JP6003333B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
発光ダイオード光源を用いた照明装置としては、例えば、複数個の発光ダイオード光源が線状に配列された長尺の光源ユニットと、該光源ユニットの光出射側に配置されたチューブ状の光拡散体とを備え、光拡散体が、円周方向に沿って凹凸が繰り返す凹凸パターンを有するものが開示されている(特許文献1)。この照明装置における光源ユニットと光拡散体とは、光源ユニットの長手方向と光拡散体の凹凸の繰り返し方向とが直交するように配置されて、照明装置の短手方向の光拡散性を高めて指向性を低下させている。
そこで、本出願人は、特願2011−242164(以下、「先願1」という。)において、凹凸が一方向に沿って繰り返す凹凸パターンを有する2つの光拡散体を、凹凸の方向が異なるように重ねて使用する照明装置を提案した。この照明装置では、2つの光拡散体のうちの一方(先願1では、「第2の凹凸パターン形成シート」と記載した。)は、凹凸のピッチを1〜30μmという微細なピッチとすることが必要であった。
本発明者らは、先願1の照明装置のコストを削減するため、第2の凹凸パターン形成シートと組み合わせる他方の光拡散体(先願1では、「第1の凹凸パターン形成シート」と記載した。)の凹凸のピッチを、大量生産に適した押出成形が容易なピッチ、具体的には200〜2000μmにすることを検討した。
しかし、第1の凹凸パターン形成シートの凹凸のピッチを200〜2000μmにすると、光拡散体を通した発光ダイオード光源の不視認性が低下する傾向があった。また、光源ユニットの光が、光源ユニットの長手方向に沿った複数の筋状の光(輝線)となり、短手方向において不均一に出光してしまう場合があった。
本発明の照明装置においては、光源ユニットの光出射側に、光源ユニットを保護するカバーが設けられ、該カバーに前記第1の凹凸パターンが形成されてもよい。
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。
本発明で使用する光源ユニットは、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。
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、1〜100mmとされていることが好ましい。隣接する発光ダイオード光源11,11同士の間隔が前記上限値以下であれば、光源ユニット10の長手方向の照度を均一化しやすい。しかし、隣接する発光ダイオード光源11,11同士の間隔を前記下限値未満とすると、発光ダイオード光源11の数が多くなるため、高コストになる。
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。
なお、本明細書では、光源ユニット10の長手方向(図1においては左右方向)のことを「X方向」という。また、光源ユニット10に対して平行で且つX方向に対して直交する方向(図1においては紙面と直交する方向)のことを「Y方向」という。また、光源ユニット10に対して垂直で且つX方向に対して直交する方向(図1においては上下方向)のことを「Z方向」という。
本実施形態で使用される光拡散体20は、照明装置1の光出射側に配置された透明な第1の凹凸パターン形成体21と、光源ユニット10側に配置された透明な第2の凹凸パターン形成体22とを有する。
第1の凹凸パターン形成体21は、光源ユニット10側の面に第1の凹凸パターン21aを備え、第2の凹凸パターン形成体22は、光源ユニット10と反対側の面に第2の凹凸パターン22aを備える。
第1の凹凸パターン21aは、凹凸(凹部21c、凸部21b)がY方向に対して±20°の範囲の方向に沿って一定に繰り返している波形状のパターンである。凸部21bの高さ方向(あるいは凹部21cの深さ方向)はZ方向に沿っている。また、第1の凹凸パターン21aは、凸部21bが、その幅方向の中央で最も高くなるような略半円状となっており、その稜線は直線状となっている。よって、第1の凹凸パターン21aは、レンチキュラーレンズ様のパターンとなっている(図2参照)。
第1の凹凸パターン21aの凹凸は、Y方向に対して±10°の範囲の方向に沿って繰り返すことが好ましく、Y方向に対して±5°の範囲の方向に沿って繰り返すことがより好ましく、Y方向に沿って繰り返すことが特に好ましい。第1の凹凸パターン21aの凹凸が前記範囲を超える範囲の方向に沿って繰り返すと、光源ユニット10の短手方向の光拡散性または短手方向の光の均一性が損なわれることがある。
第1の凹凸パターン21aの最頻ピッチA1は200〜2000μmであり、200〜1500μmであることが好ましく、200〜1000μmであることがより好ましい。最頻ピッチA1が前記下限値以下であると、押出成形による凹凸の形成が困難になる傾向にあり、前記上限値を超えると、光源ユニット10の短手方向の光の拡散性が低下する傾向がある。
具体的に、最頻ピッチA1は以下の方法により求められる。
まず、第1の凹凸パターン21aの上面及び断面の光学顕微鏡による観察を行う。次いで、顕微鏡観察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(γF1)をスムージング処理し、得られたグラフから、フーリエ変換像の中心部以外で最大頻度を示す位置(αF1max,βF1max)を求める。そして、最頻ピッチA1=1/{√(αF1max 2+βF1max 2)}の式から最頻ピッチA1を求める。
なお、第1の凹凸パターン21aの最頻ピッチA1は、ピッチの均一性が高い場合には、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。
第1の凹凸パターン21aにおける隣り合った凸部21b,21b同士のピッチは、光拡散の均一性がより向上することから、ばらつきが小さく、一定であることが好ましい。
ここで、凹凸のピッチのばらつきの程度を配向度という。配向度が小さいほど、凹凸のピッチが一定であり、配向度が大きいほど、凹凸のピッチがばらついている。
まず、最頻ピッチA1を求める際に得たフーリエ変換像を利用し、αF1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、(αF1max,βF1max)を通るβF1軸に平行補助線β’F1を引き、補助線β’F1を横軸とし、補助線β’F1上の照度(γF1軸)を縦軸としたβ’F1−γF1図を作成する。次いで、β’F1−γF1図のβ’F1軸の値を最頻ピッチA1の逆数(1/A1)で割ったβ”F1−γF1図を作成し、このβ”F1−γF1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C1を表す。
第1の凹凸パターン21aにおける最頻ピッチA1に対する凹凸の平均深さB1の比(B1/A1、すなわち「アスペクト比」)は0.05〜0.4であり、0.07〜0.25であることが好ましく、0.08〜0.22であることがより好ましい。
(B1/A1)が前記下限値未満であると、光源ユニット10の短手方向の光拡散性が低下する傾向にあり、前記上限値を超えると、発光ダイオード光源11が点状に視認されやすくなり、また、光源ユニット10の短手方向の光の均一性が低くなる傾向にある。とりわけアスペクト比が高くなると、短手方向の拡散性は上がるものの、押出成形法によって成形体を得る場合、形状に乱れが生じやすくなり、輝線が出てしまうおそれがある。
第1の凹凸パターン形成体21は、1層で形成されていてもよいし、2層で形成されていてもよい。
第1の凹凸パターン形成体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、ポリカーボネート等が挙げられる。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、シリコーンアクリレート、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層で構成された第1の凹凸パターン形成体21を製造する方法としては、第1の凹凸パターン21aが形成されるように開口したダイスを用いて透明樹脂を押出成形する方法(押出成形法)、切削加工などにより凹凸パターンを形成した金属ロールを型として透明樹脂に転写する方法(転写法)などが挙げられるが、大量生産に適していることから、押出成形法が好ましい。
第1の凹凸パターン形成体21が2層で構成されている場合には、前記1層で構成された凹凸パターン形成体の第1の凹凸パターン21aが形成されていない面にポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどのポリマーからなる基材が積層されている。
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、ガラス、マイカ等が挙げられる。
有機光拡散剤としては、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体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。
光拡散剤の含有量は、光透過性を損ないにくいことから、第1の凹凸パターン形成体21を構成する樹脂100質量部に対して10質量部以下であることが好ましい。
カバー自体が第1の凹凸パターン形成体21である場合、その材質は、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンが好ましい。
カバーの厚さは0.5〜3mmが好ましく、0.7〜2.0mmであることがより好ましい。カバーの厚さが前記下限値以上であれば、第1の凹凸パターン21aが透けて見えることを防止でき、前記上限値以下であれば、充分な光透過率を確保できる。
第2の凹凸パターン22aは、凹凸(凹部22c、凸部22b)がX方向に対して±20°の範囲の方向に沿って繰り返している波形状のパターンである(図3参照)。凸部22bの先端は丸みを帯びており、凸部22bの高さ方向(あるいは凹部22cの深さ方向)はZ方向に沿っている。
第2の凹凸パターン22aの凹凸は、X方向に対して±10°の範囲の方向に沿って繰り返すことが好ましく、X方向に対して±5°の範囲の方向に沿って繰り返すことがより好ましく、X方向に沿って繰り返すことが特に好ましい。第2の凹凸パターン22aにおいて、凹凸が前記範囲を超える範囲の方向に沿って繰り返すと、光源ユニット10の長手方向の光拡散性または長手方向の光の均一性が損なわれることがある。
また、第2の凹凸パターン22aの繰り返し方向は、第1の凹凸パターン21aの繰り返し方向と90°±20°の範囲で交差することが好ましく、90°±10°の範囲で交差することがより好ましく、90°で交差することが特に好ましい。
第2の凹凸パターン22aの最頻ピッチA2は1μmを超え30μm以下であり、1μmを超え25μm以下であることが好ましく、1μmを超え20μm以下であることがより好ましい。最頻ピッチA2が前記下限値以下であると、光の拡散性が低下する傾向があり、前記上限値を超えると、輝線が出やすくなる場合がある。
具体的に、最頻ピッチA2は以下の方法により求められる。
まず、第2の凹凸パターン22aの上面及び断面の電子顕微鏡による写真観察を行う。次いで、顕微鏡観察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(γF2)をスムージング処理し、得られたグラフから、フーリエ変換像の中心部以外で最大頻度を示す位置(αF2max,βF2max)を求める。そして、最頻ピッチA2=1/{√(αF2max 2+βF2max 2)}の式から最頻ピッチA2を求める。
第2の凹凸パターン22aの稜線は蛇行して、隣り合った凸部22b,22b同士のピッチが第2の凹凸パターン22aの方向に沿ってばらついている。
第2の凹凸パターン22aの配向度C2は0.1〜0.5であることが好ましい。配向度C2が0.1〜0.5であれば、第2の凹凸パターン22aのピッチのばらつきが大きいため、光源ユニット10の短手方向の光の均一性がより高くなる。配向度C2が0.5を超えると、第2の凹凸パターン22a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、第2の凹凸パターン形成体22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。
まず、最頻ピッチA2を求める際に得たフーリエ変換像を利用し、αF2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、(αF2max,βF2max)を通るβF2軸に平行補助線β’F2を引き、補助線β’F2を横軸とし、補助線β’F2上の照度(γF2軸)を縦軸としたβ’F2−γF2図を作成する。次いで、β’F2−γF2図のβ’F2軸の値を最頻ピッチA2の逆数(1/A2)で割ったβ”F2−γF2図を作成し、このβ”F2−γF2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C2を表す。
第2の凹凸パターン22aにおける最頻ピッチA2に対する凹凸の平均深さB2の比(B2/A2、すなわち「アスペクト比」)は0.1〜3.0であり、0.5〜2.5であることが好ましく、0.5〜1.0であることがより好ましい。
(B2/A2)が前記下限値未満であると、光源ユニット10の長手方向の光拡散性が低下する傾向にあり、前記上限値を超えると、発光ダイオード光源11が点状に視認されやすくなり、また、光源ユニット10の長手方向の光の均一性が低くなる傾向にある。
第2の凹凸パターン形成体22は、各々、1層で形成されていてもよいし、2層で形成されていてもよい。
第2の凹凸パターン形成体22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、第2の凹凸パターン形成体22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体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。
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体の製造において容易に第2の凹凸パターン22a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Tg2と、基材を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1との差(Tg2−Tg1)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、第2の凹凸パターン形成体22を容易に製造できる。
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、第2の凹凸パターン形成体22を容易に製造できる。
1層で構成された凹凸パターン形成体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体の第2の凹凸パターン22a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。)が挙げられる。
前記1層で構成された凹凸パターン形成体は第2の凹凸パターン22aが形成されていない面にはポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどのポリマーからなる基材が積層されていてもよい。
本実施形態の照明装置1では、光源ユニット10から出射した光は、第2の凹凸パターン形成体22に入射する。第2の凹凸パターン形成体22に入射した光は、第2の凹凸パターン形成体22を透過した後、第2の凹凸パターン22aにて主にX方向に拡散し、出射する。第2の凹凸パターン形成体22から出射し、第1の凹凸パターン形成体21に到達した光は、第1の凹凸パターン21aにて主にY方向に拡散し、第1の凹凸パターン形成体21を透過した後、出射する。したがって、第1の凹凸パターン形成体21と第2の凹凸パターン形成体22とが組み合わされた光拡散体20によれば、X方向およびY方向の両方向に光源ユニット10からの光を拡散させることができる。
また、第1の凹凸パターン形成体21及び第2の凹凸パターン形成体22の各々の最頻ピッチとアスペクト比が上記範囲内にあることで、各発光ダイオード光源11が点状に視認されることが抑制され、光源ユニット10の短手方向の光の拡散性及び短手方向の光の均一性に優れる。
また、第1の凹凸パターン形成体21は押出成形により大量生産可能であるため、照明装置1は低コスト化が可能である。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
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、X方向(光源ユニット10の長手方向)と直交するY方向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。
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には、X方向の長さCと、Y方向の長さDとの比(C/D)が2以上にされる。ここで、X方向の長さCは、具体的には、X方向の両端の発光ダイオード光源間の長さであり、Y方向の長さDは、Y方向の両端の発光ダイオード光源間の長さである。C/Dが前記下限値未満では、上記光拡散体20を用いても照度は充分に高くならない。C/Dは5〜500であることが好ましく、10〜300であることがより好ましい。
また、上記実施形態で使用する第1の凹凸パターン形成体21の凹凸の繰り返しは一定でなくてもよい。また、第1の凹凸パターン形成体21は、光源ユニット10の反対側の面に第1の凹凸パターン21aを備えてもよい。
また、上記実施形態で使用する第2の凹凸パターン形成体22の凹凸は蛇行せず、直線状であってもよい。
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体原版を得た。
次いで、得られた凹凸パターン形成体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及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A2:17.2μm、最頻ピッチA2に対する凹凸の平均深さB2の比(B2/A2):0.6、配向度:0.3)を有するシート状の凹凸パターン形成体を得た。
複数個の発光ダイオード光源を、長さが6cmになるように、アルミニウム基板上に直線的に1列に取り付け、これらを円筒状で凹凸パターンが形成されていないポリカーボネート製のカバーaの内部に挿入して、光源ユニットAを作製した。
ポリカーボネートからなる原料を押出成形して、一方向に沿って凹凸が一定間隔で繰り返すように凹凸パターンが形成された長尺で円筒状のカバーbを得た。
本例では、凹凸パターンのピッチを550μm、凸部の平均深さを45μm(すなわち、アスペクト比B1/A1は0.08である。)とした。また、凹凸パターンは、円筒の内側(発光ダイオード光源側)に形成し、その凹凸は、カバーの長手方向(X方向)と直交する方向(Y方向)に沿って周期的に繰り返すものとした。そして、カバーaの代わりにカバーbを用いた以外は製造例2と同様にして光源ユニットBを作製した。
凹凸パターンのピッチを250μm、凸部の平均深さを55μm(すなわち、アスペクト比B1/A1は0.22である。)とした以外は製造例3と同様にしてカバーcを作製した。そして、カバーbの代わりにカバーcを用いた以外は製造例3と同様にして光源ユニットCを作製した。
ポリカーボネートからなる原料の代わりに、ポリカーボネート100質量部と体積平均粒子径5μmのポリスチレンビーズとを含む原料を用いた以外は製造例4と同様にしてカバーdを作製した。そして、カバーbの代わりにカバーdを用いた以外は製造例3と同様にして光源ユニットDを作製した。
凹凸パターンのピッチを800μm、凸部の平均深さを250μm(すなわち、アスペクト比B1/A1は0.31である。)とした以外は製造例3と同様にしてカバーeを作製した。そして、カバーbの代わりにカバーeを用いた以外は製造例3と同様にして光源ユニットEを作製した。
凹凸パターンのピッチを250μm、凸部の平均深さを105μm(すなわち、アスペクト比B1/A1は0.42である。)とした以外は製造例3と同様にしてカバーfを作製した。そして、カバーbの代わりにカバーfを用いた以外は製造例3と同様にして光源ユニットFを作製した。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例3で得た光学ユニットBのカバーbの内周面に、各々の凹凸が直交するように配置すると共に凹凸のある面同士が対向するように取り付けて、照明装置を得た。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例4で得た光学ユニットCのカバーcの内周面に、各々の凹凸が直交するように配置すると共に凹凸のある面同士が対向するように取り付けて、照明装置を得た。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例5で得た光学ユニットDのカバーdの内周面に、各々の凹凸が直交するように配置すると共に凹凸のある面同士が対向するように取り付けて、照明装置を得た。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例6で得た光学ユニットEのカバーeの内周面に、各々の凹凸が直交するように配置すると共に凹凸のある面同士が対向するように取り付けて、照明装置を得た。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例7で得た光学ユニットFのカバーfの内周面に、各々の凹凸が直交するように配置すると共に凹凸のある面同士が対向するように取り付けて、照明装置を得た。
製造例1で得た凹凸パターン形成体を、製造例2で得た光学ユニットAのカバーaの内周面に取り付けて、照明装置を得た。
光源ユニットA(カバーaのみで製造例1の凹凸パターン形成体なし)を照明装置とした。
得られた照明装置について、発光ダイオード光源の視認しにくさ、短手方向の光の拡散性、短手方向の光の均一性を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
・発光ダイオード光源の視認しにくさ(以下、「LEDの不視認性」という。)
照明装置のカバー側の面を写真撮影し、その写真を5人の評価者が目視により観察し、以下の基準でLEDの不視認性を評価した。撮影した写真についても表1に示す。
○:評価者全員が、光源の輝点(長手方向において光源のピッチで生じる明るさムラ)が気にならないと感じた。
△:評価者のうち一人または二人が、光源の輝点が気になると感じた。
×:評価者全員が、光源の輝点が気になると感じた。
・短手方向の光の拡散性(以下、「光拡散性」という。)
LEDの不視認性の評価に用いた写真を5人の評価者が目視により観察し、以下の基準で光拡散性を評価した。
○:評価者全員が、短手方向の拡散が蛍光灯ライクの自然な広がりと感じた。
△:評価者のうち一人または二人が、拡散性が不十分で(指向性が強く)不自然に感じた。
×:評価者全員が、拡散性が不十分で不自然に感じた。
・短手方向の光の均一性(表では、「光均一性」と表記する。)
LEDの不視認性の評価に用いた写真を5人の評価者が目視により観察し、以下の基準で光均一性を評価した。
○:評価者全員が、短手方向の拡散が均一と感じた。
△:評価者のうち一人または二人が、不均一と感じた。
×:評価者全員が、不均一と感じた。
カバーの凹凸パターンのアスペクト比が本願請求項1に係る発明の範囲から外れていた比較例1の照明装置では、短手方向の光均一性が低かった。
カバーに凹凸パターンがない比較例2の照明装置では、短手方向の光拡散性が低かった。
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
21 第1の凹凸パターン形成体
21a 第1の凹凸パターン
22 第2の凹凸パターン形成体
22a 第2の凹凸パターン
21b,22b 凸部
21c,22c 凹部
Claims (2)
- 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、
光拡散体は、凹凸が光源ユニットの長手方向と直交する方向に対して±20°の範囲の方向に沿って一定のピッチで繰り返している波状の第1の凹凸パターンと、凹凸が光源ユニットの長手方向に対して±20°の範囲の方向に沿って繰り返していると共に隣り合う凸部同士のピッチがばらついている不規則な第2の凹凸パターンとを備え、
第1の凹凸パターンは、凹凸パターンの最頻ピッチA1が200〜2000μm、最頻ピッチA1に対する凹凸の平均深さB1の比(B1/A1)が0.05〜0.4であり、
第2の凹凸パターンは、第1の凹凸パターンよりも光源ユニット側に配置され、第2の凹凸パターンの凸部先端は光源ユニットと反対側に向けられ、凹凸パターンの最頻ピッチA2が1.0μmを超え30μm以下、最頻ピッチA2に対する凹凸の平均深さB2の比(B2/A2)が0.1〜3.0である照明装置。 - 光源ユニットの光出射側に、光源ユニットを保護するカバーが設けられ、該カバーに前記第1の凹凸パターンが形成されている、請求項1に記載の照明装置。
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