LED照明機器設計のための計測とシミュレーション 事例:道路照明

目的

  • 道路照明の目的
    • 道路、歩道、自転車道、標識を照らして、視認性向上
    • 適切な照明は夜間の自動車事故を減少させる
  • 道路照明に求められること
    • 照度分布 : 最低照度、ムラ
    • 高効率 : 数が多いのでエネルギーの無駄を少なくしたい
    • 照射範囲
      • 道路部分を照射する
      • 道路部分以外は照射しない
      • 数を減らすために照明同士の間隔を拡げたい
  • 道路照明は精密。光学性能が重要⇒光学設計が重要
  • 初期設計で以下の3つのアプローチから選択する
  • 『光学系なし』 : LEDそのものをある設置高度に並べる
    • 選択したLEDが望みの配光分布を持っている場合は最も良い方法
    • 光源が直接見える、光の効率をコントロールできない
  • 『直接光学系』 : LED(とその発光方向)、光学系、地面が一直線に並ぶ
    • 配光分布をコントロールできる、光の効率を上げられる可能性がある
  • 『間接光学系』 : 『直接光学系』以外、LEDの発光方向は直接地面を向かない
    • 配光分布のコントロールができる、直接光源が見えにくい
  • それぞれの光学系には性能と見た目についての利点と欠点がある

解析

  • Cree XR-E LEDを27個使用
    1個あたり100lm
  • 光学系なし
  • 設置光度は5m
  • 路面上でのピーク照度:40lx
  • アウターレンズの屈折効果により照度分布に線状の影が現れている
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