JP2008159380A - 回転灯 - Google Patents

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Abstract

【課題】砲弾状のLED光源よりも照射角度の広い新規なパワーLED光源素子を用いた回転灯において、回転灯として必要な視認性が確保された回転灯を提供する。
【解決手段】回転灯100は、基体13と、基体13に装着され、透光性を有するグローブ12と、グローブ12内に設けられ、光源として機能する第1発光ダイオード60Aと、第1発光ダイオード60Aと間隔を隔てて設けられ、光源として機能する第2発光ダイオード60Bと、第1発光ダイオード60Aと第2発光ダイオード60Bと間に回転可能に設けられ、第1発光ダイオード60Aと第2発光ダイオード60Bからの光を一体の反射光として反射可能な反射鏡5とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は回転灯に関する。
従来から光源として、たとえば、特開2006−156026号公報に記載されているような白熱電球を用いた回転灯が広く用いられている。しかし、光源として白熱電球を用いた回転灯においては、短期に電球が切れるといった問題があり、また、消費電力も大きく維持管理に多くの手間がかかるものとなっていた。
そこで、近年、回転灯の光源として、砲弾状のLED光源が用いられるようになっており、たとえば、特開2002−163903号公報には、砲弾状のLED光源を用いた回転灯が提案されている。この特開2002−163903号公報に記載された回転灯は、円板状ホルダーの上下面に放射線状に複数の砲弾状のLED発光素子が配列されて構成された光源と、この光源の周囲に設けられた反射器とを備えている。
特開2006−156026号公報 特開2002−163903号公報
しかし、特開2002−163903号公報においては、光源として採用されている砲弾状のLED発光素子は、放射角が小さく非常に指向性が高く、広い範囲に亘って反射光を放射することは困難なものとなっていた。特開2003−163903号公報に記載された回転灯において、LED光源を環状に配置した光源から放射される光のうち、水平方向に放射される光は、反射ミラーによって反射される一方で、上下方向に放射される光は、反射ミラーによって反射されず、直接外方に放射される。このため、特開2003−163903号公報に記載された回転灯においては、回転灯からの光が上下方向に拡散し、またLED発光素子の光量が充分でなかったため、回転灯としての視認性を確保するのが困難なものとなっていた。
その一方で、光源として、砲弾状LED光源素子よりも光量の大きい新規なパワーLED光源が開発されている。しかし、このような光量の大きい新規なパワーLEDを、たとえば視野角を狭めて集光するような砲弾状のレンズを付けず、照射角度の広い状態の光源を複数用いて、反射ミラーによって周方向の一方向に集光させて回転灯の光源として利用し、回転灯の視認性を向上させたような回転灯は、全く従来においては提案もされておらず、さらに、示唆するような文献もない。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、砲弾状のLED光源よりも照射角度の広い新規なパワーLED光源素子を用いた回転灯において、回転灯として必要な視認性が確保された回転灯を提供することである。
本発明に係る回転灯は、基体と、基体に装着され、透光性を有するグローブと、グローブ内に設けられ、光源として機能する第1発光ダイオードと、第1発光ダイオードと間隔を隔てて設けられ、光源として機能する第2発光ダイオードと、第1発光ダイオードと第2発光ダイオードと間に回転可能に設けられ、第1発光ダイオードと第2発光ダイオードからの光を一体の反射光として反射可能な反射鏡とを備える。好ましくは、上記反射鏡は、第1発光ダイオードの後方から側方に延び、第1発光ダイオードの下方を経由して、さらに、第2発光ダイオードの後方および側方に延びる形状を有し、第1発光ダイオードおよび第2発光ダイオードの前方に向けて開口する。好ましくは、上記反射鏡は、第1発光ダイオードからの光を平行に反射する放物面形状の第1反射面と、第2発光ダイオードからの光を平行に反射する放物面形状の第2反射面とを含む。好ましくは、上記第1反射面は、第1発光ダイオードからの光を第1平行光として反射する第3反射面と、第1発光ダイオードからの光を第1平行光と交差する方向に進行する第2平行光として反射する第4反射面とを含む。そして、上記第2反射面は、第2発光ダイオードからの光を第1平行光と平行に進行する第3平行光として反射する第5反射面と、第2発光ダイオードからの光を第3平行光と交差する方向に進行する第4平行光として反射する第6反射面とを含む。好ましくは、上記第1発光ダイオードは、グローブの上壁に設けられ、第2発光ダイオードは、第1発光ダイオードに対して基体側に設けられる。
本発明に係る回転灯によれば、第1および第2発光ダイオードからの光を反射鏡は、一体の反射光として反射するため、遠方においても、回転灯からの光を確認することができ、回転灯として必要な視認性を確保することができる。さらに、第1および第2発光ダイオードからの光のうち直接外方に放射される光は、放射状に拡散され、反射鏡の正面以外の領域からでも、回転灯からの光を確認することができ、広い範囲での視認性を得ることができる。
本発明の実施の形態について図1から図8を用いて説明する。なお、同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(実施の形態1)
図1から図3を用いて、本実施の形態1に係る回転灯100について説明する。図1は、本実施の形態1に係る回転灯100の側断面図であり、図2は、回転灯100の正面図である。図1に示されるように、回転灯100は、基体13と、基体13に装着され、透光性を有するグローブ12と、グローブ12内に設けられ、光源として機能するパワーLED(Light Emitting Diode)(第1発光ダイオード)60Aと、このパワーLED60Aと間隔を隔てて設けられたパワーLED(第2発光ダイオード)60Bとを備えている。さらに、回転灯100は、パワーLED60Aと、パワーLED60Bとの間に設けられ、パワーLED60A、60Bからの光を一体の反射光として反射する反射鏡5をさらに備えている。
ここで、反射鏡5は、パワーLED60A、60Bからの光を一体の反射光として反射するため、回転灯100の観察者は、パワーLED60AおよびパワーLED60ABの反射光を同時に観察する。このように、反射鏡5からの反射光の光量は高く、回転灯100は、回転灯として必要な視認性を確保することができる。
反射鏡5は、パワーLED60Aの後方から側方に延び、パワーLED60Aの下方を経由する曲面部5Aと、この曲面部5Aの下端部に連設され、この曲面部5Aの下端部からパワーLED60Bの後方および側方に延びる曲面部5Bとを備えている。そして、曲面部5Aと曲面部5Bとは、いずれも、パワーLED60A,60Bの前方側が開口するような形状とされている。
このように、2つの放物面形状の曲面部5A,5Bを互いに先端部側で連設することにより、反射鏡5の反射面の高さと反射面積を確保しつつ、反射鏡5の奥行き方向および水平方向の幅を小さくすることができ、反射鏡5のコンパクト化を図ることができる。このため、回転灯100自体のコンパクト化をも図ることができる。そして、曲面部5Aの反射面6Aと曲面部5Bの反射面6Bとによって反射されたパワーLED60A、60Bからの光を、曲面部5A,5Bの開口部から同一の方向に向けて反射することができる。
曲面部5Aの反射面6Aと、曲面部5Bの反射面6Bとは、いずれも、放物面形状とされている。すなわち、反射面6A,6Bは、グローブ12の上壁部12Aから基体13に向かう第1方向(鉛直方向)に向かうにしたがって、放物線状に湾曲している。さらに、第1方向と直行し、図1の紙面に対して垂直な第2方向(水平方向)に向かうにしたがって放物線状に湾曲している。
そして、パワーLED60Aは、反射面6Aの焦点O1に設けられており、パワーLED60Bは、反射面6Bの焦点O2に設けられている。
このため、反射面6Aによって反射されたパワーLED60Aの反射光L1は、第2方向(水平方向)に向けて平行に反射される。また、反射面6Bによって反射されたパワーLED60Bの反射光L2は、第2方向(水平方向)に向けて平行に反射される。
このため、反射光L1、L2は、遠方にまで拡散せずに届き、回転灯100は、遠方における視認性を確保することができる。
図1において、各反射面6A、6Bの鉛直方向の断面において、各反射面6A,6Bの放物線形状の断面の準線R1,R2は互い平行または一致している。このため、反射光L1および反射光L2とは、同一方向に向けて放射され、かつ、鉛直方向の拡散が抑制された平行光として放射される。
図3は、一部を透明視した回転灯100の平面図である。この図2および図3に示すように、反射面6A,6Bの水平方向の断面における放物線において、各放物線の準線S1,S2は、いずれも平行となっている。そして、反射光L1、L2は、いずれも、同一方向に放射されると共に、水平方向に拡散することなく、放射される。
すなわち、図1において、反射面6Aと反射面6Bとは、反射面6Aの軸線P1と、反射面6Bの軸線P2とが互いに平行となるように配置されている。ここで、軸線P1は、反射面6Aの焦点O1と、反射面6Aの放物面の頂点とを通る直線であり、軸線P2は、反射面6Bの焦点O2と反射面6Bの放物面の頂点とを通る直線である。そして、本実施の形態1においては、反射面6A,6Bとは、図2に示す曲面部5Aと曲面部5Bとの境界部30を中心に対称な形状とされており、反射光L1、L2を一体として同一方向に平行光として反射することができる。
ここで、1つの反射面によって複数の光源からの光を反射しようとしても、各光源を反射面の焦点に正確に配置することができず、遠方にて反射光が拡散してしまう一方で、本実施の形態に示すように複数の反射面に対して、各反射面の焦点位置に光源を配置することで、正確な平行光として反射することができる。これにより、遠方における回転灯の視認性を確保することができる。
図1において、パワーLED60A,60Bの光の放射角度θは、170度程度とされており、反射面6A、6Bの基部31、32から境界部30までの全面に亘って放射される。ここで、焦点O1と基部31とを通る線分T3と、焦点O1と境界部30とを通る線分T2との交差角度をθ4とする。また、焦点O2と基部32とを通る線分T4と、焦点O2と境界部30とを通る線分T1との交差角度をθ5とする。そして、パワーLED60Aの光の放射角度θは、交差角度θ4よりも大きく、パワーLED60Bの光の放射角度θは、交差角度θ5よりも大きくなっており、上記のように、反射面6A,6Bの略全面にパワーLED60A、60Bからの光が放射される。
また、パワーLED60B,60Aからの光の少なくとも一部は、直接回転灯100の外部に向けて放射状に放射される。このため、反射面6A,6Bの正面から外れた位置においても、回転灯100からの光を観察者は確認することができる。そして、反射面6A,6Bに対して、反射光L1、L2の進行方向前方側に位置する領域から軸部3の軸方向に退避した位置にパワーLED60A,60Bを設けることで、パワーLED60A,60Bが反射光の進行を阻害することを抑制することができる。なお、軸部3の軸線方向と準線R1、R2とは平行とされている。
図1において、回転灯100は、各パワーLED60B,60Aから生じる熱を放熱する放熱機構62、63をさらに備えている。放熱機構62は、下面側にパワーLED60Aが接着された放熱板80と、この放熱板80をグローブ12の上壁部12Aに固定する固定部81とを備えている。放熱板80は、たとえば、アルミ、銅などの金属材料から構成されており、グローブ12の上壁部12Aを略覆う程度の大きさとなっている。
そして、パワーLED60Aで発熱した熱は、放熱板80によって放熱され、パワーLED60Aの温度上昇が抑制され、パワーLED60Aの発光効率が悪くなるなどの弊害の発生を抑制することができる。
放熱機構63は、上面側にパワーLED60Bが接着された放熱板7と、先端部に放熱板7が固定された軸部3と、この軸部3の下端部に固定された平板状のシャーシ4とを備えている。
これら放熱板7、軸部3およびシャーシ4は、たとえば、アルミや銅などの金属材料から構成されており、パワーLED60Bからの熱が良好に伝熱される。そして、放熱板7、軸部3およびシャーシ4から良好に放熱される。なお、シャーシ4は、基体13の断面積と略一致しており、良好に放熱することができる。
なお、本実施の形態においては、上記のように、回転灯100内にパワーLED60A,60Bからの熱が放熱されるようになっているが、これに限られない。
たとえば、放熱板80をグローブ12の上壁部12Aにはめ込むと共に、放熱板80の上面を回転灯100の外方に露出させてもよい。これにより、パワーLED60Bの熱を回転灯100の外部に放熱することができ、回転灯100内の温度が上昇することを抑制することができる。
放熱板80の一部を外部に露出させることにより、外部の空気によって放熱板80を冷却することができる。さらに、放熱機構63においては、軸部3をさらに、下方に伸ばして、基体13に直接接続させてもよい。これにより、軸部3に伝えられた熱を基体13から外部に放熱することができる。すなわち、基体13を放熱器としても機能させることにより、パワーLED60Aの温度上昇を抑制すると共に、回転灯100内の温度上昇を抑制することができる。なお、基体13は、金属ダイカストや樹脂内に金属材料が分散した複合材料などから構成する。
このように、パワーLED60B,60Aの温度上昇を抑制することができるので、温度上昇に伴うパワーLED60B,60Aの光量の低減を抑制することができ、回転灯として必要な視認性を得るための光量を確保することができる。
たとえば、上壁部12Aに放熱板80をはめ込み、外部に放熱板80の一部を露出させた場合においては、パワーLED60Aを良好に冷却することができるので、パワーLED60Bよりも出力の大きいパワーLEDを用いることができる場合がある。
反射鏡5は、駆動機構75によって軸部3を中心に回転可能に設けられている。駆動機構75は、軸部3に回転自在に設けれた回転部材8と、この回転部材8の周面に形成され、図3に示すギア部41と、このギア部41に対応するウォームギア40と、このウォームギア40を回転するモータ(駆動源)11とを備えている。
そして、モータ11が回転すると、ウォームギア40が図1に示す回転部材8を軸部
3を中心に回転させ、これにより、反射鏡5も軸部3を中心に回転する。
ここで、パワーLED60A,60Bは、軸部3の軸線上に配置されている。そして、反射面6A、6Bの焦点O1、O2も軸部3の軸線上に配列されている。このため、反射鏡5が軸部3を中心に回転しても、焦点O1、O2は変位せず、一定の位置に固定されており、この焦点O1,O2にパワーLED60A,60Bがそれぞれ配置されているので、反射鏡5が回転しても、反射面6A,6Bからの反射光L1、L2がゆれることもなく、良好に水平方向に放射される。
(実施の形態2)
図4から図8を用いて、本実施の形態2に係る回転灯200について説明する。図4は、本実施の形態2に係る回転灯200の側断面図である。この図2に示されるように、回転灯200は、複数の湾曲部5C〜5Fを有する反射鏡5を備えている。
図5は、反射鏡5を拡大した断面図であり、図6は、反射鏡5の正面図である。さらに、図7は、本実施の形態2に係る回転灯200の平面図である。図5に示されるように、反射鏡5は、パワーLED60Aを覆うように設けられた曲面部5Aと、パワーLED60Bを覆うように設けられた曲面部5Bとを備えている。
曲面部5Bは、パワーLED60B側の端部に設けられた湾曲部5Dと、この湾曲部5Dの上端部に設けられた湾曲部5Fとを備えている。また、曲面部5Aは、パワーLED60A側に設けられた湾曲部5Cと、湾曲部5Cの端部に設けられた湾曲部5Eとを備えている。そして、湾曲部5Eの端部と湾曲部5Fの端部とが連設されており、曲面部5Aと曲面部5Bとが一体に接続されている。
そして、これら湾曲部5C〜5Fの反射面6C〜6Fは、いずれも放物面形状とされている。
ここで、反射面6Eの軸線P1と反射面6Fの軸線P2とは、水平方向に平行に延びている。また、反射面6Cの軸線P3は、反射面6E,6Fの反射光L1,L2の進行方向に向かうにしたがって、軸線P1、P2に対して下方に向けて傾斜している。
一方、反射面6Dの軸線P4は、軸線P1,P2に対して、反射面6E,6Fの反射光L1,L2の進行方向に向かうにしたがって、上方に向けて傾斜している。なお、軸線とは、各反射面6C〜6Fの焦点を通り、各反射面6C〜6Fの放物面の頂点とを通る直線を意味する。
すなわち、反射面6C〜6Fを垂直方向に断面視したときにおいて、反射面6Eと反射面6Fとの鉛直方向に延びる準線R1,R2は互いに一致または平行に延びている。そして、反射面6C、6Dの準線R3、R4は、準線R1,R2と交差している。
ここで、反射面6Eの焦点O1と反射面6Cの焦点O3とは一致しており、この焦点O1,O3の位置にパワーLED60が配置されている。そして、反射面6Fの焦点O2と、反射面6Dの焦点O4とは、一致しており、この焦点O2、O4にパワーLED60Bが位置している。このため、パワーLED60Aからの光のうち、反射鏡5によって反射される反射光L1、L3は、平行光となり、さらに、パワーLED60Bからの光のうち、反射鏡5によって反射される反射光L2,L4も、平行光として反射される。
具体的には、反射面6EによってパワーLED60Aからの光が反射されると、水平方向に進行する反射光L1となり、反射面6Cによって反射された反射光L3は、反射光L1よりも下方に向かう反射光L3となる。また、反射面6FによってパワーLED60Bからの光が反射されると、水平方向に進行する反射光L2となり、反射面6Dによって反射された反射光L4は、反射光L2よりも上方に向かう反射光L4となる。
特に、反射光L1と反射光L2とは、同一方向に向けて進行すると共に、反射面6Eと反射面6Fとは、互いに連設されているため、一体の反射光となる。このため、遠方においても、反射光L1、L2とを視認することができる。さらに、反射鏡5の正面に対して、上方また下方の位置においても、反射光L3または反射光L4を確認することができ、さらに、各反射光L3、L4は、平行光とされているので、遠方においても反射光L3,L4を確認することができる。なお、焦点O1〜O4は、軸部3の軸線上に位置している。
図6に示すように、水平方向に延びる各反射面6C〜6Fの準線S1〜S4は、それぞれ平行に延びている。このため、図7に示すように、回転灯200を平面視した際に、反射光L1〜L4は、水平方向には拡散しておらず、同一方向に向けて進行する。
さらに、図5において、観察者は、パワーLED60A,60Bから放射される光のうち、反射鏡5に向かわずに、直接外方に向かう光をも確認することができる。
このように、本実施の形態2に係る回転灯200によれば、反射鏡5からの反射光は、多方向に向けて平行光が放射されるため、回転灯200の視認性を向上させることができると共に、パワーLED60A,60Bの直接光によっても視認性の向上が図られている。
なお、図7に示されるように、湾曲部5Cと湾曲部5Dとは、同一の形状とされており、さらに、湾曲部5Eと湾曲部5Fとは、同一の形状とされている。
図8は、本実施の形態2に係る回転灯200の内部構造を示す斜視図である。この図8に示されるように、回転灯200も、上記実施の形態1に係る回転灯200と同様に、放熱機構およびモータ11等が設けられている。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
本発明は、回転灯に好適である。
本実施の形態1に係る回転灯の側断面図である。 回転灯の正面図である。 一部を透明視した回転灯の平面図である。 本実施の形態2に係る回転灯の側断面図である。 反射鏡を拡大した断面図である。 反射鏡の正面図である。 本実施の形態2に係る回転灯の平面図である。 本実施の形態2に係る回転灯の内部構造を示す斜視図である。
符号の説明
3 軸部、4 シャーシ、5 反射鏡、5A,5B 曲面部 6A,6B,6C,6D,6F 反射面、60A,60B パワーLED、62,63 放熱機構、100 回転灯、O1,O2 焦点。

Claims (5)

  1. 基体と、
    前記基体に装着され、透光性を有するグローブと、
    前記グローブ内に設けられ、光源として機能する第1発光ダイオードと、
    前記第1発光ダイオードと間隔を隔てて設けられ、光源として機能する第2発光ダイオードと、
    前記第1発光ダイオードと前記第2発光ダイオードと間に回転可能に設けられ、前記第1発光ダイオードと前記第2発光ダイオードからの光を一体の反射光として反射可能な反射鏡と、
    を備えた、回転灯。
  2. 前記反射鏡は、前記第1発光ダイオードの後方から側方に延び、前記第1発光ダイオードの下方を経由して、さらに、前記第2発光ダイオードの後方および側方に延びる形状を有し、前記第1発光ダイオードおよび前記第2発光ダイオードの前方に向けて開口する、請求項1に記載の回転灯。
  3. 前記反射鏡は、前記第1発光ダイオードからの光を平行に反射する放物面形状の第1反射面と、前記第2発光ダイオードからの光を平行に反射する放物面形状の第2反射面とを含む、請求項1または請求項2に記載の回転灯。
  4. 前記第1反射面は、前記第1発光ダイオードからの光を第1平行光として反射する第3反射面と、前記第1発光ダイオードからの光を前記第1平行光と交差する方向に進行する第2平行光として反射する第4反射面とを含み、
    前記第2反射面は、前記第2発光ダイオードからの光を前記第1平行光と平行に進行する第3平行光として反射する第5反射面と、前記第2発光ダイオードからの光を前記第3平行光と交差する方向に進行する第4平行光として反射する第6反射面とを含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の回転灯。
  5. 前記第1発光ダイオードは、前記グローブの上壁に設けられ、前記第2発光ダイオードは、前記第1発光ダイオードに対して前記基体側に設けられた、請求項1から請求項4のいずれかに記載の回転灯。
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