照明装置
【課題】ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明にかかる照明装置は、導光板２と、前記導光板２の側面に設けられたＬＥＤ光源部７とを備えた照明装置であって、前記導光板２から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部７が、前記導光板２の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板２の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されていることを特徴としている。
【解決手段】本発明にかかる照明装置は、導光板２と、前記導光板２の側面に設けられたＬＥＤ光源部７とを備えた照明装置であって、前記導光板２から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部７が、前記導光板２の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板２の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、具体的には、ＬＥＤ光源部（ＬＥＤを用いた光源部）と光触媒とを用いて構成された、消臭、脱臭、抗菌等の空気清浄機能を発揮し得る、面状の照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、屋内外の多くの照明装置には、蛍光灯が用いられている。ところが、近年、環境等への影響を考慮して、蛍光灯に代わる光源を用いた、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置が求められている。
【０００３】
上記蛍光灯に代わる光源としては、「ＬＥＤ（発光ダイオード）」（以下、ＬＥＤを用いた光源部を「ＬＥＤ光源部」ともいう。）が注目されている。その高輝度化に伴い、最近では、照明装置の光源として、ＬＥＤ光源部の使用が増えてきている。ＬＥＤ光源部は、発熱が少ないという特徴を有し、これを用いて照明装置を構成すれば、蛍光灯との対比において、省エネルギ、長寿命化を図ると共に、装置の小型化を実現することも可能となる。
【０００４】
従来技術にかかる照明装置としては、例えば、直管型蛍光灯が平行に複数本配置されている照明装置が知られているが、これの代替品として、看板や液晶テレビ（のバックライト等）に用いられる面状発光技術を応用した面状照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、一方では、照明装置と光触媒とを利用することによって、空気清浄機能を発揮し得る種々の装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０８１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、近年は、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置が求められており、それを実現するための光源として、ＬＥＤを用いた光源部の利用が注目されている。
【０００８】
しかしながら、ＬＥＤの輝度の指向特性（半減角度）が鋭いため、ＬＥＤ光源部を用いた照明装置は、直下照度・明るさ・広がり等が、従来技術にかかる直管型蛍光灯に比べて不足しがちになり配光不足になるという問題があった。すなわち、会議室や病院の待合室等においては、部屋全体を明るくする必要があるが、ＬＥＤ光源部を用いて広い配光特性を有する面状発光の照明装置を構成するのは、困難であるという問題があった。
【０００９】
また、従来技術にかかる光触媒等を用いた空気清浄機能を有する照明装置は、光触媒を励起させるための光源として、太陽光や特殊なランプ（ブラックライトや水銀ランプ等）がよく用いられるが、これらの光源は、室内照明（会議室や病院の待合室等の照明）として使用するのには好ましくないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術にかかる問題を解決するためになされたものであって、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されていることを特徴としている。
【００１２】
このように構成された照明装置によれば、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができる。また、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。さらに、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の第二態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されていることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された照明装置によれば、第一態様と同様に、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができ、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。また、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤを用いて構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明の第三態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように構成された照明装置によれば、第一態様および第二態様と同様に、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができ、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。また、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットを用いて構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の第四態様にかかる照明装置は、前記第一態様から第三態様のいずれかの構成において、前記導光板から光線が出射される出射面側に拡散シートが設けられており、前記拡散シートに前記光触媒が担持されている構成が好ましい。さらに、前記光触媒が担持された前記拡散シートは、前記光触媒を担持した面が周囲の空気に直接接触すべく構成されていることが好ましい。
【００１８】
この好ましい構成によれば、前記拡散シートに前記光触媒が担持され、前記光触媒を担持した面が周囲の空気に直接接触すべく構成されているため、効果的に前記光触媒が励起され、空気清浄機能を有する照明装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明の第五態様にかかる照明装置は、前記第四態様の構成において、前記導光板における前記出射面と対向する、前記導光板の底面側に反射シートが設けられており、前記反射シート上には、複数の反射体ドットが設けられている構成が好ましい。さらに、前記反射体ドットは、前記ＬＥＤ光源部との距離に比例して広い面積を有するように構成されている。
【００２０】
この好ましい構成によれば、入射からの距離にかかわらず、反射体ドット（反射体突起）側面に入射した光線は、突起側面で反射または散乱して、光触媒が担持された前記拡散シートに向けて紫外線を均一に照射されることとなる。
【００２１】
また、本発明の第六態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の混成ＬＥＤユニットとを用いて構成されており、前記混成ＬＥＤユニットのそれぞれが、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されており、一方の前記混成ＬＥＤユニット中の前記青色系ＬＥＤが、他方の前記混成ＬＥＤユニット中の前記白色系ＬＥＤと対向する位置に設けられていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、両照射面にて青色系ＬＥＤが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して若干減衰するものの、適切な照度を得ると共に、酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略斜視図を示したものである。
【図２】図１のII−II線概略断面図を示したものである。
【図３】図１のIII−III線概略断面図を示したものである。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤ光源部実装基板の概略構成図を示したものである。
【図５】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板およびその周辺要素の概略断面図を示したものである。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する調光制御回路を示したものである。
【図８】本発明の第二実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【図９】本発明の第三実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略斜視図を示したものである。また、図２は、図１のII−II線概略断面図を示し、図３は、図１のIII−III線概略断面図を示している。また、図４は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤ光源部実装基板の概略構成図を示したものである。また、図５は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。また、図６は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板およびその周辺要素の概略断面図を示したものである。さらに、図７は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する調光制御回路を示したものである。
【００２７】
これらの図に示すように、本発明の第一実施形態にかかる照明装置１は、導光板２と、導光板２の側面に設けられた複数のＬＥＤユニット（第一ＬＥＤユニット１０〜第四ＬＥＤユニット１３）を用いて構成されたＬＥＤ光源部と、これらを収容すべく構成された筐体５等とを備え、導光板２から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、ＬＥＤ光源部が、光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されている。本実施形態にかかる照明装置１を構成する筐体５は、断面コ字形状に形成されている。また、この筐体５は、アルミニウムを用いて構成されている。
【００２８】
本実施形態にかかる照明装置１を構成する導光板２は、その側面に設けられた複数のＬＥＤユニット１０〜１３により、面状発光すべく構成されている。導光板２から光線が出射される出射面側には、図２等に示すように、拡散シート４が設けられている。また、導光板２における出射面と対向する側（すなわち導光板２の底面側（照明装置１を天井等に設置する際の設置面側））には、第一反射シート３（本発明の「反射シート」に相当）が設けられており、第一反射シート３上には、図６に示すように、複数の反射体ドット６が設けられている。
【００２９】
本実施形態にかかる照明装置１を構成する導光板２は、その側面から入射したＬＥＤユニット１０〜１３からの光線を拡散反射させて、広い面積から均質な光線を放射させるべく構成されている。この導光板２は、例えば、アクリル樹脂を用いて構成され、上述したように、その一方の面（光線の出射面）には拡散シート４が設けられ、他方の面（底面）には第一反射シート３および反射体ドット６が設けられている。
【００３０】
筐体５の内壁には、図２等に示すように、第二反射シート９が設けられている。また、この筐体５は、ＬＥＤユニット１０〜１３のヒートシンクとして機能すべく構成されており、筐体５とＬＥＤユニット１０〜１３との間には、放熱剤が充填されている。
【００３１】
図６に示すように、第一反射シート３には、その表面に複数の反射体ドット６が設けられている。この反射体ドット６は、例えば、第一反射シート３上に印刷して設けられる。この際には、種々のスクリーンインクを印刷用インクとして用いることが可能である。また、図６に示すように、反射体ドット６は、それぞれのＬＥＤユニット１０〜１３からの距離に比例して広い面積を有するように構成されている。本実施形態によれば、反射体ドット６がこのように構成されているため、導光板２の側面から入射した光線は、導光板２内部で表面反射を繰り返して広がり、出射面輝度を増幅させることができる。さらに、拡散シート４を構成する拡散剤としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、ジルコニア（二酸化ジルコニウム）、シリカ（二酸化珪素）等を用いることが可能である。
【００３２】
本実施形態にかかる照明装置１を構成するＬＥＤユニット１０〜１３は、それぞれ、複数のＬＥＤチップ７を用いて構成されている。
より具体的には、図５等に示すように、本実施形態にかかるＬＥＤユニット１０〜１３は、複数の白色系ＬＥＤチップ７Ａを一列に配設して構成された一対の第三ＬＥＤユニット１２（白色系ＬＥＤユニット）および第四ＬＥＤユニット１３（白色系ＬＥＤユニット）と、複数の青色系ＬＥＤチップ７Ｂを一列に配設して構成された一対の第一ＬＥＤユニット１０（青色系ＬＥＤユニット）および第二ＬＥＤユニット１１（青色系ＬＥＤユニット）とを用いて構成されている。
【００３３】
すなわち、ＬＥＤユニット１０〜１３は、導光板２の端部に配置され、透光板２の互いに平行な両側端面に、白色系ＬＥＤユニット１２，１３が設けられ、透光板２の互いに平行な他の両側端面に、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニット１０，１１が設けられている。ＬＥＤユニット１０〜１３を構成する各ＬＥＤチップ７は、導光板２の出射面と略平行となるように、導光板２の各側端部に沿って、ＬＥＤ基板８上に直線状に配置されている（図４等参照）。
【００３４】
図５等に示すように、本実施形態にかかる照明装置１を構成するＬＥＤユニット１０〜１３には、各ＬＥＤチップ７にエネルギを供給するための接続配線１６が電気的に接続されている。また、隣接するＬＥＤユニット１０〜１３は、コネクタ１７を介して接続配線１６を用いて電気的に接続されている。このコネクタ１７は、電源部（図示省略）に接続されている。
【００３５】
本実施形態において、ＬＥＤユニット１０〜１３は、一つのＬＥＤユニットの出力側ケーブルと、隣接する他のＬＥＤユニットの入力側ケーブルとをコネクタ１７で接続することにより、コネクタ１７のラダー接続が可能となり、ＬＥＤユニット間の輝度のばらつきを抑制することができる。
【００３６】
図７は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置１を構成する調光制御回路のブロック図を示したものである。この図７に示すように、本実施形態にかかる調光制御回路は、スイッチングＡＣアダプタ、コンデンサＣ、抵抗Ｒ、ＩＣ素子から成る制御回路１４と、トランジスタ（第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４）とを用いて構成されている。これらのトランジスタ（第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４）は、上述したＬＥＤユニット（第一ＬＥＤユニット１０〜第四ＬＥＤユニット１３）にそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態においては、スイッチングＡＣアダプタからそれぞれのＬＥＤユニット１０〜１３に対して給電される。また、本実施形態においては制御回路１４および第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４を用いてパルス制御回路が構成されている。さらに、この調光制御回路には、操作回路１５を有するスイッチが接続されている。調光制御回路は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ボリュームからの信号を検知し、対応するＬＥＤユニット１０〜１３の点灯・消灯および調光制御を実現可能であるべく構成されている。
【００３７】
本実施形態にかかる照明装置１において、光触媒は、暗所でも抗菌効果をえるために、例えば、可視光応答型二酸化チタンと、銀錯体系抗菌剤とを含むものであることが好ましい。具体的には、本実施形態においては、拡散シート４に、可視光応答型二酸化チタンおよび銀錯体系抗菌剤の少なくとも一方が担持されている。
【００３８】
上述した「光触媒」とは、紫外線等の光エネルギによって活性化されて、その表面の物質を酸化することによって、種々の有機物を分解することにより、抗菌作用、除菌作用、脱臭作用等の効果を発揮し得る物質である。この「光触媒」としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、および酸化ジルコニウム等の少なくとも一つを用いたものが使用される（つまり、本実施形態においては、これらのいずれか一つを用いることも、また複合的に用いることも可能である。）。
【００３９】
本実施形態においては、例えば、拡散シート４の表面に酸化チタン層が形成されている。
この酸化チタン層は、例えば、拡散シート４の表面に酸化チタン溶液を塗布する塗布工程と、塗布した酸化チタン溶液を乾燥させる乾燥工程とを複数回行うことによって形成される。例えば、拡散シート４に対して、スプレーあるいは刷毛等を用いて酸化チタン溶液を塗布し（塗布工程）、その後、ドライヤ、送風機、あるいは自然乾燥によって酸化チタン溶液を乾燥させる（乾燥工程）。これらの塗布工程および乾燥工程を複数回（例えば２〜３回）繰り返すことによって、光触媒が担持された拡散シート４が構成される。
【００４０】
本実施形態にかかる照明装置１は、以上のように構成されているため、次のような作用効果を得ることができる。
【００４１】
本実施形態にかかる照明装置１によれば、導光板２の端面に設けられた白色系ＬＥＤユニット１２，１３からの入射光と、青色系ＬＥＤユニット１０，１１からの入射光とが導光板２に入射し、これらの入射光が導光板２内部で伝播し（図６等参照）、出射面に拡散シート４を備えた導光板２により、均一で高輝度な面状発光を実現することができる。
【００４２】
すなわち、本実施形態によれば、白色系ＬＥＤユニット１２，１３および青色系ＬＥＤユニット１０，１１からの光線を導光板２の端面から入射させ、導光板２内部を伝播させて出射面から出射させることにより、白色光および紫外線の面発光を実現し、面状に担持した光触媒により空気中の有害物質の滅菌および脱臭を行うことができる、空気清浄機能を備えた照明装置を得ることができる。このような構成であれば、省エネ、高効率、薄型化、高照度、広面積の照度特性を実現することが可能な照明装置を得ることができる。
【００４３】
本実施形態においては、光触媒を担持した拡散シート４に対して、室内の空気が循環接触するように、導光板２およびその周辺要素を構成することが好ましい。この好ましい構成によれば、より効果的に、室内空気の脱臭と殺菌とを行うことができる。
【００４４】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態にかかる空気清浄機能を有する照明装置について説明する。
【００４５】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、照度と紫外線量等との関係についても、新たな発明を行うに至った。以下、第二実施形態として、具体的に説明する。
なお、以下で説明する照度と紫外線量等との関係は、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
まず、太陽光（可視光）に含まれる紫外線量は、１（ｍＷ／ｃｍ２）程度である。また、室内照明用の蛍光灯の光に含まれる紫外線量は、１（μＷ／ｃｍ２）程度である。さらに、導光板（に設けられた拡散シート）に担持した酸化チタンのエネルギーバンドギャップは３．２（ｅＶ）（ピーク波長３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ）であり、励起紫外線量は、５（μＷ／ｃｍ２）程度である。
【００４７】
ここで、発明者らは、担持した酸化チタンの励起条件（紫外線量）を人体に害を与えない条件として、「１０〜５（μＷ／ｃｍ２）」とした。そして、照明装置の照度を距離１ｍで８００ルックスとして、白色系ＬＥＤチップと青色系ＬＥＤチップとを混載させる際の効果的な構成を見出した。
【００４８】
紫外線の輝度特性は０ルックスに近く、ＬＥＤチップの指向特性は１００°〜１２０°である。本実施形態にかかる照明装置においては、種々の実験・検討の結果、ピッチが９ｍｍ（１直列：３個（３チップ）、チップ抵抗含み９ｍｍ）、指向特性が１２０°で導光板（３０×８００×５ｍｍ）の側面入射照明の透過距離が３００ｍｍである場合、青色系ＬＥＤチップを１チップ（３．０×１．４ｍｍ）実装することで（すなわち、「白色系ＬＥＤチップ：青色系ＬＥＤチップ＝２：１」と配列することで）、担持した酸化チタンを適切に作用させることができる。
【００４９】
このような考えに基づいて構成された照明装置を図８に示す。図８は、本発明の第二実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤユニットの概略図を示したものである。この図８において、第一実施形態と同様の構成要素については、同様の符号を付して詳細な説明を省略し、主に、第一実施形態と異なる構成要素について説明を行う。この第二実施形態にかかる照明装置は、基本的な構成は第一実施形態と同様であり、ＬＥＤチップの配列のみが第一実施形態と異なる。
【００５０】
図８に示した本実施形態にかかる照明装置は、短手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「白色系ＬＥＤユニット」に相当）３０，３１が、白色系ＬＥＤチップを用いて構成されている。そして、この照明装置においては、長手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「混成ＬＥＤユニット」に相当）３２，３３が、白色系ＬＥＤチップ３７Ａと青色系ＬＥＤチップ３７Ｂとを２：１の割合で交互に配列して構成されている。また、本実施形態においては、対向するＬＥＤユニット３２，３３のそれぞれに設けられている青色系ＬＥＤチップ３７Ｂの対向する位置には、白色系ＬＥＤチップ３７Ａが設けられている。
【００５１】
ここで、ＬＥＤチップ３７Ａ，３７Ｂとしては、ＬＥＤチップ３０１４型、半減角１２０°のものを用いている。また、各ＬＥＤチップ間距離（ピッチ）は３ｍｍである。
【００５２】
このような構成によれば、導光板厚さ５ｍｍの側面に入射光源として実装でき、出射面上に四側面からの光源が反射または散乱することにより、より大きな輝度が得られることとなる。また、本実施形態においては、白色系ＬＥＤチップ３７Ａと青色系ＬＥＤチップ３７Ｂとが２：１の割合で交互に設けられ、さらに、両照射面にて青色系ＬＥＤチップが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して約８．４％の輝度減衰が生ずるものの、酸化チタンの閾値を保ち酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【００５３】
ところで、本実施形態において、「直列」の場合、電源電圧ＤＣ１２Ｖ、ＬＥＤチップのＶＦ：３．２Ｖ、ＩＦ：２０ｍＡとすれば、「１２−（３．２×３）＝２．４Ｖ」となり、抵抗値Ｒは１２０Ωになる。したがって、ＬＥＤチップ３個と抵抗とを直列に接続した場合、全てのＬＥＤチップの明るさを均一にすることができる。また、３個のＬＥＤチップに対して同じ電流を供給することができる。さらに、「並列」の場合（例えば、後述する第三実施形態の場合）、低い電源電圧（ＤＣ１２Ｖ）で数多くのＬＥＤチップを駆動させることができる。また、「並列」の場合、一つのＬＥＤチップの並列接続が何等かの理由で故障して点灯しなくても、他の並列に接続したＬＥＤチップを点灯させることができる。
【００５４】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態にかかる空気清浄機能を有する照明装置について説明する。なお、以下においては、第一実施形態と同様の構成要素については、同様の符号を付して詳細な説明を省略し、主に、第一実施形態と異なる構成要素について説明を行う。
【００５５】
この第三実施形態にかかる照明装置は、基本的な構成は第一実施形態と同様であり、照度と紫外線量等との関係に関する基本的な技術的思想は第二実施形態と同様である。つまり、ＬＥＤチップの配列のみが第一実施形態と異なる。
【００５６】
本実施形態にかかる照明装置においては、ピッチが９ｍｍ（１直列：３個（３チップ）、チップ抵抗含み９ｍｍ）、指向特性が１２０°で導光板（３０×８００×５ｍｍ）の側面入射照明の透過距離が３００ｍｍである場合、１直列２並列とすることで（ピッチを１８ｍｍとして、白色系ＬＥＤチップを５個（５チップ）、青色系ＬＥＤチップを１チップ（３．０×１．４ｍｍ）実装することで（すなわち、「白色系ＬＥＤチップ：青色系ＬＥＤチップ＝５：１」と配列することで）、担持した酸化チタンを適切に作用させることができる。
【００５７】
このような考えに基づいて構成された照明装置を図９に示す。図９は、本発明の第三実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤユニットの概略図を示したものである。
【００５８】
図９に示した本実施形態にかかる照明装置は、短手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「白色系ＬＥＤユニット」に相当）４０，４１が、白色系ＬＥＤチップを用いて構成されている。そして、この照明装置においては、長手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「混成ＬＥＤユニット」に相当）４２，４３が、白色系ＬＥＤチップ４７Ａと青色系ＬＥＤチップ４７Ｂとを５：１の割合で交互に配列して構成されている。また、本実施形態においては、対向するＬＥＤユニット４２，４３のそれぞれに設けられている青色系ＬＥＤチップ４７Ｂの対向する位置には、白色系ＬＥＤチップ４７Ａが設けられている。
【００５９】
ここで、ＬＥＤチップ４７Ａ，４７Ｂとしては、ＬＥＤチップ３０１４型、半減角１２０°のものを用いている。また、各ＬＥＤチップ間距離（ピッチ）は３ｍｍである。
【００６０】
このような構成によれば、導光板厚さ５ｍｍの側面に入射光源として実装でき、出射面上に四側面からの光源が反射または散乱することにより、より大きな輝度が得られることとなる。また、白色系ＬＥＤチップ４７Ａと青色系ＬＥＤチップ４７Ｂとが５：１の割合で交互に設けられ、さらに、両照射面にて青色系ＬＥＤチップが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して約６．２％の輝度減衰が生ずるものの、酸化チタンの閾値を保ち酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【００６１】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６２】
例えば、本発明においては、照明装置を構成する白色光および紫外線を含む青色光が、ＩＧＦ−Ｉ（インスリン様成長因子−Ｉ）産生を増加させる構成であることが好ましい。この好ましい構成によれば、青色光で知覚神経等を刺激して活性化させると刺激部位の局所で、同時にＩＧＦ−Ｉを生成するこことなるため、各種疾患の治癒を促進させることができる。
【００６３】
また、上述した各実施形態においては、「ＬＥＤ」として「ＬＥＤチップ」を用いる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず必要に応じて、種々の「ＬＥＤ」を用いることが可能である。したがって、例えば、「砲弾型ＬＥＤ」を用いてもよい。さらに、必要に応じて、種々の「ＬＥＤ」を同時に用いて構成してもよい（例えば、「ＬＥＤチップ」と「砲弾型ＬＥＤ」とを交互に配列する構成としてもよい）。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる照明装置は、白色面状発光と空気清浄機能とを有するため、会議室、病院の待合室、病室等での使用に適している。また、本発明にかかる照明装置は、当然のことながら、一般家庭や学校等にて使用される室内照明としても好適に利用可能である。されに、本発明にかかる照明装置は、空気中の菌や臭い成分の分解等が可能であるため、牛舎や鶏舎等内における照明装置としても好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１…照明装置
２…導光体
３…第一反射シート
４…拡散シート
５…筐体
６…反射体ドット
７…ＬＥＤチップ
７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
８…ＬＥＤ基板
９…第二反射シート
１０…第一ＬＥＤユニット（青色系ＬＥＤユニット）
１１…第二ＬＥＤユニット（青色系ＬＥＤユニット）
１２…第三ＬＥＤユニット（白色系ＬＥＤユニット）
１３…第四ＬＥＤユニット（白色系ＬＥＤユニット）
１４…制御回路
１５…操作回路
１６…接続配線
１７…コネクタ
２１…第一トランジスタ
２２…第二トランジスタ
２３…第三トランジスタ
２４…第四トランジスタ
３０…第一ＬＥＤユニット
３１…第二ＬＥＤユニット
３２…第三ＬＥＤユニット
３３…第四ＬＥＤユニット
３７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
３７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
４０…第一ＬＥＤユニット
４１…第二ＬＥＤユニット
４２…第三ＬＥＤユニット
４３…第四ＬＥＤユニット
４７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
４７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、具体的には、ＬＥＤ光源部（ＬＥＤを用いた光源部）と光触媒とを用いて構成された、消臭、脱臭、抗菌等の空気清浄機能を発揮し得る、面状の照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、屋内外の多くの照明装置には、蛍光灯が用いられている。ところが、近年、環境等への影響を考慮して、蛍光灯に代わる光源を用いた、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置が求められている。
【０００３】
上記蛍光灯に代わる光源としては、「ＬＥＤ（発光ダイオード）」（以下、ＬＥＤを用いた光源部を「ＬＥＤ光源部」ともいう。）が注目されている。その高輝度化に伴い、最近では、照明装置の光源として、ＬＥＤ光源部の使用が増えてきている。ＬＥＤ光源部は、発熱が少ないという特徴を有し、これを用いて照明装置を構成すれば、蛍光灯との対比において、省エネルギ、長寿命化を図ると共に、装置の小型化を実現することも可能となる。
【０００４】
従来技術にかかる照明装置としては、例えば、直管型蛍光灯が平行に複数本配置されている照明装置が知られているが、これの代替品として、看板や液晶テレビ（のバックライト等）に用いられる面状発光技術を応用した面状照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、一方では、照明装置と光触媒とを利用することによって、空気清浄機能を発揮し得る種々の装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０８１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、近年は、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置が求められており、それを実現するための光源として、ＬＥＤを用いた光源部の利用が注目されている。
【０００８】
しかしながら、ＬＥＤの輝度の指向特性（半減角度）が鋭いため、ＬＥＤ光源部を用いた照明装置は、直下照度・明るさ・広がり等が、従来技術にかかる直管型蛍光灯に比べて不足しがちになり配光不足になるという問題があった。すなわち、会議室や病院の待合室等においては、部屋全体を明るくする必要があるが、ＬＥＤ光源部を用いて広い配光特性を有する面状発光の照明装置を構成するのは、困難であるという問題があった。
【０００９】
また、従来技術にかかる光触媒等を用いた空気清浄機能を有する照明装置は、光触媒を励起させるための光源として、太陽光や特殊なランプ（ブラックライトや水銀ランプ等）がよく用いられるが、これらの光源は、室内照明（会議室や病院の待合室等の照明）として使用するのには好ましくないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術にかかる問題を解決するためになされたものであって、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されていることを特徴としている。
【００１２】
このように構成された照明装置によれば、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができる。また、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。さらに、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の第二態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されていることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された照明装置によれば、第一態様と同様に、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができ、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。また、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤを用いて構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明の第三態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように構成された照明装置によれば、第一態様および第二態様と同様に、前記導光板の側面に前記ＬＥＤ光源部が設けられているため、面状薄型の照明装置とすることができ、前記ＬＥＤ光源部を用いて構成されているため、省エネルギ、長寿命を実現可能な照明装置とすることができる。また、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットを用いて構成されているため、前記光触媒が励起し、空気清浄機能を有する照明装置とすることができる。すなわち、本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の第四態様にかかる照明装置は、前記第一態様から第三態様のいずれかの構成において、前記導光板から光線が出射される出射面側に拡散シートが設けられており、前記拡散シートに前記光触媒が担持されている構成が好ましい。さらに、前記光触媒が担持された前記拡散シートは、前記光触媒を担持した面が周囲の空気に直接接触すべく構成されていることが好ましい。
【００１８】
この好ましい構成によれば、前記拡散シートに前記光触媒が担持され、前記光触媒を担持した面が周囲の空気に直接接触すべく構成されているため、効果的に前記光触媒が励起され、空気清浄機能を有する照明装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明の第五態様にかかる照明装置は、前記第四態様の構成において、前記導光板における前記出射面と対向する、前記導光板の底面側に反射シートが設けられており、前記反射シート上には、複数の反射体ドットが設けられている構成が好ましい。さらに、前記反射体ドットは、前記ＬＥＤ光源部との距離に比例して広い面積を有するように構成されている。
【００２０】
この好ましい構成によれば、入射からの距離にかかわらず、反射体ドット（反射体突起）側面に入射した光線は、突起側面で反射または散乱して、光触媒が担持された前記拡散シートに向けて紫外線を均一に照射されることとなる。
【００２１】
また、本発明の第六態様にかかる照明装置は、上記課題を解決するためになされたもので、導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の混成ＬＥＤユニットとを用いて構成されており、前記混成ＬＥＤユニットのそれぞれが、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されており、一方の前記混成ＬＥＤユニット中の前記青色系ＬＥＤが、他方の前記混成ＬＥＤユニット中の前記白色系ＬＥＤと対向する位置に設けられていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、両照射面にて青色系ＬＥＤが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して若干減衰するものの、適切な照度を得ると共に、酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＬＥＤ光源部を用いて、省エネルギ、長寿命を実現可能であると共に、空気清浄機能を備え、室内での使用に適した、面状の照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略斜視図を示したものである。
【図２】図１のII−II線概略断面図を示したものである。
【図３】図１のIII−III線概略断面図を示したものである。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤ光源部実装基板の概略構成図を示したものである。
【図５】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板およびその周辺要素の概略断面図を示したものである。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する調光制御回路を示したものである。
【図８】本発明の第二実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【図９】本発明の第三実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略斜視図を示したものである。また、図２は、図１のII−II線概略断面図を示し、図３は、図１のIII−III線概略断面図を示している。また、図４は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤ光源部実装基板の概略構成図を示したものである。また、図５は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板とＬＥＤ光源部（ＬＥＤユニット等）の概略構成図を示したものである。また、図６は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する導光板およびその周辺要素の概略断面図を示したものである。さらに、図７は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置を構成する調光制御回路を示したものである。
【００２７】
これらの図に示すように、本発明の第一実施形態にかかる照明装置１は、導光板２と、導光板２の側面に設けられた複数のＬＥＤユニット（第一ＬＥＤユニット１０〜第四ＬＥＤユニット１３）を用いて構成されたＬＥＤ光源部と、これらを収容すべく構成された筐体５等とを備え、導光板２から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、ＬＥＤ光源部が、光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されている。本実施形態にかかる照明装置１を構成する筐体５は、断面コ字形状に形成されている。また、この筐体５は、アルミニウムを用いて構成されている。
【００２８】
本実施形態にかかる照明装置１を構成する導光板２は、その側面に設けられた複数のＬＥＤユニット１０〜１３により、面状発光すべく構成されている。導光板２から光線が出射される出射面側には、図２等に示すように、拡散シート４が設けられている。また、導光板２における出射面と対向する側（すなわち導光板２の底面側（照明装置１を天井等に設置する際の設置面側））には、第一反射シート３（本発明の「反射シート」に相当）が設けられており、第一反射シート３上には、図６に示すように、複数の反射体ドット６が設けられている。
【００２９】
本実施形態にかかる照明装置１を構成する導光板２は、その側面から入射したＬＥＤユニット１０〜１３からの光線を拡散反射させて、広い面積から均質な光線を放射させるべく構成されている。この導光板２は、例えば、アクリル樹脂を用いて構成され、上述したように、その一方の面（光線の出射面）には拡散シート４が設けられ、他方の面（底面）には第一反射シート３および反射体ドット６が設けられている。
【００３０】
筐体５の内壁には、図２等に示すように、第二反射シート９が設けられている。また、この筐体５は、ＬＥＤユニット１０〜１３のヒートシンクとして機能すべく構成されており、筐体５とＬＥＤユニット１０〜１３との間には、放熱剤が充填されている。
【００３１】
図６に示すように、第一反射シート３には、その表面に複数の反射体ドット６が設けられている。この反射体ドット６は、例えば、第一反射シート３上に印刷して設けられる。この際には、種々のスクリーンインクを印刷用インクとして用いることが可能である。また、図６に示すように、反射体ドット６は、それぞれのＬＥＤユニット１０〜１３からの距離に比例して広い面積を有するように構成されている。本実施形態によれば、反射体ドット６がこのように構成されているため、導光板２の側面から入射した光線は、導光板２内部で表面反射を繰り返して広がり、出射面輝度を増幅させることができる。さらに、拡散シート４を構成する拡散剤としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、ジルコニア（二酸化ジルコニウム）、シリカ（二酸化珪素）等を用いることが可能である。
【００３２】
本実施形態にかかる照明装置１を構成するＬＥＤユニット１０〜１３は、それぞれ、複数のＬＥＤチップ７を用いて構成されている。
より具体的には、図５等に示すように、本実施形態にかかるＬＥＤユニット１０〜１３は、複数の白色系ＬＥＤチップ７Ａを一列に配設して構成された一対の第三ＬＥＤユニット１２（白色系ＬＥＤユニット）および第四ＬＥＤユニット１３（白色系ＬＥＤユニット）と、複数の青色系ＬＥＤチップ７Ｂを一列に配設して構成された一対の第一ＬＥＤユニット１０（青色系ＬＥＤユニット）および第二ＬＥＤユニット１１（青色系ＬＥＤユニット）とを用いて構成されている。
【００３３】
すなわち、ＬＥＤユニット１０〜１３は、導光板２の端部に配置され、透光板２の互いに平行な両側端面に、白色系ＬＥＤユニット１２，１３が設けられ、透光板２の互いに平行な他の両側端面に、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニット１０，１１が設けられている。ＬＥＤユニット１０〜１３を構成する各ＬＥＤチップ７は、導光板２の出射面と略平行となるように、導光板２の各側端部に沿って、ＬＥＤ基板８上に直線状に配置されている（図４等参照）。
【００３４】
図５等に示すように、本実施形態にかかる照明装置１を構成するＬＥＤユニット１０〜１３には、各ＬＥＤチップ７にエネルギを供給するための接続配線１６が電気的に接続されている。また、隣接するＬＥＤユニット１０〜１３は、コネクタ１７を介して接続配線１６を用いて電気的に接続されている。このコネクタ１７は、電源部（図示省略）に接続されている。
【００３５】
本実施形態において、ＬＥＤユニット１０〜１３は、一つのＬＥＤユニットの出力側ケーブルと、隣接する他のＬＥＤユニットの入力側ケーブルとをコネクタ１７で接続することにより、コネクタ１７のラダー接続が可能となり、ＬＥＤユニット間の輝度のばらつきを抑制することができる。
【００３６】
図７は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置１を構成する調光制御回路のブロック図を示したものである。この図７に示すように、本実施形態にかかる調光制御回路は、スイッチングＡＣアダプタ、コンデンサＣ、抵抗Ｒ、ＩＣ素子から成る制御回路１４と、トランジスタ（第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４）とを用いて構成されている。これらのトランジスタ（第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４）は、上述したＬＥＤユニット（第一ＬＥＤユニット１０〜第四ＬＥＤユニット１３）にそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態においては、スイッチングＡＣアダプタからそれぞれのＬＥＤユニット１０〜１３に対して給電される。また、本実施形態においては制御回路１４および第一トランジスタ２１〜第四トランジスタ２４を用いてパルス制御回路が構成されている。さらに、この調光制御回路には、操作回路１５を有するスイッチが接続されている。調光制御回路は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ボリュームからの信号を検知し、対応するＬＥＤユニット１０〜１３の点灯・消灯および調光制御を実現可能であるべく構成されている。
【００３７】
本実施形態にかかる照明装置１において、光触媒は、暗所でも抗菌効果をえるために、例えば、可視光応答型二酸化チタンと、銀錯体系抗菌剤とを含むものであることが好ましい。具体的には、本実施形態においては、拡散シート４に、可視光応答型二酸化チタンおよび銀錯体系抗菌剤の少なくとも一方が担持されている。
【００３８】
上述した「光触媒」とは、紫外線等の光エネルギによって活性化されて、その表面の物質を酸化することによって、種々の有機物を分解することにより、抗菌作用、除菌作用、脱臭作用等の効果を発揮し得る物質である。この「光触媒」としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、および酸化ジルコニウム等の少なくとも一つを用いたものが使用される（つまり、本実施形態においては、これらのいずれか一つを用いることも、また複合的に用いることも可能である。）。
【００３９】
本実施形態においては、例えば、拡散シート４の表面に酸化チタン層が形成されている。
この酸化チタン層は、例えば、拡散シート４の表面に酸化チタン溶液を塗布する塗布工程と、塗布した酸化チタン溶液を乾燥させる乾燥工程とを複数回行うことによって形成される。例えば、拡散シート４に対して、スプレーあるいは刷毛等を用いて酸化チタン溶液を塗布し（塗布工程）、その後、ドライヤ、送風機、あるいは自然乾燥によって酸化チタン溶液を乾燥させる（乾燥工程）。これらの塗布工程および乾燥工程を複数回（例えば２〜３回）繰り返すことによって、光触媒が担持された拡散シート４が構成される。
【００４０】
本実施形態にかかる照明装置１は、以上のように構成されているため、次のような作用効果を得ることができる。
【００４１】
本実施形態にかかる照明装置１によれば、導光板２の端面に設けられた白色系ＬＥＤユニット１２，１３からの入射光と、青色系ＬＥＤユニット１０，１１からの入射光とが導光板２に入射し、これらの入射光が導光板２内部で伝播し（図６等参照）、出射面に拡散シート４を備えた導光板２により、均一で高輝度な面状発光を実現することができる。
【００４２】
すなわち、本実施形態によれば、白色系ＬＥＤユニット１２，１３および青色系ＬＥＤユニット１０，１１からの光線を導光板２の端面から入射させ、導光板２内部を伝播させて出射面から出射させることにより、白色光および紫外線の面発光を実現し、面状に担持した光触媒により空気中の有害物質の滅菌および脱臭を行うことができる、空気清浄機能を備えた照明装置を得ることができる。このような構成であれば、省エネ、高効率、薄型化、高照度、広面積の照度特性を実現することが可能な照明装置を得ることができる。
【００４３】
本実施形態においては、光触媒を担持した拡散シート４に対して、室内の空気が循環接触するように、導光板２およびその周辺要素を構成することが好ましい。この好ましい構成によれば、より効果的に、室内空気の脱臭と殺菌とを行うことができる。
【００４４】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態にかかる空気清浄機能を有する照明装置について説明する。
【００４５】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、照度と紫外線量等との関係についても、新たな発明を行うに至った。以下、第二実施形態として、具体的に説明する。
なお、以下で説明する照度と紫外線量等との関係は、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
まず、太陽光（可視光）に含まれる紫外線量は、１（ｍＷ／ｃｍ２）程度である。また、室内照明用の蛍光灯の光に含まれる紫外線量は、１（μＷ／ｃｍ２）程度である。さらに、導光板（に設けられた拡散シート）に担持した酸化チタンのエネルギーバンドギャップは３．２（ｅＶ）（ピーク波長３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ）であり、励起紫外線量は、５（μＷ／ｃｍ２）程度である。
【００４７】
ここで、発明者らは、担持した酸化チタンの励起条件（紫外線量）を人体に害を与えない条件として、「１０〜５（μＷ／ｃｍ２）」とした。そして、照明装置の照度を距離１ｍで８００ルックスとして、白色系ＬＥＤチップと青色系ＬＥＤチップとを混載させる際の効果的な構成を見出した。
【００４８】
紫外線の輝度特性は０ルックスに近く、ＬＥＤチップの指向特性は１００°〜１２０°である。本実施形態にかかる照明装置においては、種々の実験・検討の結果、ピッチが９ｍｍ（１直列：３個（３チップ）、チップ抵抗含み９ｍｍ）、指向特性が１２０°で導光板（３０×８００×５ｍｍ）の側面入射照明の透過距離が３００ｍｍである場合、青色系ＬＥＤチップを１チップ（３．０×１．４ｍｍ）実装することで（すなわち、「白色系ＬＥＤチップ：青色系ＬＥＤチップ＝２：１」と配列することで）、担持した酸化チタンを適切に作用させることができる。
【００４９】
このような考えに基づいて構成された照明装置を図８に示す。図８は、本発明の第二実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤユニットの概略図を示したものである。この図８において、第一実施形態と同様の構成要素については、同様の符号を付して詳細な説明を省略し、主に、第一実施形態と異なる構成要素について説明を行う。この第二実施形態にかかる照明装置は、基本的な構成は第一実施形態と同様であり、ＬＥＤチップの配列のみが第一実施形態と異なる。
【００５０】
図８に示した本実施形態にかかる照明装置は、短手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「白色系ＬＥＤユニット」に相当）３０，３１が、白色系ＬＥＤチップを用いて構成されている。そして、この照明装置においては、長手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「混成ＬＥＤユニット」に相当）３２，３３が、白色系ＬＥＤチップ３７Ａと青色系ＬＥＤチップ３７Ｂとを２：１の割合で交互に配列して構成されている。また、本実施形態においては、対向するＬＥＤユニット３２，３３のそれぞれに設けられている青色系ＬＥＤチップ３７Ｂの対向する位置には、白色系ＬＥＤチップ３７Ａが設けられている。
【００５１】
ここで、ＬＥＤチップ３７Ａ，３７Ｂとしては、ＬＥＤチップ３０１４型、半減角１２０°のものを用いている。また、各ＬＥＤチップ間距離（ピッチ）は３ｍｍである。
【００５２】
このような構成によれば、導光板厚さ５ｍｍの側面に入射光源として実装でき、出射面上に四側面からの光源が反射または散乱することにより、より大きな輝度が得られることとなる。また、本実施形態においては、白色系ＬＥＤチップ３７Ａと青色系ＬＥＤチップ３７Ｂとが２：１の割合で交互に設けられ、さらに、両照射面にて青色系ＬＥＤチップが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して約８．４％の輝度減衰が生ずるものの、酸化チタンの閾値を保ち酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【００５３】
ところで、本実施形態において、「直列」の場合、電源電圧ＤＣ１２Ｖ、ＬＥＤチップのＶＦ：３．２Ｖ、ＩＦ：２０ｍＡとすれば、「１２−（３．２×３）＝２．４Ｖ」となり、抵抗値Ｒは１２０Ωになる。したがって、ＬＥＤチップ３個と抵抗とを直列に接続した場合、全てのＬＥＤチップの明るさを均一にすることができる。また、３個のＬＥＤチップに対して同じ電流を供給することができる。さらに、「並列」の場合（例えば、後述する第三実施形態の場合）、低い電源電圧（ＤＣ１２Ｖ）で数多くのＬＥＤチップを駆動させることができる。また、「並列」の場合、一つのＬＥＤチップの並列接続が何等かの理由で故障して点灯しなくても、他の並列に接続したＬＥＤチップを点灯させることができる。
【００５４】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態にかかる空気清浄機能を有する照明装置について説明する。なお、以下においては、第一実施形態と同様の構成要素については、同様の符号を付して詳細な説明を省略し、主に、第一実施形態と異なる構成要素について説明を行う。
【００５５】
この第三実施形態にかかる照明装置は、基本的な構成は第一実施形態と同様であり、照度と紫外線量等との関係に関する基本的な技術的思想は第二実施形態と同様である。つまり、ＬＥＤチップの配列のみが第一実施形態と異なる。
【００５６】
本実施形態にかかる照明装置においては、ピッチが９ｍｍ（１直列：３個（３チップ）、チップ抵抗含み９ｍｍ）、指向特性が１２０°で導光板（３０×８００×５ｍｍ）の側面入射照明の透過距離が３００ｍｍである場合、１直列２並列とすることで（ピッチを１８ｍｍとして、白色系ＬＥＤチップを５個（５チップ）、青色系ＬＥＤチップを１チップ（３．０×１．４ｍｍ）実装することで（すなわち、「白色系ＬＥＤチップ：青色系ＬＥＤチップ＝５：１」と配列することで）、担持した酸化チタンを適切に作用させることができる。
【００５７】
このような考えに基づいて構成された照明装置を図９に示す。図９は、本発明の第三実施形態にかかる照明装置を構成するＬＥＤユニットの概略図を示したものである。
【００５８】
図９に示した本実施形態にかかる照明装置は、短手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「白色系ＬＥＤユニット」に相当）４０，４１が、白色系ＬＥＤチップを用いて構成されている。そして、この照明装置においては、長手方向に配設されている一対のＬＥＤユニット（本発明の「混成ＬＥＤユニット」に相当）４２，４３が、白色系ＬＥＤチップ４７Ａと青色系ＬＥＤチップ４７Ｂとを５：１の割合で交互に配列して構成されている。また、本実施形態においては、対向するＬＥＤユニット４２，４３のそれぞれに設けられている青色系ＬＥＤチップ４７Ｂの対向する位置には、白色系ＬＥＤチップ４７Ａが設けられている。
【００５９】
ここで、ＬＥＤチップ４７Ａ，４７Ｂとしては、ＬＥＤチップ３０１４型、半減角１２０°のものを用いている。また、各ＬＥＤチップ間距離（ピッチ）は３ｍｍである。
【００６０】
このような構成によれば、導光板厚さ５ｍｍの側面に入射光源として実装でき、出射面上に四側面からの光源が反射または散乱することにより、より大きな輝度が得られることとなる。また、白色系ＬＥＤチップ４７Ａと青色系ＬＥＤチップ４７Ｂとが５：１の割合で交互に設けられ、さらに、両照射面にて青色系ＬＥＤチップが交差（対向）しないように配列されているため、入射光源の輝度が白色系ＬＥＤチップのみの構成と比較して約６．２％の輝度減衰が生ずるものの、酸化チタンの閾値を保ち酸化チタンを励起する効果を得ることができる。
【００６１】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６２】
例えば、本発明においては、照明装置を構成する白色光および紫外線を含む青色光が、ＩＧＦ−Ｉ（インスリン様成長因子−Ｉ）産生を増加させる構成であることが好ましい。この好ましい構成によれば、青色光で知覚神経等を刺激して活性化させると刺激部位の局所で、同時にＩＧＦ−Ｉを生成するこことなるため、各種疾患の治癒を促進させることができる。
【００６３】
また、上述した各実施形態においては、「ＬＥＤ」として「ＬＥＤチップ」を用いる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず必要に応じて、種々の「ＬＥＤ」を用いることが可能である。したがって、例えば、「砲弾型ＬＥＤ」を用いてもよい。さらに、必要に応じて、種々の「ＬＥＤ」を同時に用いて構成してもよい（例えば、「ＬＥＤチップ」と「砲弾型ＬＥＤ」とを交互に配列する構成としてもよい）。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる照明装置は、白色面状発光と空気清浄機能とを有するため、会議室、病院の待合室、病室等での使用に適している。また、本発明にかかる照明装置は、当然のことながら、一般家庭や学校等にて使用される室内照明としても好適に利用可能である。されに、本発明にかかる照明装置は、空気中の菌や臭い成分の分解等が可能であるため、牛舎や鶏舎等内における照明装置としても好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１…照明装置
２…導光体
３…第一反射シート
４…拡散シート
５…筐体
６…反射体ドット
７…ＬＥＤチップ
７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
８…ＬＥＤ基板
９…第二反射シート
１０…第一ＬＥＤユニット（青色系ＬＥＤユニット）
１１…第二ＬＥＤユニット（青色系ＬＥＤユニット）
１２…第三ＬＥＤユニット（白色系ＬＥＤユニット）
１３…第四ＬＥＤユニット（白色系ＬＥＤユニット）
１４…制御回路
１５…操作回路
１６…接続配線
１７…コネクタ
２１…第一トランジスタ
２２…第二トランジスタ
２３…第三トランジスタ
２４…第四トランジスタ
３０…第一ＬＥＤユニット
３１…第二ＬＥＤユニット
３２…第三ＬＥＤユニット
３３…第四ＬＥＤユニット
３７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
３７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
４０…第一ＬＥＤユニット
４１…第二ＬＥＤユニット
４２…第三ＬＥＤユニット
４３…第四ＬＥＤユニット
４７Ａ…白色系ＬＥＤチップ
４７Ｂ…青色系ＬＥＤチップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、
前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、
前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源部が、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板から光線が出射される出射面側に拡散シートが設けられており、前記拡散シートに前記光触媒が担持されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板における前記出射面と対向する、前記導光板の底面側に反射シートが設けられており、前記反射シート上には、複数の反射体ドットが設けられている
請求項４に記載の照明装置。
【請求項１】
導光板と、前記導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えた照明装置であって、
前記導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設されており、
前記ＬＥＤ光源部が、前記光触媒を励起し得る波長の光線を照射すべく構成されている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源部が、白色系ＬＥＤと、紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤとを用いて構成されている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源部が、前記導光板の対向する側面に設けられた一対の白色系ＬＥＤユニットと、前記白色系ＬＥＤユニットと直交する前記導光板の対向する側面に設けられた一対の紫外線を含む光線を照射する青色系ＬＥＤユニットとを用いて構成されている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板から光線が出射される出射面側に拡散シートが設けられており、前記拡散シートに前記光触媒が担持されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板における前記出射面と対向する、前記導光板の底面側に反射シートが設けられており、前記反射シート上には、複数の反射体ドットが設けられている
請求項４に記載の照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１４８７５（Ｐ２０１３−１１４８７５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９６１７（Ｐ２０１１−２５９６１７）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（５１１２８８９８０）株式会社イナヅマ電気工事 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（５１１２８８９８０）株式会社イナヅマ電気工事 (1)
【Ｆターム（参考）】
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