WO2014132894A1 - 照明器具 - Google Patents

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WO2014132894A1
WO2014132894A1 PCT/JP2014/054187 JP2014054187W WO2014132894A1 WO 2014132894 A1 WO2014132894 A1 WO 2014132894A1 JP 2014054187 W JP2014054187 W JP 2014054187W WO 2014132894 A1 WO2014132894 A1 WO 2014132894A1
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WO
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light
polarized light
polarizing film
guide plate
lighting fixture
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Application number
PCT/JP2014/054187
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍三 結城
壮史 石田
真也 門脇
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/14Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing polarised light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S6/00Lighting devices intended to be free-standing
    • F21S6/002Table lamps, e.g. for ambient lighting
    • F21S6/003Table lamps, e.g. for ambient lighting for task lighting, e.g. for reading or desk work, e.g. angle poise lamps
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a luminaire, and more particularly to a luminaire (for example, called a desk light or a task light) used for illuminating a work area on a top surface of a desk.
  • a luminaire for example, called a desk light or a task light
  • the reflected light includes diffuse reflected light and surface reflected light (specular reflected light).
  • Diffuse reflected light is light reflected in various directions by the object and reflects the brightness and saturation of the object.
  • surface reflection light is light that is immediately reflected on the surface of the object, and does not reflect the brightness or saturation of the object. Therefore, when the surface reflected light becomes strong, the visibility decreases.
  • the intensity of surface reflected light has polarization dependency. That is, the surface reflected light contains more S-polarized light (polarized light whose electric field vibrates in the direction perpendicular to the incident surface) than P-polarized light (polarized light whose electric field vibrates in the incident surface).
  • the incident surface is a surface perpendicular to the reflecting surface and includes an incident light beam and a reflected light beam.
  • Patent Document 1 discloses a lighting fixture that absorbs S-polarized light by disposing a polarizing film in front of a light source and suppresses the influence of surface reflected light. That is, the lighting fixture described in Patent Document 1 absorbs S-polarized light out of non-polarized light emitted from a light source and tries to illuminate only with P-polarized light.
  • the reflectance Rp of P-polarized light is not always sufficiently small, it is included in the light observed by the user just by disposing the polarizing film in front of the light source and removing S-polarized light as in Patent Document 1.
  • the reflected surface light may not be sufficiently reduced.
  • the light beam A2 is the light emitted from the light source 1.
  • the proportion of polarized light emitted in the direction shown is small and it is difficult to obtain sufficient illuminance.
  • This invention was made in order to solve the said subject,
  • the objective is to provide the lighting fixture which can radiate
  • a lighting fixture includes at least one light source, at least one polarizing film, and an exit surface that emits P-polarized light having a degree of polarization of 80% or more, and the at least one polarizing film includes: When the surface on the exit surface side is a polarized light exit surface, when the polarized light exit surface is arranged so that the normal of the polarized light exit surface is perpendicular to the illuminated surface, the center of the polarized exit surface is perpendicular to the illuminated surface.
  • the “center of the polarization exit surface” means the center of the entire polarization exit surface of the plurality of polarizing films. For example, when two polarizing films having the same size are arranged in line symmetry with an interval, the centers of the two polarized light exit surfaces of the two polarizing films are located on a line symmetry axis. .
  • the illuminance distribution takes the maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point.
  • the illuminance from the center point to a position shifted by 30 cm toward the user in the illuminance distribution is within ⁇ 15% of the illuminance at the center point.
  • the lighting apparatus further includes a light guide plate and a reflective layer disposed on the light guide plate, and the light guide plate receives light emitted from the at least one light source. And a lower surface that intersects the light receiving surface and faces the at least one polarizing film.
  • the light guide plate is a prism sheet having a prism surface on the reflective layer side.
  • the light guide plate has a plurality of surfaces in which the prism surface is inclined toward a user side, and an inclination angle of the plurality of surfaces is 45 ° or less.
  • the light guide plate is a prism sheet whose lower surface is a prism surface.
  • the emission ratio of the P-polarized light emitted from the polarized light exit surface is higher on the user side than on the light source side.
  • the lighting fixture further includes a support member that directly or indirectly supports the polarized light exit surface, and the support member has a height from the irradiated surface that is higher than the polarized light exit surface. It can be fixed at a position lower than 300 mm.
  • the at least one polarizing film is at least one selective reflection polarizing film.
  • the at least one selective reflection type polarizing film includes a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate provided on the emission surface side of the cholesteric liquid crystal film.
  • the luminaire includes an antireflection layer on the polarized light exit surface of the at least one selectively reflective polarizing film and a surface opposite to the polarized light exit surface.
  • the lighting fixture further includes a phase difference plate between the light guide plate and the reflective layer.
  • the retardation plate is a quarter wave plate.
  • the at least one polarizing film is at least one selective reflection polarizing film, and is disposed with a gap on the opposite side of the at least one selective reflection polarizing film from the polarized light exit surface.
  • the light source further includes a diffuse reflection layer, and the at least one light source is arranged to emit light toward the user in the gap.
  • the polarized light exit surface is arranged to be inclined toward the user side.
  • the polarized light exit surface has a curved surface inclined toward the user side.
  • the diffuse reflection layer has a plurality of inclined surfaces.
  • the lighting fixture further includes a light guide plate disposed in the gap, and the light guide plate intersects the light receiving surface with a light receiving surface that receives light emitted from the at least one light source. And a lower surface facing the at least one selectively reflective polarizing film.
  • the light guide plate is a prism sheet whose lower surface is a prism surface, and the prism surface has a plurality of surfaces inclined toward a user side.
  • the at least one selective reflection type polarizing film includes a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate provided on the emission surface side of the cholesteric liquid crystal film.
  • the luminaire includes an antireflection layer on the polarized light exit surface of the at least one selectively reflective polarizing film and a surface opposite to the polarized light exit surface.
  • the luminaire further includes a transparent polymer plate disposed on the output surface side of the at least one polarizing film, the transparent polymer plate has an in-plane phase, and the transparent height
  • the slow axis in the plane of the molecular plate is arranged orthogonal or parallel to the polarization direction of the P-polarized light emitted from the polarized light exit surface.
  • FIG. 200 It is a schematic diagram of the lighting fixture 200 by embodiment of this invention.
  • (A) is a top view which shows typically the area
  • (b) typically shows the illumination intensity distribution of P polarized light in the centerline CL in (a).
  • FIG. It is a figure which shows typically the typical use condition of the lighting fixture.
  • (A) And (b) is a figure which shows typically the structure of 100 A of lighting fixtures by embodiment of this invention, (a) is typical sectional drawing, (b) is typical top view It is.
  • (A) is a graph which shows the illuminance distribution on the centerline CL obtained by 100 A of lighting fixtures, (b) is a figure which shows the illuminance distribution (plane) obtained by 100 A of lighting fixtures. It is typical sectional drawing of the other lighting fixture 100B by embodiment of this invention. It is a graph which shows the illumination intensity distribution on the centerline CL obtained by the lighting fixture 100B. It is a typical sectional view of other lighting fixtures 100C by an embodiment of the present invention.
  • (A) And (b) is a schematic diagram which shows the structure of light-guide plate 20D used for the lighting fixture by embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the structure of the light-guide plate 20E used for the lighting fixture by embodiment of this invention. It is a figure which shows intensity distribution of the light radiate
  • (A)-(d) is a figure which shows typically the structure of the light-guide plate which can suppress multi-shadow effectively.
  • (A) And (b) is a figure which shows angle distribution of emitted light intensity, (a) shows the case where multi-shadow occurs, (b) shows the case where generation
  • (A)-(c) is typical sectional drawing of the light-guide plates 20F, 20G, and 20H in which the thickness of a light-guide plate is small toward the user side from the light source side. It is typical sectional drawing of other lighting fixture 100D by embodiment of this invention.
  • (A) is typical sectional drawing of further another lighting fixture 100E by embodiment of this invention,
  • (b) and (c) are figures which show the variation of arrangement
  • (A) is a schematic diagram which shows the structure of further another lighting fixture 100E 'by embodiment of this invention,
  • (b) is a graph which shows the illumination intensity distribution on the centerline CL obtained by lighting fixture 100E'.
  • (c) is a graph showing the illuminance distribution on the center line CL obtained when the luminaire 100E ′ is tilted 20 ° to the back.
  • (A), (b) and (c) are the typical sectional views of other lighting fixtures 100F, 100G, and 100H by an embodiment of the present invention, respectively.
  • (A) is typical sectional drawing of further another lighting fixture 100I by embodiment of this invention, (b) replaces two lighting fixtures 100I with the two lighting fixtures 100E of Fig.19 (a). It is a graph which shows the illumination intensity distribution on the centerline CL obtained by the lighting fixture arrange
  • (A) is typical sectional drawing of further another lighting fixture 100J by embodiment of this invention
  • (b) is permeation
  • (A) is typical sectional drawing of other lighting fixture 100K by embodiment of this invention
  • (b) and (c) are the slow axis of the transparent polymer plate 80, and polarizing film 40A. It is a schematic diagram which shows the arrangement
  • the lighting apparatus in the illustrated embodiment is a desk light (or task lamp) used to illuminate the work area on the upper surface of the desk, but the lighting apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the illumination unit 100 can be attached to a desk or a shelf, and the illumination unit 100 can be used as a lighting fixture.
  • the illumination unit 100 includes a light source 10, a light guide plate 20, a reflective layer 30, and a polarizing film 40.
  • the illumination unit 100 includes a housing 60 that surrounds the light source 10, the light guide plate 20, and the reflective layer 30 and holds the polarizing film 40.
  • a plurality of light sources 10 may be provided, and the light guide plate 20 may be omitted. A specific configuration will be described later.
  • the degree of polarization of P-polarized light emitted from the exit surface 100s of the illumination unit (lamp unit) 100 (in this specification, the degree of polarization of completely polarized light is 100% and the degree of polarization of non-polarized light is 0%.) Is 80% or more, and forms an illuminance distribution as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • the exit surface 100s of the illumination unit 100 is the exit-side surface 42 of the polarizing film 40.
  • transparent protection is provided.
  • the exit surface of the plate is the exit surface 100 s of the illumination unit 100.
  • the exit side surface of the polarizing film 40 is referred to as a polarized exit surface 42.
  • FIG. 2A is a plan view schematically showing an area IA on the irradiated surface irradiated by the illumination unit 100.
  • the area IA is an area in which the illuminance is determined by the JIS standard.
  • the center ia is a center point op that is obtained by projecting the center of the polarized light exit surface 42 perpendicularly to the irradiated surface, the center angle is 120 °, and the radius d1 is 300 mm. Is an area between the arc and the arc having a radius d2 of 500 mm.
  • the illuminance at a position of a radius of 300 mm is 300 lux or more, and the illuminance at a position of a radius of 500 mm is 150 lux or more.
  • the illuminance is 250 lux or more.
  • the illuminance of the P-polarized light at the center line CL in the direction parallel to the polarization direction of the P-polarized light passing through the center point op projected perpendicularly to the irradiated surface Since the distribution takes a maximum value at a position shifted from the center point op toward the user ob, P-polarized light can be efficiently emitted.
  • P-polarized light refers to polarized light having a polarization direction (electric field vibration direction) parallel to the center line CL in FIG. 2A regardless of the position on the irradiated surface.
  • the maximum value is obtained at a position where the illuminance distribution of P-polarized light at the center line CL is shifted to the user ob side by 10 cm or more from the center point op.
  • the illuminance distribution that is easier to see.
  • the illuminance from the center point op to the position shifted by 30 cm toward the user ob is within ⁇ 15% of the illuminance at the center point op.
  • an illuminance distribution equivalent to AA type can be provided. A specific configuration will be described later.
  • the typical use condition of the lighting fixture 200 is typically shown.
  • the height of the polarized light exit surface 42 of the lighting fixture 200 is a
  • the eye height of the user ob is b
  • the distance between the center point op and the user ob is c
  • the distance between the observation target point and the user ob is x.
  • the relationship between the degree of polarization P and the observation angle ⁇ of P-polarized light and the visibility was examined.
  • white fine paper and its entire surface printed in black, and white glossy paper and its entire surface printed in black were used.
  • the polarizing film pp the polarization degree P of the P-polarized light irradiated on the surface of each sample sp is changed, and the luminance of light reflected from the white fine paper and the black printed fine paper is measured using the luminance meter LM. It was measured.
  • Table 1 shows the results when fine paper is used
  • Table 2 shows the results when glossy paper is used.
  • the observation angle ⁇ is 41 °, 45 °, and 50 °
  • the white reflection luminance, black reflection luminance, and contrast ratio CR white reflection luminance / black reflection luminance obtained by changing the polarization degree of P-polarized light variously.
  • the contrast ratio CR may be less than 1.00. That is, black and white inversion may occur where the black reflection luminance is higher than the white reflection luminance.
  • FIG. 5 (a) shows a graph in which the results of Table 1 are plotted with the degree of polarization P on the horizontal axis and the contrast ratio on the vertical axis.
  • a linear relationship is recognized between the polarization degree P and the contrast ratio.
  • the polarization degree when the observation angle ⁇ is 1.00 the polarization degree when the observation angle ⁇ is 41 ° is 56.8%, and the polarization degree when the observation angle is 45 °.
  • the degree of polarization was 32.5%, and the degree of polarization when the observation angle was 50 ° was 3.7%.
  • FIG. 5 (b) shows a graph in which the results in Table 2 are plotted with the degree of polarization P on the horizontal axis and the contrast ratio on the vertical axis.
  • the condition for preventing black and white reversal in glossy paper is P ⁇ ⁇ 9.1774 ⁇ ⁇ + 454.69.
  • the lighting apparatus 200 can irradiate the P-polarized light so as to satisfy the above relationship when the user observes the observation object.
  • the degree of polarization P of the P-polarized light emitted from the polarized light exit surface 42 is 80%
  • the condition for preventing black and white inversion on fine paper is P ⁇ ⁇ 5.8923 ⁇ ⁇ + 298.15
  • the observation angle ⁇ It can be seen that is greater than about 37 °.
  • the observation angle ⁇ can be about 37 ° or more if the height a of the polarized light exit surface 42 is 395 mm or less.
  • the condition for preventing the black and white inversion on the glossy paper is P ⁇ ⁇ 9.1774 ⁇ ⁇ + 454.6 from the observation angle. It can be seen that ⁇ is about 40.8 ° or more.
  • the observation angle ⁇ can be set to about 40.8 ° or more if the height a of the polarized light exit surface 42 is 294 mm or less.
  • the support portion 94 included in the lighting fixture 200 can fix the polarized light emission surface 42 at a position where the height from the irradiated surface is lower than 300 mm directly or indirectly.
  • the lighting fixture of embodiment can irradiate P-polarized light efficiently.
  • the lighting fixtures 100A to 100M described below correspond to the lighting unit 100 of the lighting fixture 200 shown in FIG. 1, and are arranged so as to satisfy the relationship of the observation angle ⁇ described above, for example. You may use as the illumination part 100 of the lighting fixture 200, and may be arrange
  • FIG. 6A and 6B schematically show the structure of a lighting fixture 100A according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of the lighting fixture 100A
  • FIG. 6B is a schematic plan view of the lighting fixture 100A.
  • the lighting fixture 100A includes a plurality of light sources 10A, a light guide plate 20A, a reflective layer 30A disposed on the light guide plate 20A, and a polarizing film 40A disposed on the light exit side of the light guide plate 20A.
  • the light source 10A is, for example, an LED.
  • the reflective layer 30A is, for example, a metal layer such as silver or aluminum.
  • the polarizing film 40A is, for example, a selective reflection type polarizing film.
  • the selective reflection type film transmits P-polarized light (having a polarization direction parallel to the length L direction of the lighting fixture) and reflects S-polarized light.
  • the S-polarized light reflected by the selective reflection polarizing film is reflected by the light guide plate 20A and the reflective layer 30A, and a part thereof is converted to P-polarized light. Therefore, the use efficiency of light can be improved when a selective reflection type polarizing film is used.
  • DBEF registered trademark
  • a film including a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate provided on the emission surface 100s side of the cholesteric liquid crystal film can be used.
  • the cholesteric liquid crystal film selectively reflects one of right circularly polarized light and left circularly polarized light and transmits the other circularly polarized light.
  • the quarter-wave plate has its slow axis arranged so that the other circularly polarized light is converted to P-polarized light (parallel to the length L direction of the luminaire) by transmitting the quarter-wave plate. Is done.
  • the slow axis forms 45 ° with the polarization direction of the P-polarized light (L direction).
  • a general absorption-type polarizing film may be used as the polarizing film 40A.
  • the polarizing film 40A is arranged so as to emit P-polarized light having a polarization degree of 80% or more. That is, the transmission axis is arranged to be parallel to the center line CL in FIG.
  • a polarizing film that can emit polarized light having a degree of polarization exceeding 90% is commercially available.
  • the lighting fixture 100A further includes a quarter-wave plate 32A between the light guide plate 20A and the reflective layer 30A.
  • the S-polarized light incident on the reflective layer 30A via the quarter-wave plate 32A is converted to P-polarized light when reflected by the reflective layer 30A and exits the quarter-wave plate 32A. Therefore, the use efficiency of light can be improved by providing the quarter-wave plate 32A.
  • the quarter wave plate 32A may be omitted.
  • the light guide plate 20A has a light receiving surface that receives light emitted from the light source 10A, and a lower surface that intersects the light receiving surface and faces the polarizing film.
  • the thickness of the light guide plate 20A is typically about 1 mm to 10 mm.
  • the length L and the width W of the light guide plate 20A can be set as appropriate.
  • the light emitted from the light source 10A and incident on the light guide plate 20A propagates in the direction of the length L through the light guide plate 20A while being repeatedly reflected on the lower surface and the upper surface (prism surface) facing the lower surface. Part of the light reflected by the prism surface passes through the lower surface and is emitted toward the polarizing film 40A.
  • the angle of the inclined surface constituting the prism surface By adjusting the angle of the inclined surface constituting the prism surface, the orientation distribution of the light emitted from the lower surface of the light guide plate 20A can be controlled.
  • the light guide plate 20A having a prism surface is called a prism sheet.
  • a prism sheet having the light guide plate 20A having a prism surface on the reflective layer 30A side (the side opposite to the output surface 100s) is shown, but a prism sheet having a prism surface on the output surface 100s side can also be used. .
  • the prism surface has a plurality of surfaces inclined to the user side (hereinafter referred to as an inclined surface), and the inclination angle ⁇ of the inclined surface is 45 ° or less.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surface is more preferably 1 ° to 45 °.
  • the inclination direction of the inclined surface means a direction in which the normal line of the inclined surface is inclined with respect to the normal line of the main surface of the light guide plate 20A.
  • the inclination direction of the inclined surface of the light guide plate 20A is the opposite side (user side) to the side where the light source 10A is provided, and is the right side of FIG.
  • the surfaces constituting the prism surface can be variously set.
  • a configuration in which the inclination angle ⁇ + the base angle ⁇ is 90 ° is employed.
  • FIG. 7A shows the result calculated using the lighting design analysis software LightTools.
  • the horizontal axis in FIG. 7A is the distance d from the center point op on the center line CL shown in FIG. 2 to the user side, and the vertical axis is the illuminance.
  • FIG. 7 (a) also shows the illuminance distribution obtained by a conventional lighting fixture.
  • the conventional lighting fixture when the polarized light exit surface is arranged so that the normal of the exit surface is perpendicular to the irradiated surface, the illuminance at the center point obtained by projecting the center of the polarized light exit surface perpendicular to the irradiated surface is the highest, It is assumed that light of a Lambertian light distribution is emitted (“conventional tilt 0 °” in FIG. 7A).
  • the result when the polarized light exit surface is inclined 45 ° toward the user side is also shown (“conventional inclination 45 °” in FIG. 7A).
  • the illuminance distribution has a maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op.
  • the illuminance at a position away from the center point op can be efficiently increased by adjusting the inclination angle ⁇ .
  • the position where the illuminance distribution takes the maximum value is shifted to the user side by 20 cm or more from the center point op, and the position from the center point op to the position shifted by 30 cm to the user side.
  • the illuminance is within ⁇ 15% of the illuminance at the center point op. Even when the inclination angle ⁇ is 45 °, by setting the base angle ⁇ to 90 °, the illuminance distribution can take a maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op ( (See below with reference to FIGS. 8 and 9).
  • the illuminance distribution can take a maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op.
  • the polarized light exit surface is tilted 45 ° toward the user side, there is light that is directly incident on the user's eyes from the polarized light exit surface, which is not only difficult for the user to see but also reduces the light utilization efficiency. There is.
  • the illuminance distribution when the inclination angle ⁇ is 15 ° is shown in FIG.
  • the lighting fixture 100A satisfies the JIS standard illuminance AA.
  • regulated by JIS specification is 70% or more, and it turns out that 100 A of lighting fixtures can irradiate P polarized light efficiently.
  • a polarizing film having a polarization degree of 99.5% or more is also commercially available.
  • the degree of polarization of the DBEF has an angle dependency, so as the distance from the center point op increases (the direction in which the outgoing light travels, The degree of polarization P decreases as the position deviates from the direction perpendicular to the polarized light exit surface 42).
  • the illuminance distribution was similarly obtained for the lighting fixture 100B shown in FIG. The results are shown in FIG.
  • the lighting fixture 100B differs from the lighting fixture 100A in that the structure of the light guide plate 20B is different from the light guide plate 20A.
  • the base angle ⁇ of the prism surface of the light guide plate 20B is constant at 90 °, and the illuminance distribution is obtained by changing the inclination angle ⁇ from 15 ° to 45 °.
  • the illuminance distribution in FIG. 9 in all cases where the inclination angle is 45 ° or less, the illuminance distribution takes a maximum value at a position shifted from the center point op to the user side.
  • the illuminance distribution takes a maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op, and is an illuminance distribution that is easier to see.
  • the illuminance from the center point to a position shifted by 30 cm toward the user is within ⁇ 15% of the illuminance at the center point op, and the illuminance distribution is even easier to see. Yes.
  • the inclination angle ⁇ on the prism surface of the light guide plate 20B it is possible to efficiently irradiate a predetermined region (for example, the region IA in FIG. 2A) with P-polarized light.
  • the light guide plate 20C has alternately a prism defined by the inclination angle ⁇ 1 and the base angle ⁇ 1 and a prism defined by the inclination angle ⁇ 2 and the base angle ⁇ 2.
  • the present invention is not limited to this, and two or more types of prisms may be combined, and the manner of combination and arrangement can be variously modified. For example, after two prisms defined by the inclination angle ⁇ 1 and the base angle ⁇ 1 are continuously arranged, one prism defined by the inclination angle ⁇ 2 and the base angle ⁇ 2 may be disposed.
  • the intensity distribution of the emitted light uniform it is possible to reduce unevenness in luminance when the exit surface is directly observed.
  • the intensity distribution of light emitted from the light guide plate toward the polarizing film may be made as uniform as possible in the emission surface.
  • the emission ratio of P-polarized light emitted from the emission surface (which may be referred to as light extraction rate) may be higher on the user side than on the light source side.
  • the light guide plate 20D shown in FIGS. 11A and 11B has a configuration in which the depth of the prism gradually increases from the light source side toward the user side.
  • the light guide plate 20E shown in FIG. 12 has a configuration in which the arrangement density of the wedge-shaped minute prisms 20e gradually increases from the light source side toward the user side.
  • a hemispherical convex portion or concave portion may be provided.
  • a minute region to which white ink is applied may be provided. In the region to which the white ink is applied, the light propagating in the light guide plate can be directed in the direction of the exit surface by diffuse reflection.
  • the external shape of the minute region to be diffusely reflected is not limited to a circle, and may be arbitrary.
  • the intensity distribution of light emitted from the light guide plate 20A is high on the light source side (upper side in the figure) and gradually lowers toward the user side (lower side in the figure) as shown in FIG.
  • the intensity distribution of the light emitted from the light guide plate 20D has high uniformity as shown in FIG.
  • multi-shadow multiple shadow
  • the prism surface 20E1 extends in a direction orthogonal to the direction from the light source side to the user side (parallel to the polarization direction of P-polarized light), and has a concave prism, convex prism, concave cylinder or convex shape having a cross-sectional shape shown in FIG. Has a cylinder.
  • the angle ⁇ that characterizes the cross-sectional shape is preferably 45 ° or less.
  • a wedge-shaped minute prism 20e may be formed as shown in FIG. In this case, the arrangement density of the minute prisms 20e is configured to gradually increase from the light source side toward the user side.
  • a hemispherical convex portion or concave portion, or a minute region to which white ink is applied may be provided.
  • the prism surface 20E2 extends in parallel in the direction from the light source side to the user side, and has, for example, a concave portion having a cross-sectional shape shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the concave portion of the prism surface 20E2 may be the same cross-sectional shape as the concave prism, convex prism, concave cylinder, or convex cylinder as shown in FIG. Even in this case, the angle ⁇ that characterizes the cross-sectional shape is preferably 45 ° or less.
  • the prism surfaces 20E1 and 20E2 may be formed so as to overlap each other on the same side surface of the light guide plate, or may be formed on surfaces facing each other of the light guide plate.
  • the angle distribution of the emitted light intensity when using the light guide plate having only the prism surface 20E1 shown in FIG. 14 has a plurality of peaks as shown in FIG.
  • the light guide plate having the prism surface 20E2 in addition to the prism surface 20E1 shown in FIG. 14 is used, the angular distribution of the emitted light intensity becomes relatively uniform as shown in FIG. Generation of shadows can be suppressed.
  • the effect of suppressing the occurrence of multi-shadows can be obtained with the above-described light guide plates 20D and 20E, but it is preferable to further overlap the prism surface 20E2.
  • a method for making the intensity distribution of light emitted from the light guide plate uniform a method of reducing the thickness of the light guide plate from the light source side toward the user side can also be adopted.
  • the thickness may be linearly changed like the light guide plate 20F shown in FIG. 16A, or the thickness may be changed in a curve like the light guide plate 20G shown in FIG. Also good.
  • the thickness of the light guide plate having the prism surface described above may be changed. Further, it may be combined with a configuration that changes the depth, density, etc. of the prism.
  • each of the light guide plates having the prism surfaces 20E1 and 20E2 shown in FIG. 5 has a prism surface or a prism (prism 20e in FIG. 12) on the reflective layer 30A side of the light guide plate.
  • a light guide plate having a prism surface or a prism on the 40A side can also be used.
  • the lighting fixture of the above embodiment includes a plurality of light sources 10A (for example, LEDs), but there may be only one light source.
  • a linear light source 10D may be used like a lighting fixture 100D shown in FIG.
  • the light source 10D for example, a cold cathode fluorescent tube (CCFL) or a linear LED can be used.
  • CCFL cold cathode fluorescent tube
  • the lighting fixtures 100E to 100H differ from the previous lighting fixtures 100A to 100D in that they do not have a light guide plate.
  • a lighting apparatus 100E shown in FIG. 18A has a selective reflection type polarizing film 40A as a polarizing film, and is diffusely reflected with a gap provided on the side opposite to the polarization exit surface 42 of the selective reflection type polarizing film 40A. It further has a layer 30B.
  • the diffuse reflection layer 30B is provided not only on the surface facing the selective reflection polarizing film 40A but also on the side surface. Although the diffuse reflection layer 30B provided on the side surface may be omitted, the use efficiency of light can be enhanced by providing the diffuse reflection layer 30B also on the side surface.
  • the light source 10A included in the lighting fixture 100E is arranged to emit light toward the user in the gap between the selective reflection polarizing film 40A and the diffusion layer 30B.
  • the light source 10A of the luminaire 100E shown in FIG. 18A is, for example, an LED, and emits light having strong directivity around the L direction.
  • the optical axis of the light source 10A is parallel to the L direction, and has a light distribution that maximizes the intensity in the direction indicated by the arrow in the drawing (parallel to the L direction).
  • the LED orientation distribution is generally a Lambertian distribution having a maximum value in the optical axis direction, and the half-value angle (full width at half maximum) is 120 ° ( ⁇ 60 ° from the optical axis).
  • the arrangement of the light source 10A is not limited to the example shown in FIG. 18A, and as shown in FIGS. 18B and 18C, the light source 10A has a component parallel to the L direction.
  • the diffuse reflection layer 30B is preferably capable of reflecting incident parallel light as light spreading in a range of about a half-value angle of about 15 ° or more.
  • various commercially available white plastic plates for example, white polyethylene terephthalate plate (PET plate) or white vinyl chloride plate (PVC plate)
  • PET plate white polyethylene terephthalate plate
  • PVC plate white vinyl chloride plate
  • 30B can also be composed of a specular reflector and a light diffusing layer formed on the specular reflector, and the light diffusing layer 30B can be of a type that diffuses light with surface irregularities, or a matrix polymer.
  • An internal diffusion type in which particles having a refractive index different from that of the matrix polymer are dispersed can be used.
  • Light with high directivity emitted from the light source 10A toward the user side is reflected directly or by the selective reflection type polarizing film 40A and enters the diffuse reflection layer 30B.
  • Part of the light diffused and reflected by the diffuse reflection layer 30B (P-polarized light) is transmitted through the selective reflection type polarizing film 40A and emitted from the polarized light emission surface 42, and the other part (S-polarized light) is selectively reflected.
  • the light is reflected by the mold polarizing film 40A, enters the diffuse reflection layer 30B again, and is diffusely reflected.
  • a part of the S-polarized light is diffusely reflected to be converted to P-polarized light, passes through the selective reflection type polarizing film 40A, and is emitted from the polarized light exit surface 42.
  • the lighting fixture 100E has a housing 60 that surrounds the light source 10A, the diffuse reflection layer 30B, and the selective reflection type polarizing film 40A.
  • the housing 60 has an opening 60a that exposes the emission surface 100s.
  • the housing 60 is preferably formed of a material (for example, a metal such as aluminum) that reflects light at least on the inner surface. By reflecting light also on the inner surface of the housing 60, the light utilization efficiency can be increased.
  • a casing 60 can also be used for the above-described lighting fixtures 100A to 100D.
  • FIG. 19 (a) schematically shows a configuration of a lighting fixture 100E ′ including two lighting fixtures 100E shown in FIG. 18 (a).
  • FIG. 19B shows an illuminance distribution on the center line CL obtained by the luminaire 100E ′ shown in FIG.
  • the illuminance on the vertical axis is a value normalized by the maximum illuminance and is an arbitrary unit.
  • FIG. 19B shows a center line in a direction parallel to the polarization direction of the P-polarized light passing through the center point op projected perpendicularly to the irradiated surface as shown in FIG. 2 shows the illuminance distribution of P-polarized light at the center line CL in FIG.
  • the centers of the polarized light exit surfaces 42 of the two irradiation tools 100E are arranged symmetrically with respect to the symmetry axis indicated by a one-dot chain line with an interval of 500 mm. Therefore, the center of the polarized light exit surface of the luminaire 100E ′ is the center of the entire two polarized light exit surfaces 42 of the two luminaires 100E ′, and is located on a line-symmetric axis of symmetry.
  • the distance between the center of the polarized light exit surface of the luminaire 100E 'and the center point op was 570 mm.
  • Each of the two lighting devices 100E included in the lighting device 100E ' has a rectangular opening 60a having a length of 55 mm and a width of 205 mm, and the length L of the lighting fixture 100E including the light source is 60 mm.
  • the diffuse reflection layer 30B an E6SR mirror manufactured by Toray Industries, Inc. was used, and the distance between the selective reflection polarizing layer 40A and the diffuse reflection layer 30B was 5 mm.
  • DBEF registered trademark
  • 3M Co. was used as the selective reflection polarizing layer 40A.
  • the lighting fixture 100E ' can emit P-polarized light efficiently with a simple configuration that does not include a light guide plate, and can provide an easy-to-see illuminance distribution.
  • the illuminance distribution of the luminaire 100E ′ having the two illuminating devices 100E has been described. However, even when each illuminating device 100E is used, the maximum value is obtained at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op. Needless to say, an illuminance distribution can be obtained.
  • FIG. 19 (c) shows the illuminance distribution on the center line CL obtained when the exit surface 100s of the luminaire 100E 'is tilted by 20 ° on the opposite side to the user side.
  • the exit surface 100s is inclined opposite to the user side, that is, when the end of the user side of the lighting fixture 100E ′ is lowered, the light emitted from the exit surface 100s may be directly incident on the user's eyes. It is suppressed.
  • the lighting fixture 100E ' is used as, for example, the lighting unit 100 of the lighting fixture 200 shown in FIG. 1, the lighting unit 100 is supported by the support unit 94, and the direction of the lighting unit 100 is variable.
  • the support part 94 may be deformable and the direction of the illumination part 100 may be changed.
  • the illuminance distribution on the center line CL of the luminaire 100E ′ can be obtained even when the emission surface 100s is inclined 20 ° on the opposite side to the user side (toward the back).
  • the maximum value is taken at a position shifted to the user side by 10 cm from the center point op, and an easy-to-see illuminance distribution can be provided.
  • the illuminance at the center point op is 0.956
  • the illuminance at the position shifted by 30 cm toward the user side is 0.746, so it is only -22% compared to the illuminance at the center point. It can be seen that a highly uniform illumination distribution can be provided.
  • the polarization exit surface 42 may be arranged to be inclined toward the user side. By inclining the polarized light exit surface 42 to the user side, the maximum value can be obtained at a position where the illuminance distribution on the center line CL is further shifted to the user side.
  • the distance between the selective reflection type polarizing film 40A and the diffuse reflection layer 30B decreases as the distance from the light source 10A increases, there is an advantage that the volume of the lighting fixture can be reduced.
  • a selective reflection type polarizing film 40B having a curved surface inclined toward the user may be used as in the lighting fixture 100G shown in FIG. 20B, or as in the lighting fixture 100H shown in FIG.
  • a bent diffuse reflection layer 30C having a plurality of inclined surfaces may be used, or these may be combined as appropriate.
  • the 21A further includes a light guide plate 20I disposed in the gap between the diffusion layer 30B and the selective reflection type polarizing film 40A.
  • the light guide plate 20I includes a light receiving surface that receives light emitted from the light source 10A, and a lower surface that intersects the light receiving surface and faces the selective reflection polarizing film 40A.
  • the light guide plate 20I is a prism sheet whose lower surface is a prism surface, and the prism surface preferably has a plurality of surfaces inclined toward the user side.
  • a light guide plate having a prism surface (on the upper surface) on the diffuse reflection layer 30B side can be used.
  • the light guide plate 20I uses light diffusely reflected by the diffuse reflection layer 30B. Therefore, the effect of suppressing the occurrence of multi-shadows is great.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surface is preferably 45 ° or less.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surface is more preferably 1 ° to 45 °.
  • FIG. 21 (b) shows the illuminance distribution of a lighting fixture having two lighting fixtures 100I.
  • a prism sheet having an inclination angle ⁇ of 30 °, a base angle ⁇ of 90 °, and a thickness of 5 mm was used as the light guide plate 20I.
  • W of the irradiation device 100I is 205 mm and L is 60 mm, and the arrangement of the two lighting devices 100I is the same as 100E ′ shown in FIG.
  • the illuminance distribution shown in FIG. 21B corresponds to the illuminance distribution shown in FIG.
  • the illuminance distribution on the center line CL obtained by the above luminaire takes a maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm from the center point op.
  • the lighting fixture can emit P-polarized light efficiently, and can provide an easy-to-see illuminance distribution. Needless to say, even if each lighting device 100I is used, an illuminance distribution having a maximum value can be obtained at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point op.
  • selective reflection polarizing films 40A and 40B for example, DBEF (registered trademark) manufactured by 3M Corporation can be used as described above.
  • DBEF registered trademark
  • a film including a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate provided on the emission surface 100s side of the cholesteric liquid crystal film can be used.
  • the transmittance of the selective reflection polarizing film depends on the incident angle of light (from the normal to the film surface, the angle or polar angle), and the transmittance decreases as the incident angle increases.
  • the light is reflected on the polarization exit surface of the selective reflection type polarizing film 40A and the surface opposite to the polarization exit surface as in the lighting fixture 100J shown in FIG. It is preferable to provide the prevention layers 70a and 70b.
  • antireflection layer various known antireflection layers can be used.
  • a low refractive index layer having a refractive index smaller than that of the selective reflection type polarizing film 40A may be provided, or an antireflection layer composed of a dielectric multilayer film may be provided.
  • an antireflection layer having a moth-eye structure with a high antireflection effect may be used.
  • the two-dimensional size (typically the diameter) of the protrusion is 10 nm or more and less than 500 nm. Reflection is prevented by continuously changing the refractive index of light incident on the surface from the refractive index of the incident medium (typically air) to the refractive index of the base along the height direction of the convex portion.
  • the moth-eye structure can exhibit an antireflection effect having a small incident angle dependency over a wide wavelength range.
  • FIG. 22B shows the incident angle dependence of the transmittance of the selective reflection polarizing film 40A provided with antireflection layers 70a and 70b having a moth-eye structure on both sides.
  • the transmittance of the selective reflection type polarizing film 40A having no antireflection layer is shown to be incident angle dependent.
  • FIG. 22B by providing the antireflection layers 70a and 70b having a moth-eye structure, a decrease in transmittance when the incident angle exceeds 20 ° is suppressed.
  • the light use efficiency can be further improved by providing the antireflection layers on both surfaces of the selective reflection type polarizing film 40A.
  • the antireflection layers 70a and 70b are provided on the selective reflection type polarizing film 40A of the lighting fixture 100B.
  • the effect of providing the antireflection layers is common to all the lighting fixtures described above.
  • one of the antireflection layers 70a and 70b may be omitted.
  • the emission surface 72 of the antireflection layer 70b to be the emission surface 100s has a moth-eye structure, dust and the like are likely to adhere, so the antireflection layer 70b may be omitted.
  • a transparent polymer plate 80 may be further provided on the exit side of the polarizing film 40A.
  • the exit side surface 82 of the transparent polymer plate 80 becomes the exit surface 100s of the lighting fixture 100K.
  • the transparent polymer plate 80 is provided as a protective plate.
  • an acrylic plate having a high visible light transmittance can be suitably used.
  • the acrylic resin constituting the acrylic plate is a polymer having small optical anisotropy, it may have optical anisotropy (refractive index anisotropy) in the molding process.
  • the P-polarized light emitted from the polarizing film 40A may pass through the transparent polymer plate 80, so that the degree of polarization may decrease or the polarization plane may rotate. .
  • the slow axis in the plane of the transparent polymer plate 80 is arranged so as to be parallel to the polarization direction of the P-polarized light emitted from the polarization exit surface.
  • the slow axis in the plane of the transparent polymer plate 80 may be arranged so as to be orthogonal to the polarization direction of the P-polarized light emitted from the polarization exit surface.
  • a transparent polymer plate 80 is preferable because it is light and inexpensive, but a glass plate can be used instead.
  • the lighting fixture of the above embodiment includes a plurality of light sources 10A (for example, LEDs), but there may be only one light source.
  • a linear light source for example, a cold cathode fluorescent tube (CCFL) or a linear LED
  • CCFL cold cathode fluorescent tube
  • LED linear LED
  • a lighting fixture 100L illustrated in FIG. 24A includes a reflective substrate 50, a plurality of light sources 10B mounted on the reflective substrate, and a polarizing film 40A.
  • the direction in which the emission intensity of each of the plurality of light sources 10B is maximized is inclined to the user side so that a predetermined illuminance distribution is obtained.
  • the direction in which the emission intensity of each of the light sources 10B is maximized may be changed as appropriate. By providing the distribution in the tilt direction of the plurality of light sources 10B, the intensity distribution of the emitted light can be made uniform.
  • the “center of the polarized light exit surface” means the entire center of the polarized light exit surfaces of the multiple polarizing films.
  • the centers of the two polarized light exit surfaces of the two polarizing films are located on a line symmetry axis. .
  • Item 2 The lighting fixture according to Item 1, wherein the illuminance distribution takes the maximum value at a position shifted to the user side by 10 cm or more from the center point.
  • illuminance distribution equivalent to AA type as well as JIS standard illuminance A type can be provided.
  • the illumination part (lamp part) can be made thinner and / or lighter.
  • Item 5 The lighting fixture according to Item 4, wherein the light guide plate is a prism sheet having a prism surface on the reflective layer side.
  • the illuminance distribution described in items 1 to 3 can be obtained.
  • Item 5 The lighting fixture according to Item 4, wherein the light guide plate is a prism sheet whose lower surface is a prism surface.
  • the uniformity of the luminance distribution on the exit surface of the illumination part can be improved. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of multi-shadows (multiple shadows), or it is possible to suppress the occurrence of uneven brightness when the exit surface of the illumination unit is directly observed.
  • the light use efficiency can be increased.
  • Item 11 The lighting fixture according to Item 10, wherein the at least one selective reflection polarizing film includes a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate provided on the emission surface side of the cholesteric liquid crystal film.
  • the light use efficiency can be increased by using an inexpensive selective reflection type polarizing film.
  • the light utilization efficiency can be further increased.
  • Item 14 The lighting device according to Item 13, wherein the retardation plate is a quarter-wave plate.
  • the light use efficiency can be further increased.
  • the at least one polarizing film is at least one selective reflection type polarizing film, and further includes a diffuse reflection layer disposed with a gap on the opposite side of the at least one selective reflection type polarizing film from the polarized light exit surface.
  • the lighting device according to item 1 or 2 wherein the at least one light source is arranged to emit light toward the user in the gap.
  • Item 16 The lighting fixture according to Item 15, wherein the polarized light exit surface is arranged to be inclined toward the user side.
  • Item 17 The lighting fixture according to Item 15 or 16, wherein the polarized light exit surface has a curved surface inclined toward the user.
  • Item 18 The lighting fixture according to any one of Items 15 to 17, wherein the diffuse reflection layer has a plurality of inclined surfaces.
  • the position where the illuminance takes the maximum value can be further shifted to the user side.
  • the light guide plate further includes a light guide plate disposed in the gap, the light guide plate receiving a light emitted from the at least one light source, intersecting the light receiving surface, and the at least one selective reflection type.
  • Item 19 The lighting fixture according to any one of Items 15 to 18, which has a lower surface facing the polarizing film.
  • the occurrence of multi-shadows can be more effectively suppressed.
  • Item 20 The lighting device according to Item 19, wherein the light guide plate is a prism sheet whose lower surface is a prism surface, and the prism surface has a plurality of surfaces inclined toward the user side.
  • the occurrence of multi-shadows can be more effectively suppressed.
  • the light use efficiency can be increased by using an inexpensive selective reflection type polarizing film.
  • Item 22 The lighting fixture according to any one of Items 15 to 21, further comprising an antireflection layer on the polarized light exit surface of the at least one selective reflection polarizing film and a surface opposite to the polarized light exit surface.
  • the light use efficiency can be further increased.
  • the transparent polymer plate further includes a transparent polymer plate disposed on the emission surface side of the at least one polarizing film, the transparent polymer plate has an in-plane phase, and a slow axis in the plane of the transparent polymer plate is
  • the lighting fixture according to any one of items 1 to 22, wherein the lighting fixture is disposed orthogonally or parallel to a polarization direction of P-polarized light emitted from the polarized light exit surface.
  • a lighting apparatus that efficiently emits P-polarized light.
  • the lighting fixture according to the embodiment of the present invention is suitably used as, for example, a desk light used to illuminate a work area on the upper surface of a desk.
  • Base 94 Support unit 100 Illuminating unit 100A-100M Illuminating fixture 200 Illuminating fixture

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Abstract

 本発明の実施形態による照明器具(200)は、少なくとも1つの光源(10)と、少なくとも1つの偏光フィルム(40)と、偏光度が80%以上のP偏光を出射する出射面(100s)とを有し、偏光フィルム(40)の出射面(100s)側の面を偏光出射面(42)とすると、偏光出射面(42)の法線が被照射面に垂直になるよう偏光出射面(42)を配置したとき、偏光出射面(42)の中心を被照射面に垂直に投影した中心点(op)を通りP偏光の偏光方向に平行な方向の中心線(CL)におけるP偏光の照度分布 は、中心点(op)から使用者(ob)側にずれた位置で最大値をとる。

Description

照明器具
 本発明は照明器具、特に、例えば机の上面の作業領域を照明するために用いられる照明器具(例えば、デスクライト、タスクライトと呼ばれる)に関する。
 例えば、机の上面において、対象物(例えば印刷物)を観察する場合、表面反射光の影響で視認性が低下することがある。特に、光沢のある紙に印刷された写真などは見づらい。一般に、反射光は、拡散反射光と、表面反射光(鏡面反射光)とを含んでいる。拡散反射光は、対象物で種々の方向に反射された光であり、対象物の明度や彩度を反映している。これに対し、表面反射光(鏡面反射光)は、対象物の表面で即座に反射された光であり、対象物の明度や彩度を反映しない。従って、表面反射光が強くなると、視認性が低下する。
 表面反射光の強度が偏光依存性を有することが知られている。すなわち、表面反射光にはS偏光(電場が入射面に垂直な方向に振動する偏光)がP偏光(電場が入射面内で振動している偏光)よりも多く含まれる。なお、入射面とは、反射面に垂直な面で、入射光線と反射光線とを含む面をいう。
 そこで、光源の前方に偏光フィルムを配置することによってS偏光を吸収し、表面反射光による影響を抑制した照明器具が、例えば、特許文献1に開示されている。すなわち、特許文献1に記載の照明器具は、光源から出射される非偏光の内、S偏光を吸収し、P偏光のみで照明しようとするものである。
実開平6-11214号公報
 しかしながら、P偏光の反射率Rpが常に十分に小さいわけではないので、特許文献1のように、偏光フィルムを光源の前に配置しS偏光を除去するだけでは、使用者が観察する光に含まれる表面反射光を十分に少なくできないことがある。
 例えば、空気(屈折率が1.0)から屈折率が1.5の媒体の表面に入射する光の反射率を考える。S偏光の反射率Rs、P偏光の反射率Rp、自然光(S偏光とP偏光とを均等に含む非偏光)の反射率R(=(Rs+Rp)/2)の入射角依存性を示すグラフを図25に示す。入射角が約56°のとき、P偏光の反射率Rpはほぼゼロとなる。P偏光の反射率Rpがゼロとなる角は、ブリュースター角としてよく知られている。図25のグラフからわかるように、入射角が約70°以下では、P偏光の反射率Rpは約5%を越えず、且つ、S偏光の反射率Rsよりも小さい。ただし、入射角が30°を下回ると、P偏光の反射率RpとS偏光の反射率Rsとの差が小さくなり、P偏光だけを用いる利点があまり得られなくなる。図25から、入射角が約30°から約67°の範囲においては、P偏光だけを用いると、表面反射光を十分に抑制できる(反射率が約3%未満)が、この範囲を外れると、表面反射光を抑制する効果はあまり得られないことがわかる。特許文献1では、P偏光の反射率Rpの入射角依存性が考慮されていない。
 また、仮に、特許文献1の図1に示されているように、入射角が約45°となるように照明器具を配置したとすると、光源1から出射された光の内で、光線A2で示される方向に出射される偏光の割合は小さく、十分な照度を得ることは難しい。また、十分な照度を得るためには、光源の輝度を上げる必要があり、消費電力が増大する。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、効率よくP偏光を出射することができる照明器具を提供することにある。
 本発明の実施形態による照明器具は、少なくとも1つの光源と、少なくとも1つの偏光フィルムと、偏光度が80%以上のP偏光を出射する出射面とを有し、前記少なくとも1つの偏光フィルムの前記出射面側の面を偏光出射面とすると、前記偏光出射面の法線が被照射面に垂直になるよう前記偏光出射面を配置したとき、前記偏光出射面の中心を前記被照射面に垂直に投影した中心点を通り前記P偏光の偏光方向に平行な方向の中心線における前記P偏光の照度分布は、前記中心点から使用者側にずれた位置で最大値をとる。少なくとも1つの偏光フィルムが複数の偏光フィルムであるとき、「偏光出射面の中心」は、複数の偏光フィルムの偏光出射面の全体の中心を意味する。例えば、2枚の同じ大きさの偏光フィルを間隔をあけて線対称に配置したとき、2枚の偏光フィルムの2つの偏光出射面の中心は、線対称の対称軸上に位置することになる。
 ある実施形態において、前記照度分布は、前記中心点よりも10cm以上使用者側にずれた位置で、前記最大値をとる。
 ある実施形態において、前記照度分布における、前記中心点から使用者側に30cmずれた位置までの照度は、前記中心点の照度の±15%以内である。
 ある実施形態において、前記照明器具は、導光板と、前記導光板の上に配置された反射層とをさらに有し、前記導光板は、前記少なくとも1つの光源から出射された光を受ける受光面と、前記受光面と交差し、且つ、前記少なくとも1つの偏光フィルムと対向する下面とを有する。
 ある実施形態において、前記導光板は、前記反射層側にプリズム面を有するプリズムシートである。
 ある実施形態において、前記導光板は、前記プリズム面は使用者側に傾斜した複数の面を有し、前記複数の面の傾斜角は45°以下である。
 ある実施形態において、前記導光板は、前記下面がプリズム面であるプリズムシートである。
 ある実施形態において、前記偏光出射面から出射される前記P偏光の出射比率は、前記光源側よりも前記使用者側において高い。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記偏光出射面を直接にまたは間接的に支持する支持部材をさらに有し、前記支持部材は、前記偏光出射面を、前記被照射面からの高さが300mmよりも低い位置に固定することができる。
 ある実施形態において、前記少なくとも1つの偏光フィルムは少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムである。
 ある実施形態において、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムは、コレステリック液晶フィルムと、前記コレステリック液晶フィルムの前記出射面側に設けられた4分の1波長板とを含む。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面および前記偏光出射面の反対側の面に、反射防止層を有する。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記導光板および前記反射層との間に位相差板をさらに有する。
 ある実施形態において、前記位相差板は、4分の1波長板である。
 ある実施形態において、前記少なくとも1つの偏光フィルムは少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムであって、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面とは反対側に間隙を設けて配置された拡散反射層をさらに有し、前記少なくとも1つの光源は、前記間隙内に使用者側に向けて、光を出射するように配置されている。
 ある実施形態において、前記偏光出射面は使用者側に傾斜するように配置されている。
 ある実施形態において、前記偏光出射面は使用者側に傾斜した曲面を有している。
 ある実施形態において、前記拡散反射層は複数の斜面を有している。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記間隙に配置された導光板をさらに有し、前記導光板は、前記少なくとも1つの光源から出射された光を受ける受光面と、前記受光面と交差し、且つ、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムと対向する下面とを有する。
 ある実施形態において、前記導光板は、前記下面がプリズム面であるプリズムシートであって、前記プリズム面は、使用者側に傾斜した複数の面を有する。
 ある実施形態において、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムは、コレステリック液晶フィルムと、前記コレステリック液晶フィルムの前記出射面側に設けられた4分の1波長板とを含む。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面および前記偏光出射面の反対側の面に、反射防止層を有する。
 ある実施形態において、前記照明器具は、前記少なくとも1つの偏光フィルムの前記出射面側に配置された透明高分子板をさらに有し、前記透明高分子板は面内位相を有し、前記透明高分子板の面内における遅相軸は、前記偏光出射面から出射されるP偏光の偏光方向と直交または平行に配置されている。
 本発明の実施形態によると、効率よくP偏光を出射することができる照明器具を提供することができる。
本発明の実施形態による照明器具200の模式図である。 (a)は、照明部100によって照射される被照射面上の領域IAを模式的に示す平面図であり、(b)は、(a)中の中心線CLにおけるP偏光の照度分布を模式的に示すグラフである。 照明器具200の典型的な使用状態を模式的に示す図である。 P偏光の偏光度Pおよび強度と、観察角θとの関係を測定するための光学系を示す模式図である。 偏光度Pとコントラスト比との関係を示すグラフであり、(a)は上質紙を用いた場合、(b)は光沢紙を用いた場合の結果を示す。 (a)および(b)は、本発明の実施形態による照明器具100Aの構造を模式的に示す図であり、(a)は模式的な断面図であり、(b)は模式的な平面図である。 (a)は、照明器具100Aによって得られる中心線CL上の照度分布を示すグラフであり、(b)は、照明器具100Aによって得られる照度分布(平面)を示す図である。 本発明の実施形態による他の照明器具100Bの模式的な断面図である。 照明器具100Bによって得られる中心線CL上の照度分布を示すグラフである。 本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Cの模式的な断面図である。 (a)および(b)は、本発明の実施形態による照明器具に用いられる導光板20Dの構造を示す模式図である。 本発明の実施形態による照明器具に用いられる導光板20Eの構造を示す模式図である。 導光板20Aおよび20Dから出射される光の強度分布を示す図である。 (a)~(d)は、マルチシャドウを効果的に抑制できる導光板の構造を模式的に示す図である。 (a)および(b)は、出射光強度の角度分布を示す図であり、(a)はマルチシャドウが起こる場合、(b)はマルチシャドウの発生が抑制された場合を示している。 (a)~(c)は、導光板の厚さが光源側から使用者側に向かって小さくなっている導光板20F、20Gおよび20Hの模式的な断面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Dの模式的な断面図である。 (a)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Eの模式的な断面図であり、(b)および(c)は、光源10Aの配置のバリエーションを示す図である。 (a)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100E’の構成を示す模式図であり、(b)は、照明器具100E’によって得られる中心線CL上の照度分布を示すグラフであり、(c)は、照明器具100E’を奥に20°傾斜させたときに得られる中心線CL上の照度分布を示すグラフである。 (a)、(b)および(c)は、それぞれ、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100F、100Gおよび100Hの模式的な断面図である。 (a)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Iの模式的な断面図であり、(b)は、2つの照明器具100Iを図19(a)の2つの照明器具100Eに代えて配置した照明器具によって得られる中心線CL上の照度分布を示すグラフである。 (a)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Jの模式的な断面図であり、(b)は、両面にモスアイ構造を有する反射防止層を設けた選択反射型偏光フィルムの透過率を入射角依存性を示すグラフ、および、反射防止層を有しない選択反射型偏光フィルムの透過率を入射角依存性を示すグラフである。 (a)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Kの模式的な断面図であり、(b)および(c)は、透明高分子板80の遅相軸と、偏光フィルム40Aの透過軸との配置関係を示す模式図である。 (a)および(b)は、本発明の実施形態によるさらに他の照明器具100Lおよび100Mの模式的な断面図である。 S偏光の反射率Rs、P偏光の反射率Rp、自然光の反射率R(=(Rs+Rp)/2)の入射角依存性を示すグラフである。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態による照明器具を説明する。例示する実施形態の照明器具は、机の上面の作業領域を照明するために用いられるデスクライト(またはタスクランプ)であるが、本発明の実施形態による照明器具はこれに限られない。例えば、照明部100を机や棚などに取り付け、照明部100を照明器具として用いることもできる。
 図1に示す照明器具200は、照明部(ランプ部)100と、台座92と、支持部94とを有している。照明部100は、光源10と、導光板20と、反射層30と、偏光フィルム40とを有している。照明部100は、光源10、導光板20および反射層30を包囲し、偏光フィルム40を保持する筐体60を有している。光源10は、複数設けてもよいし、導光板20を省略することもできる。具体的な構成は後述する。
 照明部(ランプ部)100の出射面100sから出射されるP偏光の偏光度(本明細書では、完全偏光の偏光度を100%、非偏光の偏光度を0%と表すことにする。)は80%以上であり、図2(a)および(b)に示すような照度分布を形成する。ここでは、照明部100の出射面100sは、偏光フィルム40の出射側の面42であるが、後述するように、偏光フィルム40の出射面100s側に透明保護板を配置する場合は、透明保護板の出射面が、照明部100の出射面100sとなる。以下では、偏光フィルム40の出射側の面を偏光出射面42と呼ぶことにする。
 図2(a)は、照明部100によって照射される、被照射面上の領域IAを模式的に示す平面図である。領域IAは、JIS規格で照度が決められている領域であり、偏光出射面42の中心を被照射面に垂直に投影した中心点opを中心とし、中心角が120°で、半径d1が300mmの円弧と半径d2が500mmの円弧との間にある領域である。JIS規格照度A型では、半径300mmの位置の照度が300lux以上、半径500mmの位置の照度が150lux以上であり、JIS規格照度AA型では、半径300mmの位置の照度が500lux以上、半径500mmの位置の照度が250lux以上である。
 本発明の実施形態による照明器具200によると、偏光出射面42の中心を被照射面に垂直に投影した中心点opを通りP偏光の偏光方向に平行な方向の中心線CLにおけるP偏光の照度分布は、中心点opから使用者ob側にずれた位置で最大値をとるので、効率よくP偏光を出射することができる。なお、本明細書において、P偏光とは、被照射面上の位置によらず、図2(a)の中心線CLに平行な偏光方向(電場の振動方向)を有する偏光をいう。
 また、図2(b)に模式的に示すように、中心線CLにおけるP偏光の照度分布が、中心点opよりも10cm以上使用者ob側にずれた位置で、最大値をとるようにすることによって、さらに見やすい照度分布を提供することができる。さらに、照度分布における、中心点opから使用者ob側に30cmずれた位置までの照度が、中心点opの照度の±15%以内であるようにすることによって、例えば、JIS規格照度A型、あるいは、AA型相当の照度分布を提供することができる。具体的な構成は後述する。
 次に、図3~図5を参照して、観察角(極角θで表す)と、表面反射光の強度との関係を検討した結果を説明する。なお、入射角は、観察角θと等しいとする。
 図3に、照明器具200の典型的な使用状態を模式的に示す。照明器具200の偏光出射面42の高さをa、使用者obの目の高さをb、中心点opと使用者obとの距離をc、観察対象点と使用者obとの距離をxとすると、下式(1)が成り立つ。
   tanθ=x/b=(c-x)/a          ・・・(1)
 式(1)において、b、cおよびxはある程度の範囲内にあるので、θを変える要因はaしかないことがわかる。
 次に、図4に示す光学系で、P偏光の偏光度Pおよび観察角θと、視認性との関係を検討した。被観察試料spとしては、白色の上質紙およびその全面を黒色に印刷したもの、ならびに、白色の光沢紙およびその全面を黒色に印刷したものを用いた。偏光フィルムppを用いて、各試料spの表面に照射するP偏光の偏光度Pを変化させ、白色上質紙と、黒色印刷上質紙とから反射される光の輝度を、輝度計LMを用いて測定した。
 測定結果を下記の表1および表2に示す。表1は上質紙を用いた場合の結果を示し、表2は光沢紙を用いた場合の結果を示す。いずれも観察角θは、41°、45°および50°とし、P偏光の偏光度を種々変化させて得られた、白反射輝度、黒反射輝度およびコントラスト比CR(白反射輝度/黒反射輝度)を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1および表2からわかるように、コントラスト比CRが1.00を下回ることがある。すなわち、黒反射輝度が白反射輝度よりも高い、白黒反転が起こることがある。
 表1の結果を、偏光度Pを横軸に取り、コントラスト比を縦軸に取って、プロットしたグラフを図5(a)に示す。それぞれの観察角θについて、偏光度Pとコントラスト比との間に線形関係が認められる。それぞれの観察角θについて得られたコントラスト比が1.00となる偏光度を求めた結果、観察角θが41°のときの偏光度は56.8%、観察角が45°のときの偏光度は32.5%、観察角が50°のときの偏光度は3.7%であった。この3点を結ぶ直線は、P=-5.8923・θ+298.15で与えられる。「・」は乗算を表す。従って、上質紙において白黒反転が生じないための条件は、P≧-5.8923・θ+298.15ということになる。観察角θが小さいほど、偏光度Pが大きくないと、白黒反転が生じる。
 同様に、表2の結果を、偏光度Pを横軸に取り、コントラスト比を縦軸に取って、プロットしたグラフを図5(b)に示す。また、図5(b)から求められた、それぞれの観察角θについて得られたコントラスト比が1.00となる偏光度Pは、P=-9.1774・θ+454.69の直線で与えられる。光沢紙において白黒反転が生じないための条件は、P≧-9.1774・θ+454.69ということになる。
 本発明の実施形態による照明器具200は、使用者が観察対象物を観察する際に、上記の関係を満足するようにP偏光を照射することができる。
 例えば、偏光出射面42から出射されるP偏光の偏光度Pが80%のとき、上質紙で白黒反転を生じないための条件は、P≧-5.8923・θ+298.15から、観測角θは約37°以上であることがわかる。上記式(1)において、例えば、b=400mm、c=600mmとすると、偏光出射面42の高さaを395mm以下にすれば、観測角θを約37°以上にできる。
 同様に、偏光出射面42から出射されるP偏光の偏光度Pが80%のとき、光沢紙で白黒反転を生じないための条件は、P≧-9.1774・θ+454.6から、観測角θは約40.8°以上であることがわかる。上記式(1)において、例えば、b=400mm、c=600mmとすると、偏光出射面42の高さaを294mm以下にすれば、観測角θを約40.8°以上にできる。
 上記のことから、照明器具200が有する支持部94は、偏光出射面42を、直接にまたは間接的に被照射面からの高さが300mmよりも低い位置に固定できることが好ましい。
 以下、本発明の実施形態による照明器具の具体的な構成を説明する。実施形態の照明器具はP偏光を効率的に照射することができる。なお、以下で説明する照明器具100A~100Mは、図1に示した照明器具200の照明部100に対応し、例えば、上述の観測角θの関係を満足するように配置される。照明器具200の照明部100として用いてもよいし、他の方法で配置されてもよい。
 図6(a)および(b)に、本発明の実施形態による照明器具100Aの構造を模式的に示す。図6(a)は、照明器具100Aの模式的な断面図であり、図6(b)は照明器具100Aの模式的な平面図である。
 照明器具100Aは、複数の光源10Aと、導光板20Aと、導光板20Aの上に配置された反射層30Aと、導光板20Aの出射側に配置された偏光フィルム40Aとを有している。光源10Aは、例えば、LEDである。反射層30Aは、例えば、銀やアルミニウムなどの金属層である。
 偏光フィルム40Aは、例えば、選択反射型偏光フィルムである。選択反射型フィルムは、P偏光(照明器具の長さL方向に平行な偏光方向を有する)を透過し、S偏光を反射する。選択反射型偏光フィルムで反射されたS偏光は、導光板20Aや、反射層30Aで反射され、その一部がP偏光に変換される。したがって、選択反射型偏光フィルムを用いると光の利用効率を向上させることができる。選択反射型偏光フィルムとしては、3M社製のDBEF(登録商標)を用いることができる。また、選択反射型偏光フィルムとして、コレステリック液晶フィルムと、コレステリック液晶フィルムの、出射面100s側に設けられた4分の1波長板とを含むフィルムを用いることもできる。コレステリック液晶フィルムは、右円偏光および左円偏光の一方を選択的に反射し、他方の円偏光を透過する。4分の1波長板は、他方の円偏光が4分の1波長板が透過することによってP偏光(照明器具の長さL方向に平行)に変換されるように、その遅相軸が配置される。遅相軸は、P偏光の偏光方向(L方向)と45°をなす。
 偏光フィルム40Aとして、一般的な吸収型の偏光フィルムを用いてもよい。偏光フィルム40Aは、偏光度が80%以上のP偏光を出射するように配置する。すなわち、透過軸が図2中の中心線CLに平行になるように配置する。偏光度が90%を超える偏光を出射できる偏光フィルムが市販されている。
 照明器具100Aは、導光板20Aと反射層30Aとの間に4分の1波長板32Aをさらに有している。4分の1波長板32Aを介して反射層30Aに入射したS偏光は、反射層30Aで反射され4分の1波長板32Aを出る際には、P偏光に変換されている。したがって、4分の1波長板32Aを設けることによって、光の利用効率を向上させることができる。4分の1波長板32Aは省略してもよい。
 導光板20Aは、光源10Aから出射された光を受ける受光面と、受光面と交差し、且つ、偏光フィルムと対向する下面とを有している。導光板20Aの厚さは、典型的には、1mm~10mm程度である。導光板20Aの長さLおよび幅Wの大きさは、適宜設定され得る。
 光源10Aから出射され、導光板20Aに入射した光は、下面およびそれに対向する上面(プリズム面)で反射を繰り返しながら、導光板20Aを長さLの方向に伝搬する。プリズム面で反射された光の一部は、下面を透過し、偏光フィルム40Aに向けて出射される。プリズム面を構成する斜面の角度を調整することによって、導光板20Aの下面から出射される光の配向分布を制御することができる。プリズム面を有する導光板20Aは、プリズムシートと呼ばれる。ここでは、導光板20Aが反射層30A側(出射面100sとは反対側)にプリズム面を有するプリズムシートの例を示したが、出射面100s側にプリズム面を有するプリズムシートを用いることもできる。
 プリズム面は、使用者側に傾斜した複数の面(以下、傾斜面という。)を有し、傾斜面の傾斜角αは、45°以下である。傾斜面の傾斜角αは、より好ましくは1°以上45°以下である。傾斜面の傾斜角αを1°以上に設定することで、導光板20Aの長さLの増加を抑制でき、従って、照明器具のサイズが抑制される。別の言い方をすれば、傾斜面の傾斜角αを1°以上に設定することで、照明器具のサイズが大型化することによる照明器具の利便性の低下を抑制し得る。ここで、傾斜面の傾斜方向は、傾斜面の法線が、導光板20Aの主面の法線に対して傾斜している方向を意味する。導光板20Aにおける傾斜面の傾斜方向は、光源10Aが設けられている側とは反対側(使用者側)で、図6(a)の右側である。プリズム面を構成する面は、種々に設定できるが、ここでは、傾斜角α+底角βが90°となる構成を採用する。
 導光板20Aの長さLを50mm、幅Wを250mm、厚さを2mmとし、傾斜角αが15°、30°および45°とし、偏光出射面の高さが300mmのときの照度分布を、照明設計解析ソフトウェアLightToolsを用いて計算した結果を図7(a)に示す。図7(a)の横軸は、図2に示した中心線CL上の中心点opから使用者側への距離dであり、縦軸は照度である。
 図7(a)には、従来の照明器具によって得られる照度分布を併せて示している。従来の照明器具は、出射面の法線が被照射面に垂直になるよう偏光出射面を配置したとき、偏光出射面の中心を被照射面に垂直に投影した中心点における照度が最も高く、ランバーシアン(Lambertian)配光の光が出射されるとした(図7(a)中「従来 傾き0°」)。また、偏光出射面を45°使用者側に傾けた場合の結果も示した(図7(a)中「従来 傾き45°」)。
 導光板20Aにおける傾斜角αが30°および15°の場合、照度分布は、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値を取っていることがわかる。このように、傾斜角αを調整することによって、中心点opから離れた位置の照度を効率よく高めることができる。特に、傾斜角αが15°の場合、照度分布が最大値を取る位置が、中心点opよりも20cm以上使用者側にずれており、中心点opから使用者側に30cmずれた位置までの照度は、中心点opの照度の±15%以内にある。なお、傾斜角αが45°の場合でも、底角βを90°にすることによって、照度分布が、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値を取るようにできる(図8、9を参照して後述)。
 従来の照明器具でも偏光出射面を45°傾けると、照度分布が、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値をとるようにできる。しかしながら、偏光出射面を45°使用者側に傾けると、偏光出射面から直接使用者の目に入射する光が存在するので、使用者が見づらいだけでなく、光の利用効率が低下するという問題がある。
 傾斜角αが15°のときの照度分布を図7(b)に示す。図7(b)からわかるように、照明器具100Aは、JIS規格照度AAを満足している。また、JIS規格で照度が規定されている領域(図7(b)中の実線内)における偏光度は、70%以上であり、照明器具100AはP偏光を効率的に照射できることがわかる。ここでは、偏光フィルム40Aとして、偏光度が88%の偏光フィルムを用いた。偏光度が99.5%以上の偏光フィルムも市販されている。なお、偏光フィルム40Aとして、例えば上述したDBEFのような選択反射型偏光フィルムを用いた場合、DBEFの偏光度は角度依存性を有するので、中心点opから離れるに従い(出射光の進む方向が、偏光出射面42に垂直な方向からずれるに従い)、偏光度Pは小さくなる。
 図8に示す照明器具100Bについても同様に照度分布を求めた。結果を図9に示す。照明器具100Bは、導光板20Bの構造が、導光板20Aと異なっている点において、照明器具100Aと異なる。導光板20Bのプリズム面の底角βは90°で一定で、傾斜角αを15°~45°まで変化させて、照度分布を求めた。
 図9の照度分布からわかるように、傾斜角が45°以下の全ての場合において、照度分布は、中心点opから使用者側にずれた位置で最大値を取る。特に、傾斜角αが30°以下のとき、照度分布は、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値をとり、さらに見やすい照度分布となっている。さらに、傾斜角αが20°および15°のとき、中心点から使用者側に30cmずれた位置までの照度は、中心点opの照度の±15%以内にあり、さらに見やすい照度分布となっている。
 このように、導光板20Bのプリズム面における傾斜角αを45°以下とすることによって、P偏光を効率よく所定の領域(例えば図2(a)中の領域IA)に照射できる。
 図10に示す照明器具100Cの導光板20Cのように、傾斜角および底角が異なるプリズムを組み合わせてもよい。導光板20Cは、傾斜角α1と底角β1とで規定されるプリズムと、傾斜角α2と底角β2とで規定されるプリズムとを交互に有している。これに限らず、2種類以上のプリズムを組み合わせてもよいし、組み合わせおよび配置の仕方も種々に改変できる。例えば、傾斜角α1と底角β1とで規定されるプリズムを2つ連続して配置した後、傾斜角α2と底角β2とで規定されるプリズムを1つ配置してもよい。
 次に、図11~図17を参照して、照明器具の出射面から出射される光の強度の均一性を高めることが可能な構成を説明する。出射光の強度分布を均一にすることによって、出射面を直接観察した際の輝度のむらを低減することができる。そのためには、導光板から偏光フィルムに向けて出射される光の強度分布を出射面内においてできるだけ均一にすればよい。出射面から出射されるP偏光の出射比率(光の取り出し率といってもよい)を、光源側よりも使用者側において高くなるようにすればよい。
 図11(a)および(b)に示す導光板20Dは、プリズムの深さが光源側から使用者側に向かって次第に大きくなる構成を有している。
 図12に示す導光板20Eは、くさび型の微小なプリズム20eの配置密度が光源側から使用者側に向かって次第に大きくなる構成を有している。なお、微小プリズム20eに代えて、半球状の凸部または凹部を設けてもよい。さらに、微小プリズム20eに代えて、例えば白インクを付与した微小領域を設けてもよい。白インクを付与した領域は、拡散反射によって、導光板内を伝搬する光を出射面の方向に向けることができる。拡散反射させる微小領域の外形は、円に限られず、任意であってよい。
 例えば、導光板20Aから出射される光の強度分布は、図13に示すように光源側(図中上側)で高く、使用者側(図中下側)に向かって次第に低くなっているのに対し、導光板20Dから出射される光の強度分布は、図13に示すように、均一性が高く、強度のむらが視認され難い。
 導光板から出射される光の強度分布を均一にする方法は種々知られており、それらを適宜組み合わせて用いることができる。
 また、導光板から出射される光の強度分布にむらがあると、被照射物の影が複数形成されるマルチシャドウ(多重影)という現象が起こることがある。図14(a)および(b)に示すようなプリズム面20E1と、図14(c)および(d)に示すようなプリズム面20E2とを有する導光板を用いることによって、マルチシャドウの発生を抑制することができる。
 プリズム面20E1は、光源側から使用者側へ向かう方向(P偏光の偏光方向と平行)に直交する方向に延び、図14(b)に示す断面形状の凹プリズム、凸プリズム、凹シリンダーまたは凸シリンダーを有している。断面形状を特徴づける角γは、45°以下であることが好ましい。図14(b)に示したような断面形状のプリズムまたはシリンダーに代えて、図12に示したようなくさび型の微小なプリズム20eを形成してもよい。この場合において、微小なプリズム20eの配置密度が光源側から使用者側に向かって次第に大きくなるように構成する。また、微小プリズム20eに代えて、半球状の凸部もしくは凹部、または白インクを付与した微小領域を設けてもよい。
 プリズム面20E2は、光源側から使用者側へ向かう方向に平行に延び、例えば図14(d)に示す断面形状の凹部を有している。プリズム面20E2の凹部の断面形状は、図14(b)に示したような凹プリズム、凸プリズム、凹シリンダーまたは凸シリンダーと同様の断面形状であってもよい。この場合においても、断面形状を特徴づける角γは、45°以下であることが好ましい。プリズム面20E1と20E2は、導光板の同じ側の面に重畳させて形成してもよいし、導光板の互いに対向する面に形成してもよい。
 例えば、図14に示したプリズム面20E1だけを有する導光板を用いたときの出射光強度の角度分布が図15(a)に示すように、複数のピークを有すると、マルチシャドウが起こる。これに対し、図14に示したプリズム面20E1に加え、プリズム面20E2を有する導光板を用いると、図15(b)に示すように、出射光強度の角度分布が比較的均一になり、マルチシャドウの発生を抑制することができる。マルチシャドウの発生を抑制する効果は、上述の導光板20Dや20Eでも得られるが、プリズム面20E2をさらに重ね合わせることが好ましい。
 導光板から出射される光の強度分布を均一にする方法として、導光板の厚さを光源側から使用者側に向かって小さくする方法も採用できる。
 図16(a)に示す導光板20Fのように、厚さを直線的に変化させてもよいし、図16(b)に示す導光板20Gのように、厚さを曲線的に変化させてもよい。もちろん、図16(c)に示す導光板20Hのように、上述したプリズム面を有する導光板の厚さを変化させてもよい。さらに、プリズムの深さ、密度などを変化させる構成と組み合わせてもよい。
 また、図6に示した導光板20A、図8に示した導光板20B、図10に示した導光板20C、図11に示した導光板20D、図12に示した導光板20E、および図14に示したプリズム面20E1および20E2を有する導光板は、いずれも、導光板の反射層30A側にプリズム面またはプリズム(図12のプリズム20e)を有しているが、これらに代えて、偏光フィルム40A側にプリズム面またはプリズムを有する導光板を用いることもできる。
 上記の実施形態の照明器具は、複数の光源10A(例えばLED)を備えるが、光源は1つでもよい。例えば、図17に示す照明器具100Dのように、線状の光源10Dを用いてもよい。光源10Dとしては、例えば冷陰極蛍光管(CCFL)や、線状のLEDを用いることができる。
 次に、図18、図19および図20を参照して、本発明のさらに他の実施形態による照明器具100E~100Hの構成を説明する。照明器具100E~100Hは、導光板を有しない点において、先の照明器具100A~100Dと異なる。
 図18(a)に示す照明器具100Eは、偏光フィルムとして選択反射型偏光フィルム40Aを有し、選択反射型偏光フィルム40Aの偏光出射面42とは反対側に間隙を設けて配置された拡散反射層30Bをさらに有している。拡散反射層30Bは、選択反射型偏光フィルム40Aと対向する面だけでなく、側面にも設けられている。側面に設けられた拡散反射層30Bは、省略してもよいが、側面にも拡散反射層30Bを設けることによって、光の利用効率を高めることができる。照明器具100Eが有する光源10Aは、選択反射型偏光フィルム40Aと拡散層30Bとの間隙内に使用者側に向けて、光を出射するように配置されている。図18(a)に示す照明器具100Eの光源10Aは、例えばLEDであり、L方向を中心に指向性の強い光を出射する。光源10Aの光軸はL方向に平行で、図中に矢印で示した方向(L方向に平行)において強度が最大となる配光分布を有している。LEDの配向分布は、一般に、光軸方向において最大値をとるランバーシアン分布であり、半値角(半値全幅)は120°(光軸から±60°)である。光源10Aの配置は図18(a)に示した例に限られず、図18(b)および(c)に示すように、光源10Aの光軸がL方向に平行な成分を有するように、光源10Aを配置すればよい。拡散反射層30Bは、入射した平行光を半値角約15°以上の範囲に広がった光として反射できるものが好ましい。拡散反射層30Bとしては、例えば、市販されている種々の白色のプラスチック板(例えば、白色ポリエチレンテレフタレート板(PET板)や白色塩化ビニル板(PVC板)を用いることができる。また、拡散反射層30Bを鏡面反射板と、鏡面反射板上に形成した光拡散層とで構成することもできる。さらに、光拡散層30Bとしては、表面の凹凸で光を拡散するタイプのものや、マトリクス高分子中に、マトリクス高分子と屈折率が異なる粒子を分散した内部拡散タイプのものを用いることができる。
 光源10Aから使用者側に向けて出射された指向性の強い光は、直接、または選択反射型偏光フィルム40Aで反射されて、拡散反射層30Bに入射する。拡散反射層30Bで拡散反射された光の内の一部(P偏光)は、選択反射型偏光フィルム40Aを透過し、偏光出射面42から出射され、他の部分(S偏光)は、選択反射型偏光フィルム40Aで反射され、再び拡散反射層30Bに入射し、拡散反射される。S偏光の一部は、拡散反射されることによってP偏光に変換され、選択反射型偏光フィルム40Aを透過し、偏光出射面42から出射される。
 照明器具100Eは、光源10A、拡散反射層30Bおよび選択反射型偏光フィルム40Aを包囲する筐体60を有している。筐体60は、出射面100sを露出する開口部60aを有している。筐体60は、少なくとも内面が光を反射する材料(例えばアルミニウムなどの金属)で形成されていることが好ましい。筐体60の内面でも光を反射することによって、光の利用効率を高めることができる。このような筐体60は、上述の照明器具100A~100Dに用いることもできる。
 図19(a)に、図18(a)に示した照明器具100Eを2つ備える照明器具100E’の構成を模式的に示す。図19(b)に、図19(a)に示した照明器具100E’によって得られる中心線CL上の照度分布を示す。縦軸の照度は、最大照度で規格化した値で、任意単位である。図19(b)は、図2(a)に示したよう、偏光出射面の中心を被照射面に垂直に投影した中心点opを通りP偏光の偏光方向に平行な方向の中心線(図2(a)中の中心線CL参照)におけるP偏光の照度分布を示している。
 ここでは2つの照射器具100Eの偏光出射面42の中心を一点鎖線で示した対称軸に関して線対称に500mmの間隔をあけて配置した。したがって、照明器具100E’の偏光出射面の中心は、2つの照明器具100E’の2つの偏光出射面42の全体の中心であり、線対称の対称軸上に位置する。照明器具100E’の偏光出射面の中心と中心点opとの距離(すなわち、偏光出射面の被照射面からの高さ)は570mmとした。
 照明装置100E’が有する2つの照明装置100Eはそれぞれ、長さが55mm、幅が205mmの長方形の開口部60aを有しており、光源を含む照明器具100Eの長さLは60mmである。拡散反射層30Bとして、東レ株式会社製のE6SRルミラーを用い、選択反射偏光層40Aと拡散反射層30Bとの距離は5mmとした。選択反射偏光層40Aとしては、3M社製のDBEF(登録商標)を用いた。
 図19(b)からわかるように、照明器具100E’によって得られる中心線上の照度分布は、中心点opよりも10cm使用者側にずれた位置で最大値をとる(15cm使用者側にずれた位置でも0.999)。さらに、中心点opから使用者側に30cmずれた位置までの照度は、中心点の照度の±15%以内である(中心点の照度:0.937、d=30cmにおける照度:0.902)。このように、照明器具100E’は、導光板を有しない簡単な構成で、効率よくP偏光を出射することができ、見やすい照度分布を提供することができる。照明器具100E’は、例えば、JIS規格照度A型、あるいは、AA型相当の照度分布を提供することができる。さらに、照明器具100E’は、光源10Aから出射された光を拡散反射層30Bによって、種々の方向に拡散反射するので、マルチシャドウの発生を抑制する、あるいは、照明部の出射面を直接観察した際の輝度のむらの発生を抑制することができる。照明器具100E’の偏光出射面の被照射面からの高さを300mmとすれば、出射面から出射された光が使用者の目に直接入射することが抑制される。ここでは、2つの照明装置100Eを有する照明器具100E’の照度分布を説明したが、個々の照明装置100Eを用いても、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値をとる照度分布が得られることは言うまでもない。
 図19(c)に、照明器具100E’の出射面100sを使用者側とは逆側に20°傾斜させたときに得られる中心線CL上の照度分布を示している。出射面100sを使用者側とは逆に傾斜させる、すなわち、照明器具100E’の使用者側の端部を下げると、出射面100sから出射された光が使用者の目に直接入射することが抑制される。照明器具100E’は、例えば、図1に示した照明器具200の照明部100として利用され、照明部100は支持部94によって支持され、照明部100の向きは可変にされる。もちろん、支持部94を変形可能にして、照明部100の向きを変えるように構成してもよい。
 図19(c)からわかるように、照明器具100E’は、出射面100sを使用者側とは逆側に(奥に向けて)20°傾斜させても、中心線CL上の照度分布は、中心点opよりも10cm使用者側にずれた位置で最大値をとっており、見やすい照度分布を提供することができる。また、中心点opでの照度が0.956であるのに対し、使用者側に30cmずれた位置での照度は0.746であるので、中心点の照度に比べて-22%に過ぎず、均一性の高い照度分布を提供できることがわかる。
 図20(a)、(b)および(c)にそれぞれ示す照明器具100F、100Gおよび100Hのように、偏光出射面42を使用者側に傾斜するように配置してもよい。偏光出射面42を使用者側に傾斜させることによって、中心線CL上の照度分布がさらに使用者側にずれた位置で最大値をとるようにできる。また、選択反射型偏光フィルム40Aと拡散反射層30Bとの距離が、光源10Aから離れるにつれて小さくなるので、照明器具の体積を小さくできるという利点もある。
 図20(b)に示す照明器具100Gのように、使用者側に傾斜した曲面を有する選択反射型偏光フィルム40Bを用いてもよいし、図20(c)に示す照明器具100Hのように、複数の斜面を有する折り曲がった拡散反射層30Cを用いてもよいし、これらを適宜組み合わせてもよい。
 図21(a)に示す照明器具100Iは、拡散層30Bと選択反射型偏光フィルム40Aとの間隙に配置さ導光板20Iをさらに有している。導光板20Iは、光源10Aから出射された光を受ける受光面と、受光面と交差し、且つ、選択反射型偏光フィルム40Aと対向する下面とを有する。導光板20Iは、下面がプリズム面であるプリズムシートであって、プリズム面は、使用者側に傾斜した複数の面を有することが好ましい。このような導光板20Iを用いることによって、マルチシャドウの発生をさらに効果的に抑制することができる。導光板20Iに代えて、拡散反射層30B側に(上面に)プリズム面を有する導光板を用いることもできるが、導光板20Iの方が、拡散反射層30Bによって拡散反射された光の利用効率が増大するので、マルチシャドウの発生を抑制する効果が大きい。
 傾斜面の傾斜角αは、45°以下であることが好ましい。傾斜面の傾斜角αは、より好ましくは1°以上45°以下である。傾斜面の傾斜角αを1°以上に設定することで、導光板20Iの長さの増加を抑制できる。プリズム面を構成する面は、種々に設定できる。
 図21(b)に、照明器具100Iを2つ備える照明器具の照度分布を示す。ここでは、導光板20Iとして、傾斜角αが30°、底角βが90°、厚さが5mmのプリズムシートを用いた。ここの照射器具100IのWは205mmでLは60mmであり、2つの照明器具100Iの配置は、図19(a)に示した100E’と同じにした。図21(b)に示す照度分布は、図19(b)に示した照度分布に対応する。
 図21(b)からわかるように、上記の照明器具によって得られる中心線CL上の照度分布は、中心点opよりも10cm使用者側にずれた位置で最大値をとる。このように、照明器具は、効率よくP偏光を出射することができ、見やすい照度分布を提供することができる。もちろん、個々の照明装置100Iを用いても、中心点opよりも10cm以上使用者側にずれた位置で最大値をとる照度分布が得られることは言うまでもない。
 上述の選択反射型偏光フィルム40A、40Bとしては、上述したように、例えば3M社製のDBEF(登録商標)を用いることができる。また、選択反射型偏光フィルムとして、コレステリック液晶フィルムと、コレステリック液晶フィルムの、出射面100s側に設けられた4分の1波長板とを含むフィルムを用いることもできる。
 選択反射型偏光フィルムは、透過率が光の入射角(フィルム面の法線から角、極角)に依存し、入射角が大きいほど透過率が低下する。この透過率の入射角依存性を低減するために、図22(a)に示す照明器具100Jのように、選択反射型偏光フィルム40Aの偏光出射面および偏光出射面の反対側の面に、反射防止層70aおよび70bを設けることが好ましい。
 反射防止層としては、公知の種々の反射防止層を用いることができる。例えば、選択反射型偏光フィルム40Aの屈折率よりも小さな屈折率を有する低屈折率層を設けてもよいし、誘電体多層膜で構成された反射防止層を設けてもよい。さらに、反射防止効果が高い、モスアイ構造を有する反射防止層を用いてもよい。
 モスアイ構造は、凹凸の周期(または隣接凸部間の距離)が可視光(λ=380nm~780nm)の波長以下に制御された微細な凸部で構成されている。凸部の2次元的な大きさ(典型的には直径)は10nm以上500nm未満である。表面に入射した光に対する屈折率を凸部の高さ方向に沿って入射媒体(典型的には空気)の屈折率から下地の屈折率まで連続的に変化させることによって反射を防止する。モスアイ構造は、広い波長域にわたって入射角依存性の小さい反射防止作用を発揮できる。
 図22(b)に、両面にモスアイ構造を有する反射防止層70aおよび70bを設けた選択反射型偏光フィルム40Aの透過率を入射角依存性を示す。比較のために、反射防止層を有しない選択反射型偏光フィルム40Aの透過率を入射角依存性を示している。図22(b)から明らかなように、モスアイ構造を有する反射防止層70aおよび70bを設けることによって、入射角が20°を超えたときの透過率の低下が抑制されている。
 このように、選択反射型偏光フィルム40Aの両面に反射防止層を設けることによって、光の利用効率をさらに高めることができる。ここでは、照明器具100Bの選択反射型偏光フィルム40Aに反射防止層70aおよび70bを設けた例を示したが、反射防止層を設けることによる効果は、上述の全ての照明器具に共通する。もちろん、反射防止層70aおよび70bの一方を省略してもよい。例えば、出射面100sとなる反射防止層70bの出射面72をモスアイ構造とすると、ほこりなどが付着しやすくなるので、反射防止層70bを省略してもよい。
 また、図23(a)に示す照明器具100Kのように、偏光フィルム40Aの出射側に透明高分子板80をさらに設けて構成としてもよい。透明高分子板80の出射側の面82が照明器具100Kの出射面100sとなる。透明高分子板80は、保護板として設けられる。透明高分子板80としては、可視光の透過率が高いアクリル板を好適に用いることができる。アクリル板を構成するアクリル樹脂は光学的異方性が小さい高分子ではあるものの、成形過程において、光学的異方性(屈折率異方性)を有することがある。透明高分子板80が面内位相を有すると、偏光フィルム40Aから出射されるP偏光が、透明高分子板80を通過することによって、偏光度が低下したり、偏光面が回転することがある。これを防止するためには、図23(b)に示すように、透明高分子板80の面内における遅相軸が偏光出射面から出射されるP偏光の偏光方向と平行になるように配置する、または、図23(c)に示すように、透明高分子板80の面内における遅相軸が偏光出射面から出射されるP偏光の偏光方向に直交するように配置すればよい。保護基板としては、軽量で安価であることから、透明高分子板80が好ましいが、これに代えて、ガラス板を用いることもできる。
 上記の実施形態の照明器具は、複数の光源10A(例えばLED)を備えるが、光源は1つでもよい。図17を参照して上述したように、線状の光源(例えば冷陰極蛍光管(CCFL)や、線状のLED)を用いることができる。
 さらに、図24(a)および(b)に示すように、導光板を有しない構成でもよい。図24(a)に示す照明器具100Lは、反射基板50と、反射基板に実装された複数の光源10Bと、偏光フィルム40Aとを有する。複数の光源10Bは、所定の照度分布が得られるように、複数の光源10Bのそれぞれの出射強度が最大となる方向が、使用者側に傾斜している。もちろん、図24(b)に示す照明器具100Mのように、複数の光源10Bのそれぞれの出射強度が最大となる方向を、適宜変化させてもよい。複数の光源10Bの傾斜方向に分布を持たせることによって、出射光の強度分布を均一にすることができる。
 本明細書は、以下の項目に記載の照明器具を開示している。
[項目1]
 少なくとも1つの光源と、少なくとも1つの偏光フィルムと、偏光度が80%以上のP偏光を出射する出射面とを有し、前記少なくとも1つの偏光フィルムの前記出射面側の面を偏光出射面とすると、前記偏光出射面の法線が被照射面に垂直になるよう前記偏光出射面を配置したとき、前記偏光出射面の中心を前記被照射面に垂直に投影した中心点を通り前記P偏光の偏光方向に平行な方向の中心線における前記P偏光の照度分布は、前記中心点から使用者側にずれた位置で最大値をとる、照明器具。
 項目1に記載の照明器具によると、効率よくP偏光を出射することができる。なお、少なくとも1つの偏光フィルムが複数の偏光フィルムであるとき、「偏光出射面の中心」は、複数の偏光フィルムの偏光出射面の全体の中心を意味する。例えば、2枚の同じ大きさの偏光フィルを間隔をあけて線対称に配置したとき、2枚の偏光フィルムの2つの偏光出射面の中心は、線対称の対称軸上に位置することになる。
[項目2]
 前記照度分布は、前記中心点よりも10cm以上使用者側にずれた位置で、前記最大値をとる、項目1に記載の照明器具。
 項目2に記載の照明器具によると、さらに見やすい照度分布を提供することができる。
[項目3]
 前記照度分布における、前記中心点から使用者側に30cmずれた位置までの照度は、前記中心点の照度の±15%以内である、項目1または2に記載の照明器具。
 項目3に記載の照明器具によると、例えば、JIS規格照度A型はもちろん、AA型相当の照度分布をも提供することができる。
[項目4]
 導光板と、前記導光板の上に配置された反射層とをさらに有し、前記導光板は、前記少なくとも1つの光源から出射された光を受ける受光面と、前記受光面と交差し、且つ、前記少なくとも1つの偏光フィルムと対向する下面とを有する、項目1から3のいずれかに記載の照明器具。
 項目4に記載の照明器具によると、照明部(ランプ部)を薄くおよび/または軽くすることができる。
[項目5]
 前記導光板は、前記反射層側にプリズム面を有するプリズムシートである、項目4に記載の照明器具。
[項目6]
 前記導光板は、前記プリズム面は使用者側に傾斜した複数の面を有し、前記複数の面の傾斜角は45°以下である、項目4または5に記載の照明器具。
 項目6に記載の照明器具によると、項目1~3に記載の照度分布を得ることができる。
[項目7]
 前記導光板は、前記下面がプリズム面であるプリズムシートである、項目4に記載の照明器具。
[項目8]
 前記偏光出射面から出射される前記P偏光の出射比率は、前記光源側よりも前記使用者側において高い、項目1から7のいずれかに記載の照明器具。
 項目8に記載の照明器具によると、照明部(ランプ部)の出射面における輝度分布の均一性を高めることができる。したがって、マルチシャドウ(多重影)の発生を抑制する、あるいは、照明部の出射面を直接観察した際の輝度のむらの発生を抑制することができる。
[項目9]
 前記偏光出射面を直接にまたは間接的に支持する支持部材をさらに有し、前記支持部材は、前記偏光出射面を、前記被照射面からの高さが300mmよりも低い位置に固定することができる、項目1から8のいずれかに記載の照明器具。
 項目9に記載の照明器具によると、反射が抑制されたP偏光照明を提供することができる。
[項目10]
 前記少なくとも1つの偏光フィルムは少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムである、項目1から9のいずれかに記載の照明器具。
 項目10に記載の照明器具によると、光の利用効率を高めることができる。
[項目11]
 前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムは、コレステリック液晶フィルムと、前記コレステリック液晶フィルムの前記出射面側に設けられた4分の1波長板とを含む、項目10に記載の照明器具。
 項目11に記載の照明器具によると、安価の選択反射型偏光フィルムを利用して、光の利用効率を高めることができる。
[項目12]
 前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面および前記偏光出射面の反対側の面に、反射防止層を有する、項目10または11に記載の照明器具。
 項目12に記載の照明器具によると、光の利用効率をさらに高めることができる。
[項目13]
 前記導光板および前記反射層との間に位相差板をさらに有する、項目4から12のいずれかに記載の照明器具。
[項目14]
 前記位相差板は、4分の1波長板である、項目13に記載の照明器具。
 項目13および項目14に記載の照明器具によると、光の利用効率をより高めることができる。
[項目15]
 前記少なくとも1つの偏光フィルムは少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムであって、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面とは反対側に間隙を設けて配置された拡散反射層をさらに有し、前記少なくとも1つの光源は、前記間隙内に使用者側に向けて、光を出射するように配置されている、項目1または2に記載の照明器具。
 項目15に記載の照明器具によると、簡単な構成で、効率よくP偏光を出射することができるとともに、マルチシャドウの発生を抑制する、あるいは、照明部の出射面を直接観察した際の輝度のむらの発生を抑制することができる。
[項目16]
 前記偏光出射面は使用者側に傾斜するように配置されている、項目15に記載の照明器具。
[項目17]
 前記偏光出射面は使用者側に傾斜した曲面を有している、項目15または16に記載の照明器具。
[項目18]
 前記拡散反射層は複数の斜面を有している、項目15から17のいずれかに記載の照明器具。
 項目16~項目18に記載の照明器具によると、照度が最大値をとる位置をさらに使用者側にずらすことができる。
[項目19]
 前記間隙に配置された導光板をさらに有し、前記導光板は、前記少なくとも1つの光源から出射された光を受ける受光面と、前記受光面と交差し、且つ、前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムと対向する下面とを有する、項目15から18のいずれかに記載の照明器具。
 項目19に記載の照明器具によると、マルチシャドウの発生をさらに効果的に抑制することができる。
[項目20]
 前記導光板は、前記下面がプリズム面であるプリズムシートであって、前記プリズム面は、使用者側に傾斜した複数の面を有する、項目19に記載の照明器具。
 項目20に記載の照明器具によると、マルチシャドウの発生をさらに効果的に抑制することができる。
[項目21]
 前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムは、コレステリック液晶フィルムと、前記コレステリック液晶フィルムの前記出射面側に設けられた4分の1波長板とを含む、項目15から20のいずれかに記載の照明器具。
 項目21に記載の照明器具によると、安価の選択反射型偏光フィルムを利用して、光の利用効率を高めることができる。
[項目22]
 前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面および前記偏光出射面の反対側の面に、反射防止層を有する、項目15から21のいずれかに記載の照明器具。
 項目22に記載の照明器具によると、光の利用効率をさらに高めることができる。
[項目23]
 前記少なくとも1つの偏光フィルムの前記出射面側に配置された透明高分子板をさらに有し、前記透明高分子板は面内位相を有し、前記透明高分子板の面内における遅相軸は、前記偏光出射面から出射されるP偏光の偏光方向と直交または平行に配置されている、項目1から22のいずれかに記載の照明器具。
 項目23に記載の照明器具によると、偏光ファイルを保護するために透明高分子板を設けても、出射光(P偏光)の偏光度の低下を抑制することができる。
 本発明の実施形態によると、効率よくP偏光を出射する照明器具が提供される。本発明の実施形態による照明器具は、例えば、机の上面の作業領域を照明するために用いられるデスクライトとして好適に用いられる。
 10、10A、10B 光源
 20、20A~20H 導光板
 30、30A 反射層
 40、40A 偏光フィルム
 42 出射面
 92 台座
 94 支持部
 100 照明部
 100A~100M 照明器具
 200 照明器具

Claims (5)

  1.  少なくとも1つの光源と、少なくとも1つの偏光フィルムと、偏光度が80%以上のP偏光を出射する出射面とを有し、
     前記少なくとも1つの偏光フィルムの前記出射面側の面を偏光出射面とすると、前記偏光出射面の法線が被照射面に垂直になるよう前記偏光出射面を配置したとき、前記偏光出射面の中心を前記被照射面に垂直に投影した中心点を通り前記P偏光の偏光方向に平行な方向の中心線における前記P偏光の照度分布は、前記中心点から使用者側にずれた位置で最大値をとる、照明器具。
  2.  前記照度分布は、前記中心点よりも10cm以上使用者側にずれた位置で、前記最大値をとる、請求項1に記載の照明器具。
  3.  導光板と、前記導光板の上に配置された反射層とをさらに有し、
     前記導光板は、前記少なくとも1つの光源から出射された光を受ける受光面と、前記受光面と交差し、且つ、前記少なくとも1つの偏光フィルムと対向する下面とを有する、請求項1または2に記載の照明器具。
  4.  前記導光板は、前記下面がプリズム面であるプリズムシートである、請求項3に記載の照明器具。
  5.  前記少なくとも1つの偏光フィルムは選択反射型偏光フィルムであって、
     前記少なくとも1つの選択反射型偏光フィルムの前記偏光出射面とは反対側に間隙を設けて配置された拡散反射層をさらに有し、
     前記少なくとも1つの光源は、前記間隙内に使用者側に向けて、光を出射するように配置されている、請求項1または2に記載の照明器具。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2302613A (en) * 1940-08-01 1942-11-17 Polaroid Corp Lamp
JPS56172204U (ja) * 1981-05-13 1981-12-19
JPH0451708U (ja) * 1990-09-05 1992-04-30
JP2012059612A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Dainippon Printing Co Ltd 面発光装置
JP2013109955A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Asahi Kasei E-Materials Corp 偏光照明装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2302613A (en) * 1940-08-01 1942-11-17 Polaroid Corp Lamp
JPS56172204U (ja) * 1981-05-13 1981-12-19
JPH0451708U (ja) * 1990-09-05 1992-04-30
JP2012059612A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Dainippon Printing Co Ltd 面発光装置
JP2013109955A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Asahi Kasei E-Materials Corp 偏光照明装置

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