JP2002042526A

JP2002042526A - 照明装置及び演色性改善フィルタ

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Publication number: JP2002042526A
Application number: JP2000220126A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Yokoya; 良二横谷; Shinichi Aoki; 慎一青木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-08
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: JP3864677B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ライトガイド長の長さ如何に拘らず演色性の
低下の少ない照明装置を安価に提供する。【構成】ハロゲンランプやメタルハライドランプなど
の光源２１と、ダイクロイックミラーなどの集光装置２
２からなる光源装置２０と、アクリル樹脂などからなる
樹脂製のライトガイド１０及びライトガイド１０からの
出射光の演色性の向上を図る演色性改善フィルタ３０と
により照明装置１を作製する。演色性改善フィルタ３０
は、５００〜６５０ｎｍの波長域のスペクトル強度を低
下させるものであって、少なくとも５００〜６５０ｎｍ
の波長域において、全光束を１００として正規化した場
合に、当該波長域の単位波長当たりのスペクトル強度の
平均値を、基準光における前記波長域の単位波長当たり
のスペクトル強度の平均値に近づけるようにその光学特
性を設計する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及び演色性
改善フィルタに関する。具体的には、アクリル樹脂など
の樹脂製ライトガイドを導光部材とした照明装置及び当
該照明装置に用いられる演色性改善フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクリル樹脂などの樹脂製ライト
ガイドを導光部材とした照明装置が汎用されている。図
２３及び図２４に示すものは、当該照明装置１００を示
す概略的構成図であって、照明装置１００は、光源装置
１２０と光源装置１２０から出射された光を導光するラ
イトガイド１１０とを具備している。光源装置１２０
は、光を出射する光源１２１と、光源１２１から出射さ
れた光をライトガイド１１０の入射端に集光するための
集光装置１２２とから構成されている。光源１２１とし
ては、比較的発光波長の小さな光源が用いられ、例えば
図２３に示すようなメタルハライドランプや図２４に示
すようなハロゲンランプが用いられる。また、集光装置
１２２には、ライトガイド１１０入射端への熱負荷を軽
減するため、主に近赤外光を透過して裏面から放出する
ダイクロイックミラーが使用される。

【０００３】しかし、このようなライトガイド１１０を
用いた照明装置１００においては、ライトガイド１１０
出射端から出射される出射光の演色性が悪いものであっ
た。図２５は、当該照明装置１００における出射光の波
長特性を示す図であって、同図（ａ）は光源１２１とし
てハロゲンランプを用いたもの、同図（ｂ）はメタルハ
ライドランプを用いたものであって、各図には、用いら
れるライトガイド１１０の長さを変化させたものを示し
ている。

【０００４】各図から分かるように、ハロゲンランプを
用いた場合には（同図（ａ）参照）、出射直後には平均
演色評価数Ｒａが９６であったものが、５ｍではＲａ＝
８８、１０ｍではＲａ＝８１と低下し、また、メタルハ
ライドランプを用いた場合には（同図（ｂ）参照）、出
射直後のＲａが８８であったものが、５ｍではＲａ＝８
１にまで低下し、さらに図示はしないが、１０ｍではＲ
ａ＝７１にまで低下する。

【０００５】すなわち、ガラス製のライトガイド１１０
を用いた場合には、特定波長での吸収帯がないため、Ｒ
ａの減衰が非常に小さいが、このようにアクリル樹脂か
らなるライトガイド１１０を用いた場合には、導光過程
において図２５（ａ）（ｂ）に示すように一定波長の光
が吸収されるため、ライトガイド１１０入射光に比べて
出射光の演色性が低下する。

【０００６】このため、美術館や博物館における展示物
用照明など、演色性が重視される用途には、上記欠点か
ら樹脂製のライトガイド１１０を用いることができず、
高価なガラス製のライトガイド１１０を用いざるを得な
かった。また、メタルハライドランプは高効率ではある
がランプ自体の演色性が悪いためにこのような用途には
不向きであり、ランプ自体の演色性がよいハロゲンラン
プが用いられる。従って、図２４に示すように、光源１
２１としてハロゲンランプを用いると共にガラス製のラ
イトガイド１１０とにより照明装置１００を構成する必
要がある。

【０００７】しかしながら、ハロゲンランプでは、ハロ
ゲンランプ自体の発光効率（ｌｍ／Ｗ）が低く、ライト
ガイド１１０への入射効率が低いため、出射光の効率も
低いものとなる。また、ガラス製のライトガイド１１０
ではコストが高くなると共に容易に切断することができ
ないため、施工性が悪いものとなっていた。

【０００８】一方、照明装置の演色性を高めるものとし
て、例えば特開平５−３０２３号公報や特開平１１−１
７８８３９号公報には、ハロゲンランプを光源とした照
明装置において、フィルタあるいはランプの球管に色温
度補正膜を設置することによって、色温度を上昇させ、
演色性を高める方法が開示されている。

【０００９】しかしながら、これらは光源自体の演色性
を改善するにすぎず、導光過程における吸収を考慮した
ものではなく、導光過程における吸収による影響を少な
くすることができない。

【００１０】また、特開平５−６７４５６号公報には、
点灯直後の演色性を改善した放電灯が開示されている
が、この放電灯においても、光源自体の演色性を改善す
るにすぎず、導光過程における吸収による影響を小さく
できない。また、４３６ｎｍ及び５４６ｎｍ付近の波長
成分に対しては低透過率となり、５７８ｎｍ付近の波長
成分に対しては高透過率となるようなフィルタを形成す
る必要があり、複数の光透過率が小さくなるようにフィ
ルタを成膜することは非常に困難なものであった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点に鑑みてなされたものであって、ライトガイド
長の長さ如何に拘らず演色性の低下の少ない照明装置を
安価に提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る照明装置
は、樹脂製のライトガイドと、当該ライトガイドの一端
から光を導入する光源装置と、５００〜６５０ｎｍの波
長域のスペクトル強度を低下させる演色性改善フィルタ
を備えたことを特徴としている。

【００１３】この場合、前記演色性改善フィルタは、少
なくとも５００〜６５０ｎｍの波長域において、全光束
を１００として正規化した場合に、当該波長域の単位波
長当たりのスペクトル強度の平均値を、基準光における
前記波長域の単位波長当たりのスペクトル強度の平均値
に近づける光学特性を有するものが好ましく用いられ
る。

【００１４】さらに具体的には、光源装置にハロゲンラ
ンプを用いた場合には、演色性改善フィルタとして、透
過特性が５７５ｎｍ付近をピークとするなだらかな凹型
カーブを描くものが望ましく、また、光源装置にメタル
ハライドランプを用いた場合には、透過特性が５５０ｎ
ｍ付近をピークとするなだらかな凹型カーブを描く演色
性改善フィルタを用いるのが望ましい。

【００１５】これらの照明装置においては、ライトガイ
ドの光出射端近傍若しくは光入射端近傍に演色性改善フ
ィルタが配置される。

【００１６】また、ライトガイドの入射端側に、熱線カ
ットフィルタを備えるのが好ましく、この場合にはさら
に熱線カットフィルタを兼ね備えた演色性改善フィルタ
を用いるのが望ましい。

【００１７】また、ライトガイドの入射端にさらに光透
過性の保護板を密着させるか、あるいは前記演色性改善
フィルタをライトガイドの入射端に密着させるのが望ま
しい。

【００１８】本発明に係る演色性改善フィルタは、光透
過性の基板のいずれか一方の面に、５００〜６５０ｎｍ
の波長域のスペクトル強度を低下させる光学多層膜が形
成されたことを特徴としている。

【００１９】この場合、少なくとも５００〜６５０ｎｍ
の波長域において、全光束を１００として正規化した場
合に、当該波長域の単位波長当たりのスペクトル強度の
平均値を、基準光における前記波長域の単位波長当たり
のスペクトル強度の平均値に近づけるようにするのが好
ましい。

【００２０】さらに具体的には、前記光学多層膜は、高
屈折率層と低屈折率層が多層に積層されてなり、前記高
屈折率層若しくは低屈折率層のいずれか一方の膜厚を、
所望する特性ピーク波長（λａ）に対応する光学膜厚
（ｎｄ＝２×λａ／４）よりも厚くするか若しくは薄く
し、しかも、当該ピーク波長（λａ）の２倍の波長（２
λａ）に、選択的光学特性ピークの中心波長が存在する
ように設計される。

【００２１】このとき、前記選択的光学特性ピークの中
心波長（２λａ）が、１０８０〜１２６０ｎｍ、若しく
は、１０４０〜１２２０ｎｍに位置するものが望まし
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る照明装置１を示す概略的構成図であって、当該照明装
置１は、光を導光するライトガイド１０と光源装置２０
及び本発明に係る演色性改善フィルタ３０とを備えてい
る。光源装置２０は、従来の光源装置１２０と同様な構
成のものであって、光源２１と集光装置２２とから構成
されている。当該光源２１としては、ハロゲンランプや
メタルハライドランプなど各種のランプが用いられる
が、本発明の照明装置１においては、演色性に優れたハ
ロゲンランプが好ましく用いられる。

【００２３】また、集光装置２２としては、回転楕円形
状のダイクロイックミラーが用いられており、当該ダイ
クロイックミラーは、その第１焦点に光源２１の発光中
心が位置し、第２焦点近傍にライトガイド１０の入射端
が位置するように配置されている。

【００２４】ライトガイド１０は、軟質アクリル樹脂な
どの樹脂をコアとし、その周囲がフッ素系樹脂で覆われ
た樹脂製の光ファイバから作製されており、その終端面
から光が出射される終端発光タイプのものが用いられて
いる。当該ライトガイド１０の長さは、特に限定される
ものではないが、光ファイバの減衰特性や照明装置１の
目的、用途などによって適宜設定される。

【００２５】演色性改善フィルタ３０は、ライトガイド
１０端面からの出射光の演色性を高めるために配置され
るものであって、図１に示す照明装置１においては、ラ
イトガイド１０の終端に配置されている。この演色性改
善フィルタ３０は、可視広域において透明性を有する基
板の少なくとも片面に以下の光学特性を有する光学多層
膜が形成されたものである。

【００２６】当該基板には、透明性を有する樹脂やガラ
スなどの板材、樹脂製のフィルムやシートなどが用いら
れる。当該樹脂としては、例えば、アクリル酸樹脂（Ｐ
ＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などが挙げられる。ま
た、基材の厚さとしては特に限定されるものではなく、
以下に述べるように、用いられる光源２１の種類や配置
位置によっても異なるが、概ね数ｍｍ程度の厚みに設定
される。

【００２７】光学多層膜は、ライトガイド１０端面から
の出射光の平均演色評価数（Ｒａ）に敏感な波長範囲、
具体的には、用いる光源２１の種類によっても異なる
が、概ね５００〜６５０ｎｍの範囲の波長域のスペクト
ル強度を減じるものであって、全光束が１００となるよ
うに正規化した基準光と出射光の波長特性において、演
色性改善フィルタ３０を透過した光の５００〜６５０ｎ
ｍの範囲の単位波長当たりのスペクトル強度の平均値
が、基準光の単位波長当たりのスペクトル強度の平均値
に近づくように設計される。また、他の波長域、少なく
とも約４３０〜約５００ｎｍ未満及び約６５０〜約６８
０ｎｍ付近の光の大部分が透過できるように設計され
る。

【００２８】一般に平均演色評価数Ｒａを改善するため
には、基準光源となる黒体放射あるいはＣＩＥ昼光（一
般には、その色温度から、ハロゲンランプには黒体放
射、メタルハライドランプにはＣＩＥ昼光が用いられ
る）のスペクトル強度に、そのスペクトル形状ができる
だけ高い相関関係を有するようにすることが考えられ
る。従って、ライトガイド１０端面からの出射光のＲａ
を改善する一つの方法としては、例えば図２に示すよう
に、そのスペクトル範囲内において、基準光源のスペク
トル形状を縮小した特性となるようなフィルタを用いる
ことが考えられる。図２は、基準光源とランプ単体並び
にライトガイドからの出射光について、全光束を１００
として正規化した場合におけるスペクトル強度を示す図
であって、上記フィルタを用いた場合にはＲａ改善後の
スペクトルは、基準光源又はランプ単体における場合と
ほぼ相似形状になっているが、この方法では、Ｒａ改善
に敏感ではない波長の光もカットされるため、フィルタ
による光のロスが大きくなり、照明装置全体の器具効率
が小さくなる。例えば、図２に示す場合には、その効率
は、フィルタ挿入前の約６５％に低下する。

【００２９】本発明においては、このような基準光源の
スペクトル形状と相似状になるようなフィルタを用いる
のではなく、Ｒａの変化に敏感な波長域の光を最低限カ
ットすることによって、フィルタの挿入による効率の低
下を小さくしつつ、Ｒａを大幅に改善することを目的と
したものである。

【００３０】より具体的に言えば、演色性改善フィルタ
３０に用いられる光学多層膜は、高屈折率膜及び低屈折
率膜が交互に積層されたものであって、目標波長（λ
ａ）の２倍の波長近傍に、非常に強い選択的光学特性
（バレー）の中心波長（２λａ）が来るように設計され
る。すなわち、目標波長（λａ）が上記波長域である５
００〜６５０ｎｍの範囲、さらに具体的に言えば、ハロ
ゲンランプを用いた場合には、目標波長（λａ）が５４
０〜６３０ｎｍであって、最も望ましくはバレーの中心
波長（２λａ）が１１５０ｎｍ付近になるように、ま
た、メタルハライドランプを用いた場合には、目標波長
（λａ）が５２０〜６１０ｎｍであって、最も望ましく
はバレーの中心波長（２λａ）が１１００ｎｍ付近にな
るように設定される。

【００３１】また、このような光学多層膜においては、
高屈折率膜、低屈折率膜いずれか一方の膜厚を、光学膜
厚（ｎｄ＝２λａ／４）から多少増減させることによっ
て、目標とする波長付近（λａ）にバレーの中心があ
り、数十〜２００ｎｍの波長幅（スペクトル強度図にお
いて下に凸となった範囲）の範囲に設計することが望ま
しい。

【００３２】また、光学多層膜における光学膜厚（ｎ
ｄ）のズレは、目標とする中心波長（λａ）の透過率及
び波長幅の関係から、光学膜厚（ｎｄ）の０．８〜１．
２倍の範囲内に納まるのが望ましく、入射光の角度依存
性やコスト、色補正、効率の低下度合を考慮すれば、７
〜１４層の積層構造にするのが好ましい。このような積
層構造を採用することにより、最表層の膜厚を変化させ
ることによって、他の層の膜厚を変化させることなく、
上記目標波長（λａ）を数〜数十ｎｍ程度、中心波長
（２λａ）の透過率変化を数〜２０％程度変化させるこ
とができ、簡単に色の微調整を行なうことができる。

【００３３】さらに、高屈折率膜及び低屈折率膜の積層
順序はいずれであってもよいが、基板への密着性がよい
膜を第１の膜層とするのが、演色性改善フィルタ３０の
耐久性の観点から望ましい。また、最表面層は低屈折率
層とし、当該最表面層の膜厚をその他の低屈折率層の光
学膜厚の略１／２とすることによって、バレー（下に凸
となった範囲）以外の可視光域における分光特性をほぼ
フラットにすることができる。従って、積層数が奇数の
場合には低屈折率層を第１の膜層として、また、積層数
が偶数の場合には高屈折率層を第１の膜層として高屈折
率膜及び低屈折率膜が積層される。

【００３４】この高屈折率膜には、例えば、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）や五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化セリ
ウム（ＣｅＯ₂）等が用いられ、低屈折率膜には、例え
ば、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂
Ｏ₃）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）等が用いられ
る。

【００３５】また、高屈折率膜及び低屈折率膜の形成に
は、真空蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリ
ング法、ゾルゲル法等が一般的に用いられる。また、耐
久性を向上させるためには、基板の温度を上げたり、高
密度プラズマを用いたイオンプレティングや化学的気槽
法（ＣＶＤ）を用いるのが好ましい。もちろん、本発明
においては、上記方法に限定するものではなく、成膜時
に基板が耐え得る温度であり、目標とする光学多層膜が
得られる成膜方法であればどのような方法であっても差
し支えないものである。

【００３６】図３は、ハロゲンランプ（図ではハロゲン
と記す。）及びメタルハライドランプ（図ではメタハラ
と記す。）を用いた場合において、各波長での透過率を
０．１とした時のＲａの変化を示す図であって、ある波
長での透過率のみを０．１（他の透過率を１とする）と
した時のＲａの変化量を全波長域において測定したもの
である。この図において、Ｒａの変化に大きく寄与する
波長範囲（Ｒａに敏感な領域）は、ハロゲンランプ、メ
タルハライドランプ双方において、概ね５００〜６５０
ｎｍであると言え、さらに詳しく言うならば、ハロゲン
ランプを用いる場合では、やや高波長側である５４０〜
６３０ｎｍであって、メタルハライドランプを用いる場
合ではそれよりもやや低波長側である５２０〜６１０ｎ
ｍであると言える。

【００３７】従って、当該波長領域内において、ライト
ガイド１０終端からの出射光のスペクトルと基準光源の
スペクトルが可能な限り高い相関関係となるようなフィ
ルタを作製することにより効率的にＲａの改善に寄与で
きる。

【００３８】なお、Ｒａは各波長域のエネルギーに相互
依存するため、図３のスペクトル図からは最適な演色性
改善フィルタの光学特性を決めることはできないが、図
３から求められた上記波長範囲において、基準光源のス
ペクトルとの相関性を向上させることは、簡略的には効
果的な方法であると言える。

【００３９】また、上記演色性改善フィルタ３０はライ
トガイド１０終端のみならず、ライトガイド１０の入射
端に配置することによっても、同様な効果を発揮するこ
とができるが、光源２１の近傍に演色性改善フィルタ３
０に配置する場合には、フィルタ３０への熱負担が大き
くなる。従って、フィルタ３０への耐熱性を考慮すれ
ば、図１に示すように、ライトガイド１０の出射端に演
色性改善フィルタ３０を配置するが好ましいと言える。

【００４０】次に、図４は本発明の別な実施の形態に係
る照明装置１を示す概略的構成図であって、当該照明装
置１においては、ライトガイド１０の入射端には、ファ
イバ端面を保護するための保護板１１が配置されてお
り、当該保護板１１と光源２１との間に、熱線カットフ
ィルタ２３が配置されている。当該熱線カットフィルタ
２３は、例えばガラスから作製され、光源２１から発せ
られた出射光に含まれる熱線、すなわち近赤外線領域よ
りも波長の長い波長域帯をカットするものである。この
ように熱線カットフィルタ２３を用いることにより、入
射光による発熱が少なくなり、ライトガイド１０からの
発熱を防ぐことができる。

【００４１】また、保護板１１は、ライトガイド１０入
射端にゴミや埃などが付着するのを防止するためのもの
であって、少なくとも可視光域の光が透過でき、耐熱性
のある例えばガラス材などから作製されている。一般に
ライトガイド１０は大部分の光を透過するために、上記
したように熱線カットフィルタ２３を光源２１側に配置
しておけば、ある程度の光が入射してもその端面の温度
上昇は低く抑えることができる。しかし、ライトガイド
１０入射端が露出された状態であれば、当該入射端にゴ
ミや埃が付着して、入射光によって付着したゴミ等が発
火し、あるいは燃えカスに入射光が吸収されて高温状態
になる。その結果、樹脂製のライトガイド１０自体が燃
え上がる危険性が考えられる。この照明装置１では、ラ
イトガイド１０入射端に保護板１１が備えられているた
め、ゴミや埃等の付着がなく、ライトガイド１０自体の
発火を抑えることができる。

【００４２】図５は、本発明のさらに別な実施の形態に
係る照明装置１の概略的構成図である。この照明装置１
においては、図４に示す照明装置１とほぼ同様な構成で
あるが、当該照明装置１にあっては、演色性改善フィル
タ３０は、ライトガイド１０入射端側において、熱線カ
ットフィルタ２３と保護板１１との間に配置されてい
る。このように、演色性改善フィルタ３０は、ライトガ
イド１０の出射端側や入射端側のいずれにも配置するこ
ともできる。

【００４３】このように、図５に示すような配置構成を
採用することによって、照明装置１の設置後に、容易に
手が届く光源装置２０の内部にフィルタ３０を配置する
ことが可能であって、演色性改善フィルタ３０の交換な
ど設置後のメンテナンス作業をも容易にできる。

【００４４】次に図６に示す照明装置１においては、演
色性改善フィルタ３０は熱線カットフィルタ２３を兼ね
備えたものが使用されている。具体的には、演色性改善
フィルタ３０は上記基板の片側に透過率を変化させるた
めの光学多層膜が形成されており、その反対面に熱線反
射機能を有する光学多層膜が形成されたものである。当
該演色性改善フィルタ３０は、その熱線反射型機能を有
する光学多層膜を光源２１側に対向させて配置されてい
る。

【００４５】このように、演色性改善フィルタ３０と熱
線カットフィルタ２３とを兼ね備えたものを用いること
によって、その取付けが簡単になると共に取付部材を共
用化でき、コストの低減を図ることができる。さらに、
２つのフィルタ厚さ（主に基材の厚さである）が、実質
的に一つのフィルタ分の厚さで済むため、フィルタ通過
による光のロスが低減されるという効果も発揮される。

【００４６】図７は本発明のさらに別な実施の形態に係
る照明装置１の概略的構成図であって、この照明装置１
においては、基板にガラス板を使用した演色性改善フィ
ルタ３０と熱線カットフィルタ２３を兼ね備えたものが
利用されており、演色性改善フィルタ３０の光学多層膜
側が、ライトガイド１０の入射端に密着されている。こ
の構成によれば、演色性改善フィルタ３０（熱線カット
フィルタ２３）の基板がライトガイド１０端面の保護板
１１の機能を果たすため、さらに部品点数の削減が図ら
れ、照明装置１の製造コストを削減できる。また、フィ
ルタ通過による光のロスもより低減される。

【００４７】上記各実施の形態においては、ライトガイ
ド１０の終端から光を出射させる終端出射型の照明装置
１について説明したが、本発明は側面発光型のライトガ
イド１０にも適用可能なものである。図８はその側面発
光型のライトガイド１０に適用したものを示す図であっ
て、同図（ａ）は演色性改善フィルタ３０が備えられた
ライトガイド１０を示す概略的斜視図、同図（ｂ）はそ
の概略的断面構造図である。このライトガイド１０は、
側面からの光漏れを積極的に行なうようにしたものであ
って、側面全周から発光されるものである。演色性改善
フィルタ３０は、円筒状の基板に上記光学特性を有する
光学多層膜が形成されたものであって、演色性改善フィ
ルタ３０の空洞内にライトガイド１０が挿通される。こ
のように、側面発光型のライトガイド１０にも適用する
ことができる。

【００４８】さらに図９に示すものも、側面発光型のラ
イトガイド１０に適用したものであるが、図９に示すラ
イトガイド１０は、断面矩形状をしており、アクリル樹
脂に微細な拡散反射粒子が練り込まれたものであり、４
つの側面から発光が可能なものである。

【００４９】このように断面矩形状の側面発光型ライト
ガイド１０にも適用できるものであり、図８や図９に示
すような側面発光型のライトガイド１０に適用した場合
には、ライトガイド１０の側面が演色性改善フィルタ３
０で覆われる構造となるため、ライトガイド１０側面に
ゴミや埃が付着し、ゴミ、ホコリによる発光効率の低下
を防ぐことができる。

【００５０】また、図１０に示すものは、ライトガイド
１０側面の一部領域からのみ光が出射されるタイプに適
用したものであって、コアの側面一部領域に、コアとク
ラッドの界面にライトガイド１０の長手方向に沿って、
拡散反射塗料が塗布された拡散反射膜が設けられてい
る。また、演色性改善フィルタ３０は平板状をしてお
り、ライトガイド１０側面から出射された出射光の照射
領域の少なくとも一部領域、図ではその全ての領域が含
まれるように配置されている。本発明はこのような構成
の照明装置１にも適用ができるものでもある。

【００５１】

【実施例】次に本発明の実施例である演色性改善フィル
タ及び照明装置を各種作製し、本発明による効果を確認
した。

【００５２】（演色性改善フィルタの作製例）○○ｍｍ
厚のガラス板に、表１及び表２に示すように、高屈折率
層及び低屈折率層を真空蒸着法によって積層し、実施例
である演色性改善フィルタを作製した。次に、当該演色
性改善フィルタのＲａ改善性について、ハロゲンランプ
及びメタルハライドランプを用いて測定した。その結果
を、ハロゲンランプについては表１に、メタルハライド
ランプについては表２に示した。なお、Ｒａ改善性は、
演色性改善フィルタの近傍に光源を配置し、フィルタ透
過直後において透過光のスペクトルを測定して求めた。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】（照明装置の作製例）次に、本発明の効果
について詳細に検討するため、さらに本発明に係る別な
演色性改善フィルタを作製すると共に当該フィルタ及び
終端発光型ライトガイドを用いて各種照明装置を作製し
た。

【００５６】（照明装置１）図１に示すように回転楕円
形状のダイクロイックミラー反射鏡の第１焦点に、ハロ
ゲンランプを、前記反射鏡の第２焦点にライトガイドの
入射端を配置した。また、ライトガイドの長さを５ｍと
して、演色性改善フィルタをライトガイドの出射端に配
置して実施例である照明装置を作製した。

【００５７】当該照明装置に用いた演色性改善フィルタ
の分光透過率特性を図１０に、また、当該照明装置にお
けるライトガイド出射光の分光特性を図１１に、さら
に、当該ライトガイド出射光のスペクトルを、全光束を
１００として正規化した場合について図１２に示した。
尚、図１１及び図１２には、比較例として、演色性改善
フィルタを用いない場合についても示した。

【００５８】この演色性改善フィルタにおいては、５３
０〜６００ｎｍ付近において幅広い吸収ピークを示し、
５００〜６５０ｎｍでのスペクトル強度の波長平均を算
出したところ、フィルタを用いなかった場合には、基準
光（黒体放射）では４．９３、試料光が４．７４で、基
準光に対する試料光の割合は９６．１％であったのに対
し、フィルタを用いた場合には、基準光では４．９３、
試料光では４．８６となり、その割合は９８．６％に向
上した。

【００５９】また、Ｒａの改善度を測定したところ、フ
ィルタ無しの場合にはＲａ＝８８であったのに対し、フ
ィルタを用いた場合にはＲａ＝９６へと向上し、器具効
率（光の透過率）もフィルタ無しの場合を１００とすれ
ば、フィルタを用いた場合には８７％であり高効率なも
のであった。

【００６０】（照明装置２）光源にメタルハライドラン
プを用いて、上記照明装置１と同様な構成である照明装
置を作製した。当該照明装置に用いた演色性改善フィル
タの分光透過率特性を図１４に、また、当該照明装置に
おけるライトガイド出射光の分光特性を図１５に、さら
に、当該ライトガイド出射光のスペクトルを、全光束を
１００として正規化した場合について図１６に示した。
尚、図１５及び図１６には、比較例として、演色性改善
フィルタを用いない場合についても示した。

【００６１】この演色性改善フィルタにおいては、５４
５ｎｍ付近及び５７０ｎｍに吸収ピーク（バレー）を示
し、５００〜６５０ｎｍでのスペクトル強度の波長平均
を算出したところ、フィルタを用いなかった場合には、
基準光（ＣＩＥ昼光）では４．５２、試料光が４．２４
で、その基準光に対する試料光の割合は９３．８％であ
ったのに対し、フィルタを用いた場合には、基準光では
４．５１、試料光では４．３９となり、その割合は９
７．３％に向上した。

【００６２】また、Ｒａの改善度を測定したところ、フ
ィルタ無しの場合にはＲａ＝８３であったのに対し、フ
ィルタを用いた場合にはＲａ＝９６へと向上し、器具効
率（光の透過率）もフィルタ無しの場合を１００とすれ
ば、フィルタを用いた場合には８１％であり高効率なも
のであった。

【００６３】（照明装置３）照明装置１と同様な構成な
照明装置（光源はハロゲンランプである）を作製した。
当該照明装置に用いた演色性改善フィルタの分光透過率
特性を図１７に、また、当該照明装置におけるライトガ
イド出射光の分光特性を図１８に、さらに、当該ライト
ガイド出射光のスペクトルを、全光束を１００として正
規化した場合について図１９に示した。尚、図１８及び
図１９には、比較例として、演色性改善フィルタを用い
ない場合についても示した。

【００６４】この演色性改善フィルタにおいては、５４
０〜６３０ｎｍの範囲で全体がなだらかな下に凸とな
り、５７５ｎｍ付近に吸収ピークを示した。また、５０
０〜６５０ｎｍでのスペクトル強度の波長平均を算出し
たところ、フィルタを用いなかった場合には、基準光
（黒体放射）では４．９３、試料光が４．７４で、その
基準光に対する試料光の割合は９６．１％であったのに
対し、フィルタを用いた場合には、基準光では４．９
２、試料光では４．８５となり、その割合は９８．５％
に向上した。

【００６５】また、Ｒａの改善度を測定したところ、フ
ィルタ無しの場合にはＲａ＝８８であったのに対し、フ
ィルタを装着した場合にはＲａ＝９６へと向上し、器具
効率（光の透過率）もフィルタ無しの場合を１００とす
れば、フィルタを用いた場合には８４％であり高効率な
ものであった。

【００６６】この演色性改善フィルタによれば、フィル
タの透過特性が１つのピークを持つ連続曲線であるた
め、フィルタの設計、作製が非常に容易である。

【００６７】（照明装置４）光源にメタルハライドラン
プを用いて、照明装置１と同様な構成な照明装置を作製
した。当該照明装置に用いた演色性改善フィルタの分光
透過率特性を図２０に、また、当該照明装置におけるラ
イトガイド出射光の分光特性を図２１に、さらに、当該
ライトガイド出射光のスペクトルを、全光束を１００と
して正規化した場合について図２２に示した。尚、図２
１及び図２２には、比較例として、演色性改善フィルタ
を用いない場合についても示した。

【００６８】この演色性改善フィルタにおいては、５２
０〜６１０ｎｍの範囲で全体がなだらかな下に凸とな
り、５５０ｎｍ付近に吸収ピークを示すものであって、
上記照明装置３で用いた演色性改善フィルタの吸収ピー
クをほぼ２０ｎｍ短波長側にシフトさせたものである。
また、５００〜６５０ｎｍでのスペクトル強度の波長平
均を算出したところ、フィルタを用いなかった場合に
は、基準光（ＣＩＥ昼光）では４．５２、試料光が４．
２４で、その基準光に対する試料光の割合は９３．８％
であったのに対し、フィルタを用いた場合には、基準光
では４．４９、試料光では４．３６となり、その割合は
９７．１％に向上した。

【００６９】また、Ｒａの改善度を測定したところ、フ
ィルタ無しの場合にはＲａ＝８３であったのに対し、フ
ィルタを装着した場合Ｒａ＝９５へと向上し、器具効率
（光の透過率）もフィルタ無しの場合を１００とすれ
ば、フィルタを用いた場合には８０％であり高効率なも
のであった。

【００７０】このように本発明の演色性改善フィルタを
用いて照明装置を構成することにより、樹脂製のライト
ガイドの端面から出射される出射光の演色性を向上させ
ることができた。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、平均演色評価数（Ｒ
ａ）の変化量が大きな波長域、すなわち、ハロゲンラン
プにおいては、５４０〜６３０ｎｍの波長域、あるいは
メタルハライドランプにおいては、５２０〜６１０ｎｍ
の波長域のスペクトル強度を低下させる演色性改善フィ
ルタが用いられているので、樹脂製のライトガイド出射
端及び基準光源から出射された光の正規化された波長特
性において、単位波長当たりのスペクトル強度の平均値
を、基準光源のそれに近づけさせることができる。この
結果、ライトガイド長による減衰如何に拘らず、演色性
の低下を防ぐことができる。

【００７２】また、本発明の演色性改善フィルタは、一
定波長域のスペクトル強度を全体的に低下させるもので
あるために、その設計も比較的容易に行なえ、安価に演
色性改善フィルタを提供できる。

【００７３】特にコストの低い樹脂製光ファイバから作
製されたライトガイドを用いて照明装置を構成できるた
め、その施工も容易なものとなり、ライドガイドを用い
た照明装置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る照明装置を
示す概略的構成図である。

【図２】基準光源とランプ単体及びスペクトル形状が相
似形となるようなフィルタを用いた場合におけるスペク
トル強度を示す図であって、全光束を１００として正規
化した場合のものである。

【図３】ハロゲンランプ及びメタルハライドランプを用
いた場合において、各波長での透過率を０．１とした時
のＲａの変化を示す図である。

【図４】本発明の別な実施の形態に係る照明装置を示す
概略的構成図である。

【図５】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装置
を示す概略的構成図である。

【図６】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装置
を示す概略的構成図である。

【図７】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装置
を示す概略的構成図である。

【図８】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装置
において、側面発光型のライトガイドに適用したものを
示す図であって、同図（ａ）は演色性改善フィルタが備
えられたライトガイドを示す概略的斜視図、同図（ｂ）
はその概略的断面構造図である。

【図９】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装置
において、断面略矩形状の側面発光型のライトガイドに
適用したものを示す図であって、同図（ａ）は演色性改
善フィルタが備えられたライトガイドを示す概略的斜視
図、同図（ｂ）はその概略的断面構造図である。

【図１０】本発明のさらに別な実施の形態に係る照明装
置において、側面の一部から発光されるタイプのライト
ガイドに適用したものを示す図である。

【図１１】本発明の一実施例である演色性改善フィルタ
の分光透過率特性を示す図である。

【図１２】図１１の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
の分光特性を示す図である。

【図１３】図１１の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
のスペクトルを示す図であって、全光束を１００として
正規化した場合のものである。

【図１４】本発明の一実施例である演色性改善フィルタ
の分光透過率特性を示す図である。

【図１５】図１４の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
の分光特性を示す図である。

【図１６】図１４の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
のスペクトルを示す図であって、全光束を１００として
正規化した場合のものである。

【図１７】本発明の一実施例である演色性改善フィルタ
の分光透過率特性を示す図である。

【図１８】図１７の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
の分光特性を示す図である。

【図１９】図１７の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
のスペクトルを示す図であって、全光束を１００として
正規化した場合のものである。

【図２０】本発明の一実施例である演色性改善フィルタ
の分光透過率特性を示す図である。

【図２１】図２０の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
の分光特性を示す図である。

【図２２】図２０の演色性改善フィルタを用いた本発明
の一実施例である照明装置におけるライトガイド出射光
のスペクトルを示す図であって、全光束を１００として
正規化した場合のものである。

【図２３】従来例である照明装置の概略的構成図であ
る。

【図２４】別な従来例である照明装置の概略的構成図で
ある。

【図２５】従来例の照明装置における出射光の波長特性
を示す図であって、同図（ａ）は光源としてハロゲンラ
ンプを用いたもの、同図（ｂ）はメタルハライドランプ
を用いたものである。

【符号の説明】

１照明装置１０ライトガイド１１保護板１２拡散反射膜２０光源装置２１光源２２集光装置２３熱線カットフィルタ３０演色性改善フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 27/54 Ｇ０３Ｂ 27/54 Ｚ // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製のライトガイドと、当該ライトガ
イドの一端から光を導入する光源装置と、５００〜６５
０ｎｍの波長域のスペクトル強度を低下させる演色性改
善フィルタを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記演色性改善フィルタは、少なくとも
５００〜６５０ｎｍの波長域において、全光束を１００
として正規化した場合に、当該波長域の単位波長当たり
のスペクトル強度の平均値を、基準光における前記波長
域の単位波長当たりのスペクトル強度の平均値に近づけ
る光学特性を有することを特徴とする請求項１記載の照
明装置。
【請求項３】前記光源装置にハロゲンランプが用いら
れ、前記演色性改善フィルタは、その透過特性が５７５
ｎｍ付近をピークとするなだらかな凹型カーブを描くこ
とを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の照明装
置。
【請求項４】前記光源装置にメタルハライドランプが
用いられ、前記演色性改善フィルタは、その透過特性が
５５０ｎｍ付近をピークとするなだらかな凹型カーブを
描くことを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の
照明装置。
【請求項５】前記ライトガイドの他端から光が出射さ
れ、当該出射端近傍に前記演色性改善フィルタを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４いずれかに記
載の照明装置。
【請求項６】前記ライトガイドの他端から光が出射さ
れ、前記入射端近傍に前記演色性改善フィルタを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４いずれかに記
載の照明装置。
【請求項７】前記ライトガイドの入射端側に、熱線カ
ットフィルタを備えたことを特徴とする請求項１〜６何
れかに記載の照明装置。
【請求項８】前記演色性改善フィルタは、熱線カット
フィルタを兼ね備えたことを特徴とする請求項７記載の
照明装置。
【請求項９】前記ライトガイドの入射端に光透過性の
保護板を密着させたことを特徴とする請求項１〜８何れ
かに記載の照明装置。
【請求項１０】前記演色性改善フィルタが、ライトガ
イドの入射端に密着されたことを特徴とする請求項１〜
８何れかに記載の照明装置。
【請求項１１】光透過性の基板のいずれか一方の面
に、５００〜６５０ｎｍの波長域のスペクトル強度を低
下させる光学多層膜が形成されたことを特徴とする演色
性改善フィルタ。
【請求項１２】少なくとも５００〜６５０ｎｍの波長
域において、全光束を１００として正規化した場合に、
当該波長域の単位波長当たりのスペクトル強度の平均値
を、基準光における前記波長域の単位波長当たりのスペ
クトル強度の平均値に近づけるものであることを特徴と
する請求項１１記載の演色性改善フィルタ。
【請求項１３】前記光学多層膜は、高屈折率層と低屈
折率層が多層に積層されてなり、前記高屈折率層若しく
は低屈折率層のいずれか一方の膜厚が、所望する特性ピ
ーク波長（λａ）に対応する光学膜厚（ｎｄ＝２×λａ
／４）よりも厚く若しくは薄く、かつ、当該ピーク波長
（λａ）の２倍の波長（２λａ）に、選択的光学特性ピ
ークの中心波長が存在することを特徴とする請求項１１
又は１２いずれかに記載の演色性改善フィルタ。
【請求項１４】前記選択的光学特性ピークの中心波長
（２λａ）が、１０８０〜１２６０ｎｍにあることを特
徴とする請求項１１、１２又は１３何れかに記載の演色
性改善フィルタ。
【請求項１５】前記選択的光学特性ピークの中心波長
（２λａ）が、１０４０〜１２２０ｎｍにあることを特
徴とする請求項１１、１２又は１３何れかに記載の演色
性改善フィルタ。