JP2001101903A - 発光ダイオードを用いた信号表示灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＥＤを光源として用いる表示灯において、
組立て及び分解が簡単でしかも表示灯自身の内部に電気
配線や接続のためのスペースを必要とせず小型化にも対
応できるようにする。 【解決手段】 表面に配線パターン６ｂ，６ｃ，６ｄを
形成して外部電源に導通させた１枚のプリント配線基板
６と、このプリント配線基板６の周りを被覆する光透過
性の外郭材と、配線パターン６ｂ，６ｃ，６ｄの展開方
向に外郭材の内部を複数の室に区分けする仕切り板４
ａ，４ｂ，４ｃと、区分けされた室に色の種類毎に選別
されてプリント配線基板６の配線パターン６ｂ，６ｃ，
６ｄに導通させて固定したＬＥＤ７ａ，７ｂ，７ｃとを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば工場等に
おいて各種機械類の作動状況等を知らせるための発光ダ
イオードを用いた信号表示灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場等に生産設備として設置されている
各種機械類の作動状況あるいはメンテナンス時期の到来
等を周囲の作業者等に知らせるため、従来から様々な表
示灯が使用されている。このような表示灯の中で、たと
えば特公平７−４０４４４号公報に記載されているよう
に、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記す）を用い
たものがある。

【０００３】この公報に記載の信号表示灯は、旧来のも
のと同様に機械の作動状況を赤色，黄色，緑色の三種の
色で識別するようにしたもので、光源として高輝度のＬ
ＥＤを利用したものである。そして、たとえば上から下
に赤色，黄色，緑色の順に発光領域を分けるために３個
のブロックを備え、これらのブロックにプリント配線基
板を組み込んでこれにＬＥＤを実装している。ブロック
はプリント配線基板の支持だけでなく、各色の発光領域
の仕切り及びＬＥＤからの発光の反射面としても利用さ
れ、表示灯自身を構成する幹となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブロックを単位として
それぞれの色のＬＥＤをプリント配線基板とともに組み
込む一つの理由は、用途に応じて赤，黄，緑の発光位置
の組合せを変えるためである。すなわち、一般的には機
械の作動にトラブルが発生したことを知らせる赤色のブ
ロックを上段に配置したものが多いが、機械の設置状況
や作業者が機械の傍まで近づけないようなときに、赤色
のブロックを下段に配置したほうが確認しやすい場合も
ある。したがって、ブロック単位の発光色の組合せがで
きるようにすることで、現場は作業環境に応じた表示が
可能となる。また、赤，黄，緑の３個のブロックでなく
これよりも多い組合せとすることで、表示機能を増やす
ことにも対応できる。

【０００５】ところが、ブロック毎にプリント配線基板
を備えるので、各ブロックのプリント配線基板のそれぞ
れに電気配線を接続しなければならない。このため、組
立て作業が煩雑になるほか、それぞれのブロックに配線
を保持するための保持部が必要となる。また、配線及び
保持部のためのスペースを表示灯の内部に確保しなけれ
ばならないので、表示灯の外径の大きさにも制約を受け
る。

【０００６】また、ブロックのプリント配線基板どうし
をコネクタで接続することもできるが、同様にコネクタ
を組み込むための余分のスペースが必要となる。

【０００７】このように従来のＬＥＤを用いた表示灯で
は、各色のＬＥＤを実装したプリント配線基板を組み込
んだブロックを単位としているので、組立てや分解が煩
わしいほか、配線のためのスペースをとるので小型化に
も限界がある。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、ＬＥＤ
を光源として用いる表示灯において、組立て及び分解が
簡単でしかも表示灯自身の内部に電気配線や接続のため
のスペースを必要とせず小型化にも対応できるようにす
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の信号表示灯は、
表面に配線パターンを形成して外部電源に導通させた１
枚のプリント配線基板と、前記プリント配線基板の周り
を被覆する光透過性の外郭材と、前記配線パターンの展
開方向に前記外郭材の内部を複数の室に区分けする仕切
り板と、前記複数の室に色の種類毎に選別されて前記プ
リント配線基板の配線パターンに導通させて固定した発
光ダイオードとからなることを特徴とする。

【００１０】このような構成では、１枚のプリント配線
で複数の色の発光ダイオードへの通電ができるので、電
気配線が簡素化される。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、表面に
配線パターンを形成して外部電源に導通させた１枚のプ
リント配線基板と、前記プリント配線基板の周りを被覆
する光透過性の外郭材と、前記配線パターンの展開方向
に前記外郭材の内部を複数の室に区分けする仕切り板
と、前記複数の室に色の種類毎に選別されて前記プリン
ト配線基板の配線パターンに導通させて固定した発光ダ
イオードとからなる発光ダイオードを用いた信号表示灯
であり、１枚のプリント配線で複数の色の発光ダイオー
ドへの通電ができ、配線構造を簡素化できるという作用
を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、前記プリント配
線基板の表裏両面に前記配線パターンを展開形成し、前
記ＬＥＤを前記プリント配線基板の表裏両面にそれぞれ
配列してなる請求項１記載の発光ダイオードを用いた信
号表示灯であり、プリント配線基板の両面からの発光が
得られるので、プリント配線基板を薄くしておけば外郭
材のほぼ全面から一様な発光が得られるという作用を有
する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、前記発光ダイオ
ードは、リードフレームによって前記プリント配線基板
に固定される砲弾型ランプ形状を持ち、前記外郭材の周
面とほぼ直交する平面内において光軸を互いにほぼ９０
°の角度ピッチとなるように配置してなる請求項２記載
の発光ダイオードを用いた信号表示灯であり、発光方向
を光軸上とする指向性のある砲弾型の発光ダイオードで
も外郭材から全方位に一様な発光が得られるという作用
を有する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、前記発光ダイオ
ードは、面実装によって前記プリント配線基板の表面に
導通固定されるチップ型である請求項１記載の発光ダイ
オードを用いた信号表示灯であり、チップ型の発光ダイ
オードとすれば光の放出角度が広がるので、プリント配
線基板上への発光ダイオードの配列の自由度を高めると
いう作用を有する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、前記仕切り板は
光反射性を持つ表面性状の部材としてなる請求項１から
４のいずれかに記載の発光ダイオードを用いた信号表示
灯であり、発光ダイオードからの光を反射して表示光の
輝度を上げるという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て具体的に説明する。

【００１７】図１は本発明のＬＥＤを用いた表示灯の外
観を示す概略斜視図である。

【００１８】図１において、表示灯は工場の作業床や設
置された機械の上に立てるポスト１の上端にベースハウ
ジング２を連結し、このベースハウジング２の上に赤，
黄，緑の発光域に区分けした表示部Ｌを配置したもので
ある。そして、表示部Ｌの上端にはトップカバー３を配
置し、このトップカバー３とベースハウジング２との間
で表示部Ｌを拘束して固定するとともに、ベースハウジ
ング２の下端に取り付けた金属板の基台２ａにポスト１
の上端が連結されている。

【００１９】表示部Ｌはベースハウジング２の上端から
順に３枚の仕切り板４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ配置
し、これらの仕切り板４ａ〜４ｃの間にそれぞれグロー
ブ５ａ，５ｂ，５ｃを外郭材として配置した構造を持
ち、内部にＬＥＤの光源を配置したものである。図２に
表示部Ｌの透視図を示す。

【００２０】図２に示すように、下端の基台２ａから上
端のグローブ５ｃまでにかけて１枚のプリント配線基板
６が配置され、グローブ５ａ，５ｂ，５ｃに含まれる部
分にそれぞれ緑，黄，赤のＬＥＤ７ａ，７ｂ，７ｃがプ
リント配線基板６に実装されている。

【００２１】プリント配線基板６は厚さが約２ｍｍ程度
の絶縁性基板を素材としたもので、その下端と上端とを
固定具２ｂ，３ａを介してそれぞれ基台２ａとトップカ
バー３とに固定されている。そして、仕切り板４ａ，４
ｂ，４ｃは図示のように半割りのフランジ状としたもの
で、プリント配線基板６の表裏両面に突き当ててそれぞ
れの外周をグローブ５ａ，５ｂ，５ｃの内周面で拘束す
ることにより、プリント配線基板６を補強支持するとと
もに各グローブ５ａ〜５ｃの断面中心に合わせた配置と
して保持する。なお、仕切り板４ａ〜４ｃはいずれも白
色の硬質合成樹脂を利用したものである。

【００２２】図３はプリント配線基板６の詳細であっ
て、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。

【００２３】プリント配線基板６は、その下端側の一面
に銅箔を利用したコネクタパッド６ａを備えるととも
に、配線パターンを両面スルーホール式として形成した
ものである。すなわち、各ＬＥＤ７ａ〜７ｃに導通させ
るための配線パターン６ｂ，６ｃ，６ｄが両面に現れる
ように形成し、これらの配線パターン６ｂ〜６ｄをコネ
クタパッド６ａに接続している。また、ポスト１の中に
通した３本のリード線８ａと１本のリード線８ｂがコネ
クタパッド６ａに接続され、これらのリード線８ａ，８
ｂへの外部からの通電制御により各ＬＥＤ７ａ〜７ｃの
点灯及び消灯が制御される。

【００２４】図４は上端配置のＬＥＤ７ｃのプリント配
線基板６に対する取り付け姿勢を示す例である。

【００２５】４個の砲弾型ランプ形状のＬＥＤ７ｃのそ
れぞれのリード１３がプリント配線基板６の配線パター
ン６ｄに導通するように固定され、同図の（ａ）ではプ
リント配線基板６の一面側で一方のＬＥＤ７ｃの光軸が
プリント配線基板６の表面と直交し、他方のＬＥＤ７ｃ
の光軸は平行となる関係として配置されている。このよ
うな配列により、４個のＬＥＤ７ｃの光軸は９０°の角
度ピッチとなり、グローブ５ｃの全周から均等に赤色の
発光を放出する。また、同図の（ｂ）の例では、プリン
ト配線基板６の表面に対して光軸が４５°となるように
ＬＥＤ７ｃを配列したもので、この例でも各ＬＥＤ７ｃ
の光軸を９０°の角度ピッチで配置され、グローブ５ｃ
の全周から均等に赤色発光させることができる。なお、
黄及び緑のＬＥＤ７ｂ，７ａについても同様の配置とす
ればよい。

【００２６】以上の構成において、本発明のＬＥＤを用
いた表示灯は、１枚のプリント配線基板６に形成した配
線パターン６ｂ，６ｃ，６ｄに緑，黄，赤のＬＥＤ７
ａ，７ｂ，７ｃを導通させて実装している。このため、
従来のように各色毎にブロックに分けてそれぞれに電気
配線を接続するものに比べると、構造が簡単になり組立
てや分解の作業も容易になる。また、全てのＬＥＤ７
ａ，７ｂ，７ｃについて、リード線８ａ，８ｂだけを接
続するだけで済むので、配線やその他の電気系統が占め
るスペースも小さくできる。したがって、図示のように
円筒状のグローブ５ａ，５ｂ，５ｃとする場合ではその
外径をより小さくでき、四角形状の断面とする場合では
偏平な形状にコンパクト化できる。

【００２７】図５はプリント配線基板にチップ型のＬＥ
Ｄを実装する例であって、プリント配線基板，仕切り板
及びチップ型のＬＥＤのみを示す概略図、図６はプリン
ト配線基板に対するチップＬＥＤの配列を配線パターン
とともに示す詳細であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は
背面図、（ｃ）は配線パターンに対するチップの位置関
係を示した拡大図である。なお、仕切り板に対するグロ
ーブやベースハウジングの配置は図２で示した例と同様
である。

【００２８】プリント配線基板９には、仕切り板１０
ａ，１０ｂ，１０ｃで区分けされた領域の表裏両面にそ
れぞれ緑，黄，赤のチップ型のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，
１１ｃが実装されている。これらのチップ型のＬＥＤ１
１ａ，１１ｂ，１１ｃは表面実装タイプのものとして従
来周知のものであり、それぞれプリント配線基板９の下
端から表裏両面に展開させた配線パターン９ａ，９ｂ，
９ｃに合わせて導通固定したものである。なお、これら
の配線パターン９ａ，９ｂ，９ｃは先の例と同様にコネ
クタパッド９ｄによって３本のリード線１２ａと１本の
リード線１２ｂに接続されたものである。

【００２９】緑のチップ型のＬＥＤ１１ａはプリント配
線基板９の両面にそれぞれ縦に２個配列され、赤のＬＥ
Ｄ１１ｃは図６の（ｃ）に示すようにそれぞれ両面に６
個ずつ配列され、黄色のＬＥＤ１１ｂも赤のＬＥＤ１１
ｃと同じ配列パターンとなっている。チップ型のＬＥＤ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃでは、先の例の砲弾型の形状の
ものと比べると光の放出角度が広いので、プリント配線
基板９の表面側と裏面側に分けて配列していても、グロ
ーブの全体からほぼ一様に発光させることができる。

【００３０】なお、図２の砲弾型ランプ形状のＬＥＤ７
ａ，７ｂ，７ｃまたは図５のチップ型のＬＥＤ１１ａ，
１１ｂ，１１ｃのいずれの場合でも、仕切り板４ａ〜４
ｃ，１０ａ〜１０ｃは色の混色の防止と反射の機能を果
たす。すなわち、これらの仕切り板４ａ〜４ｃ，１０ａ
〜１０ｃによって色の違う光源からの光の混色を防止で
き、表面を光反射面とすることで光源からの光を外部に
反射させて表示輝度を高めることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、１枚のプリント基板を利用
して色の異なる発光ダイオードを実装して各色の表示発
光を得ることができるので、従来のように複数のブロッ
クの組合せとする場合に比べると特に配線構造が簡単に
なり、その配線スペースも削減される。このため部品点
数の削減と組立て工数の低減が促され、コスト面での大
幅な改善が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるＬＥＤを用いた信
号表示灯の概略斜視図

【図２】図１の信号表示灯の内部構造を示すための透視
図

【図３】プリント配線基板の詳細であって、（ａ）は正
面図 （ｂ）は背面図

【図４】（ａ）図２の信号表示灯における砲弾型のＬＥ
Ｄの配置例を示す平面図 （ｂ）図２の信号表示灯における砲弾型の別のＬＥＤの
配置例を示す平面図

【図５】プリント配線基板にチップ型のＬＥＤを実装す
る例を示す概略斜視図

【図６】図５の例におけるプリント配線基板とＬＥＤの
配列の詳細であって、 （ａ）は正面図 （ｂ）は背面図 （ｃ）は赤のＬＥＤと配線パターンの位置関係を示す拡
大図

【符号の説明】

１ ポスト ２ ベースハウジング ２ａ 基台 ２ｂ 固定具 ３ トップカバー ３ａ 固定具 ４ａ，４ｂ，４ｃ 仕切り板 ５ａ，５ｂ，５ｃ グローブ ６ プリント配線基板 ６ａ コネクタパッド ６ｂ，６ｃ，６ｄ 配線パターン ７ａ，７ｂ，７ｃ ＬＥＤ ８ａ，８ｂ リード線 ９ プリント配線基板 ９ａ，９ｂ，９ｃ 配線パターン ９ｄ コネクタパッド １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 仕切り板 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ ＬＥＤ １２ａ，１２ｂ リード線 １３ リード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に配線パターンを形成して外部電源
   に導通させた１枚のプリント配線基板と、前記プリント
   配線基板の周りを被覆する光透過性の外郭材と、前記配
   線パターンの展開方向に前記外郭材の内部を複数の室に
   区分けする仕切り板と、前記複数の室に色の種類毎に選
   別されて前記プリント配線基板の配線パターンに導通さ
   せて固定した発光ダイオードとからなる発光ダイオード
   を用いた信号表示灯。
2. 【請求項２】 前記プリント配線基板の表裏両面に前記
   配線パターンを展開形成し、前記ＬＥＤを前記プリント
   配線基板の表裏両面にそれぞれ配列してなる請求項１記
   載の発光ダイオードを用いた信号表示灯。
3. 【請求項３】 前記発光ダイオードは、リードフレーム
   によって前記プリント配線基板に固定される砲弾型ラン
   プ形状を持ち、前記外郭材の周面とほぼ直交する平面内
   において光軸を互いにほぼ９０°の角度ピッチとなるよ
   うに配置してなる請求項２記載の発光ダイオードを用い
   た信号表示灯。
4. 【請求項４】 前記発光ダイオードは、面実装によって
   前記プリント配線基板の表面に導通固定されるチップ型
   である請求項１記載の発光ダイオードを用いた信号表示
   灯。
5. 【請求項５】 前記仕切り板は光反射性を持つ表面性状
   の部材としてなる請求項１から４のいずれかに記載の発
   光ダイオードを用いた信号表示灯。