(57)【要約】【課題】本発明は照明装置に関し、配光角を広い範囲で変化させることができる照明装置を得ることを目的とする。【解決手段】本発明に係る照明装置は、光源ユニットと、制御部と、を備え、該光源ユニットは、中央光源と、該中央光源の周囲に設けられた周辺光源と、を有する光源モジュールと、該光源モジュールの光出射方向に設けられ、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わる調光フィルムと、該光源モジュールの該光出射方向に設けられたレンズと、を備え、該制御部は、該中央光源を流れる電流に対する該周辺光源を流れる電流の電流比率を調節し、該調光フィルムの状態を該透過状態と該拡散状態との間で切り替える。【選択図】図１
2019200941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ユニットと、
制御部と、
を備え、
前記光源ユニットは、
中央光源と、前記中央光源の周囲に設けられた周辺光源と、を有する光源モジュールと、
前記光源モジュールの光出射方向に設けられ、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わる調光フィルムと、
前記光源モジュールの前記光出射方向に設けられたレンズと、
を備え、
前記制御部は、前記中央光源を流れる電流に対する前記周辺光源を流れる電流の電流比率を調節し、前記調光フィルムの状態を前記透過状態と前記拡散状態との間で切り替えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記調光フィルムを前記透過状態または前記拡散状態に維持して、前記電流比率を変更することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電流比率を維持した状態で、前記調光フィルムの状態を前記透過状態と前記拡散状態との間で切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記調光フィルムを前記透過状態に維持して前記電流比率を大きくすることで前記光源ユニットの配光角を第１配光角から前記第１配光角よりも大きい第２配光角に変更し、前記電流比率を維持して前記調光フィルムを前記透過状態から前記拡散状態に切り替えることで、前記配光角を前記第２配光角から前記第２配光角よりも大きい第３配光角に変更することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記レンズは回転対称であり、
前記中央光源は、中心軸が前記レンズの光軸と重なるように設けられ、
前記周辺光源は円環状に設けられることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記中央光源と前記周辺光源は、それぞれ複数の光源を有し、
前記制御部は、前記調光フィルムを前記透過状態に維持して、前記中央光源および前記周辺光源を点灯させることで、前記光源ユニットから出射される光に照度ムラを発生させることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記周辺光源は、前記中央光源を円環状に囲む複数の第１光源と、前記複数の第１光源を円環状に囲む複数の第２光源と、を有し、
前記複数の第１光源は、前記複数の第１光源が形成する円環の半径方向で、前記複数の第２光源とそれぞれ並び、
前記制御部は、前記調光フィルムを前記透過状態に維持して、前記中央光源および前記周辺光源を点灯させることで、前記光源ユニットから出射される光に放射状の照度ムラを発生させることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記周辺光源は、半径が前記レンズの入光面側の開口半径よりも小さい円環状に設けられることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源モジュールの前記光出射方向に設けられ、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わり、前記光源モジュールからの光を透過させる開口部を有する開口付き調光フィルムを備え、
前記制御部は、前記調光フィルムを前記透過状態に維持し、前記開口付き調光フィルムを拡散状態に維持して、前記中央光源および前記周辺光源を点灯させることで、前記光源ユニットから出射される光に照度ムラを発生させることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記調光フィルムは、前記レンズの出光面側に設けられ、
前記開口付き調光フィルムは、前記調光フィルムと前記レンズとの間に設けられることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記調光フィルムは、前記レンズの出光面側に設けられ、
前記開口付き調光フィルムは、前記レンズと前記光源モジュールとの間に設けられることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記調光フィルムは、前記レンズと前記光源モジュールとの間に設けられることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記調光フィルムは、前記レンズの出光面側に設けられることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワンコア型レンズと、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を実装するモジュール基板とを有する照明装置が開示されている。モジュール基板の中央部には第１のＬＥＤが配置され、第１のＬＥＤの周囲には第２のＬＥＤが配置される。このように配置することにより、第１のＬＥＤから放出される光を指向性の高い光とし、第２のＬＥＤから放出される光を指向性の低い光とすることができる。特許文献１では、放射する光の指向性が異なる光源群毎に供給する電流を制御して、光の配光性を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８２４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にスポットライトまたはダウンライトなどの照明器具では、配光分布が固定されていることがある。このような照明器具では、配光を自在に変えるために、光源とレンズとの距離を手動あるいは電動で調整して、配光角を制御する場合がある。
【０００５】
手動調整の方法では、人が高所に上がってレンズの位置調整をすることとなり、作業が困難であり煩わしさを伴うおそれがある。また、モーターでレンズ位置を調整する場合、モーターを設置するため器具が大型化する可能性がある。また、モーターおよびモーターを駆動させるための回路が必要となり、コストが増大する場合があった。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、電気的に配光を調整することが提案されている。この場合、モーター等が不要となり、スペースを抑制して配光調整が可能となる。しかし、特許文献１では配光角の変動範囲が明示されていない。また、光源群毎に供給する電流を制御するだけでは、調整できる配光角の範囲が狭くなるおそれがある。従来製品では、調整可能な配光角の範囲は、例えば１５〜３０°程度であることが多い。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、配光角を広い範囲で変化させることができる照明装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る照明装置は、光源ユニットと、制御部と、を備え、該光源ユニットは、中央光源と、該中央光源の周囲に設けられた周辺光源と、を有する光源モジュールと、該光源モジュールの光出射方向に設けられ、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わる調光フィルムと、該光源モジュールの該光出射方向に設けられたレンズと、を備え、該制御部は、該中央光源を流れる電流に対する該周辺光源を流れる電流の電流比率を調節し、該調光フィルムの状態を該透過状態と該拡散状態との間で切り替える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る照明装置では、中央光源を流れる電流に対する周辺光源を流れる電流の電流比率および調光フィルムの状態を制御して配光角を調節する。これにより、配光角を広い範囲で変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る照明装置の分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る光源モジュールの平面図である。
【図３】実施の形態１に係る照明装置の回路ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る照明装置において調光フィルムが透過状態のときの光線の軌跡を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係る照明装置において調光フィルムが拡散状態のときの光線の軌跡を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源のみを点灯させた場合の平均配光分布である。
【図７】実施の形態１に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の平均配光分布である。
【図８】実施の形態１に係る調光フィルムを拡散状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の配光分布である。
【図９】実施の形態１に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源のみを点灯させた場合の照度分布である。
【図１０】実施の形態１に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【図１１】実施の形態１に係る調光フィルムを拡散状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【図１２】実施の形態２に係る照明装置の分解斜視図である。
【図１３】実施の形態２に係る調光フィルムを拡散状態とし、中央光源のみを点灯させた場合の平均配光分布である。
【図１４】実施の形態２に係る調光フィルムを拡散状態とし、周辺光源のみを点灯させた場合の平均配光分布である。
【図１５】実施の形態３に係る光源モジュールの平面図である。
【図１６】実施の形態３に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【図１７】実施の形態４に係る光源モジュールの平面図である。
【図１８】実施の形態４に係る調光フィルムを拡散状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の平均配光分布である。
【図１９】実施の形態４に係る調光フィルムを拡散状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【図２０】実施の形態４に係る調光フィルムを透過状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【図２１】実施の形態５に係る照明装置の分解斜視図である。
【図２２】実施の形態５に係る調光フィルムを透過状態とし、開口付き調光フィルムを拡散状態とし、中央光源および周辺光源を点灯させた場合の照度分布である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明装置１００の分解斜視図である。照明装置１００は、光源ユニット１０と筐体４を備える。光源ユニット１０は、レンズ１、調光フィルム２、光源モジュール３を備える。筐体４は、光源ユニット１０を収納する。照明装置１００は、例えばスポットライトまたはダウンライトとして使用される。
【００１３】
レンズ１は、光源モジュール３の光出射方向に設けられ、光の配光を制御する。レンズ１は回転対称である。レンズ１はワンコアレンズとも呼ばれる。レンズ１の構造は図１に示すものに限らない。
【００１４】
調光フィルム２は、光源モジュール３の光出射方向に設けられる。本実施の形態では、調光フィルム２は、レンズ１と光源モジュール３との間に設けられる。調光フィルム２は、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わる。
【００１５】
調光フィルム２は、例えば液晶駆動である。調光フィルム２は、交流電圧を印加されると透明となり、交流電圧をオフされると白濁する。調光フィルム２が白濁した状態は拡散状態である。また、印加する電圧の大きさにより、調光フィルム２の白濁の濃度を調整できる。調光フィルム２は電圧を印加されると白濁し、交流電圧をオフされると透明となっても良い。これに限らず、調光フィルム２は電圧に応じて、光を透過させる状態と拡散させる状態が切り替われば良い。
【００１６】
光源モジュール３には、複数の光源が配置されている。複数の光源の中心点は、レンズ１の中心軸上に設けられる。複数の光源は、例えばＬＥＤである。複数の光源は、表面実装用のＬＥＤ、あるいは、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるＬＥＤであっても良い。ＣＳＰは、表面実装用のＬＥＤよりも大電流を流すことができる。
【００１７】
図２は、実施の形態１に係る光源モジュール３の平面図である。光源モジュール３は、基板３３と、基板３３に実装された中央光源３１と周辺光源３２を備える。中央光源３１と周辺光源３２は、それぞれ複数の光源を有する。周辺光源３２は中央光源３１の周囲に設けられる。図２に描かれた点線の円のうち内側の点線円で囲まれた光源群を中央光源３１とする。また、２つの点線の円で挟まれた範囲内の光源群を周辺光源３２とする。
【００１８】
基板３３の表面は、レジストと呼ばれる反射剤がコーティングされている。また、光源モジュール３はネジ止めなどで筐体４に密着する。これにより、光源モジュール３で発生する熱を筐体４へ逃がすことができる。
【００１９】
中央光源３１は基板３３の中央部に設けられる。中央光源３１は、中心軸がレンズの光軸と重なるように設けられる。中央光源３１は、円盤状に密集した複数の光源から形成される。光源としてＣＳＰを用いることで光源を小型化でき、中央光源３１の径を小さくできる。このため、狭角配光を作り出すためには有利である。
【００２０】
周辺光源３２は、円環状に設けられる。照明装置１００は、配光角が３０°以上となるように設計されている。このため、周辺光源３２を２重の円環状としている。ここで、配光角は、照明装置１００から発せられる光の最大光度の１／２の光度となる２つの方向の間の角度である。照明分野では、この配光角を１／２ビーム角と呼ぶ。つまり、配光角は、照明装置１００から発せられる光が最大光度の１／２となる正の角度と、負の角度の絶対値との和である。配光角が３０°以上となる広配光角を得るためには、周辺光源３２のうち、外側の円環状の光源が必要となる。また、３０°以下の配光角においてガウス型分布の配光を得るためには、周辺光源３２のうち内側の円環状の光源も併せて必要となる。
【００２１】
周辺光源３２は、中央光源３１を円環状に囲む複数の第１光源３２ａと、複数の第１光源３２ａを円環状に囲む複数の第２光源３２ｂとを有する。第１光源３２ａは９個設けられ、第２光源３２ｂは１６個設けられる。図２に示すように、複数の第１光源３２ａは、第１光源３２ａが形成する円環の半径方向で、複数の第２光源３２ｂとずれた位置に設けられる。周辺光源３２では、光源を１つ置きに内側の円環及び外側の円環の周方向に並べても良い。また、第１光源３２ａおよび第２光源３２ｂの数は、上述した数以外でも良い。
【００２２】
このような周辺光源３２の配置により、複数の第１光源３２ａと複数の第２光源３２ｂに同じ電流を流した場合に、滑らかな配光分布を得ることができる。また、後述するように、調光フィルム２が透過状態において適度な照度ムラを形成し、調光フィルム２が拡散状態において照度ムラを抑制した照明光を得ることができる。また、光源を密に並べる場合に比べ、使用個数が半減され、コストを低減できる。
【００２３】
周辺光源３２の内側の円環の半径は、内側の点線で描かれた中央光源３１の最外周半径の１．２〜１．６倍であれば良い。また、周辺光源３２の外側の円環の半径は中央光源３１の最外周半径の１．６〜２．２倍であれば良い。また、本実施の形態では、レンズ１の入光面側の開口半径は中央光源３１の最外周半径の約３倍である。また、周辺光源３２の外側の円環の半径は、レンズ１の入光面側の開口半径よりも小さい。
【００２４】
図３は、実施の形態１に係る照明装置１００の回路ブロック図である。照明装置１００は、中央光源３１と周辺光源３２に直流電力を供給するＤＣ電源部３０を備える。ＤＣ電源部３０は、中央光源３１と周辺光源３２に個別に直流電流を供給し、中央光源３１と周辺光源３２とを個別に点灯させる。また、ＡＣ電源部２０は、調光フィルム２に交流電圧を印加し、印加電圧を調整することで透過状態と拡散状態とを切り替える。
【００２５】
照明装置１００は、制御部４０を備える。制御部４０は、ＤＣ電源部３０を制御し、中央光源３１と周辺光源３２に流す電流を調整する。制御部４０は、中央光源３１を流れる電流に対する周辺光源３２を流れる電流の電流比率を調節する。また、制御部４０は、ＡＣ電源部２０を制御し、調光フィルム２の状態を透過状態と拡散状態との間で切り替える。
【００２６】
図４は、実施の形態１に係る照明装置１００において調光フィルム２が透過状態のときの光線の軌跡を示す断面図である。図５は、実施の形態１に係る照明装置１００において調光フィルム２が拡散状態のときの光線の軌跡を示す断面図である。図４、５を用いて調光フィルム２の機能について説明する。
【００２７】
本実施の形態では、レンズ１は狭角配光となるように設計されている。このため、調光フィルム２が透過状態の場合、図４に示すようにレンズ１の中心から放射される光はレンズ１の出光面からほぼ垂直に放射される。一方、調光フィルム２が拡散状態の場合、光源モジュール３から出射された光は調光フィルム２で拡散される。このため、図５に示されるように光は偏向され、レンズ１の出光面から拡散された光となって放射される。
【００２８】
図６は、実施の形態１に係る調光フィルム２を透過状態とし、中央光源３１のみを点灯させた場合の平均配光分布である。狭角となるようレンズ形状を設計してあるため、配光角＝１３°の放射光が得られる。ここで、平均配光分布とは同じ配光角の光線を光軸回りに平均化した配光分布である。
【００２９】
図７は、実施の形態１に係る調光フィルム２を透過状態とし、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させた場合の平均配光分布である。周辺光源３２はレンズ１の焦点から外れた位置にある。このため、周辺光源３２から放射される光は中央光源３１から放射される光に比べて広がって放射される。このため、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させることで配光角＝３２°の放射光が得られる。
【００３０】
図８は、実施の形態１に係る調光フィルム２を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させた場合の配光分布である。図４、５で説明したように、光は調光フィルム２で散乱される。このため、配光角は図７の状態よりもさらに広がり、３４°となる。
【００３１】
図９は、実施の形態１に係る調光フィルム２を透過状態とし、中央光源３１のみを点灯させた場合の照度分布である。このとき、図６に示される平均配光分布に対応する最も狭い配光分布を持つ回転対称の照明光が得られる。
【００３２】
図１０は、実施の形態１に係る調光フィルム２を透過状態とし、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させた場合の照度分布である。図２に示されるように、周辺光源３２は隙間を空けた２重の円環状に配列されている。このため、光源の明暗を反映して、照射面の外周部分に明るさのムラが発生する。
【００３３】
図１１は、実施の形態１に係る調光フィルム２を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させた場合の照度分布である。光が調光フィルム２で拡散されることで、図１０に示されるような照度ムラが抑制され、滑らかな照度分布を得ることができる。
【００３４】
次に、このような特性を備えた照明装置１００の動作について説明する。狭角配光の場合、制御部４０は、中央光源３１を点灯させ周辺光源３２を消灯させた状態で、調光フィルム２を透過状態にする。これにより、配光角＝１３°の狭角配光が得られる。また、制御部４０は、中央光源３１に流す電流を調整することにより、照明装置１００の明るさを調整する。
【００３５】
１３°から３２°まで配光角を変える場合、制御部４０は調光フィルム２を透過状態に維持して、中央光源３１を流れる電流に対する周辺光源３２を流れる電流の電流比率を大きくする。ここで、電流比率が大きいほど配光角は大きくなる。つまり、制御部４０は、電流比率により配光角を決定する。これにより、配光角を第１配光角＝１３°から第１配光角よりも大きい第２配光角＝３２°に変更できる。また、制御部４０は、電流比率を一定に保ち中央光源３１と周辺光源３２に流れる電流値を変化させることで、照明装置１００の明るさを調整する。
【００３６】
３２°から３４°まで配光角を変える場合、制御部４０は電流比率を維持して調光フィルム２への印加電圧を下げる。これにより、調光フィルム２が透過状態から拡散状態に切り替わる。印加電圧が低下するほど配光角が広がる。印加電圧＝０Ｖのとき配光角は３４°に到達する。つまり、配光角が第２配光角＝３２°から第２配光角よりも大きい第３配光角＝３４°に変更できる。また、制御部４０は、電流比率を一定に保ち中央光源３１と周辺光源３２に流れる電流値を変化させることで、照明装置１００の明るさを調整する。
【００３７】
このようにして、照明装置１００を目標とする配光角および明るさに設定できる。また、本実施の形態では、電流比率および調光フィルムの状態を制御することで、配光角を広い範囲で変化させることができる。また、配光角を連続的に変化させることができる。
【００３８】
本実施の形態では、制御部４０は、調光フィルム２を透過状態または拡散状態に維持して、電流比率を変更する。また、制御部４０は、中央光源３１と周辺光源３２との電流比率を維持した状態で、調光フィルム２の状態を透過状態と拡散状態との間で切り替える。これにより、調光フィルム２の状態と電流比率を同時に制御する必要が無く、制御を容易にできる。これに限らず、電流比率を変更しながら、調光フィルム２の状態を変更しても良い。
【００３９】
また、配光角を大きくする場合、中央光源３１のみを点灯させた状態で、調光フィルム２を透過状態から拡散状態に切り替えて、その後に、調光フィルム２を拡散状態に維持して電流比率を大きくしても良い。
【００４０】
照明装置１００を通常の配光可変照明装置として用いる場合は、中央光源３１のみを点灯させた狭角配光のときのみ、調光フィルム２を透過状態としても良い。このとき、光を拡散させないことで狭角配光が得られる。また、周辺光源３２を点灯させる広角配光のときは、光を拡散させることで照度ムラを抑制できる。
【００４１】
また、周辺光源３２を点灯させて得られる配光角において、調光フィルム２に電圧を印加して透過状態にしても良い。つまり、制御部４０は、調光フィルム２を透過状態に維持して、中央光源３１および周辺光源３２を点灯させることで、光源ユニット１０から出射される光に照度ムラを発生させても良い。このとき、光源の配列に依存した模様の照度分布を作り出すことができる。この模様を空間演出に利用できる。例えば、図１０に示されるように、照明装置１００の光により木漏れ日のような演出をすることができる。
【００４２】
また、制御部４０は周辺光源３２へ流す電流を周期的に変更しても良い。このとき、照明装置１００の光により、自然な光のゆらぎを感じさせるような演出ができる。さらに、制御部４０は、調光フィルム２に印加する電圧を周期的に変動させても良い。これにより、照射面の外周部分の照度ムラがゆらぐ。このとき、照明装置１００の光により、直射日光の指す晴天時と曇りとの変化を感じさせるような演出をすることができる。
【００４３】
本実施の形態の変形例として、周辺光源３２は二重の円環状に限らず、目的とする配光角に応じて１重以上の円環状であっても良い。これに限らず、光源モジュール３は、中央光源３１と中央光源３１の周囲に設けられた周辺光源３２とを有すれば良い。例えば、周辺光源３２は中央光源３１の周囲において、多角形を形成するように並んでいても良い。また、レンズ１は回転対称では無くても良い。
【００４４】
これらの変形は以下の実施の形態に係る照明装置について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明装置については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４５】
実施の形態２．
図１２は実施の形態２に係る照明装置２００の分解斜視図である。照明装置２００は光源ユニット２１０を備える。光源ユニット２１０は、調光フィルム２０２を備える。本実施の形態では、調光フィルム２０２はレンズ１の出光面側に設けられる。調光フィルム２０２の形状は、レンズ１の出光面の形状に合わせて設定される。調光フィルム２０２は例えば円形である。これ以外の構造は、実施の形態１と同様である。
【００４６】
次に、本実施の形態で得られる配光角について説明する。調光フィルム２０２を透過状態とし、中央光源３１のみを点灯させた場合の配光角は、実施の形態１と同じ１３°である。図１３は、実施の形態２に係る調光フィルム２０２を拡散状態とし、中央光源３１のみを点灯させた場合の平均配光分布である。光が調光フィルム２０２で拡散されることで、配光角は１３°から３６°に広がる。
【００４７】
図１４は、実施の形態２に係る調光フィルム２０２を拡散状態とし、周辺光源３２のみを点灯させた場合の平均配光分布である。実施の形態１に係る照明装置１００では、周辺光源３２のみを点灯させると中央部の光度が低下する。これに対し本実施の形態では、中央部の光度がほぼ平坦な配光が得られる。この時、配光角は５６°である。
【００４８】
次に、照明装置２００の配光制御動作について説明する。まず、狭角配光の場合は調光フィルム２０２に電圧を印加して透過状態とし、中央光源３１のみを点灯させる。次に、１３°から３６°に配光角を変える場合、調光フィルム２０２への印加電圧を下げる。これにより、配光角が広がり、印加電圧＝０Ｖのとき配光角は３６°に到達する。また、中央光源３１に流す電流を調整することにより、照明装置２００の明るさを調整する。
【００４９】
３２°から５６°の範囲で配光角を変更する場合、中央光源３１と共に周辺光源３２も点灯させる。制御部４０は、中央光源３１と周辺光源３２の電流比率を変化させることにより配光角を決定する。また、制御部４０は、電流比率を一定に保ちながら中央光源３１と周辺光源３２の電流値を変化させることで、照明装置２００の明るさを調整する。配光角＝５６°では、制御部４０は、中央光源３１を消灯させ周辺光源３２を点灯させた状態で、調光フィルム２０２を拡散状態にしている。
【００５０】
本実施の形態では、制御部４０は、電流比率を維持して調光フィルム２０２を透過状態から拡散状態に切り替えることで、配光角を第４配光角＝１３°から第４配光角よりも大きい第５配光角＝３６°に変更する。さらに、制御部４０は、調光フィルム２０２を拡散状態に維持して電流比率を大きくすることで、配光角を第５配光角から第５配光角よりも大きい第６配光角＝５６°に変更する。
【００５１】
本実施の形態では、実施の形態１よりも光源モジュール３から離れた位置に調光フィルム２０２が配置される。このため、調光フィルム２０２による拡散の効果を向上できる。従って、実施の形態１よりも配光角を広い範囲で変化させることができる。また、光源モジュール３から出射される光にムラが発生しやすい広角の領域で、調光フィルム２０２は拡散状態に設定される。このため、照明装置２００から出射される光の照度ムラを抑制できる。
【００５２】
また、本実施の形態では、調光フィルム２０２による照度ムラの抑制の効果を向上できるため、周辺光源３２のみを点灯させても、中央部の光度が低下することを防止できる。これにより、本実施の形態では５６°の広い配光角を得ることができる。
【００５３】
また、実施の形態１と同様に、広角側の配光角において調光フィルム２０２を透過状態にしても良い。これにより、周辺部に照度ムラのある木漏れ日のような照度分布を得ることもできる。
【００５４】
実施の形態３．
図１５は、実施の形態３に係る光源モジュール３０３の平面図である。光源モジュール３０３は、周辺光源３３２における光源の配置が実施の形態２と異なる。周辺光源３３２は、中央光源３１を円環状に囲む複数の第１光源３２ａと、複数の第１光源３２ａを円環状に囲む複数の第２光源３２ｂとを有する。複数の第１光源３２ａは、複数の第１光源３２ａが形成する円環の半径方向で、複数の第２光源３２ｂとそれぞれ並ぶ。これ以外の構造は、実施の形態２と同様である。
【００５５】
光源モジュール３０３を用いても、レンズ１の出光面側に配置した調光フィルム２０２の拡散効果が高いために、実施の形態２と同様に、１３°から５６°までの配光角が得られる。さらに、制御部４０は、調光フィルム２０２を透過状態に維持して、中央光源３１および周辺光源３３２を点灯させる。これにより、光源ユニット１０から出射される光に放射状の照度ムラが発生する。
【００５６】
図１６は、実施の形態３に係る調光フィルム２０２を透過状態とし、中央光源３１および周辺光源３３２を点灯させた場合の照度分布である。本実施の形態では、周辺光源３３２において半径方向に光源が並ぶことで、マーガレットの花びらのような照度分布が得られる。
【００５７】
また、光源配置の異なる光源モジュールを複数組み合わせて使用しても良い。これにより、複数種類の模様からなる特殊な照明空間を作り出せる。
【００５８】
実施の形態４．
図１７は、実施の形態４に係る光源モジュール４０３の平面図である。光源モジュール４０３は周辺光源４３２を有する。周辺光源４３２は３重の円環状に設けられる。周辺光源４３２は、２重の円環状の周辺光源３２と、周辺光源３２を囲む最外周光源４３４を有する。
【００５９】
また、実施の形態１〜３のＤＣ電源部３０は、光源モジュールに電力を供給する電源回路として、中央光源３１と周辺光源３２の２系統を備えた。これに対し、本実施の形態では、光源モジュール４０３に電力を供給する電源回路として中央光源３１、周辺光源３２および最外周光源４３４の３系統を備える。これ以外の構成は実施の形態２と同様である。
【００６０】
図１８は、実施の形態４に係る調光フィルム２０２を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源４３２を点灯させた場合の平均配光分布である。図１８は、中央光源３１、周辺光源３２、最外周光源４３４の電流比率を３０：１：１００とした場合の平均配光分布である。このとき、配光角は９２°となる。
【００６１】
また、図１９は、実施の形態４に係る調光フィルム２０２を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源４３２を点灯させた場合の照度分布である。図１９は、図１８に示される平均配光分布に対応する照度分布である。
【００６２】
次に、光源モジュール４０３を用いた照明装置の狭角配光から広角配光へと配光を制御する動作について説明する。狭角配光の場合、制御部４０は、調光フィルム２０２に最大電圧を印加して透過状態とし、中央光源３１のみを点灯させる。これにより、配光角＝１３°が得られる。また、中央光源３１に流す電流を調整することにより、照明装置の明るさを調整する。
【００６３】
１３°から３６°の範囲で配光角を変更する場合、制御部４０は、調光フィルム２０２の印加電圧を下げて、配光角を広げる。印加電圧＝０Ｖのとき配光角は３６°となる。また、中央光源３１に流す電流を調整することにより、照明装置の明るさを調整する。
【００６４】
３６°から５６°の範囲で配光角を変更する場合、中央光源３１に加えて周辺光源３２も点灯させる。制御部４０は、中央光源３１に対する周辺光源３２の電流比率を制御し、配光角を決定する。また、制御部４０は、電流比率を一定に保ち中央光源３１と周辺光源３２の電流値を変化させることで照明装置の明るさを調整する。
【００６５】
５６°から９２°の範囲で配光角を変更する場合、調光フィルム２０２を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源３２に加え、最外周光源４３４も点灯させる。制御部４０は、中央光源３１、周辺光源３２、最外周光源４３４の電流比率により配光角を決定する。また、制御部４０は、電流比率を一定に保ち、中央光源３１、周辺光源３２および最外周光源４３４の電流値を変化させることで、照明装置の明るさを調整する。
【００６６】
このように、本実施の形態では、配光角を１３°〜９０°の範囲で、連続的に変動させることができる。
【００６７】
また、調光フィルム２０２を透過状態とし、中央光源３１、周辺光源３２および最外周光源４３４を点灯させても良い。図２０は、実施の形態４に係る調光フィルム２０２を透過状態とし、中央光源３１および周辺光源４３２を点灯させた場合の照度分布である。図２０は、調光フィルム２を透過状態とし、中央光源３１、周辺光源３２、最外周光源４３４の電流値の比率を３０：１：１００とした場合の照度分布である。このとき、ガーベラの花びらのような照度分布が得られる。このように、光源配置の異なる光源群を複数組み合わせることにより、特殊な照明空間を作り出すことができる。
【００６８】
本実施の形態では、周辺光源４３２を３重の円環状をしたが、周辺光源４３２は４重以上に設けられても良い。
【００６９】
実施の形態５．
図２１は、実施の形態５に係る照明装置５００の分解斜視図である。照明装置５００は光源ユニット５１０を備える。光源ユニット５１０は、開口付き調光フィルム５０５を備える。これ以外の構造は、実施の形態４と同様である。開口付き調光フィルム５０５は、光源モジュール４０３の光出射方向に設けられる。本実施の形態では、開口付き調光フィルム５０５は調光フィルム２０２とレンズ１との間に設けられる。
【００７０】
開口付き調光フィルム５０５は、調光フィルム２０２と同様に、電圧が印加されることで透過状態と拡散状態との間で状態が切り替わる。開口付き調光フィルム５０５は、さらに光源モジュール４０３からの光を透過させる開口部５０５ａを有する。開口部５０５ａでは、十字の形に中央部の液晶層が切り取られている。開口部５０５ａでは、液晶層から下層の基材が露出している。開口部５０５ａでは、開口付き調光フィルム５０５への電圧印加の有無に係わらず、光源モジュール４０３からの光を透過させる透過状態が保たれる。
【００７１】
本実施の形態では、制御部４０は、調光フィルム２０２を透過状態に維持し、開口付き調光フィルム５０５を拡散状態に維持して、中央光源３１および周辺光源４３２を点灯させる。これにより、光源ユニット５１０から出射される光に照度ムラが発生する。
【００７２】
図２２は、実施の形態５に係る調光フィルム２０２を透過状態とし、開口付き調光フィルム５０５を拡散状態とし、中央光源３１および周辺光源４３２を点灯させた場合の照度分布である。ここで、中央光源３１、周辺光源３２、最外周光源４３４の電流比率は３０：１：１００に設定されている。
【００７３】
図２２に示されるように、本実施の形態では実施の形態４とは違った照度分布を作り出すことができる。本実施の形態では、例えば十字のパターン周辺にドットパターンを散りばめたような照度分布が得られる。
【００７４】
開口付き調光フィルム５０５はレンズ１と光源モジュール４０３との間に設けられても良い。この場合も、図２１と同様の照度分布が得られる。また、開口部５０５ａは十字型に限らず、目的とする照度分布に応じて別の形状にしても良い。
【００７５】
なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  レンズ、２、２０２  調光フィルム、３、３０３、４０３  光源モジュール、３１  中央光源、３２、３３２、４３２  周辺光源、３３  基板、４３４  最外周光源、４  筐体、５０５  開口付き調光フィルム、１０、２１０、５１０  光源ユニット、２０  ＡＣ電源部、３０  ＤＣ電源部、４０  制御部、５０  調光器、１００、２００、５００  照明装置
【図１】
2019200941.tif 000003
【図２】
2019200941.tif 000004
【図３】
2019200941.tif 000005
【図４】
2019200941.tif 000006
【図５】
2019200941.tif 000007
【図６】
2019200941.tif 000008
【図７】
2019200941.tif 000009
【図８】
2019200941.tif 000010
【図９】
2019200941.tif 000011
【図１０】
2019200941.tif 000012
【図１１】
2019200941.tif 000013
【図１２】
2019200941.tif 000014
【図１３】
2019200941.tif 000015
【図１４】
2019200941.tif 000016
【図１５】
2019200941.tif 000017
【図１６】
2019200941.tif 000018
【図１７】
2019200941.tif 000019
【図１８】
2019200941.tif 000020
【図１９】
2019200941.tif 000021
【図２０】
2019200941.tif 000022
【図２１】
2019200941.tif 000023
【図２２】
2019200941.tif 000024