| 【発明の名称】 |
照明装置及び演色性改善フィルタ |
| 【発明者】 |
【氏名】横谷 良二
【氏名】青木 慎一
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【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、５００〜６５０ｎｍ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５７５ｎｍ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。
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【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＝８１にまで低下し、さらに図示はしないが、１０ｍではＲａ＝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、Ｒａ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１２１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１１−１７８８３９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５５０ｎｍ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（２λａ）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（ＰＭＭＡ）、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５００〜６５０ｎｍ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６８０ｎｍ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（λａ）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５００〜６５０ｎｍ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５４０〜６３０ｎｍ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（ｎｄ）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（Ａｌ2Ｏ3）、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５００〜６５０ｎｍ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５２０〜６１０ｎｍ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３０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３０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、５３０〜６００ｎｍ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、５４５ｎｍ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９７．３％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、５４０〜６３０ｎｍ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、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、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４．９２、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２１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、５２０〜６１０ｎｍ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（Ｒａ）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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年７月２１日（２０００．７．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 淳二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−４２５２６（Ｐ２００２−４２５２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月８日（２００２．２．８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２２０１２６（Ｐ２０００−２２０１２６） |
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