(57)【要約】【課題】効率ロスを低減し、かつ設置場所に応じた照明環境を容易に形成することができる間接照明装置を提供する。【解決手段】照明の対象となる空間に露出する面の表面に取り付けられ紫外光を可視光に変換する波長変換シート１と、波長変換シート１に向けて紫外光を放射する光源装置２とで構成される。波長変換シート１は、紫外光を可視光に変換する波長変換材料が光透過性を有する基材１１に担持されており、光拡散性を有している。光源装置２は、紫外ＬＥＤを有するパッケージ２１と、紫外ＬＥＤを点灯させる点灯装置と、パッケージ２１が配置される配線基板とで構成される。波長変換シート１は壁面３または天井面４に取り付けられており、光源装置２から波長変換シート１に紫外光を照射することにより、紫外光を可視光に波長変換し、壁面３または天井面４により反射させることによって、照明光を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明の対象となる空間に露出する面の表面に取り付けられる波長変換シートと、前記波長変換シートに向けて紫外光を放射する紫外ＬＥＤを有した光源装置とを備えており、前記波長変換シートは、紫外光を可視光に変換する波長変換材料が光透過性を有する基材に担持され、光拡散性を有していることを特徴とする間接照明装置。
【請求項２】
前記光源装置は、可視光を放射する可視ＬＥＤをさらに有していることを特徴とする請求項１記載の間接照明装置。
【請求項３】
前記波長変換シートは、粘着材により前記表面に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の間接照明装置。
【請求項４】
前記波長変換シートは、前記表面において可視光に対する反射率の高い部位に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の間接照明装置。
【請求項５】
前記紫外ＬＥＤの発光波長は、４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の間接照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源に用いた間接照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蛍光ランプなどの光源から放射された光が人の目に直接到達しない箇所に光源を設置し、壁面や天井面に向けて光を照射し反射させた間接光を照明光として利用する間接照明が知られている。間接照明の中でも、光源を天井や壁などに組み込み建築構造と一体化させた照明は、建築化照明とも呼ばれる。間接照明を用いた場合、照明装置からの光を直接床面に照射する照明（以下、「直接照明」という。）に比べて、照度を均一にしやすく、不快感や物の見えづらさを生じさせるグレアを少なくできる。
【０００３】
しかし、蛍光ランプは、指向性が低いため、配光制御を行った場合であっても、光源から壁面や天井面以外の方向にも光が放射されてしまう。また、壁面や天井面に向けて照射した光の一部は、反射されずに壁面や天井面に吸収されていると考えられ、蛍光ランプを光源に用いた間接照明では、直接照明に比べて床面照度が１／３〜１／５程度に低下してしまう。その結果、間接照明を用いて直接照明と同程度の床面照度を得るためには、光源の光出力は直接照明の場合と比べて少なくとも２〜３倍程度必要となり、消費電力が増大しランニングコストの負担が大きくなる。
【０００４】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）の効率向上・低価格化に伴い、ＬＥＤが照明装置の光源として用いられてきている。ＬＥＤは指向性が高く、間接照明装置に用いると、光源からの光を効率良く壁面や天井面に向けて照射できるという利点がある。また、蛍光ランプに比べて３〜４倍の寿命を有し交換サイクルが長いため、光源の交換が難しい箇所への設置にも適している。
【０００５】
ＬＥＤを光源として用いた間接照明装置としては、例えば、図２に示すような構成がある。図２において、紫外光を放射する紫外ＬＥＤを備える光源装置２は、一面が開口した光源収納ボックス２４内に配置されている。光源収納ボックス２４の開口面は、光源装置２から放射された紫外光を可視光に変換する蛍光体を含む波長変換カバー１０により覆われている。そのため、光源装置２から波長変換カバー１０に向けて放射された紫外光（図２中の破線矢印）は、波長変換カバー１０の蛍光体により可視光に変換され、波長変換カバー１０から放射される（図２中の実線矢印）。波長変換カバー１０から光源収納ボックス２４外部に放射された光を天井面４により反射させた間接光が、照明光として利用される。
【０００６】
また、ＬＥＤを光源に用いた照明装置として特許文献１に記載された構成も知られている。特許文献１に記載された構成では、図３に示すように、一面が開口した箱体５内に、ＬＥＤ素子５０と、断面が樋状の反射体５１とを備えている。反射体５１は、内表面に蛍光体５２を備えており、箱体５の開口面は、紫外線を透過させない特性を有する透光体５３により覆われている。この構成によって、ＬＥＤ素子５０から照射された光（図３中の破線矢印）を蛍光体５２により波長変換した後、反射体５１により反射させ、箱体５の開口面から出射させている（図３中の実線矢印）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２４３８２１号公報（第４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図２に示す構成では、波長変換カバー１０から光が表裏両方向に放射されるため、波長変換カバー１０において波長変換された光の多くが、光源収納ボックス２４内に放射されてしまう。そのため、波長変換カバー１０から放射された多くの光が天井面４へ向かわず、また、天井面４へ向かう光の一部も天井面４により吸収されていると考えられる。このように、波長変換時のストークスシフトによるエネルギー損失以外にも光源からの光出力を低減させる損失（以下、これを「効率ロス」と称する。）がある。
【０００９】
特許文献１に記載の構成は、ＬＥＤを用いた面発光光源であり、箱体５内にＬＥＤ素子５０や蛍光体５２などが収められている。この面発光光源は、ＬＥＤ素子５０と蛍光体５２との位置が固定され全体として１つの光源を構成しており、設置環境に応じた照明空間を形成するのが難しい。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、効率ロスを低減し、かつ設置環境に応じた照明空間を容易に形成することができる間接照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の間接照明装置は、照明の対象となる空間に露出する面の表面に取り付けられる波長変換シートと、波長変換シートに向けて紫外光を放射する紫外ＬＥＤを有した光源装置とを備えており、波長変換シートは、紫外光を可視光に変換する波長変換材料が光透過性を有する基材に担持され、光拡散性を有していることを特徴とする。
【００１２】
この間接照明装置において、光源装置は、可視光を放射する可視ＬＥＤをさらに備えていることが望ましい。
【００１３】
この間接照明装置において、波長変換シートは、粘着材により表面に着脱自在に取り付けられることがより望ましい。
【００１４】
この間接照明装置において、波長変換シートは、表面において可視光に対する反射率の高い部位に取り付けられることがより望ましい。
【００１５】
この間接照明装置において、紫外ＬＥＤの発光波長は、４００ｎｍ以下であることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の構成によれば、効率ロスを低減し、かつ設置環境に応じた照明空間を形成し易いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態を示す断面図である。
【図２】従来構成を示す断面図である。
【図３】従来の他の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態では、照明の対象となる空間に露出する面として壁面３と天井面４とを例示する。以下では、図１の上下方向を上下方向として説明する。
【００１９】
本実施形態の間接照明装置は、建物において壁面３と天井面４とのそれぞれに沿って取り付けられ紫外光を可視光（図１中の実線矢印）に変換する波長変換シート１と、波長変換シート１に向けて紫外光（図１中の破線矢印）を放射する光源装置２とで構成される。波長変換シート１は、必ずしも壁面３と天井面４との両面に設けなくてもよく、いずれか一方にのみ設けてもよい。また、波長変換シート１と光源装置２とは分離しており、波長変換シート１と光源装置２とは互いに独立して取り付ける位置を決めることができるため、設置環境に応じた照明空間を形成することができる。
【００２０】
本実施形態における波長変換シート１は、図１に示すように壁面３および天井面４に沿って取り付けられている。波長変換シート１は、紫外光を可視光に変換する波長変換材料（図示せず）が光透過性を有する基材１１に担持されたものであり、波長変換シート１は、光拡散性を有している。具体的には、基材１１の表面に波長変換材料を積層するか、基材１１の内部に波長変換材料を混入させることにより、波長変換シート１を形成してある。基材１１には、例えば、可視光と紫外光とに対して透明な材料を用いる。
【００２１】
また、波長変換材料として粒子性を有する材料を用いることにより、波長変換シート１に光拡散性を付与することができる。本実施形態において波長変換材料は、赤色系、緑色系、および青色系それぞれの波長を発光波長とする３種類の蛍光体を使用している。３種類の蛍光体の詳細については後述する。
【００２２】
例として、本実施形態の波長変換シート１は、光透過性を有するゴム状シリコーン樹脂を基材１１として使用し、厚さ約３００μｍ、縦横約１ｍのシート状に成形されている。本実施形態において、基材１１として使用したゴム状シリコーン樹脂は一例であり、基材１１の種類は限定されないが、光透過性および柔軟性を有する素材であることが望ましい。柔軟性のある素材を基材１１に用いることにより、例えばドーム状をした天井のような曲面でも波長変換シート１を取り付けることが可能となり、波長変換シート１の取付箇所の選択肢がさらに増える。
【００２３】
光源装置２は、紫外ＬＥＤを有するパッケージ２１と、紫外ＬＥＤを点灯させる点灯装置（図示せず）と、パッケージ２１が実装される配線基板（図示せず）とで構成される。紫外ＬＥＤの発光波長としては、人体への影響が少ないＵＶＡ（３１５ｎｍ〜４００ｎｍ）の波長が望ましく、３５０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を放射する窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体から成る紫外ＬＥＤを用いることが望ましい。また、配線基板上に、例えば１０個のパッケージ２１を約５ｃｍ間隔で並べて配置する。
【００２４】
各パッケージ２１には、光の放射方向を調整するための反射鏡あるいはレンズ等の光学部材２２が設けられている。光学部材２２により光の放射方向が調整された紫外ＬＥＤを備える光源装置２を適宜の位置に設置することにより、光源装置２からの光が波長変換シート１のみに照射されるように配光制御する。
【００２５】
本実施形態においては、壁面３に光源設置台２３を取り付けてあり、光源設置台２３の上面に光源装置２が設置されている。また、光源設置台２３上に設置された光源装置２からの紫外光が直接床面方向へ向かうことを防止するための遮光片２３１が、光源設置台２３の先端から上方に向けて延びている。例として、本実施形態において光源設置台２３は、天井面４から約３０ｃｍ下方の箇所に設けられている。
【００２６】
本実施形態において、波長変換材料として使用される３種類の蛍光体は、パッケージ２１からの紫外光を変換して放出する光の混色光が白色になるように混合比を調整してある。また、この蛍光体は、４００ｎｍ以上の可視光を吸収しない材料であることが望ましい。これにより、パッケージ２１を消灯している時の波長変換シート１の色は、白色または透明に近くなり、パッケージ２１消灯時に波長変換シート１と、壁面３および天井面４との境界が目立たず違和感が少なくなることが期待できる。
【００２７】
本実施形態では、赤色蛍光体として、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、緑色蛍光体として、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、青色蛍光体として、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕで表される蛍光体をそれぞれ使用した。当該蛍光体は、いずれも吸収帯の大部分は励起波長４００ｎｍよりも短波長側にあり、４００ｎｍ以上の可視光を吸収しない蛍光体である。当該蛍光体の粒子により、波長変換シート１には光拡散性が付与されている。ただし、本実施形態で使用した蛍光体は一例に過ぎず、当該蛍光体に限定されるものではない。なお、本実施形態では、無機系蛍光体を用いたが、可視光を吸収せず、混色光が白色になる蛍光体の組合せであれば、有機系蛍光体を使用してもよい。有機系蛍光体は溶媒に可溶であることが多く、粒状感が低減され波長変換シート１をより均質な薄膜状にでき、波長変換シート１がさらに目立たなくなる。
【００２８】
波長変換シート１に照射された紫外光は、波長変換材料によって白色光に変換される。当該白色光の強さは、波長変換シート１に入射する紫外光の強さに比例するため、波長変換シート１において入射する紫外光の強さが相対的に強い箇所は明るく、入射する紫外光の強さが相対的に弱い箇所は暗くなる。そのため、光源装置２の波長変換シート１の各部位に対して照射される紫外光の強さを考慮して配光制御することにより、本実施形態においても、間接照明特有の光の濃淡が再現可能となっている。
【００２９】
波長変換シート１は、壁面３または天井面４に貼ったクロスの上から取り付ける形態であってもよいし、壁面３または天井面４に貼るクロスそのものであってもよい。また、波長変換シート１を壁面３および天井面４に取り付けるには、例えば粘着材（図示せず）を用いる。粘着材は、波長変換シート１に直接塗布するものや、両面テープのような態様や、両面に粘着材を塗布した部材などを用いることができる。これにより、波長変換シート１の汚れによる明るさの低下や経年劣化による光色変化が生じた際に、波長変換シート１を交換することが可能となり、間接照明装置の寿命が向上する。
【００３０】
また、波長変換シート１を取り付ける壁面３および天井面４の部位は白色系とし、波長変換シート１を取り付ける粘着材も白色系とするのが望ましい。波長変換シート１の背面を反射率の高い白色系とすることで効率ロスをさらに低減することができる。
【００３１】
（実施形態２）
本実施形態では、パッケージ２１に加えて、光源装置２の隣り合うパッケージ２１間に１個ずつ等間隔に、橙色光を放射するＬＥＤを有するパッケージ（図示せず）を配置している。可視ＬＥＤの発光波長は例えば、６５０ｎｍとする。紫外ＬＥＤのパッケージ２１と可視ＬＥＤのパッケージとはそれぞれ異なる点灯回路に接続されている。
【００３２】
また、波長変換シート１の基材１１には実施形態１で用いた３種類の蛍光体に加えて、可視ＬＥＤの光を拡散させるために光拡散材料（図示せず）が担持される。本実施形態においては、光拡散材料の一例として、平均粒径約１０μｍの二酸化珪素（ＳｉＯ２）粒子を用いている。波長変換シート１は、紫外ＬＥＤと可視ＬＥＤとによって、実施形態１と同じ色度の光を実現するために、各蛍光体の混合比、二酸化珪素の濃度、および紫外ＬＥＤと可視ＬＥＤとの光出力比を調整する。例えば、実施形態１においては照明光の平均演色評価数は最高で８４である構成に対して、本実施形態の構成を適用した場合には平均演色評価数を９２まで向上させることができた。
【００３３】
本実施形態においては、可視ＬＥＤの光色は橙色を選択したが、特に橙色に限定されることは無く、蛍光体による発光強度が小さい可視波長域の光を放射するＬＥＤであれば、演色性を向上できる可能性が大きい。また、本実施形態では、光拡散材料として二酸化珪素を使用したが、特に二酸化珪素に限定されるものでない。また、波長変換材料の種類によっては、光拡散材料を用いずに、可視ＬＥＤからの光を拡散させることが可能である。あるいは、波長変換シート１の表面に凹凸加工を加える事によっても、光を拡散させることが可能である。
【００３４】
なお、本実施形態の他例として、波長変換材料に代替して、同じ波長域の光を放射する可視ＬＥＤを用いれば、波長変換材料の種類や数量を低減させることができる。従って、特定の波長変換材料により間接照明装置の寿命が決定されている場合、当該波長変換材料を可視ＬＥＤに代替することで間接照明装置の寿命向上が可能となる。また、特定の波長変換材料の材料費の割合が大きい場合には、当該波長変換材料を可視ＬＥＤに代替することにより、コスト削減が可能となる。
【００３５】
他の構成及び効果は、実施形態１と同様である。上述した実施形態では、照明の対象となる空間に露出する面を壁面３と天井面４としたが、照明の対象となる空間に露出する面であれば、床面や家具の表面などでもよい。また、光源装置２は、波長変換シート１のみに照射されるように設置されていればよく、例えば、脚付きの器具内などに収納される形態であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  波長変換シート
１１  基材
２  光源装置
３  壁面
４  天井面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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