JP2013532884A - 特に道路照明のための最適化放射を備えた照明モジュール - Google Patents

Abstract

照明モジュールは、中央部（１０）と該中央部（１０）に対して傾斜した２つの傾斜ウイング部（１１，１２）とを有する反射体と、前記中央部（１０）の両端部に配置された少なくとも２つの光源（１３ａ，１３ｂ）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ）とを備える。

Description

本発明は、照明装置の技術分野に関し、特に、道路照明用の照明装置の技術分野に関する。

道路に利用される最新の及び一般的に市場に出ている照明アセンブリは、通常、構造全体に機械的支持を提供するように構成され且つポール、ケーブル、スパンロープ、チェーン及び壁への適切なフック及び固定手段が設けられたメインボディと、対応する機械的な固定手段、接続手段および電力供給手段が設けられた光源（一般的にフィラメント又は放電部を備えた光源）と、該光源の光の放射をスペース部と一般的に透明または半透明のスクリーンからなる拡散器を有する光学素子とに運ぶように構成され、且つ、前記メインボディを閉じるように且つ場合によっては前記放射された光に所望のモードに従ってフィルタをかけるように構成された反射体と、を備えている。

道路照明は、一般的には異方性を有する路面の反射特性に関するいくつかの特異性を有する。光の反射は、路面における光の入射角と反射角に従って起こり、それゆえ、道路照明を最適化し危険な影の部分を避けるために、光の放射は、より効果的な方向、すなわち、輝度の結果がより高く、より均一になる方向へ方向付けられるべきである。

本質的には、光の放射は、より少ない光の放射を用いてより良好な照明が達成されるように、前記照明によって生じる輝度の比率がより高くなるような路面部分に方向付けられるべきであり、法的な規制に規定された均一性要求を満たすように、輝度がより均一になるような路面部分に方向付けられるべきである。

ＬＥＤ照明アセンブリの場合、各ＬＥＤは、放射される光の流れを都合よく方向付けるように調整され得るため、光の放射の流れ全体をより正確で精密に方向付けることができる。

最新の装置では、各シングルＬＥＤは、通常同一面上に配置され、光は、所望の全体的な光線を得るような所望の方向に方向付けられるべきである。

この目的で、各シングルＬＥＤに関して、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）レンズが通常使用される。

一視点で見れば、シングルのＴＩＲレンズを使用すると、高レベルの柔軟性が保証され、他方で、様々な技術的問題を示す。第１に、前記ＴＩＲレンズは、通常プラスチック材料からなるため、材料特性の自然劣化に関する問題が生じる。実際、比較的短時間で、使用されるプラスチック材料が黄ばんだり艶が消えたりして、装置の性能にひどく影響する。

また、道路照明用の照明アセンブリにＴＩＲレンズを用いると、照明される部分に近い部分において分光されることを回避するために十分に正確に光の放射を検知することが非常に困難になり、これにより、システムの省エネルギが損なわれる。実際、流れの有用な部分を評価および制御することは非常に重要である。この有用な部分は、照明される部分に効果的に送られる装置の流れのほんの一部であり、考慮される照明装置によって関係している部分及びその外側へ送られる光の量における直接の情報を提供する。所望の部分へ送られる光の流れの割合は、照明装置のエネルギ性能の一つであり、それゆえ、究極的には、エネルギの浪費の回避若しくは少なくとも低減につながる。

最後に、屈折現象に関連する光学の法則によれば、（空気と樹脂との間の通過と、樹脂と空気との間の通過のように）光の放射がある材料から別の材料へ通過するとき、放射される光線の強さと質の低下が生じる。ときには、白色光の放射の場合、有色のコンポーネント内への光の分解の現象が、反射によって生じ得る。

そこで、上述の技術的問題を解決するために、用いられる光源によって浪費される電力の有効な管理に支障を来すことなく、照明輪郭を最適化するように構成された照明装置が求められる。

本発明に係る照明モジュールは、実施されるためにシンプルで費用対効果に優れ、光の流れが精密に方向付けられ、光の強さと質の損失につながる屈折にさらされない装置を導入することによって上述の技術的問題を解決する。

本発明は、少なくとも１つの反射体と、生じる照明輪郭を最適化するように前記反射体に対して都合よく配置された少なくとも３点の光源または光源アセンブリとが設けられた照明モジュールに関する。

本発明に係る照明モジュールの平面図、透視図および側面断面図を示す。 本発明に係る照明モジュールに関するＣ／γ座標系を示す。 本発明の好ましい実施形態に係る複数の照明モジュールを備えた本発明に係る照明装置を示す。 本発明の好ましい実施形態に係る複数の照明モジュールを備えた本発明に係る照明装置を示す。

添付図面の図１に示される本発明の第１の好ましい実施形態において、本発明に係る照明モジュールの反射体は、中央部１０と、好ましくは該中央部１０に対して異なる寸法と異なる傾きによって特徴付けられ且つ好ましくは互いに反対側の一対の側壁１５によって結合された一対の傾斜ウイング部１１，１２とを備え、好ましくは点光源タイプの少なくとも２つの光源１３ａ，１３ｂ又は光源アセンブリ１３ａ，１３ｂが、前記中央部１０上、好ましくは該中央部の両端部にそれぞれ配置される。

前記傾斜ウイング部１１，１２は、曲がり（bend）を備えてもよく、互いに異なる傾き及び／又は曲がりによって特徴付けられるいくつかのセグメントを備えてもよい。

本発明の第２の好ましい実施形態では、前記中央部１０上、好ましくは該中央部の中央に第３の光源１４が位置付けられる。

前記中央部１０の端部に配置された前記光源１３ａ，１３ｂ又は光源アセンブリ１３ａ，１３ｂは、好ましくは、道路の分野で一般的に使用される光度計の分配の２つの基本要素に向けられる。道路照明における光の放射を説明するために一般的に使用され、本発明に係る照明モジュールに関連して図２に示される参照Ｃ／γ座標系を参照すると、前記中央部１０の端部に配置された前記光源１３ａ又は光源アセンブリ１３ａの方向性は、好ましくは、０°と３０°の間の角度Ｃ及び５０°と９０°の間の角度γによって特徴付けられ、前記光源１３ｂ又は光源アセンブリ１３ｂの方向性は、好ましくは、１５０°と１８０°の間の角度Ｃ及び５０°と９０°の間の角度γによって特徴付けられる。前記中央部１０の中央に配置された第３の光源１４（または第３の光源アセンブリ１４）は、好ましくは、前記中央部１０の端部に配置された残りの光源によってカバーされない残りの中央部分に光の分配を広げるように、０°と３６０°の間の角度Ｃの値と０°と４５°の間の角度γの値とで方向付けられる。

このような点光源の特殊な配置により、反射壁に衝突する流れの量が最小限に抑えられ、光線を案内するのに必要な反射の回数を抑制することができる。

本発明に係る装置の反射体は、高い光反射特性によって特徴付けられる樹脂材料または金属で構成されてもよく、アルミニウムで構成されることが好ましい。反射体の材料としてアルミニウムを用いることにより、動作中に光源によって生成される熱の効果的な消散が可能になり、これにより、光の放射とその持続の向上に貢献することができる。

また、反射面を利用することで、樹脂材料からなるレンズを使用することにより生じ得る白色光の着色成分を分解する現象が排除される。

前記傾斜ウイング部１１，１２は、前記中央部１０に対してそれぞれ約３０°及び９０°の傾斜によって特徴付けられることが好ましい。

本発明の好ましい実施形態において、３つの光源１３，１４又は光源アセンブリ１３，１４は位置合わせされる。中央の光源１４の位置は、サイドの光源１３に対して、異なる特徴の区分が要求される場合は位置合わせされなくてもよい。

本発明に好ましい実施形態において、サイドの光源１３は、水平方向に対して５０°と９０°の間の傾斜αを有することが好ましい。水平方向に対して約７５°傾斜した光源を用いることで、特に満足させる結果が得られる。

前記点光源は、５０°と１５０°の間の幅の円錐状の放射を行うＬＥＤを備えることが好ましい。約８０°の幅の円錐状の放射によって特徴付けられるＬＥＤを用いることによって、特に満足させる結果が得られる。

前記光源１３ａ，１３ｂ，１４又は光源アセンブリ１３ａ，１３ｂ，１４は、その傾斜及び／又は位置を変化させる適切な配向手段を備えることが好ましい。該配向手段は、その好ましい実施形態において、前記光源又は前記光源アセンブリの位置及び／又は方向性、ひいては放射される光線の方向性を変化させることができる適切なカップリング手段によって前記反射体に関連づけられた、前記光源または前記光源アセンブリのための支持プレートを備える。例えば、該プレートは、軸に沿って配置された２つの位置において前記反射体にヒンジで連結されてもよい。これによって、前記プレートと、該プレートに関連づけられた前記光源とは、前記プレートの軸周りに回転可能であり、これにより、生成された光放射形状を修正することができる。これに代えて、前記プレートは、前記回転軸の移動を可能にするように構成された球形タイプのカップリング手段によって前記反射体に結合されてもよい。

あるいは、前記プレートは、空間において３つの方向への移動を可能にするカップリング手段によって前記反射体に結合されてもよい。これに代えて、上述の配向システムが互いに結合されてもよい。

さらに、前記光源１３ａ，１３ｂ，１４は、好適な準線に沿って放射を最適化する適切な手段を備えてもよい。例えば、集光器、反射器、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）レンズ、フレネルレンズ等が好適に用いられる。

最後に、前記光源１３ａ，１３ｂ，１４は、前記光源１３ａ，１３ｂ，１４の光を独立して制御するパイロット装置を備えてもよく、これにより、全体的にもたらされる照明を調整することができる。

本発明に係る複数の照明モジュールは、本発明の対象でもある照明装置を形成するために用いられてもよい。

添付の図３及び図４に示すように、前記照明装置は、互いに隣接した、本発明に係る複数の照明モジュールを備える。これにより、全体的に高明度の光の放射が実現され、例えば、道路照明に好適に用いられる。

添付の図４に示すように、２つの光源１３ａ，１３ｂを備えた本発明に係る照明モジュールを使用する場合、前記照明装置は、前記傾斜ウイング部１１，１２に平行に、好ましくは小さい方の傾斜ウイング部側における前記照明装置の側縁部上に一列に並べて配置された複数の点光源１５を備えてもよい。

１０ 中央部
１１，１２ 傾斜ウイング部
１３ａ，１３ｂ 光源または光源アセンブリ
１４ 第３の光源または第３の光源アセンブリ
１５ 点光源

Claims (22)

1. 中央部（１０）と、該中央部に対して傾斜した２つの傾斜ウイング部（１１，１２）とを有する反射体と、
   前記中央部（１０）の両端部にそれぞれ配置された２つの光源（１３ａ，１３ｂ）又は光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ）と、を備えた照明モジュール。
2. 前記中央部（１０）の略中央に配置された第３の光源（１４）又は第３の光源アセンブリ（１４）を備えた請求項１に記載の照明モジュール。
3. 前記中央部（１０）の両端部に配置された前記２つの光源（１３ａ，１３ｂ）又は前記２つの光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ）は、参照Ｃ／γ座標系に関して、０°と３０°の間の角度Ｃ及び１５０°と１８０°の間の角度Ｃ，並びに、垂直方向に対して５０°と９０°の間の角度γに従って方向付けられている請求項１または２に記載の照明モジュール。
4. 前記第３の光源（１４）又は第３の光源アセンブリ（１４）は、０°と３６０°の間の角度Ｃと、０°と４５°の間の角度γとに従って方向付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の照明モジュール。
5. 前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）又は光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）は互いに位置合わせされている請求項１〜４のいずれかに記載の照明モジュール。
6. 前記点光源はＬＥＤを備える請求項１〜５のいずれかに記載の照明モジュール。
7. 前記ＬＥＤは、５０°と１５０°の間の幅を有する円錐状の放射によって特徴付けられる請求項６に記載の照明モジュール。
8. 前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）は、集光器、反射体、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）レンズ、及び、フレネルレンズを含む一群から選択される好ましい準線に沿って放射を最適化する適切な手段を備える請求項１〜７のいずれかに記載の照明モジュール。
9. 前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）は、全体的にもたらされる照明が調整されるように前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）の光の放射を独立して制御するパイロット手段を備える請求項１〜８のいずれかに記載の照明モジュール。
10. 前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）は、該光源または光源アセンブリの傾きを変更する適切な配向手段を備える請求項１〜９のいずれかに記載の照明モジュール。
11. 前記配向手段は、前記光源（１３ａ，１３ｂ，１４）または光源アセンブリ（１３ａ，１３ｂ，１４）を支持するための支持プレートを備え、
    該支持プレートは、前記反射体の方向性を変更可能であり且つこれにより放射された光線の方向性を変更可能である適切なカップリング手段によって、前記反射体に結合されている請求項１０に記載の照明モジュール。
12. 前記適切なカップリング手段は、前記プレートの回転を許容する少なくとも１つのヒンジを備える請求項１１に記載の照明モジュール。
13. 前記適切なカップリング手段は、少なくとも１つの球面ジョイントを備える請求項１１に記載の照明モジュール。
14. 前記傾斜ウイング部（１１，１２）は、曲がりを有する請求項１〜１３のいずれかに記載の照明モジュール。
15. 前記傾斜ウイング部（１１，１２）は、複数のセグメントを備える請求項１〜１４のいずれかに記載の照明モジュール。
16. 前記複数のセグメントは、互いに異なる傾斜及び／又は曲がりによって特徴付けられる請求項１５に記載の照明モジュール。
17. 前記反射体の前記２つの傾斜ウイング部（１１，１２）は、前記中央部（１０）に対してそれぞれ約３０°の傾斜と約９０°の傾斜によって特徴付けられる請求項１〜１６のいずれかに記載の照明モジュール。
18. 前記反射体は樹脂材料または金属からなる請求項１〜１７のいずれかに記載の照明モジュール。
19. 前記反射体はアルミニウムからなる請求項１〜１８のいずれかに記載の照明モジュール。
20. 請求項１〜１９のいずれかに記載の照明モジュールを複数備えた照明装置。
21. ２つの光源（１３ａ，１３ｂ）を有する請求項１〜１９のいずれかに記載の照明モジュールと、
    前記照明装置における前記傾斜ウイング部（１１，１２）に平行な側部に１列に並べて配置された複数の点光源（１５）と、を備えた請求項２０に記載の照明装置。
22. １列に並べて配置された前記複数の点光源（１５）は、前記２つの傾斜ウイング部（１１，１２）のうち小さい方の傾斜ウイング部に対応する側部に配置されている請求項２１に記載の照明装置。

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