(57)【要約】【課題】意匠性の高い照明装置を提供する。【解決手段】導光板３０の少なくとも一つの側面５０側に一次光源２０および支持枠１９が設置され、前記導光板３０は、出射面４０、該出射面４０に対向する底面４５、及び少なくとも一側面５０に設けられた前記一次光源２０から出射された光を入射させる入射面５１を有するエッジライト方式の照明装置であって、前記導光板３０は、前記底面４５に所定間隔で形成された偏向パターン４６を有しており、かつ、前記底面４５は前記偏向パターン４６が形成された領域と前記偏向パターンが形成されていない領域を有し、前記支持枠１９と前記偏向パターン４６が形成された領域との間に前記偏向パターンが形成されていない領域が設けられている照明装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板の少なくとも一方の側面側に一次光源が設置され、前記導光板は、出射面、該出射面に対向する底面、及び前記一次光源から出射された光を入射させる入射面を有するエッジライト方式の照明装置であって、
前記導光板の少なくとも１辺には前記導光板を保持する支持枠を備え、
前記導光板は、前記底面に所定間隔で形成された偏向パターンを有しており、かつ、前記底面は前記偏向パターンが形成された領域と前記偏向パターンが形成されていない領域とを有し、
前記支持枠と前記偏向パターンが形成された領域との間に前記偏向パターンが形成されていない領域が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記出射面には、所定間隔で形成された入射面に垂直な複数の凸条を有しており、
前記導光板の出射面に形成された前記凸条は、断面が半円、円弧、楕円の弧、放物線の一部または台形であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光板の底面側に、光を反射する反射板を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板の底面側に光を反射する反射板を有し、前記導光板の出射面側に拡散板を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板の出射面側に拡散板を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面状発光する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライトによる照明方式を有する面状発光モジュールが知られている。これらのモジュールにおいて、光源の発した光は、導光板に入射した後、反射面で反射する。反射した光は出射面から出射する。
【０００３】
特許文献１，２のモジュールは、陰極管等の線状又は棒状の光源とプリズム部を有する導光板とを備える。光源の発した光は導光板のプリズム部で斜めに反射し出射面に到達する。出射面に到達した光の大部分は全反射することなく、導光板から出射する。
【０００４】
特許文献１，２に記載のモジュールでは、出射面の大きさがプリズムの形状と光源の大きさとにより定められる。その発光面を拡大するには光源とプリズムを多数配列する必要がある。
【０００５】
これに対し、特許文献３，４はＬＥＤを光源とする面状発光モジュールを開示している。かかるモジュールはサイドライト型ＬＥＤと凹部を有する導光板とを備える。かかるＬＥＤは頭頂部側から凹部内に埋め込まれている。凹部の内側面はＬＥＤの全周を囲んでいる。ＬＥＤの発した光は内側面から導光板に入射し、導光板の縁部まで達する。
【０００６】
ＬＥＤはいわゆる点光源である。したがって面状発光を実現するために特許文献３，４は、特許文献１，２とは異なる特徴を必要とする。特許文献３では、光源を底面、すなわち出射面に対向する面上に隈なく分散配置している。特許文献４では、モジュールそのものを、平面上に隈なく配置している。
【０００７】
発明者らは上述の面状発光モジュールの特徴を踏まえ、従来の面状発光モジュール用いた照明装置の態様について考察した（図９）。かかる照明装置はエッジライト型の照明方式を有する。
【０００８】
図９に示す照明装置では光源２０が導光体１５の縁に面する。すなわち入射面１６と出射面１７は直交する。したがって概ね入射面１６と直交する入射光は、導光体１５中を反射せずに進行する、又は出射面１７で全反射する。このため光は光源から遠く離れた位置まで配光される。
【０００９】
図９に示すように、底面１８は入射面１６と直交し、かつ出射面１７と平行である。底面１８には偏向部が設けられている。したがって導光板に入射した光は、所定の割合で底面１８にて偏向されて出射面１７に到達する。このため、光は出射面１７の所望の位置から出射する。これにより出射面１７の輝度をより均一に近づけることができる。
【００１０】
図９に記載の照明装置は、特許文献１，２に記載のモジュールより広い範囲に光を配向できる。したがって光源を発光面全体にわたって隈なく並べる必要がない。また発光面積を拡大するためにモジュール自体を二次元的に配列する必要がない。このため照明装置の備える光源２０は、先例に比べ少なくて済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２８８６１１号公報
【特許文献２】特開２００２−０７５０３６号公報
【特許文献３】特開２００６−２５１０７５号公報
【特許文献４】国際公開第２００９／０４７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図９に示す照明装置は部屋全体に光を当てる室内照明装置、いわゆるベースライトとして使用されている。しかしながらモジュールは導光板の縁の周囲に、光源２０を設置するための支持枠１９を必要とするため、かかる支持枠１９に遮られた部分は発光しておらず、デザイン上制約がある。
【００１３】
本発明は、板形状の導光体と光源とを備える照明装置において、光源と発光領域との間に非発光領域を設けることでデザイン性に優れ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】
【００１４】
本発明は一態様として、
［１］  導光板の少なくとも一方の側面側に一次光源が設置され、前記導光板は、出射面、該出射面に対向する底面、及び前記一次光源から出射された光を入射させる入射面を有するエッジライト方式の照明装置であって、
前記導光板の少なくとも１辺には前記導光板を保持する支持枠を備え、
前記導光板は、前記底面に所定間隔で形成された偏向パターンを有しており、かつ、前記底面は前記偏向パターンが形成された領域と前記偏向パターンが形成されていない領域とを有し、
前記支持枠と前記偏向パターンが形成された領域との間に前記偏向パターンが形成されていない領域が設けられていることを特徴とする照明装置；
［２］  前記出射面には、所定間隔で形成された入射面に垂直な複数の凸条を有しており、
前記導光板の出射面に形成された前記凸条は、断面が半円、円弧、楕円の弧、放物線の一部または台形であることを特徴とする［１］に記載の照明装置；
［３］  前記導光板の底面側に、光を反射する反射板を有していることを特徴とする［１］または［２］に記載の照明装置；
［４］  前記導光板の底面側には光を反射する反射板を有し、前記導光板の出射面側には光学シートを有していることを特徴とする［１］または［２］に記載の照明装置；
［５］  前記導光板の出射面側には光学シートを有していることを特徴とする［１］または［２］に記載の照明装置；
を提供することで上記目的を達成する。
【発明の効果】
【００１５】
照明装置において、光源と発光領域との間に非発光領域を設けることで優れたデザイン性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態にかかる照明装置のイメージ図である。
【図２】実施形態にかかる照明装置の正面図および断面図である。
【図３】導光体内の入射面近傍における光の経路を説明する図である。
【図４】実施形態にかかる照明装置の斜視図である。
【図５ａ】他の実施形態にかかる照明装置の正面図である。
【図５ｂ】他の実施形態にかかる照明装置の正面図である。
【図６】他の実施形態である円形状の照明装置の正面図である。
【図７ａ】他の実施形態である分割された発光領域を有する照明装置の正面図である。
【図７ｂ】他の実施形態である分割された発光領域を有する照明装置の正面図である。
【図８】他の実施形態である両面発光可能な照明装置の断面図である。
【図９】背景技術にかかる面状発光モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。同等の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
［照明装置］
図１は天井吊り下げ型照明装置のイメージを表す。図２は本発明にかかる照明装置の実施態様を示す正面図および断面図である。本発明の照明装置は、導光体３０の一次光源２０及び支持枠１９を備えており、発光部１と支持枠１９との間に非発光部２が設けられている。本実施形態では支持枠１９が導光体３０の周囲を囲むように配置されているが、一次光源２０の配置された辺のみに支持枠１９が配置されていても良い。
後述するように、導光体３０は透明材料により構成されているため、非発光部２が透明であり、照明装置の背後を透視することが可能である。そのため、発光部１が支持枠１９から離れて空中に浮遊するかのごとき外観を備えるため、意匠性に優れた照明装置を得ることができる。
【００１８】
［導光体］
図２および図３に示すように、導光体３０は板形状を有する。ここで、図３は本発明にかかる照明装置の光源近傍における断面拡大図である。本実施形態において板形状の有する各面を表す用語に、出射面、底面、側面が含まれる。各用語は当業者の理解を助けるために呼称されるものである。各用語は、照明装置の設置態様を限定するものではない。
【００１９】
図２および図３に示すように導光体３０は、出射面４０と、底面４５と、側面５０とを有する。出射面４０は板形状の一方の面の側に位置する。底面４５は板形状の他方の面の側に位置する。出射面４０と底面４５とは平行なことが好ましい。
【００２０】
図２に示す側面５０は板形状の導光体３０の有する縁部に位置する。側面５０は出射面４０と直交することが好ましい。
【００２１】
出射面４０、底面４５、側面５０は導光体３０と外界との界面である。図２に示す光源２０から出た光は導光体３０により面光源に変換される。以下、光源２０の発する光の進行経路を説明しつつ導光体３０の構造を明らかにする。
【００２２】
図３に示す側面５０は入射面５１を成す。側面５０の全体が入射面５１であってもよい。
図３に示す一次光源２０は所定の指向性をもって光を発し、入射面５１を経て導光体３０に入射する。図中の光３３は導光体３０中を進行する。光３３は出射面に到達し、出射面４０より出射光４３として出射する。
【００２３】
図３において入射面５１から入射する光３３は、入射面５１の法線に対する臨界角の範囲内で分布する。ここで、導光体３０が屈折率１．５の透明樹脂からなるとすると、臨界角θは、θ＝ｓｉｎ−１（１／１．５）＝４１．８°となる。一方、入射面５１と出射面４０および底面４５とがなす角が９０°の場合、入射面５１の臨界角の範囲内に分布する光３３と出射面および底面の法線とがなす角度は９０°−４１．８°＝４８．２°より大きい角度で分布し、この角度は臨界角θ＝４１．８°より大きくなる。従って、出射面および底面に到達した光３３は全て出射面および底面で全反射して導光体３０内を伝播することとなる。
【００２４】
一方、図３に示すように、照明装置は、光３３を出射面４０より出射させるために、上記偏向パターン４６を必要とする。光３３は、所定の割合で偏向パターン４６にて偏向されて出射面４０に到達する。
【００２５】
図３に示す底面４５は所定の間隔で偏向パターン４６を有する。偏向パターン４６の態様は特に限定されない。偏向パターン４６は一例として、平滑面とは異なる形状又は構造を有する微細パターンであってもよく、該微細パターンはＶ字溝であってもよい。また、偏向パターン４６は白色のドット印刷で構成されていてもよい。レーザー加工機で熱処理されたドット状のパターンでもよい。
【００２６】
図３に示すように、本発明の照明装置においては、導光体３０の端部を覆う支持枠１９と偏向パターン４６が設けられた領域（以後偏向パターンエリア４７と称することがある）との間に偏向パターン４６が設けられていない領域を有する。
【００２７】
図３に示すように、導光体３０内を伝播する光３３は、偏向パターン４６のない領域では出射面および底面で全反射するため、該領域では出射光４３が存在しないので非発光部２となる。偏向パターン４６が存在すると光３３は偏向されて出射光４３として出射面４０から出射するため、偏向パターンエリア４７に対向する出射面４０は発光部１となる。
【００２８】
［一次光源］
図２に示すように本発明の照明装置はエッジライト型の照明方式である。かかる照明方式は一次光源２０が導光体３０の端部に配置されること特徴とする。
本発明における一次光源２０は、ＬＥＤであることが好ましい。ＬＥＤは列を成して線状光源を形成していてもよい。もちろん冷陰極間、熱陰極間等の線状光源を用いてもよい。
【００２９】
［導光体の製造方法］
図２に示す導光体３０は樹脂を成形して作ることができる。成形された樹脂は可視光を所定の透過率で透過することが好ましい。樹脂は有機材料でも無機材料でもよい。有機材料は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂でもよい。無機材料はケイ素樹脂でもよい。樹脂はガラスで置き換えてもよい。
【００３０】
上記有機材料の一例としては、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリル−スチレン系共重合樹脂、スチレン系樹脂、芳香族ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系共重合樹脂、塩化ビニル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。
【００３１】
図１において、導光体３０は入射面である側面５０に沿った方向が長手方向となっている。これに対し、図２では長手方向が存在していない態様となってもよい。すなわち、図中の導光体３０の奥行き方向及び幅方向の長さの比は特に限定されない。
【００３２】
［溝を有する偏向パターン］
図３に示すように底面４５は偏向パターン４６を有する。偏向パターン４６は入射面５１に略平行な複数の溝からなる。前記複数の溝は、入射面５１の近くから遠くに向かって順に並ぶ。
【００３３】
図３に示す上記各溝は入射面５１に対し実質的に平行に設けられていることが好ましい。溝は略Ｖ字型の凹条であることが好ましい。
また、上記各溝は直線状であっても良いし、蛇行していてもよい。
【００３４】
［溝の配置］
複数の溝相互の間隔は、各溝と入射面５１との距離が大きいほど、基本的には狭くなる。これにより、入射面５１から遠いために到達する光が少なくなる場所でも、より多くの光を偏向し、出射面４０に向けることができる。
【００３５】
また図３に示す各溝の深さは、各溝と入射面５１との距離が大きいほど、大きくなってもよい。溝の間隔若しくは深さ又は双方を調整することで入射面５１から遠いために到達する光が少なくなる場所でも、より多くの光を偏向し、出射面４０に向けることができる。
【００３６】
具体的には図３に示す底面４５において、溝相互の間隔は、入射面５１から遠ざかるにつれて、段階的に小さくしてもよい。間隔は例えば２．０ｍｍから１０μｍの範囲で変化させることができる。溝の本数は底面の大きさ、溝の深さと溝相互の間隔に応じて決定できる。
各溝の深さは、任意に決定することができる。一例として入射面５１から遠ざかるにつれて、２〜１００μｍの範囲で段階的に大きくすることができる。
【００３７】
［出射面］
図４は本発明の照明装置にかかる一態様の斜視図である。出射面４０は微細パターンを備える。この態様においては、互いに平行に延びる複数の凸条を有する。導光体３０を平面視すると、凸条は入射面５１と垂直に配置されており、底面４５に配された各溝と直交する。
【００３８】
図４に示す凸条同士の間隔は一例として０．０５〜２．０ｍｍとすることができる。間隔は５０〜３００μｍであることが好ましい。
凸条の断面形状は、実質的な半円、円弧、楕円の弧、放物線の一部、台形でもよい。
出射面４０に設けられる凸条の断面形状を適宜選択することで、出射光の出射方向を所望の方向および範囲に制御することができる。
【００３９】
［反射部材］
図２は照明装置の具体的態様にかかる正面図および断面図である。断面図に示すように照明装置はシート状の反射板１２０を備える。
反射板１２０は、偏向パターン４６に面するように配置される。偏向パターン４６に入射した光の一部は、直接出射面４０に向かわず底面４５側に出射される。底面４５側に出射された光は、反射板１２０により反射された後、再び導光体３０に入射して出射面４０に至り、最終的に光４３として出射される。
【００４０】
［光学シート］
図４に示す照明装置は光学シート１３０を備える。光学シート１３０は、出射面４０側に配置されている。光学シート１３０は出射面４０を覆っているのが良い。光学シートとしては具体的には、拡散板、プリズムシート、偏光板、保護板等が挙げられる。
【００４１】
［生産方法］
図１や他の図に示す照明装置の生産方法は特に限定されない。導光体の生産方法は上述の通りである。照明装置の備える導光体及び光源並びに他の部材は適宜組み付けることができる。また照明装置はこれらを集合したキットとして製品化することもできる。
【００４２】
［設置］
図１及び他の図面に示す照明装置の出射面４０は底面４５よりも鉛直方向の上側にあってもよく、下側にあってもよい。一例において本実施形態の図面における照明装置の上下方向は、設置個所における鉛直方向により限定を受けない。また一例において照明装置の設置の方向は図面における照明装置の上下方向により限定を受けない。
【００４３】
すなわち上記照明装置は天井に設置され、かつ床面に対して発光の指向性を有してもよい。照明装置は垂直な壁に設置されて、壁面と直交する方向に指向性を有していてもよい。照明装置は床面に設置されてもよい。照明装置は屋内又は屋外に設置できる。
【００４４】
［実施形態の変形］
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば上述の照明装置は屋内又は屋外の照明装置でもよく、あるいはバックライト装置でもよい。
【００４５】
図５ａおよび図５ｂに本発明にかかる実施態様の変形例を示す。図５ａでは、支持枠１９が矩形の導光体３０の全周に配置されており、非発光部２はその内側に全周にわたって設けられ、最も内側に発光部１が配置されている。一次光源２０は、導光体３０の対向する２つの辺を構成する側面に配置されている。図５ｂでは、一次光源２０が導光体３０の１つの辺を構成する側面のみに配置され、支持枠１９も該側面のみに配置されている。非発光部２も支持枠１９に隣接した部分のみに配置され、出射面４０の他の部分は全て発光部１となっている。
【００４６】
図６に本発明にかかる実施態様の変形例を示す。図６の変形例では導光体３０が円形であり、その全周に一次光源２０が配置されている。さらに図示されないが支持枠１９が１次光源２０を覆うように導光体３０の全周に配置される。さらに、支持枠１９の内側領域が非発光部２となっており、その内側領域が発光部１となっている。
【００４７】
図７ａおよび図７ｂに本発明にかかる実施態様の他の変形例を示す。これらの変形例では、発光部１が非発光部２によって複数の領域に分割される。これも他の実施の態様と同様に、非発光部２に対応する底面４５に偏向パターン４６を配置しないことで実現される。
【００４８】
図８に本発明にかかる実施態様の他の変形例を示す。図８にかかる実施態様では、底面４５側に反射板１２０を配置していない。上述のように、偏向パターン４６からは、底面４５側に対しても光が出射されている。上述した態様では反射板１２０により導光体３０に戻される光がそのまま出射されるため、底面側にも照明することができるようになる。
【符号の説明】
【００４９】
１  発光部                              ２  非発光部
１５  導光板                            １６  入射面
１７  出射面                            １８  底面
１９  支持枠                            ２０  一次光源
３０  導光体                            ３３  光
４０  出射面                            ４３  光
４５  底面                              ４６  偏向パターン
４７  偏向パターンエリア                ５０  側面
５１  入射面                          １１５  凸条
１３０  光学シート                      １２０  反射板
【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５ａ】
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【図５ｂ】
2017162582.tif 000008
【図６】
2017162582.tif 000009
【図７ａ】
2017162582.tif 000010
【図７ｂ】
2017162582.tif 000011
【図８】
2017162582.tif 000012
【図９】
2017162582.tif 000013