KR20230047081A - 면 조명 장치, 면 조명 장치를 포함하는 공간, 및 조명 방법 - Google Patents

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KR20230047081A
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타카히로 요시카와
코조 나카무라
유펭 웽
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

광의 플리커링이 억제된 면 조명 장치와, 이것을 사용한 공간, 및 조명 방법을 제공한다. 광원과, 상기 광원으로부터 출사한 광을 도광하는 투명한 도광판을 갖는 면 조명 장치에 있어서, 상기 면 조명 장치의 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 상기 바닥면에 대하여 수직한 축을 수직축으로 하고, 상기 수직축을 포함해 상기 광 출사면에 수직한 면내에서, 상기 수직축 상에 있어서 상기 광 출사면의 중심으로부터 바닥면을 향하는 방향을 -90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면과는 반대측을 향하는 방향을 +90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사측을 향하는 방향이며 상기 광 출사면과 직교하는 방향을 수직 0°라고 정의했을 때에, 상기 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도는 -90° 이상 0°미만이다.

Description

면 조명 장치, 면 조명 장치를 포함하는 공간, 및 조명 방법
본 발명은 면 조명 장치, 면 조명 장치를 포함하는 공간, 및 조명 방법에 관한 것이다.
텔레워크가 진행되는 중에, 오피스뿐만 아니라, 가정에 있어서도 조명 환경이 중시되고 있다. 조명 장치의 광원으로서, 저소비 전력이며 수명이 긴 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 널리 사용되고 있다. LED 조명의 경우, 하나의 LED로부터 얻어지는 광속은 작기 때문에 복수의 LED를 모아서 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 LED 조명에서는, 광원의 수만큼 그림자가 발생하는 「다중 그림자」라고 하는 현상이 발생하여, 플리커링의 원인이 된다.
창과 조명을 겸용하는 편면 조명 겸용 창이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 야간 등의 조명 시에는 광원으로부터 출사된 광을 판상의 투명 기재의 단부에 입사하고, 투명 기재 내를 도광된 조명광을 편면으로부터만 출사한다. 주간 등의 비조명 시에는, 투명 기재는 투명창으로서 기능한다.
국제 공개 제2019/102959호
특허문헌 1에 개시되는 편면 조명에서는 광 출사면과 반대측의 면에 반사성 오목부를 형성하여 광을 산란시키고 있다. 편면 조명으로부터 출사되는 조명광은 직접 시인되기 때문에, 유저가 광의 플리커링을 느끼고, 눈의 피로나 스트레스를 느끼는 경우가 있다.
본 발명은 광의 플리커링이 억제된 면 조명 장치와, 이것을 사용한 공간, 및 조명 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 측면에서는 바닥면과 상기 바닥면에 대하여 수직한 측벽을 구비하는 공간에서 상기 측벽에 설치되는 면 조명 장치에 있어서,
상기 면 조명 장치의 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 상기 바닥면에 대하여 수직한 축을 수직축으로 하고, 상기 수직축을 포함해 상기 광 출사면에 수직한 면내에서, 상기 수직축 상에 있어서 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면을 향하는 방향을 -90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면과는 반대측을 향하는 방향을 +90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사면을 향하는 방향이며 상기 광 출사면과 직교하는 방향을 수직 0°라고 정의했을 때에, 상기 수직한 면내에서 상기 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도는 -90° 이상 0° 미만이다.
상기 구성에 의해, 광의 플리커링이 억제된 면 조명 장치가 실현된다.
도 1은 실시형태의 면 조명 장치를 포함하는 공간의 모식도이다.
도 2는 면 조명 장치의 공간 좌표를 설명하는 도면이다.
도 3a는 바닥면에 대하여 수직 방향의 각도를 정의하는 도면이다.
도 3b는 Y-Z 면내의 배광 특성을 나타내는 도면이다.
도 4a는 바닥면에 대하여 수평 방향의 각도를 정의하는 도면이다.
도 4b는 X-Y 면내의 배광 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 면 조명 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6a는 면 조명 장치의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 면 조명 장치의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6c는 면 소영 장치의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7은 저굴절률층을 형성하는 의의를 설명하는 도면이다.
도 8은 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11은 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15는 면 조명 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 16은 면 조명 장치의 사용 형태를 나타내는 도면이다.
도 17은 면 조명 장치의 사용 형태를 나타내는 도면이다.
실시형태에서는 유저에 광의 플리커링이나, 피로감, 스트레스 등을 느끼게 하지 않는 면 조명 장치를 제공한다. 이 면 조명 장치는 유저에 의해 직접 시인되기 어려운 방향으로 지향성을 갖게 한 광을 출사한다. 양호한 구성예에서는 광 손실을 최소한으로 해서 광의 출사 효율을 높인다. 이하에서, 도면을 참조해서 구체적인 구성을 설명한다.
도 1은 실시형태의 면 조명 장치(10)를 포함하는 공간(20)의 모식도이다. 공간(20)은 바닥면(2)과, 바닥면(2)에 대하여 수직한 측벽(3)과, 측벽(3)에 설치된 면 조명 장치(10)를 구비한다. 좌표계로서, 바닥면(2)과 평행한 면을 X-Y면, X-Y면에 대하여 수직한 높이 방향을 Z 방향이라고 한다. 면 조명 장치(1)는 X-Z 면내에 배치되고, 광의 출사 방향을 Y 방향이라고 한다.
면 조명 장치(10)는 도광판(11)을 포함하고, 광을 도광하고, 또한 소정의 배광으로 광을 출사하는 도광부(300)를 갖는다. 면 조명 장치(10)를 창 조명으로서 사용할 때에는 투명한 도광판(11)을 사용해도 좋다. 예를 들면, 도광판(11)을 포함하는 도광부(300)의 가시광 투과율은 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상 또는 90% 이상이다. 가시광 투과율은 분광 광도계를 사용해서 측정 파장 380㎚ 이상 780㎚ 이하에서 측정했을 때의, 각 파장에 있어서의 투과율의 평균값으로서 특정된다. 면 조명 장치(10)를 벽 조명으로서 사용할 때에는 도광판(11)은 도광 기능과 광 출사 기능을 갖는 한, 반드시 투명하지 않아도 좋고, 반투명한 도광판을 사용해도 좋다.
도광판(11)은 유리, 플라스틱 등으로 형성된다. 유리 재료로서, 석영 유리, 무알칼리 유리, 붕규산 유리 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 재료로서, 아크릴계 수지(예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)), 폴리카보네이트(PC) 수지, 시클로올레핀계(COP) 수지 등을 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 도광판(11)은 소정의 방향으로 지향성을 갖게 한 광을 출사하도록 구성되어 있다.
도 2는 면 조명 장치(10)의 공간 좌표를 설명하는 도면이다. 도광판(11)은 광을 출사하는 제 1 주면(111)을 갖는다. 제 1 주면(111)은 바닥면(2)에 대하여 거의 수직이다. 「거의 수직」이라고 하는 경우에는, 수직에 대하여 ±5° 정도의 오차를 포함해도 좋은 것을 의미한다. 제 1 주면(111)으로부터 출사되는 광은 바닥면(2)과 수평한 방향보다 하향으로 편향된 배광 분포를 가진다. 이 광 분포가 충족되는 한, 제 1 주면(111)은 바닥면(2)에 대한 수직 방향으로부터 ±5° 정도의 오차를 포함해도 좋다.
제 1 주면(111)에 있어서, 제 1 주면(111)의 중심(C)을 통과하고, 또한 바닥면(2)에 대하여 수직한 축을 수직축, 또는 V축이라고 한다. V축을 포함하고, 바닥면(2)에 대하여 수직한 Y-Z 면내에서 바닥면(2)과 평행한 방향을 수직 0°라고 한다. Y-Z 면내에서 수직 0°보다 상향의 각도를 플러스의 각도, 하향의 각도를 마이너스의 각도라고 한다.
바닥면(2)과 직교하는 X-Z 면에서의 중심(C)으로부터의 출사광의 배광 분포를 고려하면, 일반적으로는 -90°∼+90°의 범위에서 광의 출사가 가능하다. 상술한 특허문헌 1에 있어서도, 광을 산란시켜서 넓은 각도 범위에 광을 출사하고 있다. 이것에 대해, 면 조명 장치(10)에서는 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상(예를 들면, -90°초), 0° 미만의 범위 내에 설정된다. 예를 들면, 그 상한은 -0.1°, -1°, -5°, -10°, -10°, -20°, -30°, -40°, -50°, -60°, -70°, -80°, -85°, -88°, -89°이고, 그 하한은 -90°, -89°, -88°, -85°, -80°, -70°, -60°, -50°, -40°, -30°, -20°, -10°, -5°, -1°이며, 하한의 값이 상한의 값을 초과하는 경우는 없다. 또한, 출사광의 배광 분포는 시야각 측정기(예를 들면, ELDIM제의 휘도 시야각 측정기 EZContrast XL88)를 사용해서 측정할 수 있다.
수평 방향에 대해서는 제 1 주면(111)에 있어서, 중심(C)을 통과하고, 또한 바닥면(2)과 수평한 축을 수평축, 또는 H축이라고 한다. H축을 포함하고, 바닥면(2)에 대하여 수평한 X-Y 면내에서, 제 1 주면(111)의 중심(C)을 통과하여 Y 방향을 향하는 각도를 수평 0°라고 한다. 또한, 중심(C)을 통과하는 X-Y면을 바닥면과는 반대측(또는 바닥면의 상방)으로부터 본 경우에 수평 0°∼시계 방향의 각도를 플러스의 각도, 반시계 방향의 각도를 마이너스의 각도라고 한다. 중심(C)을 통과하는 X-Y 면내에서, 제 1 주면(111)의 중심(C)으로부터 사출되는 광의 배광 분포는 -90°∼+90°의 범위 내이며, 예를 들면 -90° 초과 +90° 미만의 범위 내이며, 예를 들면 그 하한은 -90°, -89°, -88°, -85°, -80°, -70°, -60°, -50°, -40°, -30°, -20°, -10°이며, 그 상한은 +90°, +89°, +88°, +85°, +80°, +70°, +60°, +50°, +40°, +30°, +20°, +10°이다. 바람직하게는, 면 조명 장치(10)는 수평 방향에서는 균일한 배광 분포를 가진다.
도 3a는 면 조명 장치(10)의 수직 방향의 각도를 정의하는 도면이고, 도 3b는 Y-Z 면내의 배광의 이미지 도면이다. 도 3a 및 도 3b의 좌표계는 도 1 및 도 2와 같다. 도 3a에서, 바닥면(2)에 대하여 수직한 Y-Z 면에서, 수직 방향으로 취득할 수 있는 각도 범위는 -90°∼+90°이다. 도 3b에 나타내는 바와 같이, 면 조명 장치(10)의 광 출사면인 제 1 주면(111)은 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만의 범위에 있도록 구성되어 있다.
광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도(즉, 도 3b의 화살표가 이루는 각)를 -90° 이상 0° 미만의 범위로 설정함으로써, 바닥면(2)을 포함하는 소정의 공간을 충분한 조도로 비춤과 아울러, 출사 광선이 직접 유저의 눈에 입사하는 것을 방지한다. 이것에 의해, 유저가 플리커링이나 피로감을 느끼는 것을 방지하고, 쾌적한 조명 공간을 만들어 낸다.
도 4a는 면 조명 장치(10)의 수평 방향의 각도를 정의하는 도면이고, 도 4b는 X-Y 면내의 배광의 이미지 도면이다. 도 4a 및 도 4b의 좌표계는 도 1 및 도 2와 같다. 도 4a에서 바닥면(2)과 수평한 X-Y 면내에서, 출사광의 배광 분포는 -90°∼+90°의 범위 내이다. 면 조명 장치(10)의 광 출사면인 제 1 주면(111)은 도 4b에 나타내는 바와 같이, 출사광은 -90°∼+90°의 범위에 분포되도록 구성되어 있다.
수평 방향의 배광 분포를 -90°∼+90°의 범위로 설정함으로써, 바닥면(2)을 포함하는 공간을 거의 균일하게 비출 수 있다.
<면 조명 장치의 구성예>
이하에서, 면 조명 장치(10)의 구체적인 구성예를 나타낸다. 면 조명 장치(10)에서는 제 1 주면(111)으로부터 특정의 배광으로 광이 출사된다. 도광판(11)은 지향성을 가진 광 출사를 실현하도록 구성되어 있다.
도 5는 제 1 구성예로서, 면 조명 장치(10A)를 나타낸다. 면 조명 장치(10A)는 광원(31)과, 도광판(11A)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11A)은 광원(31)에 대향하여 광원으로부터의 광을 입사하는 광 입사면(113)과, 도광판(11A)에 입사한 광을 출사하는 제 1 주면(111)과, 제 1 주면과 반대측의 제 2 주면(112)을 갖는다.
제 1 구성예에서는, 광원(31)은 도광판(11A)의 광 입사면(113)으로부터 광을 입사한다. 광 입사면(113)은 광원(31)과 대향하는 끝면이다. 「끝면」이란 제 1 주면(111) 또는 제 2 주면(112)과 직교하는 도광판(11A)의 두께 방향의 면이다. 도광판(11A)의 광 입사면(113)으로부터 광을 입사할 수 있는 것이면, 광원(31)의 구성이나 종류에 한정은 없다. 일례로서, 1개 또는 복수의 LED를 광원(31)에 사용한다. 복수의 LED를 일렬로 배열한 LED 어레이는 선 광원으로서 사용해도 좋다. LED로 바꾸고, 면 발광 가능한 유기 일렉트로루미네선스(EL)」 발광체나 무기 EL 발광체, 또는 형광 램프나 냉음극관 등의 선상 광원을 사용해도 좋다.
1개 또는 복수의 광원(31)을 기판에 실장하고, 열 전도성의 접착제로 히트 싱크에 접속해도 좋다. 도 5의 예에서는, 광원(31)은 도광판(11A)의 하단측(-Z측)에 배치되어 있지만, 상단측(+Z측)에 배치되어도 좋고, 측방에 배치되어도 좋다.
면 조명 장치(10A)가 창 조명으로서 사용될 때에는, 도광판(11A)은 가시광에 대하여 투명이 재료로 형성되어 있다. 광 입사면(113)으로부터 도광판(11A)에 입사한 광은 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)에서 전반사되면서, 도광판(11A)의 내부를 도광하고, 제 1 주면(111)에 입사하는 광 중 전반사 조건을 충족시키지 않는 광이 제 1 주면(111)으로부터, 상술한 배광 분포로 출사된다. 제 1 주면으로부터 도 3b의 배광으로 광을 출사시키기 위한 구체적인 구성은 후술한다.
<도광부의 구성예>
도 6a∼도 6c는 면 조명 장치(10)에서 사용되는 도광부(300)의 구성예를 나타낸다. 도 6a∼도 6c의 구성예에서는, 도광부(300)는 도광판(11)의 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)의 적어도 일방에 도광판(11)보다 굴절률이 낮은 저굴절률층을 갖는다. 예를 들면, 도광판(11)과, 저굴절률층을 포함하는 도광부(300)의 가시광 투과율은 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상 또는 90% 이상이다. 가시광 투과율은 분광 광도계를 사용해서 측정 파장 380㎚ 이상 780㎚ 이하에서 측정했을 때의 각 파장에 있어서의 투과율의 평균값으로서 특정된다.
저굴절률층은 도광판(11)의 굴절률에 대하여 굴절률이 낮은 층이다. 도광판(11)이 주로 PMMA를 포함해서 구성되는 경우, 도광판(11)의 굴절률 n1은 1.49 전후이다. 이것과 비교해서 저굴절률층의 굴절률 n2는 바람직하게는 1.30 이하이며, 보다 바람직하게는 1.20 이하이다. 저굴절률층에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 국제 공개 제2019/146628호 공보에 개시된 공극을 갖는 저굴절률층을 사용할 수 있다. 이 내용은 참조에 의해 본원 명세서에 포함된다.
도 6a의 면 조명 장치(10B)는 광원(31)과, 도광판(11B)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11B)은 광원(31)에 대향하는 광 입사면(113)과, 제 1 주면(111)과, 제 2 주면(112)을 갖는다. 또한, 도광판(11B)은 제 1 주면(111)에 저굴절률층(26)이 형성되어 있다. 저굴절률층(26)은 커버층(28a)으로 덮여 있어도 좋다.
광 입사면(113)으로부터 도광판(11B)에 입사한 광은 저굴절률층(26)이 형성된 제 1 주면(111)과, 제 2 주면(112) 사이를 전반사하면서 도광판(11B)의 내부를 전파한다. 제 1 주면(111)과 저굴절률층(26)의 계면에 입사하는 광 중, 전반사 조건을 충족시키지 않는 광은 제 1 주면(111)으로부터 소정의 배광 분포로, 즉 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 YZ 면내에서의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만의 범위에 있도록 출사된다. 수평 방향(X-Y면내)에서는, 출사광은 -90°∼+90°의 범위의 분포를 갖고 있어도 좋다.
제 1 주면(111)에 저굴절률층(26)을 형성함으로써, 광 출사면의 오염이나 상처에 기인하는 광 손실을 억제할 수 있다.
도 6b의 면 조명 장치(10C)는 광원(31)과, 도광판(11C)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11C)은 광원(31)에 대향하는 광 입사면(113)과, 제 1 주면(111)과, 제 2 주면(112)을 갖는다. 또한, 도광판(11C)은 제 2 주면(112)에 저굴절률층(27)이 형성되어 있다. 저굴절률층(27)은 커버층(28b)으로 덮여 있어도 좋다.
광 입사면(113)으로부터 도광판(11C)에 입사한 광은 제 1 주면(111)과, 저굴절률층(27)이 형성된 제 2 주면(112) 사이를 전반사하면서 도광판(11C)의 내부를 전파한다. 제 1 주면(111)에 입사하는 광 중, 전반사 조건을 충족시키지 않는 광은 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 YZ 면내에서의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만의 범위가 되도록 제 1 주면(111)으로부터 출사된다. 수평 방향(X-Y면)에서는, 출사광은 -90°∼+90°의 범위의 분포를 갖고 있어도 좋다.
제 2 주면(112)에 저굴절률층(27)을 형성함으로써, 제 2 주면(112)의 오염이나 상처에 기인하는 광 손실을 억제하고, 효율적으로 광을 제 1 주면(111)의 방향으로 향할 수 있다.
도 6c의 면 조명 장치(10D)는 광원(31)과, 도광판(11D)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11D)은 광원에 대향하는 광 입사면(113)과, 제 1 주면(111)과, 제 2 주면(112)을 갖는다. 또한, 도광판(11D)은 제 1 주면(111)에 저굴절률층(26)이 형성되고, 제 2 주면(112)에 저굴절률층(27)이 형성되어 있다. 저굴절률층(26 및 27)은 커버층(28a 및 28b)으로 각각 덮여져 있어도 좋다.
광 입사면(113)으로부터 도광판(11D)에 입사한 광은 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112) 사이를 전반사하면서 도광판(11D)의 내부를 전파한다. 제 1 주면(111)과 저굴절률층(26)의 계면에 입사한 광 중, 전반사 조건을 충족시키지 않는 광은 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 YZ 면내에서의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만의 범위에서 출사된다. 수평 방향(X-Y 면내)에서는, 출사광은 -90°∼+90°의 범위의 분포를 갖고 있어도 좋다.
제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)에 저굴절률층(26과 27)을 각각 형성함으로써, 도광판(11D)의 주면 상의 오염이나 상처에 기인하는 광 손실을 억제할 수 있다.
도 7은 저굴절률층(26 또는 27)을 형성하는 것의 의의를 설명하는 도면이다. 제 1 주면(111) 또는 제 2 주면(112)에 피지, 땀 등의 오염(C1, C2)이 부착되어 있는 경우를 고려한다. 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112) 사이를 전반사하면서 도광판(11)의 내부를 전파하는 광 중, 오염(C1 또는 C2)이 부착되어 있는 위치에 입사한 광은 오염(C1 또는 C2)에 의해 산란되어, 제 1 주면(111)으로부터 출사되기 전에 광 손실이 생긴다.
제 1 주면(111)과 제 2 주면(112) 중 적어도 일방에 저굴절률층(26 또는 27)을 형성함으로써, 도광판(11)의 내부를 전파하는 광이 산란 등에 의해 소실되는 것을 방지하고, 제 1 주면(111)으로부터의 출사 효율을 높게 유지할 수 있다.
도 8∼도 10은 도광판의 다른 구성예를 나타낸다. 도 8∼도 10의 구성예에서는 광 캐비티를 이용해서 도광판(11)의 제 1 주면(111)으로부터 상술한 배광 분포로 광을 출력한다.
도 8은 면 조명 장치(10E)의 모식도이다. 면 조명 장치(10E)는 광원(31)과, 도광판(11E)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11E)은 내부에 1 이상의 광 캐비티(151)를 갖고, 제 1 주면(111)에 광 인출부(15)가 형성된다.
예를 들면, 도광판(11E)과, 광 인출부(15)를 포함하는 도광부(300)의 가시광투과율은 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상 또는 90% 이상이다. 가시광 투과율은 분광 광도계를 사용해서 측정 파장 380㎚ 이상 780㎚ 이하에서 측정했을 때의, 각 파장에 있어서의 투과율의 평균값으로서 특정된다.
광 캐비티(151)는 도광판(11E)보다 굴절률이 낮은 재료가 충전된 공극이다. 공극 내가 공기인 경우에는 에어 캐비티가 된다. 공기 이외에, 도광판(11E)보다 굴절률이 낮은 기체, 액체, 고체의 재료가 충전되어도 좋다.
광 캐비티(151)는 도광판(11E)으로부터 광 캐비티(151)의 계면에 입사한 광이 제 1 주면(111)의 방향으로 전반사되어서, 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만의 범위가 되도록 설계되어 있다.
도광판(11E)에는 제 1 주면(111)의 평면을 따라 복수의 광 캐비티(151)가 규칙적으로 또는 랜덤하게 형성되어 있다. 광 캐비티(151)의 크기는 도광판(11E)의 내부에 설치 가능한 범위에서 적절히 선택 가능하다. 광 캐비티를 내부에 포함하는 도광판에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 국제 공개 제2011/124765호, 국제 공개 제2011/127187호, 국제 공개 제2019/087118호, 국제 공개 제2019/182091호에 개시된 도광판을 사용할 수 있다. 이들 내용은 참조에 의해 본원명세서에 포함된다.
광 캐비티(151)를 내부에 포함하는 도광판(11E)은, 예를 들면 표면에 소망의 캐비티 패턴이 형성된 도광층과, 캐비티 패턴이 없는 평탄한 도광층을 접합함으로써 제작될 수 있다. 도광층끼리는 접착제 프리의 마이크로파 표면 처리 등의 라미네이션, 접착제(감압 접착제를 포함함)에 의한 압착 등에 의해 접합시킨다. 계면 반사를 억제하기 위해서, 접합된 도광층의 굴절률은 거의 동등한 것이 바람직하다. 접착제를 사용하는 경우에는, 도광층의 굴절률과 거의 동등한 굴절률의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
도광층에의 캐비티 패턴의 형성은 레이저 패터닝, 다이렉트 레이저 이미징, 레이저 드릴, 마스크를 개재하거나 또는 마스크 리스의 레이저 조사나 전자빔 조사등에서 실시된다. 다른 방법으로서, 인쇄, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄 등에 의해 광 캐비티(151)가 되는 부분에 개별의 특성(굴절률값의 변화 등)을 부여해도 좋다. 마이크로/나노 디스펜스, 도우징, 다이렉트 라이팅, 이산적 레이저 소결, 마이크로 방전 가공(EDM: Electro-Discharge Machining), 마이크로머시닝, 마이크로 성형, 임프린팅, 엠보싱 가공 및 이와 유사한 것을 사용해도 좋다.
도광판(11E)에 의해, 광 입사면(113)으로부터 입사한 광을, 전반사로 도광판(11E)의 내부를 전파시키면서 제 1 주면(111)으로부터 상술한 배광 분포로 출사할 수 있다.
도 9는 면 조명 장치(10F)의 모식도이다. 면 조명 장치(10F)는 광원(31)과, 도광판(11F)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11F)은 제 1 주면(111)에 광 인출부로서 기능하는 광 인출층(16)을 갖는다. 광 인출층(16)에는 1 이상의 광 캐비티(161)가 형성되어 있다.
광 캐비티(161)를 갖는 광 인출층(16)은 도 8의 도광판(11E)과 마찬가지로, 캐비티 패턴이 없는 평탄한 도광층과, 표면에 캐비티 패턴이 형성된 도광층은 접합하여 형성될 수 있다. 또는, 캐비티 패턴이 형성된 도광층을 직접, 제 1 주면(111)에 접합해도 좋다.
바람직하지 않은 굴절이나 반사를 억제하는 관점에서, 광 인출층(16)의 굴절률과 도광판(11E)의 굴절률은 같거나 근접하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도광판(11F)이 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 형성되어 있을 때에는, 광 인출층(16)은 PMMA와 같거나, 근접하는 굴절률의 재료로 형성된다.
도광판(11F)으로부터 광 인출층(16)에 입사한 광은 광 캐비티(161)의 계면에서 전반사되어, 광 인출층(16)의 최외표면(162)으로부터 출사된다. 광 캐비티(161)의 계면은 도광판(11F)으로부터 입사한 광이 광 인출층(16)의 최외표면(162)의 방향으로 전반사되어, 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만의 범위에서 출사되도록 설계되어 있다.
도광판(11F)에서, 광 입사면(113)으로부터 입사한 광을 전반사로 도광판(11F)의 내부에 전파시키면서 광 인출층(16)으로부터 상술한 배광 분포로 출사할 수 있다.
도 10은 면 조명 장치(10G)의 모식도이다. 면 조명 장치(10G)는 광원(31)과, 도광판(11G)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11G)은 제 2 주면(112)에 광 인출부로서 기능하는 광 인출층(17)을 갖는다. 광 인출층(17)에는 1 이상의 광 캐비티(171)가 형성되어 있다.
광 캐비티(171)를 갖는 광 인출층(17)은 도 8의 도광판(11E), 및 도 9의 광 인출층(16)과 마찬가지로, 캐비티 패턴이 없는 평탄한 도광층과, 표면에 캐비티 패턴이 형성된 도광층은 접합하여 형성될 수 있다. 또는, 캐비티 패턴이 형성된 도광층을 직접, 제 2 주면(112)에 접합해도 좋다.
바람직하지 않은 굴절이나 반사를 억제하는 관점에서, 광 인출층(17)의 굴절률과 도광판(11G)의 굴절률은 같거나, 근접하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도광판(11G)이 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 형성되어 있을 때에는, 광 인출층(17)은 PMMA와 같거나, 근접하는 굴절률의 재료로 형성된다.
도광판(11G)으로부터 광 인출층(17)에 입사한 광은 광 캐비티(171)의 계면에서 전반사되어 제 1 주면(111)의 방향으로 안내된다. 상술한 바와 같이, 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도는 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만이다.
도광판(11G)에 의해, 광 입사면(113)으로부터 입사한 광을 전반사로 도광판(11G)의 내부에 전파시키면서, 광 인출층(17)으로부터 제 1 주면(111)의 방향으로 광을 안내하고, 제 1 주면(111)으로부터 상술한 소정의 배광 분포로 출사할 수 있다.
도 8∼도 10 중 어느 구성에 의해서도, 공간을 충분한 조도로 비춤과 아울러, 출사 광선이 직접 유저의 눈에 입사하는 것을 방지하여 플리커링을 억제할 수 있다.
도 11은 면 조명 장치(10H)의 모식도이다. 면 조명 장치(10H)는 도광판(11H)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11H)은 제 1 주면(111)에 광 인출부로서의 프리즘부(251)가 설치되어 있다. 프리즘부(251)로서, 예를 들면 프리즘 시트를 제 1 주면(111)에 접합해도 좋다. 이 경우, 프리즘 시트와 도광판(11H)의 굴절률은 같거나, 또는 근접하고 있는 것이 바람직하다.
프리즘부(251)의 크기, 사면의 수 등은 제 1 주면(111)에 프리즘부(251)를 배치 가능한 범위에서 적절히 선택된다. 도광판(11H)으로부터 프리즘부(251)에 입사한 광은 프리즘부(251)에서 굴절되어서 도광판(11H)으로부터 출사된다. 프리즘부(251)의 경사면의 각도와 피치는 상술한 바와 같이, 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만이 되도록 설계되어 있다.
도 12는 면 조명 장치(10I)의 모식도이다. 면 조명 장치(10I)는 도광판(11I)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11I)은 제 2 주면(112)에, 광 인출부로서의 프리즘부(252)가 설치되어 있다. 프리즘부(252)로서, 예를 들면 프리즘 시트를 제 2 주면(112)에 접합해도 좋다. 이 경우, 프리즘 시트와 도광판(11I)의 굴절률은 같거나, 또는 근접하고 있는 것이 바람직하다.
프리즘부(252)의 크기, 경사면의 수 등은 제 2 주면(112)에 프리즘부(252)를 배치 가능한 범위에서 적절히 선택된다. 도광판(11I)으로부터 프리즘부(252)에 입사한 광은 프리즘부(252)에 의해 제 1 주면(111)의 방향으로 굴절되어, 제 1 주면(111)으로부터 출사된다. 프리즘부(252)의 경사면의 각도와 피치는 상술한 바와 같이, 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만이 되도록 설계되어 있다.
도 11, 또는 도 12의 구성에 의해서도, 출사 광선이 직접 유저의 눈에 입사하는 것을 방지하여, 플리커링이나 압박감이 적은 조명 환경을 창출할 수 있다.
도 13은 면 조명 장치(10J)의 모식도이다. 면 조명 장치(10J)는, 도광판(11J)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11J)은 제 1 주면(111)에 광 인출부로서의 요철부(253)이 형성되어 있다. 요철부(253)는 1∼5㎛ 정도의 폭(또는 지름)과 높이의 복수의 볼록부 또는 오목부를 갖는다. 요철부(253)는 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만이 되도록 설계되어 있다. 요철부(253)로서, 상기 조건을 충족시키는 오목부와 볼록부가 형성된 광학 필름을 사용해도 좋다.
도 14는 면 조명 장치(10K)의 모식도이다. 면 조명 장치(10K)는 도광판(11K)을 포함하는 도광부(300)를 갖는다. 도광판(11K)은 제 2 주면(112)에 광 인출부로서의 요철부(254)가 형성되어 있다. 요철부(254)는 1∼5㎛ 정도의 폭(또는 지름)과 높이의 복수의 볼록부 또는 오목부를 갖는다. 요철부(254)는 도광판(11K)으로부터 요철부(254)에 입사한 광을 제 1 주면(111)의 방향에 편향시키고, 제 1 주면(111)으로부터 출사시킨다. 요철부(254)는 제 1 주면(111)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만이 되도록 설계되어 있다. 요철부(254)로서, 상기 조건을 충족시키는 오목부와 볼록부가 형성된 광학 필름을 사용해도 좋다.
도 13 또는 도 14의 구성에 의해서도, 출사 광선이 직접 유저의 눈에 입사하는 것을 방지하고, 플리커링이나 압박감이 적은 조명 환경을 창출할 수 있다.
도 15는 면 조명 장치(10)의 제 2 구성예로서, 면 조명 장치(10L)를 나타낸다. 제 2 구성예에서는 면 광원(30)을 사용한다. 면 조명 장치(10L)는 면 광원(30)과, 시야각 조정 필름(22)을 구비한다. 면 광원(30)은 X-Z 면내에서 바닥면(2)과 수직으로 배치되고, Z면 전체로부터 광을 발한다. 면 광원(30)으로서 EL 램프를 사용해도 좋고, 액정용 백라이트를 사용해도 좋다.
면 조명 장치(10L)는 측벽(3)의 일부로서 사용되어도 좋고, 측벽(3)의 표면또는 그 근방에 배치되어도 좋다.
시야각 조정 필름(22)은 면 광원(30)과 반대측의 주면에 광 출사면(221)을 갖는다. 시야각 조정 필름(22)은 면 광원(30)의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도를, Y-Z 면내에서 -90° 이상 0° 미만의 범위 내로 하는 기능을 갖는다. 시야각 조정 필름(22)은 면 광원(30)으로부터 입사한 중, 특정한 방향으로부터 입사한 광만, 또는 특정 범위의 입사각으로 입사한 광만을 투과시키고, 그 이외의 광을 투과시키지 않는다.
시야각 조정 필름(22)으로서는 광투과성이 높은 투명한 수지와, 반사성률이 높은 수지를 Z 방향으로 교대로 배치한 루버 필름이나, 액정 필름을 사용할 수 있다. 액정 필름의 경우, 액정의 배향 방향을 제어하기 위해 전압 인가가 필요하게 되므로, 에너지 절약의 관점에서 루버 필름이 바람직하다.
시야각 조정 필름(22)은 수평 방향에서는 시야각을 제한하지 않고, -90°∼+90°의 각도로 광을 출사하는 구성이어도 좋다.
<면 조명 장치의 사용 형태>
도 16과 도 17은 면 조명 장치(10)의 사용 형태를 나타내는 도면이다. 여기서는, 면 광원(30)을 사용하지 않는 구성예를 나타낸다. 도 16에서, 도광판(11)의 광 입사면(113)은 바닥면(X-Y면)과 평행하게 배치되고, 광원(31)은 도광판(11)의 광 입사면(113)과 대향하도록 배치되어 있다. 일례로서, 복수의 LED가 X 방향으로 배열되어 있다. 광원(31)으로부터 출력된 광은 도광판(11)의 하단의 광 입사면(113)에 입사하고, 도광판을 Z 방향으로 전파하면서, 도 3b에 나타내는 배광 분포로 제 1 주면(111)으로부터 출력된다.
도 17에서, 도광판(11)의 광 입사면은 바닥면(X-Y면)에 대하여 수직으로 배치되고, 광원(31)은 광 입사면(113)을 따라 배치되어 있다. 일례로서, 복수의 LED가 Z 방향으로 늘어서 있다. 광원(31)과 대향하는 도광판(11)의 측단면이 광 입사면(113)이 된다.
광원(31)으로부터 출력된 광은 도광판(11)의 측단부의 광 입사면(113)에 입사하고, 도광판(11)을 X 방향으로 전파하면서, 도 3b에 나타내는 배광으로 제 1 주면(111)으로부터 출력된다.
도광판(11)을 가시광에 대하여 투명한 재료로 형성하는 경우, 면 조명 장치(10)를 창의 프레임에 끼워 넣고, 일중에는 창으로서 사용해도 좋다. 야간 등, 어두워졌을 때에 광원(31)을 온으로 함으로써, 면 조명 장치(10)가 점등된다. 또한, 광원 스위치나 배선은 생략되어 있다.
면 조명 장치(10)를, 가정, 오피스 빌딩, 학교, 미술관 등의 벽면 조명으로서 사용해도 좋다. 이 경우, 도광판(11)은 가시광에 대하여 투명해도 좋고 반투명해도 좋다. 도광판(11)을 투명하게 하는 경우, 벽면과 도광판(11) 사이에 포스터나 회화를 배치함으로써, 주간은 인테리어로서 사용해도 좋다. 또한, 도 15의 면 조명 장치(10L)를 벽면 조명으로서 사용해도 좋다.
어느 사용 형태라도, 조명광이 직접 유저의 눈에 들어가는 것이 회피되고, 플리커링이나 압박감이 적은 조명 공간이 창출된다.
면 조명 장치를 사용한 조명 방법은,
바닥면에 대하여 수직한 측벽에 면 조명 장치를 설치하고,
면 조명 장치의 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 바닥면에 대하여 수직한 축을 수직축이라고 하고, 상기 수직축을 포함해 상기 광 출사면에 수직한 면내에서, 상기 수직축 상에 있어서 상기 광 출사면의 중심으로부터 바닥면을 향하는 방향을 -90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면과는 반대측을 향하는 방향을 +90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사면을 향하는 방향이며 광 출사면과 직교하는 방향을 수직 0°라고 정의했을 때에, 상기 수직한 면내에서 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만이도록 광을 조사한다.
이 조명 방법은 도 5∼도 17 중 어느 면 조명 장치에 의해서도 실시될 수 있다. 이 조명 방법에 의해, 플리커링이나 압박감이 적은 조명 공간이 창출된다.
이상, 특정의 구성예에 의거해서 본 발명을 설명해 왔지만, 본 발명은 상술한 구성예에 한정되지 않는다. 도 5∼도 14를 참조해서 설명한 도광판의 구성 중 2개 이상을 조합시켜도 좋다. 예를 들면, 저굴절률층(26 또는 27)과, 도 15의 시야각 조정 필름(22)을 조합시켜도 좋고, 저굴절률층(26 또는 27)과 광 캐비티의 구성을 조합시켜도 좋다.
도광판(11)의 형상은 면 조명 장치에 사용될 수 있는 임의의 평면상이어도 좋다. 예를 들면, 삼각형, 마름모꼴, 원, 타원 등이어도 좋다. 삼각형의 경우, 하나의 변에 배치되는 복수의 광원의 출사 방향을, 다른 2변의 방향을 향해서 교대로 배치해도 좋다. 마름모꼴의 경우에는, 하나의 변, 또는 이웃하는 2개의 변과 대향하도록 광원을 배치해도 좋다. 또한, 면 광원(30)을 사용하는 경우에도, 면 조명 장치(10L)의 평면 형상은 직사각형에 한정되지 않는다.
어느 경우나, 광 출사면으로부터 소정의 배광 분포로 광을 출사함으로써, 압박감이나 광의 플리커링이 저감된 쾌적한 조명 공간이 실현된다.
본 출원은 2020년 7월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2020-127349호에 의거해서 그 우선권을 주장하는 것이며, 이 일본국 특허 출원의 전체 내용을 포함한다.
2: 바닥면 3: 측벽
10, 10A∼10L: 면 조명 장치 11, 11A∼11L: 도광판
111: 제 1 주면 112: 제 2 주면
113: 광 입사면 15: 광 인출부
151: 광 캐비티(공극) 16, 17: 광 인출층
161, 171: 광 캐비티(공극) 162: 최외표면
22: 시야각 조정 필름 221: 광 출사면
26, 27: 저굴절률층 28a, 28b: 커버층
30: 면 광원 31: 광원
251, 252: 프리즘부 253, 254: 요철부
300: 도광부

Claims (15)

  1. 바닥면과 상기 바닥면에 대하여 수직한 측벽을 구비하는 공간에 있어서, 상기 측벽에 설치되는 면 조명 장치로서,
    상기 면 조명 장치의 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 상기 바닥면에 대하여 수직한 축을 수직축이라고 하고, 상기 수직축을 포함해 상기 광 출사면에 수직한 면내에서, 상기 수직축 상에 있어서 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면을 향하는 방향을 -90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면과는 반대측을 향하는 방향을 +90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사측을 향하는 방향이며 상기 광 출사면과 직교하는 방향을 수직 0°라고 정의했을 때에, 상기 수직한 면내에서, 상기 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도는 -90° 이상 0° 미만인 면 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 상기 바닥면과 수평한 축을 수평축이라고 하고, 상기 수평축을 포함해 상기 바닥면과 평행한 면내에서, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사면을 향하는 방향이며 상기 광 출사면과 직교하는 방향을 수평 0°, 상기 평행한 면을 상기 바닥면과는 반대측으로부터 보았을 때에 0° 방향으로부터 시계 방향을 플러스의 각도, 반시계 방향을 마이너스의 각도라고 정의했을 때에, 상기 평행한 면내에서 상기 중심으로부터의 출사광의 배광 분포는 -90°∼+90°의 범위 내인 면 조명 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    면 광원과,
    시야각 조정 필름을 구비하고,
    상기 시야각 조정 필름의 상기 면 광원과 반대측의 면이 상기 광 출사면이 되는 면 조명 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광원과,
    도광판을 포함하고, 상기 광원으로부터의 광을 도광하는 도광부를 구비하고,
    상기 도광판은 상기 광원으로부터의 광을 입사하는 광 입사면과, 상기 광 출사면이 되는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면에 대향하는 제 2 주면을 갖는 면 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도광부는 가시광에 대하여 투과성을 갖는 면 조명 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 도광부는 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면 중 적어도 일방에, 상기 도광판보다 굴절률이 낮은 저굴절률층을 갖는 면 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도광부는 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면의 양쪽에 상기 저굴절률층을 갖는 면 조명 장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광부는 상기 도광판을 전파하는 광을 상기 제 1 주면으로부터 상기 배광 분포로 출사하는 광 인출부를 갖는 면 조명 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 인출부는 상기 도광판의 내부, 상기 제 1 주면, 또는 상기 제 2 주면 중 어느 하나에 형성된 공극이며, 상기 공극은 상기 도광판을 전파하는 상기 광을 전반사하고, 상기 제 1 주면으로부터 상기 배광 분포로 출사하는 면 조명 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 인출부는, 상기 제 1 주면에 배치되어서 상기 도광판을 전파하는 광을 상기 배광 분포로 출사시키는 프리즘부, 또는 요철부인 면 조명 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 인출부는, 상기 제 2 주면에 배치되어서 상기 도광판을 전파하는 광을 상기 제 1 주면의 방향을 향하는 프리즘부, 또는 요철부인 면 조명 장치.
  12. 제 4 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 광 입사면은 상기 바닥면과 평행이 되도록 배치되는 면 조명 장치.
  13. 제 4 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 광 입사면은 상기 바닥면에 대하여 수직이 되도록 배치되는 면 조명 장치.
  14. 바닥면과,
    상기 바닥면에 대하여 수직으로 설치된 측벽과,
    상기 측벽에 설치된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 면 조명 장치를 구비하는 공간.
  15. 바닥면과,
    상기 바닥면에 대하여 수직으로 설치된 측벽과,
    상기 측벽에 설치된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 면 조명 장치를 구비하는 공간에 있어서의 조명 방법으로서,
    상기 면 조명 장치의 광 출사면의 중심을 통과하고, 또한 상기 바닥면에 대하여 수직한 축을 수직축으로 하고, 상기 수직축을 포함해 상기 광 출사면에 수직한 면내에서, 상기 수직축 상에 있어서 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면을 향하는 방향을 -90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 상기 바닥면과는 반대측을 향하는 방향을 +90°, 상기 광 출사면의 중심으로부터 광 출사측을 향하는 방향이며 광 출사면과 직교하는 방향을 수직 0°라고 정의했을 때에, 상기 수직한 면내에서, 상기 광 출사면의 중심으로부터의 출사광의 배광 분포에 있어서 최대 강도가 되는 각도가 -90° 이상 0° 미만이도록 광을 조명하는 조명 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019102959A1 (ja) 2017-11-21 2019-05-31 富士フイルム株式会社 片面照明兼用窓

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4501652B2 (ja) * 2004-11-26 2010-07-14 パナソニック電工株式会社 足元灯
JP2011515806A (ja) * 2008-03-19 2011-05-19 アイ２アイシー コーポレイション フォトルミネッセンス光源
US20110244187A1 (en) 2010-04-06 2011-10-06 Modilis Holdings Llc Internal Cavity Optics
JP2013524282A (ja) 2010-04-06 2013-06-17 オーワイ アイシーエス インテリジェント コントロール システムズ リミテッド 太陽電池に使用される埋め込み空洞を有する積層構造体および関連する製造方法
TWI416049B (zh) * 2010-09-10 2013-11-21 Young Lighting Technology Corp 光源裝置及光源裝置的使用方法
JP2013218873A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Sharp Corp ライトガイド、発光装置、建材用構造体、ドア照明システムおよびドア
JP2013218946A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Kowa Co 照明装置
US9080763B2 (en) * 2012-05-17 2015-07-14 GE Lighting Solutions, LLC Edge lit luminaires for windows
JP2014146551A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Sharp Corp 照明モジュール
JPWO2014181865A1 (ja) * 2013-05-10 2017-02-23 株式会社クラレ 照明装置
JP2015002138A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 コニカミノルタ株式会社 照明装置、タスクライト及び壁面取付照明装置
JP7076754B2 (ja) * 2017-01-04 2022-05-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー トップハット光出力分布を有する非対称光方向転換フィルム
JP6820525B2 (ja) * 2017-03-29 2021-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置および照明システム
JP2019075352A (ja) * 2017-10-19 2019-05-16 大日本印刷株式会社 照明装置
WO2019087118A1 (en) 2017-11-01 2019-05-09 Nitto Denko Corporation Light distribution structure and element, related method and uses
WO2019146628A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 日東電工株式会社 Ｌｅｄ照明器具用フィルム、ｌｅｄ照明器具
TWI816767B (zh) * 2018-03-22 2023-10-01 日商日東電工股份有限公司 光學構件及其製造方法
TWI695561B (zh) 2019-01-31 2020-06-01 致茂電子股份有限公司 車輛用無線充電模組之檢測設備及其檢測方法
TWI695143B (zh) * 2019-07-16 2020-06-01 友達光電股份有限公司 發光裝置及窗光模擬系統
CN116157618A (zh) * 2020-07-28 2023-05-23 日东电工株式会社 桌面照明装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019102959A1 (ja) 2017-11-21 2019-05-31 富士フイルム株式会社 片面照明兼用窓

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