JP7108892B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関する。

従来、ダウンライト等の照明器具が知られている（例えば特許文献１）。照明器具は、製品ごとに所定の配光の照明光を照射する。つまり、照明器具における照明光の配光は、基本的には１つの照明器具に対して１つであるので、要求される配光ごとに照明器具の設計が行われる。このため、例えばダウンライトだけでも、拡散タイプ、集光タイプ又はピンホールタイプ等、配光が異なる多種多様な製品ラインナップが展開されている。

特開２００８－３１１２３８号公報

部屋の明かりの雰囲気を変えること等を目的として照明器具の照明光の配光を変えようとする場合、一般的には、照明器具の光源（電球）を異なる種類のものに取り替えたり、照明器具をまるごと取り替えたりする必要がある。つまり、光源の交換作業が必要になる。

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、光源を交換することなく照明光の配光を変更することができる照明器具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、本発明に係る照明器具の一態様は、照明光を照射する照明器具であって、光源と、前記光源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、電気的に制御されることで透過する光を制御し、前記光制御部材が電気的に制御されることによって前記照明光の照明態様が変化する。

光源を交換することなく照明光の配光を変更することができる。

実施の形態１に係る照明器具の断面図である。 実施の形態１に係る照明器具に用いられる光制御部材の第１のモードを説明するための図である。 実施の形態１に係る照明器具に用いられる光制御部材の第２のモードを説明するための図である。 実施の形態１に係る照明器具の第１の照明態様を説明するための図である。 実施の形態１に係る照明器具の第２の照明態様を説明するための図である。 実施の形態２に係る照明器具の断面図である。 実施の形態２に係る照明器具の第１の照明態様を説明するための図である。 実施の形態２に係る照明器具の第２の照明態様を説明するための図である。 実施の形態３に係る照明器具の断面図である。 実施の形態３に係る照明器具の第１の照明態様を説明するための図である。 実施の形態３に係る照明器具の第２の照明態様を説明するための図である。 変形例１に係る照明器具の複数の照明態様を説明するための図である。 変形例２に係る照明器具の複数の照明態様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、図面を参照しながら説明する。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。

また、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。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される場合がある。

（実施の形態１）
まず、実施の形態に係る照明器具１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具１の断面図である。図１では、照明器具１が天井１００に設置された状態を示している。

照明器具１は、天井又は壁等の建物の造営材に設置される。本実施の形態において、照明器具１は、天井１００に埋め込み配設されることにより下方（床や壁等）に照明光を照明するダウンライト等の天井埋込型の照明器具である。

照明器具１は、光源１０及び光制御部材２０を有する灯具２と、電源ボックス３とを備える。灯具２は、天井１００の開口孔１０１に埋め込み配設される。また、電源ボックス３は、天井１００の天井裏に配置されている。灯具２と電源ボックス３とは、第１の電源線４ａ及び第２の電源線４ｂによって電気的に接続されている。

電源ボックス３は、灯具２の光源１０を発光させるための電力を生成する第１の電源回路３ａ（光源駆動用電源回路）と、灯具２の光制御部材２０を駆動するための電力を生成する第２の電源回路３ｂ（光制御部材駆動用電源回路）とを有する。

第１の電源回路３ａで生成された電力は、第１の電源線４ａを介して光源１０に供給される。第１の電源回路３ａは、例えば、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する。つまり、第１の電源回路３ａでは、光源１０を発光させるための電力として、直流電力が生成される。

一方、第２の電源回路３ｂで生成された電力は、第２の電源線４ｂを介して光制御部材２０に供給される。第２の電源回路３ｂで生成される電力は、光制御部材２０の駆動方式によって決定され、交流電力であってもよいし、直流電力であってもよい。なお、光制御部材２０が商用の交流電力（例えばＡＣ１００Ｖ）で駆動する場合は、商用電源からの交流電力が第２の電源回路３ｂ及び第２の電源線４ｂを介してそのまま光制御部材２０に供給される。

また、光源１０が調光制御及び調色制御できる構成を有している場合、電源ボックス３には、光源１０の調光制御を行ったり光源１０の調色制御を行ったりするための第１制御回路（光源用制御回路）が内蔵されていてもよい。また、電源ボックス３には、光制御部材２０のモードの切り替え制御を行うための第２制御回路（光制御部材駆動用制御回路）が内蔵されていてもよい。この場合、照明器具１は、さらに、第１制御回路及び第２制御回路に入力されるユーザからの制御信号を受信するセンサ等を有していてもよい。このセンサは、例えば、電源ボックス３に内蔵されていてもよいし、電源ボックス３の外部に設置されていてもよい。

次に、灯具２の詳細な構造について、図１を用いて説明する。図１に示すように、灯具２は、光源１０と、光制御部材２０と、器具本体３０とを備える。

光源１０は、照明器具１の照明光となる光を発する。本実施の形態において、光源１０は、ＬＥＤを有するＬＥＤ光源であり、例えば白色光を発する。

光源１０は、発光部１１と、基板１２とを有する光源モジュールとして構成されている。本実施の形態において、光源１０は、ＬＥＤが基板１２に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールである。この場合、発光部１１は、基板１２に実装された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤを封止する封止部材とを有する。

発光部１１のＬＥＤは、発光素子の一例であり、本実施の形態では、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤは、例えば、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップである。ＬＥＤは、例えば基板にマトリクス状に複数個配置されている。なお、ＬＥＤは、少なくとも１つ配置されていればよい。

発光部１１の封止部材は、例えば透光性樹脂である。本実施の形態における封止部材は、ＬＥＤからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材は、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体が分散された蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、ＬＥＤが青色光を発光する青色ＬＥＤチップである場合、白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体含有樹脂には、黄色蛍光体以外に、赤色蛍光体及び緑色蛍光体等が含有されていてもよい。

封止部材は、全てのＬＥＤを一括封止しているが、全てのＬＥＤを一括封止するのではなく、複数のＬＥＤを列ごとにライン状に封止してもよいし、各ＬＥＤを１つずつ個別に封止してもよい。

基板１２は、ＬＥＤを実装するための実装基板である。基板１２は、例えば、樹脂基板、メタルベース基板又はセラミック基板等である。基板１２には、ＬＥＤを発光させるための直流電力を受電する一対の接続端子と、ＬＥＤ同士を電気的に接続するための所定のパターンの金属配線とが形成されている。一対の接続端子は、第１の電源線４ａに接続されている。

このように構成される光源１０は、器具本体３０に固定されている。器具本体３０は、照明器具１の本体であり、光源１０が配置されるベース部（基台）として機能する。具体的には、器具本体３０は、光源１０が配置される配置面３０ａを有しており、光源１０は、器具本体３０の配置面３０ａに配置されて器具本体３０に固定される。例えば、光源１０は、ホルダ（不図示）によって器具本体３０の配置面３０ａに押さえつけられるようにして器具本体３０に保持されている。

なお、光源１０と器具本体３０の配置面３０ａとの間には、熱伝導シート４０が挿入されていている。具体的には、熱伝導シート４０は、光源１０の基板１２と器具本体３０の配置面３０ａとの間に配置されており、光源１０（基板１２）と器具本体３０とに挟持されている。

また、器具本体３０は、光源１０で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。したがって、器具本体３０は、金属材料等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。本実施の形態において、器具本体３０は、例えば略有底筒形状であり、例えば、アルミニウム合金板等の金属板をプレス加工することによって形成することができる。なお、器具本体３０は、プレス加工による板金製ではなく、アルミニウム合金等からなるダイキャスト製であってもよい。

器具本体３０は、枠体部３１を有する。枠体部３１は、天井１００の開口孔１０１に埋め込み配設される。枠体部３１が天井１００の開口孔１０１に固定されることで、器具本体３０が天井１００に固定される。例えば、枠体部３１の外周面に取り付けられた複数の取付バネ（不図示）を、天井１００の開口孔１０１の内側面との間で弾性変形させることによって、器具本体３０を天井１００に固定することができる。

枠体部３１は、開口部３１ａを有する筒状の構造であり、光源１０から出射した光が通過する。枠体部３１を通過した光源１０の光は、光制御部材２０に入射する。本実施の形態において、枠体部３１は、例えば円錐台の筒状である。この場合、開口部３１ａの開口形状は、円形である。

また、枠体部３１は、開口部３１ａの端部から天井１００の天井面に突出するフランジ部３１ｂを有する。フランジ部３１ｂは、枠体部３１を天井１００の開口孔１０１に配設する際、天井１００の天井面に係止される。

また、器具本体３０には、第１の電源線４ａ及び第２の電源線４ｂが挿通される挿通孔３２が設けられている。挿通孔３２は、器具本体３０の底部に設けられているが、これに限るものではなく、器具本体３０の側壁部に設けられていてもよい。

器具本体３０に配置された光源１０から出射した光は、光制御部材２０に入射する。本実施の形態では、器具本体３０内には反射板５０が配置されているので、光源１０から出射した光の一部は、反射板５０で反射して光制御部材２０に入射する。反射板５０の内面は反射面となっている。

反射板５０は、例えば、内面形状が漏斗状の円筒形状であり、内径が光入射側（光源１０側）の開口部から光出射側の開口部に向かって漸次大きくなるように構成されている。反射板５０は、例えば樹脂材料又は金属材料によって構成することができる。一例として、反射板５０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、反射板５０は、器具本体３０に直接取り付けられていてもよいし、光源１０を保持するホルダ（不図示）に取り付けられていてもよい。

このように、光源１０から出射した光は、直接又は反射板５０で反射して光制御部材２０に入射する。光制御部材２０は、光源１０から出射する光が透過する透光部材であり、光制御部材２０に入射した光は、光制御部材２０を透過する。

また、光制御部材２０は、光制御部材２０が電気的に制御されることで透過する光を制御する機能性部材である。光制御部材２０が電気的に制御されることによって照明器具１（灯具２）の照明光の照明態様が変化する。具体的には、光制御部材２０は、電気的に制御されることで光源１０から出射した光の配光を変化させている。つまり、光制御部材２０を電気的に制御することで光源１０から出射した光の配光を変化させ、これにより、照明器具１の照明光の照明態様を変化させている。

また、光制御部材２０は、電気的に制御されることで透過率（光透過率）を変化させてもよい。これにより、光制御部材２０を透過する光の明るさを変化させることができる。つまり、光制御部材２０を電気的に制御することによって、光源１０から出射して光制御部材２０を透過する光の光量を変化させてもよい。このように、光制御部材２０は、光源１０から出射した光について配光を変化させるだけではなく明るさも変化させることによって、照明器具１の照明光の照明態様を変化させてもよい。

なお、光制御部材２０は、配光及び明るさの両方を変化させるのではなく、配光及び明るさの一方のみを変化させてもよい。

光制御部材２０は、シート状又はフィルム状である。つまり、光制御部材２０は、厚さが薄い平板部材であり、シート状の機能性シート又はフィルム状の機能性フィルムとして構成される。光制御部材２０の厚さは、例えば、０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。

また、光制御部材２０は、光源１０を覆っている。具体的には、光制御部材２０は、器具本体３０の枠体部３１の開口部３１ａを塞ぐように配置されている。したがって、光制御部材２０の平面視形状は、略円形である。光制御部材２０と光源１０との距離は、例えば１０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

本実施の形態において、光制御部材２０は、さらに、枠体部３１の開口部３１ａとともにフランジ部３１ｂも覆っている。具体的には、光制御部材２０は、フランジ部３１ｂの表面及び側面を覆うように端部が折り曲げられている。これにより、照明器具１が天井１００から露出する部分は、照明器具１の最外郭を構成する光制御部材２０のみとなっている。したがって、光制御部材２０の光出射面は、照明器具１の意匠面（外郭面）である。本実施の形態において、光制御部材２０の光出射面は、平面であり、天井１００の天井面に略平行となっている。つまり、光制御部材２０は、光出射面（意匠面）が天井１００の天井面に略平行となるように配置されている。

光制御部材２０は、電気的に制御されることで複数のモードに切り替え可能に構成されている。光制御部材２０の複数のモードには、光制御部材２０を透過する光の配光が変化する第１のモードと、光制御部材２０を透過する光の配光が変化しない第２のモードとが含まれている。

ここで、光制御部材２０の具体的な構造と複数のモードとについて、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、実施の形態１に係る照明器具１に用いられる光制御部材２０の第１のモードを説明するための図である。図２Ｂは、同光制御部材２０の第２のモードを説明するための図である。図２Ａ及び図２Ｂは、図１の破線で囲まれる領域IIの拡大図である。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、光制御部材２０は、第１の透明基板２１ａと、第２の透明基板２１ｂと、第１の透明電極２２ａと、第２の透明電極２２ｂと、配光制御層２３とを有する。

第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）又はアクリル等の透明樹脂材料からなる透明樹脂基板又はガラス材料からなるガラス基板等である。本実施の形態において、第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂは、透明樹脂基板である。なお、第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂは、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板又はフィルム基板であってもよい。第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂとして、フレキシブル基板又はフィルム基板を用いることで、光制御部材２０を湾曲させたり屈曲させたりすることができる。

第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂは、互いに対向して配置されている。具体的には、第１の透明基板２１ａは、第２の透明基板２１ｂに対向して配置されており、第２の透明基板２１ｂは、第１の透明基板２１ａに対向して配置されている。

第１の透明電極２２ａは、第１の透明基板２１ａの第２の透明基板２１ｂ側に配置されている。また、第２の透明電極２２ｂは、第２の透明基板２１ｂの第１の透明基板２１ａ側に配置されている。具体的には、第１の透明電極２２ａは、第１の透明基板２１ａの第２の透明基板２１ｂ側の主面に形成されており、第２の透明電極２２ｂは、第２の透明基板２１ｂの第１の透明基板２１ａ側の主面に形成されている。したがって、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂは、互いに対向するように配置されている。

第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明金属酸化物からなる透明導電膜又は銀等の金属材料からなる金属薄膜等を用いることができる。

第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂの平面視の形状は、第１の透明基板２１ａ及び第２の透明基板２１ｂの各々の表面のほぼ全面に形成されたべた電極であるが、これに限らない。

配光制御層２３は、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に配置されている。配光制御層２３は、高分子材料と液晶との複合材料によって構成されている。具体的には、配光制御層２３は、樹脂（樹脂層）２３ａと、樹脂２３ａの中に存在する液晶（液晶層）２３ｂとによって構成されている。

本実施の形態における配光制御層２３は、網目状のポリマー構造からなる樹脂２３ａと、ポリマー構造（網目）の間に存在する液晶２３ｂとによって構成されている。樹脂２３ａは、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂等であり、液晶２３ｂは、例えばネマティック液晶等である。

配光制御層２３としては、例えば、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）又はポリマーネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）等を用いることができる。高分子分散型液晶又はポリマーネットワーク型液晶は、樹脂２３ａの中に液晶２３ｂが点状に存在する構造であるとよい。

なお、第１の透明基板２１ａの外面及び第２の透明基板２１ｂの外面に、厚さが１～５ｍｍ程度の透明支持基板を接着剤等によって貼り合わせてもよい。これにより、光制御部材２０の強度を向上させることができる。透明支持基板としては、ガラス基板を用いることができるが、透明樹脂基板であってもよい。

このように構成される配光制御層２３は、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂに電圧が印加されることで液晶２３ｂの液晶分子の配向状態が変化する。この場合、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂには、交流電圧が印加されてもよいし、直流電圧が印加されてもよい。交流電圧の場合、電圧波形は、正弦波でもよいし、矩形波でもよい。

本実施の形態では、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂに電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）には、図２Ａに示すように、配光制御層２３の液晶２３ｂにおける液晶分子の配向状態が変化せず、液晶分子の向きはランダムな状態のままとなっている。つまり、配光制御層２３内の液晶分子の向きは、一定の方向に揃っていない。この場合、配光制御層２３に入射した光は、配光制御層２３の液晶２３ｂによって拡散（散乱）することになり、配光制御層２３に入射する光は、配光制御層２３を透過する前後において配光が変化する。

このように、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂに電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光制御部材２０は、光制御部材２０を透過する光の配光が変化する第１のモードとなり、図２Ａに示すように、光制御部材２０を透過する光の配光を変化させる。本実施の形態では、電圧無印加時の場合、光制御部材２０は、光制御部材２０に入射する光を拡散させて透過させる拡散モードとなり、光制御部材２０を通過する光を拡散させる。なお、第１のモード（拡散モード）における光制御部材２０の色は、例えば、乳白色である。

一方、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂに電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）には、図２Ｂに示すように、配光制御層２３の液晶２３ｂにおける液晶分子の配向状態が変化する。具体的には、配光制御層２３内の液晶分子が一定の方向に揃う。この場合、配光制御層２３に入射した光は、配光制御層２３によって配光が変化することなく、配光制御層２３を直進透過する。つまり、配光制御層２３は、透明状態となる。

このように、第１の透明電極２２ａ及び第２の透明電極２２ｂに電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）、光制御部材２０は、光制御部材２０を透過する光の配光が変化しない第２のモードとなる。本実施の形態では、電圧無印加時の場合、光制御部材２０は、光制御部材２０に入射する光を直進透過させる透明モードとなり、光制御部材２０に入射する光を、屈折、拡散及び反射させることなく光制御部材２０を通過させる。

以上のように構成される光制御部材２０は、電圧印加の有無によって入射する光に対する光学作用を変化させることができるアクティブ型の光学制御デバイスである。具体的には、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとに印加する電圧を制御することによって、光制御部材２０を複数の光学モードに切り替えることができる。本実施の形態では、光制御部材２０を、第１のモード（拡散モード）と第２のモード（透明モード）との２つのモードに選択的に切り替えることができる。

なお、拡散モード時では光制御部材２０によって光が拡散するため光制御部材２０での光取り出し効率が低下する。つまり、拡散モード時の光制御部材２０の透過率は、透明モード時の光制御部材２０の透過率よりも低くなっている。

次に、照明器具１の照明光の照明態様の変化について、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、実施の形態１に係る照明器具１の第１の照明態様を説明するための図である。図３Ｂは、同照明器具１の第２の照明態様を説明するための図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、照明器具１の灯具２のみを図示している。

照明器具１では、光制御部材２０を電気的に制御することで照明光の照明態様を変化させることができる。本実施の形態では、照明器具１（光源１０）の点灯時に光制御部材２０のモードを第１のモードと第２のモードとに切り替えることで、光制御部材２０のモードに応じて照明光の照明態様を変化させることができる。

具体的には、光制御部材２０に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）には、光制御部材２０は、上記のように、光制御部材２０に入射する光を拡散させて透過させる拡散モードとなる。

この場合、図３Ａに示すように、光源１０から出射して光制御部材２０に入射する光は、光制御部材２０を通過する際に拡散して拡散光（散乱光）となる。つまり、光源１０から出射する光の配光は、光制御部材２０によって変化する。このように、図３Ａにおいて、照明器具１は、照明光として拡散光を照射する態様になっている。

一方、光制御部材２０に電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）には、光制御部材２０は、上記のように、光制御部材２０に入射する光を直進透過させる透明モードとなる。

この場合、図３Ｂに示すように、光源１０から出射して光制御部材２０に入射する光は、光制御部材２０を直進透過する。つまり、光源１０から出射する光の配光は、光制御部材２０によって変化しない。このように、図３Ｂにおいて、照明器具１は、光源１０から出射した光の配光が維持された光を照明光として照射する態様になっている。

以上説明したように、本実施の形態における照明器具１は、光源１０と、光源１０から出射する光が透過する光制御部材２０とを備えており、光制御部材２０は、電気的に制御されることで透過する光を制御する。そして、光制御部材２０が電気的に制御されることによって照明器具１の照明光の照明態様が変化する。

これにより、光源１０を交換することなく、照明器具１の照明光の配光を変更することができる。したがって、光源１０を交換することなく、照明器具１が設置される部屋の明かりの雰囲気を変えることができる。なお、本実施の形態において、照明器具１は、調光機能及び調色機能を有していてもよいが、調光制御又は調色制御をすることなく、部屋の明かりの雰囲気を変えることができる。

また、本実施の形態において、光制御部材２０は、シート状又はフィルム状であり、光源１０を覆っている。

これにより、光源１０から出射する光の配光を光制御部材２０によって簡単に変化させることができる。

また、本実施の形態において、光制御部材２０は、電気的に制御されることで複数のモードに切り替え可能に構成されており、光制御部材２０のモードに応じて照明器具１の照明光の照明態様が変化する。

これにより、光制御部材２０を電気的に制御することによって、光制御部材２０のモードを切り替えることができる。したがって、光制御部材２０のモードに応じて照明器具１の照明光の照明態様を簡単に変化させることができる。

具体的には、光制御部材２０の複数のモードには、光制御部材２０を透過する光の配光が変化する第１のモードと、光制御部材２０を透過する光の配光が変化しない第２のモードとが含まれている。

これにより、光制御部材２０を電気的に制御することで、光制御部材２０のモードを第１のモードと第２のモードとに選択的に切り替えることができる。したがって、光制御部材２０を電気的に制御して光制御部材２０のモードを切り替えるだけで、照明器具１の照明光の配光を簡単に変化させることができる。

具体的には、光制御部材２０の第１のモードは、光制御部材２０に入射する光を拡散させて透過させる拡散モードであり、光制御部材２０の第２のモードは、光制御部材２０に入射する光を直進透過させる透明モードである。

これにより、光制御部材２０を電気的に制御することによって、光制御部材２０のモードを拡散モード（第１のモード）と透明モード（第２のモード）とに切り替えることができる。したがって、光制御部材２０のモードを切り替えるだけで照明器具１の照明光を拡散させたり拡散させなかったりできるので、照明光の配光を簡単に変化させることができる。なお、本実施の形態では、光制御部材２０が拡散モードのときの照明器具１の照明光の配光角は、光制御部材２０が透明モードのときの照明器具１の照明光の配光角よりも大きい。

また、本実施の形態において、第１のモード（拡散モード）における光制御部材２０の色は、乳白色である。

これにより、光制御部材２０は、電気的に制御されることで乳白色（電圧無印加時）と透明色（電圧印加時）とに切り替えられる。したがって、照明器具１の消灯時に光制御部材２０に電圧を印加しないことにより、消灯時に照明器具１の外観が損なわれることを抑制できる。

なお、第１のモードにおける光制御部材２０の色は、乳白色に限らず、暗色（黒色等）又は明色の有色に着色されていてもよい。この場合、光制御部材２０は、電気的に制御されることで有色（電圧無印加時）と透明色（電圧印加時）とに切り替えられる。液晶２３ｂの材料として二色性色素を用いたり、第１の透明基板２１ａ及び／又は第２の透明基板２１ｂを有色に着色したりすることで、第１のモードにおける光制御部材２０の色を有色にすることができる。なお、電圧無印加時に暗色とする場合、暗色時の光制御部材２０には、光制御部材２０に入射する光をほぼ透過させずに遮光する遮光モーである場合だけではなく、暗色時の光制御部材２０の透過率が透明色時の光制御部材２０の透過率よりも低くなっている低透過率モードである場合も含まれる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明器具１Ａについて、図４を用いて説明する。図４は、実施の形態２に係る照明器具１Ａの断面図である。

本実施の形態における照明器具１Ａは、上記実施の形態１における照明器具１に対して、さらに、透光部材６０Ａを備える。図４に示すように、透光部材６０Ａは、光源１０と光制御部材２０Ａとの間に配置されている。したがって、光制御部材２０Ａは、透光部材６０Ａを透過した光源１０の光を制御することになる。

透光部材６０Ａは、光源１０から出射した光の配光を制御する配光制御機能を有する光学部材である。本実施の形態において、透光部材６０Ａは、集光レンズであり、入射する光を集光する。具体的には、透光部材６０Ａは、フレネルレンズである。透光部材６０Ａは、アクリル又はポリカーボネート等の透明樹脂材料又はガラス材料によって構成されている。なお、透光部材６０Ａは、レンズ機能だけではなく、光拡散機能を有していてもよい。この場合、光拡散機能としては、透光部材６０Ａの光出射側の表面に形成された複数の凹凸（ディンプル又はシボ）を形成したり、透光部材６０Ａの内部に光拡散材を分散させたり、乳白色の拡散膜を透光部材６０Ａの表面に形成したりすることで実現できる。

本実施の形態における光制御部材２０Ａは、上記実施の形態１における光制御部材２０と同様に、電気的に制御されることで複数のモードに切り替え可能に構成されている。具体的には、光制御部材２０Ａは、光制御部材２０Ａを透過する光の配光が変化する第１のモードとして光制御部材２０Ａに入射する光を拡散させて透過させる拡散モードと、光制御部材２０Ａを透過する光の配光が変化しない第２のモードとして光制御部材２０Ａに入射する光を直進透過させる透明モードとに切り替えられる。

また、本実施の形態では、光制御部材２０Ａの一部に、貫通孔２０ａが設けられている。具体的には、貫通孔２０ａは、光制御部材２０Ａの中央に設けられている。このように、光制御部材２０Ａに貫通孔２０ａが設けられているので、光制御部材２０Ａに入射する光のうち貫通孔２０ａに入射する光は、光制御部材２０Ａのモードに関わらず光制御部材２０Ａで制御されることなく貫通孔２０ａを通過する。一方、光制御部材２０Ａに入射する光のうち貫通孔２０ａ以外の部分に入射する光は、光制御部材２０Ａのモードに応じて光制御部材２０Ａで制御されて光制御部材２０Ａを通過する。

次に、本実施の形態における照明器具１Ａの照明光の照明態様の変化について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、実施の形態２に係る照明器具１Ａの第１の照明態様を説明するための図である。図５Ｂは、同照明器具１Ａの第２の照明態様を説明するための図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、照明器具１Ａの灯具２Ａのみを図示している。

本実施の形態における光制御部材２０Ａは、上記実施の形態１における光制御部材２０と同様に、電気的に制御されることで第１のモード（拡散モード）と第２のモード（透明モード）とに切り替えられる。

したがって、照明器具１Ａでも、実施の形態１と同様に、光制御部材２０Ａを電気的に制御することで照明光の照明態様を変化させることができる。つまり、本実施の形態でも、光制御部材２０Ａのモードを第１のモードと第２のモードとに切り替えることで、照明光の照明態様を変化させることができる。

具体的には、光制御部材２０Ａに電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光制御部材２０Ａは、上記のように、光制御部材２０Ａに入射する光を拡散させて透過させる拡散モードとなる。

本実施の形態では、光源１０と光制御部材２０Ａとの間に透光部材６０Ａが配置されている。したがって、図５Ａに示すように、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ａを透過してから光制御部材２０Ａに入射することになる。具体的には、透光部材６０Ａは集光レンズであるので、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ａで集光されてから光制御部材２０Ａに入射する。

このとき、本実施の形態では、光制御部材２０Ａには貫通孔２０ａが設けられているので、透光部材６０Ａで集光されて光制御部材２０Ａに入射した光のうち貫通孔２０ａに入射した光は、光制御部材２０Ａが拡散モードであっても、光制御部材２０Ａで拡散されることなく光制御部材２０Ａを通過する。一方、透光部材６０Ａで集光されて光制御部材２０Ａに入射した光のうち貫通孔２０ａに入射しなかった光は、拡散モード状態の光制御部材２０Ａを通過する際に拡散する。つまり、貫通孔２０ａに入射しなかった光は、貫通孔２０ａに入射した光に対して光制御部材２０Ａで遮断されることになり、貫通孔２０ａを通過した光と通過しない光とで光束差を大きく変えることができる。これにより、図５Ａでは、貫通孔２０ａのピンホール効果によって、照明器具１Ａは、照明光として、ピンホールタイプのダウンライトのような配光の光を照射する態様になっている。

一方、光制御部材２０Ａに電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）には、光制御部材２０Ａは、上記のように、光制御部材２０Ａに入射する光を直進透過させる透明モードとなる。

この場合も、図５Ｂに示すように、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ａで集光されてから光制御部材２０Ａに入射するが、光制御部材２０Ａは透明モードであるので、光制御部材２０Ａに入射する光のうち貫通孔２０ａを通過する光も貫通孔２０ａを通過しない光も光制御部材２０Ａを直進透過する。つまり、透光部材６０Ａで集光されて光制御部材２０Ａに入射した光は、光制御部材２０Ａによって配光が変化しない。このように、図５Ｂでは、照明器具１Ａは、照明光として、透光部材６０Ａで集光された光の配光を維持した光を照射する態様になっている。つまり、照明器具１Ａは、集光タイプのダウンライトのような配光の光を照射する態様になっている。

以上、本実施の形態における照明器具１Ａでも、上記実施の形態１と同様に、光制御部材２０Ａを電気的に制御することで照明器具１Ａの照明光の照明態様を変化させることができる。

これにより、光源１０を交換することなく、照明器具１Ａの照明光の配光を変更することができる。

また、本実施の形態では、光源１０と光制御部材２０Ａとの間に透光部材６０Ａが配置されている。

これにより、光制御部材２０Ａには透光部材６０Ａを透過した光源１０の光が入射するので、透光部材６０Ａを透過した光をもとに、照明器具１Ａの照明光の照明態様を変化させることができる。

また、本実施の形態において、透光部材６０Ａは、集光レンズであり、光制御部材２０Ａの一部に、貫通孔２０ａが設けられている。

これにより、照明器具１Ａの照明光を、ピンホールダウンライトのような配光の光と集光タイプのダウンライトのような配光の光とに切り替えることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る照明器具１Ｂについて、図６を用いて説明する。図６は、実施の形態３に係る照明器具１Ｂの断面図である。

本実施の形態における照明器具１Ｂは、上記実施の形態２における照明器具１Ａと同様に、光源１０と光制御部材２０との間に配置された透光部材６０Ｂを備える。ただし、本実施の形態における透光部材６０Ｂは、上記実施の形態２における透光部材６０Ｂと異なり、集光機能等のレンズ機能を有しておらず、透過する光を拡散させる拡散部材である。つまり、透光部材６０Ｂは、レンズ機能及び光拡散機能のうち光拡散機能のみを有している。

具体的には、透光部材６０Ｂは、透光性及び光拡散性を有する拡散パネルである。透光部材６０Ｂの光拡散性は、例えば、透光性樹脂材料に光反射微粒子等の光拡散材を分散させたり、透光部材６０Ｂの表面（内面又は外面）に光拡散材等を含む乳白色の光拡散膜を形成したりすることで持たせることができる。また、光拡散材を用いることなく、透光部材６０Ｂの表面にシボ加工処理等を施して表面に微小凹凸を形成したり無数のディンプルを形成したり、あるいは、透光部材６０Ｂの表面にドットパターンを印刷したりすることでも、透光部材６０Ｂに光拡散性を持たせることができる。

なお、透光部材６０Ｂは、アクリル又はポリカーボネート等の透明樹脂材料又はガラス材料によって構成されている。

次に、本実施の形態における照明器具１Ｂの照明光の照明態様の変化について、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、実施の形態３に係る照明器具１Ｂの第１の照明態様を説明するための図である。図７Ｂは、同照明器具１Ｂの第２の照明態様を説明するための図である。なお、図７Ａ及び図７Ｂでは、照明器具１Ｂの灯具２Ｂのみを図示している。

本実施の形態における光制御部材２０は、上記実施の形態１と同様に、電気的に制御されることで第１のモード（拡散モード）と第２のモード（透明モード）とに切り替えられる。

したがって、照明器具１Ｂでも、実施の形態１と同様に、光制御部材２０を電気的に制御することで照明光の照明態様を変化させることができる。つまり、本実施の形態でも、光制御部材２０のモードを第１のモードと第２のモードとに切り替えることで、照明光の照明態様を変化させることができる。

具体的には、光制御部材２０に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光制御部材２０は、上記のように、光制御部材２０に入射する光を拡散させて透過させる拡散モードとなる。

本実施の形態では、光源１０と光制御部材２０との間に透光部材６０Ｂが配置されている。したがって、図７Ａに示すように、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ｂを透過してから光制御部材２０に入射することになる。具体的には、透光部材６０Ｂは拡散部材であるので、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ｂで拡散されてから光制御部材２０に入射する。

したがって、透光部材６０Ｂで拡散されて光制御部材２０に入射した光は、拡散モード状態の光制御部材２０を通過する際に拡散する。つまり、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ｂで拡散されてから、光制御部材２０でさらに拡散されることになる。これにより、図７Ａでは、照明器具１Ｂは、照明光として、高拡散タイプのダウンライトのような広配光角の配光の光を照射する態様になっている。また、透光部材６０Ｂと光制御部材２０とで二重に光を拡散することができるので、均斉度の高い照明光を実現できる。

一方、光制御部材２０に電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）には、光制御部材２０は、上記のように、光制御部材２０に入射する光を直進透過させる透明モードとなる。

この場合も、図７Ｂに示すように、光源１０から出射した光は、透光部材６０Ｂで拡散されてから光制御部材２０に入射するが、光制御部材２０は透明モードであるので、光制御部材２０に入射する光は、光制御部材２０を直進透過する。つまり、透光部材６０Ｂで拡散されて光制御部材２０に入射した光は、光制御部材２０によって配光が変化しない。このように、図７Ｂでは、照明器具１Ｂは、照明光として、透光部材６０Ｂで拡散された光の配光を維持した光を照射する態様になっている。つまり、照明器具１Ｂは、図７Ａよりも配光角が狭い低拡散タイプのダウンライトのような配光の光を照射する態様になっている。

以上、本実施の形態における照明器具１Ｂでも、上記実施の形態１、２と同様に、光制御部材２０を電気的に制御することで照明器具１Ｂの照明光の照明態様を変化させることができる。

これにより、光源１０を交換することなく、照明器具１Ｂの照明光の配光を変更することができる。

また、本実施の形態でも、実施の形態２と同様に、光源１０と光制御部材２０との間に透光部材６０Ｂが配置されている。

これにより、光制御部材２０には透光部材６０Ｂを透過した光源１０の光が入射するので、実施の形態２と同様に、透光部材６０Ｂを透過した光をもとに、照明器具１Ｂの照明光の照明態様を変化させることができる。

また、本実施の形態において、透光部材６０Ｂは、透過する光を拡散させる拡散部材である。

これにより、照明器具１Ｂの照明光を、低拡散タイプのダウンライトのような配光の光と高拡散タイプのダウンライトのような配光の光とに切り替えることができる。つまり、照明器具１Ｂの照明光を広配光角の光と狭配光角の光とに切り替えることができる。

（変形例）
以上、本発明について、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１～３では、照明器具としてダウンライトを例示して、照明器具１の照明光の照明態様を変化させる場合について説明したが、これに限らない。

具体的には、天井に吊り下げられたペンダントタイプ又は壁面に設置されたブラケットタイプの照明器具を用いて、照明器具の照明光の照明態様を変化させてもよい。この場合、光制御部材を複数用いたり、光制御部材の第１の透明電極又は第２の透明電極を分割したりすることで、光制御部材のモードを光制御部材の複数箇所の各々で切り替え可能に構成されている。この場合、光制御部材を電気的に制御することで、照明器具から照射される照明光を、例えば、全般拡散光、直接光、及び、間接光のいずれかに切り替えることも可能となる。

例えば、図８に示すように、天井１００に吊り下げられたペンダントタイプの照明器具１Ｃでは、上側（天井側）と下側（床側）の２箇所の各々に光制御部材２０を設けて、この２つの光制御部材２０の各々を電気的に制御することで、照明器具１Ｃの照明光の照明態様を変化させることができる。具体的には、照明器具１Ｃから照射される照明光を、図８の（ａ）に示される全般拡散光、図８の（ｂ）に示される直接光、及び、図８の（ｃ）に示される間接光のいずれかに、照明器具１Ｃの照明光の照明態様を変化させることができる。

また、図９に示すように、壁面に設置されたブラケットタイプの照明器具１Ｄでは、正面、上側面、下側面、左側面及び右側面との５箇所の各々に光制御部材２０を設けて、この２つの光制御部材２０の各々を電気的に制御することで、照明器具１Ｄの照明光の照明態様を変化させることができる。具体的には、照明器具１Ｄから照射される照明光を、図９の（ａ）に示される全般拡散光、図９の（ｂ）に示される直接光、及び、図９の（ｃ）に示される間接光のいずれかに、照明器具１Ｄの照明光の照明態様を変化させることができる。

なお、図８及び図９において、光制御部材２０に電圧が印加されていない場合の光制御部材２０は、光を透過しない遮光モードになっているとよい。

また、図８及び図９に示すような、全般拡散光、直接光及び間接光に切り替え可能な照明器具については、ペンダントタイプ及びブラケットタイプの照明器具だけではなく、ダウンライト、シーリングタイプ又はスタンドタイプ等の他の照明器具にも適用することができる。

また、上記実施の形態２、３において、光制御部材２０Ａ及び２０は、器具本体３０の枠体部３１に設けられていたが、これに限らない。例えば、光制御部材２０Ａ及び２０は、透光部材６０Ａ及び６０Ｂの光出射面側に貼り合わされていてもよい。

また、上記の各実施の形態における光制御部材２０及び２０Ａについては、電圧無印加時に第１のモード（拡散モード又は遮光モード）となり、電圧印加時に第２のモード（透明モード）となるように構成されていたが、これに限らない。例えば、光制御部材２０及び２０Ａは、電圧印加時に第１のモード（拡散モード）となり、電圧無印加時に第２のモード（透明モード）となるように構成されていてもよい。

また、上記の各実施の形態における光制御部材２０及び２０Ａについては、第１のモード（拡散モード又は遮光モード）と第２のモード（透明モード）の２つのモードを切り替えることができるように構成されていたが、これに限らない。例えば、光制御部材２０及び２０Ａは、第１のモード（拡散モード又は遮光モード）及び第２のモード（透明モード）に加えて、第１のモード時の透過率と第２のモード時の透過率との間の中間の透過率となるようなモード（中間モード）及び／又は透過する光の進行方向を変更するモード（屈折モード）等の第３のモードや第４のモードの他のモードが含まれていてもよい。なお、透過率に関する中間モードは、第１のモード時の電圧と第２のモード時の電圧との間の中間の電圧を印加することで実現できる。屈折モードは、例えば電圧印加の有無に応じて光制御部材の内部に屈折率差を生じさせる構成を設けることで実現できる。

また、上記の各実施の形態において、光源１０は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。

また、上記の各実施の形態において、ＬＥＤとして、青色ＬＥＤチップを用いたが、これに限らない。例えば、ＬＥＤとしては、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。この場合、蛍光体としては、ＬＥＤの発光波長に応じて適宜選択すればよい。

また、上記実施の形態において、光源１０は基板１２上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ構造としたが、これに限らない。例えば、光源１０として、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造のＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤ構造のＬＥＤモジュールは、基板１２に、発光部１１としてＳＭＤタイプの発光素子を１個又は複数個実装することで実現できる。ＳＭＤタイプの発光素子は、例えば、樹脂製のパッケージ（容器）と、パッケージの凹部の中に実装したＬＥＤチップと、パッケージの凹部内に封入された封止部材（蛍光体含有樹脂）と有するパッケージ型のＬＥＤ素子である。

また、上記実施の形態では、発光素子としてＬＥＤを例示したが、発光素子としては、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のその他の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記実施の形態では、光源１０として、ＬＥＤ等の固体発光素子を用いたが、これに限らない。例えば、光源１０としては、蛍光ランプ又は白熱電球等の既存光源を用いてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 照明器具
１０ 光源
２０、２０Ａ 光制御部材
２０ａ 貫通孔
２１ａ 第１の透明基板
２１ｂ 第２の透明基板
２２ａ 第１の透明電極
２２ｂ 第２の透明電極
２３ 配光制御層
２３ａ 樹脂
２３ｂ 液晶
３０ 器具本体
３１ 枠体部
３１ａ 開口部
６０Ａ、６０Ｂ 透光部材

Claims (10)

1. 照明光を照射する照明器具であって、
   光源と、
   前記光源から出射する光が透過する光制御部材と、
   前記光源と前記光制御部材との間に配置された透光部材とを備え、
   前記光制御部材は、電気的に制御されることで透過する光を制御し、
   前記光制御部材が電気的に制御されることによって前記照明光の照明態様が変化し、
   前記光制御部材は、前記透光部材を透過した前記光源の光を制御し、
   前記透光部材は、集光レンズであり、
   前記光制御部材の一部に、貫通孔が設けられている、
   照明器具。
2. 照明光を照射する照明器具であって、
   光源と、
   前記光源から出射する光が透過する光制御部材と、
   前記光源と前記光制御部材との間に配置された透光部材とを備え、
   前記光制御部材は、電気的に制御されることで透過する光を制御し、
   前記光制御部材が電気的に制御されることによって前記照明光の照明態様が変化し、
   前記光制御部材は、前記透光部材を透過した前記光源の光を制御し、
   前記透光部材は、透過する光を拡散させる拡散部材である、
   照明器具。
3. 前記光制御部材は、シート状又はフィルム状であり、光源を覆っている、
   請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記光制御部材は、電気的に制御されることで複数のモードに切り替え可能に構成されており、
   前記光制御部材のモードに応じて前記照明光の照明態様が変化する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記複数のモードには、前記光制御部材を透過する光の配光が変化する第１のモードと、前記光制御部材を透過する光の配光が変化しない第２のモードとが含まれている、
   請求項４に記載の照明器具。
6. 前記第１のモードは、前記光制御部材に入射する光を拡散させて透過させる拡散モードであり、
   前記第２のモードは、前記光制御部材に入射する光を直進透過させる透明モードである、
   請求項５に記載の照明器具。
7. 前記第１のモードにおける前記光制御部材の色は、乳白色である、
   請求項５又は６に記載の照明器具。
8. 前記第１のモードにおける前記光制御部材の色は、暗色である、
   請求項５に記載の照明器具。
9. 前記光制御部材を電気的に制御することで、前記照明器具から照射される照明光を、全般拡散光、直接光、及び、間接光のいずれかに切り替え可能である、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の照明器具。
10. 前記光制御部材は、
    第１の透明基板と、
    前記第１の透明基板に対向して配置された第２の透明基板と、
    前記第１の透明基板の前記第２の透明基板側に配置された第１の透明電極と、
    前記第２の透明基板の前記第１の透明基板側に配置された第２の透明電極と、
    前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との間に配置された配光制御層とを有し、
    前記配光制御層は、樹脂と、前記樹脂の中に存在する液晶とによって構成されている、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の照明器具。

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