JPH09320315A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅に節電可能でありながら十分な視認性を
有し、かつ、低コストで製造できる発光装置を提供する
こと。 【解決手段】 長時間残光性を有する蓄光体により放光
可能とした発光部(2) と、前記蓄光体を励起させるため
の蓄光体励起用ランプ(4) と、太陽電池(3) とバッテリ
ー(5) とからなり、前記励起用ランプ(4) に電気供給を
行うための蓄光体励起用電源(6) とを具備させ、前記蓄
光体励起用ランプ(4) を、青色又は紫外域波長を有する
ＬＥＤ(40)とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、歩行者や自動車
等を誘因する交通関連、あるいは、その他様々な発光標
示を行うことのできる省エネルギータイプの発光装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光装置の一形態として、道路標
識等の交通に関連したもの、あるいは装飾に関連したも
ので、透過性を有する合成樹脂の内部にＬＥＤを埋設
し、所望の色に発光させるように構成したものがあっ
た。

【０００３】また、ＬＥＤへ電気を供給する電源とし
て、太陽電池と同太陽電池によって得た電気エネルギー
を蓄電するバッテリーとからなり、省エネルギーを図っ
たものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の発光装置は、未だ、下記に示すような課題を残して
いた。

【０００５】すなわち、ＬＥＤと太陽電池等のソーラー
システムとを組み合わせた発光装置は、夜間時に連続点
灯するとバッテリー容量を越えるので、一般には間欠点
灯を行って対処していた。

【０００６】どうしても連続点灯を行いたい場合は、大
容量の太陽電池及びバッテリーが必要であり、これでは
コストが高くなって経済的な問題が大きいものであっ
た。

【０００７】他方、近年では、ホウ素系、アルミナ系、
ストロンチウム系の長時間の残光性を有する蓄光体が開
発されているが、かかる蓄光体を単独で用いて発光装置
を構成した場合には、夜間を通して十分な残光量を確保
することが難しく、発光装置としての機能を十分に発揮
させることができないものであった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決することのでき
る発光装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明では、長時間残光性を有する蓄光体により
放光可能とした発光部と、前記蓄光体を励起させるため
の蓄光体励起用ランプと、太陽電池とバッテリーとから
なり、前記励起用ランプに電気供給を行うための蓄光体
励起用電源とを具備することとした。

【００１０】そして、夜間には、昼間に太陽電池によっ
て得た電気エネルギーにより蓄光体励起用ランプを点滅
させ、その発光時に蓄光体は蓄光するとともに、消灯時
に放光させる動作を繰り返すようにしている。

【００１１】しかも、発光時間をごくわずかとすること
で夜間を通じての発光時間累計を短くし、太陽電池やバ
ッテリーの小型化を図っている。

【００１２】また、前記蓄光体励起用ランプは、青色又
は紫外域波長を有するＬＥＤとすることが好ましく、Ｌ
ＥＤは消費電力が小さくて節電効果が大きく、かつ、青
色又は紫外域波長を有するものであれば十分な蓄光能力
を認めるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る発光装置は、長時間
残光性を有する蓄光体により放光可能とした発光部と、
前記蓄光体を励起させるための蓄光体励起用ランプと、
太陽電池とバッテリーとからなり、前記励起用ランプに
電気供給を行うための蓄光体励起用電源とを具備するも
のである。

【００１４】上記発光部としては、合成樹脂に蓄光体を
混練して形成したり、あるいは、蓄光体をシート状に形
成したものを透過性を有する樹脂等に貼付して構成する
ことができる。

【００１５】また、長時間残光性（放光性）を有する蓄
光体としては、例えば、特定の希土類元素（Eu,Pr,Nd,D
y ）で付活されるとともに、ホウ素で置換されたアルミ
ン酸塩蛍光体を好適に用いることができる。

【００１６】上記蓄光体を合成樹脂に混練したもの、あ
るいは、シート状にした蓄光体を透過性を有する樹脂に
貼付したものを、例えば筒状に形成して発光部を構成
し、同発光部の内部に蓄光体励起用ランプを収納する。

【００１７】蓄光体励起用ランプとしては、ピーク波長
が４５０ｎｍ以下の青色又は紫外域波長を有し、光出力
が１２００μＷ程度の窒化ガリウムからなるＬＥＤを好
適に用いることができる。上記蓄光体は５００ｎｍ以上
の波長では蓄光能力が認めららないからである。

【００１８】そして、前記ＬＥＤを蓄光体励起用電源に
連絡する構成とする。同蓄光体励起用電源としては、太
陽電池とバッテリーとからなるソーラーシステムを用い
ることが好ましい。

【００１９】夕暮れ以降になると、蓄光体を含有する発
光部は放光を開始するが、これは時間とともに漸次輝度
が低減していく。そこで、日中の間にソーラーシステム
により蓄えた電気エネルギーを、制御回路等を用いて間
欠的に放出するように制御することにより、ＬＥＤを間
欠点灯させ、点灯時に蓄光体に光を蓄えさせ、放光と蓄
光を繰り返しながら夜間を通じて十分な輝度を保つよう
にしている。

【００２０】このとき、ＬＥＤの点灯時間は例えば瞬間
的なものとして消灯時間よりも大幅に短くすることがで
き、当然ながら累積点灯時間も短時間となるので大幅な
節電効果があり、このことから前記ソーラーシステムの
超小型化が図れ、コストの大幅な低減が可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、添付図を参照しながら本発明を具体的
に説明する。

【００２２】図１は本発明に係る発光装置としての道路
誘導灯Ａを示しており、同誘導灯Ａは、図２に示すよう
に、円筒状に形成した基台１の上部に、同じく円筒状に
形成した発光部２を連設して構成しており、本実施例に
おいては、同発光部２を合成樹脂に長時間残光性を有す
る蓄光体を混練した材料により形成している。

【００２３】蓄光体は、希土類元素Euで付活されるとと
もに、ホウ素で置換されたアルミン酸塩蛍光体を用いて
いる。

【００２４】なお、本実施例における基台１はアルミや
鉄等の金属製としているが、これはコンクリート製等と
する他、屋外設置に耐えるものであればその素材は何ら
限定するものではない。

【００２５】かかる道路誘導灯Ａは、上記発光部２の
他、蓄光体励起用ランプ４と同ランプ４に電気供給を行
う蓄光体励起用電源６とからなるソーラーシステムＳを
備えて発光部２の蓄光体を励起するようにしており、蓄
光体励起電源６を、太陽光を電気エネルギーに変換する
太陽電池３と、同太陽電池３の電力により充電するバッ
テリー５とから構成している。

【００２６】ここで、図２及び図３を参照してソーラー
システムＳの具体的な構成について説明すると、ソーラ
ーシステムＳは、前記太陽電池３を発光部２の上面に取
付けるとともに、発光部２の内部に形成されたランプ配
設空間Ｑに、蓄光体励起用ランプ４としての複数個のＬ
ＥＤ10を収納配設し、その下方にバッテリー５を配設し
て構成している。

【００２７】７は基台１と発光部２との境界部に設けた
基板であり、本実施例では、同基板７上にＬＥＤ10を配
設するとともに、同基板７の裏面にタイマー機能を有す
る制御装置を設けた回路部８を配設し、さらに、その下
方にバッテリー５を配設している。すなわち、バッテリ
ー５は、基台１の内部に収納されている。

【００２８】なお、図２中、９は太陽電池３、バッテリ
ー５、回路部８を電気的に接続するリード線である。

【００２９】ところで、ＬＥＤ10は、ピーク波長が４５
０ｎｍ以下の青色又は紫外域波長を有し、光出力が１２
００μＷ程度の窒化ガリウム(GaN) により形成されてお
り、その発光による蓄光体への蓄光能力は十分に有する
ものである。

【００３０】図４に上記発光部２の特性を示している。
すなわち、発光部２に使用された蓄光体の放光時間Ｔと
輝度との関係をグラフで示しており、横軸に放光時間Ｔ
を、縦軸に輝度を表している。

【００３１】また、図４中、Ｌは縦軸における視認許容
レベルであり、完全な暗闇のみならず、月明かり程度で
も蓄光体を視認できる輝度レベルを示すものである。

【００３２】なお、蓄光体は設置環境の温度が高くなれ
ば放光量が増加する一方、放光時間Ｔは短くなる特性を
有するので、この視認許容レベルＬは、設置環境の照度
や温度により決定されることになる。

【００３３】上記蓄光体を発光部２に有する道路誘導灯
Ａは、夕暮れになると、発光部２が蓄光体の作用により
発光を開始するが、図４に示すように、蓄光体の輝度曲
線ａは放光時間Ｔの経過にともない緩い放物線を描きな
がら漸次低減し、破線で示すように２時間程度で視認許
容レベルＬに達することになり、このままでは、道路誘
導灯Ａとしての機能を果たすことができなくなってしま
う。

【００３４】そこで、本実施例では、回路部８の制御装
置によるタイマー機能によって、蓄光体が視認許容レベ
ルＬに対して十分な輝度を有する領域内において、一定
の時間が経過するとＬＥＤ10を短時間だけ点灯するとと
もに、一定のインターバルで再度点灯するという動作を
周期的に繰り返すように制御している。なお、点灯時間
及び消灯しているインターバルの時間については、適宜
設定することができ、本実施例では、点灯時間を0.5 秒
程度の極めて短時間に設定するとともに、消灯している
インターバルを１分程度としている。

【００３５】蓄光体は、図４の輝度曲線ａから明らかな
ように、ＬＥＤ10のわずかな点灯時間、すなわち蓄光時
間ｔで蓄光レベルが初期状態あるいはその近傍まで上昇
し、ＬＥＤ10が消灯している間、十分な輝度を保持しな
がら放光する。

【００３６】そして、その放光時間Ｔの経過とともに、
輝度レベルは再び漸次低減していくが、上記したよう
に、またＬＥＤ10が点灯するので、蓄光体の輝度レベル
は再度上昇する。

【００３７】このように、夕暮れ以降、蓄光体の連続放
光に際し、周期的にわずかな時間だけ蓄光体励起用ラン
プ４を点灯するようにして蓄光時間ｔを設けたことによ
り、蓄光体は常時十分な輝度レベルで放光することがで
き、通行人やドライバーは発光部２をいつでも確実に視
認することができるので、道路誘導灯Ａとしての機能が
十分に発揮され、交通安全に大いに寄与することにな
る。

【００３８】しかも、蓄光時間ｔはごくわずかな時間な
ので、夜間を通しても蓄光体励起用ランプ４の点灯累積
時間は短時間で済み、特に、ランプ４としては消費電力
の小さいＬＥＤ10を使用しているので、節電効果はきわ
めて大きくなる。

【００３９】そして、このように消費電力が小さいの
で、ソーラーシステムＳ自体を小型化することが可能と
なり、道路誘導灯Ａのコンパクト化も図れ、かつ、製造
コストの低減を図ることができる。

【００４０】なお、本実施例においては、発光部２を蓄
光体を混練した合成樹脂で構成したものとしたが、例え
ば、透過性を有する合成樹脂にシート状に形成した蓄光
体を貼付して構成することもできる。

【００４１】また、発光部２の内部にランプ配設空間Ｑ
を形成せずに、蓄光体を混練した合成樹脂、あるいは、
透過性を有する合成樹脂で中実状に形成し、その中に蓄
光体励起用ランプ４を埋設する構造としてもよい。

【００４２】また、道路誘導灯Ａとしては、図１に示し
た円柱形状に限るものではなく、設置個所に合わせて様
々なデザインを施すことができ、また、道路や壁体に埋
設され、発光部２が露出しているようなタイプであって
も構わない。

【００４３】さらに、発光装置を本実施例では道路誘導
灯Ａとして説明したが、例えば、電照看板等にも応用す
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、上記した形態で実施されるも
ので以下の効果を奏する。

【００４５】蓄光体は常時十分な輝度レベルで放光す
ることができ、発光部をいつでも確実に視認することが
できる。したがって、例えば道路誘導灯に適用すれば、
その機能が十分に発揮されて交通安全に大いに寄与す
る。

【００４６】蓄光体励起用ランプの実質点灯時間はご
くわずかな時間なので節電効果が大きく、消費電力が小
さいことから、太陽電池とバッテリーとからなる蓄光体
励起用電源の小型化を図れ、装置のコンパクト化及びコ
スト低減を図ることが可能となる。

【００４７】蓄光体励起用ランプを消費電力の小さな
ＬＥＤとしたことにより上記効果をより高めることがで
き、また、同ＬＥＤは青色又は紫外域波長を有するもの
としているので、蓄光能力に問題がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る道路誘導灯の斜視図である。

【図２】同道路誘導灯の断面視による説明図である。

【図３】ソーラーシステムのブロック図である。

【図４】蓄光体の輝度曲線を示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ 道路誘導灯 Ｓ ソーラーシステム １ 基台 ２ 発光部 ３ 太陽電池 ４ 蓄光体励起用ランプ ５ バッテリー ６ 蓄光体励起用電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長時間残光性を有する蓄光体により放光可
   能とした発光部(2) と、 前記蓄光体を励起させるための蓄光体励起用ランプ(4)
   と、 太陽電池(3) とバッテリー(5) とからなり、前記励起用
   ランプ(4) に電気供給を行うための蓄光体励起用電源
   (6) 、とを具備することを特徴とする発光装置。
2. 【請求項２】前記蓄光体励起用ランプ(4) を、青色又は
   紫外域波長を有するＬＥＤ(10)としたことを特徴とする
   請求項１記載の発光装置。