JP2001013307A - 反射板及びその製造方法 - Google Patents
反射板及びその製造方法Info
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- JP2001013307A JP2001013307A JP18089099A JP18089099A JP2001013307A JP 2001013307 A JP2001013307 A JP 2001013307A JP 18089099 A JP18089099 A JP 18089099A JP 18089099 A JP18089099 A JP 18089099A JP 2001013307 A JP2001013307 A JP 2001013307A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 照明器具用のものとして好ましい配光制御を
確実に得る。 【解決手段】 多数の凹凸を反射面に備える反射板１で
ある。凹凸における光源２からの光を反射する面を、光
源から該面を見る方向と配光制御方向とがなす角をβ、
光源から該面を見る方向と上記面の法線とがなす角度を
αとする時、α＝（０．４〜０．６）βとしている。光
源２との相対位置に関係なく、所定の配光制御方向に光
が反射される。
確実に得る。 【解決手段】 多数の凹凸を反射面に備える反射板１で
ある。凹凸における光源２からの光を反射する面を、光
源から該面を見る方向と配光制御方向とがなす角をβ、
光源から該面を見る方向と上記面の法線とがなす角度を
αとする時、α＝（０．４〜０．６）βとしている。光
源２との相対位置に関係なく、所定の配光制御方向に光
が反射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光源の背方に設置さ
れて光源からの光を照射方向に向けて反射する反射板及
びその製造方法に関するものである。
れて光源からの光を照射方向に向けて反射する反射板及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射光の配光を制御する反射板、特開昭
６２−９１９１８号公報に山形やピラミッド型の凹凸を
一面に設けたものが示されている。
６２−９１９１８号公報に山形やピラミッド型の凹凸を
一面に設けたものが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に示
されたものでは、太陽光線のような平行光線には配光に
関して効果があるが、照明装置のように光源が点光源や
線光源である場合、これら光源から出た光については反
射方向が大きくばらついてしまう。また、照明器具では
反射板と光源との距離が短いために、器具全体で反射方
向を制御することは困難である。
されたものでは、太陽光線のような平行光線には配光に
関して効果があるが、照明装置のように光源が点光源や
線光源である場合、これら光源から出た光については反
射方向が大きくばらついてしまう。また、照明器具では
反射板と光源との距離が短いために、器具全体で反射方
向を制御することは困難である。
【０００４】さらに一定方向のみの配光制御となるため
に、特定方向の輝度が増大してグレアが生じることがあ
るとともに、特定方向以外の方向では照度が低下する問
題がある。
に、特定方向の輝度が増大してグレアが生じることがあ
るとともに、特定方向以外の方向では照度が低下する問
題がある。
【０００５】そして、上記一面に凹凸を有する反射板
は、従来、溝切り加工、あるいは微細カッティング、あ
るいは異方性エッチングなどで形成されているが、この
ような方法による製造では、個々に形状が変化している
凹凸を備えたものを形成することが困難である。
は、従来、溝切り加工、あるいは微細カッティング、あ
るいは異方性エッチングなどで形成されているが、この
ような方法による製造では、個々に形状が変化している
凹凸を備えたものを形成することが困難である。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは照明器具用のものと
して好ましい配光制御を確実に得ることができる反射板
及びその製造方法を提供するにある。
であって、その目的とするところは照明器具用のものと
して好ましい配光制御を確実に得ることができる反射板
及びその製造方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、多数
の凹凸を反射面に備える反射板であって、凹凸における
光源からの光を反射する面を、光源から該面を見る方向
と配光制御方向とがなす角をβ、光源から該面を見る方
向と上記面の法線とがなす角度をαとする時、α＝
（０．４〜０．６）βとしていることに特徴を有してい
る。光源との相対位置に関係なく、所定の配光制御方向
に光が反射されるようにしたものである。なお、α＝
（０．４〜０．６）βの範囲でαの値をばらつかせるほ
か、たとえばα＝０．５βの値に固定してもよい。
の凹凸を反射面に備える反射板であって、凹凸における
光源からの光を反射する面を、光源から該面を見る方向
と配光制御方向とがなす角をβ、光源から該面を見る方
向と上記面の法線とがなす角度をαとする時、α＝
（０．４〜０．６）βとしていることに特徴を有してい
る。光源との相対位置に関係なく、所定の配光制御方向
に光が反射されるようにしたものである。なお、α＝
（０．４〜０．６）βの範囲でαの値をばらつかせるほ
か、たとえばα＝０．５βの値に固定してもよい。
【０００８】上記凹凸のピッチは２００μｍ以下として
おくことが好ましい。また、凹凸の高さはすべて同じと
しておいたり、光を反射する面であり且つ凹凸を形成す
る面を曲面としたり、光を反射する面であり且つ凹凸を
形成する面の法線方向の度数分布をピークのある形状度
数が最大となる山形度数分布としたりしてもよい。
おくことが好ましい。また、凹凸の高さはすべて同じと
しておいたり、光を反射する面であり且つ凹凸を形成す
る面を曲面としたり、光を反射する面であり且つ凹凸を
形成する面の法線方向の度数分布をピークのある形状度
数が最大となる山形度数分布としたりしてもよい。
【０００９】凹凸は溝として形成するのが好ましいが、
ピラミッド状の凹凸であってもよい。
ピラミッド状の凹凸であってもよい。
【００１０】凹凸の底部は曲面としておくのが好まし
く、また、反射光が光源に再入射する領域での凹凸の面
はα＝（０．４〜０．６）βの条件適用外としておくと
よい。
く、また、反射光が光源に再入射する領域での凹凸の面
はα＝（０．４〜０．６）βの条件適用外としておくと
よい。
【００１１】凹凸表面は光透過性材料で表面が平坦にな
るように被覆されていてもよい。
るように被覆されていてもよい。
【００１２】光透過性配光板を光源との間に配したり、
光透過性材料からなるとともに表面側に配光制御面を、
裏面側に多数の凹凸を裏面反射鏡型の反射面として備え
るものとしてもよい。
光透過性材料からなるとともに表面側に配光制御面を、
裏面側に多数の凹凸を裏面反射鏡型の反射面として備え
るものとしてもよい。
【００１３】そして本発明に係る反射板の製造方法は、
形状をパターニングしたマスクと、該マスクを通じて露
光するエネルギービームとを用いて、エネルギービーム
照射面に凹凸を形成することに特徴を有している。
形状をパターニングしたマスクと、該マスクを通じて露
光するエネルギービームとを用いて、エネルギービーム
照射面に凹凸を形成することに特徴を有している。
【００１４】この時、波長あるいは出力が異なる複数の
エネルギービームを用いてもよい。
エネルギービームを用いてもよい。
【００１５】また、本発明に係る反射板の他の製造方法
は、多数の凹凸を反射面に備える反射板の製造方法であ
って、結晶方位に対する切り出し角度が異なる複数の基
板に異方性エッチングで凹凸を形成して、これら角度の
異なる複数の基板を並べて反射板とすることに特徴を有
している。
は、多数の凹凸を反射面に備える反射板の製造方法であ
って、結晶方位に対する切り出し角度が異なる複数の基
板に異方性エッチングで凹凸を形成して、これら角度の
異なる複数の基板を並べて反射板とすることに特徴を有
している。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１はリング状の蛍光灯を光源２
としている照明器具を示しており、光源２の上方に本発
明に係る平板型の反射板１が配してある。この反射板１
は、光源２側である下面が微細な凹凸を有する反射面と
なっているのであるが、この凹凸は反射板１の全域にお
いて同じではなく、希望の配光制御方向Ｐに応じて、各
部において次の条件に合わせた斜面を備えるものとして
ある。
基づいて詳述すると、図１はリング状の蛍光灯を光源２
としている照明器具を示しており、光源２の上方に本発
明に係る平板型の反射板１が配してある。この反射板１
は、光源２側である下面が微細な凹凸を有する反射面と
なっているのであるが、この凹凸は反射板１の全域にお
いて同じではなく、希望の配光制御方向Ｐに応じて、各
部において次の条件に合わせた斜面を備えるものとして
ある。
【００１７】すなわち、凹凸における光源２からの光を
反射する斜面を、光源２から該斜面を見る方向と配光制
御方向Ｐとがなす角をβ、光源２から該斜面を見る方向
と上記斜面の法線とがなす角度をαとする時、α＝
（０．４〜０．６）βとしている。すなわち、光源２と
の相対位置に関係なく、ほぼ配光制御方向Ｐに光が反射
されるようにしているものである。この場合、反射板１
における光源２に近いところでは、緩やかな傾斜の斜面
を有する凹凸となり、光源２から遠いところでは急傾斜
の斜面を有する凹凸となる。
反射する斜面を、光源２から該斜面を見る方向と配光制
御方向Ｐとがなす角をβ、光源２から該斜面を見る方向
と上記斜面の法線とがなす角度をαとする時、α＝
（０．４〜０．６）βとしている。すなわち、光源２と
の相対位置に関係なく、ほぼ配光制御方向Ｐに光が反射
されるようにしているものである。この場合、反射板１
における光源２に近いところでは、緩やかな傾斜の斜面
を有する凹凸となり、光源２から遠いところでは急傾斜
の斜面を有する凹凸となる。
【００１８】上記凹凸のピッチは、２００μｍ以下とし
ておくことが好ましい。人間の目の分解能は図２に示す
ように視野角で４０〜５０″である。従って、一つの凹
凸形状のピッチがこの視野角の範囲内であると、その形
状は認識されずに平坦に見える。また、形状による輝度
むらやグレアが認識されず、均一な反射面となる。そし
て、照明器具は使用環境によって人の目との距離が変わ
るが、室内で使用される照明器具では一般に５００〜２
０００ｍｍであるから、上記視野角内に納めるとする
と、１００μｍ以下のピッチとしておけば、凹凸形状が
認識されないことになる。もっとも、照明器具において
は、反射板の前に拡散板が配置されて反射光が拡散板に
よって拡散されるようにしていることが多く、この場合
は認識されない凹凸形状の最小サイズは２倍程度緩和さ
れる。従って、２００μｍ以下のピッチの凹凸としてお
くことが、単に凹凸形状が認識されてしまうかどうかと
いう点だけでなく、輝度むらやグレアの防止の点におい
ても好ましい。
ておくことが好ましい。人間の目の分解能は図２に示す
ように視野角で４０〜５０″である。従って、一つの凹
凸形状のピッチがこの視野角の範囲内であると、その形
状は認識されずに平坦に見える。また、形状による輝度
むらやグレアが認識されず、均一な反射面となる。そし
て、照明器具は使用環境によって人の目との距離が変わ
るが、室内で使用される照明器具では一般に５００〜２
０００ｍｍであるから、上記視野角内に納めるとする
と、１００μｍ以下のピッチとしておけば、凹凸形状が
認識されないことになる。もっとも、照明器具において
は、反射板の前に拡散板が配置されて反射光が拡散板に
よって拡散されるようにしていることが多く、この場合
は認識されない凹凸形状の最小サイズは２倍程度緩和さ
れる。従って、２００μｍ以下のピッチの凹凸としてお
くことが、単に凹凸形状が認識されてしまうかどうかと
いう点だけでなく、輝度むらやグレアの防止の点におい
ても好ましい。
【００１９】また、各凹凸はその傾斜面の角度が異なろ
うと、図３に示すように、ピッチを変えることによって
高さは同一となるようにしておくのが好ましい。反射板
１の厚みを一定とすることができるとともに薄型化を図
りやすくなる。また、凹凸形状により影が少なくなるた
めに輝度むらがなくなる上に、ごみ付着や傷に対して強
いものを得ることができる。
うと、図３に示すように、ピッチを変えることによって
高さは同一となるようにしておくのが好ましい。反射板
１の厚みを一定とすることができるとともに薄型化を図
りやすくなる。また、凹凸形状により影が少なくなるた
めに輝度むらがなくなる上に、ごみ付着や傷に対して強
いものを得ることができる。
【００２０】ここにおいて、反射板１が光源２からの光
を配光制御方向に向けてのみ反射すると、特定方向への
光量が大きくなり、不均一な照明となるおそれがある上
に、グレアが発生するおそれもある。この点に対処する
ために、上記凹凸の光を反射する傾斜面は、図４に示す
ように、曲面として形成しておいてもよい。特に図４
(b)は連続的に変化する曲面形状の凹凸を平均ピッチ３
０μｍで設けたものを示している。光の出射方向が均一
となって輝度変化が少ない均一拡散反射が得られる上
に、特定方向（配光制御方向）の光量が減少するもの
の、反射方向が特定方向を中心として連続的に変化する
ためにグレア発生を抑制することができる。
を配光制御方向に向けてのみ反射すると、特定方向への
光量が大きくなり、不均一な照明となるおそれがある上
に、グレアが発生するおそれもある。この点に対処する
ために、上記凹凸の光を反射する傾斜面は、図４に示す
ように、曲面として形成しておいてもよい。特に図４
(b)は連続的に変化する曲面形状の凹凸を平均ピッチ３
０μｍで設けたものを示している。光の出射方向が均一
となって輝度変化が少ない均一拡散反射が得られる上
に、特定方向（配光制御方向）の光量が減少するもの
の、反射方向が特定方向を中心として連続的に変化する
ためにグレア発生を抑制することができる。
【００２１】曲面とすることに代えて、凹凸の光を反射
する斜面の法線方向の度数分布がピークのある形状度数
が最大となる山形度数分布となるようにしてもよい。図
５はこの場合の一例を示しており、Ａ方向に光を反射す
る角度αの斜面を３つ、Ｂ方向に光を反射する角度α＋
の斜面を２つ、Ｃ方向に光を反射する角度α−の斜面を
２つ設けている。この場合、特定方向（Ａ）に指向性を
有するものの、拡散成分も存在する反射光を得ることが
でき、均一拡散反射を得ることができる。
する斜面の法線方向の度数分布がピークのある形状度数
が最大となる山形度数分布となるようにしてもよい。図
５はこの場合の一例を示しており、Ａ方向に光を反射す
る角度αの斜面を３つ、Ｂ方向に光を反射する角度α＋
の斜面を２つ、Ｃ方向に光を反射する角度α−の斜面を
２つ設けている。この場合、特定方向（Ａ）に指向性を
有するものの、拡散成分も存在する反射光を得ることが
でき、均一拡散反射を得ることができる。
【００２２】図４では鱗片状に並ぶ凹凸を示したが、リ
ング状の蛍光灯が光源２である場合には、反射光の制御
方向も光源２の中心に点対称となることから、図６に示
すように、凹凸もリング状の溝として形成することがで
きる。図では溝が多数の同心円状のものとなっている
が、１本乃至複数本の渦巻き状の溝であってもよい。い
ずれにしても、溝として凹凸を設ける場合は、切削バイ
トによる連続加工で凹凸を形成することができるため
に、製造工程を簡略化することができ、また、凹凸に付
着するごみや埃などの汚れも比較的容易に除去すること
が可能である。
ング状の蛍光灯が光源２である場合には、反射光の制御
方向も光源２の中心に点対称となることから、図６に示
すように、凹凸もリング状の溝として形成することがで
きる。図では溝が多数の同心円状のものとなっている
が、１本乃至複数本の渦巻き状の溝であってもよい。い
ずれにしても、溝として凹凸を設ける場合は、切削バイ
トによる連続加工で凹凸を形成することができるため
に、製造工程を簡略化することができ、また、凹凸に付
着するごみや埃などの汚れも比較的容易に除去すること
が可能である。
【００２３】なお、光源２が直管蛍光灯の場合において
も、蛍光灯と平行な方向に溝形状を施すことで、蛍光灯
と直交する方向での反射光の制御が可能である。
も、蛍光灯と平行な方向に溝形状を施すことで、蛍光灯
と直交する方向での反射光の制御が可能である。
【００２４】反射板１の凹凸における谷部分の底部は、
鋭角をなしていると多重反射によって反射光の強度が低
下することから、上記底部は光源２に対してできるだけ
垂直となるようにしておくのが好ましい。現実的には斜
面と連続であることが望ましいために、底部は図７に示
すように曲面としておく。この曲面は、凹凸の大きさに
もよるが、ピッチ５０μｍ、深さ２５μｍの凹凸に対し
て、半径２〜１０μｍのものとするのが好ましい。この
ような曲面とすることで、多重反射による吸収ロスを低
減することができる。
鋭角をなしていると多重反射によって反射光の強度が低
下することから、上記底部は光源２に対してできるだけ
垂直となるようにしておくのが好ましい。現実的には斜
面と連続であることが望ましいために、底部は図７に示
すように曲面としておく。この曲面は、凹凸の大きさに
もよるが、ピッチ５０μｍ、深さ２５μｍの凹凸に対し
て、半径２〜１０μｍのものとするのが好ましい。この
ような曲面とすることで、多重反射による吸収ロスを低
減することができる。
【００２５】そして、光源２の背方に配置された反射板
１から反射光を光源２が位置する前方側に反射する場
合、どうしても反射光が光源２に再入射することになる
領域が反射板１に生ずる。蛍光灯のような光源２では光
源２に再入射した光は透過されないことから、光効率が
低下することになる。このために、配光制御方向に向け
て光を反射させたのでは反射光が光源２に再入射するこ
とになる領域においては、α＝０とならないようにして
おくことで、光効率を高めることができる。
１から反射光を光源２が位置する前方側に反射する場
合、どうしても反射光が光源２に再入射することになる
領域が反射板１に生ずる。蛍光灯のような光源２では光
源２に再入射した光は透過されないことから、光効率が
低下することになる。このために、配光制御方向に向け
て光を反射させたのでは反射光が光源２に再入射するこ
とになる領域においては、α＝０とならないようにして
おくことで、光効率を高めることができる。
【００２６】たとえば、光源２が直径２０ｍｍの蛍光灯
で、光源２と反射板１との距離が１０ｍｍであり、配光
制御方向Ｐが半Ｓ板平面全体の法線方向に対して角度γ
をなす場合、光源物体の反射板２への投射影範囲（ハ）
の凹凸形状は、図８に示すように、光源物体を見込む角
度より大きい範囲に反射するように設定する。つまり、
光源物体中心の投射影Ｃ点では、sinθ＝１／２・cosγ
を満たすθに対してα≧１／２・θとなるように形状
を設定する。この場合、凹凸の反射面である斜面の法線
ベクトルの角度は、β＝０の点で１／２・θ以上とな
る。
で、光源２と反射板１との距離が１０ｍｍであり、配光
制御方向Ｐが半Ｓ板平面全体の法線方向に対して角度γ
をなす場合、光源物体の反射板２への投射影範囲（ハ）
の凹凸形状は、図８に示すように、光源物体を見込む角
度より大きい範囲に反射するように設定する。つまり、
光源物体中心の投射影Ｃ点では、sinθ＝１／２・cosγ
を満たすθに対してα≧１／２・θとなるように形状
を設定する。この場合、凹凸の反射面である斜面の法線
ベクトルの角度は、β＝０の点で１／２・θ以上とな
る。
【００２７】以上の各例では、反射板１をその表面が反
射面であるものを示したが、図９(a)に示すように、ア
クリルやポリカーボネート等の光透過性材料で反射板１
を形成して、反射面は反射板１の裏面側に形成してもよ
い。裏面側に凹凸を設けるとともに蒸着や塗装で反射膜
を形成して裏面鏡とするのである。この場合、表面側は
平滑面とすることができるために、ランプ交換時に傷を
つけたり、ごみや埃等の汚れが付着して光線を吸収した
り、反射光制御方向を変えたりしてしまうおそれを少な
くすることができる。
射面であるものを示したが、図９(a)に示すように、ア
クリルやポリカーボネート等の光透過性材料で反射板１
を形成して、反射面は反射板１の裏面側に形成してもよ
い。裏面側に凹凸を設けるとともに蒸着や塗装で反射膜
を形成して裏面鏡とするのである。この場合、表面側は
平滑面とすることができるために、ランプ交換時に傷を
つけたり、ごみや埃等の汚れが付着して光線を吸収した
り、反射光制御方向を変えたりしてしまうおそれを少な
くすることができる。
【００２８】反射板１の厚みは凹凸を形成することがで
きるものであれば任意であるが、シート状のものとして
もよく、また、凹凸を設けた裏面側に反射膜を形成した
後、樹脂等を含浸して図９(b)に示すように裏面も平滑
にしてもよい。
きるものであれば任意であるが、シート状のものとして
もよく、また、凹凸を設けた裏面側に反射膜を形成した
後、樹脂等を含浸して図９(b)に示すように裏面も平滑
にしてもよい。
【００２９】反射面を裏面に形成する場合、光源２から
光が反射板１に入射する時と、反射光が反射板１から出
射する時に屈折と反射が発生する。反射光は透光性材料
の場合、材料の屈折率に関与する数％である。屈折によ
る出射光の角度変化は、反射光の制御方向を変化させる
ことになるために、計算によりその分をシフトしておく
ことが好ましい。
光が反射板１に入射する時と、反射光が反射板１から出
射する時に屈折と反射が発生する。反射光は透光性材料
の場合、材料の屈折率に関与する数％である。屈折によ
る出射光の角度変化は、反射光の制御方向を変化させる
ことになるために、計算によりその分をシフトしておく
ことが好ましい。
【００３０】反射板１における光源２の近い部分に入射
する光よりも光源から遠い部分に入射する光は量が少な
く、従って光源２からの距離のある領域では反射板１の
凹凸形状を制御しても、照明器具全体としては均一な照
度にならないことがある。この場合、図１０に示すよう
に、光源２と反射板１との間に、光透過性配光板３を配
して、光透過性配光板３によって光源２からの光が均一
に反射板２に入射するように制御するとよい。もっと
も、この場合には光透過性配光板３による屈折を経て反
射板１に光が入射するために、反射板１の凹凸形状は光
透過性配光板３い光源２があると仮定して設計する。
する光よりも光源から遠い部分に入射する光は量が少な
く、従って光源２からの距離のある領域では反射板１の
凹凸形状を制御しても、照明器具全体としては均一な照
度にならないことがある。この場合、図１０に示すよう
に、光源２と反射板１との間に、光透過性配光板３を配
して、光透過性配光板３によって光源２からの光が均一
に反射板２に入射するように制御するとよい。もっと
も、この場合には光透過性配光板３による屈折を経て反
射板１に光が入射するために、反射板１の凹凸形状は光
透過性配光板３い光源２があると仮定して設計する。
【００３１】反射板１を裏面側に反射面を備えたものと
する場合には、図１１に示すように、反射板１が光透過
性配光板３を兼ねるものとすることができる。部材数を
削減することができると同時に、界面での反射ロスが少
なくなるために効率が向上する。この場合、反射板１の
厚みが厚いほど、光の屈折による広がりが大きくなり、
配光の自由度が増すが、器具の薄型化という点では不利
となる。なお、５００μｍ厚のポリエステルシートで反
射板１（光透過性配光板３）を形成したところ、良好な
結果を得ることができた。
する場合には、図１１に示すように、反射板１が光透過
性配光板３を兼ねるものとすることができる。部材数を
削減することができると同時に、界面での反射ロスが少
なくなるために効率が向上する。この場合、反射板１の
厚みが厚いほど、光の屈折による広がりが大きくなり、
配光の自由度が増すが、器具の薄型化という点では不利
となる。なお、５００μｍ厚のポリエステルシートで反
射板１（光透過性配光板３）を形成したところ、良好な
結果を得ることができた。
【００３２】図１２は二重環のリング状蛍光灯を光源２
として備えた照明器具に対する好ましい具体実施例の一
例を示している。蛍光灯の内径が３１５ｍｍ、外径が４
００ｍ、蛍光灯と反射板１との間隔が１０ｍｍである
時、四角錐のピラミッド状の凹凸を反射板１の表面に設
けるとともに、該凹凸は１つの四角錐のピッチが２００
〜２０μｍのものとした。光源を含む断面形状から考え
ると、照明器具中央部（蛍光灯中心部）では配光制御方
向を反射板平面全体に対して垂直方向とする場合に角度
β＝８３°となることから、角度α＝３３°〜５０°と
し、光源に近づくにつれて角度αを大きくしている。ま
た、配光制御方向の反射光が蛍光灯に再入射する領域で
ある蛍光灯の直上部分での凹凸は、斜面の角度を１０〜
３０°とした。
として備えた照明器具に対する好ましい具体実施例の一
例を示している。蛍光灯の内径が３１５ｍｍ、外径が４
００ｍ、蛍光灯と反射板１との間隔が１０ｍｍである
時、四角錐のピラミッド状の凹凸を反射板１の表面に設
けるとともに、該凹凸は１つの四角錐のピッチが２００
〜２０μｍのものとした。光源を含む断面形状から考え
ると、照明器具中央部（蛍光灯中心部）では配光制御方
向を反射板平面全体に対して垂直方向とする場合に角度
β＝８３°となることから、角度α＝３３°〜５０°と
し、光源に近づくにつれて角度αを大きくしている。ま
た、配光制御方向の反射光が蛍光灯に再入射する領域で
ある蛍光灯の直上部分での凹凸は、斜面の角度を１０〜
３０°とした。
【００３３】上述のような微細で且つ斜面の角度が場所
によって異なる凹凸を備える反射板１、殊に四角錐状の
凹凸を備えた反射板１は、切削加工で得るとなると、デ
ータ入力時間及び加工時間が膨大になって実用的でな
い。また、凹凸が三次元的に複雑なために、機械加工で
は切削バイトがその形状に対応できない場合がある。し
かし、図１３に示すように、エネルギービーム４とこの
エネルギービーム４の強度分布を調整するマスク５とを
用いることによって、上記反射板１を容易に得ることが
できる。
によって異なる凹凸を備える反射板１、殊に四角錐状の
凹凸を備えた反射板１は、切削加工で得るとなると、デ
ータ入力時間及び加工時間が膨大になって実用的でな
い。また、凹凸が三次元的に複雑なために、機械加工で
は切削バイトがその形状に対応できない場合がある。し
かし、図１３に示すように、エネルギービーム４とこの
エネルギービーム４の強度分布を調整するマスク５とを
用いることによって、上記反射板１を容易に得ることが
できる。
【００３４】すなわち、マスク５を透過した後のエネル
ギービームの強度分布が凹凸形状となるようにマスク５
を設定する。マスク５による強度分布調整は、マスク５
に１μｍのクロム蒸着によるドットパターンで得ること
ができる。ある領域のマスク透過率を５０％に調整する
場合は、その領域のドット面積が５０％になるように均
一にドットを分布させる。もちろん、複数種のマスクを
切り換えることで、斜面の角度が異なる各部の凹凸を形
成する。露光は一括露光とする場合でも加工可能な領域
に制限があるために、反射板材料１０を載せたＮＣテー
ブル４４と同期させて行うとよい。図中４１はエネルギ
ービーム源であり、たとえばエキシマレーザーを用いる
ことができる。また、図中４２はミラー、４３はレンズ
である。
ギービームの強度分布が凹凸形状となるようにマスク５
を設定する。マスク５による強度分布調整は、マスク５
に１μｍのクロム蒸着によるドットパターンで得ること
ができる。ある領域のマスク透過率を５０％に調整する
場合は、その領域のドット面積が５０％になるように均
一にドットを分布させる。もちろん、複数種のマスクを
切り換えることで、斜面の角度が異なる各部の凹凸を形
成する。露光は一括露光とする場合でも加工可能な領域
に制限があるために、反射板材料１０を載せたＮＣテー
ブル４４と同期させて行うとよい。図中４１はエネルギ
ービーム源であり、たとえばエキシマレーザーを用いる
ことができる。また、図中４２はミラー、４３はレンズ
である。
【００３５】エネルギービーム４とマスク５とを使用し
て凹凸を形成する場合、エネルギービーム４はその波長
や出力によって材料に対する吸収が異なることから、こ
の差を利用して凹凸を形成してもよい。同一のマスク５
を用いるときにも図１４に示すように、複数種のエネル
ギービーム４を用いることで異なる凹凸を加工すること
ができ、グレア防止や前記の度数分布の凹凸を形成する
ことができる。また、複数のエネルギービームの干渉を
利用して凹凸形状を形成してもよい。この場合、大面積
の加工を短時間で行うことができる。
て凹凸を形成する場合、エネルギービーム４はその波長
や出力によって材料に対する吸収が異なることから、こ
の差を利用して凹凸を形成してもよい。同一のマスク５
を用いるときにも図１４に示すように、複数種のエネル
ギービーム４を用いることで異なる凹凸を加工すること
ができ、グレア防止や前記の度数分布の凹凸を形成する
ことができる。また、複数のエネルギービームの干渉を
利用して凹凸形状を形成してもよい。この場合、大面積
の加工を短時間で行うことができる。
【００３６】このほか、単結晶シリコンは面方位によっ
てエッチング速度が異なるために、つまり結晶面＜１１
１＞より結晶面＜１００＞のエッチング速度の方が大き
いために、図１５に示すように、レジスト１６によって
エッチング窓を設けることにより、任意の場所にピラミ
ッド形状の凹凸を形成することができる。もっとも、こ
のエッチングだけではすべての凹凸の形状が同一となっ
てしまうことから、シリコン結晶の結晶方位に対する切
り出し角度δ1，δ2，δ3が異なっている結晶基板１５
に対して異方性エッチングを行って、これらを組み合わ
せることで、図１５(b)に示すように、場所によって斜
面の角度が異なる凹凸を備えている反射板１を得ること
ができる。
てエッチング速度が異なるために、つまり結晶面＜１１
１＞より結晶面＜１００＞のエッチング速度の方が大き
いために、図１５に示すように、レジスト１６によって
エッチング窓を設けることにより、任意の場所にピラミ
ッド形状の凹凸を形成することができる。もっとも、こ
のエッチングだけではすべての凹凸の形状が同一となっ
てしまうことから、シリコン結晶の結晶方位に対する切
り出し角度δ1，δ2，δ3が異なっている結晶基板１５
に対して異方性エッチングを行って、これらを組み合わ
せることで、図１５(b)に示すように、場所によって斜
面の角度が異なる凹凸を備えている反射板１を得ること
ができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明においては、多数の
凹凸を反射面に備える反射板であって、凹凸における光
源からの光を反射する面を、光源から該面を見る方向と
配光制御方向とがなす角をβ、光源から該面を見る方向
と上記面の法線とがなす角度をαとする時、α＝（０．
４〜０．６）βとしているために、光源との相対位置に
関係なく、所定の配光制御方向に光を反射させることが
できる。
凹凸を反射面に備える反射板であって、凹凸における光
源からの光を反射する面を、光源から該面を見る方向と
配光制御方向とがなす角をβ、光源から該面を見る方向
と上記面の法線とがなす角度をαとする時、α＝（０．
４〜０．６）βとしているために、光源との相対位置に
関係なく、所定の配光制御方向に光を反射させることが
できる。
【００３８】この時、上記凹凸のピッチを２００μｍ以
下としておくと、人の目に凹凸が認識されず、これに伴
って輝度むらやグレアが認識されないものを得ることが
できる。
下としておくと、人の目に凹凸が認識されず、これに伴
って輝度むらやグレアが認識されないものを得ることが
できる。
【００３９】また、凹凸の高さはすべて同じとしておく
ことで、薄型化を図ることができるとともに、凹凸形状
によるところの影を少なくすることができて輝度むらを
無くすことができ、ごみや埃や傷に対して強いものを得
ることができる。
ことで、薄型化を図ることができるとともに、凹凸形状
によるところの影を少なくすることができて輝度むらを
無くすことができ、ごみや埃や傷に対して強いものを得
ることができる。
【００４０】光を反射する面であり且つ凹凸を形成する
面を曲面としたり、光を反射する面であり且つ凹凸を形
成する面の法線方向の度数分布をピークのある形状度数
が最大となる山形度数分布としたりすれば、均一拡散反
射が得られる上に、グレア発生を抑制することができ
る。
面を曲面としたり、光を反射する面であり且つ凹凸を形
成する面の法線方向の度数分布をピークのある形状度数
が最大となる山形度数分布としたりすれば、均一拡散反
射が得られる上に、グレア発生を抑制することができ
る。
【００４１】凹凸は溝として形成するのが製造上の点や
清掃の容易さの点で優れている。
清掃の容易さの点で優れている。
【００４２】凹凸の底部は曲面としておくと、多重反射
による吸収ロスを低減することができる。
による吸収ロスを低減することができる。
【００４３】また、反射光が光源に再入射する領域での
凹凸の面はα＝（０．４〜０．６）βの条件適用外とし
ておくと、光源への再入射がなくなるために、光利用効
率を高めることができる。
凹凸の面はα＝（０．４〜０．６）βの条件適用外とし
ておくと、光源への再入射がなくなるために、光利用効
率を高めることができる。
【００４４】凹凸表面が光透過性材料で表面が平坦にな
るように被覆されていると、凹凸の保護及び汚れ防止の
点で好ましい結果を得ることができる。
るように被覆されていると、凹凸の保護及び汚れ防止の
点で好ましい結果を得ることができる。
【００４５】光透過性配光板を光源との間に配したり、
光透過性材料からなるとともに表面側に配光制御面を、
裏面側に多数の凹凸を裏面反射鏡型の反射面として備え
るものとすると、広範囲に配光することができる。
光透過性材料からなるとともに表面側に配光制御面を、
裏面側に多数の凹凸を裏面反射鏡型の反射面として備え
るものとすると、広範囲に配光することができる。
【００４６】そして本発明に係る反射板の製造方法は、
形状をパターニングしたマスクと、該マスクを通じて露
光するエネルギービームとを用いて、エネルギービーム
照射面に凹凸を形成するために、複雑で且つ微細な凹凸
を備えた反射板を容易に得ることができる。
形状をパターニングしたマスクと、該マスクを通じて露
光するエネルギービームとを用いて、エネルギービーム
照射面に凹凸を形成するために、複雑で且つ微細な凹凸
を備えた反射板を容易に得ることができる。
【００４７】この時、波長あるいは出力が異なる複数の
エネルギービームを用いると、、複雑で且つ微細な凹凸
を備えた反射板をさらに容易に得ることができる。
エネルギービームを用いると、、複雑で且つ微細な凹凸
を備えた反射板をさらに容易に得ることができる。
【００４８】また多数の凹凸を反射面に備える反射板の
製造方法であって、結晶方位に対する切り出し角度が異
なる複数の基板に異方性エッチングで凹凸を形成して、
これら角度の異なる複数の基板を並べて反射板として
も、容易に反射板を製造することができる。
製造方法であって、結晶方位に対する切り出し角度が異
なる複数の基板に異方性エッチングで凹凸を形成して、
これら角度の異なる複数の基板を並べて反射板として
も、容易に反射板を製造することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
は照明器具の断面図、(b)(c)はＡ部断面図とＢ部断面
図、(d)は角度についての説明図である。
は照明器具の断面図、(b)(c)はＡ部断面図とＢ部断面
図、(d)は角度についての説明図である。
【図２】視野角についての説明図である。
【図３】他例の拡大断面図である。
【図４】更に他例を示すもので、(a)は拡大断面図、(b)
は顕微鏡写真である。
は顕微鏡写真である。
【図５】別の例を示すもので、(a)は拡大断面図、(b)は
度数分布図である。
度数分布図である。
【図６】さらに別の例を示すもので、(a)は底面図、(b)
は断面図である。
は断面図である。
【図７】他例の拡大断面図である。
【図８】さらに他例の拡大断面図である。
【図９】(a)(b)は夫々別の例の断面図である。
【図１０】さらに別の例を示すもので、(a)は断面図、
(b)は斜視図である。
(b)は斜視図である。
【図１１】他例の断面図である。
【図１２】具体例の断面図である。
【図１３】製造法の一例の示す概略図である。
【図１４】(a)(b)は夫々同上の他例を示す概略図であ
る。
る。
【図１５】(a)は異方性エッチングについての説明図、
(b)は断面図である。
(b)は断面図である。
１ 反射板 ２ 光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 雄一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA15 BA18 DA11 DC01 DC02 DC08 DC10 DD01 DE04
Claims (15)
- 【請求項１】 多数の凹凸を反射面に備える反射板であ
って、凹凸における光源からの光を反射する面を、光源
から該面を見る方向と配光制御方向とがなす角をβ、光
源から該面を見る方向と上記面の法線とがなす角度をα
とする時、α＝（０．４〜０．６）βとしていることを
特徴とする反射板。 - 【請求項２】 凹凸のピッチが２００μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載の反射板。 - 【請求項３】 凹凸の高さはすべて同じであることを特
徴とする請求項１または２記載の反射板。 - 【請求項４】 光を反射する面であり且つ凹凸を形成す
る面が曲面となっていることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかの項に記載の反射板。 - 【請求項５】 光を反射する面であり且つ凹凸を形成す
る面の法線方向の度数分布をピークのある形状度数が最
大となる山形度数分布としていることを特徴とする請求
項１〜４のいずれかの項に記載の反射板。 - 【請求項６】 凹凸は溝として形成されていることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の反射板。 - 【請求項７】 凹凸の底部は曲面としていることを特徴
とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の反射板。 - 【請求項８】 反射光が光源に再入射する領域での凹凸
の面はα＝（０．４〜０．６）βの条件適用外としてい
ることを特徴とする請求項１記載の反射板。 - 【請求項９】 凹凸表面は光透過性材料で表面が平坦に
なるように被覆されていることを特徴とする請求項１〜
８のいずれかの項に記載の反射板。 - 【請求項１０】 光透過性配光板が光源との間に配され
ていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に
記載の反射板。 - 【請求項１１】 光透過性材料からなるとともに表面側
に配光制御面を、裏面側に多数の凹凸を裏面反射鏡型の
反射面として備えていることを特徴とする反射板。 - 【請求項１２】 多数の凹凸を反射面に備える反射板で
あって、２００μｍ以下のピッチで凹凸を形成し、凹凸
における光源からの光を反射する面を、光源から該面を
見る方向と配光制御方向とがなす角をβ、光源から該面
を見る方向と上記面の法線とがなす角度をαとする時、
α＝（０．４〜０．６）βとしているとともに、反射光
が光源に再入射する領域での凹凸の面はα＝（０．４〜
０．６）βの条件適用外としていることを特徴とする反
射板。 - 【請求項１３】 多数の凹凸を反射面に備える反射板の
製造方法であって、形状をパターニングしたマスクと、
該マスクを通じて露光するエネルギービームとを用い
て、エネルギービーム照射面に凹凸を形成することを特
徴とする反射板の製造方法。 - 【請求項１４】 エネルギービームを波長あるいは出力
が異なる複数のエネルギービームを用いることを特徴と
する請求項１３記載の反射板の製造方法。 - 【請求項１５】 多数の凹凸を反射面に備える反射板の
製造方法であって、結晶方位に対する切り出し角度が異
なる複数の基板に異方性エッチングで凹凸を形成して、
これら角度の異なる複数の基板を並べて反射板とするこ
とを特徴とする反射板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18089099A JP3757689B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 反射板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18089099A JP3757689B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 反射板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013307A true JP2001013307A (ja) | 2001-01-19 |
| JP3757689B2 JP3757689B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=16091130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18089099A Expired - Fee Related JP3757689B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 反射板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3757689B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323478A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 有機ハロゲン化合物の検出装置 |
| US6670616B2 (en) | 2001-09-13 | 2003-12-30 | Fujitsu Amd Semiconductor Limited | Ultraviolet-light irradiation apparatus |
| WO2015146506A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 日立マクセル株式会社 | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム |
-
1999
- 1999-06-25 JP JP18089099A patent/JP3757689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323478A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 有機ハロゲン化合物の検出装置 |
| US6670616B2 (en) | 2001-09-13 | 2003-12-30 | Fujitsu Amd Semiconductor Limited | Ultraviolet-light irradiation apparatus |
| WO2015146506A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 日立マクセル株式会社 | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム |
| JPWO2015146506A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-04-13 | 日立マクセル株式会社 | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3757689B2 (ja) | 2006-03-22 |
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