(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管を封入した保護管を有する光源と、前記発光管の軸方向が略照射方向の光軸に沿うように前記光源の後部側を覆う反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前半部が前記発光管を焦点として、前記焦点から前記光軸に対して略３０度の方向であって前記光軸との距離が前記反射鏡の開口径の略１／２となる位置を通る開口をもつ回転放物面反射鏡であり、かつ前記回転放物面反射鏡の後端側の開口径が前記保護管が貫通できる最小径となっており、
後半部が前記発光管を中心とする半球面反射鏡であり、前記半球面反射鏡の半径が前記回転放物面反射鏡の後端側の開口径より大きく、
前記回転放物面反射鏡の後端と前記半球面反射鏡との間に凹面または凸面のリング形の反射鏡を設けた照明装置。
【請求項２】
前記反射鏡を、金属またはガラスで作成し表面にダイクロイック処理を施した請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記回転放物面反射鏡の前端開口に、前記発光管から前記反射鏡外への直射光を制御する遮光板を延設した請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記遮光板がフレネル形状である請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記遮光板が断面直線形状の筒形である請求項３記載の照明装置。
【請求項６】
前記遮光板のフレネルの高さを前記反射鏡の開口径の最高約１／２０とした請求項４記載の照明装置。
【請求項７】
前記遮光板の先端が、前記発光管の前端から光軸に対して略３０度の方向で前記光軸との距離が前記反射鏡の開口径の略１／２となる位置とした請求項４または請求項５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、道路照明用ライトガイド等に適用される照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小口径の反射鏡で狭角配光制御するためには、光源は反射鏡に対して小さいものであり、また発光管の長い光源を狭角配光制御するためには反射鏡の径は大きいものであった。すなわち、従来の小口径の反射鏡で発光管の長い光源を狭角配光制御するための反射鏡はなかった。
【０００３】
このような小口径の反射鏡による狭角配光の照明装置は、例えばライトガイド用光源部として用いられ、高圧ナトリウム灯などの長寿命光源（発光管が長い光源）の道路照明用ライトガイドに適用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、小口径の反射鏡で発光管の長い光源を狭角配光制御することができる照明装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明装置は、発光管を封入した保護管を有する光源と、前記発光管の軸方向が略照射方向の光軸に沿うように前記光源の後部側を覆う反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前半部が前記発光管を焦点として、前記焦点から前記光軸に対して略３０度の方向であって前記光軸との距離が前記反射鏡の開口径の略１／２となる位置を通る開口をもつ回転放物面反射鏡であり、かつ前記回転放物面反射鏡の後端側の開口径が前記保護管が貫通できる最小径となっており、
後半部が前記発光管を中心とする半球面反射鏡であり、前記半球面反射鏡の半径が前記回転放物面反射鏡の後端側の開口径より大きく、
前記回転放物面反射鏡の後端と前記半球面反射鏡との間に凹面または凸面のリング形の反射鏡を設けたものである。
【０００６】
請求項１記載の照明装置によれば、回転放物面反射鏡と半球面反射鏡とで反射鏡を形成したため、発光管の長く短軸と長軸の比が大きい光源に対して小口径の反射鏡で狭角配光制御が可能となる。
回転放物面反射鏡の後端と前記半球面反射鏡との間にリング形の反射鏡を設けたため、回転放物面反射鏡と半球面反射鏡の継目からの光漏れを防止できるとともに反射鏡で反射した光を有効利用できる。
【０００７】
請求項２記載の照明装置は、請求項１において、前記反射鏡を、金属またはガラスで作成し表面にダイクロイック処理を施したものである。
【０００８】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、熱を反射鏡２外に放出することができ、熱的に優位になる。
【０００９】
請求項３記載の照明装置は、請求項１において、前記回転放物面反射鏡の前端開口に、前記発光管から前記反射鏡外への直射光を制御する遮光板を延設したものである。
【００１０】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、遮光板により全体として反射鏡を長くすることができるので熱対策効果があるとともに、反射鏡に入射した光束をさらに狭角配光することができ、光源から直接反射鏡外に出射される無駄な光束をカットすることができる。
【００１１】
請求項４記載の照明装置は、請求項３において、前記遮光板がフレネル形状である。
【００１２】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項３と同様な効果のほか、遮光板の形状を小さくできる。
【００１３】
請求項５記載の照明装置は、請求項３において、前記遮光板が断面直線形状の筒形である。
【００１４】
請求項５記載の照明装置によれば、請求項３と同様な効果がある。
【００１５】
請求項６記載の照明装置は、請求項４において、前記遮光板のフレネルの高さを前記反射鏡の開口径の最高約１／２０としたものである。
【００１６】
請求項６記載の照明装置によれば、請求項４と同様な効果のほか、回転放物面反射鏡からの反射光をできるだけロスさせないようにできる。
【００１７】
請求項７記載の照明装置は、請求項４または請求項５において、前記遮光板の先端が、前記発光管の前端から光軸に対して略３０度の方向で前記光軸との距離が前記反射鏡の開口径の略１／２となる位置としたものである。
【００１８】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項４または請求項５と同様な効果のほか、小型化を図れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１により説明する。すなわち、この照明装置は請求項１に対応するもので、光源１と、反射鏡２を有する。
【００２０】
光源１は発光管１ａを有する。実施の形態では発光管１ａが細長い筒状であり、この発光管１ａを円筒状の保護管３（ガラス管）に封入し、発光管１ａを保護管３の端部に設けた口金４に電気的機械的に接続している。
【００２１】
反射鏡２は発光管１ａの軸方向が略照射方向の光軸７に沿うように光源１の後部側を覆うものである。この反射鏡２は、前半部が発光管１ａの略中心を焦点ｆとして、焦点ｆから光軸７に対して略３０度の方向であって前記光軸との距離が前記反射鏡の開口径の略１／２となる位置を通る開口をもつ回転放物面反射鏡５であり、後半部が発光管１を中心とする半球面反射鏡６である。具体的には発光管１の略中心を中心とし光軸７に対する法線方向の距離が回転放物面反射鏡５の開口径φの略１／２を半径Ｒとする半球面反射鏡６である。実施の形態では口金４を半球面反射鏡６から外部へ貫通突出している。
【００２２】
ここで、回転放物面反射鏡５の前端の開口縁の断面位置Ａ、Ａ′は、焦点ｆから光軸７に対して略３０度の方向の延長線上に光軸７との距離が回転放物面反射鏡５の開口径φの略１／２の位置である。また半球面反射鏡６の前端の開口縁の断面位置Ｂ、Ｂ′は中心から光軸７に対し法線方向に距離が回転放物面反射鏡５の開口径φの略１／２となる位置である。Ｃ、Ｃ′は回転放物面反射鏡５の後端側と光源の保護管３とがほぼ交差する位置である。８は回転放物面反射鏡５の後端と半球面反射鏡６の前端との連結部である。この照明装置により、例えばライトガイドのビーム角３０度の有効光束が得られる。
【００２３】
この照明装置は、発光管１ａの略中心の回転放物面反射鏡５の焦点ｆ付近から回転放物面反射鏡５に向けて出射した光が回転放物面反射鏡５を反射して光軸７に平行に反射する。また発光管１ａの略中心から半球面反射鏡６に向けて出射した光が半球面反射鏡６で反射し、もとの焦点ｆの付近を通過して回転放物面反射鏡５に入射し、これを反射して光軸に平行な光となる。したがって、この照明装置は狭角配光制御が可能となり、しかも回転放物面反射鏡５と半球面反射鏡６を連結した構成のため全体として反射鏡２の口径を小口径にできる。
【００２４】
この発明の第２の実施の形態を図２により説明する。この第２の実施の形態は請求項１に対応し、第１の実施の形態と異なる点が半球面反射鏡６の半径Ｒが回転放物面反射鏡５の反射鏡開口径φの半分φ／２より大きいことである。半球面反射鏡６の半径Ｒが大きいと、焦点ｆ付近からの出射光が半球面反射鏡６に入射する光束が多くなるため効率が上がる。この実施の形態は光源１の大きさに制限がない場合に有効である。また半球面反射鏡６が大きくなる分熱的に優位になる。
【００２５】
その他は第１の実施の形態と同様である。
【００２６】
この発明の第３の実施の形態を図３により説明する。第３の実施の形態は請求項１に対応し、第１の実施の形態と異なる点は、回転放物面反射鏡５の焦点ｆおよび半球面反射鏡６の中心（焦点ｆ）が発光管１ａの端部とくに後端部付近に位置していることである。
【００２７】
発光管１ａの略中心を焦点ｆとした反射鏡と比較して効率的に若干落ちるが、狭角配光制御は可能である。
【００２８】
その他は第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
この発明の第４の実施の形態を図４により説明する。第４の実施の形態は請求項１に対応する。第１の実施の形態から第３の実施の形態では反射鏡２を通常の金属基材に通常のアルマイト処理、Ａｌ蒸着やＡｇ蒸着などの表面処理をして鏡面仕上げしている。これに対して第４の実施の形態では反射鏡２を金属やガラスで作成し表面にダイクロイック処理を施している。効果として、熱を反射鏡２外に放出することができ、熱的に優位になる。
【００３０】
その他は第１の実施の形態などと同様である。またこの実施の形態は以降の各実施の形態に適用することができる。
【００３１】
この発明の第５の実施の形態を図５により説明する。第５の実施の形態は請求項２に対応し、第１の実施の形態と異なる点は、回転放物面反射鏡５の後端の光源１の保護管３との交点位置と半球面反射鏡６の前端開口との連結部分、すなわち回転放物面反射鏡５と半球面反射鏡６を連結する位置Ｂ−Ｃ、Ｂ′−Ｃ′間に、断面が直線形状のリング形の軸対称の反射鏡１０を設けている。この反射鏡１０を設けることで、半球面反射鏡６と回転放物面反射鏡５の継目からの光漏れを防止することが可能になるとともに反射鏡で反射した光を有効利用できる。
【００３２】
その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
この発明の第６の実施の形態を図６により説明する。第６の実施の形態は請求項２に対応し、第５の実施の形態と異なる点は、断面が直線形状のリング形の反射鏡に代えて、リング形の断面が直線形状ではなく凸面または凹面の曲面形であって軸対称の反射鏡１０ａを設けている。
【００３４】
その他は第５の実施の形態と同様である。
【００３５】
この発明の第７の実施の形態を図７により説明する。第７の実施の形態は請求項３に対応し、第１の実施の形態と異なる点は、回転放物面反射鏡５の前端開口部に発光管１ａから反射鏡２外への直射光を制御する遮光板１２を延設している。実施の形態では鏡面反射鏡型の筒形の遮光板１２を回転放物面反射鏡５の開口縁に連結している。Ｌは光線である。
【００３６】
反射鏡開口部に軸対称反射鏡の遮光板１２を設け、全体として反射鏡を長くすることで熱対策効果があるとともに反射鏡２および遮光板１２に入射した光束をさらに狭角配光に制御することができ、光源３から直接反射鏡２および遮光板１２の外に直接出射される無駄な光束をカットすることが可能である。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
この発明の第８の実施の形態を図８により説明する。第８の実施の形態は請求項３に対応し、第７の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ａを形成する反射鏡を光吸収型としている。その他は第７の実施の形態と同様である。
【００３８】
この発明の第９の実施の形態を図９により説明する。第９の実施の形態は請求項４に対応し、第７の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｂが軸対称の筒形の反射鏡であって放物面形状のフレネル反射鏡で形成している。フレネル反射鏡に入射した光束を光軸７に平行な方向に配光制御することができる。その他は第７の実施の形態と同様である。
【００３９】
この発明の第１０の実施の形態を図１０により説明する。第１０の実施の形態は請求項４に対応し、第９の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｃのフレネル形状を放物形ではなく三角形状としたものである。その他は第９の実施の形態と同様である。
【００４０】
この発明の第１１の実施の形態を図１１により説明する。第１１の実施の形態は請求項４に対応し、第９の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｄの回転放物面反射鏡６の開口部の径よりも若干大きくして回転放物面反射鏡５の開口部の径方向の外側に位置するように設けている。これにより、回転放物面反射鏡６の反射光がフレネル反射鏡の遮光板１２でロスするのを防止することができる。その他は第９の実施の形態と同様である。
【００４１】
この発明の第１２の実施の形態を図１２により説明する。第１２の実施の形態は請求項５に対応し、第７の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｅが断面直線形状の筒形の反射鏡である、すなわち遮光板１２ｅを直線面反射鏡により形成している。反射鏡を長くすることで熱対策効果がある。その他は第７の実施の形態と同様である。
【００４２】
この発明の第１３の実施の形態を図１３により説明する。第１３の実施の形態は請求項５に対応し、第７の実施の形態と異なる点は、回転放物面反射鏡５の開口部に吸収体により軸対称に直線面遮光板Ａ−Ｄ、Ａ′−Ｄ′を形成する直線型遮光板１２ｆを設けている。このように回転放物面反射鏡５を長くすることで熱対策効果があり、遮光板１２ｆに入射した光束をカットすることができる。その他は第７の実施の形態と同様である。
【００４３】
この発明の第１４の実施の形態を図１４により説明する。第１４の実施の形態は請求項６に対応し、第７の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｇのフレネルの段部１４の高さｈを反射鏡２の開口径φの最高約１／２０としている。すなわち回転放物面反射鏡５からの反射光Ｌが同図（ａ）の矢印のように段部１４に当たって外部にでない光によるロスを防止するようにできるだけ小さく、反射鏡開口径φの略１／２０以下にするのが好ましい。その他は第７の実施の形態と同様である。
【００４４】
この発明の第１５の実施の形態を図１５および図１６により説明する。第１５の実施の形態は請求項７に対応し、第９の実施の形態と異なる点は、遮光板１２ｈの先端が、発光管１ａの前端から光軸７に対して略３０度の方向で光軸７との距離が反射鏡２の開口径φの略１／２となる位置Ｅ、Ｅ′としている。その他遮光板１２ｈが軸対称のフレネル形反射鏡であること等は第９の実施の形態と同様である。この結果、鏡を長くすることで直線形反射鏡の遮光板１２ｈの光軸方向の先端がＥ、Ｅ′となることにより、発光管１ａの前端から光軸に対して略３０度以上のフレネル反射鏡に入射した光束を配光制御することができるとともに熱対策効果がある。
【００４５】
この発明の第１６の実施の形態を図１７により説明する。第１６の実施の形態は請求項７に対応し、第１５の実施の形態と異なる点は、フレネル形反射鏡に代えて、遮光板１２ｉを第１２の実施の形態と同様に直線面反射鏡により形成していることである。その他は第１２および第１５の実施の形態と同様である。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の照明装置によれば、回転放物面反射鏡と半球面反射鏡とで反射鏡を形成したため、発光管の長く短軸と長軸の比が大きい光源に対して小口径の反射鏡で狭角配光制御が可能となる。
回転放物面反射鏡の後端と前記半球面反射鏡との間にリング形の反射鏡を設けたため、回転放物面反射鏡と半球面反射鏡の継目からの光漏れを防止できるとともに反射鏡で反射した光を有効利用できる。
【００４７】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、熱を反射鏡２外に放出することができ、熱的に優位になる。
【００４８】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、遮光板により全体として反射鏡を長くすることができるので熱対策効果があるとともに、反射鏡に入射した光束をさらに狭角配光することができ、光源から直接反射鏡外に出射される無駄な光束をカットすることができる。
【００４９】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項３と同様な効果のほか、遮光板の形状を小さくできる。
【００５０】
請求項５記載の照明装置によれば、請求項３と同様な効果がある。
【００５１】
請求項６記載の照明装置によれば、請求項４と同様な効果のほか、回転放物面反射鏡からの反射光をできるだけロスさせないようにできる。
【００５２】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項４または請求項５と同様な効果のほか、小型化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図２】第２の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図３】第３の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図４】第４の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図５】第５の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図６】第６の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図７】第７の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図８】第８の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図９】第９の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１０】第１０の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１１】第１１の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１２】第１２の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１３】第１３の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１４】第１４の実施の形態の照明装置の部分拡大断面図である。
【図１５】第１５の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【図１６】その概略斜視図である。
【図１７】第１６の実施の形態の照明装置の説明断面図である。
【符号の説明】
１    光源
１ａ    発光管
２    反射鏡
５    回転放物面反射鏡
６    半球面反射鏡
７    光軸
８    連結部
１０    反射鏡
１２ａ〜１２ｉ  遮光板
【図１】
0003899765.tif 000002
【図２】
0003899765.tif 000003
【図３】
0003899765.tif 000004
【図４】
0003899765.tif 000005
【図５】
0003899765.tif 000006
【図６】
0003899765.tif 000007
【図７】
0003899765.tif 000008
【図８】
0003899765.tif 000009
【図９】
0003899765.tif 000010
【図１０】
0003899765.tif 000011
【図１１】
0003899765.tif 000012
【図１２】
0003899765.tif 000013
【図１３】
0003899765.tif 000014
【図１４】
0003899765.tif 000015
【図１５】
0003899765.tif 000016
【図１６】
0003899765.tif 000017
【図１７】
0003899765.tif 000018