照明装置及び非常用照明装置
【課題】少ない部品点数で、理想的な配光曲線を得る。
【解決手段】複数の発光体（ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤ）は、概ね同一の方向を中心とする方向を照射する。反射体（リフレクタ１２０）は、複数の発光体に囲まれた位置に位置し、側面が光を反射する。発光体が放射した光は、一部が反射体の側面に反射し、反射した反射光と、発光体から直接放射された直接光との合成により、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得る。
【解決手段】複数の発光体（ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤ）は、概ね同一の方向を中心とする方向を照射する。反射体（リフレクタ１２０）は、複数の発光体に囲まれた位置に位置し、側面が光を反射する。発光体が放射した光は、一部が反射体の側面に反射し、反射した反射光と、発光体から直接放射された直接光との合成により、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
停電時において避難路を確保するために点灯する非常用照明装置は、床面の明るさ（照度）が１ルクス〜２ルクス以上になるように配置することが求められている。非常用照明装置を天井に設置した場合、直下の床面も離れた床面も同じ明るさに照らすためには、バットウイング状の配光とすることが理想である。
また、非常用照明装置以外の照明でも、例えば、通路の壁面を照らす照明のように、バットウイング状の配光とすることが望まれる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２９５１７号公報
【特許文献２】特開２００７−４８８８３号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４７８９号公報
【特許文献４】特開２００７−４２９３８号公報
【特許文献５】特開２００３−２５８３１７号公報
【特許文献６】実開昭６４−５４２０４号公報
【特許文献７】特開２００７−２１４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、バットウイング状の配光を得るため、リフレクタやレンズなどを組み合わせて配光を制御する場合、理想的な配光を得ようとすると、部品点数が増え、組立てが難しく、照明の製造コストが高くなる。また、理想的な配光から外れた配光とすると、不必要に明るく照らされる場所が存在し、無駄な電力を消費する。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、照明装置の製造コストを抑えつつ、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる照明装置は、
平面状の表面を有する基板と、
上記基板の表面に実装され、発光面を有する発光素子と、
上記基板の表面の上記発光素子が実装された位置の近傍から立ち上がり、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から離れるにつれて上記発光素子の発光面に徐々に近づき途中から上記発光素子の発光面に徐々に重なっていくように、傾斜する反射面を有する反射体とを備え、
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上の方向へ反射される。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる照明装置によれば、発光体ごとに反射体を設ける必要がないので、照明装置の部品点数を減らすことができ、製造コストの削減、材料や製品の運搬コストの削減、省資源化、省エネルギー化を図ることができるとともに、理想的な配光に近い配光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における非常用照明装置８００の使用態様を示す斜視図。
【図２】実施の形態１における非常用照明装置８００の内部構造を示す側面視断面図。
【図３】実施の形態１における非常用照明装置８００を下から見たところを示す底面図。
【図４】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図５】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図６】実施の形態１におけるリフレクタ１２０が、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を反射する様子を示す図。
【図７】実施の形態１におけるＬＥＤパッケージ１１０の配光曲線７１１を示すグラフ図。
【図８】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００のうち、一つのＬＥＤパッケージ１１０のみを点灯した場合における配光曲線７１２を示すグラフ図。
【図９】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯した場合における配光曲線７１３を示すグラフ図。
【図１０】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図１１】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す側面図。
【図１２】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図。
【図１３】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図。
【図１４】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図１５】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図１６】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図。
【図１７】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図。
【図１８】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図。
【図１９】実施の形態３における図１８に示したＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図２０】実施の形態４における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図２１】実施の形態４における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図９を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における非常用照明装置８００の使用態様を示す斜視図である。
非常用照明装置８００は、天井９１０などに埋め込んで使用し、停電などの際に、ＬＥＤモジュール１００（照明装置）内のＬＥＤ（発光体）が発光して、避難路の明るさを確保する。
非常用照明装置８００は、ＬＥＤモジュール１００のほか、点検スイッチ８１０、充電モニター用ＬＥＤ８２０、器具取付け金具８３０などを有する。
器具取付け金具８３０は、非常用照明装置８００を天井９１０に固定するための金具である。
充電モニター用ＬＥＤ８２０は、非常用照明装置８００内のバッテリーが十分に充電されている場合に緑色に発光して、利用者にバッテリーの充電状態を通知するための表示装置である。
点検スイッチ８１０は、利用者が点検スイッチ８１０を押すことにより、停電時と同じ状態を作り出し、停電時に非常用照明装置８００が正常に動作するかを点検するためのスイッチである。
【００１０】
非常用照明装置８００は、床面が１ルクス〜２ルクス以上の明るさになるように求められているので、所定の範囲内で、真下からの角度が大きくなるほど光束が強くなる配光（いわゆる「バットウイング状の配光」）にして、広い範囲の床面を均等な照度とすることが理想的である。
【００１１】
図２は、この実施の形態における非常用照明装置８００の内部構造を示す側面視断面図である。
非常用照明装置８００は、更に、カバー８４０、カバー固定ネジ８５０、電源端子台８６０、点灯装置８７０、バッテリー収納部８８０を有する。
カバー８４０は、ＬＥＤモジュール１００に埃などが入らないように保護するための透明な円盤である。
カバー固定ネジ８５０は、カバー８４０の中央に設けられた穴に差し込んで、カバー８４０及びＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００の本体に固定するためのネジである。
バッテリー収納部８８０は、バッテリー９２０を収納し、収納したバッテリー９２０を非常用照明装置８００内の回路に接続する。
電源端子台８６０は、商用電源などの交流電源からの配線を取り付ける端子台である。
点灯装置８７０（充電回路）は、平常時において、電源端子台８６０に取り付けられた配線を介して、交流電源から交流電圧を入力し、バッテリー収納部８８０に収納されたバッテリー９２０を充電する。また、停電時において、点灯装置８７０（点灯回路）は、バッテリー９２０に充電された電力を電源として、ＬＥＤモジュール１００内のＬＥＤを点灯する。
【００１２】
図３は、この実施の形態における非常用照明装置８００を下から見たところを示す底面図である。
この図に示したように、非常用照明装置８００を下から見上げると、カバー８４０を通して、ＬＥＤモジュール１００内のＬＥＤパッケージ１１０を視認できる。ＬＥＤモジュール１００は、四つのＬＥＤパッケージ１１０と、リフレクタ１２０（反射体）とを有する。カバー固定ネジ８５０は、リフレクタ１２０の中心を貫通している。
なお、充電モニター用ＬＥＤ８２０は、ＬＥＤモジュール１００内に、ＬＥＤパッケージ１１０と並べて配置してもよい。
【００１３】
図４は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
図５は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
なお、図５において、ＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００に取り付けた際、下側になる方を、上にしている。また、図４において、補助リフレクタ１９０を省略している。
ＬＥＤモジュール１００は、更に、基板１３０を有する。
基板１３０は、ＬＥＤパッケージ１１０を実装するプリント配線板であり、補助リフレクタ１９０内に収まるよう、円盤状をしている。点灯装置８７０は、基板１３０に印刷された配線を介して、ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤを点灯するための電圧を、ＬＥＤパッケージ１１０に印加する。
【００１４】
ＬＥＤパッケージ１１０は、表面実装型の素子であり、正面に向かって発光する。すなわち、ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤが発光すると、基板１３０の表面（以下「設置平面」と呼ぶ。）に対して垂直な方向（以下「垂直方向」と呼ぶ。）をほぼ中心とする方向を照らす。
四つのＬＥＤパッケージ１１０は、半田の厚みなどによる誤差を除いて、実質的に同一の設置平面上に位置する。また、四つのＬＥＤパッケージ１１０は、実質的に互いに同一の方向（垂直方向）を照らす。
【００１５】
リフレクタ１２０は、側面が光を反射する柱状体であり、基板１３０上、四つのＬＥＤパッケージ１１０に囲まれた位置に設置する。リフレクタ１２０は、設置平面から垂直方向に突出している。リフレクタ１２０の中心軸は、基板１３０のほぼ中心を通り、垂直方向と実質的に同一の方向を向いている。リフレクタ１２０の中心には、カバー固定ネジ８５０を通すための貫通穴１２６が設けられている。
リフレクタ１２０は、四角柱状であり、四つの側面を有する。四つのＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心から実質的に同じ距離に位置し、実質的に等間隔である。リフレクタ１２０の四つの側面は、それぞれ対応するＬＥＤパッケージ１１０の位置に正対している。
リフレクタ１２０は、垂直方向へいくほど太くなり、設置平面側の底面よりも、垂直方向側の底面（以下「上面」と呼ぶ。）のほうが広い。また、リフレクタ１２０を垂直方向に平行な平面で切ると、側面が内側に湾曲している。
リフレクタ１２０の上面は、外周が、ＬＥＤパッケージ１１０から見て、垂直方向と実質的に同一の方向にくる。このため、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光のほぼ半分は、リフレクタ１２０の側面に当たって反射して外部を照らし、残りの半分は、リフレクタ１２０に当たらず、直接外部を照らす。
【００１６】
補助リフレクタ１９０は、基板１３０やリフレクタ１２０を収納するケースである。補助リフレクタ１９０は、漏斗状であり、内側が光を反射する。これにより、ＬＥＤパッケージ１１０から横方向に漏れた光を反射して、外部を照らすため有効に活用する。
なお、補助リフレクタ１９０の深さは浅く、ＬＥＤパッケージ１１０が照射した直接光が外部を照らすのを妨げないものとする。例えば、ＬＥＤパッケージ１１０から見て、垂直方向から６０〜７０度以上離れた位置に補助リフレクタ１９０が見える程度の深さとする。
【００１７】
図６は、この実施の形態におけるリフレクタ１２０が、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を反射する様子を示す図である。
ＬＥＤパッケージ１１０は、ＬＥＤ１１１を有し、ＬＥＤ１１１が発光することにより、光を放射する。
リフレクタ１２０の上面１２３は、外周辺１２２が、ＬＥＤ１１１のちょうど正面に位置する。このため、ＬＥＤ１１１が放射した光のうちの半分（図６における左側）は、リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射する。リフレクタ１２０の側面１２１は、内側に湾曲しているので、側面１２１に当たって反射した光は、ほぼ同一の方向に集中する。なお、側面１２１の湾曲度合いにより、側面１２１に反射した光が照らす方向・範囲を調整できる。
また、ＬＥＤ１１１が放射した光のうち残りの半分（図６における右側）は、リフレクタ１２０には当たらず、直接外部を照らす。
【００１８】
図７は、この実施の形態におけるＬＥＤパッケージ１１０の配光曲線７１１を示すグラフ図である。
この図（及び図８、図９）において、中心からの角度は、ＬＥＤパッケージ１１０の正面方向からの角度を示し、「０°」は、ＬＥＤパッケージ１１０の正面方向（垂直方向）、「９０°」は、ＬＥＤパッケージ１１０の真横方向（設置平面と平行な方向）を示す。また、中心からの距離は、その方向の光束の強さを示す。
ＬＥＤパッケージ１１０は、正面方向の光束が一番強く、正面方向から離れた方向へいくほど、光束が弱くなる。
【００１９】
図８は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００のうち、一つのＬＥＤパッケージ１１０のみを点灯した場合における配光曲線７１２を示すグラフ図である。
ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光のうち、左半分はリフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射するので、配光曲線は右側に偏る。リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射した光は、５０°〜６０°の方向に集中するので、その範囲の光束だけが非常に強くなる。
【００２０】
図９は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯した場合における配光曲線７１３を示すグラフ図である。
四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯することにより、左右前後の区別なく、ＬＥＤモジュール１００の正面方向から５０°〜６０°の範囲が強くなり、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得ることができる。
なお、破線は、従来例における非常用照明装置の配光曲線７１４である。
この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００（非常用照明装置８００）の配光曲線７１３を従来例の配光曲線７１４と比較すると、３０°付近の光束が弱くなり、５５°付近の光束が強くなっている。
３０°付近の光束が弱くなったことにより、その方向の床面が不必要に明るく照らされることがないので、非常用照明装置８００における消費電力を抑えることができる。
また、５５°付近の光束が強くなったことにより、光源から出る総光束量を少なくしても、その方向の床面を、従来例と同じ明るさに照らすことができるので、非常用照明装置８００における消費電力を抑えることができる。
【００２１】
一般的な建物においては、天井の高さは、２．６ｍ〜４．０ｍくらいである。ＪＩＬ（日本照明器具工業会規格）５００４によれば、非常灯（非常用照明装置８００）は、単体配置の場合、器具が設置されるところを始点にして、４．５ｍ〜７．０ｍの範囲を１ｌｘ〜２ｌｘの照度とすることが求められている。したがって、非常用照明装置８００は、天井高４．０ｍで半径４．５ｍの床面を照らす場合、鉛直方向から約４８度の方向までの範囲を照らす必要があり、天井高２．６ｍで半径７．０ｍの床面を照らす場合、鉛直方向から約７０度までの範囲を照らす必要がある。これはどちらも極端な場合であり、通常は、鉛直方向から約６０度までの範囲を照らすことが求められる。
非常用照明装置８００が照らす範囲内の床面を一定の明るさにしようとした場合、鉛直方向から離れれば離れるほど、非常用照明装置８００から床面までの距離が遠くなり、また、非常用照明装置８００からの光が床面に対して斜めから照射されるので、強い光束を出す必要がある。理想的には、ｃｏｓ３θ（ただし、θは鉛直方向からの角度）に反比例する光束を出すことが望まれる。
リフレクタ１２０によってＬＥＤ１１１の光を制御しないときは、直下の照度が高くなり必要照度以上の照度となるが、リフレクタ１２０により５０°〜７０°の間に配光することにより、直下方向の光を側面方向に広げることができる。
このように、リフレクタ１２０により配光を制御することで、少ない光量で高範囲を均一な照度とすることができる。また少ない光量とすることができるので少ない電力量ですみ、電池の小型化ができる。
【００２２】
この実施の形態における照明装置（ＬＥＤモジュール１００）は、概ね同一の方向（垂直方向）を中心とする方向を照射する複数の発光体（ＬＥＤ１１１）と、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）に囲まれた位置に位置し、側面１２１が光を反射する反射体（リフレクタ１２０）とを有するので、発光体ごとに反射体を設ける必要がなく、照明装置の部品点数を減らすことができる。これにより、ＬＥＤモジュール１００の製造コストの削減、ＬＥＤモジュール１００の材料や製品の運搬コストの削減、省資源化、省エネルギー化を図ることができる。
【００２３】
この実施の形態における複数の発光体（ＬＥＤ１１１）は、概ね同一の設置平面上に位置し、上記設置平面に対して垂直な垂直方向を概ね中心とする方向を照射し、上記反射体（リフレクタ１２０）は、上記設置平面から上記垂直方向に突出しているので、ＬＥＤ１１１が放射した光の一部をリフレクタ１２０の側面１２１が反射して、所望の方向に配光するとともに、ＬＥＤ１１１が放射した光の一部を直接光として利用できる。これにより、配光のために反射・屈折することによる損失を減らすことができ、照明装置の消費電力を抑えることができるので、省エネルギー化を図ることができる。
【００２４】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向と概ね同一の方向を軸とする柱状（四角柱状）であり、上記垂直方向へいくほど太くなるので、発光体が放射した光を、所定の方向（例えば垂直方向から５０°〜６０°離れた方向）へ配光することができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２５】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向先端（上面１２３）の外周（外周辺１２２）が、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）から見て、上記垂直方向と概ね同一の方向に位置するので、ＬＥＤ１１１が放射した光のうち約半分が、リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射する。これにより、垂直方向付近への配光が減り、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２６】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向と平行な平面による切断面において、上記側面１２１が内側に湾曲しているので、側面１２１が反射した光を所定の方向（例えば垂直方向から５０°〜６０°離れた方向）に集中させることができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
この実施の形態における複数の発光体（ＬＥＤ１１１）は、上記反射体（リフレクタ１２０）の中心から概ね等距離に位置するので、一つの発光体に注目すると配光に偏りがあっても、全体として、前後左右を問わず、均等な配光を得ることができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
この実施の形態における複数の発光体は、発光ダイオード（ＬＥＤ）なので、寿命が長く、発光効率が高く、有害物質を排出せず、省資源化、省エネルギー化を図り、環境保全性を高めることができる。
【００２９】
この実施の形態における非常用照明装置８００は、上記照明装置（ＬＥＤモジュール１００）と、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）を点灯する点灯回路（点灯装置８７０）とを有するので、非常用照明装置８００の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。これにより、停電時に同じ点灯時間を確保するために必要なバッテリー９２０を小さくすることができるので、非常用照明装置８００の小型化、省資源化を図ることができる。
【００３０】
以上説明したＬＥＤモジュール１００（照明装置）は、基板１３０と、基板１３０上に配置され、基板１３０上の１点を中心として略円を描くように配置される複数のＬＥＤ１１１と、複数のＬＥＤ１１１が配置される略円と略同一円周上の略中央部に配置されるリフレクタ１２０とを有するので、光源（発光体）が放射した光の方向をリフレクタ１２０が制御して、効率良くバットウイング状に配光を制御することができる。
また、一つのリフレクタ１２０で複数のＬＥＤ１１１が放射した光を制御するので、部品点数が少なく、安定した製品の供給ができる。平面の基板１３０上にＬＥＤ１１１を実装するので、組立てが容易である。
【００３１】
以上説明したリフレクタ１２０は、ＬＥＤ１１１から照射する光のうち、ＬＥＤ１１１の中心部からリフレクタ１２０の略片側半分の光を制御するので、ＬＥＤ１１１の直接光を有効に使用して、必要最小限の制御でバットウイング状の配光を得ることができる。これにより、反射によるロスを低減できる。
【００３２】
以上説明したリフレクタ１２０の反射面（側面１２１）は、ＬＥＤ１１１から照射され反射した光を前記ＬＥＤ１１１の中心軸（垂直方向）に対して略５０°以上の方向へ反射する様に曲面で形成されているので、理想的なバットウイング状の配光を得ることができる。
【００３３】
以上説明したリフレクタ１２０は、略四角柱状であって基板１３０に取付けられる面（底面）の面積が対向する面（上面１２３）の面積よりも小さく形成され、その側面１２１でＬＥＤ１１１からの光を制御するので、最も強い光束が必要な５０°〜６０°方向に光を反射することができる。
【００３４】
以上説明したリフレクタ１２０の基板１３０に取付けられる面（底面）に対向する面（上面１２３）の角辺（外周辺１２２）を、ＬＥＤ１１１の中心を鉛直方向（垂直方向）に延ばした中心軸上に配置するので、ＬＥＤ１１１が放射した光の約半分を直接光のまま利用することができる。
【００３５】
以上説明した非常用照明装置８００は、ＬＥＤ照明装置（ＬＥＤモジュール１００）と、バッテリー９２０と、商用電源が入力されているときにバッテリー９２０を充電する充電回路（点灯装置８７０）と、バッテリー９２０の電力によりＬＥＤ１１１を点灯する点灯回路（点灯装置８７０）とを備えるので、非常用照明装置８００の消費電力を抑えることができ、バッテリー９２０を小型化することができる。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態２について、図１０〜図１３を用いて説明する。
この実施の形態では、リフレクタ１２０の形状の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００３７】
図１０は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
リフレクタ１２０は、垂直方向と平行な平面で切ると、側面１２１が湾曲せず、直線状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に反射した光の集中度が低くなるので、ピークの小さい配光を得ることができる。
また、リフレクタ１２０の製造が容易になるので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００３８】
図１１は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す側面図である。
リフレクタ１２０は、垂直方向と平行な平面で切ると、側面１２１が滑らかな曲線ではなく、複数の直線を組み合わせた形状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に反射した光の集中度が中程度となる。また、リフレクタ１２０の製造が容易になるので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００３９】
図１２は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図である。
リフレクタ１２０は、上面１２３の外周辺１２２が直線ではなく、外側に膨らんで湾曲している。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たった光を、二つのＬＥＤパッケージ１１０の中間の方向へ反射することができるので、斜め方向の配光を強くすることができる。
また、外周辺１２２は、ＬＥＤ１１１から見て垂直方向よりも外側に位置する。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たる光の量を多くすることができるので、配光の自由度を高くすることができる。
【００４０】
図１３は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図である。
リフレクタ１２０は、上面１２３の外周辺１２２が直線ではなく、両端が外側に張り出した形状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たる光の量を多くすることができるので、配光の自由度を高くすることができる。
【００４１】
以上説明したリフレクタ１２０の反射面（側面１２１）は、ＬＥＤ１１１から照射され反射した光をＬＥＤ１１１の中心軸に対して略５０°以上の方向へ反射する様に一または複数の平面で形成されているので、リフレクタ１２０の製造が容易になり、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００４２】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１４〜図１９を用いて説明する。
この実施の形態では、ＬＥＤパッケージ１１０の数の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図１４は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
図１５は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、八個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
八個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、八角柱状であり、八個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する八枚の側面を有する。
リフレクタ１２０は、垂直方向へいくほど太くなり、上面が底面よりも広い。リフレクタ１２０の側面は、内側に湾曲している。
なお、リフレクタ１２０の形状は、実施の形態２で説明したのと同様に変形してもよい。以下説明する他の変形例でも同様である。
【００４４】
このように、ＬＥＤパッケージ１１０の数を増やすことにより、より高い照度を得ることができる。また、リフレクタ１２０が、それぞれのＬＥＤパッケージ１１０に対向する側面を有するので、各ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を、ほぼ均等に配光することができる。
【００４５】
図１６は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、五個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
五個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、五角柱状であり、五個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する五枚の側面を有する。
このように、ＬＥＤパッケージ１１０の数は、奇数でもよい。
【００４６】
図１７は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、三個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
三個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、六角柱状であり、三個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する三枚の側面と、ＬＥＤパッケージ１１０に対向していない三枚の側面とを有する。
リフレクタ１２０の側面のうち、ＬＥＤパッケージ１１０に対向している側面は、内側に湾曲している。
このように、リフレクタ１２０の側面の数は、必ずしもＬＥＤパッケージ１１０の数と一致しなくてもよい。
【００４７】
図１８は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図である。
図１９は、この実施の形態における図１８に示したＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、八個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
八個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、円柱状であり、連続した一枚の側面を有する。
これにより、ＬＥＤパッケージ１１０の数にかかわらず、リフレクタ１２０の形状を同一とすることができる。ＬＥＤパッケージ１１０の数が異なる複数種類のＬＥＤモジュール１００を製造する場合、一種類のリフレクタ１２０を製造すればよいので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
以上説明したリフレクタ１２０は、略円柱状であって基板１３０に取付けられる面（底面）の面積が対向する面（上面１２３）の面積よりも小さく形成され、その側面１２１でＬＥＤ１１１からの光を制御するので、ＬＥＤ１１１の数にかかわらず、同じ形状のリフレクタ１２０を使用することができる。
【００４９】
実施の形態４．
実施の形態４について、図２０〜図２１を用いて説明する。
この実施の形態では、補助リフレクタ１９０の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００５０】
図２０は、この実施の形態における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
補助リフレクタ１９０は、丸皿状であり、円形の底面１９１（基板１３０の下に隠れて見えないため図示せず）に、基板１３０がすっぽり収まる形状である。円形の底面１９１の周りには、円錐台側面状のテーパー部１９２があり、テーパー部１９２は光を反射する。テーパー部１９２の更に外側には、帽子のつば状の外周部１９３がある。
補助リフレクタ１９０は、金属など熱伝導性の高い材料で構成する。なお、補助リフレクタ１９０の材料として、金属など導電性の物質を使う場合には、例えば、基板１３０と接触する底面１９１を絶縁性の物質で塗装するなどして、基板１３０上に印刷された配線を短絡しないようにする。
【００５１】
実施の形態１で説明したように、リフレクタ１２０には中央に貫通穴１２６があり、基板１３０、補助リフレクタ１９０にも中央に貫通穴がある。これらの貫通穴にカバー固定ネジ８５０を通すことにより、ＬＥＤモジュール１００が非常用照明装置８００の本体に固定される。
カバー固定ネジ８５０を貫通穴に通してＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００の本体に固定すると、基板１３０を、補助リフレクタ１９０に押し付ける力が働く。このため、基板１３０と補助リフレクタ１９０の底面１９１とが密着する。
補助リフレクタ１９０は、熱伝導性の高い材料でできているので、ＬＥＤ１１１が発光することにより発生した熱は、基板１３０を介して、補助リフレクタ１９０に伝わる。補助リフレクタ１９０は、面積が大きいので、放熱板としての役割を果たし、伝わった熱を放熱する。
これにより、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００５２】
また、リフレクタ１２０も基板１３０に押し付けられ、リフレクタ１２０の底面と基板１３０とが密着する。
そこで、リフレクタ１２０も金属など熱伝導性の高い材料で構成すれば、リフレクタ１２０も放熱板としての役割を果たし、ＬＥＤ１１１で発生した熱を更に効率よく放熱することができる。
【００５３】
図２１は、この実施の形態における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図である。
補助リフレクタ１９０は、底面１９１が正方形であり、基板１３０の形状も、底面１９１の形状と同じく正方形である。テーパー部１９２は、四角錐台側面状である。
このように、補助リフレクタ１９０の形状は、正面視円形状に限らず、正面視正方形状など、他の形状であってもよい。
【００５４】
以上説明したリフレクタ１２０を金属材料（熱伝導性の高い材料）で形成することにより、ＬＥＤ１１１からの熱を放熱するので、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００５５】
以上説明したＬＥＤ照明装置（ＬＥＤモジュール１００）は、ＬＥＤモジュールの（基板１３０の）外周上にあってリフレクタ１２０で制御した反射光と、ＬＥＤ１１１からの直接光を制御するとともにＬＥＤ１１１からの熱を放熱する補助リフレクタ１９０を有するので、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ ＬＥＤモジュール、１１０ ＬＥＤパッケージ、１１１ ＬＥＤ、１２０ リフレクタ、１２１ 側面、１２２ 外周辺、１２３ 上面、１２６ 貫通穴、１３０ 基板、１９０ 補助リフレクタ、１９１ 底面、１９２ テーパー部、１９３ 外周部、７１１〜７１４ 配光曲線、８００ 非常用照明装置、８１０ 点検スイッチ、８２０ 充電モニター用ＬＥＤ、８３０ 器具取付け金具、８４０ カバー、８５０ カバー固定ネジ、８６０ 電源端子台、８７０ 点灯装置、８８０ バッテリー収納部、９１０ 天井、９２０ バッテリー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
停電時において避難路を確保するために点灯する非常用照明装置は、床面の明るさ（照度）が１ルクス〜２ルクス以上になるように配置することが求められている。非常用照明装置を天井に設置した場合、直下の床面も離れた床面も同じ明るさに照らすためには、バットウイング状の配光とすることが理想である。
また、非常用照明装置以外の照明でも、例えば、通路の壁面を照らす照明のように、バットウイング状の配光とすることが望まれる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２９５１７号公報
【特許文献２】特開２００７−４８８８３号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４７８９号公報
【特許文献４】特開２００７−４２９３８号公報
【特許文献５】特開２００３−２５８３１７号公報
【特許文献６】実開昭６４−５４２０４号公報
【特許文献７】特開２００７−２１４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、バットウイング状の配光を得るため、リフレクタやレンズなどを組み合わせて配光を制御する場合、理想的な配光を得ようとすると、部品点数が増え、組立てが難しく、照明の製造コストが高くなる。また、理想的な配光から外れた配光とすると、不必要に明るく照らされる場所が存在し、無駄な電力を消費する。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、照明装置の製造コストを抑えつつ、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる照明装置は、
平面状の表面を有する基板と、
上記基板の表面に実装され、発光面を有する発光素子と、
上記基板の表面の上記発光素子が実装された位置の近傍から立ち上がり、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から離れるにつれて上記発光素子の発光面に徐々に近づき途中から上記発光素子の発光面に徐々に重なっていくように、傾斜する反射面を有する反射体とを備え、
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上の方向へ反射される。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる照明装置によれば、発光体ごとに反射体を設ける必要がないので、照明装置の部品点数を減らすことができ、製造コストの削減、材料や製品の運搬コストの削減、省資源化、省エネルギー化を図ることができるとともに、理想的な配光に近い配光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における非常用照明装置８００の使用態様を示す斜視図。
【図２】実施の形態１における非常用照明装置８００の内部構造を示す側面視断面図。
【図３】実施の形態１における非常用照明装置８００を下から見たところを示す底面図。
【図４】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図５】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図６】実施の形態１におけるリフレクタ１２０が、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を反射する様子を示す図。
【図７】実施の形態１におけるＬＥＤパッケージ１１０の配光曲線７１１を示すグラフ図。
【図８】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００のうち、一つのＬＥＤパッケージ１１０のみを点灯した場合における配光曲線７１２を示すグラフ図。
【図９】実施の形態１におけるＬＥＤモジュール１００の四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯した場合における配光曲線７１３を示すグラフ図。
【図１０】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図１１】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す側面図。
【図１２】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図。
【図１３】実施の形態２におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図。
【図１４】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図１５】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図１６】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図。
【図１７】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図。
【図１８】実施の形態３におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図。
【図１９】実施の形態３における図１８に示したＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図。
【図２０】実施の形態４における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図。
【図２１】実施の形態４における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図９を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における非常用照明装置８００の使用態様を示す斜視図である。
非常用照明装置８００は、天井９１０などに埋め込んで使用し、停電などの際に、ＬＥＤモジュール１００（照明装置）内のＬＥＤ（発光体）が発光して、避難路の明るさを確保する。
非常用照明装置８００は、ＬＥＤモジュール１００のほか、点検スイッチ８１０、充電モニター用ＬＥＤ８２０、器具取付け金具８３０などを有する。
器具取付け金具８３０は、非常用照明装置８００を天井９１０に固定するための金具である。
充電モニター用ＬＥＤ８２０は、非常用照明装置８００内のバッテリーが十分に充電されている場合に緑色に発光して、利用者にバッテリーの充電状態を通知するための表示装置である。
点検スイッチ８１０は、利用者が点検スイッチ８１０を押すことにより、停電時と同じ状態を作り出し、停電時に非常用照明装置８００が正常に動作するかを点検するためのスイッチである。
【００１０】
非常用照明装置８００は、床面が１ルクス〜２ルクス以上の明るさになるように求められているので、所定の範囲内で、真下からの角度が大きくなるほど光束が強くなる配光（いわゆる「バットウイング状の配光」）にして、広い範囲の床面を均等な照度とすることが理想的である。
【００１１】
図２は、この実施の形態における非常用照明装置８００の内部構造を示す側面視断面図である。
非常用照明装置８００は、更に、カバー８４０、カバー固定ネジ８５０、電源端子台８６０、点灯装置８７０、バッテリー収納部８８０を有する。
カバー８４０は、ＬＥＤモジュール１００に埃などが入らないように保護するための透明な円盤である。
カバー固定ネジ８５０は、カバー８４０の中央に設けられた穴に差し込んで、カバー８４０及びＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００の本体に固定するためのネジである。
バッテリー収納部８８０は、バッテリー９２０を収納し、収納したバッテリー９２０を非常用照明装置８００内の回路に接続する。
電源端子台８６０は、商用電源などの交流電源からの配線を取り付ける端子台である。
点灯装置８７０（充電回路）は、平常時において、電源端子台８６０に取り付けられた配線を介して、交流電源から交流電圧を入力し、バッテリー収納部８８０に収納されたバッテリー９２０を充電する。また、停電時において、点灯装置８７０（点灯回路）は、バッテリー９２０に充電された電力を電源として、ＬＥＤモジュール１００内のＬＥＤを点灯する。
【００１２】
図３は、この実施の形態における非常用照明装置８００を下から見たところを示す底面図である。
この図に示したように、非常用照明装置８００を下から見上げると、カバー８４０を通して、ＬＥＤモジュール１００内のＬＥＤパッケージ１１０を視認できる。ＬＥＤモジュール１００は、四つのＬＥＤパッケージ１１０と、リフレクタ１２０（反射体）とを有する。カバー固定ネジ８５０は、リフレクタ１２０の中心を貫通している。
なお、充電モニター用ＬＥＤ８２０は、ＬＥＤモジュール１００内に、ＬＥＤパッケージ１１０と並べて配置してもよい。
【００１３】
図４は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
図５は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
なお、図５において、ＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００に取り付けた際、下側になる方を、上にしている。また、図４において、補助リフレクタ１９０を省略している。
ＬＥＤモジュール１００は、更に、基板１３０を有する。
基板１３０は、ＬＥＤパッケージ１１０を実装するプリント配線板であり、補助リフレクタ１９０内に収まるよう、円盤状をしている。点灯装置８７０は、基板１３０に印刷された配線を介して、ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤを点灯するための電圧を、ＬＥＤパッケージ１１０に印加する。
【００１４】
ＬＥＤパッケージ１１０は、表面実装型の素子であり、正面に向かって発光する。すなわち、ＬＥＤパッケージ１１０内のＬＥＤが発光すると、基板１３０の表面（以下「設置平面」と呼ぶ。）に対して垂直な方向（以下「垂直方向」と呼ぶ。）をほぼ中心とする方向を照らす。
四つのＬＥＤパッケージ１１０は、半田の厚みなどによる誤差を除いて、実質的に同一の設置平面上に位置する。また、四つのＬＥＤパッケージ１１０は、実質的に互いに同一の方向（垂直方向）を照らす。
【００１５】
リフレクタ１２０は、側面が光を反射する柱状体であり、基板１３０上、四つのＬＥＤパッケージ１１０に囲まれた位置に設置する。リフレクタ１２０は、設置平面から垂直方向に突出している。リフレクタ１２０の中心軸は、基板１３０のほぼ中心を通り、垂直方向と実質的に同一の方向を向いている。リフレクタ１２０の中心には、カバー固定ネジ８５０を通すための貫通穴１２６が設けられている。
リフレクタ１２０は、四角柱状であり、四つの側面を有する。四つのＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心から実質的に同じ距離に位置し、実質的に等間隔である。リフレクタ１２０の四つの側面は、それぞれ対応するＬＥＤパッケージ１１０の位置に正対している。
リフレクタ１２０は、垂直方向へいくほど太くなり、設置平面側の底面よりも、垂直方向側の底面（以下「上面」と呼ぶ。）のほうが広い。また、リフレクタ１２０を垂直方向に平行な平面で切ると、側面が内側に湾曲している。
リフレクタ１２０の上面は、外周が、ＬＥＤパッケージ１１０から見て、垂直方向と実質的に同一の方向にくる。このため、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光のほぼ半分は、リフレクタ１２０の側面に当たって反射して外部を照らし、残りの半分は、リフレクタ１２０に当たらず、直接外部を照らす。
【００１６】
補助リフレクタ１９０は、基板１３０やリフレクタ１２０を収納するケースである。補助リフレクタ１９０は、漏斗状であり、内側が光を反射する。これにより、ＬＥＤパッケージ１１０から横方向に漏れた光を反射して、外部を照らすため有効に活用する。
なお、補助リフレクタ１９０の深さは浅く、ＬＥＤパッケージ１１０が照射した直接光が外部を照らすのを妨げないものとする。例えば、ＬＥＤパッケージ１１０から見て、垂直方向から６０〜７０度以上離れた位置に補助リフレクタ１９０が見える程度の深さとする。
【００１７】
図６は、この実施の形態におけるリフレクタ１２０が、ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を反射する様子を示す図である。
ＬＥＤパッケージ１１０は、ＬＥＤ１１１を有し、ＬＥＤ１１１が発光することにより、光を放射する。
リフレクタ１２０の上面１２３は、外周辺１２２が、ＬＥＤ１１１のちょうど正面に位置する。このため、ＬＥＤ１１１が放射した光のうちの半分（図６における左側）は、リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射する。リフレクタ１２０の側面１２１は、内側に湾曲しているので、側面１２１に当たって反射した光は、ほぼ同一の方向に集中する。なお、側面１２１の湾曲度合いにより、側面１２１に反射した光が照らす方向・範囲を調整できる。
また、ＬＥＤ１１１が放射した光のうち残りの半分（図６における右側）は、リフレクタ１２０には当たらず、直接外部を照らす。
【００１８】
図７は、この実施の形態におけるＬＥＤパッケージ１１０の配光曲線７１１を示すグラフ図である。
この図（及び図８、図９）において、中心からの角度は、ＬＥＤパッケージ１１０の正面方向からの角度を示し、「０°」は、ＬＥＤパッケージ１１０の正面方向（垂直方向）、「９０°」は、ＬＥＤパッケージ１１０の真横方向（設置平面と平行な方向）を示す。また、中心からの距離は、その方向の光束の強さを示す。
ＬＥＤパッケージ１１０は、正面方向の光束が一番強く、正面方向から離れた方向へいくほど、光束が弱くなる。
【００１９】
図８は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００のうち、一つのＬＥＤパッケージ１１０のみを点灯した場合における配光曲線７１２を示すグラフ図である。
ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光のうち、左半分はリフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射するので、配光曲線は右側に偏る。リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射した光は、５０°〜６０°の方向に集中するので、その範囲の光束だけが非常に強くなる。
【００２０】
図９は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯した場合における配光曲線７１３を示すグラフ図である。
四つのＬＥＤパッケージ１１０をすべて点灯することにより、左右前後の区別なく、ＬＥＤモジュール１００の正面方向から５０°〜６０°の範囲が強くなり、理想的なバットウイング状の配光に近い配光を得ることができる。
なお、破線は、従来例における非常用照明装置の配光曲線７１４である。
この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００（非常用照明装置８００）の配光曲線７１３を従来例の配光曲線７１４と比較すると、３０°付近の光束が弱くなり、５５°付近の光束が強くなっている。
３０°付近の光束が弱くなったことにより、その方向の床面が不必要に明るく照らされることがないので、非常用照明装置８００における消費電力を抑えることができる。
また、５５°付近の光束が強くなったことにより、光源から出る総光束量を少なくしても、その方向の床面を、従来例と同じ明るさに照らすことができるので、非常用照明装置８００における消費電力を抑えることができる。
【００２１】
一般的な建物においては、天井の高さは、２．６ｍ〜４．０ｍくらいである。ＪＩＬ（日本照明器具工業会規格）５００４によれば、非常灯（非常用照明装置８００）は、単体配置の場合、器具が設置されるところを始点にして、４．５ｍ〜７．０ｍの範囲を１ｌｘ〜２ｌｘの照度とすることが求められている。したがって、非常用照明装置８００は、天井高４．０ｍで半径４．５ｍの床面を照らす場合、鉛直方向から約４８度の方向までの範囲を照らす必要があり、天井高２．６ｍで半径７．０ｍの床面を照らす場合、鉛直方向から約７０度までの範囲を照らす必要がある。これはどちらも極端な場合であり、通常は、鉛直方向から約６０度までの範囲を照らすことが求められる。
非常用照明装置８００が照らす範囲内の床面を一定の明るさにしようとした場合、鉛直方向から離れれば離れるほど、非常用照明装置８００から床面までの距離が遠くなり、また、非常用照明装置８００からの光が床面に対して斜めから照射されるので、強い光束を出す必要がある。理想的には、ｃｏｓ３θ（ただし、θは鉛直方向からの角度）に反比例する光束を出すことが望まれる。
リフレクタ１２０によってＬＥＤ１１１の光を制御しないときは、直下の照度が高くなり必要照度以上の照度となるが、リフレクタ１２０により５０°〜７０°の間に配光することにより、直下方向の光を側面方向に広げることができる。
このように、リフレクタ１２０により配光を制御することで、少ない光量で高範囲を均一な照度とすることができる。また少ない光量とすることができるので少ない電力量ですみ、電池の小型化ができる。
【００２２】
この実施の形態における照明装置（ＬＥＤモジュール１００）は、概ね同一の方向（垂直方向）を中心とする方向を照射する複数の発光体（ＬＥＤ１１１）と、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）に囲まれた位置に位置し、側面１２１が光を反射する反射体（リフレクタ１２０）とを有するので、発光体ごとに反射体を設ける必要がなく、照明装置の部品点数を減らすことができる。これにより、ＬＥＤモジュール１００の製造コストの削減、ＬＥＤモジュール１００の材料や製品の運搬コストの削減、省資源化、省エネルギー化を図ることができる。
【００２３】
この実施の形態における複数の発光体（ＬＥＤ１１１）は、概ね同一の設置平面上に位置し、上記設置平面に対して垂直な垂直方向を概ね中心とする方向を照射し、上記反射体（リフレクタ１２０）は、上記設置平面から上記垂直方向に突出しているので、ＬＥＤ１１１が放射した光の一部をリフレクタ１２０の側面１２１が反射して、所望の方向に配光するとともに、ＬＥＤ１１１が放射した光の一部を直接光として利用できる。これにより、配光のために反射・屈折することによる損失を減らすことができ、照明装置の消費電力を抑えることができるので、省エネルギー化を図ることができる。
【００２４】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向と概ね同一の方向を軸とする柱状（四角柱状）であり、上記垂直方向へいくほど太くなるので、発光体が放射した光を、所定の方向（例えば垂直方向から５０°〜６０°離れた方向）へ配光することができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２５】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向先端（上面１２３）の外周（外周辺１２２）が、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）から見て、上記垂直方向と概ね同一の方向に位置するので、ＬＥＤ１１１が放射した光のうち約半分が、リフレクタ１２０の側面１２１に当たって反射する。これにより、垂直方向付近への配光が減り、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２６】
この実施の形態における反射体（リフレクタ１２０）は、上記垂直方向と平行な平面による切断面において、上記側面１２１が内側に湾曲しているので、側面１２１が反射した光を所定の方向（例えば垂直方向から５０°〜６０°離れた方向）に集中させることができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
この実施の形態における複数の発光体（ＬＥＤ１１１）は、上記反射体（リフレクタ１２０）の中心から概ね等距離に位置するので、一つの発光体に注目すると配光に偏りがあっても、全体として、前後左右を問わず、均等な配光を得ることができる。このため、理想的なバットウイング状に近い配光を得ることができるので、照明装置の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
この実施の形態における複数の発光体は、発光ダイオード（ＬＥＤ）なので、寿命が長く、発光効率が高く、有害物質を排出せず、省資源化、省エネルギー化を図り、環境保全性を高めることができる。
【００２９】
この実施の形態における非常用照明装置８００は、上記照明装置（ＬＥＤモジュール１００）と、上記複数の発光体（ＬＥＤ１１１）を点灯する点灯回路（点灯装置８７０）とを有するので、非常用照明装置８００の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。これにより、停電時に同じ点灯時間を確保するために必要なバッテリー９２０を小さくすることができるので、非常用照明装置８００の小型化、省資源化を図ることができる。
【００３０】
以上説明したＬＥＤモジュール１００（照明装置）は、基板１３０と、基板１３０上に配置され、基板１３０上の１点を中心として略円を描くように配置される複数のＬＥＤ１１１と、複数のＬＥＤ１１１が配置される略円と略同一円周上の略中央部に配置されるリフレクタ１２０とを有するので、光源（発光体）が放射した光の方向をリフレクタ１２０が制御して、効率良くバットウイング状に配光を制御することができる。
また、一つのリフレクタ１２０で複数のＬＥＤ１１１が放射した光を制御するので、部品点数が少なく、安定した製品の供給ができる。平面の基板１３０上にＬＥＤ１１１を実装するので、組立てが容易である。
【００３１】
以上説明したリフレクタ１２０は、ＬＥＤ１１１から照射する光のうち、ＬＥＤ１１１の中心部からリフレクタ１２０の略片側半分の光を制御するので、ＬＥＤ１１１の直接光を有効に使用して、必要最小限の制御でバットウイング状の配光を得ることができる。これにより、反射によるロスを低減できる。
【００３２】
以上説明したリフレクタ１２０の反射面（側面１２１）は、ＬＥＤ１１１から照射され反射した光を前記ＬＥＤ１１１の中心軸（垂直方向）に対して略５０°以上の方向へ反射する様に曲面で形成されているので、理想的なバットウイング状の配光を得ることができる。
【００３３】
以上説明したリフレクタ１２０は、略四角柱状であって基板１３０に取付けられる面（底面）の面積が対向する面（上面１２３）の面積よりも小さく形成され、その側面１２１でＬＥＤ１１１からの光を制御するので、最も強い光束が必要な５０°〜６０°方向に光を反射することができる。
【００３４】
以上説明したリフレクタ１２０の基板１３０に取付けられる面（底面）に対向する面（上面１２３）の角辺（外周辺１２２）を、ＬＥＤ１１１の中心を鉛直方向（垂直方向）に延ばした中心軸上に配置するので、ＬＥＤ１１１が放射した光の約半分を直接光のまま利用することができる。
【００３５】
以上説明した非常用照明装置８００は、ＬＥＤ照明装置（ＬＥＤモジュール１００）と、バッテリー９２０と、商用電源が入力されているときにバッテリー９２０を充電する充電回路（点灯装置８７０）と、バッテリー９２０の電力によりＬＥＤ１１１を点灯する点灯回路（点灯装置８７０）とを備えるので、非常用照明装置８００の消費電力を抑えることができ、バッテリー９２０を小型化することができる。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態２について、図１０〜図１３を用いて説明する。
この実施の形態では、リフレクタ１２０の形状の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００３７】
図１０は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
リフレクタ１２０は、垂直方向と平行な平面で切ると、側面１２１が湾曲せず、直線状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に反射した光の集中度が低くなるので、ピークの小さい配光を得ることができる。
また、リフレクタ１２０の製造が容易になるので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００３８】
図１１は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す側面図である。
リフレクタ１２０は、垂直方向と平行な平面で切ると、側面１２１が滑らかな曲線ではなく、複数の直線を組み合わせた形状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に反射した光の集中度が中程度となる。また、リフレクタ１２０の製造が容易になるので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００３９】
図１２は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図である。
リフレクタ１２０は、上面１２３の外周辺１２２が直線ではなく、外側に膨らんで湾曲している。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たった光を、二つのＬＥＤパッケージ１１０の中間の方向へ反射することができるので、斜め方向の配光を強くすることができる。
また、外周辺１２２は、ＬＥＤ１１１から見て垂直方向よりも外側に位置する。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たる光の量を多くすることができるので、配光の自由度を高くすることができる。
【００４０】
図１３は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図である。
リフレクタ１２０は、上面１２３の外周辺１２２が直線ではなく、両端が外側に張り出した形状である。
リフレクタ１２０をこのような形状とすることにより、側面１２１に当たる光の量を多くすることができるので、配光の自由度を高くすることができる。
【００４１】
以上説明したリフレクタ１２０の反射面（側面１２１）は、ＬＥＤ１１１から照射され反射した光をＬＥＤ１１１の中心軸に対して略５０°以上の方向へ反射する様に一または複数の平面で形成されているので、リフレクタ１２０の製造が容易になり、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００４２】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１４〜図１９を用いて説明する。
この実施の形態では、ＬＥＤパッケージ１１０の数の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図１４は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
図１５は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、八個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
八個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、八角柱状であり、八個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する八枚の側面を有する。
リフレクタ１２０は、垂直方向へいくほど太くなり、上面が底面よりも広い。リフレクタ１２０の側面は、内側に湾曲している。
なお、リフレクタ１２０の形状は、実施の形態２で説明したのと同様に変形してもよい。以下説明する他の変形例でも同様である。
【００４４】
このように、ＬＥＤパッケージ１１０の数を増やすことにより、より高い照度を得ることができる。また、リフレクタ１２０が、それぞれのＬＥＤパッケージ１１０に対向する側面を有するので、各ＬＥＤパッケージ１１０が放射した光を、ほぼ均等に配光することができる。
【００４５】
図１６は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、五個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
五個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、五角柱状であり、五個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する五枚の側面を有する。
このように、ＬＥＤパッケージ１１０の数は、奇数でもよい。
【００４６】
図１７は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造の更に別の例を示す正面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、三個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
三個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、六角柱状であり、三個のＬＥＤパッケージ１１０それぞれに対向する三枚の側面と、ＬＥＤパッケージ１１０に対向していない三枚の側面とを有する。
リフレクタ１２０の側面のうち、ＬＥＤパッケージ１１０に対向している側面は、内側に湾曲している。
このように、リフレクタ１２０の側面の数は、必ずしもＬＥＤパッケージ１１０の数と一致しなくてもよい。
【００４７】
図１８は、この実施の形態におけるＬＥＤモジュール１００の構造のまた更に別の例を示す正面図である。
図１９は、この実施の形態における図１８に示したＬＥＤモジュール１００の構造を示す側面図である。
ＬＥＤモジュール１００は、八個のＬＥＤパッケージ１１０を有する。
八個のＬＥＤパッケージ１１０は、リフレクタ１２０の中心軸を中心にして、リフレクタ１２０の中心軸から等距離の位置に、等間隔に配置されている。
リフレクタ１２０は、円柱状であり、連続した一枚の側面を有する。
これにより、ＬＥＤパッケージ１１０の数にかかわらず、リフレクタ１２０の形状を同一とすることができる。ＬＥＤパッケージ１１０の数が異なる複数種類のＬＥＤモジュール１００を製造する場合、一種類のリフレクタ１２０を製造すればよいので、ＬＥＤモジュール１００の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
以上説明したリフレクタ１２０は、略円柱状であって基板１３０に取付けられる面（底面）の面積が対向する面（上面１２３）の面積よりも小さく形成され、その側面１２１でＬＥＤ１１１からの光を制御するので、ＬＥＤ１１１の数にかかわらず、同じ形状のリフレクタ１２０を使用することができる。
【００４９】
実施の形態４．
実施の形態４について、図２０〜図２１を用いて説明する。
この実施の形態では、補助リフレクタ１９０の変形例について説明する。
なお、実施の形態１で説明した部分と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００５０】
図２０は、この実施の形態における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造を示す正面図である。
補助リフレクタ１９０は、丸皿状であり、円形の底面１９１（基板１３０の下に隠れて見えないため図示せず）に、基板１３０がすっぽり収まる形状である。円形の底面１９１の周りには、円錐台側面状のテーパー部１９２があり、テーパー部１９２は光を反射する。テーパー部１９２の更に外側には、帽子のつば状の外周部１９３がある。
補助リフレクタ１９０は、金属など熱伝導性の高い材料で構成する。なお、補助リフレクタ１９０の材料として、金属など導電性の物質を使う場合には、例えば、基板１３０と接触する底面１９１を絶縁性の物質で塗装するなどして、基板１３０上に印刷された配線を短絡しないようにする。
【００５１】
実施の形態１で説明したように、リフレクタ１２０には中央に貫通穴１２６があり、基板１３０、補助リフレクタ１９０にも中央に貫通穴がある。これらの貫通穴にカバー固定ネジ８５０を通すことにより、ＬＥＤモジュール１００が非常用照明装置８００の本体に固定される。
カバー固定ネジ８５０を貫通穴に通してＬＥＤモジュール１００を非常用照明装置８００の本体に固定すると、基板１３０を、補助リフレクタ１９０に押し付ける力が働く。このため、基板１３０と補助リフレクタ１９０の底面１９１とが密着する。
補助リフレクタ１９０は、熱伝導性の高い材料でできているので、ＬＥＤ１１１が発光することにより発生した熱は、基板１３０を介して、補助リフレクタ１９０に伝わる。補助リフレクタ１９０は、面積が大きいので、放熱板としての役割を果たし、伝わった熱を放熱する。
これにより、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００５２】
また、リフレクタ１２０も基板１３０に押し付けられ、リフレクタ１２０の底面と基板１３０とが密着する。
そこで、リフレクタ１２０も金属など熱伝導性の高い材料で構成すれば、リフレクタ１２０も放熱板としての役割を果たし、ＬＥＤ１１１で発生した熱を更に効率よく放熱することができる。
【００５３】
図２１は、この実施の形態における補助リフレクタ１９０を含めたＬＥＤモジュール１００の構造の別の例を示す正面図である。
補助リフレクタ１９０は、底面１９１が正方形であり、基板１３０の形状も、底面１９１の形状と同じく正方形である。テーパー部１９２は、四角錐台側面状である。
このように、補助リフレクタ１９０の形状は、正面視円形状に限らず、正面視正方形状など、他の形状であってもよい。
【００５４】
以上説明したリフレクタ１２０を金属材料（熱伝導性の高い材料）で形成することにより、ＬＥＤ１１１からの熱を放熱するので、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００５５】
以上説明したＬＥＤ照明装置（ＬＥＤモジュール１００）は、ＬＥＤモジュールの（基板１３０の）外周上にあってリフレクタ１２０で制御した反射光と、ＬＥＤ１１１からの直接光を制御するとともにＬＥＤ１１１からの熱を放熱する補助リフレクタ１９０を有するので、ＬＥＤ１１１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ ＬＥＤモジュール、１１０ ＬＥＤパッケージ、１１１ ＬＥＤ、１２０ リフレクタ、１２１ 側面、１２２ 外周辺、１２３ 上面、１２６ 貫通穴、１３０ 基板、１９０ 補助リフレクタ、１９１ 底面、１９２ テーパー部、１９３ 外周部、７１１〜７１４ 配光曲線、８００ 非常用照明装置、８１０ 点検スイッチ、８２０ 充電モニター用ＬＥＤ、８３０ 器具取付け金具、８４０ カバー、８５０ カバー固定ネジ、８６０ 電源端子台、８７０ 点灯装置、８８０ バッテリー収納部、９１０ 天井、９２０ バッテリー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の表面を有する基板と、
上記基板の表面に実装され、発光面を有する発光素子と、
上記基板の表面の上記発光素子が実装された位置の近傍から立ち上がり、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から離れるにつれて上記発光素子の発光面に徐々に近づき途中から上記発光素子の発光面に徐々に重なっていくように、傾斜する反射面を有する反射体と
を備え、
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上の方向へ反射されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記発光素子は、上記基板の表面にｎ個（ｎは１以上の整数）実装され、
上記反射体は、ｍ角柱状（ｍはｎより大きい整数）であり、上記発光素子に１対１で対向するｎ個の側面を上記反射面として含むｍ個の側面を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記発光素子は、上記基板の表面にｎ個（ｎは３以上の整数）実装され、
上記反射体は、ｎ角柱状であり、上記発光素子に１対１で対向するｎ個の側面を上記反射面として有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
上記反射体は、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から最も離れた位置において上記発光素子の中心軸の位置まで上記発光素子の発光面に重なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上かつ略６０度以下の方向へ反射されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
上記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の照明装置と、
上記発光素子を点灯させる点灯回路と
を有することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項１】
平面状の表面を有する基板と、
上記基板の表面に実装され、発光面を有する発光素子と、
上記基板の表面の上記発光素子が実装された位置の近傍から立ち上がり、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から離れるにつれて上記発光素子の発光面に徐々に近づき途中から上記発光素子の発光面に徐々に重なっていくように、傾斜する反射面を有する反射体と
を備え、
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上の方向へ反射されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記発光素子は、上記基板の表面にｎ個（ｎは１以上の整数）実装され、
上記反射体は、ｍ角柱状（ｍはｎより大きい整数）であり、上記発光素子に１対１で対向するｎ個の側面を上記反射面として含むｍ個の側面を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記発光素子は、上記基板の表面にｎ個（ｎは３以上の整数）実装され、
上記反射体は、ｎ角柱状であり、上記発光素子に１対１で対向するｎ個の側面を上記反射面として有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
上記反射体は、上記基板の表面と平行な断面が上記基板の表面から最も離れた位置において上記発光素子の中心軸の位置まで上記発光素子の発光面に重なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
上記発光素子の発光面から発せられる光の略半分の光が上記反射体の反射面により上記発光素子の中心軸に対して略５０度以上かつ略６０度以下の方向へ反射されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
上記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の照明装置と、
上記発光素子を点灯させる点灯回路と
を有することを特徴とする非常用照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−５８５０１（Ｐ２０１３−５８５０１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２８４６７６（Ｐ２０１２−２８４６７６）
【出願日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【分割の表示】特願２００８−６２７１６（Ｐ２００８−６２７１６）の分割
【原出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【分割の表示】特願２００８−６２７１６（Ｐ２００８−６２７１６）の分割
【原出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
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