以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
本明細書において、「シート」、「板」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、例えば「プリズムシート」は、「プリズム板」や「プリズムフィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
また、「シート面(板面、フィルム面)」とは、対象となるシート状(板状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材(板状部材、フィルム状部材)の平面と一致する面のことを指す。本実施の形態においては、照明装置の発光面および後述するプリズムシート30のシート面は平行となっている。
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
図1〜図4は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち、図1は、照明装置10の設置状況がわかるように照明システム5を示す模式図である。図2は、照明装置10の作用を説明するための図である。図3は、照明装置10のプリズムシート30及び光源21を説明するための図である。図4は、照明装置10の発光特性を示すグラフである。
本実施の形態における照明システム5は、壁91に接続する天井90に取り付けられた複数の照明装置10,11と、壁91に取り付けられた筆記用ボード92と、照明装置10と筆記用ボード92との間に展開可能なスクリーン93と、を有している。照明装置10は、発光面10aを有し、発光面10aから面状に光を発光する。筆記用ボード92は、いわゆるホワイトボードや黒板のように、情報等を書き込んで表示することが可能となっている。スクリーン93は、例えば、プロジェクターのような投射機から画像光を照射され、画像を表示することができる。このスクリーン93は、使用しない場合には、巻き取られた状態で天井90に固定されたボックス94内に収納可能となっている。図示された実施の形態では、ボックス94から引き出されたスクリーン93は、筆記用ボード92に正対する位置に配置され、筆記用ボード92はスクリーン93によって覆われるようになる。
なお、複数の照明装置10,11のうち、壁91に近接して配置された照明装置10が、その配置された位置に応じた好適な配光特性での照明を実現することが可能となっている。その一方で、壁91に近接して配置された照明装置10以外の照明装置11は、従来と同様の配光特性での照明を行うようにしてもよいが、以下の説明では、壁91に近接して配置された照明装置10と同様に構成されて同様の配光特性での発明を行うようになっている。以下においては、壁91に近接して配置された照明装置10について、その配置位置と関連付けながら、構成、作用、光学特性、配光特性等を説明していく。
図2に示すように、照明装置10は、第1方向d1に対向して配置された第1光源21および第2光源22を有している。なお、照明装置10は、壁91から第1方向d1に沿って離間した位置に配置されている。そして、照明装置10、スクリーン93(ボックス94)、筆記用ボード92及び壁91は、この順番で、第1方向d1に配置されている。
図1に示すように、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1は、照明装置10の発光面10aから壁91上の位置に向かっている。とりわけ本実施の形態では、光軸od1は、壁91のうちの、壁91に取り付けられた筆記用ボード92によって覆われている位置に向かっている。したがって、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1は、壁91に取り付けられた筆記用ボード92上の位置に向かっている、とも言える。一方、照明装置10からの照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因する光軸od1は、壁91からずれた位置に向いている。言い換えると、光軸od1は、壁91以外の位置に向いている。
とりわけ本実施の形態では、発光面10aの法線方向ndおよび第1方向d1の両方に平行な面、すなわち、図1および図2において、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1と、照明装置10からの照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因する光軸od1は、発光面10aの法線方向ndから互いに逆側に傾斜している。なお、発光面10aの法線方向ndは、本実施の形態において、後述するプリズムシート30のシート面の法線方向ndと平行であり、天井90への法線方向とも平行であり、さらには鉛直方向と平行になっている。
一方、壁91から第1方向d1に沿って大きく離間して配置された照明装置11については、照明装置10と同様に、発光面10aの法線方向ndに関し、第1光源21からの光に起因した照明光の光軸od1と、第2光源22からの光に起因した照明装置11の照明光の光軸od1とは、逆側に傾斜している。しかしながら、照明装置11は、壁91から第1方向d1に沿って大きく離間して配置されているため、第1光源21からの光に起因した照明装置11の照明光の光軸od1は、第2光源22からの光に起因した照明装置11の照明光の光軸od2と同様に、壁91からずれた位置に向いている。
なお、本明細書において、光軸とは、対象となる光(光束)に起因した各方向の輝度分布において最高輝度が得られる方向のことを意味している。
次に、以上に説明した配光特性を実現し得る照明装置10の一構成例を具体的説明していく。
図1及び図2に示すように、照明装置10は、第1光源21及び第2光源22からの光を受けるプリズムシート30を有している。プリズムシート30は、第1光源21及び第2光源22からの光を受ける入光側面30bと、室内側(すなわち、被照明領域側)を向いた出光側面30aと、を有している。また、照明装置10は、プリズムシート30の入光側面30bに対面するようして設けられたケース15を有する。ケース15は、その端部において、プリズムシート30の側端面の全周に接続するようにして、プリズムシート30の入光側面30bを覆っている。ケース15の内面は、金属等の高反射率材料からなる反射面として形成されている。
なお、図示された例では、プリズムシート30は、平面視において四角形形状となるように構成されており、第1方向d1に対向する一対の縁部30c1,30c2と、第2方向d1に対向するもう一対の縁部と、を有している。図3に示すように、図示された例において、第1方向d1および第2方向d1は互いに直交している。
図2に示すように、第1光源21は、プリズムシート30の第1方向d1に対向する一対の縁部のうちの第1方向d1における一側に位置する縁部30c1の近傍に設けられ、第2光源22が、プリズムシート30の第1方向d1に対向する一対の縁部のうちの第1方向d1における他側に位置する縁部30c2の近傍に設けられている。そして、第1光源21は、第1方向d1において一側から他側へ向かうように光を投射し、第2光源22は、第1方向d1において他側から一側へ向かうように光を投射する。
各光源21,22は、単一の発光部材25または一群をなす複数の発光部材25を有している。光源21,22をなす発光部材25として、種々の既知な発光部材25、例えば冷陰極管、とりわけ配光方向を絞った冷陰極管を用いることもできる。ただし、図示する例では、複数の点状発光部材25、典型的には、線状に配列された複数の発光ダイオード(LED)を用いて各光源21,22が構成されている。各光源21,22をなす多数の発光部材25は、対応する縁部30c1,30c2の長手方向に沿って並べて配置されている。すなわち、図3に示すように、本実施の形態では、各光源21,22をなす多数の点状発光部材25は、第2方向d2に並べて配置されている。
図2及び図3によく示されているように、この照明装置10では、光源21,22をなす発光部材25は、プリズムシート30のシート面に沿ってプリズムシート30の外輪郭の外方に位置している。より詳細には、一対の光源21,22の発光部材25は、それぞれ、第1方向d1に対向する一対の縁部30c1,30c2の両外方となる位置にそれぞれ配置されている。すなわち、平面視において(プリズムシート30への法線方向ndから観察した場合において)、光源21,22をなす発光部材25は、プリズムシート30と重ならない位置に配置されている。
また、この照明装置10では、図2に示すように、光源21,22をなす発光部材25は、正面方向ndに沿ってプリズムシート30からずれた位置に配置されている。より詳細には、光源21,22をなす発光部材25は、プリズムシート30の入光側面30bよりも、プリズムシート30のシート面への法線方向ndに沿って、プリズムシート30から離間する側(室内から離間する側)へずれた位置に配置されている。このため、図2に示すように、光源21,22をなす発光部材25で発光された指向性を持つ光は、プリズムシート30の入光側面30bに直接入射し得るようになっている。
ところで、図示された例において、発光部材25は、LEDのような点状の発光体26と、発光体26を覆うように設けられたキャップ27と、を有している。キャップ27は、発光体26で発光される光の進行方向を制御し、発光部材25の配光特性を調整する。すなわち、発光部材25は、光を均一な光度で放射状に発光するのではなく、指向性を持って光を射出する。発光部材25は、各方向に異なる光度(単位:カンデラ)で光を放射し、特定の方向pdにピーク光度を持つ。そして、当該特定の方向pdに対する傾斜角度が大きくなるにつれて、光度の値はしだいに低下していく。好ましくは、このような発光部材25の指向特性(配光特性、さらに言い換えると、光度の角度(方向)分布)を考慮して、光源21,22をなす発光部材25の配置が決定される。なお、ピーク光度をもたらす上記特定の方向が、光源21,22から射出される光の光軸pd1,pd2となる。
図2に示すように、プリズムシート30の法線方向nd(すなわち、発光面10aの法線方向nd)および第1方向d1の両方向に平行な面において、各第1光源21,22から射出される光のの光軸pd1,pd2が、プリズムシート30のシート面に平行な方向から傾斜し、プリズムシート30の側へ向くようになっている。さらに、発光部材25は、光軸pd1,pd2がプリズムシート30の入光側面30b上の位置へ向くよう、配置されている。この結果、各発光部材25で発光された光の少なくとも一部が、プリズムシート30へ直接入射する、すなわち、他の部材を介することなくプリズムシート30へ入射することができる。
このような光軸pd1,pd2の設定によれば、発光部材25の発光体26で発光体された光を極めて効率的に使用することが可能となる。なお、光源21,22からの光の利用効率の改善を図る観点からは、図示された例のように、プリズムシート30への法線方向ndと第1方向d1との両方向に沿った面(図2参照)において、プリズムシート30の一対の縁部30c1,30c2の中間となる位置あるいは当該位置の近傍となる領域に向けて最高光度で光を発光するように、発光部材25の配置(位置、向き)が調節されることが好ましい。
また、ここで説明する照明システム5において、第1光源21から射出される光の出力は、第2光源22から射出される光の出力から独立して制御可能となっている。とりわけ本実施の形態では、第2光源22から射出される光の出力も、第1光源21から射出される光の出力から独立して制御可能となっている。第1光源21及び第2光源22の出力は、互いから独立して射出光量または射出光度が調節可能であるように制御されてもよいし、或いは、互いから独立して射出の有無だけが制御可能になっていてもよい。本実施の形態では、図1に示すように、照明システム5が制御手段18を含んでおり、制御手段18は、第1光源21から射出される光の量を連続的に調節可能な第1スイッチ18aと、第2光源22から射出される光の量を連続的に調節可能な第2スイッチ18bと、を有している。この制御手段18を操作することにより、第1光源21及び第2光源22の出力を互いから独立して制御可能となっている。
次に、プリズムシート30について説明する。
ここで説明するプリズムシート30は、光の進行方向を変化させる光制御機能を有している。具体的な構成として、プリズムシート30の入光側面30bが、図2および図3によく示されているように、並べて配置された多数の単位プリズム(単位プリズム)40によって形成されたプリズム面(光学要素面)として構成されている。このプリズム面によって、プリズムシート30は光の進行方向を補正する機能、とりわけ図示する例では、光の進行方向が正面方向ndに対してなす角度を小さくするように当該光の進行方向を偏向する偏向機能を発現するようになっている。
なお、本明細書における「単位プリズム」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」といった要素と呼称の違いのみに基づいて区別されるものではない。同様に、「プリズム」、「レンズ」及び「光学要素」は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
図3によく示されているように、プリズムシート30は、シート状の本体部35と、本体部35の入光側となる面35b上に第1方向d1に配列された多数の単位プリズム40と、を有している。各単位プリズム40は、第1方向d1と交差する方向であって且つプリズムシート30のシート面と平行な方向に、延びている。図示された例において、各単位プリズム40は、第1方向d1に直交する第2方向d1に直線状に延びている。さらに、プリズムシート30に含まれる単位プリズム40は、互いに同一に構成されている。また、単位プリズム40は、隙間無く配列されており、この結果、プリズムシート30の入光側面30bは単位プリズム40によって形成されている。なお、プリズムシート30は、そのシート面が第1方向d1と平行になるように配置され、とりわけ図示された例では天井90と平行に水平方向に延びている。
図2に示された断面は、単位プリズム40の配列方向d1とプリズムシート30のシート面への法線方向との両方向に沿った断面(以下。単に「主切断面」とも呼ぶ)である。図2に示すように、各単位プリズム40は、主切断面において、三角形形状となっている。したがって、単位プリズム40の第1面41及び第2面42は、それぞれ、平坦面として形成されている。とりわけ図示する例においては、単位プリズム40の主切断面における断面形状は、プリズムシート30のシート面への法線方向ndを中心として左右対称に配置された二等辺三角形状となっている。このような単位プリズム40を有するプリズムシート30によれば、第1光源21からの光と第2光源22からの光とに対し、対称的な光学機能を発揮することができる。結果として、プリズムシート30の法線方向ndを中心として、対称的な配光特性を呈することが可能となる。すなわち、発光面10aへの法線方向nd及び第1方向d1の両方に平行な面において、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1と、照明装置10からの照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因する光軸od2は、発光面10aへの法線方向ndを中心として対称となる。
以上のような構成を有したプリズムシート30の厚みt(図2参照)は、プリズムシート30の大きさが600mm×600mmであると仮定すると、小数第2位を四捨五入した小数第1位までの数値として、0.3mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがさらに好ましい。ここでプリズムシート30の厚みtとは、図2に示すように、プリズムシート30の出光側面30aから単位プリズム40の頂部40aまでのプリズムシート30の法線方向ndに沿った長さのことである。プリズムシート30の厚みが薄いと、とりわけ天井90に取り付ける照明装置10においては、プリズムシート30が自重で撓んでしまう。この場合、光源21,22に対するプリズムシート30の相対位置が設計値からずれることになるので、所望の配光特性での照明を実現することができなくなる。ただし、天井90に取り付けることに不適な重さとなることを回避すべく、プリズムシート30の厚みtは、5.0mm以下であることが好ましい。
また、プリズムシート30のその他の寸法として、プリズムシート30への法線方向ndおよび第1方向d1の両方向に沿った図2の面において、単位プリズム40の第1方向d1に沿った幅w(図2参照)を1μm以上500μm以下とすることができ、プリズムシート40の法線方向ndに沿った単位プリズム40の高さh(図2参照)を0.5μm以上750μm以下とすることができる。また、単位プリズム40の幅wに対する単位プリズム40の高さhの比、すなわち単位プリズム40のアスペクト比(h/w)を、0.9以上2.0以下とすることができ、1.0以上2.0以下であればより好ましく、1.0以上1.5以下であればさらに好ましい。さらに、単位プリズム40の断面形状が三角形形状または三角形形状の頂角を面取りしてなる形状からなる場合には、当該頂角の角度θa(図2参照)を30°以上55°以下とすることができ、40°以上55°以下とすることが好ましい。
以上のような構成を有したプリズムシート30は、一例として、押し出し成形により、あるいは、電離放射線硬化型樹脂からなる単位プリズム40を基材上に賦型することにより、作製することができる。
次に、主として図1及び図2を参照しながら、照明装置10での作用について説明する。
上述したように、図2に示された断面において、光源21,22の発光部材25から射出される光の光軸pd1,pd2は、それぞれ、プリズムシート30の入光側面30b上の位置へ向けて延びている。このため、第1光源21及び第2光源22の発光部材25から射出される多くの光が、直接、つまり他の部材に入射することなく、プリズムシート30の入光側面30bに入射する。
図示された例では、光源21,22からの光の照射方向(導光方向)に沿った光量分布を均一化させるための導光板が設けられていない。しかしながら、上述したように、光源21,22の発光部材25から射出される光の光軸pd1,pd2がプリズムシート30の入光側面30b上の位置へ向けて延びており、且つ、発光部材25による発光特性は、例えばキャップ27により、調整可能である。この結果、第1方向d1に沿った光量分布を、違和感を生じさせない程度にまで均一化させることができる。
なお、光源21,22からの光は、当該光源21,22の光軸pd1,pd2から傾斜した方向にも射出される。したがって、光源21,22の発光部材25から射出された一部の光は、直接、つまり他の部材に入射することなく、ケース15の反射面16に入射し得る。このような光は、反射面16で反射した後、プリズムシート30の入光側面30bに入射することができる。
プリズムシート30は、単位プリズム40によって発現される偏光機能を有しており、光源21,2からの光の進行方向を所定の方向を中心とした或る角度範囲内の方向へ変化させる。図2によく示されているように、断面三角形状を有する単位プリズム40による偏向機能の基本原理は、単位プリズム40の一方の面(入射面)から入射した光を、他方の面(全反射面)において全反射させることにより、当該光の進行方向を変化させることにある。図2に示すように、第1光源21に含まれる各発光部材25は、第1方向d1における一側に位置し且つ第1方向d1において一側から他側へ向けて光を照射する。第1光源21の各発光部材25からの光は、単位プリズム40の一側に位置する第1面41から当該単位プリズム40内に入射し、当該単位プリズム40の他側に位置する第2面42にて全反射する。一方、第2光源22に含まれる各発光部材25は、第1方向d1における他側に位置し且つ第1方向d1において他側から一側へ向けて光を照射する。したがって、第2光源22の各発光部材25からの光は、単位プリズム40の第2面42から当該単位プリズム40内に入射し、当該単位プリズム40の第1面41にて全反射する。
このような単位プリズム40による偏向機能は、主として、単位プリズム40の配列方向である第1方向d1と平行な光の成分に対して及ぼされる。そして、単位プリズム40の断面形状を適宜設計しておくことにより、とりわけ、プリズムシート30への光源光の主たる入射角度に関連して、単位プリズム40のアスペクト比(高さh/幅w)を設定しておくことにより、プリズムシート30の単位プリズム40での偏向機能の程度を調整することができる。
図2に示す例では、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第1光源21から射出される光の光軸pd1と平行な方向に進む光L21は、単位プリズム40に入射した後に当該単位プリズム40の第2面42で反射して、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における一側に傾斜した方向に進むようになる。すなわち、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第1光源21から射出される光の光軸pd1と平行な方向に進む光L21は、単位プリズム40による偏向機能により、第1方向d1において進行方向を折り返すようになる。
一方、図示された例において、プリズムシート30及び光源21,22は、プリズムシート30の法線方向ndを中心として対称的に構成されていることから、第2光源22から射出された光の光路は、第1光源21から射出された光の光路とプリズムシート30の法線方向ndを中心として対称的な光路となる。すなわち、図2に示すように、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第2光源22から射出される光の光軸pd2と平行な方向に進む光L22は、単位プリズム40に入射した後に当該単位プリズム40の第1面41で反射して、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における他側に傾斜した方向に進むようになる。つまり、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第2光源22から射出される光の光軸pd2と平行な方向に進む光L22は、単位プリズム40による偏向機能により、第1方向d1において進行方向を折り返すようになる。
以上のようにしてプリズムシート30で偏向された光は、その後、プリズムシート30の出光側面30aによってなされる照明装置10の発光面10aから射出する。
ここで図4には、発光面10aの法線方向ndおよび第1方向d1の両方に平行な面上の各方向から測定された発光面10a上の輝度角度分布が、示されている。図4に示されているように、発光面10aの法線方向ndおよび第1方向d1の両方に平行な面における、すなわち、図1および図2における照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1と、照明装置10からの照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因する光軸od1は、発光面10aの法線方向ndから互いに逆側に傾斜する。本実施の形態では、第1光源21から射出された光に起因する照明装置10の照明光の光軸od1と、第2光源22から射出された光に起因する照明装置10の照明光の光軸od2とは、発光面10aの法線方向nd(すなわち、プリズムシート30の法線方向nd)を中心として対称となる。
なお、図4に示された輝度角度分布は、照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因した輝度角度分布が点線で示され、照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因した輝度角度分布が一点鎖線で示されている。また、第1光源21から射出された光と第2光源22から射出された光とを足し合わせた全照明光よって得られる輝度角度分布を実線で示している。図4に示された例では、照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因した光軸od1及び照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因した光軸od2は、発光面10aの法線方向ndに対して傾斜した方向となっているが、全照明光の光軸は、発光面10aの法線方向ndと平行となっている。ただし、図4に示された輝度分布は、一例に過ぎず、例えば、図4に実践で示される全照明光の輝度角度分布が、二つのピークを有するようにしてもよい。
ところで、ここで説明する照明システム5では、以上の照明装置10を壁91の近傍となる位置において天井90に取り付けている。そして、上述したように、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1は、照明装置10の発光面10aから壁91上の位置に向かっている。とりわけ本実施の形態では、光軸od1は、壁91のうちの、壁91に取り付けられた筆記用ボード92によって覆われている位置に向かっている。すなわち、照明装置10からの照明光のうちの第1光源21から射出された光に起因する光軸od1は、壁91に取り付けられた筆記用ボード92上の位置に向かっている。また、スクリーン93が、筆記用ボード92を覆うようにして、筆記用ボード92と照明装置10との間に展開可能に設けられている。一方、照明装置10からの照明光のうちの第2光源22から射出された光に起因する光軸od1は、壁91からずれた位置に向いている。言い換えると、光軸od1は、壁91以外の位置に向いている。そして、照明装置10の第1光源21の出力と第2光源22の出力とが、独立して制御可能となっている。
このような照明システム5では、筆記用ボード92に何らかの情報を記載および表示する場合には、照明装置10の第1光源21から光を射出することにより、筆記用ボード92を明るく照明することができる。この際、照明装置10の第2光源22からも光を射出して、室内あるいは筆記用ボード92への筆記を行っている者を照明することができるようにしてもよいし、或いは、筆記用ボード92を利用した情報の表示を強調または促進するため、照明装置10の第2光源22の出力を弱める又は停止するようにしてもよい。一方、照明装置10と筆記用ボード92との間にスクリーン93が広がり、プロジェクターからスクリーン93に画像光が投射されている場合には、スクリーン93上に表示される画像の視認性を改善すべく、照明装置10の第1光源21からの光の射出を停止するようにしてもよい。この際、照明装置10の第2光源22からも光を射出して室内を明るく照明し、手元の資料を確認しながら、スクリーン93上の画像を十分なコントラスで観察し得るようにすることができる。
すなわち、ここで説明した照明システム5によれば、通常の照明装置とは別途にスポットライト等の照明具を設けることなく、室内の照明の有無の制御とは独立して、壁面の照明の有無を制御することができる。この結果、壁専用のスポットライトを設置する必要性を排除することができ、コスト面及び室内の調和または美感の観点において非常に好ましい。とりわけ、本実施の形態では、壁91近傍領域の照明を可能にする照明装置10は、専ら室内の照明に用いられる照明システム5に含まれた他の照明装置11と同一に構成され得る。このため、コスト面及び室内の調和または美感の観点において、より優れる。加えて、第1光源21及び第2光源22の出力の制御は、制御手段18を用いて極めて容易に行うことができる。
以上のような本実施の形態によれば、単一の照明装置10により、室内および壁近傍領域の両方の照明を行うことだけでなく、壁91の照明を停止して室内照明のみを行うことができる。したがって壁専用のスポットライトを設置する必要性を排除することができ、コスト面及び室内の美感の観点において有利である。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
まず、第2の実施の形態として、図5に示すように、プリズムシート30の構成を調節することにより、例えば単位プリズム40のアスペクト比(高さh/幅w)を調節することにより、第1光源21又は第2光源22から投射されてプリズムシート30を透過した光の進行方向が、当該プリズムシート30の法線方向ndまで絞り込まれないようにしてもよい。すなわち図5に示された例では、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第1光源21から射出される光の光軸pd1と平行な方向に進む光L51は、単位プリズム40に入射した後に当該単位プリズム40の第2面42で反射するが、反射後も、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における他側に傾斜した方向に進み続ける。また、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第2光源22から射出される光の光軸pd2と平行な方向に進む光L52は、単位プリズム40に入射した後に当該単位プリズム40の第1面41で反射するが、反射後も、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における一側に傾斜した方向に進み続ける。つまり、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面において、第1光源21から射出される光の光軸pd1と平行な方向に進む光L51も第2光源22から射出される光の光軸pd2と平行な方向に進む光L52のいずれも、単位プリズム40による偏向機能により、第1方向d1において進行方向を折り返すことはない。なお、図5に示された第2の実施の形態では、壁91は、照明装置10に対して第1方向d1における他側に位置している。このような第2実施の形態によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、図5に示された第2の実施の形態では、例えば図2に示された上述の実施の形態と比較して、プリズムシート30の法線方向ndに対する第1面41及び第2面42の傾斜角度が大きくなる。このため、光源21,22の近傍にてプリズムシート30に入射する光には、プリズムシート30の偏向機能からして意図しない側のプリズム面41,42に入射する光も存在する。一例として、図5に示すように、第2光源22から射出された光L53は、最も壁91に近接する第1方向d1における他側において、第2面42ではなく第1面41に入射して、第1面41で屈折する。結果として、この光L53は、プリズム面41,42の傾斜角度にも依存するが、壁91へ向かうようになる。また、プリズムシート30の入光側面30bへの入光量は光源の近傍で多くなる傾向も生じる。すなわち、図5に示された第2の実施の形態では、わずかであるが、本来室内を照明することを意図された第2光源22からの光の中に、壁91を照明する光L53を確保することができる。したがって、第2の実施の形態では、第1光源21からの出力を完全に停止した状態において、壁91が暗くなり過ぎることを防止することができる。逆に上述した図2の実施の形態によれば、第1光源21からの出力を完全に停止した状態において、壁91に光が向かうことをより効果的に防止することができる。
さらに、第3の実施の形態として、図6に示すように、上述した実施の形態の照明装置10が、導光板50をさらに有するようにしてもよい。第3の実施の形態では、照明装置10が導光板50を有することを除き、上述した実施の形態と同様に構成することができる。また、第4の実施の形態として、図7に示すように、上述した第2の実施の形態の照明装置10が、導光板50をさらに有するようにしてもよい。図6及び図7に示された実施の形態では、導光板50は、プリズムシート30の単位プリズム40が形成された入光面30bに対面して配置されている。また、図6及び図7に示された実施の形態において、第1光源21は、第1方向d1における一側に位置する導光板50の側面に対面して配置され、第2光源22は、第1方向d1における他側に位置する導光板50の側面に対面して配置されている。図6及び図7に示された導光板50は、シート状の基部55を有している。基部55は、主部56と、主部56中に分散された拡散成分57と、を有している。導光板50内を進む光は、拡散成分57によって拡散されることにより、全反射臨界角度未満の角度で導光板50の主面に入射し導光板50から取り出されるようになる。
図6に示された第3の実施の形態では、上述した実施の形態と同様に、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面内での輝度の角度分布を導光板50のプリズムシート30に対面する出光面50a上で測定した場合に、第1光源21から射出された光に起因する導光板50の出光面50a上での輝度角度分布において最高輝度をもたらす方向と平行な方向に向けて導光板50の出向面50aから進み出る光L61は、単位プリズム40に入射した後に第2面42で反射して、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における一側に傾斜した方向に進む。また、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面内での輝度角度分布を導光板50のプリズムシート30に対面する出光面50a上で測定した場合に、第2光源22から射出された光に起因する導光板50の出光面50a上での輝度の角度分布において最高輝度をもたらす方向と平行な方向に向けて導光板50の出向面50aから進み出る光L62は、単位プリズム40に入射した後に第1面41で反射して、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における他側に傾斜した方向に進む。なお、図6に示された第3の実施の形態では、壁91は、照明装置10に対して第1方向d1における一側に位置している。このような第3実施の形態によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
一方、図7に示された第4の実施の形態では、上述した第2の実施の形態と同様に、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面内での輝度の角度分布を導光板50のプリズムシート30に対面する出光面50a上で測定した場合に、第1光源21から射出された光に起因する導光板50の出光面50a上での輝度角度分布において最高輝度をもたらす方向と平行な方向に向けて導光板50の出向面50aから進み出る光L71は、単位プリズム40に入射した後に第2面42で反射し、反射後にも、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における他側に傾斜した方向に進み続ける。また、プリズムシート30の法線方向ndと第1方向d1との両方に平行な面内での輝度角度分布を導光板50のプリズムシート30に対面する出光面50a上で測定した場合に、第2光源22から射出された光に起因する導光板50の出光面50a上での輝度の角度分布において最高輝度をもたらす方向と平行な方向に向けて導光板50の出向面50aから進み出る光L72は、単位プリズム40に入射した後に第1面41で反射し、反射後にも、プリズムシート30の法線方向ndから第1方向d1における一側に傾斜した方向に進み続ける。なお、図7に示された第4の実施の形態では、壁91は、照明装置10に対して第1方向d1における他側に位置している。このような第4実施の形態によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、導光板50の出光面50aからの出射光は、導光板50に板面への法線方向に対して当該光が射出された光源から離間する側に向けて大きな角度で傾く傾向がある。このような導光板50の出光面50aからの出射光の指向性は、導光方向である第1方向d1において、当該光が射出された光源21,22の近傍にて弱くなり、導光方向に沿って或る程度進むと非常に強くなる。また、図7に示された第4の実施の形態では、図6に示された第3の実施の形態と比較して、プリズムシート30の法線方向ndに対する第1面41及び第2面42の傾斜角度が大きくなる。さらに、導光板50の出光面50aからの出光量は、導光方向に沿って光源の近傍において多くなる傾向も生じる。以上のことから、光源21,22の近傍にてプリズムシート30に入射する光には、プリズムシート30の偏向機能からして意図しない側のプリズム面41,42に入射する光も存在する。一例として、図7に示すように、第2光源22から射出された光L73は、最も壁91に近接する第1方向d1における他側において、第2面42ではなく第1面41に入射して、第1面41で屈折する。結果として、この光L73は、プリズム面41,42の傾斜角度にも依存するが、壁91へ向かうようになる。すなわち、図7に示された第4の実施の形態では、本来室内を照明することを意図された第2光源22からの光の中に、壁91を照明する光L73を確保することができる。したがって、第4の実施の形態では、第1光源21からの出力を完全に停止した状態において、壁91が暗くなり過ぎることを防止することができる。逆に図6に示された第3の実施の形態によれば、第1光源21からの出力を完全に停止した状態において、壁91に光が向かうことをより効果的に防止することができる。
なお、第3の実施の形態及び第4の実施の形態では、種々の既知の導光板50を用いることができる。例えば、図8及び図9に示すように、基部55と、基部55の一方の面上に配列された単位光学要素60と、を有するようにしてもよい。単位光学要素60は、第1方向d1と交差する方向、例えば第2方向d2に配列される。各単位光学要素60は、その配列方向と交差する方向、例えば第1方向d1に直線状に延びている。このような単位光学要素60は、導光板50からの光の取り出しを促進する要素として機能するとともに、その配列方向に沿った光の成分の光路を制御する要素として機能する。一般に、導光板50の単位光学要素60が、プリズムシート30の入光側面30bに対面している場合には、単位光学要素60の配列方向及び導光板50の法線方向の両方向に沿った面内において、導光板50からプリズムシート30に向けて出射する出射光の進行方向が導光板50の法線方向に対してなす角度を小さくする偏向機能が発現される。一方、導光板50の基部55が、プリズムシート30の入光側面30bに対面している場合には、単位光学要素60の配列方向及び導光板50の法線方向の両方向に沿った面内において、導光板50からプリズムシート30に向けて出射する出射光の進行方向が導光板50の法線方向に対してなす角度を大きくする拡散機能が発現される。さらに、図8及び図9に示された導光板50では、基部55の単位光学要素60が設けられていない他方の面に、斜面58が形成されている。この斜面58も、導光板50からの光の取り出しを促進する要素として機能する。
次に、以上の図1〜図9に示された四つの実施の形態に適用可能な変形例についてさらに説明する。
例えば、上述した実施の形態において、照明システム5が、筆記用ボード92及びスクリーン93を含む例を示したが、これに限られない。例えば、照明装置10が、室内と、壁91に取り付けられた装飾品と、を照明するために用いられてもよい。また、壁91での反射を防止するために、第1光源21の出力を停止するようにしてもよい。このような例においても、例えば、太陽光の入射角度等の環境条件に応じて、照明装置10によって室内を照明しながら壁91を照明することが好ましく無い状況が生じた場合、照明システム5が有効に機能する。
また、上述した実施の形態において、照明システム5が複数の照明装置10,11を含み、且つ、複数の照明装置10,11が互いに同一に構成されている例を示したが、これに限られず、複数の照明装置10,11が互いに異なる構成を有していてもよい。
さらに、上述した実施の形態において、プリズムシート30の単位プリズム40の主切断面における断面形状の一例を説明したが、上述した例に限られない。例えば、単位プリズム40の主切断面における断面形状が、三角形形状からなる例を示したが、これに限られず、単位プリズム40の主切断面における断面形状は種々の形状に設計され得る。例えば、単位プリズム40の断面形状をなす三角形形状の頂部が面取りされていてもよい。
また、単位プリズム40の第1面41と第2面42とが、プリズムシート30の法線方向ndを中心として対称に構成されている例を示したがこれに限られない。第1面41と第2面42とが、非対称に構成され、第1光源21からの光および第2光源22からの光を、互いに非対称な所望の方向に偏向するようにしてもよい。
さらに、プリズムシートの主切断面において、上述した三角形形状の本体部35から延び出る二辺のうちの少なくとも一辺が、外方に膨出した曲線となるように変形されてもよい。さらに、プリズムシート30の主切断面において、単位プリズム40が、曲線状の外輪郭を有するようにしてもよい。すなわち、単位プリズム40の表面が曲面として構成されてもよい。具体的な形状の例として、プリズムシート30の主切断面において、単位プリズム40が、楕円の一部(一例として半楕円)または円の一部(一例として半円)に相当する形状を有するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態において、プリズムシート30に含まれる単位プリズム40が同一に形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、複数の単位プリズム40が、フレネルレンズを形成するように構成されていてもよい。
さらに、単位プリズム40は、一次元配列された線状の要素に限られることなく、二次元配列されてマイクロレンズ(フライアイレンズ)を構成する点状の要素であってもよい。
さらに、プリズムシート30が、透過光を拡散する拡散機能を有していてもよい。具体的には、プリズムシート30の出光側面30aが粗面として形成されていてもよいし、プリズムシート30が拡散成分を含むようにしてもよい。
さらに、上述した実施の形態において、光源21,22の点状発光部材25として、LEDを例示したが、これに限られず、その他の点状発光体を用いてもよい。また、光源21,22の発光部材25は、点状発光部材に限られず、例えば冷陰極管等の線状発光部材を用いても良い。
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。