JP6386793B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、主に生活道路に設置される街路灯などに好適な照明器具に関する。

低消費電力の発光素子（以下、ＬＥＤ）を発光源にした照明器具は、一般家庭はもとより商業施設などでも多く設置され、屋外に設置する街路灯などの照明器具への採用も進んでいる。一般的な生活道路の路側のポールアームなどに設置され、道路の長手方向に向けて略長円形の配光をする街路灯などにおいて、光源に蛍光ランプを用いた照明器具では、照射範囲を広げるため、透光カバーの両側面部に光軸方向と直角のプリズムが設けられている。

前記透光カバーの両側面に設けたプリズムにより、入射光を鉛直角で約１０度程度上方側に屈折するように設定されている。この透光カバーを取り付けた照明器具の場合は、光制御部材からの鉛直角７５度方向の光が透光カバーの両側面部のプリズムを介して鉛直角８５度方向へ出射されることになり、この鉛直角８５度の光が歩行者などに眩しさ、即ち、グレアを感じさせる要因となっている。

前記グレアは、その原因や程度によって、眼の機能を生理的に損なう「不能グレア」「減能グレア」と、心理的に不快感を起こす「不快グレア」に分類されている。特に高齢者は一般的にグレアを生じ易く、さらに「不能グレア」からの回復に時間がかかる傾向にある。このような問題から、各国において、「背景輝度」「光源輝度」「視界に占める光源の立体角」の３要素から「不快グレア」の程度を算出する評価が行われている。

ところで、街路灯などにＬＥＤが多く採用される傾向にあるが、このＬＥＤは白熱電球、蛍光ランプ、高輝度放電ランプなどの既存の光源と比べ、発光部が小さく輝度が非常に高いという特徴がある。また、発光分布や配光などが既存の光源と大きく異なるため、光源を単にＬＥＤに置き換えただけで照明器具として完成することはできない。特にＬＥＤは発光の形態がスポット状であるため、グレアを発生し易い傾向にある。そこで、ＬＥＤを採用してグレアを低減することを目的とした照明器具が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１６４６８２号公報

上記特許文献１に開示された照明器具は、一対の両辺部が左右対称に上方に向かって開きながら傾斜した取付部にＬＥＤを実装した基板を配置し、このＬＥＤを中心にして光の反射方向に対して拡開する断面形状で、取付部の両辺部上下方向に延在する反射板を備えるというものである。このように構成された照明器具は、個々のＬＥＤが一つの輝点として認識されることを抑制しつつ光源を見掛け上大きく視認させてグレアを低減するというものである。

即ち、ＬＥＤを収容した反射板の反射面の幅方向両側部位にＬＥＤの発光光が映り込み、光源の見掛け上の大きさを大きくするようにしたもので、各ＬＥＤからの発光光を相互に干渉させて輝点の存在を暈かすようにしたものではない。したがって、ＬＥＤの発光光は個々の反射板から直進することになり、透光カバーの全体から均一な照明光が得られない虞が残ることになる。

また、ＬＥＤには個々に反射板を必要とし、離間させて配置することから配列方向のスペース効率が低下し、光量を上げるためのＬＥＤの増設を容易に行うことができない。光量を増加するために反射板内のＬＥＤの数を増やすなどの対応も考え得るが、これに伴う発光量の増加によりコントラストが強くなり、透光カバーからの一様の照明光が得に難くなることになる。

さらに、グレアを低減するためには、特に眩しさを強く受ける鉛直角８５度以上の光の出射を抑制することが必要条件であり、このため、照明器具本体と透光カバーの接続部の領域にＬＥＤの発光光を遮断できる構造でなければならない。そして、照明器具を街路灯とする場合、街路に設置されたポールアームの先端に照明器具本体を固定するのであるが、地上から４〜５メートルの高所作業であることから設置作業が簡易であり、保守点検作業も容易に行うことができるようにしなければならない。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、街路灯などに求められる道路面長手方向の明るさを十分に得るため、鉛直角６０〜８０度の照度を向上すると同時に、歩行者などの視野に入り易い鉛直角８５度以上の方向の領域の光を抑制してグレアの発生を防止し、透光カバーの全体から均一な照明光が得られるようにすることを目的とする。また、設置場所や周囲環境に応じて要求される照度が容易に得られるように発光部の増減が可能となるようにし、電気エネルギーを合理的に利用して経済的な照明が可能となるようにすることを目的とするものである。

そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、 前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備え、前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右７５度間の下方領域に反射させる反射面を有する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右７５度間の下方領域に反射させる反射面を有し、前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、 前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、 前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ所定角度で拡開し前記光制御部材から横方向へ出射されたグレアの要因となる光を下方へ反射させる反射面を備え、前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、ことを特徴とする。

本発明によれば、街路灯などに求められる道路面長手方向の明るさを十分に得るため、鉛直角６０〜８０度の照度を向上すると同時に、歩行者などの視野に入り易い鉛直角８５度以上の方向の領域の光を抑制してグレアの発生を防止し、透光カバーの全体から均一な照明光が得られるようにすることができる。また、設置場所や周囲環境に応じて要求される照度が容易に得られるように発光部の増減が可能となるようにし、電気エネルギーを合理的に利用して経済的な照明が可能となる。

さらに本発明によれば、一つ若しくは複数の光源エレメントと光制御部材の数を任意に選択して基板へ固定して基板ユニットとなるようにしたので、要求に応じて照度の異なる照明器具を容易に構成することができる。また、基板の先端を本体へ回動可能に連結するようにしたので、照明器具本体の端部をポールアームなどに固定する設置作業において、基板ユニットが本体の先端に吊支される状態となって脱落することなく、配線作業などが容易となる。この設置作業とともに保守点検作業においても、本体の開口部から基板ユニットが落下する虞がないので、作業の安全性を確保することができる。

本発明の照明器具の外観を示す側面図である。 本発明の内部構造を示す断面図である。 本発明の照明器具の外観を示す斜視図である。 本発明の照明器具の透光カバーのヒンジ金具を示す図である。 本発明の照明器具の透光カバーのクランプ金具を示す図である。 本発明の照明器具の基板の構成を示す底面図である。 本発明の照明器具の基板の構成を示す側面図である。 本発明の照明器具の基板の取付状態を示す側面図である。 本発明の照明器具の基板の取付状態を示す底面図である。 本発明の照明器具の基板の取付状態を示す斜視図である。 本発明の照明器具の態様を説明する断面図である。 本発明の照明器具の発光部の構成を示す斜視図である。 本発明の照明器具の発光部の構成を示す斜視図である。 本発明の照明器具の発光部の光源エレメントの斜視図である。 本発明の照明器具の発光部の組立状態の断面図である。 本発明の照明器具の発光の態様の模式図である。 本発明の照明器具の発光の態様の説明図である。 本発明の照明器具の基板の他の構成を示す底面図である。 本発明の照明器具の発光の態様の説明図である。 従来の照明器具の発光の態様の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の照明器具１をポールアームＰに取り付け、街路灯となるようにした例を示す側面図であり、その内部構造の状態を図２、図３に示す。同図に示すように照明器具１の本体１１は中空の舟形であり、下面に投光用の開口１１ａを有し、アルミダイキャストなどの耐蝕性に優れた素材により一体成型されている。

前記本体１１の先端には、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、光源エレメントに配列された発光素子の長手方向に並行するように、内面にプリズムレンズ１３ａを配設した透光カバー１３の先端に連結したヒンジ金具１２ａを回動可能に備え、透光カバー１３を開口１１ａから解放したとき本体１１からの脱落を防止するようにしている。一方、透光カバー１３の後端部にはクランプ金具１２ｂを備え、このクランプ金具１２ｂを図５（Ａ）（Ｂ）に示すように本体１１のアングル１１ｂに係合して透光カバー１３の開口１１ａへの止着が可能となるようにしている。

本体１１の開口１１ａの部位には、図６、図７に示すように外形が開口１１ａに倣う形状の基板１５が配置される。この基板１５の後側のフランジ１５ｄにはダルマ穴１５ａが形成されており、このダルマ穴１５ａに取付ネジ１４を螺入し、ダルマ穴１５ａの小径部を本体１１の支持ボス１１ｄに固定する。

基板１５の前端は、図８、図９、図１０に示すように、係止片１５ｂが延設され、その先端を折曲して起立片１５ｂ−１となるようにし、基板１５と係止片１５ｂとの境界部にはダルマ穴１５ｃを形成する。一方、前記係止片１５ｂと係合するアングル部材１６は、垂直端１６ａにスリット１６ａ−１が形成されており、水平端１６ｂの両側端が本体１１から垂下した支持ボス１１ｃに取付ネジ１８により固定されている。

基板１５のアングル部材１６への取り付けは、アングル部材１６のスリット１６ａ−１から起立片１５ｂ−１および係止片１５ｂの主体部分を挿通し、ダルマ穴１５ｃの小径部に取付ネジ１９を螺入して支持ボス１１ｃに固定する。

一方、基板１５を本体１１から取り外す場合は、前記取付ネジ１４、１９の螺入を緩め、取付ネジ１４、１９がダルマ穴１５ａ、１５ｃの大径部に位置するように基板１５をスライドさせることにより、取付ネジ１４、１９の頭部をダルマ穴１５ａ、１５ｃの大径部を通過させることができ、基板１５を本体１１から離間させることができる。

このとき、基板１５の係止片１５ｂとアングル部材１６の係合は維持されたままとなるので、基板１５は本体１１から完全に離脱することなく、アングル部材１６により基板１５が図１１に示すように吊支された状態となり、例えば、設置作業に伴うコネクタ２０と基板１５に固定した点灯装置２１のケーブル２２で接続する配線接続など、あるいは本体１１の内部の点検を基板１５の落下の虞なく行うことができる。

つぎに、基板１５の下面に配設する発光部２３の構成について説明する。発光部２３は図１２に示すように光源エレメント２４、光制御部材２５、反射板２６の組み合わせにより単位構成されたもので、光制御部材２５から光源エレメント２４を透視した状態を図１３に示す。

前記光源エレメント２４は図１４に示すように、絶縁基板上に複数の発光素子２４ａを略直線状に配列したもので、この発光素子２４ａの配列数の増減により任意の発光量が得られる。発光素子２４ａの配列は、例えば、千鳥状としてもよく、要するに絶縁基板の長手方向に配列されていればよい。

光制御部材２５は透明なシリンドリカル状のプリズムであり、光源エレメント２４からの入射光を発光素子２４ａの配列方向と直交する方向に出射するため、図１５の断面図で示す組立状態で、光源エレメント２４の全体を下側から覆い、長手方向に伸びた形状をなすようにしている。

反射板２６は、光制御部材２５の長手方向と並行する方向であって下方に向けて拡開し、光制御部材２５から出射された透光カバー１３に向かう光を鉛直角６０〜８０度の方向に導き、鉛直角７５度以上の光を遮断するように反射面２６ａの角度を設定する。なお、反射板２６は個々に配置してもよいが、発光部２３を複数列配置する場合は必要数を一体に成型されたものを採用してもよい。

以上のように構成した発光部２３による発光の態様を図１６に示す模式図に基づいて以下に説明する。図１６（Ａ）は発光素子２４ａの発光を何ら制御しない場合であり、出射角度が約１２０度のスポット状の発光光ＲＡ１となる。図１６（Ｂ）は光制御部材２５のみを配置し場合の発光の状態であり、光制御部材２５の作用により出射角度が約１５０度の横方向へ広がった発光光ＲＡ２となる。図１６（Ｃ）は本発明による光源部２３、即ち光制御部材２５に加え反射板２６を配置した場合の発光光ＲＡ３を示す。

以上から明らかなように、発光光ＲＡ１による場合は透光カバー１３に明暗が生じてしまい、発光光ＲＡ２による場合は本体１１と透光カバー１３の境界部分にグレアの要因となる光が発生することになる（図２０参照）。ところが、発光光ＲＡ３は、光制御部材２５から出射した横方向の光は反射板２６により中心方向へ収集されるので照度を向上することができるとともに、図１９に示すように反射板２６によりグレアの要因となる光が完全に遮断されることになる。

かかる発光光ＲＡ２と発光光ＲＡ３の発光の態様を対比して図１７に示す。透光カバー１３へ向かう発光光ＲＡ３は鉛直角５０〜７５度の範囲の照度が向上し、鉛直角６０度で最も照度が高くなる。一方、鉛直角８５〜１１０度の範囲の照度が大きく低下し、反射板２６の作用効果が示されていることになる。

なお、以上の実施態様では、発光部２３が４列である場合を例示して説明したが、発光部２３を図１８（Ａ）に示すように基板１５の中央に１列、あるいは図１８（Ｂ）に示すように３列としてもよく、要求される照度に応じて発光部２３の数量は任意に増減することができる。

以上詳細に説明したように、本発明の照明器具街路灯に限らず防犯灯、あるいは建築施設の屋内にも設置することができ、その用途は限定されるものではなく、応用の範囲はきわめて広範である。

１・・・・・・照明器具
１１・・・・・本体
１２ａ・・・・ヒンジ金具
１２ｂ・・・・クランプ金具
１３・・・・・透光カバー
１４・・・・・取付ネジ
１５・・・・・基板
１６・・・・・アングル部材
１８・・・・・取付ネジ
１９・・・・・取付ネジ
２０・・・・・コネクタ
２１・・・・・点灯装置
２２・・・・・ケーブル
２３・・・・・発光部
２４・・・・・光源エレメント
２４ａ・・・・発光素子
２５・・・・・光制御部材
２６・・・・・反射板

Claims (3)

1. 複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
   前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
   前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
   前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
   下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
   前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備え、
   前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右７５度間の下方領域に反射させる反射面を有する、
   ことを特徴とする照明器具。
2. 複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
   前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
   前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
   前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
   下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
   前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、
   を備える照明器具であって、
   前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する 方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右７５度間の下方領域に反射させる反射面を有し、
   前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、
   前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、
   ことを特徴とする照明器具。
3. 複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
   前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
   前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
   前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
   下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
   前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、
   を備える照明器具であって、
   前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ所定角度で拡開し前記光制御部材から横方向へ出射されたグレアの要因となる光を下方へ反射させる反射面を備え、
   前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、
   前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、
   ことを特徴とする照明器具。

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