JP2009187900A

JP2009187900A - 誘導灯装置

Info

Publication number: JP2009187900A
Application number: JP2008029499A
Authority: JP
Inventors: Yoji Tateno; 洋司立野; Koji Yamashita; 浩司山下; Jun Matsuzaki; 純松▲崎▼; Yasunori Kawase; 靖憲河瀬
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】表示面の平均輝度において基準を達成しながらも消費電力の低減が可能な誘導灯装置を提供する。
【解決手段】発光部２と表示板３の表示面３１とを、左右方向について３個の発光領域Ｚ１〜Ｚ３に分けるとともに、各発光領域Ｚ１〜Ｚ３を、表示面３１において白色部３１ａの占める割合が多い中央の発光領域Ｚ２と、白色部３１ａが存在しない又は少ない左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３との２段階に分けた。さらに、発光部１において、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３の輝度を、白色部３１ａがより多い段階とされた中央の発光領域Ｚ２の輝度よりも低くした。透過率の高い白色部３１ａがより多い発光領域Ｚ２での輝度をより高くすることで、発光部１の輝度を均一とする場合に比べ、緑色部３１ｂによるロスが低減されることになるから、表示面３１の平均輝度において基準を達成しながらも、消費電力の低減が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導灯装置に関するものである。

従来から、透光性を有する材料からなり表示が付された表示板を通じて光源の光を出射させることにより、表示板の表示を発光させるようにした誘導灯装置が提供されている。

さらに、この種の誘導灯装置として、透光性を有する材料からなる表示板の厚さ方向の一面を表示が付された表示面とし、光源を表示板の側方に配置して、表示板の厚さ方向に交差する方向に向けられた面から入射させた光を表示面から出射させるようにした、いわゆる導光式のものが提供されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特許第３６９０８５２号公報特開２００１−４２８０２号公報

他の多くの電気機器と同じく、誘導灯装置においても、消費電力の低減が求められる。特に、誘導灯装置の場合、停電時には電池などの蓄電器に蓄えられた電力が使用されるため、消費電力の低減は停電時の点灯持続時間の延長につながる。

一方、誘導灯装置の場合、表示面の平均輝度が所定の基準を満たしていることが求められる。例えば、日本の場合、誘導灯器具及び避難誘導システム用装置技術基準（ＪＩＬ５５０２）において、Ｂ級ＢＨ形の避難口誘導灯に分類される誘導灯装置では、常時（非停電時）には５００〜８００ｃｄ／ｍ^２で点灯させ、非常時（停電時）には１００〜３００ｃｄ／ｍ^２で点灯させることが求められている。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、表示面の平均輝度において基準を達成しながらも消費電力の低減が可能な誘導灯装置を提供することにある。

請求項１の発明は、透光性を有する材料からなり、明色部と暗色部との塗り分けにより誘導用の表示が付された表示面を有して、表示面に沿った方向から入射した光によって表示面を発光させる表示板と、それぞれ明色部に対する透過率が暗色部に対する透過率よりも高い光を表示板に対して表示面に沿った方向から入射させるように表示面の縁に沿って直線状に配列された複数個の発光ダイオードを有する発光部と、外部から供給された電力によって発光部の各発光ダイオードをそれぞれ点灯させる常用点灯回路と、電力が蓄えられる蓄電器と、外部から電力が供給されないときに蓄電器を電源として発光部の各発光ダイオードをそれぞれ点灯させる非常用点灯回路とを備え、表示面と発光部とは、発光部の発光ダイオードが並ぶ方向において複数個の発光領域に分けられ、各発光領域は表示面において明色部の占める割合に応じて複数段階に分けられていて、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど輝度が高くなるように、発光部の輝度には分布が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、透過率の高い明色部がより多い発光領域での輝度をより高くすることで、発光部の輝度を均一とする場合に比べ、透過率の低い暗色部によるロスが低減されることになるから、表示面の平均輝度において基準を達成しながらも、消費電力の低減が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、常用点灯回路と非常用点灯回路とがそれぞれ発光ダイオードに供給する電流量を多くすることによって設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、単位長さ当りの発光ダイオードの個数の差によって発光部の輝度の分布を設ける場合に比べ、発光部の輝度を低くする発光領域でも単位長さ当りの発光ダイオードの個数を確保することができるから発光領域内での輝度むらが低減されて見栄えの改善が可能となるという利点がある。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、単位長さ当りの発光ダイオードの個数を多くすることによって設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、請求項２の発明に比べ、発光ダイオードの個数を減少させて製造コストを低減することが可能であるという利点と、発光ダイオード毎に寿命がばらつきにくいという利点とがある。

請求項１の発明によれば、表示面と発光部とは、発光部の発光ダイオードが並ぶ方向において複数個の発光領域に分けられ、各発光領域は表示面において明色部の占める割合に応じて複数段階に分けられていて、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど輝度が高くなるように、発光部の輝度には分布が設けられているので、透過率の高い明色部がより多い発光領域での輝度をより高くすることで、発光部の輝度を均一とする場合に比べ、透過率の低い暗色部によるロスが低減されることになるから、表示面の平均輝度において基準を達成しながらも、消費電力の低減が可能となる。

請求項２の発明によれば、発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、常用点灯回路と非常用点灯回路とがそれぞれ発光ダイオードに供給する電流量を多くすることによって設けられているので、単位長さ当りの発光ダイオードの個数の差によって発光部の輝度の分布を設ける場合に比べ、発光部の輝度を低くする発光領域でも単位長さ当りの発光ダイオードの個数を確保することができるから発光領域内での輝度むらが低減されて見栄えの改善が可能となるという利点がある。

請求項３の発明によれば、発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、単位長さ当りの発光ダイオードの個数を多くすることによって設けられているので、請求項２の発明に比べ、発光ダイオードの個数を減少させて製造コストを低減することが可能であるという利点と、発光ダイオード毎に寿命がばらつきにくいという利点とがある。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図２に示すように、複数個の発光ダイオード１１を有する発光部１と、外部の交流電源ＡＣから供給された交流電力を発光部１の各発光ダイオード１１をそれぞれ点灯させる直流電力に変換する常用点灯回路２１と、電力が蓄えられる蓄電器としての二次電池ＢＴと、交流電源ＡＣから供給された交流電力によって二次電池ＢＴを充電する充電部２２と、交流電源ＡＣから交流電力が供給されないときに二次電池ＢＴを電源として発光部１の各発光ダイオード１１をそれぞれ点灯させる非常用点灯回路２３とを備える。上記の各構成はそれぞれ周知技術で実現可能であるので、詳細な図示及び説明は省略する。

常用点灯回路２１と、充電部２２と、非常用点灯回路２３とは、図３に示すように１個の点灯ケース２０に収納されて点灯装置２を構成している。

以下、上下左右は図３を基準とし、図３の左上−右下方向を前後方向と呼ぶ。発光部１は、左右に長い直方体形状であって各発光ダイオード１１が左右に直線状に並べて収納され各発光ダイオード１１の光をそれぞれ下方に出射させる発光ケース１０を有する。

また、発光部１の下側には、透光材料からなり厚さ方向を前後方向に向けた扁平な直方体形状の表示板３が取り付けられる。上方から見た寸法形状は発光部１と表示板３とで略一致させてあり、発光部１と表示板３とは全体として厚さ方向を前後方向に向けた扁平な直方体形状を構成する。表示板３は、後面に例えばメッキのような光を反射させる周知の加工が施されることにより、上面から入射した光を主に前面から出射させるようになっている。さらに、表示板３の前面は、図１に示すように、発光部１の光を拡散させつつ約９０％透過させる明色部としての白色部３１ａと、発光部１の光のうち主に緑色の成分を透過させ全体としての透過率を約２０％とする暗色部としての緑色部３１ｂとの塗りわけにより表示が付された表示面３１となっている。すなわち、本実施形態は、発光部１の光によって表示板３の表示面３１を発光させるように構成されている。また、発光部１の発光ダイオード１１は、表示面３１の上側の縁に沿って直線状に配列されていることになる。

また、本実施形態は、前面が開放された直方体形状のハウジング４を備え、点灯装置２と、二次電池ＢＴとは、それぞれハウジング４に収納されている。発光部１と表示板３とは、図３に破線矢印で示すようにハウジング４の開口を閉塞する形でハウジング４に取り付けられ、発光部１の各発光ダイオード１１は例えば一対の電線５を介して常用点灯回路２１や非常用点灯回路２３に電気的に接続されている。発光部１と表示板３とハウジング４とを相互に機械的に結合させる手段としては、嵌合やねじ止めなどの周知の手段を用いることができる。ここで、発光部１と表示板３とは予め機械的に結合して分離不可能な構造としておけば、保守作業のときなどに発光部１と表示板３との組み合わせが間違われることがない。

ここで、本実施形態の特徴として、発光部１には、発光ダイオード１１が並ぶ方向である左右方向について、輝度に分布が設けられている。

具体的に説明すると、本実施形態において表示面３１に付された表示は、避難口誘導灯矢印無のものであって、白色部３１ａは、出口が描かれた左右方向の中央部に多く分布している。そして、本実施形態では、上記の出口の左右両端となっている直線の延長線を境界として、表示面３１と発光部２とを、左右方向について３個の発光領域Ｚ１〜Ｚ３に分けるとともに、各発光領域Ｚ１〜Ｚ３を、表示面３１において白色部３１ａの占める割合が多い中央の発光領域Ｚ２と、白色部３１ａが存在しない又は少ない左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３との２段階に分けている。これにより、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３は、それぞれ表示面３１の幅及び面積の２０％程度を占めている。さらに、発光部１において、白色部３１ａが少ない段階とされた左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３の輝度を、白色部３１ａが多い段階とされた中央の発光領域Ｚ２の輝度よりも低くしている。発光部１において、上記のような輝度の分布は、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３での単位長さ当りの発光ダイオード１１の個数を、中央の発光領域Ｚ２での単位長さ当りの発光ダイオード１１の個数よりも少なく（つまり発光ダイオード１１の密度を低く）することによって実現されている。具体的には、発光ダイオード１１が等間隔に配置された場合には図４に示すように左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３ではそれぞれ発光ダイオード１１が３個となり中央の発光領域Ｚ２では発光ダイオード１１が８個となるのに対し、本実施形態では左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３ではそれぞれ発光ダイオード１１が２個となり中央の発光領域Ｚ２では発光ダイオード１１が９個となっていて、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ２に比べ、表示面３１における白色部３１ａの占める割合がより多い中央の発光領域Ｚ２では、発光ダイオード１１の密度がより高くなっている。

上記構成によれば、透過率の高い白色部３１ａがより多い発光領域Ｚ２での輝度をより高くすることで、発光部１の輝度を均一とする場合に比べ、緑色部３１ｂによるロスが低減されることになるから、表示面３１の平均輝度において基準を達成しながらも、消費電力の低減が可能となる。

ここで、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３でそれぞれ表示面３１が緑色部３１ｂだけで構成されているものと見なし、中央の発光領域Ｚ２では表示面３１の４０％が緑色部３１ｂで構成され残りの６０％が白色部３１ａで構成されているものとすると、表示面３１の平均透過率は、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３では２０％となり、中央の発光領域Ｚ２では２０×（４０／１００）＋９０×（６０／１００）＝６２％となる。各発光ダイオード１１の光がそれぞれ属する発光領域Ｚ１〜Ｚ３からのみ出射するものと考えると、図４の例では、（３＋３）×（２０／１００）＋８×（６２／１００）＝６．１６であるから、全体として発光ダイオード１１の６．１６個分の光束が表示面３１から出射することになる。これに対し、本実施形態では、（２＋２）×（２０／１００）＋９×（６２／１００）＝６．３８であるから、全体として発光ダイオード１１の６．３８個分の光束が表示面３１から出射することになり、発光ダイオード１１の個数を１４個から１３個に減少させて製造コストや消費電力を低減しながらも、表示面３１の平均輝度を同程度に確保できていることになる。

また、光源として発光ダイオード１１を用いていることにより、光源として冷陰極放電灯を用いる場合に比べ、温度の影響を受けにくく、また、消費電力の低減が可能となっている。

ここで、単純に緑色部３１ｂによるロスを低減する方法としては、緑色部３１ｂの透過率を高くするという方法もあるが、誘導灯器具及び避難誘導システム用装置技術基準（ＪＩＬ５５０２）では白色部３１ａの輝度Ｌｗと緑色部３１ｂの輝度Ｌｇとが０．７＜（Ｌｗ−Ｌｇ）／Ｌｗ＜０．９の条件を満たすことが求められており、上記方法では上記条件を満たすことが困難になる。これに対し、本実施形態のように発光部１の輝度に分布を設けるという方法であれば、上記条件を問題なく満たすことができる。

なお、輝度に分布を生じさせる方法としては、上記のように発光ダイオード１１の密度を発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に異ならせるという方法に限られず、発光ダイオード１１への供給電流を発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に異ならせるという方法も考えられる。この場合、図４に示すように発光ダイオード１１の密度を均一としてもよい。上記のように発光ダイオード１１への供給電流を発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に異ならせる方法としては、図５に示すように、白色部３１ａの割合の段階が互いに異なるとされている発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に発光ダイオード１１を異なる直列回路に接続し、各直列回路を常用点灯回路２１や非常用点灯回路２３に対して互いに並列に接続するとともに、発光ダイオード１１の各直列回路に、互いに異なる限流素子１２ａ，１２ｂを直列に接続することで、白色部３１ａの割合の段階が互いに異なるとされている発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に発光ダイオード１１への供給電流量を異ならせるという方法が考えられる。限流素子１２ａ，１２ｂとしては、具体的には例えば電気抵抗を用いることができる。具体的には例えば、発光ダイオード３１への供給電流量を均一とする場合に所定の基準を満たすために発光ダイオード１１に供給すべき電流量を１としたとき、左右の発光領域Ｚ１，Ｚ３に対しては発光ダイオード１１への供給電流量を０．６とし、表示面３１において白色部３１ａが占める割合がより多い中央の発光領域Ｚ２に対しては発光ダイオード１１への供給電流量をより多い１．１とする。消費電力と輝度とがともに供給電流量に正比例するものと考えると、発光ダイオード３１への供給電流量を均一とした場合には既に述べたように全体として発光ダイオード１１の６．１６個分の光束が表示面３１から出射することになるのに対し、上記の例では、（３＋３）×０．６×（２０／１００）＋８×１．１×（６２／１００）≒６．１８となり、全体として発光ダイオード１１の約６．１８個分の光束が表示面３１から出射することになる。また、消費電力は、発光ダイオード３１への供給電流を均一とした場合には発光ダイオード１１の１４個分の消費電力となるのに対し、上記の例では、（３＋３）×０．６＋８×１．１＝１２．４個分となり、消費電力は１２．４／１４×１００≒８９％程度に減少している。つまり、表示面３１の平均輝度を同程度に維持しながらも、消費電力が低減されている。この構成を採用すれば、図１のように発光ダイオード１１の密度によって輝度分布を生じさせる場合に比べ、発光ダイオード１１の個数を減少させることにはならず発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎に発光ダイオード１１の寿命に差が生じやすい代わりに、発光部１の輝度を低くする発光領域Ｚ１〜Ｚ３でも発光ダイオード１１の密度を確保することができるから色むらが低減されて見栄えの改善が可能となる。

また、発光領域Ｚ１〜Ｚ３の分け方は適宜変更してもよいし、白色部３１ａの割合の段階は３段階以上に区別されていてもよい。要は、発光部１の発光領域Ｚ１〜Ｚ３毎の平均輝度が発光領域Ｚ１〜Ｚ３における白色部３１ａの割合の段階毎に異なっていればよい。

さらに、表示面３１の表示は、本実施形態では避難口誘導灯の矢印無としたが、これに限られず、例えば図６（ａ）に示す避難口誘導灯の両矢印や、図６（ｂ）に示す通路誘導灯の片矢印や、図６（ｃ）に示す通路誘導灯の両矢印としてもよい。

また、発光部１は表示板３の左右方向や下方に設けられていてもよい。例えば発光部１を表示板３の右方に設けて表示板３に対して光を右方向から入射させる場合、発光ダイオード１１は表示面３１の右側の縁に沿って上下に直線状に並ぶことになり、発光領域Ｚ１〜Ｚ３は上下方向に分けられる。

さらに、上記の実施形態では発光ダイオード１１として全て特性が共通であるものを使用すると想定しているが、発光ダイオード１１の特性は必ずしも全て共通である必要はなく、複数種類の発光ダイオード１１を併用していても、発光部１の輝度分布が実現できればよい。

また、停電時の電源となる蓄電器としては、二次電池ＢＴに代えて電気二重層コンデンサを用いることも考えられる。

本発明の実施形態を示す説明図である。同上を示す回路ブロック図である。同上を示す分解斜視図である。同上の別の形態を示す説明図である。図４の形態を示す回路ブロック図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ表示面に付される表示の別の形態を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる形態を示す。

符号の説明

１発光部
３表示板
１１発光ダイオード
２１常用点灯回路
２３非常用点灯回路
３１表示面
３１ａ白色部（請求項における明色部）
３１ｂ緑色部（請求項における暗色部）
ＢＴ二次電池（請求項における蓄電器）

Claims

透光性を有する材料からなり、明色部と暗色部との塗り分けにより誘導用の表示が付された表示面を有して、表示面に沿った方向から入射した光によって表示面を発光させる表示板と、
それぞれ明色部に対する透過率が暗色部に対する透過率よりも高い光を表示板に対して表示面に沿った方向から入射させるように表示面の縁に沿って直線状に配列された複数個の発光ダイオードを有する発光部と、
外部から供給された電力によって発光部の各発光ダイオードをそれぞれ点灯させる常用点灯回路と、
電力が蓄えられる蓄電器と、
外部から電力が供給されないときに蓄電器を電源として発光部の各発光ダイオードをそれぞれ点灯させる非常用点灯回路とを備え、
表示面と発光部とは、発光部の発光ダイオードが並ぶ方向において複数個の発光領域に分けられ、各発光領域は表示面において明色部の占める割合に応じて複数段階に分けられていて、
明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど輝度が高くなるように、発光部の輝度には分布が設けられていることを特徴とする誘導灯装置。
発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、常用点灯回路と非常用点灯回路とがそれぞれ発光ダイオードに供給する電流量を多くすることによって設けられていることを特徴とする請求項１記載の誘導灯装置。
発光部の輝度の分布は、明色部の占める割合が高い段階とされている発光領域に属する部位ほど、単位長さ当りの発光ダイオードの個数を多くすることによって設けられていることを特徴とする請求項１記載の誘導灯装置。