JP2012204074A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の範囲に求められる光量を供給できる照明装置を提供する。
【解決手段】 照明装置は筒状ケース１内に凹面状反射体２を配置し、この凹面状反射体２の中心部にＬＥＤチップ３を取り付けた基板４を固定し、この基板４の背面側にはケース１内の高温空気を排除する多孔板５を取り付け、凹面状反射体２の開口部には凸レンズ６を取り付け、更にケース１の前面開口には内側のリニアフレネルレンズ７ａと外側の同心円状フレネルレンズ７ｂからなる凹レンズユニット７を取り付けている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ等を組み込んで街路灯として用いる照明装置に関する。

街路灯或いは街路灯に転用可能な照明装置として、特許文献１〜３に開示されるものが知られている。
特許文献１には、街路灯に用いる照明装置として、ＬＥＤ等の光源からの光をリフレクターを介して反射し、透明カバーを通して外部に照射する構造で、前記透明カバーにフレネル部を形成することで拡散させて均一な照明とすることが開示されている。

特許文献２には、道路の曲がり具合や凹凸などの状況に応じて照射ができるように、１つの街路灯に複数の照明具を取り付け、これら照明具の角度を調整可能とした構造が開示されており、この照明具にはフレネルレンズが組み込まれている。

特許文献３には街路灯などに用いられる照明器具として、ＬＥＤ等の光源からの光を光路制御微細構造を介して所定の角度に拡散せしめる構造が開示され、光路制御微細構造として、連続または不連続状の鋸歯状反射体あるいは透光体が挙げられている。

特開２００７−３１１１７８号公報 特開２０１０−０６２１２６号公報 特開２００８−１４７１８２号公報

街路灯には用途別に種々のタイプがあり、各用途ごとに要求される特性が異なる。
例えば、高速道路用街路灯は１灯あたり、高さ１５ｍ、照射エリア７ｍ×２０ｍ、平均照度１０lx以上が要求され、テニスコート用街路灯（照明装置）は１灯あたり、高さ１０ｍ、照射エリア８ｍ×１０ｍ、平均照度２５０lx以上が要求され工場内の街路灯は１灯あたり、高さ１２ｍ、照射エリア５ｍ×５ｍ、平均照度５００lx以上が要求される。
また、目標とされる省エネ効果は、高速道路用街路灯では１灯／４２０ｗをＬＥＤ１００ｗ以下、テニスコート用街路灯では１灯／１０００ｗをＬＥＤ２８０ｗ以下、工場内の街路灯では１灯７００ｗをＬＥＤ３００ｗ以下まで低下させることを目標としている。

特許文献１〜３に開示される構成の照明装置によって、上述した街路灯に要求される性能を満たすには、大容量の光源を用いなければならず、省エネルギーを十分に達成することができない。

上記課題を解決するため本発明は、ケース内に光源とレンズ群を組み込んだ街路灯として、前記レンズ群を光源からの光を集光する凸レンズと、この凸レンズから出射した光を所定の範囲に拡散させる凹レンズユニットで構成し、この凹レンズユニットは２枚の異なるフレネルレンズを重ねたものとした。

前記凹レンズユニットとしては、例えば同心円状フレネルレンズとリニアフレネルレンズとを組み合わせたものが好ましい。

本発明に係る街路灯によれば、消費電力を少なくして所定範囲における照度が十分で均一な街路灯を提供することができる。

本発明に係る照明装置の断面図 （ａ）は本発明に係る照明装置に組み込まれるリニアフレネルレンズを示す図、（ｂ）は同リニアフレネルレンズの要部の断面図 （ａ）は本発明に係る照明装置に組み込まれる同心状フレネルレンズを示す図、（ｂ）は同同心状フレネルレンズの要部の断面図 （ａ）及び（ｂ）は比較例の構造を示す図１と同様の断面図 本発明に係る照明装置と比較例との検証結果を示すグラフ

以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、照明装置は筒状ケース１内に凹面状反射体２を配置し、この凹面状反射体２の中心部にＬＥＤチップ３を取り付けた基板４を固定している。

前記基板４の背面側にはケース１内の高温空気を排除する多孔板５を取り付け、凹面状反射体２の開口部には凸レンズ６を取り付け、更にケース１の前面開口には凹レンズユニット７を取り付けている。

凹レンズユニット７は２枚の異なるフレネルレンズを重ねて構成され、本実施例の場合は、内側（凸レンズ６側）に図２に示すリニアフレネルレンズ７ａを配置し、外側に同心円状フレネルレンズ７ｂを配置している。このように組み合わせることで、最良の結果が得られた。

図４（ａ）及び（ｂ）は後述する比較例I、II-1及びII-２の構成を説明した図であり、（ａ）に示す比較例Iは図１に示した照明装置から凹レンズユニットを外した構造で、比較例II-1及びII-２は（ｂ）に示すように、凹レンズユニットとしてリニアフレネルレンズ７ａのみを取り付けている。
比較例II-1及びII-２との相違は、リニアフレネルレンズ７ａの向きであり、比較例II-1にあってはレンズ面を内側とし、比較例II-2にあってはレンズ面を外側としている。

更に、リニアフレネルレンズ７ａを外側に同心円状フレネルレンズ７ｂを内側に配置すると、縦と横の広がりが不均一になるため、リニアフレネルレンズ７ａを内側に同心円状フレネルレンズ７ｂを外側に配置するのが好ましい。

図５は照明装置から５ｍ離れた位置における照明領域の大きさ（横ｃｍ、縦ｃｍ）と、中心点（Ｐ１）及び周囲点（Ｐ２〜Ｐ５）の輝度を、本発明に係る照明装置と比較例１〜３とで比較したものである。

図５から明らかなように、比較例Iは直線集光の点で不利があり、比較II-1は配光分布の均一点で不利があり、比較例II-2は配光面積（長方形）の点で不利がある。
一方本発明に係る照明装置は上記の不利がなく、街路灯に要求される特性を全て具備している。

本発明に係る照明装置は、高速道路や一般道に限らず、公園など設置場所は任意である。

１…ケース、２…凹面状反射体、３…ＬＥＤチップ、４…基板、５…多孔板、６…凸レンズ、７…凹レンズユニット、７ａ…リニアフレネルレンズ、７ｂ…同心円状フレネルレンズ。

Claims (2)

1. ケース内に光源とレンズ群を組み込んだ照明装置であって、前記レンズ群は光源からの光を集光する凸レンズと、この凸レンズから出射した光を所定の範囲に拡散させる凹レンズユニットからなり、この凹レンズユニットは２枚の異なるフレネルレンズを重ねて構成されることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、前記凹レンズユニットは同心円状フレネルレンズとリニアフレネルレンズとを組み合わせたことを特徴とする照明装置。
   

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