(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源とした導光板を用いた複合型照明装置を提供することにある。【解決手段】入射端面１１と出射面１２を有する導光板１０と、入射端面１１に対向させて配置された複数の発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂと、その発光ダイオ−ドの点灯を行う点灯回路１６とを備えた照明装置１００である。導光板１０は、第１の導光領域１３ａ、第２の導光領域１３ｂ、及びそれらを互いに分離する分離領域１４を有し、複数の発光ダイオ−ドは、第１の発光ダイオ−ド１５ａ、第２の発光ダイオ−ド１５ｂからなる。第１の発光ダイオ−ド１５ａは、第１の導光領域１３ａの入射端面１１に対向させて配置され、第２の発光ダイオ−ド１５ｂは、第２の導光領域１３ｂの入射端面１１に対向させて配置されている。そして、第１の発光ダイオ−ド１５ａと第２の発光ダイオ−ド１５ｂは、点灯回路１６によって互いに独立に点灯が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入射端面と、光が出射する出射面を有する導光板と、
前記入射端面に対向させて配置された複数の発光ダイオ−ドと
前記複数の発光ダイオ−ドの点灯を行う点灯回路と
を備えた照明装置であって、
前記導光板は、第１の導光領域、第２の導光領域、及び前記第１の導光領域と前記第２の導光領域を互いに分離する分離領域を有し、
前記複数の発光ダイオ−ドは、第１の発光ダイオ−ド及び第２の発光ダイオ−ドからなり、
前記第１の発光ダイオ−ドは、前記第１の導光領域における前記導光板の入射端面に対向させて配置され、
前記第２の発光ダイオ−ドは、前記第２の導光領域における前記導光板の入射端面に対向させて配置され、
前記第１の発光ダイオ−ドと前記第２の発光ダイオ−ドは、前記点灯回路によって、互いに独立に点灯が行われることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記分離領域の屈折率は、前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域の屈折率が実質的に同一であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂からなり、前記分離領域は、シリコ−ン樹脂からなることを特徴とする請求項２または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記分離領域は、前記第１の導光領域と前記第２の導光領域の間の空隙部で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項６】
前記導光板の出射面と対向する面は、光を反射する反射面をなしていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性と、前記第２の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性が、互いに異なることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１の導光領域における前記導光板の出射面、および前記第２の導光領域における前記導光板の出射面の少なくとも一方に、前記出射面から出射される出射光の配光特性を変換する光学部材が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光学部材は、集光レンズまたは拡散レンズであることを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の光色と、前記第２の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の光色が、互いに異なることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の照明装置。
【請求項１１】
前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドは同一の波長の光を発光する発光ダイオ−ドからなり、
前記第１の導光領域における前記導光板の出射面又は反射面、及び第２の導光領域における前記導光板の出射面又は反射面の少なくとも一方の出射面の表面又は反射面の内側に蛍光体膜が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第１の発光ダイオ−ドが発光する光の波長と、前記第２の発光ダイオ−ドが発光する光の波長が互いに異なることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドは同一の波長の光を発光する発光ダイオ−ドからなり、
前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドの少なくとも一方は蛍光体で被覆されていることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１４】
第１の樹脂からなる透明板の表面に、該透明板の一方の端面から他方の端面に至る矩形状の溝部を形成し、該溝部に液状の第２の樹脂を埋め込んだ後、該第２の樹脂を加熱処理して固化することによって、前記第２の樹脂からなる分離領域と、該分離領域により分離された複数の導光領域とで構成される導光板を形成する工程と、
前記複数の導光領域の端面に対向させて、それぞれ発光ダイオ−ドを配置する工程と
を含む照明装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の樹脂は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂であり、前記第２の樹脂はシリコ−ン樹脂であることを特徴とする請求項１４に記載の照明装置の製造方法。
【請求項１６】
第１の樹脂からなる透明板の表面に、該透明板の一方の端面から他方の端面に至る矩形状の溝部を形成することによって、前記溝部からなる分離領域と、該溝部により分離された複数の導光領域とで構成される導光板を形成する工程と、
前記複数の導光領域の端面に対向させて、それぞれ発光ダイオ−ドを配置する工程と
を含む照明装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置およびその製造方法に関し、特に導光板を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ひとつの住空間において、光の照らし方などの照明モ−ドが変わると、その住空間にいる者の照明モードから受ける印象が、一瞬のうちに変わる場合がある。そこで、一つの照明装置で、複数の照明モ−ドが一瞬のうちに切り替わるもの（以下、複合型照明装置という）があれば、大げさな住空間の模様替えをすることなく、仕事、パ−ティ、だんらん、くつろぎ等、使用者が必要とする目的や環境に応じて適切な照明効果、あるいは照明環境が得られるので、非常に便利である。
【０００３】
切り替える照明モ−ドとしては、輝度、色彩、スポット照射など、種々の組み合わせにより多彩な照明モ−ドを実現することができるが、それらの光源としては、白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプなど、電力量、光色、配光が異なる多種多様な光源が用いられている。
【０００４】
複合型照明装置は、これらの光源を適宜組み合わせることにより構成され、点灯回路に設けられた切り替えスイッチによって、一瞬のうちに照明モ−ドの切り替えを容易に行うことができる。
【０００５】
利用する光源は、種々の特性を実現するために、方式、形、大きさ等、その仕様は実に様々である。従って、異なる光源を用いて一つの複合型照明装置を構成するには、それぞれの光源の仕様に応じた異なるアタッチメントや電源等を用意しなければならない。そのため、各光源のレイアウトや照明器具全体の形態等、照明装置を設計する上で、様々な制約がかかることになる。
【０００６】
また、白熱電球は蛍光灯よりも寿命が短いなどといった、光源によってその寿命はまちまちであるので、一つの照明装置といっても、メンテナンスに関しては複数の照明装置に対して行うのとあまり大差はない。
【０００７】
さらに、仕様の異なる光源を一つの照明装置の中に混在させることによって、設計の自由度が制限されるが故に、設計する者にとっては、思い通りのデザインができず、結果的に、非常に格好の悪い照明器具になってしまうということもある。特に、照明器具においては、性能はもとより、工芸的に優れているかどうかも商品価値として重要な要素になっており、従来の複合型照明装置では、性能性と工芸性の両方を同時に満たすことは難しかった。
【０００８】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオ−ド）の高輝度化が進み、ＬＥＤを利用した照明器具が製品化されている。ＬＥＤは、半導体デバイスでできているので、従来の光源に比べ寿命が格段に長いのが特徴であるが、ＬＥＤ自身は非常に小型であるので、照明器具に用いる場合には、多数のＬＥＤをアレイ状に並べて使用するのが普通である。
【０００９】
ＬＥＤは、蛍光灯のような放電ランプでないので、調光制御や点灯制御が容易にできるため、光色変化が簡単に実現できる。従って、光色の異なるＬＥＤで構成された複合型照明装置は、従来の異なる光源で構成される装置に比べて、はるかに容易に製造できる。また、光色以外にも、ＬＥＤとレンズ等を組み合わせることによって、他の照明モ−ドも比較的容易に実現することもできる。さらに、ＬＥＤ自身の寿命は長いので、たとえ複合化しても、メンテナンスに関する従来の欠点も生じない。なお、ＬＥＤを用いた複合型照明装置の例としては、特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５１７７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−４０４１２号公報
【特許文献３】特開平６−５１１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＬＥＤは小型であるが故に、ＬＥＤを多数並べて、擬似的に面光源を実現せざるを得ない。その結果、個々のＬＥＤの発光バラツキが、全体の照明の色むら等に影響を及ぼし、一定した品質のものが得られないという課題がある。また、必要な明るさを得るためには、多数のＬＥＤを並べる必要があり、その結果、発熱の問題が生じ、その対策を別途取らなければならないという課題も併せ持つ。
【００１１】
一方、ＬＥＤの他の応用としては、導光板を用いた面光源の照明装置が知られている。これは、ＬＥＤからの出射光を導光板端面に入射させて、導光板内で反射、分散を繰り返しながら、導光板前面から出射させるもので、ＬＥＤを数多く使わなくても、効率のよい面光源を実現できるのを特徴とする。
【００１２】
導光板を用いた面光源は、液晶表示装置のバックライトとして広く使われている。もっぱら、ここでの技術的課題は、如何に照明の輝度を均一にするかに向けられており、導光板を用いた複合型照明装置の提案は未だない。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、導光板を用いた複合型照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の照明装置は、光が入射する入射端面と、光が出射する出射面を有する導光板と、前記入射端面に対向させて配置された複数の発光ダイオ−ドと、複数の発光ダイオ−ドの点灯を行う点灯回路とを備え、前記導光板は、第１の導光領域、第２の導光領域、及び前記第１の導光領域と前記第２の導光領域を互いに分離する分離領域を有し、前記複数の発光ダイオ−ドは、第１の発光ダイオ−ド及び第２の発光ダイオ−ドからなり、前記第１の発光ダイオ−ドは、前記第１の導光領域における前記導光板の入射端面に対向させて配置され、前記第２の発光ダイオ−ドは、前記第２の導光領域における前記導光板の入射端面に対向させて配置され、前記第１の発光ダイオ−ドと前記第２の発光ダイオ−ドは、前記点灯回路によって、互いに独立に点灯が行われることを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、分離領域で互いに分離される導光領域に、発光ダイオ−ドの光がそれぞれ独立に制御されて入射され、かつ各導光領域の出射面から各入射光が独立に制御されて出射されるので、一つの照明装置において、異なる出射光を独立して制御することが可能となる。
【００１６】
なお、前記分離領域の屈折率は、前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域の屈折率よりも小さいことが好ましい。
【００１７】
また、前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域の屈折率が実質的に同一であってもよい。
【００１８】
また、前記第１の導光領域及び前記第２の導光領域は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂からなり、前記分離領域は、シリコ−ン樹脂からなることが好ましい。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記分離領域は、前記第１の導光領域と前記第２の導光領域の間の空隙部で構成されている。
【００２０】
ある好適な実施形態において、前記導光板の出射面と対向する面は、光を反射する反射面をなしている。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性と、前記第２の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性が互いに異なる。
【００２２】
なお、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面、および前記第２の導光領域における前記導光板の出射面の少なくとも一方に、前記出射面から出射される出射光の集光性を変換する光学部材が形成されていることが好ましい。また、前記光学部材は、集光レンズまたは拡散レンズであってもよい。
【００２３】
ある好適な実施形態において、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の光色と、前記第２の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の光色が互いに異なる。
【００２４】
なお、前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドは同一の波長の光を発光する発光ダイオ−ドからなり、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面又は反射面、及び第２の導光領域における前記導光板の出射面又は反射面の少なくとも一方の出射面の表面又は反射面の内側に蛍光体膜が形成されていることが好ましい。
【００２５】
また、前記第１の発光ダイオ−ドが発光する光の波長と、前記第２の発光ダイオ−ドが発光する光の波長が互いに異なっていてもよい。
【００２６】
また、前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドは同一の波長の光を発光する発光ダイオ−ドからなり、前記第１の発光ダイオ−ド及び前記第２の発光ダイオ−ドの少なくとも一方は蛍光体で被覆されていてもよい。
【００２７】
ある好適な実施形態において、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性と、前記第２の導光領域における前記導光板の出射面から出射される出射光の配光特性が互いに異なる。
【００２８】
なお、前記第１の導光領域における前記導光板の出射面、および前記第２の導光領域における前記導光板の出射面の少なくとも一方に、前記出射面から出射される出射光の集光性を変換する光学部材が形成されていることが好ましい。また、前記光学部材は、集光レンズまたは拡散レンズであってもよい。
【００２９】
本発明の照明装置の製造方法は、第１の樹脂からなる透明板の表面に、該透明板の一方の端面から他方の端面に至る矩形状の溝部を形成し、該溝部に液状の第２の樹脂を埋め込んだ後、該第２の樹脂を加熱処理して固化することによって、前記第２の樹脂からなる分離領域と、該分離領域により分離された複数の導光領域とで構成される導光板を形成する工程と、前記複数の導光領域の端面に対向させて、それぞれ発光ダイオ−ドを配置する工程とを含む。
【００３０】
なお、前記第１の樹脂は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂であり、前記第２の樹脂はシリコ−ン樹脂であってもよい。
【００３１】
本発明の照明装置の製造方法は、第１の樹脂からなる透明板の表面に、該透明板の一方の端面から他方の端面に至る矩形状の溝部を形成することによって、前記溝部からなる分離領域と、該溝部により分離された複数の導光領域とで構成される導光板を形成する工程と、前記複数の導光領域の端面に対向させて、それぞれ発光ダイオ−ドを配置する工程とを含む。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、一つに導光板に分離領域で分離された異なる導光領域を設け、各導光領域に対応して設けられたＬＥＤの点灯を独立して制御することによって、異なる導光領域の出射面から光射される光の配光特性または光色の切り替えが容易な複合型照明装置を実現できる。
【００３３】
また、本発明に係る複合型照明装置は、一体的な導光板から構成されるので、量産性に優れ、また、光源としてＬＥＤを用いているので、発熱が少なく、また、高寿命であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本願発明者は、近年のＬＥＤの高輝度化に着目して、導光板を用いた面光源が、今後の照明の主流になると考え、従来の輝度における均一性向上の課題とは別に、導光板を用いた複合型照明装置の実現可能性を検討した。
【００３５】
まず、本願発明者は、導光板は、本来、均一な材質でできているが、一定の処理を施すことによって、導光板に屈折率の異なる領域を設けることができれば、この屈折率の異なる領域を分離領域として用いることによって、互いに分離された複数の導光領域（導光板としての機能が維持された領域）が形成できると考えた。もし、このようにして形成された複数の導光領域に、それぞれ異なるＬＥＤの光射光を入射させれば、一つの導光板内で、異なる導光領域毎にＬＥＤの光射光を独立して制御することが可能になるかも知れないという考えに至った。
【００３６】
その可能性をさらに検討するに、本願発明者は、ＬＥＤの光射光は、非常に高い指向性をもつ点に着目した。そして、導光板内に、ある程度の屈折率に差のある領域を設けることができれば、ＬＥＤ光が高指向性であるが故に、屈折率の異なる領域は、入射するＬＥＤ光に対して十分独立性が確保できるという知見を得た。
【００３７】
然して、本願発明者は、一つに導光板内に形成された異なる導光領域を、異なる照明モ−ドに対応させ、各導光領域に対応するＬＥＤの点灯を制御することによって、複数の照明モ−ドを切り替えることができる本発明に係る複合型照明装置を想到するに至った。
【００３８】
なお、異なる照明モ−ドは、例えば、配光については、導光板の出射面にレンズ等を設けることにより変えることができ、また、光色については、ＬＥＤの発光波長等を変えればよい。
【００３９】
本発明に係る複合型照明装置は、一体的な導光板から構成されるので量産性に優れ、また、導光板を利用したＬＥＤを光源に用いているので、発熱が少なく、高寿命であり、今後の照明装置への利用価値は極めて高い。
【００４０】
また、ＬＥＤは、白熱電球や蛍光灯と比べると、小型、薄型であり、さらに、点灯回路も放電灯のように点灯時に高電圧を瞬時にかける必要がないため非常に小型にできる。その結果、照明装置の厚みを今までにない薄さにできるので、天井をすっきりとさせることができ、工芸品としても、かつ、性能品としても両立できる照明装置を実現することができる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態に係る照明装置１００の構成を示した図である。図１に示した照明装置１００は、光が入射する入射端面１１と、光が出射する出射面１２を有する導光板１０と、入射端面１１に対向させて配置された複数の発光ダイオ−ドと、複数の発光ダイオ−ドの点灯を行う点灯回路１６とを備えている。そして、導光板１０は、第１の導光領域１３ａ、第２の導光領域１３ｂ、及び第１の導光領域１３ａと第２の導光領域１３ｂを互いに分離する分離領域１４を有している。
【００４３】
複数の発光ダイオ−ドは、第１の発光ダイオ−ド１５ａ、及び第２の発光ダイオ−ド１５ｂからなり、第１の発光ダイオ−ド１５ａは、第１の導光領域１３ａにおける導光板１０の入射端面１１に対向させて配置され、第２の発光ダイオ−ド１５ｂは、第２の導光領域１３ｂにおける導光板１０の入射端面１１に対向させて配置されている。そして、第１の発光ダイオ−ド１５ａと第２の発光ダイオ−ド１５ｂは、点灯回路１６によって、互いに独立に点灯が行われる。
【００４４】
上記構成によれば、互いに分離領域１４で分離された導光領域１３ａ、１３ｂに対向して配置された発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂの点灯を、点灯回路１６によって切り替えることにより、導光領域１３ａ、１３ｂの出射面からの出射光の切り替えが可能な複合型照明装置を実現できる。
【００４５】
図１を参照しながら、本実施形態の照明装置１００の具体的構成を説明する。導光板１０は、透明な材質でできており、例えば、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂等が用いられる。導光板１０の入射端面１１から発光ダイオ−ドの光が入射し、入射した光は、導光板１０内を反射、分散を繰り返しながら出射面１２から出射する。
【００４６】
導光板１０には、複数の分離領域１４が形成されており、この分離領域１４により互いに分離された導光領域１３ａ、１３ｂが、分離領域１４を挟んで交互に並んでいる。分離領域１４は、導光板１０の一方の端面（入射端面１１）から他方の端面に至る矩形状の溝部からなり、この溝部には、導光板１０とは異なる材料が充填されている。この材料は、その屈折率が、導光板１０に用いられる材料の屈折率（アクリル樹脂の屈折率は１．４９、エポキシ樹脂の屈折率は１．５０）よりも小さいものが選ばれる。分離領域１４に充填される材料として、例えば、シリコ−ン樹脂（屈折率１．４０）等を用いる。
【００４７】
図１に示すように、２種類の発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂが、導光領域１３ａ、１３ｂの入射端面１１に対向させて交互に配置されている。各発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂの電極（図示せず）は、それぞれ、配線１９でもって直列的に結線され、点灯回路１６に接続されている。点灯回路１６には、電源１７とスイッチ１８ａ、１８ｂが設けられており、各スイッチ１８ａ、１８ｂは、直列に接続された各発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂの点灯を独立して制御するようになっている。
【００４８】
導光領域１３ａの出射面１２上には、複数の光学部材２０が、ほぼ等間隔で配置されている。この光学部材２０は、出射面１２から出射される光の配光特性を変換する作用をなすもので、例えば、集光レンズ、または拡散レンズ等からなり、導光領域１３ａの出射面１２上に透明接着剤により固着されている。
【００４９】
このように構成された照明装置１００は、点灯回路１６の電源を入れ、例えば、スイッチ１８ａをオンにして、スイッチ１８ｂをオフにすれば、発光ダイオ−ド１５ａだけが発光することになるので、導光領域１３ａの出射面１２のみから出射光３０ａが出射される。その際、導光領域１３ａの出射面１２上には光学部材２０が配置されているので、出射光３０ａはその配光特性が変換されている。例えば、光学部材２０として集光レンズを用いれば、集光された光、いわゆるスポット光が出射される。
【００５０】
これとは逆に、スイッチ１８ａをオフにして、スイッチ１８ｂをオンにすれば、発光ダイオ−ド１５ｂだけが発光することになるので、導光領域１３ｂの出射面１２のみから出射光３０ｂが出射される。この場合、導光領域１３ｂの出射面１２上には光学部材２０が配置されていないので、出射光３０ａとはその配光特性が異なる光が出射される。
【００５１】
なお、本実施形態の構成では、導光領域１３ａ、１３ｂは、互いに分離領域１４で分離されているが、分離領域１４の屈折率が、導光領域１３ａ、１３ｂの屈折率よりも小さいので、導光領域１３ａ、又は導光領域１３ｂに入射された光は、分離領域１４を越えて他方の導光領域には侵入することはない。すなわち、発光ダイオ−ド１５ａだけを発光させて、導光領域１３ａの出射面からスポット光だけを出射させようとした場合、導光領域１３ｂの出射面からも、スポット光とは異なる光が混ざって出射されることはない。
【００５２】
然して、導光領域１３ａ、１３ｂに対向して配置された発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂの点灯を、点灯回路１６によって切り替えることにより、導光領域１３ａ、１３ｂの出射面からの出射光の配光特性を切り替えることができる複合型照明装置が実現できる。
【００５３】
照明装置１００においては、分離領域１４により互いに分離された導光領域１３ａ、１３ｂを備えた導光板１０が、本発明の作用効果を発揮するのに重要な役割を担う。そこで、この導光板１０の製造方法について、図２（ａ）から（ｃ）を参照しながら、次に説明をする。
【００５４】
まず、図２（ａ）に示すように、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂等の透明な樹脂からなる導光板１０を用意する。この例では、導光板１０として、その大きさが、厚み２０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ３００ｍｍのものを使用している。
【００５５】
次に、図２（ｂ）に示すように、導光板１０の表面に、導光板１０の一方の端面から他方の端面に至る矩形状の溝部２１を形成する。溝部２１の深さは、分離特性を上げるために、可能な限り導光板１０の底部に近い方が好ましい。溝部２１は、切削、レ−ザ加工、放電加工、または型抜き等の方法により形成することができる。
【００５６】
次に、図２（ｃ）に示すように、溝部２１に液状のシリコ−ン樹脂を充填する。液状シリコ−ン樹脂は、ディスペンサ−等によるポッティング、又は印刷の方法により、溝部２１に埋め込むことができる。その後、液状シリコ−ン樹脂を約１２０〜２００度の温度で加熱処理して、固化させる。最後に、導光板１０の表面を研磨して、導光領域１３ａ、１３ｂの出射面と分離領域１４の表面が揃った導光板１０を完成させる。
【００５７】
なお、導光板１０の反射特性を上げるために、導光板１０の裏面（出射面と反対の面）に、アルミニウム、銀、クロム等の金属膜を形成し、反射面を形成しておいてもよい。
【００５８】
上記の方法で形成された導光板１０は、その基材となるもの（本実施形態の例では、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂からなる透明板）が共通なので、導光領域１３ａ、１３ｂ及び分離領域１４が一体となって形成されたものになっているので、一定の品質をもって量産加工ができ、また、一体化された導光板であるので、搬送等において非常に取り扱いやすい。
【００５９】
従って、この導光板１０を用いて、本発明の照明装置を製造するに際しても、非常に量産性が優れ、低コストの照明装置を提供することが可能となる。
【００６０】
次に、図１に示した照明装置１００において、複数の発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂを導光板１０の入射端面１１に配置する方法について、図３（ａ）〜（ｃ）、及び図４（ａ）〜（ｂ）を参照しながら説明をする。
【００６１】
まず、図３（ａ）に示すように、ガラスエポキシ又はセラミック等の放熱性の高い配線基板２２上に、発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂを交互に配置する。発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂは、半導体チップがパッケ−ジされたもので、各発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂの接続端子は、配線基板２２上に設けられた電極パッド（図示せず）に、フリップチップ、ワイヤ−ボンディング等の方法を用いて電気的に接続されている。
【００６２】
各発光ダイオ−ド１５ａは、配線１９ａによって直列に接続されるが、その間に発光ダイオ−ド１５ｂがあるので、発光ダイオ−ド１５ｂの配線１９ｂとの交差を避けなければならない。そのため、図３（ｂ）に示すように、配線基板２２を多層化し、配線１９ａは第１の配線層２２ａに、配線１９ｂは、第２の配線層２２ｂにそれぞれの配線パタ−ンを形成し、配線基板２２の表面に設けられた各発光ダイオ−ドの電極パッドとは、配線基板２２中に設けたビア（図示せず）を介して接続されるような構成にしている。
【００６３】
配線基板に形成された配線１９ａ、及び１９ｂは、図３（ｃ）に示すように、点灯回路１６に接続され、配線１９ａ、及び１９ｂからなる配線路は、点灯回路１６内に設けられたスイッチ１８ａ、及び１８ｂにより、電源１７との接続が切り替えられる。
【００６４】
次に、図４（ａ）に示すように、配線基板２２を、そこに搭載された発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂが、導光板１０に形成された導光領域１３ａ、１３ｂと対向する位置に配置する。発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂは、予め、導光領域１３ａ、１３ｂの形成位置に合わせて、配線基板２２上に搭載しておけばよい。
【００６５】
配線基板２２の位置合わせ後、図４（ｂ）に示すように、配線基板２２を、導光板１０の入射端面１１に接続させる。図３（ａ）での説明では、配線基板２２は、平板形状としていたが、図４（ｂ）に示すように、配線基板２２をコの字状の形態にしておけば、導光板１０の入射端面１１への接続は容易になる。
【００６６】
以上、本実施形態の照明装置１００の具体的構成、その構成要素の一つである導光板１０の形成方法、及び発光ダイオ−ドが搭載された配線基板２２の導光板１０への配置方法について、本発明のポイントとなる部分を中心に説明を行った。
【００６７】
上述したように、本発明は、一つに導光板に互いに分離された異なる導光領域を設け、当該導光領域に対応して設けられた発光ダイオ−ドの点灯を独立して制御することによって、異なる導光領域の出射面から光射される光の配光特性または光色の切り替えを行うことができることを特徴とするものである。これによって、一つの照明装置で、異なる照明モ−ド（光の配光特性や光色、またはその組み合わせ等）を瞬時に切り替えることが可能な複合型照明装置を実現できる。
【００６８】
また、導光板を用いて面光源を実現しているので、発光ダイオ−ドをアレイ状に並べて面光源を実現した場合と比較して、色むらや発熱を抑制できる。加えて、発光ダイオ−ド自身の寿命は長く、また波長の異なる発光ダイオ−ドを用いてもその寿命に差はないので、たとえ複合化しても、メンテナンスが面倒になることもない。
【００６９】
照明モ−ドは、基本的には、特定の導光領域と発光ダイオ−ドとの組み合わせで決まるものであるが、実際には、導光領域に形成された光学部材や、発光ダイオ−ドの発光波長の選択等の種々の付加的要素により、照明モ−ドのバリエ−ションを多彩にすることができる。
【００７０】
以下、これらの付加的要素に係る本発明の他の実施形態について、図５〜図９を参照しながら説明をする。なお、導光板１０（分離領域１４で互いに分離された導光領域１３ａ、１３ｂも含む）、配線基板２２（発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂ、配線１９ａ、１９ｂも含む）は、図１に示した実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００７１】
図５に示す照明装置１１０は、導光領域に形成される光学部材として、「かまぼこ型」の集光レンズ３０を用いたもので、この例では、導光領域１３ａの出射面上に配置されている。図１に示した実施形態では、光学部材として集光レンズ２０を用いたが、導光板１０が細長い場合には、多数の集光レンズ２０を等間隔で並べて配置しなければない。そこで、図５に示すような「かまぼこ型」の集光レンズ２０を用いれば、導光板１０上への配置が容易になるとともに、出射される光３０ａも、線状のスポット照射になるため、図１に示した集光レンズ２０によるスポット照射とは趣きの異なる照明モ−ドが得られる。
【００７２】
次に、図６に示す照明装置１２０は、図１に示した実施形態において、導光領域１３ａの出射面上に配置した集光レンズ２０とは別に、導光領域１３ｂの出射面上に集光レンズ２０とは異なる集光レンズ４０が配置された構成をなす。２種類の集光レンズは、その集光度が異なるもので、この例は、集光レンズ２０は３０度集光、集光レンズ４０が４０度集光のレンズが使用されている。このような構成により、異なる集光度のスポット照射の切り替えが可能な照明装置が得られる。
【００７３】
なお、図５及び図６に示した照明装置に用いた光学部材は、これに限定されるものではなく、例えば、集光レンズ以外に、拡散レンズを用いてもよい。また、これら配光特性を変換する光学部材を種々に組み合わせて構わない。さらに、３つ以上の導光領域を選択して、３種類以上の異なる配光特性の出射光が切り替えられる照明装置を構成することも可能である。
【００７４】
以上、図５及び図６に示した照明装置では、図１に示した照明装置と同様に、導光板から出射される出射光の配光特性が異なる実施形態を説明したが、次に、導光板から出射される出射光の光色を切り替える実施形態について、図７〜図９を参照しながら説明をする。
【００７５】
図７に示す照明装置１３０は、導光領域１３ｂの出射面上に蛍光体５０が被覆された構成をなす。配線基板２２に搭載された発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂとして、青色発光ダイオ−ドを用いた場合、蛍光体５０として青色光を黄色光に変える材料（例えばＹＡＧ蛍光体）を用いれば、導光領域１３ａからは青色の出射光５０ａが出射され、導光領域１３ｂからは、黄色の出射光５０ｂが出射される。このような構成により、異なる光色をもった出射光の切り替えが可能な照明装置が得られる。なお、本発明の本来的な特徴ではないが、本実施形態の例においては、導光領域１３ａと導光領域１３ｂに入射する発光ダイオ−ドを同時にオンにすれば、青色と黄色の出射光が混色された白色に近い照明光も得ることもできる。
【００７６】
次に、図８（ａ）、（ｂ）に示す照明装置１４０は、蛍光体６０、７０を導光板１０の裏面に被覆した構成をなす。導光板は、入射端面から入射された光を、導光板内を反射、分散を繰り返しながら、導光板の出射面から出射させるものであるが、通常、導光板の裏面（出射面に対向する面）に反射層を形成することによって、反射の効率を上げている。従って、この反射層と導光板の裏面との間に蛍光体６０、７０を被覆しておけば、入射光の蛍光体による光色変換は十分に達成し得る。本実施形態において、発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂとして、青色発光ダイオ−ドを用いた場合、蛍光体６０として青色光を白色光に変える材料を、また、蛍光体７０として青色光を緑色光に変える材料をそれぞれ用いれば、導光領域１３ａからは白色の出射光６０ａが出射され、導光領域１３ｂからは、色の出射光７０ｂが出射される。
【００７７】
最後に、図９に示す照明装置１４０は、配線基板２２に搭載された発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂは、それぞれ発光波長の異なる発光ダイオ−ドで構成されている。発光波長の異なる発光ダイオ−ドとしては、ＧａＮ系の青色発光ダイオ−ドや、ＡｌＧａＡｓ系の赤色発光ダイオ−ドなどを用いることができる。なお、発光ダイオ−ド１５ａ、１５ｂには同じ発光波長の発光ダイオ−ド（例えば、青色発光ダイオ−ド）を用い、一方の発光ダイオ−ドに、蛍光体（例えばＹＡＧ蛍光体）を塗布して、実質的に発光波長の異なる出射光を得るような構成にしてもよい。
【００７８】
以上、導光板から出射される出射光の配光特性が異なる実施形態の例、及び、導光板から出射される出射光の光色が異なる実施形態の例を説明したが、さらに、異なる配光特性と光色を種々に組み合わせて、複合的な照明モ−ドを得るような構成にすることもできる。
【００７９】
本発明の複合型照明装置は、発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）という小型、薄型の光源、及び薄型平板の導光板で構成されているため、照明装置自身、非常に薄いものができる。従って、図１０に示すように、部屋の天井２００に本照明装置１００を設置しても、非常にすっきりとした配置をなすことができ、部屋の雰囲気を損なうことはない。例えば、ＬＥＤを２５６個を用いた場合、厚さ１０ｍｍ（幅１０ｃｍ、長さ１０ｃｍ）の薄型照明装置が実現できる。また、一つの照明装置で、種々の照明モ−ドを瞬時に切り替えることができるので、使用者が必要とする目的や環境に応じて適切な照明効果、あるいは照明環境が得られる。
【００８０】
なお、本発明に係る導光板の形成方法を図２を参照しながら説明したが、本発明に係る照明装置に適用できる導光板としては、導光板内部に導光板の屈折率よりも小さい屈折率からなる分離領域が形成されている構成が満たされていればよい。従って、このような構成を満たすものであれば、導光板の形成方法は問わない。例えば、図２に示した導光板の形成方法において、溝部２１には、導光板１０よりも屈折率の小さい材料で充填される例を説明したが、溝部２１に何も充填せず、空間のままであってもよい。空気は、屈折率が１．０であるので、上記の条件を満たすからである。
【００８１】
また、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、分離領域１４となる部分が予め形成された成型樹脂９０を用意し、その成型樹脂９０を、溝部２１が形成された導光板１０と合体させて、分離領域１４で分離された導光領域１３ａ、１３ｂを備えた導光板１０を形成することもできる。
【００８２】
ところで、導光板の形状等を加工する技術は、例えば、特開２００３―１００１３２号公報、特開２０００―８３２９８１号公報、特開２００１―２２９７２５号公報等に開示されているが、どれも、バックライトの輝度を均一にさせることを目的としたもので、「導光板を用いた複合型照明装置を実現する」ために、「導光板内に屈折率の異なる分離領域を形成して複数の導光領域を設ける」ことを特徴した本発明とは、その目的、構成において全く異なるものである。
【００８３】
なお、特開２００３―１００１３２号公報において、導光板内に屈折率の異なる領域を設ける技術が開示されているが、かかる領域は、点光源（ＬＥＤなど）からの入射光を屈折による拡散効果を利用して配光分布を広げる役目をなすもので、これによって、点光源を線状の２次光源に変換させることができ、線光源（冷陰極管など）を用いた場合と等価な面内輝度の均一性が得られるというものである。従って、当該特許文献に開示された「屈折率の異なる領域」は、目的、構成、効果において、本発明とは全く異なるもので、かかる先行技術から本願発明を容易に想到できるものではない。さらに付言すれば、当該特許文献に開示された「屈折率の異なる領域」は、導光板よりも屈折率の大きい材料を用いて形成されているのに対し、本発明における「屈折率の異なる分離領域」は、導光板よりも屈折率の小さい材料により構成される。
【００８４】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、導光板の屈折率よりも小さい屈折率からなる分離領域を設ける代わりに、反射領域（例えば、蒸着、メッキ、スパッタなどの表面加工、または、着色物との混練、機械、化学研磨などの表面加工により、鏡面若しくは白色表面をもった金属、樹脂層）、又は遮光領域（例えば、黒色表面をもった金属、樹脂、布層）を導光領域の間に設けても、各導光領域を光学的に分離することができ、本発明と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、導光板を用いた複合型照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の導光板の形成方法を示す工程図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の配線基板の形成方法を示す図
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の照明装置１００の製造方法を示す図
【図５】本発明の実施形態に係る照明装置１１０の構成を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る照明装置１２０の構成を示す図
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る照明装置１３０の構成を示す図
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る照明装置１４０の構成を示す図
【図９】本発明の実施形態に係る照明装置１５０の構成を示す図
【図１０】本発明の照明装置１００を天井に設置した状態を示す図
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の導光板の形成方法を示す工程図
【符号の説明】
【００８７】
１０    導光板
１１    入射端面
１２    出射面
１３ａ，１３ｂ    導光領域
１４    分離領域
１５ａ，１５ｂ    発光ダイオ−ド
１６    点灯回路
１７    電源
１８ａ，１８ｂ    スイッチ
１９ａ，１８ｂ    配線
２０    光学部材
２１    溝部
２２    配線基板
２２ａ，２２ｂ    配線層
３０，４０    集光レンズ
５０，６０，７０    蛍光体
１００    照明装置
【図１】
2005310422.tif 000003
【図２】
2005310422.tif 000004
【図３】
2005310422.tif 000005
【図４】
2005310422.tif 000006
【図５】
2005310422.tif 000007
【図６】
2005310422.tif 000008
【図７】
2005310422.tif 000009
【図８】
2005310422.tif 000010
【図９】
2005310422.tif 000011
【図１０】
2005310422.tif 000012
【図１１】
2005310422.tif 000013