JP2012022986A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置に関し、特に街路照明などの屋外照明に用いられるのに好適な照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device suitable for use in outdoor lighting such as street lighting.
道路や街路の照明(以下、街路照明と総称する。)に用いられる照明装置は、道路や街路を通行する通行人や通行車両の運転手などの視認性を確保する必要がある。ところで、人の視感度は明所視、暗所視、薄明視でそれぞれ異なっている。明所視では錐体細胞の働きで色の知覚が可能であり、暗所視では錐体細胞が機能しないために色の知覚はできないものの、桿体細胞の働きによって感度が向上する。また、薄明視は明所視と暗所視の中間の状態であって、錐体細胞と桿体細胞の双方が機能している。ここで、明所視における視感度のピーク波長が約555nmであるのに対し、暗所視における視感度のピーク波長が約507nmにシフトしている。このような現象は、プルキンエ現象としてよく知られている。 Lighting devices used for road and street lighting (hereinafter collectively referred to as street lighting) need to ensure the visibility of passers-by and road vehicles on the road and street. By the way, the human visual sensitivity is different between photopic vision, scotopic vision, and dimming vision. In photopic vision, color can be perceived by the action of cone cells, and in dark vision, the cone cells do not function and cannot perceive color. However, the sensitivity is improved by the action of rod cells. In addition, twilight vision is an intermediate state between photopic vision and scotopic vision, and both cone cells and rod cells function. Here, the peak wavelength of visibility in photopic vision is about 555 nm, whereas the peak wavelength of visibility in dark vision is shifted to about 507 nm. Such a phenomenon is well known as the Purkinje phenomenon.
このプルキンエ現象を利用した照明装置として、特許文献1に記載されている屋外用の照明装置がある。この従来例では、灯具本体の垂直下方領域に白色光が照射され、当該白色光の照射領域の外側に青色光が照射されている。これにより、青色光によって視認性が向上するために犯罪抑止の効果が期待でき、しかも、白色光によって歩行者や車両の円滑な通行が妨げられない効果が期待できる。
As an illumination device using the Purkinje phenomenon, there is an outdoor illumination device described in
しかしながら、特許文献1記載の従来例では、青色光の照射領域と白色光の照射領域との境界領域で比較的に大きな照度差が生じてしまい、歩行者や運転者の目が明るさの変化にスムーズに順応し難いという問題がある。また、青から白又は白から青への光色の変化が歩行者や運転者に違和感を持たせてしまうという問題もある。
However, in the conventional example described in
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、明るさの変化に対する目の順応を改善するとともに光色の変化による違和感を緩和することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the adaptation of the eyes to a change in brightness and to alleviate a sense of incongruity due to a change in light color.
本発明の照明装置は、相対的に色温度の高い光を照射する第1光源と、相対的に色温度の低い光を照射する第2光源と、前記第1光源から照射される光の色温度よりも低く且つ前記第2光源から照射される光の色温度よりも高い色温度の光を照射する第3光源とを備え、前記第3光源の照射範囲が前記第2光源の照射範囲を囲むとともに前記第1光源の照射範囲が前記第3光源の照射範囲を囲むように、前記第1光源と前記第2光源と前記第3光源とが配置されることを特徴とする。 The illumination device of the present invention includes a first light source that emits light having a relatively high color temperature, a second light source that emits light having a relatively low color temperature, and the color of light emitted from the first light source. A third light source that emits light having a color temperature lower than the temperature and higher than the color temperature of the light emitted from the second light source, and the irradiation range of the third light source is the irradiation range of the second light source. The first light source, the second light source, and the third light source are arranged so as to surround and the irradiation range of the first light source surrounds the irradiation range of the third light source.
この照明装置において、前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源を保持する灯体を備え、当該灯体の光照射面における中央部分に前記第2光源が配置され、当該中央部分の外側に前記第1光源が配置されるとともに、前記第1光源と前記第2光源との間に前記第3光源が配置されていることが好ましい。 The lighting device includes a lamp body that holds the first light source, the second light source, and the third light source, and the second light source is disposed at a central portion of a light irradiation surface of the lamp body, It is preferable that the first light source is disposed outside and the third light source is disposed between the first light source and the second light source.
この照明装置において、前記第1光源と前記第2光源はそれぞれ複数の発光素子からなり、前記第3光源は、前記第1光源の前記発光素子の一部と前記第2光源の前記発光素子の一部とからなることが好ましい。 In the illumination device, each of the first light source and the second light source includes a plurality of light emitting elements, and the third light source includes a part of the light emitting elements of the first light source and the light emitting elements of the second light source. It preferably consists of a part.
この照明装置において、前記第3光源は、前記第1光源の一部の前記発光素子と、前記第2光源の一部の前記発光素子とが互い違いに配置されることで構成されることが好ましい。 In this illumination device, it is preferable that the third light source is configured by alternately arranging a part of the light emitting elements of the first light source and a part of the light emitting elements of the second light source. .
この照明装置において、前記第3光源は、前記第1光源の一部の前記発光素子と、前記第2光源の一部の前記発光素子とのペアがそれぞれ互いに近接して配置されることで構成されることが好ましい。 In this lighting device, the third light source is configured by arranging a pair of the light emitting elements that are part of the first light source and the light emitting elements that are part of the second light source, close to each other. It is preferred that
この照明装置において、前記第3光源は、前記第1光源の一部の前記発光素子と、前記第2光源の一部の前記発光素子とのペアが、互いの光軸を交差させて配置されることで構成されることが好ましい。 In this illuminating device, the third light source is arranged such that a pair of the light emitting elements that are part of the first light source and the light emitting elements that are part of the second light source cross each other's optical axes. It is preferable that it is comprised.
この照明装置において、前記第3光源は、発光素子と、当該発光素子から放射される光の色を変換する色変換部材とを具備することが好ましい。 In the illumination device, it is preferable that the third light source includes a light emitting element and a color conversion member that converts a color of light emitted from the light emitting element.
本発明の照明装置は、明るさの変化に対する目の順応を改善するとともに光色の変化による違和感を緩和することができるという効果がある。 The illuminating device of the present invention has an effect of improving the adaptation of the eyes to a change in brightness and reducing an uncomfortable feeling due to a change in light color.
以下、本発明に係る照明装置を街路灯に適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明の技術思想が適用可能な照明装置は街路灯に限定されるものではなく、例えば、防犯灯などの屋外照明に用いられる照明装置全般が含まれる。 Hereinafter, an embodiment in which a lighting device according to the present invention is applied to a street lamp will be described in detail with reference to the drawings. However, the illuminating device to which the technical idea of the present invention can be applied is not limited to a street light, and includes, for example, all illuminating devices used for outdoor lighting such as a security light.
(実施形態1)
本実施形態の照明装置は、図1(a)に示すように灯体4と支柱5を備えている。支柱5は柱状の金属体からなり、下部が地面に埋設されている。支柱5の上端に灯体4が取り付けられている。灯体4は、下面が開口した矩形の箱形に形成されている。そして、図1(b)に示すように灯体4に、第1〜第3の光源1〜3と各光源1〜3を点灯する点灯装置(図示せず)が収納されている。
(Embodiment 1)
The illuminating device of this embodiment is provided with the
第1光源1は、青色の光を放射する発光ダイオードチップと、青色光を青緑色光に変換する色変換部材(青緑蛍光体)とで構成された複数個の発光ダイオード10からなる。これら複数個の発光ダイオード10は、相対的に高い色温度(例えば、16000ケルビン程度)の光を放射する。但し、発光ダイオード10は、紫色の光又は紫外光を放射する発光ダイオードチップと、青緑蛍光体の色変換部材との組み合わせであっても構わない。
The
第2光源2は、青色の光を放射する発光ダイオードチップと、青色光を黄色光に変換する色変換部材(黄色蛍光体)とで構成された複数個の発光ダイオード20からなる。これら複数個の発光ダイオード20は、相対的に低い色温度(例えば、5000〜2700ケルビン)の光を放射する。但し、発光ダイオード20は、青色の発光ダイオードチップと緑及び赤の蛍光体との組み合わせや、紫色の光又は紫外光を放射する発光ダイオードチップと青及び黄色の蛍光体との組み合わせであっても構わない。若しくは、発光ダイオード20は、紫色の光又は紫外光を放射する発光ダイオードチップと青、緑、赤の3色の蛍光体との組み合わせであっても構わない。
The
第3光源3は、青色の光を放射する発光ダイオードチップと、青色光を緑色光に変換する色変換部材(緑蛍光体)とで構成された複数個の発光ダイオード30からなる。これら複数個の発光ダイオード30は、第1光源1の色温度よりも低く且つ第2光源2の色温度よりも高い中間の色温度(例えば、6000ケルビン程度)の光を放射する。但し、発光ダイオード30は、紫色の光又は紫外光を放射する発光ダイオードチップと、緑蛍光体との組み合わせであっても構わない。
The
図1(b)に示すように、灯体4の光照射面(下面)における中央部分に第2光源2が配置され、当該中央部分の外側に第1光源1が配置されるとともに、第1光源1と第2光源2との間に第3光源3が配置されている。したがって、図1(a)に示すように、第2光源2から照射される低色温度の光が灯体4のほぼ真下の範囲(以下、「第2照射範囲」と呼ぶ。)X2に照射される。また、第3光源3から照射される中間の色温度の光が第2照射範囲X2の外側の範囲(以下、「第3照射範囲」と呼ぶ。)X3に照射される。そして、第1光源1から照射される高色温度の光が第3照射範囲X3の外側の範囲(以下、「第1照射範囲」と呼ぶ。)X1に照射される(図1(a)参照)。
As shown in FIG. 1 (b), the
本実施形態の照明装置では、最も外側の照射範囲(第1照射範囲X1)に照射される光が、暗所視における視感度のピーク波長(約507nm)に近い光(青色から青緑色の光)であるために視認性の向上が図れる。また、最も外側の第1照射範囲X1と最も内側の第2照射範囲X2との間に、中間の色温度の光が照射される第3照射範囲X3が存在するため、光色の急激な変化が抑制される。その結果、光色の変化による違和感を緩和することができる。さらに、第3照射範囲X3の明るさ(照度)が第1及び第2照射範囲X1,X2の明るさ(照度)の中間値に設定されているため、急激な明るさ(照度)の変化が抑制されて明るさの変化に対して目が順応するまでの時間を短縮する(目の順応を改善する)ことができる。 In the illuminating device of this embodiment, the light irradiated in the outermost irradiation range (first irradiation range X1) is light (blue to blue-green light) close to the peak wavelength of visibility (about 507 nm) in dark place vision. Therefore, the visibility can be improved. In addition, since there is a third irradiation range X3 in which light having an intermediate color temperature is irradiated between the outermost first irradiation range X1 and the innermost second irradiation range X2, a rapid change in the light color. Is suppressed. As a result, the uncomfortable feeling due to the change in light color can be alleviated. Furthermore, since the brightness (illuminance) of the third irradiation range X3 is set to an intermediate value between the brightness (illuminance) of the first and second irradiation ranges X1, X2, there is a sudden change in brightness (illuminance). It is possible to reduce the time until the eye adapts to the change in brightness (improves eye adaptation).
ところで、第3光源3を構成する発光ダイオード30として、図2に示すような発光ダイオードを用いても良い。この発光ダイオード30は、図2(a)に示すように発光ダイオードチップ31と、発光ダイオードチップ31が実装される実装基板32と、発光ダイオードチップ31を覆う半球面状の光変換部材33とを具備している。光変換部材33は、透光性を有する合成樹脂材料によって半球面状に形成されるとともに、2つの4分の1球面の領域にそれぞれ異なる種類の蛍光材料が混合されている。したがって、発光ダイオードチップ31から放射される光の色が、光変換部材33の2種類の蛍光材料によって2種類の色に変換される。そして、光変換部材33の中央部分では、2種類の色の光が混ざり合うことで中間の色温度の光が得られる。あるいは、図2(b)に示すように実装基板32の中央に設けられた円錐台形状の凹所32b底面に発光ダイオードチップ31が実装され、平板状に形成された色変換部材33で当該凹所32bの開口面が覆われるようにしても構わない。但し、発光ダイオード30の構造は図2に示すものに限定されず、発光ダイオードチップ31の真上に色変換部材が配置されていたり、発光ダイオードチップ31が収納されている凹所32b内に色変換部材が充填されていても構わない。
Incidentally, a light emitting diode as shown in FIG. 2 may be used as the
(実施形態2)
本実施形態の照明装置は、中間の色温度の光を照射する第3光源3の構成に特徴がある。但し、第3光源3以外の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明は省略する。
(Embodiment 2)
The illumination device of the present embodiment is characterized by the configuration of the third
本実施形態における第3光源3は、第1光源1を構成する複数個の発光ダイオード10の一部と、第2光源2を構成する複数個の発光ダイオード20の一部とで構成されている。すなわち、図3に示すように第1光源1と第2光源2との境界領域において、2種類の発光ダイオード10,20が縦方向及び横方向に互い違いに配置されている。そして、これら互い違いに配置された2種類の発光ダイオード10,20から放射される光が混ざり合って中間の色温度の光が作り出される。
The third
而して本実施形態の照明装置では、全ての光源(第1〜第3光源1〜3)が2種類の発光ダイオード10,20で構成されているので、実施形態1のように3種類の発光ダイオード10,20,30が使用される場合よりも製造コストを削減することができる。
Thus, in the illumination device of the present embodiment, since all the light sources (first to third
(実施形態3)
本実施形態の照明装置は、中間の色温度の光を照射する第3光源3の構成に特徴がある。但し、第3光源3以外の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明は省略する。
(Embodiment 3)
The illumination device of the present embodiment is characterized by the configuration of the third
本実施形態における第3光源3は、図4に示すように2種類の発光ダイオード10,20のペアがそれぞれ互いに近接して配置されて構成されている。そして、これら近接して配置された各ペアの発光ダイオード10,20から放射される光が混ざり合って中間の色温度の光が作り出される。
As shown in FIG. 4, the third
而して本実施形態の照明装置では、全ての光源(第1〜第3光源1〜3)が2種類の発光ダイオード10,20で構成されているので、実施形態2と同様に製造コストを削減することができる。
Thus, in the illuminating device of this embodiment, since all the light sources (first to third
(実施形態4)
本実施形態の照明装置は、中間の色温度の光を照射する第3光源3の構成に特徴がある。但し、第3光源3以外の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明は省略する。
(Embodiment 4)
The illumination device of the present embodiment is characterized by the configuration of the third
本実施形態における第3光源3は、図5および図6に示すように2種類の発光ダイオード10,20のペアが、互いの光軸(図6の一点波線)を交差させて配置されることで構成されている。ここで、発光ダイオード10,20の配光(光軸の向き)は、発光ダイオード10,20の前方に配置されるレンズや、灯体4の前面を覆う透光性のカバー(図示せず)に設けられる凹凸などで調整される。そして、各ペアの発光ダイオード10,20から放射される光が混ざり合って中間の色温度の光が作り出される。
In the third
而して本実施形態の照明装置では、全ての光源(第1〜第3光源1〜3)が2種類の発光ダイオード10,20で構成されているので、実施形態2,3と同様に製造コストを削減することができる。
Thus, in the illumination device of the present embodiment, all the light sources (first to third
1 第1光源
2 第2光源
3 第3光源
4 灯体
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