特許第6386793号(P6386793)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6386793
(24)【登録日】2018年8月17日
(45)【発行日】2018年9月5日
(54)【発明の名称】照明器具
(51)【国際特許分類】
   F21S 8/08 20060101AFI20180827BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20180827BHJP
【FI】
   F21S8/08 200
   F21Y115:10
【請求項の数】3
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-115518(P2014-115518)
(22)【出願日】2014年6月4日
(65)【公開番号】特開2015-230779(P2015-230779A)
(43)【公開日】2015年12月21日
【審査請求日】2017年6月2日
(73)【特許権者】
【識別番号】000123608
【氏名又は名称】かがつう株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100062225
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
(72)【発明者】
【氏名】深谷 和正
(72)【発明者】
【氏名】稲富 信義
【審査官】 山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−152169(JP,A)
【文献】 特開2012−234906(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0162980(US,A1)
【文献】 特開2014−002962(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00 − 19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備え、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右75度間の下方領域に反射させる反射面を有する、
ことを特徴とする照明器具。
【請求項2】
複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、
を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する 方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右75度間の下方領域に反射させる反射面を有し、
前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、
前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、
ことを特徴とする照明器具。
【請求項3】
複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、
前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、
前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、
下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、
前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、
を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ所定角度で拡開し前記光制御部材から横方向へ出射されたグレアの要因となる光を下方へ反射させる反射面を備え、
前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、
前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、
ことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に生活道路に設置される街路灯などに好適な照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
低消費電力の発光素子(以下、LED)を発光源にした照明器具は、一般家庭はもとより商業施設などでも多く設置され、屋外に設置する街路灯などの照明器具への採用も進んでいる。一般的な生活道路の路側のポールアームなどに設置され、道路の長手方向に向けて略長円形の配光をする街路灯などにおいて、光源に蛍光ランプを用いた照明器具では、照射範囲を広げるため、透光カバーの両側面部に光軸方向と直角のプリズムが設けられている。
【0003】
前記透光カバーの両側面に設けたプリズムにより、入射光を鉛直角で約10度程度上方側に屈折するように設定されている。この透光カバーを取り付けた照明器具の場合は、光制御部材からの鉛直角75度方向の光が透光カバーの両側面部のプリズムを介して鉛直角85度方向へ出射されることになり、この鉛直角85度の光が歩行者などに眩しさ、即ち、グレアを感じさせる要因となっている。
【0004】
前記グレアは、その原因や程度によって、眼の機能を生理的に損なう「不能グレア」「減能グレア」と、心理的に不快感を起こす「不快グレア」に分類されている。特に高齢者は一般的にグレアを生じ易く、さらに「不能グレア」からの回復に時間がかかる傾向にある。このような問題から、各国において、「背景輝度」「光源輝度」「視界に占める光源の立体角」の3要素から「不快グレア」の程度を算出する評価が行われている。
【0005】
ところで、街路灯などにLEDが多く採用される傾向にあるが、このLEDは白熱電球、蛍光ランプ、高輝度放電ランプなどの既存の光源と比べ、発光部が小さく輝度が非常に高いという特徴がある。また、発光分布や配光などが既存の光源と大きく異なるため、光源を単にLEDに置き換えただけで照明器具として完成することはできない。特にLEDは発光の形態がスポット状であるため、グレアを発生し易い傾向にある。そこで、LEDを採用してグレアを低減することを目的とした照明器具が提案されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2012−164682号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献1に開示された照明器具は、一対の両辺部が左右対称に上方に向かって開きながら傾斜した取付部にLEDを実装した基板を配置し、このLEDを中心にして光の反射方向に対して拡開する断面形状で、取付部の両辺部上下方向に延在する反射板を備えるというものである。このように構成された照明器具は、個々のLEDが一つの輝点として認識されることを抑制しつつ光源を見掛け上大きく視認させてグレアを低減するというものである。
【0008】
即ち、LEDを収容した反射板の反射面の幅方向両側部位にLEDの発光光が映り込み、光源の見掛け上の大きさを大きくするようにしたもので、各LEDからの発光光を相互に干渉させて輝点の存在を暈かすようにしたものではない。したがって、LEDの発光光は個々の反射板から直進することになり、透光カバーの全体から均一な照明光が得られない虞が残ることになる。
【0009】
また、LEDには個々に反射板を必要とし、離間させて配置することから配列方向のスペース効率が低下し、光量を上げるためのLEDの増設を容易に行うことができない。光量を増加するために反射板内のLEDの数を増やすなどの対応も考え得るが、これに伴う発光量の増加によりコントラストが強くなり、透光カバーからの一様の照明光が得に難くなることになる。
【0010】
さらに、グレアを低減するためには、特に眩しさを強く受ける鉛直角85度以上の光の出射を抑制することが必要条件であり、このため、照明器具本体と透光カバーの接続部の領域にLEDの発光光を遮断できる構造でなければならない。そして、照明器具を街路灯とする場合、街路に設置されたポールアームの先端に照明器具本体を固定するのであるが、地上から4〜5メートルの高所作業であることから設置作業が簡易であり、保守点検作業も容易に行うことができるようにしなければならない。
【0011】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、街路灯などに求められる道路面長手方向の明るさを十分に得るため、鉛直角60〜80度の照度を向上すると同時に、歩行者などの視野に入り易い鉛直角85度以上の方向の領域の光を抑制してグレアの発生を防止し、透光カバーの全体から均一な照明光が得られるようにすることを目的とする。また、設置場所や周囲環境に応じて要求される照度が容易に得られるように発光部の増減が可能となるようにし、電気エネルギーを合理的に利用して経済的な照明が可能となるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項1に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、 前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備え、前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右75度間の下方領域に反射させる反射面を有する、ことを特徴とする。
【0013】
請求項2に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ拡開し前記光制御部材から横方向へ出射された光を鉛直角左右75度間の下方領域に反射させる反射面を有し、前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、ことを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明では、複数の発光素子を略直線状に配列した光源エレメントと、
前記発光素子の配列方向である長手方向に伸び前記光源エレメントからの入射光を前記発光素子の配列方向と直交する方向に出射する光制御部材と、 前記光制御部材から出射される光の一部を反射させる反射板と、 前記光源エレメント、前記光源エレメントを下側から覆う状態の前記光制御部材および前記反射板を下面に固定する基板と、下面に投光用の開口を有し前記基板が前記開口に配置固定される照明器具本体と、前記照明器具本体の下面を覆い前記光源エレメントからの光を透過させるよう前記照明器具本体に取り付けられる透光カバーと、を備える照明器具であって、
前記反射板は、前記光制御部材の左右両側において前記光制御部材の長手方向と並行する方向に延び下方に向けて外側へ所定角度で拡開し前記光制御部材から横方向へ出射されたグレアの要因となる光を下方へ反射させる反射面を備え、前記透光カバーの前端及び前記基板の前端がそれぞれ前記照明器具本体に回動可能且つ吊支可能状態に取り付けられ、前記基板に形成された小径部と大径部を有するダルマ穴と、前記基板を前記照明器具本体に取り付ける取付ネジを備え、前記基板は、前記ダルマ穴の小径部にて前記取付ネジにより前記開口に配置固定され前記取付ネジが緩められた状態で前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態へスライド可能であり、前記ダルマ穴の大径部に前記取付ネジが位置する状態にて前記取付ネジが前記ダルマ穴の大径部を通過する関係にて前記基板が前記照明器具本体に吊支状態となる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、街路灯などに求められる道路面長手方向の明るさを十分に得るため、鉛直角60〜80度の照度を向上すると同時に、歩行者などの視野に入り易い鉛直角85度以上の方向の領域の光を抑制してグレアの発生を防止し、透光カバーの全体から均一な照明光が得られるようにすることができる。また、設置場所や周囲環境に応じて要求される照度が容易に得られるように発光部の増減が可能となるようにし、電気エネルギーを合理的に利用して経済的な照明が可能となる。
【0018】
さらに本発明によれば、一つ若しくは複数の光源エレメントと光制御部材の数を任意に選択して基板へ固定して基板ユニットとなるようにしたので、要求に応じて照度の異なる照明器具を容易に構成することができる。また、基板の先端を本体へ回動可能に連結するようにしたので、照明器具本体の端部をポールアームなどに固定する設置作業において、基板ユニットが本体の先端に吊支される状態となって脱落することなく、配線作業などが容易となる。この設置作業とともに保守点検作業においても、本体の開口部から基板ユニットが落下する虞がないので、作業の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の照明器具の外観を示す側面図である。
図2】本発明の内部構造を示す断面図である。
図3】本発明の照明器具の外観を示す斜視図である。
図4】本発明の照明器具の透光カバーのヒンジ金具を示す図である。
図5】本発明の照明器具の透光カバーのクランプ金具を示す図である。
図6】本発明の照明器具の基板の構成を示す底面図である。
図7】本発明の照明器具の基板の構成を示す側面図である。
図8】本発明の照明器具の基板の取付状態を示す側面図である。
図9】本発明の照明器具の基板の取付状態を示す底面図である。
図10】本発明の照明器具の基板の取付状態を示す斜視図である。
図11】本発明の照明器具の態様を説明する断面図である。
図12】本発明の照明器具の発光部の構成を示す斜視図である。
図13】本発明の照明器具の発光部の構成を示す斜視図である。
図14】本発明の照明器具の発光部の光源エレメントの斜視図である。
図15】本発明の照明器具の発光部の組立状態の断面図である。
図16】本発明の照明器具の発光の態様の模式図である。
図17】本発明の照明器具の発光の態様の説明図である。
図18】本発明の照明器具の基板の他の構成を示す底面図である。
図19】本発明の照明器具の発光の態様の説明図である。
図20】従来の照明器具の発光の態様の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の照明器具1をポールアームPに取り付け、街路灯となるようにした例を示す側面図であり、その内部構造の状態を図2図3に示す。同図に示すように照明器具1の本体11は中空の舟形であり、下面に投光用の開口11aを有し、アルミダイキャストなどの耐蝕性に優れた素材により一体成型されている。
【0021】
前記本体11の先端には、図4(A)(B)に示すように、光源エレメントに配列された発光素子の長手方向に並行するように、内面にプリズムレンズ13aを配設した透光カバー13の先端に連結したヒンジ金具12aを回動可能に備え、透光カバー13を開口11aから解放したとき本体11からの脱落を防止するようにしている。一方、透光カバー13の後端部にはクランプ金具12bを備え、このクランプ金具12bを図5(A)(B)に示すように本体11のアングル11bに係合して透光カバー13の開口11aへの止着が可能となるようにしている。
【0022】
本体11の開口11aの部位には、図6図7に示すように外形が開口11aに倣う形状の基板15が配置される。この基板15の後側のフランジ15dにはダルマ穴15aが形成されており、このダルマ穴15aに取付ネジ14を螺入し、ダルマ穴15aの小径部を本体11の支持ボス11dに固定する。
【0023】
基板15の前端は、図8図9図10に示すように、係止片15bが延設され、その先端を折曲して起立片15b−1となるようにし、基板15と係止片15bとの境界部にはダルマ穴15cを形成する。一方、前記係止片15bと係合するアングル部材16は、垂直端16aにスリット16a−1が形成されており、水平端16bの両側端が本体11から垂下した支持ボス11cに取付ネジ18により固定されている。
【0024】
基板15のアングル部材16への取り付けは、アングル部材16のスリット16a−1から起立片15b−1および係止片15bの主体部分を挿通し、ダルマ穴15cの小径部に取付ネジ19を螺入して支持ボス11cに固定する。
【0025】
一方、基板15を本体11から取り外す場合は、前記取付ネジ14、19の螺入を緩め、取付ネジ14、19がダルマ穴15a、15cの大径部に位置するように基板15をスライドさせることにより、取付ネジ14、19の頭部をダルマ穴15a、15cの大径部を通過させることができ、基板15を本体11から離間させることができる。
【0026】
このとき、基板15の係止片15bとアングル部材16の係合は維持されたままとなるので、基板15は本体11から完全に離脱することなく、アングル部材16により基板15が図11に示すように吊支された状態となり、例えば、設置作業に伴うコネクタ20と基板15に固定した点灯装置21のケーブル22で接続する配線接続など、あるいは本体11の内部の点検を基板15の落下の虞なく行うことができる。
【0027】
つぎに、基板15の下面に配設する発光部23の構成について説明する。発光部23は図12に示すように光源エレメント24、光制御部材25、反射板26の組み合わせにより単位構成されたもので、光制御部材25から光源エレメント24を透視した状態を図13に示す。
【0028】
前記光源エレメント24は図14に示すように、絶縁基板上に複数の発光素子24aを略直線状に配列したもので、この発光素子24aの配列数の増減により任意の発光量が得られる。発光素子24aの配列は、例えば、千鳥状としてもよく、要するに絶縁基板の長手方向に配列されていればよい。
【0029】
光制御部材25は透明なシリンドリカル状のプリズムであり、光源エレメント24からの入射光を発光素子24aの配列方向と直交する方向に出射するため、図15の断面図で示す組立状態で、光源エレメント24の全体を下側から覆い、長手方向に伸びた形状をなすようにしている。
【0030】
反射板26は、光制御部材25の長手方向と並行する方向であって下方に向けて拡開し、光制御部材25から出射された透光カバー13に向かう光を鉛直角60〜80度の方向に導き、鉛直角75度以上の光を遮断するように反射面26aの角度を設定する。なお、反射板26は個々に配置してもよいが、発光部23を複数列配置する場合は必要数を一体に成型されたものを採用してもよい。
【0031】
以上のように構成した発光部23による発光の態様を図16に示す模式図に基づいて以下に説明する。図16(A)は発光素子24aの発光を何ら制御しない場合であり、出射角度が約120度のスポット状の発光光RA1となる。図16(B)は光制御部材25のみを配置し場合の発光の状態であり、光制御部材25の作用により出射角度が約150度の横方向へ広がった発光光RA2となる。図16(C)は本発明による光源部23、即ち光制御部材25に加え反射板26を配置した場合の発光光RA3を示す。
【0032】
以上から明らかなように、発光光RA1による場合は透光カバー13に明暗が生じてしまい、発光光RA2による場合は本体11と透光カバー13の境界部分にグレアの要因となる光が発生することになる(図20参照)。ところが、発光光RA3は、光制御部材25から出射した横方向の光は反射板26により中心方向へ収集されるので照度を向上することができるとともに、図19に示すように反射板26によりグレアの要因となる光が完全に遮断されることになる。
【0033】
かかる発光光RA2と発光光RA3の発光の態様を対比して図17に示す。透光カバー13へ向かう発光光RA3は鉛直角50〜75度の範囲の照度が向上し、鉛直角60度で最も照度が高くなる。一方、鉛直角85〜110度の範囲の照度が大きく低下し、反射板26の作用効果が示されていることになる。
【0034】
なお、以上の実施態様では、発光部23が4列である場合を例示して説明したが、発光部23を図18(A)に示すように基板15の中央に1列、あるいは図18(B)に示すように3列としてもよく、要求される照度に応じて発光部23の数量は任意に増減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
以上詳細に説明したように、本発明の照明器具街路灯に限らず防犯灯、あるいは建築施設の屋内にも設置することができ、その用途は限定されるものではなく、応用の範囲はきわめて広範である。
【符号の説明】
【0036】
1・・・・・・照明器具
11・・・・・本体
12a・・・・ヒンジ金具
12b・・・・クランプ金具
13・・・・・透光カバー
14・・・・・取付ネジ
15・・・・・基板
16・・・・・アングル部材
18・・・・・取付ネジ
19・・・・・取付ネジ
20・・・・・コネクタ
21・・・・・点灯装置
22・・・・・ケーブル
23・・・・・発光部
24・・・・・光源エレメント
24a・・・・発光素子
25・・・・・光制御部材
26・・・・・反射板
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
図17
図18
図19
図20