JP5796183B2

JP5796183B2 - 道路照明器具

Info

Publication number: JP5796183B2
Application number: JP2010279407A
Authority: JP
Inventors: 宜典唐澤; 拓磨松原; 憲明渡部
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: JP2011146374A

Description

本発明は、道路照明器具に関し、特に、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を光源としてグレアを防止する道路照明器具に関する。

従来より、道路の側縁等でほぼ等間隔に立設したポールに取り付けられ、比較的広い領域を照明する道路照明器具が知られている。このような道路照明器具として、発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ」と略記する）から放射された光が所望の方向に照射されるように、光学系によって制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図１１および図１２に示すように、特許文献１に記載された道路照明器具１００は、複数個のランプユニット１０２が部分的に覆いかぶさるように並列に配列され、面光源装置を構成するものである。このランプユニット１０２は反射鏡１０４と、線状光源としてのＬＥＤリニアランプ１０６とを具備している。反射鏡１０４は、断面が凹状である長尺構造体であり、取付部１０８を介してランプ台座１１０上に取り付けられている。そして、複数の反射鏡１０４は部分的に覆い被さるように連続的に配列されて、一本の光出射面１１２を形成する。そして、これら光出射面１１２の構造により、道路照明器具１００は平面光を出射できるようになっている。

特開２００９-２５２７４９号公報（図１、請求項１）

特許文献１の道路照明器具１００は、ＬＥＤを配置した線状光源としてのＬＥＤリニアランプ１０６と、リニアランプ１０６の光を受けて一次反射光を照射する反射鏡１０４とを有する。
しかしながら、このような従来の道路照明器具１００を道路照明用に用いる場合には、汚染を防止するために、前面パネルの設置が求められる。

そこで、図１３に示すように、ガラス等で作成された前面パネル１２１を備えた道路照明器具１２０が提案されている。
道路照明器具１２０は、前面パネル１２１の適用により埃の侵入を防止できる。しかし、道路照明器具１２０は、線状光源１２２からの光を受けて反射鏡１２３から出射する一次反射光の一部が全反射し、反射鏡１２３による三次反射光等、器具内で反射鏡１２３や前面パネル１２１で複数回反射した光がグレアを誘発する虞がある。これは、この道路照明器具１２０で用いられるランプユニット１２４を構成する線状光源１２２がＬＥＤ素子のような狭角配光体であるためである。
このように、線状光源１２２が狭角配光体でない放電灯の場合には問題とならないが、線状光源１２２がＬＥＤである場合には、狭角配光体であるため、グレアが深刻な課題となる。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光源の光が内部で反射することにより水平方向より上方に漏れて車両や歩行者にグレアが生じるのを軽減でき、環境への悪影響を低減できる道路照明器具を提供することにある。

本発明に係る道路照明器具は、前面に開口を有する筐体と、複数の発光ダイオード素子が直線状に配列され、前記筐体内の上方において、前記複数の発光ダイオード素子の直線状の配列方向が前記筐体の長手方向に沿うように、かつ、前記複数の発光ダイオード素子の各々が、前記筐体の、前記前面とは反対側の面である背面の側に、斜め下向きに光を発するように設けられる線状光源と、前記筐体内の、前記線状光源よりも前記背面の側において、前記筐体の上方から下方にわたって配置され、湾曲した形状を有し、かつ、前記線状光源からの光を前方に反射する反射鏡と、前記筐体の前面において、前記開口を塞ぐように配置される、透光性の前面パネルと、前記筐体内の、前記反射鏡と前記前面パネルとの間において、前記筐体の長手方向に沿って配置される第１、第２のルーバと、を備え、前記第１、第２のルーバは、上下方向に間隔をおいて、前記第１のルーバが上側、前記第２のルーバが下側になるように配置され、前記第１ルーバおよび前記第２ルーバは、前記前面パネルの内面で反射されて生じる反射光が、前記反射鏡に入射され、再度、反射されることで生じる反射光が、前記前面パネルを通過して、水平方向に対して上向きに出射されることを抑制する。

本発明に係る道路照明器具は、前記線状光源が発する直接光のうちの、前記筐体の背面側に発せられる直接光は前記反射鏡で反射されて、前記前面パネルを介して前方に出射されて道路面が照明され、前記線状光源からの直接光のうちの、前記前面パネル側に、斜め下向きに発せられる直接光の一部は、前記第１のルーバまたは前記第２のルーバの上面に当たることで進路を変更され、または減衰され、前記線状光源が発する直接光のうちの、前記前面パネル側に、斜め下向きに発せられる直接光の他の一部は、前記前面パネルの内面で反射され、その反射光は、前記第２のルーバの上面に当たることで進路を変更され、または減衰される。

本発明に係る道路照明器具は、前記筐体の側部に、ねじ孔を有するブラケットが設けられ、前記ブラケットが、前記筐体の背後に位置する設置物にねじ止めされる。

本発明に係る道路照明器具は、前記第１、第２のルーバは、遮光部材として機能する。

本発明に係る道路照明器具は、前記複数の発光ダイオード素子の前方に、前記前面パネルから出射される光が、前記筐体の長手方向に沿って広がるように配光制御するワイドレンズが設けられる。

本発明によれば、光源の光が内部で反射することにより水平方向より上方に漏れて車両や歩行者にグレアが生じるのを軽減でき、環境への悪影響を低減できるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る道路照明器具の垂直断面図本発明の第１実施形態に係る道路照明器具の一部破断正面図本発明の第１実施形態に係る道路照明器具の一部破断平面図本発明の第１実施形態に係る道路照明器具の外観斜視図本発明の第１実施形態に係る道路照明器具の配光の特性を示す垂直断面図本発明の第２実施形態に係る道路照明器具の垂直断面図本発明の第２実施形態に係る道路照明器具に適用される拡散部材の正面図本発明の第３実施形態に係る道路照明器具の垂直断面図本発明の第３実施形態に係る道路照明器具の配光の特性図レンズを備えない場合の道路照明器具の配光の特性図従来の道路照明器具の概略斜視図従来の道路照明器具の断面図図１１，図１２とは異なる従来の道路照明器具の断面図

以下、本発明に係る複数の実施形態の道路照明器具について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、道路照明器具１０は、前面に開口を有する金属製の筐体１１と、この筐体１１内に設けられ、複数のＬＥＤ１３を配列した線状光源１２と、この線状光源１２の背面側に配置され、線状光源１２からの光を前方に反射する反射鏡１４と、この筐体１１の前面を塞ぐように、線状光源１２の前面側に配置され、反射鏡１４からの反射光の一部を透過するとともに、一部を反射する透光性のアクリル樹脂からなる前面パネル１５と、前面パネル１５からの反射光等の筐体１１内で複数回反射した光を遮光し、水平より上方に漏れる光を抑制する減衰部としての複数のルーバー１６とを備えて道路の路面等の低位置を照射する。

筺体１１は、前面の開口部１７の上部に前面パネル１５を開閉自在に装着するためのヒンジ板１８がねじ１９により取り付けられており、開口部１７の下部に前面パネル１５を固定するための固定板２０がねじ２１により固定される。
前面パネル１５は、アクリル樹脂の他、ポリカーボネート樹脂，シリコン樹脂，ポリオレフィン樹脂，ガラス等の線状光源１２が発する光の放射スペクトルに対して、屈折率がほぼ１．３〜１．８である透明な材料が使用可能である。
筺体１１は、内部の背面に、線状光源１２を取り付けるための固定部材２２がねじ２３により取り付けられている。線状光源１２は、固定部材２２により筺体１１の背面の斜め下方に向けて光軸が設定される。

図２および図３に示すように、筺体１１は、両側部にブラケット２４がねじ止めされており、これらブラケット２４に有するねじ孔２５を介して設置物にねじ止めにより取り付けられる。
図４に示すように、ルーバー１６は、筺体１１の長手方向に長さを有し、筺体１１の内部に有する不図示の支持レールにより角度を変更できる。ルーバー１６は、アルミニウム遮光部材で形成するのが望ましいが、光を減衰できるような材料であってもよい。ルーバー１６は、グレアを防止したい位置に合わせて角度を変更したり構造を変更したりすることができる。

次に、道路照明器具１０の光学的な特性について説明する。
図５に示すように、複数のルーバー１６が所定の角度に調整される。道路照明器具１０は、線状光源１２が発光されて反射鏡１４を介して反射された一次反射光を効率よく出射させるとともに、三次反射光を減衰または遮光（１００％減衰）し、所望の位置でのグレアの低減を図ることができる。
ここで、ＬＥＤ１３の設置位置を中心Ｏとし、２枚のルーバー１６のうちの下部のものの奥側の端面をＳ_１とし、上部のものの外側の端面をＳ_２としたとき、線分ＯＳ_１，線分ＯＳ_２で囲まれた領域の光を遮断することにより、上方への反射光を抑制し、運転者がグレアを感じるのを防止できる。このとき、角Ｓ_１ＯＳ_２は約２７．５度に設定される。

ここで、ルーバー１６の方向を調整することにより、グレアの低減をはかることができる。具体的には、線状光源１２から出射する光が最も強い光線Ｌ５については、反射鏡１４からの一次反射光が、前面パネル１５で反射された後にルーバー１６により遮光される。また、光線Ｌ５に近い角度で放射された光線のうち下部のルーバー１６で遮光されなかった光は反射鏡１４からの３次反射光をルーバー１６で再び遮光することにより主ビーム方向の光線Ｌ５付近における前面パネル１５を構成するガラス内面の反射による漏れ光を遮光する。従って、ルーバー１６に２回あたることによって遮光されるため、出光した光線Ｌ５は遮光され、グレアも低減される。

また、線状光源１２から出射して、反射鏡１４にあたる光線Ｌ４は、反射鏡１４からの一次反射光において、前面パネル１５で反射された光の一部が、反射鏡１４に当たって再び出光する。従って、反射鏡１４によって２回反射され、出光した光線Ｌ４は漏れ光となるが、運転者に眩しさを与える程度ではない。

そして、線状光源１２から出射した光線Ｌ３は、前面パネル１５に直接入射され、ここで、反射された光の一部が、反射鏡１４に当たり、臨界角よりも大きな角度で前面パネル１５に入射して前面パネル１５を透過し、出光した光線Ｌ３は若干漏れるが、運転者に眩しさを与える程度ではない。

さらに、線状光源１２から出射した光線Ｌ２は、前面パネル１５に直接入射され、ここで一部の光が反射されてきた後に、ルーバー１６により遮光される。

一方、線状光源１２から出射した光線Ｌ１は、前面パネル１５に直接入射され、ここで一部の光が反射されてきた後に、ルーバー１６により遮光される。

このように、線状光源１２からの直接光を含む光線Ｌ１，光線Ｌ２は前面パネル１５から内面への反射分がルーバー１６により遮光される。
また、上方に向かう光線Ｌ３は前面パネル１５からの内面反射により漏れる。
そして、線状光源１２から前面パネル１５の下方にあたった光線Ｌ４は上方に漏れる。
そしてまた、線状光源１２から出射して、反射鏡１４にあたる光線Ｌ５は、ルーバー１６により２回にわたり遮光されるために、グレアも低減される。

このようにして、ルーバー１６の方向角の調整により、前面パネル１５からの反射光が、反射鏡１４でさらに反射されて出射するのを抑制し、減衰させることができる。特に、前面パネル１５からの二次反射光を受けて反射鏡１４が３次反射光を発生することによるグレアの発生を抑制することができる。
ここで、ルーバー１６の筐体１１に対する角度は所望の角度をとるように調整可能であり、必要な場所でグレアを低減することができる。

以上、説明したように第１実施形態の道路照明器具１０によれば、減衰部である複数のルーバー１６によって、前面パネル１５からの二次反射光が、水平より上方に漏れるのを抑制し、減衰させることができ、所望の位置（高さ）でのグレアを低減できる。従って、第１実施形態の道路照明器具１０によれば、一次反射光を効率よく出射させつつ、器具内で反射鏡１４もしくは前面パネル１５に複数回反射した光が、車両中の人や歩行者の目に入ってグレアを生ずることがなく、環境への悪影響を低減できる。

また、第１実施形態の道路照明器具１０によれば、略平行に設置されたルーバー１６からなる減衰部によって前面パネル１５からの二次反射光を遮光し、再度反射するのを抑制することができ、グレアを確実に低減できる。

そして、第１実施形態の道路照明器具１０によれば、光源が、線状光源１２であるために、均一な照度分布を取得できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る道路照明器具について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。

図６および図７に示すように、本発明に係る第２実施形態の道路照明器具３０は、筐体１１に取り付けられた前面パネル１５の内面にドットパターンＤＰをもつ拡散部材３１を備える。
拡散部材３１は、筐体１１の内壁面を拡散面にすることにより、前面パネル１５からの二次反射光が、再度拡散して、運転者等の人の目に到達するのを抑制し、減衰させることができ、グレアを低減できる。
なお、拡散部材３１において、ドットパターンＤＰを形成する位置は、適宜選択可能であり、拡散部材３１としては、ドットパターンＤＰに限定されることはなく、筐体１１の内壁面を粗面加工する等の方法も適用可能である。粗面加工により拡散面を形成した場合も、前面パネル１５からの二次反射光等、再度拡散させ、減衰させることができ、グレアを低減できる。

第２実施形態の道路照明器具３０によれば、拡散部材３１により、前面パネル１５からの二次反射光あるいは器具内で反射鏡１４もしくは前面パネル１５で反射した光が、再度拡散または反射して、運転者等の人の目に到達するのを抑制し、減衰させることができ、グレアを低減できる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る道路照明器具について説明する。
図８に示すように、本発明に係る第３実施形態の道路照明器具４０は、レンズであるワイドレンズ４２を前面に取り付けたＬＥＤ４３を有する光源４１を備える。

図９に示すように、道路照明器具４０は、光源４１がワイドレンズ４２を装備するために、平面視においてワイドレンズ４２により筺体１１の長手方向に拡散された光を出射する。
従って、拡散された配光エリアＡ１の光学的な特性を有する。

これに対して、図１０に示すように、光源にワイドレンズを有さない道路照明器具１５０の場合、平面視において拡散された光が出射されず、狭い範囲の配光エリアＢ１を有するものとなる。そのため、このような道路照明器具１５０を配列して設置する際に、ピッチの間隔が小さくなって多数の道路照明器具１５０を必要とする。

第３実施形態の道路照明器具４０によれば、光源４１からの光がワイドレンズ４２により拡散されるために広範囲を照射できる。また、第３実施形態の道路照明器具４０によれば、ワイドレンズ４２により広範囲な照射を行うことにより、配列して設置される際のピッチの間隔を拡大できる。

なお、本発明の道路照明器具において筺体，反射鏡，前面パネル等は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。

１０，３０，４０道路照明器具
１１筐体
１２線状光源（光源）
１３，４３ＬＥＤ（発光ダイオード素子）
１４反射鏡
１５前面パネル
１６ルーバー（減衰部）
３１拡散部材
４１光源
４２ワイドレンズ（レンズ）

Claims

前面に開口を有する筐体と、
複数の発光ダイオード素子が直線状に配列され、前記筐体内の上方において、前記複数の発光ダイオード素子の直線状の配列方向が前記筐体の長手方向に沿うように、かつ、前記複数の発光ダイオード素子の各々が、前記筐体の、前記前面とは反対側の面である背面の側に、斜め下向きに光を発するように設けられる線状光源と、
前記筐体内の、前記線状光源よりも前記背面の側において、前記筐体の上方から下方にわたって配置され、湾曲した形状を有し、かつ、前記線状光源からの光を前方に反射する反射鏡と、
前記筐体の前面において、前記開口を塞ぐように配置される、透光性の前面パネルと、
前記筐体内の、前記反射鏡と前記前面パネルとの間において、前記筐体の長手方向に沿って配置される第１、第２のルーバと、
を備え、
前記第１、第２のルーバは、上下方向に間隔をおいて、前記第１のルーバが上側、前記第２のルーバが下側になるように配置され、
前記第１ルーバおよび前記第２ルーバは、前記前面パネルの内面で反射されて生じる反射光が、前記反射鏡に入射され、再度、反射されることで生じる反射光が、前記前面パネルを通過して、水平方向に対して上向きに出射されることを抑制する道路照明器具。
請求項１に記載の道路照明器具において、
前記線状光源が発する直接光のうちの、前記筐体の背面側に発せられる直接光は前記反射鏡で反射されて、前記前面パネルを介して前方に出射されて道路面が照明され、
前記線状光源からの直接光のうちの、前記前面パネル側に、斜め下向きに発せられる直接光の一部は、前記第１のルーバまたは前記第２のルーバの上面に当たることで進路を変更され、または減衰され、
前記線状光源が発する直接光のうちの、前記前面パネル側に、斜め下向きに発せられる直接光の他の一部は、前記前面パネルの内面で反射され、その反射光は、前記第２のルーバの上面に当たることで進路を変更され、または減衰される道路照明器具。
請求項１または請求項２に記載の道路照明器具において、
前記筐体の側部に、ねじ孔を有するブラケットが設けられ、前記ブラケットが、前記筐体の背後に位置する設置物にねじ止めされる道路照明器具。
請求項１〜３のいずれかに記載の道路照明器具において、
前記第１、第２のルーバは、遮光部材として機能する道路照明器具。
請求項１〜４のいずれかに記載の道路照明器具において、
前記複数の発光ダイオード素子の前方に、前記前面パネルから出射される光が、前記筐体の長手方向に沿って広がるように配光制御するワイドレンズが設けられる道路照明器具。