JP2001118402A - 信号表示灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号表示部を小型化すると同時に発光方向を
効果的に拡散できるカバーの構造を備えた信号表示灯の
提供。 【解決手段】 電源に導通させた複数の異なるＬＥＤラ
ンプ８ａを単一の発光表示ユニット５に収納した信号表
示灯において、発光表示ユニット５は、ＬＥＤランプ８
ａを導通搭載する取付け基板８を内包し且つ発光面を形
成する一対のカバー６と、これらのカバー６の上下両端
を拘束して一体化する一対のキャップ３，４とを備え、
更にカバー６は、その表面または内面の両方またはいず
れか一方に、ＬＥＤランプ８ａからの光をカバー６の周
方向及び上下方向に拡散させる光拡散面を設ける。

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信号表
示灯に係り、特に発光表示部をコンパクト化するととも
に発光方向を適度に拡散してオペレータの確認作業が容
易にできるようにした信号表示灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場等に設置されている各種機械類の作
動状況やメンテナンス時期の到来等を周囲のオペレータ
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７−４
０４４４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
板を組み込むとともに、このプリント配線基板に各発光
色のＬＥＤを実装した構成となっている。ブロックはプ
リント配線基板の支持部材であり、表示灯自身を構成す
る幹ともなり、その外周に色分けしたカバーを被せるこ
とで表示灯が構成される。

【０００４】ブロックを単位としてそれぞれの色のＬＥ
Ｄ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、機械の設置状況によって、また作業
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方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、現場や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】

【発明が解決しようとする課題】ところが、赤，黄，緑
の３個のブロックの配列とすると、高さ方向の寸法が長
くなり、小型化には限界がある。そして、たとえば付帯
する機械自体の背丈が高くてその上端に表示灯を立ち上
げるような場合では、表示発光を確認するためにオペレ
ータはいちいち見上げなければならず、表示確認を見誤
ることがある。

【０００６】また、赤，黄，緑の３個のブロックにレン
ズ機能を持つカバーを被せた組立とすることが通常であ
るが、このカバーは先の公報に記載のものも含めて円筒
状としたものがほとんどである。そして、この円筒状の
カバーは光透過性の合成樹脂によって型成形される。こ
のような型成形によるものでは、型抜きの関係から、カ
バーの内面にはたとえば縦縞の凹凸模様の形成はできる
ものの、横縞の凹凸模様は得られない。したがって、縦
縞の凹凸模様は内部の光源からの光をカバーの周方向へ
の拡散を促すが、上下方向に拡散させるためにはカバー
の表面に横縞の凹凸模様を付ける必要がある。このた
め、カバーの表面の横縞の凹凸に塵などのゴミが溜まり
やすく、頻繁なメンテナンスが必要となるほか、視認性
を大いに損ねるので機械のトラブルを招く恐れがある。

【０００７】このように、従来の信号表示灯では、信号
識別に必要な表示色を得るために複数のブロックの組合
せとするので、高さ寸法がどうしても大きくなる。ま
た、カバーについても上下方向の光の拡散にはさほど貢
献できず、表示灯としての機能を損ねてしまう。

【０００８】本発明は、信号表示部を小型化すると同時
に、発光方向を効果的に拡散できるカバーの構造を備え
ることによって、信号表示灯としてより最適に利用でき
るようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源に導通さ
せた複数の異なる光源を単一の発光表示ユニットに収納
した信号表示灯であって、前記発光表示ユニットは、前
記光源を導通搭載する取付け基板を内包し且つ発光面を
形成する一対のカバーと、これらのカバーの上下両端を
拘束して一体化する一対のキャップとを備え、前記カバ
ーは、その表面または内面の両方またはいずれか一方
に、前記光源からの光を当該カバーの周方向か上下方向
もしくは周方向と同時に上下方向に拡散させる光拡散面
を形成していることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、電源に
導通させた複数の異なる光源を単一の発光表示ユニット
に収納した信号表示灯であって、前記発光表示ユニット
は、前記光源を導通搭載する取付け基板を内包し且つ発
光面を形成する一対のカバーと、これらのカバーの上下
両端を拘束して一体化する一対のキャップとを備え、前
記カバーは、その表面または内面の両方またはいずれか
一方に、前記光源からの光を当該カバーの周方向か上下
方向もしくは周方向と同時に上下方向に拡散させる光拡
散面を形成していることを特徴とする信号表示灯であ
り、単一の発光表示ユニットであっても、一対のカバー
に設ける光拡散面によって、光源からの光をカバーの全
体から一様に広く発光させることができるという作用を
有する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、前記光源の単色
発光と、異なる発光色の組合せによる混色発光とのそれ
ぞれについて、特定した色の発光を交互に繰り返す点灯
表示を実行する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の信号表示灯であり、単一の発光表示ユニットであっ
ても、単色と混合色とのバリエーションと点灯の繰り返
しとの組合せによって、表示信号としての情報を増やす
ことができる。

【００１２】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。

【００１３】図１は本発明の実施の形態における発光ダ
イオードを用いた表示灯の全体を示す縦断面図である。

【００１４】図１に示すように、本発明の実施の形態に
おける表示灯は、工場に設置された各種の製造装置及び
加工装置等の上端またはその側面に設けた専用のブラケ
ット等に下端をねじ込み式によって固定される支柱１
と、この支柱１の上端の雌ねじ孔１ａにねじ込んで連結
した表示ヘッド２とから構成されたものである。支柱１
は中空のパイプ状であり、その内部にＬＥＤ（後述）に
通電するためのリード線（図示せず）を通す配線導管を
兼用する。表示ヘッド２は、下キャップ３及び上キャッ
プ４と、これらの下キャップ３と上キャップ４との間に
組み込んだ発光表示ユニット５とから構成されたもので
ある。

【００１５】図２は表示ヘッド２の詳細であって、
（ａ）は表示ヘッド２の縦断面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は取付け基板上のＬＥＤランプの配置を示す平面
図である。また、図３に表示ヘッド２の概略分解斜視図
を示す。

【００１６】図３に示すように、発光表示ユニット５は
光透過性の一対のカバー６，７と、これらのカバー６，
７の上下の両端にそれぞれ組み込まれる取付け基板８，
９とから構成されたものである。

【００１７】取付け基板８，９は絶縁性の円板であって
その表面に配線パターン（図示せず）を形成し、この配
線パターンを支柱１に配線したリード線に接続して外部
電源からの通電を可能としたものである。そして、取付
け基板８，９のそれぞれには配線パターンに導通させて
複数のＬＥＤランプ８ａ，９ａが固定されている。これ
らのＬＥＤランプ８ａ，９ａは、ＬＥＤを樹脂封止して
樹脂パッケージ８ｂ，９ｂを形成するとともに通電用の
２本のリード８ｃ，９ｃをＬＥＤ素子に導通させて樹脂
パッケージ８ｂ，９ｂから突き出し、リード８ｃ，９ｃ
を取付け基板８，９の配線パターンに導通させたもので
ある。すなわち、図２の（ｃ）に示すように取付け基板
８の上に複数のＬＥＤランプ８ａが環状に配列され、取
付け基板９側のＬＥＤランプ９ａも同様の配列構造を持
つ。そして、ＬＥＤランプ８ａ，９ａは、赤，黄，緑及
び白の発光が可能なＬＥＤを含むもの複数個の組合せで
あり、それぞれの単色または混合色の発光ができるよう
に制御する。なお、信号灯を装着した製造装置や加工装
置等の作動状況に応じた発光色となるように、予めこれ
らの製造装置や加工装置等の作動に関連させて制御する
ことは無論である。

【００１８】カバー６，７はたとえばアクリル樹脂を素
材として一つの成形型によって形成される共通部品であ
り、一対のカバー６，７を一体化することによって円筒
状のグローブが構成される。図４にカバー６の詳細を示
す。

【００１９】図４の（ａ）はカバー６の外観正面図、
（ｂ）平面図、（ｃ）は同図（ａ）の背面図である。

【００２０】図４において、カバー６の下端と上端には
それぞれ下キャップ３と上キャップ４の中に挟み込まれ
て保持される半円弧状の保持座６ａ，６ｂを備え、これ
らの保持座６ａ，６ｂの内周のそれぞれには取付け基板
８，９の外周縁を嵌め込んで拘束する溝６ａ₁ ，６ｂ₁
を刻んでいる。保持座６ａ，６ｂの間は外径を少し大き
くした発光面として形成され、この発光面の表面及び内
面をそれぞれ表面側光拡散面６ｃ及び内面側光拡散面６
ｄとする。表面側光拡散面６ｃは図４の（ａ）及び
（ｂ）から判るように波形の横断面形状を持つ縦縞模様
として形成され、内蔵したＬＥＤランプ８ａ，９ａの発
光をカバー６の周方向に拡散させる。また、内面側光拡
散面６ｄは図４の（ｄ）に示すように、波形の縦断面形
状を持つ横縞模様として形成され、ＬＥＤランプ８ａ，
９ａの発光をカバー６の上下方向に拡散させる。このよ
うに、発光面の表面側と内面側のそれぞれに縦方向と水
平方向の縞模様を形成できるのは、カバー６が半円弧状
の横断面形状としたので図４の（ｂ）において上下方向
に成形型を離型する製造が可能であることによる。

【００２１】更に、発光面の周方向の一端の端面には縦
方向に１本の突条６ｅを形成し、他端側の端面にはこの
突条６ｅの形状に合わせた嵌合溝６ｆを設ける。

【００２２】一方、カバー７はカバー６と共通部品であ
り、保持座７ａ，７ｂ，溝７ａ₁ ，７ｂ₁ ，表面側光拡
散面７ｃ，内面側光拡散面７ｄ，突条７ｅ，嵌合溝７ｆ
を同様に備えたものであり、図４においてこれらの部材
の符号を括弧付きで指示している。そして、カバー６，
７を一体化するときには、カバー６を図４の（ｃ）の姿
勢としたとき、他方のカバー７を上下反転させた関係と
する。これにより、カバー６の突条６ｅがカバー７の嵌
合溝７ｆに対峙し、カバー６の嵌合溝６ｆがカバー７の
突条７ｅに対峙する。したがって、カバー６，７を重ね
合わせるとそれぞれの突条６ｅ，７ｅが嵌合溝７ｆ，６
ｆに嵌まり込み、これらのカバー６，７によって円筒状
のグローブが形成される。

【００２３】以上の構成において、信号表示灯を装着し
た製造装置や加工装置等の作動状況に応じてＬＥＤラン
プ８ａ，９ａのうち赤，黄，緑または白の単色の発光ま
たは混合色の発光となるように制御部によって制御す
る。たとえば、製造装置や加工装置が正常に作動してい
るときは緑色発光のＬＥＤランプ８ａ，９ａだけが点灯
し、安全に操業されていることをオペレータに知らせ
る。また、装置が異常であったり管理を必要とする信号
が装置側から制御部に入力されたときには、黄または赤
の発光のＬＥＤランプ８ａ，９ａだけを点灯させて、オ
ペレータに注意を促す。なお、赤，黄，緑，白の発光色
の組合せとしたその他の色の発光色が示す情報を予め設
定しておけば、多様な情報を伝えることができる。

【００２４】このように、支柱１の上端に１個の発光表
示ユニット５だけを設けていても、その中に組み込んだ
発光色の異なるＬＥＤランプ８ａ，９ａを選択して点灯
させることで、オペレータに対して装置の作動状況など
を視覚情報として伝えることができる。したがって、従
来のように赤，黄，緑のブロックのそれぞれを組み合わ
せる構成と比べると、発光表示部をコンパクトにできる
とともに、装置の上端部に表示灯が装着されていても発
光表示ユニット５部分だけを確認すればよいので、オペ
レータが見誤ることもない。

【００２５】また、カバー６，７の表面側光拡散面６
ｃ，７ｃはカバー６，７の円弧面の周方向に配列した縦
縞模様なので、ＬＥＤ８ａ，９ａの発光をカバー６，７
の周方向に拡散させる。そして、内面側光拡散面６ｄ，
７ｄはカバー６，７の上下方向に配列した横縞模様なの
で、ＬＥＤ８ａ，９ａの発光をカバー６，７の上下方向
に拡散させる。したがって、ＬＥＤ８ａ，９ａからの光
は、カバー６，７を抜けた後には周方向だけでなく上下
にも一様に拡散する。このため、ＬＥＤ８ａ，９ａを図
２の（ａ）に示すように発光表示ユニット５内の上下に
偏在させていても、カバー６，７の全体が一様な輝度で
発光するように見える。そして、表示灯が高い位置に設
置されていても、上下方向への光の拡散によってオペレ
ータは確実にその発光色を確認でき、製造装置や加工装
置の状況を正確に把握できる。

【００２６】更に、図４の（ｅ）に示すように、カバー
６，７の発光面の肉厚を内面側に少し膨らませて凸レン
ズ状の断面形状としてこれに内面側光拡散面６ｄを形成
することもできる。この場合では、ＬＥＤ８ａ，９ａか
らの光が下側及び上側からそれぞれ入射しても凸レンズ
形状の断面によって水平方向に光路が収束される。した
がって、上下方向への拡散度は小さくなるが、水平方向
への光量が増えるので明瞭な確認が可能となり、表示灯
をアイレベル程度に設置するような使用環境で好適に利
用できる。

【００２７】なお、以上の例では、カバー６，７の表面
側光拡散面６ｃ，７ｃを縦縞模様とし内面側光拡散面６
ｄ，７ｄを横縞模様としているが、これと逆の関係すな
わち表面側光拡散面６ｃ，７ｃを横縞模様として内面側
光拡散面６ｄ，７ｄを縦縞模様としてもよい。この場合
でも、カバー６，７の周方向及び上下方向の拡散が同時
に可能である。

【００２８】図５はカバーの別の例を示す詳細であっ
て、（ａ）は平面図、（ｂ）は内面側から観た正面図、
（ｃ）は光拡散面の模様のパターンを示す展開図、
（ｄ）及び（ｅ）はそれぞれ光拡散面の縦断面図及び横
断面図である。

【００２９】図５に示すカバー１０は先の例と同様に２
個を組み合わせて円筒状のグローブを構成できるように
したものであり、保持座１０ａ，１０ｂ，溝１０ａ₁ ，
１０ｂ₁ ，突条１０ｃ，嵌合溝１０ｄ等の構成も先の例
と同様である。

【００３０】カバー１０の内面には、同図の（ｃ）のパ
ターン展開図に示すようにダイヤモンド格子状に凹凸を
形成した光拡散面１０ｅを設ける。この光拡散面１０ｅ
は、内面に臨む形状が菱形状であって三角形の断面とし
て凹ませた凹部１０ｆを多数配列したものとして形成さ
れたものである。このような凹部１０ｆの配列により、
同図の（ｄ）に示すように縦方向に小さな三角形の凹み
の配列となるとともに、同図の（ｅ）に示すように横方
向に細長の三角形の凹みの配列となる。したがって、光
拡散面１０ｅには縦方向にも周方向にも波形の断面が形
成されることになる。

【００３１】このようにカバー１０の内面側にだけ光拡
散面１０ｅを形成したものでも、菱形状であって三角形
の断面となるように凹ませた凹部１０ｆを備えること
で、先の例と同様にＬＥＤランプ８ａ，９ａからの光を
信号表示灯の周り方向と上下方向に拡散させることがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】本発明では、単一の発光表示ユニットに
複数の発光色の異なる発光ダイオードなどの光源を備え
るので、光源の単色または複数色の混色による信号表示
ができると同時にカバーに設ける光拡散面によってカバ
ーの全体から一様に広く発光させることができる。した
がって、従来構造に比べると発光部の高さ寸法が短くて
コンパクトになり、いつでも同じ高さにある発光表示ユ
ニットをオペレータが確認すればよいので、信号を見誤
ることもない。

【００３３】また、カバーの表面側の光拡散面を縦縞の
凹凸模様とし内面側の光拡散面を横縞の凹凸模様とすれ
ば、塵などがカバーの表面に溜まりにくくなり、メンテ
ナンスの回数を減らせると同時に視認性も高く維持でき
る。

【００３４】更に、単色発光及び異なる発光色の組合せ
による混色発光のそれぞれについて、特定した色の発光
を交互に繰り返す点灯表示とすれば、単一の発光表示ユ
ニットであっても、表示信号としての情報を増やすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による発光ダイオードを用
いた信号表示灯の全体を示す縦断面図

【図２】図１の信号表示灯の表示ヘッド部分の詳細であ
って、 （ａ）は要部の縦断面図 （ｂ）は平面図 （ｃ）は下側配置の取付け基板に対するＬＥＤランプの
配置を示す平面図

【図３】表示ヘッドの概略分解斜視図

【図４】カバーの詳細であって、 （ａ）は正面外観図 （ｂ）は平面図 （ｃ）は（ａ）の背面図 （ｄ）は内面側光拡散面の波形状を示すための縦断面図 （ｅ）は凸レンズ形状とした内面側光拡散面の波形状を
示すための縦断面図

【図５】別のカバーの例であって、 （ａ）は平面図 （ｂ）は内面側から観た正面図 （ｃ）は凹凸パターンの展開図 （ｄ）はカバーの発光面の縦断面図 （ｅ）はカバーの発光面の横断面図

【符号の説明】

１ 支柱 １ａ 雌ねじ孔 ２ 表示ヘッド ３ 下キャップ ４ 上キャップ ５ 発光表示ユニット ６，７ カバー ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ 保持座 ６ａ₁ ，６ｂ₁ ，７ａ₁ ，７ｂ₁ 溝 ６ｃ，７ｃ 表面側光拡散面 ６ｄ，７ｄ 内面側光拡散面 ６ｅ，７ｅ 突条 ６ｆ，７ｆ 嵌合溝 ８，９ 取付け基板 ８ａ，９ａ ＬＥＤランプ ８ｂ，９ｂ 樹脂パッケージ ８ｃ，９ｃ リード １０ カバー １０ａ，１０ｂ 保持座 １０ａ₁，１０ｂ₁ 溝 １０ｃ 突条 １０ｄ 嵌合溝 １０ｅ 光拡散面 １０ｆ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K080 AA14 AB00 AB01 BA04 BA07 BE00 BE01 5F041 DA43 DB01 DC07 DC23 DC74 DC81 EE11 EE25 FF16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源に導通させた複数の異なる光源を単
   一の発光表示ユニットに収納した信号表示灯であって、
   前記発光表示ユニットは、前記光源を導通搭載する取付
   け基板を内包し且つ発光面を形成する一対のカバーと、
   これらのカバーの上下両端を拘束して一体化する一対の
   キャップとを備え、前記カバーは、その表面または内面
   の両方またはいずれか一方に、前記光源からの光を当該
   カバーの周方向か上下方向もしくは周方向と同時に上下
   方向に拡散させる光拡散面を形成していることを特徴と
   する信号表示灯。
2. 【請求項２】 前記光源の単色発光と、異なる発光色の
   組合せによる混色発光とのそれぞれについて、特定した
   色の発光を交互に繰り返す点灯表示を実行する構成とし
   たことを特徴とする請求項１記載の信号表示灯。