JP6454938B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、照明器具に関し、特に道路照明やトンネル照明に好適な照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture, and more particularly to a lighting fixture suitable for road lighting and tunnel lighting.
従来例として、特許文献1に記載されているトンネル用照明装置を例示する。この従来例は、発光ダイオードを光源とする光源ユニット、光源ユニット上に配置される光学レンズなどを備える。光学レンズは、トンネルの幅方向に沿う出射面の断面形状が、曲率半径の異なる連続した複数の曲線からなり、入射面の中央部を通る法線に対して非対称となるように形成される。 As a conventional example, a tunnel illumination device described in Patent Document 1 is illustrated. This conventional example includes a light source unit using a light emitting diode as a light source, an optical lens disposed on the light source unit, and the like. The optical lens is formed such that the cross-sectional shape of the exit surface along the width direction of the tunnel is composed of a plurality of continuous curves having different radii of curvature and is asymmetric with respect to the normal passing through the center of the entrance surface.
上記従来例は、光学レンズにより、トンネルの長手方向(車両が通行する方向)に沿って遠方まで光を照射するように構成されるので、トンネル内に配置される間隔を広くとることができる。 Since the conventional example is configured to irradiate light far along the longitudinal direction of the tunnel (the direction in which the vehicle passes) by the optical lens, the interval between the tunnels can be widened.
しかしながら、上記従来例では、光学レンズで遠方まで光を照射するため、車両の運転者に対して不快なグレアが生じ易くなっている。 However, in the above conventional example, since light is irradiated far away by the optical lens, glare that is uncomfortable for the driver of the vehicle is likely to occur.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、遠方まで光を照射しつつ不快なグレアの抑制を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress unpleasant glare while irradiating light far away.
本発明の照明器具は、1個又は複数個のLEDモジュールと、前記LEDモジュールから放射される光の配光を制御する1個又は複数個のレンズと、前記LEDモジュール及び前記レンズを収容する器具本体とを備え、前記レンズは、前記LEDモジュールから放射される光が入射する入射面と、前記入射面から入射する前記光を出射する出射面とを有し、前記レンズは、前記LEDモジュールの光軸から離れる方向へ前記光を配光し、且つ前記光軸に対する傾き角が、70°〜85°の範囲内となる特定方向に放射される前記光を相対的に減少させるように構成されることを特徴とする。 The lighting fixture according to the present invention includes one or a plurality of LED modules, one or a plurality of lenses for controlling the light distribution of light emitted from the LED modules, and the LED modules and the devices containing the lenses. A main body, and the lens has an incident surface on which light emitted from the LED module is incident, and an emission surface from which the light incident from the incident surface is emitted. The light is distributed in a direction away from the optical axis, and the light emitted in a specific direction whose inclination angle with respect to the optical axis is in a range of 70 ° to 85 ° is relatively reduced. It is characterized by that.
本発明の照明器具は、遠方まで光を照射しつつ不快なグレアの抑制を図ることができるという効果がある。 The lighting fixture of the present invention has an effect that it is possible to suppress unpleasant glare while irradiating light far away.
本発明の実施形態として、トンネル照明に用いられる照明器具(トンネル灯)を例示する。ただし、本発明は、道路照明に用いられる照明器具、例えば、道路灯などにも適用可能である。 As an embodiment of the present invention, a lighting fixture (tunnel lamp) used for tunnel lighting is illustrated. However, the present invention is also applicable to lighting fixtures used for road lighting, such as road lights.
本実施形態の照明器具8は、図1A、図1Bに示すように、複数個のLEDモジュール1と、LEDモジュール1から放射される光の配光を制御する複数個のレンズ2と、LEDモジュール1及びレンズ2を収容する器具本体3とを備える。また、本実施形態の照明器具8は、各LEDモジュール1を発光させる電源装置を器具本体3内に収容することが好ましい。
As illustrated in FIGS. 1A and 1B, the
器具本体3は、ケース30と、カバー31とを有する。ケース30は、金属材料により、前面が開口する箱状に形成されることが好ましい。カバー31は、パネル310と枠体311とで構成されることが好ましい。パネル310は、石英ガラスやポリカーボネート樹脂などの透光性材料により、ケース30の開口部分の外形に一致した平板状に形成されることが好ましい。枠体311は、金属材料により、ケース30の開口部分の外形に一致した枠状に形成されてパネル310の周縁を全周に渡って支持するように構成されることが好ましい。カバー31は、一対の蝶番32により、ケース30の前面開口を閉塞する閉位置と、前面開口を開放する開位置との間で回転可能となるようにケース30に取り付けられる。また、ケース30の端縁には、一対の止め具33が設けられることが好ましい。すなわち、カバー31が閉位置に在る状態において、一対の止め具33がカバー31の自由端側の端部に引っ掛かることでカバー31が閉位置で固定されることが好ましい。
The
また、器具本体3(ケース30)の外側の底面には、トンネル9の壁面に取り付けるため、2つの取付金具34が外側に突出するように設けられている。これらの取付金具34は、ねじ止めされることで器具本体3がトンネルの壁面に固定されるようになっている(図4B参照)。
Further, two
LEDモジュール1は、セラミックスなどの絶縁材料製の基板の表面にLEDチップが実装され、LEDチップから放射される青色の光が波長変換部材で黄色の光に波長変換されて混色されることにより、白色の光を放射するように構成されることが好ましい。ただし、本実施形態においては、多数個のLEDモジュール1が1枚の実装基板にマトリクス状に並べて実装されるとともに、互いに電気的に接続されることで1つの光源ブロック10が構成されることが好ましい。そして、複数の光源ブロック10は、図1Aに示すように、縦横に並んだ状態でケース30内に収容される。
The LED module 1 has an LED chip mounted on the surface of a substrate made of an insulating material such as ceramics, and the blue light emitted from the LED chip is converted into yellow light by the wavelength conversion member, and then mixed, It is preferably configured to emit white light. However, in the present embodiment, a large number of LED modules 1 are mounted in a matrix on a single mounting board, and one
電源装置は、外部電源(例えば、商用交流電源)から供給される電圧・電流を、各光源ブロック10に適した直流の電圧・電流に変換するように構成されることが好ましい。また、電源装置は、種々の回路部品が実装されるプリント配線板と、当該プリント配線板を収納する金属製のハウジングとを有し、ケース30内における光源ブロック10の後方(ケース30の底板側)の空間に収容されることが好ましい。
The power supply device is preferably configured to convert a voltage / current supplied from an external power supply (for example, a commercial AC power supply) into a DC voltage / current suitable for each
レンズ2は、レンズブロック4の一部として構成されることが好ましい。レンズブロック4は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料により、複数個のレンズ2と本体40とが一体に形成されることが好ましい。本体40は、矩形の平板状に形成されることが好ましい。複数個のレンズ2は、光源ブロック10の複数個のLEDモジュール1と一対一に対応する個数及び位置に設けられる。
The
次に、図2、図3A及び図3Bを参照して、本実施形態におけるレンズ2を詳しく説明する。なお、図2はレンズ2の斜視図を示す。また、図3Aは、図2の平面F1における断面図を示し、図3Bは、図2の平面F2における断面図を示す。ただし、2つの平面F1とF2は、互いに直交している。
Next, the
レンズ2は、入射面20と出射面21を有する。入射面20は、図3A及び図3Bに示すように、2つの平面F1、F2における断面形状を何れも放物線形状とし、且つ平面F1における断面形状に対して、平面F2における断面形状を平坦に近付けるように形成されることが好ましい。出射面21は、2つの平面F1、F2における断面形状を何れも半楕円形とし、且つ平面F2における断面形状を、LEDモジュール1の光軸Xに対して傾けるように形成されることが好ましい。つまり、レンズ2は、一方の平面F1においては、LEDモジュール1から放射される光を、光軸Xから離れる方向へ配光し、且つ他方の平面F2においては、前記光を光軸Xから片側(道路側)へ傾いた方向へ配光するように構成される。
The
さらに、レンズ2には、図2及び図3Aに示すように、一対の減光部22が設けられる。減光部22は、光軸Xに対する傾き角φ[°]が所定の範囲内となる特定方向に放射される光(LEDモジュール1から放射される光)を相対的に減少させるように構成される。ただし、特定方向とは、本実施形態の照明器具8がトンネル9内に設置されたとき、トンネル9内を通行する車両(例えば、自動車7)の運転者に対して不快なグレアを生じ易い方向とする。例えば、特定方向は、傾き角φを70°±α°(ただし、0≦α≦15)とする方向に設定されることが好ましい。
Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3A, the
減光部22は、図2及び図3Aに示すように、特定方向へ光を配光する部分に設けられる凹部で構成されることが好ましい。さらに、減光部22を構成する凹部の出射面21の少なくとも一部は、凹部を除いた出射面21との境界に段差を生じないように構成されることが好ましい(図3A参照)。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the
レンズブロック4は、図1Aに示すように、各レンズ2の長軸方向(平面F1に平行な方向)を器具本体3の長手方向に一致させるように、器具本体3内に配置されることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, the lens block 4 can be arranged in the
照明器具8は、図4A及び図4Bに示すように、対面通行のトンネル9内において、垂直な壁と円弧状の天井との境界付近に設置されることが好ましい。ただし、照明器具8は、LEDモジュール1の光軸を鉛直方向からセンターライン側に傾けるように設置されることが好ましい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
ここで、トンネル9内の通行方向(図4Aの左右方向)における照明器具8の配光特性は、図4Aに破線L1で示すように、背の低い二等辺三角形状となる。また、トンネル9内の道幅方向(図4Bの左右方向)における照明器具8の配光特性は、図4Bに破線L2で示すように、1つの頂角を鈍角とする三角形状となる。
Here, the light distribution characteristic of the
従来技術で説明したように、照明器具8が、通行方向に沿って遠方まで光を照射する場合、自動車7の運転者に対して不快なグレアを生じ易くなってしまう。そこで本実施形態の照明器具8では、レンズ2に設けられる減光部22により、運転者に対して不快なグレアを生じ易い方向(特定方向)に放射される光を相対的に減少させている。
As described in the related art, when the
ここで、本実施形態におけるレンズ2の配光特性について、図5A及び図5Bを参照して詳しく説明する。なお、図5Aは、減光部22が設けられたレンズ2の等光度図を示し、図5Bは、減光部22が設けられていないレンズ2の等光度図を示している。
Here, the light distribution characteristics of the
図5Aの等光度図と図5Bの等光度図を比較すると、減光部22の有無に関わらず、最大光度となる水平角は約60°、鉛直角は約80°である。ここで、図5Bの等光度図では、全ての等光度曲線が楕円形状であるのに対し、図5Aの等光度図では、高い方から3番目と4番目の等光度曲線が、特定方向において楕円形状から崩れている(凹んでいる)。つまり、本実施形態におけるレンズ2は、特定方向(水平角が約90°、鉛直角が約60°)の光度を相対的に減少させるように構成されている。したがって、本実施形態の照明器具8は、レンズ2に減光部22が設けられない場合と比較して、遠方まで光を照射しつつ不快なグレアの抑制を図ることができる。
Comparing the isoluminosity diagram of FIG. 5A with the isoluminosity diagram of FIG. 5B, regardless of the presence or absence of the dimming
上述のように本実施形態の照明器具8は、1個又は複数個のLEDモジュール1と、LEDモジュール1から放射される光の配光を制御する1個又は複数個のレンズ2と、LEDモジュール1及びレンズ2を収容する器具本体3とを備える。レンズ2は、LEDモジュール1から放射される光が入射する入射面20と、入射面20から入射する光を出射する出射面21とを有する。レンズ2は、LEDモジュール1の光軸Xから離れる方向へ前記光を配光し、且つ光軸Xに対する傾き角φが所定の範囲内となる特定方向に放射される前記光を相対的に減少させるように構成される。
As described above, the
本実施形態の照明器具8は上述のように構成され、特定方向の光(光度)を相対的に減少させるようにレンズ2が構成されているので、従来例と比較して、遠方まで光を照射しつつ不快なグレアの抑制を図ることができる。
The
ところで、減光部22の形状は、上述した凹部に限定されない。例えば、図6Aに示すように、減光部22は、特定方向へ光を配光する部分に設けられる凸部で構成されても構わない。また、減光部22を構成する凸部の出射面21の少なくとも一部は、凸部を除いた出射面21との境界に段差を生じないように構成されることが好ましい。
By the way, the shape of the
あるいは、図6Bに示すように、減光部22は、球面の一部を構成するような曲面形状の凹部で構成されても構わない。若しくは、図6Cに示すように、減光部22は、半球状の凸部で構成されても構わない。
Or as shown to FIG. 6B, the
上述のように本実施形態の照明器具8において、レンズ2は、前記特定方向へ前記光を配光する部分に凸部及び凹部の少なくとも何れか一方(減光部22)が設けられることが好ましい。
As described above, in the
本実施形態の照明器具8が上述のように構成されれば、比較的に簡単な構造で、特定方向に放射される前記光を相対的に減少させることができる。
If the
また、本実施形態の照明器具8において、凸部(減光部22)の出射面21及び凹部(減光部22)の出射面21の少なくとも一部は、凸部及び凹部を除いた出射面21との境界に段差を生じないように構成されることが好ましい。
Moreover, in the
本実施形態の照明器具8が上述のように構成されれば、比較的に簡単な構造で、特定方向に放射される前記光を相対的に減少させることができる。
If the
ただし、図7Aに示すように、出射面21を単純に外側に平行移動させただけの凸部23や、図7Bに示すように、出射面21を単純に内側に平行移動させただけの凹部24は、特定方向に放射される前記光を相対的に減少させることができない。故に、このような凸部23及び凹部24を減光部22とすることはできない。
However, as shown in FIG. 7A, a
1 LEDモジュール
2 レンズ
3 器具本体
8 照明器具
20 入射面
21 出射面
22 減光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記レンズは、前記LEDモジュールから放射される光が入射する入射面と、前記入射面から入射する前記光を出射する出射面とを有し、
前記レンズは、前記LEDモジュールの光軸から離れる方向へ前記光を配光し、且つ前記光軸に対する傾き角が、70°〜85°の範囲内となる特定方向に放射される前記光を相対的に減少させるように構成されることを特徴とする照明器具。 One or a plurality of LED modules, one or a plurality of lenses for controlling the light distribution of light emitted from the LED modules, and an instrument body for housing the LED modules and the lenses,
The lens has an incident surface on which light emitted from the LED module is incident, and an output surface from which the light incident from the incident surface is emitted,
The lens distributes the light in a direction away from the optical axis of the LED module, and relatively emits the light emitted in a specific direction having an inclination angle with respect to the optical axis in a range of 70 ° to 85 °. A luminaire characterized in that it is configured to be reduced.
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