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【発明の名称】 照明装置
【発明者】 【氏名】小川 光三

【氏名】石渡 朋子

【氏名】一条 隆

【氏名】小島 浩之

【要約】 【課題】道路を走行する先行車などの視認性を向上できるとともに、照明によるグレアの発生を低減できる照明装置を提供することを目的とする。

【解決手段】反射鏡14は、光源13からの出射光を反射してその開口部から道路の進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けて出射する。また、第2の反射板19は、主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置され、前面ガラス16からの反射光を反射して横断方向へ光を出射する。これにより、道路の路面の横断方向への出射光を確保して均斉度を向上させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;を具備したことを特徴とする照明装置。
【請求項2】 前記反射鏡は、道路反対側の一部分が道路の進行方向に対して、前記光透過部の透過光の出射角度と前記第2の反射板の1回反射光の出射角度との間の角度範囲に光を照射するように分割された反射鏡を有することを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項3】 道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;前記反射鏡開口部と前記光透過部との間に配置され、前記反射鏡の光軸に平行に、上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である複数の平板で構成される遮光ルーバと;を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項4】 道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;前記反射鏡開口部と前記光透過部との間に配置され、前記反射鏡の主光軸と平行に、上面が前記反射鏡の光軸にほぼ垂直な稜線を持つ凹凸形状である複数の平板で構成される遮光ルーバと;を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項5】 前記遮光ルーバは、反射鏡側に設けられた第1の遮光ルーバと前記光透過部側に設けられた第2の遮光ルーバとに2分割され、第2の遮光ルーバは第1の遮光ルーバよりも平板間のピッチが大きく、第2の反射板は、その幅方向の中央近傍部分において遮光ルーバの法線に対して1°〜5°の角度で傾斜しており、それ以外の部分においては遮光ルーバに対して垂直であることを特徴とする請求項3または4記載の照明装置。
【請求項6】 前記第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板は、上部より下部にいくに従って進行方向の長さが短くなっていることを特徴とする請求項3または4、5記載の照明装置。
【請求項7】 前記第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板間のピッチは、上部より下部にいくに従って粗くなっていることを特徴とする請求項3または4、5、6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】本発明は、自動車用の道路の路面上に存在する障害物や路肩に停車している自動車を自動車運転者に知覚しやすくする照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車専用の高速道路などの道路照明には、道路の路肩側や中央分離帯などに設置されるポールの先端に照明器具を取り付けた道路灯が一般に用いられており、この道路灯によって道路を上方から照明している。
【0003】このような道路灯は道路に沿って一定の間隔をあけて設置されているため、道路を走行する先行車が道路灯の下を通過した直後はその先行車が直接照明されて後続車から視認でき、また、先行車が道路灯と道路灯との中間点を通過して次の道路灯の下に到達するまでの間はその先行車が影になるが、道路灯の照明により路面輝度が確保されることで、これら先行車の影と路面輝度との輝度対比によって先行車の存在を後続車から視認できている。
【0004】また、視認性確保のための照明装置として、関越自動車道の沼田地区において、霧中の視認性確保のため定位置にスポットライトを進行方向に向けて照射した例がある(建設電気技術NO、109,24−29 2,1995年)。トンネル照明については、低位置に狭角配光を持つ照明装置を配置し、進行方向に主たる配光がでるようにしたプロビーム照明が提案され、対称照明との併用することが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速道路などでは、例えば排水性などを高めた高機能舗装化に伴い、路面反射率が低くなり、路面輝度の確保が困難になる場合があり、先行車の影と路面輝度との十分な輝度対比が得られず、後続車からの先行車の視認性が低下する問題がある。また、道路を走行する先行車に限らず、道路上の障害物や、路肩に停車している車両の視認性についても同様の問題がある。
【0006】また、高速道路においては、霧中での視認性を確保するために、スポットライトを道路の進行方向へ向けて照射する試みがあるが、スポットライトの光が車両のバックミラに入射して眩しく感じるグレアが発生する問題がある。
【0007】一方、低位置に配置した狭角配光を持つ照明装置から進行方向に主たる配光がでるようにしたプロビーム照明の場合、照明装置の高さが運転者の目の高さと同程度となるため、運転者が照明装置を幅員方向から直視したときに不快グレアが生じることが懸念される。また、照明装置が運転者の後方に位置する場合、運転する自動車のサイドミラーやルームミラーを通して運転者に不快グレアを生じさせる怖れがある。
【0008】本発明は、このような点に鑑みなされたもので、道路を走行する先行車などの視認性を向上できるとともに、照明によるグレアの発生を低減できる照明装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる照明装置は、道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;を具備したことを特徴とする。
【0010】本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。
【0011】照明装置は、道路の低位置に配置され狭角配光を持つ照明装置であって、進行方向に主たる配光がでるようにしたプロビーム照明方式の照明装置である。例えば、照明装置は、その光源が道路の路肩端もしくは中央分離帯の路面から高さ1m以下の位置に、車両の進行方向に沿って所定の間隔で設置される。
【0012】光源は少なくとも1つ設けられ、複数個の場合には望ましくは2個もしくは3個である。光源からの出射光は、直接または反射鏡で反射して進行方向に所定の角度に出射される。反射鏡は放物回転体または楕円回転体で形成され、光源からの出射光を反射して、その開口部から道路の進行方向に対して所定角α(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸が向くように反射光を出射する。
【0013】光源および反射鏡は照明装置本体であるケースに収納され、光源および反射鏡からの主たる出射光はケースの道路側の側面に設けられた光透過部を通して道路の路面に導かれる。光透過部の前面には前面ガラスが配置されている。
【0014】第1の反射板は、光源からの出射光および反射鏡で反射された出射光を反射する鏡面板であり、ケースの道路側内面の進行方向に向かって反射鏡開口部の道路側端から光透過部の道路側手前端までの部分に配置される。
【0015】第2の反射板は、反射鏡開口部の道路反対側端から進行方向に向かって光透過部の道路反対側端までの部分に設けられ、光源からの出射光、反射鏡からの反射光および第1の反射板の反射光が主光軸方向に対して所定角β(β=α−15°)の角度方向に出射するように配置される。
【0016】ここで、出射光の出射角αを進行方向に対して15以上とするのは、光透過部の前面ガラスの反射を抑制するためであり、25°以下とするのは、照明装置間の暗部を抑制し均斉度の低下を防止するためである。つまり、第2の反射板の配置位置を主光軸方向に対して所定角β(β=α−15°=0°〜10°)の角度方向とし、道路の路面の横断方向への出射光を確保して均斉度を向上させる。
【0017】請求項2の発明に係わる照明装置は、請求項1の発明において、前記反射鏡は、道路反対側の一部分が道路の進行方向に対して、前記光透過部の透過光の出射角度と前記第2の反射板の1回反射光の出射角度との間の角度範囲に光を照射するように分割された反射鏡を有することを特徴とする請求項2の発明は、請求項1の発明に対して、さらに道路の路面の均斉度を向上させたものである。反射鏡は道路反対側の一部分が道路の進行方向に対してエーミングされた分割された反射鏡を有し、その分割された反射鏡により光透過部の主光軸透過光の出射角度と第2の反射板の1回反射光の出射角度との間の角度範囲に光を照射する。これにより、道路路面の均斉度をさらに向上させる。
【0018】請求項3の発明に係わる照明装置は、道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;前記反射鏡開口部と前記光透過部との間に配置され、前記反射鏡の光軸に平行に、上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である複数の平板で構成される遮光ルーバと;を備えたことを特徴とする。
【0019】請求項3の発明の発明は、反射鏡開口部と光透過部との間に、反射鏡の光軸に平行に上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である複数の平板で構成される遮光ルーバを設けたものである。
【0020】光源からの出射光は、直接または反射鏡で反射して進行方向に所定の角度に出射される。反射鏡は放物回転体または楕円回転体で形成され、光源からの出射光を反射して、その開口部から道路の進行方向に対して所定角の角度方向に主光軸が向くように反射光を出射する。
【0021】光源および反射鏡は照明装置本体であるケースに収納され、光源および反射鏡からの主たる出射光はケースの道路側の側面に設けられた光透過部を通して道路の路面に導かれる。光透過部の前面には前面ガラスが配置されている。
【0022】第1の反射板は、光源からの出射光および反射鏡で反射された出射光を反射する鏡面板であり、ケースの道路側内面の進行方向に向かって反射鏡開口部の道路側端から光透過部の道路側手前端までの部分に配置される。
【0023】第2の反射板は、反射鏡開口部の道路反対側端から進行方向に向かって光透過部の道路反対側端までの部分に配置され、光源からの出射光、反射鏡からの反射光および第1の反射板の反射光を反射して光透過部を通して道路の路面に出射する。
【0024】そして、遮光ルーバは、その上面に当たった光は光吸収面で吸収し、下面に当たった光は鏡面反射面で反射し、光透過部を通して下向きに出射する。
【0025】本発明によれば、上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である遮光ルーバを設け上方の光を抑制するのでグレアを防止しつつ均斉度を増す照明とすることができる。
【0026】請求項4の発明に係わる照明装置は、道路の路肩もしくは中央分離帯で路面から高さ1m以下の位置に設置され、道路の望んで設けられる側面側に設けられる光透過部を有した照明装置本体と;照明装置本体の道路進行方向対向側に収納させる少なくとも1つの光源と;放物回転体楕円回転体で形成され、前記光源からの出射光を反射して開口部から道路進行方向に対してα(α=15°〜25°)の角度方向に主光軸を向けるための反射鏡と;反射鏡開口部と光透過部の間の照明装置本体の側面側の内面に設けられた第1の反射板と;第1の反射板の対向であって反射鏡開口部から光透過部までに設けられ、光源の主光軸方向に対してβ(β=α−15°)の角度方向に配置された第2の反射板と;前記反射鏡開口部と前記光透過部との間に配置され、前記反射鏡の主光軸と平行に、上面が前記反射鏡の光軸にほぼ垂直な稜線を持つ凹凸形状である複数の平板で構成される遮光ルーバと;を備えたことを特徴とする。
【0027】請求項4の発明の発明は、反射鏡開口部と光透過部との間に、反射鏡の光軸に平行に、上面が反射鏡の光軸にほぼ垂直な稜線を持つ凹凸形状で下面が鏡面反射面である複数の平板で構成される遮光ルーバを設けたものである。
【0028】光源からの出射光は、直接または反射鏡で反射して進行方向に所定の角度に出射される。反射鏡は放物回転体または楕円回転体で形成され、光源からの出射光を反射して、その開口部から道路の進行方向に対して所定角の角度方向に主光軸が向くように反射光を出射する。
【0029】光源および反射鏡は照明装置本体であるケースに収納され、光源および反射鏡からの主たる出射光はケースの道路側の側面に設けられた光透過部を通して道路の路面に導かれる。光透過部の前面には前面ガラスが配置されている。
【0030】第1の反射板は、光源からの出射光および反射鏡で反射された出射光を反射する鏡面板であり、ケースの道路側内面の進行方向に向かって反射鏡開口部の道路側端から光透過部の道路側手前端までの部分に配置される。
【0031】第2の反射板は、反射鏡開口部の道路反対側端から進行方向に向かって光透過部の道路反対側端までの部分に配置され、光源からの出射光、反射鏡からの反射光および第1の反射板の反射光を反射して光透過部を通して道路の路面に出射する。
【0032】そして、遮光ルーバの上面で反射した反射光は、上面の凹凸により上面の垂直方向に向くので、遮光ルーバから上向きの光を出射することを抑制できる。
【0033】本発明によれば、遮光ルーバにより上方の光を遮ることができるので、自動車の運転者への不快グレアを防止できる。
【0034】請求項5の発明に係わる照明装置は、請求項3または4の発明において、前記遮光ルーバは、反射鏡側に設けられた第1の遮光ルーバと前記光透過部側に設けられた第2の遮光ルーバとに2分割され、第2の遮光ルーバは第1の遮光ルーバよりも平板間のピッチが大きく、第2の反射板は、その幅方向の中央近傍部分において遮光ルーバの法線に対して1°〜5°の角度で傾斜しており、それ以外の部分においては遮光ルーバに対して垂直であることを特徴とする。
【0035】請求項5の発明は、請求項3または4の発明に対して、遮光ルーバを2分割し、光透過部側に設けられた第2の反射板の一部を、その幅方向の中央近傍部分において遮光ルーバの法線に対して1°〜5°の角度で傾斜させたものである。
【0036】遮光ルーバを、反射鏡側に設けられた第1の遮光ルーバと光透過部側に設けられた第2の遮光ルーバとに2分割し、第2の遮光ルーバは第1の遮光ルーバよりも平板間のピッチが大きく形成する。また、第2の反射板は、その幅方向の中央近傍部分において遮光ルーバの法線に対して1°〜5°の角度で傾斜させる。この傾斜部分に光が当たると反射光は上向きとなり、第2の遮光ルーバの下面で反射して下向きの光となる。これにより、請求項3または4の発明の効果に加え、グレア防止のための遮光ルーバにより照射されにくくなる照明装置近傍への光が増加し、道路路面の均斉度が向上する。
【0037】請求項6の発明に係わる照明装置は、請求項3または4、5の発明において、前記第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板は、上部より下部にいくに従って進行方向の長さが短くなっていることを特徴とする。
【0038】請求項6の発明は、請求項3または4、5の発明に対して、第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板は、上部より下部にいくに従って進行方向の長さを短く形成したものである。ドライバーの視線と遮光ルーバのなす角は、照明装置の上部と下部とを比較すると下部の方が大きいため、遮光ルーバの長さは下部にいくに従って短くて良い。これにより、部材の軽減化が図れ、下部の光を遮光ルーバで遮ることなく道路路面に出射できる。
【0039】請求項7の発明に係わる照明装置は、請求項3または4、5、6の発明において、前記第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板間のピッチは、上部より下部にいくに従って粗くなっていることを特徴とする。
【0040】請求項7の発明は、請求項3または4、5、6の発明に対して、第1の遮光ルーバ、第2の遮光ルーバまたは第3の遮光ルーバの平板間のピッチを、上部より下部にいくに従って粗く形成したものである。ドライバーの視線と遮光ルーバのなす角は、照明装置の上部と下部とを比較すると下部の方が大きいため、遮光ルーバの平板のピッチは下部にいくに従って粗くて良い。これにより、部材の軽減化が図れ、下部の光を遮光ルーバで遮ることなく道路路面に出射できる。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係わる照明装置の平面図である。
【0042】照明装置11は、例えば自動車専用の高速道路の路肩側および中央分離帯側の側方位置で、道路の路面からの高さが1m以下の高さ位置に設置されるとともに、道路の進行方向Fに沿って一定の間隔をあけて設置される。例えば、10m〜16mの間隔で配置される。そして、照明装置11により、低位置から進行方向へ光を照射して照明するいわゆる低位置プロビーム照明がなされる。
【0043】図1に示すように、照明装置11は照明装置本体としてのケース12を有し、このケース12は進行方向Fに対応して細長い箱形に形成されており、道路に臨んで略平行な側面部には、進行方向Fに沿った領域に光源13および反射鏡14の主光軸方向の光を透過する光透過部15が形成されている。光透過部15には、例えば、透明なガラス板やポリカーボネートなどの樹脂製の透明板などの前面ガラス16が密閉状態に取り付けられている。
【0044】光源13はケース12内の端部に配置される。すなわち、道路の進行方向Fに対して道路反対側の側面部の端部に配置される。光源13は反射鏡14内に配置され、光源13からの直接光および反射鏡14で反射した光は、主光軸L方向に出射される。この主光軸Lは道路の進行方向Fに対して出射角αで出射され、下向きに出射される。この場合の俯角は0°〜5°程度であり、運転者が眩しく感じるグレアを防止するためである。なお、この光源13は点灯回路17により点灯される。
【0045】反射鏡14の反射面は、放物回転体または楕円回転体で形成され、高さ方向に長い開口面を有している。光源13は反射鏡14の反射面の中心部を貫通して配置されており、反射鏡14によって光を反射させる光軸と光源13の光軸とが一致するように配置されている。そして、光源13からの直接光および反射鏡14で反射した光を主光軸L方向に出射するようにしている。
【0046】一方、光透過部15が形成されているケース12の側面部には、第1の反射板18が設けられており、また、その反対のケース12の側面部には第2の反射板19が設けられている。
【0047】第1の反射板18および第2の反射板19は、光源13からの直接光および反射鏡14からの反射光のうち光透過部15を通過しない光を反射させ、第2の反射板19によりそれらの反射光を光透過部15を通して道路路面に出射し照射効率を高めている。また、第1の反射板18は運転者への直視グレアを防止するための遮光板も兼ねている。
【0048】ここで、照明対象である高速道路は、通常、片側一方通行方向に、第1車線、第2車線、第3車線および中央分離帯とを有するので、そのような高速道路を対象として経済計算を行うと、照明装置11の設置間隔を10m〜16mとした場合には、照明装置11からの配光のピーク方向(光主軸L方向)が道路の進行方向に対してα=15°〜25°であるときに路面輝度の均斉度が高いことが分かった。
【0049】これは、α=15°以下であると光透過部15の前面ガラス16での反射が多いため照射効率が低下するだけでなく、照明装置の寸法(進行方向に沿った幅)が極めて大きくなり、一方、α=25°以上であると照明装置11と隣接する照明装置11との間に暗部が生じて均斉度が低下するからである。従って、この第1の実施の形態では、光源13および反射鏡14の主光軸Lの遮光角αは、進行方向Fに対してα=15°〜25°とする。
【0050】一般に、高速道路の路肩側に照明装置11を設置した場合には、第1車線に比べ、第2、第3車線は暗くなりがちであるので、この第1の実施の形態では、第2の反射板19を主光軸方向に対して所定角β(β=α−15°=0°〜10°)の範囲で傾斜させ、第2の反射板19の反射光がその暗くなった部分に出射するようにする。すなわち、第1の反射板18と第2の反射板19により横断方向へ光を照射する。この場合、前面ガラス16でのフレネル反射と第2の反射板19による反射光もその対象とする。この横断方向への光の角度は、第2の反射板19の角度に依存するので、第1の実施の形態では、反射鏡14の主光軸Lに対して第2の反射板19の角度βを(β=α−15°=0°〜10°)としている。
【0051】いま、照明装置11の光源13の配光のピーク角度αが20°、第2の反射板19の角度βが5°である場合を考える。図2に示すように、前面ガラス16に入射する主光軸Lの光L1に対して、前面ガラス16を透過する光L2は(出射角20°、出射率83%)であり、前面ガラス16の内面で反射し第2の反射板19で反射して光透過部15を通る1回反射光L3は(出射角γ=50°、出射率12%)である。そして、前面ガラス16の内面で反射し第2の反射板19で反射し、さらに第2補助反射鏡19で反射して光反射部15を通る2回反射光L4は(出射角80°、出射率0.5%)である。3回以上の反射光については減衰が大きいため考えないこととする。
【0052】ここで、第2の反射板19の傾き角度βを(β=α−15°)とする理由について説明する。第2の反射板19の傾き角度βがこれより小さいと、2回反射光L4の角度が大きくなり運転者への直視グレアが生じることになり、逆に、第2の反射板19の角度βがこれより大きいと、照明装置11の配光の横断方向への広がりが不十分となるほか、照明装置11の寸法が大きくなってしまうからである。従って、第2の反射板19の角度βは(β=α−15°=0°〜10°)としている。
【0053】次に、照明装置11の配光の横断方向広がりを、第2の反射板19の傾き角度で調整するだけでは、透過光L1と1回反射光L3との間に暗部が生じることがある。そこで、図3に示すように、この暗部を補うため、進行方向Fに対して角度α〜γ=α〜(α+30°)の範囲に光を照射するようにエーミングされた分割反射鏡20を反射鏡14の壁側の一部分に配置する。
【0054】分割反射鏡20を反射鏡14の壁側に配する理由は、この分割反射鏡20から出射した光が第1の反射板18に遮られないようにするためである。分割反射鏡20から出射した角度の大きい光が第1の反射板18に当たると、第2の反射板19を介して光透過部15から出射する光はさらに大きな角度となり、運転者へ直視グレアを与えるので、それを防止するためである。
【0055】進行方向に対して角度α〜γ=α〜(α+30°)の範囲をほぼ均一に照射するようにエーミングされた複数の分割反射鏡20を配することで、路面輝度均斉度をさらに向上させることができる。例えば、光源13として70Wのセラミックメタルハライドランプを使用し、反射鏡14の寸法を200mm程度とした場合、5°おきにエーミングされた5つの分割反射鏡20で構成すれば良い。
【0056】以上述べたように、第1の実施の形態によれば、自動車の運転者ヘグレアを与えることなく、横断方向において光源12からの配光を適度に広げることができ、路面輝度均斉度を向上できる。
【0057】次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図4は本発明の第2の実施の形態に係わる照明装置の説明図であり、図4(a)は平面図、図4(b)は側面図である。
【0058】この第2の実施の形態は、反射鏡14の開口部と光透過部15との間に、反射鏡14の光軸に平行に上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である複数の平板で構成される遮光ルーバ21を設けたものである。図4では、反射鏡14側に設けられた第1の遮光ルーバ21aと光透過部15側に設けられた第2の遮光ルーバ21bとに2分割されたものを示している。
【0059】光源13からの直接光および反射鏡14で反射した光は、主光軸方向に出射される。この主光軸は道路の進行方向に対して所定の出射角α(α=10°〜30°)で出射され、また、俯角は0°〜5°で出射される。これにより、照明の均斉度を適切に得るとともにグレアを低減するようにしている。
【0060】例えば、出射角αが10°以下である場合には、照明される範囲が路肩側や中央分離帯側の照明装置11の設置場所近傍の狭い範囲に限られて、道路の幅員方向の均斉度が低下し、一方、出射角が30°以上である場合には、光が進行方向Fの遠くまで届かず、進行方向Fに沿って設置される照明装置11と照明装置11との間が暗くなり進行方向Fの均斉度が低下するから、出射角αは(α=10°〜30°)の範囲で選ばれる。第1の実施の形態と同様に、α=15°〜25°の範囲を選んでも良い。
【0061】また、俯角が0°以上である場合には、車両のバックミラーに光が入射し、バックミラーを通じて運転者が眩しく感じるグレアが発生し、一方、5°以上である場合、光が幅員方向の遠くまで届かず、照明される範囲が路肩側や中央分離帯側の照明装置11の設置場所近傍の狭い範囲に限られてしまい幅員方向の均斉度が低下するからである。
【0062】次に、光透過部15が形成されているケース12の側面部には、第1の反射板18が設けられており、また、その反対のケース12の側面部には第2の反射板19が設けられている。第1の反射板18および第2の反射板19は、光源13からの直接光および反射鏡14からの反射光のうち光透過部15を通過しない光を反射させ、第2の反射板19によりそれらの反射光を光透過部15を通して道路路面に出射し照射効率を高めている。また、第1の反射板18は運転者への直視グレアを防止するための遮光板も兼ねている。
【0063】また、ケース12内の光源13および反射鏡14と光透過部15との間には、遮光ルーバ21を備えている。この遮光ルーバ21は、光源13および反射鏡14と光透過部15との間で、かつ第1の反射板18と第2の反射板19との間に配設される第1の遮光ルーバ21aと、第1の遮光ルーバ21aより光透過部15側で光透過部15と第2の反射板19との間に配設される第2の遮光ルーバ21bとを有している。
【0064】第1の遮光ルーバ21aは、図5(a)に示すように、平板22aを上下に略等間隔でかつ互いに略平行に配列して構成され、例えば、平板22aの幅b1は169mm程度、ピッチP1は7mm程度で、進行方向Fへ向けて水平方向に対して所定の角度で下降傾斜するようにケース12内に配設され、その角度θ1はθ1=2.4°程度としている。
【0065】一方、第2の遮光ルーバ21bは、図5(b)に示すように、平板22bを上下に略等間隔でかつ互いに略平行に配列して構成され、例えば、平板22bの幅b2は第1の遮光ルーバ21aの幅b1より大きい310mm程度とし、ピッチP2も第1の遮光ルーバ21aのピッチP1より大きい14mm程度とし、進行方向Fへ向けて水平方向に対して所定の角度θ2で下降傾斜するようにケース12内に配設され、その角度θ2は2.6°程度としている。
【0066】これら各遮光ルーバ21の角度θ1、θ2は、水平方向に対する反射鏡14の主光軸Lの俯角θaが3°程度の場合で、その主光軸Lの俯角θaと同程度かもしくは小さく設定されており、主光軸Lの俯角θaに対して±1°程度の範囲が許容範囲とされる。また、これら各遮光ルーバ21a、21bの上面は光の反射を抑制するつや消しの黒色で、下面は光を反射させる鏡面に形成されている。
【0067】このように、第1の遮光ルーバ21aは、遮光角が2.4°以内となるように設計されている。これは、照明装置11のエーミング俯角が2°のとき、運転者へのグレアを与える上方0.5°ヘの光を抑えるためでありその方向から反射鏡14が見えなくなる遮光角である。
【0068】ここで、遮光ルーバ21a、21bの下面は鏡面反射面に形成されているので下方光束は増加するが、その角度限界は反射鏡光軸に対して下方4.8°(第1のルーバの遮光角θ1の2倍)までである。従って、下方光束までも第1の遮光ルーバ21aで遮光されてしまう。照明装置11から第1車線中央部までの距饒は5mあり、照明装置11の高さを0.7mとすると下方約8°まで照射する必要があるそこで、図6に示すように、第2の反射板19の一部(幅方向の中央近傍付近)Aを、反射面側(道路側)がやや上向きとなるように傾斜させる。図6(a)は平面図、図6(b)は側面図、図6(c)は第2の反射板19が傾斜した場合の第2の遮光ルーバ21bとの関係図である。
【0069】図6(c)に示すように、第2の反射板19の傾斜部分に光が当たると反射光は上向きとなり、第2の遮光ルーバ21bの下面(鏡面反射面)で反射された後に、下向きの光となって光透過部15から出射する。第2の遮光ルーバ21bは、第1の遮光ルーバ21aでの反射グレアを抑えるために設置されている。従って、そのピッチP2は前述のように第1の遮光ルーバ2aよりも大きいため、第2の遮光ルーバ21bの下面で反射された光は下方10°程度まで広がりを持つ。
【0070】この第2の実施の形態によれば、自動車の運転者にグレアを与えないよう上方光束を抑えつつ光を遠くまで照射でき、また、近くにも光を照射することができるので路面輝度均斉度が向上する次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。図7は本発明の第3の実施の形態に係わる照明装置の説明図であり、図7(a)は平面図、図7(b)は側面図である。この第3の実施の形態は、遮光ルーバ21を、反射鏡14側から光透過部15側にかけて、第1の遮光ルーバ21a、第2の遮光ルーバ21b、第3の遮光ルーバ21cに3分割し、第2の遮光ルーバ21bは、第1の遮光ルーバ21aおよび第3の遮光ルーバ21cよりも平板間のピッチを大きく形成したものである。
【0071】この遮光ルーバ21a、21b、21cは、第2の実施の形態と同様に、上面は光吸収面であり、下面は鏡面反射面で形成されている。また、主光軸および俯角についても同様に、主光軸は道路の進行方向Fに対して出射角α(α=10°〜30°)で出射され、また、俯角はO〜5°で出射される。これにより、照明の均斉度を適切に得るとともにグレアを低減するようにしている。
【0072】光源13側の第1の遮光ルーバ21aは、進行方向Fの前方の自動車のミラーを介して発生するグレアを防止するものであり、前方の自動車のサイドミラーから光源と反射鏡を遮るような十分狭い間隔で構成される。これにより、照明装置11から進行方向Fの前方の自動車のミラーへ向って光が出射しないので、運転者がグレアを感じることがなくなる。つまり、照明装置11が運転者の後方に位置する場合であっても、運転する自動車のサイドミラーやルームミラーを通じて運転者に不快グレアを生じさせることがなくなる。
【0073】第2の遮光ルーバ21bは、路肩側に配された第2の反射板鏡19における幅員方向から見た場合のグレアを防止するものである。
【0074】第2の遮光ルーバ21bは平板間のピッチが大きく形成され、幅員方向への光を照射するが、平行な複数の黒色平板から構成されているので、幅員方向に出射される光の角度は運転者の視線よりも下方になるので、幅員方向から見た場合のグレアを防止できる。
【0075】また、第3の遮光ルーバ21cは、進行方向から見た場合のグレアを防止するものである。平板間のピッチが大きい第2の遮光ルーバ21bからの主光軸方向への光は広がりを持つが、平行な複数の黒色平板で俯角を持った第3の第3の遮光ルーバ21cにより上方への光が遮断されるので、進行方向から見た場合のグレアを防止できる。
【0076】ここで、照明装置11は路面から1m以下の位置に配置されるので、一般にドライバーの視線は、照明装置11よりも高い位置にある。そのため、遮光ルーバ21の平板22は、図8(a)に示すように、上部より下部にいくに従って進行方向の長さを短く形成できる。図8(a)に示すように、ドライバーの視線と遮光ルーバ21とのなす角は、照明装置11の上部と下部とを比較すると下部の方が大きくなるので、遮光ルーバ21の平板22の長さは、照明装置11の上部よりも下部を短くする。
【0077】また、遮光ルーバ21の平板22の長さを、照明装置11の上部よりも下部を短くすることに代えて、図8(b)に示すように、遮光ルーバ21の平板22のピッチを照明装置の上部よりも下部を粗くすることも可能である。
【0078】これにより、部材の軽減化が図れ、下部の光を遮光ルーバで遮ることなく道路路面に出射できるので、運転者が照明装置11を幅員方向から直視したときに生じる不快グレアや照明装置11の進行方向前方の運転者にサイドミラーやルームミラーを通じて生じる不快グレアを防止できる次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。図9は本発明の第4の実施の形態に係わる照明装置の説明図であり、図9(a)は平面図、図9(b)は側面図である。この第4の実施の形態は、遮光ルーバ21を構成する平板の上面を凹凸形状とし下面を鏡面反射面としたものであり、上方への光の出射を防止してグレアを防止するようにしたものである。
【0079】光源13からの直接光および反射鏡14で反射した光は、主光軸方向に出射される。この主光軸は道路の進行方向Fに対して出射角α(α=10°〜30°)で、俯角はO〜5°でケース12の光透過部15から前面ガラス16を通して出射される。
【0080】光透過部15が形成されているケース12の側面部には、第1の反射板18が設けられており、また、その反対のケース12の側面部には第2の反射板19が設けられている。また、ケース12内の光源13および反射鏡14と光透過部15との間には、遮光ルーバ21が設けられている。
【0081】この第4の実施の形態では、遮光ルーバ21を構成する平板22の上面に凹凸形状を持たせている。図10は、遮光ルーバ21を構成する平板の説明図であり、図2(a)は従来の凹凸形状を持たせていない場合の平板の側面図、図2(b)は鋸刃上の凹凸形状を持たせた場合の平板の側面図、図2(c)は不規則な応答形状を持たせた場合の平板の側面図である。
【0082】図10(b)、図10(c)に示すように、遮光ルーバの平板22の上面を凹凸形状とすることにより、平板22に平行に近い角度で入射する光であっても、微視的には凹凸に当たる角度が異なり反射率が小さくなる。また反射後の光の角度も変わるため、反射光は他の平板に当たるか、凹凸内でトラップされて無くなるここで、凹凸の斜面はその稜線が光線に垂直方向を向いていることが望ましく、光線に対して稜線が平行な面では遮光効果は得られない。よって、遮光効果が最もよく得られるためには、反射鏡14の光軸に垂直な稜線を持った溝が多く並んでいるようにする。
【0083】通常、遮光ルーバの平板の上面につや消し黒色塗装を施して光を反射しないようにしているが、つや消し黒色でも数%の反射率(拡散)を持っているので、遮光ルーバの平板への入射角度が大きい場合、つまり、ほぼ平行に近い角度で当たる場合では、その正反射率は大きく遮光ルーバとしての役割を十分に果たすことができない場合がある。
【0084】第4の実施の形態では、このような場合であってもその光を遮光することができるので、遮光ルーバにより確実に上方光を遮ることができ、運転者への不快グレアを抑制できる。
【0085】次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。図11は本発明の第5の実施の形態に係わる照明装置の光源13および反射鏡14の配置関係の説明図である。この第5の実施の形態は、反射鏡の焦点が主光軸上の光源中心よりその開口部側に位置するようにし、上方への光の出射を抑制しグレアの発生を防止するようにしたものである。
【0086】反射鏡14は、放物回転体もしくはそれに近い焦点間距離の大きい楕円回転体で形成されるので、光源13が焦点に位置していると、反射鏡14に当たった光は光軸方向に平行に近い角度で反射される。実際には、光源は点光源ではなく、大きさを持っているため、図11(a)に示すように完全に平行ではなく上下に広がりを持っている。この広がりは反射鏡全面にわたってほぽ同じである。そのため、グレア防止のために上方光(2.5°以上)をカットするためには、遮光ルーバ21を反射鏡14の全面に渡って配置しなければならい。
【0087】そうすると、下方への出射光までもカットしてしまう。下方への出射光はグレアを発生させることはなく、むしろ均斉度を向上させるために必要な出射光であるので、下方への出射光をカットすることは照射効率鋸有情を阻害することになる。
【0088】そこで、第5の実施の形態では、光源13の中心に対して焦点が反射鏡14の主光軸上で開口部側に位置するように、反射鏡14を偏心させて配置する。これにより、反射鏡14の上部に当たる光は光軸より上向きに、反射鏡14の下側に当たる光は下側に反射される。偏心させる距離は、反射鏡14の下側における光源13の大きさによる光の上方向広がり分をほぼ打ち消すように決定する。光源13に70Wセラミックメタハラ(発行寸法φ8×11mm)を使用し、反射鏡14の開口部がφ150mmのとき、偏心距離は2〜3mm程度である。
【0089】第5の実施の形態によれば、反射鏡14の下側から上向きに出射する光がなくなるため、主光軸より下側に遮光ルーバ21は不要となる。反射鏡14の上側に当たった光は上向きになるが、遮光ルーバ21の遮光角を適当に設定することで、グレアを生じる角度の上方光をカットできる。
【0090】従って、グレアを発生させる角度の上方光のみをカットし下方光は遮らないため照射効率が高くなる。また、遮光ルーバ21の平板の下面を鏡面反射面にすることで、遮光ルーバ21の平板に当たった光を下方へ反射して、さらに光を有効に利用することができる。このように、照射効率を低下させずに、照明装置の上方光束を抑えて自動車の運転者へのグレアを抑制することができる次に、本発明の第6の実施の形態を説明する。図12は本発明の第6の実施の形態に係わる照明装置11の説明図であり、図12(a)は平面図、図12(b)は本体取付器具の側面図である。この第6の実施の形態は、光源13やケース12の取り付けの微調整や調光が行えるようにしたものであり、これによりエーミングを可能とし照明装置11の設置個所の状況に応じて道路路面の均斉度や照度を適正に保つようにしている。
【0091】まず、照明装置11の明るさ向上については、複数個の光源13a、13bをを配置して対応する。図12(a)では2個の光源13a、13bを設けた場合を示している。光源13a、13bには、照明装置11の内部で角度毎に取り付け位置を調整できる調整決定ネジを有した光源取付器具23a、23bを設け、それぞれ独立したエイミングが可能なようにする。これにより、照明装置11のケース12内で光源13a、13bの位置を変更しエイミングを変える。
【0092】同様に、照明装置11のケース12にも取付角度を調整できる本体取付器具24a、24bを設け、本体取付器具24a、24bの取付角度を調整する。図12(b)は本体取付器具24の一例を示す側面図である。この本体取付器具はケース12に取り付けられる取付脚25と台座部26とを締め付けねじ27で固定する。この場合、締め付けねじ27を中心に矢印方向に角度を変えられ、所定のピッチで設けられた固定孔28にピンを挿入して角度を固定し、締め付けねじ27を締めて固定する。
【0093】3個の光源13を設けた場合には、例えば、手前は明るさの減衰が少ないので1灯の光源13で手前を照らし、2灯の光源13で遠方を照明する。また、遮光ルーバ21も同一に動く構造にすることも可能である。
【0094】第6の実施の形態によれば、光学系を変更しなくても照明装置11の明るさが確保でき、設置条件などの問題で取り付け位置がが多少ずれても柔軟に対応できる。また、道路のカーブなどに設置する場合においても、複数の光源13のエイミングを微調整することにより対応が可能となる。
【0095】複数の光源13を有しているので、例えば1灯が不点となっても、片方が点灯しているため、その部分が真っ暗になることがない。同時に、例えば、同一位置を照明するエーミングの場合、50%調光時に片方を消灯すれば、色温度を変えること無く調光が可能となる。この場合、1日毎に信号をもらうなどして交互に調光する際の光源を消灯すれば、寿命は調光時は2倍になるので寿命が延び省メンテナンスが実現可能となる。
【0096】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、自動車の運転者が感じるグレアを防止し、道路の路面の横断方向への出射光を確保できるので、均斉度を向上させることができる。
【0097】請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、道路路面の横断方向への出射光を均一にできるので、道路路面の均斉度をさらに向上させることができる。
【0098】請求項3の発明によれば、上面が光吸収面で下面が鏡面反射面である遮光ルーバを設け上方の光を抑制するのでグレアを防止しつつ光を近くに照射できる。
【0099】請求項4の発明によれば、遮光ルーバにより上方の光を遮ることができるので、自動車の運転者への不快グレアを防止できる。
【0100】請求項5の発明によれば、請求項3または4の発明の効果に加え、下向きの光を遠くまで照射できるので、道路路面の均斉度を向上させることができる。
【0101】請求項6の発明、請求項7の発明によれば、部材の軽減化が図れ、下部の光を遮光ルーバで遮ることなく道路路面に出射できる。
【出願人】 【識別番号】000003757
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
【出願日】 平成13年5月18日(2001.5.18)
【代理人】 【識別番号】100100516
【弁理士】
【氏名又は名称】三谷 惠
【公開番号】 特開2002−343107(P2002−343107A)
【公開日】 平成14年11月29日(2002.11.29)
【出願番号】 特願2001−148813(P2001−148813)