CN117999435A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

在再现隔着窗户看到的天空的照明装置中，实现进一步的小型化和构造的简易化，并且不对配置场所和配置的数量设置限制而再现更自然的造景。本公开所涉及的照明装置(200)的特征在于，具备：光源(1)；扩散体(100)，具有使入射的光散射的散射构造(例如粒子111)，并且具有至少一个光入射面(101a)、出射包含通过散射构造产生的散射光的第一出射光(L1)的第一光出射面(101b)以及出射与第一出射光不同的第二出射光(L2)的第二光出射面(101c)；日照形成部(3)，设置于扩散体的周围的至少一个位置，具有光透过性构件；以及折回部(2)，将第二出射光朝向日照形成部进行导光。

Description

照明装置

技术领域

本公开涉及一种照明装置，特别涉及模拟隔着窗户看到的天空等自然的造景的照明装置。

背景技术

存在模拟隔着窗户看到的天空等自然的造景的照明装置(例如参照专利文献1、2)。专利文献1所记载的照明系统具备划定凹部的一个或多个侧壁以及位于凹部的底面的光透过或光生成区域。并且，在该照明系统中，侧壁的至少一个具有由能够独立地控制的三角形发光区域形成的矩形发光区域，并且具备用于控制在侧壁被供给光的形状、对比度、强度或颜色的照明装置。通过这样的结构，在侧壁上模仿如果位于凹部的底面的光透过或光生成区域是实际的窗户则由从窗户照入的太阳光(以下，还称为照入光)形成的日照区域和阴影区域。

另外，专利文献2所记载的照明系统具备光源和灯罩状构造。灯罩状构造包括屏幕构造和底部体，底部体具有作为瑞利扩散体起作用的扩散光产生体。在该照明系统中，光源被配置成对扩散光产生体的上表面整体上以被设为主光线的角度的约60度进行照射。通过设为这样的光源的配置，能够让用户将从扩散光产生体照射的扩散光识别为模拟蓝天的光，并且将透过扩散光产生体的主光线识别为来自太阳的直射光。在该结构中，从看到扩散光产生体的用户看起来太阳疑似位于模拟窗户的扩散光产生体的对面侧。

专利文献1：国际公开第2015/055430号

专利文献2：日本特开2015-207554号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所示的结构中，需要在模拟透过窗户看到的天空的发光面板部分(位于凹部的底面的光透过或光生成区域相当于此)以及形成模拟照射窗框的照入光的日照区域和阴影区域的侧壁部分配置用途不同的光源。具体地说，需要对发光面板部分配置用于模拟蓝天的光源，并且对侧壁部分配置模拟照入光的光源。在模拟透过窗户的天空的发光面板和模拟照射窗框的照入光的侧壁中，想要让用户视觉感受的光的颜色、强度、分布不同，因此分别配置合适的光源。这样，在需要在照明装置的多个部位配置不同的光源的情况下，存在因从光源发出的热的耗散机构、布线类等引起的装置的大型化及结构的复杂化之类的问题。另外，如果光源增加，则与此相应地所消耗的能量也增加，因此从节能的观点出发也不优选。

此外，专利文献2所示的结构是如下结构：发光面板的出射面不仅出射模拟天空的散射光，还出射模拟太阳光的直射光的透过光，由此从观察者看起来好像隔着模拟天空的发光面板观察到太阳。因而，从观察者来看，太阳必然位于模拟一个窗户的发光面板(作为瑞利扩散体起作用的扩散光产生体相当于此)内，因此在考虑在室内配置多个照明装置以模拟天窗用和壁挂用之类的多个窗户的情况下，存在无法再现自然的造景这样的问题。即，专利文献2所示的结构是用于从观察者看起来好像隔着模拟天空的发光面板观察到太阳的，因此存在配置场所和配置的数量受到限制之类的问题。

本公开鉴于上述的情况，目的在于提供将用于模拟透过窗户看到的天空的光源和用于模拟照射窗框的照入光的光源共用来能够实现进一步的小型化和构造的简易化、并且不对配置场所和配置的数量设置限制而能够再现自然的造景的照明装置。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式所涉及的照明装置的特征在于，具备：光源；扩散体，具有使入射的光散射的散射构造，并且具有至少一个光入射面、出射包含通过所述散射构造产生的散射光的第一出射光的第一光出射面以及出射与所述第一出射光不同的第二出射光的第二光出射面；日照形成部，设置于所述扩散体的周围的至少一个位置，具有光透过性构件；以及折回部，将所述第二出射光朝向所述日照形成部导光。

发明的效果

根据本发明，在再现隔着窗户看到的天空的照明装置中，能够实现进一步的小型化和构造的简易化，并且不对配置场所和配置的数量设置限制而能够再现自然的造景。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的照明装置200的结构例的截面图。

图2是表示扩散体内的光的光路的一例的说明图。

图3是表示第二出射光的到日照形成部的光路的说明图。

图4是表示照明装置200的其它例的结构图。

图5是表示折回部的其它例的结构图。

图6是表示折回部的其它例的结构图。

图7是表示日照形成部的其它例的结构图。

图8是表示照明装置200的一例的正面图。

图9是照明装置200的一例的立体图。

图10是表示照明装置200的其它例的截面图。

图11是表示照明装置200的一例的截面图。

图12是照明装置200的一例的立体图。

(附图标记说明)

200：照明装置；100：扩散体；101a：光入射面；101b：光出射面(第一光出射面)；101c：光出射面(第二光出射面)；101d：背面；110：基材；111：粒子；1、1a、1b：光源；2：折回部；3、3a、3b、3c、3d：日照形成部；301：暗部区域；302：明部区域；4：背面板；5：遮光部；6：保持部；7：颜色变换构件；8：光量调整部

具体实施方式

以下，关于本公开的实施方式参照图来进行说明。以下的各实施方式只不过是例子，能够适当组合各实施方式且在本公开中所示的技术事项的范围内能够进行各种变更。另外，在以下的各图中，根据结构要素，有时使尺寸的比例尺不同地示出。另外，在以下的各实施方式中，为了便于说明，有时在各图中示出XYZ正交坐标系的坐标轴。在该情况下，将扩散体的主发光面的法线方向设为-Y轴方向。此外，将扩散体的主发光面的法线方向还称为扩散体的主出射方向和具备该扩散体的照明装置的照明方向。另外，将与该主出射方向垂直的方向中的接近入射到扩散体的光的行进方向的方向设为+Z轴方向。

在此，扩散体的主发光面是指扩散体所具备的光出射面中的特别决定的面。更具体地说，主发光面只要是扩散体出射光的面即光出射面中的、特别是观察天空的窗户、进一步从技术上来说想要让用户视觉感受为模拟天空的发光面的面即可。

例如，如果是2个表面由侧面相连的板形状的扩散体，则主发光面是由侧面相连的2个表面中的至少一方。此外，主发光面也可以是2个以上。例如，如果是2个表面由侧面相连的板形状的扩散体，则主发光面也可以是由侧面相连的2个表面。以下，在扩散体为板形状的情况下，有时将板形状的由侧面相连的2个表面称为主表面，将与该主表面的端部连接、且形成板形状的侧面的面称为端面或侧面。

另外，例如，如果是呈2个底面由侧面相连的柱体的形状的棒形状的扩散体，则主发光面也可以是柱体的侧面的至少一个或一部分区域。以下，在扩散体为棒形状的情况下，有时将由棒形状的底面相连的侧面(在中空的情况下为侧面的外表面)称为主表面，将与该主表面的端部连接、且形成棒形状的底面的面称为端面或侧面。

例如，扩散体的主发光面也可以是主表面中的、在设置了具备该扩散体的照明装置以代替窗户时法线方向朝向室内的表面或其一部分区域。

此外，主发光面不限于平坦的面，例如也可以包括曲面或倾斜面。主发光面例如可以弯曲或倾斜，而且也可以是这样的平坦面、曲面或倾斜面的组合。在主发光面为平坦的面以外的面的情况下，主发光面的法线方向也可以是中心部的法线方向或切平面的法线方向。此外，在将圆柱的整个侧面设为主发光面的情况等主发光面形成YZ截面中的整个外缘的情况等下，有时主发光面的法线方向还成为放射状。

实施方式1.

以下，参照图来说明基于本公开所涉及的实施方式1的照明装置。

<照明装置200的结构>

图1是表示实施方式1所涉及的照明装置200的结构例的截面图。例如在图1所示的照明装置200安装于室内的天花板面的情况下，+Y轴方向为天花板侧，-Y轴方向为室内侧。另外，该情况下的ZX平面也可以是与天花板面平行的面。另外，例如在图1所示的照明装置200安装于室内的壁面的情况下，+Y轴方向为壁面侧，-Y轴方向为室内侧。另外，该情况下的ZX平面也可以是与壁面平行的面。

实施方式1所涉及的照明装置200具备光源1、扩散体100、折回部2以及日照(sunshine)形成部3。另外，照明装置200也可以还具备背面板4和遮光部5。另外，照明装置200还具备保持各构件的保持部6。

<扩散体100>

扩散体100具有光入射面101a和光出射面101b。在图1所示的例子中，主发光面是光出射面101b。此外，主发光面也可以是面101b的一部分区域。

以下，有时将入射到扩散体100的光称为光Li。另外，有时将在扩散体100内产生的散射光称为光Ls。另外，以下，有时将在扩散体100内进行导光的光称为光Lt或传播光Lt。在此，“导光”是指，使入射到某介质内的光按照该介质内的规定的光路传播。另外，以下，将从扩散体100的主发光面(在图1的例子中为光出射面101b。还称为第一光出射面)出射的光Ls称为第一出射光或光L1。另外，如后所述，将从扩散体100的位于光入射面的相向侧的第二光出射面(在图1的例子中为光出射面101c)出射的光称为第二出射光或光L2。

图2是表示扩散体100内的光的光路的一例的说明图。如图2所示，扩散体100将从光源1发出的光Li从作为端面之一的光入射面101a入射，一边作为光Lt在内部进行导光一边对其一部分进行散射来作为第一出射光(L1)从光出射面101b出射。

在图2所示的例子中，光Li从扩散体100的作为主发光面的光出射面101b的端部侧(具体地说，扩散体100的与端面相当的光入射面101a)向+Z轴方向入射。通过扩散体100对于光Li的散射作用，产生光Ls。通过从光出射面101b出射这样的光Ls，将扩散体100视觉感受为发出接近自然的天空的光的发光体。以下，有时将作为出射期望的光L1的发光体的扩散体100称为发光体100或发光面板100。另外，以下，有时将形成主发光面的面称为正面，将其相反侧的面称为背面。

从光源1放射的光从扩散体100的光入射面101a入射到扩散体100，并在扩散体100内导光。另外，在扩散体100内导光的光至少其一部分被散射而从扩散体100出射。更具体地说，在扩散体100内导光的光通过在扩散体100内被散射而成为散射光，至少其一部分作为第一出射光(光L1)从光出射面101b出射。在此，光出射面101b出射通过扩散体100所具有的散射构造被散射的光Ls的至少一部分。

另外，入射到扩散体100的光、在扩散体100内导光的光以及在扩散体100内被散射的光中的、除了从光出射面101b出射的光以外的光的至少一部分作为第二出射光从光出射面101c出射。更具体地说，入射到扩散体100的光、在扩散体100内导光的光以及在扩散体100内被散射的光中的、到达配置于与光入射面101a相向的位置的光出射面101c的光的至少一部分从该光出射面101c出射。

例如，从扩散体100的光入射面101a入射的光Li作为光Lt在面101b(正面)和面101d(背面)被反射而被导光。光Lt例如通过全反射被导光。在扩散体100内导光的光Lt的一部分通过扩散体100所具备的散射构造被散射，并作为光L1从光出射面101b出射。从局部来看，在扩散体100内导光的光Lt中的没有被散射的光、或者虽然被散射但是没有从光出射面101b出射的光的一部分进一步在扩散体100内透过、导光。该光例如通过扩散体100所具有的其它散射构造被散射而作为光L1从光出射面101b出射。这样，入射到扩散体100的光通过散射构造被多重散射。另一方面，没有从扩散体100的光出射面101b出射的光至少其一部分到达与光入射面101a相向的端面。

在本例子中，在与光入射面101a相向的端面设置有用于将入射到扩散体100的光中的没有从光出射面101b出射的光向外部出射的光出射面101c。在本例子中，光出射面101b是第一光出射面，光出射面101c是第二光出射面。从光出射面101c出射的光通过后述的折回部2被偏转，并作为模拟照入光的光从日照形成部3出射。

在扩散体100中，第一光出射面(光出射面101b)是出射模拟天空的第一出射光的面。另外，第二光出射面(光出射面101c)是出射模拟照入光的第二出射光的面。

这样，照明装置200通过采用从扩散体100的端面入射光、并从扩散体100的主表面出射模拟天空的第一出射光的结构，与从扩散体100的背面侧入射光的结构相比能够实现薄型化。并且，照明装置200不同于从主表面将模拟太阳光的直射光的光同模拟天空的散射光一起出射的结构，通过采用利用日照形成部3表现太阳光的照入光的结构，即使观察者不隔着发光面板观察伪太阳，也能够再现自然的造景。因而，不对配置场所和配置的数量设置限制而能够再现自然的造景。

作为扩散体100的例子，可例举作为一边使光透过、反射以及导光一边使其一部分扩散(散射)的光透光性构件的导光面板。作为更具体的例子，可例举具有透明树脂等基材和用于使光散射的散射构造的构件。散射构造的例子是具有与基材不同的折射率的粒子、晶体、被溶胶凝胶固化的氧化物等的组成物、空穴(孔、空隙)、凹凸构造等。此外，扩散体100只要是具有散射能力的构造体，则不限定具体的结构。

例如扩散体100的内部也可以被折射材料和散射构造填充。作为折射材料的例子，可例举透明树脂、玻璃或有机硅材料。扩散体的材料只要具有光透过性，则可以是任何材质。从光的利用效率的观点出发，扩散体的材料的光透过性越高越好。另外，扩散体100配置于光源附近，因此作为扩散体的材料优选的是耐热性优异的材料。

扩散体100能够包括多种散射构造。在该情况下，在扩散体100中，既可以将多种散射构造的平均尺寸设为以下所示的尺寸等级，也可以将多种散射构造中的某一种的尺寸设为以下所示的尺寸等级。此外，即使在前者的情况下，优选的是多种散射构造的至少一种为以下所示的尺寸等级。

扩散体100例如包含基材110和粒子111。粒子111例如是纳米粒子。“纳米粒子”是指具有纳米(nm)级的大小的粒子。一般来说，纳米粒子是指大小为1nm至数百nm的粒子。粒子111例如是粒径为纳米级的粒子。另外，粒子111例如也可以是微米粒子。“微米粒子”是指具有微米(μm)级的大小的粒子。一般来说，微米粒子是指1μm至数千μm(例如，5mm以下)的大小。但是，如果粒子的大小过大，则扩散体100内的粒子的存在变得显眼，产生粗糙感等可视性变差。因而，粒子111的大小优选为3000nm以下。

粒子111可取球形或其它形状。

粒子111例如是无机氧化物。无机氧化物例如是ZnO、TiO₂、ZrO₂、SiO₂、Al₂O₃等。

粒子111使入射到扩散体100内的光Li散射来设为光Ls。另外，粒子111使在扩散体100内传播的光Lt散射来设为光Ls。

基材110包含粒子111。粒子111也可以被添加在基材110中。粒子111例如被分散在基材110中。

关于基材110，不特别限定，例如是透明材料。基材110不必在光Li的全部波长下透明。作为一例，基材110也可以在光Li的波长中的特定波长下有吸收。

基材110在导光距离5mm时的透过率(直行透过率)在设计波长下优选为90％以上，更优选为95％以上，进一步优选为98％以上。在此，设计波长只要是入射光的波长中的预先规定的波长即可。设计波长不限定于一个波长，也可以是多个波长、具有宽度的波长(波长带)。例如在入射光是白色的光的情况下，设计波长也可以是450nm、550nm以及650nm中的1个或2个以上的波长。此外，设计波长也可以是450nm、550nm以及650nm这三个波长。

基材110例如是固体。基材110例如也可以是使用热塑性聚合物、热固化性树脂或光聚合性树脂等的树脂板。另外，作为树脂板，能够使用丙烯酸类聚合物、烯烃类聚合物、乙烯基类聚合物、纤维素类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、氨基甲酸乙酯类聚合物、有机硅类聚合物或酰亚胺类聚合物等。关于扩散体100，例如也可以通过在使粒子111分散于这样的基材110的固化前的材料的状态下进行固化处理来形成。此外，基材110不限定于固体，也可以是液体、液晶或凝胶状的物质。

另外，关于扩散体100，例如也可以利用通过溶胶凝胶法制备的多孔质材料、有机分子分散材料、有机无机混合材料(还被称为有机无机复合材料)或金属粒子分散材料形成。作为一例，扩散体100既可以是有机-无机混合树脂，例如也可以是树脂与无机氧化物的混合树脂。在该情况下，扩散体100具有以包含无机氧化物的材料和有机化合物的基材110为基础并通过溶胶凝胶固化而生成的无机氧化物来作为相当于粒子111的物质。此外，也可以将通过这样的制造过程生成的微细的孔等也视为散射构造。

另外，扩散体100例如也可以是在基材110的表面形成有微细的凹凸的构件。

另外，扩散体100也可以在至少一个表面实施有防反射涂层、防污涂层、隔热涂层、防水加工等透光性的功能性涂层。另外，考虑作为窗户的功能性(耐冲击性、耐水性、耐热性等)，扩散体100例如也可以是被2片透明基材(例如，玻璃板)夹着的结构。在该情况下，扩散体100也可以是夹层玻璃的中间膜。

<散射现象的例子>

以下，作为一例，说明在扩散体100是使散射粒子分散于透明树脂内部而成的结构时的散射现象。从光入射面101a入射到扩散体100的光Li作为光Lt在扩散体100内导光。在扩散体100内导光的光Lt中的至少一部分被散射粒子散射。此时，该光具有对角度以及光的波长的依赖性而散射。例如，在散射粒子的大小相对于碰撞的光(在此为光Lt)的波长而言足够小的情况下，散射光Ls是各向同性的，散射角度的依赖性小，而且波长相对短的光的散射强度比波长长的光的散射强度高。

另一方面，在散射粒子的大小接近碰撞的光的波长的情况下，散射光Ls的前向散射的程度与后向散射相比相对大，而且关于散射强度与上述同样，波长相对短的光的散射强度比波长长的光的散射强度高。此外，散射粒子的大小相对于光的波长越大，则前向散射的程度越大，并且散射强度的波长依赖性越小。

相对而言，光Li的波长大于散射粒子的大小的情况下的该散射粒子引起的散射强度比光Li的波长小于散射粒子的大小的情况下的该散射粒子引起的散射强度低。因此，例如在包含宽的波长谱的光Lt入射到光入射面101a的情况下，短波长的光Lt比长波长的光Lt优先被散射。在该情况下，从扩散体100的光出射面101b出射的光(第一出射光)的相关色温比入射到扩散体100的光Li的相关色温高。这样的色温的关系对于使观察者将出射第一出射光的扩散体100的主发光面视觉辨认为观察自然的天空的窗户是有效的。另一方面，从扩散体100的光出射面101c出射的光(第二出射光)包含入射到扩散体100的光中的、除了第一出射光以外的在扩散体100内散射的光(例如，前向散射光)的一部分和没有被散射的光(导光光)，因此比第一出射光的色温低、且比入射到扩散体100的光Li的相关色温高。这样的色温的关系(特别是，第一出射光与第二出射光之间的色温的关系)对于使观察者将出射第二出射光的日照形成部3视觉辨认为被太阳光的照入光照射的窗框是有效的。

并且，根据本实施方式的结构，利用第一出射光的强度的角度依赖性，能够再现更自然的天空。例如，考虑本实施方式的照明装置200安装于室内的天花板的情况。设想光源1被固定于光入射面101a附近的状态，设观察者从下方观察第一光出射面(光出射面101b)。观察者在观察第一光出射面的情况下，能够通过第一出射光(光L1)将该第一光出射面视觉辨认为蓝天。与从作为第一光出射面的法线方向的正下方观察的情况相比，在从法线方向(-Y轴方向)向光Li的行进方向(+Z轴方向)接近地从倾斜的方向观察时，观察到更高的亮度。该亮度的变化是在自然的天空中也发生的现象，在观察自然的天空的情况下，蓝天的亮度根据高度以及与太阳的位置关系而变化。因而，根据到此为止说明的扩散体100的光入射面101a与光出射面101b的关系，能够实现薄型，并且能够再现更自然的天空。

此外，如果使用第一出射光的强度的角度依赖性表现上述的例子则如下。将在第一出射光向+Z轴方向行进时的该第一出射光的出射角度设为0deg，将在第一出射光向第一光出射面的法线方向(在图2的例子中为-Y轴方向)行进时的该第一出射光的出射角度设为90deg的情况下，出射角度为45deg时的第一出射光的强度大于出射角度为90deg时的第一出射光的强度。例如，出射角度为45deg时的第一出射光的强度与出射角度为90deg时的第一出射光的强度之比优选为1.01倍至10倍的范围内，更优选为1.1倍至5倍的范围内。

在考虑了这样的第一出射光的强度的角度依赖性的情况下，作为扩散体100的优选的结构例，散射构造的大小(在粒子的情况下为粒子径)在10nm至3000nm的范围内，更优选也可以为50nm至2000nm的范围内。

另外，扩散体100也可以利用对于入射光的瑞利散射或与其类似的散射来再现蓝天等自然的天空的色感(例如，具有透明感的蓝色等)。瑞利散射是入射到散射粒子的光中的短波长的光优先被散射的散射现象。例如在入射了可见光的波长带(350nm～850nm左右)的光时，蓝色的波长带的光优先被散射。即使在该情况下，在照明装置200的光源1出射可见光时，从扩散体100出射的光L1也具有比光源1所具有的相关色温高的相关色温。在此，瑞利散射是在粒子的大小小于光的波长的情况下发生的散射现象。也就是说，在使用可见光的波长带的光作为向扩散体100的入射光的情况下，为了得到模拟蓝天的优选的散射光，扩散体100的散射构造的大小(在粒子的情况下为粒子径)优选在10nm～800nm的范围内。

此外，在观察者对第一光出射面的观察角度变化少的情况下，优选的是第一光出射面的面内的亮度变化小。在该情况下，也可以通过散射构造的大小、量(浓度)等来调整扩散体100的扩散的强度，设定为使第一出射光的强度比第二出射光的强度低。另外，如后所述，通过扩散体100具备2个以上的光入射面，能够减小第一出射光对于第一光出射面的面内亮度变化。通过这样的方法，也能够实现薄型，并且能够再现更自然的天空。

例如，能够将扩散体100的厚度设为100mm以下。另外，例如，扩散体100的厚度既可以是20mm以下，也可以是10mm以下。并且，例如，扩散体100的厚度还可以是5mm以下。并且，例如在光源1的尺寸(Y轴方向的长度)小的情况、或者在光Li是如从激光光源发出的光、被聚光的点光那样在入射面上的照射范围小的光的情况下，扩散体100的厚度还可以是1mm以下。

另外，在将扩散体100设想为模拟通过窗户看到的晴天时的蓝天的照明面板时，优选的是，明部区域302能够模拟晴天时的窗框的日照区域，暗部区域301能够模拟晴天时的窗框的背阴区域。在这样的情况下能够容易想象到，相对于点亮时的扩散体100的光L1的照明功能而言点亮时的明部区域302即伪日照区域更亮，同时从明部区域302出射的光L2与从扩散体100的第一光出射面出射的光L1相比色温更低。例如，晴天时的蓝天的亮度为5000[cd/m2]左右，窗框构件中大量使用的白色扩散反射面上的日照区域的亮度为30000[cd/m2]左右。另外，在视觉辨认晴天时的蓝天时的光的色温为20000[K]左右，在白色扩散反射面上视觉辨认日照区域时的光的色温为5000[K]左右。因此，优选的是，如上所述那样维持扩散体100的第一光出射面和明部区域302的亮度以及从它们发出的光的色温的大小关系。但是，通过窗户看到的天空不限于晴天时的蓝天，如果还包括雨天时、云天时或这两方，则扩散体100的第一光出射面与明部区域302之间的亮度(或从它们出射的光束)的比率更优选在20:1至1:30的范围内。

另外，例如，点亮时的扩散体100的第一光出射面的亮度也可以为100[cd/m2]～6000[cd/m2]，更优选为500[cd/m2]～3000[cd/m2]。与此相对，点亮时的明部区域302的亮度也可以为300[cd/m2]～30000[cd/m2]，更优选为1000[cd/m2]～12000[cd/m2]。另外，从扩散体100的第一光出射面出射的光L1的相关色温也可以为10000[K]～100000[K]，更优选为20000[K]～80000[K]。与此相对，从明部区域302出射的光L2的相关色温也可以为2000[K]～7000[K]，更优选为2500[K]～6500[K]。

另外，扩散体100的第一光出射面发出的光L1与明部区域302发出的光L2的相关色温之差也可以是20000K以上且98000K以下。并且，点亮时的明部区域302与暗部区域301的亮度(或光束)之比优选在100:1至20:1的范围内，更优选为约10:1。但是，该关系性是在晴天时成立的条件，在阴天、夜等条件下不限于此。

<日照形成部3>

日照形成部3是设置于包括扩散体100的正面侧在内的扩散体100的周围的至少一个位置的光学构件。在此，扩散体100的周围是包括面向扩散体100的侧面的空间、面向正面的空间以及面向背面的空间的概念。日照形成部3例如被配置成朝向面向第一光出射面的空间的一侧即正面侧的面能够被照明装置200的观察者视觉辨认。此外，面向第一光出射面的空间是出射第一出射光的空间，以下有时仅称为照射空间。日照形成部3例如也可以是模仿了构成窗框的面中的朝向窗户侧的面(侧壁)的框架状构件。

日照形成部3例如也可以设置于扩散体100的前方的规定区域(参照图1)。另外，日照形成部3例如也可以设置于扩散体100的侧方的规定区域(参照后述的图7)。

日照形成部3也可以被配置成包围照明装置200的照射空间(面向光出射面101b的空间)。例如，日照形成部3也可以被配置成在扩散体100的周围区划该照射空间的外缘。在此，也可以将扩散体100的周围例如设为500mm以内的空间。

日照形成部3也可以在扩散体100的前方、后方或侧方与扩散体100无间隙地配置。此时，扩散体100与日照形成部3例如也可以隔着缓冲材料等而连接。通过这样，能够防止不需要的光出射到照明装置200的照射空间内。

日照形成部3至少具有光透过性构件。日照形成部3将从扩散体100的第二光出射面(光出射面101c)出射、并通过后述的折回部2被偏转后的第二出射光(光L2)朝向照射空间(面向光出射面101b的空间)出射。此外，图1所示的例子是日照形成部3由光透光性构件形成的例子。另外，日照形成部3也可以还具有光透过扩散构件。在该情况下，日照形成部3通过使从扩散体100的第二光出射面(光出射面101c)出射、并通过后述的折回部2被偏转后的第二出射光(光L2)扩散透过或扩散反射来朝向照射空间出射。光透过扩散构件例如由如透过散射片那样的片材、薄膜材料构成，配置于日照形成部3的该空间侧的面上。另外，日照形成部3也可以在内部包含散射粒子作为光透过扩散构件。为了提高光利用效率，优选的是日照形成部3的透过率高。

<折回部2>

折回部2是将从扩散体100的第二光出射面(光出射面101c)出射的第二出射光(光L2)偏转为朝向日照形成部3的光的导光构件。折回部2具有至少一个反射面。折回部2例如也可以是在表面具备反射膜或反射构造的光学构件。例如，折回部2既可以由铝等反射率高的构件构成，也可以由如后述的图6所示的进行内部反射的折射材料构成。

图3是表示第二出射光的到日照形成部3的光路的说明图。在图3所示的例子中，照明装置200具备2个折回部2。这样，第二出射光(光L2)通过至少一个以上的折回部2被朝向日照形成部3导光。

此外，折回部2也可以除了第二出射光以外还将从扩散体100的第二光出射面以外的面出射的光、不经由扩散体100而从光源1到达扩散体100的形成有折回部2的端部侧的光等朝向日照形成部3导光。例如，在扩散体100的背面与后述的背面板4(如果是不设置背面板4的结构则为保持部6)之间存在间隙的结构的情况下，有时来自光源1的光Li通过该间隙到达扩散体100的光入射面101a的相向端部侧即形成有折回部2的端部侧。在这样的情况下，折回部2也可以除了第二出射光以外还将通过该间隙从光源1到达形成有折回部2的端部侧的光Li朝向日照形成部3导光。

<光源1>

光源1被设置成与扩散体100的构成形成有主发光面的面101b的端部的端面相向。例如，光源1具备出射成为向扩散体100的入射光的光Li的发光面，被配置成该发光面与扩散体100的端面相向。此外，对于一个扩散体100还能够具备多个光源1。在本实施方式中，将对一个扩散体100放射入射光Li的一组(包括一个的情况)光源或发光元件统称为光源1。

光源1出射作为向扩散体100的入射光的光Li。光源1例如出射白色光作为光Li。另外，光源1例如也可以发出规定的相关色温Tci的光作为光Li。

相关色温Tci例如为6500K。另外，相关色温Tci例如为5000K。各光源发出的光的相关色温既可以相同，也可以各自不同。

从光源1出射的光Li的颜色也可以是白色以外的颜色。例如，光源1能够包括白色光源和绿色系的光源。另外，光源1能够包括白色光源、绿色的光源以及橙色的光源。另外，光源1能够包括不同的色温的白色光源。例如，光源1能够包括高色温的白色光源和低色温的白色光源。

在此，高色温的白色与低色温的白色的色温之差例如为8800K。高色温的白色的相关色温例如为14400K。高色温的白色的相关色温例如为11500K以上。另外，高色温的白色的相关色温例如为19000K以下。低色温的白色的相关色温例如为5600K。低色温的白色的相关色温例如为5500K以上。另外，低色温的白色的相关色温例如为6050K以下。

此外，上述的光源1的结构例和从光源1出射的光Li的色温的例子始终是一例，以能够得到期望的第一出射光和第二出射光的方式与扩散体100的结构一起适当调整。

此外，光源1既可以与扩散体100的一个端面相向地配设，也可以与扩散体100的2个以上的端面相向地配设(参照后述的图8)。此外，从来自第一光出射面的第一出射光的均匀照射的观点出发，在扩散体100的主表面形状为长方形的情况下，优选的是，光源1与扩散体100的连接于主表面的长边方向的边的端面相向地设置。在该情况下，在扩散体100的连接于主表面的长边方向的边的端面形成光入射面101a。

另外，如图8所示，在将光源1与扩散体100的2个以上的端面相向地配设的情况下，该端面也可以是不彼此相向的端面。

作为照明装置200所具备的光源1，例如也可以使用白炽灯、卤素灯或荧光灯等管球光源。另外，作为光源1，例如也可以使用发光二极管(Light Emitting Diode(LED))或激光二极管(Laser Diode(LD))等半导体光源。也就是说，光源1的构造/原理等不特别限定，可以使用任意的光源。但是，从抑制二氧化碳(CO2)的排放和燃料的消耗之类的减轻对环境的负荷的观点出发，作为光源1优选半导体光源。从半导体光源与以往的以卤素灯泡为代表的灯光源相比发光效率高、而且容易实现小型化及轻量化的观点出发，优选半导体光源。半导体光源与以往的灯光源相比指向性高，能够使光学系统小型化及轻量化。

另外，例如还能够考虑ZEB(Zero Energy Building：零能耗建筑)，用将外光(太阳光等)导光后的光来代替光Li。在外光的导光中能够利用取入外光并向规定的方向出射的采光构件、导光体。在该情况下，光源1也可以是这样的采光构件、导光体的光出射面。

<背面板4>

如已经说明的那样，照明装置200也可以具备背面板4。背面板4配备于扩散体100的背面侧(在本例子中为-y轴方向)。背面板4也可以与扩散体100的背面(面101d)相向地配备。此外，优选的是，背面板4与扩散体100的距离近。此外，背面板4是设置于扩散体100的背面侧的光反射构件或光吸收构件的一例。

背面板4具有反射功能或者不透明，透过率优选为50％以下，更优选为10％以下。

背面板4优选为扩散反射体，更优选为白色扩散反射体。背面板4也可以是光吸收体。背面板4例如也可以由例如铝等反射率高的金属构件构成。此外，背面板4不限定于平板形状。背面板4例如可以弯曲或倾斜，而且也可以是这样的平坦面、曲面或倾斜面的组合。另外，背面板4例如也可以由如反射片那样的片材、薄膜材料构成。或者此时，背面板4既可以具有镜面反射作用，也可以具有扩散反射作用(例如，兰伯特反射、高斯反射等反射作用)。

此外，背面板4也可以是能够变更开闭状态。通过具备能够开闭的背面板4，在用户想要视觉辨认背面侧空间时或者想要取入外光时，将背面板4设为打开状态来隔着扩散体100视觉辨认背面侧空间或者取入外光，或者还能够将照明装置200用作窗户。关于背面板4，例如也可以如百叶窗、快门那样通过将背面板4折叠或者收纳于门套来能够变更开闭状态。

背面板4例如也可以如液晶快门那样能够通过对背面板4的施加电压来变更遮蔽状态。背面板4例如也可以如液晶面板那样能够通过对背面板4的施加电压来变更遮蔽状态。

另外，背面板4也可以在保持部6内与扩散体100成一体地被支承。在该情况下，背面板4也可以与扩散体100成一体地以能够开闭的方式被支承。

背面板4例如将入射到扩散体100的光中的、通过透过、导光或散射作用而从面101d(背面)出射的光朝向-Y轴方向反射。通过背面板4反射的光能够通过扩散体100的透过、导光或散射作用而被变换为光L1、光L2，由此能够谋求提高照明装置整体的光利用效率。

另外，在将照明装置200还用作窗户的情况下，向背面侧出射光时，还有可能对位于室外等背面侧的人而言成为光污染。在该情况下，通过背面板4能够降低向背面侧的漏光。

<遮光部5>

如已经说明的那样，照明装置200也可以具备遮光部5。遮光部5由反射材料或光吸收材料构成。遮光部5是为了抑制第一出射光(光L1)经由照射空间入射到日照形成部3而设置的。另外，遮光部5是为了抑制第二出射光(光L2)经由面向日照形成部3的空间(这是包括照射空间的概念)入射到扩散体100而设置的。

遮光部5例如配备于扩散体100(特别是，第一光出射面)与日照形成部3之间的至少一个位置。遮光部5优选在不设置遮光部5而向第一出射光(光L1)的整个可出射范围出射了第一出射光的情况下第一出射光到达日照形成部3的光路上的至少一个位置处以挡住该光路的方式设置。另外，遮光部5优选在不设置遮光部5而向第二出射光(光L2)的整个可出射范围出射了第二出射光的情况下第二出射光到达扩散体100的第一光出射面的光路上的至少一个位置处以挡住该光路的方式设置。此外，图1中示出了将遮光部5设置于扩散体100的主表面上的例子。

设置这样的遮光部5，将从第一光出射面出射的第一出射光所具有的照明功能与从日照形成部3出射的第二出射光所具有的照明功能分离，由此能够抑制不需要的光映入扩散体100和日照形成部3。

<变形例>

图4是表示实施方式1所涉及的照明装置200的其它例的结构图。如图4所示，照明装置200也可以还具备颜色变换构件7。颜色变换构件7对从扩散体100出射的第二出射光(光L2)进行变换以从日照形成部3出射良好的色温的光。具体地说，将从扩散体100出射的第二出射光变换为具有比该第二出射光所具有的相关色温低的相关色温的光。以下，有时将颜色变换构件7的变换前的第二出射光称为光L21，将颜色变换构件7的变换前的第二出射光称为光L22。在此，光L22的色温比光L21的色温低。颜色变换构件7例如是滤色器、封入有荧光体元件的透明树脂或片材。为了谋求提高光利用效率，优选的是，颜色变换构件7的透过率高。

颜色变换构件7例如设置于从扩散体100的第二光出射面(光出射面101c)到日照形成部3的第二出射光的光路上。此外，在图4中示出了颜色变换构件7与日照形成部3的背面相接地配置的例子。此外，颜色变换构件7的配置不限于此。颜色变换构件7例如也可以与第二光出射面相接地配置，在该情况下，也可以形成为与扩散体100成一体。

另外，图5和图6是表示折回部2的其它例的结构图。在上述的例子中，折回部2所具有的反射面是平面，但是折回部2所具有的反射面的形状不限定于平面形状，例如也可以是曲面形状。另外，折回部2也可以是如图6所示那样由折射材料构成的导光构件。在该情况下，第二出射光一边在导光构件的内部进行导光一边利用导光构件的内面反射被引导到日照形成部3。导光构件例如也可以是多面体。导光构件例如也可以由透过率高的透明树脂构成。

另外，图7是表示日照形成部3的其它例的结构图。在上述的例子中，日照形成部3相对于扩散体100的第一光出射面(光出射面101b)垂直(90度)地配置，但是日照形成部3也可以相对于第一光出射面倾斜地配置。此时，优选的是，日照形成部3的倾斜角度θ为以在YZ平面上第一光出射面所具有的角度为基准时的90度～150度。在此，θ也可以是日照形成部3的正面(照射空间侧的面)相对于第一光出射面的角度。

这是为了在照明装置200安装于天花板或壁面的情况下将从日照形成部3出射的第二出射光用作照明光。并且，这是为了通过模拟日照形成部3被从窗户照入的太阳光照射的状态来再现更自然的造景。

另外，图8是表示实施方式1所涉及的照明装置200的例子的正面图，图9是图8所示的照明装置200的立体图。如图8所示，例如，照明装置200能够对于扩散体100的主发光面所具有的多个边具备一个以上的光源。在图8中示出了对于扩散体100的主发光面所具有的4个边(边a～d)中的、不具有相向关系的2个边(边a和边b)配置光源的例子。此外，日照形成部3设置于与4个边分别对应的端部的周围。在图8中，将设置于边a侧的光源1示为光源1a，将设置于边b侧的光源1示为光源1a。另外，在图8中，将设置于边a侧端部的周围的日照形成部3示为日照形成部3a，将设置于边b侧端部的周围的日照形成部3示为日照形成部3b，将设置于边c侧端部的周围的日照形成部3示为日照形成部3c，将设置于边d侧端部的周围的日照形成部3示为日照形成部3d。在此，边a与边c相互相向，边b与边d相互相向。

在本例子中，从光源1a出射的光从扩散体100的设置于边a侧端部的光入射面入射。然后，入射到扩散体100内的光的一部分从设置于相向的边c侧端部的第二光出射面作为第二出射光(光L2)出射，并通过折回部2从日照形成部3c出射。另外，从光源1b出射的光从扩散体100的设置于边b侧端部的光入射面入射。然后，入射到扩散体100内的光的一部分从设置于相向的边d侧端部的第二光出射面作为第二出射光出射，并通过折回部2从日照形成部3d出射。即，通过从日照形成部3a、3b、3c、3d中的、日照形成部3c和日照形成部3d出射第二出射光，日照形成部3c和日照形成部3d发光。由此，能够模拟为日照形成部3c和日照形成部3d好像被太阳光照射。

此时，从日照形成部3c朝向-Z方向出射第二出射光，从日照形成部3d朝向+X轴方向出射第二出射光。在本例子的情况下，照明装置200能够模拟为好像以图中的角度表示的太阳光Cr照入。图中的模拟的太阳光Cr看起来好像朝向-X轴方向、-Y轴方向以及+Z轴方向照入。

此外，也可以构成为从日照形成部3c朝向-Z方向出射的第二出射光隐约照射设置于相向的边a侧的日照形成部3a的表面。同样地，也可以构成为从日照形成部3d朝向X方向出射的第二出射光隐约照射设置于相向的边b侧的日照形成部3b的表面。通过照射窗框的照入光的反照而相向的面被照射的现象是实际在阳光照射强烈的白天可看到的现象。通过这样构成，能够再现更自然的造景。

此外，在本例子中，第一出射光(光L1)从第一光出射面朝向-Y轴方向各向同性地出射。

另外，图10是表示实施方式1所涉及的照明装置200的其它例的截面图。图11是将图10所示的照明装置200从+Z轴方向看时的截面图。此外，图11的(A)是表示图10所示的照明装置200的物理结构例的截面图，图11的(B)是表示图10所示的照明装置200的功能结构例的截面图。另外，图12是表示从观察者看到的图10所示的照明装置200的例子的立体图。

如图10和图11的(A)所示，照明装置200能够还具备光量调整部8。另外，在本例子中，日照形成部3包括暗部区域301和明部区域302。在此，暗部区域301是模拟在日照形成部3上由来自太阳的照入光形成的日影的区域。明部区域302是在日照形成部3上模拟由照入光形成的日照的区域。

光量调整部8也可以是使向日照形成部3入射的光中的从暗部区域301朝向照明装置200的照射空间(面向光出射面101b的空间)的光的强度比从明部区域302朝向该照射空间的光的强度弱的光限制构件。光限制构件还被称为掩模。光量调整部8配置于向日照形成部3入射的光入射到日照形成部3的正面(照射空间侧的面)或其背侧即背面并作为从日照形成部3的正面朝向照射空间的光出射为止的光路上的至少与暗部区域301对应的区域。在此，在上述光路中，在光路上不仅包括从扩散体100到日照形成部3的光路，还包括从第一日照形成部3到隔着照射空间相向的第二日照形成部3的光路、日照形成部3内的光路以及日照形成部3的表面。

另外，这样的光路上的与暗部区域301对应的区域是指，在这样的光路上的任意的位置(光的行进方向上的位置)上，当在该光路中前进的光通过该区域时成为从日照形成部3上的暗部区域301朝向照射空间的光的区域。同样地，这样的光路上的与明部区域302对应的区域是指，在这样的光路上的任意的位置(光的行进方向上的位置)上，当在该光路中前进的光通过该区域时成为从日照形成部3上的明部区域302朝向照射空间的光的区域。

光量调整部8例如具有防止第二出射光(光L2)的一部分到达日照形成部3的遮光功能。光量调整部8也可以是将入射的光的至少一部分吸收或反射的光学构件。为了谋求提高光利用效率，优选的是，光量调整部8由反射率高的构件构成。

通过设置这样的光量调整部8，使观察者将形成于至少一个日照形成部3的暗部区域301视觉辨认为比形成于该日照形成部3或其它日照形成部3的明部区域302暗的区域。

此外，在图10和图11的(A)所示的例子中，光量调整部8与日照形成部3的背面相接地配置。在本例子的情况下，形成于日照形成部3上的暗部区域301具有与光量调整部8同等的形状(参照图11的(B))。

另外，图12是表示在与图8所示的例子同样地在扩散体100的邻接的2边(边a和边c)具备光源的情况下的从观察者看到的照明装置200的例子的立体图。在本例子中，在日照形成部3c和日照形成部3d中，发光状态分别被分割为暗部区域301和明部区域302。即，在日照形成部3c中，发光状态被分割为暗部区域301c和明部区域302c，在日照形成部3d中，发光状态被分割为暗部区域301d和明部区域302d。此外，暗部区域301c、明部区域302c、暗部区域301d以及明部区域302d的形状优选为模仿在模拟的太阳光Cr被遮光部5、保持部6遮光时的窗框的状态(此外，还参照图10)。

通过具备这样的光量调整部8，能够进一步与扩散体的天空模拟功能成一体，能够再现更自然的天窗、壁窗。

如以上那样，根据上述的实施方式及其变形例，将用于模拟透过窗户看到的天空的光源和用于模拟照射窗框的照入光的光源共用化来能够实现进一步的小型化和构造的简易化，并且不对配置场所和配置的数量设置限制而能够再现自然的造景。

Claims (14)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

光源；

扩散体，具有使入射的光散射的散射构造，并且具有至少一个光入射面、出射包含通过所述散射构造产生的散射光的第一出射光的第一光出射面以及出射与所述第一出射光不同的第二出射光的第二光出射面；

日照形成部，设置于所述扩散体的周围的至少一个位置，具有光透过性构件；以及

折回部，将所述第二出射光朝向所述日照形成部导光。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述第一出射光从所述第一光出射面出射到面向所述第一光出射面的空间，

所述第二出射光的至少一部分通过所述折回部被偏转后从所述日照形成部朝向所述空间出射。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，

所述第二出射光包含入射到所述扩散体的光中的没有被所述散射构造散射的光，

所述第一出射光的相关色温比所述第二出射光的相关色温高。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的照明装置，其中，

所述第一出射光的强度比所述第二出射光的强度低。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的照明装置，其中，

所述光入射面位于所述第一光出射面的第一端部，

所述第二光出射面位于所述第一光出射面的与所述第一端部相向的第二端部。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的照明装置，其中，

所述第一光出射面是矩形或者正方形。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的照明装置，其中，

所述光源与所述日照形成部配置于隔着所述扩散体相向的位置。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的照明装置，其中，

在所述第一光出射面与所述日照形成部之间的至少一个位置具备遮光部。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的照明装置，其中，

在从所述第二光出射面到所述日照形成部的第二出射光的光路上具备颜色变换构件。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的照明装置，其中，

所述日照形成部包括暗部区域和明部区域，

所述照明装置具备光量调整部，该光量调整部使入射到所述日照形成部的光中的从所述暗部区域朝向所述照明装置的照射空间的光的强度比从所述明部区域朝向所述照射空间的光的强度弱。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的照明装置，其中，

所述散射构造的大小在10nm至3000nm的范围内。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的照明装置，其中，

所述日照形成部的正面相对于所述第一光出射面的角度在90度至150度的范围内。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的照明装置，其中，

通过从所述第一光出射面出射的第一出射光，所述第一光出射面模拟透过窗户看到的天空，

通过从所述日照形成部出射的第二出射光，所述日照形成部模拟照射窗框的照入光。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的照明装置，其中，

所述扩散体具有2个以上的光入射面，

所述第一光出射面、所述第二光出射面、所述折回部以及所述日照形成部与所述2个以上的光入射面分别对应地设置有多个。