JP2658729B2 - 照明具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，照明機能，インテリア
機能に優れ，半透光性の柔らかい光を放つことができる
照明具に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，照明具としては，例えば，グローブ
と，該グローブの内部に取り付けた照明ランプとよりな
るものがある。ところで，従来の照明具は，照明機能に
優れたものが多い。しかし，近年は，照明具のインテリ
ア機能についても重要視されるようになってきている。
そして，今日では，照明機能とインテリア機能とを兼ね
備えた照明具の開発が活発である。

【０００３】そこで，発明者は，近年の照明具の傾向に
鑑み，グローブの素材について検討した。上記グローブ
の素材には，例えば，和紙，合成樹脂，セラミックスが
ある。紙は，眩しい光をほんのりと柔らかな光として透
過させることができる。また，紙は，安価で，自由自在
に形状を変えることができる。上記合成樹脂としては，
アクリル樹脂等がある。合成樹脂は，透光性を有し，着
色性に優れている。また，安価で，自由自在に形状を変
えることができる。

【０００４】上記セラミックスとしては，硝子，磁器，
陶器などがある。セラミックス及び合成樹脂は，表面に
凹凸模様等のレリーフ模様を設け易い。そのため，これ
らの素材はインテリア機能に優れるものである。また，
セラミックス材料は，機械的強度が高い上，照明ランプ
の発熱に対する耐熱性にも優れている。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来の硝子，
磁器，陶器などのセラミックス材料には以下の問題があ
った。即ち，硝子は透光性が良すぎるために，内部の照
明ランプが見えてしまう。また，配光性が悪く，眩しい
光を発することになる。また，磁器は透光性に劣る。そ
のため，グローブの素材として磁器を用いた場合，グロ
ーブの肉厚をかなり薄くする必要がある。しかし，グロ
ーブの機械的強度は劣る。

【０００６】尚，磁器の透光性の低さについては，これ
らに含まれる種々の結晶の屈折率の差に起因しているこ
とが知られている。即ち，磁器は，図６に示すごとく，
ムライト１９とガラス相２９を形成している。ムライト
１９とガラス相２９とは，光の屈折率の値に大きな差が
ある。また，ムライト１９は，光学的に異方である。そ
のため，磁器９は透光性に劣っている。

【０００７】また，陶器は天然の粘土を成形し，焼成す
ることにより得られる。このものは，磁器に比べて焼成
温度が低く，ガラス相の発達が少ないため，透光性がな
く，機械的強度も劣っている。本発明はかかる従来の問
題点に鑑み，照明機能，インテリア機能に優れ，半透光
性の柔らかい光を放つことができる照明具を提供しよう
とするものである。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明は，光源と，該光源の周囲を
被覆している半透光性カバーとよりなる照明具であっ
て，上記半透光性カバーは，ＳｉＯ₂ が１０〜６０ｗｔ
％，ＣａＯが２０〜４０ｗｔ％，Ｐ₂ Ｏ₅ が１０〜３０
ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ₃ が１０〜２５ｗｔ％，Ｋ₂ Ｏが１〜
３ｗｔ％，Ｎａ₂ Ｏが０．２〜１ｗｔ％よりなるセラミ
ックス材料により構成したことを特徴とする照明具にあ
る。

【０００９】本発明の照明具に用いられている半透光性
カバーは，ＳｉＯ₂ （二酸化珪素），ＣａＯ（酸化カル
シウム），Ｐ₂ Ｏ₅ （五酸化リン），Ａｌ₂ Ｏ₃ （アル
ミナ），Ｋ₂ Ｏ（酸化カリウム），Ｎａ₂ Ｏ（酸化ナト
リウム）を用い，上記の如き配合比（ｗｔ％）で含有さ
せているセラミックス材料により構成されている。ま
た，上記半透光性カバーは上記材料を高温焼成すること
により得られたものである。

【００１０】上記半透光性カバーは，光源からの光の一
部を透過させる性質を有するカバーである。半透光性カ
バーとしては，照明用グローブ，セード，ブラケットな
どがある。上記ＣａＯ，Ｐ₂ Ｏ₅ は，焼成によりリン酸
三カルシウム結晶（β─Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ）を形成す
る。該リン酸三カルシウム結晶は，光学的にほぼ等方で
ある。ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ は，セラミックス材料の成
形性を向上させるものである。Ｋ₂ Ｏ，Ｎａ₂ Ｏは，上
記焼成によりガラス相を形成するものである。該ガラス
相は，Ｐ₂ Ｏ₅ 由来のリンを含有している。

【００１１】上記セラミックス材料は，上記リン酸三カ
ルシウム結晶と，上記ガラス相と，その他微量成分とか
らなる。上記リン酸三カルシウム結晶は，上記ガラス相
よりも高い屈折率を有する。ガラス相がリンを含有する
と，ガラス相における光の屈折率が上がる。そのため，
ガラス相とリン酸三カルシウム結晶との屈折率の差が小
さくなり，セラミックス材料の透光性が高くなる。

【００１２】上記組成割合において，ＣａＯが２０ｗｔ
％未満或いはＰ₂ Ｏ₅ が１０ｗｔ％未満の場合，リン酸
三カルシウム結晶の生成が抑制される。また，ガラス相
に移行するリンの割合が低くなり，ガラス相における光
の屈折率が十分に上がらない。そのため，ガラス相とリ
ン酸三カルシウム結晶との屈折率の差が大きくなり，半
透光性がカバーを構成するセラミックス材料の透光性が
低下する。一方，ＣａＯが４０ｗｔ％を越えた場合或い
はＰ₂ Ｏ₅ が３０ｗｔ％を越えた場合は，セラミックス
材料の成形性が悪くなり，半透光性カバーの製造が困難
になる。

【００１３】ＳｉＯ₂ が１０ｗｔ％未満或いはＡｌ₂ Ｏ
₃ が１０ｗｔ％未満の場合は，粘土分の配合比が低くな
り，セラミックス材料の成形性が悪くなり，半透光性カ
バーの製造が困難になる。一方，ＳｉＯ₂ が６０ｗｔ％
を越えた場合或いはＡｌ₂ Ｏ₃ が２５ｗｔ％を越えた場
合は，ＣａＯ，Ｐ₂ Ｏ₅ よりなるリン酸三カルシウム結
晶の配合比が低くなり，透光性が悪くなる。

【００１４】Ｋ₂ Ｏが１ｗｔ％未満或いはＮａ₂ Ｏが
０．２ｗｔ％未満の場合は，セラミックス材料の製造工
程における焼成温度が高くなり，焼成困難である。一
方，Ｋ₂Ｏが３ｗｔ％を越えた場合或いはＮａ₂ Ｏが１
ｗｔ％を越えた場合は，焼成温度が低すぎてセラミック
ス材料が変形するおそれがある。また，上記セラミック
ス材料には，ＭｇＯ（酸化マグネシウム），ＴｉＯ
₂ （酸化チタン），Ｆｅ₂ Ｏ₃ （三酸化二鉄）などの不
純物を含有していても良い。

【００１５】

【作用及び効果】本発明の照明具は，上記特定組成のセ
ラミックスよりなる半透光性カバーを用いている。即
ち，該半透光性カバーは，リン酸三カルシウム結晶と，
ガラス相と，その他微量成分からなるセラミックス材料
より構成されている。リン酸三カルシウム結晶は光学的
にほぼ等方であり，磁器に含有されているムライトの屈
折率よりも低い屈折率を有する。

【００１６】更に，ガラス相はＰ₂ Ｏ₅ 由来のリンを含
有している。リンはガラス相の屈折率を高くする。その
ため，リン酸三カルシウム結晶とガラス相との屈折率が
近似することになり，透光性が高くなる。このようなセ
ラミックス材料より構成される半透光性カバーに光を当
てた場合，光の一部分が半透光性カバーを透過し，半透
光性の柔らかい光を放つことができる。また，本発明の
照明具は，光源の周囲に上記の半透光性カバーを設けた
ものである。そのため，照明具内の光源が外部より見え
ずインテリア性に優れている。

【００１７】また，上記半透光性カバーは，セラミック
ス材料を用いているので，その表面に凹凸模様等のレリ
ーフ模様を容易に設けることができる。そのため，イン
テリア機能にも優れている。また，セラミックス材料
は，機械的強度が高いと共に，照明ランプの発熱に対す
る耐熱性にも優れている。そのため，上記セラミックス
材料を用いている半透光性カバーは，機械的強度及び耐
熱性共に優れている。それ故，本発明によれば，照明機
能，インテリア機能に優れ，半透光性の柔らかい光を放
つことができる照明具を提供することができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１ 本発明の照明具は，図１に示すごとく，光源７と，該光
源７の周囲を被覆している半透光性カバー６とよりな
る。上記半透光性カバー６は，ＳｉＯ₂ が３５ｗｔ％，
ＣａＯが２６ｗｔ％，Ｐ₂Ｏ₅ が１９ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ
₃ が１７ｗｔ％，Ｋ₂ Ｏが２ｗｔ％，Ｎａ₂ Ｏが１ｗｔ
％（合計１００ｗｔ％）よりなるセラミックス材料によ
り構成されている。

【００１９】上記セラミックス材料には，上記材料１０
０部に対して，不純物としてのＭｇＯ等が１部含有され
ている。上記半透光性カバー６は，照明用グローブに用
いられる。半透光性カバー６の表面には，凹凸模様等の
レリーフ模様６０が設けられている。

【００２０】上記ＣａＯ，Ｐ₂ Ｏ₅ は，焼成によりリン
酸三カルシウム結晶（β─Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ）を形成
する。該リン酸三カルシウム結晶は，光学的にほぼ等方
である。また，ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ は，セラミックス
材料の成形性を向上させるものである。更に，Ｋ₂ Ｏ，
Ｎａ₂ Ｏは，ガラス相を形成するものである。該ガラス
相は，Ｐ₂ Ｏ₅ 由来のリンを含有している。

【００２１】本例の照明具は上記特定組成のセラミック
ス材料１０より構成された半透光性カバー６を用いてい
る。上記セラミックス材料は，上記のリン酸三カルシウ
ム結晶１とガラス相２を形成している。リン酸三カルシ
ウム結晶１は光学的にほぼ等方であり，磁器に含有され
ているムライトの屈折率よりも低い屈折率を有する。更
に，ガラス相２はＰ₂ Ｏ₅ 由来のリンを含有している。
リンはガラス相２の屈折率を高くする。そのため，リン
酸三カルシウム結晶１とガラス相２との屈折率が近似す
ることになり，セラミックス材料１０の透光性が高くな
る。

【００２２】本例の半透光性カバー６は，内部より光が
照射されたとき，光の一部分を透過し，柔らかい光を放
つことができる。また，本例の照明具は，光源７の周囲
に上記の半透光性カバー６を設けたものである。そのた
め，半透光性カバー６内の光源７が外部より見えず，イ
ンテリア性に優れている。

【００２３】また，上記半透光性カバー６の表面には，
凹凸模様等のレリーフ模様６０が施されている。レリー
フ模様６０は，その厚みが異なる模様である。半透光性
カバー６の内部には光源７が設けられている。そのた
め，光源７により発せられた光は，凹凸模様において厚
みが薄い部分は良く透過し，厚みの大きい部分は余り透
過しない。それ故，レリーフ模様６０は，浮き上がった
状態となり，美しいレリーフ模様を発揮する。

【００２４】このように，本例の半透光性カバー６は，
光源７に対するカバーとしての本来の役割と共に，イン
テリア機能を発揮する。また，本例のセラミックス材料
１０は，機械的強度が高いと共に，光源７の発熱に対す
る耐熱性にも優れている。そのため，半透光性カバー６
は，機械的強度及び耐熱性共に優れている。

【００２５】実施例２ 次に，上記実施例１のセラミックス材料を試料１，４と
し，デジタル濁度計により各透光率（％）を測定した。
この時，比較のために，陶器を試料２，磁器を試料３，
刷り硝子を試料５，ポリカーボネート樹脂を試料６と
し，これらの透光率（％）についても測定した。試料
１，２，３の厚さは，いずれも１．０ｍｍである。試料
４，６の厚さは３ｍｍ，試料５の厚さは，２．７４ｍｍ
である。上記試料１，２，３の透光率の測定結果を表１
に示す。上記試料４，５，６の透光率の測定結果を表２
に示す。

【００２６】尚，上記比較例の陶器の成分は，ＳｉＯ₂
が７０ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ₃ が１９ｗｔ％，ＣａＯが８ｗ
ｔ％，Ｋ₂ Ｏが０．８ｗｔ％，Ｎａ₂ Ｏが０．３ｗｔ
％，Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等微量成分が１．９ｗｔ％，（計１００
ｗｔ％）である。比較例の磁器の成分は，ＳｉＯ₂ が７
１ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ₃ が８ｗｔ％，ＣａＯが０．６ｗｔ
％，Ｋ₂ Ｏが２ｗｔ％，Ｎａ₂ Ｏが１．６ｗｔ％，Ｆｅ
₂ Ｏ₃ 等微量成分が１６．８ｗｔ％，（計１００ｗｔ
％）である。

【００２７】表１より知られるごとく，本例のセラミッ
クス材料（試料１）の透光率は１７．６％であり，同じ
１ｍｍの厚みを有する陶器（試料２），磁器（試料３）
と比べて高い値を示した。尚，陶器の透光率はほぼ０％
であった。また，上記試料１，３について，太陽光を透
かしてみた。本発明にかかる試料１は透明感のある緑色
に見え，爽快感のある柔らかい光を放ち，インテリア性
に優れていた。比較例の磁器（試料３）は，茶色く濁っ
た色に見え，インテリア性に劣るものであった。

【００２８】また，表２より知られるごとく，本発明の
セラミックス材料は，その厚さが３ｍｍという厚い場合
でも，透光率が４．３％であり，程よい透光性を有して
いた。尚，ほぼ同じ厚みの刷り硝子，ポリカーボネート
の透光率は，８１．３，５６．２％とかなり高く，また
照射光のほとんどを透過させ，眩しさを感じさせるもの
であった。

【００２９】表１，２より知られるごとく，試料１，
４，即ち，本発明の実施例に用いられるセラミックス材
料は，程よい透光率を有している。そのため，本発明の
照明具は，半透光性の柔らかい光を放つことができる。
尚，図３は，上記セラミックス材料の粒子構造を示す断
面顕微鏡写真である。同図中，微細粒子はリン酸三カル
シウム結晶１を，また輪郭がなくボッと白くかすんでい
る部分はガラス相２を示す。微細なリン酸三カルシウム
結晶１は，ガラス相２の中に緻密に構成されている（図
２参照）。

【００３０】図４は，上記磁器の粒子構造を示す断面顕
微鏡写真である。同図中，小さな針状結晶はムライト１
９を，輪郭がなくボッと白くかすんでいる部分はガラス
相２９を示す。ムライト１９は，ガラス相２９の中に不
規則に点在している（図６参照）。セラミックス材料と
磁器との粒子構造（図３，４）とを比較すると，セラミ
ックス材料の方が，粒子密度が高いことが分かる。

【００３１】次いで，本発明にかかる上記セラミックス
材料の厚さと透光率との関係について評価した。その結
果を図５に示す。横軸はセラミックス材料の厚さを示
し，縦軸はその透光率を示す。同図より知られるごと
く，本例のセラミックス材料は，厚さが１ｍｍ付近では
約２１％，４ｍｍ付近の厚い場合でも約３％を示し，優
れた透光性を示している。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の照明具の斜視図。

【図２】実施例１にかかる，半透光性カバーを構成して
いるセラミックス材料の粒子構造を示す説明図。

【図３】実施例２にかかる，半透光性カバーを構成して
いるセラミックス材料の粒子構造を示す断面顕微鏡写真
（倍率１００倍）。

【図４】実施例２にかかる，半透光性カバーを構成して
いる磁器の粒子構造を示す断面顕微鏡写真（倍率１００
倍）。

【図５】実施例２にかかる，半透光性カバーを構成して
いるセラミックス材料の厚さと透光率との関係を示す線
図。

【図６】従来例にかかる，半透光性カバーを構成してい
るセラミックス材料の粒子構造を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．リン酸三カルシウム結晶， １０．．．セラミックス材料， ２．．．ガラス相， ６．．．半透光性カバー， ７．．．光源，

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と，該光源の周囲を被覆している半
   透光性カバーとよりなる照明具であって，上記半透光性
   カバーは，ＳｉＯ₂ が１０〜６０ｗｔ％，ＣａＯが２０
   〜４０ｗｔ％，Ｐ₂ Ｏ₅ が１０〜３０ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ
   ₃ が１０〜２５ｗｔ％，Ｋ₂ Ｏが１〜３ｗｔ％，Ｎａ₂
   Ｏが０．２〜１ｗｔ％よりなるセラミックス材料により
   構成したことを特徴とする照明具。