JP7247484B2 - lighting equipment - Google Patents
lighting equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7247484B2 JP7247484B2 JP2018148397A JP2018148397A JP7247484B2 JP 7247484 B2 JP7247484 B2 JP 7247484B2 JP 2018148397 A JP2018148397 A JP 2018148397A JP 2018148397 A JP2018148397 A JP 2018148397A JP 7247484 B2 JP7247484 B2 JP 7247484B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffuser
- polarizing plate
- scattered
- reflector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 41
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 18
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Description
本発明は照明装置に関する。 The present invention relates to lighting devices.
例えば、特許文献1には、簡易な構造で擬似的な空を再現することができる照明装置が記載されている。照明装置は、白色光源、青色光源、反射層、光拡散層及び散乱パネルを備える。反射層は、光を反射する。光拡散層は、反射層の表面側に設けられて透光性を有する。散乱パネルは、光拡散層の表面側に設けられて光拡散層と対面して配置され、透光性を有する。散乱パネルは、一例としてレイリー散乱板である。散乱パネルと反射層及び光拡散層との間隔の少なくとも一部は、散乱パネルの一端側から他端側に向かうにつれて変化する。そして、白色光源及び青色光源は、散乱パネルの一端側に設けられ、光拡散層及び散乱パネルに向かう光を照射する姿勢で配置される。
For example,
しかしながら、観察者側から照明装置の内部に入射した外光の内、光拡散層で散乱されない光は反射層で反射されて照明装置から出射される。そして、観察者は、散乱されずに出射した外光を照明装置が発した光として認識する。その結果、外光が白色であった場合には、照明装置が発光していた青色の光は、白みを帯びた青色の光となる。つまり、模擬された空の色は、外光によって劣化する。 However, out of the external light that enters the interior of the illumination device from the viewer's side, the light that is not scattered by the light diffusion layer is reflected by the reflection layer and emitted from the illumination device. Then, the observer perceives the outside light emitted without being scattered as the light emitted by the illumination device. As a result, when the external light is white, the blue light emitted by the lighting device becomes whitish blue light. That is, the simulated sky color is degraded by outside light.
照明装置は、空を模擬する光を照射する照明装置であり、光を発する光源と、ナノ粒子を含み、前記光を入射して導光し、前記ナノ粒子で散乱された散乱光であって空を模擬する散乱光を出射面から出射する拡散体と、前記拡散体に対して、前記出射面の方向側を表面側とし、前記表面側と反対の方向側を裏面側とすると、前記拡散体に対して前記表面側に配置され特定の方向に偏光された光を透過する第1の偏光板と、前記拡散体に対して前記裏面側に配置され入射した光を反射する反射板とを備える。 The lighting device is a lighting device that irradiates light that simulates the sky, and includes a light source that emits light and nanoparticles, the light is incident and guided, and is scattered light scattered by the nanoparticles. and a diffuser that emits scattered light simulating the sky from an exit surface; a first polarizing plate arranged on the front surface side of the body and transmitting light polarized in a specific direction; and a reflector arranged on the rear surface side of the diffuser and reflecting incident light. Prepare.
本発明は、照明装置が照射する光の色の外光による劣化を低減する。 The present invention reduces deterioration of the color of light emitted by an illumination device due to external light.
<図中座標の説明>
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。
<Description of coordinates in the figure>
In each of the following embodiments, coordinate axes of an xyz orthogonal coordinate system are shown in each drawing for ease of explanation.
z軸は、光源1の光軸に平行である。+z軸方向は、光源1が光を出射する方向である。y軸は、照明装置100が光を出射する方向に平行である。y軸は、例えば、照明装置100の上下方向である。-y軸方向は、照明装置100が光を出射する方向である。x軸はyz平面に垂直である。
The z-axis is parallel to the optical axis of
先行文献1に記載の照明装置では、光拡散層が散乱パネルの裏面側に配置され、光を拡散させている。そのため、観察者側から照明装置の内部の光拡散層が見えてしまう。以下に示す実施の形態は、照明装置の内部の視認性を低減することができる。
In the lighting device described in
実施の形態1.
以下、実施の形態1について、図1から図5を用いて説明する。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。
<照明装置100の構成>
図1は、実施形態1に係る照明装置100の概略構成を示す構成図である。図2は、実施の形態1に係る光源1の概略構成を示す構成図である。照明装置100の構成について図1および図2を参照して説明する。
<Configuration of
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a
照明装置100は、光源1、拡散体2、偏光板3および反射板5を備える。
A
≪光源1≫
光源1は、光L1を出射する。光源1は、例えば、白色光を出射する。光L1は、例えば、白色光である。光源1は、例えば、相関色温度Tが6500Kの光L1を発する。「相関色温度」とは、発光体の色と最も近い色に見える黒体放射の色温度を意味する。
≪
The
光源1は、例えば、LED光源である。光源1は、例えば、白色LEDである。光源1には、例えば、基板11上に複数のLED素子10が配列されている。各LED素子10の発する光L1の色温度は、例えば、同一である。また、各LED素子10の発する光L1の色温度は、各々異なっていてもよい。LED素子10が発する光L1は、赤色、緑色または青色の3色であっても良い。
The
光源1は光L1を出射する発光面12を備える。発光面12は、例えば、拡散体2の入射面21に対向して配置される。光源1は、例えば、拡散体2の入射面21に沿って複数配置される。
The
≪拡散体2≫
≪
拡散体2は、入射面21、出射面22、背面23を備えている。拡散体2は、粒子24と基材25とを備えている。拡散体2は、例えば、板形状である。板形状では、対向する2つの面が側面でつながれている。または、拡散体2は、例えば、棒形状である。棒形状は、柱形状である。棒形状は、対向する2つの底面が側面でつながれている。
The
入射面21は、例えば、光源1に対向して配置されている。入射面21は、例えば、光源1の発光面12に対向して配置されている。光源1が発した光L1は、入射面21から拡散体2に入射する。拡散体2は、入射した光L1を導光する。
The
出射面22は、粒子24で散乱された光L2を出射する。光L2は散乱光である。出射面22は、拡散体2内を導光されて粒子24で散乱された光L2を出射する。
出射面22は、拡散体2の-y軸側に形成されている。出射面22は、例えば、zx平面に平行に配置されている。出射面22は、例えば、板形状の1つの面に形成されている。出射面22は、例えば、棒形状の側面に形成されている。
The
背面23は、出射面22と対向して配置されている。背面23は、拡散体2の+y軸側に形成されている。背面23は、例えば、zx平面に平行に配置されている。背面23は、例えば、板形状の1つの面に形成されている。背面23は、例えば、棒形状の側面に形成されている。
The
拡散体2に入射した光L1は、出射面22と背面23とで反射されて拡散体2内を導光される。出射面22での反射は、例えば、全反射である。背面23での反射は、例えば、全反射である。
The light L 1 incident on the
粒子24は、ナノオーダーの粒子である。粒子24は、粒径がナノオーダーの粒子である。つまり、粒子24は、ナノ粒子である。粒子24は、例えば、光を透過する材料である。
The
粒子24は、球形または別の形状をとり得る。粒子24の粒径は、好ましくは60nmから150nmまでの範囲にある。つまり、粒子24の粒径は、好ましくは60nm以上であり、150nm以下である。
粒子24は、例えば、無機酸化物である。無機酸化物は、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2およびAl2O3などである。
基材25は、その内部に粒子24を分散させている。粒子24は、基材25に添加されている。基材25は、光を透過する材料である。基材25の屈折率は、粒子24の屈折率と異なる。
基材25は、例えば、固体である。基材25は、光を透過する固体である。基材25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フィルムから形成されている。また、樹脂フィルムとしては、例えば、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。
The
基材25は、例えば、液体である。基材25は、光を透過する液体である。基材25は、例えば、水でもよい。液体でできた基材25は、容器に充填されている。液体でできた基材25を充填した容器は、光を透過する材料で形成されている。容器は、例えば、アクリル系ポリマー材料で形成されている。
The
基材25は、ゲル状の物質である。基材25は、光を透過するゲル状の物質である。ゲル状の物質でできた基材25は、容器に充填されている。ゲル状の物質でできた基材25を充填した容器は、光を透過する材料で形成されている。容器は、例えば、アクリル系ポリマー材料で形成されている。
The
≪偏光板3≫
偏光板3は、特定の方向に偏光された光を透過する。偏光板3が透過する光の偏光方向は、光L1が拡散体2の内部を導光される方向に垂直な面に平行である
<<
The
偏光板3は、拡散体2の出射面22に対向して配置されている。偏光板3は、拡散体2に対して出射面22側に配置されている。偏光板3は、例えば、シート状であってもよい。また、偏光板3は、例えば、膜状であってもよい。膜状の偏光板3は、例えば、拡散体2の出射面22上に形成されている。
The
≪反射板5≫
反射板5は光を反射する。反射板5は、拡散体2の背面23から出射した光を反射する。反射板5で反射された光は、背面23から拡散体2に入射する。拡散体2の背面23から出射する光は、例えば、光L2である。
反射板5は、拡散体2の背面23に対向して配置されている。反射板5は、拡散体2に対して背面23側に配置されている。反射板5は、例えば、シート状であってもよい。また、反射板5は、例えば、膜状であってもよい。膜状の反射板5は、例えば、拡散体2の背面23上に形成されている。
The
<照明装置100の効果>
<Effects of
≪光L2と偏光板3との関係≫
図3は、拡散体2における青空を模擬した拡散光の発生原理を説明する図である。青空を模擬した拡散光の発生原理について、図3を参照して説明する。
<<Relationship between light L2 and
3A and 3B are diagrams for explaining the principle of generating diffused light simulating a blue sky in the
図3に示すように、光源1から発された光L1は、拡散体2の入射面21から入射する。光L1の一部は、粒子24に衝突する。粒子24に衝突した光L1は、全方位に散乱される。
As shown in FIG. 3, the light L1 emitted from the
臨界角以下の入射角で出射面22に入射した光L2は、出射面22から出射される。また、同様に、臨界角以下の入射角で背面23に入射した光L2は、背面23から出射される。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。
Light L 2 that has entered the
レイリー散乱は、光の波長よりも小さい粒子による光の散乱である。光の波長よりも小さい粒子は、例えば、ナノ粒子である。波長の短い光が波長の長光よりも多く散乱される。ここで、例えば、波長の短い光は青色の光である。波長の長い光は赤色の光である。レイリー散乱光は、レイリー散乱された光である。 Rayleigh scattering is the scattering of light by particles smaller than the wavelength of light. Particles smaller than the wavelength of light are, for example, nanoparticles. Shorter wavelength light is scattered more than longer wavelength light. Here, for example, light with a short wavelength is blue light. Light with a long wavelength is red light. Rayleigh scattered light is light that has been Rayleigh scattered.
このことから、光L1が可視光領域の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。つまり、光L2の相関色温度T2は、光L1の相関色温度T1よりも高い。そして、光L2は、実際の青空に近い相関色温度T0となる。 Therefore, when the light L1 has a spectral distribution in the visible light region, blue light is preferentially scattered. That is, the correlated color temperature T2 of the light L2 is higher than the correlated color temperature T1 of the light L1 . The light L2 has a correlated color temperature T0 close to the actual blue sky.
また、光L1の進行方向に対して垂直な方向への散乱光は偏光している。光L1の進行方向に対して直角方向への散乱光の偏光度は高い。粒子24に対する光の入射方向に垂直な方向の散乱光は、直線偏光である。つまり、出射面22に向かう光L2は強い偏光特性を持っている。そして、光L2の偏光による振動成分は、光の進行方向に垂直な平面上で多い。ここで、光L1の進行方向は、+z軸方向である。
Also, the scattered light in the direction perpendicular to the traveling direction of the light L1 is polarized. The degree of polarization of the scattered light in the direction perpendicular to the direction of travel of the light L1 is high. Scattered light in a direction perpendicular to the direction of incidence of light on
一方、光L1の進行方向への散乱光は無偏光の光である。光L1の進行方向への散乱光の偏光度は低い。無偏光の光は、偏光に規則性がない光である。無偏光の光は、自然光とも呼ばれる。 On the other hand, the scattered light in the traveling direction of the light L1 is non-polarized light. The degree of polarization of the scattered light in the traveling direction of the light L1 is low. Non-polarized light is light that has no regularity in polarization. Unpolarized light is also called natural light.
偏光板3が透過する偏光の方向は、上記の通り光L1が拡散体2の内部を導光される方向に垂直な面に平行である。このことより、偏光板3は光L2を効率よく透過させる。
The direction of polarized light transmitted by the
≪光L2と反射板5との関係≫
臨界角以下の入射角で背面23に入射した光L2は、背面23から出射される。背面23から出射された光L2は、反射板5で反射される。反射板5で反射された光L2は、拡散体2に入射する。
<<Relationship between light L2 and
The light L 2 incident on the
反射板5で光L2が鏡面反射される場合には、光L2の偏光方向は保存される。そのため、拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されない光L2は偏光された光である。そして、粒子24で散乱されない光L2は偏光板3を透過する。
If the light L2 is specularly reflected by the
また、拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された光L2は無偏光の光である。そのため、粒子24で散乱された光L2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
Also, the light L2 scattered by the
反射板5で光L2が拡散反射される場合には、光L2の偏光方向は保存されない。つまり、拡散反射された光L2は無偏光の光である。そして、拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された光L2は無偏光の光である。また、拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されない光L2も無偏光の光である。そのため、拡散体2を透過した光L2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
When the light L2 is diffusely reflected by the
以上のように、観察者による照明装置100の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。
As described above, the visibility of the interior of the
≪外光と偏光板3との関係≫
次に、照明装置100を設置した部屋側から照明装置100に対して外光Lo1が入射する場合を考える。外光Lo1は、例えば、屋内に入った太陽光が壁、床または家具などで散乱した光である。または、外光Lo1は、照明装置などで発生した光が壁、床または家具などで散乱した光である。
<<Relationship between outside light and
Next, consider a case where external light Lo 1 is incident on the
外光Lo1は無偏光の光である。また、説明を容易にするために、外光Lo1は偏光板3に対して垂直に入射すると考える。つまり、外光Lo1の進行方向は+y軸方向である。
The external light Lo 1 is non-polarized light. Also, for ease of explanation, it is assumed that the external light Lo 1 enters the
外光Lo1で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。一般的に、約半分の外光Lo1は、偏光板3を透過する際に吸収される。吸収されなかった外光Lo1は拡散体2に入射する。吸収されなかった外光Lo1は、入射する際の外光Lo1の約半分である。つまり、約半分の外光Lo1は、拡散体2に入射する。
Light in the polarization direction different from the polarization direction of the
外光Lo1は、粒子24で散乱される。粒子24で散乱された外光Lo1のうち進行方向に散乱した外光Lo2は、無偏光な光である。粒子24で散乱された外光Lo1は、外光Lo2である。外光Lo2は散乱光である。外光Lo2は無偏光な光である。
External light Lo 1 is scattered by
出射面22側に進行した外光Lo2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。背面23側に進行した外光Lo2は、背面23から反射板5に到達する。粒子24で散乱されなかった外光Lo1は、背面23から反射板5に到達する。
Of the external light Lo 2 traveling toward the
反射板5で反射された外光Lo2は、背面23から拡散体2に入射する。背面23から拡散体2に入射した外光Lo2は、無偏光な光である。拡散体2から出射された外光Lo2は、偏光板3に入射する。外光Lo2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo 2 reflected by the
反射板5で反射された外光Lo1は、背面23から拡散体2に入射する。背面23から拡散体2に入射して粒子24で散乱された外光Lo1は、外光Lo3である。外光Lo3は散乱光である。外光Lo3のうち進行方向の外光Lo3は、無偏光な光である。拡散体2から出射された外光Lo3は、偏光板3に入射する。散乱された外光Lo3で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo 1 reflected by the
背面23から拡散体2に入射して粒子24で散乱されなかった外光Lo1は、偏光された光である。散乱されなかった外光Lo1は、出射面22から偏光板3に到達する。拡散体2から出射された外光Lo1は、偏光板3に入射する。散乱されなかった外光Lo1で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo 1 that has entered the
反射板5で反射されて部屋側に戻る外光Loの量は、照明装置100に入射する際の外光の量の半分よりも小さい。そのため、観察者による照明装置100の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。なお、反射板5における反射が鏡面反射であっても、拡散反射であっても、この効果は得られる。
The amount of outside light Lo that is reflected by the
<変形例1>
図4は、変形例1に係る照明装置110の概略構成を示す構成図である。以下において、変形例1に関して図4を用いて説明する。
<
FIG. 4 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a
変形例1の照明装置110において、照明装置100と共通する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
In the
照明装置110は偏光板6を備えている。この点において照明装置110は照明装置100と相違する。
The
偏光板6は拡散体2の背面23側に配置されている。偏光板6は反射板5に対して拡散体2側に配置される。偏光板6は拡散体2と反射板5との間に配置されている。
The
偏光板6は直線偏光板である。偏光板6の偏光方向は、偏光板3の偏光方向に対して直角である。
The
≪光L2と偏光板6との関係≫
背面23から出射された光L2は偏光された光である。光L2の偏光による振動成分は、光の進行方向に垂直な平面上で多い。そのため、背面23から出射された光L2は偏光板6で吸収される。偏光板6を透過した光L2は反射板5で反射される。
<<Relationship between light L2 and
The light L2 emitted from the
反射板5で光L2が鏡面反射される場合には、光L2の偏光方向は保存される。そのため、反射板5で反射された光L2は偏光板6を透過する。そして、光L2は拡散体2に入射する。
If the light L2 is specularly reflected by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されない光L2は偏光された光である。そのため、粒子24で散乱されない光L2は偏光板3で吸収される。
The light L2 that is not scattered by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された光L2は無偏光の光である。そのため、粒子24で散乱された光L2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The light L2 scattered by the
反射板5で光L2が拡散反射される場合には、光L2の偏光方向は保存されない。つまり、拡散反射された光L2は無偏光の光である。そのため、反射板5で反射された光L2で偏光板6の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板6で吸収される。そして、光L2は拡散体2に入射する。
When the light L2 is diffusely reflected by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された光L2は偏光された光である。そのため、粒子24で散乱された光L2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The light L2 scattered by the
以上のように、観察者による照明装置110の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。
As described above, the visibility of the inside of the
≪外光と偏光板3との関係≫
次に、照明装置110を設置した部屋側から照明装置110に対して外光が入射する場合を考える。
<<Relationship between outside light and
Next, consider a case where external light enters
上述のように、外光Lo1は、偏光板3を透過する際に約半分吸収される。偏光板3を透過した外光Lo1は、偏光された光である。吸収されなかった外光Lo1は拡散体2に入射する。
As described above, about half of the external light Lo 1 is absorbed when passing through the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されなかった外光Lo1は偏光された光である。拡散体2を透過した外光Lo1は、偏光板6に入射する。粒子24で散乱されない外光Lo1は、偏光板6で吸収される。
The external light Lo 1 that is not scattered by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された外光Lo1のうち進行方向に散乱した外光Lo2は無偏光の光である。粒子24で散乱された外光Lo2で偏光板6の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板6で吸収される。偏光板6を透過した外光Lo2は、偏光された光である。偏光板6を透過した外光Lo2は、反射板5に到達する。反射板5に到達した外光Lo2は、偏光された光である。そして、粒子24で散乱された外光Lo2は、反射板5で反射される。
Of the external light Lo 1 scattered by the
反射板5で外光Lo2が鏡面反射される場合には、外光Lo2の偏光方向は保存される。反射板5で鏡面反射された外光Lo2は、偏光板6を透過する。反射板5側から偏光板6を透過した外光Lo2は、拡散体2に入射する。
When the external light Lo2 is specularly reflected by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されない外光Lo2は偏光された光である。拡散体2を透過した外光Lo2は、偏光板3に入射する。粒子24で散乱されない外光Lo2は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo2 that is not scattered by the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された外光Lo3は無偏光の光である。粒子24で散乱された外光Lo3で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo 3 scattered by the
以上のように、観察者による照明装置110の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。
As described above, the visibility of the inside of the
ここで、反射板5は入射した光を鏡面反射する機能または拡散反射する機能を持ついずれの場合であっても上記の通り効果が得られる。
Here, the above effect can be obtained in any case where the reflecting
<変形例2>
図5は変形例2に係る照明装置120の概略構成を示す構成図である。以下、変形例2に関して図5を用いて説明する。
<
FIG. 5 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a
変形例2の照明装置120において、照明装置100または照明装置110と共通する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
In the
照明装置120は波長板4を備える。波長板4は、例えば、四分の一波長板である。四分の一波長板は、互いに垂直な方向に振動する偏光された光の光路差を四分の一波長だけ変化させる。四分の一波長板の光学的主軸に対して偏光された光の偏光面を45度傾けて入射させた直線偏光は、円偏光になって出射される。波長板4は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換させる。波長板4の光学的主軸は、偏光板3の偏光軸に対して45度の角度で配置される。偏光軸は、偏光方向のことである。
波長板4は、拡散体2の背面23側に配置されている。波長板4は、反射板5に対して反射面51側に配置される。
The
照明装置120を設置した部屋側から照明装置120に対して外光Lo1が入射する場合を考える。
Consider a case where external light Lo 1 is incident on
上述のように、外光Lo1は、偏光板3を透過する際に約半分吸収される。吸収されなかった外光Lo1は拡散体2に入射する。
As described above, about half of the external light Lo 1 is absorbed when passing through the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱されない外光Lo1は偏光された光である。拡散体2を透過した外光Lo1は、波長板4に入射する。粒子24で散乱されなかった外光Lo1は、波長板4で円偏光となる。波長板4で円偏光となった外光Lo1は、反射板5で反射される。反射板5で反射された円偏光の外光Lo1は、波長板4を透過する。波長板4を透過した円偏光の外光Lo1は、直線偏光の光となる。
The external light Lo 1 that is not scattered by the
反射板5から波長板4を透過した外光Lo1の偏光の方向は、拡散体2から波長板4に入射する外光Lo1の偏光の方向に対して90度回転している。偏光の方向が90度回転した外光Lo1は、偏光板3で吸収される。
The polarization direction of the external light Lo 1 transmitted through the
拡散体2を透過する際に、粒子24で散乱された外光Lo2は無偏光の光である。無偏光の外光Lo2は、波長板4を透過しても無偏光の光である。無偏光の外光Lo2で偏光板3の偏光方向と異なる偏光方向の光は、偏光板3で吸収される。
The external light Lo2 scattered by the
以上のように、観察者による照明装置110の内部の視認性は低下する。そして、模擬された空の奥行き感を向上することができる。
As described above, the visibility of the inside of the
ここで、反射板5は入射した光を鏡面反射する機能であれば上記の効果が得られる。一方、拡散反射する機能を持つ場合には、効果は低下が、その構成であっても良い。
Here, if the reflecting
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」または「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。 In each of the embodiments described above, terms such as "parallel" and "perpendicular" may be used to indicate the positional relationship between parts or the shape of parts. These represent ranges that take into account manufacturing tolerances, assembly variations, and the like. For this reason, when a claim indicates the positional relationship between parts or the shape of a part, it indicates that it includes the range in consideration of manufacturing tolerances, assembly variations, and the like.
また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。 Moreover, although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.
100,110,120 照明装置、 1 光源、 10 LED素子、 11 基板、 12 発光面、 2 拡散体、 21 入射面、 22 出射面、 23 背面、 24 粒子、 25 基材、 3 偏光板、 4 波長板、 5 反射板、 51 反射面、 6 偏光板、 L1,L2 光、 Lo,Lo1,Lo2,Lo3 外光、 T0,T1,T2 相関色温度。
REFERENCE SIGNS
Claims (11)
光を発する光源と、
ナノ粒子を含み、前記光を入射して導光し、前記ナノ粒子で散乱された散乱光であって空を模擬する散乱光を出射面から出射する拡散体と、
前記拡散体に対して、前記出射面の方向側を表面側とし、前記表面側と反対の方向側を背面側とすると、
前記拡散体に対して前記表面側に配置され特定の方向に偏光された光を透過する第1の偏光板と、
前記拡散体に対して前記背面側に配置され入射した光を反射する反射板と
を備える照明装置。 A lighting device that emits light that simulates the sky,
a light source that emits light;
a diffuser that includes nanoparticles, guides the incident light, and emits scattered light that is scattered by the nanoparticles and that simulates the sky from an emission surface;
With respect to the diffuser, when the direction side of the emission surface is the front side, and the direction side opposite to the front side is the rear side,
a first polarizing plate disposed on the surface side of the diffuser and transmitting light polarized in a specific direction;
and a reflective plate arranged on the back side of the diffuser and reflecting incident light.
前記第1の偏光板は直線偏光板であり、
前記第1の偏光板の偏光透過方向は、前記光が前記拡散体の内部を導光される方向に垂直な面に平行である請求項1に記載の照明装置。 In the diffuser, the degree of polarization of the scattered light in the traveling direction of the incident light is relatively low, and the degree of polarization of the scattered light in the direction perpendicular to the traveling direction of the light is relatively high,
The first polarizing plate is a linear polarizing plate,
2. The illumination device according to claim 1, wherein the polarization transmission direction of said first polarizing plate is parallel to a plane perpendicular to a direction in which said light is guided inside said diffuser.
前記出射面は、前記板形状の1つの面に形成されているか、前記棒形状の側面に形成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the exit surface is formed on one surface of the plate shape or formed on a side surface of the bar shape.
前記第2の偏光板は直線偏光板であり、
前記第2の偏光板の偏光透過方向は、前記第1の偏光板の偏光方向に対して直角である請求項1から7のいずれか1項に記載の照明装置。 a second polarizing plate arranged on the back side with respect to the diffuser and arranged on the front side with respect to the reflector;
The second polarizing plate is a linear polarizing plate,
The illumination device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the polarization transmission direction of the second polarizing plate is perpendicular to the polarization direction of the first polarizing plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018148397A JP7247484B2 (en) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | lighting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018148397A JP7247484B2 (en) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | lighting equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020024843A JP2020024843A (en) | 2020-02-13 |
JP7247484B2 true JP7247484B2 (en) | 2023-03-29 |
Family
ID=69618888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018148397A Active JP7247484B2 (en) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | lighting equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7247484B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001125100A (en) | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2003156741A (en) | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Enplas Corp | Light transmission plate and liquid crystal display device |
JP2013092616A (en) | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Illuminating device |
JP2017106961A (en) | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11202785A (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-30 | Sony Corp | Reflection type display device |
JPH11281978A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Asahi Glass Co Ltd | Production of backlight and liquid crystal display |
KR101895968B1 (en) * | 2016-02-24 | 2018-10-04 | 주식회사 지앤아이솔루션 | Light guide panel, backlight unit having the same and eletronic device having the same |
-
2018
- 2018-08-07 JP JP2018148397A patent/JP7247484B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001125100A (en) | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2003156741A (en) | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Enplas Corp | Light transmission plate and liquid crystal display device |
JP2013092616A (en) | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Illuminating device |
JP2017106961A (en) | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020024843A (en) | 2020-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105324605B (en) | Directional backlight | |
KR102266550B1 (en) | Systems for Imaging in Air | |
RU2536080C2 (en) | Efficient collimation of light with optical wedge | |
TW201723634A (en) | Projection screen | |
JP2014521202A (en) | Lighting elements, lighting systems, and luminaries that provide a skylight appearance | |
US7974005B2 (en) | Display screen for use in front projectors | |
KR102309395B1 (en) | Multiview camera array, multiview system, and method with camera sub-arrays with shared cameras | |
JP6759212B2 (en) | Small projection system and related components | |
JP2009519601A (en) | Collimation device, and illumination system and display device using collimation device | |
WO2018154849A1 (en) | Spatial video output device | |
WO2019148925A1 (en) | Four right-angle reflectors-based optical path length increasing system | |
JPWO2005057271A1 (en) | Optical element, laser light source, and two-dimensional image forming apparatus | |
KR102244847B1 (en) | Super Directional Light Guide Film And Thin Film Type Back Light Unit For Flat Panel Display Using The Same | |
KR20170047322A (en) | Optical integrator and video projection device using same | |
JP2019510269A (en) | Composition of TIR body | |
TWI512334B (en) | Light source system and display apparatus comprising the same | |
US5917655A (en) | Method and apparatus for generating a stereoscopic image | |
US20110235201A1 (en) | Two-image-point imaging optical device | |
JP6635849B2 (en) | Optical measuring device and measuring method | |
JP7247484B2 (en) | lighting equipment | |
US11287562B2 (en) | Illumination apparatus including mask with plurality of apertures and display apparatus comprising same | |
CN106646727B (en) | Transparent display device | |
TW201704815A (en) | Optical device | |
CN115731814A (en) | LED light source type conversion structure and LED display screen | |
KR20200040923A (en) | Multicolor static multiview display and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211130 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220329 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20220427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220712 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230227 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7247484 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |