JP2013008520A - 照明装置、及びそれを用いた検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】照度と防虫性に優れた照明装置を提供する。特に、製造現場や欠陥検出器等、高照度かつ虫の混入が好まれない場所・装置において好適に使用できる照明装置を提供する。
【解決手段】本発明の照明装置は、複数個の発光ダイオード光源が線状に配列された光源ユニットと、該光源ユニットの光出射側に設けられた光拡散体とを備える照明装置において、該光拡散体の配置による該光源ユニットの直下１ｍの照度は、光拡散体がない場合の照度を１００として、８０以上であって、かつ、該光源ユニットの少なくとも、長手方向の水平面における輝度分布から得られる輝度最大値Ｌmax、輝度最小値Ｌminを用いて、下記式より得られる輝度ばらつきが２０％以下であることを特徴とする照明装置。
輝度ばらつき（％）＝｛（Ｌmax−Ｌmin）／（Ｌmax＋Ｌmin）｝×１００
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた照度と防虫効果のある照明装置、及びそれを用いた検出器に関する。

近年、環境問題への関心の高まりに伴い、照明装置においては、省電力且つ長寿命であることから、光源として発光ダイオード光源（以下、ＬＥＤ光源ともいう。）を用いたものが急速に普及しつつある。この発光ダイオード光源から発せられる光は、直進性が高く、殆ど拡散しないため、発光ダイオード光源を用いた照明装置は光拡散体を備えるのが一般的である。例えば、特許文献１には、光源に近い側に透明樹脂に光拡散剤を配合した光拡散層を配置した照明カバーが、また、特許文献２では、線状の細かい凹凸を設けたＬＥＤ光源蛍光用拡散チューブが開示されている。

ところで、抄紙機や塗工機の生産ラインでは、異物、ストリーク、塗工ムラ等を検出するために、欠陥検出器が使われている。一般的に、欠陥検出器は、投光器より被検査材に光が照射され、光は被検査材の表面で反射、または透過することで、受光器で像として感知される。ところが、投光器には高照度な蛍光灯が使用されており、本来欠陥を除去する目的である装置が、その照度のために虫を引き寄せてしまい、検出器を通過した後に、周辺の虫を巻き込んだ形で製品となってしまう問題があった。

一方、発光ダイオード光源は、分光分布において虫が走行性を示す紫外線波長域をほとんど持たないことから、蛍光灯に対して、虫が近寄りにくいことが知られている。例えば、特許文献３には、発光スペクトル波長が４５０ｎｍ以上の白色光が出力され、夜間に点灯を行っても昆虫類が寄って来ないようにした自動販売機の虫除け用光源が開示されている。
しかしながら、虫が走行性を示す波長は、可視域にも若干有しているため、製造現場といったような、極度に虫の混入が嫌われる場所では、単にLEDを光源としただけでは、充分な防虫性とはいえなかった。特に、前述の欠陥検出器のように高照度が必要な場合においては、不要な方向にまで光を拡散してしまうと、やはり虫が誘引されて防虫性が低下する問題があった。

特開２００５−２７６５６６号公報 特開２０１０−２２５５６７号公報 特開２００３−２２８７５５号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光ダイオード光源が配置された光源ユニットを使用した照明装置において、照度に優れ、高い防虫性を有する照明装置を提供することを目的とする。特に、照度と防虫性の両方を兼ね備えた光源ユニットを使用した欠陥検出器を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、光拡散体を介して射出した光が所定の範囲で均斉化されることにより、極めて高い照度と防虫効果が維持できることを見出し、本発明に至った。

本発明は、以下の第１〜第６の発明を包含する。
［１］複数個の発光ダイオード光源が線状に配列された光源ユニットと、該光源ユニットの光出射側に設けられた光拡散体とを備える照明装置において、
該光拡散体の配置による該光源ユニットの直下１ｍの照度は、光拡散体がない場合の照度を１００として、８０以上であって、かつ、該光源ユニットの少なくとも、長手方向の水平面における輝度分布から得られる輝度最大値Ｌmax、輝度最小値Ｌminを用いて、下記式より得られる輝度ばらつきが２０％以下であることを特徴とする照明装置。
輝度ばらつき（％）＝｛（Ｌmax−Ｌmin）／（Ｌmax＋Ｌmin）｝×１００

［２］光拡散体が該光源ユニットの長手方向に高拡散性を有する異方性光拡散体であることを特徴とする［１］記載の照明装置。

［３］光拡散体は、樹脂製の基材と、該基材の片面または両面の少なくとも一部に設けられた機能層とを備え、該機能層の表面に、表面から見た場合に略平行であるが蛇行している凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成シートであることを特徴とした［１］または[２]のいずれかに記載の照明装置。

［４］凹凸パターン形成シートの凹凸パターンの最頻ピッチＡが１μｍを超え３０μｍ以下で略一定で、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜３．０であることを特徴とする[１]〜［３］のいずれかに記載の照明装置。

［５］光拡散体は、凹凸パターン形成シートを光拡散体製造用工程シート原版として、該凹凸パターン形成シートと同等の最頻ピッチＡおよび平均深さＢの凹凸パターンが表面に形成された複製シートであることを特徴とした［１］〜［４］のいずれかに記載の照明装置。

［６］[１]〜［５］のいずれかに記載の照明装置を用いたことを特徴とする検出器。

本発明の照明装置は、照度と防虫性に優れる。特に両者が求められる欠陥検出器に好適に用いられる。

本発明の照明装置の実施形態の断面を模式的に示す図である。 照明装置を構成する光拡散体の一例である凹凸パターン形成シートの凹凸パターンを示す斜視図である。

「実施形態」
＜照明装置＞
本発明の第１の照明装置の実施形態について説明する。尚、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
図１に、本実施形態の照明装置の断面図を示す。本実施形態の照明装置１は、光源ユニット１０と、光源ユニット１０の光出射側に設けられた光拡散体２０とを備える。

（光源ユニット）
本発明で使用する光源ユニット１０は、複数個の発光ダイオード光源が線状に配列されたものである。本実施形態で使用される光源ユニット１０は、複数個の発光ダイオード光源１１，１１・・・が直線的に１列に配列されたものである。各発光ダイオード光源１１は支持体１２に固定されているものであり、砲弾型でもよいし、表面実装型でもよいし、チップオンボード型でもよい。また、光源ユニット１０は、複数個の発光ダイオード光源１１，１１・・・が直線的に複数列に配列された直線状のものでもよい。複数個の発光ダイオード光源１１，１１・・・が直線的に複数列に配列されている場合、光源ユニット１０の長手方向（以下、「Ｘ方向」という。）と直交する短手方向（以下、「Ｙ方向」という。）でも発光ダイオード光源１１，１１同士が直線的に並ぶように配置されていてもよいが、その配置に限定されるものではない。例えば、発光ダイオード光源１１，１１がＹ方向ではジグザグに配置されてもよい。

本発明において、照度と防虫性の両方を満足させるために、光源ユニットのＸ方向水平面における輝度ばらつきは２０％以下とする。輝度ばらつきは、発光ダイオード光源の発光強度、光拡散体の選択にもよるが、発光ダイオード光源１１，１１同士の間隔、発光ダイオード光源１１と光拡散体２０との距離等によって適宜調整できる。
輝度ばらつきは、より好ましくは１０％、さらに好ましくは５％以下である。輝度ばらつきが２０％を越えると、指向性を持つ個々の発光ダイオード光源が点状に見え、視覚的にも違和感があるうえに、欠陥検出器等の光源に用いた場合は、検出精度に問題が生じる。なお、ここでの照度は光源ユニット中央部の直下１ｍの照度である。なお、欠陥検出器においては、光源から被検査材までの距離は装置の仕様によるが、この場合、照度は距離の２乗に反比例する。

輝度ばらつきは次のように求められる。
照明装置をＸ方向が水平になるように配置し、光源ユニットの中央部のＸ方向１００ｍｍ幅を測定範囲とし、輝度分布を輝度測定装置（トプコン社製、輝度色度ユニフォミティ測定装置ＵＡ−１０００Ａ)にて測定する。次いで、輝度分布より得られる輝度最大値Ｌmax、輝度最小値Ｌminから下記式にて輝度ばらつき（％）を求める。
輝度ばらつき（％）＝｛（Ｌmax−Ｌmin）／（Ｌmax＋Ｌmin）｝×１００

隣接する発光ダイオード光源１１，１１同士の間隔は、発光ダイオード光源１１の発光強度にもよるが、３〜３０ｍｍが好ましい。隣接する発光ダイオード光源１１，１１同士の間隔が３０ｍｍを越えると、光源ユニット１０の長手方向の輝度の均斉化が困難となる。一方、３ｍｍ未満は光源個数の多く必要となるため、高コストになる。

発光ダイオード光源１１と光拡散体２０との距離は、発光ダイオード光源１１の発光強度にもよるが、５〜５０ｍｍとされていることが好ましい。発光ダイオード光源１１と光拡散体２０との距離が５０ｍｍを越えると輝度は均斉化されるものの、照度が下がるうえに、光源ユニットの大型化につながり、現実的でない。一方、５ｍｍ未満であると、輝度の均斉化が困難になるうえに、なんらかのはずみで発光ダイオード光源１１と光拡散体２０との接触・擦れが危惧される。なお、欠陥検出器において、ＬＥＤ光源と拡散材の間にプリズムシートやレンズといった集光システム等を介在させる場合は必ずしもこの限りではない。

支持体１２の材質としては特に制限はなく、樹脂や金属等を適宜使用することができる。支持体１２の光拡散体２０側の面１２ａは、光の利用効率が高くなることから、金属の鏡面あるいは白色反射面とされて光反射性を有することが好ましい。

（光拡散体）
本実施形態で使用される光拡散体２０は、図１に示すように配置される。
本発明において用いられる光拡散体は、光拡散体の配置によって光源ユニットの直下１ｍの照度が光拡散体なしの照度１００として、８０以上である限りは従来公知の方法による光拡散体を適宜選択できる。上記照度の比が８０未満となる光拡散体では、光拡散体によるエネルギー消失が大きく非効率であり、ＬＥＤ光源のメリットである省電力を生かせない。また、拡散体は、照度と防虫性を得るためには、異方性であることが好ましい。そのような光拡散体としては、例えば、特開２００８−３０２５９１号公報記載の凹凸パターン形成シートが挙げられる。凹凸構造は片面のみでもよいし、両面でもよい。また、異方性や集光性を強める目的で、片面に構造を有するシートを２枚重ねてもよい。光拡散体は、少なくとも凹凸形状を有する面を光出射側２０ａに向くように配置するのが好ましい。また、プリズム形状等の集光性を有する構造とを併用することもできる。

［凹凸パターン形成シート］
凹凸パターン形成シート２１は、少なくとも、光源ユニット１０のＹ方向に沿って伸びるように設置され、Ｘ方向に凹凸（凹部２１ｃ、凸部２１ｂ）が繰り返し形成された波形状のパターンである（図２参照）。凹凸パターン２１ａは凸部２１ｂの先端が丸みを帯びている。

凹凸パターン２１ａの最頻ピッチＡは好ましくは１μｍを超え３０μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍを超え２０μｍ以下である。最頻ピッチＡが１μｍ未満であると、光が透過することがあるため、充分な光拡散性が得られない場合があり、３０μｍを超えると、光拡散性が低くなる傾向にある。

本実施形態では、凹凸パターン２１ａの稜線が蛇行して、隣り合った凸部２１ｂ同士のピッチが凹凸パターン２１ａの方向に沿ってばらついている。ここで、凹凸パターン２１ａの凹凸のピッチのばらつきの程度を配向度という。配向度が大きいほど、凹凸のピッチがばらついている。

凹凸パターン２１ａの最頻ピッチＡ、平均深さＢおよび配向度を求めるためには、凹凸パターン２１ａの上面および断面の光学顕微鏡による観察、または、凹凸パターン２１ａの原子間力顕微鏡による観察を行う。一般には、それぞれの顕微鏡の解像度の違いから、凹凸パターンのピッチや深さが１μｍ以上の場合には光学顕微鏡による観察が適しており、１μｍ以下の場合には原子間力顕微鏡による観察が適している。そのため、凹凸パターンのサイズに応じて適宜選択して観察を行う。

凹凸パターン２１ａの最頻ピッチＡおよび配向度は、例えば、特開２００９−１２２２９８号公報に記載された求め方に従って求めることができる。
まず、顕微鏡により得られた凹凸構造の画像をグレースケール画像に変換した後、２次元フーリエ変換を行う。このフーリエ変換像の頻度（Ｚ_Ｆ）のスムージングを行い、フーリエ変換像の中心部以外で最大頻度を示す位置（Ｘ_Ｆｍａｘ，Ｙ_Ｆｍａｘ）を求める。そして、最頻ピッチＡ＝１／｛√（Ｘ_Ｆｍａｘ ^２＋Ｙ_Ｆｍａｘ ^２）｝の式から最頻ピッチＡを求める。なお、最頻ピッチは各ピッチの平均値とみてもよい。平均ピッチについては、顕微鏡画像から得られた断面図から、隣り合う凹部同士の水平方向の間隔をピッチとしたとき、無作為に抽出した１０個以上のピッチの平均値から求めることもできる。

配向度については、まず、上記で得たフーリエ変換像を利用し、Ｘ_F軸上に最大照度部分が一致するようにθ回転したフーリエ変換像を作成する。次いで、（Ｘ_Ｆｍａｘ，Ｙ_Ｆｍａｘ）を通るＹ_Ｆ軸に平行補助線Ｙ’_Fを引き、補助線Ｙ’_Fを横軸とし、補助線Ｙ’_Ｆ上の照度（Ｚ_Ｆ軸）を縦軸としたＹ’_Ｆ−Ｚ_Ｆ図を作成する。次いで、Ｙ’_Ｆ−Ｚ_Ｆ図のＹ’_Ｆ軸の値を最頻ピッチＡの逆数（１／Ａ）で割ったＹ”_Ｆ-Ｚ_Ｆ図を作成し、このＹ”_Ｆ-Ｚ_Ｆ図からピークの半値幅Ｗ（頻度が最大値の半分になる高さでのピークの幅）を求める。この半値幅は配向度を表す。配向度が大きい程、蛇行してピッチがばらついていることを表す。

配向度は０．１〜３．０であることが好ましい。配向度が０．１〜３．０であれば、凹凸パターン２１ａのピッチのばらつきが適度に大きいため、凹凸パターン形成シート２１の光拡散性がより高くなる。配向度が３．０を超えると、凹凸パターン２１ａの方向性が低くなりすぎて、照度が低くなる傾向にある。配向度を上記所定の範囲にするためには、凹凸パターン形成シート２１を製造する際の収縮応力の作用方法を適宜選択すればよい。

凹凸パターン形成シート２１の最頻ピッチＡに対する凹凸パターンの平均深さＢの比（Ｂ／Ａ、以下、アスペクト比という。）は０．１〜３．０であることが好ましく、０．３〜２．０であることがより好ましい。アスペクト比が０．１未満であると、目的の光学特性が得られないことがある。一方、アスペクト比が３．０より大きくなると、凹凸パターン形成シート２１の製造にて凹凸パターン２１ａを形成しにくくなる傾向にある。

ここで平均深さＢとは、凹凸パターン２１ａの凸部２１ｂのピークから凹部２１ｃの底までの深さの平均のことを意味する。平均深さＢは次のようにして求める。すなわち、凹凸パターン２１ａを顕微鏡により観察し、その観察からＸ軸方向に沿って切断した断面図を得る。１つの凹部２１ｃの底までの深さは、両隣の２つの凸部２１ｂ，２１ｂのピークから凹部２１ｃの底までのＺ方向の距離の和の１／２である。すなわち、１つの凹部２１ｃの底の深さｂ_ｉは、凹部２１ｃに対して一方側の凸部２１ｂのピークから計測した凹部２１ｃの底の深さをＬ_ｉ、他方側の凸部２１ｂのピークから計測した凹部２１ｃの底の深さをＲ_ｉとした際に、ｂ_ｉ＝(Ｌ_ｉ＋Ｒ_ｉ)／２となる。このようにして求めた各凹部２１ｃの深さｂ_ｉの平均値が平均深さＢであるが、全ての凹部２１ｃの深さを求めることは現実的でないため、無作為に抽出した１０個以上のｂ_ｉから平均深さＢを求める。

各凹凸パターン形成シート２１は、１層で形成されていてもよいし、２層以上で形成されていてもよい。２層以上で形成されている場合、樹脂製の基材と、該基材の片面または両面の少なくとも一部に設けられた機能層を具えていることが好ましい。
本発明の機能層としては、例えば、硬質層がある。中でも、凹凸パターン形成シート２１が２層で形成されている場合には、透明樹脂からなる基材と、各凹凸パターン形成シート２１を得る際の加工温度でのヤング率が基材よりも０．０１〜３００ＧＰａ高い硬質層とで構成されることが好ましい。ここで、加工温度は、例えば、後述する凹凸パターン形成シートの製造方法における熱収縮時の加熱温度である。ヤング率は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３−１９９５に従って測定した値である。

基材を構成する透明樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンなどが挙げられる。

硬質層は、樹脂であってもよいし、金属または金属化合物であってもよい。
硬質層を構成する樹脂としては、基材を構成する樹脂の種類によって適宜選択されるが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。後述する凹凸パターン形成シートの製造において容易に凹凸パターン２１ａを形成できることから、硬質層を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２と、基材を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１との差（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）は１０℃以上であることが好ましい。
硬質層が樹脂で構成される場合には、硬質層の厚さは０．０５μｍを超え５．０μｍ以下であることが好ましい。硬質層の厚みが０．０５μｍを超え５μｍ以下であれば、凹凸パターン形成シート２１を容易に製造できる。

硬質層を構成する金属としては、金、アルミニウム、銀、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマス等が挙げられる。
硬質層を構成する金属化合物としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素が挙げられる。
硬質層が金属または金属化合物である場合には、硬質層の厚みは１〜５０ｎｍであることが好ましい。硬質層の厚みが１ｎｍ以上であれば、硬質層に欠陥が生じにくくなり、厚みが５０ｎｍ以下であれば、光透過性を充分に確保できる上に、凹凸パターン形成シート２１を容易に製造できる。

２層で構成された凹凸パターン形成シートを製造する方法としては、加熱収縮性フィルムからなる透明樹脂製の基材の片面に硬質層を設けて積層フィルムを形成し、前記積層フィルムを加熱して前記基材を収縮させることにより、前記硬質層を折り畳むように変形させる方法が挙げられる。このように硬質層を折り畳むように変形させることで、凹凸パターン２１ａを形成できる。

凹凸パターン形成シート２１が１層で構成されている場合には、透明樹脂で構成されることが好ましい。透明樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂（熱硬化性プレポリマーまたはモノマーの硬化物）であってもよい。熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられる。熱硬化性プレポリマーとしては、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ビニル／アクリレート、ポリエン／アクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエン、ポリスチリルメチルメタクリレート等が挙げられる。熱硬化性モノマーとしては、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、水酸基含有アクリレート、アリル基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレート、カルボキシ基含有アクリレート、ハロゲン含有アクリレート等が挙げられる。
１層で構成された凹凸パターン形成シートを製造する方法としては、上記２層で構成された凹凸パターン形成シートの凹凸パターン２１ａが形成された面に、ニッケルなどでめっきを行ってニッケルスタンパーを作製し、得られたニッケルスタンパーを型として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂に転写させる方法（以下、「転写法」という。）により複製シートが得られる。

また、凹凸パターン形成シート２１には、耐熱性、耐候性を向上させる目的で、光透過率等の光学特性を損なわない範囲内で、添加剤を含有することができる。添加剤としては、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、光拡散剤などが挙げられる。中でも、光安定剤を添加することが好ましく、その添加量は、透明樹脂１００質量部に対して０．０３〜２．０質量部であることが好ましい。光安定剤の添加量が０．０３質量部以上であれば、その添加効果を充分に発揮できるが、２．０質量部を超えると、過剰量になり、不要なコストの上昇を招く傾向にある。

また、凹凸パターン形成シート２１には、より光拡散効果を高める目的で、光透過率等の光学特性を大きく損なわない範囲内で、無機化合物からなる無機光拡散剤、有機化合物からなる有機光拡散剤を含有させることができる。
無機光拡散剤としては、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、ガラス、マイカ等が挙げられる。
有機光拡散剤としては、スチレン系重合粒子、アクリル系重合粒子、シロキサン系重合粒子、ポリアミド系重合粒子等が挙げられる。これらの光拡散剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの光拡散剤は、優れた光散乱特性を得るために、花弁状又は球晶状等の多孔質構造とすることもできる。
光拡散剤の含有量は、光透過性を損ないにくいことから、透明樹脂１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましい。

さらに、凹凸パターン形成シート２１には、より光拡散効果を高める目的で、光透過率等の光学特性を大きく損なわない範囲内で、微細気泡を含有させることができる。微細気泡は、光の吸収が少なく光透過率を低下させにくい。
微細気泡の形成方法としては、凹凸パターン形成シート２１に発泡剤を混入する方法（例えば、特開平５−２１２８１１号公報、特開平６−１０７８４２号公報に開示された方法）や、アクリル系発泡樹脂を発泡処理させて微細気泡を含有する方法（例えば、特開２００４−２８１２号公報に開示された方法）などを適用できる。さらに微細気泡は、より均一な面照射が可能となる点では、特定の位置に不均一に発泡させる方法（例えば、特開２００６−１２４４９９号公報に開示された方法）が好ましい。なお、前記光拡散剤と微細発泡を併用することもできる。

（凹凸パターン形成シートの厚さ）
凹凸パターン形成シート２１の厚さは０．０２〜３．０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜２．５ｍｍである。凹凸パターン形成シート２１の厚さが０．０２ｍｍ未満であると、凹凸パターン２１ａの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、３．０ｍｍよりも厚いと凹凸パターン形成シート２１の質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
凹凸パターン形成シート２１が２層以上の層から構成されている場合も、凹凸パターン形成シート１０の厚さは０．０２〜３．０ｍｍであることが好ましい。

（使用方法）
上記凹凸パターン形成シート２１は、光拡散体２０として用いられる。具体的には、凹凸パターン形成シート２１は、少なくとも凹凸パターン２１ａを有する面を出光側に配置するのが好ましい。また、光源ユニットのＸ方向に拡散させて出射させるには、凹凸パターン２１ａ構造を光源ユニット１０のＸ方向と直交するように配置する。ここで、凹凸パターン２１ａの配向度を大きくすると、光源ユニット１０のＹ方向への配光を調節することができる。また、凹凸パターン形成シート２１は、複数枚使用することもできる。例えば、それぞれの凹凸パターン形成シート２１の凹凸パターン２１ａを直交するように配置すれば、ＸおよびＹ方向に拡散させて出射させることができる。また、各シートの凹凸パターンを平行するように配置すれば、さらに必要方向の異方性を上げ、輝度ばらつきを抑えることができる。
なお、本発明の光拡散体２０、および凹凸パターン形成シート２１は上記実施形態に限定されない。

＜欠陥検出器＞
本発明の照明器具は、公知の反射方式、透過方式の欠陥検出器において、その投光器として好適に用いることができる。特に、前述のとおり、凹凸パターン２１ａ構造を光源ユニット１０のＸ方向と直交するように配置することで、生産ラインの幅方向、すなわち欠陥検出器の検出幅方向に均一に投光させることができる。また、生産ラインの流れ方向への拡散は配光度によって必要範囲に調節・抑制できることから、配光の最適化が容易であり、高い直下照度と防虫効果を得ることができる。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は勿論これらに限定されるものではない。

（製造例１）
＜光拡散体１での凹凸パターン形成シート２１の作製＞
ポリメタクリル酸メチル（藤倉化成社製ＬＨ−１０１−１０、質量平均分子量５６００００、重合分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）３．４、ガラス転移温度１００℃）のトルエン溶液を、グラビアコーティングにより、１軸方向（幅方向）に主に加熱収縮する厚さ５０μｍの矩形状枚葉のポリエチレンテレフタレートシュリンクフィルム（三菱樹脂社製ヒシペットＬＸ−６１Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面上に、乾燥後の塗工厚さが２μｍになるように塗工した。これにより、ポリエチレンテレフタレートシュリンクフィルムの両面に表面平滑層が形成された積層シートを得た。
次いで、上記積層シートを１００℃で１分間加熱することにより、加熱前の長さの４０％に熱収縮させ（すなわち、収縮率６０％で収縮させ）、硬質層が、収縮方向に対して直交方向に沿って周期性を有する波状の凹凸パターンを有する凹凸パターン形成シート原版を得た。
次いで、得られた凹凸パターン形成シート原版の凹凸パターンが形成された面に、ニッケルめっきを施し、そのニッケルめっきを剥離することにより、厚さ３００μｍのニッケルめっきスタンパーを得た。このニッケルめっきスタンパーの凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜のニッケルめっきスタンパーと接していない面に厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね合わせ、押圧して、密着させた。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線を照射し、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、それにより得た硬化物をニッケルめっきスタンパーから剥離させた。
これにより、一方向に沿って凹凸が繰り返し形成されていると共にその凹凸が蛇行した波形状の凹凸パターン（最頻ピッチＡ：１７．２μｍ、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）：０．６、配向度：０．３）を有する凹凸パターン形成シー２１を得た。

（製造例２）
＜光拡散体２での拡散子含有シートの作成＞
粒径２μｍのポリシロキサン重合体の架橋物からなる微粒拡散子１部が混合されたポリメチルメタクリレート樹脂を成形し厚さ２ｍｍのシートを得た。得られたポリメチルメタクリレートシートは拡散性に方向性のない等方性拡散シートであった。

（製造例３）
＜光源ユニットＡの作製＞
２４０個の発光ダイオード光源を、それぞれの間隔が１０ｍｍとなるように、アルミニウム基板上に直線的に１列に取り付け、これらを円筒状のアクリル樹脂製カバー直径約２５ｍｍの内部に挿入して、光源ユニットを作製した。

（製造例４）
＜光源ユニットＢの作製＞
１６０個の発光ダイオード光源を、それぞれの間隔が１５ｍｍとなるように設置した以外は製造例３と同様にして光源ユニットを作製した。

（製造例５）
＜光源ユニットＣの作製＞
円筒状のアクリル樹脂製カバーを直径約１５ｍｍとした以外は製造例３と同様にして光源ユニットを作製した。

（実施例１）
製造例１で得た光拡散体１を、製造例３で得た光源ユニットＡの円筒状のアクリル樹脂製カバーの内周面に取り付けて、照明装置を得た。その際、光源ユニットＡと反対側に、光源ユニットのＹ方向に沿って凹凸が繰り返し形成された凹凸パターン２１ａの凸部先端が向くように配置した。

（実施例２）
光拡散体を、製造例１で得た２枚の光拡散体を重ね合わせたものとした以外は実施例１と同様にして照明装置を得た。なお、２枚の光拡散体は、構造面が同方向、かつ各々の凸部の稜線が平行になるように重ね合わせた。

（実施例３）
製造例１で得た２枚の光拡散体を、各々の凸部の稜線が直交するように配置すると共に、各々の凹凸パターン形成シートの凸部先端が互いに反対側を向いた光拡散体を得た。次いで、この光拡散体を製造例３で得た光源ユニットＡの円筒状のアクリル樹脂製カバーの内周面に取り付けて、照明装置を得た。その際、光源ユニット１０側に、光源ユニットのＸ方向に沿って凹凸が繰り返し形成された凹凸パターン２１ａの凸部先端が向き、光源ユニット１０と反対側、すなわち出光側に、光源ユニットのＹ方向に沿って凹凸が繰り返し形成された凹凸パターン２１ａの凸部先端が向くように光拡散体を配置した。

（実施例４）
製造例４で得た光源ユニットＢに変更した以外は実施例１と同様にして照明装置を得た。

（比較例１）
製造例５で得た光源ユニットＣに変更した以外は実施例１と同様にして照明装置を得た。

（比較例２）
光拡散体を製造例２で得た光拡散体２に変更した以外は実施例１と同様にして照明装置を得た。

（比較例３）

拡散体なしで光源ユニットＡのみの照明装置とした。
（比較例４）
市販の蛍光灯直管タイプ１１０Ｗ（パナソニック製、型式：ＦＬＲ１１０Ｈ・ＥＸ−Ｎ／Ａ）を使用した。

［評価方法］
得られた照明装置の照度、輝度ばらつき、防虫性、および欠陥検出器への適用を以下の方法により評価した。評価結果を表１に示す。

（１）照度の測定方法
照明装置を水平になるように配置し、照明装置中央部の直下１ｍで、照度測定装置（日置電機製、ルクスハイテスタ３４２３）を用いて照度を測定した。

（２）拡散体の有無による照度の比
各実施例・比較例で使用するユニットについて、光拡散体なしの照度を１００として光拡散体設置後の割合を算出した。

（３）輝度ばらつき
直下１ｍの長手水平面における輝度分布を輝度測定装置（トプコン社製、輝度色度ユニフォミティ測定装置ＵＡ−１０００Ａ)にて測定し、輝度最大値Ｌmax、輝度最小値Ｌminを求めた。次いで、下記式より輝度ばらつきを算出した。
輝度ばらつき（％）＝｛（Ｌmax−Ｌmin）／（Ｌmax＋Ｌmin）｝×１００

（４）防虫性の評価
抄紙用カラー調整室（評価時の平均温度２５℃平均湿度６５％）の壁面に照明装置を設置し、光源ユニット１０脇３ｃｍの位置にＸ方向に沿って粘着式捕虫器ムシポン用の捕虫紙（ベンハーはかり社製Ｓ−２０）幅５ｃｍ、長さ５０ｃｍをセットした。各照明装置はそれぞれ３台準備し、１ヶ月間点灯した後、捕虫紙に貼りついた虫の数を計測した。併せて設置した市販の１１０Ｗ直管型蛍光灯（パナソニック製）脇の捕虫紙の計測値を１００として、その相対値を捕虫率として算出した。

（５）欠陥検出器の評価
オムロン社製透過型欠陥検出器の投光器の光源（ＦＬＲ１１０Ｈ・ＥＸ−Ｎ／Ａ １１０Ｗ蛍光灯）を取り外し、実施例および比較例で得られた光源ユニットを仮設した。次いで、あらかじめ、０．７mmボールペンで欠陥Ａ（流れに垂直な長さ０．５cmのマーク），欠陥Ｂ（流れに平行な長さ０．５cmのマーク）を幅方向、流れ方向ともにランダムな間隔で含むサンプル（上質紙、坪量５０ｇ／ｍ^２、幅１，４００ｍｍ、長さ３，０００ｍ）を２００ｍ／ｍｉｎで通紙し、欠陥Ａ、Ｂの検出可否、虫の巻き込みを確認した。また、比較例４は、標準仕様の蛍光灯（型番：ＦＬＲ１１０Ｈ・ＥＸ−Ｎ／Ａ）の状態で同様の評価を行った。
＜欠陥Ａ、Ｂの検出可否＞
○： 検出できた。
×： 検出できなかった。
＜虫の巻き込みの有無＞
○： 目視で虫の巻き込みが確認された。
×： 目視で虫の巻き込みが確認されなかった。

表１に示すように、本発明の照明装置を用いた実施例１〜４は、従来の蛍光灯と比較して、高い照度を維持しながらも、優れた防虫性を示した。光拡散体として異方性光拡散体を使用した実施例１および２は、特に、照度、防虫、欠陥検出に優れ、欠陥検出器用途として好ましい形態であることが確認された。また、実施例３は実施例１および２よりもＬＥＤ灯数を減らした場合であるが、異方性拡散体を用いることによる小電力の例として挙げられる。一方、輝度ばらつきの大きい比較例１は、照度は高いものの、防虫性は不十分で、欠陥検出精度にも問題があった。また、比較例２は、輝度ばらつきは小さく、防虫性には問題ないものの、照度が蛍光灯よりも劣り、欠陥検出器等、高照度が必要な用途には不適切であった。

１ 照明装置
１０ 光源ユニット
１１ 発光ダイオード光源
１２ 支持体
２０ 光拡散体
２０ａ 光射出側
２１ 凹凸パターン形成シート
２１ａ 凹凸パターン
２１ｂ 凸部
２１ｃ 凹部

Claims (6)

1. 複数個の発光ダイオード光源が線状に配列された光源ユニットと、該光源ユニットの光出射側に設けられた光拡散体とを備える照明装置において、
   該光拡散体の配置による該光源ユニットの直下１ｍの照度は、光拡散体がない場合の照度を１００として、８０以上であって、かつ、該光源ユニットの少なくとも、長手方向の水平面における輝度分布から得られる輝度最大値Ｌmax、輝度最小値Ｌminを用いて、下記式より得られる輝度ばらつきが２０％以下であることを特徴とする照明装置。
   輝度ばらつき（％）＝｛（Ｌmax−Ｌmin）／（Ｌmax＋Ｌmin）｝×１００
2. 光拡散体が、光源ユニットの長手方向に高拡散性を有する異方性光拡散体であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 光拡散体は、樹脂製の基材と、該基材の片面または両面の少なくとも一部に設けられた機能層とを備え、該機能層の表面に、表面から見た場合に略平行であるが蛇行している凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成シートであることを特徴とした請求項１または２のいずれかに記載の照明装置。
4. 凹凸パターン形成シートの凹凸パターンの最頻ピッチＡが１μｍを超え３０μｍ以下で略一定で、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜３．０であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の照明装置。
5. 光拡散体は、凹凸パターン形成シートを光拡散体製造用工程シート原版として、該凹凸パターン形成シートと同等の最頻ピッチＡおよび平均深さＢの凹凸パターンが表面に形成された複製シートであることを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置を用いたことを特徴とする検出器。

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