JP2008288183A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の大幅な低減を可能にし且つ電源の供給が断たれた際にも高輝度の残光を発することができるように改良された照明器具を提供する。
【解決手段】内部を光が伝搬し且つ出射光を拡散させるための表面処理が施された導光板２と、該導光板の端面に配置されたＬＥＤ光源３とを備える照明器具１において、その内面に蓄光層５が形成された透光材からなるカバー４によって導光板を覆うものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関し、特に、消費電力が少なく、且つ停電時の安全対策の向上に寄与し得る照明器具に関するものである。

近年、消費電力の低い発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下ＬＥＤ）素子を用いた導光板照明器具が種々提案されている（特許文献１を参照されたい）。

この従来の導光板照明器具においては、スネルの反射則に基づいて光の屈折状態を変化させることによって面発光を行わせるための拡散パターンを導光板に直接的に設けるようにしている。

特開２００１−１６０３１２号公報

しかるに、文献１に記載の照明器具は、単に発光体にＬＥＤを用いたに過ぎず、停電時に照光しなくなる点については在来の照明器具と何ら変わるところはない。

このような従来技術の不都合に鑑み、本発明の主な目的は、消費電力の大幅な低減を可能にするのみならず、電源の供給が断たれた際にも高輝度の残光を発することができるように改良された照明器具を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、内部を光が伝搬し且つ出射光を拡散させるための表面処理が施された導光板２と、該導光板の端面１１に配置されたＬＥＤ光源３とを備える照明器具１において、その内面に蓄光層５が形成された透光材からなるカバー４によって導光板を覆うものとした。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記蓄光層５が、前記導光板２の一方の発光面６ａ側にのみ形成されたものとすることができる。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記蓄光層５の外側に光反射層１３を形成したものとすることができる。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記ＬＥＤ光源３が、前記導光板２の対向する２つの端面１１，１２にそれぞれ配置されたものとすることができる。

上記第１の発明によれば、光源にＬＥＤを用いることによって消費電力の低い照明器具を提供することが可能となることはもとより、ＬＥＤが照光している時の光エネルギをカバーに設けた蓄光層に蓄え、電力供給が断たれてＬＥＤが消灯した際に蓄光層に蓄えた光エネルギを放出して発光するので、例えば停電時に避難路を視認するのに十分な残光を確保することができる。上記第２の発明によれば、導光板の他方の発光面側を光照射側とすることで、出射光が蓄光層に全く遮られることなく照度及び輝度分布を良好に維持できる。 上記第３の発明によれば、蓄光層を透過した光が光反射層で反射されて再び蓄光層に向けられ、蓄光効率を高めることができる。上記第４の発明によれば、ＬＥＤ光源の配置スペースを確保するとともに、輝度分布をより均一化することが可能になる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１、２は、本発明の第１実施形態に係る照明器具を示している。この照明器具１は、高い透光性を有する導光板２と、導光板２の一端面１１を臨む位置に配設された光源部３と、導光板２の発光面を覆う透明のパイプ材からなるアウタカバー４と、アウタカバー４の内面に設けられた蓄光シート５とからなっている。なお、以下で説明する第１実施形態の照明器具の構成要素については、特に明示しない限り、後述する他の実施形態及び変形例に係る照明器具の場合も同様とする。

導光板２は、適宜な厚さの例えばアクリル樹脂製の平板材からなり、一端面１１から入射した光をその内部で乱反射させて発光面の輝度分布を均一化するために、その両方の発光面６に微細な凹凸が形成されている。なお、導光板２の発光面６からの出射光を拡散させるための処理としては、梨地加工、レーザーカット加工、あるいはダイヤモンドカットなどの手法を、要求される輝度や用途に応じて適宜に適用することができる。

光源部３は、多数のＬＥＤチップ７を適宜な等間隔をおいて直列に列設した細長い基板８からなり、長寿命化を図るために放熱性を考慮し、例えばアルミニウム合金材の基板ホルダ９に支持されている。なお、基板８からの放熱効果を高めるための放熱フィンなどを基板ホルダ９の適所に設けることが好ましい。また、導光板２への入光効率を高めるため、基板ホルダ９の内面は、鏡面仕上げとすることが好ましい。この光源部３に用いるＬＥＤチップ７及びその実装基板８並びに電気的な結線に関しては、周知の技術（必要ならば特許文献１を参照されたい）を適用し得るので、ここでは詳細な説明は省略する。

アウタカバー４は、在来の照明器具で最も多用されている蛍光灯の形態に慣れた使用者に違和感を与えないという点で、蛍光灯を模した円筒形をなすものが適しているが、実用上その断面形状は特に限定されるものではない。しかしアウタカバー４の形態は、導光板２からの拡散出射光を蓄光シート５の広い面に照射させる観点から、導光板２の発光面６との間にある程度以上の間隔が開けられることが必要である。またアウタカバー４は、ＬＥＤチップ７の発熱で変形することのないように耐熱性に富み、地震などの災害時に落下しても割れたりすることのないように、機械的強度の高い、例えばポリカーボネイト樹脂材等で形成することが好ましい。

蓄光シート５は、透明な樹脂メディウムに微粉末の蓄光材を混練した蓄光塗料を、透明な樹脂フィルムの表面側、背面側、あるいは両面に、スプレーによる吹き付け、あるいはシルクスクリーン印刷にて塗布したもの、あるいは、溶融樹脂材に蓄光材を混練して硬化させた薄板材などからなっている。この蓄光シート５は、導光板２の発光面６からの出射光をさらに反射拡散させることができるように、可視光下で白色を呈し、且つ励起時に白色に近似する発光色を呈する蓄光顔料を塗布したものが好ましい。

そのための混合する蓄光素材としては、例えば、ディスプロシウム、ユーロピウムで賦活したアルミン酸ストロンチウム（根本特殊化学（株）製蓄光顔料；ＳＷ−３００シリーズ）と、ネオジム、ユーロピウムで賦活したアルミン酸ストロンチウム（根本特殊化学（株）製蓄光顔料；Ｖ−３００シリーズ）が挙げられる。

また重要なことは、通電時の照明として十分な照度が得られる透光性を確保し得る塗膜の厚さの設定である。この場合、十分な蓄光性を考慮した膜厚の蓄光塗料塗布部分を透明なシート上に分散配置し、例えば市松模様やドット模様の反復パターンとすると良い。

このように、導光板２の発光面６を臨むアウタカバー４の内面に半透明の白色蓄光シート５を配することにより、導光板２の発する光をアウタカバー４内で反射させ、あたかもアウタカバー４内に光の一部を封じ込めるかのような作用を発揮し得る。これにより、蓄光シート５に施した蓄光材に光エネルギを蓄えさせ且つ最大限に励起し、ＬＥＤチップ７を用いた光源部３が消灯した際の蓄光シート５の高輝度化および残光時間の長大化に大きく貢献することができる。

導光板２の板厚は、ＬＥＤチップ７のレンズ径に応じて定めれば良く、照度を高めるためにＬＥＤチップ７を２列並列設置する場合は、それに応じて導光板２の板厚を２倍とすれば良い。また、図３に示すように、一列のＬＥＤチップ７に対応する板厚の導光板２を２枚重ねとし、２枚の導光板２間に別の蓄光シート１０を挟み込むようにすれば、光源部３が消灯した際の残光特性をより一層高めることができる。

また、図１に示したようなＬＥＤチップ７を直列に配置した構成で照度を高めようとすると、各ＬＥＤチップ７の間隔が狭くなり、場合によっては基板８におけるＬＥＤチップ７の配置スペースが不足することもあり得る。そこで、図４に示すように、アウタカバー４ａ，４ｂを一対の半割状部材として構成し（蓄光シート５ａ，５ｂについても同様）、導光板２の一端面１１と対向する端面１２を臨む位置に同様にＬＥＤチップ７を配置すれば、ＬＥＤチップ７の数を容易に増やして、照度を高めることができる。

この場合、対向する端面１１，１２からそれぞれ光を入射させるので、発光面６の輝度分布をより均一化することが可能になるという利点もある。なお、このようなＬＥＤチップ７を対向配置する構成は、図３に示したＬＥＤチップ７を２列並列設置する場合にも同様に適用することができる。

図４に示した照明装置の変形例として、図５に示すように、導光板２の光入射方向の長さを延長し、２組のアウタカバー４ａ，４ｂ（蓄光シート５ａ，５ｂについても同様）を配置することもできる。これにより、発光面６の輝度分布を均一に維持しつつ、発光面６（発光面積）を拡大することが可能となる。

図１に示した照明装置では、アウタカバー４の内面の略全域に蓄光シート５を設けたが、このような構成では、導光板２からの出射光の一部が蓄光シート５に遮られることは避けられない。そこで、図６に示すように、蓄光シート５を、導光板２の一方の発光面６ａ側にのみ形成した構成とすることができる。これにより、導光板２の他方の発光面側６ｂを光照射側とすることで、出射光が蓄光層に全く遮られることなく照度及び輝度分布を良好に維持できる。

この場合、蓄光シート５の外側を覆うようにアウタカバー４の外面に光反射層１３を設けることができる。これにより、蓄光シート５を透過した光が光反射層１３で反射されて再び蓄光シート５に向けられ、蓄光効率が高まる。

光反射層１３としては、比較的反射率の高い周知の光反射部材からなり、例えば、アルミシートや、アルミ蒸着フィルム等を用いることができる。特に、アルミシートのように比較的熱伝導性の高いものを用いることで、基板８からの熱を放熱する効果が期待できる。なお、光反射層１３は、少なくとも蓄光シート５の外側に設ければよく、例えば、アウタカバー４と蓄光シート５に挟み込まれるようにアウタカバー４の内面に設けることもできる。

このような構成により、導光板２の他方の発光面６ｂ側のアウタカバー４からより高い照度で光を照射することが可能となる一方、電源の供給が断たれた際にも蓄光シート５により高輝度の残光を発することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る照明器具の部分的な斜視図である。 図１に示した照明器具の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る照明器具の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る照明器具の縦断面図である。 図４に示した照明器具の一変形例を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る照明器具の縦断面図である。

符号の説明

１ 照明器具
２ 導光板
３ 光源部
４，４ａ，４ｂ アウタカバー
５，５ａ，５ｂ 蓄光シート
６，６ａ，６ｂ 発光面
７ ＬＥＤチップ
１３ 光反射層

Claims (4)

1. 内部を光が伝搬し且つ出射光を拡散させるための表面処理が施された導光板と、該導光板の端面に配置されたＬＥＤ光源とを備える照明器具であって、
   その内面に蓄光層が形成された透光材からなるカバーによって前記導光板が覆われることを特徴とする照明器具。
2. 前記蓄光層が、前記導光板の一方の発光面側にのみ形成されたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記蓄光層の外側に光反射層を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記ＬＥＤ光源が、前記導光板の対向する２つの端面にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照明装置。

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