JP6006019B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源から出射された光を導光するライトガイドを備えた照明装置に関する。

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、特許文献１に開示されている。特許文献１には、（１）天窓と、（２）光源に隣接して配設され、側面から入射された光源からの光と、天窓を介して入射された太陽光とを、その下方（天窓とは反対側）に出射する導光板と、を有する照明装置が開示されている。これにより、導光板を照明部材および採光部材として機能させることができる。

また、特許文献１では、天窓と対向する面（上面）側にのみ凹状または凸状のパターンが形成された導光板が用いられることも開示されている。

特開２０１２−４９０５０号公報（２０１２年３月８日公開）

しかしながら、特許文献１では、導光板の側面から光を入射させた場合、導光板から出射される光の光量は、屋外を向いた面（天窓側、上方）および屋内を向いた面（下方）の両面でほぼ同じとなる。したがって、光源から出射された光を屋内照明として利用できる割合は、光源から出射された光の光量の半分以下になってしまい、当該光の利用効率が低下してしまうことになる。

また、特許文献１では、導光板の上面に配置された天窓が複雑な斜面構造となっており、天窓を含めた照明装置としての構造が複雑な構造となっている。さらに、光源から出射された光の導光板の下方への出射効率を向上させる場合には、導光板の上面側に凹状または凸状のパターンといった複雑な構造を形成する必要があるため、導光板の構造が複雑化してしまう。

それゆえ、特許文献１では、簡易な構造で、光源から出射された光の、導光板の所定の方向（導光板の片面側）への出射効率を向上させることは困難であった。

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、簡易な構造で、光源から出射された光の所定の方向への出射効率を向上させることが可能な照明装置を提供することにある。

本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、第１の面と、当該第１の面と反対側の表面である第２の面とを有するとともに、光源から出射された光を導光し、当該第１の面および第２の面から出射するライトガイドと、
上記第１の面に対向して配置され、当該第１の面を保護する第１のカバー部材と、
上記第２の面に対向して配置され、当該第２の面を保護する第２のカバー部材と、を備え、
上記第１のカバー部材および第２のカバー部材は、透光性を有するとともに、互い異なる光反射率を有していることを特徴としている。

上記構成によれば、上記ライトガイドの第１の面および第２の面にそれぞれ、第１のカバー部材および第２のカバー部材が備えられているので、ライトガイドの第１の面および第２の面が外部に露出することを防ぐことができる。それゆえ、外部からの衝撃によってライトガイドに傷が入り、ライトガイドが破損することを防ぐとともに、外部からの埃の侵入によってライトガイドから出射される光の出射効率が低下することを防ぐことができる。すなわち、ライトガイドの耐衝撃性および利便性を向上させることができる。

また、第１のカバー部材および第２のカバー部材は透光性を有しているので、ライトガイドから出射された光を照明装置の外部に照射することができる。

さらに、第１のカバー部材および第２のカバー部材は互いに異なる光反射率を有している。光源から出射され、ライトガイドの第１の面および第２の面から出射された光は、第１のカバー部材および第２のカバー部材のうち、光反射率が高いカバー部材では、その光が透過する光量よりも反射する光量を多くすることができる。一方で、光反射率が低いカバー部材では、その光が反射する光量よりも透過する光量を多くすることができる。すなわち、光反射率が低いカバー部材から、照明装置の外部へと出射される光量を多くし、光反射率が高いカバー部材から、照明装置の外部へと出射される光量を少なくすることができる。すなわち、照明装置は、光反射率が低いカバー部材が備えられた方向（所定の方向）への出射効率を向上させることができる。

それゆえ、簡易な構造で、ライトガイドの耐衝撃性および利便性を向上させるとともに、光源から出射された光の所定の方向への出射効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置は、照明の主対象となる照明空間と、当該照明空間以外の空間である非照明空間とを仕切るように配置されており、
上記第１のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記非照明空間に接しているとともに、
上記第２のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記照明空間に接しており、
上記第１のカバー部材の光反射率は、上記第２のカバー部材の光反射率よりも高いことが好ましい。

上記構成によれば、ライトガイドから第１のカバー部材の方へ出射され、第１のカバー部材で反射した光の光量を、第２のカバー部材の方へ出射され、第２のカバー部材で反射した光の光量よりも多くすることができる。そのため、第２のカバー部材側への出射光量を多くすることができる。

また、第１のカバー部材が非照明空間側に、第２のカバー部材が照明空間側に配置されている。そのため、照明空間側へと出射される光の光量を多くすることができる。

それゆえ、照明の主対象となる照明空間への出射効率を向上させることができるので、光源から出射された光の利用効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置は、建造物の窓に取り付けられる窓照明装置として機能するものであり、
上記照明空間は、建造物の内部に設けられた部屋の室内であり、
上記非照明空間は、上記部屋の室外であることが好ましい。

上記構成によれば、照明の主対象となる照明空間である部屋の室内への出射効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置では、上記ライトガイドと上記第１のカバー部材とが離間して設けられているとともに、
上記ライトガイドと上記第２のカバー部材とが離間して設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、ライトガイドと、第１および第２のカバー部材とは、それぞれ離間して設けられているため、これらの部材が接するように配置されたときに生じる、その接触面の密着度の不均一性に起因した干渉縞または光散乱が生じるのを防ぐことができる。すなわち、光の均一性が損なわれることを防ぐことができる。

さらに、本発明に係る照明装置では、上記ライトガイド、上記第１のカバー部材および上記第２のカバー部材は、それぞれの端部が互いに固定されていることが好ましい。

上記構成によれば、ライトガイド、第１のカバー部材および上記第２のカバー部材を固定する部材によって、第１の面および第２の面、並びに、これらに対向する第１および第２のカバー部材の面からの光の進行が妨げられるのを防ぐことができる。すなわち、これらの面から出射される光の出射効率を低下させることなく、これらの部材を固定することができる。

また、上記の端部固定により、ライトガイドと、第１および第２のカバー部材とは、それぞれ離間して設けられる場合には、その構成を容易に実現することができる。

さらに、本発明に係る照明装置では、上記第１のカバー部材および上記第２のカバー部材のうち、他方よりも光反射率が高いカバー部材の表面には、上記ライトガイドから出射された光を反射する光反射構造が設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、光反射率が高いカバー部材の表面に光反射構造が設けられているので、当該カバー部材における光の反射効率を向上させることができる。それゆえ、光反射率が低いカバー部材からの出射される光の光量をさらに多くし、当該カバー部材からの光の出射効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置では、上記光反射構造は、上記第１のカバー部材または上記第２のカバー部材の、上記ライトガイドと対向する面に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、第１または第２のカバー部材のライトガイドと対向する面（照明装置の内部側）に設けられているので、当該面と反対側の面（照明装置の外部側）に設けられたときに想定される光反射構造の剥離または破壊等を防ぐことができる。

さらに、本発明に係る照明装置では、上記第１のカバー部材および上記第２のカバー部材のうち、他方よりも光反射率が高いカバー部材の光反射率は、５％以上６０％以下であることが好ましい。

上記構成によれば、カバー部材の光透過性を十分に確保した上で、光反射率の低いカバー部材からの光の出射効率を向上させることができる。また、本発明の照明装置が窓に取り付けられる窓照明装置として機能する場合には、採光性を低下させることなく、光源からの光の所定の方向への出射効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置は、建造物の窓に取り付けられる窓照明装置として機能するとともに、照明の主対象となる建造物の屋内と、当該建造物の屋外とを仕切るように配置されており、
上記第１のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記屋外に接しているとともに、
上記第２のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記屋内に接しており、
上記第１のカバー部材の光反射率は、上記第２のカバー部材の光反射率よりも高いことが好ましい。

上記構成によれば、第１のカバー部材が非照明空間である屋外側に、第２のカバー部材が照明空間である屋内側に配置されているので、屋内側へ出射される光の光量を多くすることができる。

それゆえ、照明の主対象となる照明空間である屋内への出射効率を向上させることがきるので、光源から出射された光の利用効率を向上させることができる。

さらに、本発明に係る照明装置は、上記建造物の屋根に配置されていることが好ましい。

上記構成によれば、本発明の照明装置を天窓として使用することができる。

本発明に係る照明装置は、第１の面と、当該第１の面と反対側の表面である第２の面とを有するとともに、光源から出射された光を導光し、当該第１の面および第２の面から出射するライトガイドと、上記第１の面に対向して配置され、当該第１の面を保護する第１のカバー部材と、上記第２の面に対向して配置され、当該第２の面を保護する第２のカバー部材と、を備え、上記第１のカバー部材および第２のカバー部材は、透光性を有するとともに、互い異なる光反射率を有している構成である。

それゆえ、本発明の照明装置は、簡易な構造で、光源から出射された光の所定の方向への出射効率を向上させることが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保護用ガラスの機能を説明するための図であり、（ａ）はＬＥＤが点灯している状態における導光板および一対の保護用ガラスの側面断面を示す概略図であり、（ｂ）はＬＥＤが点灯している状態における導光板の側面断面を示す概略図である。 上記照明モジュールの全体的な概略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。 上記照明モジュールの概略構成を示す図であり、図２（ｂ）に示す領域Ｐの部分の概略構成を示す側面断面図である。 上記照明モジュールの導光板断面におけるＬＥＤの非点灯時と点灯時との光線の進み方を示す概略図であり、（ａ）がＬＥＤの非点灯状態を示し、（ｂ）がＬＥＤの点灯状態を示す図である。 上記照明モジュールが天窓として設置されている例を示す概略図であり、（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。 上記照明モジュールがドア用の窓として設置されている例を示す概略図である。

本発明の実施の一形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本発明の一実施形態に係る照明装置は、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）に組み込むことが可能である。以下では特に、本発明の照明装置の一実施形態として、天窓、または、ドアに取り付けられる照明モジュール（照明装置）１について説明する。

なお、上記照明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、上記照明装置は、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〕
本実施の形態に係る照明モジュール１について、図２〜図４に基づいて説明する。まず、図２を用いて、照明モジュール１の概略構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る照明モジュール１の全体的な概略構成の一例を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面断面図である。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、照明モジュール１（照明装置、窓照明装置）は、導光板２（ライトガイド）と、保護用ガラス３ａおよび３ｂ（第１のカバー部材、第２のカバー部材）と、ＬＥＤ４（光源）と、保持部材５と、フレーム６と、ベース部７とを備えている。この照明モジュール１では、ＬＥＤ４から出射された光（光線）は導光板２によって導光され、導光板２の両表面（図３に示す第１の面２ａおよび第２の面２ｂ）にそれぞれ対向する保護用ガラス３ａおよび３ｂから照明モジュール１の外部へと出射される。

本実施の形態では、照明モジュール１は矩形状であり、その大きさは、鉛直方向（高さ方向、ｘ方向）の長さが２３０ｍｍ、水平方向（横方向、ｙ方向）の長さが１６７ｍｍ、厚み（ｚ方向の長さ）が３２ｍｍであるが、これに限られない。すなわち、照明モジュール１の大きさおよび形状は、当該照明モジュール１が取り付けられる天窓またはドアの大きさ、その設置場所等に合わせて設定されていればよい。例えば、照明モジュール１の形状は、円形状、楕円形状であってもよい。なお、照明モジュール１が備える各部材の大きさおよび形状も、以下に示す大きさおよび形状に限定されるものではない。

以下では、各部の詳細について、図３も参照しながら説明する。図３は、本実施の形態に係る照明モジュール１の概略構成の一例を示す側面断面図であり、図２（ｂ）の領域Ｐの部分を拡大したものである。

（導光板２）
導光板２は、第１の面２ａと、第１の面２ａと反対側の表面である第２の面２ｂとを有するとともに、ＬＥＤ４から出射された光をその内部に入射させて導光し、当該第１の面２ａおよび第２の面２ｂから出射する。すなわち、第１の面２ａおよび第２の面２ｂは、ＬＥＤ４からの光を出射する出射面として機能する。

上記の導光板２が有する「透光性」とは、光を通す（透過する）ことを意味し、導光板２が必ずしも透明体であることを意味するものではない。すなわち、導光板２は、光を透過さえすれば、その外観が例えば乳白色に見えてもよい。本実施の形態では、ＬＥＤ４の非点灯時において、導光板２は、可視光に対して９０％程度の透過率を有しているので、採光性が高い照明モジュール１を実現できる。

導光板２は、図２（ｂ）および図３に示すように、その端部（第１の面２ａおよび第２の面２ｂ以外の側面（端面））の近傍にＬＥＤ４が配置されており、当該端部からＬＥＤ４から出射された光が入光する（サイド入光）。

導光板２の材質としては、例えば、メタクリル樹脂またはアクリル系樹脂からなる有機ガラスを含むガラス材が挙げられる。その他、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。また、導光板２には、主として、ＬＥＤ４から出射された光を拡散（散乱）する光拡散粒子２ｃ（図４（ｂ）参照）が含まれている。

また、本実施の形態では、導光板２の大きさは、水平方向の長さについては、照明モジュール１の水平方向の長さとほぼ同じであるが、その鉛直方向の長さについては、その端部の近傍にＬＥＤ４が配置されるため、そのＬＥＤ４の配置場所確保分だけ、照明モジュール１の鉛直方向の長さよりも小さく設計されている。また、導光板２の厚みは１．５ｍｍである。

なお、導光板２の形状は、照明モジュール１の形状にあわせて自由に設定できる。また、第１の面２ａおよび第２の面２ｂも自由に設定可能であり、例えば矩形以外の多角形、円形等であってもよい。また、導光板２は、必ずしも平板でなくてもよく（すなわち、面内で厚みが一様でなくてもよく）、湾曲していてもよい。

図４は、導光板２の断面におけるＬＥＤ４の非点灯時と点灯時との場合の光線の進み方を示している。なお、図４では、簡略化のために導光板２の第１の面２ａおよび第２の面２ｂの一部のみを示し、保護用ガラス３ａおよび３ｂ等は省略をしている。

ＬＥＤ４の非点灯時には、図４（ａ）に示すように、第１の面２ａに太陽光などの外光が照射されると、当該外光は、導光板２の内部を透過して第２の面２ｂから出射する。一方、ＬＥＤ４の点灯時には、図４（ｂ）に示すように、導光板２は、ＬＥＤ４から出射された光を導光し、第１の面２ａおよび第２の面２ｂから当該光を出射する。また、ＬＥＤ４から出射された光は、導光板２の内部に略均一に分布する光拡散粒子２ｃによって拡散される。それゆえ、当該光は、図４（ｂ）に示すように、導光板２の第１の面２ａおよび第２の面２ｂからほぼ均等な割合で出射される。

それゆえ、照明モジュール１は、ＬＥＤ４の非点灯時には採光窓として機能する一方、ＬＥＤ４の点灯時には、照明モジュール１の周辺部を照明することができる。

また、導光板２は、ＬＥＤ４の点灯時に、第１の面２ａおよび第２の面２ｂから光を出射できる構造であればよい。この構造を実現するために、導光板２に、例えば、光拡散性を有するパターンが印刷されていてもよいし、インクジェット技術によって導光板２と屈折率の異なる略半球状の構造が設けられていてもよいし、サンドブラストなどによって粗面が形成されていてもよい。また、導光板２に蛍光体塗料が塗布されていてもよい。

（保護用ガラス３ａおよび３ｂ）
保護用ガラス３ａは、第１の面２ａに対向して配置され、第１の面２ａを保護する。また、保護用ガラス３ｂは、第２の面２ｂに対向して配置され、第２の面２ｂを保護する。すなわち、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、導光板２の第１の面２ａおよび第２の面２ｂに略平行に設けられた、導光板２を保護するための一対の平板である。なお、導光板２と同様、必ずしも平板である必要はない。

また、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、例えば接着剤や両面テープ等により、緩衝部材５ａを介して、保持部材５およびフレーム６に対して固定されている。また、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、保持部材５およびフレーム６によって固定されることにより、導光板２を挟持している。

この構成により、導光板２は、照明モジュール１の外部に露出することがない。それゆえ、外部からの衝撃（例えば風雨）によって傷が入ったり、吸湿によって導光板２の特性変化が生じたりする等に起因して、導光板２が破損することを防ぐことができる。また、外部からの埃の侵入によって導光板２から出射される光の出射効率が低下することを防ぐことができる。すなわち、照明モジュール１の外部からの影響を抑制し、導光板２の耐衝撃性および利便性を向上させることができる。

また、保護用ガラス３ａおよび３ｂは導光板２を挟むように設けられ、かつ平板であるため、照明モジュール１の設置スペースの縮小化を図ることができる。

保護用ガラス３ａおよび３ｂは、透光性（透明性）を有している。それゆえ、導光板２から出射された光を照明モジュール１の外部に出射することができる。

さらに、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、互いに異なる光反射率を有している。すなわち、保護用ガラス３ａおよび３ｂのうちの一方の光反射率が、他方の光反射率よりも高い。これは、保護用ガラス３ａおよび３ｂの一方の光透過率が、他方の光透過率よりも低いともいえる。この構成によれば、ＬＥＤ４の点灯時に、ＬＥＤ４から出射された光の所定の方向（導光板２から見て、光反射率が低い保護用ガラスの方向）への出射効率を向上させることができる。この理由については、〔出射光量について〕で後述する。

保護用ガラス３ａおよび３ｂの材質は、透光性を有し、かつ、光反射率を有するものであればよく、例えば導光板２と同じ材質を使用できるが、導光板２の保護（耐衝撃性）および耐久性の観点からいえば、ガラス材またはポリカーボネート樹脂からなることが好ましい。なお、ガラス材からなる保護用ガラス３ａおよび３ｂは、カバーガラスと称することもできる。

なお、一般に、完全な光透過性（光透過率が１００％）を有する物質は実在せず、いかに光透過率が高い物質であっても、当該物質の表面において、照射された光の一部を反射する反射性を有している。それゆえ、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、光透過性（透光性）および光反射性の両方を兼ね備えている。

また、上述のように、本実施の形態に係る保護用ガラス３ａおよび３ｂは、互いに光反射率が異なっている（すなわち、互いに光透過率が異なっている）。この構成を実現するために、保護用ガラス３ａおよび３ｂのそれぞれは、異なる材質（例えば、一方がガラス材で、他方がポリカーボネート）であるか、同じ材質であっても反射特性が異なっている（例えば、光拡散粒子２ｃの含有量が保護用ガラス３ａおよび３ｂのそれぞれにおいて異なっている）。

特に、導光板２に光拡散粒子２ｃが含まれる構成では、導光板２からの出射光の主たる出射方向は、出射面となる第１の面２ａおよび第２の面２ｂの法線方向に対して傾いている。このため、一方の保護用ガラスにガラス材を使用することにより、比較的光反射率を高くすることができ、反射による効果（すなわち、上記所定の方向への出射効率の向上）が期待できる。

なお、実用性を考慮して、すなわち、光反射率が高い保護用ガラス３ａおよび３ｂの光の透過性を十分に確保した上で、光反射率が低い保護用ガラス３ａまたは３ｂからの光の出射効率を向上させるためには、保護用ガラス３ａおよび３ｂのうち、他方よりも光反射率が高いカバー部材の光反射率は、５％以上６０％以下であることが好ましい。

また、本実施の形態では、保護用ガラス３ａおよび３ｂの大きさは、照明モジュール１全体の大きさとほぼ同一であり、その厚みは３ｍｍである。

さらに、保護用ガラス３ａおよび３ｂは、例えば、ＵＶ（紫外線）やＩＲ（熱線）等をカットする機能を有していてもよい。これらの機能を有する場合、より実用的な照明モジュール１を実現することができる。この場合、例えば、保護用ガラス３ａおよび３ｂに、上記機能を有する物質を蒸着させる、または、上記機能を有するフィルムを貼り付けることにより、保護用ガラス３ａおよび３ｂに上記機能を持たせることができる。

（ＬＥＤ４）
ＬＥＤ４は、照明モジュール１の光源として機能する。ＬＥＤ４は、図２（ｂ）および図３に示すように、導光板２の端部の近傍に設けられており、その発光面の向き（光の出射方向）が導光板２側を向くように配置されている。本実施の形態では、ＬＥＤ４の発光面は天面であり、ＬＥＤ４は、基板９の上に備えられ、基板９の、ＬＥＤ４が載置された面と反対側の面がベース部７に固定されている。ＬＥＤ４、基板９およびベース部７は、例えば接着剤や両面テープ等によって固定されている。なお、発光面の向きが導光板２側を向くようにＬＥＤ４が配置されていれば、サイド出射型の発光ダイオードであってもよい。この場合、ＬＥＤ４が載置された基板９は、保持部材５または導光板２自体に固定される。

ＬＥＤ４には、図示しない配線またはコネクタによって基板９を介して電力供給される。

ＬＥＤ４が載置される基板９に関し、ＬＥＤ４が実装されている面（導光板２が載置される側の面）は、ＬＥＤ４から出射された光を効率的に反射させて導光板２に結合させるため（光結合効率の向上を図るため）には、白色であることが好ましい。この場合、一般的に白色レジストなどが施される。なお、ＬＥＤ４の実装面は、ＬＥＤ４から出射された光を効率的に反射させることが可能であれば、白色である必要は必ずしもなく、その他の明色であってもよい。

さらに、上記光結合効率の向上を図るために、ＬＥＤ４の発光面の周辺部位、すなわちＬＥＤ４の周辺に位置する保持部材５の一部に、反射性を有するシート等が貼り付けられていることがより好ましい。反射性を有するシートは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）やＰＣ（ポリカーボネート）などからなり、外観が白く、高い光反射率を有するものが好ましいが、金属が蒸着された鏡面のものであっても良い。更に言えば、保持部材５に光反射率が高い部材を用いてもよい。

なお、ＬＥＤ４は、導光板２の上端部（照明モジュール１が鉛直方向に載置されたときの鉛直上側の側面）と対向するように設けられる必要は必ずしもなく、照明モジュール１の用途に応じて、導光板２の下端部（鉛直下側の側面）あるいは側端部（上端部および下端部以外の両端部）の一方、またはその全端部（全端面）と対向するように設けられてもよい。この場合、最大で、導光板２の４辺からＬＥＤ４からの光を導入することができる。このように、適宜最適な入光位置を選択することが可能である。

また、ＬＥＤ４から出射された光を、導光板２に確実に導入できるのであれば、ＬＥＤ４が照明モジュール１に備えられていなくてもよく、例えば、照明モジュール１が取り付けられる建造物（建造物の屋根やドア、ドアが取り付けられるドア枠等）に設けられていてもよい。

また、照明モジュール１の光源としてはＬＥＤ４に限られないが、電力消費が少なく長寿命である点を考慮すれば、発光ダイオードであることが好ましい。

（保持部材５）
保持部材５は、導光板２を挟持するとともに、保護用ガラス３ａおよび３ｂを固定することによって、これらの部材を、照明モジュール１の外枠を構成するフレーム６およびベース部７に保持するものである。保持部材５と、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂとは、例えば接着剤や両面テープ等で固定されている。なお、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂの所定の位置にネジ孔を設け、ネジを締め付けることによりこれらの部材を固定してもよい。

また、図３に示すように、保持部材５によって、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂのそれぞれの端部が互いに固定されている。端部を固定することにより、第１の面２ａおよび第２の面２ｂ、並びに、これらに対向する保護用ガラス３ａおよび３ｂの面からの光の進行が妨げられるのを防ぐことができる。すなわち、これらの面から出射される光の出射効率を低下させることなく、これらの部材を固定することができる。なお、図３では、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂの上端部を固定しているが、これに限らず、いずれの端部を固定してもよい。また、出射効率を考慮しなければ、端部で固定されていなくてもよい。

ここで、導光板２と、保護用ガラス３ａおよび３ｂとがそれぞれ接するように配置された場合、いかに精密に固定したとしても、導光板２と、保護用ガラス３ａおよび３ｂとのそれぞれの間に微小な凹凸が形成されたり、その貼り合わせ時に、その間に気泡が挟まってしまう可能性が高い。つまり、導光板２と、保護用ガラス３ａおよび３ｂとを完全に密着させることができず、部材間に僅かな間隙ができてしまい、この間隙（すなわち、密着度の不均一性）に起因した干渉縞または光散乱が生じてしまう可能性が高い。この場合、照明モジュール１から出射される光の均一性が損なわれてしまう。

本実施の形態では、図３に示すように、保持部材５による固定により、導光板２と保護用ガラス３ａとが離間して設けられているとともに、導光板２と保護用ガラス３ｂとが離間して設けられている。すなわち、導光板２と、保護用ガラス３ａおよび３ｂとのそれぞれの間には、空気層からなる間隔Ｓが形成されている。この構成により、上述のような光の均一性が損なわれることを防ぐことができる。

この離間した上での保持部材５による固定を実現するために、本実施の形態では、保持部材５の形状は、その側面断面において、その中央付近が水平方向（図２のｙ方向）に延伸した形状となっている。

なお、上記光の均一性を考慮しなければ、保持部材５の形状は、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂを保持できる形状であればよい。その大きさについても同様である。また、保持部材５を設けず、例えば接着剤や両面テープ等により、導光板２と保護用ガラス３ａおよび３ｂとを、保護用ガラス３ａおよび３ｂとフレーム６とを、それぞれ直接貼り付けて固定してもよい。

保持部材５の材質としては、不燃性の観点から言えば金属であることが好ましい。その中でも、軽量性および放熱性の観点から言えば、アルミニウムがより好ましい。これらの点を考慮しなければ、例えばアクリル樹脂等、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂを保持することが可能な材質であれば、特に限定されるものではない。

（緩衝部材５ａ）
また、導光板２と保持部材５との間、保持部材５と保護用ガラス３ａおよび３ｂとの間には、ボロンなどの緩衝部材５ａを介在させることが好ましい。これにより、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂを傷つけることなく、保持部材５がこれらの部材を保持するのに十分な力を、当該部材に与えることができる。すなわち、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂを、保持部材５によって確実に固定することができる。

（フレーム６）
フレーム６は、照明モジュール１の外周部に、少なくとも保護用ガラス３ａおよび３ｂを囲むように設けられており、照明モジュール１を密封構造とするとともに、照明モジュール１の見栄えを良くするものである。照明モジュール１を密封構造とすることにより、室内（屋内）等の特定空間の断熱効果を高めることができる。

フレーム６の材質は、不燃性の観点から言えば、保持部材５と同様、金属であることが好ましく、軽量性および放熱性の観点から言えば、その中でも特にアルミニウムが好ましい。

（ベース部７）
ベース部７は、保持部材５および基板９が設置、固定される部材である。すなわち、保持部材５を介して、導光板２、保護用ガラス３ａおよび３ｂがベース部７に固定されるとともに、基板９を介してＬＥＤ４がベース部７に固定される。

ベース部７の材質もフレーム６と同様、金属、特にアルミニウムであることが好ましい。

なお、ベース部７は、フレーム６と別体ではなく、フレーム６の一部であってもよい。

（光反射機構８）
光反射機構８（光反射構造）は、導光板２から出射された光を反射するものであり、保護用ガラス３ａおよび３ｂのうち、他方よりも光反射率が高い保護用ガラスの表面に設けられている。図３では、保護用ガラス３ａの光反射率が保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高いものとして、保護用ガラス３ａの表面に光反射機構８が設けられている。

光反射機構８としては、例えば、膜厚が極めて薄い金属膜（金属製反射膜）、被覆率が低いメッシュパターンを有する金属膜、界面での屈折率の変化が大きくなるように設計された高屈折率膜など、一般的な半透過半反射膜が挙げられる。

この光反射機構８を設けることにより、光反射率が高い保護用ガラス（図３では、保護用ガラス３ａ）における光の反射効率を向上させることができる。それゆえ、光反射率が低い保護用ガラス（図３では、保護用ガラス３ｂ）から出射される光の光量（光束量）をさらに多くし、当該保護用ガラスからの光の出射効率を向上させることができる。すなわち、光反射機構８は、光反射率が低い保護用ガラス３ｂ側への光反射を高めるための高反射率構造を有しているといえる。

ここで、光反射機構８が、保護用ガラス３ａまたは３ｂの、導光板２と対向する面と反対側の面（照明モジュール１の外部側）に設けられた場合、その外部からの物理的な衝撃、または、汚れを除去するために光反射機構８の表面を拭く行為等により、光反射機構８が剥離または破壊される可能性がある。

図３に示すように、本実施の形態では、光反射機構８は、光反射率が高い保護用ガラス３ａの、導光板２と対向する面（照明モジュール１の内部側）に設けられている。それゆえ、上記のような光反射機構８の剥離または破壊等を防ぐことができる。

なお、上記効果を得ることを考慮しなければ、光反射機構８を必ずしも設けなくてもよい。また、上記では、保護用ガラス３ａの光反射率が、保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高いものとして説明しているが、保護用ガラス３ｂの光反射率の方が高い場合には、光反射機構８は、保護用ガラス３ｂに設けられる。

〔出射光量について〕
次に、図１に基づき、ＬＥＤ４の点灯時における、照明モジュール１の出射光量について説明する。図１は、本実施の形態に係る保護用ガラス３ａおよび３ｂの機能を説明するための図である。

本実施の形態に係る照明モジュール１は、照明の主対象となる照明空間と、当該照明空間以外の空間である非照明空間とを仕切るように配置される。例えば、建造物の屋内または室内側が照明空間とし、その屋外または室外側が非照明空間とする場合には、照明モジュール１は、その屋内外または室内外を仕切るように配置される。また、保護用ガラス３ａの光反射率が保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高い場合、照明モジュール１は、導光板２の第１の面２ａと対向する保護用ガラス３ａの面が非照明空間に接する（非照明空間を向く）ように、導光板２の第２の面２ｂと対向する保護用ガラス３ｂの面が照明空間と接する（照明空間を向く）ように配置される。すなわち、照明モジュール１は、保護用ガラス３ａおよび３ｂのうち、光反射率が高い保護用ガラス側が、非照明空間となるように配置される。

このように、保護用ガラス３ａおよび３ｂの光反射率が互いに異なる照明モジュール１が、上記のように配置される理由について、以下に説明する。

図１（ｂ）に示すように、保護用ガラス３ａおよび３ｂを設けていない場合、ＬＥＤ４の点灯時において、導光板２から出射される出射光ＡＯおよびＡＩは、上述のように導光板２の内部の光拡散粒子２ｃによって拡散される。その結果、導光板２から出射される出射光ＡＯおよびＡＩの光量の割合は、屋外（非照明空間）側と屋内（照明空間）側とでほぼ１：１となる。

すなわち、保護用ガラス３ａおよび３ｂが設けられていない場合、または、保護用ガラス３ａおよび３ｂが設けられていても、保護用ガラス３ａおよび３ｂの反射率がほぼ同じである場合には、屋外側および屋内側のそれぞれに、ほぼ同量の出射光ＡＯおよびＡＩが照明モジュール１の外部へと出射されることになる（すなわち、出射光ＡＯおよびＡＩの強度比がほぼ同一）。この場合、照明の主対象ではない非照明空間にも、照明空間とほぼ同量の出射光ＡＯが導光板２から出射されているので、ＬＥＤ４から出射された光の、照明の主対象である照明空間への出射光ＡＩとしての利用効率が低い状態であるといえる。すなわち、所定の方向、すなわち照明空間を効率よく照明することを目的とした照明モジュール１においては、照明モジュール１の外部に出射される出射光ＡＯの光量分が損失となる。

本実施の形態では、保護用ガラス３ａおよび３ｂが設けられている。図１（ａ）に示すように、導光板２の第１の面２ａおよび第２の面２ｂからそれぞれ出射された出射光ＡＯおよびＡＩのうち、その一部は、保護用ガラス３ａおよび３ｂによって反射され、反射光ＢＯおよびＢＩとして導光板２へと再び入射するとともに、それ以外の部分は、保護用ガラス３ａおよび３ｂを透過し、透過光ＣＯおよびＣＩとして屋外または屋内へと出射される。

さらに、図１（ａ）では、保護用ガラス３ａの光反射率が、保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高い。それゆえ、反射光ＢＯの光量は反射光ＢＩの光量よりも多くなるので、その光量の差分が出射光ＡＩに加えられ、透過光ＣＩとして、照明モジュール１の外部（屋内側）へと出射される。すなわち、透過光ＣＩの光量は、出射光Ａ０の光量＋（反射光ＢＯの光量−反射光ＢＩの光量）となり、図１（ａ）の場合に比べ、屋内側への出射光（透過光ＣＩ）の光量を多くすることができる。

一方、屋外側への出射光（透過光ＣＯ）の光量は、出射光ＡＯの光量−反射光ＢＯの光量となる。それゆえ、図１（ａ）の場合に比べ、屋外側への出射光（透過光ＣＯ）の光量を少なくすることができる。すなわち、上述した損失分を少なくすることができる。

換言すれば、上記のように、光反射率が低い（光透過率が高い）保護用ガラスが照明空間側となるように照明モジュール１を配置することにより、導光板２から非照明空間側へと出射された光の、保護用ガラスでの反射量を増大させ（すなわち、当該光の透過量を抑制し）、導光板２から照明空間側へと出射された光の、保護用ガラスでの透過量を増大させる（すなわち、当該光の反射量を抑制する）ことができる。すなわち、照明モジュール１は、光反射率が低い保護用ガラスから照明空間側へと出射される光の光量を、光反射率が高い保護用ガラスから非照明空間側へと出射される光の光量よりも多くすることができる。

そのため、第１の面２ａおよび第２の面２ｂからほぼ同量の光が出射される導光板２を備えている場合であっても、非照射空間への出射光の一部を照射空間側へと向けることが可能となる。つまり、屋内側への出射光（透過光ＣＩ）の強度を、屋外側への出射光（透過光ＣＯ）の強度に対して強くすることができる。それゆえ、照明空間側の出射効率を向上させることができ、ＬＥＤ４から出射された光の利用効率を向上させることができる。すなわち、ＬＥＤ４の点灯時において、照明空間側を非照明空間側よりも明るく照明することができる。

なお、保護用ガラス３ａの光反射率よりも保護用ガラス３ｂの光反射率の方が高い場合には、保護用ガラス３ｂが非照明空間と接するように、かつ、保護用ガラス３ａが照明空間と接するように設置されれば、上記と同様の効果を奏する。

〔実施例〕
次に、図５および図６に基づき、上述した照明モジュール１が、例えば建造物等の構造体に設けられたときの具体的な実施例について以下に説明する。以下では、主として、照明モジュール１が天窓およびドア用の窓（照明モジュール７０および８０）として使用される場合について説明する。なお、この実施例においても、保護用ガラス３ａの光反射率が、保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高いものとする。

＜天窓＞
図５は、天窓として設置された照明モジュール７０（照明装置、窓照明装置）を示す概略図であり、（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５（ａ）および（ｂ）に示すように、照明モジュール７０は、天井７１（建造物の屋根、屋根部）に配設されており、保護用ガラス３ａは屋外側に位置し、保護用ガラス３ｂは屋内側に位置している。すなわち、本照明モジュール７０は、建造物の窓に取り付けられる窓照明装置（天窓照明装置）として機能する。

照明モジュール７０は、導光板２と保護用ガラス３ａおよび３ｂとが透光性を有しているため、消灯時には採光を行う天窓として機能する。そのため、昼間は太陽光を効率よく屋内に取り入れることができる。また、昼夜を問わず、屋外の景色を屋内から視認できる（特に夜間においては、夜空を観察することができる）。一方、点灯時には、導光板２がＬＥＤ４から出射された光を導光し、第１の面２ａおよび第２の面２ｂから出射するので、屋内照明として機能する。そのため、外光がない場合においても、屋内を照明することが可能になる。すなわち、照明モジュール７０は、天窓としての機能を果たしつつ、屋内を上方（屋根側）から効率よく照明することができる。

また、保護用ガラス３ａの光反射率が保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高いので、ＬＥＤ４から出射された光の屋外側への出射が抑制されるとともに、屋内側への出射強度を高めている。そのため、照明モジュール７０を屋内照明として利用してもロスは少ない。

このように、照明モジュール７０は、照明の主対象となる照明空間である建造物の屋内と、非照明空間である建造物の屋外とを仕切るように配置されており、導光板２と対向する面と反対側の保護用ガラス３ａの面は屋外に接しているとともに、導光板２と対向する面と反対側の保護用ガラス３ｂの面は屋内に接している。そして、保護用ガラス３ａの反射率は、保護用ガラス３ｂの反射率よりも高い。

それゆえ、図１を用いて説明したように、屋内側へ出射される光の光量を多くすることができる。すなわち、天窓として使用される照明モジュール７０も、照明モジュール１と同様、照明の主対象となる屋内への出射効率を向上させることができ、ＬＥＤ４から出射された光の利用効率を向上させることができる。

また、照明モジュールが天窓として使用される場合、室内で使用される場合に比べ、導光板２は、気温、湿度などの変動、風雨等などによる影響を受けやすい。しかし、本照明モジュール７０は、屋外と接する側に保護用ガラス３ａを設けているため、導光板２を確実に保護することができる。すなわち、本照明モジュール７０は、外部から衝撃が加えられる照明モジュールに好適に利用できる。

なお、照明モジュール１は、図５に示す住宅用の天窓としてだけでなく、一般商業施設の天窓や、公共施設の天窓等、昼間の採光と夜間の照明の効果が必要とされる部位に採用することができる。

また、シースルー型の太陽電池を本照明モジュール７０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７０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。

＜ドア用の窓＞
図６は、ドア８１に設置された照明モジュール８０（照明装置、窓照明装置）を示す概略図である。

図６に示すように、ドア８１は、ドア本体８２およびノブ８３を備え、さらに、ドア本体８２の所定の位置に、本実施例に係る照明モジュール８０を備えている。なお、ドア本体３１およびノブ３２は周知の構成であるので、その説明については割愛する。すなわち、照明モジュール８０は、窓照明装置として機能する。また、不図示であるが、保護用ガラス３ａは屋外側または室外側、保護用ガラス３ｂは屋内側または室内側に位置している。

ドア８１は、例えば建造物の玄関や勝手口、各部屋、廊下等に設けられている。したがって、照明モジュール８０は、玄関用または勝手口用のドア８１に設けられる場合には、建造物の屋内および屋外を仕切るように設置されており、各部屋または廊下用のドア８１に設けられている場合には、建造物の内部に設けられた部屋の室内および室外を仕切るように設置されているといえる。

照明モジュール８０は、照明モジュール７０と同様、消灯時には採光を行うドア用の窓として機能し、点灯時には、屋内照明または室内照明として機能する。そのため、外光がない場合においても、屋内または室内を照明することが可能になる。さらに、保護用ガラス３ａの光反射率が保護用ガラス３ｂの光反射率よりも高いので、ＬＥＤ４から出射された光の屋外または室外側への出射が抑制されるとともに、屋内または室内側への出射強度を高めている。

このように、照明モジュール８０は、照明モジュール７０と同様、照明の主対象となる部屋の室内（または屋内）と、非照明空間である部屋の室外（または屋外）とを仕切るように配置されており、導光板２と対向する面と反対側の保護用ガラス３ａの面は室外に接しているとともに、導光板２と対向する面と反対側の保護用ガラス３ｂの面は室内に接している。そして、保護用ガラス３ａの反射率は、保護用ガラス３ｂの反射率よりも高い。

それゆえ、ドア用の窓として使用される照明モジュール８０は、照明モジュール７０と同様、照明の主対象となる室内への出射効率を向上させることができ、ＬＥＤ４から出射された光の利用効率を向上させることができる。

なお、本実施例の照明モジュール８０は、必ずしもドア８１に取り付けられる必要はなく、例えば、建屋、戸棚などの窓として機能してもよい。

〔まとめ〕
本実施の形態に係る照明モジュール１、７０、８０は、導光板２と、保護用ガラス３ａおよび３ｂとを備え、導光板２の第１の面２ａの対向する位置に保護用ガラス３ａが、第２の面２ｂの対向する位置に保護用ガラス３ｂが設けられている。それゆえ、導光板２に傷が入ること、周囲環境による特性変化、埃の侵入による出射効率の低下などを防ぐことができ、導光板２の耐衝撃性および利便性を向上させることができる。

ここで、光源からの光を導光し、その外部に出射する導光板を備えた照明モジュールにおいて、例えば導光板に反射シートを貼り付けることにより、所定の方向（照明空間に向かう方向）への出射光の光量を多くする構成も考えられる。しかし、一般に反射シートの透過率は低いため、当該構成の場合、光源の非点灯時における採光性を十分に確保できない可能性があった。また、光源の点灯時にだけ反射シートを配置するという構成も考えられるが、この構成の場合には、反射シートの有無の切替機構が必要となるゆえ、採光性を維持できる簡易な構造の照明モジュールを実現することは困難であった。

したがって、反射シートを設けた構成の場合、簡易な構造で、かつ、採光性を維持した上で、所定の方向への出射効率を向上させることは困難であった。

一方、本実施の形態に係る照明モジュール１等では、上記保護用ガラス３ａおよび３ｂは、透光性を有するとともに、互い異なる光反射率を有しているので、相対的に光反射率が低い保護用ガラス３ａまたは３ｂから出射される光の光量を多くすることができる。それゆえ、上記反射シートを設けたり、導光板２に微細加工を行ったりすることなく、簡易な構造で、ＬＥＤ４から出射された光の所定の方向への出射効率を向上させることができ、当該光の利用効率を向上させることができる。

また、照明モジュール１が窓に取り付けられる窓照明装置（例えば、照明モジュール７０および８０）として機能する場合には、従来の窓の採光性（良好な採光性）を維持しつつ、上記の出射効率を向上させることができる。

〔付記事項〕
本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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、光源の非点灯時には採光性を有し、点灯時には光源から出射された光によって所定の方向を照明する構造体に使用される部材として好適に利用することができ、特に天窓やドア用の窓等として好適に利用できる。

１ 照明モジュール（照明装置、窓照明装置）
２ 導光板（ライトガイド）
２ａ 第１の面
２ｂ 第２の面
３ａ 保護用ガラス（第１のカバー部材、第２のカバー部材）
３ｂ 保護用ガラス（第１のカバー部材、第２のカバー部材）
４ ＬＥＤ（光源）
８ 光反射機構（光反射構造）
７０ 照明モジュール（照明装置、窓照明装置）
７１ 天井（建造物の屋根）
８０ 照明モジュール（照明装置、窓照明装置）

Claims (7)

1. 第１の面と、当該第１の面と反対側の表面である第２の面とを有するとともに、光源から出射された光を導光し、当該第１の面および第２の面から出射するライトガイドと、
   上記第１の面に対向して配置され、当該第１の面を保護する第１のカバー部材と、
   上記第２の面に対向して配置され、当該第２の面を保護する第２のカバー部材と、を備え、
   上記第１のカバー部材および第２のカバー部材は、透光性を有するとともに、互いに異なる光反射率を有している照明装置であって、
   上記照明装置は、照明の主対象となる照明空間と、当該照明空間以外の空間である非照明空間とを仕切るように配置されており、
   上記第１のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記非照明空間に接しているとともに、
   上記第２のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記照明空間に接しており、
   上記第１のカバー部材の光反射率は、上記第２のカバー部材の光反射率よりも高く、
   上記照明装置は、建造物の窓に取り付けられる窓照明装置として機能するものであり、
   上記照明空間は、建造物の内部に設けられた部屋の室内であり、
   上記非照明空間は、上記部屋の室外であり、
   上記第１のカバー部材の光反射率は、５％以上６０％以下であることを特徴とする照明装置。
2. 上記ライトガイドと上記第１のカバー部材とが離間して設けられているとともに、
   上記ライトガイドと上記第２のカバー部材とが離間して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記ライトガイド、上記第１のカバー部材および上記第２のカバー部材は、それぞれの端部が互いに固定され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。
4. 上記第１のカバー部材の表面には、上記ライトガイドから出射された光を反射する光反射構造が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 上記光反射構造は、上記第１のカバー部材または上記第２のカバー部材の、上記ライトガイドと対向する面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 上記照明装置は、建造物の窓に取り付けられる窓照明装置として機能するとともに、照明の主対象となる建造物の屋内と、当該建造物の屋外とを仕切るように配置されており、
   上記第１のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記屋外に接しているとともに、
   上記第２のカバー部材の上記ライトガイドと対向する面と反対側の面は、上記屋内に接しており、
   上記第１のカバー部材の光反射率は、上記第２のカバー部材の光反射率よりも高いことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 上記建造物の屋根に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。