JP2012022824A

JP2012022824A - 照明装置

Info

Publication number: JP2012022824A
Application number: JP2010158428A
Authority: JP
Inventors: Shodai Koga; 翔大古賀; Hirokuni Azuma; 洋邦東
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】主光源の周囲に副光源を配設することにより、グレアを抑制して、効率的に明るさ感を向上することができる照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、主光源２を有する本体１と、前記主光源２の周囲に配設され、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）がＬ≦１９９０に設定された副光源３とを備える照明装置である。また、主光源２を有する本体１と、主光源２の周囲に配設される副光源３には、緑色系の発光色を放射する光源が用いられる照明装置である。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、主光源の周囲に副光源を配設して明るさ感を向上する照明装置に関する。

従来、例えば、オフィスの執務場所においては、グレア防止のため、ルーバ等を照射開口部に設けた天井直付けや天井埋め込みタイプの照明器具が用いられている。しかしながら、これらの照明器具は、ルーバ等でグレアを規制しているため、一般的に、室内の照明空間が暗いという印象がある。

このため、天井面を明るくすることで、室内の照明空間の明るさ感を向上することが試みられている。この場合、照明器具の光源の下方に配光制御パネルを設け、光源から放射される光を、この配光制御パネルによって天井面方向へ反射させて天井面を照射し、天井面を明るくする方法がある。

特開平８−２７９３０６号公報

上記のような方法の場合、天井面を照射する光は、反射光であるため、反射ロスを生じ、一方、下方を照射する光量は低減し、水平面照度が低下して効率が悪くなるという問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、主光源の周囲に副光源を配設することにより、効率的に明るさ感を向上することができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、主光源を有する本体と、前記主光源の周囲に配設され、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）がＬ≦１９９０に設定された副光源とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、グレアを抑制して、明るさ感を向上することができるとともに、省エネを図ることができる照明装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。同照明装置を示す断面図である。評価実験装置を示す概略の正面図である。同じく、評価実験装置を示す概略の平面図である。同輝度値と明るさ感照度比の関係を示すグラフである。本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る照明装置を下方から見て天井面とともに示す平面図である。本発明の第４の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。評価実験装置を示す概略の正面図である。

以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。なお、各図において同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１及び図２において、天井面Ｃの埋込み穴Ｈに埋込んで設置する天井埋込みタイプの照明装置を示している。この照明装置は、装置本体１と、この装置本体１に配設された主光源２と、この主光源２の周囲に配設された副光源３と、反射板４及びルーバ５とを備えている。また、装置本体１内には、主光源２に電力を供給し点灯制御する図示しない点灯装置が配設されている。

装置本体１は、冷間圧延鋼板等から形成され、側面形状が台形状であって横長に形成されており、照射開口部１１側には、副光源３の保持部１２が形成されている。この保持部１２は、長方形状の照射開口部１１の周囲に延設されており、照射開口部１１と略相似形で一回り大きな形状に形成されている。なお、装置本体１は、図示しない天井の構造体に設けられた一対の取付ボルトに取付けられるようになっている。

主光源２は、蛍光ランプであり、例えば、高周波専用点灯の３２Ｗ形直管形蛍光ランプである。装置本体１内には、ソケットが配設されていて、このソケットに２灯の蛍光ランプが装着されるようになっている。

副光源３は、導光部材であり、この導光部材は、前記装置本体１の保持部１２に取付けられ保持されるようになっている。導光部材は、板状の透明なアクリル材料からなり、装置本体１の照射開口部１１の周囲を囲むように枠状に形成されている。このように形成された導光部材には、図２において、破線で示すように、照射開口部１１に沿うその内側端面から主光源２の光が入射されるようになっている。

したがって、主光源２から入射した光は、導光部材内を全反射して外側方向へ拡がっていく。このため、導光部材は、発光し明るく光る光源として機能する。そして、後述するように副光源３としての導光部材は、その輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）がＬ≦１９９０の低輝度に設定されて発光するようになっている。本実施形態では、具体的には、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）＝１９００に設定されている。

反射板４は、側面形状がＶ字状であって、主光源２と対向して反射面が形成されており、装置本体１の長手方向中央部に配設されている。ルーバ５は、反射板４に取付けられていて、装置本体１の幅方向に平行状に複数配設されている。ルーバ５は、主光源２から放射される光によるグレア等を防止して配光状態を制御する機能を有している。

このように構成された照明装置に点灯装置から主光源２に電力が供給されると、主光源２が点灯し、主としてルーバ５によって配光制御され、直接的に下方の所定範囲を照射する。また、一部の光は、反射板４に反射されて、その反射光が同様に下方の所定範囲を照射する。さらに、一部の光は、導光部材の端面に入射し、導光部材内を全反射し、導光部材を一種の発光体となす。

したがって、副光源３である導光部材によって、主光源２の周囲の天井面が明るくなり、これによって室内の照明空間の明るさ感（人が知覚する明るさの感じ）を向上できる。この場合、副光源３は、低輝度であり、グレアを回避しながら効率的に明るさ感の向上を達成できる。
ところで、本発明者は、副光源３が低輝度であっても照明空間の明るさ感を高めることができることを目的として評価実験を行った。

図３及び図４に示すように、比較ルーム（図示上、左側）と基準ルーム（図示上、右側）を用意した。比較ルームには、複数の砲弾型のＬＥＤの発光部を有するパネルを設置し、上方には、空間全体を照明する蛍光ランプを配置した。一方、基準ルームには、発光部のないパネルを設置し、同様に、上方には、空間全体を照明する蛍光ランプを配置した。
また、発光部の輝度値、蛍光ランプによる水平面照度は、それぞれ独立して変更可能である。

以上のような条件の下、観察者に比較ルームでは、発光部の輝度値及び蛍光ランプによる水平面照度を種々変化させ、基準ルームでは、蛍光ランプによる水平面照度を種々変化させてそれぞれの照明環境を提示した（図４参照）。

その後、比較ルームと基準ルームとの明るさ感が同じになるように、比較ルームの水平面照度を蛍光ランプによって調整した。つまり、観察者に、ある水平面照度における基準ルームの明るさ感を知覚してもらい、次に、その明るさ感と同じになる比較ルームの水平面照度を測定するものである。これを比較ルームの発光部の輝度値を種々変化させて繰り返し実験した。

測定結果から、明るさ感が同じになる基準ルームの水平面照度Ｅｓ（ｌｘ）に対する比較ルームの水平面照度Ｅｃ（ｌｘ）の比を、明るさ感照度比Ｆとして求めた。したがって、明るさ感照度比Ｆは、Ｅｃ／Ｅｓとなる。この明るさ感照度比Ｆが１より大きい場合は、発光部による明るさ感を高める効果があり、明るさ感照度比Ｆが１より小さい場合は、発光部による明るさ感を高める効果がないということとなる。明るさ感照度比Ｆが大きくなるほど発光部による明るさ感を高める効果が大きくなることを意味している。

測定結果に基づき、図５に示すように、発光部の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）に対する明るさ感照度比Ｆをグラフにまとめた。これによれば、発光部の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）を高めることにより、明るさ感照度比Ｆが直線的に上昇することが分かる。また、これは、明るさ感照度比Ｆが１以上であれば、照明空間に所定輝度の発光部を設けることにより、例えば、水平面照度が７５０ｌｘのところを６００ｌｘに低減することが可能であり、省エネが期待できることを意味している。

次に、本発明者は、発光部の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）を高めるとグレアが生じる傾向になること、また、眼精疲労が生じやすくなること、さらに、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）を高めると消費電力が増加すること、等から総合的に評価し、明るさ感照度比Ｆが１以上であって、低輝度な臨界的輝度値を統計的手法を含めて調査した。

その結果、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）が１９９０以下、すなわち、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）がＬ≦１９９０の関係を満足すれば、明るさ感を向上でき、グレアを抑制し、また、眼精疲労等の視覚的疲労を軽減し、かつ省エネにも寄与できるとの見解を得た。

以上の評価実験の結果から分かるように、本実施形態によれば、主光源２の周囲に低輝度な副光源３を設けることにより、効率的に明るさ感の向上を図ることができ、主光源２の消費電力の低減が可能で、省エネが期待できるものとなる。また、副光源３は、主光源２から放射される光を導光して用いているので、格別な電力消費を伴うことがなく、この点においても消費電力が低減でき省エネに寄与できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明装置について図６を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態では、主光源２の周囲に副光源３として点光源、例えば、砲弾型のＬＥＤを配設したものである。この場合、副光源３の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）は、Ｌ≦１９９０に設定されている。
このように構成された照明装置に点灯装置から主光源２及び副光源３に電力が供給されると、主光源２及び副光源３が点灯する。

このような本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、点光源の配置や個数を任意に設定して所望の明るさ感を得ることが可能となる。また、副光源３の消費電力が低減でき省エネに寄与できる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る照明装置について図７を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態では、第２の実施形態と同様に、主光源２の周囲に副光源３として点光源、例えば、砲弾型のＬＥＤを配設したものであるが、この副光源３は、天井面Ｃのパネルに配設したものである。

したがって、照明装置本体１は、既存のものと変わるものではない。副光源３を天井面Ｃのパネルに配設することにより、所期の効果を達成するものである。副光源３の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）は、Ｌ≦１９９０に設定されている。
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、既設の照明装置本体１を変更することなく所期の効果を得ることが可能となる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る照明装置について図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態では、主光源２として基板２１に実装されたＬＥＤ２２を用いている。また、副光源３として緑色系の発光色を放射する砲弾型のＬＥＤを用いている。

主光源２は、略長方形状に形成された複数、すなわち、６枚の基板２１が３枚ずつ２列に並べられて配設されている。基板２１は、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、この基板２１上に複数のＬＥＤ２２が実装されている。ＬＥＤ２２は、表面実装型のＬＥＤパッケージである。概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

ＬＥＤチップは、青色光を発光する青色のＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

副光源３は、緑色系の発光色、すなわち、波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光を放射する砲弾型のＬＥＤであり、主光源２の周囲にこれを囲むように複数個配設されている。この副光源３の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）は、Ｌ≦１９９０に設定するのが好ましいが、これに限るものではない。
また、主光源２の前面側には、透光性のカバー部材６が設けられている。

このように構成された照明装置に点灯装置から主光源２及び副光源３に電力が供給されると、主光源２及び副光源３が点灯する。主光源２から放射された光は、透光性のカバー部材６を透過して下方の所定範囲に照射される。副光源３からの緑色系の光は、主光源２の周囲の天井面を明るくし、これによって、グレアを抑制して室内の照明空間の明るさ感を向上できる。

ところで、本発明者は、本実施形態の照明装置を製作するにあたり、光色の違いによる空間の明るさ感への影響について調査した。光色がグレア感や明るさ感に及ぼす影響について、先行の研究報告では、等輝度でグレア感は、高い順に青色、白色、赤色、黄色、緑色の傾向であり、明るさ感は、高い順に青色、緑色、赤色、白色、黄色、電球色であることが報告されている。

青色光は、明るさ感では最も高く、白色光に比べて明るく感じるが、一方、不快グレアになりやすい光色であるため、別の光色が空間の明るさ感を高めるには適していると考えられる。緑色光では、白色光や黄色光よりも明るさ感が高い光色であり、最もグレア感の低い光色であるため、白色光と比較して空間の明るさ感が高まる、あるいは同等の効果が得られればグレア感を低減し、明るさ感を向上できる。
そこで、本発明者は、光色の違いによる空間の明るさ感への影響について評価実験を行った。

図９に示すように、第１の実施形態と同様な実験装置環境で行った。基準ルーム（図示上、左側）には、砲弾型のＬＥＤの白色光の発光部を有するパネルを設置し、上方には、空間全体を照明する蛍光ランプを配置した。比較ルーム（図示上、右側）には、青色、赤色、黄色、緑色の発光部を有するパネルをそれぞれ交換して設置し、上方には、空間全体を照明する蛍光ランプを配置した。輝度値Ｌｃ（ｃｄ／ｍ^２）は、３１００≦Ｌｃ≦３６００に設定した。

実験内容は、第１の実施形態と略同様であり、観察者に、ある水平面照度における基準ルームの明るさ感を知覚してもらい、次に、その明るさ感と同じになる比較ルームの水平面照度を測定するものである。

その結果、明るさ感照度比は１．１以下であり、光色の違いによる空間の明るさ感の違いはみられなかった。このため、緑色光は、不快グレアになりにくい光色であるとともに、照明光を明るく感じやすい光色であり、空間の明るさ感においても白色光と同等の効果を示す光色であることが分かった。

したがって、本実施形態によれば、緑色系の発光色を放射する副光源３を用いたので、グレアを効果的に抑制し、明るさ感の向上を図ることができる。また、副光源３の輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）をＬ≦１９９０に設定した場合には、消費電力が低減でき省エネに寄与できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、主光源及び副光源には、蛍光ランプ、ＬＥＤや有機ＥＬ等の固体発光素子が適用できる。格別光源の種類が限定されるものではない。

１・・・装置本体、２・・・主光源、３・・・副光源、
４・・・反射板、５・・・ルーバ

Claims

主光源を有する本体と；
前記主光源の周囲に配設され、輝度値Ｌ（ｃｄ／ｍ^２）がＬ≦１９９０に設定された副光源と；
を具備することを特徴とする照明装置。
主光源を有する本体と；
前記主光源の周囲に配設された緑色系の発光色を放射する副光源と；
を具備することを特徴とする照明装置。
前記副光源は、緑色系の発光色を放射することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。