(57)【要約】【課題】  照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしてもバッテリにより光源を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ以上とすることができる配光制御部を有する照明装置を提供することである。【解決手段】  実施形態の照明装置は、発光素子と；外部電源により充電されるバッテリと；外部電源の停電時または発光素子若しくはバッテリの点検時にバッテリにより発光素子を点灯させる点灯装置と；第１の配光制御手段と、第１の配光制御手段とは異なる配光制御を行う第２配光制御手段とを有し、第１の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第２の配光制御手段は発光素子に対向せず、第２の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第１の配光制御手段は発光素子に対向しないように発光素子に対して設けられる配光制御部と；を持つ。【選択図】図１
2013229220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と；
外部電源により充電されるバッテリと；
外部電源の停電時または発光素子若しくはバッテリの点検時にバッテリにより発光素子を点灯させる点灯装置と；
第１の配光制御手段と、第１の配光制御手段とは異なる配光制御を行う第２配光制御手段とを有し、第１の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第２の配光制御手段は発光素子に対向せず、第２の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第１の配光制御手段は発光素子に対向しないように発光素子に対して設けられる配光制御部と；
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
バッテリおよび点灯装置が設けられる器具本体と；
第３の配光制御手段を有し、発光素子および配光制御部を覆うように器具本体に取り付けられるとともに、難燃性または不燃性の材料で形成された外郭部材と；
を具備することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
発光素子は、筐体としての外郭部を有し、
配光制御部は、発光素子の外郭部に保持されることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源として発光素子を用い、外部電源の停電時または光源若しくはバッテリの点検時にバッテリにより光源を点灯させるようにした非常用照明装置がある。
【０００３】
このような非常用照明装置では、バッテリにより光源を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ以上とすることが規定されている。そこで、床面に対して所定の明るさ以上でかつ均等な明るさを確保するために、光源に対向してレンズ等の配光制御手段を用いることが多い。
【０００４】
しかしながら、非常用照明装置と床面との距離は常に一定ではなく、バッテリにより光源を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ以上とするためには、非常用照明装置と床面との距離に応じて配光制御手段を設計する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしてもバッテリにより光源を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ以上とすることができる配光制御部を有する照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の照明装置は、発光素子と；外部電源により充電されるバッテリと；外部電源の停電時または発光素子若しくはバッテリの点検時にバッテリにより発光素子を点灯させる点灯装置と；第１の配光制御手段と、第１の配光制御手段とは異なる配光制御を行う第２配光制御手段とを有し、第１の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第２の配光制御手段は発光素子に対向せず、第２の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第１の配光制御手段は発光素子に対向しないように発光素子に対して設けられる配光制御部と；を持つ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしてもバッテリにより光源を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ以上とすることができる。すなわち、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離に応じて配光制御部を設計する必要がなく、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしても配光制御部を共通化した照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の照明装置１１の断面図である。
【図２】同上照明装置１１の底面図である。
【図３】同上照明装置１１のブロック図である。
【図４】同上照明装置１１の発光素子２３の外郭部２３ａとレンズ２７ｂとの位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）第１の実施形態の照明装置は、発光素子と；外部電源により充電されるバッテリと；外部電源の停電時または発光素子若しくはバッテリの点検時にバッテリにより発光素子を点灯させる点灯装置と；第１の配光制御手段と、第１の配光制御手段とは異なる配光制御を行う第２配光制御手段とを有し、第１の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第２の配光制御手段は発光素子に対向せず、第２の配光制御手段が発光素子に対向する場合は第１の配光制御手段は発光素子に対向しないように発光素子に対して設けられる配光制御部と；を持つ。
【００１１】
（第２の実施形態）第２の実施形態の照明装置は、第１の実施形態の照明装置において、バッテリおよび点灯装置が設けられる器具本体と；第３の配光制御手段を有し、発光素子および配光制御部を覆うように器具本体に取り付けられるとともに、難燃性または不燃性の材料で形成された外郭部材と；を具備することを特徴とすることを特徴とする。
【００１２】
（第３の実施形態）第３の実施形態の照明装置は、第１または第２の実施形態の照明装置において、発光素子は、筐体としての外郭部を有し、配光制御部は、発光素子の外郭部に保持されることを特徴とする。
【実施例１】
【００１３】
以下、第１の実施例を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
図１および図２において、11は非常灯対応の照明装置で、部屋などの照明空間の天井に埋め込み設置するダウンライトなどの埋込形照明器具である。
【００１５】
この照明装置11は、器具本体12、この器具本体12内に配置された光源装置13および点灯装置14を備えている。
【００１６】
器具本体12は、下面を開口した円筒状に形成されており、設置部材としての天井部材17に形成された埋込孔18に挿入されるとともに、器具本体12の側面に取り付けた複数の取付ばね19によって天井部材17に取り付けられている。なお、器具本体１２は、不燃性または難燃性の材料で形成されている。これにより、照明装置11が高温雰囲気にさらされた場合に器具本体１２の内部に配置された点灯装置１４および後述するバッテリ４５を熱から保護することができる。
【００１７】
また、基板22には、複数の半導体発光素子23が実装される。配光制御部１３は、半導体発光素子23が照射する光の配光を制御する第１の配光制御手段24および第２の配光制御手段２４ａを有している。
【００１８】
基板22は、例えば円板状に形成され、半導体発光素子23を実装する面は反射率の高い反射面となるように例えば白色塗装などの処理が施されている。
【００１９】
半導体発光素子23は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などのいずれを用いてもよく、本実施形態では３つのＬＥＤ素子が用いられている。ＬＥＤ素子を用いる場合、例えば、ＬＥＤ素子が搭載された接続端子付きのＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージを基板22に実装する方式を用いてもよいし、基板22上にＬＥＤ素子を実装するＣＯＢ（Chip
On Board）方式を用いてもよい。基板22上の３つのＬＥＤ素子の配列は、基板22の中心部を中心とする円周上に等間隔に配置されている。
【００２０】
配光制御部１３は、第１の配光制御手段24として各半導体発光素子２３毎に独立して設けられたレンズ27を備えている。また、同様に第２の配光制御手段２４ａとして独立してレンズ27および２７ａを備えている。このレンズ27および２７ａは、透明な樹脂製あるいはガラス製で、一面に基板22に取り付けられる平坦な取付面28が形成され、この取付面28の中央に半導体発光素子２３を収容する凹部29が形成されている。そして、レンズ27および２７ａの凹部29の内面が半導体発光素子２３の光がレンズ27および２７ａ内に入射する入射面であり、レンズ27および２７ａの外面がレンズ27および２７ａ内に入射した光が出射する出射面であり、半導体発光素子２３の光を照射する配光を制御する。なお、図１にはレンズ27および２７ａの外形を半球形に記載しているが、実際には制御しようとする配光に応じた形状に形成されている。
【００２１】
図２に示すように、第１の配光制御手段２４および第２の配光制御手段２４ａは、交互に円周方向に等間隔に配置されている。すなわち、第１の配光制御手段２４および第２の配光制御手段２４ａは、配光制御部１３の中心Ｏから円周方向に６０度間隔で交互に配置されている。
【００２２】
図２においては、第１の配光制御手段２４が半導体発光素子２３に各々対向するように配光制御部１３が器具本体１２に固定されている。図２のように配光制御部１３が器具本体１２に固定される場合には、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離がｈ１のとき、非常用電源部42によりバッテリ45を電源として各半導体発光素子２３を点灯させる非常点灯時において、床面照度として所定の明るさ以上、例えば１ｌｘ以上となるように配光制御される。また、通常点灯時は、非常点灯時の１ｌｘより大きい床面照度となるように配光制御される。
【００２３】
なお、半導体発光素子２３は、基板２８または器具本体１２の中心Ｏ１から円周方向に１２０度間隔配置されている。よって、第２の配光制御手段２４ａが半導体発光素子２３に各々対向するように配光制御部１３を器具本体１２に固定することもできる。この際、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離がｈ２のとき、非常用電源部42によりバッテリ45を電源として各半導体発光素子２３を点灯させる非常点灯時において、床面照度として所定の明るさ以上、例えば１ｌｘ以上となるように配光制御される。また、通常点灯時は、非常点灯時の１ｌｘより大きい床面照度となるように配光制御される。
【００２４】
ｈ１＜ｈ２であり、ｈ１は５ｍ程度であり、ｈ２は１０ｍより大きい値である。照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なると非常用電源部42によりバッテリ45を電源として各半導体発光素子２３を点灯させる非常点灯時において、床面照度が１ｌｘ以上となるように配光制御するためには、第１の配光制御手段２４と第２の配光制御手段２４ａとは異なる形状となる。照明装置１１の配光制御部１３は、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしても、配光制御部１３の共通化を図ることができる。なお、第１の配光制御手段２４または第２の配光制御手段２４ａのどちらが半導体発光素子２３に対向するかは工場での生産時に固定される。すなわち、照明装置と照明装置が設けられる空間の床面との距離がｈ１の際に用いられる照明装置１１であるか、ｈ２の際に用いられる照明装置１１であるかは、工場での生産時に決定される。このようにすることで、照明装置１１の工場出荷後に配光制御部１３が器具本体１２から取り外されることによる配光制御の乱れや異常を回避し、非常点灯時において、床面照度が１ｌｘ以上となるように確実に配光制御することができる。
【００２５】
なお、図１のように、レンズ２７および２７ａの高さをＨＬとし、隣接するレンズとの中心間距離（レンズ２７とレンズ２７ａとの中心間距離）をＬＬとしたとき、ＬＬ／ＨＬ＞１．６とすることで、第１の配光制御手段２４と第２の配光制御手段２４ａとにおける配光の干渉を低減し、所望の配光制御を得ることができる。
【００２６】
さらに、図１のように、半導体発光素子２３の発光面から器具本体１２の下面開口までの距離をＨＣとし、器具本体１２の外周部から半導体発光素子２３の光の出射方向の中心までの距離をＬＣとしたとき、ＬＣ／ＨＣ＞１．６とすることで、半導体発光素子２３から出射される光が器具本体１２により遮光されることを低減し、半導体発光素子２３から出射される光を効率的に利用し、所望の配光制御を得ることができる。
【００２７】
また、第１の配光制御手段24のレンズ27および第２の配光制御手段２４ａのレンズ２７ａが樹脂製の場合には、例えば器具本体12の下面開口を不燃材料または難燃材料の透光性カバー３０で覆う。透光性カバー３０により、照明装置11が高温雰囲気にさらされた場合に樹脂製のレンズ27および２７ａや半導体発光素子２３を熱から保護することができる。また、透光性カバー３０が第３の配光制御手段を有することにより、配光制御部１３の有する配光制御の機能の一部を担わせることができる。よって、配光制御部１３の構成および構造が簡素化し、配光制御部１３を小型、薄型化することができる。さらにまた、レンズ27および２７ａがガラス製の場合には、ガラスは不燃材料であるため、透光性カバー３０は用いなくてもよい。
【００２８】
また、図３に示すように、点灯装置14は、端子台40を通じて外部電源としての商用交流電源が供給されるもので、供給される商用交流電源により半導体発光素子２３を点灯させる常用点灯回路41、非常時にバッテリ４５から供給される電力により半導体発光素子２３を点灯させる非常用電源部42、停電を検出する停電検出回路43、およびこの停電検出回路43の検出に応じて常用点灯回路41による半導体発光素子２３の点灯制御と非常用電源部42による半導体発光素子２３の点灯制御とを切り換える点灯制御部44などを備えている。
【００２９】
非常用電源部42は、バッテリ45、このバッテリ45を外部電源で充電する充電回路46、およびバッテリ45を電源として半導体発光素子２３を点灯させる非常用点灯回路47を備えている。
【００３０】
また、非常灯対応の照明装置11では、商用交流電源が供給されている通常時には、点灯制御部44が半導体発光素子２３の点灯を常用点灯回路41に切り換えており、この常用点灯回路41によって半導体発光素子２３を点灯させるとともに、充電回路46によってバッテリ45を充電する。一方、商用交流電源の停電時には、停電検出回路43が停電を検知し、点灯制御部44が半導体発光素子２３の点灯を非常用電源部42に切り換え、この非常用電源部42の非常用点灯回路47がバッテリ45を電源として半導体発光素子２３を点灯させる。
【００３１】
点灯装置１４は、その状態を監視する状態監視機能を有している。この状態監視機能は、点灯装置１４の内部に設けられた電解コンデンサの特性値を検出し、検出値を閾値と比較することで電解コンデンサの特性監視および寿命判定を行うことにより実施される。状態監視機能により異常となった場合は、点灯装置１４に接続されるとともに照明装置１１の外部から見えるように配置された図示しないモニタによって報知される。なお、点灯装置１４において、常用点灯回路４１の構成は必須ではなく、点灯装置１４は、常用点灯回路４１を有していなくともよい。
【００３２】
停電検出回路43に点検回路48が接続され、この点検回路48に照明装置11の外部から操作可能な点検ボタン49が接続されている。点検ボタン49の操作により、点検回路48から、外部電源停電を擬似した停電擬似信号を停電検出回路43に与え、非常用電源部42によって半導体発光素子２３を点灯させ、その点灯が規定時間継続するかによりバッテリ４５を点検することができる。また、点灯装置１４の状態監視機能による点灯装置１４の点検を開始することができる。
【００３３】
点検開始後、規定時間の経過の後に充電回路４６によるバッテリ４５の充電を再開してもよいし、規定時間経過後再度点検ボタン４９を操作することにより充電回路４６によるバッテリ４５の充電を再開してもよい。点検ボタン４９を操作するまで点検動作を継続する場合には、点検終了時点での床面照度の測定を確実に実施することができる。なお、点検の終了に際して、点検ボタン４９の操作が必要な場合でも、点検中にバッテリ４５に異常があると判断された場合には、点灯装置１４は充電回路４６によるバッテリ４５の充電を再開する。
【００３４】
バッテリ４５、半導体発光素子２３および点灯装置１４に異常があった場合にはモニタにより異常を外部に報知する。また、点検結果が正常であった場合にもモニタにより点検結果を外部に報知することができる。なお、点検ボタン49の操作により、点検を開始したのちに点検を中止したい場合には、再度点検ボタン49を操作することにより、点検を中止するとともに充電回路４６によるバッテリ４５の充電を再開することができる。点検中に外部電源が停電した場合には、点検を中止するとともにバッテリ４５の電力供給により非常用点灯回路４７が半導体発光素子２３を点灯させる。また、図示しないモニタは、点検中であることを報知するように構成されてもよい。このようにすることで、常用点灯回路４１による半導体発光素子２３の点灯と非常用点灯回路４７による半導体発光素子２３の点灯、すなわち通常時（常用時）、非常時および点検時の別を照明装置１１の外部から識別することができる。
【００３５】
点灯装置１４において、バッテリ４５の最大の寸法が半導体発光素子２３の光の出射方向と直交するように配置されている。このようにバッテリ４５を点灯装置１４に配置することにより、点灯装置１４を薄型化し、さらに照明装置１１を薄型化することができる。
【００３６】
非常用電源部４２において、バッテリ４５、充電回路４６および非常用点灯回路４７は一体的に構成されている。従来の非常用照明装置においては、バッテリと充電回路との接続およびバッテリと非常用点灯回路との接続にコネクタ等を用いていたため、このコネクタ等の接続が適切でなかった場合には、コネクタ等に接触抵抗が発生し、接触抵抗により電圧降下が生じる虞があった。一方で、非常用電源部４２においては、バッテリ４５、充電回路４６および非常用点灯回路４７を一体構造とすることで、バッテリおよび充電回路並びにバッテリおよび非常用点灯回路をコネクタ等を介さずに電気的に接続することができ、コネクタ等の接触抵抗に基づく電圧降下の発生によるバッテリ電圧のばらつきを低減することができる。
実施例１の効果を以下に述べる。
【００３７】
照明装置１１は、照明装置１１と照明装置１１が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしてもバッテリ４５により半導体発光素子２３を点灯させた時の床面照度を所定の明るさ、例えば１ｌｘ以上とすることができる。すなわち、照明装置１１と照明装置１１が設けられる空間の床面との距離に応じて配光制御部１３を設計する必要がなく、照明装置１１と照明装置１１が設けられる空間の床面との距離が異なっていたとしても配光制御部１３を共通化した照明装置を提供することができる。
実施例１の変形例を以下に示す。
【００３８】
第１の配光制御手段24のレンズ27および第２の配光制御手段２４ａのレンズ２７ａは、各半導体発光素子２３毎に設けていたが、複数の半導体発光素子２３毎に設けてもよい。
【００３９】
また、第１の配光制御手段24および第２の配光制御手段２４ａは、レンズ27および２７ａに限らず、反射体を用いてもよく、レンズと反射体とを組み合わせてもよい。
【００４０】
また、照明装置11は、埋込形照明器具に限らず、天井直付け形照明器具、吊下げ形照明器具でもよい。
【００４１】
また、照明装置11は、非常用電源部42を備えず、非常灯対応ではない通常点灯用の照明装置でもよい。
【００４２】
図４に示すように、第１の配光制御手段２４または第２の配光制御手段２４ａとしてのレンズ２７ｂは、発光素子２３の外郭部２３ａによって保持されることにより、半導体発光素子２３の出射面側の外郭部２３ａを光学基準面としている。外郭部２３ａは、半導体発光素子２３にＳＭＤパッケージを用いた際のパッケージであり、半導体発光素子２３にＣＯＢを用いた際のＣＯＢの縁部である。
【００４３】
従来の照明装置においては、配光制御部は発光素子が実装される基板の発光素子実装面を配光制御部の基準面、すなわち光学基準面として配光制御部が器具本体に配置されていた。
【００４４】
しかしながら、このようにすると、発光素子を実装する際に用いられるはんだの厚さが原因で配光制御部による所望の配光制御が得られない虞があった。より具体的には、非常用照明装置においては、他のダウンライトやベースライトのような照明装置とは異なり、配光制御がランバーシアン配光ではなく、ピーク光度とピーク角度を有するバットウイング配光であるので、はんだの厚さが０．２ｍｍ程度でもピーク角度にずれが生じて所望の配光制御を得られない虞があった。一方で、配光制御部を器具本体に固定することもできるが、発光素子の発光面と配光制御部との間に隙間が生じて、発光素子から出射される光を有効に利用できない虞があった。
【００４５】
図４においては、半導体発光素子２３の出射面側の外郭部２３ａを光学基準面とし、第１の配光制御手段２４または第２の配光制御手段２４ａとしてのレンズ２７ｂは、発光素子２３の外郭部２３ａによって保持されることにより、半導体発光素子２３を実装する際に用いられるはんだの厚さに依存することなく、配光制御部１３による所望の配光制御を得ることができる。
【００４６】
なお、配光制御部１３の底面１３ａと基板２２の底面２３ａとが一致するように配光制御部１３の保持を基板２２で行うこともできる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態または実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態または実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態または実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
11    照明装置
12    器具本体
13    配光制御部
14    点灯装置
23    半導体発光素子
24    第１の配光制御手段
24a    第２の配光制御手段
30    外郭部材としての透光性カバー
45    バッテリ
【図１】
2013229220.tif 000003
【図２】
2013229220.tif 000004
【図３】
2013229220.tif 000005
【図４】
2013229220.tif 000006