青空照明。 「青空のような照明」はレイリー散乱だ!: 正多面体クラブ

オフィスに青空、夕焼け空 薄型照明、三菱電機が開発

青空照明

空が青く見えるのは、「レイリー散乱」という原理で説明できる。 大気圏に太陽光が入射した際、波長の短い青い光は、長い赤い光よりも強く散乱されるため、地上から見上げると青く見える。 光にむらがなく、奥行き感がある空を照明で再現するのが開発チームのミッションだった。 生きた液晶テレビ技術 LED照明で、大気圏に相当するのがパネル内にある散乱体だ。 ここにLED光源をむらなく照射できれば、自然界に近い青色を表現できる。 従来の技術では、散乱体と光源との距離がある程度必要で、照明全体の厚さは30~70センチとなり、オフィスなどの天井、壁に埋め込むには不便だった。 これでは本来、薄さが特長であるはずのLEDのメリットが生かせない。 開発チームは、通常の照明器具と同程度の10センチ以下に厚さを抑えることに目標を定めた。 目標達成に貢献したのは、三菱電機の強みである液晶テレビのバックライトに関する薄型化技術「エッジライト方式」だ。 この技術を応用して光源をパネルの両脇に置くことで、むらがない薄型化に成功したのだ。

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オフィスに青空、夕焼け空 薄型照明、三菱電機が開発

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これは天窓から見た自然の青空。 記事内に出てくる、自然光再現LEDの照明と比べて見て欲しい。 (写真: アフロ) 今さら聞けない、どうして空は青いのか 日照時間が短い冬。 それだけに「この季節の曇りは気が滅入る」という人は少なくないのではないだろうか。 特に、曇天も多い日本海側なら尚更かもしれない。 立地によっては、昼間でも室内灯をつけておく必要ある。 しかし、室内をすがすがしい空間に変えられる、新しい照明が続々、発売されているのだ。 自然光再現LEDとは、その名の通り、太陽の光を再現し、青空や夕焼けのような色を再現できるLEDだ。 すでに、複数の企業が独自の技術を開発しており、市販化も始まっている。 そもそも、なぜ空は青いのか。 実は、光は波長によって色が変わる。 子どもの頃、プリズムに光を当てると、7色に分離したことを覚えているだろうか。 プリズムは、光の波長を分離させることができ、それぞれの波長が持つ色を分けて見ることができるのだ。 波長が長い方から、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫となる。 つまり、光は元々、波長の長さによって7つの色が集まってできており、それが合わさって白色に見えていると考えると分かりやすいだろう。 プリズムに光を当てた状態。 7色に分離している。 (写真:アフロ) 大気中には小さな粒子がたくさん存在しているのだが、長い波長はこの粒子をすり抜けやすくて、短い波長はこの粒子にぶつかりやすい。 短い波長の光とは、青っぽい色だ。 この青っぽい光が大気中一杯に広がって、空が青く見えるというわけだ。 ちなみに、夕焼けが赤く見えるのは、昼間に比べて夕方は太陽の位置が低くなり、太陽光が空気中を進む距離が長くなるから。 昼間の短い距離ではすり抜けやすかった長い波長も、距離が長くなれば粒子にぶつかってしまう。 結果として、長い波長の光が持つ赤っぽい色が出現する。 短い波長の光よりも長い波長の光のほうが遠くまで届くので、地上にいる人の目には赤が届き、夕焼けとなるのだ。 写真は夕焼け。 夕方の方が朝よりも大気中の粒子の種類が多く、朝焼けよりも赤みが強いと言われる。 (写真:アフロ) 窓から青空が見えて、太陽光が降り注いでいるような照明にびっくり この、自然界で空が青く見える原理を応用した自然光再現LEDで、すでに販売をスタートしているのが、『CoeLux Exp Sky(コエルクス・エクスペリエンス・スカイ)』だ。 大気中の粒子の代わりに特殊なナノ粒子を固めたプラスチック樹脂のシートを採用。 そこに、太陽光と同様の波長を生成するLED照明を当てることで、空が青く見える現象を人工的に作り出し、自然光と青い空を再現しているという。 イタリアのインスブリア大学発のベンチャー企業、『CoeLux s. 』が開発。 日本では凸版印刷がタテイシ広美社と導入・設置の面で連携し、都市型ホテル、商業施設、マンションなど都市住空間向けに販売。 天候などの理由により採光が十分でない立地、建物の地下階などの天井部や窓のないオフィスなどへの設置、採光を制限している病室や処置室の閉塞感緩和などが見込まれている。 また、紫外線による作品の劣化を防止するために窓を設置していない美術館や博物館での自然光演出も考えられるだろう。 写真はリリースより。 ライトというよりも、太陽そのものにも見える。 システム価格は460万円~(送料・設工費別途。 施工期間(輸入期間含む)は約2. 5ヶ月。 三菱電機が発表した『青空を模擬するライティング技術』も、基本的な原理は『コエルクス・エクスペリエンス・スカイ』と同じだ。 こちらは、色の異なるLEDの発光量を自動で時間によって変化させることができ、青空だけでなく朝焼けや夕焼けなど時間の経過を感じさせる色の変化も可能だという。 また、厚さ100mm以下という、照明器具と同程度の薄型構造により、設置スペースを問わず、オフィスや公共施設などで幅広く適用できるのも特徴だ。 こちらは、まだ市販化されていないが、窓のない部屋や地下などの閉鎖的な室内空間への適用を検討しており、オフィスや公共施設などの快適性を向上させたいという。 写真はリリースより。 パネルの端面に配置したLEDの光を、光を反射させる光錯乱体からなる「青空パネル」の内部に導光して発光させる仕組みだ。 紫色LEDチップを利用して太陽光に近いスペクトルを実現 室内で青空が眺められる『コエルクス・エクスペリエンス・スカイ』と『青空を模擬するライティング技術』。 いずれも、個人の住宅への転用はされていない。 しかし、個人住宅でも使える、自然光再現LEDもある。 それは『太陽光LED』だ。 まだ一般的ではなく、価格も高い太陽光LED。 その仕組みは、紫色LEDチップに赤・青・緑の蛍光体を組み合わせることで、太陽光に近い光を再現するという。 白色LEDに比べると、目の疲れや睡眠への影響が懸念されるブルーライトを大幅に削減できる。 個人住宅で使える製品では、バルミューダが『BALMUDA The Light(バルミューダ ザ・ライト)』を発売。 これは、子どもの目を守ることを目的に開発されたデスクライト。 医療用の手術灯をヒントに、離れた場所から広く手元を照らすことで、手元に影を作らない技術と、白色LEDに比べてブルーライトを半減させる太陽光LEDを採用して話題となった。 『バルミューダ ザ・ライト』に採用されている太陽光LEDは、ソウル半導体の『SunLike』だ。 太陽光のスペクトルに近い波長分布を持つため、色だけでなく、質感も忠実に再現するという。 この特徴を生かせば、女性が自然なメイクを行うときや物を写真撮影するときなどのライティングにも活用できそうだ。 写真はリリースより。 価格は3万7000円(税別)とデスクライトにしては高額な部類に入る。 メイクや服選びがしやすくなる、太陽光に近い色温度のシーリングライト 太陽光LEDではないが、太陽光の見え方に近いLEDも存在する。 日立アプアイランスのLEDシーリングライト『リラックスのあかり』は、くつろぎ感ある3種類の暖色に切り替えられる特徴を持つのだが、それ以外に、「スタイリングのあかり」という明るさも準備されている。 これは、全灯時の1. 3倍の明るさと太陽光のある屋外に近い色温度である5000Kの昼白色を採用。 メイクや服選びがしやすくなり、外出前の身支度がスムーズになるという。 ちなみに、「リラックスのあかり」の3種類の色温度は、2700K・2400K・2000K。 深みのあるオレンジ色の光で、くつろぎ感を演出。 帰宅後や就寝前の気分に合わせて、好みのあかりを選び、自分だけのリラックス空間をつくれるという。

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CoeLux(コールクス)

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三菱電機の青空照明「misola」(みそら)の実物を見てきました。 空が青くなる現象を模したLED照明で、10月に発売予定。 価格は定価68万円です。 イタリア企業Coeluxに続き商品化に成功 そもそも、空が青くなる仕組みはこうです。 太陽光が大気中の微粒子に当たる際、より波長の短い光のほうが散乱しやすい性質があり、可視光のなかで波長の短い青色だけが散乱します。 その際に空が青く見えます。 この現象を「レイリー散乱」と呼び、「misola」はこれを人工的に再現しています。 三菱電機の「misola」はそれに続く製品です。 「misola」と先行する「Coelux」との違いは何か。 三菱電機照明の担当者は『演出性よりも実用性を目指した』『一般的なオフィス照明と同サイズで施工性も高い』の2点を挙げます。 しかし、全体をまんべんなく照らすため、一般的なオフィス照明の使用感を再現しています。

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