(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺形状の主照明装置と、該主照明装置に付設される非常用照明装置と、を備えた照明器具であって、
前記非常用照明装置は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤから出射された光の配光を制御する光学部材と、を備え、
前記光学部材は、前記ＬＥＤから出射された光を入射する凹状の入射部と、前記入射部に入射した光が導光される導光部と、前記導光部を導光された光が出射する凸状の出射部と、を有し、前記ＬＥＤの光軸が前記入射部及び前記出射部の中心を通り、
前記入射部の幅Ｗａ及び高さＨａが、Ｗａ／２≦Ｈａ≦Ｗａの関係を満たし、
前記出射部の幅Ｗｂは前記入射部の幅Ｗａよりも大きく、前記幅Ｗｂ及び前記出射部の高さＨｂが、Ｗｂ≧Ｈｂの関係を満たし、
前記出射部の外形形状は、前記入射部の中心から周縁と対向する領域で前記導光部の肉厚が単調増加するように且つ前記入射部の周縁よりも外側の領域で単調減少するように形成され、
前記主照明装置の短手方向の断面をＡ断面とし、前記主照明装置の長手方向の断面をＢ断面としたとき、前記Ａ断面における前記出射部の幅Ｗｂａ及び前記ＬＥＤの幅Ｌａ並びに前記Ｂ断面における前記出射部の幅Ｗｂｂ及び前記ＬＥＤの幅Ｌｂが、Ｗｂａ／Ｌａ≧Ｗｂｂ／Ｌｂの関係を満たすことを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記ＬＥＤの発光面は、前記Ｂ断面よりも前記Ａ断面の方が狭いことを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記光学部材を覆うカバーを更に備え、
前記カバーは、前記出射部を露出するための開口部と、前記開口部の近傍に設けられ前記出射部から出射された光を反射する反射部と、を有することを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記開口部は、前記Ｂ断面において、前記カバーの中心よりも偏心した位置に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記主照明装置及び前記非常用照明装置を保持する基台を備え、
前記基台は、前記主照明装置の長手方向の端部において前記非常用照明装置を一体的に保持することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記基台は、前記非常用照明装置を前記主照明装置から所定の間隔を空けて保持することを特徴とする請求項５に記載の照明器具。
【請求項７】
前記非常用照明装置は、前記基台に対して着脱自在とされていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、商用電源のような外部電源からの給電が停止した非常時に、蓄電池の電力を用いて点灯する非常用照明器具が知られている。この種の照明器具としては、例えば、直管型蛍光灯や蛍光灯型ＬＥＤランプのような長尺形状の光源を有するベースライト型の照明器具で、正常に電源が供給されている時には通常の照明器具として用いられるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載されたようなベースライト型の照明器具は、所定の広さの屋内の天井に複数設置される場合、一般的に、器具短手方向の断面（Ａ断面）における設置間隔が、器具長手方向の断面（Ｂ断面）における設置間隔よりも広くなるように設置される。そのため、この種の照明器具の配光は、図８に示すように、器具短手方向の断面（Ａ断面）の配光が、器具長手方向の断面（Ｂ断面）の配光よりも大きくなるように設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２７９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した非常用の照明器具は、通常の照明器具としても使用できるよう器具直下の床面照度を高くするために、−３０°〜３０°の配光角の光束が大きくなるように設定されている。ところが、一般的に非常用の照明器具の床面照度は２ｌｕｘあればよいとされており、上記照明器具では非常用としては床面照度が高くなり過ぎる。非常用の照明器具は、商用電源が供給されない異常時に、蓄電池を駆動電源として点灯するので、床面照度を不要に高くすると、蓄電池の電力を短時間で消費してしまい、非常時の点灯時間が短くなってしまう。一方、電力消費を抑制するために非常時の点灯出力を低くすると、上記図８に示したように、照明器具の配光が広く設定されていると、広い配光角への光束が不十分となることがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、器具直下において非常用として必要な床面照度を得ることができ、且つ広い配光角へも必要な光束を得ることができる照明装置を備えた照明器具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】
上記課題を解決するため、本発明は、長尺形状の主照明装置と、該主照明装置に付設される非常用照明装置と、を備えた照明器具であって、前記非常用照明装置は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤから出射された光の配光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材は、前記ＬＥＤから出射された光を入射する凹状の入射部と、前記入射部に入射した光が導光される導光部と、前記導光部を導光された光が出射する凸状の出射部と、を有し、前記ＬＥＤの光軸が前記入射部及び前記出射部の中心を通り、前記入射部の幅Ｗａ及び高さＨａが、Ｗａ／２≦Ｈａ≦Ｗａの関係を満たし、前記出射部の幅Ｗｂは前記入射部の幅Ｗａよりも大きく、前記幅Ｗｂ及び前記出射部の高さＨｂが、Ｗｂ≧Ｈｂの関係を満たし、前記出射部の外形形状は、前記入射部の中心から周縁と対向する領域で前記導光部の肉厚が単調増加するように且つ前記入射部の周縁よりも外側の領域で単調減少するように形成され、前記主照明装置の短手方向の断面をＡ断面とし、前記主照明装置の長手方向の断面をＢ断面としたとき、前記Ａ断面における前記出射部の幅Ｗｂａ及び前記ＬＥＤの幅Ｌａ並びに前記Ｂ断面における前記出射部の幅Ｗｂｂ及び前記ＬＥＤの幅Ｌｂが、Ｗｂａ／Ｌａ≧Ｗｂｂ／Ｌｂの関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＬＥＤからの光を広い配光で出射する光学部材により、器具直下において非常用として必要な床面照度を得ることができ、且つ広い配光角へも必要な光束を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る照明器具の斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＢ断面の側面図、（ｄ）はＢ断面の側断面図。
【図２】（ａ）は同照明器具に用いられる非常用照明装置の斜視図、（ｂ）はＢ断面の側面図、（ｃ）はＡ断面の側面図、（ｄ）はＢ断面におけるカバーを外した状態の側面図、（ｅ）はＡ断面におけるカバーを外した状態の側面図、（ｆ）はＢ断面の側断面図、（ｇ）はＡ断面の側断面図。
【図３】（ａ）は上記非常用照明装置に用いられる光学部材のＢ断面の側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ断面の側面図
【図４】（ａ）は同光学部材のＡ断面の側断面図、（ｂ）はＢ断面の側断面図。
【図５】上記非常用照明装置の配光曲線を示す図。
【図６】（ａ）は上記光学部材の変形例におけるＢ断面の側断面図、（ｂ）はＡ断面の側断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はＡ断面の側面図。
【図７】上記照明器具の設置例と光の照射範囲の例を示す図。
【図８】従来の直管型蛍光灯を光源とする照明器具の配光曲線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る照明器具について、図１〜図７を参照して説明する。図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本実施形態の照明器具１は、長尺形状の主照明装置２と、主照明装置２に設けられる照明装置（以下、非常用照明装置３）と、を備える。また、照明器具１は、主照明装置２及び非常用照明装置３を保持する基台４を備える。基台４は、主照明装置２の長手方向の端部において非常用照明装置を一体的に保持する。照明器具１の外観は、正面視長方形状であり、装置短手方向から視たときに左右対称の側面形状を有する。なお、以下の説明において、主照明装置３の短手方向の断面をＡ断面とし、長手方向の断面をＢ断面とする。
【００１１】
主照明装置２は、列状に配された複数のＬＥＤ２１と、それらのＬＥＤ２１を搭載する長尺状の基板２２と、ＬＥＤ２１から出射された光が透過する透光部材２３と、を備える（図１（ｄ）参照）。また、主照明装置２は、基台４内部又は外部に設けられてＬＥＤ２１を点灯駆動させる電源部（不図示）を更に備える。この電源部は商用電力から供給された交流電流を、ＬＥＤ２１を点灯させるために必要な所定の直流電流に整流及び変圧する。
【００１２】
複数のＬＥＤ２１が基板２２の長手方向に沿って列状に一定間隔で配置されている。また、ＬＥＤ２１は、基板２２の法線方向に光軸Ａｘを有する。ＬＥＤ２１は、ＬＥＤチップの出射光の波長を変換する波長変換部材が被覆されて、ＬＥＤパッケージとして構成される。ＬＥＤ２１は、主照明装置２として所望の光色の発光を可能とする光源であれば特に限定されないが、例えば、発光ピーク波長が４６０ｎｍの青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップに、ＹＡＧ系蛍光体を被覆した、いわゆる白色ＬＥＤが好適に用いられる。なお、発光色の異なる複数のＬＥＤを用い、これらを列状に配列させ、各ＬＥＤの出射光を混光させて所定の照射光を実現することもできる。ＬＥＤの組み合わせとしては、白色光及び電球色、又は３原色（ＲＧＢ）の組み合わせ等が挙げられる。また、これらのＬＥＤの出力を個別に制御して、照射光の色温度を可変とすることもできる。
【００１３】
基板２２は、複数のＬＥＤ２１を列状に実装できるように形成された長尺状の板状部材であり、その母材としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の汎用の基板用板材が好適に用いられる。基板２２には、ＬＥＤの実装面にＬＥＤに給電するための配線パターン（不図示）と電気的に接続される端子部が形成されている。
【００１４】
透光部材２３は、列状に配されたＬＥＤ２１を一括して覆うことができるように、その外観が樋形状とされ、樋形状の凹状側面がＬＥＤ２１からの光を入射する入射部となり、凸状側面が光を出射する出射部となる。透光部材２３は、透光性を有するポリカーボネート又はアクリル樹脂等から形成され、好ましくは、グレア防止のため、適宜に光拡散処理が施される。
【００１５】
基台４は、長手方向に直交する断面視において台形形状であり、下底側の面が天井等の施工面４１となり、上底側の面が主照明装置２の光源であるＬＥＤ２１を搭載する基板２２の搭載面４２となる（図１（ｃ）参照）。また、施工面４１及び搭載面４２の両縁を夫々接続する側面４３は、主照明装置２の樋形状の透光部材２３表面と連続するように傾斜している。これにより、基台４が透光部材２３から出射された光を遮ることがなく、また、基台４と透光部材２３との一体感が得られ、意匠性が良くなる。
【００１６】
搭載面４２は、その中央に長手方向に沿って凹状部４４を有し、この凹状部４４に長尺状の基板２２が設けられる。基台４は、所定の剛性と耐熱性を有するアルミニウム板又は鋼板等の板材を、上記形状にプレス及び切削加工することにより形成される。搭載面４２には、可視光の反射率が高い白色塗料が塗布、又は反射性金属材料が蒸着されていてもよい。
【００１７】
図２（ａ）乃至（ｇ）に示すように、非常用照明装置３は、ＬＥＤ３１が基板に搭載されたＬＥＤユニット（図２（ｆ）（ｇ）参照）と、ＬＥＤ３１から出射された光の配光を制御する光学部材５と、を備える。また、非常用照明装置３は、ＬＥＤユニットを保持するホルダ３２と、ホルダ３２が搭載されると共に電池（不図示）を収容する空間を形成するプレート３３と、プレート３３に取り付けられ、ホルダ３２及び光学部材５を所定の位置で固定する本体３４と、を備える。ＬＥＤ３１は、単体のＬＥＤであり、主照明装置２のＬＥＤ２１とは別のＬＥＤが用いられている。
【００１８】
ＬＥＤ３１は、その発光面は、Ｂ断面（図２（ｆ）参照）よりもＡ断面（図２（ｇ）参照）の方が狭くなるように構成されている。こうすれば、ＬＥＤ３１の発光面を大きくして、出射される全体の光束を増やしながらも、装置のＡ断面における幅を小さくすることができる。そのため、ベースライトのような長尺状の照明器具に適合し易くなり、非常用照明装置３について、蛍光灯を光源とする従来の非常用照明器具との代替性を持たせることができる。
【００１９】
ホルダ３２は、耐熱性に優れ所定の剛性を有する樹脂又は金属から形成され、ＬＥＤユニットの外形形状に対応した収容部（不図示）を有する。プレート３３は、アルミ等の熱伝導性に優れ所定の合成を有する金属板により形成される。プレート３３は、上記金属板が屈曲加工されることにより、ホルダ３２の搭載部を反対側に、電池（不図示）を収容する凹状の収容空間３３ａを形成する。
【００２０】
本体３４は、所定の剛性を有する樹脂又は金属から形成され、ホルダ３２を保持する保持部３５と、光学部材５を係合する係合爪３６と、を有する。また、本体３４は、非常用照明装置３自体を基台４から着脱自在とする着脱機構を有している。この着脱機構は、主としてカバー６の表面に露出した着脱ボタン３７と、着脱ボタン３７と連動する押出しレバー３８（図２（ｆ）参照）と、を有する。押出しレバー３８は、着脱ボタン３７が押されたときに、基台４の端部に設けられた固定機構（不図示）を押出し、固定機構による本体３４の固定を解除する。これにより、ユーザは着脱ボタン３７を押すだけで、非常用照明装置３の固定を容易に解除することができる。
【００２１】
また、非常用照明装置３は、光学部材５及び本体３４等を覆うカバー６を備える。カバー６は、樋形状のカバー本体６１と、カバー本体６２の長手方向の両縁に設けられた一対の保持具６２と、カバー本体６１の片端部に設けられ主照明装置２との間の間隔を保持するための間隔保持具６３と、を有する。カバー６は、不燃性の金属材料から形成され、カバー本体６２の外表面は白色塗装等による高反射処理が施されている。また、カバー６は、主照明装置２の透光部材２３の外形と同様の形状とされ、それらが隣り合った状態で連続した曲面を成すように形成されていることが好ましい。
【００２２】
カバー６は、光学部材５の出射部を露出するための開口部６４と、開口部６４の近傍に設けられ光学部材５の出射部から出射された光を反射する反射部６５と、を有する。開口部６４は、カバー本体６１の外郭が略八角形形状に切り抜かれることにより形成される。また、開口部６４の長手方向（Ｂ断面）の周縁に、樋形状となったカバー本体６１の表面と連続する傾斜面が設けられており、この傾斜面が反射部６５として機能する。この反射部６５により、光学部材５から出射された光のうち、器具長手方向（Ｂ断面）に広がり過ぎた光が、器具直下方向に反射される。これにより、器具直下の床面照度を効率的に上昇させることができる。
【００２３】
一対の保持具６２は、基台４の凹状部の内寸と適合するように、カバー本体６１の長手方向の両縁に設けられており、着脱ボタン３７とは反対側の端部に、基台４の凹状部にネジ止めされるネジ孔６２ａを有する。そのため、ユーザが着脱ボタン３７を押して、基台４の固定機構を解除すると、この着脱ボタン３７側の端部が外れ、ネジ孔６２ａを保持軸として非常用照明装置３を回動させることができる。これにより、屈曲したプレート３３により形成された収容空間３３ａが器具外側に開口するので、ユーザは照明器具１が天井に取り付けられた状態のまま、収容空間３３ａに収容された電池（不図示）を容易に交換することができる。
【００２４】
間隔保持具６３は、カバー６の長手方向よりも更に外側へ突出するように形成されている。基台４側に、非常用照明装置３を主照明装置２から所定の間隔を空けて保持する構成が設けられていてもよい。これにより、非常用照明装置３が、主照明装置２とは直接的に接触しないので、例えば、火災等により主照明装置２が発火等した場合であっても、主照明装置２の熱により非常用照明装置３が点灯不能になることを抑制することができる。
【００２５】
また、ＬＥＤ３１及び光学部材５は、非常用照明装置３の中心よりも、主照明装置２とは反対側に偏心する位置に設けられている。これに対応するように、開口部６４は、図２（ｂ）に示すＢ断面において、カバー６の中心よりも偏心した位置に形成されている。これにより、例えば、主照明装置２が発火等したときの熱が、ＬＥＤ３１に届き難くなり、非常時における点灯時間をより長く確保することができる。
【００２６】
図３（ａ）乃至（ｃ）及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、光学部材５は、ＬＥＤ３１から出射された光を入射する凹状の入射部５１と、入射部５１に入射した光が導光される導光部５２と、導光部５２を導光された光が出射する凸状の出射部５３と、を有する。また、光学部材５は、入射部５１の底面から外側へ延設されたリブ５４を有する。このリブ５４が、本体３４の係合爪３６（図２（ｆ）参照）に係合することで、光学部材５は、ＬＥＤ３１の光軸Ａｘが、入射部５１及び出射部５３の中心を通る位置関係に固定される。また、光学部材５は、Ｂ断面がＡ断面より僅かに長い正面視楕円形状の略半球である。出射部５１は、略八角形の開口部６４に適合するように、Ａ断面及びＢ断面と平行な四方の端部が切り欠かれた切り欠き部５３ａを有する。光学部材５は、ガラス、ＰＭＭＡ、ＰＣ等の透光性材料から形成され、特に、不燃材料であるガラスから形成されることが望ましい。
【００２７】
また、光学部材５は、入射部５１の幅Ｗａ及びＬＥＤ３１の発光中心からの高さＨａが、Ｗａ／２≦Ｈａ≦Ｗａの関係を満たす。また、出射部５３の幅Ｗｂは入射部５１の幅Ｗａよりも大きく、幅Ｗｂ及び出射部５３のＬＥＤ３１の発光中心からの高さＨｂが、Ｗｂ≧Ｈｂの関係を満たす。更に、出射部５３の外形形状は、入射部５１の中心から周縁と対向する領域Ａ１で導光部の肉厚が単調増加するように形成され、入射部５１の周縁よりも外側の領域Ａ２で単調減少するように形成されている。このように構成された光学部材５は、ＬＥＤ３１から出射された光が広い配光で出射されるように配光制御する。
【００２８】
光学部材５は、Ａ断面における出射部５３の幅Ｗｂａ及びＬＥＤ３１の幅Ｌａ並びにＢ断面における出射部５３の幅Ｗｂｂ及びＬＥＤ３１の幅Ｌｂが、Ｗｂａ／Ｌａ≧Ｗｂｂ／Ｌｂの関係を満たすように構成されている。一般的に、ベースライトのような長尺形状の照明器具は、Ａ断面方向の設置間隔が、Ｂ断面方向に比べて広い。そこで、光学部材５の出射部５３とＬＥＤ３１の大きさを、上記のように設定することで、Ａ断面方向へ出射される光束を多くすることができる。これにより、非常用照明装置３について、蛍光灯を光源とする従来の非常用照明器具との代替性を持たせることができる。
【００２９】
このように構成された光学部材５及びＬＥＤ３１を備えた非常用照明装置３は、図５に示すような配光で光を出射する。すなわち、Ａ断面及びＢ断面においても、バッドウィング形状と呼ばれる広い配光で光を出射することができる。特に、±５０°〜±７０°の配光角の光束が大きく、−３０°〜３０°の配光角の光束が小さくなるように設定されているので、装置直下の床面照度が高くなり過ぎることもなく、広い配光角への光束が不十分となることもない。また、光源に低電力で発光するＬＥＤを用いたので、蛍光灯に比べて、一般的に非常用の照明器具の床面照度である２ｌｕｘを少ない電力で得ることがき、所定の電池で長時間、光を照射することができる。
【００３０】
また、光学部材５は、図３（ｂ）に示したように、ＬＥＤ３１の光軸（図中の一点鎖線が交差する点）からの幅ｒが、Ａ断面とＢ断面の間（４５°付近（図中破線で示す））の断面が最大であることが好ましい。非常用照明装置３をマトリクス状に複数配置した場合、各装置の設置間隔は、装置の斜め４５°方向が最も広くなる。そこで、光学部材５の形状を上記のように設計することで、Ａ断面とＢ断面の間に出射される光束をより多くすることができ、床面照度を均一にすることができる。なお、光学部材５は、図６に示すように、正面視で円形状に近く、上述したＡ断面とＢ断面の間（４５°付近（図中破線で示す））の断面の幅ｒが、Ｂ断面の幅と概ね一致するものであってもよい。
【００３１】
このように構成された照明器具１においては、図７に示すように、主照明装置２と非常用照明装置３との夫々により光が照射される範囲を対応させることが好ましい。これにより、通常時は、主照明装置２により視的作業に必要な照度で均一に空間を照明することができ、非常時には、非常用照明装置３により、避難等に必要な最低限の照度で均一に空間を照明することができる。
【００３２】
本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、非常用照明装置３が主照明装置２の片端に設けられた構成を示したが、非常用照明装置３が主照明装置２の両端に夫々設けられていてもよい。この場合、Ｂ断面方向へは２つの非常用照明装置３により光が照射されるので、光学部材５を相対的にＢ断面方向よりもＡ断面方向へ光束を多くするように構成することができる。
【００３３】
１    照明器具
２    主照明装置
３    非常用照明装置（照明装置）
３１    ＬＥＤ
４    基台
５    光学部材
５１    入射部
５２    導光部
５３    出射部
６    カバー
６４    開口部
６５    反射部
Ａｘ    ＬＥＤの光軸
Ｈａ    入射部の高さ
Ｈｂ    出射部の高さ
Ｌａ    Ａ断面のＬＥＤの幅
Ｌｂ    Ｂ断面のＬＥＤの幅
Ｗａ    入射部の幅
Ｗｂ    出射部の幅
Ｗｂａ    Ａ断面の出射部の幅
Ｗｂｂ    Ｂ断面の出射部の幅
【図１】
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【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】
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【図８】
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