JP5676822B2 - 街路灯用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、街路灯用照明装置に係り、より詳細には、車道周辺に形成されて、車道の照度を均一かつ安定した状態に維持させる街路灯用照明装置に関する。

照明装置は、電気を使う灯火を言うものであって、発光方式で分類すれば、タングステンフィラメントの発熱発光を利用する照明用白熱電灯、電極間のアーク放電による白熱光を利用する野外照明用アーク灯、放電によって電子を蛍光体に照射して発光させる蛍光灯が説明されうる。

このような照明装置を使用用途上に分類すれば、街路灯、保安灯／防犯灯、及び公園灯などに分類され、このような照明装置の光源としてナトリウム灯や水銀灯が使われることが一般的である。しかし、前述したナトリウム灯は、ナトリウム蒸気中の放電による発光を用いて光を発散するので、黄色の色を帯びる。ところが、前記ナトリウム灯は、点灯後、約２０〜３０分が経過しなければ、十分な光を出すことができず、その光が黄色光なので、一般照明用としては適せず、限定的にのみ使われる問題点がある。

一方、発光効率に優れる水銀灯は、点灯初期には水銀蒸気圧が低いが、数分後に気圧が上がって正常な光を出す。しかし、水銀灯は、一度消灯すれば、温度が下がって、ガスの圧力が下がるまで約１０分間は再点灯できなくなる問題点がある。

また、前記のような光源は、消費電力が大きくて、船内の発電設備に使われる燃料消費量が多いという問題を有している。このために、発光効率が高く、電力消費が小さなＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子を照明装置に適用するための努力がある。

しかし、ＬＥＤからの照射光の直進性が強いために、街路灯、保安灯、公園灯として使われるには、多くの制約が伴う。すなわち、街路灯は、道路に一定の照度が維持される均斉度が確保されなければならないが、ＬＥＤは、直進性が強くて、ＬＥＤの隣接地域に対してのみ照明を提供させうる。

例えば、街路灯は、その高さによって地面上に設けられる間隔が指定されている。ここで、街路灯の光源として従来のナトリウム灯や水銀灯を使う場合、拡散が容易であるので、街路灯間の空間を十分に明るくすることができる。しかし、ＬＥＤ素子は、ナトリウム灯や水銀灯よりも直進性が強いので、街路灯間の空間を十分に明るくしにくい。

これを克服するために、ＬＥＤを光源として使う従来の街路灯用照明装置は、ＬＥＤの前面に拡散レンズを個別的に配置して、目標した配光を具現することが一般的である。しかし、このような構造は、多数のレンズを組み立てて拡散レンズを製造しなければならないので、製作工数及び製品単価の上昇が不可欠である。また、製品のサイズ及び重さの増大はもとより、レンズ自体の光損失を甘受しなければならない問題点がある。

本発明は、従来の街路灯用照明装置に適用された拡散レンズによる配光制御を排除した方式を使って、発光素子の指向性を改善することによって、色の拡散程度を効率的に制御できるように構造が改善された街路灯用照明装置を提供することを目的とする。

前記課題を果たすための本発明による街路灯用照明装置は、地面上に配された街路灯の本体の上側に形成されたベース部材と、少なくとも１つの発光素子からなるものであって、前記ベース部材の下面に配された複数の発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットと隣接して配され、前記ベース部材の下面に互いに一定距離離隔して配されたものであって、発光素子ユニットからの照射光を多方向に拡散させる複数の反射ユニットと、を含み、前記反射ユニットは、前記発光素子ユニットのうちの何れか１つの発光素子ユニットから一定距離離隔して配され、前記発光素子ユニットの一部のみ取り囲むように形成されて、前記発光素子ユニットからの照射光の少なくとも一部を第１方向に隣接して位置した反射ユニットに反射させる第１反射部と、前記ベース部材から特定の角度で傾斜して形成されて、第１方向と逆方向である第２方向に隣接して位置した反射ユニットからの反射光を多方向に拡散させる第２反射部と、を含む。

本発明による街路灯用照明装置は、拡散レンズを使って光を拡散させる従来の街路灯用照明装置とは異なって、反射ユニットに光を多方向に反射させて配光を制御する。これにより、従来の街路灯用照明装置よりも小型、軽量、及びコスト低減などが可能であり、車線方向の路面の均斉度を十分に確保することができる。

したがって、水銀灯やナトリウム灯よりも電力効率に優れる発光素子を街路灯の照明装置の光源として使って、電力消費を低め、維持費用を節減できるだけではなく、路面の均斉度を向上させて、運転者の眩しさを防止して運転便宜を充足させると同時に、交通事故などを未然に防止することができる。

本発明の望ましい一実施形態による街路灯用照明装置の斜視図である。 図１に示された街路灯用照明装置の下側を示す底面図である。 図１に示された街路灯用照明装置の垂直断面図である。 図１に示された街路灯用照明装置で反射ユニットを抜粋して示す斜視図である。 図１に示された街路灯用照明装置で反射ユニットによって発光素子ユニットからの照射光が拡散される過程を示す断面図である。 図１に示された街路灯用照明装置で第１反射部の変形例を示す断面図である。 図１に示された街路灯用照明装置で第１反射部の変形例を示す断面図である。

前記課題を果たすための本発明による街路灯用照明装置は、地面上に配された街路灯の本体の上側に形成されたベース部材と、少なくとも１つの発光素子からなるものであって、前記ベース部材の下面に配された複数の発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットと隣接して配され、前記ベース部材の下面に互いに一定距離離隔して配されたものであって、発光素子ユニットからの照射光を多方向に拡散させる複数の反射ユニットと、を含み、前記反射ユニットは、前記発光素子ユニットのうちの何れか１つの発光素子ユニットから一定距離離隔して配され、前記発光素子ユニットの一部のみ取り囲むように形成されて、前記発光素子ユニットからの照射光の少なくとも一部を第１方向に隣接して位置した反射ユニットに反射させる第１反射部と、前記ベース部材から特定の角度で傾斜して形成されて、第１方向と逆方向である第２方向に隣接して位置した反射ユニットからの反射光を多方向に拡散させる第２反射部と、を含む。

本発明を添付した図面を参照して詳しく説明すれば、次の通りである。ここで、同一構成については、同じ符号を使い、反復される説明、本発明の要旨を不明にする恐れがある公知機能及び構成についての詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されうる。

図１ないし図４を参照すると、本発明の望ましい一実施形態による街路灯用照明装置１００は、ベース部材１１０と、発光素子ユニット１２０と、反射ユニット１３０と、を含む。

ベース部材１１０は、地面上に配された街路灯の本体の上側に形成される。ベース部材１１０の下面は、車両が通行する地面と対向するように配される。ベース部材１１０の一側には、複数の放熱板１１１が形成されうる。放熱板１１１は、発光素子の発光時に発生する熱を外部に放出する役割を果たす。ベース部材１１０の素材の一例として、アルミニウムまたは銅であり得る。アルミニウムと銅は、他の金属よりも放熱性能に優れて、発光素子によって発生した熱を効率的に放出させることができる。

一方、前述したベース部材１１０の下側面は、平面からなることもあるが、多段からなることも可能である。この場合、前記発光素子ユニット１２０と反射ユニット１３０は、前記ベース部材１１０の１つの段にそれぞれ１つずつ配置される。このような構造によって、ベース部材１１０の下側面が平面からなる場合よりも、反射ユニット１３０の間で反射光が、隣接した反射ユニット１３０によって干渉されることを最小化して、光の多方向への拡散に、さらに有利である。

発光素子ユニット１２０は、少なくとも１つの発光素子からなる。発光素子ユニット１２０は、前記ベース部材の下面に配される。これは、発光素子から発生した光を地面に向けて照射させるためである。このような発光素子ユニット１２０の構造の一例として、複数の発光素子が平行に配されたものであり得る。発光素子ユニット１２０に含まれた発光素子の個数は、製造社の設計によって変更されうる。

反射ユニット１３０は、前記発光素子ユニット１２０と隣接して配される。そして、反射ユニット１３０は、前記ベース部材１１０の下面に互いに一定距離離隔して配される。このような反射ユニット１３０は、発光素子ユニット１２０からの照射光を多方向に拡散させる。このための反射ユニット１３０は、第１反射部１３１と第２反射部１３４とを含む。

第１反射部１３１は、前記発光素子ユニット１２０のうちの何れか１つの発光素子ユニット１２０から一定距離離隔して配される。そして、第１反射部１３１は、前記発光素子ユニット１２０の一部のみ取り囲むように形成されて、前記発光素子ユニット１２０からの照射光の少なくとも一部を第１方向に隣接して位置した反射ユニット１３０に反射させる。

第２反射部１３４は、前記ベース部材１１０から特定の角度で傾斜して形成されて、第１方向と逆方向である第２方向に隣接して位置した反射ユニット１３０からの反射光を多方向に拡散させる。ここで、第２反射部１３４の傾斜角度によって光の路面照射方向が多様に制御される。例えば、第２反射部１３４の角度を、ベース部材１１０に対して４５゜にして、光を地面の特定の位置に集中させることもでき、第２反射部１３４の角度を、ベース部材１１０に対して６０゜以上にして、光を地面に幅広く照射させることも可能である。但し、第２反射部１３４が、ベース部材１１０に対して前述した角度からなるものと限定しない。このような第１反射部１３１と第２反射部１３４との表面には、反射層が形成されうる。反射層の一例として、反射シートまたはアルミニウム（Ａｌ）コーティング層であり得る。

図５に示したように、前述した構造からなる街路灯用照明装置１００で発光素子ユニット１２０からの照射光の一部は、第１反射部１３１に反射されて地面に向けて照射される。そして、光の残りの一部は、第１反射部１３１から反射された後、隣接した反射ユニット１３０の第２反射部１３４に反射されて地面に向けて照射される。

すなわち、前記のような構造からなる街路灯用照明装置１００は、発光素子（ＬＥＤ）の指向性を改善して光の拡散程度を向上させて、ＬＥＤを光源として使う従来の街路灯用照明装置とは異なって、ＬＥＤの前面に拡散レンズを個別的に配置せずとも、街路灯間の離隔距離内の照度を十分に満足させることができる。したがって、水銀灯やナトリウム灯よりも電力効率に優れる発光素子を街路灯の照明装置として使って、電力消費は低めて、維持費用を節減できるだけではなく、路面の均斉度を向上させて、運転者の眩しさを防止し、運転便宜を充足させると同時に、交通事故を未然に防止することができる。

一方、前述した第１反射部１３１と第２反射部１３４との詳細な構造の一例を説明する。

前記第１反射部１３１は、拡散部１３２と延長部１３３とを含みうる。

拡散部１３２は、前記発光素子ユニット１２０の中央部分と側面部分とを対応してアーク状からなる。拡散部１３２は、発光素子ユニット１２０からの照射光を反射して拡散させる。

延長部１３３は、前記拡散部１３２の一側から特定の長さに延設される。延長部１３３は、発光素子ユニット１２０からの照射光の一部を地面に向けて照射されることを制限しながら、他の方向に拡散させる。このような延長部１３３は、前記発光素子ユニット１２０との対向部分がラウンド状に形成されうる。

そして、前述した第２反射部１３４は、前記第１反射部１３１と一体に形成され、第２方向に向けて特定の角度で下向きに傾斜して形成された傾斜面であり得る。第２反射部１３４は、隣接した反射ユニット１３０の第１反射部１３１からの反射光を再び反射させて、発光素子ユニット１２０からの照射光を拡散させる。

一方、図７を参照すると、前記第１反射部の延長部２３３の変形例として、前記発光素子ユニットとの対向部分が、前記拡散部１３２と同一の曲率半径からなりうる。

これとは異なって、図６を参照すると、前述した第１反射部の延長部３３３の他の変形例として、前記発光素子ユニットとの対向部分が平面からなることも可能である。

一方、図７に示したように、延長部３３３の長さＬ２は、アーク状の拡散部１３２の半径Ｌ１のほぼ５０％程度であり得る。延長部３３３の長さＬ２が、拡散部１３２の半径Ｌ１の５０％を超過する場合、発光素子から照射される光が過度に制限されて照度が減少しうる。これとは異なって、延長部３３３の長さＬ２が、拡散部１３２の半径Ｌ１の５０％未満である場合、発光素子から照射される光が隣接した反射ユニット１３０に反射される量よりも地面上に垂直である方向に直接照射される光がさらに多くなって、拡散範囲が減少しうる。

一方、図３に戻って、街路灯用照明装置１００は、カバー１４０をさらに含みうる。カバー１４０は、外部の水分によって街路灯用照明装置１００の内部が亡失されるか、花粉やホコリなどの異物が蓄積されることを防止する。このようなカバー１４０は、光透過性に優れるプラスチック素材からなるドーム状の部材であり得る。カバー１４０の他の例として、拡散レンズであり得る。拡散レンズは、光を拡散させるのに使われるものであって、発光素子ユニット１２０から照射されて、反射ユニット１３０からの反射光を再び拡散させて、本発明の街路灯用照明装置１００から地面にさらに広範囲な領域に光を照射させうる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、当業者ならば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正、変更及び置き換えが可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態及び添付した図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態及び添付した図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈しなければならない。

本発明による街路灯用照明装置は、街路灯に設けられて、人道及び車道を明るくするのに使われる。

Claims (5)

1. 地面上に配された街路灯の本体の上側に形成されたベース部材と、
   少なくとも１つの発光素子からなるものであって、前記ベース部材の下面に配された複数の発光素子ユニットと、
   前記発光素子ユニットと隣接して配され、前記ベース部材の下面に互いに一定距離離隔して配されたものであって、発光素子ユニットからの照射光を多方向に拡散させる複数の反射ユニットと、を含み、
   前記反射ユニットは、
   前記発光素子ユニットのうちの何れか１つの発光素子ユニットから一定距離離隔して配され、前記発光素子ユニットの一部のみ取り囲むように形成されて、前記発光素子ユニットからの照射光の少なくとも一部を第１方向に隣接して位置した反射ユニットに反射させる第１反射部と、
   前記ベース部材から特定の角度で傾斜して形成されて、第１方向と逆方向である第２方向に隣接して位置した反射ユニットからの反射光を多方向に拡散させる第２反射部と、を含み、
   前記第１反射部は、
   前記発光素子ユニットの中央部分と側面部分とを対応してアーク状からなる拡散部と、
   前記拡散部の一側から特定の長さに延設された延長部と、を含み、
   前記第２反射部は、
   前記第１反射部と一体に形成され、前記第２方向に向けて特定の角度で下向きに傾斜して形成された傾斜面であることを特徴とする街路灯用照明装置。
2. 前記延長部は、
   前記発光素子ユニットとの対向部分が平面からなることを特徴とする請求項１に記載の街路灯用照明装置。
3. 前記延長部は、
   前記発光素子ユニットとの対向部分が、前記拡散部と同一の曲率半径からなることを特徴とする請求項１に記載の街路灯用照明装置。
4. 前記延長部は、
   前記発光素子ユニットとの対向部分がラウンド状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の街路灯用照明装置。
5. 前記ベース部材の下側は、多段からなり、前記発光素子ユニットと反射ユニットは、前記ベース部材の１つの段にそれぞれ１つずつ配されたことを特徴とする請求項１に記載の街路灯用照明装置。

Images