(57)【要約】【課題】フィルタによる照明装置の意匠性の悪化を抑えつつ、フィルタの小型化が可能となる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、半導体発光素子２１ａと、外周部の光入射端面としての端面２２ａに前記半導体発光素子２１ａの出射光が入射される導光板２２と、電気化学応答性材料層としての光色層を有するフィルタ２３とを備える。前記フィルタ２３は、半導体発光素子２１ａ（光源２１）と導光板２２との間に設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
外周部の光入射端面に前記半導体発光素子の出射光が入射される導光板と、
前記半導体発光素子と導光板との間に設けられる電気化学応答性材料層を有するフィルタとを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記フィルタと導光板との間、及び、前記半導体発光素子と前記フィルタとの間の少なくとも一方に柔軟性を有する光透過部材を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
少なくとも前記フィルタと導光板との間に設けられる前記光透過部材は、可視光透過率が８０％以上であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の照明装置において、
少なくとも前記半導体発光素子と前記フィルタとの間に設けられる前記光透過部材は、集光性を有することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光透過部材は、ショアＡ硬度が６０以下の材料により構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記フィルタは、前記電気化学応答性材料層にプルシアンブルー型金属錯体が含有されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オフィス、一般家庭や商業施設等で利用される照明装置には、その用途に応じて照明光の光色を変化させることが望まれている。例えば蛍光灯では数種類の色温度の異なる製品が販売されている。しかし、このような照明装置では、製品毎に色温度が固定されることとなるため、ユーザの所望の色温度に変化させることは困難であった。
【０００３】
これに対し、光源と、この光源と照射対象との間に電気化学応答性材料層（エレクトロクロミック材料を含有する層）を有するフィルタとを備え、任意に照射光の色温度を変化させる照明装置も開発されている（例えば特許文献１，２参照）。このような照明装置では、電気化学応答性材料層を有するフィルタに対して例えば電圧印加することで消色や発色を行い、色温度を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１３３２０４号公報
【特許文献２】特開平６−１１１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような照明装置では、外郭をなす筐体の前面にフィルタを設けているため、光を照射する環境内にいる使用者等からフィルタが視認され、照明装置の意匠性の面で改善の余地がある。また、例えばシーリングライトやベースライトといった大型の照明装置の筐体開口部を閉塞するように前記フィルタを配設すると、フィルタが必然的に大型化することとなり、その点についても改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルタによる照明装置の意匠性の悪化を抑えつつ、フィルタの小型化が可能となる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、照明装置は、半導体発光素子と、外周部の光入射端面に前記半導体発光素子の出射光が入射される導光板と、前記半導体発光素子と導光板との間に設けられる電気化学応答性材料層を有するフィルタとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また上記構成において、前記フィルタと導光板との間、及び、前記半導体発光素子と前記フィルタとの間の少なくとも一方に柔軟性を有する光透過部材を備えることが好ましい。
【０００９】
また上記構成において、少なくとも前記フィルタと導光板との間に設けられる前記光透過部材は、可視光透過率が８０％以上であることが好ましい。
また上記構成において、少なくとも前記半導体発光素子と前記フィルタとの間に設けられる前記光透過部材は、集光性を有することが好ましい。
【００１０】
また上記構成において、前記光透過部材は、ショアＡ硬度が６０以下の材料により構成されることが好ましい。
また上記構成において、前記フィルタは、前記電気化学応答性材料層にプルシアンブルー型金属錯体が含有されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照明装置は、フィルタによる照明装置の意匠性の悪化を抑えつつ、フィルタの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における照明装置の斜視図である。
【図２】同上における照明装置の断面図である。
【図３】同上における照明装置のフィルタの概略構成図である。
【図４】別例における照明装置の断面図である。
【図５】別例における照明装置の断面図である。
【図６】同上における照明装置の光透過部の斜視図である。
【図７】同上における照明装置の光透過部の平面図である。
【図８】別例における照明装置の概略構成図である。
【図９】別例における照明装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、照明装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の照明装置１０は、室内天井Ｒに設けられる配線器具Ｗに取り付けられる室内灯であり、所謂角型タイプのシーリングライトである。照明装置１０は、筐体１１に取り付けられるアダプタＡＤを介して配線器具Ｗに取り付けられる。
【００１４】
図２に示すように照明装置１０の筐体１１は、有底筒状の第１筐体１２と、第１筐体１２の後面（室内天井Ｒ）側の底部１２ａに形成された開口部１２ｂを閉塞する第２筐体１３とを有する。
【００１５】
図２に示すように、第１筐体１２は、一辺が略５００ｍｍの壁部１２ｃにより略四角筒状をなし、後面側及び前面側の各底部１２ａ，１２ｄに開口部１２ｂ，１２ｅを有する。第２筐体１３は、平板状をなして前記第１筐体１２の後面側の開口部１２ｂを閉塞するように第１筐体１２に取り付けられる。また、第２筐体１３の中央部には、前記アダプタＡＤが取り付けられている。
【００１６】
筐体１１内には、光源２１と、導光板２２と、光源２１と導光板２２との間に設けられるフィルタ２３と、フィルタ２３と導光板２２との間に設けられる光透過部２４と、反射板２５とを備える。
【００１７】
図２に示すように第１筐体１２の壁部１２ｃ内面１２ｆには、光を発する光源２１が設けられる。この光源２１は、半導体発光素子（ＬＥＤ素子）２１ａを前記壁部１２ｃ内面１２ｆの長手方向に沿って複数配設されてなる。光源２１の一例として、本実施形態では前記半導体発光素子２１ａを略直線状に３０個配設してユニット化する。このユニットは、長さ２００ｍｍ、幅２０ｍｍとされ、前記第１筐体１２の四角筒状をなす壁部１２ｃの或る一辺に対して各半導体発光素子２１ａが直線状に並ぶように２つ配設し、対向する壁部１２ｃにも同様に２つ設けて計４つ設けている。
【００１８】
図２に示すように光源２１を構成する各半導体発光素子２１ａは、その発光面が前記第１筐体１２の中央部側を向くように配設される。各半導体発光素子２１ａの発光面側にはフィルタ２３が設けられる。
【００１９】
図３に示すようにフィルタ２３は、一対のフィルタ基材２３ａ，２３ｂと、一対の電極層２３ｃ，２３ｄと、光色層２３ｅと、電解質層２３ｆとを有する。フィルタ２３は、電解質層２３ｆと光色層２３ｅとが一対の電極層２３ｃ，２３ｄにより挟まれ、これら一対の電極層２３ｃ，２３ｄが前記フィルタ基材２３ａ，２３ｂにより挟まれた積層構造をなしている。
【００２０】
図３に示すようにフィルタ基材２３ａ，２３ｂは、所定の光、特に可視光が透過すればよく、フィルタ２３に必要な強度や剛性を確保することができればガラス、高分子フィルム（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム）などが利用できる。このフィルタ基材２３ａ，２３ｂは、漏電防止を兼ねて絶縁性を有する。また、フィルタ基材２３ａ，２３ｂは前記強度や剛性が確保した範囲であれば、その厚み等に特に制限はない。
【００２１】
図３に示すように、電極層２３ｃ，２３ｄは、導電性を有し、所定の光、特に可視光が透過すればよく、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化スズなどの酸化物導電体、導電ポリマーなどが利用できる。また、光学透過率が低く光が透過しない金属材料をメッシュなどの格子状に配線することにより光学的透過率と導電性を両立させた構造でもよく、さらにはそのようなグリッド状金属配線構造と、酸化物導電体などの透明電極層の両方を備えた構造としてもよい。透明電極層の厚みについては、光学的透過率が十分に高ければ特に制限はないが、２μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
図３に示すように、光色層２３ｅは、電圧或いは電流を加えた時に可逆的な色変化が発生するエレクトロクロミック材料（電気化学応答性材料層）を含有する層であり、膜厚や製造方法、エレクトロクロミック材料の種類、含有濃度に特に制限はない。一般的には、溶媒に分散させたエレクトロクロミック材料の分散液を、塗布あるいは印刷により電極層上に配設する。エレクトロクロミック材料としては、例えば特開２０１２−１２４１４０号公報等のプルシアンブルー型錯体を用いることができる。
【００２３】
図３に示すように、電解質層２３ｆは、エレクトロクロミック材料の酸化・還元時に、エレクトロクロミック材料とのイオンの授受が可能であればよく、電解液やゲル状電解質、固体電解質、イオン液体などが利用できる。電解質層の膜厚については特に制限はないが、５μｍ〜２０００μｍが好ましい。
【００２４】
図２に示すように、フィルタ２３の前記半導体発光素子２１ａとは反対側に、光透過部２４が前記フィルタ２３と当接する態様で設けられる。光透過性と柔軟性を有し、任意の形状に加工が容易で、かつ照明装置１０として使用した際の耐熱性などが確保される材料であれば特に材質が限定されるものではないが、例えばシリコーンなどが好適に使用される。本実施形態の光透過部２４は、例えばショアＡ硬度で６０以下の硬度となるように構成される。また、光透過部２４は、可視光透過率が８０％以上とされる。
【００２５】
図２に示すように、導光板２２は、例えば一辺が約４８０ｍｍ略正方形板状をなす透過部材からなる。透過部材としてはメタクリル樹脂（アクリル材料）、ポリカーボネイト樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などの熱可塑性樹脂やガラスなどが挙げられる。導光板２２は、その外周部の端面２２ａが前記光透過部２４と当接し、光源２１からの光が前記端面２２ａにフィルタ２３及び光透過部２４とを介して入射される。なお、導光板２２は、光透過性を有し、任意の形状に加工が容易で、入射した光を少ないロスでかつ効率よく導光可能な材料であれば、特に材質が限定されるものではない。また、導光板２２は、その厚みが１〜２０ｍｍ程度であり、特に限定されるものではないが、光源２１となる半導体発光素子２１ａから出る光をロス無く入射させるため、光源２１を構成する半導体発光素子２１ａよりも大きくすることが好ましい。また導光板２２は、導光板２２表面に任意のプリズム形状を形成し、拡散効果を高めてもよい。
【００２６】
図２に示すように、反射板２５は、照明装置１０の光出力効率を高めるため、導光板２２の反出射側（図２において天井Ｒ側）の第２筐体１３の下面１３ａに当接配置される。
次に、本実施形態の照明装置の作用を説明する。
【００２７】
本実施形態の照明装置１０は、光源２１から出射される光がフィルタ２３、光透過部２４及び導光板２２を介して照射対象である室内に出射される。ここで、例えば光源２１（半導体発光素子２１ａ）の光の色温度が５０００Ｋ程度である場合に、プルシアンブルー型金属錯体を含有するフィルタ２３の通電（電圧印加）状態を変化させることで、５０００Ｋ〜１４０００Ｋ程度まで色温度を制御することができる。また、例えば光源２１（半導体発光素子２１ａ）の光の色温度が３０００Ｋ程度の電球食とした場合に、プルシアンブルー型金属錯体を含有するフィルタ２３の通電状態を変化させることで、３０００Ｋ〜１００００Ｋ程度まで色温度を制御することができる。
【００２８】
このように、電気化学応答性材料層としての光色層を有するフィルタ２３を用いることで光源２１の出射光の色温度を変化させることができる。このフィルタ２３は、導光板２２及び筐体１１などで囲まれて照明装置１０内に内装されているため、フィルタ２３の存在及びフィルタ２３の色味の変化を使用者に意識させることを抑えることができ、フィルタ２３により照明装置１０の意匠性の低下を抑えることができる。
【００２９】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）電気化学応答性材料層を有するフィルタ２３は、半導体発光素子２１ａ（光源２１）と導光板２２との間に設けられるため、フィルタ２３が外部に露出されず使用者に直接視認されることが防止される。これにより、照明装置１０の意匠性がフィルタ２３により損なわれることを軽減することが可能となる。
【００３０】
（２）また、フィルタ２３を導光板２２よりも光源２１の近傍に配置しているため、光源２１の光が導光板２２により拡散される前にフィルタ２３の効果を作用させることができるため、フィルタ２３そのものの大きさを小型化することができる。また、フィルタ２３に対して通電を行う場合、フィルタが大型化されるとフィルタの場所によって印加電圧等にムラが生じて光色のばらつきが発生する虞があるが、前述のように小型化されるためフィルタ２３による光色のばらつきを抑えることができる。
【００３１】
（３）フィルタ２３と導光板２２との間に設けられる光透過部２４は、柔軟性を有するため、照明装置１０内で発生する熱によって例えば導光板２２が膨張・収縮して反りや撓みなどが生じて寸法が変化しても、柔軟性を有する光透過部２４により許容することができる。これにより、フィルタ２３の破損等の発生を抑えることができる。特に、光透過部２４のショアＡ硬度を６０以下とすることが好ましい。
【００３２】
（４）フィルタ２３と導光板２２との間に設けられる光透過部２４は、可視光透過率が８０％以上であるため、光透過部２４による可視光の減少を抑えることができる。
（５）フィルタ２３は、電気化学応答性材料層としての光色層２３ｅにプルシアンブルー型金属錯体が含有されるため、照明装置１０の色温度を電球色から昼光色まで変化させることが可能となる。
【００３３】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、フィルタ２３と導光板２２との間に光透過部２４を設ける構成としたが、図４に示すように光透過部２４を省略する構成を採用してもよい。
【００３４】
また、図５に示すように半導体発光素子２１ａ（光源２１）とフィルタ２３の間に光透過部２４を設ける構成を採用してもよい。ここで、光透過部２４は、集光機能を有する光透過部材で構成することが好ましい。このような構成とすることで、導光板２２の端面２２ａに入射する光のロスを最小化し、照明装置１０の発光効率を高めることが可能となる。また、この場合、光透過部２４は、図６及び図７に示すような構成とすることが好ましい。図６及び図７に示すように、光透過部２４は、断面略扁平ドーム状をなす集光部３１と、筐体１１（図５参照）に対して固定を行うための取付フランジ部３２とを有する。
【００３５】
集光部３１は、その内部に半導体発光素子２１ａ（光源２１）を収容する収容凹部３１ａを有する。このため、半導体発光素子２１ａの発光面を全て覆うことが可能となり、光の漏れを抑えることができる。また、集光部３１は、集光性を有するため、半導体発光素子２１ａから出射される光の拡散を抑えてフィルタ２３側に光を透過させることが可能となる。また取付フランジ部３２は、取付ネジ（図示略）を挿通可能な貫通孔３２ａが形成される。光透過部２４は、貫通孔３２ａに前記取付ネジを挿通した状態で、例えば例えば第１筐体１２の壁部１２ｃに形成されるネジ孔（図示略）に螺合されることで、筐体１１に対して取り付けられるようになっている。
【００３６】
・上記実施形態では、導光板２２を四角形板状としたがこれに限らず、照明装置１０のデザイン（筐体１１の形状）や仕様等などに応じて、円板状やその他形状に適宜変更してもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、反射板２５を設ける構成としたが、反射板２５ではなくて反射フィルムを用いてもよい。反射フィルムとしては、例えばガラスまたはプラスチック製のフィルムに反射率の高いアルミや銀などの金属を蒸着したもの、白色ポリエステル性のフィルムなどが利用可能である。
【００３８】
また、反射板２５を省略してもよい。この場合、第２筐体１３（筐体１１）の下面１３ａに光反射率の高い白色塗装を施したり、反射率の高い金属材料を蒸着したりして筐体１１に反射体の機能を付加することも可能である。
【００３９】
・上記実施形態では、電気化学応答性材料層としての光色層２３ｅにプルシアンブルー型金属錯体を含有する構成としたが、これに限らず、他の電気化学応答性材料層を採用してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では特に言及していないが、照明装置１０の出射側である導光板２２の前面（下面）に拡散板を設置してもよい。この拡散板は透明基材に光拡散機能を付与したもので、公知の光拡散板を用いることが可能である。透明基材の材質としては前記導光板２２と同様、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂があげられる。光拡散機能を付与する方法として、公知の方法を利用することができ、例えば透明基材の表面に凹凸形状を施す方法、透明基材内部に透明基材と異なる屈折率を有する光拡散剤を含有する方法などが挙げられる。光拡散剤としては、アクリル系架橋ビーズやＭＳ系架橋ビーズなどの有機系粒子やシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンなどの無機系粒子が挙げられ、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４１】
・上記実施形態では、照明装置１０をシーリングライトに具体化したが、これに限らず、例えばベースライト、スポットライトなどに適用してもよい。また、図８に示すデスクスタンド４０や図９に示すダウンライト４１においても適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…照明装置、２１ａ…半導体発光素子、２２…導光板、２２ａ…光入射端面としての端面、２３…フィルタ、２３ｅ…電気化学応答性材料等としての光色層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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