JP2001351405A - 照明灯および照明方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照度の低下を抑制しつつ、漏れ光を小さくす
る。 【解決手段】 略上方向に光Ｌ１を放出する投光器２０
と、この投光器２０の上方位置に配設されて光Ｌ１を照
射面６０へ反射する反射鏡４０とを備え、投光器２０
は、光源から放射される光を制限して反射鏡４０のみに
照射させる光路制限手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漏れ光が少ない照
明灯および照明方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、屋外の照明では、光源と、反射鏡
またはグローブとから構成された照明灯が使用されてい
る。このような照明灯から放射された光は拡散するの
で、配光上どうしても多少の漏れ光が生ずる。ここでい
う漏れ光とは、所望の範囲（例えば道路）以外の場所に
照射される光のことである。この漏れ光は、空に放射さ
れれば天体観測などの光害を生じ、畑・田圃・海・川・
民家などに照射されれば障害光となる。したがって、場
所により漏れ光の発生が非常に厳しく制限される場合が
ある。従来は、漏れ光対策として、照明灯にルーバおよ
びフードなどの遮光板を取り付けて、漏れ光をカットす
るようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような遮
光板を取り付けると、漏れ光だけでなく、所望の範囲に
照射されるべき光までカットされてしまう。例えば、ル
ーバを取り付けると、道路の照度が３０〜４０％程度低
下してしまう。つまり、従来の技術では、漏れ光を小さ
くするために、照明範囲の照度を犠牲にしなければなら
なかった。本発明はこのような課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、照度の低下を抑制しつ
つ、漏れ光を小さくすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による照明灯は、光を放出する投光器
と、投光器からの光を照射面へ反射する反射鏡とを備
え、投光器は、光源と、この光源から放射される光を制
限して反射鏡のみに光を照射させる光路制限手段とを有
することによって特徴づけられる。ここで、反射鏡は、
投光器の上方位置に配設されていてもよい。また、投光
器の光路制限手段は、光源と反射鏡との間に設けられ、
光通過用の開口部を有するマスクであってもよい。投光
器の光路制限手段は、さらに、マスクの開口部の周縁に
設けられ、光源からの光を遮蔽して開口部の有効開口を
調整する調整手段を有していてもよい。

【０００５】また、反射鏡は、照射面の所望の範囲に反
射光が配光される曲率で形成された曲面を有するように
するとよい。また、反射鏡の曲面は、複数の鏡片で構成
されてもよい。また、投光器を所定の高さに支持する支
柱を更に備えるようにしてもよい。投光器は、さらに、
光源からの光を有色にする着色フィルタを有していても
よい。

【０００６】また、本発明による照明方法は、上記の照
明灯を用いて、隣接する照明灯の照射範囲が１／２以上
ずつ重なるようにして道路を照明することによって特徴
づけられる。また、本発明による照明方法は、上記照明
灯を用いて、各照明灯の照射範囲が重なるようにして競
技場または広場を照明することによって特徴づけられ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明による
照明灯が道路照明に使用された形態の全体構成を示す斜
視図である。また、図２は、図１に示した照明灯を道路
横断方向からみた正面図である。また、図３は、図１に
示した照明灯を車両進行方向からみた側面図である。図
１〜図３に示されるように、この照明灯は、支柱１１
と、２本の支持棒１２Ａ，１２Ｂと、投光器２０と、光
学反射鏡４０とから構成される。

【０００８】支柱１１は道路６０の歩道部６２Ａに立設
されている。２本の支持棒１２Ａ，１２Ｂは、この支柱
１１上部から上方にのびている。支持棒１２Ａ，１２Ｂ
のそれぞれの基部は、支柱１１上部を挟むように固定さ
れている。支持棒１２Ａ，１２Ｂ間の距離は、基部から
先端部に向かうにしたがって徐々に広がってゆく。した
がって、道路横断方向からみたときの支柱１１および支
持棒１２Ａ，１２Ｂからなる形状は、Ｙ字状をしてい
る。投光器２０は、支柱１１の車道部６１側の側面上部
に取り付けられている。この投光器２０は光Ｌ１を放出
する開口部（２１Ａ：図４参照）を有しており、この開
口部（２１Ａ）が上側を向くように取り付けられる。し
たがって、投光器２０からは略上方向に光Ｌ１が放出さ
れる。

【０００９】光学反射鏡４０は、２本の支持棒１２Ａ，
１２Ｂの先端部の間に固設されている。反射鏡４０は支
持棒１２Ａ，１２Ｂに支持されることで、投光器２０の
上方位置に配設される。反射鏡４０は、投光器２０から
の光Ｌ１を、照射面である道路６０へ反射するものであ
る。反射鏡４０は、道路６０の所望の範囲（照射範囲５
０）に反射光Ｌ２が照射されるように形成された曲面を
有している。図２に示すように、車両進行方向には支柱
１１を軸に左右対称に配光するので、反射鏡４０の曲面
形状も左右対称となっている。一方、図３に示すよう
に、道路横断方向では、道路６０の歩道部６２Ａ側より
も車道部６１側（車道部６１＋歩道部６２Ｂ）の方が照
射範囲が広くなるので、反射鏡４０の曲面形状は左右対
称とはなっていない。ただし、反射鏡４０がこのような
曲面形状をしていなくても、道路６０上の照射範囲５０
に反射光Ｌ２が反射されるようにすることができる。

【００１０】なお、図１に示した照明灯は本発明の一構
成例であり、本発明はこの構成に限定されるものではな
い。例えば支持棒は反射鏡４０を支持できればよく、そ
の本数は１本でも３本以上でもよい。また、反射鏡４０
の取付位置は、支持棒１２Ａ，１２Ｂの間でなくてもよ
い。また、反射鏡４０は投光器２０の上方位置に限らな
い相対位置に配設されればよい。また、投光器２０は、
メンテナンスの観点から、支柱１１の歩道部６２Ａ側に
取り付けられる場合がある。この場合、投光器２０の設
置高Ｈは、歩道の建築限界以上、すなわち地上（投光器
２０の直下の面）から２．５ｍ以上とするとよい。この
高さに投光器２０を配設すれば、投光器２０が通行の妨
げにならず、また通行人が投光器２０を容易に触ること
もできないので、通行人によって投光器２０が壊される
虞が少ない。また、投光器２０の設置高Ｈは、脚立で投
光器２０をメンテンナンスできる高さにしておくことが
好ましい。また、高速道路など通行人のいない道路を照
明する場合には、投光器２０を地上に配置してもよい。

【００１１】次に、投光器２０の構成を更に詳しく説明
する。図４は、投光器２０の図２におけるIV−IV′線方
向の断面図である。箱形のケース本体２１の上面には、
ケース本体２１の内部に設けられた光源２２から放射さ
れた光を外部に放出するための開口部２１Ａが形成され
ている。このケース本体２１には、投光器２０を図１に
示した支柱１１に取り付けるための取付ブラケット３１
が装着されている。

【００１２】一方、ケース本体２１の内部の底面中央部
には、光源２２を装着するソケット２３が固設されてい
る。光源２２は棒状のランプであり、ケース本体２１の
軸方向と一致するように配置される。棒状のランプをこ
のように配置するすれば、幅方向のスペースをとらずす
む。棒状のランプとしては、例えばメタルハライドラン
プまたは高圧ナトリウムランプなどを使用できる。な
お、光源２２として両金口タイプランプを用いる場合に
は、光源２２はケース本体２１の軸方向に対して直交す
る方向に配置される。また、光源２２は、反射鏡２４に
より下端から上方へ向かって囲まれる状態で、ソケット
２３に装着される。反射鏡２４は、お椀形に成形されて
おり、その内側面にミラー加工が施されている。この反
射鏡２４は、光源２２の放射光を開口部２１Ａ側へ集中
させると共に、均一化させる機能を有する。

【００１３】また、ケース本体２１の内部には、光源２
２の上方位置（すなわち、光源２２と外部の光学反射鏡
４０との間の位置）にマスク２５が設けられている。こ
のマスク２５の中央部には、光通過用の開口部２５Ａが
矩形状に形成されている。なお、この照明灯は後述する
ように競技場または広場の照明にも使用可能であるの
で、競技場または広場における照射範囲の形状に応じて
マスク２５の開口部２５Ａの形状を設計してよい。マス
ク２５の開口部２５Ａの周縁には調整手段２６が設けら
れている。この調整手段２６は、光源２２からの光を遮
蔽して、開口部２５Ａの有効開口２６Ｘを調整するもの
である。ここで言う有効開口２６Ｘとは、光源２２から
の光が通過できる領域のことである。以上のマスク２５
と調整手段２６とにより、光源２２から放射される光を
制限して、投光器２０から放出される光Ｌ１を反射鏡４
０のみに照射させる光路制限手段が構成される。

【００１４】また、ケース本体２１の内部には、マスク
２５の開口部２５Ａの上方位置にフォーカスレンズ２９
が設けられている。さらに、ケース本体２１の開口部２
１Ａにズームレンズ３０が取り付けられている。フォー
カスレンズ２９は、主として投光器２０外部の反射鏡４
０に対するピントを合わせるためのものである。ズーム
レンズ３０は、開口部２５Ａの有効開口２６Ｘを通過し
てきた光を反射鏡４０に拡大投影するためのものであ
る。これらのレンズ２９，３０の組合わせにより、投光
の良好な直進性を得ることができる。

【００１５】次に、図４に示した調整手段２６について
更に詳しく説明する。図５は、この調整手段２６の一構
成例を示す斜視図である。調整手段２６は、矩形状をし
た４枚の遮光板２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄにより
構成される。遮光板２６Ａ〜２６Ｄは、開口部２５Ａの
四辺を囲むように、各辺に１枚ずつ配置される。遮光板
２６Ａ〜２６Ｄのそれぞれの長辺の長さは、開口部２５
Ａの対応する辺の長さよりも大きめに形成される。この
ようにすれば、遮光板２６Ａ〜２６Ｄを図５に示すよう
にマスク２５の光源２２側の面２２Ｂに配置した場合
に、開口部２５Ａの４つの角で隣接する遮光板どうしが
重なり合う。したがって、隣接する遮光板の間に、光が
漏れる隙間を生じないようにすることができる。

【００１６】遮光板２６Ａ〜２６Ｄの中央部には、その
短辺と平行にのびるガイド穴２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，
２７Ｄがそれぞれ形成されている。遮光板２６Ａ〜２６
Ｄは、ガイド穴２７Ａ〜２７Ｄに挿通された締結ネジ２
８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄにより、マスク２５に固
定される。開口部２５Ａの有効開口２６Ｘを調整する際
には、締結ネジ２８Ａ〜２８Ｄを緩めた状態で、ガイド
穴２７Ａ〜２７Ｄに沿って遮光板２６Ａ〜２６Ｄをスラ
イドさせて位置調整を行い、そのあと締結ネジ２８Ａ〜
２８Ｄを締結して遮光板２６Ａ〜２６Ｄを固定する。な
お、遮光板２６Ａ〜２６Ｄを一旦固定した後でも、締結
ネジ２８Ａ〜２８Ｄを緩めることにより、遮光板２６Ａ
〜２６Ｄの固定位置を何度でも簡単に調整し直すことが
できる。

【００１７】次に、図１〜図３に示した照明灯の作用を
説明する。投光器２０の内部では、光源２２から放射さ
れた光は拡散するが、光の強度が弱い周縁部分は、調整
手段２６の遮光板２６Ａ〜２６Ｄにより遮られる。言い
換えれば、遮光板２６Ａ〜２６Ｄにより規定された有効
開口２６Ｘのみにおいて、光の通過が許される。したが
って、光源２２からの光は有効開口２６Ｘの形状に成形
される。有効開口２６Ｘを通過した光は、レンズ２９，
３０を経由して投光器２０の外部に放出され、光Ｌ１と
なって光学反射鏡４０に照射される。このときの反射鏡
４０上の照射範囲の形状は、投光器２０の遮光板２６Ａ
〜２６Ｄによる有効開口２６Ｘの形状によって決まる。

【００１８】投光器２０からの光Ｌ１は反射鏡４０によ
り反射され、反射光Ｌ２となって道路６０に照射され
る。このときの道路６０上の照射範囲５０の形状は、反
射鏡４０上の光Ｌ１の照射範囲の形状と、反射鏡４０の
曲面形状とによって決まる。すなわち、投光器２０の遮
光板２６Ａ〜２６Ｄによる有効開口２６Ｘの形状と、反
射鏡４０の曲面形状とによって決まる。しかも、このと
きの道路６０上の照射範囲５０は、輪郭がくっきりと現
れる。つまり、照射範囲５０外に照射される漏れ光は極
めて少ない。これは、投光器２０内で、光源２２からの
光の周縁部分が、遮光板２６Ａ〜２６Ｄを含む光路制限
手段によりカットされたことに基づくものである。した
がって、光路制限手段を有する投光器２０と、所定の曲
面を有する反射鏡４０を用いることにより、道路６０の
所望の範囲のみを照明できる。しかも、光路制限手段に
よりカットされる光量は少ないので、図１に示した照明
灯では、光源２２から放射された光を有効に利用でき
る。

【００１９】なお、光源を地上に配置して、光源からの
光を反射させた反射光を照明に利用する技術として、例
えば特開平６−２０３６０４号公報および実開平７−２
７００８号公報記載のものがある。しかし、これらの技
術では反射光が拡散するため、所望の範囲の周囲に漏れ
光が発生してしまう。これに対して、図１に示した照明
灯では、投光器２０の光路制限手段により光Ｌ１，Ｌ２
の拡散が抑制されるので、漏れ光の発生を防止して所望
の範囲のみを照明できる。

【００２０】道路６０上の照射範囲５０を変更する場合
には、投光器２０の調整手段２６を構成する遮光板２６
Ａ〜２６Ｄを動かして、有効開口２６Ｘを調整すればよ
い。また、投光器２０からの光Ｌ１の照射範囲が反射鏡
４０の周囲にまで及んでいる場合にも、投光器２０の調
整手段２６を同様に調整することにより、反射鏡４０の
みに光を照射させることができる。これにより、投光器
２０からの光Ｌ１が反射鏡４０の上方に放射されること
を防止できる。

【００２１】次に、光学反射鏡４０について更に説明す
る。反射鏡４０の曲面は、道路６０の所望範囲の全域に
反射光Ｌ２が照射されるように形成される。ただし、上
記所望範囲内における配光は、反射鏡４０の曲面の曲率
によって変更できる。図６は、ある配光を実現するため
の説明図であり、（ａ）は光学反射鏡４０の断面形状を
拡大して示す図、（ｂ）は配光を矢印で示す図である。
同じく、図７は、他の配光を実現するための説明図であ
り、（ａ）は光学反射鏡４０の断面形状を拡大して示す
図、（ｂ）は配光を矢印で示す図である。

【００２２】図６（ｂ）では、投光器２０から放出され
た光Ｌ１が、反射鏡４０により均等に反射される。この
配光では、反射鏡４０近傍における反射光Ｌ２の照度は
均一である。しかし、反射光Ｌ２は距離を進むにつれて
徐々に弱まってゆく。このため、照射面である道路６０
近傍における反射光Ｌ２の照度は反射鏡４０の直下が最
も高く、反射鏡４０の直下から離れるにしたがって徐々
に低下してゆく。つまり、道路６０近傍における反射光
Ｌ２の照度は不均一となる。道路６０近傍における反射
光Ｌ２の照度を均一にするには、投光器２０からの光Ｌ
１を直下に反射する部分の曲率を図６（ａ）に示した反
射鏡４０よりも大きくすればよい。図７（ａ）には、こ
のような曲率を有する反射鏡４０Ａが示されている。こ
の反射鏡４０Ａを用いることにより、図７（ｂ）に示す
ように、反射鏡４０Ａ直下で反射光Ｌ２の照度が低下
し、反射鏡４０から離れた領域で照度が上昇するので、
道路６０近傍における反射光Ｌ２の照度が均一となる。

【００２３】図８は、光学反射鏡４０の断面図である。
この図には、図１における道路横断方向からみた断面が
示されている。図８（ａ）に示すように、反射鏡４０
は、鏡面を構成する湾曲したアルミ板４１と、このアル
ミ板４１を補強するための補強部材４２とから構成され
る。あるいは、図８（ｂ）に示すように、補強部材４２
の下面に沿って多数の鏡片４３を接着することにより、
反射鏡４０を構成してもよい。以上では、反射鏡４０が
凸面鏡で構成される例を示したが、凹面鏡で構成されて
もよい。

【００２４】また、図４に示した投光器２０において、
ケース本体２１内部のマスク２５の開口部２５Ａに、点
線で示すように光源２２からの光を有色にする着色フィ
ルタ３２を設けてもよい。例えば着色フィルタ３２とし
て赤色フィルタを用いた場合、赤色の照明光に「危険」
の意味を与えておくことにより、車両の運転手に注意を
促すことができる。

【００２５】次に、図１に示した照明灯を用いた照明方
法を説明する。図９は、図１に示した照明灯の配置を示
す説明図である。この照明灯を用いて道路６０を照明す
る場合、複数の照明灯０，１，２，３，４・・・が道路
６０に沿って、互いに離間して配置される。このとき、
隣接する照明灯による道路６０の照射範囲５０が、道な
りに１／２以上ずつ重なるようにするとよい。例えば図
９に示すように、照明灯１の照射範囲５１の右半分と、
照明灯２の照射範囲５２の左半分とが重なるようにす
る。このようにすることで、照明灯の１つが故障したと
しても、この故障した照明灯が照明すべき範囲は両隣の
照明灯により引き続き照明されるので、円滑な交通が阻
害されることはない。なお、隣接する照明灯の照射範囲
は少なくとも互いに接していればよく、照射範囲の１／
２未満の部分が重なるようにしてもよい。

【００２６】以上では、本発明による照明灯が道路照明
に使用された形態を説明したが、この照明灯を競技場や
広場などの屋外照明に使用してもよい。図１０は、本発
明による照明灯を競技場の照明に使用した場合の配置を
示す説明図である。テニスコート（１面または２面）ま
たはゲートボール場などの比較的狭い競技場７０を照明
する場合、２個の照明灯１，２を競技場の２角（長辺を
挟む２角）に配置する。このとき、照明灯１，２の光度
が小さい場合には、図１０に示すように、各照明灯１，
２の照射範囲５１，５２がほぼ完全に重なるようにして
競技場７０を照明するとよい。また、各照明灯１，２が
十分大きな光度を有する場合には、照明灯１の照射範囲
５１の端部が照明灯２の照射範囲５２の端部と重なるよ
うにすればよい。このように、本発明による照明灯を競
技場７０の照明に使用することで、観客席を含む競技場
７０の周囲を照らすことなく競技場７０のみを照明する
ことができる。なお、本発明による照明灯を屋内照明に
利用することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による照明
灯は、光源からの光を制限する光路制限手段を有する投
光器と、投光器からの光を照射面へ反射する反射鏡とを
備えたものである。投光器からは光路制限手段によって
所定の形状（例えば光路制限手段の有効開口の形状）に
成形された光が放出されるので、従来と比較して漏れ光
の少ない照明を実現できる。しかも、光路制限手段でカ
ットされる光量は少ないので、光源から放射された光を
有効に利用できる。また、投光器に光路制限手段の有効
開口を調整する調整手段を設けることにより、照射面上
の照射範囲を容易に変更できる。また、反射鏡の曲面を
所定の曲率で形成することにより、照射範囲において所
望の配光を実現できる。

【００２８】また、本発明による照明方法は、道路を照
明する場合、上記の照明灯を用いて、隣接する照明灯の
照射範囲が１／２以上ずつ重なるようにして道路を照明
する。これにより、照明灯の１つが故障したとしても、
円滑な交通が阻害されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による照明灯が道路照明に使用された
形態の全体構成を示す斜視図である。

【図２】 図１に示した照明灯を道路横断方向からみた
正面図である。

【図３】 図１に示した照明灯を車両進行方向からみた
側面図である。

【図４】 投光器２０の構成を更に詳しく説明する。図
４は、投光器２０の図２におけるIV−IV′線方向の断面
図である。

【図５】 調整手段の一構成例を示す斜視図である。

【図６】 ある配光を実現するための説明図である。

【図７】 他の配光を実現するための説明図である。

【図８】 光学反射鏡の断面図である。

【図９】 図１に示した照明灯の配置を示す説明図であ
る。

【図１０】 本発明による照明灯を競技場の照明に使用
した場合の配置を示す説明図である。

【符号の説明】

０〜４…照明灯、１１…支柱、１２Ａ，１２Ｂ…支持
棒、２０…投光器、２１，２５Ａ…開口部、２２…光
源、２４…反射鏡、２５…マスク、２６…調整手段、２
６Ａ〜２６Ｄ…遮光板、２６Ｘ…有効開口、２７Ａ〜２
７Ｄ…ガイド穴、２８Ａ〜２８Ｄ…締結ネジ、２９，３
０…レンズ、４０，４０Ａ…光学反射鏡、４１…アルミ
板、４２…補強部材、４３…鏡片、５０，５１，５２…
照射範囲、Ｌ１…投光器の放出光、Ｌ２…光学反射鏡に
よる反射光。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を放出する投光器と、 前記投光器からの光を照射面へ反射する反射鏡とを備
   え、 前記投光器は、光源と、この光源から放射される光を制
   限して前記反射鏡のみに光を照射させる光路制限手段と
   を有することを特徴とする照明灯。
2. 【請求項２】 請求項１記載の照明灯において、 前記反射鏡は、前記投光器の上方位置に配設されている
   ことを特徴とする照明灯。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の照明灯におい
   て、 前記投光器の光路制限手段は、前記光源と前記反射鏡と
   の間に設けられ、光通過用の開口部を有するマスクであ
   ることを特徴とする照明灯。
4. 【請求項４】 請求項３記載の照明灯において、 前記投光器の光路制限手段は、さらに、前記マスクの開
   口部の周縁に設けられ、前記光源からの光を遮蔽して前
   記開口部の有効開口を調整する調整手段を有することを
   特徴とする照明灯。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか１項記載の照明灯
   において、 前記反射鏡は、前記照射面の所望の範囲に反射光が配光
   される曲率で形成された曲面を有することを特徴とする
   照明灯。
6. 【請求項６】 請求項５記載の照明灯において、 前記反射鏡の曲面は、複数の鏡片で構成されていること
   を特徴とする照明灯。
7. 【請求項７】 請求項１〜６いずれか１項記載の照明灯
   において、 さらに、前記投光器を所定の高さに支持する支柱を備え
   ることを特徴とする照明灯。
8. 【請求項８】 請求項１〜７いずれか１項記載の照明灯
   において、 前記投光器は、さらに、前記光源からの光を有色にする
   着色フィルタを有することを特徴とする照明灯。
9. 【請求項９】 複数の照明灯を互いに離間して配置して
   道路を照らす照明方法において、 前記照明灯として請求項１〜８いずれか１項記載の照明
   灯を用いて、隣接する前記照明灯の照射範囲が１／２以
   上ずつ重なるようにして前記道路を照明することを特徴
   とする照明方法。
10. 【請求項１０】 複数の照明灯を互いに離間して配置し
    て競技場または広場を照らす照明方法において、 前記照明灯として請求項１〜８いずれか１項記載の照明
    灯を用いて、前記各照明灯の照射範囲が重なるようにし
    て前記競技場または広場を照明することを特徴とする照
    明方法。