JP2011513931A - 光源モジュールおよびそれを含む照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
通常、街灯は、例えば、約4〜6m(保安灯)、約8〜12m(車両通行道路)の高さで設置される。このとき、設置場所、道路または歩道の幅、街灯の間隔などに応じ、多様な配光形態を必要とする。このように多様な要求を充足させるためには、照明器具の内・外部構造を状況に合わせて設計する必要がある。
これと関連し、最近では、LEDが半永久的な寿命、比較的に低い消費電力、高い輝度特性などを示すことができるため、各種照明装置の光源として脚光を浴びている。LEDを光源として用いる照明装置の場合、光の直進性および集束性が特徴となる。
(1)街灯下に高い照度を実現するために、LED光源部に、レンズまたはリフレクター(反射を利用した集光部材)を個別的に用いて、集光がなされるようにする。したがって、複数のLED光源部を用いる場合、LED光源部に、個別的にレンズまたはリフレクターを組み立てるため、資材費用の上昇、組み立て費用の上昇、不良増加などの問題点がある。
このように、従来技術は配光態様の多様化に限界がある。特に、広い配光特性を達成するために、照明器具に過度な傾斜面を形成する場合、照明器具のサイズが大きくなることによって照明器具の重さも増加して、支柱から離脱を誘発する恐れがあるだけでなく、スリムなデザインを好むといった傾向にも符合しない短所がある。
(4)項目(3)で指摘されたグレアの問題を解決するために、照明器具に拡散ガラスおよび拡散処理されたポリカーボネート(PC)などのカバーを適用する場合もあるが、この場合には、照度が急激に減少して照明器具の効率が低下する短所がある。
また、本発明は、照明装置の照明器具の構造を変更せずに適用場所および環境に適合した光源の配光角度および方向を、容易かつ多様に実現できる照明装置を提供する。
光源の発光部と、
前記光源の照射方向を決めるために、反射面を有する光源ガイドホールが備えられたリフレクターモジュール部とを含み、
前記リフレクターモジュール部には、前記光源の照射が傾斜した(inclined)方向になされるように、前記反射面が前記光源の光軸(optical axis)に対して非対称の方向性をもって形成された複数の第1光源ガイドホールが備えられ、
前記複数の第1光源ガイドホールの各々の一端に前記発光部が備えられることを特徴とする光源モジュールが提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、第1光源ガイドホールにおいて、「非対称」性は反射面のチルト(tilting)角度が各方向において区別されることにより実現される。例えば、反射面が傾斜面と垂直面の組み合わせ(混合)で構成されることができる。また、第2光源ガイドホールにおいて、「対称」性は反射面のチルト角度が全ての方向において同一であり、反射面が傾斜面として構成されることができる。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記光源モジュールのベース部材には係止部が備えられた回転ガイドリブをさらに含むことができ、前記回転ガイドリブは後述の如く、照明装置の照明器具内の取付けフレームのリブスリット(ホール)と容易に結合できるため、取付けの便宜性を向上する機能を有する。
照明器具ハウジングと、
該照明器具ハウジングに設けられ、互いに同一または異なる角度で形成された複数の取付け傾斜面を含む取付けフレームと、
該取付けフレームの取付け傾斜面の各々に設けられた複数の光源モジュールとを含み、
該光源モジュールは、
光源の発光部と、
前記光源の照射方向を決めるために、反射面を有する光源ガイドホールが備えられたリフレクターモジュール部とを含み、
該リフレクターモジュール部には、前記光源の照射が傾斜した方向になされるように、前記反射面が前記光源の光軸に対して非対称の方向性をもって形成された複数の第1光源ガイドホールが備えられ、
該複数の第1光源ガイドホールの各々の一端に前記発光部が備えられた照明装置が提供される。
前記照明器具に設けられる取付けフレームは少なくとも一つの取付け平面をさらに含むことができ、このとき、前記取付け平面にも上述した光源モジュールが備えられる。
第1に、照明器具を変更せずにリフレクターモジュールの回転角度を変更することによって容易かつ多様な配光形態を実現することができる。
第2に、LED光源部から直接発光される光ではなく、一定部分の方向性を有する配光形態および光源ガイドホールに乱反射突起を形成することにより、グレア現象を改善し、グレア現象に起因する不具合を最小化することができる。
第3に、拡散ガラスおよびポリカーボネートなどのカバーを適用することがなくても、透明なカバーを適用することによって照度(効率)の向上効果を期待することができる。
第4に、照明器具の内部に過度な傾斜面を形成する必要がないため、照明装置の重量を低減しつつ、スリムなデザインの創出を実現することができる。
第5に、LED素子を光源として用いる光源部に個別的にレンズまたはリフレクターを組み立てる必要性がないため、生産性の向上による費用節減および不良減少の効果を期待することができる。
図2は図1に示されたリフレクターモジュール部のA−A’線断面図であり、図3は図1に示されたリフレクターモジュール部のB−B’線断面図である。
図4は図1に示されたリフレクターモジュール部に光源の発光部が配置された構成と、第1および第2光源ガイドホールを通じて光源の発光部から放出される光の経路を概略的に示す図である。
前記図に示された実施形態によれば、リフレクターモジュール部10は、ベース部材11、前記ベース部材11に複数形成された第1光源ガイドホール12、および第2光源ガイドホール13を備える。このとき、ベース部材は単一プレートタイプ(a single plate type)で構成することができ、第1および第2光源ガイドホール12、13には各々光源の照射方向を決めるための反射面15a、15bが形成されている。
前記のような対称性を実現するために、本発明の一実施形態によれば、反射面15bのチルト角度を全ての方向において同一にすることができ、また、反射面15bを傾斜面として構成することもできる。
前記図面においては、第2光源ガイドホール13を1つで構成した実施形態を示しているが、場合によっては複数で構成することもでき、これも本発明の範囲に含まれる。
光源の発光部20は、好ましくは、LEDモジュール(例えば、プリント基板(PCB)にLED素子が実装された形態)であって、リフレクターモジュール部10に構成される第1光源ガイドホール12および第2光源ガイドホール13の各々の一端(下端)に配置される。
このように、光源の発光部20に電源が印加されることによって放出される光は、図4に示すように、第1光源ガイドホール12を通じて一定角度(θ)に傾斜した経路に沿って(傾斜した方向に)照射され、第2光源ガイドホール13を通じて直進方向(P)に照射されることができる。
図5は、本発明の第2実施形態により提供される照明装置の外観を概略的に示す図である。前記で図示された照明装置の場合、照明器具(あるいは照明器具ハウジング)40が、地面に(好ましくは垂直に)設けられた支柱30、特に支柱の上端にアームホルダー41を介して、取付けられている。照明器具40において、複数の光源モジュール100は、下部の取付けフレーム(図5には図示せず)と結合されている。また、光源モジュールに対応する配列で形成された複数のホールを有する金属プレート42が一種の反射板として設けられ、前記ホールを通じて光源モジュール100が外部に露出される。金属プレート42は、内部に位置する取付けフレームの形態を考慮して屈曲形状を有するように製作することができる。
図示のように、取付けフレーム50(図13)は、複数の分割面(例として9等分)に分割された状態で分割線(X)により分割され(図6)、取付け平面(D5およびD8)および、同一または相異なる角度の(すなわち、同一または異なる面方向(orientation)を有する)取付け傾斜面(D1、D2、D3、D4、D6、D7、およびD9)が、形成されるようにしたものである。
前記図面を参照すれば、前記D1およびD3の取付け傾斜面に対応する傾斜角度は、一例として約+5°に同一に維持し(図10、図12)、D4、D6、D7、およびD9の取付け傾斜面に対応する傾斜角度は、一例として約−25°に同一に維持する(図8、図9)。また、D2の取付け傾斜面に対応する傾斜角度は、一例として約+25°に維持する(図11)。このような取付け傾斜面に対応する具体的な傾斜角度は、例示的な意味として理解すべきであり、本発明が必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、配光効率を上げるために、必要によっては、傾斜角度を相異なるようにするか、あるいは傾斜角度をより増減することができる。
具体的には、リブスリット51に回転ガイドリブ14を嵌め込めば、回転ガイドリブ14に備えられた係止部14aにより、回転ガイドリブ14はリブスリット51から離脱しなくなる。また、光源モジュール100は、回転ガイドリブ14とリブスリット51が締結された状態で、時計方向または反時計方向に一定角度の回転が可能である(図1および図13参照)。
一方、光源モジュール100の場合、前述したように本発明の第1実施形態で説明した通りであり、以下では重複する説明は省略する。
また、前記照明器具40の前面には、例えば、強化ガラスのような透明材質のカバーが備えられ、これを通じて、光源モジュール100から放出された光が照明器具40の外部へ照射されることができる。このとき、光がより効果的に拡散放出されるように、拡散剤などを含有する透明プラスチック材質から構成することもできる。
照明器具40内の光源モジュール100が発光して光を照射する時、この照射される光は、照明器具40内における設置角度の調節により、また、リフレクターモジュール部10の各々の非対称と対称の方向性をもった第1光源ガイドホール12および第2光源ガイドホール13によって、地面への配光特性を改善することができる。
より具体的に説明すれば、
D1の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM1を取付け、
D2の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM2を取付け、
D3の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM3を取付け、
D4の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM4を取付け、
D5の取付け平面に光源モジュール100としてM8を取付け、
D6の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM6を取付け、
D7の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM5を取付け、
D8の取付け平面に光源モジュール100としてM9を取付け、また
D9の取付け傾斜面に光源モジュール100としてM7を取付ける。
その次、前記表1のように、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、およびM9の光源モジュール100を、標準(Standard)、水平(Horizontal)、および垂直(Vertical)の形態(またはモード)に応じて、各々設定された回転方向に回転させる。
標準形態の場合、支柱30の前方および左右に光源が拡散する配光特性を示す(図15参照)。
水平形態の場合、支柱30の前方への光源の拡散幅は標準形態に比べて減少する反面、左右への光源拡散は増加する配光特性を示す(図16参照)。
垂直形態の場合、支柱30の前方へは光源拡散がなされないが、支柱30の前方から一側方向に外れた状態で光源が拡散する配光特性を示す(図17参照)。
図18および図19は、各々、回転フレームが適用されたリフレクターモジュール部10を、概略的に示す平面図および断面図である。また、図20は、リフレクターモジュール部10に適用された回転フレーム70の回転態様を、概略的に示す平面図である。
前記図面に示された実施形態において、リフレクターモジュール部10のベース部材11、好ましくは、ベース部材11の周辺部(外周部近傍)には、複数の結合孔11aが形成される。また、回転フレーム70には、第1光源ガイドホール12が一体に形成されている。このとき、前記回転フレーム70は、前記複数の結合孔11aの各々に回転可能に嵌め込まれて、構成されることができる。
これにより、リフレクターモジュール部10にいくつかの回転フレーム70を結合させた状態で、前記各々の回転フレーム70に形成された第1光源ガイドホール12を、前述した実施形態(例えば、図1〜図4、図13、および図14)のように、いずれか一方向だけに固定させず、図20のように独立的な方向、すなわち、相異なる方向に向かうように、第1光源ガイドホールの方向性を変更させることができる。図20を参照すれば、第1光源ガイドホール12において、反射面の垂直面は第2光源ガイドホール13に隣接するように(近く)配置される一方、反射面の傾斜面は第2光源ガイドホール13と対向するように配置される。上記のように回転フレームを用いる場合には、簡単な回転操作により、第1光源ガイドホール12の方向性を容易に変更することができる。
図21は、本発明の他の実施形態により、乱反射のために反射面に突起を形成した光源ガイドホールが備えられた光源モジュールを、概略的に示す断面図である。
前記で図示された実施形態によれば、第1光源ガイドホール12および/または第2光源ガイドホール13の内周面、すなわち反射面に、乱反射のための複数の突起80が形成されている。このように乱反射のための突起を形成する場合、配光角度を拡大できることは勿論、LED光源を採択する場合、LEDの光直進性に起因して引き起こされるグレア現象などを、緩和する効果を得ることができる。
Claims (19)
- 光源の発光部と、
前記光源の照射方向を決めるために、反射面を有する光源ガイドホールが備えられたリフレクターモジュール部とを含み、
該リフレクターモジュール部には、前記光源の照射が傾斜した方向になされるように、前記反射面が前記光源の光軸に対して非対称の方向性をもって形成された複数の第1光源ガイドホールが備えられ、前記複数の第1光源ガイドホールの各々の一端に前記光源の発光部が備えられることを特徴とする光源モジュール。 - 前記リフレクターモジュール部は、
単一プレートタイプのベース部材を含み、該ベース部材の周辺部に前記複数の第1光源ガイドホールが一体に備えられることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。 - 前記リフレクターモジュール部は、
複数の結合孔が周辺部に形成されたベース部材と、
前記第1光源ガイドホールが一体に形成された複数の回転フレームを含み、
該回転フレームが前記複数の結合孔の各々に回転可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。 - 前記回転フレームの外周面に回転ガイド突起が備えられ、前記結合孔の内周面に前記回転ガイド突起を位置決めする回転ガイド溝部が形成されることを特徴とする請求項3に記載の光源モジュール。
- 前記リフレクターモジュール部に、光源の照射が直進方向になされるように反射面が光源の光軸に対して対称の方向性をもって形成された、少なくとも一つの第2光源ガイドホールが備えられ、
該第2光源ガイドホールの一端に光源の発光部が備えられ、
前記第2光源ガイドホールは前記リフレクターモジュール部の中心部に形成されることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。 - 前記第1光源ガイドホールは反射面が傾斜面および垂直面の組み合わせとして構成され、
前記第2光源ガイドホールは反射面が傾斜面として構成されることを特徴とする請求項5に記載の光源モジュール。 - 前記第1光源ガイドホールおよび前記第2光源ガイドホールの反射面に乱反射のための突起が形成されることを特徴とする請求項5に記載の光源モジュール。
- 前記ベース部材は、係止部が備えられた回転ガイドリブをさらに含むことを特徴とする請求項2または3に記載の光源モジュール。
- 照明器具ハウジングと、
該照明器具ハウジングに設けられ、互いに同一または異なる角度で形成された複数の取付け傾斜面を含む取付けフレームと、
該取付けフレームの取付け傾斜面の各々に設けられた複数の光源モジュールとを含み、
該光源モジュールは、
光源の発光部と、
前記光源の照射方向を決めるために、反射面を有する光源ガイドホールが備えられたリフレクターモジュール部とを含み、
該リフレクターモジュール部には、前記光源の照射が傾斜した方向になされるように、前記反射面が前記光源の光軸に対して非対称の方向性をもって形成された複数の第1光源ガイドホールが備えられ、
該複数の第1光源ガイドホールの各々の一端に前記発光部が備えられることを特徴とする照明装置。 - 前記取付けフレームは少なくとも一つの取付け平面をさらに含み、該取付け平面に前記光源モジュールが設けられることを特徴とする請求項9に記載の照明装置。
- 前記リフレクターモジュール部は、
単一プレートタイプのベース部材を含み、
該ベース部材の周辺部に前記複数の第1光源ガイドホールが一体に備えられることを特徴とする請求項9または10に記載の照明装置。 - 前記リフレクターモジュール部は、
複数の結合孔が周辺部に形成されたベース部材と、
前記第1光源ガイドホールが一体に形成された複数の回転フレームとを含み、
該回転フレームが前記複数の結合孔の各々に回転可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項9または10に記載の照明装置。 - 前記回転フレームの外周面に回転ガイド突起が備えられ、前記結合孔の内周面に前記回転ガイド突起を位置決めする回転ガイド溝部が形成されることを特徴とする請求項12に記載の照明装置。
- 前記リフレクターモジュール部に、光源の照射が直進方向になされるように反射面が光源の光軸に対して対称の方向性をもって形成された、少なくとも一つの第2光源ガイドホールが備えられ、
該第2光源ガイドホールの一端に光源の発光部が備えられ、
前記第2光源ガイドホールは前記リフレクターモジュール部の中心部に形成されることを特徴とする請求項9または10に記載の照明装置。 - 前記第1光源ガイドホールは反射面が傾斜面および垂直面の組み合わせとして構成され、
前記第2光源ガイドホールは反射面が傾斜面として構成されることを特徴とする請求項14に記載の照明装置。 - 前記第1光源ガイドホールおよび第2光源ガイドホールの反射面に乱反射のための突起が形成されることを特徴とする請求項14に記載の照明装置。
- 前記ベース部材は、係止部が備えられた回転ガイドリブをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の照明装置。
- 前記取付け傾斜面には前記光源モジュールが結合されて回転可能に前記回転ガイドリブに対応するリブスリットが形成されることを特徴とする請求項17に記載の照明装置。
- 支柱をさらに含み、該支柱の上端に前記照明器具ハウジングが結合されることを特徴とする請求項9または10に記載の照明装置。
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