したがって、独立請求項の特徴を有する照明デバイス及び方法が提供される。従属請求項は、有利な実施形態を規定する。
本発明の第1の態様によれば、観察者によって見られる少なくとも部分的に反射性の表面を照らす照明デバイスが提供される。照明デバイスは、選択された偏光方向を有する偏光光を生成する発光モジュールを含む。照明デバイスは、偏光光で、少なくとも部分的に反射性の表面を照らし、少なくとも部分的に反射性の表面に入射する光の入射面の向きとの関連で、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の偏光方向の調節をもたらすように調節可能である。更に、照明デバイスは、観察者に、偏光光の偏光方向を示すインジケータを含む。インジケータは、少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準に適合するように、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の偏光方向をどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供するように配置される。
第2の態様によれば、観察者によって見られる少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度を観察者が調節し易くする方法が提供される。少なくとも部分的に反射性の表面は、選択された偏光方向を有する偏光光を生成する発光モジュールを含む照明デバイスによって照らされる。照明デバイスは、偏光光で、少なくとも部分的に反射性の表面を照らし、照明デバイスは、少なくとも部分的に反射性の表面に入射する光の入射面の向きとの関連で、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の偏光方向の調節をもたらすように調節可能である。当該方法は、観察者に、偏光光の偏光方向を示すインジケータを提供するステップと、少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準に適合するように、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の偏光方向をどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供するようにインジケータを配置するステップとを含む。
これらの態様に関連付けられる利点は幾つかある。例えばインジケータは、照らされた少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射又はグレアの程度が選択された基準に適合するように、観察者が偏光方向を調節できるようにする。この基準は、例えば非偏光光による照明に比べて所定の又は選択された程度までの反射の減少であり、これは、光沢仕上げされた雑誌及び電子タブレットといった情報担体からの目障りなグレアを有利に減少し、したがって、テキストの可読性を向上させる。観察者が、このような表面からの望ましくないグレアを減少できることによって、例えば出版社及びフラットスクリーン製品の製造業者は、それぞれ、光沢紙及び光沢仕上げされたディスプレイを使用することができるようになる。光沢仕上げされた表面は、時に、マット仕上げされた表面に比べて、高い画質を有すると見なされることがある。更に、物体に衝突する光の偏光方向を調節できることは更に、非偏光光を使用した照明に比べて、反射光量を増加させることもできる。これは、水晶、宝石、ダイアモンド及びキラキラ光る効果が望まれる他の物体の照明に有利である。反射は、デザイン目的の光沢面においても望まれることがある。このような場合、インジケータが、物体の被照面における反射を増大させるように、光の偏光方向を調節するように、観察者、ユーザ又は設置者のためのガイダンスを提供できる。これらの態様は更に、様々な照明条件及び要件に適応可能である比較的適応性のある照明デバイス及び方法を提供する。上記されたように、同じデバイスが、見物者又は観察者によって見られる結晶のキラキラ光る効果を高めることだけでなく、光沢仕上げされた雑誌を読むユーザのための快適な照明を提供するために使用できる。
これらの態様は、観察者によって見られる表面を照らす光の偏光方向をどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供することによって、観察者の目に到達する反射量が、望ましい基準に適合するように制御されるという認識に基づいている。これは、反射される入射光の割合は、特に、入射光の偏光方向に依存するという効果を利用して達成される。この効果は、したがって、表面における又は表面からの光反射の程度を制御する可能性を提供する。
入射面は、表面を見ている観察者の注視点と、発光モジュールの位置と、少なくとも部分的に反射性の表面とによって画成される。これに加えて又は代えて、入射面は、入射光の伝搬ベクトルと、少なくとも部分的に反射性の表面に対する法線とによって画成されてもよい。
発光モジュールは、例えば非偏光光を放出する光源と、放出された光を受け取り、望ましい偏光方向を有する偏光光を生成する偏光子とを含む。これに加えて又は代えて、発光モジュールは、例えば選択された偏光方向を有する偏光光を放出する光源を含む。
本願のコンテキストでは、「光源」との用語は、例えば任意のデバイス若しくは要素の両端間に電位差を印加する又は任意のデバイス若しくは要素に電流を流すことによって起動されると、例えば可視領域、赤外領域及び/又は紫外領域である電磁スペクトルの任意の領域又は領域の組み合わせにおける放射線を放出可能である実質的に任意の当該デバイス又は要素を定義するように使用される。したがって、光源は、単色、準単色、多色又は広帯域スペクトル放出特性を有する。光源の例は、半導体発光ダイオード(LED)若しくはレーザ、(OLEDといった)有機若しくはポリマー発光ダイオード、RGB LED、光学的に励起される蛍光体でコーティングされたLED、光学的に励起されるナノ結晶LED、RGBレーザの組み合わせ、白色広帯域レーザ、レーザ励起される蛍光体、又は、当業者に知られている任意の他の同様のデバイスを含む。
一実施形態によれば、インジケータは、s偏光光又はp偏光光で、少なくとも部分的に反射性の表面を照らすように、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の偏光方向をどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供するように配置される。s偏光光、即ち、入射面に直交する偏光方向を有する光は、非偏光光を使用した照明に比べて、反射の程度を有利に増加させるのに対し、p偏光光、即ち、入射面に平行な偏光方向を有する光は、非偏光光を使用した照明に比べて、被照面における反射の程度を有利に減少させる。観察者による調節は、例えば偏光子を通過する光の偏光方向を示すインジケータによって可能にされる。これに代えて又は加えて、インジケータは、照明デバイス(又は発光モジュール又は偏光子)の向きを示してもよい。この向きは、例えば被照面における反射の程度の増加又は減少に対応する。これにより、調節は、ユーザ又は観察者によって、比較的簡単に、場合によっては、偏光方向と被照面における光反射の程度との関係についての知識をほとんど必要とすることなく又は全く必要とすることなく、行われる。
インジケータは、本願のコンテキストでは、例えばユーザに、例えば少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準によって規定される、達成されるべき望ましい照明を示す任意の手段として理解されるべきである。インジケータは、したがって、照明デバイスを出る光の偏光方向を間接的及び/又は直接的に示す任意の手段として理解される。インジケータは、矢印、テキスト、記号又は絵といったポインタ又はマーキングによって実現され、出射光の偏光方向又は望ましい照明が達成される照明デバイス(又は発光モジュール又は偏光子)の必要な方向(又は向き)を示す。望ましい照明は、例えば少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準によって規定される。これに代えて又は加えて、インジケータは、聴覚によるもの、触覚によるものであってもよく、又は、視覚、聴覚及び触覚の任意の組み合わせによるものであってもよい。
一実施形態によれば、照明デバイスは、少なくとも部分的に反射性の表面を照らす光の入射角をどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供する例えば角度計といった角度インジケータを含む。入射角は、発光モジュールの位置と、少なくとも部分的に反射性の表面の位置と、観察者の注視点とによって画成され、入射光の伝搬ベクトルと、入射点における少なくとも部分的に反射性の表面の法線との間の角度として測定される。入射角を調節できることによって、反射光の量は、それに応じて調節され、これにより、少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準に適合する。他比較的大きい入射角は、例えば比較的大量の反射光を提供する一方で、入射点における表面のブルースター角に近い又は等しい入射角では、入射面に平行な偏光方向を有する反射光の量が非常に少なくなる。角度インジケータは、例えば少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準に適合するように、入射角をどのように調節すべきか、観察者に指導又は指示するユーザインターフェースを含む。ユーザインターフェースは、視覚によるもの、聴覚によるもの、触覚によるものであってもよく、又は、視覚、聴覚及び触覚の任意の組み合わせによるものであってもよい。本実施形態は、入射点における反射光の量、即ち、反射率を制御できるように、照明デバイスを観察者が調節する可能性を提供する点で有利である。
一実施形態によれば、照明デバイスは、発光モジュールと観察者の注視点との間の第1の距離と、少なくとも部分的に反射性の表面と観察者の注視点との間の第2の距離とをどのように調節すべきか、観察者のためのガイダンスを提供する例えば距離計といった距離インジケータを含む。第1及び第2の距離、また、場合によっては、それらの間の角度を調節することによって、入射角は、少なくとも部分的に反射性の表面からの光反射の程度の選択された基準に適合するように調節される。距離インジケータのガイダンスによって、見ることができる物体と観察者の注視点との間の距離を調節できることによって、例えば読者の読書経験といった観察者の快適な経験を実現する可能性を提供できる。
発光モジュールと観察者の注視点との間の方向は、第1のベクトルによって規定され、少なくとも部分的に反射性の表面と観察者の注視点との間の方向は、第2のベクトルによって規定される。第1及び第2のベクトルは、例えば直交する。これは、距離インジケータを使用することによって、望ましい入射角を実現する可能性を有利に提供する。
一実施形態によれば、発光モジュールは、選択された偏光方向を有する光の第1の成分は透過させ、別の偏光方向を有する光の別の成分は、光源に向けて戻るように反射する反射透過型偏光子を含む。偏光子は、例えば欧州登録特許第0606940号又は第0606939号に開示される偏光子のように構成される。反射透過性偏光子を透過しない光の少なくとも一部を、光源に向けて戻るように反射することによって、反射光は、照明デバイスの光学効率を増加させるように、「再利用」される。反射光は、例えば反射光を反射透過型偏光子に向けて戻るように方向転換するリフレクタを提供することによって再利用される。反射光の偏光は、反射時に変更されるので、再利用された光の少なくとも一部は、最終的に、反射透過型偏光子を透過させられる。
一実施形態によれば、反射透過型偏光子は、第1の偏光状態を有する光を、個々に、透過させ、また、反射する。偏光状態変換器を、反射透過型偏光子によって反射された光の少なくとも一部を受け取るように配置することによって、偏光状態変換器は、第1の偏光状態を有する光を、第2の偏光状態を有する光に変換する。変換された光は、例えば変換された光を偏光状態変換器に向かって戻るように方向転換するリフレクタによって再利用される。偏光状態変換器では、再利用される光は、第1の状態に戻るように変換される。
第1の偏光状態は、例えば直線偏光であり、これは、反射透過型偏光子における反射後は、偏光状態変換器によって、円偏光に変換される。円偏光光は、リフレクタ内での反射時に、即ち、右偏光から左偏光又は左偏光から右偏光へ、偏光方向を変更するので、選択された偏光方向を有する再利用される光の量が、増加される。
一実施形態によれば、反射透過型偏光子は、第1の偏光状態を有する光を、個々に、透過させ、また、反射し、照明デバイスは更に、反射透過型偏光子によって透過された光の少なくとも一部を受け取るように、反射透過型偏光子に対して配置される偏光状態変換器を含む。偏光状態変換器は、第1の偏光状態を有する光を、第2の偏光状態を有する光に変換する。この実施形態では、反射透過型偏光子は、例えば選択された偏光方向を有する円偏光光は透過させ、別の偏光方向を有する円偏光光は反射する円偏光子である。望ましくない偏光方向を有する光を反射することは、反射された光が再利用され、選択された偏光方向を有する光に変換されることを有利に可能にする。反射透過型偏光子が円偏光子である場合、偏光状態変換器は、例えば円偏光光を直線偏光光に変換する4分の1波長板である波長板又はリターダを有利に含む。
一実施形態によれば、偏光状態変換器は、幾つかの異なる波長を含む光の偏光成分間の位相シフトを可能とするように、積み重ねられた複屈折層を含む4分の1波長板又はフィルムを含む。これにより、偏光状態変換器を出る偏光光の任意の楕円率は、減少されるか、更には排除される。
これに加えて又は代えて、偏光状態変換器は、2つの透明基板の間に挟まれた液晶層又は重合液晶材料を含む、例えば90°のねじれネマティック液晶構造であるねじれ液晶構造を含む。
当然ながら、照明デバイスは、例えばライティングデスクといった作業領域を照らすオフィス照明器具、デスクランプ又はフロアスタンド式読書灯内に含まれてよい。発光モジュール(及び/又は偏光子)は、例えば円形又は二次形状を有してよく、また、例えば入射面に平行な偏光方向を有する光を提供する第1の位置及び入射面に直交する偏光方向を有する光を提供する第2の位置である2つの位置間で調節可能である。観察者に、例えば2つの選択肢といった比較的少ない数の調節選択肢から選ばせることによって、ユーザ又は観察者によって誤調節がされるリスクが減少された容易な調節が有利に可能にされる。発光モジュール(及び/又は偏光子)は、任意の望ましい位置を取ってもよく、これにより、観察者に、偏光方向を任意の必要な方向に調節及び調整する可能性を提供する。
これに加えて又は代えて、照明デバイスは、各対応するリフレクタ内に光を放出する少なくとも1つの対応する光源を有する複数のリフレクタを含む。複数のリフレクタを使用することは、厚さが減少された照明デバイスを有利に可能にする。照明デバイスは更に、各リフレクタにつき、個別に調節可能な1つの偏光子を含む複数の発光モジュールを含んでもよい。
なお、本発明は、請求項に記載される特徴のあらゆる可能な組み合わせに関する。