JPH0219562B2

JPH0219562B2 -

Info

Publication number: JPH0219562B2
Application number: JP54122410A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Matsushita
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1990-05-02
Also published as: AU6249680A; US4347554A; GB2061480B; GB2061480A; AU532513B2; JPS5645507A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は投光用として好適な照明器具に関す
る。

（従来の技術）投光用の照明器具として、高効率の反射鏡を用
いた器具、たとえば高純度アルミニウム基板を放
物面を基本とした形状に形どり、この基板に電解
研磨、陽極酸化被膜処理あるいは化学研磨、硼珪
酸ガラスに浸漬し焼付処理を施して形成した反射
鏡を用いたものが知られている。

そして、このような照明器具において、反射鏡
の寸法を大きくして高効率化を図ることができる
が、反射鏡の寸法を大きくすると、使用材料が増
大し価格が上昇し、また重量も増大して取扱いが
不便となるなどの不都合がある。

そこで、器具の限られた寸法のなかで最も効果
的な反射体形状を求めることが考えられるが、こ
の方法はすでにここ数年来の研究開発により限界
効率に近いものが得られている。また、高反射
率、高鏡面性の反射鏡材料を用いることも考えら
れるが、その材料、表面処理に係る反射率、鏡面
性等を十分に考慮した反射鏡形状が必要であり、
従来の最も効率の高い反射鏡に新たな材料等をそ
のまま使用してもすぐれた性能は得られない。

たとえば、従来の高効率・狭角形投光器の反射
鏡に、高反射率、高鏡面性の反射材料を用いた場
合、中心光度が非常に高くなり、その結果1/10ビ
ーム角が狭くなりすぎる問題が生じる。

また、特開昭54−77488号公報に記載されてい
る反射体のように反射面の奥方側を複数の突出反
射面に形成し、この突出反射面より投光開口側を
平坦状反射面に形成した構造が知られている。

しかしながら、この反射体では奥方の突出反射
面から反射された光はランプに吸収されることは
ないが、この奥方の突出反射面で反射された反射
光は投光開口部から各方向に出射され、投光器に
おいてこのような反射体を用いると、奥方の突出
反射面から反射された光は有効なビーム束となら
ず、不要な光となつて周辺に光害を起す問題があ
る。

さらに、特公昭51−17239号公報に記載された
反射体のように、反射面全体に凹面および凸面で
ある多数の光散乱条部を設けた構造が知られてい
る。

しかしながら、この反射体では反射光が散乱し
て投光器としての必要な高い中心光度が得られな
いもので、投光器としては適さない。

さらにまた、特公昭35−6446号公報に、示され
るように、前後２部分の抛物面反射鏡を階段状の
球面反射鏡で連結して抛物面反射鏡の焦点位置に
光源を設置した投光器が知られている。

しかしながら、この投光器は前後の反射鏡の中
心方向に光を焦光させ、階段状に形成され球面状
反射鏡は後部反射鏡に到達した光を主ビームが得
られる前部反射鏡で再反射させるためのもので、
反射面を非対称とした階段状に形成されている。
この投光器は球面反射鏡を設けないと後部反射鏡
で反射した光は光源に再入射して出力されない。
このため、この投光器においては階段状に形成し
た球面反射鏡は必要なもので、またこの球面反射
鏡は階段状に設けたことによつて中心光度が高め
られ、その結果1/10ビーム角が狭くなりすぎる問
題がある。

本発明は上述の事情を考慮してなされたもの
で、高反射率、高鏡面性を有する反射体を用いて
も不必要な中心光度の増加を押え、高い1/10ビー
ム効率、器具効率が得られるようにした照明器具
を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の照明器具は光源と、投光開口を有し光
源に対設された反射体とを具備し、上記反射体は
基板、この基板上に形成されたアンダーコートお
よびこのアンダーコート上に形成された反射層を
含んでなる高反射率および高鏡面性の反射面を備
え、この反射面は上記光源の発光中心を含み反射
体の中心軸に直交する面を基準面としたとき、こ
の基準面より投光開口側であつて、上記発光中心
から見て上記基準面と０〜15度の位置および同じ
く20〜30度の位置の範囲内に内方に突出し反射体
の軸方向に沿つて延在する両側を略対称の傾斜面
とした略三角柱状の複数の単位反射面からなる突
出反射面を有し、この突出反射面より投光開口側
および奥方に平坦状反射面を有していることを特
徴とする。

（作用）本発明の照明器具は、光源の点灯で、ランプか
ら放射された光は直接あるいは反射体の反射面で
反射されて投光開口から放射され、被照射面を照
射する。

そして、反射体の奥方および開口側の平坦状反
射面で反射した光は指向性が与えられ、投光開口
から放射される。また、反射体の中間部の突出反
射面に入射した光は傾斜面で分散して反射され投
光開口から放射される。

その際、中心光度に最も寄与する反射体の特定
範囲の中間部での反射光が分散されるので、中心
光度が低下し、適正な配光が得られる。

しかも、反射体は基板上にアンダーコートを施
し、このアンダーコート上に反射層を形成して高
反射率および高鏡面性を有した反射面を形成して
いるので、高い1/10ビーム効率および高い器具効
率が得られる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して
説明する。

第１図および第２図において、１０は照明器具
としての投光器で、この照明器具１０はソケツト
１１に装着される光源としての高輝度放電ランプ
１２と、このソケツト１１の奥方側に固定して前
記ランプ１２に対設されこのランプ１２の光を前
方に向け反射するよう回転２次曲面状に形成され
た投光開口部を有する反射体１３とを備えてい
る。

そして、前記反射体１３は、第３図に示すよう
に、アルミニウム、ステンレス等の金属またはプ
ラスチツク等をもつて形成された基板１５、この
基板１５上に形成された珪素系合成樹脂の耐熱性
プラスチツクからなるアンダーコート１６および
このアンダーコート１６の上に形成されたアルミ
ニウムまたは銀等を被着して形成された反射層１
７を含んで高反射率および高鏡面性の反射面１４
を備えて形成されている。また上記反射層１７上
にはSiO₂、Al₂O₃等の蒸着被膜からなる透明保護
被膜１８を被着している。この反射体１３の反射
面１４をこのような被着構造をもつて形成するこ
とにより、高純度アルミニウムを電解研磨し更に
はアルマイト処理を施して形成された従来の反射
面に比し、全反射率で約1.1倍高く、鏡面性は
JISZ8741で定義される20度光沢で示すと約1.5倍
高くなる。また化学研磨し、硼珪酸ガラスに浸漬
し焼付け処理を施して形成されたものに比し、全
反射率が1.05以上、鏡面性が1.5以上高くなる。

また第４図において、配光特性ａは上述した反
射面１４を備えることにより高い反射率、高い鏡
面性を有する反射体１３を、たとえば1/10ビーム
角が20〜30度の狭角形と称される従来の投光器の
反射体にそのまま用いた際の配光特性であり、中
心光度は20〜40％も増し、1/10ビーム角は20度以
下の非常にシヤープな配光となり、その結果照明
設計上使いにくく、使用範囲の狭いものとなつて
しまう。

そこで、このような配光特性を改善するため、
反射体１３の反射面１４を投光開口側、奥方側お
よびこれらの間の中間部に区画し、中間部に周方
向に略等間隔で複数の単位反射面を突出した突出
反射面２０を形成し、この突出反射面２０の単位
反射面は反射面１４の内方に突出した反射体の軸
方向に沿つて延在する両側を略対称の傾斜図２
１，２１とした略三角柱状に形成されている。そ
して、ランプ１２の発光中心を含み反射体１３の
中心軸２２に直交する基準面２３としたとき、こ
の基準面２３より投光開口側であつて、上記ラン
プ１２の発光中心からみて上記基準面２３と線分
２４，２５とがなす角度をθ１，θ２とすると、
このθ１，θ２に挟まれた範囲内に上記突出反射
面２０は位置されている。上記θ１，θ２は後述
するようにして定められる。そして、前記反射体
１３は突出反射面２０より投光開口側および奥方
側は平坦状反射面にそれぞれ形成されている。

つぎにこの実施例の作用を説明する。

ランプ１２の点灯でランプ１２から放射された
光は直接あるいは反射体１３の反射面１４で反射
されて投光開口から放射され、被照射面を照射す
る。そして、ランプ１２から反射面１４の中間部
に設けられた複数の単位反射面を突出した突出反
射面２０に入射された光は、第５図の実線ｘで示
すように、その単位反射面の両側の傾斜面２１，
２１の傾斜角度に応じ単位反射面の中心軸方向に
直角な方向成分が合成され、拡散して斜前方に反
射される。従つて、点線ｙで示すこの単位反射面
が存在しない場合の反射光に比して、反射光が分
散され、第４図の実線ｂに示す配光特性となる。
そして、この特性曲線ｂで示すように、当該照明
器具１０は適正な狭角配光をもち、高い1/10ビー
ム効率、高い器具効率が得られる。

上記突出反射面２０の反射面１４上への形成角
度θ１，θ２は次のようにして定められる。

反射体の反射面の各部における反射光分布は反
射面への入射角、反射特性に加えて光源の輝度分
布によつて変化する。このため、反射面各部の中
心高度への影響を検討した。反射面に輪帯状のし
や光板を取付け、幅10mmの輪帯反射面からの反射
光を測定した結果、第６図に示すように角度10〜
20度の範囲が中心光度によく寄与していることが
判明した。そして、同図に示すように、上記角度
θ１，θ２は中心光度に大きく寄与している範囲
を選んで設定する。この場合においては、上記角
度θ１＝０〜15度、θ２＝20〜30度の範囲に設定
すればよいことが確認された。

なお、上記した角度θ１，θ２の範囲を超え
て、反射面１４の略全体に突出反射面２０を設け
ると、必要な中心光度が得られず、1/10ビーム角
は大きくなり30〜70度位の中角形と称される配光
となり、このため遠距離から限られたエリアを効
率よく照明することが難しく好ましくない。

また、反射体１３は回転２次曲面状のものに限
らず、例えば四角錐体や六角錐体のものでもかま
わない。

そして、突出反射面２０の単位反射面は本実施
例に示すとおり間隔を存して設けてもよく、また
連続して設けてもよい。更には、この突出反射面
２０は反射面１４と一体に形成しても別体に形成
してもよい。

［発明の効果］本発明は、光源と、投光開口を有し上記光源に
対設された反射体とを具備し、反射体は基板、こ
の基板上に形成されたアンダーコートおよびこの
アンダーコート上に形成された反射層を含んで高
反射率および高鏡面性の反射面を備え、かつ、こ
の反射面は投光開口側、奥方側およびこれらの中
間の中間部に区画し、上記中間部に両側部を略対
称の傾斜面とした複数の単位反射面を突出した突
出反射面を特定範囲に形成するとともにこの突出
反射面より投光開口側および奥方を平坦状反射面
に形成することにより、奥方および開口側の平坦
状反射面で反射光は指向性を与えられ、中間部の
突出反射面との反射光を効果的に組合せることが
でき、中心光度を低下させてビームの開き角を所
望の配光の範囲に維持しつつ高いビーム効果およ
び高い器具効率を得ることができる。また、加工
単位が高い突出反射面を反射体の中間部に制限し
て形成することができ、製造コストの低減を図る
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す投光器の縦断
側面図、第２図は同上正面図、第３図は同上反射
体の反射面の拡大断面図、第４図は同上反射体の
配光特性図、第５図は同上突出反射面の作用説明
図、第６図は同上中心光度に対する寄与率を示す
特性図である。１０……照明器具としての投光器、１２……光
源としての高輝度放電ランプ、１３……反射体、
１４……反射面、１５……基板、１６……アンダ
ーコート、１７……反射層、２０……突出反射
面、２１……傾斜面、２２……反射体中心軸、２
３……基準面、２４…，２５……線分。

Claims

【特許請求の範囲】１光源と；投光開口を有し上記光源に対設された反射体
と；を具備し、上記反射体は基板、この基板上に形成されたア
ンダーコートおよびこのアンダーコート上に形成
された反射層を含んでなる高反射率および高鏡面
性の反射面を備え、この反射面は上記光源の発光中心を含み反射体
の中心軸に直交する面を基準面としたとき、この
基準面より投光開口側であつて、上記発光中心か
ら見て上記基準面と０〜15度の位置および同じく
20〜30度の位置の範囲内に内方に突出し反射体の
軸方向に沿つて延在する両側を略対称の傾斜面と
した略三角柱状の複数の単位反射面からなる突出
反射面を有し、この突出反射面より投光開口側お
よび奥方に平坦状面を有していることを特徴とす
る照明器具。