JP2009099492A - Road lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明技術に関し、特に道路を照明する技術に関する。 The present invention relates to a lighting technique, and more particularly to a technique for lighting a road.
一般に、車道や歩道などの道路の路面を照明する道路照明装置では、光源として、従来、蛍光ランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプなどのランプが広く用いられている(例えば、特許文献1など参照)。この種のランプは、いずれも高い光量を得ることができるため、ランプからの光をドーム型の反射鏡で反射させるだけで、道路などの広い照明領域を十分な明るさで照明することができる。
道路照明装置の光源として、このようなランプを用いた場合、高い光量が得られる代わりに消費電力も大きく、機械的な故障に起因して寿命も比較的短くてメンテナンス性が悪い。
In general, in road illuminators that illuminate road surfaces such as roadways and sidewalks, lamps such as fluorescent lamps, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and sodium lamps have been widely used as light sources (for example, Patent Document 1). reference). Since all of these types of lamps can obtain a high light amount, a wide illumination area such as a road can be illuminated with sufficient brightness simply by reflecting the light from the lamp with a dome-shaped reflecting mirror. .
When such a lamp is used as a light source of a road illuminating device, power consumption is large instead of obtaining a high amount of light, and the lifetime is relatively short due to a mechanical failure, resulting in poor maintainability.
これに対して、近年、高輝度で白色のLED素子が安価に提供されつつあり、このようなLED素子を照明光源として用いる照明装置が提案されている(例えば、特許文献2など参照)。この種の照明装置は、LED素子の周囲にフレネルレンズなどの配光レンズを配置して、円形あるいは楕円形の照明領域を照明している。
また、このようなLED素子のモールド樹脂に形成されたレンズに加え、LED素子の周囲に反射鏡やプリズムを設け、これらLED素子をマトリクス状に配置することにより、照明領域を照明するものも提案されている(例えば、特許文献3など参照)。
On the other hand, in recent years, high-luminance and white LED elements are being provided at low cost, and lighting devices using such LED elements as illumination light sources have been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this type of illumination device, a light distribution lens such as a Fresnel lens is disposed around an LED element to illuminate a circular or elliptical illumination area.
In addition to the lens formed on the mold resin of the LED element, a reflector or prism is provided around the LED element, and these LED elements are arranged in a matrix to illuminate the illumination area. (See, for example, Patent Document 3).
しかしながら、このような従来技術では、円形、楕円形、あるいは矩形の照明領域を照明することを目的としているため、所定幅で伸延する照明領域を効率よく照明できないという問題点があった。
この種の白色LED素子は、輝度が大幅に改善されたとはいえ、従来の照明用光源、例えば蛍光ランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプなどのランプに比較して光量が少ないため、照明領域を十分な照度で照明することは難しい。したがって、LED素子からの光束を所望の照明領域に効率よく配光することが必要となる。
However, such a conventional technique is intended to illuminate a circular, elliptical, or rectangular illumination area, and therefore has a problem in that an illumination area extending at a predetermined width cannot be efficiently illuminated.
Although this type of white LED element has greatly improved brightness, it has a lower light intensity than conventional illumination light sources such as fluorescent lamps, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, sodium lamps, etc. It is difficult to illuminate with sufficient illuminance. Therefore, it is necessary to efficiently distribute the luminous flux from the LED element to a desired illumination area.
従来技術では、2次元的な拡がりを持つ円形あるいは楕円形の照明領域を有しているため、所定幅で伸延する照明領域に適用した場合、照明領域の幅方向に余分な光が出射されるため、所望の照明領域の照度が低下する。また、従来技術では、円形あるいは楕円形の照明領域に対して光が均一に出射されるため、照明領域の周縁部における照度が低下する。したがって、特に所定幅で伸延する照明領域では、その遠端領域の照度が不足することから、照明領域内の路面においてムラのない輝度、すなわち良好な輝度均斉度を得ることができない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、所定幅で伸延する道路の照明領域をLED素子からなる光源を用いて十分な路面輝度と良好な輝度均斉度で効率よく照明することが可能な道路照明装置を提供することを目的としている。
Since the conventional technology has a circular or elliptical illumination area having a two-dimensional expansion, when applied to an illumination area extending at a predetermined width, extra light is emitted in the width direction of the illumination area. Therefore, the illuminance of the desired illumination area is reduced. In the prior art, since light is uniformly emitted to a circular or elliptical illumination area, the illuminance at the peripheral edge of the illumination area decreases. Therefore, particularly in an illumination area extending at a predetermined width, the illuminance of the far end area is insufficient, so that it is not possible to obtain uniform brightness, that is, good brightness uniformity on the road surface in the illumination area.
The present invention is for solving such problems, and efficiently illuminates a road illumination area extending at a predetermined width with sufficient road surface brightness and good brightness uniformity using a light source composed of LED elements. It aims at providing the road lighting device which can be.
このような目的を達成するために、本発明にかかる道路照明装置は、道路幅に応じた幅を有するとともに道路長手方向に所定の長さを有する長尺の照明領域を照明する道路照明装置であって、道路の上方に設置され、底部に下方開口部を有する箱状の装置本体と、この装置本体内に設けられて、道路長手方向に並ぶ複数のLED素子を有し、下方開口部を介して道路に向けてLED素子からの拡散光束を出射する光源ユニットと、この光源ユニットの下方に設けられて、当該LED素子からの拡散光束を道路幅方向に集光することにより、道路長手方向に沿って拡がる扇形の集光光束を出射するサブレンズと、このサブレンズの下方に設けられて、全体として当該サブレンズで集光された集光光束を照明領域へ向けて出射するとともに、集光光束の一部を道路長手方向に沿って屈折させて照明領域内の遠端領域の方向へ出射するメインレンズとを備えている。 In order to achieve such an object, a road illumination device according to the present invention is a road illumination device that illuminates a long illumination area having a width corresponding to the road width and having a predetermined length in the road longitudinal direction. A box-shaped device main body installed above the road and having a lower opening at the bottom, and a plurality of LED elements arranged in the device main body and arranged in the longitudinal direction of the road. A light source unit that emits a diffused light beam from the LED element toward the road, and a light source unit that is provided below the light source unit and condenses the diffused light beam from the LED element in the road width direction, thereby causing the road in the longitudinal direction. A sub-lens that emits a fan-shaped condensed light beam that spreads along the sub-lens, and a sub-lens that is provided below the sub-lens and emits the condensed light beam condensed by the sub-lens toward the illumination area as a whole, and light And a main lens for emitting a portion of the bundle in the direction of the distal end region of the illumination area by refracting along the road length.
この際、メインレンズとして、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分の底部と端部との間に、集光光束のうち入射された光を屈折させて照明領域へ出射する1つ以上の部分レンズが形成されているレンズを用いてもよい。
この際、メインレンズの部分レンズとして、照明領域の遠端領域の方向に光軸を有する凸レンズを用いてもよい。
また、メインレンズの部分レンズとして、照明領域の中央領域の方向に光軸を有する凹レンズを用いてもよい。
At this time, as the main lens, it has a saddle shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and is incident on the condensed light flux between the bottom and the end of the curved portion. You may use the lens in which the 1 or more partial lens which refracts | emits light and radiate | emits to an illumination area | region is formed.
At this time, a convex lens having an optical axis in the direction of the far end region of the illumination region may be used as the partial lens of the main lens.
Further, as a partial lens of the main lens, a concave lens having an optical axis in the direction of the central area of the illumination area may be used.
また、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち照明領域の中央領域と遠端領域との間の中間領域へ向けて出射された光の一部を遠端領域へ向けて出射する凸レンズを用いてもよい。
また、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち照明領域より遠方へ向けて出射された光の一部を遠端領域へ向けて出射する凸レンズを用いてもよい。
また、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち照明領域の中央領域へ向けて照射された光の一部を、中央領域と遠端領域の間の中間領域、または遠端領域へ向けて出射する凹レンズを用いてもよい。
Further, as a partial lens of the main lens, a convex lens that emits a part of the light emitted toward the intermediate region between the central region of the illumination region and the far end region of the condensed light beam toward the far end region. It may be used.
Further, as the partial lens of the main lens, a convex lens that emits a part of the light emitted toward the far side from the illumination area in the condensed light beam may be used.
Further, as a partial lens of the main lens, a part of the light emitted toward the central region of the illumination region of the condensed light flux is directed toward an intermediate region between the central region and the far end region, or a far end region. A concave lens that emits light may be used.
また、メインレンズは、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分においてその底部から当該底部と端部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成してもよい。
また、メインレンズは、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分においてその端部から当該端部と底部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成してもよい。
Further, the main lens has a hook shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and has a thickness from the bottom portion toward the middle portion between the bottom portion and the end portion in the curved portion. You may form so that may become thick gradually.
Further, the main lens has a hook shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and is thicker from the end portion to the intermediate portion between the end portion and the bottom portion in the curved portion. You may form so that thickness may become thick gradually.
また、道路幅方向に並列配置された光源ユニットを複数備えるとともに、これら光源ユニットごとにサブレンズを備え、メインレンズで、これらサブレンズで集光された個々の集光光束を道路長手方向に沿った任意の俯角で屈折させて拡散するようにしてもよい。 In addition, a plurality of light source units arranged in parallel in the road width direction are provided, and each of the light source units is provided with a sub lens, and the main lens allows individual condensed light beams collected by these sub lenses to be along the road longitudinal direction. Alternatively, the light may be refracted and diffused at an arbitrary depression angle.
また、装置本体は、上部に上方開口部を有し、この上方開口部を介して装置本体外部へ露出する放熱構造を有し、光源ユニットのLED素子で発生した熱を装置本体外部へ放熱する放熱体を備えてもよい。 Further, the apparatus main body has an upper opening at the top, and has a heat dissipation structure exposed to the outside of the apparatus main body through the upper opening, and dissipates heat generated by the LED element of the light source unit to the outside of the apparatus main body. A heat radiator may be provided.
本発明によれば、光源ユニットのLED素子から下方へ出射された拡散光束が、サブレンズにより、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束に集光された後、メインレンズにより、照明領域全体へ向けて出射されるとともに、集光光束の一部が長手方向Xに沿って屈折して照明領域内の遠端領域の方向へ出射される。
したがって、光源ユニットのLED素子から拡散光束を、道路に沿って設定された所望の照明領域内に集光でき、中央領域に比較して照度が不足する遠端領域においても、十分な照度を得ることができる。このため、光源としてLED素子を用いた場合でも、照明領域全域にわたり十分な路面輝度と良好な輝度均斉度で効率よく照明することが可能となり、結果として低い消費電力でメンテナンス性のよい道路照明装置を実現することが可能となる。
According to the present invention, the diffused light beam emitted downward from the LED element of the light source unit is condensed by the sub lens into a fan-shaped condensed light beam that spreads in the longitudinal direction X, and then is illuminated by the main lens. In addition to being emitted toward the whole, a part of the condensed light beam is refracted along the longitudinal direction X and emitted toward the far end region in the illumination region.
Therefore, the diffused light flux from the LED element of the light source unit can be collected in a desired illumination area set along the road, and sufficient illuminance is obtained even in the far end area where the illuminance is insufficient compared to the central area. be able to. For this reason, even when an LED element is used as a light source, it is possible to efficiently illuminate with sufficient road surface luminance and good luminance uniformity over the entire illumination area, and as a result, road illumination device with low power consumption and good maintainability. Can be realized.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[道路照明装置]
まず、図1〜図7を参照して、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置について説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を斜め上方ら見た外観図である。図2は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を斜め下方から見た外観図である。図3は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を示す平面図である。図4は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を示す正面図である。図5は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を示す下面図である。図6は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を示す背面図である。図7は、本発明の一実施の形態にかかる道路照明装置を示す左側面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Road lighting equipment]
First, a road lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external view of a road lighting device according to an embodiment of the present invention as seen obliquely from above. FIG. 2 is an external view of the road illumination device according to the embodiment of the present invention as viewed obliquely from below. FIG. 3 is a plan view showing a road lighting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view showing the road lighting apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a bottom view showing the road lighting apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a rear view showing the road lighting apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a left side view showing the road lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
道路照明装置100は、道路の上方に設置されて、道路幅に応じた幅を有するとともに道路長手方向に所定の長さを有する長尺の照明領域を照明する装置である。この道路照明装置100は、例えば、道路から8m〜12mの高さ位置に設置され、35m間隔で道路に沿って等間隔に配置される。
The
本実施の形態は、底部に下方開口部を有する箱状の装置本体に設けられて、道路長手方向に並ぶ複数のLED素子を有し、下方開口部を介して道路に向けてLED素子からの拡散光束を出射する光源ユニットと、この光源ユニットの下方に設けられて、当該LED素子からの拡散光束を道路幅方向に集光することにより、道路長手方向に沿って拡がる扇形の集光光束を出射するサブレンズと、このサブレンズの下方に設けられて、全体として当該サブレンズで集光された集光光束を照明領域へ向けて出射するとともに、集光光束の一部を道路長手方向に沿って屈折させて照明領域内の遠端領域の方向へ出射するメインレンズとを備えている。 This embodiment is provided in a box-shaped device main body having a lower opening at the bottom, has a plurality of LED elements arranged in the longitudinal direction of the road, and from the LED elements toward the road via the lower opening. A light source unit that emits a diffused light beam, and a fan-shaped condensed light beam that is provided below the light source unit and condenses the diffused light beam from the LED element in the road width direction, and spreads along the road longitudinal direction. A sub-lens that exits, and a sub-lens that is provided below the sub-lens and that collects the condensed light beam collected by the sub-lens as a whole toward the illumination area, and a part of the condensed light beam in the longitudinal direction of the road A main lens that is refracted along and is emitted toward the far end region in the illumination region.
次に、道路照明装置100の構成について詳細に説明する。以下では、理解を容易とするため、道路が伸延する長手方向を長手方向Xと定義し、この長手方向Xと直交して道路を横断する道路幅員方向を幅方向Yと定義し、これら長手方向Xおよび幅方向Yと直交して道路照明装置100から地面の道路へ向かう方向を下方向Zと定義する。また道路照明装置を道路の反対側から見た面を道路照明装置100の正面とする。
Next, the configuration of the
この道路照明装置100を形成する装置本体は、平面視長方形をなし上方に開口する皿状の下部灯体1と、平面視長方形をなし下方に開口して下部灯体1と勘合する皿状の上部灯体2とから構成されている。
The apparatus main body forming the
下部灯体1には、長手方向Xに沿って長尺の長方形状で、下部灯体1の左端1Lから右端1Rにわたり、その底板1Aの一部を上方へ偏在されることにより、レンズ支持部1Bが形成されている。また、このレンズ支持部1Bの一部に、光源ユニット4からの光束を道路に向けて下方へ照射するための2つの下方開口部1Cが、長手方向Xに沿って並列して形成されている。
The
上部灯体2の上板2Aは、その先端部2Bに向かって徐々に下方へ傾斜して形成されており、その一部には、下部灯体1のレンズ支持部1Bと対向する位置に、上方開口部2Cが形成されている。また上部灯体2には、上方開口部2Cを介して放熱フィンなどの放熱構造3Aが装置本体外部へ露出するよう放熱体3が取り付けられている。
The
放熱体3の底面3Bには、2つの下方開口部1Cにそれぞれ対向する位置に、幅方向Yに沿って長尺の平面視長方形状の支持基板4Aがそれぞれ取り付けられており、これら支持基板4Aの底面4Bに、複数の光源ユニット4が幅方向Yに沿って並列してそれぞれ取り付けられている。
On the
また、これら支持基板4Aの底面4Bには、各光源ユニット4と対向する下方位置にサブレンズ5がそれぞれ取り付けられている。これらサブレンズ5は、光源ユニット4から下方に出射された拡散光束を幅方向Yで集光することにより、道路上の照明領域の中央領域の方向を中心として、長手方向Xに拡がる扇形の集光光束を下方へ出射する機能を有している。
Further, sub-lenses 5 are respectively attached to the bottom surface 4B of the
下部灯体1のレンズ支持部1Bには、各サブレンズ5と対向する下方位置に、その一部が下部灯体1の下方開口部1Cから装置本体外部へ露出するよう、メインレンズ6が取り付けられている。このメインレンズ6は、全体としてサブレンズ5で集光された集光光束を照明領域へ向けて出射するとともに、集光光束の一部を長手方向Xに沿って照明領域内の遠端領域の方向へ屈折させて出射する機能を有している。
A
これにより、光源ユニット4のLED素子から下方へ出射された拡散光束が、サブレンズ5により、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束に集光された後、メインレンズ6により、照明領域全体へ向けて出射されるとともに、集光光束の一部が長手方向Xに沿って屈折して照明領域内の遠端領域の方向へ出射される。
As a result, the diffused light beam emitted downward from the LED element of the
この他、上部灯体2の背部側面2Dには、装置外部から水平方向にポール9の端部を挿入するための筒状の取付部2Eが固定されている。
また下部灯体1の底板1Aには、各光源ユニット4を駆動するための電源回路や制御回路、さらにはポール9の管内を介して装置本体内に導入された電源配線を電気的に接続するための端子台などを含む回路部1Dが取り付けられている。
In addition, a
The
[光学系の構成]
次に、図8〜図12を参照して、本発明の一実施の形態にかる道路照明装置の光学系の構成について説明する。
図8は、光源ユニットを斜め下方から見た斜視図である。図9は、サブレンズを斜め下方から見た斜視図である。図10は、メインレンズを斜め下方から見た斜視図である。図11は、本発明の一実施の形態にかる道路照明装置の要部を示すA−A断面図である。図12は、本発明の一実施の形態にかる道路照明装置の要部を示すB−B断面図である。
[Configuration of optical system]
Next, with reference to FIGS. 8-12, the structure of the optical system of the road illuminating device concerning one embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 8 is a perspective view of the light source unit as viewed obliquely from below. FIG. 9 is a perspective view of the sub lens as viewed obliquely from below. FIG. 10 is a perspective view of the main lens as viewed obliquely from below. FIG. 11: is AA sectional drawing which shows the principal part of the road illuminating device concerning one embodiment of this invention. FIG. 12 is a BB cross-sectional view showing the main part of the road lighting device according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態にかかる道路照明装置の光学系は、サブレンズ5とメインレンズ6から構成されている。
光源ユニット4は、図8に示すように、平面視長方形状の基板41と、この基板41の底面42に複数のLED素子44が一列に実装されてなる発光部43から構成されている。各LED素子は表面実装型のLEDチップからなり、LED素子から四方へ拡散する拡散光束が出射される。この発光部43の長手方向Xおよび幅方向Yの中心位置を発光中心点45という。
The optical system of the road lighting device according to the present embodiment includes a
As shown in FIG. 8, the
サブレンズ5は、全体としてガラスや透明樹脂からなり、図9に示すように、光源ユニット4の発光部43に沿って長尺の、下方へ凸の蒲鉾形状をなすシリンドリカルレンズなどのレンズ部51と、隣接するレンズ部51の上側端部間を連結する連結部52とから構成されている。この連結部52により、光源ユニット4の発光部43の配置ピッチに応じて各レンズ部51が並行配列されて一体化されている。各レンズ部51の長手方向Xおよび幅方向Yの中心位置を光中心位置53という。
The
メインレンズ6は、全体としてガラスや透明樹脂からなり、図10および図11に示すように、幅方向Yに沿って伸延するとともに、下方へ湾曲する樋形状をなすレンズ部6Aと、このレンズ部6Aの湾曲部分のうち左右の上側端部から湾曲部分の外側水平方向へ突出するよう形成された取付部6Bとから構成されている。
The
また、レンズ部6Aは、光中心位置Pを中心として長手方向Xに沿った俯角方向において、その湾曲部分の左右の端部6Dから底部6Eまでの間に、機能の異なる部分レンズ61R,62R,63Rと部分レンズ61L,62L,63Lがそれぞれ連接形成されている。このうち、部分レンズ61R,62Rは1つの部分レンズ(凸レンズ)64Rと見なすことができ、部分レンズ61L,62Lを1つの部分レンズ(凸レンズ)64Lと見なすことができ、部分レンズ63R,63Lを1つの部分レンズ(凹レンズ)63と見なすことができる。
In addition, the
図11および図12に示すように、放熱体3の底面3Bには、下部灯体1の2つの下方開口部1Cにそれぞれ対向する位置に、熱伝導性に優れた絶縁シート4Cを介して、支持基板4Aがネジ4Dによりそれぞれ取り付けられている。
各光源ユニット4は、発光部43を下方に向け、熱伝導性に優れた絶縁シート4Eを介してそれぞれネジにより、これら支持基板4Aの底面4Bに取り付けられている。これら光源ユニット4は、長手方向Xに沿って長尺に、かつ幅方向Yに沿って互いに並列して取り付けられている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
Each
支持基板4Aの底面4Bには、隣接する光源ユニット4の間に、光源ユニット4と並列する方向に、その側面が黒色塗装された遮光板4Fが立設されている。この遮光板4Fにより、光源ユニット4の発光部43からの光が、当該光源ユニット4に対向するサブレンズ5以外の方向へ射出するのを防止できる。
この際、遮光板4Fのうち照明領域に面する前方側面4Gに反射面を形成することにより、発光部43からの光を照明領域側へ反射することができ、照明領域全体における照度を改善することができる。
On the bottom surface 4B of the
At this time, by forming a reflection surface on the front side surface 4G facing the illumination area in the
また、支持基板4Aの底面4Bには、各光源ユニット4と対向する下方位置に、サブレンズ5が、スペーサ5Bを介してネジ5Aによりそれぞれ取り付けられている。これにより、光源ユニット4の発光部43が、サブレンズ5のレンズ部51の共役点に発光部43に配置され、発光部43からの拡散光束が、レンズ部51により幅方向Yで所望の照明領域の幅に集光される。
Further, sub-lenses 5 are respectively attached to the bottom surface 4B of the
一方、メインレンズ6は、樋形状をなすレンズ部6Aが、下部灯体1の下方開口部1Cから装置本体外部へ露出するよう、取付部6Bが下部灯体1のレンズ支持部1Bにネジ6Cにより取り付けられている。これにより、レンズ部6Aの湾曲内側上部位置に光源ユニット4の発光部43が配置される。
この際、レンズ部6Aは、湾曲内側上部位置に所望の照明領域が得られる共役点として、レンズ部6Aの長手方向Xにおける左右中央位置であって、レンズ部6Aの湾曲部分の左右の端部6Dから僅かに上方の位置に、光中心位置Pが設計されており、この光中心位置Pに発光部43の中心が配置されるよう、両者の位置関係がレンズ支持部1Bと放熱体3の底面3Bとにより決定されている。
On the other hand, in the
At this time, the
このようにして、光源ユニット4の発光部43は、その長尺方向が長手方向Xと並行して複数並列配置され、サブレンズ5は、これら発光部43の下方位置に、その長尺方向が発光部43に並行してそれぞれ配置される。また、メインレンズ6は、これらサブレンズ5の下方位置に、その長尺方向がこれら発光部43およびサブレンズ5とは直交する幅方向Yと並行して配置される。
In this way, a plurality of light emitting
この際、光源ユニット4は、発光部43の発光中心点45がメインレンズ6の光中心位置Pと一致するよう配置される。また、サブレンズ5は、レンズ部51の光中心位置53が、発光中心点45と光中心位置Pを通過する下方向Zに並行な光軸Q上に位置するよう、光源ユニット4とメインレンズ6との間に配置される。
At this time, the
これにより、光源ユニット4のLED素子44から下方へ出射された拡散光束が、サブレンズ5により、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束に集光された後、メインレンズ6により、照明領域全体へ向けて出射されるとともに、集光光束の一部が長手方向Xに沿って屈折して照明領域内の遠端領域の方向へ出射される。
Thereby, the diffused light beam emitted downward from the
[光学系の動作]
次に、図13〜図17を参照して、本発明の一実施の形態にかる道路照明装置の光学系の動作について説明する。
図13は、メインレンズの光拡散特性を示す説明図である。図14は、照明領域(側面視)を示す説明図である。図15は、照明領域(平面視)を示す説明図である。図16は、光源ユニット単体の配光特性を示す説明図である。図17は、本発明の一実施の形態にかる道路照明装置のメインレンズを用いた場合の光源ユニットの配光特性を示す説明図である。
[Operation of optical system]
Next, the operation of the optical system of the road illumination device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the light diffusion characteristics of the main lens. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an illumination area (side view). FIG. 15 is an explanatory diagram showing an illumination area (plan view). FIG. 16 is an explanatory diagram showing light distribution characteristics of a single light source unit. FIG. 17 is an explanatory diagram showing the light distribution characteristics of the light source unit when the main lens of the road lighting device according to the embodiment of the present invention is used.
照明領域8は、本実施の形態にかかる道路照明装置100の照明により所定の路面輝度を得る領域であり、この例では車道81と路肩82を含む道路80の幅を持つ略長方形状をなしている。レンズ部6Aの光中心位置Pに配置された発光部43からの拡散光束は、サブレンズ5により、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束70に集光された後、レンズ部6Aへ導かれる。
この集光光束70は、幅方向Yにおいて少なくとも照明領域8の幅に応じた角度の拡がりを有している。このため、高所に配置される道路照明装置100の場合、道路照明装置100から照明領域8までの距離が長いため、図12に示すように、幅方向Yにおいてほぼ並行な光線をなしており、レンズ部6Aでは、幅方向Yにおいて集光光束70に対してほとんど作用しない。したがって、ここでは幅方向Yに関する配光機能の説明は省略し、長手方向Xに沿った俯角方向におけるメインレンズ6の配光機能について説明する。
The
The
なお、以下では、光中心位置Pすなわち光源ユニット4の発光部43の左右中心から出射された集光光束70に関するメインレンズ6の配光特性を説明するが、図13に示すように、光源ユニット4の発光部43は、長手方向Xに沿ってある程度の長さを有している。したがって、実際には、発光部43の左右中心から出射された集光光束70により形成された照明領域8に重なるように、この照明領域8に対して長手方向Xに沿って僅かにずれた照明領域が、発光部43の左右端部から出射された集光光束に基づいてメインレンズ6により形成される。
In the following, the light distribution characteristics of the
レンズ部6Aは、図13に示すように、光中心位置Pを中心として長手方向Xに沿った俯角方向において、湾曲部分の左右の端部6Dから底部6Eまでの角度方向に設けた3つの角度領域θ1、θ2、θ3のそれぞれに対応して、機能の異なる部分レンズが連接形成された複合レンズから構成されている。
As shown in FIG. 13, the
以下では、光中心位置Pから見て、角度領域θ1と角度領域θ2の境目方向を角度方向θAと定義し、光中心位置Pから見て、角度領域θ2と角度領域θ3の境目方向を角度方向θBと定義し、光中心位置Pから見て、真下の方向を真下方向θCと定義する。これら角度領域θ1,θ2,θ3および角度方向θA,θBは、光中心位置Pと真下方向θCを結ぶ線、すなわち光軸Qを中心として左右対称である。 Hereinafter, the boundary direction between the angle region θ1 and the angle region θ2 is defined as the angle direction θA when viewed from the optical center position P, and the boundary direction between the angle region θ2 and the angle region θ3 is viewed from the optical center position P as the angular direction. θB is defined, and the direction directly below the optical center position P is defined as a direct downward direction θC. These angular regions θ1, θ2, θ3 and angular directions θA, θB are bilaterally symmetric about a line connecting the optical center position P and the direct downward direction θC, that is, the optical axis Q.
端部6Dから始まる角度領域θ1に設けられた部分レンズ61R,61Lは、端部6Dから角度方向θAに向けて、その湾曲部分の厚さが徐々に厚くなる凸レンズから構成されている。
すなわち、これら部分レンズ61R,61Lは、集光光束70のうち照明領域8の遠端領域8Aより遠方へ向けて出射された光の一部を、長手方向Xに沿って屈折させることにより、遠端領域8Aへ向けて出射する凸レンズである。
The
That is, the
これにより、サブレンズ5からの集光光束70のうち長手方向Xにおいて照明領域8より遠方方向ここでは角度領域θ1へ出射された光71R,71Lは、部分レンズ61R,61Lにより当初の進路方向より斜め下方へ屈折して、光75R,75Lとして照明領域8の遠端領域8Aへ出射される。
したがって、凸レンズという比較的簡素な構成の部分レンズ61R,61Lにより、照明領域8内において比較的不足している遠端領域8Aの照度を、照明領域8より遠方方向へ出射されていた無駄な光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域8を効率よく均等に照明することができる。
As a result, light 71R and 71L emitted from the
Therefore, useless light that is emitted from the
角度領域θ1に続いて始まる角度領域θ2に設けられた部分レンズ62R,62Lは、角度方向θBから角度方向θAに向けて、その湾曲部分の厚さが徐々に厚くなる凸レンズから構成されている。
すなわち、これら部分レンズ62R,62Lは、集光光束70のうち照明領域8の中央領域8Cと遠端領域8Aとの間の中間領域8Bへ向けて出射された光の一部を、長手方向Xに沿って屈折させることにより、遠端領域8Aへ向けて出射する凸レンズである。
The
That is, the
これにより、サブレンズ5からの集光光束70のうち長手方向Xにおいて装置本体の斜め下方向ここでは角度領域θ2へ出射された光72R,72Lは、部分レンズ62R,62Lにより当初の進路方向より斜め上方へ屈折して、光76R,76Lとして照明領域8の遠端領域8Aへ出射される。
したがって、凸レンズという比較的簡素な構成の部分レンズ62R,62Lにより、照明領域8内において比較的不足している遠端領域8Aの照度を、照度が十分な照度の中間領域8Bへ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域8を効率よく均等に照明することができる。
As a result, the
Therefore, the illuminance of the
一方、角度領域θ2に続いて始まる角度領域θ3に設けられた部分レンズ63R,63Lは、角度方向θBから底部6E方向に向けて、その湾曲部分の厚さが徐々に薄くなる凹レンズから構成されている。
すなわち、これら部分レンズ63R,63Lは、集光光束70のうち照明領域の中央領域へ向けて照射された光の一部を、長手方向Xに沿って屈折させることにより、中間領域8Bまたは遠端領域8Aへ向けて出射する凹レンズである。
On the other hand, the
That is, the
これにより、サブレンズ5からの集光光束70のうち長手方向Xにおいて装置本体の中央領域8C方向ここでは角度領域θ3へ出射された光73R,73Lは、部分レンズ63R,63Lにより当初の進路方向より斜め上方へ屈折して、光77R,77Lとして照明領域8の中間領域8Bさらには遠端領域8Aへ出射される。
したがって、凹レンズという比較的簡素な構成の部分レンズ63R,63Lにより、照明領域8内において比較的不足している中間領域8Bや遠端領域8Aの照度を、照度が過剰な中央領域8Cへ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域8を効率よく均等に照明することができる。
As a result, the
Therefore, the
部分レンズのうち、互いに隣接する部分レンズ61R,62Rや部分レンズ61L,62Lは、いずれも凸レンズであることから、これらを一体の部分レンズとして捉えることができる。すなわち、部分レンズ61R,62Rは、遠端領域8Aの方向すなわち角度方向θAに光軸を有する凸レンズ64Rから形成してもよい。
これにより、集光光束70のうち長手方向Xにおいて照明領域8より遠方方向ここでは角度領域θ1へ出射された光71Rと、装置本体の斜め下方向ここでは角度領域θ2へ出射された光72Rとが、凸レンズ64Rにより屈折して、光75R,76Rとして照明領域8の遠端領域8Aへ出射される。
Among the partial lenses, the adjacent
Thereby, in the longitudinal direction X, in the longitudinal direction X, the light 71R emitted to the angle region θ1 here, and the light 72R emitted to the angle region θ2 obliquely below the apparatus body, here the angle region θ2, in the longitudinal direction X. Is refracted by the
同じく、部分レンズ61L,62Lは、遠端領域8Aの方向すなわち角度方向θAに光軸を有する凸レンズ64Lから形成してもよい。
これにより、集光光束70のうち長手方向Xにおいて照明領域8より遠方方向ここでは角度領域θ1へ出射された71Lと、装置本体の斜め下方向ここでは角度領域θ2へ出射された光72Lとが、凸レンズ64Lにより屈折して、光75L,76Lとして照明領域8の遠端領域8Aへ出射される。
Similarly, the
As a result, 71 L of the
また、部分レンズのうち、互いに隣接する部分レンズ63R,63Lは、いずれも凹レンズであることから、これらを一体の部分レンズとして捉えることができる。すなわち、部分レンズ63R,63Lは、中央領域8Cの方向すなわち真下方向θCに光軸を有する凹レンズ63から形成してもよい。
これにより、集光光束70のうち中央領域8C方向ここでは角度領域θ3へ出射された光73R,73Lが、凹レンズ63により屈折して、光77R,77Lとして照明領域8の中間領域8Bおよび遠端領域8Aへ出射される。
Further, among the partial lenses, the adjacent
As a result, the
図17に示すメインレンズ6の配光特性によれば、図16の光源ユニット単体の配光特性と比較して、照明領域8の遠端領域8Aの方向、ここでは装置本体の真下方向θC(光軸Q)から長手方向Xにおいて約60°の角度方向に高い光度が得られていることがわかる。
角度方向θAや角度領域θ1については、道路照明装置100の設置高さと照明領域8の遠端領域8Aとの角度位置関係により決定すればよい。また、角度方向θBや角度領域θ2、θ3については、照明領域8の全域にわたり照度分布が所望の範囲内に納まるような角度、例えば装置本体の真下方向θCから長手方向Xにおいて約40°の角度方向を選択すればよい。
According to the light distribution characteristic of the
The angle direction θA and the angle region θ1 may be determined based on the angular position relationship between the installation height of the
[本実施の形態の効果]
このように本実施の形態は、底部に下方開口部を有する箱状の装置本体に設けられて、道路長手方向に並ぶ複数のLED素子を有し、下方開口部を介して道路に向けてLED素子からの拡散光束を出射する光源ユニットと、この光源ユニットの下方に設けられて、当該LED素子からの拡散光束を道路幅方向に集光することにより、道路長手方向に沿って拡がる扇形の集光光束を出射するサブレンズと、このサブレンズの下方に設けられて、全体として当該サブレンズで集光された集光光束を照明領域へ向けて出射するとともに、集光光束の一部を道路長手方向に沿って屈折させて照明領域内の遠端領域の方向へ出射するメインレンズとを備えている。
[Effects of the present embodiment]
As described above, the present embodiment has a plurality of LED elements arranged in the longitudinal direction of the road, provided in the box-shaped device main body having the lower opening at the bottom, and is directed toward the road via the lower opening. A light source unit that emits a diffused light beam from the element, and a fan-shaped collection provided below the light source unit and condensing the diffused light beam from the LED element in the road width direction to expand along the road longitudinal direction A sub-lens that emits a light beam and a sub-lens that is provided below the sub-lens and collects the condensed beam collected by the sub-lens as a whole toward the illumination area, and a part of the collected beam is road A main lens that refracts along the longitudinal direction and emits light toward the far end region in the illumination region.
これにより、光源ユニットのLED素子から下方へ出射された拡散光束が、サブレンズにより、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束に集光された後、メインレンズにより、照明領域全体へ向けて出射されるとともに、集光光束の一部が長手方向Xに沿って屈折して照明領域内の遠端領域の方向へ出射される。
したがって、光源ユニットのLED素子から拡散光束を、道路に沿って設定された所望の照明領域内に集光でき、中央領域に比較して照度が不足する遠端領域においても、十分な照度を得ることができる。このため、光源としてLED素子を用いた場合でも、照明領域全域にわたり十分な路面輝度と良好な輝度均斉度で効率よく照明することが可能となり、結果として低い消費電力でメンテナンス性のよい道路照明装置を実現することが可能となる。
As a result, the diffused light beam emitted downward from the LED element of the light source unit is condensed by the sub lens into a fan-shaped condensed light beam that spreads in the longitudinal direction X, and then directed to the entire illumination area by the main lens. And a part of the condensed light beam is refracted along the longitudinal direction X and is emitted toward the far end region in the illumination region.
Therefore, the diffused light flux from the LED element of the light source unit can be collected in a desired illumination area set along the road, and sufficient illuminance is obtained even in the far end area where the illuminance is insufficient compared to the central area. be able to. For this reason, even when an LED element is used as a light source, it is possible to efficiently illuminate with sufficient road surface luminance and good luminance uniformity over the entire illumination area, and as a result, road illumination device with low power consumption and good maintainability. Can be realized.
また、本実施の形態では、メインレンズとして、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分の底部と端部との間に、集光光束のうち入射された光を屈折させて照明領域へ出射する1つ以上の部分レンズが形成されたレンズを用いるようにしたので、長手方向Xに沿って拡がる扇形の集光光束について、長手方向Xに沿った俯角方向において所望の配光特性を容易に得ることができる。 Further, in the present embodiment, the main lens has a saddle shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and the condensed light flux is between the bottom and the end of the curved portion. Since the lens in which one or more partial lenses that refract the incident light and emit to the illumination area is used is used, the fan-shaped condensed light flux that extends along the longitudinal direction X is used in the longitudinal direction X. The desired light distribution characteristic can be easily obtained in the depression direction along the line.
また、本実施の形態では、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち装置本体の斜め下方向へ照射される光を屈折させて、照明領域の遠端領域へ出射する凸レンズを用いるようにしたので、凸レンズという比較的簡素な構成のレンズにより、遠端領域の照度不足を、照度が十分な中間領域へ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 Further, in the present embodiment, a convex lens that refracts light emitted obliquely downward of the apparatus main body out of the condensed light beam and emits it to the far end region of the illumination region is used as the partial lens of the main lens. Therefore, the lens having a relatively simple configuration called a convex lens can compensate for the insufficient illuminance in the far-end region with a part of the light emitted to the intermediate region with sufficient illuminance. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち照明領域より遠方へ照射される光を屈折させて、照明領域の遠端領域へ出射する凸レンズを用いるようにしたので、凸レンズという比較的簡素な構成のレンズより、遠端領域の照度不足を、照明領域より遠方方向へ出射されていた無駄な光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。また、遠方方向へ出射される光が低減されるため、道路を走行する車両のドライバーが感じる眩しさを抑制できる。 In the present embodiment, as a partial lens of the main lens, a convex lens that refracts light emitted farther from the illumination area of the condensed light flux and emits it to the far end area of the illumination area is used. The lens having a relatively simple configuration called a convex lens can compensate for insufficient illuminance in the far end region with a part of wasted light emitted in the far direction from the illumination region. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally. Moreover, since the light emitted in the far direction is reduced, it is possible to suppress the glare felt by the driver of the vehicle traveling on the road.
また、本実施の形態では、メインレンズの部分レンズとして、照明領域の遠端領域の方向に光軸を有する凸レンズを用いるようにしたので、凸レンズという比較的簡素な構成のレンズにより、遠端領域の照度不足を、照度が十分な中間領域へ出射されていた光の一部、および照明領域より遠方方向へ出射されていた無駄な光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。また、遠方方向へ出射される光が低減されるため、道路を走行する車両のドライバーが感じる眩しさを抑制できる。 In the present embodiment, a convex lens having an optical axis in the direction of the far end region of the illumination region is used as a partial lens of the main lens. The shortage of illuminance can be compensated by a part of the light emitted to the intermediate region with sufficient illuminance and a part of the wasted light emitted farther from the illumination region. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally. Moreover, since the light emitted in the far direction is reduced, it is possible to suppress the glare felt by the driver of the vehicle traveling on the road.
また、本実施の形態では、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち装置本体の中央領域へ照射される光を拡散させて、照明領域のうち当該中央領域へ出射する凹レンズを用いるようにしたので、凹レンズという比較的簡素な構成のレンズより、遠端領域の照度不足を、照度が過剰な中央領域へ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 In the present embodiment, as the partial lens of the main lens, a concave lens that diffuses the light irradiated to the central region of the apparatus main body out of the condensed light flux and emits the light to the central region of the illumination region is used. Therefore, it is possible to compensate for the lack of illuminance in the far-end region with a part of the light emitted to the central region where the illuminance is excessive, by using a relatively simple lens such as a concave lens. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、メインレンズの部分レンズとして、集光光束のうち照明領域より遠方へ向けて出射された光の一部を遠端領域へ向けて出射する凸レンズを用いるようにしたので、凹レンズという比較的簡素な構成のレンズより、遠端領域の照度不足を、照度が過剰な中央領域へ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 Further, in the present embodiment, as the partial lens of the main lens, a convex lens that emits part of the light emitted toward the far end from the illumination area of the condensed light flux is used toward the far end area. The lens having a relatively simple configuration called a concave lens can compensate for the lack of illuminance in the far end region with a part of the light emitted to the central region where the illuminance is excessive. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、メインレンズが、道路幅方向に伸びかつ下方に湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分において底部から底部と端部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成されているため、遠端領域の照度不足を、照度が十分な中間領域へ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 Further, in the present embodiment, the main lens has a bowl shape that extends in the road width direction and curves downward, and the thickness gradually increases from the bottom portion toward the middle portion between the bottom portion and the end portion in the curved portion. Since it is formed so as to be thick, the shortage of illuminance in the far end region can be compensated by a part of the light emitted to the intermediate region with sufficient illuminance. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、メインレンズが、道路幅方向に伸びかつ下方に湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分において端部から端部と底部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成されているため、遠端領域の照度不足を、照明領域より遠方方向へ出射されていた無駄な光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 Further, in the present embodiment, the main lens has a hook shape that extends in the road width direction and curves downward, and the thickness gradually increases from the end portion to the intermediate portion between the end portion and the bottom portion in the curved portion. Therefore, the shortage of illuminance in the far end region can be compensated with a part of useless light emitted in the far direction from the illumination region. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、メインレンズが、道路幅方向に伸びかつ下方に湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分において端部と底部の間の中間部から底部に向けて厚さが徐々に薄くなるよう形成されているため、遠端領域の照度不足を、遠端領域の照度不足を、照度が過剰な中央領域へ出射されていた光の一部で補うことができる。このため、ランプに比べて光量が少ないLED素子であっても、照明領域を効率よく均等に照明することができる。 Further, in the present embodiment, the main lens has a bowl shape that extends in the road width direction and curves downward, and the thickness gradually increases from the middle part between the end part and the bottom part toward the bottom part in the curved part. Since it is formed so as to be thin, it is possible to compensate for the shortage of illuminance in the far end region and the shortage of illuminance in the far end region with a part of the light emitted to the central region where the illuminance is excessive. For this reason, even if it is an LED element with little light quantity compared with a lamp | ramp, an illumination area | region can be illuminated efficiently and equally.
また、本実施の形態では、道路幅方向に並列配置された光源ユニットを複数備えるとともに、これら光源ユニットごとにサブレンズを備え、メインレンズにより、これらサブレンズで集光された個々の集光光束を道路長手方向に沿った任意の俯角で屈折させて拡散するようにしたので、複数の光源ユニットでメインレンズを共用でき、製品・製造コストを削減できるとともに、各光源ユニットでばらつきのない配光特性を容易に実現することが可能となる。なお、1つの光源ユニットにより十分な光量が得られる場合、光源ユニットおよびサブレンズをメインレンズに対して1組だけ設けた構成でも、前述と同様の作用効果が得られる。 In the present embodiment, a plurality of light source units arranged in parallel in the road width direction are provided, and a sub lens is provided for each of the light source units, and individual condensed light beams collected by these sub lenses by the main lens. Is refracted and diffused at any depression angle along the longitudinal direction of the road, so the main lens can be shared by multiple light source units, reducing product / manufacturing costs, and providing a uniform light distribution for each light source unit The characteristics can be easily realized. When a sufficient amount of light is obtained with one light source unit, the same effect as described above can be obtained even with a configuration in which only one set of the light source unit and the sub lens is provided for the main lens.
また、本実施の形態では、装置本体の上部に上方開口部を設け、この上方開口部を介して装置本体外部へ露出する放熱構造を有し、光源ユニットのLED素子で発生した熱を装置本体外部へ放熱する放熱体を備えているため、光源ユニットで発生した熱を装置本体外部へ効率よく放熱することが可能となる。 Further, in the present embodiment, an upper opening is provided in the upper part of the apparatus main body, and has a heat dissipation structure that is exposed to the outside of the apparatus main body through the upper opening, and heat generated by the LED element of the light source unit is generated. Since the heat radiator that dissipates heat to the outside is provided, it is possible to efficiently dissipate the heat generated in the light source unit to the outside of the apparatus main body.
[実施の形態の拡張]
以上では、メインレンズ6が複数の部分レンズ61R,62R,63R,63L,62L,61L、あるいは部分レンズ64R,63,64Lから構成されている場合を例として説明したが、部分レンズの構成については、これに限定されるものではなく、例えばメインレンズ6のうち特定の角度領域にのみ部分レンズを形成してもよい。
[Extended embodiment]
In the above, the case where the
例えば、図13のうち角度領域θ1にのみ部分レンズ61R,61Lを形成し、角度領域θ2,θ3については、左右の角度方向θAにおける厚さで湾曲部分を形成してもよい。これにより、部分レンズ61R,61Lによる作用のみを利用して、遠端領域8Aの照度を補うことができる。
また、図13のうち角度領域θ3にのみ部分レンズ63R,63L、すなわち部分レンズ63を形成し、角度領域θ1,θ2については、左右の角度方向θBにおける厚さで湾曲部分を形成してもよい。これにより、部分レンズ63による作用のみを利用して、中間領域8Bさらには遠端領域8Aの照度を補うことができる。
For example, the
Further, in FIG. 13, the
また、図13のうち角度領域θ2にのみ部分レンズ62R,62Lを形成し、角度領域θ1については、左右の角度方向θAにおける厚さで湾曲部分を形成し、角度領域θ3については、左右の角度方向θBにおける厚さで湾曲部分を形成してもよい。これにより、部分レンズ62R,62Lによる作用のみを利用して、遠端領域8Aの照度を補うことができる。
Further, in FIG. 13, the
また、これら部分レンズ61R,62R,63R,63L,62L,61Lのいずれかを任意に組合せて形成してもよい。例えば、角度領域θ1,θ2については、部分レンズ61R,62R,62L,61L、すなわち部分レンズ64R,64Lを形成し、角度領域θ3については、左右の角度方向θBにおける厚さで湾曲部分を形成してもよい。これにより、部分レンズ64R,64Lによる作用のみを利用して、遠端領域8Aの照度を補うことができる。
Further, any of these
また、これら部分レンズは、真下方向θCを中心として左右対称に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左右非対称で上記部分レンズを形成してもよい。また、部分レンズ61R,62R,63Rと部分レンズ61L,62L,63Lは、真下方向θCを中心としてそれぞれ左右対称な配光特性を有することを前提として説明したが、これに限定されるものではなく、それぞれ左右非対称な配光特性を有する部分レンズを形成してもよい。
In addition, although the case where these partial lenses are formed symmetrically about the direct downward direction θC has been described, the present invention is not limited to this, and the partial lenses may be formed asymmetrically. In addition, the
1…下部灯体、1A…底板、1B…レンズ支持部、1C…下方開口部、1D…回路部、1R…右端、1L…左端、2…上部灯体、2A…上板、2B…先端部、2C…上方開口部、2D…背部側面、2E…取付部、3…放熱体、3A…放熱構造、3B…底面、4…光源ユニット、41…基板、42…底面、43…発光部、44…LED素子、45…発光中心点、4A…支持基板、4B…底面、4C,4E…絶縁シート、4D…ネジ、4F…遮光板、4G…前方側面、5…サブレンズ、51…レンズ部、52…連結部、53…光中心位置、5A…ネジ、5B…スペーサ、6…メインレンズ、6A…レンズ部、6B…取付部、6C…ネジ、6D…端部、6E…底部、61R,61L,62R,62L,63R,63L…部分レンズ、63…部分レンズ(凹レンズ)、64R,64L…部分レンズ(凸レンズ)、70…集光光束、71R,71L,72R,72L,73R,73L…光(屈折前)、75R,75L,76R,76L,77R,77L……光(屈折後)、8…照明領域、8A…遠端領域、8B…中間領域、8C…中央領域、80…道路、81…車道、82…路肩、9…ポール、P…光中心位置、Q…光軸、X…長手方向、Y…幅方向、θ1,θ2,θ3…角度領域、θA…角度方向(遠端領域方向)、θB…角度方向(中間領域方向)、θC…真下方向(中央領域方向)。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
道路の上方に設置され、底部に下方開口部を有する箱状の装置本体と、
この装置本体内に設けられて、道路長手方向に並ぶ複数のLED素子を有し、前記下方開口部を介して道路に向けてLED素子からの拡散光束を出射する光源ユニットと、
この光源ユニットの下方に設けられて、当該LED素子からの拡散光束を道路幅方向に集光することにより、道路長手方向に沿って拡がる扇形の集光光束を出射するサブレンズと、
このサブレンズの下方に設けられて、全体として当該サブレンズで集光された集光光束を照明領域へ向けて出射するとともに、集光光束の一部を道路長手方向に沿って屈折させて照明領域内の遠端領域の方向へ出射するメインレンズと
を備えることを特徴とする道路照明装置。 A road illumination device that illuminates a long illumination area having a width according to a road width and having a predetermined length in the longitudinal direction of the road,
A box-shaped device body installed above the road and having a lower opening at the bottom;
A light source unit provided in the apparatus main body, having a plurality of LED elements arranged in the longitudinal direction of the road, and emitting a diffused light beam from the LED elements toward the road through the lower opening;
A sub-lens that is provided below the light source unit and emits a fan-shaped condensed light beam that spreads along the road longitudinal direction by collecting the diffused light beam from the LED element in the road width direction;
Provided below this sub-lens, the condensed light beam collected by the sub-lens as a whole is emitted toward the illumination area, and part of the condensed light beam is refracted along the longitudinal direction of the road for illumination. A road illumination device comprising: a main lens that emits light toward a far end region in the region.
前記メインレンズは、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分の底部と端部との間に、集光光束のうち入射された光を屈折させて照明領域へ出射する1つ以上の部分レンズが形成されていることを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 1,
The main lens has a saddle shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and allows incident light of the condensed light flux to enter between the bottom and the end of the curved portion. One or more partial lenses which refract and radiate | emit to an illumination area | region are formed, The road illuminating device characterized by the above-mentioned.
前記メインレンズは、前記部分レンズとして、照明領域の遠端領域の方向に光軸を有する凸レンズを有することを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 2,
The main lens has a convex lens having an optical axis in the direction of the far end region of the illumination region as the partial lens.
前記メインレンズは、前記部分レンズとして、照明領域の中央領域の方向に光軸を有する凹レンズを有することを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 2,
The main lens has a concave lens having an optical axis in the direction of the central area of the illumination area as the partial lens.
前記メインレンズは、前記部分レンズとして、集光光束のうち照明領域の中央領域と遠端領域との間の中間領域へ向けて出射された光の一部を遠端領域へ向けて出射する凸レンズを有することを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 2,
The main lens, as the partial lens, is a convex lens that emits a part of the light emitted toward the intermediate region between the central region and the far end region of the illumination region toward the far end region. A road lighting device comprising:
前記メインレンズは、前記部分レンズとして、集光光束のうち照明領域より遠方へ向けて出射された光の一部を遠端領域へ向けて出射する凸レンズを有することを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 2,
The main lens, as the partial lens, has a convex lens that emits a part of light emitted toward the far end from the illumination area of the condensed light flux toward the far end area.
前記メインレンズは、前記部分レンズとして、集光光束のうち照明領域の中央領域へ向けて照射された光の一部を、中央領域と遠端領域の間の中間領域、または遠端領域へ向けて出射する凹レンズを有することを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 2,
The main lens, as the partial lens, directs part of the light emitted toward the central region of the illumination region of the condensed light flux toward the intermediate region between the central region and the far end region, or the far end region. A road illumination device having a concave lens that emits light.
前記メインレンズは、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分においてその底部から当該底部と端部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成されていることを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 1,
The main lens has a saddle shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and has a thickness from the bottom portion toward the intermediate portion between the bottom portion and the end portion in the curved portion. A road lighting device characterized by being formed so as to be gradually thicker.
前記メインレンズは、道路幅方向に伸延するとともに道路長手方向に沿って下方へ湾曲する樋形状をなし、当該湾曲部分においてその端部から当該端部と底部の間の中間部に向けて厚さが徐々に厚くなるよう形成されていることを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 1,
The main lens has a saddle shape that extends in the road width direction and curves downward along the road longitudinal direction, and has a thickness from the end portion toward the intermediate portion between the end portion and the bottom portion in the curved portion. The road lighting device is characterized in that it is formed so as to gradually become thicker.
道路幅方向に並列配置された前記光源ユニットを複数備えるとともに、
これら光源ユニットごとに前記サブレンズを備え、
前記メインレンズは、これらサブレンズで集光された個々の集光光束を道路長手方向に沿った任意の俯角で屈折させて拡散する
ことを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 1,
While including a plurality of the light source units arranged in parallel in the road width direction,
Each of the light source units includes the sub lens,
The main lens diffracts and diffuses the individual condensed light beams collected by these sub lenses at an arbitrary depression angle along the road longitudinal direction.
前記装置本体は、上部に上方開口部を有し、
この上方開口部を介して装置本体外部へ露出する放熱構造を有し、前記光源ユニットのLED素子で発生した熱を装置本体外部へ放熱する放熱体を備える
ことを特徴とする道路照明装置。 The road lighting device according to claim 1,
The apparatus body has an upper opening at the top,
A road lighting device comprising a heat dissipating structure that is exposed to the outside of the apparatus main body through the upper opening, and that dissipates heat generated by the LED elements of the light source unit to the outside of the apparatus main body.
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