JP6928874B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置に関する。

ユーザが作業を行う際の環境光については様々な検討がなされている。例えば、机上の書類等の文字を見る視作業時には、紙面の文字の視認性を良くするために照明装置が用いられる。

そこで、従来より、紙面の文字の視認性を高めることができる照明装置の検討がなされている。例えば、特許文献１には、紙面の白さ感を高めて紙面の文字を読みやすくする照明光を照射する照明装置が開示されている。

特開２０１４−０７５１８６号公報 特開２００６−３４９８３５号公報

近年、オフィス等での視作業の大半が液晶モニタ等のディスプレイを用いたＶＤＴ（Ｖｉｓｕａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）作業となっている。そのため、ＶＤＴ作業時では、文字の視認性を向上させて文字の読みやすさ感を良くする環境が求められており、照明装置による環境光だけではなく、様々な視点から研究が行われている。例えば、ディスプレイの表示に着目したものとして、特許文献２には、測色値から基準測色値と一致するようカラーモニタの色調整を行う方法が提案されている。

しかしながら、これまでは、主にディスプレイの表示機能による画面の文字の見え方の検討が行われているだけであり、照明装置による環境光とディスプレイとの文字の視認性を高めるための関係は明らかにされていない。

また、ディスプレイでは、使用者に好適と思われる表示設定を行うことができるものの、使用者は、どのような表示設定が好適であるのかが分からないため、購入時の初期の表示設定のまま使用していることが多い。

このため、従来の照明装置では、ディスプレイに対して最適な照明光を照射しているとはいえない。そこで、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置が検討されている。

しかしながら、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置をそのまま環境照明（アンビエント照明）として用いると、ユーザに違和感を与えることがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ユーザに違和感を与えることなく、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、発光部を備える照明装置であって、前記照明装置を天井に設置したときに前記発光部の直下方向を鉛直角０°とした場合、前記照明装置から照射される照明光のうち鉛直角０°の方向に出射する第１の光の光色は、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にあり、前記照明装置から照射される照明光のうち所定の鉛直角以上の範囲に出射する第２の光は、前記第１の光よりも相関色温度が高い。

ユーザに違和感を与えることなく、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる。

実施の形態に係る照明装置の斜視図である。 実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。 実施の形態に係る照明装置における光源ユニットの断面図である。 実施の形態に係る照明装置における光源ユニットを発光部側から見たときの斜視図である。 実施の形態に係る照明装置の断面図である。 実施の形態に係る照明装置における発光部及びＬＥＤ素子の分光分布を示す図である。 実施の形態に係る照明装置におけるフィルタの吸収スペクトルを示す図である。 実施の形態に係る照明装置における他のフィルタの透過率を示す図である。 実施の形態に係る照明装置におけるフィルタに含まれるテトラアザポルフィリン化合物の骨格構造を示す図である。 実施の形態に係る照明装置の配光曲線図である。 実施の形態に係る照明装置から出射する照明光の鉛直角θと相関色温度Ｔｃとの関係を示す図である。 空間カットオフ周波数によるディスプレイの文字の視認性の評価を示す図である。 ディスプレイの文字の視認性がよい光の相関色温度を示す図である。 ディスプレイの文字の視認性が高い光色の領域を示す図である。 実施の形態に係る照明装置が設置される部屋の平面レイアウトの一例を示す図である。 実施の形態に係る照明装置が設置される部屋の壁際の断面の一例を示す図である。 変形例１に係る照明装置の断面図である。 変形例２に係る照明装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、本実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、且つ、いずれもＺ軸に直交する軸である。

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る照明装置１の全体構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置１の斜視図である。図２は、同照明装置１の分解斜視図である。

照明装置１は、天井又は壁等の造営材に取り付けられる照明器具である。本実施の形態において、照明装置１は、例えば長尺状のシーリングライトであり、照明光として白色光を照射する。照明装置１は、例えば、視作業を行うユーザが利用するディスプレイが置かれた空間の環境照明として、オフィス又は住宅等の部屋の天井に設置される。

図１及び図２に示すように、照明装置１は、光源ユニット１００と、器具本体２００とを備える。

光源ユニット１００は、電源装置（不図示）から供給される電力によって白色光を発する。電源装置は、照明装置１に内蔵されていてもよいし、照明装置１の外部に配置されていてもよい。照明装置１に電源装置が内蔵されている場合、電源装置は、例えば、器具本体２００内に収納される。

器具本体２００は、光源ユニット１００を保持する保持部材であり、例えば吊りボルト等によって天井に固定される。器具本体２００は、例えば板金製であり、金属板に曲げ加工等を施すことにより、長尺且つ扁平な箱形状に形成されている。器具本体２００の下面には、長尺矩形状の開口部２１０が設けられている。光源ユニット１００は、器具本体２００の開口部２１０に固定されている。

次に、光源ユニット１００の詳細な構成について、図３、図４及び図５を用いて説明する。図３は、実施の形態に係る照明装置１における光源ユニット１００の断面図であり、図２のIII−III線における断面を示している。図４は、同光源ユニット１００を発光部１１０側から見たときの斜視図である。図５は、同照明装置１の断面図である。

図３及び図５に示すように、光源ユニット１００は、発光部１１０と、発光部１１０を支持する基台１３０と、発光部１１０を覆う透光カバー１４０とを備える。

発光部１１０は、照明装置１の光源部であって、照明光を照射する。発光部１１０は、固体発光素子を有する光源である。具体的には、発光部１１０は、固体発光素子としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を有するＬＥＤモジュールであり、照明光として白色光を発する。発光部１１０は、基台１３０に取り付けられる。

図３〜図５に示すように、発光部１１０は、基板１１１と、基板１１１に配置されたＬＥＤ素子１１２とを有する。本実施の形態における発光部１１０は、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの発光モジュールであり、基板１１１にはＬＥＤ素子１１２が実装されている。

基板１１１は、ＬＥＤ素子１１２を実装するための実装基板である。基板１１１は、例えば、樹脂基板、メタルベース基板又はセラミック基板等である。基板１１１は、基台１３０に載置されて基台１３０に固定される。本実施の形態において、基板１１１は、例えば、長尺矩形状であるが、これに限らない。

基板１１１には、複数のＬＥＤ素子１１２が実装されている。具体的には、複数のＬＥＤ素子１１２は、基板１１１の長手方向に沿って直線状に所定の間隔で実装されている。

本実施の形態において、各ＬＥＤ素子１１２は、ＳＭＤタイプの発光素子であり、樹脂製等の容器（パッケージ）と、容器内に配置されたＬＥＤチップ（ベアチップ）と、ＬＥＤチップを封止する封止部材とを備える。

各ＬＥＤ素子１１２は、白色光を発する白色ＬＥＤ光源である。例えば、ＬＥＤチップとして、青色光を発する青色ＬＥＤチップを用い、容器に充填される封止部材として、黄色蛍光体を含むシリコーン樹脂（蛍光体含有樹脂）を用いることで、白色光を発する白色ＬＥＤ光源を実現することができる。なお、封止部材には、黄色蛍光体以外に、赤色蛍光体が含まれていてもよい。本実施の形態において、各ＬＥＤ素子１１２は、図６に示される分光分布の白色光を出射する。したがって、発光部１１０は、図６に示される分光分布の光を発することになる。

なお、発光部１１０は、明るさを変更するために、調光制御可能に構成されていてもよい。また、発光部１１０は、光色を変更するために、調色制御可能に構成されていてもよい。この場合、ＬＥＤ素子１１２として、出射する光の相関色温度が異なる複数種のＬＥＤ素子を用いればよい。例えば、相関色温度が６５００Ｋの光を発する第１ＬＥＤ素子と、相関色温度が２７００Ｋの光を発する第２ＬＥＤ素子とを用いて、第１ＬＥＤ素子及び第２ＬＥＤ素子の各々を調光することで、発光部１１０から出射する光を、２７００Ｋ以上６５００Ｋ以下の範囲内の相関色温度で調色することができる。

本実施の形態において、発光部１１０は、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明光としてディスプレイ用照明光を発することができる。具体的には、発光部１１０から出射する照明光（ディスプレイ用照明光）の光色は、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にある。

このように構成される発光部１１０は、基台１３０に取り付けられる。具体的には、発光部１１０の基板１１１が基台１３０に固定される。基台１３０は、金属製の長尺状の筐体であり、例えばＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ；冷間圧延鋼板）等からなる金属板に曲げ加工等を施すことにより形成することができる。

図３及び図５に示すように、基台１３０に取り付けられた発光部１１０は、透光カバー１４０によって覆われる。透光カバー１４０は、発光部１１０（ＬＥＤ素子１１２）からの光を透過する透光性のカバー部材である。透光カバー１４０は、例えば長尺状をなす略半円筒形状である。

透光カバー１４０は、透光性材料によって構成されている。例えば、透光カバー１４０は、アクリルやポリカーボネート等の透光性樹脂材料、又は、ガラス材料等によって構成されている。

本実施の形態において、透光カバー１４０は、さらに、光拡散性（光散乱性）を有する。つまり、透光カバー１４０は、透明カバーではなく、透光性及び光拡散性を有する拡散カバーである。このように、透光カバー１４０に光拡散性を持たせることで、指向性の強いＬＥＤ素子１１２の光を散乱させることができるので、複数のＬＥＤ素子１１２の発光の明暗差によるつぶつぶ感（輝度むら）を抑制することができる。

例えば、透光性樹脂材料に光反射微粒子等の光拡散材を分散させて透光カバー１４０を成形したり、透明部材からなる透光カバー１４０の表面（内面又は外面）に光拡散材等を含む乳白色の光拡散膜を形成したりすることによって、透光カバー１４０に光拡散性を持たせることができる。あるいは、光拡散材を用いるのではなく、透明部材からなる透光カバー１４０にシボ加工等を施すことで透光カバー１４０の表面に微小凹凸を形成したり、透明部材からなる透光カバー１４０の表面にドットパターンを印刷したりすることによって、透光カバー１４０に光拡散性を持たせてもよい。

透光カバー１４０には、フィルタ１５０が設けられている。フィルタ１５０は、可視光域の特定の波長の光を選択的に吸収する波長選択フィルタである。つまり、フィルタ１５０は、フィルタ１５０を透過する光の特定の波長を選択的に吸収することにより透過する光の光色を変化させる機能を有する。本実施の形態において、フィルタ１５０は、フィルタ１５０を透過する白色光の相関色温度を高くする。つまり、フィルタ１５０を透過した後の白色光の相関色温度は、フィルタ１５０を透過する前の白色光の相関色温度よりも高い。

本実施の形態において、フィルタ１５０は、波長選択吸収材としてテトラアザポルフィリン系（ＴＡＰ系）の長選択吸収色素が添加された色素添加フィルタである。この場合、フィルタ１５０は、例えば、波長選択吸収色素が分散された樹脂組成物であってもよいし、透明基材の表面に波長選択吸収色素を含有した材料を塗布して硬化したものであってもよい。

一例として、フィルタ１５０は、図７に示される吸収スペクトルを有する。図７は、実施の形態に係るフィルタ１５０の吸収スペクトルの一例を示す図である。図７に示すように、本実施の形態におけるフィルタ１５０は、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲に最大吸収波長を有しており、主に黄色成分から赤色成分を吸収する。

なお、フィルタ１５０としては、図８に示される透過特性を有するフィルタを用いてもよい。図８には、「ＦＤＧ−００４」、「ＦＤＧ−００５」、「ＦＤＧ−００６」、「ＦＤＧ−００７」、「ＴＡＰ」及び「ＦＤＲ−００１」の６種類の波長選択吸収色素の透過特性が示されている。これら６種類の波長選択吸収色素は、いずれもテトラアザポルフィリン化合物によって構成されたテトラアザポルフィリン系の色素である。

テトラアザポルフィリン化合物は、吸収ピークの形状が急峻であり、かつ、光源からの光照射に対しても堅牢性が高いため、好適に用いることができる。テトラアザポルフィリン化合物は、例えば、図９に示される化学式で表される。

図９において、「Ｍ」は、テトラアザポルフィリン化合物の中心金属を示しており、コバルト（Ｃｏ）、鉛（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）ニッケル（Ｎｉ）、及び、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）等である。また、図９において、「Ｒ」は、置換基を示しており、フルオロエトキシ又はフルオロベンゾ等である。テトラアザポルフィリン化合物は、骨格の中心金属や置換基によって主吸収ピーク波長が変化する。なお、図８に示す６つの色素は、以下の表１に示される、主吸収ピーク波長、中心金属及び置換基を有する。

なお、本実施の形態では、フィルタ１５０の波長選択吸収色素としてテトラアザポルフィリン系の色素を用いたが、これに限るものではない。フィルタ１５０の波長選択吸収色素としては、フタロシアニン系等の色素を用いてもよい。

このように構成されるフィルタ１５０は、発光部１１０が発する光の一部が透過する位置に設けられている。本実施の形態において、フィルタ１５０は、図５に示すように、透光カバー１４０に設けられている。

具体的には、照明装置１の長手方向を法線とする照明装置１の断面において、照明装置１を天井２に設置したときに発光部１１０の直下方向を鉛直角０°とし、鉛直角０°を基準とした任意の鉛直角をθとした場合、フィルタ１５０は、透光カバー１４０の周方向の内面に沿って、所定の鉛直角以上の範囲に設けられている。

本実施の形態において、フィルタ１５０は、鉛直角θが７５°以上の範囲に設けられる。具体的には、フィルタ１５０は、透光カバー１４０の周方向の７５°≦θ≦９０°の範囲に左右一対で設けられている。また、一対のフィルタ１５０は、透光カバー１４０の長手方向に沿って延在している。

このように、発光部１１０を覆う透光カバー１４０にフィルタ１５０が設けられているので、発光部１１０から出射した照明光の一部は、フィルタ１５０を透過してから透光カバー１４０を透過する。一方、発光部１１０から出射した照明光の他の一部は、フィルタ１５０を透過せずに透光カバー１４０を透過する。

したがって、発光部１１０から出射した照明光のうちフィルタ１５０を透過せずに透光カバー１４０を透過する第１の光の光色は、発光部１１０から出射した直後の照明光（つまり、フィルタ１５０に入射する前の照明光）の光色と同じである。

一方、発光部１１０から出射した照明光のうちフィルタ１５０を透過してから透光カバー１４０を透過する第２の光は、フィルタ１５０を透過することで特定の波長が吸収されるので、発光部１１０から出射した直後の照明光とは異なる光色となる。具体的には、フィルタ１５０は、図７に示される吸収スペクトルを有するので、発光部１１０から出射した照明光は、フィルタ１５０を透過することで黄色成分から赤色成分がフィルタ１５０によって吸収される。この結果、第２の光の相関色温度は、第１の光の相関色温度よりも高くなる。

このように構成された照明装置１において、照明装置１から出射する照明光（つまり透光カバー１４０から出射する照明光）についての配光特性と鉛直角θに対する相関色温度Ｔｃとを、図１０及び図１１に示す。図１０は、実施の形態に係る照明装置１の配光曲線図である。図１１は、同照明装置１から出射する照明光における鉛直角θと相関色温度Ｔｃとの関係を示す図である。なお、図１１は、図５の断面における鉛直角θに対する相関色温度Ｔｃを示している。

図１０に示すように、照明装置１から出射する照明光は、発光部１１０の直下方向（鉛直角０°の方向）を最大光強度としてランバーシアン配光となっている。具体的には、照明装置１の照明光の１／２配光角は、概ね１２０°となっている。

また、図１１に示すように、照明装置１から照射される照明光のうち発光部１１０の直下方向（鉛直角０°の方向）に出射する照明光の相関色温度は、４６００Ｋになっている。また、鉛直角θが大きくなるにつれて、照明装置１から照射される照明光の相関色温度が高くなっている。

本実施の形態では、鉛直角θが７５°≦θ≦９０°の範囲にフィルタ１５０が設けられている。これにより、照明装置１から照射される照明光（つまり透光カバー１４０から出射する照明光）は、鉛直角θが６０°を超えるあたりから相関色温度の増大率が大きくなり、鉛直角６０°における照明装置１から照射される照明光は、鉛直角０°における照明装置１から照射される照明光よりも相関色温度が２５０Ｋ高くなる。また、鉛直角９０°における照明装置１から照射される照明光は、鉛直角０°における照明装置１から照射される照明光よりも相関色温度が６００Ｋ高くなる。

なお、フィルタ１５０がθ≧７５°の範囲に設けられているにもかかわらず、照明装置１から照射される照明光がθ＝６０°付近で相関色温度が大きくなるのは、光の散乱による影響であると考えられる。

ここで、照明装置１が照射する照明光の光特性の特徴について、本発明に至った経緯も含めて、以下詳細に説明する。

これまで、紙面の白さ感を高めて紙面の文字を読みやすくする環境光の検討がなされてきたが、ディスプレイの文字に対する最適な環境光の推奨がなされておらず、従来の照明装置では、ディスプレイの文字を読みやすくする環境光を得ることが難しい。

また、ディスプレイには、ユーザが手動で画面の明るさやコントラストを調整できる機能が存在するものの、ユーザは、環境光に対してどのような条件が好適であるのかが分からないため、ディスプレイの表示設定（画面設定）は初期状態のままであることが多い。

そこで、本願発明者は、ディスプレイの画面に表示される文字の視認性を向上させて文字の読みやすさ感を良くすることができる照明光を照射する照明装置を検討した。

具体的には、本願発明者は、ディスプレイの環境光となる照明装置の照明光の光色を変化させて、各光色の照明下でディスプレイに表示された文字の視認性を評価する実験を行った。図１２は、その実験結果を示している。

本実験では、空間カットオフ周波数を用いて、ディスプレイに表示された文字の視認性を評価した。図１２では、２５条件の各光色の照明下での文字の視認性の評価を、ｕ’ｖ’色度図における平均カットオフ周波数（ｃｄｐ）の等高線図で示している。

具体的には、相関色温度が５水準（４２００Ｋ，４６００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ，６２００Ｋ）で、色偏差（Ｄｕｖ）が５水準（２，０，−２，−４，−６）の合計２５条件の光色に対して評価を行った。

そして、本実験では、２５条件の各光色による照明光の下、ディスプレイに表示された文章にローパスフィルタ処理を行うことでカットオフ周波数を変化させ、ディスプレイに表示された文字の解像度を変化させた。このとき、どのカットオフ周波数までの文字がくっきり見えるかについて、被験者１５名（２５歳〜５４歳）に回答させた。

この２５条件の各光色について、ディスプレイの文字がくっきり見えたときのカットオフ周波数の１５名の平均値を、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度図上にプロットすることで、図１２を得た。

なお、本実験で用いたディスプレイは、画面アスペクト比１６：９で、画面輝度が１８０ｃｄ／ｍ^２の２３インチの液晶ディスプレイである。また、本実験において、各光色条件における照明光の机上面照度（ディスプレイが設置された机の水平面照度）は、７５０ｌｘである。

ここで、カットオフ周波数と文字の視認性との関係については、カットオフ周波数が小さい光色の方が、解像度が低い文字でもくっきり見えるということである。つまり、カットオフ周波数が小さい方が、文字の視認性が高い光色となる。

したがって、本実験によれば、図１２に示すように、相関色温度が４６００ＫでＤｕｖが−４の色度点付近の光色の照明光が最もディスプレイの文字の視認性が高いことが分かった。

また、図１２に示すように、相関色温度だけではなく、Ｄｕｖについてもディスプレイの文字の視認性に関与していることが分かる。具体的には、相関色温度ごとに文字の視認性の最適なＤｕｖが変化していることが分かる。

この点について、本実験によれば、相関色温度が６２００Ｋの場合を除いて、相関色温度が４２００ＫではＤｕｖが−６、相関色温度が４６００ＫではＤｕｖが−４、相関色温度が５０００ＫではＤｕｖが−２、相関色温度が５５００ＫではＤｕｖが０の場合が、文字の視認性に対して最適なＤｕｖとなる光色であることが分かる。つまり、文字の視認性に対して最適なＤｕｖは、相関色温度が上昇するにつれて上昇することが分かる。

そこで、各相関色温度の最適なＤｕｖにおける、各被験者の全光色条件の平均カットオフ周波数からの差分値を評価レベルとし、この関係を図１３に示す。つまり、図１３では、６２００Ｋを除く４水準の相関色温度（４２００Ｋ，４６００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ）について、各相関色温度の最適なＤｕｖにおけるカットオフ周波数から全光色条件の平均カットオフ周波数を引いた値についての全被験者の平均値を、評価レベルとして示している。

この場合、図１３において、評価レベルが０未満の相関色温度は、他の光色条件よりもディスプレイの文字の視認性が高いということになる。なお、図１３では、相関色温度の単位を「Ｋ（ケルビン）」ではなく、「ｍｉｒｅｄ（ミレッド）」で示している。

図１３において、上記４水準の相関色温度の評価レベルをもとに曲線近似し、評価レベルが０との交点を算出すると、１７２ミレッドと２５０ミレッドとなる。したがって、図１３に示す結果から、ディスプレイの文字の視認性は、相関色温度が１７２ミレッド以上２５０ミレッド以下の範囲（つまり、およそ４０００Ｋから５８００Ｋの範囲）で高まることが分かる。

以上の分析をまとめると、ディスプレイの文字の視認性が高い光色は、図１４において、直線Ｘ２、直線Ｘ３、直線Ｙ１、直線Ｙ２で囲まれる領域（ディスプレイ文字の高視認性範囲）となる。図１４は、図１２において、ディスプレイの文字の視認性が高い光色の領域を示す図である。

ここで、図１４において、直線Ｘ１は、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標における各相関色温度の文字の視認性の最適なＤｕｖの点をつないだ近似直線を示しており、以下の（式１）で表すことができる。

直線Ｘ１：ｖ’＝０．７１２５ｕ’＋０．３３０５・・・（式１）

また、直線Ｘ２、Ｘ３は、いずれも直線Ｘ１を平行移動させた平行線であり、全光色条件の平均値であるカットオフ周波数ｆｃが１３．５０未満の範囲（ｆｃ＜１３．５０）と接する２つの直線である。つまり、直線Ｘ２、Ｘ３は、今回の実験において評価したカットオフ周波数の中間値（平均値）を示す境界線である。この場合、直線Ｘ２は、以下の（式２）で表すことができ、また、直線Ｘ３は、以下の（式３）で表すことができる。

直線Ｘ２：ｖ’＝０．７１２５ｕ’＋０．３２８４・・・（式２）
直線Ｘ３：ｖ’＝０．７１２５ｕ’＋０．３３３９・・・（式３）

また、図１４において、直線Ｙ１、Ｙ２は、図１２における文字の視認性が高い相関色温度の下限値（４０００Ｋ）と上限値（５８００Ｋ）とを示している。

以上の検討から、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、かつ、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において、０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲の光色の照明光がディスプレイの文字の視認性が高いことが分かる。

そこで、本実施の形態における照明装置１では、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にある光色の照明光をディスプレイ用照明光として発光部１１０から照射させている。これにより、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる。この結果、ディスプレイの文字の読みやすさ感が向上する。

しかしながら、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置をそのまま環境照明（アンビエント照明）として用いると、ユーザに違和感を与えることがあることが分かった。

例えば、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置をオフィス等の室内の天井に設置すると、ユーザが違和感を感じることがあり、人によっては不快に感じることもある。

特に、室内の明かりの印象は、主に室内の壁面の見えに大きく関係する。つまり、室内全体の明かりの雰囲気は、天井に設置された照明装置から出射した照明光のうち壁面に照射した照明光が大きく作用する。

そこで、本実施の形態における照明装置１では、少なくとも照明装置１から照射される照明光のうち鉛直角０°の方向に出射する第１の光については、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる光色とし、一方、照明装置１から照射される照明光のうち所定の鉛直角α以上の範囲に出射する第２の光については、ユーザが違和感を感じない光色としている。

具体的には、照明装置１から照射される照明光のうち鉛直角θが０°以上α未満（０°≦θ≦α）の範囲に出射する第１の光の光色は、上記のように、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にある。一方、照明装置１から照射される照明光のうち鉛直角θが所定の鉛直角α以上（θ≧α）の範囲に出射する第２の光の相関色温度を、鉛直角θが０°以上α未満の範囲に出射する第１の光の相関色温度よりも高くしている。

これにより、ユーザに違和感を与えることなく、ディスプレイの白黒表示によるコントラストを高めてディスプレイの文字の視認性を高めることができる。つまり、ディスプレイの文字の読みやすさ感を向上させることができる。したがって、視作業する際に違和感のない快適な照明空間を実現することができる。

また、本実施の形態における照明装置１では、所定の鉛直角αを６０°にしている。つまり、第１の光よりも相関色温度が高い第２の光を、鉛直角θが６０°以上となる範囲に照射させている。

これにより、ディスプレイの文字の視認性を高めつつ、ユーザに違和感を与えることを一層抑制することができる。

ここで、所定の鉛直角αを６０°とする理由、つまり、第１の光よりも相関色温度が高い第２の光を、鉛直角θが６０°以上の範囲に照射させる理由について、図１５及び図１６を用いて以下説明する。図１５は、実施の形態に係る照明装置１が設置される部屋の平面レイアウトの一例を示す図である。図１６は、同照明装置１が設置される部屋の壁際の断面の一例を示す図である。

図１５に示すように、照明装置１は、例えば、縦方向及び横方向の各々において２ｍ間隔で設置される。また、壁際の照明装置１は、一般的に、少なくとも壁から１ｍ離して設置される。例えば、縦が１０ｍで横が１４ｍの部屋の場合、照明装置１を２ｍ間隔で設置すると、３５台の照明装置１が設置される。

この場合、図１６に示すように、ディスプレイが載置された机に座ったときの人の目線は、床から１．２ｍ付近の高さとなる。したがって、ディスプレイの文字の視認性は、床から１．２ｍ付近の高さまでの範囲の照明光の影響を大きく受けることになる。一方、床から１．２ｍを超える範囲の照明光については、ディスプレイの文字の視認性にはあまり影響を及ぼさない。

そこで、上記のように室内印象に影響するのは主に壁面などの見えであるため、壁際の照明装置１から出射して壁３に照射される照明光のうち床から１．２ｍを超える範囲に照射される照明光については、ユーザに違和感を与えることの少ない光色とし、壁際の照明装置１から出射して壁３に照射される照明光のうち床から１．２ｍ付近までの範囲に照射される照明光については、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明光を維持することとした。

このとき、床から天井２までの高さを２．８ｍとすると、壁際の照明装置１を基準にして、壁３の壁面における床から１．２ｍ付近の位置に照射する照明光の鉛直角θは、およそ６０°となる。そこで、本実施の形態における照明装置１では、鉛直角θが６０°未満の範囲においては、ディスプレイ用照明光（第１の光）を照射し、鉛直角θが６０°以上の範囲においては、鉛直角θが６０°未満の範囲と比べて相関色温度が高い照明光（第２の光）を照射している。

つまり、図１６に示すように、壁３の壁面における床から１．２ｍまでの高さの範囲に照射される照明光は、低色温度になっている。一方、壁３の壁面における床から１．２ｍの位置から天井２までの高さの範囲に照射される照明光は、高色温度になっている。

また、本実施の形態における照明装置１では、発光部１１０によってディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明光（ディスプレイ用照明光）を照射し、この発光部１１０から出射するディスプレイ用照明光のうちの一部の光をフィルタ１５０に透過させることで、ユーザに違和感を与えることの少ない光色の照明光に変換している。

具体的には、フィルタ１５０は、鉛直角θが７５°以上９０°以下の範囲に設けられている。これにより、透光カバー１４０から外部に出射する照明光のうち所定の鉛直角６０°未満の範囲に進行する照明光（例えば、発光部１１０の直下方向である鉛直角０°の方向に進行する照明光）は、発光部１１０から出射したディスプレイ用照明光のうちフィルタ１５０を透過しない第１の光となっている。

一方、透光カバー１４０から外部に出射する照明光のうち所定の鉛直角６０°以上の範囲に進行する照明光は、発光部１１０から出射した光がフィルタ１５０を透過した第２の光であって、第１の光であるディスプレイ用照明光よりも相関色温度が高い光である。なお、この第２の光は、少なくとも鉛直角６０°以上７５°以下の範囲に照射されるとよい。

このように、フィルタ１５０を用いることで、ユーザに違和感を与えることなくディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置１を容易に実現することができる。つまり、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる光色の照明光（ディスプレイ用照明光）を発するＬＥＤ素子と、ユーザに違和感を与えることが少ない光色の照明光を発するＬＥＤ素子とを別々に用意してもよいが、フィルタ１５０を用いることで、１種類のＬＥＤ素子によって、ユーザに違和感を与えることなくディスプレイの文字の視認性を高めることができる照明装置１を実現することができる。

なお、本実施の形態では、ディスプレイの文字の視認性を高めることができる光色の照明光を発するＬＥＤ素子１１２を用いて、この照明光の一部をフィルタ１５０に透過させてユーザに違和感を与えることが少ない光色の照明光に変換したが、これに限らない。例えば、ユーザに違和感を与えることが少ない光色の照明を発するＬＥＤ素子を用いて、この照明光の一部をフィルタに透過させてディスプレイの文字の視認性を高めることができる光色の照明光に変換してもよい。

また、本実施の形態に係る照明装置１において、フィルタ１５０を透過した第２の光の相関色温度とフィルタ１５０を透過しない第１の光の相関色温度との差は、２５０Ｋ以上１７００Ｋ以下であるとよい。

これにより、図１４に示されるＭａｃＡｄａｍ楕円に関して、フィルタ１５０を透過した第２の光の相関色温度とフィルタ１５０を透過しない第１の光との相関色温度の差を、ＭａｃＡｄａｍ楕円５Ｓｔｅｐ以上１８Ｓｔｅｐ以下にすることができる。

ここで、人が同一色であると知覚できる色の範囲は、ＭａｃＡｄａｍ楕円５Ｓｔｅｐ以内である。ＭａｃＡｄａｍ楕円５Ｓｔｅｐは、標準偏差の約５倍を色弁別の丁度可知差異としたものである。なお、色むらの好ましい許容レベルは、赤色相が５Ｓｔｅｐ（可変範囲青の１／２）で、緑色相が６Ｓｔｅｐ以下（可変範囲青の３／５）で、青色相が１０Ｓｔｅｐ以下である。

このように、フィルタ１５０を透過した第２の光とフィルタ１５０を透過しない第１の光との相関色温度の差を、ＭａｃＡｄａｍ楕円５Ｓｔｅｐ以上にすることによって、フィルタ１５０を透過した第２の光とフィルタ１５０を透過しない第１の光との色の違いをユーザに認識させることができる。

また、フィルタ１５０を透過した第２の光とフィルタ１５０を透過しない第１の光との相関色温度の差を、ＭａｃＡｄａｍ楕円１８Ｓｔｅｐ以下にすることで、アンビエント照明光である第２の光とディスプレイ用照明光である第１の光とを併用したときに、ユーザの視作業の集中度を高めることができる。

したがって、フィルタ１５０を透過した第２の光の相関色温度とフィルタ１５０を透過しない第１の光の相関色温度との差を、２５０Ｋ以上１７００Ｋ以下にすることで、ユーザに違和感を与えることなくディスプレイの文字の視認性を高めるとともに、ユーザの視作業の集中度を高めることができる。

この場合、フィルタ１５０を透過した第２の光の相関色温度とフィルタ１５０を透過しない第１の光の相関色温度との差は、さらに、２５０Ｋ以上６００Ｋ以下であるとよい。

これにより、ユーザに違和感を与えることなくディスプレイの文字の視認性を高めるとともに、ユーザの視作業の集中度を一層高めることができる。

なお、本実施の形態において、照明装置１による照明光の机上面照度（水平面照度）は、１０００ｌｘ以下であるとよい。机上面照度が１０００ｌｘを超えると、明るくなりすぎとなって、ディスプレイの文字が白とびするおそれがあるからである。

（変形例）
以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、フィルタ１５０は、透光カバー１４０に設けられていたが、これに限らない。例えば、図１７に示される照明装置１Ａのように、フィルタ１５０Ａは、発光部１１０の基板１１１に配置されていてもよい。また、図１８に示される照明装置１Ｂのように、フィルタ１５０Ｂは、基台１３０Ｂの側壁１３１Ｂの内面に形成されていてもよい。側壁１３１Ｂは、基板１１１が載置される部分から床側に突出する側壁板であり、側壁１３１Ｂの内面は、反射面となっている。

また、上記実施の形態において、発光部１１０は、ＳＭＤタイプのＬＥＤモジュールであったが、これに限らない。例えば、発光部１１０は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプのＬＥＤモジュールであってもよい。この場合、発光部１１０は、基板１１１と、ＬＥＤ素子１１２として基板１１１に直接実装された１つ以上のＬＥＤチップ（ベアチップ）と、ＬＥＤチップを封止する蛍光体含有樹脂等の封止部材とによって構成される。

また、上記実施の形態及び変形例において、照明装置１は、光源ユニット１００（発光部１１０）がディスプレイ用照明光のみを照射する例を示したが、これに限らない。例えば、照明装置１は、光源ユニット１００（発光部１１０）がディスプレイ用照明光を照射するディスプレイ用照明モード（第１モード）と、光源ユニット１００（発光部１１０）が紙面の文字を見やすくする紙面用照明光を照射する紙面用照明モード（第２モード）とを有し、これらのモードが切り替えできるように構成されていてもよい。

その他、上記実施の形態及びその変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態及びその変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ 照明装置
２ 天井
１１０ 発光部
１１１ 基板
１１２ ＬＥＤ素子（光源）
１４０ 透光カバー
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ フィルタ

Claims (9)

1. 発光部を備える照明装置であって、
   前記照明装置を天井に設置したときに前記発光部の直下方向を鉛直角０°とした場合、
   前記照明装置から照射される照明光のうち鉛直角０°の方向に出射する第１の光の光色は、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にあり、
   前記照明装置から照射される照明光のうち所定の鉛直角以上の範囲に出射する第２の光は、前記第１の光よりも相関色温度が高い、
   照明装置。
2. 前記所定の鉛直角は、６０°である、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２の光は、少なくとも鉛直角６０°以上７５°以下の範囲に照射される、
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第２の光の相関色温度と前記第１の光の相関色温度との差は、２５０Ｋ以上１７００Ｋ以下である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記第２の光の相関色温度と前記第１の光の相関色温度との差は、２５０Ｋ以上６００Ｋ以下である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
6. さらに、特定の波長の光を吸収するフィルタを備え、
   前記発光部は、ディスプレイ用照明光を発し、
   前記ディスプレイ用照明光の光色は、相関色温度が４０００Ｋ以上５８００Ｋ以下の範囲で、ＸＹＺ表色系のｕ’ｖ’色度座標において０．７１２５ｕ’＋０．３２８４＜ｖ’＜０．７１２５ｕ’＋０．３３３９の範囲にあり、
   前記第１の光は、前記ディスプレイ用照明光と同じ光であり、
   前記第２の光は、前記ディスプレイ用照明光が前記フィルタを透過した光である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. さらに、前記発光部を覆う透光カバーを備え、
   前記フィルタは、前記透光カバーに設けられている、
   請求項６に記載の照明装置。
8. 前記透光カバーは、拡散カバーである、
   請求項７に記載の照明装置。
9. 前記発光部は、基板と、前記基板に配置された光源とを有し、
   前記フィルタは、前記基板に配置されている、
   請求項６に記載の照明装置。

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