JP2004063174A

JP2004063174A - 照明装置

Info

Publication number: JP2004063174A
Application number: JP2002217546A
Authority: JP
Inventors: Keiji Sakamoto; 坂本　圭司; Tadashi Murakami; 村上　忠史; Masao Yamaguchi; 山口　昌男; Hiroyuki Sekii; 関井　広行
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP4122881B2

Abstract

【課題】従来器具と同程度の大きさ、同程度のワット数の光源で効率良くほぼ水平方向に配光制御することができ、防犯上安全な照度レベルを満足することができる照明装置を提供する。
【解決手段】長手方向のある光源１と、この光源１に向けて凸条部４ａを有する反射鏡４と、光源１の長手方向の中心軸５上に配置されて中心軸５を含む垂直面に沿う光束を略水平方向に反射する側面反射鏡３とを備え、凸条部４ａは中心軸５に平行であって反射光を略水平方向に反射する。反射鏡４は光源１の上部に配置されている。反射鏡４は放物面鏡にすることができる。光源１に向けて凸条部４ａを有する反射鏡４を光源１に配置して光を遠くへ飛ばすことにより、防犯上安全な照度レベルを満足する防犯灯を提供することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水平面照度および鉛直面照度において、高照度を実現することができる防犯照明器具等に適用される照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５に示すように、防犯照明器具において、防犯上の照明効果として４ｍ先の歩行者の挙動・姿勢が分ることが望ましく、これを満足するための照度基準として、路面１０５上の水平面平均照度は３（ｌｘ）以上であり、高さ１．５ｍでの鉛直面最低照度は０．５（ｌｘ）以上であることが望ましい。
【０００３】
また防犯照明器具はコストを抑えるために既設の電柱１０４に取り付けることが多い。電柱１０４の間隔は概ね４０ｍ程度であり、器具直下の鉛直面照度は、その器具の影響を受けずに、４０ｍ隣の器具の光度によって決まる。
【０００４】
器具設置間隔が４０ｍで設置高さが４．５ｍの場合、隣の器具直下１．５ｍ地点の鉛直面照度に影響を及ぼす光度は器具直下からθ＝８５°の略水平方向の光であり、照度は距離の２乗に反比例して減衰するので、４０ｍ間隔で器具を設置する場合、上記照度基準を満足することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１６（ａ）に示すように道路灯や防犯灯において従来から一般的にバットウイング配光を実現する照明装置は、ランプ１００に向かって凹状の反射鏡（クロス配光）１０１を用いたものである。通常防犯灯として用いられているＷ（ワット）数の光源では、直接光Ｌだけでは目標値の達成は困難である。それを補うために図１６（ｂ）に示すように反射鏡１０２を用いるが、ほぼ水平方向に配光制御するためには、従来の反射鏡形状では、反射光Ｌａのみとなり直接光Ｌの利用ができなくなる。また、従来の反射鏡の形状ではランプ１００から出射される光束の一部しか利用できず、特にランプ１００の上部への光束が利用できないため非常に効率が悪い。
【０００６】
さらに図１６（ｃ）に示すように直接光Ｌおよび反射光Ｌａを共に利用するためには、ランプ１００と反射鏡１０１、１０２の距離が長い器具が必要になる。
【０００７】
また高出力の光源を用いれば、従来の反射鏡で目標達成可能であるが、省エネルギを考慮してできるだけ低Ｗ数の光源を用いる事が望ましい。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、従来器具と同程度の大きさ、同程度のＷ数の光源で効率良くほぼ水平方向に配光制御することができ、防犯上安全な照度レベルを満足することができる照明装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明装置は、長手方向のある光源と、この光源に向けて凸条部を有する反射鏡と、前記光源の長手方向の中心軸上に配置されて前記中心軸を含む垂直面に沿う光束を略水平方向に反射する側面反射鏡とを備え、前記凸条部は前記中心軸に平行であって反射光を略水平方向に反射することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１記載の照明装置によれば、光源に向けて凸条部を有する反射鏡を光源に対し配置して光を遠くへ飛ばすことにより、従来器具と同程度の大きさ、同程度のＷ数の光源で効率良くほぼ水平方向に配光制御することができ、これにより目標値を達成し、防犯上安全な照度レベルを満足する防犯灯を提供することができる。
【００１１】
請求項２記載の照明装置は、請求項１において、前記反射鏡が前記光源の上部または下部に配置されている。
【００１２】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１３】
請求項３記載の照明装置は、請求項２において、前記反射鏡が放物面鏡である。
【００１４】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００１５】
請求項４記載の照明装置は、請求項２において、前記反射鏡が平板である。
【００１６】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００１７】
請求項５記載の照明装置は、請求項１において、前記反射鏡が前記光源の上部に配置されてあり、前記光源より水平方向および前記光源の下方向との中間方向の位置に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有するものである。
【００１８】
請求項５記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００１９】
請求項６記載の照明装置は、請求項１において、前記反射鏡が前記光源の上部に配置されてあり、前記光源の下方に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有するものである。
【００２０】
請求項６記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００２１】
請求項７記載の照明装置は、請求項１において、前記配光制御部材が前記光源の上部に配置された反射鏡であり、前記光源の下方に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するルーバを有するものである。
【００２２】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００２３】
請求項８記載の照明装置は、長手方向のある光源と、この光源の上部に配置されて前記光源に向けて凸条部を有する上部反射鏡と、前記光源の下部に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光する配光制御部材とを備え、前記凸条部は前記中心軸に平行であって反射光を略水平方向に反射することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項８記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００２５】
請求項９記載の照明装置は、請求項８において、前記光源の水平方向と前記配光制御部材の方向との中間方向の位置に前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有するものである。
【００２６】
請求項９記載の照明装置によれば、請求項８よりも器具効率がよくなる。
【００２７】
請求項１０記載の照明装置は、請求項８または請求項９において、前記配光制御部材がプリズムまたはルーバである。
【００２８】
請求項１０記載の照明装置によれば、請求項８または請求項９と同様な効果がある。
【００２９】
請求項１１記載の照明装置は、請求項８、請求項９または請求項１０において、前記プリズムおよび前記配光制御部材が前記光源の長手方向よりも短い長さを有するものである。
【００３０】
請求項１１記載の照明装置によれば、請求項８、請求項９または請求項１０と同様な効果のほか、光源の直射光を多くできる。
【００３１】
請求項１２記載の照明装置は、請求項８において、前記光源の長手方向の両端に反射鏡または遮光板を配置したものである。
【００３２】
請求項１２記載の照明装置によれば、請求項８と同様な効果のほか、光源の長手方向の光をグレアカットできる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１および図２により説明する。すなわち、この照明装置は、長手方向のある光源１と、側面反射鏡３と、光源１に向けて凸条部４ａを有する反射鏡４とを備える。
【００３４】
光源１は長手方向のあるもので、例えば直管蛍光ランプ、ツインランプ、セラメタランプなどの円筒状ないし棒状のランプなどを用い、図では長手方向が略水平姿勢になっている。
【００３５】
側面反射鏡３は光源１の長手方向の中心軸５上に凸部２が位置し、光源１の一端に配置されている。全体形状は蝶羽状をなし、その中心の屈曲線を垂直下方に延びた筋条の凸部２とし、各羽部分は光源１に向けて凹状の曲面をなしている。曲面の形状は光源１の中心あるいは光源１の中心軸上の点を焦点とした放物面であるかまたは各々の点を焦点とした小さい放物面を組合せた多面体である。凸形状の側面反射鏡３に曲面形状を用いることで、光源の中心軸５を含む垂直面に沿う光束を略水平方向に反射する、すなわち前記したθ＝略８５°方向に配光制御する。
【００３６】
反射鏡４は略水平方向、上記したθ＝略８５°方向に配光するものであり、実施の形態では光源１の上部に位置し、凸条部４ａが中心軸５に平行であって反射光を略水平方向に反射するように配置される。この反射鏡４の形状は平板の中心を屈曲線に沿って略くの字形に折曲し、その凸面（山折り）側を光源１に向け、屈曲線を光源１の中心軸５に平行にしている。
【００３７】
図２（ａ）は照明装置Ｎによる配光を説明するもので、φ＝０°断面の配光制御は略水平方向例えばθ＝８５°の方向の光度値をアップし、φ＝略４５°〜９０°断面の配光制御はφ＝０°近辺のθ＝８５°方向の光度値をアップし、φ＝９０°断面の配光制御は歩道対面へのグレア光をカットすることを狙いとする。
【００３８】
図２（ｂ）は図２（ｃ）に示す光源１の中心軸５に垂直な断面Ａ方向において、θ＝８５°方向に２００ｃｄ／１０００１ｍ以上の光束を飛ばすようにすることで、推奨照度値を満足することを示す。この場合、直射光Ｌによる照度値１００ｃｄ／１０００ｌｍとすると、直射光以外の光Ｌｂが１００ｃｄ必要である。図２（ｃ）に示すように光源１の中心軸５に平行な断面Ｂ方向近傍の光束を反射鏡３を用いて断面Ａ方向θ＝８５°方向に配光制御する。
【００３９】
上記実施の形態によれば、凸条部４ａを有する反射鏡４を配置して光を遠くへ飛ばすことにより、従来器具と同程度の大きさ、同程度Ｗ数の光源で効率良くほぼ水平方向に配光制御することができ、これにより目標値を達成し、防犯上安全な照度レベルを満足する防犯灯を提供できる。
【００４０】
図１（ｂ）は側面反射鏡が平面鏡の場合であり、図１（ｃ）は側面反射鏡が光源からみて谷折りに折曲された凹部になっており、図１（ｂ）と逆向きに反射する。なお、この実施の形態において、側面反射鏡３は光源１の反対側端部に設けられてもよく、またその両方に設けられてもい。
【００４１】
この発明の第２の実施の形態を図３により説明する。すなわち、第１の実施の形態において、反射鏡４を光源１の下方に配置し、凸条部４ａを光源１に向けている。反射鏡４の幅は第１の実施の形態と比べて小さくし、斜め下方への直射光の妨げとならないようにしている。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
図３（ｂ）は図１（ｂ）に対応し側面反射鏡３が平面の場合である。図３（ｃ）は側面反射鏡３が凸部のない平面鏡の場合である。この場合も反射鏡４を反射した光を略水平方向に反射することができる。
【００４３】
この発明の第３の実施の形態を図４により説明する。第１の実施の形態において、反射鏡４は光源１の上部に光源１に向いた凸条部４ａの両側の凹面を放物面に形成し、θ＝略８５°の略水平方向に配光制御する。焦点位置は光源１の略中心が望ましいが、光源１の内部または表面上に焦点を置いても効果がある。また焦点距離は器具の大きさに合わせて変更する。矢印は光線を示す。
【００４４】
図４（ｂ）は変形の実施の形態であり、光源１の下部に配置し、かつ光源１の径方向の幅寸法を小さくして直射光を確保している。
【００４５】
この発明の第４の実施の形態を図５により説明する。第１の実施の形態において、反射鏡４を平面形状にしたもので、光源１の上部に光源１に向いた凸条部４ａを有する平面反射鏡を配置し、θ＝略８５°方向に配光制御する。反射鏡の角度は光源１と反射鏡４がほぼ近接している場合は図（ａ）に示すように水平からの傾斜角略３°、光源１と反射鏡４の距離が略５ｍｍの場合は図（ｂ）に示すように傾斜角略１０°、距離が略１５ｍｍの場合は図（ｃ）に示すように傾斜角略１５°が望ましい。
【００４６】
図（ｄ）の場合は、光源１の下部に鉛直線下向きから略４２．５°の傾きをもった山形の平面反射鏡を設置し、光源１の直下方向の光をθ＝略８５°の略水平方向に配光制御する。
【００４７】
この発明の第５の実施の形態を図６により説明する。第１の実施の形態において、反射鏡４は光源１の上部に配置されてあり、光源１の水平方向および光源１の下方向との中間にプリズム７を配置して光源１の光を略水平方向に射出している。この場合、プリズム７のプリズム方向が光源１の長手方向に平行であって略水平方向にプリズム７を配置している。
【００４８】
実施の形態の配光制御プリズム７のパネルは、図（ａ）に一部拡大して示すように光源１の中心に対して水平方向を軸として鉛直方向の角度をαとした場合のプリズム７の鉛直に対する角度をβとするとき、α、βがおよそ表１の値（プリズムの外周が部分円筒面で屈折率が１．４９の場合）になるような形状であり、プリズム７を光源１の下部に設置とすることで、光源１の光を略水平方向、すなわちθ＝略８５°方向に配光制御するものである。
【００４９】
【表１】

【００５０】
この発明の第６の実施の形態を図７により説明する。第１の実施の形態において、反射鏡４は光源１の上部に配置されてあり、光源１の下方にプリズム８を配置して光源１の光を略水平方向に配光する。プリズム方向は光源１の長手方向に平行となる。
【００５１】
実施の形態では図（ａ）に一部拡大して示すように、光源１の下部に略２７°の頂角を持った略二等片三角形状のプリズム８を配置することで、光源１の直下方向の光をθ＝略８５°方向に配光制御する。
【００５２】
図（ｂ）は光源１の径と同じ大きさの底辺のプリズム８を配置するものである。
【００５３】
図（ｃ）は光源１の下部に配光制御プリズム８のパネルを設置している。この配光制御プリズムパネルは光源１の直下の範囲には頂角が略２７°の二等片三角形状のプリズム８ａを設置し、光源１から遠ざかるに従って図（ｅ）のように順次頂角の大きいプリズム８ｂ、８ｃを配置し、これにより図（ｄ）に示すように光源１から下方への光（矢印）をθ＝略８５°方向すなわち略水平方向に配光制御する。
【００５４】
この発明の第７の実施の形態を図８により説明する。第１の実施の形態において、光源１の下方に光源１の光を略水平方向に配光するルーバ１１を有する。図（ａ）にルーバの一部拡大図を示す。図（ｂ）に示すように、光源１の中心に対して鉛直方向を軸として、水平方向への角度をαとした場合のルーバ１１の水平に対する角度をβとしたとき、α、βがおよそ表２の値になるようなルーバ１１を光源１の下部に設置することで、θ＝略８５°方向の略水平方向に配光制御する。
【００５５】
【表２】

【００５６】
この発明の第８の実施の形態を図９により説明する。この照明装置は、長手方向のある光源１に対して上部に第１の実施の形態で示した反射鏡４の例えば図５（ｂ）に示した平面反射鏡を用いる。光源１の下部に配光制御部材１２として図５（ｄ）に示した反射鏡を用い、これにより上部反射鏡と下部反射鏡を組み合わせたものである。各反射鏡の反射方向はいずれも略水平方向すなわち鉛直線の下方から水平方向に略８５°の略水平方向である。矢印は光線を示す。この実施の形態によれば、上部反射鏡４のみと比べて器具効率がよくなる。
【００５７】
この発明の第９の実施の形態を図１０により説明する。この照明装置は、第８の実施の形態において、上部反射鏡４と下部反射鏡（１２）との間に例えば第５の実施の形態（図６）に示したプリズム７を配置して略水平方向（θ＝８５°）の屈折光を得ている。この実施の形態によれば、第８の実施の形態よりもさらに器具効率がよくなる。
【００５８】
この発明の第１０の実施の形態を図１１により説明する。この照明装置は、第９の実施の形態の下部反射鏡に代えて、配光制御部材１２として図７に示すようなプリズム８を配置し、略水平方向に配光している。
【００５９】
この発明の第１１の実施の形態を図１２により説明する。この照明装置は、第９の実施の形態の下部反射鏡に代えて、配光制御部材１２として図９に示すようなルーバを使用し、略水平方向に配光している。
【００６０】
この発明の第１２の実施の形態を図１３により説明する。この照明装置は、第９の実施の形態において、直射光により直下照度を確保するため、下部反射鏡（１２）およびプリズム７を光源１の長手方向の長さより短くしている。
【００６１】
なお、光源１より下方の配光制御部材およびプリズムを短くする点は、第８、第１０および第１１の実施の形態にも適用することができる。
【００６２】
この発明の第１３の実施の形態を図１４により説明する。この照明装置は、光源１の長手方向の両端に側面反射鏡１３または側面遮光板１４を設けている。図（ａ）は凹曲面の側面反射鏡１３を設け、図（ｂ）は凹曲面の側面遮光板を設け、図（ｃ）は平面の側面反射鏡１５を設けている。この実施の形態によれば、光源１の長手方向の光をグレアカットでき、あるいは一部を略水平方向に反射することができるので器具効率に寄与することも可能である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の照明装置によれば、光源に向けて凸条部を有する反射鏡を光源に対し配置して光を遠くへ飛ばすことにより、従来器具と同程度の大きさ、同程度のＷ数の光源で効率良くほぼ水平方向に配光制御することができ、これにより目標値を達成し、防犯上安全な照度レベルを満足する防犯灯を提供することができる。
【００６４】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００６５】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００６６】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００６７】
請求項５記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００６８】
請求項６記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００６９】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項１よりも器具効率が良好になる。
【００７０】
請求項８記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００７１】
請求項９記載の照明装置によれば、請求項８よりも器具効率がよくなる。
【００７２】
請求項１０記載の照明装置によれば、請求項８または請求項９と同様な効果がある。
【００７３】
請求項１１記載の照明装置によれば、請求項８、請求項９または請求項１０と同様な効果のほか、光源の直射光を多くできる。
【００７４】
請求項１２記載の照明装置によれば、請求項８と同様な効果のほか、光源の長手方向の光をグレアカットできる
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の概略を示す斜視図である。
【図２】照明装置の配光を説明する説明図である。
【図３】第２の実施の形態の概略を示す斜視図である。
【図４】第３の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図５】第４の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図６】第５の実施の形態の概略を示す斜視図である。
【図７】第６の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図８】第７の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図９】第８の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図１０】第９の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図１１】第１０の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図１２】第１１の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図１３】第１２の実施の形態の概略を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１４】第１３の実施の形態の概略を示す断面図である。
【図１５】鉛直面および水平面の照度を説明する説明図である。
【図１６】従来の照明装置の直接光および反射光を示す説明する概略断面図である。
【符号の説明】
１　　光源
２　　凸部
３　　側面反射鏡
４　　配光制御部材
４ａ　　凸条部
５　　中心軸
８　　プリズム
１１　　ルーバ
１２　　配光制御部材
１３　　側面反射鏡
１４　　側面遮光板
１５　　側面反射鏡

Claims

長手方向のある光源と、この光源に向けて凸条部を有する反射鏡と、前記光源の長手方向の中心軸上に配置されて前記中心軸を含む垂直面に沿う光束を略水平方向に反射する側面反射鏡とを備え、前記凸条部は前記中心軸に平行であって反射光を略水平方向に反射することを特徴とする照明装置。
前記反射鏡は前記光源の上部または下部に配置されている請求項１記載の照明装置。
前記反射鏡は放物面鏡である請求項２記載の照明装置。
前記反射鏡は平板である請求項２記載の照明装置。
前記反射鏡は前記光源の上部に配置されてあり、前記光源より水平方向および前記光源の下方向との中間方向に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有する請求項１記載の照明装置。
前記反射鏡は前記光源の上部に配置されてあり、前記光源の下方に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有する請求項１記載の照明装置。
前記反射鏡は前記光源の上部に配置されてあり、前記光源の下方に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光するルーバを有する請求項１記載の照明装置。
長手方向のある光源と、この光源の上部に配置されて前記光源に向けて凸条部を有する上部反射鏡と、前記光源の下部に配置されて前記光源の光を略水平方向に配光する配光制御部材とを備え、前記凸条部は前記中心軸に平行であって反射光を略水平方向に反射することを特徴とする照明装置。
前記光源の水平方向と前記配光制御部材の方向との中間方向の位置に前記光源の光を略水平方向に配光するプリズムを有する請求項８記載の照明装置。
前記配光制御部材はプリズムまたはルーバである請求項８または請求項９記載の照明装置。
前記プリズムおよび前記配光制御部材は前記光源の長手方向よりも短い長さを有する請求項８、請求項９または請求項１０記載の照明装置。
前記光源の長手方向の両端に反射鏡または遮光板を配置した請求項８記載の照明装置。