JP2006337392A - 表示灯 - Google Patents

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善 外河
Masahito Sasaki
誠仁 佐々木
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Abstract

【課題】 表示灯について、小形化の為にLED基板面に実装しようとすると、LED面に実装する部品が多い為、基板の反射率が低下して輝度が低下し、また基板面だけ白色塗装などの手段で反射率を上げてもその上に実装する電子部品は一般的に黒色が多く、反射率を損ねるという課題を解決することを目的とする。
【解決手段】 プリント基板上に1個または複数個のLEDを配置した表示灯において、プリント基板のLED実装面の実装面積が30%を超えても表示灯として使用可能なるようにすべく、プリント基板のLED実装面の前面にカバーを設けた表示灯とした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、LEDを用いた表示灯に関する。
従来、LEDを用いた表示灯は、単色表示でON/OFF制御、フリッカーON/OFF程度の2ないし3端子制御である為、部品実装も抵抗、ダイオード、ブリッジ程度に限られてきた。
その為に、プリント基板のLED側の面には白色の反射面を設け、LEDのみ又はプリント基板の反射率に影響の少ない一部の部品を配置することはあってもLED以外は裏面に配置してきた。
特開2003−005676 特開平09−281910
従来、表示灯に対して通信用ASICを搭載し、省配線、インテリジェント化を図る場合小形の表示灯では、通信ASIC、その他部品の実装が不可能になり、別に通信用基板を設置する必要があった。
この場合、表示灯が大きくなり従来使用されている場所で使用できなくなる可能性があり、小さく実装しなければならないという課題があった。
また、この種の表示灯は面発光の均一性を要求されるので、LED発光の指向性が高いものを用いるとLEDが光源として目立ち、拡散面での均一性が損なわれる。この為に比較的指向性の広いLEDを使用する。
指向性が広いLEDを使用すると、LEDから直接拡散面に到達する光は少なくなり、内壁を初め複雑な反射を経て拡散面に到達するため、LED実装面での反射も輝度に大きく影響する。
小形化の為にLED基板面に実装しようとすると、LED面に実装する部品が多い為、上記のように基板の反射率が低下して輝度が低下する。また基板面だけ白色塗装などの手段で反射率を上げてもその上に実装する電子部品は一般的に黒色が多く、反射率を損ねるという課題があった。
通信用ASICをはじめ制御電子部品を搭載しながら表示灯の小形化の課題を解決する
手段として、それら部品を実装する別の基板を設けることなく、従来基板の中にそれら部品を実装しなければならない。しかしながら、LED面に部品を配置するとプリント基板に塗布された反射面を占有するため、反射率が低下して輝度の低下が発生する。
実験によれば、LED面の面積の約30%以下ではその低下は認めにくいものの、それ以上の部品を配置すると輝度の低下が認められる。しかしながら小形化の課題を解決するためには30%以上の部品を実装する必要がある。
多くの部品をLED実装面に搭載しながら輝度の低下を防止する手段として、LEDの光は通過するが、LED以外の部分は反射率の高い別の部材を配置する手段を備えている。
即ち、本発明は、プリント基板上に1個または複数個のLEDを配置した表示灯において、プリント基板のLED実装面の実装面積が30%を超えても表示灯として使用可能なるようにすべく、プリント基板のLED実装面の前面にカバーを設けた表示灯である。
また、本発明は、具体的には、プリント基板のLED実装面に、通信用ASICやLED以外の電子部品を搭載して実装面積が30%を超え、裏面にLED以外の電子部品を搭載したプリント基板である。
さらに、本発明は、具体的には、LEDに対向する箇所にのみ光の通過孔を穿設し、反射率の高い部材で構成し、プリント基板のLED実装面より5mm以内の前面に配置したカバーである。
本発明は、プリント基板上に1個または複数個のLEDを配置した表示灯において、プリント基板のLED実装面の実装面積が30%を超えても表示灯として使用可能なるようにすべく、プリント基板のLED実装面の前面にカバーを設けた表示灯であるので、多くの部品をプリント基板のLED実装面に搭載しながら、輝度の低下を防止し、LEDの光は通過するがLEDに対向する以外の部分は反射率の高い部材を配置する。
以下、本発明の表示灯の実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例を示す表面斜視図と裏面斜視図との2面図であり、図2は、表示灯の水平断面図であり、外壁であるハウジング1に2灯の表示灯が仕切り4で分割されて収納されており、レンズ2を通してその裏側にフィルムなどで記載された文字等を表示する表示灯である。表面斜視図は従来の表示灯と変わるところはないが、裏面斜視図は従来の給電端子でなく、給電と通信を同時に行なうような給電・信号端子3が設けられている。
この給電・信号端子3は、通信端子であるため内部に2ヶの表示灯であっても2ヶの端子で各々を制御できるようになっており、別の表示灯とも並列に接続することができる端子となっている。
図2は、表示灯の水平断面図であり、LED8はプリント基板7上に複数個実装され、その前方には側壁6が構成されたのち、LED面と平行に拡散板5が配置されている。
プリント基板7のLED実装面側には、LED8のみでなく通信用ASICまたは関連する制御用電子部品9が実装されている。プリント板8の裏面には、裏面に実装された制御用部品9が実装されていることはもちろんである。
通信用ASICの役割は、例えば24V電源重畳の2本の時分割通信線でASIC内の8ビットのDo(digital output)端子に1/0信号を与え、8ビットのDi(Digital Input)端子に表示灯内の情報を与えて伝送する装置であり、制御用部品とはDo 端子の信号をLEDドライブレベルに増幅したり、LED電流をモニターしてDi 端子に与える為の部品を指している。
ここで側壁6は、LED8から出た光が外部に漏れないようにすることと、この例では2室に別れた表示灯の仕切りを形成すると共に、上記制御用部品に表面を覆い、且つLED8の光は通過させるようになっている。
以下、本発明の具体的な実施例と従来例とを対比して説明する。図3は従来例の水平断面図で、プリント基板7のLED実装面にはLED8のみ又は一部の部品が実装されており、LED実装面の裏面には整流器などの電子部品9が実装される。LED面のプリント板7は、白色の塗料10が予め塗布され反射率を高めてある。
これにより広指向性のLED8から出た光が、LED面実装面に帰ってきた場合の反射率を上げて輝度を向上させる効果を得ていた。その様子を図3の光の経路の例で示す。
本発明では、図2に示すように、この面に黒を主体とした電子部品9を30%以上実装しなければならず、輝度の低下がおこるのでこれら黒を主体とした部品の上から白色塗料を散布する方法が考えられる。
しかしながら、この方法は製造工程中に塗布、乾燥などの工程を含みコストが大幅に上昇する。また塗布材料による影響で信頼性の低下も考えられる。
そこで本発明では、例えば従来の表示灯に用いるLED8と、表示拡散板5までの空間の側壁6を構成する材料と同じ白色で反射率の高い成形材料で、LED8側のプリント基板7の全面に渡ってカバーする部品を作成して反射率を高めるものである。側壁6は本発明に係るカバーと一体となっている。必要に応じてカバーのみを別体として設けることもできる。
全面を覆うとLED8の光が透過しないので、このLED8の部分はその光が100%透過するよう適切な通過孔を設けることはいうまでもない。
この手段により、LED側プリント基板面の部品実装率を100%近くにしても何ら輝度の低下が起きず、小形化できるという効果を奏する。
LED8前面に設けた光の通過する通過孔の形態としては、LED8の光の指向性が広いことを勘案すると、通過孔の大きさとそのLED8からの距離によっては多くの光がケラレて輝度が低下するので、一般的な指向性から5mm以内に配置する制限を設けた。
またLED8の光を距離に依らず効果的に利用するためには、この通過孔からLED8側に漏斗状に連続的に延びた導光管を形成することがより効果的な実施形態となることはいうまでもない。
以上のように、本発明によれば、表示灯においてLED実装面の30%以上に電子部品を実装し、これによる輝度の低下をプリント基板に設けた別の反射板で防止したので、大きさを変えることなく、小形で輝度の高い高機能な省配線・インテリジェント表示灯が実現できる効果を奏する。
本発明の表示灯は、制御装置において故障の表示などにも使用できる。
本発明の具体的一実施例の前面斜視図と後面斜視図の2面図である。 図1の水平断面図である。 従来の表示灯の水平断面図である。
符号の説明
1…ハウジング
2…レンズ
3…給電・端子
4…フィルター
5…拡散板
6…側壁および本発明に係るカバー
7…プリント板
8…LED
9…電子部品
10…白色塗料
11…抵抗












Claims (3)

  1. プリント基板上に1個または複数個のLEDを配置した表示灯において、プリント基板のLED実装面の実装面積が30%を超えても表示灯として使用可能なるようにすべく、プリント基板のLED実装面の前面にカバーを設けた表示灯。
  2. プリント基板のLED実装面に通信用ASICやLED以外の電子部品を搭載して実装面積が30%を超え、裏面にLED以外の電子部品を搭載したプリント基板である請求項1記載の表示灯。
  3. LEDに対向する箇所にのみ光の通過孔を穿設し、反射率の高い部材で構成し、プリント基板のLED実装面より5mm以内の前面に配置したカバーである請求項1記載の表示灯。

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