(57)【要約】本発明は、床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面に複数個のＬＥＤ光源が配列されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、２個以上の前記ＬＥＤ照明単位モジュールが長手方向に配置されたことを特徴とするＬＥＤ照明装置を提供する。  【選択図】図１３
2011521422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、
実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面に複数個のＬＥＤ光源が配列されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、
２個以上の前記ＬＥＤ照明単位モジュールが長手方向に配置されたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
半円筒形曲面は、幅方向の断面形状が、曲線または分節された直線が連続して結合された形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ照明単位モジュールは、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成され、隣り合うＬＥＤ平板モジュールはお互いに対して幅方向に１５０゜以上１７５゜以下の角度を有するように配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
隣り合うＬＥＤ照明単位モジュールは、お互いに対して長手方向に４０゜以下の結合角度で配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、
前記ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、該ＬＥＤ照明単位モジュールは、２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールがＬＥＤ照明装置の配列方向（ｙ軸）となす角度がΦｉ（ｉ＝−ｎ，−ｎ＋１，・・・，−１，＋１，・・・，ｎ、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）であり、隣り合う前記ＬＥＤ平板モジュールがお互いになす角度（１８０゜−（Φ±ｉ±１−Φ±ｉ）または１８０゜−（Φ＋１＋Φ−１）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）（複号同順）が、１５０゜以上１７５゜以下の範囲にあり、前記ＬＥＤ光源が前記ＬＥＤ照明単位モジュールの内部曲面または外部曲面に設置されるように構成されたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、該ＬＥＤ照明単位モジュールは、２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールがＬＥＤ照明装置の配列方向（ｙ軸）となす角度がΦｉ（ｉ＝−ｎ，−ｎ＋１，…，−１，＋１，…，ｎ、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）であり、隣り合う前記ＬＥＤ平板モジュールがお互いになす角度（１８０゜−（Φ±ｉ±１−Φ±ｉ）または１８０゜−（Φ＋１＋Φ−１）、ｉ＝１，２，…，ｎ−１、複号同順、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）が、１５０゜以上１７５゜以下の範囲にあり、前記ＬＥＤ光源が前記ＬＥＤ照明単位モジュールの内部曲面または外部曲面に設置されるように構成され、ｍ個（ｍは、２以上の自然数）の前記ＬＥＤ照明単位モジュールを、ｙ軸に垂直な方向（ｘ軸）に沿って連続して配列することを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記ｍ個のＬＥＤ照明単位モジュールの結合角度をψｊ（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）とする時、ψｊ≦４０゜の範囲とすることを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールにおいてｉ番目のＬＥＤ平板モジュールの光束をΦｉとする時、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む、複号同順）の関係を満たすと同時に、Φ±ｎ／Φ±１≧２（複号同順）またはΦ±ｎ／Φ０≧２の関係を満たすように構成したことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
前記２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールにおいてｉ番目のＬＥＤ平板モジュール光束をΦｉとする時、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。複号同順）の関係を満たすと同時に、Φ±ｎ／Φ±１≧５（複号同順）またはΦ±ｎ／Φ０≧５の関係を満たすように構成したことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ光源は、ＬＥＤまたはＬＥＤとレンズとの複合体を含み、その指向角幅（Δη）は、±５゜以上±２０゜以下の範囲であることを特徴とする、請求項８に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１１】
少なくとも１つのＬＥＤ照明単位モジュールが、互いに結合されている２個のＬＥＤ照明単位モジュールを含み、結合角度ψとＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）≦ψ≦（Δη＋５゜）の関係を満たすことを特徴とする、請求項７または１０に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのＬＥＤ照明単位モジュールが、互いに結合されている３個以上のＬＥＤ照明単位モジュールを含み、結合角度ψｊ（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）とＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５゜）の関係を満たすことを特徴とする、請求項７または１０に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１３】
少なくとも１つのＬＥＤ照明単位モジュールが、互いに結合されている３個以上のＬＥＤ照明単位モジュールを含み、結合角度ψｊ（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）とＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）／（ｍ−１）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５゜）／（ｍ−１）の関係を満たすことを特徴とする、請求項７または１０に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）照明装置に係り、特に、所望の照射範囲に可能な限り多量の光を照射することができるＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、街灯は、道ばたを照らしたり交通の安全のために車道に沿って設けた照明装置であり、水銀灯またはナトリウム灯などを光源として灯器具物に装着して構成する。
【０００３】
このような、従来の光源で構成される街灯は、消費電力が高く、寿命が短いという不都合から、消費電力が顕著に低いとともに半永久的な寿命を持つＬＥＤを光源とする街灯に対する研究開発が盛んに行われている。
【０００４】
現在、開発されているＬＥＤ街灯には、平面の器具物に複数のＬＥＤを配列して構成したものがある。しかしながら、このように構成されたＬＥＤ街灯の設置された真下の部分は明るすぎる一方で、街灯と街灯との空間は相対的に照度が顕著に低いという欠点がある。
【０００５】
最近では、図１に示すように、曲面構造を持つ器具面１０１にＬＥＤを配列した街灯１００が提案されている。この街灯１００は、曲面構造の器具面１０１にＬＥＤが配列されるため、車道に平行な方向には照度の均一度をある程度向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、当該ＬＥＤ街灯は、指向角が狭いというＬＥＤの特性の上、複数の車線を均一に照らすことが困難であったり、または、照明度が落ちるという問題がある。例えば、上記の形態のＬＥＤ街灯を、車線幅３．２ｍの片道２車線の実際の道路に配置した場合、車線に垂直な方向への光の分布は、図２に示す通りとなり、車線別に照度の偏差が非常に大きいことがわかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、車道に平行な方向および車道に垂直な方向の両方において均一な光の分布を得ることによって、効果的な照明効果を発揮しながらも、電力消耗を低減し、エネルギー効率を向上させることができるＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、後射光を防止して運転者または使用者のグレアを最小化しながらも、所望の照射範囲に可能な限り多量の光が照射されるようにすることによって、高効率の照明効果を発揮できるようにしたＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると上記および他の目的は、下記の手段によって達成することができる。
【００１０】
（１）床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面に複数個のＬＥＤ光源が配列されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、２個以上の前記ＬＥＤ照明単位モジュールが長手方向に配置されたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【００１１】
（２）上記（１）において、半円筒形曲面は、幅方向の断面形状が、曲線または分節された直線が連続して結合された形状を有する。
【００１２】
（３）上記（１）において、前記ＬＥＤ照明単位モジュールは、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成され、隣り合うＬＥＤ平板モジュールはお互いに対して幅方向に１５０゜以上１７５゜以下の角度を有する。
【００１３】
（４）上記（１）において、隣り合うＬＥＤ照明単位モジュールは、お互いに対して長手方向に４０゜以下の結合角度で配置される。
【００１４】
（５）本発明の他の態様によれば、床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、該ＬＥＤ照明単位モジュールは、２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールがＬＥＤ照明装置の配列方向（ｙ軸）となす角度がΦｉ（ｉ＝−ｎ，−ｎ＋１，・・・，−１，＋１，・・・，ｎ、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）であり、隣り合う前記ＬＥＤ平板モジュールがお互いになす角度（１８０゜−（Φ±ｉ±１−Φ±ｉ）または１８０゜−（φ＋１＋φ−１）、ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む、複号同順。）が、１５０゜以上１７５゜以下の範囲にあり、前記ＬＥＤ光源が前記ＬＥＤ照明単位モジュールの内部曲面または外部曲面に設置されるように構成されたことを特徴とするＬＥＤ照明装置が提供される。
【００１５】
（６）本発明の他の態様によると、  床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源が配列された複数のＬＥＤ平板モジュールから構成されたＬＥＤ照明単位モジュールを含み、該ＬＥＤ照明単位モジュールは、２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールがＬＥＤ照明装置の配列方向（ｙ軸）となす角度がφｉ（ｉ＝−ｎ，−ｎ＋１，…，−１，＋１，…，ｎ、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）であり、隣り合う前記ＬＥＤ平板モジュールがお互いになす角度（１８０゜−（φ±ｉ±１−φ±ｉ）または１８０゜−（φ＋１＋φ−１）、ｉ＝１，２，…，ｎ−１、複号同順、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）が、１５０゜以上１７５゜以下の範囲にあり、前記ＬＥＤ光源が前記ＬＥＤ照明単位モジュールの内部曲面または外部曲面に設置されるように構成され、ｍ個（ｍは、２以上の自然数）の前記ＬＥＤ照明単位モジュールを、ｙ軸に垂直な方向（ｘ軸）に沿って連続して配列する。
【００１６】
（７）上記（６）において、前記ｍ個のＬＥＤ照明単位モジュールの結合角度をψｊ（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）とする時、ψｊ≦４０゜の範囲とする。
【００１７】
（８）上記（５）〜（６）のいずれかにおいて、前記２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールにおいてｉ番目のＬＥＤ平板モジュールの光束をΦｉとする時、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む、複号同順）の関係を満たすと同時に、Φ±ｎ／Φ±１≧２（複号同順）またはΦ±ｎ／Φ０≧２の関係を満たす。
【００１８】
（９）上記（５）〜（６）のいずれかにおいて、前記２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）の前記ＬＥＤ平板モジュールにおいてｉ番目のＬＥＤ平板モジュール光束をΦｉとする時、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。複号同順）の関係を満たすと同時に、Φ±ｎ／Φ±１≧５（複号同順）またはΦ±ｎ／Φ０≧５の関係を満たす。
【００１９】
（１０）上記（８）において、前記ＬＥＤ光源はそれぞれ、ＬＥＤまたはＬＥＤとレンズとの複合体を含み、その指向角幅（Δη）は、±５゜以上±２０゜以下の範囲であることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【００２０】
（１１）上記（７）または（１０）において、２個のＬＥＤ照明単位モジュールが結合されており、結合角度ψとＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）≦ψ≦（Δη＋５゜）の関係を満たすことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【００２１】
（１２）上記（７）または（１０）において、３個以上のＬＥＤ照明単位モジュールが結合されており、結合角度ψｊとＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５゜）（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）の関係を満たす。
【００２２】
（１３）上記（７）または（１０）において、３個以上のＬＥＤ照明単位モジュールが結合されており、結合角度ψｊとＬＥＤ光源の指向角幅（Δη）とが、（Δη−５゜）／（ｍ−１）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５゜）／（ｍ−１）（ｊ＝２，３，・・・，ｍ）の関係を満たすことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源を街灯に要求される均一な配光特性を有するように構成することができる。
【００２４】
また、本発明のＬＥＤ照明装置は、街灯として持つべき均一な配光特性を有すると同時に、光が所望の照射領域を外れることを防止したため、運転者のグレアを最小化でき、後射光が最小化されて高効率の照明効果を発揮することができる。したがってＬＥＤ照明装置は、保安灯、トンネル灯および室内灯を含む種々の照明装置に適用することができる。このような分野へのＬＥＤ照明の拡大は電力節減および環境問題に好都合であり、ＬＥＤ照明産業の技術を進歩させることができる。
【００２５】
本発明の上記のおよび他の目的、特徴、そして他の利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明によって、より明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来ＬＥＤ照明装置を説明するための斜視図である。
【図２】従来ＬＥＤ照明装置の照度分布を説明するためのグラフである。
【図３】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図４】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図５】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図６】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図７】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図８】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図９】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明のＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ照明単位モジュールの様々な形態を示す斜視図である。
【図１２】本発明によるＬＥＤ照明装置の設置例を概略的に示す図である。
【図１３】本発明によるＬＥＤ照明装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【図１４】本発明によるＬＥＤ照明装置の他の例を概略的に示す斜視図である。
【図１５】本発明によるＬＥＤ照明装置のＬＥＤ照明単位モジュールを概略的に示す図である。
【図１６】本発明によるＬＥＤ照明装置のＬＥＤ照明単位モジュールを概略的に示す図である。
【図１７】本発明によるＬＥＤ照明装置の均一度測定方法を説明するための図である。
【図１８】本発明の一実施例によるＬＥＤ照明装置の照度分布を示すグラフである。
【図１９】本発明の一実施例によるＬＥＤ照明装置の照度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２８】
本発明は、床面に均一な照度または輝度分布を必要とする場所に設置されるＬＥＤ照明装置であって、実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面にＬＥＤ光源が複数個配列された少なくとも1個のＬＥＤ照明単位モジュールを含み、２個以上の前記ＬＥＤ照明単位モジュールが半円筒の長手方向に配置されたことを特徴とする。
【００２９】
本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ照明単位モジュールを基本構成としながら、好適には、２個以上のＬＥＤ照明単位モジュールが配置されたことを特徴とする。
【００３０】
ここで、ＬＥＤ照明単位モジュールは、実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面にＬＥＤ光源が取り付けられたものを意味し、それ自体でＬＥＤ照明に装着されうるものである。ここでいう「実質的に半円筒形」は、正確な半円筒形だけでなく、上端および下端が異なる直径を有し、全体として中空の半円錐台とされる形態も含むものであり、さらには、内部曲面または外部曲面が滑らかな曲面の形態（図３）を有するものだけでなく、一定の大きさの多角形、例えば、矩形のものが幅方向に所定角度で配置された形態のものも含むことができる。このように、半円筒形の曲面は、幅方向の断面形状が曲線または分節された直線が繋がっている形状を有することができる。後者の場合、それぞれの矩形のものは、後述するＬＥＤ平板モジュールを構成する。このようなＬＥＤ平板モジュールは、偶数個が対称に配置されることもでき（図４）、奇数個が水平に配置されることもできる（図５）。このように、本発明では、ＬＥＤ照明単位モジュールが滑らかな曲面をなすもの、矩形などの多角形を有する複数個のＬＥＤ平板モジュール１２１，１３１が幅方向に配置された形態のもののいずれを使用することもできる。この場合、隣り合うＬＥＤ平板モジュールは互いに幅方向に１５０゜〜１７５゜の角度範囲を有するように配置されたことが好ましい。
【００３１】
図３乃至図５は、理解の便宜上、ＬＥＤ照明単位モジュール１１０，１２０，１３０の内部曲面にＬＥＤ光源が取り付けられる形態の構造を例示したが、これと反対構造である外部曲面にＬＥＤ光源を取り付ける場合にも同様な適用が可能である。
【００３２】
本発明で、ＬＥＤ光源のそれぞれは、ＬＥＤとこれを駆動するためのＰＣＢ基板から構成される。このようなＬＥＤ光源は、上記の実質的に半円筒形の内部曲面または外部曲面に取り付けられる。本発明の好ましい実施例では、内部曲面または外部曲面に配置されるＬＥＤ光源は、一定の間隔で規則的に配列された形態とするが、これに限定されるものではなく、必要に応じて適切な個数を選択することもできる。このようなＬＥＤ光源は、ＬＥＤ照明単位モジュールの内部曲面または各ＬＥＤ平板単位モジュールに締結孔を形成して締結することもでき、締結孔無しで直接付着する方式で取り付けることもできる。
【００３３】
また、ＬＥＤ照明単位モジュールは、２個以上が配置されることができる。図３乃至図５に示す実施例は１個のＬＥＤ照明単位モジュールを使用した場合であり、図６乃至図８、および図９乃至図１１は、複数個のＬＥＤ照明単位モジュールが長手方向に所定角度範囲で配置された場合を示している。ここで、角度範囲は、図１３に示すように、ψで表示されている角度範囲を意味し、以下、結合角度とも呼ぶものとする。
【００３４】
ＬＥＤ照明単位モジュールの両側に延突しているプレート１１１，１２２，１３２は、ＬＥＤ照明単位モジュールを街灯器具の本体内に取り付けるための部分であるが、必須のものではなく、取り付けの形態によって締結孔が形成されることもでき、締結孔無しで直接取り付けることもできる。
【００３５】
図６は、図３に示すＬＥＤ照明単位モジュール１１０が２個直列に配置された場合を、図７は、図４に示すＬＥＤ照明単位モジュール１２０が２個直列に配置された場合を、図８は、図５に示すＬＥＤ照明単位モジュール１３０が２個直列に配置された場合を示す。これらの各場合において隣り合うＬＥＤ照明単位モジュール間の好適な結合角度の範囲は、後述する本発明の具体的な実施の態様で詳細に後述する。
【００３６】
本発明によるＬＥＤ照明装置は、図９乃至図１１に示すように、ＬＥＤ照明単位モジュールが３個連続して直列に配置された形態も含む。図９は、図３に示すＬＥＤ照明単位モジュール１１０が３個直列に配置された場合を、図１０は、図４に示すＬＥＤ照明単位モジュール１２０が３個直列に配置された場合を、図１１は、図５に示すＬＥＤ照明単位モジュール１３０が３個直列に配置された場合を示す。
【００３７】
このようなＬＥＤ光源の配置にすると、ＬＥＤから照射する光が均一な配光特性を有するとともに光が所望の照射領域を外れることがないから、運転者のグレアを最小化することができ、後射光が最小化されて、高効率の照明効果を発揮することができる。
【００３８】
以下、本発明を、ＬＥＤ光源が実質的に半円筒形の外部曲面および内部曲面に取り付けられているＬＥＤ照明単位モジュールを有するＬＥＤ照明装置を例にして詳細に説明する。
【００３９】
図１２は、本発明によるＬＥＤ照明装置の設置例を概略的に示す図であり、図１３は、本発明によるＬＥＤ光源が半円筒形の外部曲面に取り付けられたＬＥＤ照明装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【００４０】
図１２および図１３を参照すると、本発明によるＬＥＤ照明装置は、床面に均一な照度または輝度分布を必要とする路面（ａ）の長手方向（ｙ軸；車線と平行な方向）に沿って連続して配列設置する街灯２０１，２０２や保安灯などに適用することができるもので、ＬＥＤ光源が配列設置される複数のＬＥＤ平板モジュールによって一つのＬＥＤ照明単位モジュールを構成する。
【００４１】
ＬＥＤ照明装置は、単数のＬＥＤ照明単位モジュールにより構成されることもできるが、好ましくは、２つ以上である、すなわちｍ個のＬＥＤ照明単位モジュールを連続して配列して一つの灯器具を構成する。この場合、ＬＥＤ照明単位モジュールは路面の幅方向（すなわちｘ軸；路面の長手方向に沿って連続して設置される照明装置と垂直な方向）に沿って配列されるように構成する。
【００４２】
そして、ＬＥＤ平板モジュールに配列される光源として適用されるＬＥＤは、一般的に、角度に対してランバート（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）特性を示し、程度の指向角幅Δη（こｋどえはη＝±６０゜、Δη＝１２０゜）を持つようになるので、付加的なレンズを使用したり、ＬＥＤの形態に変形を与えてＬＥＤ照明器具の特性を変化させることができる。ここで、指向角幅Δηは、正面における明るさの半分になる角度の範囲をいう。
【００４３】
本発明で、ＬＥＤ光源は、ＬＥＤまたはＬＥＤとレンズとの複合体を含んで構成することができる。すなわち、ＬＥＤ自体に集光レンズを含むか、または、ＬＥＤに別の付加レンズとして集光レンズを取り付けて複合体としたものを適用することができる。
【００４４】
この時、ＬＥＤ光源の指向角幅Δηは、±５゜（または１０゜）乃至±２０゜（または４０゜）の範囲とすることが好ましい。
【００４５】
一方、ＬＥＤ照明装置において、互いに連結されるＬＥＤ照明単位モジュールは、所定の結合角度を有する。例えば、図１３に示すように、２個のＬＥＤ照明単位モジュール３１０，３２０によってＬＥＤ照明装置３００が構成される場合、２個のＬＥＤ照明単位モジュール３１０，３２０をｘ軸に沿って配列して一つの灯器具とする。この場合、第一のＬＥＤ照明単位モジュール３１０が第二のＬＥＤ照明単位モジュール３２０となす結合角度（ψ）は、４０゜以下が好適であり、より好適には、下記の数学式１を満たすように構成すると良い。
【００４６】
（数１）
（Δη−５°）≦ψ≦（Δη＋５°）
図１４は、本発明によるＬＥＤ照明装置の他の例を概略的に示す斜視図である。
【００４７】
図１４を参照すると、ＬＥＤ照明装置４００は、３個のＬＥＤ照明単位モジュール４１０，４２０，４３０で構成され、第一のＬＥＤ照明単位モジュール４１０と第二のＬＥＤ照明単位モジュール４２０とはψ２の結合角度で結合され、第二のＬＥＤ照明単位モジュール４２０と第三のＬＥＤ照明単位モジュール４３０とはψ３の結合角度で結合されている。このような方式でｍ個のＬＥＤ照明単位モジュールが結合される場合、それぞれの隣り合うＬＥＤ照明単位モジュールはψ２，ψ３，・・・，ψｍの結合角度を持つようになり、この場合、結合角度はψ２＜ψ３＜・・・＜ψｍの関係を満たさなければならない。
【００４８】
そして、下記の数学式２を満たすことが好ましい。
【００４９】
（数２）
（Δη−５°）／（ｍ−１）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５°）／（ｍ−１）
より好ましくは、
（数３）
（Δη−５°）≦（ψｊ＋１−ψｊ）≦（Δη＋５°）（ｊ１，２，３，・・・，ｍ−１）
図１５および図１６は、本発明によるＬＥＤ照明装置におけるＬＥＤ照明単位モジュールを概略的に表す図で、図１５は正面図（ｙｚ面に示される）であり、図１６は側面図（ｘｚ面に示される）である。ここで、ｚ軸は街灯の高さに対応する。
【００５０】
本発明によるＬＥＤ照明装置に適用される一つのＬＥＤ照明単位モジュール５００は、２ｎ個または２ｎ＋１個（ｎは、３以上の自然数）のＬＥＤ平板モジュール  Ｍｉ（ｉ＝±１，±２，・・・，±ｎ、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）に、複数のＬＥＤ光源をそれぞれ配列して構成するもので、ここで、ｙ軸とＬＥＤ平板モジュールＭｉとがなす角度（Φ±ｉ）は、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（複号同順）の関係を満たすように構成する。隣り合うＬＥＤ平板モジュールがお互いになす角１８０゜−（Φ±ｉ±１−Φ±ｉ）または１８０゜−（φ＋１＋φ−１）（ここでｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、複号同順、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。）が、１５０゜以上１７５゜以下の範囲にあり、これらのＬＥＤ光源がＬＥＤ照明単位モジュールの半円筒形の内部曲面または外部曲面に取り付けられる。
【００５１】
例えば、ＬＥＤ照明単位モジュール５００は、図１５に示すように、複数のＬＥＤ平板モジュール５０１，５０１’，５０２，５０２’，５０３，５０３’，５０４，５０４’，５０５，５０５’からなっている。このようなＬＥＤ平板モジュールは、少なくとも６個以上とすることが好ましく、ＬＥＤ照明単位モジュール５００においてＬＥＤ平板モジュールの配列は、ｚ軸に対して対称な構造とすることができる。
【００５２】
一方、ＬＥＤ照明単位モジュールは、ｉ番目のＬＥＤ平板モジュールＭｉの光束をΦｉとする時、Φ±ｉ≦Φ±ｉ±１（ｉ＝１，２，・・・，ｎ−１、ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にｉ＝０を含む。複号同順）の関係を満たし、好ましくはΦ±ｎ／Φ±１≧２（複号同順）、さらに好ましくは、Φ±ｎ／Φ±１≧５（複号同順）を満たす。ただし、ＬＥＤ平板モジュールが２ｎ＋１個の場合にはΦ±ｎ／Φ０≧２、好ましくは、Φ±ｎ／Φ０≧５の関係を満たすように構成する。
【００５３】
例えば、ＬＥＤ照明単位モジュール５００は、図１５に示すように、、ｙ軸方向に照度の均一性を確保するために、ＬＥＤ平板モジュール５０１（５０１’），５０２（５０２’），５０３（５０３’），５０４（５０４’），５０５（５０５’）で光束をそれぞれΦ１、Φ２、Φ３、Φ４、Φ５とする時、Φ１≦Φ２≦Φ３≦Φ４≦Φ５の関係を満たすように構成しなければならないと同時に、好ましくはΦ５／Φ１≧２、さらに好ましくはΦ５／Φ１≧５の関係を満たさなければならない。
【００５４】
そして、多数のＬＥＤ平板モジュール５０１，５０１’，５０２，５０２’，５０３，５０３’，５０４，５０４’，５０５，５０５’はそれぞれ別の部材で構成され、一つのＬＥＤ照明単位モジュール５００として組み立てられるか、または、多数のＬＥＤ平板モジュールを単一部材とし、前述の条件および関係を満たすように構成することができる。
【００５５】
以下、本発明の一実施例によるＬＥＤ照明装置について説明する。
【００５６】
図１２に示すように、本発明によるＬＥＤ照明装置を街灯に適用する例について説明する。ここで、街灯の設置高さＨを１０ｍ、街灯間の間隔Ｄを３５ｍにし、街灯２０１，２０２にそれぞれ１ｍの長さＯＨを有するオーバーハング（Ｏｖｅｒｈａｎｇ）２１１，２１２を設けてその端部にＬＥＤ照明装置２２１，２２２を取り付ける。
【００５７】
ＬＥＤ照明装置２２１，２２２は、１５０ワット（Ｗ）級にする。すなわち、３ワット（Ｗ）級のＬＥＤパッケージ５２個を使用し、ＬＥＤパッケージに入力される電流の量を調節することで、街灯ごとのＬＥＤの消費電力が１５０ワット（Ｗ）となるように調節する。この場合、ＬＥＤ光源は、レンズを用いて指向角幅をΔη＝２５゜とする。
【００５８】
そして、ＬＥＤ照明単位モジュールは、図１３に示すように、２個とすることができる。この場合、各ＬＥＤ照明単位モジュールの結合角度ψは２５゜にして互いに結合し、各ＬＥＤ照明単位モジュールには２６個のＬＥＤとレンズとの複合体を配列して図１５に示す形態とする。
【００５９】
ここで、ＬＥＤ平板モジュール５０１，５０１’，５０２，５０２’，５０３，５０３’，５０４，５０４’，５０５，５０５’とｙ軸とがなす角度Φｉを、Φ±１＝７゜、φ±２＝２１゜、φ±３＝３５゜、φ±４＝４９゜、φ±５＝６３゜にし、ＬＥＤ平板モジュール５０１（５０１’）：５０２（５０２’）：５０３（５０３’）：５０４（５０４’）：５０５（５０５’）の光束をΦ１、Φ２、Φ３、Φ４、Φ５とする時、その比は１：１：２：２：７にする。
【００６０】
図１７は、本発明によるＬＥＤ照明装置の均一度測定方法を説明するための図であり、図１８および図１９は、本発明の一実施例によるＬＥＤ照明装置の照度分布を示すグラフである。特に、図１８は、ｘ軸方向（車線に垂直な方向）への照度分布を示しており、図１９は、ｙ軸方向（車線に平行な方向）への照度分布を示している。図２の従来技術による照度分布に比べて、均一度がはるかに改善されたことがわかる。
【００６１】
以上では本発明の好適な実施例に挙げて本発明を説明してきたが、当該技術分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域を逸脱しない範囲内で、本発明の様々な修正および変更が可能であることは明らかである。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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