JP2014235824A - 照明器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明器具は、複数の発光素子を基板上に配置して発光部35を形成した発光素子モジュール31と、発光素子モジュール31を挟んで対面する一対の対面反射面51,52と、を備え、少なくとも一方の対面反射面51,52に、発光素子モジュール31から直下に向かう光を一対の対面反射面51,52の両側の開放部50Aに向けて振り分ける凸形状の反射面部57,58を設ける構成とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高出力の発光素子モジュールを用いた場合であっても、照度むらを抑制可能な照明器具を提供することを目的とする。
図1は、本実施形態に係るトンネル照明器具1を示す図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は側面図、図1(C)は底面図である。図2は、トンネル照明器具1の設置状態を示す図である。なお、本明細書では、図1(A)に示すように、紙面の手前に向けて垂直に向いた方向を正面方向、紙面上側、及び下側を上方向、及び下方向、紙面左側、及び右側を左方向、及び右方向と定義する。
なお、本明細書では、道路81が延びる方向(車両が走行する方向)を縦断方向Jと定義し、この縦断方向Jに直交する方向を横断方向Mと定義する。
トンネル照明器具1は、図1に示すように、正面が開口した器具ケース2を備える。器具ケース2は、金属等の耐食性及び熱伝導性に優れた材料で左右方向に長い正面視矩形の箱型に形成されており、正面開口(開口部)7には、平板状の前面ガラス(蓋体)3が嵌め込まれている。前面ガラス3は、器具ケース2の上側面1Aに一対の蝶番4で開閉自在に結合され、器具ケース2の下側面1Bに一対のラッチ5で留められている。器具ケース2の正面開口7には、前面ガラス3との間をシールするシール部材としてのパッキン9が段部として構成された開口縁に沿って設けられている。また器具ケース2の背面(底面)には、器具ケース2をトンネル80(図2)内に設置するための金具6が取り付けられている。器具ケース2の背面(底面)2Bには、ヒートシンク21が設けられている。
このトンネル照明器具1は、前面ガラス3を道路81の路面82(図2)に対面させ、左側面1C、及び右側面1Dを結ぶ方向である左右方向Iを道路81の縦断方向Jに合わせた姿勢で、トンネル80に設置される。
光源部10は、発光素子の一例たるLEDを光源とするものであり、その詳細は後述する。電源端子台11は、器具ケース2の外から引き込まれた配線と、電源ボックス12の配線とを結線する。電源ボックス12は、光源部10を駆動する直流電力を生成するものであり、AC−DC変換器を内蔵し、外部から供給される商用の交流電力を直流電力に変換し光源部10に供給する。なお、電源ボックス12は、外部からの調光指示に基づいて直流電力(例えば直流電流)を可変し、光源部10の光量を可変しても良い。また器具ケース2には、停電時等に使用する非常用の電力としてバッテリーを内蔵しても良い。これらの電源端子台11、電源ボックス12等の電子部品は、光源部10の下方に配置されている。
また、光源ユニット30が前面ガラス3の近傍(正面開口7の近傍)に配置されること、光源ユニット30の光が器具ケース2の内壁2C(図8参照)での遮蔽を抑えて効率良く取り出される。
光源ユニット30は、図3及び図4に示すように、基板34に実装された発光素子モジュール31と、この発光素子モジュール31を囲む反射体32と、絶縁シート38とを備え、これらの順に重ねるように組み付けて構成されている。
発光素子モジュール31は、多数のLEDを基板34の上に密集配置して正面視略円形(四角形も有り得る)の面状の発光部35を形成したチップオンボード(COB)構造のLEDモジュールである。この面状の発光部35は、この面に略垂直な方向に光軸Fを有し、この光軸Fが上記正面方向を指向する姿勢で器具ケース2に収められている。本実施形態の発光素子モジュール31の光度分布は、完全拡散面光源にほぼ近い形に広がっている。
したがって、この発光素子モジュール31を光源ユニット30が光源に備えることで、大光量の光源ユニットとすることができる。
本実施形態では、図1及び図4に示すように、光源部10は、8つの発光素子モジュール31を備えることで、更なる光量の増加が図られている。具体的には、矩形板状の配線基板36の上下両側に、2つの発光素子モジュール31が縦並びに搭載されて発光素子モジュールユニット37として構成され、4つの発光素子モジュールユニット37が左右に並べて取付板40の面上に配置される。配線基板36には、発光素子モジュール31と取付板40の電気絶縁耐圧を得られ、かつ、放熱性を有する材料、例えば、セラミック材が使用されている。1つの発光素子モジュールユニット37に搭載する発光素子モジュール31の数を、トンネル照明器具1に要求される光量に応じて変えても良い。各発光素子モジュールユニット37上には、発光素子モジュール31を露出する露出開口38Aを有する絶縁シート38が設けられ、この絶縁シート38は固定ばね(固定部材)39によって取付板40に固定されている。
光源部10は、上述の通り、複数の光源ユニット30を備えるが、各光源ユニット30は、互いに同じ配光を有し、路面82(図2)の略同じ照射エリアを照明することで、路面輝度及び壁面輝度が高められている。
図5は図3のV−V断面図であり、図6は図3のVI−VI断面図である。図7は、反射体32を示す図であり、図7(A)は正面図、図7(B)は平面図、図7(C)は底面図、図7(D)は背面図、図7(E)は左側面図、図7(F)は右側面図である。図8は、図1のVIII−VIII断面を拡大して示す図である。
反射体32は、図3に示すように、正面を開口した平面略矩形の箱状をなし、発光素子モジュール31の光を配光する反射面50を備えている。反射面50は、反射体32の上側面たる上側面反射面51と、下側面たる下側面反射面52と、左側面たる左側面反射面53と、右側面たる右側面反射面54と、底面たる底面反射面55とを備えて構成されている。上側面反射面51及び下側面反射面52は発光素子モジュール31を挟んで対面し、左側面反射面53及び右側面反射面54は、対面する上側面反射面51及び下側面反射面52の両側の開放部50Aを閉塞する補助反射面を構成する。
なお、本実施形態では、発光素子モジュール31から見た照射範囲及び配光形状が上下方向(横断方向M)に対称でないため、上側面反射面51及び下側面反射面52は異なる放物形に形成されている。
そこで、本実施形態では、上側面反射面51及び下側面反射面52は、図6に示すように、所望の配光を実現するために、複数のファセット(平面)51A−51E、52A−52Eを基部50Bから縁部50Cに連接して構成されている。これにより、発光素子モジュール31の光を分散して反射できるので、照度むらを抑えることができる。
そこで、上側面反射面51及び下側面反射面52の放物形を比較的小さく形成するとともに、基部50B側のファセット51E,52Eを発光部35の外側に広げて形成し、広拡部として構成している。これにより、発光部35の大きさを小さくすることなく、反射体32の上下方向の高さをより小さくして反射体32を小型化できる。
上側面反射面51の反射面部57は、上側面反射面51から左右に向けて傾斜する傾斜面57A,57Bを連結して構成されている。下側面反射面52の反射面部58も、同様に、下側面反射面52から左右に向けて傾斜する傾斜面58A,58Bを連結して構成されている。傾斜面57A,57B、58A,58Bは、その面積が基部50Bから縁部50Cに掛けて大きくなるように形成されている。
図6及び図9を参照し、反射面部57,58の縁部50Cからの長さL1,L2、上側面反射面51及び下側面反射面52からの高さH1,H2、発光部35の中心Cを上下に通る中心線Nからの角度θ1,θ2は、所望とする配光に応じて設定される。
反射面部58は、基部50B側のファセット52Eを除いた下側面反射面52に設けられ、基部50B側では、傾斜面58A,58B同士を連結して断面略台形に形成されている。また、反射面部58は、縁部50C側では、傾斜面58A,58Bを平面58Cにより連結して断面略台形状に形成されている。
左側の傾斜面57A,58Aは、発光素子モジュール31から直下に向かう光を反射して左側の遠方に照射する。右側の傾斜面56B,57Bは、発光素子モジュール31から直下に向かう光を反射して右側の遠方に照射する。
特に、トンネル80(図2)内でトンネル照明器具1を複数使用する場合に、トンネル照明器具1の直下照度が高いと、横断方向Mに延びる明るい部分と暗い部分の縞が路面82に作られ、縦断方向Jの均斉度(車線軸均斉度)が悪くなる。したがって、凸形状の反射面部57,58を設けることで、トンネル80内でトンネル照明器具1を複数台使用した場合には、車線軸均斉度を向上できる。したがって、器具ケース2内で部分的にエイミングしたり、複数種類の光学系を使ったりする必要がないため、部品種類を削減できるので、製造コストを低減し、組立性を向上させることができる。
そこで、中央付近以外の領域は、発光部35の上下端から放射した光線が縦断方向Jに反射するようにファセット53A,54Aの角度が設定されており、別の位置に焦点を持つ別の放物形に近似した形状になっている。これにより、横断方向Mに延びる縞状の照度むらを極力抑制できるので、車線軸均斉度を向上できる。なお、左側面反射面53及び右側面反射面54は、上側面反射面51及び下側面反射面52の角度や形状が異なるため、上下方向に対称でない形状となっている。
また、発光素子モジュール31の光軸Fの近傍に対向させて反射面部57,58を設けたため、上下方向(横断方向M)に対称に照度むらを抑制できる。
例えば、上述の実施形態では、反射面部57は断面三角形状、反射面部58は断面台形状に形成されていたが、反射面部57,58の形状は、多角形、曲面、又はその組み合わせで構成してもよい。
また、上述の実施形態では、拡散面部56を断面三角形状のリブを一方向に配列して形成したが、拡散面部56の形状はこれに限定されるものではない。例えば、拡散面部56を、断面が半円状のリブを配列してもよいし、あるいは、リブに代えてスリットを形成してもよい。
また、上述の実施形態では、左側面反射面53、右側面反射面54及び底面反射面55を設けていたが、これらを省略してもよい。さらに、上述の実施形態では、底面反射面55にボス55Aを設けていたが、ボス55Aを省略してもよい。
また、図10(C)に示すように、複数の発光素子モジュール31に対し一の反射体32を配置し、発光素子モジュール31のそれぞれに反射面部57,58を設けてもよい。この場合、図10(D)に示すように、発光素子モジュール31間に左側面反射面53及び右側面反射面54を一体に形成してもよい。図10(E)に示すように、これらの変形例を組み合わせた形態でもよい。
さらに、図10(F)に示すように、上側面反射面51と下側面反射面52とで反射面部57,58を対向させずに、反射面部57,58を互い違いに設けてもよい。なお、図10では、同一の作用を有する部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
また、上述の実施形態では、トンネル照明器具は、高出力の発光素子モジュールを用いた場合であっても照度むらを抑制できるため、高輝度照明が要求されるトンネル入口照明に最適であったが、トンネル照明器具の用途はこれに限定されるものではない。
また例えば、トンネル照明器具を道路用照明器具の一例として例示したが、これに限らず、例えば高速道路の遮音壁の壁面に設置されて路面を照明する照明器具といったように、各種の道路用照明器具に応用が可能である。また、本発明は、道路用照明器具に限定されるものではなく、任意の照明器具に適用可能である。
34 基板
35 発光部
31 発光素子モジュール
50 反射面
50A 開放部
51 上側面反射面(対面反射面)
52 下側面反射面(対面反射面)
53 左側面反射面(補助反射面)
54 右側面反射面(補助反射面)
55 底面反射面
56 拡散面部
57,58 反射面部
51A−51E ファセット(平面)
52A−52E ファセット(平面)
53A−53E ファセット(平面)
54A−54E ファセット(平面)
51E,52E ファセット(広拡部)
F 光軸
Claims (9)
- 複数の発光素子を基板上に配置して発光部を形成した発光素子モジュールと、
前記発光素子モジュールを挟んで対面する一対の対面反射面と、
を備え、
少なくとも一方の前記対面反射面に、前記発光素子モジュールから直下に向かう光を一対の前記対面反射面の両側の開放部に向けて振り分ける凸形状の反射面部を設けたことを特徴とする照明器具。 - 前記対面反射面の前記発光素子モジュール側から照射側に延びる形状を放物形に近似する形状としたことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
- 前記対面反射面は、前記放物形に近似する複数の平面を前記発光素子モジュール側から照射側に連接した形状に形成したことを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
- 一対の前記対面反射面に、前記発光素子モジュールの光軸の近傍に対向させて前記反射面部を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照明器具。
- 一対の前記対面反射面の両側の開放部を閉塞する補助反射面を設け、この補助反射面は、前記発光素子モジュールの光を照射範囲に向けて反射するように配置したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の照明器具。
- 前記補助反射面は、一方の対面反射面から他方の対面反射面に複数の平面を連接した形状としたことを特徴とする請求項5に記載の照明器具。
- 前記対面反射面は、前記発光素子モジュール側に、前記放物形から前記発光素子モジュールの発光部の外側に広がる広拡部を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の照明器具。
- 前記広拡部に、前記発光素子モジュールの光を拡散して反射する拡散面部を設けたことを特徴とする請求項7に記載の照明器具。
- 一対の前記対面反射面の前記発光素子モジュール側を連結する底面反射面を設けたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の照明器具。
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