JP2012155907A

JP2012155907A - 照明装置

Info

Publication number: JP2012155907A
Application number: JP2011012377A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 孝斎藤; Ayako Tsukitani; 綾子槻谷; Koki Noguchi; 公喜野口; Naohiro Toda; 直宏戸田; Sayaka Yamaguchi; サヤカ山口
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-08-16
Also published as: CN102606906B; CN102606906A

Abstract

【課題】薄明視環境下での視認性をより向上させることができる照明装置を提供する。
【解決手段】ピーク波長が４７０〜５０５ｎｍ間に存在し、そのピーク値に対する半値半幅Ｂが２０〜４０ｎｍである発光部１１が備えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関するものである。

蛍光灯や発光ダイオード（ＬＥＤ素子）等の種々の照明装置では、一般的に明るい環境（明所視）においては明所視輝度を高める様な設計がなされている。これは明所視において明るさを知覚する錐体を働かせるためであり、明所視輝度を高めることで人がより明るく知覚することができる。

しかしながら、夜間の街路空間や道路空間などの所謂薄明視においては、分光視感効率のピーク値が５５５ｎｍである前記錐体に加えて分光視感効率のピーク値が５０７ｎｍである桿体が働くため、明所視輝度だけを高めてもその効果は低い。

そこで、例えば特許文献１の照明装置では、人の網膜に存在する前記錐体及び桿体の両方が薄明視において働くことを考慮して、錐体及び桿体のそれぞれに効果が現れるように複数の光源を備えている。そして、その光源の内の少なくとも１つが前記桿体の分光視感効率のピーク波長である５０７ｎｍを含む波長領域となるようにピーク値が４５０〜５５０ｎｍの間となる構成とされる。

特開２００８−９１２３２号公報

ところで、上記のような照明装置では、ピーク値が４５０〜５５０ｎｍの間となる構成の光源を備えて、薄明視における視認性の向上を図っているが、薄明視環境下での視認性をより向上することができる照明装置の開発が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、薄明視環境下での視認性をより向上させることができる照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、ピーク波長が４７０〜５０５ｎｍ間に存在し、そのピーク値に対する半値半幅が２０〜４０ｎｍである発光部を備えたこと特徴とする。

また上記構成において、発光部は、４７０〜５０５ｎｍ間に存在する第１のピーク波長と、５３０ｎｍよりも長波長側に存在する第２のピーク波長とを有することが好ましい。
また上記構成において、発光部の第２のピーク波長は、５５５ｎｍであることが好ましい。

また上記構成において、発光部は、前記第２のピーク波長よりも長波長側の５６０〜５９０ｎｍにかけて発光出力が低下するように構成されることが好ましい。

本発明によれば、視認性を向上させることができる照明装置を提供することができる。

本実施形態における照明装置の概略ブロック図。波長の違いによるＳ／Ｐ比への影響度について説明するためのグラフ。Ｓ／Ｐ比への影響度に基づいた発光部のスペクトルの特性図。別例における照明装置の概略ブロック図。別例における照明装置の概略ブロック図。別例における照明装置の概略ブロック図。別例における照明装置の概略ブロック図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、発光部１１と、この発光部１１を点灯させるための点灯回路１２とを備えている。

発光部１１は、前記点灯回路１２と電気的に接続される１つのＬＥＤ素子１１ａと、このＬＥＤ素子１１ａと所定の空隙を設けた状態で覆うとともに略黄色に発光させる１つの蛍光体１１ｂとで構成されている。そして、点灯回路１２からの電力供給に基づいて、発光部１１は、略白色に点灯するようになっている。

次に、薄明視環境下における照明装置１０の発光部１１のスペクトル特性について説明する。
本発明者は、先ず暗所視での分光視感効率Ｖ’（λ）にランプの分光特性を積算して算出される暗所視輝度Ｌｓと、明所視での分光視感効率Ｖ（λ）にランプの分光特性を積算して算出される明所視輝度Ｌｐとの比率であるＳ／Ｐ比に着目した。そして、このＳ／Ｐ比に対して発光部１１の各波長のエネルギーがどのように影響するのか、評価実験によって調査した。なお、Ｓ／Ｐ比とは薄明視下での視認性の性能評価指数であり、例えば暗所視輝度をＬｓとし、明所視輝度をＬｐとした場合に以下の式で算出することができる。

Ｓ／Ｐ比＝Ｌｓ／Ｌｐ・・・（式１）
上記式１を踏まえて５ｎｍ毎に特定の波長のエネルギーを２倍に増加させた場合にＳ／Ｐ比がどのように変化するかを調査し、その調査した結果を図２に示す。

図２からわかるようにここで、例えば５００ｎｍ程度の波長のエネルギーを２倍にした場合は、Ｓ／Ｐ比が約３．５％増加している。このように、図２より、エネルギーを増加させた際にＳ／Ｐ比にプラスに作用する波長は４０５〜５３０ｎｍであり、特に４７０〜５０５ｎｍでプラスに作用する度合いが高くなることがわかる。一方、波長が５３５〜６８０ｎｍである場合にはマイナスに作用し、特に５６０〜５９０ｎｍでマイナスに作用する度合いが高いことがわかる。また、プラス作用からマイナス作用に転じる５３０ｎｍ〜５３５ｎｍ近傍である５２０ｎｍ〜５４５ｎｍでは、その転じる勾配が急峻であることがわかる。

上記結果を踏まえて、本実施形態の照明装置１０の発光部１１は、図３に示すように４７０〜５０５ｎｍの波長領域において図１に示す発光部１１（照明装置１０）の第１のピーク波長が存在するようなスペクトル特性とする。そして、発光部１１は、図３に示すように４７０〜５０５ｎｍの波長領域Ａにおいて第１のピーク値と相対スペクトル強度が略同等レベルとなるように構成される。なお、図３では第１のピーク波長における相対スペクトル強度を１とし、各波長におけるスペクトル強度を第１のピーク波長に対して相対的に示している。

発光部１１は、図３に示すように４０５〜５３０ｎｍの波長領域、且つ、前記４７０〜５０５ｎｍ領域外においてスペクトル強度を急峻に低下させて、前記第１のピーク波長に対する半値半幅Ｂが２０〜４０ｎｍとなるように構成される。

更に、発光部１１は、図３に示すように波長Ｃ（約５３０ｎｍ）まで、前記第１のピーク波長からスペクトル強度を低下させて、この波長Ｃを折返し地点として、第２のピーク波長である波長Ｄ（約５５５ｎｍ）までスペクトル強度を高めるように構成される。このとき、発光部１１は、その第１のピーク波長のスペクトル強度＞第２のピーク波長のスペクトル強度となるように構成される。そして、発光部１１は、図３に示すように第２のピーク波長である波長Ｄから少なくとも５９０ｎｍまで発光出力（スペクトル強度）を低下させるように構成される。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ピーク波長が４７０〜５０５ｎｍ間に存在し、そのピーク値に対する半値半幅Ｂが２０〜４０ｎｍである発光部１１が備えられる。このような構成とすることで、図２に示すように暗所視輝度と明所視輝度との比率であるＳ／Ｐ比に対する影響度を効率的に高めることができる。このため、薄明視環境下での視認性並びに明るさ感を向上させることができ、その結果、安全性や安心感を向上させることができる照明装置１０を提供することができる。

（２）発光部１１は、４７０〜５０５ｎｍ間に存在する第１のピーク波長と、５３０ｎｍよりも長波長側に存在する第２のピーク波長とを有する。このように、発光部１１を５３０ｎｍよりも長波長側において第２のピーク波長を有する構成とすることで、人の網膜にある錐体が働いて明所視輝度を高めることができる。特に発光部１１の第２のピーク波長は、５５５ｎｍであるため、より確実に明所視輝度を高めることができる。

（３）発光部１１は、第２のピーク波長よりも長波長側の５６０〜５９０ｎｍにかけて発光出力が低下するように構成される。このような構成とすることで、Ｓ／Ｐ比に対する影響度が特にマイナス側に作用する５６０〜５９０ｎｍの波長領域においてその発光出力が低いため、Ｓ／Ｐ比に対するマイナス側への影響度を抑えてＳ／Ｐを高めることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ＬＥＤ素子１１ａと蛍光体１１ｂとの間に所定の空隙を設ける構成としたが、ＬＥＤ素子１１ａに蛍光体を塗布する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、１つのＬＥＤ素子１１ａ及び１つの蛍光体１１ｂにて発光部１１を構成したが、これに限らず、仕様等に合わせて適宜変更してもよい。略白色に点灯する発光部１１の変形例としては、次のような構成が考えられる。但し、本発明が適用可能なものであればこれに限らない。

例えば図４に示すように、１つのＬＥＤ素子１１ａとこの素子１１ａを覆う１つの蛍光体１１ｂに加えて、前記ＬＥＤ素子１１ａとピーク波長の異なるＬＥＤ素子２０を備えた構成を採用してもよい。

また、図５に示すように、１つのＬＥＤ素子１１ａとこの素子１１ａを覆う１つの蛍光体１１ｂに加えて、前記ＬＥＤ素子１１ａとピーク波長が略同一のＬＥＤ素子２１ａと前記蛍光体１１ｂとは異なる蛍光体２１ｂとを備えた構成を採用してもよい。

また、図６に示すように、青色のＬＥＤ素子２２ａ及びこの素子２２ａを覆って赤色に発光させる蛍光体２２ｂと、青色のＬＥＤ素子２３ａ及びこの素子２３ａを覆って緑色に発光させる蛍光体２３ｂと、青色のＬＥＤ素子２４とで発光部１１を構成してもよい。

また、図７に示すように、青色のＬＥＤ素子２５と、緑色のＬＥＤ素子２６と、赤色のＬＥＤ素子２７とで発光部１１を構成してもよい。
また、透過・拡散フィルタを用いて発光部１１を構成して、例えば図３に示すようなスペクトル特性を満足する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、各条件を満足する光源１０として図３に示すスペクトル特性としたが、各条件を満足する範囲であれば適宜変更してもよい。

１０…照明装置、１１…発光部、Ｂ…半値半幅。

Claims

ピーク波長が４７０〜５０５ｎｍ間に存在し、そのピーク値に対する半値半幅が２０〜４０ｎｍである発光部を備えたことを特徴とする照明装置。
請求項１に記載の照明装置において、
前記発光部は、４７０〜５０５ｎｍ間に存在する第１のピーク波長と、５３０ｎｍよりも長波長側に存在する第２のピーク波長とを有することを特徴とする照明装置。
請求項２に記載の照明装置において、
前記発光部の第２のピーク波長は、５５５ｎｍであることを特徴とする照明装置。
請求項２又は３に記載の照明装置において、
前記発光部は、前記第２のピーク波長よりも長波長側の５６０〜５９０ｎｍにかけて発光出力が低下するように構成されたことを特徴とする照明装置。