JP5266288B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置に関し、特に複数の光源で実際的に同じ照射領域を照射できる照明装置に関するものである。
非特許文献１を参照すると、現在、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、高輝度、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を代わって、照明装置の発光素子として応用される。
従来の照明装置（例えば、街路灯）においては、複数のＬＥＤを発光素子とする。街路灯にとって、一般的に道路は長条状となっており、各々の発光素子が照射する領域が異なる（即ち、各々の発光素子は、異なる領域を照射する）。前記複数の発光素子の中の１つが破損されて発光できなければ、前記複数の発光素子によって照射される領域の光強度の分布が不均一となる。換言すると、前記街路灯は均一に照射できないため、路面に暗い領域が形成されて、車両運転の安全に影響をもたらす。
Ｍｉｃｈａｅｌ Ｓ．Ｓｈｕｒ等、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．１０（２００５年１０月） "Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ：Ｔｏｗａｒｄ Ｓｕｐｅｒｉｏｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ"
以上の問題点に鑑みて、本発明は、複数の光源で実際的に同じ照射領域を照射できる照明装置を提供することを目的とする。
前記問題を解決するために、本発明に係る照明装置は、マトリックス状に配列される複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットを収納するハウジングと、を備える。前記複数の発光ユニットは、前記複数の発光ユニットから特定距離に離れている特定対象物を照射し、前記複数の発光ユニットの全体幅と前記特定距離との比率は特定値と等しいか又は該特定値より小さく、前記複数の発光ユニットの幅方向に沿って同じ列に位置する、異なる発光ユニットの前記対象物に照射される区域が実質的に同じで且つ重畳される。
本発明に係る照明装置において、複数の発光素子が照射する区域が互いに重畳されるので、前記複数の発光素子における１つの発光素子が破損されても、路面に暗い領域を形成しない。従って、車両運転の安全性を向上させる。
本発明の第一実施例に係る照明装置の分解図である。 図１に示した照明装置の異なる発光ユニットの発光状態を示す図である。 図１に示した照明装置の光源と照射環境との関係を示す図である。 本発明の第二実施例に係る照明装置の分解図である。
以下、図面に基づいて、本発明について詳細に説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明の第一実施例に係る照明装置１０は、固定体１１、前記固定体１１に固定されるランプカバー１２及び複数のＬＥＤユニット１３を備える。
前記固定体１１は、略矩形体であり、且つ底面１１１を有する。前記底面１１１の中央部には、前記複数のＬＥＤユニット１３を収容するための収容部１３０が開設されている。前記複数のＬＥＤユニット１３が前記収容部１３０内に収納された後、前記ＬＥＤユニット１３の底面（図に表記せず）と前記固定体１１の底面１１１とは同じ平面に位置する。前記固定体１１の底面１１１における前記収容部１３０の両側には、前記固定体１１の長手方向に沿って延在する２つの固定凹部１１０が開設されている。各々の固定凹部１１０の断面の形状は、台形である。即ち、各々の固定凹部１１０は、開口部１１１０、前記固定体１１の底面１１１に平行であり且つその幅が前記開口部１１１０より大きい凹部頂面１１００及び前記開口部１１１０と前記凹部頂面１１００との間に位置する２つの傾斜側面（図に表記せず）を含む。
前記ランプカバー１２の長さは前記固定体１１の長さと等しい。前記ランプカバー１２は、前記固定体１１の底面１１１に対面する頂面１２１と、前記頂面１２１に対向して設置される弧状の底面１２２と、前記頂面１２１及び前記底面１２２に直交する第一側面１２３及び第二側面１２５と、を含む。前記第一側面１２３及び前記第二側面１２５は、前記ランプカバー１２の両端に位置し、且つ前記頂面１２１及び前記底面１２２に連結される。前記第一側面１２３及び前記第二側面１２５には、それぞれ反射フィルム（図示せず）が貼付されている。
前記ＬＥＤユニット１３から発射された光は、前記頂面１２１から前記ランプカバー１２内に入射され、且つ前記弧状の底面１２２から外部環境（図示せず）の特定領域１４内に集結されて、前記特定領域１４の輝度が向上される。本実施例において、前記特定領域１４は、車両が走る道路の路面である。
前記ランプカバー１２は、９０％以上の光透過率及び１．４〜１．７の屈折率を有する。前記ランプカバー１２の材質は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、又はケイ酸塩ガラス（Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）の中の一種である。
前記ランプカバー１２は、前記頂面１２１から突出し且つ前記固定体１１の２つの固定凹部１１０に対応（位置、形状及びサイズなどの対応）した２つの固定凸部１２０をさらに備える。各々の固定凸部１２０は、前記頂面１２１に平行な凸部頂面１２００と、前記凸部頂面１２００と前記頂面１２１とを斜めに連結する２つの傾斜側面（図に表記せず）と、を含む。前記固定体１１１と前記ランプカバー１２とを組立てる場合、前記２つの固定凸部１２０をそれぞれ対応する前記固定凹部１１０に挿入して、前記２つの固定凸部１２０と前記２つの固定凹部１１０とが完全に結合されることによって、前記固定体１１１と前記ランプカバー１２とは、一体のハウジングを形成する。この状態で、前記凹部頂面１１００と前記凸部頂面１２００とが緊密に接触し、前記固定凹部１１０の傾斜側面と前記固定凸部１２０の傾斜側面とが緊密に接触し、且つ前記固定体１１の底面１１１と前記ランプカバー１２の頂面１２１とが緊密に接触するので、前記ＬＥＤランプ内部に空気及び塵埃が入り込むことができない。他の実施例において、前記固定体１１と前記ランプカバー１２とを一体に成形することもできる。
図３を参照すると、前記複数のＬＥＤユニット１３は、マトリックス状に配列され、且つ少なくとも１つの第一ＬＥＤユニット１３１、少なくとも１つの第二ＬＥＤユニット１３２及び少なくとも１つの第三ＬＥＤユニット１３３を含む。その中で、前記第一ＬＥＤユニット１３１、前記第二ＬＥＤユニット１３２及び前記第三ＬＥＤユニット１３３は、同じ列に配列される。本実施例において、前記第一ＬＥＤユニット１３１、前記第二ＬＥＤユニット１３２及び前記第三ＬＥＤユニット１３３は、並んで配列されて互いに接触する。また、前記第一ＬＥＤユニット１３１、前記第二ＬＥＤユニット１３２及び前記第三ＬＥＤユニット１３３において、隣り合う２つのＬＥＤユニットは互いに離間して配列されることもできる。前記第一ＬＥＤユニット１３１の幅は、ＬＷ１であり、前記第二ＬＥＤユニット１３２の幅は、ＬＷ２であり、前記第三ＬＥＤユニット１３３の幅は、ＬＷ３である。前記複数のＬＥＤユニット１３の全体幅は、ＬＷと表し、且つＬＷ＝ＬＷ１＋ＬＷ２＋ＬＷ３であり、前記複数のＬＥＤユニット１３と前記特定領域１４との間の垂直距離はＬＨと表する。従って、前記幅と前記垂直距離の相対比率は、ＬＷ／ＬＨと表される。前記第一ＬＥＤユニット１３１は、前記特定領域１４のＡ区域を照射し、前記第二ＬＥＤユニット１３２は、前記特定領域１４のＢ区域を照射し、前記第三ＬＥＤユニット１３３は、前記特定領域１４のＣ区域を照射する。前記複数のＬＥＤユニット１３が前記特定領域１４に対して一定の高さ（垂直距離ＬＨと等しいか又はＬＨより大きい）に達し、前記複数のＬＥＤユニット１３の全体幅が一定長さ（ＬＷと等しいか又はＬＷより小さい）に達し、且つＬＷ／ＬＨ≦１０％である時、隣接した前記第一ＬＥＤユニット１３１、前記第二ＬＥＤユニット１３２及び前記第三ＬＥＤユニット１３３の発光源を点光源と見なすことができるので、それぞれ照射する前記Ａ区域、前記Ｂ区域及び前記Ｃ区域は、実質的に同じである。換言すると、前記Ａ区域、前記Ｂ区域及び前記Ｃ区域が重畳されて、均一なライトフィールド（ｌｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ）が形成される。前記複数のＬＥＤユニット１３と前記特定領域１４との間の垂直距離ＬＨが８ｍと仮定する時、前記幅ＬＷは、８００ｍｍと等しいか又は８００ｍｍより小さくなければならない。好ましくのは、ＬＷ／ＬＨ≦５％である。即ち、前記複数のＬＥＤユニット１３と前記特定領域１４との間の垂直距離ＬＨが８ｍと仮定する時、前記幅ＬＷは、４００ｍｍと等しいか又は４００ｍｍより小さくなければならない。
図４を参照すると、本発明の第二実施例に係る照明装置４０は、固定体４１、前記固定体４１に固定されるランプカバー４２及び複数のＬＥＤユニット１３を備える。前記固定体４１の長さと前記ランプカバー４２の長さが等しく、前記ランプカバー４２は、弧形面構造を有する。
前記ランプカバー４２は、頂面４２２と、前記頂面４２２の中心部に開設されている収容部４３０と、前記頂面４２２における前記収容部４３０の周囲に開設されている複数の固定凹部４２１と、を備える。前記ＬＥＤユニット１３は、発光面が前記収容部４３０の底面（図示せず）に向かうように前記収容部４３０内に収納される。前記ランプカバー４２の材質は、第一実施例のランプカバー１２の材質と同じもので、前記ＬＥＤユニット１３から発射された光は、前記ランプカバー４２を透過して、特定領域１４を照射する。
前記固定体４１は、前記ランプカバー４２の頂面４２２に対面する底面４１０を有し、前記底面４１０には、それぞれ前記複数の固定凹部４２１に対応（位置、形状及びサイズなどの対応）した複数の固定凸部４１１が突設されている。前記固定体４１と前記ランプカバー４２とは、前記固定凹部４２１と前記固定凸部４１１との係合によって、一体のハウジングを形成する。
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
１０ 照明装置
１１ 固定体
１１０ 固定凹部
１１１，１２２，４１０ 底面
１１１０ 開口部
１１００ 凹部頂面
１３０ 収容部
１２ ランプカバー
１２０ 固定凸部
１２１，４２２ 頂面
１２３ 第一側面
１２５ 第二側面
１２００ 凸部頂面
１３ ＬＥＤユニット
１３１ 第一ＬＥＤユニット
１３２ 第二ＬＥＤユニット
１３３ 第三ＬＥＤユニット
１４ 特定領域
４０ 照明装置
４１ 固定体
４１１ 固定凸部
４２ ランプカバー
４２１ 固定凹部
４３０ 収容部

Claims (4)

  1. マトリックス状に配列される複数の発光ユニットと、
    前記複数の発光ユニットを収納するハウジングと、
    を備えてなる照明装置であって、
    前記複数の発光ユニットは、前記複数の発光ユニットから特定距離だけ離れている特定対象物を照射し、
    前記複数の発光ユニットの全体幅と前記特定距離との比率は特定値と等しいか又は該特定値より小さく、
    前記複数の発光ユニットの幅方向に沿って同じ列に位置する異なる発光ユニットの前記対象物に照射される区域が、実質的に同じで且つ重畳され、
    前記複数の発光ユニットの全体幅と前記特定距離との比率が、５％と等しいか又は５％より小さいことを特徴とする照明装置。
  2. 前記ハウジングは、透明材料からなり、且つ前記発光ユニットが発射する光を透過させることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記ハウジングは、カバー体及び前記カバー体に結合される固定体を備え、前記複数の発光ユニットは、前記カバー体又は前記固定体に収納されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  4. 前記特定対象物は、車両が走る道路の路面であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
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