WO2020261855A1 - 照明装置及び照明システム - Google Patents
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- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- G02B5/04—Prisms
Definitions
- This disclosure relates to a lighting device and a lighting system.
- a daylighting system that is arranged in an opening of a building and has a daylighting sheet that transmits light from the outdoor side to the indoor side and a reflecting means that reflects the light that has passed through the daylighting sheet is disclosed (for example, Patent Document). 1).
- the daylighting sheet is formed by laminating a plurality of layers, and includes a light-transmitting base material layer and a light-reflecting layer formed on the base material layer.
- the light reflecting layer includes a light transmitting portion that transmits light and a light reflecting portion that is formed between the light transmitting portions and reflects the reached light, which is arranged along one surface of the base material layer.
- the reflecting means is a sheet-like member arranged on the ceiling, and a plurality of unit reflecting elements formed so as to project on the sheet surface are arranged.
- the unit reflective element has, as at least one surface forming the unit reflective element, a reflective surface extending linearly that reflects the light emitted from the lighting sheet downward.
- a sheet-like member including a plurality of arranged unit reflecting elements is formed from the lighting sheet. It is configured to reflect the light that reaches the area downward, that is, toward a limited area of the irradiated surface. Therefore, when it is desired to irradiate the entire living room by using the daylighting system described in Patent Document 1, there is a problem that the apparatus (in the case of Patent Document 1, the reflecting means) becomes large.
- the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and in a lighting device that irradiates an irradiated area with light, for example, the installation range of the lighting device is small with respect to the size of the irradiated area.
- the purpose is to realize a lighting device and a lighting system that realizes miniaturization such as finishing.
- One aspect of the illuminating device is an illuminating device that irradiates light toward an object to be irradiated, and includes a first prism portion extending in a first direction that is a direction away from the installation surface.
- the first prism portion is in the direction orthogonal to the vertical direction of the lighting device.
- the first prism portion deflects the first light incident on the first prism portion in a direction that has one or more protruding prisms and has a sharp angle toward the object to be irradiated with respect to the vertical direction of the lighting device. Therefore, the light is emitted toward the object to be irradiated.
- One aspect of the lighting system according to the present disclosure is the above-mentioned lighting device, which collects external light, deflects the collected external light, and makes a sharp angle toward the object to be irradiated with respect to the vertical direction of the lighting device. It is provided with a light deflection unit that emits light that is directed toward the lighting device in the direction of the light.
- the illuminating system is arranged on the illuminated object side of the above illuminating device and the illuminating device, and has a direction in which the illuminating device has a sharp angle toward the illuminated object side with respect to the vertical direction. It may be provided with a light source that emits the light of the above toward the lighting device.
- Another aspect of the illuminating device is a illuminating device that irradiates light, and is between a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a first light emitting unit and a second light emitting unit.
- the two prism portions are provided with two prism portions facing each other, and the two prism portions extend in the first direction, which is a direction away from the installation surface of the lighting device, and are inside the two facing prism portions. Or, when it has one or more prisms protruding in the outward direction and the direction connecting the end on the installation surface side of the lighting device and the end on the side facing the installation surface is the vertical direction of the lighting device.
- the first light incident on any of the two prisms from each of the first light emitting unit and the second light emitting unit in a direction that makes a sharp angle toward the installation surface side with respect to the vertical direction of the lighting device is emitted from the two prisms. It is deflected by a part and emitted as light toward the installation surface.
- Another aspect of the illuminating device is an illuminating device that irradiates light, comprising a light emitting portion and two prism portions provided opposite to each other at positions sandwiching the light emitting portion, and two prisms.
- Each portion extends in a first direction, which is a direction away from the installation surface, and has one or more prisms projecting inward or outward in two opposing prism portions, so that the lighting device can be installed.
- the two prism parts are on the installation surface side with respect to the vertical direction of the lighting device from the light emitting unit, respectively.
- the first light is incident in a direction that makes a sharp angle, and the incident first light is deflected to be emitted toward the installation surface.
- an illuminating device that irradiates light, in which light from the light emitting unit and the light emitting unit is incident to change or diffuse the light distribution angle and emit the light. It is provided with an optical element and a prism portion provided so as to surround at least a part of the emission surface of the optical element, and connects an end portion of the lighting device on the installation surface side and an end portion on the side facing the installation surface.
- the prism portion extends in the first direction which is a direction away from the installation surface of the illuminating device, and at least one projecting in a direction orthogonal to the vertical direction of the illuminating device.
- the prism portion deflects the first light incident from the optical element toward the installation surface side with respect to the vertical direction of the illuminating device in a direction that makes a sharp angle, and makes the light toward the installation surface. It emits light.
- FIG. 6 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the first embodiment and a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device.
- the explanatory view which shows the calculation method of the exit angle ⁇ c which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 6 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the first embodiment, a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device, and a partially enlarged view of a prism portion.
- FIG. 1 The explanatory view which shows the calculation method of the exit angle ⁇ d which concerns on Embodiment 1.
- the schematic block diagram which shows the example of the lighting apparatus which concerns on the modification 3 and the figure which showed the enlarged figure of a part of the prism surface of the illumination apparatus together.
- the schematic block diagram which shows the example of the lighting apparatus which concerns on modification 4.
- the schematic block diagram which shows the example of the lighting apparatus which concerns on modification 5.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a lighting fixture according to the modified example 11.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device according to the modified example 11.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a lighting fixture according to the modified example 12.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a lighting fixture according to the modified example 13.
- FIG. 5 is a ray tracing diagram in the lighting device according to the modified example 12. A partially enlarged view of FIG. 44.
- FIG. 5 is a ray tracing diagram in the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 5 is a ray tracing diagram in the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a lighting fixture according to a third embodiment.
- the schematic block diagram which shows the example of the lighting apparatus which concerns on Embodiment 3.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a lighting fixture according to a third embodiment.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of a lighting fixture according to a fourth embodiment.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing an application example of the lighting system 200 according to the present embodiment.
- the lighting system 200 according to the first embodiment of the present disclosure includes a lighting device 100 and a light deflection unit 3.
- XYZ coordinates are used in the figures shown below.
- the XYZ coordinates are the coordinates when the lighting device is installed.
- the X-axis is perpendicular to the wall surface forming a space (living room or the like) in which the lighting device irradiates light (particularly, when the lighting device has a light deflecting portion 3 as a lighting member, the wall surface on which the light deflecting portion 3 is provided).
- a plane is an XY plane
- the direction is parallel to the direction in which light is incident on the plane. In the lighting system 200, it is assumed that the light is incident on the lighting device 100 from the + X-axis side.
- the Y-axis is an axis orthogonal to the X-axis in the XY plane.
- the XY plane is not limited to a plane perpendicular to the wall surface when the wall surface is inclined.
- the XY plane is a surface parallel to the irradiated surface (floor surface B in the example shown in FIG. 1) or an installation surface (ceiling T in the example shown in FIG. 1) which is a surface to which the lighting device is installed. It may be regarded as a plane parallel to the plane or a plane perpendicular to the Z axis shown below.
- the Z-axis is the direction in which the lighting device extends with respect to the installation surface.
- the Z-axis is a direction connecting the end portion on the installation surface side of the lighting device and the end portion on the opposite side (in this example, the irradiated surface side).
- the direction connecting the center of the end portion on the installation surface side of the lighting device as an aggregate of the plurality of members and the center of the end portion on the opposite side is Z. It may be used as an axis.
- the + Z-axis direction is a direction away from the irradiated surface
- the ⁇ Z-axis direction is a direction approaching the irradiated surface.
- such a Z-axis direction (that is, a direction in which the illuminating device extends with respect to the installation surface) may be referred to as a "vertical direction of the illuminating device” or simply a “vertical direction”.
- the conditions of the XYZ coordinates are set as follows, but these are merely examples and do not limit the XYZ coordinates.
- ⁇ The sun rises from the east and sets to the west. That is, the area where the lighting device 100 is installed is the northern hemisphere.
- the lighting device 100 is installed on the ceiling T and irradiates the floor surface B. That is, the ceiling T is the installation surface and the floor surface B is the irradiated surface. -And the ceiling T is parallel to the floor surface B.
- the X-axis is in the north-south direction among the directions parallel to the floor surface B (more specifically, the surface perpendicular to the vertical direction of the building 300).
- the + X-axis direction is south (S), and the ⁇ X-axis direction is north (N).
- the Y-axis is the east-west direction in the direction parallel to the floor surface B.
- the + Y-axis direction is east (E), and the ⁇ Y-axis direction is west (W).
- the Z-axis direction is a direction parallel to the vertical direction of the building 300.
- the upward direction of the building 300 is the ceiling T side
- the downward direction is the floor surface B side.
- the direction parallel to the vertical direction is a vertical direction from the floor surface B to the installation position of the lighting device (position on the ceiling T).
- the + Z axis direction is the direction of the sky (zenith).
- Zeroth refers to the point on the celestial sphere that is directly above the observer. That is, it is a point where the altitude is a pole of +90 degrees in horizontal coordinates.
- the direction from the ground to the zenith is the vertical direction of the observation point. That is, the zenith direction is the direction of gravity at the observation point.
- the zenith direction is the vertical direction of the observation point.
- the X-axis is the central axis
- the clockwise direction is the + RX direction
- the counterclockwise direction is the -RX direction.
- the Y-axis is the central axis
- the clockwise direction is the + RY direction
- the counterclockwise direction is the ⁇ RY direction.
- the + Z axis direction is viewed from the ⁇ Z axis side
- the Z axis is the central axis
- the clockwise direction is the + RZ direction
- the counterclockwise direction is the ⁇ RZ direction.
- the positive direction of the angle is the + RX direction, the + RY direction, or the + RZ direction.
- the light deflection unit 3 collects daylight L (hereinafter referred to as “light L”) incident from an opening of the building 300, for example, a window.
- the light L may include direct light from the sun S and indirect light reflected from other buildings and the like.
- the light L is treated as parallel light. Since the sun S moves from east to west while changing its altitude, the incident angle of light L on the YZ plane and the incident angle on the ZX plane change during the day.
- the light L is incident on the light deflection portion 3 from the sun S.
- the light L incident on the light deflecting unit 3 is emitted by the light deflecting unit 3 in the direction toward the ceiling T and is incident on the lighting device 100.
- the light L incident on the lighting device 100 is emitted by the lighting device 100 in the direction toward the floor surface B, that is, in the direction of the irradiated surface.
- FIG. 2 is an explanatory view showing an application example of the lighting system 200, and is an enlarged view of a part of the building 300.
- the regions where the light L is incident are referred to as regions La, regions Lb, and regions Lc.
- the region La is located on the ceiling T side of the region Lb
- the region Lb is located on the ceiling T side of the region Lbc.
- three lighting devices 100 are shown as an example of the lighting device 100 included in the lighting system 200.
- Each of the lighting devices 100 (lighting devices 100a, 100b, 100c) is installed on the ceiling T via, for example, a connecting portion 5.
- Each of the lighting devices 100 has a shape extending in a direction away from the installation surface (-Z-axis direction, which is also a direction approaching the irradiated surface in this example).
- one surface faces the + X-axis side, that is, the light deflection portion 3 side.
- each lighting device 100 is arranged so as to extend at least in a direction parallel to the extending direction (Z-axis direction) of the light deflection unit 3.
- the illuminating device 100a is arranged on the light deflecting portion 3 side of the illuminating device 100b, and the illuminating device 100b is arranged on the light deflecting portion 3 side of the illuminating device 100c.
- the light L incident on the region La is incident on the illumination device 100a
- the light L incident on the region Lb is incident on the illumination device 100b
- the light L incident on the region Lc is incident on the illumination device 100c.
- the distance O1 is the distance from the ceiling T to the lower end of the light deflection portion 3.
- the lower end of the light deflection portion 3 is the end portion of the light deflection portion 3 on the ⁇ Z axis side.
- the emission angle ⁇ of the light L emitted from the light deflection unit 3 is arbitrary.
- the emission angle ⁇ is calculated to be about 6 °.
- the irradiated area refers to an area on the irradiated surface intended as an irradiation range in which the lighting device 100 irradiates light.
- the irradiated surface may be a virtual plane defined at a position separated by a predetermined distance in the ⁇ Z axis direction.
- FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the first embodiment.
- the lighting device 100 includes at least a prism portion 1 extending in a direction away from the ceiling T.
- the prism portion 1 may be referred to as a “first prism portion”.
- the lighting device 100 shown in FIG. 3 further includes a reflecting unit 2.
- the prism portion 1 is arranged on the incident side of the light L, and the reflecting portion 2 is arranged on the ⁇ X axis side of the prism portion 1.
- the prism portion 1 and the reflecting portion 2 are connected to the ceiling T facing the irradiated surface via, for example, a connecting portion 5 (not shown).
- the prism portion 1 and the reflecting portion 2 are installed on the ceiling T so as to be parallel to the YZ plane.
- the extending direction of the entire lighting device (particularly, the vertical direction) and the extending direction of each component (in this example, the prism portion 1 and the reflecting portion 2) are not necessarily the same. It does not have to be.
- the extending direction of the prism portion 1 with respect to the installation surface is referred to as a "first direction”
- the Y-axis direction may be referred to as a "second direction".
- FIG. 4A is a light ray tracing diagram of an example of the lighting device 100
- FIG. 4B is a schematic configuration diagram showing an example of a prism according to the first embodiment.
- FIG. 4A shows the behavior of the light ray L1 included in the light L. Further, in FIG. 4A, the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted.
- the light L is incident on the illuminating device 100 as light traveling in the ⁇ X axis direction and the + Z axis direction from the + X axis side. That is, the light L is incident on the lighting device 100 (more specifically, the prism portion 1) in a direction in which the angle is acute from the + X-axis side toward the irradiated surface side with respect to the vertical direction of the lighting device. Then, the light L is deflected by at least the prism portion 1 and finally emitted as light toward the irradiated surface.
- the direction in which the angle is acute on the irradiated surface side with respect to the vertical direction of the lighting device is more specifically, the irradiated surface side in the Z axis which is the vertical direction of the lighting device 100.
- the incident light of the lighting device 100 is opposite to the illuminated surface side (in this example, the floor surface side which is the -Z axis side) with respect to the plane perpendicular to the incident light in the vertical direction of the lighting device 100. It indicates that the light is obliquely incident toward the side (in this example, the ceiling side which is the + Z axis side).
- the prism portion 1 may have a shape extending in a direction away from the installation surface (first direction) and extending in a direction parallel to the ceiling T (second direction), for example, a plate shape. ..
- the prism portion 1 may have one or a plurality of prisms 1a3 formed on one surface (the surface on the + X-axis side in the example of the figure).
- the surface on which the prism 1a3 is formed is referred to as a prism surface 1a, and the surface on the opposite side thereof is referred to as a back surface 1b.
- the prism surface 1a is arranged on the + X-axis side of the prism portion 1, that is, the incident side of the light L, and the back surface 1b is arranged on the ⁇ X-axis side of the prism portion 1.
- the prism surface 1a includes one or more prisms 1a3 protruding in a direction orthogonal to the reference plane of the prism portion 1 (YZ plane which is the extending direction of the prism portion 1).
- the prisms 1a3 are arranged in the Z-axis direction, which is the first direction.
- the reference plane of the prism portion 1 may be a surface corresponding to the bottom surface of each prism 1a3 (the surface where the height in the + X-axis direction, which is the protruding direction, is 0).
- the prism 1a3 has two surfaces 1a1 and 1a2 connected at vertices, which are points most protruding in the reference plane with respect to the reference plane of the prism portion 1, by these surfaces. It forms a mountain shape.
- the surface 1a1 may be referred to as a first prism surface or a prism surface 1a1
- the surface 1a2 may be referred to as a second prism surface or a prism surface 1a2.
- the above-mentioned prism surface 1a corresponds to an aggregate of prism surfaces 1a1 and 1a2 having a mountain shape formed by one or more prisms 1a3.
- the prism surface 1a may be simply referred to as a "prism surface” without particularly distinguishing between the prism surface 1a1 and the prism surface 1a2 included therein.
- the apex of the prism 1a3, that is, the apex of the mountain shape is located on the -Z axis side in the total length (length in the first direction) of the prism 1a3. Further, each prism 1a3 (and the prism surfaces 1a1 and 1a2 constituting the prism 1a3) extends in the Y-axis direction (the extending direction of the prism portion 1 in the direction parallel to the installation surface).
- the reflecting portion 2 is arranged so as to face the prism portion 1.
- the reflective portion 2 has, for example, a plate shape.
- the reflecting portion 2 reflects the light L emitted from the surface (more specifically, the back surface 1b) on the ⁇ X axis side of the prism portion 1 and re-enters the prism portion 1.
- the reflecting unit 2 has a first surface 2a, which is a surface on which the light L emitted from the prism unit 1 is incident, and a second surface 2b, which is a surface opposite to the first surface 2a. Further, the reflection unit 2 has a reflection region 2c that reflects the light L and a transmission region 2d that transmits the light L on the first surface 2a.
- the reflection region 2c incidents the light emitted from the prism portion 1 and reflects the incident light toward the prism portion 1.
- the light reflected in the reflection region 2c becomes light traveling toward the prism portion 1 and re-enters the prism portion 1.
- the transmission region 2d incidents the light emitted from the prism portion 1 and transmits the incident light.
- the light transmitted through the transmission region 2d is emitted from the second surface 2b. That is, the light transmitted through the transmission region 2d is emitted to the ⁇ X axis side of the lighting device 100.
- the light L is directed from the + X-axis side to the + Z-axis direction with respect to a plane perpendicular to the vertical direction of the lighting device 100 (which is also the first direction of the prism portion 1 of this example). It is incident as obliquely incident light traveling to. That is, the light L is directed from the + X-axis side to an acute angle toward the irradiated region side with respect to the vertical direction of the lighting device 100 (which is also the first direction of the prism portion 1 in this example). Incident in.
- the prism surface 1a includes a reference surface 1a4 and one or more prisms 1a3 formed on the reference surface 1a4.
- the reference surface 1a4 becomes a virtual surface.
- the reference surface 1a4 and the back surface 1b are, for example, parallel to the YZ plane.
- the reference surface 1a4 is a surface formed by connecting the prism surface 1a1 and the end portions of the prism surface 1a2 on the back surface 1b side in the prism 1a3.
- the light ray L1 included in the light L is a light ray incident on the prism portion 1.
- the light ray corresponding to the light ray L1 incident on the prism portion 1 is defined as the first light.
- the light ray L2 is a light ray that is deflected by the prism surface 1a and emitted toward the reflecting portion 2.
- the light ray L3 is a light ray that is reflected by the reflecting portion 2 and re-enters the prism portion 1.
- the light ray L4 is a light ray that is deflected by the prism surface 1a and emitted from the prism portion 1.
- the angle ⁇ (hereinafter referred to as “prism angle ⁇ ”) is an angle formed by the prism surface 1a2 and the YZ plane, that is, the prism surface 1a2 and the reference surface 1a4.
- the angle ⁇ is an angle formed by the prism surface 1a1 and the reference surface 1a4.
- the incident angle ⁇ a is an incident angle of the light ray L1 incident on the prism surface 1a with respect to the reference surface 1a4.
- the emission angle ⁇ b is an emission angle of the light ray L2 emitted from the back surface 1b.
- the emission angle ⁇ c is an emission angle of the light ray L4 emitted from the prism surface 1a with respect to the reference surface 1a4.
- the prism portion 1 is inclined with respect to the Z-axis direction as in the example of FIG. 20 described later, and the incident angle ⁇ a is incident on the Z-axis (vertical direction of the lighting device 100).
- the angle is defined as the exit angle ⁇ b with respect to the Z axis (vertical direction of the lighting device 100).
- the light ray L1 is incident on the prism portion 1 from the + X-axis side and is emitted as the light ray L2 on the ⁇ X-axis side of the prism portion 1.
- the light ray L2 is reflected by the reflection region 2c of the reflection unit 2, becomes a light ray L3, and is incident on the prism portion 1 again from the back surface 1b.
- the light ray L3 incident on the prism portion 1 is deflected by the prism surface 1a2, emitted as a light ray L4, and travels in the ⁇ Z axis direction, that is, in the floor surface B direction.
- the light beam L1 that emits the light deflection unit 3 and travels from the + X-axis side in a direction that makes an acute angle toward the illuminated surface side with respect to the vertical direction of the illumination device 100 is at least utilized by the deflection at the prism unit 1. Therefore, it can be emitted as a light ray L4 that travels in the + X-axis direction and in a direction that makes an acute angle toward the irradiated surface side with respect to the vertical direction of the illumination device 100.
- the light ray L3 that is totally reflected by the prism surface 1a1 and travels in the + Z axis direction is not shown.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 33.5 °.
- the light ray L1 is incident on the prism surface 1a, is deflected, and is emitted from the back surface 1b as the light ray L2. Further, it is emitted as a light ray L4 from the prism surface 1a.
- the incident angle ⁇ a of the ray L1 is 6 °
- the emission angle ⁇ b of the ray L2 is ⁇ 12.4 °
- the emission angle ⁇ c of the ray L4 is 51 °.
- FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of calculating the emission angle ⁇ c. At the angles ⁇ described below, since the number of effective digits of each angle ⁇ is two decimal places, there may be a slight difference in the calculated and described values.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °, and the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 33.5 °.
- the angle obtained by adding the incident angle ⁇ a of the light ray L1 to the prism angle ⁇ is defined as the angle ⁇ 1.
- the angle ⁇ 1 is 39.5 °.
- the angle ⁇ 2 which is the exit angle on the prism surface 1a2, is calculated from the angle ⁇ 1.
- the refractive index is 1.4918 and the wavelength is 587.6 nm.
- the angle ⁇ 2 is 25.24 °.
- the angle ⁇ 4 is 12.38 °.
- FIG. 6 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the first embodiment, a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device, and a partially enlarged view of the prism portion.
- 6 (a), (c), and (d) are light ray tracing diagrams of an example of the lighting device 100
- FIG. 6 (b) is a schematic configuration diagram showing an example of prisms constituting the prism surface according to the first embodiment. is there.
- FIG. 6A shows the behavior of the light rays L11 and L21 included in the light L
- FIG. 6C shows the behaviors of the light rays L14 and L24
- FIG. 6D shows the behavior of the light rays L15. There is.
- FIG. 6A shows the behavior of the light rays L11 and L21 included in the light L
- FIG. 6C shows the behaviors of the light rays L14 and L24
- FIG. 6D shows the behavior of the light rays L
- light rays L11 to L15 are shown by alternate long and short dash lines, and light rays L21 to L24 are shown by solid lines. Further, in FIG. 6A, the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted. Also in this example, the light L including the light rays L11 and the light rays L21 is incident on the illuminating device 100 as light traveling in the ⁇ X axis direction and the + Z axis direction from the + X axis side.
- the light ray L11 is directed to the prism portion 1 as obliquely incident light traveling from the + X-axis side to the + Z-axis direction with respect to a plane perpendicular to the vertical direction of the lighting device 100 (which is also the first direction of the prism portion 1 of this example). It is incident and emitted as a ray L12 on the ⁇ X axis side. After that, the light ray L12 is reflected by the reflection region 2c of the reflection portion 2, becomes a light ray L13, and is incident on the prism portion 1 again from the back surface 1b.
- the light ray L13 incident on the prism portion 1 becomes a light ray L14 that travels in the ⁇ X-axis direction and the ⁇ Z-axis direction after being reflected by the prism surface 1a2 and then refracted by the prism surface 1a2 or the like of an adjacent prism.
- the light ray L14 is then reflected by the back surface 1b to become a light ray L15 traveling in the + X-axis direction and the ⁇ Z-axis direction.
- the light ray L15 is then refracted by the prism surface 1a1 and emitted as light that travels in the + X-axis direction and at an acute angle toward the irradiated surface with respect to the vertical direction of the illuminating device 100.
- the reflection here is, for example, total reflection.
- the light ray L13 that is totally reflected by the prism surface 1a1 and deflected in the + Z axis direction is not shown.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 42.5 °.
- the light beam L11 is incident on the prism surface 1a, refracted by the prism surface 1a, and emitted from the back surface 1b.
- the incident angle ⁇ a of the light ray L11 is 6 °
- the emission angle ⁇ b of the light ray L12 is ⁇ 18.7 °
- the emission angle ⁇ d of the light ray L15 is 43.8 °.
- FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of calculating the emission angle ⁇ d.
- the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted.
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 42.5 °.
- the light ray L13 is incident on the reference plane 1a4 at an angle ⁇ 3 (described later).
- the angle ⁇ 5 is an angle obtained by adding the prism angle ⁇ to the angle ⁇ 3.
- the angle ⁇ 5 is a reflection angle on the prism surface 1a2 and is 54.86 ° (described later). Since sin ( ⁇ 5) ⁇ 1.4918> 1 and the total reflection condition is satisfied, the light ray L13 reflects the prism surface 1a2.
- the light ray L13 reflected from the prism surface 1a2 is incident on the prism surface 1a1 at an angle ⁇ 6 which is an incident angle on the prism surface 1a1.
- the light ray L13 is refracted on the prism surface 1a1 and is emitted at an angle ⁇ 7, which is an emission angle on the prism surface 1a1.
- the light beam L13 emitted from the prism surface 1a1 is incident on the prism surface 1a2 of another prism 1a3 on the irradiated region side at an angle ⁇ 8.
- the light ray L13 is refracted at an angle ⁇ 9 on the prism surface 1a2.
- the refracted light ray L13 is incident on the prism surface 1a1 at an angle ⁇ 10 which is an incident angle of the prism surface 1a1.
- the light ray L13 incident on the prism surface 1a2 at the angle ⁇ 12 is refracted at the angle ⁇ 13 on the prism surface 1a2 and travels in the ⁇ X axis direction.
- the light ray L14 is incident on the back surface 1b at an angle ⁇ 14 and is reflected at an angle ⁇ 14.
- the light ray L14 reflected by the back surface 1b is incident on the prism 1a3 and is incident on the prism surface 1a1 at an angle ⁇ 15.
- the light ray L21 enters the prism portion 1 from the + X-axis side and is emitted as the light ray L22 toward the ⁇ X-axis side. Then, the light beam L23 reflected by the reflection region 2c of the reflection unit 2 is incident on the prism unit 1 again from the back surface 1b. The light beam L23 incident on the prism portion 1 is reflected by the prism surface 1a2.
- the light ray L24 is a light ray L23 reflected by the prism surface 1a2.
- the light ray L24 travels in the ⁇ Z axis direction, is refracted (deflected) by the prism surface 1a1, and is emitted.
- the reflection here is, for example, total reflection.
- the light ray L23 that is totally reflected by the prism surface 1a1 and travels in the + Z axis direction is not shown.
- the light ray L21 is incident on the prism surface 1a, refracted, and emitted from the back surface 1b. At this time, the incident angle ⁇ a of the light ray L21 is 6 °, the emission angle ⁇ b of the light ray L22 is ⁇ 18.7 °, and the emission angle ⁇ c of the light ray L24 is 78.9 °.
- FIG. 8 is an explanatory diagram showing a calculation method for the emission angle ⁇ c.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 42.5 °.
- the angle obtained by adding the incident angle ⁇ a of the light ray L21 to the prism angle ⁇ is defined as the angle ⁇ 1.
- the angle ⁇ 1 is 48.5 °.
- the angle ⁇ 2 is calculated from the angle ⁇ 1.
- the angle ⁇ 4 is 18.54 °.
- the angle ⁇ 5 can be calculated by adding the prism angle ⁇ to the angle ⁇ 3.
- the angle ⁇ 5 is 54.82 °.
- the angle ⁇ 6 can be calculated from the calculated angle ⁇ 5.
- the light ray L23 incident on the prism surface 1a1 at an angle ⁇ 6 is refracted at an angle ⁇ 7 and emitted as a light ray L24.
- the emission angle ⁇ c (78.98 °) of the ray L24 is larger than the emission angle ⁇ c (51 °) of the ray L4 and the emission angle ⁇ d (43.8 °) of the ray L14. That is, the light beam L24 irradiates an area close to the illumination device 100 in the irradiated area.
- the transmission region 2d of the reflection unit 2 transmits a part of the light rays L11 and the light rays L21, they are emitted from the reflection unit 2 at an emission angle ⁇ b, respectively.
- the emission angles ⁇ b are ⁇ 18.7 °, respectively.
- the illuminating device 100 illuminates the irradiated area close to the illuminating device 100.
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is an angle between 33.5 ° and 42.5 °, for example, 35 ° or 40 °, it is totally reflected by the prism surface 1a2 and emitted as shown by the light ray L21 in FIG. The number of light rays L24 is reduced. Then, it is refracted by the prism surface 1a1 and emitted like the light ray L11.
- the prism angle ⁇ is larger than 42.5 °
- the emission angle ⁇ c of the light ray L21 becomes smaller than 78.9 °, and the irradiated area away from the illuminating device 100 is illuminated. Then, the component of the light ray L21 increases, and the component of the light ray L11 decreases.
- the emission angle corresponding to the emission angle ⁇ c in FIG. 5 is 88.2 °, which is the behavior of the light ray L21.
- the illuminating device 100 illuminates an irradiated area close to the illuminating device 100.
- the prism angle ⁇ is 42.5 °
- the positions of the light rays L11 and the light rays L21 are different from each other in the irradiated area. Therefore, the irradiated area can be widened.
- the lighting device 100 includes a prism portion 1 extending in a first direction, which is a direction away from the installation surface.
- the prism portion 1 has one or more prisms 1a3 protruding in a direction orthogonal to the first direction, and is incident on the prism portion 1 in a direction in which the angle is sharp toward the irradiated area side with respect to the first direction.
- the light of 1 (light ray L1) is deflected by the prism portion 1 to be emitted as light (light ray L4) toward the irradiated area.
- the lighting device 100 is arranged on the anti-incident surface side of the prism unit 1 when the surface on which the first light (light ray L1) of the prism unit 1 is incident is the incident surface and the opposite side is the anti-incident surface.
- the reflecting unit 2 is provided.
- the reflecting unit 2 reflects the first light (light ray L2) that is incident on the incident surface of the prism unit 1 and emitted from the anti-incident surface of the prism unit 1 and is re-incident on the anti-incident surface of the prism unit 1. Further, the reflecting unit 2 transmits at least a part of the light (light ray L2) emitted from the prism unit 1.
- the lighting device 100 can be miniaturized with respect to the size of the irradiated area.
- the illumination device 100 includes the reflection unit 2
- FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a lighting device according to the first modification.
- the illuminating device 101 differs from the illuminating device 100 in that the prism surface 1a of the prism portion 1 is formed on a surface facing the reflecting portion 2. That is, the incident surface on which the first light is incident is the back surface 1b, and the anti-incident surface on the opposite side is the prism surface 1a.
- the prism portion 1 of the lighting device 101 has a prism surface 1a on the surface facing the reflection portion 2 on the ⁇ X axis side and a back surface 1b on the + X axis side. That is, the lighting device 101 has a configuration in which the prism portion 1 of the lighting device 100 is rotated by 180 ° about the Z axis.
- FIG. 10 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the modified example 1 and a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device.
- FIG. 10 (a) shows the behavior of the light ray L31 included in the light L
- FIG. 10 (b) is an enlarged view of a part of FIG. 10 (a).
- the light L including the light ray L31 enters the illuminating device 101 from the + X-axis side.
- FIG. 10A the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted.
- the light ray L31 is incident on the prism portion 1 from the + X-axis side, is refracted by the prism surface 1a2, and is emitted to the ⁇ X-axis side as the light ray L32.
- the light beam L32 emitted from the prism surface 1a2 reaches the reflecting portion 2.
- the light beam L33 reflected by the reflection region 2c of the reflection unit 2 enters the prism surface 1a and is refracted by the prism surface 1a2.
- the light ray L33 incident on the prism surface 1a is refracted on the back surface 1b and emitted as a light ray L34 toward the + X axis side.
- the light beam L34 emitted from the back surface 1b travels in the + X-axis direction and the ⁇ Z-axis direction (has the X-axis direction and the ⁇ Z-axis direction as components of the light traveling direction).
- the light ray L31 traveling in a direction that makes an acute angle toward the irradiated surface side with respect to the vertical direction of the lighting device 101 from the + X-axis side is illuminated from the + X-axis side by at least utilizing the deflection at the prism portion 1. It can be emitted as a light ray L34 that travels in a direction that makes an acute angle toward the irradiated surface side with respect to the vertical direction of 100.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °, and the prism angle ⁇ is 45 °.
- the light beam L31 enters the prism portion 1 from the back surface 1b, is deflected by the prism surface 1a, and then is emitted from the back surface 1b.
- the incident angle ⁇ a of the ray L31 is 6 °
- the emission angle ⁇ b of the ray L32 is ⁇ 33.4 °
- the emission angle ⁇ c of the ray L34 is 65 °. At this time, the irradiated area close to the lighting device 101 can be illuminated.
- the transmission region 2d of the reflection unit 2 transmits light L
- the emission angle ⁇ b is ⁇ 33.4 °.
- the light ray L32 emitted from the reflecting unit 2 travels in the ⁇ Z axis direction (not shown).
- FIG. 11 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the modified example 1 and a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device.
- 11 (a) shows the behavior of the light rays L41 and the light rays L51 included in the light L
- FIG. 11 (b) is an enlarged view of a part of FIG. 11 (a)
- the light rays L41 to 44 are alternate long and short dash lines.
- Rays L51 to 54 are shown by solid lines.
- the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted.
- the light ray L41 is incident on the prism portion 1 from the + X-axis side and emitted to the ⁇ X-axis side.
- the light ray L41 enters the prism portion 1 from the back surface 1b and reaches the prism surface 1a.
- the light beam L41 that has reached the prism surface 1a is reflected by the prism surface 1a2.
- the reflection here is, for example, total reflection.
- the light ray reflected by the prism surface 1a2 travels toward the -Z axis side while passing through the other prism 1a3.
- the light ray L42 traveling toward the ⁇ Z axis reaches the back surface 1b.
- the light ray L42 that has reached the back surface 1b is refracted and emitted.
- the light ray L44 emitted from the back surface 1b travels in the ⁇ Z axis direction.
- the light ray L41 of the lighting device 101 travels in the + X-axis direction without reaching the reflecting portion 2, and is irradiated to the irradiated region as the light ray L44.
- the angle ⁇ of the prism 1a3 is 90 °, and the prism angle ⁇ is 59 °.
- the light beam L41 is incident from the back surface 1b, refracted (deflected) by the prism surface 1a, and then emitted from the back surface 1b.
- the incident angle ⁇ a of the light ray L41 is 6 °
- the emission angle ⁇ c of the light ray L44 is 66.9 °.
- the light ray L51 is incident on the prism portion 1 from the + X-axis side and emitted to the ⁇ X-axis side.
- the light ray L51 incident on the prism portion 1 is reflected by the prism surface 1a2 and emitted from the prism surface 1a1.
- the reflection here is, for example, total reflection.
- the light beam emitted from the prism surface 1a1 (hereinafter referred to as the light ray L52) reaches the reflecting portion 2.
- the light beam reflected in the reflection region 2c of the reflection unit 2 (hereinafter referred to as the light ray L53) is incident on the prism unit 1 again from the prism surface 1a.
- the light ray L53 incident on the prism portion 1 passes through the other prisms 1a3 and reaches the back surface 1b.
- the light ray L53 that has reached the back surface 1b is refracted at the back surface 1b and emitted.
- the light ray L54 emitted from the back surface 1b travels in the ⁇ Z axis direction.
- the light ray L51 is incident on the back surface 1b, refracted, and emitted from the prism surface 1a.
- the incident angle ⁇ a of the ray L51 is 6 °
- the emission angle ⁇ b of the ray L52 is ⁇ 52.6 °
- the emission angle ⁇ d of the ray L54 is 75.1 °.
- the reflecting unit 2 transmits light L, it is emitted from the reflecting unit 2 at an emission angle ⁇ b. At this time, the emission angle ⁇ b is ⁇ 52.6 °.
- the light ray L52 emitted from the reflecting unit 2 travels in the ⁇ Z axis direction.
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 50 °, which is an angle between 45 ° and 59 °, it behaves like a light ray L41.
- the light ray L41 that has reached the prism surface 1a is reflected by the prism surface 1a2 and becomes a light ray L42.
- the reflection here is, for example, total reflection.
- the light ray L42 travels in the direction of the back surface 1b again. Then, the light ray L42 is refracted at the back surface 1b and emitted.
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 is 55 °
- many light rays behave in the same manner as the light rays L41 or the light rays L51 shown in FIG.
- the emission angle ⁇ c and the emission angle ⁇ d are smaller than when the prism angle ⁇ is 45 °.
- the illuminating device 101 when the prism angle ⁇ is 55 ° illuminates the irradiated area far from the illuminating device 101 as compared with the case where the prism angle ⁇ is 45 °. Illuminating the irradiated area far from the illuminating device 101 means that, for example, the illuminating device 100a shown in FIG. 2 illuminates the irradiated area near the illuminating device 100b.
- the incident light L can be irradiated to the irradiated areas on both sides of the lighting device 100 without arranging the lighting device 100 on the entire ceiling T.
- the lighting device 100 can be miniaturized with respect to the size of the irradiated area.
- FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a lighting device according to the second modification.
- the illuminating device 102 differs from the illuminating device 100 in that it includes a second prism portion (hereinafter, referred to as “prism portion 11”) together with the prism portion 1.
- the prism portion 11 may be the same as the prism portion 1 shown in FIG. That is, the prism angle ⁇ and the angle ⁇ of the prism 11a3 of the prism portion 11 may be the same as the prism angle ⁇ and the angle ⁇ of the prism 1a3 of the prism portion 1.
- the prism 1a3 of the prism portion 1 projects in the + X-axis direction
- the prism 11a3 of the prism portion 11 projects in the ⁇ X-axis direction. That is, the prism portion 11 has a shape in which the shape of the prism portion 1 is arranged symmetrically with respect to the first direction.
- the reflection portion 2 is arranged between the prism portion 1 and the prism portion 11. That is, in the prism unit 1, when the surface on which the first light is incident is the incident surface and the surface on the opposite side thereof is the anti-incident surface, the reflective unit 2 is located on the anti-incident surface side. Further, in the prism portion 11, when the surface facing the prism portion 1 is the facing surface, the reflecting portion 2 is arranged on the facing surface side of the prism portion 11.
- the incident angle ⁇ a of the light ray L1 of the light L incident on the lighting device 102 is, for example, 6 °.
- the optical path length from the prism portion 1 to the reflecting portion 2 is equal to the optical path length from the reflecting portion 2 to the prism portion 11.
- the optical path of the light ray L3 reflected by the reflective portion 2 is the optical path of the light ray L2 transmitted through the reflective portion 2 with respect to the reflective portion 2. That is, it is symmetric with the path taken when the light L crosses the optical system.
- the lighting device 102 has one or more prisms 11a3, and includes a prism portion 11 arranged to face the prism portion 1.
- the prism portion 1 and the prism portion 11 have prism surfaces 1a and 11a, which are surfaces on which the prisms 1a3 and 11a3 are formed, respectively, and are arranged so that the prism surfaces 1a and 11a face each other inwardly or outwardly. Then, the first light is deflected by the prism portion 1 and the prism portion 11 to be emitted as light toward the irradiated region.
- the lighting device 102 has one or more prisms 11a3, and the prism portion 11 arranged to face the prism portion 1 and the surface of the prism portion 1 on which the first light is incident are incident surfaces, and vice versa.
- a reflecting unit 2 arranged on the anti-incident surface side of the prism portion 1 is provided.
- the prism portion 1 and the prism portion 11 have prism surfaces 1a and 11a, which are surfaces on which the prisms 1a3 and 11a3 are formed, respectively, and the prism surfaces 1a and 11a are facing inward or outward with the reflecting portion 2 interposed therebetween. Arranged so as to face each other.
- the reflecting unit 2 reflects the first light incident on the incident surface of the prism unit 1 and emitted from the anti-incident surface of the prism unit 1 to re-enter the anti-incident surface of the prism unit 1, and the prism unit 1 At least a part of the light emitted from the light is transmitted and incident on the prism portion 11, and the first light is deflected by the prism portion 1 and the prism portion 11 to be emitted as light toward the irradiated region.
- the fact that the prism surfaces 1a and 11a face each other inward means that, for example, the prism 1a3 of the prism surface 1a protrudes in the ⁇ X axis direction and the prism 11a3 of the prism surface 11a protrudes in the + X axis direction. .. Further, the fact that the prism surface 1a and the prism surface 11a face each other outward means that, for example, the prism 1a3 of the prism surface 1a protrudes in the + X-axis direction, and the prism 11a3 of the prism surface 11a protrudes in the ⁇ X-axis direction. To do.
- the illumination device 102 can illuminate the irradiated area symmetrically by including the prism portion 11 arranged to face the prism portion 1.
- the lighting device 102 may exclude the reflecting unit 2. In that case, the light beam incident from the + X-axis direction side is emitted from the ⁇ X-axis direction.
- the light is emitted from the lighting device (in this example, the lighting device 102a) placed on the + X-axis side.
- the light illuminates the irradiated area of the adjacent illuminating device (illuminating device 102b in this example) placed on the ⁇ X-axis side.
- the light emitted from the lighting device (102b in this example) further illuminates the irradiated area of the adjacent lighting device (102c in this example) placed on the ⁇ X-axis side.
- the illuminating device has an asymmetric irradiation range, if a plurality of illuminating devices are provided, it is possible to illuminate the irradiated area immediately below each illuminating device, and the illuminating system as a whole can cover the irradiated area.
- the illuminance distribution can be made uniform. However, in that case, it is necessary to appropriately set the emission angle of the light emitted from each lighting device according to the arrangement of each lighting device in the space.
- the manufacturing cost can be reduced.
- the prism angles ⁇ and angles ⁇ of the prism 11a3 of the prism portion 11 are the same as the prism angles ⁇ and ⁇ of the prisms 1a3 of the prism portion 1, different angles may be used. That is, the prism surface 1a and the prism surface 11a may be different.
- the distance from the reflection unit 2 to the prism unit 11 may be equal to the distance from the reflection unit 2 to the prism unit 1.
- the distance from the prism portion 1 and the prism portion 11 to the reflection portion 2 may be changed depending on the state of the irradiated area.
- the prism angle ⁇ of the prism 1a3 of the prism portion 1 and the prism angle ⁇ of the prism 11a3 of the prism portion 11 may be different.
- FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the modified example 3 and an enlarged view of a part of the prism surface 1a of the lighting device.
- FIG. 13A shows a schematic configuration diagram of the lighting device 103
- FIG. 13B is an enlarged view of a part of the prism surface 1a of FIG. 13A.
- the prism portion 12 and the prism portion 13 have the same shape, and the prism portions 12 and 13 have different shapes from the prism portion 1.
- the prism surface 12a has, for example, a prism 12a31, a prism 12a32, a prism 12a33, a prism 12a34, and a prism 12a35 as the prism 12a3, and these are arranged in order from the + Z axis side toward the ⁇ Z axis direction (FIG. 14). reference). The arrangement of the prisms 12a3 from the prisms 12a31 to the prisms 12a35 is repeated.
- the angle of the prism surface 12a21 of the prism 12a31 is the prism angle ⁇ 1
- the angle of the prism surface 12a22 of the prism 12a32 is the prism angle ⁇ 2
- the angle of the prism surface 12a23 of the prism 12a33 is the prism angle ⁇ 3
- the angle of the prism surface 12a24 of the prism 12a34 is the prism angle.
- the angle between ⁇ 4 and the prism surface 12a25 of the prism 12a35 is the prism angle ⁇ 5.
- the prisms 12a31 to 12a35 are formed so that the prism angle ⁇ increases from the + Z axis side toward the ⁇ Z axis direction. That is, the prism angle ⁇ 2 is larger than the prism angle ⁇ 1, and the prism angle ⁇ 3 is larger than the prism angle ⁇ 2.
- the prism angle ⁇ 4 is larger than the prism angle ⁇ 3, and the prism angle ⁇ 5 is larger than the prism angle ⁇ 4.
- the prism angle ⁇ 1 is 32.5 °
- the prism angle ⁇ 2 is 32.7 °
- the prism angle ⁇ 3 is 32.9 °
- the prism angle ⁇ 4 is 33.1 °
- the prism angle ⁇ 5 is 33.3 °.
- the angle ⁇ is 90 °.
- FIG. 14 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the modification 3 and a schematic configuration diagram showing an example of the prisms constituting the prism surface of the lighting device.
- FIG. 14A shows the behavior of the light rays L61 and the light rays L71 included in the light L
- FIG. 14B is an enlarged view of a part of the prism surface 12a of FIG. 14A.
- the ray L61 is indicated by a long-dotted line
- the ray L71 is indicated by a solid line.
- the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection portion 2 are omitted.
- the incident angle ⁇ a of the light L including the light ray L61 and the light ray L71 is set to, for example, 6 °.
- the light rays L61 and the light rays L71 are incident on the prisms 12a31, 12a32, 12a33, 12a34, and 12a35, respectively. That is, the light rays L61 and the light rays L71 are incident on each prism from the prism surfaces 12a21, 12a22, 12a23, 12a24, and 12a25.
- the light ray L61 behaves in the same manner as L21 shown in FIG.
- the light ray L71 behaves in the same manner as L11 shown in FIG.
- the angle range ⁇ 61a of the angle ⁇ c of the light ray L61 is, for example, 76.5 °, 78.8 °, 78.0 °, 77.2 °, 76.5 ° from the + Z axis side.
- the angle range ⁇ 71b of the angle ⁇ d of the light ray L71 is, for example, 44.2 °, 45.2 °, 46.0 °, 46.2 °, 46.1 ° from the + Z axis side.
- the reflecting portion 2 transmits a part of the light ray L62 and a part of the light ray L72 (not shown).
- the prism portion 13 is arranged at a position symmetrical to the prism portion 12 with respect to the reflecting portion 2, the light rays L63 and L73 reflected by the reflecting portion 2 are similar to the second modification.
- the optical path is symmetrical to the optical paths of the light rays L62 and L72 that have passed through the reflecting portion 2 with respect to the reflecting portion 2. Therefore, the illuminating device 103 can illuminate the reflecting portion 2 symmetrically in the irradiated area.
- the prism portions 12 and 13 include two or more prisms 12a3 and 13a3 having different prism angles ⁇ , the light rays L61 and the light rays L71 are emitted in the angle ranges ⁇ 61a and ⁇ 71b. Therefore, the irradiation range of the irradiated area can be expanded.
- each prism angle ⁇ may be set arbitrarily. It is preferable that each prism angle ⁇ is set so that the amount of light reaching the irradiated region close to the illumination device 103 is large.
- the prisms 12a3 may be arranged so that the prism angle ⁇ becomes smaller from the + Z axis side toward the ⁇ Z axis direction. That is, the prism angle ⁇ 2 is smaller than the prism angle ⁇ 1, and the prism angle ⁇ 3 is smaller than the prism angle ⁇ 2.
- the prism angle ⁇ 4 is smaller than the prism angle ⁇ 3, and the prism angle ⁇ 5 is smaller than the prism angle ⁇ 4.
- the size of the prism angle ⁇ of the plurality of prisms 12a3 and 13a3 may be random.
- At least one of the prism portion 12 and the prism portion 13 has a plurality of prisms 12a3 and 13a3, and the plurality of prisms 12a3 and 13a3 include two or more prisms 12a3 and 13a3 having different prism angles ⁇ . May be good.
- FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing the lighting device according to the modified example 4.
- the reflecting unit 2, the prism unit 1, and the prism unit 11 are the same as those in the modified example 2, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
- the lighting device 104 differs from the lighting device 102 in that it includes first light diffusing units 21, 210 (hereinafter, referred to as “light diffusing units 21, 210”).
- the light diffusing units 21 and 210 diffusely transmit or diffusely reflect the incident light L, for example.
- the intensity of scattering the light L in the light diffusing units 21 and 210 is set so as to maintain the directivity of the light transmitted through the light diffusing units 21 and 210.
- the surface on which the light L is incident is the third surface 21a, the surface opposite to the third surface 21a, and the surface facing the prism portion 1 is the fourth surface 21b.
- the surface from which the light L is emitted is the fifth surface 210a, the surface opposite to the fifth surface 210a, and the surface facing the prism portion 11 is the sixth surface 210b.
- the third surface 21a has a Gauss angle of 8 °
- the fifth surface 210a has a Gauss angle of 8 °.
- FWHM Full Width at Half Maximum
- the surface of the prism portion 1 on which the first light is incident is an incident surface, the opposite side thereof is an anti-incident surface, and the surface of the prism portion 11 facing the prism portion 1 is opposed to the incident surface.
- the light diffusion portions 21 and 210 are provided so as to face at least one of the incident surface and the anti-opposite surface.
- the light diffusing units 21 and 210 diffuse the light L emitted from the incident surface or the anti-opposite surface facing each other.
- the lighting device 104 can reduce the color unevenness of the light emitted from the prism units 1 and 11 by providing the light diffusing units 21 and 210.
- the area of light that reaches the irradiated area can be expanded.
- FIG. 16 is a diagram showing simulation conditions of the lighting device according to the modified example 4.
- the light L which is parallel light, is incident on the lighting device 104 installed on the ceiling T from the + X axis direction.
- the prism portions 1 and 11, the reflecting portion 2, and the light diffusing portions 21 and 210 have, for example, a plate shape, and are arranged in parallel to the YZ plane, for example.
- the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 are set to 42.5 °, respectively.
- the angle of incidence ⁇ of the light L on the lighting device 104 is 6 °. That is, the angle of incidence ⁇ of the light L on the light diffusing portion 21 is 6 °.
- the axis passing through the center of the lighting device 104 and perpendicular to the installation surface is defined as the central axis C.
- the central axis C is an axis parallel to the Z axis.
- the central axis C may be referred to as an optical axis (central axis C) of the lighting device.
- the length S of the lighting device 104 in the Z-axis direction is 210 mm. That is, the end portion of the lighting device 104 on the ⁇ Z axis side (lower end side) is located at a position of length S from the ceiling T to the floor surface B side.
- the distance H from the ceiling T to the floor surface B is 3000 mm (3 m).
- the length D of the floor surface B in the X-axis direction is 10000 mm (10 m). That is, the floor surface B extends 5000 mm toward the + X axis side from the central axis C. Further, the floor surface B extends 5000 mm from the central axis C toward the ⁇ X axis side.
- the lighting devices 104 are arranged at intervals of 2000 mm (2 m) in the X-axis direction.
- 6 ° is ⁇ / 30 rad.
- the length S of the lighting device 104 may be appropriately set.
- FIG. 17 is a diagram showing an example of the simulation result of the lighting device according to the modified example 4, and is a diagram showing an example of the illuminance characteristic of the floor surface B in the X-axis direction.
- the conditions of the simulation are the conditions shown in FIG.
- the vertical axis shows the relative illuminance (au) normalized by the maximum illuminance.
- the horizontal axis indicates the position (mm) in the X-axis direction. On the horizontal axis, it represents from -5000 mm to 5000 mm. “0 mm” on the horizontal axis is the position of the central axis C of the lighting device 104 (in this example, the center of the reflecting portion 2).
- the relative illuminance curve P1 is shown by a solid line.
- the relative illuminance curve P1 is symmetrical with respect to the position of 0 mm.
- the relative illuminance curve P1 is a smooth curve due to the light diffusion effect of the light diffusion units 21 and 210. Further, the relative illuminance curve P1 decreases near 0 mm. That is, a dark region is generated on the floor surface B at a position close to the reflecting portion 2. Therefore, for example, when the lighting devices 104 are arranged at intervals of 2 m in the X-axis direction, the peak position of the relative illuminance curve P1 is preferably ⁇ 2 m in the X-axis direction.
- the light L can be irradiated to the floor surface B as relatively uniform illumination.
- FIG. 18 is a diagram showing an example of a simulation result of the lighting device according to the modified example 4.
- FIG. 18 is a diagram showing a simulation result when the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 are changed from 42.5 ° to 38 °.
- the vertical axis and the horizontal axis are the same as in FIG.
- the relative illuminance curve P2 is shown by a broken line.
- the position of the peak of the relative illuminance curve P2 is ⁇ 2 m in the X-axis direction.
- the adjacent lighting device 104 illuminates the dark area of the floor surface B at a position close to the reflecting portion 2, so that the dark area of the floor surface B is reduced. can do.
- the prism surfaces 1a and 11a are less likely to come into contact with the outside air due to the light diffusing portions 21 and 210, it is possible to reduce the change in the peak position and the decrease in the peak intensity due to dirt in the air.
- the valley part is around 0 mm.
- the peak of the relative illuminance curve P2 of the entire lighting system is ⁇ 3000 mm.
- the depth of the valley portion is 0.8 times the height of the peak.
- the change in relative illuminance is 20% at 3000 mm, and the illuminance is gradually changing, which is considered to be substantially uniform.
- the prism angle ⁇ As described above, by making the prism angle ⁇ smaller than 42.5 °, the peak of brightness on the floor surface B can be moved in a direction far from the lighting device 104.
- FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing the lighting device according to the modified example 5.
- the prism units 1 and 11, the reflecting unit 2 and the light diffusing units 21 and 210 are the same as those in the modified example 4, so the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
- Modification 5 is different from modification 4 in that the prism portions 1 and 11 are tilted with respect to the reflection portion 2.
- the modification 5 is different from the illumination device 104 of the modification 4 in that the illumination device 105 includes a light diffusion unit 2100 which is a third light diffusion unit.
- the light diffusing portion 2100 is arranged on the ⁇ Z axis side of the prism portion 1 and the prism portion 11, that is, on the irradiated region side, and is arranged parallel to the XY plane, for example.
- the surface on the prism unit 1 side, the surface on which the light L emitted from the reflection unit 2 or the prism units 1 and 11 is incident is the seventh surface 2100a, and the surface on the opposite side thereof.
- the surface facing the irradiated area side and from which the light L is emitted is designated as the eighth surface 2100b.
- the seventh surface 2100a and the eighth surface 2100b are, for example, diffusion surfaces having a Gauss angle of 8 °.
- the axis passing through the center of the lighting device 105 and perpendicular to the installation surface is defined as the central axis C
- the surface of the prism portion 1 on which the prism 1a3 is formed is defined as the prism surface
- the surface forming the bottom surface of the prism 1a3 on the prism surface Is the reference surface 1a4 of the prism portion 1 (see FIG. 4).
- the prism portion 1 is inclined so that the reference surface 1a4 approaches the central axis C as it approaches the irradiated region side.
- the lighting device 105 includes a light diffusing unit 2100 arranged on the irradiated area side from the prism unit 1.
- FIG. 20 is a diagram showing a light ray tracing diagram of an example of the lighting device according to the modified example 5 and a schematic configuration diagram showing an example of a prism constituting a prism surface of the lighting device.
- FIG. 20A is a diagram showing a ray tracing result when the rays L81 and L91 are incident on the lighting device 105.
- 20 (b) is an enlarged view of a part of the prism surface 1a of the lighting device of FIG. 20 (a).
- the light diffusing unit 21 is not shown.
- Rays L81 to 84 are indicated by alternate long and short dash lines, and rays L91 to 94 are indicated by solid lines.
- the reflection region 2c and the transmission region 2d of the reflection unit 2 are omitted.
- the light rays L81 and L91 enter the lighting device 105 from the + X-axis side.
- the light rays L81 and L91 are incident on the illuminating device 105 as obliquely incident light traveling in the + Z axis direction with respect to the XY plane.
- the light rays L81 and L91 are incident on the prism portion 1 as obliquely incident light traveling in the + Z axis direction with respect to the XY plane.
- the inclination angle ⁇ a of the light rays L81 and L91 when incident on the prism portion 1 with respect to the XY plane is set to, for example, 6 °.
- the light rays L81 and the light rays L91 each enter the prism portion 1 and are refracted by the prism surface 1a.
- the light rays L81 and the light rays L91 refracted by the prism surface 1a are emitted from the back surface 1b as the light rays L82 and the light rays L92.
- the inclination angles ⁇ b of the light rays L82 and the light rays L92 with respect to the XY plane when emitted from the back surface 1b are ⁇ 17.9 °, and they travel in the ⁇ Z axis direction and also in the ⁇ X axis direction, respectively.
- the light rays L82 and the light rays L92 reach the first surface 2a of the reflecting portion 2.
- the light rays L82 and the light rays L92 are reflected by the reflection region 2c of the reflection unit 2, and are incident on the back surface 1b again as the light rays L83 and the light rays L93.
- the light rays L83 and the light rays L93 incident on the prism portion 1 from the back surface 1b are reflected by the prism surface 1a2 of the prism 1a3 as the light rays L84 and the light rays L94, respectively.
- the reflection on the prism surface 1a2 is, for example, total reflection.
- the light ray L84 reflected by the prism surface 1a2 is refracted by the prism surface 1a1 and emitted from the prism portion 1.
- the inclination angle ⁇ c of the light ray L84 with respect to the XY plane when emitted from the prism portion 1 is 88.6 °, and it is inclined toward the ⁇ Z axis side and travels in the + X axis direction.
- the lighting device 105 can deflect the light ray L81 that travels tilted toward the + Z axis side toward the ⁇ Z axis side.
- the light ray L94 reflected by the prism surface 1a2 is incident on another prism 1a3.
- the light beam L94 incident on the other prisms 1a3 is then reflected by the back surface 1b.
- the reflection on the back surface 1b is, for example, total reflection.
- the light beam L94 reflected by the back surface 1b is emitted from the prism portion 1.
- the inclination angle ⁇ d of the light ray L94 with respect to the XY plane when emitted from the prism portion 1 is 43.8 °, and it is inclined toward the ⁇ Z axis side and travels in the + X axis direction.
- the lighting device 105 can deflect the light ray L91 that travels tilted toward the + Z axis side toward the ⁇ Z axis side.
- the behaviors of the light rays L83 and the light rays L93 that reflect the prism surface 1a1 are not shown. Further, the reflecting unit 2 transmits the light rays L82 and the light rays L92 (not shown). These light rays have the same behavior as the light rays L82 and the light rays L92 reflected by the reflection unit 2.
- the angle ⁇ is set to 90 °, for example, the angle ⁇ may be set to 85 °. This makes it possible to control the angle of the light beam traveling on the ceiling T.
- FIG. 21 is a diagram showing an example of the simulation result of the lighting device according to the modified example 5, and is a diagram showing an example of the illuminance characteristic of the floor surface B in the X-axis direction.
- the conditions of the simulation are the conditions shown in FIG.
- the vertical axis and the horizontal axis are the same as in FIG.
- the relative illuminance curve P3 is shown by an alternate long and short dash line.
- the peak positions of the relative illuminance curve P3 are 0 m and ⁇ 2.5 m in the X-axis direction.
- the light ray L81 shown in FIG. 20 forms a peak of 0 mm in the X-axis direction.
- the light beam L91 forms peaks of +2500 mm and -2500 mm.
- the dark area on the floor surface B at the position close to the reflection portion 2 confirmed in FIG. 18 of the modified example 4 is improved.
- the position near the reflecting portion 2 is near 0 mm on the X-axis.
- the inclination of the prism portions 1 and 11 reduces the occurrence of local dark regions on the floor surface B.
- the angle ⁇ 1 is set to 4.5 °, but the angle ⁇ 1 is arbitrary in consideration of the prism angle ⁇ , the degree of light diffusion of the light diffusing portions 21, 210, and 2100, and the specifications of the illuminance characteristics.
- the angle should be set to.
- the prism angle ⁇ of the prism portions 1 and 11 is changed from 42.5 ° to 43.0 °, the emission angle ⁇ c of the light ray L84 in FIG. 20 becomes smaller than 88.6 °. Then, the emission angle ⁇ d becomes larger than 43.8 °. That is, the peak existing at the position of ⁇ 2500 mm shown in FIG. 21 can be moved in the direction of 0 mm. As a result, illuminance characteristics with improved uniformity can be obtained.
- FIG. 22 is a diagram showing an example of the simulation result of the lighting device according to the modified example 5, and is a diagram showing an example of the illuminance characteristic of the floor surface B in the X-axis direction.
- the simulation conditions are the conditions described in FIG.
- the vertical axis and the horizontal axis are the same as in FIG.
- the relative illuminance curve P4 is shown by a dotted line.
- the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 are 43.0 °, respectively.
- the Gauss angle of the fourth surface 21b of the light diffusing portion 21 and the fifth surface 210a of the light diffusing portion 210 is 9 °, and the Gauss angle of the eighth surface 2100b of the light diffusing portion 2100 is 14.0 °. ..
- the relative illuminance curve P4 shown in FIG. 22 is symmetrical in the X-axis direction. In the relative illuminance curve P4, the relative illuminance decreases near 0 mm on the X-axis. However, the smoothness of the relative illuminance curve P4 is improved as compared with the relative illuminance curve P3 shown in FIG.
- the relative illuminance curve P4 can be controlled by the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 and the Gauss angles of the light diffusing portions 21, 210 and 2100.
- the control of the relative illuminance curve P4 is, for example, the position of the peak of the relative illuminance curve P4 or the uniformity of the illuminance distribution.
- the light diffusing unit 2100 Although an example including the light diffusing unit 2100 is shown, at least the light diffusing units 21 and 210 may be provided.
- FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing the lighting device according to the modified example 6.
- the prism portions 1, 11, the reflecting portion 2, and the light diffusing portions 21, 210, 2100 are the same as the illuminating device 105 of the modified example 5, so the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted. .. Further, since the inclination of the prism portions 1 and 11 is the same as that of the lighting device 105 of the modified example 5, the description thereof will be omitted.
- the modification 6 is different from the lighting device 105 of the modification 5 in that the light diffusing portions 21 and 210 are inclined with respect to the central axis C.
- the end portion of the light diffusing portion 21 on the irradiated region side approaches the central axis C as the third surface 21a on which the light L is incident approaches the irradiated region side.
- the end portion of the light diffusing portion 210 on the irradiated region side approaches the central axis C.
- the inclination angle of the light diffusing portions 21 and 210 with respect to the central axis C is an angle ⁇ 1. In the modification 6, the angle ⁇ 1 is set to, for example, 4 °.
- the lighting device 106 includes light diffusing units 21 and 210. Further, when the axis passing through the center of the lighting device 106 and perpendicular to the installation surface is set as the central axis C, the light diffusing portions 21 and 210 approach the central axis C as they approach the irradiated area side.
- the light rays reach the vicinity of 0 mm on the X-axis, and the decrease in relative illuminance can be improved by 10% or more. Further, the uniformity of the relative illuminance distribution (relative illuminance curve P4) can be improved.
- FIG. 24 is a diagram showing an example of a simulation result of the lighting device according to the modified example 6.
- the conditions of the simulation are the conditions shown in FIG.
- the vertical axis and the horizontal axis are the same as in FIG.
- the relative illuminance curve P5 is indicated by a chain double-dashed line.
- FIG. 24 shows the illuminance characteristics of the floor surface B of the light L emitted from the light diffusing units 21 and 210 in the X-axis direction.
- the relative illuminance curve P5 shown in FIG. 24 the relative illuminance sharply decreases near 0 mm on the X-axis. From this, it can be seen that the light L emitted from the light diffusing portions 21 and 210 is related to the decrease in the relative illuminance near 0 mm on the X axis shown in FIG.
- FIG. 25 is a diagram showing an example of a simulation result of the lighting device according to the modified example 6.
- the conditions of the simulation are the same as the conditions shown in FIG.
- the vertical axis and the horizontal axis are the same as in FIG.
- the relative illuminance curve P6 is shown by a solid line
- the relative illuminance curve P4 is shown by a dotted line.
- the relative illuminance curve P4 is the same as the relative illuminance curve P4 in FIG.
- the prism angle ⁇ of the prism portions 1 and 11 is 43.0 °
- the Gauss angle of the fourth surface 21b of the light diffusing portion 21 and the fifth surface 210a of the light diffusing portion 210 is 9 °.
- the Gauss angle of the eighth surface 2100b of the light diffusing portion 2100 is set to 15.0 °.
- the decrease in the relative illuminance is improved in the vicinity of 0 mm on the X-axis as compared with the relative illuminance curve P4.
- FIG. 26 is a diagram showing a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the modified example 7 and a schematic configuration diagram showing a prism portion of the lighting device.
- FIG. 26A is a schematic configuration diagram showing the lighting device 107
- FIG. 26B is a schematic configuration diagram showing the prism portion 1 of the lighting device 107.
- the prism portion 14 and the prism portion 15 of the lighting device 107 are different from the prism portions 1 and 11 of the lighting device 105 in that they have a polygonal prism shape, for example, a block shape.
- the width of the prism portions 14 and 15 in the X-axis direction becomes shorter as they approach the irradiated area side, respectively.
- the width (W2) from the central axis C on the floor surface B side to the reference surface 14a4 is shorter than the width (W1) from the central axis C on the ceiling T side to the reference surface 14a4 in the prism portion 14.
- the outer circumference of the prism portion 14 of the prism portion 14 becomes smaller as it approaches the irradiated region side.
- the outer circumference of the column body of the prism portion 15 becomes smaller as it approaches the irradiated area side.
- the prism surface 14a of the prism portion 14 corresponds to the prism surface 1a of the prism portion 1.
- the prism surface 15a of the prism portion 15 corresponds to the prism surface 11a of the prism portion 11.
- the back surface 14b faces the back surface 15b, and the reflecting portion 2 is arranged between them.
- the illuminating device 107 is close to the illuminating device 107 because the outer circumference of the column becomes smaller as the prism portions 14 and 15 approach the irradiated area side, so that the vicinity of 0 mm on the X axis can be illuminated. It is possible to reduce the occurrence of dark areas on the irradiated area at the position.
- the prism surfaces 14a and 15a are less likely to come into contact with the outside air due to the light diffusing portions 21, 210 and 2100, it is possible to reduce the change in the peak position and the decrease in the peak intensity due to dirt in the air.
- the prism portions 14 and 15 are separate bodies. In that case, for example, a slit into which the reflecting portion 2 is inserted may be formed inside the integrally formed prism portions 14 and 15, and the reflecting portion 2 may be arranged. Since the prism portions 14 and 15 are integrated, the positional accuracy of the prism portions 14 and 15 with respect to the reflection portion 2 is improved when the lighting device 107 is installed.
- the width in the X-axis direction becomes shorter as the irradiation region side is approached, respectively, but the width in the X-axis direction does not have to be changed.
- back surfaces 14b and 15b do not have to be parallel to the YZ plane.
- FIG. 27 is a diagram showing a schematic side view showing an example of the lighting device according to the modified example 8 and a schematic top view of the lighting device as viewed from the + Z axis direction.
- 27 (a) is a schematic configuration diagram showing the lighting device 108
- FIG. 27 (b) is a schematic top view of FIG. 27 (a) as viewed from the + Z axis direction.
- the prism portions 1 and 11 and the reflecting portion 2 are the same as those of the lighting device 104 of the modified example 4, so the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
- the first light diffusing portion (hereinafter, referred to as “light diffusing portion 22, 220”) of the illuminating device 108 is different from the illuminating device 104 of the modified example 4 in that one or more cylindrical lenses are formed. ..
- the light diffusing units 22 and 220 correspond to the light diffusing units 21 and 210, respectively. Further, the third surface 22a of the light diffusing portion 22 and the fourth surface 22b which is the opposite surface correspond to the third surface 21a and the fourth surface 21b of the light diffusing portion 21, respectively. The fifth surface 220a of the light diffusing portion 220 and the sixth surface 220b opposite to the fifth surface 220a correspond to the fifth surface 210a and the sixth surface 210b of the light diffusing portion 210, respectively.
- cylindrical lenses are formed on the fourth surface 22b and the sixth surface 220b, respectively.
- the lighting device 108 includes light diffusing units 22 and 220. Further, the light diffusing portions 22 and 220 have a shape extending in a first direction and a second direction parallel to the installation surface, and have one or more cylindricals having a curvature in the second direction. Has a lens.
- the second direction may be, for example, the Y-axis direction.
- the cylindrical lenses are arranged in the second direction (in this example, the Y-axis direction) and have a curvature in the second direction.
- the illuminating device 108 adjusts the emission angle or spread of the light L having an inclination with respect to the Y-axis direction, that is, the light L so as to be obliquely incident on the XY plane, by the cylindrical lens. Therefore, the light L can be dispersed in the Y-axis direction.
- the effect of suppressing the bias of the light emitted from the lighting device 108 is obtained. can get.
- a sheet-shaped cylindrical lens may be attached to the fourth surface 22b and the sixth surface 220b of the light diffusing portions 22 and 220.
- a cylindrical lens may be formed on the third surface 22a and the fifth surface 220a of the light diffusing portions 22 and 220, and the cylindrical lens may be formed on the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11.
- a sheet-shaped cylindrical lens may be attached to the back surfaces 1b and 11b.
- FIG. 28 is a diagram showing a schematic side view showing an example of the lighting device according to the modified example 9 and a schematic top view of the lighting device as viewed from the + Z axis direction.
- FIG. 28A is a schematic configuration diagram showing the lighting device 109
- FIG. 28B is a schematic top view of the lighting device 109 as viewed from the + Z axis direction. Since the reflecting portion 2 is the same as that of the modified example 7, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
- the prism portion 16 of the illuminating device 109 is different from the illuminating device 107 of the modified example 7 in that the prism surface 16a1 and the prism surface 16a2 on which the prism 16a3 is formed have a truncated cone-shaped side surface shape.
- the prism portion 16 has a prism surface 16a1 on the + X-axis side and a prism surface 16a2 on the ⁇ X-axis side with the reflection portion 2 interposed therebetween. Since the prism portion 16 has a truncated cone shape, the prism surfaces 16a1 and 16a2 Although there is no boundary, the prism surfaces 16a1 and 16a2 correspond to the prism surfaces 1a and 11a of the prism portions 1 and 11, respectively.
- a slit or the like is formed inside the prism portion 16, and the reflecting portion 2 is inserted into the slit.
- the surfaces in contact with the first surface 2a and the second surface 2b of the reflection unit 2 are the back surfaces 16b1 and 16b2.
- the prism 16a3 is formed in the truncated cone-shaped prism portion 16, the light L is further diffused in the second direction (in this example, the Y-axis direction, that is, the east-west direction). Can be emitted.
- the same effect as that of the lighting device 108 can be obtained. That is, in FIG. 1, when the sun S moves from the + Y axis to the ⁇ Y axis direction according to the time zone, there is an effect of suppressing the bias of the light emitted from the lighting device 109.
- the prism portion 16 viewed from the + Z axis side has a circular shape, and the diameter of the cross section of the prism portion 16 in the XY plane is reduced from the + Z axis side toward the ⁇ Z axis side.
- the uneven illuminance of the irradiated light can be reduced.
- the prism portion 16 may be separated on the left and right sides of the reflection portion 2.
- the prism portion 16 has a conical shape, it may have a cylindrical shape. Even when the shape is cylindrical, the same effect as that of the lighting device 108 can be obtained as in the case of the conical shape. That is, in FIG. 1, when the sun S moves from the + Y axis to the ⁇ Y axis direction according to the time zone, there is an effect of suppressing the bias of the light emitted from the lighting device 109.
- FIG. 29 is a schematic configuration diagram showing the lighting device according to the modified example 10.
- the reflecting portions 2, the prism portions 1, 11, and the light diffusing portions 21, 210, and 2100 are the same as those in the modified example 5, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
- the modification 10 is different from the illumination device 105 of the modification 5 in that the illumination device 110 includes a second reflection unit (hereinafter, referred to as “reflection unit 4”).
- the reflecting unit 4 is arranged on the ⁇ Z axis side of the reflecting unit 2 and on the + Z axis side of the light diffusing unit 2100. That is, the reflecting unit 4 is arranged between the reflecting unit 2 and the light diffusing unit 2100.
- the reflecting portion 4 is arranged so that the incident direction of the light L, that is, the end portion on the + X-axis side is higher, and reflects the light L incident from the + X-axis side in the ⁇ Z-axis direction.
- the reflecting unit 4 reflects the light L to the irradiated region on the ⁇ Z axis side with respect to the lighting device 110.
- the lighting device 110 includes a reflecting unit 4 arranged on the irradiated area side from the prism unit 1.
- the reflecting portion 4 reflects a part of the light L traveling toward the prism portion 1 at an acute angle toward the irradiated region with respect to the first direction, and irradiates the irradiated region.
- the light emitted from the reflecting unit 4 is emitted closer to the central axis than the light emitted from the prism unit 1.
- the light diffusing portion 2100 is used as an absorber, as shown in FIG. 24, a relative illuminance curve in which the vicinity of 0 mm on the X-axis becomes a dark portion is obtained. Therefore, by providing the reflecting portion 4, the effect of reducing the dark portion near 0 mm on the X-axis can be obtained.
- the reflecting portion 4 has a reflecting surface 4a facing the irradiated area, and the reflecting surface 4a is arranged so as to be inclined with respect to the irradiated surface.
- the lighting device 110 irradiates the light L reflected by the reflecting unit 4 to the irradiated area below the lighting device 110, for example, near 0 mm in the X-axis direction of the floor surface B, from the prism units 1 and 11.
- the emitted light L irradiates the irradiated area away from the illuminating device 110 in the X-axis direction. Therefore, the lighting device 110 can improve the uniformity of the illuminance distribution in the irradiated area.
- the example which provided the reflecting part 2, the prism part 1, 11, the reflecting part 4, and the light diffusing part 21, 210, 2100 in the lighting apparatus 110 was shown, if at least the prism part 1 and the reflecting part 4 are provided. Good.
- the reflecting portion 4 may be arranged so that the end portion on the + X-axis side is high.
- the reflecting portion 4 does not necessarily have to be inclined with respect to the XY plane.
- the reflecting unit 4 may be inclined with respect to the XY plane (plane having the traveling direction) when the traveling direction of the light L is the ⁇ X ′ axis direction.
- the luminaire according to the second embodiment of the present disclosure includes a light source 6 as a light emitting body, a prism portion 1, a prism portion 11, and a reflecting portion 2.
- the prism portion 1, the prism portion 11, and the reflecting portion 2 are regarded as an example of the lighting device 1000 of the first embodiment, and a configuration including the light source 6 is referred to as a lighting fixture or a lighting system 2000.
- the configuration including the prism portion 1, the prism portion 11, the reflecting portion 2, and the light source 6 can be referred to as the lighting device or the lighting system of the second embodiment regardless of the specific appliance configuration thereof.
- the light L not sunlight but light emitted from a light source 6 which is another instrument is incident on the lighting device 1000 (more specifically, the prism portion 1 or 11), and the incident light is emitted.
- the irradiated area is illuminated by deflecting at least the prism portion 1 or 11.
- light L light emitted from the light source 6 and traveling toward the illuminating device 1000 in a direction at an acute angle toward the object to be irradiated with respect to the vertical direction of the illuminating device 1000
- the light beam is called the first light.
- the light source 6 as a light emitting body other than the lighting device 1000 is installed on the ceiling T of the building 300 and emits the light L.
- the illuminating device 1000 is installed on the ceiling T, for example, and the light L emitted from the light source 6 is incident on the illuminating device 1000.
- FIG. 30 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device and the lighting system according to the second embodiment.
- the irradiated surface is the same as the installation surface. Therefore, the irradiated area refers to an area on the installation surface of the lighting device 1000. That is, the lighting device 1000 irradiates the ceiling T with light.
- the + Z-axis direction is a direction away from the irradiated surface
- the ⁇ Z-axis direction is a direction approaching the irradiated surface.
- the + Z-axis direction is the direction away from the installation surface and the -Z-axis direction is the direction closer to the installation surface in terms of the installation surface reference.
- the + X-axis direction is the direction in which light is incident, as in the first embodiment.
- the extending direction may be the Y-axis direction
- the X-axis direction may be a direction orthogonal to such a Y-axis direction. ..
- the lighting device 1000 has, for example, a configuration in which the ceiling T side and the floor surface B side of the lighting device 100 are inverted. That is, the vertices of the prisms 1a3 and 11a3 of the prism portions 1 and 11 of the lighting device 1000 are located on the ⁇ Z axis side in the prisms. That is, in the prisms 1a3 and 11a3, the prism surfaces 1a1 and 11a1 are located on the ⁇ Z axis side of the prism surfaces 1a2 and 11a2.
- the lighting device 1000 injects light L from the light sources 6 arranged in close proximity to each other.
- the light L is incident from the light sources 6 arranged on the + X-axis side and the ⁇ X-axis side as obliquely incident light traveling in the + Z-axis direction with respect to a plane perpendicular to the vertical direction (Z-axis direction) of the lighting device 1000. ..
- the light L thus incident is at least in the ⁇ X-axis direction or the + X-axis direction by utilizing the deflection at the prism portion (in this example, the prism portion on the light source side of the two) that is incident first.
- the lighting device 1000 It is emitted as light that travels in a direction and mainly travels in a direction that makes an acute angle toward the irradiated surface side with respect to the vertical direction of the lighting device 1000.
- "arranged in close proximity" refers to the distance that the light L emitted from the light source 6 reaches the prism portions 1 and 11 of the lighting device 1000.
- the distance between the lighting device 1000 and the light source 6 can be about 500 mm.
- the incident light in this example is expressed as follows with the installation surface as a reference. That is, the light L is incident on the illuminating device 1000 at an acute angle toward the installation surface side, which is the irradiated surface, with respect to the vertical direction of the illuminating device 1000. More specifically, in this example, the light L is incident on the prism portion 1 or the prism portion 11.
- the "direction at which the angle is acute on the installation surface side with respect to the vertical direction of the lighting device" is more specifically the installation surface side (-) on the Z axis, which is the vertical direction of the lighting device 1000.
- the angle between the incident light beam and the Z-axis is less than 90 °.
- the incident light of the illuminating device 1000 is from the installation surface side (in this example, the ceiling side which is the -Z axis side) to the opposite side (in this example) of the surface perpendicular to the illuminating device 1000 in the vertical direction. In this example, it indicates that the light is obliquely incident light toward the + Z axis side (floor surface side).
- the ceiling T can be illuminated brightly and the feeling of brightness of the entire space can be improved.
- the sense of brightness of the entire space represents the psychological amount of the impression of brightness that human beings feel with respect to the entire space.
- the feeling of brightness depends on the brightness distribution of the entire space that enters the human field of view. For example, in the same amount of light, the space where the wall surface or the ceiling T is also irradiated feels brighter than the space where only the floor surface B is intensively irradiated.
- the distance from the end surface portion (light emitting portion) of the light source 6 on the floor surface B side to the end surface of the lighting device 1000 on the floor surface B side in the Z-axis direction Let the length be length Lf, and let the distance D pass through the center of the light source 6 in the X-axis direction and be the distance from the axis perpendicular to the ceiling T to the central axis C of the lighting device 1000.
- ⁇ is an angle formed by the ceiling T and the emission direction of the light L emitted from the light source 6 (the angle in the + RY direction from the ceiling T), and corresponds to the angle ⁇ in the first embodiment.
- the lighting device 1000 As a result, it is possible to suppress the influence of the lighting device 1000 on the light distribution of the main light L (vertical angle 60 ° or less) emitted from the light source 6 and reaching the floor surface B. Generally, it is said that the glare reduction effect is high when the shading angle of the lighting equipment is set to 30 °. A further effect can be obtained even at 30 ° or more, but there is a high possibility that the light distribution emitted from the light source 6 will be affected.
- the lighting device 1000 may be installed so as to narrow the angle range in which the light source 6 can be directly seen. This makes it possible to reduce the glare feeling caused by directly observing the light source 6.
- the end portion of the light source 6 on the illuminating device 1000 side and the illuminating device 1000 are separated by 100 mm or more. As a result, it is possible to prevent the lighting device 1000 from affecting the light distribution emitted from the light source 6.
- the lighting device 1000 may be applied to the light source 6 of the grid type ceiling T.
- the light source 6 can be integrated. Since it can be easily installed, it can be incorporated into the light source 6 of the existing grid type ceiling T. Further, for example, by incorporating the lighting devices 1000 on both sides of the light source 6 having one light emitting unit, the light source 6 can be integrated.
- FIG. 30 shows an example in which the lighting system 2000 includes a lighting device 1000 having prism portions 1 and 11 and a reflecting unit 2 and two light sources 6 on both sides thereof, but the configuration of the lighting system 2000 is this.
- the lighting device 1000 of the lighting system may have the configuration shown in the modifications 2 to 10 in the first embodiment.
- the modified example 10 when the light sources are provided on both sides of the lighting device, it is preferable to have a V-shaped reflecting portion symmetrical with respect to the central axis C in the ⁇ Z axis direction in the coordinate system of FIG.
- the number of light sources 6 is not limited to two, and may be one or three or more.
- FIG. 31 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting system according to the modified example 11 of the second embodiment.
- a lighting system 2000 including a plurality of lighting devices 1001 and a plurality of light emitting units will be described.
- the lighting system 2000 has two lighting devices 1001, and two light sources 6a and 6b are provided for each lighting device 1001. That is, the lighting system 2000 has a total of four light sources.
- the lighting device 1001 may be embedded in the ceiling T, and the light source 6 may be arranged in the ⁇ Z axis direction from the ceiling T.
- FIG. 32 is a schematic configuration showing an example of the lighting fixture 1002 according to the modified example 11.
- FIG. 33 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device 1001 according to the modified example 11.
- FIG. 34 is a schematic configuration diagram showing an example of the prism of the lighting device 1001 according to the modified example 11.
- the lighting device 1001 shown in this example is different from the example of the lighting device 1000 shown in FIG. 30 in that it does not include the reflecting unit 2.
- the prism vertices of the prism portions 1 and 11 are located on the ⁇ Z axis side of the center in the Z axis direction of the prism.
- the lighting device 1001 does not include the reflecting unit 2 in consideration of improving the light utilization efficiency.
- the light source 6a, the lighting device 1001 and the light source 6b are used as one lighting fixture 1002 and the lighting fixture 1002 is installed on the grid type ceiling will be described.
- the specific installation method of the lighting device and the light source in the lighting system 2000 is not limited to the above example.
- the light source 6a, the light source 6b, and the lighting device 1001 will be described as being juxtaposed in the X-axis direction.
- the length from the end surface portion (light emitting portion) of the light source 6a on the floor surface B side to the end surface of the lighting device 1001 on the floor surface B side in the Z-axis direction is Lf, and passes through the center of the light source 6a in the X-axis direction.
- the distance from the axis perpendicular to the ceiling T to the central axis C of the lighting device 1001 will be described as D.
- the light source 6b is arranged symmetrically with respect to the optical axis (central axis C) with the light source 6a.
- ⁇ is an angle formed by the ceiling T and the emission direction of the light L emitted from the light source 6a (the angle in the + RY direction from the ceiling T), and the incident angle ⁇ a (more specifically) in the first embodiment.
- the incident angle with respect to the Z axis in the vertical direction of the lighting device.
- the light whose emission angle of the light emitted from the end surface portion (light emitting portion) of the light source 6a on the floor surface B side is ⁇ / 2 is represented by a alternate long and short dash line, and is referred to as L31a.
- L31b be the light emitted from the prism portion 1
- ⁇ be the angle formed by the light L31b with the ceiling T.
- the angle ⁇ is an angle in the ⁇ RY direction with respect to the ceiling T, and is an angle of incidence ⁇ c (more specifically, an exit angle with respect to the Z axis in the vertical direction of the lighting device) in the first embodiment.
- the width of each of the light source 6a and the light source 6b in the X-axis direction is, for example, 80 mm.
- the width of each of the light source 6a and the light source 6b in the Y-axis direction is, for example, 580 mm.
- the width of each of the light sources 6a and 6b in the Y-axis direction is preferably smaller than 600 mm (640 mm depending on the ceiling).
- the length Lf is about 144 mm.
- the light L31a emitted from the light source 6a at 15 ° is incident on the prism portion 11 at a position 67 mm in the + Z axis direction from the light emitting portion of the light source 6a.
- the light L31a incident on the prism portion 11 of the illuminating device 1001 changes the traveling direction in the illuminating device 1001, becomes the light L31b, and is emitted from the prism portion 1 at an angle ⁇ .
- the lighting device 1001 efficiently irradiates the ceiling T with the light L31a emitted from the light source 6a.
- the length E in the X-axis direction of the luminaire 1002 is the distance in the X-axis direction from the end of the light source 6a on the non-light source 6b side to the end of the light source 6b on the non-light source 6a side.
- the distance P in the X-axis direction of the plurality of luminaires 1002 is, as shown in FIG. 31, X between the central axis C of one luminaire 1002 and the central axis C of the luminaire 1002 adjacent thereto. Axial distance.
- the light reaches a position separated from the central axis C by a certain amount or more in the direction. Specifically, it is preferable that the light emitted from the luminaire 1002 on the + X-axis side reaches at least a substantially central position in a range of 300 mm to 900 mm away from the central axis C in the ⁇ X-axis direction.
- the lower limit of 300 mm in the above range is the distance from the central axis C to the end in the ⁇ X axis direction in the lighting fixture 1002 on the + X axis side.
- the upper limit value of 900 mm in the above range is the distance from the central axis C of the luminaire 1002 on the + X axis side to the intermediate point between this central axis and the central axis C of the adjacent luminaire 1002, that is, the distance P2. It is set to 1 /.
- the length Lf has been calculated from the center of the light emitting portion of the light source 6a so far, the length Lf may be calculated from the + X-axis direction end portion of the light source 6a. In that case, assuming that the distance from the central axis C to the end of the light source 6a in the + X axis direction is 290 mm, the angle ⁇ is 30 ° and the length Lf is about 167 mm.
- the emission angle ⁇ of the light from the prism portion 11 of this example may be smaller than that of the first embodiment.
- the emission angle ⁇ is about 6.4 °.
- the prism angle ⁇ (for example, about 20.9 °) of the modified example 11 is It can be confirmed that it is smaller than the prism angle ⁇ (42.5 °) in FIG.
- the prism portion 11 and the prism portion 1 When the light incident on the lighting device 1001 passes through the prism portion 11 and the prism portion 1, it is preferable that the light travels to the ceiling T due to the refraction action. That is, when the total reflection action is used, it becomes difficult to illuminate a position away from the luminaire 1002 on the ceiling T because the emission angle ⁇ becomes large. Therefore, in the prism portion 11 and the prism portion 1 of this example, due to the refraction action. It is configured to deflect light. When two prism portions 1 and 11 are used, if the prism surfaces 1a and 11a are arranged on the outside as shown in FIG. 12, light may be totally reflected by the prism surfaces 1a. Therefore, in the modified example 11, as shown in FIG.
- the prism surfaces 1a and 11a are arranged inside.
- the structure using total reflection has the effect of brightening the ceiling T near the central axis C, it is possible to allow light to reach far from the central axis C by using the refraction action as much as possible. , It is preferable because it can irradiate a wide area brightly.
- the light is emitted from the prism portion 1 on the ⁇ X axis side in consideration of the angle range of ⁇ being 0 to 30 °.
- the angle of the light emitted from the prism portion 1 becomes negative, the light travels to the floor surface B side, and there is a concern about glare.
- the angle ⁇ of the light ray reaching the illuminating device 1001 changes depending on the position of the light source 6a from which the light is emitted in the X-axis direction. In this specification, for convenience, the light emitted from the center of the light source 6a is described.
- the prism portions 1 and 11 may be configured so as to reach the position of.
- the prism angle ⁇ of the prism portion 1 and the prism portion 11 is adjusted so as to emit light from.
- the emission angle ⁇ b of the light L31bb may be about 9.1 °.
- the prism angle ⁇ of the prism portion 1 and the prism portion 11 is about 35.2 °.
- the prism angle ⁇ of the prism portion 1 and the prism portion 11 is the same, and the material is PMMA.
- the lighting fixture 1002 on the + X-axis side irradiates the floor surface B and uses the light from the light source 6a on the + X-axis side to be adjacent in the ⁇ X-axis direction.
- This is an example of illuminating the ceiling between the lighting fixture 1002 and the other lighting fixture 1002.
- the luminaire 1002 on the ⁇ X-axis side illuminates the ceiling between the luminaire 1002 and the other luminaire 1002 adjacent in the + X-axis direction
- the illuminant that is the source of the incident light is changed from the light source 6a to the light source 6b. It may be read as well as the traveling direction of the light from the ⁇ X axis direction to the + X axis direction.
- the lighting device 1001 reaches a position 900 mm in the ⁇ X axis direction from the optical axis (central axis C) is shown, but the end of the adjacent lighting fixture 1002 on the + X axis side.
- the light may reach the position of 1500 mm, which is the position of the portion.
- the prism angle ⁇ of the prism portion 1 and the prism portion 11 is about 32.1 °. In this way, the range in which the light reaches the ceiling T can be appropriately set.
- the central axis C It is preferable that the light is irradiated to a position of 900 mm in the X-axis direction. Alternatively, it is preferable that the light is irradiated to a position of 1500 mm further away from the central axis C in the X-axis direction. The above effect can be obtained even if the light reaches a position of 1800 mm, which is the same as the distance P of the luminaire 1002.
- the light is emitted from the central axis C to a position of 1500 mm in the X-axis direction. Is preferable to reach.
- a feeling of glare caused by these light rays Cannot be mitigated.
- a preferable example of the prism angle ⁇ is shown by taking the case where light is emitted from the center of the light emitting portion of the light source 6a, but the prism angle ⁇ with respect to the light emitted from the + X axis direction end portion of the light source 6a. May be calculated. In this case, the length Lf becomes longer, but it is possible to reduce the glare feeling due to the influence of the light emitted from the light source 6a at an emission angle of 30 ° or less.
- the regions of the prism portion 1 and the prism portion 11 are divided into a plurality of regions in the Z-axis direction, and the prism angle ⁇ on the + Z-axis side is made larger than the prism angle ⁇ on the ⁇ Z-axis side to irradiate the ceiling T more uniformly. It becomes possible to do.
- the prism (+ Z axis side) to which light of ⁇ 15 to 30 ° reaches.
- the prism angle ⁇ 2 of the prism) is set to 32.1 °.
- the prism angle ⁇ is set to 32.1 ° ( ⁇ 2 above) without division. If this is the case, the irradiation of the ceiling T on the optical axis side will increase.
- the angle of ⁇ of light that reaches a position of 900 mm or 1500 mm from the central axis C is not limited to this.
- the angle ⁇ changes depending on the distance D from the light source 6a to the central axis C.
- the luminaire 1002 may be, for example, an illuminating device 1001 of this example additionally installed in a general grid illuminating provided with a light source 6a and a light source 6b.
- the light source 6a and the light source 6b may be a light emitting portion having a square or rectangular light emitting area.
- each of the prism portions 1 and 11 included in the lighting device 1001 may be formed as a prism sheet, or the lighting device 1001 may be configured by attaching the prism sheet to a plate-shaped transparent flat member.
- a part of the light L emitted from the light source 6 installed on the ceiling T toward the floor surface B reaches the ceiling T again. Not only the floor surface B but also the ceiling T can be illuminated brightly to improve the feeling of brightness of the space.
- FIG. 35 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting equipment according to the modified example 12.
- FIG. 36 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 37 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device according to the modified example 12.
- the lighting device 1001 can be the lighting device 1001b of the modification 12.
- the prism vertices of the prism portion 1 and the prism portion 11 are located on the + Z axis side of the center in the Z axis direction of the prism. It is different from the lighting device 1001 of the modification 11 shown in FIG. 33.
- the prism angle ⁇ is configured to be larger than that in the case of the modified example 11.
- FIG. 38 is a diagram showing the light distribution characteristics obtained by the lighting device according to the modified example 11.
- FIG. 39 is a diagram showing light distribution characteristics obtained by the lighting device according to the modified example 12.
- the effect of the lighting device according to the modified example 12 will be described with reference to FIGS. 38 to 39.
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the X-axis direction is 80 mm
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the Y-axis direction is 580 mm
- the lighting is performed.
- the width of the devices 1001 and 1001b in the Y-axis direction is 580 mm.
- the prism angle ⁇ is set to 27.1 °
- the prism angle ⁇ is set to 90 °
- the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11 are set to transmit and scatter at a Gauss angle of 3 degrees.
- the light of the lumbar shan is emitted from the light source 6a and the light source 6b, the length Lf is 144 mm, and the distance D is 250 mm.
- the prism angle ⁇ is set to 45.0 °
- the prism angle ⁇ is set to 90 °
- the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11 are set to transmit and scatter at a Gauss angle of 3 degrees. ..
- the light source 6a and the light source 6b are assumed to emit the light of the lumbar shan
- the length Lf is 200 mm
- the distance D is 250 mm.
- the light distribution characteristics of FIGS. 38 to 39 relate to the light emitted from the + X-axis direction, and the vertical axis shows the relative light intensity normalized by the maximum light intensity of the light distribution characteristics of the light source 6a and the light source 6b. ..
- the horizontal axis of FIG. 38 indicates an angle with the installation position of the lighting device 1001 (the position of the central axis C) as the center 0 °.
- the horizontal axis of FIG. 39 indicates an angle with the installation position (position of the central axis C) of the lighting device 1001b as the center 0 °.
- Light having an angle of 0 to 90 ° is light traveling in the + Z axis direction, and light having an angle of 90 to 180 ° is light traveling toward the ceiling.
- the horizontal axis is set to an angle of 0 to 180 ° in FIGS. 38 to 39.
- the solid line 31cL1 shows the light distribution characteristics by only the light source 6a and the light source 6b.
- the broken line 31cL2 shows the light distribution characteristics of the lighting fixture 1002 of the modified example 11.
- the dotted line 31cL3 shows the light distribution characteristics of the lighting fixture 1002b of the modified example 12. In each case, the light intensity at the center 0 ° is normalized. Further, the solid line 31cL1 coincides with the modified example 11 and the modified example 12.
- the broken line 31cL2 has a light intensity decreasing from around an angle of 55 °, and has a peak at an angle of 90 ° or more, particularly around 100 °. Since light with an angle of 90 ° or more reaches the ceiling, by using the lighting fixture 1002 of the modified example 11, the light reaches the ceiling to improve the feeling of brightness and glare light with an angle of 60 to 90 °. It can be confirmed that it is reduced.
- the dotted line 31cL3 has a higher light intensity from an angle of 10 to 45 ° than the broken line 31cL2 of the modified example 11, and the rate of decrease in the light intensity from an angle of about 45 ° to about 85 ° is high. You can check it. In addition, it can be confirmed that the transition is smooth at an angle of 90 ° or more. From FIG. 39, when the lighting device 1001b of the modified example 12 is used, the light intensity at an angle of 10 to 45 ° is increased by reducing the light intensity at an angle of 45 to 85 ° as compared with the case without the lighting device 1001b, and the angle is increased. It can be confirmed that the light of 90 ° or more reaches the ceiling T in a wider range. Therefore, the feeling of brightness can be improved by using the lighting device 1001b of the modified example 12. Regarding the improvement of the feeling of brightness, the modified example 11 has a higher peak intensity at an angle of 90 ° or more than the modified example 12, and is more effective.
- FIG. 40 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting equipment according to the modified example 13.
- the illuminating device 1001c of the luminaire 1002c of the modified example 13 includes the illuminating device 1001 and the illuminating device 1001b. It is an integrated configuration.
- the lighting device 1001c is formed by connecting the lighting device 1001b of the modification 12 to the Z-axis direction end of the lighting device 1001 of the modification 11 installed on the ceiling T.
- FIG. 41 is a diagram showing the light distribution characteristics obtained by the lighting device according to the modified example 13.
- the length of the lighting device 1001 in the Z-axis direction is 100 mm
- the length of the lighting device 1001b in the Z-axis direction is 150 mm.
- the conditions other than the length after connection in the lighting device 1001c are the same as those in the modified example 11 and the modified example 12. The effect of the lighting device according to the modified example 13 will be described with reference to FIG. 41.
- the alternate long and short dash line 31dL3 shows the light distribution characteristics of the lighting fixture 1002c of the modified example 13.
- the horizontal axis represents an angle and the vertical axis represents a relative light intensity.
- the solid line 31cL1 shows the light distribution characteristics only by the light source 6a and the light source 6b, which are the same as those shown in FIGS. 38 to 39.
- the modified example 13 by combining the modified example 11 and the modified example 12, the light intensity of 45 to 75 ° is reduced, the light intensity of 10 to 40 ° is increased, and the light intensity is 90 ° or more. It is possible to effectively reach the ceiling and improve the feeling of brightness.
- the peak position of 105 ° can be moved, for example, by appropriately setting the prism angle ⁇ (27.1 ° in the example of FIG. 41) of the illumination device 1001 on the irradiated surface side in the illumination device 1001c. is there.
- the prism angle ⁇ of the lighting device 1001 from 27.1 ° to 20 °
- the peak position of light of 90 ° or more can be set to 100 °.
- the alternate long and short dash line 31dL3 also includes the light distribution by the light that has reached the prism portion.
- the light that has reached the prism portion is scattered on the back surface of the prism portion and is not locally bright light, so that the light has a reduced glare feeling. Therefore, the glare feeling reducing effect can be obtained even in the modified example 13.
- the fact that the lighting device 1001 and the lighting device 1001b are integrated is not limited to the fact that the lighting device 1001 and the lighting device 1001b are connected as described above.
- a prism group Ga having a prism apex in the direction in the ⁇ Z axis direction when installed on a flat surface portion of a plate-shaped resin and a prism having a prism apex in the direction in the + Z axis direction when installed.
- each prism portion of the lighting device 1001c can be formed.
- the plate-shaped resin is, for example, PMMA or PC.
- a prism group Ga is formed on the flat surface portion of the plate-shaped resin for a length of 100 mm in the + Z direction from the light emitting portion, and a prism group Gb is further formed with a length of 150 mm from the end portion of the prism group Ga.
- an integrated plate-shaped prism portion can be formed.
- the lighting device 1001 of the modified example 11 is suitable. ..
- the lighting device 1001b of the modification 12 is suitable.
- the lighting device 1001c of the modified example 13 is suitable.
- the prism angle ⁇ is not limited to 90 °. Further, by setting the prism angle ⁇ and the prism angle ⁇ to be the same angle, it is possible to obtain the same effect as in the case shown in FIG. 41 depending on the angle.
- FIG. 42 is a diagram showing the effect of the lighting device according to the modified example 14.
- FIG. 42 shows the light distribution characteristics of a luminaire having a luminaire having both a prism angle ⁇ and a prism angle ⁇ of 55 ° (hereinafter, referred to as a luminaire 1002e of the modified example 14).
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the X-axis direction is 80 mm
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the Y-axis direction is 580 mm
- the width of the luminaire 1002e in the Y-axis direction is 580 mm.
- the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11 are set to transmit and scatter at a Gauss angle of 3 degrees. Further, it is assumed that the light of the lumbar shan is emitted from the light source 6a and the light source 6b, the length Lf is 250 mm, and the distance D is 250 mm.
- the alternate long and short dash line 31eL3 shows the light distribution characteristics of the lighting fixture 1002e of the modified example 14.
- the horizontal axis represents an angle and the vertical axis represents a relative light intensity.
- the solid line 31cL1 shows the light distribution characteristics only by the light source 6a and the light source 6b, which are the same as those shown in FIGS. 38 to 39 and 41.
- the prism angles ⁇ and ⁇ by adjusting the prism angles ⁇ and ⁇ , the light intensity of 45 to 80 ° is reduced to slightly increase the light intensity of 10 to 40 °, and the second angle is 90 ° or more.
- the ceiling T can also be irradiated with light by giving it a peak, and the feeling of brightness can be improved. In this example, light having a peak of 120 ° can reach the ceiling T.
- the prism angle ⁇ and the prism angle ⁇ are set. It needs to be low. Therefore, even in the modified example 14 in which the prism angle ⁇ and the prism angle ⁇ are equalized, it is possible to obtain both the effects of improving the feeling of brightness and saving energy, but the modified example 13 in which the modified example 11 and the modified example 12 are integrated. Is more effective.
- the peak position of the light reaching the ceiling T is preferably a position having an angle of 95 to 120 °.
- FIG. 43 is a diagram showing the effect of the lighting device according to the modified example 15.
- FIG. 43 shows the case where the prism angle ⁇ is 45 ° and the prism angle ⁇ is 37 ° in the lighting fixture 1002b of the modified example 12 shown in FIGS. 35 to 37 (hereinafter, referred to as the lighting fixture 1002f of the modified example 15). The light distribution characteristics are shown.
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the X-axis direction is 80 mm
- the width of the light source 6a and the light source 6b in the Y-axis direction is 580 mm
- the width of the luminaire 1002f in the Y-axis direction is 80 mm, as in the case of the modified example 14. It was set to 580 mm.
- the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11 are set to transmit and scatter at a Gauss angle of 3 degrees. Further, it is assumed that the light of the lumbar shan is emitted from the light source 6a and the light source 6b, the length Lf is 250 mm, and the distance D is 250 mm.
- the solid line 31fL3 shows the light distribution characteristics of the lighting fixture 1002f of the modification 15.
- the horizontal axis represents the angle and the vertical axis represents the relative light intensity.
- the solid line 31cL1 shows the light distribution characteristics only by the light source 6a and the light source 6b, which are the same as those shown in FIG. 42 and the like.
- the prism angles ⁇ and ⁇ by adjusting the prism angles ⁇ and ⁇ , the light intensity of 45 to 80 ° is reduced and the light intensity of 10 to 40 ° is increased, and the second peak is set at an angle of 90 ° or more. It is possible to irradiate the ceiling T with light, etc., and it is possible to improve the feeling of brightness.
- the modified example 15 since the prism angle ⁇ and the prism angle ⁇ can be made constant, only one type of molding die is required, and compared with the case of the modified example 13 in which the configurations of the modified example 11 and the modified example 12 are integrated.
- the prism portion can be manufactured at low cost.
- the case where the prism angle ⁇ is 45 ° and the prism angle ⁇ is 37 ° has been described, but the angles of the prism angles ⁇ and ⁇ are not limited to this.
- FIG. 44 is a ray tracing diagram of the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 45 is a partially enlarged view of FIG. 44.
- the light path shown in FIGS. 44 to 45 shows the simulation results when the prism angle ⁇ is 45 °, the prism angle ⁇ is 90 °, and the light beam is incident from the back surface 11b of the prism portion 11.
- FIGS. 44 to 45 show simulation results of light rays in which a plurality of light rays LG having a constant angle are incident on the back surface 11b of the prism portion 11 and are emitted from the back surface 1b of the prism portion 1.
- the light beam having an incident angle G0 simulates, for example, the light emitted from the light source 6a.
- FIGS. 44 to 45 show the ray tracing results when the incident angle G0 is 25 °.
- the light beam emitted at the emission angle G1 is the light emitted from the back surface 1b of the prism portion 1 after being totally reflected by the prism surface 11a2 of the prism portion 11 and then refracted at a plurality of interfaces.
- the emission angle G1 is about 14.4 °.
- the light beam having an emission angle G2 is light that is totally reflected by the prism surface 11a2 of the prism portion 11 and then emitted from the back surface 1b of the prism portion 1 by refraction, total reflection, and refraction.
- the emission angle G2 is about 38.6 °.
- the incident angle G0 is 20 °
- the light beam having the emission angle G1 is totally reflected by the prism portion 1 and therefore does not exist.
- the exit angle G2 is about 45 °.
- the exit angle G1 is about 2.2 ° and the exit angle G2 is about 40.7 °.
- FIG. 46 is a ray tracing diagram of the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 47 is a partially enlarged view of FIG. 46.
- FIGS. 46 to 47 show the ray tracing results when the incident angle G0 is 30 °.
- the incident angle G0 is 30 °
- There is no light ray of G2 and most of the light rays are emitted at an emission angle G1.
- the emission angle G1 is about 29.4 °.
- FIG. 48 is a ray tracing diagram of the lighting device according to the modified example 12.
- FIG. 49 is a partially enlarged view of FIG. 48.
- FIGS. 48 to 49 show the ray tracing results when the incident angle G0 is 40.6 °.
- the incident angle G0 is 40.6 °
- most of the light rays totally reflected by the prism surface 11a2 of the prism portion 11 travel to the ceiling T.
- the light incident on the prism portion 11 is totally reflected by the prism surface 1a1 and is emitted from the back surface 1b of the prism portion 1 in the ceiling T direction.
- a prism is formed in a region where light having an incident angle of 23.2 ° or more and less than 40.6 ° is incident on the prism portion 11. do it.
- the prism portion 11 By configuring the prism portion 11 in this way, it is possible to improve the light intensity in the region of 10 to 40 ° in the light distribution characteristics and obtain an energy saving effect.
- FIG. 50 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting system according to the third embodiment.
- FIG. 51 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting fixture according to the third embodiment.
- FIG. 52 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the third embodiment.
- FIG. 53 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting device according to the third embodiment.
- FIG. 54 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the lighting device according to the third embodiment.
- the lighting device may be embedded in the ceiling T, and the light source 6 may be arranged in the ⁇ Z axis direction from the ceiling T.
- the prism portion 1 and the prism portion 11 are arranged on the + X-axis side and the ⁇ X-axis side with the light source 6 interposed therebetween. It is different from the lighting equipment 1002.
- the light L emitted from the light source 6 is incident on the prism portion 1 or 11, and the incident light is deflected by at least the prism portion 1 or 11 to illuminate the irradiated area. That is, also in the lighting device of the third embodiment, as in the case of the second embodiment, the light L from the light source 6 which is a device different from the prism portions 1 and 11 constituting the lighting device is not sunlight. Is configured to illuminate the irradiated area.
- the lighting system 2001 shown in FIG. 50 includes a plurality of lighting fixtures 1003 in which the prism unit 1 and the prism unit 11 are arranged on the + X-axis side and the ⁇ X-axis side with the light source 6 interposed therebetween.
- the lighting system 2001 includes only one lighting fixture 1003, that is, one prism portion 1 and one prism portion 11 are arranged on the + X-axis side and the ⁇ X-axis side with the light source 6 interposed therebetween. There may be.
- the prism portion 1 and the prism portion 11 are arranged symmetrically with respect to the light source 6. That is, the distance D between the light source 6 and the prism portion 1 and the distance D between the light source 6 and the prism portion 11 are equal.
- the prism portion 1 and the prism portion 11 are arranged so that the prism surfaces 1a and 11a are located on the light source side. As a result, it is possible to irradiate the ceiling T with light symmetrical in the + X-axis direction and the ⁇ X-axis direction.
- the luminaire 1003 can be regarded as an appliance having a light source 6 between the first illuminating device including the prism portion 1 and the second illuminating device including the prism portion 11.
- the luminaire 1003 can also be regarded as one illuminating device or illuminating system including the prism portion 1, the prism portion 11, and the light source 6.
- a plurality of lighting fixtures 1003 are arranged on the ceiling T in the X-axis direction, and constitute one lighting system 2001 in the installation destination space.
- the lighting fixtures 1003 are arranged at intervals P of 1800 mm.
- the distance D from the light source 6 to the prism portion 1 and the distance D from the light source 6 to the prism portion 11 are 250 mm, respectively.
- the prism angle ⁇ is about 49.5 ° in order for the light to reach a position 900 mm from the light source 6.
- the prism angle ⁇ is about 43.6 °. Since the prism surface 1a is located on the light source 6 side, light can reach a position 900 mm away from the light source 6 and a position 1500 mm away by refraction without total reflection.
- the prism angle ⁇ is about 55.3 ° in order for the light to reach a position of 1500 mm from the light source 6.
- the prism angle ⁇ may be larger than that of the examples of FIGS. 51 and 52 in which the prism surface faces the inside (+ X-axis side) with respect to the light source, and the light utilization efficiency reaching the ceiling may decrease.
- the prism surface When the prism surface is arranged so as to face the outside with respect to the light source, the light reflected by Fresnel on the back surface 1b of the prism portion 1 located on the light source 6 side may cause glare. In that case, glare may be reduced by blasting the back surface 1b.
- the prism portions 1 and 11 are arranged so that the prism surfaces 1a and 11a are located on the light source side, that is, they face each other inward with the light source 6 interposed therebetween. Is preferable.
- the lighting system 2001 of the third embodiment has a configuration in which light reaches the ceiling T by the refraction action of one prism portion such as the prism portion 1 alone or the prism portion 11 alone. Therefore, the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 in the third embodiment are compared with the prism angles ⁇ of the prism portions 1 and 11 of the modification 11 in which the light reaches the ceiling T by using the two prism portions. Will grow.
- the luminaire 1003 is mounted from the + X-axis direction.
- the glare feeling when observed from the ⁇ X axis direction is reduced as compared with the modified example 11.
- the light emitted from the light source 6a in the + X-axis direction with an emission angle of 30 ° or less that is, the light that the user feels as glare is directly emitted. It gets into the eyes of users.
- the glare of the light emitted from the light source 6b is reduced, and there is an effect of reducing the glare feeling.
- the light emitted from the light source 6 in the + X-axis direction has an emission angle of 30 ° or less is emitted from the prism portion 11.
- the light emitted from the light source 6 in the + X-axis direction has an emission angle of 30 ° or less is emitted from the prism portion 11.
- two prism portions 1 and 11 facing each other are arranged on both sides of the light source 6 so as to sandwich the light source 6, as in the lighting system 2001 of the third embodiment.
- the back surface 1b of the prism portion 1 and the back surface 11b of the prism portion 11 may be subjected to scattering processing (blast processing) for the purpose of reducing the glare feeling.
- scattering processing blast processing
- the modified example 11 having a small prism angle ⁇ is preferable. This is because when the prism angle ⁇ is small, the ratio of the region of the prism surface 1a2 becomes high in the ratio of the region of the prism surface 1a2 to the region of the prism surface 1a1.
- the light reaching the ceiling T is controlled by using the prism surface 1a2, it is preferable that the light L emitted from the light source reaches the prism surface 1a2 as much as possible.
- the light L is incident on the prism surface 1a1, it is separated into the light traveling on the ceiling T and the floor surface B, so that the efficiency of the light Lu reaching the ceiling T is lowered.
- the prism portion in which the prism apex of the modified example 11 is reversed in the + Z axis direction is also similarly subjected to scattering processing such as blasting on the back surface 1b and the back surface 11b to form the same as the modified example 11.
- the ceiling T is brightened, and the effect of reducing glare is obtained.
- FIG. 55 is a diagram illustrating the effect of the lighting device according to the third embodiment.
- the length Lf is 144 mm when the emission angle ⁇ of the light source 6 is 30 °. (See FIG. 51).
- the width of the light source 6 in the X-axis direction was 80 mm, and the width of the luminaire 1003 in the Y-axis direction was 580 mm.
- the back surfaces 1b and 11b of the prism portions 1 and 11 are set to transmit and scatter at a Gauss angle of 3 degrees, the prism angle ⁇ is set to 43.6 °, and the prism angle ⁇ is set to 90 °. Further, it is assumed that the light of the lumbar shan is emitted from the light source 6.
- the solid line 32bL1 shows the light distribution characteristic only by the light source 6, and is normalized by a value of 0 °.
- the alternate long and short dash line 32bL2 shows the light distribution characteristics of the luminaire 1003 of the third embodiment. From FIG. 55, it can be confirmed that when the lighting device of the third embodiment is used, the light intensity is reduced from an angle of 55 to 85 °, and there is a peak at an angle of 90 ° or more, particularly around 100 °. Further, when the lighting device of the third embodiment is used, the light intensity in the region of 5 to 30 ° of the light distribution characteristic is slightly improved, and both the effect of improving the feeling of brightness and the effect of saving energy can be obtained. You can check. Further, it can be confirmed that the glare feeling is reduced because the glare light having an angle of 60 to 80 ° is reduced in the light distribution characteristics.
- the peak position of the light Lu traveling in the ceiling direction can be appropriately set by adjusting the prism angle ⁇ .
- the prism angle ⁇ may be 48 °.
- the reason why the light intensity in the region of 5 to 30 ° of the light distribution characteristic is improved is that a part of the light emitted from the light source 6 is incident on the prism surface 1a1, totally reflected by the prism surface 1a2, and then from the back surface 1b. This is because the light is refracted and emitted to produce light at an angle of 5 to 30 ° with respect to the Z axis.
- FIG. 56 is a diagram illustrating an effect range of the lighting device according to the third embodiment.
- the light distribution characteristic when the length Lf is 200 mm is shown by the broken line 32cL2.
- the conditions other than the length Lf are the same as in FIG. 55. From FIG. 56, it can be confirmed that the light intensity in the region of 5 to 40 ° of the light distribution characteristic is improved by increasing the length Lf.
- FIG. 57 is a diagram illustrating an effect range of the lighting device according to the modified example 16.
- the light distribution characteristic when the prism angle ⁇ is 43.6 ° and the prism angle ⁇ is 80 ° is shown by the dotted line 32dL2.
- the conditions other than the prism angles ⁇ and ⁇ are the same as in FIG. 55.
- the light intensity near the angle of 10 ° is higher than the light intensity at the angle of 0 °.
- the difference in light intensity between 0 ° and 10 ° of the light distribution characteristics becomes large, when the light reaches the floor surface B, the center of the illuminated area becomes dark and the brightness distribution becomes non-uniform.
- the prism angle ⁇ is preferably about 90 °.
- the light distribution characteristic is the dotted line 32dL2
- the reason why the light intensity near 10 ° is high is that the light refracted by the prism surface 1a1 reaches the back surface 1b of the prism portion 1 directly without being totally reflected by the prism surface 1a2. Therefore, it is totally reflected on the back surface 1b and emitted to the light source 6 side.
- the probability that such light is emitted is considered to increase when the prism angle ⁇ is smaller than 90 °.
- the lighting fixture 1003 may be, for example, a general lighting fixture provided with a light source to which the prism portion 1 and the prism portion 11 are added.
- the light source 6 may be a light emitting unit having a square or rectangular light emitting area.
- the prism portions 1 and 11 may be formed as a prism sheet, or may be formed by laminating a prism sheet on a plate-shaped transparent flat member.
- a flat plate-shaped member is conventionally used as a light guide, and in that case, the illuminance directly under the light guide is reduced and the floor surface B is made uniform. It was difficult to illuminate.
- the prism portions 1 are arranged between the two light sources 6a and 6b, or the prism portions 1 and 11 are arranged on both sides of the one light source 6, the floor surface directly under the lighting device. Uniform illumination can be realized without impairing the illuminance of B.
- a flat plate-shaped member it is possible to realize a lighting device that has both design and uniformity of lighting and improves the feeling of brightness.
- FIG. 58 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting fixture 1004 according to the fourth embodiment.
- the luminaire 1004 is composed of a light source 330, an optical element 331, and a prism portion 332.
- the luminaire 1004 is, for example, a generally-called downlight or spotlight.
- the prism portion 332 will be regarded as an example of the lighting device 1000 in the first embodiment, and the configuration including the light source 330 and the optical element 331 will be referred to as a lighting fixture 1004.
- the configuration including the light source 330, the optical element 331, and the prism portion 332 can also be referred to as the lighting device or the lighting system of the fourth embodiment regardless of the fixture configuration.
- FIG. 59 is a schematic top view showing an example of the lighting fixture 1004 according to the fourth embodiment.
- FIG. 60 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the luminaire 1004 according to the fourth embodiment. The configuration of the luminaire 1004 will be described with reference to FIGS. 58 to 60.
- the optical axis (central axis C33) of the luminaire 1004 is shown by an alternate long and short dash line.
- the light source 330 is composed of, for example, a light emitting diode.
- the light source 330 has, for example, a circular light emitting surface having a size of ⁇ 9 mm.
- FIG. 59 is a schematic top view showing an example of the lighting fixture 1004 according to the fourth embodiment.
- FIG. 60 is a schematic configuration diagram showing an example of a prism of the luminaire 1004 according to the fourth embodiment.
- the configuration of the luminaire 1004 will be described with reference to FIGS. 58 to 60.
- the size of the light source 330 is not limited to the above size, and may be, for example, ⁇ 3 mm or ⁇ 14 mm. Further, the light source 330 may have one or a plurality of 1 mm light emitting diodes arranged.
- the optical element 331 controls, for example, the light distribution angle of the light emitted from the light source 330.
- the optical element 331 emits light in the + Z axis direction, for example, with a 1/2 beam angle of 30 °.
- the optical element 331 has a circular exit surface 331b.
- the optical element 331 may be composed of a Fresnel lens or may be a diffuser. When a diffuser plate is used, the light distribution angle does not change, but when the user looks at the light source 330 from the + Z axis side, the light source 330 is observed to be blurred, which has the effect of reducing the glare feeling.
- the 1/2 beam angle represents an angle range in which the luminous intensity is half of the central luminous intensity (maximum luminous intensity).
- a light-shielding member is installed at the same position as the prism portion 332. , The feeling of glare is reduced. However, such a configuration is not preferable because the light utilization efficiency is lowered due to shading.
- the prism portion 332 in an annular shape according to the shape of the exit surface 331b of the optical element 331, the light emitted when the emission angle ⁇ is 30 ° or less is advanced to the ceiling T side, and the ceiling T is It is possible to brighten the light and improve the light utilization efficiency. Further, the feeling of glare can be reduced. Further, as in the case of the third embodiment, there is an effect of increasing the light intensity near the optical axis (central axis C33) and making the floor surface B brighter.
- the prism portion 332 preferably has a shape and size that surrounds the entire region or at least a part of the exit surface 331b of the optical element 331. Further, the prism portion 332 may be formed by laminating a prism sheet on which the prism 332a3 is formed on a cylindrical member.
- the position (position on the Z axis) where the prism portion 332 surrounds the exit surface 331b of the optical element 331 is not particularly limited.
- the prism portion 332 may be provided at a height position (for example, lower) different from the height position of the exit surface 331b of the optical element 331. Even in that case, if the prism portion 332 is located outside the target region of the exit surface 331b of the optical element 331 in a top view or a view in which the positions of each component of the luminaire 1004 are projected onto the XY plane. Good. As shown in FIG.
- the prism portion 332 does not have to be located outside the target region of the exit surface 331b of the optical element 331, and the prism portion 332 is the exit surface of the optical element 331. It suffices to include a portion located outside the target region of 331b. Therefore, when the prism portion 332 "encloses the entire region or at least a part of the exit surface 331b of the optical element 331", the prism portion 332 means that the prism portion 332 "encloses the entire region or at least one region of the exit surface of the optical element 331". It means that it includes a part located outside the target area, which is the area of the part.
- FIG. 61 is a schematic configuration diagram showing a usage example of the lighting device of the fourth embodiment.
- the prism portion 332 when the luminaire 1004 is configured to irradiate light at an angle K diagonally toward the wall surface 340 in the + X axis direction, the prism portion 332 emits the optical element 331.
- the shape may be such that only the ⁇ X axis direction side of the surface 331b is surrounded. As a result, it is possible to illuminate the wall surface 340, which is the irradiated surface, and also irradiate the lighting fixture 1004 with light in the ⁇ X axis direction to improve the feeling of brightness.
- the prism angle ⁇ may be set as appropriate, but as described in the third embodiment, it is preferable that the prism 332a3 is located on the light source 330 side (central axis C33 side) in the prism portion 332. However, as described in the third embodiment, when the prism angle ⁇ is made smaller than 90 °, it is necessary to consider the influence on the light distribution characteristics.
- the back surface 332b of the prism portion 332 is subjected to a diffusion treatment (for example, a blast treatment). This is to reduce the glare feeling due to the light emitted in the + Z axis direction, which is not used for illuminating the wall surface 340.
- a diffusion treatment for example, a blast treatment
- the prism portion 332 on the exit surface side of a lighting device such as a downlight or a spotlight, a part of the light emitted from the lighting device reaches the ceiling T to improve the feeling of brightness. Can be done. Further, by adjusting the prism angle of the prism portion 332, the range of lighting on the ceiling T can be adjusted, and the degree of freedom in lighting design is improved.
- the first prism portion is referred to as the prism portion 1 and the second prism portion is referred to as the prism portion 11.
- the position is the same as that of the prism portion 1 with respect to the reflecting portion 2.
- the prism portion arranged in the above is referred to as a first prism portion, and the prism portion arranged in the same manner as the prism portion 11 is referred to as a second prism portion.
- the prism portion 1 and the reflection portion 2 may be integrally formed.
- the anti-incident surface of the prism portion 1 and the first surface 2a of the reflecting portion 2 are integrated.
- the prism portion 1 may be formed of acrylic (Polymethyl methyllate, PMMA), polycarbonate (Polycarbonate, PC) or the like.
- the prism 1a3 may be formed on the back surface 1b.
- the back surface 1b may have a light diffusion surface that diffuses or reflects light L.
- the lighting device 102 of the modified example 2 shows an example in which the reflecting unit 2 is provided, at least a part of the light L emitted from the prism unit 1 is transmitted through the prism unit 11 without the reflecting unit 2. It may be incident on the ground and deflected by the prism portion 11 to irradiate the irradiated area.
- the reflection unit 2 has shown an example in which the transmission region 2d is provided, at least the reflection region 2c may be provided.
- a reflection film may be formed on a base material that transmits light L.
- the base material is, for example, plastic or glass.
- the portion where the reflective film is not formed is the transmission region 2d.
- the reflective portion 2 may be formed by making a hole in a base material having a reflective characteristic.
- the base material having a reflective property is, for example, an aluminum plate, a reflective film formed on a base material that transmits light, or the like.
- the base material having the reflection characteristics is the reflection region 2c, and the holes formed in the base material having the reflection characteristics are the transmission regions 2d.
- the reflecting unit 2 may be, for example, a half mirror or the like having a property of transmitting a part of light and reflecting another light.
- the reflecting unit 2 may form, for example, a film having a property of transmitting a part of light and reflecting another light. At this time, the reflection region 2c and the transmission region 2d are not separated.
- the light deflection unit 3 may be a blind, a deflection film, or the like, as long as the collected light L can be guided to the lighting device 100.
- the reflection region 2 is provided with the transmission region 2d
- at least the reflection region 2c may be provided.
- the light diffusing portions 21, 210 and 2100 may be, for example, a plastic plate containing light diffusing particles.
- a light diffusing sheet may be attached to a base material such as plastic to form the light diffusing sheet, or the surface of the base material may be roughened to diffuse the light L. The process of roughening the surface is, for example, blasting.
- the incident angle ⁇ of the light L is set to 6 °, it may be 10 °, and in that case, the prism angle ⁇ is appropriately set with respect to the incident angle ⁇ .
- a prism angle ⁇ having an incident angle ⁇ of 6 ° may be applied to a prism angle ⁇ having an incident angle ⁇ of 10 °.
- the lighting device assumes that the incident angle of the light L is, for example, 6 ° ⁇ 15 ° (full-width 30 °) or less, and the effect on the light in which the spread of the light L is wider than the full-width 30 °. Will be low.
- the reflecting unit 2 may be removed.
- the light beam incident from the + X-axis direction side is emitted from the ⁇ X-axis direction.
- the light emitted from the illuminating device 100a in FIG. 2 illuminates the illuminated area of the illuminating device 100b
- the light emitted from the illuminating device 100b illuminates the illuminated area of the illuminating device 100c.
- the reflecting unit 2 may be removed. Even if the reflecting portion 2 is removed, the glare feeling due to the direct observation of the light source 6 is reduced.
- the ceiling T may be installed on a wall or the like.
- the second surface 2b of the reflecting portion 2 is arranged on the wall, the light L incident on the prism portion 1 can be emitted to the irradiated region.
- the illuminating device has been described as irradiating light toward the irradiated surface, but the illuminating device irradiates light toward an arbitrary object to be irradiated (including the floor surface and the ceiling). It may be.
- the object to be irradiated is not limited to a solid, but includes a liquid such as water or a gas such as air or the sky.
- the above-mentioned light source is not limited to a self-luminous one, and may be, for example, an output end of a light guide path (in this example, an exit surface of a light guide plate).
- a lighting device that irradiates light toward an object to be irradiated.
- a first prism portion extending in a first direction, which is a direction away from the installation surface, is provided.
- the first prism portion is above and below the lighting device. It has one or more prisms that project in directions perpendicular to the direction, The first prism portion deflects the first light incident on the first prism portion in a direction that makes an acute angle toward the irradiated object side with respect to the vertical direction of the illuminating device, and causes the irradiated object to receive the first light. It emits light as it goes Lighting device.
- Appendix 2 It has one or more prisms, and includes a second prism portion that is arranged so as to face the first prism portion.
- the first prism portion and the second prism portion each have a prism surface which is a surface on which the prism is formed, and are arranged so that the prism surfaces face each other inwardly or outwardly.
- the first light is deflected by the first prism portion and the second prism portion to be emitted as light toward the irradiated object.
- the second prism portion has a shape in which the shape of the first prism portion is arranged symmetrically with respect to the vertical direction of the lighting device.
- the first reflecting portion transmits at least a part of the light emitted from the anti-incident surface of the first prism portion.
- a second prism portion having one or more prisms and arranged to face the first prism portion, When the surface of the first prism portion to which the first light is incident is the incident surface and the opposite side thereof is the anti-incident surface, the first prism portion is arranged on the anti-incident surface side of the first prism portion.
- the first prism portion and the second prism portion each have a prism surface that is a surface on which the prism is formed, and the prism surfaces of each other face inward or inward with the first reflecting portion interposed therebetween.
- the first reflecting portion reflects the first light incident on the incident surface of the first prism portion and emitted from the anti-incident surface of the first prism portion to reflect the first light. While re-incident on the anti-incident surface of the prism portion, at least a part of the light emitted from the first prism portion is incident on the second prism portion. The first light is deflected by the first prism portion and the second prism portion to be emitted as light toward the irradiated object.
- the lighting device according to Appendix 1.
- ⁇ Appendix 8> The axis passing through the center of the lighting device and perpendicular to the installation surface is the central axis, the surface of the first prism portion on which the prism is formed is the prism surface, and the surface forming the bottom surface of the prism on the prism surface. Is used as the reference plane of the first prism portion, the reference plane is inclined so as to approach the central axis as it approaches the object to be irradiated.
- the lighting device according to any one of Supplementary note 1 to 7.
- the first prism portion has a plate shape, a polygonal prism shape, a semi-cylindrical shape, a truncated cone shape, or a cylindrical shape.
- the lighting device according to any one of Appendix 1 to 8.
- Appendix 10 The lighting device according to Appendix 9, wherein the first prism portion has a shape extending in a second direction which is a direction parallel to the installation surface.
- ⁇ Appendix 12> The prism angle of the prism of the first prism portion and the prism angle of the prism of the second prism portion are different.
- At least one of the first prism portion and the second prism portion has a plurality of prisms.
- the plurality of prisms include two or more prisms having different prism angles.
- the lighting device according to any one of Supplementary note 2 to 4 and Supplementary note 7.
- the surface of the first prism portion to which the first light is incident is the incident surface, the opposite side thereof is the anti-incident surface, and the surface of the second prism portion facing the first prism portion is the facing surface.
- a first light diffusing portion arranged to face at least one of the incident surface and the anti-opposite surface is provided.
- the first light diffusing portion diffuses light emitted from the incident surface or the anti-opposite surface facing each other.
- One or more of the first light diffusing portions have a shape extending in a direction away from the installation surface and a second direction parallel to the installation surface, and have a curvature in the second direction.
- ⁇ Appendix 17> It includes a second light diffusing portion that is arranged closer to the object to be irradiated than the first prism portion.
- the lighting device according to any one of Supplementary note 14 to 16.
- a second reflecting portion arranged on the irradiated object side from the first prism portion is provided.
- the second reflecting portion reflects light traveling to the second reflecting portion in a direction at an acute angle toward the irradiated object with respect to the vertical direction of the lighting device, and irradiates the irradiated object.
- the lighting device according to any one of Supplementary note 1 to 17.
- Appendix 19 The lighting device according to any one of Appendix 1 to 18 and Light deflection that collects external light, deflects the collected external light, and emits light toward the lighting device at an acute angle toward the object to be illuminated with respect to the vertical direction of the lighting device.
- Light deflection that collects external light, deflects the collected external light, and emits light toward the lighting device at an acute angle toward the object to be illuminated with respect to the vertical direction of the lighting device.
- ⁇ Appendix 20> The irradiated object is located on the side facing the installation surface of the lighting device.
- the lighting device according to any one of Supplementary notes 1 to 18 and It is provided with a light source that is arranged on the side to be irradiated from the lighting device and emits light in a direction that makes an acute angle toward the object to be irradiated with respect to the vertical direction of the lighting device toward the lighting device. Lighting system.
- ⁇ Appendix 22> The irradiated object is located on the installation surface side of the lighting device.
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Abstract
照明装置100は、設置面から遠ざかる方向に延在する第1のプリズム部1を備え、照明装置100の設置面側の端部と設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を照明装置100の上下方向としたとき、第1のプリズム部1は、照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズム1a3を有し、この上下方向に対して被照射物側に鋭角となる向きで第1のプリズム部1に入射した第1の光Lを第1のプリズム部1で偏向させて、被照射物に向かう光Lにして出射する。
Description
本開示は、照明装置及び照明システムに関するものである。
建物の開口部に配置され、室外側からの光を室内側に透過させる採光シートと、採光シートを透過した光を反射する反射手段とを有した採光システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の採光システムにおいて、採光シートは、複数の層が積層されることにより形成されており、透光性を有する基材層と、基材層上に形成された光反射層とを備える。光反射層は、基材層の一方の面に沿って配列された、光を透過する光透過部と、光透過部間に形成され、到達した光を反射する光反射部とを具備する。また、反射手段は、天井に配置されたシート状の部材であり、シート面に突出するように形成された複数の単位反射要素が配列されている。ここで、単位反射要素は、単位反射要素を形成する少なくとも1つの面として採光シートから出射された光を下方に向けて反射する直線状に延びる反射面を有している。
しかしながら、特許文献1に記載の採光システムにおいて、照明装置又は照明の補助として利用される反射手段は、配列された複数の単位反射要素を含むシート状の部材が、採光シートから各々の単位反射要素に到達した光を下方、つまり被照射面の限られた領域に向けて反射するよう構成されている。このため、特許文献1に記載の採光システムを利用して居室全体を照射したい場合、装置(特許文献1の場合、反射手段)が大型化するという課題があった。これは、一般的な照明装置のように、居室全体といった広範囲に光を照射しようとすると、そのような広範囲の被照射領域に対応させて反射手段を天井全体もしくは天井の大部分に設置する必要があるためである。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、被照射領域に光を照射する照明装置において、例えば、被照射領域の大きさに対して照明装置の設置範囲が小さくて済むなど、小型化を実現する照明装置及び照明システムを実現することを目的とする。
本開示にかかる照明装置の一態様は、被照射物に向けて光を照射する照明装置であって、設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在する第1のプリズム部を備え、照明装置の設置面側の端部と設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を照明装置の上下方向としたとき、第1のプリズム部は、照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、照明装置の上下方向に対して被照射物側に鋭角となる向きで第1のプリズム部に入射した第1の光を第1のプリズム部で偏向させて、被照射物に向かう光にして出射するものである。
本開示にかかる照明システムの一態様は、上記の照明装置と、外部の光を採光し、採光した外部の光を偏向して、照明装置の上下方向に対して被照射物側に鋭角となる向きで照明装置に向かう光にして出射する光偏向部とを備えるものである。
本開示にかかる照明システムの他の態様として、照明システムは、上記の照明装置と、照明装置より被照射物側に配置され、照明装置の上下方向に対して被照射物側に鋭角となる向きの光を照明装置に向けて出射する光源とを備えるものであってもよい。
本開示にかかる照明装置の他の態様は、光を照射する照明装置であって、第1の発光部と、第2の発光部と、第1の発光部と第2の発光部の間に、対向して設けられる2つのプリズム部と、を備え、2つのプリズム部はそれぞれ、照明装置の設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、対向する2つのプリズム部において内側又は外側となる向きに突出する1つ以上のプリズムを有し、照明装置の設置面側の端部と設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を照明装置の上下方向としたとき、第1の発光部及び第2の発光部のそれぞれから照明装置の上下方向に対して設置面側に鋭角となる向きで2つのプリズム部のいずれかに入射した第1の光を、2つのプリズム部で偏向させて、設置面に向かう光にして出射するものである。
本開示にかかる照明装置の他の態様は、光を照射する照明装置であって、発光部と、発光部を挟む位置に、対向して設けられる2つのプリズム部と、を備え、2つのプリズム部はそれぞれ、設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、対向する2つのプリズム部において内側又は外側となる向きに突出する1つ以上のプリズムを有し、照明装置の設置面側の端部と設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を照明装置の上下方向としたとき、2つのプリズム部はそれぞれ、発光部から照明装置の上下方向に対して設置面側に鋭角となる向きで第1の光を入射し、入射した第1の光を偏向させて設置面に向かう光にして出射するものである。
本開示にかかる照明装置の他の態様は、光を照射する照明装置であって、発光部と、発光部からの光を入射して、光の配光角を変化させる又は拡散させて出射する光学素子と、光学素子の出射面の少なくとも一部の領域を囲むように設けられるプリズム部と、を備え、照明装置の設置面側の端部と設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を照明装置の上下方向としたとき、プリズム部は、照明装置の設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、プリズム部は、光学素子から照明装置の上下方向に対して設置面側に鋭角となる向きで入射した第1の光をプリズム部で偏向させて、設置面に向かう光にして出射するものである。
本開示によれば、被照射領域に光を照射する照明装置の小型化を実現できる。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかる照明システム200の適用例を示す説明図である。図1に示すように、本開示の第1の実施の形態にかかる照明システム200は、照明装置100及び光偏向部3を備える。
図1は、本実施の形態にかかる照明システム200の適用例を示す説明図である。図1に示すように、本開示の第1の実施の形態にかかる照明システム200は、照明装置100及び光偏向部3を備える。
<座標の設定>
説明を容易にするために、以下に示す図においてXYZ座標を用いる。図中においてXYZ座標は、照明装置が設置された状態の座標とする。ここで、X軸は、照明装置が光を照射する空間(居室等)を形成する壁面(特に、採光部材としての光偏向部3を有する場合は、光偏向部3が設けられる壁面)と垂直な面をXY平面としたとき、該平面において光が入射する方向と平行な方向とする。なお、照明システム200において、光は、+X軸側から照明装置100に入射するものとする。また、Y軸は、XY平面においてX軸と直交する軸である。なお、XY平面は、壁面が傾斜している場合などは、壁面と垂直な面に限定されない。例えば、XY平面を、被照射面(図1に示す例では、床面B)と平行な面、又は照明装置の設置先の面である設置面(図1に示す例では、天井T)と平行な面、若しくは以下に示すZ軸に垂直な面とみなしてもよい。Z軸は、設置面に対して照明装置が延在する方向である。より具体的に、Z軸は、照明装置の設置面側の端部とその対向側(本例では、被照射面側)の端部とをつなぐ方向である。なお、照明装置が複数の部材からなる場合には、それら複数の部材の集合体としての照明装置の設置面側の端部の中心と、その対向側の端部の中心とをつなぐ方向をZ軸としてもよい。なお、+Z軸方向は被照射面から遠ざかる方向であり、-Z軸方向は被照射面に近づく方向である。以下では、このようなZ軸方向(すなわち、設置面に対して照明装置が延在する方向)を「照明装置の上下方向」又は単に「上下方向」と呼ぶ場合がある。
説明を容易にするために、以下に示す図においてXYZ座標を用いる。図中においてXYZ座標は、照明装置が設置された状態の座標とする。ここで、X軸は、照明装置が光を照射する空間(居室等)を形成する壁面(特に、採光部材としての光偏向部3を有する場合は、光偏向部3が設けられる壁面)と垂直な面をXY平面としたとき、該平面において光が入射する方向と平行な方向とする。なお、照明システム200において、光は、+X軸側から照明装置100に入射するものとする。また、Y軸は、XY平面においてX軸と直交する軸である。なお、XY平面は、壁面が傾斜している場合などは、壁面と垂直な面に限定されない。例えば、XY平面を、被照射面(図1に示す例では、床面B)と平行な面、又は照明装置の設置先の面である設置面(図1に示す例では、天井T)と平行な面、若しくは以下に示すZ軸に垂直な面とみなしてもよい。Z軸は、設置面に対して照明装置が延在する方向である。より具体的に、Z軸は、照明装置の設置面側の端部とその対向側(本例では、被照射面側)の端部とをつなぐ方向である。なお、照明装置が複数の部材からなる場合には、それら複数の部材の集合体としての照明装置の設置面側の端部の中心と、その対向側の端部の中心とをつなぐ方向をZ軸としてもよい。なお、+Z軸方向は被照射面から遠ざかる方向であり、-Z軸方向は被照射面に近づく方向である。以下では、このようなZ軸方向(すなわち、設置面に対して照明装置が延在する方向)を「照明装置の上下方向」又は単に「上下方向」と呼ぶ場合がある。
本実施の形態では、さらに説明を容易にするために、次のようにXYZ座標の条件を設定するが、これらはあくまで一例であってXYZ座標を限定するものではない。
・太陽は東から昇って西に沈む。すなわち、照明装置100が設置されている地域は北半球である。
・照明装置100は、天井Tに設置されて床面Bを照射する。すなわち、天井Tが設置面、床面Bが被照射面とされる。
・そして、天井Tは床面Bと平行である。
・太陽は東から昇って西に沈む。すなわち、照明装置100が設置されている地域は北半球である。
・照明装置100は、天井Tに設置されて床面Bを照射する。すなわち、天井Tが設置面、床面Bが被照射面とされる。
・そして、天井Tは床面Bと平行である。
以上の条件を基に、図1に示す例では、X軸は、床面B(より具体的には、建物300の上下方向に垂直な面)と平行な方向のうち南北方向とする。なお、+X軸方向が南(S)であり、-X軸方向が北(N)である。Y軸は、床面Bと平行な方向のうち東西方向とする。なお、+Y軸方向が東(E)であり、-Y軸方向が西(W)である。Z軸方向は、建物300の上下方向に平行な方向である。ここで、建物300の上方向とは天井T側であり、下方向とは床面B側である。また、上下方向に平行な方向とは、床面Bから照明装置の設置位置(天井Tにおける位置)につながる鉛直線方向である。なお、+Z軸方向が空(天頂)の方向である。
「天頂」とは、天球上において観測者の真上に当たる点を指す。つまり、地平座標で高度が+90度の極をなす点である。地上から天頂の方向は、観測地点の垂直方向である。つまり、天頂方向は、観測地点の重力方向である。天頂方向は、観測地点の鉛直線方向である。
-X軸側から+X軸方向を見て、X軸を中心軸として、時計回りを+RX方向とし、反時計回りを-RX方向とする。また、-Y軸側から+Y軸方向を見て、Y軸を中心軸として、時計回りを+RY方向とし、反時計回りを-RY方向とする。また、-Z軸側から+Z軸方向を見て、Z軸を中心軸として、時計回りを+RZ方向とし、反時計回りを-RZ方向とする。角度の正方向は、説明をしない限り、+RX方向、+RY方向又は+RZ方向である。
<太陽の採光>
照明システム200において、光偏向部3は、建物300の開口部、例えば窓から入射した昼光L(以下、「光L」という)を採光する。ここで、光Lは、太陽Sからの直接光と他の建物等から反射した間接光とを含みうる。本実施形態では光Lを平行光として扱う。太陽Sは、東から西へと高度を変えながら移動するため、1日の中で光LのYZ平面上の入射角及びZX平面上の入射角が変化する。
照明システム200において、光偏向部3は、建物300の開口部、例えば窓から入射した昼光L(以下、「光L」という)を採光する。ここで、光Lは、太陽Sからの直接光と他の建物等から反射した間接光とを含みうる。本実施形態では光Lを平行光として扱う。太陽Sは、東から西へと高度を変えながら移動するため、1日の中で光LのYZ平面上の入射角及びZX平面上の入射角が変化する。
光Lは、太陽Sから光偏向部3に入射する。光偏向部3に入射した光Lは、光偏向部3によって天井Tに向かう方向に出射され、照明装置100に入射する。照明装置100に入射した光Lは、照明装置100によって床面Bに向かう方向、つまり被照射面方向に出射される。
図2は、照明システム200の適用例を示す説明図であり、建物300の一部を拡大した図である。光偏向部3において、光Lが入射する領域を領域La、領域Lb、及び領域Lcとする。このとき、領域Laは領域Lbよりも天井T側に位置し、領域Lbは領域Lbcよりも天井T側に位置している。なお、図2では、照明システム200が備える照明装置100の例として、3つの照明装置100(照明装置100a、100b、100c)が示されている。
各照明装置100(照明装置100a、100b、100c)はそれぞれ、例えば接続部5を介して天井Tに設置されている。各照明装置100はそれぞれ、設置面から遠ざかる方向(-Z軸方向。本例では、被照射面に近づく方向でもある)に延在する形状である。各照明装置100において、1つの面(入射面)は、+X軸側、つまり光偏向部3側を向いている。例えば、各照明装置100は、光偏向部3の延在方向(Z軸方向)と平行な方向に少なくとも延在するように配置される。
図2に示す例において、照明装置100aは照明装置100bよりも光偏向部3側に配置され、照明装置100bは照明装置100cよりも光偏向部3側に配置されている。領域Laに入射した光Lは照明装置100a、領域Lbに入射した光Lは照明装置100b、領域Lcに入射した光Lは照明装置100cにそれぞれ入射する。
距離O1は、天井Tから光偏向部3の下端までの距離である。光偏向部3の下端は、光偏向部3の-Z軸側の端部である。また、例えば距離O1が1mとなるように光偏向部3を配置したとき、天井T上において光偏向部3の入射面から光Lが到達する位置までの距離である距離O2は、距離O2=1m/tan(α)で求めることができる。このとき、光偏向部3から出射する光Lの出射角αは任意とする。例えば建物300において、光偏向部3から-X軸側へ約10mの範囲で光Lを到達させる場合、つまり距離O2を約10mと設定した場合には、出射角αは約6°と算出される。
以下の説明において、照明装置100は、例えばYZ平面に平行になるように、つまりZ軸方向及びY軸方向に延在するように天井Tに設置され、照明装置100には光偏向部3から出射角α=6°で出射した光Lが入射するものとする。なお、以下では出射角αを6°と設定したが、出射角αは10°でもよく、また距離O2あるいは被照射領域に準じて適宜設置してもよい。なお、被照射領域は、照明装置100が光を照射する照射範囲として意図された被照射面上の領域をいう。なお、被照射面は-Z軸方向に所定距離離れた位置に定められる仮想の平面であってもよい。
図3は、実施の形態1にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図3に示すように、照明装置100は、天井Tから遠ざかる方向に延在するプリズム部1を少なくとも備える。以下では、プリズム部1を「第1のプリズム部」と呼ぶ場合がある。なお、図3に示す照明装置100は、さらに反射部2を備えている。照明装置100において、光Lの入射側にプリズム部1が配置され、プリズム部1の-X軸側に反射部2が配置されている。
プリズム部1及び反射部2は、例えば接続部5(図示せず)を介して被照射面と対向する天井Tに接続されている。本例においてプリズム部1及び反射部2は、YZ平面に平行になるように天井Tに設置されている。なお、既に説明したように、照明装置全体としての延在方向(特に、上下方向)と、各構成要素(本例では、プリズム部1及び反射部2)の延在方向とは必ずしも一致していなくてもよい。以下では、プリズム部1の、設置面に対する延在方向(本例では、Z軸方向)を「第1の方向」と呼び、プリズム部1の、設置面に平行な方向の延在方向(本例では、Y軸方向)を「第2の方向」と呼ぶ場合がある。
実施の形態1にかかる照明装置における一例の光線追跡図及び照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図をまとめて示した図である。なお、図4(a)が照明装置100における一例の光線追跡図、図4(b)が実施の形態1にかかるプリズムの一例を示す概略構成図である。図4(a)は、光Lに含まれる光線L1の振る舞いを示している。また、図4(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。
光Lは、+X軸側から-X軸方向及び+Z軸方向に進む光として照明装置100に入射する。つまり、光Lは、+X軸側から照明装置の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きで照明装置100(より具体的には、プリズム部1)に入射する。そして、光Lは、少なくともプリズム部1で偏向され、最終的に被照射面に向かう光となって出射される。ここで、本例において「照明装置の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向き」とは、より具体的には、照明装置100の上下方向とされるZ軸において被照射面側(-Z軸側)を0°、その反対側(+Z軸側)を180°とした場合に入射光線とZ軸とのなす角が90°未満であることをいう。これを簡単に表現すると、本照明装置100の入射光が、照明装置100の上下方向においてそれに垂直な面よりも被照射面側(本例では-Z軸側である床面側)からその反対側(本例では+Z軸側である天井側)に向かう斜入射光であることを表している。
プリズム部1は、設置面から遠ざかる方向(第1の方向)に延在するとともに、天井Tと平行な方向(第2の方向)にも延在する形状、例えば、板形状であってもよい。その場合において、プリズム部1は、一方の表面(図の例では、+X軸側の表面)に1つ又は複数のプリズム1a3が形成されていてもよい。以下、プリズム1a3が形成されている表面をプリズム面1aと呼び、その反対側の表面を背面1bと呼ぶ。本例の照明装置100において、プリズム面1aはプリズム部1の+X軸側つまり光Lの入射側に配置され、背面1bはプリズム部1の-X軸側に配置されている。
プリズム面1aは、プリズム部1の基準平面(プリズム部1の延在方向であるYZ平面)に直交する方向に突出した1つ以上のプリズム1a3を備える。プリズム面1aが2以上のプリズム1a3を備える場合、プリズム1a3は第1の方向であるZ軸方向に配列される。ここで、プリズム部1の基準平面は、各プリズム1a3の底面(突出方向である+X軸方向の高さが0となる面)に相当する面としてもよい。
図4(b)に示すように、プリズム1a3は、プリズム部1の基準平面に対して最も突出方向に向かう点である頂点で接続された2つの面1a1、1a2を有し、これらの面によって山形状を形成している。以下、面1a1を第1のプリズム面又はプリズム面1a1と呼び、面1a2を第2のプリズム面又はプリズム面1a2と呼ぶ場合がある。上述したプリズム面1aは、1つ以上のプリズム1a3によって形成される山形状をなすプリズム面1a1、1a2の集合体に相当する。なお、以下では、プリズム面1aを、それが含むプリズム面1a1及びプリズム面1a2を特に区別することなく、単に「プリズム面」と呼ぶ場合がある。
プリズム1a3の頂点、つまり山形状の頂点は、当該プリズム1a3の全長(第1の方向における長さ)において-Z軸側に位置している。また、各プリズム1a3(及びそれを構成するプリズム面1a1及び1a2)は、Y軸方向(プリズム部1の、設置面の平行な方向における延在方向)に延伸している。
反射部2は、プリズム部1に対向して配置される。反射部2は、例えば板形状を有する。反射部2は、プリズム部1の-X軸側の表面(より具体的には、背面1b)から出射された光Lを反射してプリズム部1に再入射させる。反射部2は、プリズム部1から出射された光Lが入射する面である第1の面2aとその反対側の面である第2の面2bとを有する。また、反射部2は、第1の面2aにおいて、光Lを反射する反射領域2c及び光Lを透過する透過領域2dを有する。
反射領域2cは、プリズム部1から出射した光を入射し、入射した光をプリズム部1側に反射させる。反射領域2cで反射した光は、プリズム部1側に進行する光となって、プリズム部1に再入射する。透過領域2dは、プリズム部1から出射された光を入射し、入射した光を透過する。透過領域2dを透過した光は、第2の面2bから出射される。つまり、透過領域2dを透過した光は、照明装置100の-X軸側に出射される。
図4(a)に示すように、光Lは、照明装置100の上下方向(本例のプリズム部1の第1の方向でもある)に垂直な面に対して、+X軸側から+Z軸方向に進む斜入射光として入射する。つまり、光Lは、+X軸側から、照明装置100の上下方向(本例では、プリズム部1の第1の方向でもある)に対して、被照射領域側に鋭角となる向きでプリズム部1に入射する。
プリズム面1aは、基準面1a4、及び基準面1a4上に形成された1つ以上のプリズム1a3を備えている。基準面1a4上に複数のプリズム1a3が隙間なく形成されている場合には、基準面1a4は仮想面となる。また、基準面1a4及び背面1bは、例えば、YZ平面に平行である。また、基準面1a4は、プリズム1a3において、プリズム面1a1及びプリズム面1a2の背面1b側の端部を接続して形成される面である。
光Lに含まれる光線L1は、プリズム部1に入射する光線である。以下の例において、プリズム部1に入射する光線L1に対応する光線を、第1の光と定義する。光線L2は、プリズム面1aで偏向し、反射部2に向けて出射する光線である。光線L3は、反射部2で反射されてプリズム部1に再入射する光線である。光線L4は、プリズム面1aで偏向されプリズム部1から出射する光線である。
角度β(以下、「プリズム角β」という)は、プリズム面1a2とYZ平面、つまりプリズム面1a2と基準面1a4とがなす角度である。角度δは、プリズム面1a1と基準面1a4とがなす角度である。入射角αaは、プリズム面1aに入射する光線L1の基準面1a4に対する入射角である。出射角αbは、背面1bから出射される光線L2の出射角である。出射角αcは、プリズム面1aから出射される光線L4の基準面1a4に対する出射角である。ただし、後述する図20の例のように、プリズム部1がZ軸方向に対して傾斜している場合はこの限りでなく、入射角αaは、Z軸(照明装置100の上下方向)に対する入射角とし、出射角αbは、Z軸(照明装置100の上下方向)に対する出射角とする。
図4において、光線L1は、プリズム部1に対して+X軸側から入射し、光線L2としてプリズム部1の-X軸側に出射される。その後、光線L2は反射部2の反射領域2cで反射されて、光線L3となって背面1bから再びプリズム部1に入射する。プリズム部1に入射した光線L3は、プリズム面1a2で偏向され、光線L4として出射し、-Z軸方向、つまり床面B方向に進行する。これによって、光偏向部3を出射し、+X軸側から照明装置100の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに進行する光線L1を、プリズム部1での偏向を少なくとも利用して、+X軸方向に進みかつ照明装置100の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに進行する光線L4として出射することができる。
なお、説明を容易にするために、光線L3がプリズム面1a1で全反射して+Z軸方向に進行する光線は示していない。
なお、説明を容易にするために、光線L3がプリズム面1a1で全反射して+Z軸方向に進行する光線は示していない。
図4において、プリズム1a3の角度δを90°、プリズム1a3のプリズム角βを33.5°とする。また、光線L1はプリズム面1aに入射して、偏向されて光線L2として背面1bから出射される。また、プリズム面1aから光線L4として出射される。光線L1の入射角αaは6°、光線L2の出射角αbは-12.4°、光線L4の出射角αcは51°である。
図5は、出射角αcの算出方法を示す説明図である。以下に記す角度θにおいて、各角度θの有効桁数を小数点2桁としているため、算出され記載されている値に若干の差が発生している場合がある。
上述のように、プリズム1a3の角度δを90°、プリズム1a3のプリズム角βを33.5°とする。プリズム角βに光線L1の入射角αaを加えた角度を角度θ1とする。図5(a)において、角度θ1は39.5°である。スネルの法則を用いて、角度θ1からプリズム面1a2における出射角である角度θ2を算出する。このとき、屈折率を1.4918、波長を587.6nmとする。角度θ2は、sin(θ1)×1(空気の屈折率)=sin(θ2)×1.4918から算出でき、図5(a)において、角度θ2は25.24°である。
また、基準面1a4における出射角である角度θ3は、以下の式から8.26°であると算出できる。
180-(θ2+θ3)=90+(90-β)
180-(25.24+θ3)=180-33.5
θ3=8.26
また、基準面1a4における出射角である角度θ3は、以下の式から8.26°であると算出できる。
180-(θ2+θ3)=90+(90-β)
180-(25.24+θ3)=180-33.5
θ3=8.26
図5(b)において、算出された角度θ3から、プリズム部1の背面1bと、プリズム部1の背面1bから出射する光線L2との角度である角度θ4をsin(θ3)×1.4918=sin(θ4)を用いて算出する。図5(b)において、角度θ4は、12.38°である。
図5(c)において、プリズム面1a2における入射角である角度θ5は、角度θ3にプリズム角βを加えることにより、41.76°であると算出できる。算出された角度θ5によって、プリズム面1a2における出射角である角度θ6を算出できる。図5(c)において、角度θ6はsin(θ5)×1.4918=sin(θ6)から83.49°であると算出できる。
そして、図5(c)における角度θ7、つまり図4における光線L4の出射角αcを、θ7=θ6-(θ5-θ3)から算出し、出射角αcが49.99°であると求められる。
図6は、実施の形態1にかかる照明装置における一例の光線追跡図と照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図とプリズム部の部分拡大図とをまとめて示した図である。なお、図6(a)(c)(d)が照明装置100における一例の光線追跡図、図6(b)が実施の形態1にかかるプリズム面を構成するプリズムの一例を示す概略構成図である。図6(a)は光Lに含まれる光線L11及び光線L21の振る舞いを示し、図6(c)は光線L14及び光線L24の振る舞いを示し、図6(d)は光線L15の振る舞いを示している。図6において、光線L11~L15を一点鎖線で示し、光線L21~L24を実線で示す。また、図6(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。本例においても、光線L11及び光線L21を含む光Lは、+X軸側から-X軸方向及び+Z軸方向に進む光として照明装置100に入射する。
まず、光線L11の振る舞いについて説明する。光線L11は、照明装置100の上下方向(本例のプリズム部1の第1の方向でもある)に垂直な面に対して、+X軸側から+Z軸方向に進む斜入射光としてプリズム部1に入射し、光線L12として-X軸側に出射される。その後、光線L12は反射部2の反射領域2cで反射されて、光線L13となって背面1bから再びプリズム部1に入射する。プリズム部1に入射した光線L13は、プリズム面1a2で反射された後、隣接するプリズムのプリズム面1a2等での屈折を経て-X軸方向及び-Z軸方向に進む光線L14となる。光線L14は、その後、背面1bで反射されて、+X軸方向及び-Z軸方向に進行する光線L15となる。光線L15は、その後、プリズム面1a1で屈折して、+X軸方向に進みかつ照明装置100の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに進行する光として出射される。ここでの反射は、例えば、全反射である。なお、説明を容易にするために、光線L13がプリズム面1a1で全反射して+Z軸方向に偏向された光線は示していない。
図6において、プリズム1a3の角度δを90°、プリズム1a3のプリズム角βを42.5°とする。光線L11はプリズム面1aに入射して、プリズム面1aで屈折して背面1bから出射される。光線L11の入射角αaは6°、光線L12の出射角αbは-18.7°、光線L15の出射角αdは43.8°である。
以下、光線L11を含む光Lにおける出射角αdの算出方法を記す。図7は、出射角αdの算出方法を示す説明図である。図7(b)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。上述のように、プリズム1a3の角度δを90°としたとき、プリズム1a3のプリズム角βは42.5°である。図7(a)において、光線L13は、角度θ3(後述)で基準面1a4に入射する。このとき、角度θ5は、角度θ3にプリズム角βを加えた角度である。また、角度θ5は、プリズム面1a2における反射角であり、54.86°である(後述)。sin(θ5)×1.4918>1であり、全反射条件を満たすため、光線L13はプリズム面1a2を反射する。
プリズム面1a2を反射した光線L13は、プリズム面1a1における入射角である角度θ6でプリズム面1a1に入射する。角度θ6は、θ6=θ5+42.5°-90°から、7.36°であると算出できる。プリズム面1a1で光線L13は屈折し、プリズム面1a1における出射角である角度θ7で出射する。角度θ7は、sin(θ6)×1.4918=sin(θ7)から、11.02°であると算出できる。プリズム面1a1を出射した光線L13は、被照射領域側の別のプリズム1a3のプリズム面1a2に角度θ8で入射する。角度θ8は、θ8=90-(180-47.5-90-11.02)から、58.52°であると算出できる。
プリズム面1a2で光線L13は角度θ9で屈折する。角度θ9は、sin(θ8)=sin(θ9)×1.4918から、34.87°であると算出できる。屈折した光線L13は、プリズム面1a1の入射角である角度θ10でプリズム面1a1に入射する。角度θ10は、θ10=(180-42.5-θ9)-90から、12.63°であると算出できる。
光線L13は、角度θ11でプリズム面1a1を出射し、被照射領域側の別のプリズム1a3のプリズム面1a2に角度θ12で入射する。角度θ11は、sin(θ10)×1.4918=sin(θ11)から19.04°、角度θ12はθ12=(90-θ11+47.5)-90から28.46°であると算出できる。
角度θ12でプリズム面1a2に入射した光線L13は、プリズム面1a2において角度θ13で屈折し、-X軸方向に進行する。角度θ13は、sin(θ12)=sin(θ13)×1.4918から18.63°であると算出できる。プリズム面1a2で屈折した光線L13と、基準面1a4に垂直なXY平面との角度θ14は、θ14=θ13+42.5°から61.13°であると算出できる。このとき、角度θ14が角度θ5よりも大きい場合、全反射する。
また、図7(b)において、光線L14は背面1bに角度θ14で入射し、角度θ14で反射する。
図7(c)において、背面1bで反射した光線L14は、プリズム1a3に入射し、プリズム面1a1に角度θ15で入射する。角度θ15は、θ15=90°-θ14から、28.87°であると算出できる。プリズム面1a1において、角度θ16で屈折した光線L14は、光線L15として角度θ17、つまり出射角αdで出射する。角度θ16はsin(θ15)×1.4918=sin(θ16)から46.08°、角度θ17は、θ17=90°-θ16から、43.92°であると算出できる。
次に、光線L21の振る舞いについて説明する。光線L21は、プリズム部1に対して+X軸側から入射し、光線L22として-X軸側に出射される。そして、反射部2の反射領域2cで反射された光線L23は、背面1bから再びプリズム部1に入射する。プリズム部1に入射した光線L23は、プリズム面1a2で反射される。
光線L24は、プリズム面1a2で反射された光線L23である。光線L24は、-Z軸方向に進行し、プリズム面1a1で屈折(偏向)されて出射される。ここでの反射は、例えば、全反射である。なお、説明を容易にするために、光線L23がプリズム面1a1で全反射して+Z軸方向に進行する光線は示していない。
光線L21はプリズム面1aに入射して、屈折して背面1bから出射する。このとき、光線L21の入射角αaは6°、光線L22の出射角αbは-18.7°、光線L24の出射角αcは78.9°である。
以下、光線L21を含む光Lにおける出射角αcの算出方法を記す。図8は、出射角αcについて算出方法を示す説明図である。上述のように、プリズム1a3の角度δを90°、プリズム1a3のプリズム角βを42.5°とする。また、プリズム角βに光線L21の入射角αaを加えた角度を角度θ1とする。
図8(a)において、角度θ1は48.5°である。スネルの法則を用いて、角度θ1から角度θ2を算出する。角度θ2は、sin(θ1)×1(空気の屈折率)=sin(θ2)×1.4918から算出でき、図8(a)において、角度θ2は30.14°である。また、プリズム部1に入射し、プリズム面1a2で屈折した光線L21との角度θ3は、42.5°=θ2+θ3から12.36°であると算出できる。
図8(b)において、算出された角度θ3から、プリズム部1の背面1bと、プリズム部1の背面1bから出射する光線L22との角度である角度θ4をsin(θ3)×1.4918=sin(θ4)を用いて算出する。図8(b)において、角度θ4は、18.54°である。
図8(c)において、角度θ5は、角度θ3にプリズム角βを加えることにより算出できる。角度θ5は54.82°である。
図8(d)において、算出された角度θ5によって、角度θ6を算出できる。図8(c)において、角度θ6はθ6=θ5+42.5°-90°から、7.36°であると算出できる。そして、プリズム面1a1に角度θ6で入射した光線L23は、角度θ7で屈折し、光線L24として出射する。角度θ7は、sin(θ6)×1.4918=sin(θ7)から11.02°であると算出できる。図8(d)における角度θ8、つまり図6における光線L24の出射角αcは、θ8=90°-θ7から78.98°であると算出できる。
光線L4の出射角αc(51°)及び光線L14の出射角αd(43.8°)に対して、光線L24の出射角αc(78.98°)は大きくなる。つまり、光線L24は、被照射領域の照明装置100に近い領域に照射される。
一方、反射部2の透過領域2dが光線L11及び光線L21の一部を透過した場合、それぞれ出射角αbで反射部2から出射される。このとき、出射角αbはそれぞれ-18.7°である。
また、上述のように、光線L21が6°で入射し、プリズム1a3のプリズム角βが42.5°の場合、照明装置100は、照明装置100に近い被照射領域を照明する。
プリズム1a3のプリズム角βが33.5°及び42.5°の間の角度、例えば35°又は40°の場合には、図6の光線L21のように、プリズム面1a2で全反射して出射する光線L24は少なくなる。そして、光線L11のようにプリズム面1a1で屈折して出射される。
また、プリズム角βが42.5°よりも大きい場合には、光線L21の出射角αcが78.9°よりも小さくなり、照明装置100から離れた被照射領域を照明する。そして、光線L21の成分が多くなり、光線L11の成分は少なくなる。
また、プリズム角βが40°の場合には、図5の出射角αcに相当する出射角は88.2°となり、光線L21の振る舞いとなる。照明装置100は、照明装置100に近い被照射領域を照明する。
また、プリズム角βが42.5°の場合、光線L11及び光線L21は、被照射領域に照射される位置が異なる。そのため、被照射領域を広くできる。
図3に示す例において、照明装置100は、設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するプリズム部1を備える。プリズム部1は、第1の方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズム1a3を有し、第1の方向に対して被照射領域側に鋭角となる向きでプリズム部1に入射した第1の光(光線L1)をプリズム部1で偏向させて、被照射領域に向かう光(光線L4)にして出射する。
さらに、照明装置100は、プリズム部1の第1の光(光線L1)が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、プリズム部1の反入射面側に配置される反射部2を備える。反射部2は、プリズム部1の入射面に入射してプリズム部1の反入射面から出射される第1の光(光線L2)を反射してプリズム部1の反入射面に再入射させる。また、反射部2は、プリズム部1から出射される光(光線L2)の少なくとも一部を透過する。
上述の構成によって、天井T全体に照明装置100を配置することなく、照明装置100に入射した光Lを、照明装置100を挟んだ両側の被照射領域に照射することができる。これにより、被照射領域の大きさに対して照明装置100を小型化できる。
なお、照明装置100が反射部2を備える例を示したが、プリズム部1に入射した光Lを被照射領域に向かう光Lにできれば、必ずしも反射部2を備えなくてもよい。
<変形例1>
図9は、変形例1にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置101は、プリズム部1のプリズム面1aが反射部2と対向する面に形成されている点で照明装置100と相違する。つまり、第1の光が入射する入射面は背面1b、その反対側の反入射面はプリズム面1aである。
図9は、変形例1にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置101は、プリズム部1のプリズム面1aが反射部2と対向する面に形成されている点で照明装置100と相違する。つまり、第1の光が入射する入射面は背面1b、その反対側の反入射面はプリズム面1aである。
照明装置101のプリズム部1は、-X軸側である反射部2に対向する面にプリズム面1a、+X軸側に背面1bを有する。つまり、照明装置101は、Z軸を中心に照明装置100のプリズム部1を180°回転した構成である。
図10は、変形例1にかかる照明装置における一例の光線追跡図及び照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図をまとめて示した図である。図10(a)は光Lに含まれた光線L31の振る舞いを示し、図10(b)は図10(a)の一部を拡大した図である。図10において、光線L31を含む光Lは+X軸側から照明装置101に入射する。図10(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。
図10において、光線L31は、プリズム部1に対して+X軸側から入射し、プリズム面1a2で屈折して光線L32として-X軸側に出射される。プリズム面1a2から出射された光線L32は、反射部2に到達する。反射部2の反射領域2cで反射された光線L33は、プリズム面1aに入射し、プリズム面1a2で屈折する。
プリズム面1aに入射した光線L33は、背面1bで屈折して光線L34として+X軸側に出射される。背面1bから出射された光線L34は、+X軸方向及び-Z軸方向に進行する(光の進行方向の成分としてX軸方向及び-Z軸方向を有する)。これによって、+X軸側から照明装置101の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに進行する光線L31を、プリズム部1での偏向を少なくとも利用して、+X軸側から照明装置100の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに進行する光線L34として出射することができる。
図10において、例えばプリズム1a3の角度δを90°とし、プリズム角βを45°とする。光線L31は背面1bからプリズム部1に入射して、プリズム面1aで偏向された後、背面1bから出射される。光線L31の入射角αaは6°、光線L32の出射角αbは-33.4°、光線L34の出射角αcは65°である。このとき、照明装置101に近い被照射領域を照明することができる。
一方、反射部2の透過領域2dが光Lを透過した場合には、反射部2から出射角αbで出射される。このとき、出射角αbは-33.4°である。反射部2から出射された光線L32は、-Z軸方向に進行する(不図示)。
図11は、変形例1にかかる照明装置における一例の光線追跡図及び照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図をまとめて示した図である。図11(a)は光Lに含まれる光線L41及び光線L51の振る舞いを示し、図11(b)は図11(a)の一部を拡大した図であり、光線L41~44は一点鎖線、光線L51~54は実線で示す。図11(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。
光線L41は、プリズム部1に対して、+X軸側から入射して、-X軸側に出射される。光線L41は、背面1bからプリズム部1に入射してプリズム面1aに到達する。プリズム面1aに到達した光線L41はプリズム面1a2で反射される。ここでの反射は、例えば、全反射である。
プリズム面1a2で反射された光線(以下、光線L42という)は、他のプリズム1a3を透過しながら、-Z軸側に進行する。-Z軸側に進行した光線L42は、背面1bに到達する。背面1bに到達した光線L42は、屈折して出射される。そして、背面1bから出射された光線L44は、-Z軸方向に進行する。つまり、照明装置100の光線L11と異なり、照明装置101の光線L41は、反射部2に到達することなく、+X軸方向に進行し、光線L44として被照射領域に照射される。
図11において、例えばプリズム1a3の角度δを90°とし、プリズム角βを59°とする。光線L41は背面1bから入射して、プリズム面1aで屈折(偏向)した後、背面1bから出射される。光線L41の入射角αaは6°であり、光線L44の出射角αcは66.9°である。
光線L51は、プリズム部1に対して、+X軸側から入射して、-X軸側に出射される。プリズム部1に入射した光線L51は、プリズム面1a2で反射されてプリズム面1a1から出射される。ここでの反射は、例えば、全反射である。プリズム面1a1から出射された光線(以下、光線L52という)は、反射部2に到達する。
そして、反射部2の反射領域2cで反射された光線(以下、光線L53という)は、プリズム面1aから再びプリズム部1に入射する。プリズム部1に入射した光線L53は、他のプリズム1a3を透過し背面1bに到達する。背面1bに到達した光線L53は、背面1bで屈折して出射される。そして、背面1bから出射された光線L54は、-Z軸方向に進行する。
光線L51は背面1bに入射して、屈折してプリズム面1aから出射される。光線L51の入射角αaは6°、光線L52の出射角αbは-52.6°、光線L54の出射角αdは75.1°である。
一方、反射部2が光Lを透過する場合には、出射角αbで反射部2から出射される。このとき、出射角αbは-52.6°である。反射部2から出射された光線L52は、-Z軸方向に進行する。
照明装置101において、例えば、プリズム1a3のプリズム角βが45°と59°との間の角度である50°の場合、光線L41のように振る舞う。プリズム面1aに到達した光線L41はプリズム面1a2で反射され、光線L42となる。ここでの反射は、例えば、全反射である。光線L42は、再びプリズム面1aに到達した後に、再び背面1bの方向に進行する。そして、光線L42は、背面1bで屈折して出射される。
また、例えば、プリズム1a3のプリズム角βが55°の場合、多くの光線は、図11に示す光線L41又は光線L51と同様の振る舞いをする。ただし、出射角αc、出射角αdは、プリズム角βが45°の場合と比較して小さくなる。プリズム角βが55°の場合の照明装置101は、プリズム角βが45°の場合と比較して、照明装置101から遠い被照射領域を照明する。照明装置101から遠い被照射領域を照明するということは、例えば、図2に示す照明装置100aが、照明装置100bの近くの被照射領域を照明するということである。
上述の構成によって、天井T全体に照明装置100を配置することなく、照明装置100を挟んだ両側の被照射領域に、入射した光Lを照射することができる。これにより、被照射領域の大きさに対して照明装置100を小型化できる。
<変形例2>
図12は、変形例2にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置102は、プリズム部1とともに第2のプリズム部(以下、「プリズム部11」という)を備える点で照明装置100と相違する。
図12は、変形例2にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置102は、プリズム部1とともに第2のプリズム部(以下、「プリズム部11」という)を備える点で照明装置100と相違する。
プリズム部11は、図3において示したプリズム部1と同様でよい。つまり、プリズム部11のプリズム11a3のプリズム角β、角度δは、プリズム部1のプリズム1a3のプリズム角β、角度δと同様でよい。そして、プリズム部1のプリズム1a3は、+X軸方向に突出しており、プリズム部11のプリズム11a3は、-X軸方向に突出している。
つまりプリズム部11は、プリズム部1の形状を第1の方向に対して対称に配置した形状である。
つまりプリズム部11は、プリズム部1の形状を第1の方向に対して対称に配置した形状である。
反射部2は、プリズム部1とプリズム部11との間に配置されている。つまり、プリズム部1において、第1の光が入射する面を入射面、その反対側の面を反入射面としたとき、反射部2は、反入射面側に位置する。また、プリズム部11において、プリズム部1と対向する面を対向面としたとき、反射部2は、プリズム部11の対向面側に配置される。
ここで、照明装置102に入射する光Lの光線L1の入射角αaを、例えば6°とする。また、プリズム部1から反射部2までの光路長は、反射部2からプリズム部11まで光路長と等しい。プリズム部11の形状は、プリズム部1の形状と同様であるとした場合、反射部2で反射された光線L3の光路は、反射部2に対して反射部2を透過した光線L2の光路、つまり光Lが光学系を横断する際にとる経路と対称となる。
図12に示す例において、照明装置102は、1つ以上のプリズム11a3を有し、プリズム部1と対向して配置されるプリズム部11を備える。プリズム部1及びプリズム部11は、それぞれプリズム1a3、11a3が形成されている面であるプリズム面1a、11aを有し、互いのプリズム面1a、11aが内向き又は外向きに対向するように配置され、第1の光をプリズム部1及びプリズム部11で偏向させ、被照射領域に向かう光にして出射する。
また、照明装置102は、1つ以上のプリズム11a3を有し、プリズム部1と対向して配置されるプリズム部11と、プリズム部1の第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、プリズム部1の反入射面側に配置される反射部2と、を備える。プリズム部1及びプリズム部11は、それぞれプリズム1a3、11a3が形成されている面であるプリズム面1a、11aを有し、互いのプリズム面1a、11aが、反射部2を挟んで内向き又は外向きに対向するように配置される。反射部2は、プリズム部1の入射面に入射してプリズム部1の反入射面から出射される第1の光を反射してプリズム部1の反入射面に再入射させるとともに、プリズム部1から出射される光の少なくとも一部を透過させてプリズム部11に入射させ、第1の光をプリズム部1及びプリズム部11で偏向させ、被照射領域に向かう光にして出射する。
ここで、プリズム面1a、11aが内向きで対向するとは、例えば、プリズム面1aのプリズム1a3が-X軸方向に突出し、プリズム面11aのプリズム11a3が+X軸方向に突出していることを意味する。
また、プリズム面1a及びプリズム面11aが外向きで対向するとは、例えば、プリズム面1aのプリズム1a3が+X軸方向に突出し、プリズム面11aのプリズム11a3が-X軸方向に突出していることを意味する。
また、プリズム面1a及びプリズム面11aが外向きで対向するとは、例えば、プリズム面1aのプリズム1a3が+X軸方向に突出し、プリズム面11aのプリズム11a3が-X軸方向に突出していることを意味する。
このように、照明装置102は、プリズム部1と対向して配置されるプリズム部11を備えることによって、被照射領域を対称に照明することができる。
また、照明装置102は、反射部2を除いてもよい。その場合は、+X軸方向側から入射した光線は-X軸方向から出射されることとなる。これにより、例えば、図2の照明装置100a、100b、100cのように複数の照明装置を備える場合において、+X軸側に置かれた照明装置(本例でいうと、照明装置102a)から出射した光はその-X軸側に置かれた隣接の照明装置(本例でいうと、照明装置102b)の被照射領域を照明する。また、その照明装置(本例でいうと、102b)から出射した光は、さらに-X軸側に置かれた隣接の照明装置(本例でいうと、102c)の被照射領を照明する。このように、照射範囲が非対称の照明装置であっても複数の照明装置を備えれば、各照明装置の直下付近の被照射領域を照明することが可能となり、照明システム全体として被照射領域の照度分布の均一化が図れる。ただし、その際には、各照明装置から出射する光の出射角度を、空間内における各照明装置の配置に従って、適宜設定する必要がある。
また、プリズム部1、11を同様の形状とすることにより、製造コストを削減することができる。
なお、プリズム部11のプリズム11a3のプリズム角β、角度δをプリズム部1のプリズム1a3のプリズム角β、δと同様の角度とする例を示したが、異なる角度としてもよい。つまり、プリズム面1a及びプリズム面11aが異なるものであってもよい。
また、反射部2からプリズム部11までの距離を、反射部2からプリズム部1までの距離と等しくしてもよい。被照射領域の状態によって、プリズム部1及びプリズム部11から反射部2までの距離を変えてもよい。
また、プリズム部1の有するプリズム1a3のプリズム角β、及びプリズム部11の有するプリズム11a3のプリズム角βが異なっていてもよい。
<変形例3>
図13は、変形例3にかかる照明装置の例を示す概略構成図及び照明装置のプリズム面1aの一部を拡大した図をまとめて示した図である。図13(a)は照明装置103の概略構成図を示し、図13(b)は図13(a)のプリズム面1aの一部を拡大した図である。照明装置103において、プリズム部12及びプリズム部13は同様の形状であり、プリズム部12、13はプリズム部1と異なる形状である。
図13は、変形例3にかかる照明装置の例を示す概略構成図及び照明装置のプリズム面1aの一部を拡大した図をまとめて示した図である。図13(a)は照明装置103の概略構成図を示し、図13(b)は図13(a)のプリズム面1aの一部を拡大した図である。照明装置103において、プリズム部12及びプリズム部13は同様の形状であり、プリズム部12、13はプリズム部1と異なる形状である。
プリズム面12aは、プリズム12a3として、例えば、プリズム12a31、プリズム12a32、プリズム12a33、プリズム12a34及びプリズム12a35を有し、これらは+Z軸側から-Z軸方向に向けて順に並んでいる(図14を参照)。そして、プリズム12a3は、プリズム12a31からプリズム12a35までの配列が繰り返されている。
プリズム12a31のプリズム面12a21の角度はプリズム角β1、プリズム12a32のプリズム面12a22の角度はプリズム角β2、プリズム12a33のプリズム面12a23の角度はプリズム角β3、プリズム12a34のプリズム面12a24の角度はプリズム角β4、及びプリズム12a35のプリズム面12a25の角度はプリズム角β5である。
例えば、プリズム12a31~12a35は、+Z軸側から-Z軸方向に向けて、プリズム角βが大きくなるように形成される。つまり、プリズム角β2はプリズム角β1よりも大きく、プリズム角β3はプリズム角β2よりも大きい。プリズム角β4はプリズム角β3よりも大きく、プリズム角β5はプリズム角β4よりも大きい。ここで、例えば、プリズム角β1を32.5°、プリズム角β2を32.7°、プリズム角β3を32.9°、プリズム角β4を33.1°、及びプリズム角β5を33.3°とする。角度δは90°とする。
図14は、変形例3にかかる照明装置における一例の光線追跡図及び照明装置のプリズム面を構成するプリズムの一例を示す概略構成図をまとめて示した図である。図14(a)は光Lに含まれる光線L61及び光線L71の振る舞いを示し、図14(b)は図14(a)のプリズム面12aの一部を拡大した図である。光線L61は一点鎖線、光線L71は実線で示す。図14(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。
光線L61及び光線L71を含む光Lの入射角αaを、例えば6°とする。光線L61及び光線L71は、各プリズム12a31、12a32、12a33、12a34、及び12a35に入射する。つまり、光線L61及び光線L71は、各プリズム面12a21、12a22、12a23、12a24、及び12a25から各プリズムに入射する。
光線L61は、図6に示すL21と同様の振る舞いをする。光線L71は、図6に示すL11と同様の振る舞いをする。図14において、光線L61の角度αcの角度範囲γ61aは、例えば、+Z軸側から76.5°、78.8°、78.0°、77.2°、76.5°である。光線L71の角度αdの角度範囲γ71bは、例えば+Z軸側から44.2°、45.2°、46.0°、46.2°、46.1°である。
図14において、反射部2は光線L62の一部及び光線L72の一部を透過している(図示せず)。しかし、照明装置103において、プリズム部13は、反射部2に対してプリズム部12と対称の位置に配置されるため、変形例2と同様に、反射部2で反射された光線L63、L73の光路は、反射部2に対して反射部2を透過した光線L62、L72の光路と対称である。そのため、照明装置103は、被照射領域において、反射部2に対して対称に照明できる。
このように、照明装置103は、プリズム部12、13に異なるプリズム角βを有する2以上のプリズム12a3、13a3が含まれることによって、角度範囲γ61a、γ71bで光線L61及び光線L71が出射されることから、被照射領域の照射範囲を広げることができる。
なお、各プリズム角βは任意に設定すればよい。各プリズム角βは、照明装置103に近い被照射領域に到達する光量が多くなるように設定することが好ましい。
また、例えば、プリズム12a3を、+Z軸側から-Z軸方向に向けて、プリズム角βが小さくなるように配列してもよい。つまり、プリズム角β2はプリズム角β1よりも小さくプリズム角β3はプリズム角β2よりも小さい。プリズム角β4はプリズム角β3よりも小さく、プリズム角β5はプリズム角β4よりも小さい。
また、プリズム角βを配列の順序に対して次第に変化させる例を示したが、複数のプリズム12a3、13a3のプリズム角βの大きさをランダムとしてもよい。
また、プリズム部12及びプリズム部13の少なくとも一方は複数のプリズム12a3、13a3を有し、複数のプリズム12a3、13a3には、異なるプリズム角βを有する2以上のプリズム12a3、13a3が含まれていてもよい。
<変形例4>
図15は、変形例4にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置104において、反射部2、プリズム部1及びプリズム部11は変形例2と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置104は、第1の光拡散部21、210(以下、「光拡散部21、210」という)を備える点で照明装置102と相違する。
図15は、変形例4にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置104において、反射部2、プリズム部1及びプリズム部11は変形例2と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置104は、第1の光拡散部21、210(以下、「光拡散部21、210」という)を備える点で照明装置102と相違する。
変形例4において、光拡散部21、210は、例えば入射した光Lを拡散透過又は拡散反射する。プリズム部1、11の機能を優先するために、光拡散部21、210において光Lを散乱する強度は、光拡散部21、210を透過する光の指向性を保つよう設定することが好ましい。
ここで、光拡散部21において、光Lが入射する面を第3の面21a、これの反対側の面であり、プリズム部1と対向する面を第4の面21bとする。また、光拡散部210において、光Lが出射する面を第5の面210a、これの反対側の面であり、プリズム部11と対向する面を第6の面210bとする。変形例4では、第3の面21aをガウス角8°とし、第5の面210aをガウス角8°とする。
ここで、ガウス散乱のガウス角は、ガウス分布の標準偏差(σ)を指定し、FWHM=2σ×(2×ln2)0.5で表す。ここで、FWHM(Full Width at Half Maximum)は半値全幅を示している。
図15に示す例において、照明装置104は、プリズム部1の第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面とし、プリズム部11のプリズム部1と対向する面を対向面、その反対側を反対向面としたとき、入射面及び反対向面の少なくとも一方と対向して配置される光拡散部21、210を備える。光拡散部21、210は、対向する入射面又は反対向面から出射された光Lを拡散させる。
このように、照明装置104は、光拡散部21、210を備えることによってプリズム部1、11から出射された光の色むらを軽減できる。また、被照射領域に到達する光の領域を広げることができる。
図16は、変形例4にかかる照明装置のシミュレーション条件を示す図である。平行光である光Lは、+X軸方向から天井Tに設置された照明装置104に入射する。プリズム部1、11、反射部2、及び光拡散部21、210は、例えば板形状とし、例えば、それぞれYZ平面に平行に配置されている。ここで、プリズム部1、11のプリズム角βは、それぞれ42.5°とする。
照明装置104への光Lの入射角αを6°とする。つまり、光Lの光拡散部21への入射角αは6°である。また、照明装置104の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸Cとする。中心軸Cは、Z軸に平行な軸である。以下では、中心軸Cを照明装置の光軸(中心軸C)と呼ぶ場合がある。
照明装置104のZ軸方向長さSは210mmとする。つまり、照明装置104の-Z軸側(下端側)の端部は、天井Tから床面B側に長さSの位置にある。
天井Tから床面Bまでの距離Hは3000mm(3m)である。床面BのX軸方向の長さDは10000mm(10m)である。つまり、床面Bは、中心軸Cより+X軸側に5000mm延びている。また、床面Bは、中心軸Cより-X軸側に5000mm延びている。
ここで、例えば、照明装置104はX軸方向に2000mm(2m)間隔で配置されている。その場合には、照明装置104の長さSはS=tan(6°)×2m≒210mmによって好ましい照明装置104の長さSが求められる。ここで、6°は、π/30radである。なお、照明装置104の長さSは適宜設定すればよい。
図17は、変形例4にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図であり、床面BのX軸方向の照度特性の一例を示す図である。シミュレーションの条件は、図16で示した条件である。縦軸は、最大照度で正規化した相対照度(a.u.)を示す。横軸は、X軸方向の位置(mm)を示す。横軸では、-5000mmから5000mmまでを表す。横軸の「0mm」は、照明装置104の中心軸Cの位置(本例では反射部2の中心)である。相対照度曲線P1は、実線で示す。
X軸方向において、相対照度曲線P1は0mmの位置に対して対称となっている。そして、相対照度曲線P1は、光拡散部21、210の光拡散効果によって、滑らかな曲線となっている。また、相対照度曲線P1は0mm付近で低下している。つまり、反射部2に近い位置での床面B上では暗い領域が発生している。そのため、例えば、照明装置104がX軸方向に2m間隔で配置されている場合には、相対照度曲線P1のピークの位置は、X軸方向で±2mとなることが好ましい。
このように、相対照度曲線P1のピークの位置を隣接する照明装置104の中心軸Cの位置に設定することにより、光Lを床面Bに比較的均一な照明として照射することができる。
図18は、変形例4にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図である。図18は、プリズム部1、11のプリズム角βを42.5°から38°に変更した場合のシミュレーション結果を示す図である。縦軸と横軸とは、図17と同様である。相対照度曲線P2は、破線で示す。
図18において、相対照度曲線P2のピークの位置は、X軸方向で±2mとなっている。これによって、2m間隔で照明装置104を配置した場合には、隣接する照明装置104が、反射部2に近い位置での床面Bの暗い領域を照明するため、床面Bの暗い領域を低減することができる。
また、変形例4では、光拡散部21、210によってプリズム面1a、11aが外気に触れにくくなるため、空気中の汚れによるピークの位置の変化及びピーク強度の低下を低減することができる。
図18に示す照度特性を有する照明装置104を、例えば±1000mmの位置に隣接させ配置した場合には、照明システム全体すなわち各照明装置104の相対照度曲線を重ね合わせたときの相対照度曲線P2の谷の部分は0mm付近となる。また、照明システム全体としての相対照度曲線P2のピークは±3000mmとなる。そして、谷の部分の深さはピークの高さに対して0.8倍となる。これにより、床面Bの暗い領域を低減する効果が確認できる。また、3000mmで相対照度の変化が2割であり、照度が緩やかに変化しており、概ね均一であると考えられる。
なお、上述したように、プリズム角βを42.5°よりも小さくすることによって、床面B上の明るさのピークを、照明装置104から遠い方向に移動させることができる。
<変形例5>
図19は、変形例5にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置105において、プリズム部1、11、反射部2、及び光拡散部21、210は変形例4と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。変形例5では、プリズム部1、11が反射部2に対して傾いている点で変形例4と相違する。また、変形例5では、照明装置105が第3の光拡散部である光拡散部2100を備える点で変形例4の照明装置104と相違する。
図19は、変形例5にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置105において、プリズム部1、11、反射部2、及び光拡散部21、210は変形例4と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。変形例5では、プリズム部1、11が反射部2に対して傾いている点で変形例4と相違する。また、変形例5では、照明装置105が第3の光拡散部である光拡散部2100を備える点で変形例4の照明装置104と相違する。
図19において、光が入射するプリズム部1のプリズム面1a、及び光が出射するプリズム部11のプリズム面11aが被照射領域側に近づくにつれて、それぞれの被照射領域側の端部が中心軸Cに近づくように傾斜させる。中心軸Cに対するプリズム部1、11の傾斜角は角度θ1であり、角度θ1は、例えば、4.5°である。
また、光拡散部2100は、プリズム部1及びプリズム部11の-Z軸側、つまり被照射領域側に配置され、例えば、XY平面に平行に配置されている。光拡散部2100において、プリズム部1側の面であり、反射部2又はプリズム部1、11から出射された光Lが入射する面を第7の面2100a、これの反対側の面であり、被照射領域側と対向し、光Lが出射される面を第8の面2100bとする。第7の面2100a、第8の面2100bは、例えば、ガウス角8°の拡散面である。
ここで、照明装置105の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸Cとし、プリズム部1のプリズム1a3が形成されている面をプリズム面とし、プリズム面においてプリズム1a3の底面をなす面をプリズム部1の基準面1a4とする(図4参照)。図19に示す例において、基準面1a4が、被照射領域側に近づくにつれて中心軸Cに近づくように、プリズム部1は傾斜している。
さらに、照明装置105は、プリズム部1より被照射領域側に配置される光拡散部2100を備える。
図20は、変形例5にかかる照明装置における一例の光線追跡図及び照明装置のプリズム面を構成するプリズムの一例を示す概略構成図をまとめて示した図である。図20(a)は、光線L81、L91が照明装置105に入射した際の光線追跡結果を示す図である。図20(b)は図20(a)の照明装置のプリズム面1aの一部を拡大した図である。図20において、光拡散部21は図示しない。光線L81~84は一点鎖線、光線L91~94は実線で示す。図20(a)において、反射部2の反射領域2c及び透過領域2dは省略する。
光線L81、L91は、+X軸側から照明装置105に入射する。光線L81、L91は、XY平面に対して+Z軸方向に進む斜入射光として照明装置105に入射する。より具体的に、光線L81、L91は、XY平面に対して+Z軸方向に進む斜入射光としてプリズム部1に入射する。ここで、プリズム部1に入射する際の光線L81、L91のXY平面に対する傾き角αaを、例えば6°とする。
光線L81及び光線L91は、それぞれプリズム部1に入射し、プリズム面1aで屈折する。プリズム面1aで屈折した光線L81及び光線L91は、光線L82及び光線L92として背面1bから出射される。背面1bから出射された際のXY平面に対する光線L82及び光線L92の傾き角αbは、-17.9°であり、それぞれ-Z軸方向に進みつつ-X軸方向にも進行する。
光線L82及び光線L92は、反射部2の第1の面2aに到達する。反射部2の反射領域2cで光線L82及び光線L92は反射され、光線L83及び光線L93として、再び背面1bに入射する。
背面1bからプリズム部1に入射した光線L83及び光線L93は、光線L84及び光線L94としてそれぞれプリズム1a3のプリズム面1a2で反射される。プリズム面1a2での反射は、例えば、全反射である。
プリズム面1a2で反射された光線L84は、プリズム面1a1で屈折されてプリズム部1から出射される。プリズム部1から出射される際の光線L84のXY平面に対する傾き角αcは、88.6°であり、-Z軸側に傾いて+X軸方向に進行する。これによって、照明装置105は、+Z軸側に傾いて進行する光線L81を-Z軸側に偏向することができる。
プリズム面1a2で反射された光線L94は、他のプリズム1a3に入射する。他のプリズム1a3に入射した光線L94は、その後、背面1bで反射される。背面1bでの反射は、例えば、全反射である。背面1bで反射された光線L94は、プリズム部1から出射される。プリズム部1から出射される際の光線L94のXY平面に対する傾き角αdは、43.8°であり、-Z軸側に傾いて+X軸方向に進行する。これによって、照明装置105は、+Z軸側に傾いて進行する光線L91を-Z軸側に偏向することができる。
なお、説明を容易にするために、プリズム面1a1を反射する光線L83及び光線L93の振る舞いは示していない。また、反射部2は光線L82及び光線L92を透過する(図示せず)。これらの光線は、反射部2で反射された光線L82及び光線L92の振る舞いと同様である。
また、角度δは、90°に設定されているが、例えば角度δを85°に設定してもよい。これによって、天井Tに進行する光線の角度を制御することが可能となる。
図21は、変形例5にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図であり、床面BのX軸方向の照度特性の一例を示す図である。シミュレーションの条件は、図16で示した条件である。縦軸と横軸とは、図17と同様である。相対照度曲線P3は、一点鎖線で示している。
図21では、相対照度曲線P3のピークの位置は、X軸方向で0m及び±2.5mとなっている。図20に示した光線L81がX軸方向で0mmのピークを形成している。そして、光線L91が+2500mm及び-2500mmのピークを形成している。
これによって、変形例4の図18で確認された反射部2に近い位置での床面B上の暗い領域は改善している。反射部2に近い位置は、X軸の0mm付近である。プリズム部1、11の傾斜によって、床面B上の局所的な暗い領域の発生は低減される。
なお、変形例5では、角度θ1を4.5°としたが、角度θ1は、プリズム角β及び光拡散部21、210、2100の光拡散の度合い及び照度特性の仕様などを考慮して任意の角度に設定すればよい。
また、プリズム部1、11のプリズム角βを42.5°から43.0°に変更した場合、図20の光線L84の出射角αcは88.6°より小さくなる。そして、出射角αdは43.8°より大きくなる。つまり、図21に示す±2500mmの位置に存在するピークを0mmの方向に移動させることができる。これによって、均一性を高めた照度特性が得られる。
図22は、変形例5にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図であり、床面BのX軸方向の照度特性の一例を示す図である。シミュレーションの条件は、図16で説明した条件である。縦軸と横軸とは、図17と同様である。相対照度曲線P4は、点線で示している。
プリズム部1、11のプリズム角βはそれぞれ43.0°である。光拡散部21の第4の面21b及び光拡散部210の第5の面210aのガウス角は9°であり、光拡散部2100の第8の面2100bのガウス角は14.0°である。
図22に示す相対照度曲線P4は、X軸方向に対称である。相対照度曲線P4は、X軸の0mm付近で相対照度の低下が発生している。しかし、相対照度曲線P4の平滑性は、図18に示す相対照度曲線P3よりも向上している。
つまり、プリズム部1、11のプリズム角β及び光拡散部21、210、2100のガウス角等によって、相対照度曲線P4を制御することができる。相対照度曲線P4の制御は、例えば、相対照度曲線P4のピークの位置又は照度分布の均一性などである。
なお、光拡散部2100を備えた例を示したが、少なくとも光拡散部21、210を備えていればよい。
<変形例6>
図23は、変形例6にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置106において、プリズム部1、11、反射部2、及び光拡散部21、210、2100は変形例5の照明装置105と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。また、プリズム部1、11の傾きに関しても変形例5の照明装置105と同様のため、その説明を省略する。変形例6では、光拡散部21、210が中心軸Cに対して傾斜している点で変形例5の照明装置105と相違する。
図23は、変形例6にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置106において、プリズム部1、11、反射部2、及び光拡散部21、210、2100は変形例5の照明装置105と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。また、プリズム部1、11の傾きに関しても変形例5の照明装置105と同様のため、その説明を省略する。変形例6では、光拡散部21、210が中心軸Cに対して傾斜している点で変形例5の照明装置105と相違する。
光拡散部21は、光Lが入射する第3の面21aが被照射領域側近づくにつれて、光拡散部21の被照射領域側の端部が中心軸Cに近づく。光拡散部210は、光Lが出射する第5の面210aが被照射領域側近づくにつれて、光拡散部210の被照射領域側の端部が中心軸Cに近づく。光拡散部21、210の中心軸Cに対する傾斜角は、角度η1である。変形例6において、角度η1を、例えば4°とする。
図23に示す例において、照明装置106は、光拡散部21、210を備える。また、照明装置106の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸Cとしたとき、光拡散部21、210は、被照射領域側に近づくにつれて中心軸Cに近づく。
上述の構成によって、光拡散部21、210の傾きを変更することにより、X軸の0mm付近に光線が到達し、相対照度の低下を10%以上改善できる。さらに、相対照度分布(相対照度曲線P4)の均一性を改善できる。
図24は、変形例6にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図である。
シミュレーションの条件は、図16で示した条件である。縦軸及び横軸は、図17と同様である。相対照度曲線P5は、二点鎖線で示している。
シミュレーションの条件は、図16で示した条件である。縦軸及び横軸は、図17と同様である。相対照度曲線P5は、二点鎖線で示している。
図24では、図19に示す照明装置105の構成で、光拡散部2100を吸収体としている。つまり、図24は、光拡散部21、210から出射された光Lの床面BのX軸方向の照度特性を示している。図24に示す相対照度曲線P5では、相対照度がX軸の0mm付近で急激に低下している。これによって、図19に示すX軸の0mm付近での相対照度の低下に光拡散部21、210から出射された光Lが関係していることが分かる。
図25は、変形例6にかかる照明装置のシミュレーション結果の一例を示す図である。
シミュレーションの条件は、図16で示した条件と同様である。縦軸及び横軸は、図17と同様である。相対照度曲線P6は実線で示し、相対照度曲線P4は点線で示す。相対照度曲線P4は、図22の相対照度曲線P4と同様である。
シミュレーションの条件は、図16で示した条件と同様である。縦軸及び横軸は、図17と同様である。相対照度曲線P6は実線で示し、相対照度曲線P4は点線で示す。相対照度曲線P4は、図22の相対照度曲線P4と同様である。
プリズム部1、11のプリズム角βを43.0°とし、光拡散部21の第4の面21b及び光拡散部210の第5の面210aのガウス角を9°とする。光拡散部2100の第8の面2100bのガウス角を15.0°とする。相対照度曲線P6は、相対照度曲線P4と比較して、X軸の0mm付近において相対照度の低下が改善している。
このように、光拡散部21、210を傾斜させることにより、被照射領域での照度の均一性を向上できる。
<変形例7>
図26は、変形例7にかかる照明装置の例を示す概略構成図及び照明装置のプリズム部を示す概略構成図をまとめて示した図である。図26(a)は、照明装置107を示す概略構成図であり、図26(b)は、照明装置107のプリズム部1を示す概略構成図である。照明装置107において、反射部2、光拡散部21、210、2100は変形例5と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置107のプリズム部14、プリズム部15が、多角柱形状、例えばブロック形状である点で照明装置105のプリズム部1、11と相違する。
図26は、変形例7にかかる照明装置の例を示す概略構成図及び照明装置のプリズム部を示す概略構成図をまとめて示した図である。図26(a)は、照明装置107を示す概略構成図であり、図26(b)は、照明装置107のプリズム部1を示す概略構成図である。照明装置107において、反射部2、光拡散部21、210、2100は変形例5と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置107のプリズム部14、プリズム部15が、多角柱形状、例えばブロック形状である点で照明装置105のプリズム部1、11と相違する。
プリズム部14、15は、それぞれ被照射領域側に近づくにつれてX軸方向の幅が短くなる。図26(b)において、プリズム部14における天井T側の中心軸Cから基準面14a4までの幅(W1)より、床面B側の中心軸Cから基準面14a4までの幅(W2)が短くなる。つまり、プリズム部14は、被照射領域側に近づくにつれて柱体の外周が小さくなる。同様に、プリズム部15は、被照射領域側に近づくにつれて柱体の外周が小さくなる。
ここで、プリズム部14のプリズム面14aはプリズム部1のプリズム面1aに相当する。プリズム部15のプリズム面15aはプリズム部11のプリズム面11aに相当する。
背面14bは、背面15bに対向し、これらの間に反射部2が配置される。
背面14bは、背面15bに対向し、これらの間に反射部2が配置される。
このように、照明装置107は、プリズム部14、15が被照射領域側に近づくにつれて柱体の外周が小さくなることによって、X軸の0mm付近を照明することができるため、照明装置107に近い位置での被照射領域上の暗い領域の発生を低減できる。
また、光拡散部21、210、2100によってプリズム面14a、15aが外気に触れにくくなるため、空気中の汚れによるピークの位置の変化及びピーク強度の低下を低減することができる。
なお、プリズム部14、15を別体とする例を示したが、一体に形成してもよい。その場合、一体に形成されたプリズム部14、15の内部に、例えば反射部2が挿入されるスリットを形成し、反射部2を配置すればよい。プリズム部14、15が一体となっているため、照明装置107の設置時に反射部2に対するプリズム部14、15の位置精度が向上する。
また、プリズム部14、15において、それぞれ被照射領域側に近づくにつれてX軸方向の幅が短くなる例を示したが、X軸方向の幅を変えなくてもよい。
また、背面14b、15bは、YZ平面に対して平行でなくてもよい。
<変形例8>
図27は、変形例8にかかる照明装置の例を示す概略側面図、及び照明装置を+Z軸方向から見た概略上面図をまとめて示した図である。図27(a)は照明装置108を示す概略構成図であり、図27(b)は、図27(a)を+Z軸方向から見た概略上面図である。図27において、プリズム部1、11及び反射部2は変形例4の照明装置104と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置108の第1の光拡散部(以下、「光拡散部22、220」という。)は、それぞれ1つ以上のシリンドリカルレンズが形成されている点で変形例4の照明装置104と相違する。
図27は、変形例8にかかる照明装置の例を示す概略側面図、及び照明装置を+Z軸方向から見た概略上面図をまとめて示した図である。図27(a)は照明装置108を示す概略構成図であり、図27(b)は、図27(a)を+Z軸方向から見た概略上面図である。図27において、プリズム部1、11及び反射部2は変形例4の照明装置104と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置108の第1の光拡散部(以下、「光拡散部22、220」という。)は、それぞれ1つ以上のシリンドリカルレンズが形成されている点で変形例4の照明装置104と相違する。
光拡散部22、220はそれぞれ光拡散部21、210に対応する。また、光拡散部22の第3の面22a、この反対側の面である第4の面22bは、それぞれ光拡散部21の第3の面21a、第4の面21bに対応する。光拡散部220の第5の面220a、この反対側の面である第6の面220bは、光拡散部210の第5の面210a、第6の面210bにそれぞれ対応する。
照明装置108において、第4の面22b及び第6の面220bにそれぞれシリンドリカルレンズが形成されている。
図27に示す例において、照明装置108は、光拡散部22、220を備える。また、光拡散部22、220は、第1の方向、及び設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状であるとともに、第2の方向に曲率を有する1つ以上のシリンドリカルレンズを有する。ここで、第2の方向は、例えばY軸方向であってもよい。また、シリンドリカルレンズは、第2の方向(本例では、Y軸方向)に配列され、第2の方向に曲率を有している。
このように、照明装置108は、Y軸方向に対して傾斜を有する光LすなわちXY平面上において斜入射となるような光LのXY平面上の出射角もしくは拡がりをシリンドリカルレンズによって調整して出射できるため、光LをY軸方向に分散させることができる。これにより、例えば、図1に示す適用例などにおいて、太陽Sが時間帯に応じて+Y軸から-Y軸方向へ移動する際に、照明装置108から出射される光の偏りを抑制する効果が得られる。
なお、シート状のシリンドリカルレンズを光拡散部22、220の第4の面22b及び第6の面220bに貼ってもよい。
また、光拡散部22、220の第3の面22a及び第5の面220aにシリンドリカルレンズを形成してもよく、プリズム部1、11の背面1b、11bにシリンドリカルレンズを形成してもよい。シート状のシリンドリカルレンズを背面1b、11bに貼ってもよい。
<変形例9>
図28は、変形例9にかかる照明装置の例を示す概略側面図、及び照明装置を+Z軸方向から見た概略上面図をまとめて示した図である。図28(a)は、照明装置109を示す概略構成図であり、図28(b)は、照明装置109を+Z軸方向から見た概略上面図である。反射部2は変形例7と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置109のプリズム部16は、プリズム16a3が形成されているプリズム面16a1、プリズム面16a2が円錐台形状の側面形状である点で変形例7の照明装置107と相違する。
図28は、変形例9にかかる照明装置の例を示す概略側面図、及び照明装置を+Z軸方向から見た概略上面図をまとめて示した図である。図28(a)は、照明装置109を示す概略構成図であり、図28(b)は、照明装置109を+Z軸方向から見た概略上面図である。反射部2は変形例7と同様のため、同じ符号を付して、その説明を省略する。照明装置109のプリズム部16は、プリズム16a3が形成されているプリズム面16a1、プリズム面16a2が円錐台形状の側面形状である点で変形例7の照明装置107と相違する。
プリズム部16は、反射部2を挟んで+X軸側にプリズム面16a1、及び-X軸側にプリズム面16a2を有するここで、プリズム部16は、円錐台形状であるためプリズム面16a1、16a2の境界はないが、プリズム面16a1、16a2は、それぞれプリズム部1、11のプリズム面1a、11aに相当する。
プリズム部16の内部に、例えばスリット等を形成し、スリットに反射部2を挿入する。図28(b)のプリズム部16において、反射部2の第1の面2a、第2の面2bと接している面を背面16b1、16b2としている。
このように、照明装置109は、円錐台形状のプリズム部16にプリズム16a3が形成されているため、さらに第2の方向(本例では、Y軸方向すなわち東西方向)に光Lを拡散させて出射できる。これにより、照明装置108と同様の効果が得られる。つまり、図1において、太陽Sが時間帯に応じて+Y軸から-Y軸方向へ移動する際に、照明装置109から出射される光の偏りを抑制する効果がある。
また、図28(b)において、+Z軸側から見たプリズム部16は円形状であり、プリズム部16のXY平面における断面の径を、+Z軸側から-Z軸側に向かい小さくする。これにより、X軸の0mm付近を照明することができるため、照明装置109に近い位置での被照射領域上の暗い領域の発生を低減できる。
なお、プリズム部16の外周部に局所的な光を軽減する光拡散部21、210、2100、22、220を配置すれば、照射される光の照度ムラを低減できる。
また、プリズム部16を反射部2の左右で別体としてもよい。
また、円錐形状のプリズム部16としたが、円筒形状でもよい。円筒形状とした場合でも円錐形状同様、照明装置108と同様の効果が得られる。つまり、図1において、太陽Sが時間帯に応じて+Y軸から-Y軸方向へ移動する際に、照明装置109から出射される光の偏りを抑制する効果がある。
<変形例10>
図29は、変形例10にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置110において、反射部2、プリズム部1、11、及び光拡散部21、210、2100は変形例5と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。変形例10では、照明装置110が第2の反射部(以下、「反射部4」という)を備える点で変形例5の照明装置105と相違する。
図29は、変形例10にかかる照明装置を示す概略構成図である。照明装置110において、反射部2、プリズム部1、11、及び光拡散部21、210、2100は変形例5と同様であるため、同じ符号を付して、その説明を省略する。変形例10では、照明装置110が第2の反射部(以下、「反射部4」という)を備える点で変形例5の照明装置105と相違する。
反射部4は、反射部2の-Z軸側であって、且つ光拡散部2100の+Z軸側に配置される。つまり、反射部4は、反射部2と光拡散部2100との間に配置される。反射部4は、光Lの入射方向、つまり+X軸側の端部が高くなるように配置され、+X軸側から入射した光Lを-Z軸方向に反射する。
ここで、例えば光Lの入射角αが6°の場合、ZX平面上における反射部4の傾斜角ωは、42°である。このとき、反射部4は照明装置110に対して-Z軸側の被照射領域に光Lを反射する。
図29に示す例において、照明装置110は、プリズム部1より被照射領域側に配置される反射部4を備える。反射部4は、第1の方向に対して被照射領域側に鋭角となる向きでプリズム部1に向かって進行する光Lの一部を反射し、被照射領域に照射する。例えば、反射部4から出射される光は、プリズム部1から出射される光よりも中心軸側に出射される。光拡散部2100を吸収体とした場合、図24に示すようにX軸の0mm付近が暗部になる相対照度曲線となる。そこで、反射部4を備えることにより、X軸の0mm付近の暗部を低減するという効果が得られる。
さらに、反射部4は、被照射領域に対向する反射面4aを有し、反射面4aは、被照射面に対して傾斜して配置される。
このように、照明装置110は、反射部4で反射された光Lを照明装置110の下方の被照射領域、例えば床面BのX軸方向の0mm付近に照射し、プリズム部1、11から出射された光Lは、X軸方向において照明装置110から離れた被照射領域に照射される。このため、照明装置110は被照射領域の照度分布の均一性を向上することができる。
なお、照明装置110において、反射部2、プリズム部1、11、反射部4、及び光拡散部21、210、2100を備える例を示したが、少なくともプリズム部1及び反射部4を備えればよい。
また、反射部4を+X軸側の端部が高くなるように配置する例を示したが、-X軸側の端部が高くなるように配置してもよい。なお、反射部4はXY平面に対して必ずしも傾斜してなくてもよい。また、反射部4は、光Lの進行方向を-X’軸方向としたとき、X’Y平面(進行方向を有する平面)に対して傾斜していてもよい。
実施の形態2.
本開示の実施の形態2にかかる照明器具は、発光体としての光源6と、プリズム部1、プリズム部11及び反射部2を備える。以下では、プリズム部1、プリズム部11及び反射部2を実施の形態1の照明装置1000の一例とみなし、さらに光源6を含む構成を照明器具又は照明システム2000と呼ぶ。なお、プリズム部1、プリズム部11、反射部2及び光源6を含む構成を、その具体的な器具構成を問わず、実施の形態2の照明装置又は照明システムと呼ぶことも可能である。
本開示の実施の形態2にかかる照明器具は、発光体としての光源6と、プリズム部1、プリズム部11及び反射部2を備える。以下では、プリズム部1、プリズム部11及び反射部2を実施の形態1の照明装置1000の一例とみなし、さらに光源6を含む構成を照明器具又は照明システム2000と呼ぶ。なお、プリズム部1、プリズム部11、反射部2及び光源6を含む構成を、その具体的な器具構成を問わず、実施の形態2の照明装置又は照明システムと呼ぶことも可能である。
本実施形態では、光Lとして、太陽光ではなく、他の器具である光源6から出射された光を照明装置1000(より具体的にはプリズム部1又は11)に入射し、入射した光を少なくともプリズム部1又は11で偏向することにより被照射領域を照明する。以下では、光源6から出射され、照明装置1000に向かって照明装置1000の上下方向に対して被照射物側に鋭角となる向きで進行する光を光Lとみなし、そのうち照明装置1000に入射する光線を、第1の光と呼ぶ。
<太陽光以外の採光>
照明システム2000において、照明装置1000以外の発光体としての光源6は建物300の天井Tに設置され、光Lを出射する。照明装置1000は、例えば天井Tに設置され、照明装置1000には、光源6から出射された光Lが入射する。
照明システム2000において、照明装置1000以外の発光体としての光源6は建物300の天井Tに設置され、光Lを出射する。照明装置1000は、例えば天井Tに設置され、照明装置1000には、光源6から出射された光Lが入射する。
図30は、実施の形態2にかかる照明装置及び照明システムの例を示す概略構成図である。本実施の形態では、被照射面は設置面と同一とする。したがって、被照射領域は、照明装置1000の設置面上の領域を指す。すなわち、照明装置1000は天井Tに光を照射する。なお、本実施形態においても、+Z軸方向は、被照射面から遠ざかる方向であり、-Z軸方向は、被照射面に近づく方向である。ただし、設置面基準でみると、+Z軸方向は、設置面から遠ざかる方向となり、-Z軸方向は、設置面に近づく方向となる点に注意が必要である。なお、+X軸方向は、実施の形態1と同様、光が入射する方向とする。なお、光源6が一方向に延在する形状の発光部を有している場合、その延在する方向をY軸方向として、X軸方向はそのようなY軸方向と直交する方向としてもよい。
照明装置1000は、例えば照明装置100の天井T側と床面B側とを反転させた構成である。つまり、照明装置1000のプリズム部1、11が有するプリズム1a3、11a3の頂点は、それらプリズム内において-Z軸側に位置している。すなわち、プリズム1a3、11a3において、プリズム面1a1、11a1がプリズム面1a2、11a2より-Z軸側に位置している。
このとき、照明装置1000は、近接して配置された光源6から光Lを入射する。光Lは、+X軸側および-X軸側に配置された光源6から、照明装置1000の上下方向(Z軸方向)に垂直な面に対して、+Z軸方向に進む斜入射光として入射する。そして、そのように入射した光Lを、少なくとも最初に入射するプリズム部(本例では2つあるうちの当該光源側のプリズム部)での偏向を利用して、少なくとも-X軸方向又は+X軸方向に進み、かつ照明装置1000の上下方向に対して被照射面側に鋭角となる向きに主に進行する光として出射する。ここで、「近接して配置される」とは、光源6から出射された光Lが照明装置1000のプリズム部1、11に届く距離を指す。例えば、照明装置1000と光源6との距離は、500mm程度とすることができる。
ここで、本例における入射光を、設置面を規準として表すと次のようになる。すなわち、光Lは、照明装置1000の上下方向に対して被照射面である設置面側に鋭角となる向きで照明装置1000に入射する。本例においてより具体的には、光Lはプリズム部1またはプリズム部11に入射する。なお、本例においても「照明装置の上下方向に対して設置面側に鋭角となる向き」とは、より具体的には、照明装置1000の上下方向とされるZ軸において設置面側(-Z軸側)を0°、その反対側(+Z軸側)を180°とした場合に入射光線とZ軸とのなす角が90°未満であることをいう。これを簡単に表現すると、本照明装置1000の入射光が、照明装置1000の上下方向においてそれに垂直な面よりも設置面側(本例では-Z軸側である天井側)からその反対側(本例では+Z軸側である床面側)に向かう斜入射光であることを表している。
上述の構成により、天井Tを明るく照明し、空間全体の明るさ感を向上できる。ここで、空間全体の明るさ感とは、人間が空間全体に対して感じる明るさの印象の心理量を表している。明るさ感は、人間の視野に入る空間全体の輝度分布に依存する。例えば、同一光量の照明において、床面Bのみを集中的に照射した空間より、壁面又は天井Tも照射した空間の方が明るく感じる。
これは、人間の視野に入る床面B、壁面、及び天井Tの面積が関係しており、床面B、壁面、及び天井Tの輝度対比が大きくなると、床面Bのみが明るくとも空間としては明るく感じないということである。
近年、照明環境設計を行う際に、空間の明るさを、作業面照度のみではなく、壁面又は天井Tの平均輝度も用いて行うことが推奨されており、明るさ感を向上させることは重要である。
また、光源6と照明装置1000がX軸方向に並置されている場合、Z軸方向において光源6の床面B側の端面部(発光部)から照明装置1000の床面B側の端面までの長さを長さLfとし、光源6のX軸方向の中心を通り、天井Tに垂直な軸から照明装置1000の中心軸Cまでの距離を距離Dとする。ここで、ηは天井Tと光源6から出射される光Lの出射方向とがなす角度(天井Tから+RY方向の角度)であって、実施の形態1における角度αに対応する。照明システム2000において、長さLf及び距離Dが以下の式を満足することが望ましい。
tanη=Lf/D
η≦30°
tanη=Lf/D
η≦30°
これにより、光源6から出射し、床面Bに到達する主要な光L(鉛直角度60°以下)の配光に照明装置1000が影響を与えることを抑制できる。一般的に照明器具の遮光角を30°とするとグレア軽減効果が高いとされている。30°以上でもさらに効果は得られるが、光源6から出射する配光に影響を与える可能性が高くなる。
また、上記の条件で設置することにより、光源6を直接観察することによる不快グレアを低減することも可能となる。ここで、不快グレアとはまぶしさによる不快感のことである。
なお、光源6が直接見える角度範囲を狭くするように照明装置1000を設置してもよい。これにより、光源6を直接観察することによるグレア感を低減することが可能となる。このとき、光源6と照明装置1000とがX軸方向に設置されている際に、光源6の照明装置1000側の端部と照明装置1000とが、100mm以上離間させることが好ましい。これにより、照明装置1000が光源6から出射される配光に影響を与えることを抑制できる。
また、照明装置1000をグリッドタイプの天井Tの光源6に適用してもよい。例えば、発光部が2か所ある光源6の中間に照明装置1000を組み込むことにより、光源6として一体化できる。容易に設置することができるため、既設のグリッドタイプの天井Tの光源6に組み込むことができる。また、例えば、発光部が1か所ある光源6の両側に照明装置1000を組み込むことにより、光源6として一体化できる。
なお、図30では、照明システム2000として、プリズム部1、11及び反射部2を備える照明装置1000と、その両側に2つの光源6とを備える例を示したが、照明システム2000の構成はこの限りではない。例えば、照明システムの照明装置1000は、実施の形態1において変形例2~10に示された構成を有するものでもよい。なお、変形例10において、照明装置の両側に光源を備える場合は、中心軸Cに対して対称なV字型の反射部を、図29の座標系において-Z軸方向に有することが好ましい。また、光源6は2つに限られず、1つ、あるいは3つ以上であってもよい。
<変形例11>
図31は、実施の形態2の変形例11にかかる照明システムの例を示す概略構成図である。図31に示すように、変形例11では、複数の照明装置1001と、複数の発光部と、を備えた照明システム2000について説明する。図31に示す例では、照明システム2000は、2つの照明装置1001を有し、各照明装置1001に対して2つの光源6a,6bが設けられている。すなわち、照明システム2000は合計4つの光源を有している。なお、例えば天井Tに照明装置1001が埋め込まれる構成とし、天井Tより-Z軸方向に光源6が配置されてもよい。
図31は、実施の形態2の変形例11にかかる照明システムの例を示す概略構成図である。図31に示すように、変形例11では、複数の照明装置1001と、複数の発光部と、を備えた照明システム2000について説明する。図31に示す例では、照明システム2000は、2つの照明装置1001を有し、各照明装置1001に対して2つの光源6a,6bが設けられている。すなわち、照明システム2000は合計4つの光源を有している。なお、例えば天井Tに照明装置1001が埋め込まれる構成とし、天井Tより-Z軸方向に光源6が配置されてもよい。
図32は、変形例11にかかる照明器具1002の例を示す概略構成である。図33は、変形例11にかかる照明装置1001の例を示す概略構成図である。図34は、変形例11にかかる照明装置1001のプリズムの一例を示す概略構成図である。本例に示す照明装置1001は、反射部2を備えていない点で図30に記載の照明装置1000の例と異なる。なお、本例の照明装置1001は、図30に記載の照明装置1000と同様、プリズム部1及び11のプリズム頂点がプリズムのZ軸方向における中央よりも-Z軸側に位置している。本例に示すように、照明装置1001が反射部2を備えない場合でも、発光体としての光源6から出射される光Lを、天井Tに向かう光Lu(図31参照)として出射させることができる。このため、本例の照明装置1001では、光利用効率の向上を考慮すると反射部2を備えないことが好ましい。
以下、光源6a、照明装置1001及び光源6bを一つの照明器具1002として、照明器具1002がグリッドタイプの天井に設置されている場合について説明する。なお、照明システム2000における照明装置及び光源の具体的な設置方法は上記の例に限定されない。
以下、図32に示すように、光源6aと光源6bと照明装置1001がX軸方向に並置されているものとして説明する。また、Z軸方向において光源6aの床面B側の端面部(発光部)から照明装置1001の床面B側の端面までの長さをLfとし、光源6aのX軸方向の中心を通り、天井Tに垂直な軸から照明装置1001の中心軸Cまでの距離をDとして説明する。光源6bは光軸(中心軸C)に対して光源6aと対称に配置されている。ここで、ηは、天井Tと光源6aから出射される光Lの出射方向とがなす角度(天井Tから+RY方向の角度)であって、実施の形態1における入射角αa(より具体的には、照明装置の上下方向であるZ軸に対する入射角)に対応する。また、光源6aの床面B側の端面部(発光部)から出射した光の出射角度がη/2となる光を一点鎖線で表し、L31aとする。また、プリズム部1から出射した光をL31bとし、光L31bが天井Tとなす角度をθとする。本例において角度θは、天井Tに対して-RY方向の角度であって、実施の形態1における入射角αc(より具体的には、照明装置の上下方向であるZ軸に対する出射角)に対応する。
また、光源6aと光源6bのそれぞれのX軸方向幅(光源6及び光源6bのX軸方向の長さ)は例えば、80mmである。さらに、光源6aと光源6bのそれぞれのY軸方向幅(光源6及び光源6bのY軸方向の長さ)は、例えば、580mmである。照明器具1002がグリッドタイプの天井に設置される場合、各光源6a、6bのY軸方向幅は600mm(天井によっては、640mm)より小さくすることが好ましい。
例えば、グリッドタイプの天井に、光源6aと照明装置1001の距離Dが250mmとなるように照明器具1002が設置される場合に、角度ηを30°とすると、長さLfは約144mmとなる。光源6aから15°で出射した光L31aは、光源6aの発光部から+Z軸方向に67mmの位置のプリズム部11に入射する。照明装置1001のプリズム部11に入射した光L31aは、照明装置1001において進行方向を変え、光L31bとなってプリズム部1から角度θで出射する。照明装置1001により、光源6aから出射した光L31aが効率よく天井Tへ照射される。
ここで、1つの照明器具1002のX軸方向の長さEが、一般的なグリッド天井の幅と同じ600mmとされ、複数の照明器具1002は、X軸方向に間隔P=1800mmで配列されるものとする。本例において、照明器具1002のX軸方向の長さEとは、光源6aの光源6b側ではない側の端部から、光源6bの光源6a側でない側の端部までのX軸方向における距離をいう。また本例において、複数の照明器具1002のX軸方向の間隔Pとは、図31に示すように、1つの照明器具1002の中心軸Cとそれに隣接する照明器具1002の中心軸C間のX軸方向の距離をいう。
天井に均一に光を照射するためには、2つの照明器具1002のうち+X軸側の照明器具1002により、その中心軸C(光軸)から、隣接する他の照明器具1002がある-X軸方向に中心軸Cから一定以上離れた位置まで、光が到達することが好ましい。具体的には、+X軸側の照明器具1002から出射された光が、その中心軸Cから、-X軸方向に300mm~900mm離れた範囲の略中心の位置まで、少なくとも到達することが好ましい。上記範囲の下限値300mmは、+X軸側の照明器具1002における中心軸Cから-X軸方向端部までの距離としている。また、上記範囲の上限値900mmは、+X軸側の照明器具1002の中心軸Cから、この中心軸と、隣接する照明器具1002の中心軸Cとの中間点までの距離、すなわち間隔Pの2分の1としている。
なお、これまで、光源6aの発光部の中心から長さLfが算出されるものとして説明したが、光源6aの+X軸方向端部から長さLfが算出されてもよい。その場合、中心軸Cから光源6aの+X軸方向端部までの距離を290mmとすると、角度ηを30°として、長さLfは約167mmとなる。
上記の光源6aから15°で出射した光L31aが、プリズム部11の入射位置である67mmの高さから出射されて天井Tに到達する場合の出射角度θは、次のように算出される。
θ=atan(67/600)
θ=約6.4°
θ=atan(67/600)
θ=約6.4°
つまり、本例では、本実施の形態1の例えば図6のように全反射作用を用いて出射角αc=78.9°で出射させる必要はなく、より小さい出射角度で天井T(本例の被照射面)に到達させることができる。換言すると、本例のプリズム部11からの光の出射角度θは実施の形態1と比べて小さくてよい。例えば、中心軸Cから-X軸方向に600mmの位置にη=15°の光が到達するためにはプリズム角βは約20.9°となる。また、出射角度θは約6.4°である。ここで、プリズム部1とプリズム部11のプリズム角βは同一とし、プリズム部1及びプリズム部11の材質がPMMAとすると、変形例11のプリズム角β(例えば、約20.9°)は、図6のプリズム角β(42.5°)より小さくなることが確認できる。
照明装置1001に入射した光がプリズム部11及びプリズム部1を通過する際には、屈折作用により天井Tへ進行することが好ましい。つまり、全反射作用を用いると出射角度θが大きくなることで天井Tの照明器具1002から離れた位置を照明することが難しくなるので、本例のプリズム部11及びプリズム部1では、屈折作用により光を偏向させる構成としている。2枚のプリズム部1、11を用いる場合において、図12のように外側にプリズム面1a、11aが配置されると、プリズム面1aで光が全反射される可能性がある。このため、変形例11では図33に示すように、内側にプリズム面1a、11aが配置される構成としている。なお、全反射を利用する構成であっても中心軸C付近の天井Tを明るくする効果はあるが、できる限り屈折作用を利用する方が、中心軸Cから遠方に光を到達させることができ、広範囲を明るく照射することができるので好ましい。
ここで、プリズム部1及びプリズム部11のプリズム角βが一定であると仮定すると、ηの角度範囲が0~30°であることを考慮して、-X軸側のプリズム部1から出射する光の角度範囲Θは光L31bの出射角度θを基準として、θ-15°~θ+15°となる。したがって、η=0~15°の光がプリズム部1から出射するときの角度範囲Θはθ~θ+15°となり、6.4°以上の出射角度となる。また、η=15~30°の場合、角度範囲Θはθ-15°~θとなり、6.4°以下の出射角度となる。
ηが21.4°以上の場合、プリズム部1から出射する光の角度はマイナスになり、床面B側へ光が進行することとなり、グレア感が懸念される。しかし、例えば、プリズム部11及びプリズム部1の背面11b、1bに散乱加工を施すことで、光源6aからの光を利用者が直接観察することを回避でき、グレア感を軽減できる。なお、厳密には光が出射される光源6aのX軸方向の位置によって、照明装置1001に到達する光線の角度ηは変化する。本明細書では、便宜上、光源6a中心から出射される光について説明している。
グレア感の要因となる光(本例では、η=0~30°の光)の全てを、照明装置1001を用いて天井Tに到達させ、より高効率に光を利用するために、例えば、ηの角度範囲に対する角度範囲Θに基づいてプリズム角β(図34)が調整されてもよい。例えば、本例の設置条件において、η=30°でプリズム部1に入射する光L31abがプリズム部11から光L31bbとして出射する際の出射角度θbが0°より大きくなるように、プリズム角βが設定されるとよい。本例において、η=30°でプリズム部1に入射する光L31abを、出射角度が0°の光L31bbとしてプリズム部11から出射させるプリズム1a3のプリズム角βは約27.1°である。したがって、プリズム角βを27.1°以上とすると、ηが30°以下の光を概ね天井T方向に進行させることができ、グレア感を軽減しつつ高効率に光を利用する構成とできる。
また、中心軸Cから-X軸方向に300~900mmの領域を明るくするためには、η=30°の光L31abが照明装置1001に入射した場合に出射される光L31bbを中心軸Cから900mmの位置に到達させるようにプリズム部1、11を構成すればよい。具体的には、グレア感の要因となるη=0~30°の光が、光軸(中心軸C)から-X軸方向に900mm離れた位置の天井Tに進行する光L31bbとして照明装置1001から出射するように、プリズム部1とプリズム部11のプリズム角βが調整される。ここで、光源6aからη=30°で出射した光L31abが、光源6aの発光部から+Z軸方向に144mmの位置のプリズム部11に入射するものとする。この場合、光L31bbが中心軸Cから900mmの位置に到達するためには、光L31bbの出射角度θbは約9.1°であればよい。またこの場合、プリズム部1とプリズム部11のプリズム角βは約35.2°となる。これにより、ηが0~30°の光を効率よく天井Tに到達させることができる。ここでも、プリズム部1とプリズム部11のプリズム角βは同一とし、材質はPMMAとした。
なお、上述した例は、図31に示す例において+X軸側の照明器具1002が、床面Bを照射しつつ、+X軸側の光源6aからの光を利用して、-X軸方向に隣接する他の照明器具1002との間にある天井を照らす場合の例である。なお、-X軸側の照明器具1002が、+X軸方向に隣接する他の照明器具1002との間にある天井を照らす場合は、入射光の発光元となる発光体を光源6aから光源6bに読み替えるとともに光の進行方向を-X軸方向から+X軸方向に読み替えればよい。
また、上述した例では、照明装置1001が、光軸(中心軸C)から-X軸方向に900mmの位置に光を到達させる場合を示したが、隣接する照明器具1002の+X軸側の端部の位置である1500mmの位置まで光を到達するようにしてもよい。この場合、プリズム部1とプリズム部11のプリズム角βは約32.1°となる。このように、天井Tへ光が到達する範囲は適宜設定が可能である。
1つの照明器具1002のX軸方向の長さEが一般的なグリッド天井の幅と同じ600mmとされ、複数の照明器具1002がX軸方向に間隔P=1800mmで配列される場合、中心軸CからX軸方向に900mmの位置まで光が照射されることが好ましい。あるいは、中心軸CからX軸方向にさらに遠方の1500mmの位置まで光が照射されることが好ましい。なお、照明器具1002の間隔Pと同じ1800mmの位置まで光を到達させても上記効果は得られる。ただし、光源6a又は光源6bの配置、及び、光源6a又は光源6bの発光面に入射した光の反射率が低いことを鑑みて、ここでは、中心軸CからX軸方向に1500mmの位置まで光が到達することが好ましいとした。
上記例において、光源6aから+X軸方向に出射する光、及び光源6bから-X軸方向に出射する光といった、光源6から照明装置1001に到達しない光線に関しては、これらの光線に起因したグレア感を軽減することはできない。なお、上記例では光源6aの発光部の中心から光が出射した場合を例に、プリズム角βの好適な例を示したが、光源6aの+X軸方向端部から出射した光に関してプリズム角βを算出してもよい。この場合、長さLfが長くなるが、光源6aから出射角30°以下で出射した光の影響によるグレア感を低減することが可能となる。
また、プリズム部1及びプリズム部11の領域をZ軸方向に複数に分割し、-Z軸側のプリズム角βより+Z軸側のプリズム角βを大きくすることより、より均一に天井Tを照射することが可能となる。例えば、η=0~15°の光が到達するプリズム(-Z軸側のプリズム)のプリズム角β1を17.2°とし、η=15~30°の光が到達するプリズム(+Z軸側のプリズム)のプリズム角β2を32.1°とする。この場合、-Z軸側のプリズムにより、η=5°の光は中心軸Cから100mmの位置に到着し、η=15°の光は光軸(中心軸C)から1539mmの位置に到達する。一方、+Z軸側のプリズムにより、η=15°の光は光軸から195mmの位置に到達し、η=30°の光は光軸から1489mmの位置に到達する。これにより、光軸から1500mmまで、広範囲に均一に照射することができる。プリズム部1及びプリズム部11をZ軸方向に複数に分割しなくても広範囲に光を照射することは可能であるが、分割せずにプリズム角βを32.1°(上記のβ2)とした場合、光軸側の天井Tの照射が多くなる。なお、中心軸Cから900mmあるいは1500mmの位置に到達させる光のηの角度に関してはこれに限らない。光源6aから中心軸Cの距離Dによって角度ηは変化する。
ここで、照明器具1002は例えば、光源6a及び光源6bを備えた一般的なグリッド照明に本例の照明装置1001を追加設置したものでもよい。また、光源6a及び光源6bは正方形あるいは長方形の発光面積を有する発光部でもよい。さらに、照明装置1001が備える各プリズム部1、11はプリズムシートとして形成されていてもよく、板状の透明な平面部材にプリズムシートを貼合することにより照明装置1001が構成されてもよい。
以上のように、変形例11にかかる照明装置1001によれば、天井Tに設置された光源6から床面Bに向けて出射される光Lの一部を再度天井Tに到達させることによって、床面Bだけでなく天井Tを明るく照明し、空間の明るさ感を向上させることができる。
<変形例12>
図35は、変形例12にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。図36は、変形例12にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図37は、変形例12にかかる照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図である。上述した変形例11の照明システム2000において、照明装置1001を、変形例12の照明装置1001bとすることができる。図35~37に示す変形例12の照明装置1001bは、図36に示すようにプリズム部1及びプリズム部11のプリズム頂点がプリズムのZ軸方向における中央よりも+Z軸側に位置する点で、図33に示す変形例11の照明装置1001と異なる。また、変形例12では、プリズム角βが変形例11の場合と比べて大きい構成とされている。
図35は、変形例12にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。図36は、変形例12にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図37は、変形例12にかかる照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図である。上述した変形例11の照明システム2000において、照明装置1001を、変形例12の照明装置1001bとすることができる。図35~37に示す変形例12の照明装置1001bは、図36に示すようにプリズム部1及びプリズム部11のプリズム頂点がプリズムのZ軸方向における中央よりも+Z軸側に位置する点で、図33に示す変形例11の照明装置1001と異なる。また、変形例12では、プリズム角βが変形例11の場合と比べて大きい構成とされている。
図38は、変形例11にかかる照明装置で得られる配光特性を示す図である。図39は、変形例12にかかる照明装置で得られる配光特性を示す図である。以下、図38~39を参照して変形例12にかかる照明装置の効果について説明する。
ここで、変形例11の照明器具1002及び変形例12の照明器具1002bそれぞれにおいて、光源6aと光源6bのX軸方向幅は80mm、光源6aと光源6bのY軸方向幅は580mm、かつ、照明装置1001、1001bのY軸方向幅は580mmである。変形例11の照明装置1001において、プリズム角βは27.1°、プリズム角σは90°とし、プリズム部1、11の背面1b、11bはガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、変形例11の照明器具1002において、光源6a及び光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは144mm、距離Dは250mmとした。一方、変形例12の照明装置1001bにおいて、プリズム角βは45.0°、プリズム角σは90°とし、プリズム部1、11の背面1b、11bはガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、変形例12の照明器具1002bにおいて、光源6a及び光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは200mm、距離Dは250mmとした。
図38~39の配光特性は、+X軸方向から出射する光に関するものであり、縦軸は、光源6aと光源6bの配光特性の最大光強度で正規化した相対光強度を示している。図38の横軸は、照明装置1001の設置位置(中心軸Cの位置)を中心0°とした角度を示している。図39の横軸は、照明装置1001bの設置位置(中心軸Cの位置)を中心0°とした角度を示している。角度が0~90°の光は+Z軸方向に進行する光であり、角度が90~180°の光は天井に向かって進行する光である。明るさ感を向上させるためには、天井に向かって進行する光、すなわちRYが90~180°又あるいは-90~-180°の角度で出射する光が必要である。ここで、YZ平面に対して配光特性は対称となるので、図38~39では横軸を角度0~180°としている。
図38~39において、実線31cL1は光源6a及び光源6bのみによる配光特性を示している。また、図38において、破線31cL2は、変形例11の照明器具1002による配光特性を示している。また、図39において、点線31cL3は変形例12の照明器具1002bによる配光特性を示している。なお、いずれも中心0°位置の光強度で正規化している。また、実線31cL1は変形例11と変形例12とで一致している。
図38において、破線31cL2は、角度55°付近から光強度が低下しており、また、角度90°以上、特に100°付近にピークがある。角度90°以上の光は天井に到達することから、変形例11の照明器具1002を用いることにより、天井へ光が到達し、明るさ感を向上させるとともに、角度60~90°のグレア光を軽減していることが確認できる。
図39において、点線31cL3は、角度10~45°までの光強度が、変形例11の破線31cL2と比べて高く、また角度45°付近から85°付近までの光強度の低下率が高いことが確認できる。また、90°以上の角度では滑らかに遷移していることが確認できる。図39から、変形例12の照明装置1001bを用いる場合、照明装置1001bが無い場合と比べて、角度45~85°の光強度を低減することで角度10~45°の光強度が高まり、角度90°以上の光がより広い範囲の天井Tに到達していることが確認できる。よって、変形例12の照明装置1001bを用いることで、明るさ感を向上させることができる。なお、明るさ感の向上に関しては、変形例12よりも変形例11の方が角度90°以上のピーク強度が高く、効果が高い。
照明装置の省エネ化を考慮する際に、机上面等の作業面は適切な明るさが必要となるが、通路等の、作業面以外の領域に関しては、安全上の明るさが確保されていればよく、作業面よりも暗くても問題ない。つまり、空間全体の床面B側を均一な明るさの分布とする必要はない。よって、配光特性としては、例えば、角度-45~+45°の間で光強度の高い配光として、照明装置の出力を抑制することも可能であり、省エネ化を図ることができる。変形例12では、空間全体としての明るさ感の向上の効果は変形例11の場合よりも低いが、上記のような角度-45~+45°の光強度を高くすることによる省エネ効果が得られる。
<変形例13>
図40は、変形例13にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。変形例11の明るさ感を向上させる効果と、変形例12の省エネ効果の双方の利点を活かすために、変形例13の照明器具1002cの照明装置1001cは、照明装置1001と照明装置1001bとを一体化させた構成とされる。具体的には、天井Tに設置される変形例11の照明装置1001のZ軸方向端部に変形例12の照明装置1001bを連結させて、照明装置1001cが形成されている。
図40は、変形例13にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。変形例11の明るさ感を向上させる効果と、変形例12の省エネ効果の双方の利点を活かすために、変形例13の照明器具1002cの照明装置1001cは、照明装置1001と照明装置1001bとを一体化させた構成とされる。具体的には、天井Tに設置される変形例11の照明装置1001のZ軸方向端部に変形例12の照明装置1001bを連結させて、照明装置1001cが形成されている。
図41は、変形例13にかかる照明装置で得られる配光特性を示す図である。ここで、照明装置1001のZ軸方向の長さを100mm、照明装置1001bのZ軸方向の長さを150mmとした。照明装置1001cにおける、連結後の長さ以外の条件は、変形例11及び変形例12の場合と同様である。図41を参照して変形例13にかかる照明装置の効果について説明する。
図41において、一点鎖線31dL3は、変形例13の照明器具1002cによる配光特性を示している。図41において横軸は角度を表し、縦軸は相対光強度を表している。また図41において、実線31cL1は、光源6a及び光源6bのみによる配光特性を示しており、図38~39に示されたものと同じである。図41に示すように、変形例13では、変形例11と変形例12とを組み合わせることにより、45~75°の光強度を低減して10~40°の光強度を高めるとともに、90°以上の光を効果的に天井に到達させて明るさ感を向上させることができる。特に105°をピークとする光を天井に到達させることが可能となる。105°のピーク位置に関しては、例えば、照明装置1001cにおいて被照射面側の照明装置1001のプリズム角β(図41の例では27.1°)を適宜設定することで、移動させることが可能である。例えば、照明装置1001のプリズム角βを27.1°から20°にすることで、90°以上の光のピーク位置を100°とすることができる。
なお、図41では、75~90°の光は光強度が軽減していないが、次の理由により変形例13においてもグレア感を軽減する効果は得られる。すなわち、図41において、一点鎖線31dL3は、プリズム部に到達した光による配光も含む。ここで、プリズム部に到達した光に関しては、プリズム部の背面で散乱しており、局所的に明るい光ではないため、グレア感が軽減された光となる。このため、変形例13においてもグレア感軽減効果は得られる。
照明装置1001と照明装置1001bとが一体化しているとは、上述したように、照明装置1001と照明装置1001bとが連結していることに限定されない。例えば、板状の樹脂の平面部に、設置された状態で-Z軸方向となる向きにプリズム頂点を有するプリズム群Gaと、設置された状態で+Z軸方向となる向きにプリズム頂点を有するプリズム群Gbと、を形成することで照明装置1001cの各プリズム部が形成できる。板状の樹脂とは、例えば、PMMA又はPC等である。この場合、板状の樹脂の平面部に、発光部から+Z方向に100mmとなる長さ分プリズム群Gaを形成し、プリズム群Gaの端部からさらに150mmの長さでプリズム群Gbを形成することにより、一体化した板状のプリズム部を形成することができる。天井Tへ光が到達する効率を考慮すると、-Z軸方向にプリズム頂点を有するプリズム(照明装置1001のプリズム)を、天井T側に設けることが好ましい。
照明器具の目的に応じて、適宜、使用する照明装置が選択されるとよい。例えば、床面Bの明るさの均一性を優先させたい場合など、-45~+45°の間の配光を変化させることが好ましくない場合には、変形例11の照明装置1001が適している。また例えば、照明装置の省エネ化が最優先される場合には、変形例12の照明装置1001bが適している。また例えば、明るさ感の向上と省エネの双方の効果を得たい場合は、変形例13の照明装置1001cが適している。
これまで、プリズム角σが90°の場合について説明したが、プリズム角σは90°に限定されない。また、プリズム角βとプリズム角σを同一の角度とすることにより、角度によっては図41で示す場合と同様の効果を得ることも可能である。
<変形例14>
図42は、変形例14にかかる照明装置の効果を示す図である。図42には、プリズム角βとプリズム角σをともに55°とした照明装置を有する照明器具(以下、変形例14の照明器具1002eという)の配光特性が示されている。ここで、光源6aと光源6bのX軸方向幅は80mm、光源6aと光源6bのY軸方向幅は580mm、照明器具1002eのY軸方向幅は580mmとした。また、プリズム部1、11の背面1b、11bは、ガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、光源6aと光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは250mmとし、距離Dは250mmとした。
図42は、変形例14にかかる照明装置の効果を示す図である。図42には、プリズム角βとプリズム角σをともに55°とした照明装置を有する照明器具(以下、変形例14の照明器具1002eという)の配光特性が示されている。ここで、光源6aと光源6bのX軸方向幅は80mm、光源6aと光源6bのY軸方向幅は580mm、照明器具1002eのY軸方向幅は580mmとした。また、プリズム部1、11の背面1b、11bは、ガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、光源6aと光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは250mmとし、距離Dは250mmとした。
図42において、二点鎖線31eL3は、変形例14の照明器具1002eの配光特性を示す。図42において横軸は角度を表し、縦軸は相対光強度を表している。また図42において、実線31cL1は、光源6a及び光源6bのみによる配光特性を示しており、図38~39及び41に示されたものと同じである。図42に示すように、プリズム角β、σを調整することにより、45~80°の光強度を低減して10~40°の光強度を若干高めるとともに、90°以上の角度に第2のピークを持たせて天井Tにも光を照射することができ、明るさ感を向上させることができる。本例では、特に120°をピークとする光を天井Tに到達させることができる。
10~40°の光強度を高めるには、プリズム角βとプリズム角σを高くする必要があり、120°のピーク位置を低角度側へ移動させるためには、プリズム角βとプリズム角σを低くする必要がある。したがって、プリズム角βとプリズム角σを等しくした変形例14でも明るさ感の向上と省エネの双方の効果を得ることが可能であるが、変形例11と変形例12を一体化した変形例13の方が、効果は高い。天井面に光を広範囲に到達させることを考慮した場合、天井Tに到達する光のピーク位置は、角度95~120°の位置とすることが好ましい。
<変形例15>
図43は、変形例15にかかる照明装置の効果を示す図である。図43は、図35~37に示した変形例12の照明器具1002bにおいて、プリズム角βを45°とし、プリズム角σを37°とした場合(以下、変形例15の照明器具1002fという)の配光特性が示されている。変形例15においても、変形例14の場合と同様に、光源6aと光源6bのX軸方向幅は80mm、光源6aと光源6bのY軸方向幅は580mm、照明器具1002fのY軸方向幅は580mmとした。また、プリズム部1、11の背面1b、11bは、ガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、光源6aと光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは250mmとし、距離Dは250mmとした。
図43は、変形例15にかかる照明装置の効果を示す図である。図43は、図35~37に示した変形例12の照明器具1002bにおいて、プリズム角βを45°とし、プリズム角σを37°とした場合(以下、変形例15の照明器具1002fという)の配光特性が示されている。変形例15においても、変形例14の場合と同様に、光源6aと光源6bのX軸方向幅は80mm、光源6aと光源6bのY軸方向幅は580mm、照明器具1002fのY軸方向幅は580mmとした。また、プリズム部1、11の背面1b、11bは、ガウス角度3度で透過散乱する設定とした。また、光源6aと光源6bからはランバーシャンの光が出射されるものとし、長さLfは250mmとし、距離Dは250mmとした。
図43において、実線31fL3は、変形例15の照明器具1002fの配光特性を示す。図43において横軸は角度を表し、縦軸は相対光強度を表している。また図43において、実線31cL1は、光源6a及び光源6bのみによる配光特性を示しており、図42等に示されたものと同じである。図43に示すように、プリズム角β、σを調整することにより、45~80°の光強度を低減して10~40°の光強度を高めるとともに、90°以上の角度に第2のピーク等を持たせて天井Tにも光を照射することができ、明るさ感を向上させることができる。本例では、特に100°をピークとする光を天井Tに到達させることができる。よって、変形例15では、変形例13と同等以上の省エネ効果が得られると共に、変形例11相当の明るさ感の向上を得ることができる。さらに変形例15では、プリズム角βとプリズム角σを一定にできるため、成形金型が一種類で済み、変形例11と変形例12の構成を一体化した変形例13の場合と比較して低コストにプリズム部を作製することができる。ここで、プリズム角βを45°とし、プリズム角σを37°とした場合について説明したが、プリズム角β、σの角度はこれに限定されない。
変形例15の照明器具1002fのように、プリズム角β>プリズム角σとすることにより、つまりプリズム頂点が―Z軸方向(天井方向)とすることにより、明るさ感の向上と省エネの双方の効果を、低コストで実現することができる。ただし、プリズム角βが90°の場合を除く。
次に、光線の経路の例を挙げて、図35に示した変形例12の照明装置1001bの効果について説明する。図44は、変形例12にかかる照明装置における光線追跡図である。図45は、図44の部分拡大図である。図44~45に示す光線の経路は、プリズム角βを45°、プリズム角σを90°とし、プリズム部11の背面11bより光線が入射した場合のシミュレーション結果を示したものである。図44~45では、複数の一定角度の光線LGがプリズム部11の背面11bから入射し、プリズム部1の背面1bから出射する光線のシミュレーション結果を示している。入射角度G0の光線は、例えば、光源6aから出射する光を模擬している。図44~45は、入射角度G0が25°の場合の光線追跡結果を示している。また、出射角度G1で出射する光線は、プリズム部11のプリズム面11a2で全反射した後、複数の界面を屈折してプリズム部1の背面1bを出射した光である。ここで、出射角度G1は約14.4°である。また、出射角度G2の光線は、プリズム部11のプリズム面11a2で全反射した後、屈折、全反射、及び屈折により、プリズム部1の背面1bを出射した光である。ここで、出射角度G2は、約38.6°である。なお、入射角度G0が20°の場合には、出射角度G1の光線はプリズム部1で全反射するので存在しない。また入射角度G0が20°の場合には、出射角度G2は約45°となる。入射角度G0が23.2°の場合は、出射角度G1は約2.2°となり、出射角度G2は約40.7°となる。
図46は、変形例12にかかる照明装置における光線追跡図である。図47は、図46の部分拡大図である。図46~47は、入射角度G0が30°の場合の光線追跡結果を示している。入射角度G0が30°の場合には、プリズム部11のプリズム面11a2で全反射した後、屈折、全反射、及び屈折により、プリズム部1の背面1bを床面Bへ向かって出射する出射角度G2の光線は存在せず、ほとんどの光線が出射角度G1で出射する。このとき、出射角度G1は約29.4°となる。
図48は、変形例12にかかる照明装置における光線追跡図である。図49は、図48の部分拡大図である。図48~49は、入射角度G0が40.6°の場合の光線追跡結果を示している。入射角度G0が40.6°の場合には、プリズム部11のプリズム面11a2で全反射したほとんどの光線が天井Tへ進行する。図48~49に示すように、プリズム部11に入射した光は、プリズム面1a1で全反射することにより、プリズム部1の背面1bから天井T方向に出射することとなる。
図44~49に示すシミュレーション結果から、例えば入射角度が23.2°以上且つ40.6°未満の光がプリズム部11に入射する場合、配光特性において10~40°の領域の光強度が向上し、省エネ効果が得られることがわかる。ここで、プリズム角βが45°であり、プリズム角σが90°である場合について示したが、プリズム角β及びプリズム角σによって、配光特性の10~40°の領域の光強度を向上させる入射角度の範囲は変わってくる。つまり、例えばプリズム角βが45°であってプリズム角σが90°である場合、入射角度が23.2°以上且つ40.6°未満の光がプリズム部11に入射する領域にプリズムを形成すればよい。プリズム部11をこのように構成することにより、配光特性における10~40°の領域の光強度を向上させ、省エネ効果を得ることができる。
実施の形態3.
図50は、実施の形態3にかかる照明システムの例を示す概略構成図である。図51は、実施の形態3にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。図52は、実施の形態3にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図53は、実施の形態3にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図54は、実施の形態3にかかる照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図である。なお、例えば天井Tに照明装置が埋め込まれる構成とし、天井Tより-Z軸方向に光源6が配置されてもよい。
図50は、実施の形態3にかかる照明システムの例を示す概略構成図である。図51は、実施の形態3にかかる照明器具の例を示す概略構成図である。図52は、実施の形態3にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図53は、実施の形態3にかかる照明装置の例を示す概略構成図である。図54は、実施の形態3にかかる照明装置のプリズムの一例を示す概略構成図である。なお、例えば天井Tに照明装置が埋め込まれる構成とし、天井Tより-Z軸方向に光源6が配置されてもよい。
実施の形態3にかかる照明器具1003は、図50に示すように、プリズム部1とプリズム部11が、光源6を挟んで+X軸側と-X軸側に配置される点で実施の形態2の照明器具1002と異なる。実施の形態3において、光源6から出射された光Lがプリズム部1又は11に入射し、入射した光は、少なくともプリズム部1又は11で偏向されることにより被照射領域を照明する。つまり、実施の形態3の照明装置においても、実施の形態2の場合と同様に、太陽光ではなく、照明装置を構成するプリズム部1、11とは別の器具である光源6からの光Lを用いて、被照射領域を照明する構成とされている。
図50に示す照明システム2001は、プリズム部1とプリズム部11が光源6を挟んで+X軸側と-X軸側に配置された照明器具1003を複数備える。なお、照明システム2001は、1つの照明器具1003のみを備える構成、すなわち1つのプリズム部1と1つのプリズム部11とが光源6を挟んで+X軸側と-X軸側に配置されたものであってもよい。図51に示されるように、プリズム部1とプリズム部11は光源6に対して対称に配置される。つまり、光源6とプリズム部1の距離D及び光源6とプリズム部11の距離Dは等しい。また、プリズム部1とプリズム部11は、各プリズム面1a、11aが光源側に位置するように配置されている。これにより、天井Tにおいて+X軸方向と-X軸方向に対称な光を照射することができる。
以下では、光源6、プリズム部1及びプリズム部11を一つの照明器具1003として天井に設置した場合の一例を説明する。照明器具1003は、プリズム部1を備える第1の照明装置と、プリズム部11を備える第2の照明装置との間に光源6を備えた器具とみなすことができる。なお、照明器具1003は、プリズム部1とプリズム部11と光源6とを備えた1つの照明装置又は照明システムとみなすことも可能である。
照明器具1003は、図示省略しているが、天井TにX軸方向に複数配置されており、設置先空間において1つの照明システム2001を構成している。本例では、照明器具1003が1800mmの間隔Pで配置されているものとする。例えば、光源6からプリズム部1までの距離D、及び光源6からプリズム部11までの距離Dは、それぞれ250mmである。光源6から出射する光の出射角度ηが30°の場合、光源6から900mmの位置に光を到達させるためには、プリズム角βは約49.5°となる。光源6から1500mmの位置に光を到達させるためには、プリズム角βは約43.6°となる。光源6側にプリズム面1aが位置しているため、全反射することなく屈折により光源6から900mm離れた位置及び1500mm離れた位置にそれぞれ光を到達させることができる。
ここでプリズム部1に着目して、プリズム面1aが光源6の反対側に位置する場合を考える。すなわち、プリズム部1においてプリズム面1aが-X軸側に位置する場合、光源6から1500mmの位置に光を到達させるためには、プリズム角βは約55.3°となる。この場合、光源に対してプリズム面が内側(+X軸側)に向くよう設けた図51および図52の例と比べてプリズム角βが大きくなり、天井へ到達する光利用効率が低下するおそれがあるが、光源6から900mm離れた位置及び1500mm離れた位置にそれぞれ光を到達させることが可能である。なお、光源に対してプリズム面が外側に向くように配置した場合、光源6側に位置するプリズム部1の背面1bでフレネル反射した光がグレアとなるおそれがある。その場合、背面1bにブラスト加工を行ってグレアを軽減してもよい。このように、光利用効率およびグレア防止の観点からは、各プリズム部1、11は、プリズム面1a、11aが光源側に位置する向き、すなわち光源6を挟んで互いに内側に向くように配置されることが好ましい。
実施の形態3の照明システム2001は、プリズム部1単体又はプリズム部11単体というように1つのプリズム部での屈折作用で天井Tに光を到達させる構成とされている。このため、実施の形態3におけるプリズム部1、11のプリズム角βは、2つのプリズム部を利用して天井Tに光を到達させる変形例11のプリズム部1、11のプリズム角βと比較して大きくなる。
ただし、実施の形態3では、プリズム部1とプリズム部11が、光源6を挟むように光源6の+X軸側と-X軸側に配置されているので、照明器具1003を+X軸方向から、及び-X軸方向から観察した際のグレア感は、変形例11と比較して低減される。例えば、利用者が、+X軸側から変形例11の照明器具1002を観察した場合、光源6aから+X軸方向に出射された出射角度30°以下の光、すなわち利用者がグレアと感じる光が直接利用者の目に入る。変形例11において光源6bから出射した光のグレアに関しては、軽減されており、グレア感低減の効果がある。
それに対し、実施の形態3の照明システム2001では、利用者が、+X軸側から照明器具1003を観察した場合、光源6から+X軸方向に出射された出射角度30°以下の光はプリズム部11から天井Tに向かって進行するので、利用者の目に入らない。つまり、グレアを考慮すると、実施の形態3の照明システム2001のように、対向する2つのプリズム部1,11が光源6を挟むように光源6の両側に配置される構成が好ましい。
なお、変形例11の照明装置1001では、グレア感の低減を目的として、プリズム部1の背面1b及びプリズム部11の背面11bに散乱加工(ブラスト加工)が施されてもよい。これにより、光源6a及び光源6bと他の照明装置から出射した光が背面1b、11bに入射した際にフレネル反射されることによるグレアを軽減することができる。
一方、プリズム1a3により天井Tに到達する光の効率を考慮すると、プリズム角βが小さい変形例11の方が好ましい。プリズム角βが小さいと、プリズム面1a2の領域とプリズム面1a1の領域の比率において、プリズム面1a2の領域の比率が高くなるからである。プリズム面1a2を用いて天井Tに到達する光を制御する場合、できる限りプリズム面1a2に光源から出射する光Lが到達することが好ましい。プリズム面1a1に光Lが入射した場合、天井T及び床面Bに進行する光に分かれるので、天井Tに到達する光Luの効率が低下する。この場合のグレアについては、背面1b及び背面11bに散乱加工がされていれば、グレアが軽減された光が床面Bに到達するので、グレア感の低減の効果は得られる。また、変形例12のように、変形例11のプリズム頂点を+Z軸方向に逆転させたプリズム部も同様に、背面1b及び背面11bにブラスト加工などの散乱加工をすることにより、変形例11と同様に天井Tを明るくし、グレア感の低減の効果が得られる。
図55は、実施の形態3にかかる照明装置の効果を説明する図である。照明器具1003において、光源6とプリズム部11の距離D、及び光源6とプリズム部1の距離Dをそれぞれ250mmとすると、光源6の出射角度ηが30°の場合、長さLfは144mmである(図51参照)。光源6のX軸方向幅は80mm、照明器具1003のY軸方向幅は580mmとした。また、プリズム部1、11、の背面1b、11bはガウス角度3度で透過散乱する設定とし、プリズム角βは43.6°、プリズム角σは90°とした。また、光源6からはランバーシャンの光が出射されるものとする。
図55において、実線32bL1は光源6のみによる配光特性を示し、0°の値で正規化している。図55において、一点鎖線32bL2は、実施の形態3の照明器具1003の配光特性を示している。図55から、実施の形態3の照明装置を用いた場合、角度55~85°までの光強度が低下し、また、角度90°以上、特に100°付近にピークがあることが確認できる。また実施の形態3の照明装置を用いた場合、配光特性の5~30°の領域の光強度が若干向上しており、明るさ感の向上及び省エネ効果の双方の効果が得られることが確認できる。また、配光特性において角度60~80°のグレア光が低減されているので、グレア感が軽減されることも確認できる。
ここで、配光特性において、天井方向に進行する光Lu(図50参照)のピーク位置は、プリズム角βを調整することにより適宜設定が可能である。例えば、ピーク位置を約105°とする際にはプリズム角βは48°とすればよい。
なお、配光特性の5~30°の領域の光強度が向上する理由は、光源6から出射した光の一部が、プリズム面1a1に入射し、プリズム面1a2で全反射後、背面1bから屈折して出射することにより、Z軸に対して角度5~30°の光となるからである。
また、配光特性の5~30°の領域の光強度をさらに高めるためには、長さLfを長くすればよい。図56は、実施の形態3にかかる照明装置の効果範囲を説明する図である。図56には、一例として、長さLfを200mmとした場合の配光特性が破線32cL2で示される。長さLf以外の条件については、図55の場合と同様である。図56から、長さLfを長くすることにより配光特性の5~40°の領域の光強度が向上したことが確認できる。
<変形例16>
図57は、変形例16にかかる照明装置の効果範囲を説明する図である。図57には、プリズム角βを43.6°とし、プリズム角σを80°とした場合の配光特性が点線32dL2で示される。プリズム角β、σ以外の条件は図55の場合と同様である。変形例16の照明装置の配光特性では、角度0°の光強度よりも角度10°付近の光強度の方が高くなっている。配光特性の0°と10°付近の光強度の差が大きくなると、床面Bに光が到達した際に、照明された領域の中心が暗くなり、明るさの分布に不均一性が発生する可能性がある。したがって、配光特性を考慮するとプリズム角σは90°程度が好ましい。ただし、点線32dL2の配光特性であれば、床面Bの明るさの分布への影響は、角度0°とピーク位置の光強度の差異が10%未満であるので特に問題ない。
図57は、変形例16にかかる照明装置の効果範囲を説明する図である。図57には、プリズム角βを43.6°とし、プリズム角σを80°とした場合の配光特性が点線32dL2で示される。プリズム角β、σ以外の条件は図55の場合と同様である。変形例16の照明装置の配光特性では、角度0°の光強度よりも角度10°付近の光強度の方が高くなっている。配光特性の0°と10°付近の光強度の差が大きくなると、床面Bに光が到達した際に、照明された領域の中心が暗くなり、明るさの分布に不均一性が発生する可能性がある。したがって、配光特性を考慮するとプリズム角σは90°程度が好ましい。ただし、点線32dL2の配光特性であれば、床面Bの明るさの分布への影響は、角度0°とピーク位置の光強度の差異が10%未満であるので特に問題ない。
点線32dL2の配光特性において、10°付近の光強度が高くなる要因は、プリズム面1a1で屈折した光が、プリズム面1a2で全反射せずに、直接プリズム部1の背面1bに到達することによって、背面1bで全反射して光源6側に出射されることにある。このような光が出射される確率は、プリズム角σが90°より小さくなると、高くなると考えられる。
ここで、照明器具1003は例えば、光源を備えた一般的な照明器具にプリズム部1及びプリズム部11を追加したものでもよい。光源6は正方形あるいは長方形の発光面積を有する発光部でもよい。さらに、プリズム部1、11は、プリズムシートとして形成されたものでもよく、板状の透明な平面部材にプリズムシートを貼合することにより形成されたものでもよい。
ところで、平板状の部材を用いて照明を実現する場合、従来は平板状の部材を導光体として使用しており、その場合、導光体直下の照度が低下し、床面Bを均一に照明することが困難であった。一方、本開示によれば、2つの光源6a,6bの中間にプリズム部1が配置される、あるいは1つの光源6の両側にプリズム部1,11が配置されるので、照明装置直下の床面Bの照度を損なうことなく、均一な照明を実現することができる。平板状の部材を用いることによるデザイン性と照明の均一性を兼ね備え、かつ明るさ感が向上する照明装置が実現できる。
実施の形態4.
図58は、実施の形態4にかかる照明器具1004の例を示す概略構成図である。実施の形態4において、照明器具1004は、光源330、光学素子331及びプリズム部332で構成される。照明器具1004は例えば、一般的にいうダウンライト又はスポットライトである。以下では、プリズム部332を実施の形態1における照明装置1000の一例とみなし、さらに光源330及び光学素子331を含む構成を照明器具1004と呼ぶ。なお、光源330、光学素子331及びプリズム部332を含む構成を、器具構成を問わず実施の形態4の照明装置又は照明システムと呼ぶことも可能である。
図58は、実施の形態4にかかる照明器具1004の例を示す概略構成図である。実施の形態4において、照明器具1004は、光源330、光学素子331及びプリズム部332で構成される。照明器具1004は例えば、一般的にいうダウンライト又はスポットライトである。以下では、プリズム部332を実施の形態1における照明装置1000の一例とみなし、さらに光源330及び光学素子331を含む構成を照明器具1004と呼ぶ。なお、光源330、光学素子331及びプリズム部332を含む構成を、器具構成を問わず実施の形態4の照明装置又は照明システムと呼ぶことも可能である。
図59は、実施の形態4にかかる照明器具1004の例を示す概略上面図である。図60は、実施の形態4にかかる照明器具1004のプリズムの一例を示す概略構成図である。図58~60を参照して照明器具1004の構成について説明する。図58において、照明器具1004の光軸(中心軸C33)が一点鎖線で示されている。光源330は、例えば発光ダイオードで構成される。光源330は、図59に示されるように例えば円形状の、大きさφ9mmの発光面を有している。図58に示されるように、光源330からは、+Z軸方向に例えば、完全散乱した光が出射される。なお、光源330の大きさは上記の大きさに限定されず、例えばφ3mm又はφ14mmでもよい。また光源330は、1mmの発光ダイオードを1つ又は複数配置したものでもよい。
光学素子331は、例えば、光源330から出射された光の配光角を制御する。光学素子331は、例えば、1/2ビーム角を30°として+Z軸方向に出射する。光学素子331は、円形状の出射面331bを有している。光学素子331は、フレネルレンズで構成されていてもよいし、拡散板としてもよい。拡散板が用いられる場合、配光角の変化はないが、+Z軸側から利用者が光源330を見るときに光源330がぼけて観察され、グレア感が軽減するという効果がある。ここで、1/2ビーム角とは、中心光度(最大光度)の半分の光度になる角度範囲を表している。
光学素子331から出射する光のうち、グレアと感じられる、出射角度φが30°以下の光に対しては、一般的には、プリズム部332と同様の位置に遮光部材を設置する等して、グレア感の軽減が図られる。しかし、このような構成とした場合、遮光により光利用効率が低下し、好ましくない。
照明器具1004において、プリズム部332を光学素子331の出射面331bの形状に合わせて円環状に配置することにより、出射角度φが30°以下で出射する光を天井T側へ進行させ、天井Tを明るくすると共に光利用効率を向上させることができる。さらに、グレア感を低減することができる。また、実施の形態3の場合と同様に、光軸(中心軸C33)付近の光強度を高め、床面Bをより明るくする効果がある。なお、プリズム部332は、光学素子331の出射面331bの全領域または少なくとも一部の領域を囲う形状及び大きさであることが好ましい。またプリズム部332は、円筒状の部材に、プリズム332a3が形成されたプリズムシートを貼合して形成されたものでもよい。
ここで、プリズム部332が光学素子331の出射面331bを囲う位置(Z軸上の位置)は特に限定されない。例えば、プリズム部332は、光学素子331の出射面331bの高さ位置とは異なる高さ位置(一例として、より下方)に設けられていてもよい。その場合においても、上面視や照明器具1004の各構成要素の位置をXY平面に投影した図等において、プリズム部332が光学素子331の出射面331bの対象領域よりも外側に位置していればよい。なお、後述する図61のように、プリズム部332のすべての領域が光学素子331の出射面331bの対象領域よりも外側に位置していなくてもよく、プリズム部332が光学素子331の出射面331bの対象領域よりも外側に位置する部位を含んでいればよい。したがって、プリズム部332が「光学素子331の出射面331bの全領域または少なくとも一部の領域を囲う」とは、上面視において、プリズム部332が、光学素子の出射面の全領域またはその少なくとも一部の領域とされた対象領域よりも外側に位置する部位を含んでいることをいう。
なお、照明器具1004においてプリズム部332を設ける位置及び範囲については、照明器具1004の用途に合わせて適宜設定すればよい。図61は、実施の形態4の照明装置の使用例を示す概略構成図である。図61に示されるように、照明器具1004が、+X軸方向の壁面340に向かって斜めに角度Kで光を照射する構成とされている場合には、プリズム部332は、光学素子331の出射面331bの-X軸方向側のみを囲う形状とされてもよい。これにより、被照射面である壁面340を照明するとともに、照明器具1004の-X軸方向にも光を照射して明るさ感を向上させることができる。
また、プリズム角βは適宜設定してもよいが、実施の形態3で説明したように、プリズム部332において光源330側(中心軸C33側)にプリズム332a3が位置することが好ましい。ただし、実施の形態3で説明したように、プリズム角σを90°より小さくする場合には、配光特性への影響を考慮する必要がある。
また、プリズム部332の背面332bには、拡散処理(例えば、ブラスト処理)が施されていることが好ましい。これは、壁面340の照明に用いられない+Z軸方向に出射した光によるグレア感を、低減させるためである。
以上より、ダウンライト又はスポットライトのような照明装置の出射面側にプリズム部332を配置することにより、照明装置から出射した光の一部を天井Tに到達させて明るさ感を向上させることができる。また、プリズム部332のプリズム角度を調整することによって、天井Tにおける照明の範囲を調整することができ、照明デザインの自由度が向上する。
なお、上記の各実施形態において、第1のプリズム部をプリズム部1、第2のプリズム部をプリズム部11と記載したが、変形例において、反射部2に対してプリズム部1と同様の位置に配置されるプリズム部を第1のプリズム部、プリズム部11と同様に配置されるプリズム部を第2のプリズム部とする。
また、プリズム部1及び反射部2を一体に形成してもよい。この場合、プリズム部1の反入射面と反射部2の第1の面2aは一体となる。
また、プリズム部1は、アクリル(Polymethyl methacrylate、PMMA)、又はポリカーボネート(Polycarbonate、PC)等によって形成すればよい。
また、背面1bに、プリズム1a3を形成してもよい。
また、背面1bに、光Lを拡散透過又は拡散反射する光拡散面としてもよい。
また、変形例2の照明装置102において、反射部2を備えた例を示したが、反射部2を備えずに、プリズム部1から出射した光Lの少なくとも一部を透過させてプリズム部11に入射させ、プリズム部11で偏向させて被照射領域に照射させてもよい。
また、反射部2は、透過領域2dを備えた例を示したが、少なくとも反射領域2cを備えればよい。
また、反射領域2cとして、光Lを透過する基材の上に反射膜を形成してもよい。基材は、例えば、プラスチック又はガラス等である。このとき、反射膜が形成されていない部分が、透過領域2dである。
また、反射部2は、反射特性を有する基材に穴を空けて形成してもよい。反射特性を有する基材は、例えば、アルミ板、光を透過する基材の上に形成した反射膜等である。このとき、反射特性を有する基材は反射領域2c、反射特性を有する基材に形成された穴は透過領域2dである。
また、反射部2は、例えば、一部の光を透過して、他の光を反射する特性を有したハーフミラー等でもよい。
また、反射部2は、例えば、一部の光を透過して他の光を反射する特性を有する膜を形成してもよい。このとき、反射領域2c及び透過領域2dは分離されない。
また、光偏向部3は、採光した光Lを照明装置100へ導光できればよく、ブラインド又は偏向フィルム等とすればよい。
また、反射部2に透過領域2dを備える例を示したが、少なくとも反射領域2cを備えればよい。
また、光拡散部21、210、2100は、例えば、光拡散粒子を含有させたプラスチック板とすればよい。また、例えば、プラスチック等の基材に光拡散シートを貼り合わせて形成してもよく、基材の表面を荒らす加工が施して光Lを拡散させてもよい。表面を荒らす加工は、例えば、ブラスト加工等である。
また、光Lの入射角αを6°としたが、10°でもよく、その場合にはプリズム角βは入射角αに対して適宜設定される。ただし、入射角αが6°のプリズム角βを入射角αが10°のプリズム角βに適用してもよい。
上記の各実施形態において、照明装置は、光Lの入射角度が例えば、6°±15°(全角30°)以下を想定しており、光Lの拡がりが全角30°より広がった光に対する効果は低くなる。
また、反射部2を備える例として示した照明装置102、103、104、105、106、107、108、109において、反射部2を除いてもよい。その場合は、+X軸方向側から入射した光線を-X軸方向から出射されることとなる。これにより、例えば、図2の照明装置100aから出射した光は照明装置100bの被照射領域を照明し、照明装置100bから出射した光は照明装置100cの被照射領を照明することにより、非対称の照明でも各照明装置の直下付近の被照射領域を照明することが可能となり、照明装置100b、100c直下の被照射領域の照度分布の均一化が図れる。ただし、その際には、照明装置102、103、104、105、106、107、108、109から出射する光の出射角度を照明装置の配置に従って、適宜設定する必要がある。
また、照明装置1000においては、反射部2を除いてもよい。反射部2を除いても光源6を直接観察することによるグレア感は低減する。
また、天井Tに設置する例を示したが、壁等に設置してもよい。例えば、反射部2の第2の面2bを壁に配置すれば、プリズム部1に入射した光Lを被照射領域に出射することができる。
また、上記の例では、照明装置が被照射面に向けて光を照射するものとして説明したが、照明装置は任意の被照射物(床面及び天井を含む)に向けて光を照射するものであってもよい。なお、被照射物は固体に限定されず、水などの液体、あるいは空気又は空などの気体を含む。
また、上記の各実施形態において光源を備える構成を例示したものについては、少なくとも発光部を備えていればよい。すなわち、上記の光源は自発光するものに限定されず、例えば、導光路の出力端等(本例では、導光板の出射面)であってもよい。
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」又は「垂直」などの部間の位置関係若しくは部の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差又は組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部間の位置関係もしくは部の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
また、以上のように本開示の実施の形態及び変形例について説明したが、本開示はこれに限るものではなく、各実施形態及び各変形例を自由に組み合わせること、あるいは各実施形態及び各変形例を適宜、変形、又は省略することも、本開示の範囲に含まれる。
以上の各実施の形態及び各変形例を基にして、以下に開示の内容を付記として記載する。
<付記1>
被照射物に向けて光を照射する照明装置であって、
設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在する第1のプリズム部を備え、
前記照明装置の前記設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記第1のプリズム部は、前記照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第1のプリズム部に入射した第1の光を前記第1のプリズム部で偏向させて、前記被照射物に向かう光にして出射する、
照明装置。
被照射物に向けて光を照射する照明装置であって、
設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在する第1のプリズム部を備え、
前記照明装置の前記設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記第1のプリズム部は、前記照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第1のプリズム部に入射した第1の光を前記第1のプリズム部で偏向させて、前記被照射物に向かう光にして出射する、
照明装置。
<付記2>
1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いのプリズム面が内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
付記1に記載の照明装置。
1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いのプリズム面が内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
付記1に記載の照明装置。
<付記3>
前記第2のプリズム部は、前記第1のプリズム部の形状を前記照明装置の上下方向に対して対称に配置した形状である、
付記2に記載の照明装置。
前記第2のプリズム部は、前記第1のプリズム部の形状を前記照明装置の上下方向に対して対称に配置した形状である、
付記2に記載の照明装置。
<付記4>
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、一体形成されている、
付記2又は付記3に記載の照明装置。
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、一体形成されている、
付記2又は付記3に記載の照明装置。
<付記5>
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の反入射面側に配置される第1の反射部を備え、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の反入射面に再入射させる、
付記1に記載の照明装置。
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の反入射面側に配置される第1の反射部を備え、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の反入射面に再入射させる、
付記1に記載の照明装置。
<付記6>
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される光の少なくとも一部を透過する、
付記5に記載の照明装置。
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される光の少なくとも一部を透過する、
付記5に記載の照明装置。
<付記7>
1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部と、
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の前記反入射面側に配置される第1の反射部と、を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いのプリズム面が、前記第1の反射部を挟んで内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の前記反入射面に再入射させるとともに、前記第1のプリズム部から出射される光の少なくとも一部を前記第2のプリズム部に入射させ、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
付記1に記載の照明装置。
1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部と、
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の前記反入射面側に配置される第1の反射部と、を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いのプリズム面が、前記第1の反射部を挟んで内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の前記反入射面に再入射させるとともに、前記第1のプリズム部から出射される光の少なくとも一部を前記第2のプリズム部に入射させ、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
付記1に記載の照明装置。
<付記8>
前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸とし、前記第1のプリズム部の前記プリズムが形成されている面をプリズム面とし、前記プリズム面において前記プリズムの底面をなす面を前記第1のプリズム部の基準面としたとき、前記基準面が、前記被照射物側に近づくにつれて前記中心軸に近づくように傾斜している、
付記1~7のいずれか1つに記載の照明装置。
前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸とし、前記第1のプリズム部の前記プリズムが形成されている面をプリズム面とし、前記プリズム面において前記プリズムの底面をなす面を前記第1のプリズム部の基準面としたとき、前記基準面が、前記被照射物側に近づくにつれて前記中心軸に近づくように傾斜している、
付記1~7のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記9>
前記第1のプリズム部は、板形状、多角柱形状、半円柱形状、円錐台形状、又は円柱形状である、
付記1~8のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部は、板形状、多角柱形状、半円柱形状、円錐台形状、又は円柱形状である、
付記1~8のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記10>
前記第1のプリズム部は、前記設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状である、付記9に記載の照明装置。
前記第1のプリズム部は、前記設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状である、付記9に記載の照明装置。
<付記11>
前記第1のプリズム部は、前記被照射物側に向かって柱体の外周が小さくなる、
付記9に記載の照明装置。
前記第1のプリズム部は、前記被照射物側に向かって柱体の外周が小さくなる、
付記9に記載の照明装置。
<付記12>
前記第1のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角と前記第2のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角とが異なる、
付記2~4、及び付記7のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角と前記第2のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角とが異なる、
付記2~4、及び付記7のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記13>
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部の少なくとも一方は複数のプリズムを有し、
前記複数のプリズムには、異なるプリズム角を有する2以上のプリズムが含まれる、
付記2~4、及び付記7のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部の少なくとも一方は複数のプリズムを有し、
前記複数のプリズムには、異なるプリズム角を有する2以上のプリズムが含まれる、
付記2~4、及び付記7のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記14>
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面とし、前記第2のプリズム部の前記第1のプリズム部と対向する面を対向面、その反対側を反対向面としたとき、前記入射面及び前記反対向面の少なくとも一方と対向して配置される第1の光拡散部を備え、
前記第1の光拡散部は、対向する前記入射面又は前記反対向面から出射された光を拡散させる、
付記2~4、付記7、付記12、及び付記13のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面とし、前記第2のプリズム部の前記第1のプリズム部と対向する面を対向面、その反対側を反対向面としたとき、前記入射面及び前記反対向面の少なくとも一方と対向して配置される第1の光拡散部を備え、
前記第1の光拡散部は、対向する前記入射面又は前記反対向面から出射された光を拡散させる、
付記2~4、付記7、付記12、及び付記13のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記15>
前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸としたとき、前記第1の光拡散部は、前記被照射物側に近づくにつれて前記中心軸に近づく、
付記14に記載の照明装置。
前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸としたとき、前記第1の光拡散部は、前記被照射物側に近づくにつれて前記中心軸に近づく、
付記14に記載の照明装置。
<付記16>
前記第1の光拡散部は、前記設置面から遠ざかる方向、及び設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状であるとともに、前記第2の方向に曲率を有する1つ以上のシリンドリカルレンズを有する、
付記14又は付記15に記載の照明装置。
前記第1の光拡散部は、前記設置面から遠ざかる方向、及び設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状であるとともに、前記第2の方向に曲率を有する1つ以上のシリンドリカルレンズを有する、
付記14又は付記15に記載の照明装置。
<付記17>
前記第1のプリズム部よりも前記被照射物側に配置される、第2の光拡散部を備える、
付記14~16のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部よりも前記被照射物側に配置される、第2の光拡散部を備える、
付記14~16のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記18>
前記第1のプリズム部より前記被照射物側に配置される第2の反射部を備え、
前記第2の反射部は、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第2の反射部に進行する光を反射し、前記被照射物に照射する、
付記1~17のいずれか1つに記載の照明装置。
前記第1のプリズム部より前記被照射物側に配置される第2の反射部を備え、
前記第2の反射部は、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第2の反射部に進行する光を反射し、前記被照射物に照射する、
付記1~17のいずれか1つに記載の照明装置。
<付記19>
付記1~18いずれか1つに記載の照明装置と、
外部の光を採光し、採光した前記外部の光を偏向して、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記照明装置に向かう光にして出射する光偏向部とを備える、
照明システム。
付記1~18いずれか1つに記載の照明装置と、
外部の光を採光し、採光した前記外部の光を偏向して、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記照明装置に向かう光にして出射する光偏向部とを備える、
照明システム。
<付記20>
前記被照射物は、前記照明装置の設置面と対向する側に位置する、
付記19に記載の照明システム。
前記被照射物は、前記照明装置の設置面と対向する側に位置する、
付記19に記載の照明システム。
<付記21>
付記1~18のいずれか1つに記載の照明装置と、
前記照明装置より前記被照射物側に配置され、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きの光を前記照明装置に向けて出射する光源とを備える、
照明システム。
付記1~18のいずれか1つに記載の照明装置と、
前記照明装置より前記被照射物側に配置され、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きの光を前記照明装置に向けて出射する光源とを備える、
照明システム。
<付記22>
前記被照射物は、前記照明装置の前記設置面側に位置する、
付記21に記載の照明システム。
前記被照射物は、前記照明装置の前記設置面側に位置する、
付記21に記載の照明システム。
1、11、12、13、14、15、16 プリズム部、2、4 反射部、3 光偏向部、5 接続部、6 光源、21、22、210、220、2100 光拡散部、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、1000、1001 照明装置、1002、1003、1004 照明器具、200、2000 照明システム、300 建物。
Claims (27)
- 被照射物に向けて光を照射する照明装置であって、
設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在する第1のプリズム部を備え、
前記照明装置の前記設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記第1のプリズム部は、前記照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第1のプリズム部に入射した第1の光を前記第1のプリズム部で偏向させて、前記被照射物に向かう光にして出射する、
照明装置。 - 1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いの前記プリズム面が内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記第2のプリズム部は、前記第1のプリズム部の形状を前記照明装置の上下方向に対して対称に配置した形状である、
請求項2に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、一体形成されている、
請求項2又は請求項3に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の前記反入射面側に配置される第1の反射部を備え、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の前記反入射面に再入射させる、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される光の少なくとも一部を透過する、
請求項5に記載の照明装置。 - 1つ以上のプリズムを有し、前記第1のプリズム部と対向して配置される第2のプリズム部と、
前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面としたとき、前記第1のプリズム部の前記反入射面側に配置される第1の反射部と、を備え、
前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部は、それぞれ前記プリズムが形成されている面であるプリズム面を有し、互いのプリズム面が、前記第1の反射部を挟んで内向き又は外向きに対向するように配置され、
前記第1の反射部は、前記第1のプリズム部の前記入射面に入射して前記第1のプリズム部の前記反入射面から出射される前記第1の光を反射して前記第1のプリズム部の前記反入射面に再入射させるとともに、前記第1のプリズム部から出射される光の少なくとも一部を前記第2のプリズム部に入射させ、
前記第1の光を前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部で偏向させ、前記被照射物に向かう光にして出射する、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸とし、前記第1のプリズム部の前記プリズムが形成されている面をプリズム面とし、前記プリズム面において前記プリズムの底面をなす面を前記第1のプリズム部の基準面としたとき、前記基準面が、前記被照射物に近づくにつれて前記中心軸に近づくように傾斜している、
請求項1~7のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部は、板形状、多角柱形状、半円柱形状、円錐台形状、又は円柱形状である、
請求項1~8のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部は、前記設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状である、請求項9に記載の照明装置。
- 前記第1のプリズム部は、前記被照射物側に向かって柱体の外周が小さくなる、
請求項9に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角と前記第2のプリズム部が有する前記プリズムのプリズム角とが異なる、
請求項2~4、及び請求項7のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部及び前記第2のプリズム部の少なくとも一方は複数のプリズムを有し、
前記複数のプリズムには、異なるプリズム角を有する2以上のプリズムが含まれる、
請求項2~4、及び請求項7のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部の前記第1の光が入射する面を入射面、その反対側を反入射面とし、前記第2のプリズム部の前記第1のプリズム部と対向する面を対向面、その反対側を反対向面としたとき、前記入射面及び前記反対向面の少なくとも一方と対向して配置される第1の光拡散部を備え、
前記第1の光拡散部は、対向する前記入射面又は前記反対向面から出射された光を拡散させる、
請求項2~4、請求項7、請求項12、及び請求項13のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記照明装置の中心を通り、設置面に垂直な軸を中心軸としたとき、前記第1の光拡散部は、前記被照射物側に近づくにつれて前記中心軸に近づく、
請求項14に記載の照明装置。 - 前記第1の光拡散部は、前記設置面から遠ざかる方向、及び設置面と平行な方向である第2の方向に延在する形状であるとともに、前記第2の方向に曲率を有する1つ以上のシリンドリカルレンズを有する、
請求項14又は請求項15に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部よりも前記被照射物側に配置される、第2の光拡散部を備える、
請求項14~16のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記第1のプリズム部より前記被照射物側に配置される第2の反射部を備え、
前記第2の反射部は、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記第2の反射部に向かって進行する光を反射し、前記被照射物に照射する、
請求項1~17のいずれか一項に記載の照明装置。 - 請求項1~18いずれか一項に記載の照明装置と、
外部の光を採光し、採光した前記外部の光を偏向して、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きで前記照明装置に向かう光にして出射する光偏向部とを備える、
照明システム。 - 前記被照射物は、前記照明装置の設置面と対向する側に位置する、
請求項19に記載の照明システム。 - 請求項1~18のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置より前記被照射物側に配置され、前記照明装置の上下方向に対して前記被照射物側に鋭角となる向きの光を前記照明装置に向けて出射する発光部とを備える、
照明システム。 - 前記被照射物は、前記照明装置の前記設置面側に位置する、
請求項21に記載の照明システム。 - 光を照射する照明装置であって、
第1の発光部と、
第2の発光部と、
前記第1の発光部と前記第2の発光部の間に、対向して設けられる2つのプリズム部と、を備え、
前記2つのプリズム部はそれぞれ、前記照明装置の設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、対向する前記2つのプリズム部において内側又は外側となる向きに突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記照明装置の前記設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記第1の発光部及び前記第2の発光部のそれぞれから前記照明装置の上下方向に対して前記設置面側に鋭角となる向きで前記2つのプリズム部のいずれかに入射した第1の光を、前記2つのプリズム部で偏向させて、前記設置面に向かう光にして出射する、
照明装置。 - 光を照射する照明装置であって、
発光部と、
前記発光部を挟む位置に、対向して設けられる2つのプリズム部と、を備え、
前記2つのプリズム部はそれぞれ、設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、対向する前記2つのプリズム部において内側又は外側となる向きに突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記照明装置の前記設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記2つのプリズム部はそれぞれ、前記発光部から前記照明装置の上下方向に対して前記設置面側に鋭角となる向きで第1の光を入射し、入射した前記第1の光を偏向させて前記設置面に向かう光にして出射する、
照明装置。 - 前記2つのプリズム部が有する各プリズムのプリズム頂点が前記上下方向において前記プリズムの上下中央よりも前記設置面側に位置する、
請求項23又は24に記載の照明装置。 - 前記2つのプリズム部が有する各プリズムのプリズム頂点が前記上下方向において前記プリズムの上下中央よりも前記設置面と対向する側に位置する、
請求項23又は24に記載の照明装置。 - 光を照射する照明装置であって、
発光部と、
前記発光部からの光を入射して、前記光の配光角を変化させる又は拡散させて出射する光学素子と、
前記光学素子の出射面の少なくとも一部の領域を囲むように設けられるプリズム部と、を備え、
前記照明装置の設置面側の端部と前記設置面と対向する側の端部とをつなぐ方向を前記照明装置の上下方向としたとき、前記プリズム部は、前記照明装置の前記設置面から遠ざかる方向である第1の方向に延在するとともに、前記照明装置の上下方向に直交する方向に突出する1つ以上のプリズムを有し、
前記プリズム部は、前記光学素子から前記照明装置の上下方向に対して前記設置面側に鋭角となる向きで入射した第1の光を前記プリズム部で偏向させて、前記設置面に向かう光にして出射する、
照明装置。
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