(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体とレンズとを有するＬＥＤ本体と、
前記ＬＥＤ本体の側面からの漏れ光を反射させる反射部材と、
前記反射部材によって反射された前記漏れ光を集光する集光レンズと、
前記漏れ光の波長を検出に必要な波長に変換する波長変換部材と、
波長変換後の前記漏れ光を検出して電圧を出力する光検出部材と、
前記光検出部材からの出力電圧値に基づいて前記ＬＥＤ本体が故障しているか否かを判定する故障判定部と、
を備えていることを特徴とするＬＥＤ装置。
【請求項２】
前記光検出部材への外光の入光を遮光する遮光部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項３】
複数の領域にそれぞれ複数のＬＥＤ本体を配列し、前記各領域に前記光検出部材を配設したことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置。
【請求項４】
前記各領域を仕切る仕切り壁を備えていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ装置。
【請求項５】
１つの前記ＬＥＤ本体に対して複数の前記光検出部材が設けられていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ装置に係り、特に、ＬＥＤ本体から照射される光を遮ることなく、適正にＬＥＤ本体の故障を検出することを可能としたＬＥＤ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、信号灯器などにおいては、長寿命化、省電力化を図るため、電球式からＬＥＤ式に変わりつつある。このようなＬＥＤ式の信号灯器を用いた場合、電球式の信号灯器を用いた場合に比較して、寿命が長いことから、保守点検作業の負担が軽減されるという利点がある。
【０００３】
しかしながら、作業者が点検作業を行う場合、突然の故障や予期しない劣化により、ＬＥＤ本体が故障した場合に、迅速に故障を検出することは極めて困難であり、また、ＬＥＤ本体の経年劣化により、交換時期を予測することも考えられるが、各ＬＥＤ本体ごとに、経年劣化の程度にばらつきがあり、一律に交換時期を予測することは不可能である。
【０００４】
そのため、従来から、例えば、多数の発光素子が送光方向を揃えて設けられた光源と、この光源をその送光方向側から囲う透光性の蓋とを備え、蓋の中心部内面に反射部を設け、この反射部により反射された光源の光を受光することにより、光源の劣化を検出するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０５２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術においては、ＬＥＤ本体の故障を検出することは可能であるが、反射板が信号灯の光の進行方向に配置されているため、ＬＥＤ本体から光を照射した場合に、反射部分がＬＥＤ本体からの光を遮ってしまい、その部分に影が形成されてしまうという問題を有している。そのため、信号灯器から照射される光が、中央部分が暗くなった環状に形成されることになり、適正に光を照射することができないという問題を有している。
【０００７】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ本体から照射される光を遮ることなく、適正にＬＥＤ本体の故障を検出することのできるＬＥＤ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係るＬＥＤ装置は、発光体とレンズとを有するＬＥＤ本体と、
前記ＬＥＤ本体の側面からの漏れ光を反射させる反射部材と、
前記反射部材によって反射された前記漏れ光を集光する集光レンズと、
前記漏れ光の波長を検出に必要な波長に変換する波長変換部材と、
波長変換後の前記漏れ光を検出して電圧を出力する光検出部材と、
前記光検出部材からの出力電圧値に基づいて前記ＬＥＤ本体が故障しているか否かを判定する故障判定部と、
を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記光検出部材への外光の入光を遮光する遮光部材をさらに備えていることを特徴とする。 
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１及び請求項２のいずれか一項において、複数の領域にそれぞれ複数のＬＥＤ本体を配列し、前記各領域に前記光検出部材を配設したことを特徴とする。 
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項３において、前記各領域を仕切る仕切り壁を備えていることを特徴とする。 
請求項５に係る発明は、１つの前記ＬＥＤ本体に対して複数の前記光検出部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、ＬＥＤ本体の側面からの漏れ光を反射させる反射部材と、反射部材によって反射された漏れ光を集光する集光レンズと、漏れ光の波長を検出に必要な波長に変換する波長変換部材と、波長変換後の漏れ光を検出して電圧を出力する光検出部材と、光検出部材からの出力電圧値に基づいてＬＥＤ本体が故障しているか否かを判定する故障判定部とを備えてなり、ＬＥＤ本体の外周面から出光される漏れ光を利用して、その漏れ光を光検出部材により検出することにより、故障判定部により、ＬＥＤ本体により光が照射されているか否かを判定することができる。また、ＬＥＤ本体の故障検出の際に、ＬＥＤ本体の外周面からの漏れ光を利用するものであり、従来のように、ＬＥＤ本体の出光側の光を利用するものではないので、ＬＥＤ本体による光の照射を妨げることがなく、光の照射を適正に行うことができる。
また、ＬＥＤ本体からの漏れ光を光検出部材側に反射させる反射部材を設けるようにしているので、反射部材により、ＬＥＤ本体からの漏れ光を効率よく光検出部材に入光させることができ、光検出部材による効率のよい光検出を行うことができる。
また、ＬＥＤ本体からの漏れ光を集光させて光検出部材に入光させるための集光レンズを設けるようにしているので、集光レンズにより、ＬＥＤ本体からの漏れ光を効率よく光検出部材に入光させることができ、光検出部材による効率のよい光検出を行うことができる。
また、ＬＥＤ本体からの漏れ光の波長を検出に必要な波長に変換して光検出部材に入光させるための波長変換部材を設けるようにしているので、波長変換部材により、漏れ光を光検出部材による光検出に適した波長に変換することができ、ＬＥＤ本体からの漏れ光を適正な波長で光検出部材に入光させることができ、光検出部材による効率のよい光検出を行うことができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、光検出部材への外光の入光を遮光する遮光部材を設けるようにしているので、遮光部材により、外光が光検出部材に入光することを防止することができ、光検出部材により、外光に影響されることなく、ＬＥＤ本体からの漏れ光を効率よく光検出部材により検出することができる。 
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、複数の領域にそれぞれ複数のＬＥＤ本体を配列し、各領域ごとにＬＥＤ本体から出光される漏れ光を利用して、その漏れ光を光検出部材により検出するようにしているので、各領域において、ＬＥＤ本体により光が照射されているか否かを判定することができる。また、ＬＥＤ本体の故障検出の際に、ＬＥＤ本体の外周面からの漏れ光を利用するものであり、従来のように、ＬＥＤ本体の出光側の光を利用するものではないので、ＬＥＤ本体による光の照射を妨げることがなく、光の照射を適正に行うことができる。 
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、各領域を仕切る仕切り壁を設けるようにしているので、光検出部材には、隣接する他の領域に配置されたＬＥＤ本体からの漏れ光が入光してしまうことを防止することができ、光検出部材による適正な光検出を行うことができる。 
請求項５に係る発明によれば、複数の光検出部材により光が検出されているか否かにより、光検出部材の故障も判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るＬＥＤ装置の第１実施形態を示す概略正面図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤ装置の第１実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤ装置における個別に集光レンズを配置した変形例を示す概略平面図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤ装置における集光レンズを省略した変形例を示す概略平面図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤ装置の第２実施形態を示す概略平面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤ装置の第２実施形態を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１および図２は、本発明に係るＬＥＤ装置の第１実施形態を示した概略正面図および平面図であり、本実施形態においては、ＬＥＤ装置１は、透明材料により形成された筒状のＬＥＤ本体２を備えており、ＬＥＤ本体２の内部には、発光体３が収容されている。発光体３には、一対の電極４，４が接続されており、各電極４に通電することにより、発光体３を発光させるように構成されている。また、ＬＥＤ本体２の先端部には、レンズ部５が形成されており、発光体３による光を集光させて出光させるようになっている。さらに、ＬＥＤ本体２の出光側には、所定の色の蛍光体６が配設されている。
【００２５】
また、本実施形態においては、ＬＥＤ本体２の基部側外周には、ほぼ４５°に傾斜された傾斜面を有する環状の支持部材７が配設されており、支持部材７の内面には、ＬＥＤ本体２の外周面から放射される漏洩光をＬＥＤ本体２の基端側に反射させるための反射部材８が配置されている。ＬＥＤ本体２の外周側と支持部材７の内周縁との間には、外部からの光を遮光するための遮光部材９が設けられており、ＬＥＤ本体２の基端部の外周側と支持部材７の外周縁との間には、反射部材８により反射された光を集光するための環状の集光レンズ１０が配設されている。また、集光レンズ１０の出光側であって集光レンズ１０の直径方向対称位置には、例えば、非線形結晶などからなり光の波長変換を行うための２つの波長変換部材１１が配設されており、波長変換部材１１の出光側には、光の照射により所定の電圧を出力する光電圧変換素子などの光検出部材１２が配設されている。
【００２６】
また、各光検出部材１２には、例えば、ＯＲ回路などからなる故障判定部１３が接続されており、故障判定部１３は、各光検出部材１２から所定の電圧が出力されたか否かを判定することにより、ＬＥＤ本体２が故障しているか否か判定するように構成されている。すなわち、各光検出部材１２から所定の電圧が出力された場合には、ＬＥＤ本体２は正常であると判定し、各光検出部材１２のうちいずれか一方の光検出部材１２のみから電圧が出力された場合には、ＬＥＤ本体２は正常であるが、電圧が出力されていない光検出部材１２が故障であると判定するものである。さらに、各光検出部材１２のいずれからも電圧が出力されていない場合には、ＬＥＤ本体２が故障であると判定するように構成されている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２８】
本実施形態においては、電極４に通電することにより、発光体３が発光し、発光体３から照射された光は、レンズ部５および蛍光体６を介して外部に照射される。
【００２９】
一方、ＬＥＤ本体２の外周面から出光される漏れ光は、反射部材８によりＬＥＤ本体２の基端部側に反射され、集光レンズ１０により集光されて波長変換部材１１に入射される。波長変換部材１１に入射された光は、所定の波長に変換されて出光され、各光検出部材１２に入射される。
【００３０】
そして、各光検出部材１２により、光を検出した場合には、所定の電圧が故障判定部１３に出力され、故障判定部１３は、各光検出部材１２から所定の電圧が出力された場合にＬＥＤ本体２は正常であると判定し、各光検出部材１２のいずれか一方の光検出部材１２のみから電圧が出力された場合にＬＥＤ本体２は正常であるが、電圧が出力されていない光検出部材１２が故障であると判定する。また、各光検出部材１２から電圧が出力されていない場合には、ＬＥＤ本体２が異常であると判定する。
【００３１】
なお、本実施形態においては、故障判定部１３は、各光検出部材１２が光を受光して所定の電圧を出力した場合に、光検出部材１２が正常であると判定するようにしているが、例えば、電圧値にしきい値を設定し、光検出部材１２から出力される電圧値がしきい値を超えているか否かを判断して、しきい値を超えていると判断した場合に、光検出部材１２が正常であると判定するようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、故障判定部１３により、いずれか一方の光検出部材１２のみから電圧が出力された場合にＬＥＤ本体２は正常であるが、電圧が出力されていない光検出部材１２が故障であると判定するようにしているが、例えば、故障判定部１３をＡＮＤ回路などにより構成し、各光検出部材１２の一方から電圧が出力された場合には、ＬＥＤ本体２が正常であると判断するようにしてもよい。
【００３３】
以上述べたように、本実施形態においては、ＬＥＤ本体２の外周面から出光される漏れ光を利用して、その漏れ光を光検出部材１２により検出することにより、ＬＥＤ本体２により光が照射されているか否かを判定することができる。しかも、複数の光検出部材１２により光が検出されているか否かにより、光検出部材１２の故障も判定することができる。また、ＬＥＤ本体２の故障検出の際に、ＬＥＤ本体２の外周面からの漏れ光を利用するものであり、従来のように、ＬＥＤ本体２の出光側の光を利用するものではないので、ＬＥＤ本体２による光の照射を妨げることがなく、光の照射を適正に行うことができる。
【００３４】
なお、前記実施形態においては、ＬＥＤ本体２の外周側に１つの環状の集光レンズ１０を配設するようにしたが、光検出部材１２ごとに各光検出部材１２に対応する集光レンズ１０を個別に設けるようにしてもよい。また、前記実施形態においては、２つの光検出部材１２を設けた場合について説明したが、３つ以上の光検出部材１２を設けるようにしてもよい。図３は、３つの光検出部材１２を設けるとともに、各光検出部材１２ごとに個別に集光レンズ１０を設けるようにした例である。また、図４に示すように、集光レンズ１０を省略するようにしてもよい。さらに、ＬＥＤ本体２の外周面からの漏れ光を検出することができるのであれば、ＬＥＤ本体２の外周面に対向するように光検出部材１２を配置し、ＬＥＤ本体２の外周面からの漏れ光を直接検出するようにしてもよい。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態について、図５および図６を参照して説明する。
【００３６】
本実施形態においては、図５および図６に示すように、本発明に係るＬＥＤ装置１を信号灯器に適用した場合の例を示したものであり、信号灯器１４には、複数のＬＥＤ本体２，２…が配列されている。本実施形態においては、ＬＥＤ本体２は、信号灯器１４の半径方向に４列配置されるとともに、各列のＬＥＤ本体２が周方向に所定間隔を有するように配列されている。また、信号灯器１４は、複数のＬＥＤ本体２が含まれるように複数の領域に分割されており、本実施形態においては、半径方向に２列ずつの領域に分割され、内周側の領域は、周方向に２つの領域に分割されるとともに、外周側の領域は、周方向に４つの領域に分割されるように構成されている。
【００３７】
また、これら各領域の間には、各領域のＬＥＤ本体２からの光を遮断する仕切り壁１５が設けられている。また、内周側の領域の中央部分に位置する環状の集光レンズ１０および外周側の領域の中央部分に位置する環状の集光レンズ１０がそれぞれ配設されている。各領域の中央部分には、仕切り壁１５により仕切られた各領域に対して１つの光検出部材１２がそれぞれ配設されており、各光検出部材１２により各領域内に配置されたＬＥＤ本体２の漏れ光を検出するように構成されている。
【００３８】
さらに、前記第１実施形態と同様に、各ＬＥＤ本体２には、外部からの光を遮光する遮光部材９が設けられている。なお、ＬＥＤ本体２の外周側に光検出部材１２に光を反射させるための反射部材８を設けるようにしてもよい。
【００３９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４０】
本実施形態においても前記第１実施形態と同様に、各ＬＥＤ本体２の外周面から出光される漏れ光は、集光レンズ１０により集光されて各光検出部材１２に入射される。そして、光検出部材１２により、光を検出した場合には、所定の電圧が故障判定部１３に出力され、故障判定部１３は、光検出部材１２から所定の電圧が出力された場合に、該当する領域のＬＥＤ本体２は正常であると判定する。このとき、各領域を仕切る仕切り壁１５を設けるようにしているので、光検出部材１２に、隣接する他の領域のＬＥＤ本体２からの漏れ光が入光してしまうことを防止することができるものである。
【００４１】
この場合に、本実施形態においては、複数のＬＥＤ本体２からなる領域に１つの光検出部材１２を配設し、１つの光検出部材１２により、複数のＬＥＤ本体２の漏れ光を検出するようにしているので、個々のＬＥＤ本体２について故障の判定を行うことはできないが、領域全体としてＬＥＤ本体２の故障を検出することは可能である。すなわち、１つの領域におけるすべてのＬＥＤ本体２が故障している場合には、光検出部材１２により電圧が出力されないので、当該領域のＬＥＤ本体２が故障であると判定することができるものである。また、例えば、光検出部材１２の出力電圧に一定のしきい値を設定することにより、例えば、１つの領域におけるＬＥＤ本体２の約半数が故障であるといった判定をすることも可能である。さらに、１つの領域に複数の光検出部材１２を配設するようにしてもよい。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態においては、多数配列されたＬＥＤ本体２を複数の領域に分け、各領域ごとにＬＥＤ本体２から出光される漏れ光を利用して、その漏れ光を光検出部材１２により検出することにより、各領域において、ＬＥＤ本体２により光が照射されているか否かを判定することができる。また、ＬＥＤ本体２の故障検出の際に、ＬＥＤ本体２の外周面からの漏れ光を利用するものであり、従来のように、ＬＥＤ本体２の出光側の光を利用するものではないので、ＬＥＤ本体２による光の照射を妨げることがなく、光の照射を適正に行うことができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ＬＥＤ本体２を信号灯器１４に適用した場合について説明したが、その他、多数のＬＥＤ本体２を配列するものであれば、照明器具などいずれの照明装置に適用することができるものである。
【００４４】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＬＥＤ装置
２  ＬＥＤ本体
３  発光体
４  電極
５  レンズ部
６  蛍光体
７  支持部材
８  反射部材
９  遮光部材
１０  集光レンズ
１１  波長変換部材
１２  光検出部材
１３  故障判定部
１４  信号灯器
１５  仕切り壁
【図１】
0005616710.tif 000002
【図２】
0005616710.tif 000003
【図３】
0005616710.tif 000004
【図４】
0005616710.tif 000005
【図５】
0005616710.tif 000006
【図６】
0005616710.tif 000007