WO2023080066A1 - 照明システム - Google Patents

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WO2023080066A1
WO2023080066A1 PCT/JP2022/040320 JP2022040320W WO2023080066A1 WO 2023080066 A1 WO2023080066 A1 WO 2023080066A1 JP 2022040320 W JP2022040320 W JP 2022040320W WO 2023080066 A1 WO2023080066 A1 WO 2023080066A1
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WO
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light
light distribution
section
lighting system
incident
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Application number
PCT/JP2022/040320
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English (en)
French (fr)
Inventor
博史 北野
泰輔 西森
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/10Construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/22Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/32Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates generally to lighting systems, and more particularly to lighting systems that provide illumination light to a target space.
  • Patent Document 1 describes a lighting system that includes a lighting device (lighting fixture) that illuminates a part of the room.
  • a lighting device is installed, for example, on the ceiling of a building room.
  • a lighting device includes a housing and a light emitting module.
  • Patent Literature 1 required lighting fixtures to be installed on the ceiling of the room in order to provide illumination light with distribution control to the room (target space).
  • An object of the present disclosure is to provide a lighting system capable of providing illumination light whose light distribution is controlled to a target space without using lighting fixtures.
  • a lighting system includes a light source unit and a light distribution section.
  • the light source unit includes a laser light source.
  • the light distribution unit is separated from the light source unit, converts incident light, which is beam-shaped light emitted from the light source unit to the target space, into illumination light and distributes the light to the target space.
  • the light distribution section has a reflection section that reflects the incident light toward the target space, and a diffusion section that diffuses the incident light toward the target space.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a lighting system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of a light source unit in the same illumination system.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a projection section of a light source unit in the lighting system.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of a light distribution unit in the illumination system;
  • FIG. 4B is a front view of a diffusing portion of the light distribution portion in the illumination system;
  • FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 4B.
  • 5 is a configuration diagram of a light source unit in a lighting system according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of the projection section of the light source unit in the lighting system.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a light source unit in a lighting system according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a light distribution unit in the lighting system according to Embodiment 2.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a light distribution unit in a lighting system according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of distribution of illumination light by the illumination system of the same.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of distribution of illumination light by the illumination system according to the modified example of the third embodiment.
  • 12 is a cross-sectional view of a light distribution unit in a lighting system according to Embodiment 4.
  • FIG. 13A is a front view of a diffuser in the lighting system according to Embodiment 5.
  • FIG. 13A is a front view of a diffuser in the lighting system according to Embodiment 5.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 13A.
  • FIG. 13C is a cross-sectional view along line YY of FIG. 13A.
  • 14 is a cross-sectional view of a light distribution unit in a lighting system according to Embodiment 6.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a light distribution unit in a lighting system according to Embodiment 7.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a light distribution unit in an illumination system according to Embodiment 8.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a light distribution unit in a lighting system according to Embodiment 9.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a light distribution unit in the lighting system according to the tenth embodiment.
  • the lighting system 100 is used, for example, to illuminate a target space S1 of a facility.
  • a facility is, for example, an office building.
  • the facility may be, for example, a detached house, an apartment complex, a store, an art museum, a hotel, a factory, a stadium, an airport, or the like.
  • the illumination system 100 includes a light source unit 1 and a light distribution section 5, as shown in FIG.
  • the illumination system 100 causes beam-shaped light (for example, beam-shaped white light Lw) emitted from the light source unit 1 to enter the light distribution unit 5 as incident light L1, and converts the incident light L1 into illumination light in the light distribution unit 5. Convert to L2 and output.
  • beam-shaped light for example, beam-shaped white light Lw
  • the light source unit 1 includes a laser light source 2.
  • the light distribution section 5 is separated from the light source unit 1 .
  • the light distribution unit 5 converts incident light L1, which is beam-shaped light emitted from the light source unit 1 to the target space S1, into illumination light L2 and distributes the light to the target space S1.
  • the light distribution characteristics of the illumination light L2 are different from the light distribution characteristics of the incident light L1.
  • the light distribution section 5 has a reflection section 6 that reflects the incident light L1 toward the target space S1, and a diffusion section 7 that diffuses the incident light L1 toward the target space S1.
  • the light distribution unit 5 is a building material 11 (hereinafter also referred to as the first building material 11).
  • the first building material 11 forms part of a structure ST1 (hereinafter also referred to as the first structure ST1) facing the target space S1. "Facing the target space S1" means contacting the target space S1.
  • the first structure ST1 including the first building material 11 is in contact with the target space S1 and defines the boundary between the target space S1 and the ceiling space.
  • the first structure ST1 is the ceiling in the facility.
  • the target space S1 is the space under the ceiling.
  • the light source unit 1 includes an optical fiber 3 into which light (eg, blue light Lb) from a laser light source 2 is incident, as shown in FIGS.
  • the lighting system 100 includes the light source unit 1 and the light distribution section 5 as described above.
  • the light source unit 1 includes a laser light source 2, as shown in FIGS.
  • the laser light source 2 is, for example, a semiconductor laser that emits blue light Lb (laser light). Thereby, the blue light Lb is emitted from the laser light source 2 .
  • the semiconductor laser is, for example, a GaN-based semiconductor laser.
  • the peak wavelength of laser light is, for example, within the range of 440 nm or more and 480 nm or less.
  • the light source unit 1 includes, for example, two laser light sources 2 as shown in FIG.
  • the light source unit 1 further includes an optical fiber 3 and a projection section 4.
  • blue light Lb emitted from two laser light sources 2 enters one optical fiber 3.
  • the blue light Lb that is incident on the optical fiber 3, propagates through the optical fiber 3, and is emitted from the optical fiber 3 is incident on the projection section 4 as shown in FIG.
  • the projection unit 4 converts the blue light Lb from the laser light source 2 into white light Lw and projects it onto the target space S1 (see FIG. 1).
  • the white light Lw projected from the projection unit 4 enters the light distribution unit 5 as incident light L1 (see FIG. 1).
  • the light source unit 1 further includes two mirrors 25 corresponding to the two laser light sources 2 one-to-one, a condenser lens 26, and a housing 28.
  • a housing 28 accommodates two laser light sources 2 , two mirrors 25 and a condenser lens 26 .
  • the two mirrors 25 reflect the blue light Lb from the corresponding one of the two laser light sources 2 toward the condenser lens 26 .
  • the condensing lens 26 is arranged between the two mirrors 25 and the optical fiber 3 , and makes the blue light Lb reflected by each of the two mirrors 25 enter one optical fiber 3 . That is, the two laser light sources 2 and the optical fiber 3 are optically coupled by the two mirrors 25 and the condensing lens 26 .
  • the housing 28 is arranged at a position away from the first building material 11, as shown in FIG. More specifically, the light source unit 1 is arranged outside the projection area A11 of the first building material 11 viewed from the target space S1.
  • the housing 28 is arranged on the floor surface F ⁇ b>1 behind the second building material 12 .
  • the second building material 12 forms at least part of a second structure ST2 that partitions the target space S1 together with the first structure ST1.
  • a projection area A11 of the first building material 11 viewed from the target space S1 is a projection of the first building material 11 viewed from the target space S1 in the thickness direction of the panel-shaped building material main body 110 of the first building material 11.
  • the projection area A11 is a projection area along the thickness direction of the building material body 110 .
  • the building material body 110 has a lower surface 111 and an upper surface 112 (see FIG. 4A).
  • the second building material 12 forms at least part of the second structure ST2 facing the target space S1. "Facing the target space S1" means contacting the target space S1.
  • a second structure ST2 including the second building material 12 is in contact with the target space S1 and partitions the target space S1.
  • the second structure ST2 is a wall within the facility (see FIG. 1).
  • the second building material 12 is panel-shaped.
  • the second building material 12 has a rectangular shape when viewed from the thickness direction of the second building material 12, but is not limited to this and may have a square shape.
  • viewing from the thickness direction of the second building material 12 means, for example, viewing the second building material 12 from the target space S1 from the thickness direction of the second building material 12, and the second building material 12 12 from the side opposite to the target space S1 side in the thickness direction.
  • the optical fiber 3 has a core, a clad, and a coating.
  • the clad covers the outer peripheral surface (side surface) of the core.
  • the covering portion covers the outer peripheral surface (side surface) of the clad.
  • the core has a first end face and a second end face opposite the first end face. Regarding the core, the cross-sectional shape perpendicular to the optical axis direction is circular.
  • the clad is arranged coaxially with the core.
  • the core material is a translucent material. Translucent materials are, for example, either fluorides, oxides, or nitrides. Fluoride is, for example, fluoride glass.
  • the oxide is silicon oxide, quartz, or the like.
  • the refractive index of the cladding is less than that of the core.
  • the covering portion covers the outer peripheral surface of the clad.
  • the material of the covering portion is, for example, resin.
  • the core diameter is, for example, 20 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the length of the optical fiber 3 is, for example, 1 m to 100 m. If the core diameter of the optical fiber 3 is less than 20 ⁇ m, it becomes difficult to couple the light from the laser light source 2 to the optical fiber 3 with high efficiency. In addition, if the core diameter of the optical fiber 3 exceeds 1000 ⁇ m, it becomes difficult to bend the optical fiber 3 with a small bending radius, which increases handling restrictions.
  • the optical fiber 3 has a longitudinal first end 31 (see FIG. 2) and a second end 32 opposite the first end 31 (see FIG. 3).
  • the first end 31 of the optical fiber 3 includes an incident end face (first end face of the core) on which light from the laser light source 2 is incident.
  • the second end 32 of the optical fiber 3 includes an output end face (second end face of the core) from which the light that has entered from the input end face and propagated through the optical fiber 3 is emitted.
  • the projection unit 4 is arranged on the side of the second building material 12 opposite to the target space S1 side.
  • the projection unit 4 may be arranged on the second building material 12 .
  • the second building material 12 has a window portion 121 that allows the light from the projection portion 4 to pass therethrough.
  • the window part 121 is an opening, but is not limited to this, and may be a member having translucency.
  • the projection part 4 is arranged in the second building material 12 at a position higher than a height above a predetermined height (for example, 2 m30 cm) from the floor surface F1.
  • the predetermined height is a height determined so that the projection unit 4 is positioned at a position higher than the height from the floor surface F1 to the top of the head of the person 19 .
  • the projection unit 4 is arranged so that the incident light L1 propagates upward (that is, obliquely upward) rather than downward in the horizontal direction.
  • the projection unit 4 has a wavelength conversion unit 40, a collimator lens 41, and a housing 48, as shown in FIG.
  • the wavelength conversion unit 40 has a function of converting blue light Lb into white light Lw including light having a wavelength different from the wavelength of blue light Lb.
  • the wavelength conversion section 40 includes, for example, a translucent material section and phosphor particles.
  • the wavelength converting portion 40 is formed of a mixture of a translucent material portion and phosphor particles.
  • a large number of phosphor particles are present in the translucent material section.
  • the material of the translucent material portion is preferably a material having high visible light transmittance.
  • the translucent material is, for example, silicone-based resin.
  • the “silicone-based resin” is, for example, a silicone resin, a modified silicone resin, or the like.
  • the wavelength conversion section 40 has phosphor particles as wavelength conversion elements.
  • the wavelength conversion element wavelength-converts part of the blue light Lb to emit light having a wavelength different from that of the blue light Lb.
  • the phosphor particles for example, yellow phosphor particles that emit yellow light can be used.
  • the light (fluorescence) emitted from the yellow phosphor particles preferably has an emission spectrum with a main emission peak wavelength in the wavelength range of 530 nm to 580 nm, for example.
  • the yellow phosphor particles are, for example, Y 3 Al 5 O 12 activated with Ce, but are not limited thereto.
  • the white light Lw emitted from the wavelength conversion unit 40 is a mixed color light of blue light and yellow light.
  • the white light Lw emitted from the wavelength converter 40 is incoherent light.
  • the wavelength conversion unit 40 is not limited to including only yellow phosphor particles as wavelength conversion elements.
  • yellow phosphor particles, yellow-green phosphor particles, green phosphor particles, red phosphor particles may contain That is, the wavelength conversion section 40 may contain multiple types of phosphor particles.
  • the collimating lens 41 is located on the side opposite to the second end 32 side of the optical fiber 3 when viewed from the wavelength converting section 40 .
  • the collimating lens 41 collimates the white light Lw emitted from the wavelength converting section 40 .
  • the housing 48 accommodates the wavelength conversion section 40 and the collimator lens 41 .
  • the material of the portion 481 that allows the white light Lw collimated by the collimating lens 41 to pass is a translucent material.
  • the translucent material is, for example, silicone resin.
  • the translucent material is not limited to silicone resin, and may be, for example, fluorine-based resin, low-melting glass, sol-gel glass, or the like.
  • the translucent material is preferably a material with high visible light transmittance.
  • a portion 481 of the housing 48 that passes the white light Lw collimated by the collimator lens 41 may be an aperture.
  • the light source unit 1 When the second building material 12 is viewed from the person 19 in the target space S1, the light source unit 1 is hidden by the second building material 12. In other words, the light source unit 1 is shielded by the second building material 12 .
  • the light distribution section 5 is separated from the light source unit 1 .
  • the light distribution unit 5 converts incident light L1, which is beam-shaped light emitted from the light source unit 1 to the target space S1, into illumination light L2 and distributes the light to the target space S1.
  • the light distribution characteristics of the illumination light L2 are different from the light distribution characteristics of the incident light L1.
  • the illumination light L2 has a light distribution characteristic with lower directivity than the incident light L1.
  • the illumination light L2 has a larger divergence angle than the incident light L1.
  • the illumination light L2 is light with relatively low coherence (incoherent light) compared to the incident light L1.
  • the illumination light L2 has a light distribution characteristic with a smaller light distribution angle than the Lambertian light distribution characteristic.
  • the light distribution unit 5 includes a reflection unit 6 that reflects the incident light L1 toward the target space S1, and a diffusion unit 7 that diffuses the incident light L1 toward the target space S1. have.
  • the reflecting section 6 has a reflecting surface 61 that reflects the incident light L1 and a principal surface 62 opposite to the reflecting surface 61.
  • a main surface 62 of the reflecting portion 6 is parallel to a plane (reference plane) PL1 including the lower surface 111 of the building material body 110 . From another point of view, the main surface 62 of the reflector 6 is a horizontal plane.
  • the reflecting portion 6 reflects the incident light L1 incident on the reflecting surface 61 at an incident angle ⁇ 1. In other words, the reflecting surface 61 reflects the incident light L1 incident at the incident angle ⁇ 1.
  • the reflecting surface 61 is a mirror surface and specularly reflects the incident light L1.
  • the incident angle ⁇ 1 is the angle between the incident light L1 and the normal line H1 standing at the incident point of the incident light L1 on the reflecting surface 61 .
  • a reflection angle ⁇ 2 between the reflected light of the incident light L1 of the illumination light L2 and the normal line H1 is the same as the incident angle ⁇ 1.
  • the incident angle ⁇ 1 is, for example, 20 to 40 degrees, for example 30 degrees.
  • the reflecting surface 61 is inclined with respect to the main surface 62 when viewed from the direction perpendicular to the traveling direction of the incident light L1.
  • the reflecting surface 61 is planar.
  • the reflective portion 6 includes a protrusion 63 and a reflective layer 64 having a reflective surface 61 .
  • the protrusion 63 protrudes from the lower surface 111 of the building material body 110 .
  • the projecting portion 63 has an inclined surface 631 inclined with respect to a plane PL1 including the lower surface 111 of the building material body 110 .
  • the projecting portion 63 and the reflective layer 64 have a quadrangular shape when viewed from the thickness direction of the building material body 110 .
  • the protrusion 63 has a right-angled triangular shape when viewed from the side.
  • the inclined surface 631 of the projecting portion 63 corresponds to the oblique side of the right-angled triangle when viewed from the side of the projecting portion 63 .
  • An internal angle ⁇ 1 formed between the inclined surface 631 and the plane PL1 is, for example, 20 to 40 degrees, and for example, 30 degrees.
  • the interior angle ⁇ 2 formed by the inclined surface 631 of the protrusion 63 and the main surface 62 of the reflecting portion 6 is the same as the interior angle ⁇ 1.
  • the reflective layer 64 overlaps the inclined surface 631 of the protrusion 63 .
  • the reflective layer 64 has a first main surface on the protrusion 63 side and a second main surface on the side opposite to the protrusion 63 .
  • the second main surface of the reflective layer 64 constitutes the reflective surface 61 .
  • the thickness of the reflective layer 64 in the normal direction of the inclined surface 631 of the protrusion 63 is constant regardless of the position of the inclined surface 631 .
  • constant is not limited to being strictly constant, and may be, for example, 90% or more and 110% or less of the predetermined thickness.
  • the internal angle ⁇ formed by the reflecting surface 61 and the main surface 62 is the same angle as the incident angle ⁇ 1. Accordingly, in the reflecting section 6, the traveling direction of the reflected light of the incident light L1 on the reflecting surface 61 can be vertically downward.
  • the interior angle ⁇ is the same angle as the interior angle ⁇ 1.
  • the material of the reflective layer 64 includes, for example, metal.
  • the metal is for example aluminum or an aluminum alloy.
  • the material of the protrusion 63 is, for example, the same material as the building material main body 110.
  • the protrusion 63 is integrated with the building material main body 110, for example.
  • the building material main body 110 is, for example, a decorative plywood or a decorative board.
  • Decorative plywood includes, for example, natural wood decorative plywood and specially processed decorative plywood.
  • Specially processed decorative boards include, for example, synthetic resin decorative boards, printed plywood, vinyl chloride decorative plywood, and paper/cloth overlay plywood.
  • Decorative boards include, for example, MDF (Medium Density Fiber Board), Dylite, Rock Wool Board, Calcium Silicate Board, and Insulation Board.
  • the building material main body 110 has, for example, light blocking properties, nonflammability, sound absorption properties, and heat insulation properties.
  • the building material body 110 preferably has at least light blocking properties and noncombustibility.
  • the material of the projecting portion 63 in the reflecting portion 6 may be a material different from the material of the building material main body 110 .
  • the projecting portion 63 is a member separate from the building material body 110 and fixed to the lower surface 111 of the building material body 110 .
  • the diffusion part 7 is, for example, a transmissive diffusion plate.
  • the material of the diffusion part 7 is, for example, polycarbonate, polyester, acryl, glass, or quartz.
  • the diffusing portion 7 has a main surface opposite to the reflecting portion 6 side.
  • the main surface of the diffusion portion 7 has an uneven structure 710 .
  • the uneven structure 710 includes a plurality of randomly formed curved surfaces 73 (see FIG. 4C).
  • the diffusing portion 7 has a plurality of microlenses corresponding to the plurality of curved surfaces 73 .
  • Each of the plurality of curved surfaces 73 functions as a light exit surface of the microlens. Therefore, the diffusing section 7 can also be said to be a microlens array in which a plurality of microlenses are randomly integrated.
  • the shape of the uneven structure 710 is determined based on the desired light distribution angle of the illumination light L2.
  • the diffusing portion 7 diffuses the incident light L1 reflected by the reflecting portion 6 by the refraction action and the diffraction action of the concave-convex structure 710 .
  • the diffusion unit 7 is configured by, for example, a lens diffusion plate (LSD: Light Shaping Diffusers).
  • LSD Light Shaping Diffusers
  • the light distribution unit 5 is the first building material 11 that forms part of the first structure ST1 facing the target space S1.
  • the first building material 11 is a ceiling material.
  • the light source unit 1 is arranged away from the first building material 11 .
  • the incident light L1 enters the light distribution section 5 through the target space S1.
  • a table Ta1 used by, for example, a person 19 who uses the facility is installed below the light distribution unit 5 on the floor F1.
  • At least one first building material 11 and a plurality of ceiling materials 10 form a ceiling facing the target space S1.
  • the first building material 11 is arranged side by side with at least one ceiling material 10 among a plurality of ceiling materials 10 different from the first building material 11, but is not limited to this, and is arranged side by side with the first building material 11 different from itself. may be placed in The first building material 11 is panel-shaped. Like the ceiling material 10, the first building material 11 has a square shape when viewed from its thickness direction, but is not limited to this and may have a rectangular shape. In this specification, "viewing from the thickness direction of the first building material 11" means, for example, viewing the first building material 11 from the target space S1 from the thickness direction of the building material body 110 in the first building material 11. , from the side opposite to the target space S1 side in the thickness direction of the building material body 110 .
  • the building material body 110 has the same size as the ceiling material 10, but may have a different size.
  • the first building material 11 is supported by the supporting members in the same manner as the ceiling material 10 .
  • the supporting member is formed using, for example, a plurality of galvanized steel plates.
  • the ceiling material 10 is, for example, a decorative plywood or a decorative board.
  • the lighting system 100 may further include a power supply unit.
  • the power supply unit supplies power to the two laser light sources 2 and the like.
  • the power supply unit includes a drive circuit that drives the two laser light sources 2 and a control circuit that controls the drive circuit.
  • the control circuit controls the drive circuit, so that the optical outputs of the two laser light sources 2 can be adjusted, and the illuminance (brightness) of the illumination light L2 can be adjusted.
  • the power supply unit is housed in the housing 28 of the light source unit 1, but it is not limited to this and may not be housed in the housing 28.
  • FIG. A power supply voltage is supplied to the power supply unit from an external power supply through a wire.
  • the illumination system 100 causes two laser light sources 2 to emit blue light Lb.
  • the blue light Lb from the two laser light sources 2 enters the optical fiber 3 , propagates through the optical fiber 3 , and enters the projection section 4 .
  • the projection unit 4 converts the incident blue light Lb into the white light Lw by the wavelength conversion unit 40, collimates it by the collimating lens 41, and projects it onto the target space S1.
  • the white light Lw projected from the projection unit 4 passes through the target space S1 and enters the light distribution unit 5 as incident light L1.
  • the light distribution unit 5 reflects the incident light L1 and outputs illumination light L2 having a light distribution characteristic different from that of the incident light L1 to the target space S1.
  • the light distribution characteristic of the illumination light L2 is, for example, a narrow angle light distribution characteristic similar to the light distribution characteristic of a lighting fixture such as a spotlight.
  • the illumination system 100 according to the first embodiment is separated from the light source unit 1 and the light source unit 1, and illuminates the incident light L1, which is beam-shaped light emitted from the light source unit 1 to the target space S1. and a light distribution unit 5 that converts the light into light L2 and distributes the light to the target space S1.
  • the light distribution section 5 has a reflection section 6 that reflects the incident light L1 toward the target space S1, and a diffusion section 7 that diffuses the incident light L1 toward the target space S1.
  • the lighting system 100 according to the first embodiment can provide illumination light L2 whose light distribution is controlled to the target space S1 without using a lighting fixture.
  • the lighting system 100 according to the first embodiment can provide illumination light L2 whose light distribution is controlled from the ceiling to the target space S1 without installing a lighting fixture on the ceiling facing the target space S1. . Therefore, the illumination system 100 according to the first embodiment has a high degree of freedom in setting the area in which the illumination light L2 whose light distribution is controlled is provided in the target space S1, and construction is also facilitated.
  • the illumination system 100 according to the first embodiment uses light with high directivity and high coherence (beam-like light suitable for long-distance spatial propagation) as the incident light L1.
  • the illumination light L2 converted and distributed by the light distribution unit 5 has relatively low directivity and coherence compared to the incident light L1, and is suitable for illumination.
  • the lighting system 100 uses the laser light source 2 as the light source, the directivity of the incident light L1 can be increased, and the light source can be arranged farther from the ceiling.
  • the light distribution unit 5 includes the reflection unit 6 that reflects (specularly reflects) the incident light L1 toward the target space S1, and the reflection unit 6 that reflects the incident light L1 toward the target space S1. and the diffusion unit 7 for diffusing toward S1, the light distribution characteristic of the illumination light L2 can be narrower than the Lambertian light distribution characteristic, and the light distribution angle of the illumination light L2 can be set to the Lambertian light distribution characteristic. It is possible to make the light distribution angle smaller than the characteristic light distribution angle.
  • the illumination system 100 makes the light distribution angle of the illumination light L2 smaller than the light distribution angle of the Lambertian light distribution characteristic, enabling local illumination similar to a lighting fixture such as a spotlight.
  • the hands of the person 19 (see FIG. 1) working on the table Ta1 (see FIG. 1) can be efficiently and brightly illuminated.
  • the illumination system 100 can brightly illuminate the required area with a small total luminous flux.
  • the lighting system 100 according to the first embodiment can realize a lighting design as if a lighting fixture such as a spotlight exists in a place (ceiling) where no lighting fixture actually exists.
  • the light distribution section 5 is separated from the light source unit 1 including the laser light source 2 that requires power supply, and the light source unit 1 is separated from the light distribution section 5 (the first building material 11 ), maintenance of the light source unit 1 can be improved.
  • the reflecting section 6 has a reflecting surface 61 that reflects the incident light L1 and a main surface 62 opposite to the reflecting surface 61 .
  • the reflecting surface 61 is inclined with respect to the main surface 62 when viewed from the direction perpendicular to the traveling direction of the incident light L1.
  • the lighting system 100 controls the light distribution so as to have a light distribution characteristic with a smaller light distribution angle than the Lambertian light distribution characteristic centered on the direction of specular reflection of the incident light L1 on the reflecting surface 61. Therefore, it is possible to provide the illumination light L2 that has been illuminated.
  • the illumination system 100 according to the first embodiment can set the traveling direction of the reflected light of the incident light L1 on the reflecting surface 61 to be vertically downward, and the optical axis direction of the illumination light L2 can be vertically downward. direction can be set.
  • a lighting system 100 according to Modification 1 of Embodiment 1 includes a light source unit 1 a (see FIG. 5 ) instead of the light source unit 1 . Since the basic configuration of the lighting system 100 according to Modification 1 of Embodiment 1 is the same as that of the lighting system 100 according to Embodiment 1, illustration and description thereof will be omitted.
  • the light source unit 1a includes an optical fiber 3a instead of the optical fiber 3 of the light source unit 1.
  • the core of the optical fiber 3a contains translucent material and a wavelength conversion element.
  • the concentration of wavelength converting elements in the core may or may not be substantially uniform over the entire length of the core.
  • Translucent materials are, for example, either fluorides, oxides, or nitrides.
  • Fluoride is, for example, fluoride glass.
  • the oxide is, for example, silicon oxide, quartz, or the like.
  • the wavelength conversion elements are rare earth elements.
  • the wavelength conversion element includes, for example, elements selected from the group of Pr, Tb, Ho, Dy, Er, Eu, Nd and Mn.
  • the wavelength conversion element is contained in the core as rare earth element ions, such as Pr ions (Pr 3+ ) and Tb ions (Tb 3+ ).
  • the light source unit 1a includes an optical fiber 3a and a plurality of (for example, three) laser light sources 2, as shown in FIG.
  • the three laser light sources 2 include a first laser light source 21 and two second laser light sources 22 and 23 .
  • the first laser light source 21 emits excitation light P1 for exciting the wavelength conversion element of the core of the optical fiber 3a.
  • the excitation light P1 emitted from the first laser light source 21 enters the optical fiber 3a.
  • the two second laser light sources 22 and 23 emit seed light P2 (hereinafter also referred to as external seed light P2) for generating stimulated emission light from the wavelength conversion element excited by the excitation light P1.
  • the seed light P2 (P21) emitted from the second laser light source 22 and the seed light P2 (P22) emitted from the second laser light source 23 enter the optical fiber 3a.
  • the wavelength conversion element is excited by excitation light P1.
  • the wavelength conversion element may be excited by amplified spontaneous emission light (ASE), which is amplified by using spontaneous emission light emitted from another wavelength conversion element as internal seed light.
  • ASE amplified spontaneous emission light
  • the wavelengths of the ASE and the seed light P2 are longer than the wavelength of the excitation light P1 (for example, 440 nm or more and 450 nm or less).
  • Pr 3+ is a wavelength conversion element that can emit amplified light of ASE or seed light in the cyan to red range.
  • the intensity of the stimulated emission light depends on the intensity of the internal seed light (spontaneous emission light) and the external seed light P2. If the core contains Pr 3+ and Tb 3+ , Tb 3+ can also be excited by absorbing ASE from Pr 3+ to generate ASE with a wavelength characteristic of Tb 3+ .
  • the first laser light source 21 is, for example, a semiconductor laser that emits blue laser light.
  • the excitation light P1 is, for example, 440 nm or more and 450 nm or less.
  • the two second laser light sources 22 and 23 emit, for example, seed light P2 with wavelengths different from each other.
  • the second laser light source 22 is, for example, a semiconductor laser that emits green light.
  • the second laser light source 23 is, for example, a semiconductor laser that emits red light. If the wavelength converting element comprises Pr 3+ , the wavelength of the green seed light P21 is preferably about 520 nm and the wavelength of the red seed light P22 is preferably about 640 nm, for example.
  • Each of the two second laser light sources 22, 23 is a light source that emits quasi-monochromatic light.
  • quasi-monochromatic light is light within a narrow wavelength range (for example, 10 nm).
  • the light source unit 1a includes two second laser light sources 22 and 23 as laser light sources for emitting the seed light P2. It may be one or more.
  • the three second laser light sources that emit the seed light P2 are, for example, the second laser light source 22 made of a semiconductor laser that emits green light, and the second laser light source 22 that emits green light. and a second laser light source 23 made of a semiconductor laser that emits light of orange color.
  • the wavelength of the orange seed light is preferably about 600 nm, for example.
  • the light source unit 1a has a housing 28a that houses a first laser light source 21 and two second laser light sources 22 and 23.
  • the light source unit 1a further includes an adjustment section 24.
  • the adjustment unit 24 adjusts the intensity of the excitation light P1 and the intensity of each of the plurality of seed lights P21 and P22.
  • the adjustment unit 24 includes a first drive circuit that drives the first laser light source 21, a second drive circuit that drives the second laser light source 22, a third drive circuit that drives the second laser light source 23, and a control circuit. ,including.
  • the control circuit individually controls the first drive circuit, the second drive circuit, and the third drive circuit. In the adjustment unit 24, the control circuit individually controls the first drive circuit, the second drive circuit, and the third drive circuit, so that the chromaticity of the light emitted from the optical fiber 3a can be adjusted.
  • the light source unit 1a is provided with the adjusting section 24, so that the color can be adjusted. As a result, the light source unit 1a can adjust the color of the light emitted from the projection section 4a (see FIG. 6).
  • the adjustment unit 24 is housed in the housing 28a, it is not limited to this and may not be housed in the housing 28a.
  • a power supply voltage is supplied from, for example, a first power supply circuit to the first drive circuit, the second drive circuit, and the third drive circuit. Also, the power supply voltage is supplied to the control circuit from, for example, the second power supply circuit.
  • the first power supply circuit and the second power supply circuit are not included in the components of the light source unit 1a, but are not limited to this and may be included.
  • the light source unit 1a may further include an optical coupling section 29 for inputting the excitation light P1 and each seed light P2 to the first end 31a of the optical fiber 3a.
  • the optical coupling portion 29 is arranged in the opening 281a of the housing 28a.
  • the optical coupling portion 29 is a grating, but is not limited to this.
  • the grating is a transmissive diffraction grating.
  • the grating material is, for example, quartz, but is not limited to this.
  • the optical fiber 3a stimulated emission is generated by the spontaneous emission light and the seed light P2, so that the excitation light P1 and the stimulated emission light amplified by the stimulated emission are emitted.
  • the intensity of the light having the same wavelength as the seed light P21 is higher than the intensity of the seed light P21 incident on the optical fiber 3a from the second laser light source 22.
  • the intensity of the light having the same wavelength as the seed light P22 out of the light emitted from the optical fiber 3a is higher than the intensity of the seed light P22 incident on the optical fiber 3a from the second laser light source 23 .
  • the white light Lw (see FIG. 6) emitted from the optical fiber 3a is coherent light.
  • the chromaticity, color temperature, color rendering, etc. of the light emitted from the optical fiber 3a are determined according to the wavelength of the ASE and the wavelength of the seed light P2.
  • the adjustment unit 24 adjusts the intensity of the excitation light P1 and the intensity of each of the plurality of seed lights P2, but is not limited to this.
  • the adjustment unit 24 may be configured to adjust the intensity of one seed light P2 out of the excitation light P1 and the plurality of seed lights P2.
  • the light source unit 1a includes a projection section 4a (see FIG. 6) instead of the projection section 4 of the light source unit 1.
  • the projection unit 4a has a collimator lens 41a that collimates the white light Lw emitted from the second end 32a of the optical fiber 3a, and a housing 48a that houses the collimator lens 41a. Thereby, the light source unit 1a projects a beam-shaped white light Lw.
  • the material of the portion 481a through which the white light Lw emitted from the collimating lens 41a passes is a translucent material.
  • at least a portion 481a through which the white light Lw emitted from the collimating lens 41a passes may be an opening.
  • the light source unit 1a described above includes an optical fiber 3a, a first laser light source 21, and second laser light sources 22 and 23.
  • the optical fiber 3a has a core containing a wavelength converting element.
  • the wavelength conversion element can be excited by the excitation light P1 to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light P1, and can be excited by amplified spontaneous emission light.
  • the first laser light source 21 emits excitation light P1 to be incident on the optical fiber 3a.
  • the second laser light sources 22 and 23 emit seed light P2 that is incident on the optical fiber 3a to generate stimulated emission light from the wavelength conversion element excited by the pumping light P1 or the amplified spontaneous emission light.
  • the lighting system 100 according to Modification 1 of Embodiment 1 includes the light source unit 1a and the light distribution unit 5, lighting fixtures can be arranged in the target space S1 without installing lighting fixtures on the ceiling facing the target space S1. It becomes possible to provide illumination light L2 that is optically controlled.
  • the light source unit 1a has the adjustment unit 24 that adjusts the intensity of each seed light P2 having a plurality of wavelengths. chromaticity can be adjusted.
  • the lighting system 100 according to Modification 1 of Embodiment 1 can increase the intensity of each of the green stimulated emission light and the red stimulated emission light. Thereby, the lighting system 100 according to Modification 1 can improve the color rendering properties of the illumination light L2. Further, in the illumination system 100 according to Modification 1, the core of the optical fiber 3a contains Pr 3+ and Tb 3+ as two types of wavelength conversion elements, so that the color rendering of the illumination light L2 can be further improved. It becomes possible.
  • a lighting system 100 according to Modification 2 of Embodiment 1 includes a light source unit 1 b (see FIG. 7 ) instead of the light source unit 1 . Since the basic configuration of the lighting system 100 according to Modification 2 of Embodiment 1 is the same as that of the lighting system 100 according to Embodiment 1, illustration and description thereof will be omitted.
  • the light source unit 1b includes a plurality (three) of multiple (three) laser light sources 2 .
  • the three laser light sources 2 include a red semiconductor laser 2R (hereinafter also referred to as laser light source 2R) that emits red light Lr, a green semiconductor laser 2G (hereinafter also referred to as laser light source 2G) that emits green light Lg, and a blue light source. and a blue semiconductor laser 2B (hereinafter also referred to as a laser light source 2B) that emits light Lb.
  • the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb enter the optical fiber 3. As shown in FIG.
  • the light source unit 1b further includes three mirrors 25R, 25G, 25B corresponding one-to-one to the three laser light sources 2R, 2G, 2B, a condenser lens 27, and a housing 28b.
  • the housing 28b accommodates three laser light sources 2R, 2G, 2B, three mirrors 25R, 25G, 25B, and a condenser lens 27.
  • the mirror 25R reflects the red light Lr from the red semiconductor laser 2R toward the condenser lens 27.
  • the mirror 25G reflects the green light Lg from the green semiconductor laser 2G toward the condenser lens 27.
  • the mirror 25B reflects the blue light Lb from the blue semiconductor laser 2B toward the condenser lens 27 .
  • the mirror 25R, the mirror 25G, the mirror 25B, the condenser lens 27, and the first end 31 of the optical fiber 3 are arranged in a straight line from the mirror 25R side to the mirror 25R, the mirror 25G, the mirror 25B, the condenser lens 27, and the optical fiber 3. are arranged in order of the first end 31 of the .
  • the mirror 25G is a dichroic mirror that reflects the green light Lg from the green semiconductor laser 2G toward the first end 31 of the optical fiber 3 and transmits the red light Lr reflected by the mirror 25R.
  • the mirror 25B reflects the blue light Lb from the blue semiconductor laser 2B toward the first end 31 of the optical fiber 3, and transmits the red light Lr reflected by the mirror 25R and the green light Lg reflected by the mirror 25G. It is a dichroic mirror.
  • the three laser light sources 2 and the optical fiber 3 are optically coupled by the three mirrors 25R, 25G, 25B and the condenser lens 27.
  • the projection section 4 (see FIG. 1) has a collimating lens for collimating the white light Lw emitted from the optical fiber 3, and projects the white light Lw collimated by the collimating lens into the target space S1. .
  • the white light Lw projected from the projection unit 4 enters the light distribution unit 5 (see FIG. 1) as incident light L1.
  • the illumination system 100 includes a light source unit 1b and a light distribution section 5, and the light distribution section 5 has a reflection section 6 and a diffusion section 7. Illumination light L2 whose light distribution is controlled can be provided to the target space S1 without installing a lighting fixture on the ceiling.
  • Embodiment 2 The illumination system 100 according to Embodiment 2 will be described below with reference to FIG. 8 .
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the lighting system 100 according to the second embodiment differs from the lighting system 100 according to the first embodiment in that a light distribution section 5c is provided instead of the light distribution section 5 of the lighting system 100 according to the first embodiment.
  • the light distribution section 5c has a reflection section 6 that reflects the incident light L1 and a diffusion section 7 that diffuses the incident light L1.
  • the reflecting surface 61 of the reflecting portion 6 includes an uneven structure 610 that diffusely reflects the incident light L1.
  • Concavo-convex structure 610 includes a plurality of randomly formed curved surfaces. The shape of the uneven structure 610 is determined based on the desired light distribution angle of the illumination light L2. In the light distribution portion 5c, the uneven structure 610 determines the light distribution angle of the illumination light L2.
  • the reflective surface 61 of the reflective portion 6 has an uneven structure 610, and the surface roughness Ra of the reflective surface 61 is smaller than 1/10 of the height of the protrusions 63.
  • the interior angle ⁇ formed between the principal surface 62 and the principal surface 62 can be regarded as the same as the interior angle ⁇ formed between the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 and the principal surface 62 in the illumination system 100 according to the first embodiment.
  • the term “same” as used herein means that the interior angle ⁇ between the reflecting surface 61 and the main surface 62 of the reflecting unit 6 in the light distribution unit 5c is equal to the reflecting surface 61 of the reflecting unit 6 in the lighting system 100 according to the first embodiment. It means 90% or more and 110% or less of the internal angle ⁇ formed with the surface 62 .
  • the lighting system 100 includes the light source unit 1 (see FIG. 1) and the light distribution section 5c, and the light distribution section 5c has the reflection section 6 and the diffusion section 7. It is possible to provide illumination light L2 whose light distribution is controlled to the target space S1 without installing a lighting fixture on the facing ceiling.
  • the uneven structure 610 of the reflecting surface 61 also serves as the diffuser 7, so that the incident light L1 can be used more effectively while reducing the number of parts. becomes.
  • the reflective layer 64 and the protrusion 63 may be integrally formed.
  • Embodiment 3 The illumination system 100 according to Embodiment 3 will be described below with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. Regarding the lighting system 100 according to the third embodiment the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the illumination system 100 according to the third embodiment differs from the illumination system 100 according to the first embodiment in that a plurality of light distribution units 5 (four in the illustrated example) are provided.
  • the plurality of light distribution sections 5 are arranged along the main surface 62 of the reflection section 6 opposite to the reflection surface 61 in a side view from a direction perpendicular to the direction of travel of the incident light L1 (see FIGS. 1 and 10). (hereinafter also referred to as a prescribed direction).
  • the plurality of light distribution units 5 are periodically arranged in the prescribed direction.
  • a light distribution member 50 in which a plurality of light distribution units 5 are integrated is arranged on the lower surface 111 of the building material main body 110 .
  • the building material 11 has a building material body 110 and a light distribution member 50 .
  • the length of each of the plurality of light distribution units 5 in the specified direction is shorter than the length of the light distribution units 5 in the lighting system 100 according to the first embodiment.
  • the total length of the plurality of light distribution units 5 in the specified direction is, for example, the same as the length of the light distribution units 5 in the lighting system 100 according to the first embodiment.
  • one light distribution unit 5 is provided for one building material body 110, whereas in the lighting system 100 according to the third embodiment, a plurality of light distribution units 5 are provided for one building material body 110. is provided.
  • the light distribution member 50 is configured as one sheet-like member in which a plurality of light distribution portions 5 are integrated. FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the distribution of illumination light L2 by the illumination system 100 according to the third embodiment.
  • the light distribution member 50 the incident light L1, the beam spot SL1 of the incident light L1 on the light distribution member 50, and the floor surface of the illumination light L2 when viewed from above the ceiling.
  • the relationship between the irradiation range and the above is shown schematically.
  • the incident light L1 is arranged to be incident on the plurality of light distribution portions 5 as shown in FIG.
  • the length of each of the plurality of light distribution sections 5 in the specified direction is determined.
  • the lighting system 100 can reduce the height of the projecting portion 63 projecting downward from the lower surface 111 of the building material body 110, and can reduce the maximum thickness of the building material 11. .
  • the illumination system 100 includes a light source unit 1 and a plurality of light distribution units 5, and each of the plurality of light distribution units 5 has a reflection unit 6 and a diffusion unit 7. Therefore, the target space S1 Illumination light L2 whose light distribution is controlled can be provided to the target space S1 without installing a lighting fixture on the ceiling facing the target space S1.
  • the illumination system 100 according to the third embodiment includes a plurality of light distribution units 5 arranged in the specified direction, the maximum thickness of the light distribution units 5 can be reduced, and the maximum thickness of the building material 11 can be reduced. can be reduced.
  • the lighting system 100 according to the third embodiment can improve the design as seen from the person 19 (see FIG. 1) in the target space S1.
  • the multiple light distribution units 5 include multiple first light distribution units 51 and multiple second light distribution units 52. It is different from the illumination system 100 according to the third embodiment in this respect. Since the basic configuration of the lighting system 100 according to the modified example of the third embodiment is the same as that of the lighting system 100 according to the third embodiment, illustration and description thereof will be omitted. Note that the view of FIG. 11 is the same as the view of FIG.
  • the direction of the reflecting surface 61 (see FIG. 9) of the reflecting section 6 is the same among the plurality of first light distribution sections 51 .
  • the orientation of the reflection surface 61 (see FIG. 9) of the reflection portion 6 is the same as each other.
  • the orientation of the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 of the first light distribution section 51 and the orientation of the reflecting surface 61 of the second light distribution section 52 are different from each other.
  • the orientation of the reflective surface 61 of the reflective portion 6 of the first light distribution portion 51 and the orientation of the reflective surface 61 of the second light distribution portion 52 are, for example, the illumination light distributed by the plurality of first light distribution portions 51.
  • the illumination light L2 and the illumination light L2 distributed by the plurality of second light distribution units 52 are distributed in different directions, and are determined so as not to overlap on the floor surface.
  • the first light distribution portion 51 and the second light distribution portion 52 are defined by the direction of the normal to the reflection surface 61 of the reflection portion 6 in the first light distribution portion 51 and the reflection surface of the reflection portion 6 in the second light distribution portion 52. 61 are different from each other.
  • the angle between the reflective surface 61 of the first light distribution section 51 and the plane PL1 including the main surface 62 (see FIG. 9) and the lower surface 111 of the building material body 110 (see FIG. 9), and the reflective surface of the second light distribution section 52 The angle formed by the plane PL1 including the main surface 62 (see FIG. 9) and the lower surface 111 of the building material body 110 (see FIG. 9) is the same.
  • the orientation of the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 of the first light distribution section 51 and the orientation of the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 of the second light distribution section 52 are different from each other. Therefore, the illumination light L2 can be distributed in a plurality of directions (two directions in the example of FIG. 11).
  • the plurality of light distribution units 5 includes the plurality of first light distribution units 51 and the plurality of second light distribution units 52, but is not limited to this.
  • the lighting system 100 may further include a plurality of third light distribution sections having reflection surfaces oriented differently from the orientation of the reflection surface 61 of the first light distribution section 51 and the orientation of the reflection surface 61 of the second light distribution section 52.
  • the lighting system 100 can distribute the illumination light L2 in three directions.
  • the number of directions in which the illumination light L2 is distributed in the illumination system 100 is not limited to two or three, and may be four or more.
  • the plurality of light distribution units 5 may include at least one first light distribution unit 51 and at least one second light distribution unit 52 .
  • Embodiment 4 The illumination system 100 according to Embodiment 4 will be described below with reference to FIG. 12 .
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the illumination system 100 according to the fourth embodiment differs from the illumination system 100 according to the first embodiment in that it includes a plurality of light distribution units 5 (two in the illustrated example).
  • the multiple light distribution units 5 include a first light distribution unit 51 and a second light distribution unit 52 .
  • the orientation of the reflective surface 61 of the reflective portion 6 of the first light distribution portion 51 and the orientation of the reflective surface 61 of the second light distribution portion 52 are different from each other.
  • the first light distribution portion 51 and the second light distribution portion 52 are defined by the direction of the normal to the reflection surface 61 of the reflection portion 6 in the first light distribution portion 51 and the reflection surface of the reflection portion 6 in the second light distribution portion 52. 61 are different from each other.
  • the first light distribution portion 51 and the second light distribution portion 52 have different inclinations of the reflecting surface 61 with respect to the main surface 62 of the reflecting portion 6 .
  • the angle between the reflecting surface 61 and the main surface 62 (the plane PL1 including the lower surface 111 of the building material body 110) in the first light distribution portion 51 is defined as ⁇ 21, and the angle between the reflecting surface 61 and the main surface 62 in the second light distribution portion 52 is Assuming that the formed angle is ⁇ 22, ⁇ 21> ⁇ 22 in the illustrated example.
  • the plurality of light distribution units 5 are arranged along a main surface 62 of the reflection unit 6 opposite to the reflection surface 61 in a side view from a direction orthogonal to the direction of travel of the incident light L1 (see FIG. , also referred to as the prescribed direction).
  • a light distribution member 50 in which a plurality of light distribution units 5 are integrated is arranged on the lower surface 111 of the building material main body 110 .
  • the building material 11 has a building material body 110 and a light distribution member 50 .
  • the length of each of the plurality of light distribution units 5 in the specified direction is shorter than the length of the light distribution units 5 in the lighting system 100 according to the first embodiment.
  • the total length of the plurality of light distribution units 5 in the specified direction is, for example, the same as the length of the light distribution units 5 in the lighting system 100 according to the first embodiment.
  • one light distribution unit 5 is provided for one building material body 110, whereas in the lighting system 100 according to the fourth embodiment, a plurality of light distribution units 5 are provided for one building material body 110. is provided.
  • the light distribution member 50 is configured as one sheet-like member in which a plurality of light distribution portions 5 are integrated.
  • the lighting system 100 includes the light source unit 1 and the light distribution section 5, and the light distribution section 5 has the reflection section 6 and the diffusion section 7, so that the ceiling facing the target space S1 is illuminated. It becomes possible to provide the illumination light L2 whose light distribution is controlled in the target space S1 without installing a fixture.
  • the orientation of the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 of the first light distribution section 51 and the orientation of the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 of the second light distribution section 52 are different from each other (
  • the first light distribution section 51 and the second light distribution section 52 have different inclinations of the reflecting surface 61 with respect to the main surface 62 of the reflecting section 6, the incident light L1 is directed in a plurality of directions. It is possible to distribute the illumination light L2.
  • Embodiment 5 The illumination system 100 according to Embodiment 5 will be described below with reference to FIGS. 13A to 13C.
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the lighting system 100 according to the fifth embodiment is different from the lighting system 100 according to the first embodiment in that a diffusion section 7c is provided instead of the diffusion section 7 of the light distribution section 5 of the lighting system 100 according to the first embodiment. .
  • the diffusing portion 7c divides the light distribution angle of the illumination light L2 (see FIG. 1) when viewed from the first direction D1, which is the direction perpendicular to the traveling direction of the incident light L1 (see FIG. 1), and the light distribution angle in the first direction D1.
  • the light distribution angle of the illumination light L2 when viewed from the orthogonal second direction D2 is configured to be different.
  • FIG. 13B corresponds to a cross section of the diffusion portion 7c orthogonal to the first direction D1
  • FIG. 13C corresponds to a cross section of the diffusion portion 7c orthogonal to the second direction D2.
  • the shape of the uneven structure 710 differs between the cross section perpendicular to the first direction D1 and the cross section perpendicular to the second direction D2.
  • the distance between the peaks of the plurality of curved surfaces (convex curved surfaces) 73 (see FIG. 13B) in the cross section orthogonal to the first direction D1 is greater than the distance between the peaks of the curved surfaces (convex curved surfaces) in the cross section orthogonal to the second direction D2. ) 73 (see FIG. 13C).
  • the radius of curvature of the curved surface 73 in the cross section orthogonal to the second direction D2 is smaller than the radius of curvature of the curved surface 73 in the cross section orthogonal to the first direction D1.
  • the concave-convex structure 710 of the diffusion section 7 is formed so as to obtain a circular light distribution pattern on the irradiation surface of the illumination light L2 as the illumination light L2.
  • the uneven structure 710 of the diffusing portion 7c is formed so as to obtain an elliptical light distribution pattern as the illumination light L2 on the irradiation surface of the illumination light L2.
  • the lighting system 100 includes the light source unit 1 and the light distribution section 5, and the light distribution section 5 has the reflection section 6 and the diffusion section 7c. It becomes possible to provide the illumination light L2 whose light distribution is controlled in the target space S1 without installing a fixture.
  • Embodiment 6 The illumination system 100 according to Embodiment 6 will be described below with reference to FIG. 14 .
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a lighting system 100 includes a plurality of light distribution units 5 (two in the illustrated example).
  • the multiple light distribution units 5 include a first light distribution unit 51 and a second light distribution unit 52 .
  • the light distribution angle of the illumination light L2 by the first diffusion section 71 which is the diffusion section 7 of the first light distribution section 51 (hereinafter also referred to as the first light distribution angle).
  • the second light distribution angle the light distribution angle of the illumination light L2 by the second diffusion section 72 that is the diffusion section 7 of the second light distribution section 52 .
  • the shape of the uneven structure 710 of the first diffusion portion 71 and the shape of the uneven structure 710 of the second diffusion portion 72 are different.
  • the shape of the concave-convex structure 710 of the first diffusion portion 71 is determined so that the light distribution angle of the illumination light L2 becomes the first light distribution angle.
  • the shape of the concave-convex structure 710 of the second diffusion section 72 is determined so that the light distribution angle of the illumination light L2 is the second light distribution angle.
  • the illumination system 100 includes the light source unit 1 and the light distribution section 5, and the light distribution section 5 has the reflection section 6 and the diffusion section 7, so that the ceiling facing the target space S1 is illuminated. It becomes possible to provide the illumination light L2 whose light distribution is controlled in the target space S1 without installing a fixture.
  • the illumination system 100 when viewed from the direction orthogonal to the traveling direction of the incident light L1, the light distribution angle of the illumination light L2 by the first diffusion unit 71 and the illumination light L2 by the second diffusion unit 72 are , it is possible to provide a plurality of illumination lights L2 having different light distribution characteristics to the target space S1 with respect to one incident light L1.
  • a light distribution member 50 in which a plurality of light distribution units 5 are integrated is arranged on the lower surface 111 of the building material main body 110 .
  • the building material 11 has a building material body 110 and a light distribution member 50 .
  • one light distribution unit 5 is provided for one building material body 110
  • a plurality of light distribution units 5 are provided for one building material body 110.
  • the light distribution member 50 is configured as one sheet-like member in which a plurality of light distribution portions 5 are integrated.
  • one light distribution section 5 may have a plurality of diffusion sections 7 for one reflection section 6 .
  • Embodiment 7 The illumination system 100 according to Embodiment 7 will be described below with reference to FIG. 15 .
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the lighting system 100 according to Embodiment 7 further includes a translucent resin layer 8 .
  • the resin layer 8 is a transparent resin layer.
  • the resin layer 8 covers the light distribution section 5 .
  • “having translucency” means that the total light transmittance with respect to visible light (incident light L1) is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and 90% or more. is more preferable.
  • the material of the resin layer 8 includes, for example, silicone resin, acrylic resin, or fluororesin.
  • the resin layer 8 has a main surface 81 opposite to the surface in contact with the light distribution section 5 .
  • a main surface 81 of the resin layer 8 is planar.
  • the thickness of the resin layer 8 in the normal direction of the reflecting surface 61 is uniform regardless of the position of the reflecting surface 61 .
  • a main surface 81 of the resin layer 8 is parallel to the reflecting surface 61 .
  • the main surface 81 of the resin layer 8 is not limited to being strictly parallel to the reflecting surface 61, and may form an angle of 10 degrees or less with the reflecting surface 61, for example.
  • the illumination system 100 includes the light source unit 1 and the light distribution section 5, and the light distribution section 5 has the reflection section 6 and the diffusion section 7, so that the ceiling facing the target space S1 is illuminated. It becomes possible to provide the illumination light L2 whose light distribution is controlled in the target space S1 without installing a fixture.
  • a light distribution member 50 in which a plurality of light distribution units 5 are integrated is arranged on the lower surface 111 of the building material main body 110 .
  • the building material 11 has a building material body 110 and a light distribution member 50 .
  • one light distribution unit 5 is provided for one building material body 110
  • a plurality of light distribution units 5 are provided for one building material body 110.
  • the light distribution member 50 is configured as one sheet-like member in which a plurality of light distribution portions 5 are integrated.
  • the lighting system 100 according to the seventh embodiment further includes the resin layer 8, it is possible to prevent foreign matter such as dust from adhering to the uneven structure 710 of the diffusion section 7 in the light distribution section 5.
  • the portion 5 can be protected by the resin layer 8 .
  • Embodiment 8 A lighting system 100 according to Embodiment 8 will be described with reference to FIG. Regarding the lighting system 100 according to the eighth embodiment, the same components as those of the lighting system 100 according to the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the principal surface 81 of the resin layer 8 opposite to the light distribution section 5 is parallel to the principal surface 62 of the reflecting section 6 opposite to the reflecting surface 61 .
  • the main surface 81 of the resin layer 8 is parallel to the lower surface 111 of the building material body 110 .
  • the main surface 81 of the resin layer 8 is not limited to being strictly parallel to the main surface 62 of the reflecting section 6, and may form an angle of 10 degrees or less with the main surface 62, for example.
  • the main surface 81 of the resin layer 8 is not limited to being strictly parallel to the lower surface 111 of the building material body 110, and may form an angle of 10 degrees or less with the lower surface 111 of the building material body 110, for example.
  • the lighting system 100 according to the eighth embodiment further includes an antireflection layer 9 .
  • the antireflection layer 9 covers the main surface 81 of the resin layer 8 on the side opposite to the light distribution section 5 side.
  • the antireflection layer 9 is provided to suppress Fresnel reflection on the main surface 81 of the resin layer 8 .
  • the antireflection layer 9 has translucency.
  • “having translucency” means that the total light transmittance for visible light (incident light L1) is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and 90%. It is more preferable that it is above.
  • the material of the antireflection layer 9 includes, for example, a material having a lower refractive index than the material of the resin layer 8 (hereinafter also referred to as a low refractive index material).
  • Low refractive index materials include, for example, magnesium fluoride (MgF 2 ) and fluorine-based resins.
  • the antireflection layer 9 is not limited to a single layer film of a low refractive index material, and for example, a first inorganic material layer with a relatively high refractive index and a second inorganic material layer with a relatively low refractive index are alternately formed. A multi-layered film may also be used.
  • Materials for the first inorganic material layer include, for example, titanium oxide (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), or niobium oxide (Nb 2 O 5 ).
  • Materials for the second inorganic material layer include, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or magnesium fluoride (MgF 2 ).
  • the illumination system 100 according to the eighth embodiment includes the antireflection layer 9, it is possible to suppress the incident light L1 from being reflected before reaching the light distribution section 5, and the light distribution characteristic of the illumination light L2 is improved. It is possible to suppress the decrease in
  • Embodiment 9 A lighting system 100 according to Embodiment 9 will be described with reference to FIG. 17 .
  • the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the illumination system 100 according to the ninth embodiment is different from the illumination system 100 according to the first embodiment in that the diffuser 7 is arranged parallel to the main surface 62 of the reflector 6 .
  • a lighting system 100 according to the ninth embodiment includes a light source unit 1 and a light distribution section 5, and the light distribution section 5 has a reflecting section 6 and a diffusing section 7, similarly to the lighting system 100 according to the first embodiment. Therefore, it is possible to provide illumination light L2 whose light distribution is controlled to the target space S1 without installing a lighting fixture on the ceiling facing the target space S1.
  • a lighting system 100 according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. Regarding the lighting system 100 according to the tenth embodiment, the same components as those of the lighting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the reflection part 6 of the light distribution part 5 includes the projecting part 63 projecting downward from the lower surface 111 of the building material body 110, whereas in the illumination system 100 according to the tenth embodiment , the building material body 110 has a concave portion with a V-shaped cross section that is recessed upward from the lower surface 111 of the building material body 110, and the reflecting surface 61 and the diffusing portion 7 are arranged in the concave portion.
  • the main surface 62 of the reflecting section 6 is parallel to the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 .
  • the reflecting surface 61 of the reflecting section 6 is inclined with respect to the plane (reference plane) PL1 including the lower surface 111 of the building material body 110.
  • a lighting system 100 according to the tenth embodiment includes a light source unit 1 and a light distribution section 5, and the light distribution section 5 has a reflecting section 6 and a diffusing section 7, similarly to the lighting system 100 according to the first embodiment. Therefore, it is possible to provide illumination light L2 whose light distribution is controlled to the target space S1 without installing a lighting fixture on the ceiling facing the target space S1.
  • the light distribution section 5 is prevented from protruding from the lower surface 111 of the building material main body 110. Therefore, it is possible to improve designability compared to the illumination system 100 according to the first embodiment.
  • Embodiments 1 to 10, etc. described above are only one of various embodiments of the present disclosure.
  • Embodiments 1 to 10 and the like described above can be modified in various ways according to design and the like, as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the first building material 11 is not limited to a ceiling material, and may be, for example, a beam.
  • the laser light source 2 is not limited to a semiconductor laser that emits blue laser light, and may be, for example, a semiconductor laser that emits violet laser light.
  • the wavelength conversion section 40 preferably includes blue phosphor particles, yellow phosphor particles, green phosphor particles, and red phosphor particles.
  • the optical fiber 3 is not an essential component.
  • the projection unit 4 may be arranged in the housing 28, and the housing 28 may be arranged at a position higher than the floor surface F1.
  • the material of the projecting portion 63 of the reflecting portion 6 may be a material different from the material of the building material main body 110 .
  • the projecting portion 63 is a member separate from the building material body 110 and fixed to the lower surface 111 of the building material body 110 .
  • the light distribution part 5 may be a member separate from the first building material 11 or may be fixed to the first building material 11 or the second building material 12 .
  • a lighting system (100) includes a light source unit (1; 1a; 1b) and a light distribution section (5; 5c).
  • a light source unit (1; 1a; 1b) includes a laser light source (2).
  • the light distribution part (5; 5c) is separated from the light source unit (1; 1a; 1b) and is a beam of light emitted from the light source unit (1; 1a; 1b) to the target space (S1).
  • Incident light (L1) is converted into illumination light (L2) and distributed in the target space (S1).
  • the light distribution unit (5) includes a reflection unit (6) that reflects the incident light (L1) toward the target space (S1) and a diffusion unit ( 7; 7c).
  • the lighting system (100) can provide illumination light (L2) whose light distribution is controlled to the target space (S1) without using lighting fixtures.
  • the reflecting part (6) includes a reflecting surface (61) that reflects the incident light (L1) and a It has a major surface (62).
  • the reflecting surface (61) is tilted with respect to the main surface (62) when viewed in a direction perpendicular to the traveling direction of the incident light (L1).
  • the illumination system (100) can determine the optical axis of the illumination light (L2) by the inclination of the reflecting surface (61) with respect to the main surface (62) of the reflecting section (6).
  • the reflecting surface (61) includes an uneven structure (610) that diffusely reflects the incident light (L1), and the unevenness of the reflecting surface (61) Structure (610) doubles as diffuser (7).
  • the lighting system (100) according to the third aspect makes it possible to use the incident light (L1) more effectively while reducing the number of parts.
  • the lighting system (100) includes a plurality of light distribution units (5) in the second or third aspect.
  • the plurality of light distribution sections (5) include a first light distribution section (51) and a second light distribution section (52).
  • the first light distribution section (51) and the second light distribution section (52) have different orientations of the reflecting surfaces (61) of the respective reflecting sections (6).
  • the illumination system (100) is capable of distributing illumination light (L2) in multiple directions for one incident light (L1).
  • the first light distribution section (51) and the second light distribution section (52) are arranged on the main surface ( 62) are different from each other.
  • the first light distribution section (51) and the second light distribution section (52) are arranged on the main surface ( 62) are different from each other.
  • the diffusion part (7c) is arranged in the first direction perpendicular to the traveling direction of the incident light (L1).
  • the light distribution angle of the illumination light (L2) when viewed from (D1), the light distribution angle of the illumination light (L2) when viewed from the second direction (D2) orthogonal to the first direction (D1), are configured to be different.
  • the illumination system (100) according to the seventh aspect is capable of providing a light distribution pattern having a shape different from a circle (for example, an elliptical shape) on the irradiation surface of the illumination light (L2) as the illumination light (L2). Become.
  • the lighting system (100) includes a plurality of light distribution units (5) in the second aspect.
  • the plurality of light distribution sections (5) include a first light distribution section (51) and a second light distribution section (52).
  • the illumination system (100) according to the eighth aspect can provide a plurality of illumination lights (L2) having different light distribution characteristics with respect to one incident light (L1) to the target space (S1). .
  • the lighting system (100) includes a plurality of light distribution units (5) in any one of the second to eighth aspects.
  • the plurality of light distribution sections (5) are arranged on the main surface (62) of the reflection section (6) opposite to the reflection surface (61) when viewed from the side in a direction orthogonal to the direction of travel of the incident light (L1). aligned along the direction of
  • the lighting system (100) according to the ninth aspect can reduce the maximum thickness of the light distribution section (5).
  • the light distribution part (5) is a part of the structure (ST1) facing the target space (S1) is a building material (11) forming the A light source unit (1) is placed away from a building material (11). Incident light (L1) enters the building material (11) through the object space (S1).
  • the building material (11) as the light distribution section (5).
  • the building material (11) is a ceiling material.
  • the lighting system (100) according to the eleventh aspect has the advantage that the illumination light (L2) can easily illuminate the target space (S1), and the lighting can be natural and comfortable for the person (19).
  • the lighting system (100) according to the twelfth aspect, in any one of the second to eleventh aspects, further comprises a resin layer (8).
  • a resin layer (8) covers the light distribution section (5).
  • the resin layer (8) has translucency.
  • the lighting system (100) can protect the light distribution section (5) with the resin layer (8).
  • the resin layer (8) has a main surface (81) opposite to the light distribution section (5).
  • the main surface (81) of the resin layer (8) is parallel to the main surface (62) of the reflector (6).
  • the antireflection layer (9) covers the main surface (81) of the resin layer (8) on the side opposite to the light distribution section (5).
  • the illumination system (100) according to the fourteenth aspect includes the antireflection layer (9), it is possible to suppress the incident light (L1) from being reflected before reaching the light distribution section (5). As a result, it becomes possible to suppress deterioration of the light distribution characteristics of the illumination light (L2).
  • the beam-like light emitted from the light source units (1; 1a; 1b) is white light.
  • the lighting system (100) can determine the chromaticity of the illumination light (L2) by the chromaticity of the beam-like light emitted from the light source units (1; 1a; 1b).
  • the light source unit (1; 1a; 1b) is configured to receive light from the laser light source (2). It contains a fiber (3; 3a).
  • the lighting system (100) according to the sixteenth aspect has a high degree of freedom in arranging the laser light source (2).
  • the optical fiber (3a) comprises one or more selected from the group of Pr, Tb, Ho, Dy, Er, Eu, Nd and Mn. It has a core containing an element as a wavelength converting element.
  • a light source unit (1a) includes a plurality of laser light sources (2).
  • the multiple laser light sources (2) include a first laser light source (21) and a second laser light source (22).
  • a first laser light source (21) emits excitation light (P1) that can excite the wavelength conversion element and is incident on the optical fiber (3a).
  • the second laser light source (22) emits seed light (P2) having a longer wavelength than the excitation light (P1), which is incident on the optical fiber (3a).
  • the incident light (L1) includes light having the same wavelength component as the wavelength of the seed light (P2).
  • the intensity of the light of the wavelength component is greater than the intensity of the seed light (P2).
  • the illumination system (100) it is possible to lengthen the transmission distance of the beam-shaped light (white light Lw) as the incident light (L1).
  • the light source unit (1b) includes a plurality of laser light sources (2).
  • a light source unit (1b) includes an optical fiber (3) into which light from a plurality of laser light sources (2) is incident.
  • the plurality of laser light sources (2) include a red semiconductor laser (2R) that emits red light (Lr), a green semiconductor laser (2G) that emits green light (Lg), and a blue semiconductor laser (2G) that emits blue light (Lb). and a semiconductor laser (2B).
  • the lighting system (100) it is possible to lengthen the transmission distance of the beam-shaped light (white light Lw) as the incident light (L1).
  • Reference Signs List 1 1a, 1b light source unit 2 laser light source 21 first laser light source 22 second laser light source 23 second laser light source 2B blue semiconductor laser 2G green semiconductor laser 2R red semiconductor laser 3, 3a optical fiber 4, 4a projection unit 40 wavelength conversion Part 5, 5c Light distribution part 51 First light distribution part 52 Second light distribution part 6 Reflection part 61 Reflection surface 610 Uneven structure 62 Main surface 7, 7c Diffusion part 710 Uneven structure 71 First diffusion part 72 Second diffusion part 8 Resin layer 81 Main surface 9 Antireflection layer 11 Building material (first building material) 12 second building material 19 people 100 lighting system D1 first direction D2 second direction L1 incident light L2 illumination light Lb blue light Lg green light Lr red light Lw white light S1 target space ST1 structure (first structure) ST2 second structure ⁇ 1 interior angle ⁇ 2 interior angle ⁇ 1 incident angle ⁇ 2 reflection angle

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Abstract

課題は、照明器具を用いることなく対象空間に配光制御された照明光を提供することである。照明システム(100)は、光源ユニット(1)と、配光部(5)と、を備える。光源ユニット(1)は、レーザ光源(2)を含む。配光部(5)は、光源ユニット(1)から分離されており、光源ユニット(1)から対象空間(S1)に出射されたビーム状の光である入射光(L1)を照明光(L2)に変換して対象空間(S1)に配光する。配光部(5)は、入射光(L1)を対象空間(S1)に向けて反射する反射部(6)と、入射光(L1)を対象空間(S1)に向けて拡散させる拡散部(7)と、を有する。

Description

照明システム
 本開示は、一般に、照明システムに関し、より詳細には、照明光を対象空間に提供する照明システムに関するものである。
 特許文献1には、室内の一部を照明する照明装置(照明器具)を備える照明システムが記載されている。
 照明装置は、例えば、建物の室内の天井に設置される。照明装置は、筐体と、発光モジュールと、を備えている。
 特許文献1に記載された照明システムは、室内(対象空間)に配光制御された照明光を提供するために照明器具を室内の天井に設置する必要があった。
特開2020-161347号公報
 本開示の目的は、照明器具を用いることなく対象空間に配光制御された照明光を提供可能な照明システムを提供することにある。
 本開示に係る一態様の照明システムは、光源ユニットと、配光部と、を備える。前記光源ユニットは、レーザ光源を含む。前記配光部は、前記光源ユニットから分離されており、前記光源ユニットから対象空間に出射されたビーム状の光である入射光を照明光に変換して前記対象空間に配光する。前記配光部は、前記入射光を前記対象空間に向けて反射する反射部と、前記入射光を前記対象空間に向けて拡散させる拡散部と、を有する。
図1は、実施形態1に係る照明システムの構成図である。 図2は、同上の照明システムにおける光源ユニットの構成図である。 図3は、同上の照明システムにおける光源ユニットの投射部の構成図である。 図4Aは、同上の照明システムにおける配光部の断面図である。図4Bは、同上の照明システムにおける配光部の拡散部の正面図である。図4Cは、図4BのX-X線断面図である。 図5は、実施形態1の変形例1に係る照明システムにおける光源ユニットの構成図である。 図6は、同上の照明システムにおける光源ユニットの投射部の構成図である。 図7は、実施形態1の変形例2に係る照明システムにおける光源ユニットの構成図である。 図8は、実施形態2に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図9は、実施形態3に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図10は、同上の照明システムによる照明光の分布の説明図である。 図11は、実施形態3の変形例に係る照明システムによる照明光の分布の説明図である。 図12は、実施形態4に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図13Aは、実施形態5に係る照明システムにおける拡散部の正面図である。図13Bは、図13AのX-X線断面図である。図13Cは、図13AのY-Y線断面図である。 図14は、実施形態6に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図15は、実施形態7に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図16は、実施形態8に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図17は、実施形態9に係る照明システムにおける配光部の断面図である。 図18は、実施形態10に係る照明システムにおける配光部の断面図である。
 下記の実施形態1~10等において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (実施形態1)
 以下では、実施形態1に係る照明システム100について図1、2、3、4A、4B及び4Cに基づいて説明する。
 (1)概要
 照明システム100は、例えば、施設の対象空間S1を照明する用途に用いられる。施設は、例えば、オフィスビルである。施設は、例えば、戸建て住宅、集合住宅、店舗、美術館、ホテル、工場、スタジアム、空港等であってもよい。
 照明システム100は、図1に示すように、光源ユニット1と、配光部5と、を備える。照明システム100は、光源ユニット1から出射させたビーム状の光(例えば、ビーム状の白色光Lw)を配光部5に入射光L1として入射させ、配光部5において入射光L1を照明光L2に変換して出力させる。
 光源ユニット1は、レーザ光源2を含む。配光部5は、光源ユニット1から分離されている。配光部5は、光源ユニット1から対象空間S1に出射されたビーム状の光である入射光L1を照明光L2に変換して対象空間S1に配光する。照明光L2の配光特性は、入射光L1の配光特性とは異なる。配光部5は、入射光L1を対象空間S1に向けて反射する反射部6と、入射光L1を対象空間S1に向けて拡散させる拡散部7と、を有する。照明システム100では、配光部5は、建材11(以下、第1建材11ともいう)である。第1建材11は、対象空間S1に面する構造物ST1(以下、第1構造物ST1ともいう)の一部を形成する。「対象空間S1に面する」とは、対象空間S1と接することを意味する。第1建材11を含む第1構造物ST1は、対象空間S1に接し、対象空間S1と天井裏との境界を規定する。第1構造物ST1は、施設内の天井である。対象空間S1は、天井下の空間である。
 照明システム100では、光源ユニット1は、図1及び2に示すように、レーザ光源2からの光(例えば、青色光Lb)が入射される光ファイバ3を含む。
 (2)照明システムの構成
 照明システム100は、上述のように、光源ユニット1と、配光部5と、を備える。
 (2.1)光源ユニット
 光源ユニット1は、図1及び2に示すように、レーザ光源2を含む。レーザ光源2は、例えば、青色光Lb(レーザ光)を出射する半導体レーザである。これにより、レーザ光源2からは、青色光Lbが出射される。半導体レーザは、例えば、GaN系半導体レーザである。レーザ光のピーク波長は、例えば、440nm以上480nm以下の範囲内にある。光源ユニット1は、例えば、図2に示すように、レーザ光源2を2つ含んでいる。
 また、光源ユニット1は、光ファイバ3と、投射部4と、を更に含む。
 光源ユニット1では、図2に示すように、2つのレーザ光源2から出射される青色光Lbは、1つの光ファイバ3に入射される。光ファイバ3に入射され光ファイバ3を伝搬して光ファイバ3から出射した青色光Lbは、図3に示すように投射部4に入射される。投射部4は、レーザ光源2からの青色光Lbを白色光Lwに変換して対象空間S1(図1参照)へ投射する。投射部4から投射された白色光Lwは、配光部5に入射光L1として入射する(図1参照)。
 光源ユニット1は、2つのレーザ光源2に一対一に対応する2つのミラー25と、集光レンズ26と、筐体28と、を更に含む。筐体28は、2つのレーザ光源2と、2つのミラー25と、集光レンズ26と、を収容している。2つのミラー25は、2つのレーザ光源2のうち対応するレーザ光源2からの青色光Lbを集光レンズ26へ向けて反射する。集光レンズ26は、2つのミラー25と光ファイバ3との間に配置されており、2つのミラー25それぞれで反射された青色光Lbを1つの光ファイバ3に入射させる。つまり、2つのレーザ光源2と光ファイバ3とは、2つのミラー25と集光レンズ26とによって光結合される。
 筐体28は、図1に示すように、第1建材11から離れた位置に配置される。より詳細には、光源ユニット1は、対象空間S1から見た第1建材11の投影領域A11外に配置される。例えば、筐体28は、第2建材12の裏側で床面F1上に配置される。第2建材12は、第1構造物ST1とともに対象空間S1を区画する第2構造物ST2、の少なくとも一部を形成する。第1建材11では、対象空間S1から見た第1建材11の投影領域A11は、第1建材11におけるパネル状の建材本体110の厚さ方向において対象空間S1から見た第1建材11の投影領域(垂直投影領域)である。要するに、投影領域A11は、建材本体110の厚さ方向に沿った投影領域である。なお、建材本体110は、下面111及び上面112(図4A参照)を有する。
 第2建材12は、対象空間S1に面する第2構造物ST2の少なくとも一部を形成する。「対象空間S1に面する」とは、対象空間S1と接することを意味する。第2建材12を含む第2構造物ST2は、対象空間S1に接し、対象空間S1を区画する。第2構造物ST2は、施設内の壁である(図1参照)。第2建材12は、パネル状である。第2建材12は、第2建材12の厚さ方向から見て長方形状であるが、これに限らず、正方形状であってもよい。本明細書において、「第2建材12の厚さ方向から見て」とは、例えば、対象空間S1から第2建材12を第2建材12の厚さ方向から見ることを意味し、第2建材12の厚さ方向において対象空間S1側とは反対側から見ることではない。
 光ファイバ3は、コアと、クラッドと、被覆部と、を有する。クラッドは、コアの外周面(側面)を覆っている。被覆部は、クラッドの外周面(側面)を覆っている。コアは、第1端面と、第1端面とは反対側の第2端面と、を有する。コアに関し、光軸方向に直交する断面形状は、円形状である。クラッドは、コアと同軸状に配置されている。コアの材料は、透光性材料である。透光性材料は、例えば、フッ化物、酸化物、又は窒化物のいずれかである。フッ化物は、例えば、フッ化物ガラスである。酸化物は、酸化ケイ素、石英等である。クラッドの屈折率は、コアの屈折率よりも小さい。被覆部は、クラッドの外周面を覆っている。被覆部の材料は、例えば、樹脂である。
 光ファイバ3では、コアの直径は、例えば、20μm~1000μmである。光ファイバ3の長さは、例えば、1m~100mである。光ファイバ3は、コアの直径が20μm未満になると、レーザ光源2の光を光ファイバ3に高効率で結合することが難しくなる。また、光ファイバ3は、コアの直径が1000μmを超えると、光ファイバ3を小さい曲げ半径で曲げることが難しくなり、取り扱い上の制限が大きくなる。
 光ファイバ3は、長さ方向の第1端31(図2参照)と、第1端31とは反対側の第2端32(図3参照)と、を有する。光ファイバ3の第1端31は、レーザ光源2からの光が入射する入射端面(コアの第1端面)を含む。光ファイバ3の第2端32は、入射端面から入射して光ファイバ3内を伝搬した光が出射する出射端面(コアの第2端面)を含む。
 投射部4は、第2建材12において対象空間S1側とは反対側に配置されている。投射部4は、第2建材12に配置されていてもよい。第2建材12は、投射部4からの光を通過させる窓部121を有する。窓部121は、開口であるが、これに限らず、透光性を有する部材でもよい。
 投射部4は、第2建材12において、床面F1からの高さが所定高さ(例えば、2m30cm)以上の高さ位置よりも高い位置に配置されている。所定高さは、床面F1から人19の頭頂までの高さよりも高い位置に投射部4が位置するように決める高さである。また、投射部4は、入射光L1が水平方向よりも下向きでなく上向き(つまり、斜め上向き)に伝搬するように配置されている。
 投射部4は、図3に示すように、波長変換部40と、コリメートレンズ41と、筐体48と、を有する。波長変換部40は、青色光Lbを青色光Lbの波長とは異なる波長の光を含む白色光Lwに変換する機能を含む。
 投射部4の波長変換部40には、光ファイバ3から出射された青色光Lbが入射する。波長変換部40は、例えば、透光性材料部と、蛍光体粒子と、を含む。この場合、波長変換部40は、透光性材料部と蛍光体粒子との混合体により形成されている。波長変換部40では、透光性材料部内に多数の蛍光体粒子が存在している。透光性材料部の材料(透光性材料)は、可視光に対する透過率が高い材料が好ましい。透光性材料は、例えば、シリコーン系樹脂である。これにより、投射部4では、波長変換部40の耐熱性及び耐候性を向上させることが可能となる。「シリコーン系樹脂」とは、例えば、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等である。波長変換部40は、波長変換要素として蛍光体粒子を有する。波長変換要素は、青色光Lbの一部を波長変換して青色光Lbの波長とは異なる波長の光を放射する。蛍光体粒子としては、例えば、黄色の光を放射する黄色蛍光体粒子を採用することができる。黄色蛍光体粒子から放射される光(蛍光)は、例えば、530nm~580nmの波長域に主発光ピーク波長がある発光スペクトルを有するのが好ましい。黄色蛍光体粒子は、例えば、Ceで付活されたYAl12であるが、これに限らない。
 波長変換部40から出射される白色光Lwは、青色光と黄色光との混色光である。波長変換部40から出射される白色光Lwは、インコヒーレント光である。波長変換部40は、波長変換要素として、黄色蛍光体粒子のみを含む場合に限らず、例えば、黄色蛍光体粒子と、黄緑色蛍光体粒子と、緑色蛍光体粒子と、赤色蛍光体粒子と、を含んでいてもよい。つまり、波長変換部40は、複数種の蛍光体粒子を含んでいてもよい。
 コリメートレンズ41は、波長変換部40から見て光ファイバ3の第2端32側とは反対側に位置している。コリメートレンズ41は、波長変換部40から出射された白色光Lwをコリメートする。
 筐体48は、波長変換部40とコリメートレンズ41とを収容している。筐体48では、少なくとも、コリメートレンズ41によってコリメートされた白色光Lwを通過させる部分481の材料が透光性材料である。透光性材料は、例えば、シリコーン樹脂である。透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、フッ素系樹脂、低融点ガラス、ゾルゲルガラス等を採用してもよい。透光性材料は、可視光に対する透過率が高い材料が好ましい。筐体48において、コリメートレンズ41によってコリメートされた白色光Lwを通過させる部分481は、開口であってもよい。
 対象空間S1に居る人19から第2建材12を見た場合、光源ユニット1は、第2建材12によって隠蔽される。言い換えれば、光源ユニット1は、第2建材12によって遮蔽される。
 (2.2)配光部
 図1に示すように、配光部5は、光源ユニット1から分離されている。配光部5は、光源ユニット1から対象空間S1に出射されたビーム状の光である入射光L1を照明光L2に変換して対象空間S1に配光する。照明光L2の配光特性は、入射光L1の配光特性とは異なる。ここにおいて、照明光L2は、入射光L1よりも指向性が低い配光特性を有する。言い換えれば、照明光L2は、入射光L1よりも光束の広がり角が大きい。照明光L2は、入射光L1に比べて、相対的にコヒーレンスが低い光(インコヒーレント光)である。ただし、照明光L2は、ランバート配光特性よりも配光角が小さな配光特性を有する。
 配光部5は、図1及び4Aに示すように、入射光L1を対象空間S1に向けて反射する反射部6と、入射光L1を対象空間S1に向けて拡散させる拡散部7と、を有する。
 反射部6は、図4Aに示すように、入射光L1を反射する反射面61及び反射面61とは反対側の主面62を有する。反射部6の主面62は、建材本体110の下面111を含む平面(基準面)PL1に平行な面である。別の見方をすれば、反射部6の主面62は、水平面である。反射部6は、反射面61に対して入射角φ1で入射する入射光L1を反射する。言い換えれば、反射面61は、入射角φ1で入射する入射光L1を反射する。反射面61は、鏡面であり、入射光L1を正反射する。入射角φ1は、反射面61において入射光L1の入射点に立てた法線H1と入射光L1とのなす角度である。照明光L2のうち入射光L1の反射光と法線H1とのなす反射角φ2は、入射角φ1と同じ角度である。入射角φ1は、例えば、20~40度であり、一例として、30度である。
 入射光L1の進行方向に直交する方向から見て、反射面61は主面62に対して傾いている。反射面61は、平面状である。反射部6は、突起部63と、反射面61を有する反射層64と、を含む。突起部63は、建材本体110の下面111から突出している。突起部63は、建材本体110の下面111を含む平面PL1に対して傾いた傾斜面631を有する。突起部63及び反射層64は、建材本体110の厚さ方向から見て四角形状である。また、突起部63は、側面視で直角三角形状である。突起部63では、突起部63の傾斜面631が突起部63の側面視で直角三角形状の斜辺に対応している。傾斜面631と平面PL1とのなす内角η1は、例えば、20~40度であり、一例として、30度である。反射部6では、突起部63の傾斜面631と反射部6の主面62とのなす内角η2は、内角η1と同じ角度である。反射層64は、突起部63の傾斜面631に重なっている。反射層64は、突起部63側の第1主面と、突起部63側とは反対側の第2主面と、を有する。反射層64では、反射層64の第2主面が反射面61を構成している。突起部63の傾斜面631の法線方向における反射層64の厚さは、傾斜面631の位置によらず一定である。ここにおいて一定とは厳密に一定である場合に限らず、例えば、所定厚さの90%以上110%以下の厚さであればよい。
 反射部6では、反射面61と主面62とのなす内角θが、入射角φ1と同じ角度である。これにより、反射部6では、反射面61での入射光L1の反射光の進行方向を鉛直下方とすることが可能となる。内角θは、内角η1と同じ角度である。
 反射層64の材料は、例えば、金属を含む。金属は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金である。
 突起部63の材料は、例えば、建材本体110と同じ材料である。実施形態1に係る照明システム100では、突起部63は、例えば、建材本体110と一体である。建材本体110は、例えば、化粧合板又は化粧ボードである。化粧合板としては、例えば、天然木化粧合板、特殊加工化粧板がある。特殊加工化粧板としては、例えば、合成樹脂化粧板、プリント合板、塩ビ化粧合板、紙・布類のオーバーレイ合板がある。化粧ボードとしては、例えば、MDF(中質繊維板)、ダイライト、ロックウール板、ケイ酸カルシウム板、インシュレーションボードがある。建材本体110は、例えば、遮光性、不燃性、吸音性及び断熱性を有する。建材本体110は、少なくとも遮光性と不燃性とを有するのが好ましい。
 反射部6における突起部63の材料は、建材本体110の材料とは異なる材料でもよい。この場合、突起部63は、建材本体110とは別個の部材であり、建材本体110の下面111に固定される。
 拡散部7は、例えば、透過型拡散板である。拡散部7の材料は、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、ガラス又は石英である。拡散部7は、反射部6側とは反対側の主面を有する。拡散部7の主面は、凹凸構造710を有する。凹凸構造710は、ランダムに形成されている複数の曲面73(図4C参照)を含む。拡散部7は、複数の曲面73に対応する複数のマイクロレンズを有している。複数の曲面73の各々は、マイクロレンズの光出射面として機能する。したがって、拡散部7は、複数のマイクロレンズがランダムに集積化されているマイクロレンズアレイともいえる。凹凸構造710の形状は、照明光L2の所望の配光角に基づいて決められている。拡散部7は、反射部6で反射された入射光L1を凹凸構造710による屈折作用及び回折作用によって拡散させる。拡散部7は、例えば、レンズ拡散板(LSD:Light Shaping Diffusers)により構成される。配光部5では、拡散部7の凹凸構造710によって照明光L2の配光角が決まる。
 配光部5は、対象空間S1に面する第1構造物ST1の一部を形成する第1建材11である。第1建材11は、天井材である。光源ユニット1は、第1建材11から離れて配置されている。入射光L1は、対象空間S1を通って配光部5に入射する。施設では、図1に示すように、床面F1のうち配光部5の下方には、例えば、施設を利用する人19等が使用するテーブルTa1が設置されている。
 施設では、例えば、少なくとも1つの第1建材11と複数の天井材10とで、対象空間S1に面する天井が形成される。
 第1建材11は、第1建材11とは異なる複数の天井材10のうち少なくとも一つの天井材10に並んで配置されるが、これに限らず、自身とは別の第1建材11に並んで配置されてもよい。第1建材11は、パネル状である。第1建材11は、天井材10と同様に、その厚さ方向から見て正方形状であるが、これに限らず、長方形状であってもよい。本明細書において、「第1建材11の厚さ方向から見て」とは、例えば、対象空間S1から第1建材11を第1建材11における建材本体110の厚さ方向から見ることを意味し、建材本体110の厚さ方向において対象空間S1側とは反対側から見ることではない。建材本体110のサイズは、天井材10のサイズと同じであるが、異なるサイズであってもよい。第1建材11は、天井材10と同様に支持部材に支持される。支持部材は、例えば、複数の亜鉛鋼板等を用いて形成されている。天井材10は、例えば、化粧合板又は化粧ボードである。
 (2.3)照明システムのその他の構成要素
 照明システム100は、電源ユニットを更に備えていてもよい。電源ユニットは、2つのレーザ光源2等に電力を供給する。電源ユニットは、2つのレーザ光源2を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路と、を含む。照明システム100では、制御回路が駆動回路を制御することにより、2つのレーザ光源2の光出力を調整でき、照明光L2の照度(明るさ)を調整可能となる。電源ユニットは、光源ユニット1の筐体28内に収納されているが、これに限らず、筐体28に収納されていなくてもよい。電源ユニットには、外部電源から電線を介して電源電圧が供給される。
 (3)照明システムの動作
 照明システム100は、2つのレーザ光源2から青色光Lbを出射させる。これにより、照明システム100では、2つのレーザ光源2からの青色光Lbが光ファイバ3に入射され光ファイバ3内を伝搬して投射部4に入射する。投射部4は、入射した青色光Lbを波長変換部40で白色光Lwに変換し、コリメートレンズ41でコリメートして対象空間S1へ投射する。投射部4から投射された白色光Lwは、対象空間S1を通って配光部5に入射光L1として入射される。配光部5は、入射光L1を反射し入射光L1とは異なる配光特性を有する照明光L2を対象空間S1へ出力する。実施形態1に係る照明システム100では、照明光L2の配光特性は、例えば、スポットライトのような照明器具の配光特性と同様の挟角配光特性である。
 (4)まとめ
 実施形態1に係る照明システム100は、光源ユニット1と、光源ユニット1から分離されており、光源ユニット1から対象空間S1に出射されたビーム状の光である入射光L1を照明光L2に変換して対象空間S1に配光する配光部5と、を備える。配光部5は、入射光L1を対象空間S1に向けて反射する反射部6と、入射光L1を対象空間S1に向けて拡散させる拡散部7と、を有する。これにより、実施形態1に係る照明システム100は、照明器具を用いることなく対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。より詳細には、実施形態1に係る照明システム100は、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、天井から対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。よって、実施形態1に係る照明システム100は、対象空間S1において配光制御された照明光L2を提供するエリアの設定の自由度が高く、施工も容易となる。実施形態1に係る照明システム100は、入射光L1として、指向性が高くてコヒーレンスが高い光(長距離の空間伝搬に適したビーム状の光)を用いる。また、照明システム100では、配光部5により変換され配光される照明光L2は、入射光L1と比べて指向性及びコヒーレンスそれぞれが相対的に低く、照明に適した光である。また、照明システム100は、光源としてレーザ光源2を使用するので、入射光L1の指向性を高くでき、光源を天井からより遠くに配置することが可能となる。
 また、実施形態1に係る照明システム100では、上述のように、配光部5は、入射光L1を対象空間S1に向けて反射(正反射)する反射部6と、入射光L1を対象空間S1に向けて拡散させる拡散部7と、を有するので、照明光L2の配光特性をランバート配光特性よりも狭い配光特性とすることができ、照明光L2の配光角をランバート配光特性の配光角よりも小さくすることが可能となる。これにより、実施形態1に係る照明システム100は、照明光L2の配光角をランバート配光特性の配光角よりも小さくしてスポットライトのような照明器具と同様に局所的な照明が可能となるので、結果的に、テーブルTa1(図1参照)で作業する人19(図1参照)の手元を効率的に明るく照らすことができる。言い換えると、照明システム100では、少ない全光束でも必要な領域を明るく照らすことができる。また、実施形態1に係る照明システム100は、実際には照明器具が存在しない場所(天井)に、あたかもスポットライト等の照明器具が存在するかのような照明設計を実現可能となる。
 また、実施形態1に係る照明システム100では、配光部5が、給電を必要とするレーザ光源2を含む光源ユニット1から分離されており、光源ユニット1が配光部5(第1建材11)から離れた位置に配置されるので、光源ユニット1のメンテナンス性を向上させることが可能となる。
 また、実施形態1に係る照明システム100では、反射部6は、入射光L1を反射する反射面61及び反射面61とは反対側の主面62を有する。入射光L1の進行方向に直交する方向から見て、反射面61は主面62に対して傾いている。これにより、実施形態1に係る照明システム100では、反射部6の主面62に対する反射面61の傾きによって照明光L2の光軸方向を決めることが可能となる。言い換えれば、実施形態1に係る照明システム100は、入射光L1の反射面61での正反射の方向を中心としランバート配光特性よりも配光角の小さな配光特性を有するように配光制御された照明光L2を提供することが可能となる。一例として、実施形態1に係る照明システム100は、反射面61での入射光L1の反射光の進行方向を鉛直下方とすることが可能となり、照明光L2の光軸方向を鉛直下方に沿った方向とすることが可能となる。
 (実施形態1の変形例1)
 実施形態1の変形例1に係る照明システム100は、光源ユニット1の代わりに光源ユニット1a(図5参照)を備えている。実施形態1の変形例1に係る照明システム100の基本構成については、実施形態1に係る照明システム100と同様なので図示及び説明を省略する。
 光源ユニット1aは、光源ユニット1の光ファイバ3の代わりに、光ファイバ3aを備える。光ファイバ3aのコアは、透光性材料と、波長変換要素と、を含む。コアにおける波長変換要素の濃度は、コアの全長に亘って略均一であってもよいし、均一でなくてもよい。
 透光性材料は、例えば、フッ化物、酸化物、又は窒化物のいずれかである。フッ化物は、例えば、フッ化物ガラスである。酸化物は、例えば、酸化ケイ素、石英等である。光ファイバ3aでは、波長変換要素は、希土類元素である。ここにおいて、波長変換要素は、例えば、Pr、Tb、Ho、Dy、Er、Eu、Nd及びMnの群から選択される元素を含む。波長変換要素は、希土類元素のイオンとしてコアに含有されており、例えば、Prのイオン(Pr3+)、Tbのイオン(Tb3+)として含有されている。
 光源ユニット1aは、図5に示すように、光ファイバ3aと、複数(例えば、3つ)のレーザ光源2と、を備える。3つのレーザ光源2は、第1レーザ光源21と、2つの第2レーザ光源22、23と、を含む。
 第1レーザ光源21は、光ファイバ3aのコアの波長変換要素を励起するための励起光P1を出射する。第1レーザ光源21から出射された励起光P1は、光ファイバ3aに入射される。2つの第2レーザ光源22、23は、励起光P1によって励起された波長変換要素から、誘導放出光を発生させるためのシード光P2(以下、外部シード光P2ともいう)を出射する。第2レーザ光源22から出射されたシード光P2(P21)及び第2レーザ光源23から出射されたシード光P2(P22)は、光ファイバ3aに入射される。
 波長変換要素は、励起光P1によって励起される。波長変換要素は、自身とは別の波長変換要素から発せられた自然放出光を内部シード光として増幅された光、即ち自然放射増幅光(ASE)によって励起されてもよい。ASE及びシード光P2の波長は、励起光P1の波長(例えば、440nm以上450nm以下)よりも長波長である。
 Pr3+はシアン~赤色の範囲でASEあるいはシード光の増幅光を放出できる波長変換要素である。誘導放出光の強度は、内部シード光(自然放出光)及び外部シード光P2の強さに依存する。コアがPr3+とTb3+とを含有している場合、Tb3+は、Pr3+からのASEを吸収して励起され、Tb3+特有の波長のASEを発生することもできる。
 第1レーザ光源21は、例えば、青色のレーザ光を出射する半導体レーザである。この場合、励起光P1は、例えば、440nm以上450nm以下である。
 2つの第2レーザ光源22、23は、例えば、互いに波長の異なる波長のシード光P2を出射する。第2レーザ光源22は、例えば、緑色の光を出射する半導体レーザである。また、第2レーザ光源23は、例えば、赤色の光を出射する半導体レーザである。波長変換要素がPr3+を含む場合、緑色のシード光P21の波長は、例えば約520nmであり、赤色のシード光P22の波長は、例えば約640nmであるのが好ましい。2つの第2レーザ光源22、23の各々は、準単色光を放射する光源である。ここにおいて、準単色光とは、狭い波長範囲(例えば、10nm)に含まれる光である。光源ユニット1aは、シード光P2を出射するレーザ光源として2つの第2レーザ光源22、23を備えているが、シード光P2を出射する第2レーザ光源の数は、2つに限らず、3つ以上でもよいし、1つでもよい。シード光P2を出射する第2レーザ光源を3つ備える場合、シード光P2を出射する3つの第2レーザ光源は、例えば、緑色の光を出射する半導体レーザからなる第2レーザ光源22と、赤色の光を出射する半導体レーザからなる第2レーザ光源23と、オレンジ色の光を出射する半導体レーザからなる第2レーザ光源と、を含む。オレンジ色のシード光の波長は、例えば約600nmであるのが好ましい。
 光源ユニット1aは、第1レーザ光源21と2つの第2レーザ光源22、23とを収容している筐体28aを有する。
 また、光源ユニット1aは、調整部24を更に備える。調整部24は、励起光P1の強度と複数のシード光P21、P22それぞれの強度と、を調整する。調整部24は、第1レーザ光源21を駆動する第1駆動回路と、第2レーザ光源22を駆動する第2駆動回路と、第2レーザ光源23を駆動する第3駆動回路と、制御回路と、を含む。制御回路は、第1駆動回路と第2駆動回路と第3駆動回路とを個別に制御する。調整部24では、制御回路が第1駆動回路、第2駆動回路及び第3駆動回路を個別に制御することにより、光ファイバ3aから出射される光の色度を調整可能となる。要するに、光源ユニット1aは、調整部24を備えることにより、調色が可能となる。これにより、光源ユニット1aは、投射部4a(図6参照)から出射される光の調色が可能となる。調整部24は、筐体28aに収納されているが、これに限らず、筐体28aに収納されていなくてもよい。第1駆動回路、第2駆動回路及び第3駆動回路には、例えば、第1電源回路から電源電圧が供給される。また、制御回路には、例えば、第2電源回路から電源電圧が供給される。第1電源回路及び第2電源回路は、光源ユニット1aの構成要素に含まれないが、これに限らず、含まれてもよい。
 光源ユニット1aは、励起光P1及び各シード光P2を光ファイバ3aの第1端31aへ入射するための光結合部29を更に備えていてもよい。光結合部29は、筐体28aの開口281aに配置されている。光結合部29は、グレーティングであるが、これに限らない。グレーティングは、透過型の回折格子である。グレーティングの材料は、例えば、石英であるが、これに限らない。
 光ファイバ3aでは、自然放出光とシード光P2により誘導放出が生じるので、励起光P1と、誘導放出により増幅された誘導放出光とが出射する。光ファイバ3aから出射される光のうちシード光P21の波長と同じ波長の光の強度は、第2レーザ光源22から光ファイバ3aに入射させるシード光P21の強度よりも大きい。また、光ファイバ3aから出射される光のうちシード光P22の波長と同じ波長の光の強度は、第2レーザ光源23から光ファイバ3aに入射させるシード光P22の強度よりも大きい。光ファイバ3aから出射される白色光Lw(図6参照)は、コヒーレント光である。光源ユニット1aでは、ASEの波長とシード光P2の波長とに応じて、光ファイバ3aから出射される光の色度、色温度、演色性等が決まる。
 また、光源ユニット1aでは、調整部24が、励起光P1の強度と、複数のシード光P2それぞれの強度を調整するが、これに限らない。例えば、調整部24は、励起光P1と、複数のシード光P2とのうち1つのシード光P2の強度を調整するように構成されていてもよい。
 また、光源ユニット1aは、光源ユニット1の投射部4の代わりに投射部4a(図6参照)を備える。投射部4aは、光ファイバ3aの第2端32aから出射される白色光Lwをコリメートするコリメートレンズ41aと、コリメートレンズ41aを収容している筐体48aと、を有する。これにより、光源ユニット1aは、ビーム状の白色光Lwを投射する。筐体48aでは、少なくとも、コリメートレンズ41aから出射する白色光Lwを通過させる部分481aの材料が透光性材料である。筐体48aでは、少なくとも、コリメートレンズ41aから出射する白色光Lwを通過させる部分481aが開口であってもよい。
 上述の光源ユニット1aは、光ファイバ3aと、第1レーザ光源21と、第2レーザ光源22,23と、を備える。光ファイバ3aは、波長変換要素を含むコアを有する。波長変換要素は、励起光P1によって励起され励起光P1よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第1レーザ光源21は、光ファイバ3aに入射させる励起光P1を出射する。第2レーザ光源22、23は、励起光P1又は自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光を発生させるために光ファイバ3aに入射させるシード光P2を出射する。
 実施形態1の変形例1に係る照明システム100は、光源ユニット1aと、配光部5と、を備えるので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態1の変形例1に係る照明システム100は、光源ユニット1aが複数の波長のシード光P2それぞれの強度を調整する調整部24を有するので、光源ユニット1aから出射される白色光Lwの色度を調整可能となる。
 また、実施形態1の変形例1に係る照明システム100は、緑色の誘導放出光、赤色の誘導放出光それぞれの強度を高めることができる。これにより、変形例1に係る照明システム100は、照明光L2の演色性を向上させることが可能となる。また、変形例1に係る照明システム100は、光ファイバ3aのコアが2種類の波長変換要素としてPr3+とTb3+とを含有しているので、照明光L2の演色性を更に向上させることが可能となる。
 (実施形態1の変形例2)
 実施形態1の変形例2に係る照明システム100は、光源ユニット1の代わりに、光源ユニット1b(図7参照)を備えている。実施形態1の変形例2に係る照明システム100の基本構成については、実施形態1に係る照明システム100と同様なので図示及び説明を省略する。
 光源ユニット1bは、複数(3つ)のレーザ光源2を複数(3つ)備える。3つのレーザ光源2は、赤色光Lrを出射する赤色半導体レーザ2R(以下、レーザ光源2Rとも称する)と、緑色光Lgを出射する緑色半導体レーザ2G(以下、レーザ光源2Gとも称する)と、青色光Lbを出射する青色半導体レーザ2B(以下、レーザ光源2Bとも称する)と、を含む。光源ユニット1bでは、赤色光Lrと緑色光Lgと青色光Lbとが光ファイバ3に入射される。
 光ファイバ3に入射され光ファイバ3を伝搬して光ファイバ3から出射される光は、赤色光Lrと緑色光Lgと青色光Lbとの混色光からなる白色光Lwである。
 光源ユニット1bは、3つのレーザ光源2R、2G、2Bに一対一に対応する3つのミラー25R、25G、25Bと、集光レンズ27と、筐体28bと、を更に含む。筐体28bは、3つのレーザ光源2R、2G、2Bと、3つのミラー25R、25G、25Bと、集光レンズ27と、を収容している。ミラー25Rは、赤色半導体レーザ2Rからの赤色光Lrを集光レンズ27へ向けて反射する。ミラー25Gは、緑色半導体レーザ2Gからの緑色光Lgを集光レンズ27へ向けて反射する。ミラー25Bは、青色半導体レーザ2Bからの青色光Lbを集光レンズ27へ向けて反射する。
 ミラー25R、ミラー25G、ミラー25B、集光レンズ27及び光ファイバ3の第1端31が、一直線上において、ミラー25R側から、ミラー25R、ミラー25G、ミラー25B、集光レンズ27及び光ファイバ3の第1端31の順に配置されている。ミラー25Gは、緑色半導体レーザ2Gからの緑色光Lgを光ファイバ3の第1端31側へ反射し、ミラー25Rで反射された赤色光Lrを透過させるダイクロイックミラーである。ミラー25Bは、青色半導体レーザ2Bからの青色光Lbを光ファイバ3の第1端31側へ反射し、ミラー25Rで反射された赤色光Lrとミラー25Gで反射された緑色光Lgとを透過させるダイクロイックミラーである。
 光源ユニット1bでは、3つのレーザ光源2と光ファイバ3とは、3つのミラー25R、25G、25Bと集光レンズ27とによって光結合される。
 光源ユニット1bでは、投射部4(図1参照)は、光ファイバ3から出射される白色光Lwをコリメートするコリメートレンズを有し、コリメートレンズでコリメートされた白色光Lwを対象空間S1へ投射する。投射部4から投射された白色光Lwは、配光部5(図1参照)に入射光L1として入射する。
 実施形態1の変形例2に係る照明システム100は、光源ユニット1bと、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 (実施形態2)
 以下、実施形態2に係る照明システム100について、図8に基づいて説明する。実施形態2に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100(図1参照)と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態2に係る照明システム100は、実施形態1に係る照明システム100の配光部5の代わりに、配光部5cを備える点で、実施形態1に係る照明システム100と相違する。
 配光部5cは、入射光L1を反射する反射部6と、入射光L1を拡散させる拡散部7と、を有する。配光部5cでは、反射部6の反射面61が、入射光L1を拡散反射させる凹凸構造610を含み、反射面61の凹凸構造610が拡散部7を兼ねている。凹凸構造610は、ランダムに形成されている複数の曲面を含む。凹凸構造610の形状は、照明光L2の所望の配光角に基づいて決められている。配光部5cでは、凹凸構造610によって照明光L2の配光角が決まる。反射部6の反射面61が凹凸構造610を有しているが、反射面61の表面粗さRaが突起部63の高さの10分の1よりも小さく、反射部6の反射面61と主面62とのなす内角θは、実施形態1に係る照明システム100における反射部6の反射面61と主面62とのなす内角θと同じとみなすことができる。ここでいう「同じ」とは、配光部5cにおける反射部6の反射面61と主面62とのなす内角θが、実施形態1に係る照明システム100における反射部6の反射面61と主面62とのなす内角θの90%以上110%以下であることを意味する。
 実施形態2に係る照明システム100は、光源ユニット1(図1参照)と、配光部5cと、を備え、配光部5cが反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態2に係る照明システム100は、反射面61の凹凸構造610が拡散部7を兼ねているので、部品点数の削減を図りつつ、入射光L1を、より有効に利用することが可能となる。
 実施形態2の変形例に係る照明システム100では、反射層64と突起部63とが一体に形成されていてもよい。
 (実施形態3)
 以下、実施形態3に係る照明システム100について、図9及び10に基づいて説明する。実施形態3に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100(図1参照)と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態3に係る照明システム100は、配光部5を複数(図示例では、4つ)備える点で、実施形態1に係る照明システム100と相違する。
 複数の配光部5は、入射光L1(図1及び10参照)の進行方向に直交する方向からの側面視で、反射部6における反射面61とは反対側の主面62に沿った方向(以下、規定方向ともいう)において並んでいる。複数の配光部5は、上記規定方向において周期的に並んでいる。実施形態3に係る照明システム100は、複数の配光部5を集積化した配光部材50が、建材本体110の下面111に配置されている。建材11は、建材本体110と、配光部材50と、を有する。
 上記規定方向における複数の配光部5の各々の長さは、実施形態1に係る照明システム100における配光部5の長さよりも短い。上記規定方向における複数の配光部5の合計長さは、例えば、実施形態1に係る照明システム100における配光部5の長さと同じである。実施形態1に係る照明システム100では1つの建材本体110に対して1つの配光部5を設けてあるのに対し、実施形態3に係る照明システム100では、1つの建材本体110に対して複数の配光部5を設けてある。配光部材50は、複数の配光部5が集積化された1枚のシート状の部材として構成されている。図10は、実施形態3に係る照明システム100による照明光L2の分布の説明図である。ここにおいて、図10では、天井の上から下方を見たときの、配光部材50と、入射光L1と、入射光L1の配光部材50でのビームスポットSL1と、照明光L2の床面上での照射範囲と、の関係を模式的に示してある。
 配光部材50では、例えば、ビーム状の入射光L1のビームスポットSL1の形状、サイズ等に基づいて、図10に示すように複数の配光部5にわたって入射光L1が入射されるように上記規定方向における複数の配光部5の各々の長さを決めてある。
 実施形態3に係る照明システム100は、建材本体110の下面111からの下方への突起部63の突出高さを小さくすることが可能となり、建材11の最大厚さを小さくすることが可能となる。
 実施形態3に係る照明システム100は、光源ユニット1と、複数の配光部5と、を備え、複数の配光部5の各々が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態3に係る照明システム100は、上記規定方向に並んでいる複数の配光部5を備えるので、配光部5の最大厚さを薄くすることが可能となり、建材11の最大厚さを小さくすることが可能となる。また、実施形態3に係る照明システム100は、対象空間S1に居る人19(図1参照)から見た意匠性を向上させることが可能となる。
 (実施形態3の変形例)
 実施形態3の変形例に係る照明システム100は、図11に示すように、複数の配光部5が、複数の第1配光部51と、複数の第2配光部52と、を含む点で、実施形態3に係る照明システム100と相違する。実施形態3の変形例に係る照明システム100の基本構成については、実施形態3に係る照明システム100と同様なので図示及び説明を省略する。なお、図11の見方は、図10の見方と同様である。
 複数の第1配光部51では、反射部6の反射面61(図9参照)の向きは、互いに同じである。また、複数の第2配光部52では、反射部6の反射面61(図9参照)の向きは、互いに同じである。また、第1配光部51の反射部6の反射面61の向きと、第2配光部52の反射面61の向きとは、互いに異なる。第1配光部51の反射部6の反射面61の向きと、第2配光部52の反射面61の向きとは、例えば、複数の第1配光部51によって配光される照明光L2と、複数の第2配光部52によって配光される照明光L2と、が互いに異なる方向に配光され、床面上で重ならないように決めてある。第1配光部51と第2配光部52とは、第1配光部51における反射部6の反射面61の法線の向きと、第2配光部52における反射部6の反射面61の法線の向き、とが互いに異なる。第1配光部51における反射面61と主面62(図9参照)及び建材本体110(図9参照)の下面111を含む平面PL1とのなす角度と、第2配光部52における反射面61と主面62(図9参照)及び建材本体110(図9参照)の下面111を含む平面PL1とのなす角度と、は同じである。
 実施形態3の変形例に係る照明システム100は、第1配光部51の反射部6の反射面61の向きと第2配光部52の反射部6の反射面61の向きとが互いに異なるので、複数方向(図11の例では、2つの方向)に照明光L2を配光することができる。実施形態3の変形例に係る照明システム100では、複数の配光部5が、複数の第1配光部51と複数の第2配光部52とを含んでいるが、これに限らず、例えば、第1配光部51の反射面61の向き及び第2配光部52の反射面61の向きとは異なる向きの反射面を有する複数の第3配光部を更に含んでいてもよい。この場合、照明システム100では、3つの方向に照明光L2を配光することが可能となる。照明システム100での照明光L2を配光する方向は、2つ又は3つに限らず、4つ以上であってもよい。
 また、複数の配光部5は、少なくとも1つの第1配光部51と、少なくとも1つの第2配光部52と、を含んでいればよい。
 (実施形態4)
 以下、実施形態4に係る照明システム100について、図12に基づいて説明する。実施形態4に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態4に係る照明システム100は、配光部5を複数(図示例では、2つ)備える点で、実施形態1に係る照明システム100と相違する。
 複数の配光部5は、第1配光部51と、第2配光部52と、を含む。第1配光部51の反射部6の反射面61の向きと、第2配光部52の反射面61の向きとは、互いに異なる。第1配光部51と第2配光部52とは、第1配光部51における反射部6の反射面61の法線の向きと、第2配光部52における反射部6の反射面61の法線の向き、とが互いに異なる。第1配光部51と第2配光部52とはそれぞれの反射部6の主面62に対する反射面61の傾きが互いに異なる。第1配光部51における反射面61と主面62(建材本体110の下面111を含む平面PL1)とのなす角度をη21とし、第2配光部52における反射面61と主面62とのなす角度をη22とすると、図示例では、η21>η22である。
 複数の配光部5は、入射光L1(図1参照)の進行方向に直交する方向からの側面視で、反射部6における反射面61とは反対側の主面62に沿った方向(以下、規定方向ともいう)において並んでいる。実施形態4に係る照明システム100は、複数の配光部5を集積化した配光部材50が、建材本体110の下面111に配置されている。建材11は、建材本体110と、配光部材50と、を有する。
 上記規定方向における複数の配光部5の各々の長さは、実施形態1に係る照明システム100における配光部5の長さよりも短い。上記規定方向における複数の配光部5の合計長さは、例えば、実施形態1に係る照明システム100における配光部5の長さと同じである。実施形態1に係る照明システム100では1つの建材本体110に対して1つの配光部5を設けてあるのに対し、実施形態4に係る照明システム100では、1つの建材本体110に対して複数の配光部5を設けてある。配光部材50は、複数の配光部5が集積化された1枚のシート状の部材として構成されている。
 実施形態4に係る照明システム100は、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態4に係る照明システム100は、第1配光部51の反射部6の反射面61の向きと第2配光部52の反射部6の反射面61の向きとが互いに異なる(ここでは、第1配光部51と第2配光部52とでそれぞれの反射部6の主面62に対する反射面61の傾きが互いに異なる)ので、1つの入射光L1に対して複数方向に照明光L2を配光することが可能となる。
 (実施形態5)
 以下、実施形態5に係る照明システム100について、図13A~13Cに基づいて説明する。実施形態5に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態5に係る照明システム100は、実施形態1に係る照明システム100の配光部5の拡散部7の代わりに、拡散部7cを備える点で、実施形態1に係る照明システム100と相違する。
 拡散部7cは、入射光L1(図1参照)の進行方向に直交する方向である第1方向D1から見たときの照明光L2(図1参照)の配光角と、第1方向D1に直交する第2方向D2から見たときの照明光L2の配光角と、を異ならせるように構成されている。図13Bは、拡散部7cの、第1方向D1に直交する断面に対応し、図13Cは、拡散部7cの、第2方向D2に直交する断面に対応する。拡散部7cは、第1方向D1に直交する断面と、第2方向D2に直交する断面とで、凹凸構造710の形状が異なる。拡散部7cでは、第1方向D1に直交する断面における複数の曲面(凸曲面)73(図13B参照)のピーク間の距離よりも、第2方向D2に直交する断面における複数の曲面(凸曲面)73(図13C参照)のピーク間の距離が短い。また、拡散部7cでは、第1方向D1に直交する断面における曲面73の曲率半径よりも、第2方向D2に直交する断面における曲面73の曲率半径が小さい。実施形態1に係る照明システム100では、照明光L2として照明光L2の照射面において円形の配光パターンが得られるように拡散部7の凹凸構造710が形成されているのに対し、実施形態5に係る照明システム100では、照明光L2として照明光L2の照射面において楕円形の配光パターンが得られるように拡散部7cの凹凸構造710が形成されている。
 実施形態5に係る照明システム100は、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7cとを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 (実施形態6)
 以下、実施形態6に係る照明システム100について、図14に基づいて説明する。実施形態6に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態6に係る照明システム100は、配光部5を複数(図示例では、2つ)備える。複数の配光部5は、第1配光部51と、第2配光部52と、を含む。入射光L1の進行方向に直交する方向から見たとき、第1配光部51の拡散部7である第1拡散部71による照明光L2の配光角(以下、第1配光角ともいう)と、第2配光部52の拡散部7である第2拡散部72による照明光L2の配光角(以下、第2配光角ともいう)と、が異なる。入射光L1(図1参照)の進行方向に直交する方向から見たとき、第1拡散部71の凹凸構造710の形状と、第2拡散部72の凹凸構造710の形状とが異なる。第1拡散部71の凹凸構造710の形状は、照明光L2の配光角が第1配光角となるように決められている。また、第2拡散部72の凹凸構造710の形状は、照明光L2の配光角が第2配光角となるように決められている。
 実施形態6に係る照明システム100は、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態6に係る照明システム100では、入射光L1の進行方向に直交する方向から見たとき、第1拡散部71による照明光L2の配光角と第2拡散部72による照明光L2の配光角とが異なるので、1つの入射光L1に対して互いに配光特性の異なる複数の照明光L2を対象空間S1へ提供することが可能となる。
 実施形態6に係る照明システム100は、複数の配光部5を集積化した配光部材50が、建材本体110の下面111に配置されている。建材11は、建材本体110と、配光部材50と、を有する。実施形態1に係る照明システム100では1つの建材本体110に対して1つの配光部5を設けてあるのに対し、実施形態6に係る照明システム100では、1つの建材本体110に対して複数の配光部5を設けてある。配光部材50は、複数の配光部5が集積化された1枚のシート状の部材として構成されている。
 実施形態6の変形例に係る照明システム100では、1つの配光部5が、1つの反射部6に対して複数の拡散部7を有していてもよい。
 (実施形態7)
 以下、実施形態7に係る照明システム100について、図15に基づいて説明する。実施形態7に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態7に係る照明システム100は、透光性を有する樹脂層8を更に備える。樹脂層8は、透明樹脂層である。樹脂層8は、配光部5を覆っている。樹脂層8に関して、「透光性を有する」とは、可視光(入射光L1)に対する全光線透過率が50%以上であることが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。樹脂層8の材料は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はフッ素系樹脂を含む。
 樹脂層8は、配光部5に接する面とは反対側の主面81を有する。樹脂層8の主面81は、平面状である。反射面61の法線方向における樹脂層8の厚さは、反射面61の位置によらず一様である。樹脂層8の主面81は、反射面61と平行である。樹脂層8の主面81は、反射面61と厳密に平行である場合に限らず、例えば、反射面61とのなす角度が10度以下であればよい。
 実施形態7に係る照明システム100は、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 実施形態7に係る照明システム100は、複数の配光部5を集積化した配光部材50が、建材本体110の下面111に配置されている。建材11は、建材本体110と、配光部材50と、を有する。実施形態1に係る照明システム100では1つの建材本体110に対して1つの配光部5を設けてあるのに対し、実施形態7に係る照明システム100では、1つの建材本体110に対して複数の配光部5を設けてある。配光部材50は、複数の配光部5が集積化された1枚のシート状の部材として構成されている。
 また、実施形態7に係る照明システム100は、樹脂層8を更に備えるので、配光部5における拡散部7の凹凸構造710に塵埃等の異物が付着するのを防止することができ、配光部5を樹脂層8によって保護することができる。
 (実施形態8)
 実施形態8に係る照明システム100について、図16に基づいて説明する。実施形態8に係る照明システム100に関し、実施形態7に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態8に係る照明システム100では、樹脂層8における配光部5側とは反対側の主面81は、反射部6における反射面61とは反対側の主面62と平行である。また、樹脂層8の主面81は、建材本体110の下面111と平行である。樹脂層8の主面81は、反射部6の主面62と厳密に平行である場合に限らず、例えば、主面62とのなす角度が10度以下であればよい。また、樹脂層8の主面81は、建材本体110の下面111と厳密に平行である場合に限らず、例えば、建材本体110の下面111とのなす角度が10度以下であればよい。
 また、実施形態8に係る照明システム100は、反射防止層9を更に備える。反射防止層9は、樹脂層8における配光部5側とは反対側の主面81を覆っている。反射防止層9は、樹脂層8の主面81でのフレネル反射を抑制するために設けられている。反射防止層9は、透光性を有する。反射防止層9に関して、「透光性を有する」とは、可視光(入射光L1)に対する全光線透過率が50%以上であることが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。反射防止層9の材料は、例えば、樹脂層8の材料よりも屈折率の低い材料(以下、低屈折率材料ともいう)を含む。低屈折率材料は、例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、フッ素系樹脂を含む。また、反射防止層9は、低屈折率材料の単層膜に限らず、例えば、相対的に屈折率の高い第1無機材料層と相対的に屈折率の低い第2無機材料層とが交互に積層された多層膜でもよい。第1無機材料層の材料は、例えば、酸化チタン(TiO)、酸化タンタル(Ta)又は酸化ニオブ(Nb)を含む。第2無機材料層の材料は、例えば、酸化ケイ素(SiO)又はフッ化マグネシウム(MgF)を含む。
 実施形態8に係る照明システム100は、反射防止層9を備えるので、入射光L1が配光部5に到達する前に反射されることを抑制することが可能となり、照明光L2の配光特性の低下を抑制することが可能となる。
 (実施形態9)
 実施形態9に係る照明システム100について、図17に基づいて説明する。実施形態9に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態9に係る照明システム100では、拡散部7が反射部6の主面62と平行になるように配置されている点で、実施形態1に係る照明システム100と相違する。
 実施形態9に係る照明システム100は、実施形態1に係る照明システム100と同様、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 (実施形態10)
 実施形態10に係る照明システム100について、図18に基づいて説明する。実施形態10に係る照明システム100に関し、実施形態1に係る照明システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
 実施形態1に係る照明システム100では、配光部5の反射部6が建材本体110の下面111から下方へ突出する突起部63を含んでいるのに対し、実施形態10に係る照明システム100では、建材本体110が、建材本体110の下面111から上側へ凹んだ断面V字状の凹部を有し、凹部内に反射面61及び拡散部7が配置されている。
 実施形態10に係る照明システム100では、反射部6の主面62は、反射部6の反射面61に平行な面である。
 実施形態10に係る照明システム100では、反射部6の反射面61は、建材本体110の下面111を含む平面(基準面)PL1に対して傾いている。
 実施形態10に係る照明システム100は、実施形態1に係る照明システム100と同様、光源ユニット1と、配光部5と、を備え、配光部5が反射部6と拡散部7とを有するので、対象空間S1に面する天井に照明器具を設置することなく、対象空間S1に配光制御された照明光L2を提供可能となる。
 また、実施形態10に係る照明システム100は、建材本体110の凹部内に反射面61及び拡散部7が配置されているので、配光部5が建材本体110の下面111から突出するのを抑制でき、実施形態1に係る照明システム100と比べて意匠性を向上させることが可能となる。
 (その他の変形例)
 上記の実施形態1~10等は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態1~10等は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 例えば、第1建材11は、天井材に限らず、例えば、梁であってもよい。
 また、照明システム100において、レーザ光源2は、青色のレーザ光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、紫色のレーザ光を出射する半導体レーザであってもよい。この場合、波長変換部40は、青色蛍光体粒子と、黄色蛍光体粒子と、緑色蛍光体粒子と、赤色蛍光体粒子と、を含むのが好ましい。
 また、照明システム100において、光ファイバ3は、必須の構成要素ではない。照明システム100が光ファイバ3を備えていない場合、例えば、投射部4が筐体28に配置され、筐体28が床面F1よりも高い位置に配置されていてもよい。
 反射部6の突起部63の材料は、建材本体110の材料とは異なる材料でもよい。この場合、突起部63は、建材本体110とは別個の部材であり、建材本体110の下面111に固定される。
 また、配光部5は、第1建材11とは別個の部材であってもよく、第1建材11又は第2建材12に固定されていてもよい。
 (態様)
 以上説明した実施形態1~10等から本明細書には以下の態様が開示されている。
 第1の態様に係る照明システム(100)は、光源ユニット(1;1a;1b)と、配光部(5;5c)と、を備える。光源ユニット(1;1a;1b)は、レーザ光源(2)を含む。配光部(5;5c)は、光源ユニット(1;1a;1b)から分離されており、光源ユニット(1;1a;1b)から対象空間(S1)に出射されたビーム状の光である入射光(L1)を照明光(L2)に変換して対象空間(S1)に配光する。配光部(5)は、入射光(L1)を対象空間(S1)に向けて反射する反射部(6)と、入射光(L1)を対象空間(S1)に向けて拡散させる拡散部(7;7c)と、を有する。
 第1の態様に係る照明システム(100)は、照明器具を用いることなく対象空間(S1)に配光制御された照明光(L2)を提供可能となる。
 第2の態様に係る照明システム(100)では、第1の態様において、反射部(6)は、入射光(L1)を反射する反射面(61)及び反射面(61)とは反対側の主面(62)を有する。入射光(L1)の進行方向に直交する方向から見て、反射面(61)は主面(62)に対して傾いている。
 第2の態様に係る照明システム(100)は、反射部(6)の主面(62)に対する反射面(61)の傾きによって照明光(L2)の光軸を決めることが可能となる。
 第3の態様に係る照明システム(100)では、第2の態様において、反射面(61)は、入射光(L1)を拡散反射させる凹凸構造(610)を含み、反射面(61)の凹凸構造(610)が拡散部(7)を兼ねている。
 第3の態様に係る照明システム(100)は、部品点数の削減を図りつつ、入射光(L1)を、より有効に利用することが可能となる。
 第4の態様に係る照明システム(100)では、第2又は3の態様において、配光部(5)を複数備える。複数の配光部(5)は、第1配光部(51)と、第2配光部(52)と、を含む。第1配光部(51)と第2配光部(52)とは、それぞれの反射部(6)の反射面(61)の向きが互いに異なる。
 第4の態様に係る照明システム(100)は、1つの入射光(L1)に対して複数方向に照明光(L2)を配光することが可能となる。
 第5の態様に係る照明システム(100)では、第4の態様において、第1配光部(51)と第2配光部(52)とは、それぞれの反射部(6)の主面(62)に対する反射面(61)の傾きが互いに異なる。
 第6の態様に係る照明システム(100)では、第4の態様において、第1配光部(51)と第2配光部(52)とは、それぞれの反射部(6)の主面(62)に対する反射面(61)の向きが互いに異なる。
 第7の態様に係る照明システム(100)では、第2~6の態様のいずれか一つにおいて、拡散部(7c)は、入射光(L1)の進行方向に直交する方向である第1方向(D1)から見たときの照明光(L2)の配光角と、第1方向(D1)に直交する第2方向(D2)から見たときの照明光(L2)の配光角と、を異ならせるように構成されている。
 第7の態様に係る照明システム(100)は、照明光(L2)として照明光(L2)の照射面において円形とは異なる形状(例えば、楕円形)の配光パターンを提供することが可能となる。
 第8の態様に係る照明システム(100)は、第2の態様において、配光部(5)を複数備える。複数の配光部(5)は、第1配光部(51)と、第2配光部(52)と、を含む。入射光(L1)の進行方向に直交する方向から見たとき、第1配光部(51)の拡散部(7)である第1拡散部(71)による照明光(L2)の配光角と、第2配光部(52)の拡散部(7)である第2拡散部(72)による照明光(L2)の配光角と、が異なる。
 第8の態様に係る照明システム(100)は、1つの入射光(L1)に対して互いに配光特性の異なる複数の照明光(L2)を対象空間(S1)へ提供することが可能となる。
 第9の態様に係る照明システム(100)は、第2~8の態様のいずれか一つにおいて、配光部(5)を複数備える。複数の配光部(5)は、入射光(L1)の進行方向に直交する方向からの側面視で、反射部(6)における反射面(61)とは反対側の主面(62)に沿った方向において並んでいる。
 第9の態様に係る照明システム(100)は、配光部(5)の最大厚さを薄くすることが可能となる。
 第10の態様に係る照明システム(100)では、第2~9の態様のいずれか一つにおいて、配光部(5)は、対象空間(S1)に面する構造物(ST1)の一部を形成する建材(11)である。光源ユニット(1)は、建材(11)から離れて配置されている。入射光(L1)は対象空間(S1)を通って建材(11)に入射する。
 第10の態様に係る照明システム(100)では、建材(11)を配光部(5)として用いることが可能となる。
 第11の態様に係る照明システム(100)では、第10の態様において、建材(11)は、天井材である。
 第11の態様に係る照明システム(100)では、照明光(L2)により対象空間(S1)を照らしやすく、人(19)にとって違和感のない自然な照明になりやすいという利点がある。
 第12の態様に係る照明システム(100)は、第2~11の態様のいずれか一つにおいて、樹脂層(8)を更に備える。樹脂層(8)は、配光部(5)を覆っている。樹脂層(8)は、透光性を有する。
 第12の態様に係る照明システム(100)は、配光部(5)を樹脂層(8)によって保護することができる。
 第13の態様に係る照明システム(100)では、第12の態様において、樹脂層(8)は、配光部(5)側とは反対側の主面(81)を有する。樹脂層(8)の主面(81)は、反射部(6)の主面(62)と平行である。
 第14の態様に係る照明システム(100)は、第13の態様において、反射防止層(9)を更に備える。反射防止層(9)は、樹脂層(8)における配光部(5)側とは反対側の主面(81)を覆っている。
 第14の態様に係る照明システム(100)は、反射防止層(9)を備えるので、入射光(L1)が配光部(5)に到達する前に反射されることを抑制することが可能となり、照明光(L2)の配光特性の低下を抑制することが可能となる。
 第15の態様に係る照明システム(100)では、第1~14の態様のいずれか一つにおいて、光源ユニット(1;1a;1b)から出射されるビーム状の光は、白色光である。
 第15の態様に係る照明システム(100)は、照明光(L2)の色度を光源ユニット(1;1a;1b)から出射されるビーム状の光の色度により決めることができる。
 第16の態様に係る照明システム(100)では、第1~15の態様のいずれか一つにおいて、光源ユニット(1;1a;1b)は、レーザ光源(2)からの光が入射される光ファイバ(3;3a)を含む。
 第16の態様に係る照明システム(100)は、レーザ光源(2)の配置の自由度が高くなる。
 第17の態様に係る照明システム(100)では、第16の態様において、光ファイバ(3a)は、Pr、Tb、Ho、Dy、Er、Eu、Nd及びMnの群から選択される1以上の元素を波長変換要素として含むコアを有する。光源ユニット(1a)は、レーザ光源(2)を複数備える。複数のレーザ光源(2)は、第1レーザ光源(21)と、第2レーザ光源(22)と、を含む。第1レーザ光源(21)は、光ファイバ(3a)に入射させる、波長変換要素を励起可能な励起光(P1)を出射する。第2レーザ光源(22)は、光ファイバ(3a)に入射させる、励起光(P1)よりも長波長のシード光(P2)を出射する。入射光(L1)は、シード光(P2)の波長と同じ波長成分の光を含む。波長成分の光の強度がシード光(P2)の強度よりも大きい。
 第17の態様に係る照明システム(100)では、入射光(L1)としてのビーム状の光(白色光Lw)の伝送距離を長くすることが可能となる。
 第18の態様に係る照明システム(100)では、第1~15の態様のいずれか一つにおいて、光源ユニット(1b)は、レーザ光源(2)を複数備える。光源ユニット(1b)は、複数のレーザ光源(2)からの光が入射される光ファイバ(3)を含む。複数のレーザ光源(2)は、赤色光(Lr)を出射する赤色半導体レーザ(2R)と、緑色光(Lg)を出射する緑色半導体レーザ(2G)と、青色光(Lb)を出射する青色半導体レーザ(2B)と、を含む。
 第18の態様に係る照明システム(100)では、入射光(L1)としてのビーム状の光(白色光Lw)の伝送距離を長くすることが可能となる。
 1、1a、1b 光源ユニット
 2 レーザ光源
 21 第1レーザ光源
 22 第2レーザ光源
 23 第2レーザ光源
 2B 青色半導体レーザ
 2G 緑色半導体レーザ
 2R 赤色半導体レーザ
 3、3a 光ファイバ
 4、4a 投射部
 40 波長変換部
 5、5c 配光部
 51 第1配光部
 52 第2配光部
 6 反射部
 61 反射面
 610 凹凸構造
 62 主面
 7、7c 拡散部
 710 凹凸構造
 71 第1拡散部
 72 第2拡散部
 8 樹脂層
 81 主面
 9 反射防止層
 11 建材(第1建材)
 12 第2建材
 19 人
 100 照明システム
 D1 第1方向
 D2 第2方向
 L1 入射光
 L2 照明光
 Lb 青色光
 Lg 緑色光
 Lr 赤色光
 Lw 白色光
 S1 対象空間
 ST1 構造物(第1構造物)
 ST2 第2構造物
 η1 内角
 η2 内角
 φ1 入射角
 φ2 反射角

Claims (18)

  1.  レーザ光源を含む光源ユニットと、
     前記光源ユニットから分離されており、前記光源ユニットから対象空間に出射されたビーム状の光である入射光を照明光に変換して前記対象空間に配光する配光部と、を備え、
     前記配光部は、
      前記入射光を前記対象空間に向けて反射する反射部と、
      前記入射光を前記対象空間に向けて拡散させる拡散部と、を有する、
     照明システム。
  2.  前記反射部は、前記入射光を反射する反射面及び前記反射面とは反対側の主面を有し、
     前記入射光の進行方向に直交する方向から見て、前記反射面は前記主面に対して傾いている、
     請求項1に記載の照明システム。
  3.  前記反射面は、前記入射光を拡散反射させる凹凸構造を含み、
     前記反射面の前記凹凸構造が前記拡散部を兼ねている、
     請求項2に記載の照明システム。
  4.  前記配光部を複数備え、
     前記複数の配光部は、
      第1配光部と、
      第2配光部と、を含み、
     前記第1配光部と前記第2配光部とは、それぞれの前記反射部の前記反射面の向きが互いに異なる、
     請求項2又は3に記載の照明システム。
  5.  前記第1配光部と前記第2配光部とは、それぞれの前記反射部の前記主面に対する前記反射面の傾きが互いに異なる、
     請求項4に記載の照明システム。
  6.  前記第1配光部と前記第2配光部とは、それぞれの前記反射部の前記主面に対する前記反射面の向きが互いに異なる、
     請求項4に記載の照明システム。
  7.  前記拡散部は、前記入射光の進行方向に直交する方向である第1方向から見たときの前記照明光の配光角と、前記第1方向に直交する第2方向から見たときの前記照明光の配光角と、を異ならせるように構成されている、
     請求項2~6のいずれか一項に記載の照明システム。
  8.  前記配光部を複数備え、
     前記複数の配光部は、
      第1配光部と、
      第2配光部と、を含み、
     前記入射光の進行方向に直交する方向から見たとき、前記第1配光部の前記拡散部である第1拡散部による前記照明光の配光角と、前記第2配光部の前記拡散部である第2拡散部による前記照明光の配光角と、が異なる、
     請求項2に記載の照明システム。
  9.  前記配光部を複数備え、
     前記複数の配光部は、前記入射光の進行方向に直交する方向からの側面視で、前記反射部における前記反射面とは反対側の前記主面に沿った方向において並んでいる、
     請求項2~8のいずれか一項に記載の照明システム。
  10.  前記配光部は、前記対象空間に面する構造物の一部を形成する建材であり、
     前記光源ユニットは、前記建材から離れて配置されており、前記入射光は前記対象空間を通って前記建材に入射する、
     請求項2~9のいずれか一項に記載の照明システム。
  11.  前記建材は、天井材である、
     請求項10に記載の照明システム。
  12.  前記配光部を覆っており、透光性を有する樹脂層を更に備える、
     請求項2~11のいずれか一項に記載の照明システム。
  13.  前記樹脂層は、前記配光部側とは反対側の主面を有し、
     前記樹脂層の前記主面は、前記反射部の前記主面と平行である、
     請求項12に記載の照明システム。
  14.  前記樹脂層における前記配光部側とは反対側の前記主面を覆っている反射防止層を更に備える、
     請求項13に記載の照明システム。
  15.  前記光源ユニットから出射される前記ビーム状の光は、白色光である、
     請求項1~14のいずれか一項に記載の照明システム。
  16.  前記光源ユニットは、前記レーザ光源からの光が入射される光ファイバを含む、
     請求項1~15のいずれか一項に記載の照明システム。
  17.  前記光ファイバは、Pr、Tb、Ho、Dy、Er、Eu、Nd及びMnの群から選択される1以上の元素を波長変換要素として含むコアを有し、
     前記光源ユニットは、前記レーザ光源を複数備え、
     前記複数のレーザ光源は、
      前記光ファイバに入射させる、前記波長変換要素を励起可能な励起光を出射する第1レーザ光源と、
      前記光ファイバに入射させる、前記励起光よりも長波長のシード光を出射する第2レーザ光源と、を含み、
     前記入射光は、前記シード光の波長と同じ波長成分の光を含み、
     前記波長成分の光の強度が前記シード光の強度よりも大きい、
     請求項16に記載の照明システム。
  18.  前記光源ユニットは、前記レーザ光源を複数備え、
     前記光源ユニットは、前記複数のレーザ光源からの光が入射される光ファイバを含み、
     前記複数のレーザ光源は、
      赤色光を出射する赤色半導体レーザと、
      緑色光を出射する緑色半導体レーザと、
      青色光を出射する青色半導体レーザと、を含む、
     請求項1~15のいずれか一項に記載の照明システム。
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