JP6575156B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関する。

観察者がテレビやパーソナルコンピュータの画面をみる環境は、例えば、天井に照明装置のある室内である。観察者が画面を見ている状況で、観察者の視界に照明装置の光源が入ると、眩しさによる心理的な不快感をおぼえる。それを、グレアを認識する、という。このグレアが長時間続くと、目の痛み、ストレス、又は頭痛など二次的な害が生じることもある。

特開２０１４−８９８４１号公報

本発明は、観察者が認識するグレアを抑制することが可能な照明装置を提供する。

本発明の一態様に係る照明装置は、光源と、前記光源からの光量を制御する光制御素子と、観察者の位置を検知するカメラと、前記カメラからの情報に基づいて、前記光制御素子の動作を制御する制御装置とを具備する。前記制御装置は、前記光源の平面形状に基づいて、前記光制御素子のうち、前記光源全体と前記観察者とを結ぶ光路が通過する遮光領域と、前記遮光領域以外の透過領域とを算出する。前記光制御素子は、前記遮光領域の光量を前記透過領域の光量より少なくする。

本発明によれば、観察者が認識するグレアを抑制することが可能な照明装置を提供することができる。

人間の視界範囲を説明する図。 室内で観察者がテレビを見ている様子を説明する図。 第１実施形態に係る照明装置の構成を示す図。 第１実施形態に係る光制御素子の平面図。 図４に示したＡ−Ａ´線に沿った光制御素子の断面図。 観察者の位置を特定するための座標を説明する斜視図。 観察者と照明装置との位置関係の一例を説明する図。 観察者の傾斜角及び方位角の一例を説明する図。 光制御素子が遮光する領域の一例を説明する図。 オフ状態における光制御素子の動作を説明する図。 オン状態における光制御素子の動作を説明する図。 第１実施形態に係る制御装置のブロック図。 第１実施形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャート。 第２実施形態に係る光制御素子の断面図。 第３実施形態に係る光制御素子の断面図。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

［第１実施形態］
図１は、人間の視界範囲を説明する図である。図１（ａ）は側面図であり、図１（ｂ）は上面図である。

人間が前方正面を向いた時には、視界の範囲は、片目につき上に６０°程度、下に７５°程度である。ちなみに、水平方向における視界の範囲は、鼻側に６０°程度、耳側に１００°程度である。

図２は、室内で観察者（人間、人物）２がテレビ３を見ている様子を説明する図である。観察者２が前方正面のテレビ３を見た状態で、仰角αが０°以上６０°以下の範囲であれば、観察者２の目に照明装置１の光が直接入ることになり、観察者２は、グレアを認識する。

本実施形態では、観察者２の目に入る照明装置１からの光を制御することで、グレアを低減する。

［１］照明装置１の構成
図３は、第１実施形態に係る照明装置１の構成を示す図である。図３（ａ）は側面図であり、図３（ｂ）は平面図である。

照明装置１は、電源コード１０、照明本体（照明器具）１１、ソケット１２、光源１３、カバー１４、光制御素子１５、２個のカメラ１６Ａ、１６Ｂ、ドライバー１７、制御装置１８、及び配線１９〜２１を備える。

電源コード１０は、外部電源を照明装置１に供給する。照明本体（照明器具）１１は、光源１３を点灯及び消灯させる機能を有する一般的な器具である。

ソケット１２は、光源１３に接続されると共に、光源１３に給電する機能を有する。ソケット１２は、絶縁性を有する樹脂で形成され、光源１３に接続される給電端子を備える。

光源１３は、例えば、環形（円形、リング状、ドーナツ状などともいう）の蛍光灯から構成される。光源１３は、様々な種類のものを用いることができ、蛍光灯の他に、ＬＥＤ（light-emitting diode）、又は白熱灯などを用いても良い。光源１３の形状についても、環形に限らず、直管形（棒状）、又は電球形（ボール形）などを用いても良い。

カバー１４は、照明本体１１に接続されると共に、光源１３の上部及び側部を覆うように構成される。カバー１４は、例えば、透光性を有する材料から構成される。透光性を有するカバー１４は、例えば、透光性と拡散性を有するポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などから構成される。カバー１４の平面形状は、例えば四角形であるが、円形など他の形状であっても良い。また、カバー１４は、内側に光を反射する反射部材を備えていても良い。

光制御素子１５は、光源１３の下方に配置され、カバー１４に取り付けられる。光制御素子１５の取り付け方法については、カバー１４の構成に応じて適宜選択でき、例えば複数の取り付け金具を用いても良い。光制御素子１５は、光源１３からの光の透過率を制御することで、光源１３から観察者に届く光量（quantity of light）を制御する。光制御素子１５の具体的な構成については後述する。

カメラ１６Ａ、１６Ｂは、光制御素子１５の下部に取り付けられる。カメラ１６Ａ、１６Ｂは、光源１３の中心を通るＸ方向において、光制御素子１５の両端部に配置される。光源１３が図３に示すように環状である場合は、光源１３の中心は、光源１３の外周円の中心になる。カメラ１６Ａ、１６Ｂは、照明装置１の下方に向けて映像を撮影し、照明装置１の付近に存在する観察者を検知する。

ドライバー１７は、光制御素子１５用の駆動回路であり、制御装置１８からの制御信号に基づいて、光制御素子１５を駆動する。制御装置１８は、照明装置１全体の動作を制御する。

配線１９〜２１はそれぞれ、信号線、及び電源線を含む。配線１９は、ドライバー１７と制御装置１８とを接続する。配線２０は、カメラ１６Ａと制御装置１８とを接続する。配線２１は、カメラ１６Ｂと制御装置１８とを接続する。

［２］光制御素子１５の構成
次に、光制御素子１５の構成について説明する。図４は、光制御素子１５の平面図である。図５は、図４に示したＡ−Ａ´線に沿った光制御素子１５の断面図である。第１実施形態に係る光制御素子１５は、液晶素子から構成される。光制御素子１５の表示方式は、ドットマトリクス方式であり、また、光制御素子１５の駆動方式は、ＴＮ（Twisted nematic）方式である。

光制御素子１５は、基板３０、３１、液晶層３２、シール材３３、複数の下側電極３４、複数の上側電極３５、及び偏光板３６、３７を備える。基板３０、３１は、対向配置され、透明基板（例えばガラス基板）から構成される。なお、図４の上面図では、下側電極３４及び上側電極３５電極の構成の理解を容易にするために、基板３１及び偏光板３７の図示を省略しているが、基板３１の平面形状は、基板３０と同じであり、偏光板３７の平面形状は、偏光板３６と同じである。

液晶層３２は、基板３０、３１間に挟持される。液晶層３２は、ＴＮ液晶から構成される。すなわち、液晶層３２に含まれる液晶分子は、初期状態（無電界時）において、液晶層３２の上下で９０°ねじれている。液晶の配向は、液晶層３２を挟むように設けられた配向膜（図示せず）によって制御される。液晶層３２を構成する液晶材料は、基板３０、３１間を貼り合わせるシール材３３によって封止される。液晶層３２は、これに印加される電界に応じて液晶分子の配向が操作されて光学特性が変化する。

基板３０の液晶層３２側には、複数の下側電極３４が設けられる。複数の下側電極３４は、それぞれがＹ方向に延びるライン状を有し、Ｘ方向に並んで配置される。下側電極３４は、透明電極から構成され、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。複数の下側電極３４は、互いに所定の間隔を空けて配置され、互いに電気的に絶縁される。

基板３１の液晶層３２側には、複数の上側電極３５が設けられる。複数の上側電極３５は、それぞれがＸ方向に延びるライン状を有し、Ｙ方向に並んで配置される。上側電極３５は、透明電極から構成され、例えばＩＴＯが用いられる。複数の上側電極３５は、互いに所定の間隔を空けて配置され、互いに電気的に絶縁される。

なお、下側電極３４と上側電極３５との向きは、逆であっても良い。また、図４及び図５では、図面が煩雑になるのを避けるために、隣接する電極が接しているように図示されているが、前述したように、これら隣接する電極は、所定の間隔を空けて配置され、互いに電気的に絶縁される。すなわち、複数の下側電極３４及び複数の上側電極３５は、個別に電圧制御が可能である。

光制御素子１５は、複数の下側電極３４と複数の上側電極３５との交差領域である複数のドット３８からなるドットマトリクスを有する。光制御素子１５は、下側電極３４と上側電極３５との電圧を制御することで、ドット３８の透過率を制御することができる。

偏光板３６、３７は、基板３０、３１を挟むように配置される。偏光板３６、３７は、光の進行方向に直交する平面内において、互いに直交する透過軸及び吸収軸を有する。偏光板３６、３７は、ランダムな方向の振動面を有する光のうち、透過軸に平行な振動面を有する直線偏光（直線偏光した光成分）を透過し、吸収軸に平行な振動面を有する直線偏光（直線偏光した光成分）を吸収する。偏光板３６、３７は、互いの透過軸が直交するように、すなわち直交ニコル状態で配置される。

［３］照明装置１の動作
上記のように構成された照明装置１の動作について説明する。

（観察者の位置の特定）
まず、観察者の位置を特定する動作について説明する。カメラ１６Ａ、１６Ｂはそれぞれ、照明装置１の下方の映像を撮影する。カメラ１６Ａ、１６Ｂの映像は、制御装置１８に送られる。制御装置１８は、カメラ１６Ａ、１６Ｂの映像を用いて、観察者の位置を検出し、続いて観察者の顔の位置を検出し、続いて観察者の目の位置を検出する。以後、観察者の位置は、観察者の顔の位置を意味するものとするが、観察者の目（右目及び左目のいずれか一方）の位置としても良い。

図６は、観察者の位置を特定するための座標を説明する斜視図である。光制御素子１５の中心（光源１３の中心）が座標の中心Ｃである。Ｘ軸は、カメラ１６Ａ、１６Ｂを結ぶ軸であり、Ｙ軸は、Ｘ方向に直交する軸である。中心Ｃ、Ｘ軸、及びＹ軸は、光制御素子１５の底面を含む平面内で規定される。Ｚ軸は、中心Ｃから下に垂直に延びる軸である。

図７は、観察者２と照明装置１との位置関係の一例を説明する図である。カメラ１６Ａを基準にした観察者２の顔の位置の傾斜角θ_Ａ、カメラ１６Ｂを基準にした観察者２の顔の位置の傾斜角θ_Ｂとする。傾斜角θは、カメラからの垂線に対する角度である。カメラ１６Ａ、１６Ｂ間の距離ｄ（ｃｍ）とする。

図８は、観察者の傾斜角及び方位角の一例を説明する図である。カメラ１６Ａを基準にした観察者の位置の方位角φ_Ａ、カメラ１６Ｂを基準にした観察者の位置の方位角φ_Ｂとする。図８に示した丸が観察者の位置の一例を表している。方位角０°から１８０°を結ぶ線がＸ軸に対応する。観察者がグレアを認識する範囲としては、傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂはそれぞれ、３０°以上９０°未満であり、方位角φ_Ａ、φ_Ｂはそれぞれ、０°以上３６０°以下である。

観察者の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、以下の式（１）〜（３）で表される。座標Ｚは、式（４）から算出しても良い。

Ｘ＝｛−ｓｉｎ（φ_Ａ＋φ_Ｂ）／２ｓｉｎ（φ_Ａ−φ_Ｂ）｝・ｄ ・・・（１）

Ｙ＝｛ｓｉｎφ_Ａ・ｓｉｎφ_Ｂ）／ｓｉｎ（φ_Ａ−φ_Ｂ）｝・ｄ ・・・（２）

Ｚ＝｛ｓｉｎφ_Ｂ／ｔａｎθ_Ａ・ｓｉｎ（φ_Ａ−φ_Ｂ）｝・ｄ ・・・（３）

Ｚ＝｛ｓｉｎφ_Ａ／ｔａｎθ_Ｂ・ｓｉｎ（φ_Ａ−φ_Ｂ）｝・ｄ ・・・（４）

一例としてｄ＝３４（ｃｍ）、φ_Ａ＝３３０°、φ_Ｂ＝３２０°、θ_Ａ＝４０°、θ_Ｂ＝３３．１°とする。この場合、観察者の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、Ｘ＝９２（ｃｍ）、Ｙ＝６２．９（ｃｍ）、Ｚ＝１４９．９９（ｃｍ）である。このように、制御装置１８は、カメラ１６Ａ、１６Ｂの映像を用いて、観察者の位置を検出及び特定することができる。

（光制御素子１５の動作）
次に、光制御素子１５の動作について説明する。前述したように、光制御素子１５は、複数のドット３８からなるドットマトリクスを有する。光制御素子１５は、ドットマトリクスのそれぞれの透過率を制御することができる。この透過率の制御は、制御装置１８によって行われる。

任意の第１ドットを挟む下側電極３４と上側電極３５との電圧差を概略ゼロにすると、第１ドットに印加される電界が概略ゼロになる。この電界が概略ゼロである場合をオフ状態と呼ぶ。オフ状態の場合、光は、第１ドットを透過する（ただし、偏光板を用いているので透過率は５０％程度である）。オフ状態の透過率は、５０％に限らず、任意に設定可能である。

一方、任意の第２ドットを挟む下側電極３４と上側電極３５との電圧差を正（例えば５Ｖ）にすると、第２ドットに電界が印加される。この電界が印加される場合をオン状態と呼ぶ。オン状態の場合、光は第２ドットを透過できず、第２ドットの透過率は概略０％である。すなわち、第２ドットは、遮光状態となる。

本実施形態では、光制御素子１５は、光源１３と観察者とを結ぶ直線が通る領域を遮光し（透過率０％）、それ以外の領域において光を透過する。

図９は、光制御素子１５が遮光する領域の一例を説明する図である。光源１３の垂直方向における中心から光制御素子１５の底面までの距離ｔとする。図９（ｂ）は、ｚ＝−ｔにおける平面図である。図９（ａ）は、図９（ｂ）に対応する側面図である。

光源１３の内周円の半径ｒ、外周円の半径Ｒとする。光源１３は、以下の式（５）、（６）で表される。（ｘ，ｙ）は、光源１３の座標である。

ｘ^２＋ｙ^２＝ｒ^２ ・・・（５）

ｘ^２＋ｙ^２＝Ｒ^２ ・・・（６）

図９（ｃ）は、光制御素子１５が遮光する遮光領域１３Ａを示す平面図である。図９（ｃ）は、ｚ＝０における平面図である。

遮光領域１３Ａは、光源１３と観察者とを結ぶ直線が通る領域である。光源１３がリング（環）である場合、遮光領域１３Ａもリングとなる。遮光領域１３Ａは、以下の式（７）、（８）で表される。式（７）が遮光領域１３Ａの内周円を表し、式（８）が遮光領域１３Ａの外周円を表している。（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、前述した観察者の座標であり、（ｘ，ｙ，ｚ）は、遮光領域１３Ａの座標である。

｛ｘ−［ｔ／（ｔ＋Ｚ）］Ｘ｝^２＋｛ｙ−［ｔ／（ｔ＋Ｚ）］Ｙ｝^２＝｛ｒＺ／（ｔ＋Ｚ）｝^２
・・・（７）

｛ｘ−［ｔ／（ｔ＋Ｚ）］Ｘ｝^２＋｛ｙ−［ｔ／（ｔ＋Ｚ）］Ｙ｝^２＝｛ＲＺ／（ｔ＋Ｚ）｝^２
・・・（８）

そして、光制御素子１５は、式（７）の内周円と式（８）の外周円とで挟まれる遮光領域１３Ａに含まれるドットを遮光（透過率０％）する。

図１０は、オフ状態における光制御素子１５の動作を説明する図である。図１０（ａ）が光制御素子１５の平面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った光制御素子１５の断面図である。

オフ状態において、全ての下側電極３４と全ての上側電極３５とは、同電圧（例えば０Ｖ）に設定される。この場合、光制御素子１５は、全領域において透過状態となる。よって、光源１３からの光は、光制御素子１５を透過し、光制御素子１５の全領域にわたって下方に照射される。

図１１は、オン状態における光制御素子１５の動作を説明する図である。図１１（ａ）が光制御素子１５の平面図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った光制御素子１５の断面図である。

オン状態において、遮光領域１３Ａに含まれる複数のドットを制御するための所定数の下側電極３４と所定数の上側電極３５とには、正の電圧差が与えられる。例えば、全ての下側電極３４を０Ｖとし、遮光領域１３Ａに含まれる複数のドットを制御するための所定数の上側電極３５に正電圧（例えば５Ｖ）を印加する。これにより、遮光領域１３Ａにおいて光源１３からの光が透過せず、遮光領域１３Ａ以外の領域（透過領域）において光源１３からの光が透過する。

なお、遮光領域１３Ａの幅は、光源１３の幅と概略同じがそれより少し大きいことが望ましい。

（制御装置１８の動作）
次に、制御装置１８の一連の動作について説明する。図１２は、制御装置１８のブロック図である。制御装置１８は、映像解析部１８Ａ、位置検出部１８Ｂ、グレア判定部１８Ｃ、遮光領域算出部１８Ｄ、及び電圧制御部１８Ｅを備える。制御装置１８が備える機能ブロックは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、対応する機能を実行するためのソフトウェアが格納されたメモリとによって実現される。

図１３は、制御装置１８の動作を説明するフローチャートである。映像解析部１８Ａは、カメラ１６Ａ、１６Ｂから映像信号を受ける（ステップＳ１００）。続いて、映像解析部１８Ａは、カメラ１６Ａ、１６Ｂから受けた映像信号を解析し、観察者を認識し、さらに観察者の顔を認識する（ステップＳ１０１）。続いて、映像解析部１８Ａは、カメラ１６Ａ、１６Ｂから受けた映像信号を解析し、観察者の目を認識する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０２は省略しても良い。すなわち、以下のステップにおいて、観察者の目の代わりに観察者の顔を基準にして処理を行うようにしても良い。

続いて、位置検出部１８Ｂは、映像解析部１８Ａの解析結果を用いて、観察者の目の位置を算出する（ステップＳ１０３）。すなわち、位置検出部１８Ｂは、カメラ１６Ａ、１６Ｂと観察者の目の位置との間の傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂ、及び方位角φ_Ａ、φ_Ｂを算出する。そして、前述した式（１）〜（４）を用いて、観察者の目の位置（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標）を算出する。

続いて、グレア判定部１８Ｃは、観察者がグレアを認識する条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、グレア判定部１８Ｃは、傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂがそれぞれ３０°以上９０°未満の範囲であるか否かを判定する。傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂがこの範囲である場合、観察者はグレアを認識し、傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂがこの範囲以外である場合、観察者はグレアを認識しないと判定される。

ステップＳ１０４においてグレアの条件を満たす場合、遮光領域算出部１８Ｄは、光制御素子１５の遮光領域１３Ａを算出する（ステップＳ１０５）。すなわち、遮光領域算出部１８Ｄは、光源１３と観察者の目の位置とを結ぶ直線が光制御素子１５と交わる領域を遮光領域１３Ａとし、この遮光領域１３Ａを算出する。例えば、遮光領域算出部１８Ｄは、ステップＳ１０３で算出した観察者の目の位置と、前述した式（７）、（８）とを用いて、光制御素子１５の遮光領域１３Ａを算出する。

続いて、電圧制御部１８Ｅは、遮光領域１３Ａにおいて光が透過しないように（すなわち、遮光領域１３Ａをオン状態にするように）、複数の下側電極３４と複数の上側電極３５との電圧を制御する（ステップＳ１０６）。これにより、照明装置１の光源１３に起因して、観察者がグレアを認識するのを抑制できる。

一方、ステップＳ１０４においてグレアの条件を満たさない場合、電圧制御部１８Ｅは、光制御素子１５の全領域を透過状態（オフ状態）にする（ステップＳ１０７）。これにより、照明装置１の光源１３の光が部分的に遮光されることなく観察者に届く。

［４］効果
以上詳述したように第１実施形態では、照明装置１は、光源１３と、光源１３からの光量を制御する光制御素子１５と、観察者の位置を検知するカメラ１６Ａ、１６Ｂとを備える。そして、光制御素子１５は、光源１３と観察者とを結ぶ光路が通過する遮光領域１３Ａと、遮光領域１３Ａ以外の透過領域とを算出し、遮光領域１３Ａの光量を透過領域の光量より少なくするように制御する。

従って第１実施形態によれば、観察者が認識するグレアを抑制することが可能となる。これにより、観察者が例えばテレビを見ている場合に、照明が眩しく感じるのを抑制できる。

また、カメラ１６Ａ、１６Ｂからの傾斜角θ_Ａ、θ_Ｂが３０°以上９０°未満の範囲である場合に、遮光領域１３Ａの透過率を低くするようにしている。このため、グレアを認識する条件を満たさない場合には、光源１３の光が観察者に直接届くため、照明装置１を通常の照明器具として機能させることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、液晶層として、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）、又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）を用いた実施例である。

図１４は、第２実施形態に係る光制御素子１５の断面図である。第１実施形態と同様に、第２実施形態に係る光制御素子１５の表示方式は、ドットマトリクス方式である。

図１４（ａ）に示すように、下側電極３４と上側電極３５との間には、液晶層３２が設けられる。第２実施形態に係る光制御素子１５では、偏光板、及び配向膜は不要である。

液晶層３２は、ＰＤＬＣ、又はＰＮＬＣにより構成される。ＰＤＬＣは、高分子層（高分子ネットワーク）３２Ａ内に液晶３２Ｂが分散された構造を有しており、すなわち高分子層３２Ａ内において液晶３２Ｂが相分離した構造を有する。或いは、高分子層３２Ａ内の液晶３２Ｂが連続相を有していても良い。

高分子層３２Ａとしては光硬化樹脂を用いることができる。例えば、ＰＤＬＣは、光重合型の高分子前駆体（モノマー）に液晶を混合させた溶液に紫外線を照射し、モノマーを重合させてポリマーを形成し、そのポリマーのネットワーク中に液晶が分散される。液晶３２Ｂとしては、例えば、誘電率異方性が正（ポジ型）のネマティック液晶が用いられる。すなわち、液晶層３２に電圧が印加されない場合は、液晶分子が高分子層３２Ａ内にランダムに配置した状態となり、液晶層３２に電圧が印加された場合は、液晶分子が電界方向に立っている状態（液晶分子の長軸が電界方向に向いている状態）となる。

電圧制御部１８Ｅ（及びドライバー１７）は、下側電極３４及び上側電極３５に電圧を印加することで、液晶層３２に電界を印加する。図１４（ｂ）に示すように、液晶層３２に電界を印加、すなわち、下側電極３４及び上側電極３５の一方に高電圧（例えば５Ｖ）、他方に低電圧（例えば０Ｖ）を印加した場合、液晶分子が電界方向（基板に垂直な方向）に配列する。この場合、液晶層３２は、光を透過する。

一方、図１４（ｃ）に示すように、液晶層３２に電界を印加しない、すなわち、下側電極３４及び上側電極３５を同電圧（例えば０Ｖ）にする場合、液晶分子がランダムに配置される。この場合、液晶層３２に入射した光が散乱し、外部からは白濁した状態として観察される。

第２実施形態によれば、遮光領域１３Ａにおいて光源１３の光を散乱させることができる。これにより、観察者がグレアを認識するのを抑制できる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、光制御素子１５としてエレクトロクロミック素子を用いた実施例である。

図１５は、第３実施形態に係る光制御素子１５の断面図である。第１実施形態と同様に、第３実施形態に係る光制御素子１５の表示方式は、ドットマトリクス方式である。光制御素子１５は、エレクトロクロミック素子から構成される。エレクトロクロミック素子は、電圧を印加すると可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に着色化又は無色化されるエレクトロクロミズムという現象を利用した素子である。以下に、エレクトロクロミック素子の一例について説明する。

図１５（ａ）に示すように、下側電極３４と上側電極３５との間には、エレクトロクロミック層４０が設けられる。エレクトロクロミック層４０は、溶液層４０Ａと、溶液層４０Ａに分散された複数の粒子４０Ｂとを備える。粒子４０Ｂは、荷電粒子であり、荷電粒子としては、例えば正の電荷を有する銀（Ａｇ）が用いられる。

図１５（ｂ）に示すように、下側電極３４及び上側電極３５を同電位、例えば両者を短絡した場合、エレクトロクロミック層４０に電界が印加されず、粒子４０Ｂは、溶液層４０Ａ内にランダムに分散している。この場合、エレクトロクロミック層４０に入射した光は透過する。

一方、図１５（ｃ）に示すように、下側電極３４よりも低い電圧を上側電極３５に印加した場合（例えば、下側電極３４に正電圧、上側電極３５に０Ｖを印加した場合）、正の電荷を有する粒子４０Ｂは、上側電極３５に引き寄せられる。この場合、エレクトロクロミック層４０は、反射層（ミラー）として機能し、ミラー状態となる。これにより、光源１３からの光は、エレクトロクロミック層４０によって反射され、観察者に届く光量が減少する。

第３実施形態によれば、遮光領域１３Ａにおいて光源１３の光を反射させることができる。これにより、観察者がグレアを認識するのを抑制できる。

本明細書において、板やフィルムは、その部材を例示した表現であり、その構成に限定されるものではない。例えば、偏光板は、板状の部材に限定されるものではなく、明細書で記載した機能を有するフィルムやその他の部材であっても良い。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、１つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。

１…照明装置、１０…電源コード、１１…照明本体、１２…ソケット、１３…光源、１３Ａ…遮光領域、１４…カバー、１５…光制御素子、１６Ａ，１６Ｂ…カメラ、１７…ドライバー、１８…制御装置、１９〜２１…配線、３０，３１…基板、３２…液晶層、３３…シール材、３４…下側電極、３５…上側電極、３６，３７…偏光板、３８…ドット、４０…エレクトロクロミック層

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源からの光量を制御する光制御素子と、
   観察者の位置を検知するカメラと、
   前記カメラからの情報に基づいて、前記光制御素子の動作を制御する制御装置と、
   を具備し、
   前記制御装置は、前記光源の平面形状に基づいて、前記光制御素子のうち、前記光源全体と前記観察者とを結ぶ光路が通過する遮光領域と、前記遮光領域以外の透過領域とを算出し、
   前記光制御素子は、前記遮光領域の光量を前記透過領域の光量より少なくすることを特徴とする照明装置。
2. 前記制御装置は、前記カメラと前記観察者との傾斜角θを算出し、前記傾斜角が３０度以上かつ９０度未満であるか否かを判定し、
   前記光制御素子は、前記傾斜角が３０度以上かつ９０度未満である場合に、前記遮光領域の光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光制御素子は、ドットマトリクス型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記光制御素子は、ＴＮ（twisted nematic）型液晶素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記光制御素子は、前記遮光領域の透過率を前記透過領域の透過率より低くすることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記光制御素子は、高分子分散型液晶素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
7. 前記遮光領域の液晶層に電界が印加されず、前記透過領域の液晶層に電界が印加されることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
8. 前記光制御素子は、エレクトロクロミック素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
9. 前記遮光領域のエレクトロクロミック層に電界が印加され、前記透過領域のエレクトロクロミック層に電界が印加されないことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 前記光源は、リング状であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の照明装置。