(57)【要約】【課題】消費電力が少なく、しかも蓄光により十分な照明光が得られる蓄光照明装置１を提供する。【解決手段】蓄光を励起する波長範囲の励起光を９０％以上の割合で発光する光源２−１を設けた光源部２と励起光を照射すると蓄光を蓄積しこの蓄積された蓄光を可視光範囲の照明光として放射する蓄光部３と光源部２の光源２−１に電力を供給する電源部４とから構成し光源部２に電源部４から電力を供給し励起光を発光して蓄光部３に照射することにより蓄光部３に蓄光を蓄積しこの蓄積された蓄光を可視光範囲の照明光として放射する。【選択図】  図１
2014026922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部で発光された光が蓄光部に照射され蓄光として蓄積されたのち照明光として放射
される蓄光照明装置において，
前記蓄光を励起する波長範囲の励起光を９０％以上の割合で発光する光源を設けた前記
光源部と、
前記励起光を照射すると前記蓄光を蓄積しこの蓄積された前記蓄光を可視光範囲の照明
光として放射する前記蓄光部と、
前記光源部に電力を供給する電源部と、
から構成し、
前記光源部に前記電源部から電力を供給し前記励起光を発光させて前記蓄光部に照射す
ることにより前記励起光を９０％以上の割合で前記蓄光として蓄積し、この蓄積した前記
蓄光を前記可視光範囲の照明光として放射することを特徴とする蓄光照明装置。
【請求項２】
光源部で発光された光が蓄光部に照射され蓄光として蓄積されたのち照明光として放射
される蓄光照明装置において，
前記蓄光を励起する波長範囲の励起光を９０％以上の割合で発光する複数の光源を設け
た前記光源部と、
前記励起光を照射すると前記蓄光を蓄積しこの蓄積された前記蓄光を可視光範囲の照明
光として放射する前記蓄光部と、
前記光源部に電力を供給する電源部と、
から構成し、
前記光源部に前記電源部から電力を供給し前記複数の光源の一部分を順次発光させて前
記複数の光源の一部分の照射面積毎に前記励起光を順次照射して前記蓄光部の前記複数の
光源による照射面積全てに蓄光し、以下これを繰り返すことにより前記複数の光源の一部
分の照射面積のみに前記励起光が照射されていても前記蓄光部の前記複数の光源による照
射面積全てに蓄積された蓄光を連続的に放射して照明光とすることを特徴とする蓄光照明
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光が照射された蓄光材に蓄積された蓄光を放射して照明光とする蓄光照
明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、蓄光材を利用した蓄光照明装置は、図１２
に示すように、電球１００の片口バルブ１０１の前面側表面に蓄光材１０４をバルブ表面
積の４分の１以上２分の１以下の範囲で塗布し、口金１０３と接触端子１０５間に電圧を
加えることによりフィラメント１０２に電流を流し発光させていた。この発光により照明
を行うとともに蓄光材１０４に蓄光を蓄積していた。
次に、口金１０３と接触端子１０５間に加える電圧を停止してフィラメント１０２に電
流を流さなくすると発光は停止し、フィラメント１０２の発光による照明は行われなくな
るが、蓄光材１０４に蓄積された蓄光が放射され照明光として用いられていた。
【０００３】
このようにして、電圧を加える電源の急な故障やフィラメント１０２の断線によるトラ
ブルにより電球１００の発光が停止されても蓄積された蓄光を照明光として用いることが
出来た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７３５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような電球に蓄光材を塗布した蓄光照明装置においては、発光時に照明光として
使用する光量が蓄光材によって遮られて低減するとともに蓄光材に蓄光を蓄積するための
励起光がフィラメントの発光ではわずかなため、フィラメントの発光量を増やして照明光
と蓄光を増やそうとするとフィラメントに流す電流を増加させなければならず、消費電力
が増加し、かつ、フィラメントの寿命を短くしていた。また、バルブ表面に直接塗布され
る蓄光材の面積は少なくこのため蓄光もわずかであり、フィラメントの発光による照明光
と比較すると蓄光による照明光は著しく少なく十分な光量を得ることは困難であった。
【０００６】
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、消費電力が少なく、
しかも蓄光により十分な照明光が得られる蓄光照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明における第1の発明は、光源部２で発光された光が蓄光部３に照射され蓄光と
して蓄積されたのち照明光として放射される蓄光照明装置１において，蓄光を励起する波
長範囲の励起光を９０％以上の割合で発光する光源２−１を設けた光源部２と、励起光を
照射すると蓄光を蓄積しこの蓄積された蓄光を可視光範囲の照明光として放射する蓄光部
３と、光源部２に電力を供給する電源部４と、から構成し、光源部２に電源部４から電力
を供給し励起光を発光させて蓄光部３に照射することにより励起光を９０％以上の割合で
蓄光として蓄積し、この蓄積した蓄光を可視光範囲の照明光として放射することを特徴と
する蓄光照明装置１を提供するものである。
本願発明における第２の発明は、光源部２で発光された光が蓄光部３に照射され蓄光と
して蓄積されたのち照明光として放射される蓄光照明装置１において，蓄光を励起する波
長範囲の励起光を９０％以上の割合で発光する複数の光源２−１を設けた光源部２と、励
起光を照射すると蓄光を蓄積しこの蓄積された蓄光を可視光範囲の照明光として放射する
蓄光部３と、光源部２に電力を供給する電源部４と、から構成し、光源部２に電源部４か
ら電力を供給し複数の光源２−１の一部分を順次発光させて複数の光源２−１の一部分の
照射面積毎に励起光を順次照射して蓄光部３の複数の光源２−１による照射面積全てに蓄
光し、以下これを繰り返すことにより複数の光源２−１の一部分の照射面積のみに励起光
が照射されていても蓄光部３の複数の光源２−１による照射面積全てに蓄積された蓄光を
連続的に放射して照明光とすることを特徴とする蓄光照明装置１を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源部２で発光された光が蓄光部３に照射され蓄光として蓄積された
のち照明光として放射される蓄光照明装置１において，蓄光を励起する波長範囲の励起光
を９０％以上の割合で発光する光源２−１を設けた光源部２と励起光を照射すると蓄光を
蓄積しこの蓄積された蓄光を可視光範囲の照明光として放射する蓄光部３と光源部２に電
力を供給する電源部４とから構成し、光源部２に電源部４から電力を供給し励起光を発光
させて蓄光部３に照射することにより励起光を９０％以上の割合で蓄光として蓄積し、こ
の蓄積した蓄光を可視光範囲の照明光として放射することを特徴とする蓄光照明装置１に
より、光源から発光される励起光のほとんど全てを照明光ではなく蓄光として蓄積するの
で消費電力が少なくても蓄積される蓄光の量が多く得られ、その結果この蓄光の放射によ
り十分な照明光を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例における蓄光照明装置を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例における光源の発光動作を行う電気回路例を示す図である。
【図３】本発明の実施例における光源の発光タイミングを説明するためのタイミングチャートを示す図であり、Ｃｌｋは集積回路Ｉｃ０から順次出力されるクロック波形を示し、Ｌｅｄ０からＬｅｄ７は集積回路Ｉｃ１から出力されるリングカウントされた出力Ｏｕｔ０からＯｕｔ７による発光ダイオードのＯｎ、Ｏｆｆタイミングを示す図である。
【図４】本発明の実施例における光源からの光を蓄光し放射する動作を説明するための図であり、図４（Ａ）は蓄光を光源からの光の照射面から放射する場合を示す図であり、図４（Ｂ）は蓄光を光源からの光の照射面の反対側から放射する場合を示す図である。
【図５】本発明の実施例における蓄光面積例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例における使用例を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例における蓄光照明装置を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施例における光源からの光を蓄光し放射する動作を説明するための図であり、図９（Ａ）は光源からの光を蓄光する面積を示す図であり、図９（Ｂ）は蓄光の放射方向を説明するために蓄光部を上部から見た図である。
【図１０】蓄光材に照射されると蓄光する励起光の励起スペクトルの波長範囲と、蓄光が放射される際の発光スペクトルの波長範囲を示す図であり、縦軸を相対強度（％）、横軸を波長（ｎｍ）とした表である。
【図１１】本発明に用いる光源の発光ダイオードの発光スペクトルを示す図であり、縦軸を相対強度（％）、横軸を波長（ｎｍ）とした表である。
【図１２】従来の蓄光照明装置に用いる電球を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図１１を用いて説明するが、本発
明はかかる実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
次に実施例を説明すると、
図１に示すように、本発明の蓄光照明装置１は、蓄光のための励起光を発光する光源２
−１を有する光源部２と、光源部２から発光された励起光を蓄光として蓄積した後この蓄
光を可視光として放射する蓄光部３と、光源部２に発光するための電力を供給する電源部
４と、光源部２と蓄光部３を所定の距離に保持する保持部５と、から構成されている。
【００１２】
光源部２は、図２に示すように発光ダイオードＬｅｄ０からＬｅｄ７からなる光源２−
１と、クロックパルスＣｌｋを生成するシュミット回路から形成されている集積回路Ｉｃ
０と、クロックパルスの周波数を設定する抵抗Ｒ０とコンデンサＣ０と、クロックパルス
Ｃｌｋを集積回路Ｉｃ０から供給されるとクロックパルスＣｌｋの供給数に応じて各出力
ピンＯｕｔ０からＯｕｔ７までの出力パルスを順次Ｏｎにするリングカウンターから形成
されている集積回路Ｉｃ１と、から構成される。
【００１３】
そして、集積回路Ｉｃ０のシュミット回路Ｓｈ０の入力ピンに抵抗Ｒ０とコンデンサＣ
０の一方の端をそれぞれ接続し、コンデンサＣ０の他の一方の端を接地する。抵抗Ｒ０の
他の一方の端はシュミット回路Ｓｈ０の出力ピンに接続する。次に集積回路Ｉｃ０の他の
シュミット回路Ｓｈ１の入力ピンとシュミット回路Ｓｈ０の出力ピンとを接続する。
集積回路Ｉｃ０のシュミット回路Ｓｈ１の出力ピンと集積回路Ｉｃ１のクロック入力ピ
ンとを接続する。集積回路Ｉｃ１ではＯｕｔ０からＯｕｔ７までの各出力ピンに光源２−
１の各発光ダイオードＬｅｄ０からＬｅｄ７の一方の端をそれぞれ接続し、他の一方の端
は集積回路Ｉｃ０、Ｉｃ１のＧｎｄピンとともに接地する。集積回路Ｉｃ０と集積回路Ｉ
ｃ１の電源入力Ｖｃｃピンはそれぞれ電源と接続する。出力ピンと発光ダイオードの接続
は任意の配列として発光ダイオードの発光順序に変化を持たせてもよい。
例えば、発光ダイオードＬｅｄ０〜Ｌｅｄ７は市販されている発光波長が４００ｎｍを
中心とする紫色を発光するもので直径５ｍｍ、放射角度１５度・標準駆動電圧が３．３Ｖ
のものを用いる。抵抗Ｒ０は１００ｋΩ、コンデンサＣ０は４７μＦ、集積回路Ｉｃ０は
７４ｈｃ１４、集積回路Ｉｃ１は７４ｈｃ４０２２をそれぞれ使用する。
【００１４】
蓄光部３は、プラスチック、ガラス等の透明部材に蓄光材を塗布して構成する。透明部
材を用いるのは蓄光材に蓄積された蓄光を塗布面側及び塗布面の反対側の両面から放射す
るためである。透明部材の形状は凸状或いは凹状の半球面、フラット面等を選択する。
例えば、形状を上に凸状の半球面にした場合塗布面側から放射される光量が最も多くな
る。そして蓄光材としては、蓄光タイプの夜光塗料スプレー（株式会社アサヒペン製）を
用い、透明部材が不透明になるようにスプレーを十分吹き付けて塗布し蓄光部３を形成す
る。このようにすると、蓄光の量が多くなるとともに光源からの励起光は塗布面の反対側
へは透過しにくくなるが蓄光は塗布面の反対側にも放射される。蓄光材には市販されてい
る蓄光ペンキを用いて塗布しても良い。
蓄光材の面積は光源２−１に用いられる発光ダイオードの発光量によって設定するが、
１００ｍｃｄの紫色の光を放射角度１５度で発光するものでは、直径２ｃｍから直径５ｃ
ｍの円面積が実験では実用的であった。これより大きい面積では光量不足で蓄光量が不足
し小さい面積では飽和が早く消費電力が無駄に使われる結果となった。
【００１５】
電源部４は、図２に示すように端子ｄ０と端子ｄ１と接続子Ｓｗ０を有するスィッチ４
−１と、乾電池３本を縦列接続した電源４−２と、から構成し、電源４−２のプラス側と
端子ｄ０を接続しマイナス側を接地する。端子ｄ１は光源２のＩｃ０とＩｃ１の電源入力
Ｖｃｃピンと接続する。
例えば、乾電池は出力電圧１．５Ｖのものを用い、この乾電池３本を縦列接続して４．
５Ｖを出力し光源部２の集積回路を駆動出来る電圧とする。
【００１６】
保持部５は、図１に示すような円筒状で材料としては蓄光が透過するよう透明なプラス
チックあるいはガラスで構成する。蓄光が透過し光源からの光が漏えいしないよう干渉フ
ィルター或いは吸収フィルターを付加してもよい。この保持部５は光源部２を保護するこ
とはもちろんである。
そして光源部２の光源の発光面積より蓄光部３の蓄光面積を大きくするため光源部２か
ら発光される光を蓄光部３に拡散して投射するよう所定の高さＨ０を設定する。
例えば、光源部２の光源を点光源で放射角度をθとすると蓄光部３への投射面の直径Ｄ
０は、高さをＨ０とすると、
Ｄ０＝Ｈ０×２ｔａｎ（θ／２）・・・（１）
の式が成り立つ。
例えば、Ｈ０の値を１０ｃｍとし、放射角度θを１５度とするとｔａｎ（１５／２）は
三角関数表より０．１３１７であるから、（１）式より、Ｄ０＝２．６３４ｃｍとなる。
そして、保持部５の円筒の直径は蓄光部３への光源の投射時の直径Ｄ０よりやや大きく
する。
【００１７】
次に、実施例の動作を説明する。
図２に示す電源部４のスイッチ４−１の接続子Ｓｗ０を端子ｄ０と端子ｄ１とに接続し
電源４−２から電力を光源２の集積回路Ｉｃ０とＩｃ１に供給する。すると電力を供給さ
れた集積回路Ｉｃ０では図３の上部に示すクロックパルスＣｌｋを０、１、２、・・・の
ように順次出力し集積回路Ｉｃ１に供給する。集積回路Ｉｃ１では供給されたＣｌｋの供
給数に応じて各出力ピンＯｕｔ０からＯｕｔ７までの出力パルスが光源２−１の発光ダイ
オードＬｅｄ０からＬｅｄ７に加えられ図３に示すように順次発光ダイオードをＯｎにし
て励起光を発光させる。
【００１８】
そして、例えば図４（Ａ）に示すように光源２−１の発光ダイオードＬｅｄ０がＯｎに
なって励起光を発光し蓄光部３に塗布された蓄光材の面積Ａ１部分に照射されると、この
面積Ａ１部分に蓄光が蓄積され、次に励起光が照射された面側から蓄積された蓄光により
可視光Ｌ０として図の矢印方向に保持部５を透過して放射される。一方、塗布された蓄光
材の内部にも励起光は侵入して照射され蓄光として蓄積されたのち照射された面側に蓄積
された蓄光は可視光Ｌ０として放射されるとともに図４（Ｂ）に示すように励起光が放射
された面とは反対側に蓄積された蓄光が可視光Ｌ１として放射される。
【００１９】
このようにして光源の発光ダイオードの発光面積に比較し広い面積の蓄光材に蓄光が蓄
積され、しかも蓄積された蓄光から全方向に可視光が放射される。
例えば発光ダイオードの直径５ｍｍの円面積に対し保持部の高さＨ０を１０ｃｍとする
と蓄光部分は直径２．６３４ｃｍの円面積となる。
図５においては、発光ダイオードを円周上に８個並べているので、保持部の高さＨ０を
１０ｃｍとすると、保持部３の円筒の直径としてはＤ０の２倍以上が必要となる。この場
合発光ダイオードを並べる円周の直径はＤ０＝２．６３４ｃｍよりやや大きい３ｃｍ、保
持部３の円筒の直径を円周の直径の２倍の６ｃｍとすると実用的である。
【００２０】
次に、発光ダイオードＬｅｄ０からＬｅｄ７にクロックパルスＣｌｋの供給数に応じて
各出力ピンＯｕｔ０からＯｕｔ７においてＯｎになった出力パルスが供給されると順次励
起光が発光され、図５に示すように蓄光部３の蓄光材の面積Ａ１からＡ８まで蓄光を蓄積
し順次可視光を発光する。各蓄光材の蓄光が蓄積された面積部分からは可視光が時間とと
もに減衰しながら放射されるが次々と新しい励起光が間をおいて照射されるので、蓄光部
３の全体からは常に蓄積された蓄光により全方向に広い範囲で可視光が放射される。
蓄光部３の蓄光材が塗布された面積部分を８個の発光ダイオードを用いて順次１個ずつ
Ｏｎにして励起光を発光し、蓄光することにより、８個全てを同時にＯｎにして蓄光する
場合に比較して消費電力は１／８に減少する。更に発光ダイオードの個数を増加すればよ
り消費電力を少なくすることが出来る。従って、発光ダイオードの数の分だけ消費電力が
下がり蓄光面積が増加する。
蓄光が保持されて可視光を放射する時間は４時間から８時間と蓄光タイプの夜光塗料ス
プレー（株式会社アサヒペン製）には記載されているが、照明光として用いられるのは略
１０分ぐらいである。従ってこの１０分以内の間隔で蓄光材の各面積に励起光を照射すれ
ばよい。
尚、本実施例では８個の発光ダイオードを用いて蓄光部３全体をそれぞれ部分的に蓄光
しているが、１個の発光ダイオードを用いて発光部２か蓄光部３のいずれかを回転させて
励起光を蓄光部３全体に照射することも出来る。
【００２１】
そして、図６に示すように蓄光が蓄積された蓄光部３のみを蓄光照明装置１から切り離
せば極めて軽量な携帯型照明装置として略１０分間用いることが出来る。もっとも暗闇で
は夜光塗料スプレー（株式会社アサヒペン製）の缶上に記載されているように４時間から
８時間は使用出来ることはもちろんである。
【００２２】
このようにして、光源部２から励起光を順次発光して蓄光部３に広く塗布された蓄光材
の大部分の面積に励起光のほとんどを照明光としてではなく蓄光として蓄積しながら蓄光
された蓄光材の全体の面積部分から全方向に蓄光による可視光を放射することにより、消
費電力が少なくても広い範囲で十分な照明光を得ることが出来る。
【００２３】
次に、他の実施例を図７〜図９を用いて説明する。
図７に示すように蓄光部３の代わりに円錐状に形成された部材からなる蓄光部６の先端
を光源部２の中央になるようにして保持部５内に設置する。蓄光部６以外は実施例と同様
の構成である。
蓄光部６は、プラスチック材、紙類、金属類等の不透明部材を円錐状に作成し、表面に
蓄光材を塗布して形成する。
【００２４】
次に、他の実施例の動作を説明する。
図８に示すように、光源２−１の発光ダイオードＬｅｄ０をＯｎにし励起光を発光させ
て蓄光部６のＢ１に示される斜めになった面積部分に照射する。そしてＢ１の面積部分に
は蓄光が蓄積されこの蓄光から可視光Ｌ０が図８の矢印に示されるように主に横方向に放
射される。以下同様に図９（Ａ）に示すように光源２−１の発光ダイオードＬｅｄ０から
Ｌｅｄ７を順次Ｏｎにして励起光を発光させＢ１からＢ８の面積部分に照射してそれぞれ
蓄光し、これらの蓄光から可視光Ｌ０をそれぞれ放射させる。このＢ１からＢ８の面積部
分のそれぞれの蓄光より放射される可視光Ｌ０は、図９（Ｂ）の矢印に示されるように蓄
光部６から主として保持部５の横方向３６０度全体に放射される。
【００２５】
このようにして、蓄光部６の横方向３６０度全体に蓄光による可視光Ｌ０を放射するこ
とが出来る。
【００２６】
一方、励起光が照射されている面積部分からの可視光Ｌ０の放射がもっとも多く、励起
光が照射されなくなってから時間が経った面積部分では可視光Ｌ０の放射が少なくなる。
この性質を利用して本願の蓄光照明装置を一定時間ごとに点滅を繰り返す警告灯として
用いることが出来る。
例えば遠方から点滅している警告灯を見る場合、点灯している場合は点灯場所が分かる
が、点灯していない場合は警告灯が見えず場所が不明である。従って点滅間隔を出来るだ
け短くする必要があり煩わしくなるが、本願の他の実施例の蓄光照明装置を警告灯に用い
れば点灯している場合はもっとも明るく点灯していない場合は蓄光が放射されてやや暗く
なるが警告灯としての位置は常に把握できる。従って点滅する間隔を長くして煩わしさを
減らすことが可能である。
【００２７】
次に、蓄光材及び発光ダイオードの波長例について説明する。
図１０に示すように本願に用いる蓄光材は、励起スペクトルの波長帯はおよそ２５０ｎ
ｍから４５０ｎｍであり、発光スペクトルは４５０ｎｍから６５０ｎｍの可視光領域の波
長帯である。一方、本願に用いられる発光ダイオードの波長帯は、図１１に示すように３
９０ｎｍから４２０ｎｍの紫色であるから蓄光材の励起スペクトルの範囲内にあり、発光
ダイオードで発光される励起光の９０％以上ほとんど全てが蓄光材の蓄光の励起に用いら
れる。紫外線を発光する発光ダイオードを用いても同様の効果が得られるが、紫外線によ
る材料（蓄光部、保持部等の）の劣化及び目への悪影響があるので出来るだけ使用しない
方が賢明である。
【００２８】
以上により、本発明による蓄光照明装置によれば、光源から発光される励起光のほとん
ど全てを照明光としてではなく蓄光材の蓄光の励起に用い、更に蓄光材を部分的に順次励
起光で照射することにより、消費電力が少なくても、蓄光材全体に蓄光を十分蓄積しこの
蓄積した蓄光から広範囲に可視光を放射して照明光を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、蓄光材を用いて消費電力の少ない照明を行うものであるから、アウトドアで
乾電池を用いる場合や、風力・太陽光等を用いた電力を利用する省エネの照明に利用する
ことが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１      蓄光照明装置
２      光源部
３      蓄光部
４      電源部
５      保持部
６      蓄光部
【図１】
2014026922.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014026922.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014026922.tif 000011
【図１０】
2014026922.tif 000012
【図１１】
2014026922.tif 000013
【図１２】
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