(57)【要約】 【課題】反射源にて所望の方向に光を反射させることができるようにする。【解決手段】照明システム１は、光を発する光源２と、光源からの光を反射させる際に、その反射光の少なくとも一部が特定の領域または位置に向けて反射されるように指向性反射を行う反射源３と、を備え、前記反射源は、前記光源からの光を反射させる際に反射範囲を制限する指向性反射を行うプリズムシートを有し、前記プリズムシートは、シート面方向に配置される複数の単位プリズムを有し、前記複数の単位プリズムのそれぞれの主断面形状は略三角形または略台形であり、および、前記反射源は、前記プリズムシートよりも前記光源に近い側に配置される視覚効果処理部材を有し、前記視覚効果処理部材は、光透過性を有し、視覚効果処理が施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、前記光源からの光を反射させる際に、その反射光の少なくとも一部が特定の領域または位置に向けて反射されるように指向性反射を行う反射源と、を備え、
前記反射源は、前記光源からの光を反射させる際に反射範囲を制限する指向性反射を行うプリズムシートを有し、前記プリズムシートは、シート面方向に配置される複数の単位プリズムを有し、前記複数の単位プリズムのそれぞれの主断面形状は略三角形または略台形であり、
および、前記反射源は、前記プリズムシートよりも前記光源に近い側に配置される視覚効果処理部材を有し、前記視覚効果処理部材は、光透過性を有し、視覚効果処理が施されていることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記視覚効果処理が、着色、凹凸形状の形成、および光学的な干渉縞の形成の少なくとも一つから選ばれた処理であることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記視覚効果処理部材と前記プリズムシートとの間に、電子表示部材を有することを特徴とする請求項２または３に記載の照明システム。
【請求項４】
前記反射源は、前記プリズムシートよりも前記光源から遠い側に配置され拡散反射または正反射の特性を持つ反射シートを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の照明システム。
【請求項５】
前記反射源は、壁、床、天井および階段の少なくとも一つに設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の照明システム。
【請求項６】
前記光源は、蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤ光源および有機ＥＬ光源の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか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、光源と反射源を用いて照明を行う照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建材内装シートでは、鏡面反射（正反射）と拡散反射の割合を調整することで、独特な風合いや質感を出すようにしていた（特許文献１参照）。例えば、シート表面が平坦であれば、鏡面反射の傾向が強くなり、シート表面を凹凸にして拡散粒子を配置すると、拡散反射の傾向を強くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来の建材内装シートは、シート表面を鏡面反射にするか、または拡散反射にしていたため、所望の方向に効率的に光を反射させることは困難である。例えば、室内の壁が天井の室内灯で照らされる場合、室内灯からの光は、壁面の法線方向に対して大きな入射角度で壁面に入射されるため、壁面からの反射光は床の方向に進行してしまい、壁からの反射光を室内の人間の方向に向けることはできない。このように、従来は、建材内装シートでの反射光を利用して、室内の特定箇所や特定方向を照明することはできなかった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、反射源にて所望の方向に光を反射させることができ、かつその光を利用した独特の視覚効果が得られる照明システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る照明システムは、光を発する光源と、前記光源からの光を反射させる際に、その反射光の少なくとも一部が特定の領域または位置に向けて反射されるように指向性反射を行う反射源と、を備え、前記反射源は、前記光源からの光を反射させる際に反射範囲を制限する指向性反射を行うプリズムシートを有し、前記プリズムシートは、シート面方向に配置される複数の単位プリズムを有し、前記複数の単位プリズムのそれぞれの主断面形状は略三角形または略台形であり、および、前記反射源は、前記プリズムシートよりも前記光源に近い側に配置される視覚効果処理部材を有し、前記視覚効果処理部材は、光透過性を有し、視覚効果処理が施されている。
【０００７】
前記視覚効果処理は、着色、凹凸形状の形成、および光学的な干渉縞の形成の少なくとも一つから選ばれた処理であってもよい。
【０００８】
前記視覚効果処理基材と前記プリズムシートとの間に、電子表示部材を有していてもよい。
【０００９】
前記反射源は、前記プリズムシートよりも前記光源から遠い側に配置され拡散反射または正反射の特性を持つ反射シートを有していてもよい。
【００１０】
前記反射源は、壁、床、天井および階段の少なくとも一つに設けられてもよい。
【００１１】
前記光源は、蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤ光源および有機ＥＬ光源の少なくても一つであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、反射源にて所望の方向に光を反射させることができ、この光を利用して室内を明るくしたり、この光を室内の所定箇所の照明に利用できる。
【００１３】
さらに、反射源の所定の設置場所で、その光を利用した独特の視覚効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明システムの概略構成を示す図。
【図２】（ａ）汎用的な反射シート１０の光の進行方向を模式的に示す図。                （ｂ）積層シート４の光の進行方向を模式的に示す図。
【図３】積層シート４の断面構造を詳細に示す図。
【図４】積層シート４の斜視図。
【図５】第１の光反射部材６における単位プリズム１１の主断面形状が三角形の場合の積層シート４の一例を示す図。
【図６】視覚効果処理部材５と第１の光反射部材６の間にシート状の電子表示部材２０を設けた積層シート４の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る照明システム１の概略構成を示す図である。図１の照明システム１は、光を発する光源２と、反射源３とを備えている。反射源３は、光源２からの光を反射させる際に、その反射光の少なくとも一部が特定の領域または位置に向けて反射されるように指向性反射を行う。
【００１６】
反射源３は、例えば複数の部材を積層した積層シート４である。この積層シート４は、視覚効果処理部材５と、第１の光反射部材６と、第２の光反射部材７とを順に積層したものであり、視覚効果処理部材５が光源２に最も近い側に配置される。これによって、反射源の所定の設置場所で、独特の視覚効果を得ることができる。
【００１７】
図１は、光源２を室内の天井８に設置し、積層シート４を天井８から床まで延在する壁９の少なくとも一部に設けた例を示している。すなわち、図１の積層シート４は壁材として用いる例を示している。なお、積層シート４は、壁材以外にも用いることが可能であり、例えば、天井面の少なくとも一部を構成する天井材や階段の蹴込みの少なくとも一部として用いてもよい。
【００１８】
光源２は、例えば蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤ光源または有機ＥＬ光源等であり、複数の光源２を設けてもよい。図１では、天井８に光源２を設置する例を示しているが、光源２の設置場所は、積層シート４を照明可能な場所であれば、特に制限はない。
【００１９】
視覚効果処理部材５は、光透過性を有し、視覚効果処理が施されている。ここで、光透過性とは、可視光の少なくとも一部が透過することを意味する。また、視覚効果処理とは、観察者が、視覚的に認識できる何等かの効果が得られる処理を指し、例えば、記号、数字、文字、画像、模様、意匠などの静止的な表示が得られる処理を施すことであり、画像情報はモノクロの濃淡画像でもよいし、カラー画像でもよい。また、視覚効果処理は、印刷技術などを利用して部材表面や部材内部の一部や全部に着色する場合だけでなく、部材表面に凹凸形状をつけて視覚効果を出してもよく、あるいは光学的な干渉縞を形成して、光の入射角度により画像が浮かび上がるようにしてもよい。
【００２０】
視覚効果処理基材５は、それを構成する基材自体で視覚効果を出す場合と、基材に視覚効果層を積層する場合とがある。
【００２１】
基材自体で視覚効果を出す場合は、視覚効果層は必要とせず、基材のみでよい。基材自体が視覚効果を持つものとしては、例えば、磨りガラス、障子、和紙、着色ガラス基材、着色樹脂基材等が挙げられる。
【００２２】
基材に視覚効果層を積層する場合、基材は光透過性を有する必要があり、例えば無機物製基材や樹脂製基材が挙げられる。
【００２３】
第１の光反射部材６は、後に詳述するように、その部材表面からの反射光の少なくとも一部が特定の領域または位置に向けて反射されるような指向性反射特性を有する。
【００２４】
第１の光反射部材６は、視覚効果処理部材５を通過して二以上の方向から入射される光の少なくとも一部分を、所望の方向、例えば、積層シート４のシート面の法線方向またはその近傍の方向に反射させる。これにより、強い光を発する光源２や複数の光源２を設けなくても、光源２からの光を積層シート４で反射させて所望の方向を照明できるため、光源２の光を無駄なく利用でき、省エネルギー化を実現することができる。すなわち、本実施形態に係る積層シート４は、間接光源として利用可能である。しかも、積層シート４は、指向性反射を行う第１の光反射部材６を有するため、例えば、室内の特定箇所（例えば飾り棚）を照明する目的で、本実施形態に係る積層シート４を利用可能である。
【００２５】
積層シート４内の第２の光反射部材７は、拡散反射または鏡面反射（正反射）の特性を有する。ここで、拡散反射とは、入射光を種々の方向に反射させることであり、正反射とは光の入射角度に依存する方向に反射させることである。
【００２６】
なお、本実施形態における反射源３は、必ずしも積層シート４で構成されている必要はない。少なくとも、視覚効果処理部材５および指向性反射を行う第１の光反射部材６を含んでいればよく、第２の光反射部材７は必須の構成部材ではない。
【００２７】
本明細書において、「シート面」とは、場合によって、積層シート４全体としての対向する一方または両方の面と、積層シート４を構成する任意の基材の一方または両方の面とを示す意味合いで用いられる。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「四角形」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能が得られる程度の形状や幾何学的条件の差異を含めて解釈することとする。
【００２８】
図２は本実施形態における積層シート４の光学特性を汎用的な反射シート１０の光学特性と模式的に比較した図である。汎用的な反射シート１０の場合、図２（ａ）に示すように、入射光ｙ１の入射角度に応じた角度に光を反射させるため、光源２が天井８にあって、鉛直方向に反射シート１０が置かれている場合は、反射シート１０からの反射光ｙ２はおおむね床面の方向に進行する。
【００２９】
これに対して、本実施形態における積層シート４では、図２（ｂ）に示すように、光源２からの入射角度が変化しても、積層シート４内の広範囲の領域において、光源２からの光を所定の方向に反射させることができる。所定の方向とは、例えば、積層シート４のシート面の法線方向である。なお、本実施形態に係る積層シート４は、入射光のすべてを所定の方向に反射させるとは限らない。図２（ａ）のような汎用的な反射シート１０と比べて、所定の方向に反射される光の割合が多いことを意味し、これを本明細書では、指向性反射と呼んでいる。
【００３０】
図３は積層シート４の断面構造を詳細に示す図、図４は積層シート４の斜視図である。第１の光反射部材６は、積層シート４のシート面４ａに沿って配置される複数の単位プリズム１１を有するプリズムシート１２である。複数の単位プリズム１１は、シート面４ａの第１方向Ｘに沿って配置されており、各単位プリズム１１は第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに沿って延在されている。本明細書では、積層シート４を第１方向Ｘに沿って切断した場合の断面を主断面と呼ぶ。
【００３１】
複数の単位プリズム１１の頂角付近は平坦面１３になっており、その主断面形状は台形である。台形の上底は第２の光反射部材７に接している。各単位プリズム１１は、その台形の上底に連なる第１傾斜面１４と第２傾斜面１５を有する。複数の単位プリズム１１における第１傾斜面１４の形状は共通であり、同様に複数の単位プリズム１１における第２傾斜面１５の形状も共通である。したがって、複数の単位プリズム１１用の複数の第１傾斜面１４は平行に配置され、複数の第２傾斜面１５も平行に配置されている。また、これら第１傾斜面１４と第２傾斜面１５は、シート面４ａの第１方向Ｘに沿って交互に配置されている。
【００３２】
図２の例では、第１傾斜面１４と第２傾斜面１５のそれぞれは、平坦面もしくは、１箇所以上で折れ曲がった折れ面である。したがって、第１傾斜面１４と第２傾斜面１５のそれぞれは、第１の光反射部材６の主断面において、シート面４ａに対する傾斜角度θａまたはθｂが２箇所以上で異なっている。
【００３３】
より具体的には、図２の例では、第１傾斜面１４と第２傾斜面１５の傾斜角度をそれぞれ２通りに変化させている。台形の下底に連なる側の第１傾斜面１４の傾斜角度θa1を、台形の上底に連なる側の第１傾斜面１４の傾斜角度θa2よりも大きくしている。同様に、台形の下底に連なる側の第２傾斜面１５の傾斜角度θb1を、台形の上底に連なる側の第２傾斜面１５の傾斜角度θb2よりも大きくしている。
【００３４】
第１傾斜面１４と第２傾斜面１５のそれぞれの傾斜角度を各傾斜面の途中で相違させることで、第１傾斜面１４のどこに光が入射されても、第１傾斜面１４での反射光が第２傾斜面１５に向かうようにすることができ、再帰反射される割合が増大することから、光の利用効率が向上する。また、第１傾斜面１４と第２傾斜面１５のそれぞれの傾斜角度を各傾斜面の途中で相違させることで、積層シート４への光の入射角度および入射位置が場所によって異なっても、積層シート４からの反射方向のばらつきを抑制でき、指向性反射が可能となる。
【００３５】
また、図２の例では、第１傾斜面１４の平均的な傾斜角度θａと第２傾斜面１５の平均的な傾斜角度θｂとを相違させている。より具体的には、第１傾斜面１４内のすべての位置における傾斜角度θａを、第２傾斜面１５内のすべての位置における傾斜角度θｂよりも小さくしている。これにより、第１傾斜面１４に入射された光は、第２傾斜面１５の方向に進みやすくなって光の利用効率が向上し、かつ第１傾斜面１４で反射されて第２傾斜面１５に入射された光は、積層シート４のシート面４ａの法線方向に近い方向に進みやすくなって指向性反射が可能となる。
【００３６】
さらに、積層シート４における隣り合う二つの単位プリズム１１と第２の光反射部材７との間には、空隙が設けられている。これにより、単位プリズム１１部分の屈折率と空隙の屈折率との比率が大きくなり、単位プリズム１１の第１傾斜面１４および第２傾斜面１５に到達した光は、反射されやすくなる。
【００３７】
なお、単位プリズム１１の第１傾斜面１４と第２傾斜面１５の傾斜角度を各傾斜面の途中で変える代わりに、あるいは変えることに加えて、第１傾斜面１４と第２傾斜面１５の少なくとも一方の形状を各傾斜面の途中で変えてもよい。また、単位プリズム１１の第１傾斜面１４と第２傾斜面１５の形状と傾斜角度の少なくとも一方を、単位プリズム１１ごと、あるいは複数の単位プラズム１１ごとに、相違させてもよい。
【００３８】
第１の光反射部材６は、元となる基材上に、金型を用いて単位プリズム１１を賦型することにより作製することができる。基材としては、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂からなるフィルムを用いることができる。基材上に賦型される材料としては、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を使用可能である。
【００３９】
第２の光反射部材７は、上述したように、拡散反射または鏡面（正）反射の反射特性を有するが、仮に反射特性が拡散反射である場合には、拡散特性は、等方拡散でもよいし指向性拡散でもよい。したがって、第２の光反射部材７として、種々の反射シート１０を用いることができる。
【００４０】
図３には、第１の光反射部材６への入射角度が異なる３種類の光の行路を矢印線で示している。これらの光Ｌ２１〜Ｌ２３は、視覚効果処理部材５を透過して、第１の光反射部材６の一方側の面に到達して屈折されて、単位プリズム１１の方向に進行する。単位プリズム１１の上底面に到達した光Ｌ２１は、この上底面に接する第２の光反射部材７で拡散反射され、第１の光反射部材６と視覚効果処理部材５を通過する際にも、さらに拡散されて、積層シート４の表面から室内方向に出射される。
【００４１】
上述したように、単位プリズム１１の第１傾斜面１４の入射角度を、第２傾斜面１５の入射角度よりも大きくしている。よって、第１傾斜面１４に入射された光Ｌ２２は、第１傾斜面１４で全反射して、第２傾斜面１５に向かう。第１傾斜面１４の傾斜角度よりも第２傾斜面１５の傾斜角度の方が大きいため、第２傾斜面１５に入射された光は、第２傾斜面１５で全反射されて、積層シート４のシート面４ａの法線方向に近い方向に進み、視覚効果処理部材５を透過して、室内の所定方向に進行する。
【００４２】
また、光源２から視覚効果処理部材５を透過して第２傾斜面１５に入射される光Ｌ２３の入射方向は、第２傾斜面１５の法線方向に近接している。このため、光Ｌ２３は、第２傾斜面１５で全反射することなく、高い透過率で第２傾斜面１５を透過する。この結果、第２傾斜面１５に入射する光Ｌ２４は、第２の光反射部材７で拡散反射し、第２の光反射部材７の拡散能の程度に応じた角度域に拡散されて、第１の光反射部材６が設置された室内に向けて進み出る。
【００４３】
このようにして、光源２から視覚効果処理部材５を透過して第１の光反射部材６に入射される光Ｌ２１〜Ｌ２３は、第２の光反射部材７での反射、あるいは第１傾斜面１４および第２傾斜面１５での反射、あるいは第２傾斜面１５での反射を経て、第１の光反射部材６から出射して、室内を照明するようになる。
【００４４】
図３では、第１の光反射部材６における単位プリズム１１の主断面形状が台形の例を示したが、主断面形状は三角形でもよい。図５は第１の光反射部材６における単位プリズム１１の主断面形状が三角形の場合の積層シート４の一例を示す図である。図５の場合も、三角形の第１傾斜面１４と第２傾斜面１５を図３のように折れ面やカーブ形状にして、第１傾斜面１４で反射された光ができるだけ第２傾斜面１５の方向に進むようにして光の利用効率を向上させ、かつ第２傾斜面１５で反射された光が積層シート４のシート面４ａの法線方向に近接した方向に進むようにして指向性反射を行うようにするのが望ましい。
【００４５】
図１では、積層シート４を、視覚効果処理部材５、第１の光反射部材６および第２の光反射部材７の３層構造にする例を示しているが、視覚効果処理部材５と第１の光反射部材６の間に、別個の視覚効果のためのシート状の光透過性の電子表示部材を設けてもよい。
【００４６】
図６は視覚効果処理部材５と第１の光反射部材６の間にシート状の電子表示部材２０を設けた積層シート４の一例を示す断面図である。図６の電子表示部材２０は、透明電極基材２１と、対向電極基材２２と、表示媒体層２３とを有する電子ペーパである。透明電極基材２１は、不図示の透明基材と、この透明基材上に形成された不図示の透明電極を有する。対向電極基材２２は、不図示の対向基材と、この対向基材上に形成された不図示の対向電極とを有する。表示媒体層２３は、ツイストボール２４を含有する溶媒層２５と、これらツイストボール２４および溶媒層２５を封止する表示媒体層用基材２６とを有する。
【００４７】
このような電子表示部材２０を設けることで、視覚効果処理部材５による視覚効果と、電子表示部材２０に表示する視覚効果とを合成して観察者に提供でき、より木目の細かい視覚効果を実現できる。すなわち、視覚効果処理部材５による視覚効果は、固定的（静止的）なものであるのに対し、電子表示部材２０による視覚効果は動的なものであり、例えば、視覚効果処理部材５による視覚効果を背景画像として用いて、電子表示部材２０により動画像（例えば、時計やテロップの画像）を表示させることができる。
【００４８】
なお、電子表示部材２０は、電子ペーパに限定されるものではなく、液晶表示装置や有機ＥＬ装置などの種々の平面表示装置が適用可能である。
【００４９】
また、電子表示部材２０の代わりに、あるいは電子表示部材２０に加えて、光透過性の太陽電池パネルを視覚効果処理部材５と第１の光反射部材６との間に設けてもよい。視覚効果処理部材５は、光透過性を有するため、視覚効果処理部材５を透過して太陽電池パネルに入射される光により、電力を発生することができ、化石燃料の使用を削減でき、省エネルギー化を図ることができる。
【００５０】
このように、本実施形態では、光源２からの光を所望の方向に指向性反射させる反射源３を設けるため、特定箇所または特定方向を反射源３からの光で照明することができる。反射源３からの光は、光源２からの光を利用したものであり、光源２の数を増やさなくて済むことから、省エネルギ化が図れる。また、反射源３として、視覚効果処理部材５と、指向性反射を行う第１の光反射部材６と、拡散反射または鏡面反射を行う第２の光反射部材７とを有する積層シート４を用いるため、積層シート４の所定箇所（例えば、中央部）における視覚効果を際立たせることができる。また、積層シート４内の広範な領域における反射輝度を均一化させることも可能となり、視覚効果処理部材５による視覚効果が得られる範囲を広げることができる。
【００５１】
例えば、天井８に光源２があり、天井８から床にかけての壁９に反射シート１０を設けたとすると、光源２からの光の入射角度は反射シート１０の場所によって変化し、反射シート１０からの反射光は床の方向に進行してしまい、反射シート１０の表面も光源２に近い箇所のみが白っぽく視認されてしまう。これに対して、本実施形態によれば、積層シート４からの光を例えば床面に平行に反射させることができ、積層シート４内の広い領域において、視覚効果処理部材５の模様をはっきりと視認できる。
【００５２】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  照明システム、２  光源、３  反射源、４  積層シート、５  視覚効果処理部材、６  第１の光反射部材、７  第２の光反射部材、８  天井、９  壁、１０  汎用的な反射シート、
１１  単位プリズム、１２  プリズムシート、１３  平坦面、１４  第１傾斜面、１５  第２傾斜面、２０  電子表示部材、２１  透明電極基材、２２  対向電極基材、２３  表示媒体層、２４  ツイストボール、２５  溶媒層、２６  表示媒体層用基材
【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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