光の色彩を変化させることでアラームを出力するため、照明光を視認できる範囲に近づいた人に対して直感的に危険を認識させることができる。このため、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【００１２】
具体的には、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源と、放射線を検出する放射線検出回路と、前記放射線検出回路の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路と、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が前記閾値を超えた場合には、前記可視光の波長を変化させて前記多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路と、を備える。
【００１３】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、放射線検出回路と、放射線量計数回路と、を備えるため、照明器具の設置位置における放射線量を継続的に監視することができる。本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、多波長光源と、波長制御回路と、を備えるため、放射線量が設定された閾値を超えた場合には、白色光ではない可視光を出力することができる。したがって、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【００１４】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記多波長光源の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させてもよい。
本発明により、複数の可視光を組み合わせ、白色光とは異なる色彩の可視光を出力することができる。これにより、色彩の変化で放射線量の増減を確認することができる。
【００１５】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記多波長光源は、３つ以上の可視光が合成された白色光を出力し、前記波長制御回路における前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値は複数であり、前記波長制御回路は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を前記多波長光源に出力させてもよい。
本発明により、放射線量に応じた複数段階でのアラームを出力することができる。これにより、色彩の変化で放射線量の増減を確認することができる。
【００１６】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記多波長光源は、２つの可視光が合成された白色光を出力し、前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの第１の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの一方を出力させ、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの他方を出力させてもよい。
本発明により、２つの可視光を合成して白色光にする多波長光源であっても、放射線量に応じた複数段階でのアラームを出力することができる。これにより、色彩の変化で、設置場所および周辺の地域における、放射線量の増減を確認することができる。
【００１７】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記波長制御回路において前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記放射線量計数回路の計数する放射線量の情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳する変調回路をさらに備えてもよい。
本発明により、可視光に重畳された信号を受信する受信装置に対して、正確な放射線量を通知することができる。
【００１８】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する位置検出回路をさらに備え、前記変調回路は、前記位置検出回路の検出する位置情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳してもよい。
本発明により、可視光に重畳された信号を受信する受信装置に対して、どの位置でどの放射線量が観測されたのかを通知することができる。
【００１９】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第１例を示す。
【図２】本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例を示す。
【図３】第１の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。
【図４】多波長光源から出力された白色光が３つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。
【図５】多波長光源から出力された白色光が２つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。
【図６】第３の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。
【図７】第４の実施形態に係る通信システムの一例を示す。
【図８】受信装置２０のブロック構成の一例を示す。
【図９】カラーセンサ２１の内部構成の一例を示す。
【図１０】カラーセンサ２１のパワースペクトルの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第１例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、放射線検出機能を有する。放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、例えば街路灯として用いられ、道路に沿って間隔を置いて配置される。
【００２４】
図２に、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例を示す。放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例では、放射線量アラーム付き照明器具１０１が照明器具１０３と接続され、放射線量アラーム付き照明器具１０２が照明器具１０４と接続されている。照明器具１０３及び１０４は、高価な放射線検出回路、放射線量計数回路、波長制御回路を備えておらず、安価なＬＥＤや有機ＥＬ等から構成される多波長光源を備え、それぞれ、接続されている放射線量アラーム付き照明器具１０１及び１０２と同一の色彩の可視光を出力する。この例に示すような配置形態を用いれば、経済的に、放射線量の観測結果を、広域の地域にわたって、知らしめることが可能になる。なお、この配置例にとどまらず、例えば、広大な公園、学校等の敷地内や、工場内、あるいはマンションの居室においても、同様な考え方を適用可能であることはいうまでもない。
【００２５】
放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、放射線量が閾値を超えなければ白色光の照明光を出力するが、放射線量が閾値を超えると白色光とは異なる可視光を出力する。例えば、放射線量アラーム付き照明器具１０１では放射線量が閾値を超えず、放射線量アラーム付き照明器具１０２では放射線量が閾値を超えると白色光とは異なる例えば赤色の可視光を出力する。これにより、放射線量アラーム付き照明器具１０２付近の地域では放射線量が高いために近づかない方が安全であるが、放射線量アラーム付き照明器具１０１付近の地域までであれば放射線量が少なく安全であることを、視覚を通じて直感的に体感することができる。さらに、照明光の色彩を変化させるため、近傍および遠方からでも分かり易く知らしめることがで、放射線量が段階的に、高くなった場合または、低くなった場合において、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えることができる。
【００２６】
閾値に応じて色彩を変化させれば、放射線量アラーム付き照明器具の配置された地域ごとに、放射線量の分布マップを構築することができる。特に、照明器具の色彩を変化させるため、遠隔の地から望遠鏡を用いて観察したり、上空から観察したりすることによって、放射線量の分布マップを構築することができるため、放射線量の分布マップを、その場所から離れた、遠方の場所からでも、安全に構築することができる。
【００２７】
さらに、音声による通知を放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２ごとに行っても良い。例えば、放射線量アラーム付き照明器具１０２付近の地域で放射線量が高い場合、放射線量アラーム付き照明器具１０２は、警告音を発したり、警告する旨のメッセージを放送したりしてもよい。
【００２８】
図３に、第１の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、放射線検出回路１１と、放射線量計数回路１２と、波長制御回路１３と、多波長光源１４と、を備える。
【００２９】
多波長光源１４は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する。多波長光源１４は、例えば、可視光の波長λ１、λ２、λ３でそれぞれ発光する３つの発光素子４１、４２、４３を備える。発光素子４１、４２、４３は、それぞれ、緑色の波長λ１の可視光、青色の波長λ２の可視光、赤色の波長λ３の可視光を出力する。多波長光源１４は、発光素子４１、４２及び４３からの出力光を合成することで、白色光を出力することができる。なお、白色光は、照明用に用いられるものであり、電球色、白色、昼白色、昼光色のいずれでもよい。また、発光素子４１、４２、４３は、例えば、有機ＥＬまたはＬＥＤである。
【００３０】
放射線検出回路１１は、アルファ（α）線、ベータ（β）線、あるいはガンマ（γ）線等を含んだ放射線を入力信号として受信する。放射線検出回路１１は、例えば、ガイガー・ミュラー計数管を備えることにより、α線、β線、γ線を検出することができる。なお、放射線の種類は限定せず、例えば、α線、β線、γ線のいずれか１種類であってもよいし、α線、β線、γ線の全てであってもよい。複数種類の放射線を検出する場合は、放射線の種類ごとに個別に検出することが好ましい。例えば、プルトニウム２３９のα線などの危険性の高い放射線を個別に検出することが好ましい。
【００３１】
放射線量計数回路１２は、放射線検出回路１１の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する。このように一定時間蓄積された放射線を計数することで、放射線量アラーム付き照明器具の配置されている各地域において蓄積された放射性物質から放射された放射線量を観測することができる。放射線量として、μＳｖ／ｈ（マイクロシーベルト／時）や、単位時間あたりのパルスカウント数がカウントできる。例えば、０．０１〜１０μＳｖ／ｈ、等の放射線量カウント可能である。放射線が人体に与える影響は放射線の種類によって異なり、許容量も放射線の種類によって異なる。このため、放射線量の計数は、放射線の種類ごとに行うことが好ましい。
【００３２】
波長制御回路１３は、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定する。そして、閾値を超えた場合には、波長制御回路１３は、超えた閾値に応じて白色光とは異なる色彩を選択し、選択した色彩の可視光を多波長光源１４から出力させる。図４に、多波長光源１４から出力された白色光が３つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。緑、青、赤のように、３色を合成して白色になる色相１、色相２及び色相３の場合、色相１、色相２及び色相３のうちのいずれかの色彩の可視光を出力する。すなわち、波長制御回路１３が発光素子４１、４２、４３のうちのいずれか１つを選択する。
【００３３】
ここで、波長制御回路１３における設定された閾値は複数であってもよい。この場合、波長制御回路１３は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を多波長光源１４に出力させる。例えば、
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１を選択する。閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、青色の波長λ２を選択する。閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、赤色の波長λ３を選択する。そして、波長制御回路１３は、選択した制御信号に基づいて、多波長光源１４を制御し、選択した波長の可視光を出力させる。
【００３４】
一般に、０．０１μＳｖ／ｈの放射線量を例にとると、この大きさは、α線では４ＭｅＶ以上、β線では０．２ＭｅＶ以上、γ線では０．０２ＭｅＶ以上に対応している。これらの大きさ以上の放射線量の検出は、ガイガーカウンタの技術を用いることにより可能である。
【００３５】
どの程度の範囲にある放射線量を超えているかどうかの閾値の設定に関しても、半固定的に設定することや、任意に変更することも可能である。例えば、０．０１μＳｖ／ｈを閾値Ａ、１０μＳｖ／ｈを閾値Ｂ、１００μＳｖ／ｈを閾値Ｃ、９９９μＳｖ／ｈを閾値Ｄに設定することが可能である。なお、閾値の設定に関しては、例えば、各国で実施されている、技術検査や安全性試験を行った結果を用いることが好ましい。
【００３６】
なお、図３では多波長光源１４が３つの可視光が合成された白色光を出力する例について説明したが、多波長光源１４は２つの可視光が合成された白色光を出力してもよい。図５に、２つの可視光を合成して白色光を出力する場合の色相の一例を示す。色相１及び２は、例えば、黄色及び青色である。この場合、波長制御回路１３は、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された第１の閾値を超えた場合には色相１の可視光を出力させ、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された第２の閾値を超えた場合には色相２の可視光を出力させる。
【００３７】
近年、特に有機ＥＬを活用した通信システム、とりわけ、有機ＥＬで発光する複数の光波長を活用して通信を行う試みに関しては、十分には開示されていない状況である。すでに、照明光を用いた通信方式として考案されたもの中には、照明光用の光源として、化合物半導体系の白色発光ダイオード（以下、白色ＬＥＤ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と呼称）が用いられているものがある。白色ＬＥＤを用いた照明は、蛍光などの照明と比較して、長寿命、低消費電力といった優れた特長を有し、実用化が行われているが、本発明は、これらの発光ダイオードを活用することも可能である。
【００３８】
有機ＥＬ素子は、一般に、配線を形成した基板上に発光素子を直接形成し、設計上の自由度が高いことに加え、極めて小さな素子の製造も比較的容易であり、かつ複数の光波長の発生を同一の基板上で実現することが可能である。このため、通常の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子または、有機ＥＬ素子を照明用の発光素子として、複数の光波長を有効に組み合わせて活用することにより、放射線量に対応して、予め定められた光の波長（色）を定め、表示色を変化できるようにすれば、放射線による被曝状態をリアルタイムにモニターできる。また、遠隔地点からも、容易に観測できるようにする際には、発光量の大きいＬＥＤを使用することも可能である。有機ＥＬと発光ＬＥＤを組み合わせて使用することにより、経済的な、放射線量アラーム付き照明器具を実現することが可能になる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線量のアラーム付き照明器具は、地域における放射線量に対する安全性を、常時又は設定されたタイミングごとに、色彩の種別によって、モニタリングし易くすると同時に、通常照明としての機能を兼用することができる。さらに、放射線量の大きさ毎に、複数の放射線量毎の範囲を、識別して分類し、それぞれの範囲毎に、異なる色彩を持つ光の波長（色）を割り当て、放射線量の微量、小量、大量等の違いを、照明の色の違いで識別することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、波長制御回路１３が発光素子４１、４２、４３のうちのいずれか１つを選択した。これに対し、第２の実施形態では、波長制御回路１３が、放射線量の範囲を規定する閾値に基づいて、使用波長の組み合わせを選択する。
【００４１】
例えば、使用波長の組み合わせは以下のようにする。
閾値Ａ以下の放射線量が検出された場合は、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１、青色の波長λ２、および赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から白色光が出力される。
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１を選択する。これにより、多波長光源１４から緑色光が出力される。
閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１と、青色の波長λ２を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から黄色光が出力される。
閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合は、青色の波長λ２を選択する。これにより、多波長光源１４から青色光が出力される。
閾値Ｄ以上の大きさの放射線量が検出された場合は、赤色の波長λ３を選択する。これにより、多波長光源１４から赤色光が出力される。
【００４２】
ここで、波長制御回路１３の選択する色彩は、人の感じる危険度に合わせて変化させることが好ましい。例えば、使用波長の組み合わせは以下のようにする。
閾値Ａ以下の放射線量が検出された場合は、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１、青色の波長λ２、および赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から白色光が出力される。
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１と、青色の波長λ２を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から黄色の可視光が出力される。
閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合は、赤色の波長λ３を選択する。これにより、多波長光源１４から赤色の可視光が出力される。
閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合は、青色の波長λ２と、赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から紫色の可視光が出力される。
【００４３】
さらに、閾値Ｄを超える範囲では、危険度が高いほど出力強度を高めることが好ましい。これにより、閾値Ｄを超える範囲においても、人の感じる危険度に合わせて多波長光源１４からの出力光を変化させることができる。
【００４４】
また、波長制御回路１３における可視光の波長の変化は、多波長光源１４の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させることによって行ってもよい。例えば、発光素子４１の出力を停止させることによって、図４に示す色相２と色相３が合成された色相４の色彩の可視光を選択する。発光素子４２の出力を停止させることによって、図４に示す色相１と色相３が合成された色相５の色彩の可視光を選択する。発光素子４３の出力を停止させることによって、図４に示す色相１と色相２が合成された色相６の色彩の可視光を選択する。
【００４５】
このように、本実施形態に係る放射線量のアラーム付き照明器具は、各種の異なる波長を組み合わせ、自由に照明光の色彩を変化させることにより、放射線量の大きさ毎に、複数の放射線量毎の範囲を、識別して分類し、それぞれの範囲毎に、異なる色彩を持つ光の波長（色）を割り当て、放射線量の微量、小量、大量等の違いを、照明の色の違いで識別することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図６に、第３の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、放射線量の範囲を規定する閾値の大きさを、外部から、任意に、設定変更するための閾値設定指示回路１５を追加したことである。この閾値設定指示回路１５に基づいて、波長制御回路１３に半固定的に設定された閾値を任意に、変更することができる。
【００４７】
例えば、安全性に関わる技術基準の見直しが行われた場合や、各国毎に異なる基準値に基づいて、第１の実施形態で説明した閾値Ａ〜Ｄのいずれかを変更する。このとき、さらに閾値ごとの色彩を変更してもよい。これにより、放射線量の閾値や放射線量の閾値ごとの色彩を変更する場合に、迅速な当該変更を実施するための有効な手段を提供することができる。
【００４８】
本実施形態においては、図面に記した各色彩を持つ可視光、または有機ＥＬのほかに通常の白色ＬＥＤ、または蛍光灯等を、併せて用いることも可能である。この場合には、たとえば、閾値Ａ以下の、極めて微量な放射線量が検出された場合は、白色のＬＥＤ照明光または蛍光灯を選択すればよい。
【００４９】
また、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、受信回路１９をさらに備えていてもよい。受信回路１９は、無線信号で伝送されてきた閾値設定指示回路１５の制御信号を受信する。これにより、波長制御回路１３の閾値を遠隔の地から任意に変更することができるため、放射線量が多い地域であっても、遠隔の場所から、閾値を安全に変更することができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
図７に、第４の実施形態に係る通信システムの一例を示す。本実施形態に係るアラーム付き照明器具は、第２の実施形態で説明した使用波長の組み合わせの選択に加えて、新たに、変調回路１７をさらに備えることで、送信装置１０として機能する。送信装置１０は、波長制御回路１３において放射線量が設定された閾値を超えた場合に、放射線量の情報を送信する。これにより、受信装置２０で、放射線量の正確な値を受信可能にしている。
【００５１】
変調回路１７は、放射線量計数回路１２の計数する放射線量の情報を、予め定められた出力波長の可視光に重畳する。変調方式は例えば振幅変調又は位相変調のいずれでもよい。
【００５２】
また、送信装置１０は、位置検出回路１８をさらに備えていてもよい。位置検出回路１８は、放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する。この場合、変調回路１７は、位置検出回路１８の検出する位置情報を、予め定められた出力波長の可視光に重畳する。なお、位置の検出には、例えば、衛星測位システムや無線ＬＡＮを用いた測位システムを用いる。
【００５３】
第４の実施形態に係る通信システムは、放射線量に対応して、予め定められた光の波長を定め、照明光の色を変化させて、放射線による被曝状態をリアルタイムにモニターできる。更に、遠隔地点からも、容易に照明光を観測することにより、容易に、放射線量の状態を監視できるとともに、波長毎に含まれた、高速点滅情報を用いて、より詳細な放射線量等に関わるデータの取得ができる手段として活用することができる。
【００５４】
図７においては、送信装置１０からの光信号を、カラーセンサ２１を受信装置２０に使用することにより、可視光による通信を、照明機能と兼用して実現することができる。
【００５５】
ここで、照明光は、カラーセンサ２１で、受信時に採光できる。受光装置２０においては、カラーセンサ２１を配置し、採光時の感度に関わる閾値の設定により、「赤」色と「青」色の同時受信、あるいは、「赤」色、「青」色、「緑」色の同時受信が可能となる。受信装置２０は、通常は、制御部２４を、例えばＵＳＢ接続されるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２２とで構成することができるが、この構成に限定される必要は無い。
【００５６】
図８に、受信装置２０のブロック構成の一例を示す。図９に、カラーセンサ２１の内部構成の一例を示す。カラーセンサ２１の初期設定を行い、デジタル出力のピンの設定を行い、デジタル入力のピンの設定を行い、初期設定を終了する。次に、Ｌｏｏｐ処理を開始し、測定開始指示信号及びデータ生成用クロック信号をＬＯＷレベルに設定し、感度制御信号を用いてカラーセンサ２１の受光感度を高感度に設定する。次に、測定開始指示信号を用いてカラーセンサ２１の測光開始を指示し、測光時間を測定し、受光時間の経過時に測定開始指示信号を用いて測光終了を指示する。
【００５７】
次に、制御部２４が、赤色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成し、緑色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成し、青色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成する。そして、制御部２４は、測定開始指示信号をＨｉｇｈレベルに設定し、データ信号をＰＣ２２に出力する。なお、この構成に限定される必要は無い。
【００５８】
図１０に、カラーセンサ２１のパワースペクトルの一例を示す。異なる色彩の可視光がカラーセンサ２１で別々に受光できるよう、カラーセンサ２１の入力電力の閾値を適切に設定した状態で照明光を採光する。
【００５９】
各色彩の可視光の採光によってデータの受信が正確に可能な場合には、各波長の値が比較的離れた青色光と赤色光等を同時に用いて点滅させたときに、それぞれの波長に含められた、点滅データを、情報信号として採取することも可能である。また、適宜、各波長毎のデータ受信が正確にできるように、閾値を設定することが適切なことはいうまでも無い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行うことで放射線量の高い地域かどうかを常時又は設定されたタイミングごとに監視し、放射線量が高くなった場合には人の認識しやすい方法で知らしめることができるため、放射性物質が蓄積する可能性のある地域の街路灯に用いれば、住民は安心して生活することができる。また、各地域の放射線量が正確に分かるため、測定した放射線量に基づいて避難すべき区域を正確に割り出すことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：送信装置
１１：放射線検出回路
１２：放射線量計数回路
１３：波長制御回路
１４：多波長光源
１５：閾値設定指示回路
１７：変調回路
１８：位置検出回路
１９：受信回路
４１、４２、４３：発光素子
２０：受信装置
２１：カラーセンサ
２２：ＰＣ
２４：制御部
１０１、１０２：放射線量アラーム付き照明器具
１０３、１０４：照明器具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードからの照明光や有機ＥＬ照明光などの複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源を利用して、大気中の放射線量のデータをモニターして目に見える白色以外の可視光波長に変換し、遠隔地点からも放射線量の大きさがリアルタイムに監視できるようにする放射線量アラーム付き照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）が、照明として活用されつつある。また、アルファ線、ベータ線、ガンマ線等の種類の異なる複数の種類の放射線を同時に、検出または測定する放射線検出器や放射線測定装置が開発されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
特許文献１の放射線検出器では、放射線の種別毎に特有の波長の光をシンチレータを活用し、放射線の種別毎に電気パルス信号に変換する。そして、高い放射線の線量であった場合、入射光量を減少させる。
【０００４】
特許文献２の放射線検出器では、放射線検出後に電気信号を出力して計数するに際し、統計的に平均値を求めるための技術が開示されている。
【０００５】
一方、室内においては照明器具と火災警報器の設置場所の条件が似ており、一般家庭やオフィスではこれらの機器の統合の要求があることから、火災警報機能を備える照明器が開示されている（例えば、特許文献３及び４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−８４０５４号公報
【特許文献２】特開平７−１８１２６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１１９６１号公報
【特許文献４】特開平７−１６１４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射性物質が大気中を浮遊すると、街中のいろいろな箇所に放射性物質が蓄積する。放射性物質が蓄積すると局所的に放射線量が多くなるが、放射線は人の視覚で感じることができないため、もし放射線量の高い地域であっても立ち入ってしまう危険性がある。このため、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、放射線量の高い地域かどうかを監視できるようにする必要がある。
【０００８】
特許文献１及び２の放射線検出器は、計数処理した放射線量をどのようにして知らしめるかという点は考慮されていない。放射線は人の視覚で感じることができないため、特許文献１及び２の放射線検出器では、もし放射線量の高い地域であっても、知らずに、立ち入ってしまう危険性がある。
【０００９】
特許文献３及び４の照明器具では、一般家庭やオフィスの室内照明における要求を反映したものであり、一般家庭やオフィスの室内では問題にならない放射線量警報機能については考慮されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、放射線量が設定された閾値を超えた場合には、白色光ではない可視光を出力する。
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、ディスプレイへの文字や図形などの形の表示ではなく、照明光の色彩を変化させることでアラームを出力するため、照明光を視認できる範囲に近づいた人に対して直感的に危険を認識させることができる。このため、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【００１２】
具体的には、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源と、放射線を検出する放射線検出回路と、前記放射線検出回路の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路と、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が前記閾値を超えた場合には、前記可視光の波長を変化させて前記多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路と、を備える。
【００１３】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、放射線検出回路と、放射線量計数回路と、を備えるため、照明器具の設置位置における放射線量を継続的に監視することができる。本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、多波長光源と、波長制御回路と、を備えるため、放射線量が設定された閾値を超えた場合には、白色光ではない可視光を出力することができる。したがって、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【００１４】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記多波長光源の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させてもよい。
本発明により、複数の可視光を組み合わせ、白色光とは異なる色彩の可視光を出力することができる。これにより、色彩の変化で放射線量の増減を確認することができる。
【００１５】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記多波長光源は、３つ以上の可視光が合成された白色光を出力し、前記波長制御回路における前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値は複数であり、前記波長制御回路は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を前記多波長光源に出力させてもよい。
本発明により、放射線量に応じた複数段階でのアラームを出力することができる。これにより、色彩の変化で放射線量の増減を確認することができる。
【００１６】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記多波長光源は、２つの可視光が合成された白色光を出力し、前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの第１の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの一方を出力させ、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの他方を出力させてもよい。
本発明により、２つの可視光を合成して白色光にする多波長光源であっても、放射線量に応じた複数段階でのアラームを出力することができる。これにより、色彩の変化で、設置場所および周辺の地域における、放射線量の増減を確認することができる。
【００１７】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、前記波長制御回路において前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記放射線量計数回路の計数する放射線量の情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳する変調回路をさらに備えてもよい。
本発明により、可視光に重畳された信号を受信する受信装置に対して、正確な放射線量を通知することができる。
【００１８】
本願発明の放射線量アラーム付き照明器具では、放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する位置検出回路をさらに備え、前記変調回路は、前記位置検出回路の検出する位置情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳してもよい。
本発明により、可視光に重畳された信号を受信する受信装置に対して、どの位置でどの放射線量が観測されたのかを通知することができる。
【００１９】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、本願発明の放射線量アラーム付き照明器具は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行い、観測結果を照明光の色彩の変化により、分かり易く知らしめることで、放射線量が高くなった場合または低くなった場合は、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えられる手段を、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第１例を示す。
【図２】本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例を示す。
【図３】第１の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。
【図４】多波長光源から出力された白色光が３つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。
【図５】多波長光源から出力された白色光が２つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。
【図６】第３の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。
【図７】第４の実施形態に係る通信システムの一例を示す。
【図８】受信装置２０のブロック構成の一例を示す。
【図９】カラーセンサ２１の内部構成の一例を示す。
【図１０】カラーセンサ２１のパワースペクトルの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第１例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、放射線検出機能を有する。放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、例えば街路灯として用いられ、道路に沿って間隔を置いて配置される。
【００２４】
図２に、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例を示す。放射線量アラーム付き照明器具の使用状態の第２例では、放射線量アラーム付き照明器具１０１が照明器具１０３と接続され、放射線量アラーム付き照明器具１０２が照明器具１０４と接続されている。照明器具１０３及び１０４は、高価な放射線検出回路、放射線量計数回路、波長制御回路を備えておらず、安価なＬＥＤや有機ＥＬ等から構成される多波長光源を備え、それぞれ、接続されている放射線量アラーム付き照明器具１０１及び１０２と同一の色彩の可視光を出力する。この例に示すような配置形態を用いれば、経済的に、放射線量の観測結果を、広域の地域にわたって、知らしめることが可能になる。なお、この配置例にとどまらず、例えば、広大な公園、学校等の敷地内や、工場内、あるいはマンションの居室においても、同様な考え方を適用可能であることはいうまでもない。
【００２５】
放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２は、放射線量が閾値を超えなければ白色光の照明光を出力するが、放射線量が閾値を超えると白色光とは異なる可視光を出力する。例えば、放射線量アラーム付き照明器具１０１では放射線量が閾値を超えず、放射線量アラーム付き照明器具１０２では放射線量が閾値を超えると白色光とは異なる例えば赤色の可視光を出力する。これにより、放射線量アラーム付き照明器具１０２付近の地域では放射線量が高いために近づかない方が安全であるが、放射線量アラーム付き照明器具１０１付近の地域までであれば放射線量が少なく安全であることを、視覚を通じて直感的に体感することができる。さらに、照明光の色彩を変化させるため、近傍および遠方からでも分かり易く知らしめることがで、放射線量が段階的に、高くなった場合または、低くなった場合において、その状況を周囲の人に認識しやすい方法で教えることができる。
【００２６】
閾値に応じて色彩を変化させれば、放射線量アラーム付き照明器具の配置された地域ごとに、放射線量の分布マップを構築することができる。特に、照明器具の色彩を変化させるため、遠隔の地から望遠鏡を用いて観察したり、上空から観察したりすることによって、放射線量の分布マップを構築することができるため、放射線量の分布マップを、その場所から離れた、遠方の場所からでも、安全に構築することができる。
【００２７】
さらに、音声による通知を放射線量アラーム付き照明器具１０１、１０２ごとに行っても良い。例えば、放射線量アラーム付き照明器具１０２付近の地域で放射線量が高い場合、放射線量アラーム付き照明器具１０２は、警告音を発したり、警告する旨のメッセージを放送したりしてもよい。
【００２８】
図３に、第１の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、放射線検出回路１１と、放射線量計数回路１２と、波長制御回路１３と、多波長光源１４と、を備える。
【００２９】
多波長光源１４は、波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する。多波長光源１４は、例えば、可視光の波長λ１、λ２、λ３でそれぞれ発光する３つの発光素子４１、４２、４３を備える。発光素子４１、４２、４３は、それぞれ、緑色の波長λ１の可視光、青色の波長λ２の可視光、赤色の波長λ３の可視光を出力する。多波長光源１４は、発光素子４１、４２及び４３からの出力光を合成することで、白色光を出力することができる。なお、白色光は、照明用に用いられるものであり、電球色、白色、昼白色、昼光色のいずれでもよい。また、発光素子４１、４２、４３は、例えば、有機ＥＬまたはＬＥＤである。
【００３０】
放射線検出回路１１は、アルファ（α）線、ベータ（β）線、あるいはガンマ（γ）線等を含んだ放射線を入力信号として受信する。放射線検出回路１１は、例えば、ガイガー・ミュラー計数管を備えることにより、α線、β線、γ線を検出することができる。なお、放射線の種類は限定せず、例えば、α線、β線、γ線のいずれか１種類であってもよいし、α線、β線、γ線の全てであってもよい。複数種類の放射線を検出する場合は、放射線の種類ごとに個別に検出することが好ましい。例えば、プルトニウム２３９のα線などの危険性の高い放射線を個別に検出することが好ましい。
【００３１】
放射線量計数回路１２は、放射線検出回路１１の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する。このように一定時間蓄積された放射線を計数することで、放射線量アラーム付き照明器具の配置されている各地域において蓄積された放射性物質から放射された放射線量を観測することができる。放射線量として、μＳｖ／ｈ（マイクロシーベルト／時）や、単位時間あたりのパルスカウント数がカウントできる。例えば、０．０１〜１０μＳｖ／ｈ、等の放射線量カウント可能である。放射線が人体に与える影響は放射線の種類によって異なり、許容量も放射線の種類によって異なる。このため、放射線量の計数は、放射線の種類ごとに行うことが好ましい。
【００３２】
波長制御回路１３は、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定する。そして、閾値を超えた場合には、波長制御回路１３は、超えた閾値に応じて白色光とは異なる色彩を選択し、選択した色彩の可視光を多波長光源１４から出力させる。図４に、多波長光源１４から出力された白色光が３つの可視光を合成される場合における、多波長光源１４から出力する白色光とは異なる色彩の一例を示す。緑、青、赤のように、３色を合成して白色になる色相１、色相２及び色相３の場合、色相１、色相２及び色相３のうちのいずれかの色彩の可視光を出力する。すなわち、波長制御回路１３が発光素子４１、４２、４３のうちのいずれか１つを選択する。
【００３３】
ここで、波長制御回路１３における設定された閾値は複数であってもよい。この場合、波長制御回路１３は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を多波長光源１４に出力させる。例えば、
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１を選択する。閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、青色の波長λ２を選択する。閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合、波長制御回路１３は、赤色の波長λ３を選択する。そして、波長制御回路１３は、選択した制御信号に基づいて、多波長光源１４を制御し、選択した波長の可視光を出力させる。
【００３４】
一般に、０．０１μＳｖ／ｈの放射線量を例にとると、この大きさは、α線では４ＭｅＶ以上、β線では０．２ＭｅＶ以上、γ線では０．０２ＭｅＶ以上に対応している。これらの大きさ以上の放射線量の検出は、ガイガーカウンタの技術を用いることにより可能である。
【００３５】
どの程度の範囲にある放射線量を超えているかどうかの閾値の設定に関しても、半固定的に設定することや、任意に変更することも可能である。例えば、０．０１μＳｖ／ｈを閾値Ａ、１０μＳｖ／ｈを閾値Ｂ、１００μＳｖ／ｈを閾値Ｃ、９９９μＳｖ／ｈを閾値Ｄに設定することが可能である。なお、閾値の設定に関しては、例えば、各国で実施されている、技術検査や安全性試験を行った結果を用いることが好ましい。
【００３６】
なお、図３では多波長光源１４が３つの可視光が合成された白色光を出力する例について説明したが、多波長光源１４は２つの可視光が合成された白色光を出力してもよい。図５に、２つの可視光を合成して白色光を出力する場合の色相の一例を示す。色相１及び２は、例えば、黄色及び青色である。この場合、波長制御回路１３は、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された第１の閾値を超えた場合には色相１の可視光を出力させ、放射線量計数回路１２の計数した放射線量が設定された第２の閾値を超えた場合には色相２の可視光を出力させる。
【００３７】
近年、特に有機ＥＬを活用した通信システム、とりわけ、有機ＥＬで発光する複数の光波長を活用して通信を行う試みに関しては、十分には開示されていない状況である。すでに、照明光を用いた通信方式として考案されたもの中には、照明光用の光源として、化合物半導体系の白色発光ダイオード（以下、白色ＬＥＤ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と呼称）が用いられているものがある。白色ＬＥＤを用いた照明は、蛍光などの照明と比較して、長寿命、低消費電力といった優れた特長を有し、実用化が行われているが、本発明は、これらの発光ダイオードを活用することも可能である。
【００３８】
有機ＥＬ素子は、一般に、配線を形成した基板上に発光素子を直接形成し、設計上の自由度が高いことに加え、極めて小さな素子の製造も比較的容易であり、かつ複数の光波長の発生を同一の基板上で実現することが可能である。このため、通常の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子または、有機ＥＬ素子を照明用の発光素子として、複数の光波長を有効に組み合わせて活用することにより、放射線量に対応して、予め定められた光の波長（色）を定め、表示色を変化できるようにすれば、放射線による被曝状態をリアルタイムにモニターできる。また、遠隔地点からも、容易に観測できるようにする際には、発光量の大きいＬＥＤを使用することも可能である。有機ＥＬと発光ＬＥＤを組み合わせて使用することにより、経済的な、放射線量アラーム付き照明器具を実現することが可能になる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線量のアラーム付き照明器具は、地域における放射線量に対する安全性を、常時又は設定されたタイミングごとに、色彩の種別によって、モニタリングし易くすると同時に、通常照明としての機能を兼用することができる。さらに、放射線量の大きさ毎に、複数の放射線量毎の範囲を、識別して分類し、それぞれの範囲毎に、異なる色彩を持つ光の波長（色）を割り当て、放射線量の微量、小量、大量等の違いを、照明の色の違いで識別することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、波長制御回路１３が発光素子４１、４２、４３のうちのいずれか１つを選択した。これに対し、第２の実施形態では、波長制御回路１３が、放射線量の範囲を規定する閾値に基づいて、使用波長の組み合わせを選択する。
【００４１】
例えば、使用波長の組み合わせは以下のようにする。
閾値Ａ以下の放射線量が検出された場合は、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１、青色の波長λ２、および赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から白色光が出力される。
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１を選択する。これにより、多波長光源１４から緑色光が出力される。
閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１と、青色の波長λ２を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から黄色光が出力される。
閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合は、青色の波長λ２を選択する。これにより、多波長光源１４から青色光が出力される。
閾値Ｄ以上の大きさの放射線量が検出された場合は、赤色の波長λ３を選択する。これにより、多波長光源１４から赤色光が出力される。
【００４２】
ここで、波長制御回路１３の選択する色彩は、人の感じる危険度に合わせて変化させることが好ましい。例えば、使用波長の組み合わせは以下のようにする。
閾値Ａ以下の放射線量が検出された場合は、波長制御回路１３は、緑色の波長λ１、青色の波長λ２、および赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から白色光が出力される。
閾値Ａ〜閾値Ｂの範囲の放射線量が検出された場合は、緑色の波長λ１と、青色の波長λ２を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から黄色の可視光が出力される。
閾値Ｂ〜閾値Ｃの範囲の放射線量が検出された場合は、赤色の波長λ３を選択する。これにより、多波長光源１４から赤色の可視光が出力される。
閾値Ｃ〜閾値Ｄの範囲の放射線量が検出された場合は、青色の波長λ２と、赤色の波長λ３を同時に選択する。これにより、多波長光源１４から紫色の可視光が出力される。
【００４３】
さらに、閾値Ｄを超える範囲では、危険度が高いほど出力強度を高めることが好ましい。これにより、閾値Ｄを超える範囲においても、人の感じる危険度に合わせて多波長光源１４からの出力光を変化させることができる。
【００４４】
また、波長制御回路１３における可視光の波長の変化は、多波長光源１４の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させることによって行ってもよい。例えば、発光素子４１の出力を停止させることによって、図４に示す色相２と色相３が合成された色相４の色彩の可視光を選択する。発光素子４２の出力を停止させることによって、図４に示す色相１と色相３が合成された色相５の色彩の可視光を選択する。発光素子４３の出力を停止させることによって、図４に示す色相１と色相２が合成された色相６の色彩の可視光を選択する。
【００４５】
このように、本実施形態に係る放射線量のアラーム付き照明器具は、各種の異なる波長を組み合わせ、自由に照明光の色彩を変化させることにより、放射線量の大きさ毎に、複数の放射線量毎の範囲を、識別して分類し、それぞれの範囲毎に、異なる色彩を持つ光の波長（色）を割り当て、放射線量の微量、小量、大量等の違いを、照明の色の違いで識別することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図６に、第３の実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具の一例を示す。本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、放射線量の範囲を規定する閾値の大きさを、外部から、任意に、設定変更するための閾値設定指示回路１５を追加したことである。この閾値設定指示回路１５に基づいて、波長制御回路１３に半固定的に設定された閾値を任意に、変更することができる。
【００４７】
例えば、安全性に関わる技術基準の見直しが行われた場合や、各国毎に異なる基準値に基づいて、第１の実施形態で説明した閾値Ａ〜Ｄのいずれかを変更する。このとき、さらに閾値ごとの色彩を変更してもよい。これにより、放射線量の閾値や放射線量の閾値ごとの色彩を変更する場合に、迅速な当該変更を実施するための有効な手段を提供することができる。
【００４８】
本実施形態においては、図面に記した各色彩を持つ可視光、または有機ＥＬのほかに通常の白色ＬＥＤ、または蛍光灯等を、併せて用いることも可能である。この場合には、たとえば、閾値Ａ以下の、極めて微量な放射線量が検出された場合は、白色のＬＥＤ照明光または蛍光灯を選択すればよい。
【００４９】
また、本実施形態に係る放射線量アラーム付き照明器具は、受信回路１９をさらに備えていてもよい。受信回路１９は、無線信号で伝送されてきた閾値設定指示回路１５の制御信号を受信する。これにより、波長制御回路１３の閾値を遠隔の地から任意に変更することができるため、放射線量が多い地域であっても、遠隔の場所から、閾値を安全に変更することができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
図７に、第４の実施形態に係る通信システムの一例を示す。本実施形態に係るアラーム付き照明器具は、第２の実施形態で説明した使用波長の組み合わせの選択に加えて、新たに、変調回路１７をさらに備えることで、送信装置１０として機能する。送信装置１０は、波長制御回路１３において放射線量が設定された閾値を超えた場合に、放射線量の情報を送信する。これにより、受信装置２０で、放射線量の正確な値を受信可能にしている。
【００５１】
変調回路１７は、放射線量計数回路１２の計数する放射線量の情報を、予め定められた出力波長の可視光に重畳する。変調方式は例えば振幅変調又は位相変調のいずれでもよい。
【００５２】
また、送信装置１０は、位置検出回路１８をさらに備えていてもよい。位置検出回路１８は、放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する。この場合、変調回路１７は、位置検出回路１８の検出する位置情報を、予め定められた出力波長の可視光に重畳する。なお、位置の検出には、例えば、衛星測位システムや無線ＬＡＮを用いた測位システムを用いる。
【００５３】
第４の実施形態に係る通信システムは、放射線量に対応して、予め定められた光の波長を定め、照明光の色を変化させて、放射線による被曝状態をリアルタイムにモニターできる。更に、遠隔地点からも、容易に照明光を観測することにより、容易に、放射線量の状態を監視できるとともに、波長毎に含まれた、高速点滅情報を用いて、より詳細な放射線量等に関わるデータの取得ができる手段として活用することができる。
【００５４】
図７においては、送信装置１０からの光信号を、カラーセンサ２１を受信装置２０に使用することにより、可視光による通信を、照明機能と兼用して実現することができる。
【００５５】
ここで、照明光は、カラーセンサ２１で、受信時に採光できる。受光装置２０においては、カラーセンサ２１を配置し、採光時の感度に関わる閾値の設定により、「赤」色と「青」色の同時受信、あるいは、「赤」色、「青」色、「緑」色の同時受信が可能となる。受信装置２０は、通常は、制御部２４を、例えばＵＳＢ接続されるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２２とで構成することができるが、この構成に限定される必要は無い。
【００５６】
図８に、受信装置２０のブロック構成の一例を示す。図９に、カラーセンサ２１の内部構成の一例を示す。カラーセンサ２１の初期設定を行い、デジタル出力のピンの設定を行い、デジタル入力のピンの設定を行い、初期設定を終了する。次に、Ｌｏｏｐ処理を開始し、測定開始指示信号及びデータ生成用クロック信号をＬＯＷレベルに設定し、感度制御信号を用いてカラーセンサ２１の受光感度を高感度に設定する。次に、測定開始指示信号を用いてカラーセンサ２１の測光開始を指示し、測光時間を測定し、受光時間の経過時に測定開始指示信号を用いて測光終了を指示する。
【００５７】
次に、制御部２４が、赤色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成し、緑色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成し、青色光を受光したセンサ出力信号の処理を行いデータ信号を生成する。そして、制御部２４は、測定開始指示信号をＨｉｇｈレベルに設定し、データ信号をＰＣ２２に出力する。なお、この構成に限定される必要は無い。
【００５８】
図１０に、カラーセンサ２１のパワースペクトルの一例を示す。異なる色彩の可視光がカラーセンサ２１で別々に受光できるよう、カラーセンサ２１の入力電力の閾値を適切に設定した状態で照明光を採光する。
【００５９】
各色彩の可視光の採光によってデータの受信が正確に可能な場合には、各波長の値が比較的離れた青色光と赤色光等を同時に用いて点滅させたときに、それぞれの波長に含められた、点滅データを、情報信号として採取することも可能である。また、適宜、各波長毎のデータ受信が正確にできるように、閾値を設定することが適切なことはいうまでも無い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、様々な地域での放射線量の継続的な観測を行うことで放射線量の高い地域かどうかを常時又は設定されたタイミングごとに監視し、放射線量が高くなった場合には人の認識しやすい方法で知らしめることができるため、放射性物質が蓄積する可能性のある地域の街路灯に用いれば、住民は安心して生活することができる。また、各地域の放射線量が正確に分かるため、測定した放射線量に基づいて避難すべき区域を正確に割り出すことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：送信装置
１１：放射線検出回路
１２：放射線量計数回路
１３：波長制御回路
１４：多波長光源
１５：閾値設定指示回路
１７：変調回路
１８：位置検出回路
１９：受信回路
４１、４２、４３：発光素子
２０：受信装置
２１：カラーセンサ
２２：ＰＣ
２４：制御部
１０１、１０２：放射線量アラーム付き照明器具
１０３、１０４：照明器具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源と、
放射線を検出する放射線検出回路と、
前記放射線検出回路の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路と、
前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が前記閾値を超えた場合には、前記可視光の波長を変化させて前記多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路と、
を備える放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項２】
前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記多波長光源の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項３】
前記多波長光源は、３つ以上の可視光が合成された白色光を出力し、
前記波長制御回路における前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値は複数であり、
前記波長制御回路は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を前記多波長光源に出力させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項４】
前記多波長光源は、２つの可視光が合成された白色光を出力し、
前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの第１の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの一方を出力させ、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの他方を出力させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項５】
前記波長制御回路において前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記放射線量計数回路の計数する放射線量の情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳する変調回路をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項６】
放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する位置検出回路をさらに備え、
前記変調回路は、前記位置検出回路の検出する位置情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳することを特徴とする請求項５に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項１】
波長の異なる複数の可視光が合成された白色光を出力する多波長光源と、
放射線を検出する放射線検出回路と、
前記放射線検出回路の検出する放射線を一定時間計数することにより放射線量を計数する放射線量計数回路と、
前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えたか否かを判定し、当該放射線量が前記閾値を超えた場合には、前記可視光の波長を変化させて前記多波長光源から白色光とは異なる色彩の可視光を出力させる波長制御回路と、
を備える放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項２】
前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記多波長光源の複数の可視光のうちの１つ以上の可視光の出力を停止させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項３】
前記多波長光源は、３つ以上の可視光が合成された白色光を出力し、
前記波長制御回路における前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値は複数であり、
前記波長制御回路は、各閾値を超える度に、色彩の異なる可視光を前記多波長光源に出力させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項４】
前記多波長光源は、２つの可視光が合成された白色光を出力し、
前記波長制御回路は、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの第１の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの一方を出力させ、前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値のうちの前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えた場合には、前記多波長光源の２つの可視光のうちの他方を出力させることを特徴とする請求項１に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項５】
前記波長制御回路において前記放射線量計数回路の計数する放射線量が設定された閾値を超えた場合には、前記放射線量計数回路の計数する放射線量の情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳する変調回路をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【請求項６】
放射線量アラーム付き照明器具の位置を検出する位置検出回路をさらに備え、
前記変調回路は、前記位置検出回路の検出する位置情報を、前記予め定められた出力波長の可視光に重畳することを特徴とする請求項５に記載の放射線量アラーム付き照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４１９０（Ｐ２０１３−４１９０Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１０１４（Ｐ２０１１−１３１０１４）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（８００００００６８）学校法人東京電機大学 (112)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（８００００００６８）学校法人東京電機大学 (112)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]