反射体、照明装置、及び反射体の設計方法
【課題】配光等の仕様変更等にも柔軟に対応でき、開発期間を短縮可能にする。
【解決手段】道路灯１の灯具本体２にランプ６とともに収容され、前記ランプ６を包囲し前記ランプ６の放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射鏡１０において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを備え、前記反射部材ＤＥを組み合わせて前記反射面を構成した。
【解決手段】道路灯１の灯具本体２にランプ６とともに収容され、前記ランプ６を包囲し前記ランプ６の放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射鏡１０において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを備え、前記反射部材ＤＥを組み合わせて前記反射面を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプの反射体、照明装置、及び反射体の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、道路灯やトンネル照明装置等の照明装置は、筐体に、ＨＩＤランプやハロゲンランプ等のランプと、このランプを包囲し当該ランプの放射光を路面に向けて反射して所定の配光を形成する反射体としての反射鏡とを備えている。
反射鏡は、一般に、量産性や製造性を考慮して、金型によるアルミ板のプレス加工（型押し成形加工）で反射面が立体的に一体に形成されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４８８９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２０３３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金型製作には多くの時間がかかり、開発期間の短縮化も困難である。
また照明装置が満足すべき配光性能には、様々な条件が設定されており、設計時には、この条件を満たす配光設計が行われている。かかる条件は、照明装置の照明対象や設置態様等の条件である。道路照明を例示すると、道路照明の目的は、夜間に道路利用者が安全、快適に通行できるように、道路状況・交通状況・障害物の識別などの良好な視覚情報を確保するため、道路照明設置基準に基づき所要の配光性能が道路照明に用いられる例えば道路灯やトンネル照明装置等の照明装置に要求される。また道路照明では、必用な路面輝度を確保する上で照明装置の設置間隔や設置高さが大きく影響し、道路の分類（道路種別や、車線幅、車線数等）によっても必用とされる平均路面輝度および輝度均斉度が異なることから、これらの因子が上記条件として設定される。
かかる配光設計に則して反射鏡を製造する場合、金型を用いた製造においては、金型を製作してから反射鏡を試作し、その配光性能を測定、分析した後、反射鏡の配光パターンの修正、変更する、といった工程を繰り返し行って、配光設計に則した反射鏡を決定することから、反射鏡の試作から配光パターンの修正、変更までに、非常に長い期間を要し、開発期間の短縮化が困難となっていた。
また、道路灯やトンネル照明装置といった、複数が同時に設置される屋外設置型の照明装置では、光害を抑えるために、一部の照明装置の配光のみを変更する必要が度々生じる。金型により反射鏡を製造する従来にあっては、その照明装置に専用の金型を製造することは現実的ではないことから、光害を防止するための遮蔽板を別途に設けて対策を行っており、余計な部品を組み込む必要が生じていた。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、例えば照明環境の違いに対応させるための配光等の仕様変更等にも柔軟に対応でき、開発期間を短縮できる反射体、照明装置、及び反射体の設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記反射体において、前記反射部材の平面反射面のそれぞれには、前記ランプの発光管の像が映り、なおかつ、当該発光管の像の周囲には、前記反射部材の組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕が設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記反射体において、隣接する前記反射部材を、前記ランプからみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部同士をラップさせて配置した、ことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記反射体において、前記反射部材を位置決め固定するベースプレートと、前記ベースプレートに一端が位置決め固定され、他端が前記ベースプレートに接していな反射部材に延びて締結され、当該反射部材を位置決め固定する治具と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また上記目的を達成するために、本発明は、装置本体にランプとともに、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体を収容した照明装置において、前記反射体は、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成した、ことを特徴とする。
【００１１】
また上記目的を達成するために、本発明は、照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体の設計方法において、前記反射面を前記配光に基づいて複数の平面状の平面反射面に区画し、前記平面反射面ごとに前記ランプの発光管の像が面内に映るように前記平面反射面の境界を定め、前記平面反射面のそれぞれを、板材の前記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面の纏まりごとに分け、平面反射面の纏まりごとに前記板材を前記折り曲げ加工して前記平面反射面が形成された反射部材を形成し各反射部材を組み合わせて前記反射面を構成可能にした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を表面に形成した複数の反射部材を組み合わせて反射面を構成するため、プレス加工するための金型が不要となる。これにより、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がないため開発期間の延長を抑制できる。このため、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る道路灯の構成を示す斜視図である。
【図２】反射体としての反射鏡を先端側からみた斜視図である。
【図３】反射鏡を基端側からみた斜視図である。
【図４】反射鏡の配光パターンの模式図である。
【図５】反射鏡の設計手順を示す図である。
【図６】中央部側反射部と、開口端側反射部とに分割した状態の反射鏡を取付ユニットとともに示す斜視図である。
【図７】中央部側反射部と取付ユニットの分解斜視図である。
【図８】開口端側反射部と取付ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、照明装置の一例として道路灯を例示する。
図１は本実施形態に係る道路灯１の構成を示す斜視図である。
道路灯１は、図１に示すように、道路脇に設けられた支柱（図示略）の上端に固定される灯具本体２を備えている。灯具本体２は、ランプ６と反射体としての反射鏡１０とを収める筐体であり、ベース体３と、このベース体３の基端部３Ａに上方に向けて開閉自在にヒンジ結合された蓋体４とを備えている。基端部３Ａには、支柱先端部が挿入される挿入開口５が開口し、この挿入開口５から挿入れた支柱先端部がベース体３の基端部３Ａに配設された支柱固定具（図示略）に固定され、灯具本体２の先端部２Ａが道路の路面に張り出すように設置される。
【００１５】
ランプ６は、例えばメタルハライドランプや高圧ナトリウムランプ等のＨＩＤランプであり、発光管７を収める外管８が円柱状に形成された略棒形状を成し、ベース体３に取り付けられている。すなわち、ベース体３の内部には、基端部３Ａを仕切って当該基端部３Ａ側に部品収納部１１を形成する仕切壁９を有し、ベース体３の残余の空間がランプ収納部１２として構成されている。部品収納部１１には、上述した支柱固定具や支柱を通じて導入された電源線を繋げる端子台（図示略）が配設されている。
一方、ランプ収納部１２には、ソケット取付台１５が固設され、また、このソケット取付台１５に取り付けられ上記端子台に電気配線接続されたソケット１６と、このソケット１６に装着されたランプ６とが収められている。このランプ収納部１２の下面には投光開口１７が開口し、この投光開口１７には、強化ガラスなどで形成された透光板１８が嵌め込まれている。上記ランプ６の装着時には、発光管７が投光開口１７を望む位置に配置され、この発光管７を覆うように反射鏡１０が配置される。
【００１６】
図２は反射鏡１０を先端部２Ａの側（以下、先端側）からみた斜視図であり、図３は反射鏡１０を基端部３Ａの側（以下、基端側）からみた斜視図である。
反射鏡１０は、図２、及び図３に示すように、略椀状の反射面２０を有し、反射面２０の基端側には、上記ソケット１６に対応してランプ挿入開口２１が開口する。前掲図１に示すように、ランプ６は、ランプ挿入開口２１から反射鏡１０の中に挿入され、反射鏡１０の内部に発光管７が配置される。発光管７の放射光のうち、反射鏡１０の反射面２０に向かう光は、当該反射面２０によって反射されて配光が制御され、投光開口１７から透光板１８を透過して路面２５（図４）に照射される。
【００１７】
図４は、反射鏡１０の配光パターンの模式図である。
道路灯１は、上述の通り、道路脇（路肩２５Ａ）に設置されて、正面の道路の路面２５を照明し、図４に示すように、設置位置Ｏからみて道路の交通方向Ａについて路面２５を左右対称に照射する配光パターンを有している。この配光パターンは、道路灯１の正面路肩２５Ａ側近傍に位置する第１照射エリアＣ１、当該第１照射エリアよりも反対側の路肩２５Ｂ（或いは対向車線側）に位置する第２照射エリアＣ２、設置位置Ｏから交通方向Ａの最遠方に位置し車幅方向Ｂの全体に亘る第３照射エリアＣ３、第１照射エリアＣ１、及び第２照射エリアＣ２と第３照射エリアＣ３の間に位置する第４照射エリアＣ４、及び第５照射エリアＣ５のそれぞれを所定の光量で照射することで、路面２５を均斉度良く照明する。
【００１８】
反射鏡１０は、上記配光パターンに形成するために、図２及び図３に示すように、第１〜第５照射エリアＣ１〜Ｃ５に対応して、第１〜第５反射面Ｄ１〜Ｄ５を有し、第１〜第５反射面Ｄ１〜Ｄ５のそれぞれの面積によって、第１〜第５照射エリアＣ１〜Ｃ５の照射光量が照射エリアごとの所定の光量に調整されている。
【００１９】
この反射鏡１０は、図２及び図３に示すように、アルミ板等の高反射特性を有する金属板材から形成された複数の反射部材Ｄ１Ｅ１〜Ｄ５Ｅ１（以下、それぞれを特に区別する必要がないときは反射部材ＤＥと称する）を組み合わせて構成されている。反射部材ＤＥのそれぞれは、金属板材を折り曲げ加工して平面状の複数の平面反射面２７を表面に形成して成るものである。図４の第３照射エリアＣ３に模式的に示すように、各平面反射面２７の反射光が縦横に繋がることで、１つの照射エリアが形成される。
換言すれば、各平面反射面２７のそれぞれが路面２５の所定の位置を照射するため、反射面２０を構成した状態においては、各平面反射面２７には、ランプ６の発光管７の位置からみると当該発光管７の像７Ａ（図２）が映り、この発光管７の像７Ａを路面２５の所定の位置に投影するように反射することで、それぞれが所定の位置を照射する。
【００２０】
このように、複数の反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成することで、反射鏡１０をアルミ板のプレス加工により製造する場合に比べ金型が不要となるから、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がなく開発期間の延長を抑制できる。
さらに、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。例えば、道路灯１の設置側の路肩２５Ａに向かう光を大きくカットする必要が生じた場合には、第１照射エリアＣ１を照射する第１反射面Ｄ１を構成する反射部材Ｄ１Ｅ１、Ｄ１Ｅ２のうち、路肩２５Ａ直近を照射する反射部材Ｄ１Ｅ１の材質に反射率が他よりも小さな板材、或いは、表面に反射率を低下させる加工を施す等して柔軟に対応できる。
【００２１】
また、従来のアルミ板のプレス加工により製造した反射体にあっては、プレス加工前のアルミ板に増反射膜を形成した場合、プレス加工による延びによって増反射膜に亀裂等が発生して機能しなくなったりして反射率にムラが生じる。また、プレス加工後の反射面に増反射膜を形成する場合には、反射面が屈曲しているため、反射面の表面全体に均一な膜厚で増反射膜を形成することが非常に困難になる。
これに対して、本実施形態では、折り曲げ加工によって平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成するため、反射部材ＤＥのうち必要なものについて、折り曲げ加工前の板状の状態で増反射膜を形成すれば、折り曲げ加工によって平面反射面２７の増反射膜の膜厚が変わることがないため、ムラの無い高い反射率が簡単に得られる。
さらに、保管時には、組み立て前の反射部材ＤＥを保管することで、かさ張らずに保管することができ、保管場所を取ることがない。
【００２２】
ここで、上述の通り、この反射鏡１０は、反射部材ＤＥを組み合わせて構成しているため、反射部材ＤＥを組み付けて反射鏡１０を構成する際に、組付位置の誤差等により、平面反射面２７に位置ズレが生じることがある。特に、本実施形態では、反射部材ＤＥの相互の締結にネジ等を用いるのではなく、図２、及び図３に示すように、反射部材ＤＥの端部に設けた突起片３５を他の反射部材ＤＥに設けた差込口３６に差し込むことで締結することで部品点数の削減等を図った構成としているため、突起片３５の差込具合等によって組付時の位置ズレが生じ易くなる。この位置ズレによって、発光管７の像７Ａが映り込まない、或いは、発光管７の像７Ａが入り切らなくなった平面反射面２７が存在すると、当該平面反射面２７が照射を受け持つ所定の位置での照射光量が低下し、均斉度が低下してしまう。
【００２３】
そこで本実施形態では、各平面反射面２７を、図２に模式的に示すように、発光管７の像７Ａの周囲に、反射部材ＤＥの加工および組付精度のバラツキによる位置ズレを吸収する大きさの余裕δを有して形成することとしている。これにより、反射部材ＤＥの組み付け時に、多少の位置ズレが生じたとしても、その位置ズレが余裕δの範囲内であれば、路面２５の一部の箇所に顕著な光量低下を招くことがなく、均斉度を維持することができる。
【００２４】
また、反射鏡１０は、反射部材ＤＥを組み合わせて構成しているため、図２、及び図３に示すように、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３をランプ６からみて前後にずらしつつ、これらの端部３０同士を互いにラップさせて反射面２０を構成することもできる。隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を前後にずらして配置することで、反射部材Ｄ３Ｅ２の各平面反射面２７の基準となる基準曲面と、反射部材Ｄ３Ｅ３の各平面反射面２７の基準となる基準曲面との曲率を各々個別に設定できる。これにより、例えば先端側への突出量を抑えるように反射部材Ｄ３Ｅ３の基準曲面の曲率を小さくすることで、反射鏡１０を小型化することができる。
【００２５】
ただし、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を前後にずらして配置した場合、ランプ６が理想的な点光源であれば、反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間への光の侵入は問題にならないが、発光管７が寸法を有するため、単に前後にずらして配置しただけでは反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間に光が侵入し、漏れ光等を発生させてしまう。
そこで、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を更に隣接方向にラップさせて配置することで、反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間への光の侵入を防止することとしている。
このような、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３の前後へのずらしとラップとを、従来の連続した反射面で形成されるプレスによる型押し加工で実現することは不可能である。すなわち、本実施形態では、従来の反射体よりも小型で、なおかつ漏れ光の無い反射鏡１０が得られることとなる。
【００２６】
図５は、係る反射鏡１０の設計手順を示す図である。
反射鏡１０の設計に際しては、先ず、当該反射鏡１０が形成すべき配光パターンを作成、又は入手して決定する（ステップＳ１）。この配光パターンは、反射鏡１０が用いられる照明装置の種類（道路灯やトンネル照明装置など）や仕様等の種々の条件によって決定される。次いで、反射鏡１０の反射面２０を複数の平面反射面２７に、配光パターンを得るに必要な面数（各面の面積も含む）で区画して当該面数の概算を決定し（ステップＳ２）、各平面反射面２７の照射方向情報を決定する（ステップＳ３）。この照射方向情報は、被照射面で照射すべき照射位置によって規定される情報であり、ランプ６の発光管７の発光を、照射方向情報で規定された照射位置に反射するように各平面反射面２７に角度を持たせて配置する（ステップＳ４）。この配置によって、平面反射面２７ごとにランプ６の発光管７の像７Ａが面内に映るように平面反射面２７の境界が定められ、この境界が折り曲げ加工時の折り曲げ線となる。
【００２７】
次いで、各平面反射面２７の被照射面での照射範囲を確認しながら各平面反射面２７の位置関係を決定し（ステップＳ５）、各平面反射面２７の形状を決定する（ステップＳ６）。ステップＳ５における位置関係の決定には、連続する平面反射面２７の一部をランプ６からみて前後にずらす等の調整も含まれる。また、ステップＳ６における形状決定には、余裕δの決定や、前後にずらした平面反射面２７同士の隣接方向のラップ量の調整なども含まれる。
【００２８】
以上の作業により、各平面反射面２７の位置、及び形状を決定した後、かかる平面反射面２７の並びを、板材の境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面２７の纏まりごとに分解して製作可能な板金形状にする（ステップＳ７）。そして、このように決定した形状の板金のそれぞれに対し、上記境界に沿った折り曲げ加工によって平面反射面２７を形成した反射部材ＤＥを形成し、かかる反射部材ＤＥを組み合わせて反射鏡１０を試作し、試作品による配光特性の測定や分析を行う（ステップＳ８）。かかる測定、分析の結果、配光等に問題があり修正の必要があれば、平面反射面２７の位置関係や照射方向、照射範囲を調整し（ステップＳ９）、再度、ステップＳ７に戻って、試作を行う。
【００２９】
灯具本体２の蓋体４を開蓋したときに速やかにベース体３に固定したランプ６にアクセスしてメンテナンスできるようにするために、反射鏡１０は、一般に、蓋体４の裏側に取付固定され、蓋体４の開蓋とともに反射鏡１０が退避してランプ６が露出するように構成される。
しかしながら、道路灯１やトンネル照明装置といった、複数の照明装置を道路脇に一定間隔で配置して路面２５を照明する路面照明装置にあっては、隣り合う路面照明装置同士の中間地点は、それぞれの路面照明装置の照射によって所定の照度を得ているため、いずれかの路面照明装置の照度が不足すると照度が低下し易くなる。道路灯１にあっては、上記第３照射エリアＣ３が道路灯１同士の中間地点を照射しており、この第３照射エリアＣ３の配光が崩れると、上述の通り、道路灯１同士の中間地点での照度の落ち込みを招くこととなる。
【００３０】
そこで本実施形態では、道路灯１の設置位置Ｏから最遠方の照射エリアである第３照射エリアＣ３に光を配光する第３反射面Ｄ３をベース体３にランプ６とともに固定することで、ランプ６と第３反射面Ｄ３の位置関係が一定に維持されるようにしている。
より詳細には、図１に示すように、ベース体３には、椀状の反射鏡１０のうち、設置位置Ｏから交通方向Ａ、及び車幅方向Ｂのそれぞれの最遠方への光の配光を担う開口端側反射部１０Ｂを固定し、残りの中央部側反射部１０Ａについては、蓋体４の裏側に固定している。
これにより、道路灯１のメンテナンス等により灯具本体２を開蓋した際に、ランプ６と第３反射面Ｄ３の位置関係が崩れることがなく、また中央部側反射部１０Ａは、開蓋と同時に蓋体４と一緒に退避してランプ６が露出するからメンテナンス性が損なわれることもない。
【００３１】
図６は中央部側反射部１０Ａと、開口端側反射部１０Ｂとに分割した状態の反射鏡１０を取付ユニット４０、５０とともに示す斜視図である。図７は中央部側反射部１０Ａと取付ユニット４０の分解斜視図であり、図８は開口端側反射部１０Ｂと取付ユニット５０の分解斜視図である。
図７に示すように、中央部側反射部１０Ａは、取付ユニット４０によって蓋体４の裏面に取り付けられる。この取付ユニット４０は、ベースプレート４１と、９個の反射部材固定治具４２〜４８、６０、６１を備えている。ベースプレート４１は、中央部側反射部１０Ａを蓋体４の裏面に取り付けるための部材として機能し、また中央部側反射部１０Ａを構成する各反射部材ＤＥの組付ベースとしても機能する。
【００３２】
反射部材固定治具４２〜４８は、いずれも先端部等に反射部材ＤＥにビスやネジ等により締結される締結部４９Ａを有するアーム部４９を有し、なおかつ、当該締結部４９Ａとは異なる箇所に、ベースプレート４１にいずれかの反射部材ＤＥとともに共締めされる共締部４９Ｂを有する。
ベースプレート４１には、共締部４９Ｂごとに締結穴４１Ａが設けられており、この締結穴４１Ａに反射部材ＤＥと反射部材固定治具４２〜４８の共締部４９Ｂを共締めすることで反射部材ＤＥが位置決めされる。また、各反射部材固定治具４２〜４８のアーム部４９は、ベースプレート４１には直接結合せずに他の反射部材ＤＥとだけ結合している（すなわち、ベースプレート４１に接していない）反射部材ＤＥまで延びて締結部４９Ａで締結される。これにより、ベースプレート４１に直接結合していない反射部材ＤＥも含めて反射部材固定治具４２〜４８でしっかりと固定することができる。さらに、ベースプレート４１に直接結合していない反射部材ＤＥの組付位置については、アーム部４９の形状、及び締結部４９Ａの位置によって位置決めされるため、これら反射部材固定治具４２〜４８によって、ベースプレート４１に対して中央部側反射部１０Ａを構成する全ての反射部材ＤＥが正確な位置に組み付けられることとなる。
【００３３】
開口端側反射部１０Ｂは、図８に示すように、取付ユニット５０によってベース体３の投光開口１７（図１）の周囲に取り付けられる。取付ユニット５０は、投光開口１７の左右の縁部にそれぞれ取付固定される２つのベースプレート５１と、これらベースプレート５１のそれぞれの端部同士を連結して補強する２つのベースプレート補強板５２と、４個の反射部材固定治具５３〜５６とを備えている。
２つのベースプレート５１と２つのベースプレート補強板５２とは相互に連結することで、投光開口１７を囲む枠体を形成し、このベースプレート５１の縁部に形成された折曲片５１Ａに、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥがビスやネジ等で締結される。これにより、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥは、ベースプレート５１を通じてベース体３に固定される。また、上記ランプ６が装着されるソケット１６のソケット取付台１５が固設されていることから、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥと、ランプ６との位置関係のズレが防止される。
【００３４】
反射部材固定治具５３〜５６は、ベースプレート５１に直接結合していない（すなわち、ベースプレート５１に接していない）反射部材ＤＥを固定するものであり、それぞれアーム状を成し、一端にはベースプレート５１に締結される第１締結部５７を有し、他端には反射部材ＤＥに締結される第２締結部５８を有する。各反射部材固定治具５３〜５６のそれぞれは、ベースプレート５１に設けられた所定の締結穴５９に締結されることで位置決めされており、これら反射部材固定治具５３〜５６を通じて、ベースプレート５１に直接結合していない反射部材ＤＥのそれぞれも、ベースプレート５１に対して位置決めされる。これにより、ベースプレート５１には、開口端側反射部１０Ｂを構成する全ての反射部材ＤＥが正確な位置に組み付けられることとなる。
【００３５】
このように、蓋体４側の中央部側反射部１０Ａと、ベース体３側の開口端側反射部１０Ｂとのそれぞれを正確な位置に組み付けることができるので、灯具本体２を閉蓋したときには、中央部側反射部１０Ａと開口端側反射部１０Ｂとが相対的に正確な位置に配置され、所定の配光パターンが得られることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、道路灯１の灯具本体２にランプ６とともに収容され、ランプ６を包囲しランプ６の放射光を反射して配光を制御する反射面２０を有した反射鏡１０において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを備え、これらの反射部材ＤＥを組み合わせて上記反射面２０を構成した。
これにより、反射鏡１０をアルミ板のプレス加工により製造する場合に比べ金型が不要となるから、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がなく開発期間の延長を抑制できる。さらに、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。
また、本実施形態の構成によれば、反射部材ＤＥのうち必要なものについて、折り曲げ加工前の板状の状態で増反射膜を形成すれば、折り曲げ加工によっても平面反射面２７の増反射膜の膜厚が変わることがないため、ムラの無い高い反射率が簡単に得られる。
さらに、保管時には、組み立て前の反射部材ＤＥを保管することで、かさ張らずに保管することができ、保管場所を取ることがない。
【００３７】
また本実施形態によれば、反射部材ＤＥの平面反射面２７のそれぞれには、ランプ６の発光管７の像７Ａが映り、なおかつ、当該発光管７の像７Ａの周囲には、反射部材ＤＥの組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕δを設ける構成とした。
これにより、反射部材ＤＥの組み付け時に、多少の位置ズレが生じたとしても、その位置ズレが余裕δの範囲内であれば、当該位置ズレを生じた平面反射面２７が照射を担う箇所に顕著な光量低下を招くことがなく、均斉度を維持することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を、ランプ６からみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部３０同士をラップさせて配置する構成とした。
これにより、プレス加工により成形した反射体よりも小型で、なおかつ漏れ光の無い反射鏡１０が得られる。
【００３９】
また本実施形態によれば、反射部材ＤＥを位置決め固定するベースプレート４１、５１と、このベースプレート４１、５１に一端が位置決め固定され、他端がベースプレート４１、５１に接していな反射部材ＤＥに延びて締結され、当該反射部材ＤＥを位置決め固定する反射部材固定治具４２〜４８、５３〜５６とを備える構成とした。
この構成により、ベースプレート４１、５１には、ベースプレート４１、５１に接していないものも含めて全ての反射部材ＤＥを正確な位置に組み付けることができ、配光パターンを正確に実現できる。
【００４０】
また本実施形態によれば、上記反射鏡１０の設計を、反射面２０を配光パターンに基づいて複数の平面状の平面反射面２７に区画し、平面反射面２７ごとにランプ６の発光管７の像７Ａが面内に映るように平面反射面２７の境界を定め、平面反射面２７のそれぞれを、板材の上記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面２７の纏まりごとに分ける、という工程で行い、平面反射面２７の纏まりごとに板材を折り曲げ加工して平面反射面２７が形成された反射部材ＤＥを形成し、各反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成可能とした。
これにより、反射部材ＤＥを組み合わせて成る反射面２０を、正確、かつ容易に設計でき、また設計から反射鏡１０の試作までの期間を大幅に短縮できる。
【００４１】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、照明装置の一例として道路灯１を例示したが、これに限らず、道路の交通方向Ａに沿って一定の間隔で配置され、それぞれで路面２５を照明する例えばトンネル照明装置等の任意の路面照明装置に本発明を適用することができる。
また路面照明装置に限らず、灯具本体の投光開口１７に望むようにランプ６を配置し、当該ランプ６を覆うように反射鏡１０を収めた照明装置であれば、当該照明装置、及び反射鏡１０に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 道路灯（照明装置）
２ 灯具本体（装置本体）
３ ベース体
４ 蓋体
６ ランプ
７ 発光管
７Ａ 発光管の像
１０ 反射鏡（反射体）
１０Ａ 中央部側反射部
１０Ｂ 開口端側反射部
１７ 投光開口
２０ 反射面
２５ 路面
２５Ａ、２５Ｂ 路肩
２７ 平面反射面
３０ 端部
３５ 突起片
３６ 差込口
４０、５０ 取付ユニット
４１、５１ ベースプレート
４２〜４８、５３〜５６ 反射部材固定治具
Ａ 交通方向
Ｂ 車幅方向
Ｃ１〜Ｃ５ 第１〜第５照射エリア
Ｄ１〜Ｄ５ 第１〜第５反射面
ＤＥ 反射部材
Ｏ 設置位置
δ 余裕
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプの反射体、照明装置、及び反射体の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、道路灯やトンネル照明装置等の照明装置は、筐体に、ＨＩＤランプやハロゲンランプ等のランプと、このランプを包囲し当該ランプの放射光を路面に向けて反射して所定の配光を形成する反射体としての反射鏡とを備えている。
反射鏡は、一般に、量産性や製造性を考慮して、金型によるアルミ板のプレス加工（型押し成形加工）で反射面が立体的に一体に形成されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４８８９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２０３３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金型製作には多くの時間がかかり、開発期間の短縮化も困難である。
また照明装置が満足すべき配光性能には、様々な条件が設定されており、設計時には、この条件を満たす配光設計が行われている。かかる条件は、照明装置の照明対象や設置態様等の条件である。道路照明を例示すると、道路照明の目的は、夜間に道路利用者が安全、快適に通行できるように、道路状況・交通状況・障害物の識別などの良好な視覚情報を確保するため、道路照明設置基準に基づき所要の配光性能が道路照明に用いられる例えば道路灯やトンネル照明装置等の照明装置に要求される。また道路照明では、必用な路面輝度を確保する上で照明装置の設置間隔や設置高さが大きく影響し、道路の分類（道路種別や、車線幅、車線数等）によっても必用とされる平均路面輝度および輝度均斉度が異なることから、これらの因子が上記条件として設定される。
かかる配光設計に則して反射鏡を製造する場合、金型を用いた製造においては、金型を製作してから反射鏡を試作し、その配光性能を測定、分析した後、反射鏡の配光パターンの修正、変更する、といった工程を繰り返し行って、配光設計に則した反射鏡を決定することから、反射鏡の試作から配光パターンの修正、変更までに、非常に長い期間を要し、開発期間の短縮化が困難となっていた。
また、道路灯やトンネル照明装置といった、複数が同時に設置される屋外設置型の照明装置では、光害を抑えるために、一部の照明装置の配光のみを変更する必要が度々生じる。金型により反射鏡を製造する従来にあっては、その照明装置に専用の金型を製造することは現実的ではないことから、光害を防止するための遮蔽板を別途に設けて対策を行っており、余計な部品を組み込む必要が生じていた。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、例えば照明環境の違いに対応させるための配光等の仕様変更等にも柔軟に対応でき、開発期間を短縮できる反射体、照明装置、及び反射体の設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記反射体において、前記反射部材の平面反射面のそれぞれには、前記ランプの発光管の像が映り、なおかつ、当該発光管の像の周囲には、前記反射部材の組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕が設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記反射体において、隣接する前記反射部材を、前記ランプからみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部同士をラップさせて配置した、ことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記反射体において、前記反射部材を位置決め固定するベースプレートと、前記ベースプレートに一端が位置決め固定され、他端が前記ベースプレートに接していな反射部材に延びて締結され、当該反射部材を位置決め固定する治具と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また上記目的を達成するために、本発明は、装置本体にランプとともに、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体を収容した照明装置において、前記反射体は、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成した、ことを特徴とする。
【００１１】
また上記目的を達成するために、本発明は、照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体の設計方法において、前記反射面を前記配光に基づいて複数の平面状の平面反射面に区画し、前記平面反射面ごとに前記ランプの発光管の像が面内に映るように前記平面反射面の境界を定め、前記平面反射面のそれぞれを、板材の前記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面の纏まりごとに分け、平面反射面の纏まりごとに前記板材を前記折り曲げ加工して前記平面反射面が形成された反射部材を形成し各反射部材を組み合わせて前記反射面を構成可能にした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を表面に形成した複数の反射部材を組み合わせて反射面を構成するため、プレス加工するための金型が不要となる。これにより、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がないため開発期間の延長を抑制できる。このため、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る道路灯の構成を示す斜視図である。
【図２】反射体としての反射鏡を先端側からみた斜視図である。
【図３】反射鏡を基端側からみた斜視図である。
【図４】反射鏡の配光パターンの模式図である。
【図５】反射鏡の設計手順を示す図である。
【図６】中央部側反射部と、開口端側反射部とに分割した状態の反射鏡を取付ユニットとともに示す斜視図である。
【図７】中央部側反射部と取付ユニットの分解斜視図である。
【図８】開口端側反射部と取付ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、照明装置の一例として道路灯を例示する。
図１は本実施形態に係る道路灯１の構成を示す斜視図である。
道路灯１は、図１に示すように、道路脇に設けられた支柱（図示略）の上端に固定される灯具本体２を備えている。灯具本体２は、ランプ６と反射体としての反射鏡１０とを収める筐体であり、ベース体３と、このベース体３の基端部３Ａに上方に向けて開閉自在にヒンジ結合された蓋体４とを備えている。基端部３Ａには、支柱先端部が挿入される挿入開口５が開口し、この挿入開口５から挿入れた支柱先端部がベース体３の基端部３Ａに配設された支柱固定具（図示略）に固定され、灯具本体２の先端部２Ａが道路の路面に張り出すように設置される。
【００１５】
ランプ６は、例えばメタルハライドランプや高圧ナトリウムランプ等のＨＩＤランプであり、発光管７を収める外管８が円柱状に形成された略棒形状を成し、ベース体３に取り付けられている。すなわち、ベース体３の内部には、基端部３Ａを仕切って当該基端部３Ａ側に部品収納部１１を形成する仕切壁９を有し、ベース体３の残余の空間がランプ収納部１２として構成されている。部品収納部１１には、上述した支柱固定具や支柱を通じて導入された電源線を繋げる端子台（図示略）が配設されている。
一方、ランプ収納部１２には、ソケット取付台１５が固設され、また、このソケット取付台１５に取り付けられ上記端子台に電気配線接続されたソケット１６と、このソケット１６に装着されたランプ６とが収められている。このランプ収納部１２の下面には投光開口１７が開口し、この投光開口１７には、強化ガラスなどで形成された透光板１８が嵌め込まれている。上記ランプ６の装着時には、発光管７が投光開口１７を望む位置に配置され、この発光管７を覆うように反射鏡１０が配置される。
【００１６】
図２は反射鏡１０を先端部２Ａの側（以下、先端側）からみた斜視図であり、図３は反射鏡１０を基端部３Ａの側（以下、基端側）からみた斜視図である。
反射鏡１０は、図２、及び図３に示すように、略椀状の反射面２０を有し、反射面２０の基端側には、上記ソケット１６に対応してランプ挿入開口２１が開口する。前掲図１に示すように、ランプ６は、ランプ挿入開口２１から反射鏡１０の中に挿入され、反射鏡１０の内部に発光管７が配置される。発光管７の放射光のうち、反射鏡１０の反射面２０に向かう光は、当該反射面２０によって反射されて配光が制御され、投光開口１７から透光板１８を透過して路面２５（図４）に照射される。
【００１７】
図４は、反射鏡１０の配光パターンの模式図である。
道路灯１は、上述の通り、道路脇（路肩２５Ａ）に設置されて、正面の道路の路面２５を照明し、図４に示すように、設置位置Ｏからみて道路の交通方向Ａについて路面２５を左右対称に照射する配光パターンを有している。この配光パターンは、道路灯１の正面路肩２５Ａ側近傍に位置する第１照射エリアＣ１、当該第１照射エリアよりも反対側の路肩２５Ｂ（或いは対向車線側）に位置する第２照射エリアＣ２、設置位置Ｏから交通方向Ａの最遠方に位置し車幅方向Ｂの全体に亘る第３照射エリアＣ３、第１照射エリアＣ１、及び第２照射エリアＣ２と第３照射エリアＣ３の間に位置する第４照射エリアＣ４、及び第５照射エリアＣ５のそれぞれを所定の光量で照射することで、路面２５を均斉度良く照明する。
【００１８】
反射鏡１０は、上記配光パターンに形成するために、図２及び図３に示すように、第１〜第５照射エリアＣ１〜Ｃ５に対応して、第１〜第５反射面Ｄ１〜Ｄ５を有し、第１〜第５反射面Ｄ１〜Ｄ５のそれぞれの面積によって、第１〜第５照射エリアＣ１〜Ｃ５の照射光量が照射エリアごとの所定の光量に調整されている。
【００１９】
この反射鏡１０は、図２及び図３に示すように、アルミ板等の高反射特性を有する金属板材から形成された複数の反射部材Ｄ１Ｅ１〜Ｄ５Ｅ１（以下、それぞれを特に区別する必要がないときは反射部材ＤＥと称する）を組み合わせて構成されている。反射部材ＤＥのそれぞれは、金属板材を折り曲げ加工して平面状の複数の平面反射面２７を表面に形成して成るものである。図４の第３照射エリアＣ３に模式的に示すように、各平面反射面２７の反射光が縦横に繋がることで、１つの照射エリアが形成される。
換言すれば、各平面反射面２７のそれぞれが路面２５の所定の位置を照射するため、反射面２０を構成した状態においては、各平面反射面２７には、ランプ６の発光管７の位置からみると当該発光管７の像７Ａ（図２）が映り、この発光管７の像７Ａを路面２５の所定の位置に投影するように反射することで、それぞれが所定の位置を照射する。
【００２０】
このように、複数の反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成することで、反射鏡１０をアルミ板のプレス加工により製造する場合に比べ金型が不要となるから、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がなく開発期間の延長を抑制できる。
さらに、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。例えば、道路灯１の設置側の路肩２５Ａに向かう光を大きくカットする必要が生じた場合には、第１照射エリアＣ１を照射する第１反射面Ｄ１を構成する反射部材Ｄ１Ｅ１、Ｄ１Ｅ２のうち、路肩２５Ａ直近を照射する反射部材Ｄ１Ｅ１の材質に反射率が他よりも小さな板材、或いは、表面に反射率を低下させる加工を施す等して柔軟に対応できる。
【００２１】
また、従来のアルミ板のプレス加工により製造した反射体にあっては、プレス加工前のアルミ板に増反射膜を形成した場合、プレス加工による延びによって増反射膜に亀裂等が発生して機能しなくなったりして反射率にムラが生じる。また、プレス加工後の反射面に増反射膜を形成する場合には、反射面が屈曲しているため、反射面の表面全体に均一な膜厚で増反射膜を形成することが非常に困難になる。
これに対して、本実施形態では、折り曲げ加工によって平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成するため、反射部材ＤＥのうち必要なものについて、折り曲げ加工前の板状の状態で増反射膜を形成すれば、折り曲げ加工によって平面反射面２７の増反射膜の膜厚が変わることがないため、ムラの無い高い反射率が簡単に得られる。
さらに、保管時には、組み立て前の反射部材ＤＥを保管することで、かさ張らずに保管することができ、保管場所を取ることがない。
【００２２】
ここで、上述の通り、この反射鏡１０は、反射部材ＤＥを組み合わせて構成しているため、反射部材ＤＥを組み付けて反射鏡１０を構成する際に、組付位置の誤差等により、平面反射面２７に位置ズレが生じることがある。特に、本実施形態では、反射部材ＤＥの相互の締結にネジ等を用いるのではなく、図２、及び図３に示すように、反射部材ＤＥの端部に設けた突起片３５を他の反射部材ＤＥに設けた差込口３６に差し込むことで締結することで部品点数の削減等を図った構成としているため、突起片３５の差込具合等によって組付時の位置ズレが生じ易くなる。この位置ズレによって、発光管７の像７Ａが映り込まない、或いは、発光管７の像７Ａが入り切らなくなった平面反射面２７が存在すると、当該平面反射面２７が照射を受け持つ所定の位置での照射光量が低下し、均斉度が低下してしまう。
【００２３】
そこで本実施形態では、各平面反射面２７を、図２に模式的に示すように、発光管７の像７Ａの周囲に、反射部材ＤＥの加工および組付精度のバラツキによる位置ズレを吸収する大きさの余裕δを有して形成することとしている。これにより、反射部材ＤＥの組み付け時に、多少の位置ズレが生じたとしても、その位置ズレが余裕δの範囲内であれば、路面２５の一部の箇所に顕著な光量低下を招くことがなく、均斉度を維持することができる。
【００２４】
また、反射鏡１０は、反射部材ＤＥを組み合わせて構成しているため、図２、及び図３に示すように、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３をランプ６からみて前後にずらしつつ、これらの端部３０同士を互いにラップさせて反射面２０を構成することもできる。隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を前後にずらして配置することで、反射部材Ｄ３Ｅ２の各平面反射面２７の基準となる基準曲面と、反射部材Ｄ３Ｅ３の各平面反射面２７の基準となる基準曲面との曲率を各々個別に設定できる。これにより、例えば先端側への突出量を抑えるように反射部材Ｄ３Ｅ３の基準曲面の曲率を小さくすることで、反射鏡１０を小型化することができる。
【００２５】
ただし、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を前後にずらして配置した場合、ランプ６が理想的な点光源であれば、反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間への光の侵入は問題にならないが、発光管７が寸法を有するため、単に前後にずらして配置しただけでは反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間に光が侵入し、漏れ光等を発生させてしまう。
そこで、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を更に隣接方向にラップさせて配置することで、反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３同士の間への光の侵入を防止することとしている。
このような、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３の前後へのずらしとラップとを、従来の連続した反射面で形成されるプレスによる型押し加工で実現することは不可能である。すなわち、本実施形態では、従来の反射体よりも小型で、なおかつ漏れ光の無い反射鏡１０が得られることとなる。
【００２６】
図５は、係る反射鏡１０の設計手順を示す図である。
反射鏡１０の設計に際しては、先ず、当該反射鏡１０が形成すべき配光パターンを作成、又は入手して決定する（ステップＳ１）。この配光パターンは、反射鏡１０が用いられる照明装置の種類（道路灯やトンネル照明装置など）や仕様等の種々の条件によって決定される。次いで、反射鏡１０の反射面２０を複数の平面反射面２７に、配光パターンを得るに必要な面数（各面の面積も含む）で区画して当該面数の概算を決定し（ステップＳ２）、各平面反射面２７の照射方向情報を決定する（ステップＳ３）。この照射方向情報は、被照射面で照射すべき照射位置によって規定される情報であり、ランプ６の発光管７の発光を、照射方向情報で規定された照射位置に反射するように各平面反射面２７に角度を持たせて配置する（ステップＳ４）。この配置によって、平面反射面２７ごとにランプ６の発光管７の像７Ａが面内に映るように平面反射面２７の境界が定められ、この境界が折り曲げ加工時の折り曲げ線となる。
【００２７】
次いで、各平面反射面２７の被照射面での照射範囲を確認しながら各平面反射面２７の位置関係を決定し（ステップＳ５）、各平面反射面２７の形状を決定する（ステップＳ６）。ステップＳ５における位置関係の決定には、連続する平面反射面２７の一部をランプ６からみて前後にずらす等の調整も含まれる。また、ステップＳ６における形状決定には、余裕δの決定や、前後にずらした平面反射面２７同士の隣接方向のラップ量の調整なども含まれる。
【００２８】
以上の作業により、各平面反射面２７の位置、及び形状を決定した後、かかる平面反射面２７の並びを、板材の境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面２７の纏まりごとに分解して製作可能な板金形状にする（ステップＳ７）。そして、このように決定した形状の板金のそれぞれに対し、上記境界に沿った折り曲げ加工によって平面反射面２７を形成した反射部材ＤＥを形成し、かかる反射部材ＤＥを組み合わせて反射鏡１０を試作し、試作品による配光特性の測定や分析を行う（ステップＳ８）。かかる測定、分析の結果、配光等に問題があり修正の必要があれば、平面反射面２７の位置関係や照射方向、照射範囲を調整し（ステップＳ９）、再度、ステップＳ７に戻って、試作を行う。
【００２９】
灯具本体２の蓋体４を開蓋したときに速やかにベース体３に固定したランプ６にアクセスしてメンテナンスできるようにするために、反射鏡１０は、一般に、蓋体４の裏側に取付固定され、蓋体４の開蓋とともに反射鏡１０が退避してランプ６が露出するように構成される。
しかしながら、道路灯１やトンネル照明装置といった、複数の照明装置を道路脇に一定間隔で配置して路面２５を照明する路面照明装置にあっては、隣り合う路面照明装置同士の中間地点は、それぞれの路面照明装置の照射によって所定の照度を得ているため、いずれかの路面照明装置の照度が不足すると照度が低下し易くなる。道路灯１にあっては、上記第３照射エリアＣ３が道路灯１同士の中間地点を照射しており、この第３照射エリアＣ３の配光が崩れると、上述の通り、道路灯１同士の中間地点での照度の落ち込みを招くこととなる。
【００３０】
そこで本実施形態では、道路灯１の設置位置Ｏから最遠方の照射エリアである第３照射エリアＣ３に光を配光する第３反射面Ｄ３をベース体３にランプ６とともに固定することで、ランプ６と第３反射面Ｄ３の位置関係が一定に維持されるようにしている。
より詳細には、図１に示すように、ベース体３には、椀状の反射鏡１０のうち、設置位置Ｏから交通方向Ａ、及び車幅方向Ｂのそれぞれの最遠方への光の配光を担う開口端側反射部１０Ｂを固定し、残りの中央部側反射部１０Ａについては、蓋体４の裏側に固定している。
これにより、道路灯１のメンテナンス等により灯具本体２を開蓋した際に、ランプ６と第３反射面Ｄ３の位置関係が崩れることがなく、また中央部側反射部１０Ａは、開蓋と同時に蓋体４と一緒に退避してランプ６が露出するからメンテナンス性が損なわれることもない。
【００３１】
図６は中央部側反射部１０Ａと、開口端側反射部１０Ｂとに分割した状態の反射鏡１０を取付ユニット４０、５０とともに示す斜視図である。図７は中央部側反射部１０Ａと取付ユニット４０の分解斜視図であり、図８は開口端側反射部１０Ｂと取付ユニット５０の分解斜視図である。
図７に示すように、中央部側反射部１０Ａは、取付ユニット４０によって蓋体４の裏面に取り付けられる。この取付ユニット４０は、ベースプレート４１と、９個の反射部材固定治具４２〜４８、６０、６１を備えている。ベースプレート４１は、中央部側反射部１０Ａを蓋体４の裏面に取り付けるための部材として機能し、また中央部側反射部１０Ａを構成する各反射部材ＤＥの組付ベースとしても機能する。
【００３２】
反射部材固定治具４２〜４８は、いずれも先端部等に反射部材ＤＥにビスやネジ等により締結される締結部４９Ａを有するアーム部４９を有し、なおかつ、当該締結部４９Ａとは異なる箇所に、ベースプレート４１にいずれかの反射部材ＤＥとともに共締めされる共締部４９Ｂを有する。
ベースプレート４１には、共締部４９Ｂごとに締結穴４１Ａが設けられており、この締結穴４１Ａに反射部材ＤＥと反射部材固定治具４２〜４８の共締部４９Ｂを共締めすることで反射部材ＤＥが位置決めされる。また、各反射部材固定治具４２〜４８のアーム部４９は、ベースプレート４１には直接結合せずに他の反射部材ＤＥとだけ結合している（すなわち、ベースプレート４１に接していない）反射部材ＤＥまで延びて締結部４９Ａで締結される。これにより、ベースプレート４１に直接結合していない反射部材ＤＥも含めて反射部材固定治具４２〜４８でしっかりと固定することができる。さらに、ベースプレート４１に直接結合していない反射部材ＤＥの組付位置については、アーム部４９の形状、及び締結部４９Ａの位置によって位置決めされるため、これら反射部材固定治具４２〜４８によって、ベースプレート４１に対して中央部側反射部１０Ａを構成する全ての反射部材ＤＥが正確な位置に組み付けられることとなる。
【００３３】
開口端側反射部１０Ｂは、図８に示すように、取付ユニット５０によってベース体３の投光開口１７（図１）の周囲に取り付けられる。取付ユニット５０は、投光開口１７の左右の縁部にそれぞれ取付固定される２つのベースプレート５１と、これらベースプレート５１のそれぞれの端部同士を連結して補強する２つのベースプレート補強板５２と、４個の反射部材固定治具５３〜５６とを備えている。
２つのベースプレート５１と２つのベースプレート補強板５２とは相互に連結することで、投光開口１７を囲む枠体を形成し、このベースプレート５１の縁部に形成された折曲片５１Ａに、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥがビスやネジ等で締結される。これにより、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥは、ベースプレート５１を通じてベース体３に固定される。また、上記ランプ６が装着されるソケット１６のソケット取付台１５が固設されていることから、反射鏡１０の開口端に位置する各反射部材ＤＥと、ランプ６との位置関係のズレが防止される。
【００３４】
反射部材固定治具５３〜５６は、ベースプレート５１に直接結合していない（すなわち、ベースプレート５１に接していない）反射部材ＤＥを固定するものであり、それぞれアーム状を成し、一端にはベースプレート５１に締結される第１締結部５７を有し、他端には反射部材ＤＥに締結される第２締結部５８を有する。各反射部材固定治具５３〜５６のそれぞれは、ベースプレート５１に設けられた所定の締結穴５９に締結されることで位置決めされており、これら反射部材固定治具５３〜５６を通じて、ベースプレート５１に直接結合していない反射部材ＤＥのそれぞれも、ベースプレート５１に対して位置決めされる。これにより、ベースプレート５１には、開口端側反射部１０Ｂを構成する全ての反射部材ＤＥが正確な位置に組み付けられることとなる。
【００３５】
このように、蓋体４側の中央部側反射部１０Ａと、ベース体３側の開口端側反射部１０Ｂとのそれぞれを正確な位置に組み付けることができるので、灯具本体２を閉蓋したときには、中央部側反射部１０Ａと開口端側反射部１０Ｂとが相対的に正確な位置に配置され、所定の配光パターンが得られることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、道路灯１の灯具本体２にランプ６とともに収容され、ランプ６を包囲しランプ６の放射光を反射して配光を制御する反射面２０を有した反射鏡１０において、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面２７を形成した複数の反射部材ＤＥを備え、これらの反射部材ＤＥを組み合わせて上記反射面２０を構成した。
これにより、反射鏡１０をアルミ板のプレス加工により製造する場合に比べ金型が不要となるから、配光等に仕様変更が生じた場合でも、金型を再設計する必要がなく開発期間の延長を抑制できる。さらに、一部の照明装置だけ他と異なる配光仕様となっても、遮蔽板や補助反射体等の別途の反射部材を設けることなく、反射部材の平面反射面の形状や材質の変更だけで、柔軟に対応できる。
また、本実施形態の構成によれば、反射部材ＤＥのうち必要なものについて、折り曲げ加工前の板状の状態で増反射膜を形成すれば、折り曲げ加工によっても平面反射面２７の増反射膜の膜厚が変わることがないため、ムラの無い高い反射率が簡単に得られる。
さらに、保管時には、組み立て前の反射部材ＤＥを保管することで、かさ張らずに保管することができ、保管場所を取ることがない。
【００３７】
また本実施形態によれば、反射部材ＤＥの平面反射面２７のそれぞれには、ランプ６の発光管７の像７Ａが映り、なおかつ、当該発光管７の像７Ａの周囲には、反射部材ＤＥの組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕δを設ける構成とした。
これにより、反射部材ＤＥの組み付け時に、多少の位置ズレが生じたとしても、その位置ズレが余裕δの範囲内であれば、当該位置ズレを生じた平面反射面２７が照射を担う箇所に顕著な光量低下を招くことがなく、均斉度を維持することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、隣接する反射部材Ｄ３Ｅ２、Ｄ３Ｅ３を、ランプ６からみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部３０同士をラップさせて配置する構成とした。
これにより、プレス加工により成形した反射体よりも小型で、なおかつ漏れ光の無い反射鏡１０が得られる。
【００３９】
また本実施形態によれば、反射部材ＤＥを位置決め固定するベースプレート４１、５１と、このベースプレート４１、５１に一端が位置決め固定され、他端がベースプレート４１、５１に接していな反射部材ＤＥに延びて締結され、当該反射部材ＤＥを位置決め固定する反射部材固定治具４２〜４８、５３〜５６とを備える構成とした。
この構成により、ベースプレート４１、５１には、ベースプレート４１、５１に接していないものも含めて全ての反射部材ＤＥを正確な位置に組み付けることができ、配光パターンを正確に実現できる。
【００４０】
また本実施形態によれば、上記反射鏡１０の設計を、反射面２０を配光パターンに基づいて複数の平面状の平面反射面２７に区画し、平面反射面２７ごとにランプ６の発光管７の像７Ａが面内に映るように平面反射面２７の境界を定め、平面反射面２７のそれぞれを、板材の上記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面２７の纏まりごとに分ける、という工程で行い、平面反射面２７の纏まりごとに板材を折り曲げ加工して平面反射面２７が形成された反射部材ＤＥを形成し、各反射部材ＤＥを組み合わせて反射面２０を構成可能とした。
これにより、反射部材ＤＥを組み合わせて成る反射面２０を、正確、かつ容易に設計でき、また設計から反射鏡１０の試作までの期間を大幅に短縮できる。
【００４１】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、照明装置の一例として道路灯１を例示したが、これに限らず、道路の交通方向Ａに沿って一定の間隔で配置され、それぞれで路面２５を照明する例えばトンネル照明装置等の任意の路面照明装置に本発明を適用することができる。
また路面照明装置に限らず、灯具本体の投光開口１７に望むようにランプ６を配置し、当該ランプ６を覆うように反射鏡１０を収めた照明装置であれば、当該照明装置、及び反射鏡１０に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 道路灯（照明装置）
２ 灯具本体（装置本体）
３ ベース体
４ 蓋体
６ ランプ
７ 発光管
７Ａ 発光管の像
１０ 反射鏡（反射体）
１０Ａ 中央部側反射部
１０Ｂ 開口端側反射部
１７ 投光開口
２０ 反射面
２５ 路面
２５Ａ、２５Ｂ 路肩
２７ 平面反射面
３０ 端部
３５ 突起片
３６ 差込口
４０、５０ 取付ユニット
４１、５１ ベースプレート
４２〜４８、５３〜５６ 反射部材固定治具
Ａ 交通方向
Ｂ 車幅方向
Ｃ１〜Ｃ５ 第１〜第５照射エリア
Ｄ１〜Ｄ５ 第１〜第５反射面
ＤＥ 反射部材
Ｏ 設置位置
δ 余裕
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体において、
板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成したことを特徴とする反射体。
【請求項２】
前記反射部材の平面反射面のそれぞれには、前記ランプの発光管の像が映り、なおかつ、当該発光管の像の周囲には、前記反射部材の組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
隣接する前記反射部材を、前記ランプからみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部同士をラップさせて配置した、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射体。
【請求項４】
前記反射部材を位置決め固定するベースプレートと、
前記ベースプレートに一端が位置決め固定され、他端が前記ベースプレートに接していな反射部材に延びて締結され、当該反射部材を位置決め固定する治具と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射体。
【請求項５】
装置本体にランプとともに、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体を収容した照明装置において、
前記反射体は、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成した、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体の設計方法において、
前記反射面を前記配光に基づいて複数の平面状の平面反射面に区画し、
前記平面反射面ごとに前記ランプの発光管の像が面内に映るように前記平面反射面の境界を定め、
前記平面反射面のそれぞれを、板材の前記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面の纏まりごとに分け、
平面反射面の纏まりごとに前記板材を前記折り曲げ加工して前記平面反射面が形成された反射部材を形成し各反射部材を組み合わせて前記反射面を構成可能にした
ことを特徴とする反射体の設計方法。
【請求項１】
照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体において、
板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成したことを特徴とする反射体。
【請求項２】
前記反射部材の平面反射面のそれぞれには、前記ランプの発光管の像が映り、なおかつ、当該発光管の像の周囲には、前記反射部材の組付位置の誤差を吸収する大きさの余裕が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
隣接する前記反射部材を、前記ランプからみて前後にずらし、なおかつ、隣接する端部同士をラップさせて配置した、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射体。
【請求項４】
前記反射部材を位置決め固定するベースプレートと、
前記ベースプレートに一端が位置決め固定され、他端が前記ベースプレートに接していな反射部材に延びて締結され、当該反射部材を位置決め固定する治具と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射体。
【請求項５】
装置本体にランプとともに、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体を収容した照明装置において、
前記反射体は、板材を折り曲げ加工して複数の平面状の平面反射面を形成した複数の反射部材を備え、前記反射部材を組み合わせて前記反射面を構成した、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
照明装置の装置本体にランプとともに収容され、前記ランプを包囲し前記ランプの放射光を反射して配光を制御する反射面を有した反射体の設計方法において、
前記反射面を前記配光に基づいて複数の平面状の平面反射面に区画し、
前記平面反射面ごとに前記ランプの発光管の像が面内に映るように前記平面反射面の境界を定め、
前記平面反射面のそれぞれを、板材の前記境界に沿った折り曲げ加工により成形可能な平面反射面の纏まりごとに分け、
平面反射面の纏まりごとに前記板材を前記折り曲げ加工して前記平面反射面が形成された反射部材を形成し各反射部材を組み合わせて前記反射面を構成可能にした
ことを特徴とする反射体の設計方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２００２３（Ｐ２０１３−２００２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２２３７（Ｐ２０１１−１５２２３７）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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