JP2008047376A - 携帯用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明器具による照明効率を低下させることなく、この照明器具からの光による蓄光が十分に行われ、また、蓄光体により照明器具から遠く離れた場所をも照明することが可能な携帯用照明装置を提供する。
【解決手段】蓄光体１を有し照明器具１０１の近傍に着脱可能となされており、照明器具１０１の近傍に装着されているときに、照明器具１０１からの照明光によって蓄光体１により蓄光し、照明器具１０１の近傍から離脱されたときに、蓄光体１から発する光によって照明を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、据え付け型の照明器具等の消灯後に蓄光体の発光を利用して照明を行う携帯用照明装置に関する。

従来、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されているように、蓄光体を備えた照明装置が提案されている。このような照明装置は、主に、非常用照明装置や、避難誘導装置などとして用いられている。このような照明装置において、蓄光体は、家屋内の天井や壁面に据え付けられた照明器具からの光が照射される位置に設置されており、照明器具からの光の一部を吸収蓄積する。そして、停電などによって照明器具が消灯すると、蓄光体が発光し、避難誘導方向の表示などを照明するように構成されている。

蓄光体としては、蓄光材料を含有した合成樹脂材料や、蓄光材料を含有した塗料を塗布したものが用いられる。蓄光材料としては、例えば、アルミン酸ストンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５等）や、硫化亜鉛（ＺｎＳ）などを主成分とするものが用いられる。

特開平４−５１４０５号公報 実開平４−８２１１号公報 実開昭６０−１３８２０３号公報

前述のような、蓄光体を用いた従来の照明装置においては、照明器具において光源からの光を反射する反射板等に蓄光体を設けているが、この蓄光体からの光が照明器具の光源等に遮られずに外部に射出されるようにしておく必要がある。そのため、蓄光体は、照明器具の光源から所定の距離だけ離間した位置に設置せざるを得ず、蓄光体の発光輝度を十分に上げることが困難であった。したがって、この蓄光体によって、照明器具から遠く離れた場所までを照明することは困難であった。

また、照明器具における反射板に蓄光体を設けてしまうと、この反射板の反射効率が下がってしまい、照明器具による照明効率が低下してしまう虞れがあった。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、照明器具による照明効率を低下させることなく、この照明器具からの光による蓄光が十分に行われるようになされ、また、蓄光体により照明器具から遠く離れた場所をも照明することが可能となされた携帯用照明装置を提供することを目的とする。

本発明者は、照明器具から遠く離れた場所をも照明できる構成について鋭意研究を行った結果、照明器具からの光を蓄光する蓄光体を照明器具の近傍より取り外して携帯することによって、この蓄光体により、照明器具から遠く離れた場所をも照明することができることに着目した。

また、本発明者は、蓄光体の発光輝度を最大限に確保できる構成について鋭意研究を行った結果、蓄光体の輝度が励起強度と表面積とに比例することに着目し、蓄光材料を薄板に塗布し、もしくは、蓄光材料を含有する樹脂等を薄板状に成形加工した蓄光体によって照明器具の光源を覆うことにより、照明器具からの照明光によって蓄光体中の蓄光材料を高効率で励起できることを見出した。

すなわち、本発明に係る携帯用照明装置は、前述の課題を解決するため、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
蓄光体を有し照明器具の近傍に着脱可能となされており、照明器具の近傍に装着されているときに、該照明器具からの照明光によって蓄光体により蓄光し、照明器具の近傍から離脱されたときに、蓄光体から発する光によって照明を行うことを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する携帯用照明装置において、蓄光体は、半透明材料により形成されており、照明器具の近傍に装着されたときに、蓄光体によって照明器具の光源を覆うことを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する携帯用照明装置において、蓄光体は、複数の部材が組み合わされて構成されており、これら複数の部材の位置関係を変化させることによって、全体として伸縮可能となっていることを特徴とするものである。

本発明に係る携帯用照明装置は、構成１を有することにより、照明器具の近傍に装着されているときに照明器具からの照明光によって蓄光体により蓄光し、照明器具の近傍から離脱されたときに蓄光体から発する光によって照明を行うので、照明器具からの光を蓄光した蓄光体を照明器具の近傍より取り外して携帯することによって、照明器具から遠く離れた場所をも照明することができる。

本発明に係る携帯用照明装置は、構成２を有することにより、蓄光体は、半透明材料により形成され、照明器具の近傍に装着されたときに照明器具の光源を覆うので、照明器具による照明効率の低下を抑えつつ、照明器具からの照明光によって蓄光体中の蓄光材料を高効率で励起することができる。

本発明に係る携帯用照明装置は、構成３を有することにより、蓄光体は、複数の部材が組み合わされて構成され、全体として伸縮可能となっているので、蓄光体の表面積を大きくすることができ、照明器具からの照明光によって蓄光体中の蓄光材料を高効率で励起することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る携帯用照明装置の最良の実施の形態について説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る携帯用照明装置の第１の実施の形態における構成を示す断面図である。

本発明に係る携帯型照明器具は、図１に示すように、照明器具１０１の近傍に着脱可能となされた蓄光体１を有している。照明器具１０１は、光源１０２と、この光源１０２が取付けられるソケット１０３とから構成されている。光源１０２は、白熱灯や、発光管などである。なお、照明器具１０１は、家屋内の天井、または、壁面に据え付けられたものであることが好ましいが、据え付け型のものでなくともよい。

この携帯用照明装置において、蓄光体１は、照明器具１０１の近傍に装着されているときに、照明器具１０１からの照明光によって蓄光する。蓄光体１は、半透明材料により形成されており、照明器具１０１の近傍に装着されたときに、照明器具１０１の光源１０２を覆うようになっている。

この蓄光体１は、蓄光材料を含有する合成樹脂材料によって形成されている。蓄光材料としては、例えば、粒径約５５μｍのストロンチウムアルミネートに希土類金属を結合させた高輝度長残光型蓄光材料（アルミナタイプ）を用いることができる。この蓄光材料の励起波長は、２００ｎｍ乃至４５０ｎｍであり、発光ピーク波長は、５２０ｎｍである。

この実施の形態において、蓄光体１は、円盤状の底板部及び円錐面状の側壁部とから円錐台形状に構成されている。この蓄光体１の上端部は、底板部よりも大きな開口端となっており、照明器具１０１の光源１０２が挿入されるようになっている。

この蓄光体１は、光源１０２の周囲を覆って配置されるので、光源１０２が発する照明光により、直接、蓄光体１中の蓄光材料が励起され、蓄光体１の発光輝度を大きくすることができる。

なお、蓄光体１は、一端側を開口端とした円筒状に形成してもよく、さらに、両端側を開口端とした円筒状形としてもよい。また、蓄光体１は、光源１０２を覆うことができる形状であれば、種々の形状とすることができ、一部に開口部を有する中空の球体としてもよい。

この携帯型照明器具において、蓄光体１が照明器具１０１の近傍に装着されているときには、照明器具１０１が通常の使用状態となされて照明光を発することにより、この照明光による周囲の照明が行われるとともに、蓄光体１による蓄光が行われる。

このとき、照明器具１０１の光源１０２から発せられた照明光は、一部が蓄光体１中の蓄好材料の励起に消費され、残部が蓄光体１を透過して、周囲を照明する。また、蓄好材料が励起されることによって、蓄光体１からも照明光が発せられ、光源１０２から発せられ蓄光体１を透過する照明光とともに、周囲を照明することになる。そして、光源１０２が消灯されたときには、蓄光体１が発する照明光のみにより、周囲の照明が行われる。

なお、蓄光体１においては、蓄光材料の励起強度を大きくすると、蓄光体１の透過率が低下し、蓄光体１を透過する照明光の強度が小さくなる。蓄光体１の透過率は、光源１０２の点灯時及び消灯時に要求される照明光の輝度により、適宜決定することができる。

そして、蓄光体１は、照明器具１０１の近傍から離脱されたときに、この蓄光体１から発する照明光によって、照明を行うことができる。照明器具１０１の近傍から取外した蓄光体１は、無給電型の照明装置として、携帯が可能である。

図２は、本発明に係る携帯用照明装置の使用状態を示す断面図である。

この携帯用照明装置は、図２に示すように、照明器具１０１の近傍から取外した蓄光体１を、ホルダ２に取り付けて、携帯型の照明装置として使用することができる。

ホルダ２は、蓄光体１の底板部及び側壁部を覆うカバー部３と、このカバー部３の基端側に設けられた把手部４とから構成されている。カバー部３は、先端部が開口端となされ、蓄光体１の外形に対応して、先端側が拡径された円錐台形状に構成されている。このカバー部３には、先端側より蓄光体１を挿入することが可能となっている。カバー部３の内面部は、反射材料が被着され、ミラー面となされている。また、カパー部３の先端側には、集光レンズ５が装着可能となっている。

このホルダ２に装着された蓄光体１において、内方側に発せられた照明光は、集光レンズ５を介して、ホルダ２の前方側に射出される。また、蓄光体１から外方側に発せられた照明光は、カバー部３の内面部により反射されて内方側に戻り、集光レンズ５を介して、ホルダ２の前方側に射出される。このようにして、ホルダ２の前方側には、前方を十分な明るさで照明することができる照明光が射出される。

図３は、本発明に係る携帯用照明装置の蓄光体の残光特性を示すグラフである。

この携帯用照明装置の蓄光体１における残光特性は、図３に示すように、例えば、光源１０２により２００ｌｘの照度で１０分間照射した後、１分後の残光輝度が、約５０００ｍcd／ｍ^２であったとすると、この残光輝度が５ｍcd／ｍ^２となるまでの時間は、５００分程度である。なお、残光強度が５ｍcd／ｍ^２程度であれば、照明光としては、対象物を非常に明るくはっきり認識することができる輝度であるとされている。

なお、この携帯用照明装置においては、蓄光体１を照明器具１０１の近傍より取り外すことによって、この照明器具１０１の給電スイッチが切られるようにしておいてもよい。すなわち、照明器具１０１において、蓄光体１が取付けられていなければ給電スイッチが入らないように構成しておけば、蓄光体１を取り外すことにより、自動的に給電スイッチが切られる。

〔第２の実施の形態〕
本発明に係る携帯用照明装置において、蓄光体１は、側面の少なくとも一部に、凹凸部分を形成するようにしてもよい。蓄光体１の側面に凹凸部分を形成することにより、この蓄光体１の表面積を大きくすることができるので、蓄光体１の残光輝度を、さらに大きくすることができる。

図４は、本発明に係る携帯用照明装置の第２の実施の形態における構成を示す側面図である。

また、蓄光体１は、図４に示すように、複数の部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅを組み合わせて構成し、これら複数の部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの位置関係を変化させることによって、全体として伸縮可能となるように構成することができる。各部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、互いに直径の異なる円筒形状に形成されている。これら各部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、大径の部材内に順次小径の部材が挿入されており、各部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅが重なることによって、蓄光体１を全体として縮小させ、各部材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅが互いにずれることによって、蓄光体１を全体として伸長させることとなる。

この場合には、蓄光体１の表面積を極めて大きくすることができ、蓄光体１の残光輝度を大きくすることができる。なお、蓄光体１が照明器具１０１の近傍に装着されているときには、蓄光体１の全長を縮小させておき、蓄光体１を照明器具１０１の近傍から取り外したときに蓄光体１の全長を伸長させることにより、携帯用照明装置として、効果的な照明を行うことができる。

なお、この携帯用照明装置においては、蓄光体１の全長を伸長させることによって、照明器具１０１の給電スイッチが切られるようにしておいてもよい。すなわち、照明器具１０１において、蓄光体１の全長が縮小されていなければ給電スイッチが入らないように構成しておけば、蓄光体１の全長を伸長させることにより、自動的に給電スイッチが切られる。また、この携帯用照明装置においても、蓄光体１を照明器具１０１の近傍より取り外すことによって、この照明器具１０１の給電スイッチが切られるようにしておいてもよい。

〔第３の実施の形態〕
本発明に係る携帯用照明装置は、照明器具１０１の光源１０２としてＬＥＤ（固体発光素子）を用いた場合においては、蓄光体１における蓄好材料として、光源１０２と異なる波長の光を発光するものを用いることができる。

この場合においては、光源１０２を点灯させているときに、光源１０２から発せられる照明光による照明、光源１０２から発せられる照明光による蓄光、及び、蓄光された光が発せられることによる照明が同時に行われる。したがって、光源１０２から発せられる照明光と蓄光体１が発する照明光とが混色された照明光による照明がなされる。

この携帯用照明装置を用いた場合においては、光源１０２から発せられる照明光の波長と、蓄光体１が発する照明光の波長とを適宜に設定することにより、任意の色の照明光を得ることができ、例えば、白色光による照明を行うこともできる。

以下、本発明に係る携帯用照明装置の実施例を挙げる。

以下の実施例において、蓄光体が含有する蓄光材料として、粒径約５５μｍのストロンチウムアルミネートに希土類金属を結合させた高輝度長残光型蓄光材料（アルミナタイプ）を用いた。この蓄光材料の励起波長は、２００ｎｍ乃至４５０ｎｍであり、発光ピーク波長は、５２０ｎｍである。

〔実施例１〕
熱硬化性のエポキシ系樹脂に青色の蓄光材料２０ｗｔ％を含有させて成形し、加熱硬化させて、蓄光体を製作した。この蓄光体の形状は、前述の図１に示したものとした。この蓄光体の内部に光源として白熱灯を収納し、この白熱灯を点灯させ、残光特性を評価した。

その結果、蓄光体の残光輝度は、白熱灯により２００ｌｘの照度で１０分間照射した後、１分後の残光輝度が、約５０００cd／ｍ^２であり、残光輝度が５ｍcd／ｍ^２となるまでの時間は、約５００分であった。

白熱灯を消灯した後に、蓄光体を取り外し、この蓄光体を前述の図２に示したホルダによって保持し、前端側に集光レンズを取り付けた。このとき、この蓄光体は、携帯用照明装置として十分な輝度で前方を照明するものとして使用することができた。

〔実施例２〕
熱硬化性のエポキシ系樹脂に赤色の蓄光材料１０ｗｔ％及び緑色の蓄光材料１０ｗｔ％を含有させて成形し、加熱硬化させて、蓄光体を製作した。この蓄光体の形状は、前述の図１に示したものとした。この蓄光体の内部に光源として波長３７５ｎｍで発光するＵＶ−ＬＥＤを収納し、このＵＶ−ＬＥＤを点灯させ、残光特性を評価した。

赤色の蓄光材料としては、１０時間以上蓄光するものを用い、緑色の蓄光材料としては、５時間程度蓄光するものを用いた。なお、この場合の「蓄光」とは、「残光輝度２以上」と定義する。「残光輝度２」とは、「薄くぼやけて、何とか確認することができる」目安として用いられている照明レベルである。

この携帯用照明装置において、ＵＶ−ＬＥＤを点灯させたところ、ＵＶ−ＬＥＤから発せられる青色照明光と、蓄光体から発せられる赤色照明光及び緑色照明光と混色によって、白色照明光が得られた。そして、ＵＶ−ＬＥＤを消灯させたところ、赤色照明光と緑色照明光との混色で黄色照明光が得られ、約５時間が経過すると、徐々に、蓄光時間の長い赤色照明光に変化することが確認された。

本発明に係る携帯用照明装置の第１の実施の形態における構成を示す断面図である。 本発明に係る携帯用照明装置の使用状態を示す断面図である。 本発明に係る携帯用照明装置の蓄光体の残光特性を示すグラフである。 本発明に係る携帯用照明装置の第２の実施の形態における構成を示す側面図である。

符号の説明

１ 蓄光体
２ ホルダ
３ カバー部
４ 把手部
５ 集光レンズ
１０１ 照明器具
１０２ 光源
１０３ ソケット

Claims (3)

1. 蓄光体を有し、照明器具の近傍に着脱可能となされており、
   前記照明器具の近傍に装着されているときに、該照明器具からの照明光によって前記蓄光体により蓄光し、
   前記照明器具の近傍から離脱されたときに、前記蓄光体から発する光によって照明を行う
   ことを特徴とする携帯用照明装置。
2. 前記蓄光体は、半透明材料により形成されており、
   前記照明器具の近傍に装着されたときに、前記蓄光体によって前記照明器具の光源を覆う
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯用照明装置。
3. 前記蓄光体は、複数の部材が組み合わされて構成されており、これら複数の部材の位置関係を変化させることによって、全体として伸縮可能となっている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の携帯用照明装置。

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