JP6093017B2 - 照明装置、照明用リフレクタ及びその製造方法 - Google Patents

照明装置、照明用リフレクタ及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、光源の出射光を反射する照明用リフレクタ及びその製造方法に関する。また本発明は、光源と光源の出射光を反射する照明用リフレクタとを備えた照明装置に関する。
従来の照明装置は特許文献１〜３に開示される。この照明装置はＬＥＤから成る光源と、光源の出射光を反射して集光する照明用リフレクタ（以下、「リフレクタ」という）とを備えている。リフレクタは光源の光軸に一致する軸の回りに回転した回転体から成り、軸方向の一端に光出射口を開口して他端に光源が臨む開口部を開口する。リフレクタの内周面は光出射口に向かって拡径される。
光源から放射状に出射される光はリフレクタの内周面上で反射し、光出射口から平行光等に集光して出射される。
特開２０１０−１４０６７４号公報（第５頁〜第１１頁、第１図） 特開２００５−１９０８５９号公報（第４頁〜第９頁、第３図） 特開２０１２−２３４６５０号公報（第４頁〜第１３頁、第５図）
近年、光源として用いられるＬＥＤ等が高出力化され、スポット照明等の照明装置に利用可能になっている。この時、光軸を中心とするリング状に黄色成分の強い領域（イエローリング）が形成され、照明光の色ムラとして視認される問題があった。特に、ＬＥＤ素子が蛍光体を含む封止樹脂により封止された光源を備える場合にイエローリングが顕著に現れる。
本発明は、色ムラを低減できる照明用リフレクタ及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。また本発明は、色ムラを低減できる照明用リフレクタの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、軸方向の一端に開口した光出射口に向かって内周面を拡径した金属製の基材を備える照明用リフレクタにおいて、前記内周面上の少なくとも前記光出射口に対して反対側の端部にセラミックスを含む薄膜により形成されるとともに光を散乱させる薄膜層を設けたことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記内周面上の少なくとも前記光出射口側の端部に前記薄膜層の非形成部を有することを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記内周面が放物面に形成され、該放物面の焦点から前記光出射口に向かう軸方向に対して６０゜〜９０゜の環状領域内に前記薄膜層を形成するとともに、前記環状領域よりも前記光出射口側に前記薄膜層の非形成部を有することを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記基材が前記光出射口の反対側の端部に開口部を有した筒状に形成されることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記基材が前記光出射口の反対側の端部に開口部を有した筒状に形成され、前記開口部の中心から前記光出射口に向かう軸方向に対して６０゜〜９０゜の環状領域内に前記薄膜層を形成するとともに、前記環状領域よりも前記光出射口側に前記薄膜層の非形成部を有することを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記開口部の周縁上に前記薄膜層を設けたことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記環状領域の外側よりも内側の前記薄膜層の面積占有率が大きいことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記環状領域の内側よりも外側の前記薄膜層の膜厚が薄いことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記薄膜層がセラミックス及びガラスを主成分とすることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記基材がアルミニウム系材料から成ることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記薄膜層を除く前記内周面を被覆する光透過部材または高反射率部材の絶縁体の保護層を設けたことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明用リフレクタにおいて、前記薄膜層を除く前記内周面を被覆する保護層を設け、前記基材がアルミニウム系材料から成るとともに、前記保護層が前記基材の陽極酸化皮膜から成ることを特徴としている。
また本発明の照明装置は、上記各構成の照明用リフレクタと、前記照明用リフレクタの軸上であって前記光出射口に対して反対側の端部に配される光源とを備えたことを特徴としている。
また本発明の照明装置は、上記構成の照明用リフレクタと、前記焦点近傍に配される光源とを備えたことを特徴としている。
また本発明の照明装置は、上記構成の照明用リフレクタと、前記開口部の中心近傍に配される光源とを備えたことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記光源が所定の波長の光を発光する発光素子と、前記発光素子の出射光を励起して異なる波長の光に変換する蛍光体とを有することを特徴としている。
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記光源の投入電力が１０Ｗを超えることを特徴としている。
また本発明は、軸方向の一端に開口した光出射口に向かって内周面を拡径した金属製の基材を備える照明用リフレクタの製造方法において、前記内周面上の少なくとも前記光出射口に対して反対側の端部に光を散乱させるガラス及びセラミックスを主成分とした薄膜層を形成する薄膜層形成工程を備え、前記薄膜層形成工程においてセラミックスの粒子及びガラス原料を含む塗料を前記内周面に塗布し、該ガラス原料からゾル・ゲル法によりガラスを合成して前記薄膜層を形成することを特徴としている。
また本発明は、軸方向の一端に開口した光出射口に向かって内周面を拡径した金属製の基材を備える照明用リフレクタの製造方法において、前記内周面上の少なくとも前記光出射口に対して反対側の端部に光を散乱させる薄膜の薄膜層を形成する薄膜層形成工程を有し、前記薄膜層形成工程において、セラミックスの粒子を含有する熱硬化性樹脂を前記内周面上に塗布して硬化させることを特徴としている。
また本発明は上記構成の照明用リフレクタの製造方法において、前記内周面上の前記薄膜層の非形成領域を被覆する保護層を形成する保護層形成工程を備え、前記保護層形成工程において、アルミニウムを主成分とする前記基材のアルマイト処理により陽極酸化皮膜から成る前記保護層を形成することを特徴としている。
また本発明は上記構成の照明用リフレクタの製造方法において、前記薄膜層形成工程の後に前記保護層形成工程を行うことを特徴としている。
本発明の照明用リフレクタによると、金属により形成した基材の内周面上の少なくとも光出射面の反対側の端部に、セラミックスを含んで光を散乱させる薄膜層が設けられる。これにより、光出射口から出射される照明光のイエローリングの発生を抑制し、照明光の色ムラを低減することができる。
また本発明の照明用リフレクタの製造方法によると、セラミックスの粒子及びガラス原料を含む塗料を基材の内周面に塗布し、該ガラス原料からゾル・ゲル法によりガラスを合成して薄膜層を形成する。これにより、セラミックスを含む薄膜層を低温で形成することができ、照明用リフレクタの精度劣化等を防止することができる。
また本発明の照明用リフレクタの製造方法によると、セラミックスの粒子を含有する熱硬化性樹脂を基材の内周面上に塗布して硬化させて薄膜層を形成する。これにより、セラミックスを含む薄膜層を低温で容易に形成することができ、照明用リフレクタの精度劣化等を防止するとともにコストを削減することができる。
本発明の第１実施形態の照明装置を示す斜視図 本発明の第１実施形態の照明装置を示す正面断面図 本発明の第１実施形態の照明装置のヒートシンクを示す斜視図 本発明の第１実施形態の照明装置の光源を示す平面図 本発明の第１実施形態の照明装置の光源を示す正面断面図 本発明の第１実施形態の照明装置の他の光源を示す平面図 本発明の第１実施形態の照明装置の他の光源を示す正面断面図 本発明の第１実施形態の照明装置の更に他の光源を示す平面図 本発明の第１実施形態の照明装置の更に他の光源を示す正面断面図 本発明の第１実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 一般的な光源の出射光の配光特性を極座標で示す図 一般的な光源の出射光の配光特性を直交座標で示す図 一般的な光源の出射光の青色光と黄色光との強度比を示す図 リフレクタの出射光の光強度を説明する斜視図 従来のリフレクタの出射光の青色光及び黄色光の強度及び強度比を示す図 本発明の第２実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第３実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第４実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第５実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第６実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第７実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す斜視図 本発明の第７実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第８実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す斜視図 本発明の第８実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す正面断面図 本発明の第９実施形態の照明装置のリフレクタの内面形状を示す斜視図
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１、図２は第１実施形態の照明装置の斜視図及び正面断面図を示している。照明装置１はヒートシンク２上に光源３及びリフレクタ１０が設置される。
リフレクタ１０はアルミニウム等の金属の基材１１を備えている。基材１１はヒートシンク２に取り付けられる外枠部１２と、外枠部１２の内周側に配される光反射部１３とを有している。外枠部１２の底面には光源３が挿通される挿通孔１２ａが設けられる。光反射部１３は対称軸（軸Ｃ）の方向の一端に光出射口１４を開口して他端に開口部１５を有した筒状に形成される。光源３は開口部１５に臨んで軸Ｃ上に配され、光源３の出射光がリフレクタ１０の内面で反射して光出射口１４から照明光が出射される。
図３は光源３を設置したヒートシンク２の斜視図を示している。ヒートシンク２はアルミニウム等の金属により形成され、円柱状の柱状部２ａと柱状部２ａの周面から放射状に突出する複数の放熱フィン２ｂとを有している。光源３は柱状部２ａの一端面上に密着して配される。
図４、図５は光源３の平面図及び正面断面図を示している。光源３はセラミックスの基板５上に複数のＬＥＤ素子やＥＬ素子等の発光素子６を実装したＣＯＢ（chip on board）タイプの発光モジュール４により形成される。
基板５上には複数の発光素子６の周囲を囲む枠体８が設けられ、枠体８の内部に封止樹脂７を充填して発光素子６が封止される。封止樹脂７には発光素子６の出射光を励起して異なる波長の光に変換する蛍光体が含まれる。これにより、光源３は封止樹脂７の表面で面発光する。
発光素子６の集積によって光源３は投入電力が１０Ｗ、５０Ｗ、１００Ｗあるいは１００Ｗ以上の大出力であり、高輝度の出射光が得られるようになっている。これにより、光源３の発熱が大きくなるため、光源３に比して非常に体積の大きいヒートシンク２（図３参照）によって高い放熱性を確保している。
発光素子６として青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ等を用いることができる。蛍光体として青色、緑色、黄色、橙色、赤色のいずれか一色あるいは任意の複数の蛍光体の組み合わせを用いることができる。これにより、光源３から所望の色の出射光を出射することができる。封止樹脂７の蛍光体を省き、発光波長の異なる青色、緑色及び赤色の３色の発光素子６を基板５上に配列してもよい。
光源３は上記の構成に限られない。図６、図７は他の構成の光源３の平面図及び正面断面図を示している。この光源３は複数の発光モジュール４を基台９上に敷設して形成される。各発光モジュール４は軸Ｃ（図２参照）の周囲に均等に配置され、光源３の重心が軸Ｃ上に配置される。
図８、図９は更に他の構成の光源３の平面図及び正面断面図を示している。この光源３は基板５上に実装される各発光素子６がそれぞれ半球状の封止樹脂７で覆われた発光モジュール４により形成される。この発光モジュール４を複数敷設して光源３を構成してもよい。
前述の図２において、金属製の基材１１により形成される光反射部１３の内周面１３ａは放物線を軸Ｃの回りに回転した放物面により形成される。これにより、内周面１３ａは軸Ｃの方向に光出射口１４に向かって拡径されている。また、内周面１３ａは鏡面に形成され、高反射率を有する。
内周面１３ａ上には詳細を後述する所定領域に薄膜層１７が設けられる。また、内周面１３ａ上の薄膜層１７の非形成部１８には絶縁体の保護層１９が設けられる。
薄膜層１７はセラミックスを含む薄膜により形成され、内周面１３ａ上を粗面化して光を散乱させる。これにより、後述するように、光出射口１４から出射される照明光の色ムラを低減することができる。また、セラミックスは静電耐圧性が高いため、開口部１５の周縁（光反射部１３の下面）に薄膜層１７を形成するとより望ましい。これにより、開口部１５に近接する光源３とリフレクタ１０との短絡を防止することができる。
薄膜層１７の膜厚は例えば、１０μｍ程度であれば色ムラの低減効果を有する。色ムラの低減効果をより向上して薄膜層１７の機械的強度も考慮し、薄膜層１７の膜厚を５０μｍ〜５００μｍ程度にするとよい。尚、薄膜層１７の膜厚が１ｍｍを超えると薄膜層１７にクラックが生じ易くなるため、膜厚を１ｍｍ以下とすることが望ましい。
薄膜層１７は薄膜層形成工程により形成され、例えば、セラミックスの原料を基材１１上に塗布した後に高温焼成して薄膜層１７を形成することができる。この時、セラミックスの焼成温度が１２００〜１４００℃になるため、基材１１を高融点金属により形成する必要がある。
このため、薄膜層形成工程において、高温焼成されたセラミックスの粒子をガラス製のバインダーに含有したセラミックス塗料を基材１１に塗布した後に焼成して薄膜層１７を形成してもよい。これにより、ガラスの焼成温度が約９００℃になり、融点の低い基材１１を用いることができる。この時、ガラス成分もセラミックスと同様に静電耐圧性が高いため、絶縁性を低下させずに薄膜層１７を形成することができる。
この時、ガラス製のバインダーは低融点ガラスの粒子を有機バインダーで固めたものから成る。低融点ガラスを再溶融する際に有機バインダーは高温により蒸発し、セラミック粒子を含むガラス質層のみが残る。ここで、低融点ガラスの粒子は低融点であるが、再溶融するためには８００〜９００℃の焼成温度に加熱する必要がある。この焼成温度はアルミニウムの融点である６６０℃を超えるため、アルミニウムに適宜不純物を添加して高融点化したアルミニウム合金材料を基材１１に用いてもよい。
また、薄膜層形成工程において、ガラスから成るバインダーをゾル・ゲル法により形成するとより望ましい。即ち、高温焼成されたセラミックスの粒子及びガラス原料を含むセラミックス塗料を基材１１に塗布した後、ガラス原料からゾル・ゲル法によりガラスを合成して薄膜層１７を形成する。
これにより、ガラス製のバインダーを２００〜５００℃で形成することができ、より融点の低い基材１１を用いることができる。従って、基材１１の材料の選択肢を増加させることができるとともに、基材１１に対する熱によるダメージ（例えば、精度劣化や酸化等）を低減することができる。
アルミニウムの融点は約６６０℃であるため、ゾル・ゲル法を用いた上記工程によってアルミニウムを主成分としたアルミニウム系材料の基材１１上に薄膜層１７を形成することができる。アルミニウム系材料は安価で加工が容易であり、軽量で高反射率及び高放熱性を得ることができる。従って、基材１１としてアルミニウム系材料を用い、ゾル・ゲル法を用いた上記工程により薄膜層１７を形成するとより望ましい。
ガラス製のバインダーとセラミックスとを含む薄膜層１７はセラミックスの粒子の直径程度まで膜厚を薄くすることが可能である。例えば、セラミックスの粒子の粒径サイズを１０μｍ以下に揃えておけば、薄膜層１７を１０μｍまで薄くすることが可能である。薄膜層１７を薄くしても充分な量のセラミックスの粒子が含有されていれば、薄膜層１７上で光を散乱させることができる。
バインダーとして使用したガラス成分もセラミックスと同様に耐熱性、耐光性、静電耐圧性を有するため、照明装置用の反射材料として望ましい。特に、投入電力が１０Ｗ〜１００Ｗもしくはそれを超える光源３を用いる場合には、光源３の発熱や発光が過酷条件となるため、ガラスのような安定な物質が望ましい。
セラミックス塗料に含まれるセラミックス粒子として、例えば光反射性の高いジルコニア等が用いられる。更に、セラミックス塗料を焼成して形成される薄膜層１７の強度補強剤として、セラミック粒子の一部にシリカを混合してもよい。
光反射性の高いセラミックス粒子として、ジルコニア以外に代表的な無機白色材料である酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、珪灰石等を用いることができる。また、高熱伝導性のセラミックス材料として窒化アルミニウム粒子等を用いてもよい。その他の高反射性あるいは高熱伝導性のセラミックス材料を用いてもよく、これらのセラミックス材料の粒子を適宜選択して組み合わせて用いてもよい。
尚、セラミックス材料は金属酸化物に限定されるものではなく、発光素子からの光を反射させる絶縁性の材料であればよい。セラミックス材料は例えば窒化アルミニウム等を含む広義のセラミックス、即ち無機固形体材料全般を含む。これらの無機固形体材料のうち、耐熱性、耐光性、光反射性、光散乱性に優れた安定な物質であれば任意の物質を用いることができる。
但し、光吸収が生じるセラミックス材料を用いることは適切ではない。例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素等は一般に黒色であり、光反射を行う薄膜層１７の材料としては不適切である。
ゾル・ゲル法を用いた薄膜層形成工程について更に詳しく説明する。薄膜層形成工程ではまず、金属製の基材１１により形成される光反射部１３の内周面１３ａの所定部分にスプレー塗装等によりセラミックス粒子を含むセラミックス塗料が塗布される。次に、ゾル・ゲル法によりガラスを合成して薄膜層１７を形成する。
ゾル・ゲル法に用いられるガラス製のバインダーの焼成温度は通常２００〜５００℃であるが、焼成温度を４００〜５００℃とすることが有効である。これにより、ガラス質のゲル状態で生じる多孔性の膜から孔を減少させて薄膜層１７の絶縁性を高めることができる。
このため、ゾル・ゲル反応によってガラス質を合成するゾルをジルコニア粒子のバインダーとして用いたセラミック塗料を内周面１３ａにスプレー塗装により塗布し、バインダーを２００〜３００℃で乾燥して４００〜５００℃で焼成するとより好ましい。これにより、絶縁性の高い薄膜層１７を容易に形成することができる。
また、薄膜層形成工程において、セラミックスの粒子を含有した熱硬化性樹脂を基材１１に塗布した後、乾燥・硬化させて薄膜層１７を形成してもよい。熱硬化性樹脂には光源３の発熱や青色光等による強い光照射を受けて発生する熱硬化性樹脂の経時劣化や変色を防止するために、高耐熱性及び高耐光性の樹脂が用いられる。耐熱性及び耐光性に優れ、透明性の高い熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。
基材１１上に熱硬化性樹脂により固着される薄膜層１７はガラス製のバインダーにより固着される薄膜層１７に比して長期信頼性が低下するが、低温で容易に薄膜層１７を形成することができる。例えば、多くのシリコーン樹脂の硬化温度は２００℃程度の低温である。これにより、基材１１に対する製造工程での熱によるダメージを防止するとともに、リフレクタ１０のコストを削減することができる。このため、熱硬化性樹脂により固着される薄膜層１７を形成したリフレクタ１０を使用目的や使用用途に応じて採用することができる。
また、薄膜層形成工程において、他の方法により薄膜層１７を形成してもよい。例えば、溶射やＡＤ法（エアロゾルデポジション法）等により薄膜層１７を形成することができる。溶射及びＡＤ法はセラミックス粒子を基材１１に向けて高速で噴射して薄膜層１７を形成する。溶射やＡＤ法以外にも、粒子の加速方法、使用する粒子径、粒子の温度等の違いにより区別された種々の派生手法も存在するが、セラミックス粒子を高速で噴射して薄膜層１７を形成する部分は共通する。
この時、基材１１と薄膜層１７との密着性を向上させるために、前処理として基材１１の表面をサンドブラスト処理により粗面化した後にセラミックス粒子を噴射してもよい。
更に、基材１１と薄膜層１７との間に緩衝層を挿入し、熱膨張や熱収縮による薄膜層１７の剥離を予防してもよい。緩衝層として基材１１よりも小さい線膨張率の材料を用いることができる。更に好ましくは、緩衝層として基材１１よりも線膨張率が小さく、薄膜層１７よりも線膨張率の大きい材料を用いてもよい。
具体的には、基材１１にアルミニウムを用いて薄膜層１７にアルミナを用いた場合には、緩衝層としてＮｉＡｌ合金を用いることが望ましい。ＮｉＡｌ合金のＮｉの重量比率を例えば９０％以上にすると、アルミニウムとアルミナのほぼ中間の線膨張率を有する緩衝層を形成できる。これにより、アルミニウムから成る基材１１に熱履歴による膨張収縮が生じたとしても、この影響が緩衝層で抑制され、アルミナから成る薄膜層１７の剥離を防止できる。
このような緩衝層は合金を含む金属材料に限定されるものではなく、他の材料（例えば、樹脂）であってもよい。即ち、基材１１と薄膜層１７に実際に使用する材料の線膨張率を勘案した上で、上記の適切な線膨張率の材料を緩衝層として選択すればよい。この時、緩衝層が耐熱性や放熱性に優れた材料であればより好ましい。
保護層１９は基材１１の内周面１３ａの酸化による反射率や集光性能の低下を防止し、静電耐圧性を確保するために設けられる。このため、保護層１９はガス透過性が低く、光透過部材または高反射率部材の絶縁体により形成される。
保護層１９は保護層形成工程により形成され、例えば、ガラス成分を含む塗料を基材１１に塗布した後に焼成してガラスから成る保護層１９を形成することができる。また、保護層形成工程において、ガス透過性が低く耐光性、耐熱性の高い透明な樹脂を塗布した後に硬化して保護膜１９を形成してもよい。
また、基材１１がアルミニウム系材料から成る場合は、保護層形成工程において基材１１のアルマイト処理により陽極酸化皮膜から成る保護層１９を形成してもよい。これにより、非常に硬質で耐久性に優れたアルミニウムの陽極酸化皮膜から成る保護層１９を形成することができる。
この時、薄膜層形成工程の後に保護層形成工程を行うとより望ましい。このようにすると、保護層形成工程においてセラミックスを含む薄膜層１７がアルマイト処理に対して保護膜になる。これにより、内周面１３ａ上の薄膜層１７を除くアルミニウム系材料が露出した非形成部１８のみが陽極酸化皮膜の保護膜１９で覆われる。
保護層形成工程の後に薄膜層形成工程を行うと、保護層形成工程において基材１１に対して部分的にアルマイト処理を行う必要がある。あるいは、保護層形成工程において基材１１全体をアルマイト処理した後に薄膜層１７を形成する領域の陽極酸化皮膜を除去する必要がある。これにより、保護層形成工程の工数が大きくなる。このため、薄膜層形成工程の後に保護層形成工程を行い、リフレクタ１０の製造工数を削減することができる。
次に、薄膜層１７の形成領域について説明する。図１０は光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。前述したように、内周面１３ａは放物線を回転した放物面により形成される。放物面の一般式は焦点位置を（０，δ）としたときに、式（１）で表される。式（２）は簡便化のために変数ｚ’、ρ’をそれぞれδで規格化し、ｚ＝ｚ’／δ、ρ＝ρ’／δと置き換えている。ここで、ｚ’軸、ｚ軸は軸Ｃ（図２参照）に一致した放物面の対称軸であり、ρ’軸、ρ軸は径方向軸である。
４δｚ’＝ρ’２ ・・・（１）
４ｚ＝ρ２ ・・・（２）
図１０は内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、放物面の頂点を原点に配置している。この時、放物面の頂点と焦点Ｆとの距離はδである。また、リフレクタ１０（図２参照）の開口部１５は焦点Ｆ上に設けられ、光源３（図２参照）の発光面は焦点Ｆの近傍に配置されている。
薄膜層１７は光出射口１４に対して反対側（開口部１５側）の端部に形成される。より具体的には、薄膜層１７は放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内の全体に形成される。この時、薄膜層１７の軸方向の長さは２δになっている。
また、薄膜層１７に対して光出射口１４側の内周面１３ａ全体が薄膜層１７の非形成部１８になっている。これにより、内周面１３ａ上の少なくとも光出射口１４側の端部には非形成部１８が設けられる。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％であり、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％である。
また、光反射部１３の軸方向の長さは薄膜層１７に対して十分大きくすることにより、集光性を向上することができる。このため、光反射部１３の軸方向の長さを４δ以上、より望ましくは８δ以上とするとよい。本実施形態では光反射部１３の軸方向の長さが１５δに形成され、光出射口１４の直径は１６δになっている。
次に、リフレクタ１０から出射される照明光の色ムラの発生要因について説明する。 図１１、図１２は青色ＬＥＤから成る発光素子６及び黄色蛍光体を含む封止樹脂７を備えた一般的な光源３の配光特性を示している。図１１は配光特性を極座標で示し、縦軸及び横軸は縦軸上の光強度を１として規格化した光強度を示している。図１２は配光特性を直交座標で示し、縦軸が光強度であり、横軸が光軸に対する角度θ（単位：゜）である。
図１１、図１２において、Ｉｂ（θ）は青色ＬＥＤの発光ピーク波長である４５０ｎｍの発光強度であり、Ｉｙ（θ）は黄色蛍光体の発光ピーク波長である５６０ｎｍの発光強度である。光源３の出射光を分光して発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ（θ）を測定している。また、図１２の発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ（θ）は角度θに対する積分値から求められるそれぞれの全光束が一致するように規格化して表している。
図１２によると、波長が４５０ｎｍの光の配光特性の半値半幅（ＨＷＨＭ）は約６２°になっている。また、波長が５６０ｎｍの光の配光特性の半値半幅（ＨＷＨＭ）は約６４°になっている。青色ＬＥＤの発光ピーク波長（４５０ｎｍ）に比して、蛍光体の発光ピーク波長（５６０ｎｍ）で測定した配光特性の方が僅かに広がっている。
これは、ＬＥＤ素子の発光が光軸に対して指向性を持つのに対し、蛍光体の発光は指向性を持たないことの影響が封止樹脂７から光が出るときにも残るためである。これにより、波長４５０ｎｍの光で指向性が僅かに狭く、波長５６０ｎｍの光で指向性は僅かに広くなるが、その差は図１１に示すように僅かである。
図１３は発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ（θ）の強度比Ｉｙ（θ）／Ｉｂ（θ）を示す図である。同図において、縦軸は強度比を示し、横軸は角度θ（単位：゜）を示している。強度比は角度θ＝０゜を１として規格化している。同図によると、角度θの大きい高角において急激に強度比Ｉｙ（θ）／Ｉｂ（θ）が増大している。
強度比Ｉｙ（θ）／Ｉｂ（θ）の増大は黄色光の成分の割合が高角で増えていることに対応する。即ち、光源３の出射光の色は高角において黄色にシフトしている。これが光源３による色ムラが発生する要因となっている。
強度比Ｉｙ（θ）／Ｉｂ（θ）が増大する高角では、図１１、図１２に示すように、発光強度Ｉｙ（θ）、Ｉｂ（θ）が急激に低下する。このため、光源３の出射光の色ムラは通常目立たない。しかしながら、リフレクタ１０により光源３の出射光を集光した場合には、色ムラが強調される。これにより、光軸周辺にリング状の黄色成分が強い光が集まった帯状領域（イエローリング）として視認される。
図１４はリフレクタ１０の出射光の光強度を説明する図であり、リフレクタ１０の光反射部１３の内周面１３ａの斜視図を示している。ここで、内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆ上に単位立体角あたりの光強度がＩ（θ）の点光源を配置する。角度θは放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度であり、点光源の光軸に対する角度に一致する。
焦点Ｆ上の点光源から出た光はリフレクタ１０の内周面１３ａで反射され、平行光線になる。この光をｚ軸に垂直な平面に投影した場合に、半径ρ上の単位面積当たりの光強度をＩring（ρ）とすると、式（３）が導かれる。また、半径ρと角度θとの間には式（４）の関係が成立する。
Ｉring（ρ）・２πρｄρ＝−Ｉ（θ）・２πｓｉｎθｄθ ・・・（３）
ρ／２＝ｃｏｔ（θ／２） ・・・（４）
式（３）及び式（４）により、Ｉring（ρ）とＩ（θ）とが式（５）の関係を有する。
Ｉring（ρ）＝１／（（ρ／２）２＋１）２ ・Ｉ（θ）
＝ｓｉｎ４（θ／２）・Ｉ（θ） ・・・（５）
式（５）の光強度Ｉ（θ）に図１２で示す発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ（θ）をそれぞれ代入し、ｚ軸に垂直な平面上の波長が４５０ｎｍの光の光強度Ｉring-ｂ（ρ）及び波長が５６０ｎｍの光の光強度Ｉring-ｙ（ρ）を導出した。
図１５は光強度Ｉring-ｂ（ρ）、Ｉring-ｙ（ρ）及び強度比Ｉring-ｙ（ρ）／Ｉring-ｂ（ρ）のラインプロファイルを示す図である。同図において、縦軸は光強度及び強度比を示し、横軸は半径ρを示している。尚、ｚ軸に垂直な焦点Ｆを通る面と内周面１３ａとの交わる位置が半径ρ＝２である。強度比Ｉring-ｙ（ρ）／Ｉring-ｂ（ρ）は色シフトを表し、焦点Ｆ近傍で急激に増加している。
以下、色シフトについて詳細に述べる。はじめに、図１２に対応する発光強度がｃｏｓθで与えられる理想的なランバーシアン配光特性の光源の半値半幅（ＨＷＨＭ）は６０°である。この光源の出射光を式（２）で与えられる内周面１３ａで反射した光強度のラインプロファイルは式（５）より、半径ρ＝２√２で極大となる。この時の半径ρに対応する角度θは式（４）より、ｃｏｓθ＝１／３（θ≒７０．５°）である。
即ち、光源から出射される光のうち角度θ≒７０．５°近辺の光は式（２）で表される内周面１３ａで反射した後、光強度の最も強い領域をρ＝２√２の位置にリング状に形成する。
理想的なランバーシアン配光特性（配光：ｃｏｓθ）の光源の単位立体角あたりの光強度は軸上方向（θ＝０゜）に対してθ≒７０．５°では１／３である。しかしながら、角度θが大きく９０°方向（ｚ軸に垂直方向）に近い領域に放射される光ほど、内周面１３ａで反射した後に径方向の中心に近い位置に集光される。このため、ｚ軸に垂直な面上の単位面積あたりの光強度では、θ＝０°（ρ＝∞）ではなく、θ＝９０°（ρ＝２）に近いθ≒７０．５°（ρ＝２√２≒２．８）で光強度のラインプロファイルは極値（ここでは最大値）をとる。
次に、上記の発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ(θ)の光源に対する光強度Ｉring−ｂ（ρ）、Ｉring−ｙ（ρ）のラインプロファイルも同様に、ρ＝２√２≒２.８ （θ≒７０．５°）近傍で最大値をとる。
発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ(θ)の半値半幅はランバーシアンの場合よりも若干広く、それぞれ約６２°、約６４°である。このため、光強度Ｉring−ｂ（ρ）、Ｉring−ｙ（ρ）が最大値をとる半径ρはｚ軸に近づき、それぞれρ≒２.７（θ≒７３°）、ρ≒２.６（θ≒７６°）となる。
前述の図１２の直交座標系で示す配光特性の発光強度Ｉｂ（θ）、Ｉｙ（θ）はそれぞれに得られる光束の積分値（全光束）が一致するように規格化している。このため、図１５に示す強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）が１のとき、色度に偏りがない基準値に相当する。強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）が１よりも大きいと、基準値から黄色側にシフトしており、１よりも小さいと基準値から青色側にシフトしている。
ここでは、ρ＝２√３（θ＝６０°）で強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）が１となる。ρ＝２√３〜２（θ＝６０°〜９０°）の範囲では強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）が１から２まで急増しており、黄色側に大きくシフトしている。
この基準値よりも黄色側にシフトした領域のほぼ中間（ρ＝２．６、θ＝７５°）付近で光強度Ｉring−ｂ（ρ）、Ｉring−ｙ（ρ）のラインプロファイルが最大になる。このため、強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）により示される黄色い領域と明るい領域とが重なる。その結果、光軸周辺のρ＝２√３〜２（θ＝６０°〜９０°、ｚ＝３〜１）の領域に黄色成分が強い光が集まったイエローリングとして視認される。
一方、イエローリングの外側のρ＝２√３〜∞（θ＝６０°〜０°）の領域では、強度比Ｉring−ｙ（ρ）／Ｉring−ｂ（ρ）が１よりも小さく、青色側に僅かにシフトしている。また光強度Ｉring−ｂ（ρ）、Ｉring−ｙ（ρ）のラインプロファイルはともに単調減少している。
上記は説明を解りやすくするために放物面の内周面１３ａの焦点Ｆに点光源を配置した理想的な場合を示している。現実には光源３は有限の広がりを有し、光源３が焦点Ｆに対してずれて配置される場合やリフレクタ１０の加工精度によって内周面１３ａの形状が放物線に対してずれて形成される場合がある。しかしながら、これらの場合も理想的な状態に近似され、同様の要因によってイエローリングが発生する。
また、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を有する光源に対するイエローリングについて述べているが、他の光源においても図１１に示すように黄色光の配光特性が青色光の配光特性に対して広がりを有する場合には、同様にイエローリングが発生する。
また、他の光源において、青色光の配光特性が黄色光の配光特性に対して広がりを有する場合がある。この場合も上記と同様の要因により、青色光が強調されたブルーリングが発生して照明光の色ムラが生じる。
前述の図２、図１０に示すように、本実施形態はリフレクタ１０の光反射部１３の内周面１３ａ上に光を散乱させる薄膜層１７が設けられる。薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内の全体に形成される。この時、薄膜層１７の軸方向の長さは焦点Ｆを下端として２δ（ｚ＝３〜１）である。
このため、イエローリングの発生要因となる角度θが６０゜〜９０゜の範囲の反射光が薄膜層１７により散乱する。これにより、波長の異なる光の配光特性を近づけて照明光の黄色側への色シフトを抑制するとともに、この範囲の光強度のピークを低下させることができる。従って、イエローリングの発生を抑制することができる。
本実施形態によると、金属により形成した基材１１の光反射部１３の内周面１３ａが放物面に形成され、内周面１３ａ上に光を散乱させる薄膜層１７が設けられる。薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう方向の対称軸（ｚ軸）に対して角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄの全体に形成される。この時、内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから頂点までの距離をδとしたときに環状領域Ｄの軸方向の長さは２δである。
これにより、焦点Ｆの近傍に光源３を配置した際に光出射口１４から出射される照明光のイエローリングの発生を抑制し、照明光の色ムラを低減することができる。
また、薄膜層１７がセラミックスを含むため反射率を高くすることができ、薄膜層１７による光吸収損失を抑制することができる。加えて、セラミックスは耐熱性や耐光性が優れるため、薄膜層１７を有するリフレクタ１０を高出力の光源３の発熱や発光による過酷条件下でも用いることができる。
また、光反射部１３の内周面１３ａ上には、薄膜層１７が形成される環状領域Ｄよりも光出射口１４側の全体に薄膜層１７の非形成部１８が設けられる。これにより、非形成部１８上の反射光の光吸収損失が小さく、リフレクタ１０の集光性を向上することができる。
また、セラミックスは静電耐圧性が高いため、開口部１５の周縁に薄膜層１７を形成すると、開口部１５に近接する光源３とリフレクタ１０との短絡を防止することができる。
また、薄膜層１７の膜厚を１０μｍ以上に形成することにより、照明光の色ムラを確実に低減することができる。
また、薄膜層１７がガラスのバインダーを含み、セラミックス及びガラスを主成分とすると、低温で薄膜層１７を形成することができ、融点の低い基材１１を用いることができる。
この時、セラミックス粒子及びガラス原料を含むセラミックス塗料を基材１１に塗布してガラスをゾル・ゲル法により合成すると、より低温で薄膜層１７を形成することができる。従って、リフレクタ１０の精度劣化や酸化等の熱によるダメージを低減することができる。また、リフレクタ１０の基材１１を安価で加工が容易なアルミニウム系材料で形成することができる。従って、リフレクタ１０及び照明装置１のコストを削減することができる。
また、セラミックスの粒子を含有した熱硬化性樹脂を基材１１に塗布した後、乾燥・硬化させて薄膜層１７を形成すると、リフレクタ１０の熱によるダメージを低減できるとともに、リフレクタ１０及び照明装置１のコストをより削減することができる。
また、薄膜層１７を除く内周面１３ａを被覆する光透過部材または高反射率部材の絶縁体の保護層１９を設けたので、内周面１３ａの酸化による反射率や集光性能の低下を防止するとともに、リフレクタ１０の静電耐圧性を確保することができる。
また、保護膜１９をアルミニウム系材料から成る基材１１をアルマイト処理した陽極酸化被膜により形成すると、硬質で耐久性に優れた保護層１９を形成することができる。この時、薄膜層１７の形成後に保護膜１９を形成すると、リフレクタ１０の製造工数を削減することができる。
＜第２実施形態＞
次に、図１６は第２実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して薄膜層１７の形成領域が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
図１６は前述の図１０と同様に、内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、内周面１３ａを形成する放物面の頂点を原点に配置している。
薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内の全体に形成される。また、薄膜層１７は環状領域Ｄから光出射口１４側に距離εだけ延設される。
薄膜層１７に対して光出射口１４側の内周面１３ａ全体が薄膜層１７の非形成部１８になっている。これにより、内周面１３ａ上の少なくとも光出射口１４側の端部には非形成部１８が設けられる。非形成部１８上には保護層１９（図２参照）が設けられる。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％よりも大きく、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％であるため外側よりも大きい。
これにより、第１実施形態と同様に、光出射口１４から出射される照明光の色ムラを低減することができる。また、薄膜層１７が環状領域Ｄの外側に延設されるため第１実施形態よりもリフレクタ１０の集光性が低下するが、光出射口１４から出射される照明光のスポット径を大きくすることができる。
また、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率が外側よりも大きいので、集光性の低下を抑制して照明光の色ムラを低減することができる。
尚、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の膜厚を内側よりも薄く形成してもよい。これにより、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７による光吸収損失を低減し、リフレクタ１０の集光性の低下を抑制することができる。
＜第３実施形態＞
次に、図１７は第３実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して薄膜層１７の形成領域が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
図１７は前述の図１０と同様に、内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、内周面１３ａを形成する放物面の頂点を原点に配置している。
薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内に形成されるとともに環状領域Ｄから光出射口１４側に距離εだけ延設される。また、薄膜層１７は軸方向に並設される複数の帯状に形成される。
薄膜層１７に対して光出射口１４側の内周面１３ａ全体及び各薄膜層１７間が薄膜層１７の非形成部１８になっている。非形成部１８上には保護層１９（図２参照）が設けられる。これにより、内周面１３ａ上の少なくとも光出射口１４側の端部には非形成部１８が設けられる。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％よりも大きく、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％よりも小さいが環状領域Ｄの外側よりも大きい。
これにより、第１実施形態と同様に、照明光の色ムラを低減することができる。また、薄膜層１７が環状領域Ｄの外側に延設されるため光出射口１４から出射される照明光のスポット径を大きくすることができる。
また、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率が外側よりも大きいので、集光性の低下を抑制して照明光の色ムラを低減することができる。
尚、環状領域Ｄの内側のみに複数の帯状の薄膜層１７を形成し、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率を０％にしてもよい。また、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の膜厚を内側よりも薄く形成してもよい。
＜第４実施形態＞
次に、図１８は第４実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して薄膜層１７の形成領域が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
図１８は前述の図１０と同様に、内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、内周面１３ａを形成する放物面の頂点を原点に配置している。
薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内に形成されるとともに環状領域Ｄから光出射口１４側に距離εだけ延設される。また、薄膜層１７は周方向に並設される複数の帯状に形成される。
薄膜層１７に対して光出射口１４側の内周面１３ａ全体及び各薄膜層１７間が薄膜層１７の非形成部１８になっている。これにより、内周面１３ａ上の少なくとも光出射口１４側の端部には非形成部１８が設けられる。非形成部１８上には保護層１９（図２参照）が設けられる。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％よりも大きく、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％よりも小さいが環状領域Ｄの外側よりも大きい。
これにより、第１実施形態と同様に、照明光の色ムラを低減することができる。また、薄膜層１７が環状領域Ｄの外側に延設されるため光出射口１４から出射される照明光のスポット径を大きくすることができる。
また、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率が外側よりも大きいので、集光性の低下を抑制して照明光の色ムラを低減することができる。
尚、環状領域Ｄの内側のみに複数の帯状の薄膜層１７を形成し、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率を０％にしてもよい。また、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の膜厚を内側よりも薄く形成してもよい。
＜第５実施形態＞
次に、図１９は第５実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して薄膜層１７の形成領域が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
図１９は前述の図１０と同様に、内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、内周面１３ａを形成する放物面の頂点を原点に配置している。
薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内に形成されるとともに環状領域Ｄから光出射口１４側に距離εだけ延設される。また、薄膜層１７は複数のドット状に形成される。
薄膜層１７に対して光出射口１４側の内周面１３ａ全体及び各薄膜層１７間が薄膜層１７の非形成部１８になっている。これにより、内周面１３ａ上の少なくとも光出射口１４側の端部には非形成部１８が設けられる。非形成部１８上には保護層１９（図２参照）が設けられる。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％よりも大きく、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％よりも小さいが環状領域Ｄの外側よりも大きい。
これにより、第１実施形態と同様に、照明光の色ムラを低減することができる。また、薄膜層１７が環状領域Ｄの外側に延設されるため光出射口１４から出射される照明光のスポット径を大きくすることができる。
また、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率が外側よりも大きいので、集光性の低下を抑制して照明光の色ムラを低減することができる。
尚、環状領域Ｄの内側のみに複数のドット状の薄膜層１７を形成し、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率を０％にしてもよい。また、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の膜厚を内側よりも薄く形成してもよい。
＜第６実施形態＞
次に、図２０は第６実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して薄膜層１７の形成領域が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
図２０は前述の図１０と同様に、内周面１３ａの座標を式（２）に基づいて示し、内周面１３ａを形成する放物面の頂点を原点に配置している。
薄膜層１７は内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄを含む内周面１３ａ全体に形成される。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は１００％であり、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率も１００％である。
これにより、第１実施形態と同様に、照明光の色ムラを低減することができる。また、薄膜層１７が環状領域Ｄの外側に延設されるため光出射口１４から出射される照明光のスポット径を大きくすることができる。尚、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の膜厚を内側よりも薄く形成してもよい。
第１〜第６実施形態において、リフレクタ１０の光反射部１３の内周面１３ａを形成する放物面の焦点Ｆを開口部１５上に配置しているが、開口部１５に対して軸方向にずれた位置に配置してもよい。この場合も同様に、焦点Ｆから光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄに薄膜層１７を設けることにより、同様の効果を得ることができる。即ち、少なくとも光出射口１４の反対側（開口部１５側）の端部に薄膜層１７を設けることにより、照明光の色ムラを低減することができる。
この時、環状領域Ｄに対して光出射口１４とは反対側の領域に薄膜層１７の非形成部１８を設けてもよい。そして、保護層１９を開口部１５の周縁に設けることにより、リフレクタ１０と光源３との短絡を防止することができる。
また、光源３の放熱性を確保できる場合には、光出射口１４の反対側を閉じた形状に内周面１３ａを形成し、光源３を光反射部１３の内側に設置して焦点Ｆ近傍に配置してもよい。
＜第７実施形態＞
次に、図２１、図２２は第７実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す斜視図及び正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１０に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して光反射部１３の内周面１３ａの形状が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
光反射部１３は対称軸（軸Ｃ）の方向の一端に光出射口１４を開口して他端に開口部１５を有した筒状に形成される。光反射部１３の内周面１３ａは直線を軸Ｃの回りに回転した円錐面により形成される。光源３（図２参照）は開口部１５の中心近傍に配置される。
薄膜層１７は開口部１５の中心から光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内の全体に形成される。この時、環状領域Ｄの外側の薄膜層１７の面積占有率は０％であり、環状領域Ｄの内側の薄膜層１７の面積占有率は１００％である。
光反射部１３の開口部１５側の端部において、内周面１３ａの形状は開口部１５の中心を焦点Ｆとした式（２）で示される放物面（図２２において破線で示す）により近似することができる。この時、内周面１３ａに近似される放物面の焦点Ｆから頂点までの距離は式（１）に示すδである。
このため、第１実施形態に示す内周面１３ａが放物面の場合と同様に、イエローリングの発生要因となる角度θが６０゜〜９０゜の範囲の反射光が薄膜層１７により散乱する。従って、照明光の色ムラを低減することができる。
本実施形態において、第２〜第６実施形態と同様に、薄膜層１７を環状領域Ｄよりも光出射口１４側に延設してもよく、複数の薄膜層１７間に非形成部１８を設けてもよい。
＜第８実施形態＞
次に、図２３、図２４は第８実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す斜視図及び正面断面図である。説明の便宜上、前述の図２１、図２２に示す第７実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第７実施形態に対して光反射部１３の内周面１３ａの形状が異なっている。その他の部分は第７実施形態と同様である。
光反射部１３は対称軸（軸Ｃ）の方向の一端に光出射口１４を開口して他端に開口部１５を有した筒状に形成される。光反射部１３の内周面１３ａは直線を軸Ｃの回りに回転した複数の円錐面を軸方向に連結した形状に形成される。光源３（図２参照）は開口部１５の中心近傍に配置される。
薄膜層１７は開口部１５の中心から光出射口１４に向かう軸方向に対する角度θが６０゜〜９０゜の環状領域Ｄ内の全体に形成される。
光反射部１３の開口部１５側の端部において、内周面１３ａの形状は開口部１５の中心を焦点Ｆとした式（２）で示される放物面（図２４において破線で示す）により近似することができる。このため、イエローリングの発生要因となる角度θが６０゜〜９０゜の範囲の反射光が薄膜層１７により散乱する。従って、照明光の色ムラを低減することができる。
また、内周面１３ａを複数の円錐面により形成するため第７実施形態よりも内周面１３ａの形状を放物面に近づけることができ、集光性を向上することができる。
本実施形態において、第２〜第６実施形態と同様に、薄膜層１７を環状領域Ｄよりも光出射口１４側に延設してもよく、複数の薄膜層１７間に非形成部１８を設けてもよい。
＜第９実施形態＞
次に、図２５は第９実施形態の照明装置１の光反射部１３の内周面１３ａの形状を示す斜視図及び正面断面図である。説明の便宜上、前述の図２３、図２４に示す第８実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第８実施形態に対して光反射部１３の内周面１３ａの形状が異なっている。その他の部分は第８実施形態と同様である。
光反射部１３の内周面１３ａは複数の多角錐台を軸方向に連結した形状に形成される。また、内周面１３ａの対称軸（軸Ｃ）を含む断面形状が第８実施形態と同一になっている。これにより、第８実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、内周面１３ａを複数の多角錐台により形成するため第７実施形態よりも内周面１３ａの断面形状を放物線に近づけることができ、集光性を向上することができる。
本実施形態において、第２〜第６実施形態と同様に、薄膜層１７を環状領域Ｄよりも光出射口１４側に延設してもよく、複数の薄膜層１７間に非形成部１８を設けてもよい。
第７〜第９実施形態において、光反射部１３の開口部１５の中心を環状領域Ｄの範囲を示す角度θの原点としているが、開口部１５の中心から光出射口１４側に軸方向にずれた位置を角度θの原点としてもよい。これにより、該原点近傍に光源３を配置することにより、同様の効果を得ることができる。即ち、少なくとも光出射口１４の反対側（開口部１５側）の端部に薄膜層１７を設けることにより、照明光の色ムラを低減することができる。
本発明によると、屋内（工場、スポーツ施設、ホール、舞台等）の高所照明、イベント会場等の大型照明、店舗等のディスプレイ照明、夜間街灯、看板用スポットライト、建造物や建築物のライトアップ照明、空港等の誘導灯、懐中電燈、手元用スポットライト等の照明装置に利用することができる。
１ 照明装置
２ ヒートシンク
３ 光源
４ 発光モジュール
５ 基板
６ 発光素子
７ 封止樹脂
８ 枠体
１０ リフレクタ
１１ 基材
１２ 外枠部
１３ 光反射部
１３ａ 内周面
１４ 光出射口
１５ 開口部
１７ 薄膜層
１８ 非形成部
１９ 保護層
Ｃ 軸
Ｄ 環状領域
Ｆ 焦点

Claims (7)

  1. 軸方向の一端に開口した光出射口に向かって内周面を拡径した金属製の基材を備える照明用リフレクタにおいて、前記内周面上の少なくとも前記光出射口に対して反対側の端部にセラミックスを含む薄膜により形成されるとともに光を散乱させる薄膜層を設け、
    前記内周面が放物面に形成され、該放物面の焦点から前記光出射口に向かう軸方向に対して６０゜〜９０゜の環状領域内の全体に前記薄膜層を形成し、前記環状領域外の前記薄膜層の面積占有率が１００％よりも小さいことを特徴とする照明用リフレクタ。
  2. 軸方向の一端に開口した光出射口に向かって内周面を拡径した金属製の基材を備える照明用リフレクタにおいて、前記内周面上の少なくとも前記光出射口に対して反対側の端部にセラミックスを含む薄膜により形成されるとともに光を散乱させる薄膜層を設け、
    前記基材が前記光出射口の反対側の端部に開口部を有した筒状に形成され、前記開口部の中心から前記光出射口に向かう軸方向に対して６０゜〜９０゜の環状領域内の全体に前記薄膜層を形成し、前記環状領域外の前記薄膜層の面積占有率が１００％よりも小さいことを特徴とする照明用リフレクタ。
  3. 前記基材と前記薄膜層との間に緩衝層を設け、前記緩衝層の線膨張率が前記基材の線膨張率よりも小さく、前記薄膜層の線膨張率よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明用リフレクタ。
  4. 前記環状領域外の前記薄膜層の膜厚が前記環状領域内の前記薄膜層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明用リフレクタ。
  5. 前記薄膜層がセラミックス及びガラスを主成分とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか記載の照明用リフレクタ。
  6. 前記薄膜層を除く前記内周面を被覆する保護層を設け、前記基材がアルミニウム系材料から成るとともに、前記保護層が前記基材の陽極酸化皮膜から成ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の照明用リフレクタ。
  7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の照明用リフレクタと、前記照明用リフレクタの軸上であって前記光出射口に対して反対側の端部に配される光源とを備え、前記光源の黄色光の配光特性と青色光の配光特性とが異なることを特徴とする照明装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018200817A (ja) * 2017-05-29 2018-12-20 株式会社Maruwa 照明装置
CN108730920B (zh) * 2018-04-19 2021-06-25 张�浩 一种不对称配光的照明用光学系统
CN108534018B (zh) * 2018-04-19 2021-06-25 张�浩 一种灯具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001264747A (ja) * 2000-03-21 2001-09-26 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置用反射板
CN1871548A (zh) * 2003-10-31 2006-11-29 夏普株式会社 反射器、光源器件和投影显示装置
JP4375016B2 (ja) 2003-12-26 2009-12-02 豊田合成株式会社 発光装置
JP5003909B2 (ja) * 2008-06-25 2012-08-22 東芝ライテック株式会社 反射体および照明装置
JP5167099B2 (ja) 2008-12-09 2013-03-21 パナソニック株式会社 照明装置
BRPI1008218A2 (pt) * 2009-05-28 2016-07-05 Koninkl Philips Electronics Nv dispositivo de iluminação e lâmpada
JP2012234650A (ja) 2011-04-28 2012-11-29 Mitsubishi Electric Corp 光源装置及び照明装置
JP2013062127A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Panasonic Corp 照明装置
JP5859320B2 (ja) * 2012-01-10 2016-02-10 国分電機株式会社 照明装置の製造方法
US20150354782A1 (en) * 2013-01-24 2015-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Optical part, reflector, light-emitting device, and lighting device
US20150131295A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 GE Lighting Solutions, LLC Thin-film coating for improved outdoor led reflectors
US9638394B2 (en) * 2014-07-31 2017-05-02 GE Lighting Solutions, LLC Light emitting diode (LED) lighting system with antimicrobial/air cleaning functions from highly specular multilayer thin film reflector

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