WO2007026695A1 - 照明装置 - Google Patents

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WO2007026695A1
WO2007026695A1 PCT/JP2006/316972 JP2006316972W WO2007026695A1 WO 2007026695 A1 WO2007026695 A1 WO 2007026695A1 JP 2006316972 W JP2006316972 W JP 2006316972W WO 2007026695 A1 WO2007026695 A1 WO 2007026695A1
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PCT/JP2006/316972
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Toshio Hiratsuka
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Kabushikikaisha Mirai
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Definitions

  • the present invention relates to an illumination device including an LED as a light source.
  • Conventional illumination devices particularly outdoor illumination devices used for street lamps, use high-intensity light sources such as mercury lamps, high-pressure sodium lamps, and metal nitride lamps that are high-intensity discharge lamps. It is widely installed around facilities such as roads and parking lots. For indoor use, fluorescent lamps, incandescent lamps, etc. are widely used as indoor lamps.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-100111
  • the streetlight device disclosed in Patent Document 1 uses a light-emitting diode as a light source, and a cylindrical case made of a light-transmitting material such as acrylic or the like holds a ground force at a predetermined height by a support column.
  • a plurality of concave portions are formed on the inner peripheral surface of the case, and light emitting diodes are inserted into the concave portions, and light is diffused and reflected on the inner peripheral surface to cause surface light emission.
  • light is collected with high efficiency.
  • the light was not able to obtain high illuminance, and it was not possible to selectively illuminate areas that were not desired to be illuminated.
  • the inventors of the present application have developed a lighting device equipped with a novel reflector that can collect light with high power without increasing the output of the LED and obtain high illuminance. (Request 2004—346543). According to the reflector of this illuminating device, the light from the LED can be concentrated and irradiated in a specific range, and it is possible to illuminate with high illuminance within the irradiation range.
  • this illumination device has a characteristic that the boundary between the irradiated region and the non-irradiated region is clearly separated, and it is possible to selectively remove the region that is not desired to be irradiated.
  • the present invention eliminates illumination in a useless direction and selectively illuminates a desired area by applying the novel illumination device to a light source unit of an illumination device such as a street lamp. It is an object to provide a lighting device that can be used.
  • An illumination device capable of freely changing the illumination direction, wherein a plurality of light emitting diodes are arranged on a base, and each of the plurality of light emitting diodes is disposed on a light emitting side of the light emitting unit.
  • the light emitting diode is provided corresponding to the first reflecting portion having a parabolic surface where the light emitting surface of the light emitting diode is a focal position, and the light emitting diode is further sandwiched on the light emitting side of the first reflecting portion.
  • a light source unit including a second reflecting unit having a flat reflecting surface that is arranged in parallel with each other in parallel with each other and reflects light from the light emitting diode toward a light emitting side; and the light source unit
  • An illuminating device comprising: an arm that supports the first end of the arm; and a light source support that rotatably supports the other end of the arm.
  • the illumination area can be enlarged by a plurality of lamp units, and the irradiation area is overlapped by rotating the arm, whereby an arbitrary illumination pattern in which the illumination area with high illuminance is arranged at a desired position. Can be formed.
  • the light source section is supported so as to be rotatable with respect to the axis of the arm, and the light irradiation direction is made variable by rotation of the light source section (1) or (2) Lighting device
  • the light source unit is rotated with respect to the axis of the arm, so that directional illumination light emitted from the light source unit is directed in an arbitrary direction.
  • the light source part is surrounded by the casing, and it is possible to emit illumination light having a translucent window force while blocking the influence of rain and wind. As a result, it is possible to improve the weather resistance and the durability while ensuring the emission of illumination light with high illuminance.
  • the illumination device according to any one of (1) to (4), further including a joint that detachably connects the light source unit and the arm.
  • the light source unit when the light emitting diode or the like is replaced in the light source unit, the light source unit together with the joint, for example, the casing, can be detached from the arm force, and can be separated in small units. As a result, the light source unit can be easily replaced and the maintainability is improved.
  • At least one of the reflection surfaces of the first reflection portion and the second reflection portion is formed in a plain shape.
  • the light emitted from the light emitting diode is reflected by the ground-like light emitting surface, so that a light diffusing effect is obtained.
  • the irradiation area is expanded, uniform illumination light irradiation is achieved. It becomes possible.
  • a light source unit having a first parabolic reflecting surface and a second reflecting unit having a flat reflecting surface, and an arm that supports the light source unit on one end side
  • a light source support that supports the other end of the arm so that it can rotate freely
  • the lighting direction can be changed freely, so that the power of LED power can be concentrated and irradiated efficiently without increasing the output of the LED. It is possible to illuminate with high illuminance within the range, clearly separate the boundary between the irradiated area and the non-irradiated area, and selectively illuminate the desired area without the area that you do not want to irradiate. Can do.
  • lighting energy can be used efficiently and light pollution problems can be solved.
  • it can contribute to the reduction of C02 generation.
  • FIG. 1 is a front view of a lighting device according to the present invention.
  • FIG. 2 The configuration of the lamp unit is shown in (a) in the longitudinal sectional view and (b) in the bottom view.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 (b).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the connection between the arm and the joint, with the connected state shown in (a) and the removed state shown in (b).
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a light source unit of the illumination device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a side view (a) and a bottom view (b) of the lighting unit.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the lighting unit.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of the lighting unit shown in FIG.
  • FIG. 9 is a graph showing the illuminance distribution by the lighting unit.
  • FIG. 10 is a graph showing the correlation between irradiation distance and horizontal distance of illuminance characteristics.
  • FIG. 11 is a graph showing the correlation between luminous intensity and angle of light distribution characteristics.
  • FIG. 12 is a graph showing the correlation between the relative intensity of the relative spectral distribution and the wavelength.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing different irradiation areas obtained by the rotation of the arm as (a) and (b).
  • FIG. 14 is an explanatory view showing a change of an irradiation area due to rotation of the light source unit around an axis.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing how the irradiation area is set.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of an irradiation area when the lighting device according to the present invention is used as a street lamp.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of an example in which an annular irradiation region is formed by adding a light source unit.
  • FIG. 18 is an explanatory view shown in (a) and (b) when the lighting device according to the present invention is used indoors.
  • FIG. 1 is a front view of a lighting device according to the present invention.
  • a plurality of lamp units 11 are provided on light source support portion 13.
  • the lamp unit 11 includes a light source unit 15 and an arm 17 that supports the light source unit 15 on one end side.
  • the light source unit 15 includes an illumination unit 19 that will be described in detail later, and a casing 21 that surrounds the periphery of the illumination unit 19.
  • the casing 21 is provided in a tube member 23 such as an aluminum pipe, an end cap 25 that seals the distal end of the tube member 23, a connecting cap 27 that seals the proximal end, and a light irradiation window of the tube member 23.
  • the transparent cover material 29 will be used.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the lamp unit, in which a longitudinal sectional view of the lamp unit is shown in (a) and a bottom view is shown in (b).
  • the end cap 25 is externally fitted to the tip of the tube member 23 by screwing or an adhesive.
  • the fitting portion between the end cap 25 and the tube member 23 is sealed in a waterproof and dustproof manner by sealing.
  • the connection cap 27 includes a ring material 27a and a cap 27b.
  • a step portion 31 that is continuous in the circumferential direction protrudes from the central portion in the axial direction of the inner peripheral surface, and the base end of the tube member 23 that is inserted inward from one end side contacts the step portion 31. Be touched.
  • tube The outer periphery of the base end of the member 23 and the inner periphery of the ring member 27a are fitted by screwing or an adhesive, and the fitting portion is waterproof and dustproof sealed by sealing.
  • a female thread 33 is formed on the inner periphery of the other end of the ring member 27a, and the ring member 27a is coupled to the female screw 33 by screwing a male screw 35 formed on the outer periphery of the cap 27b. That is, the ring material 27a and the cap 27b constitute a joint 37. As the joint 37 is unscrewed, the ring material 27a becomes the tube member 23 side and the cap 27b becomes the arm 17 side and is separated. Thereby, the light source part 15 and the arm 17 are detachably connected.
  • the light source unit 15 can be detached from the arm 17 together with the casing 21, for example, at the joint 37, and separation in small units is possible. As a result, the light source unit 15 can be easily replaced, and the maintainability is improved.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 (b).
  • the tube member 23 incorporating the illumination unit 19 has the transparent cover material 29 attached to the light output opening 39 of the illumination unit 19. Therefore, the casing 21 is formed with a slit-like light transmission window 43 made of the transparent cover material 29, and the light emission opening 39 is disposed in the light transmission window 43.
  • the light source unit 15 can emit illumination light from the light-transmitting window 43 while the influence of rain and wind is blocked. As a result, it is possible to improve the weather resistance and the durability while ensuring the emission of illumination light with high illuminance.
  • Fig. 4 is an explanatory diagram of the connection between the arm and the joint with the connected state shown in (a) and the removed state shown in (b).
  • a female screw 45 is formed on the cap 27 b of the joint 37.
  • a male screw 47 is formed at the tip of the arm 17.
  • An exit angle adjusting nut 49 is screwed onto the male screw 47 at the tip of the arm 17.
  • the light source unit 15 is supported and fixed to the tip of the arm 17 by screwing the male screw 47 of the arm 17 into the female screw 45 of the cap 27b. At this time, the light source unit 15 has an arbitrary rotation angle with respect to the arm 17 and the output angle adjusting nut 49 is moved to the cap 27b side. By being tightened, the rotation is restricted and fixed to the tip of the arm 17 in the desired rotation direction.
  • the light source unit 15 is supported so as to be rotatable with respect to the axis of the arm 17, and the irradiation direction of light is made variable by the rotation. Can be directed in any direction.
  • the arm 17 and the light source unit 15 are connected to and disconnected from the ring material 27a and the cap 27b of the joint 37 as shown in Fig. 4 (b).
  • the cap 27b and the male screw 47 at the tip of the arm 17 can be connected and disconnected.
  • a flange portion 17a (see FIG. 2) is formed at the base end of the arm 17, a flange portion 17a (see FIG. 2) is formed.
  • an arm fixing hole 51 larger than the base end outer diameter of the arm 17 and smaller than the outer diameter of the flange portion 17a is formed in the upper surface of the light source support portion 13 formed in a box shape.
  • a male screw 52 is formed at the base end of the arm 17. Therefore, the base end of the arm 17 is inserted into the arm fixing hole 51, and the mounting nut 53 is screwed to the tip of the arm 17 so that the flange 17a and the mounting nut 53 can be used to extend the periphery of the arm fixing hole 51. It is clamped and fixed to the light source support 13.
  • the light source support section 13 loosens the mounting nut 53, rotates (turns) the arm 17 in a desired direction, and then tightens the mounting nut 53, so that the base end side of the arm 17 can be rotated arbitrarily. It can be supported and fixed at a moving angle.
  • a drive part 55 described later is accommodated inside the waterproof case 57.
  • the power supply cable 59 connected to the illumination unit 19 is passed through the arm 17, drawn into the waterproof case 57, and connected to the secondary output terminal 61 of the drive unit 55.
  • a power supply line 65 is connected to the primary power supply terminal 63 of the drive unit 55, and the power supply line 65 passes through the waterproof case 57 and is led out of the light source support unit 13.
  • a plurality of lamp units 11 including a light source unit 15 and an arm 17 that supports the light source unit 15 are supported by the light source support unit 13 (three as an example in the present embodiment).
  • the illumination area can be expanded.
  • rotating the arm 17 and overlapping the irradiation regions it is possible to form an arbitrary irradiation pattern in which the irradiation range with high illuminance is arranged at a desired position.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram of the light source unit of the illumination device according to the present invention.
  • the driving unit 55 is connected to the lighting unit 19.
  • the drive unit 55 supplies light emission drive power to the illumination unit 19, and a full range transformer or the like can be used, for example.
  • the drive unit 55 is connected to a commercial power source, and the power from the commercial power source, for example, AC110V to 220V, 50Hz to 60Hz, etc., is driven to DC12V (any voltage such as DC6V or DC24V, or AC). It is converted into voltage and supplied to the lighting unit 19.
  • the illumination unit 19 includes a rear plate 67, a light emitting unit 73 in which a large number of LEDs 69 are arranged linearly on a wiring board 71 as a base, and a reflecting mirror member 75. ing.
  • the rear plate 67 is detachably assembled to the reflecting mirror member 75 with the wiring board 71 interposed therebetween.
  • FIG. 6 shows a side view (a) and a bottom view (b) of the lighting unit
  • FIG. 7 shows an exploded perspective view of the lighting unit.
  • the illumination unit 19 has a height H in a state in which the rear plate 67 is assembled to the reflecting mirror member 75.
  • the height H is approximately 20 mm in this embodiment, and is significantly thinner than when a heat-generating bulb or a fluorescent lamp is used as the light source. If the height H is too small, the deflection characteristics of the reflecting mirror member 75 are impaired. If the height H is too large, an installation space is required and the degree of freedom in arrangement of the lighting unit 19 cannot be increased. Therefore, the height H is desirably about 15 to 30 mm, particularly about 20 to 23 mm.
  • the reflecting mirror member 75 is connected to the long plate-like mounting base 77 (see FIG. 7) and the mounting base 77, and has an opening at the center as shown in FIG. 6 (b).
  • a first reflecting portion 79 formed of a plurality of reflecting surfaces (parabolic mirrors) 79a (a total of 16 in this embodiment) having a parabolic surface whose side is the release side, and a first reflecting portion 79 Further, it is integrally provided with a second reflecting portion 81 provided on the light emitting side and formed with a flat reflecting surface (planar plate mirror) 81a parallel to the direction in which the parabolic mirrors 79a are arranged.
  • the second reflecting portion 81 is a pair of plane plate mirrors 8 la formed in a direction orthogonal to the direction in which the parabolic mirrors 79a are arranged, and both sides of the arranging direction are parabolic surfaces of the first reflecting portion 79. Connected by an 8 lb parabolic wall with an extended mirror.
  • the reflecting mirror member 75 is a resin molded product integrally formed by injection molding, and at least the light reflecting surfaces of the first reflecting portion 79 and the second reflecting portion 81 have a mirror surface coating force by vapor deposition or the like. Is given. Moreover, as a light reflection surface, However, this is not a limitation, and other conventional means can be used.
  • the rear plate 67 includes an umbrella portion 83 having a " ⁇ " shape in the longitudinal section, a rib 85 that supports the back side of the wiring board 71 on the inner side surface of the umbrella portion 83, and Lock claws 87 that engage with the reflecting mirror member 75 are arranged at a plurality of locations (5 locations in the present embodiment) in the longitudinal direction of the umbrella portion 83.
  • the lock claw 87 is formed in a hook shape in which a pair of upper and lower vertical sections in the drawing has a “U” shape.
  • the wiring board 71 is, for example, a printed circuit board, and a plurality (16 in this case) of LEDs 69 are linearly formed corresponding to the individual parabolic mirrors 79a along the longitudinal direction on the reflecting mirror member 75 side. Implemented.
  • the power supply cable 59 is also pulled out from the one end side force of the wiring board 71 and connected to the drive unit 55 (see FIG. 1). Since the wiring board 71 is a single-sided mounting module, it is a safe module with excellent maintainability that makes it easy to find problems when a failure occurs.
  • the reflecting mirror member 75 has brackets 41 for fixing the lighting unit 19 formed at both ends of a mounting base portion 77 formed in a long flat plate shape, and is orthogonal to the longitudinal direction of the mounting base portion 77.
  • An engaging portion 89 is provided for engaging the lock claw 87 of the plate 67.
  • the engaging portion 89 is detachably combined by sandwiching the wiring board 71 with the rear plate 67 and snapping with the lock claw 87 of the rear plate 67.
  • the reflecting mirror member 75 When the reflecting mirror member 75, the wiring board 71, and the rear plate 67 are combined, the light emitting surface of the LED 69 is positioned at the focal position of the parabolic mirror of the first reflecting portion 79.
  • the reflecting mirror member 75 has discretely arranged surfaces that contact the surface of the wiring board 71, and this abutting surface is a high point where the light emitting surface of the LED 69 becomes the focal position of the parabolic mirror. Is formed.
  • the wiring board 71 is stored in the board housing position formed on the reflecting mirror member 75, the height of the rib 85 of the rear plate 67 is set so as to press the wiring board 71 against the contact surface. .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of the lighting unit shown in FIG.
  • the reflecting mirror member 75 of the lighting unit 19 includes a first reflecting portion 79 and a second reflecting portion 81 that are continuously formed.
  • the light emitting surface of the LED 69 is disposed at the base end portion of the first reflecting portion 79. Is provided at the focal position of the parabolic mirror 79a.
  • the parabolic mirror 79a of the first reflecting unit 79 has a reflecting surface that also has a parabolic force with the light emitting surface of the LED 69 as a focal point, and parallelizes the light from the LED 69 toward the light emitting side. Reflect.
  • the second reflecting portion 81 is further provided on the light emitting side of the first reflecting portion 79, and is a flat plate disposed in parallel to the arrangement direction of the parabolic mirror 79a, that is, the arrangement direction of the LEDs 69.
  • a flat plate mirror 81a Then, the light from the powerful LED 69 that is not irradiated on the first reflecting portion 79 is received and reflected in a substantially parallel manner toward the light emitting side.
  • the first reflecting portion 79 has a predetermined reflecting surface region Ml
  • the second reflecting portion 81 has a predetermined reflecting surface region M2 continuous to the reflecting surface region Ml. Therefore, the light reflected by the second reflecting portions 79 and 81 is irradiated to the object to be illuminated as a large amount of parallel light.
  • the inclination angle of the flat plate mirror 81a with respect to the optical axis of the LED 69 is set to an angle at which the luminous flux from the LED 69 that has been irradiated to the first reflecting portion 79 is collimated.
  • the inclination angle is set in the range of 20 ° to 27 ° with respect to the optical axis of the LED 69.
  • the LED 69 has a wide illuminance angle of, for example, 120 °, and even if the light component emitted toward the side out of the emitted light increases, the first reflector 79 The ratio that contributes to parallel light capture by the second reflecting portion 81 is increased. This enhances the effect of uniforming the illuminance distribution.
  • FIG. 9 is a graph showing the illuminance distribution by the lighting unit.
  • the amount of light in the range W in which the light component directly radiated from the LED 69 and the light component force reached with reflection by the first reflecting portion 79 and the second reflecting portion 81 is in other regions. Compared with, the boundary clearly appears. This is because the light is condensed in the range W, and the light beam is made substantially parallel light, and the irradiance is high.
  • the light emitting surface of the LED 69 is the central portion of the LED 69 element. An image is projected on the entire surface of the parabolic mirror 79a of the shooting unit 79. In addition, the image of the light emitting surface is also displayed on both plane plate mirrors 81a and 81a of the second reflecting portion 81. In other words, the light component directly irradiated by the LED 69 is spread by diffusion only with the first reflector 79, but the diffused and spread light component is deflected and made parallel by the flat plate mirror 81a of the second reflector 79. Lighten. By this action, the irradiance of the obtained light flux is increased, and the illuminance distribution within the range W can be made high and uniform. As a result, the boundary of the range W can be clearly seen.
  • Fig. 10 is a graph showing the correlation between the irradiation distance of the illuminance characteristic and the horizontal distance
  • Fig. 11 is a graph showing the correlation between the luminous intensity and the angle of the light distribution characteristic
  • Fig. 12 is a graph showing the relative intensity and wavelength of the relative spectral distribution. It is the graph showing the correlation.
  • FIG. 10 is a graph showing the correlation between the irradiation distance of the illuminance characteristic and the horizontal distance
  • Fig. 11 is a graph showing the correlation between the luminous intensity and the angle of the light distribution characteristic
  • Fig. 12 is a graph showing the relative intensity and wavelength of the relative spectral distribution. It is the graph showing the correlation.
  • the angle of the horizontal axis represents the result of rotating 90 degrees symmetrically about the center axis of the light exit surface of the illumination unit 100 with respect to the measuring instrument, and the solid line represents the lamp unit 11
  • the axis parallel to the longitudinal direction is the rotation axis, and the wavy line indicates the result of measurement using the axis in the direction perpendicular to the rotation axis as the rotation axis.
  • Illuminance just below the light spot Illuminance at a distance of 2m below the light spot
  • the illuminance just below the light spot at the distance of 2m is as shown in FIG. Horizontal distance (distance in the direction perpendicular to the axis of the casing 21) With an irradiation range of 0.4 m, approximately 50 lx / m 2 is obtained.
  • an area with a luminous intensity of 50 to 380 cd is obtained in a rotation angle range around the axis of the light source unit 15—10 to L0 °.
  • the relative spectral distribution shows that the light in the blue wavelength region of 450 to 480 nm and the yellow wavelength region centered at 560 nm are obtained with high intensity, and these lights generate white light. . According to this, since it does not include light in the 365 nm to 410 nm wavelength range preferred by insects, it is possible to realize street lamps that are less susceptible to insects such as moths and mosquitoes.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing different irradiation areas (a) and (b) obtained by rotating the arm.
  • the rotation of the arm 17 is performed so that the irradiation areas SI, S2, and S3 are continuous according to the height of the ground force of the light source unit 15.
  • the angle By setting the angle, the light from LED69, which does not increase the output of LED69, is condensed with high efficiency, and illumination with high illuminance within the irradiation range SI, S2, S3 becomes possible.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a change in the irradiation area due to the rotation of the light source unit around the axis.
  • the light source unit 15 is rotated in the direction around the axis with respect to the arm 17 (the direction of the arrow a in FIG. 14), so that the light irradiation direction changes to the left and right in FIG.
  • the emitted directional illumination light is directed in an arbitrary direction, and the irradiation area S1 can be changed to the irradiation area S1a, Sib or Sic.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing how the irradiation area is set.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of an irradiation area when the lighting device according to the present invention is used as a street lamp.
  • the boundaries between the irradiation areas SI, S2, S3 and the non-irradiation area 101 are clearly separated, and areas that are not desired to be irradiated (non-irradiation)
  • the desired area (irradiation areas SI, S2, S3) can be selectively illuminated by removing the irradiation area 101).
  • this lighting device 100 all of the light from the light source 15 is effective. It does not illuminate nearby buildings due to leaking light, and the illumination light enters the bedroom or living room from the window 103, so there is no need to bother to remove the light-shielding curtains and blinds.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of an example in which an annular irradiation region is formed by adding a light source unit.
  • the illuminating device 100 can comprise three or more light source sections 15 according to installation conditions. As shown in FIG. 17, the light source sections 15 may be arranged radially so that the irradiation areas SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, and S8 force S are continuous. With such a configuration, an annular irradiation region SK can be formed below the illumination device 100A.
  • the present lighting device is mainly used for a street lamp.
  • the present lighting device is not limited to this and can be used for indoor use.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing examples (a) and (b) when the lighting device according to the present invention is used indoors.
  • the lighting device 100 can also be used as an indirect lighting device by fixing the light source support portion 13 to the indoor wall portion 105 and irradiating light emitted from each light source portion 15 above the wall portion 105. .
  • the irradiation areas SI, S2, and S3 are illuminated with a difference in light intensity between the irradiation center and both sides of the irradiation. High performance can be obtained.
  • the illumination device 100 used for outdoor use and indoor use may be formed by roughening the reflection surface of the specular reflection member into a ground shape as a modification thereof. That is, the first reflection The portion 79 and the second reflecting portion 81 can be formed such that at least one of the reflecting surfaces has a plain shape. According to this configuration, the maximum illuminance is slightly reduced as compared with the case shown in FIG. 9, but the light diffusion effect is enhanced, and the range in which the illuminance is uniform is widened. It is possible to perform illumination.
  • the illumination range can be freely changed. Therefore, the light from the LED 69 is concentrated with high efficiency without increasing the output of the LED 69, and the illumination intensity is high within the irradiation range.

Landscapes

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Abstract

　本発明の照明装置は、無駄な方向への照明をなくし、必要とする所望の領域に対して選択的に照明することのできる照明装置である。 　照明方向を自在に変更可能な照明装置１００であって、複数の発光ダイオードをベース上に配設した発光部、発光部の光出射側に複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられ発光ダイオードの発光面が焦点位置となる放物面からなる第１反射部、及び第１反射部のさらに光出射側に発光ダイオードを挟んで発光ダイオードの並び方向に対して平行に一対配列され、発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面を有する第２反射部を備えた光源部１５と、光源部１５を一端側に支持するアーム１７と、アーム１７の他端側を回動自在に支持する光源支持部１３とを備える。

Description

明 細 書
照明装置
技術分野
[0001] 本発明は、 LEDを光源として備えた照明装置に関する。
背景技術
[0002] 従来の照明装置、とりわけ街路灯等に用いられる屋外用の照明装置としては、高輝 度放電灯である水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルノヽライドランプ等の高輝度 の光源が使用されており、道路や駐車場等の施設周辺に広く設置されている。また、 屋内用としては、蛍光灯、白熱灯等が室内灯として広く使用されている。
[0003] 特許文献 1：特開 2003— 100111号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、その照明形態は必ずしも目的にかなったものではなぐ無駄の多い形態が 多いのが現状である。例えば、本来照明が必要な地上に照明光が到達することなぐ 夜空を無駄に照らしている街路灯が多々存在する。そのため、街路灯の光源力 の 光の大半が有効に利用されず、漏れ光となって付近の建物を照らすことがある。住宅 の窓が照らされるような場合には、窓力も寝室や居間の中に照明光が入り込むため に、わざわざ遮光カーテンやブラインドを下ろさなければならない。また、発光する光 源そのものが直接目に見える構造とされている街路灯がある。このような照明下では 近くを通る人や車を運転する人に眩しさを与え、視認性を大きく阻害している。
これに対し、近年、少ない発光ダイオードを用いて広い面を発光させることができる 街灯装置が開発されている。例えば特許文献 1に開示される街灯装置は、光源とし て発光ダイオードを用い、アクリル等などの透光性材料力 なる円筒形ケースを支柱 によって地上力も所定高さに保持し、入射面となるこのケースの内周面に複数の凹 部を形成し、この凹部に発光ダイオードを挿入し、内周面に光を拡散、反射させるこ とで面発光させる構成としているが、光を高効率で集光し、高照度を得ることはでき ず、照射したくない領域を選択的に外して照明することができな力つた。 一方、本願発明者らは、 LEDの出力を上げることなく LED力もの光を高効率で集 光し、高照度を得ることのできる新規な反射板を備えた照明装置を開発している (特 願 2004— 346543)。この照明装置の反射板によれば、 LEDからの光を特定の範 囲に集中して照射することができ、照射範囲内では、高い照度で照明することが可能 となった。また、この照明装置は、照射領域と非照射領域との境界が明瞭に分離する 特性を有し、照射したくない領域を選択的に外して照明することが可能となった。 本発明は、上記新規の照明装置を街路灯等の照明装置の光源部に適用すること で、無駄な方向への照明をなくし、必要とする所望の領域に対して選択的に照明す ることのできる照明装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1)照明方向を自在に変更可能な照明装置であって、複数の発光ダイオードをべ一 ス上に配設した発光部、前記発光部の光出射側に前記複数の発光ダイオードのそ れぞれに対応して設けられ前記発光ダイオードの発光面が焦点位置となる放物面か らなる第 1反射部、及び前記第 1反射部のさらに光出射側に前記発光ダイオードを挟 んで前記発光ダイオードの並び方向に対して平行に一対配列され、前記発光ダイォ ードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面を有する第 2反射部を備 えた光源部と、前記光源部を一端側に支持するアームと、前記アームの他端側を回 動自在に支持する光源支持部と、を具備することを特徴とする照明装置。
[0006] この照明装置では、 LEDの出力を上げることなぐ LED力 の光が高効率で集光さ れ、照射範囲内での高照度の照明が可能となる。また、アームを回動することで、照 射領域と非照射領域との境界が明瞭に分離可能となり、照射したくない領域を外し、 必要とする所望の領域への選択的な照明が可能となる。
[0007] (2)前記光源部と該光源部を支持する前記アーム力もなるランプユニットが、前記光 源支持部に複数本支持されたことを特徴とする（1)記載の照明装置。
[0008] この照明装置では、複数のランプユニットにより照明領域が拡大可能になるとともに 、アームを回転させて照射領域を重ねることで、高照度の照射範囲を所望位置に配 置した任意の照射パターンが形成可能となる。 [0009] (3)前記光源部が前記アームの軸線に対して回動自在に支持され、該光源部の回 動によって光の照射方向を可変にしたことを特徴とする（1)又は（2)記載の照明装置
[0010] この照明装置では、光源部がアームの軸線に対して回動されることで、光源部から 出射される指向性のある照明光が任意の方向に向けられるようになる。
[0011] (4)前記光源部の周囲を囲んで形成され前記光出射側に透光窓を有するケーシン グを備えたことを特徴とする（1)〜（3)の 、ずれか 1項記載の照明装置。
[0012] この照明装置では、光源部がケーシングに包囲され、雨風力 の影響が遮断され ながら、透光窓力 の照明光の出射が可能となる。これにより、高照度の照明光の出 射が確保されつつ、耐侯性が高められ、耐久性が向上される。
[0013] (5)前記光源部と前記アームとを着脱自在に接続するジョイントを備えたことを特徴と する（1)〜 (4)の 、ずれか 1項記載の照明装置。
[0014] この照明装置では、光源部における発光ダイオード等の交換の際、ジョイントで例 えばケーシングと共に光源部がアーム力 脱着可能となり、小単位での分離が可能と なる。これにより、光源部の容易な交換が可能となり、メンテナンス性が向上される。
[0015] (6)前記第 1反射部と前記第 2反射部の少なくともいずれかの反射面が、なし地状に 形成されたことを特徴とする（1)〜（5)の ヽずれか 1項記載の照明装置。
[0016] この照明装置では、発光ダイオードから出射された光がなし地状の発光面によって 反射されることで、光の拡散効果が得られ、照射領域の拡大とともに、均一な照明光 の照射が可能となる。
発明の効果
[0017] 本発明に係る照明装置によれば、放物面の第 1反射部、及び平板状反射面の第 2 反射部を有する光源部と、この光源部を一端側に支持するアームと、アームの他端 側を回動自在に支持する光源支持部とを備え、照明方向を自在に変更可能としたの で、 LEDの出力を上げることなく LED力もの光を高効率で集中し、照射範囲内で高 照度の照明が可能となり、また、照射領域と非照射領域との境界を明瞭に分離し、照 射したくない領域を外して必要とする所望の領域に選択的に照明することができる。 この結果、照明エネルギーを高効率に利用できるようになり、光公害問題を解決でき るとともに、 C02発生の削減にも寄与できる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明に係る照明装置の正面図である。
[図 2]ランプユニットの縦断面視を (a)、下面視を (b)に表したランプユニットの構成で ある。
[図 3]図 2 (b)の A— A断面図である。
[図 4]連結状態を (a)、取り外し状態を (b)に表したアームとジョイントとの接続説明図 である。
[図 5]本発明に係る照明装置の光源部を示す全体構成図である。
[図 6]照明ユニットの側面図（a)、下面図（b)である。
[図 7]照明ユニットの分解斜視図である。
[図 8]図 6に示す照明ユニットの B— B断面図である。
[図 9]照明ユニットによる照度分布を示すグラフである。
[図 10]照度特性の照射距離と水平距離との相関を表したグラフである。
[図 11]配光特性の光度と角度との相関を表したグラフである。
[図 12]相対分光分布の相対強度と波長との相関を表したグラフである。
[図 13]アームの回動によって得られる異なる照射領域を (a) , (b)で表した説明図で ある。
[図 14]光源部の軸線回りの回動による照射領域の変化を表した説明図である。
[図 15]照射領域の設定の様子を表した説明図である。
[図 16]本発明に係る照明装置が街路灯として用いられた場合の照射領域の例を表 す説明図である。
[図 17]光源部を増設して環状の照射領域を形成した例の説明図である。
[図 18]本発明に係る照明装置を室内用に用いた場合の例を (a) , (b)に表した説明 図である。
符号の説明
[0019] 11 ランプユニット
13 光源支持部 17 アーム
21 ケーシング
37 ジョイント
43 透光窓
69 LED (発光ダイオード）
79 第 1反射部
81 第 2反射部
100 照明装置
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明に係る照明装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細 に説明
する。
図 1は本発明に係る照明装置の正面図である。
本実施の形態による照明装置 100は、複数のランプユニット 11が光源支持部 13に 設けられる。ランプユニット 11は、光源部 15と、この光源部 15を一端側に支持するァ ーム 17とからなる。光源部 15は、後に詳述する照明ユニット 19と、この照明ユニット 1 9の周囲を囲むケーシング 21とからなる。ケーシング 21は、例えばアルミパイプ等の チューブ部材 23と、このチューブ部材 23の先端を封止するエンドキャップ 25と、基 端を封止する連結キャップ 27と、チューブ部材 23の光照射窓に配設される透明カバ ー材 29と力らなる。
[0021] 図 2はランプユニットの縦断面視を (a)、下面視を (b)に表したランプユニットの構成 図である。
エンドキャップ 25は、チューブ部材 23の先端に螺合或いは接着剤によって外嵌さ れる。エンドキャップ 25とチューブ部材 23との嵌合部は、シーリングにより防水'防塵 シールされる。連結キャップ 27は、リング材 27aと、キャップ 27bとからなる。リング材 2 7aは、内周面の軸線方向中央部に周方向に連続する段部 31が突設され、一端側か ら内側に挿入されたチューブ部材 23の基端がこの段部 31に当接される。チューブ 部材 23の基端外周とリング材 27a内周とは、螺合或いは接着剤によって嵌合され、 その嵌合部がシーリングにより防水'防塵シールされる。
[0022] リング材 27aの他端内周には雌ねじ 33が形成され、リング材 27aはこの雌ねじ 33に 、キャップ 27bの外周に形成された雄ねじ 35を螺合させて連結される。すなわち、リ ング材 27aとキャップ 27bとは、ジョイント 37を構成している。ジョイント 37は、螺合解 除されることで、リング材 27aがチューブ部材 23側となり、キャップ 27bがアーム 17側 となって分離される。これにより、光源部 15とアーム 17とが着脱自在に接続される。し たがって、光源部 15における発光ダイオード等の交換の際、ジョイント 37で例えばケ 一シング 21と共に光源部 15がアーム 17から脱着可能となり、小単位での分離が可 能となる。その結果、光源部 15の容易な交換が可能となり、メンテナンス性が向上さ れるようになっている。
[0023] 図 3は図 2 (b)の A— A断面図である。
照明ユニット 19を内蔵したチューブ部材 23には、照明ユニット 19の光出射開口部 39の部分に上記の透明カバー材 29が取り付けられている。したがって、ケーシング 2 1には透明カバー材 29によるスリット状の透光窓 43が形成され、この透光窓 43に光 出射開口部 39が配置されている。
[0024] 光源部 15は、このようにしてケーシング 21に包囲されることで、雨風からの影響が 遮断されながら、透光窓 43からの照明光の出射が可能となる。これにより、高照度の 照明光の出射が確保されつつ、耐侯性が高められ、耐久性が向上されるようになつ ている。
[0025] ここで、ジョイント 37の構造を詳細に説明する。
図 4は連結状態を (a)、取り外し状態を (b)に表したアームとジョイントとの接続説明 図である。
ジョイント 37のキャップ 27bには雌ねじ 45が形成される。アーム 17の先端には雄ね じ 47が形成されている。また、アーム 17先端の雄ねじ 47には、出射角度調整用ナツ ト 49が螺合されている。光源部 15は、キャップ 27bの雌ねじ 45に、アーム 17の雄ね じ 47を螺合することで、アーム 17の先端に支持固定される。この際、光源部 15は、ァ ーム 17に対する任意の回転角度で、出射角度調整用ナツト 49がキャップ 27b側へ 締め付けられることで、回転が規制され、所望の回転向きでアーム 17の先端に固定 されるようになつている。
[0026] このように、光源部 15は、アーム 17の軸線に対して回動自在に支持され、回動によ つて光の照射方向を可変にしたので、出射される指向性のある照明光が任意の方向 に向けられるようになつている。
[0027] なお、アーム 17と光源部 15とは、上述したように、ジョイント 37のリング材 27aとキヤ ップ 27bとで連結 ·連結解除可能とした力 図 4 (b)に示すように、キャップ 27bとァー ム 17先端の雄ねじ 47とで連結 ·連結解除可能としてもよい。
[0028] アーム 17の基端にはフランジ部 17a (図 2参照）が形成される。図 1に示すように、 箱状に形成された光源支持部 13の上面にはアーム 17の基端外径より大きくかつフ ランジ部 17aの外径より小さいアーム固定穴 51が穿設される。また、アーム 17の基端 には雄ねじ 52が形成されている。したがって、アーム 17は、基端をアーム固定穴 51 に挿入し、その先端に取り付け用ナット 53を螺合することで、フランジ部 17aと取り付 け用ナット 53とでアーム固定穴 51の周縁を挟持して、光源支持部 13に固定される。 そして、光源支持部 13は、取り付け用ナット 53を緩め、所望の向きにアーム 17を回 動 (旋回）させた後、取り付け用ナット 53を締めることで、アーム 17の基端側を任意の 回動角度で支持固定できるようになって 、る。
[0029] 光源支持部 13には後述する駆動部 55が、防水ケース 57の内側に収容される。照 明ユニット 19に接続された給電ケーブル 59は、アーム 17内に揷通され、防水ケース 57内に引き込まれて駆動部 55の二次側出力端子 61に接続される。駆動部 55の一 次電源端子 63には電源線 65が接続され、電源線 65は防水ケース 57を貫通して光 源支持部 13の外部へと導出される。
[0030] 照明装置 100では、光源部 15とこの光源部 15を支持するアーム 17からなるランプ ユニット 11が、光源支持部 13に複数本 (本実施の形態では一例として 3本)支持され ている。このように複数のランプユニット 11を備えることで、照明領域が拡大可能にな つている。また、アーム 17を回転させて照射領域を重ねることで、高照度の照射範囲 を所望位置に配置した任意の照射パターンが形成可能となっている。
[0031] 次に、照明ユニット 19について説明する。 図 5は本発明に係る照明装置の光源部の全体構成図である。
照明ユニット 19には上記の駆動部 55が接続される。駆動部 55は、照明ユニット 19 に発光駆動電力を供給するものであり、例えばフルレンジトランス等を用いることがで きる。駆動部 55は商用電源に接続し、商用電源からの例えば AC110V〜220V、 5 0Hz〜60Hz等の電力を、 DC12V(DC6Vや DC24V等の任意の電圧、或いは交 流であってもよい)の駆動電圧に変換して照明ユニット 19に供給する。
[0032] 照明ユニット 19は、後板 67と、多数個の LED69を基台である配線基板 71上に直 線的に配設した発光部 73と、反射鏡部材 75とを有して構成されている。後板 67は、 反射鏡部材 75との間に配線基板 71を挟み込んで反射鏡部材 75に着脱自在に組 み付けられる。
[0033] 図 6に照明ユニットの側面図（a)、下面図（b)、図 7に照明ユニットの分解斜視図を 示した。
照明ユニット 19は、図 6 (a)に示すように、反射鏡部材 75に後板 67を組み付けた状 態で高さ Hを有する。高さ Hは、本実施形態においては概ね 20mm程度であり、発 熱電球や蛍光灯等を光源として用いた場合と比較して大幅に薄型化されている。な お、高さ Hは、小さすぎると反射鏡部材 75の偏向特性が損なわれ、大きすぎると設置 スペースを要して本照明ユニット 19の配置自由度が高められない。そのため、高さ H は 15〜30mm程度、特に 20〜23mm程度とすることが望ましい。
[0034] 反射鏡部材 75は、長尺板状の取付基部 77 (図 7参照）と、取付基部 77に接続され 、図 6 (b)に示すように、中心位置に開口を有し光出射側が解放側となる放物面から なる反射面 (放物面鏡) 79aを複数個 (本実施形態にぉ 、ては合計 16個）形成した 第 1反射部 79と、第 1反射部 79のさらに光出射側に設けられ、放物面鏡 79aの並び 方向に平行な平板状の反射面 (平面板鏡) 81aを形成した第 2反射部 81とを一体に 有する。第 2反射部 81は、放物面鏡 79aの並び方向とは直交する方向に平面板鏡 8 laがー対形成されたもので、並び方向両脇は、第 1反射部 79の放物面鏡を延長し た放物面壁 8 lbで接続されている。反射鏡部材 75は、射出成形により一体成形され た榭脂成形品であって、少なくとも第 1反射部 79と第 2反射部 81の光反射面にはァ ルミ蒸着等による鏡面のコーティング力卩ェが施されている。また、光反射面としては、 これに限らず、他の常套手段が利用可能である。
[0035] 後板 67は、図 7に示すように、縦断面が"く"の字状の傘部 83と、傘部 83の内側面 に配線基板 71の背面側を支持するリブ 85と、傘部 83の長手方向の複数箇所 (本実 施形態においては 5箇所）に反射鏡部材 75と係合するロック爪 87が配設されてなる 。ロック爪 87は、図中上下一対の縦断面が"コ"の字状のフック形状に形成されてい る。
[0036] 配線基板 71は、例えばプリント基板であり、反射鏡部材 75側に長手方向に沿って 個々の放物面鏡 79aに対応して複数個（ここでは 16個）の LED69が直線状に実装 されている。そして、配線基板 71の一端側力もは給電ケーブル 59が引き出され、駆 動部 55 (図 1参照）に接続されている。配線基板 71は、片面実装モジュールのため に、障害発生時に問題点を発見し易ぐメンテナンス性に優れた安全なモジュールで ある。
[0037] 反射鏡部材 75は、長尺平板状に形成された取付基部 77の両端に照明ユニット 19 の固定用のブラケット 41が形成されており、取付基部 77の長手方向に直交して、後 板 67のロック爪 87が係合する係合部 89を設けてある。係合部 89は、配線基板 71を 後板 67とで挟み込み、後板 67のロック爪 87とのスナップアクションにより脱着自在に 組み合わせられる。
[0038] 反射鏡部材 75、配線基板 71、後板 67を組み合わせたとき、第 1反射部 79の放物 面鏡の焦点位置に LED69の発光面が位置することになる。これはつまり、反射鏡部 材 75には、配線基板 71表面に当接する面が離散的に配置されており、この当接面 を、 LED69の発光面が放物面鏡の焦点位置となる高さに形成している。また、配線 基板 71が反射鏡部材 75に形成された基板収容位置に納まる際、後板 67のリブ 85 は、この当接面に配線基板 71を押圧するようにその高さが設定されている。
[0039] 従って、反射鏡部材 75、配線基板 71、後板 67を単に組み合わせるだけで、放物 面鏡の焦点位置と LED69の発光面の位置が簡単にして高精度で一致することにな る。この構成により、例えばねじ等の締結手段を用いることなく簡単に組み付けでき、 部品点数を減らして、組立や調整のための工程を軽減でき、生産性の向上が図られ る。 [0040] 次に、上記構成の照明ユニット 19に対する光学的特性について説明する。
図 8は図 6に示す照明ユニットの B— B断面図である。
照明ユ ット 19の反射鏡部材 75は、第 1反射部 79と第 2反射部 81とが連続して形 成されており、第 1反射部 79の基端部には、 LED69の発光面を放物面鏡 79aの焦 点位置に配置させるための開口 91が設けてある。第 1反射部 79の放物面鏡 79aは、 LED69の発光面を焦点位置とする放物面力もなる反射面を有しており、 LED69か らの光を光出射側に向けて略平行化して反射する。
[0041] また、第 2反射部 81は、第 1反射部 79のさらに光出射側に設けられ、放物面鏡 79a の配列方向、即ち、 LED69の配列方向に対して平行に配置された平板状の平面板 鏡 81aを有している。そして、第 1反射部 79に照射されな力つた LED69からの光を 受けて、光出射側に向けて略平行ィ匕して反射する。第 1反射部 79は、予め定められ た反射面領域 Mlを有し、第 2反射部 81は、反射面領域 Mlに連続して予め定めら れた反射面領域 M2を有するために、第 1,第 2反射部 79, 81によって反射された光 は、大きな光量の平行光となって被照明物に照射されることになる。
[0042] 平面板鏡 81aの LED69の光軸に対する傾斜角度は、第 1反射部 79に照射されな 力つた LED69からの光束が平行光化する角度に設定される。本実施形態の場合は 、 LED69の光軸に対して 20°〜27°の範囲で傾斜角度が設定されている。
[0043] ここで、 LED69は、例えば 120° 等の広い照度角を有しており、出射した光のうち 、側方へ向いて出射した光成分が増カロしても、第 1反射部 79、第 2反射部 81に捕ら えられて、平行光化に寄与する割合が高くなる。これにより、照度分布の均一化効果 がー層高められる。
[0044] 次に、上記構成の照明ユニット 19による照度分布について説明する。
図 9は照明ユニットによる照度分布を示すグラフである。
図 9に示すように、 LED69から直接的に照射される光成分と、第 1反射部 79、第 2 反射部 81による反射を伴って到達した光成分力もなる範囲 Wにおける光量は、他の 領域と比較して、その境界が明瞭に現れている。これは、範囲 W内に集光されて、か つ光束が略平行光とされ、放射照度が高い状態になっているためである。
[0045] また、 LED69の発光面は、 LED69の素子の中央部であり、この発光面は、第 1反 射部 79の放物面鏡 79aの全面に像を映出する。また、第 2反射部 81の双方の平面 板鏡 81a, 81aにも発光面の像を映出する。つまり、第 1反射部 79だけでは LED69 力もの直接照射される光の成分が拡散により広がってしまうが、第 2反射部 79の平面 板鏡 81aにより、拡散して広がる光成分を偏向して平行光化する。この作用により、 得られる光束の放射照度が高くなり、範囲 W内の照度分布を高く均一にすることがで き、その結果、範囲 Wの境界が明瞭に見えることになる。
[0046] 次に、上記した照明装置 100の光源部 15における性状を説明する。
図 10は照度特性の照射距離と水平距離との相関を表したグラフ、図 11は配光特 性の光度と角度との相関を表したグラフ、図 12は相対分光分布の相対強度と波長と の相関を表したグラフである。図 11において、横軸の角度は、測定器に対し照明ュ ニット 100の光出射面の中心軸を回転軸として左右対称に 90度回転した結果を表記 したものであり、実線はランプユニット 11の長手方向に平行な軸を回転軸とし、波線 はこの回転軸とは直交する方向の軸を回転軸として計測した結果を表している。 •LED数 16個
•反射鏡部材 75の外形寸法
縦 23. 8mm、横 264mm、高さ (H)16. 25mm
[0047] 上記構成の光源部 15によれば、下記の基本特性が実験的に得られる。
•直線照射距離 (光源位置から 1 k以上の照度が得られる位置までの最大距離） 30m以上
，光点直下照度 (光点直下距離 2mの地点における照度）
約 50 lx/m2
'電気的特性
12V駆動時（DC) 0. 09A 1. lwhZ本
24V駆動時（DC) 0. 08A 1. 92wh/本
•光学的特性
全光束（12V駆動時） 43. 3 1m
全光束（24 V駆動時） 48. 8 1m
[0048] 特に、光点直下距離 2mの地点における照度光点直下照度は、図 10に示すように 、水平距離 (ケーシング 21の軸線に直交する方向の距離) 0. 4mの照射範囲で、約 50 lx/m2が得られる。
配光特性は、図 11に示すように、光源部 15の軸線回りの回転角度範囲— 10〜： L0 ° で、光度 50〜380cdの領域が得られる。
相対分光分布は、図 12に示すように、 450〜480nmの青色波長領域の光と、 560 nmを中心とする黄色波長領域が高強度に得られ、これらの光によって白色光が生 成される。これによれば、昆虫の好む 365nm〜410nmの波長域の光を含まないの で、蛾や蚊等の害虫が寄りにくい街路灯を実現できる。
[0049] 次に、上記照明装置 100の使用態様を説明する。
図 13はアームの回動によって得られる異なる照射領域を (a) , (b)で表した説明図 である。
上記した実施の形態による照明装置 100では、図 13 (a)に示すように、光源部 15 の地上力もの高さに応じて、照射領域 SI, S2, S3が連続するようにアーム 17の回転 角度を設定することで、 LED69の出力を上げることなぐ LED69からの光が高効率 で集光され、照射範囲 SI, S2, S3内での高照度の照明が可能となる。
また、図 13 (b)に示すように、アーム 17を回転することで、照射領域 SI, S2, S3と 非照射領域 101との境界が明瞭に分離可能となり、照射したくない領域を外し、必要 とする所望の領域への選択的な照明が可能となる。
[0050] 図 14は光源部の軸線回りの回動による照射領域の変化を表した説明図である。
図 14に示すように、光源部 15は、アーム 17に対する軸線回りの方向（図 14の矢印 a方向）で回動されることで、光の照射方向が同図の左右へ変化する。これにより、出 射される指向性のある照明光が任意の方向に向けられ、照射領域 S1が照射領域 S1 a, Sib又は Sicに変更可能となる。
[0051] 図 15は照射領域の設定の様子を表した説明図である。
アーム 17を基端部で矢印 b方向に旋回させて、図 13 (a)に示す照射状態にしてか ら、光源部 15をアーム 17の軸線に対して a方向に回動させることで、照射領域 SI, S 2を重ね合わせ、高照度の照射範囲 SSを所望の位置に配置した任意の照射パター ン Pを形成できる。 [0052] 図 16は本発明に係る照明装置が街路灯として用いられた場合の照射領域の例を 表す説明図である。
従来の街路灯は、照明する領域を選択的に設定することが難しいが、本発明の照 明装置では簡単に設定することができる。
本照明装置 100の照射方向の自在性を利用すると、図 16に示すように、照射領域 SI, S2, S3と非照射領域 101との境界を明瞭に分離し、照射したくない領域 (非照 射領域 101)を外して必要とする所望の領域 (照射領域 SI, S2, S3)に選択的に照 明することができる。住宅に近接して街灯を設置する場合は、路面を中心に照射して 住宅に対しては眩しくない配慮が必要となる力 この照明装置 100によれば、光源部 15からの光の全てが有効に利用され、漏れ光となって付近の建物を照らすことがなく 、窓 103から寝室や居間の中に照明光が入り込むために、わざわざ遮光カーテンや ブラインドを下ろす必要もなくなる。
[0053] 図 17は光源部を増設して環状の照射領域を形成した例の説明図である。
また、照明装置 100は、設置条件に応じて光源部 15を 3本以上で構成することが できる。図 17に示すように、照射領域 SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8力 S連続す るように、光源部 15が放射状に配設されるものであってもよい。このような構成とする ことにより、照明装置 100Aの下方に、環状の照射領域 SKを形成することができる。
[0054] 上記の説明では、本照明装置を主に街路灯に用いた例を説明したが、本照明装置 はこれに限らず、屋内用として用いることもできる。
図 18は本発明に係る照明装置を室内用に用いた場合の例を (a) , (b)に表した説 明図である。
照明装置 100は、室内の壁部 105に光源支持部 13を固定し、各光源部 15からの 出射光を壁部 105の上方へ照射することで、間接照明装置としても利用することがで きる。この場合、アーム 17を壁部 105の面力も所定角度 αで傾斜させることにより、 照射領域 SI, S2, S3が照射中心部と照射両脇部とで光度差の生じた状態で照らさ れて、高い演出性が得られる。
[0055] このように、屋外用及び屋内用に用いられる本照明装置 100は、その変形例として 、鏡面反射部材の反射面をなし地状に荒らして形成してもよい。すなわち、第 1反射 部 79と第 2反射部 81とは、少なくともいずれかの反射面を、なし地状に形成すること ができる。この構成によれば、図 9に示す場合と比較して最大照度が若干低下するが 、光の拡散効果が高くなり、照度が均一となる範囲が広くなつて、一台の照明ユニット 19により広範囲の照明を行うことが可能となる。
[0056] したがって、上記の照明装置によれば、照明範囲を自在に変更可能としたので、 L ED69の出力を上げることなく LED69からの光を高効率で集中させ、照射範囲内で 高照度の照明を可能にできるとともに、照射領域 SI, S2, S3と非照射領域 101との 境界を明瞭に分離し、照射したくない領域を外して必要とする所望の領域に選択的 に照明することができる。その結果、照明エネルギーを高効率に利用できるようになり 、光公害問題を解決できるとともに、 C02発生の削減に寄与できる。
[0057] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
本出願は、 2005年 8月 30日出願の日本国特許出願番号 2005-249985に基づくもの であり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 照明方向を自在に変更可能な照明装置であって、
複数の発光ダイオードをベース上に配設した発光部、前記発光部の光出射側に前 記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられ前記発光ダイオードの発光 面が焦点位置となる放物面力 なる第 1反射部、及び前記第 1反射部のさらに光出 射側に前記発光ダイオードを挟んで前記発光ダイオードの並び方向に対して平行に 一対配列され、前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の 反射面を有する第 2反射部を備えた光源部と、
前記光源部を一端側に支持するアームと、
前記アームの他端側を回動自在に支持する光源支持部と、
を具備することを特徴とする照明装置。
[2] 前記光源部と該光源部を支持する前記アーム力もなるランプユニットが、前記光源 支持部に複数本支持されたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の照明装置。
[3] 前記光源部が前記アームの軸線に対して回動自在に支持され、該光源部の回動 によって光の照射方向を可変にしたことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記 載の照明装置。
[4] 前記光源部の周囲を囲んで形成され前記光出射側に透光窓を有するケーシング を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項記載の照明装 置。
[5] 前記光源部と前記アームとを着脱自在に接続するジョイントを備えたことを特徴とす る請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項記載の照明装置。
[6] 前記第 1反射部と前記第 2反射部の少なくともいずれ力の反射面が、なし地状に形 成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか 1項記載の照明装 置。
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