JP2023033605A - 照明器具および制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】空間の開放感を向上させる。【解決手段】照明器具200は、光源10と、光源10から出射した光を入射する光入射部24、および前記光を基に生成される第1の光であって自然光を模擬した光を含む第1の光を出射する第1の光出射部26を有する発光体20と、発光体20の端部および発光体20の周囲の少なくとも1つの位置に設けられ、発光体20に入射した前記光のうち第1の光として出射されずに発光体20の端部に到達した第2の光、または光源10もしくは光源10とは異なる光源から発光体20を介さずに入射された第2の光を、発光体20の第1の光出射部26が形成される面と面する空間に向けて出射する光取出し部40とを備える。【選択図】図10

Description

本開示は、照明器具およびそれを利用した制御システムに関する。
主表面から青空など天空を模した光を出射して窓のように見せることで空間の開放感を向上させる照明技術がある(例えば、特許文献1)。
また、照明器具と空気調和機を一体化したものとして、例えば特許文献2には、照明器具を有するサーキュレータの例が開示されている。
国際公開2018/22065号公報 実開昭59-029633号公報
しかし、特許文献1に記載の照明技術は、観察者にとって窓のように感じられるものの、外からの風または時間変化に伴う日差しの形状変化など、より自然に近い造景を提供する点でまだ不十分であった。
また、特許文献2に記載の照明器具付サーキュレータは、空気の循環機能と照明機能とを一体化してはいるが、より自然な造景を提供する目的で、空気の循環機能と照明機能とを一体化する点およびその具体的な方法について何ら開示していない。
そこで、本開示は、観察者のいる空間の開放感を向上させる照明器具および制御システムを提供することを目的とする。
本開示に係る照明器具の一態様は、第1の光源と、第1の光源から出射した光を入射する光入射部、および光を基に生成される第1の光であって自然光を模擬した光を含む第1の光を出射する第1の光出射部を有する発光体と、発光体の端部および発光体の周囲の少なくとも1つの位置に設けられ、発光体に入射した光のうち第1の光として出射されずに発光体の端部に到達した第2の光、または第1の光源もしくは第1の光源とは異なる第2の光源から発光体を介さずに入射された第2の光を、発光体の第1の光出射部が形成される面と面する空間に向けて出射する光取出し部とを備えることを特徴とする。
また、本開示による制御システムは、上記の照明器具と、照明器具が備える発光体および光取出し部の発光状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本開示によれば、空間の開放感をより向上する照明器具および制御システムを提供することができる。
照明ユニットの概略構成を示す斜視図である。 照明ユニットの概略構成を示す断面図である。 照明ユニットが備える光源の概略構成を示す構成図である。 照明ユニットが備える光源の配置例を示す構成図である。 照明ユニットが備える拡散体の形状の一例を示す斜視図である。 照明ユニットが備える拡散体の形状の一例を示す斜視図である。 照明ユニットが備える拡散体内における光Liの導光例および光Lsの発生例を示す説明図である。 単一の粒子によるレイリー散乱の散乱光強度角度分布の一例を示す説明図である。 照明ユニットの他の構成例を示す断面図である。 実施の形態1に係る照明器具の構成の一例を示す断面図である。 実施の形態1に係る照明器具の他の例を示す断面図である。 視認側から見た光取出し部の他の例および各部材の配置例を示す説明図である。 実施の形態1に係る照明器具の変形例を示す断面図である。 実施の形態1に係る照明器具の変形例を示す斜視図である。 実施の形態1に係る照明器具の変形例を示す断面図である。 実施の形態1に係る照明器具の変形例を示す断面図である。 実施の形態1に係る照明器具の変形例を示す断面図である。 実施の形態2に係る空気調和機の構成の一例を示す断面図である。 実施の形態2に係る空気調和機における風路および光路の一例を示す説明図である。 実施の形態2に係る空気調和機の他の例を示す断面図である。 実施の形態2に係る空気調和機の他の例を示す断面図である。 実施の形態2に係る空気調和機の変形例を示す断面図である。 実施の形態2に係る空気調和機の変形例を示す断面図である。
実施の形態1.
以下、本開示に係る照明器具、空気調和機および制御システムの実施の形態について図面を参照して説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、各実施の形態を適宜組み合わせることおよび各実施の形態を適宜変更することができる。
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。また、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場合がある。その場合において、第1の光が出射される方向である主出射方向を+y軸方向とする。ここで、第1の光は、空を模擬する散乱光など、対象とする照明器具が主に出射したい光をいう。さらに、後述するエッジライト方式の発光体の場合は、入射光の進行方向を+z軸方向とする。
ここで、主出射方向は、照明器具の主発光面の法線方向と読み替えてもよい。主発光面は、照明器具または照明器具が備える発光体の光出射面のうち特に定めた面をいう。より具体的に、主発光面は、照明器具または照明器具が備える発光体が有する光出射面のうち、特に、第1の光が発せられる発光面として観察者に視覚させたい面であればよい。なお、窓を模擬する照明器具の場合、主発光面は、例えば、窓として設置された際に法線方向が室内を向く表面であってもよい。
例えば、主発光面は、照明器具が備える発光体が板形状であれば、側面でつながれた2つの表面のうちの一方でもよい。また、以下、形状において、側面でつながれた2つの表面を主表面といい、板形状の側面すなわち板形状において主表面の端面を形成する面を、単に端面または側面という場合がある。
また、例えば、主発光面は、照明器具が備える発光体が棒形状であれば、柱体の側面のうちの1つであるか、または柱体の側面の一部の領域であってもよい。ここで、棒形状は、2つの底面が1つまたは複数の側面でつながれた柱体の形状をいう。なお、棒は柱体の総称である。以下、棒形状において、底面でつながれた1つまたは複数の側面を主表面といい、柱体の底面すなわち棒形状において主表面の端面を形成する面を、単に端面または側面という場合がある。
なお、主発光面は、平坦な面に限らず、例えば、曲面または傾斜面を含んでもよい。換言すると、主発光面は、湾曲していたり、傾斜していてもよく、平坦面、曲面または傾斜面のうちの2種以上が組み合わさった面形状であってもよい。また、主発光面が曲面または傾斜面を含む場合、主発光面の法線方向を、中心部の法線方向または接平面の法線方向としてもよい。また、円柱形状のように、主発光面の法線方向が一つに定まらない場合は、主発光面の任意の位置での法線方向を主出射方向としてもよい。
実施の形態1.
以下、実施の形態1について、図面を参照して説明する。
まず、本開示に係る送風機能付き照明器具、空気調和機および制御システムが備える照明ユニットの一例を説明する。
<照明ユニット100の例>
図1および図2は、実施の形態1に係る照明ユニット100の例を示す概略構成図である。なお、図1は照明ユニット100の概略構成を示す斜視図であり、図2は照明ユニット100の概略構成を示す断面図である。
照明ユニット100は、光源10と、拡散体20とを備えている。本開示では、拡散体20と、該拡散体20と対で設けられる1つまたは複数の光源10とを併せて照明ユニット100と呼ぶ。すなわち、照明ユニット100は、光源10と拡散体20の対の構成である。なお、図示省略しているが、照明ユニット100は、光源10と拡散体20とを支持する枠体を備えていてもよい。
以下では、説明の便宜上、y軸方向を、拡散体20の厚さ方向(上下方向)、z軸方向を横方向(左右方向)、x軸方向を縦方向(前後方向)として説明するが、上記方向と実際の設置状態における方向とは必ずしも一致しない。
図2に示す例において、主発光面は面f22である。なお、主発光面は面f22の一部の領域であってもよい。また、主発光面は面f22上に形成されていてもよい。以下、表面の一部の領域に主発光面が形成される場合、該領域を主発光領域といい、その反対側の領域を裏側領域という場合がある。
以下、拡散体20の端面に入射する光を光Liと呼ぶ場合がある。また、拡散体20から出射される第1の光(本例では、空を模擬する散乱光)を、光Lsと呼ぶ場合がある。また、以下では、拡散体20内を導光する光を、光Ltまたは伝搬光Ltと呼ぶ場合がある。ここで、「導光」とは、ある媒質内に入射した光を当該媒質内の所定の光路に従って伝搬することをいう。したがって、光Ltには、拡散体20内で散乱または吸収された光は含まれない。
なお、後述するように、拡散体20において光Lsが出射する出射面は1つに限定されない。例えば、光Lsは、面f22の反対側の面f23からも出射されうる。
≪光源10≫
図3は、照明ユニット100が備える光源の概略構成を示す構成図である。また、図4は、照明ユニット100が備える光源の配置例を示す構成図である。光源10は、例えば、LED光源であってもよい。光源10は、図3に示すように、基板12およびLED素子13を備えていてもよい。図3に示す例では、LED素子13は複数備えられている。また、LED素子13は、基板12の上に配列されている。ここで、LED素子は発光素子の一例である。なお、発光素子はLED素子に限定されず、例えば、レーザー発光素子、蛍光管などであってもよい。
光源10は、拡散体20の主発光面が形成される面f22の端部を構成する端面に対向して備えられる。例えば、光源10は、拡散体20への入射光となる光Liを出射する発光面f11を備え、該発光面f11が拡散体20の主発光面が形成される面f22の端部を構成する端面に対向するように配置される。
図4に示すように、照明ユニット100は、1つの拡散体20に対して複数の光源10を備えていてもよい。ここで、光源10の単位は、独立してオン/オフ制御、発光量制御もしくは発光色制御が可能な単位とする。なお、照明ユニット100は、1つの拡散体20に対して1つの光源10のみを備える構成であってもよい。
以下では、1つの拡散体20に対して、光Lsを生じさせる入射光を放射する一群(1つの場合を含む)の光源または発光素子をまとめて光源10と呼ぶ場合がある。また、以下では、光源10を主語に用いて、光Liを出射する光源の機能を説明するが、該機能は、照明ユニット100に含まれる1つの光源または1つの発光素子の機能とみなすこともできるし、複数の光源または複数の発光素子の組み合わせによる機能とみなすこともできる。
一例として、図3に示した光源10の構成例において、図中の各LED素子13をそれぞれ1つの光源10とみなすことも可能である。なお、その場合において、図中の各LED素子13に対応する光源10の1つが、図3に示す光源10の構成(すなわち複数のLED素子13を含む構成)であることを妨げない。また、図4に示した光源10の配置例において、図中の各光源10をそれぞれ1つのLED素子13とみなすことも可能である。
光源10は、拡散体20への入射光である光Liを出射する。光源10は、例えば、光Liとして白色光を出射する。また、光源10は、例えば、光Liとして所定の相関色温度Tciの光を発してもよい。
相関色温度Tciは、例えば、6500Kである。また、相関色温度Tciは、例えば、5000Kである。各光源10の発する光の相関色温度は、同一であってもよいし、各々異なっていてもよい。
光源10から出射される光Liの色は白色以外の色でもよい。例えば、照明ユニット100は、光源10として、白色光源と緑色系の光源を含むことができる。また、照明ユニット100は、光源10として、白色光源、緑色の光源および橙色の光源を含むことができる。また、照明ユニット100は、光源10として、異なる色温度の白色光源を含むことができる。例えば、照明ユニット100は、光源10として、高色温度の白色光源と低色温度の白色光源とを含むことができる。
ここで、高色温度の白色と低色温度の白色との色温度の差は、例えば、8800Kである。高色温度の白色の相関色温度は、例えば、14400Kである。高色温度の白色の相関色温度は、例えば、11500K以上である。また、高色温度の白色の相関色温度は、例えば、19000K以下である。低色温度の白色の相関色温度は、例えば、5600Kである。低色温度の白色の相関色温度は、例えば、5500K以上である。また、低色温度の白色の相関色温度は、例えば、6050K以下である。
なお、光源10は、図4に示すような、主発光面が形成される面f22の端部を構成する1つの端面に対向して配設される以外に、例えば、面f22の端部を構成する2以上の端面に対向して配設されてもよい。
例えば、光源10(より具体的には、その発光面f11)は、拡散体20の主発光面が形成される面f22の端部を構成する端面のうちの少なくとも1つの端面に対向して配置されていてもよい。また、例えば、光源10は、拡散体20の主発光面が形成される面f22の端部を構成する端面のうちの少なくとも1つの端面に沿って複数配置されていてもよい。また、後述するように、照明ユニット100は、拡散体20の背面(面f23)から光を入射して前面(面f22)から光Lsを出射する構成であってもよく、そのような場合、光源10は、拡散体20の背面に対向して配設されてもよい。以下、光源10の位置に関わらず、1つの拡散体20に光Liを入射する光源として働くものであれば、本実施の形態の光源10とみなす。
図5および図6は、拡散体20の形状の一例を示す斜視図である。例えば、拡散体20が、図5に示すような矩形の板形状であって、4つの側面(図中の面f21a、f21b、f21c、f21d)と、該4つの側面につながれた2つの主表面(図中の面f22、f23)を有する場合に、光源10は次のように配置されていてもよい。
一例として、光源10は、拡散体20の端面f21aに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21aに沿って複数配置されていてもよい。また、一例として、光源10は、拡散体20の端面f21aおよび端面f21bに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21aおよび端面f21bに沿って複数配置されていてもよい。また、一例として、光源10は、拡散体20の側面f21a、端面f21bおよび端面f21cに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21a、側面f21bおよび端面f21cに沿って複数配置されていてもよい。また、一例として、光源10は、拡散体20の側面f21a、端面f21b、端面f21cおよび端面f21dに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21a、端面f21b、端面f21cおよび端面f21d)に沿って複数配置されていてもよい。
また、一例として、光源10は、拡散体20の端面f21a、端面f21b、端面f21cおよび端面f21dの少なくともいずれかに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21a、端面f21b、端面f21cおよび端面f21dの少なくともいずれかに沿って複数配置されていてもよい。
なお、拡散体20の形状は、矩形の板形状に限定されない。拡散体20の形状が他の形状の場合には、上記端面と光源の位置関係を、例えば、ある1つの端面に対しそれに対向する他の端面または隣接する他の端面等に置き換えて適用してもよい。または、上記端面と光源の位置関係を、例えば、つらなった側面のうちのある一部の領域に対しそれに対向する位置にある他の一部の領域または隣接する位置にある他の一部の領域等に置き換えて適用できる。
また、例えば拡散体20が、図6に示すような2つの底面(図中の端面f21a、f21b)でつながれた棒形状の側面(図中の主表面f22)上に主発光面が形成される場合に、光源10は、次のように配置されてもよい。
一例として、光源10は、拡散体20の端面f21aに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21aに対して1つだけ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。例えば、光源10は、端面f21aの外周形状に沿ってまたは面内で均等になるように複数配置されていてもよい。また、一例として、光源10は、拡散体20の端面f21aおよび端面f21bに対向して配置されていてもよい。このとき、光源10は、拡散体20の端面f21aおよび端面f21bのそれぞれに対して、1つだけ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。例えば、光源10は、端面f21aおよび端面f21bに対して、それぞれの外周形状に沿ってまたはそれぞれの面内で均等になるように複数配置されていてもよい。
また、光源10からの光Liは、例えば、ZEB(Zero Energy Building)を考慮して、外光(太陽光など)を導光した光でもって代用することも可能である。外光の導光には、外光を取り込み所定の方向に出射する採光部材や導光体を利用できる。照明ユニット100は、光源10として、そのような採光部材や導光体を備えることも可能である。
≪拡散体20≫
次に、拡散体20について、図面を参照して説明する。本例では、拡散体20の面f22の端部に光源10からの光Liが+z軸方向に入射されて、拡散体20の散乱作用により生じる光Lsが面f22から出射されることによって、拡散体20を自然な空に近い光を放つ発光体として視覚させる。拡散体20は、照明器具が備える発光体の一例である。以下、所望の第1の光を出射する発光体としての拡散体20を、単に発光体20または発光パネル20という場合がある。なお、発光パネル20の形状は板状に限定されない。
拡散体20は、光Liを入射する光入射面と、第1の光である光Lsを出射する光出射面(より具体的には、主発光面)とを有する。本例では、第1表面である面f22が光出射面(特に、主発光面)に相当し、主発光面が形成される面f22の端面である面f21が光入射面に相当する。また、拡散体20は、第1表面の反対側に、第2表面である面f23をさらに有していてもよい。
なお、主発光面は第1表面の一部の領域であってもよい。また、主発光面は第1表面の上に形成されてもよい。また、光入射面は、面f22の端面である面f21の一部の領域であってもよい。また、光入射面は該端面の上に形成されてもよい。以下では、第1表面を前面f22、その反対側の第2表面を背面f23と呼ぶ場合がある。また、端面を側面f21と呼ぶ場合がある。
拡散体20は、光源10が発した光Liを入射する。また、拡散体20は、入射した光Liを導光する。また、拡散体20は、入射した光Liを、光Ltとして導光する。また、拡散体20は、光Ltを導光しながら光Lsを出射する。
図7は、照明ユニットが備える拡散体内における光Liの導光例および光Lsの発生例を示す説明図である。図7に示すように、拡散体20は、光源10から発せられた光Liを側面f21から入射し、光Ltとして内部で導光しながら、その一部を散乱させて光Lsとして少なくとも前面f22から出射してもよい。
拡散体20は、基材201および粒子202を含む。
粒子202は、例えば、ナノ粒子である。「ナノ粒子」とは、ナノメール(nm)オーダーの大きさをもつ粒子である。ナノ粒子は、一般的には、1nmから数百nmの大きさの粒子をいう。粒子202は、例えば、粒径がナノオーダーの粒子である。
粒子202は、球形または別の形状をとり得る。
拡散体20は、複数種類の粒子202を含むことができる。その場合において、粒子202の粒径を平均粒径としてもよい。また、拡散体20は、複数種類の粒子202の1つとしてナノ粒子以外の粒子を含んでいてもよい。
粒子202は、例えば、無機酸化物である。無機酸化物は、例えば、ZnO、TiO、ZrO、SiO、Alなどである。
粒子202は、拡散体20内に入射された光Liを散乱させて光Lsとする。また、粒子202は、拡散体20内を伝搬される光Ltを散乱させて光Lsとする。
基材201は、粒子202を含んでいる。粒子202は、基材201に添加されていてもよい。粒子202は、例えば、基材201に分散されている。
基材201は、特に限定されないが、例えば透明材料である。基材201は、必ずしも光Liの波長すべてにおいて透明である必要はない。一例として、基材201は、光Liの波長のうちの特定波長に吸収があってもよい。
基材201は、導光距離5mmにおける透過率(直進透過率)が、設計波長において90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、98%以上がさらに好ましい。ここで、設計波長は、入射光の波長のうちの予め定めた波長であればよい。設計波長は、1つの波長に限定されず、複数の波長や幅をもった波長(波長帯)でもよい。設計波長は、例えば、入射光が白色の光の場合、450nm、550nmおよび650nmのうちの1つまたは2つ以上の波長でもよい。なお、設計波長は、450nm、550nmおよび650nmの3つの波長でもよい。
基材201は、例えば、固体である。基材201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板であってもよい。また、樹脂板としては、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。拡散体20は、例えば、このような基材201の硬化前の材料に粒子202を分散させた状態で硬化処理を行うことで形成されていてもよい。なお、基材201は、固体に限定されず、液体、液晶またゲル状の物質でもよい。
また、拡散体20は、例えば、ゾルゲル法により作られる多孔質材料、有機分子分散材料、有機無機ハイブリッド材料(有機無機ナノ複合材料とも呼ばれる)または金属粒子分散材料により形成されていてもよい。一例として、拡散体20は、有機・無機ハイブリッド樹脂であってもよく、例えば、樹脂と無機酸化物のハイブリッド樹脂であってもよい。この場合、拡散体20は、粒子202相当の物質として、無機酸化物の材料と有機化合物とを含む基材201をベースとしてゾルゲル硬化によって生成された無機酸化物を有する。なお、本開示では、このような製造過程によって生成される微細な孔なども粒子202とみなす。
また、拡散体20は、基材201の表面に、青色光の波長よりも小さい微細な凹凸が形成されたものであってもよい。この場合、拡散体20は、粒子202として、基材201表面に形成された微細な凹部または凸部を有する。このとき、該凹部または該凸部の最大径は、ナノオーダー(例えば、1nmから数百nmの大きさ)が好ましい。
なお、拡散体20は、散乱能を有する構造体であれば具体的な構成は限定されない。例えば、拡散体20内において粒子202と基材201とが異なる部材として明確に区別されなくてもよい。
また、拡散体20は、少なくとも1つの表面に反射防止コート、防汚コート、遮熱コート、撥水加工など、透光性の機能性コーティングが施されていてもよい。また、拡散体20は、窓としての機能性(耐衝撃性、耐水性、耐熱性など)を考慮して、例えば、2枚の透明基材(例えば、ガラス板)に挟まれた構成であってもよい。この場合、拡散体20は、合わせガラスの中間膜であってもよい。
拡散体20は、例えば、板形状である。なお、板形状は平板形状に限らない。すなわち、板形状は、湾曲した形状でもよい。例えば、拡散体20は、前面f22および背面f23(第1表面および第2表面)のいずれか一方、または両方が湾曲した形状であってもよい。前面f22および背面f23が湾曲している場合において、両者の曲率の向きは一致していてもよいし、一致していなくてもよい。例えば、両方の表面が凸型(外向きに凸の形状)の曲面であってもよい。また、例えば、両方の表面が凹型(内向きに凸の形状)の曲面であってもよい。また、例えば、一方の表面が凸型の曲面であり、他方の表面が凹型の曲面であってもよい。また、拡散体20は、表面の一部に傾斜、段差、凹み、凸部などを含んでいてもよい。上記の前面f22と背面f23の関係は、例えば、対向する側面間の関係としても適用可能である。
拡散体20は、例えば、棒形状である。なお、棒形状は、円柱、四角柱、三角柱などの、柱体の延伸方向に平行な断面において矩形となる形状や、柱体の胴回りが高さ方向で一定の形状に限定されない。柱体の延伸方向は、例えば、柱体の底面を図5の面f21aとした場合のz軸方向である。なお、棒形状の中には板形状相当の形状も含まれる。その場合、柱体の底面が板形状の主表面に該当し、かつ底面の少なくとも一方を主発光面とする棒形状については、板形状とみなしてもよい。
拡散体20が棒形状の場合、柱体の延伸方向をz軸方向とする。主出射方向と平行な軸方向であるy軸方向は、柱体の側面の法線方向とする。したがって、主発光面は、柱体の側面の一部とされる。また、入射面は、柱体の底面の少なくとも1つとされる。拡散体20が棒形状の場合、柱体の側面のうち主発光面が形成される領域を第1表面とみなしてもよい。そして、柱体の側面のうち第1表面に対向する領域を第2表面とみなしてもよい。また、柱体の2つの底面を側面とみなしてもよい。なお、側面には、さらに柱体の側面のうち第1表面または第2表面以外の領域が含まれてもよい。
拡散体20の上面視による形状(図中のxz平面上の形状。以下、正面形状という)は、特に限定されない。例えば、拡散体20の正面形状は、矩形状、多角形、円形、洋樽形状、糸巻き形状、その他の2以上の直線が接続されてなる形状、2以上の円弧が接続されてなる形状、1以上の直線と1以上の円弧とが接続されてなる形状などであってもよい。
また、拡散体20の側面視による形状(図中のxy平面上の形状およびyz平面上の形状。以下、側面形状という。)も、特に限定されない。例えば、拡散体20の側面形状は、矩形状、洋樽形状、糸巻き形状、その他の対向する2つの直線を含む4以上の直線が接続されてなる形状または対向する2つの直線を含む2以上の直線と2以上の円弧とが接続されてなる形状などであってもよい。
以下では、一例として、実施の形態1に係る拡散体20を板形状として説明している。
側面f21(端面)は、光源10が発した光Liを入射する。側面f21は、例えば、光源10の発光面11に対向して配置されている。
前面f22(第1表面)は、粒子202(ナノ粒子だけでなく、ナノメートルオーダーの大きさをもつ組成物(ゾルゲル硬化された酸化物等)、孔、表面上の凹部もしくは凸部を含む。以下、これらを総称してナノオーダーの光学媒体とも表現する。)で散乱された光Lsを出射する。ここで、ナノオーダーの光学媒体は、光Ltに対して基材201内においてレイリー散乱またはレイリー散乱ライクな散乱現象を生じさせる光学媒体(界面を含む)であれば、特に限定されない。また、前面f22は、拡散体20内を導光された光Ltを出射してもよい。例えば、前面f22は、拡散体20内を導光して入射面に対向する端部に到達した光を、日差しを再現する光として出射してもよい。本開示において、粒子202といった場合、特に断りがない限り、このようなナノオーダーの光学媒体の総称として用いているものとする。
また、背面f23(第2表面)は、粒子202で散乱された光Lsを出射してもよい。また、背面f23は、拡散体20内を導光された光Ltを出射してもよい。例えば、背面f23は、拡散体20内を導光して入射面に対向する端部に到達した光を、迷光を防ぐ目的で外に出射してもよい。
背面f23は、前面f22に対向している。拡散体20に入射した光Ltは、前面f22と背面f23とで反射されて導光される。光Ltは、例えば、全反射によって導光される。例えば、光Ltは、拡散体20内を導光される。
また、前面f22または背面f23以外の面が、粒子202で散乱された光Lsを出射してもよい。また、前面f22または背面f23以外の面が、拡散体20内を導光された光Ltを出射してもよい。
≪レイリー散乱≫
以下に、光の散乱現象の1つであるレイリー散乱について図8を参照して説明する。図8は、単一の粒子202によるレイリー散乱の散乱光強度角度分布の一例を示す図である。
粒子202に衝突する光は、例えば、光源から出射された光Liで説明されている。なお、粒子202に衝突する光は、拡散体20内を導光される光Ltであってもよい。縦軸Zは、光Liの進行方向に平行な軸である。光Liは+Z軸方向に進行している。横軸Xは、縦軸Zに直交する軸である。
粒子の粒径が可視光の波長よりも小さい場合には、光線が粒子に衝突するとレイリー散乱が生じる。可視光の波長は、例えば、380nmから780nmの範囲である。具体的には、粒子の粒径dと光の波長λとによって表されるサイズパラメーターαが以下の式(1)を満たす場合にレイリー散乱が生じる。なお、式において、「・」は乗算を表す。
α<<π・d/λ ・・・(1)
レイリー散乱において、散乱断面積σは、散乱が生じる確率を表すパラメータであり、粒径d、光の波長λと以下の式(2)の関係がある。
σ∝d・・・(2)
式(2)から、レイリー散乱における散乱断面積σは、光の波長λの4乗に反比例する。このため、レイリー散乱においては、短波長の光ほど散乱される確率が高い。このように、式(2)によれば、青色光の方が赤色光に比べて散乱されやすいことがわかる。青色光の波長λは、例えば、450nmである。赤色光の波長λは、例えば、650nmである。
なお、図8では、無偏光の散乱光強度分布を表している。粒子202の粒径dは100nmである。粒子202の屈折率nは1.43である。基材201の屈折率は1.33である。光の波長は450nmである。
図8に示すように、レイリー散乱において、散乱光は全方位に放射される。このため、拡散体20の側面f21より光を入射しても、側面f21に対して垂直な前面f22、背面f23から光を取り出すことができる。
≪空を模擬した散乱光の発生≫
以下に、空(特に青空)を模擬した散乱光の発生原理について図7および図8を参照して説明する。
既に説明したように、光源10から発された光Liは、拡散体20の側面f21から入射する。側面f21から入射した光Liは、光Ltとして拡散体20内を導光される。入射した光Ltは、拡散体20の前面f22と背面f23とで反射される(図7参照)。
光Ltの一部は、拡散体20を伝搬する際、粒子202等に衝突する(または粒子202等によって進路を阻害される)。粒子202等に衝突した光Ltは、全方位に散乱される(図8参照)。
散乱された光のうち、前面f22に臨界角以下の入射角で入射した光は、前面f22から光Lsとして出射される。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。
散乱された光のうち、背面f23に臨界角以下の入射角で入射した光は、背面f23から光Lsとして出射される。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。
このとき、式(2)から、レイリー散乱においては短波長の光ほど散乱される確率が高い。このことから、散乱光の相関色温度Tcsは、入射光の相関色温度Tciよりも高くなる。例えば、相関色温度Tciは、光源10が発する光Liの相関色温度である。例えば、相関色温度Tcsは、光Lsの相関色温度である。
光Liが可視光全域にわたって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。光Liは、例えば、白色光である。光源10は、例えば、白色LEDを備える。このため、適切に光源10及び拡散体20を設計することで、光Lsは実際の空の色に近い青を示す相関色温度となる。
なお、光Lsの光量は入射する光Liの光量に依存するため、使用する光源10の光量を適切に選択することにより、照明器具として十分な明るさを有しながら天空色を再現することができる。また、拡散体20内における光Ltの導光方向、導光距離および粒子濃度を適切に設計することで、拡散体20の厚みを小さくすることができる。例えば、本実施形態の構成によれば、拡散体20の厚さを100mm以下とできる。また、例えば、拡散体20の厚さは、20mm以下でもよく、10mm以下も可能である。さらに、例えば、拡散体20の厚さは5mm以下も可能である。また、例えば、光源10のサイズ(Y軸方向の長さ)が小さい場合や、光Liがレーザー光源から発せられる光や集光されたスポット光のように、入射面における照射範囲が小さい光である場合には、拡散体20の厚さは1mm以下も可能である。
なお、上記の例では、前面f22と背面f23というように、表面を2つに分けて説明したが、棒形状の拡散体20であって主表面(棒形状の側面)すべてを主発光面とする場合は、上記の前面f22を「主表面のうち+y軸方向を向いている領域」と読み替え、上記の背面f23を、「主表面のうち-y軸方向を向いている領域」と読み替えればよい。
図9は、照明ユニット100の他の構成例を示す断面図である。図9に示すように、照明ユニット100は、光源10および拡散体20に加えて、背面板30を備えてもよい。背面板30は、拡散体20の背面側(本例では、-y軸方向)に備えられる。背面板30は、拡散体20の背面f23に対向して備えられてもよい。なお、背面板30と拡散体20との距離は近い方が好ましい。
背面板30は、反射機能を有するか不透明であり、透過率は望ましくは50%以下であり、さらに望ましくは10%以下である。
背面板30は拡散反射体であることが望ましく、より望ましくは白色拡散反射体である。背面板30は光吸収体であってもよい。
背面板30は、開閉状態が変更可能であってもよい。背面板30が開閉可能に備えられることにより、ユーザが背面側空間を視認したいときや外光を取り込みたいときに背面板30を開状態にして、拡散体20を介して背面側空間を視認させたり、外光を取り込ませたりすること、照明ユニット100を窓としても利用できる。背面板30は、例えばブラインドやシャッターのように、背面板30を折りたたんだり、戸袋に収納したりすることによって開閉状態が変更可能であってもよい。
背面板30は、例えば液晶シャッターのように、背面板30への印加電圧によって遮蔽状態が変更可能であってもよい。背面板30は、例えば液晶パネルのように、背面板30への印加電圧によって遮蔽状態が変更可能であってもよい。
また、背面板30は、枠体500内において、拡散体20と一体に支持されていてもよい。その場合において、背面板30は、拡散体20と一体になって開閉可能に支持されていてもよい。
≪背面板30の効果≫
光源10点灯時に、光Lsは、拡散体20の前面f22だけではなく背面f23からも出射する。例えば、照明ユニット100が設置される壁において、壁により分割された空間のうち、前面f22が観察者のいる側(以下内側)を向いているとする場合、背面f23より背面f23側(以下外側)に出射した光Lsは観察者からは視認されず、損失となる。また、照明ユニット100を窓としても利用する場合、外側に光Lsが出射されることは、観察者以外の外側に位置する人にとって光害となる可能性もある。
拡散体20の背面f23側に背面板30を備えることにより、光源10点灯時に拡散体20の背面f23より出射する光Lsが、外側に出射することを防ぐことができる。さらに、背面板30として、例えば拡散反射体のように、背面f23より出射する光Lsを反射する部材を用いることで、背面f23より出射した光Lsを前面f22より出射することができ、照明ユニット100の光利用効率、より具体的には光Liが第1の光として利用される効率を向上させることができる。
このようにして、拡散体20の背面側に背面板30を備えることにより、照明ユニット100における光利用効率の向上および背面側への光漏れの低減が実現される。
<照明器具200の構成>
次に、本実施形態に係る照明器具200について図面を参照して説明する。図10は、実施の形態1に係る照明器具200の構成の一例を示す断面図である。図10に示すように、照明器具200は、光源10と、発光体20と、光取出し部40とを備える。
照明器具200において、発光体20は、光入射部24と、導光部25と、第1の光出射部(散乱光出射部)26と、第2の光出射部(伝搬光出射部)27とを有している。発光体20は、例えば、上述した拡散体20である。
光入射部24は、光源10から発せられた光を入射する。導光部25は、入射光を導光する。また、導光部25は、入射光を導光しながら第1の光を生成する。導光部25は、例えば、媒質と、光散乱粒子などのナノオーダーの光学媒体とを含み、入射光が媒質内を導光する中でナノオーダーの光学媒体で散乱されることにより、第1の光(光Ls)を生成するものであってもよい。
第1の光出射部26は、導光部25で生成された第1の光を出射する。第1の光出射部26は、上記の主発光面に相当する。また、第2の光出射部27は、入射光のうち第1の光とならずに導光端部に到達した光、すなわち導光端部に到達した伝搬光を出射する。以下、第2の光出射部27から出射された光を、光Loという場合がある。
発光体20は、例えば、第1の端部に光入射部24を備え、第1の端部に対向する第2の端部に第2の光出射部27を備える。なお、発光体20が背面から光を入射するバックライト方式の場合などにおいて、第2の光出射部27は、第1の光出射部26が設けられる面と同一面に設けられてもよい。また、後述するように、光入射部24に対向する位置に伝搬光の進行方向を変化させる光偏向部50などを備える場合など、第2の光出射部27が設けられる位置は、第2の端部に限定されない。例えば、第2の光出射部27は、エッジライト方式かバックライト方式かに関わらず、第1の光出射部26が設けられる表面上の一部の領域に設けられてもよい。
光源10から出射した光Liは、光入射部24から発光体20の内部に入射する。発光体20に入射した光Liは、光Ltとして発光体20内の導光部25を導光する中で、光Lsとなって第1の光出射部26から出射される。また、発光体20に入射した光Liは、光Ltとして発光体20内の導光部25を導光した後、第2の光出射部27から光Loとして出射される。
例えば、発光体20がレイリー散乱またはレイリー散乱ライクな散乱現象を利用して第1の光を生成する上述の拡散体20である場合、第2の光出射部27から出射される光Loの相関色温度は、第1の光出射部26から出射される光Lsの相関色温度よりも低い。
本実施形態の照明器具200において、第2の光出射部27から出射された光Loの少なくとも一部は、第2の光出射部27の近傍に設けられた光取出し部40にて光Lsと同じ方向(図中の例では、第1の光出射部26が設けられる主発光面と面する空間に向かう方向である+y軸方向)に出射される。
光取出し部40は、偏向機能すなわち第2の光出射部27から出射された光Loの進行方向を変化させ、特定の方向に向ける機能を有してもよい。特定の方向は、例えば、光Ltの導光方向と垂直な方向(+y軸方向に限らず-y軸方向も含まれうる)であってもよいし、光Lsの進行方向であってもよいし、既に説明したように、第1の光出射部26が設けられる主発光面と面する空間に向かう方向であってもよいし、照明器具のユーザがいる空間に向かう方向であってもよい。なお、ここいう偏向には、屈折など透過時の偏向および反射による偏向も含まれる。
また、光取出し部40は、出射光である光Loの屈折、反射、拡散、透過等を制御するために、例えば、レンズ、ミラー、フィルム、表面塗装などが形成されていてもよい。このように、光取出し部40は、入射光に対して光の進行方向、広がり、照射範囲または強度分布のいずれかを変化させた上で、特定の方向に向かわせる機能を有していればよい。
具体例として、第2の光出射部27から出射された光Loが角度方向に拡がりをもつ散乱光であり、この散乱光を偏向して特定の方向にある空間(観察者がいる空間など)を照らす光とするためには、光取出し部40を、曲率を有するミラーとしてもよい。このような構成により、光取出し部40で反射された光を、略平行光に制御しつつ、特定の方向に向かう光とできる。
また、特定の方向にいる人間から光取出し部40を見た場合に眩しくない構成を実現するために、光取出し部40に拡散機能を持たせてもよい。この場合、人間が感じる眩しさを抑えつつ、第2の光出射部27から出射された光を、特定の方向に進む光にして取り出すことができる。
なお、図示省略しているが、光源10が設けられる第1の端部にも、光取出し部40を備えることができる。ただし、その場合、光取出し部40は、発光体20の第2の光出射部27から出射された光を特定の方向に進む光に偏向するのではなく、光入射部24が設けられる発光体20の第1の端部と面する空間において、第1の端部、光源10または他の光源から出射された光を特定の方向に進む光に偏向する。以下、このような第1の端部と面する空間に設けられる光取出し部40を、第2の光取出し部40aと称する場合がある。
このような光取出し部40を備えることで、例えば、光Loに日差しを模擬させることができる。すなわち、観察者に、あたかも発光体20の背面側に太陽が存在し、その太陽からの日差しが発光体20またはその周囲から差し込んできたかのように錯覚させることができる。また、例えば、発光体20が空を模擬する第1の光を出射することにより、窓を擬態するものである場合において、光取出し部40を観察者が視認できる位置に設けることにより、光取出し部40をあたかも太陽の日差しに照らされた窓枠のように知覚させることも可能である。その場合において、光取出し部40の一部の領域の反射率を小さくすることで該領域を非発光領域としてもよい。光取出し部40の表面にこのような非発光領域を設けることで、光取出し部40上で日なたと日陰を表現させることも可能である。
図11(a)は、照明器具200の他の構成例を示す断面図である。図11(a)に示す照明器具200aは、図10に示す照明器具200の構成に加えて、光制限部80を備えている。光制限部80は、発光体20(特に、第2の光出射部27)と光取出し部40との間に配置され、発光体20から光取出し部40に向けて出射された光を減少させる機能を有する。このような第2の光出射部27から光取出し部40への光路上に光Loの一部を遮蔽する光制限部80を設けることで、光取出し部40の一部の領域を非発光領域とすることができる。
光制限部80は、例えば、マスクなど、入射した光の少なくとも一部を吸収または反射する部材により構成される。図11に示す例では、光制限部80として、略三角形、光の透過率を制限する部材が設けられている。本例では、光制限部80は、より具体的に、第2の光出射部27から出射した光のうち光制限部80に到達した光の少なくとも一部を吸収する。
光制限部80が、このようにして第2の光出射部27から光取出し部40に向かう光の強度を一部の領域で弱めることにより、光取出し部40に光制限部80の影が投影される。光の強度は、単位面積当たりの光量、又は輝度ともいう。
図11(b)には、光制限部80の影が光取出し部40に投影された様子が示されている。本例の光取出し部40は、明部領域401と暗部領域402とを含む。暗部領域402は、例えば、光制限部80の影が投影された領域である。本例において、暗部領域402から出射される光の強度は、明部領域401から出射される光の強度よりも小さい。
また、図11(c)は、図11(b)に示す明部領域401および暗部領域402を形成するための各部材の配置例を示す上面図である。なお、図11(c)は、図11(b)のA-A断面図に相当する。図11(c)に示すように、例えば、光制限部80を、暗部領域402、又は第2の光出射部27から出射された光Loが光取出し部40の入射面に入射して光取出し部40の出射面から特定の方向に向かう光として出射されるまでの光路上の暗部領域402に対応する領域に配置してもよい。
光制限部80は、例えば、発光体20の第2の光出射部27が設けられる端部と光取出し部40との間、光取出し部40の表面上であって第2の光出射部27から出射された光Loの入射面若しくは出射面が形成される表面上、又は光取出し部40内に存在する種々の界面において、暗部領域402又は暗部領域402に対応する領域を覆うように設けられてもよい。
また、図12は、視認側から見た光取出し部40の他の例および各部材の配置例を示す説明図である。図12(a)には、光制限部80の影が光取出し部40に投影された様子が示されている。図12(b)は、図12(a)に示す明部領域401および暗部領域402を形成するための各部材の配置例を示す上面図である。なお、図12(b)は、図12(a)のB-B断面図に相当する。図12(b)に示すように、例えば、光制限部80を、光取出し部40の入射面の全領域に対応する領域に配置した上で、光制限部80内の、明部領域401または第2の光出射部27から出射された光Loが光取出し部40の入射面に入射して光取出し部40の出射面から特定の方向に向かう光として出射されるまでの光路上の明部領域401に対応する領域に、透過光の強度を強める働きをする光学部材(光制限部80の基材に対して反射防止層となる薄膜)または孔などを設けてもよい。図12(b)に示す例は、光制限部80内の明部領域401に対応する領域に孔81を設ける例である。
このような光制限部80を設けることにより、観察者に対して発光体20を通して太陽から差し込んだ光が光取出し部40上に日なたと日陰を形成しているように感じさせることができ、より自然な造景を提供できる。
なお、光取出し部40は、後述する光偏向部50の一変形例として備えられてもよいし、当該光偏向部50とは別体にそれぞれ単独で備えられてもよい。なお、その場合においても、光取出し部40が光偏向部50と一緒に1つの照明器具に備えることができる。
<変形例1>
図13は、実施の形態1に係る照明器具の他の例を示す断面図である。図13に示す照明器具210は、発光体20が、上述する光取出し部40に相当する光偏向部50を備える例である。光偏向部50は、発光体20の端部に備えられる。光偏向部50は、例えば、光入射部24が設けられる端部に対向する端部に備えられる。図中の例では、光偏向部50は、発光体20の備える側面の1つに備えられている。
光偏向部50は、光Ltの進行方向を変化させる。光偏向部50は、上述した特定の方向に光Ltの進行方向を変化させてもよい。また、光偏向部50は、反射面f51を有していてもよい。その場合、光偏向部50は、光偏向部50に到達した光Ltを反射面f51で反射して、光Ltの進行方向を変化させてもよい。
反射面f51は、例えば、鏡面である。反射面f51は、例えば、拡散反射面である。反射面f51は、例えば、金属蒸着または白色塗料により設けられる。
光偏向部50は、例えば、発光体20の表面の一部を切断することにより形成されてもよい。このとき、切断面が反射面f51となる。そして、切断面を含む発光体20の端部が光偏向部50とされる。このように、発光体20が、光偏向部50を含んでいてもよい。
光偏向部50は、導光部25と一体であってもよいし、別体であってもよい。例えば、光偏向部50が、導光部25と一体で設けられる場合、光偏向部50は、導光部25の端部に形成されていてもよい。その場合において、当該端部に粒子202が含まれていてもよい。また、例えば、光偏向部50が導光部25と別体で設けられる場合、光偏向部50を形成する部材と導光部25を形成する部材とが貼り合わされてもよい。その場合、光偏向部50を形成する部材と導光部25を形成する部材とは光学的に接続されているものとする。
また、図13に示す例では、第1の光出射部26と第2の光出射部27とがともに主発光面とされる光出射面(前面)に設けられる。図13に示すように、第1の光出射部26と第2の光出射部27とは、その光出射面内において異なる領域に設けられるのが好ましい。ただし、光偏向部50が形成される端部に粒子202が含まれる場合などはこの限りではない。すなわち、第1の光出射部26が設けられる領域と、第2の光出射部27が設けられる領域とが一部重複していてもよい。例えば、第1の光出射部26が発光体20の前面の全領域に設けられ、第2の光出射部27が発光体20の前面の一部の領域に設けられてもよい。
このように、発光体20が光偏向部50を備える構成であっても、光取出し部40を備える構成と同様の効果を生じさせることができる。本例においても、光偏向部50が光散乱機能を有していてもよい。光散乱機能は、反射面f51に例えばシボ加工のような表面加工を施すことにより実現してもよい。また、光散乱機能は、例えば、反射面f51に反射拡散性をもつフィルムを添付したり、白色塗装を施すことで実現することも可能である。
なお、光散乱機能を、光偏向部50が形成される部材または第2の光出射部27に持たせてもよい。その場合、光偏向部50が形成される部材に光散乱粒子を分散させたり、第2の光出射部27に、シボ加工のような表面加工または光拡散性のコーティングを施したり、光拡散性のフィルムを添付することで実現してもよい。
<変形例2>
図14および図15は、実施の形態1に係る照明器具の他の例を示す説明図である。なお、図14は実施の形態1に係る照明器具の他の例である照明器具220の斜視図であり、図15は照明器具220の断面図である。
照明器具220は、光源10と、発光体20と、フレーム部材60と、フレーム用光源70とを備える。
フレーム部材60は、発光体20の周囲の少なくとも1つの位置に設けられる。フレーム部材60は、例えば、発光体20の周囲のある位置を含む所定領域に設けられる。ここで、発光体20の周囲は、発光体の側面と面する空間および主表面と面する空間を含む。フレーム部材60は、例えば、発光体20の前方(主発光面である前面と面する空間)の所定領域に設けられてもよい。また、フレーム部材60は、例えば、発光体20の側方(側面と面する空間)の所定領域に設けられてもよい。また、フレーム部材60は、例えば、発光体の後方(主発光面の反対側である背面と面する空間)の所定領域に設けられてもよい。図14および図15に示す例は、フレーム部材60が、発光体20の前方に設けられた例である。なお、図14および図15に示す例では、発光体20とフレーム部材60との間に隙間が設けられているが、フレーム部材60は、発光体20と接する位置に設けられてもよい。
フレーム部材60は、発光体20または発光体20の主発光面と面する空間を囲うように配置されてもよい。また、フレーム部材60は、発光体20と発光体20の主発光面と面する空間の両方を囲うように配置されてもよい。例えば、フレーム部材60は、発光体20の周囲において、発光体20の主発光面と面する空間(視認側空間)を囲うように配置されてもよい。ここで、発光体20の周囲を、例えば、500mm以内の空間としてもよい。例えば、フレーム部材60は、発光体20の前方、後方および側方の少なくともいずれかの方向において500mm以内の位置に設けられてもよい。
なお、既に説明したように、フレーム部材60は、発光体20と接する位置に、すなわち発光体20と隙間なく配置されてもよい。このとき、発光体20とフレーム部材60とは、例えば、緩衝材等を挟んで接続されてもよい。
また、フレーム部材60は、複数の部位に分割されており、各部位が間隔を開けて配列されてもよい。このとき、配列方向は特に限定されず、主発光領域の各辺の長さ方向でもよいし、第1の光の進行方向でもよいし、二重の傘構造のように中心から外側に向く方向でもよい。また、フレーム部材60は、2以上の方向に配列されてもよい。このように、フレーム部材60は、形状に種々のデザイン性を持たせることができる。
フレーム部材60は、入射面f61および出射面f62を有する。図14に示す例において、入射面f61はフレーム部材60の反視認側の面であり、出射面f62はフレーム部材60の視認側の面である。ここで、視認側とは、照明器具が設置された状態において発光体20の主発光面側にいる観察者に視認される側をいい、反視認側とはその反対側をいう。なお、図14に示す例は、透過型のフレーム部材の例である。フレーム部材60が反射型のフレーム部材の場合は、入射面f61と出射面f62とが同一表面に形成される。より具体的には、入射面f61および出射面f62はともにフレーム部材60の視認側の面に形成される。
フレーム部材60は、例えば、便宜上複数のエリア(図14に示す例では、矩形の主発光領域501の各辺に対応するフレーム部材60a、60b、60c、60d等)に分けられてもよい。なお、フレーム部材60の分割例は図14に示す例に限定されない。
フレーム用光源70は、フレーム部材60の裏側(すなわち、観察者から見て反視認側)に設けられる。換言すると、照明器具220は、フレーム部材60の入射面f61側にフレーム用光源70を備える。
フレーム用光源70は、例えば、LED光源である。また、フレーム用光源70は、例えば、レーザー発光素子、蛍光管などであってもよい。フレーム用光源70は、図示省略しているが、光源10と同様、基板および発光素子を有していてもよい。また、フレーム用光源70は、光源10と同様、複数の発光素子を有していてもよい。また、フレーム用光源70が、光源10と同様、複数であってもよい。
例えば、フレーム部材60が複数のエリアに分割されている場合において、照明器具220は、フレーム部材60の各エリアに対し、少なくとも1つのフレーム用光源70が配置されるようにしてもよい。一例として、フレーム部材60が、多角形の主発光領域501を囲うように設けられている場合は、主発光領域501の各辺に沿って、フレーム用光源70が複数備えられてもよい。また、他の例として、一例として、フレーム部材60が、多角形の主発光領域501の対向する辺に対応して設けられている場合に、主発光領域501の当該対向する各辺に沿って、フレーム用光源70が複数備えられてもよい。
フレーム用光源70は、例えば、白色の光を発する。また、フレーム用光源70が発する光の色は、白色以外の色でもよい。フレーム用光源70は、例えば、白色LED光源および橙色系のLED光源を含むことができる。また、フレーム用光源70は、例えば、低色温度の白色LED光源および高色温度の白色LED光源を含むことができる。
フレーム部材60は、例えば、光拡散体により構成される。光拡散体は、透明部材内に微粒子を分散させたものであってもよいし、透明部材の表面に、例えば、シボ加工のような表面加工を施したもの、光拡散性をもつフィルムを添付したもの、白色塗装を施したものであってもよい。
また、フレーム部材60は、例えば、透明部材と光拡散体とにより構成されてもよい。この場合、光拡散体は、透明部材より反視認側に設けられてもよいし、視認側に設けられてもよいし、両方に設けられてもよい。光拡散体は、例えば、微粒子を含んだ薄膜を、透明部材にコーティングすることにより形成してもよい。透明部材にそのような光拡散性を有する薄膜を塗布または積層することにより、フレーム部材60が構成されてもよい。
また、反射型の場合、フレーム部材60は、例えば、反射部材と光拡散体により構成されてもよい。この場合、光拡散体は、反射部材より視認側に設けられる。
フレーム用光源70から出射した光は、フレーム部材60の入射面f61よりフレーム部材60に入射して、出射面f62から出射する。このとき、フレーム部材60が光拡散機能を有している場合、フレーム部材60に入射した光は、拡散光となって出射面f62から出射される。このようにして、観察者に、フレーム部材60を、日差しを模擬する第2の発光体として視認させる。フレーム部材60は、例えば、入射光に対して光の進行方向、広がり、照射範囲または強度分布のいずれかを変化させた上で、特定の方向(本例では、ユーザがいる空間すなわち視認側空間)に向かわせる機能を有してもよい。
フレーム部材60は、出射面f62の全面が発光してもよいし、一部の領域のみが発光してもよい。また、例えば、フレーム部材60が複数のエリアに分割されている場合、エリアごとに発光状態と非発光状態とを決定してもよい。フレーム用光源70の点灯状態を、エリアごとまたは対向する入射面f61の位置ごとに制御することにより、一部のエリアまたは一部の領域を発光状態または非発光状態とすることができる。
例えば、フレーム用光源70とフレーム部材60との間に上述した光制限部80を設けることで、フレーム部材60の出射面f62の一部の領域から出射される光の強度を、他の領域から出射される光の強度よりも弱めることができる。すなわち、光制限部80を設けることで、フレーム部材60の出射面f62上に日なたと日陰を表現することも可能である。なお、フレーム部材60が光制限部80を備えていてもよい。その場合、光制限部80は、例えば、フレーム用光源70から発せられた光がフレーム部材60の出射面f62から光が出射されるまでの光路上に設けられる。
また、図15には、光源10とフレーム用光源70とを別々に設ける例が示されているが、光源10がフレーム用光源70の機能を兼ねていてもよい。この場合において、光源10と発光体20との間に、光を発光体20の光入射面に進む光と、フレーム部材60の入射面f61に進む光とに分岐する光分岐部(図示省略)を設けてもよい。このとき、光分岐部の反射機能部に光拡散機能を持たせ、フレーム部材60の入射面f61に進む光を拡散光とすることも可能である。または、光源10としてサイドエミッタータイプの光源を用い、発光体20の光入射面に対向する光源10の領域以外の領域を反射部材等で覆って、発光体20の光入射面に対向する領域から出射した光を発光体20の光入射面に向かわせるとともに、該領域以外の領域から出射した光をフレーム部材60の入射面f61に向かわせることも可能である。
また、上記の光取出し部40(第2の光取出し部40aを含む)は、反射型のフレーム部材60の一例でもある。
また、図16および図17に示すように、フレーム用光源70の代わりに、上記の光取出し部40または光偏向部50を設けることも可能である。図16に示す照明器具220aは、フレーム用光源70の代わりに光取出し部40が設けられた例である。本例に示す光取出し部40は、枠体500に設けられている。図16に示す照明器具220aでは、光源10から発せられ、発光体20の光入射部24から入射して、発光体20内を導光し、第2の光出射部27から出射され、光取出し部40によりその進行方向が偏向された光が、フレーム部材60の入射面f61に入射される。
また、図17に示す照明器具220bは、フレーム用光源70の代わりに光偏向部50が設けられた例である。本例に示す光偏向部50は、発光体20に設けられた反射面f51により構成されている。図17に示す照明器具220bにおいて、光源10から発せられ、発光体20の光入射部24から入射して、発光体20内を導光し、第2の光出射部27から出射され、光偏向部50によりその進行方向が偏向された光が、フレーム部材60の入射面f61に入射される。
このようなフレーム部材60を設けることで、フレーム部材60が窓枠の日なた領域や日陰領域を模したり、フレーム部材60から出射される光が、窓枠の日なた領域で反射された日差しを模したりすることができるので、実際に太陽からの差し込み光がないような環境であっても、あたかも太陽からの差し込み光が、発光体20を通して照射されているかのような、自然な造景を観察者に与えることができる。
また、上記の構成において、照明器具200、200a、200b、210、220、220a、220bは、光取出し部40、フレーム部材60および光制限部80の少なくともいずれかの位置、角度または形状もしくはそれらの組み合わせを変化させる駆動機構を備えることができる。駆動機構により、光取出し部40、フレーム部材60および光制限部80の少なくともいずれかの位置、角度または形状を変化させることで、太陽光の日差しを模擬する光の向きを変化させたり、光取出し部40上またはフレーム部材60上に形成される日なた領域または日陰領域の位置、大きさまたは形状を変化させることができ、観察者により自然な造景を感じさせることができる。
例えば、駆動機構により光制限部80の位置、角度または形状を変化させることで、光制限部80の先におかれた光取出し部40、光偏向部50またはフレーム部材60上に形成される影の投影パターンを時間的に変化させることができる。影の投影パターンを変化させる場合には、例えば太陽の高度が時間・季節に応じて変化することを再現し、影の略三角形の角度が変化する構成としてもよい。また、例えば、駆動機構により光取出し部40またはフレーム部材60の位置、角度または形状を変化させることで、日差しを模擬する光の出射方向や照射範囲を時間的に変化させることができる。また、光制限部80との位置関係を変化させることで、光取出し部40またはフレーム部材60上に形成される影の投影パターンを時間的に変化させることができる。また、形状変化として、例えば、モータ等の駆動機構を利用して、対象部材が折りたたまれている状態から広げたり、広がった状態から折りたたむ動作を行ってもよい。
上記の照明器具において、発光体20は、上述したようなレイリー散乱によって生じる散乱光を出射する拡散体20に限定されず、さらに、空を模擬する散乱光を出射するものにも限定されない。換言すると、発光体20が出射する第1の光は、レイリー散乱によって生じる散乱光に限定されず、さらに、天空を模擬する散乱光にも限定されない。例えば、第1の光は、水面に映る光、木漏れ日などの光を模擬する光であってもよい。本開示において、第1の光は、自然界において太陽光から生じる光(以下、自然光ともいう)を模擬する光を含んでいれば、特に限定されない。第1の光は、例えば、自然光と人工的に作られた光とを含むものであってもよい。このような第1の光を出射する発光体と、後述するフレーム部材とが所定の位置関係で配置されることにより、自然な造景を含む空間を提供できるので、空間の解放感を向上させることができる。
したがって、発光体20の具体的構成は問わないが、発光体20の例として、光を透過、反射、及び導光させることによって拡散させる光透過性部材である導光パネル、液晶とバックライトとを利用した液晶パネル、及び有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルなどが挙げられる。また、発光体20の好適な例として、上述したような、入射光に対してレイリー散乱又はそれに似た散乱能を示す拡散体を利用して青空などの自然の空の色味(すなわち、透明感のある青色など)を再現する上記のような拡散体が挙げられる。しかし、既に説明したように、発光体20は、所望の第1の光を主発光面から出射することができるものであれば、上記の例に限定されない。
また、フレーム部材60も上記の例に限定されない。例えば、フレーム部材60として、本出願人によるPCT出願(PCT/JP2019/020917)に記載のフレーム形成部を用いることも可能である。
以下、特定の方向に日差しを模擬する光を出射する光取出し部40、光偏向部50およびフレーム部材60を、特に区別せず単に光取出し部または日差し取出部と呼ぶ場合がある。
実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る空気調和機について図面を参照して説明する。本実施の形態の空気調和機は、いわゆる空気調和機(通常の空気調和機)の構成に加えて、上述した照明器具の構成要素を含むことで、照明機能付きの空気調和機を実現する。
図18は、実施の形態2に係る空気調和機の構成の一例を示す断面図である。図18に示す空気調和機300は、天井埋込み型の空気調和機に、上記の発光体20および光源10を組み込んだものである。図18に示すように、空気調和機300は、吸込口306、吹出口307および照明用開口308を有する筐体301内に、熱交換器302と、送風機303と、吸込口306と吹出口307をつなぐ風路に備えられるフラップ304と、フィルタ305と、発光体20と、光源10とを備える。本例の空気調和機300において、フラップ304は、筐体301に回転自在に保持されており、風路の一部を形成している。
吸込口306は、例えば、筐体301の下部すなわち設置後に天井パネルとして観察者に視認される下面に設けられる。なお、吸込口306の位置は、筐体301の下部に限定されず、例えば、筐体301の側板に設けられてもよい(図20の例を参照)。その場合、空気調和機300から離れた位置の天井面に、室内の空気を天井裏に吸入する第2の吸込口が設けられてもよい。
吸込口306の先には、フィルタ305および熱交換器302が配設されている。例えば、空気調和機本体が略矩形であり、矩形を構成する4つの側面に沿って吸込口306が形成される場合、それら4つの側面に対応して熱交換器302が略矩形状に配設されてもよい。
フィルタ305および熱交換器302は、吸込口306より吸入される空気の流路(以下、単に風路という)において送風機303より手前側に配設されていればよく、図中の例に限定されない。
空気調和機300を運転すると、送風機303が起動し、部屋内の室内空気が吸込口306から筐体301内に流入する。筐体301内に流入した空気は、フラップ304aおよび304bにより形成される風路を通り、フィルタ305を介して熱交換器302に入る。熱交換器302に入ると、該空気は、熱交換器302によって熱交換された後、送風機303に取り込まれ、吹出口307から室内に送風される。そして、室内を空調した空気は、再び吸込口306より筐体301内に吸い込まれて循環する。
また、本例において筐体301の下部すなわち設置後に部屋側を向く下面パネルには照明用開口308が設けられており、照明用開口308位置に主発光面が位置するように発光体20が配設されている。照明用開口308は、例えば、空気調和機の下面パネルの中心部に設けられてもよい。そして、照明用開口308を覆うように、上述した発光体20が設けられる。より具体的に、空気調和機300において、発光体20は、空気調和機300の下部の吹出口307に囲まれる領域において、その主発光面または主発光領域を視認可能に設置されている。そして、発光体20の光入射面に対向する位置に光源10が備えられている。図18に示す例では、発光体20の少なくとも1つの側面に対向する位置に光源10が備えられている。
さらに、本例の空気調和機300では、吸込口306と吹出口307とをつなぐ風路の一部を形成しているフラップ304の1つに、上述した光取出し部40の機能を具備させている。本例では、天井埋込み型の空気調和機300の風路上に光取出し部40を配置しているといってもよい。一般的な空気調和機では、熱交換器および送風機に加えて、風路上の吸込口306および吹出口307の近くに、流入または流出する空気の流れ(風向き)を制御するフラップとそれを駆動する駆動機構を備えている。本例の空気調和機300は、そのような一般的な空気調和機の構成に加えて、発光体20と光源10とを備えている。
図18に示す例では、上記風路において吸込口306および吹出口307を画するように、空気調和機300の天井パネルの形状に沿って外周方向に2つのフラップが備えられている。本例では、そのうちの少なくとも1つのフラップを光取出し部40(日差し取出部)として用いている。より具体的には、発光体20の光源10が設けられる側面に対向する側面に最も近い位置に配されるフラップ304cを、光取出し部40として用いている。
本例において、発光体20の第2の光出射部27から出射した光は、光取出し部40としても機能するフラップ304cにより特定の方向(本例では、発光体20の主発光面と面する空間である部屋側の空間)に出射される。さらに、本例では、空気調和機300が有するフラップ駆動機構(図示せず)によって、フラップ304cの角度を変化させることができる。これにより、風向きと同時に光Loの出射方向を制御できる。
図19に、空気調和機300が有する風路および光路の一例を示す。なお、図19(a)には、空気調和機300内における空気の流れの一例が示され、図19(b)には、空気調和機300から出射される光の一例が示されている。
図18に示す例では、風路の端部となる開口のうち中心に近い方を吹出口307、中心から遠い方を吸込口306として示したが、図19(a)に示すように、2つのフラップが画する2つの領域のいずれを流出側または流入側とするかは特に限定されない。例えば、中心に近い方を吸込口306および中心から遠い方を吹出口307とすることも可能である。また、どちらを流出側または流入側とするかを、送風機303の送風方向に応じて決定してもよい。
また、図19(b)に示すように、本例では、筐体301内に設けられた光源10から発生された光Liが、同じく筐体301内に設けられた発光体20に入射する。発光体20は、光Liが入射すると、光Ltとして導光する。そして、発光体20は、光Ltを導光しながら、光Ltから生成される光Lsを主発光面(図中の例では、下面)から出射する。また、発光体20は、光Lsとならずに対向端部に到達した光Ltを光Loとして出射する。発光体20から出射された光Loは、光取出し部40とされるフラップ304cによって偏向されて部屋側に進む光となる。
また、図20は、空気調和機300における吸込口306および吹出口307の他の構成例を示す断面図である。図20に示す空気調和機300aは、筐体301の側板に吸込口306が設けられている。なお、図20に示す例では、吹出口307に接続される風路に、外周方向に配列された2つのフラップ304が設けられているが、1つの辺に対して1つのフラップのみが設けられる構成であってもよい。このように、本実施形態の照明機能付き空気調和機において、吸込口306の位置やフラップ304の数は、特に限定されない。
また、図21は、本実施形態に係る空気調和機の他の例を示す断面図である。図21に示す空気調和機300bは、壁取り付けタイプの空気調和機の室内機に発光体20および光源10を組み込んだ例である。なお、本例においても、空気調和機としての基本構成は特に問わず、既知のものを利用できる。例えば、図示省略しているが、空気調和機300bは、室内機31の他に、室外機を備えていてもよい。
図21に示す空気調和機300bにおいて、吸込口306は、例えば、室内機31の上部すなわち設置後に天井を向く上面に設けられる。また、照明用開口308は、例えば、室内機31の前面部すなわち設置された状態で部屋側を向く前面に設けられてもよい。なお、照明用開口308は、設置された状態でユーザが視認可能な位置に設けられていればよく、前面以外に設けられてもよい。また、吹出口307は、例えば、筐体301の下部、より具体的には室内機31の下面または前面の下端に設けられてもよい。なお、発光体20の設置方向が異なる点以外は、基本的に、天井埋込み型の空気調和機300および300aと同様でよい。なお、図21に示す例では、室内機31の下部に1つのフラップ304のみが備えられているが、2以上のフラップ304を備えることも可能である。このとき、発光体20を囲うように、室内機31の前面パネルの形状に沿って複数のフラップ304を設けてもよい。また、その際、1つの辺において、外周方向に2以上のフラップ304を設けることも可能である。
空気調和機300が、このような発光体20とフラップ304とを備えることにより、より自然な光と風を感じさせることができる。また、発光体20として、上記の拡散体20のようなエッジライト方式の発光体を用いることで、空気調和機を大型化させずに、また本来の空調機能を阻害することなく、容易に視認側のパネルに埋め込むことができる。
<変形例1>
また、図22は、空気調和機300の変形例1を示す説明図である。なお、図22(a)は、空気調和機300の変形例1としての空気調和機310の構成例を示す断面図であり、図22(b)は、空気調和機310を視認側から見た図である。図22に示す空気調和機310は、発光体20の第2の光出射部27が設けられていない端部の近傍に設けられるフラップ304に向けて光を出射するフレーム用光源70をさらに備えている。
フレーム用光源70の発光面は、フラップ304に対向している。これにより、発光体20の第2の光出射部27が設けられていない端部の周囲に設けられるフラップ304を、第2の光取出し部40aとして用いる。例えば、フラップ304が、多角形の主発光領域501を囲うように設けられている場合、主発光領域501の各辺(ただし、第2の光出射部27が設けられている端部に対応する辺は除く)に沿って、フレーム用光源70が備えられてもよい。例えば、図中の例では、フラップ304a、304e、304gに向けて光を出射するフレーム用光源70を設けてもよい。これにより、フラップ304a、304e、304gについても第2の光取出し部40a(日差し取出し部)として用いることができる。
なお、図22に示す例では、多角形の主発光領域501を囲うようにフラップ304が設けられているが、例えば、矩形の主発光領域501の対向する2辺など一部の辺に沿ってのみフラップ304が設けられている場合など、フレーム用光源70は、主発光領域501の各辺に沿って備えられなくてもよい。すなわち、主発光領域501の近傍にあるフラップ304のうち、発光体20の第2の光出射部27からの光が入射されないフラップ304に対してフレーム用光源70を設ければよい。なお、日差し表現に用いないフラップ304についてはこの限りではない。
図22に示す空気調和機310において、フレーム用光源70が発した光は、第2の光取出し部40aとされる各フラップ304によって偏向されて部屋側に進む光となる。これにより、発光体20の2以上の辺に対し日差し取出部を設けることができるので、より自然な光と風を観察者に感じさせることができる。一例として、発光体20の周囲を囲むフラップ304を、あたかも太陽の日差しに照らされた窓枠のように知覚させることができる。また、部屋側に向かう光の光量を増やすことができるので、照明器具として十分な明るさを保持できる。
また、光取出し部40または第2の光取出し部40aとしての各フラップ304に、光取出し部40および第2の光取出し部40aと同様の光拡散機能を持たせてもよい。
また、図示省略しているが、照明器具における光取出し部40および第2の光取出し部40aと同様、空気調和機においても、光取出し部40または第2の光取出し部40aとしての各フラップ304に光が到達するまでの光路上(より具体的には、発光体20と光取出し部40としてのフラップ304cの間、またはフレーム用光源70と第2の光取出し部40aとしてのフラップ304a、304eもしくは304gの間)に光制限部80を設けることも可能である。
ここで、光制限部80は、上記の光路上に固定されていてもよいし、上記の光路上に回転自在または変位自在に保持されていてもよい。後者の場合、空気調和機が、さらに光制限部80用の駆動機構を備えてもよい。例えば、光制限部80の位置、形状または角度を駆動機構で変化させることにより、時間的に影の投影パターンを変化させてもよい。
または、風路を流れる空気を利用して、光制限部80を揺動する構造としてもよい。例えば、光制限部80として、板バネで保持されたミラーを複数配置してもよい。板バネまたはミラーが送風機303からの風を受けて揺動することにより光取出し部40(本例では、フラップ304c)および第2の光取出し部40a(本例では、フラップ304a)への投影パターンが変化する。
光取出し部40および第2の光取出し部40aとされるフラップ304だけでなく、光制限部80も揺動させることで、観察者に対してあたかも木漏れ日が差し込んでいるように感じさせることができる、また、風によって投影パターンが変化することで、視覚的にも風を感じさせることができる。
<変形例2>
また、図23は、本実施形態に係る空気調和機の更なる変形例を示す断面図である。図23に示す空気調和機320では、光源10、フレーム用光源70および発光体20の端面を、部屋側から視認できないように配置する。より具体的には、空気調和機320は、筐体301により規定される、発光体20に最も近い風路の開口部から筐体301内部を覗いた場合の視線方向の直線上に、光源10、フレーム用光源70および発光体20の第2の光出射部27が重ならないように、筐体301の開口、光源10、フレーム用光源70および発光体20の端面(特に第2の光出射部27)を配置する。このときの視線方向は、例えば、上記風路の開口部から筐体301内部を覗いた場合に最も中心を向く方向(図中のα1)としてもよい。視線方向α1は、発光体20に最も近い風路の開口部の外周側において内周面の下端を規定する筐体301の端部β2と、当該開口部の内周側において内周面の上端を規定する筐体301の端部β1とをつなぐ直線としてもよい。
このように、視線方向を考慮して、光源10、フレーム用光源70および発光体20の端面を配置することにより、より自然な光と風を感じさせることができる。
なお、本実施の形態では、熱交換器を有する空気調和機に照明機能を組み込む例を説明したが、照明機能を組み込む空気調和機は、熱交換を行わずに送風のみを行ういわゆる送風機であってもよい。そのような送風機であっても、本開示では空気調和機と呼ぶ。
また、図示省略しているが、本開示に係る照明器具および照明機能付き空気調和機は、発光体20およびその周囲に設けられる日差し取出部の発光状態(点灯/消灯、発光色)を制御する制御部を有していてもよい。
制御部は、例えば、光源10を点灯、調光又は消灯させる第1の光源駆動部と、フレーム用光源(または補助光源)を点灯、調光又は消灯させる第2の光源駆動部とを含んでいてもよい。第1の光源駆動部および第2の光源駆動部が互いに一定の関連性を持つように制御してもよいし、それぞれ独立に制御してもよい。
以下、制御部による発光体20および日差し取出部の発光色の制御例を示す。発光体20を、窓を通して見る晴天時の青空を模擬する照明パネルと想定すると、明部領域401は晴天時の窓枠の日なた領域、暗部領域402は晴天時の窓枠の日陰領域を模擬できることが好ましい。このような場合において、点灯時の発光体20に対して点灯時の明部領域401すなわち疑似日なた領域が明るく、同時に明部領域401から出射される日差しを模擬する光(第2の光)が、発光体20の主発光面から出射される青空を模擬する光(第1の光)よりも低色温度であることは、容易に想像できる。例えば、晴天時の青空の輝度は、5000[cd/m]程度であり、窓枠部材に多く用いられる白色拡散反射面での日なた領域の輝度は、30000[cd/m]程度である。また、晴天時の青空を視認するときの光の色温度は、20000[K]程度で、白色拡散反射面において日なた領域を視認するときの光の色温度は、5000[K]程度である。そのため、発光体20の主発光面または主発光領域と日差し取出部の明部領域401との間の輝度及び発する光の色温度の大小関係は、上記の通りに維持されることが望ましい。ただし、窓を通してみる空は晴天時の青空に限らず、雨天時又は雲天時又はこれらの両方も含めると、発光体20の主発光面または主発光領域と日差し取出部の明部領域401との間の輝度(又はそれらから出射される光束)の比率は、20:1から1:30の範囲内がより好ましい。
例えば、点灯時の発光体20の主発光面または主発光領域の輝度は100[cd/m]~6000[cd/m]、より好ましくは500[cd/m]~3000[cd/m]であってもよい。これに対して、点灯時の日差し取出部の明部領域401の輝度は300[cd/m]~30000[cd/m]、より好ましくは1000[cd/m]~12000[cd/m]であってもよい。また、発光体20から出射される第1の光の相関色温度は10000[K]~100000[K]、より好ましくは20000[K]~80000[K]であってもよい。これに対して、明部領域401から出射される第2の光の相関色温度は2000[K]~7000[K]、より好ましくは2500[K]~6500[K]であってもよい。
また、発光体20が発する第1の光と日差し取出部の明部領域401が発する第2の光の相関色温度の差は、20000K以上かつ98000K以下であってもよい。
さらに、日差し取出部が暗部領域402を含む場合において、点灯時の明部領域401と暗部領域402の輝度(又は光束)の比は、100:1から20:1の範囲内であることが望ましく、約10:1であることがより望ましい。ただし、この関係性は、晴天時に成立する条件であり、曇り、夜などの条件ではこの限りではない。
なお、制御部は、照明器具または空気調和機の本体とは異なる場所に設けられてもよい。例えば、外部サーバが制御部を備えていてもよい。その場合、照明器具または空気調和機の本体と制御部を備えるサーバとはネットワークを介して接続されている。例えば、ビル等において、複数の空気調和機を制御するような制御システムにおいて、各空気調和機に照明機能を組み込み、当該制御システムが備える制御部が、空調機能の制御とともに照明機能の制御を行ってもよい。また、制御システムは、複数の照明器具を制御するような制御システムにおいて、各照明器具に上記の発光体20と光取出し部とを対で設け、当該制御システムが備える制御部が、発光体20の発光状態の制御とともに光取出し部の発光状態の制御を行ってもよい。
<付記>
<付記1>
吸込口および吹出口と、設置された状態でユーザが視認可能な位置に照明用開口とを有する筐体と、
前記吸込口と前記吹出口とをつなぐ風路に設けられる送風機と、
前記筐体内に設けられる第1の光源と、
前記筐体内の前記照明用開口から視認可能な位置に設けられ、前記第1の光源から出射した光を入射する光入射部、および前記光を基に生成される第1の光であって自然光を模擬した光を含む第1の光を出射する第1の光出射部を有する発光体と、
前記筐体内において前記発光体の周囲の少なくとも1つの位置に設けられ、前記発光体に入射した前記光のうち前記第1の光として出射されずに前記発光体の端部に到達した第2の光、または前記第1の光源もしくは前記第1の光源とは異なる第2の光源から前記発光体を介さずに入射された第2の光を、前記筐体の外側の空間であって前記照明用開口と面する空間に向けて出射する光取出し部とを備え、
前記光取出し部が、前記風路に備えられている
ことを特徴とする空気調和機。
<付記2>
前記風路の端部において、前記筐体内に流入または流出する空気の流れを制御するフラップであって、前記筐体に回転自在または変位自在に保持されるフラップを備え、
前記光取出し部は、前記フラップの少なくとも1つにより実現される
付記1に記載の空気調和機。
<付記3>
前記発光体は、前記発光体に入射した前記光のうち前記第1の光として出射されずに導光端部に到達した前記第2の光を出射する第2の光出射部を有し、
前記光取出し部は、前記第2の光出射部から出射された前記第2の光を偏向して、前記空間に向かわせる
付記1または2に記載の空気調和機。
<付記4>
前記光取出し部の位置、角度または形状を変化させる第1の駆動機構を備える
付記1から3のうちのいずれか1項に記載の空気調和機。
<付記5>
前記第2の光が前記光取出し部に到達するまでの前記筐体内の光路上に設けられ、前記光取出し部に入射される前記第2の光を減少させる光制限部を備える
付記1から4のうちのいずれか1項に記載の空気調和機。
<付記6>
前記光制限部の位置、角度または形状を変化させる第2の駆動機構を備える
付記5に記載の空気調和機。
<付記7>
前記光取出し部に向けて前記第1の光の色温度とは異なる色温度を有する第2の光を出射する第2の光源を備える
付記1から6のうちのいずれか1項に記載の空気調和機。
<付記8>
第1の光源と、
前記第1の光源から出射した光を入射する光入射部、および前記光を基に生成される第1の光であって自然光を模擬した光を含む第1の光を出射する第1の光出射部を有する発光体と、
前記発光体の端部および前記発光体の周囲の少なくとも1つの位置に設けられ、前記発光体に入射した前記光のうち前記第1の光として出射されずに前記発光体の端部に到達した第2の光、または前記第1の光源もしくは前記第1の光源とは異なる第2の光源から前記発光体を介さずに入射された第2の光を、前記発光体の前記第1の光出射部が形成される面と面する空間に向けて出射する光取出し部とを備える
ことを特徴とする照明器具。
<付記9>
前記第2の光が前記光取出し部に到達するまでの光路上に設けられ、前記光取出し部に入射される前記第2の光を減少させる光制限部を備える
付記8に記載の照明器具。
<付記10>
前記光取出し部または前記光制限部の位置、角度または形状を変化させる駆動機構を備える
付記9に記載の照明器具。
<付記11>
前記光取出し部に向けて前記第1の光の色温度とは異なる色温度を有する第2の光を出射する第2の光源を備える
付記8から10のうちのいずれか1項に記載の照明器具。
<付記12>
付記1から7のうちのいずれかに記載の空気調和機または付記8から11のうちのいずれかに記載の照明器具と、
前記空気調和機または前記照明器具が有する、前記発光体および前記光取出し部の発光状態を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする制御システム。
100 照明ユニット
10 光源
12 基板
13 LED素子(発光素子)
20 拡散体(発光体)
24 光入射部
25 導光部
26 第1の光出射部
27 第2の光出射部
201 基材
202 粒子
30 背面板
40 光取出し部
50 光偏向部
60 フレーム部材
70 フレーム用光源
501 主発光領域
200、200a、210、220、220a、220b 照明器具
300、300a、300b、310、320 空気調和機
31 室内機
301 筐体
302 熱交換器
303 送風機
304a~304h フラップ
305 フィルタ
306 吸込口
307 吹出口
308 照明用開口
500 枠体

Claims (9)

  1. 第1の光源と、
    前記第1の光源から出射した光を入射する光入射部、および前記光を基に生成される第1の光であって自然光を模擬した光を含む第1の光を出射する第1の光出射部を有する発光体と、
    前記発光体の端部および前記発光体の周囲の少なくとも1つの位置に設けられ、前記発光体に入射した前記光のうち前記第1の光として出射されずに前記発光体の端部に到達した第2の光、または前記第1の光源もしくは前記第1の光源とは異なる第2の光源から前記発光体を介さずに入射された第2の光を、前記発光体の前記第1の光出射部が形成される面と面する空間に向けて出射する光取出し部とを備える
    ことを特徴とする照明器具。
  2. 前記発光体の前記第1の光出射部から出射される前記第1の光の光束と、前記光取出し部から出射される前記第2の光の光束の比率が、20:1から1:30の範囲内である
    請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記第2の光が前記光取出し部に到達するまでの光路上に設けられ、前記光取出し部に入射される前記第2の光を減少させる光制限部を備え、
    前記光取出し部に、前記光制限部の影が投影される
    請求項1または2に記載の照明器具。
  4. 前記発光体は、前記発光体に入射した前記光のうち前記第1の光として出射されずに前記発光体の端部に到達した前記第2の光を出射する第2の光出射部を有し、
    前記光取出し部は、明部領域および暗部領域を含み、
    前記照明器具は、前記第2の光出射部から出射された前記第2の光を減少させて前記明部領域および前記暗部領域を形成する光制限部を備え、
    前記光制限部は、前記暗部領域、又は前記第2の光出射部から出射された前記第2の光が前記光取出し部の入射面に入射して前記光取出し部の出射面から前記空間に向かう光として出射されるまでの光路上の前記暗部領域に対応する領域に配置される
    請求項1または2に記載の照明器具。
  5. 前記明部領域と前記暗部領域の輝度の比は、100:1から20:1の範囲内である
    請求項4に記載の照明器具。
  6. 前記光制限部の位置、角度または形状を変化させる駆動機構を備える
    請求項3から5のうちのいずれか1項に記載の照明器具。
  7. 前記光取出し部の位置、角度または形状を変化させる駆動機構を備える
    請求項1から6のうちのいずれか1項に記載の照明器具。
  8. 前記光取出し部に向けて前記第1の光の色温度とは異なる色温度を有する第2の光を出射する第2の光源を備える
    請求項1から7のうちのいずれか1項に記載の照明器具。
  9. 請求項1から8のうちのいずれかに記載の照明器具と、
    前記照明器具が有する、前記発光体および前記光取出し部の発光状態を制御する制御部とを備える
    ことを特徴とする制御システム。
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