JP2004521464A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
照明装置は、光学的な主平面(4)内の主光軸(3)上に光学的中心(2)を有する凹面リフレクタ(1)を具える。スクリーン(6)が主光軸(3)に沿って光放出窓(5)まで延在する。パネル(7)が主平面(4)の第1の側でスクリーン(6)から光放出窓(5)まで延在する。リフレクタ(1)は、主平面(4)の第1の側にファセットより成る第1リフレクタ部分(10)を有し、この第1リフレクタ部分は主平面(4)に向う方向に延在し、且つ放物面状に湾曲させることができ、前記光学的中心(2)がこの第1リフレクタ部分の焦点であり、前記主光軸がこの第1リフレクタ部分の光軸である。主平面(4)の前記第1の側とは反対側にファセットより成る第2リフレクタ部分(20)を存在させ、この第2リフレクタ部分は放物面状に湾曲させることができ、この第2リフレクタ部分は前記光学的中心を通る副光軸(22)と前記光学的中心(2)にある焦点とを有する。副光軸(22)は、主光軸(3)に対し前記主平面内で鋭角を成して且つこの主平面(4)から外れて傾斜している。この照明装置によれば、水平平面内で且つ垂直平面内で非対称な選別した光ビームを生じ、従って、この照明装置は接近してくる車両に抗して車道を照明するのに用いるのに適している。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、
光学的な主平面内の主光軸上に光学的中心を有する凹面リフレクタと、
前記主光軸と鋭角を成し、前記光学的な主平面に対し交差して延在する光放出窓と、
凹面リフレクタの主光軸に沿って光放出窓まで延在するとともに、光学的な主平面に対し交差して延在する反射スクリーンと、
光学的な主平面の第1の側に存在し、光放出窓に到達し、凹面リフレクタを画成するサイドパネルと、
光学的中心を中心とする光源を有するランプを装着する手段と
を具える照明装置であって、前記凹面リフレクタは、前記反射スクリーンに沿って延在する細長ファセットを有している当該照明装置に関するものである。
このような照明装置は、国際公開パンフレットWO98/45643に開示されている。
【0002】
この既知の照明装置は、競技場のような場を照明するのに、又は車道のトンネル内の路面を照明するのに用いるためのものであり、これらの場合光放出窓は水平に配置されている。或いはまた、既知の照明装置は建物正面の壁面を照明するのにも用いることができ、この場合、光放出窓は垂直に配置される。
【0003】
この既知の照明装置はリフレクタを具えており、このリフレクタは、この照明装置の対称平面である光学的な主平面と交わる中央列のファセットと、この光学的な主平面の各側に、この主平面に対しある角度で配置された1列のファセットとを有し、後者のファセットはそれぞれサイドパネルにより画成されている。この照明装置は、前記対称平面と交差する方向に延在する細長状の光源を有するランプを装着するのに適切に用いることができる。
【0004】
この既知の照明装置は、光放出窓が水平に配置されている場合、水平平面内で対称的で且つ垂直平面内でも対称的な光ビームを放出する。従って、この場合、下方に向いて斜めの位置にある反射スクリーンが、垂直方向に対し大きな角度で光が放出されるのを回避する。従って、遠方から照明装置を見ている人が光ビームに目をやった場合に、この人の目をくらますことが無くなる。その結果、この照明装置は車道のトンネルを照明するのに極めて適しており、この場合、照明装置はトンネルの天井の中央に装着され交通(運転)方向に抗して光を放出する。従って、この照明装置は、トンネルの路面及び壁面の双方を照明する。照明を均一にするために、複数の同様な照明装置が互いに比較的短い距離で装着されている。
【0005】
交通方向に抗して放出される光ビームにより路面を照明するのが極めて有効である。この場合、路面で反射された光が車道の使用者に向ってかなり上方に進み、この車道の使用者が路面を見うるようにする。一般に用いられている車道照明に関しては、照明装置は支柱から下方に向ってこの支柱の両側に光を放出し、この光の半分は車道の使用者の側とは反対側の支柱の側に放出される。この光は路面により部分的に拡散(散漫)散乱されるとともに、部分的に車道の使用者に向う方向とは反対方向に反射される為、この光は部分的に使用者により見られないままである。路面が、例えば、平滑なアスファルト路面の場合のように反射性であり、しかも特に路面が湿っている場合には、路面による鏡面反射が多くなり、拡散散乱が少なくなる。この場合、路面は極めて暗くなる。車道の使用者自身の車両から発生される光も車道の使用者から遠くで鏡面反射される。しかし、光が車道の使用者に向う方向に進む場合には、路面が鏡面となっている、例えば、湿っている際に、多くの光が車道の使用者に向って反射され、その結果、路面が良く見えるようになる。
【0006】
上述した既知の照明装置の場合、これを、交通方向に抗する方向に光を放出する路面照明として用いる必要がある場合に、交通の流れが一方向である車道区分の上方の中央にこの照明装置を装着する必要があり、その結果、車道上に門型の張出し部(ポータル)を設ける必要があり、これにより照明装置の設置に多くの費用がかかってしまうという欠点がある。照明装置をトンネル照明及び車道照明に用いた場合、かなりの量の光がトンネルの壁面に入射されたり、接近する車両の車道に対する路側帯(路肩、歩道等)に入射されたりするという他の欠点もある。このことは、この光を意図する目的に有効に用いることができないという事実以外に、不所望なことである。その理由は、この光が接近する車両の流れの方向に放出される為である。
【0007】
本発明の目的は、車両の流れの方向が1つである片側車線(複数車線を含む)におけるこの車両の流れの方向に抗する方向でこの片側車線を均一に照明するように車道の近くに適切に設けうる、頭書に記載した種類の照明装置を提供することにある。
【0008】
本発明によれば、前記凹面リフレクタには、
ファセットを有する第1リフレクタ部分であって、前記光学的な主平面の第1の側で前記サイドパネルから延在して、少なくともこの光学的な主平面に接近するとともに前記主光軸及び光学的中心を規定する当該第1リフレクタ部分と、
ファセットを有する第2リフレクタ部分であって、この第2リフレクタ部分は、前記光学的な主平面の第2の側で前記サイドパネルに対向して前記反射スクリーン及び光放出窓間に延在しており、この第2リフレクタ部分は、実質的に光学的中心を通って延在する副光軸を有し、この副光軸は、実質的に光学的中心において主光軸に対し、
* 光放出窓に向う方向に傾いて、この副光軸を前記光学的な主平面に投射すると前記主光軸とで鋭角αを成し、
* サイドパネルに向う方向に傾いて、前記光学的な主平面とで鋭角βを成している
当該第2リフレクタ部分と、
前記第1リフレクタ部分と前記第2リフレクタ部分とを相互連結する第3凹面リフレクタ部分と
を設けることにより、上述した目的を達成する。
【0009】
本発明による照明装置は、点灯中、垂直平面及び水平平面の双方において非対称の光ビームを生じる。この照明装置を一方向に走行する車両に対する路側帯の傍らの支柱に装着し、光放出窓を下方に向けてほぼ水平位置に保ち、凹面リフレクタを接近する車両に向ける場合、反射スクリーンは、水平方向で且つ水平に対し一般に10°までの小さい角度を成す下方の方向で、ランプにより外部に直接放出される光及び反射後に放出される光に対する自然の遮蔽を達成し、その結果、まぶしさが無くなる。スクリーンが有効となる下方に向く角度よりも光学的な主平面に対し大きな角度を成すサイドパネルやリフレクタ自体もこの遮蔽効果に寄与する。反射スクリーンは、一般に、光放出窓に対し約20°〜約25°の範囲内の角度を成す。
【0010】
照明装置から遠く離れた位置では片側車線の幅全体を照明し、照明装置に向う方向で狭くなり、照明装置の付近ではこの照明装置に隣接する片側車線の一部を優先的に照明する主光ビームが第1リフレクタ部分により形成される。
【0011】
第2リフレクタ部分は、支柱(照明装置)の付近で片側車線の幅全体を、車道に沿って支柱から遠く離れた所までは支柱の側とは反対側の片側車線の一部を照明する補助ビームを生じる。第3リフレクタ部分は、主光ビーム及び補助ビームによる照明を完全にする光ビームを生じる。更に、装着したランプから反射されずに直接放出される光や、反射スクリーン及びサイドパネルにより反射される光もある。
【0012】
本発明による照明装置は非対称である為、この照明装置は、左側通行の車両の場合、照明装置を車道の中央分離帯に設けた支柱に装着して片側車線を照明するのに用いるのに適しており、右側通行の車両に対しても支柱を路側帯に配置すれば片側車線を照明するのに適している。しかし、右側通行の車両に対して車道の中央分離帯から片側車線を照明し、又は左側通行の車両に対して路側帯から片側車線を照明するには、上述した照明装置を鏡像反転(左右反転)構造とする必要がある。
【0013】
本発明による照明装置には、その照明範囲が比較的大きい為、車道の長さ方向を照明するのに、照明装置、従って、支柱の個数が比較的少なくて足りるという利点がある。
【0014】
第1リフレクタ部分は反射スクリーンの周辺に沿う方向に曲げるのが好ましい。これにより、照明装置から遠方に離れた位置の照度を増大させる。
【0015】
遠方の光度を比較的高くするには、第1リフレクタ部分が光学的な主平面と交差するファセットを有するように、この第1リフレクタ部分をある距離に亙って延在させるのが好ましい。このようにすることにより、光を長い距離に亙って大きく放出させる。
【0016】
光分布を満足させるには、第1リフレクタ部分のファセットが、少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有するようにするのが好ましい。この場合、この放物面の軸線は主光軸と一致させ、焦点は光学的中心と一致させる。
【0017】
第2リフレクタ部分のファセットが少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有し、この放物面の焦点が光学的中心と少なくともほぼ一致するようにするのも好ましい。
【0018】
一般に、第1リフレクタ部分の放物面と第2リフレクタ部分の放物面とは互いに異なっており、第1リフレクタ部分の放物面の方が小さい焦点距離を有する。これらリフレクタ部分間で曲率が相違している為、これらリフレクタ部分を、三角形のファセットを有する第3リフレクタ部分により相互連結するのが好ましい。これらのファセットは細長とし、反射スクリーンの周辺に沿って延在させる。これらファセットは、入射光を拡げるために平坦に構成することができる。
【0019】
第3リフレクタ部分により反射された光は、主ビーム及び補助ビームを補完するのに有効に用いられるが、この第3リフレクタ部分により反射される光の分布はそれほど臨界的でない。この理由で、ランプを装着する手段を第3リフレクタ部分に少なくとも接近させて位置させるのが好ましく、リフレクタに孔をあけ、この孔の後ろにこの手段を位置させる場合には、これらの孔により反射面を除去、すなわち無効にする。
【0020】
照明装置に用いるランプをいわゆる“ダブルエンド”ランプ、すなわち、電流供給導体がランプにその相対する両端で挿入されている当該ランプにする場合には、ランプを装着する手段は第1部分と第2部分とに分割する。この場合、第1部分を第3リフレクタ部分の付近に位置させ、第2部分を光学的な主平面に対し第1部分側とは反対側に配置する。ダブルエンドランプを使用するのが好ましい。その理由は、衝撃や振動が生じた場合でもこのようなランプは照明装置内の良好に規定された位置に保持される為である。
【0021】
ダブルエンドランプを用いるのが好ましい理由は、ランプを容易に交換することができるとともに、ランプを装着する手段が存在することにより有効な反射面が失われるのを少なくすることができる為でもある。この目的のために、リフレクタには、ランプを装着する手段の部分間に着脱自在の部品を設けることができる。この部品は、これを除去した場合、リフレクタにより囲まれた空間でランプにアクセスするのを可能にし、ランプをリフレクタ内に装填した後に又はこれと同時に再び設ける。リフレクタのこの着脱自在の部品は、リフレクタを囲むハウジングの着脱自在の部品に連結することができ、この後者の部品により、ランプを装着する手段を支持することもできる。
【0022】
鏡面反射又はほぼ鏡面反射を得るために、リフレクタを例えば、ミラーブライトメタル又はセミミラーブライトメタルから形成しうる。
【0023】
好ましい例では、リフレクタ、反射スクリーン及びサイドパネルに、鏡面反射性の反射成分を含むラッカー被膜を設ける。このラッカー被膜には、拡散反射性の反射成分をも含める。このようなラッカー被膜を有するリフレクタを具える照明装置は、欧州特許出願第00201209.4号明細書(国際公開パンフレットWO01/75358に対応)に開示されている。このラッカー被膜は光透過性の結合剤を有し、この結合剤は光反射性粒子を有するが、ラッカー被膜の自由面にはこれらの粒子が殆ど存在しない。これらの粒子は例えば、ハロリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、リン酸ストロンチウム又は二酸化チタニウムをもって構成しうる。これらの粒子は顔料の外皮、例えば二酸化アルミニウムで囲むことができる。結合剤は例えば、シリコーンポリマー、フルオロポリマー又はアクリラートとすることができる。粒子は最大で被膜の容積の75%を占めるようにする。被膜の優れた特性はその反射係数が0.95以上であるということであり、更に鏡面反射と拡散反射との組合せにより、ファセットにより形成される光源の像を徐々に融合させることにある。
【0024】
上述した例の有利な変形例では、サイドパネルから離れた第1リフレクタ部分のファセットを反射性金属から形成する。この変形例には、比較的遠方の光度を高くするために、第1リフレクタ部分の一部が高鏡面反射性となるという利点がある。
【0025】
他の変形例では、第1リフレクタ部分が、光学的な主平面と交差するファセットを有し、これらファセットがこれらに隣接する第1リフレクタ部分のファセットと一緒に反射性金属から形成されるようにする。この変形例には、更に遠く離れた位置での光度が高くなるという利点がある。
【0026】
これらの変形例の特殊例では、光放出窓に接するファセットのラッカー被膜を反射面として作用させる。光放出窓に接するこれらのファセットは、日中遠方から見えるリフレクタの第1の部分となる。これらのファセットを反射性とした場合、これらのファセットは夜の照明装置の点灯中に黒っぽくなる。その理由は、これらのファセットに入射されるランプの光が殆ど下方に反射される為である。この特殊例には、ラッカーの拡散反射成分が入射光を散乱させるために、輝度が極めて低く、まぶしさ無しにこれらのファセットを遠方から見ることができるという利点がある。これらファセットが、車道の方向を指示するものとして車道の使用者を案内する。これらのファセットは更に、照明装置までの距離が近付くにつれ、見られるこの照明装置の輝度が高くなるという効果を生じる。このように、いわゆる“フラッシュ効果”、すなわち、木立に囲まれ、日が差している田舎道で見られる効果が緩和される。
【0027】
これらの変形例及び特殊例による照明装置は、反射性金属のファセットを、リフレクタとは別体でこのリフレクタに取付けた金属本体上に存在させることにより容易に製造しうる。この場合、鏡面のリフレクタに被膜を被着する際に鏡面の金属部分を遮蔽してはならない。この更なる変形例の場合、リフレクタに対し比較的低価格で下級の材料を用いうるという追加の利点が得られる。
【0028】
一般に、照明装置は支柱の基部に向って垂直方向に、且つ交通の方向である支柱の後方にもほぼ非反射の光を放出するおそれがある。その結果、支柱付近又は交通方向で見て支柱を超えた路面上に位置する障害物のような物体が車両に面する面で照明装置により照明される。この状態を、交通方向で見て支柱の前方のある距離に物体がある状態と比べると、前者の状態では、物体と路面との間のコントラストがそれほど良くなく、物体を容易に見分けることができない。
【0029】
従って、好適例では、第1リフレクタ部分と、第3リフレクタ部分と、光学的中心を通り、光学的な主平面及び光放出窓を交差する平面とにより画成された光放出窓の領域における非反射光の放出を防止する第1遮蔽手段を設ける。この手段は光放出窓内のパネルとするか、光放出窓を封止するガラスパネルが存在する場合にはこのガラスパネル上の被膜とすることができる。
【0030】
しかし、第1遮蔽手段が、主光軸に沿い且つ光学的な主平面を交差するようにリフレクタ内に配置された遮蔽体を有するようにするのが有利である。その理由は、このような遮蔽体により所望通りの遮蔽を行うことができ、リフレクタにより反射される光線の流れを実質的に妨害せず、ランプから直接生じる光を好ましい方向に反射する為である。
【0031】
第1遮蔽手段はコントラストの増大を達成するのに有利であるが、エネルギーをも節約する。この第1遮蔽手段を存在させると、路面の平均輝度は0.5〜1cd/m2 で充分であるが、この手段が存在しないと、平均輝度は2倍の大きさとする必要がある。
【0032】
第2リフレクタ部分付近で、光放出窓内に第2遮蔽手段を存在させて、非反射光が光学的な主平面に対し側方に放出されるのを防止する。このようにするのは、リフレクタが比較的浅く、従って、ランプが照明装置の側方から見える場合に望ましいことである。照明装置を車道の中央分離帯で用いる場合には、第2遮蔽手段が、この照明装置により照明すべき片側車線とは異なる他の片側車線の方向への非反射光の放出を防止する。
【0033】
この第2遮蔽手段は、副光軸に沿って延在する薄板を有することができる。必要に応じて、1つ又は2つの追加の薄板を存在させることができる。
【0034】
本発明による照明装置を路側帯に用いると、例えば、照明装置を比較的高い位置に配置するか、又は接近する車両にとって路側帯が比較的狭い場合には、ランプにより照明装置から外部に直接放出される非反射光が依然として反対側の片側車線を照射するおそれがある。この光はこの反対側の片側車線上で交通方向と同じ方向に進み、従って、この反対側の片側車線上に存在する障害物のコントラストを低減させる。
【0035】
このおそれを無くす好適例では、前記光学的な主平面の第1の側で、この光学的な主平面に沿って第3遮蔽手段が延在し、この第3遮蔽手段により、前記光学的な主平面の前記第1の側で非反射光が放出されないようにする。このようにすることにより、本発明による照明装置を広く用いることができ、すなわち、中央分離帯に用いるばかりではなく、路側帯の比較的高い支柱上にも用いることができ、たとえ路側帯が比較的狭い場合でも本発明による照明装置を路側帯に設けることができる。この点は、光学的な主平面に対する比較的大きな角度での非反射光の放出が防止されるという事実により得られるものである。
【0036】
リフレクタはハウジング内に収容することができ、光放出窓は、例えば平坦なガラスパネルにより封じることができる。本発明による照明装置は、コンパクトな光源を有するランプを収容するのに用いるのが特に適している。このようなランプの光束を高く、その結果、このようなコンパクトなランプの輝度を高くするには、ランプを、高圧メタルハライド放電ランプ、例えば、定格電力が150Wで色温度が例えば3000〜4000Kの高圧メタルハライド放電ランプとするのが好ましい。このランプは、例えば酸化アルミニウムのようなセラミック放電容器であって直径が例えば12mmの容器内で、例えば12mmの長さの放電アークを有しうる。ランプを装着する手段が第3リフレクタ部分のすぐ近くに位置している場合で、放電容器が光学的中心を囲むように設けられている場合には、ランプが光学的な主平面を斜めに交差してこの主平面と鋭角を成すようにする。
【0037】
本発明による照明装置の効率は高く、これは、照明装置内での二重反射がかなり排除されるという事実によるものである。
【0038】
図1に示す本発明の第1実施例の照明装置は、ガラスパネル41により封止されているハウジング40内にリフレクタ1を有する。この照明装置は、この図示の位置で、左側通行の車両に対し車道の中央分離帯に、又は右側通行の車両に対し車道の路側帯に配置することができ、車両は図1において右方向から近づくものである。照明装置は、小さな角度、例えば10〜15°に亙って車道の方向に回動しうる。
【0039】
図1及び2に示すように、凹面リフレクタ1は、光学的な主平面4における主光軸3上に光学的中心2を有する。光放出窓5は、主光軸3に対し鋭角、図示の場合22°の角度を成し、光学的な主平面4に対し交差して延在している。反射スクリーン6は、光学的な主平面4に対し交差して主光軸3に沿って光放出窓5内に延在している。この反射スクリーン6は、リフレクタ1を光放出窓5内に伸長させる。サイドパネル7は、スクリーン6に隣接して主平面4の第1の側に位置し、光放出窓5内に延在し、リフレクタ1を画成している。照明装置は、光源を有するランプを装着する手段8を有し、この光源は光学的中心2を中心として位置している。リフレクタ1は、スクリーン6の周辺に沿って延在する細長ファセット(小面)11、11″、21を有する。光放出窓5が下を向いて水平位置となるように、照明装置が配置されている場合には、スクリーン6とサイドパネル7とを有するリフレクタ1は、装着されているランプが遠方から目に見えず、点灯中、水平に対し約10°までの角度では光が放出されないようにする。
【0040】
リフレクタ1は、細長ファセット11、11″を有する第1リフレクタ部分10を具えており、この第1リフレクタ部分10は、主平面4の第1の側でサイドパネル7からこの主平面4に少なくとも接近するまで延在し、主光軸3及び光学的中心2を規定している。リフレクタ1は更に、細長ファセット21を有する第2リフレクタ部分20を具えており、この第2リフレクタ部分20は、サイドパネル7に対向して、主平面4の第2の側でスクリーン6と光放出窓5との間に延在している。第2リフレクタ部分20は、基本的に光学的中心2を通る副光軸22を有し、この副光軸は、基本的に光学的中心2において主光軸3に対し傾斜している。この副光軸22は、光放出窓5に向って傾斜し(図1参照)、これを主平面4に投射した際に主光軸3と鋭角α、本例では15°の角度を成しているとともに、この副光軸は、サイドパネル7に向っても傾斜し(図2参照)、主平面4に対し鋭角β、本例では30°の角度を成している。リフレクタ1は、第1リフレクタ部分10と第2リフレクタ部分20とを相互連結する凹面状の第3リフレクタ部分30をも有している。
【0041】
図示の実施例においては、第1リフレクタ部分10はスクリーン6の周辺に沿う方向で曲げられている。
この第1リフレクタ部分10は、主平面4と交わる細長ファセット11´をも有する。
【0042】
第1リフレクタ部分10の細長ファセット11、11´、11″は、少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有する。光放出窓内に位置する角度点を除いて、細長ファセット11、11´、11″のあらゆる角度点は少なくともほぼ放物面上に位置する。図示の実施例では、放物面は約32mmの焦点距離を有する。反射光が水平線に対しあまりにも小さい角度で、すなわち約10°よりも小さい角度で放出されないようにするために、光放出窓内の角度点は、図1に示すように放物面上に位置させない。これと同じ理由で、サイドパネル7は、光放出窓に対し鋭角、例えば75〜80°の角度を成すのが好ましい。
【0043】
第2リフレクタ部分20の細長ファセット21は、光学的中心2と少なくともほぼ一致する焦点23を有する放物面上に少なくともほぼ位置する角度点を有している。この放物面は約43mmの焦点距離を有する。
【0044】
第3リフレクタ部分30は、第1リフレクタ部分10と第2リフレクタ部分20との間の曲率の相違の為に、三角形ファセット31を有する。しかし、三角形形状の為に、これらファセット31も平坦とする。図2では、放物線が図示の2列のファセット31間の境界における角度点を経て延在しており、焦点距離は図示の例では37.5mmである。
【0045】
ランプを装着する手段8は第3リフレクタ部分30の付近に存在する。図示の例では、第3リフレクタ部分30が孔32を有し、この孔の後ろでリフレクタ1の外側に手段8が位置している(図2参照)。
【0046】
リフレクタ1、スクリーン6及びサイドパネル7には、部分的に鏡面反射性としたラッカー被膜が設けられている。このラッカー被膜は、75容積%の光透過性シリコン結合剤と、酸化アルミニウム外皮が設けられた25容積%の光反射性二酸化チタニウム粒子とを有する。このラッカー被膜の自由面には粒子が殆ど存在しない。二酸化チタニウム及び酸化アルミニウムは互いに異なる屈折率、すなわちそれぞれ2.32及び1.63を有し、その結果、ラッカー被膜の鏡面反射が更に高められる。
【0047】
第1リフレクタ部分10のうち、サイドパネル7から離れているファセット11″は反射性材料、例えば、陽極酸化したアルミニウム、例えばミラーブライトアルミニウムのようなアルミニウムから形成するが、一般には図示の例のようにセミミラーブライトアルミニウムが用いられる。図2において、これらファセット11″は主平面4からも離れている。
【0048】
光放出窓5に接するファセット11の場合には、ラッカー被膜は反射面として作用している。
反射性金属のファセット11″はリフレクタとは別体の金属本体12上に位置しており、図示の例では、この金属本体12は、これに取付けられた舌片13をリフレクタ1の孔内に挿入した後折り曲げるか又はねじることによりリフレクタ1に取付けられている。
【0049】
第1リフレクタ部分10と、第3リフレクタ部分30と、光学的中心2を通り主平面4と交差するとともに光放出窓5と交差する平面とにより画成された光放出窓5の領域で、非反射光が放出されるのをなくすために、第1遮蔽手段51(図1参照)を存在させる。
【0050】
この第1遮蔽手段51は、主光軸3に沿って延在し主平面4と交差するようにリフレクタ1内に配置された遮蔽体を有する。
【0051】
図3で用いた図1及び2の符号と同じ符号は図1及び2と同じ意味を有する。光放出窓5内には、第1遮蔽手段51として作用する遮蔽体が設けられている。第2リフレクタ部分20の位置において、第2遮蔽手段24が光放出窓5内に存在し、非反射光が主平面4に対し側方に放出されるのを防止する。図3では、第2遮蔽手段24が、光放出窓5に対し直角に延在する2枚の薄板より成り、これら薄板は副光軸22に沿って延在し第2リフレクタ部分20に連結されている。
【0052】
図4〜6には、図1〜3に示す部品に対応する部品を、図1〜3と同じ符号で示してある。
【0053】
図4では、ハウジング40が照明装置の光学システムと形状的にほぼ同じである為、この照明装置は比較的軽量でコンパクトであり、その結果、比較的僅かしか風をうけず、比較的軽量の支柱に適切に装着しうる。
【0054】
ランプLを装着する手段8は2つの部品から成り、その結果、ダブルエンドランプLが装着される。図5に示すように、リフレクタ1は2つの孔、すなわち、第3リフレクタ部分30にあけた孔32と、主平面4に対しこの孔32の側とは反対側でこの孔32に対向して第1リフレクタ部分10にあけた孔14とを有し、これらの孔の付近に配置されている2部品手段8内にこれらの孔を通してランプLを挿入しうるようになっている。
【0055】
図5には、第1実施例との他の相違も示してある。第1実施例の第1リフレクタ部分10は5列のファセットを有しているのに対し、図5の第1リフレクタ部分10は4列のみのファセット11、11´を有している。この第1リフレクタ部分10は、これらのファセットにより反射された光を、主平面4に対し交差する方向に大きく広げる。3列のファセット、すなわち、主平面4と交わるファセット11´のうち光放出窓5と接するファセット11´を除いた1列のファセット11´と、同じく光放出窓5と接するファセット11を除いた互いに隣接する2列のファセット11″とは、リフレクタ1とは別体でこれに取付けられた金属本体12が存在する為に鏡面反射面を有する。従って、第1リフレクタ部分10は、範囲の大きなビームを形成する。
【0056】
図6では、主平面4の第1の側でこの主平面に沿って第3遮蔽手段15が延在し、これら遮蔽手段により、主平面4のこの第1の側における非反射光の放出を回避する。これらの遮蔽手段は、光放出窓5に対し直角に延在する細長薄板より成っている。第2リフレクタ部分20の付近にある第2遮蔽手段24の効果は、光放出窓5に対し直角に延在する隔壁24´により増強される。この隔壁24´は、第3リフレクタ部分30における三角形ファセット31の2列間の境界が存在する平面内に延在する。
【0057】
図1〜3による照明装置及び図4〜6による照明装置では、セラミックランプ容器に入れた150Wのメタルハライド放電ランプを光源として用いる。光ビームを測定したところ、図1〜3の照明装置では、光ビームの最大光度は760cd/klmであるが、図4〜6の照明装置では、最大光度は990cd/klmである。第1実施例では、照明装置の効率は74.5%、すなわち、ランプにより発生された光のうち74.5%が照明装置から放出され、第2実施例では、効率が78.5%である。内部反射により生ぜしめられる光損失を無くすとともに、直接的な横方向の光放出を制限して光をより一層有効に用いることにより、これらの改善が達成される。
【0058】
本発明による照明装置は、特許請求の範囲に記載した組合せとは異なる上述した特徴の組合せを有することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】ハウジング中のリフレクタを側面図で示すようにした本発明による照明装置の第1実施例の断面図である。
【図2】図1の矢印IIの方向に見たリフレクタの平面図である。
【図3】光放出窓の変形例を図1において矢印III の方向に見た平面図である。
【図4】本発明による照明装置の第2実施例を示す側面図である。
【図5】図4の矢印Vの方向に見たリフレクタの平面図である。
【図6】図4の矢印VIの方向に見た光放出窓の平面図である。
【0001】
本発明は、
光学的な主平面内の主光軸上に光学的中心を有する凹面リフレクタと、
前記主光軸と鋭角を成し、前記光学的な主平面に対し交差して延在する光放出窓と、
凹面リフレクタの主光軸に沿って光放出窓まで延在するとともに、光学的な主平面に対し交差して延在する反射スクリーンと、
光学的な主平面の第1の側に存在し、光放出窓に到達し、凹面リフレクタを画成するサイドパネルと、
光学的中心を中心とする光源を有するランプを装着する手段と
を具える照明装置であって、前記凹面リフレクタは、前記反射スクリーンに沿って延在する細長ファセットを有している当該照明装置に関するものである。
このような照明装置は、国際公開パンフレットWO98/45643に開示されている。
【0002】
この既知の照明装置は、競技場のような場を照明するのに、又は車道のトンネル内の路面を照明するのに用いるためのものであり、これらの場合光放出窓は水平に配置されている。或いはまた、既知の照明装置は建物正面の壁面を照明するのにも用いることができ、この場合、光放出窓は垂直に配置される。
【0003】
この既知の照明装置はリフレクタを具えており、このリフレクタは、この照明装置の対称平面である光学的な主平面と交わる中央列のファセットと、この光学的な主平面の各側に、この主平面に対しある角度で配置された1列のファセットとを有し、後者のファセットはそれぞれサイドパネルにより画成されている。この照明装置は、前記対称平面と交差する方向に延在する細長状の光源を有するランプを装着するのに適切に用いることができる。
【0004】
この既知の照明装置は、光放出窓が水平に配置されている場合、水平平面内で対称的で且つ垂直平面内でも対称的な光ビームを放出する。従って、この場合、下方に向いて斜めの位置にある反射スクリーンが、垂直方向に対し大きな角度で光が放出されるのを回避する。従って、遠方から照明装置を見ている人が光ビームに目をやった場合に、この人の目をくらますことが無くなる。その結果、この照明装置は車道のトンネルを照明するのに極めて適しており、この場合、照明装置はトンネルの天井の中央に装着され交通(運転)方向に抗して光を放出する。従って、この照明装置は、トンネルの路面及び壁面の双方を照明する。照明を均一にするために、複数の同様な照明装置が互いに比較的短い距離で装着されている。
【0005】
交通方向に抗して放出される光ビームにより路面を照明するのが極めて有効である。この場合、路面で反射された光が車道の使用者に向ってかなり上方に進み、この車道の使用者が路面を見うるようにする。一般に用いられている車道照明に関しては、照明装置は支柱から下方に向ってこの支柱の両側に光を放出し、この光の半分は車道の使用者の側とは反対側の支柱の側に放出される。この光は路面により部分的に拡散(散漫)散乱されるとともに、部分的に車道の使用者に向う方向とは反対方向に反射される為、この光は部分的に使用者により見られないままである。路面が、例えば、平滑なアスファルト路面の場合のように反射性であり、しかも特に路面が湿っている場合には、路面による鏡面反射が多くなり、拡散散乱が少なくなる。この場合、路面は極めて暗くなる。車道の使用者自身の車両から発生される光も車道の使用者から遠くで鏡面反射される。しかし、光が車道の使用者に向う方向に進む場合には、路面が鏡面となっている、例えば、湿っている際に、多くの光が車道の使用者に向って反射され、その結果、路面が良く見えるようになる。
【0006】
上述した既知の照明装置の場合、これを、交通方向に抗する方向に光を放出する路面照明として用いる必要がある場合に、交通の流れが一方向である車道区分の上方の中央にこの照明装置を装着する必要があり、その結果、車道上に門型の張出し部(ポータル)を設ける必要があり、これにより照明装置の設置に多くの費用がかかってしまうという欠点がある。照明装置をトンネル照明及び車道照明に用いた場合、かなりの量の光がトンネルの壁面に入射されたり、接近する車両の車道に対する路側帯(路肩、歩道等)に入射されたりするという他の欠点もある。このことは、この光を意図する目的に有効に用いることができないという事実以外に、不所望なことである。その理由は、この光が接近する車両の流れの方向に放出される為である。
【0007】
本発明の目的は、車両の流れの方向が1つである片側車線(複数車線を含む)におけるこの車両の流れの方向に抗する方向でこの片側車線を均一に照明するように車道の近くに適切に設けうる、頭書に記載した種類の照明装置を提供することにある。
【0008】
本発明によれば、前記凹面リフレクタには、
ファセットを有する第1リフレクタ部分であって、前記光学的な主平面の第1の側で前記サイドパネルから延在して、少なくともこの光学的な主平面に接近するとともに前記主光軸及び光学的中心を規定する当該第1リフレクタ部分と、
ファセットを有する第2リフレクタ部分であって、この第2リフレクタ部分は、前記光学的な主平面の第2の側で前記サイドパネルに対向して前記反射スクリーン及び光放出窓間に延在しており、この第2リフレクタ部分は、実質的に光学的中心を通って延在する副光軸を有し、この副光軸は、実質的に光学的中心において主光軸に対し、
* 光放出窓に向う方向に傾いて、この副光軸を前記光学的な主平面に投射すると前記主光軸とで鋭角αを成し、
* サイドパネルに向う方向に傾いて、前記光学的な主平面とで鋭角βを成している
当該第2リフレクタ部分と、
前記第1リフレクタ部分と前記第2リフレクタ部分とを相互連結する第3凹面リフレクタ部分と
を設けることにより、上述した目的を達成する。
【0009】
本発明による照明装置は、点灯中、垂直平面及び水平平面の双方において非対称の光ビームを生じる。この照明装置を一方向に走行する車両に対する路側帯の傍らの支柱に装着し、光放出窓を下方に向けてほぼ水平位置に保ち、凹面リフレクタを接近する車両に向ける場合、反射スクリーンは、水平方向で且つ水平に対し一般に10°までの小さい角度を成す下方の方向で、ランプにより外部に直接放出される光及び反射後に放出される光に対する自然の遮蔽を達成し、その結果、まぶしさが無くなる。スクリーンが有効となる下方に向く角度よりも光学的な主平面に対し大きな角度を成すサイドパネルやリフレクタ自体もこの遮蔽効果に寄与する。反射スクリーンは、一般に、光放出窓に対し約20°〜約25°の範囲内の角度を成す。
【0010】
照明装置から遠く離れた位置では片側車線の幅全体を照明し、照明装置に向う方向で狭くなり、照明装置の付近ではこの照明装置に隣接する片側車線の一部を優先的に照明する主光ビームが第1リフレクタ部分により形成される。
【0011】
第2リフレクタ部分は、支柱(照明装置)の付近で片側車線の幅全体を、車道に沿って支柱から遠く離れた所までは支柱の側とは反対側の片側車線の一部を照明する補助ビームを生じる。第3リフレクタ部分は、主光ビーム及び補助ビームによる照明を完全にする光ビームを生じる。更に、装着したランプから反射されずに直接放出される光や、反射スクリーン及びサイドパネルにより反射される光もある。
【0012】
本発明による照明装置は非対称である為、この照明装置は、左側通行の車両の場合、照明装置を車道の中央分離帯に設けた支柱に装着して片側車線を照明するのに用いるのに適しており、右側通行の車両に対しても支柱を路側帯に配置すれば片側車線を照明するのに適している。しかし、右側通行の車両に対して車道の中央分離帯から片側車線を照明し、又は左側通行の車両に対して路側帯から片側車線を照明するには、上述した照明装置を鏡像反転(左右反転)構造とする必要がある。
【0013】
本発明による照明装置には、その照明範囲が比較的大きい為、車道の長さ方向を照明するのに、照明装置、従って、支柱の個数が比較的少なくて足りるという利点がある。
【0014】
第1リフレクタ部分は反射スクリーンの周辺に沿う方向に曲げるのが好ましい。これにより、照明装置から遠方に離れた位置の照度を増大させる。
【0015】
遠方の光度を比較的高くするには、第1リフレクタ部分が光学的な主平面と交差するファセットを有するように、この第1リフレクタ部分をある距離に亙って延在させるのが好ましい。このようにすることにより、光を長い距離に亙って大きく放出させる。
【0016】
光分布を満足させるには、第1リフレクタ部分のファセットが、少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有するようにするのが好ましい。この場合、この放物面の軸線は主光軸と一致させ、焦点は光学的中心と一致させる。
【0017】
第2リフレクタ部分のファセットが少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有し、この放物面の焦点が光学的中心と少なくともほぼ一致するようにするのも好ましい。
【0018】
一般に、第1リフレクタ部分の放物面と第2リフレクタ部分の放物面とは互いに異なっており、第1リフレクタ部分の放物面の方が小さい焦点距離を有する。これらリフレクタ部分間で曲率が相違している為、これらリフレクタ部分を、三角形のファセットを有する第3リフレクタ部分により相互連結するのが好ましい。これらのファセットは細長とし、反射スクリーンの周辺に沿って延在させる。これらファセットは、入射光を拡げるために平坦に構成することができる。
【0019】
第3リフレクタ部分により反射された光は、主ビーム及び補助ビームを補完するのに有効に用いられるが、この第3リフレクタ部分により反射される光の分布はそれほど臨界的でない。この理由で、ランプを装着する手段を第3リフレクタ部分に少なくとも接近させて位置させるのが好ましく、リフレクタに孔をあけ、この孔の後ろにこの手段を位置させる場合には、これらの孔により反射面を除去、すなわち無効にする。
【0020】
照明装置に用いるランプをいわゆる“ダブルエンド”ランプ、すなわち、電流供給導体がランプにその相対する両端で挿入されている当該ランプにする場合には、ランプを装着する手段は第1部分と第2部分とに分割する。この場合、第1部分を第3リフレクタ部分の付近に位置させ、第2部分を光学的な主平面に対し第1部分側とは反対側に配置する。ダブルエンドランプを使用するのが好ましい。その理由は、衝撃や振動が生じた場合でもこのようなランプは照明装置内の良好に規定された位置に保持される為である。
【0021】
ダブルエンドランプを用いるのが好ましい理由は、ランプを容易に交換することができるとともに、ランプを装着する手段が存在することにより有効な反射面が失われるのを少なくすることができる為でもある。この目的のために、リフレクタには、ランプを装着する手段の部分間に着脱自在の部品を設けることができる。この部品は、これを除去した場合、リフレクタにより囲まれた空間でランプにアクセスするのを可能にし、ランプをリフレクタ内に装填した後に又はこれと同時に再び設ける。リフレクタのこの着脱自在の部品は、リフレクタを囲むハウジングの着脱自在の部品に連結することができ、この後者の部品により、ランプを装着する手段を支持することもできる。
【0022】
鏡面反射又はほぼ鏡面反射を得るために、リフレクタを例えば、ミラーブライトメタル又はセミミラーブライトメタルから形成しうる。
【0023】
好ましい例では、リフレクタ、反射スクリーン及びサイドパネルに、鏡面反射性の反射成分を含むラッカー被膜を設ける。このラッカー被膜には、拡散反射性の反射成分をも含める。このようなラッカー被膜を有するリフレクタを具える照明装置は、欧州特許出願第00201209.4号明細書(国際公開パンフレットWO01/75358に対応)に開示されている。このラッカー被膜は光透過性の結合剤を有し、この結合剤は光反射性粒子を有するが、ラッカー被膜の自由面にはこれらの粒子が殆ど存在しない。これらの粒子は例えば、ハロリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、リン酸ストロンチウム又は二酸化チタニウムをもって構成しうる。これらの粒子は顔料の外皮、例えば二酸化アルミニウムで囲むことができる。結合剤は例えば、シリコーンポリマー、フルオロポリマー又はアクリラートとすることができる。粒子は最大で被膜の容積の75%を占めるようにする。被膜の優れた特性はその反射係数が0.95以上であるということであり、更に鏡面反射と拡散反射との組合せにより、ファセットにより形成される光源の像を徐々に融合させることにある。
【0024】
上述した例の有利な変形例では、サイドパネルから離れた第1リフレクタ部分のファセットを反射性金属から形成する。この変形例には、比較的遠方の光度を高くするために、第1リフレクタ部分の一部が高鏡面反射性となるという利点がある。
【0025】
他の変形例では、第1リフレクタ部分が、光学的な主平面と交差するファセットを有し、これらファセットがこれらに隣接する第1リフレクタ部分のファセットと一緒に反射性金属から形成されるようにする。この変形例には、更に遠く離れた位置での光度が高くなるという利点がある。
【0026】
これらの変形例の特殊例では、光放出窓に接するファセットのラッカー被膜を反射面として作用させる。光放出窓に接するこれらのファセットは、日中遠方から見えるリフレクタの第1の部分となる。これらのファセットを反射性とした場合、これらのファセットは夜の照明装置の点灯中に黒っぽくなる。その理由は、これらのファセットに入射されるランプの光が殆ど下方に反射される為である。この特殊例には、ラッカーの拡散反射成分が入射光を散乱させるために、輝度が極めて低く、まぶしさ無しにこれらのファセットを遠方から見ることができるという利点がある。これらファセットが、車道の方向を指示するものとして車道の使用者を案内する。これらのファセットは更に、照明装置までの距離が近付くにつれ、見られるこの照明装置の輝度が高くなるという効果を生じる。このように、いわゆる“フラッシュ効果”、すなわち、木立に囲まれ、日が差している田舎道で見られる効果が緩和される。
【0027】
これらの変形例及び特殊例による照明装置は、反射性金属のファセットを、リフレクタとは別体でこのリフレクタに取付けた金属本体上に存在させることにより容易に製造しうる。この場合、鏡面のリフレクタに被膜を被着する際に鏡面の金属部分を遮蔽してはならない。この更なる変形例の場合、リフレクタに対し比較的低価格で下級の材料を用いうるという追加の利点が得られる。
【0028】
一般に、照明装置は支柱の基部に向って垂直方向に、且つ交通の方向である支柱の後方にもほぼ非反射の光を放出するおそれがある。その結果、支柱付近又は交通方向で見て支柱を超えた路面上に位置する障害物のような物体が車両に面する面で照明装置により照明される。この状態を、交通方向で見て支柱の前方のある距離に物体がある状態と比べると、前者の状態では、物体と路面との間のコントラストがそれほど良くなく、物体を容易に見分けることができない。
【0029】
従って、好適例では、第1リフレクタ部分と、第3リフレクタ部分と、光学的中心を通り、光学的な主平面及び光放出窓を交差する平面とにより画成された光放出窓の領域における非反射光の放出を防止する第1遮蔽手段を設ける。この手段は光放出窓内のパネルとするか、光放出窓を封止するガラスパネルが存在する場合にはこのガラスパネル上の被膜とすることができる。
【0030】
しかし、第1遮蔽手段が、主光軸に沿い且つ光学的な主平面を交差するようにリフレクタ内に配置された遮蔽体を有するようにするのが有利である。その理由は、このような遮蔽体により所望通りの遮蔽を行うことができ、リフレクタにより反射される光線の流れを実質的に妨害せず、ランプから直接生じる光を好ましい方向に反射する為である。
【0031】
第1遮蔽手段はコントラストの増大を達成するのに有利であるが、エネルギーをも節約する。この第1遮蔽手段を存在させると、路面の平均輝度は0.5〜1cd/m2 で充分であるが、この手段が存在しないと、平均輝度は2倍の大きさとする必要がある。
【0032】
第2リフレクタ部分付近で、光放出窓内に第2遮蔽手段を存在させて、非反射光が光学的な主平面に対し側方に放出されるのを防止する。このようにするのは、リフレクタが比較的浅く、従って、ランプが照明装置の側方から見える場合に望ましいことである。照明装置を車道の中央分離帯で用いる場合には、第2遮蔽手段が、この照明装置により照明すべき片側車線とは異なる他の片側車線の方向への非反射光の放出を防止する。
【0033】
この第2遮蔽手段は、副光軸に沿って延在する薄板を有することができる。必要に応じて、1つ又は2つの追加の薄板を存在させることができる。
【0034】
本発明による照明装置を路側帯に用いると、例えば、照明装置を比較的高い位置に配置するか、又は接近する車両にとって路側帯が比較的狭い場合には、ランプにより照明装置から外部に直接放出される非反射光が依然として反対側の片側車線を照射するおそれがある。この光はこの反対側の片側車線上で交通方向と同じ方向に進み、従って、この反対側の片側車線上に存在する障害物のコントラストを低減させる。
【0035】
このおそれを無くす好適例では、前記光学的な主平面の第1の側で、この光学的な主平面に沿って第3遮蔽手段が延在し、この第3遮蔽手段により、前記光学的な主平面の前記第1の側で非反射光が放出されないようにする。このようにすることにより、本発明による照明装置を広く用いることができ、すなわち、中央分離帯に用いるばかりではなく、路側帯の比較的高い支柱上にも用いることができ、たとえ路側帯が比較的狭い場合でも本発明による照明装置を路側帯に設けることができる。この点は、光学的な主平面に対する比較的大きな角度での非反射光の放出が防止されるという事実により得られるものである。
【0036】
リフレクタはハウジング内に収容することができ、光放出窓は、例えば平坦なガラスパネルにより封じることができる。本発明による照明装置は、コンパクトな光源を有するランプを収容するのに用いるのが特に適している。このようなランプの光束を高く、その結果、このようなコンパクトなランプの輝度を高くするには、ランプを、高圧メタルハライド放電ランプ、例えば、定格電力が150Wで色温度が例えば3000〜4000Kの高圧メタルハライド放電ランプとするのが好ましい。このランプは、例えば酸化アルミニウムのようなセラミック放電容器であって直径が例えば12mmの容器内で、例えば12mmの長さの放電アークを有しうる。ランプを装着する手段が第3リフレクタ部分のすぐ近くに位置している場合で、放電容器が光学的中心を囲むように設けられている場合には、ランプが光学的な主平面を斜めに交差してこの主平面と鋭角を成すようにする。
【0037】
本発明による照明装置の効率は高く、これは、照明装置内での二重反射がかなり排除されるという事実によるものである。
【0038】
図1に示す本発明の第1実施例の照明装置は、ガラスパネル41により封止されているハウジング40内にリフレクタ1を有する。この照明装置は、この図示の位置で、左側通行の車両に対し車道の中央分離帯に、又は右側通行の車両に対し車道の路側帯に配置することができ、車両は図1において右方向から近づくものである。照明装置は、小さな角度、例えば10〜15°に亙って車道の方向に回動しうる。
【0039】
図1及び2に示すように、凹面リフレクタ1は、光学的な主平面4における主光軸3上に光学的中心2を有する。光放出窓5は、主光軸3に対し鋭角、図示の場合22°の角度を成し、光学的な主平面4に対し交差して延在している。反射スクリーン6は、光学的な主平面4に対し交差して主光軸3に沿って光放出窓5内に延在している。この反射スクリーン6は、リフレクタ1を光放出窓5内に伸長させる。サイドパネル7は、スクリーン6に隣接して主平面4の第1の側に位置し、光放出窓5内に延在し、リフレクタ1を画成している。照明装置は、光源を有するランプを装着する手段8を有し、この光源は光学的中心2を中心として位置している。リフレクタ1は、スクリーン6の周辺に沿って延在する細長ファセット(小面)11、11″、21を有する。光放出窓5が下を向いて水平位置となるように、照明装置が配置されている場合には、スクリーン6とサイドパネル7とを有するリフレクタ1は、装着されているランプが遠方から目に見えず、点灯中、水平に対し約10°までの角度では光が放出されないようにする。
【0040】
リフレクタ1は、細長ファセット11、11″を有する第1リフレクタ部分10を具えており、この第1リフレクタ部分10は、主平面4の第1の側でサイドパネル7からこの主平面4に少なくとも接近するまで延在し、主光軸3及び光学的中心2を規定している。リフレクタ1は更に、細長ファセット21を有する第2リフレクタ部分20を具えており、この第2リフレクタ部分20は、サイドパネル7に対向して、主平面4の第2の側でスクリーン6と光放出窓5との間に延在している。第2リフレクタ部分20は、基本的に光学的中心2を通る副光軸22を有し、この副光軸は、基本的に光学的中心2において主光軸3に対し傾斜している。この副光軸22は、光放出窓5に向って傾斜し(図1参照)、これを主平面4に投射した際に主光軸3と鋭角α、本例では15°の角度を成しているとともに、この副光軸は、サイドパネル7に向っても傾斜し(図2参照)、主平面4に対し鋭角β、本例では30°の角度を成している。リフレクタ1は、第1リフレクタ部分10と第2リフレクタ部分20とを相互連結する凹面状の第3リフレクタ部分30をも有している。
【0041】
図示の実施例においては、第1リフレクタ部分10はスクリーン6の周辺に沿う方向で曲げられている。
この第1リフレクタ部分10は、主平面4と交わる細長ファセット11´をも有する。
【0042】
第1リフレクタ部分10の細長ファセット11、11´、11″は、少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有する。光放出窓内に位置する角度点を除いて、細長ファセット11、11´、11″のあらゆる角度点は少なくともほぼ放物面上に位置する。図示の実施例では、放物面は約32mmの焦点距離を有する。反射光が水平線に対しあまりにも小さい角度で、すなわち約10°よりも小さい角度で放出されないようにするために、光放出窓内の角度点は、図1に示すように放物面上に位置させない。これと同じ理由で、サイドパネル7は、光放出窓に対し鋭角、例えば75〜80°の角度を成すのが好ましい。
【0043】
第2リフレクタ部分20の細長ファセット21は、光学的中心2と少なくともほぼ一致する焦点23を有する放物面上に少なくともほぼ位置する角度点を有している。この放物面は約43mmの焦点距離を有する。
【0044】
第3リフレクタ部分30は、第1リフレクタ部分10と第2リフレクタ部分20との間の曲率の相違の為に、三角形ファセット31を有する。しかし、三角形形状の為に、これらファセット31も平坦とする。図2では、放物線が図示の2列のファセット31間の境界における角度点を経て延在しており、焦点距離は図示の例では37.5mmである。
【0045】
ランプを装着する手段8は第3リフレクタ部分30の付近に存在する。図示の例では、第3リフレクタ部分30が孔32を有し、この孔の後ろでリフレクタ1の外側に手段8が位置している(図2参照)。
【0046】
リフレクタ1、スクリーン6及びサイドパネル7には、部分的に鏡面反射性としたラッカー被膜が設けられている。このラッカー被膜は、75容積%の光透過性シリコン結合剤と、酸化アルミニウム外皮が設けられた25容積%の光反射性二酸化チタニウム粒子とを有する。このラッカー被膜の自由面には粒子が殆ど存在しない。二酸化チタニウム及び酸化アルミニウムは互いに異なる屈折率、すなわちそれぞれ2.32及び1.63を有し、その結果、ラッカー被膜の鏡面反射が更に高められる。
【0047】
第1リフレクタ部分10のうち、サイドパネル7から離れているファセット11″は反射性材料、例えば、陽極酸化したアルミニウム、例えばミラーブライトアルミニウムのようなアルミニウムから形成するが、一般には図示の例のようにセミミラーブライトアルミニウムが用いられる。図2において、これらファセット11″は主平面4からも離れている。
【0048】
光放出窓5に接するファセット11の場合には、ラッカー被膜は反射面として作用している。
反射性金属のファセット11″はリフレクタとは別体の金属本体12上に位置しており、図示の例では、この金属本体12は、これに取付けられた舌片13をリフレクタ1の孔内に挿入した後折り曲げるか又はねじることによりリフレクタ1に取付けられている。
【0049】
第1リフレクタ部分10と、第3リフレクタ部分30と、光学的中心2を通り主平面4と交差するとともに光放出窓5と交差する平面とにより画成された光放出窓5の領域で、非反射光が放出されるのをなくすために、第1遮蔽手段51(図1参照)を存在させる。
【0050】
この第1遮蔽手段51は、主光軸3に沿って延在し主平面4と交差するようにリフレクタ1内に配置された遮蔽体を有する。
【0051】
図3で用いた図1及び2の符号と同じ符号は図1及び2と同じ意味を有する。光放出窓5内には、第1遮蔽手段51として作用する遮蔽体が設けられている。第2リフレクタ部分20の位置において、第2遮蔽手段24が光放出窓5内に存在し、非反射光が主平面4に対し側方に放出されるのを防止する。図3では、第2遮蔽手段24が、光放出窓5に対し直角に延在する2枚の薄板より成り、これら薄板は副光軸22に沿って延在し第2リフレクタ部分20に連結されている。
【0052】
図4〜6には、図1〜3に示す部品に対応する部品を、図1〜3と同じ符号で示してある。
【0053】
図4では、ハウジング40が照明装置の光学システムと形状的にほぼ同じである為、この照明装置は比較的軽量でコンパクトであり、その結果、比較的僅かしか風をうけず、比較的軽量の支柱に適切に装着しうる。
【0054】
ランプLを装着する手段8は2つの部品から成り、その結果、ダブルエンドランプLが装着される。図5に示すように、リフレクタ1は2つの孔、すなわち、第3リフレクタ部分30にあけた孔32と、主平面4に対しこの孔32の側とは反対側でこの孔32に対向して第1リフレクタ部分10にあけた孔14とを有し、これらの孔の付近に配置されている2部品手段8内にこれらの孔を通してランプLを挿入しうるようになっている。
【0055】
図5には、第1実施例との他の相違も示してある。第1実施例の第1リフレクタ部分10は5列のファセットを有しているのに対し、図5の第1リフレクタ部分10は4列のみのファセット11、11´を有している。この第1リフレクタ部分10は、これらのファセットにより反射された光を、主平面4に対し交差する方向に大きく広げる。3列のファセット、すなわち、主平面4と交わるファセット11´のうち光放出窓5と接するファセット11´を除いた1列のファセット11´と、同じく光放出窓5と接するファセット11を除いた互いに隣接する2列のファセット11″とは、リフレクタ1とは別体でこれに取付けられた金属本体12が存在する為に鏡面反射面を有する。従って、第1リフレクタ部分10は、範囲の大きなビームを形成する。
【0056】
図6では、主平面4の第1の側でこの主平面に沿って第3遮蔽手段15が延在し、これら遮蔽手段により、主平面4のこの第1の側における非反射光の放出を回避する。これらの遮蔽手段は、光放出窓5に対し直角に延在する細長薄板より成っている。第2リフレクタ部分20の付近にある第2遮蔽手段24の効果は、光放出窓5に対し直角に延在する隔壁24´により増強される。この隔壁24´は、第3リフレクタ部分30における三角形ファセット31の2列間の境界が存在する平面内に延在する。
【0057】
図1〜3による照明装置及び図4〜6による照明装置では、セラミックランプ容器に入れた150Wのメタルハライド放電ランプを光源として用いる。光ビームを測定したところ、図1〜3の照明装置では、光ビームの最大光度は760cd/klmであるが、図4〜6の照明装置では、最大光度は990cd/klmである。第1実施例では、照明装置の効率は74.5%、すなわち、ランプにより発生された光のうち74.5%が照明装置から放出され、第2実施例では、効率が78.5%である。内部反射により生ぜしめられる光損失を無くすとともに、直接的な横方向の光放出を制限して光をより一層有効に用いることにより、これらの改善が達成される。
【0058】
本発明による照明装置は、特許請求の範囲に記載した組合せとは異なる上述した特徴の組合せを有することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】ハウジング中のリフレクタを側面図で示すようにした本発明による照明装置の第1実施例の断面図である。
【図2】図1の矢印IIの方向に見たリフレクタの平面図である。
【図3】光放出窓の変形例を図1において矢印III の方向に見た平面図である。
【図4】本発明による照明装置の第2実施例を示す側面図である。
【図5】図4の矢印Vの方向に見たリフレクタの平面図である。
【図6】図4の矢印VIの方向に見た光放出窓の平面図である。
Claims (17)
- 光学的な主平面内の主光軸上に光学的中心を有する凹面リフレクタと、
前記主光軸と鋭角を成し、前記光学的な主平面に対し交差して延在する光放出窓と、
凹面リフレクタの主光軸に沿って光放出窓まで延在するとともに、光学的な主平面に対し交差して延在する反射スクリーンと、
光学的な主平面の第1の側に存在し、光放出窓に到達し、凹面リフレクタを画成するサイドパネルと、
光学的中心を中心とする光源を有するランプを装着する手段と
を具える照明装置であって、前記凹面リフレクタは、前記反射スクリーンに沿って延在する細長ファセットを有している当該照明装置において、
前記凹面リフレクタには、
ファセットを有する第1リフレクタ部分であって、前記光学的な主平面の第1の側で前記サイドパネルから延在して、少なくともこの光学的な主平面に接近するとともに前記主光軸及び光学的中心を規定する当該第1リフレクタ部分と、
ファセットを有する第2リフレクタ部分であって、この第2リフレクタ部分は、前記光学的な主平面の第2の側で前記サイドパネルに対向して前記反射スクリーン及び光放出窓間に延在しており、この第2リフレクタ部分は、実質的に光学的中心を通って延在する副光軸を有し、この副光軸は、実質的に光学的中心において主光軸に対し、
* 光放出窓に向う方向に傾いて、この副光軸を前記光学的な主平面に投射すると前記主光軸とで鋭角αを成し、
* サイドパネルに向う方向に傾いて、前記光学的な主平面とで鋭角βを成している
当該第2リフレクタ部分と、
前記第1リフレクタ部分と前記第2リフレクタ部分とを相互連結する第3凹面リフレクタ部分と
を設けたことを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、前記第1リフレクタ部分が前記反射スクリーンの周辺に沿う方向で曲げられていることを特徴とする照明装置。
- 請求項2に記載の照明装置において、前記第1リフレクタ部分が、前記光学的な主平面と交わるファセットを有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項2又は3に記載の照明装置において、前記第1リフレクタ部分のファセットが、少なくともほぼ放物面上に位置する角度点を有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、前記第2リフレクタ部分のファセットが、光学的中心と少なくともほぼ一致する焦点を有する放物面上に少なくともほぼ一致して位置している角度点を有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、第3リフレクタ部分が三角形のファセットを有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、ランプを装着する前記手段が、少なくとも第3リフレクタ部分の付近に存在していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、前記凹面リフレクタ、前記反射スクリーン及び前記サイドパネルに、鏡面反射性の反射成分を含むラッカー被膜が設けられていることを特徴とする照明装置。
- 請求項8に記載の照明装置において、第1リフレクタ部分のうちサイドパネルから離れている方のファセットが反射性金属から成っていることを特徴とする照明装置。
- 請求項9に記載の照明装置において、第1リフレクタ部分は光学的な主平面と交わるファセットを有し、これらファセットはこれらに隣接している第1リフレクタ部分のファセットと一緒に反射性金属から成っていることを特徴とする照明装置。
- 請求項9又は10に記載の照明装置において、光放出窓に接するファセットのラッカー被膜が反射面として作用するようになっていることを特徴とする照明装置。
- 請求項9又は10に記載の照明装置において、凹面リフレクタとは別体であってこの凹面リフレクタに取付けられた金属本体上に反射性金属ファセットが存在していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、光放出窓のうち、第1及び第3リフレクタ部分と、光学的な主平面及び光放出窓と交差するとともに光学的中心を通る平面とにより画成された領域内での非反射光の放出を無くすために、第1遮蔽手段が設けられていることを特徴とする照明装置。
- 請求項13に記載の照明装置において、前記第1遮蔽手段は、前記主光軸に沿い且つ前記光学的な主平面と交差して前記凹面リフレクタ内に配置された遮蔽体を有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、非反射光が前記光学的な主平面に対し側方に放出されないようにするために、第2リフレクタ部分の位置で、第2遮蔽手段が光放出窓内に配置されていることを特徴とする照明装置。
- 請求項15に記載の照明装置において、前記第2遮蔽手段が、前記副光軸に沿って延在する薄板を有していることを特徴とする照明装置。
- 請求項1又は2に記載の照明装置において、前記光学的な主平面の第1の側で、この光学的な主平面に沿って第3遮蔽手段が延在し、この第3遮蔽手段により、前記光学的な主平面の前記第1の側で非反射光が放出されないようになっていることを特徴とする照明装置。
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