(57)【要約】【課題】拡散部材を用いた方法において、二律背反事象となる明るさの尺度である照度特性と照明器具を直視したときのグレア性や輝度の均質性等の輝度特性との関係を打破し、直下照度を向上させ、かつ、グレア性や輝度の均質性を向上する事ができる照明器具用集光部材及び照明器具を提供する。【解決手段】照明器具用集光部材は、支持体の片面に拡散フィルムが積層された照明器具用集光部材であって、支持体は、変角色差計で測定される相対光線透過度が２〜１５００、及び、拡散度が１〜４０度である透明板または拡散板であり、拡散フィルムは、平均表面粗さが０．８〜３μｍである光拡散層が積層され、かつ、全光線透過率が９５〜１００％である。そして、光拡散層が外面側になるようにして拡散フィルムが支持体に積層されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の片面に拡散フィルムが積層された照明器具用集光部材であって、
前記支持体は、変角色差計で測定される相対光線透過度が２〜１５００、及び、拡散度が１〜４０度である透明板または拡散板であり、
前記拡散フィルムは、平均表面粗さが０．８〜３μｍである光拡散層が積層され、かつ、全光線透過率が９５〜１００％であり、
前記光拡散層が外面側になるようにして前記拡散フィルムが前記支持体に積層されていることを特徴とする照明器具用集光部材。
【請求項２】
単数又は複数の発光ダイオード素子が実装されている実装基板を備えた光源モジュールの出光面に、請求項１に記載の照明器具用集光部材が光拡散層面を出光面側にして設置されていることを特徴とする照明器具。
【請求項３】
前記照明器具用集光部材を出光する照度の配光角である照度配光角が５５〜９５度であることを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記実装基板から前記照明器具用集光部材までに至る空間が遮光壁で囲まれており、
前記遮光壁の内面が反射部材から構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記実装基板から前記照明器具用集光部材までに至る空間に集光型のリフレクターが設置されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具用集光部材及び照明器具に関する。詳しくは、照明器具に組み込んだ場合に照明器具の直下の照射面の照度（以下、直下照度と称する）が高く、かつ照明器具を直視したときのグレア性や輝度の均質性に優れた照明器具を得ることができる照明器具用集光部材に関する。また、照明器具の直下照度が高く、かつ照明器具を直視したときのグレア性や輝度の均質性に優れた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年エコロジーの観点から、照明用の光源として、消費電力が低く、振動に強く、超高輝度で長時間安定して発光可能な発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用いたＬＥＤ電球や蛍光管形状のＬＥＤ管などのＬＥＤ照明装置が使用されるようになってきている。ＬＥＤは上記の長所を有する一方、点光源であってかつ高輝度であるため、光源からの出射光によるぎらつきや眩しさを感じやすかったり、輝度の均質性が不十分であったりするという課題を有する。そのため、ＬＥＤを用いる場合には、出射光によるぎらつきや眩しさ（グレア性）を低減したり、輝度の均質性を改善したりする必要がある。このような課題を解決する方法として、照明器具の出光側に乳白拡散板や拡散フィルム等の光拡散（以下、単に拡散と称する）部材を設置する方法が知られている。しかしながら、これらの拡散部材を用いる方法は、グレア性や輝度の均質性等の輝度特性と明るさの尺度である照度特性とは、二律背反事象になる。そのために、グレア性や輝度の均質性等の改善効果を大きくすると照度特性が低下する。逆に、照度低下を抑制すると輝度特性が低下する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、全光線透過率が２０〜７０％である光拡散板を用いる方法が開示されている。確かに、該方法によりグレア性や輝度の均質性等の輝度特性を改善することができるが、光拡散板の全光線透過率が低いために、照度の低下が大きいという課題を有する。
【０００４】
一方、特許文献２において、光拡散部材として、（株）きもと社製ライトアップ（登録商標）ＬＳＥ１００拡散フィルムを用いた照明器具が開示されている。該特許文献２で用いられている拡散フィルムは、通常の拡散フィルムであり集光効果を有していないので直下照度の向上効果が発現しない。
【０００５】
一方、特許文献３において、個々のＬＥＤ光源に集光タイプのレンズ部材を設置し、かつレンズ部材の出光面側に拡散板を設置する方法が開示されている。
該方法は、直下照度の向上には有効であるが、ＬＥＤ光源毎に集光タイプのレンズ部材を設置する必要があるのでレンズ部材の経費やレンズ部材を組み込むための経費が高くなるので経済的に不利になり、かつレンズ部材で集光された光が拡散板高配光角化され、直下照度の向上効果が抑制されるので好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７０１４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８６０２２号公報
【特許文献３】特開２０１２−２２６９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記の従来技術における問題点を解決するものであり、拡散部材を用いた方法において、二律背反事象となる明るさの尺度である照度特性と照明器具を直視したときのグレア性や輝度の均質性等の輝度特性との関係を打破し、直下照度を向上させ、かつ、グレア性や輝度の均質性を向上する事ができる照明器具用集光部材及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る照明器具用集光部材は、
支持体の片面に拡散フィルムが積層された照明器具用集光部材であって、
前記支持体は、変角色差計で測定される相対光線透過度が２〜１５００、及び、拡散度が１〜４０度である透明板または拡散板であり、
前記拡散フィルムは、平均表面粗さが０．８〜３μｍである光拡散層が積層され、かつ、全光線透過率が９５〜１００％であり、
前記光拡散層が外面側になるようにして前記拡散フィルムが前記支持体に積層されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の観点に係る照明器具は、
単数又は複数の発光ダイオード素子が実装されている実装基板を備えた光源モジュールの出光面に、本発明の第１の観点に係る照明器具用集光部材が光拡散層面を出光面側にして設置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記照明器具用集光部材を出光する照度の配光角である照度配光角が５５〜９５度であることが好ましい。
【００１１】
また、前記実装基板から前記照明器具用集光部材までに至る空間が遮光壁で囲まれており、前記遮光壁の内面が反射部材から構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記実装基板から前記照明器具用集光部材までに至る空間に集光型のリフレクターが設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明器具用集光部材は、照明器具の出光面側に設置することで、直下照度を高め、かつ輝度の均質性やグレア性の改善効果が発現できるので、照明器具用集光部材として好適に用いることができる。
【００１４】
また、本発明の照明器具用集光部材を組み込んだ照明器具は、直下照度が高く、かつ輝度の均質性やグレア性の改善効果が大きく、照度特性と輝度特性の両立が図られているので、住宅用、施設用及び屋外用等の幅広い用途の照明器具として広く好適に用いる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例２、実施例６、実施例７及び比較例６における拡散フィルムの拡散層の表面の平均表面粗さＲａと直下照度比との関係を示したグラフである。
【図２】実施例１〜実施例７と比較例２〜比較例８のデータを用いた場合の支持体の相対光線透過度と直下照度比との関係を示したグラフである。
【図３】実施例１〜実施例７と比較例２〜比較例８のデータを用いた場合の照度配光角と直下照度比との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（照明器具用集光部材の構成）
本実施の形態における照明器具用集光部材は、支持体の片面に拡散フィルムが積層されている。支持体は、変角色差計で測定される相対光線透過度が、２〜１５００で、かつ拡散度が１〜４０度の透明板または拡散板である。また、拡散フィルムは、平均表面粗さが０．８〜３μｍである光拡散層が積層され、全光線透過率が９５〜１００％である。そして、拡散フィルムは、光拡散層側が外面側になるように支持体に積層されていることが重要である。
照明器具用集光部材が上記構成を満たして、初めて本実施の形態の効果を発現する事ができる。
【００１７】
（拡散フィルムの構成及び特性）
本実施形態における拡散フィルムは、全光線透過率が９５〜１００％で、かつ平均表面粗さが０．８〜３μｍである光拡散層が積層されてなることが重要である。
上記特性の双方を満たすことで、初めて本実施形態の効果を発現する事ができる。
全光線透過率は９７〜１００％がより好ましい。また、平均表面粗さは、１．８〜３μｍがより好ましい。
全光線透過率が９５％未満、あるいは平均表面粗さが０．８μｍ未満の場合は集光効果が低くなるので好ましくない。逆に、全光線透過率が１００％及び平均表面粗さが３μｍを超えることは技術的に困難である。
【００１８】
（拡散フィルムの製造方法）
本実施形態における拡散フィルムは、上記構成及び特性を満たせば、その製造方法は問わない。例えば、ディスプレー用に広く市販されているビーズコート法で製造された表面拡散型の拡散フィルムの中より選択して用いる方法が推奨されるが限定はされない。例えば、表面賦型法等で新規に開発して用いてもよい。
【００１９】
（拡散フィルムによる集光効果）
本発明者等は、本発明の開発過程において、ディスプレー用に広く用いられているビーズコート法で製造された表面拡散タイプの拡散フィルムの中に拡散効果とは逆効果である集光性を有する製品があるという驚くべき事を見出して本発明を完成した。該表面拡散タイプの集光部材の場合は、拡散面の表面粗さを粗くする事により、該表面の表面突起が、例えば、レンズフィルムとしてディスプレー用に用いられているマイクロレンズフィルムに近似した表面構造になるために、集光効果が発現されるためであると推察される。それ故に、上記のごとく表面拡散法の拡散フィルムの拡散層表面の表面粗さを上記の特定範囲にする事で達成できると推察している。
【００２０】
（支持体の特性）
本実施の形態における支持体は、変角色差計で測定される相対光線透過度が、２〜１５００で、かつ拡散度が１〜４０度の透明板または拡散板であることが重要である。
【００２１】
（支持体の相対光線透過度）
本実施の形態で用いられる支持体の相対光線透過度は、５〜１５００がより好ましい。
相対光線透過度が２未満の場合は、後述する拡散フィルムによる集光効果が該支持体による拡散効果により低下するので、照度の配光角が大きくなり、直下照度が低下し、照明器具により照射される照射面の明るさが低くなるので好ましくない。
逆に、相対光線透過度が１５００を超えることは技術的に困難である。
上記の相対光線透過度の数値範囲は極めて広い範囲になっており、支持体の好ましい特性範囲が非常に広いという印象を与えるが、相対光線透過度が支持体の好ましい光線透過度の範囲を拡大して評価できる評価法であることに起因している。即ち、光線透過度の指標として広く用いられている全光線透過率では９５％以上という狭い範囲になる。また、照明器具用の拡散板として広く用いられている乳白拡散板の相対光線透過度は２以下となる。このように相対光線透過度により好ましい範囲を拡大して評価出来るのは、後述の拡散フィルムによる集光度と支持体の相対光線透過度の関係が指数関数になることに起因している。
【００２２】
（支持体の相対光線透過度の測定方法）
上記相対光線透過度は、三次元変角分光測色システムＧＣＭＳ−４型（株式会社村上色彩技術研究所製）を用いて測定される値である。その測定方法の詳細は、実施例において記述する。
【００２３】
（支持体の拡散度）
該支持体の拡散度は１度〜４０度であることが好ましい。支持体の拡散度は１度〜３５度がより好ましい。
拡散度が１度未満は技術的に困難である。
拡散度が４０度を超える場合は、拡散フィルムによる集光効果が低くなり、直下照度の向上効果が小さくなるので好ましくない。
【００２４】
（支持体の拡散度の測定方法）
上記拡散度は、相対光線透過度と同様に、三次元変角分光測色システムＧＣＭＳ−４型（株式会社村上色彩技術研究所製）を用いて測定される値である。その測定方法の詳細は、実施例において記述する。
【００２５】
（支持体の種類）
本実施の形態における支持体は、上記特性を有すれば限定されない。例えば、樹脂、ガラス及びセラミックス等よりなる透光性の部材を用いるのが良い。
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
【００２６】
（支持体の相対光線透過度及び拡散度の達成方法）
本実施の形態においては、上記特性の相対光線透過度及び拡散度を達成する方法は、限定されない。例えば、市販されている透明板や上記特性を満たす拡散板を用いることができる。また、マトリックス部材との屈折率差が小さく、かつ平均粒子径の大きな拡散剤粒子を配合した組成物を用いて製造してもよい。該方法は、拡散剤粒子によるミュー散乱の寄与が高くなるので、光の回折効果が大きくなる。それ故、該拡散粒子を回折して透過する光の光量が大きくなるので上記特性を満たす拡散度の低い拡散板を得ることができる。該コンセプトを満たす方法として、マトリックス部材として、ポリカーボネート系樹脂を用いた方法が、特開２０１６−３２８１号公報において開示されている。従って、ポリカーボネート系樹脂を用いる場合は、特開２０１６−３２８１号公報で開示されている方法を用いて製造するのが好ましい実施態様であるが、限定はされない。
【００２７】
（支持体の厚み）
本実施の形態で用いられる支持体は、上記特性を満たせば、例えば、その厚みは限定されないが、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満では支持体としての支持効果が低下するので好ましくない。逆に、５ｍｍを超えると経済性が劣るので好ましくない。
【００２８】
（照明器具用集光部材の構成）
本発明における上記の拡散フィルムと支持体よりなる照明器具用集光部材は、支持体の片面に、光拡散層側が外面側になるように拡散フィルムが積層されていることが重要である。該構成を満たしてはじめて本発明の効果が発現できる。
【００２９】
（照明器具の構成）
本実施の形態における照明器具の構成は、単数又は複数の発光ダイオード素子が実装されている実装基板を備えた光源モジュールの出光面に、光拡散層面が出光面側になるようにして上記照明器具用集光部材が設置されていることが重要である。
照明器具が上記構成を満たして、初めて本実施の形態の効果を発現する事ができる。
例えば、照明器具用集光部材が、光拡散層面が入光面側になるように設置されている場合は集光効果が発現されなくなり、直下照度の向上効果が出なくなるので好ましくない。
【００３０】
（光源モジュール）
本実施の形態における光源モジュールは、少なくとも基板の表面に実装された単数又は複数の発光ダイオード素子を有する実装基板と筐体から構成されていれば限定されない。上記筐体は、実装基板に実装された発光ダイオード素子から放射される光を特定方向に導くための導光作用及び上記した照明器具用集光部材の固定のために設けられる。
上記実装基板は筺体の底面の上面側に設置されていることが好ましい。
導光方向も限定されない。導光方向は発光ダイオード素子の鉛直方向であってもよいし、斜め方向であってもよい。また、該光源モジュールにおける筐体の形状は限定されないが、発光ダイオード素子が実装された実装基板の形状に合った構造が好ましい。
筐体の高さも限定されないが１５０ｍｍ以下が好ましい。１５０ｍｍを超えると照明器具の厚みが厚くなるので好ましくない。
該筐体の材質や厚み等も限定されない。筐体の材質として、例えば、金属、合金、セラミックス及び樹脂等が挙げられる。
【００３１】
また、実装基板の発光ダイオード素子の設置面の反対面に放熱部材が積層された態様、放熱フィンが組み込まれた態様等により、放熱対策が施された態様等も排除されない。また、筐体に放熱部材等を組み込んで照明器具にする等の態様も排除されない。
更に、該光源モジュールの実装基板の出光面や筐体の内面に反射塗料が塗装された態様、あるいは、反射部材が組み込まれた態様等、筐体の内面の光の反射度が向上している事が好ましい実施態様である。該実施態様により、照明器具から出光する照度を増加させる事ができ、直下照度の向上に繋げる事ができる。
【００３２】
（発光ダイオード素子）
本実施の形態における上記の発光ダイオード素子は、ＬＥＤ光源やレーザ光源等の点状の発光素子よりなる発光ダイオード素子が挙げられる。該発光ダイオード素子の種類は限定されないが、広く普及が進んでいるＬＥＤ光源が好ましい。
ＬＥＤ光源の種類も限定されない。例えば、広く使用されている砲弾型ＬＥＤ、表面実装型（SMD）及びチップオンボード（COB）等が挙げられる。特に、表面実装型（SMD）及びチップオンボード（COB）の使用が好ましい。
【００３３】
（発光ダイオード素子の設置場所及び個数）
本実施の形態においては、上記発光ダイオード素子は、光源モジュールの実装基板の出光面に単数又は複数個設置されていることが好ましい。特に、発光ダイオード素子が複数個設置されたタイプが好ましい。発光ダイオード素子が複数個設置されている場合の個数や配列状態は限定されない。
【００３４】
（照明器具の照度配光角）
本実施の形態においては、照明器具用集光部材を出光する照度の配光角である照度配光角が５５〜９５度であることが好ましく、５５〜９０度がより好ましい。
照度配光角が５５度未満の場合、集光効果が大きくなりすぎるので床面の明るくなる面積が小さくなりすぎ、床面の明るさの均質性が低下するので好ましくない。逆に、９５度を超えると集光効果が低下し、直下照度が低くなるので好ましくない。
【００３５】
（照明器具用集光部材の設置方向）
本実施の形態においては、照明器具用集光部材は、拡散フィルム側を出光面側にして設置されていることが重要である。該設置方向を満たすことで、初めて本発明の照度の集光効果が発現でき直下照度を高めることができる。
【００３６】
（照明器具用集光部材の形状）
本実施の形態においては、照明器具用集光部材の形状は、光源モジュールの出光面の形状に合った形状であることが好ましい。また、該照明器具用集光部材は平面構造であってもよいし、湾曲形状に成型された形状であっても構わない。
【００３７】
（実装基板から照明器具用集光部材に至る空間の遮光及び反射の効果）
本実施の形態においては、前記構成を満たせば光源モジュールや照明器具の構造等は制限されない。例えば、集光部材や拡散部材がピン状の固定具で固定されて、実装基板から拡散部材に至る空間の一部から光が漏れる構造であっても構わないが、該空間から光が漏れないように遮光部材で遮光されているのが好ましい実施態様である。さらに、該遮光部材の内面が白色反射部材よりなる事がより好ましい実施態様である。該態様により、入光照度を高める事ができるので、最終的に拡散部材を出光する光量を高める事ができ、直下照度をより高める事に繋がるので好ましい。
【００３８】
（照明器具用集光部材に入光する入光配光角）
本実施の形態においては、照明器具用集光部材に入光する入光配光角は限定されない。しかし、該入光配光角に比例して照度配光角が変化する。従って、入光配光角を小さくする事は好ましい実施態様である。例えば、該入光配光角を小さくする方法として、特許文献３で開示されている集光型のレンズ部材を組み込む方法も有効な方法の一つであるが、経済性が低下するのでベストな方法ではない。リフレクター等の安価に実施できる方法で角度調整等を行うのが好ましい。特に、リフレクターで集光する方法が推奨される。
該リフレクターで集光する方法のリフレクターの形状、材質及び色等も限定されない。
例えば、リフレクターの形状は、一般に広く用いられている入光側よりも出光側が広くなるように傾斜した構造が好適である。特殊な構造のリフレクターであっても構わない。リフレクターの材質は、金属、セラミック及びプラスチック等が好適である。リフレクターの色は内面が白色であることが好ましく、例えば、白色系の反射塗料が塗装された態様や、白色系の反射フィルムが積層された態様が好ましい実施態様である。
【００３９】
（照度特性と輝度特性の二律背反特性を両立させる方法の基本コンセプト）
本発明者等は、従来技術において、二律背反事象となっている照度特性と輝度特性の関係を打破し、これらの特性の両立を図る技術の確立を鋭意検討した。その結果、拡散部材の光学特性の変更で、上記目標を達成する事は困難であり、新規なコンセプトの導入が必要である事が見えてきた。
そこで、該目的を達成する方法について熟考した結果、照明器具を出光する照度の配光分布プロファイルの最適化で達成できる可能性がある事を思い付いた。従来技術においては、照明器具の照度特性については、全光束が重要であり、全光束特性を高める方向で設計されてきている。全光束は、光源がすべての方向に放出する光の総量の値である。従って、照明器具の照度特性として重要特性である事は論を待たない。しかし、グレア性や輝度の均質性等の輝度特性の改善をするために、従来技術において広く用いられている拡散部材を用いる方法を適用した場合は、この輝度特性の改善効果と全光束とは二律背反事象になる。そこで、全光束を高めるためには、光源チップの全光束を高める方法で実施されてきた。従来は、ＬＥＤ光源チップの性能アップが進んできたのでコストアップを抑制した形で展開ができてきたが、ＬＥＤ光源チップの性能アップが限界に近付きつつある上に、省エネルギーの要求が強くなってきており、光源の性能アップでない方法で上記の二律背反事象を打破する方法の確立の市場要求が高まってきている。本実施の形態においては、照射面の明るさを高める方法としては、全光束を高める方法よりは、直下照度を高める事の方が省エネルギーの観点より有効であるとの新たなコンセプトを導入する事で本発明を完成した。即ち、全光束の場合は全ての方向に放射される光量の総和の値である。従って、本発明で注目している直下照度には寄与しない方向に放射される光量が多く含まれている。一方、汎用的に用いられている照明器具においては、照射面の明るさが求められている。そこで、該照射面の明るさに対する寄与の小さい高配光角の光量の割合を低下させ、該高配光角の光を低配光角方向に振り向ける方法、いわゆる照明器具を出光する照度分布を少し集光して直下照度を高めた方が照射面の明るさを高める方法として好ましい事に気付き、本発明を完成した。当然であるが、集光により直下照度を高める方法は、照射面の明るさの斑の発生に繋がるという課題の発生に繋がる。従って、照度の出光配光角には最適範囲が存在する事になる。
【００４０】
（照度の配光分布プロファイル特性値の有する課題）
従来技術においては、照射面である、例えば、床面の明るさの均質性を高めるために照明器具を出光する照度配光角を広くする事が重要視されてきた。該照度の出光配光角は、一般には、ゴニオ方式で測定される配光分布プロファイルで評価されてきている。該方法の配光分布プロファイルは、等距離で角度を変化させたときの照度の値で求められている。一方、実際の照明器具における照射面照度分布は、出光角度に比例して、照明器具と照射面との距離が長くなる。それ故に、ゴニオ方式で測定される配光分布プロファイル測定で測定される照度の配光分布プロファイルと実際の照射面の照度分布とは一致していない事になる。
照度は距離の２乗に反比例して低くなる。例えば、４５度で出光する光の照射面との距離は０度（直下）の照射面との距離の約１．４倍になる。従って、照射面の照度は、等距離で測定した配光分布プロファイル測定した照度の１／２の明るさになる。６０度の場合は、上記の距離の差異は、約２倍になるので照度は１／４になる。従って、一般に用いられているゴニオ方式で測定される配光分布プロファイルと実際の照射面の照度の配光分布プロファイルには大きなギャップがある。一般には照射面照度の均質性を高めるには、上記配光角を広げランバーシアン型の配光分布である配光角１２０度に近づける事が好ましいとされている。確かに、照射面照度の均質性を高めるには有効である。しかし、広く用いられている拡散部材を用いると、直下照度を含めた照射面全体の明るさが暗くなるという課題がある。上記の如くゴニオ方式で測定される配光分布プロファイルは、照射面照度の配光分布プロファイルよりも高角度の照度を過大評価している事になる。従って、照度の配光分布プロファイル特性値においても、上記の全光束と同様の見直しが必要である事を示している。即ち、照度の出光配光角を少し狭くしても照射面の明るさの面積が狭くなる事に対する影響は小さい事を示しており、前記の全光束の課題と同様の改善方法の有効性を示している。
【００４１】
（照明器具）
本実施の形態の照明器具は、従来技術で二律背反事象であった出光効率と輝度の均質性やグレア性の改善効果の両立が図られているので、幅広い照明器具に活用でき、照明器具の種類や用途は限定されない。例えば、照明器具として、ベースライト、ダウンライト、シーリングライト、スポットライト及び高天井用照明器具等を挙げることができる。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更し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包含される。各実施例、比較例で得られた試料についての物性測定方法は以下の通りである。
【００４３】
（１）全光線透過率
ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１−１に準拠して、日本電色社製ヘーズメーターＮＤＨ  ４０００ を用いて、Ｄ６５光源にて測定した。
【００４４】
（２）相対光線透過度
三次元変角分光測色システムＧＣＭＳ−４型（株式会社村上色彩技術研究所製）を用いて透過光強度及びその配光分布プロファイルの測定を行った。測定は、光源：Ｄ６５、視野角：２度の条件で行った。
まず、上記ＧＣＭＳ−４型用の透過光拡散標準板（オパールガラス）を用いて装置の校正を行った。なお、上記透過光拡散標準板は、積分球式分光計測で空気層を１．０００としたときの透過率が０．３５３５であった。
次に、光線入射角：０度（試料に対して法線方向）で、受光角度：０度から８０度までの透過度を１度ピッチで光線透過度を測定した（ｒ測定法）。受光角度０度の透過度を相対光線透過度とした。測定される透過度は分光された値として表示されるので、５５０ｎｍの測定値で表示した。測定値は透過光拡散標準板の透過度の相対値で表示されるので、該測定値を相対光線透過度と定義した。
【００４５】
（３）拡散度
拡散度は、上記（２）に記載の方法において、測定された透過光強度の測定データから求めた。具体的には、試料を通過する波長５５０ｎｍの直進光（受光角度：０度）の透過光強度を１００％としたとき、試料を通過する波長５５０ｎｍの透過光強度が５０％になるときの角度を求めて−側角度と＋側角度の合計角度を拡散度とした。
【００４６】
（４）直下照度及び照度配光角
変角照度計（（有）ハイランド製「ＺＥＲＯ−ＯＮＥ」）を用いて測定した。
測定距離（照明器具出光面と照度計受光面間距離）：１ｍあるいは３ｍで測定
ライン照明器具の場合は、照度配光角は照明器具の短手方向の値で表示した。
直下照度は、標準系に対する相対値で表示した。
詳細な測定方法は、実施例１において記載する。
【００４７】
（５）平均輝度
平均輝度は、照明器具を直視したときの眩しさ及び照明器具の出光面の輝度の均質性の尺度である。数値が小さい方が、眩しさが小さく、かつ輝度の均質性が高くなる。従って、平均輝度は値が小さい方が好ましい。
直視グレアー計測装置（Ｅ  ＯＮＥ  ＳＨＯＴ  Ｇｌａｒｅ）（（有）ハイランド製）を用いて以下の標準測定法で測定した。
測定距離（照明器具出光面と輝度計受光面間距離）：１ｍあるいは３ｍ、視野角：２０度、楕円４：３、スレショルド：６０％
平均輝度は、標準系に対する相対値で表示した。
【００４８】
（６）平均表面粗さ（Ｒａ）
表面粗さ測定器  ＳＥ３５００（（株）小坂研究所製）を用いて、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に準拠し、以下の条件で平均表面粗さ（Ｒａ）を測定した。
カットオフ：０．８ｍｍ、フィルター：ガウス、Ｅ．ｌｅｎｇｔｈ：４．０００ｍｍ、Ｓ．ｌｅｎｇｔｈ：０．８ｍｍ、Ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ：直線（全域）、Ｄｒｉｖｅ  ｓｐｅｅｄ：０．２ｍｍ／ｓ
【００４９】
（拡散フィルムの部材記号と特性値）
実施例及び比較例において用いた拡散フィルムの部材記号及びその特性値を表１に示す。
本実施例及び比較例においては、該表１の部材記号で記述する。
【００５０】
【表１】
2020098746.tif 000002
【００５１】
（支持体の部材記号と特性値）
実施例及び比較例において用いた支持体の部材記号及びその特性値を表２に示す。
本実施例及び比較例においては、表２の部材記号で表示した。
【００５２】
【表２】
2020098746.tif 000003
【００５３】
（実施例１〜７及び比較例１〜８）
東芝ライテック（株）製のＥ−ＣＯＲＥ（登録商標）ＬＥＤユニットＬＤＦ５Ｎ−ＧＸ５３／２の出光面に組み込まれている拡散部材を取り外した光源モジュールを用いて以下の測定を行った。該光源モジュールは、基板面及び筐体の内面に白色反射塗料で塗装されている。上記光源モジュールを駆動方式の試料台上に、光源モジュールの中心点と試料台の中心点が一致するようにし、かつ出光面が水平になるように設置し、光源モジュールの出光面と照度計受光面との距離を１ｍとしたときの受光角度０度の照度を直下照度として測定した。直下照度の測定は暗室下で行い、照明器具の点灯後３０分経過してから測定を開始した。点灯後３０分を経過しても照度は多少変動をするため、光源モジュールの直下照度が１９２Ｌｘになるように試料台の高さを微調整した。そして、光源モジュールの筐体の出光面の上に、表３及び表４に示した平面状の部材を水平に設置し、各種部材系の直下照度を測定した。そして、該部材系を取り外し、再度光源モジュールのみの直下照度を再測定した。該光源モジュールのみの直下照度１９２Ｌｘが再現したら光学部材系を設置したときの測定値を該光学部材系の直下照度とした。測定後に、光源モジュールのみに戻したときの直下照度が１９２Ｌｘから外れた値になった場合は、試料台の高さを再度微調整し、光学部材系を設置したときの前後の直下照度の測定値が１９２Ｌｘになるように繰り返し測定を行った。この状態で−９０度〜９０度の範囲の照度の配光分布を５度ピッチで測定し、ほとんどの実験において、試料台の高さ微調整をしなくても安定した測定値が得られた。即ち、試料台の高さ微調整をするケースはまれであった。
【００５４】
照度配光角は、最大照度を１００％としたとき、その５０％になる角度を求めた。即ち、この−側と＋側の合計の角度を照度配光角とした。上記の照度の配光分布を測定する変角照度計（（有）ハイランド製「ＺＥＲＯ−ＯＮＥ」）には、該照度配光角が自動算出されるソフトが組み込まれている。
輝度測定も測定距離１ｍで行った。
【００５５】
照明器具用集光部材は、支持体と拡散フィルムの反拡散層側が接するように、各支持体の片面に拡散フィルムを光学用の粘着剤で貼り合わせて、拡散フィルム側が出光面になるように上記光源モジュールの出光面に設置して評価をした。
【００５６】
比較例１は、部材を設置しない場合、即ち、光源モジュールのみのときの結果である。
【００５７】
直下照度比及び平均輝度比は比較例１の特性値基準の相対値で表示した。
【００５８】
【表３】
2020098746.tif 000004
【００５９】
【表４】
2020098746.tif 000005
【００６０】
表３及び表４を見ると、本発明の好ましい実施態様を満たすことにより、はじめて直下照度が高く、かつ平均輝度が低く、照度特性と輝度特性の両立ができることが示されている。
例えば、比較例５で用いた拡散フィルムＥは、表１から明らかなように全光線透過率が９９％と高いにも係わらず直下照度の向上効果が小さい。拡散フィルムＥは、拡散層面の平均表面粗さＲａが０．５８μｍと低く本発明の好ましい範囲を満たしていないためである。直下照度を高めるには全光線透過率と拡散層面の平均表面粗さＲａの両方の特性を本発明の好ましい特性範囲を満たす必要があることを示している。
【００６１】
照明器具用集光部材の拡散フィルムとして本発明の好ましい範囲を満たした全光線透過率が９９％である拡散フィルムと支持体Ｂの積層体を用いた系である実施例２、実施例６、実施例７及び比較例６における拡散フィルムの拡散層表面の平均表面粗さＲａと直下照度比との関係を図１に示す。
【００６２】
拡散フィルムの拡散層の平均表面粗さＲａと直下照度比の間には良好な相関関係があり、拡散フィルムの特性値としては、全光線透過率を満たすのみでは十分でなく、拡散層の平均表面粗さＲａの両特性を満たしてはじめて本発明の効果が発現できることが示されている。即ち、本発明の好ましい範囲が臨界的であると言える。
【００６３】
また、支持体の特性も重要であり、相対光線透過度及び拡散度が本発明の好ましい範囲を満たす必要があることを示している。
【００６４】
また、拡散フィルムＢを用いた照明器具用集光部材を用いた場合の実施例１〜５、比較例７及び比較例８における支持体の相対光線透過度と直下照度比の関係を図２に示す。
【００６５】
支持体の相対光線透過度と直下照度比の間には良好な相関関係があり、本発明の好ましい範囲が臨界的であると言える。
【００６６】
更に、実施例１〜７及び比較例２〜８における照度配光角と直下照度比の関係を図３に示す。
【００６７】
両特性値間の相関性は良好であることが判る。本発明においては、直下照度が照度の配光角に反比例して向上していることを示している。即ち、本発明の照明器具用集光部材の効果が照度の集光効果により引き起こされていることが判る。これらの実施例において用いた拡散フィルムは、拡散フィルムとして市販されている製品である。従って、拡散フィルムで拡散効果とは逆効果である集光効果が出せることは驚くべき結果である。
【００６８】
（実施例８〜１１及び比較例９）
照明器具をコイズミ照明（株）製のダウンライトＡＤ３５３４ＧＬを用いて、実施例１の方法に準じて評価した。
ただし、照度特性及び輝度特性共に、測定距離３ｍで行った。また、直下照度及び平均輝度共に、比較例９の特性値である照明器具製品、即ち、部材として製品に用いられている拡散板を用いたときの特性値基準の相対値で表示した。また、該照明器具は、点灯後の照度が安定しているので光源モジュールの照度合わせは行わなかった。
該ダウンライトは、白色反射塗料で内面が塗装された２個のリフレクターを用いた２段リフレクター方式の構造になっており、光源側の第１リフレクターと出光面側の第２リフレクターとの間に拡散板が組み込まれている。該拡散板を取り外した光源モジュールを用いて部材変更の評価を行った。評価結果を表５に示す。
実施例８、実施例１０及び実施例１１の場合は、表３に示したそれぞれの照明器具用集光部材を製品拡散板が組み込まれていた部分に組み込んで評価した。実施例９は、実施例８と同じ照明器具用集光部材を第２リフレクターの出光面に組み込んで行った。この実施例９の場合は、製品の拡散板が組み込まれていた第１リフレクター出光面に支持体Ａを組み込んで評価した。比較例９は、第１リフレクター出光面に製品に組み込まれていた拡散板を組み込んで評価した。即ち、製品の特性値である。
【００６９】
【表５】
2020098746.tif 000006
【００７０】
いずれの実施例も照明器具用集光部材を用いることで直下照度が大幅に向上する。輝度特性は製品より劣る。部材を用いない場合、即ち、光源モジュールの平均輝度比は４．５であり、実施例８でも製品よりは劣るが改善効果は大きい。
一方、照明器具用集光部材を第２リフレクター出光面に変更した実施例９は、直下照度の低下を抑制した形で輝度特性を製品よりも改善できる。該効果は、光源チップと照明器具用集光部材間の距離の差により引き起こされている。即ち、光源チップと照明器具用集光部材間の距離を大きくすることで照度特性の悪化を抑制した形で輝度特性を大幅に改善出来る。従って、輝度特性を重要視する場合は、光源チップと照明器具用集光部材間の距離を大きくすることが好ましい実施態様である。
実施例１〜７と同様に直下照度の向上は集光効果により引き起こされている。
【００７１】
（実施例１２〜１４及び比較例１０）
照明器具をコイズミ照明（株）製のダウンライトＡＤ３９９７６Ｌを用いて評価した。結果を表６に示す。実施例８〜１１及び比較例９と同様の方法で評価した。
直下照度及び平均輝度共に、比較例１０の特性値である照明器具製品、即ち、部材として製品に用いられている拡散板を用いたときの特性値基準の相対値で表示した。
【００７２】
【表６】
2020098746.tif 000007
【００７３】
ＡＤ３５３４ＧＬより、照度特性及び輝度特性ともに改善効果が大きい。
実施例１〜１１と同様に直下照度の向上は集光効果により引き起こされている。
また、該照明器具は、点灯後の照度が安定しているので光源モジュールの照度合わせは行わなかった。
【００７４】
（実施例１５）
実施例１２の方法において、第１リフレクターを取り外す以外は、実施例１２と同様な方法で評価した。即ち、部材設置位置は実施例１２と同じ位置に固定して評価した。
結果を表７に示す。
【００７５】
実施例１５は、実施例１２に比べて、直下照度比が１．３４から１．２１に低下する。一方、照度配光角が６０度から８４度に高くなる。この事は、第１リフレクターによる集光効果の度合いを示していると考えている。即ち、光源と集光部材の間に集光型のリフレクターを組み込むことにより集光部材に入光する光を集光し入光配光角を低くすることで直下照度を向上できることを示している。従って、本発明の方法においては、実装基板から上記照明器具用集光部材までに至る空間に、集光型のリフレクターを設置することは好ましい実施態様であると言える。
【００７６】
【表７】
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【００７７】
（実施例１６、実施例１７及び比較例１１）
照明器具をミンテイジ（株）製のライン照明器具であるライティングユニット  ネオ  ＬＵＮ−９Ｆ０３０−５０に切り替えて、実施例１等と同様の方法で評価した結果を表８に示す。照度配光角は、照明器具の短手方向の特性値で表示した。
【００７８】
【表８】
2020098746.tif 000009
【００７９】
実施例１６、１７では、直下照度が大幅に向上している。
実施例１〜１４と同様に直下照度の向上は集光効果により引き起こされている。
実施例１６の平均輝度の向上効果は他の実施例に比べると劣る。本照明器具において、他の照明器具の光源モジュールを用いた場合に比べて平均輝度の向上効果が劣るのは他の光源モジュールに比べて光源チップと照明器具用集光部材間の距離が短いことに起因している。本評価に用いた照明器具は、主として間接照明や棚下照明に用いられるので平均輝度の改善効果が劣ることは大きな問題にはならない。もし、平均輝度の改善が必要な場合は、光源チップと照明器具用集光部材間の距離を大きくすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の照明器具は、直下照度が高く、かつ輝度の均質性やグレア性の改善効果が大きく、照度特性と輝度特性の両立が図られているので、住宅用、施設用及び屋外用等の幅広い用途の照明器具として広く好適に用いる事ができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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