JP2012049050A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、照明装置に導光板を配設し、該導光板を、光源から入射した光を導光板の主面から導出させる照明部材として機能させることができ、且つ太陽光を導光板の主面で遮蔽することなく透過させる採光部材として機能させることができる照明装置の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明に係る照明装置は、上方から入射された太陽光を下方に透過させる天窓と、前記天窓の下方に配設され、外部から供給された電力により発光する光源と、前記光源に隣接して配設され、側面から入射された前記光源の光を下方及び上方の両側又は下方の片側から導出させる主面を一面以上設け、且つ前記天窓を透過した前記太陽光を下方に透過させる導光板とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽からの自然光と導光板を用いた人工光とを併用した照明装置に関する。

従来、太陽からの光を屋内へ導入して屋内を照明する採光装置に関し、屋根に設けられて太陽からの光を導入する採光手段と、採光手段からの光をその内面で反射させながら所定方向へ導く筒状の導光手段と、天井に設けられて導光手段からの光を屋内に照射する照射手段とを備えた採光装置の構成がある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−５４０７１号公報

しかしながら、前述の様な構成では、採光装置に照明機器を組み込んだ場合、その照明機器により太陽光が遮光されてしまうことから、太陽光を十分に採光できない問題が有った。

そこで、本発明は前述の技術的な課題に鑑み、照明装置に導光板を配設し、該導光板を、光源から入射した光を導光板の主面から導出させる照明部材として機能させることができ、且つ太陽光を導光板の主面で遮蔽することなく透過させる採光部材として機能させることができる照明装置の提供を目的とする。

前述の課題を解決すべく、本発明に係る照明装置は、上方から入射された太陽光を下方に透過させる天窓と、前記天窓の下方に配設され、外部から供給された電力により発光する光源と、前記光源に隣接して配設され、側面から入射された前記光源の光を下方及び上方の両側又は下方の片側から導出させる主面を一面以上設け、且つ前記天窓を透過した前記太陽光を下方に透過させる導光板とを有することを特徴とする。

本発明に係る照明装置によれば、照明装置に導光板を配設し、該導光板を、光源から入射した光を導光板の主面から導出させる照明部材として機能させることができ、且つ太陽光を導光板の主面で遮蔽することなく透過させる採光部材として機能させることができる。したがって、本発明に係る照明装置によれば、光源の光を用いた人工光による照明と太陽光を採光して用いた自然光による照明とを一つの装置で行う構成により、装置の設置スペースを有効に活用することができ、且つ製造コストを抑制することができ、さらに消費電力を低減させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられたアーケードに配設して該照明装置を昼間に使用している状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられたアーケードに配設して該照明装置を夜間に使用している状態を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設した状態を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設した状態を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る照明装置を構成する反射板を示す斜視図であり、（ａ）は反射面が所定の間隔で屈折されている反射板を示す斜視図、（ｂ）は反射面が異なる角度で交互に設けられている反射板を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置を例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設した状態を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置を構成する導光板を示す模式図であり、（ａ）は導光板の一主面を示す模式図、（ｂ）は導光板の側面を示す模式図、（ｃ）は導光板の一主面に対向して設けられた他主面を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置を構成する四角錐から成るパターンがマトリクス状に複数形成された導光板の一部を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置を構成する導光板に形成された四角錐のパターンを示す模式図であり、（ａ）は該パターンを導光板の一主面から示す模式図、（ｂ）は該パターンを導光板の側面から示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置を構成する導光板と該導光板の側面に設けられた光源をそれぞれ断面で示す模式図であり、（ａ）は均等な深さの凹状のパターンが主面の片側に複数形成された導光板と該導光板の側面の片側に設けられた光源を示す模式図、（ｂ）は均等な深さの凹状のパターンが主面の両側に複数形成された導光板と該導光板の側面の片側に設けられた光源を示す模式図、（ｃ）は異なる深さの凹状のパターンが主面の両側に複数形成された導光板と該導光板の側面の片側に設けられた光源を示す模式図、（ｄ）は異なる深さの凹状のパターンが主面の両側に複数形成された導光板と該導光板の側面の両側に設けられた光源を示す模式図である。

以下、本発明の照明装置に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の照明装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。

また、以下の説明においては、最初に本発明の第１の実施形態の照明装置１について図１を参照しながら説明する。次に本発明の第２の実施形態の照明装置２について図２乃至図４を参照しながら説明する。次に本発明の第３の実施形態の照明装置３について図５を参照しながら説明する。次に本発明の第４の実施形態の照明装置４について図６及び図７を参照しながら説明する。次に本発明の第５の実施形態の照明装置５について図８乃至図１２を参照しながら説明する。次に本発明の第６の実施形態の照明装置について説明する。次に本発明の第５の実施形態の照明装置５に設けられた導光板の製造方法について説明する。最後に本発明の第１乃至第６の実施形態の各照明装置の構成と主な作用効果について請求項毎に説明する。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態の照明装置１について、図１を参照しながら、具体的に説明する。

第１の実施形態の照明装置１の構成に関して、該照明装置１は、例えば図１に示すように、天窓１０、光源３０、及び導光板４０から構成される。この様な照明装置１は、例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設して使用される。以下、照明装置１の各構成について順に説明する。

第１の実施形態の照明装置１を構成する天窓１０は、図１に示すように、上方から入射された太陽光を下方に透過させる。この様な天窓１０は、例えば可視光領域の光に対して十分な透過率を有するガラスやプラスチックスから成り、矩形状に形成されている。また、図１では、例えば所定の角度で傾斜された天窓１０の上端１１が、対向して設けられた天窓１０の上端１１に接合されている。同様に、例えば天窓１０の下端１２が、アーケードの内壁Ｃの上端に接合されている。同様に、例えば天窓１０の一端１３が、隣接して設けられた天窓１０の他端１４と接合され、該天窓１０が５枚並列して配設されている。したがって、図１に示す照明装置１では、同一仕様の天窓１０が、合計１０枚配設されている。なお、天窓１０は、上述した形状に限定されることはなく、例えば半球形状又は多面体形状としても良い。また、照明装置１に配設される天窓１０は、複数枚組み合わせて用いる構成に限定されることはなく、例えば平板形状、半球形状、又は多面体形状に形成された１枚の天窓から成る構成としても良い。また、天窓１０には、防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬシリコーンコーティング剤又は硝子コーティング剤を塗布、もしくは防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬ透明樹脂を被覆しても良い。

第１の実施形態の照明装置１を構成する光源３０は、図１に示すように、天窓１０の下方に隣接して配設され、外部から供給された電力により発光する。この様な光源３０は、例えば白色で発光する発光ダイオード(ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)から成る。なお、光源３０は、白色のＬＥＤに限定されることはなく、例えば白色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、又は紫色のいずれかの色、若しくはそれらの色の組み合わせから成るＬＥＤで構成しても良い。また、光源３０は、例えば紫外域の光を発するＬＥＤで構成しても良い。同様に、光源３０は、例えば有機発光ダイオード（有機ＥＬ）、蛍光管、冷陰極管、又はネオン管で構成しても良い。また、光源３０を所定の配列により実装するための基板を設けても良い。該基板には、例えば軽量で一定の強度を有するアルミニウムや放熱性に優れた銅を用いた金属板、又は加工性に優れたガラスエポキシ基板を用いる。また、光源３０は、後述する導光板４０の形状に合わせて、隣接して複数設けても良い。なお、光源３０には、室内外に設けられたコンセントや発電機等の外部からの電力が、光源３０の定格に合わせて例えば１００Ｖから２４Ｖに降圧され直流に整流されてから供給される。

また、光源３０の構成に関し、該光源３０は、例えば図示せぬスイッチにより、任意の時間帯に点灯させる構成とする。また、光源３０を、例えば図示せぬタイマー等により、予め設定した夕方から深夜迄等の時間帯にのみ、自動的に点灯させる構成としても良い。同様に、光源３０を、例えば図示せぬ照度センサー等の計測値に基づき、照明装置１の周辺の照度が予め設定した所定の照度値に満たない場合にのみ、自動的に点灯させる構成としても良い。なお、照明装置１の周辺の照度が一定値になるように、図示せぬ照度センサーで計測された照度値に基づき、光源３０に印加する電力を可変する構成としても良い。

第１の実施形態の照明装置１を構成する導光板４０は、図１に示すように、光源３０に隣接して配設され、側面から入射された光源３０の光を下方及び上方の両側又は下方の片側から導出させる主面を一面以上設け、且つ天窓１０を透過した太陽光を下方に透過させる。この様な導光板４０の材質は、例えば透明又は所定の色に着色したアクリル樹脂から成る。また、導光板４０の材質には、例えば可視域の光を照射されることにより拡散光を発する微粒子状の拡散部材を添加した樹脂を用いても良い。同様に、導光板４０の材質には、例えば紫外域や可視域の光を照射されることにより蛍光を発する蛍光剤を塗布又は添加した樹脂を用いても良い。また、この様な導光板４０の形状は、図２に示すように矩形状から成る。なお、導光板４０は、照明装置１の形状に合わせて隣接して複数設けても良い。また、導光板４０には、防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬシリコーンコーティング剤又は硝子コーティング剤を塗布、もしくは防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬ透明樹脂を被覆しても良い。

以上、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、昼間に光源３０を消灯させた状態で、天窓１０及び導光板４０をそれぞれ透過した太陽光を、通行人Ｗに照射させることができる。一方、夜間に光源３０を点灯させた状態で、該光源３０から入射した光を導光板４０から下方に導出させ、通行人Ｗに照射させることができる。したがって、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、該照明装置１に配設した導光板４０を、光源３０から入射した光を導光板４０の主面から導出させる照明部材として機能させることができ、且つ太陽光を導光板４０の主面で遮蔽することなく透過させる採光部材として機能させることができる。したがって、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、光源３０の光を用いた人工光による照明と太陽光を採光して用いた自然光による照明とを一つの装置で行う構成により、装置の設置スペースを有効に活用することができ、且つ製造コストを抑制することができ、さらに消費電力を低減させることができる。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態の照明装置２について、図２乃至図４を参照しながら、具体的に説明する。なお、先ず照明装置２の構成に関して図２及び図３を参照しながら具体的に説明し、次に照明装置２の使用方法に関して図３及び図４を参照しながら具体的に説明する。

なお、本発明の第２の実施形態の照明装置２は、内壁Ｃに換えて反射板２０が配設されていることに特徴を有している。また、それ以外の第２の実施形態に係る構成は、図２に示すように、第１の実施形態で述べた構成と同様である。そこで、第２の実施形態においては、第１の実施形態とは異なる反射板２０の構成について中心に説明する。

第２の実施形態の照明装置２を構成する反射板２０は、図２及び図３に示すように、天窓１０の下方に配設され、天窓１０を透過した太陽光を下方に反射させる。この様な反射板２０は、例えば可視光領域の光に対して十分な反射率を有する金属から成り、矩形状に形成されている。なお、反射板２０の反射面２３に、例えば可視光領域で十分な反射率を有する金属膜を蒸着させても良い。また、図２に示すように、反射板２０の上端２１に例えば所定の角度で傾斜された天窓１０の下端１２が接合され、反射板２０の下端２２に例えば光源３０が接合されている。また、天窓１０を透過した太陽光の一部は、反射板２０の反射面２３で反射され、導光板４０に入射されて該導光板４０を透過する。なお、反射板２０は、図３に示す照明装置２のように両側に対向して配設する構成に限定されることは無く、例えば照明装置２が設けられた環境を考慮して、片側にのみ配設しても良い。

第２の実施形態の照明装置２の使用方法に関して、図３は、照明装置２を例えば百貨店Ｂの出入り口の上部に設けられたアーケードＡに配設し、該照明装置２を昼間に使用している状態を示している。なお、図３に示す状態では、照明装置２に配設された光源３０は消灯されていることから、照明装置２の導光板４０には光源３０から光が入射されていない。ここで、照明装置２の天窓１０に入射された太陽光Ｌ１は、天窓１０及び導光板４０を透過して、通行人Ｗに照射される。また、照明装置２の天窓１０に入射された太陽光Ｌ２は、天窓１０を透過して反射板２０で反射されてから導光板４０を透過して、通行人Ｗに照射される。

また、照明装置２の使用方法に関して、図４は、照明装置２を例えば百貨店Ｂの出入り口の上部に設けられたアーケードＡに配設し、該照明装置２を夜間に使用している状態を示している。なお、図４に示す状態では、照明装置２に配設された光源３０は点灯されていることから、該光源３０から導光板４０に光が入射されている。ここで、照明装置２の導光板４０から下方に導出された光Ｌ３は、通行人Ｗに直接照射される。また、天窓１０の下面に例えば偏光フィルムを貼り付けると、照明装置２の導光板４０から上方の全方位に導出された光Ｌ４の大部分は、天窓１０及び反射板２０等で反射されて、照明装置２の内部の空間を照らす。同様に、照明装置２の導光板４０から上方に導出された光Ｌ４の一部は、天窓１０及び反射板２０等で反射されてから導光板４０を透過して、通行人Ｗに照射される。

以上、第２の実施形態に係る照明装置２によれば、前述した第１の実施形態に係る照明装置１と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態に係る照明装置２によれば、図３に示すように、昼間において、光源３０を消灯させた状態で、天窓１０を透過する太陽光Ｌ１、及び天窓１０を透過し反射板２０で反射される太陽光Ｌ２を、それぞれ導光板４０を透過させた後に、通行人Ｗに照射させることができる。また、図４に示すように、夜間において、光源３０を点灯させた状態で、照明装置２の導光板４０から上方に導出された光Ｌ４の大部分は、天窓１０及び反射板２０等で反射して照明装置２の内部の空間を照らすことから、例えば百貨店Ｂの出入り口の位置を案内する案内灯として機能させることができる。

［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態の照明装置３について、図５を参照しながら、具体的に説明する。

なお、本発明の第３の実施形態の照明装置３は、反射板の反射面が導光板４０の上方に２面以上形成されていることに特徴を有している。また、それ以外の第３の実施形態に係る構成は、図５に示すように、第２の実施形態で述べた構成と同様である。なお、図５では、発明の理解を容易にするために、図２と同様の構成については破線で表している。そこで、第３の実施形態においては、第２の実施形態とは異なる反射板の構成ついて中心に説明する。

第３の実施形態の照明装置３を構成する反射板５０は、図５に示すように、例えば複数設けられた天窓１０の継ぎ目部分の下方に配設され、天窓１０を透過した太陽光を反射板２０と反射板５０で全方位に拡散させる。この様な反射板５０は、反射板２０と同様に、例えば可視光領域の光に対して十分な反射率を有する金属から成り、矩形状に形成されている。なお、反射板５０の反射面５３に、例えば可視光領域で十分な反射率を有する金属膜を蒸着させても良い。また、図５に示すように、反射板５０の上部に凸状に形成された上端５１は、天窓１０の継ぎ目部分に相当する、隣接して設けられた天窓１０の一端１３と他端１４との間に接合されている。また、反射板５０の下端５２は、導光板２０に接合されている。同様に、反射板５０の側面５４は、対向して設けられた反射板２０の反射面２３にそれぞれ接合されている。

以上、第３の実施形態に係る照明装置３によれば、前述した第１及び第２の実施形態に係る照明装置１及び照明装置２と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第３の実施形態に係る照明装置３によれば、図５に示すように、天窓１０を透過した太陽光を、反射板５０及び反射板２０の各反射面により、異なる複数の方向に反射させた状態で、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

また、第３の実施形態に係る照明装置３によれば、図５に示すように、反射板５０と反射板２０を交差及び並列させて複数設けることにより、早朝や夕方のように太陽の高度が日中と比較して相対的に低く、照明装置３の天窓１０に対して太陽光が斜入射で透過する場合でも、例えば並列して複数設けられた反射板５０と交差して設けられた反射板２０で太陽光を多重反射させることにより、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

特に、第３の実施形態に係る照明装置３によれば、図５に示すように、照明装置３が一方方向に長く形成されていて、且つその様な照明装置３の短手方向から天窓１０に対して太陽光が斜入射で透過した場合でも、並列して複数設けられた反射板５０の間で太陽光を多重反射させることにより、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態の照明装置４について、図６及び図７を参照しながら、具体的に説明する。

なお、本発明の第４の実施形態の照明装置４は、反射板の反射面が特殊な形状に形成されていることに特徴を有している。また、それ以外の第４の実施形態に係る構成は、図６に示すように、第２の実施形態で述べた構成と同様である。なお、図６では、発明の理解を容易にするために、図２と同様の構成については破線で表している。そこで、第４の実施形態においては、第２の実施形態とは異なる反射板について中心に説明する。

第４の実施形態の照明装置４を構成する反射板は、該反射板の反射面が、例えば、所定の角度の傾斜面、所定の曲率の曲面、又は放物面で形成されている。この様な構成にすることにより、反射板の反射面に入射した太陽光を、所定の方向に偏向や集光又は発散等させた状態で、導光板４０に入射させることができる。なお、図６には、所定の曲率から成る反射面６３が形成された反射板６０を配設した照明装置４を示している。また、図７（ａ）に示す反射板７０は、該反射板７０の反射面７３が、所定の間隔で屈折されて形成されている。なお、反射板７０の反射面７３を、所定の間隔に屈曲させて形成しても良い。ここで、図７（ａ）に示す反射板７０の様な構成にすることにより、天窓１０を透過し、反射板７０の反射面７３に入射した太陽光を、広角に拡散させた状態で導光板４０に入射させることができる。また、天窓１０を透過し、図７（ａ）に示す反射板７０の反射面７３に入射した太陽光の一部を、対向して設けられた反射板７０の反射面７３との間で多重反射させてから、導光板４０に入射させることができる。同様に、図７（ｂ）に示す反射板８０は、該反射板８０の反射面８３が、異なる角度で交互に設けられて形成されている。ここで、図７（ｂ）に示す反射板８０の様な構成にすることにより、天窓１０を透過し、反射板８０の反射面８３に入射した太陽光を、異なる角度で反射させた状態で導光板４０に入射させることができる。

以上、第４の実施形態に係る照明装置４によれば、前述した第１及び第２の実施形態に係る照明装置１及び照明装置２と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第４の実施形態に係る照明装置４によれば、反射板の反射面を、例えば、所定の角度の傾斜面、所定の曲率の曲面、又は放物面で形成することにより、反射板の反射面に入射した太陽光を、所定の方向に偏向や集光又は発散等させた状態で、導光板４０に入射させることができる。

また、第４の実施形態に係る照明装置４によれば、図７（ａ）に示す反射板７０の反射面７３の様に、該反射面７３を所定の間隔で屈折させて形成したり、又は図示していないが屈曲させて形成することにより、天窓１０を透過し、反射板７０の反射面７３に入射した太陽光を、広角に拡散させた状態で導光板４０に入射させることができる。また、天窓１０を透過し反射板７０の反射面７３に入射した太陽光の一部を、対向して設けられた反射板７０の反射面７３との間で多重反射させてから、導光板４０に入射させることができる。したがって、反射板７０を設けた照明装置４では、天窓１０に入射され反射板７０に入射した光を、全方位に拡散させた状態で、導光板４０に入射させることができる。

同様に、第４の実施形態に係る照明装置４によれば、図７（ｂ）に示す反射板８０の反射面８３を、異なる角度で交互に設けて形成することにより、天窓１０を透過し、反射板８０の反射面８３に入射した太陽光を、異なる角度で反射させた状態で導光板４０に入射させることができる。したがって、反射板８０を設けた照明装置４では、天窓１０に入射される太陽光の入射角度が、時間帯や季節により異なっても、照明装置４の導光板４０から出射される太陽光の光量を、時間帯や季節に寄らず平均化させることができる。

［第５の実施形態］
以下、本発明の第５の実施形態の照明装置５について、図８乃至図１２を参照しながら、具体的に説明する。

なお、本発明の第５の実施形態の照明装置５は、導光板の主面に凹状又は凸状のパターンが形成されていることに特徴を有している。また、それ以外の第５の実施形態に係る構成は、図８に示すように、第２の実施形態で述べた構成と同様である。なお、図８では、発明の理解を容易にするために、図２と同様の構成については破線で表している。そこで、第５の実施形態においては、第２の実施形態とは異なる導光板について中心に説明する。

第５の実施形態の照明装置５を構成する導光板は、例えば図９及び図１２（ａ）に示すように、導光板９０の主面に、照射された光を拡散光として導出させる凹状のパターン９４が形成されている。具体的には、図９に導光板９０の一主面９１に、例えば凹状のパターン９４が形成された導光板９０を示しており、さらに図９（ａ）に導光板９０の一主面９１を示し、図９（ｂ）に導光板９０の側面９３を示し、図９（ｃ）に導光板９０の一主面９１に対向して設けられた他主面９２を示している。また、パターン９４は、導光板９０の一主面９１に、それぞれ例えば１ｍｍから６ｍｍの間隔でマトリクス状に形成されている。ここで、導光板９０の一主面９１に形成されたパターン９４の密度が十分に高ければ、複数のパターン９４で発生した複数の拡散光の大部分は、略均一な面発光の光として導光板９０の他主面９２から導出される。

また、導光板の構成に関し、図９では、発明の理解を容易にするために、導光板９０の一主面９１に形成された凹状のパターン９４の大きさを誇張して図示している。具体的には、パターン９４の表面積は、一主面９１に直交した方向から視認した場合、導光板９０の一主面９１全体の表面積と比較して、十分に小さい。ここで、パターン９４を、導光板９０の一主面９１の内部に対して深く形成すれば、一主面９１に直交した方向から視認した場合のパターン９４の表面積が小さくても、拡散光を発生させる反射面の面積を十分に備えている。したがって、上記のような構成の導光板９０によれば、一主面９１に直交した方向から視認した場合のパターン９４の表面積が小さくても、側面９３から入射された光源３０の光を、一主面９１に形成されたパターン９４で効率良く拡散光に変換させて、他主面９２から導出させることができる。一方、導光板９０の一主面９１又は他主面９２から入射した太陽光の大部分は、一主面９１に形成されたパターン９４で反射することなく、導光板９０を透過することができる。

ここで、導光板の構成に関し、図１０及び図１１に示す導光板１００のように、四角錐から成る凹状のパターンが、最下部に矩形状から成る面を有することにより、拡散光を一主面１０１及び他主面１０２から効率良く導出させることができる。具体的には、側面１０３から入射された光の一部は、例えば一主面１０１に形成された一主面側パターン１０５の最下部１０５Ａに照射され、側面１０３から遠ざかる方向であり且つ他主面１０２側に反射される。同様に、側面１０３から入射された光の一部は、例えば他主面１０２側に形成された他主面側パターン１０６の最下部１０６Ａに照射され、側面１０３から遠ざかる方向であり且つ一主面１０１側に反射される。したがって、側面１０３から入射された光を、より効率良く拡散光に変換して、一主面１０１及び他主面１０２から導出させることができる。また、もし凹状のパターンが純粋な四角錐形状である場合、該四角錐の最下部の近傍で発生した拡散光は、その先端部分における一面１０５Ｂから対向する他面１０５Ｃまでの距離が極めて短いことから、最下部の近傍での多重反射により拡散光が大きく減衰し、一主面１０１又は他主面１０２から直接導出されない。一方、凹状のパターンが四角錐の最下部に矩形状から成る面を有する場合、該四角錐の最下部の近傍で発生した拡散光は、最下部の近傍における一面１０５Ｂから対向する他面１０５Ｃの間に一定の距離があるため、多重反射される前に一主面１０１又は他主面１０２から直接導出される。したがって、側面１０３から入射された光をより効率良く主面から導出させることができる。

また、導光板の構成に関し、図１２（ｂ）に示す導光板１１０の様に、パターン１１４を、導光板１１０の一主面１１１と他主面１１２に対して対面非同一に形成すると、対面同一に形成した場合と比較して、導光板１１０の一主面１１１又は他主面１１２から視認可能なパターン１１４の総数が増加するため、導光板１１０から導出される拡散光の明暗の差が小さくなる。

同様に、導光板の構成に関し、図１２（ｃ）に示す導光板１２０の様に、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２に形成するパターン１２４の深さを、導光板１２０の側面１２３から遠ざかる毎に、相対的に深くする構成としても良い。この様にパターン１２４の深さを深くすると、該パターン１２４の表面積が増加することから、相対的に大きな拡散光が発生する。一方、光源３０の光の強度は、導光板１２０の側面１２３から遠ざかる毎に減衰して、相対的に低下する。したがって、上記の様な構成にすることにより、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２から導出される拡散光の強度を、導光板１２０の側面１２３からの距離に寄らず、平均化させることができる。

同様に、導光板の構成に関し、図１２（ｄ）に示す導光板１３０の様に、導光板１３０の一主面１３１と他主面１３２に形成するパターン１３４の深さを、導光板１３０の両端に設けられた側面１３３から中心に向かって、相対的に深くする構成としても良い。この様にパターン１３４の深さを深くすると、該パターン１３４の表面積が増加することから、導光板１３０の両端では相対的に小さな拡散光が発生し、導光板１３０の中心では相対的に大きな拡散光が発生する。一方、光源３０の光の強度は、導光板１３０の両端に設けられた側面１３３から中心に向かう毎に減衰して、相対的に低下する。したがって、上記の様な構成にすることにより、導光板１３０の一主面１３１と他主面１３２から導出される拡散光の強度を、導光板１３０の側面１３３からの距離に寄らず、平均化させることができる。特に、上記の様な構成は、導光板１３０の両端に設けられた側面１３３の間の距離が長い場合に有効である。

なお、導光板の構成に関し、図示せぬ導光板の一主面と他主面に形成する凸状のパターンの高さを、導光板の側面から遠ざかる毎に、相対的に高くする構成としても良い。同様に、図示せぬ導光板の一主面と他主面に形成する凹状又は凸状のパターンの間隔を、導光板の側面から遠ざかる毎に、相対的に密にする構成としても良い。上記の様な構成にすることでも、導光板の一主面と他主面から導出される拡散光の強度を平均化させることができる。

また、導光板の構成に関し、導光板の主面に、凹状又は凸状のパターンを、例えば点状、線状、又はそれらの組み合わせから形成しても良い。同様に、凹状又は凸状のパターンは、複数設けられた導光板の中の一部の導光板にのみ形成しても良い。また、導光板は、上述した矩形状に限定されることはなく、例えば半球形状や多面体形状としても良い。また、導光板９０には、防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬシリコーンコーティング剤又は硝子コーティング剤を塗布、もしくは防水、防汚、及び防塵等の機能を有した図示せぬ透明樹脂を被覆しても良い。

以上、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、前述した第１及び第２の実施形態に係る照明装置１及び照明装置２と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、例えば図９に示すように、導光板９０の主面に対して凹状のパターン９４を形成することにより、複数のパターン９４で発生した複数の拡散光を、略均一な面発光の光として導光板９０から導出させることができる。また、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、導光板９０の主面に凹状又は凸状のパターンを、例えば点状、線状、又はそれらの組み合わせから形成することができる。同様に、凹状又は凸状のパターンは、複数設けられた導光板９０の中の一部の導光板９０にのみ形成しても良い。また、導光板９０は、上述した矩形状に限定されることはなく、例えば半球形状や多面体形状としても良い。また、導光板９０の一主面９１に直交した方向から視認した場合のパターン９４の表面積が小さくても、側面９３から入射された光源３０の光を、一主面９１に形成されたパターン９４で効率良く拡散光に変換させて、他主面９２から導出させることができる。一方、導光板９０の一主面９１又は他主面９２から入射した太陽光の大部分は、一主面９１に形成されたパターン９４で反射することなく、導光板９０を透過することができる。したがって、照明装置５の導光板９０から導出される強度や配光特性が最適化された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

また、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、例えば図１０及び図１１に示すように、導光板１００の側面１０３から入射された光の一部は、例えば一主面１０１に形成された一主面側パターン１０５の最下部１０５Ａに照射され、側面１０３から遠ざかる方向であり且つ他主面１０２側に反射される。同様に、側面１０３から入射された光の一部は、例えば他主面１０２側に形成された他主面側パターン１０６の最下部１０６Ａに照射され、側面１０３から遠ざかる方向であり且つ一主面１０１側に反射される。したがって、側面１０３から入射された光を、より効率良く拡散光に変換して、一主面１０１及び他主面１０２から導出させることができる。

同様に、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、例えば図１２（ｂ）に示すように、導光板１１０の一主面１１１と他主面１１２に対して、パターン１１４を対面非同一に形成すると、対面同一に形成した場合と比較して、導光板１１０の一主面１１１又は他主面１１２から視認可能なパターン１１４の総数が増加するため、導光板１１０から導出される拡散光の明暗の差が小さくなる。したがって、照明装置５の導光板９０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように均一に照明することができる。

同様に、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、例えば図１２（ｃ）に示すように、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２に形成するパターン１２４の深さを、導光板１２０の側面１２３から遠ざかる毎に相対的に深くすることにより、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２から導出される拡散光の強度を、導光板１２０の側面１２３からの距離に寄らず、平均化させることができる。したがって、照明装置５の導光板１２０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように更に均一に照明することができる。

また、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、例えば図１２（ｄ）に示すように、導光板１３０の一主面１３１と他主面１３２に形成するパターン１３４の深さを、導光板１３０の両端に設けられた側面１３３から中心に向かって相対的に深くすることにより、導光板１３０の一主面１３１と他主面１３２から導出される拡散光の強度を、導光板１３０の側面１３３からの距離に寄らず、平均化させることができる。したがって、導光板１３０の両端に設けられた側面１３３の間の距離が長い場合でも、照明装置５の導光板１３０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように更に均一に照明することができる。

同様に、第５の実施形態に係る照明装置５によれば、図示せぬ導光板の一主面と他主面に形成する凸状のパターンの高さを導光板の側面から遠ざかる毎に相対的に高くしたり、図示せぬ導光板の一主面と他主面に形成する凹状又は凸状のパターンの間隔を導光板の側面から遠ざかる毎に相対的に密にすることにより、導光板の一主面と他主面から導出される拡散光の強度を平均化させることができる。したがって、照明装置５の導光板から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように均一に照明することができる。

次に、本発明の第６の実施形態の照明装置について、上述した内容を参照しながら、具体的に説明する。

本発明の第６の実施形態の照明装置は、第２の実施形態の照明装置２に、反射面が導光板４０の上方に２面以上形成されている反射板を配設した第３の実施形態の照明装置３の構成と、反射面が特殊な形状に形成された反射板を設けた第４の実施形態の照明装置４の構成と、凹状又は凸状のパターンが主面に形成された導光板を設けた第５の実施形態の照明装置５の構成とを、任意に組み合わせている。また、それ以外の第６の実施形態に係る構成は、第２の実施形態で述べた構成と同様である。この様な第６の実施形態の照明装置によれば、前述した第２の実施形態の照明装置２と同様に、導光板４０を、図３に示すように太陽光Ｌ１及び太陽光Ｌ２を透過させる採光部材として機能させると共に、図４に示すように光源３０から入射した光を導光板４０から光Ｌ３として下方に導出させる照明部材として機能させることができる。さらに、導光板４０から上方に導出された光Ｌ４の一部は、天窓１０及び反射板２０等で反射して照明装置２の内部の空間を照らすことから、例えば百貨店Ｂの出入り口の位置を案内する案内灯として機能させることができる。

また、第６の実施形態の照明装置に関し、前述した第３の実施形態の照明装置３と同様に、天窓１０から入射された光を、反射板２０と反射板５０で全方位に拡散させた状態で、照明装置の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。さらに、第６の実施形態の照明装置によれば、前述した第４の実施形態の照明装置４と同様に、例えば図７（ａ）に示す反射板７０を設けた構成において、天窓１０に入射され反射板７０に入射した光を、全方位に拡散させた状態で、照明装置の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。また、第６の実施形態の照明装置によれば、前述した第５の実施形態の照明装置５と同様に、例えば図９に示す導光板９０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

次に、本発明の第５の実施形態の照明装置５に設けられた導光板の製造方法について、具体的に説明する。

導光板の製造方法には、例えば超音波加工、加熱加工、切削加工、レーザ加工、成型加工、及びシルク印刷加工を用いることができる。この様に、導光板の仕様やコスト及び必要数量等に応じて、各加工方法を選択することにより、凹状又は凸状のパターンを導光板の主面に精度良く安定的に形成することができる。以下、各製造方法について説明する。超音波加工では、導光板の主面に当接させた超音波加工用ホーンの超音波の振動を用いて、導光板の主面を部分的に溶融させることにより、該主面に凹状のパターンを形成する。また、加熱加工では、導光板の主面に当接させた加工具の熱を用いて、導光板の主面を部分的に溶融させることにより、該主面に凹状のパターンを形成する。同様に、切削加工では、導光板の主面に当接しながら回転又は付勢させた切削工具を用いて、導光板の主面を部分的に削り取ることにより、該主面に凹状のパターンを形成する。同様に、レーザ加工では、導光板の主面に集光させたレーザ光の熱を用いて、導光板の主面を部分的に溶融させることにより、該主面に凹状のパターンを形成する。同様に、成型加工では、成型する導光板の外形形状を反映させた形状を金型の内部に形成し、例えば射出成型機に装着した金型に対して加熱して軟化させた樹脂を注入してから、該樹脂を冷却させることにより、導光板の主面に凹状のパターン、凸状のパターン、又は凹状及び凸状のパターンを形成する。

また、導光板の製造方法に関し、シルク印刷加工では、導光板の主面に対して所定の孔が開口した版を当接させ、孔を介して硬化性の樹脂を主面に付着させて、該主面を部分的に樹脂で被覆させることにより、該主面に凸状のパターンを形成する。また、成型加工又はシルク印刷加工に用いる導光板の基材である樹脂に、例えば拡散光を発する微粒子状の拡散部材を添加しても良い。同様に、上述した超音波加工、加熱加工、切削加工、又はレーザ加工を行う導光板の基材である樹脂に、例えば拡散光を発する微粒子状の拡散部材を添加したものを用いても良い。なお、上述した超音波加工、加熱加工、切削加工、レーザ加工、成型加工、及びシルク印刷加工を組み合わせて導光板を形成しても良い。具体的には、例えば成型加工により導光板の外形形状のみを形成した上で、例えば超音波加工により導光板の主面に凹状のパターンを形成しても良い。同様に、例えば成型加工により導光板の外形形状のみを形成した上で、例えばシルク印刷加工により導光板の主面に凸状のパターンを形成しても良い。

最後に、本発明の第１乃至第６の実施形態の各照明装置の構成と主な作用効果について、請求項毎に具体的に説明する。

請求項１に記載の照明装置１は、上方から入射された太陽光を下方に透過させる天窓１０と、天窓１０の下方に配設され、外部から供給された電力により発光する光源３０と、光源３０に隣接して配設され、側面から入射された光源３０の光を下方及び上方の両側又は下方の片側から導出させる主面を一面以上設け、且つ天窓１０を透過した太陽光を下方に透過させる導光板４０とを有することを特徴としている。

この様な請求項１の構成によれば、昼間に光源３０を消灯させた状態で、天窓１０及び導光板４０をそれぞれ透過した太陽光を、通行人Ｗに照射させることができる。一方、夜間に光源３０を点灯させた状態で、該光源３０から入射した光を導光板４０から下方に導出させて、通行人Ｗに照射させることができる。したがって、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、該照明装置１に配設した導光板４０を、光源３０から入射した光を導光板４０の主面から導出させる照明部材として機能させることができ、且つ太陽光を導光板４０の主面で遮蔽することなく透過させる採光部材として機能させることができる。したがって、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、光源３０の光を用いた人工光による照明と太陽光を採光して用いた自然光による照明とを一つの装置で行う構成により、装置の設置スペースを有効に活用することができ、且つ製造コストを抑制することができ、さらに消費電力を低減させることができる。

請求項２に記載の照明装置２は、天窓１０の下方に配設され、天窓１０を透過した太陽光を下方に反射させる反射板２０を有し、導光板４０は、反射板２０で反射した太陽光を下方に透過させることを特徴としている。

この様な請求項２の構成によれば、例えば図３に示すように、昼間に光源３０を消灯させた状態で、天窓１０を透過する太陽光Ｌ１、及び天窓１０を透過し反射板２０で反射される太陽光Ｌ２を、それぞれ導光板４０を透過させて、通行人Ｗに照射させることができる。また、照明装置２の導光板４０から上方に導出された光Ｌ４の大部分は、天窓１０及び反射板２０等で反射して照明装置２の内部の空間を照らすことから、例えば百貨店Ｂの出入り口の位置を案内する案内灯として機能させることができる。

請求項３に記載の照明装置３は、請求項２に従属し、反射板の反射面が導光板４０の上方に２面以上形成されていることを特徴としている。

この様な請求項３の構成によれば、図５に示すように、天窓１０を透過した太陽光を、反射板５０及び反射板２０の各反射面により、異なる複数の方向に反射させた状態で、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

また、この様な請求項３の構成によれば、図５に示すように、反射板５０と反射板２０を交差及び並列させて複数設けることにより、早朝や夕方のように太陽の高度が日中と比較して相対的に低く、照明装置３の天窓１０に対して太陽光が斜入射で透過する場合でも、例えば並列して複数設けられた反射板５０と交差して設けられた反射板２０で太陽光を多重反射させることにより、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

特に、この様な請求項３の構成によれば、図５に示すように、照明装置３が一方方向に長く形成されていて、且つその様な照明装置３の短手方向から天窓１０に対して太陽光が斜入射で透過した場合でも、並列して複数設けられた反射板５０の間で太陽光を多重反射させることにより、導光板４０を透過させた後、照明装置３の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

請求項４に記載の照明装置４は、請求項２に従属し、反射板の反射面が、所定の角度の傾斜面、所定の曲率の曲面、又は放物面で形成されていることを特徴としている。

この様な請求項４の構成によれば、天窓１０を透過し、例えば図６に示す反射板６０の反射面６３に入射した太陽光を、所定の方向に偏向や集光又は発散等させた状態で、導光板４０に入射させることができる。

請求項５に記載の照明装置４は、請求項２に従属し、反射板７０の反射面７３が、所定の間隔で屈折又は屈曲されて形成されていることを特徴としている。

この様な請求項５の構成によれば、天窓１０を透過し、例えば図７（ａ）に示す反射板７０の反射面７３に入射した太陽光を、広角に拡散させた状態で導光板４０に入射させることができる。また、天窓１０を透過し反射板７０の反射面７３に入射した太陽光の一部を、対向して設けられた反射板７０の反射面７３との間で多重反射させてから、導光板４０に入射させることができる。したがって、反射板７０を設けた照明装置４では、天窓１０に入射され反射板７０に入射した光を、全方位に拡散させた状態で、導光板４０に入射させることができる。

請求項６に記載の照明装置４は、請求項２に従属し、反射板８０の反射面８３が、異なる角度で交互に設けられて形成されていることを特徴としている。

この様な請求項６の構成によれば、天窓１０を透過し、例えば図７（ｂ）に示す反射板８０の反射面８３に入射した太陽光を、異なる角度で反射させた状態で導光板４０に入射させることができる。したがって、反射板８０を設けた照明装置４では、天窓１０に入射される太陽光の入射角度が、時間帯や季節により異なっても、照明装置４の導光板４０から出射される太陽光の光量を、時間帯や季節に寄らず平均化させることができる。

請求項７に記載の照明装置５は、請求項１に従属し、導光板９０の主面に、照射された光を拡散光として導出させる凹状又は凸状のパターン９４が形成されていることを特徴としている。

この様な請求項７の構成によれば、例えば図８に示す導光板９０に形成された複数のパターン９４で発生した複数の拡散光を、略均一な面発光の光として導光板９０から導出させることができる。また、導光板９０の一主面９１に直交した方向から視認した場合のパターン９４の表面積が小さくても、側面９３から入射された光源３０の光を、一主面９１に形成されたパターン９４で効率良く拡散光に変換させて、他主面９２から導出させることができる。一方、導光板９０の一主面９１又は他主面９２から入射した太陽光の大部分は、一主面９１に形成されたパターン９４で反射することなく、導光板９０を透過することができる。したがって、照明装置５の導光板９０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

請求項８に記載の照明装置５は、請求項７に従属し、凹状又は凸状のパターンが、点状、線状、又はそれらの組み合わせから成ることを特徴としている。

この様な請求項８の構成によれば、照明装置５の導光板から導出される強度や配光特性が最適化された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように照明することができる。

請求項９に記載の照明装置５は、請求項７に従属し、凹状のパターンが、導光板１２０又は１３０の主面に対して側面から遠ざかる毎に深くなるように形成されていることを特徴としている。

この様な請求項９の構成によれば、例えば図１２（ｃ）に示すように、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２に形成するパターン１２４の深さを、導光板１２０の側面１２３から遠ざかる毎に相対的に深くすることにより、導光板１２０の一主面１２１と他主面１２２から導出される拡散光の強度を、導光板１２０の側面１２３からの距離に寄らず、平均化させることができる。したがって、照明装置５の導光板１２０から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように均一に照明することができる。

請求項１０に記載の照明装置５は、請求項７に従属し、凸状のパターンが、導光板の主面に対して側面から遠ざかる毎に高く隆起するように形成されていることを特徴としている。

この様な請求項１０の構成によれば、請求項８と同様に、導光板の一主面と他主面から導出される拡散光の強度を平均化させることができる。したがって、照明装置５の導光板から導出される眩しさが抑制された拡散光を用いて、照明装置５の下方にいる通行人Ｗが通行し易いように均一に照明することができる。

なお、上述した第１乃至第６の実施形態においては、本発明に係る照明装置を、例えば百貨店の出入り口の上部に設けられるアーケードに配設して使用する形態として説明した。しかしながら、この様な形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。具体的には、本発明に係る照明装置を、例えば、コンビニエンスストアや駅の出入り口、及び一般の住宅等の屋根に、配設して使用する形態としても良い。

１，２，３，４，５ 照明装置
１０ 天窓
１１ 上端
１２ 下端
１３ 一端
１４ 他端
２０，５０，６０，７０，８０ 反射板
２１，５１，６１，７１，８１ 上端
２２，５２，６２，７２，８２ 下端
２３，５３，６３，７３，８３ 反射面
５４ 側面
３０ 光源
４０，９０，１００，１１０，１２０，１３０ 導光板
９１，１０１，１１１，１２１，１３１ 一主面
９２，１０２，１１２，１２２，１３２ 他主面
９３，１０３，１１３，１２３，１３３ 側面
９４，１１４，１２４，１３４ パターン
１０５ 一主面側パターン
１０５Ａ 最下部
１０６ 他主面側パターン
１０６Ａ 最下部
１０５Ｂ 一面
１０５Ｃ 他面
Ｌ１，Ｌ２ 太陽光
Ｌ３，Ｌ４ 光
Ａ アーケード
Ｂ 百貨店
Ｃ 内壁
Ｗ 通行人

Claims (10)

1. 上方から入射された太陽光を下方に透過させる天窓と、
   前記天窓の下方に配設され、外部から供給された電力により発光する光源と、
   前記光源に隣接して配設され、側面から入射された前記光源の光を下方及び上方の両側又は下方の片側から導出させる主面を一面以上設け、且つ前記天窓を透過した前記太陽光を下方に透過させる導光板とを有すること
   を特徴とする照明装置。
2. 前記天窓の下方に配設され、前記天窓を透過した前記太陽光を下方に反射させる反射板を有し、
   前記導光板は、前記反射板で反射した前記太陽光を下方に透過させること
   を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記反射板は、反射面が前記導光板の上方に２面以上形成されていること
   を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記反射板は、反射面が所定の角度の傾斜面、所定の曲率の曲面、又は放物面で形成されていること
   を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 前記反射板は、反射面が所定の間隔で屈折又は屈曲されて形成されていること
   を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
6. 前記反射板は、反射面が異なる角度で交互に設けられて形成されていること
   を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
7. 前記導光板の前記主面に、照射された光を拡散光として導出させる凹状又は凸状のパターンが形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
8. 前記凹状又は凸状のパターンは、点状、線状、又はそれらの組み合わせから成ること
   を特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記凹状のパターンは、前記導光板の前記主面に対して前記側面から遠ざかる毎に深くなるように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。
10. 前記凸状のパターンは、前記導光板の前記主面に対して前記側面から遠ざかる毎に高く隆起するように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。