特許 5797241 街路灯

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797241

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】街路灯

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/08 20060101AFI20151001BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20151001BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/08 200

   F21Y101:02

【請求項の数】2

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2013-169485(P2013-169485)

(22)【出願日】2013年8月19日

(65)【公開番号】特開2015-38826(P2015-38826A)

(43)【公開日】2015年2月26日

【審査請求日】2015年2月24日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390003193

【氏名又は名称】東洋鋼鈑株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】特許業務法人太田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松隈 正人

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１２５４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／０８

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源として複数のＬＥＤ光源を光源固定板に取付けられた光源ユニットと、
その光源ユニットの周囲を取り囲み光源ユニットからの照射光を開口部を通して道路面に向けて反射させる反射面を有する略箱形状の反射ユニットを備えた街路灯であって、
前記複数の光源は、後向き光源と前向き光源との組み合わせからなり、
前記後向き光源の光軸方向の照射光は、前記反射ユニットの後部に取付けられた後部反射面を照射し前方へ反射され、
前記後向き光源の照射光量は前記前向き光源の照射光量よりも大きくしたことを特徴とする街路灯。

【請求項2】

前記反射ユニットの後部反射面及び前部反射面は、
反射ユニットの長手方向の基線を基準として、上から順次に内側へ折れ曲がった長方形状の反射材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の街路灯。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ光源）を光源とした街路灯に関し、特にＬＥＤ光源と反射面の配置の工夫により、照明が必要な領域に効率的に照射し、漏れ光が少なく近隣環境への光害を防ぐことができる街路灯に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、街路灯の光源には、一般に白熱灯や蛍光灯、水銀灯などが使用されてきたが、消費電力が少なく長寿命のＬＥＤ光源が照明手段として注目されている。
このような街路灯に関連して、例えば特許文献１（特開２０１１−０４０１９６号公報）には、ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが緩やかになって行く反射面を有したＬＥＤ照明装置が開示されている。
また、特許文献２（特開２００４−２００１０２号公報）には、蛍光灯などに変わるＬＥＤ光源を用いた街路灯用の照明装置として、道路面を広範囲に照明するためにＬＥＤ光源が下面に指向するように、しかも道路進行方向に沿って多方向に指向するように多角形状に配置する装置が知られている。
さらに、特許文献３（再公表ＷＯ２００７／０８８６６５号公報）には、ＬＥＤとそれを挟んで対向し長手方向に延びる断面アーチ型の互いに非対称な２つの反射面を備えた照明装置が開示され、ＬＥＤ光源からの照射光を反射面で一部集光して照明し、照度を高めることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０４０１９６号公報

【特許文献2】特開２００４−２００１０２号公報

【特許文献3】再公表ＷＯ２００７／０８８６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記のような従来のＬＥＤ光源を用いた街路灯用の照明装置においては、様々な照明目的に適した配光にするために広範囲な配光が必要となり、そのために多方向に指向させる多くのＬＥＤ光源を使用する必要があり省電力化ができないという課題を有している。

【0005】

特に特許文献１の反射面を有した照明装置では、ＬＥＤ光を反射させるリフレクタが特定の曲面状に限定されるために、道路の使用形態に応じた調整に難があって、汎用性にかけるという課題があった。
さらに特許文献２のＬＥＤ光源を多角形状に配置した街路灯装置では、街路灯が設置される道路幅方向における照度分布の調整ができないという問題点があった。
また、特許文献３の照明装置は、反射面によってそれに直交する方向での配光を制御するものであるが、適用する照明用途によっては反射面やＬＥＤの形状や配置が必ずしも適切ではなく、街路灯としては照明領域や照度分布の点で改善の余地があった。

【0006】

本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたもので、照明が必要な領域に効率的に照射して照度を高めることができ、照度分布も良好で、上方光束や漏れ光が少なく近隣環境への光害を防ぐことができる省電力、省エネルギーの街路灯を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明の街路灯は、光源として複数のＬＥＤ光源を光源固定板に取付けられた光源ユニットと、その光源ユニットの周囲を取り囲み光源ユニットからの照射光を開口部を通して道路面に向けて反射させる反射面を有する略箱形状の反射ユニットを備えた街路灯であって、前記複数の光源は、後向き光源と前向き光源との組み合わせからなり、前記後向き光源の光軸方向の照射光は、前記反射ユニットの後部に取付けられた後部反射面を照射し前方へ反射され、前記後向き光源の照射光量は前記前向き光源の照射光量よりも大きくしたことを特徴とする。
これにより、後部反射面で反射されて道路幅方向遠方側を照射する反射光の光量を優先的に増やすことができるので、照明が必要な領域の照度を効率的に高め、照度分布も良好に保つことができる。

【0008】

（２）本発明の街路灯は、上記（１）において、前記反射ユニットの後部反射面及び前部反射面は、反射ユニットの長手方向の基線を基準として、上から順次に内側へ折れ曲がった長方形状の反射部材から構成されていることを特徴とする。
これにより、後部反射面や前部反射面での反射光の反射角度が単純な計算や作図で割り出すことができ、道路面への配光制御が容易となる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の街路灯は、光源として複数のＬＥＤ光源を光源固定板に取付けられた光源ユニットと、その光源ユニットの周囲を取り囲み光源ユニットからの照射光を開口部を通して道路面に向けて反射させる反射面を有する略箱形状の反射ユニットを備えた街路灯であって、前記複数の光源は、後向き光源と前向き光源との組み合わせからなり、前記後向き光源の光軸は、前記反射ユニットの後部に取付けられた後部反射面を照射し前方へ反射され、前記後向き光源の照射光量は前記前向き光源の照射光量よりも大きくしたので、街路灯の設置場所の照明目的に応じた配光が可能となり、照明必要領域の照度を向上させるとともに、特に道路幅方向における照度分布に優れた照明を実現することができる。
また、照明必要領域外に及ぶ上方光束や漏れ光を少なくし、近隣の光害を防ぐとともに、省電力化を図ることができる。
さらに、ＬＥＤ光源からの直接光と反射ユニットで反射させた反射光との合成光として、道路幅方向に対して遠方への照度を高めることができる。
そして、照明効率が高いので使用するＬＥＤ光源の数を少なくすることができ、ギラギラ感や眩しさを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例に係る街路灯の支柱への設置状況を示す側面説明図である。

【図2】実施例に係る街路灯の支柱への設置状況を示す平面説明図である。

【図3】実施例に係る街路灯の斜視図である。

【図4】実施例に係る街路灯の側面断面図（ａ）、正面断面図（ｂ）である。

【図5】実施例に係る街路灯の反射ユニットの照射状態を示す配光図である。

【図6】実施例に係る街路灯の反射ユニットの後部反射面の形成方法を示す説明図である。

【図7】実施例に係る街路灯の反射ユニットの前部反射面の形成方法を示す説明図である。

【図8】比較に用いた従来のＬＥＤ街路灯を示す説明図である。

【図9】比較に用いた従来のＬＥＤ街路灯の反射ユニットの照射状態を示す配光図である。

【図10】実施例の街路灯と従来のＬＥＤ街路灯における、Ｘ軸０位置の照度分布プロフィールを示す比較グラフである。

【図11】実施例の街路灯と従来のＬＥＤ街路灯における、Ｙ軸０〜Ｙ軸５の位置での照度分布プロフィールを示す比較グラフである。

【図12】実施例に係る街路灯の後部反射面の照射状態を示す配光図である。

【図13】実施例に係る街路灯の前部反射面の照射状態を示す配光図である。

【図14】実施例に係る街路灯のＬＥＤ光源の直射光の照射状態を示す配光図である。

【図15】実施例に係る街路灯の光源に使用したＬＥＤの配光特性図である。

【図16】参考例に係る街路灯の（ａ）説明図と、（ｂ）Ｘ軸０位置の照度分布プロフィールを示す比較グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本実施形態に係る街路灯は、光源として複数のＬＥＤ光源を取付けた光源ユニットと、光源ユニットの周囲を取り囲み光源ユニットからの照射光を開口部を通して道路面に向けて反射させる反射面を有する略箱形状の反射ユニットを備えている。
そして、複数の光源は、後向き光源と前向き光源との組み合わせからなり、
後向き光源の光軸は、反射ユニットの後部に取付けられた後部反射面を照射し前方へ反射するようになっている。
さらに、後向き光源の照射光量は前向き光源の照射光量よりも大きくするようにしている。
ＬＥＤ光源は、通常前方にのみに光を放出するように作られており、指向性のある光素子である。本発明の街路灯では、後述するようにＬＥＤ光源の指向性、配光特性を考慮しながら、光源と反射ユニットの反射面とを適切に組み合わせ配置することにより、ＬＥＤ光源からの放射光のうち本来なら漏れ光として照明必要領域外へ向かう光を、反射板を使って照明必要領域へ効率的に反射させ照明する。従ってＬＥＤ光源からの直接光と反射ユニットで反射させた反射光との合成光を用いて照明を行うので、街路灯のように比較的広い領域を照明する場合でも、道路面の照明必要領域内の照度を上げて照明効果を向上させることができる。
また、本発明の街路灯においては、複数のＬＥＤ光源を前向き光源と後向き光源に分け、これを組み合わせる。前向き光源と後向き光源は、光源のＬＥＤの光軸を照射領域の道路進行方向に直交する面上に投影したときに、その光軸の向きが、前者は下向きで鉛直よりも道路幅方向遠方側を向いており、後者は下向きで鉛直よりも道路幅方向手前側（支柱側）を向いている。鉛直下向きを０°とし道路幅方向遠方側を＋、手前側を−として表せば、光軸を前者が＋５〜＋６０°、後者が−５°〜−４５°の範囲に向けるのが好ましい。
本発明においては、ＬＥＤ光源の向きが異なることが重要である。参考として図１６に、後述の実施例と同じＬＥＤ素子を道路進行方向（紙面垂直方向）に沿って３個直線状に同じ向きで配置し、略箱型形状の反射ユニットを備えた街路灯（図１６（ａ））について、街路灯の直下から道路幅方向に沿って測定した道路面路面の照度プロフィール（図１６（ｂ）の図中の参考例で示す曲線）を示した。街路灯の設置高さ４．２ｍで、反射面の形状も後述の実施例とは多少相違するが、照度分布の傾向を考える上では十分参考になる。すなわち、ＬＥＤ光源の向きが３個とも同じ参考例の街路灯では、反射ユニットにより反射光を集光して照明するので、照明領域の平均照度アップは可能となるが、後述の実施例のような比較的均一で良好な照度分布は得られないのである。
一方、本発明では、前向き光源と後向き光源とに分けたことにより、それぞれの光源がそれぞれ別の領域を優先的に照明することが可能となり、１つの街路灯全体として適切な配光制御が可能となるので、照明の効率を高め、照度の高い領域を広げることができ、優れた照度分布の照明が可能となる。
そして後向き光源の光軸が、反射ユニットの後部に取付けられた後部反射面を照射し前方へ反射するようになっているので、光源からの距離が遠く照度が低くなりがちな道路幅方向の遠方側領域に向けて、特に光度の強いＬＥＤ光源の光軸に近い範囲の光を優先的に反射させて照明することができ、道路幅方向遠方領域での照度を効率的に高めることが可能となる。
また前向き光源は、ＬＥＤ光軸を道路幅方向の中央部付近かそのやや手前付近に向けて設置するのが好適である。このとき前向き光源からの上方光束は、反射ユニットの前部に配置された前部反射板によって後方へ反射され、道路幅方向の中央付近から支柱付近までの領域を主に照明する。
さらに本発明の街路灯においては、後向き光源の照射光量は前向き光源の照射光量よりも大きくするようにしている。後述するように、前向き光源と後向き光源の最も光度が強い方向の光、すなわち光軸方向の光は、道路幅方向で見た場合、前向き光源が中央領域（光源からの直射光による照明）、後向き光源が遠方領域（後部反射面からの反射光による照明）をそれぞれ照明領域としている。したがって、光源からの距離が遠く暗くなりがちな遠方領域を中心に照明する後向き光源の照射光量を、前向き光源の照射光量よりも大きくすることにより、道路幅方向の照度分布をより適切なものとすることができる。
なお、照射光量を大きくする手段としては、ＬＥＤ光源の数を増やしたり、照射量の大きなＬＥＤ光源を使用することが挙げられる。
ＬＥＤ光源の数を増やす場合には、道路進行方向すなわち前部反射面及び後部反射面の長手方向に沿って複数のＬＥＤを配置するのが、各ＬＥＤと反射面との道路幅方向での相対的な位置関係が同じになるので、配光制御がやりやすく好ましい。

【0013】

このように構成されている本実施形態に係る街路灯は、街路灯の設置場所の照明目的に応じた配光が可能となり、照明必要領域の照度を向上させるとともに、特に道路幅方向における照度分布に優れた照明を実現することができる。
また、照明必要領域外に及ぶ上方光束や漏れ光を少なくし、近隣の光害を防ぐとともに、省電力化を図ることができる。

【0014】

本発明に用いるＬＥＤ光源の配光特性の一例を図１５に示す。図は、光源の前方光軸方向（０°方向）の光度を１００％としたときの各方向での光度を示したものである。この例では、光軸方向を挟んで前方左右±約２０°の範囲が光度９０％以上の特に光度が強い範囲であり、また光度５０％以上の比較的光度の強い範囲は左右±約７０°に拡がる広角な範囲であることがわかる。本発明に用いるＬＥＤ光源としては、配光角が例えば９０°〜１６０°（±４５°〜±８０°）のような広い照射角度範囲のＬＥＤ素子を用いると、ＬＥＤ光源の数を少なくして照明することが可能となり、光源のギラギラ感や眩しさを少なくできるので好ましい。
なお、後述の配光制御にあたっては、ＬＥＤ光源の照射角度として光軸光度の５０％以上となる角度範囲を照射範囲として考え、反射面の設定を行うとよい。
またＬＥＤ光源としては、白色発光ダイオードを用いるものの他に、例えば、青色、赤色、緑色などの単色発光ダイオードを組み合わせることで、多彩な配色効果や照射分布制御効果を発揮させることも可能である。

【0015】

反射ユニットは、街路灯の天基板に固定されて配置されており、光源ユニットをその中に収納して雨風などから保護するとともに、光源ユニットからの照射光を道路面に反射させるための、光反射率に優れた前部反射面及び後部反射面を備えている。また、前部反射面及び後部反射面の左右両端側にそれぞれ側面反射板を備えている。側面反射板は街路灯の側方からの漏れ光を防ぎ、光を道路進行方向に向けて反射し照明領域の照度を高める。前部、後部、側面の各反射面は、表面が鏡面となっており光を正反射するようになっている。
前部反射面及び後部反射面は、道路幅方向の断面形状を光源側に凹の形状とすることが、照明必要領域に光を反射させ適切な照度分布とするうえで好適である。
さらに好適には前部反射面及び後部反射面は、道路進行方向を長手方向とした複数の長方形状の反射部材から構成されている。それらの反射部材は、反射ユニットの長手方向の基線を基準として、上方の反射部材から下方の反射部材へ行くに従って、順次に内側へ折り曲げられるように形成されている。この構成であれば、平らな一枚の鏡面金属板を折り曲げて反射面を形成することができ、製作が容易である。また、反射面の各部分が平面のため配光制御も比較的単純でやりやすい。
側部反射面は、平面状であってもよいし、光源にむかって凹面状であってもよい。

【0016】

これにより、使用環境に応じて道路上における照射光の照度分布を調整可能にすることができ、道路面において必要な照度分布を得ることができ、少ない数の光源でも、街路灯の設置場所の照明目的に応じた効率の良い照明が可能となり、省電力化を図ることができる。

【0017】

反射ユニットの後部反射面及び前部反射面は、金属板の表面を銀鏡処理したもので形成することができる。
銀鏡処理とは、鋼板やアルミ板などの金属板の表面に銀鏡めっきを施したものをいう（例えば、東洋鋼鈑（株）製造の「ミラーコートK」（登録商標））。
銀めっきは、高い反射率を有するので、反射ユニットの後部反射面や前部反射面に好適に用いることができる。
その他、反射面にはアルミなどの金属蒸着処理により表面を鏡面とした金属板やプラスチック、紙などを用いることができる。

【実施例】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明の街路灯の実施例について説明する。
図１は、実施例に係る街路灯の支柱への設置状況を示す側面説明図である。
図２はその平面説明図、図３は街路灯要部の斜視図である。
図４は街路灯要部の側面断面図（ａ）、正面断面図（ｂ）である。
図１に示すように、本実施例の街路灯１０は、道路側端に立設されたコンクリート製や鋼鉄製などの支柱１１の上部に金属バンドなどの結束具１２を介して取り付けられる。街路灯１０には、複数のＬＥＤ光源を組み合わせた光源ユニットＬが、全体が箱状に形成されている反射ユニット２０の光源固定板１３に配置されている。
そして、反射ユニット２０は、光源ユニットＬから発せられる照射光を反射ユニット２０の開口部２０ａを通して道路面に向けて反射させるための前部反射面Ｐ及び後部反射面Ｑを備えている。

【0019】

実施例では、３基のＬＥＤ光源１４，１５，１６が、光源固定板１３に取り付けられており、これらの組み合わせが光源ユニットＬを形成している。光源固定板はＬＥＤ光源から発生する熱の放熱性に優れるものが好ましく、アルミニウム材などが使用できる。場合によっては、さらにヒートシンクや放熱板などを取り付けてもよい。
ＬＥＤ光源１４、１５、１６の街路灯１０への取り付けは、反射ユニット２０の後向き及び前向き方向にそれぞれ方向付けられた光源固定板１３にそれぞれ取り付けられることによって、反射ユニットの前部反射面及び後部反射面に照射されるようになっている。
図２では、両端の２基のＬＥＤ光源１４、１６が後部反射面Ｑに向けて取り付けられており、中央の１基のＬＥＤ光源１５が前部反射面Ｐに向けて取り付けられている例を示している。
このように、後向き光源（ＬＥＤ光源１４、１６）の光軸方向の照射光は、反射ユニット２０の後部に取付けられた後部反射面Ｑを照射し前方へ反射されるようにし、後向き光源（ＬＥＤ光源１４、１６）の数を多くしてその照射光量を前向き光源（ＬＥＤ光源１５）の照射光量よりも大きくするようにすることによって、道路幅方向遠方側の照度が低くならないようにしている。

【0020】

また、反射ユニット２０は、道路幅方向の遠方側の前部反射面Ｐと、支柱１１方向側の後部反射面Ｑとを、それぞれの左右両端側において右側側面反射板Ｓ１と左側側面反射板Ｓ２とで挟むようにして箱状に構成されてなり、下方端は開口され照射光を下方に照射する開口部２０ａを形成している。

【0021】

また、反射ユニット２０の前部反射面Ｐ及び後部反射面Ｑは、それぞれ一枚の板の中間部を、道路進行方向（Ｘ軸）を基準として内側（反射ユニット２０の内側方向）へ折り曲げられた３枚の反射部材で構成されている（図３、図４参照）。
すなわち、前部反射面Ｐにおいて、これらの３枚の反射部材は、下から順に、前下部材２１、前中部材２２、前上部材２３、とし、後部反射面Ｑにおいて、下から順に、後下部材２４、後中部材２５、後上部材２６、としている。
そして、前部反射面Ｐ及び後部反射面Ｑを構成する各部材の内側方向折り曲げは、
上から順次に内側へ折り曲げられるように形成されている。
なお、前部反射面Ｐの前下部材２１の水平線とのなす内側角度（Ｐ２１）は、後部反射面Ｑの後下部材２４の水平線とのなす内側角度（Ｑ２４）よりも小さくしている。これによって、後部反射面Ｑに向けて照射される２基のＬＥＤ光源１４，１６からの照射光を反射させて、道路幅方向（Ｙ軸）の遠方（取付け支柱１１側とは反対側）まで照射できるようにしている。

【0022】

次に、街路灯によって照射される道路面への配光制御について説明する。すなわち、本実施例の街路灯においては、光源ユニットＬからの直接光と、光源ユニットＬからの直接光を、前部反射面Ｐ及び後部反射面Ｑへ当接させて反射させた間接光との合成光を考慮しなければならない。
このように、街路灯１０の設置位置を基準点として道路面への配光を制御することによって、照明が必要な領域（照明必要領域）に効率的に照射し、漏れ光を少なくして近隣光害を防ぐことができるのである。

【0023】

次に、図５を用いて、街路灯を、高さ４．５ｍの位置に設置したときの道路面の幅方向への配光制御の方法について説明する。図５において、実用上、支柱上における街路灯設置位置（Ｙ軸０と表記、Ｙ軸は道路幅方向；図２参照）から１ｍ後方（道路面の幅方向における後方、Ｙ軸−１と表記）までと、街路灯設置位置から６ｍ（Ｙ軸６と表記）までの、トータル道路幅７ｍの領域を、照明必要領域として設定した。
図５の場合においては、街路灯設置位置を基準点とした照明必要領域（道路幅７ｍ）への照射角度は約６５．５°となるので、街路灯の照射範囲をこの範囲に収めることができるように、反射ユニット及び光源ユニットの設定を行った。
すなわち、図５に示すように、街路灯設置位置から２．５ｍ道路幅方向へ離れた道路面（Ｙ軸２．５と表記）の照度は、光の低減率による計算上、街路灯設置位置直下位置（Ｙ軸０）の照度を１００とすると７５となり、６ｍ離れた位置（Ｙ軸５）の照度は３６となる。

【0024】

そこで、街路灯設置位置から距離の遠い方向（Ｙ軸２．５〜Ｙ軸６）への照射光を増やす手段として、予め、３基のＬＥＤ光源の内２基は、距離の遠い方向（Ｙ軸２．５〜Ｙ軸６）を照射するように後向き（支柱方向、反射ユニット２０の後部反射面Ｑに向けた）の配置とし、残りの１基を、距離の近い道路面（Ｙ軸０〜Ｙ軸３、反射ユニット２０の前部反射面Ｐに向ける）を照射するように前向きの配置とした（図２，図３参照）。
この場合の、後向き配置した２基のＬＥＤ光源の光軸、前向き配置した１基のＬＥＤ光源の光軸は、それぞれ照射面鉛直軸から３５°傾けて設定した（図４参照）。
このことにより、光源ユニットの照射光が、直射光として直接照射面に照射される部分と、反射ユニットにより反射光として必要照射面に効率良く、尚且つ距離の遠い方向（Ｙ軸２．５〜Ｙ軸６）に対して照射光を増加させることが出来た。

【0025】

なお、前述した光源設定角度（照射面鉛直軸から３５°傾けて設定）は、以下に説明する反射ユニットの反射面の形成作業に重要であり、複数の反射部材の角度と面積を抽出する過程で最適な角度として設定する必要がある。
すなわち、反射ユニット２０において、前部反射面Ｐは、１基の前向きＬＥＤ光源１５との組み合わせにより、距離の近い方向（Ｙ軸０〜Ｙ軸３）を効率良く照射する反射部材２１，反射部材２２、反射部材２３の角度と面積設定を行い、後部反射面Ｑは、２基のＬＥＤ光源１４，１６の組み合わせにより距離の遠い方向（Ｙ軸２．５〜Ｙ軸６）を効率良く照射する反射部材２４，反射部材２５、反射部材２６の角度と面積設定を行うようにした。
なお、反射面の形成にあたってＬＥＤ光源と反射部材との関係・組み合わせは、必ずしも上記のとおりである必要はなく、例えば、前部反射面Ｐが、１基の前向きＬＥＤ光源１５との組み合わせにより反射部材２１〜２３の角度と面積設定を行い、後部反射面Ｑが、１基の前向きＬＥＤ光源１５と２基の後ろ向き光源１４、１６との組み合わせにより、反射部材２４〜２６の角度と面積設定を行うようにしてもよい。
また、ここでは前部反射面および後部反射面をそれぞれ３つの反射部材からなるように設定して説明するが、これを例えば４枚以上からなるようにして構成しても構わない。

【0026】

さて、前述したように、高さ４．５ｍに設置した街路灯の照明必要領域は、Ｙ軸−１〜Ｙ軸６の照射角度６５．５°の範囲であるから、この範囲に反射光と直射光との合成光を照射するようにすると同時に、距離の遠い方向（Ｙ軸２．５〜Ｙ軸６）を効率良く照射する反射部材２４，反射部材２５、反射部材２６の、角度と面積設定を行った。

【0027】

次に、図６の（ａ）（ｂ）を用いて、後部反射面の形成について説明する。先ず、後部反射面Ｑの各反射部材２４，２５，２６を形成する。
ここで使用するＬＥＤ光源は図１５の配光特性を持つものとし、照射角度範囲を光軸の前方方向±７０°として考える。そうすると、後部反射面に当接させるＬＥＤ光源１４及びＬＥＤ光源１６の光軸を、道路面鉛直軸と同じにした場合、ＬＥＤ光源の照射角度片側７０°の照射光は街路灯設置位置から６ｍの照明必要領域を越えてしまう。
そこで、片側７０°の照射光端部が街路灯設置位置から６ｍに収まる角度まで光軸を傾けると、ＬＥＤ光源１４，１６の光軸は、道路面鉛直軸から−１８°の傾きが得られるが、光度の強い光軸１４，１６の左右２０°の光源強度を十分に使えるようさらに傾きを加えて３５°に設定した。
この時、街路灯設置位置から６ｍに照射される光に光軸対称な−７０°の照射光が、後部反射面の反射部材２６の形成起点となる。この形成起点は、３５°傾けたＬＥＤ光源中心点から後部反射面方向に２５ｍｍ程度離れた位置、即ち、実際にＬＥＤモジュールが支障なく収まる位置に設定し、この形成起点を反射点Ａとする。

【0028】

次に、反射点Ａを起点として、照明必要領域に任意の照射点Ａを設けるが、ここでは仮に中間地点（Ｙ軸３）近傍に照射点Ａを設定し直線で結ぶと、これが反射点Ａでの反射光Ａ−Ａとなる。
照射点Ａを照明必要領域中間点（Ｙ軸３）に設定する理由は、複数の反射部材を形成する場合、最初に形成する反射部材の受ける光束量は比較的照射強度が弱いため、遠方への照射効果が低いことと、遠方に反射させるために反射点Ａ−Ａ’の道路面鉛直軸角度を小さくすると、後部反射面の下方向の反射部材の形成が難しいことによる。

【0029】

次に、反射点Ａに入射する光軸から−７０°方向の照射光と、反射点Ａを起点とする反射光Ａ−Ａの内角１／２の角度に直線（図示せず）を設け、続いて、この直線の平行線（図示せず）を反射点Ａの下方向２０ｍｍ程度離れた位置に設け、この平行線の垂線を反射点Ａを起点に設け、平行線と垂線の接点を反射点Ａ’とする。
この時、平行線を結んだ垂線（線分ＡＡ’）が、反射点Ａ−Ａ’を含む反射部材２６として形成され、反射点Ａ’に入射する光源照射光を、入射角と等しい反射角で反射させて、照明必要領域に直線を設け、道路面と交わった地点を照射点Ａ’とし、照射点Ａと照射点Ａ’の領域に反射点Ａ−Ａ’を含む反射部材２６からの反射光が照射される。

【0030】

次に、反射部材２５の形成を行う。反射部材２５の起点は、既に形成されている反射部材２６の反射点Ａ’と同じであり、反射点Ａ’＝反射点Ｂとなる。
ここでも、先ず、反射点Ｂの照射点Ｂを、照明必要領域任意の地点に設けるが、反射部材２５，反射部材２４は、ＬＥＤ光源の照射強度の高い部分を反射するので、照明必要領域遠点のＹ軸６近傍を照射点Ｂとし、反射点Ｂと照射点Ｂを結ぶ直線を反射光Ｂ−Ｂとする。

【0031】

次に、反射光Ｂ−Ｂと反射点Ｂへの光源側入射光の作る角度の１／２に直線（図示せず）を設け、この直線の平行線（図示せず）を、反射板下方向へ１５ｍｍ移動させた位置に設け、前述の反射部材２６の形成と同じように反射部材２５（線分ＢＢ’）を形成する。
ここで、形成された反射点Ｂ’の反射光到達地点が、照射点Ｂ’となり、照射点Ｂと照射点Ｂ’の領域に、反射点Ｂ−Ｂ’を含む反射部材２５の反射光が照射される。

【0032】

以下、反射部材２４の形成もこれまでと同様の手法であるが、反射部材２４の反射点Ｃ’は、ＬＥＤ光源１４、１６の直射光の照射角度を決定するので、できるだけ直射光の照射端をＹ軸−１以内に収めることが望ましいが、後部反射面の全体寸法を勘案して決定する必要がある。

【0033】

前部反射面Ｐは、１基のＬＥＤ光源との組み合わせにより、距離の近い方向（Ｙ軸０〜Ｙ軸３）を効率良く照射する反射面２１，反射面２２、反射面２３の角度と面積設定を行い、形成する。
前部反射面Ｐの形成方法は、後部反射面Ｑの形成方法と同様であり、ここでは記述を省略するが、図７のようになる。
反射ユニットの断面図（図４）に示す通り、前部反射面Ｐは後部反射面Ｑとは異なる形状になり、光源ユニットＬを中心にした非対称形状を形成する。

【0034】

＜従来の街路灯との比較＞
次に、実施例で説明した、反射ユニット（前部反射面Ｐ，後部反射面Ｑ，右側反射面Ｓ１，左側反射面Ｓ２）及び光源ユニットＬを光源固定板１３に固定したものを用いて、
高さ４．５ｍに設置し照明必要領域Ｘ軸０〜１０、
（Ｘ軸０〜１０は、支柱を０点として、道路幅方向と直角に測定した地点）
Ｙ軸−１〜６の１ｍ間隔で道路面照度測定を行った。

【0035】

そして、同じ設置条件と測定条件で、実施例に用いたＬＥＤ光源（消費電力３Ｗ・全光束３００ｌｍで図１５の配光特性をもつＬＥＤ素子、３基）と同じものを使用した従来のＬＥＤ街路灯の道路面照度測定を行った。
図８は、従来のＬＥＤ街路灯の説明図である。ＬＥＤ３基を道路幅方向に沿って配置してある。反射面は備えていない。
図９は従来のＬＥＤ街路灯の照射範囲を示す配光図である。図１０は、実施例の街路灯と従来品の街路灯における、Ｘ軸０位置の照度分布プロフィールを示す比較グラフである。図１０では、Ｘ軸０位置での、Ｙ軸０〜Ｙ軸５の照度分布プロフィールを示している。

【0036】

図１１は、実施例の街路灯と従来品の街路灯における、Ｙ軸０〜Ｙ軸５の位置での照度分布プロフィールを示す比較グラフである。
図１１から明らかなように、実施例の街路灯は、従来品の街路灯に比べて、全体的な照度向上と遠方への照射効果が優れていることが分かる。
なお、道路面の平均照度は、比較した従来の街路灯５Ｌｘに対して、実施例の街路灯では１１Ｌｘであり、従来品の２２０％が得られた。

【0037】

また、実施例の街路灯について、器具効率（器具に組み込まれた光源のランプ光束を１００として、どれだけの光が器具の外に出てくるかの比率）を算定したところ、
ＬＥＤ光源の全照射角度＝１４０°、
後向きＬＥＤ光源１４，１５の直射光で照明する角度＝６４°、
前向きＬＥＤ光源１５の直射光で照明する角度＝９５°、
反射面による反射ロス＝０．０５％、
透明アクリルカバー透過率＝９４％、
（反射ユニットの周囲、下面を、透明アクリル保護カバーで覆った場合を想定）
の条件で、有効光束量合計＝８２６ｌｍとなり、
８２６ｌｍ／（３００ｌｍ×３基）＝０．９２
すなわち、器具効率は約９２％となる。

【0038】

次に、実施例の街路灯の照明率（照明器具内の光源全部から出る光束のうち、被照面に達する光束の割合）について見積もる。
図１２は、実施例に係る街路灯の後部反射面Ｑの照射状態を示す配光図である。
図１３は、実施例に係る街路灯の前部反射面Ｐの照射状態を示す配光図である。
図１４は、実施例に係る街路灯のＬＥＤ光源の直射光の照射状態を示す配光図である。
上記の図１２〜図１４の照射光解析で算定すると、照明率は以下のようになる。
（ａ）Ｙ軸−１〜Ｙ軸６の照明必要領域に到達している有効光束量は、
（ａ−１）後部反射面Ｑの反射光＝全量＝２９１ｌｍ
（ａ−２）前部反射面Ｐの反射光＝全量＝８６ｌｍ
よって、反射光計は３７７ｌｍである。
（ａ−３）直射光は、
後部反射面Ｑ側の直射光＝２３７ｌｍ
前部反射面Ｐ側の直射光＝１９０ｌｍ
よって、直射光計は４２７ｌｍである。
（ａ−４）照明必要領域に達している有効光束量＝３７７ｌｍ＋４２７ｌｍ＝８０４ｌｍである。
（ｂ）実施例街路灯の照明率＝８０４ｌｍ／８２６ｌｍ×１００＝９７．３％
よって、実施例の街路灯の照明率は約９７％であることが分かる。

【0039】

通常のＬＥＤ街路灯の照明率は３０〜６０％程度であり、以上の算定で得られた照明率９７％は、従来のＬＥＤ街路灯の約１．６〜３．２倍程度に当たるものと推定される。
実施例の街路灯は照明率が高いので、従来の街路灯では照明必要領域外に照射されている光束を、照明必要領域に照射することが可能となり、同じ９Ｗの消費電力とランプ光束量で２２０％の照度向上が得られることが確認できた。

【0040】

さて、例えば幅５ｍ、長さ１００ｍの道路に、クラスＡの街路灯設計（４ｍ先の人の顔の概要（目・鼻・口）が分かる→平均水平面照度５Ｌｘ／中心線鉛直面照度１Ｌｘ以上。）をするとき、９Ｗの街路灯を１０ｍ間隔で設置する場合と、１８Ｗの街路灯を２０ｍ間隔で設置する場合とで、同じほぼ同じ照明効果が得られるが、街路灯の設置カ所数は、９Ｗの場合１１カ所で、１８Ｗの場合６カ所となり、消費電力量はほぼ同じであり、また、１８Ｗタイプ器具は９Ｗタイプ器具の２倍の価格となるので、所要費用もほぼ同じである。
しかし実施例の街路灯を適用すると、消費電力を増やさずに照度アップできるので、９Ｗタイプを２０ｍ間隔で６カ所の設置で満足することが可能であり、消費電力量を５０％削減でき、更に所要費用も安価に抑えることができる。

【0041】

さらに、道路の片側に設置して設置反対方向を照明するという、道路照明の設置条件に対して、通常これまでは支柱から湾曲状のアームを用いて照明領域を広くするなどの対応策が採られてきたが、本発明の街路灯を用いることにより、支柱に直接照明を設置しても、同様の効果が提供可能となり、簡便な取付方法により安価で安全な照明装置が提供できる。
また、ここまで光源ユニットと反射ユニットがそれぞれ１組の街路灯について説明をしてきたが、本発明の街路灯の態様はこれに限られない。例えば、図１に係る反射ユニット及び光源ユニットの組合せを１ユニットとし、このユニットを複数個組み合わせて１つの街路灯することも可能である。このようにすれば、より広い範囲の照明可能であり、さらに広範な利用が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明の街路灯は、街路灯の使用環境に応じて目的に適した照明範囲を設定でき、住宅周辺環境のみならず車道用の照明装置としても広範に適用することができ、産業上の利用可能性が高い。

【符号の説明】

【0043】

１０：街路灯
１１：支柱
１２：結束具
１３：光源固定板
１４、１５，１６：ＬＥＤ光源
２０：反射ユニット
２０ａ： 開口部
２１，２２，２３，２４，２５，２６：反射部材
Ｓ１：右側側面反射板
Ｓ２：左側側面反射板
Ｌ：光源ユニット
Ｐ：前部反射面
Ｑ：後部反射面
Ｐ２１：前部反射面の再下段に位置する反射部材の水平線とのなす角度
Ｑ２４：後部反射面の再下段に位置する反射部材の水平線とのなす角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】