JP2013218873A - ライトガイド、発光装置、建材用構造体、ドア照明システムおよびドア - Google Patents

Abstract

【課題】構造体の外部からその内部の物体を見たときの視認性を低下させることができる透光性の部材を有するライトガイドを提供する。
【解決手段】光源から出射された光を導光する導光部２を備え、導光部２は、第１の面２ａと、当該第１の面２ａと対向する第２の面２ｂとを有しているとともに、上記第１の面２ａから出射される光の配向特性と、上記第２の面２ｂから出射される光の配向特性とを互いに異ならせる配向制御構造を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、透光性を有するライトガイド、当該ライトガイドを備える発光装置に関するものである。

ＬＥＤ（発光ダイオード）は電力消費が少なく長寿命であることから、電球を用いた照明装置に代えてＬＥＤを用いた照明装置が開発されている。このような照明装置の一例として、照明ドアが特許文献１に開示されている。この照明ドアでは、透光部の周囲に配置されたＬＥＤを点灯させることにより、当該透光部を通常の採光用の窓としてだけでなく常夜灯としても使用できる。

特開２００６−１２５０６５号公報（２００６年５月１８日公開）

透明ガラスを用いて窓を形成した場合には、採光性は良好であるが、室外または屋外から部屋または家屋の内部を視認することが容易であり、プライバシー保護の観点から好ましくない。

特許文献１に記載の照明ドアにおいては、照明ドアで仕切られた空間の内外の照明を行うことを目的としており、透光部を通して屋外から屋内の様子が見えることについては考慮されていない。

一般的なすりガラスを用いた場合には、屋外から屋内の様子を確認することは困難となるが、採光性が劣るとともに、屋内または屋外の物体の視認性を変化させることは困難である。また、カーテン等により目隠しを形成することは可能であるが、カーテン等を設けることが好ましくない場合や、カーテン等を開け閉めすることが不便な場合がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、構造体の外部からその内部の物体を見たときの視認性を低下させることができる透光性のライトガイドおよび当該ライトガイドを備える発光装置を提供することにある。

本発明に係るライトガイドは、上記の課題を解決するために、光源から出射された光を導光する導光部を備え、
上記導光部は、第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面とを有しているとともに、
上記第１の面から出射される光の配向特性と、上記第２の面から出射される光の配向特性とを互いに異ならせる配向制御構造を有していることを特徴としている。

上記の構成によれば、光源から出射された光は、導光部の内部を伝搬し、第１の面およびその裏面である第２の面から出射される。このとき、配向制御構造によって、第１の面から出射される光の配向特性と、第２の面から出射される光の配向特性とは互いに異なったものとなる。

導光部の両面から光が出射するということは、当該導光部が透光性を有しているということである。そのため、光源を点灯させなければ、導光部を採光用の窓部材として利用できる。なお、導光部は、透明であってもよく、半透明であってもよい。また、無色透明だけでなく有色であってもよく、消灯状態でデザイン性を持たせるものであってもよい。

また、第１面側と第２面側とで配向が異なることで、両面で発光の程度が変わる機能性の照明を実現することが可能になる。

また、第１の面から出射される光の配向特性を、視認者の想定される目線に基づいて予め定めることにより、光源を点灯させた状態において、第１の面の側からその反対側に位置する物体を上記目線に沿って見たときの視認性を効果的に低下させることができる。その結果、例えば、本ライトガイドを玄関ドアの窓として用いた場合、点灯時において第１の面から第２の面を視認できないプライバシー保護機能を実現できる。なお、上記視認者とは、第１の面の側から第２の面の側に位置する物体を視認することが想定されている人物であり、例えば、上記ライトガイドが備えられた住宅への訪問者である。

また、第２の面から出射される光の配向特性が、第１の面から出射される光の配向特性と異なっていることにより、第２の面から出射される光によって、上記プライバシー保護機能が損なわれる可能性を低減できる。なぜなら、第１の面から出射される光と同じ配向特性の光（特に正面方向への光）が第２の面から出射された場合、第２の面の側に位置する物体が当該光に照らされると、当該物体が第１の面の側（特に正面）から視認しやすくなる可能性があるからである。

また、上記第１の面から出射される光の光束と、上記第２の面から出射される光の光束とは異なっていることが好ましい。

上記の構成によれば、一方からよりも他方の面からより多くの光が出射される。光の配向方向に加えて、光束（光量）に差を持たせることにより、非点灯状態では透明でありながら、点灯状態においては片側にのみ光を出射する発光照明装置として有用である。また、プライバシー保護効果を大きくすることができる。

また、上記配向制御構造は、複数の領域に分かれていることが好ましい。

上記の構成によれば、配向制御構造が有する複数の領域ごとに配向特性を変えることが可能となり、ライトガイドの機能性を充実させることができる。そのため、例えば、配向制御構造が有する第１の領域では、プライバシー保護のための光の配向を行い、第２の領域では、照明光として利用される光の配向を行うことができる。

また、上記導光部は、第１の端部と、上記第１の端部と異なる第２の端部を有し、
上記配向制御構造は、上記第１の端部から入射した光を反射させる第１の反射面と、上記第２の端部から入射した光を反射させる第２の反射面とを有していることが好ましい。

上記の構成によれば、配向制御構造は、導光部の第１の端部から入射した光を第１の反射面で反射し、導光部の第２の端部から入射した光を第２の反射面で反射する。

それゆえ、光の入射方向に応じた反射面を形成することにより、入射方向ごとに異なる配向特性を持たせることができる。これによって、ライトガイドの機能性を充実させることができる。

また、上記反射面は平面のみから形成されていても良いし、曲面で形成されていても良いし、平面と曲面の複合面で形成されていても良い。ライトガイドの機能性の発現に合わせてその形状を自由に変えることができるものである。

また、上記光源は、発光ダイオードを含むことが好ましい。

光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることにより、軽量化、コンパクト化、および低消費電力化を図ることができるととともに、応答速度が速いため、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えが多い用途で本発明を用いる場合に有利である。

また、上記ライトガイドを備える発光装置および当該発光装置を備える建材用構造体も本発明の技術的範囲に含まれる。建材用構造体として、例えば、ドアや間仕切り、壁材、窓、天井材、外光部材などを挙げることができる。

ドア、間仕切り、壁材に対しては特にプライバシー保護機能の特性を生かした適用が効果的である。窓、天井材（天窓含む）に対しては消灯時は透明性が確保され、点灯時には室内を照らし、逆に屋外光を出来るだけ少なくするような適用が効果的である。外光部材に対しては、例えば、表札等に本発光装置を組み込むことで、昼間の消灯時は透明のために表札を外光にて視認可能な状態とし、夜間は表札を照らして視認可能な状態とする適用が効果的である。

また、本発明に係るドアは、上記発光装置を備え、
上記発光装置は、上記ドアに対して複数配置されており、当該複数の発光装置の配向特性が互いに異なっていることが好ましい。

ドアに複数枚配置することで、採光性を充実させるとともに、それぞれに配向特性を変えることで機能性の充実を図ることが可能になる。例えば、発光装置を配設する高さに応じて発光装置の配向を変えることにより、視認者の目線に合わせて光を出射させることができ、プライバシー保護効果を高めることができる。

また、本発明のドア照明システムは、上記発光装置を備えるドアと、
物体の存在を検出するセンサとを含み、
上記発光装置は、上記センサが上記物体を検出したことを契機として点灯することが好ましい。

上記の構成により、例えばドアに人が近づいたときのみ発光装置を発光させることができ、それ以外のときは消灯することにより、消費電力を低減できる。また、防犯上においても有利となる。

本発明に係るライトガイドは、光源から出射された光を導光する導光部を備え、上記導光部は、第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面とを有しているとともに、上記第１の面から出射される光の配向特性と、上記第２の面から出射される光の配向特性とを互いに異ならせる配向制御構造を有している構成である。

それゆえ、機能性をもつライトガイドを実現することができ、その中でも、プライバシー保護機能を有する透光性部材を実現できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る照明モジュールが備える導光板の機能を説明するための図であり、（ａ）はＬＥＤが点灯していない状態における導光板の側面断面図であり、（ｂ）はＬＥＤが点灯している状態における導光板の側面断面図である。 上記照明モジュールの構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面断面図である。 導光板の第１面から出射する光と第２面から出射する光との配向特性の違いを示す図である。 （ａ）は導光板におけるプリズムの配置を示す図であり、（ｂ）はプリズムの形状を示す平面図である。 （ａ）はＬＥＤからの光の直進方向に対して平行かつ第２面に対して垂直な平面でプリズムを切断したときの断面図であり、（ｂ）はＬＥＤからの光の直進方向に対して垂直かつ第２面に対して垂直な平面でプリズムを切断したときの断面図である。 （ａ）はＬＥＤを点灯させた場合の屋外における照明光の輝度分布を示す図であり、（ｂ）はＬＥＤを点灯させた場合の屋内における照明光の輝度分布を示す図である。 本発明の一実施例に係る照明モジュールの基本構造を示す断面図である。 上記実施例の照明モジュールが備える導光板に形成されたプリズムの間隔を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記導光板に形成されたプリズムの角度αを３０°、４５°および６０°に変化させた場合の、上記導光板から出射される光の出射方向をシミュレートした結果をそれぞれ示す図である。 （ａ）はＬＥＤを点灯させない状態における上記照明モジュールの効果を説明するための図であり、（ｂ）はＬＥＤを点灯させた状態における上記照明モジュールの効果を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係る照明モジュールが備える導光板および光源の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記照明モジュールが備える導光板に形成されたプリズムの形状を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記照明モジュールが備える２つのＬＥＤバーの一方を点灯した場合の光の出射方向を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記照明モジュールが備える２つのＬＥＤバーの他方を点灯した場合の光の出射方向を示す図である。 （ａ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る照明モジュールの構成を示す正面図であり、（ｂ）は上記照明モジュールの側面図である。 （ａ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る照明モジュールのドアにおける配置を示す正面図であり、（ｂ）は上記照明モジュールのドアにおける配置を示す側面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る照明システムの構成を示す図であり、（ａ）はドアが閉じている状態を示す図であり、（ｂ）はドアが開いている状態を示す図である。 （ａ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る照明モジュールの構成を示す正面図であり、（ｂ）は上記照明モジュールから出射される光の配向方向を示す側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る照明モジュールの構成を示す図であり、（ａ）は上記照明モジュールが消灯している状態を示す図であり、（ｂ）は上記照明モジュールが点灯している状態を示す図である。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、本発明の発光装置の一実施形態として、ドアに取り付けられる照明モジュール（発光装置、照明装置）１について説明する。なお、本発明の発光装置は、住宅用玄関ドア等各種ドアと店舗用や各種施設用のドア、ドア以外の住宅用建材（パーティション（間仕切り）など）、建造物の壁面や床面、戸棚やキッチン収納等の家具、窓（天窓）、門柱、表札、また、公共向けエクステリア（フェンス、サイン、掲示板、誘導灯、手すり）に組み込まれてもよい。当該発光装置が組み込まれる構造体は、当該構造体の外側から内側へまたはその逆方向へ光を導くことが要求される構造体であればよい。また、複数の照明モジュール１を組み合わせて上記構造体を形成してもよい。また、上記発光装置は、レールを有する窓枠にはめ込まれ、当該レールに沿って移動可能な窓用部材として実現されてもよい。

（照明モジュール１の構成）
図２は、照明モジュール１の構成を示す図であり、（ａ）は照明モジュール１の平面図であり、（ｂ）は側面断面図である。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、照明モジュール１は、導光板（導光部、ライトガイド）２、保護用ガラス３、ＬＥＤ（光源、発光ダイオード）４、導光板保持部５およびフレーム６を備えている。この照明モジュール１では、ＬＥＤ４から出射された光は導光板２によって導光され、導光板２の第１面２ａから主に出射される。この光によって導光板２の第１面２ａの側から、当該第１面２ａと対向する第２面２ｂの側に位置する物体を見たときの視認性を低下させることができる。

次に各部の詳細について説明する。

（導光板２）
導光板２は、ＬＥＤ４から出射された光を導光し、その第１面２ａおよび第２面２ｂ（すなわち両面）から当該光を出射する。図１（ａ）は、ＬＥＤ４が点灯していない状態における導光板２の側面断面図であり、図１（ｂ）は、ＬＥＤ４が点灯している状態における導光板２の側面断面図である。照明モジュール１が玄関のドアに設けられる場合には、導光板２の第１面２ａが屋外に位置し、第２面２ｂが屋内に位置するように照明モジュール１がドアに配される。

図２（ｂ）に示すように、導光板２は、導光板保持部５が形成する溝にはめ込まれることにより、フレーム６に対して固定される。導光板２の第１面２ａおよび第２面２ｂの形状は、四辺形である必要はなく、三角形でも５辺以上の辺を有する多角形でもよく、円形等のその他の図形でもよい。また、導光板２は平板である必要はなく、湾曲していてもよい。

図１（ａ）に示すように、導光板２は、透光性を有しているため、ＬＥＤ４が点灯していない状態において、屋外からの光は導光板２を透過して屋内へ入射する。それゆえ、照明モジュール１は、ＬＥＤ４の非点灯時に採光窓として機能する。導光板２の材質として、例えば、メタクリル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の透過率の高い合成樹脂を使用できる。

導光板２は、透明であってもよく、半透明であってもよい。後述するようにプリズム２１を形成する密度およびプリズム２１の大きさによって導光板２の透明度を変更することができる。つまり、プリズムの密度または大きさが大きければ、表面での光の屈折反射や散乱が大きくなるために、導光板の第１面および第２面の垂直方向の透過率（視認性）は低くなる。

図１（ｂ）に示すように、導光板２は、第２面２ｂにおいて、プリズム（配向制御構造、反射拡散構造）２１を有しており、ＬＥＤ４の点灯時には、プリズム２１によってＬＥＤ４から出射された光の配光制御（配向制御）が行われる。プリズム２１は、導光板２の内部を伝搬する光の伝搬方向を変化させる光学部材であり、略同一形状の複数のプリズム２１が第２面２ｂに形成されている。このプリズム２１は、例えば、第２面２ｂにおける凹部として形成される。しかし、プリズムは凸であっても同様の効果を得ることは可能である。さらに、プリズムは平面からのみ形成されていなくともよく、一部もしくは全部が曲面であっても良い。

プリズム２１の形状は、第１面２ａから出射される光の配光特性（配向特性）と、第２面２ｂから出射される光の配光特性（配向特性）とが異なるように規定されている。図３は、導光板２の第１面２ａから出射する光と第２面２ｂから出射する光との配光特性の違いを示す図である。図３では、保護用ガラス３は省略されている。図３に示すように、第１面２ａから出射される光の配光特性と、第２面２ｂから出射される光の配光特性とは互いに異なっている。換言すれば、第１面２ａから出射される光の主たる出射方向（出射角度、配向特性）と、第２面２ｂから出射される光の主たる出射方向（出射角度、配向特性）とは互いに異なっている。なお、主たる出射方向とは、第１面２ａまたは第２面２ｂから出射される光の強度分布における最も光強度の大きい部分によって規定される方向である。

例えば、照明モジュール１がドア（建材用構造体）１０（図１０参照）に取り付けられた場合、第１面２ａから出射される光は、第１面２ａに対して垂直な方向（水平方向）に主に出射される。一方、第２面２ｂから出射される光は、第２面２ｂに対して垂直な方向から鉛直下方向に傾いた方向（鉛直斜め下方向）に主に出射される。

そのため、第１面２ａに対して所定の角度で出射される光の輝度は、第２面２ｂに対して上記所定の角度で出射される光の輝度よりも高い。上記所定の角度が９０°の場合には、第１面２ａの正面輝度が、第２面２ｂの正面輝度よりも高いということになる。上記所定の角度は、９０°に限定されず、照明モジュール１が配設される高さや、想定される訪問者（屋外から屋内を見ると想定される人間）の目線の高さに応じて適宜変更されてもよい。

また、ＬＥＤ４からの光が、主に第１面２ａから出射されるようにプリズム２１の形状が規定されている。換言すれば、第１面２ａから出射される光の全光束が、第２面２ｂから出射される光の全光束よりも大きくなるようにプリズム２１の形状が規定されている。

なお、ひとつのドアに配される照明モジュール１の数、取り付け位置および照明モジュール１の大きさや形状は特に限定されない。例えば、照明モジュール１は、想定される訪問者の目線の高さ以上の位置に取り付けられる。

（プリズム２１の詳細）
図４（ａ）は、第２面２ｂにおけるプリズム２１の配置を示す図であり、図４（ｂ）は、プリズム２１の形状を示す平面図である。図４（ａ）に示すように、プリズム２１は、導光板２の第２面２ｂにおいて、約２５０μｍの間隔でマトリクス状に形成されている。図４（ｂ）に示すように、１つのプリズム２１は、例えば縦３０μｍ、横３０μｍの開口部を有する、深さ１５μｍの凹部として形成される。第２面２ｂに対するプリズム２１の占有率は、例えば、１．４％であるが、当該占有率は適宜設定されればよい。占有率が高くなれば、導光板２の透光性が低下し、ＬＥＤ４を点灯しない状態においても導光板２を通して屋内の物体を見たときの視認性が低下する。占有率が１．４％の場合には、ＬＥＤ４を点灯しない状態において照明モジュール１は、採光窓として良好に機能する。

図５（ａ）は、ＬＥＤ４からの光の直進方向（ｘ軸方向）に対して平行かつ第２面２ｂに対して垂直な平面でプリズム２１を切断したときの断面図である。図５（ｂ）は、ｘ軸方向に対して垂直かつ第２面２ｂに対して垂直な平面でプリズム２１を切断したときの断面図である。図５（ａ）および（ｂ）に示すように、プリズム２１は、例えば、ＬＥＤ４から出射した光を反射する台形の傾斜面２１ａおよび２１ｂを有するものである。角度αは４５°、角度βは６０°、角度γおよびδは６０°である。ただし、これらの数値はあくまで一例であり、適宜設定されればよい。

図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ４から出射した光のうち、プリズム２１に当たった光は、進行方向を変更し、第１面２ａの側から出射する。プリズム２１の形状（特に、傾斜面２１ａおよび２１ｂの角度αおよびβ）を変更することにより第１面２ａから出射する光の出射角度を変更することができる。プリズム２１のサイズ（幅ＡおよびＢ）や、導光板２の厚み、プリズム２１の形成密度は、導光板２における光の取り出し効率および戻り光による配光特性、導光板２の垂直方向の透過率（視認性）に影響を与えるパラメータである。

なお、プリズム２１は、四角錐や四角錐台であってもよく、プリズム２１の形状は特に限定されない。また、傾斜面２１ａは長方形や正方形であってもよいが、台形とする方が製造が容易である。また、プリズム２１は、第２面２ｂから突出する凸形状であってもよく、凸形状の場合にも凹形状と同様の効果が得られる。プリズム２１を凸形状にすることで、成型によって当該プリズム２１を形成することが容易になる。

また、プリズム２１は必ずしも平面で形成される必要はなく、一部または全部が曲面で形成されていてもよい。

また、プリズム２１は、ライン形状の凹部または凸部であってもよく、このライン形状の凹部または凸部を、ＬＥＤ４から出射される光の光軸に対して垂直に（図４（ａ）におけるｙ軸方向に平行に）形成し、かつ当該光軸の延伸方向において（図４（ａ）におけるｘ軸方向に沿って）複数列（例えば、等間隔で）形成してもよい。

（保護用ガラス３）
保護用ガラス３は、導光板２を保護するためのガラス板であり、導光板２の第１面２ａ側および第２面２ｂ側にそれぞれ配置されている。この保護用ガラス３は、導光板保持部５とフレーム６とに狭持されることで、その位置が固定されている。

保護用ガラス３に赤外線カット機能および／または紫外線カット機能を持たせてもよい。また、保護用ガラスは建材用構造体としては不燃および難燃、耐環境性、防犯性等を鑑みるとガラスが有効であるが、用途によってはガラスに限るものではなく、合成樹脂や薄膜金属等も使用可能である。また、保護用ガラスは無色透明である必要はなく、色付けや加飾によりデザイン性を持たせることも可能である。

（ＬＥＤ４）
ＬＥＤ４は、照明用の光源であり、導光板２の少なくとも１辺の近傍に配置されている。図２（ｂ）に示す例では、ＬＥＤ４は、照明モジュール１をドア１０に取り付けた状態における、導光板２の鉛直上側の端部の近傍に配置されている。より詳細には、ＬＥＤ４の基板は、上記鉛直上側の端部を狭持する導光板保持部５の側面に配置されている。ただし、ＬＥＤ４から出射された光が導光板２の内部へ入射する位置であれば、ＬＥＤ４の位置は特に限定されない。

ＬＥＤ４の出力は、特に限定されないが、第１面２ａから出射される光によってプライバシー保護効果が得られる程度の出力とする。ＬＥＤ４の出力をユーザが調節できる構成としてもよい。

ＬＥＤ４から出射される光は可視光（４００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下）であればよく、例えば白色であるが、当該光の色は特に限定されない。

ＬＥＤ４の点灯／非点灯の切り替えは、ＬＥＤ４に供給される駆動電力の供給制御を行う電源制御装置によって行われ、当該電源制御装置は、照明モジュール１の内部にあっても外部にあってもよい。上記電源制御装置は、例えば、屋内の壁面に配設されたスイッチである。ここで、電力供給は、ドアの場合においては、金属ヒンジを介して供給、非接触方式による供給、ドア内に設置した電池による供給、本照明モジュールと一体化した太陽電池による供給、などが可能である。

また、ＬＥＤ４は、複数のＬＥＤが共通の基板上に配列されたＬＥＤバーであってもよく、個別のＬＥＤ基板を配列させてもよい。また、互いに異なる波長の光を出射する複数種類のＬＥＤ４を組み合わせて用いてもよい。

また、照明用の光源として、ＬＥＤ以外の光源を用いてもよい。例えば、半導体レーザと蛍光体との組み合わせを光源として用いてもよい。

（導光板保持部５）
導光板保持部５は、導光板２を保持することにより、フレーム６に対する導光板２の相対位置を固定するものである。導光板保持部５は、フレーム６の一部であってもよい。

この導光板保持部５の材質は、例えば、金属であり、特に、軽量化の観点からアルミニウムであることが好ましいが、特に限定されない。

導光板保持部５は、導光板２の４辺のうちの少なくとも１辺を保持すればよいが、導光板２が有する鉛直上側の端部を保持することで、鉛直下側の端部を保持するよりも安定的に導光板２を保持できる。

（フレーム６）
フレーム６は、照明モジュール１の外枠を形成する部材であり、例えば、金属（特にアルミニウム）からなるものであるが、フレーム６の材質は、特に限定されない。

（照明モジュール１から出射した光の輝度分布）
次に、ＬＥＤ４を点灯させた場合の照明光の輝度分布について説明する。図６（ａ）は、ＬＥＤ４を点灯させた場合の屋外における照明光の輝度分布を示す図であり、図６（ｂ）は、ＬＥＤ４を点灯させた場合の屋内における照明光の輝度分布を示す図である。照明モジュール１は、図６（ａ）および（ｂ）に示す画像の下側に配置されている。

図６（ａ）および（ｂ）に示すように、照明モジュール１の導光板２から出射した光は、主に屋外（第１面２ａの側）に出射され、屋内に出射される光の全光束は小さい。また、屋外へ出射される光の輝度は、屋内に出射される光の輝度よりも高い。

屋外へ出射される光の光束と、屋内へ出射される光の光束との比を、例えば３：１程度にすることができる。また、屋外へ出射される光の正面輝度と屋内へ出射される光と正面輝度と比を、例えば１０：１程度にすることができる。

（照明モジュール１から出射する光の出射方向）
次に、プリズム２１の形状を変更することで、照明モジュール１の導光板２から出射する光の出射方向を変更することができることについて説明する。図７は、本実施例の照明モジュール１の基本構造を示す断面図である。図８は、本実施例の照明モジュール１が備える導光板２に形成されたプリズム２１の間隔を説明するための図である。

図７に示すように、本実施例では、導光板２が有するプリズム２１のｘｚ平面での切断面は直角三角形になっている。すなわち、図５（ａ）に示す角度βは９０°である。また、本実施例では、図５（ｂ）に示す角度γおよびδは、９０°になっており、幅ＡおよびＢは、２５μｍとなっている。また、図８に示すプリズム２１間のピッチＰｘおよびＰｙは、共に０．２ｍｍである。

このような条件を満たすプリズム２１において、角度αを３０°、４５°および６０°に変化させた場合の、導光板２から出射される光の出射方向をシミュレートした結果を図９（ａ）〜（ｄ）に示す。図９（ａ）は、角度αが３０°の場合の結果を示し、図９（ｂ）は、角度αが４５°の場合、図９（ｃ）は、角度αが６０°の場合の結果を示し、図９（ｄ）は、図９（ａ）〜（ｃ）の結果を同時に表記したものである。符号３００で示す結果は、導光板２の第１面２ａから屋外側へ出射される光の方向を示すものであり、符号３１０で示す結果は、導光板２の第２面２ｂから屋内側へ出射される光の方向を示すものである。

図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、角度αを大きくすることにより、第１面２ａから屋外側へ出射される光の方向が鉛直斜め下方向から鉛直上方向へ向けて変化することが分かる。このとき、第２面２ｂから屋内側へ出射される光の出射方向はほとんど変わっていない。このようにプリズム２１の形状を調整することにより、所望の方向へ光を出射することができる。

（照明モジュール１の効果）
図１０（ａ）および（ｂ）は、照明モジュール１の効果を説明するための図である。図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤ４を点灯させない状態では、屋外からの光は、導光板２を透過し、屋内側へ進行する。すなわち、照明モジュール１は、採光窓として機能する。

一方、図１０（ｂ）に示すように、ＬＥＤ４を点灯させた状態では、導光板２から屋外（第１面２ａの側）に向けて正面方向に光が出射されることにより、屋外から屋内の物体を見たときの視認性が低下する。これにより、プライバシーの保護を行うことができる。このとき、屋内（第２面２ｂの側）へは、鉛直斜め下方向に光が出射されるため、屋内から屋外の物体を見たときの視認性はほとんど低下しない。

また、導光板２から屋外へ出射した光によって玄関先を照らすことができ、照明モジュール１は玄関灯としても機能する。

また、導光板２から屋内へ出射した光によって、例えば、玄関ドアの窓として配置している場合は玄関の足元を照らすことができ、照明モジュール１は室内灯としても機能する。導光板２から屋内へ出射される光は、屋外へ出射される光よりも弱く、かつ鉛直斜め下方向へ出射されるため、屋内へ出射される光によって屋内の物体が明るく照らされることによりプライバシーの保護の効果が弱まるという可能性を低減できる。

また、屋外側に向けて光を照射するため、屋内から導光板２を通して屋外を見たときに、屋外にいる人などの物体の視認性を高めることができる。

（変更例）
上述の説明では、第１面２ａから出射する光は正面方向に出射し、第２面２ｂから出射する光は、鉛直斜め下方向に出射するとしているが、第１面２ａおよび第２面２ｂからの光の出射方向は、上述のものに限定されない。第１面２ａから出射する光によって玄関先を照らす効果を高めるために、第１面２ａから出射する光の方向を正面方向からやや鉛直下側に下げてもよい。

屋外側に向けての光の配向を斜め下方向にも向けることで屋外に向けての門灯（玄関灯）として、または、鍵穴を照らす手元照明としての機能を持たせることもできる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図１１〜図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１１は、本実施形態の照明モジュール（発光装置、照明装置）１００が備える導光板２および光源の構成を示す図である。照明モジュール１００は、図１１に示すように、導光板（導光部、ライトガイド）２０に対して、光源として２つのＬＥＤバー４Ａおよび４Ｂを備えている点で照明モジュール１と異なっている。ＬＥＤバー４Ａおよび４Ｂは、導光板２の互いに異なる辺（端部）またはその近傍に配されている。導光板２０の材質は、導光板２の材質と同様のものでよい。その他の部材については、照明モジュール１が備える部材と同様であるため、図１１では省略されている。

図１２（ａ）および（ｂ）は、照明モジュール１００が備える導光板２０に形成されたプリズム２１の形状を示す図である。図１２（ａ）は、図１１におけるｘ軸の負の方向に沿ってプリズム２１を見た場合の側面断面図であり、図１２（ｂ）は、図１１におけるｙ軸方向に沿ってプリズム２１を見た場合の側面断面図である。

図１３（ａ）および（ｂ）は、ＬＥＤバー４Ａを点灯した場合の光の出射方向を示す図である。図１４（ａ）および（ｂ）は、ＬＥＤバー４Ｂを点灯した場合の光の出射方向を示す図である。図１３（ａ）および図１４（ａ）は、図１１におけるｙ軸方向に沿って照明モジュール１００を見た場合の側面図であり、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）は、図１１におけるｘ軸方向に沿って照明モジュール１００を見た場合の上面図である。

図１２に示すように、導光板２０の第２面２０ｂには、プリズム２１が形成されている。ＬＥＤバー４Ａから出射された光（導光板２０の第１の端部から入射した光）は、主にプリズム２１の傾斜面（反射面）２１ｃ（図１２（ｂ）参照）に当たり、主に第１面２０ａから鉛直斜め下方向へ出射される。このとき、第２面２０ｂから出射する光も鉛直斜め下方向へ出射する（図１３（ａ）および（ｂ）参照）。このときの出射角度は、傾斜面２１ｃの角度γにより規定される。

一方、ＬＥＤバー４Ｂから出射された光（導光板２０の第２の端部から入射した光）は、主にプリズム２１の傾斜面２１ａ（図１２（ａ）参照）に当たり、主に第１面２０ａから水平方向へ出射される。このとき、第２面２０ｂから出射する光も水平方向へ出射する（図１４（ａ）および（ｂ）参照）。このときの出射角度は、傾斜面２１ａの角度αにより規定される。

ＬＥＤバー４Ａを点灯した状態では、照明モジュール１００は、玄関の足元を照らす玄関灯(ポーチライト）として機能し、屋外から屋内を見たときの視認性はほとんど低下しない。一方、ＬＥＤバー４Ｂを点灯した状態では、照明モジュール１００は、導光板２０の正面輝度が高まるため、屋外から屋内の物体を見たときの視認性を低下させるプライバシー保護機能を有する。

ＬＥＤバー４Ａと４Ｂとの両方を点灯させてもよく、この場合、玄関灯としての機能とプライバシー保護機能との両方の機能が実現される。

このように２方向から光を導光板２０に導光することにより、２種類の配光特性を有する光を出射することができ、導光板２０から出射する光の配光特性を状況に応じて変化させることができる。

なお、ＬＥＤバー４Ｂが配置されている導光板２の辺と対向する辺に第３のＬＥＤバーを配置し、傾斜面（反射面）２１ｄを利用して配向制御してもよい。

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜２と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１５（ａ）は、本実施形態の照明モジュール（発光装置）１１０の構成を示す正面図であり、図１５（ｂ）は照明モジュール１１０の側面図である。

図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、照明モジュール１１０は、導光板（導光部、ライトガイド）３０を備えている。この導光板３０は、導光板２と同様の材質からなるものであるが、複数の領域（第１領域３１および第２領域３２）を有している点で導光板２と異なっている。照明モジュール１１０がドア１０に設置された状態において、鉛直方向に沿って第１領域３１および第２領域３２が形成されている。第１領域３１は、人（例えば、訪問者）の目線の高さに位置する領域であり、第２領域３２よりも鉛直上側に位置している。

導光板３０の第２面３０ｂには、上述のプリズム２１（図１５では不図示）が形成されているが、第１領域３１と第２領域３２とでは、プリズム２１の傾斜面２１ａの角度α（図５参照）が異なっている。そのため、プリズム２１は、複数の領域に分かれて形成されているとも表現できる。

ＬＥＤ４から出射された光は、傾斜面２１ａに反射し、第１面３０ａの側から出射されるが、第１領域３１では、正面方向（水平方向）に出射されるに対して、第２領域３２では、斜め下方向へ出射される。

そのため、第１領域３１から出射される光は、プライバシー保護の機能を有し、第２領域３２から出射される光は、玄関先を照らす照明光として利用できる。

また、第１領域３１から出射する光を正面方向に出射させ、第２領域３２から出射する光を鉛直斜め上側に向けて出射させてもよい。この構成により、訪問者が目線を鉛直斜め下方向に落とした場合にもプライバシー保護を実現できる。

〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜３と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１６（ａ）は、本実施形態の照明モジュール（発光装置）１２１〜１２３のドア１０における配置を示す正面図であり、図１６（ｂ）は照明モジュール１２１〜１２３のドア１０における配置を示す側面図である。

本実施形態では、ドア１０が住宅等に設置されている状態において、１つのドア１０に複数の照明モジュール１２１〜１２３が鉛直方向に沿って配置されている。照明モジュール１２１〜１２３の基本構造は、照明モジュール１と同様であり、それぞれ導光板２と同様の導光板（ライトガイド）４１〜４３を備えている。ただし、プリズム２１の傾斜面２１ａの角度α（図５参照）が導光板４１〜４３ごとに異なっている。そのため、屋外への光の配光特性が配設位置（高さ）に応じて照明モジュール１２１〜１２３ごとに異なっている。

照明モジュール１２１は、人（例えば、訪問者）の目線の高さに配設されており、正面方向へ光を出射する。照明モジュール１２２は、照明モジュール１２１よりも鉛直下側に配設されており、鉛直斜め上側へ光を出射する。照明モジュール１２３は、照明モジュール１２２よりも鉛直下側に配設されており、照明モジュール１２２よりも大きな仰角で鉛直斜め上側へ光を出射する。

このように、想定される人（例えば、訪問者）の視線に対向する方向に光を出射することで、当該人がドア１０の正面から鉛直下方向へ向けて視線を移動させた場合にも、効果的にプライバシー保護機能を実現できる。

また、図１６（ｂ）に示すように、人（物体）の存在を検出するセンサ４４がドア１０に設けられていてもよい。センサ４４は、例えば、赤外線センサであるが、その種類は特に限定されず、人を検出できるものであればよい。また、センサ４４は、ドア１０以外の場所に配設されていてもよく、例えば、住宅の壁面に設けられていてもよい。

照明モジュール１２１〜１２３は、センサ４４が人を検出したことを契機として点灯してもよい。ドア１０に人が近づいたときのみ照明モジュール１２１〜１２３を点灯させ、それ以外のときは消灯することにより、消費電力を低減できる。

また、ドア１０と人との距離をセンサ４４が算出し、当該距離に応じて点灯させる照明モジュール１２１〜１２３を切り替えてもよい。

また、実施形態２の照明モジュール１００とセンサ４４とを組み合わせて照明システムとし、上記距離に応じて屋外へ出射される光の配向方向を異ならせてもよい。例えば、人がドアから離れた位置にいるときには、斜め下方向に光を出射することで照明光を実現し、人がドアに近づいたとき（上記距離が所定の値以下になったとき）には、正面方向に光を出射することでプライバシー保護機能を実現してもよい。

また、センサとして明るさセンサを用いることで、暗くなった時に自動的に点灯するようにすることもできる。

〔実施の形態５〕
本発明の他の実施形態について図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜４と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１７（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の照明システム（ドア照明システム）５０の構成を示す図であり、（ａ）はドア１０が閉じている状態を示し、（ｂ）はドア１０が開いている状態を示す。

本実施形態の照明システム５０では、ＬＥＤ４は、ドア１０を壁面等に配設するためのドア枠１１に埋設されている。ＬＥＤ４から出射した光は、鉛直下向きに進行し、ドア１０が閉じられた状態において、導光板２の、ＬＥＤ４と近接する上端部から入射する。入射した光は導光板２のプリズム２１によって屋外（または室外）側へ出射され、プライバシー保護機能、玄関灯機能が実現される。

一方、ドア１０が開いている状態では、ＬＥＤ４から出射した光は、ドア枠１１の直下を直接照らす照明光として機能する。

この構成により、ドア１０の開閉に合わせて、好ましい効果（プライバシー保護機能または照明効果）を選択的に得ることができる。また、ＬＥＤ４は、ドア枠１１に設けられているため、ＬＥＤ４への給電が容易になる。

〔実施の形態６〕
本発明の他の実施形態について図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜５と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１８（ａ）は、本実施形態の照明モジュール（発光装置）６０の構成を示す正面図であり、図１８（ｂ）は照明モジュール６０から出射される光の配向方向を示す側面図である。

図１８（ａ）に示すように、本実施形態の照明モジュール６０は、間仕切り（建材用構造体）６１に配設されており、導光板６４の４辺（辺６２Ａ〜Ｄ）の全てまたは一部にＬＥＤ４が配置されている。導光板６４は、実施形態２の照明モジュール１００が備える導光板２０と同様に、複数の端部から入射した光の配向を制御するためのプリズム２１（図１８では不図示）を第２面６２ｂに有している。辺６２Ａ〜Ｄのどの辺から入光しても片側（第１面６２ａまたは第２面６２ｂ）の正面輝度を高めることができるようにプリズム２１の形状が規定されている。

また、導光板６４の４辺のうちのいずれか少なくとも２辺にＬＥＤ４を配置し、点灯させるＬＥＤ４を切り替えることで光の出射方向を切り替える構成としてもよい。例えば、辺６２Ａに配置されたＬＥＤ４を点灯させた場合に、その光は第１面６２ａの側に出射され、辺６２Ｃに配置されたＬＥＤ４を点灯させた場合に、その光は第２面６２ｂの側に出射されるように、プリズム２１の傾斜面２１ａおよび傾斜面２１ｄ（図５参照）の角度が規定されていてもよい。傾斜面２１ｄの角度δを９０°より大きくすることでＬＥＤ４からの光を第２面６２ｂの側に出射させることができる。

また、第１面６２ａおよび第２面６２ｂへの出射の切り替えを行うためのＬＥＤについては辺６２Ａと辺６２Ｃの２辺には限定されず、例えば辺６２Ａと辺６２Ｂの組み合わせでも実現可能である。その場合においては、辺６２Ａからの光（図５（ａ）に示す「入光方向」の光に相当）を第１面６２ａに出射させるためには傾斜面２１ａの角度αを９０°以下で制御し、辺６２Ｂからの光を第２面６２ｂに出射させるためには傾斜面２１ｂの角度βを９０°以上で制御することで実現可能である。

間仕切りでは、プライバシー保護機能が必要な側が状況に応じて変化する可能性がある。上記の構成によれば、点灯させるＬＥＤ４を選択することにより、間仕切り６１の両側（導光板６４の第１面６２ａの側および第２面６２ｂの側）、またはユーザが選択したいずれか一方の側においてプライバシー保護機能を実現することができる。

また、間仕切り６１が設置された部屋の照明として照明モジュール６０を使用することができる。

〔実施の形態７〕
本発明の他の実施形態について図１９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜６と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１９（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の照明モジュール７０の構成を示す図であり、（ａ）は照明モジュール７０が消灯している状態を示し、（ｂ）は照明モジュール７０が点灯している状態を示す。

図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の照明モジュール６０は、天井７１に配設されており、導光板２の第１面２ａは屋内側に位置し、第２面２ｂは屋外側に位置している。

照明モジュール６０は、消灯時には天窓として機能し、点灯時には室内照明として機能する。ＬＥＤ４から出射された光は、屋外側にはほとんど出射しないため、照明モジュール６０を室内照明として利用してもロスは少ない。

照明モジュール６０では、消灯時には採光を行えるが、太陽光の向きによっては、プリズム２１によって屋内への到達量を制御できる。例えば、冬の太陽光（導光板２に対して小さい角度で入射する光）は、導光板２の透過率が高く、夏の太陽光（導光板２に対して大きい角度で入射する光）は、導光板２の透過率が低くなるようにプリズム２１の形状が規定されていてもよい。

また、太陽光の向きが変わっても常に透過光が同じ角度成分を持つようにプリズム２１の形状を規定しても良い。それにより、太陽光の角度にかかわらず採光された光を一定の場所に照射することも可能であり、逆に光を照射したくないエリアを避けて太陽光を採光することも可能である。この場合、プリズム面は太陽光の様々な角度成分に対応するために曲面構造を持つことが望ましく、ＬＥＤ光の角度制御を行う傾斜面２１ａ（２１ｂ）に対して垂直に位置する面を当該の制御面とすることで、ＬＥＤ光による照明機能に影響せず、外光角度制御を行うことができる。

また、保護用ガラス３（図１９では省略されている）に赤外線カット機能および／または紫外線カット機能を持たせてもよい。

また、シースルー型の太陽電池を本照明モジュール６０に対して屋外側に設置または貼付を行うことで、昼間は採光および発電を行い、夜間は昼間の発電電力を用いて照明として用いることができるとともに、屋外側へ漏れ出る損失光を太陽電池にて回収することで低消費電力に寄与することが可能になる。

また、本照明モジュール６０を例えば、洗面台および浴室等に設置されている鏡の全部または一部に貼り付けることで、消灯時は透明のために通常の鏡として機能を阻害することはなく、点灯時においては貼り付け部が面照明として機能することで、鏡にて視認したい部分を最も近い位置から光照射することが可能な照明としての機能を持たせることが可能になる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、構造体の外部からその内部の物体の視認性を低下させることが要求される構造体に使用される透光性の部材として最適に利用することができ、特に玄関等の窓として好適に利用できる。

また、配向特性の制御を最適に行うことで、ＬＥＤ消灯時については透明でＬＥＤ点灯時は最適な配向特性をもつ照明としての利用も可能であり、天窓、透明照明（天井照明、壁面照明、門灯・街灯、屋外掲示板・サインの照明、洗面台等の鏡の照明）等として利用することができる。

１ 照明モジュール（発光装置）
２ 導光板（導光部、ライトガイド）
４ ＬＥＤ（光源）
４Ａ ＬＥＤバー（光源）
４Ｂ ＬＥＤバー（光源）
１０ ドア（建材用構造体）
２０ 導光板（導光部、ライトガイド）
２１ プリズム（配光制御構造）
２１ａ 傾斜面（反射面）
２１ｂ 傾斜面（反射面）
２１ｃ 傾斜面（反射面）
２１ｄ 傾斜面（反射面）
３０ 導光板（導光部、ライトガイド）
３１ 第１領域
３２ 第２領域
４１ 導光板（ライトガイド）
４２ 導光板（ライトガイド）
４３ 導光板（ライトガイド）
４４ センサ
５０ 照明システム（ドア照明システム）
６０ 照明モジュール（発光装置）
６１ 間仕切り（建材用構造体）
６４ 導光板
７０ 照明モジュール（発光装置）
１００ 照明モジュール（発光装置）
１１０ 照明モジュール（発光装置）
１２１ 照明モジュール（発光装置）
１２２ 照明モジュール（発光装置）
１２３ 照明モジュール（発光装置）

Claims (9)

1. 光源から出射された光を導光する導光部を備え、
   上記導光部は、第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面とを有しているとともに、
   上記第１の面から出射される光の配向特性と、上記第２の面から出射される光の配向特性とを互いに異ならせる配向制御構造を有していることを特徴とするライトガイド。
2. 上記第１の面から出射される光の光束と、上記第２の面から出射される光の光束とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載のライトガイド。
3. 上記配向制御構造は、複数の領域に分かれていることを特徴とする請求項１または２に記載のライトガイド。
4. 上記導光部は、第１の端部と、上記第１の端部と異なる第２の端部を有し、
   上記配向制御構造は、上記第１の端部から入射した光を反射させる第１の反射面と、上記第２の端部から入射した光を反射させる第２の反射面とを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のライトガイド。
5. 上記光源は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のライトガイド。
6. 請求項１〜５に記載のライトガイドを備えることを特徴とする発光装置。
7. 請求項６に記載の発光装置を備えることを特徴とする建材用構造体。
8. 請求項６に記載の発光装置を備えるドアであって、
   上記発光装置は、上記ドアに対して複数配置されており、当該複数の発光装置の配向特性が互いに異なっていることを特徴とするドア。
9. 請求項６に記載の発光装置を備えるドアと、
   物体の存在を検出するセンサとを含み、
   上記発光装置は、上記センサが上記物体を検出したことを契機として点灯することを特徴とするドア照明システム。