DE102019117062A1

DE102019117062A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019117062A1
Application number: DE102019117062.1A
Authority: DE
Inventors: Hironori Takeshita
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-01-02
Also published as: JP2020004620A; CN110657376A; CN110657376B; US20200003393A1; US10598345B2; JP6994647B2

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung (1) umfasst mehrere Lichtemitter (22) und ein Lichtsteuerungsbauteil (40), das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, überträgt. Das Lichtsteuerungsbauteil (40) umfasst eine erste Diffusionsschicht (41) und eine zweite Diffusionsschicht (42). Eine erste senkrechte Trübung ist geringer als eine erste diagonale Trübung, wobei die erste senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht (41) ausbreitet, und die erste diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht ausbreitet. Eine zweite senkrechte Trübung ist höher als eine zweite diagonale Trübung, wobei die zweite senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht (42) ausbreitet, und die zweite diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht (42) ausbreitet.

Description

[Fachgebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung und insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung zum Simulieren eines Gefühls, dass aus einem Innenraum durch ein Fenster der Himmel zu sehen ist.
[Allgemeiner Stand der Technik]
Ein Beleuchtungssystem, das ein Gefühl reproduzieren kann, dass Sonnenlicht durch ein Fenster einen Raum beleuchtet, ist herkömmlicherweise bekannt (siehe beispielsweise Patentliteratur (PTL) 1). Bei dem Beleuchtungssystem, das in PTL 1 offenbart wird, wird einem Benutzer der Eindruck vermittelt, als ob Licht von einer (eine) lichtemittierende Diode(n) (LED) umfassenden Lichtquelle, das durch eine Diffusionsplatte zerstreut wird, Sonnenlicht wäre, indem bei dem Benutzer die Empfindung bewirkt wird, dass jenseits der Diffusionsplatte ein endloser Raum vorhanden ist.
[Liste der Anführungen]
[Patentliteratur]
[PTL 1]
Nicht geprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2016-514340
[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technisches Problem]
In einer Beleuchtungsvorrichtung, in der Licht von einer LED-Lichtquelle, die zweidimensional angeordnete Lichtemitter, z. B. LEDs, umfasst, durch eine Diffusionsplatte zerstreut wird, wird das Licht von den Lichtemittern durch die Diffusionsplatte so zerstreut, dass die zweidimensional angeordneten Lichtemitter nicht als Punkte sichtbar sind, wenn die Beleuchtungsvorrichtung frontal (senkrecht) betrachtet wird. Mit anderen Worten: Das Licht von den Lichtemittern wird durch die Diffusionsplatte unscharf gemacht.
Herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen stehen jedoch vor dem Problem, dass Anzeigebilder, die durch den Anzeigeschirm projiziert werden, zu unscharf sind, wenn die Beleuchtungsvorrichtung diagonal betrachtet wird, wenn durch das Licht von den Lichtemittern Videolicht erzeugt wird.
Um dieses Problem zu lösen, zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die ein Anzeigebild ohne viel Unschärfe auch dann projizieren kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung senkrecht oder diagonal betrachtet wird.
[Lösung des Problems]
Um das obenstehende Ziel zu erreichen, umfasst ein Aspekt einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Lichtemitter, die zweidimensional angeordnet sind, und ein Lichtsteuerungsbauteil, das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, überträgt. Das Lichtsteuerungsbauteil umfasst eine erste Diffusionsschicht und eine zweite Diffusionsschicht, die jeweils das zu übertragende Licht zerstreuen. Eine erste senkrechte Trübung ist geringer als eine erste diagonale Trübung, wobei die erste senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht ausbreitet, und die erste diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht ausbreitet. Eine zweite senkrechte Trübung ist höher als eine zweite diagonale Trübung, wobei die zweite senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht ausbreitet, und die zweite diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht ausbreitet.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Dies ermöglicht es, eine Beleuchtungsvorrichtung zu realisieren, die ein Anzeigebild ohne viel Unschärfe auch dann projizieren kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung senkrecht oder diagonal betrachtet wird.
Figurenliste

1 ist eine Abbildung, die ein Installationsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungsvorrichtung, die in einer Decke installiert ist;
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung von Bauteilen der Beleuchtungsvorrichtung ausschließlich einer Einhausung derselben gemäß der Ausführungsform;
4 ist eine Abbildung zum Beschreiben einer optischen Wirkung eines Lichtsteuerungsbauteils in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform;
5A ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 1 gesehen wird;
5B ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 2 gesehen wird;
5C ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform gesehen wird;
6 ist eine Abbildung zum Beschreiben einer optischen Wirkung des Lichtsteuerungsbauteils in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Variation 1;
7 ist eine Abbildung zum Beschreiben einer optischen Wirkung des Lichtsteuerungsbauteils in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Variation 2; und
8 ist eine Abbildung zum Beschreiben einer optischen Wirkung des Lichtsteuerungsbauteils in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Variation 3.

[Beschreibung einer Ausführungsform]
Nachstehend wird eine Ausführungsform im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Man beachte, dass die unten beschriebene Ausführungsform ein konkretes Beispiel im Rahmen der vorliegenden Erfindung zeigt. Daher sind Zahlenwerte, Formen, Materialien, Bauteile, die Anordnung und Verbindung der Bauteile und dergleichen lediglich Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Bauteile in der folgenden Ausführungsform, die in keinem der unabhängigen Ansprüche, welche die globalsten Konzepte definieren, erwähnt werden, sind als optionale Elemente beschrieben.
Man beachte, dass die Zeichnungen schematische Abbildungen sind und nicht unbedingt ganz genaue Darstellungen bereitstellen. Die Maßstäbe und dergleichen in den Zeichnungen stimmen daher nicht unbedingt überein. Man beachte, dass in den Zeichnungen Bauteile, die im Wesentlichen die gleichen sind wie Bauteile, die davor beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen aufweisen und sich überlappende Beschreibungen weggelassen oder vereinfacht sind.
[Ausführungsform]
Eine Ausgestaltung einer Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform wird zuerst unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist eine Abbildung, die ein Installationsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungsvorrichtung 1, die in einer Decke installiert ist; 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausgestaltung von Bauteilen eben dieser Beleuchtungsvorrichtung 1 ausschließlich einer Einhausung 10 derselben.
Wie in 1 dargestellt, ist die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine Deckenleuchte, die in eine Decke 2 eines Gebäudes, z. B. einer Wohnung, einer Einrichtung oder eines Geschäfts, eingebettet ist und Beleuchtungslicht nach unten (z. B. zu einem Fußboden) ausstrahlt.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 (i) ist eine Vorrichtung zum Simulieren einer Empfindung, die es einem Benutzer gestattet, ein Gefühl zu haben, dass aus einem Innenraum durch ein Fenster der Himmel zu sehen ist, und (ii) strahlt Videolicht als Beleuchtungslicht aus. Beispielsweise simuliert die Beleuchtungsvorrichtung 1 Licht, das einen natürlichen Himmel imitiert (z. B. einen blauen Himmel oder einen Sonnenuntergangshimmel), der aus einem Innenraum durch ein Fenster gesehen wird. Mit anderen Worten: Die Beleuchtungsvorrichtung 1 zeigt ein Anzeigebild (Simulationsvideo) von Wolken, die durch den Himmel schweben, und dergleichen.
Wie in 2 und 3 dargestellt, umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Einhausung 10, ein lichtemittierendes Modul 20, einen Lichtreflektor 30, ein Lichtsteuerungsbauteil 40, eine Steuereinheit 50 und eine Stromquelleneinheit 60.
Die Einhausung 10 ist ein Ummantelungsbauteil der Beleuchtungsvorrichtung 1. Die Einhausung 10 nimmt das lichtemittierende Modul 20, den Lichtreflektor 30, das Lichtsteuerungsbauteil 40, die Steuereinheit 50 und die Stromquelleneinheit 60 auf. Die Einhausung 10 ist beispielsweise ein flacher Kasten und ist in einer Draufsicht im Wesentlichen rechteckig. Man beachte, dass die Einhausung 10 nicht darauf beschränkt ist, im Wesentlichen rechteckig zu sein, und auch im Wesentlichen kreisförmig, im Wesentlichen vieleckig, im Wesentlichen halbkreisförmig oder dergleichen sein kann.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Einhausung 10 ein Gehäuse 11 mit einer Öffnung und einen rahmenförmigen Rahmen 12 mit einem Durchgangsloch. Das Gehäuse 11 und der Rahmen 12 sind mit Befestigungsbauteilen, Schrauben, über eine Verriegelungsstruktur oder dergleichen aneinander befestigt.
Das Gehäuse 11 ist ein flacher Kasten, der das lichtemittierende Modul 20, den Lichtreflektor 30, das Lichtsteuerungsbauteil 40, die Steuereinheit 50 und die Stromquelleneinheit 60 aufnimmt. Ein Aufnahmeraum des Gehäuses 11 ist beispielsweise ein Quader. Man beachte, dass die Steuereinheit 50 und die Stromquelleneinheit 60 nicht von dem Gehäuse 11 aufgenommen werden müssen und beispielsweise auch außerhalb der Einhausung 10 angeordnet sein können. Das Gehäuse 11 weist eine Öffnung auf, die einem Fußboden zugewandt ist, und nimmt das Lichtsteuerungsbauteil 40 so auf, dass diese Öffnung abgedeckt ist. Mit anderen Worten: Eine Größe der Öffnung des Gehäuses 11 ist zum Aufnehmen des Lichtsteuerungsbauteils 40 geeignet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Öffnung des Gehäuses 11 in der Draufsicht im Wesentlichen rechteckig.
Der Rahmen 12 ist an einem Endabschnitt des Gehäuses 11 nahe der Öffnung angebracht. Konkret umgibt der Rahmen 12 die Öffnung des Gehäuses 11. Dementsprechend weisen eine Öffnung des Durchgangslochs des Rahmens 12 und die Öffnung des Gehäuses 11 in der Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung 1 im Wesentlichen die gleiche Form auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Öffnung des Rahmens 12 in der Draufsicht im Wesentlichen rechteckig. Man beachte, dass der Rahmen 12 nicht darauf beschränkt ist, im Wesentlichen rechteckig zu sein, und auch im Wesentlichen kreisförmig, im Wesentlichen vieleckig, im Wesentlichen halbkreisförmig oder dergleichen sein kann.
Der Rahmen 12 ist an der Seite einer Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 angeordnet. Dementsprechend passiert Licht, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 emittiert wird, das Durchgangsloch des Rahmens 12 und wird nach außen emittiert. Ein Umriss des Beleuchtungslichts, das von der Beleuchtungsvorrichtung 1 ausgestrahlt wird, weist daher die gleiche Form auf wie die Öffnung des Durchgangslochs des Rahmens 12.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Rahmen 12 einen rahmenförmigen Vorderseitenabschnitt 12a und einen rahmenförmigen hochstehenden Abschnitt 12b.
Der Vorderseitenabschnitt 12a steht von einem Endabschnitt des hochstehenden Abschnitts 12b wie ein Flansch nach außen ab. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist beispielsweise so in die Decke 2 eingelassen, dass der Vorderseitenabschnitt 12a im Wesentlichen mit einer Fläche der Decke 2 fluchtet. Mit anderen Worten: Der Vorderseitenabschnitt 12a ist eine endbearbeitete Oberfläche, die für den Benutzer sichtbar ist. Somit kann der Vorderseitenabschnitt 12a in Harmonie mit der Decke 2 gestaltet werden. Beispielsweise kann der Vorderseitenabschnitt 12a eine Gestaltung aufweisen, die ein Muster der Deckenfläche oder einen Fensterrahmen imitiert.
Der hochstehende Abschnitt 12b ist eine seitliche Wand, die sich von einem Endabschnitt einer Öffnung des Vorderseitenabschnitts 12a hin zu der Decke erstreckt. Durch Anordnen des hochstehenden Abschnitts 12b kann ein realistischeres Fenster simuliert werden. Mit anderen Worten: Angenommen, dass das Lichtsteuerungsbauteil 40 und die Fläche der Decke 2 ohne Anordnen des hochstehenden Abschnitts 12b fluchten, sieht der Benutzer einen dünnen Rahmen (z. B. einen dünnen Rahmen mit der gleichen Dicke wie das Lichtsteuerungsbauteil 40) in der Decke 2 und das Fenster erscheint als architektonische Struktur weniger realistisch, aber durch Anordnen des hochstehenden Abschnitts 12b und Anordnen des Lichtsteuerungsbauteils 40 weiter weg von der Fläche der Decke 2 kann ein realistischeres Fenster simuliert werden. Eine Höhe (vertikale Länge) des hochstehenden Abschnitts 12b kann beispielsweise groß genug sein, damit die Beleuchtungsvorrichtung 1, die in die Decke 2 eingebettet ist, wie ein dicker Rahmen anmutet, und kann beispielsweise wenigstens 30 mm betragen.
Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform eine Innenfläche des hochstehenden Abschnitts 12b (hochstehende Fläche) geneigt ist, aber auch vertikal sein kann.
Die derart ausgestaltete Einhausung 10 kann beispielsweise unter Benutzung eines Metalls oder Harzes hergestellt werden. Mit anderen Worten: Das Gehäuse 11 und der Rahmen 12 umfassen ein Metall oder ein Harz. Das Gehäuse 11 und der Rahmen 12 können unterschiedliche Materialien umfassen oder können auch das gleiche Material umfassen.
Um ein Beispiel anzugeben, ist das Gehäuse 11 ein Metallerzeugnis und wird beispielsweise durch Druckbearbeiten einer Metallplatte, z. B. einer Aluminiumlegierungsplatte oder Kupferplatte, zu einem Kasten geformt. Man beachte, dass das Gehäuse 11 nicht darauf beschränkt ist, ein Metallerzeugnis zu sein, und auch ein Harzerzeugnis sein kann. In diesem Fall kann das Gehäuse 11 ein Harz mit hoher Wärmeleitfähigkeit umfassen. Dies ermöglicht es, Wärme, die durch das lichtemittierende Modul 20 erzeugt wird, über die Einhausung 10 effizient nach außen abzuleiten, wenn das Gehäuse 11 ein Metall oder ein Harz mit hoher Wärmeleitfähigkeit umfasst.
Der Rahmen 12 ist ein Harzerzeugnis und wird beispielsweise vollständig aus einem isolierenden Harz hergestellt. Man beachte, dass der Rahmen 12 nicht darauf beschränkt ist, ein Harzerzeugnis zu sein, und auch ein Metallerzeugnis sein kann. Der hochstehende Abschnitt 12b des Rahmens 12 empfängt einen Teil des Lichts, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 emittiert wird. Dementsprechend kann der hochstehende Abschnitt 12b ein lichtreflektierendes Material umfassen. Beispielsweise kann der hochstehende Abschnitt 12b ein Metall oder ein stark lichtreflektierendes Material umfassen. Konkret kann der hochstehende Abschnitt 12b ein weißes Harz zum streuenden Reflektieren des empfangenen Lichts umfassen und kann auch ein Metallformkörper oder ein Harzformkörper mit einer metallischen reflektierenden Beschichtung auf einer Innenfläche desselben zum Reflektieren des empfangenen Lichts durch metallische Reflexion sein.
Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 11 und der Rahmen 12 separate Bauteile sind, aber auch als ein Bauteil integriert sein können.
Das lichtemittierende Modul 20 ist eine Lichtquelle, die das Videolicht als das Beleuchtungslicht erzeugt. Wie in 2 und 3 dargestellt, umfasst das lichtemittierende Modul 20 ein Substrat 21 und Lichtemitter 22, die auf einer Hauptfläche des Substrats 21 angeordnet sind.
Das Substrat 21 ist eine gedruckte Verdrahtungsanordnung, auf der die Lichtemitter 22 befestigt sind. Das Substrat 21 kann beispielsweise ein harzbasiertes Substrat, ein metallbasiertes Substrat oder ein Keramiksubstrat sein. Das Substrat 21 ist in einer Draufsicht auf dasselbe beispielsweise rechteckig, ist aber nicht darauf beschränkt.
Die Lichtemitter 22 sind zweidimensional angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtemitter 22 in einer Matrix angeordnet. Konkret sind die Lichtemitter 22 in gleichmäßig beabstandeten Reihen und Spalten angeordnet.
Die Lichtemitter 22 sind LED-Elemente, die LEDs umfassen. Die LED-Elemente können oberflächenmontierte Bauelemente (surface-mount devices - SMDs) sein oder eine Nacktchip- (chip-on-board - COB) Ausgestaltung aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtemitter 22 LED-Elemente vom RGB-Typ, die blaues, grünes und rotes Licht (d. h. die drei Primärfarben) emittieren. Mit anderen Worten: Einer der Lichtemitter 22 entspricht einem Pixel und umfasst beispielsweise einen blauen LED-Chip, der blaues Licht emittiert, einen grünen LED-Chip, der grünes Licht emittiert und einen roten LED-Chip, der rotes Licht emittiert. Man beachte, dass die Lichtemitter 22 nicht darauf beschränkt sind, LED-Elemente vom RGB-Typ zu sein, und beispielsweise LED-Elemente von RGBW-Typ sein können, die blaues, grünes, rotes und weißes Licht emittieren, und auch LED-Elemente sein können, die nur blaues und weißes Licht emittieren, wenn ein Himmel und Wolken angezeigt werden. Die Lichtemitter 22 sind nicht auf LED-Elemente beschränkt, die mehrere Farben emittieren können, sondern können auch LED-Elemente sein, die nur eines aus blauem, grünem und rotem Licht emittieren (einfarbig). In diesem Fall können die Lichtemitter 22 in Gruppen von drei LED-Elementen, jeweils mit einem LED-Element, das blaues Licht emittiert, einem LED-Element, das grünes Licht emittiert, und einem LED-Element, das rotes Licht emittiert, angeordnet sein.
Es ist nicht dargestellt, aber das Substrat 21 umfasst (i) eine Steuerleitung, die eine Verdrahtung zum Übertragen eines Steuersignals von der Steuereinheit 50 ist, und (ii) eine Stromleitung zum Zuführen von Strom von der Stromquelleneinheit 60, die beide als gedruckte Verdrahtung angeordnet sind. Die Lichtemitter 22 werden jeweils über die Stromleitung mit Strom von der Stromquelleneinheit 60 versorgt und emittieren basierend auf dem Steuersignal von der Steuerleitung ein vorgegebenes Licht. In der vorliegenden Ausführungsform können die Lichtemitter 22 durch Anpassen der Helligkeit des blauen, grünen und roten Lichts Licht mit verschiedenen Farben ausstrahlen, da die Lichtemitter 22 LED-Elemente vom RGB-Typ sind. Dies ermöglicht es, Videolicht zu erzeugen, das beispielsweise einen blauen Himmel, einen bewölkten Himmel oder einen Sonnenuntergangshimmel simuliert (simuliertes Außenlicht). Mit anderen Worten: Das Licht, das von den Lichtemittern 22 emittiert wird, ist Videolicht, das durch Ändern von wenigstens einem aus einer Helligkeit oder einer Farbe jedes der Lichtemitter 22 erzeugt wird.
Ein Teil des Lichts, das von den Lichtemittern 22 (lichtemittierendes Modul 20) ausgestrahlt wird, wird durch den Lichtreflektor 30 reflektiert. Der Lichtreflektor 30 reflektiert das Licht, das von den Lichtemittern 22 ausgestrahlt wird. In der vorliegenden Ausführungsform reflektiert der Lichtreflektor 30 das Licht, das von den Lichtemittern 22 ausgestrahlt wird, hin zu dem Lichtsteuerungsbauteil 40.
Wie in 2 und 3 dargestellt, umgibt der Lichtreflektor 30 die Lichtemitter 22. Der Lichtreflektor 30 ist eine rahmenförmige Reflexionsplatte, welche die Lichtemitter 22 umgibt. Der Lichtreflektor 30 ist zwischen dem Substrat 21 des lichtemittierenden Moduls 20 und dem Lichtsteuerungsbauteil 40 angeordnet. Das Lichtsteuerungsbauteil 40 ist beispielsweise auf einer Hauptfläche des Substrats 21 des lichtemittierenden Moduls 20 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Lichtreflektor 30 eine Wand 31, welche die Lichtemitter 22 umgibt. Die Wand 31 ist senkrecht zu einer Hauptfläche des Substrats 21 des lichtemittierenden Moduls 20 angeordnet.
Der Lichtreflektor 30 kann beispielsweise ein Harz oder ein Metall umfassen. Konkret kann der Lichtreflektor 30 ein weißes Harzerzeugnis, das unter Benutzung eines Harzes, wie etwa Polybutylenterephthalat (PBT) hergestellt wird, ein Harzerzeugnis mit einem Metallfilm, z. B. Aluminium, auf einer Innenfläche desselben und ein metallisches Bauteil, das ein Metall, wie etwa Aluminium umfasst, sein. Man beachte, dass, wenn der Lichtreflektor 30 ein metallisches Bauteil ist, eine Fläche des Lichtreflektors 30 eine Diffusionsbehandlung, wie etwa eine Alumitbehandlung, erhalten kann. In diesem Fall sollte die Diffusionsbehandlung wenigstens auf einer Innenfläche der Wand 31 vorgenommen werden.
Das Lichtsteuerungsbauteil 40, welches das Licht überträgt, das durch die Lichtemitter 22 übertragen wird, ist entlang eines Lichtemissionswegs der Lichtemitter 22 angeordnet. Konkret empfängt das Lichtsteuerungsbauteil 40 bezüglich des Lichts, das von den Lichtemittern 22 emittiert wird, (i) direktes Licht, das nicht von dem Lichtreflektor 30 reflektiert wird, und (ii) Reflexionslicht, das von dem Lichtreflektor 30 reflektiert wird. Das Licht, das auf das Lichtsteuerungsbauteil 40 auftrifft, wird durch das Lichtsteuerungsbauteil 40 zerstreut (gestreut) und durch das Lichtsteuerungsbauteil 40 hindurch übertragen. Mit anderen Worten: Das Lichtsteuerungsbauteil 40 ist ein lichtzerstreuendes Bauteil, das Licht überträgt und zerstreut (streut) und das auftreffende Licht streuend reflektiert und überträgt.
Das Lichtsteuerungsbauteil 40 umfasst eine erste Diffusionsschicht 41 und eine zweite Diffusionsschicht 42, die jeweils das zu übertragende Licht zerstreuen (streuend reflektieren). In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Diffusionsschicht 41 näher an dem lichtemittierenden Modul 20 angeordnet als die zweite Diffusionsschicht 42. Das Licht, das von den Lichtemittern 22 emittiert wird, wird daher zuerst durch die erste Diffusionsschicht 41 und dann die zweite Diffusionsschicht 42 übertragen. Mit anderen Worten: Das Licht, das von den Lichtemittern 22 emittiert wird, trifft auf die zweite Diffusionsschicht 42 auf, nachdem es durch die erste Diffusionsschicht 41 hindurch übertragen wurde. Die zweite Diffusionsschicht 42 empfängt daher Licht, das durch die erste Diffusionsschicht 41 hindurch übertragen wurde. Konkret ist die zweite Diffusionsschicht 42 der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht 41 zugewandt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 separate Bauteile. Konkret sind die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 Diffusionsplatten. Die Diffusionsplatten können eine Diffusionsfolie, ein Diffusionsfilm, eine Diffusionsplatte oder dergleichen sein.
Die zweite Diffusionsschicht 42 ist an die erste Diffusionsschicht 41 laminiert. In diesem Fall können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 durch Einbringen von Klebstoff oder Klebeband auf einer gesamten Fläche oder nur Umrandungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 zusammengefügt werden; die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42, die aneinander laminiert werden, ohne einen Klebstoff einzubringen, können beispielsweise auch unter Benutzung von Befestigungsbauteilen, wie etwa einer Schraube, eines Halters oder dergleichen, aneinander befestigt werden.
Die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 weisen in Bezug auf das auftreffende Licht unterschiedliche optische Wirkungen auf. Die optischen Wirkungen der ersten Diffusionsschicht 41, der zweiten Diffusionsschicht 42 und des Lichtsteuerungsbauteils 40 werden unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, unterscheiden sich Diffusionsgrade (Trübungen) in Bezug auf Emissionswinkel von Licht, das auf die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42, die das Lichtsteuerungsbauteil 40 bilden, auftrifft und von diesen emittiert wird.
Zuerst ist - hinsichtlich einer Trübung in Bezug auf einen Emissionswinkel θ des Lichts, das von der ersten Diffusionsschicht 41 emittiert wird - eine erste senkrechte Trübung(H1_V), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht 41 ausbreitet (Emissionswinkel θ = 0°), geringer als eine erste diagonale Trübung (H1_O), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht 41 ausbreitet (-90° < Emissionswinkel θ < 90°), (H1_V<H1_O). Die erste diagonale Trübung (H1_O) weist beispielsweise einen Wert von θ = ±30° auf.
Konkret weist die erste Diffusionsschicht 41 eine Diffusionswirkung auf, für welche die Trübung in Bezug auf den Emissionswinkel θ des Lichts, das von der ersten Diffusionsschicht 41 emittiert wird, einen Wert auf einer nach unten gebogenen Kurve annimmt, wie mit der Strich-Punkt-Linie dargestellt. Mit anderen Worten: Die erste Diffusionsschicht 41 weist eine optische Wirkung auf, für die eine geradlinige Übertragung abnimmt, wenn der Emissionswinkel θ größer ist.
Hinsichtlich einer Trübung in Bezug auf den Emissionswinkel θ des Lichts, das von der zweiten Diffusionsschicht 42 emittiert wird, ist jedoch eine zweite senkrechte Trübung(H2v), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet (Emissionswinkel θ = 0°), höher als eine zweite diagonale Trübung (H2_O), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet (-90° < Emissionswinkel θ < 90°), (H2v < H2_O). Die zweite diagonale Trübung (H2_O) weist beispielsweise einen Wert von θ = ±30° auf.
Konkret weist die zweite Diffusionsschicht 42 eine Diffusionswirkung auf, für welche die Trübung in Bezug auf den Emissionswinkel θ des Lichts, das von der zweiten Diffusionsschicht 42 emittiert wird, einen Wert auf einer nach oben gebogenen Kurve annimmt, wie mit der Ketten-Doppelpunkt-Linie dargestellt. Mit anderen Worten: Die zweite Diffusionsschicht 42 weist eine optische Wirkung auf, für die eine geradlinige Übertragung zunimmt, wenn der Emissionswinkel θ größer ist.
Konkreter ist die Trübung der zweiten Diffusionsschicht 42 in Bezug auf das auftreffende Licht, das sich senkrecht zu einer Auftrefffläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet, hoch und die Trübung der zweiten Diffusionsschicht 42 in Bezug auf das auftreffende Licht, das sich diagonal zu der Auftrefffläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet, gering. Mit anderen Worten: Die zweite Diffusionsschicht 42 weist ein hohes Zerstreuungsvermögen in Bezug auf das auftreffende Licht, das sich senkrecht zu der Auftrefffläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet, aber ein geringes Zerstreuungsvermögen und eine hohe Lichtdurchlässigkeit in Bezug auf das auftreffende Licht, das sich diagonal zu der Auftrefffläche der zweiten Diffusionsschicht 42 ausbreitet, auf.
Auf diese Weise weisen Verteilungskurven der Trübungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 in Bezug auf den Emissionswinkel θ entgegengesetzte optische Wirkungen auf.
Daher ist, wie in 4 dargestellt, hinsichtlich einer Trübung in Bezug auf den Emissionswinkel θ des Lichts, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40, das die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 umfasst, emittiert wird, eine senkrechte Trübung(Hv), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 ausbreitet (Emissionswinkel θ = 0°), ungefähr gleich einer diagonalen Trübung (H_O), die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 ausbreitet (-90° < Emissionswinkel θ < 90°), (H_V ≈ H_O).
Konkret weist das Lichtsteuerungsbauteil 40 eine Diffusionswirkung auf, für welche die Trübung in Bezug auf den Emissionswinkel θ des Lichts, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 emittiert wird, einen ungefähr feststehenden Wert annimmt, wie mit der durchgehenden Linie dargestellt. Mit anderen Worten: Das Lichtsteuerungsbauteil 40 weist eine Diffusionswirkung auf, die nicht von dem Emissionswinkel θ des Lichts, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 emittiert wird, abhängig ist.
Das derart ausgestaltete Lichtsteuerungsbauteil 40 gleicht die Trübungen von Licht, das sich senkrecht und diagonal zu der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 ausbreitet, aus. Wenn Videolicht durch die Lichtemitter 22 erzeugt wird und auf das Lichtsteuerungsbauteil 40 auftrifft, gleicht das Lichtsteuerungsbauteil 40 einen Diffusionsgrad (Streuungsgrad) des Videolichts, das durch die Lichtemitter 22 erzeugt wird, aus, die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 senkrecht und diagonal betrachtet wird.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die senkrechte Trübung (Hv) des Lichtsteuerungsbauteils 40 wenigstens 10 % und höchstens 80 %. Die diagonale Trübung (Ho) des Lichtsteuerungsbauteils 40 beträgt daher auch wenigstens 10 % und höchstens 80 %. Die senkrechte Trübung (Hv) und die diagonale Trübung (Ho) des Lichtsteuerungsbauteils 40 betragen insbesondere wenigstens 20 % und höchstens 70 %. Um ein Beispiel anzugeben, betragen die senkrechte Trübung (Hv) und die diagonale Trübung (Ho) des Lichtsteuerungsbauteils 40 ungefähr 60 %. Man beachte, dass die zweite senkrechte Trübung (H2v) der zweiten Diffusionsschicht 42 höher ist als die erste senkrechte Trübung (H1_V) der ersten Diffusionsschicht 41, aber nicht darauf beschränkt ist.
Ein konkretes Beispiel, bei dem die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 die obenstehenden optischen Wirkungen aufweisen, wird nun beschrieben.
Die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 können durch Integrieren einer Übertragungsplatte, die Licht zerstreut, erhalten werden. Die Übertragungsplatte kann eine Harzplatte, die aus einem Harz, wie etwa Acryl oder Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt ist, eine Glasplatte, die aus Glas hergestellt ist, oder dergleichen sein.
Beispielsweise können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 durch Benutzen einer transparenten Platte als die Übertragungsplatte, Vornehmen einer Diffusionsbearbeitung auf dieser Übertragungsplatte und Ausbilden einer zerstreuenden Struktur erhalten werden. In diesem Fall wird die Diffusionsbearbeitung auf einer Fläche wenigstens einer aus den Auftreffflächen oder Lichtemissionsflächen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 vorgenommen. Beispielsweise erfolgt als die Diffusionsbearbeitung eine Prismabearbeitung, während der ein Prisma ausgebildet wird, das mikroskopische punktförmige Aussparungen und Vorsprünge umfasst. Mikroskopische Löcher sind klein genug, um für den Benutzer unsichtbar zu sein, und sind beispielsweise kegelförmig oder pyramidenartig. Eine Tiefe, die durch einen Scheitelpunkt und eine Basis der mikroskopischen Löcher (Kegelhöhe) und einen Durchmesser des Bodens der mikroskopischen Löcher bestimmt wird, wenn die Löcher kegelförmig sind, betragen beispielsweise höchstens 100 µm. Man beachte, dass die Diffusionsbearbeitung nicht auf eine Prismabearbeitung beschränkt ist und auch ein(e) Oberflächentexturierung oder Musterdrucken mikroskopischer Punkte sein kann.
Es kann bewirkt werden, dass die Diffusionswirkungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 sich unterscheiden, indem auf der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 eine unterschiedliche Diffusionsbearbeitung vorgenommen wird.
Konkret kann die Diffusionswirkung der ersten Diffusionsschicht 41, die in 4 durch die Strich-Punkt-Kurve angegeben ist, durch Vornehmen einer einheitlichen Diffusionsbearbeitung auf einer gesamten Innenfläche der ersten Diffusionsschicht 41 und Ausbilden einer einheitlichen zerstreuenden Struktur erreicht werden. Die derart ausgestaltete erste Diffusionsschicht 41 weist eine ähnliche Struktur wie normale Diffusionsplatten auf.
Die Diffusionswirkung der zweiten Diffusionsschicht 42, die in 4 durch die Ketten-Doppelpunkt-Kurve angegeben ist, kann jedoch durch Vornehmen einer anderen Diffusionsbearbeitung auf einem Abschnitt einer Innenfläche der zweiten Diffusionsschicht 42 erreicht werden. Beispielsweise kann in der Innenfläche der zweiten Diffusionsschicht 42 die optische Wirkung, die in 4 durch die Ketten-Doppelpunkt-Kurve angegeben ist, durch Folgendes erreicht werden: (i) Bewirken, dass die Größe der Prismen, Texturen oder gedruckten Punkte sich teilweise unterscheidet, (ii) Bewirken, dass die Dichte der Prismen, Texturen oder gedruckten Punkte sich teilweise unterscheidet, und (iii) Bewirken, dass die zerstreuende Struktur eine unterschiedliche Verteilung aufweist.
Man beachte, dass ein Verfahren zum Bewirken, dass die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 eine Diffusionswirkung aufweisen, nicht auf das Vornehmen einer Diffusionsbearbeitung auf einer transparenten Platte beschränkt ist. Konkret können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 auch ein lichtzerstreuendes Material benutzen. Für das lichtzerstreuende Material können winzige lichtreflektierende Partikel, wie etwa metallische Partikel, Siliciumdioxidpartikel, lichtbrechende Partikel, die einen Brechungsindexunterschied zwischen den lichtbrechenden Partikeln und einem Matrixharz, wie etwa Harzpartikeln, nutzen, und dergleichen benutzt werden. In diesem Fall können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 durchscheinende weiße Diffusionsplatten (durchscheinende weiße Platten) sein, die lichtzerstreuendes Material umfassen, das in einem lichtdurchlässigen Harz, z. B. Acryl oder PET, verteilt ist, und können auch durchscheinende weiße Diffusionsmembranen (durchscheinende weiße Filme) sein, die lichtzerstreuendes Material umfassen, das auf einer Fläche oder hinteren Fläche einer transparenten Acryl- oder PET-Platte verteilt ist.
Auch bei Benutzung von lichtzerstreuendem Material kann bewirkt werden, dass die Diffusionswirkungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 sich unterscheiden, indem auf der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 eine unterschiedliche Bearbeitung vorgenommen wird.
Konkret kann die Diffusionswirkung, die durch die Strich-Punkt-Kurve angegeben ist, für die erste Diffusionsschicht 41 durch einheitliches Verteilen von lichtzerstreuendem Material im Inneren der/s durchscheinenden weißen Platte oder durchscheinenden weißen Films erreicht werden. Mit anderen Worten: Eine Konzentration des lichtzerstreuenden Materials in der Gesamtheit der ersten Diffusionsschicht 41 ist feststehend (gleich). Die derart ausgestaltete erste Diffusionsschicht 41 weist eine ähnliche Struktur wie normale Diffusionsplatten auf.
Die Diffusionswirkung der zweiten Diffusionsschicht 42, die in 4 durch die Ketten-Doppelpunkt-Kurve angegeben ist, kann jedoch erreicht werden, indem bewirkt wird, dass die Konzentration (Dichte) des lichtzerstreuenden Materials darin sich unterscheidet, oder indem bewirkt wird, dass eine Größe oder Art des lichtzerstreuenden Materials sich in einer Innenfläche der durchscheinenden weißen Platten oder durchscheinenden weißen Filme unterscheidet.
Die zweite Diffusionsschicht 42 kann auch eine andere Struktur als die erste Diffusionsschicht 41 aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Diffusionsschicht 42 eine Diffusionsplatte mit einer mikroskopischen Säulenstruktur (Mikrosäulen) benutzen, die einheitlich entlang einer Dicke der zweiten Diffusionsschicht 42 angeordnet sind.
Das Lichtsteuerungsbauteil 40 ist ein Laminat aus der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht, die derart ausgestaltet sind. Das Lichtsteuerungsbauteil 40 ist dem lichtemittierenden Modul 20 zugewandt und bedeckt das lichtemittierende Modul 20. Konkret bedeckt das Lichtsteuerungsbauteil 40 eine Öffnung der Einhausung 10. Das Lichtsteuerungsbauteil 40 umfasst das Ummantelungsbauteil der Beleuchtungsvorrichtung 1 und die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 und ist eine Außenfläche derselben. Mit anderen Worten: Die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 liegt frei. Dementsprechend kann, wenn der Benutzer zur Decke 2 hinaufschaut, der Benutzer die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 sehen. Konkret wird, wenn das Videolicht von den Lichtemittern 22 als das Beleuchtungslicht emittiert wird, unter Benutzung des Videolichts ein Anzeigebild auf der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 (Anzeigefläche) gezeigt und gleichzeitig das Beleuchtungslicht von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 ausgestrahlt. Man beachte, dass, wenn der Benutzer zur Decke 2 hinaufschaut, der Benutzer nicht nur das Lichtsteuerungsbauteils 40 sieht, sondern auch den Vorderseitenabschnitt 12a und den hochstehenden Abschnitt 12b des Rahmens 12 sehen kann.
Die Steuereinheit 50 ist eine Vorrichtung, die Anweisungen vom Benutzer (z. B. über eine Fernbedienung) folgt, bewirkt, dass das lichtemittierende Modul 20 ein- und ausgeschaltet wird, und das Licht und die Farbe (Lichtemissionsfarbe oder Farbtemperatur) des lichtemittierenden Moduls 20 regelt. Beispielsweise erhält die Steuereinheit 50 Informationen bezüglich eines Videos, das in einem Speicher (nicht dargestellt) gespeichert ist, und gibt das Video gemäß diesen Informationen wieder. Beispielsweise erhält die Steuereinheit 50 Informationen bezüglich eines blauen Himmels aus dem Speicher und steuert das lichtemittierende Modul 20 basierend auf den erhaltenen Informationen, wenn vom Benutzer eine Anweisung empfangen wurde, einen blauen Himmel anzuzeigen. Damit wird basierend auf einem Video eines blauen Himmels Videolicht von dem lichtemittierenden Modul 20 emittiert und das Lichtsteuerungsbauteil 40 gibt ein Video, das einen blauen Himmel imitiert, als das Anzeigebild wieder.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtemitter 22 LED-Elemente vom RGB-Typ. Damit gibt die Steuereinheit 50 über die Steuerleitung ein Steuersignal aus, das Informationen bezüglich einer Helligkeit jedes aus den blauen LED-Chips, grünen LED-Chips und roten LED-Chips gemäß der Anweisung vom Benutzer umfasst. Die Lichtemitter 22, die das Steuersignal empfangen haben, emittieren basierend auf diesem Steuersignal blaues, grünes und rotes Licht mit einer vorgegebenen Lichtintensität.
Die Steuereinheit 50 gibt beispielsweise das Steuersignal mit einem Zeitintervall, in dem eine Bewegung des Anzeigebildes, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 emittiert wird, nicht unnatürlich wird, an das lichtemittierende Modul 20 aus. Beispielsweise gibt die Steuereinheit 50 das Steuersignal ungefähr 20mal pro Sekunde aus. Dies ermöglicht es beispielsweise, Wolken mit einer natürlicheren Bewegung wiederzugeben, wenn ein Video sich bewegender Wolken wiedergegeben wird.
Die Steuereinheit 50 kann mit einem Mikrocomputer, Prozessor, einer eigens konzipierten Schaltung oder dergleichen realisiert sein. Man beachte, dass, wie in 2 dargestellt, die Steuereinheit 50 zwischen einer Bodenfläche der Einhausung 10 und einer Fläche gegenüber einer Fläche des Substrats 21 des lichtemittierenden Moduls 20, auf der die Lichtemitter 22 befestigt sind, angeordnet ist, aber nicht darauf beschränkt ist.
Die Stromquelleneinheit 60 umfasst (i) eine Stromrichterschaltung, die Wechselstrom, der von einem Stromsystem (z. B. gewerbliche Stromquelle) und dergleichen zugeführt wird, in Gleichstrom umwandelt, und (ii) eine Stromschaltung, die Strom erzeugt, um zu bewirken, dass das lichtemittierende Modul 20 Licht emittiert. Die Stromquelleneinheit 60 nimmt beispielsweise ein Gleichrichten, Glätten, Heruntertransformieren und dergleichen des Wechselstroms, der von der gewerblichen Stromquelle zugeführt wird, vor und wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom mit einem vorgegebenen Pegel um. Dieser Gleichstrom wird dann dem lichtemittierenden Modul 20 zugeführt. Die Stromquelleneinheit 60 ist über eine Stromleitung und dergleichen elektrisch mit dem Stromsystem verbunden. Man beachte, dass, wie in 2 dargestellt, die Stromquelleneinheit 60 zwischen einer Bodenfläche der Einhausung 10 und einer Fläche gegenüber einer Fläche des Substrats 21 des lichtemittierenden Moduls 20, auf der die Lichtemitter 22 befestigt sind, angeordnet ist, ähnlich wie die Steuereinheit 50, aber nicht darauf beschränkt ist.
Die derart ausgestaltete Beleuchtungsvorrichtung 1 kann ein Anzeigebild mit einer Tiefenwirkung wiedergeben, da die Beleuchtungsvorrichtung 1 einen Raum, der von dem Lichtreflektor 30 umgeben ist, zwischen dem lichtemittierenden Modul 20 und dem Lichtsteuerungsbauteil 40 umfasst. Beispielsweise kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 1 aus einem anderen Winkel betrachtet wird, die Beleuchtungsvorrichtung 1 ein Anzeigebild mit einer Tiefenwirkung wiedergeben, da die Art und Weise, in der das Anzeigebild erscheint, sich gemäß dem Winkel ändert.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht es, dass das Lichtsteuerungsbauteil 40 ein Anzeigebild ohne viel Unschärfe auch dann projiziert, wenn das Lichtsteuerungsbauteil 40 senkrecht oder diagonal betrachtet wird, da die Beleuchtungsvorrichtung 1 das Lichtsteuerungsbauteil 40 mit der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 umfasst. Mit anderen Worten: Auf der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 kann ein Anzeigebild wiedergegeben werden, das nicht vom Betrachtungswinkel des Benutzers abhängig ist.
Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5A bis 5C beschrieben. 5A ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild einer Beleuchtungsvorrichtung 1X gemäß Vergleichsbeispiel 1 gesehen wird. 5B ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild einer Beleuchtungsvorrichtung 1Y gemäß Vergleichsbeispiel 2 gesehen wird. 5C ist eine Abbildung zum Beschreiben, wie ein Anzeigebild der Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform gesehen wird.
Bei der Beleuchtungsvorrichtung 1X, die in 5A gezeigt ist, wird eine normale Diffusionsplatte für das Lichtsteuerungsbauteil benutzt. Beispielsweise, Beleuchtungsvorrichtung 1X, das Lichtsteuerungsbauteil 40 ist eine Diffusionsplatte, die nur die erste Diffusionsschicht 41 in der Beleuchtungsvorrichtung 1, die in 2 gezeigt ist, umfasst.
In diesem Fall ist, wie in 5A dargestellt, das Anzeigebild, das beim Erzeugen von Videolicht über lichtemittierende Elemente, die zweidimensional angeordnet sind, auf der Diffusionsplatte angezeigt wird, nicht unscharf, wenn die Lichtemissionsfläche der Diffusionsplatte senkrecht betrachtet wird, aber das Anzeigebild, das auf der Diffusionsplatte angezeigt wird, wird unscharf, wenn die Lichtemissionsfläche der Diffusionsplatte diagonal betrachtet wird. Konkret wird das Anzeigebild unscharf, wenn ein Winkel der Sichtlinie des Benutzers und einer Normalen der Diffusionsplatte größer wird.
Dementsprechend kann, wie die Beleuchtungsvorrichtung 1Y, die in 5B gezeigt ist, eine Diffusionsplatte mit einer geringeren Trübung als die Diffusionsplatte der Beleuchtungsvorrichtung 1X, die in 5A gezeigt ist, benutzt werden. Mit anderen Worten: Ein Diffusionsgrad der Diffusionsplatte kann gesenkt werden.
Beim Senken des Diffusionsgrades der Diffusionsplatte wird jedoch das Anzeigebild nicht mehr unscharf, wenn die Lichtemissionsfläche der Diffusionsplatte diagonal betrachtet wird, aber die lichtemittierenden Elemente, die zweidimensional angeordnet sind, erscheinen als Punkte, wenn die Lichtemissionsfläche der Diffusionsplatte senkrecht betrachtet wird. Mit anderen Worten: Die lichtemittierenden Elemente machen von jenseits der Diffusionsplatte einen körnigen Eindruck.
Im Gegensatz dazu benutzt die Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Lichtsteuerungsbauteil 40 mit der zweiten Diffusionsschicht 42, die an die erste Diffusionsschicht 41 laminiert ist. Daher erscheinen, wie in 5C dargestellt, die Lichtemitter 22, die zweidimensional angeordnet sind, nicht als Punkte, wenn die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 senkrecht oder diagonal betrachtet wird, und das Anzeigebild, das von dem Lichtsteuerungsbauteil 40 angezeigt wird, wird nicht unscharf. Mit anderen Worten: Es ist möglich, die Winkelabhängigkeit des Unscharfwerdens des Anzeigebildes zu verringern.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst (i) die erste Diffusionsschicht 41, deren senkrechte Trübung geringer ist als ihre diagonale Trübung, und (ii) die zweite Diffusionsschicht 42, deren senkrechte Trübung höher ist als ihre diagonale Trübung, als Lichtsteuerungsbauteil 40, welches das Licht überträgt, das von den Lichtemittern 22, die zweidimensional angeordnet sind, emittiert wird.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, eine Beleuchtungsvorrichtung zu realisieren, die ein Anzeigebild ohne viel Unschärfe auch dann projizieren kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung senkrecht oder diagonal betrachtet wird. Beispielsweise kann der Benutzer ein zufriedenstellendes Anzeigebild von einem Himmel und Wolken auch dann sehen, wenn er zu der Beleuchtungsvorrichtung 1, die in der Decke 2 installiert ist, von direkt unterhalb hinaufschaut oder die Beleuchtungsvorrichtung 1 von weit weg betrachtet. Dies ermöglicht es, dem Benutzer den Eindruck zu vermitteln, dass der Himmel wie ein wirklicher Himmel in der Entfernung vorhanden ist (Tiefenwirkung). Mit anderen Worten: Dem Benutzer kann das Gefühl vermittelt werden, dass er aus einem Innenraum durch ein Fenster auf den Himmel schaut, ohne dass er den Eindruck hat, dass etwas nicht stimmt, während das Anzeigebild durch die Beleuchtungsvorrichtung 1 projiziert wird.
[Variationen]
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde basierend auf der Ausführungsform beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise ist in der obenstehenden Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, die Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 feststehend, wobei der Emissionswinkel θ im Bereich von -90° < θ < 90° liegt, ist aber nicht darauf beschränkt.
Konkret kann, wie in 6 dargestellt, eine diagonale Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 etwas geringer sein. In diesem Fall wird, wenn die diagonalen Trübungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 etwas geringer sind und die senkrechten Trübungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 etwas höher sind, die diagonale Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 etwas geringer.
Wie in 7 dargestellt, kann die diagonale Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 auch etwas höher sein. In diesem Fall wird, wenn die diagonalen Trübungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 etwas höher sind und die senkrechten Trübungen der ersten Diffusionsschicht 41 und der zweiten Diffusionsschicht 42 etwas geringer sind, die diagonale Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 etwas höher.
Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 1 in der Decke 2 installiert ist, kann der Benutzer das Anzeigebild, das von der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 projiziert wird, nicht länger als Video sehen, wenn der Winkel der Normalen der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 und der Sichtlinie des Benutzers 70° übersteigt. Die Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 kann daher im Wesentlichen feststehend sein, wobei der Winkel der Normalen der Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 und der Sichtlinie des Benutzers höchstens 70°beträgt. Dementsprechend kann, wie in 8 dargestellt, die Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 gemäß dem Emissionswinkel θ, der θ < -70° und 70° < θ beträgt, schwanken, wenn die Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 feststehend ist, wobei der Emissionswinkel θ innerhalb von -70° ≤ θ ≤ 70° in Bezug auf die Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils 40 liegt. Beispielsweise ist in 8 die Trübung des Lichtsteuerungsbauteils 40 höher, wenn der Emissionswinkel θ größer ist, wobei der Emissionswinkel θ innerhalb des Bereichs von θ < -70° und 70° < θ liegt. In diesem Fall wird beispielsweise ein Bauteil mit einer diagonalen Trübung, für deren Emissionswinkel θ gilt, dass θ < -70° und 70° < θ ist, nimmt drastisch höher zu, wenn der Emissionswinkel θ größer wird, für die zweite Diffusionsschicht 42 benutzt.
In der obenstehenden Ausführungsform sind die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 so angeordnet, dass die erste Diffusionsschicht 41 sich auf einer Innenseite (auf der Seite des lichtemittierenden Moduls 20) befindet und die zweite Diffusionsschicht 42 sich auf der Außenseite befindet, sind aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 anders herum angeordnet sein, so dass die zweite Diffusionsschicht 42 sich auf der Innenseite befindet und die erste Diffusionsschicht 41 sich auf der Außenseite befindet.
In der obenstehenden Ausführungsform sind die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 separate Bauteile, die jeweils eine Diffusionsplatte umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 als eine Diffusionsplatte integriert sein. Beispielsweise ist die erste Diffusionsschicht 41 die Diffusionsplatte und die zweite Diffusionsschicht 42 ist als eine Rückseitenschicht der Diffusionsplatte angeordnet. In diesem Fall wird die Diffusionsbearbeitung auf der Diffusionsplatte vorgenommen und die zweite Diffusionsschicht 42 kann mit einer zerstreuenden Struktur ausgebildet sein.
In der obenstehenden Ausführungsform umfasst das Lichtsteuerungsbauteil 40 nur die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Lichtsteuerungsbauteil 40 auch eine dritte Schicht, wie etwa ein transparentes Substrat, umfassen, welche die erste Diffusionsschicht 41 und die zweite Diffusionsschicht 42 trägt.
In der Beleuchtungsvorrichtung 1 in der obenstehenden Ausführungsform projiziert das Lichtsteuerungsbauteil 40 ein Anzeigebild, weil die Lichtemitter 22 basierend auf einem Video von Wolken und dergleichen Videolicht erzeugen, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Lichtsteuerungsbauteil 40 auch ein Anzeigebild projizieren, bei dem es sich um ein Muster handelt, weil die Lichtemitter 22 Beleuchtungslicht mit einem Kontrastunterschied erzeugen.
In der obenstehenden Ausführungsform umfasst die Einhausung 10 den Rahmen 12, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Rahmen 12 als ein Abschnitt der Decke 2 inbegriffen sein, ohne in der Einhausung 10 angeordnet zu sein.
In der obenstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel, bei dem die Beleuchtungsvorrichtung 1 in die Decke 2 eingebettet ist, beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung 1 auch in ein anderes Gebäudematerial als die Decke 2, z. B. eine Wand, eingebettet sein.
In der obenstehenden Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Einhausung 10 und den Lichtreflektor 30, ist aber nicht darauf beschränkt. Mit anderen Worten: Die Beleuchtungsvorrichtung 1 muss nicht die Einhausung 10 umfassen und muss auch nicht den Lichtreflektor 30 umfassen.
In der obenstehenden Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Einhausung 10 und den Lichtreflektor 30 als separate Bauteile, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Lichtreflektor 30 und die Einhausung 10 als ein Bauteil integriert sein.
In der obenstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel, bei dem die Steuereinheit 50 das lichtemittierende Modul 20 so steuert, dass ein Anzeigebild gemäß einer Anweisung des Benutzers wiedergegeben wird, beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Steuereinheit 50 einen Zustand des Himmels von einer Aufnahmevorrichtung erhalten, die den Zustand des Himmels aufnimmt (z. B. eine Kamera) und das erhaltene Anzeigebild, das den Zustand des Himmels imitiert, wiedergeben.
In der obenstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel, bei dem die Steuereinheit 50 ein Anzeigebild gemäß einer Anweisung des Benutzers wiedergibt, beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Steuereinheit 50 (i) eine Zeitfunktion umfassen, (ii) aus einem Speicher Informationen bezüglich eines Videos entsprechend einer Zeit, zu der eine Anweisung vom Benutzer empfangen wurde, erhalten und (iii) das lichtemittierende Modul 20 basierend auf den erhaltenen Informationen steuern. Die Steuereinheit 50 kann auch zu einer vorgegebenen Zeit aus dem Speicher Informationen bezüglich eines Videos erhalten und das lichtemittierende Modul 20 basierend auf den erhaltenen Informationen steuern.
Auch wenn das Vorstehende eine oder mehrere Ausführungsformen und/oder andere Beispiele beschrieben hat, versteht es sich, dass darin verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können und dass der vorliegend offenbarte Gegenstand in verschiedenen Formen und Beispielen realisiert werden kann und dass diese in zahlreichen Anwendungen angewendet werden können, von denen vorliegend nur einige beschrieben wurden. Die folgenden Ansprüche sollen ausnahmslos alle Abwandlungen und Variationen beanspruchen, die in den wahren Umfang der vorliegenden Lehren fallen.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungsvorrichtung
2: Decke
22: Lichtemitter
30: Lichtreflektor
40: Lichtsteuerungsbauteil
41: Erste Diffusionsschicht
42: Zweite Diffusionsschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016514340 [0003]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung, umfassend: mehrere Lichtemitter, die zweidimensional angeordnet sind; und ein Lichtsteuerungsbauteil, das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, überträgt, wobei das Lichtsteuerungsbauteil eine erste Diffusionsschicht und eine zweite Diffusionsschicht umfasst, die jeweils das zu übertragende Licht zerstreuen, eine erste senkrechte Trübung geringer ist als eine erste diagonale Trübung, wobei die erste senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht ausbreitet, und die erste diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht ausbreitet, und eine zweite senkrechte Trübung höher ist als eine zweite diagonale Trübung, wobei die zweite senkrechte Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht ausbreitet, und die zweite diagonale Trübung einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich diagonal zu der Lichtemissionsfläche der zweiten Diffusionsschicht ausbreitet.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite senkrechte Trübung höher ist als die erste senkrechte Trübung.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine senkrechte Trübung, die einen Diffusionsgrad von Licht angibt, das sich senkrecht zu einer Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils ausbreitet, wenigstens 10 % und höchstens 80 % beträgt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, Videolicht ist, das durch Ändern von wenigstens einem aus einer Helligkeit und einer Farbe jedes der mehreren Lichtemitter erzeugt wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Diffusionsschicht Licht empfängt, das durch die erste Diffusionsschicht hindurch übertragen wurde.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die zweite Diffusionsschicht der Lichtemissionsfläche der ersten Diffusionsschicht zugewandt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Diffusionsschicht und die zweite Diffusionsschicht Diffusionsplatten sind und die zweite Diffusionsschicht an die erste Diffusionsschicht laminiert ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: einen Lichtreflektor, der das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, zu dem Lichtsteuerungsbauteil reflektiert.
Beleuchtungsvorrichtung, umfassend: mehrere Lichtemitter, die zweidimensional angeordnet sind; und ein Lichtsteuerungsbauteil, das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, überträgt, wobei wenn Videolicht als das Licht, das von den mehreren Lichtemittern emittiert wird, durch Ändern von wenigstens einem aus einer Helligkeit und einer Farbe jedes der mehreren Lichtemitter erzeugt wird, das Lichtsteuerungsbauteil einen Diffusionsgrad des Videolichts, wenn eine Lichtemissionsfläche des Lichtsteuerungsbauteils senkrecht und diagonal betrachtet wird, ausgleicht.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Beleuchtungsvorrichtung in eine Decke eingelassen ist.