JP2006521662A - 均等屈折光学誘導装置を備えた照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の照明装置の抱える問題を解決するとともに、効率的で簡便な照明装置を提供する。
【解決手段】システムの下方部分に配置された少なくとも１つの光源（３）と、光源（３）に連結された全体として光学誘導装置を形成する少なくとも２つの光学機能（５、２）を含むことを特徴とする均等屈折照明装置を提供する。

Description

本発明はあらゆる種類の領域、場所または物体の一部を照明できる照明システムに関する。

従来の照明システム、とりわけ道路、街区、公園、庭園、その他の大きい領域を照明するために用いられる照明システムは、全ての照明装置本体が、地上から１２メートルから１５メートルの高さに達するものもあり、高速道路の出口および街路に見られるように、ある一定の高さで設けられ、標準的な通常は金属製のもので支持されていることが特徴である。

このように支持装置の高さが高い標準規格を有する理由は、仮に地上の光がある領域を照明するためにより低い地点から到達するならば、照明装置が配置された場所から離れた領域では、光線または光は小さい角度で地上に達するために、極めて強い光源であっても、光自体は十分なものではなくなるからである。

このような従来の照明システムは様々な欠点を有している。

これらの欠点は部分的には通常の保守に関するものであるが、これは、光源がもう機能しなくなって光源の取り替えを行なうために介入する必要がある場合または、故障の際の照明の電力供給部およびスイッチ点灯システムの取り替えを行なう場合には常に、この構造物の高さ位置まで到達することが出来るようなトラックを使用しなければならない。これらのトラックは、技術者が設備に達することができ、介在を行なうことができるエレベータ小塔を装備している。

これは極めて多額の介在コスト、道路、街路、道路交差点などに関する照明システムの道路交通上の問題、および照明装置の支持部が森林地帯またはでこぼこ道のようにアクセスするのが難しい領域に配置されている場合には介在が困難であるなどの異なる問題を意味する。さらなる欠点はまた、その構造および組み電線に関する。第１の場合では、投光器が全体として（ランプ、スイッチ点灯安定器、反射板、ケーシング）、かなり重く、使用されている標準装置は、相対的な大きさおよびコストが相当なものであるために抵抗および頑強さは特定の特性を有するものでなければならない。第２の場合では、照明体に電力を与える電気ケーブルは配線が必要であり、かつこれに引き続く設置および使用される電気材料の高い費用を伴う標準装置の内部に沿って布設が必要とされる。

本発明の目的は、上述される既知のシステムの欠点をもたない、実際的で信頼できるとともに、効率的で簡便な照明システムを実現することである。

上述の目的は、開かれた区域内の大きい領域を照明するために特に適切な照明システムに関連する本発明により達成することができる。しかし、この動作原理はまた、小さい領域を照明するために適用されてもよい。たとえば、書き物机または平坦な部屋などの、（放電ランプ使用中に必要である場合には）スイッチ点灯システムを有する照明源が、照明システムの一領域に配置されている場合などである。これらの場合では、支柱の先端部上または先端部近傍等にはもはや配置されないが、オペレータははしごまたはエレベータ小塔などの特別の機器を用いることなしに、容易に構造体に到達できる領域内であり、均等屈折光学誘導装置を介して光が照明装置の構造の先端部に捕らえられて、この領域に誘導される。これらは上述の欠点の全てを完全に解消することにより、効率的な照明を行なうための高さから得られる長所を全て利用して可能なものにする。

本発明は以下の実施の好ましい形態から、この例に限定されるものではなく、添付された図面を参照することによって、より明らかなものとなるであろう。

従来の照明装置、特に道路や公園などに設置された照明装置は、照明装置本体が地上十数メートルの位置にあるため、保守・点検の際に特殊な機器が必要であるため、コスト面および安全面で様々な問題があった。しかし、本発明の実施により、従来の照明装置が抱える問題を解消し、効率的で簡便な照明装置を実現することができる。

発明の実施の形態

図１、図２、図３を参照にして、例えば道路を照明するために本発明にしたがって実現した照明システムを以下に説明する。

この照明システムは均等屈折光学誘導装置１を主に含む。均等屈折光学誘導装置は少なくとも２つの光伝達の光学機能を含み、その目的はたとえば、点灯器１２に設けられたランプなどの光源３から光を伝達することである。この点灯器は、管状のランプ台４の基部に配置され、このランプ台４の上端部までのび、この上端部から、特別に計算された材料および形状の特性のおかげで、「光伝達」２の最後の機能が、照明される道路１１の部分に光を正確に配分する。

「光伝達」の光学機能は、いわゆる均等屈折光学誘導装置を全体として形成するものであるが、数、形状、型などが異なっており、またこれらの数、形状、型などは光が光源から均等屈折光学誘導装置の対向する端部へ達するために従わなければならない経路の長さおよび型に依存するものである。「光伝達」の光学機能は、物理的な要素または装置であって、これらの要素または装置は、直線的な経路に沿って空気を介して光を伝達するために適した、個々の大きさまたは形状を有するとともに、特定の要求にしたがって、反射(反射板、鏡、散光器）により、または伝達（レンズ、プリズム、光学ファイバ）により、光学的に作用する。「光伝達」の光学機能は、大気中を進行する光が出来るだけ分散されないように、または照明システムの要求に応じて光の効率を保証するように制御された態様で分散されるか、のような方法で正確に行なわれなければならない。

「光伝達」の光学機能は、光源から直接光を受けて、図１の５および図５の７に示されるように、機能連鎖において「光伝達」の第１の光学機能として画定されている。この光学機能は、光源から集められた可能な限り最も明るいフラックスの進行を遮断して、逆に均等屈折光学誘導装置に沿って、獲得される特定の最終照明要求から得られる方法にしたがって、伝達されることを可能とする。

「光伝達」の光学機能は、前の光学機能から光を受けて、照明される表面の一部に直接配分するが、この機能は、図１の２または図４の９に示されているように、「光伝達」の最終の光学機能として画定され、照明要求に応えることができるように正確に計算されている。

均等屈折光学誘導装置は少なくとも２つの「光伝達」の機能を有していなければならない。これは、上記のように作用できるようにするためであるが、照明システムの要求に由来する経路、効率、光分配にしたがって、均等屈折光学誘導装置は必要な数だけ増やすことができる。

本発明の一例として、本願明細書で示され、制限されない場合として、均等屈折光学誘導装置は２つ以上の「光伝達」の機能を有しており、図４および図５の卓上ランプなどの内装用の照明システムの応用例があげられている。

本出願において照明本体６はランプの基部にある。「光伝達」の第１機能は、反射板７により本願明細書には示されており、この機能はランプの光束を遮断し、「光伝達」装置８の第２機能へと伝達する。この場合、ランプの基部と一体型の平坦な反射板へと伝達するが、その目的はランプのスタンド１３の上部に配置される、「光伝達」装置９の最後の機能に光を伝達することである。この場合、正確に計算された形状を有する反射板へと伝達するが、その目的はランプが到達する書き物机または他の表面１０の一部領域に、反射により光を伝達することである。

本発明の応用例において、係る均等屈折光学誘導装置を備えた照明装置の長所は明らかである。

スタンド１３の上部に配置されるランプの末端から、光は照明される表面上に分配されるが、このランプ末端部は非常に軽くかつ、低温である。これは、電源を有さず、かつランプ保持器、ケーブル、その他などの関連アクセサリ類の操作性を実現しているためである。

一般的に光学誘導装置１には、外部の照明に用いられる場合には、照明システムのランプ台（燈柱）４に組み込まれてもよい。これにより外部作用物から構成部分を保護し、光線経路に沿って誘導装置にわたってなされる干渉から、その伝達に介入するとともにシステム自体の動作に妥協することで、マット部を保護する。

本発明はそのランプ台内部に、全体的にまたは一部のみに組み込まれた場合であっても、光学誘導装置を有する場合は、照明は別にして、信号を発してもよい。

一方、照明システムのランプ台が透明な膜で製造された場合は、落下する光を部分的に伝達することができるとともに散光することもでき、また他方では、ランプ台は照明されて、そのために外部から見ることができてもよい。

本発明がこの効果を得られる理由は、均等屈折光学誘導装置に沿って流れる光の全てが「光伝達」の最後の機能に到達するわけではなく、一部は、空気中の経路に沿って、透明の膜上を落下することにより横方向に散光されるからである。この膜は全体的にまたは単に部分的に照明システムのランプ台を形成し、後に外部環境に出て行く。

本発明の応用例はたとえば霧や視界が悪い場合の道路照明システムにおいて有効である。従来の燈柱として道路の側に沿ってまたは交差点の中央に配置されている照明システムは、設置されている道路経路全体に沿って、曲がりくねった、一種の明るい誘導体を形成している。

道路を照明するために使用できるシステムの概略図である。 図１の概略図にしたがった道路用照明システムに含まれる光伝達の第１光学機能の断面を示す図である。 図１の概略図にしたがったシステムに含まれる光伝達の最終光学機能の透視図である。 本発明にしたがった卓上ランプの概略図である。 発明にしたがった卓上ランプの断面を示す図である。

符号の説明

１ 均等屈折光学誘導装置
２ 光学機能
３ 光源
４ ランプ台
５ 光学機能
６ 照明本体
７ 反射板
８ 光伝達装置
９ 光伝達装置
１０ 表面
１１ 道路
１２ 点灯器
１３ ランプスタンド

Claims (15)

1. 装置の下方部分に配置された少なくとも１つの光源と、全体として光源に連結された光学誘導装置を形成する少なくとも２つの光学機能を有する均等屈折照明装置。
2. １つまたは複数の光源を有し、これらの光源は可視領域および／または紫外線および／または赤外領域内の周波数スペクトルを有する光を放射するため嵌合される請求項１に記載の照明装置。
3. ２つまたはそれ以上の「光伝達」機能、例えば：反射板、鏡、散光器、レンズ、プリズムまたは光ファイバを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 「光伝達」機能の少なくとも１つの形状は、あらかじめ設定された方法にしたがって照明される領域または区域上に、光をそらして伝達するとともに分配するように計算されたことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 全体として光学誘導装置を形成する光学機能において、光を照射源から照明装置の照射される外部領域の部分に誘導し、この外部領域の一部に照射される光は完全にまたは単に部分的にでも誘導装置の他の光学機能または照明される領域または区域上にそらされる前述の請求項のいずれか１つに記載の装置。
6. 光源から光を「光伝達」の最後の機能に伝達し、そののちに光が照明される表面上に落下する光学誘導装置は、照明装置の構造に組み込まれるか、または部分的に組み込まれるか、または全く組み込まれない前述の請求項のいずれか１つに記載の装置。
7. 光学誘導装置は保持構造に組み込まれるか、または部分的に組み込まれ、保持構造は、この構造が作成されるか、または内部表面上のみまたは外部表面上のみまたは内外両表面上が作成されて、材料の反射体の特性を修正する表面処理を有する請求項６に記載の照明装置。
8. 保持構造は道路での応用例および他の信号装置で既に用いられている特定の伝達および散光膜などの特別な材料により実現された請求項７に記載の照明装置。
9. 保持構造は特定の伝達および散光膜などの特別な材料を含む照明装置において、均等屈折光学誘導装置の経路に沿って散光するとともに、装置外に流出して分散される構造の材料上に落下する光を用いることで、照明し、かつ信号を送るために嵌合する請求項７および８に記載の照明装置。
10. 光源が光学誘導装置の内部に取り付けられた前述の請求項のいずれか１つに記載の照明装置。
11. (第１の）反射板が光源に関連していて、前記反射板は上述の第１光学機能として作用する請求項１０に記載の照明装置。
12. 道路またはそれに類似するものを照明するのに特に適しており、管状のランプ台を有し、前記光学誘導装置は前記ランプ台内で少なくとも部分的に実現されるため、下方部分には地上からアクセス可能/取替え可能な態様で光源を収納している請求項６、１０、１１に記載の照明装置。
13. 前記ランプ台の先端部には、(第２の）反射板が連結され、前記光源からの光を前記支柱から下方にそらすために反射板が嵌合される請求項１２に記載の照明装置。
14. 卓上ランプまたは類似のものとして利用できるように、電源と（第１の）関連反射板とは中空の保持基部内に配置され、上方の窓は、光源から生成されて前記(第１の）反射板からそらされた光を外に出すために上方に向けられている請求項１１に記載の照明装置。
15. ランプ台が保持基部に連結されて、ランプ台は上向きに伸長するとともに、基部の前記窓から流出する光を下方にそらすために嵌合する第２の反射板を有する請求項１４に記載の照明装置。
    
    
    

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