KR20080017023A

KR20080017023A - 조명 장치 및 고체 상태 광원

Info

Publication number: KR20080017023A
Application number: KR1020077028494A
Authority: KR
Inventors: 요한네스 오토 루이만스
Original assignee: 렘니스 라이팅 아이피 게엠베하
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2008-02-25
Also published as: US7909479B2; CN101694274B; CN101694274A; WO2006132533A2; CA2609974A1; US20090175038A1; WO2006132533A3; EP1891367B1; EP1891367A2

Abstract

본 발명은 외부에 방사하기 위한 조명 장치와 관련 있다. 조명 장치는 지지요소, 지지요소에 의해 지지되는 조명 유닛(1)을 포함한다. 조명 유닛(1)은 고체 상태 광원(4)을 공급하도록 디자인된 하우징(2)을 갖는다. 또한 하우징은 적어도 한 면이 투명하다. 고체 상태 광원(4)은 제 1 파장 영역 및 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 생성하는데 적합하다. 제 1 파장 영역은 500-550 nm의 파장을 포함한다. 제 2 파장 영역은 560-610 nm의 파장을 포함한다. 사람 눈의 감도는 간상체에 의해 조절되는 방식으로, 조명 유닛(1)은 제 1 파장 영역의 주파장을 가진 광을 생성하도록 디자인된다.

Description

조명 장치 및 고체 상태 광원{LIGHTING ARRANGEMENT AND SOLID-STATE LIGHT SOURCE}

본 발명은 표면을 비추기 위한 조명 장치와 관련 있으며, 지지요소, 지지요소에 의해 지지되는 조명 유닛을 포함하고, 상기 조명 유닛은 제 1 파장 영역과 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 생성하는데 적합한 고체 상태 광원을 수용하도록 디자인된 적어도 한 면이 투명한 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

미국 특허 US2004/0105264에 기술되어 있는 상기 종류의 조명 장치는 공공 장소가 고효율 방식으로 조사되는 것이 가능하도록 한다. 특히, 상기 종류의 조명 장치는 거리 조명으로 사용하는데 적합하다. 또한, US2004/0105264에 기술된 것과 같이, 거리 조명에 의해 방사된 광선은 일반적으로 청색/백색과 황색/주홍색 사이의 색을 가진다. 이것은 적당한 아우라(aura)를 가진 적절한 조명을 제공한다. 그러나, 이러한 색을 가진 거리 조명의 결점은 어두운 환경에서 사람의 눈은 이러한 파장을 갖는 광에 대해 최적화하여 조절되지 않는다는 것이다. 사람의 눈은 소위 추상체와 간상체를 포함한다. 추상체는 충분하게 강한 광 강도이상에서만 활동한다. 추상체는 신경 다발을 통해 뇌에 하나하나 연결되고 또한 색상을 지각할 수 있다. 반면, 낮은 광 강도에서 훨씬 잘 활동하게 되는 간상체는 색상을 지각할 수 없으며 뇌에 그룹단위로 연결될 수 있다. 그 결과, 간상체에만 기초하여 지각된 이미지는 추상체에만 기초하여 지각된 이미지보다 낮은 해상도를 가진다. 추상체는 약 555 nm의 파장을 가지는 광, 예를 들면, 황색광에 대해 가장 민감하다. 반면, 저광강도에서, 완전히 어두운 환경인 경우에는 간상체가 활동한다. 간상체는 단파장, 즉 507 nm인 광에 대해 가장 민감하다.

본 발명의 목적은 거리, 정원 또는 주차장과 같은 공공 장소의 야간 조명으로 사용될 때 사람 눈에 상기 공공 장소의 더 나은 식별력을 제공하는 조명 장치를 제공하는 것이다. 따라서, 상기된 조명 장치는 제 1 파장 영역이 500-550 nm의 파장을 포함하고, 제 2 파장 영역이 560-610 nm의 파장을 포함하며, 조명 유닛은 사람 눈의 감도(eye sensitivity)가 간상체에 의해 지배되도록, 제 1 파장 영역에서 주파장을 가진 광을 생성하도록 디자인된다.

상기 강화된 눈의 감도가 사용되며, 500-550 nm의 주파장을 갖은 광, 즉, "녹색"광이 방사되는 결과, 간상체의 감도는 555 nm 정도에서 추상체의 감도보다 심지어 2.5배 더 크다. 스펙트럼 대역폭의 부족 때문에, 제 1 파장 영역의 파장의 단독 사용은 색상을 지각하는 것을 매우 어렵게 하거나 심지어는 불가능하게 할 것이다. 이것은 낮은 대비(contrast)와 윤곽(contours)의 식별력 감소를 야기한다. "녹색"광과 관련된 향상된 감도가 대비 상실 및 색상 지각 부족과 보조를 이루지 않도록 하기 위해, 고체 상태 광원은 또한 560-610 nm인 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 생성하는 데 적합하고, 그에 의해 어두운 환경에서 양호한 지각을 가능하게 하며, 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광의 존재는 또한 색상 지각을 쉽게 한다. 따라서, 눈에 의해 지각된 상기 제 1 및 2 파장 영역의 파장의 조합을 포함한 광은 "녹색 광"뿐인 것보다 "친근"하고 "부드럽게" 되는 것을 또한 경험하게 한다.

일 실시예에서, 조명 장치는 5-30 룩스의 광강도로 표면을 비춘다. 주위의 높은 조도 때문에 사람 눈의 강화된 감도가 제 1 파장 영역에서도 손실되지 않도록 하기 위해, 조명 유닛의 디자인은 조사되는 표면이 5-30 룩스의 광강도로 비춰지도록 한다.

일 실시예에서, 고체 상태 광원은 300 루멘(lumens)의 총 최소 광출력을 가진다. 상기 출력은 최소 거리 조명 요건에 충분하다.

본 발명에 따른 조명 장치의 일 실시예에서, 조명 유닛은 고체 상태 광원에 의해 생성된 광의 강도 및/또는 방향을 처리하는 광 처리 유닛을 추가로 포함한다. 이것은 조명 장치가 어떤 속박 환경 요소에 관계없이 가능한 간단한 방식으로 설치되도록 허용한다.

고체 상태 광원은 바람직하게는 30-70°의 광선각을 가지는 다수의 LED를 포함할 수 있다. 조사되는 표면의 휘도가 가능한 균일하도록 하기 위해서, LED는 바람직하게는 사용되는 광원이 상기 표면에 대해 적어도 20°의 각도로 광을 방사하도록 배열된다. 특히, 20-30°사이의 각도에 의해, 수직 및 수평 광강도 사이에서 최적 비율이 얻어질 수 있다.

상기된 모든 실시예에서, 조명 유닛은 고체 상태 광원에 연결될 수 있는 전원공급장치를 추가로 포함할 수 있다. 전원공급장치의 존재 때문에, 조명 장치는 외부 전기 네트워크의 이용 가능 여부로부터 독립적이다.

일 실시예에서, 조명 장치의 고체 상태 광원은 제 1 파장 영역의 파장을 갖는 광을 방사하기 위한 다수의 제 1 LED 및 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 방사하기 위한 다수의 제 2 LED를 포함한다. 광원을 다른 파장을 가진 광을 방사 하기에 적절한 2가지 그룹의 LED로 나누는 것은 조사되는 표면의 세그먼트가 로컬 상태에 맞춰진 다른 파장 조합에 의해 조사되는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 다수의 제 1 LED의 광출력은 다수의 제 2 LED의 광출력보다 3-5배 크다. 이러한 비율에서 최적 색상 지각은 어둠에서의 지각을 위해 눈의 감도의 과도한 손실 없이 달성된다는 것이 발견되었다.

일 실시예에서, 제 1 파장 영역은 530-550 nm의 파장을 포함하고 제 2 파장 영역은 560-590 nm의 파장을 포함한다. 이러한 2가지 파장 영역으로부터의 광을 사용함으로써 대비 및 색상 관찰에 대한 최적 결과가 얻어질 수 있다는 것이 밝혀졌다.

일 실시예에서, 주파장은 507 nm이다. 이 파장에서 사람 눈의 간상체의 감도는 최대가 된다.

일 실시예에서, 조명 유닛은 다수의 제 1 LED로부터의 광과 다수의 제 2 LED로부터의 광을 서로 다른 방식으로 처리하는 광 처리 유닛을 추가로 포함한다.

본 발명의 상기 모든 실시예에서, 조명 장치는 구멍(orifice)을 가진 커버 요소를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 커버요소는 상기 구멍이 조명 유닛의 하우징의 투명면이 일치하도록 조명 유닛 둘레에 배치된다. 상기 커버 요소는 추가적인 보호 수단으로써 작용할 수 있다.

본 발명은 제 1 파장 영역의 제 1 파장 및 제 2 파장 영역의 제 2 파장을 갖는 광을 생성하는데 적합한 고체 상태 광원과 또한 관련있고, 상기 제 1 파장 영역은 500-550 nm 의 파장을 포함하고, 상기 제 2 파장 영역은 560-610 nm 의 파장을 포함하며, 상기 고체 상태 광원(4)은 제 1 파장 영역의 주파장을 갖는 광을 생성하도록 디자인되는 것을 특징으로 한다. 이에 의한 일 실시예에서, 고체 상태 광원은 300 루멘의 총 최소 광출력을 가진다. 상기 레벨의 출력은 최소한의 거리 조명 요구를 충족하기에 충분하다.

모든 실시예에서, 고체 상태 광원은 제 1 파장 영역의 파장을 가진 광을 생성하는 다수의 제 1 LED 및 제 2 파장 영역의 파장을 가진 광을 생성하는 다수의 제 2 LED를 포함할 수 있다. 광원을 다른 파장을 가진 광을 생성하기에 적절한 2가지 그룹의 LED로 나누는 것은 파장 조합의 통제된 로컬 편차를 갖는 광을 생성 가능하게 한다.

바람직하게는, 다수의 제 1 LED의 광출력은 다수의 제 2 LED의 광출력보다 3-5 배 더 크다. 이러한 비율에서 최적 색상 지각은 어둠에서의 지각을 위한 눈의 감도의 과도한 손실 없이 달성된다는 것이 밝혀졌다.

다수의 LED 중 적어도 하나는 30-70°의 광선각을 또한 가질 수 있다.

본 발명은 다음의 도면을 예로써 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 기술된다. 도면은 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 아닌 설명하기 위한 의도로 참조 되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 도시하고,

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조명 장치에 의해 방사된 영역 및 조명 장치의 평면도를 개략적으로 도시하고,

도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 조명 장치에 의해 방사된 영역 및 조명 장치의 평면도를 개략적으로 도시하고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표면을 조사하는 조명 장치의 측면도를 개략적으로 도시하고,

도 4a 및 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 평면 및 단면을 각각 도시하고,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 장치의 단면의 측면도를 개략적으로 도시한다.

본 발명은 거리 조명과 관련한 예를 참조하여 아래 기술되지만, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명은 정원 및 주차장과 같은 곳 및/또는 다른 공간의 야간 조명에 동일하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조명 유닛(1)을 도시한다. 지지 요소(도시 안됨)에 의해 지지되는 조명 유닛(1)은 적어도 한 면 이상이 투명한 하우징(2)을 포함한다. 도 1에서, 상기 투명성은 하우징(2)에 투명 요소(3)를 제공함으로써 달성되지만, 개구된 하우징, 상기 적어도 한 면에 제공된 구멍이나 본 기술 분야의 당업자에게 알려진 다른 수단과 같은 다른 대안이 똑같이 가능하다. 조명 유닛(1)은 예를 들면, 도 1의 다수의 LED(5)와 같은 고체 상태 광원(4)을 추가로 포함한다. 광원(4)은 예를 들면, 도 1의 전류원(6)과 같은 전원 장치에 연결된다. 도 1의 전원 장치는 하우징에 위치되지만, 지지 요소에 위치되는 것도 똑같이 가능하다. 또한, 광원(4)은 지지 요소와 하우징의 결합부 외부에 위치된 외부 전원 장치에 의해 또한 공급될 수 있다. 하우징(2)의 투명면을 통해 빠져나오기 전에, 광원(4)에 의해 생성된 광은 도 1에 도시된 것과 같이 광 처리 유닛(7)을 통과할 수 있다. 광 처리 유닛(7)은 예를 들면, 광원(4)에 의해 생성된 광의 강도 및/또는 방향을 처리하는 것을 가능하게 한다.

대부분의 다수의 LED(5)는 500-550 nm 사이의 파장을 갖는 광을 방사하도록 디자인된다. 정확한 파장은 InGaAs와 같은 어떤 반도체 물질이 사용되었는지 그리고 상기 반도체 물질에 어떤 범위의 불순물이 첨가되었는지에 따라 다르다. 도 1의 완전히 검정색인 상부를 가진 직사각형으로 도시된 "녹색" LED(5a)에서 방사된 광은 야간일 때 사람 눈의 최대 고감도 범위 내이다. 그러나, 하나의 주파장만을 가진 광이 사용되기 때문에, 색상 지각은 실질적으로 불가능하다. 따라서, 바람직하게는 "녹색" LED(5a)이외에 다수의 LED(5)는 "황색(amber)" LED, 즉, 570-610 nm의 파장을 가진 광을 생성하는 LED를 추가로 포함한다. 도 1에서, "황색" LED(5b)는 빗금친 상부를 가진 직사각형으로 도시된다. 거리 조명으로서 사용될 때, "녹색"과 "황색" LED (5a, 5b)의 조합은 고 대비 시각이 가능하게 하며, 여기서 또한 반사물 및 컬러 도로 표시와 같은 컬러 물체 및 심볼도 볼 수 있다. 광원(4)에서 소수로 존재하는 "황색" LED(5b)는 특히, 황색 및 적색 표면을 반사하게 한다. 또한, "황색" LED(5b)는 광의 녹색 특성을 부드럽게 한다.

각각의 LED가 강도 및 전기 정격에 있어서 실질적으로 동일한 특징을 갖는다고 가정하면, "황색" LED(5b)보다 3-5배 많은 "녹색" LED(5a)를 포함한 다수의 LED(5)는 어둠에서 지각시 눈의 감도의 과도한 손실 없이 최적의 색상 지각을 발생시킨다는 것을 알았다. "녹색" LED(5a)와 "황색" LED(5b)가 특히 LED 당(per) 광출력에 있어서 상이한 특성을 갖는 경우에, 상기 LED의 비율은 달라질 것이며, "녹색" LED(5a)의 광출력이 "황색" LED(5b)의 광출력보다 3-5배가 되게 한다.

처리 유닛(7)의 도움으로, 예를 들면, 도 1에서와 같이, 조명 유닛(1)이 다양한 소정의 방향의 개별 광선(8,9,10)에서 다른 색조, 즉 다른 파장 조합의 광을 방사 하도록 하는 것이 가능하다.

광원(4)은 바람직하게는 적어도 300 루멘의 광출력을 가진다. 상기 광출력은 최소한의 거리 조명 요건에 적합하다. 이러한 상황에서, 거리의 타입에 따라서 상당히 다를 수 있는 이러한 요건은 표면의 m² 당 입사광량과 연관될 수 있음을 주의해야 한다. 일반적으로 룩스로 나타내지는 소위 광강도는 광원(4)의 광출력의 함수 일뿐만 아니라 조사되는 표면과 광원(4) 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 함수이다. 거리 조명의 일반적인 평균 광강도는 주택가 소형 도로 및 교외로에서는 5 룩스이고 고속도로에선 20룩스 정도이고 복잡한 교차로에선 30 룩스이다.

룩스로 나타내진 광강도는 광도 측정상 조정(calibration)된 실험 값과 일반 적으로 관련되며, 555 nm가 룩스 측정계의 조정점으로서 사용된다. 상기 조정을 기초로 하여, 사람 눈의 색상 지각은 5 룩스 이하의 광강도에서는 불가능하거나 아주 낮다. 그러나, 상기된 것과 같이, 보통 사람 눈은 야간에 555 nm보다 507 nm에서 2.5배 더 민감하다. 따라서, 야간일 때 광강도의 올바른 룩스 측정은 507 nm에서의 조정을 요구할 수 있다. 본 발명은 특정 야간 시력(night vision) 스펙트럼에서 더 높은 눈의 감도를 사용한다. 2 가지 별도 파장 영역, 즉 500-550 nm의 제 1 파장 영역 및 560-610 nm의 제 2 파장 영역의 광을 방사하도록 디자인된 광원(4)의 경우에, 색상 및 대비의 양호한 지각은 저강도 루멘에서도 달성된다는 것이 밝혀졌다.

상기 광원(4)의 간단한 실시예는 적어도 하나의 "녹색" LED 및 적어도 하나의 "황색" LED를 포함한 다수의 LED를 포함한다. 제 1 파장 영역이 500-530 nm의 범위를 포함하고 제 2 파장 영역이 560-590 nm의 범위를 포함하는 경우 대비 및 색상 지각에서 최적 결과가 얻어진다는 것이 발견되었다. 이것에 대한 가능한 설명은 상기된 500-530 nm의 파장 영역의 파장을 가진 광은 야간 시력에 있어 사람의 눈에 최적이라는 것일 수 있다. 또한, 망막은 560-590 nm의 파장 범위에서 최대 감도를 가진다.

제 1 파장 영역 및 제 2 파장 영역 모두로부터의 파장을 가진 조합된 광의 지각에 있어서, 사람은 방사된 파장에 대해 예상되는 것보다 더 넓은 범위의 색상을 관찰할 수 있다. 이 현상은 특히, 2개 영역의 파장이 20 nm이상 떨어지게 되면 발생한다는 것이 발견되었다. 놀랍게도, 제 1 파장 영역과 제 2 파장 영역 모두로 부터의 파장의 조합의 사용은 자연 색상 지각으로 귀착한다.

거리 조명과 같은 애플리케이션에서 고체 상태 광원(4), 예를 들면 다수의 LED(5)를 사용하는 것은 예를 들면 나트륨 램프와는 대조적으로 렌즈에 의해 도로 표면에 최적 배광을 달성하는 것을 가능하게 한다. LED 광원은 점광원이다. 상기 종류의 점광원이 제공된 조명 장치(20)는 광출구가 단방향으로만 가능한 경우, 도 2a에 도시된 것과 같이 원형 대칭 범위를 비춘다. 그러나, 예를 들면 초소형(minuscule) 렌즈를 포함하는 처리 유닛(7)의 도움으로, 임의의 광선각에 도달하는 것이 가능하기 때문에 광이 정확하게 원하는 위치로 향해지는 것을 허용한다. 또한 본 기술의 당업자에게 알려진 것과 같이, 상기 종류의 초소형 렌즈는 LED 자체에 내장될 수 있다. 따라서, LED의 광원에 대해 렌즈의 정확한 배치에 의해서 LED의 임의의 광선각을 달성하는 것이 또한 가능하다.

도 2b는 조명 장치(20)의 평면도를 도시하며, 상기 조명 장치는 4개의 LED/LED 조합을 사용하여 4개의 거리 섹션을 비춘다. 따라서 도로 표면(22)은 소위 반사광의 수단에 의해 통행 방향으로 비춰지고 4개의 광선이 비춰진 구역(23-26)은 타원형이 된다. 너무 많은 광출력을 손실하지 않도록, LED의 광선각은 바람직하게는 30°와 70°사이의 범위이다. 상기된 방식으로, 더욱 넓은 구역의 도로 표면이 에너지 소비량 증가없이 충분한 광강도, 즉 5에서 30 룩스 이상으로 큰 영역에 조사되는 것이 가능하다. 또한, 어떤 각도로 도로 표면을 비추는 것은 휘도가 더욱 균일해지게 한다.

그러나, 입사각, 즉 입사광과 조사되는 표면(상기된 예의 도로 표면) 사이의 각이 임계 입사각, 보통 20°와 25°사이의 값 이하로 떨어지면, 지각률이 떨어질 것이다. 이것은 입사각이 감소함에 따라 수평광의 강도가 감소하고 수직광의 강도가 증가하기 때문이다. 결과적으로, 조사되는 표면 위에 자동차와 같은 물체가 존재하는 경우에, 어두운 구역에는 더욱 뚜렷한 그림자가 생길 것이고, 도로 표시와 같은 수평 요소는 덜 명확하게 볼 수 있게 된다. 상기 종류의 부정적인 효과는 저출력인 다수의 방향성 광원을 광원(4)에 갖춤으로써 감소될 수 있다. 상기 광원은 이후에 도 2b의 겹쳐진 타원형의 비춰진 구역과 같이, 같은 영역을 적어도 부분적으로 비추도록 조향될 수 있다.

방사되는 광을 개별 광선으로 세분함으로써 서로 다른 도로 섹션이 서로 다른 파장의 조합을 포함한 광으로 비춰지도록 할 수 있다. 예를 들면, 도로 에지의 컬러 도로 표지가 도로상에서 대비의 최적 지각을 손실하지 않고 밤에 쉽게 식별되도록 하기 위해, 도 3에 도시된 것과 같은 광선의 방향은 옵션이다.

도 3에서, 조명 장치(30)의 조명 유닛(1)은 부분적으로 겹치는 3개의 서로 다른 광선(31,32,33)을 생성하고, 상기 광선은 도로 표면(34)의 서로 다른 섹션을 각각 비춘다. 광선(31)은 경계 부분의 급상승부(36)에 의해 경계 지어진 도로 표면(34)의 일면을 비춘다. 특히, 광선(33)은 도로 표시물(35), 예를 들면, 거리에 설치된 황색 스트립(strip) 또는 적색 반사물을 비춘다. 야간에 도로 표시물(35) 및 급상승부(36)의 최적 지각은 상기 2가지 물체를 비추는 광의 파장의 서로 다른 최적화를 요구한다. 결국, 도로 표시물(35)을 지각하기 위한 최적화는 주로 색상의 지각력의 증가를 목표로 하는 반면에, 급상승부(36)의 지각은 야간에 눈의 감도 를 증가시키는 광선에 병합된 파장에 의해 증가된다.

마지막으로, 광선(32)은 도로 표면(34)의 중앙을 비춘다. 상기 광선(32)은 도로 표면(34) 및 상기 도로에 존재할 수 있는 차량의 가시성뿐만 아니라 차량의 반사물 등의 가시성 모두를 충분히 확보해야하므로, 최적화는 상기 두 측면 모두를 고려해야한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 광 처리 유닛(7) 및/또는 LED(5)에 장착된 초소형 렌즈는 각각의 광선(31-33)이 서로 다른 그룹의 LED(5)에 의해 생성되도록 한다. 광선(32)을 생성하고 "황색" 및 "녹색" LED 모두를 포함하는 LED 그룹은 야간에 지각하기에 충분한 눈의 감도와 충분한 색상 지각에 적절한 광을 생성하도록 최적화된다. 달성된 최적 조건은 "황색" LED의 수와 "녹색" LED의 수 사이의 특정 비율에 대응한다. "황색" LED의 비율의 축소는 눈 감도를 증가시킬 것이다. 상기 "황색" LED의 비율의 확대는 반대 효과를 갖지만, 색상 지각은 증진시킨다. 따라서, 광선(31, 33)을 생성하는 상기 LED의 그룹의 "황색" LED의 비율은 광선(32)을 생성하는 "황색" LED의 개수보다 각각 적고 많다.

도로 표면(34)의 다양한 세그먼트에서 파장을 구별하기 위한 다른 옵션이 또한 가능하다. "황색" LED으로부터의 광선의 광선각을 제한함으로써, 예를 들면, 도로 표면(34)의 에지가 도로 표면(34)의 중앙 교통 섹션보다 색상 지각에 더욱 민감한 파장으로 비춰지도록 하는 것이 가능하다.

나트륨 램프와 같은 전통적인 거리 조명을 포함한 조명 장치와 비교하면, 특히, LED 조명과 같은 고체 상태 광원은 덜 무겁고, 에너지 손실을 제한하는 단순 처리 옵션이 주어지기 때문에, 조명 장치의 더욱 유리한 설치 및 사용이 가능하다. 조명 유닛(1)은 더 낮은 높이, 예를 들면, 0.5 ~ 4 m 사이의 높이로 설치되는 것이 가능하다. LED 조명과 같은 고체 상태 광원을 포함하는 조명 장치의 사용과 더욱 낮은 높이는 야간 광공해(light pollution)를 감소시킨다.

전통적인 기둥 외에, 가드레일 또는 방음벽이 지지 요소로 사용될 수 있다. 상기 지지 요소에 상응하는 높이의 조명 유닛(1)에 부정적 효과를 막기 위해, 조명 유닛은 하나 이상의 추가적 보호 요소를 제공받을 수 있다. 도 4a 및 4b 에서, 조명 유닛(1)은 조명 장치(1)의 투명면과 일치하는 투명 개구부를 포함한 커버 요소(40)를 포함한다. 상기 커버 요소(40)에 의해, 통행하는 차량에 의한 조명 장치(1)의 과도한 부착물을 방지하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 도 4b의 단면도에 개략적으로 도시된 것과 같이, 커버 요소(40)의 투명 개구부 및 조명 유닛(1)의 투명면 모두는 교통 방향에 대해 약간의 각도를 갖는다. 상기 교통의 방향은 도 4a에 화살표에 의해 표시된다. 커버 요소(40)는 조임 수단(41)에 의해 지지 요소(42), 예를 들면, 도 4a, 도4b, 도5 에 도시된 것과 같은 가드레일의 직립재(upright)에 부착된다. 낮은 높이에 조명 유닛(1)을 위치시키는 것의 이점은 도로 표면에 더욱 효과적인 집광이 달성될 수 있다는 것이다. 특히, 낮은 높이 배치는 수직 광강도를 강하게 한다. 이것은 차량 운전자와 같은 방향으로부터 도로 표면에 비춰진 광에 의해 더욱 증가되며, 그 결과 도로 표면에서 발생한 반사의 많은 부분이 차량 운전자를 향하여 바로 반사된다.

상대적으로 낮은 높이에 존재하는 조명 유닛(1)은 교통 신호를 보내기 위해 조명 유닛(1)을 사용하는 추가 옵션을 제공한다. 이와 같이, 가드레일에 설치된 일련의 조명 유닛(1)은 교통 방향에 반대 방향으로 사고나 교통혼잡의 결과로서 급정지를 지시하기 위한 주행 경고등 역할을 할 수 있다.

바람직하게는, 도 5에 도시된 조명 장치에 도시된 것과 같이, 예를 들면, 지지 요소(42)와 결합하여 유니버셜 조인트(Universal Joint)(43)를 포함한 조임 수단(41)의 사용함으로써, 조명 유닛(1)은 방향을 지시할 수 있다. 광을 조향함으로써 어둡게 되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 올바른 방향 확정은 문제 환경에 최적인 수평 및 수직 광강도 사이의 비율이 달성되게 한다. 방사되는 광선과 조사되는 도로 표면 사이의 더 작은 각은 수평 광강도를 감소시키고, 예를 들면 표시물의 가시성이 감소하게 한다. 반면에, 수직 광강도는 이러한 각의 변화에 의해 증가되고, 그 결과, 도로 표면의 돌과 같은 물체는 더욱 쉽게 보일 것이다.

상기된 설명은 오직 본 발명의 가능한 몇 가지 실시예를 기술한 것이다. 본 발명의 많은 대안 실시예는 본 발명의 범위내에 모두 포함되는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명은 다음의 청구 범위에 의해서 한정된다.

Claims

표면을 비추는 조명 장치에 있어서,

지지 요소; 및

지지 요소에 의해 지지되는 조명 유닛(1)을 포함하고,

상기 조명 유닛(1)은 제 1 파장 영역 및 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 생성하는데 적합한 고체 상태 광원(4)을 수용하도록 디자인된 한 면 이상이 투명한 하우징(2)을 포함하고,

상기 제 1 파장 영역은 500-550nm의 파장을 포함하고, 상기 제 2 파장 영역은 560-610nm의 파장을 포함하고, 상기 사람 눈의 감도가 간상체에 의해 조절되는 방법으로 상기 조명 유닛(1)은 상기 제 1 파장 영역의 주파장을 갖는 광을 생성하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 조명 장치는 상기 표면이 5-30 룩스의 광강도로 비춰지도록 비추는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 고체 상태 광원(4)은 300루멘의 최소 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 조명 유닛(1)은 상기 고체 상태 광원(4)에 의해 생성된 광의 강도 및 방향을 처리하는 광 처리 유닛(7)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 고체 상태 광원(4)은 다수의 LED(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 LED(5)는 30-70°의 광선각을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

사용시 상기 광원(4)은 비춰진 상기 표면에 대해 20°이상의 각으로 광을 방사하는 방식으로, 상기 LED(5)가 배열되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 7 항에 있어서,

비춰진 상기 표면에 대한 상기 각은 30°를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 조명 유닛(1)은 상기 고체 상태 광원(4)에 연결될 수 있는 공급 장치(6)를 추가로 포함하고,

상기 고체 상태 광원(4)에 전기 공급 장치를 제공하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제 1 파장 영역은 500-530nm의 파장을 포함하고, 상기 제 2 파장 영역은 560-590nm의 파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제 1 파장 영역의 상기 주 파장은 507nm인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 고체 상태 광원(4)은 다수의 LED를 포함하고,

상기 다수의 LED는,

상기 제 1 파장 영역의 파장을 가진 광을 방사하는 다수의 제 1 LED; 및

상기 제 2 파장 영역의 파장을 가진 광을 방사하는 다수의 제 2 LED;를 포함 하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 다수의 제 1 LED(5a)의 광출력은 상기 다수의 제 2 LED(5b)의 광출력보다 3-5배 큰 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 조명 유닛(1)은 상기 다수의 제 1 LED(5a)로부터 오는 상기 광 및 상기 다수의 제 2 LED(5b)로부터 오는 상기 광을 서로 다른 방식으로 처리하는 광 처리 유닛(7)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 조명 장치는 상기 조명 유닛(1)을 둘러싸는 방식으로 위치된 구멍을 가진 커버 요소(40)를 추가로 포함하고, 상기 구멍은 상기 조명 유닛(1)의 하우징(2)의 투명면과 함께 존재하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제 1 파장 영역의 파장 및 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 생성하는데 적합한 고체 상태 광원(4)에 있어서,

상기 제 1 파장 영역은 500-550nm의 파장을 포함하고, 상기 제 2 파장 영역은 560-610nm의 파장을 포함하고, 상기 고체 상태 광원(4)은 상기 제 1 파장 영역 의 주파장을 갖는 광을 생성하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는 고체 상태 광원.
제 16 항에 있어서,

상기 고체 상태 광원(4)은 300루멘의 최소 광출력을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 상태 광원.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

상기 고체 상태 광원(4)은 다수의 LED를 포함하고,

상기 다수의 LED는,

상기 제 1 파장 영역의 파장을 갖는 광을 방사하는 다수의 제 1 LED(5a); 및

상기 제 2 파장 영역의 파장을 갖는 광을 방사하는 다수의 제 2 LED(5b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 상태 광원.
제 18 항에 있어서,

상기 다수의 제 1 LED(5a)의 광출력은 상기 다수의 제 2 LED(5b)의 광출력보다 3-5배 큰 것을 특징으로 하는 고체 상태 광원.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 다수의 LED 중 하나 이상은 30-70°의 광선각을 가지는 것을 특징으로 하는 고체 상태 광원.