(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と反射板を組み合わせて、スポット配光制御を行なう照明器具において、
照射平面上の照射中心からエッジを超えて漏れ光を含む範囲までの輝度の変化が滑らかなＳ字型関数であり、エッジの位置ｒe 以外において∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差しないことを満たし、かつ、
log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9  の式を満たすこと（ここで、G はσ（エッジ検出の細かさに対応、エッジ検出可能なレベルに設定）をパラメータとする２次元ガウス関数、∇2 Ｇ* log10 Ｌ（ｒ）はlog 10Ｌ（ｒ）にガウス関数Ｇを畳み込んで2 回微分したもの、Ｌ（ｒ）は照射平面上で照射の中心から距離ｒ離れた位置での輝度、Ｌ（ｒc ）は照射平面上の照射中心の輝度、Ｌ（ｒe ）は照射平面上の照射部分のエッジ位置の輝度、Ｌ（ｒe ／2 ）は照射平面上の照射中心と照射部分のエッジ位置の中間の位置の輝度を示す。）、を特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記式log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9  に代えて、式がlog10 ｛Ｌ（ｒe ／2 ）−Ｌ（ｒe ））/log10 ｛ Ｌ（ｒc ）−Ｌ（ｒe )｝≧0 ．95  である請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
光源と反射板を組み合わせて、スポット配光制御を行なう照明器具において、
照射平面上の照射中心からエッジまでの輝度の変化が滑らかなＳ字型関数の一部であり、エッジの位置ｒe 以外において∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差しないことを満たし、かつ、
log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9 の式を満たすこと（ここで、G はσ（エッジ検出の細かさに対応、エッジ検出可能なレベルに設定）をパラメータとする２次元ガウス関数、∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）はlog10Ｌ（ｒ）にガウス関数Ｇを畳み込んで2 回微分したもの、Ｌ（ｒ）は照射平面上で照射の中心から距離ｒ離れた位置での輝度、Ｌ（ｒc ）は照射平面上の照射中心の輝度、Ｌ（ｒe ）は照射平面上の照射部分のエッジ位置の輝度、Ｌ（ｒe ／2 ）は照射平面上の照射中心と照射部分のエッジ位置の中間の位置の輝度を示す。）、
他の照明があった場合の前記エッジ位置より外側の位置の輝度が前記エッジ位置の輝度レベル以下であることを特徴とする照明器具。
【請求項４】
照射平面上で照射の中心から距離ｒ1およびｒ2離れた位置での輝度がL（ｒ1）およびL（r2）であり、rc＜ｒl＜ｒ2＜ｒe／2としたとき、
log 10 L（rl）＞log10L（r2）
である（ただし、rc＝0であり、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離である。）、請求項1または請求項2記載の照明器具。
【請求項５】
照射平面上で照射の中心から距離ｒ3およびr4離れた位置での輝度がL（r3）およびL（ｒ4）であり、ｒe＜ｒ3＜ｒ4としたとき、
log10L（r3）＞log10L（r4）
である(ただし、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離である。) 、請求項1または請求項2記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて、スポット配光制御を行なう照明器具に関し、照射範囲（境界部分）を明確にし、均斉度を高く、好ましさを感じさせる照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照射範囲内の均斉度を高く維持しつつ、範囲外とのエッジをクリアにするスポット照明器具としては、レンズのような集光装置やカッタで光をカットしているようなスポットライトが知られている。
【０００３】
さらに、ランプと反射鏡を組み合わせたスポット照明器具がある（特許文献参照）。
【０００４】
【特許文献】
特開平６−２７５１１１号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらは構造が複雑で大型化しやすく、コストアップにつながり、操作性もよくない。また、カッタを用いると効率がよくない。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて配光制御を行なうことで、照射範囲を均一にくっきりと照射し、かつ好ましさを感じさせる照射パターンを実現することができ、レンズやカッタを用いることなく上記問題点を解消することができる、簡易的な照明器具を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明器具は、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて、スポット配光制御を行なう照明器具において、
照射平面上の照射中心（正面を照射した場合、最も明るくなる位置で点対称となるパターンの中心点）からエッジを超えて漏れ光を含む範囲までの輝度の変化が滑らかなＳ字型関数であり、エッジの位置ｒe 以外において∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差（正負の変化）しないことを満たし、かつ、
log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9  の式を満たすこと（ここで、G はσ（エッジ検出の細かさに対応、エッジ検出可能なレベルに設定）をパラメータとする２次元ガウス関数、∇2 Ｇ* log10 Ｌ（ｒ）はlog 10Ｌ（ｒ）にガウス関数Ｇを畳み込んで2 回微分したもの、Ｌ（ｒ）は照射平面上で照射の中心から距離ｒ離れた位置での輝度、Ｌ（ｒc ）は照射平面上の照射中心の輝度、Ｌ（ｒe ）は照射平面上の照射部分のエッジ位置の輝度、Ｌ（ｒe ／2 ）は照射平面上の照射中心と照射部分のエッジ位置の中間の位置の輝度を示す。）、 を特徴とするものである。
【０００８】
ここで言うエッジとは、配光制御された照射範囲の端部（漏れ光を除く部分）のことであり、平面を照射した際の中心輝度の1 ／10程度の輝度レベルとなる位置、または∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差（正負の変化）するｒ（＝ｒe ）の位置、のいずれかを満たす位置である。
【０００９】
請求項２記載の照明器具は、請求項１において、前記式log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9  に代えて、式がlog10｛Ｌ（ｒe ／2 ）−Ｌ（ｒe ）｝/log10 ｛ Ｌ（ｒc ）−Ｌ（ｒe ）｝≧0 ．95  であるものである。
【００１０】
請求項３記載の照明器具は、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて、スポット配光制御を行なう照明器具において、
照射平面上の照射中心からエッジまでの輝度の変化が滑らかなＳ字型関数の一部であり、エッジの位置ｒe 以外において∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差しないことを満たし、かつ、
log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞0.9 の式を満たすこと（ここで、G はσ（エッジ検出の細かさに対応、エッジ検出可能なレベルに設定）をパラメータとする２次元ガウス関数、∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）はlog10Ｌ（ｒ）にガウス関数Ｇを畳み込んで2 回微分したもの、Ｌ（ｒ）は照射平面上で照射の中心から距離ｒ離れた位置での輝度、Ｌ（ｒc ）は照射平面上の照射中心の輝度、Ｌ（ｒe ）は照射平面上の照射部分のエッジ位置の輝度、Ｌ（ｒe ／2 ）は照射平面上の照射中心と照射部分のエッジ位置の中間の位置の輝度を示す。）、
他の照明があった場合の前記エッジ位置より外側の位置の輝度が前記エッジ位置の輝度レベル以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで言うエッジとは、配光制御された照射範囲の端部（漏れ光を除く部分）のことであり、平面を照射した際の中心輝度の1 ／10程度の輝度レベルとなる位置、または∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）が０レベルと交差（正負の変化）するｒ（＝ｒe ）の位置、のいずれかを満たす位置である。またエッジ位置の輝度レベル以下は、他の照明によってエッジ位置より外側の位置の輝度がエッジ位置の輝度と同等レベルであり、前記エッジ位置より外側の位置での輝度が前記エッジ位置の輝度レベル以下であることを含む。
【００１２】
請求項４記載の照明器具は、請求項１または請求項２において、照射平面上で照射の中心から距離ｒ1およびｒ2離れた位置での輝度がＬ（ｒ1）およびL（r2）であり、rc＜ｒl＜ｒ2＜ｒe／2としたとき、
log 10 L（rl）＞log10L（r2）
である（ただし、rc＝0であり、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離である。）。
【００１３】
請求項５記載の照明器具は、請求項１または請求項２において、照射平面上で照射の中心から距離ｒ3およびr4離れた位置での輝度がL（r3）およびL（ｒ4）であり、ｒe＜ｒ3＜ｒ4としたとき、log10L（r3）＞log10L（r4）
である(ただし、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離である)。
【００１４】
上記手段について説明する。スポットライトにはその性質上、照射パターンの輪郭（径の大きさ、際立ち）やパターンのムラが特性として重要である。そこで一般的な各種スポットライトの主観評価および輝度特性の検討を行ない、好ましい配光を検討した。検討の結果、スポットライトを評価（設計）する上でのポイントを以下のとおり推測した（図１参照）。すなわち、（イ）中心輝度（光度）５０、（ロ）主照射部５１の広さ、（ハ）輝度勾配５２、（ニ）エッジ（５５）の広さ（照射部の広さ・ビーム角）５３、（ホ）直射光（漏れ光）５４の有無である。
ここで、スポットライトの評価に影響する要因を導き出すための評価実験の概要を示す。
【００１５】
【表１】
0004337384.tif 000002
【００１６】
評価実験で用いた評価器具のリストを表１に示す。表１に示す一般的な中角タイプのスポットライト8種で壁面および立体物を照射し、延べ18名の被験者に照射された状態の印象を評価させた。また同時に壁面上の照射パターンを測定し、その輝度特性を調べた。被験者は店舗分野の専門知識、視環境評価の専門知識を有する者、普段店舗を利用する者から選定した。立体物を照射した場合の評価は、壁面を照射した場合の評価ほど各スポットライト間に差異が無かったため、壁面照射パターンによって特性を捉えて、立体物を照射したときにどの特性が評価に有効かを見極めて、用途に応じた使い分けができるようにする必要がある。そこで基本となる壁面照射の場合を検討の対象とした。壁面照射の評価の被験者は照明技術の開発に携わる4名であった。
【００１７】
実験設備は図１３に示すとおりであり、高さ１．５ｍのスポットライト１０で1m先にある正面壁(白クロス、反射率70%)１１を照射して、ベース照明の有無で評価を行なった。ベース照明器具１２は天井１３（高さ２．７５ｍ）に配設され、昼白色４０Ｗ２灯用蛍光灯器具を用い、ベース照明による照度レベルは床上１．５ｍの器具正面壁面上鉛直面Ａが鉛直面照度３８０lx、床上0mの器具延長線上正面壁から2m地点水平面Ｂの水平面照度６８０lxである。
【００１８】
評価は壁面から5m離れた位置から表２に示す評価用紙によって7段階のSD評価をした。評価実験で用いた壁面照射パターンを評価するための評価用紙を表２に示す。
【００１９】
【表２】
0004337384.tif 000003
【００２０】
特筆すべき評価結果を述べる。スポットライトの照射パターンがどのような要素によって評価されるのかを調べるため、評価実験の全シーンに対する主観評価の結果から評価項目ごとの相関係数を求めた結果、「エッジのはっきりさ」は、照射壁面全体の「はっきりさ」や「集中感」と相関が強く、照射エリアの「ムラが気にならない」は、照射エリアの「ムラの美しさ」、照射壁面全体の「美しさ、明るさ、精密さ」と相関が強い。そして、「好ましさ」は、照射エリアの「ムラの美しさ」、照射壁面全体の「美しさ、精密さ」、さらに照射エリアの「ムラが気にならない」、照射壁面全体の「明るさ、ハードさ」と相関が強いことが分かる。つまり照射エリアの均斉度、集中感や明るさ、エッジの処理が評価のポイントになると考えられた。
【００２１】
また、ベース照明の有る場合のシーンについて評価項目ごとの相関係数を求めると、照射部分の明るさがはっきりさや集中感と相関が高いことが分かった。周辺が明るいために、スポットライトの効果を強調するためにはその光の強さ（明るさ）を増すことが必要になる。
【００２２】
これらの相関からエッジのはっきりさと総合評価（好ましさ）は相関が低いと分かった。
【００２３】
次に、ベース照明の有無を考慮して各スポットライトの印象評価を比較してみる。
【００２４】
評価項目同士の相関を考慮して代表的な評価項目について、ベース照明の有る場合と無い場合の違いを示しながら評価結果を図１４（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００２５】
図１４（ａ）に示す「エッジのはっきりさ」は、ベース照明の有る場合と無い場合で器具の評価傾向は類似している。ベース照明の有る場合と無い場合の評価値自体の変化は、直射光が要因となって照射エリアのエッジと判断する部分が変わっていることも影響していると考えられる。
【００２６】
図１４（ｂ）に示す照射エリアの「ムラが気にならない」の評価では、器具No．4、7、8は、ベース照明の有る場合に対して無い場合には良い方から悪い方へ大きく下がっている。これはベース照明が無い場合に直射光が問題になることが原因と考える。
【００２７】
図１４（ｃ）に示す照射壁面全体の「はっきりさ」の評価は、器具No．3、5、8ではベース照明の有る場合と無い場合の評価の差異は小さいが、器具No．1、2、4、6、7ではその差異が大きい。また、器具No．1、2はベース照明が無い場合の方が評価は高いが、器具No．4、6、7は、ベース照明が有る場合の方が評価は高い。これはダイクロイックミラー付きハロゲン電球であるかどうかが影響しているとも考えられる。
【００２８】
図１４（ｄ）に示す照射壁面全体の「集中感」の評価は、器具No．4、8ではベース照明の有る場合と無い場合の評価の差異が他に比べて大きい。器具No．4はベース照明の有る場合の方が評価は高く、器具No．8はベース照明の無い場合の方が評価は高い。これには照射壁面の中心照度の違いが考えられる。
【００２９】
図１４（ｅ）に示す照射壁面全体の「明るさ」の評価は、器具ごとの評価の差が、他の評価項目と比較して小さい。中でも最も評価が高いのは照度の均斉度が最も良い器具No・7で、中心照度は評価器具の中でも低い方である。照射壁面全体の「明るさ」が照度のみに依存していないと判断できる。
【００３０】
図１４（ｆ）に示す照射壁面全体の「好ましさ」の評価は、器具No．4、6、8ではベース照明の有る場合と無い場合の評価の差異が大きい。これらはベース照明の有る場合の評価はかなり良い評価であるのに対して、ベース照明の無い場合の評価はかなり悪くなっている。これにはベース照明の無い場合に際立つスポットライトからの直射光の輝度ムラなどの影響が考えられる。
【００３１】
壁面照射では、ベース照明の有る場合、エッジは周囲の明るさによってある程度不鮮明になることが前提となる。その上でエッジが明確にされることが評価の向上につながる。そして周囲の明るさがあるので、集中感すなわち照射部分の均斉度と明るさが要求される。ベース照明の無い場合、周囲は暗いのでスポットライトからの（配光制御されていない）直射光が問題になる。ベース照明の無い場合は周囲が暗いため、スポットライトに特に高照度は要求されず、輝度ムラ（均斉度）や照射パターン（エッジ）の美しさが重要になると考えられる。
【００３２】
なおスポットライトで壁面を照射してその照射パターンを見た場合、ランプからの直射光を除いて配光制御された部分では、照射エリアのエッジと判断できるのは中心照度（最大照度）に対して1／10程度の照度になる部分であった。
【００３３】
そして主観評価と輝度特性から、照射パターンに影響を与えるものは上記ポイントの（イ）、（ロ）であり、照射範囲の均斉度が高く、くっきりしていながら、輝度勾配が滑らかである方が好ましいと推測された。
【００３４】
また、このことは次に述べることからも示唆される。すなわち、上記主観評価の結果から「照射部分の均斉度に関してムラが気にならないこと」ｘと「好ましさ」ｙに強い相関（相関係数0 ．856 ）があることが分かった（図２参照）。直線は回帰直線を表し、ｙ＝０．７８１ｘ＋１．２４９であり、Ｒ2 ＝０．７３２５であった。
【００３５】
よって、均斉度に注目しながら主観評価結果と照射パターンの輝度特性を考慮して、目標とすべき好ましい配光のスポットライトを考えた。ここで、上記ポイントの（イ）〜（ホ）は以下のようになる（図１参照）。「（イ）中心輝度５０」および「（ニ）エッジの広さ５３」は、用途
（目的）に合わせて決めることができる。中心輝度５０では輝度Ｌ1 （＝Ｌ(ｒc )）は目標の明るさによって設定される。Ｌはある点での輝度である。エッジの広さ５３のエッジ位置５５では、∇2 Ｇ* log10 Ｌ（ｒ）が０レベルと交差（正負の変化）することを満たすｒの位置として得られる。この位置は目標照射範囲によって設定する。ここでガウス関数Ｇにはエッジ検出の細かさを規定するパラメータσを要するが、今回の検討ではσは視角１度程度で適用した。溝江らの既往研究（滑らかな輝度変化に対するエッジ位置の知覚、信学技報（１９９５−１１））では、σ＝14（分）でエッジ検出がされており、エッジが１つに特定できればエッジ位置ははとんどσの値に依らないことを示している。
【００３６】
また、今回の検討からエッジ位置５５は平面を照射した際の中心輝度の1 ／10程度の輝度レベルとなる位置、すなわちエッジ位置５５での輝度Ｌ2 （＝Ｌ（ｒe））はＬ1 ：Ｌ2 ＝１０:1程度である。
【００３７】
（ロ）「主照射部５１の広さ」については、均斉度が高く、広い方が好ましい。「（ハ）輝度勾配５２」については、ムラの観点から、エッジと類似した点ができないことが望ましい。すなわち、輝度勾配５２は滑らかであることが好ましく、∇2 Ｇ* log10Ｌ（ｒ）＝０とならないことであり、輝度勾配５２が急勾配であるとエッジの雰囲気はシャープになる。「（ホ）直射光（漏れ光）５４の有無」については、周囲の明るさによって考慮する。すなわち、周囲が他の照明によってエッジ位置と同等の輝度レベルであればエッジ位置より外側は考慮する必要がなく、エッジ位置の輝度レベル以下であればよい。他の照明が無い場合は輝度勾配５２を考慮する。
【００３８】
以上を踏まえて好ましい照射面の輝度パターンをモデル化したのが図３である。７０はエッジレベル、７１は輝度パターンである。壁正面より反射率７０％完全拡散面に照射距離１ｍで照射した場合で検討した。輝度パターン７１は、中心から周囲へ向かう方向の輝度変化が滑らかな変化をする曲線（Ｓ字型関数）５８を有し、中心付近５９の均斉度を高くすることによって、エッジもはっきりすると考えられる。ここで中心付近の均斉度の指標として、中心からエッジの間を半分に分け、エッジと中心の輝度レベル差と、エッジと中間点（中心とエッジの中点）の輝度レベル差の比によって表現することを考えた。
【００３９】
その均斉度に関しては、中心からエッジまでの距離をｒeとしたとき、中心の輝度レベルをＬ（ｒc ） 、中心から距離ｒe／2 までの位置での輝度レベルをＬ（ｒe /2 ） 、エッジ位置の輝度レベルをＬ（ｒe ）とすると、log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝で表すことができる。今回の検討から従来の器具ではlog10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝≦０．９であった。従来の器具の例として好ましさの評価が高かった器具を図１５に示す。図中、照射中心の輝度Ｌ1＝Ｌ（ｒc）＝１１３０ｃｄ／ｍ2
、エッジ位置の輝度Ｌ2＝Ｌ（ｒe）＝２１０ｃｄ／ｍ2、輝度中心とエッジの中点の輝度Ｌ3＝Ｌ（ｒe/2）＝７００ｃｄ／ｍ2、したがって均斉度の評価指標log10 （Ｌ3−Ｌ2）/log10 （ Ｌ1 −Ｌ2）＝０．９である。
【００４０】
これらの器具は前述した主観評価に用いたものであり、以下のようにすれば均斉度が増し、より評価が高くなると考えられる。すなわち、log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝＞０．９とすることで、従来以上の照射パターンが実現できるものと推測できる。また、log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝≧0 ．９５とすることによって均斉度が高くエッジがはっきりして、より照射範囲の明確な好ましいものとなる。
【００４１】
また、主照射部５１については、均斉度が高い方が好ましい傾向にあるが、完全に均一であると照射した際に照射の中心部が暗く見える中落ちの現象が起きる。そこで図１０に示すように照射平面上で照射の中心から距離ｒ1およびｒ2離れた位置での輝度がL（r1）およびL（ｒ2）であり、rc＜ｒ1＜ｒ2＜ｒe/2としたときに、log10L（r1）＞log10L（r2）を満たすこと（ここで、rc＝0であり、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離とする。）で、この現象を緩和する。
【００４２】
さらに、エッジの外側は器具の効率面および見た目の好ましさからも余分な光を少なくしたい部分であるが、見た目の好ましさの点から滑らかなパターンとしておくことが必要である。そこで図１０に示すように照射平面上で照射の中心から距離ｒ3およびr4離れた位置での輝度がL（ｒ3）およびL（r4）であり、re＜ｒ3＜r4としたときに、log10L（r3）＞log10L（r4）を満たすこと（ここで、reは照射平面上の照射の中心からエッジ位置までの距離とする。）で、外側になるにつれて徐々に輝度を低くして、滑らかなパターンとなり、かつ器具として効率を高めることができる。
【００４３】
以上、この輝度パターンのモデルから目標配光パターンとしてもとめたものが図４である。ここでは照射輝度（中心輝度）1500cd／ｍ2 、1 ／2 ビーム角22度（ただし照射範囲を認識する1 ／10ビーム角は28度）程度とした。この配光は従来よりも主照射部が広く均斉度が高く、エッジ付近の明るさ変化は滑らかでありながらエッジはくっきりとした印象を与えるものとなった。直射光（エッジ外部の漏れ光）５４は周囲の明るさによっては無視できるものであるが、今回は滑らかな曲線で補完した。この配光で照射パターンをシミュレーションしたものを図５（ａ）に示す。Ａは認識されるエッジ、Ｂは配光の終点である。図５（ｂ）は比較として従来の器具の一例を示すものであり、図５（ａ）の方が光の有効性が推測できる。なおビーム角（１／２、１／１０）：前者の目標配光パターン〔ＳＰＯＴ−Ｒ１（２２．３°、２８．１°）〕、従来配光パターン〔ＳＰＯＴ  ＮＯ．２（１７．１°、３７．４°）〕である。
【００４４】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態の照明器具を図６により説明する。すなわち、この照明器具は図６（ａ）に示すように天井８１に埋設されるダウンライト８２であり、照明器具反射鏡（板）８３の内面に照射範囲の均斉度が高くなるよう配光制御するための処理を施している。図６（ｂ）に示すように反射鏡８３は碗形であり、内面は図６（ｃ）、（ｄ）のように樋状の溝８４を放射状にすなわち中心部ほど溝幅が狭くなるように形成されている。これにより、図６（ｅ）に示すように反射鏡内面で反射した光８８が平面的に広がることで、全体の均斉度を高めることができる。８５はランプである。
【００４５】
図６に示す反射鏡を内蔵した照明器具の効果を図７により定量的に説明する。図７は、好ましさの主観評価値が既知の器具（データ）から均斉度と好ましさの関係モデル（図中の回帰直線）を求めたものである。横軸は均斉度の評価指標log10 ｛Ｌ (ｒe ／2)−Ｌ (ｒe )｝/log10 ｛ Ｌ (ｒc ) −Ｌ (ｒe )｝の式によって算出される値であり、縦軸は好ましさである。回帰直線は従来の反射鏡付きハロゲンランプの好ましさから均斉度と好ましさの関係をモデル化したもので、ｙ＝２８．１５２ｘ−２０．９６７であり、Ｒ2＝０．８９６８である。試作した新配光の反射鏡（図６に示すタイプ）と従来配光の反射鏡の均斉度を数値化し、このモデルに当てはめると新配光３５のパターンの好ましさが高くなることが推定できた。この関係モデルによれば、均斉度が0．9以上であれば好ましさは4（中庸）以上となることが分かる。また、目視評価によって従来配光３６よりも新配光３５が好ましいことも確認された。
【００４６】
さらに、図６のような形態の器具で請求項4および請求項5に該当する器具の効果を説明する。図１１は前述した評価実験で好ましさの評価が高かった（評価値は7段階中4．5）スポットライトの輝度分布図である。図１１において、図（ａ）は反射率７０％の白クロスの壁面１１に１ｍの距離に水平から２０度下向きに照射している状態を示す。図（ｂ）はスポットライトの外観であり、例えば器具名ＮＬ０２３５２ＷＺを使用し、ランプはダイクール電球（φ５０ｍｍ）、ビーム角（１／２光度）２３．４°、ランプ光束７７９lmである。ダイクロイックミラー付きハロゲン電球ＪＲ１２Ｖ５０Ｗを使用する。ベース照明は無しである。図（ｃ）は輝度分布を示し、撮影距離は奥壁から５．５ｍ（撮影デジタルカメラはＣａｎｏｎＥＯＳ・ＤＳＣ−３Ｃ）である。中心付近の最大照度の目安は３３００lxである。カラーで表示したものを白黒コピーで図示している。カラーでは輝度中心を有する黒い部分が赤、その外側が橙、その外側の白く見える部分が黄、その外側が緑と青、その外側が濃い青、その外側が図の縁にかけて紫である。輝度中心を有する部分の輝度がもっとも高くその部分から外側にかけて輝度が漸次低くなっている。
【００４７】
その輝度分布において照射中心から外側へ向かう距離とその位置での輝度を示したものが図１２である。これは、図１１に示す輝度分布図中、照射中心（黒く見える部分の中央Ａ（図示せず））とＡ′を結ぶ線における断面の輝度パターンである。図１２において、横軸は照射中心からの水平距離を画像上の画素数で表し、縦軸は輝度レベルを表している。照射中心（ｒ＝rc＝0）の輝度は790cd／ｍ2、エッジ位置（r＝ｒe＝92．5）での輝度は70cd／ｍ2、照射中心とエッジ位置の中間（r＝re／2＝46．3）での輝度は440cd／m2となっている。一例としてｒ1＝20、ｒ2＝35、ｒ3＝100、ｒ4＝110  とするとL（r1）＝720cd／m2、L（r2）＝630cd／m2、L（r3）＝50cd／m2、L（r4）＝30cd／m2となっている。すなわち、請求項4に示す「rc＜r1＜r2＜re／2としたとき、log 10 L（rl）＞log10L（r2）」であることを満たし、かつ請求項5に示す「re＜r3＜r4としたとき、log 10 L（r3）＞log10L（r4）」であることを満たしている。よって、このような特徴を有する請求項1または請求項2記載の器具がより好ましい器具となることが推測できる。
【００４８】
図８は図６に示す反射鏡を内蔵した各種照明器具を示し、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は天井取り付け型、図８（ｅ）は灯具が可動し、照射方向が可変なユニバーサルダウンライトであり、図８（ｆ）は灯具を収納したり引き出せるようにしたものである。
【００４９】
この発明の第２の実施の形態の照明器具を図９により説明する。すなわち、この照明器具は、ランプ８５の近傍に小反射鏡８６を設け、小反射鏡８６の外側にこれらを含む大反射鏡８７を設けており、小反射鏡８６により中心部の光８９をより広げて大反射鏡８７の反射光９０とともに大小の反射鏡８６、８７で全体の均斉度を高めている。
【００５０】
各実施の形態によれば、従来と比べて構造が簡単で小型化でき、コストダウンを図れ、操作性を良好にでき、効率もよくできる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の照明器具によれば、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて配光制御を行なう従来のスポット照明に比べて、平面を照射したときに照射範囲のエッジがより明確になり、均斉度が高く、照射パターンに好ましさを感じさせることができる。
【００５２】
請求項２記載の照明器具によれば、請求項１記載の照明器具よりもさらに照射範囲のエッジが明確になり、均斉度が高く、照射パターンに好ましさを感じさせる。漏れ光を除く照射範囲について、レンズやカッタを用いることなく、それらを用いたスポットライトに近い光を得ることができる。
【００５３】
請求項３記載の照明器具によれば、周囲にある程度（エッジと同等レベル）の明るさがある場合に、光源（ランプ）と反射板を組み合わせて配光制御を行なう従来のスポット照明に比べて、照射範囲のエッジがより明確になり、均斉度が高く、照射パターンに好ましさを感じさせる。
【００５４】
請求項４記載の照明器具によれば、照射平面上で照射の中心付近の輝度について、中心に近づくにつれて徐々に高めることによって、照射した際に中心が暗く見える中落ちの現象を緩和する傾向となる。
【００５５】
請求項５記載の照明器具によれば、照射平面上でエッジ位置より外側の輝度について、より外側になるにつれて徐々に低くすることによって、滑らかなパターンであり、かつ器具として効率を高める傾向となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、この発明による設計目標を設定する指標となる照射面（壁面）の輝度パターンの説明図、（ｂ）は光の照射面の範囲の説明図である。
【図２】「照射部分のムラが気にならないこと」に対する「好ましさ」の関係を示す説明図である。
【図３】好ましい照射面の輝度パターンの説明図である。
【図４】目標配光パターンの説明図である。
【図５】（ａ）は目標配光の照射パターンのシミュレーション図、（ｂ）は従来例の照射パターンのシミュレーション図である。
【図６】第１の実施の形態を示し、（ａ）はダウンライトの設置状態の斜視図、（ｂ）は反射鏡の斜視囲および正面図、（ｃ）は反射鏡の正面図、（ｄ）はその部分拡大図、（ｅ）は光の反射を示す説明図である。
【図７】実際のスポットライトによる「照射パターン（壁面）の均斉度の評価指標」と「好ましさの推定値」の関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態の各種照明器具である。
【図９】第２の実施の形態の光の反射を示す説明図である。
【図１０】請求項４および請求項５に関する機能付加をした配光の説明図である。
【図１１】評価実験においてスポットライトで照射した壁面の輝度分布を示す説明図である。
【図１２】評価実験でのスポットライトで照射した壁面の輝度′てターンを示す説明図である。
【図１３】評価実験の実験設備を示す説明図である。
【図１４】評価実験の結果を示す説明図である。
【図１５】評価実験の評価器具の照射パターンのモデルと均斉度評価の例を示す説明図である。
【符号の説明】
５０    中心輝度
５１    主照射部
５２    輝度勾配
５３    エッジの広さ
５４    直射光（漏れ光）
５５    エッジ位置
８５    ランプ
８３    反射鏡
８６    反射鏡
８７    反射鏡
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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