(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの光エンジンモジュール（１４）を受けるように構成されたポスト（１２）を備える照明器具（１０）であって、前記モジュール（１４）が、実質的に平らな表面上に配置された少なくとも２つの同心の弧状アレイ（３４，３６，３８，４０）に存在する複数の発光ダイオード（１８）を含んでおり、前記モジュール（１４）が互いに実質的に同一であり、各モジュール（１４）が、発光ダイオードが設けられた表面（２０）とその反対側の表面（２２）を含んでおり、各モジュール（１４）が、各々のモジュール（１４）を前記ポスト（１２）に取り付けることができるように構成された第１の縁部（２８）をさらに含んでおり、当該照明器具（１０）が、前記モジュール（１４）に電力を供給するための電気経路をさらに備えている、照明器具。
【請求項２】
４つのモジュール（１４）からなる、請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
前記反対側の表面（２２）が複数の静翼（２４）を含む、請求項１又は請求項２記載の照明器具。
【請求項４】
前記第１の縁部（２８）が前記静翼（２４）と同一表面上に延在している、請求項３記載の照明器具。
【請求項５】
前記発光ダイオードが設けられた表面（２０）が反射性である、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の照明器具。
【請求項６】
前記ポスト（１２）が最大４つの光エンジンモジュール（１４）を選択的に受けるように構成されていて、前記モジュール（１４）の各々が、前記第１の縁部（２８）の反対側に、約９０°で延在する第２の弧状縁部（１７）を含んでいる、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の照明器具。
【請求項７】
各モジュール（１４）が扇形セクタを含む、請求項６記載の照明器具。
【請求項８】
各モジュール（１４）が、前記第１の縁部（２８）から延在しかつ約９０°の角度を形成する側壁（２６）を含む、請求項７記載の照明器具。
【請求項９】
前記第１の縁部（２８）が、前記ポストの外側表面に係合するように構成されたカラー要素（３０）を構成しており、前記側壁（２６）がカラー要素（３０）で相互接続する、請求項８記載の照明器具。
【請求項１０】
前記反対側の表面（２２）が複数の静翼（２４）を含んでおり、各々の静翼（２４）が前記第１の縁部（２８）に近接する第１の端部と前記第２の弧状縁部（１７）に近接する第２の端部とを有している、請求項６乃至請求項９のいずれか１項記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、照明器具の技術分野に関し、より詳細には、地面上に光のパターンを分布させるためのエリア照明器具に関する。これらの照明器具は、大通り、駐車場用地、歩行者用道路、自転車専用道路、又は他の同様な用途を含むエリア照明のために使用することができる。さらに、これらの照明器具は、バスケットボール用フロア又は工場建屋床を照明することなどの室内用途のために使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、照明器具は、ランプ又は他の光源及び光源からの光を反射するための反射体からなる。反射体及び任意の遮蔽の形状は、通常、光分布パターンを規定する。より詳細には、光パターンは、高強度放電ランプの場合、外部遮蔽によって、又は、発光ダイオードパッケージの場合、光学パッケージによって制御される。遮蔽は、そうでなければ使用可能な光の非効率的な遮断であるため、ＨＩＤソリューションは、所望の方向に送られない光パワーを浪費する。
【０００３】
光エネルギーは距離によって分散する。したがって、遠隔エリア照明は、光源からの距離の２乗として逆比例で変化する。さらに、照明器具が比較的大きな目標エリアに光を送るため、光源は、照明されるエリアより何倍も小さい。したがって、各器具によって生成される光エネルギービームは、かなりのエリアをカバーするために比較的強くなければならない。
【０００４】
これらの特性は、いくつかの照明問題を呈する。第１に、遠くの目標エリアにおいて所与の光レベルを維持するため、光源は、光源においてはるかに高いレベルの光エネルギーを生成しなければならない。これは、器具を観察する人々にとってグレア問題の一因となりうる。第２に、発散ビーム又は収束ビームの使用は、かなりの量の光が目標エリアから外れることをもたらしうる。これは、スピルをもたらす。スピル及びグレアは、光の非効率的な使用であり、しばしば好ましくない。
【０００５】
駐車場、大通り、及びハイウェイ照明におけるスピルは、エリアの広範囲照明をもたらし、実際の車道を周囲のエリアから目立たなくさせる。さらに、制御の欠如もまた、多くの用途において、より多くの照明ポール及び照明器具の利用をもたらすことになり、それは、費用がかかり、かなりの資源を消費する。
【０００６】
同様に、ほとんどの既存の照明システムは、できる限り多くのハイウェイ又は車道にわたって広げられた光又は分散された光を有する。しかし、そうすることによって、一部の光は、ほとんどの場合、ハイウェイの各車線についての運転者の観察方向において、運転者から逸れるのではなく、運転者に向かって照射される。これは、車道上の運転者にとってのグレアの一因となりうる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、正方形分布照明器具が照明建築家によって好まれる場合がある。例えば駐車場用地を照明するため、照明建築家は、分布パターンのオーバラップがなくなるように、少数の照明器具を使用することができる。さらに、照明建築家は、正方形照明分布を使用することによって駐車場用地の角部及び縁部におけるスピルをなくしうる。代替的には、丸い又は楕円の光分布は、最も効率的であり、光の遮蔽がほとんど又は全く必要でない。
【０００８】
光分布パターンの広いアレイを提供するために選択的に修正可能である光エンジンを持つことは、光の的確な制御を可能にする。本開示の１つの利点は、適応可能なモジュール式照明器具を設けることによって、スピルが最小でかつ観察者のグレアが制限された状態で、ほとんど全てのエリア又は形状を適切に照明するための、適切な光分布及び配向を有する器具モジュールを容易に選択することが可能であることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第２００９／２４４８８１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によれば、遠隔表面を照明するのに適した照明器具が提供される。器具は、少なくとも２つの実質的に同一の光エンジンモジュールを受けるように適合されたポストを備える。モジュールは、複数の発光ダイオードを含む。各モジュールは、発光ダイオード包含表面及び反対表面を有する。各モジュールは、ポストに搭載するために適合された縁部をさらに含む。器具はまた、モジュールに電力を提供するための電気経路も含む。
【００１１】
別の実施形態によれば、最大４つの発光ダイオードモジュールを選択的に受けるように適合されたポストを備える照明器具が提供される。各モジュールは、ポストに嵌合するために適合された第１の縁部及び約９０°で延在する第２の弧状縁部を備える。照明器具は、実質的に円の形状を形成するために４つのモジュールを含むことができる。
【００１２】
第３の実施形態によれば、照明器具用の光エンジンモジュールが提供される。モジュールは少なくとも２つの別個の発光ダイオードアレイを収容する本体部を含む。ＡＣをＤＣに変換するための電子変換要素もまた設けられる。モジュールは、本体部から延在する搭載アームをさらに含む。
【００１３】
さらなる実施形態によれば、照明器具が提供される。器具は、ポストに搭載された少なくとも２つの光エンジンモジュールを有するポストを含む。モジュールは、少なくとも２つの発光ダイオードアレイを含み、発光ダイオードは、実質的に半球の分布である。第１のモジュールのアレイは、第２のモジュールのアレイと異なるように互いに対して配向される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】モジュール式エリア照明器具組立体の底部斜視図である。
【図２】図１の組立体の上部斜視図である。
【図３】個々のランプモジュールの底部斜視図である。
【図４】図３のモジュールの上部斜視図である。
【図５（ａ）】本組立体の適応性を立証する斜視図である。
【図５（ｂ）】本組立体の適応性を立証する斜視図である。
【図５（ｃ）】本組立体の適応性を立証する斜視図である。
【図６】代替のモジュール設計の底部斜視図である。
【図７】図６のモジュールの上部斜視図である。
【図８（ａ）】ＬＥＤアレイの配向によって達成されるモジュールのさらなる適応性を立証する図である。
【図８（ｂ）】ＬＥＤアレイの配向によって達成されるモジュールのさらなる適応性を立証する図である。
【図８（ｃ）】ＬＥＤアレイの配向によって達成されるモジュールのさらなる適応性を立証する図である。
【図８（ｄ）】ＬＥＤアレイの配向によって達成されるモジュールのさらなる適応性を立証する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで図１及び図２を参照すると、モジュール式エリア照明器具１０が示される。器具１０は、光モジュール１４がネジ又はボルト１６によって取外し可能に搭載されるポスト１２を含む。４つのモジュール１４がポスト１２に固定された状態で、３６０°で延在する光パターンが提供される。さらに、各モジュール１４は、約９０°をなす弧状外側縁部１７を有する扇形セクタを備える。
【００１６】
より詳細には、各モジュール１４は、底部表面２０上に配設されたＬＥＤ（発光ダイオード）１８を含む。表面２０は、器具からの光取り出しを改善するために反射性でありうる。各モジュール１４の上部表面２２は、熱消散を高めるために複数の静翼２４を含む。
【００１７】
ここで図３及び図４を参照すると、個々の光モジュール１４が示される。個々の光モジュール１４は、約９０°のエリアを囲む。この点に関して、各モジュールは、円の１／４の扇形セクタを示す。モジュール１４の側面は、カラー要素３０を形成するために内側縁部２８に交わる肩要素２６によって境界付けられる。カラー要素３０は、ポスト１２の外側表面と協働する弧状表面を含む。もちろん、ポストとカラー要素３０との間の任意の適した協働的形状が受容されることになる。通路３２が、カラー要素３０内に形成されて、ボルト又はネジによるポスト１２に対するモジュール１４の取外し可能な取付けを容易にする。クリップ又は他の機械的接合などの、隣接するモジュールの肩要素２６間のあるタイプの嵌合が、照明器具の総合強度を増すために望ましい場合がある。電力は、可撓性導体又は他の回路（図示せず）を介してポスト１２の端部３３と個々のＬＥＤアレイとの間で提供される。
【００１８】
ここで図３を考えると、ＬＥＤ１８は、４つの全体的に同心のアレイ３４、３６、３８、及び４０に配設される。ＬＥＤは、同心の弧状経路内に設定される。４つの全てのモジュール１４が所定場所にあるとき、ＬＥＤのいくつかの同心リングが形成される（図１参照）。もちろん、特定の用途のための所望の光分布によって左右される表面２０上の任意のタイプのＬＥＤ分布が、本開示によって企図される。ＬＥＤは、当業者に知られている任意のタイプであり、そのタイプの混成物である白色光発生型、飽和色発生型を含みうる。さらに、ＬＥＤは、一体型光学要素を含むように個々にパッケージされうる、又は、ＬＥＤはパッケージされなくてもよく、光学要素が、表面２０全体を覆って形成されうる。
【００１９】
次に図５を考えると、照明器具１０のモジュール性によって達成可能な機能が呈示される。さらに、図５（ａ）では、ポスト１２上に単一モジュール１４を設けることによって、約９０°の光分散が得られうる。この点に関して、図５（ａ）の器具を、例えば駐車場用地の角部に設置することは、駐車場エリアの外への光のスピルなしで、角部エリアの適切な照明を提供しうる。
【００２０】
ここで図５（ｂ）を考えると、約１８０°の光分布が、２つの隣接するモジュール１４を含む照明器具１０によって提供される。この光分布は、例えば、駐車場エリアの縁部又は歩道の照明、或いは、照明されるエリアとその外にあるエリアとの間に直線的境界が存在する他の用途に好適でありうる。
【００２１】
ここで図５（ｃ）を参照すると、ポスト１２の反対側に２つのモジュール１４を含むことによって、対称光分布パターンが提供される。この配向は、例えば、駐車場エリアの中央エリアを、又はおそらく両側の車線が照明されるようにハイウェイの中央で下向きに照明するときに使用することができる。
【００２２】
ここで図６及び図７を参照すると、モジュール１４０の代替の設計が示される。モジュール１４０は、ＬＥＤアレイ１４４の対がその中に配設されるハウジング１４２を含む。ＬＥＤアレイ１４４は、実質的に同一のユニットであり、モジュール１４０に個々に取り付けられ、別々に電力供給される。ＬＥＤアレイ１４４は、より詳細には、複数の半球ＬＥＤアレイ１４８及び１５０がその上に配設される反射性基板１４６からなる。図示するように、反射性基板１４６は、わずかに指向性がある（矢印１４７参照）光分布を生成するように形作られた表面を含む。ハウジング１４２は、交流を直流に変換するための電子回路（図示せず）を含む扉１５２によって覆われたコンパートメントをさらに含む。ハウジング１４２は、ポストに嵌合するのに適したブラケット１５６を含むアーム１５４をさらに備える。
【００２３】
ここで図８を考えると、高度に調節された光分布を提供する本実施形態の能力が示される。さらに、９０°と３６０°との間の光分布を有する能力（図５参照）に加えて、それぞれの個々のモジュールは、ＬＥＤアレイ１４４の配向を修正することによって調節されうる。例えば、図８（ａ）を参照すると、ＬＥＤアレイ１４４は、対称光分布（すなわち、モジュールから３６０°）が提供されるように、アレイ方向を反対にした状態で配向される。対照的に、図８（ｂ）を参照すると、非対称右方光分布（１４７）が提供され、図８（ｄ）では、非対称左方光分布（１４７）が提供される。これは、有利には、大通り上に下向きであるが、車両が運転される方向に傾けて光を送りうる。こうして、車両オペレータが受けるグレアが低減されうる。さらに図８（ｃ）を参照すると、前方光分布（１４７）が提供される。
【００２４】
本開示は、ポール上に設置される数がポール上での配向と共に地面上の照明パターンを左右することを可能にするモジュールについて述べる。これは、製品コストが実質的に同一である場合、モジュールの数だけが制御されうるため、取得コストを低減しうる。全ての光パターンを満たしうる１つの光エンジンモジュールだけが必要とされるため、種々の光パターンについて追跡し製造するための異なる部品番号は存在しない。同様に、同じヒートシンク及び他の部品を使用することができるため、製造コスト及びメンテナンスコストが低減される。しかし、モジュールは、いろいろな数、例えば１〜４の数でポストに取り付けることができ、各モジュール内のＬＥＤアレイが、所望に応じて、左方、右方、又は前方に配向されうるため、器具によって放出される光パターンは、非常に柔軟性がある。
【００２５】
例示的な実施形態が、好ましい実施形態を参照して述べられた。明らかに、先行する詳細な説明を読み理解すると、修正及び変更を他の者が思いつくであろう。例示的な実施形態は、全てのこうした修正及び変更を、それらが添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲に入る限り含むと解釈されることが意図される。
【符号の説明】
【００２６】
１０  モジュール式エリア照明器具
１２  ポスト
１４、１４０  光モジュール
１６  ネジ又はボルト
１７  弧状外側縁部
１８  ＬＥＤ
２０  底部表面
２２  上部表面
２４  静翼
２６  肩要素
２８  内側縁部
３０  カラー要素
３２  通路
３３  端部
３４、３６、３８、４０、１４４  ＬＥＤアレイ
１４２  ハウジング
１４６  反射性基板
１４７  光分布
１４８、１５０  半球ＬＥＤアレイ
１５２  扉
１５４  アーム
１５６  ブラケット
【図１】
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【図２】
0006047099.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006047099.tif 000005
【図５（ａ）】
0006047099.tif 000006
【図５（ｂ）】
0006047099.tif 000007
【図５（ｃ）】
0006047099.tif 000008
【図６】
0006047099.tif 000009
【図７】
0006047099.tif 000010
【図８（ａ）】
0006047099.tif 000011
【図８（ｂ）】
0006047099.tif 000012
【図８（ｃ）】
0006047099.tif 000013
【図８（ｄ）】
0006047099.tif 000014