(57)【要約】【課題】偏光フィルタを設けても照度低下がなく、眩しさを解消できる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具のＬＥＤ光源４０ａを構成するレンズ４５の出射面４６の一部分に偏光分離板３５ａを設ける。すなわち、ＬＥＤ光源４０ａの出射面４６のうち輝度が最も高い中央部分を覆う大きさの偏光分離板３５ａのみで出射面４６を部分的に覆うことで、ＬＥＤ光源４０ａを内蔵したＬＥＤランプの最大輝度値を低下させ、グレアを抑制する効果を得ることができる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を備える複数の光源を配置してなる照明器具であって、
前記複数の光源からの出射光の少なくとも一部を特定方向の直線偏光に変換する偏光手段を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記偏光手段は、前記複数の光源の一部の光源の出射面全体を覆うように配置された偏光分離板であることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記偏光手段は、前記複数の光源の少なくとも一部の光源の光軸上に配置された偏光分離板であることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記複数の光源は前記半導体発光素子からの出射光を配光制御するレンズを備え、前記偏光手段は、前記複数の光源の一部の光源において該レンズの出射面中央部に配置された偏光分離板であることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項５】
前記偏光手段は、当該照明器具のカバー部の裏面に配置した偏光分離板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記複数の光源の一部の光源は他の光源よりも色温度が高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記複数の光源の一部の光源は、格子状に配列された該複数の光源において周回状あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記偏光分離板からの反射光を再反射させるとともに該再反射光を所定方向に照射する再反射手段を備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項９】
前記再反射手段は少なくとも１／２波長板と全反射板からなることを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明器具を所定距離離間させながら対向して配置するとともに、該対向する照明器具間に位置する対象物を、該対向する照明器具から照射される光と偏光方向が直交する偏光分離手段を介して観測可能に構成されていることを特徴とする照明システム。
【請求項１１】
前記偏光分離手段は偏光サングラスであることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明器具を使用して、ｐ偏光を照射するように構成されたことを特徴とする照明システム。
【請求項１３】
少なくとも水面あるいは氷面に前記p偏光を照射することを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば競技場、野球場等で使用される照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における野外スポーツの人気上昇にともない、自ら競技に参加しプレーすることのみならず、観客としてスポーツ観戦することで競技を楽しむことが増加している。また、野外スポーツは夜間に行われることも多いため、競技者の安全確保とともに観客が競技を堪能できるよう、競技場を照らす照明が重要となる。
【０００３】
投光器等の照明器具には、近年では発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が使用されている。ＬＥＤは低消費電力、長寿命であるため、特に光源の交換頻度が低いことが望まれる野外用の照明器具において多用されている。
【０００４】
競技場、球場等における照明としてもＬＥＤを使用した投光器の使用が増えているが、ＬＥＤ投光器は発光面の輝度が高いため、例えば野球場においてＬＥＤ投光器からの照明光が競技者の目に入ると、競技者が野球ボールを見失うといったボール消失現象が発生する。これは、照明光のうち輝度の高い発光面にボールが重なると、そのボールが見えなくなる現象であり、競技者である選手には、通常のプレイができなくなるといった不安材料となる。
【０００５】
特許文献１は、大型の競技場等における各大型照明装置の発光面の輝度が高いと、その競技場で行われる競技の妨げになるとの観点から、競技領域における任意の位置で特定の角度ピッチで全方位に向かって発光面を観察した場合に、全ての方位において高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように調整された照明システムを開示している。
【０００６】
特許文献２は、偏光分離手段で分離したｐ偏光とｓ偏光の一方を第１の水平偏光として外部に照射し、他方を偏光変換手段を介して第２の水平偏光として外部に照射することにより、分離されたｐ偏光とｓ偏光の両偏光を水平偏光として外部に照射して、光源から照射される無偏光の利用効率を高め、濃霧や豪雨等の悪条件下における自車両の周囲からの視認性を向上させた告知灯を開示している。
【０００７】
一方、夜間時における視界前方の視認性に着目した技術として、特許文献３には、対向車の前照灯等の灯火装置からの光を一方方向、例えば水平方向に偏光した光とし、移動車両のウインドウ、ミラー類に他方方向、例えば垂直方向に偏光された光を透過させる部材を密着させて配置する等、視界前方に一方方向と異なる方向に偏光された光を透過させる部材を配した照明システムおよび移動車両の照明方法が開示されている。この構成により、他車の灯火類からの光が運転者の目に入ってまぶしく感ずることを防止し、運転時の安全性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１７／０５１５５３
【特許文献２】特開２００４−２１４０７３号公報
【特許文献３】特開２００２−１６３９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、高輝度の発光面の大きさを所定値以下とするため、高輝度の発光面の立体角を競技に影響を与えない程度の大きさ以下に調整しているが、その際、競技場の面積、競技の種類、競技が実施される競技領域等、使用環境に応じた立体角の変更、微調整が必要となり、照明装置としての汎用性を欠くという問題がある。
【００１０】
特許文献３のように、投光器の前面に特定方向の直線偏光を透過する部材を設け、対向する側において、それとは異なる方向の偏光光を透過させる部材を密着させた構成では、投光器から偏光部材を透過する光が減光され、グレアが抑えられても照度が落ちるという問題がある。また、特許文献２は、光源から照射される無偏光光の利用効率を高めることはできても、グレアを抑えることができない。
【００１１】
野外競技場を照らす照明を例に挙げると、野外照明（ＬＥＤ投光器）の発光面が眩しいとして、その輝度を下げる、あるいは単に発光面に偏光部材を貼付しても、公的な規格で規定されている照度を確保できない虞がある。
【００１２】
一方、従来の照明装置（ＬＥＤ投光器）は、ボートレース場、アイススケート場等で使用された場合、照射光が水面あるいは氷面で反射し、その反射光が眩しくて競技観戦が妨げられるという問題がある。さらに、体育館で使用された場合、床面にはワックスなどが塗られているため鏡面反射し易く、照明の映り込みによる反射光が眩しいという問題や、看板照明として使用された場合には、看板照明光が看板表面から鏡面反射されて眩しく、看板が見づらいという問題がある。
【００１３】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、偏光フィルタを設けても照度を低下させずに眩しさを解消できる照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち本発明は、半導体発光素子を備える複数の光源を配置してなる照明器具であって、前記複数の光源からの出射光の少なくとも一部を特定方向の直線偏光に変換する偏光手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
例えば前記偏光手段は、前記複数の光源の一部の光源の出射面全体を覆うように配置された偏光分離板であることを特徴とする。例えば前記偏光手段は、前記複数の光源の少なくとも一部の光源の光軸上に配置された偏光分離板であることを特徴とする。また、例えば、前記複数の光源は前記半導体発光素子からの出射光を配光制御するレンズを備え、前記偏光手段は、前記複数の光源の一部の光源において該レンズの出射面中央部に配置された偏光分離板であることを特徴とする。さらに例えば、前記偏光手段は、当該照明器具のカバー部の裏面に配置した偏光分離板であることを特徴とする。例えば、前記複数の光源の一部の光源は他の光源よりも色温度が高いことを特徴とする。例えば、前記複数の光源の一部の光源は、格子状に配列された該複数の光源において周回状あるいは千鳥状に配置されていることを特徴とする。例えば、前記偏光分離板からの反射光を再反射させるとともに該再反射光を所定方向に照射する再反射手段を備えることを特徴とする。さらには、例えば前記再反射手段は少なくとも１／２波長板と全反射板からなることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る照明システムは、上記の照明器具を所定距離離間させながら対向して配置するとともに、該対向する照明器具間に位置する対象物を、該対向する照明器具から照射される光と偏光方向が直交する偏光分離手段を介して観測可能に構成されていることを特徴とする。例えば、前記偏光分離手段は偏光サングラスであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る照明システムは、上記の照明器具を使用して、ｐ偏光を照射するように構成されたことを特徴とする。例えば、少なくとも水面あるいは氷面に前記p偏光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、照度を落とさずに眩しさ（グレア）の発生を抑止可能な照明器具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】暗所における物体の視認効果を確認する実験構成を模式的に示す図である。
【図２】ＮＤフィルターを介して撮影した視認対象を示す写真である。
【図３】偏光フィルターを介して撮影した視認対象を示す写真である。
【図４】カメラ前面に載置した偏光フィルターを垂直方向に回転させたときの視認対象を示す写真である。
【図５】水面で反射した光の眩しさを抑制する効果を確認する実験構成を模式的に示す図である。
【図６】ＬＥＤランプからの直接光を撮影した写真である。
【図７】ＬＥＤランプから水面に照射した光の入射角を変えて撮影した反射光の写真である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る照明器具の外観斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の実施例１に係る照明器具の正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の実施例２に係る照明器具の正面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の実施例１に係るＬＥＤ光源の縦断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の実施例２に係るＬＥＤ光源の縦断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の実施例３に係るＬＥＤ光源の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、半導体発光素子としてのＬＥＤを備えた光源であるＬＥＤ投光器からの照射光に、偏光分離板として吸収型偏光フィルターをかけて得た鉛直方向偏光投射光の技術的な効果を確認、検証するために実施した実験の方法および効果を説明する。
【００２１】
図１は、夜間の競技場を模した暗所において物体の視認の効果を確認するための実験構成を模式的に示している。実験では、図１に示すように複数の発光源が内蔵された２つのＬＥＤランプ１，３を一定距離離して対向させ、ＬＥＤランプ１とＬＥＤランプ３のほぼ中間であって、それらの中心軸上に、視認対象である野球ボール５を配置した。さらに、ＬＥＤランプ１，３それぞれの前面に偏光フィルター１１，１２を載置した。
【００２２】
野球ボール５の観測者（点線で示す視認者）として、ＬＥＤランプ３と並行する位置にカメラ４を設置し、カメラ４の前面にも偏光フィルター１３を載置した。偏光フィルター１１，１２を通過したＬＥＤランプ１，３からの光は、鉛直方向偏光投射光である。
【００２３】
野球ボール５を固定した位置におけるＬＥＤランプの照度は、偏光フィルターを付けなかった場合、ＬＥＤランプ１は９００Ｌｘ、ＬＥＤランプ３は８３０Ｌｘであった。偏光フィルターを付けた場合の照度は、ＬＥＤランプ１が７７０Ｌｘ、ＬＥＤランプ３が７００Ｌｘであった。
【００２４】
図２は、偏光フィルター１１〜１３に代えて、偏光効果を有しないＮＤフィルターを載置し、カメラ４より野球ボール５を見た（カメラ４で撮影した）ときの画像である。図２より、偏光フィルターがない場合にはＬＥＤランプ１からの照射光が眩しくなり、野球ボール５を視認できないことが分かる。
【００２５】
一方、偏光フィルター１１〜１３を載置した場合、図３に示すようにＬＥＤランプ１からの照射光は、偏光フィルター１３の効果により光量が少なくなるためグレアとならず、同時にＬＥＤランプ３からの照射光が野球ボール５より拡散反射して無偏光となり、偏光フィルター１３の透過軸方向の直線偏光成分はカメラ４に入射するので、カメラ４側において野球ボール５を明瞭に視認できる。
【００２６】
図４は、カメラ４の前面に載置した偏光フィルター１３のみを垂直方向に約２０°回転した場合の撮影画像である。これにより、カメラ前の偏光フィルターが垂直方向に多少回転しても、ＬＥＤランプ１からの照射光はＮＤフィルターのときほどは眩しくなくなり、野球ボール５を視認できることが分かった。
【００２７】
このことは、例えば、競技者が偏光サングラスを装着して競技（野球）を行った場合、競技者が動いて偏光サングラスの垂直方向偏光角が変化しても、野球ボールを十分、視認可能であることを示している。
【００２８】
このように、図１に示す構成において、ＬＥＤランプからの光を鉛直方向偏光投射光として使用することで、ＬＥＤランプからの直接光の眩しさが抑制され、鉛直方向偏光投射光が照射された野球ボールを良好に視認できることが判明した。
【００２９】
図５は、水面を反射した光の眩しさに対する抑制効果を確認するための実験構成を模式的に示している。図５に示すように、複数の発光源を内蔵するＬＥＤランプ６の前面左半分を、偏光効果を有しないＮＤフィルター１５で覆い、前面右半分を偏光フィルター１６で覆った。ＬＥＤランプ６の前方であって水平方向下方側には、水を満たしたバケツを置いて水面１８を得た。
【００３０】
図６は、ＬＥＤランプ６からの直接光をカメラ４で撮影した画像であり、偏光フィルター１６で覆われた部分と眩しさ（明るさ）が同等となるように、ＮＤフィルター１５でＬＥＤランプ６を覆い、ランプの照度を調整した状態を示している。
【００３１】
図７（ａ）は、ＬＥＤランプ６から水面１８に対して、入射角θ＝６０°で光を照射したときの反射光の画像であり、ＬＥＤランプ６のうち偏光フィルター１６で覆われた部分からの光が水面１８で反射しても、眩しさが抑えられていることが分かる。
【００３２】
図７（ｂ）、図７（ｃ）はそれぞれ、ＬＥＤランプ６から水面１８に対する光の入射角θが４５°、７５°の場合の反射光を撮影した画像である。これらの場合においても、偏光フィルター１６で覆われた部分からの照射光の水面１８での反射光は、ＮＤフィルター１５で覆われた部分からの照射光の反射光と比較して、眩しさが抑えられていることが分かる。
【００３３】
なお、上記の実験では、ＬＥＤランプとしてＬＤＲ１４Ｎ−Ｗ／８５０／ＰＡＲ（岩崎電気株式会社製）、偏光フィルターとして、ケニス社の偏光フィルム（厚さｔ＝０．２、透過率４３％）、ＮＤフィルターとして、ＡＷ（オールウエイズ）社の減光フィルター＃２０９（厚さｔ＝０．０８２、透過率５０％）を使用した。
【００３４】
次に、上述した実験で得られた知見を適用した、本発明に係る照明器具の実施形態について説明する。
【００３５】
＜第１の実施形態＞
図８は、本発明の第１の実施形態に係る照明器具の外観斜視図である。図８に示す照明器具２１は、例えばＬＥＤ投光器であり、器具本体２５は、例えばステンレス等の金属材料で耐食性等を向上させ、プレス成型等により所定の形状に成形されている。
【００３６】
照明器具２１の前面側が光の照射開口部２２となっており、器具内部には、ＬＥＤ素子を光源とする複数個（ここでは、１２個）のＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２が配置されている。また、ＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２の前面部分には、照射開口部２２の全面を覆うように、ガラス、透明アクリル樹脂等からなるカバー２３が取り付けられている。なお、カバー２３が樹脂からなる場合、傷等から保護するためにその表面にハードコート処理を施してもよい。
【００３７】
カバー２３の周縁部には、不図示の防水パッキンが配置されており、器具本体２５とカバー２３の枠部との密着性を向上させて、防水効果を得ている。また、照明器具２１の背面側には、照明器具２１を支柱等に取り付けるためのアーム２４が配置されている。
【００３８】
本実施形態に係る照明器具２１は、後述するように色温度の異なる複数の光源（ＬＥＤランプ）からなる。さらに、色温度の高いＬＥＤランプの照射面に偏光分離板を設けた構成を有する。ここでは板状の偏光分離板を使用し、ＬＥＤランプからの光束に含まれる偏光光のうち、ある一方向の振動面を有する直線偏光光（例えばＳ偏光光）を透過し、それと直交する他方向の振動面を有する直線偏光光（例えばＰ偏光光）を反射する効果を得ている。
【００３９】
表１は、１２個のＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２について、色温度の違いと偏光分離板の有無、その枚数によって組み合わせた５つのパターンを示している。パターンａは、ＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２の全部を色温度５０００Ｋとし、偏光分離板を設けない例である。すなわち、パターンａの構成を有する照明器具は、ＬＥＤランプの色温度が高く、偏光分離板がないことから、光源としての照度は高いが、光源を目視した場合にはグレアを感じ、眩しいと評価された。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
ここでは、図１に示すように照明器具２１の前面から所定距離Ｄだけ離れた位置に、照明器具２１の中心軸（図１において一点鎖線で示す。）に合わせて照度計３０を設置して、単位面積あたりの光束よりＬＥＤランプの照度を測定した。
【００４２】
一方、パターンｂは、ＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２の全部を色温度５０００Ｋとし、その全数に偏光分離板を設けた。この場合、光源としての眩しさはないが（評価が高いため、表１では◎を付した。）、その照度はパターンａの７０％、すなわち、パターンａの照度を１００として相対比較した場合、照度が３０％低下した。
【００４３】
パターンｃは、ＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２の半数（例えば、図１のＬ２，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ８，Ｌ１０，Ｌ１１の６個）を色温度５０００Ｋとし、残りの半数（６個）を色温度３０００Ｋとするとともに、色温度５０００ＫのＬＥＤランプには偏光分離板を設けず、色温度３０００ＫのＬＥＤランプに偏光分離板を設けた例である。
【００４４】
これに対してパターンｄは、色温度５０００ＫのＬＥＤランプ（例えば、図１のＬ２，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ８，Ｌ１０，Ｌ１１の６個）に偏光分離板を設け、色温度３０００ＫのＬＥＤランプ（６個）には偏光分離板を設けなかった例である。
【００４５】
パターンｃの場合とパターンｄの場合とを対比すると、双方ともパターンａよりも照度が１５％低下した点で共通するが、眩しさの点では、パターンｄの評価が〇（眩しさが抑制された）で、パターンｃの評価が△（眩しさが残る）となり、パターンｄの方がパターンｃよりも眩しさが抑えられていると評価できた。
【００４６】
なお、パターンｅは、色温度３０００Ｋの１０個のＬＥＤランプ（例えば、図１のＬ１〜Ｌ４，Ｌ５，Ｌ８，Ｌ９〜Ｌ１２）には偏光分離板を設けず、残り２個のＬＥＤランプ（図１のＬ６，Ｌ７）を青単色発光のＬＥＤランプとし、それらに偏光分離板を設けた例である。この例では、照度や眩しさの点においてパターンｄと同等であった。
【００４７】
上記の各パターンにおいて、色温度５０００ＫのＬＥＤランプとして、ＬＤＲ１４Ｎ−Ｈ／Ｗ８５０（岩崎電気株式会社製）を、色温度３０００ＫのＬＥＤランプとして、ＬＤＲ１４Ｎ−Ｈ／Ｗ８３０（岩崎電気株式会社製）用いた。また、偏光分離板として、ワイヤーグリッド偏光分離板を用いた。
【００４８】
ここでは、色温度の高い光源にのみ偏光分離板を設ける態様に限定されず、色温度の高い光源に相対的に多くの偏光分離板を設けることも含む。また、照射開口部２２におけるＬＥＤランプＬ１〜Ｌ１２の配列は、図８のような格子状の配置に限定されず、例えば円状（環状）に配列してもよい。
【００４９】
以上説明したように本実施形態によれば、色温度の高い光源のほうが眩しさ（グレア）を感じやすいことから、色温度の異なる光源を混在させた照明器具において、表１のパターンｄのように相対的に色温度の高い光源（ＬＥＤランプ）に偏光分離板を設けることによって眩しさを抑えることができ、同時に、偏光分離板を設けても照明器具としての照度を維持することができる。
【００５０】
また、色温度の異なる複数の光源（ＬＥＤランプ）の全数ではなく、特定の一部の光源に偏光分離板を設けることで、グレアを抑えるための偏光分離板の使用数を減らして照明器具のコスト低減を図ることができる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態として、格子状に配置した複数の光源を備える照明器具において、一部の光源に偏光分離板を設けた例について説明する。
【００５２】
図９は、第２の実施形態の実施例１に係る照明器具３１ａの正面図であり、照射開口部３２ａ側から見たときの図である。照明器具３１ａは、図９に示すように縦６個×横６個、計３６個の発光源（ＬＥＤランプ）Ｌ２１〜Ｌ２６，Ｌ３１〜Ｌ３６，Ｌ４１〜Ｌ４６，Ｌ５１〜Ｌ５６，Ｌ６１〜Ｌ６６，Ｌ７１〜Ｌ７６が格子状に配列されている。
【００５３】
上記３６個のＬＥＤランプのうち、照射開口部３２ａの外周側に位置するＬＥＤランプＬ２２〜Ｌ２５，Ｌ３１，Ｌ３６，Ｌ４１，Ｌ４６，Ｌ５１，Ｌ５６，Ｌ６１，Ｌ６６，Ｌ７２〜Ｌ７５の照射面に偏光分離板が設けられている。
【００５４】
図１０は、第２の実施形態の実施例２に係る照明器具３１ｂの正面図であり、照射開口部３２ｂ側から見た図である。実施例２では、格子状に配列された３６個の発光源（ＬＥＤランプ）のうち、Ｌ２１，Ｌ２３，Ｌ２５，Ｌ３２，Ｌ３４，Ｌ３６，Ｌ４１，Ｌ４３，Ｌ４５，Ｌ５２，Ｌ５４，Ｌ５６，Ｌ６１，Ｌ６３，Ｌ６５，Ｌ７２，Ｌ７４，Ｌ７６の照射面に偏光分離板が設けられている。
【００５５】
このように実施例１に係る照明器具３１ａでは、照射開口部に格子状に配列された複数のＬＥＤランプのうち、周回する位置にある一部のＬＥＤランプに偏光分離板が設けられ、実施例２に係る照明器具３１ｂでは、格子状に配列された複数のＬＥＤランプのうち、偏光分離板を設けたＬＥＤランプが千鳥状の配置となっている。
【００５６】
第２の実施形態に係る照明器具によれば、一部の光源（ＬＥＤランプ）に偏光分離板を設けて、輝度の高いＬＥＤランプが照射開口部において集中しないように配置している。すなわち、ＬＥＤランプのように発光面積の広い光源を、照射開口部において集中させずに分散させた配置とすることで、照明器具の眩しさ（グレア）を抑えることができる。
【００５７】
なお、第２の実施形態に係る照明器具に上記第１の実施形態の構成を採用して、上述した周回状に位置するＬＥＤランプ、あるいは千鳥状に配置されたＬＥＤランプを色温度の高いＬＥＤランプとし、それらのＬＥＤランプに偏光分離板を設ける構成にしてもよい。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
上述した第１の実施形態および第２の実施形態では、ＬＥＤ素子を光源とするＬＥＤランプが配置された照明器具において、ＬＥＤランプの発光光の出射面全体を偏光分離板で覆う構成としたが、ここでは、本発明の第３の実施形態として、光源であるＬＥＤ素子の出射面の一部分に偏光分離板を設けた構成について説明する。
【００５９】
なお、第３の実施形態に係る照明器具も、第１の実施形態等と同様、格子状に配置した複数のＬＥＤランプを備えることから、照明器具全体についての説明を省略する。
【００６０】
図１１は、第３の実施形態の実施例１に係る照明器具のＬＥＤランプを構成するＬＥＤ光源を、その光軸に沿って切断した断面図である。ＬＥＤ光源からの照射光に対して、図１１（ａ）は、ＬＥＤ光源４０ａを構成するレンズ４５の出射面４６の一部分に偏光分離板３５ａを設けた例であり、図１１（ｂ）は、レンズ４５の前面側に配置したカバー３３の入射面の一部分に偏光分離板３５ｂを設けた例を示している。
【００６１】
ＬＥＤ光源４０ａ，４０ｂにおいて、回路基板４１上にＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）４３が搭載され、ＬＥＤチップ４３からの出射光は、その光放出側に配置されたレンズ４５を通過する。レンズ４５を通過した光は、ＬＥＤ光源４０ａ，４０ｂの上部（前面部）を覆う、ガラス、透明樹脂等からなるカバー３３を通過した外部に照射される。
【００６２】
レンズ４５は、例えばポリカーボネート等の透明樹脂で構成され、回路基板４１に接して固定された脚部４７と、その脚部４７等で包囲された内部空間である凹部４８を有し、全体が椀状の形状となっている。
【００６３】
ＬＥＤチップ４３からの出射光は、レンズ４５の凹部４８の上面側に形成された凸状入射面５１で屈折して集光され、そのままレンズ４５を通過して出射面４６に至る光と、椀形状を有するレンズ４５の放物面状の側面５３で反射されて出射面４６へ向かう光とからなる。
【００６４】
図１１（ａ）に示すＬＥＤ光源４０ａでは、レンズ４５の出射面４６の中央部分を覆う大きさの偏光分離板３５ａを、出射面４６に密着配置している。偏光分離板３５ａは、平面視円形の板状の偏光分離板であり、その直径Ｄ１は、ＬＥＤチップ４３から出射された光のうち、光軸方向に直進する光（入射面５１で集光された光）の光束径とほぼ等しく設定されている。
【００６５】
すなわち、ＬＥＤ光源４０ａは、その光軸方向から出射面４６を見たとき、周辺部よりも中央部の輝度が高い。そこで、ＬＥＤ光源４０ａの出射面４６のうち輝度が最も高い中央部分を覆う大きさの偏光分離板３５ａのみで、出射面４６を部分的に覆うことでＬＥＤランプの最大輝度値が低下し、部材の使用量を減らして低コストでＬＥＤランプに対するグレアの抑制効果を得ることができる。
【００６６】
一方、図１１（ｂ）に示すＬＥＤ光源４０ｂでは、レンズ４５の出射面４６の前面側に配置されたカバー３３の出射面４６側に、入射面５１で集光された光の光束径とほぼ等しい直径Ｄ１の偏光分離板３５ｂが密着配置されている。
【００６７】
図１１（ｂ）に示す構成においても、偏光分離板３５ｂによって、ＬＥＤ光源４０ｂの出射面４６のうち輝度が最も高い中央部分が覆われる。その結果、出射面４６の上部を部分的に覆う偏光分離板３５ｂでＬＥＤランプの最大輝度値が低下し、グレアを抑制する効果を得ることができる。
【００６８】
図１２は、光源からの光の出射面の一部分を覆うように偏光分離板を設けた他の構成例として、第３の実施形態の実施例２に係るＬＥＤ光源の断面図である。図１２に示す例は、ＬＥＤ光源６０の内部であって、ＬＥＤチップ６３からの出射光の光路に凹状に偏光分離板６６を配置した構成を有し、ＬＥＤ光源６０に隣接する位置に全反射板６７が配置されている。
【００６９】
例えば、ＬＥＤチップ６３からの出射光の一部は、偏光分離板６６を通過し、ｐ偏光としてレンズ６５の中央部の出射面から出射され、カバー３３を介して外部に至る。
【００７０】
一方、ＬＥＤチップ６３からの出射光のうち、偏光分離板６６で反射された光は、ｓ偏光として全反射板６７に至り、そこで全反射されてｓ偏光としてカバー３３の外部に照射される。よって、実施例２の構成によれば、ｐ偏光のみを照射する構成に比べてＬＥＤランプ全体としての照度の低下を防止できる。
【００７１】
図１３は、光源からの出射面の一部分を覆うように偏光分離板を設けた、さらなる構成例として、第３の実施形態の実施例３に係るＬＥＤ光源の断面図である。図１３に示す例では、偏光分離板からの反射光を外部に照射する。ここでは、図１１のＬＥＤ光源４０ａ，４０ｂと同様の構成を有するＬＥＤ光源４０ｃ，４０ｄを使用する。
【００７２】
具体的には、ＬＥＤ光源４０ｃから出射された光は、レンズの照射面４６の上部であって光軸上に配置した偏光分離板７５により、そのまま偏光分離板７５を通過するｐ偏光と、偏光分離板７５で反射したｓ偏光とに分離される。ｓ偏光は、ＬＥＤ光源４０ｃの照射面４６のうち、光軸から外れた上部に配置された１／２波長板７７に入射し、その位相が１／２波長ずらされ、ｐ偏光として全反射板７９に至り、そこで全反射されてｐ偏光として外部に照射される。
【００７３】
なお、位相が１／２波長ずれるものであれば、上記の１／２波長板に限定されず、例えば、１／４波長板を２枚用いて位相を１／２波長ずらしてもよい。
【００７４】
ＬＥＤ光源４０ｄから出射された光についても、ＬＥＤ光源４０ｃから出射された光と同様、偏光分離板８５において、そのまま通過するｐ偏光と、反射したｓ偏光とに分離され、ｓ偏光は、１／２波長板８７に入射して、その位相が１／２波長ずらされる。その結果、ｓ偏光はｐ偏光として全反射板８９に至り、そこで全反射されてｐ偏光として外部に照射される。
【００７５】
なお、図１３に示すように、偏光分離板７５，８５、１／２波長板７７，８７、全反射板７９，８９は、それらの配置角度に合わせて波状に加工されたカバー８３に取り付けられている。
【００７６】
図１１（ａ），（ｂ）に示す実施例１に係る構成では、ＬＥＤランプからの出射光の光路と垂直方向に偏光分離板を配置しているため、偏光分離板で反射された光は光源側に戻り、吸収や散乱されなかった光が外部に照射される。
【００７７】
一方、図１２に示す実施例２および図１３に示す実施例３に係る構成によれば、実施例１と同様、ＬＥＤランプの出射面のうち、輝度が最も高い中央部分を偏光分離板で覆っているため最大輝度値が低下し、グレアを抑制する効果を得ることができる。さらに、偏光分離板において反射光が発生しても、その反射光が光源に戻らないため、光吸収ロスを抑制できるとともに、再度反射させて前方（照明器具のカバー側）に照射するので、偏光分離板での反射光によってＬＥＤランプからの照射光の照度が低下するのを有効に防止できる。
【００７８】
特に、実施例３に係る構成は、波状に加工されたカバー８３等の簡素な構造で、偏光分離板７５，８５、１／２波長板７７，８７、全反射板７９，８９を配置でき、ＬＥＤ光源のコストの増加を抑えることができる。また、１／２波長板７７，８７により、外部に照射されるｐ偏光の光量を効率的に増やすことができる。
【００７９】
また、上述した図５に示す実験よりｐ偏光が水面で反射されにくく、ｐ偏光の照射が、水面からの反射光の眩しさの抑制効果があることが判明しているので、外部にｐ偏光が照射される実施例３に係る構成例は、ボートレース場、アイススケート場、雨に濡れた陸上競技場等において照明として使用した場合、水面等からの反射光の眩しさを効果的に抑制できる。
【００８０】
さらには、水面に限らず鏡面反射を低減するため、体育館の床面による反射光や看板照明での反射光などによる眩しさを効果的に抑制できる。
【００８１】
また、上述した第１〜第３の実施形態に係る照明器具を競技場等で使用する場合、競技者が偏光サングラスを装着して競技を行い、あるいは偏光サングラスを装着した観戦者が競技を観戦することで、ボール等の視認対象の視認率をさらに向上できる。さらに、上述した第１〜第３の実施形態に係る照明器具は、野外のみならず、体育館、ドーム型球場等の屋内競技場においても使用可能である。
【００８２】
なお、上記第１〜第３の実施形態に係る照明器具に使用する偏光分離板として、吸収型、反射型、半透過型など種々のものが使用できる。吸収型は、安価だが光が吸収されるので熱に弱く、明るさの低下が大きいが、反射型は、熱に強く反射光を利用することも可能だが高価である、という特長がある。そこで、高価な反射型を高輝度の光軸上に用いて、周辺を安価な吸収型で構成する方法も有効である。
【００８３】
また、上記第１〜第３の実施形態において、板状である偏光分離板以外にも、偏光分離フィルター、偏光分離フィルム等も使用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１，３，６，Ｌ１〜Ｌ１２，Ｌ２１〜Ｌ２６，Ｌ３１〜Ｌ３６，Ｌ４１〜Ｌ４６，Ｌ５１〜Ｌ５６，Ｌ６１〜Ｌ６６，Ｌ７１〜Ｌ７６，  ＬＥＤランプ
４  カメラ
５  野球ボール
１１〜１３，１６  偏光フィルター
１５  ＮＤフィルター
１８  水面
２１，３１ａ，３１ｂ  照明器具
２２，３２ａ，３２ｂ  照射開口部
２３  カバー
２５  器具本体
３０  照度計
３５ａ，３５ｂ，６６，７５，８５  偏光分離板
４０ａ〜４０ｄ，６０  ＬＥＤ光源
４３  ＬＥＤチップ
４５  レンズ
４６  出射面
７７，８７  １／２波長板
７９，８９  全反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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