CN102869920A

CN102869920A - 照明装置

Info

Publication number: CN102869920A
Application number: CN2011800107018A
Authority: CN
Inventors: 齐藤孝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2013-01-09
Also published as: US8807787B2; JP5421817B2; JP2011175802A; WO2011105423A1; EP2541127A4; US20120287618A1; EP2541127A1; EP2541127B1

Abstract

照明装置具有位于支撑杆上端的灯设备，所述支撑杆立于位于车道侧的人行道上。所述灯设备的内周面具有从人行道至车道向上倾斜的第一安置面，以及从车道至人行道向上倾斜的第二安置面。所述第一安置面和所述第二安置面分别设置有发光二极管。所述第一安置面和所述第二安置面上的发光二极管的光的颜色设定为使得所述第二安置面上的发光二极管的暗视亮度与亮视亮度的S/P比大于所述第一安置面上的发光二极管的暗视亮度与亮视亮度的S/P比。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种主要用作路灯的照明装置。

背景技术

一般地，路灯布置在街道的侧上部以照明车道和人行道。此外，近来，提出了具有定义为光源的发光二极管（以下称为LED）的路灯。（参照以下解释的专利文献1）具有LED作为光源的路灯很容易产生具有预期分布的光，无需反射板。此外，包括发光二极管的路灯具有小尺寸和轻重量的优点。

引用列表

专利文献1：日本专利申请公开No.2007-242258A

发明内容

要解决的问题

然而，当从车辆上的驾驶员看时，该路灯具有从“诸如车道的视野的中央部分”到“诸如人行道的视野的侧边部分”的照明范围。相对地，人的视细胞具有视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞集中在视网膜的中央凹。因此，在视野的中央部分，视锥细胞主要作用。即，在视野的周边部分，视锥细胞主要作用。此外，视锥细胞和视杆细胞在眼睛的灵敏度上彼此不同。

专利文献1没有考虑人眼的灵敏度的特性。因此，专利文献1没有提及鉴于视野的中央部分与视野的周边部分之间的差异而改善可见性（visibility）。

鉴于以上，实现了本发明。本发明的目的是产生一种考虑了视野的中央部分与视野的周边部分之间的差异的照明以产生用于改善视野的周边部分的可见性的照明装置。

问题的解决方案

为了解决所述目的，本发明公开了用于照明对应于视野的中央部分的主照明空间和对应于视野的周边部分的空间的副照明空间的照明装置。所述照明装置包括配置为照明所述主照明空间的主照明部以及配置为照明所述副照明空间的副照明部。所述主照明部与所述副照明部中的每一个都具有S/P比，所述S/P比是暗视亮度与亮视灵敏度的比，所述暗视亮度是由暗视灵敏度乘光谱分布特性得到的积，所述亮视灵敏度是由亮视灵敏度乘光谱分布特性得到的积。所述主照明部和所述副照明部它们的光的颜色设定为使得副照明部的S/P比设定为大于主照明部的S/P比。

此外，优选的是，所述主照明部和所述副照明部包括定义为光源的发光二极管。

所述照明装置可以具有布置在待照明的空间之上的灯设备。所述灯设备具有带有上倾角的第一安置面以及带有上倾角的第二安置面。当所述第一安置面的上倾角沿从所述副照明空间至所述主照明空间的方向延伸时，所述第一安置面的上倾角向上方延伸。当所述第二安置面的上倾角沿从所述主照明空间至所述副照明空间的方向延伸时，所述第二安置面的上倾角向上方延伸。所述主照明部由所述第一安置面及所述第一安置面上的光源形成。所述副照明部由所述第二安置面及所述第二安置面上的光源形成。

优选的是，所述主照明部设定为发射具有电灯泡颜色的颜色的光。此外，优选的是，所述副照明部设定为发射具有白色的光。

此外，所述主照明空间不限于对应于视野的空间。类似地，所述副照明空间不限于对应于视野的空间。即，所述主照明空间及所述副照明空间是任意地设定的。

即，所述照明装置用于照明所述主照明空间及所述副照明空间。所述照明装置具有主照明部和副照明部。所述主照明部配置为照明所述主照明空间。所述副照明部配置为照明所述副照明空间。所述主照明部具有光谱分布特性和暗视灵敏度。由主照明部的光谱分布特性与主照明部的暗视灵敏度相乘得到的积定义为主照明部的暗视亮度。所述主照明部具有光谱分布特性和亮视灵敏度。由主照明部的光谱分布特性与主照明部的亮视灵敏度相乘得到的积定义为主照明部的亮视亮度。所述主照明部的暗视亮度与所述主照明部的亮视亮度的比定义为主照明部的S/P比。所述副照明部具有光谱分布特性和暗视灵敏度。由副照明部的暗视灵敏度乘副照明部的光谱分布特性得到的积由副照明部的暗视亮度定义。所述副照明部具有光谱分布特性和亮视灵敏度。由副照明部的亮视灵敏度乘副照明部的光谱分布特性得到的积由副照明部的亮视亮度定义。副照明部的暗视亮度与副照明部的亮视亮度的比定义为S/P比。所述主照明部和所述副照明部它们的光的颜色设定为使得副照明部的S/P比设定为大于主照明部的S/P比。

如果将主照明部的暗视亮度定义为Ls1,则主照明部的暗视亮度Ls1优选地满足以下方程式：

Ls1=∫f1(λ)×h(λ)dλ

f1(λ)为从主照明部发射的光的光谱分布，h(λ)为暗视觉的灵敏度特性。

此外，如果将主照明部的亮视亮度定义为Lp1,则主照明部的亮视亮度Lp1优选地满足以下方程式：

Lp1=∫f1(λ)×g(λ)dλ

f1(λ)为从主照明部发射的光的光谱分布，g(λ)为亮视觉的灵敏度特性。

此外，如果将副照明部的暗视亮度定义为Ls2，则副照明部的暗视亮度Ls2优选地满足以下方程式：

Ls2=∫f2(λ)×h(λ)dλ

f2(λ)为从副照明部发射的光的光谱分布，h(λ)为暗视觉的灵敏度特性。

此外，如果将副照明部的亮视亮度定义为Lp2，则副照明部的亮视亮度Lp2优选地满足以下方程式：

Lp2=∫f2(λ)×g(λ)dλ

f2(λ)为从副照明部发射的光的光谱分布，g(λ)为亮视觉的灵敏度特性。

此外，当主照明部的S/P比定义为S1/P1时，则S1/P1通过以下方程式定义：

S1/P1=Ls1/Lp1。

此外，当副照明部的S/P比定义为S2/P2时，则S2/P2通过以下方程式定义：

S2/P2=Ls2/Lp2。

此外，主照明部和副照明部它们的光具有的颜色设定为使得S2/P2设定为大于S1/P1。

发明的有益效果

根据此配置，照明装置包括：主照明部，配置为照明对应于视野的中央部分的主照明空间；副照明部，配置为照明对应于视野的周边部分的副照明空间。此外，考虑到在视野中眼睛的灵敏度的差异，所述主照明部和所述副照明部的光的颜色彼此相区别。因此，改善在视野的周边部分中的可见性是可能的。

附图说明

图1A示出了示出实施例的使用范例的透视图；

图1B示出了实施例的主横截面视图；

图2示出了眼睛的灵敏度特性；

图3示出了指示另一实施例的主横截面视图。

具体实施方式

由路灯作为照明装置作出了以下解释的实施例。然而，应该注意的是，在照明装置用于除注视前方外，还注视周边部分的用户的操作中的情况下，将本发明的技术思想应用到不同于以上的照明装置是可能的。例如，当给滑雪区域提供照明时，滑雪者除了要高度注意前方区域之外，还要高度注意侧边区域。因此，这种技术思想是可以申请此发明的。

（原理）

人眼的灵敏度特性在视野的中央部分取决于视锥细胞的功能，由此对应于亮视觉的灵敏度。相比而言，人眼的灵敏度特性在视野的周边部分取决于视杆细胞的功能，由此对应于暗视觉的灵敏度。因此，如图2的实曲线中所示，在视野内的中央部分中的灵敏度在555纳米处达到它的最大值。如图2的虚曲线中所示，在视野内的周边部分中的灵敏度在507纳米处达到它的最大值。根据灵敏度的这些特性，当用照明装置照明时，预期区别“视野的周边部分中的光的颜色”与“视野的中央部分中的光的颜色”使得可能增强可见性。

考虑到该预期，本发明采用了区分“用于为对应于视野的中央部分的空间的主照明空间的照明（主照明部）的光谱分布特性”与“用于为对应于视野的周边部分的空间的副照明空间的照明（副照明部）的光谱分布特性”的技术。

以下，从照明装置发射的光的光谱分布表示为f(λ)。亮视觉的灵敏度特性表示为g(λ)。暗视觉的灵敏度特性表示为h(λ)。在此定义下，在可见光区域的整个波长范围内计算以下方程式：

∫f(λ)×g(λ)dλ

∫f(λ)×h(λ)dλ。

以下，将前一值称为亮视亮度（photopic luminance）Lp，并且将后一值称为暗视亮度（scotopic luminance）Ls。此外，将暗视亮度Ls与亮视亮度Lp的比称为S/P比。（暗视亮度Ls与亮视亮度Lp的比对应于Ls/Lp。）

在视野的中央部分，预期的是，亮视亮度Lp变得越高，可见性提高得越多。相比而言，在视野的周边部分，预期的是，暗视亮度Ls变高得越多，可见性提高得越多。因此，在对应于视野的中央部分的空间中，随着S/P比变小，可见性提高。相比而言，在对应于视野的周边部分的空间中，随着S/P比变大，可见性提高。

（实施例）

在此实施例中，用使用路灯的范例进行了具有上述原理的实施例的解释，该路灯的可见性在车辆的驾驶员的车道和人行道中得到了提高。对于车辆上的驾驶员，对应于视野的中央部分的空间是车道。对应于视野的周边部分的空间是人行道。

如图1A所示，假定街道包括车道1以及人行道2。此外，支撑杆3安装到人行道2上，立于车道1旁。支撑杆3的上端设置有配置为照明车道1和人行道2的灯设备（lamp fixing）4。因此，灯设备4的正下方对应于车道1与人行道2的边界附近。

如图1B所示，灯设备4设置有作为光源的发光二极管11（以下称为LED）、向下指向的并且将LED 11并入其中的上盖12、以及配置成覆盖所述上盖的开口并且具有半透明性的下盖12。所述上盖12优选地由金属制成。如果“所述上盖12由金属制成”并且“多个LED 11布置在上盖12的内侧表面上且与上盖12紧密接触”，则所述LED 11被允许经由所述上盖12散热。

所述上盖12具有为凹面的内周面，所述凹面设置回向上方向以具有沿与车道1的延伸方向垂直的方向取得的横截面（图1中所示的横截面）。（换句话说，所述车道1的延伸方向是车辆沿以行驶的方向。）所述内周面具有第一安置面14及第二安置面15，所述第一安置面14具有从街道的侧面向街道的中央延伸的上倾角，所述第二安置面15具有从街道的中央向街道的侧面延伸的下倾角。（换句话说，从街道的侧面向街道的中央延伸是从人行道的侧面向车道的侧面延伸。）

因此，当将LED 11安置在第一安置面14上时，照明光提供给车道1。此外，当将LED 11安置在第二安置面15上时，照明光提供给与车道1相对的方向。此外，灯设备4具有凹进处，所述凹进处具有向上凹的内周面。因此，如果LED 11安置在第一安置面14与第二安置面15之间的边界部分，则照明灯设备4的正下方是可能的。

相比而言，如以上作为原理解释的，视野的中央部分的灵敏度不同于视野的周边部分的灵敏度。因此，优选的是，提供给对应于视野的中央部分的空间的照明光在光谱分布上与提供给对应于视野的周边部分的空间的照明光相区别。即，根据以上解释的原理，对于车辆的驾驶员来说，提供给车道1的照明光在光谱分布上不同于提供给人行道2的照明光是期望的。

在此实施例中，根据以上的知识，灯设备4设置有具有多种类型的光的颜色的LED 11作为光源。此外，每个具有光颜色的LED 11彼此改变它们的照明区域。特别地，具有确保车道1的照明必要的光的颜色和亮度的LED 111主要安置在第一安置面14上，并且具有确保人行道2的照明必要的光的颜色和亮度的LED 112主要安置在第二安置面15上。因此，第一安置面14与LED 111配合以构成主照明部。第二安置面15与LED 112配合以构成副照明部112。只要满足在以上解释的原理，LED 111（在主照明部中）与LED 112（在副照明部中）可以有各种组合。

期望地，用于主要照明车道1的LED 111配置成发射具有电灯泡的颜色的光。用于照明人行道2的LED 112配置成发射具有白色的光。根据此组合，将人行道2中的S/P比设定为高于车道1中的S/P比是可能的。因此，与人行道2中的照明用来发射具有与车道1中的电灯泡类似的电灯泡的颜色的光的情况相比，对驾驶员增强关于人行道2的可见性是可能的。即，驾驶员能够迅速地认识到从人行道2移动到车道1中的人和动物。

在上述实施例中，第一安置面14和第二安置面15彼此大致对称地形成。此外，第一安置面14上的LED 111的数量大于第二安置面15上的LED112的数量。通过这种方式，如果LED 111的数量小于LED 112的数量是可能的，则第一安置面14和第二安置面15彼此非对称地形成是可能的。在任何情况下，调节“第一安置面14和第二安置面15的形状”与“LED 111和LED 112的数量”中的至少之一，使得照明车道1和人行道2中的必要的区域是可能的。这导致防止了光污染。

第一安置面14上的LED 111和第二安置面15上的LED 111的光的颜色的组合不限于此，由此被根据S/P比任意地选择。例如，设定采用发射具有白色的光的LED 111来照明车道1并且设定采用发射具有绿色的光的LED 112来照明人行道2是可能的。为了简化解释，确定光的颜色以使得提供给人行道2的光的颜色包含的短波长成分比提供给车道1的光的颜色的短波长成分多得多是可能的。

如图3A中所示，灯设备4可以具有矩形形状的横截面（与车道1的延伸方向垂直）。在图3A的配置中，上盖12内部设置有装配单元16。装配单元16的下表面设置有向下方凸出的凸面。因此，装配单元16具有第一安置面14和第二安置面15，所述第一安置面14具有当从人行道2向车道1延伸时向上方延伸的上倾角，所述第二安置面15具当从人行道2向车道1延伸时向下方延伸的下倾角。第一安置面14和第二安置面15均为平面。第一安置面14与第二安置面15之间的边界定义为装配单元16的下端。

在此配置中，第一安置面14（在主照明部中）上的LED 111设置用于照明车道1。第二安置面15（在副照明部中）上的LED 112设置用于照明人行道2。此外，即使将具有光散射和穿透特性的下盖14增加于其中，提供照明并将来自主照明部的光的颜色与来自副照明部的光的颜色分离，也是可能的。

当采用具有上述形状的灯设备4时，从LED 111、112直接到达灯设备4下方的光的量相对地减少。然而，从LED 111、112发射的光是漫射的，由此到达了灯设备4的下方。此外，通过上盖12的内表面反射的反射光是漫射的，由此到达了灯设备4的下方。因此，保持与图1B中示出的配置的照明强度相同程度的照明强度是可能的。此外，图3A中的配置使得将来自LED 111、112的光发射到宽范围成为可能。

如图3B中所示，代替具有图3A中示出的平面状的下盖13，采用具有沿着装配单元16的下表面的形状的下盖13是可能的。在图3B中示出的形状中，使灯设备4更薄是可能的。此外，在图3B中示出的形状中，提供到灯设备4正下方的光的量相对地减少。因此，如果车道1与人行道2通过灌木彼此隔开，则有效地防止了照明到不必要的区域。在图3B中示出的配置中，不存在通过上盖12的侧壁的反射。因此，与图3A中示出的配置相比，将光发射到更宽范围是可能的。

以上示出了设置到支撑杆3的上端的灯设备4的范例，提供布置在道路上方的具有灯设备4的合适的结构是可能的。此外，提供诸如具有灯设备4的在车道旁边的建筑物及隔音墙的结构是可能的。然而，在提供到诸如车道旁边的建筑物及隔音墙的结构的灯设备4中，有必要变更第一安置面14和第二安置面15的设计。

如以上解释的，本发明的照明装置设置用于照明主照明空间和副照明空间。该照明装置包括用于照明所述主照明空间的主照明部以及用于照明所述副照明空间的副照明部。所述主照明部具有光谱分布特性、暗视灵敏度、以及亮视灵敏度。由主照明部的暗视灵敏度乘主照明部的光谱分布特性得到的积定义为主照明部的暗视亮度。由主照明部的亮视灵敏度乘主照明部的光谱分布特性得到的积定义为主照明部的亮视亮度。主照明部的暗视亮度与主照明部的亮视亮度的比定义为主照明部的S/P比。副照明部具有光谱分布特性、暗视灵敏度、以及亮视灵敏度。由副照明部的暗视灵敏度乘副照明部的光谱分布特性得到的积定义为副照明部的暗视亮度。由副照明部的亮视灵敏度乘副照明部的光谱分布特性得到的积定义为主照明部的亮视亮度。副照明部的暗视亮度与副照明部的亮视亮度的比定义为副照明部的S/P比。从主照明部和副照明部发射的光的颜色设定为使得副照明部中的S/P比设定大于主照明部中的S/P比。

此外，当主照明部的暗视亮度定义为Ls1时，则优选的是主照明部的暗视亮度Ls1满足以下方程式：

Ls1=∫f1(λ)×h(λ)dλ

f1(λ)为从主照明部发射的光的光谱分布，h(λ)为暗视觉中的灵敏度。

此外，当主照明部的亮视亮度定义为Lp1时，则优选的是主照明部的亮视亮度Lp满足以下方程式：

Lp1=∫f1(λ)×g(λ)dλ

f1(λ)为从主照明部发射的光的光谱分布，g(λ)为亮视觉的灵敏度。

此外，当副照明部的暗视亮度定义为Ls2时，则优选的是副照明部的暗视亮度Ls2满足以下方程式：

Ls2=∫f2(λ)×h(λ)dλ

f2(λ)为从副照明部发射的光的光谱分布，h(λ)为暗视觉的灵敏度。

此外，当副照明部的亮视亮度定义为Lp2时，则优选的是副照明部的亮视亮度Lp2满足以下方程式：

Lp2=∫f2(λ)×g(λ)dλ

f2(λ)为从副照明部发射的光的光谱分布，g(λ)为亮视觉的灵敏度。

S1/P1=Ls1/Lp1。

S2/P2=Ls2/Lp2。

此外，主照明部和副照明部的光的颜色设定为使得为副照明部的S/P比的S2/P2设定为大于为主照明部的S/P比的S1/P1。

在此情况下，增强主照明空间的周边部分中的可见性是可能的。

此外，优选的是主照明空间是对应于视野的中央部分的空间。副照明空间是对应于视野的周边部分的空间。

因此，增强视野的周边部分中的可见性是可能的。

此外，主照明部的光的颜色设定为电灯泡的光的颜色。此外，副照明部的光的颜色设定为白色。

此外，从主照明部发射的光的色温设定为从2600K或更大至3150K或更小的范围。从副照明部发射的光的色温设定为从3900K或更大至4500K或更小的范围。即，电灯泡的光的颜色对应于从2600K或更大至3150K或更小的范围。白色对应于从3900K或更大至4500K或更小的范围。

在此情况下，在人注视由主照明部照明的空间的情况下，增强副照明空间中的物体的可见性是可能的。

此外，优选的是照明装置包括灯具（lamp fitting）。所述灯具具有第一安置面和第二安置面。所述第一安置面具有沿从副照明空间至主照明空间的方向的上倾角。换句话说，所述灯具具有从副照明空间指向主照明空间的第一方向。所述第一安置面具有沿所述第一方向的上倾角。换句话说，当所述第一安置面向第一方向延伸时，所述第一安置面向上方延伸。所述第二安置面具有沿从主照明空间至副照明空间的方向的上倾角。换句话说，所述灯具具有沿从主照明空间至副照明空间的方向延伸的第二方向。所述第二安置面具有沿所述第二方向的上倾角。换句话说，当所述第二安置面向第二方向延伸时，所述第二安置面向上方延伸。通过在所述第一安置面上安置光源来形成所述主照明部。换句话说，所述主照明部包括第一安置面以及安置在第一安置面上的光源。通过在所述第二安置面上安置光源来形成所述副照明部。换句话说，所述副照明部包括第二安置面以及安置在第二安置面上的光源。

此外，所述第一安置面和所述第二安置面沿从所述副照明空间至所述主照明空间的方向安置。

此外，所述第一安置面和所述第二安置面指向下方。

此外，在一个实施例中，所述第一安置面与所述第二安置面相比，位于第一方向侧。换句话说，所述第一安置面比所述第二安置面更靠近所述主照明空间。

此外，在一个实施例中，所述第一安置面与所述第二安置面相比，位于第二方向侧。换句话说，所述第二安置面比所述第一安置面更靠近所述主照明空间。

在此情况下，所述第一安置面指向所述主照明空间。因此，所述主照明部照明所述主照明空间。所述第二安置面指向所述副照明空间。因此，所述副照明部照明所述副照明空间。因此，增强可见性是可能的。

参考符号列表

1车道（主照明空间）

2人行道（副照明空间）

4灯设备

11发光二极管

111发光二极管（主照明部）

112发光二极管（副照明部）

14第一安置面（主照明部）

15第二安置面（副照明部）

Claims

1.一种用于照明主照明空间和副照明空间的照明装置，所述照明装置包括：

主照明部，配置为照明所述主照明空间；

副照明部，配置为照明所述副照明空间；

由所述主照明部的暗视灵敏度乘所述主照明部的光谱分布特性得到的积定义所述主照明部的暗视亮度；

由所述主照明部的亮视灵敏度乘所述主照明部的所述光谱分布特性得到的积定义所述主照明部的亮视亮度；

由所述副照明部的暗视灵敏度乘所述副照明部的光谱分布特性得到的积定义所述副照明部的暗视亮度；

由所述副照明部的亮视灵敏度乘所述副照明部的所述光谱分布特性得到的积定义所述主照明部的亮视亮度；

所述主照明部的所述暗视亮度与所述主照明部的所述亮视亮度的比，定义为所述主照明部的S/P比；

所述副照明部的所述暗视亮度与所述副照明部的所述亮视亮度的比，定义为所述副照明部的S/P比；

其中，

所述主照明部的光的颜色及所述副照明部的光的颜色设定为使得所述副照明部的所述S/P比设定为大于所述主照明部的所述S/P比。

2.如权利要求1所述的照明装置，其中，

所述主照明空间对应于视野的中央部分的空间；

所述副照明空间对应于所述视野的周边部分的空间。

3.如权利要求1或2所述的照明装置，其中，

所述主照明部和所述副照明部分别具有发光二极管作为光源。

4.如权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其中，

所述照明装置包括布置在待照明的空间之上的灯具；

所述灯具具有第一安置面及第二安置面；

在所述第一安置面沿从所述副照明空间至所述主照明空间的方向延伸时，所述第一安置面具有向上方延伸的上倾角；

在所述第二安置面沿从所述主照明空间至所述副照明空间的方向延伸时，所述第二安置面具有向上方延伸的上倾角；

所述主照明部由所述第一安置面及所述第一安置面上的光源形成；

所述副照明部由所述第二安置面及所述第二安置面上的光源形成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，

所述主照明部配置为发射具有对应于从电灯泡发射的光的颜色的颜色的光；

所述副照明部配置为发射具有白色的光。

6.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，

所述主照明部配置为发射色温的范围从2600K或更大至3150K或更小的光；

所述副照明部配置为发射色温的范围从3900K或更大至4500K或更小的光。

7.如权利要求1所述的照明装置，其中，

所述主照明空间为车道；

所述副照明空间为沿着所述车道延伸的人行道。

8.如权利要求4所述的照明装置，其中，

所述第一安置面及所述第二安置面沿从所述副照明空间至所述主照明空间的方向安置。

9.如权利要求4所述的照明装置，其中，

所述第一安置面及所述第二安置面朝向下侧。

10.如权利要求4所述的照明装置，其中，

所述第一安置面与所述第二安置面相比，位于第一方向侧。

11.如权利要求4所述的照明装置，其中，

所述第一安置面与所述第二安置面相比，位于第二方向侧。