JP7255783B2 - 光学ユニット及びその光学ユニットを使った街路灯用のled照明器具 - Google Patents
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Description
街路灯用のLED照明器具100は、屋外の壁や柱に取り付けられて、一般道などを照らす街路灯の役目を果たす。LED照明器具100は、例えば6m幅の道路に40~60m間隔で配置される。図1に示すように、街路灯用のLED照明器具100は、本体カバー95の下側(-Z軸側)に配置された照明ユニット10と、本体カバー95の下側に配置された制御ユニット20と、本体カバー95の上側(+Z軸側)に配置された太陽光発電を行うソーラーパネル30(図2を参照)と、本体カバー95の下側に配置された監視カメラ50と、LoRaアンテナ60とを備えている。制御ユニット20の筐体には、支柱に対して本体カバー95の傾きを変える角度調整部90が設けられている。なお本体カバー95は、風雨に耐えられるようにアルミニウム合金等で形成されている。
次に図2を使って制御ユニット20を説明する。図2は街路灯用のLED照明器具のブロック図であり、図2において、一点鎖線で囲まれている範囲が制御ユニット20である。制御ユニット20は、メイン制御部21、ソーラー充電回路23、AC/DC充電回路25、LED調光部27、通信部29及びバッテリBATなどを有している。また図2において、二重線は電源を供給する電源線を示しており、実線は命令又はデータなどの信号を送受信する信号線を示している。なお、LED調光部27は制御ユニット20内ではなく、照明ユニット10の回路基板に設けられても良い。
ソーラー充電回路23は、停電が発生していない通常時においては、バッテリBATの充電量が常に満充電となるように充電を行う。なお、常に満充電とするのではなく、バッテリBATの充電量が一定値以下になった場合に、電気供給を開始して満充電まで充電するようにしてもよい。ソーラー充電回路23は、メイン制御部21からの信号を受信して、外部電源ACよりもソーラーパネル30からの供給電力を優先してバッテリに充電する。ソーラー充電回路23は、日射量の増加と共にソーラーパネル30で発生する出力電圧が上昇し、その出力電圧がバッテリBATの充電許容電圧に達したとき、バッテリBATの回路との接続を切り離してバッテリBATへの給電を停止させるかあるいはその回路の短絡によってバッテリBATへの給電を停止させる。一方、監視カメラ50及び通信部29等が稼働しており、これらの直流負荷によってバッテリBATの電圧は徐々に低下し、この電圧がソーラー充電回路23の充電開始点に達したとき、ソーラー充電回路23は、バッテリBATへの充電を再開する。
以下、図3を使って、照明ユニット10について説明する。
本実施形態の透明光学部材130は、10個のレンズ131を有する。図4及び図5を使って、透明光学部材130を詳述する。図4(a)は、Y軸方向で切断した透明光学部材130の1個のレンズ131の拡大断面図である。(b)はX軸方向で切断した透明光学部材130の1個のレンズ131の拡大断面図である。
<反射光学部材の概略>
本実施形態の反射光学部材140は、10個の反射鏡141を有する。図6及び図7を使って、反射光学部材140を詳述する。図6は、斜視方向から見た反射光学部材140の1個の反射鏡141の拡大断面図である。
20…制御ユニット
21…メイン制御部、 23…ソーラー充電回路、 25…AC/DC充電回路、 27…LED調光部、 29…通信部
30…ソーラーパネル、 50…監視カメラ、 60…LoRaアンテナ
100…LED照明器具
110…放熱板
120…LED基板、 125…LED
130…透明光学部材
131…レンズ、 132…第1凹み部、 133…第2凹み部、 134…第3凹み部、
135…平板、 136…第1外郭(136a…短径の外形、136b…長径の外形)、 138…第2外郭(138a…屋根面、138b…第1側面、138c…第2側面)、 139…切り欠き部
140…反射光学部材
141…反射鏡、 142…開口、 143…側壁、 144…枠部、 145…平板、 146…天井壁、 149…切り欠き部
150…防水カバー
Claims (7)
- 透明材料からなる透明光学部材とこの透明光学部材に重ねて配置され反射材料で形成された反射光学部材とを備える光学ユニットであって、
前記透明光学部材は、
LEDを収容するように凹んだ第1凹み部と、
前記第1凹み部とは反対側で前記LEDの光軸に対して半球体に形成された第1外郭部と、
前記半球体の第1縁部に形成されるとともに、前記第1外郭部よりも高く形成された第2外郭部と、
前記第2外郭部内に形成された第3凹み部と、を有し、
前記反射光学部材は、
平面視で前記第1外郭部の大きさの開口を有する枠部と、
前記枠部から立ち上がり前記第2外郭部の側面に隣接した側壁と、
前記側壁から前記第2外郭部の屋根面を覆うよう天井壁と、を有し、
前記透明光学部材と前記反射光学部材とで、前記LEDからの光を所定方向に導く光学ユニット。 - 前記透明光学部材の断面は、前記第1縁部の方向には前記凹み部から前記第1外郭部までの厚さが薄く、前記第1縁部の反対側の第2縁部の方向には前記凹み部から前記第1外郭部までの厚さが厚く形成されている請求項1に記載の光学ユニット。
- 前記半球体は、平面視で楕円形状又はトラック形状を含み、前記楕円形状又はトラック形状の長手方向が前記第1縁部に接する請求項1又は請求項2に記載の光学ユニット。
- 前記凹み部の径は、前記第2外郭部の幅と同じである請求項1又は請求項2に記載の光学ユニット。
- 前記反射光学部材の前記側壁は、曲面に形成されている請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光学ユニット。
- 基板に前記LEDがN(Nは1以上の自然数)行M(Mは2以上の自然数)列に配置される際に、
前記透明光学部材は、一枚の透明平板にN行M列で形成され、
前記反射光学部材は、一枚の反射平板にN行M列で形成されている請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光学ユニット。 - 野外の壁や柱に固定される街路灯用のLED照明器具であって、
LEDを配置した基板と、
前記基板に重ねて配置され、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットを覆い防水する防水カバーと、を備え、
前記光学ユニットは、前記第2外郭部が前記壁又は前記柱の側に配置されている街路灯用のLED照明器具。
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