照明用反射体および光源装置
【課題】照明用反射体の形状の自由度を保ち、かつ耐熱性、放熱性に優れ、製造コストが抑えられた生産性の高い、高効率の照明用反射体およびこの照明用反射体を用いた光源装置を提供する。
【解決手段】照明器具１０の照明用反射体１１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備える。
【解決手段】照明器具１０の照明用反射体１１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、照明装置などにおいて、光源からの光の照射方向を制御するために用いる照明用反射体およびこの照明用反射体を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に照明器具、照明装置に用いられている照明用反射体は、光源から発せられる熱や紫外線などに対する耐久性と、発せられた光を効率よく所定の方向に照射させるために反射鏡表面の光沢に優れていることが要求されている。さらに、使用する用途にあわせて、所望の方向に光を照射させるためには、精度よく反射鏡の形状を設定する必要ある。
【０００３】
ところで、照明用反射体の材料としては、その成型性の高さの観点から、プラスチック材料を用いることが考えられる。
しかしながら、プラスチック材料は、金属材料にくらべ、強度が弱いこと、および、点灯時の温度が高いＨＩＤランプや、ハロゲンランプ等では、耐熱性の高いプラスチック材料を用いても、耐熱性が不十分でありこのような発熱量が大きい光源では使用することができなった。ガラス材料は、耐熱性があるものの、割れることが懸念される。さらに、プラスチック材料、ガラス材料ともに、材料自体の熱の伝導性が低いため、光源等からの熱を、反射体を通じて外部に放出される熱量は金属材料に比べ低いものであった。そのため、より放熱を求められる光源や照明器具、照明装置では、放熱が不十分になり光源の特性が十分得られないという不具合が生じる。
このため、光源の発熱量が大きく、より放熱量の大きさが求められる場合、照明用反射体には、金属材料が用いられ、アルミニウムなどの金属の薄板を、プレス加工、絞り加工、板金加工などにより行う方法や、ダイキャスト法、鋳造法などで形成する方法が行われていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１４４３０９
【特許文献２】特開２００５−８４５８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属の薄板を用いて反射体とする方法では、耐熱性は満たされるものの、その加工方法に制限があり、反射面の形状を、単純な球面や平板といった形状以外に加工することが困難であり、形状の自由度が限られていた。
また、平板であるため、強度が弱く、反射体を、筐体等を用いて保持する必要があり、照明器具、照明装置全体として、部品点数および保持するための工程が増えるといった問題があった。
【０００５】
また、光源として発光ダイオードなどを用いる場合には、光量を安定とするためには、より放熱性の優れた構造にする必要がある。これは、発光ダイオードの温度が上がりすぎると、光量が減衰したり、寿命が低下したりしてしまうためである。
したがって、より一層の発熱対策が望まれていた。
そこで、本発明の目的は、照明用反射体の形状の自由度を保ち、かつ耐熱性、放熱性に優れ、製造コストが抑えられた生産性の高い、高効率の照明用反射体およびこの照明用反射体を用いた光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、鍛造により一体に形成された光源配置部および反射面基部を有する基体と、前記反射面基部上に形成され、反射面を有する反射面部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、照明用反射体は、形状に自由度があり、十分な反射率などの光学特性を供えた反射面を形成することができ、耐熱性、強度、放熱性に優れた照明用反射体とすることができる。さらに、鍛造で一体に形成できるので、生産性に優れ製造コストを下げることができる。
【０００７】
この場合において、前記基体と、前記反射面部とは、互いに異なる金属で形成されているようにしてもよい。
これにより、コストと性能の両立を図ることができる。
また、前記反射面部を形成する金属は、高純度アルミニウムであるようにしてもよい。
これにより、反射率を向上させることができる。
さらに、前記反射面の面粗度が、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ以下とされているようにしてもよい。
【０００８】
さらにまた、前記反射面部には、反射率向上処理が施されているようにしてもよい。
これにより、さらなる高効率の照明が行える。
また、前記反射率向上処理は、化学研磨処理、電解研磨処理、蒸着処理あるいは陽極酸化皮膜形成処理であるので、容易に反射率を向上した反射体を形成することができる。
さらに、前記反射面の一部が梨地状とされているようにしてもよい。
これにより、容易に拡散光を得ることができ、高輝度の照明と、柔らかな照明との両立を図ることが可能となる。
さらにまた、前記反射面の全部が梨地状とされているようにしてもよい。
これにより、容易に拡散光を得ることができ、柔らかな照明を行うことが可能となる。
【０００９】
また、前記基体は、前記鍛造により放熱フィンが一体成形されているようにしてもよい。
これにより、より一層の放熱効率を得ることができ、発光ダイオードのように、温度上昇が光量の低下を招くような光源を用いた場合でも、光量を安定に維持することができる。
さらに、前記基体には、当該基体を所定の取付位置に取り付けるための取付部、あるいは、前記光源配置部に光源を取り付けるための光源取付部が一体に形成されているようにしてもよい。
これにより、部品点数を削減し、製造工程の簡略化および製造コストの低減が図れる。
【００１０】
また、光源装置は、上記いずれかの記載の照明用反射体と、前記光源配置部に配置され、発光体を有する光源部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、照明用反射体は、形状に自由度があり、十分な反射率などの光学特性を供えた反射面を形成することができ、耐熱性、強度、放熱性に優れた照明用反射体とすることができるので、光源装置としての性能向上が図れ、鍛造の採用で生産性に優れ製造コストを下げることができる。
【００１１】
この場合において、前記発光体は、複数設けられているようにしてもよい。
これにより、より明るい照明あるいは光量は少なくても低発熱の発光体を用いることにより、低発熱で所望の光量の照明が行える。
また、光源装置において、前記光源部は、前記発光体と、前記発光体に外部から電力を供給するための配線部と、前記発光体を固定し、保持するととともに、前記光源配置部に当該光源部を固定するためのベース部と、を備えるようにしてもよい。
これによれば、組み立てが容易で、配線も簡易な光源装置を得ることができる。
また、前記発光体は、発光ダイオードであるようにしてもよい。
これによれば、高光量で消費電力の少ない光源装置を安定して動作させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、照明用反射体は、鍛造により一体で形成しているのでダイキャスト形成品、鋳造形成品に比べ強度が高く、反射面を滑らかにでき、照明用に十分な反射率が得られる。
さらに、放熱効率を高くすることができ、温度により光量が変化するような発光体を安定に発光させることができ、安定な照明を行える光源装置（照明器具）が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
照明器具１０は、大別すると、反射体１１と、光源ユニット１２と、を備えている。
図２は、第１実施形態の反射体の平面図である。
反射体１１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、その内周面に光源ユニット１２が挿入されている。
【００１４】
基体１７は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されており、その側部の複数箇所には、取付ベース２０が突設されており、この取付ベース２０には、壁、天井あるいは取付アームなどの取付金具にねじなどの取付部材を用いて取り付けるための固定用孔２１が設けられている。
反射体１１の反射面部１９は、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体１１の基体１７の金属材料には純アルミニウムを用いている。この場合において、反射体１１を全て高純度アルミニウムで形成することも可能であるが、コスト対効果の観点から反射面部１９のみを高純度アルミニウムで形成している。
光源ユニット１２は、光源としてのランプ２５と、ランプ２５を支持するためのランプソケット２６を有する接続部２７と、接続部２７に外部より電源を供給するためのリード線２８と、を備えている。
【００１５】
ここで、反射体１１の製造方法について説明する。
反射体１１は、冷間鍛造によって製造している。
冷間鍛造を選択した理由は、冷間鍛造は、一般に、熱間鍛造、温間鍛造に比べ、寸法精度、成型精度が高く、後工程での加工を減らせるという特徴がある。また、熱間鍛造、温間鍛造に比べ、鍛造圧力が高く、組織が微細化されているため、高い強度を得ることができるからである。
実際の冷間鍛造は、冷間鍛造プレス装置により行っているが、これに先立って、製品である反射体１１の形状となる金型を作製する。
この金型を冷間鍛造プレス装置にセットし、反射体１１に対応する金属材料を固定する。
この場合において、金属材料としては、高純度アルミニウムの円板を純アルミニウムの円柱に接合したものを用いている。
そして、上述の金属材料を高純度アルミニウムの円板に、断面外形が回転放物面状の先端を有する押し型を対向させた状態として、当該押し型で押圧し、塑性変形させることにより、反射体１１とする。
この状態において、反射面１８の面粗度Ｒｍａｘは、０．４μｍ以下となっている。
さらに、本実施形態においては、反射面１８に対し、反射率向上処理を行っている。
具体的には、化学研磨処理または電解研磨処理を行った後に、陽極酸化皮膜処理（アルマイト処理）を行った。
この結果、反射面１８の鏡面度を増すことにより、照明用反射体として必要な反射率を向上させている。
【００１６】
ここで、本実施形態の反射面１８の形状について説明する。
図３は、第１実施形態の反射面形状の説明図である。
反射面１８の形状は、本第１実施形態においては、放物線を回転させた回転放物面としている。これによって、回転放物面の焦点にランプ２５の光中心を配置することにより、反射体１１で反射された照射光３０は、略平行光となっている。なお、図３中、符号３０Ｓは、ランプ２５の直接光である。
本第１実施形態によれば、反射体を鍛造により形成しているので、従来のアルミダイキャスト製の反射体が照明用の反射体とするための反射率向上処理（鏡面化）として、バフ研磨などの機械研磨でおこなうため、金属粉、バフくずなどの付着物が付くといったことが懸念されたのに対し、製造工程の簡略化、ひいては、製造時間の短縮などの利点がある。
したがって、本第１実施形態の照明器具によれば、低コストで反射率の高い反射面を有する反射体を製造することが可能となる。
【００１７】
［１．１］第１実施形態の第１変形例
以上の説明においては、反射面１８の形状を回転放物面とし、照射光を略平行光としていたが、本第１変形例の反射面は、広角の指向特性を有する場合のものである。
図４は、第１変形例の照明器具（光源装置）の模式断面図である。図４において、図１と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
照明器具１０−１の反射体１１−１は、薄いサラダボウル状の反射面１８−１を有しており、その照射光３０−１は、広角の指向特性を有している。
この結果、本第１変形例の反射体１１−１を用いることにより、より広範囲を照らすことが可能となっている。なお、図４中、符号３０Ｓは、ランプ２５の直接光である。
【００１８】
［１．２］第１実施形態の第２変形例
上記第１実施形態および第１変形例の反射面１８、１８−１は、平面視円形状であったが、本第２変形例は、平面視略楕円形状の反射面を有する場合のものである。
図５は、第１実施形態の第２変形例の照明器具の平面図である。
図６は、第１実施形態の第２変形例の照明器具のＡ−Ａ断面図である。
図７は、第１実施形態の第２変形例の照明器具のＢ−Ｂ断面図である。
図５ないし図７において、第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
照明器具１０−２の反射体１１−２のＡ−Ａ断面は、図６に示すように、放物線状となっており、放物線の焦点にランプ２５を配置することにより、反射体１１−２で反射された照射光３０−２は、略平行光となっている。
一方、照明器具１０−２の反射体１１−２のＢ−Ｂ断面は、図７に示すように、薄いサラダボウル状となっており、反射体１１−２で反射された照射光３０−２は、広角の指向特性を有している。
これらの結果、本第２変形例の反射体１１−２を用いることにより、長手方向（図５の上下方向）に広がりをもった光を照射することが可能となっている。
【００１９】
［２］第２実施形態
図８は、第２実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
図９は、第２実施形態の照明器具（光源装置）の平面図である。
図８において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
照明器具４０は、大別すると、反射体４１と、光源ユニット１２と、を備えている。
反射体４１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５、反射面基部１６および反射面基部１６に一体に形成された複数の放熱フィン４２を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、その内周面に光源ユニット１２が挿入されている。
【００２０】
基体１７は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されており、その側部の複数箇所には、取付ベース２０が突設されており、この取付ベース２０には、壁、天井あるいは取付アームなどの取付金具にねじなどの取付部材を用いて取り付けるための固定用孔２１が設けられている。
反射体４１の反射面部１９は、第１実施形態と同様に、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体４１の基体１７の金属材料には純アルミニウムを用いている。この場合において、反射体４１を全て高純度アルミニウムで形成することも可能であるが、コスト対効果の観点から反射面部１９のみを高純度アルミニウムで形成している。
この場合において、放熱フィン４２の最適なフィン間隔Ｗは、例えば、次式により算出する。
Ｗ＝５・（Ｈ／Ｔ）0.25
【００２１】
ここで、最適フィン間隔Ｗとは同一体積で熱抵抗を最小にすることが可能な放熱フィンの間隔であり、Ｈは、放熱フィンの高さ（ｍｍ）であり、Ｔは許容温度上昇（℃）である。
上記式によれば、本実施形態の最適フィン間隔Ｗは、４．８ｍｍとなる。
また、放熱フィン２４の幅Ｗ１は、２．０ｍｍ、放熱フィン２４間の隙間の幅Ｗ２は、２．０ｍｍとしている。
光源ユニット１２の構成は、第１実施形態と同様である。
本第２実施形態の照明器具によれば、第１実施形態の効果に加えて、複数の放熱フィンを一体的に反射体に形成できるので、低コストで放熱効率の高い反射体を製造することができ、より発熱量の大きな高輝度の光源を使用可能となる。
【００２２】
［２．１］第２実施形態の第１変形例
以上の説明においては、放熱フィンは、延材方向に沿って高さが一定の場合であったが、本第１変形例は、放熱フィンの形状を変更し、より放熱フィンの面積を増加して、より一層、放熱効率を向上させるための実施形態である。
図１０は、第２実施形態の第１変形例の反射体の詳細説明断面図である。
図１１は、図１０の反射体の矢印Ｃ方向に沿った矢視図である。
反射体４１−１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５、反射面基部１６および反射面基部１６に一体に形成された複数の放熱フィン４２−１を有する基体１７−１と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されている。
【００２３】
基体１７−１は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されている。この基体１７−１は、図１０に示すように、ほぼ反射面部１９の形状に沿って形成されており、この結果、放熱フィン４２−１は、図１０中、下方に向かって徐々にその高さが高くなるようにされている。具体的には、反射体４１−１の図１０中、上端側の高さＨ１であるのに対し、下端側の高さＨ２は、上端側高さＨ１の約３倍程度とされている。
この結果、放熱フィン４２−１の表面積は、第２実施形態の放熱フィン４２の２倍以上となり、より一層の放熱効果が図られるようになっている。
したがって、第２実施形態の場合と比較してより発熱量の大きな、高輝度の光源を用いることが可能となる。
【００２４】
［３］第３実施形態
図１２は、第３実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
図１３は、第３実施形態の照明器具の断面図である。図１３において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図１４は、第３実施形態の反射体の断面図である。
照明器具５０は、大別すると、反射面１８を有する反射体５１と、光源部５２と、を備えている。
反射体５１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、図１４に示すように、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、この開口を介して、光源部５２を構成する後述の発光ダイオード６１が挿入されている。
【００２５】
光源部５２は、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、反射体５１に実装基板６２を固定するためのベース部６３と、を備えている。
この場合において、発光ダイオード６１は実装基板６２にクリームハンダなどの、熱伝導性接着剤で接着されている。また、実装基板６２とベース部６３との間には、放熱用シリコーングリースや放熱性シートなどで密着させることにより、発光ダイオード６１の熱を光源部５２側へ放熱し、発光ダイオード６１の放熱効果を高めている。同様に、光源部５２と反射体５１との間にも、放熱用シリコーングリースや放熱性シートなどで密着させることにより、発光ダイオード６１からの熱を反射体５１へ放熱し、発光ダイオード６１の放熱効果を高めている。
【００２６】
実装基板６２には、当該実装基板６２をベース部６３に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６４が設けられている。
ベース部６３には、実装基板６２を図示しないねじにより固定するためのねじ受け孔６５および当該ベース部６３を反射体５１に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６６が設けられている。このねじ孔６６に対応して、反射体５１には、ねじ受け孔５３が設けられている。
図１３においては、反射体５１および光源部５２は、発光ダイオード６１から所望の照射光を得るために、反射面１８の形状、発光ダイオード６１の出射光の向き、分布などから最適な位置が選定され、配置されている。
また、発光ダイオード６１からの熱を放熱するために、反射体５１および光源部５２は、熱的に結合されている。
さらに、発光ダイオード６１において生じる熱を放熱するために、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、ベース部６３は熱的に結合されている。
【００２７】
本第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様に、反射体を鍛造により形成しているので、従来のアルミダイキャスト製の反射体が照明用の反射体とするための反射率向上処理（鏡面化）として、バフ研磨などの機械研磨でおこなうため、金属粉、バフくずなどの付着物が付くといったことが懸念されたのに対し、製造時間の短縮および短くできるなどの利点がある。
したがって、本第３実施形態の照明器具によれば、低コストで反射率の高い反射面を有する反射体を製造することが可能となり、さらに発熱量の大きい高輝度の光源（例えば、発光ダイオード、ＨＩＤランプ）を光源として用いる場合であっても、放熱効率が高く実用的な照明器具を構成することが可能となる。
さらに、発光ダイオードでは、自身が発する熱あるいは周囲の環境温度によって、温度が高くなるに従い光量低下が起こるため、いかに熱を放熱させるかが重要であり、本実施形態の金属材料を用いた反射体を用いることにより、光量低下を抑制することが可能となる。
【００２８】
［４］第４実施形態
図１５は、第４実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
図１６は、第４実施形態のベース部の断面図である。図１６において、図１３のベース部と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図１７は、第４実施形態のベース部に光源部を組み込んだ場合の平面図である。
照明器具７０は、大別すると、反射面１８を有する反射体７１と、光源部７２と、を備えている。
反射体７１は、鍛造により一体に形成された複数の放熱フィン７３を有する基体１７を備えている。
光源部７２は、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、反射体５１に実装基板６２を固定するとともに、鍛造により一体に形成された複数の放熱フィン７４を有するベース部７５と、を備えている。
実装基板６２には、当該実装基板６２をベース部６３に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６４が設けられている。
ベース部７５は、発光ダイオード６１が実装された実装基板６２を収納する収納部７６と、収納部７６内に収納された実装基板６２を図示しないねじにより固定するためのねじ受け孔７７および当該ベース部７５を反射体７１に図示しないねじにより固定するためのねじ孔７８と、図１７中にハッチングを施した矩形で示すコネクタＣＴを配置するための切欠部７９と、が設けられている。また、このベース部７５は、ねじ孔７８の一部を用いて、照明器具７０と外部の壁面や、ポールなどの外部部材に取り付けるようにすることも可能である。
【００２９】
図１６においても、反射体７１および光源部７２は、発光ダイオード６１から所望の照射光を得るために、反射面１８の形状、発光ダイオード６１の出射光の向き、分布などから最適な位置が選定され、配置されている。
また、発光ダイオード６１からの熱を放熱するために、反射体７１および光源部７２は、熱的に結合されている。
さらに、発光ダイオード６１において生じる熱を放熱するために、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、ベース部７５と、は熱的に結合されている。
この場合においても、反射体７１の反射面部１９は、第１実施形態と同様に、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体７１の基体の金属材料には純アルミニウムを用いている。
この場合においても、放熱フィン７３、７４の最適なフィン間隔Ｗは、例えば、次式により算出する。
Ｗ＝５・（Ｈ／Ｔ）0.25
【００３０】
ここで、最適フィン間隔Ｗとは同一体積で熱抵抗を最小することが可能な放熱フィンの間隔であり、Ｈは、放熱フィンの高さ（ｍｍ）であり、Ｔは許容温度上昇（℃）である。
本第４実施形態の照明器具によれば、第３実施形態の効果に加えて、複数の放熱フィンを一体的に反射体に形成できるので、低コストで放熱効率の高い反射体を製造することができ、より発熱量の大きな高輝度の光源（発光ダイオード、ＨＩＤランプなど）を使用可能となる。
具体的には、反射体７１および光源部７２を併せた外形寸法が、高さ４０ｍｍ、外径４５ｍｍφにおいて、発光ダイオード６１に３．５Ｗの電源を供給した場合、光源部７２側面の温度上昇を３０℃以内とすることができた。
さらには、反射体７１に加えて、このように光源部７２にも放熱フィンを一体成型することで、放熱性を高めることができるとともに、同一デザイン形状とすることで、全体的なデザイン性も高めることができる。
【００３１】
［４．１］第４実施形態の第１変形例
図１８は、第４実施形態の第１変形例のベース部の平面図である。
第４実施形態の説明においては、光源部７２は、一つの発光ダイオード６１を実装した実装基板６２を備えていたが、本第１変形例の光源部７２−１は、複数（図１８では、５個）の発光ダイオード６１を実装基板６２に備えている。
本第１変形例によれば、より高輝度の照明器具を構成することが可能となる。
【００３２】
［４．２］第４実施形態の第２変形例
図１９は、第４実施形態の第２変形例の照明器具の外観斜視図である。
第４実施形態の説明においては、反射体７１および光源部７２の双方が放熱フィンを備える構成であったが、本第２変形例のように、反射体７１にのみ放熱フィンを設け、光源部７２−２には、放熱フィンを設けないように構成することも可能である。
この結果、放熱特性を必要以上に低下させることなく、安価に照明器具を製造することが可能となる。
【００３３】
［５］第５実施形態
図２０は、本発明の第５実施形態の照明器具の説明図である。
図１５の第４実施形態の照明器具は、反射体７１および光源部７２を備える構成であったが、本第５実施形態の照明器具８０は、さらに放熱フィン８１を有する放熱部８２を設けた場合の実施形態である。
本第５実施形態によれば、光源部７２を構成する光源の発熱が大きい場合、光源部７２を反射体７１とで挟むように、放熱部８２を設けることで、さらなる放熱効率の向上を図っている。
この結果、光源として発光ダイオードを用いる場合等には、発光ダイオードの放熱を促し、同一発光ダイオードにおいても、光量を増大させることができる。
この場合において、放熱部８２は、光源部７２と熱的に結合されている。また、放熱部８２の形状、加工法、材質はその目的の範囲内で様々考えられる。例えば、材質としては、アルミニウム、銅などを用い、鍛造、削りだし、ダイキャストなどの加工法で製造することが可能である。
【００３４】
［６］第６実施形態
以上の各実施形態においては、照明器具あるいは反射体の外形形状として、略円筒形の場合について説明したが、本第６実施形態の反射体は、直方体形状とした場合の実施形態である。
図２１は、複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の平面図である。
図２２は、複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の断面図である。
図２１および図２２において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図２１および図２２に示すように、第６実施形態の反射体は、規則正しく配列させることにより反射体ユニット９０を容易に構成することができ、所望の照射エリアに合わせた個数を容易に配置することが可能となる。
また、図２１および図２２に示す反射体を一体加工し、複数の反射面１８を有する一体の反射体ユニットを形成するように構成することも可能である。
【００３５】
［７］実施形態の変形例
以上の説明においては、反射体に用いた金属材料はアルミニウムを用いていたが、金属材料は、鍛造加工ができるものであれば特に限定されるものではない。なお、軽量化および反射面の面粗度の観点からはアルミニウムが好ましい。
また、以上の説明においては、反射面を鏡面としていたが、反射面の一部を梨地状としてもよい。
この構成によれば、梨地部分では、光が拡散されることとなり、光量の低下を抑制しつつ、柔らかな照明を行うことができる。
また、反射面の全部を梨地状とすることも可能である。
この構成によれば、全体的に柔らかな照明がおこなえる。
【００３６】
［８］実施形態の効果
以上の説明のように、反射体を構成する材料を金属にしたことによって、反射体自体の光源から発せられる熱や紫外線に対する耐久性を向上させることができる。
特に、発光ダイオードのように、温度が高くなるに従い光低下が起こる光源を用いる照明器具においては、いかに熱を放熱させるかが重要な技術となっており、金属材料を用いた本実施形態の反射体は、これらの光源を用いた照明器具には適したものとなっている。
さらに、反射体には、光源を取付けるための接続部や反射体自体を外部に取り付けるための取付部も、鍛造によって一体加工できるため、あらためて加工をする必要が無く、作業工程を減らすことができる。
加えて放熱フィンを設ける場合であっても、反射面の形成のための鍛造加工と同時に一体成型可能であるため、部品数も増加することなく、作業工程の増加も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図２】第１実施形態の反射体の平面図である。
【図３】第１実施形態の反射面形状の説明図である。
【図４】第１変形例の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図５】第１実施形態の第２変形例の照明器具の平面図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例の照明器具のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第１実施形態の第２変形例の照明器具のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】第２実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図９】第２実施形態の照明器具（光源装置）の平面図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例の反射体の詳細説明断面図である。
【図１１】図１０の反射体の矢印Ｃ方向に沿った矢視図である。
【図１２】第３実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
【図１３】第３実施形態の照明器具の断面図である。
【図１４】第３実施形態の反射体の断面図である。
【図１５】第４実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
【図１６】第４実施形態のベース部の断面図である。
【図１７】第４実施形態のベース部に光源部を組み込んだ場合の平面図である。
【図１８】第４実施形態の第１変形例のベース部の平面図である。
【図１９】第４実施形態の第２変形例の照明器具の外観斜視図である。
【図２０】本発明の第５実施形態の照明器具の説明図である。
【図２１】複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の平面図である。
【図２２】複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 照明器具
１１ 反射体
１２ 光源ユニット
１５ 光源配置部
１６ 反射面基部
１６Ａ 底部
１７ 基体
１８ 反射面
１９ 反射面部
２０ 取付ベース
２１ 固定用孔
２４ 放熱フィン
２５ ランプ
２６ ランプソケット
２７ 接続部
２８ リード線
３０ 照射光
４０ 照明器具
４１ 反射体
４２ 放熱フィン
５０ 照明器具
５１ 反射体
５２ 光源部
６１ 発光ダイオード
６２ 実装基板
６３ ベース部
７０ 照明器具
７１ 反射体
７２ 光源部
７３ 放熱フィン
７４ 放熱フィン
７５ ベース部
７６ 収納部
８０ 照明器具
８１ 放熱フィン
８２ 放熱部
９０ 反射体ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、照明装置などにおいて、光源からの光の照射方向を制御するために用いる照明用反射体およびこの照明用反射体を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に照明器具、照明装置に用いられている照明用反射体は、光源から発せられる熱や紫外線などに対する耐久性と、発せられた光を効率よく所定の方向に照射させるために反射鏡表面の光沢に優れていることが要求されている。さらに、使用する用途にあわせて、所望の方向に光を照射させるためには、精度よく反射鏡の形状を設定する必要ある。
【０００３】
ところで、照明用反射体の材料としては、その成型性の高さの観点から、プラスチック材料を用いることが考えられる。
しかしながら、プラスチック材料は、金属材料にくらべ、強度が弱いこと、および、点灯時の温度が高いＨＩＤランプや、ハロゲンランプ等では、耐熱性の高いプラスチック材料を用いても、耐熱性が不十分でありこのような発熱量が大きい光源では使用することができなった。ガラス材料は、耐熱性があるものの、割れることが懸念される。さらに、プラスチック材料、ガラス材料ともに、材料自体の熱の伝導性が低いため、光源等からの熱を、反射体を通じて外部に放出される熱量は金属材料に比べ低いものであった。そのため、より放熱を求められる光源や照明器具、照明装置では、放熱が不十分になり光源の特性が十分得られないという不具合が生じる。
このため、光源の発熱量が大きく、より放熱量の大きさが求められる場合、照明用反射体には、金属材料が用いられ、アルミニウムなどの金属の薄板を、プレス加工、絞り加工、板金加工などにより行う方法や、ダイキャスト法、鋳造法などで形成する方法が行われていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１４４３０９
【特許文献２】特開２００５−８４５８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属の薄板を用いて反射体とする方法では、耐熱性は満たされるものの、その加工方法に制限があり、反射面の形状を、単純な球面や平板といった形状以外に加工することが困難であり、形状の自由度が限られていた。
また、平板であるため、強度が弱く、反射体を、筐体等を用いて保持する必要があり、照明器具、照明装置全体として、部品点数および保持するための工程が増えるといった問題があった。
【０００５】
また、光源として発光ダイオードなどを用いる場合には、光量を安定とするためには、より放熱性の優れた構造にする必要がある。これは、発光ダイオードの温度が上がりすぎると、光量が減衰したり、寿命が低下したりしてしまうためである。
したがって、より一層の発熱対策が望まれていた。
そこで、本発明の目的は、照明用反射体の形状の自由度を保ち、かつ耐熱性、放熱性に優れ、製造コストが抑えられた生産性の高い、高効率の照明用反射体およびこの照明用反射体を用いた光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、鍛造により一体に形成された光源配置部および反射面基部を有する基体と、前記反射面基部上に形成され、反射面を有する反射面部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、照明用反射体は、形状に自由度があり、十分な反射率などの光学特性を供えた反射面を形成することができ、耐熱性、強度、放熱性に優れた照明用反射体とすることができる。さらに、鍛造で一体に形成できるので、生産性に優れ製造コストを下げることができる。
【０００７】
この場合において、前記基体と、前記反射面部とは、互いに異なる金属で形成されているようにしてもよい。
これにより、コストと性能の両立を図ることができる。
また、前記反射面部を形成する金属は、高純度アルミニウムであるようにしてもよい。
これにより、反射率を向上させることができる。
さらに、前記反射面の面粗度が、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ以下とされているようにしてもよい。
【０００８】
さらにまた、前記反射面部には、反射率向上処理が施されているようにしてもよい。
これにより、さらなる高効率の照明が行える。
また、前記反射率向上処理は、化学研磨処理、電解研磨処理、蒸着処理あるいは陽極酸化皮膜形成処理であるので、容易に反射率を向上した反射体を形成することができる。
さらに、前記反射面の一部が梨地状とされているようにしてもよい。
これにより、容易に拡散光を得ることができ、高輝度の照明と、柔らかな照明との両立を図ることが可能となる。
さらにまた、前記反射面の全部が梨地状とされているようにしてもよい。
これにより、容易に拡散光を得ることができ、柔らかな照明を行うことが可能となる。
【０００９】
また、前記基体は、前記鍛造により放熱フィンが一体成形されているようにしてもよい。
これにより、より一層の放熱効率を得ることができ、発光ダイオードのように、温度上昇が光量の低下を招くような光源を用いた場合でも、光量を安定に維持することができる。
さらに、前記基体には、当該基体を所定の取付位置に取り付けるための取付部、あるいは、前記光源配置部に光源を取り付けるための光源取付部が一体に形成されているようにしてもよい。
これにより、部品点数を削減し、製造工程の簡略化および製造コストの低減が図れる。
【００１０】
また、光源装置は、上記いずれかの記載の照明用反射体と、前記光源配置部に配置され、発光体を有する光源部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、照明用反射体は、形状に自由度があり、十分な反射率などの光学特性を供えた反射面を形成することができ、耐熱性、強度、放熱性に優れた照明用反射体とすることができるので、光源装置としての性能向上が図れ、鍛造の採用で生産性に優れ製造コストを下げることができる。
【００１１】
この場合において、前記発光体は、複数設けられているようにしてもよい。
これにより、より明るい照明あるいは光量は少なくても低発熱の発光体を用いることにより、低発熱で所望の光量の照明が行える。
また、光源装置において、前記光源部は、前記発光体と、前記発光体に外部から電力を供給するための配線部と、前記発光体を固定し、保持するととともに、前記光源配置部に当該光源部を固定するためのベース部と、を備えるようにしてもよい。
これによれば、組み立てが容易で、配線も簡易な光源装置を得ることができる。
また、前記発光体は、発光ダイオードであるようにしてもよい。
これによれば、高光量で消費電力の少ない光源装置を安定して動作させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、照明用反射体は、鍛造により一体で形成しているのでダイキャスト形成品、鋳造形成品に比べ強度が高く、反射面を滑らかにでき、照明用に十分な反射率が得られる。
さらに、放熱効率を高くすることができ、温度により光量が変化するような発光体を安定に発光させることができ、安定な照明を行える光源装置（照明器具）が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
照明器具１０は、大別すると、反射体１１と、光源ユニット１２と、を備えている。
図２は、第１実施形態の反射体の平面図である。
反射体１１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、その内周面に光源ユニット１２が挿入されている。
【００１４】
基体１７は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されており、その側部の複数箇所には、取付ベース２０が突設されており、この取付ベース２０には、壁、天井あるいは取付アームなどの取付金具にねじなどの取付部材を用いて取り付けるための固定用孔２１が設けられている。
反射体１１の反射面部１９は、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体１１の基体１７の金属材料には純アルミニウムを用いている。この場合において、反射体１１を全て高純度アルミニウムで形成することも可能であるが、コスト対効果の観点から反射面部１９のみを高純度アルミニウムで形成している。
光源ユニット１２は、光源としてのランプ２５と、ランプ２５を支持するためのランプソケット２６を有する接続部２７と、接続部２７に外部より電源を供給するためのリード線２８と、を備えている。
【００１５】
ここで、反射体１１の製造方法について説明する。
反射体１１は、冷間鍛造によって製造している。
冷間鍛造を選択した理由は、冷間鍛造は、一般に、熱間鍛造、温間鍛造に比べ、寸法精度、成型精度が高く、後工程での加工を減らせるという特徴がある。また、熱間鍛造、温間鍛造に比べ、鍛造圧力が高く、組織が微細化されているため、高い強度を得ることができるからである。
実際の冷間鍛造は、冷間鍛造プレス装置により行っているが、これに先立って、製品である反射体１１の形状となる金型を作製する。
この金型を冷間鍛造プレス装置にセットし、反射体１１に対応する金属材料を固定する。
この場合において、金属材料としては、高純度アルミニウムの円板を純アルミニウムの円柱に接合したものを用いている。
そして、上述の金属材料を高純度アルミニウムの円板に、断面外形が回転放物面状の先端を有する押し型を対向させた状態として、当該押し型で押圧し、塑性変形させることにより、反射体１１とする。
この状態において、反射面１８の面粗度Ｒｍａｘは、０．４μｍ以下となっている。
さらに、本実施形態においては、反射面１８に対し、反射率向上処理を行っている。
具体的には、化学研磨処理または電解研磨処理を行った後に、陽極酸化皮膜処理（アルマイト処理）を行った。
この結果、反射面１８の鏡面度を増すことにより、照明用反射体として必要な反射率を向上させている。
【００１６】
ここで、本実施形態の反射面１８の形状について説明する。
図３は、第１実施形態の反射面形状の説明図である。
反射面１８の形状は、本第１実施形態においては、放物線を回転させた回転放物面としている。これによって、回転放物面の焦点にランプ２５の光中心を配置することにより、反射体１１で反射された照射光３０は、略平行光となっている。なお、図３中、符号３０Ｓは、ランプ２５の直接光である。
本第１実施形態によれば、反射体を鍛造により形成しているので、従来のアルミダイキャスト製の反射体が照明用の反射体とするための反射率向上処理（鏡面化）として、バフ研磨などの機械研磨でおこなうため、金属粉、バフくずなどの付着物が付くといったことが懸念されたのに対し、製造工程の簡略化、ひいては、製造時間の短縮などの利点がある。
したがって、本第１実施形態の照明器具によれば、低コストで反射率の高い反射面を有する反射体を製造することが可能となる。
【００１７】
［１．１］第１実施形態の第１変形例
以上の説明においては、反射面１８の形状を回転放物面とし、照射光を略平行光としていたが、本第１変形例の反射面は、広角の指向特性を有する場合のものである。
図４は、第１変形例の照明器具（光源装置）の模式断面図である。図４において、図１と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
照明器具１０−１の反射体１１−１は、薄いサラダボウル状の反射面１８−１を有しており、その照射光３０−１は、広角の指向特性を有している。
この結果、本第１変形例の反射体１１−１を用いることにより、より広範囲を照らすことが可能となっている。なお、図４中、符号３０Ｓは、ランプ２５の直接光である。
【００１８】
［１．２］第１実施形態の第２変形例
上記第１実施形態および第１変形例の反射面１８、１８−１は、平面視円形状であったが、本第２変形例は、平面視略楕円形状の反射面を有する場合のものである。
図５は、第１実施形態の第２変形例の照明器具の平面図である。
図６は、第１実施形態の第２変形例の照明器具のＡ−Ａ断面図である。
図７は、第１実施形態の第２変形例の照明器具のＢ−Ｂ断面図である。
図５ないし図７において、第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
照明器具１０−２の反射体１１−２のＡ−Ａ断面は、図６に示すように、放物線状となっており、放物線の焦点にランプ２５を配置することにより、反射体１１−２で反射された照射光３０−２は、略平行光となっている。
一方、照明器具１０−２の反射体１１−２のＢ−Ｂ断面は、図７に示すように、薄いサラダボウル状となっており、反射体１１−２で反射された照射光３０−２は、広角の指向特性を有している。
これらの結果、本第２変形例の反射体１１−２を用いることにより、長手方向（図５の上下方向）に広がりをもった光を照射することが可能となっている。
【００１９】
［２］第２実施形態
図８は、第２実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
図９は、第２実施形態の照明器具（光源装置）の平面図である。
図８において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
照明器具４０は、大別すると、反射体４１と、光源ユニット１２と、を備えている。
反射体４１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５、反射面基部１６および反射面基部１６に一体に形成された複数の放熱フィン４２を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、その内周面に光源ユニット１２が挿入されている。
【００２０】
基体１７は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されており、その側部の複数箇所には、取付ベース２０が突設されており、この取付ベース２０には、壁、天井あるいは取付アームなどの取付金具にねじなどの取付部材を用いて取り付けるための固定用孔２１が設けられている。
反射体４１の反射面部１９は、第１実施形態と同様に、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体４１の基体１７の金属材料には純アルミニウムを用いている。この場合において、反射体４１を全て高純度アルミニウムで形成することも可能であるが、コスト対効果の観点から反射面部１９のみを高純度アルミニウムで形成している。
この場合において、放熱フィン４２の最適なフィン間隔Ｗは、例えば、次式により算出する。
Ｗ＝５・（Ｈ／Ｔ）0.25
【００２１】
ここで、最適フィン間隔Ｗとは同一体積で熱抵抗を最小にすることが可能な放熱フィンの間隔であり、Ｈは、放熱フィンの高さ（ｍｍ）であり、Ｔは許容温度上昇（℃）である。
上記式によれば、本実施形態の最適フィン間隔Ｗは、４．８ｍｍとなる。
また、放熱フィン２４の幅Ｗ１は、２．０ｍｍ、放熱フィン２４間の隙間の幅Ｗ２は、２．０ｍｍとしている。
光源ユニット１２の構成は、第１実施形態と同様である。
本第２実施形態の照明器具によれば、第１実施形態の効果に加えて、複数の放熱フィンを一体的に反射体に形成できるので、低コストで放熱効率の高い反射体を製造することができ、より発熱量の大きな高輝度の光源を使用可能となる。
【００２２】
［２．１］第２実施形態の第１変形例
以上の説明においては、放熱フィンは、延材方向に沿って高さが一定の場合であったが、本第１変形例は、放熱フィンの形状を変更し、より放熱フィンの面積を増加して、より一層、放熱効率を向上させるための実施形態である。
図１０は、第２実施形態の第１変形例の反射体の詳細説明断面図である。
図１１は、図１０の反射体の矢印Ｃ方向に沿った矢視図である。
反射体４１−１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５、反射面基部１６および反射面基部１６に一体に形成された複数の放熱フィン４２−１を有する基体１７−１と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されている。
【００２３】
基体１７−１は、純アルミニウム（純度９９．９％未満、本実施形態では純度９９．７％を使用）により形成されている。この基体１７−１は、図１０に示すように、ほぼ反射面部１９の形状に沿って形成されており、この結果、放熱フィン４２−１は、図１０中、下方に向かって徐々にその高さが高くなるようにされている。具体的には、反射体４１−１の図１０中、上端側の高さＨ１であるのに対し、下端側の高さＨ２は、上端側高さＨ１の約３倍程度とされている。
この結果、放熱フィン４２−１の表面積は、第２実施形態の放熱フィン４２の２倍以上となり、より一層の放熱効果が図られるようになっている。
したがって、第２実施形態の場合と比較してより発熱量の大きな、高輝度の光源を用いることが可能となる。
【００２４】
［３］第３実施形態
図１２は、第３実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
図１３は、第３実施形態の照明器具の断面図である。図１３において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図１４は、第３実施形態の反射体の断面図である。
照明器具５０は、大別すると、反射面１８を有する反射体５１と、光源部５２と、を備えている。
反射体５１は、鍛造により一体に形成された光源配置部１５および反射面基部１６を有する基体１７と、反射面基部１６上に形成され、反射面１８を有する反射面部１９と、を備えている。
ここで、反射面基部１６は、図１４に示すように、断面Ｕ字状の凹部として形成されており、その底部１６Ａには、光源配置部１５が設けられている。この光源配置部１５は、基体１７の一端側に開口として形成されており、この開口を介して、光源部５２を構成する後述の発光ダイオード６１が挿入されている。
【００２５】
光源部５２は、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、反射体５１に実装基板６２を固定するためのベース部６３と、を備えている。
この場合において、発光ダイオード６１は実装基板６２にクリームハンダなどの、熱伝導性接着剤で接着されている。また、実装基板６２とベース部６３との間には、放熱用シリコーングリースや放熱性シートなどで密着させることにより、発光ダイオード６１の熱を光源部５２側へ放熱し、発光ダイオード６１の放熱効果を高めている。同様に、光源部５２と反射体５１との間にも、放熱用シリコーングリースや放熱性シートなどで密着させることにより、発光ダイオード６１からの熱を反射体５１へ放熱し、発光ダイオード６１の放熱効果を高めている。
【００２６】
実装基板６２には、当該実装基板６２をベース部６３に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６４が設けられている。
ベース部６３には、実装基板６２を図示しないねじにより固定するためのねじ受け孔６５および当該ベース部６３を反射体５１に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６６が設けられている。このねじ孔６６に対応して、反射体５１には、ねじ受け孔５３が設けられている。
図１３においては、反射体５１および光源部５２は、発光ダイオード６１から所望の照射光を得るために、反射面１８の形状、発光ダイオード６１の出射光の向き、分布などから最適な位置が選定され、配置されている。
また、発光ダイオード６１からの熱を放熱するために、反射体５１および光源部５２は、熱的に結合されている。
さらに、発光ダイオード６１において生じる熱を放熱するために、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、ベース部６３は熱的に結合されている。
【００２７】
本第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様に、反射体を鍛造により形成しているので、従来のアルミダイキャスト製の反射体が照明用の反射体とするための反射率向上処理（鏡面化）として、バフ研磨などの機械研磨でおこなうため、金属粉、バフくずなどの付着物が付くといったことが懸念されたのに対し、製造時間の短縮および短くできるなどの利点がある。
したがって、本第３実施形態の照明器具によれば、低コストで反射率の高い反射面を有する反射体を製造することが可能となり、さらに発熱量の大きい高輝度の光源（例えば、発光ダイオード、ＨＩＤランプ）を光源として用いる場合であっても、放熱効率が高く実用的な照明器具を構成することが可能となる。
さらに、発光ダイオードでは、自身が発する熱あるいは周囲の環境温度によって、温度が高くなるに従い光量低下が起こるため、いかに熱を放熱させるかが重要であり、本実施形態の金属材料を用いた反射体を用いることにより、光量低下を抑制することが可能となる。
【００２８】
［４］第４実施形態
図１５は、第４実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
図１６は、第４実施形態のベース部の断面図である。図１６において、図１３のベース部と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図１７は、第４実施形態のベース部に光源部を組み込んだ場合の平面図である。
照明器具７０は、大別すると、反射面１８を有する反射体７１と、光源部７２と、を備えている。
反射体７１は、鍛造により一体に形成された複数の放熱フィン７３を有する基体１７を備えている。
光源部７２は、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、反射体５１に実装基板６２を固定するとともに、鍛造により一体に形成された複数の放熱フィン７４を有するベース部７５と、を備えている。
実装基板６２には、当該実装基板６２をベース部６３に図示しないねじにより固定するためのねじ孔６４が設けられている。
ベース部７５は、発光ダイオード６１が実装された実装基板６２を収納する収納部７６と、収納部７６内に収納された実装基板６２を図示しないねじにより固定するためのねじ受け孔７７および当該ベース部７５を反射体７１に図示しないねじにより固定するためのねじ孔７８と、図１７中にハッチングを施した矩形で示すコネクタＣＴを配置するための切欠部７９と、が設けられている。また、このベース部７５は、ねじ孔７８の一部を用いて、照明器具７０と外部の壁面や、ポールなどの外部部材に取り付けるようにすることも可能である。
【００２９】
図１６においても、反射体７１および光源部７２は、発光ダイオード６１から所望の照射光を得るために、反射面１８の形状、発光ダイオード６１の出射光の向き、分布などから最適な位置が選定され、配置されている。
また、発光ダイオード６１からの熱を放熱するために、反射体７１および光源部７２は、熱的に結合されている。
さらに、発光ダイオード６１において生じる熱を放熱するために、発光ダイオード６１を実装した実装基板６２と、ベース部７５と、は熱的に結合されている。
この場合においても、反射体７１の反射面部１９は、第１実施形態と同様に、高純度アルミニウム（純度９９．９％以上）を用い、反射面部１９以外を構成している反射体７１の基体の金属材料には純アルミニウムを用いている。
この場合においても、放熱フィン７３、７４の最適なフィン間隔Ｗは、例えば、次式により算出する。
Ｗ＝５・（Ｈ／Ｔ）0.25
【００３０】
ここで、最適フィン間隔Ｗとは同一体積で熱抵抗を最小することが可能な放熱フィンの間隔であり、Ｈは、放熱フィンの高さ（ｍｍ）であり、Ｔは許容温度上昇（℃）である。
本第４実施形態の照明器具によれば、第３実施形態の効果に加えて、複数の放熱フィンを一体的に反射体に形成できるので、低コストで放熱効率の高い反射体を製造することができ、より発熱量の大きな高輝度の光源（発光ダイオード、ＨＩＤランプなど）を使用可能となる。
具体的には、反射体７１および光源部７２を併せた外形寸法が、高さ４０ｍｍ、外径４５ｍｍφにおいて、発光ダイオード６１に３．５Ｗの電源を供給した場合、光源部７２側面の温度上昇を３０℃以内とすることができた。
さらには、反射体７１に加えて、このように光源部７２にも放熱フィンを一体成型することで、放熱性を高めることができるとともに、同一デザイン形状とすることで、全体的なデザイン性も高めることができる。
【００３１】
［４．１］第４実施形態の第１変形例
図１８は、第４実施形態の第１変形例のベース部の平面図である。
第４実施形態の説明においては、光源部７２は、一つの発光ダイオード６１を実装した実装基板６２を備えていたが、本第１変形例の光源部７２−１は、複数（図１８では、５個）の発光ダイオード６１を実装基板６２に備えている。
本第１変形例によれば、より高輝度の照明器具を構成することが可能となる。
【００３２】
［４．２］第４実施形態の第２変形例
図１９は、第４実施形態の第２変形例の照明器具の外観斜視図である。
第４実施形態の説明においては、反射体７１および光源部７２の双方が放熱フィンを備える構成であったが、本第２変形例のように、反射体７１にのみ放熱フィンを設け、光源部７２−２には、放熱フィンを設けないように構成することも可能である。
この結果、放熱特性を必要以上に低下させることなく、安価に照明器具を製造することが可能となる。
【００３３】
［５］第５実施形態
図２０は、本発明の第５実施形態の照明器具の説明図である。
図１５の第４実施形態の照明器具は、反射体７１および光源部７２を備える構成であったが、本第５実施形態の照明器具８０は、さらに放熱フィン８１を有する放熱部８２を設けた場合の実施形態である。
本第５実施形態によれば、光源部７２を構成する光源の発熱が大きい場合、光源部７２を反射体７１とで挟むように、放熱部８２を設けることで、さらなる放熱効率の向上を図っている。
この結果、光源として発光ダイオードを用いる場合等には、発光ダイオードの放熱を促し、同一発光ダイオードにおいても、光量を増大させることができる。
この場合において、放熱部８２は、光源部７２と熱的に結合されている。また、放熱部８２の形状、加工法、材質はその目的の範囲内で様々考えられる。例えば、材質としては、アルミニウム、銅などを用い、鍛造、削りだし、ダイキャストなどの加工法で製造することが可能である。
【００３４】
［６］第６実施形態
以上の各実施形態においては、照明器具あるいは反射体の外形形状として、略円筒形の場合について説明したが、本第６実施形態の反射体は、直方体形状とした場合の実施形態である。
図２１は、複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の平面図である。
図２２は、複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の断面図である。
図２１および図２２において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図２１および図２２に示すように、第６実施形態の反射体は、規則正しく配列させることにより反射体ユニット９０を容易に構成することができ、所望の照射エリアに合わせた個数を容易に配置することが可能となる。
また、図２１および図２２に示す反射体を一体加工し、複数の反射面１８を有する一体の反射体ユニットを形成するように構成することも可能である。
【００３５】
［７］実施形態の変形例
以上の説明においては、反射体に用いた金属材料はアルミニウムを用いていたが、金属材料は、鍛造加工ができるものであれば特に限定されるものではない。なお、軽量化および反射面の面粗度の観点からはアルミニウムが好ましい。
また、以上の説明においては、反射面を鏡面としていたが、反射面の一部を梨地状としてもよい。
この構成によれば、梨地部分では、光が拡散されることとなり、光量の低下を抑制しつつ、柔らかな照明を行うことができる。
また、反射面の全部を梨地状とすることも可能である。
この構成によれば、全体的に柔らかな照明がおこなえる。
【００３６】
［８］実施形態の効果
以上の説明のように、反射体を構成する材料を金属にしたことによって、反射体自体の光源から発せられる熱や紫外線に対する耐久性を向上させることができる。
特に、発光ダイオードのように、温度が高くなるに従い光低下が起こる光源を用いる照明器具においては、いかに熱を放熱させるかが重要な技術となっており、金属材料を用いた本実施形態の反射体は、これらの光源を用いた照明器具には適したものとなっている。
さらに、反射体には、光源を取付けるための接続部や反射体自体を外部に取り付けるための取付部も、鍛造によって一体加工できるため、あらためて加工をする必要が無く、作業工程を減らすことができる。
加えて放熱フィンを設ける場合であっても、反射面の形成のための鍛造加工と同時に一体成型可能であるため、部品数も増加することなく、作業工程の増加も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図２】第１実施形態の反射体の平面図である。
【図３】第１実施形態の反射面形状の説明図である。
【図４】第１変形例の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図５】第１実施形態の第２変形例の照明器具の平面図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例の照明器具のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第１実施形態の第２変形例の照明器具のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】第２実施形態の照明器具（光源装置）の模式断面図である。
【図９】第２実施形態の照明器具（光源装置）の平面図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例の反射体の詳細説明断面図である。
【図１１】図１０の反射体の矢印Ｃ方向に沿った矢視図である。
【図１２】第３実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
【図１３】第３実施形態の照明器具の断面図である。
【図１４】第３実施形態の反射体の断面図である。
【図１５】第４実施形態の照明器具（光源装置）の外観斜視図である。
【図１６】第４実施形態のベース部の断面図である。
【図１７】第４実施形態のベース部に光源部を組み込んだ場合の平面図である。
【図１８】第４実施形態の第１変形例のベース部の平面図である。
【図１９】第４実施形態の第２変形例の照明器具の外観斜視図である。
【図２０】本発明の第５実施形態の照明器具の説明図である。
【図２１】複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の平面図である。
【図２２】複数の反射体を直列に配置して反射体ユニットを構成した場合の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 照明器具
１１ 反射体
１２ 光源ユニット
１５ 光源配置部
１６ 反射面基部
１６Ａ 底部
１７ 基体
１８ 反射面
１９ 反射面部
２０ 取付ベース
２１ 固定用孔
２４ 放熱フィン
２５ ランプ
２６ ランプソケット
２７ 接続部
２８ リード線
３０ 照射光
４０ 照明器具
４１ 反射体
４２ 放熱フィン
５０ 照明器具
５１ 反射体
５２ 光源部
６１ 発光ダイオード
６２ 実装基板
６３ ベース部
７０ 照明器具
７１ 反射体
７２ 光源部
７３ 放熱フィン
７４ 放熱フィン
７５ ベース部
７６ 収納部
８０ 照明器具
８１ 放熱フィン
８２ 放熱部
９０ 反射体ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造により一体に形成された光源配置部および反射面基部を有する基体と、
前記反射面基部上に形成され、反射面を有する反射面部と、
を備えたことを特徴とする照明用反射体。
【請求項２】
請求項１記載の照明用反射体において、
前記基体と、前記反射面部とは、互いに異なる金属で形成されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項３】
請求項２記載の照明用反射体において、
前記反射面部を形成する金属は、高純度アルミニウムであることを特徴とする照明用反射体。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の面粗度が、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ以下とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面部には、反射率向上処理が施されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項６】
請求項５記載の照明用反射体において、
前記反射率向上処理は、化学研磨処理、電解研磨処理、蒸着処理あるいは陽極酸化皮膜形成処理であることを特徴とする照明用反射体。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の一部が梨地状とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の全部が梨地状とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記基体は、前記鍛造により放熱フィンが一体成形されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記基体には、当該基体を所定の取付位置に取り付けるための取付部、あるいは、前記光源配置部に光源を取り付けるための光源取付部が一体に設けられていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の照明用反射体と、
前記光源配置部に配置され、発光体を有する光源部と、
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の光源装置において、
前記発光体は、複数設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の光源装置において、
前記光源部は、前記発光体と、
前記発光体に外部から電力を供給するための配線部と、
前記発光体を固定し、保持するととともに、前記光源配置部に当該光源部を固定するためのベース部と、
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の光源装置において、
前記発光体は、発光ダイオードであることを特徴とする光源装置。
【請求項１】
鍛造により一体に形成された光源配置部および反射面基部を有する基体と、
前記反射面基部上に形成され、反射面を有する反射面部と、
を備えたことを特徴とする照明用反射体。
【請求項２】
請求項１記載の照明用反射体において、
前記基体と、前記反射面部とは、互いに異なる金属で形成されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項３】
請求項２記載の照明用反射体において、
前記反射面部を形成する金属は、高純度アルミニウムであることを特徴とする照明用反射体。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の面粗度が、Ｒｍａｘ＝０．４μｍ以下とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面部には、反射率向上処理が施されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項６】
請求項５記載の照明用反射体において、
前記反射率向上処理は、化学研磨処理、電解研磨処理、蒸着処理あるいは陽極酸化皮膜形成処理であることを特徴とする照明用反射体。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の一部が梨地状とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記反射面の全部が梨地状とされていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記基体は、前記鍛造により放熱フィンが一体成形されていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の照明用反射体において、
前記基体には、当該基体を所定の取付位置に取り付けるための取付部、あるいは、前記光源配置部に光源を取り付けるための光源取付部が一体に設けられていることを特徴とする照明用反射体。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の照明用反射体と、
前記光源配置部に配置され、発光体を有する光源部と、
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の光源装置において、
前記発光体は、複数設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の光源装置において、
前記光源部は、前記発光体と、
前記発光体に外部から電力を供給するための配線部と、
前記発光体を固定し、保持するととともに、前記光源配置部に当該光源部を固定するためのベース部と、
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の光源装置において、
前記発光体は、発光ダイオードであることを特徴とする光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００８−１１７５５８（Ｐ２００８−１１７５５８Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９７５５７（Ｐ２００６−２９７５５７）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【出願人】（５９２２４７７６８）大成電機工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【出願人】（５９２２４７７６８）大成電機工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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