JP2013097965A

JP2013097965A - 照明器具

Info

Publication number: JP2013097965A
Application number: JP2011238690A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Koga; 隆一古閑; Masahiro Toda; 雅宏戸田; Koji Takahashi; 浩司高橋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】外光を感知するセンサを街路灯内に設ける場合の製造コスト低減策を提供する。
【解決手段】照明器具１１は、器具本体１２と、照射面側に設けられるカバー１３と、器具本体１２内部に収められる基板と、基板の前面カバーと対向する面に設けられる複数の発光素子と、発光素子からの光の光軸と鉛直線との間にわたる広角方向に出射可能なレンズ体と、レンズ体から広角方向に出射されない漏れ光を光軸方向に反射させる反射体と、基板のカバー１３と対向するとともに、発光素子が設けられた同一面上に設けられ、外界の光を感知するセンサとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、センサおよび光源としてＬＥＤ等の発光素子を用い、その発光素子の放熱性を向上できる照明器具に関する。

ＬＥＤ等の発光素子を用いた街路灯が存在している。

特開２０１０−６２００５号公報

外光を感知するためのセンサを街路灯内に設ける場合には、製造コストが高くなる問題があり、コスト低減に関するニーズが存在していた。

実施形態の照明器具は、器具本体と、器具本体照射面側に設けられるカバーと、前記器具本体内部に収められる基板と、前記基板の前記前面カバーと対向する面に設けられる複数の発光素子と、発光素子からの光の光軸と鉛直線との間にわたる広角方向に出射可能なレンズ体と；レンズ体から広角方向に出射されない漏れ光を光軸方向に反射させる反射体と；前記基板の前記カバーと対向するとともに、前記発光素子が設けられた同一面上に設けられ、外界の光を感知するセンサと、を備えている。

本発明によれば、製造コストの低減が期待できる。

本発明の実施形態に係る照明器具を、下面側を上方に向けて示した斜視図である。図１に示す照明器具の前面カバーおよびパッキンを分解して示す斜視図である。図２に示す照明器具のレンズ、第１の基板、センサカバー、および放熱板を分解して示す斜視図である。（ａ）は図２のｃ−ｃ線に沿う一部拡大断面図、（ｂ）はｂ−ｂ線に沿う一部拡大断面図である。

本発明の実施形態に係る照明器具について、図１から図４を参照して説明する。本実施形態の照明器具（照明装置）は、主として屋外で使用されるいわゆる街路灯（防犯灯）である。

図１から図３に示すように、照明器具１１は、本体部（器具本体）１２、透光部を有する前面カバー１３と、本体部１２と連続的に設けられるとともに本体部１２を外の支持構造（屋外の柱等）に取り付けるための取付部１６と、本体部１２の内部空間１４に設けられ発光素子３２が実装される第１の基板１７と、本体部１２の内部空間１４に設けられ回路部品が実装される第２の基板と、第２の基板を支持して本体部１２に取り付ける支持部２１と、第１の基板１７の裏面（他方の面）に密着して設けられ第１の基板１７を支持している放熱板２２と、第１の基板１７の表面に設けられるレンズ体２３ｒと、本体部１２と前面カバー１３との間に介在されるリング状のパッキン２４と、外界の光を感知するセンサ２５と、センサ２５の周囲を覆うセンサカバー２６と、センサ２５のノイズを防止するためのコンデンサ４２と、を備えている。

第１の基板（プリント回路板）１７は、前面カバー（透光部）１３と対向する一方の面３１Ａとそれとは反対側の他方の面とを有する基板本体３１と、基板本体３１の一方の面３１Ａに実装された複数の発光素子３２と、複数の発光素子３２とセンサ２５との間の位置で基板本体３１に直線的に設けられるスリット形の貫通孔（凹部）２８と、を含んでいる。発光素子３２のそれぞれは、例えばＬＥＤで構成されている。また、発光素子３２としては、有機ＥＬ素子等の固体発光素子なども適用できる。第１の基板１７の表面は、例えば白色に塗装されており、光の反射効率が良好になっている。なお、貫通孔（凹部）２８の形状は、直線状に限られず、例えばセンサ２５の周囲を「Ｕ」字状に取り囲む形状でもよい。

第２の基板（プリント回路板）は、複数の発光素子３２を点灯させるための複数の回路部品および回路を含んでいる。第２の基板は、支持部２１によって本体部１２に支持されている。第２の基板は、本体部１２の外部にある電源と接続されている。また、第２の基板は、センサ２５と接続されており、センサ２５を介して昼間に外界の光を感知した際（例えば、外界の照度があるしきい値以上の場合）には発光素子３２を消灯させる。また、第２の基板は、外界の光をセンサ２５で感知できない夜間（例えば、外界の照度があるしきい値以下の場合）には発光素子３２を点灯させる。

放熱板２２は、金属、例えば鉄によって長円形の板状に形成されている。放熱板２２は、後述するリブおよび縁部を介して本体部１２と熱的に接続されている。レンズ２３ｒは、透光性のある樹脂材料によって形成されている。

レンズ体２３ｒは、発光素子３２から照射される光の放射方向を制御するもので、透光性を有する部材、例えば、ガラス、アクリルやポリカーボネートなどの合成樹脂、本実施形態では、透明なポリカーボネートによって構成されている。レンズ体２３ｒは、樹脂による一体成形によって光入射部２３ａと光出射部２３ｂが一体に形成されている。光入射部２３ａは、発光素子３２の光軸ｘ−ｘを通る略半円筒形の凹部によって構成する。この凹部の中心（光軸ｘ−ｘ）に、発光素子３２の発光中心が位置して収容される。

光出射部２３ｂは、光入射部２３ａに対向して、光軸ｘ−ｘを中心とした回転対象の略半球状をなす部分と、鉛直線ｙ−ｙ方向の両端に、略半球状に連続して一体に棒出して形成された一対２個の対称形状をなす部分からなる。換言すれば、鉛直線ｙ−ｙ方向に長くなった正面視で小判形の形状をなすように構成されている。

そして、上記に構成された光出射部２３ｂは図４（ａ）に実線矢印で示すように発光素子３２から光入射部２３ａに入射した光ａを屈曲させて主として発光素子３２の光軸ｘ−ｘと鉛直線ｙ−ｙとの間にわたる広角方向、すなわち、鉛直線ｙ−ｙの上下方向にわたる広角方向に出射する。同時に発光素子３２の光軸ｘ−ｘに沿った光ｂを出射する。

反射体２９は、図４（ｂ）に示すように発光素子３２から光入射部２３ａに入射された光がレンズ体２３ｒ内で乱反射し、レンズ体２３ｒから上述した広角方向に出射されない漏れ光ｃを、主として光軸ｘ−ｘ方向に反射させるように制御するもので、レンズ体２３ｒにおける鉛直線ｙ−ｙと略直交する方向ｚ−ｚに一体に突出させて形成した連続部２３ｃに位置して、鉛直線ｙ−ｙを中心線とした左右に、対称に一対２個が形成される。

反射体２９は、レンズ体２３ｒの底面に対して直角三角形における直角の底辺が位置するようにして、連結部２３ｃの表面から窪ませて一体に形成した凹部２９ａは、断面形状が直角三角形をなし、その斜辺部が反射面（反射鏡）となり２９ｂとなり、頂点が連結部２３ｃの表面に突出するように形成されることから、表面にスリット状の孔が形成される。

そして、反射面２９ｂの角度は光線ｃが全反射する角度、本実施形態では４５〜５５°の範囲で、約５０°の角度に形成した。そして図４（ｂ）に実線矢印で示すように、レンズ体２３ｒから上述した広角方向に出射されない漏れ光ｃを反射面２９ｂによって、主として光軸ｘ−ｘ方向に向かって全反射させる。

センサ２５は、いわゆる照度センサであり、第１の基板１７の一方の面３１Ａ上に実装されるチップ部品で構成される。センサ２５は、取付部１６とは反対側に位置されている。また、センサは、配光制御するためのレンズ体に一体に形成された連続部を結ぶ延長線上に配設されている。すなわち、鉛直線ｙ−ｙの上下方向にわたる広角方向にしゅっしゃされる方向に直交する方向に位置している。レンズ体２３ｒは、発光素子３２に対応する位置に複数の窪み部２３ａおよび複数の突出部を有しており、発光素子３２からの光を所望の角度に案内して、照明器具１１の配光を制御する。

センサカバー２６は、遮へい手段の一例である。センサカバー２６は、センサカバー本体２６Ａと、センサ２５から前面カバー（透光部）１３まで延びるダクト状をなしている採光部２７と、センサカバー本体２６Ａから貫通孔２８の内側に嵌るように突出する図示しない凸部と、を有している。採光部２７は、センサ２５から見て複数の発光素子３２とは反対側に設けられている。採光部２７は、前面カバー（透光部）１３に近づくにつれ、第１の基板１７の厚み方向における内径（開口面積）が徐々に大きくなるように形成されている。また、ダクト状の採光部２７は、複数の発光素子３２の光の照射方向と交差する方向に延びている。

センサカバー２６は、例えば黒色或いはそれ以外の暗色の合成樹脂材料によって、所定の厚みを有して形成されている。センサカバー２６は、発光素子３２からの光がセンサ２５側に透過するのを防ぐとともに、センサカバー２６の表面で光吸収性を発揮することができる。なお、センサカバー２６の材質はこれに限定されるものではなく、その表面において光吸収性を発揮できればどのような材質であってもよい。また、センサカバー２６の表面で光吸収性を発揮するように、センサカバー２６の表面に光吸収性のある塗料を塗布したり、センサカバー２６の表面に光吸収性のあるテープを貼ったりしてもよい。さらに、センサカバー２６の外側の表面（第１の基板１７と対向する面とは反対側の面）のみに光吸収性のある塗料を塗布したり光吸収性のあるテープを貼ったりして、採光部２７の内側には該塗料或いは該テープを設けないで光の反射効率を高く維持し、それによって外光を積極的にセンサ２５まで導くようにしてもよい。

本体部１２は、金属、例えばアルミダイカストによって段付きの箱状に成形されている。本体部１２は、その両側面で、内部空間１４の後述する第１の空間１４Ａに対応する位置に、複数のリブ３４を有している。複数のリブ３４のそれぞれは、本体部１２の内面から突出して設けられており、放熱板２２の１つの面と接触している。

前面カバー１３は、透光性のある樹脂材料によって半球状に成形されている。前面カバー１３は、ねじ３５等の固定部材によって本体部１２に固定されている。本体部１２の内部空間１４は、第１の基板１７および放熱板２２が設けられた第１の空間１４Ａと、第２の基板が設けられた第２の空間１４Ｂと、を含んでいる。

続いて本実施形態の照明器具の作用について説明する。本実施形態の照明器具では、複数の発光素子３２の延長線上にセンサ２５を設けてもレンズ体から出社されない漏れ光ｃを反射面によって主として光軸ｘ−ｘ方向に向かって全反射されるので、センサ２５が発光素子３２の光の影響により反応し、誤動作してしまうことを抑制することができる。さらに、レンズ体２３ｒから広角方向に出射されない漏れ光ｃを反射面２９ｂによって、主として光軸ｘ−ｘ方向に向かって全反射されることから、漏れ光を友好的に活用し、光源として必要な鉛直線ｙ−ｙの上下方向にわたる広角方向に向かって放射させることができるので、道路の長手方向に沿った照明率を向上させることが可能になる。

さらに、センサカバー２６の採光部２７が上記のように発光素子３２の光の照射方向と交差する方向（より具体的には略直交する方向）に延びている。このため、例えば発光素子３２から斜めに照射された光が第１の基板１７と前面カバー（透光部）１３との間で乱反射する場合でも、そのような光が採光部２７内を進んでセンサ２５にまで至ることはほとんどない。また、センサカバー２６の表面が光吸収性を有しているので、第１の基板１７と前面カバー（透光部）１３との間で乱反射した光は、センサカバー２６に照射される際に極端に減衰する。

第１の実施形態によれば、照明器具１１は、本体部（器具本体）１２と、透光部を有する前面カバー１３と、本体部（器具本体）１２内部に収められる基板と、基板の前面カバー１３と対向する面に設けられる複数の発光素子３２と、基板の前面カバー１３と対向するとともに、前記発光素子が設けられた同一面上に設けられ、外界の光を感知するセンサ２５と、前記発光素子からの光を遮へいする遮へい手段と、を備える。

この構成によれば、複数の発光素子３２の延長線上にセンサ２５を設けてもレンズ体から出社されない漏れ光ｃを反射面によって主として光軸ｘ−ｘ方向に向かって全反射されるので、センサ２５が発光素子３２の光の影響により反応し、誤動作してしまうことを抑制することができる。さらに、レンズ体２３ｒから広角方向に出射されない漏れ光ｃを反射面２９ｂによって、主として光軸ｘ−ｘ方向に向かって全反射されることから、漏れ光を友好的に活用し、光源として必要な鉛直線ｙ−ｙの上下方向にわたる広角方向に向かって放射させることができるので、道路の長手方向に沿った照明率を向上させることが可能になる。さらに、複数の発光素子３２とセンサ２５とが同一基板上に設けられるため、基板の枚数を少なくして製造コストを低減することができる。また、複数の発光素子３２とセンサ２５とが同一基板の同じ面に設けられているために、本体部１２に光を通すための窓を透光部以外の部分に設けたり、当該窓に防水処理を施したりする必要がない。したがって、この点でも製造コストを低減することができる。さらに、複数の発光素子３２とは反対側に採光部２７を有するセンサカバー２６が設けられているため、複数の発光素子３２からの光によってセンサ２５が反応して、照明器具１１が誤作動してしまうことがない。

また、採光部は、センサ２５から透光部まで延びるダクト状をなしている。この構成によれば、本体部１２内の空間から採光部２７の内側の部分の空間を仕切ることができ、複数の発光素子３２からの光が誤ってセンサ２５に到達してしまう危険をより一層低減できる。

採光部２７は、複数の発光素子３２の光の照射方向と交差する方向に延びている。この構成によれば、複数の発光素子３２からの光で透光部と基板との間で乱反射する光の方向と略交差する方向に採光部２７が延びることになるために、もし仮に採光部２７内にそのように乱反射する光が進入することがあっても、当該光がセンサ２５にまで到達する危険をさらに低減できる。

照明器具１１は、複数の発光素子３２とセンサ２５との間の位置で基板に設けられる凹部と、センサカバー２６に設けられ凹部内に嵌る凸部と、を備える。この構成によれば、基板方向に沿って伝播する光が基板とセンサカバーとの間の微小な隙間から侵入して、センサ２５によって感知されてしまうことを防止できる。これによって、照明器具１１において自己の光を感知することで点滅を繰り返す等の誤作動を生じてしまう危険をより一層低減できる。

以上に本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…照明器具、１３…前面カバー（透光部）、１７…第１の基板（基板）、２７…採光部、２８…貫通孔（凹部）、３１Ａ…一方の面、３２…発光素子

Claims

器具本体と、
器具本体照射面側に設けられるカバーと、
前記器具本体内部に収められる基板と、前記基板の前記前面カバーと対向する面に設けられる複数の発光素子と、
発光素子からの光の光軸と鉛直線との間にわたる広角方向に出射可能なレンズ体と；
レンズ体から広角方向に出射されない漏れ光を光軸方向に反射させる反射体と；
前記基板の前記カバーと対向するとともに、前記発光素子が設けられた同一面上に設けられ、外界の光を感知するセンサと、
を具備していることを特徴とする照明器具。
前記外光の光を感知するセンサは、複数の発光素子の延長線上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。