(57)【要約】【課題】例えば地域、時間帯、天候などによって異なる空の色や自然の空と同様の奥行き感を人工的に再現できる照明装置を提供すること。【解決手段】照明装置は、可視光を発する光源であって、可視光の色又は照度を調整可能な一つまたは複数の光源と、光源から発せられた可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体と、を備え、可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、光拡散体の内部に第１の粒子が配され、第１の粒子の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。【選択図】図１
2019114498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発する１つまたは複数の光源であって、前記可視光の色又は照度を調整可能な光源と、
前記光源から発せられた前記可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体と、
を備え、
前記可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、
前記光拡散体の内部に第１の粒子が配され、
前記第１の粒子の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、
照明装置。
【請求項２】
前記光拡散体の内部に第２の粒子が配され、
前記第２の粒子の直径は２５０ｎｍ以上１０μｍ以下である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光拡散体の内部における前記第１の粒子の濃度は１ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下であり、
前記光拡散体の内部における前記第２の粒子の濃度は前記第１の粒子の濃度より低いことを特徴とする、
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光拡散体は所定の厚さを有し、板状に形成され、
複数の前記光源を備え、前記複数の光源のうち少なくとも一つは、前記光拡散体の板厚方向に沿って形成される側面を照射することを特徴とする、
請求項２または請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源および前記光拡散体が収められた筐体を備え、
前記筐体の内部の少なくとも一部が青色または黒色である、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
空から到来する可視光のスペクトル情報が複数記憶された記憶部と、
前記複数のスペクトル情報のいずれかを参照して、前記光源における色又は照度を制御するための色照度制御信号を生成し、前記生成した色照度制御信号を前記光源に送信する制御部と、を備える、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記複数のスペクトル情報は、異なる地域でそれぞれ測定された結果に基づく複数のスペクトル情報を含む、
請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記複数のスペクトル情報は、時間帯を異ならせて測定された結果に基づく複数のスペクトル情報を含む、
請求項６又は請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源は、前記可視光のスペクトル分布によって色又は照度を調整可能であり、
前記光拡散体の空表示面に沿って色および照度の少なくとも一方が変化するグラデーション情報が記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記グラデーション情報に基づいて前記色照度制御信号を生成し、前記生成した色照度制御信号を前記光源に出力する制御部と、を備える、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
外部環境の太陽光の色、照度、温度、湿度を検知可能なセンサーにより検知された情報を、ネットワークを介して取得し、前記取得した太陽光の色、照度、温度、湿度に基づいて、前記光源における色又は照度を制御するための色照度制御信号を生成し、前記生成した色照度制御信号を前記光源に送信する制御部を更に備える、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
地域と時間帯を指定する情報を入力可能な入力装置を備え、
前記制御部は、前記センサーにより検知され前記ネットワークを介して取得した情報のうち、前記入力装置を介して入力された前記地域と前記時間帯に合致する情報に基づいて、前記光源における色又は照度を制御するための色照度制御信号を生成する、
請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
異なる地域で空から到来する光のスペクトルを測定し、
前記測定した空から到来する可視光のスペクトル情報を記憶部に記憶させ、
前記記憶部に記憶された可視光のスペクトル情報に基づいて、発する可視光の色又は照度を調整可能な一つまたは複数の光源と、前記光源から発せられる前記可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体と、を備え、前記光源から発せられる前記可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、前記光拡散体の内部に第１の粒子が配され、前記第１の粒子の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である照明装置に出力する色照度制御信号を生成し、前記光源に出力する、
照明装置の制御方法。
【請求項１３】
異なる地域で測定された、空から到来する光のスペクトルを、発する可視光の色又は照度を調整可能な一つまたは複数の光源と、前記光源から発せられる前記可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体と、を備え、前記光源から発せられる前記可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、前記光拡散体の内部に第１の粒子が配され、前記第１の粒子の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である照明装置に出力する色照度制御信号に変換した情報を含む、
データ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、照明装置の制御方法、およびデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光などの自然光や空を再現する照明システムが知られている。この照明システムは、白色発光ダイオード（light emitting diode: ＬＥＤ）から発せられる光を太陽光に近づけた波長に調整し、ＬＥＤから発せられる光を散乱および透過させることで、太陽光のような光や様々な色の空を作り出す。照明システムを閉じた環境で使用することによって、閉じた環境内にいるユーザに視覚的な快適さを与えることができる。
【０００３】
自然光や空を再現する照明システムに関して、可視光のビームを放出する第１の光源と、可視光のビームを受け取る内面および外面によって境界画定され、且つ可視光のビームに対して少なくとも部分的に透明な拡散光発生器とを含む照明システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１６−５１４３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した照明システムは、太陽が窓を通して部屋を照明するときと同様の状況を、ユーザに知覚させる。しかし、前述した照明システムでは、第１の光源から発せられる可視光の色および拡散光発生器の状態が固定され、例えば異なる地域、時間帯、天候などに応じた空の色や自然の空と同様の奥行き感を出すのは難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、様々な自然の空を人工的に再現できる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決する本発明の一態様は、可視光を発する１つまたは複数の光源であって、前記可視光の色又は照度を調整可能な光源と、前記光源から発せられた前記可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体と、を備え、前記可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、前記光拡散体の内部に第１の粒子が配され、前記第１の粒子の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の照明装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、様々な自然の空を人工的に再現できる照明装置、照明装置の制御方法、およびデータ構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の照明装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す照明装置において可視光が散乱および透過する様子を示す側面図である。
【図３】図１に示す照明装置の記憶部および制御部を示す概略図である。
【図４】架空の都市のスペクトル情報の一例である。
【図５】架空の都市のスペクトル情報の図４とは別の一例である。
【図６】図１に示す照明装置の選択部を示す概略図である。
【図７】図１に示す照明装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の照明装置の一例を示す概略図である。
【図９】第３実施形態の照明装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、実施形態に係る照明装置を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一の符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
［照明装置］
図１は、本発明に係る第１実施形態の照明装置の一例を示す概略図である。本実施形態の照明装置１００は、部屋３０などの照射対象空間に向けて、空を人工的に再現する。図１に示される例では、照明装置１００は、部屋３０の天井、あるいは壁に設置され、前記天井から、あるいは前記壁から室内を照明する。
【００１２】
照明装置１００は、少なくとも光源１１０と、光拡散体１４５とを備える。照明装置１００は、更にレンズ１６５と、内部カバー１８０と、筐体１７０と、記憶部１６２と、制御部１６０と、受信部１５０と、選択部１６１と、入力装置２１０とを備えてもよい。
【００１３】
筐体１７０は、部屋３０の天井あるいは壁に設置される。本実施形態では、筐体１７０を天井面に設置する場合を想定して説明する。なお、筐体１７０を壁面に設置する場合も想定可能である。光源１１０と、レンズ１６５と、内部カバー１８０と、光拡散体１４５と、制御部１６０と、記憶部１６２と、入力装置２１０とは、筐体１７０に収められ、筐体１７０によって所定の位置に支持される。
【００１４】
筐体１７０の底面に、開口１７１が形成される。光拡散体１４５は、入射面１４５ａと、出射面１４５ｂとを有する。光拡散体１４５の出射面１４５ｂの少なくとも一部は、開口１７１に露出する。光拡散体１４５の外周縁部は、開口部１７１の周囲の筐体１７０の底面上に載せられる。開口部１７１の形状は、矩形であってもよいし、円形であってもよい。照明装置１００は、光源１１０から発せられ、光拡散体１４５を通り、開口部１７１から出射する可視光によって、空を人工的に再現する。なお、本明細書において、「可視光」とは、少なくとも３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長、好ましくは４００ｎｍ以上７２０ｎｍ以下の波長を有する電磁波を表す。また、「青色の可視光」とは、前記波長範囲のうち、４５０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の波長を有する可視光を表す。
【００１５】
以下、地表面に平行で、且つ互いに直交する二つの方向をＸ軸とＹ軸とする。また、Ｘ軸とＹ軸とに垂直な鉛直方向をＺ軸とする。
【００１６】
光源１１０は、少なくとも２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下の色温度を有する可視光を発する。光源１１０は、発する可視光の色および照度を、調整可能な構成となっている。光源１１０は、例えば、色合成したＬＥＤまたは液晶プロジェクタ（例えば、キセノンランプやハロゲンランプなど）で構成される。色合成したＬＥＤは、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）や、その他固有の波長をもつ色などの単色波長ＬＥＤからの出射光を、プリズム、導光体、レンズ、ダイクロイックミラー等を含む光学系で合成後に出射し、色および照度が調整された可視光を光拡散体１４５に照射する。液晶プロジェクタ（キセノンランプやハロゲンランプなど）は、投影パターンを変えることで色および照度が調整された可視光を光拡散体１４５に照射することができるので、入射面１４５ａおよび出射面１４５ｂに沿った領域ごとに色や照度の異なる光を照射可能である。
【００１７】
光源１１０は、筐体１７０の内部、且つ可視光を光拡散体１４５に照射可能な位置に設けられる。本実施形態では、光源１１０は、光拡散体１４５の上方に配置される。光源１１０と光拡散体１４５の間には、レンズ１６５が配置される。レンズ１６５と光拡散体１４５との間は、内部カバー１８０で囲まれる。具体的には、内部カバー１８０の上面および底面のそれぞれに開口１８１，１８２が形成される。レンズ１６５は開口１８１に嵌められ、光拡散体１４５が開口１８２に嵌められる。
【００１８】
レンズ１６５は、光源１１０から発せられた可視光を光拡散体１４５に一様に照射するよう広げる目的で設けられる。レンズ１６５は、前記目的を満たすものであれば、特に限定されず、凸レンズ、非球面レンズ、組み合わせレンズ、プリズム、導光体などを含む。
【００１９】
内部カバー１８０の内側の面は、青色の可視光のみを反射するように青い塗料で塗装され、又は青い素材で構成される。このことによって、内部カバー１８０の内側では、青色以外の色の可視光は適宜吸収される。すなわち、筐体１７０の内部の少なくとも一部をなす内部カバー１８０の内側が青色である。なお、筐体１７０の内壁面が青く塗られてもよい。あるいは、筐体１７０の内壁面は、光を吸収する塗料、または素材で構成される。なお、筐体１７０の内壁面の色は、黒であってもよい。
【００２０】
光拡散体１４５は、所定の厚さを有し、板状に形成される。本実施形態では、光拡散体１４５は、樹脂からなる固体であり、樹脂中に分散する粒子（第１の粒子）２５１と、粒子（第２の粒子）２５２とを含む。
【００２１】
光源１１０から発せられた光が開口部１７１を経て出射する際、光線が光拡散体１４５にあたり、光拡散体１４５で起きるレーリー散乱の青（空）色散乱と、光拡散体１４５を透過する光線（太陽光）によって、空と太陽の実際の見え方に近いバランスを得ることができる。また、光拡散体１４５を構成する樹脂の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることが好ましい。前記範囲が満たされることによって、光源１１０から発せられた可視光が後段で説明するように散乱されたときに、散乱光を部屋３０に向けて出射すると共に、太陽光としての散乱しない光線を透過させることができる。
【００２２】
光拡散体１４５を構成する樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニル樹脂、ブチラール樹脂、フッ素系樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルスチレン樹脂、又は、ポリカーボネート、液晶ポリマー、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレート、非晶性ポリオレフィンなどのプラスチック類、又は、それらの混合物又はコポリマのいずれかを含む。
【００２３】
図２は、図１に示す照明装置１００の一部を拡大した側面図である。なお、図２では、レンズ１６５と、光拡散体１４５を構成する樹脂のそれぞれとの図示は省略し、光源１１０から発せられた可視光が散乱、又は透過する様子を示す。
【００２４】
複数の第１の粒子２５１は、可視光をレーリー散乱させるために光拡散体１４５の内部（すなわち、光拡散体１４５を構成する樹脂中）に分散して埋め込まれる。第１の粒子２５１の直径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。前記範囲が満たされることによって、光源１１０から発せられた青色の可視光の大部分がレーリー散乱によって散乱し、照明装置１００で再現される空の青みを深めることができる。光拡散体１４５を構成する樹脂に対する第１の粒子２５１の濃度は、例えば１ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下であることが好ましい。なお、前記濃度は、第１の粒子２５１の直径や光拡散体１４５のＺ方向のサイズによって、適宜変更される。前記範囲が満たされることによって、照明装置１００で再現される空の青みを適度に深めることができる。
【００２５】
第１の粒子２５１は、光拡散体１４５を構成する樹脂とは異なる屈折率を有する。第１の粒子２５１は、例えば、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの無機酸化物である。
第１の粒子２５１の屈折率は、２．０以上３．０以下であることが好ましい。
【００２６】
第２の粒子２５２は、可視光をミー散乱させるために光拡散体１４５の内部に埋め込まれる。第２の粒子２５２の直径は、２５０ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲内である。前記範囲が満たされることによって、光源１１０から発せられた可視光に含まれる全ての色がミー散乱によって同じように散乱し、照明装置１００で再現される空に白さや、光源１１０から発せられる光そのものの色を加えることができる。光拡散体１４５を構成する樹脂に対する第２の粒子２５２の濃度は、同樹脂に対する第１の粒子２５１の濃度より低く設定される。なお、前記濃度は、第２の粒子２５２の直径や光拡散体１４５のＺ方向のサイズによって、適宜変更される。前記範囲が満たされることによって、照明装置１００で再現される空の青みを含みつつ、光源１１０から発せられる光の色を変えた時の、光源１１０から発せられる光そのものの色を付加する白さを適度に加えることができる。例えば、光源１１０から発せられる光の色を赤めに変えることで、青空に赤みを出しつつ、青空が適度に薄紫になる（つまり、紫色の波長（３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長）成分が増えるのではなく、人間の眼に混色の紫として見えるということである）。
【００２７】
第２の粒子２５２の屈折率は、光拡散体１４５を構成する樹脂および第１の粒子２５１の屈折率と同じであってもよく、異なってもよい。
【００２８】
筺体１７０は、屋外から光拡散体１４５に入射する自然光や人工照明光を遮断する。なお、部屋３０の天井が建物の外壁などによって遮光され、暗所である場合は、天井自体を筐体１７０としてもよい。また、この場合は、筐体１７０は枠体であってもよい。
【００２９】
制御部１６０と、記憶部１６２とは、筐体１７０の側面の内側の任意の位置に設けられる。受信部１５０と、選択部１６１とは、部屋３０の側面の内側においてユーザＵの手の届く位置に設けられる。
【００３０】
光源１１０と制御部１６０との間は、制御線１１４によって接続される。受信部１５０は、選択部１６１に付設される。制御部１６０と、記憶部１６２とは、一体に設けられ、互いに接続される。記憶部１６２と選択部１６１との間は、制御線１２４によって接続される。
【００３１】
記憶部１６２は、所謂メモリである。所望の地域や時間帯に空から到来する可視光のスペクトルについて、分光器などを用いて予め測定されたデータが、図３に示すように、記憶部１６２に記憶される。図４は、架空の都市（都市Ａとする）の可視光のスペクトル（スペクトル情報）の一例である。図５は、都市Ａとは異なる地域の架空の都市Ｂの可視光のスペクトル（スペクトル情報）の一例である。なお、図４及び図５に示すスペクトルの縦軸の相対強度は、可視光の全波長範囲内で最も大きい強度を１としたときの相対強度を表す。図４及び図５に例示するように、互いに異なる地域の都市では、青の強度や青色以外の例えば緑（５５５ｎｍ付近の波長）の分布の有無が異なる。
【００３２】
記憶部１６２は、後段で説明する選択部１６１が備える各種ボタンに対応する空のスペクトル情報として、予め測定された春、夏、秋、冬の季節ごとおよび地域ごとの空模様（例えば、日本の空、地中海の青空、北欧の青空）について、それぞれ夜明け、朝、昼、夕暮れ、夜などの時間帯ごとの所定のスペクトル情報をそれぞれ対応付けて記憶する（図３参照）。
【００３３】
制御部１６０は、記憶部１６２に記憶された複数のスペクトル情報のいずれかを参照して、光源１１０における色又は照度を制御するための色照度制御信号を生成し、生成した色照度制御信号を光源１１０に送信する。このような機能を発揮するため、図３に示すように、制御部１６０は、例えば、入力受付部１６６Ａと、データ読込部１６６Ｂと、変換部１６６Ｃとを備える。入力受付部１６６Ａは、ユーザＵからの入力を受け付け、入力された地域や時間帯の情報をデータ読込部１６６Ｂに出力する。データ読込部１６６Ｂは、入力された地域や時間帯の情報をスペクトル情報のデータを記憶部１６２から読み込み、変換部１６６Ｃに出力する。変換部１６６Ｃは、入力されたスペクトル情報を色照度制御信号に変換し、色照度制御信号を光源１１０に送信する。制御部１６０は、前述のように機能し、色照度制御信号を光源１１０に送信し、光源１１０を点灯又は消灯させることが可能な電子回路などである。制御部１６０は、プログラムを実行するハードウェアプロセッサであってもよい。
【００３４】
なお、記憶部１６２に記憶される可視光のスペクトルは、分光器などを用いて空から到来する可視光のスペクトルを予め測定したデータそのものでよいが、各地で測定されたスペクトルを人工的な空として光拡散体１４５で再現する場合のスペクトル（あるいは制御情報）に変換したデータであってもよい。
また、制御部１６０、記録部１６２は装置外部に配置してもよい。その場合、制御部１６０は、変換部１６６Ｃのみ、内部に配置する。
【００３５】
受信部１５０は、後述するリモートコントローラ２５０や任意の通信操作機器が送信したユーザ制御信号を受信する。受信部１５０は、ユーザ制御信号を受信可能なアンテナや受信装置などを含む。受信部１５０が受信したユーザ制御信号は、制御線１２４を介して制御部１６０に出力される。
【００３６】
選択部１６１は、部屋３０にいるユーザＵが照明装置１００で再現させたい空のパターンを選択する際に用いられる。図６に示すように、本実施形態の選択部１６１は、ＯＮボタン３０５およびＯＦＦボタン３０６と、地域選択エリア３０１および時間帯選択エリア３０２とを備える。地域選択エリア３０１は、日本の空ボタン３１２、春ボタン３１４、夏ボタン３１６、秋ボタン３１８、冬ボタン３２０、地中海の青空ボタン３２２、北欧の青空ボタン３２４を備える。時間帯選択エリア３０２は、夜明けボタン３３２、朝ボタン３３４、昼ボタン３３６、夕暮れボタン３３８、夜ボタン３４０を備える。選択部１６１は、各種ボタンと制御線１２４とを接続する制御線を含む電子回路を備える。
【００３７】
［照明装置による照明例］
色照度制御信号は、光源１１０から発せられる可視光の色制御信号と、照度制御信号とを含む。制御部１６０は、液晶プロジェクタの複数の画素毎の色制御信号と照度制御信号に基づいてＲＧＢの各色の明るさを算出し、算出したＲＧＢの各色の明るさに合わせて画素毎に光源１１０を点灯又は消灯させる。
【００３８】
光源１１０は、前段で説明したように液晶プロジェクタの他に色合成した白色ＬＥＤを備えてもよい。制御部１６０は、色合成したＬＥＤを用いて可視光の照度を制御することができる。制御部１６０は、照度制御信号に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色波長のＬＥＤと、それ以外の固有の波長特性を有する単色波長のＬＥＤに供給する電流や電圧を調整し、色合成したＬＥＤを点灯又は消灯させる。
【００３９】
制御部１６０は、記憶部１６２、選択部１６１、センサー２００、入力装置２１０、天候情報取得部２２０から出力される情報に基づいて可視光の色制御信号と照度制御信号を生成し、光源１１０に出力する。
【００４０】
制御部１６０は、選択部１６１でユーザＵが選択した内容に応じて記憶部１６２に記憶された空のスペクトル情報を参照し、液晶プロジェクタに送る画像信号または色合成したＬＥＤに供給する電流や電圧を光源１１０に送信する。このことによって、ユーザＵが選択した地域；日本の空（春、夏、秋、冬）、地中海の青空、北欧の青空、および時間帯；夜明け、朝、昼、夕暮れ、夜のスペクトルが反映された空が光拡散体１４５に再現される。
【００４１】
また、記憶部１６２は、光拡散体１４５の出射面（空表示面）１４５ｂに沿って色および照度の少なくとも一方が変化するグラデーション情報を記憶することが好ましい。グラデーション情報としては、例えば、出射面１４５ｂにおいてＹ方向の手前側から奥側に進むに従って青色の可視光の照度のみが減少するパターンや、出射面１４５ｂにおいてＹ方向の奥側から手前側に進むに従って青色の可視光の照度が減少すると共に赤色の可視光の照度が増加するパターンが挙げられる。制御部１６０は、自動的に、又はリモートコントローラ２５０などでユーザＵが選択した情報に応じて、記憶部１６２からグラデーション情報のデータを読み込む。制御部１６０は、このグラデーション情報を反映する液晶プロジェクタに送る画像信号または色合成したＬＥＤに供給する電流や電圧を光源１１０に送信する。このことによって、出射面１４５ｂに沿って色および照度の少なくとも一方が変化する空が光拡散体１４５に再現される。
【００４２】
［照明装置の制御方法］
次に、照明装置１００の制御方法を説明する。
【００４３】
図７に示すように、先ず、異なる地域で空から到来する光のスペクトルを測定する（ステップＳ４０１）。次に、測定した空から到来する可視光のスペクトル情報を記憶部１６２に記憶させる（ステップＳ４０２）。続いて、記憶部１６２に記憶された可視光のスペクトル情報に基づいて、照明装置１の光源１１０に出力する色照度制御信号を生成する（ステップＳ４０３）。その後、ステップＳ４０３で生成した色照度制御信号を光源１１０に出力する（ステップＳ４０４）。
【００４４】
上述の制御方法では、ユーザＵが選択部１６１のＯＮボタン３０５を押した後、地域選択エリア３０１および時間帯選択エリア３０２のいずれかのボタンを押す、あるいは、ユーザＵがリモートコントローラ２１０を用いて地域と時間帯を入力するなどの動作によって、制御部１６０の入力受付部１６６Ａに地域と時間帯の情報が入力される。上述したように、制御部１６０は入力された地域と時間帯に合わせて色照度制御信号を生成し、光源１１０に送信する。光源１１０に色照度制御信号が送信されることで、入力された地域と時間帯に応じた空が光拡散体１４５に再現される。
【００４５】
上述のように説明した第１実施形態の照明装置１００は、可視光を発する光源であって、可視光の色又は照度を調整可能な光源１１０と、７０％以上の全光透過率を有し、光源１１０から発せられた可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体１４５と、を備え、可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、光拡散体１４５の内部に第１の粒子２５１が配され、第１の粒子２５１の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、という構成を有する。照明装置１００によれば、光源１１０から発せられる可視光の色と照度を制御部１６０によって調整することができる。このことによって、光拡散体１４５を透過する可視光の色と照度を変えると共に、第１の粒子２５１でレーリー散乱される散乱光の量を変え、青色の可視光のみで再現可能な標準的な青空だけではなく、白みがかった青空やセピア風の青空、夕暮れ時のように赤から濃い青へのグラデーションがかかった空やトワイライトな藍空などの多彩な空を再現することができる。再現できる空の表情が広がることで、例えば異なる地域、時間帯、天候などに応じた空の色を再現することができる。図２に示すように、光拡散体１４５を透過する可視光と第１の粒子２５１でレーリー散乱される散乱光を部屋３０から見えるようにすることで、空の色に不均一な濃淡などが生まれ、自然の空と同様の奥行き感を発現させることができる。
【００４６】
また、第１実施形態の照明装置１００によれば、光拡散体１４５の内部に第２の粒子２５２を更に含み、図２に示すように、光拡散体１４５を透過する可視光Ｌ１と第１の粒子２５１でレーリー散乱される散乱光Ｌ２と第２の粒子２５２で、一般的な散乱あるいはミー散乱される散乱光Ｌ３との総合混色を部屋３０から見えるようにすることで、複雑な空模様を再現し、自然の空と同様の奥行き感を効果的に発現させることができる。
【００４７】
また、第１実施形態の照明装置１００によれば、ユーザＵが選択した所望の地域および時間帯の空を光拡散体１４５に再現することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
次いで、第２実施形態の照明装置について説明する。
【００４９】
［照明装置］
図示していないが、第２実施形態の照明装置は、第１実施形態の照明装置１００と同様の構成を備え、更にセンサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，…を備える。
【００５０】
図８に示すように、センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、外部環境の太陽光の色、照度、温度、湿度を検知可能であり、屋外の任意の位置に設けられる。センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃにより検知された情報は、ネットワークを介して取得される。制御部１６０は、ネットワークを介して取得した太陽光の色、照度、温度、湿度に基づいて、光源１１０における色照度制御信号（色又は照度を制御するための色照度制御信号）を生成する。具体的には、センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃにより検知された情報は、サーバ２３０を介して制御部１６０に入力される。制御部１６０は、生成した色照度制御信号を光源１１０に送信する。
【００５１】
入力装置２１０は、地域と時間帯を指定する情報を入力可能である。制御部１６０は、センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃにより検知され、ネットワークを介して取得した情報のうち、入力装置２１０を介して入力された地域と時間帯に合致する情報に基づいて、光源１１０における色照度制御信号（色又は照度を制御するための色照度制御信号）を生成する。制御部１６０は、生成した色照度制御信号を光源１１０に送信する。
【００５２】
［照明装置による照明例］
制御部１６０は、センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃのいずれかによって任意のタイミングで検知された天候に関する情報に基づいて、例えば空の青みや白さ、夕日などの赤みなどを考慮した色照度制御信号を生成する。例えば、センサー２００Ａに照射される太陽光の照度が減少し、センサー２００Ａが照度の減少を検知したときに、制御部１６０は、青みが弱く、白さが強くなる色照度制御信号を生成する。制御部１６０は、液晶プロジェクタの部分的又は全体の画素毎のＢの点灯部分に供給する電流や電圧を小さくすると共に、色合成したＬＥＤに供給する電流や電圧を大きくする。制御部１６０による前述の電流や電圧の調整によって、光拡散体１４５において第１の粒子２５１に当たってレーリー散乱される青色の光の照度が減少し、第２の粒子２５２に当たって、一般的な散乱またはミー散乱される可視光の全色の照度が増加する。ゆえに、光散乱体１４５が自然に近い不均一さを有して白くなり、白みを帯びた曇り空が光拡散体１４５に再現され、部屋３０に照明される。
【００５３】
制御部１６０は、入力装置２１０から受信した地域と時間帯に基づいて、その地域と時間帯に合致する可視光のスペクトル情報を記憶部１６２から読み込み、色照度制御信号を生成する。制御部１６０は、液晶プロジェクタの画素毎のＲＧＢの点灯部分および色合成したＬＥＤに供給する電流や電圧を調整し、時間情報をふまえた空を光拡散体１４５に再現し、部屋３０に照明する。
【００５４】
例えば、入力装置２１０から東京の夕暮れの時間（例えば、１７時３０分など）が入力されたときに、制御部１６０は、赤みが強く、青みが弱くなる色照度制御信号を生成する。制御部１６０は、液晶プロジェクタに当該色照度制御信号を送り、または色合成したＬＥＤに供給する青色成分の電流や電圧を小さくし、赤色成分の電流や電圧を大きくする。制御部１６０による前述の電流や電圧の調整によって、光拡散体１４５において第１の粒子２５１に当たってレーリー散乱される青色の光の照度が減少すると共に、入射面１４５ａから出射面１４５ｂに透過する赤色の光が強まり、第２の粒子２５２に当たって、一般的な散乱およびミー散乱される可視光の赤色の照度が増加する。ゆえに、光散乱体１４５が自然に近い不均一さを有して赤みと青みを帯び、夕暮れの空が光拡散体１４５に再現され、部屋３０に照明される。
【００５５】
制御部１６０は、記憶部１６２を参照し、天候情報取得部２２０によって任意のタイミングで検知された地域天候情報から推測される空の色と照度を算出し、算出した空の色と照度に応じた色照度制御信号を光源１１０に出力する。
【００５６】
例えば、照明装置１００で北京の青空を再現中に、センサー２００Ｂによって北京で曇っている情報を取得したときに、制御部１６０では、青みも白さも弱くなる色照度制御信号を生成する。制御部１６０は、液晶プロジェクタに当該色照度制御信号を送り、または色合成したＬＥＤに供給する電流や電圧も小さくする。制御部１６０による前述の電流や電圧の調整によって、光拡散体１４５において第１の粒子２５１に当たってレーリー散乱される青色の光の照度が減少し、第２の粒子２５２に当たって一般的な散乱またはミー散乱される可視光の全色の照度も減少する。ゆえに、光散乱体１４５がやや薄暗くなり、曇り時の暗い空が光拡散体１４５に再現される。
【００５７】
［照明装置の制御方法］
第２実施形態の照明装置の制御方法は、照明装置１００の制御方法と同様であり、詳細のステップに関する記載は省略する（図７参照）。
【００５８】
上述の制御方法では、制御部１６０はセンサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃからネットワークを介して入力された地域と時間帯に合わせて色照度制御信号を生成し、光源１１０に送信する。光源１１０に色照度制御信号が送信されることで、入力された地域と時間帯に応じた空が光拡散体１４５に再現される。
【００５９】
上述説明した第２実施形態の照明装置は、第１実施形態の照明装置１００と同様に、可視光を発する光源であって、可視光の色又は照度を調整可能な光源１１０と、光源１１０から発せられた可視光の少なくとも一部を散乱させる光拡散体１４５と、を備え、可視光の色温度は２０００Ｋ以上２５０００Ｋ以下であり、光拡散体１４５の内部に第１の粒子２５１が配され、第１の粒子２５１の直径は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、という構成を有する。光源１１０から発せられる可視光の色と照度を制御部１６０によって調整することができる。第２実施形態の照明装置によれば、光拡散体１４５を透過する可視光の色と照度を変えると共に、第１の粒子２５１でレーリー散乱される散乱光の量を変え、多彩な空を再現することができる。再現できる空の表情が広がることで、例えば異なる地域、時間帯、天候などに応じた空の色を再現することができる。また、空の色に不均一な濃淡などが生まれ、自然の空と同様の奥行き感を発現させることができる。
【００６０】
また、第２実施形態の照明装置によれば、光拡散体１４５の内部に第２の粒子２５２を更に含み、図２に示すように、光拡散体１４５を透過する可視光Ｌ１と第１の粒子２５１でレーリー散乱される散乱光Ｌ２と第２の粒子２５２でミー散乱される散乱光Ｌ３との総合混色を部屋３０から見えるようにすることで、複雑な空模様を再現し、自然の空と同様の奥行き感を効果的に発現させることができる。
【００６１】
また、第２実施形態の照明装置１００によれば、センサー２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃによって任意のタイミングで検知された天候に関する情報に基づいて、所望の地域および時間帯の空を光拡散体１４５に再現することができる。
【００６２】
＜第３実施形態＞
次いで、第３実施形態の照明装置について説明する。
【００６３】
［照明装置］
図９に示すように、第３実施形態の照明装置は、第１実施形態の照明装置１００と同様の構成を備え、更に光源１１１を備える。すなわち、第３実施形態の照明装置は、複数の光源１１０，１１１を備える。光源１１１は、Ｘ方向に沿って可視光を発し、光拡散体１４５のＺ方向（板厚方向）に沿って形成される側面１４５ｃを照射する。光源１１１は、例えば所定の色のＬＥＤであり、照明装置１００で再現される空で強めたい色の可視光を発する補助光源である。また、光源１１１と制御部１６０との間は、制御線１１４と同様の不図示の制御線によって接続される。
【００６４】
第３実施形態の照明装置では、第１実施形態の照明装置１００と同様のふるまいに加え、光源１１１から発せられた可視光が側面１４５ｃから光拡散体１４５に入射することによって、入射した可視光の第２の粒子２５２によるミー散乱が発生する。このことによって、光源１１１から発せられた可視光に含まれる色がミー散乱によって散乱し、第３実施形態の照明装置で再現される空に光源１１１から発せられる光そのものの色をさらに加えることができる。
【００６５】
［照明装置による照明例］
例えば、光源１１１として青色の可視光を発するＬＥＤを用いることによって、第３実施形態の照明装置で再現される空の青みを強めることができる。
【００６６】
［照明装置の制御方法］
第３実施形態の照明装置の制御方法は、照明装置１００の制御方法と同様であり、詳細のステップに関する記載は省略する（図７参照）。但し、ステップＳ４０３では、記憶部１６２に記憶された可視光のスペクトル情報に基づいて、照明装置の光源１１０に出力する色照度制御信号を生成すると共に、光源１１１に出力する色照度制御信号を生成する。また、ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で生成した色照度制御信号を光源１１０，１１１に出力する。
【００６７】
なお、第３実施形態の照明装置は、光源１１０，１１１に加えて他の光源を備えてもよい。第３実施形態の照明装置が備える複数の光源のうち少なくとも一つが光拡散体１４５の側面１４５ｃを照射すればよい。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００６９】
例えば、図１には、天井内の光源１１０から下向きに直接光が照射されているが、光源１１０から発せられる光が下向き以外の向きに向いてもよい。その場合、光源１１０から発せられる光がミラーなどによって反射されて、光拡散体１４５に照射されてもよい。
また、天井が外部からの光の入射を遮蔽するように構成されていれば、筐体１７０を省略し、天井内に光源１１０、光拡散体１４５、レンズ１６５などを個別に配置してもよい。
さらに、制御部１６０は、光源１１０に対して色照度制御信号を出力可能であれば、任意の場所に設けられる。光源１１０と制御部１６０とは、有線の制御線１１４で互いに接続されてもよく、無線で互いに通信できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００…照明装置、１１０，１１１…光源、１４５…光拡散体、１６０…制御部、１６２…記憶部、１７０…筐体、２５１…第１の粒子、２５２…第２の粒子
【図１】
2019114498.tif 000003
【図２】
2019114498.tif 000004
【図３】
2019114498.tif 000005
【図４】
2019114498.tif 000006
【図５】
2019114498.tif 000007
【図６】
2019114498.tif 000008
【図７】
2019114498.tif 000009
【図８】
2019114498.tif 000010
【図９】
2019114498.tif 000011