JP2024049628A - 光学部材および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】窓や壁をはじめ種々のシーンで用いることができる照明装置に用いられる光学部材を提供する。【解決手段】光学部材１００は、導光部材１１０と、少なくとも１つのカバー部材２００Ｆ、２００Ｒとを有し、前面側に向けて光を出射されるように構成されており、導光部材は、光源ＬＳから出射された光を受ける受光側面を有する導光層１０と、導光層内を伝搬する光の一部を少なくとも前面側に向けることができる配光制御構造１４Ａとを有し、少なくとも１つのカバー部材は、導光部材の前面側に配置された第１カバー部材２００Ｆまたは、導光部材の前面側とは反対の背面側に配置された第２カバー部材２００Ｒを含み、導光層内に入射した光の５０％超が、導光部材から前面側から出射されるように構成されている。【選択図】図１

Description

導光層を有する光学部材、および光源と光学部材とを有する照明装置に関する。

近年、光源としてＬＥＤ素子を用いた多様な照明装置が開発されている。その中に、光源と導光層とを有するシート状（板状およびフィルム状を含む）の照明装置がある。

例えば、特許文献１には天窓に設置され、太陽光を透過させることができる導光板を備えた照明が開示されている。

また、特許文献２には、２枚のカバー部材の間に導光層を配置した照明装置が開示されている。２枚のカバー部材の反射率を異ならせることによって、片側への光の出射効率を高めることができる。

特開２０１２－４９０５０号公報 特開２０１４ー１０９１９号公報

しかしながら、光源と導光層とを有する従来のシート状の照明装置には、それぞれ種々の課題があり、応用できるシーンが限られていた。

例えば、特許文献１に記載の照明装置は、天窓には用いられるものの、窓や壁に設置することは難しい。また、光の利用効率が低い、および／または、照明光が拡散光であり、窓に用いると白濁する（ヘイズ値が大きい）等の問題があった。また、特許文献２に記載の照明装置は、カバー部材の反射を利用するので、照明装置を透過する光の利用効率が低下するという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、窓や壁をはじめ種々のシーンで用いることができる照明装置およびそのような照明装置に用いられる光学部材を提供することを目的とする。

本発明の実施形態によると、以下の項目に記載の解決手段が提供される。
［項目１］
導光部材と、少なくとも１つのカバー部材とを有し、前面側に向けて光を出射されるように構成された光学部材であって、
前記導光部材は、光源から出射された光を受ける受光側面を有する導光層と、前記導光層内を伝搬する前記光の一部を少なくとも前記前面側に向けることができる配光制御構造とを有し、
前記少なくとも１つのカバー部材は、前記導光部材の前記前面側に配置された第１カバー部材または、前記導光部材の前記前面側とは反対の背面側に配置された第２カバー部材を含み、
前記導光層内に入射した前記光の５０％超が、前記導光部材から前記前面側から出射されるように構成された光学部材。
［項目２］
前記第１カバー部材および第２カバー部材の、前記導光部材側から垂直に入射する可視光に対する反射率は、２５％以下である、項目１に記載の光学部材。
［項目３］
前記第１カバー部材または前記第２カバー部材は、ガラス板を含む、項目１または２に記載の光学部材。
［項目４］
前記第１カバー部材は、前記ガラス板の少なくとも一方の主面に設けられた反射防止層をさらに有している、項目３に記載の光学部材。
［項目５］
前記導光部材から前記前面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第１主光線とし、前記導光部材から前記背面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第２主光線とするとき、
前記第１主光線の前記導光層に対する法線からの極角θ１は、前記第２主光線の前記導光層に対する法線からの極角θ２よりも小さい、項目１から４のいずれかに記載の光学部材。
［項目６］
前記極角θ１は、０°以上４０°未満であり、前記極角θ２は、３０°以上７０°未満である、項目５に記載の光学部材。
［項目７］
前記導光部材と、前記少なくとも１つのカバー部材とは、気体層を介して離隔して配置されている、項目１から６のいずれかに記載の光学部材。
［項目８］
前記導光層は、アクリル系樹脂で形成されている、項目１から７のいずれかに記載の光学部材。
［項目９］
前記配光制御構造は、内部全反射によって光を前記前面側に向ける前方傾斜面を有する複数の内部空間を有する、項目１から８のいずれかに記載の光学部材。
［項目１０］
前記配光制御構造は、前記導光層の前記前面側または背面側に配置された方向変換層に形成されている、項目１から９のいずれかに記載の光学部材。
［項目１１］
前記導光部材の可視光透過率が６０％以上であり、ヘイズ値が１０％未満である、項目１から１０のいずれかに記載の光学部材。
［項目１２］
項目１から１１のいずれかに記載の光学部材と、
前記光学部材の前記受光面に向けて光を出射するように配置された光源と
を有する照明装置。

本発明の実施形態によると、窓や壁をはじめ種々のシーンで用いることができる照明装置およびそのような照明装置に用いられる光学部材が提供される。

本発明の実施形態による照明装置１０００の模式的な断面図である 照明装置１０００が有する導光部材１１０の模式的な平面図である。 導光部材１１０が有し得る内部空間１４Ａの模式的な断面図である。 内部空間１４Ａの模式的な平面図である。 内部空間１４Ａのバリエーションを示す模式的な平面図である。 本発明の他の実施形態による照明装置が有する導光部材１１０Ａの模式的な断面図である。 本発明の他の実施形態による照明装置が有する導光部材１１０Ｂの模式的な断面図である。 本発明の実施形態による光学部材３００Ａの模式的な部分斜視図である。 本発明の実施形態による光学部材３００Ｂの模式的な部分斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による光学部材および照明装置を説明する。なお、本発明の実施形態による光学部材および照明装置は、以下で例示するものに限定されない。

図１に、本発明の実施形態による照明装置１０００の模式的な断面図を示す。図中の破線矢印は光線の例を示している。

照明装置１０００は、光源ＬＳと、光学部材１００とを有している。光学部材１００は、導光部材１１０と、第１カバー部材２００Ｆ、第２カバー部材２００Ｒとを有し、前面側（図１中－Ｚ方向）に向けて光を出射されるように構成されている。

導光部材１１０は、光源ＬＳから出射された光を受ける受光側面を有する導光層１０と、導光層１０内を（ｙ方向）伝搬する光の一部を少なくとも前面側に向けることができる配光制御構造とを有している。ここで例示する配光制御構造は、内部全反射（ＴＩＲ）によって光を前面側に向ける前方傾斜面ＩＳａを有する複数の内部空間１４Ａを有している。内部空間が有する「前方傾斜面」の「前方」は、内部空間が有する傾斜側面の内、受光側面側に位置する（受光側面に近い）ことを意味する。なお、内部空間が有する傾斜側面の内、受光側面側とは反対側に位置する（受光側面から遠い）傾斜面を「後方傾斜面」と呼ぶ。

導光部材１１０は、配光制御構造を導光層１０内に有しているが、これに限られず、後に例示するように、導光部材が方向変換層（「光取り出し層」と呼ばれることもある。）をさらに有し、方向変換層が、配光制御構造を有するようにしてもよい。導光部材１１０は、導光層１０内に入射した光の５０％超が、導光部材１１０から前面側から出射されるように構成されている。

光学部材１００は、導光部材１１０の前面側に配置された第１カバー部材２００Ｆおよび導光部材１１０の前面側とは反対の背面側に配置された第２カバー部材２００Ｒを含む。第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの一方は、省略され得る。照明装置１０００が用いられる環境に応じて、導光部材１１０の保護すべき側に第１カバー部材２００Ｆまたは第２カバー部材２００Ｒを配置すればよい。

第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒは、導光部材１１０と、気体層ＧＬを介して離隔して配置されている。気体層ＧＬは、例えば空気層であってよい。例えば、断熱性能の高い複層ガラスのように、第１カバー部材２００Ｆと導光部材１１０との間に、および／または、第２カバー部材２００Ｒと導光部材１１０との間に、密閉空間を形成し、例えば、アルゴンガスで気体層ＧＬを形成してもよい。複層ガラスを構成する場合、気体層ＧＬに接するように乾燥剤を含むスペーサーをさらに配置してもよい。

気体層ＧＬを設けると、導光部材１１０と気体層ＧＬとの界面における全反射を利用して、導光部材１１０内を効率よく光を伝搬させることができる。気体層ＧＬに変えて、低屈折率層（例えば、屈折率が１．３０以下）を設けてよい。なお、導光部材１１０と第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒとは例えば粘着剤層によって貼合されていてもよい。このとき、導光部材１１０、粘着剤層、第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒとの間に光学的な界面が形成されないようにすることが好ましい。

第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの、導光部材１１０側から垂直に入射する可視光に対する反射率は、２５％以下であることが好ましい。第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒとして、例えば、Ｌｏｗ－Ｅガラスを用いることができる。ＬｏｗーＥ（低放射）ガラスは、ガラス板の表面にＬｏｗ－Ｅ金属（例えば銀）膜（および金属酸化膜）を有する。Ｌｏｗ－Ｅ金属は、ガラス板の導光部材１１０側に配置される。

第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒは、ガラス板を含んでもよい。第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒは可視光透過率の高いプラスチック板を含んでもよい。プラスチックとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いることができる。ただし、ガラス板は、プラスチック板よりも、硬度が高い、難燃性が高いなどの特長を有している。したがって、建築部材として利用する場合には、ガラス板を用いることが好ましい。一方、ショーケースなど窓として用いる場合には、軽量なプラスチック板を用いることが好ましい。ガラス板およびプラスチック板の厚さは、特に制限されず、用途に応じて適宜設定され得る。ガラス板の厚さは、例えば、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。プラスチック板の厚さは、例えば、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。

遮熱性能または断熱性能が求められる用途では、上述のＬｏｗーＥガラスが好適に用いられる。第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの可視光透過率が高く、可視光反射率が小さいことが好ましい。第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの可視光反射率は、１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、３％以下が一層好ましい。このように低い可視光反射率を有する第１カバー部材２００Ｆおよび／または第２カバー部材２００Ｒは、ガラス板またはプラスチック板の少なくとも一方の主面に反射防止膜を設けることによって得られる。反射防止膜としては、公知の種々の反射防止膜を用いることができる。例えば、実験例で説明するように、株式会社サンゲツ製の低反射フィルムルクリアＩＩをガラス板またはプラスチック板の少なくとも一方の主面に貼り付けてもよい。例えば、光出射側の第１カバー部材２００Ｆが有する２つの主面の少なくとも一方に反射防止膜を設ける。

照明装置１０００は、図１に示したように、前面側に光ＬＲｆを出射し、背面側に光ＬＲｒを出射する。前面側に出射される光の配光分布と背面側に出射される光の配光分布とは異なる。配光分布は、例えば、前方傾斜面ＩＳａの傾斜角θａおよび／または後方傾斜面ＩＳｂの傾斜角θｂを調整することによって制御することができる。

なお、照明装置の配光分布とは、光度（強度）の角度に対する分布をいい、照明装置から出射される光の波長によらない。照明装置の配光分布は、例えば、ＪＩＳ Ｃ８１０５－５に準拠した方法で測定される。例えば、配光分布において光度（強度）が最も大きい光線（以下、「主光線」という。）の方向で特徴づけられる。

導光部材１１０から前面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第１主光線とし、導光部材１１０から背面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第２主光線とするとき、第１主光線の導光層１０に対する法線からの極角θ１は、第２主光線の導光層１０に対する法線からの極角θ２よりも小さい。例えば、極角θ１は、０°以上４０°未満であり、極角θ２は、３０°以上７０°未満である（例えば、特願２０２１－０９６８４６号参照）。特願２０２１－０９６８４６号の開示内容のすべてを参照により本明細書に援用する。導光部材１１０がこのような配光分布を有することによって、照明装置１０００は、背面側よりも前面側に多くの光を出射することができる。すなわち、導光部材１１０は、導光層１０内に入射した光の５０％超が、導光部材１１０から前面側から出射されるように構成されている。また、前面側に指向性の高い光を出射することができる。

導光部材１１０は、例えば、６０％以上の可視光透過率を有している。また、導光部材１１０は、例えば、１０％未満のヘイズ値を有している。導光部材１１０の可視光透過率は７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。導光部材１１０のヘイズ値は５％以下であることが好ましい。ここでは、波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を可視光とする。可視光透過率およびヘイズ値は、例えば、ヘイズメータ（村上色彩技術研究所製：商品名ＨＭ－１５０）を用いて測定することができる。

光源ＬＳは、例えばＬＥＤ装置であり、複数のＬＥＤ装置を配列して用いてもよい。また、光源ＬＳと導光層１０との間に、光源ＬＳから出射された光を効率的に導光層１０に導くための結合光学系を設けてもよい。

配光分布は、例えば、内部空間１４Ａの断面形状、平面形状、大きさ、配置密度、分布を調整することによって制御することができる。図３Ａを参照して後述するように、前方傾斜面ＩＳａの傾斜角θａは、例えば、１０°以上７０°以下である。また、後方傾斜面ＩＳｂの傾斜角θｂは、例えば、５０°以上１００°以下である。内部空間１４Ａの断面形状は、ここで例示したように、三角形であるが、これに限られず、それぞれ独立に台形等であってもよい。

配光制御構造である複数の内部空間１４Ａは、導光層１０を主面の法線方向から見たときに、導光層１０の面積に占める複数の内部空間１４Ａの面積の割合（占有面積率）は、１％以上８０％以下が好ましく、上限値は、５０％以下がより好ましく、４５％以下がさらに好ましく、高い透過率および／または低いヘイズ値を得るためには、３０％以下が好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下がさらに好ましい。例えば、内部空間の占有面積率が５０％のとき、ヘイズ値３０％を得ることができる。なお、内部空間１４Ａの占有面積率は、均一であっても良いし、光源ＬＳからの距離が増大しても輝度が低下しないように、距離の増大につれて、占有面積率が増大するようにしてもよい。ロール・ツー・ロール法またはロール・ツー・シート法で量産するためには、内部空間１４Ａの占有面積率は均一であることが好ましい。

次に、図２を参照して、内部空間１４Ａの平面形状および配置の例を説明する。図２は、導光部材１１０の模式的な平面図を示す。また、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して、内部空間１４Ａの形状を説明する。図３Ａは、内部空間１４Ａの模式的な断面図であり、図３Ｂは、内部空間１４Ａの模式的な平面図であり、図３Ｃは、内部空間１４Ａのバリエーションを示す模式的な平面図である。

図２に示したように、複数の内部空間１４Ａは、例えば、導光層１０の導光方向（ｙ方向）および導光方向に直交する方向（ｘ方向）に離散的に配置されている。内部空間１４Ａの大きさ（長さＬ、幅Ｗ：図３Ａ、図３Ｂ参照）は、例えば、長さＬは１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、幅Ｗは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。また、光取り出し効率の観点から、高さＨ（図３Ａ参照）は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

ここでは、複数の内部空間１４Ａが、導光層１０の導光方向（ｙ方向）および導光方向に直交する方向（ｘ方向）に離散的に配置されている例を示したが、これに限られず、複数の内部空間１４Ａは、導光層１０の導光方向（ｙ方向）および導光方向と交差する方向に離散的に配置され得る。内部空間１４Ａの離散的な配置は、導光層１０の形状や求められる配光分布等に応じて適宜設定され得る。なお、導光層１０内において光は種々の方向に伝搬するが、ｙ方向を導光方向といい、ｙ方向の成分（ゼロでない。）を有する光は、ｙ方向に伝搬しているということにする。また、他の方向についても同様とする。すなわち、－ｙ方向に伝搬する光は、－ｙ方向の成分（ゼロでない。）を有する光をすべて包含する。

複数の内部空間１４Ａは、例えば、導光方向および導光方向に交差する方向に離散的に配置される。離散的な配置は、少なくとも１つの方向において周期性（規則性）を有してもよいし、規則性を有しなくてもよい。ただし、量産性の観点からは、複数の内部空間１４Ａが一様に配置されることが好ましい。例えば、図２に示した例では、実質的に同一の形状で同一の方向に凸な曲面を有する複数の内部空間１４Ａが、導光層１０の導光方向（ｙ方向）および導光方向に直交する方向（ｘ方向）に離散的に、周期的に全領域に配置されている。このとき、ピッチＰｘは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、ピッチＰｙは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。図２に示した例では、ｙ方向およびｘ方向のそれぞれに２分の１ピッチずれて配置された内部空間をさらに有している。

図２に示したように、導光層１０の主面に対する法線方向から見たとき、前方傾斜面ＩＳａは光源ＬＳ側に凸な曲面を形成している。光源ＬＳは、例えばＬＥＤ装置であり、複数のＬＥＤ装置がｘ方向に配列されている。複数のＬＥＤ装置のそれぞれから出射される光はｙ方向に対して広がりを有するので、前方傾斜面ＩＳａが光源ＬＳ側に凸な曲面を有している方が、前方傾斜面ＩＳａが光に対して均一に作用する。なお、光源ＬＳと導光部材１１０の受光側面との間に結合光学系を設け、平行度の高い光（ｙ方向に対する広がりが小さい光）を入射させるようにした場合は、前方傾斜面ＩＳａはｘ方向に平行であってもよい。また、離散的な内部空間１４Ａに代えて、例えば、ｘ方向に延びる溝（例えば三角柱）のような内部空間であってもよい。

図３Ａに示すように、内部空間１４Ａの断面形状は、例えば、三角形である。光源ＬＳ側の前方傾斜面ＩＳａの傾斜角θａは、例えば、１０°以上７０°以下である。傾斜角θａが１０°よりも小さいと配光の制御性が低下し、光取り出し効率も低下することがある。一方、傾斜角θａが７０°を超えると、例えば製造が困難になることがある。また、後方傾斜面ＩＳｂの傾斜角θｂは、例えば、５０°以上１００°以下である。傾斜角θｂが５０°より小さいと、意図しない方向に迷光が発生することがある。一方、傾斜角θｂが１００°を超えると、例えば製造が困難になることがある。図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、内部空間１４Ａの長さＬは１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、幅Ｗは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。長さＬは、例えば、幅Ｗの２倍以上である。高さＨ（図３Ａ参照）は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。なお、図３Ｂに示す平面形状を有する凹部を形成する際の加工精度によって、図３Ｃに示す平面形状を有する凹部が形成されることがある。そのような場合であっても、長さＬおよび幅Ｗによって、内部空間の平面形状を特徴づけることができる。前方傾斜面ＩＳａの光源ＬＳ側に凸な曲面の導光層１０の主面の法線方向から見たときの形状は、例えば、４次曲線で表すことができる。内部空間１４Ａは、例えば後述するように、表面に凹部を有する賦形フィルムと接着剤層とによって構成することができる。

次に、図４および図５を参照して、本発明の他の実施形態による照明装置を説明する。以下に例示する照明装置においては、配光制御構造が、導光層の前面側または背面側に配置された方向変換層に形成されている。

図４に、本発明の他の実施形態による照明装置が有する導光部材１１０Ａの模式的な断面図を示す。図４には光源ＬＳを併せて示している。

導光部材１１０Ａは、光源ＬＳから出射された光を受ける受光側面を有する導光層１０と、導光層１０の背面側に接着剤層５２を介して配置された方向変換層６０Ａとを有している。方向変換層６０Ａは、導光層１０内を（ｙ方向）伝搬する光の一部を少なくとも前面側に向けることができる配光制御構造を有している。ここで例示する配光制御構造は、内部全反射によって光を前面側に向ける前方傾斜面を有する複数の内部空間６４Ａを有している。複数の内部空間６４Ａを有する方向変換層６０Ａは、表面に凹部６４Ａ（内部空間６４Ａと同じ参照符号で示す。）を有する賦形フィルム６４と接着剤層５４とによって構成されている。また、接着剤層５４によって、賦形フィルム６４と基材層３０とが接着されている。

図５に、本発明の他の実施形態による照明装置が有する導光部材１１０Ｂの模式的な断面図を示す。図５には光源ＬＳを併せて示している。

導光部材１１０Ｂは、光源ＬＳから出射された光を受ける受光側面を有する導光層１０Ｂと、導光層１０Ｂの前面側に配置された方向変換層６０Ｂとを有している。方向変換層６０Ｂは、導光層１０Ｂ内を（ｙ方向）伝搬する光の一部を少なくとも前面側に向けることができる配光制御構造を有している。ここで例示する配光制御構造は、内部全反射によって光を前面側に向ける前方傾斜面を有する複数の内部空間６４Ａを有している。複数の内部空間６４Ａを有する方向変換層６０Ｂは、表面に凹部６４Ａ（内部空間６４Ａと同じ参照符号で示す。）を有する賦形フィルム６４と接着剤層５４とによって構成されている。接着剤層５４は、賦形フィルム６４と導光層１０Ｂとを接着している。

内部空間を形成するための賦形フィルムは、例えば、以下のようにして製造され得る。特表２０１３－５２４２８８号公報に記載の方法にしたがって凹凸賦形フィルムを製造した。具体的には、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）フィルムの表面をラッカー（三洋化成工業社製ファインキュアー ＲＭ－６４）でコーティングし、当該ラッカーを含むフィルム表面上に光学パターンをエンボス加工し、その後ラッカーを硬化させることによって目的の凹凸賦形フィルムを製造した。凹凸賦形フィルムの総厚さは１３０μｍである。

導光層は、可視光に対する透過率が高い公知の材料で形成される。導光層は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ガラス（例えば、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス）で形成される。導光層の屈折率ｎ_ＧＰは、例えば、１．４０以上１．８０以下である。なお屈折率は、特に断らない限り、波長５５０ｎｍにおいてエリプソメーターで測定した屈折率をいう。導光層の厚さは用途に応じて適宜設定され得る。導光層の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

基材層は、導光層にも用いられる、可視光に対する透過率が高いプラスチック、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、シクロオレフィン系樹脂で形成される。基材層の厚さは、例えば１μｍ以上１０００μｍ以下であり、１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下がさらに好ましい。基材層の屈折率は、それぞれ独立に、１．４０以上１．７０以下が好ましく、１．４３以上１．６５以下がさらに好ましい。

接着剤層の厚さは、それぞれ独立に、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下であり、０．３μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上５０μｍ以下がさらに好ましい。接着剤層の屈折率は、それぞれ独立に、好ましくは１．４２以上１．６０以下であり、より好ましくは１．４７以上１．５８以下である。また、接着剤層の屈折率は、それが接する導光層、賦形フィルムまたは基材層の屈折率と近いことが好ましく、屈折率の差の絶対値が０．２以下であることが好ましい。

賦形フィルムの表面の凹部に接し、内部空間を構成する接着剤層は、賦形フィルムの表面の凹部を埋めることなく接着できることが好ましい。このような接着剤層の形成に好適な接着剤としては、本出願人による国際公開第２０２１／１６７０９０号、国際公開第２０２１／１６７０９１号または国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０２２／００４５５４に記載の接着剤を好適に用いることができる。これらの出願の開示内容のすべてを本明細書に援用する。特に、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０２２／００４５５４に記載のポリエステル系接着剤が好ましい。

導光部材１１０Ａにおいて、導光層１０にガラス板を用いると、導光部材１１０Ａの背面側に第２カバー部材２００Ｒを配置するだけで、硬度（強度）および難燃性に優れた光学部材を得ることができる。また、導光部材１１０Ｂにおいて、導光層１０Ｂにガラス板を用いると、導光部材１１０Ｂの前面側に第１カバー部材２００Ｆを配置するだけで、硬度（強度）および難燃性に優れた光学部材を得ることができる。もちろん、いずれの場合にも、前面側に第１カバー部材２００Ｆおよび背面側に第２カバー部材２００Ｒを配置してもよい。また、硬度（強度）および／または難燃性が要求されない用途では、導光層１０または１０Ｂをプラスチックで形成してもよい。導光層１０または１０Ｂをプラスチックで形成する場合、可視光透過率が特に高いアクリル系樹脂を用いることが好ましい。

図４に示した導光部材１１０Ａと同じ構造を有する導光部材を用いて、種々の構造を有する光学部材を試作した（実施例１～１２および比較例）。第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒとして、アクリル（ＰＭＭＡ）板またはガラス板を用いた。また、第１カバー部材２００Ｆの前面側（外側）に反射防止膜（ＡＲ）を設けた光学部材、および第２カバー部材２００Ｒの前面側（内側）に反射防止膜（ＡＲ）を設けた光学部材を作製した。反射防止膜としては、株式会社サンゲツ製ルクリアＩＩを用いた。第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒのいずれをも有しない光学部材を比較例とした。

導光部材１１０Ａとしては、下記の表１に示すパラメータを有する導光部材を用いた。導光層１０として厚さが５ｍｍのアクリル板を用い、基材層３０として厚さが３０μｍのアクリル系フィルムを用い、賦形フィルム６４の厚さは４０μｍとした。接着剤層５２および５４には、厚さが５０μｍのアクリル系粘着剤を用いた。この導光部材の可視光透過率は93％であり、ヘイズ値は3％であった。可視光透過率およびヘイズ値は、例えば、ヘイズメータ（村上色彩技術研究所製：商品名ＨＭ－１５０）を用いて測定した。

試作した光学部材の構成と特性を下記の表２に示す。第１カバー部材２００Ｆの表面（前面側（外側）の表面）反射率および第２カバー部材２００Ｒの表面（前面側（内側）の表面）反射率は、光源としてハロゲンランプを用い、紫外可視近赤外分光光度計ＵＨ４１５０で測定した。見栄えは、目視で、光学部材の透過性を評価した。各光学部材を介して実験設備等の対象物を目視で観察したときに、映り込みが非常に少なく、対象物が非常にはっきりと見えたときを優（◎）、映り込みが少なく、対象物がはっきりと見えたときを良（〇）、映り込みが僅かにあるが、対象物が見えたときを可（△）とした。実施例の光学部材は、少なくとも、第１カバー部材２００Ｆまたは第２カバー部材２００Ｒを有しているので、導光部材の表面保護は十分（〇）であり、第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの両方備えるものは、導光部材の表面保護に特に優れる（◎）。比較例の光学部材は、第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒのいずれをも有しないので、導光部材の表面を保護できない（×）。また、建材用途における難燃性については、第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒのいずれか一方のみがガラス板を有する光学部材を良（〇）として、第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒの両方がガラス板を有する光学部材を優（◎）とした。

このように、本発明の実施形態による光学部材は、導光部材を保護するカバー部材を有し、可視光の透過率が高いので、見栄えを損なうことがない。

図６に、本発明の実施形態による光学部材３００Ａの模式的な部分斜視図を示す。光学部材３００Ａは、例えば、複層ガラスである。複層ガラス３００Ａは、導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂと、第１カバー部材２００Ｆまたは第２カバー部材２００Ｒとを有している。導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂと、第１カバー部材２００Ｆまたは第２カバー部材２００Ｒとは、スペーサー８０によって、一定の間隔を開けて固定され、密閉空間内に気体層ＧＬを形成している。導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂを配置する向きによって、光の出射方向（すなわち前面側）を選択することができる。スペーサー８０は、内部に乾燥剤８２を有し、気体層ＧＬ内の気体中の水分を除去する。

図７に、本発明の実施形態による光学部材３００Ｂの模式的な部分斜視図を示す。光学部材３００Ｂは、例えば、複層ガラスである。複層ガラス３００Ｂは、導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂと、第１カバー部材２００Ｆおよび第２カバー部材２００Ｒとを有している。導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂを配置する向きによって、光の出射方向（すなわち前面側）を選択することができる。すなわち、第１カバー部材２００Ｆと第２カバー部材２００Ｒとの配置が入れ替わり得る。導光部材１１０Ａまたは１１０Ｂと、第１カバー部材２００Ｆまたは第２カバー部材２００Ｒとは、スペーサー８０によって、一定の間隔を開けて固定され、密閉空間内に気体層ＧＬを形成している。

本発明の実施形態による照明装置は、窓や壁をはじめ種々のシーンで用いることができる。

１０ ：導光層、１４Ａ ：内部空間、１００ ：光学部材、１１０ ：導光部材、２００Ｆ ：第１カバー部材、２００Ｒ ：第２カバー部材、１０００ ：照明装置

Claims (12)

1. 導光部材と、少なくとも１つのカバー部材とを有し、前面側に向けて光を出射されるように構成された光学部材であって、
   前記導光部材は、光源から出射された光を受ける受光側面を有する導光層と、前記導光層内を伝搬する前記光の一部を少なくとも前記前面側に向けることができる配光制御構造とを有し、
   前記少なくとも１つのカバー部材は、前記導光部材の前記前面側に配置された第１カバー部材または、前記導光部材の前記前面側とは反対の背面側に配置された第２カバー部材を含み、
   前記導光層内に入射した前記光の５０％超が、前記導光部材から前記前面側から出射されるように構成された光学部材。
2. 前記第１カバー部材および第２カバー部材の、前記導光部材側から垂直に入射する可視光に対する反射率は、２５％以下である、請求項１に記載の光学部材。
3. 前記第１カバー部材または前記第２カバー部材は、ガラス板を含む、請求項１に記載の光学部材。
4. 前記第１カバー部材は、前記ガラス板の少なくとも一方の主面に設けられた反射防止層をさらに有している、請求項３に記載の光学部材。
5. 前記導光部材から前記前面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第１主光線とし、前記導光部材から前記背面側に出射される光の配光分布において強度の最も大きい光線を第２主光線とするとき、
   前記第１主光線の前記導光層に対する法線からの極角θ１は、前記第２主光線の前記導光層に対する法線からの極角θ２よりも小さい、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
6. 前記極角θ１は、０°以上４０°未満であり、前記極角θ２は、３０°以上７０°未満である、請求項５に記載の光学部材。
7. 前記導光部材と、前記少なくとも１つのカバー部材とは、気体層を介して離隔して配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
8. 前記導光層は、アクリル系樹脂で形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
9. 前記配光制御構造は、内部全反射によって光を前記前面側に向ける前方傾斜面を有する複数の内部空間を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
10. 前記配光制御構造は、前記導光層の前記前面側または背面側に配置された方向変換層に形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
11. 前記導光部材の可視光透過率が６０％以上であり、ヘイズ値が１０％未満である、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
12. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材と、
    前記光学部材の前記受光面に向けて光を出射するように配置された光源と
    を有する照明装置。

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