JP6016002B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置に関するものである。 The present invention relates to a lighting device.
蛍光灯や発光ダイオード(LED素子)等の種々の照明装置では、一般的に明るい環境(明所視)においては明所視輝度を高める様な設計がなされている。これは明所視において明るさを知覚する錐体を働かせるためであり、明所視輝度を高めることで人がより明るく知覚することができる。 Various illumination devices such as fluorescent lamps and light emitting diodes (LED elements) are generally designed to increase photopic brightness in a bright environment (photopic vision). This is to make the cone for perceiving brightness work in photopic vision, and by increasing the photopic brightness, a person can perceive brighter.
しかしながら、夜間の街路空間や道路空間などの所謂薄明視環境下においては、分光視感効率のピーク値が555nmである前記錐体に加えて分光視感効率のピーク値が507nm周辺である桿体が働くため、明所視輝度だけを高めてもその効果は低い。 However, in a so-called mesopic environment such as a night street space or a road space, in addition to the cone having the spectral luminous efficiency peak value of 555 nm, the spectral luminous efficiency peak value is around 507 nm. Therefore, even if only the photopic brightness is increased, the effect is low.
そこで、例えば特許文献1の照明装置では、人の網膜に存在する前記錐体及び桿体の両方が薄明視において働くことを考慮して、錐体及び桿体のそれぞれに効果が現れるように複数の光源を備えている。そして、その光源の内の少なくとも1つが前記桿体の分光視感効率のピーク波長(暗所視感度のピーク波長)である507nm周辺を含む波長領域となるようにピーク値が450〜550nmの間となる構成とされる。 Therefore, for example, in the illumination device of Patent Document 1, in consideration of the fact that both the cones and the rods existing in the retina of a person work in the dim vision, a plurality of the cones and the rods have an effect so as to appear. It has a light source. The peak value is between 450 and 550 nm so that at least one of the light sources is in a wavelength region including around 507 nm which is the peak wavelength of spectral luminous efficiency of the casing (peak wavelength of dark place visual sensitivity). It becomes the composition which becomes.
ところで、上記のような照明装置では、ピーク値が450〜550nmの間となる構成の光源を備えて、薄明視における視認性の向上を図っているが、薄明視環境下での視認性をより向上することができる照明装置の開発が望まれている。 By the way, in the illumination device as described above, a light source having a configuration in which a peak value is between 450 to 550 nm is provided to improve visibility in thin vision. Development of a lighting device that can be improved is desired.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、薄明視環境下での視認性をより向上させることができる照明装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illuminating device that can further improve the visibility in the low vision environment.
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、明るさが10cd/m2以下若しくは10cd/m2以下になり得る空間において使用され、青色光の波長領域に第1のピーク波長を有し、緑色光の波長領域に第2のピーク波長を有する青色LED素子と緑色に発光する蛍光体とで構成される発光部を備えた照明装置であって、前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜15mに設置されて照射面における平均水平面照度が1〜30lxで、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されること特徴とする。 In order to solve the above problems, the lighting device of the present invention is used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, and has a first peak wavelength in the wavelength region of blue light. And a lighting device including a light emitting unit composed of a blue LED element having a second peak wavelength in a wavelength region of green light and a phosphor emitting green light , wherein the light emitting unit includes the second light emitting unit. The half value of the short wavelength side of the peak wavelength is present on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the scotopic vision sensitivity, is installed at a height of 2 to 15 m, the average horizontal illuminance on the irradiated surface is 1 to 30 lx, and the S of the light emitting unit The / P ratio is configured to be 2.0 or more.
また本発明の照明装置は、明るさが10cd/m2以下若しくは10cd/m2以下になり得る空間において使用され、青色光の波長領域に第1のピーク波長を有し、緑色光の波長領域に第2のピーク波長を有する青色LED素子と緑色に発光する蛍光体とで構成される発光部を備えた照明装置であって、前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜15mに設置されて照射面における平均輝度が0.5〜2cd/m2で、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されることを特徴とする。 The lighting device of the present invention is used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, has a first peak wavelength in the wavelength region of blue light, and a wavelength region of green light. And a light emitting unit comprising a blue LED element having a second peak wavelength and a phosphor emitting green light , wherein the light emitting unit is on the short wavelength side of the second peak wavelength. The half value exists on the shorter wavelength side than the peak wavelength of scotopic vision sensitivity, is installed at a height of 2 to 15 m, and the average luminance on the irradiated surface is 0.5 to 2 cd / m 2 , and the S / P ratio of the light emitting unit Is configured to be 2.0 or more.
また本発明の照明装置は、明るさが10cd/m2以下若しくは10cd/m2以下になり得る空間において使用され、青色光の波長領域に第1のピーク波長を有し、緑色光の波長領域に第2のピーク波長を有する青色LED素子と緑色に発光する蛍光体とで構成される発光部を備えた照明装置であって、前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜10mに設置されて鉛直角85度以上の輝度が20000cd/m2以下で、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されることを特徴とする。 The lighting device of the present invention is used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, has a first peak wavelength in the wavelength region of blue light, and a wavelength region of green light. And a light emitting unit comprising a blue LED element having a second peak wavelength and a phosphor emitting green light , wherein the light emitting unit is on the short wavelength side of the second peak wavelength. The half value exists on the shorter wavelength side than the peak wavelength of scotopic vision sensitivity, is installed at a height of 2 to 10 m, has a vertical angle of 85 degrees or more and a luminance of 20000 cd / m 2 or less, and the S / P ratio of the light emitting part is It is characterized by being configured to be 2.0 or more.
本発明によれば、薄明視環境下での視認性をより向上させることができる照明装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illuminating device which can improve the visibility in a dimming vision environment more can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態の照明装置10は、図1(a)に示すように例えば10cd/m2以下となり得る空間である交差点KSの例えば横断歩道OH近傍に設けられる道路照明(局部照明)として用いられるものである。照明装置10は、図1(b)に示すように、円柱状のポール部11と、このポール部11の先端に取り付けられる筐体K内に設けられる発光部12と、この発光部12を点灯させる点灯回路(図示略)と備えている。なお、本実施形態の照明装置10は、設置面である路面から発光部12までの高さHが2〜15mの範囲で設定されている。このように、発光部12までの高さHを2mとすることで、交差点を通行する人よりも概ね高く設定することができる。また、発光部12までの高さHを15m以内とすることで道路照明として日本国内や諸外国で利用することができる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
The
発光部12は、前記点灯回路と電気的に接続される青色LED素子を備え、この青色LED素子の発光面を少なくとも覆って略緑色に発光する蛍光体とで構成される。そして、前記点灯回路からの電力供給に基づいて発光部12を点灯するようになっている。なお、前記点灯回路は、照射面である路面での平均水平面照度が15〜30lx程度となるように前記発光部12を制御する。このように、照明装置10(発光部12)の路面での平均水平面照度が15〜30lx程度となるように設定することで、装置としての寿命時期となっても道路照明施設設置基準である前記水平面照度を10〜20lx程度に確保することが可能となる。 The light emitting unit 12 includes a blue LED element that is electrically connected to the lighting circuit, and includes a phosphor that at least covers the light emitting surface of the blue LED element and emits light substantially in green. And the light emission part 12 is lighted based on the electric power supply from the said lighting circuit. In addition, the said lighting circuit controls the said light emission part 12 so that the average horizontal surface illumination intensity in the road surface which is an irradiation surface may be set to about 15-30 lx. Thus, by setting the average horizontal plane illuminance on the road surface of the lighting device 10 (light emitting unit 12) to be about 15 to 30 lx, the road lighting facility installation standard even when the lifetime of the device is reached. It becomes possible to ensure the horizontal plane illuminance to about 10 to 20 lx.
次に、薄明視環境下(10cd/m2以下)における照明装置10の発光部12のスペクトル特性について説明する。
本実施形態の照明装置10の発光部12は、図2に示すように、波長が青色の波長領域である430〜470nmの範囲である445nmを第1のピーク波長B1とするようなスペクトル特性とする。なお、図2では、第1のピーク波長B1における相対スペクトル強度を1とし、各波長におけるスペクトル強度を第1のピーク波長B1に対して相対的に示している。
Next, the spectral characteristics of the light emitting unit 12 of the
As shown in FIG. 2, the light emitting unit 12 of the
発光部12は、図2に示すように485nm程度までスペクトル強度を低下させるように構成される。そして、発光部12は図2においてB2で示すように、波長が緑色の波長領域である535〜575nmの範囲である550nmまでスペクトル強度を高めて第2のピーク波長となるように構成される。このとき、発光部12は、その第1のピーク波長B1のスペクトル強度>第2のピーク波長B2のスペクトル強度となるように構成される。 The light emitting unit 12 is configured to reduce the spectral intensity to about 485 nm as shown in FIG. Then, as shown by B2 in FIG. 2, the light emitting unit 12 is configured to increase the spectrum intensity to 550 nm which is a wavelength range of 535 to 575 nm which is a green wavelength region and to become the second peak wavelength. At this time, the light emitting unit 12 is configured so that the spectral intensity of the first peak wavelength B1> the spectral intensity of the second peak wavelength B2.
そして、発光部12は、第2のピーク波長B2の短波長側の半値B3が暗所視感度のピーク波長(507nm周辺)より低い500nmとなるように構成されている。これにより、発光部12のS/P比を図3に示すように2.0程度とすることができる。ちなみに、図2に示すように第1のピーク波長C1を455nm程度、第2のピーク波長C2を560nm程度、第2のピーク波長C2の短波長側の半値C3を507nmより大きい構成の従来例の発光部では、図3に示すようにS/Pが1.9以下とされる。このため、本実施形態の発光部12は、S/P比を従来の発光部よりも高くすることができ、薄明視環境下での視認性の向上を図ることができる。 The light emitting unit 12 is configured such that the half value B3 on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 is 500 nm, which is lower than the peak wavelength of scotopic vision sensitivity (around 507 nm). Thereby, the S / P ratio of the light emitting part 12 can be set to about 2.0 as shown in FIG. Incidentally, as shown in FIG. 2, in the conventional example, the first peak wavelength C1 is about 455 nm, the second peak wavelength C2 is about 560 nm, and the half-value C3 on the short wavelength side of the second peak wavelength C2 is larger than 507 nm. In the light emitting part, as shown in FIG. 3, S / P is set to 1.9 or less. For this reason, the light-emitting part 12 of this embodiment can make S / P ratio higher than the conventional light-emitting part, and can aim at the improvement of the visibility in a dimming vision environment.
また、発光部12は、第2のピーク波長B2の短波長側の半値B3を極端に短波長側に設定することを抑えて発光部12としての色温度を約8000Kとなるように構成される。このため、発光部12の光色を極端に青くすることなく白色の色味で路面に照射することが可能となる。 Further, the light emitting unit 12 is configured so that the color temperature of the light emitting unit 12 is about 8000 K while suppressing the half value B3 on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 from being set to an extremely short wavelength side. . For this reason, it becomes possible to irradiate the road surface with a white color without making the light color of the light emitting unit 12 extremely blue.
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)発光部12は、第2のピーク波長B2の短波長側の半値B3が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜15mに設置されて照射面における平均水平面照度が1〜30lxの範囲である30lxとなるように構成される。このような構成とすることで、発光部12のS/P比を2.0以上とすることができるため、道路照明の局部照明として薄明視環境下での視認性を向上させることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The light emitting part 12 has a half-value B3 on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 on the short wavelength side from the peak wavelength of the scotopic vision sensitivity, and is installed at a height of 2 to 15 m. The horizontal plane illuminance is configured to be 30 lx which is in the range of 1 to 30 lx. By setting it as such a structure, since the S / P ratio of the light emission part 12 can be 2.0 or more, it can improve the visibility in a low vision environment as local illumination of a road illumination.
(2)また、本実施形態の発光部12の第2のピーク波長B2の短波長側における半値B3の波長を490nmよりも高い500nmとすることで、その色温度を8000K程度の白色の色味に抑えることができる。これにより、青白い光となることを抑えることが可能となる。 (2) Further, by setting the wavelength of the half-value B3 on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 of the light emitting unit 12 of the present embodiment to 500 nm higher than 490 nm, the color temperature is a white color of about 8000K. Can be suppressed. Thereby, it becomes possible to suppress that it becomes pale light.
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、発光部12を前記点灯回路で制御して照射面である交差点KSの路面での平均水平面照度が15〜30lx程度となるように制御したが、これに限らない。例えば広場の歩道照明に使用され、発光部12による路面での平均水平面照度が少なくとも1lx以上となるように構成してもよい。これは、照明学会の技術指針「歩行者のための屋外公共照明基準」として推奨する3lxよりも僅かに下回るものの、実情として十分な照度を確保することができる。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the light emitting unit 12 is controlled by the lighting circuit so that the average horizontal illuminance on the road surface of the intersection KS which is the irradiation surface is about 15 to 30 lx, but is not limited thereto. For example, it may be used for sidewalk lighting in a plaza, and may be configured such that the average horizontal illuminance on the road surface by the light emitting unit 12 is at least 1 lx. Although this is slightly lower than the 3 lx recommended as the technical guideline “Outdoor public lighting standard for pedestrians” by the Illuminating Society of Japan, sufficient illuminance can be ensured as the actual situation.
・上記実施形態では、照明装置10の発光部12の路面からの高さHを2〜15mとし、照射面における平均水平面照度が15〜30lx程度となるように構成して、所謂局部照明として本照明装置10を利用したが、これに限らない。
In the above embodiment, the height H from the road surface of the light emitting unit 12 of the
例えば発光部12の路面からの高さHを2〜15mとして照射面における平均輝度が0.5〜2cd/m2となるように構成し、所謂道路照明の連続照明として構成してもよい。このように、照射面(路面)における平均輝度を0.5〜2cd/m2とすることで、連続照明としての基準を示す道路照明施設設置基準に沿った照明装置を提供することが可能となる。 For example, the height H from the road surface of the light emitting unit 12 may be set to 2 to 15 m, and the average luminance on the irradiation surface may be set to 0.5 to 2 cd / m 2 . In this way, by setting the average luminance on the irradiation surface (road surface) to 0.5 to 2 cd / m 2 , it is possible to provide an illumination device that conforms to the road illumination facility installation standard indicating the standard as continuous illumination. Become.
また、発光部12の路面からの高さHを2〜10mとして、鉛直角85度以上の輝度が20000cd/m2以下となるように構成し、人が行き来するような街路灯や防犯灯として構成してもよい。このように、発光部12の路面からの高さHを10m以内として鉛直角85度以上の輝度が20000cd/m2以下とすることで、照明学会の技術指針「歩行者のための屋外公共照明基準」に則った照明装置を提供することができる。このような構成とすることで、グレアを抑えることができる。また、発光部12の高さHを6.0〜10.0mとした場合には、鉛直角85度方向の光度が12000cd以下とすることが好適にグレアを抑えることが可能となる。また、発光部12の高さHを4.5〜6.0mとした場合に鉛直角85度方向の光度が5000cd以下とすることで、好適にグレアを抑えることが可能となる。更に、発光部12の高さHを2〜4.5m未満とした場合に鉛直角85度方向の光度が2500cd以下とすることで、好適にグレアを抑えることが可能となる。 Moreover, the height H from the road surface of the light emitting part 12 is set to 2 to 10 m, and the brightness of the vertical angle of 85 degrees or more is set to 20000 cd / m 2 or less, and as a street light or security light that people come and go. It may be configured. Thus, by setting the height H from the road surface of the light emitting unit 12 to 10 m or less and the brightness of a vertical angle of 85 degrees or more to 20000 cd / m 2 or less, the technical guidelines of the Illuminating Society of Japan “Outdoor public lighting for pedestrians” It is possible to provide an illumination device that complies with the “standard”. With such a configuration, glare can be suppressed. Further, when the height H of the light emitting unit 12 is 6.0 to 10.0 m, it is possible to suitably suppress glare when the luminous intensity in the vertical angle direction of 85 degrees is 12000 cd or less. In addition, when the height H of the light emitting unit 12 is 4.5 to 6.0 m, the glare can be suitably suppressed by setting the luminous intensity in the direction of the vertical angle of 85 degrees to 5000 cd or less. Furthermore, when the height H of the light emitting unit 12 is less than 2 to 4.5 m, the glare can be suitably suppressed by setting the luminous intensity in the direction of the vertical angle of 85 degrees to 2500 cd or less.
・上記実施形態では、発光部12の一例として、第2のピーク波長B2の短波長側における半値B3を500nmとしたが、これに限らず、暗所視感度のピーク波長(507nm周辺)よりも短波長側であれば適宜変更してもよい。さらに、第2のピーク波長B2の短波長側における半値を490nm〜507nmの範囲と設定することが好ましい。その一例として発光部12を図2に示すように第1のピーク波長A1を445nm、第2のピーク波長A2を550nm、半値A3を497.9nm、色温度を12000Kとなるように構成してもよい。ちなみに、色温度を高くする方法としては長波長側のスペクトル強度を抑えて、つまり上記実施形態の第2のピーク波長B2と本構成の第2のピーク波長A2がB2>A2とすることで色温度を高めることができる。一方、色温度を低く抑える場合には、長波長側のスペクトル強度を短波長側のスペクトル強度と比較して比較的高くすることで変更することで任意の色温度(色味)を再現することが可能となる。 In the above embodiment, as an example of the light emitting unit 12, the half value B3 on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 is set to 500 nm, but not limited to this, than the peak wavelength of scotopic vision sensitivity (around 507 nm) If it is a short wavelength side, you may change suitably. Furthermore, it is preferable to set the half value on the short wavelength side of the second peak wavelength B2 within a range of 490 nm to 507 nm. As an example, the light emitting unit 12 may be configured such that the first peak wavelength A1 is 445 nm, the second peak wavelength A2 is 550 nm, the half-value A3 is 497.9 nm, and the color temperature is 12000 K as shown in FIG. Good. Incidentally, as a method of increasing the color temperature, the spectral intensity on the long wavelength side is suppressed, that is, the second peak wavelength B2 of the above embodiment and the second peak wavelength A2 of this configuration are set to B2> A2. The temperature can be increased. On the other hand, when keeping the color temperature low, the color intensity on the long wavelength side is changed by making it relatively high compared to the spectral intensity on the short wavelength side, so that any color temperature (color) can be reproduced. Is possible.
10…照明装置、12…発光部、A1,B1,C1…第1のピーク波長、A2,B2,C2…第2のピーク波長、A3,B3,C3…半値。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜15mに設置されて照射面における平均水平面照度が1〜30lxで、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されたことを特徴とする照明装置。 Used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, having a first peak wavelength in the blue light wavelength region and a second peak wavelength in the green light wavelength region An illumination device including a light emitting unit composed of a blue LED element and a phosphor emitting green light ,
The light emitting part has a half value on the short wavelength side of the second peak wavelength on the shorter wavelength side than the peak wavelength of scotopic vision sensitivity, and is installed at a height of 2 to 15 m so that the average horizontal plane illuminance on the irradiated surface is 1. An illuminating device characterized in that the S / P ratio of the light emitting unit is 2.0 or more at ˜30 lx.
前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜15mに設置されて照射面における平均輝度が0.5〜2cd/m2で、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されたことを特徴とする照明装置。 Used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, having a first peak wavelength in the blue light wavelength region and a second peak wavelength in the green light wavelength region An illumination device including a light emitting unit composed of a blue LED element and a phosphor emitting green light ,
The light emitting part has a half value on the short wavelength side of the second peak wavelength on the short wavelength side of the peak wavelength of scotopic vision sensitivity, and is installed at a height of 2 to 15 m so that the average luminance on the irradiated surface is 0. An illuminating device configured to have an S / P ratio of 2.0 or more at 5 to 2 cd / m 2 .
前記発光部は、前記第2のピーク波長の短波長側の半値が暗所視感度のピーク波長より短波長側に存在し、高さ2〜10mに設置されて鉛直角85度以上の輝度が20000cd/m2以下で、前記発光部のS/P比が2.0以上となるように構成されたことを特徴とする照明装置。 Used in a space where the brightness can be 10 cd / m 2 or less or 10 cd / m 2 or less, having a first peak wavelength in the blue light wavelength region and a second peak wavelength in the green light wavelength region An illumination device including a light emitting unit composed of a blue LED element and a phosphor emitting green light ,
The light emitting unit has a half-value on the short wavelength side of the second peak wavelength on the short wavelength side of the peak wavelength of scotopic vision sensitivity, is installed at a height of 2 to 10 m, and has a luminance of 85 degrees or more in vertical angle. An illuminating device configured to be 20000 cd / m 2 or less and an S / P ratio of the light emitting unit to be 2.0 or more.
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