(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光を路面に照射して照明する照明装置において、
基端で支持された照明装置本体を備え、前記照明装置本体には、前記路面側からみて前記基端から先端に向けて階段状に高くなるように形成した取付台を備え、前記取付台の各取付段差部の段差面に取付面を備え、１又は複数のＬＥＤが配列されてなる複数のＬＥＤモジュールを前記取付台の各取付面に複数取り付けて前記光源を構成したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記取付台の各取付面に傾斜を付けて前記ＬＥＤモジュールの取付角度を調整し各ＬＥＤモジュールの照射方向を調整することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置において、
広角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールと、狭角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールとを前記取付台に取り付け、前記広角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールが灯具の直下近傍を照明することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置において、
前記光源を覆う透明なカバー部材を備え、前記ＬＥＤモジュールのそれぞれからの光が略直入射するように前記カバー部材を形成したことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置において、
前記ＬＥＤモジュールのそれぞれの光出力を個別に制御する電源装置を備え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】
本発明は道路や歩道等の路面の照明に用いて好適な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路や歩道等の路面を照明する道路灯にあっては、ＨＩＤ（High Intensity Discharge Lamps）ランプや蛍光ランプが光源として広く用いられており、また、この光源の光を路面に効率良く、かつ、略均一の照度で照射するための反射鏡が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２２９１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の照明装置では、反射鏡を如何に設計しようとも、道路わきに漏れ出す漏れ光を無くすことができず光のロスが生じる、といった問題がある。さらに、単数のランプ光源を光制御するには、少なくとも当該ランプ光源を覆う寸法の反射鏡を要するため、装置本体のサイズが大きくなるばかりか、装置本体の重量も重くなる。このため、装置本体をポールで支持するタイプの照明装置では、ポールに加わる風圧荷重が増えることもあり、ポールの強度保持のためにポール部材および基礎部材のコストが増大するといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型、軽量化が可能であり、かつ、効率良く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する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、光源の光を路面に照射して照明する照明装置において、基端で支持された照明装置本体を備え、前記照明装置本体には、前記路面側からみて前記基端から先端に向けて階段状に高くなるように形成した取付台を備え、前記取付台の各取付段差部の段差面に取付面を備え、１又は複数のＬＥＤが配列されてなる複数のＬＥＤモジュールを前記取付台の各取付面に複数取り付けて前記光源を構成したことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、上記発明において、前記取付台の各取付面に傾斜を付けて前記ＬＥＤモジュールの取付角度を調整し各ＬＥＤモジュールの照射方向を調整することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記発明において、前記取付台に階段状の複数の段部を設け、各段部に前記ＬＥＤモジュールを配設したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記発明において、広角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールと、狭角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールとを前記取付台に取り付け、前記広角ＬＥＤが配列されてなるＬＥＤモジュールが灯具の直下近傍を照明することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記光源を覆う透明なカバー部材を備え、前記ＬＥＤモジュールのそれぞれからの光が略直入射するように前記カバー部材を形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記ＬＥＤモジュールのそれぞれの光出力を個別に制御する電源装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１又は複数のＬＥＤが配列されてなる複数のＬＥＤモジュールを取付台に複数取り付けて前記光源を構成したため、ランプを光源とする従来の照明装置に比べて小型・軽量化が可能になると共に、反射鏡が不要となるため、装置コストを抑えることができる。さらに、漏れ光などの無駄な光が生じることがないため、効率良く照明することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、路面を照明する照明装置の一態様として道路灯を例示する。
図１は本実施形態の道路灯１の構成を使用の態様と共に示す図である。この図に示すように、道路灯１は、照明装置本体２と、この照明装置本体２を頂上部４で支持するポール３とを有し、さらに、このポール３が上段ポール３Ａ及び下段ポール３Ｂを有した、いわゆる段付ポールとして構成されている。この道路灯１は、道路５わきの地面Ｇに交通方向Ｐ１に沿って所定間隔で立設されている。本実施形態では、道路５の道路幅Ｗを６．５Ｍ（メートル）とし、また、照明装置本体２の取り付け高さＨを６Ｍとしている。なお、上記ポール３としては、段付ポール以外のものを用いることも可能である。
【００１３】
図２は照明装置本体２の構成を示す斜視図である。この図に示すように、照明装置本体２は、複数のＬＥＤ１０を光源として有している。各ＬＥＤ１０はパッケージ化され、図３に示すように、１又は複数個（図示例では４個）のＬＥＤ１０が１枚のマウント基板１１に１列にマウントされてＬＥＤモジュール１２を構成し、各ＬＥＤ１０には図示せぬ電力供給線を介して駆動電力が供給される。このマウント基板１１は高熱伝導性材から形成され、ＬＥＤ１０の発熱がマウント基板１１を介して効率良く放熱される。
【００１４】
１個のＬＥＤ１０は、発光ダイオード素子が樹脂材等にモールドされてなる発光部１３と、この発光部１３を封止するエポキシ系樹脂等から形成された封止体１４とを有し、封止体１４の側面には反射面１４Ａが形成され、発光部１３の光を正面に向けて放射する。ＬＥＤ１０の光放射角は反射面１４Ａの形状によって規定され、本実施形態では狭角配光型の狭角タイプＬＥＤ１０Ａと広角配光型の広角タイプＬＥＤ１０Ｂとを光源に用いることで、照明装置本体２の光特性を照射対象の道路５に合わせたものとすることとしているが、これについては後に詳述する。
【００１５】
図４は照明装置本体２の底面、平面、正面、背面及び側面を共に示す図である。なお、以下の説明では、道路灯１が道路５に設置されたときに、地面Ｇに対向する照明装置本体２の面を底面とし、道路５側の横断方向からみた照明装置本体２の面を正面と定義する。
図２及び図４に示すように、照明装置本体２は、天面板２０Ａ及び背面板２０Ｂを有する筐体としてのケース体２０と、このケース体２０に内設される光源装置２１と、光源装置２１の底面、正面及び側面を覆うようにケース体２０に嵌め込まれる透明なカバー部材の一態様としてのカバーガラス２２とを有し、さらに、ケース体２０をポール３の頂上部４に支持する支持部２３とを備えて構成されている。この支持部２３はケース体２０の天面板２０Ａから背面板２０Ｂにかけて延び下方に垂直に折り曲げられた略Ｌ字状の支持材２３Ａを有し、この支持材２３Ａに形成された挿入孔２３Ｂにポール３の頂上部４の先端が挿入されて照明装置本体２がポール３に支持される。
【００１６】
上記光源装置２１は、複数の上記ＬＥＤモジュール１２と、これらのＬＥＤモジュール１２が取り付けられる取付台３０とを有して構成される。この取付台３０は例えばアルミニウム板等の金属板が、図４及び図５に示すように、階段状に段付き成形されて４段のＬＥＤ取付段部３０Ａ〜３０Ｄを有して構成されている。各ＬＥＤ取付段部３０Ａ〜３０Ｄの段差を構成する段差面３１Ａ〜３１Ｄには、図５に示すように、１乃至複数のＬＥＤ１０を取り付けるための取付孔３２が形成され、この取付孔３２に合わせて、上記１乃至複数のＬＥＤ１０を有するＬＥＤモジュール１２が取付台３０の裏面（内側）から取り付けられ、取付孔３２からＬＥＤ１０が露出する。
【００１７】
図４の特に底面図に示されるように、取付台３０は、中心線Ｘに対して平面視対称形に形成されると共に、これと同じく、各ＬＥＤモジュール１２が中心線Ｘに対して対称に配置され、水平方向（交通方向Ｐ１）において略対称な配光となるように構成されている。
上記段差面３１Ａ〜３１Ｄのそれぞれには、ＬＥＤモジュール１２ごとに取付面３３が形成されている。取付け面３３のそれぞれは、鉛直方向Ｚ１に対して傾斜角θ１、及び、水平方向Ｚ２に対して傾斜角θ２だけ傾斜させて形成されており、傾斜角θ１を適宜調整することにより、ＬＥＤモジュール１２の照射光の鉛直角αが規定され、また、水平方向Ｚ２の傾斜角θ２を適宜調整することにより、ＬＥＤモジュール１２の照射光の水平角βが規定される。このように規定されたＬＥＤモジュール１２の鉛直角α及び水平角β方向の光を効率よく照明装置本体２から放射させるために、カバーガラス２２においては、各ＬＥＤモジュール１２に対向するガラス面２２Ａを取付面３３に対して略平行に形成し、ＬＥＤモジュール１２の光をガラス面２２Ａに直入射させて、ガラス面２２Ａにおける反射成分を抑制することとしている。なお、取付面３３の傾斜角θ１、θ２によってＬＥＤモジュール１２の光放射方向を調整する構成に代えて、取付面３３と光モジュール１２との間に取付角度調整用の板材等の取付角度調整部材を介在させて、ＬＥＤモジュール１２の光放射方向を調整するようにしても良い。
【００１８】
上記取付面３３について詳細には、最下段（取付時最上方）のＬＥＤ取付段部３０Ａに、正面から一方の側面にかけて、取付面３３Ａ１、３３Ａ２及び３３Ａ３の３つの取付面３３を形成すると共に、他方の側面には取付面３３Ａ２及び３３Ａ３の水平方向Ｚ２に対する傾斜角θ２を正負反転させてなる取付面３３Ａ２’及び３３Ａ３が形成されている。また、２段目のＬＥＤ取付段部３０Ｂには中心線Ｘに対して面対称となる取付面３３Ｂ及び３３Ｂ’が形成され、３段目のＬＥＤ取付段部３０Ｃには、中心線Ｘに対して面対称となる取付面３３Ｃ及び３３Ｃ’が形成され、また、４段目のＬＥＤ取付段部３０Ｄには傾斜角θ２が０°の１つの取付面３３Ｄのみが形成され、この取付台３０には合計で１０個の取付面３３が形成されている。
【００１９】
各取付面３３の傾斜角θ１及びθ２はそれぞれ異なり、これにより、各取付面３３に取り付けられたＬＥＤモジュール１２ごとに取付角度が異なるため、光照射方向の鉛直角α及び水平角βが相違し、各ＬＥＤモジュール１２によって道路５の路面の複数箇所に向けて光が照射されて路面が照明される。具体的には、１０個の取付面３３に取り付けられた各ＬＥＤモジュール１２は、図６に示すように、道路５の路面の互いに異なる９つの照射ポイントＳＰ１〜ＳＰ５、ＳＰ５’を照明する。図７は、各取付面３３に取り付けられたＬＥＤモジュール１２と、このＬＥＤモジュール１２の路面照射位置との対応関係を示すものである。この図に示すように各ＬＥＤモジュール１２が路面を照明することで、道路灯１の正面側及び交通方向Ｐ１に沿った方向の路面が照明される。このとき、指向性が高く一般のランプよりも光放射範囲が狭いＬＥＤ１０を光源として用いるため、道路灯１の背面側に漏れ光が生じることが無く、漏れ光による光害を防止することができる。
【００２０】
一般に、道路照明においては、自動車の運転者に対して十分な視認環境を実現するために達成すべき指標値として、総合均斉度Ｕ０が０．４以上、平均路面輝度Ｌが０．７ｃｄ／ｍ2以上（一般国道の場合）といった指標値が設定されている。そこで、本実施形態では、各ＬＥＤモジュール１２に搭載されるＬＥＤ１０の個数を増減させ、及び／又は、ＬＥＤモジュール１２ごとの出力を調整することで、各照射ポイントＳＰに向けて放射される光量を調整し、上記指標値が達成されるようになっている。特に、本実施形態では、ＬＥＤモジュール１２のＬＥＤ１０に主として狭角タイプＬＥＤ１０Ａを用いることとし、道路灯１から遠方の位置（例えば、照射ポイントＳＰ２、ＳＰ２’、ＳＰ５、ＳＰ５’など）の輝度が十分に確保されるようにしている。
【００２１】
また、道路照明においては、車線軸均斉度Ｕｌを０．５以上に維持するのが望ましい。しかしながら、光源であるＬＥＤ１０の全てを上記狭角タイプＬＥＤ１０Ａ（例えば、中心軸光度５００ｃｄ以上、１／１０ビームの開きが約３６度）とすると、１個のＬＥＤ１０が照明するエリアが比較的狭くなるため平均路面輝度は維持されるものの、路面の均斉度、特に、道路灯１の直下近傍側の車線軸５Ａ（図６参照）での車線軸均斉度Ｕｌを０．５以上に維持するのが困難になる。そこで本実施形態では、道路灯１側の車線軸５Ａ近傍の照明ポイントＳＰ４、ＳＰ４’を照明するＬＥＤ取付段部３０ＢのＬＥＤモジュール１２に、上記広角タイプＬＥＤ１０Ｂ（例えば、中心軸光度１００ｃｄ以上、１／１０ビームの開きが９０度以上）を用いることとし、このＬＥＤモジュール１２によって、照明ポイントＳＰ４、ＳＰ４’を含む、道路灯１から当該道路灯１側の車線軸５Ａにかけた道路灯１の直下近傍のエリア７０を照明することで、車線軸均斉度Ｕｌを高めることとしている。
【００２２】
光源装置２１の各ＬＥＤモジュール１２に駆動電力を供給するための電源装置６０は、前掲図５に示すように取付台３０の内側に配設され照明装置本体２に内蔵されている。この取付台３０は、上記の通り、階段状形状に成形されているため、その内側に電源装置６０を収納する収納スペース３５を確保することができ、照明装置本体２の小型化が図られる。なお、この電源装置６０を照明装置本体２に併設、或いは、ボール３に内蔵するなどしても良いことは勿論である。
【００２３】
上記電源装置６０から各ＬＥＤモジュール１２に対しては、各ＬＥＤモジュール１２に同一の駆動電力を与えるようにしても良く、また、個々のＬＥＤモジュール１２、或いは、個々のＬＥＤ１０ごとに異なる駆動電力を与えるようにしても良い。特に、ＬＥＤモジュール１２ごとに駆動電力を制御可能に上記電源装置６０を構成することで、各ＬＥＤモジュール１２の光出力を個別に調整できるため、設置当初の初期照度補正や、設置現場での所望の光特性を得るための照度補正が可能となる。
さらに、例えば雨天時などには、車両の進行方向と対向して照射される光（いわゆる、カウンタービーム）を抑制し、路面での反射光を防止するなどすべく、車両の進行方向と対向する側を照明する各ＬＥＤモジュール１２、すなわち、道路灯１を正面からみて左側面側又は右側面側に配置されている各ＬＥＤモジュール１２の出力を弱める、又は、幾つかのＬＥＤモジュール１２を消灯させるように制御することも可能である。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、１又は複数のＬＥＤ１０が配列されてなる複数のＬＥＤモジュール１２を取付台３０に複数取り付けて光源装置２１を構成したため、ＨＩＤランプ等を光源とする従来の照明装置に比べて、照明装置本体２の小型・軽量化が可能になると共に、反射鏡が不要となるため、装置コストを抑えることができる。
また、照明装置本体２の小型・軽量化に伴い風圧荷重が低減され、ポール強度の低減も可能となり、ポール部材および基礎部材のコストを削減することが可能となる。
さらに、ＬＥＤ１０を光源として用いるため、漏れ光の原因となる無駄な方向への光照射が無くなり、効率よく路面を照明することができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、取付台３０に対するＬＥＤモジュール１２の取付角度、すなわち、取付面３３の傾斜角θ１、θ２を調整してＬＥＤモジュール１２の照射方向を調整するようにしたため、各ＬＥＤモジュール１２の光照射方向を簡単に調整、制御することが可能となり、また、取付角度を調整するだけで路面の形状や使用態様に合わせた配光を簡単につくることができる。さらに、漏れ光が生じすることがないため効率を高めることができる。
これに加えて、本実施形態によれば、取付台３０に階段状の複数の取付段部３０Ａ〜３０Ｄを設け、各取付段部３０Ａ〜３０ＤにＬＥＤモジュール１２を配設したため、取付台３０の高さ方向にもＬＥＤモジュール１２が配置されることとなり、各ＬＥＤモジュール１２を板状の取付台の周囲に一列に沿って配列する構成に比べて、取付台３０の水平方向の大きさを小さくすることができる。
さらに、ＬＥＤモジュール１２に駆動電力を供給する電源装置６０を取付台３０の内側に収容する構成とすることで、階段形状に形成された取付台３０の内側のスペースを有効に活用することができる。
【００２６】
また、本実施実施形態によれば、広角のＬＥＤ１０Ｂが配列されてなるＬＥＤモジュール１２が道路灯１の直下近傍を照明するようにした。一般に、ＬＥＤから照射面までの距離が近いほど照射エリアが狭くなるため、複数のＬＥＤで照明した場合に照度ムラが生じ易くなるが、本実施形態によれば、広角タイプＬＥＤ１０Ｂを有するＬＥＤモジュール１２によって道路灯１の近傍の広い範囲が照明され、照度ムラを抑えることができ、均斉度が高められる。
また、本実施形態によれば、ＬＥＤモジュール１２のそれぞれからの光が略直入射するようにカバーガラス２２のガラス面２２Ａを形成したため、ガラス面２２Ａにおける反射光成分を抑制し、効率よく照明することができる。
また、本実施形態によれば、ＬＥＤモジュール１２のそれぞれの光出力を個別に制御する電源装置６０を備えるため、各ＬＥＤモジュール１２の光出力を調整することで、設置当初の初期照度補正や設置現場での照度補正、設置道路や設置環境に応じた配光制御や減光制御を簡単に行うことができる。
【００２７】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、照明装置本体２がポール３に支持される構成の道路灯１を例示したが、これに限らず、照明装置本体２が例えば電柱等に設けられて路面を照明する構成の照明装置にも本発明を適用可能である。
また例えば、上述した実施形態では、路面を照明する照明装置の一態様として、道路灯を例示したが、これに限らず、歩道や駐車場など限られたエリアを効率よく照明する照明装置や街路灯にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る道路灯の構成を使用の態様と共に示す図。
【図２】照明装置本体の斜視図。
【図３】ＬＥＤモジュールの概略構成図。
【図４】照明装置本体の構成を示す図。
【図５】取付台の構成を示す斜視図。
【図６】光照射の態様を説明するための図。
【図７】ＬＥＤモジュール、路面照射位置及びＬＥＤタイプの対応を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１  道路灯
２  照明装置本体
１２  ＬＥＤモジュール
２０  ケース体
２１  光源装置
２２  カバーガラス
３０  取付台
３０Ａ〜３０Ｄ  ＬＥＤ取付段部
３３  取付面
６０  電源装置
【図１】
0004730142.tif 000002
【図２】
0004730142.tif 000003
【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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