特許 7519510 光源部

(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】

(24)【登録日】2024-07-10

(45)【発行日】2024-07-19

(54)【発明の名称】光源部

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/08 20060101AFI20240711BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240711BHJP

【ＦＩ】

F21S8/08 200

F21S8/08 110

F21Y115:10

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2023109716

(22)【出願日】2023-07-04

(62)【分割の表示】P 2019208820の分割

【原出願日】2019-11-19

(65)【公開番号】P2023118831

(43)【公開日】2023-08-25

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(73)【特許権者】

【識別番号】591043581

【氏名又は名称】東京都

(74)【代理人】

【識別番号】100206829

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100127513

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100199691

【弁理士】

【氏名又は名称】吉水 純子

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊祐

(72)【発明者】

【氏名】清水 政宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 貴之

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 恵一

(72)【発明者】

【氏名】久保 一哉

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１２３６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７７１５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ８／０８

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子が搭載された発光素子基板、及び
前記発光素子基板上の前記発光素子が搭載されていない箇所、又は前記発光素子基板が取り付けられた部材における、該発光素子基板が取り付けられた面の複数箇所に設けられた、該発光素子の高さを超えて光照射方向に突出すると共に、各々独立して突出高さを調節可能な複数の突出部
を備え、
前記複数の突出部を介して、前記発光素子から照射される光を透過する透光性を有する照射カバーを備える本体部内に、前記発光素子基板が前記照射カバーに対向し、前記発光素子基板の前記照射カバーに対する角度に加えて、前記発光素子基板の前記照射カバーに対する距離を独立して調整可能に設置される
光源部。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源部に関する。

【背景技術】

【0002】

道路灯は、路面（水平面）に対する設置角度によって照射範囲が変動するため、設置される道路の幅及び車線数等に応じて最適な照射範囲となるように、角度を調節して取り付けられている。

【0003】

近年、道路灯は、その光源として、高圧水銀灯やメタルハライドランプに代えて、消費電力が少なく長寿命である発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子が用いられるようになっている。

【0004】

ＬＥＤを光源とする道路灯において、設置角度を調節する手段としては、路面に設置された電柱等のポールに道路灯を取り付けるためのアームに形成された湾曲部（特許文献１）、及び支柱の上端に筒状部分を被せて器具本体を設置するアダプタに形成された、前記筒状部分の外周面から放射状に設けられ、該筒状部分の中心軸に直交する面に対してわずかに傾斜し、器具本体が当接する板状体であるフランジ部分（特許文献２）等が知られている。

【0005】

また、光源部の照射方向を可変とした、街路などを照明するＬＥＤ照明器具として、特許文献３には、光源部が取り付けられた取付板がヒンジを介して固定板に揺動可能に支持され、この固定板が放熱板に一体固定され、前記取付板と前記放熱板との間が可撓性の熱伝導部材を介して連結されているＬＥＤ照明器具が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－３４８５６号公報

【文献】特開２０１７－４５５２７号公報

【文献】特開２０１０－９７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のように、アームの湾曲部によって道路灯の設置角度を調節する場合、湾曲度合いが異なる複数のアームを準備する必要があるため経済的でない。また、道路灯の設置にあたり、試行錯誤によって最適照射範囲を得ようとする場合、アーム交換と光量測定とを繰り返す必要があるため設置の手間もかかる。

【0008】

特許文献２に記載のアダプタを使用した場合、アダプタを１８０°反転させることで異なる２つの設置角度を実現できるが、設置角度の自由度は依然として低い。

【0009】

また、道路灯は、平坦な直線道路のみならず、坂道やカーブに設置されることもある。この場合、最適な照射範囲とするために、道路の幅方向（横断方向）と長さ方向（延伸方向）のような、複数方向に角度調節が必要となることがある。

【0010】

特許文献３に記載のＬＥＤ照明器具においては、光照射角度を変えられるのはヒンジを回転軸とする一方向のみであるため、坂道やカーブにおいて最適な照射範囲が得られない虞がある。

【0011】

本発明は、上記問題を解決するために為されたものであり、道路の形状によらず照射範囲を最適化できる道路灯を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、発光素子が搭載された発光素子基板を備える光源部と、前記光源部を覆って設置され、下部に開口を有するケース、及び該ケースの開口を覆うと共に前記発光素子基板に対向して設置され、前記発光素子からの照射光を透過する照射カバー、を備える本体部と、を備えた道路灯であって、前記光源部は、前記発光素子周縁の複数箇所に設けられた、該発光素子の高さを超えて光照射方向に突出すると共に、各々独立して突出高さを調節可能な複数の突出部を介して、前記本体部内に設置された、道路灯、である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、道路の形状によらず照射範囲を最適化できる道路灯が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一態様に係る道路灯の主要部を示す模式図

【図2】本発明の一態様に係る道路灯の外観を示す模式図

【図3】本発明の一態様に係る道路灯における光源部の設置態様を示す模式図

【図4】本発明の一態様に係る道路灯の好ましい構造を示す模式図

【図5】本発明の一態様に係る道路灯の好ましい構造による、光源部の相対的な位置及び角度の調節態様を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の構成及び作用効果について、技術的思想を交えて説明する。但し、作用機構については推定を含んでおり、その正否は、本発明を制限するものではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0016】

［道路灯の基本構造］
本実施形態に係る道路灯は、図１に模式的に示すように、発光素子２１及びこれを搭載した発光素子基板２２を備えた光源部２と、発光素子基板２２の背面、すなわち発光素子２１が搭載された面と反対側の面、に設置された放熱機構３と、発光素子２１周縁の複数箇所に設けられた、発光素子２１の光照射方向に発光素子２１の高さを超えて突出すると共に、各々独立して突出高さを調節可能な複数の突出部５とを備える。

【0017】

光源部２を構成する発光素子２１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適である。
発光素子の出力及び発光色は特に限定されず、道路灯の設置場所及び設置目的に応じて適宜選択すれば良い。

【0018】

発光素子２１を搭載する発光素子基板２２としては、従来から発光素子を光源とする道路灯に使用されているプリント配線基板等を使用することができる。

【0019】

光源部２には、発光素子基板２２に対して、発光素子２１が配置された面と反対側の面に、放熱機構３が取り付けられる。放熱機構３は、発光素子２１の発光に伴って発生する熱を外部に放出するように作用する。
放熱機構３の形状は、特に限定されないが、外気との接触面積を増加して高い放熱性を得る点で、フィン形状とすることが好ましい。放熱機構３の材質は、強度、熱伝導性及び化学的安定性に優れていれば限定されないが、金属、特に銅、アルミニウム若しくはこれらの合金、又はステンレスであることが好ましく、さらに軽量である点でアルミニウム又はその合金であることがより好ましい。

【0020】

突出部５は、発光素子２１周縁の複数箇所に設けられる。発光素子２１の周縁としては、発光素子基板２２上の発光素子２１が搭載されていない箇所、及び発光素子基板２２が取り付けられた部材（例えば、放熱機構３）における、発光素子基板２２が取り付けられた面等が例示される。突出部５は、発光素子２１周縁の同一直線上にない複数箇所、すなわち少なくとも３箇所に設置されることが好ましい。突出部５をこのように設置することで、後述するように、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度に加えて、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する距離も、独立して調節可能となる。また、突出部５は２箇所であっても良い。この場合には、突出部５の突出高さを調節することで、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度が複数方向に調節可能となる。
突出部５は、発光素子２１の光照射方向に、該発光素子２１の高さを超えて突出する。このため、後述するように突出部５を介して光源部２を本体部１内に設置した際に、発光素子２１が照射カバー１２に接触することを防止できる。
さらに個々の突出部５は、発光素子２１の周縁に設置された状態で、その突出高さを調節可能に構成されている。突出高さを調節する手段としては、調節によって決定された突出高さを道路灯の供用中に保持できるものであれば特に限定されず、ネジ、板バネ及び可動支柱等の可動部を有する手段、並びに１つの突出部５を複数の部材を積層して構成し、該部材の積層数を変更する手段等が例示される。
突出部５の材質は、光源部２の重量を支えることができ、かつ道路灯の供用中に本体部内で位置ずれを起こさなければ特に限定されず、樹脂、金属の他、ポリプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴムが例示される。なお、照射カバー１２に対する位置ずれ防止手段として、両面テープや接着剤等による固定を採用しても良い。

【0021】

本実施形態に係る道路灯は、光源部２が本体部１に取り付けられてなる（図２参照）。本体部１は、光源部２を覆って設置され、下部に開口を有するケース１１と、該ケース１１の開口を覆うと共に発光素子基板２２に対向して設置され、発光素子２１からの照射光を透過する照射カバー１２とを備える。

【0022】

ケース１１は、耐候性及び防水性に優れる材料で構成される。使用可能な材料の一例としては、アルミニウム又はその合金等の軽金属ダイキャスト及びＡＳＡ（Acrylonitrile Styrene Acrylate）樹脂等が挙げられる。また、ケース１１の形状及び構造は特に限定されず、外気を取り入れるための吸気口及び内部の熱を気体と共に排出する排気口、又は発光素子から照射される光を反射する反射板等を設けても良い。

【0023】

照射カバー１２には、発光素子から照射される光を透過する透光性を有すると共に、耐候性に優れる材料が使用される。また、後述するように、照射カバー１２上に突出部５を載せることで光源部２を本体部１に設置する場合には、照射カバー１２に機械的強度の高い材料を使用することが好ましい。使用可能な材料の一例としては、ガラス、ポリカーボネート樹脂及びアクリル樹脂等が挙げられる。

【0024】

光源部２は、光源接続部４によって本体部１と電気的に接続される。光源接続部４は、本体部１と光源部２とを電気的に接続した状態で、後述するように、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度及び／又は距離を調節可能であれば、その形状、構造、材質等は限定されず、ケーブル、フレキシブルプリント基板、口金等が使用できる。
本実施形態においては、光源接続部４と複数の突出部５とによって光源部２を本体部１内に位置決めすることができるため、上述の通り、突出部５を２箇所とすることもできる。

【0025】

光源部２は、図３に模式的に示すように、突出部５を介して本体部内に設置される。突出部５は、図示されるように照射カバー１２上に配置されても良く、またケース下部の開口周縁に配置されても良い。
突出部５は、上述の通り、発光素子２１の光照射方向に、該発光素子２１の高さを超えて突出するよう構成されているため、発光素子２１が照射カバー１２に接触することを防止できる。
また、光源部２を設置する際には、個々の突出部５の突出高さを調節することによって、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度を複数方向に調節できる。これは、発光素子基板１２を含む面と照射カバー２２を含む面とが、互いに平行でない複数の交線を形成できるという意味である。本実施形態においては、２箇所に設けられた突出部５によって、図３（ａ）に示す、道路の幅方向（横断方向）の角度調節による道路の長さ方向（延伸方向）に延びる交線、及び図３（ｂ）に示す、道路の長さ方向（延伸方向）の角度調節による道路の幅方向（横断方向）に延びる交線、を形成することができる。なお、各図において、交線はいずれも紙面に垂直方向に延びている。発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度を複数方向に調節できるため、道路の形状によらず最適な照射範囲を得ることができる。

【0026】

また、ＬＥＤを光源とする道路灯に関しては、特許文献１に、「発光ユニット２９の発光ダイオード４０と筒状カバー１２の投光部２０との間の距離は、投光部２０からの出射光がグレアを生じない程度及び光源である発光ダイオード４０のぶつぶつ間が生じない程度の距離を保つことが望ましい」（段落［００４０］）との記載があるように、発光部とカバーとの間の距離を、出射光がグレアを生じず、かつ個々の素子からの発光が区別できない範囲に保つことも求められる場合がある。

【0027】

本実施形態において、突出部５が同一直線上にない複数箇所に設けられている場合には、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度及び距離を、各々独立して調節することができる。このため、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する角度を最適な照射範囲が得られる値に保ったまま、発光素子基板２２の照射カバー１２に対する距離を調節して、グレア及びムラのない出射光を得ることができる。

【0028】

［道路灯の好ましい構造］
本実施形態においては、光源接続部４を図４に示すように構成してもよい。この場合、光源接続部４は、本体部１と光源部２とを電気的に接続する口金４１と、該口金４１が一端に冠着されると共に、該一端から前記光源部側へと延びるように構成された、筒形状の口金受体４２とを備える。そして、口金受体４２には、口金４１が冠着されていない箇所に、光源部２を取り付ける取付部材４３が固定される。他方、光源部２には、スペーサ４４が設置され、これにより、該光源部２が、口金受体４２との間隔を空けた状態で取付部材４３に取り付けられる。その際、前記スペーサ４４は、それ自体又は取付部材４３に設けられた、発光素子２１の光照射方向に延びる長孔４５、及び該長孔４５に挿通された連結ピン４６によって、取付部材４３に対して相対的な位置及び角度を調節可能に固定される。

【0029】

口金４１は、本体部１のソケットに接続することで、光源部２ないしはこれを構成する発光素子基板２２を、本体部１に対して電気的に接続する。その種類は特に限定されず、一般にＥ型口金と呼ばれているねじ込み式の口金や、差し込み式の口金等を使用できる。

【0030】

口金受体４２は、筒形状を有する電気絶縁体で構成され、一端に口金４１が冠着される。口金受体４２は、電気的絶縁性と共に、光源部２の重量を支持できる強度を有する材料で構成される。使用可能な材料の一例としては、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料や、アルミナ焼結体等のセラミックス材料が挙げられる。口金受体４２の中空内部には、光源部２の発光を制御する回路基板を収容してもよい。

【0031】

取付部材４３は、口金受体４２の、口金４１が冠着されていない箇所に固定され、後述するスペーサ４４を介して光源部２が取り付けられる部材である。取付部材４３は、光源部２の重量を支持できる強度を有する材料で構成される。使用可能な材料の一例としては、アルミニウム又はその合金や、ステンレス等が挙げられる。

【0032】

スペーサ４４は、光源部２に設置された部材で、該光源部２を、口金受体４２との間隔を空けた状態で、取付部材４３に接続する部材である。光源部２と口金受体４２との間隔を空けることで、後述する取付部材４３とスペーサ４４との接続構造と相俟って、口金受体４２の軸に対して光源部２（発光素子基板２２）がなす角度の調節を簡単に行うことができる。スペーサ４４は、光源部２の重量を支持できる強度を有する材料で構成される。使用可能な材料の一例としては、アルミニウム又はその合金や、ステンレス等が挙げられる。

【0033】

スペーサ４４は、発光素子２１の光照射方向に延びる長孔４５を有し、該長孔４５に挿通された連結ピン４６によって、取付部材４３に対して相対的な位置及び角度を調節可能に固定される。長孔４５が延びる方向は、発光素子２１から照射される光の進行方向のいずれかであれば良く、発光素子基板２２に対して垂直な方向には限定されない。長孔４５を前述のように設けることで、スペーサ４４が設置された光源部２全体を、発光素子基板２２に垂直な方向に移動することが可能となる。なお、本実施形態では、長孔４５がスペーサ４４に設けられているが、該長孔４５は、取付部材４３に設けられても良い。

【0034】

長孔４５に挿通される連結ピン４６は、取付部材４３に対するスペーサ４４の相対的な位置及び角度を固定した固定状態と、該相対的な位置及び角度を変更可能とした開放状態とを変更可能に構成される。開放状態においては、スペーサ４４が取付部材４３に対して、長孔４５が延びる方向に相対移動することにより、また連結ピン４６を軸として相対回転することにより、取付部材４３に対する相対的な位置及び角度を変更できる。固定状態と開放状態とを変更可能な連結ピン４６の構造としては、特に限定されないが、ボルト及びナット等のねじを有する構造が、容易に入手でき、また安価である点で好ましい。連結ピン４６は、取付部材４３及びスペーサ４４とは別部材とされても良く、取付部材４３又はスペーサ４４のいずれかと一体に形成されても良い。

【0035】

光源接続部４のうち、口金４１、口金受体４２及び取付部材４３は、本体部１に対して相対的な位置及び角度が固定される。他方、スペーサ４４は、本体部１に取付け後も、連結ピン４６を開放状態とした場合には、長孔４５が延びる方向への移動、及び連結ピン４６を軸とした回転が可能となる。すなわち、スペーサ４４及びこれが設置された光源部２は、本体部１に対して、相対的な位置及び角度が変更可能となっている。光源部２の長孔４５が延びる方向への移動は、図５（ａ）に示すように、発光素子基板２２と照射カバー１２との距離の変更を可能とする。また、光源部２の連結ピン４６を軸とした回転は、図５（ｂ）に示すように、発光素子基板２２と照射カバー１２とのなす角度の変更を可能とする。このため、上述した突出部５の突出高さの調節に前記移動及び回転が加わることで、光源部の位置及び角度をより精密に調節可能となり、照射範囲を最適化しつつグレア及びムラのない出射光を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明によれば、道路の形状によらず照射範囲を最適化できる道路灯が提供される。また、本発明の好ましい形態によれば、照射範囲を最適化しつつ、グレア及びムラのない出射光が得られる道路灯が提供される。したがって、本発明に係る道路灯は、設置場所を選ばず、汎用性が高い点で有用である。

【符号の説明】

【0037】

１ 本体部
１１ ケース
１２ 照射カバー
２ 光源部
２１ 発光素子
２２ 発光素子基板
３ 放熱機構
４ 光源接続部
４１ 口金
４２ 口金受体
４３ 取付部材
４４ スペーサ
４５ 長孔
４６ 連結ピン
５ 突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】