JP2015225737A

JP2015225737A - 屋外用照明器具

Info

Publication number: JP2015225737A
Application number: JP2014108672A
Authority: JP
Inventors: 俊介江湖; Shunsuke Kouko
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2015-12-14

Abstract

【課題】光源に関わらずグレアを軽減可能な屋外用照明器具を提供する。【解決手段】歩行者の目の高さよりも高い位置及び／又は歩行者の目の高さよりも低い位置に発光部が設置され、路面Ｒを所定照度で照射する屋外用照明器具１において、少なくとも発光部は歩行者の目の高さから仰角１０〜３０?の範囲及び／又は俯角０〜３０?の範囲にグレアの原因となる光特性を有さない構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、屋外に設置される屋外用照明器具に関する。

屋外に設置され路面を照明する屋外用照明器具の一つに、街路を照明する防犯灯が知られている。また近年では、ＬＥＤを光源とした防犯灯が提案、及び実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この防犯灯では、比較的広範囲を照射するために、直射光で直下を照射するとともに、反射鏡により、路面の遠方を照射することとしている。

特開２０１２−７９５９９号公報

ところで、屋外用照明器具においては、グレアを軽減することが望まれている。
しかしながら、光源にＬＥＤ等の発光素子を用いた器具は、光源をランプとした器具のグレア基準を満たしていても、依然として眩しいという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光源に関わらずグレアを軽減可能な屋外用照明器具を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、歩行者の目の高さよりも高い位置及び／又は歩行者の目の高さよりも低い位置に発光部が設置され、路面を所定照度で照射する屋外用照明器具において、少なくとも前記発光部は歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さないことを特徴とする。

上述の構成において、前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下としてもよい。

上述の構成において、前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下としてもよい。

上述の構成において、前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の前記発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下としてもよい。

上述の構成において、前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の前記発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下としてもよい。

本発明によれば、少なくとも発光部は歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さないため、グレアゾーンにおけるグレアを軽減できる。

本発明の第１実施形態に係る屋外用照明器具を示す模式図である。実験の条件を示す説明図であり、（Ａ）は屋外用照明器具の配置位置及び観測位置を示す図であり、（Ｂ）は観測位置の観測距離及び鉛直角を示す図であり、（Ｃ）は評価スケールを示す図である。観測距離と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。視線方向の眼前照度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。視線方向の等価光幕輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。発光部の最大輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。発光部の平均輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係る屋外用照明器具を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る屋外用照明器具を示す模式図である。
屋外用照明器具１は、図示しない固定手段により、路面Ｒから所定の高さ（例えば、４．５ｍ）に支持され、路面Ｒを照明する照明器具であり、屋外用照明器具１の光源はＬＥＤ等の発光素子やランプ等、種々の光源が用いられる。本実施形態の屋外用照明器具１は、歩行者の目の高さＴ２（約１．５ｍ）よりも高い高さＴ１に配置されて所定照度で路面Ｒを照明する街路灯として構成されている。所定照度は、街路灯に必要な照度に設定される。ここで、高さＴ１は、路面Ｒから屋外用照明器具１の発光部の中心までの高さとする。また、屋外用照明器具１の発光部は、光源を含む発光部分とし、反射鏡やグローブ等の光学素子を有する場合には当該光学素子も含むものとする。

一般に、屋外用照明器具においては、眩しさ（グレア）を軽減することが望まれている。一般社団法人照明学会技術基準JIEC-006-1994『歩行者のための屋外公共照明基準』には、グレア制限の推奨値が規定されている。この推奨値は、電球や蛍光灯、ＨＩＤ（High Intensity Discharge：高輝度放電）ランプのような発光部の輝度がほぼ均一な単一光源の屋外用照明器具を対象として規定されたものである。したがって、微小且つ高輝度であるＬＥＤ等の発光素子を光源に用いて発光部の輝度が比較的不均一な屋外用照明器具は、当該推奨値を満たしていても、依然として眩しいという問題があった。

そこで、出願人は、どのような場合に人が眩しさを感じるかを調べるため、被験者に、複数の評価対象の眩しさについて、複数の観測位置において、所定の歩行者の目の高さ（約１．５ｍ）且つ歩行方向の角度（水平視）で主観評価させる実験を行った。この実験では、評価対象をランプ又はＬＥＤを含む７つの屋外用照明器具（Ｌｉｇｈｔ−１〜７）として、これら屋外用照明器具の眩しさを被験者１６人で評価した。実験の条件を図２に示す。なお、図２（Ａ）は屋外用照明器具の配置位置及び観測位置を示す図であり、図２（Ｂ）は観測位置の観測距離及び鉛直角を示す図であり、図２（Ｃ）は評価スケールを示す図である。なお、図２（Ａ）中、符号２は、屋外用照明器具を支持する支柱である。

屋外用照明器具は、図２（Ａ）に示すように、幅員５ｍの道路の路肩に、路面から４．５ｍの高さに設置し、観測位置は、車線軸（２．５ｍ）上のＡ〜Ｆの６カ所とする。観測位置Ａにおける観測距離ＬＡは３４．３ｍ、鉛直角は８５°であり、観測位置Ｂにおける観測距離ＬＢは２４．４ｍ、鉛直角は８３°であり、観測位置Ｃにおける観測距離ＬＣは１７．０ｍ、鉛直角は８０°であり、観測位置Ｄにおける観測距離ＬＤは１１．２ｍ、鉛直角は７５°であり、観測位置Ｅにおける観測距離ＬＥは６．４ｍ、鉛直角は６５°であり、観測位置Ｆにおける観測距離ＬＦは３．６ｍ、鉛直角は５０°である。ここで、観測距離Ｌ（ＬＡ〜ＬＦ）は、器具中心から歩行者の目までの距離を示す。また、この実験では、図２（Ｃ）に示すように、９段階の評価スケールを用いており、１はまぶしくない、３はややまぶしい、５はまぶしい、７は非常にまぶしい、９はまぶしさが耐えがたい、を表す。この実験の結果を図３〜図７に示す。

図３は、観測距離と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。
図３に示す結果から、屋外用照明器具Ｌｉｇｈｔ−３を除く評価対象のそれぞれについて、観測位置Ｃ〜Ｅの範囲が、グレアを比較的強く感じるエリア（以下、グレアゾーンと言う。）となっており、グレアには優先的に対策が必要なエリアが存在することが得られた。屋外用照明器具からのグレアゾーンの角度（グレアゾーン角度）φは、角度の基準を屋外用照明器具の直下方向（０°）とした鉛直角では約６０〜８０°である。換言すれば、歩行者の目の高さからのグレアゾーンの角度（グレアゾーン角度）は、角度の基準を水平Ｈ（９０°）とした仰角では約１０〜３０°となる。
すなわち、出願人は、器具中心から歩行者の目までの距離をＬとし、角度の基準を屋外用照明器具の直下方向とすると、人が眩しさを感じるグレアゾーン角度φは、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°であるという知見を得た。ここで、（Ｔ１−Ｔ２）は、歩行者の目の高さＴ２（約１．５ｍ）から見た屋外用照明器具の高さに相当する。
また、図３に示すように、特に、屋外用照明器具Ｌｉｇｈｔ−２，６は、複数の観測位置で評価５（まぶしい）を超えており、眩しさが顕著である。なお、屋外用照明器具Ｌｉｇｈｔ−３は、グレアゾーンにおけるグレアを対策した屋外用照明器具である。

図４は、視線方向の眼前照度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。
図４に示す結果から、グレアの評価結果は視線方向の眼前照度（初期）Ｅｖと比例の関係があることが得られた。上述したように、屋外用照明器具Ｌｉｇｈｔ−２，６は複数の観測位置で評価５（まぶしい）を超え、屋外用照明器具Ｌｉｇｈｔ−１，３〜５，７はすべての観測位置で評価５（まぶしい）を下回っている。図４に示す結果から、より詳細には、グレアゾーンにおいて、評価５（まぶしい）を下回る視線方向の眼前照度（初期）Ｅｖは約８（ｌｘ）以下となっていることが得られた。
すなわち、出願人は、グレアゾーンにおいて、視線方向の眼前照度（初期）Ｅｖを８（ｌｘ）以下とすることでグレアを低減できる、という知見を得た。
なお、図示した評価データは誤差を含んでいるため、本実施形態では、評価データから回帰直線を算出し、この回帰直線から評価５（まぶしい）を下回る視線方向の眼前照度（初期）Ｅｖの値を求めている。後述するグレア光による視線方向の等価光幕輝度、発光部の最大輝度及び発光部の平均輝度についても同様に、評価データの回帰直線から評価５（まぶしい）を下回る値を求めている。

図５は、グレア光による視線方向の等価光幕輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。
図５に示す結果から、グレアの評価結果はグレア光による視線方向の等価光幕輝度Ｌｖｌと相関があることが得られた。より詳細には、グレアゾーンにおいて、評価５（眩しさが気になる）を下回るグレア光による視線方向の等価光幕輝度Ｌｖｌは約０．４（ｃｄ／ｍ²）以下となっていることが得られた。
すなわち、出願人は、グレアゾーンにおいて、グレア光による視線方向の等価光幕輝度Ｌｖｌを０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とすることでグレアを低減できる、という知見を得た。

図６は、発光部の最大輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。なお、輝度値は、１分（角度）／Ｐｉｘｅｌ（画素）程度（本実施形態では、１．３分／Ｐｉｘｅｌ）の解像度から構成される２次元画像を用いて測定している。ここで、１分は６０分の１度である。
図６に示す結果から、グレアの評価結果は発光部の最大輝度Ｌｍａｘと比例の関係があることが得られた。より詳細には、グレアゾーンにおいて、評価５（まぶしい）を下回る発光部の最大輝度Ｌｍａｘが約３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下であることが得られた。
すなわち、出願人は、発光部の最大輝度Ｌｍａｘを３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とすることでグレアを低減できる、という知見を得た。

図７は、発光部の平均輝度と評価結果の平均値との関係を示すグラフである。なお、輝度値は、１分／Ｐｉｘｅｌ（画素）程度（本実施形態では、１．３分／Ｐｉｘｅｌ）の解像度から構成される２次元画像を用いて測定している。
図７に示す結果から、グレアの評価結果は発光部（最大輝度の１／１０以上の部分）の平均輝度Ｌａｖｅ１０と比例の関係があることが得られた。より詳細には、グレアゾーンにおいて、評価５（まぶしい）を下回る発光部の平均輝度Ｌａｖｅ１０が約１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下であることが得られた。
すなわち、出願人は、発光部の平均輝度Ｌａｖｅ１０を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とすることでグレアを低減できる、という知見を得た。

これらの知見に基づいて、本実施形態の屋外用照明器具１では、少なくとも発光部が歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さない構成とし、具体的には、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。

なお、本実施形態の屋外用照明器具１は、そもそもグレアを生じないような光度が低い器具は想定していない。例えば、屋外用照明器具１は、所定値（例えば、白熱灯４０Ｗに相当する４８５（ｌｍ））以上の器具光束を有し、かつ、鉛直角４５〜８５°（例えば、６０〜８０°）の間に所定値（例えば、２００（ｃｄ））以上の実光度を有する器具である。及び／又は、屋外用照明器具１は、鉛直角４５〜８５°（例えば、６０〜８０°）の間に所定値（例えば、０．２（ｌｘ））以上の視線方向の眼前照度を有する器具である。及び／又は、屋外用照明器具１は、所定値（例えば、０．０２（ｃｄ／ｍ²））以上の視線方向の等価光幕輝度を有する器具である。

また、本実施形態の屋外用照明器具１は、立体角ωが１０^-5（ｓｒ：ステラジアン）以上、かつ、１０^-2（ｓｒ）以下（１０^-5≦ω≦１０^-2）となる発光部を有する器具である。

以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも発光部は歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さない構成とした。換言すれば、器具の高さをＴ１、器具からの距離をＬ、歩行者の目の高さをＴ２、角度の基準を器具の直下方向とすると、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°にグレアの原因となる光特性を有さない構成とした。この構成により、優先的にグレア対策が必要なグレアゾーンにグレアの原因となる光特性を有さないため、グレアゾーンにおけるグレアを軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下とする構成とした。換言すれば、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°における視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下とする構成とした。この構成により、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。換言すれば、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°における視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。この構成により、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。換言すれば、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°における発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。この構成により、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。換言すれば、ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝６０〜８０°における発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成とした。この構成により、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

＜第２実施形態＞
次に、図８を参照し、第２実施形態について説明する。
上述の第１実施形態では、発光部が歩行者の目の高さよりも高い位置に設置された屋外用照明器具１について説明したが、第２実施形態では、発光部が歩行者の目の高さよりも低い位置に設置された屋外用照明器具１００について説明する。
図８は、第２実施形態に係る屋外用照明器具１００を示す模式図である。
屋外用照明器具１００は、図示しない固定手段により、路面Ｒから所定の高さに支持され、路面Ｒを照明する照明器具であり、屋外用照明器具１００の光源はＬＥＤ等の発光素子やランプ等、種々の光源が用いられる。本実施形態の屋外用照明器具１００は、歩行者の目の高さＴ２（約１．５ｍ）よりも低い高さＴ３に配置されて所定照度で路面Ｒを照明する照明器具（例えば、アプローチライト）として構成されている。所定照度は、アプローチライトに必要な照度に設定される。ここで、高さＴ３は、路面Ｒから屋外用照明器具１の発光部の中心までの高さとする。屋外用照明器具１００の発光部も、屋外用照明器具１と同様に、光源を含む発光部分とし、反射鏡やグローブ等の光学素子を有する場合には当該光学素子も含むものとする。
出願人は、発光部が歩行者の目の高さよりも低い位置に設置された屋外用照明器具１００では、人が眩しさを感じるグレアゾーンが存在し、屋外用照明器具１００からのグレアゾーンの角度（グレアゾーン角度）θは、角度の基準を屋外用照明器具の直下方向（０°）とした鉛直角では約９０〜１２０°であるという知見を得た。換言すれば、歩行者の有効視野（上下各３０°）のうち歩行者の目の高さより低い位置の範囲、すなわち、歩行者の目の高さからのグレアゾーンの角度（グレアゾーン角度）は、角度の基準を水平Ｈ（９０°）とした俯角では約０〜３０°となる。

そこで、本実施形態の屋外用照明器具１００では、少なくとも発光部が歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さない構成とし、具体的には、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。及び／又は、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とした。

なお、屋外用照明器具１００も、屋外用照明器具１と同様に、そもそもグレアを生じないような光度が低い器具は想定していない。例えば、屋外用照明器具１００は、所定値（例えば、白熱灯４０Ｗに相当する４８５（ｌｍ））以上の器具光束を有する。

このように、本実施形態によれば、少なくとも発光部は歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さない構成とした。この構成により、優先的にグレア対策が必要なグレアゾーンにグレアの原因となる光特性を有さないため、グレアゾーンにおけるグレアを軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下とする構成としたため、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成としたため、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成としたため、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

また、本実施形態によれば、歩行者の目の高さから俯角０〜３０°の範囲の発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とする構成としたため、グレアゾーンにおけるグレアをより軽減できる。

但し、上述の実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上述の第１実施形態では、屋外用照明器具１は、路面Ｒから４．５ｍの高さＴ１に支持されていたが、この高さに限定されるものではなく、例えば、３ｍ〜１２ｍ（８ｍ等）の高さに支持されてもよい。

また、上述の第１実施形態では、屋外用照明器具１を街路灯として説明したが、屋外用照明器具１は、例えば路面Ｒの交通方向に横長に照射する防犯灯として構成されてもよい。この場合、屋外用照明器具１は、例えばａｒｃｔａｎ（Ｌ／（Ｔ１−Ｔ２））＝４５〜８５°の範囲に最大光度を有し、最大光度Ｉｍａｘと照明器具の直下光度Ｉ（０，０）との関係にＩｍａｘ／Ｉ（０，０）＞１．２が成り立つ器具とすればよい。

また、上述の実施形態では、屋外用照明器具１，１００について、立体角ω（１０^-5≦ω≦１０^-2）を限定したが、これら立体角ωはこれらの値に限定されるものではない。

また、上述の第２実施形態では、屋外用照明器具１００は、アプローチライトとして説明したが、歩行者の目の高さＴ２よりも低い高さＴ３に発光部が配置される照明器具であれば、アプローチライトに限定されるものではない。
また、本発明は、路面を照射する防犯灯や街路灯、アプローチライト等の道路灯だけではなく、種々の照明器具に適用可能である。なお、屋外用照明器具の所定照度は、屋外用照明器具の用途に応じて適宜設定される。

１屋外用照明器具
Ｌ器具からの距離
Ｔ１器具の高さ
Ｔ２歩行者の目の高さ
θ、φ グレアゾーン角度

Claims

歩行者の目の高さよりも高い位置及び／又は歩行者の目の高さよりも低い位置に発光部が設置され、路面を所定照度で照射する屋外用照明器具において、
少なくとも前記発光部は歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲にグレアの原因となる光特性を有さないことを特徴とする屋外用照明器具。
前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の視線方向の眼前照度を８（ｌｘ）以下としたことを特徴とする請求項１に記載の屋外用照明器具。
前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の視線方向の等価光幕輝度を０．４（ｃｄ／ｍ²）以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の屋外用照明器具。
前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の前記発光部の最大輝度を３００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下とし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屋外用照明器具。
前記歩行者の目の高さから仰角１０〜３０°の範囲及び／又は俯角０〜３０°の範囲の前記発光部の平均輝度を１００，０００（ｃｄ／ｍ²）以下と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屋外用照明器具。