(57)【要約】【課題】  反射面形成膜が剥離しにくく、高反射および均一な反射が可能な反射面を有する樹脂製の反射部材およびこの反射部材を具備する照明装置を提供する。【解決手段】  反射部材３は、反射面被形成部２６が成形された樹脂製の基体２３と、基体２３の反射面被形成部２６に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成された金属反射面２４と、金属反射面２４上にＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成された酸化ケイ素を主体とする保護膜２５と、を具備している。【選択図】図３
2016091675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面被形成部が成形された樹脂製の基体と；
この基体の反射面被形成部に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成された金属反射面と；
この金属反射面上にＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成された酸化ケイ素を主体とする保護膜と；
を具備していることを特徴とする反射部材。
【請求項２】
前記基体は、１００℃以上の高耐熱性を有する樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の反射部材。
【請求項３】
発光素子と；
この発光素子の放射光を所定の方向に反射するように設けられる請求項１または２記載の反射部材と；
前記発光素子および前記反射部材を配設している装置本体と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、樹脂製の反射部材およびこの反射部材を具備する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置は、反射板や反射鏡などの反射部材を備えているものがあり、この反射部材により光源の放射光を所定の方向に出射している。また、近年、照明装置は、低消費電力や長寿命などの利点を有するＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするものが主流となっている。そして、反射部材は、高反射率を有する金属例えばアルミニウムを用いて成形されている。
【０００３】
しかしながら、近年、反射部材は、製造が容易で安価な樹脂製が求められている。樹脂製の反射部材は、反射面を形成するために、樹脂からなる基体（母材）の表面に金属膜、この金属膜上に保護膜を形成している（例えば特許文献１，２参照。）。金属膜および保護膜は、それぞれ所定の膜厚で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９９５３３号公報（第１７−１８頁、第１８，１９図）
【特許文献２】国際公開第２００９／０１９７４１号パンフレット（第７−８頁、第１，２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂製の反射部材は、その基体が金属よりも低い熱伝導率を有するので、金属製よりも放熱性が低くなり、ＬＥＤを光源としていても、ＬＥＤ光の被照射部位において光が熱変換されて高温となることにより、金属膜が基体から剥離することがあるという問題がある。また、樹脂製の反射部材は、金属製と同様に可視光の反射率が高いほどよく、例えば７０％以上の高反射率で反射するように金属膜および保護膜が形成されるのが望まれる。また、金属膜および保護膜は、基体の反射面被形成部の領域に均一に形成されるのが望ましい。
【０００６】
本実施形態は、反射面形成膜が剥離しにくく、高反射および均一な反射が可能な反射面を有する樹脂製の反射部材およびこの反射部材を具備する照明装置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】
【０００７】
本実施形態の反射部材は、基体、金属反射面および保護膜を有して構成されている。
【０００８】
基体は、樹脂製であり、反射面被形成部が成形されている。金属反射面は、基体の反射面被形成部に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成される。また、保護膜は、酸化ケイ素を主体とし、金属反射面上にＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態の反射部材によれば、金属反射面は、基体の反射面被形成部に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成され、保護膜は、金属反射面上に酸化ケイ素を主体とする材料でＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成されるので、金属反射面および保護膜が基体に均一に形成されて基体から剥離しにくくなるとともに、金属反射面が可視光に対して高反射率を有することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す照明装置の概略斜視図である。
【図２】同上、照明装置の一部切り欠き概略側面図である。
【図３】同上、反射部材の一部概略断面図である。
【図４】同上、金属反射面の厚さにおける波長に対する反射率を示す説明図である。
【図５】同上、異なる保護膜による反射部材の波長に対する反射率を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す反射部材の一部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態の照明装置１は、例えば天井に埋設されるダウンライトであり、図１および図２に示すように構成される。図２において、照明装置１は、発光体２、反射部材３、装置本体４および化粧枠体５を有して形成されている。  
【００１３】
発光体２は、基板６およびこの基板６の一面側に実装された発光素子としてのＬＥＤ７を有して形成されている。基板６は、高熱伝導率を有する金属板例えばアルミニウム板からなり、円盤状に形成されている。基板６の一面側に絶縁層が形成され、この絶縁層上にＬＥＤ７が設けられている。ＬＥＤ７は、可視光を放射するパッケージ品からなり、基板６の中心に対する同一の円周上に等間隔に複数組が設けられている。本実施形態では、基板６の中心に対して６０°間隔で６組が設けられている。各組のＬＥＤ７は、１個または複数個のいずれであってもよい。  
【００１４】
反射部材３は、高熱伝導率および耐熱性を有する樹脂からなり、比較的板厚が大きい円盤体に形成されている。円盤体は、本実施形態の基体を構成している。そして、図２中の上下方向において、上面側に発光体２のＬＥＤ７が挿入される円形状の浅い凹部８が形成され、さらに凹部８に連通して下面側に開口する貫通部９が形成されている。貫通部９の表面は、上面側から下面側に向かうにつれて次第に拡開するとともに、上面側から下面側に向かうにつれて円盤体の中心側に次第に拡開する反射鏡の形状に形成されている。凹部８および貫通部９は、凹部８にＬＥＤ７が挿入するようにＬＥＤ７の複数組に対応して設けられている。反射部材３は、貫通部９の下面側開口からＬＥＤ７の放射光を出射する。  
【００１５】
装置本体４は、底部１０、この底部１０の下面側に環状の支持脚１１を有する略長方形の筒状に形成されている。装置本体４は、アルミダイキャストにより形成されている。そして。支持脚１１で包囲される底部１０の下面側に発光体２を不図示の取付手段例えばねじで取り付けている。発光体２および反射部材３は、支持脚１１の内側に配設されている。  
【００１６】
装置本体４の内部には、電源ユニット１２が設けられている。この電源ユニット１２は、発光体２のＬＥＤ７に定電流を供給して点灯する点灯装置に形成されている。装置本体４の上面側には、天板１３が設けられて、装置本体４内を閉塞している。また、図１に示すように、装置本体４の外周面の前面側には、端子台１４が設けられている。端子台１４は、天板１３の延出部１３ａに不図示のねじにより取り付けられている。端子台１４は、電線１５により電源ユニット１２の点灯装置に接続されている。端子台１４には、外部電源に接続された電線が接続される。そして、図２に示すように、装置本体４は、化粧枠体５に取り付けられている。  
【００１７】
化粧枠体５は、円形状のフランジ部１６を有する略筒状に形成されている。化粧枠体５は、例えば鋼板（ＳＰＣ）により形成されている。化粧枠体５の上面側には、環状凹部１７が形成されており、この環状凹部１７に装置本体４の支持脚１１が嵌め込まれている。この状態で、装置本体４は、不図示のねじで化粧枠体５に固定されている。そして、化粧枠体５の内部には、環状凹部１７からフランジ部１６の下面１６ｂ側に連通する椀状の貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８における化粧枠体５の内面５ｂは、略放物面であり、反射面に形成されている。貫通孔１８のフランジ１６側の開口は、ＬＥＤ７の放射光が出射する円形状の光出射口１９となっている。  
【００１８】
そして、環状凹部１７と貫通孔１８との間には、透光性のカバー体２０が設けられている。カバー体２０は、例えばアクリル樹脂からなり、円形状に形成されている。カバー体２０は、その上面側に反射部材３を載置している。反射部材３は、ＬＥＤ７の放射光を所定の方向である貫通孔１８側に反射するように設けられている。また、化粧枠体５の外周面には、複数個の放熱フィン２１およびフランジ部１６の上面１６ａ（図２に示す。）との間で例えば天井面を挟持する一対の取付けばね２２，２２が設けられている。  
【００１９】
そして、本実施形態の反射部材３は、図３に示すように、基体２３、金属反射面２４および保護膜２５を有して形成されている。基体２３は、上述した凹部８および貫通部９を有する円盤体であり、高熱伝導性および１００℃以上の高耐熱性を有する樹脂製であって、例えばポリカボネート（ＰＣ）樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂により形成されている。ここで、１００℃以上の高耐熱性を有する樹脂とは、アメリカ合衆国のＵＬ規格で定められた相対温度指数（Relative  Thermal  Index：ＲＴＩ）が１００℃以上であることを包含する。この相対温度指数は、ＵＬ安全規格：７４６Ｂの長期的特性評価の評価結果であり、電気製品用部品に使用されるプラスチック材料に対して一般的に適用されている。基体２３は、貫通部９の表面９ａが反射面被形成部２６となり、この反射面被形成部２６に金属反射面２４および保護膜２５を形成している。  
【００２０】
金属反射面２４は、発光体２のＬＥＤ７から放射された放射光を反射するものであり、銀、アルミニウム、マグネシウム合金などの高反射率を有する金属膜により形成されている。本実施形態では、金属反射面２４は、アルミニウムの金属膜からなっている。そして、金属反射面２４は、真空蒸着やイオンプレーティング法により、基体２３の反射面被形成部２６に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成されている。  
【００２１】
図４は、アルミニウムからなる金属膜の厚さ５０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍにおける波長に対する反射率の測定結果である。この結果を踏まえると、金属反射面２４は、厚さ５０〜１２０ｎｍであれば、可視光（３５０−７３０ｎｍ）を７０％以上の反射率で反射することが期待できる。金属反射面２４の厚さが５０ｎｍを下回ると、厚さが小さくなるほど可視光を反射する容量が小さくなって７０％以上の反射率を得ることができなくなるとともに、金属反射面２４を透過する可視光の透過量が大きくなり、可視光によって樹脂製の基体２３の劣化が促進されるおそれがある。また、金属反射面２４の厚さが１５０ｎｍを上回ると、厚さが大きくなるほど反射率の低下が生じるとともに、金属反射面２４に着色が生じることがある。したがって、金属反射面２４は、厚さ５０〜１２０ｎｍに設定するものである。  
【００２２】
また、金属反射面２４は、図４において、厚さが５０〜１２０ｎｍであれば、基体２３の反射面被形成部２６に薄い部分や厚い部分が形成されても、可視光を７０％以上の反射率で反射することが期待できる。しかしながら、本実施形態では、金属反射面２４は、真空蒸着やイオンプレーティング法により蒸着形成されることによって反射面被形成部２６にほぼ均一の厚さで形成されている。そして、金属反射面２４は、反射面被形成部２６に蒸着形成されることにより反射面被形成部２６への密着性が向上して、基体２３が１００℃以上の高温となっても反射面被形成部２６から剥離しにくくなっている。  
【００２３】
保護膜２５は、金属反射面２４の酸化、劣化や反射率の低下を防止するために金属反射面２４上に設けられたものであり、酸化ケイ素（ＳｉＯ）を主体とする無機系薄膜により形成されている。本実施形態では、保護膜２５は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜からなっている。そして、保護膜２５は、例えば、有機ケイ素化合物の一種であるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）を材料とし、金属反射面２４上にプラズマＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成されている。本実施形態では、保護膜２５は、金属反射面２４上にほぼ均一の厚さで形成されている。  
【００２４】
保護膜２５の厚さが５０ｎｍを下回ると、保護膜２５の金属反射面２４上への密着性が低下して、金属反射面２４上から剥離することがある。また、保護膜２５の厚さが１５０ｎｍを上回ると、保護膜２５の厚さが大きくなるほど保護膜２５を透過する可視光の透過率の低下し、金属反射面２４上で反射される光量が低下し、保護膜２５上での入射光に対する出射光の比率が低下して、反射部材３の反射率が低下する。したがって、保護膜２５の厚さは、５０〜１５０ｎｍに設定するものである。  
【００２５】
図５は、本実施形態の保護膜２５と、アクリル系の保護膜における波長に対する反射部材３の反射率の測定結果である。なお、このときの金属反射面２４の厚さは、１００ｎｍである。本実施形態の保護膜２５を用いた反射部材３は、アクリル系の保護膜を用いた反射部材よりも可視光（３５０−７３０ｎｍ）の反射率が大きく、可視光を７０％以上の反射率で反射することができる。また、アクリル系の保護膜を用いた反射部材は、当該保護膜が可視光と干渉することにより反射率の変動があるのに対し、本実施形態の保護膜２５を用いた反射部材３は、反射率の変動がない。また、本実施形態の保護膜２５は、アクリル系の保護膜よりも耐熱性および耐光性が高いという利点を有する。したがって、保護膜２５は、ＬＥＤ７の発生熱や放射光の一部の熱変換で反射部材３が高温となり、ＬＥＤ７の放射光が経年入射しても劣化しにくい。
【００２６】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００２７】
照明器具1は、端子台１４に外部電源が投入されると、電源ユニット１２の点灯装置が動作して、点灯装置から発光体２のＬＥＤ７に所定の定電流が供給される。ＬＥＤ７は、点灯して可視光を放射するとともに発熱する。
【００２８】
ＬＥＤ７から放射された可視光は、反射部材３の貫通部９内に入射して貫通部９から出射し、透光性のカバー体２０を透過し、化粧枠体５の貫通孔１８を通過して光照射口１９から外部空間に出射する。ここで、貫通部９内に入射した可視光の一部は、反射部材３により反射されることなく直接的にカバー体２０に入射し、カバー体２０を透過し、貫通孔１８を通過して外部空間に出射する。
【００２９】
また、貫通部９内に入射した可視光の一部は、保護膜２５に入射し、保護膜２５を透過して金属反射面２４に入射する。可視光は、金属反射面２４で反射されて、再び保護膜２５を透過し、カバー体２０側に出射されて外部空間に出射される。ここで、保護膜２５は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の材料からなり、プラズマＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成されているので、可視光の透過率を低下させることなく可視光を透過するとともに、可視光による劣化が防止される。また、金属反射面２４は、アルミニウムの金属膜からなり、厚さ５０〜１２０ｎｍで形成されているので、可視光を７０％以上の高反射率で反射するとともに、可視光に着色することがない。また、可視光が金属反射面２４を透過して基体２３の反射面被形成部２６に入射することが防止され、これにより、基体２３の可視光による劣化が防止される。
【００３０】
こうして、反射部材３は、入射した可視光を高反射率で反射してカバー体２０側に出射する。化粧枠体５の光照射口１９から外部空間には、貫通部９内を通過した直接光と金属反射面２４で反射された反射光の合計の光量が出射される。反射部材３は、可視光を高反射率で反射するので、ＬＥＤ７から放射された可視光に対する照明器具１から出射される可視光の比率が高くなる。すなわち、照明器具１の器具効率が向上する。
【００３１】
そして、ＬＥＤ７に発生した熱は、基板６から装置本体４の底部１０に熱伝導して装置本体４から外部空間に放出される。また、ＬＥＤ７の熱は、反射部材３に輻射する。反射部材３は、当該輻射熱および照射されたＬＥＤ７の放射光の一部が熱変換されるにより温度上昇し、１００℃以上の高温となる。反射部材３の熱は、装置本体４および化粧枠体５に熱伝導して外部空間に放出される。
【００３２】
反射部材３の基体２３は、例えばポリカボネート（ＰＣ）樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂からなり、１００℃以上の高耐熱性を有するので、１００℃以上の温度となっても熱劣化しにくい。また、金属反射面２４および保護膜２５は、それぞれ上述した材料および厚さで形成されているので、１００℃以上の温度となっても、金属反射面２４が基体２３の反射面被形成部２６から剥離することがなく、保護膜２５が金属反射面２４上から剥離することがない。こうして、反射部材３は、樹脂製であっても、経年使用可能となる。
【００３３】
本実施形態の反射部材３によれば、金属反射面２４は、高反射率を有する金属（アルミニウム）で基体２３の反射面被形成部２６に厚さ５０〜１２０ｎｍで蒸着形成され、保護膜２５は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の材料でプラズマＣＶＤ法により厚さ５０〜１５０ｎｍで形成されるので、金属反射面２４および保護膜２５が基体２３の反射面被形成部２６にそれぞれ均一に形成され、基体２３が１００℃以上の高温となっても基体２３の反射面被形成部２６から剥離しにくくすることができるとともに、可視光に対して高反射率を有することができるという効果を有する。
【００３４】
また、基体２３は、１００℃以上の高耐熱性を有する樹脂によって形成されるので、ＬＥＤ７の発生熱および放射光による劣化を防止することができ、経年に亘って金属反射面２４および保護膜２５が剥離することを防止できるという効果を有する。
【００３５】
また、本実施形態の照明装置１によれば、発光体２のＬＥＤ７から放射された可視光を高反射率で反射する反射部材３を具備するので、出射光に対する器具効率が向上するという効果を有する。
【００３６】
なお、本実施形態において、照明装置１は、ダウンライトに形成したが、その他の埋め込み器具、吊り下げ器具、スポットライトなど、常用の照明器具であってもよい。また、反射部材３は、凹部８および貫通部９を有する円盤体の形状に限らず、可視光を反射する任意の形状であってもよい。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３８】
図６に、本実施形態の反射部材２７を示す。なお、図６において、図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３９】
反射部材２７は、図３に示す反射部材３において、保護膜２５上にガス吸収・分解膜２８が設けられたものである。その他の構成は、反射部材３と同一であり、反射部材３と同様に、例えば照明装置１に用いられる。
【００４０】
ガス吸収・分解膜２８は、酸化チタン（ＴｉＯ２）からなり、保護膜２６の表面に厚さ５〜１０μｍで形成されている。当該酸化チタンは、アナターゼ型の結晶構造を有する粒径５０〜１００ｎｍの金属酸化物であり、その表面には、粒径１〜１０ｎｍの銀粒子が担持されている。また、当該酸化チタンは、窒素ドープが施されている。銀粒子は、触媒として作用し、窒素ドープは、可視光域での反応を高める。
【００４１】
ガス吸収・分解膜２８は、反射部材２７内のメチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）や硫化水素（Ｈ２Ｓ）などの硫黄系ガスを吸着して分解する。これにより、反射部材２７や発光体２は、ガスによる腐食が防止される。反射部材２７は、経年に亘って高反射率を有し、照明装置１から出射される光束が維持される。
【００４２】
本実施形態の反射部材２７によれば、保護膜２５の表面にガス吸収・分解膜２８を有するので、ガスによる腐食を防止して経年に亘って高反射率を維持できるという効果を有する。
【００４３】
なお、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１…照明装置、  ３，２７…反射部材、  ４…装置本体、  ７…発光素子としのＬＥＤ、  ２３…基体、  ２４…金属反射面、  ２５…保護膜、  ２６…反射面被形成部
【図１】
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【図２】
2016091675.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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