(57)【要約】【課題】ＬＥＤ照明器具において、透光性カバーから発生するガスによる反射鏡の変色を抑制する。【解決手段】ＬＥＤ照明器具１は、ＬＥＤ光源２と、ＬＥＤ光源２からの光を被照射面に向けて反射する反射鏡５と、反射鏡５を被照射面側から覆う透光性カバー６とを備える。反射鏡５は、銀又は銀基合金により形成された光反射膜を有する。透光性カバー６には、透光性カバー６と反射鏡５によって囲まれた空間Ｓを外部に連通させるガス抜き穴１５が形成されている。透光性カバー６から発生するガスをガス抜き穴１５を通して外部に放出できるので、透光性カバー６と反射鏡５によって囲まれた空間Ｓにガスが滞留することが少なくなる。このため、ガスの付着による反射鏡５の変色を抑制することができ、所望の反射特性を長期に渡って維持できる。また、反射鏡５は光反射膜が反射率の高い銀材料により形成されるので、器具１の光取り出し効率が高くなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を被照射面に向けて反射する反射鏡と、前記反射鏡を被照射面側から覆う透光性カバーとを備えたＬＥＤ照明器具において、
前記反射鏡は、銀又は銀基合金により形成された光反射膜を有し、
前記透光性カバーには該透光性カバーと前記反射鏡によって囲まれた空間を外部に連通させるガス抜き穴が形成されていることを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記ガス抜き穴は、前記透光性カバーのうち、ＬＥＤ光源からの直射光と前記反射鏡による反射光とが透過する部位以外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項３】
前記ガス抜き穴は、複数設けられ、そのうちの少なくとも２つの孔部が互いに器具中心に対して対極位置となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項４】
前記ガス抜き穴を閉塞する、開閉自在な開閉弁と、
前記反射鏡周辺の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部による検知結果を基に前記開閉弁の開閉動作を制御する開閉制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載にＬＥＤ照明器具。
【請求項５】
前記ガス抜き穴の近傍に不純ガスを吸着するためのゲッターを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅や店舗、オフィスなどで使用されるダウンライトなどの照明器具において、ＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源を囲う凹形状の反射鏡とを有し、ＬＥＤ光源から出射される光を反射鏡により被照射面に向けて配光するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなＬＥＤ照明器具においては、ＬＥＤ光源及び反射鏡を保護するため、反射鏡を被照射面側から覆う透光性カバーが備えられる。透光性カバーには、経済性の観点などから、透明な樹脂材料、例えばアクリルやポリカーボネイドが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のようなＬＥＤ照明器具では、ＬＥＤ光源の発光で発生する熱や紫外線により透光性カバーが劣化すると、透光性カバーに含まれる樹脂や添加剤などに起因する硫黄系の不純ガスが発生し、透光性カバーと反射鏡によって囲まれた空間に滞留する。このような不純ガスが反射鏡に付着すると、反射鏡の表面が曇ったり、変色したりして反射特性が損なわれてしまう。また、反射鏡には反射率の高い銀を用いることが望まれているが、銀は硫黄系ガスと化学反応して変色し易いので、このような場合、所望の反射特性を得ることが難しくなる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、透光性カバーから発生するガスによる反射鏡の変色を抑制することができるＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を被照射面に向けて反射する反射鏡と、前記反射鏡を被照射面側から覆う透光性カバーとを備えたＬＥＤ照明器具において、前記反射鏡は、銀又は銀基合金により形成された光反射膜を有し、前記透光性カバーには該透光性カバーと前記反射鏡によって囲まれた空間を外部に連通させるガス抜き穴が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このＬＥＤ照明器具において、前記ガス抜き穴は、前記透光性カバーのうち、ＬＥＤ光源からの直射光と前記反射鏡による反射光とが透過する部位以外に配置されていることが好ましい。
【０００８】
このＬＥＤ照明器具において、前記ガス抜き穴は、複数設けられ、そのうちの少なくとも２つの孔部が互いに器具中心に対して対極位置となるように配置されていることが好ましい。
【０００９】
このＬＥＤ照明器具において、前記ガス抜き穴を閉塞する、開閉自在な開閉弁と、前記反射鏡周辺の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部による検知結果を基に前記開閉弁の開閉動作を制御する開閉制御部と、をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
前記ガス抜き穴の近傍に不純ガスを吸着するためのゲッターを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＬＥＤ照明器具によれば、透光性カバーに形成されたガス抜き穴を通して、透光性カバーから発生するガスを外部に放出できるので、透光性カバーと反射鏡によって囲まれた空間にガスが滞留することが少なくなる。このため、ガスの付着による反射鏡の変色を抑制することができ、所望の反射特性を長期に渡って維持できる。また、反射鏡は、反射率の高い銀又は銀基合金により光反射膜が形成されているので、器具の光取り出し効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明器具が天井に装着された状態の斜視図。
【図２】同ＬＥＤ照明器具の部分断面側面図。
【図３】図２のＡ部分の拡大図。
【図４】同ＬＥＤ照明器具の反射鏡の断面構成図。
【図５】同ＬＥＤ照明器具の他の構成を示す断面図。
【図６】同ＬＥＤ照明器具のさらに他の構成を示す断面図。
【図７】同ＬＥＤ照明器具のさらに他の構成を示す断面図。
【図８】（ａ）乃至（ｂ）はそれぞれ上記実施形態を具現化した実施例において透光性カバーに形成されるガス抜き穴を光出射面側から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明器具について図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図３において、ＬＥＤ照明器具１は、ＬＥＤを用いたダウンライト型の照明器具であり、住宅や店舗、工場など建物の天井部分に埋設されて使用される。ＬＥＤ照明器具１は、ＬＥＤ光源２が表面に実装された回路基板３と、回路基板３をその背面から保持する器具本体４と、ＬＥＤ光源２から出射される光を被照射面に向けて反射する反射鏡５と、反射鏡５を被照射面側から覆う透光性カバー６とを備える。器具本体４は、有底筒形の筐体から成り、底面部分に回路基板３を実装するための取付け面を有する。器具本体４の底部周縁には、反射鏡５及び透光性カバー６の周囲を囲うように形成された枠体７が設けられている。また、ＬＥＤ照明器具１は、枠体７の外縁部分に、器具を天井８へ固定するための保持具９を有し、天井８の開口８ａに器具を挿入したときに保持具９により開口８ａの周縁を挟持するようになっている。
【００１４】
ＬＥＤ光源２は、例えば略方形のＬＥＤチップから成り、ここでは、回路基板３に複数実装されている。ＬＥＤ光源２の個数は任意であり、例えば１つであっても構わない。ＬＥＤ光源２には、例えば、白色に発光するＬＥＤチップを用いることができ、この場合、青色のＬＥＤ素子に、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体をパッケージしたものを用いてもよい。ＬＥＤ光源２の発光色は白色に限定されず、例えば、黄色や橙色などであってもよい。
【００１５】
回路基板３は、例えば、アルミ基板やＦＲ基板、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などを用いることができるが、これに限定されるものではない。回路基板３は、器具本体４底部の取付け面に接着固定されることが好ましい。
【００１６】
器具本体４は、ＬＥＤ光源２から発生する熱を放散できるように、放熱性に優れた部材、例えばアルミニウム、銅などを用いて形成されることが好ましい。器具本体４にアルミ材料を用いる場合、アルミダイキャスト法により形成されればよい。器具本体４の筒部外周には、放熱用のフィン１０が複数設けられている。器具本体４の上方を覆う天板１１には、ＬＥＤ光源２を点灯させるための安定器１２が設けられており、この安定器１２は、電源線１３により回路基板３と接続される。
【００１７】
反射鏡５は、透光性カバー６に臨む面が開放された凹形状を成し、その内面側が反射面であり、ここでは、複数のＬＥＤ光源２のそれぞれに対応して設けられている。反射鏡５の各々は、一体形成されていてもよいし、互いに分離できるように形成されていてもよい。反射鏡５は、その外縁部分に器具本体４の底面部分と当接する鍔部を有し、この鍔部が器具本体４とビス１４により係止される形となっている。
【００１８】
透光性カバー６は、透明な平板であり、反射鏡５より平面視外形が大きなものとされており、ここでは、枠体７の内周縁に保持されている。透光性カバー６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチック材料により形成される。透光性カバー６は、板状のものに限られず、例えば、平板の表面に集光用のレンズ部が射出成型又はプレス成型により形成されていてもよい。透光性カバー６には、透光性カバー６と反射鏡５によって囲まれた空間Ｓを外部に連通させるガス抜き穴１５が形成されている。このガス抜き穴１５は複数設けられ、透光性カバー６のうち、ＬＥＤ光源２からの直射光と反射鏡５による反射光とが透過する部位以外に配置されている。具体的に、ガス抜き穴１５は、反射鏡５の外縁部分より外側になるように形成される。ここでは透光性カバー６と反射鏡５の開口面の間に隙間ｃ１が設けられ、この隙間ｃ１を通じてガス抜き穴１５が空間Ｓと連通状態とされている。ガス抜き穴１５の穴径ｄは、例えば、透光性カバー６の外形寸法が８０ｍｍである場合、２ｍｍ以上が好ましい。透光性カバー６の光出射面側には、ガス抜き穴１５へのゴミ等の侵入を防止する突片１６が、透光性カバー６と隙間ｃ２を介して設けられている。隙間ｃ１、ｃ２の寸法はそれぞれ、ガス抜き穴１５の穴径ｄが２ｍｍ程度である場合、１〜２ｍｍ程度に設定されればよい。
【００１９】
透光性カバー６が、ＬＥＤ光源２の発光で発生する熱や紫外線によって劣化すると、透光性カバー６に含まれる樹脂や添加剤などに起因する不純ガス（例えば、硫化水素ガス）が発生するが、この不純ガスは、矢印で示すようにガス抜き穴１５から外部に放出される。
【００２０】
次に、反射鏡５の断面構造を図４を用いて説明する。反射鏡５は、所定の形状に成形された基材５１に、アンダーコート層５２、光反射膜５３及びトップコート層５４を順に積層して成り、ＬＥＤ光源からの出射光が光反射膜５３で反射されるものなっている。
【００２１】
基材５１は、ＬＥＤ光源２から発生する熱に耐え得る金属又は樹脂により成型される。基材５１に用いる金属材料としては、銀基合金やマグネシウム基合金などが挙げられる。金属材料を用いた基材成形には、例えば、スピニング加工やプレス加工、ダイキャスト、チクソモールディングなどを用いることができ、要求される反射鏡５の形状と材料特性を考慮して適宜選択される。また、基材５１に用いる樹脂材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが挙げられる。樹脂材料を用いた基材成形には、例えば、射出成形や圧縮成形、真空成形、圧空成形などを用いることができる。
【００２２】
アンダーコート層５２は、基材５１の表面を平滑化して基材５１と光反射膜５３との密着性を向上させるものである。アンダーコート層５２は、例えば、アクリル系塗料やシリコーン系塗料などにより形成される。アンダーコート層５２の形成方法としては、被対象物（基材５１）に塗料をスプレー法により塗布し、その後、赤外線や熱風、紫外線、電子線を照射して塗膜硬化させる手法が挙げられる。なお、アンダーコート層５２は必ずしも設ける必要はなく、基材５１の平滑性が十分に確保されているならば、省略しても構わない。
【００２３】
光反射膜５３は、銀又は銀基合金により形成され、光を高効率で反射させるものとなっている。光反射膜５３の膜厚は８０〜４００ｎｍ程度が好ましい。これは、膜厚が８０ｎｍ未満の場合には、十分な反射特性が得られない虞があり、膜厚が４００ｎｍを越える場合には、光反射膜５３の表面が白濁して反射率が低下したり、また、基材５１との密着性が低下して光反射膜５３が剥離する虞があるためである。光反射膜５３に純銀を用いる場合、ＡｌやＣｕ等の不純物が含まれていてもよいが、可視光域の反射率を向上させるためには、Ａｇが９０ａｔ％以上含まれていることが好ましい。光反射膜５３に用いる銀基合金としては、銀マグネシウムや銀パラジウム、銀白金、銀ロジウムなどが挙げられる。光反射膜５３の形成方法としては、真空蒸着法やＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法などが挙げられるが、生産性を鑑みると、基材サイズが小さい場合にはＤＣスパッタリング法を用い、基材サイズが大きい場合には真空蒸着法を用いることが望ましい。
【００２４】
トップコート層５４は、光反射膜５３をＬＥＤ光源の発光に伴う発熱等から保護するものである。トップコート層５４には、例えば、アクリルメラミン樹脂や、シリコン変性アクリル樹脂（熱硬化／常温硬化性のものを含む）、無機材料（例えば、ＤＬＣ膜、ＳｉＯ２、スピネル等）などを用いることができる。トップコート層５４の形成方法としては、スプレー塗装、ディッピング法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２５】
このように本実施形態のＬＥＤ照明器具１によれば、透光性カバー６から発生するガスをガス抜き穴１５を通して外部に放出できるので、透光性カバー６と反射鏡５によって囲まれた空間Ｓにガスが滞留することが少なくなる。このため、ガスの付着による反射鏡５の変色を抑制することができ、所望の反射特性を長期に渡って維持できる。また、反射鏡５は、光反射膜５３が反射率の高い銀又は銀基合金により形成されているので、器具１の光取り出し効率が高くなる。また、ガス抜き穴１５が透光性カバー６のうち、ＬＥＤ光源２からの直射光と反射鏡５による反射光とが透過する部位以外に配置され、光がガス抜き穴１５を通過して被照射面に配光されることがないので、光の取り出し効率が低下したり、被照射面に模様が形成されるといったことを防止できる。
【００２６】
次に、図５を用いてＬＥＤ照明器具１の他の構成例を説明する。このＬＥＤ照明器具１においては、ガス抜き穴として、透光性カバー６に形成された孔部１５ａ（上述のガス抜き穴１５）に加えて、枠体７にも２つの孔部１５ｂが形成されている。枠体７の各孔部１５ｂは、枠体７から器具中心側に向けて穿通され、互いに器具中心に対して対極位置となるように配置されている。この孔部１５ｂは反射鏡５と透光性カバー６との隙間を介して空間Ｓと連通状態になっている。
【００２７】
このＬＥＤ照明器具１によれば、複数のガス抜き穴のうち２つの孔部１５ｂを器具中心に対し互いに対極位置に配置し、この孔部１５ｂを通して空間Ｓに空気が流通するように工夫したので、透光性カバー６から発生したガスが、空気の対流によって抜け易くなる。
【００２８】
次に、図６を用いてＬＥＤ照明器具１のさらに他の構成例を説明する。このＬＥＤ照明器具１は、枠体７の孔部１５ｂ（ガス抜き穴）を閉塞する開閉自在な開閉弁１７と、反射鏡５周辺の温度を検知する温度検知部１８と、温度検知部１８による検知結果を基に開閉弁１７の開閉動作を制御する開閉制御部１９と備える。開閉弁１７は、孔部１５ｂに出入自在に挿設された突出ピン２０と、この突出ピン２０を、孔部１５ｂ内に埋入した孔閉塞位置と孔部１５ｂ周縁から離反するよう突き出した孔開放位置とに移動させる駆動機構２１とで構成される。開閉制御部１９は、温度検知部１８により検知された検知温度が設定値より低いとき、図６（ａ）に示すように、突出ピン２０が孔閉塞位置になるように駆動機構２１を駆動し、孔部１５ｂを塞ぐ。開閉制御部１９は、検知温度が設定値を超えるとき、図６（ｂ）に示すように、突出ピン２０が孔開放塞位置になるように駆動機構２１を駆動し、孔部１５ｂを開放する。このとき、透光性カバー６から発生するガスが、矢印に示すように、孔部１５ｂを通って外部に放出される。上記の設定値は、透光性カバー６からの不純ガスにより反射鏡５の変色が生じるときの温度値であり、例えば、５０℃程度に設定することが好ましい。
【００２９】
このＬＥＤ照明器具１によれば、反射鏡５周辺の温度に応じて孔部１５ｂを開閉することができるので、所定の温度になるまでは孔部１５ｂを塞いで外部からのゴミの侵入を防ぎ、温度上昇により不純ガスが発生するときには孔部１５ｂを開いてガスを放出するといったことができる。
【００３０】
次に、図７を用いてＬＥＤ照明器具１のさらに他の構成例を説明する。このＬＥＤ照明器具１は、透光性カバー６の孔部１５ａ（ガス抜き穴）の近傍に不純ガスを吸着するためのゲッター２２を備える。ゲッター２２は、ゲッター成分として硫黄系ガスの吸着作用の高い純銀微粒子を、不織布などに内包させたものであり、例えば、透光性カバー６と突片１６の間に介在させることが好ましい。ゲッター成分には、純銀微粒子のほか、銀基合金や酸化アルミニウムカリウム（Ｋ２Ａｌ２Ｏ２）、酢酸鉛、クリプトメレン鉱などの金属微粒子を用いてもよい。これらゲッター成分の粒子系は、略１０μｍ以下であることが好ましい。このＬＥＤ照明器具１によれば、大気中に含まれる不純ガスが孔部１５ａから侵入するのを防止でき、反射鏡５をガス付着による劣化から保護する効果が高くなる。
【００３１】
次に、上記実施形態を具現化した実施例と、比較のための比較例について説明する。まず、これら実施例及び比較例に用いられる反射鏡の作製方法を述べる。
【００３２】
ＰＢＴ樹脂を所定の反射鏡形状に加工して基材を得た後、基材の内面にアクリルメラミンエポキシ系塗料を塗布し、１４０℃で６０分間トンネル炉で焼成して、膜厚１０μｍのアンダーコート層を形成した。次に、アンダーコート層の表面にＡｇ膜をＤＣスパッタリング法によって蒸着させ、膜厚１００ｎｍの光反射膜を形成した。さらに、光反射膜の表面にアクリルメラミン系塗料を塗布し、１３０℃で４０分間、トンネル炉で焼成し、膜厚５μｍのトップコート層を形成して、反射鏡を得た。この反射鏡は、後述する実施例１〜５及び比較例１、２において共通のものである。
【００３３】
次に、上記のように作製した反射鏡をダウンライト型の照明器具に組み込んだ５つの実施例と、２つの比較例において、ガス抜きのための器具構成を述べる。
【００３４】
（実施例１）
器具の透光性カバー６に、図８（ａ）に示すように、ガス抜き穴１５として穴面積１３ｍｍ２の孔部（２ｍｍ幅）を、器具中心に対し対極位置に４箇所設けた。透光性カバー６にはアクリル製、厚み１ｍｍの平板を用いている（他の実施例及び比較例についても同様である）。
【００３５】
（実施例２）
器具の透光性カバー６に、図８（ｂ）に示すように、ガス抜き穴１５として穴面積４０ｍｍ２の孔部（２ｍｍ幅）を実施例１と同様に４箇所設けた。
【００３６】
（実施例３）
器具の透光性カバー６に、図８（ｃ）に示すように、ガス抜き穴１５として穴面積８０ｍｍ２の孔部（２ｍｍ幅）を、実施例１と同様に４箇所設けた。
【００３７】
（実施例４）
器具の枠体８（上述の図６参照）に、ガス抜き穴１５として３．５×５．５ｍｍの孔部を、枠体の周方向に沿って３箇所（１２０度間隔）設けて、この孔部を開閉弁１７により閉蓋するようにした。開閉弁は、反射鏡５周辺の温度が５０度に達したときに開状態にするように設定した。
【００３８】
（実施例５）
実施例１と同様に透光性カバーに孔部を設けて、この孔部にゲッターとして、不織布に純銀微粒子を内包したものを設置した。
【００３９】
（比較例１）
器具の透光性カバーにガス抜き孔を設けていないものを使用した。
【００４０】
（比較例２）
実施例１と同構成の孔部（穴面積１３ｍｍ２）を透光性カバーに１箇所だけ設けた。
【００４１】
以上のように作製したサンプルについて、反射鏡の変色性の評価試験を実施した。この試験では、器具内に硫化水素ガスを５００ｐｐｍ充填した状態でＬＥＤ光源を点灯させ、２４時間後、４８時間後、１６８時間後における反射鏡の外観変化（色調）を観察した。観察の際、ＬＥＤ光源を消灯して、透光性カバー側から反射鏡を目視した。硫化水素ガスについては、器具側面にガス抜き穴とは別途形成した貫通孔により導入し、ガス導入後、この貫通孔をシリコンゴムで塞いだ。器具内における硫化水素ガスの濃度については、検知管式ガス測定器（ガステック製）により管理した。また、ガスは２４時間毎に繰り返し導入し、ガスの導入時における反射鏡付近の温度は６０℃であった。
【００４２】
また、実施例１及び実施例５については、最初にガスを導入してから１６８時間後に器具内のガスを抜き、硫化水素ガスを１０ｐｐｍ混入したデシケータボックス中にサンプルを放置して、１０００時間経過後におけるサンプル外観の変化を観察した。上記評価の結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2012133969.tif 000003
【００４４】
表１において、「○」は反射鏡に変色が認められないこと（金属色のまま）を示し、「△」は反射鏡に若干の変色（黄み、薄褐色）が認められることを示し、「×」は反射鏡に明らかな変色（黄み、薄褐色、黒色）が認められることを示している。これから分かるように、実施例１〜５の器具構成を有したＬＥＤ照明器具は、各比較例に比し、不純ガスによる反射鏡の変色が生じ難く、ガス耐性に優れた器具となる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記では枠体７の孔部１５ｂに開閉弁１７を設置した例を示したが、これに限られず、開閉弁１７を透光性カバー６の孔部１５ａに設けて、孔部１５ａを反射鏡周辺の温度に応じて閉塞／開放するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＬＥＤ照明器具
２  ＬＥＤ光源
３  回路基板
５  反射鏡
５３  光反射膜
６  透光性カバー
Ｓ  空間
１５  ガス抜き穴
１５ａ，１５ｂ  孔部
１７  開閉弁
１８  温度検知部
１９  開閉制御部
２２  ゲッター
【図１】
2012133969.tif 000004
【図２】
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【図３】
2012133969.tif 000006
【図４】
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【図５】
2012133969.tif 000008
【図６】
2012133969.tif 000009
【図７】
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【図８】
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