JP7559660B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 展示日：令和３年３月９日～１２日 展示会名、開催場所：第１５回 国際照明総合展 ライティング・フェア２０２１ 東京ビックサイト 西１ホール（東京都江東区有明３－１１－１） ［刊行物等］ 販売日：令和３年３月２５日 販売した場所：岩崎電気株式会社（東京都中央区東日本橋１－１－７） ［刊行物等］ 販売日：令和３年４月７日 販売した場所：岩崎電気株式会社（東京都中央区東日本橋１－１－７）

本発明は、照明器具に関する。

特許文献１は、表面が絶縁膜塗装によって覆われた金属製照明器具反射板と、当該金属製照明器具反射板が固定された金属製照明器具本体と、を備え、金属製照明器具本体を接地線に接続してアースを得る照明器具を開示する。
また特許文献１には、金属製照明器具反射板を金属製照明器具本体に固定する金属製ネジを介して金属製照明器具反射板のアースを取る場合、例えば歯付の特殊ネジを金属製ネジに使用すること、または、汎用の金属製ネジとの中間に歯付座金を挿入することで、金属製照明器具反射板の絶縁塗装膜を剥離し、金属製照明器具反射板と金属製照明器具本体との導通が得られることが示されている。

特開２０１１－３４６８９号公報

特許文献１において、金属製ネジと金属製照明器具反射板との材質が異なる場合、両者の接触部分が雨水等に曝されると、両者のイオン化傾向の違いによって、両者の導通部分に電蝕が生じる。この結果、導通部分の周囲の絶縁塗装が劣化して剥がれたり、金属製照明器具反射板のネジ孔が腐蝕によって破損し、金属製ネジが脱落する虞がある。

本発明は、接地に用いられる導通部分の電蝕を抑えることができる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、光源を収めた第１ケースと、接地線に電気的に接続された第２ケースと、を備えた照明器具であって、前記第１ケースと前記第２ケースとを導通させる接地構造部を備え、前記接地構造部は、前記第１ケースの表面に設けられた第１金属部と、前記第２ケースの表面に設けられた第２金属部と、前記第１金属部及び前記第２金属部に挟まれて弾性変形する導電性の弾性変形部材と、前記第１金属部、前記第２金属部、及び前記弾性変形部材を含む範囲を密封するシール部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様は、光源を収めた第１ケースと、接地線に電気的に接続された第２ケースと、を備えた照明器具であって、前記第１ケースと前記第２ケースは、電源線を通す配線孔を有し、前記第１ケースと前記第２ケースとを導通させるとともに前記電源線が通る配線路の被水を防止する接地構造部を備え、前記第１ケースの表面には、前記接地構造部として、前記配線孔の周囲を囲む平面視円環状の第１金属部と、前記第１金属部を外周側から囲う平面視円環状の壁部と、前記壁部の外周側で平面視円環状に凹む溝部が設けられ、前記第２ケースの表面には、前記接地構造部として、前記第１金属部に対向する円環状の領域を前記第１金属部に向けて凸状にした第２金属部が設けられ、前記第１ケースの前記壁部の内周側に、前記第１金属部及び前記第２金属部に挟まれて弾性変形する導電性の弾性変形部材が配置され、前記第１ケースの前記溝部に、前記第１金属部、前記第２金属部、及び前記弾性変形部材を含む範囲を密封するように前記第１ケースと前記第２ケースの間の隙間を閉塞する環状のシール部が嵌め込まれ、前記弾性変形部材は、平面視円環状の波ワッシャであり、この波ワッシャの中央穴を前記電源線が通ることを特徴とする。

本発明の他の態様は、上記照明器具において、前記第１ケース、及び前記第２ケースはいずれも金属製であり、前記第１金属部、及び前記第２金属部はいずれも、前記第１ケース、及び前記第２ケースの金属の素地を露出させて成されていることを特徴とする。

本発明によれば、接地に用いられる導通部分の電蝕を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る投光器の正面側を視た斜視図である。 投光器の背面側を視た斜視図である。 投光器を図２のＡ－Ａ線で切断した斜視図である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 図４において矢印Ｘで指した範囲の拡大図である。 背面の側から視た投光器の分解斜視図である。 波ワッシャの斜視図である。 接地線のノイズ試験の試験結果を示す図である。 照明部の構成を示す平面図である。 図９のＢ－Ｂ線断面図である。 通常の反射面について、設計光軸を含む断面における配光形状のシミュレーション結果を示す図である。 ＣＯＢ型ＬＥＤの色度特性を示す図である。 本発明の実施形態に係る反射面について、設計光軸を含む断面における配光形状のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る反射面の反射特性の測定結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る投光器の放射スペクトルの測定結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る反射面の構成を示す斜視図である。 凹状ファセットの構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。 凹状ファセットの設計の説明図である。 本発明の実施形態に係る反射面の出射光の色度分布をシミュレーションした結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、照明器具の一例として投光器を例示する。

図１は本実施形態に係る投光器１の正面側を視た斜視図であり、図２は当該投光器１の背面側を視た斜視図である。
投光器１は、屋外に設置される屋外照明器具であり、建物の壁面や看板などを照明する看板照明器具、屋外駐車場などの所定エリアを照明するエリア照明器具、及び、建造物や展示物、植物などをライトアップするライトアップ照明器具として使用可能な照明器具である。
図１に示すように、投光器１は、照明光を正面から出射する器具本体３と、器具本体３を傾動自在に支持する支持アーム４と、を備え、器具本体３の傾動角度を変えることで照明光の出射方向を変更可能となっている。

図３は投光器１を図２のＡ－Ａ線で切断した斜視図であり、図４は図２のＡ－Ａ線断面図である。
本実施形態の器具本体３は、図３及び図４に示すように、それぞれ別体である本体ケース１０と、電源ケース１２と、を備えている。

本体ケース１０は、奥行きが浅い箱型のケースである。図１に示すように、本体ケース１０は、正面視矩形状を成しており、照明光を出射する正面視略矩形の出射開口１４が正面に開口し、出射開口１４を臨む位置に照明部１３が収められている。照明部１３は、照明光の光源と、当該照明光を制御する光制御部材と、を備え、本実施形態では、光源には、半導体発光素子の一態様であるＬＥＤ３０が用いられ、光制御部材には反射鏡３２が用いられている。

本体ケース１０の正面には出射開口１４の周囲を囲む化粧枠１５が取り付けられている。出射開口１４は、適宜の透光性材料から形成されたカバー１６によって覆われており、図３に示すように、当該カバー１６が化粧枠１５と本体ケース１０との間に固定されている。

図２に示すように、本体ケース１０の左右の両側には支持具取付片１７が設けられている。各支持具取付片１７は、図１に示すように、本体ケース１０の背後に向かって延び出ており、コの字状の上記支持アーム４が回動自在に取り付けられている。

電源ケース１２は、図３及び図４に示すように、点灯用の電力を照明部１３に供給する電源装置１９を内蔵する箱型のケースであり、図２に示すように、本体ケース１０の背後において一対の支持具取付片１７の間に収められている。
かかる電源ケース１２は、図３及び図４に示すように、略矩形板状の底板２０と、当該底板２０に覆い被さる無底の略直方体形状のカバー体２２と、を備え、底板２０に電源装置１９の回路基板１９Ａが固定されている。図２に示すように、電源ケース１２の左右両側の側面１２Ａには通気キャップ部材２３が取り付けられている。通気キャップ部材２３は、側面１２Ａに開口した通気孔を覆う、通気構造、及び防水構造を有した部材である。

かかる電源ケース１２は、図４に示すように、本体ケース１０の背後に、当該本体ケース１０との間に隙間δをあけて固定されている。電源ケース１２の固定にはネジ止めが用いられており、本体ケース１０の背面１０Ａ（図６）の複数箇所に設けられたネジ孔２５（図６）に、電源ケース１２の底板２０を貫通させた金属製のネジ２４（図２）を螺合させることで、電源ケース１２が固定されている。なお、ネジ２４の材質は適宜であり、本実施形態ではステンレスである。後述の通り、電源ケース１２及び本体ケース１０の表面は、ネジ孔２５を含めて絶縁層を形成する表面処理（本実施形態では絶縁塗装）が施されており、ネジ２４とネジ孔２５の螺合によっては電源ケース１２と本体ケース１０とは導通されない。

かかる器具本体３は、それぞれが別体の本体ケース１０と電源ケース１２とを備え、本体ケース１０が照明部１３を内蔵し、電源ケース１２が電源装置１９を内蔵するため、照明部１３に係るユニットと、当該照明部１３を点灯させるための電源や各種電気回路に係るユニットと、を別々に生産することができ、生産効率の向上を図ることができる。
また、照明部１３の発熱が電源装置１９に直接的に伝わることがないため、電源装置１９が備える電子部品の耐熱温度が、照明部１３（光源の半導体発光素子）の耐熱温度よりも低い場合であっても、電子部品の耐熱温度の制限を受け難くなり、照明部１３の光出力を高めることができる。

本実施形態において、本体ケース１０及び電源ケース１２はそれぞれアルミダイカスト鋳造品であり、金属の一種であるアルミニウム合金から形成されている。また、本体ケース１０及び電源ケース１２はそれぞれ、鋳造後に、絶縁層を形成する表面処理の一例である絶縁塗装が施されることで、外部に露出する素地の表面の全体が絶縁塗装膜による絶縁層によって覆われており、耐蝕性及び絶縁性が高められている。

次いで、投光器１の接地構造について説明する。

図３に示すように、電源ケース１２の底面１２Ｂには、商用電力を伝送する電源線４０を内部に引き込む、防水構造の電線引込部４２が設けられている。電源線４０は、接地線４０Ａを含み、この接地線４０Ａが電源ケース１２に電気的に接続されることで、当該電源ケース１２が接地される。本実施形態では、電源ケース１２の内部において底板２０に接地端子（図示せず）が立設されており、この接地端子に接地線４０Ａが接続されることで電源ケース１２が接地される。

また、本実施形態の器具本体３は、図４に示すように、本体ケース１０と電源ケース１２とを導通させることで、電源ケース１２を通じて本体ケース１０を接地する接地構造部５０を備えている。

図５は、図４において矢印Ｘで指した範囲であって、接地構造部５０を含む範囲の拡大図である。
本実施形態において、接地構造部５０は、本体ケース１０の背面１０Ａと、上記隙間δをあけて当該背面１０Ａに対向する電源ケース１２の対向面１２Ｃとを、波ワッシャ５６を介して導通させる構造部である。
具体的には、接地構造部５０は、本体ケース１０と導通し当該本体ケース１０の背面１０Ａに設けられた第１金属部５２と、電源ケース１２と導通し当該電源ケース１２の対向面１２Ｃに設けられた第２金属部５４と、第１金属部５２、及び第２金属部５４の間に介在し、これら第１金属部５２及び第２金属部５４によって挟み込まれる金属製の上記波ワッシャ５６と、を備えている。

本実施形態の接地構造部５０は、さらに、これら第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６を含む範囲の全周を密封するシール部５７を備え、当該シール部５７によって、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６が雨水などで被水することが防止されている。これにより、投光器１の屋外使用時においても、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６の電蝕が防止される。

図６は、背面の側から視た投光器１の斜視図である。
本体ケース１０の背面１０Ａには、配線孔６１が開口しており、電源ケース１２から引き出された配線６０が配線孔６１を通じて本体ケース１０に引き込まれている。配線６０は例えば電源装置１９から照明部１３へ電力を供給する電源線である。
本実施形態の第１金属部５２は、配線孔６１の周囲を囲む平面視略円環状を成し、本体ケース１０の金属の素地を露出させて形成された平らな金属面となっている。かかる第１金属部５２は、本体ケース１０の表面処理（本実施形態では絶縁塗装）時に、当該第１金属部５２の形成領域をマスキングした状態で表面処理することで形成される。

第１金属部５２の外周側には、当該第１金属部５２を囲む壁部５８が形成されており、壁部５８の内側であって第１金属部５２の表面上に波ワッシャ５６が当該壁部５８によって位置決めされた状態で収められる。

壁部５８の外周側には、平面視円環状の溝部５９が形成されており、図５に示すように、上記シール部５７の構成要素であるパッキン５５が溝部５９に嵌め込まれている。本実施形態ではパッキン５５にＯリングが用いられている。かかるパッキン５５が背面１０Ａと電源ケース１２の対向面１２Ｃとの間で押し潰されることで、パッキン５５の内側（すなわち、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６を含む範囲）が密封される。

図７は、波ワッシャ５６の斜視図である。
波ワッシャ５６は、ウェーブワッシャとも言われ金属製の平面視円環状の板状部材である。かかる波ワッシャ５６は、平らな第１金属部５２の面に対して凸方向に折れ曲がった複数の第１部位５６Ａ、及び、凹方向に折れ曲がった複数の第２部位５６Ｂを面内に含み、第１部位５６Ａ及び第２部位５６Ｂの凹凸方向に弾性変形する弾性変形部材である。

電源ケース１２に設けられた第２金属部５４は、図５に示すように、電源ケース１２の対向面１２Ｃの一部が本体ケース１０に向けて凸状に変形した部位であり、上記第１金属部５２と略同径の平面視円環状に形成されている。第２金属部５４の先端部５４Ａは、第１金属部５２と同様に、表面処理（本実施形態では絶縁塗装）時にマスキングされることで、電源ケース１２の金属の素地を露出しており、かかる先端部５４Ａが上記金属製の波ワッシャ５６を第１金属部５２の側へ押圧することで当該波ワッシャ５６を弾性変形させている。すなわち、波ワッシャ５６は、第１金属部５２の押圧によって、それぞれが金属の素地を露出した第１金属部５２と第２金属部５４とで挟み込まれており、当該波ワッシャ５６を通じて第１金属部５２及び第２金属部５４が導通している。

ここで、本体ケース１０側への第２金属部５４の突出量は、電源ケース１２の対向面１２Ｃと本体ケース１０の背面１０Ａとの間の上記隙間δよりも若干小さくなっている。これにより、部品の寸法公差等によって第２金属部５４の突出量が多少大きくなったとしても上記隙間δが拡がることがなく、また、隙間δが拡がることでシール部５７のシール性が低下する、といったことも防止される。
さらに、第１金属部５２と第２金属部５４との間には、上記波ワッシャ５６が介在するため、第１金属部５２と第２金属部５４との間に若干の隙間があっても、波ワッシャ５６を通じて第１金属部５２と第２金属部５４とを確実に導通させることができる。

また、本実施形態の接地構造部５０は、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６のいずれも配線孔６１を囲む環形状に形成されることで、図５に示すように、シール部５７の内側に配線路６２が形成され、この配線路６２を通って電源ケース１２から本体ケース１０の内部へ配線６０が延びている。これにより、当該配線６０のための防水構造を別途に設けることがなく低コスト化を図ることができる。

ところで、電源ケース１２の内部から配線路６２を通して、接地のためのアース線を本体ケース１０の内部に導入し、当該アース線を通じて電源ケース１２と本体ケース１０とを導通させる構成も考え得る。
しかしながら、この構成においては、電源ケース１２と本体ケース１０とのそれぞれの内部でアース線を結線する必要があるため、組立作業性が悪く、製造コストがアップするという問題がある。
これに加え、電源ケース１２の内部をアース線が延びるため、当該アース線が電源装置１９の電子部品（特にコイル部品）から影響を受けて、ノイズを増大させるといった問題もある。
これに対し、本実施形態の接地構造部５０では、アース線ではなく波ワッシャ５６を用いて電源ケース１２と本体ケース１０とを導通させるため、組立作業性を高め、また、コスト及びノイズの増大を招くこともない。

図８は、本実施形態の投光器１について行った、接地線のノイズ試験の試験結果を示す図である。同図において、ラインＬは、電気照明及び類似機器の無線妨害波特性の許容値についてＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）が定めた値（すなわち、ＣＩＳＰＲ１５）を示している。
同図に示されるように、本実施形態の接地構造部５０において、第１金属部５２と第２金属部５４との間に波ワッシャ５６を設けない場合には、矢印ＮＡで示す周波数範囲でラインＬＸを超えるノイズが生じている。これに対し、波ワッシャ５６を設けた場合には当該周波数範囲のノイズが抑えられ、ノイズの抑制効果を奏することが分かる。

本実施形態の投光器１は、電源ケース１２の底板２０とカバー体２２は別部品になっており，この部品間も導通させる必要がある。そのため、両方の部品の係合部にも上記波ワッシャ５６が設けられており、これら底板２０とカバー体２２とが波ワッシャ５６を挟み込むことで、互いが確実に導通するようになっている。これにより、電源ケース１２と本体ケース１０との導通と同様に、底板２０とカバー体２２との間をアース線で接続する必要がなく、組立作業性を高めることができる。

なお、本実施形態の接地構造部５０については、次のような変形が可能である。
例えば、配線６０を接地構造部５０の内部に通す必要がない場合、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６はいずれも平面視円環状形状でなくてもよい。
また、本実施形態の接地構造部５０において、電源ケース１２及び本体ケース１０のそれぞれに設けられた構成が入れ替わってもよい。
また、第１金属部５２及び第２金属部５４は、電源ケース１２及び本体ケース１０を導通する適宜の導電性の部材であればよく、電源ケース１２及び本体ケース１０の素地でなくてもよい。
また、電源ケース１２及び本体ケース１０の表面処理は、絶縁塗装に限らず、表面に絶縁層を形成する任意の表面処理でもよい。

次いで、照明部１３の構成について詳述する。

図９は照明部１３の構成を示す平面図であり、図１０は図９のＢ－Ｂ線断面図である。
照明部１３は、上述の通り、光源であるＬＥＤ３０と、光制御部材としての反射鏡３２とを備え、反射鏡３２には、ＬＥＤ３０の配光を制御する反射面３４が形成されている。本実施形態の照明部１３は、１つの反射鏡３２に対して４つのＬＥＤ３０を備え、反射鏡３２には、ＬＥＤ３０ごとに反射面３４が設けられている。各反射面３４は出射光を所定の配光角に制御する放物面であり、図９に示すように、隣接する反射面３４の出射側開口端３５同士が概ね接する程度まで近接して配置されることで、反射鏡３２の平面視寸法の小型化が図られている。

本実施形態のＬＥＤ３０は、多数の半導体発光素子を密集配置して平面視略円形状の発光面３６が形成されたＣＯＢ型ＬＥＤ（ＣＯＢ：Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）であり、かかるＣＯＢ型ＬＥＤが光源に用いられることで、照明部１３の高出力化が図られている。

ここで、本実施形態の反射鏡３２は、図１０に示すように、各反射面３４の設計光軸ＫＡの方向の長さＬＡが、かかる発光面３６を有したＬＥＤ３０の配光制御に用いられる通常の反射面に比べて短くなることで、反射鏡３２の厚み寸法が抑えられている。
これにより、平面視寸法、及び、厚み寸法の両方を抑えたコンパクトな照明部１３が実現されている。また、照明部１３の厚み寸法が抑えられることで、本体ケース１０の奥行き寸法も抑えられる。したがって、本体ケース１０と、電源ケース１２と、を備えた器具本体３において、電源ケース１２を本体ケース１０の背後に配置した場合でも、本体ケース１０の奥行き寸法が抑えられることで、器具本体３の全体の奥行き寸法が抑えられ、投光器１の小型化、軽量化、及び低コスト化を図ることができる。

ただし、何ら対策を施さなければ、反射面３４の長さＬＡが短くなるほど、照度ムラや色ムラが目立つようになって照明品質が低下し、特に、看板照明においては、看板の表示面の色合いが変わるなどの悪影響を生じる。

照度ムラの発生について説明すると、ＬＥＤ３０の発光面３６が点光源と見做せる程度に長くした反射面３４の長さＬＡを基準とした場合、反射面３４の長さＬＡが基準よりも短くなると、設計光軸ＫＡに非平行な出射光成分が増える。このため、設計光軸ＫＡを含む断面における配光形状は、図１１に示すように、当該設計光軸ＫＡの両側にピークを有する、いわゆる“ピーク割れ”の形状となり、中心光度（軸光度）が低下する。この結果、照射面において中心部の照度が低下した照度ムラを生じることになる。

次に色ムラの発生について説明すると、本実施形態のＬＥＤ３０に用いられているＣＯＢ型ＬＥＤは、各半導体発光素子を覆い、これらの半導体発光素子の放射光によって励起されて蛍光を発する蛍光層を備え、各半導体発光素子が青色光を放射し、蛍光層が青色光によって励起されて黄色の蛍光を放射し、これら青色光と、蛍光による黄色光との混合によって白色光を放射している。
照射面の色見は白色光と黄色光との混合によるものであり、反射面３４の長さＬＡが短い場合には、非平行光の成分が多くなることで白色光を多く含む成分が設計光軸ＫＡから離間した位置に配置され、上述のピーク割れを生じる。これにより、照射面において、設計光軸ＫＡに対応する箇所は相対的に黄色味を帯びる。

また、一般に、かかる構成のＣＯＢ型ＬＥＤの放射光は、当該ＣＯＢ型ＬＥＤの光軸ＫＢに対する放射角αによって、色度が変化する特性を有している。具体的には、図１２に示すように、放射角αが大きくなるほど、色度ΔＣＣＹが大きくなっている。色度ΔＣＣＹは、ｘｙ色度図において白色点を基準に考えると、ｙが増加するほど黄色味が強くなり、ｙが減少するほど赤味が強くなるため、色度ΔＣＣＹが増加するほど黄色味が強くなるといえる。したがって、比較的大きな放射角αの放射光を遮蔽する等して反射面３４に入射させなければ、黄色の色ムラの発生が抑えられる。しかしながら、ＣＯＢ型ＬＥＤの放射光の一部が照明に利用されないため光学効率は低下してしまう。
また、ＣＯＢ型ＬＥＤにおいては、色偏差（Ｄｕｖ）を上昇させることで、発光効率を高めることができる。しかしながら、色偏差（Ｄｕｖ）を上昇させると発光色が黄色味を増し、色ムラの原因となる。なお、色偏差（Ｄｕｖ）とは、黒体放射軌跡からの偏差（ズレ）を表す値である。
このように、ＣＯＢ型ＬＥＤにおいては、効率を高めると色ムラの問題が顕著となる。

そこで、本実施形態の反射面３４は、短い長さＬＡでありながらも、効率を高めることが可能であり、なおかつ、照度ムラ及び色ムラの発生を抑えられるように構成されている。
具体的には、反射面３４の配置を通常の設計とは異ならせ、さらに、反射膜７０及び凹状ファセット８０を反射面３４に設けることで、上記の効果が得られるようになっている。
以下、かかる構成について詳述する。

先ず、反射面３４の配置について説明する。
本実施形態の反射面３４は、図１０に示すように、焦点ＦＡを有した放物面であり、通常の設計においては、この焦点ＦＡが発光面３６に位置するようにＬＥＤ３０の上に配置される。これに対して本実施形態の反射面３４は、焦点ＦＡが発光面３６から設計光軸ＫＡに沿って上方に所定距離ＬＣ（本実施形態では０．５ｍｍ）だけ離間するように配置されている。
この配置により、図１３に示すように、設計光軸ＫＡを含む断面における配光形状が設計光軸ＫＡにピークを有する形状となり、図１１に示した“ピーク割れ”が解消される。これにより、中心光度（軸光度）が最大となり、照射面における照度ムラや色ムラの発生が抑えられる。
なお、図１３のグラフは、後述する反射膜７０及び凹状ファセット８０を備えていない反射面３４についてシミュレーションすることで得られたものである。

次いで、反射面３４の反射膜７０について説明する。
反射膜７０は、当該反射膜７０を設けない場合に比べ、青色光の反射率を増大し、かつ、黄色光の反射率を低下させる膜であり、反射面３４の表面全体に形成されている。
本実施形態の反射面３４は、反射鏡３２の基材の表面に適宜の塗料（本実施形態では、東洋工業塗料株式会社 製品名：ＵＶ－５４２）であるアンダーコート層が形成され、その上にアルミ蒸着層が形成されたものである。本実施形態の基材にはアルミニウム合金であるＡＤＣ１２が用いられており、基材には、この他にも例えば、純アルミニウムや樹脂材などの適宜の材料を用いることができる。

本実施形態の反射膜７０は、図１０に示すように、反射膜層７１と、互いに屈折率が異なる低屈折率材料層７２、及び、高屈折率材料層７４と、を反射面３４の表面に積層形成したものである。本実施形態では、反射膜層７１の材料には純度９９．９９％のアルミニウム材が用いられ、低屈折率材料層７２の材料にはＳｉＯ_２（屈折率：１．４６）が用いられ、高屈折率材料層７４の材料には、低屈折率材料層７２の材料よりも屈折率が大きいＴｉＯ_２（屈折率：２．５）が用いられている。
低屈折率材料層７２、及び、高屈折率材料層７４には、これらの材料の他にも、例えば、Ｔａ_２Ｏ_５（屈折率：２．１６）、ＺｒＯ_２（屈折率：２．００から２．０５）、ＭｇＦ_２（屈折率：１．３８から１．４）、Ａｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６３）などの公知又は周知の反射膜材料を用いることができる。
なお、材料名に併記した屈折率は、約５５０ｎｍの波長に対する値である。

かかる構成の反射膜７０は、低屈折率材料層７２、及び、高屈折率材料層７４の膜厚を数ｎｍ単位で可変することで反射特性におけるピーク波長が変化する。

図１４は、本実施形態の反射面３４の反射特性の測定結果を示す図である。
なお、同図には、反射面サンプルＳＡ１と反射面サンプルＳＡ２との２つの反射面３４についての測定結果を示している。反射面サンプルＳＡ１は、ピーク波長が４２５ｎｍとなるように設計された反射膜７０を有する反射面３４である。反射面サンプルＳＡ２は、ピーク波長が５５０ｎｍとなるように設計された反射膜７０を有する反射面３４である。
同図に示されるように、反射面サンプルＳＡ１は、反射面サンプルＳＡ２に比べ、青色光の波長範囲Ｒ１で反射率が高く、かつ、黄色光の波長範囲Ｒ２で反射率が低くなる反射特性を有するものとなっていることが分かる。

図１５は、投光器１の放射スペクトルの測定結果を示す図である。
なお、この測定結果は、反射面３４の反射面サンプルＳＡ３、ＳＡ４、ＳＡ５について、投光器１から３メートル離れた地点で放射照度計を用いて測定して得られた結果である。反射面サンプルＳＡ３は、ピーク波長が３００ｎｍとなるように設計された反射膜７０を有する反射面３４であり、反射面サンプルＳＡ４は、ピーク波長が４５０ｎｍとなるように設計された反射膜７０を有する反射面３４である。また反射面サンプルＳＡ５は、ピーク波長が５００ｎｍとなるように設計された反射膜７０を有する反射面３４である。
同図に示されるように、ピーク波長が低くなるほど、黄色光の波長範囲Ｒ２の放射強度が低下することが分かる。

これら図１４及び図１５の測定結果によれば、反射特性におけるピーク波長が青色光の波長範囲Ｒ１に近い４５０ｎｍ以下であり、黄色の補色となる青色光の反射率を高める反射膜７０を反射面３４に設けることで黄色光の反射率が低下し、かつ、青色光が増加することが分かる。したがって、かかる反射膜７０を有した反射面３４の出射光を照明光に用いることで、照射面における黄色の色ムラを目立ち難くできる。

次に凹状ファセット８０について説明する。
図１６は、反射面３４の構成を示す斜視図である。なお、前掲図９及び図１０では、図面が煩雑になるのを避けるために、凹状ファセット８０の図示を省略している。
図１６に示すように、本実施形態の反射面３４には、凹状のファセットである凹状ファセット８０が隙間無く連続して設けられている。

図１７は凹状ファセット８０の構成を示す図であり、図１７（Ａ）は平面図、図１７（Ｂ）は断面図である。
凹状ファセット８０は、色ムラを抑えるものであり、凹の開口側から視た平面視形状が、図１７（Ａ）に示すように、六角形となっている。出射光の拡散は、かかる凹状ファセット８０の平面視形状の寸法及び凹量Ｑを可変することで調整することができ、拡散を大きくすることで色ムラを抑えることができる。しかしながら、拡散が大きいほど配光角も拡がるため、本実施形態では、色ムラを抑えつつ、配光角の増加が約６度以下に抑えられるように、凹状ファセット８０が設計されている。

かかる凹状ファセット８０の設計は次の通りである。

なお、以下の説明において、反射面３４の設計光軸ＫＡの方向を上下方向と定義し、当該反射面３４の出射側開口端３５（図５）を上方向と定義する。
また本実施形態の凹状ファセット８０は、図１６に示すように、六辺のうちの一対の辺が反射面３４の周方向ＤＡに平行になる姿勢で並べられている。そして、図１７に示すように、凹状ファセット８０の六辺のうち、最下端に位置し、かつ周方向ＤＡに平行な辺を下辺８０Ｄと言い、当該下辺８０Ｄに対向し、かつ平行な辺を上辺８０Ｕと言う。
また上辺８０Ｕから下辺８０Ｄまでの最短距離を高さＨＦと言い、周方向ＤＡにおける凹状ファセット８０の最大幅を幅ＷＦと言い、この幅ＷＦを示す線分ＭＦから上辺８０Ｕまでの最短距離を上方長さＨＵＦと言う。凹状ファセット８０の凹量Ｑは、当該凹状ファセット８０の開口面８０Ｐから最も凹んだ位置までの最短距離である。

凹状ファセット８０の設計を説明すると、先ず、出射側開口端３５に周方向ＤＡに並ぶ第１凹状ファセット８０－１（図１６）の寸法が決定される。
次いで、第１凹状ファセット８０－１の寸法を基準に、当該第１凹状ファセット８０－１の下方で接する第２凹状ファセット８０－２の寸法が決定される。同様にして、第Ｎ凹状ファセット８０－Ｎの寸法を基準に、当該第Ｎ凹状ファセット８０－Ｎの下方で接する第Ｎ＋１凹状ファセット８０－Ｎ＋１の寸法が決定される。

第１凹状ファセット８０－１の寸法は次のように決定される。
先ず、図１６に示すように、放物面である反射面３４を規定する放物線ＭＡを特定し、図１８に示すように、放物線ＭＡを角度θだけ設計光軸ＫＡを中心に回転させて得られる放物面８５を求める。角度θは、第１凹状ファセット８０－１の形成個数Ｚで３６０度を割った値（＝３６０／Ｚ）であり、形成個数Ｚは任意である。
そして、この放物面８５において、第１凹状ファセット８０－１の線分ＭＦに対応する位置での周方向ＤＡの長さに基づき幅ＷＦを特定する。

次いで、幅ＷＦを２分した長さを下辺８０Ｄの長さとする。
次に、次式（１）に基づき、凹量Ｑを決定する。
凹量Ｑ＝［（幅ＷＦ＋下辺８０Ｄの長さ）／２］×係数Ｅ （１）
ただし、係数Ｅは、配光角の許容値に応じて決まる値である。

式（１）において、係数Ｅが大きくなるほど凹量Ｑが大きくなり、より大きな拡散が得られ、また配光角も大きくなるため、当該係数Ｅは、配光角が許容値を超えない範囲で設定される。例えば、係数Ｅが「０．１」程度あれば、１／１０ビーム角が５０度以内に収まり、また、「０．０００８」であれば１／１０ビーム角（配光角）の増大が約６度以下に収えられる。

また、幅ＷＦ及び凹量Ｑが決まることで、図１７（Ａ）に示すように、当該ＷＦで離間した凹状ファセット８０上の２点ＰＦ１、ＰＦ２が定まり、これら２点ＰＦ１、ＰＦ２の中点ＰＦ３を凹量Ｑでませた点ＰＦ４（図１７（Ｂ））が定まる。そして、凹状ファセット８０の湾曲面として、これら点ＰＦ１、ＰＦ２、ＰＦ４のそれぞれを通る湾曲面が特定される。

次いで、放物面８５における上辺ＭＡＵの長さを高さＨＦに決定する。この上辺ＭＡＵは、放物面８５において、反射面３４の出射側開口端３５に対応する位置を延びる辺である。
そして、高さＨＦを２分した長さを上方長さＨＵＦとする。
これにより、第１凹状ファセット８０－１について、平面視六角形状の寸法、及び凹量Ｑ（湾曲面の形状）が決定される。

第Ｎ＋１凹状ファセット８０－Ｎ＋１（Ｎ＝１以上の整数）は次のように設計される。
すなわち、幅ＷＦ、下辺８０Ｄの長さ、及び凹量Ｑはそれぞれ、第１凹状ファセット８０－１と同様の手順で設定される。一方、高さＨＦについては、第Ｎ凹状ファセット８０－Ｎの下辺８０Ｄを２倍した長さに設定される。
これにより、第Ｎ＋１凹状ファセット８０－Ｎ＋１について平面視六角形状の寸法、及び凹量Ｑ（湾曲面の形状）が決定される。

図１９は、本実施形態の反射面３４の出射光の色度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、同図のシミュレーションは、設計光軸ＫＡを壁面上に配置した状態で当該壁面を反射面３４の出射光で照射したときの色度分布を求めたものである。このシミュレーションは、発光面３６からの焦点ＦＡの所定距離ＬＣが約０．５ｍｍであり、上記反射膜７０が設けられていない反射面３４を対象に行われている。
同図に示すように、凹状ファセット８０が反射面３４に設けられていない場合、設計光軸ＫＡの近傍範囲Ｔと、その周辺とで色温度の差が顕著となっており、当該近傍範囲Ｔで色温度が高くなっている。このような近傍範囲Ｔと、その周辺との色温度の差によって、比較的大きな色ムラが生じていることが分かる。
一方、凹状ファセット８０が反射面３４に設けられている場合、１／１０ビーム角が約６度だけ拡がるものの、色温度の差は緩和され、色ムラが解消されていることが分かる。

このように、本実施形態の反射面３４は、長さＬＡが基準よりも短いながらも、焦点ＦＡを発光面３６から設計光軸ＫＡに沿って離間するように配置されることで、照度ムラ及び色ムラが改善されている。
さらに、本実施形態の反射面３４は、青色光の反射率を高める反射膜７０が設けられることで色ムラが改善され、加えて、凹状ファセット８０が設けられることで、配光角の拡がりを抑えつつ、色ムラをより一層抑えることができる。

なお、反射面３４などの寸法は、発光面３６の最大径によって変わる。
本実施形態では、発光面３６は、直径が５．５ｍｍの平面視円形であり、これに対する反射面３４は、長さＬＡが２２．８ｍｍとなっている。この場合において、発光面３６から焦点ＦＡまでの所定距離ＬＣが０．５ｍｍ、反射膜７０の反射特性におけるピーク波長が４２５ｎｍ、凹状ファセット８０の各々の寸法の基準となる第１凹状ファセット８０－１の寸法が次の値に設定されることで、配光角の増加が約６度以下に抑えられ、また色ムラも抑えられる。
すなわち、第１凹状ファセット８０－１の寸法は、幅ＷＦが５．７ｍｍ、凹量Ｑが０．００６２ｍｍ（係数Ｅ＝０．０００８）、高さＨＦが約５．６５ｍｍである。
また反射膜７０は、アルミニウムから成る反射膜層７１の厚みが１００ｎｍから２００ｎｍ、ＳｉＯ_２から成る低屈折率材料層７２の厚みが６０ｎｍから７０ｎｍ、ＴｉＯ_２から成る高屈折率材料層７４の厚みが４０ｎｍから５０ｎｍである。

なお、本実施形態の反射面３４において、次のような変形が可能である。
例えば、凹状ファセット８０は、必ずしも隙間無く設けられる必要はなく、色ムラ及び照度ムラが生じない範囲で減らしてもよい。

本実施形態によれば、次の効果を奏する。

本実施形態の投光器１は、ＬＥＤ３０を収めた本体ケース１０と、接地線４０Ａに電気的に接続された電源ケース１２と、を備えた照明器具である。また投光器１は、本体ケース１０と電源ケース１２とを導通させる接地構造部５０を備えている。この接地構造部５０は、本体ケース１０の背面１０Ａに設けられた第１金属部５２と、電源ケース１２の対向面１２Ｃに設けられた第２金属部５４と、第１金属部５２及び第２金属部５４に挟まれて弾性変形する導電性の波ワッシャ５６と、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６を含む範囲を密封するシール部５７と、を備えている。

この構成によれば、第１金属部５２と第２金属部５４とが波ワッシャ５６を介して導通するので、第１金属部５２と第２金属部５４との間に隙間があっても、波ワッシャ５６を通じて第１金属部５２と第２金属部５４とを確実に導通させることができる。
さらに、シール部５７によって、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６の被水が防止され、投光器１の屋外使用時においても、第１金属部５２、第２金属部５４、及び波ワッシャ５６の電蝕が防止される。

本実施形態において、本体ケース１０、及び電源ケース１２はそれぞれ、第１金属部５２、及び第２金属部５４を除き絶縁層が形成されている。
これにより、本体ケース１０、及び電源ケース１２の耐蝕性を高めつつ、接地構造部５０によって、互いを確実に導通させることができる。また、接地構造部５０の電蝕が防止されているため、当該電蝕による絶縁層の剥がれを防止できる。

本実施形態において、本体ケース１０、及び電源ケース１２はいずれも金属製であり、第１金属部５２、及び第２金属部５４はいずれも、本体ケース１０、及び電源ケース１２の金属の素地を露出させて形成されている。
これにより、第１金属部５２、及び第２金属部５４の形成範囲を表面処理（本実施形態では絶縁塗装）時にマスキングするだけで、これら第１金属部５２、及び第２金属部５４を簡単に設けることができる。

本実施形態において、接地構造部５０は、シール部５７によって密封された範囲に、本体ケース１０と電源ケース１２の間を延びる配線６０を通す配線路６２を有する。
これにより、配線路６２を防水するための防水構造を接地構造部５０と別途に設ける必要がなく、低コスト化が図られる。

本実施形態の投光器１は、光を放射する面状の発光面３６を有したＬＥＤ３０と、発光面３６の光を制御する放物面の反射面３４と、を備えた照明器具である。この反射面３４は、放物面の焦点ＦＡが発光面３６から設計光軸ＫＡに沿って離間した位置に配置されており、青色光の反射率を高める反射膜７０が表面に設けられており、なおかつ、複数の凹状ファセット８０が表面に設けられている。

この構成によれば、焦点ＦＡが発光面３６から設計光軸ＫＡに沿って離間した位置に配置されることで、照度ムラ及び色ムラが改善され、さらに反射膜７０によって色ムラが改善され、加えて、凹状ファセット８０によって配光角の拡がりを抑えつつ、色ムラがより一層抑えられる。
これにより、反射面３４の長さＬＡを基準よりも短くした場合でも、照度ムラ及び色ムラの発生を抑え、照明品質を高めることができる。
また、ＬＥＤ３０の色偏差（Ｄｕｖ）を上昇させ、または、大きな放射角αの範囲のＬＥＤ３０の放射光を反射面３４に入射させることで、色ムラの発生を抑えつつ、効率を高めることができる。

本実施形態において、反射膜７０は、色ムラの対象の色（本実施形態では黄色）の光の反射率よりも当該色ムラの対象の色の補色（本実施形態では青色）の光の反射率を高める。
これにより、反射面３４から出射される光が白色光である場合に、色ムラの対象の色を補色によって確実に打ち消して、色ムラを抑えることができる。

本実施形態において、凹状ファセット８０は、凹量Ｑによる配光角の増加が約６度以下であるため、出射光の拡がりを抑えつつ、色ムラを改善することができる。

なお、上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

例えば、本発明は、投光器１に限らず、任意の用途の照明器具に適用できる。

上述した実施形態における水平、及び垂直等の方向や各種の数値、形状、材料は、特段の断りがない限り、それら方向や数値、形状、材料と同じ作用効果を奏する範囲（いわゆる均等の範囲）を含む。

１ 投光器（照明器具）
３ 器具本体
１０ 本体ケース（第１ケース）
１２ 電源ケース（第２ケース）
１２Ｃ 対向面
１３ 照明部
１９ 電源装置
２０ 底板
２２ カバー体
３０ ＬＥＤ（光源）
４０Ａ 接地線
５０ 接地構造部
５２ 第１金属部
５４ 第２金属部
５５ パッキン
５６ 波ワッシャ（弾性変形部材）
５７ シール部
６１ 配線孔
６２ 配線路
δ 隙間

Claims (3)

1. 光源を収めた第１ケースと、
   接地線に電気的に接続された第２ケースと、
   を備えた照明器具であって、
   前記第１ケースと前記第２ケースは、電源線を通す配線孔を有し、
   前記第１ケースと前記第２ケースとを導通させるとともに前記電源線が通る配線路の被水を防止する接地構造部を備え、
   前記第１ケースの表面には、前記接地構造部として、前記配線孔の周囲を囲む平面視円環状の第１金属部と、前記第１金属部を外周側から囲う平面視円環状の壁部と、前記壁部の外周側で平面視円環状に凹む溝部が設けられ、
   前記第２ケースの表面には、前記接地構造部として、前記第１金属部に対向する円環状の領域を前記第１金属部に向けて凸状にした第２金属部が設けられ、
   前記第１ケースの前記壁部の内周側に、前記第１金属部及び前記第２金属部に挟まれて弾性変形する導電性の弾性変形部材が配置され、
   前記第１ケースの前記溝部に、前記第１金属部、前記第２金属部、及び前記弾性変形部材を含む範囲を密封するように前記第１ケースと前記第２ケースの間の隙間を閉塞する環状のシール部が嵌め込まれ、
   前記弾性変形部材は、平面視円環状の波ワッシャであり、この波ワッシャの中央穴を前記電源線が通る
   ことを特徴とする照明器具。
2. 前記第１ケース、及び前記第２ケースはそれぞれ、前記第１金属部、及び第２金属部を除き絶縁層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記第１ケース、及び前記第２ケースはいずれも金属製であり、
   前記第１金属部、及び前記第２金属部はいずれも、前記第１ケース、及び前記第２ケースの金属の素地を露出させて成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の照明器具。

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