JP6994647B2

JP6994647B2 - 照明装置

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Publication number: JP6994647B2
Application number: JP2018123605A
Authority: JP
Inventors: 博則竹下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2038-06-28
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Description

本発明は、照明装置に関し、特に、室内から窓を通して空を見るような感覚を疑似体験させるための照明装置に関する。

従来、窓を通して太陽光により室内を照明することを再現できる照明システムが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された照明システムでは、拡散パネルの向こう側に無限の空間が存在しているようにユーザに知覚させることで、拡散パネルで拡散されたＬＥＤ光源の光をあたかも太陽光であるかの印象をユーザに与えている。

特表２０１６－５１４３４０号公報

ＬＥＤ等の発光素子を二次元配列することにより構成されたＬＥＤ光源の光を拡散パネルによって拡散させる照明装置では、照明装置を正面（垂直方向）から見たときに二次元配列された複数の発光素子がドット状に見えないように、拡散パネルによって複数の発光素子の光を拡散させている。つまり、拡散パネルによって複数の発光素子の光をぼかしている。

しかしながら、従来の照明装置では、複数の発光素子の光によって映像光を生成した場合に、照明装置を斜め方向から見たときに拡散パネルに映し出される表示像がぼけすぎるという課題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、垂直方向から見ても斜め方向から見てもぼけの程度の変化が少ない表示像を映し出すことができる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、二次元状に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子から出射する光が透過する光制御部材とを備え、前記光制御部材は、透過する光を拡散する第１拡散層と、透過する光を拡散する第２拡散層とを有し、前記第１拡散層の光出射面に対して垂直方向の光の拡散度合いを示す第１垂直ヘイズは、前記第１拡散層の光出射面に対して斜め方向の光の拡散度合いを示す第１斜めヘイズよりも小さく、前記第２拡散層の光出射面に対して垂直方向の光の拡散度合いを示す第２垂直ヘイズは、前記第２拡散層の光出射面に対して斜め方向の光の拡散度合いを示す第２斜めヘイズよりも大きい。

垂直方向から見ても斜め方向から見てもぼけの程度の変化が少ない表示像を映し出すことができる照明装置を実現できる。

実施の形態に係る照明装置の設置例を示す図である。天井に設置された照明装置の断面図である。実施の形態に係る照明装置の筐体を除いた部材の構成を示す分解斜視図である。実施の形態に係る照明装置における光制御部材の光学作用を説明するための図である。比較例１に係る照明装置における表示像の見え方を説明するための図である。比較例２に係る照明装置における表示像の見え方を説明するための図である。実施の形態に係る照明装置における表示像の見え方を説明するための図である。変形例１に係る照明装置における光制御部材の光学作用を説明するための図である。変形例２に係る照明装置における光制御部材の光学作用を説明するための図である。変形例３に係る照明装置における光制御部材の光学作用を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る照明装置１の構成について、図１～図３を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置１の設置例を示す図である。図２は、天井に設置された照明装置１の断面図である。図３は、同照明装置１の筐体１０を除いた部材の構成を示す分解斜視図である。

図１に示すように、照明装置１は、住宅や施設、店舗等の建物の天井２に埋め込み配設された設置された天井埋込型の照明器具であり、下方（床等）に向けて照明光を照射する。

また、照明装置１は、ユーザに室内から窓を通して空を見るような感覚を疑似体験させるための装置であり、照明光として映像光を照射する。例えば、照明装置１は、屋内の窓から自然の空（例えば、青空又は夕焼け等）を模した光を疑似的に演出する。つまり、照明装置１には、雲が浮かぶ空等の表示像（擬似映像）が表示される。

図２及び図３に示すように、照明装置１は、筐体１０と、発光モジュール２０と、光反射部材３０と、光制御部材４０と、制御部５０と、電源部６０とを備える。

筐体１０は、照明装置１の外郭部材である。筐体１０は、発光モジュール２０と、光反射部材３０と、光制御部材４０と、制御部５０と、電源部６０とを収容する。筐体１０は、例えば扁平な箱体であり、平面視で略矩形状をなしている。なお、筐体１０の形状は、略矩形状に限らず、略円形状、略多角形状又は略半円状等の形状でもよく、特に限定されるものではない。

本実施の形態において、筐体１０は、開口を有する収容部１１と、貫通孔を有する枠状の枠部１２とを有する。収容部１１と枠部１２とは、接着部材、係止構造又はネジ等によって互いに固定される。

収容部１１は、発光モジュール２０と、光反射部材３０と、光制御部材４０と、制御部５０と、電源部６０とを収容する扁平な箱体である。収容部１１の収容空間は、例えば直方体である。なお、制御部５０及び電源部６０は収容部１１に収容されていなくてもよく、例えば筐体１０の外側に配置されていてもよい。収容部１１は、床面側に開口を有しており、この開口を覆うように光制御部材４０が収容されている。つまり、収容部１１の開口の大きさは、光制御部材４０に対応した大きさである。本実施の形態において、収容部１１の開口の平面視形状は、略矩形状である。

枠部１２は、収容部１１の開口側の端部に取り付けられた枠体である。具体的には、枠部１２は、収容部１１の開口を囲むように配置されている。このため、照明装置１を平面視した場合、枠部１２の貫通孔の開口形状と収容部１１の開口形状とは、略同一の形状となる。本実施の形態において、収容部１１の開口の平面視形状は、略矩形状である。なお、枠部１２の形状は、略矩形状に限らず、略円形状、略多角形状又は略半円状等の形状でもよく、特に限定されるものではない。

枠部１２は、光制御部材４０の光出射面側に配置されている。このため、光制御部材４０から出射した光は、枠部１２の貫通孔を通過して外部に出射する。したがって、照明装置１から照射される照明光の外形は、枠部１２の貫通孔の開口形状となる。

本実施の形態において、枠部１２は、枠状の前面部１２ａと、枠状の立ち上がり部１２ｂとを有する。

前面部１２ａは、立ち上がり部１２ｂの端部からフランジ状に外方に突出するように形成されている。照明装置１は、例えば前面部１２ａが天井面と略面一となるように天井２に埋め込まれる。つまり、前面部１２ａは、ユーザから見ることができる化粧面となる。そのため、前面部１２ａは、天井２の天井面と違和感なくデザインされるとよい。例えば、前面部１２ａは、天井面の模様又は窓枠を模したデザインであってもよい。

立ち上がり部１２ｂは、前面部１２ａの開口端部から床方向とは逆方向に向かって延在する側壁である。立ち上がり部１２ｂを設けることで、よりリアリティのある窓を模擬することができる。つまり、仮に立ち上がり部１２ｂが形成されておらずに光制御部材４０と天井２の天井面とが面一である場合、ユーザは天井２が薄い板（例えば、光制御部材４０の厚み程度の薄い板）に見えてしまい、建築物である窓としてのリアリティを感じることができなくなるが、立ち上がり部１２ｂを設けて光制御部材４０を天井２の天井面から後退させることで、よりリアリティのある窓を模擬することができる。立ち上がり部１２ｂの高さ（鉛直方向の長さ）は、例えば、照明装置１が埋め込まれた天井２に板厚を感じることができる程度の高さであり、例えば３０ｍｍ以上であるとよい。

なお、本実施の形態において、立ち上がり部１２ｂの内面（立ち上がり面）は、傾斜面となっているが、垂直面であってもよい。

このように構成される筐体１０は、例えば金属材料又は樹脂材料を用いて作製することができる。つまり、収容部１１及び枠部１２は、金属材料又は樹脂材料によって構成される。収容部１１と枠部１２とは、別々の材料で構成されていてもよいし、同じ材料で構成されていてもよい。

一例として、収容部１１は、金属製であり、例えばアルミニウム合金板又は鋼板等の金属板をプレス加工することによって箱状に形成されている。なお、収容部１１は、金属製に限るものではなく、樹脂製であってもよい。この場合、収容部１１は、熱伝導率が高い樹脂材料によって構成されているとよい。このように、収容部１１を金属材料又は熱伝導率が高い樹脂材料によって構成することで、発光モジュール２０で発生する熱を、筐体１０を介して外部に効率良く放熱することができる。

また、枠部１２は、樹脂製であり、例えば、絶縁性樹脂材料によって一体に形成されている。なお、枠部１２は、樹脂製に限るものではなく、金属製であってもよい。枠部１２の立ち上がり部１２ｂには、光制御部材４０から出射された光の一部が入射する。このため、立ち上がり部１２ｂは光反射性を有する材料で構成されるとよい。例えば、立ち上がり部１２ｂは、金属材料又は光反射率の高い材料で構成されるとよい。具体的には、立ち上がり部１２ｂは、入射した光を散乱反射させるために白色樹脂によって構成されていてもよいし、入射した光を金属反射させるために金属成型品又は樹脂成型品の内面に金属反射膜が形成されたものであってもよい。

なお、本実施の形態において、収容部１１と枠部１２とは別体であるが、収容部１１と枠部１２とは一体に形成されていてもよい。

発光モジュール２０は、照明光として映像光を生成する光源である。図２及び図３に示すように、発光モジュール２０は、基板２１と、基板２１の一方の主面に配置された複数の発光素子２２とを有する。

基板２１は、複数の発光素子２２を実装するためのプリント配線基板である。基板２１としては、例えば、樹脂をベースとする樹脂基板、金属をベースとするメタルベース基板、又は、セラミックからなるセラミック基板等を用いることができる。基板２１の平面視形状は、例えば矩形であるが、これに限らない。

複数の発光素子２２は、二次元状に配列されている。本実施の形態において、複数の発光素子２２は、マトリクス状（行列状）に配列されている。具体的には、複数の発光素子２２は、行方向及び列方向に等間隔で配列されている。

各発光素子２２は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）によって構成されたＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子は、ＳＭＤ（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤ素子であるが、ＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）タイプのＬＥＤ素子であってもよい。

本実施の形態において、各発光素子２２は、青色光、緑色光及び赤色光（つまり光の３原色）を発光するＲＧＢタイプのＬＥＤ素子である。つまり、１つの発光素子２２が１画素に対応し、例えば、１つの発光素子２２に、青色光を発する青色ＬＥＤチップ、緑色光を発する緑色ＬＥＤチップ及び赤色光を発する赤色ＬＥＤチップが内蔵されている。なお、発光素子２２は、ＲＧＢタイプのＬＥＤ素子に限定されるものではなく、例えば、青色光、緑色光、赤色光及び白色光を発光するＲＧＢＷタイプのＬＥＤ素子であってもよいし、雲と空のみを表示するのであれば青色光及び白色光を発光するＬＥＤ素子であってもよい。また、各発光素子２２は、複数の色を発光できるＬＥＤ素子に限らず、青色光、緑色光及び赤色光のいずれか一つのみの色（単色）を発光するＬＥＤ素子であってもよい。この場合、複数の発光素子２２は、青色光を発するＬＥＤ素子、緑色光を発するＬＥＤ素子及び赤色光を発するＬＥＤ素子の３つのＬＥＤ素子を１つの繰り返し単位として配列されているとよい。

また、図示しないが、基板２１には、プリント配線として、制御部５０からの制御信号を伝送するための配線である制御線及び電源部６０からの電力を供給するための配線である電力線が形成されている。複数の発光素子２２のそれぞれは、電力線を介して電源部６０から電力の供給を受け、制御線からの制御信号に基づいて所定の光を発する。本実施の形態では、発光素子２２はＲＧＢタイプのＬＥＤ素子であることから、青色光、緑色光及び赤色光の明るさを調整することで様々な色の光を出射することができる。これにより、複数の発光素子２２によって、例えば、青空、曇り空又は夕焼け等を模した映像光（疑似屋外光）を生成することができる。つまり、複数の発光素子２２から出射する光は、複数の発光素子２２の各々の明るさ及び色の少なくとも一方を変えることで生成された映像光である。

複数の発光素子２２（発光モジュール２０）から出射した光の一部は、光反射部材３０で反射する。光反射部材３０は、複数の発光素子２２から出射する光を反射する。本実施の形態において、光反射部材３０は、複数の発光素子２２から出射する光を光制御部材４０側に反射させる。

図２及び図３に示すように、光反射部材３０は、複数の発光素子２２を囲むように配置されている。光反射部材３０は、複数の発光素子２２を囲む枠状の反射板である。光反射部材３０は、発光モジュール２０の基板２１と光制御部材４０との間に配置される。例えば、光制御部材４０は、発光モジュール２０の基板２１の主面に配置される。

本実施の形態において、光反射部材３０は、複数の発光素子２２を囲む壁部３１を有する。壁部３１は、発光モジュール２０の基板２１の主面に対して立設するように設けられている。

光反射部材３０は、例えば樹脂材料又は金属材料によって形成することができる。具体的には、光反射部材３０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料を用いた作製された白色の樹脂成型品であってもよいし、樹脂成型品の内面にアルミニウム等の金属膜が形成されたものであってもよいし、アルミニウム等の金属材料によって形成された金属部品であってもよい。なお、光反射部材３０が金属部品である場合、光反射部材３０の表面にアルマイト処理等の拡散処理を施してもよい。この場合、拡散処理は、少なくとも壁部３１の内面に施されていればよい。

複数の発光素子２２の光出射側には、複数の発光素子２２から出射する光が透過する光制御部材４０が配置されている。具体的には、光制御部材４０には、複数の発光素子２２から出射した光のうち光反射部材３０で反射しない直接光と光反射部材３０で反射した反射光とが入射する。光制御部材４０に入射した光は、光制御部材４０で拡散（散乱）して光制御部材４０を透過する。つまり、光制御部材４０は、透光性及び光拡散性（光散乱性）を有する光拡散部材であり、入射する光を散乱反射させて透過させる。

光制御部材４０は、透過する光を拡散（散乱反射）する第１拡散層４１と、透過する光を拡散（散乱反射）する第２拡散層４２とを有する。本実施の形態において、第１拡散層４１は、第２拡散層４２よりも発光モジュール２０側に配置されている。したがって、複数の発光素子２２から出射した光は、第１拡散層４１及び第２拡散層４２のこの順で透過する。つまり、複数の発光素子２２から出射した光は、第１拡散層４１を透過した後に第２拡散層４２に入射する。したがって、第２拡散層４２は、第１拡散層４１を透過した光が入射するように配置されている。具体的には、第２拡散層４２は、第１拡散層４１の光出射側の面に対向して配置されている。

本実施の形態において、第１拡散層４１と第２拡散層４２とは別部材である。具体的には、第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、拡散板である。拡散板としては、拡散シート、拡散フィルム又は拡散パネル等を用いることができる。

また、第２拡散層４２は、第１拡散層４１に積層されている。この場合、第１拡散層４１と第２拡散層４２との間の全面又は周囲のみに接着剤又は粘着テープ等を挿入して第１拡散層４１と第２拡散層４２とを貼り合わせて固定してもよいし、接着剤を挿入することなく積層された第１拡散層４１及び第２拡散層４２をネジ又はホルダ等の固定部材等を用いて固定してもよい。

第１拡散層４１と第２拡散層４２とは、入射する光に対する光学作用が異なる。ここで、図４を用いて、第１拡散層４１、第２拡散層４２及び光制御部材４０の各々の光学作用について説明する。

図４に示すように、光制御部材４０を構成する第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、第１拡散層４１及び第２拡散層４２に入射して第１拡散層４１及び第２拡散層４２から出射する光の出射角に対する拡散度合い（ヘイズ）が異なる。

まず、第１拡散層４１から出射する光の出射角θに対するヘイズについては、第１拡散層４１の光出射面に対して垂直方向（出射角θ＝０°）の光の拡散度合いを示す第１垂直ヘイズ（Ｈ１_Ｖ）が、第１拡散層４１の光出射面に対して斜め方向（－９０°＜出射角θ＜９０°）の光の拡散度合いを示す第１斜めヘイズ（Ｈ１_Ｏ）よりも小さくなっている（Ｈ１_Ｖ＜Ｈ１_Ｏ）。第１斜めヘイズ（Ｈ１_Ｏ）は、例えば、θ＝±３０°の値である。

具体的には、第１拡散層４１は、一点鎖線で示されるように、第１拡散層４１から出射する光の出射角θに対するヘイズが下に凸の円弧状の曲線上の値をとるような拡散作用を有する。つまり、第１拡散層４１は、出射角θが大きくなればなるほど直進透過性が低くなる光学作用を有する。

一方、第２拡散層４２から出射する光の出射角θに対するヘイズについては、第２拡散層４２の光出射面に対して垂直方向（出射角θ＝０°）の光の拡散度合いを示す第２垂直ヘイズ（Ｈ２_Ｖ）が、第２拡散層４２の光出射面に対して斜め方向（－９０°＜出射角θ＜９０°）の光の拡散度合いを示す第２斜めヘイズ（Ｈ２_Ｏ）よりも大きくなっている（Ｈ２_Ｖ＞Ｈ２_Ｏ）。第２斜めヘイズ（Ｈ２_Ｏ）は、例えば、θ＝±３０°の値である。

具体的には、第２拡散層４２は、二点鎖線で示されるように、第２拡散層４２から出射する光の出射角θに対するヘイズが上に凸の円弧状の曲線上の値をとるような拡散作用を有する。つまり、第２拡散層４２は、出射角θが大きくなればなるほど直進透過性が高くなる光学作用を有する。

より具体的には、第２拡散層４２は、第２拡散層４２の入射面に対して垂直方向から入射する光に対してはヘイズが高く、第２拡散層４２の入射面に対して斜め方向から入射する光に対してはヘイズが低い。つまり、第２拡散層４２は、第２拡散層４２の入射面に対して垂直方向から入射する光に対しては高い拡散性を有しているが、第２拡散層４２の入射面に対して斜め方向から入射する光に対しては拡散性が低くなっており高い光透過性を有する。

このように、第１拡散層４１と第２拡散層４２とでは、出射角θに対するヘイズの分布曲線が逆向きの光学作用になっている。

したがって、図４に示すように、第１拡散層４１及び第２拡散層４２を有する光制御部材４０から出射する光の出射角θに対するヘイズについては、光制御部材４０の光出射面に対して垂直方向（出射角θ＝０°）の光の拡散度合いを示す垂直ヘイズ（Ｈ_Ｖ）が、光制御部材４０の光出射面に対して斜め方向（－９０°＜出射角θ＜９０°）の光の拡散度合いを示す斜めヘイズ（Ｈ_Ｏ）とほぼ同じになっている（Ｈ_Ｖ≒Ｈ_Ｏ）。

具体的には、光制御部材４０は、実線で示されるように、光制御部材４０から出射する光の出射角θに対するヘイズがほぼ一定の値をとるような拡散作用を有する。つまり、光制御部材４０は、光制御部材４０から出射する光の出射角θに依存することのない拡散作用を有する。

以上のように構成される光制御部材４０は、光制御部材４０の光出射面に対して垂直方向のヘイズと光制御部材４０の光出射面に対して斜め方向のヘイズとで差がないように構成されている。したがって、複数の発光素子２２によって映像光が生成されて光制御部材４０に入射した場合に、光制御部材４０は、光制御部材４０の光出射面に対して垂直方向から見た場合と斜め方向から見た場合とで、複数の発光素子２２によって生成された映像光に対する拡散度合い（散乱度合い）に差がないように構成されている。

本実施の形態において、光制御部材４０の垂直ヘイズ（Ｈ_Ｖ）は、１０％以上８０％以下である。したがって、光制御部材４０の斜めヘイズ（Ｈ_０）も、１０％以上８０％以下である。より好ましくは、光制御部材４０の垂直ヘイズ（Ｈ_Ｖ）及び斜めヘイズ（Ｈ_０）は、２０％以上７０％以下である。一例として、光制御部材４０の垂直ヘイズ（Ｈ_Ｖ）及び斜めヘイズ（Ｈ_０）は、約６０％である。なお、第２拡散層４２の第２垂直ヘイズ（Ｈ２_Ｖ）は、第１拡散層４１の第１垂直ヘイズ（Ｈ１_Ｖ）よりも大きくなっているが、これに限らない。

次に、上記光学作用を有する第１拡散層４１及び第２拡散層４２の具体例について説明する。

第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、透光板に光拡散性を持たせることで得ることができる。透光板としては、アクリルやポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂材料によって構成された樹脂板、又は、ガラスによって構成されたガラス板等を用いることができる。

例えば、透光板として透明板を用いて、この透明板に拡散加工を施して透明板に拡散構造を形成することで、第１拡散層４１及び第２拡散層４２を得ることができる。この場合、拡散加工は、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の光入射面及び光出射面の少なくとも一方の面に施される。例えば、拡散加工として、微細なドット状の凹部又は凸部からなるプリズムを形成するプリズム加工等がある。微細な穴とは、ユーザが視認できない程度の大きさの穴であり、例えば微細な穴は、円錐形又は角錐形等である。円錐形である場合の微細な穴の頂部と底面とで規定される深さ（円錐形の高さ）、及び、微細な穴の底面の直径は、例えば１００μｍ以下である。なお、拡散加工は、プリズム加工に限るものではなく、シボ加工又は微細なドットのパターン印刷であってもよい。

そして、第１拡散層４１及び第２拡散層４２に異なる拡散加工を施すことで、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の拡散作用を異ならせることができる。

具体的には、第１拡散層４１については、第１拡散層４１の面内全域において均一な拡散加工を施して均一な拡散構造を形成することで、図４の一点鎖線の曲線で示される拡散作用を得ることができる。このように構成される第１拡散層４１は、一般的な拡散パネルと同様の構造である。

一方、第２拡散層４２については、第２拡散層４２の面内で部分的に異なる拡散加工を施すことで、図４の二点鎖線の曲線で示される拡散作用を得ることができる。例えば、第２拡散層４２の面内において、プリズム、シボ又は印刷ドットの大きさを部分的に異ならせたり、プリズム、シボ又は印刷ドットの存在密度を部分的に異ならせたりして、拡散構造に異なる分布を持たせることで、図４の二点鎖線で示される曲線の拡散作用を得ることができる。

なお、第１拡散層４１及び第２拡散層４２に拡散作用を持たせる方法としては、透明板に拡散加工を施すことに限定されるものではない。具体的には、第１拡散層４１及び第２拡散層４２として、光拡散材を用いたものであってもよい。光拡散材としては、金属粒子等の光反射性微粒子又はシリカ粒子や樹脂粒子等の母材樹脂との屈折率差を利用した屈折粒子等を用いることができる。この場合、第１拡散層４１及び第２拡散層４２としては、アクリル又はＰＥＴ等の透光性樹脂材料に光拡散材を分散させた乳白色の拡散板（乳白板）であってもよいし、アクリル又はＰＥＴ等の透明板の表面又は裏面に光拡散材が分散された乳白色の拡散膜（乳白膜）が形成されたものであってもよい。

光拡散材を用いる場合も、第１拡散層４１及び第２拡散層４２に異なる処理を施すことで、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の拡散作用を異ならせることができる。

具体的には、第１拡散層４１については、乳白板又は乳白膜の内部に均一に光拡散材を分散させることで、図４の一点鎖線の曲線で示される拡散作用を得ることができる。つまり、第１拡散層４１は、第１拡散層４１の全域において光拡散材の濃度が一定（均一）になっている。このように構成される第１拡散層４１は、一般的な拡散パネルと同様の構造である。

一方、第２拡散層４２については、乳白板又は乳白膜の面内において、光拡散材の濃度（密度）を部分的に異ならせたり、光拡散材の大きさや種類を異ならせたりすることで、図４の二点鎖線の曲線で示される拡散作用を得ることができる。

また、第２拡散層４２としては、第１拡散層４１とは異なる構造のものを用いてもよい。例えば、第２拡散層４２として、微細な柱状構造（マイクロピラー）を厚み方向に均一に設けた拡散板を用いてもよい。

光制御部材４０は、このように構成される第１拡散層４１と第２拡散層との積層体である。光制御部材４０は、発光モジュール２０と対向しており、発光モジュール２０を覆うように配置されている。具体的には、光制御部材４０は、筐体１０の開口を覆うように配置されている。また、光制御部材４０は、照明装置１の外郭部材を構成しており、光制御部材４０の光出射面は外面となっている。つまり、光制御部材４０の光出射面は、露出している。このため、ユーザが天井２を見上げた場合、ユーザが、照明装置１のうち光制御部材４０の光出射面を視認することになる。具体的には、複数の発光素子２２から照明光として映像光が出射された場合、光制御部材４０からは照明光が照射されるとともに、光制御部材４０の光出射面（表示面）には映像光による表示像が表示される。なお、ユーザが天井２を見上げた場合、ユーザは、光制御部材４０だけではなく、枠部１２の前面部１２ａ及び立ち上がり部１２ｂも視認することになる。

制御部５０は、ユーザからの指示（例えば、リモコン等による指示）に従って、発光モジュール２０の点灯及び消灯を制御したり、発光モジュール２０の調光及び調色（発光色又は色温度の調整）したりする制御装置である。例えば、制御部５０は、記憶部（不図示）に記憶された映像に関する情報を取得し、この情報に応じて映像を再現する。例えば、制御部５０は、ユーザから青空を表示する指示を受けた場合、記憶部から青空に関する情報を取得し、取得した情報をもとに発光モジュール２０を制御する。これにより、発光モジュール２０からは青空の映像に基づく映像光が出射し、光制御部材４０を表示面として青空を模した表示像が再現される。

本実施の形態において、複数の発光素子２２の各々は、ＲＧＢタイプのＬＥＤ素子である。これにより、制御部５０は、ユーザからの指示に応じて、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップのそれぞれの明るさに関する情報を含む制御信号を制御線を介して各発光素子２２に出力する。制御信号を受信した発光素子２２は、この制御信号に基づいて青色、緑色及び赤色を所定の光量で発光する。

制御部５０は、例えば光制御部材４０から出射する表示像の動きが不自然にならないような時間間隔で、発光モジュール２０に対して制御信号を出力する。例えば、制御部５０は、制御信号を１秒間に約２０回出力する。これにより、例えば雲が動いている動画像を再現する場合、より自然な雲の動きを再現することができる。

制御部５０は、マイクロコンピュータ、プロセッサ又は専用回路等によって実現することができる。なお、図２に示すように、制御部５０は、発光モジュール２０の基板２１の発光素子２２の実装面とは反対側の面と筐体１０の底面との間に配置されているが、これに限らない。

電源部６０は、電力系統（例えば商用電源）等から供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換回路、及び、発光モジュール２０を発光させるための電力を生成する電源回路によって構成されている。電源部６０は、例えば、商用電源から供給される交流電力を、整流、平滑及び降圧等して所定レベルの直流電力に変換し、この直流電力を発光モジュール２０に供給する。電源部６０は、電力系統と電力線等によって電気的に接続されている。なお、図２に示すように、電源部６０は、制御部５０と同様に、発光モジュール２０の基板２１の発光素子２２の実装面とは反対側の面と筐体１０の底面との間に配置されているが、これに限らない。

このように構成された照明装置１は、発光モジュール２０と光制御部材４０との間に光反射部材３０で囲まれた空間が形成されているので、奥行き感のある表示像を再現することができる。例えば、角度を変えて照明装置１を見た場合、角度に応じて表示像の見え方が変化するので、照明装置１は奥行き感のある表示像を再現することができる。

しかも、本実施の形態における照明装置１によれば、第１拡散層４１及び第２拡散層４２を有する光制御部材４０を用いているので、光制御部材４０を垂直方向から見ても斜め方向から見てもぼけの程度の変化が少ない表示像を光制御部材４０に映し出すことができる。つまり、ユーザの視角に依存することのない表示像を光制御部材４０の光出射面で再現することができる。

以下、この点について、図５Ａ～図５Ｃを用いて説明する。図５Ａは、比較例１に係る照明装置１Ｘにおける表示像の見え方を説明するための図である。図５Ｂは、比較例２に係る照明装置１Ｙにおける表示像の見え方を説明するための図である。図５Ｃは、実施の形態に係る照明装置１における表示像の見え方を説明するための図である。

図５Ａに示される照明装置１Ｘでは、光制御部材として一般的な拡散パネルが用いられている。例えば、照明装置１Ｘは、図２に示される照明装置１において、光制御部材４０が第１拡散層４１のみで構成された拡散パネルである。

この場合、二次元状に配列された複数の発光素子によって映像光を生成すると、図５Ａに示すように、拡散パネルの光出射面に対して垂直方向から見た場合は、拡散パネルに表示される表示像はぼけていないが、拡散パネルの光出射面に対して斜め方向から見た場合は、拡散パネルに表示される表示像がぼけてしまう。具体的には、ユーザの視線と拡散パネルの法線とのなす角が大きいほど表示像がぼけてしまう。

そこで、図５Ｂに示される照明装置１Ｙのように、図５Ａに示される照明装置１Ｘの拡散パネルよりもヘイズの小さい拡散パネルを用いることが考えられる。つまり、拡散パネルの拡散度合いを小さくすることが考えられる。

しかしながら、拡散パネルの拡散度合いを小さくすると、拡散パネルの光出射面に対して斜め方向から見た場合の表示像はぼけなくなるが、拡散パネルの光出射面に対して垂直方向から見た場合に、二次元配列された複数の発光素子がドット状に見えてしまう。つまり、拡散パネル越しに複数の発光素子の粒々感をユーザに感じさせてしまう。

これに対して、本実施の形態に係る照明装置１では、第１拡散層４１に第２拡散層４２が積層された光制御部材４０を用いている。したがって、図５Ｃに示すように、光制御部材４０の光出射面に対して垂直方向から見た場合も斜め方向から見た場合も、二次元配列された複数の発光素子２２がドット状に見えてしまうこともなく、光制御部材４０に表示される表示像がぼけることない。つまり、表示像のぼけの角度依存性を小さくすることができる。

以上、本実施の形態に係る照明装置１によれば、二次元状に配列された複数の発光素子２２から出射する光が透過する光制御部材４０として、垂直方向のヘイズが斜め方向のヘイズよりも小さい第１拡散層４１と垂直方向のヘイズが斜め方向のヘイズよりも大きい第２拡散層４２とを有している。

この構成により、照明装置１を垂直方向から見ても斜め方向から見てもぼけの程度の変化が少ない表示像を映し出すことができる照明装置を実現できる。例えば、天井２に設置された照明装置１をユーザが真下から見上げても遠くから見ても、ユーザは、空と雲の表示像を良好に見ることができる。これにより、実際の天空のように天空が遠くにあるかのような感じ（奥行き感）をユーザに与えることができる。つまり、照明装置１に映し出される表示像でありながらも、室内から窓を通して空を見るような感覚を違和感なくユーザに知覚させることができる。

（変形例）
以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、図４に示すように、出射角θが－９０°＜θ＜９０°の範囲内における光制御部材４０のヘイズは一定であったが、これに限らない。

具体的には、図６に示すように、光制御部材４０の斜め方向のヘイズがわずかに小さくなっていてもよい。この場合、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の斜め方向のヘイズがわずかに小さかったり、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の垂直方向のヘイズがわずかに大きかったりすると、光制御部材４０の斜め方向のヘイズがわずかに小さくなる。

また、図７に示すように、光制御部材４０の斜め方向のヘイズがわずかに大きくなっていてもよい。この場合、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の斜め方向のヘイズが大きかったり、第１拡散層４１及び第２拡散層４２の垂直方向のヘイズが小さかったりすると、光制御部材４０の斜め方向のヘイズがわずかに大きくなる。

また、照明装置１が天井２に設置された場合、光制御部材４０の光出射面の法線とユーザの視線とのなす角が７０°を超えると、ユーザは、光制御部材４０の光出射面に映し出される表示像を映像として視認することができなくなる。したがって、光制御部材４０のヘイズは、光制御部材４０の光出射面の法線とユーザの視線とのなす角が７０°以下の範囲内でほぼ一定になっていればよい。このため、図８に示すように、光制御部材４０の光出射面に対する出射角θが－７０°≦θ≦７０°の範囲内で光制御部材４０のヘイズがほぼ一定であれば、出射角θがθ＜－７０°、７０°＜θの範囲内における光制御部材４０のヘイズは、出射角θに応じて変動していてもよい。例えば、図８では、出射角θがθ＜－７０°、７０°＜θの範囲内では、出射角θが大きくなればなるほどヘイズが大きくなっている。この場合、例えば、第２拡散層４２として、出射角θがθ＜－７０°、７０°＜θの範囲内における斜め方向のヘイズが出射角θが大きくなればなるほど極端に大きくなるものを用いている。

また、上記実施の形態において、第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、第１拡散層４１が内側（発光モジュール２０側）で第２拡散層４２が外側となるように配置されていたが、これに限らない。例えば、これとは逆に、第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、第２拡散層４２が内側で第１拡散層４１が外側となるように配置されていてもよい。

また、上記実施の形態において、第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、それぞれ拡散板で構成されていて別体であったが、これに限らない。例えば、第１拡散層４１及び第２拡散層４２は、１つの拡散板として一体に構成されていてもよい。例えば、第１拡散層４１を拡散板とし、その拡散板の表面層として第２拡散層４２を形成することができる。この場合、拡散板に拡散加工を施して拡散構造を形成することで第２拡散層４２を形成することができる。

また、上記実施の形態において、光制御部材４０は、第１拡散層４１及び第２拡散層４２のみによって構成されていたが、これに限らない。例えば、光制御部材４０は、第１拡散層４１及び第２拡散層４２を支持する透明基板等の第３層を有していてもよい。

また、上記実施の形態において、照明装置１では、雲等の映像をもとに複数の発光素子２２によって映像光を生成して光制御部材４０に表示像を映し出したが、これに限らない。例えば、複数の発光素子２２によって明暗差のある照明光を生成して光制御部材４０に模様のような表示像を映し出してもよい。

また、上記実施の形態において、筐体１０は、枠部１２を有していたが、これに限定されない。例えば、筐体１０に枠部１２が設けられておらず、枠部１２が天井２の一部として構成されていてもよい。

また、上記実施の形態において、照明装置１は、天井２に埋め込まれる例について説明したが、これに限定されない。例えば、照明装置１は壁等の天井２以外の造営材に埋め込まれてもよい。

また、上記実施の形態において、照明装置１は、筐体１０と光反射部材３０とを備えていたが、これに限定されない。つまり、照明装置１は、筐体１０を備えていなくてもよいし、光反射部材３０を備えていなくてもよい。

また、上記実施の形態において、照明装置１は、筐体１０と光反射部材３０とを別部材として備えていたが、これに限定されない。例えば、光反射部材３０と筐体１０とが一体となっていてもよい。

また、上記実施の形態では、制御部５０はユーザの指示に応じた表示像を再現するように発光モジュール２０を制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部５０は空の様子を撮影する撮影装置（例えばカメラ等）から空の様子を取得し、取得した空の様子と類似した表示像を再現してもよい。

また、上記実施の形態では、制御部５０はユーザの指示に応じた表示像を再現する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部５０はタイマ機能を有しており、ユーザからの指示を受け付けたときの時刻に対応する映像に関する情報を記憶部から取得し、取得した情報をもとに発光モジュール２０を制御してもよい。あるいは、制御部５０は、所定の時刻になったときに映像に関する情報を記憶部から取得し、取得した情報をもとに発光モジュール２０を制御してもよい。

１照明装置
２天井
２２発光素子
３０光反射部材
４０光制御部材
４１第１拡散層
４２第２拡散層

Claims

二次元状に配列された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出射する光が透過する光制御部材とを備え、
前記光制御部材は、透過する光を拡散する第１拡散層と、透過する光を拡散する第２拡散層とを有し、
前記第１拡散層の光出射面に対して垂直方向の光の拡散度合いを示す第１垂直ヘイズは、前記第１拡散層の光出射面に対して斜め方向の光の拡散度合いを示す第１斜めヘイズよりも小さく、
前記第２拡散層の光出射面に対して垂直方向の光の拡散度合いを示す第２垂直ヘイズは、前記第２拡散層の光出射面に対して斜め方向の光の拡散度合いを示す第２斜めヘイズよりも大きい、
照明装置。
前記第２垂直ヘイズは、前記第１垂直ヘイズよりも大きい
請求項１に記載の照明装置。
前記光制御部材の光出射面に対して垂直方向の光の拡散度合いを示す垂直ヘイズは、１０％以上８０％以下である、
請求項１又は２に記載の照明装置。
前記複数の発光素子から出射する光は、前記複数の発光素子の各々の明るさ及び色の少なくとも一方を変えることで生成された映像光である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。
前記第２拡散層は、前記第１拡散層を透過した光が入射するように配置されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明装置。
前記第２拡散層は、前記第１拡散層の光出射側の面に対向して配置されている
請求項５に記載の照明装置。
前記第１拡散層及び前記第２拡散層は、拡散板であり、
前記第２拡散層は、前記第１拡散層に積層されている、
請求項６に記載の照明装置。
さらに、前記複数の発光素子から出射する光を前記光制御部材側に反射させる光反射部材を備える、
請求項１～７のいずれか１項に記載の照明装置。
二次元状に配列された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出射する光が透過する光制御部材とを備え、
前記複数の発光素子から出射する光として、前記複数の発光素子の各々の明るさ及び色の少なくとも一方を変えることで映像光を生成した場合に、前記光制御部材は、前記光制御部材の光出射面に対して垂直方向から見た場合と斜め方向から見た場合とで、前記映像光に対する拡散度合いに差がないように構成されている、
照明装置。
前記照明装置は、天井に埋め込み配設されている
請求項１～９のいずれか１項に記載の照明装置。