(57)【要約】【課題】光源からグローブへの光の入射角及び出射角に着目し、簡単な構成により、光を遠方に照射して効果的な制御ができる照明器具及び照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、光源２、この光源２からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面Ｒを内側に有するカバー３と、このカバー３の下部に接続され、光源２の中心軸周りに配設されるとともに、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として形成された透明のグローブ４とを備える照明器具１である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と；
この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；
このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として形成された透明のグローブと；
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項２】
光源と；
この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；
このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、光源の中心軸に沿った断面における光源から放射された光の内側面への入射角が外側面から出射される出射角よりも大きくなるように前記内側面及び外側面の前記断面形状が形成された透明のグローブと；
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項３】
光源と；
この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；
このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、外側半球面と、この外側半球面の中心に対して偏倚した位置に中心を有する内側半球面とを備え、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として半球状に形成された透明のグローブと；
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の照明器具と；
この照明器具が取付けられるポールと；
を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、街路灯や道路灯などに適用される照明器具及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、街路灯などは、道路や街路などの地中内に立設された直線中空状のポールの上方に照明器具を取付け、この照明器具から全周方向へ光を照射している。そして、過剰又は不要な光漏れ、すなわち、光害対策のため、反射板を設けたり、ルーバ等を設けたりして天空への光漏れを抑制するとともに光の効率的な制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、道路の幅方向に照射される光の照射角を制御するため、制光体を設け、この制光体をルーバ、グローブのプリズム、反射体で構成したものが知られている（特許文献２参照）。この特許文献１には、光を道路の長手方向の遠方に照射しようとする技術的開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９４０３１号公報
【特許文献２】特開平５−１９８２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されたものは、照明器具からの光を遠方に照射しようとする技術的開示がない。一方、特許文献２には、光を遠方に照射しようとする技術的開示はあるものの、その構成が複雑であり、製作するに際し、コスト的な問題が発生する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、光源からグローブへの光の入射角及び出射角に着目し、簡単な構成により、光を遠方に照射して効果的な制御ができる照明器具及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の照明器具は、光源と；この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として形成された透明のグローブと；を具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。光源は、高圧放電ランプ、無電極点灯方式のランプ、蛍光ランプ、ハロゲンランプのような白熱電球やＬＥＤ等の固体発光素子等の適用が可能であり、その種類は限定されない。反射面は、例えば、カバーの内面に形成されていてもよいし、カバーの内側に反射板や反射鏡を設けて構成してもよい。カバーの下部に接続されとは、カバーに直接的に接続される場合又は他の部材を介して間接的に接続される場合が含まれる。
【０００９】
また、グローブを下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として形成することにより、グローブから出射された光を遠方に照射することが可能となる。グローブは、例えば、屈折率の高いポリカーボネート等で形成するのが好適であるが、アクリル等で形成してもよく、格別材質が限定されるものではない。さらに、透明とは、光が透過でき、実質的に乳白等による拡散処理がなされていないことを意味する。
【００１０】
請求項２に記載の照明器具は、光源と；この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、光源の中心軸に沿った断面における光源から放射された光の内側面への入射角が外側面から出射される出射角よりも大きくなるように前記内側面及び外側面の前記断面形状が形成された透明のグローブと；を具備することを特徴とする。
【００１１】
このように、グローブの内側面及び外側面の断面形状を形成することにより、グローブから出射された光を遠方に照射することができる。
【００１２】
請求項３に記載の照明器具は、光源と；この光源からの出射される光を下方全周方向に反射する反射面を内側に有するカバーと；このカバーの下部に接続され、光源の中心軸周りに配設されるとともに、外側半球面と、この外側半球面の中心に対して偏倚した位置に中心を有する内側半球面とを備え、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法を大として半球状に形成された透明のグローブと；を具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の照明装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の照明器具と；  この照明器具が取付けられるポールと；を具備することを特徴とする。照明装置は、街路灯や道路灯などに適用できる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、天空への光漏れを抑制し、光害を抑制できるとともに、簡単な構成により、光を遠方に照射して効果的な制御ができる照明器具を提供することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、グローブを半球状に形成することができ、天空への光漏れを抑制し、光害を抑制できるとともに、簡単な構成により、光を遠方に照射して効果的な制御ができる照明器具を提供することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、各請求項に記載の発明の効果を奏する照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図２】同照明装置を示す断面図である。
【図３】同照明器具の光の進路を模式的に示す説明図である。
【図４】同じく照明器具の光の進路を模式的に示す説明図である。
【図５】同別の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。
【図６】同照明装置の配光状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す正面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る照明装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施形態に係る照明器具及び照明装置について図１乃至図６を参照して説明する。図１及び図２において、照明装置としての街路灯を示し、この街路灯は、照明器具である灯体１と、地中内に立設されて上端に灯体１が連結されるポールＰとから構成されている。灯体１は、全体が略球形に構成され、内部に光源２を収容し、上部のカバー３、下部のグローブ４、反射面Ｒが形成された反射鏡５、ホルダ６を備えている。
【００１９】
カバー３は、アルミニウム材料にて下縁を開口する半球状に形成されている。カバー３の内側には、同じくアルミニウム材料で形成され下縁が開口されたキャップ状の反射鏡５が配置されている。この反射鏡５の内面側は、光源２からの光を下方全周に反射し、反射効率を高めるため鏡面処理が施され、反射面Ｒが構成されている。この反射面Ｒは、白色の焼付け塗装等によって構成してもよく、また、カバー３自体の内面に白色の焼付け塗装等を施して構成してもよい。この場合には、反射鏡５を省略することができる。
【００２０】
グローブ４は、カバー３の下部に接続されており、透光性であり、アクリル材料（屈折率１．４９）、好ましくは、屈折率の高いポリカーボネート材料（屈折率１．５８５）で形成されている。因みに、本実施形態では、ポリカーボネート材料を用いている。そして、グローブ４は、上縁を開口する透明の半球状に形成され、光源２から放射された光が透過するように、光源２の中心軸周りに配設されている。また、グローブ４は、前記カバー３及び反射鏡５とともに、それぞれの開口の縁部において、取付金具を介してねじ等の固定手段によって一体的に結合されている。加えて、グローブ４の下部には、ポールＰが挿入されて固定されるホルダ６が取付けられている。
【００２１】
ここで、図２は、具体的には、図１の照明装置を光源２の中心軸に沿った断面で示す断面図である。グローブ４は、外側半球面４ａと内側半球面４ｂとを有し、内側半球面４ｂは、外側半球面４ａより小径であり、外側半球面４ａの中心位置に対して下側に偏倚、つまり、オフセットした位置に中心を有して形成されている。したがって、グローブ４は、下方から上方に向かうに従い、具体的には、ホルダ６が取付けられている部分から開口に向かうに従い漸次厚さ寸法が大きくなるように形成されている。
【００２２】
ホルダ６には、断面台形状のバッフル台６１が取付けられており、このバッフル台６１の内側にはソケット台６２及びこのソケット台６２の上端に取付けられたソケット６３が設けられている。このソケット６３は、ポールＰに内蔵された図示しない点灯装置とリード線を介して接続されており、光源２が取付けられるようになっている。
【００２３】
光源２は、例えば、１００Ｗのセラミックメタルハライドランプであり、外管の中に発光管２１を有し、その口金がソケット６３に接続され、ランプの中心軸が上下方向になるように配置されている。なお、光源２には、高圧ナトリウムランプや無電極点灯方式のランプ等が適用でき、その種類は格別限定されるものではない。
【００２４】
次に、このように構成された街路灯の作用を説明する。まず、点灯装置、ソケット６３を経由して電源を光源２に投入すると、光源２からの光は、直接グローブ４を透過して全周方向に照射されるとともに、上方へ向かう光は、天空への光漏れを抑制する反射鏡５の反射面Ｒに反射されて下方全周方向に照射される。
【００２５】
このような光の進路を分かりやすくするために模式的に表した図３及び図４において説明する。図３（ａ）は、本発明による光の進路を示し、図３（ｂ）は、従来の光の進路を示し、図４は、本発明と従来の光の進路を重ね合わせて示している。
【００２６】
まず、図３(ｂ)に示す従来のものでは、グローブの厚さ寸法は変わらず、外側半球面と内側半球面とは、平行状態にあると考えることができる。したがって、光源から内側半球面に入射角θ1で入射した光は、グローブの屈折率により屈折角θ2で進み、入射角θ3として屈折角、すなわち、出射角θ4で外方に出射される。この場合、外側半球面と内側半球面とは、平行状態であるため、θ2＝θ3であり、結局、θ1＝θ4であり、入射角と出射角は変わらないこととなる。
【００２７】
次に、図４（ａ）に示す本発明のものでは、グローブの厚さ寸法は下方から上方に向かうに従い大きく形成されているため、外側半球面に対し内側半球面が内側に所定の角度をもって傾斜している状態にあると考えることができる。したがって、光源からの光は、内側半球面に前記入射角θ1よりも大きな入射角θ1´で入射し、グローブの屈折率により屈折角θ2´で進み、入射角θ3´として屈折角、すなわち、出射角θ4´で外方に出射される。この場合、θ3´＜θ3の関係となり、また、θ1´＞θ4´で入射角θ1´よりも出射角θ4´を小さくすることができ、結果としてθ1＞θ4´となり、入射角θ1に対し出射角θ4´を小さくなり、出射光を上方、すなわち、水平線方向に近づけることができることとなる。
【００２８】
因みに、光源２から同一の光の進路で内側半球面に入射する光について、グローブを透過して、外方に出射される光の進路を本発明によるものと従来のものとを比較して表すと、図４に示すものとなる。
【００２９】
次に、別の実施形態について図５を参照して説明する。なお、前記の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。また、図５は、主として、グローブ４の厚さ寸法の関係を説明することを目的としたものであり、その他の詳細な構成は簡略化している。
【００３０】
まず、本実施形態におけるグローブ４の厚さ寸法の関係を説明する。図示上、Ａ点（光源２と仮定する。）を中心に半径をＲ１００（破線で示す）として円を描く。この描かれた円の水平線より下側の面がグローブ４の外側半球面４ａとなる。次に、Ａ点を斜め下方に偏倚、つまり、オフセットした位置に移動し、これをＢ点とする。このＢ点を中心として半径をＲ９７（破線で示す）として円を描く。同様に、円の水平線より下側の面がグローブ４の内側半球面４ｂとなる。したがって、この外側半球面４ａと内側半球面４ｂとによって、グローブ４を構成することにより、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きくなるように形成される。なお、半径Ｒ１００と半径Ｒ９７は、実際の寸法ではなく比にすぎない。また、この半径の比率、偏倚位置は、適宜選定可能であり、例えば、偏倚位置を適宜設定することによって、外側半球面４ａに対し内側面はグローブ４の中心点が光源２の中心軸よりも外側に位置する曲線の回転体、例えば、半楕円形とすることも可能である。この場合には、内側面は、半楕円の半球状体を構成することとなる。
【００３１】
このように構成された照明装置によれば、例えば、Ａ点から水平線より下方に１０度の角度でグローブ４に入射した光は、グローブ４を透過して、下方に９度の角度で出射される。つまり、出射光の角度が小さくなり、水平線に近づく状態となる。これは、グローブ４が下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きく形成されているため、光源２からグローブ４へ入射される光の入射角が大きくなり、また、グローブ４のポリカーボネート材料の屈折率によるものである。同様に、Ａ点から水平線より下方に３０度の角度でグローブ４に入射した光は、グローブ４を透過して、下方に２７度の角度で出射されるようになる。
【００３２】
続いて、本実施形態の街路灯は、図６に示すように、地中内に立設されたポールＰの上方に灯体１が取付けられ、この灯体１から全周方向へ光が照射される。ポールＰの高さは、４〜５ｍ程度であり、灯体１から出射される光は、２０〜３０ｍ先まで到達し照射されるようになっている（破線で示す）。
【００３３】
この種の街路灯では、光をできるだけ遠方まで飛ばし、効果的な照射ができるように制御することが望まれている。仮に、従来では、光の到達距離Ｌ０を３０ｍとすると、前記した本実施形態のように、出射光を１度水平線に近づけるようにすると、光の到達距離Ｌ１を４〜５ｍ伸ばすことができる（実線で示す）。したがって、光源２からグローブ４へ入射される光の入射角を大きくすることにより、また、グローブ４を下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きくなるように形成することにより、光を遠方まで照射でき効果的な制御が可能となる。
【００３４】
また、図２に示すように、光源２の発光管２１は、カバー３内に位置されるようになっているため、光源２１からの光が反射面Ｒによって反射され、下方へ照射される傾向が強くなるが、前記のように出射光を上方に向けることができるため、下方への照射を補正して制御することが可能となる。
【００３５】
以上のように本実施形態によれば、天空への光漏れを抑制でき、光害を効果的に抑制できる。また、簡単な構成により、光を遠方に照射して効果的な制御ができる。さらに、グローブ４は、屈折率の高いポリカーボネートで形成されているので、出射光を上方に向けるのに効果的であり、加えて、衝撃強度的にも有利なものとすることができる。
【００３６】
なお、内側半球面４ｂの中心は、外側半球面４ａの中心位置に対して、斜め下方に偏倚した位置が好ましいが、グローブ４の下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きく形成できれば、格別限定されるものではない。また、グローブ４の下方から上方に向かう全長について厚さ寸法を変化させる必要はない。例えば、グローブ４のホルダ６が取付けられている部分から開口の縁部までの全長おいて、その中間点から開口の縁部までに向かうに従い厚さ寸法が大きく形成されるように構成してもよい。さらに、光害対策のため、必要に応じ、遮光板やルーバ等を用いて出射光を制御するようにしてもよい。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具及び照明装置について図７を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付して重複した説明は省略する。本実施形態は、第１の実施形態とは、灯体１の形態が異なる。カバー３は、傘状に形成されており、その内面には反射面Ｒが鏡面処理等によって形成されている。また、グローブ４は、上縁を開口する透明の半球状に形成され、外側半球面４ａと内側半球面４ｂとを有し、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きくなるように形成されている。このような構成による本実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００３８】
続いて、本発明の第２の実施形態に係る照明器具及び照明装置について図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付して重複した説明は省略する。本実施形態は、第１の実施形態とは、灯体１の形態が異なる。カバー３は、前記第２の実施形態と同様な構成をなしている。一方、グローブ４は、上方に向かって拡開するように円錐台形状に形成されて、外側面４ｃと内側面４ｄとを有し、下方から上方に向かうに従い厚さ寸法が大きくなるように形成されている。
【００３９】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、グローブ４への光の入射角に対し出射角を小さくすることができ、出射光を上方、すなわち、水平線方向に近づけることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、光源には、高圧放電ランプの他、無電極点灯方式のランプ、蛍光ランプ、ハロゲンランプのような白熱電球やＬＥＤ等の固体発光素子等の適用が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・照明器具（灯体）、２・・・光源、３・・・カバー、
４・・・グローブ、４ａ、４ｃ・・・外側半球面、外側面、
４ｂ、４ｄ・・・内側半球面、内側面、Ｒ・・・反射面、Ｐ・・・ポール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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