JP7247484B2

JP7247484B2 - 照明装置

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Publication number: JP7247484B2
Application number: JP2018148397A
Authority: JP
Inventors: 覚岡垣; 佑輔藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2038-08-07
Also published as: JP2020024843A

Description

本発明は照明装置に関する。

例えば、特許文献１には、簡易な構造で擬似的な空を再現することができる照明装置が記載されている。照明装置は、白色光源、青色光源、反射層、光拡散層及び散乱パネルを備える。反射層は、光を反射する。光拡散層は、反射層の表面側に設けられて透光性を有する。散乱パネルは、光拡散層の表面側に設けられて光拡散層と対面して配置され、透光性を有する。散乱パネルは、一例としてレイリー散乱板である。散乱パネルと反射層及び光拡散層との間隔の少なくとも一部は、散乱パネルの一端側から他端側に向かうにつれて変化する。そして、白色光源及び青色光源は、散乱パネルの一端側に設けられ、光拡散層及び散乱パネルに向かう光を照射する姿勢で配置される。

特開第２０１８－６０６２４号公報

しかしながら、観察者側から照明装置の内部に入射した外光の内、光拡散層で散乱されない光は反射層で反射されて照明装置から出射される。そして、観察者は、散乱されずに出射した外光を照明装置が発した光として認識する。その結果、外光が白色であった場合には、照明装置が発光していた青色の光は、白みを帯びた青色の光となる。つまり、模擬された空の色は、外光によって劣化する。

照明装置は、空を模擬する光を照射する照明装置であり、光を発する光源と、ナノ粒子を含み、前記光を入射して導光し、前記ナノ粒子で散乱された散乱光であって空を模擬する散乱光を出射面から出射する拡散体と、前記拡散体に対して、前記出射面の方向側を表面側とし、前記表面側と反対の方向側を裏面側とすると、前記拡散体に対して前記表面側に配置され特定の方向に偏光された光を透過する第１の偏光板と、前記拡散体に対して前記裏面側に配置され入射した光を反射する反射板とを備える。

本発明は、照明装置が照射する光の色の外光による劣化を低減する。

実施形態１に係る照明装置の構成を示す構成図である。実施形態１に係る光源の一例を示す構成図である。実施形態１に係る拡散体の構成を示す構成図である。実施形態１に係る変形例１の構成を示す構成図である。実施形態１に係る変形例２の構成を示す構成図である。

＜図中座標の説明＞
以下の各実施の形態において、説明を容易にするために、各図中にｘｙｚ直交座標系の座標軸を示す。

ｚ軸は、光源１の光軸に平行である。＋ｚ軸方向は、光源１が光を出射する方向である。ｙ軸は、照明装置１００が光を出射する方向に平行である。ｙ軸は、例えば、照明装置１００の上下方向である。－ｙ軸方向は、照明装置１００が光を出射する方向である。ｘ軸はｙｚ平面に垂直である。

先行文献１に記載の照明装置では、光拡散層が散乱パネルの裏面側に配置され、光を拡散させている。そのため、観察者側から照明装置の内部の光拡散層が見えてしまう。以下に示す実施の形態は、照明装置の内部の視認性を低減することができる。

実施の形態１．
以下、実施の形態１について、図１から図５を用いて説明する。以下の各図面においては、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

＜照明装置１００の構成＞
図１は、実施形態１に係る照明装置１００の概略構成を示す構成図である。図２は、実施の形態１に係る光源１の概略構成を示す構成図である。照明装置１００の構成について図１および図２を参照して説明する。

照明装置１００は、光源１、拡散体２、偏光板３および反射板５を備える。

≪光源１≫
光源１は、光Ｌ_１を出射する。光源１は、例えば、白色光を出射する。光Ｌ_１は、例えば、白色光である。光源１は、例えば、相関色温度Ｔが６５００Ｋの光Ｌ_１を発する。「相関色温度」とは、発光体の色と最も近い色に見える黒体放射の色温度を意味する。

光源１は、例えば、ＬＥＤ光源である。光源１は、例えば、白色ＬＥＤである。光源１には、例えば、基板１１上に複数のＬＥＤ素子１０が配列されている。各ＬＥＤ素子１０の発する光Ｌ_１の色温度は、例えば、同一である。また、各ＬＥＤ素子１０の発する光Ｌ_１の色温度は、各々異なっていてもよい。ＬＥＤ素子１０が発する光Ｌ_１は、赤色、緑色または青色の３色であっても良い。

光源１は光Ｌ_１を出射する発光面１２を備える。発光面１２は、例えば、拡散体２の入射面２１に対向して配置される。光源１は、例えば、拡散体２の入射面２１に沿って複数配置される。

≪拡散体２≫

拡散体２は、入射面２１、出射面２２、背面２３を備えている。拡散体２は、粒子２４と基材２５とを備えている。拡散体２は、例えば、板形状である。板形状では、対向する２つの面が側面でつながれている。または、拡散体２は、例えば、棒形状である。棒形状は、柱形状である。棒形状は、対向する２つの底面が側面でつながれている。

入射面２１は、例えば、光源１に対向して配置されている。入射面２１は、例えば、光源１の発光面１２に対向して配置されている。光源１が発した光Ｌ_１は、入射面２１から拡散体２に入射する。拡散体２は、入射した光Ｌ_１を導光する。

出射面２２は、粒子２４で散乱された光Ｌ_２を出射する。光Ｌ_２は散乱光である。出射面２２は、拡散体２内を導光されて粒子２４で散乱された光Ｌ_２を出射する。

出射面２２は、拡散体２の－ｙ軸側に形成されている。出射面２２は、例えば、ｚｘ平面に平行に配置されている。出射面２２は、例えば、板形状の１つの面に形成されている。出射面２２は、例えば、棒形状の側面に形成されている。

背面２３は、出射面２２と対向して配置されている。背面２３は、拡散体２の＋ｙ軸側に形成されている。背面２３は、例えば、ｚｘ平面に平行に配置されている。背面２３は、例えば、板形状の１つの面に形成されている。背面２３は、例えば、棒形状の側面に形成されている。

拡散体２に入射した光Ｌ_１は、出射面２２と背面２３とで反射されて拡散体２内を導光される。出射面２２での反射は、例えば、全反射である。背面２３での反射は、例えば、全反射である。

粒子２４は、ナノオーダーの粒子である。粒子２４は、粒径がナノオーダーの粒子である。つまり、粒子２４は、ナノ粒子である。粒子２４は、例えば、光を透過する材料である。

粒子２４は、球形または別の形状をとり得る。粒子２４の粒径は、好ましくは６０ｎｍから１５０ｎｍまでの範囲にある。つまり、粒子２４の粒径は、好ましくは６０ｎｍ以上であり、１５０ｎｍ以下である。

粒子２４は、例えば、無機酸化物である。無機酸化物は、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３などである。

基材２５は、その内部に粒子２４を分散させている。粒子２４は、基材２５に添加されている。基材２５は、光を透過する材料である。基材２５の屈折率は、粒子２４の屈折率と異なる。

基材２５は、例えば、固体である。基材２５は、光を透過する固体である。基材２５は、例えば、熱可塑性ポリマー、熱硬化性樹脂または光重合性樹脂などを用いた樹脂フィルムから形成されている。また、樹脂フィルムとしては、例えば、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマーまたはイミド系ポリマーなどを用いることができる。

基材２５は、例えば、液体である。基材２５は、光を透過する液体である。基材２５は、例えば、水でもよい。液体でできた基材２５は、容器に充填されている。液体でできた基材２５を充填した容器は、光を透過する材料で形成されている。容器は、例えば、アクリル系ポリマー材料で形成されている。

基材２５は、ゲル状の物質である。基材２５は、光を透過するゲル状の物質である。ゲル状の物質でできた基材２５は、容器に充填されている。ゲル状の物質でできた基材２５を充填した容器は、光を透過する材料で形成されている。容器は、例えば、アクリル系ポリマー材料で形成されている。

≪偏光板３≫
偏光板３は、特定の方向に偏光された光を透過する。偏光板３が透過する光の偏光方向は、光Ｌ_１が拡散体２の内部を導光される方向に垂直な面に平行である

偏光板３は、拡散体２の出射面２２に対向して配置されている。偏光板３は、拡散体２に対して出射面２２側に配置されている。偏光板３は、例えば、シート状であってもよい。また、偏光板３は、例えば、膜状であってもよい。膜状の偏光板３は、例えば、拡散体２の出射面２２上に形成されている。

≪反射板５≫
反射板５は光を反射する。反射板５は、拡散体２の背面２３から出射した光を反射する。反射板５で反射された光は、背面２３から拡散体２に入射する。拡散体２の背面２３から出射する光は、例えば、光Ｌ_２である。

反射板５は、拡散体２の背面２３に対向して配置されている。反射板５は、拡散体２に対して背面２３側に配置されている。反射板５は、例えば、シート状であってもよい。また、反射板５は、例えば、膜状であってもよい。膜状の反射板５は、例えば、拡散体２の背面２３上に形成されている。

＜照明装置１００の効果＞

≪光Ｌ_２と偏光板３との関係≫
図３は、拡散体２における青空を模擬した拡散光の発生原理を説明する図である。青空を模擬した拡散光の発生原理について、図３を参照して説明する。

図３に示すように、光源１から発された光Ｌ_１は、拡散体２の入射面２１から入射する。光Ｌ_１の一部は、粒子２４に衝突する。粒子２４に衝突した光Ｌ_１は、全方位に散乱される。

臨界角以下の入射角で出射面２２に入射した光Ｌ_２は、出射面２２から出射される。また、同様に、臨界角以下の入射角で背面２３に入射した光Ｌ_２は、背面２３から出射される。臨界角は、屈折率が大きいところから小さいところに光が向かうとき、全反射が起きる最も小さな入射角のことである。

レイリー散乱は、光の波長よりも小さい粒子による光の散乱である。光の波長よりも小さい粒子は、例えば、ナノ粒子である。波長の短い光が波長の長光よりも多く散乱される。ここで、例えば、波長の短い光は青色の光である。波長の長い光は赤色の光である。レイリー散乱光は、レイリー散乱された光である。

このことから、光Ｌ_１が可視光領域のスペクトル分布を持つ場合には、青色の光が優先的に散乱される。つまり、光Ｌ_２の相関色温度Ｔ_２は、光Ｌ_１の相関色温度Ｔ_１よりも高い。そして、光Ｌ_２は、実際の青空に近い相関色温度Ｔ_０となる。

また、光Ｌ_１の進行方向に対して垂直な方向への散乱光は偏光している。光Ｌ_１の進行方向に対して直角方向への散乱光の偏光度は高い。粒子２４に対する光の入射方向に垂直な方向の散乱光は、直線偏光である。つまり、出射面２２に向かう光Ｌ_２は強い偏光特性を持っている。そして、光Ｌ_２の偏光による振動成分は、光の進行方向に垂直な平面上で多い。ここで、光Ｌ_１の進行方向は、＋ｚ軸方向である。

一方、光Ｌ_１の進行方向への散乱光は無偏光の光である。光Ｌ_１の進行方向への散乱光の偏光度は低い。無偏光の光は、偏光に規則性がない光である。無偏光の光は、自然光とも呼ばれる。

偏光板３が透過する偏光の方向は、上記の通り光Ｌ_１が拡散体２の内部を導光される方向に垂直な面に平行である。このことより、偏光板３は光Ｌ_２を効率よく透過させる。

≪光Ｌ_２と反射板５との関係≫
臨界角以下の入射角で背面２３に入射した光Ｌ_２は、背面２３から出射される。背面２３から出射された光Ｌ_２は、反射板５で反射される。反射板５で反射された光Ｌ_２は、拡散体２に入射する。

反射板５で光Ｌ_２が鏡面反射される場合には、光Ｌ_２の偏光方向は保存される。そのため、拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されない光Ｌ_２は偏光された光である。そして、粒子２４で散乱されない光Ｌ_２は偏光板３を透過する。

また、拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された光Ｌ_２は無偏光の光である。そのため、粒子２４で散乱された光Ｌ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

反射板５で光Ｌ_２が拡散反射される場合には、光Ｌ_２の偏光方向は保存されない。つまり、拡散反射された光Ｌ_２は無偏光の光である。そして、拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された光Ｌ_２は無偏光の光である。また、拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されない光Ｌ_２も無偏光の光である。そのため、拡散体２を透過した光Ｌ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

以上のように、観察者による照明装置１００の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。

≪外光と偏光板３との関係≫
次に、照明装置１００を設置した部屋側から照明装置１００に対して外光Ｌｏ_１が入射する場合を考える。外光Ｌｏ_１は、例えば、屋内に入った太陽光が壁、床または家具などで散乱した光である。または、外光Ｌｏ_１は、照明装置などで発生した光が壁、床または家具などで散乱した光である。

外光Ｌｏ_１は無偏光の光である。また、説明を容易にするために、外光Ｌｏ_１は偏光板３に対して垂直に入射すると考える。つまり、外光Ｌｏ_１の進行方向は＋ｙ軸方向である。

外光Ｌｏ_１で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。一般的に、約半分の外光Ｌｏ_１は、偏光板３を透過する際に吸収される。吸収されなかった外光Ｌｏ_１は拡散体２に入射する。吸収されなかった外光Ｌｏ_１は、入射する際の外光Ｌｏ_１の約半分である。つまり、約半分の外光Ｌｏ_１は、拡散体２に入射する。

外光Ｌｏ_１は、粒子２４で散乱される。粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_１のうち進行方向に散乱した外光Ｌｏ_２は、無偏光な光である。粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_１は、外光Ｌｏ_２である。外光Ｌｏ_２は散乱光である。外光Ｌｏ_２は無偏光な光である。

出射面２２側に進行した外光Ｌｏ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。背面２３側に進行した外光Ｌｏ_２は、背面２３から反射板５に到達する。粒子２４で散乱されなかった外光Ｌｏ_１は、背面２３から反射板５に到達する。

反射板５で反射された外光Ｌｏ_２は、背面２３から拡散体２に入射する。背面２３から拡散体２に入射した外光Ｌｏ_２は、無偏光な光である。拡散体２から出射された外光Ｌｏ_２は、偏光板３に入射する。外光Ｌｏ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

反射板５で反射された外光Ｌｏ_１は、背面２３から拡散体２に入射する。背面２３から拡散体２に入射して粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_１は、外光Ｌｏ_３である。外光Ｌｏ_３は散乱光である。外光Ｌｏ_３のうち進行方向の外光Ｌｏ_３は、無偏光な光である。拡散体２から出射された外光Ｌｏ_３は、偏光板３に入射する。散乱された外光Ｌｏ_３で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

背面２３から拡散体２に入射して粒子２４で散乱されなかった外光Ｌｏ_１は、偏光された光である。散乱されなかった外光Ｌｏ_１は、出射面２２から偏光板３に到達する。拡散体２から出射された外光Ｌｏ_１は、偏光板３に入射する。散乱されなかった外光Ｌｏ_１で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

反射板５で反射されて部屋側に戻る外光Ｌｏの量は、照明装置１００に入射する際の外光の量の半分よりも小さい。そのため、観察者による照明装置１００の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。なお、反射板５における反射が鏡面反射であっても、拡散反射であっても、この効果は得られる。

＜変形例１＞
図４は、変形例１に係る照明装置１１０の概略構成を示す構成図である。以下において、変形例１に関して図４を用いて説明する。

変形例１の照明装置１１０において、照明装置１００と共通する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

照明装置１１０は偏光板６を備えている。この点において照明装置１１０は照明装置１００と相違する。

偏光板６は拡散体２の背面２３側に配置されている。偏光板６は反射板５に対して拡散体２側に配置される。偏光板６は拡散体２と反射板５との間に配置されている。

偏光板６は直線偏光板である。偏光板６の偏光方向は、偏光板３の偏光方向に対して直角である。

≪光Ｌ_２と偏光板６との関係≫
背面２３から出射された光Ｌ_２は偏光された光である。光Ｌ_２の偏光による振動成分は、光の進行方向に垂直な平面上で多い。そのため、背面２３から出射された光Ｌ_２は偏光板６で吸収される。偏光板６を透過した光Ｌ_２は反射板５で反射される。

反射板５で光Ｌ_２が鏡面反射される場合には、光Ｌ_２の偏光方向は保存される。そのため、反射板５で反射された光Ｌ_２は偏光板６を透過する。そして、光Ｌ_２は拡散体２に入射する。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されない光Ｌ_２は偏光された光である。そのため、粒子２４で散乱されない光Ｌ_２は偏光板３で吸収される。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された光Ｌ_２は無偏光の光である。そのため、粒子２４で散乱された光Ｌ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

反射板５で光Ｌ_２が拡散反射される場合には、光Ｌ_２の偏光方向は保存されない。つまり、拡散反射された光Ｌ_２は無偏光の光である。そのため、反射板５で反射された光Ｌ_２で偏光板６の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板６で吸収される。そして、光Ｌ_２は拡散体２に入射する。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された光Ｌ_２は偏光された光である。そのため、粒子２４で散乱された光Ｌ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

以上のように、観察者による照明装置１１０の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。

≪外光と偏光板３との関係≫
次に、照明装置１１０を設置した部屋側から照明装置１１０に対して外光が入射する場合を考える。

上述のように、外光Ｌｏ_１は、偏光板３を透過する際に約半分吸収される。偏光板３を透過した外光Ｌｏ_１は、偏光された光である。吸収されなかった外光Ｌｏ_１は拡散体２に入射する。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されなかった外光Ｌｏ_１は偏光された光である。拡散体２を透過した外光Ｌｏ_１は、偏光板６に入射する。粒子２４で散乱されない外光Ｌｏ_１は、偏光板６で吸収される。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_１のうち進行方向に散乱した外光Ｌｏ_２は無偏光の光である。粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_２で偏光板６の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板６で吸収される。偏光板６を透過した外光Ｌｏ_２は、偏光された光である。偏光板６を透過した外光Ｌｏ_２は、反射板５に到達する。反射板５に到達した外光Ｌｏ_２は、偏光された光である。そして、粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_２は、反射板５で反射される。

反射板５で外光Ｌｏ_２が鏡面反射される場合には、外光Ｌｏ_２の偏光方向は保存される。反射板５で鏡面反射された外光Ｌｏ_２は、偏光板６を透過する。反射板５側から偏光板６を透過した外光Ｌｏ_２は、拡散体２に入射する。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されない外光Ｌｏ_２は偏光された光である。拡散体２を透過した外光Ｌｏ_２は、偏光板３に入射する。粒子２４で散乱されない外光Ｌｏ_２は、偏光板３で吸収される。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_３は無偏光の光である。粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_３で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

ここで、反射板５は入射した光を鏡面反射する機能または拡散反射する機能を持ついずれの場合であっても上記の通り効果が得られる。

＜変形例２＞
図５は変形例２に係る照明装置１２０の概略構成を示す構成図である。以下、変形例２に関して図５を用いて説明する。

変形例２の照明装置１２０において、照明装置１００または照明装置１１０と共通する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

照明装置１２０は波長板４を備える。波長板４は、例えば、四分の一波長板である。四分の一波長板は、互いに垂直な方向に振動する偏光された光の光路差を四分の一波長だけ変化させる。四分の一波長板の光学的主軸に対して偏光された光の偏光面を４５度傾けて入射させた直線偏光は、円偏光になって出射される。波長板４は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換させる。波長板４の光学的主軸は、偏光板３の偏光軸に対して４５度の角度で配置される。偏光軸は、偏光方向のことである。

波長板４は、拡散体２の背面２３側に配置されている。波長板４は、反射板５に対して反射面５１側に配置される。

照明装置１２０を設置した部屋側から照明装置１２０に対して外光Ｌｏ_１が入射する場合を考える。

上述のように、外光Ｌｏ_１は、偏光板３を透過する際に約半分吸収される。吸収されなかった外光Ｌｏ_１は拡散体２に入射する。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱されない外光Ｌｏ_１は偏光された光である。拡散体２を透過した外光Ｌｏ_１は、波長板４に入射する。粒子２４で散乱されなかった外光Ｌｏ_１は、波長板４で円偏光となる。波長板４で円偏光となった外光Ｌｏ_１は、反射板５で反射される。反射板５で反射された円偏光の外光Ｌｏ_１は、波長板４を透過する。波長板４を透過した円偏光の外光Ｌｏ_１は、直線偏光の光となる。

反射板５から波長板４を透過した外光Ｌｏ_１の偏光の方向は、拡散体２から波長板４に入射する外光Ｌｏ_１の偏光の方向に対して９０度回転している。偏光の方向が９０度回転した外光Ｌｏ_１は、偏光板３で吸収される。

拡散体２を透過する際に、粒子２４で散乱された外光Ｌｏ_２は無偏光の光である。無偏光の外光Ｌｏ_２は、波長板４を透過しても無偏光の光である。無偏光の外光Ｌｏ_２で偏光板３の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板３で吸収される。

ここで、反射板５は入射した光を鏡面反射する機能であれば上記の効果が得られる。一方、拡散反射する機能を持つ場合には、効果は低下が、その構成であっても良い。

なお、上述の各実施の形態においては、「平行」または「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。

また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。

１００，１１０，１２０照明装置、１光源、１０ＬＥＤ素子、１１基板、１２発光面、２拡散体、２１入射面、２２出射面、２３背面、２４粒子、２５基材、３偏光板、４波長板、５反射板、５１反射面、６偏光板、Ｌ_１，Ｌ_２光、Ｌｏ，Ｌｏ_１，Ｌｏ_２，Ｌｏ_３外光、Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２相関色温度。

Claims

空を模擬する光を照射する照明装置であり、
光を発する光源と、
ナノ粒子を含み、前記光を入射して導光し、前記ナノ粒子で散乱された散乱光であって空を模擬する散乱光を出射面から出射する拡散体と、
前記拡散体に対して、前記出射面の方向側を表面側とし、前記表面側と反対の方向側を背面側とすると、
前記拡散体に対して前記表面側に配置され特定の方向に偏光された光を透過する第１の偏光板と、
前記拡散体に対して前記背面側に配置され入射した光を反射する反射板と
を備える照明装置。
前記拡散体内において、入射する光の進行方向への散乱光の偏光度は相対的に低く、前記光の進行方向に垂直な方向への散乱光の偏光度は相対的に高く、
前記第１の偏光板は直線偏光板であり、
前記第１の偏光板の偏光透過方向は、前記光が前記拡散体の内部を導光される方向に垂直な面に平行である請求項１に記載の照明装置。
前記出射面は、前記拡散体内における前記光の進行方向に垂直な方向の一方側に形成されている請求項２に記載の照明装置。
前記拡散体は、板形状または棒形状であり、
前記出射面は、前記板形状の１つの面に形成されているか、前記棒形状の側面に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
前記第１の偏光板は、前記表面側から前記拡散体に入射する外光のうち、前記ナノ粒子で散乱されて前記背面側に向かい、前記反射板で反射したのち前記拡散体から出射される光、及び前記ナノ粒子で散乱されずに前記背面側に向かい、前記反射板で反射したのち前記拡散体から出射される光の少なくとも一部を吸収する請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
前記照明装置を設置する空間側から前記照明装置に入射する外光のうち前記反射板で反射されて前記空間側に戻る外光の量は、前記入射する外光の量の半分より小さい請求項５に記載の照明装置。
前記第１の偏光板は、前記光源からの光のうち、前記ナノ粒子で散乱されて前記背面側に向かい、前記反射板で反射されたのち前記拡散体から出射する光の少なくとも一部を吸収する請求項１から６のいずれか１項に記載の照明装置。
前記拡散体に対して前記背面側に配置され、前記反射板に対して前記表面側に配置される第２の偏光板を備え、
前記第２の偏光板は直線偏光板であり、
前記第２の偏光板の偏光透過方向は、前記第１の偏光板の偏光方向に対して直角である請求項１から７のいずれか１項に記載の照明装置。
前記反射板は、入射した光を拡散反射する請求項１から８のいずれか１項に記載の照明装置。
前記拡散体に対して前記背面側に配置され、前記反射板に対して前記表面側に配置される波長板を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の照明装置。
前記反射板は、入射した光を鏡面反射する請求項１０に記載の照明装置。