(57)【要約】【課題】省エネや配線の取り回しに優れ、デスク上の作業領域を照明できると共に、作業者のいる作業空間を照明できる照明ユニット及びそれを用いた照明付きデスクシステムを提供する。【解決手段】ＬＥＤ２から出射された光束は、第１主面１１と第２主面１２との間を全反射しながら導光され、光路偏向手段１５により反射拡散され全反射角から外れた光束が、第１主面１１から第１の照明光として射出され、第１拡散板５を介して所定の作業領域を照明できる。一方、第２主面１２に入射した光のうち全反射角から外れた光束は、第２主面１２を透過した後、プリズムシート６を通過する間に指向性を与えられ、更に第２拡散板７を介して、第２の照明光として略垂直方向に出射するので、照明ユニットＵが設けられた室内の天井等を照明でき、これによりトータルで高効率の照明ユニットＵを実現することができる。【選択図】図１
2013246956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者がいる作業空間と、作業者が使用する作業領域とを照明するために２方向に光を出射する照明ユニットであって、
第１主面、および、この第１主面に対向する第２主面を備える導光板と、該導光板の入射面となる一つの側面部に向かって配設される複数の発光点を有する発光素子とを備え、前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに光路偏向手段を設け、前記第１主面に対向して第１拡散板が配置され、前記第２主面に対向して第２拡散板が配置されてなり、
前記発光素子が出射する光は、前記入射面から前記導光板内へ入射した後、前記導光板内を導光して、該光路偏向手段を介して前記第１主面及び前記第２主面から出射するようになっており、
前記第１主面側から照射される第１の照明光が、前記作業領域を照明すると同時に、前記第２主面側から照射される第２の照明光が前記作業空間を照明し、
前記第１の照明光の最大強度方向と前記第１主面の垂線との成す角をθ１ｍａｘ、前記第２の照明光の最大強度方向と前記第２主面の垂線との成す角をθ２ｍａｘとするとき、以下の式を満足することを特徴とする照明ユニット。
θ１ｍａｘ＞θ２ｍａｘ      （１）
【請求項２】
前記発光素子に対向する前記導光板の入射面から遠ざかる方向に前記第１の照明光が照射されるようになっており、
前記第１主面の垂線に対して前記導光板の入射面から遠ざかる方向を前記角θ１ｍａｘの正方向としたとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
１０°＜θ１ｍａｘ＜６０°      （２）
【請求項３】
以下の式を満足することを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
１０°＜θ１ｍａｘ＜３５°      （３）
【請求項４】
前記第１拡散板のヘイズ値をＨｚ１、前記第２拡散板のヘイズ値をＨｚ２とするとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明ユニット。
Ｈｚ１＜Ｈｚ２      （４）
【請求項５】
前記第１の照明光の広がり角度（強度の半値全幅角とする）をφ１、前記第２の照明光の広がり角度（強度の半値全幅角とする）をφ２としたとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明ユニット。
φ１＜φ２      （５）
【請求項６】
前記第２主面の垂線に対して前記第１の照明光の照射方向を前記角θ２ｍａｘの正方向としたとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の照明ユニット。
−５°＜θ２ｍａｘ＜５°      （６）
【請求項７】
前記第１の照明光の最大強度をＩ１ｍａｘ、前記第２の照明光の最大強度をＩ２ｍａｘとするとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の照明ユニット。
Ｉ１ｍａｘ＞Ｉ２ｍａｘ      （７）
【請求項８】
前記発光素子は、前記発光点として複数の点状ＬＥＤを含み、前記点状ＬＥＤは前記入射面に沿って離散的に配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記光路偏向手段は、前記第２主面において離散的に配置された、前記入射面に平行なＶ溝または台形溝からなり、前記Ｖ溝または台形溝における前記入射面側の斜面と前記第２主面の垂線との成す角度θｖ１は、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の照明ユニット。
５０°＜θｖ１＜７５°      （８）
【請求項１０】
前記光路偏向手段は、前記第１主面において離散的に配置された、前記入射面に平行なＶ溝または台形溝からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項１１】
前記光路偏向手段は、拡散角度σ（拡散強度半値全幅角とする）が、以下の式を満足することを特徴とする請求項９又は１０に記載の照明ユニット。
３°＜σ＜１５°      （９）
【請求項１２】
前記導光板の前記第２主面と前記第２拡散板の間に、多数のプリズムが平行に配置されその稜線が前記導光板の入射面に平行な方向に配列されたプリズムシートを配置することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項１３】
前記第１の照明光の色温度をＴＫ１、前記第２の照明光の色温度をＴＫ２としたとき、以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の照明ユニット。
ＴＫ１≠ＴＫ２      （１０）
【請求項１４】
前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方の外側に、特定の波長帯を吸収するフィルターを配置することを特徴とする請求項１３に記載の照明ユニット。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の照明ユニットと、作業領域を備えたデスクと、該デスクの奥側において前記照明ユニットを支持する支持体とを有し、前記第１の照明光が前記作業領域を照明し、前記第２の照明光が上方を照明することを特徴とする照明付きデスクシステム。
【請求項１６】
一対の前記デスクの間に前記支持体が配置され、それぞれの前記作業領域に対して照明する前記照明ユニットを対向するようにして前記支持体に取り付けてなることを特徴とする請求項１５に記載の照明付きデスクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明ユニット及び照明付きデスクシステムに関し、特に、デスク上の作業領域を照明できると共に、作業者のいる作業空間を照明できる照明ユニット及び照明付きデスクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明スタンドなどの照明器具の照明光源として、蛍光灯や白熱灯を用いたものが、従来から広く使われてきた。ここで蛍光灯は、一般に電気エネルギーを可視光線、赤外光線、紫外線に変換し、そのうち放射された可視光線を照明として用いるものである。しかし、その際に生じる熱損失が避けられず、消費電力が大きく、また長寿命を維持することが難しいという問題がある。また、蛍光灯は点灯回路としてインバータや安定器などが必要なために、小型軽量化も難しいという問題もある。一方、白熱灯も、電気エネルギーを可視光線、赤外光線に変換し、そのうち放射された可視光線を照明として用いるものであるが、蛍光灯より大きな熱損失が生じるため、得られる照度の割には消費電力が大きく、また寿命も蛍光灯より短いという問題がある。従って、蛍光灯や白熱灯は、照明スタンドの光源としては、必ずしも十分な特性を有するとは言えないが、比較的安価であるため広範囲に用いられてきたという実情がある。
【０００３】
これに対し近年では、発光効率の向上や発光量の増加と共に、寿命が長く消費電力が小さくて、環境にやさしいとされるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いた照明装置が実用化されつつある。また、青色ＬＥＤチップが開発されて以来、この青色ＬＥＤチップと、このＬＥＤチップからの光に励起されて所定波長の励起光を発光する蛍光体と、を組み合わせて白色発光する白色ＬＥＤ光源や、青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとの三原色のＬＥＤチップを用いて白色光を合成する白色ＬＥＤ光源が開発されている。
【０００４】
そのために、室内用照明器具の照明ユニットとして、この白色ＬＥＤ光源を配設したＬＥＤ照明ユニットが用いられている。特に、照明スタンド用の照明ユニットとして、消費電力が小さく、発熱も小さいＬＥＤ光源を用いることが模索されており、例えば、複数のLEDと導光板を用いた照明スタンド用の照明ユニットが提案されている。
【０００５】
ところで、国内外を問わず電力供給の問題が深刻化している。上述したように、オフィス等においては、低消費電力で効率的に照明できるＬＥＤ照明器具の導入が進んでいるが、更なる省エネの技術促進が望まれている。しかるに、デスク用の照明と室内照明とを併用する場合、作業者がいない照明不要な場所も照明されてしまうという問題がある。
【０００６】
このような問題に対し、特許文献１では、室内全体を明るくする天井照明器具を使用しないパーソナル照明を前提とし、オフィス等に設置したデスクシステムに設ける照明装置であって、個々の利用者が着席したデスクの利用エリアを照明し、節電と利用者の仕事や学習効率の向上の両立を図ることが可能な照明装置が開示されている。しかしながら、特許文献１の照明装置では、デスク照明と天井照明は、それぞれ別々の照明モジュールを用いており、従って両方の照明を実現するためには複数の照明モジュールが必要となり、保持機構、配線、制御機構などが複雑になるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2011-108428号公報
【特許文献２】特開2006-208582号公報
【特許文献３】特開2011-100701号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかる課題に対して、例えば異なる側に照明光を照射することのできる単体の照明ユニットは、特許文献２，３に示すように既に知られている。例えば特許文献２に開示された電飾看板では、少なくとも一つの側端部を光入射面とし、これと略直交する両側の面を光出射面とする、ヘイズ値（ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００）が２％以上の導光板と、前記導光板の少なくとも一つの側端部に配置された光源とからなるように電飾看板用バックライトを備えてなり、光源からの出射光を導光板の両側から出射できるものである。
【０００９】
又、特許文献３に開示された表示装置では、光透過性の基板部材により形成され、基板の両側表面の光照射面に多数の光反射手段をドットプリントにより反射ドットとして形成する両面発光型パネルを備えている。片面側に形成された反射ドットと他の片面側に形成された反射ドットの形成位置が重ならないようにずらして形成し、各反射ドットを利用して光源の照射光を反射し、反射させた照射光を対向する光照射面側より透過させ両面発光させることができる。
【００１０】
特許文献２，３のいずれも両面発光する照明モジュールであるが、両面からの照射光の配光特性が同じであるから、デスク上の作業領域を照明し、且つ作業者のいる作業空間を照明するために、異なる配光特性を期待される照明ユニットとして用いるには適していないといえる。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、省エネや配線の取り回しに優れ、デスク上の作業領域を照明できると共に、作業者のいる作業空間を照明できる照明ユニット及びそれを用いた照明付きデスクシステム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】
【００１２】
請求項１に記載の照明ユニットは、作業者がいる作業空間と、作業者が使用する作業領域とを照明するために２方向に光を出射する照明ユニットであって、
第１主面、および、この第１主面に対向する第２主面を備える導光板と、該導光板の入射面となる一つの側面部に向かって配設される複数の発光点を有する発光素子とを備え、前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに光路偏向手段を設け、前記第１主面に対向して第１拡散板が配置され、前記第２主面に対向して第２拡散板が配置されてなり、
前記発光素子が出射する光は、前記入射面から前記導光板内へ入射した後、前記導光板内を導光して、該光路偏向手段を介して前記第１主面及び前記第２主面から出射するようになっており、
前記第１主面側から照射される第１の照明光が、前記作業領域を照明すると同時に、前記第２主面側から照射される第２の照明光が前記作業空間を照明し、
前記第１の照明光の最大強度方向と前記第１主面の垂線との成す角をθ１ｍａｘ、前記第２の照明光の最大強度方向と前記第２主面の垂線との成す角をθ２ｍａｘとするとき、以下の式を満足することを特徴とする。
θ１ｍａｘ＞θ２ｍａｘ      （１）
【００１３】
本発明によれば、前記照明ユニットから出射される前記第１の照明光により、前記作業領域を広範囲にわたって明るく照明できる。これをタスクライト機能という。更に、前記照明ユニットから前記第２の照明光を上側に照射することで、天井側を照明することにより、該作業者のいる作業空間を明るく照明できる。これをアンビエントライト機能という。特に、（１）式を満たすようにすることで、前記照明ユニットの前記第１の照明光の最大強度方向を作業者側に傾けることができ、これにより前記照明ユニットを作業に邪魔にならない位置、すなわち、前記作業領域を挟んで作業者の反対側に配置しても十分な照度の作業領域を広く確保できる一方で、前記照明ユニットの前記第２の照明光の最大強度方向を垂直方向に近づけることで、作業者が眩しさを感じにくくなり、また該作業者のいる空間全体を均一に照明できるようになる。即ち単一の発光素子を光源とした１つの照明ユニットであるから、省エネや配線の取り回しに優れ、タスクライト機能とアンビエントライト機能とを実現しつつ、それぞれの出射光に最適な指向性を持たせることで、効率的にそれぞれの機能を達成することができる。特に、前記第２主面で反射させずに出射させることで、トータルの光利用効率を向上でき、省エネに貢献する。
【００１４】
請求項２に記載の照明ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記発光素子に対向する前記導光板の入射面から遠ざかる方向に前記第１の照明光が照射されるようになっており、
前記第１主面の垂線に対して前記導光板の入射面から遠ざかる方向を前記角θ１ｍａｘの正方向としたとき、以下の式を満足することを特徴とする。
１０°＜θ１ｍａｘ＜６０°      （２）
【００１５】
前記発光素子に対向する前記導光板の入射面から遠ざかる方向に前記第１の照明光が照射されるようになっており、前記照明ユニットを作業に邪魔にならない位置、すなわち、前記作業領域を挟んで作業者の反対側に配置して（２）式を満足することにより、前記照明ユニットの前記第１主面側の発光面を水平な状態に維持しても、前記作業領域を使用する作業者の手元まで明るく照明でき、しかも前記第１主面側の発光面が作業者から観察され難いので、作業者が眩しさを感じにくく目に優しい照明ユニットを実現できる。即ち、（２）式の値が下限を上回れば、広く前記作業領域を照明でき、（２）式の値が上限を下回れば、作業者が眩しさを感じにくいと言える。また、（２）式を満たす範囲で、前記第１の照明光の前記作業領域での正反射方向が、作業者の作業領域観察方向と略一致するので、作業者は、照明された作業領域を効率的に明るく観察することができる。
【００１６】
請求項３に記載の照明ユニットは、請求項２に記載の発明において、以下の式を満足することを特徴とする。
１０°＜θ１ｍａｘ＜３５°      （３）
【００１７】
作業領域を使用する作業者より遠い側で、前方視界を妨げない高さ、例えば90ｃｍ程度に前記照明ユニットを配置したときでも、（３）式の上限を超えないことにより、前記照明ユニットの前記第１主面側の発光面が、作業姿勢をとる作業者の視野に入ったときも眩しさを感じないようにできる。尚、θ１maxは、照明ユニットの設置高さによって、最適に変更可能であることが好ましい。即ち、照明ユニットの配置位置が高いときは、それに応じてθ１ｍａｘを小さくすることが望ましい。
【００１８】
請求項４に記載の照明ユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記第１拡散板のヘイズ値をＨｚ１、前記第２拡散板のヘイズ値をＨｚ２とするとき、以下の式を満足することを特徴とする。
Ｈｚ１＜Ｈｚ２      （４）
【００１９】
前記作業領域を照明するために用いられる前記第１の照明光は、前記導光板から射出されたときの指向性を保存した状態で、発光面の輝度ムラを低減できるよう、前記第１拡散板を選択することが望ましい。このため、前記第１拡散板の拡散度は必要最低限とする方が望ましい。一方、前記作業空間を照明するために用いられる前記第２の照明光は、空間の広い範囲を均一に照明することが望ましい。このため、前記第２拡散板の拡散度は比較的大きくすることが望ましい。つまり、各拡散板のヘイズ値は、（４）式を満たすのが好ましい。
【００２０】
請求項５に記載の照明ユニットは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記第１の照明光の広がり角度（強度の半値全幅角とする）をφ１、前記第２の照明光の広がり角度（強度の半値全幅角とする）をφ２としたとき、以下の式を満足することを特徴とする。
φ１＜φ２      （５）
【００２１】
（５）式を満たすことで、前記第１の照明光により、前記作業領域を集中的に且つ効率的に照明できる一方で、前記第２の照明光により、広い前記作業空間を均一に照明することができる。従って、前記照明ユニットは、低消費電力でありながら、作業者の手元を明るくできるので高い作業効率を実現できると共に、周辺の前記作業空間を均一に照明することで、作業者が疲れにくい環境を実現できる。
【００２２】
請求項６に記載の照明ユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第２主面の垂線に対して前記第１の照明光の照射方向を前記角θ２ｍａｘの正方向としたとき、以下の式を満足することを特徴とする。
−５°＜θ２ｍａｘ＜５°      （６）
【００２３】
前記第２の照明光の最大強度方向を、（６）式を満たすように、前記第２主面の面方向に対して垂直方向に近づけることにより、前記照明ユニットが設けられた室内の天井側を効果的に照明できると同時に、作業者が立って移動するときなどに、前記照明ユニットの前記第２主面側の発光面が視野に入っても、眩しさを感じにくいというメリットがある。
【００２４】
請求項７に記載の照明ユニットは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記第１の照明光の最大強度をＩ１ｍａｘ、前記第２の照明光の最大強度をＩ２ｍａｘとするとき、以下の式を満足することを特徴とする。
Ｉ１ｍａｘ＞Ｉ２ｍａｘ      （７）
【００２５】
省エネを図りつつ、作業し易い環境を提供するためには、（７）式を満たすように、前記第１の照明光の最大強度Ｉ１ｍａｘを、前記第２の照明光の最大強度Ｉ２ｍａｘより大きくするのが望ましい。
【００２６】
請求項８に記載の照明ユニットは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記発光素子は、前記発光点として複数の点状ＬＥＤを含み、前記点状ＬＥＤは前記入射面に沿って離散的に配置されることを特徴とする。
【００２７】
前記発光素子が複数の点状ＬＥＤを含むことにより、明るく、輻射熱の小さい、低消費電力で、小型軽量の照明器具に最適な照明ユニットを実現できる。単一のＬＥＤでは照度が低くなる場合があるのに対し、複数の点状光源を用いることで照度を高めることが出来、更に前記入射面に沿って離散的に配置し、複数の前記点状ＬＥＤから出射した光を前記導光板内で混合することで、照度ムラの少ない照明光を射出できる。
【００２８】
請求項９に記載の照明ユニットは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記光路偏向手段は、前記第２主面において離散的に配置された、前記入射面に平行なＶ溝または台形溝からなり、前記Ｖ溝または台形溝における前記入射面側の斜面と前記第２主面の垂線との成す角度θｖ１は、以下の式を満足することを特徴とする。
５０°＜θｖ１＜７５°      （８）
【００２９】
この構成によると、前記第２主面の垂線に対して４５°よりも大きな角度θｖ１で傾斜した前記入射面側の斜面を介して、照明光を効率的に前記第１主面から傾いた方向に射出することができ、薄型の導光板でありながら、前記第１主面から出射する照明光に効率的に指向性を持たせて、作業領域を広範囲に照射することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の照明ユニットは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記光路偏向手段は、前記第１主面において離散的に配置された、前記入射面に平行なＶ溝または台形溝からなることを特徴とする。
【００３１】
これにより、第１主面１１側より射出される照明光の最大強度方向の角θ１maxを大きく確保できる。
【００３２】
請求項１１に記載の照明ユニットは、請求項８又は９に記載の発明において、前記光路偏向手段は、拡散角度σ（拡散強度半値全幅角とする）が、以下の式を満足することを特徴とする。
３°＜σ＜１５°      （９）
【００３３】
前記Ｖ溝または台形溝における前記入射面側の斜面に拡散特性を持たせることにより、前記照明ユニットの発光面である前記第１拡散板面における照度分布を均一化でき、発光面の輝度ムラを低減することができる。特に、（９）式を満足することにより、発光面の輝度ムラを低減しながらも、照明光の指向性を確保することができる。即ち、（９）式の値が下限を上回ることで、発光面の輝度ムラを抑えることが出来、一方、（９）式の値が上限を下回ることで、照明光の指向性を確保できる。これにより前記第１主面からの光の射出方向に対する指向性を大きく低下することなく、発光面の輝度ムラを抑えることができる。
【００３４】
請求項１２に記載の照明ユニットは、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記導光板の前記第２主面と前記第２拡散板の間に、多数のプリズムが平行に配置されその稜線が前記導光板の入射面に平行な方向に配列されたプリズムシートを配置することを特徴とする。
【００３５】
前記導光板の前記第２主面と前記拡散板の間に、プリズムシートを配置することにより、天井側を照射する照明光の配光角を小さくすることができるので、水平方向への輝度を小さくすることができ、作業者が眩しさを感じにくいアンビエント照明を実現できる。プリズムシートとしては、図２３に示すように、透明な素材からなり、平板ＰＴ上に、平行に並べた多数の三角柱からなるプリズムＰＳ（但し、稜線ＲＤが導光板の入射面に平行）の側面を接合したようなものを使用できる。プリズムシートは、例えば住友３Ｍ社のBEFシリーズを用いることができる。
【００３６】
請求項１３に記載の照明ユニットは、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明において、前記第１の照明光の色温度をＴＫ１、前記第２の照明光の色温度をＴＫ２としたとき、以下の式を満足することを特徴とする。
ＴＫ１≠ＴＫ２      （１０）
【００３７】
前記第１の照明光は、色温度を高く設定することにより作業領域をクリアに観察できる。一方、前記第２の照明光は、色温度を低く設定することで、作業者のいる作業空間を落ち着いた環境にすることができる。即ち、前記第１の照明光の色温度ＴＫ１と、前記第２の照明光の色温度ＴＫ２とを異ならせることで、作業者にとって作業し易い環境を実現できる。
【００３８】
請求項１４に記載の照明ユニットは、請求項１３に記載の発明において、前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方の外側に、特定の波長帯を吸収するフィルターを配置することを特徴とする。
【００３９】
前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方の外側に、特定の波長帯を吸収するフィルターとしてカラーフィルター等を挿入することにより、１種類の光源からなる両面発光の照明ユニットにおいて、発光面毎に色温度を容易にコントロールできる。また、カラーフィルターの抜き差しにより、必要に応じて色温度の切り替えも可能となる。
【００４０】
請求項１５に記載の照明付きデスクシステムは、請求項１〜１４のいずれかに記載の照明ユニットと、作業領域を備えたデスクと、該デスクの奥側において前記照明ユニットを支持する支持体とを有し、前記第１の照明光が前記作業領域を照明し、前記第２の照明光が上方を照明することを特徴とする。
【００４１】
作業領域を備えたデスクの作業者とは反対側の上部に、前記支持体を介して前記照明ユニットを配置することにより、前記第１の照明光により前記デスクの作業領域を効率的に照明すると同時に、前記第２の照明光により前記作業空間も明るく照明できる照明付きデスクシステムを実現できる。このようなタスクライト機能とアンビエントライト機能とを併せ持つため、作業に必要な照度を確保しつつ天井照明を不要または最低限とすることができ、室内照明に対する消費エネルギーの低減を実現できる。
【００４２】
請求項１６に記載の照明付きデスクシステムは、請求項１５に記載の発明において、一対の前記デスクの間に前記支持体が配置され、それぞれの前記作業領域に対して照明する前記照明ユニットを対向するようにして前記支持体に取り付けてなることを特徴とする。
【００４３】
一対のデスクの間に、それぞれの作業領域を照明する前記照明ユニットを共通に支持する支持体を配置することで、省スペースを図りながらも、適切な照明環境を提供できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、省エネや配線の取り回しに優れ、デスク上の作業領域を照明できると共に、作業者のいる作業空間を照明できる照明ユニット及びそれを用いた照明付きデスクシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る照明ユニットの概要を示す概略断面図である。
【図２】ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３】ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図４】図１の照明ユニットが備える導光板を示す概略断面図である。
【図５】第１の実施形態の照明ユニットの断面図であり、第１主面側の最大強度方向と、第２主面側の最大強度方向とを示している。
【図６】図１の構成をVI-VI線で切断した方向に見た図である。
【図７】第１の実施形態の照明ユニットの断面図であり、第１の照明光の代表光線と、第２の照明光の代表光線とを示している。
【図８】第１の実施形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示す図である。
【図９】第２の実施形態の導光板を示す概略断面図である。
【図１０】第２の実施形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の照明ユニットの断面図である。
【図１２】ＬＥＤ２と、第３の実施形態の導光板の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図１３】第３の実施形態の照明ユニットの断面図であり、第１の照明光の代表光線と、第２の照明光の代表光線とを示している。
【図１４】第３の実施形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示す図である。
【図１５】第４の実施形態の照明ユニットの断面図であり、第１の照明光の代表光線と、第２の照明光の代表光線とを示している。
【図１６】第４の実施形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示す図である。
【図１７】第５の実施形態の照明ユニットの断面図である。
【図１８】縦軸に光強度、横軸に波長を採り、照明ユニットの波長特性を示す図である。
【図１９】照明ユニットを用いた照明付きデスクシステムの斜視図である。
【図２０】（ａ）照明ユニットの照明概要を示す概略説明図であり、（ｂ）照明ユニットによる被照射面の照度分布を示す概略平面図である。
【図２１】照明ユニットＵ中心を原点（X=0、Y＝0）に配置したときの、（ａ）天井３０面の照度分布と、（ｂ）作業領域ＯＰ面の照度分布を、それぞれ等高線を用いて示す図である。
【図２２】二人が向かい合わせに使用できる照明付きデスクシステム２０Ａの例を示す図である。
【図２３】プリズムシートの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。
【００４７】
本発明に係る照明ユニットは、面発光する照射面を備えた照明ユニットＵであって、例えば、図１に示すように、面発光する第１主面１１、および、この第１主面に対向して略平行に延在する第２主面１２を備える導光板１と、第１主面１１と第２主面１２とに交差する方向に延在し該導光板１の入射面１３となる一つの側面部に対向して配設される発光素子２と、を備えて、発光素子２が射出する光を、導光板１内に導光して第１主面１１及び第２主面１２から射出する照明器具用の照明ユニットＵである。なお、第１主面１１、とは第２主面１２とは、略平行で用いることが望ましいが５度程度まで平行からずれても同様の効果を得ることができる。即ち、本明細書でいう「略平行」とは、互いに５度以内で傾いている場合を含む。又、本明細書で座標系を用いる場合、照明ユニットの中心を原点として、重力加速度方向をＺ方向とし、作業者に向かう方向をＹ方向とし、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。
【００４８】
導光板１は、紙面に垂直な方向を長手方向とする平板状であって、下面側の第１主面１１及び上面側の第２主面１２を露出するようにして、発光素子２と共にケース３に一体的に収容されて構成される。
【００４９】
ケース３には、第１主面１１の下側において、第１主面１１に対してスキマを空けて第１拡散板５が取り付けられており、また第２主面１２の上側には、表面に多数の小さなプリズムを形成したプリズムシート６を介して、第２拡散板７が配置されている。第１拡散板５のヘイズ値をＨｚ１、第２拡散板７のヘイズ値をＨｚ２とするとき、以下の式を満足する。尚、ヘイズ値とは、Ｔｄ／Ｔｔ×１００（％）で得られる値である。但し、Ｔｄ：拡散透過率、Ｔｔ：全光線透過率である（ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００）。
Ｈｚ１＜Ｈｚ２      （４）
【００５０】
発光素子２は、入射面１３の方向に照明光を射出する光源であればよく、例えば、入射面１３の長手方向に間隔をおいて配設する複数の点状光源（ＬＥＤ）を用いることができる。また、低消費電力で発光強度が高く、白色発光するＬＥＤを用いることが好ましい。そのために、本実施形態では白色ＬＥＤを用いることとした。そのために、発光素子２に代えてＬＥＤ２として以後説明する。ＬＥＤ２は、ケース３内に収容される基板２１の長手方向（紙面に垂直な方向）に略等間隔（例えば、約１５ｍｍピッチ）で複数配列されている。
【００５１】
ＬＥＤ２は、ここでは白色ＬＥＤであり、複数の青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤからの光に励起されて所定波長の励起光を発光する蛍光体（例えば、黄色蛍光体）を組み合わせて白色発光するものである。この場合、黄色蛍光体を単一の板状とする単一の面状光源であっても良いが、その発光面の幅は入射面１３の幅と同等以下であることが好ましい。また、白色ＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤを組み合わせた高演色ＬＥＤを用いてもよい。高演色ＬＥＤを用いることにより、高い色再現性の必要な用途に好適な照明ユニットを実現することが可能である。また、色温度の異なる２種類のLEDを交互に配置し、各々のLEDの発光強度比を変更することにより、色温度の調整できる照明ユニットを実現できる。
【００５２】
基板２１は、例えば、入射面１３の長手方向の全幅程度の長さとされ、この基板２１に複数のチップ型のＬＥＤ２を所定ピッチで搭載する。このように、基板２１は、長手方向に一体とされるが、複数の基板に分け、それぞれを電気的に接続する構成としてもよい。また、基板２１は、照明ユニット外部に配置される電源回路（不図示）とリード線により接続され、電気回路に設ける明るさ調整ボタンにより、ＬＥＤ２に流れる電流を調整することで、照明ユニットの明るさや色度を調整可能である。
【００５３】
図２、３は、ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。図２において、入射面１３はＶ字溝状であり、導光板１の厚み方向中央を境界としてＬＥＤ２の外周側に近づくように傾いた第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂとを有する、よって、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようになっている。
【００５４】
ここで、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θは２０度までが望ましい。２０度より大きく傾斜すると、ＬＥＤ２から出射した高強度の光が第１主面１１および第２主面１２で全反射成分とならず、ＬＥＤ２に近い位置で出射するなどして、導光性および光取り出し効率が悪化する。なお、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂを２０度傾斜させることにより、ＬＥＤ２から放射角７０度（余弦０．３４）で放出される低強度光まで入射し、かつ、入射面１３での入射角５０度でフレネル反射は比較的小さくなる。
【００５５】
一方、別な観点から考えると、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θはａｔａｎ（ｔ／（２Ｌ））の角度以上が望ましい。ここで、図４を参照して、導光板厚みをｔ（ｍｍ）とし、入射面１３から導光板１の入射面と反対側の端面までの距離をＬ（ｍｍ）とする。幅は６００ｍｍである。本実施の形態のように、ｔ＝３，Ｌ＝５０の場合、ａｔａｎ（ｔ／（２Ｌ））＝１．７度以上に設定することにより、入射面１３と反対側の端面に直接到達する導光光がなくなり、高強度光が光路偏向手段１５（ここではＶ溝又は台形溝の斜面）に導かれ、極力往路で光取り出しできるので、導光往復による吸収やフレア光などの損失を防ぐことができる。
【００５６】
更に、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂから入射する全光束（エッジ回折光を除く）が、最初に入射する第１主面１１および第２主面１２に全反射角で入射すると好ましい。導光板１が屈折率１．５の素材から形成されている場合、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θ＝６度以下で、屈折した全入射光束が第１主面１１および第２主面１２で全反射することとなる。ただし、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂは傾斜角θ＝１．５度以上で傾斜することが望ましい。なお、入射面１３は平面でもよい。
【００５７】
ＬＥＤ２から出射された光は入射面１３から入射し、導光板１内を導光される。すなわち、導光板１の下面（第１主面１１）と上面（第２主面１２）との間で光は全反射されながら導光され、光路偏向手段１５に入射して全反射角から外れた光が、第１主面１１又は第２主面１２から出射されて面発光する構成とされる。
【００５８】
光路偏向手段１５を設けることで、面発光する際に、導光板１の照明光を射出する主面（第１主面１１）の面方向に垂直な方向とは異なる傾斜した方向に強い光を照射可能である。
【００５９】
より具体的には、第１主面１１もしくは第２主面１２のいずれかに光路偏向手段１５を設け、この光路偏向手段１５を介して、第１主面１１の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射するようにしている。図３を参照して、第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θ１ｍａｘは、後述するように、１０°＜θ１ｍａｘ＜６０°を満たすことが好ましく、さらに、１５°＜θ１ｍａｘ＜３５°であればより好ましい。
【００６０】
図３に示す光路偏向手段１５は、第２主面１２に設けた紙面垂直方向に延在する複数のＶ溝を採用している。この構成であれば、光路偏向手段１５を、射出面に対向する反対側の第２主面１２に設けるので、第１主面１１側から出射する光の照度分布の均一化を図ることができ、射出面位置での照度分布をより均一にできる。
【００６１】
また、光路偏向手段１５を構成するＶ溝は、入射面側の第１斜面Ｖ１Ａ（傾斜面）と該第１斜面Ｖ１Ａと共に前記Ｖ溝を形成する第２斜面（つなぎ面）Ｖ２Ａとを有しており、この第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２Ａとの傾斜角度を変えることで、第１主面１１の垂線方向から所定角度θ１ｍａｘ偏向する照明光の最大ピーク強度光の方向を調整することができる。
【００６２】
ここで、導光板１は、可視光を透過する透明な材料（例えば、屈折率が約１．５のＰＭＭＡ：アクリル）からなり、Ｖ溝状の光路偏向手段１５を追加工して形成することも、一体的に成形することもできる。また、この導光板１は、用途に応じて、ガラス材料、ＰＭＭＡ以外のアクリル、ポリカーボネートや、可塑性を有するシリコン樹脂シートなどでもよい。
【００６３】
導光板１を成形する金型の転写面に粗面加工を施すことで、第１斜面Ｖ１Ａを粗し面として、拡散手段として拡散効果を持たせることができる。その導光方向における拡散角度σは強度半値全幅で３度から１５度であると好ましい。ＬＥＤの配列方向のピッチが大きい場合、光路偏向手段である斜面の拡散度は、ＬＥＤ配列方向により大きな拡散角度を有する異方性拡散面でもよい。
【００６４】
ＬＥＤ２から出射された光束は、第１主面１１と第２主面１２との間を全反射しながら導光され、光路偏向手段１５により反射拡散され全反射角から外れた光束が、第１主面１１から第１の照明光として射出され、第１拡散板５を介して下方側の作業領域を照明できる。第１主面１１の外側に第１拡散板５を配置しているので、光路偏向手段１５が離散的に配置される複数のＶ溝から構成されていても、射出面（第１主面１１）における照明光の照度ムラ（輝度ムラ）を低減して、均一で目に優しい高品位な照明ユニットＵを実現することが可能である。第１拡散板５は透光性を有する従来公知の樹脂拡散板や樹脂拡散フィルムを用いることができる。
【００６５】
一方、第２主面１２に入射した光のうち全反射角から外れた光束は、第２主面１２を透過した後、プリズムシート６を通過する間に指向性を与えられ、更に第２拡散板７を介して、略垂直方向に第２の照明光として出射するので、照明ユニットＵが設けられた室内の天井等を照明でき、これによりトータルで高効率の照明ユニットＵを実現することができる。第２拡散板７は透光性を有する従来公知の樹脂拡散板や樹脂拡散フィルムを用いることができる。
【００６６】
（第１の実施の形態）
次に、第１の実施の形態の導光板について、さらに説明する。
【００６７】
図４に示す導光板１Ａは、図１に示す第一実施形態の照明ユニットＵが備えるものであって、屈折率１以上の透明体、例えば、屈折率約１．５のＰＭＭＡ、ＰＣ等から構成され、長さＬが５０ｍｍで、幅（紙面に垂直方向）が６００ｍｍであり、厚さｔ＝３ｍｍである。幅は、作業領域の大きさに応じて任意に変更できる。
【００６８】
また、入射面１３に、頂角θｉが１４０°のＶ溝状の光束分岐部１６を設けている。このようなＶ溝状（１２０°＜θｉ＜１６０°）の光束分岐部１６を入射面１３に設けることで、発光素子からの光のうち最も強度の強い垂直方向への射出光を入射面で屈折させて導光板１Ａの第１主面１１と第２主面１２とに向かう方向に分岐し、導光板１Ａ内を、上下の主面間で反射させながら導光し、入射面１３と反対側の端面１４に到達する前に、光路偏向手段１５を介して効率的に取り出し、第１主面１１及び第２主面１２から射出して、高効率の照明ユニットを実現することができる。
【００６９】
入射面１３が平面の場合は、ＬＥＤ２から垂直に射出された光は、導光板１Ａ内を直進するためロスが大きくなる。
【００７０】
導光板１Ａの上面（第２主面１２）には、光路偏向手段１５を構成する断面が三角形状の複数のＶ溝（斜面Ｖ１Ａ，Ｖ２Ａにより構成）が形成されている。このように、光路偏向手段１５を第１主面１１と対向する第２主面１２に設けることにより、第１主面１１における照度分布を均一化することができる。特に、作業領域の照射される照明光において、Ｖ溝特有のギラツキ感を緩和することができ、目に優しい高品位な照明を実現することが可能となる。
【００７１】
Ｖ溝は、幅Ｌｖが１ｍｍであり、Ｖ溝の入射面側の斜面Ｖ１Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θｖ１が６０°、入射面と反対側の斜面Ｖ２Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θｖ２が３０°である。Ｖ溝の幅Ｌｖは、Ｌｖ＜ｔ（厚さ）を満足することが望ましい。幅Ｌｖが大きすぎると、一つのＶ溝斜面で反射して導光板外へ射出される光量が大きくなり、照明光の輝度ムラが大きくなりすぎるからである。角θｖ１は、以下の式を満足することが望ましい。
５０°＜θｖ１＜７５°      （８）
【００７２】
（８）式の条件を満足するときは、４５°よりも大きな角度θｖ１で傾斜した第１斜面Ｖ１を介して、照明光を効率的に第１主面１１から、その垂線に対して傾いた方向に射出することができる。又、入射面１３から入射した照明光のうち対向する端面１４に到達するまでに入射面側の斜面Ｖ１Ａで反射して、第１主面１１から射出される照明光を、その最大強度方向と、第１主面１１とのなす角θ１ｍａｘが、以下の式を満足する方向に射出することができる。
１０°＜θ１ｍａｘ＜３５°      （３）
【００７３】
第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θ１ｍａｘが、（３）式を満たす構成であれば、第１主面１１を作業領域（例えば、机上面）と平行（水平）にしても、作業領域を広範囲に亘って明るく照明できる。また、第１主面１１側から出射される高強度照明光が直接作業者の目に入らないので、作業者は眩しさを感じることなく、作業領域を明るく観察することができる。
【００７４】
例えば、図５に示すように、この導光板１を備えた第一実施形態の照明ユニットＵは、第１主面１１側から、図中に示すθ１ｍａｘの方向に、つまり、照明ユニットの垂線方向から作業者側へ傾いた方向に最大強度光を射出する。
【００７５】
一方、図４において、角θｖ２は、以下の式を満足することが望ましい。
８０°＜θｖ１＋θｖ２＜１００°      （１１）
【００７６】
θｖ２が（１１）式を満足することにより、入射面１３から導光板１Ａ内へ入射し、導光板１Ａ内を導光して、対向する端面１４に到達し、ここで反射された（もしくは端面１４を通過した光はフレーム３の内側の反射面で反射して再度端面１４から導光板１Ａ内へ入射した）光を、効率的にθ１ｍａｘ＞０の方向に射出することができる。
【００７７】
本実施の形態では、V溝斜面Ｖ１Ａは拡散角度σ（拡散光強度が半値になる広がり角度の全幅：拡散強度半値全幅角）は、約5°〜7°に設定されている。但し、一般にσは以下の式を満たすのが好ましい。
３°＜σ＜１５°      （９）
【００７８】
このようにV溝斜面Ｖ１Ａを拡散面化することにより、照明ユニットＵの第１主面１１側での射出面上での輝度ムラを低減することができ、万が一、作業者が照明ユニットＵの第１主面１１側の射出面を直視しても、眩しさを感じない目に優しい照明ユニットを実現できる。拡散角度σを（９）式の範囲に制限することにより、照明ユニットに指向性を持たせることができる。
【００７９】
更に本実施の形態では、導光板１Ａの下側には、0.5ｍｍの空気層を介して、第１拡散板５が配置されている。第１拡散板５を配置することにより、照明ユニットＵの第１主面１１側の射出面における照度ムラ、輝度ムラを低減することができる。特にV溝特有のギラツキ間を押さえ、目に優しい高品位な照明ユニットを実現できる。
【００８０】
また、図６に、図１の構成をVI-VI線で切断した方向に見た図を示す。出射面の法線方向に見た場合、光取り出し手段１５のＶ溝における複数の斜面Ｖ１Ａが明るく光り、それ以外は暗く見えるストライプパターンとなるが、第１拡散板５を通過することで出射光が拡散され、ストライプパターンが見えにくくなる。
【００８１】
尚、導光方向最大サイズ（幅Ｌｖ）を0.5mm以上とした比較的サイズの大きなＶ溝で、導光板１Ａ内を導光してきた光を入射して偏向するので、回折による散乱光等を減少させ、かつ、導光光を確実に反射することで、高い効率を確保しながら出射光の指向性を高めつつ射出でき、これにより所望の照明方向の照度を高めた照明ユニットを提供できる。
【００８２】
光路偏向手段１５を構成するV溝は、入射面１３から幅５ｍｍの範囲には設けない。入射面１３の近傍にV溝を設けると、照明ユニットＵの入射面近傍に輝線が生じ、輝度分布にムラができる恐れがあるからである。更に本実施の形態では、図４に示すように、V溝は、入射面１３から幅５ｍｍ以上の領域に、ＬＥＤ２側から遠ざかるにしたがって、V溝の配置ピッチ（Ｐ１，Ｐ２，・・・Ｐｎ）が徐々に小さくなるように配置されており、特に、ＬＥＤ２側からピッチが3.5mm〜1mmの範囲で徐々に小さくなるように配置されていると好ましい。V溝のピッチを光源から離れるに従って徐々に小さくなるように配置することにより、照明ユニットの射出面における輝度分布をより均一にすることができる。
【００８３】
これに対し、導光板１Ａの第２主面１２の外側には、導光板側から順に、プリズムシート６、第２拡散板７が配置される。上述した第２主面１２にV溝を配置した導光板１Ａでは、V溝斜面Ｖ１Ａで全反射して、第１主面１１から射出する光線と、V溝斜面Ｖ１Ａで屈折（又はＶ２Ａで反射）して、第２主面１２から射出する光線が混在する。
【００８４】
図７において、第１主面１１と第２主面１２から射出される代表的な光線を示すが、ここで実線は、第１主面１１から射出される照明光線であり、入射面１３から導光板１Ａ中へ入射した光は導光板１Ａ内を導光し、V溝の光源側斜面Ｖ１Ａで全反射したのち、第１主面１１で屈折して導光板１Ａから第１拡散板５へと向かう。更に第１拡散板５で拡散され、照明ユニットＵの下面から出射して作業領域を照明する。
【００８５】
一方、点線は第２主面１２から射出される照明光線であり、導光板１Ａ内を導光し、V溝の光源側斜面Ｖ１Ａで屈折（又はＶ２Ａで反射）して導光板１Ａからプリズムシート６へ向かって射出される。導光板１Ａからの射出角度は、第２主面１２の垂線方向から大きく傾いた方向となるが、プリズムシート６で屈折することにより、第２主面１２の垂線方向とほぼ一致する。プリズムシート６を透過したのち、第２拡散板７で拡散されて照明ユニットＵの上面から出射して、作業者のいる作業空間を照明する。つまり、照明ユニットＵの第２主面１２側から出射する光の最大強度方向をθ２ｍａｘとすると、以下の式を満足すると好ましい。
−５°＜θ２ｍａｘ＜５°      （６）
【００８６】
よって、以下の式を満たすこととなる。
θ１ｍａｘ＞θ２ｍａｘ      （１）
【００８７】
第１拡散板５は、照明光の輝度ムラを低減しつつ、指向性を確保するために拡散度（ヘイズ値）の小さい拡散板が望ましい。例えば、キモト社の製品名LSE（Hz1＝84%）などが用いられる。一方、第２拡散板７は、空間を広く照明するために拡散度（ヘイズ値）の大きな拡散板が望ましい。例えば、キモト社のGM７（Hz2＝91%）などが用いられる。いずれにしても、以下の式を満足することが望ましい。
Ｈｚ１＜Ｈｚ２      （４）
【００８８】
図８に、本実施の形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示す。Ｚ軸正方向が、照明ユニットから机上すなわち作業領域に向かう方向、Ｚ軸負方向が照明ユニットから作業者のいる作業空間、言い換えれば、天井方向に向かう方向である。また、Ｙ軸正方向が、照明ユニットから作業者側に向かう方向である。第１主面１１側から出射される光線をＬ１，第２主面１２側から出射される光線をＬ２とする。以下、同様とする。
【００８９】
図８のグラフより、作業方向への照明光Ｌ１は、θ１max＝25°に最大強度を有し、照度が１／２になる角度範囲φ１＝50°である。また、天井方向へ向かう照明光Ｌ２は、θ２max＝0°に最大強度を有し、φ２＝90°であることがわかる。すなわち、φ１＜φ２を満足しており、作業領域を効率的に照明すると同時に、空間を広く照明していることがわかる。尚、第１主面１１側から照射する照明光の最大強度をＩ１ｍａｘ、第２主面１２側から照射する照明光の最大強度をＩ２ｍａｘとするとき、明らかに以下の式を満足している。
Ｉ１ｍａｘ＞Ｉ２ｍａｘ      （７）
【００９０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の導光板について、さらに説明する。図９は、第２の実施の形態にかかる導光板１Ｂの断面図である。
【００９１】
本実施の形態では、光路偏向手段１５は、Ｖ溝ではなく、第２主面１２に設けた紙面垂直方向に延在する複数の台形溝を採用している。光路偏向手段１５を構成する台形溝は、入射面側の第１斜面Ｖ１Ｂ（傾斜面）と、該第１斜面Ｖ１Ｂと逆側に傾いた第２斜面（つなぎ面）Ｖ２Ｂと、第１斜面Ｖ１Ｂと第２斜面Ｖ２Ｂとを接続する底面Ｖ３Ｂとを有している。このように、台形溝間の第２主面１２と、それに平行な底面Ｖ３Ｂとを設けることで、より輝度ムラを低減できる。
【００９２】
本実施の形態では、Ｖ溝の入射面側の斜面Ｖ１Ｂと第２主面１２の垂線とのなす角θｖ１が６５°、入射面と反対側の斜面Ｖ２Ｂと第２主面１２の垂線とのなす角θｖ２が１０°である。又、各台形溝の形状及び配置ピッチＰは等しくなっている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００９３】
図１０に、本実施の形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示すが、第１主面１１側から出射される光線をＬ１，第２主面１２側から出射される光線をＬ２とする。図１０のグラフより、作業方向への照明光Ｌ１は、θ１max＝35°に最大強度を有し、天井方向へ向かう照明光Ｌ２は、θ２max＝0°に最大強度を有することがわかる。本実施の形態でも、φ１＜φ２を満足しており、作業領域を効率的に照明すると同時に、空間を広く照明していることがわかる。尚、第１主面１１側から照射する照明光の最大強度をＩ１ｍａｘ、第２主面１２側から照射する照明光の最大強度をＩ２ｍａｘとするとき、明らかに以下の式を満足している。
Ｉ１ｍａｘ＞Ｉ２ｍａｘ      （７）
【００９４】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態の導光板について、さらに説明する。図１１は、第３の実施の形態にかかる導光板１Ｃを含む照明ユニットＵの断面図である。図１２は、導光板１Ｃの一部を拡大して示す図である。
【００９５】
本実施の形態にかかる光路偏向手段１５は、図１２に示すように、第１主面１１に設けた紙面垂直方向に延在する複数のＶ溝を採用している。具体的には、光路偏向手段１５を構成するＶ溝は、光源側の第１斜面Ｖ１Ｃ（ＬＥＤ２から離れるにつれて第１主面１１側から第２主面１２側に向かうように傾斜した傾斜面）と該第１斜面Ｖ１Ｃと共に前記Ｖ溝を形成する第２斜面Ｖ２Ｃとを有している。Ｖ溝形状は、第１の実施の形態と同様であるが、異ならせても良い。第２主面１２は平面である。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００９６】
図１３において、第１主面１１と第２主面１２から射出される代表的な光線を示すが、ここで実線は、第１主面１１から射出される照明光線である。入射面１３から導光板１Ｃ中へ入射した光は導光板１Ｃ内を対向する平面間で全反射しながら導光し、V溝の光源側斜面Ｖ１Ｃで屈折した後、導光板１Ｃから第１拡散板５へと向かう。更に第１拡散板５で拡散され、照明ユニットＵの下面から出射して作業領域を照明する。V溝斜面Ｖ１Ｃでの屈折により、照明光は、第１主面１１の垂線方向からの傾きθ１max（図１２参照）がより大きい角度へと屈折される。
【００９７】
一方、図１３で点線は、第２主面１２から射出され、作業者のいる作業空間を照明する照明光線である。入射面１３から導光板１Ｃ中へ入射し、導光したのち、V溝斜面Ｖ２Ｃで全反射して対向する第２主面１２から射出される。第２主面１２から射出された光線は、その多くが、プリズムシート６によって、第２主面１２と略垂直方向に向けられ、拡散板７を介して射出される。
【００９８】
図１２から明らかなように、第１主面１１側より射出される照明光の最大強度方向の角θ１maxは、第１の実施の形態と比較して大きな角度となる。本実施の形態の照明ユニットＵは、作業領域をより大きな傾きで奥側から照明できるので、照明ユニットの配置高さを低くしても、作業領域を広く確保できる。
【００９９】
従って、角θ１ｍａｘは、以上の実施の形態を考慮すると、以下の式を満足するのが好ましいと言える。
１０°＜θ１ｍａｘ＜６０°      （２）
【０１００】
図１４に、本実施の形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示すが、第１主面１１側から出射される光線をＬ１，第２主面１２側から出射される光線をＬ２とする。図１４のグラフより、第１主面１１側から射出される照明光の最大強度方向の角θ１max＝55°であることがわかる。また、第２主面１２側から射出される照明光の最大強度方向の角θ２max＝5°であることがわかる。
【０１０１】
本実施の形態によれば、光路偏向手段１５としてのV溝を第１主面１１に配置することにより、第２主面１２から射出する光、すなわち、作業者のいる作業空間を照明する光の最大強度が、作業領域を照明する光の最大強度の60%程度となるようにすることができる。従って、作業者のいる作業空間も明るく、かつ、手元も明るい照明を実現することができる。尚、Ｖ溝の代わりに台形溝を設けても良い。
【０１０２】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態の導光板について、さらに説明する。図１５は、第４の実施の形態にかかる導光板１Ｄを含む照明ユニットＵの断面図である。ここでは、第３の実施の形態に対して、導光板１Ｄの第２主面１２の外側にプリズムシートを配置することなく、第２主面１２に直接対向させて第２拡散板７を配置している。第２拡散板７は、第１の実施の形態で用いたもの、例えばキモト社製の製品名LSE（Hz1=84%）よりも拡散度の高い拡散板が望ましい。例えば、キモト社製の製品名GM2（Hz2=89%）を用いることができる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【０１０３】
図１６に、本実施の形態の照明ユニットのZY断面の角度強度特性を示すが、第１主面１１側から出射される光線をＬ１，第２主面１２側から出射される光線をＬ２とする。第1主面１１側から射出される照明光は、θ1max＝55°に最大強度を有する。また、第２主面１２側から射出される光は、主面に垂直な方向に最大強度を有する。本実施の形態によれば、プリズムシートを取り除くことにより、作業者のいる作業空間への照射光を相対的に増加させることができる。
【０１０４】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態の導光板について、さらに説明する。図１７は、第５の実施の形態にかかる導光板１Ｅを含む照明ユニットＵの断面図である。本実施の形態においては、第１の実施の形態に対して、プリズムシート６と第２拡散板７との間に、照明光の色温度を変更するためのフィルター８が配置されている。
【０１０５】
図１８に、縦軸に光強度、横軸に波長を採り、LED２の発光波長特性を実線で示し、第２主面１２側から射出され作業者のいる作業空間を照明する照明光の波長特性を点線で示す。フィルター８は、450nmを含む略青色の波長帯を20％程度吸収する波長吸収フィルターであり、フィルター８を透過した照明光は、図１８に示すように、青色帯の波長強度が低下する。これにより、照明光の色温度を低下させることができる（ＴＫ１≠ＹＫ２）。
【０１０６】
作業領域は、作業対象物の視認性を上げるために、色温度の高い照明が望ましく、高演色であれば更によい。一方、作業者がいる空間（室内）の照明は、色温度が低い方が落ち着くなどの理由で好まれる場合がある。フィルター８を用いることにより、色温度が１種類のLED２を用いても、両側で照明光の色温度の異なる照明ユニットを実現することができる。フィルター８は、特定の波長を吸収する吸収フィルターだけでなく、蛍光フィルターなど、照明光の波長特性を変換できるものであればよい。つまり、フィルターの吸収波長帯は任意であって、上方の照明光の色温度を高くしても良い。又、フィルター８を設ける代わりに、第１主面１１側に所定の波長帯を吸収するフィルターを設けてもよい。フィルターを抜き差しできる構成を設けても良い。
【０１０７】
上述した実施の形態の照明ユニットＵは、作業領域を照明する照明器具に好適に適用することができる。そのために、この照明ユニットを備えた照明付きデスクシステムについて、図を用いて説明する。
【０１０８】
図１９は、照明ユニットＵを備えた照明付きデスクシステム２０の斜視図である。図１９において、照明付きデスクシステム２０は、床面に立脚してなる４本の脚部２１と、脚部２１の上端に水平に支持されたデスク板２２と、デスク板２２の奥側において上方に延在するよう固定された支持枠（支持体）２３と、支持枠２３により保持された照明ユニットＵとからなる。脚部２１とデスク板２２とでデスクを構成する。手前側に作業者（不図示）が位置して、デスク板２２上を作業領域ＯＰとして作業するようになっている。照明ユニットＵは、作業領域ＯＰの中心より作業者から遠い側に配置されている。
【０１０９】
照明ユニットＵは、LED基板２１が奥側（図１で左側が作業者から遠い側）になるように、且つ第１主面１１をデスク板２２（作業領域ＯＰ）と略平行になるよう支持枠２３に固定されている。これにより、第１主面１１側からの下方に射出される照明光の強度最大方向が、作業者に近づくように作業領域ＯＰに向く。
【０１１０】
照明ユニットＵは前述したように、使用者側に向かって、図２０（ａ）の角度θ１ｍａｘに示すように傾いた方向に最大強度照明光を射出する。また、デスク板２２から反射する反射光ＲＦが作業者の目（ＥＹ）に入る。
【０１１１】
明るさの程度を濃淡表示した図２０（ｂ）に示すように、照明付きデスクシステム２０の照明ユニットＵの直下近傍の照度が高い。また、机奥側（Ｙ軸の負側）よりも手前側（Ｙ軸の正側）の方がより照度が高い非対称形の照度分布を有する。
【０１１２】
Ｘ軸上の照度Ｒｙの照度分布は、原点に対して略対称であるが、Ｙ軸上の照度Ｒｘの照度分布は非対称であり、Ｘが正（＋）の領域、すなわち、観察者側の領域が、Ｙの負（−）の領域、すなわち、照明ユニットＵの背面側と比較して明るく照明されていることが判る。
【０１１３】
従って、照明ユニットＵの第１主面１１側から射出される照明光は、照明ユニットＵの中心が作業領域ＯＰより奥側にあったとしても、作業領域ＯＰの中心側を明るく照明することができる。したがって、作業者は、照明ユニットＵ自体が作業の邪魔にならないだけでなく、照明光の作業面上での正反射成分が作業者の目ＥＹに入りやすいので、作業者は、より手元を明るく観察しながら作業することができる。
【０１１４】
一方、照明ユニットＵの第２主面１２側から射出された照明光は、ほぼ鉛直方向に進行して、天井３０を照明することとなる。従って、作業者の目に直接入らず、間接照明の効果で照明付きデスクシステム２０を設けた室内を照明することができる。
【０１１５】
デスク照明システム２０において、照明ユニットＵ中心を原点（X=0、Y＝0）に配置したときの、天井３０面の照度分布を図２１（ａ）に示し、作業領域ＯＰ面の照度分布を図２１（ｂ）に、それぞれ等高線を用いて示す。図２１（ａ）に示すように、天井３０面の照度分布は、照明ユニットＵ中心直上（X=0,Y=0）が最も明るく、ほぼ等方的に照度が低下している。すなわち、照明ユニットＵを中心として偏りなく、作業者のいる作業空間を照明することができる。
【０１１６】
一方、図２１（ｂ）に示すように、作業領域ＯＰ面の照度分布は、作業領域ＯＰすなわちY＞0の領域が集中的に照明されており、作業領域ＯＰの奥側、特にY＜０の領域は、殆ど照明されていない。これにより、作業領域ＯＰを明るく効率的に照明し、反対に照明光の不要な領域には光を照射しないことにより、照明機器として消費電力を低減することができる。
【０１１７】
図２２は、二人が向かい合わせに使用できる照明付きデスクシステム２０Ａの例を示す図である。ここでは、６本の脚部２１により、２つのデスク板２２Ａ，２２Ｂを支持しており、デスク板２２Ａ、２２Ｂの間から立設させた支持枠２３により、２つの照明ユニットＵ１，Ｕ２を、LED基板２１側を背中合わせにして固定している。即ち、支持枠２３及び中央の脚部２１は共通である。
【０１１８】
従来のスタンド照明では、その直下が最も明るいため、二人の作業者の作業領域の間、すなわち、それぞれの作業領域の外が最も明るく照明されてしまうため効率が悪い。本照明付きデスクシステム２０Ａでは、デスク板２２Ａ、デスク板２２Ｂで作業者が作業する作業領域の手元まで明るく照明される。照明ユニットＵ１、照明ユニットＵ２は、それぞれ独立に電源スイッチを設けてもよい。独立に電源スイッチを設けることにより、必要なデスク側だけ照明することができるため、消費電力を下げることができる。
【０１１９】
表１に、第１〜第５の実施の形態にかかる請求項の数値をまとめて示す。
【０１２０】
【表１】
2013246956.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、照明ユニットＵを壁面に取り付けて、第１主面１１側から射出される照明光で壁面に沿って置かれた作業机を照明し、第２主面１２側から射出される照明光で、壁面と天井を照射して作業空間を照明してもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１〜１Ｅ    導光板
２    発光素子（ＬＥＤ）
３    ケース
４    反射板
５    第１拡散板
６    プリズムシート
７    第２拡散板
８    フィルター
１１    第１主面
１２    第２主面
１３    入射面
１４    端面
１５    光路偏向手段
１６    光束分岐部
２０，２０Ａ  照明付きデスクシステム
Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂ、Ｖ１Ｃ、Ｖ１Ｄ、Ｖ１Ｅ    第１斜面
Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂ、Ｖ２Ｃ、Ｖ２Ｄ、Ｖ２Ｅ    第２斜面
Ｕ，Ｕ１，Ｕ２  照明ユニット
【図１】
2013246956.tif 000004
【図２】
2013246956.tif 000005
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2013246956.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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