JP2014086394A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光の照射方向を容易に切り替えられる照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】面状に光を放出する光源部１０と、前記光源部の光出射面側に配置され、一対の表面１０ａ、１０ｂと表面１０ａ、１０ｂの周囲に形成された側面１０ｃ、１０ｄとを備え、表面１０ａ、１０ｂの少なくとも一方及び側面１０ｃ、１０ｄから光を射出する面状の導光部と、前記導光部の前記光源部１０と他方側に配置され、前記導光部の前記表面１０ａからの光を透過させる透過状態と、前記導光部の前記表面１０ａからの光を反射する反射状態とを切替え可能な光反射透過部とを有するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関する。

近年、住宅、オフィスなどにおける住空間において、照明技術の重要性が増している。照明の機能は昔は単に明るさを与えるということに重きが置かれていたが、最近では、高級感、快適性、人間心理への影響なども併せて重要視されつつあり、照明デザイナーなども活発に活躍する時代となっている。

このような観点で、照明における光の出射方向は重要である。一般に、直接照明、間接照明という言葉で出射方向の違う照明の機能を表現されたりしているのは周知のとおりであり、光の出射方向の違いによって部屋の雰囲気が大きく変わり、人間の心理にも大きな影響を与える。特に近年では住宅メーカーなどが積極的に間接照明の取入れに取り組んでいる。

以上のような視点から、一台の照明装置で出射方向が変えられる照明装置があれば、スイッチ一つで室内の光を制御でき、部屋の雰囲気を変えることができる。

特許文献１には、透光性を有する面状型光源と、その一方の面に設けられた、反射状態と透過状態とに切替自在な調光ミラーとを備えた面状型照明器具が開示されている。この照明器具では、面状型光源が点灯し、調光ミラーが反射状態とされた場合、面状型光源から調光ミラー側に照射された光は、調光ミラーで反射され、面状型光源を透過して照射される。また、面状型光源が点灯し、調光ミラーが透過状態とされた場合、面状型光源から調光ミラー側に照射された光は、調光ミラーを透過して照射される。

特許文献２には、電球を囲む照明カバーに、印加電圧を制御することによって鏡面(反射)状態と透明状態とに物質交換するマグネシウム・ニッケル系合金薄膜などの希土類金属の水素化物を含む調光ミラー層が備えられた照明装置が開示されている。

特許文献３には、光源前面に電気調光特性を有する機能部材を使用して形成したプレートを取り付け、当該電気調光特性を有する機能部材に対する印加電気量を調整することによって、前記光源よりの放射光を調整変化されるようにした照明装置が開示されている。具体的には、電気調光特性を有する機能部材として、カプセル化液晶を使用して光の透過・散乱を切り替える方法が開示されている。また、電気調光特性を有する機能部材として、光の吸収特性を変えるエレクトロクロミック部材を用いる方法も開示されている。

特許文献４には、床照明に、着色と無色透明の間で可変なエレクトロクロミック素子を組み込んだ照明装置が開示されている。

特開２００９−２６６５７０号公報 特開２００５−５６７０６号公報 特開平６−１１１６１５号公報 特開平５−７４２１１号公報

S. Araki et al., "Electrochemical Optical-Modulation Device with Reversible Transformation Between Transparent, Mirror, and Black", Adv. Mater. 2012, 24, OP122-OP126

しかし、これらの照明装置は以下に示すような課題を有しており、前述の部屋の雰囲気を切替える照明に利用する場合、光の出射方向を切替えるという点で十分では無かった。

特許文献１に記載された照明装置の場合、調光ミラーが反射状態である場合には、面状型光源から直接照射される光と調光ミラーで反射される光との双方が、面状型光源の一法線方向のみに射出する。一方、調光ミラーが透過状態である場合には、面状型光源から直接照射される光は上記一法線方向に射出し、面状型光源から調光ミラー側に照射される光は、調光ミラーを透過して上記一法線方向とは逆向きの法線方向に射出する。このように上記の照明器具では、調光ミラーが反射状態又は透過状態のいずれであっても、面状型光源に対して垂直な方向にのみ光が射出されるため、光の照射方向を他の方向に切り替えることが困難であった。

特許文献２に記載された照明装置の場合、反射状態と透明状態とが可変可能な照明カバーを備えることで、照明装置直下の照射範囲を可変することが可能となる構成だが、光の照射方向を大きく変化させることが困難であった。

特許文献３に記載された照明装置の場合、光の出射方向をある程度変えることはできるが、光源の横方向に強く光を出射させることはできない。そのため、光の出射方向を充分に切替える照明装置とはなり得ない。

特許文献４に記載された照明装置の場合、着色と無色透明の間で可変なエレクトロクロミック素子には、光の進む方向を変化させる機能はないため、光の出射方向を切り替える照明装置とはなり得ない。

本発明の目的は、光の照射方向を容易に切り替えられる照明装置を提供することにある。

上記目的は、面状に光を放出する光源部と、前記光源部の光出射面側に配置され、一対の表面と前記表面の周囲に形成された側面とを備え、前記表面の少なくとも一方及び前記側面から光を射出する導光部と、前記導光部の前記光源部と他方側に配置され、前記導光部の前記表面からの光を反射する反射状態と、前記導光部の前記表面からの光を透過させる透過状態とを切替え可能な光反射透過部とを有することを特徴とする照明装置によって達成される。

上記本発明の照明装置において、前記光源部の前記表面の他方側に配置され、前記光源部からの光を反射する光反射部をさらに有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光反射透過部は、エレクトロクロミック素子を有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光反射透過部は、前記反射状態と前記透過状態との中間の状態を生成可能であることを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光反射透過部は、可動ミラーを有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光反射透過部は、コレステリック液晶を備えた液晶パネルを有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光反射透過部は、チューナブルフォトニック結晶を含む結晶層を有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部は、有機ＥＬ素子又は無機ＥＬ素子を有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部は、ＬＥＤを有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部は、蛍光管を有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部は、太陽光を取り入れる光ダクトを有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部は、蛍光体層が形成された基板、又は蛍光体を含む基板を有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光源部、光反射透過部、導光部、光反射部の隣接する界面の少なくとも一つには、隣接する構成要素の屈折率を上限または下限とする範囲の屈折率を有した材料からなる、屈折率整合層を有していることを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、光を散乱させる光散乱部を、少なくとも前記光が出射される表面もしくは側面方向のいずれかに有することを特徴とする。

上記本発明の照明装置において、前記光散乱部は、例えば、散乱フィルム又は高分子分散型液晶、ナノ粒子等を有していることを特徴とする。

本発明によれば、光の照射方向を容易に切り替えられる照明装置を実現できる。

本発明の第１の実施の形態による照明装置１の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置１に用いられるエレクトロクロミック素子の構成の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置１に用いられるエレクトロクロミック素子の構成の他の例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置１の構成の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置１の構成の他の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置１の構成の他の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による照明装置２の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による照明装置３の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による照明装置４の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による照明装置４の構成の変形例を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による照明装置５の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による照明装置６の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第７の実施の形態による照明装置７の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第８の実施の形態による照明装置２０８の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第９の実施の形態による照明装置８の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第１０の実施の形態による照明装置９の概略の断面構成を示す図である。 本発明の第１１の実施の形態による照明装置２１０の概略の断面構成を示す図である。 本発明の各実施の形態による照明装置において、任意の色の光を発光する構成の例を示す図である。 本発明の各実施の形態による照明装置の設置状態の例を示す図である。 本発明の各実施の形態による照明装置の設置状態の例を示す図である。 本発明の各実施の形態による照明装置の設置状態の例を示す図である。 本発明の各実施の形態による照明装置の設置状態の例を示す図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態による照明装置について、図１〜図６を用いて説明する。なお、以下の全ての図面においては、理解を容易にするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせて図示している。図１は、本実施の形態による照明装置１の概略の断面構成を示している。図１（ａ）は後述する調光素子２０が反射状態であるときの照明装置１を示しており、図１（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置１を示している。ここで、図１（ａ）、（ｂ）では、反射状態の調光素子２０をハッチングで表しており、透過状態の調光素子２０を白抜きで表している。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１は、例えば、全体として長方形平板状の形状を有している。

照明装置１は、面状の光源部１０を有している。本実施の形態の光源部１０には、白色光を発光可能な有機ＥＬ素子が用いられている。有機ＥＬ素子は、一対の電極層と、両電極層の間に配置された発光層とを有している。有機ＥＬ素子としては、複数の発光材料を含有する発光層を備えた単層型、異なる色の発光層が複数積層された積層型、発光色の一部を色変換する蛍光体を備えた色変換型などを用いることができる。本例では、一対の電極層を含む各層に透明材料を用いた透明有機ＥＬ素子が用いられている。光源部１０は、相対的に大面積を有し互いに対向する表面１０ａ、１０ｂと、その周囲に形成された４つの側面とを備えた長方形平板状の形状を有している。光源部１０は、表面１０ａ、１０ｂと４つの側面とから光を射出できるようになっている。本実施の形態では、光源部１０が、光源部１０で発光した光を表面１０ａ、１０ｂ又は４つの側面に導光させる導光部としても機能する。

光源部１０の表面１０ａ側には、長方形平板状の調光素子２０（光反射透過部の一例）が積層して配置されている。調光素子２０は、光源部１０の表面１０ａからの光を反射する反射状態と、光源部１０の表面１０ａからの光を透過させる透過状態とを可逆的に切り替えることが可能である。本実施の形態の調光素子２０には、反射状態及び透過状態を電気的に切替え可能なエレクトロクロミック素子が用いられている。調光素子２０は、光源部１０からの光に対して、反射状態では７０％程度の反射率を有し、透過状態では７０％程度の透過率を有する。調光素子２０における光源部１０とは逆側の表面（図中下方の表面）は、調光素子２０が透過状態であるときに光源部１０からの光が調光素子２０を透過して外部に射出する光射出面（光出射面）２０ａとなる。後述するように調光素子２０は、透過状態のときには光源部１０からの光を透過させて光射出面２０ａから射出させ、反射状態のときには光源部１０からの光を反射して光源部１０内を導光させ、当該光を光源部１０の側面側から射出させるようになっている。

光源部１０の表面１０ｂ側には、長方形平板状の反射板３０（光反射部の一例）が積層して配置されている。反射板３０は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の反射率の高い材料を用いて形成されており、光源部１０からの光を鏡面反射するようになっている。反射板３０は、光源部１０からの光に対してほぼ１００％の反射率を有している。反射板３０、光源部１０及び調光素子２０は、ほぼ同一の平面形状を有している。なお、反射板３０に代えて、光源部１０からの光を散乱反射させる白色板を設けてもよい。また、反射板３０に代えて、光源部１０の表面１０ｂでの界面反射を促進させるために、光源部１０の表面１０ｂ近傍（例えば、有機ＥＬ素子の電極層）の屈折率よりも小さい屈折率を有する層（例えば、空気層や真空層）を設けてもよい。

図２は、調光素子２０に用いられるエレクトロクロミック素子の構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、エレクトロクロミック素子は、ガラス基板等の透明基板４１を有している。透明基板４１上には、ＩＴＯ薄膜等の透明導電膜４２、酸化タングステン（ＷＯ_３）薄膜等のイオン貯蔵層４３、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）薄膜等の固体電解質層４４、Ａｌ薄膜等のバッファ層４５、パラジウム（Ｐｄ）薄膜等の触媒層４６、及びマグネシウム−ニッケル（Ｍｇ−Ｎｉ）合金薄膜等の調光ミラー層４７が、この順に積層されている。各層は、マグネトロン・スパッタ法等を用いて成膜される。調光ミラー層４７は、電源回路４８によって透明導電膜４２及び調光ミラー層４７の間に所定の電圧を印加することによって、鏡状態と透明状態との間で可逆的に切り替えられる。

電源回路４８を用いて、透明導電膜４２に所定電圧（例えば＋５Ｖ）を印加し、調光ミラー層４７にそれより低い電圧（例えば０Ｖ）を印加すると、イオン貯蔵層４３中の水素イオンが調光ミラー層４７に移動し、調光ミラー層４７のＭｇ−Ｎｉ合金が水素化する。これにより、調光ミラー層４７が鏡状態から透明状態に変化する。ここで、調光ミラー層４７において鏡状態及び透明状態はいずれも安定な状態であるため、調光ミラー層４７が透明状態に変化すると、その状態は電圧印加を停止しても維持される。調光ミラー層４７が透明状態になることにより、調光素子２０（エレクトロクロミック素子）は、光を透過させる透過状態（図１（ｂ）に示す状態）になる。

一方、透明導電膜４２に所定電圧（例えば０Ｖ）を印加し、調光ミラー層４７にそれより高い電圧（例えば＋５Ｖ）を印加すると、調光ミラー層４７中の水素イオンがイオン貯蔵層４３に移動し、調光ミラー層４７のＭｇ−Ｎｉ合金が脱水素化する。これにより、調光ミラー層４７が透明状態から鏡状態に変化する。調光ミラー層４７が鏡状態に変化すると、その状態は電圧印加を停止しても維持される。調光ミラー層４７が鏡状態になることにより、調光素子２０は、光を反射する反射状態（図１（ａ）に示す状態）になる。

このように、調光ミラー層４７を鏡状態と透明状態との間で切り替えることによって、調光素子２０（エレクトロクロミック素子）は、反射状態と透過状態との間で切り替わるようになっている。

ここで、反射状態のエレクトロクロミック素子において、調光ミラー層４７側の表面の反射率は、透明基板４１側の表面の反射率よりも高い。すなわち、調光ミラー層４７側からエレクトロクロミック素子に入射する光に対する反射率は、透明基板４１側からエレクトロクロミック素子に入射する光に対する反射率よりも高い。これは、透明基板４１や各層４２〜４６での光吸収や界面反射等に起因する。したがって、エレクトロクロミック素子を用いた調光素子２０は、反射状態での反射率が高い調光ミラー層４７側の表面を光源部１０側に向けて配置されることが望ましい。なお、透明状態のエレクトロクロミック素子における透過率は、調光ミラー層４７側からの入射光及び透明基板４１側からの入射光のいずれに対してもほぼ同一である。

図３は、調光素子２０に用いられるエレクトロクロミック素子の他の例として、エレクトロデポジション方式のエレクトロクロミック素子の構成を示す模式図である（非特許文献１参照）。図３（ａ）は反射状態のエレクトロクロミック素子を示し、図３（ｂ）は透過状態のエレクトロクロミック素子を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、エレクトロデポジション方式のエレクトロクロミック素子は、対向配置された一対の透明基板５１、５２と、両透明基板５１、５２の対向面にそれぞれ形成された透明導電膜５３、５４と、透明導電膜５３、５４間に配置され、シール材５５によって封止された電解質層５６とを有している。電解質層５６は、常温で液体状態又はゲル状態であり、Ａｇイオンを含有している。

電源回路５７を用いて、透明導電膜５４に所定の電圧（例えば０Ｖ）を印加し、透明導電膜５３にそれより高い電圧（例えば＋２．５Ｖ）を印加すると、透明導電膜５４と電解質層５６との界面にＡｇが析出し、鏡面層５８が形成される（図３（ａ）参照）。また、透明導電膜５４に所定の電圧（例えば＋２．５Ｖ）を印加し、透明導電膜５３にそれより低い電圧（例えば０Ｖ）を印加すると、透明導電膜５３と電解質層５６との界面に鏡面層を形成することもできる。鏡面層の形成により、エレクトロクロミック素子（調光素子２０）は、光を反射する反射状態になる。

一方、鏡状態（例えば、図３（ａ）参照）から透明状態にするには、透明導電膜５４に所定の電圧（例えば＋０．５Ｖ）を印加し、透明導電膜５３にそれより低い電圧（例えば０Ｖ）を印加する。すると、透明導電膜５４と電解質層５６との界面に析出していたＡｇが電解質層５６に溶解し、鏡面層５８が消失する（図３（ｂ）参照）。これにより、エレクトロクロミック素子（調光素子２０）は、光を透過させる透過状態になる。
なお、図３に示す調光素子においても、図２に示した調光素子と同様にメモリ性を有しており、一定の時間、鏡状態を保つことができる。

ここで、図３（ａ）に示す反射状態のエレクトロクロミック素子において、透明基板５２側の表面の反射率は、透明基板５１側の表面の反射率よりも高い。したがって、このエレクトロクロミック素子を用いた調光素子２０は、反射状態での反射率が高い透明基板５２側の表面を光源部１０側に向けて配置されることが望ましい。言い換えれば、エレクトロデポジション方式のエレクトロクロミック素子を用いた調光素子２０を反射状態にする場合には、光源部１０に近い方の透明導電膜界面に鏡面層を形成するのが望ましい。

図１に戻り、本実施の形態の照明装置１は、室内の天井面１００に形成された凹部１１０内に、反射板３０側が上方を向き調光素子２０側が下方（室内側）を向くように水平に取付けられている。凹部１１０は、照明装置１よりも幅広の長方形状に形成されている。これにより、照明装置１の側面（光源部１０の側面１０ｃ、１０ｄ）と凹部１１０の側壁面１１０ａ、１１０ｂとの間には、それぞれ空間１２０ａ、１２０ｂが形成される。図示していないが、照明装置１の紙面手前側及び奥側の側面と、凹部１１０の紙面手前側及び奥側の側壁面との間にも、それぞれ空間が形成される。本例では、天井面１００に対する凹部１１０の深さと照明装置１全体の厚さとが同程度であるため、照明装置１の光射出面２０ａと天井面１００とがほぼ同一平面内に位置している。

図１（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置１では、光源部１０は反射板３０と反射状態の調光素子２０（調光ミラー層４７）とによって挟まれている。このため、光源部１０で発光した光は、直接、又は反射板３０と反射状態の調光素子２０とで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、反射状態の調光素子２０の反射率は７０％程度であるため、光源部１０で発光した光の大部分を側面１０ｃ、１０ｄまで導光させることができる。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向（面状の光源部１０に平行な方向、側面方向）に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

本例では照明装置１は室内天井の凹部に配置されているが、凹部を有しない平坦な室内天井に配置されていてもよい。この場合、側面から射出された光は室内の壁面上部を照らすことになり、同様に室内の間接照明として機能することができる。

一方、図１（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置１では、光源部１０で発光した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して調光素子２０に入射し、透過状態の調光素子２０を透過する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、透過状態の調光素子２０の透過率は７０％程度であるため、光源部１０で発光した光の大部分を光射出面２０ａまで透過させることができる。光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向（面状の光源部１０に垂直な方向、正面方向）に射出され、室内に照射される。これにより、光源部１０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

また、光源部１０で発光した光の一部は、直接又は反射板３０で反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側面からの光も照明として利用することが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、調光素子２０が反射状態であるときには、照明装置１による光の照射方向を面状の光源部１０にほぼ平行な方向にすることができ、調光素子２０が透過状態であるときには、光の照射方向を面状の光源部１０にほぼ垂直な方向にすることができる。このため、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置１による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、光源部１０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

また本実施の形態では、反射状態と透過状態とを電気的に切替え可能なエレクトロクロミック素子を調光素子２０として用いているため、複雑な機構を用いることなく、数ボルト程度の電圧を用いた電気的なスイッチングにより、直接照明と間接照明とを切り替えることができる。

ここで、直接照明及び間接照明のそれぞれのメリットについて述べる。直接照明のメリットは、明るさが必要な場面で、照明装置から直接到達する照明光によって十分な明るさを得ることができることである。間接照明のメリットは、床面を照らす直接照明よりも壁面を照らす間接照明の方が人間には明るく感じられるため、光源を必要以上に明るくする必要がなく節電効果が得られることである。例えば、間接照明時は、光源の明るさを小さくしても明るく感じることができる。また、間接照明の別のメリットは、面光源の側端面から射出した光が壁面で散乱されることで、高級感、快適性、ムード感を出すことができ、人間の心理に合わせた照明を実現できることである。

図４は、照明装置１の構成の変形例を示している。図４に示すように、本変形例の照明装置１は、調光素子２０の光射出面２０ａ側に設けられた散乱フィルム６０（光散乱部の一例）を有している。散乱フィルム６０は、入射した光を散乱させる機能を有している。散乱フィルム６０を設けることにより、透過状態において光源部１０からの光が調光素子２０の光射出面２０ａ（調光素子２０と空気との界面）で界面反射によって内部に戻ってしまう照明光を抑制することができる。したがって、本変形例の構成によれば、透過状態において正面方向に射出する直接光の取出し効率を向上することができる。

ここで、光散乱部としては、散乱フィルム６０に代えて、高分子分散型液晶を備えた液晶パネルを用いることもできる。この液晶パネルは、一対の透明基板と、両透明基板間に封止された高分子層と、高分子層中に分散された複数の液晶滴とを有している。この液晶パネルにおいて電圧無印加の状態では、液晶滴中の液晶分子がランダムな方向を向くことによって、高分子層の屈折率と液晶滴の屈折率とが異なっている。このため、高分子層と複数の液晶滴とのそれぞれの界面で光が散乱するようになっている。

図５は、照明装置１の構成の他の変形例を示している。図５に示すように、本変形例の照明装置１は、光源部１０と調光素子２０との間、及び調光素子２０と散乱フィルム６０との間にそれぞれ設けられた屈折率整合層７１、７２を有している。屈折率整合層７１、７２は、隣接する構成要素の屈折率を上限または下限とする範囲の屈折率を有した材料からなる。屈折率整合層７１は、図５において光源部１０の下部（例えば、有機ＥＬ素子のガラス基板）の屈折率をｎａとし、調光素子２０の上部（例えば、エレクトロクロミック素子のガラス基板５２）の屈折率をｎｂとすると、屈折率整合層７１は、ｎａとｎｂの間の屈折率（例えば、（ｎａ＋ｎｂ）／２）を有している。屈折率整合層７２も同様に、調光素子２０の屈折率と散乱フィルム６０の屈折率との間の屈折率を有している。更に、屈折率整合層７１、７２は、隣接する構成要素を固定する接着剤層としても機能する。

本変形例の構成によれば、透過状態において正面方向に射出する直接光の取出し効率を、図４に示す構成よりもさらに向上することができる。屈折率整合層７１、７２を用いない構成と比較すると、本例の構成では光取出し効率が２〜３倍程度向上する。

なお、光源部１０と調光素子２０との間を屈折率整合層７１を用いずに界面反射を抑制する場合には、光源部１０と調光素子２０との間に、光源部１０の屈折率と調光素子２０の屈折率との間の屈折率を有する屈折率整合剤（マッチングオイル）を充填して屈折率整合層を形成してもよい。更に、屈折率整合層７１によって、光源部１０と調光素子２０を固定させることもできる。同様に、調光素子２０と散乱フィルム６０との間を屈折率整合層７２を用いずに界面反射を抑制する場合には、調光素子２０と散乱フィルム６０との間に、調光素子２０の屈折率と散乱フィルム６０の屈折率との間の屈折率を有する屈折率整合剤を充填して屈折率整合層を形成してもよい。更に、屈折率整合層７２によって、調光素子２０と散乱フィルム６０を固定させることもできる。

図６は、照明装置１の構成の変形例を示している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例の照明装置１は、図４で示した調光素子２０の光射出面２０ａ側に設けられた散乱フィルム６０に加えて、光源部１０の側面１０ｃと側面１０ｄにも散乱フィルム６１、６２（光散乱部の一例）を有している。これにより、照明装置１の正面方向だけでなく、側面方向に射出する光に対しても、取出し効率を向上することができる。

間接照明時においては、特に、光源部１０の側面１０ｃ、側面１０ｄの光散乱部によって、光源で発光した光の約４０〜５０％を側面から取り出すことができる。これにより、光源側面に散乱部を設置しない場合の側面からの光取出し効率（２０〜３０％）と比較して、大きく改善することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態による照明装置について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態による照明装置２の概略の断面構成を示している。図７（ａ）は後述する可動ミラー８０が反射状態であるときの照明装置２を示しており、図７（ｂ）は可動ミラー８０が透過状態であるときの照明装置２を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置２は、第１の実施の形態の調光素子２０に代えて、物理的な移動又は回転が可能な可動ミラー８０（光反射透過部の一例）を有している。また本実施の形態では、凹部１１０の天井面１００に対する深さと、照明装置２のうち反射板３０及び光源部１０の厚さ（照明装置２のうち可動ミラー８０以外の厚さ）とが同程度である。可動ミラー８０は、長方形平板状の形状を有しており、一端辺に設けられた回転軸８１を中心として光源部１０に対し回転可能となっている。可動ミラー８０は、光源部１０の直下に位置する第１の位置（図７（ａ）参照）と、光源部１０の直下に位置しない第２の位置（図７（ｂ）参照）とをとり得る。本例では、第１の位置にある可動ミラー８０は光源部１０の表面１０ａに面接触している。また照明装置２には、可動ミラー８０を第１の位置と第２の位置との間で回転駆動させる不図示の駆動機構が設けられている。可動ミラー８０が第１の位置にあるとき、光源部１０からの光は、可動ミラー８０によってほぼ１００％の反射率で鏡面反射される。一方、可動ミラー８０が第２の位置にあるとき、光源部１０からの光は、可動ミラー８０で反射されずに下方に射出する。すなわち、可動ミラー８０は、光源部１０からの光を反射する反射状態と、光源部１０からの光を透過させる透過状態とを物理的な回転駆動によって切り替えることが可能である。

図７（ａ）に示す状態（可動ミラー８０が反射状態）の照明装置２では、光源部１０は反射板３０と可動ミラー８０とによって挟まれている。このため、光源部１０で発光した光は、直接、又は反射板３０と可動ミラー８０とで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、可動ミラー８０の反射率はほぼ１００％であるため、光源部１０で発光した光の大部分を側面１０ｃ、１０ｄまで導光させることができる。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向（面状の光源部１０に平行な方向）に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図７（ｂ）に示す状態（可動ミラー８０が透過状態）の照明装置２では、光源部１０で発光した光の多くは、直接又は反射板３０で反射し、光源部１０の表面１０ａから外部に射出する。これにより、図中下向き太矢印で示すように、表面１０ａからほぼ鉛直下方向（面状の光源部１０に垂直な方向）に射出され、室内に照射される。これにより、光源部１０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

また、光源部１０で発光した光の一部は、空気との界面となる表面１０ａで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、上記の直接照明に加えて、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明を行うこともできる。

以上のように本実施の形態によれば、可動ミラー８０が光源部１０の直下に配置されている場合（反射状態）には、照明装置２による光の照射方向を面状の光源部１０にほぼ平行な方向にすることができ、可動ミラー８０が光源部１０の直下から離れて配置されている場合（透過状態）には、光の照射方向を面状の光源部１０にほぼ垂直な方向にすることができる。このため、可動ミラー８０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置２による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、光源部１０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

本実施の形態において、直接照明を行うときに光源部１０の表面１０ａでの反射を抑えるために、表面１０ａ（光源部１０と空気との界面）に散乱フィルムを貼付してもよい。また、光源部１０と散乱フィルムとの間に屈折率整合層を設けてもよい。このように散乱フィルムや屈折率整合層を設けることによって、直接照明を行うときの光の取出し効率を飛躍的に向上させることができる。

本実施の形態の照明装置２では、可動ミラー８０が第１の位置と第２の位置との間で回転可能に構成されているが、可動ミラー８０は、光源部１０の直下に位置する第１の位置と、光源部１０の直下に位置しない第２の位置との間でスライド移動可能に構成されていてもよい。すなわち、照明装置２は、第１の位置と第２の位置との間で、可動ミラー８０をスライド移動可能なスライド機構を有していてもよい。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態による照明装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態による照明装置３の概略の断面構成を示している。図８（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置３を示しており、図８（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置３を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置３は、光源部１０として、複数のＬＥＤ９２及び導光部９１を備えたエッジライト型の面状光源を有している。導光部９１は、例えば、空気層（図８（ａ）、（ｂ）参照）や、液晶パネルを照明するエッジライト方式のバックライトの構成の様な、一定間隔で散乱部９３を含む長方形平板状のアクリル板（図８（ｃ）参照。図８（ｃ）では光源部１０のみを抜き出して示している）等によって形成されており、反射板３０及び調光素子２０とほぼ同一の平面形状を有している。ＬＥＤ９２は、例えば、導光部９１の側面１０ｃに沿って一列に設けられている。ＬＥＤ９２のそれぞれには、白色ＬＥＤが用いられている。本例では、ＬＥＤ９２が設けられた照明装置３の一端部は天井面１００によって隠されている。

図８（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置３では、導光部９１は反射板３０と反射状態の調光素子２０とによって挟まれている。このため、ＬＥＤ９２で発光して側面１０ｃから導光部９１内に入射した光は、直接、又は反射板３０と反射状態の調光素子２０とで反射して、導光部９１内を側面１０ｄに向かって導光する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、反射状態の調光素子２０の反射率は７０％程度であるため、ＬＥＤ９２で発光して導光部９１内に入射した光の大部分を側面１０ｄまで導光させることができる。側面１０ｄに到達した光は、図中右向き太矢印で示すように、側面１０ｄからほぼ水平方向（面状光源に平行な方向）に射出され、側壁面１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図８（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置３では、ＬＥＤ９２で発光して導光部９１内に入射した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して調光素子２０内に入射し、透過状態の調光素子２０を透過する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、透過状態の調光素子２０の透過率は７０％程度であるため、ＬＥＤ９２で発光して導光部９１内に入射した光の大部分を光射出面２０ａまで透過させることができる。光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向（面状光源に垂直な方向）に射出され、室内に照射される。これにより、面状光源からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置３による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、面状光源からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

本実施の形態では、導光部９１の一端部のみにＬＥＤ９２が配置されているが、ＬＥＤ９２は導光部９１の２つ以上の端部に配置してもよい。また本実施の形態では、点状光源となるＬＥＤ９２が導光部９１の端部に配置されているが、導光部９１の端部には直管型蛍光管等の線状光源を配置してもよい。

本実施の形態において、図５に示す構成と同様に、調光素子２０の光射出面２０ａ上に散乱フィルムを設けてもよいし、ＬＥＤ９２と導光部９１との間、導光部９１と調光素子２０との間、及び調光素子２０と散乱フィルムとの間などに、屈折率整合層を設けてもよい。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態による照明装置について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、本実施の形態による照明装置４の概略の断面構成を示している。図９（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置４を示しており、図９（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置４を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の面状光源は、ＬＥＤ１３１、散乱層１３２が第１の透明基板１４１及び第２の透明基板１４２に狭持され、ＬＥＤ１３１と散乱層１３２との間に空気層１３３またはアクリル樹脂層が形成された構成を有している。第１の透明基板１４１のＬＥＤ１３１に対向する面には反射板３０が設けられ、第２の透明基板１４２の散乱層１３２と接する表面の対向側には調光素子２０が配置されて、本実施形態の照明装置４が構成されている。調光素子２０は、対向配置された第３の透明基板１４３及び第４の透明基板１４４と、両透明基板１４３、１４４間に封止され、Ａｇイオンを含有する電解質層１４５と、電解質層１４５を挟んで両透明基板１４３、１４４上に形成された一対の透明導電膜（図示せず）とを有している。以上のように図９（ａ）、（ｂ）に示す照明装置４は、反射板３０側から順に、４枚の透明基板１４１、１４２、１４３、１４４を有している。

図９（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置４では、ＬＥＤ１３１、空気層１３３及び散乱層１３２は反射板３０と反射状態の調光素子２０とによって挟まれている。このため、ＬＥＤ１３１で発光して、空気層１３３を通過し散乱層１３２に入射した光は、散乱されながら反射状態の調光素子２０で反射し、空気層１３３、第１の透明基板１４１、第２の透明基板１４２、第３の透明基板１４３からなる導光部を通じて、側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、反射状態の調光素子２０の反射率は７０％程度であるため、ＬＥＤ１３１で発光した光の大部分を側面１０ｃ、１０ｄまで導光させることができる。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向（面状光源に平行な方向）に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図９（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置４では、ＬＥＤ１３１で発光して、導光部の一部である空気層１３３を通過し散乱層１３２に入射した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して調光素子２０内に入射し、透過状態の調光素子２０を透過する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、透過状態の調光素子２０の透過率は７０％程度であるため、ＬＥＤ１３１で発光した光の大部分を光射出面２０ａまで透過させることができる。光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向（面状光源に垂直な方向）に射出され、室内に照射される。これにより、面状光源からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

本実施の形態では、導光部の一部として空気層１３３が用いられているが、アクリル樹脂層等も用いることができる。

本実施の形態において、図５に示す構成と同様に、調光素子２０の光射出面２０ａ上に散乱フィルムを設けてもよいし、ＬＥＤ１３１と空気層１３３との間、空気層１３３と散乱層１３２との間、散乱層１３２と調光素子２０との間、及び調光素子２０と散乱フィルムとの間などに、屈折率整合層を設けてもよい。

また、調光素子２０を反射状態にする場合、Ａｇ膜は透明基板１４３側及び透明基板１４４側のいずれにも析出させることができる。しかしながら、Ａｇ膜を透明基板１４４側に析出させると電解質層１４５での光吸収ロスが生じるため、光源に近い透明基板１４３側に析出させるのがより好ましい。

図１０（ａ）、（ｂ）は、照明装置４の構成の変形例を示している。図１０（ａ）に示すように、照明装置４の透明基板１４２と透明基板１４３は共通した１枚の透明基板１４６で置き換えてもよい。これにより、面状光源及び調光素子２０の厚みを薄くすることができるため、照明装置４を薄型化できる。

また、図１０（ｂ）に示すように、照明装置４の散乱層１３２、透明基板１４２、１４３は、散乱機能を有する１枚の透明基板１４７で置き換えてもよい。散乱機能を有する透明基板１４７は、例えば、アクリル樹脂中に微小な粒子（例えば、粒径１．０〜７．０μｍφ）を分散させることにより形成することができる。なお、透明基板１４７の電解質層１４５側の表面には、透明導電膜（図示せず）が形成されている。これにより、面状光源及び調光素子２０の厚みを薄くすることができるため、照明装置４を薄型化できる。また、光射出面２０ａから取り出される光をより均一にすることができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置４による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、面状光源からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態による照明装置について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態による照明装置５の概略の断面構成を示している。図１１（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置５を示しており、図１１（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置５を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置５は、光源部１０として、コンパクト型の蛍光管１５０を備えた面状光源を有している。コンパクト型の蛍光管１５０は、一平面内で発光管が折り曲げられた構造、又は一平面内で並列配置された複数の発光管がブリッジで結合された構造を有しており、一端側にのみ電極１５１を備えている。本例では、電極１５１を含む照明装置５の一端部は天井面１００によって隠されている。

図１１（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置５では、蛍光管１５０は反射板３０と反射状態の調光素子２０とによって挟まれている。このため、蛍光管１５０で発光した光は、直接、又は反射板３０と反射状態の調光素子２０とで反射して、蛍光管１５０内を側面１０ｄに向かって導光する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、反射状態の調光素子２０の反射率は７０％程度であるため、蛍光管１５０で発光した光の大部分を側面１０ｄまで導光させることができる。側面１０ｄに到達した光は、図中右向き太矢印で示すように、側面１０ｄからほぼ水平方向（面状光源に平行な方向）に射出され、側壁面１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図１１（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置５では、蛍光管１５０で発光した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して調光素子２０内に入射し、透過状態の調光素子２０を透過する。反射板３０の反射率はほぼ１００％であり、透過状態の調光素子２０の透過率は７０％程度であるため、蛍光管１５０で発光した光の大部分を光射出面２０ａまで透過させることができる。光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向（面状光源に垂直な方向）に射出され、室内に照射される。これにより、蛍光管１５０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置５による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、蛍光管１５０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

本実施の形態において、図５に示す構成と同様に、調光素子２０の光射出面２０ａ上に散乱フィルムを設けてもよいし、蛍光管１５０と調光素子２０との間、及び調光素子２０と散乱フィルムとの間などに、屈折率整合層を設けてもよい。

［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態による照明装置について、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施の形態による照明装置６の概略の断面構成を示している。図１２（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置６を示しており、図１２（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置６を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置６は、光源部１０として、発光シート（シート状の光源）１６０を有している。本例の発光シート１６０には、市販されている無機ＥＬシート（シート状の無機ＥＬ素子）が用いられている。一般に、発光シート１６０の外周部には枠状のカバー１６１が取り付けられている。このため、上述の各種面状光源とは異なり、発光シート１６０の側面１０ｃ、１０ｄから光を取り出すことは困難である。本実施の形態では、調光素子２０が反射状態であるとき照明装置６の側方から水平方向に射出する光を取り出すために、発光シート１６０の表面１０ａのうちの外周部に、光源部１０の一部としてプリズム（例えば直角プリズム）１７０が設けられている。プリズム１７０は、発光シート１６０の表面１０ａから鉛直下向きに射出した光の進行方向を９０°曲げて、光射出面１７０ａから水平方向に射出させる機能を有している。調光素子２０は、発光シート１６０の表面１０ａのうち、プリズム１７０が設けられた外周部を除く部分（内周部）に配置されている。

図１２（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置６では、発光シート１６０の内周部は、反射板３０と反射状態の調光素子２０とによって挟まれている。このため、発光シート１６０の内周部で発光した光は、反射板３０と反射状態の調光素子２０とで反射して、発光シート１６０内を外周部に向かって導光する。発光シート１６０内の導光によって外周部に到達した光の一部や、発光シート１６０の外周部で発光した光の一部は、プリズム１７０に入射する。プリズム１７０に入射した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、プリズム１７０の光射出面１７０ａからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図１２（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置６では、発光シート１６０の内周部で発光した光は、調光素子２０内に入射して透過状態の調光素子２０を透過する。調光素子２０を透過して光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向に射出され、室内に照射される。これにより、発光シート１６０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置６による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、発光シート１６０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

本実施の形態において、調光素子２０の光射出面２０ａ上やプリズム１７０の光射出面１７０ａ上に散乱フィルムを設けてもよいし、発光シート１６０と調光素子２０との間、発光シート１６０とプリズム１７０との間、調光素子２０と散乱フィルムとの間、及びプリズム１７０と散乱フィルムとの間などに、屈折率整合層を設けてもよい。

［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態による照明装置について、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施の形態による照明装置７の概略の断面構成を示している。図１３（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置７を示しており、図１３（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置７を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置７は、光源部１０として、太陽光を室内に取り入れるための光ダクト１８０を有している。光ダクト１８０は、太陽光を取り入れる採光部１８１と、採光部１８１で取り入れられた光を内壁面での反射により導光（伝搬）させる導光部１８２と、導光部１８２を導光した光を室内に放光するために導光部１８２の底部が開口された放光部１８３とを有している。導光部１８２の内壁面には、ＡｌやＡｇ等の高反射率材料を用いて形成された反射膜と、赤外光を吸収する積層膜とが形成されている。また、導光部１８２の外壁面のうち放光部１８３の周囲（特に、光の進行方向側）には、例えば内壁面と同様の反射膜が形成されている。放光部１８３の直下には、平面視で放光部１８３よりも大きい大きさを有する調光素子２０が配置されている。調光素子２０と導光部１８２の外壁面（放光部１８３よりも光の進行方向側）との間には、所定の間隙１８４が形成されている。

図１３（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置７では、放光部１８３から放光された光の一部は、図中の光線Ｌ１で示すように、反射状態の調光素子２０と導光部１８２外壁面とによって反射され、間隙１８４を照明装置７の側方に向かって導光する。間隙１８４を導光した光は、図中右向き太矢印で示すように、照明装置７からほぼ水平方向に射出され、室内１９０の天井面又は壁面に照射される。これにより、天井面又は壁面での反射光を用いた室内１９０の間接照明を行うことができる。

一方、図１３（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置７では、放光部１８３から放光された光は、図中の光線Ｌ２で示すように、調光素子２０に入射して透過状態の調光素子２０を透過する。調光素子２０の光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向に射出され、室内１９０に照射される。これにより、光ダクト１８０から放光される直接光を用いた室内１９０の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置７による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、光ダクト１８０から放光される直接光を用いた直接照明と、天井面又は壁面での反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

また本実施の形態によれば、太陽光を光源として利用しているため、光源に電力供給を必要とせず、照明装置の省エネルギー化を実現できる。

［第８の実施の形態］
次に、本発明の第８の実施の形態による照明装置について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態による照明装置２０８の概略の断面構成を示している。図１４（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置２０８を示しており、図１４（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置２０８を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置２０８は、光源部１０として、透明基板（ガラス基板）２３０と、透明基板２３０上に形成された蛍光体層２３１と、蛍光体励起用光源としてのＬＥＤ２３２とを有している。透明基板２３０上の蛍光体層２３１は、スピンコート法等によって形成されている。本実施の形態では、光源部１０からの光を正面または側面方向へ導光する導光部は、透明基板２３０及び蛍光体層２３１からなる。本例の反射板３０には部分的に開口部（透明部分）３０ａが形成されており、ＬＥＤ２３２は当該開口部３０ａを介して蛍光体層２３１に光を照射可能である。

図１４（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）の照明装置２０８では、ＬＥＤ２３２からの光は、蛍光体層２３１の蛍光分子を励起・発光させる。励起光や発光した光の大部分は透明基板２３０内又は蛍光体層２３１内を導光し、基板の側面方向へ出射される（間接照明）。

一方、図１４（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）の照明装置２０８では、蛍光体層２３１での励起光や発光した光の大部分は、透明基板２３０及び透過状態の調光素子２０を通過して、正面方向へと出射される。又、発光した光の一部は、透明基板２３０内又は蛍光体層２３１内を導光し、側面方向へ出射する（直接照明）。

図１４（ｃ）は、照明装置２０８の構成の変形例を示している。図１４（ｃ）に示すように、本変形例の照明装置２０８は、透明基板２３０及び蛍光体層２３１に代えて、蛍光体分散基板２３３を有している。蛍光体分散基板２３３は、例えば、アクリル樹脂中に蛍光体を分散させることにより形成される。本変形例では、光源部１０からの光を正面又は側面方向へ導光する導光部は、蛍光体分散基板２３３からなる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、調光素子２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置２０８による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、蛍光体層２３１又は蛍光体分散基板２３３からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

また本実施の形態によれば、面状光源の全面に蛍光体が存在するため、光源としての照射不均一性を軽減することができる。

［第９の実施の形態］
次に、本発明の第９の実施の形態による照明装置について、図１５を用いて説明する。図１５は、本実施の形態による照明装置８の概略の断面構成を示している。図１５（ａ）は後述する光反射透過板２００が反射状態であるときの照明装置８を示しており、図１５（ｂ）は光反射透過板２００が透過状態であるときの照明装置８を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置８は、第１の実施の形態の調光素子２０に代えて、光反射透過板２００（光反射透過部の一例）を有している。光反射透過板２００は、コレステリック液晶を備えた少なくとも１層の液晶パネルを有しており、本例では、３層の液晶パネル２００ｒ、２００ｇ、２００ｂが積層された構成を有している。

各液晶パネル２００ｒ、２００ｇ、２００ｂは、それぞれ透明電極が形成された一対の透明基板の間にコレステリック液晶が封止された構成を有している。コレステリック液晶は、棒状の分子が幾重にも重なる層状の構造を持っている。各層内ではそれぞれの分子が一定方向に配列しており、互いの層は分子の配列方向が螺旋状になるように集積している。コレステリック液晶は、プレーナ状態とフォーカルコニック状態の２つの状態で安定する双安定性を有している。

プレーナ状態では、液晶分子は基板法線方向を螺旋軸とする螺旋構造を一定周期で形成する。プレーナ状態の液晶層は、螺旋ピッチｐに応じた所定の波長範囲でかつ螺旋の巻き方向と同じ向きの円偏光を選択反射する。反射が最大となる選択反射中心波長λは、液晶の平均屈折率ｎと螺旋ピッチｐとの積で表される（λ＝ｎ・ｐ）。平均屈折率ｎは液晶層に含まれる液晶材料やカイラル剤で決定される。螺旋ピッチｐは、液晶材料に含まれるカイラル剤の含有率で決定される。また、選択反射波長幅は、下限がλ−Δλであり上限がλ＋Δλである。ここで、Δλは、液晶の屈折率異方性Δｎと螺旋ピッチｐとの積Δｎ・ｐに等しい。

プレーナ状態の液晶に所定の電圧を印加すると、フォーカルコニック状態になる。フォーカルコニック状態では、液晶分子は基板に平行な方向を螺旋軸とする螺旋構造を形成する。フォーカルコニック状態では、液晶層による光の選択反射性は失われ、ほとんどの光が透過する。フォーカルコニック状態の液晶に大きい電圧を印加してホメオトロピック状態にした後、急激に電界を０にすると、プレーナ状態に戻る。

本例の液晶パネル２００ｒには、赤色光の波長範囲を選択反射可能なコレステリック液晶が封止されている。液晶パネル２００ｇには、緑色光の波長範囲を選択反射可能なコレステリック液晶が封止されている。液晶パネル２００ｂには、青色光の波長範囲を選択反射可能なコレステリック液晶が封止されている。液晶パネル２００ｒ、２００ｇ、２００ｂの液晶層がいずれもプレーナ状態に駆動されると、光反射透過板２００は、可視光のほぼ全波長範囲で入射光を反射する反射状態となる。ただし、本例の光反射透過板２００で反射されるのは一方の円偏光のみであるため、反射率は最大で５０％程度である。反射状態での反射率をさらに増加させるため、螺旋の巻き方向の異なる液晶層を備えた液晶パネルをさらに積層してもよい。また、液晶パネル２００ｒ、２００ｇ、２００ｂの液晶層がいずれもフォーカルコニック状態に駆動されると、光反射透過板２００は、可視光のほぼ全波長範囲で入射光を透過させる透過状態となる。すなわち、光反射透過板２００は、各液晶パネルの駆動電圧を制御することによって、反射状態と透過状態とを可逆的に切り替えることが可能である。

図１５（ａ）に示す状態（光反射透過板２００が反射状態）の照明装置８では、光源部１０は反射板３０と反射状態の光反射透過板２００とによって挟まれている。このため、光源部１０で発光した光は、直接、又は反射板３０と反射状態の光反射透過板２００とで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

一方、図１５（ｂ）に示す状態（光反射透過板２００が透過状態）の照明装置８では、光源部１０で発光した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して光反射透過板２００内に入射し、透過状態の光反射透過板２００を透過する。光反射透過板２００を透過して光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向に射出され、室内に照射される。これにより、光源部１０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、光反射透過板２００を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置８による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、光源部１０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

また、本実施の形態で光反射透過板２００に用いられるコレステリック液晶は、反射型ディスプレイや電子ペーパーなどの多くの実用化例があるため、耐久性や信頼性が高いと考えられる。

［第１０の実施の形態］
次に、本発明の第１０の実施の形態による照明装置について、図１６を用いて説明する。図１６は、本実施の形態による照明装置９の概略の断面構成を示している。本実施の形態では、調光素子２０として、例えば、図３に示したエレクトロデポジション方式のエレクトロクロミック素子（Ｍｇ−Ｎｉ合金の水素化を利用した方式（図２）でも良い）が用いられている。エレクトロデポジション方式のエレクトロクロミック素子では、電圧印加によって銀塩を基板界面に析出させるのに数分程度の時間がかかる。このため、電圧印加時間次第では、透過状態と反射状態との中間の状態であるハーフミラー状態を生成することができる。ハーフミラー状態は、基板界面への銀塩の析出量が反射状態よりも少なく透過状態よりも多い状態である。

本実施の形態の調光素子２０は、電圧無印加時には透過状態となり、数分程度以上電圧を印加したときには反射状態（完全な鏡状態）となり、数秒程度電圧を印加したときにはハーフミラー状態となる。なお、電圧印加を停止すると析出した銀塩が電解質層に溶解してしまうため、ハーフミラー状態を長時間維持する場合には、数秒程度の電圧印加を断続的に繰り返してもよい。ハーフミラー状態の調光素子２０は、反射状態よりも低くかつ透過状態よりも高い反射率を有している。またハーフミラー状態の調光素子２０は、透過状態よりも低くかつ反射状態よりも高い透過率を有している。

図１６（ａ）は調光素子２０が反射状態であるときの照明装置９を示しており、図１６（ｂ）は調光素子２０が透過状態であるときの照明装置９を示しており、図１６（ｃ）は調光素子２０がハーフミラー状態であるときの照明装置９を示している。図１６（ａ）に示す状態（調光素子２０が反射状態）では、図１（ａ）に示した状態と同様に、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。図１６（ｂ）に示す状態（調光素子２０が透過状態）では、図１（ｂ）に示した状態と同様に、光源部１０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

図１６（ｃ）に示す状態（調光素子２０がハーフミラー状態）では、光源部１０で発光した光の一部（例えば半分程度）は、直接、又は反射板３０とハーフミラー状態の調光素子２０とで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、光源部１０で発光した光の一部を用いて、室内の間接照明を行うことができる。

またこの状態では、光源部１０で発光した光の一部（例えば半分程度）は、ハーフミラー状態の調光素子２０を透過する。調光素子２０の光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向に射出され、室内に照射される。これにより、光源部１０で発光した光の一部を用いて、室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態の照明装置９によれば、室内の直接照明と間接照明とを切り替えることができることに加えて、直接照明と間接照明とを同時に行うことができる。例えば、間接照明を行っている状態で室内を少し明るくしたい場合や、直接照明を行っている状態で部屋を少し暗くしたい場合などに有効である。ハーフミラー状態での直接照明及び間接照明のそれぞれの光量の比率は、調光素子２０の電圧印加時間を調節することによって変更することができる。

［第１１の実施の形態］
次に、本発明の第１１の実施の形態による照明装置について、図１７を用いて説明する。図１７は、本実施の形態による照明装置２１０の概略の断面構成を示している。図１７（ａ）は後述する光反射透過板２２０が反射状態であるときの照明装置２１０を示しており、図１７（ｂ）は光反射透過板２２０が透過状態であるときの照明装置２１０を示している。なお、第１の実施の形態による照明装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態による照明装置２１０は、第１の実施の形態の調光素子２０に代えて、光反射透過板２２０（光反射透過部の一例）を有している。光反射透過板２２０は、コロイドフォトニック結晶（チューナブルフォトニック結晶）をそれぞれ含む３層のコロイドフォトニック結晶層２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂが積層された構成を有している。

一般に、コロイドフォトニック結晶は、ブラッグ反射により所定の波長範囲の光を選択反射する。選択反射される光の波長範囲は、コロイドフォトニック結晶に含まれる溶媒（エタノール）の濃度によって変化する。コロイドフォトニック結晶は、エタノールの濃度が７０％の場合には赤色光の波長範囲を選択反射し、エタノールの濃度が８０％の場合には緑色光の波長範囲を選択反射し、エタノールの濃度が数十％（例えば２０％）の場合には青色光の波長範囲を選択反射する。またコロイドフォトニック結晶は、エタノールの濃度が６０％の場合には可視光のほぼ全波長範囲に対して透明になる。

本実施の形態において、光反射透過板２２０を反射状態にする場合には、コロイドフォトニック結晶層２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂに含まれるエタノールの濃度をそれぞれ７０％、８０％、２０％に制御する。これにより光反射透過板２２０は、可視光のほぼ全波長範囲で入射光を反射する。一方、光反射透過板２２０を透過状態にする場合には、コロイドフォトニック結晶層２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂに含まれるエタノールの濃度をいずれも６０％に制御する。これにより光反射透過板２２０は、可視光のほぼ全波長範囲で入射光を透過させる。

光反射透過板２２０が反射状態になると、図１７（ａ）に示すように、光源部１０で発光した光は、直接、又は反射板３０と反射状態の光反射透過板２２０とで反射して、光源部１０内を側面１０ｃ、１０ｄに向かって導光する。側面１０ｃ、１０ｄに到達した光は、図中左向き及び右向き太矢印で示すように、側面１０ｃ、１０ｄからほぼ水平方向に射出され、側壁面１１０ａ、１１０ｂに照射される。これにより、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた室内の間接照明を行うことができる。

光反射透過板２２０が透過状態になると、図１７（ｂ）に示すように、光源部１０で発光した光の多くは、直接又は反射板３０で反射して光反射透過板２２０内に入射し、透過状態の光反射透過板２２０を透過する。光反射透過板２２０を透過して光射出面２０ａに到達した光は、図中下向き太矢印で示すように、光射出面２０ａからほぼ鉛直下方向に射出され、室内に照射される。これにより、光源部１０からの直接光を用いた室内の直接照明を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、光反射透過板２２０を反射状態及び透過状態の間で切り替えることによって、照明装置２１０による光の照射方向を容易に約９０°切り替えることができる。したがって、光源部１０からの直接光を用いた直接照明と、側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いた間接照明とを容易に切り替えることができる。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、照明装置を凹部１１０に取り付け、凹部１１０の側壁面１１０ａ、１１０ｂでの反射光を用いて間接照明を行っているが、照明装置を天井面１００に取り付け、天井面１００での反射光を用いて間接照明を行ってもよい。

また上記の実施の形態において、照明装置の照明光の色は白色に限定されない。例えば、図１８（ａ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の光を発光する複数組のＬＥＤ２４０ｒ、２４０ｇ、２４０ｂを光源部１０に用い、ＬＥＤ２４０ｒ、２４０ｇ、２４０ｂの発光強度を色毎に制御することにより、照明装置の照明光を白色以外の任意の色にすることができる。

また、図１８（ｂ）に示すように、光源部１０には白色光を発光する光源を用いるとともに、例えば、着色状態と無色透明状態とを切替え可能なエレクトロクロミック素子（特許文献４参照）やエレクトロフォレティック（電気泳動）素子等をカラーフィルタ層２５０として調光素子２０の光射出面２０ａ側に設けることにより、照明装置の照明光を白色以外の任意の色にすることができる。

また上記実施の形態では、照明装置が室内の天井（図１９（ａ）、（ｂ）参照）に設けられているが、室内の壁（図２０（ａ）、（ｂ）参照）、床（図２１（ａ）、（ｂ）参照）、壁と天井（又は床）の間（図２２（ａ）、（ｂ）参照）等に設けられていてもよい。

また上記の各実施の形態に記載されている技術的特徴（構成要件）は、互いに組合せ可能であり、組み合わせることによって新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、照明装置の分野において広く利用可能である。

１、２、３、４、５、６、６、７、８、９、２０８、２１０、２１２ 照明装置
１０ 光源部
１０ａ、１０ｂ 表面
１０ｃ、１０ｄ 側面
２０ 調光素子
２０ａ 光射出面
３０ 反射板
３０ａ 開口部
４１、５１、５２、１４１、１４２、１４３、１４４、１４６、１４７、２３０ 透明基板
４２、５３、５４ 透明導電膜
４３ イオン貯蔵層
４４ 固体電解質層
４５ バッファ層
４６ 触媒層
４７ 調光ミラー層
４８、５７ 電源回路
５５ シール材
５６、１４５ 電解質層
５８ 鏡面層
６０、６１、６２ 散乱フィルム
７１、７２ 屈折率整合層（接着剤層）
８０ 可動ミラー
８１ 回転軸
９１ 導光部
９２、１３１、２３２、２４０ｒ、２４０ｇ、２４０ｂ ＬＥＤ
９３ 散乱部
１００ 天井面
１１０ 凹部
１１０ａ、１１０ｂ 側壁面
１２０ａ、１２０ｂ 空間
１３２ 散乱層
１３３ 空気層
１５０ 蛍光管
１５１ 電極
１６０ 発光シート
１６１ カバー
１７０ プリズム
１７０ａ 光射出面
１８０ 光ダクト
１８１ 採光部
１８２ 導光部
１８３ 放光部
１８４ 間隙
１９０ 室内
２００、２２０ 光反射透過板
２００ｒ、２００ｇ、２００ｂ 液晶パネル
２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂ コロイドフォトニック結晶層
２３１ 蛍光体層
２３３ 蛍光体分散基板
２５０ カラーフィルタ層

Claims (5)

1. 面状に光を放出する光源部と、
   前記光源部の光出射面側に配置され、一対の表面と前記表面の周囲に形成された側面とを備え、前記表面の少なくとも一方及び前記側面から光を射出する導光部と、
   前記導光部の前記光源部と他方側に配置され、前記導光部の前記表面からの光を反射する反射状態と、前記導光部の前記表面からの光を透過させる透過状態とを切替え可能な光反射透過部と
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記光源部の前記光出射面の他方側に配置され、前記光源部からの光を反射する光反射部をさらに有すること
   を特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は２に記載の照明装置において、
   前記光反射透過部は、エレクトロクロミック素子、可動ミラー、コレステリック液晶、チューナブルフォトニック結晶のいずれかを有していること
   を特徴とする照明装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光源部、光反射透過部、導光部、光反射部の隣接する界面の少なくとも一つには、隣接する構成要素の屈折率を上限または下限とする範囲の屈折率を有した材料からなる、屈折率整合層を有していること
   を特徴とする照明装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の照明装置において、
   光を散乱させる光散乱部を、少なくとも前記光が出射される表面もしくは側面方向のいずれかに有すること
   を特徴とする照明装置。

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