(57)【要約】【課題】照明装置を見る場所によって照明光の色が変化する照明装置を提供する。【解決手段】光を透過させる透明基板であるガラス管１１の表面に、入射光の角度に応じて透過光の色を変化させる誘電体多層膜２を成膜する。誘電多層膜２は、可視光の中の一部の光を透過させる高屈折率膜と低屈折率膜とを１層又は複数層交互に積層した誘電体多層膜であって、入射光の角度によって透過波長域をシフトさせる。誘電体多層膜２に積極的に角度依存性を持たせることで、透過光の色が入射角によって様々に変化するため、見る場所によって照明光の色が変化する。また、角度依存性を持たせるために、低屈折率膜の光学膜厚は高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過させる透明基板に、入射光の角度に応じて透過光の色を変化させる光学機能膜を成膜したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置であって、
前記光学機能膜は、可視光の中の一部の波長域の光を透過させる、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体膜であり、
前記高屈折率膜と前記低屈折率膜との間の屈折率差は、前記誘電体膜への光の入射角θが、「０°≦θ＜９０°」の範囲内で、少なくとも分光透過特性が５０ｎｍ以上波長シフトするような屈折率差を持たせたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２記載の照明装置であって、
前記低屈折率膜はフッ化マグネシウムであり、前記高屈折率膜は二酸化ケイ素であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項２記載の照明装置であって、
前記低屈折率膜の光学膜厚を前記高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くしたことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４記載の照明装置であって、
前記低屈折率膜の光学膜厚は、前記高屈折率膜の光学膜厚よりも２倍乃至４倍の光学膜厚であることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１記載の照明装置であって、
前記光学機能膜は、可視光の中の一部の波長域の光を透過させる、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体膜であって、前記低屈折率膜の光学膜厚を前記高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くしたことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６記載の照明装置であって、
前記低屈折率膜の光学膜厚は、前記高屈折率膜の光学膜厚よりも２倍乃至４倍の光学膜厚であることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１記載の照明装置であって、
前記透明基板は細長の円筒形状のガラス管であることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１記載の照明装置であって、
前記透明基板は多面体のガラス板であることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明を見る角度の変化に伴い照明光の色が変化する照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イベントスペースや催事場、演劇、コンサート等においては独特の照明光を用いて対象物をライトアップすることにより、イベントや商品等を効果的に演出している。また、装飾品やインテリア等の調度品として用いる場合においても、照明光を独創的に使用することにより調度品の演出効果を高めている。照明光を用いて演出効果を高めるためには、種々の色の照明光を用いて、異なる色の光を照射することにより実現することができる。照明光の光源としては、一般に蛍光灯や白色電球等の白色光を発光する白色光源が用いられる。従って、青色、緑色、赤色等の任意の色の照明光を作り出すためには、蛍光管や白色電球等に色フィルタや多層干渉膜を形成する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、白色電球のバルブの表面に色フィルタや多層干渉膜等の分光吸収体を配置しているものが開示されている。分光吸収体を用いて、所定波長域の光のみを透過させることにより、色付きの光を生成している。また、特許文献２では、蛍光灯を包み込むようにして色付きの半透明の薄い筒を設けることにより、薄い筒が色フィルタの役割を発揮して、色付きの光を生成している。
【特許文献１】特開２００３−２５７２２４号公報
【特許文献２】実開昭５４−５５１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１及び特許文献２の照明装置は、何れも単一の色の光を発するものである。つまり、特許文献１や特許文献２の照明装置を用いた場合には、基本的には１つの色の光のみが照明光として利用されるものである。例えば、緑色の照明光を生成する照明装置（緑色光のみを透過させるような分光吸収体等が形成されている照明装置）を用いた場合、当該照明装置が照射する空間には緑色光のみが照射される。このため、緑色光が照射される空間の何れの場所においても、照射される光は緑色光のみとなる。
【０００５】
しかし、イベントスペースや催事場、演劇、コンサート等においては、単色の光だけではなく複数色の光を用いて照明効果を高めている。例えば、１つの空間内のうち、あるエリアと別のエリアとで異なる色を照射することにより、観客の興味を惹き易い照明効果を演出することができる。そうすると、単色の光を照射する照明装置では、異なる場所に異なる色の光を照射させることができない。
【０００６】
そこで、本発明では、場所によって照明光の色が変化す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】
以上の課題を解決するために、本発明の請求項１の照明装置は、光を透過させる透明基板の一面に、入射光の角度に応じて透過光の色を変化させる光学機能膜を成膜したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の照明装置は、入射光の角度に応じて透過光の色が変化するため、１つの照明装置を見る角度によって照明光の色が変化することになる。つまり、照明装置を見る場所によって、色合いが変化することになる。これにより、１つの空間内の中で、異なる色が照射されているエリアを実現することができ、興味を惹き易い照明効果を演出することができる。
【０００９】
本発明の請求項２の照明装置は、請求項１記載の照明装置であって、前記光学機能膜は、可視光の中の一部の波長域の光を透過させる、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体膜であり、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜との間の屈折率差は、前記誘電体膜への光の入射角θが、「０°≦θ＜９０°」の範囲内で、少なくとも分光透過特性が５０ｎｍ以上波長シフトするような屈折率差を持たせたことを特徴とする照明装置。
【００１０】
照明装置に用いられる光学機能膜としては、可視光の中の一部の波長域の光を透過させる、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体膜であって、高屈折率膜と低屈折率膜との材料は、両者の間の屈折率差が少ない材料を選択することが好ましい。高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差が少ないと、分光透過特性を大きく波長シフトさせることができる。従って、屈折率差が少ないほど、照明装置を見る角度によって大きく色合いを変化させることができる。
【００１１】
ここで、照明装置を見る角度によって色合いを変化させるという目的を達成するためには、最低限５０ｎｍ以上分光透過特性を波長シフトさせればよい。観測者が認識することができる可視光の範囲は、紫色（可視光の中で最も短い波長）から赤色（可視光の中で最も長い波長）まであり、この範囲の中で分光透過特性が５０ｎｍ以上波長シフトすれば、観測者が色の違いとして認識できる。観測者が照明装置を見る角度、つまり誘電体膜への光の入射角θは、「０°≦θ＜９０°」であるため、入射角θがこの範囲の中で少なくとも分光透過特性を５０ｎｍ以上波長シフトさせるような屈折率差を持たせることにより、照明装置を見る角度によって色合いを変化させることができる。
【００１２】
本発明の請求項３の照明装置は、請求項２記載の照明装置であって、前記低屈折率膜はフッ化マグネシウムであり、前記高屈折率膜は二酸化ケイ素であることを特徴とする。  例えば、前記の低屈折率膜の材料としては、フッ化マグネシウムを適用することができ、高屈折率膜の材料としては二酸化ケイ素を適用することができる。二酸化ケイ素の屈折率は１．４６２であり、フッ化マグネシウムの屈折率は１．３８５であるため、両者の間の屈折率差は０．０７７となり、非常に小さい。従って、フッ化マグネシウムと二酸化ケイ素とを用いることにより、分光透過特性は大きく波長シフトし、照明装置を見る角度によって色合いを変化させることができる。
【００１３】
本発明の請求項４の照明装置は、請求項２記載の照明装置であって、前記低屈折率膜の光学膜厚を前記高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くしたことを特徴とする。
【００１４】
低屈折率膜の光学膜厚を高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くすると、透過率が低い波長域を狭くすることができる。そうすると、波長シフト量がそれほど多くない場合でも、透過率が低い波長域の帯域幅はある特定の色を遮るようになるので、透過光の色合いとしては大きく変化する。
【００１５】
本発明の請求項５の照明装置は、請求項４記載の照明装置であって、前記低屈折率膜の光学膜厚は、前記高屈折率膜の光学膜厚よりも２倍乃至４倍の光学膜厚であることを特徴とする。光学膜厚比が２倍乃至４倍程度にすることにより、透過率が低い帯域幅を狭くすることができ、ある特定の色を遮る効果を高くすることができる。その結果、照明装置を見る角度によって色合いを変化させることができる。
【００１６】
本発明の請求項６の照明装置は、請求項１記載の照明装置であって、前記光学機能膜は、可視光の中の一部の波長域の光を透過させる、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体膜であって、前記低屈折率膜の光学膜厚を前記高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くしたことを特徴とする。前述した請求項４の照明装置は、屈折率差の制御と光学膜厚の制御との２つの手法により照明装置を見る角度によって大きく色合いを変化させているが、光学膜厚の制御を行うだけでも、透過率が低い幅を狭くすることができる。従って、屈折率差の制御を行わなくても、光学膜厚の制御だけで色合いを変化させることができる。また、請求項７の照明装置も同様である。
【００１７】
本発明の請求項８の照明装置は、請求項１記載の照明装置であって、前記透明基板は細長の円筒形状のガラス管であることを特徴とする。誘電体膜が成膜される透明基板としては、例えば細長の円筒形状のガラス管や多面体のガラス板を適用することができる。細長の円筒形状のガラス板の一例としては、蛍光灯のガラス管が考えられる。つまり、一般に使用されるガラス管の一面に誘電体膜を成膜することができる。これにより、照明装置を見る方向によって色合いが変化することになる。
【００１８】
本発明の請求項９の照明装置は、請求項１記載の照明装置であって、前記透明基板は多面体のガラス板であることを特徴とする。例えば、球面形状の電球のガラス球に誘電体膜を成膜した場合には、角度依存性がないために、照明装置を見る角度によって色が変化しない。そこで、電球の外部に多面体のガラス板（例えば、電球のフード等）を配置することにより、角度依存性が発生するため、照明装置を見る方向によって色合いが変化する。ただし、電球のガラス管自体に誘電体膜を成膜した場合でも、発光点が電球中心から偏心させた位置に設ければ、角度依存性が生じるため、見る角度によって色が変化する。
【００１９】
透明基板の形状としては、円筒形状や球面形状の他にも、平板状の形状や曲面形状等の任意の形状を採用することができる。平板状の形状の透明基板を使用した場合は、透明基板に近接した位置に光源を配置することにより照明装置とすることができる。一方、透明基板の材料としては、主にガラスが考えられるが、ポリカーボネート等の透明樹脂からなるプラスティック等を適用することもできる。
【００２０】
また、誘電体膜は透明基板の一面に成膜されるが、入射光側の面に成膜されていてもよいし、出射光側の面に成膜されていてもよい。何れの側に成膜されていても、光が透過するためである。また、分光透過特性を満足するものであれば、誘電体膜は透明基板の入射側の面及び出射側の面の両面に成膜されるものであってもよい。
【００２１】
誘電体膜に入射させる光の光源としては、前記の蛍光灯や電球等を適用することができ、これらから発光する白色光が誘電体膜を透過することにより、様々な色に透過光が変化する。また、角度依存性があれば、蛍光灯や電球でなくても、例えば外来光を白色光として適用することもできる。空間に誘電体膜を形成した窓を設けておけば、太陽が出ている時間帯に窓の外から光（外来光）が入射するが、この外来光が誘電体膜を透過することにより空間内部の場所によって見る光の色が変化する。このとき、誘電体膜が形成された窓を観測者が観察しながら移動すると、外来光の入射角が変化し、色の変化を確認することができる。また、窓の位置を基準とした太陽の位置は時間の経過と共に変化するため、時間の経過と共に部屋の中の同じ場所にいても、見る光の色が変化していく様子を観察することができる。
【００２２】
誘電体膜としては、基本的には、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した誘電体多層膜である。ただし、入射光の角度に応じて透過光の色を変化させる光学機能膜であれば、前記のような誘電体膜でなくても、１つの材料からなる誘電体単層膜であってもよいし、金属膜であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の照明装置は、見る場所によって照明装置の色が変化するため、単一の照明光で複数の色の光を実現することができる。また、他の場所の色と照明装置の色とが異なるため、視認者に違和感を生じさせ、興味を惹き易い不思議な空間を創り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の照明装置を配置した空間Ｒ（側壁ＷＬ１〜４及び奥壁ＷＬ５を有する空間）の照明光について示している。空間Ｒは基本的に閉鎖空間である。図１に示している一例では、空間Ｒの中間地点から奥壁ＷＬ５の方向を見ている図を示している。従って、ＷＬ５の反対方向を見たときには、同様の空間が形成され、全体として閉鎖空間となっており、その内部に照明装置が配置されている。図示はしていないが、手前側（奥壁ＷＬ５と対面する側）にも壁が形成されている。図１では、照明装置の一例として細長の円筒形状の蛍光管１を示している。蛍光管１は側壁ＷＬ１〜４に平行な方向に長手方向を有している。
【００２５】
蛍光管１から照射される光の色は、見る角度によって変化する。換言すれば、見る場所によって照明装置の色が変化する。図１では、蛍光管１に直交する方向の側壁ＷＬ１〜４（図中のエリアＡＰ）は赤紫色、側壁ＷＬ１〜４の奥壁側及び奥壁ＷＬ５の外周側（図中のエリアＡＲ）は赤色、奥壁ＷＬ５の中心部近傍（図中のエリアＡＤ）は橙色、奥壁ＷＬ５の中心部（図中のエリアＡＹ）は黄色の光が照射されている。つまり、各エリアから見た蛍光管１の色が変化している。
【００２６】
図２に示されるように、蛍光管１のガラス管１１の表面には、誘電体多層膜２が成膜されている。誘電体多層膜２は、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に１層又は複数層積層した光学膜であり、入射光の角度によって透過光の透過波長域をシフトさせる膜である。誘電体多層膜２が成膜されている以外は、蛍光管１は、通常の蛍光灯と同じものである。つまり、細長の円筒形状をしたガラス管１１の内部に水銀ガスやアルゴンガス等が封入されて、密閉状態となっている。ガラス管１１の内部の両端には電極（フィラメント）１３が形成され、電極１３に接続されるリード１４により電極１３に電圧が印加される。また、ガラス管１１の内表面には蛍光塗料１５が塗布されている。
【００２７】
電極１３に電圧が印加されると、放電が開始され、電極１３から放出された熱電子が反対側の電極に向かって飛び出すが、ガラス管１１の内部の水銀に熱電子が衝突する。水銀に熱電子が衝突すると、水銀原子が紫外線を発生し、この紫外線がガラス管１１に塗布されている蛍光塗料１５に衝突する。そうすると、紫外線が可視光に変化して、白色光を発光する。
【００２８】
ここでは、ガラス管１１の内面に蛍光塗料１５が塗布されているため、誘電体多層膜２はガラス管１１の外面に成膜されることになる。ガラス管１１に誘電体多層膜２を成膜する方法としては、真空蒸着やイオンプレーティング、イオンアシスト、スパッタ法、ＣＶＤ（化学気相成長法：Chemical Vapor Deposition）等により、ガラス管１１の外面に、高屈折率膜の材料と低屈折率膜の材料とを交互に形成することにより実現することができる。
【００２９】
誘電体多層膜２の高屈折率膜及び低屈折率膜の材料としては、両者の間に屈折率の違いがあれば、任意の材料を適用することができる。一般的には、高屈折率膜の材料としては、ランタンチタン混合物、五酸化タンタル、酸化チタン、酸化ニオブ等の屈折率の高い材料を適用することができ、低屈折率膜の材料としては、フッ化マグネシウム、二酸化ケイ素等の屈折率の低い材料を適用することができる。ただし、高屈折率膜の材料と低屈折率膜の材料とは、夫々相対的に屈折率の高低によって決定されるため（２種類の材料のうち屈折率が高い方が高屈折率膜、低い方が低屈折率膜となる）、例えば、二酸化ケイ素とフッ化マグネシウムとの交互積層の場合には、二酸化ケイ素の屈折率は１．４６２であり、フッ化マグネシウムの屈折率は１．３８５であるため、二酸化ケイ素が高屈折率膜となり、フッ化マグネシウムが低屈折率膜となる。
【００３０】
誘電体多層膜２は、所定の波長域の光を透過し、他の波長域の光を吸収や反射を行うことにより、所定の色の光を透過させる誘電体多層膜である。誘電体多層膜２は何れの色の波長域の光を透過させるものであってもよいが、ここでは、図３のような透過スペクトルを有する場合について説明する。図３の透過スペクトルのうち（横軸は波長、縦軸は透過率を示す）、入射角（図中のθ）が０°は直交方向からの入射光であるため、θ＝０°のグラフが、誘電体多層膜２の分光透過特性である。
【００３１】
なお、図３のような透過スペクトルを有する誘電体多層膜２は、高屈折率膜の材料としてランタンチタン混合物を適用し、低屈折率膜の材料として二酸化ケイ素を適用している。そして、２０層程度の交互積層としている。
【００３２】
ここで、誘電体多層膜２は、入射光の角度θによって、分光透過特性が変化する誘電体多層膜である。従って、入射光の角度θが０°から９０°までに変化するに従って、分光透過特性もシフトする。なお、角度θが０°のときは、誘電体多層膜２に対して直交方向から入射し、角度θが大きくなるに従って、角度が傾斜していく。従って、角度θの範囲としては、「０°≦θ＜９０°」となる。θ＝９０°が存在しないのは、誘電体多層膜２に対して平行な方向から入射する光が存在しないためである。このため、図３の透過スペクトルのグラフにおいて、θの最大値は８９°としている。
【００３３】
図３においては、誘電体多層膜２の有する分光透過特性（つまり、θ＝０°の分光透過特性）は、赤色の波長域の光と、青色及び紫色の波長域の光とを透過する分光透過特性を有している。従って、角度θ＝０°の位置からは、赤紫色の光を見ることができる。そして、角度θが大きくなると、透過波長域がシフト（波長シフト）する。このとき、角度θが大きくなるに従って、分光透過特性は短波長側に波長シフトを起こす。角度θが４５°付近では、短波長側に分光透過特性が波長シフトしているため、青色及び紫色の光の成分が少なくなり、赤色の光を視認している。また、角度θが７５°付近では、さらに短波長側に分光透過特性が波長シフトしているため、橙色の光を視認している。そして、角度θが８９°付近では、黄色の光を視認している。従って、入射光の角度が異なることにより、視認する光は赤紫色から黄色の光まで変化する。
【００３４】
次に、図４を用いて、視認者が蛍光管１を視認したときの色の見え方について説明する。図４において、Ｈ１からＨ５は視認者が視認するときの位置を示す。位置Ｈ１は、蛍光管１の長手方向（Ｘ方向とする）においては中心に位置し、直交方向（Ｙ方向とする）においては近接した位置である。位置Ｈ２は、Ｘ方向においては蛍光管１の端部位置であり、Ｙ方向においては近接した位置である。位置Ｈ３は、Ｘ方向においては蛍光管１の中心位置であり、Ｙ方向においては離間した位置である。位置Ｈ４は、Ｘ方向においては、蛍光管１から若干外れた位置にあり、Ｙ方向においては離間した位置である。位置Ｈ５は、Ｘ方向においては、蛍光管１から大きく外れた位置にあり、Ｙ方向においては離間した位置にある。
【００３５】
以上のような各位置を視認者が移動した場合において、光の色の変化について説明する。位置Ｈ１においては、Ｙ方向において蛍光管１に近接した位置にいるため、蛍光管１の中心部を見るときには赤紫色の光を視認するが、蛍光管１の端部を見るときには、端部を見るときの角度が大きくなるため、分光透過特性が短波長側に大きくシフトし、橙色の光を視認する。また、中心部と端部との中間を見るときには、分光透過特性は短波長側にシフトするが、端部ほどはシフトしない。そうすると、中間地点は赤色の光を視認する。
【００３６】
次に、視認者が位置Ｈ２にまで移動すると、蛍光管１の反対側の端部を見るときには、さらに角度が大きくなる。そうすると、非常に大きな波長シフトを起こし、反対側の端部を見るときには、黄色の光を視認する。
【００３７】
位置Ｈ１及びＨ２は、Ｙ方向において、蛍光管１に近接した位置であるが、位置Ｈ３〜Ｈ５は、Ｙ方向において、蛍光管１から離間した位置である。そうすると、蛍光管１から十分離間した位置であれば、位置Ｈ３においては、蛍光管１の中心部においても、端部においても、両者の間にそれほど見る角度に変化はない。従って、蛍光管１の端部を見るときでも殆ど分光透過特性は波長シフトを起こさないため、全体として赤紫色の光を視認することができる。
【００３８】
そして、視認者が位置Ｈ４にまで移動した場合、位置Ｈ４は、Ｘ方向において蛍光管１から外れた位置にあるため、全体として、蛍光管１は傾斜した方向となる。従って、位置Ｈ４から蛍光管１を見ると、波長シフトを起こしているため、全体として赤色の光を視認することができる。また、位置Ｈ５は、Ｘ方向において蛍光管１から大きく外れた位置にあるため、この位置にまで移動すると、分光透過特性が大きく波長シフトし、全体として黄色の光を視認することができる。位置Ｈ４及びＨ５において、蛍光管１の中心部も端部も、位置Ｈ３と同様にそれほど見る角度に変化はないため、全体として同じ色を視認する。
【００３９】
従って、視認者が位置Ｈ１からＨ５にまで移動した時に、位置によって視認される光の色が様々に変化する。これにより、１つの蛍光管１を用いて、蛍光管１を見る場所によって、見る角度が変化するため、異なる色が視認される。蛍光管１に近接した位置（Ｈ１及びＨ２）においては、色の変化が縞模様に視認されるが、離間した位置（Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５）においては、夫々異なる色が視認されるが、単色として視認される。通常は、蛍光管１は天井付近に配置されており、視認者は離間した床から視認されるため、位置Ｈ３からＨ５まで移動することにより、異なる色が視認される。
【００４０】
図１に戻って、エリアＡＰにいる視認者が蛍光管１を見ると、赤紫色の光を視認することができるが、他のエリアの壁、例えば奥壁ＷＬ５のエリアＡＹを見ると、その部分は黄色く見える。そうすると、光源である蛍光管１の見える色と他のエリアの壁の色とが異なっているため、視認者に違和感を生じさせることになる。
【００４１】
このため、単純に各色を発光する光源を用意して、それらをエリアごとに配置した場合と異なり、例えばイベントスペース等の不思議な空間を創り出す場合等は、違和感・矛盾感が生じるため、観客の興味の惹き易い演出効果を発揮することができる。
【００４２】
次に、誘電体多層膜２が、図５のような透過スペクトルを有している場合について説明する。図５の透過スペクトルを有する誘電体多層膜２の分光透過特性（つまり、θ＝０°の分光透過特性）は、紫色から青色にかけての波長域の光を透過させず、他の波長域の光を透過させる分光透過特性を有している。誘電体多層膜２は、高屈折率膜の材料としてランタンチタン混合物を適用し、低屈折率膜の材料として二酸化ケイ素を適用している。そして、１４層程度の交互積層としている。
【００４３】
角度θが０°のときには、紫色や青色以外の波長域の光を透過するため、全体として黄緑色の光が透過する。分光透過特性が短波長側にシフトすると、短波長である紫色や青色の波長域の光も透過するため、ほぼ全ての波長域の光が透過し、全体として白色の光が透過する。一方、角度θが０°のときにおいて、赤外光の波長域（７８０ｎｍ以上の波長域）は透過しない特性を有しているため、分光透過特性が波長シフトを起こすと、可視光のうち赤色の波長域を透過しない特性となる。そうすると、角度θが大きくなるに従って、赤色の波長域が透過せず、全体として、青色の光となって透過する。
【００４４】
ところで、前記のように、誘電体多層膜２に入射する光の入射角によって透過光の色合いを変化させるために、本発明では、（１）高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差を少なくすること、（２）低屈折率膜の光学膜厚を高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くすること、の何れか（又は両方）の手法を採用する。
【００４５】
まず、（１）の手法について説明する。高屈折率膜と低屈折率膜との材料は、両者の間の屈折率差が少ない材料を選択する。両者の間の屈折率差が少ないほど、角度依存性が高くなり、入射角によって大きく分光透過特性が波長シフトを起こす。例えば、前述したように、高屈折率膜として二酸化ケイ素（屈折率１．４６２）を選択し、低屈折率膜としてフッ化マグネシウム（屈折率１．３８５）を選択した場合、両者の間の屈折率差は０．０７７と非常に小さいため、これらを選択することができる。勿論、二酸化ケイ素やフッ化マグネシウムだけではなく、屈折率差が少ない材料であれば、任意の材料を適用することができる。
【００４６】
ここで、誘電体多層膜２を透過する光は、高屈折率膜と低屈折率膜との間に存在する屈折率差の作用を受けて、所定の波長域を透過させる特性を有している。従って、両者の間の屈折率差が少ないと、少ない膜数では所定の分光透過特性を満たすことができない。そこで、屈折率差が少ない材料を使用するときには、膜数を増やす必要がある。例えば、前記の二酸化ケイ素とフッ化マグネシウムとを使用したときには、合計１００層程度の膜数が必要となる。従って、波長シフト量と膜総数とのバランスを考慮して、材料（高屈折率膜及び低屈折率膜）の選択や膜層数を適宜制御する必要がある。
【００４７】
図６に、高屈折率膜として二酸化ケイ素、低屈折率膜としてフッ化マグネシウムを適用し（つまり、屈折率差が０．０７７の材料を選択）、これらを１００層積層した場合の透過スペクトルを示す。図６に示されるように、０°の場合（入射角が直交方向の場合：図中では実線で示す）は、波長５００ｎｍ近傍の透過率がほぼ０％となっている。従って、緑色以外の波長域の透過率が高いため、全体としてマゼンダ色の光が透過する。一方、４５°の場合（入射角が４５°の場合：図中では破線で示す）は、波長４３０ｎｍ近傍の透過率が低くなっている。従って、この場合は、青色以外の波長域の透過率が高いため、全体として黄色の光が透過する。つまり、透過する光がマゼンダ色から黄色の光にシフトしている。
【００４８】
ここで、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差が少なくなるほど分光透過特性が波長シフトを起こすが、蛍光管１を見る角度によって色合いを変化させるには、前記の屈折率差は、入射角θが「０°≦θ＜９０°」の範囲内で、少なくとも５０ｎｍ以上分光透過特性を波長シフトさせるようにする。可視光の波長域は、おおよそ３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであるが、この中で分光透過特性が５０ｎｍ以上波長シフトしたときには、観測者に色合いの変化を感じさせる。例えば、橙色の波長域はおおよそ５９０ｎｍ〜６４０ｎｍである。そうすると、分光透過特性が５０ｎｍ波長シフトすると、橙色の波長域を超えて分光透過特性が波長シフトするため、観測者に色の変化を感じさせることになる。また、波長域が長い色であっても、５０ｎｍ以上分光透過特性が波長シフトすると、同じ色の波長域に属している場合であっても、観測者に色の変化を感じさせることになる。
【００４９】
次に、上記（２）の手法について説明する。誘電体多層膜２の低屈折率膜の光学膜厚を高屈折率膜の光学膜厚よりも厚くすると、透過率が低い波長域の帯域幅を狭くすることができる。この場合は、波長シフト量のコントロールではなく、前記の帯域幅のコントロールを行うことにより、透過光の色を変化させている。波長シフト量が少ない場合でも、前記の帯域幅が狭ければ、ある特定の色を遮るようになるので、分光透過特性は大きく変動することになる。これを利用して、透過光の色を大きく変化させている。
【００５０】
図７に、高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：１の場合を示す。この場合、０°の分光透過特性（図中では実線で示す）は、波長４５０〜５５０ｎｍ近傍までの透過率がほぼ０％になっている。一方、４５°の分光透過特性（図中では破線で示す）は、波長４３０〜５００ｎｍ近傍までの透過率がほぼ０％になっている。つまり、光の入射角が０°から４５°に変化しても、透過率が低い波長域は比較的重複しているため、それほど見る角度によって色合いが変化していない。
【００５１】
図８に、高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：２の場合を示す。この場合、分光透過特性（図中では実線で示す）は、波長４８０ｎｍ〜５２０ｎｍ近傍までの透過率がほぼ０％になっている。一方、分光透過特性（図中では破線で示す）は、波長４４０ｎｍ〜４６０ｎｍまでの透過率が低くなっている。つまり、光の入射角が０°から４５°に変化すると、透過率の低い波長域はそれほど重複していないため、見る角度によって色合いが変化する。
【００５２】
図９に、高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：３の場合を示す。この場合、０°の分光透過特性（図中では実線で示す）は、波長４８０ｎｍ〜５２０ｎｍ近傍までの透過率が低くなっている。一方、４５°の分光透過特性（図中では破線で示している）は、波長４４０ｎｍ〜４６０ｎｍ近傍で透過率が低くなっている。つまり、光の入射角が０°から４５°に変化すると、透過率が低い波長域は全く重複しておらず、大きく色合いが変化することになる。
【００５３】
図１０に、高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：４の場合を示す。この場合、０°の分光透過特性（図中では実線で示す）は、波長４９０ｎｍ〜５１０ｎｍ近傍までの透過率が低くなっている。一方、４５°の分光透過特性（図中では破線で示している）は、波長４４５ｎｍ〜４５５ｎｍ近傍で透過率が低くなっている。この場合も、光の入射角が０°から４５°に変化すると、透過率が低い波長域は全く重複しておらず、大きく色合いが変化することになる。
【００５４】
つまり、図７〜９に説明した各光学膜厚比では、夫々分光透過特性の波長シフト量としての差は殆どない（図中では、おおよそ５０ｎｍ前後）。しかし、光学膜厚比のコントロールにより、透過率が低い帯域幅を大きく変化させることができるため、波長シフト量に差はなくても、透過光の色合いを大きく変化させることはできる。そうすると、前記（１）の手法と（２）の手法とを組み合わせれば、相乗効果により、透過光の色合いを変化させることができる。逆に、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差を少なくすること（前記（１）の手法）が難しい場合には、光学膜厚の膜厚比のコントロール（前記（２）の手法）をすれば、透過光の色合いを変化させることができ、光学膜厚の膜厚比のコントロールが難しい場合でも、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差のコントロールを行えば、透過光の色合いを変化させることができる。つまり、相互に補完しあうことができる。
【００５５】
ところで、前述した（１）若しくは（２）何れか一方の手法を適用することにより、又は両方の手法を適用することにより、見る角度によって色の変化を大きくさせることができ、色の変化がシャープになる。このように、色の変化をシャープにさせることは、鮮やかな照明効果を持たせたい場合には有効である。つまり、照明装置を見る視認者が、少し移動しただけで照明装置を見るときの光の色合いが大きく変化させれば、観客の興味を惹くような空間を創るという観点では、イベントスペースや催事場等において、特に有効である。
【００５６】
一方で、観客の興味を惹くということではなく、リラックスした空間作り（例えば、寝室等）に主眼を置いたときには、シャープに色合いを変化させる必要はない。また、様々な色合いの光を創り出す必要もない。そこで、このような場合には、前記（１）の手法においては、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差を比較的大きくし、前記（２）の手法においては、高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚差を少なくする。そうすると、全体的に光の色合いは変化しているが、緩やかに色合いを変化させることができるため、穏やかなリラックスした空間を創ることができる。
【００５７】
以上は、蛍光管１に誘電体多層膜２が成膜されている場合について説明しているが、この場合は光源自体に直接、誘電体多層膜２が成膜されていることになる。一方で、光源の外部に透明基板を配置し、この透明基板に誘電体多層膜２を成膜しても、同様の効果を得られる。例えば、図１１（ａ）及び（ｂ）のように、白色光を発光する電球５０の外部に、電球５０を覆うような多面体の透明基板（フード５１、５２とする）が設けられている場合に、フード５１に誘電体多層膜２が成膜されていれば、照明装置を見る角度によって光の色が異なる。フード５１、５２の形状を同図（ａ）、（ｂ）のように異ならせることにより、空間内の色合いを変化させることができる。勿論、フードの形状が多面体でなくても、照明装置を見る角度によって光の色が変化するものであれば、任意の形状を採用することができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明の照明装置は、透明基板に角度依存性の高い誘電体多層膜を成膜しているため、照明装置を見る角度によって透過光の色が異なる。これにより、場所によって光の色が変化するため、１つの照明装置で複数の色の光を演出することができ、光の演出効果を高めることができる。また、照明装置を見るときの光の色と他の場所に照射されている光の色とが異なるため、視認者に違和感を生じさせ、独創的な空間を創り出すことができる。
【００５９】
ところで、動作の主体を視認者ではなく照明装置とすることによっても、照明光の色合いを変化させることもできる。例えば、図４を用いて説明すると、蛍光管１がＸ方向に動作可能な構成を有する場合には、位置Ｈ１にいる視認者が静止している状態であっても、蛍光管１が位置Ｈ２から遠ざかる方向に移動すると、視認者が位置Ｈ２にまで移動したときと同じ照明光の色の変化を視認する。
【００６０】
また、照明装置を考えたときに、駆動機構（照明装置を動作可能にする機構）を設けなくても、例えば、図４の蛍光管１と同じ形状の透明基板を用意し、この透明基板に誘電体多層膜２を成膜する。そして、透明基板の内部には複数の電球等の光源を配置する（図４のＸ方向に等間隔に複数の光源を配置する）。これらの複数の光源には、何れか１つの光源を切り替えて点灯するような切り替え手段を設ける。例えば、透明基板の端部及び中心部の合計３箇所に光源を配置して、これらを切り替えて点灯させた場合、位置Ｈ１にいる視認者は透明基板の両端部の光源が点灯したときには橙色の光を視認し、中心部の光源が点灯したときには赤紫色の光を視認する。
【００６１】
従って、このように複数の光源を用意し、これらを内包する透明基板上に誘電体多層膜２を成膜して、切り替えて点灯させるようにすれば、視認者が静止状態にある場合でも、複数の色の光を視認させることができる。
【００６２】
つまり、視認者が動的であってもよいし、静的である場合には、照明装置側に駆動機構や切り替え手段等を設けることにより、単一の照明装置で複数の色の光を視認させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】照明装置を配置した空間の概略図である。
【図２】ガラス管に誘電体多層膜を成膜した蛍光灯の概略図である。
【図３】誘電体多層膜の透過スペクトルである。
【図４】視認者の位置によって視認する照明光の色が変化する図である。
【図５】他の例の誘電体多層膜の透過スペクトルである。
【図６】高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率差が少ない場合の透過スペクトルである。
【図７】高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：１の場合の透過スペクトルである。
【図８】高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：２の場合の透過スペクトルである。
【図９】高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：３の場合の透過スペクトルである。
【図１０】高屈折率膜と低屈折率膜との光学膜厚比が１：４の場合の透過スペクトルである。
【図１１】多面体のフードを用いた照明装置の概略図である。
【符号の説明】
【００６４】
１    蛍光管                    ２    誘電体多層膜
１１    ガラス管                ５０    電球
５１、５２    フード
【図１】
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【図２】
2008277214.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008277214.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008277214.tif 000009
【図８】
2008277214.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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