JP2010267590A - 表示灯 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に作成でき放熱性の高いランプホルダを備えた、エッジライト方式の表示灯を提供する。
【解決手段】表示パネル２１の裏面に導光板２２を配設し、導光板２２の側端面に対向して柱状導光体３５を配設し、柱状導光体３５の底面に対向して光源部３４のＬＥＤランプ３２を配設し、光源部３４の基板３３をランプホルダ３１の放熱板３１Ｂに密接して配設した。これにより、光源部３４と放熱板３１Ｂとが熱的に結合され、光源部３４で発生した熱が放熱板３１Ｂから放出される。よって、光源部３４の温度上昇を抑制することができる。またランプホルダ３１は、放熱部材からなる単純な形状の放熱板３１Ｂと、ホルダ本体部３１Ａとから、安価に作成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導灯等の表示灯に関するものである。

従来、表示パネルの裏面に配置された導光板と、この導光板の側面に帯状の光を放射する線状光源とを備えた、所謂エッジライト方式の表示灯が提供されている。

上記の表示灯の線状光源としては、冷陰極管（特許文献１参照）や、図６に示すように基板３３０に点光源３２０を直線状に配設した光源部３４０のようなものが、用いられてきた。特に後者では、一般にＬＥＤが点光源３２０として用いられるが、これには低消費電力、長寿命という利点がある。しかし本従来例では、光源部３４０からの帯状光の発光ムラを抑えるために、点光源３２０を密集して配設しているので、熱の集中が起こりやすいという課題があった。

そこで、特許文献２には、この課題を解消した表示装置として、図７に示すようにＶ字状の反射面３５０ａを有する柱状導光体３５０の両底面３５０ｃに対向して点光源３２０を配置し、柱状導光体３５０の光の出射面３５０ｂを導光板２２０の側端面に対向して配設したものが記載されている。本従来例では、点光源３２０から放射され柱状導光体３５０に入射した光は、柱状導光体３５０の反射面３５０ａまたは反射面３５０ａに対向して配設された反射板３７０で反射され、出射面３５０ｂから帯状の光として放射される。柱状導光体３５０から放射された帯状の光は、出射面３５０ｂに対向する側面から導光板２２０の内部に入射し、導光板２２０の裏面または裏面に対向して配設された図示しない反射板で反射されて、導光板２２０の表面から面状に放射される。

本従来例は、点光源３２０の光を反射面３５０ａで帯状に広げているため容易に発光ムラを抑えることができ、また、二つの点光源３２０を離して配設しているので熱の集中も起こりにくいという特徴がある。

特開２００２−２３６５７号公報 特開２００４−３４９０３０号公報

しかしながら、図７の従来例は図６の従来例よりも点光源３２０の数が少ないため、図６の線状光源と同等の光量の帯状光を得るには、個々の点光源３２０の光量を増加させる必要がある。従って、点光源３２０からの発熱量が大きくなり、点光源３２０の温度が上昇してその特性値（例えば、発光効率）や寿命が低下しやすくなるという課題があった。

この課題を解決するには、例えば、アルミ押出材やアルミダイカストなどの放熱性の良い部材でランプホルダを形成し、ランプホルダと点光源３２０とを熱的に結合することが考えられる。しかしこの場合、コスト的に非常に高いものとなってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、安価で放熱性の高い表示灯を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、基板に点光源を実装してなる光源部と、この点光源の点灯装置と、柱状であって底面で前記点光源と対向し、底面から入射された光を側面から放射する第一の導光体と、前記光源部及び前記第一の導光体を内部に収容するランプホルダと、板状であって側端面が前記第一の導光体の側面に対向し、側端面から入射された光を発光面から面状に放射する第二の導光体と、この第二の導光体の発光面に対向する表示パネルと、前記第二の導光体及び前記表示パネルを保持するパネルケースと、前記点灯装置を内部に収容し、前記ランプホルダ及び前記パネルケースを保持する器具本体とを備え、前記ランプホルダの一部は、熱伝導率の高い材料で形成された放熱板であって、この放熱板と前記光源部とが熱的に結合されていることを特徴とする。

請求項１の発明では、ランプホルダの放熱板と光源部とを密接させることにより放熱板と光源部とが熱的に結合され、光源部で発生した熱が放熱板から外界へ放出される。よって、光源部の温度上昇を抑制することができる。また、放熱板はランプホルダの一部だけであるので、高価なアルミダイカストなどでランプホルダを形成する必要がなく、安価にランプホルダを作成することができる。

請求項２の発明は、請求項１記載の表示灯において、前記ランプホルダの放熱板と前記光源部の間に、高い熱伝導率を有する絶縁部材を介装したことを特徴とする。

請求項２の発明では、放熱板と光源部の間に高い熱伝導率を有する絶縁部材を介装することによって、光源部で発生した熱を放熱板から放出させると共に、光源部と放熱板とを絶縁し、光源部と放熱板が短絡することを防止している。これにより、安全で放熱性が高い表示灯を提供することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の表示灯において、前記ランプホルダの放熱板に、前記光源部の基板を嵌合する取付溝を凹設したことを特徴とする。

請求項３の発明では、放熱板に取付溝を凹設したことによって、光源部を放熱板に取り付ける際の位置決めが容易になる。また、基板と放熱板との接触面積が増加するため、より放熱性を向上させることができる。

本発明は、安価で放熱性の高い表示灯を提供することができる。

実施形態１における導光板及びランプユニットの断面図である。 同上の分解斜視図である。 同上における表示ユニットの分解斜視図である。 実施形態２におけるランプユニットの断面図である。 実施形態３におけるランプユニットの断面図である。 従来例における線状光源の分解斜視図である。 従来例の模式図である。

（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。なお、下記説明中での上下左右の表記は図２を基準とし、図２において器具本体１から表示ユニット２０へ向かう向きを前方とする。

本実施形態の表示灯は、前面開口した直方体状の器具本体１と、矩形状の表示パネル２１を有し器具本体１の前面開口の大部分を覆う表示ユニット２０と、ＬＥＤランプ３２を備えた光源部３４を有し器具本体１の前面開口のうち表示ユニット２０により覆われていない残りの部分を覆うように表示ユニット２０の上縁に沿って配設されたランプユニット３０とを備えている。

器具本体１は合成樹脂製であって、上壁と後壁とにはそれぞれ、商用電源からの電線（図示せず）を器具本体１内に挿入するための電源穴を形成する、切除可能なノックアウト部１１が形成されている。また器具本体１の後壁には、壁面に直付けする際に取付ねじを挿通するための取付孔を形成する、切除可能な３つのノックアウト部１２ａが形成されている。また、器具本体１の上壁には、天井面に直付けする際に取付ねじを挿通するための取付孔を形成する、切除可能な２つのノックアウト部１２ｂが左右方向に離間して形成されている。すなわち、器具本体１を天井面に取り付ける場合や壁面に取り付ける場合などに、必要に応じて上記ノックアウト部１１、１２ａ及び１２ｂを切除して開口させることにしてあるので、不要な電源穴及び取付孔が生じるのを防ぐことができる。また器具本体１の両側壁には、器具本体１の前端縁に略平行な規制片１３ａと器具本体１の下壁に略平行であって規制片１３ａの下端縁から後方へ連続一体に形成された保持片１３ｂとからなるＬ字状の係止片１３が、２つずつ設けられている。

器具本体１内には、電線（図示せず）及びランプコネクタ（図示せず）を介してＬＥＤランプ３２を点灯させる点灯装置４と、図示しない電線を介して商用電源に接続される端子台５と、商用電源の停電時に点灯装置４へ給電するための非常用電源たる蓄電池（図示せず）を有する非常用電源ブロック６が配設され、器具本体１内部の後壁の前面には金属製の補強金具７が配設されている。点灯装置４は、端子台５に電線（図示せず）を介して接続されるとともに、電線４１及び電線６１を介して非常用電源ブロック６に接続されており、通常は商用電源により給電されてＬＥＤランプ３２を点灯させ、商用電源の停電時には蓄電池により給電されてＬＥＤランプ３２を点灯させるように構成されている。

表示ユニット２０は、図３に示すように、非難口へ誘導するためのシンボルが表記された透光性を有するアクリル樹脂製の表示パネル２１と、表示パネル２１の後面側に配設されランプユニット３０の光を表示パネル２１へ導光する透明アクリル樹脂製の導光板２２と、導光板２２の後面に配設された反射シート２３と、表示パネル２１、導光板２２及び反射シート２３を保持する合成樹脂製のパネルケース２４とで構成されている。

パネルケース２４は、器具本体１の左右幅に略等しい左右幅を有し器具本体１の上下幅よりもやや小さな上下幅を有する矩形状の取付ベース２４ａと、取付ベース２４ａの周部において上辺を除いた３辺に沿って前方へ連続一体に突設された保持枠２４ｂとを備えている。そして、保持枠２４ｂのうち左右両側部の内面には、表示パネル２１をスライド自在に保持するためのガイド溝２４ｃが形成されている。また、パネルケース２４の後面において左右両端部には、器具本体１の係止片１３に係止されるＬ字状の係合片２４ｄが、それぞれ２つずつ上下方向に沿って突設されている。一方、表示パネル２１の左右両端縁からは、側片２１ａがそれぞれ後方に向かって突設されている。この表示パネル２１は、パネルケース２４の保持枠２４ｂの上方から側片２１ａをガイド溝２４ｃに導入して下方にスライドさせることにより、パネルケース２４に保持される。このとき、表示パネル２１は、パネルケース２４によって下方向、前後方向、および左右方向への移動が規制される。また、導光板２２は、上下方向において下側ほど厚さが薄くなるように形成されている。

表示ユニット２０は、パネルケース２４の各係合片２４ｄの下面が器具本体１の各係止片１３の保持片１３ｂの上面に当接し、且つ各係合片２４ｄの前面が各係止片１３の規制片１３ａの後面に当接して、器具本体１に仮保持される。この状態では、器具本体１に対する表示ユニット２０の左右方向、下方向、および前後方向への移動が係止片１３によって規制され、また器具本体１の上面を含む平面と表示パネル２１の上端縁との間にはランプユニット３０の上下幅よりもやや小さな隙間が形成される。

ランプユニット３０は、図１に示すように、ランプホルダ３１と、ＬＥＤランプ３２及びその基板３３からなる光源部３４と、柱状導光体３５とを備えている。

ランプホルダ３１は、図２に示すように、合成樹脂成形品であるホルダ本体部３１Ａと、アルミ等の放熱性の高い部材から板状に形成されホルダ本体部３１Ａの側面に位置する放熱板３１Ｂとからなる。上記ホルダ本体部３１Ａは、器具本体１の前面側に位置する長方形状の前板３１ａと、前板３１ａの上端縁から後方に向かって連続一体に形成された長方形状の上板３１ｂと、前板３１ａの下端縁から後方に向かって連続一体に形成された長方形状の下板３１ｃとから構成される。この下板３１ｃの突出長さは、上板３１ｂのそれよりも短くなっている。また、放熱板３１Ｂの後側縁からは、差込片３１ｄが後方に向かって突設されている。このホルダ本体部３１Ａと放熱板３１Ｂとは、例えば接着剤によって、あるいは放熱板３１Ｂに形成した差込孔にホルダ本体部３１Ａの側縁に突設した差込片を嵌め込む嵌合手段によって、一体に結合される。

柱状導光体３５は、図１に示すように、透明アクリル樹脂製で一側面がＶ字状の反射面３５ａである柱状であって、反射面３５ａにはＶ溝加工やドット印刷などにより光を反射する反射構造が形成されている。この柱状導光体３５は、ランプユニット３０を器具本体１に取り付けた状態で出射面３５ｂが導光板２２の上側縁に対向するように、ホルダ本体部３１Ａに取り付けられる。

光源部３４は、板状の基板３３にＬＥＤランプ３２を配設してなり、ＬＥＤランプ３２は図示しない電線及びランプコネクタを介して点灯装置４に接続されている。この光源部３４は二組あり、それぞれのＬＥＤランプ３２が柱状導光体３５の両底面３５ｃに対向するように、ネジや熱伝導率の高い接着剤を用いてランプホルダ３１両端の放熱板３１Ｂに取り付けられる。なお、光源部３４をランプホルダ３１に取り付ける取り付け方はこれに限られず、基板３３が放熱板３１Ｂに密接して固定されておれば良い。例えば、ホルダ本体部３１Ａの前板３１ａの後面に保持片を突設し、保持片の先端に基板３３を固定して、基板３３が放熱板３１Ｂと密接するように放熱板３１Ｂをホルダ本体部３１Ａに結合するなどしても良い。

ランプユニット３０は、表示ユニット２０が器具本体１に取り付けられた状態において、放熱板３１Ｂの差込片３１ｄを器具本体１の差込孔（図示せず）に差し込んで、器具本体１に着脱自在に取り付けられる。このとき、ランプユニット３０は上記器具本体１と表示ユニット２０の隙間を塞ぎ、表示ユニット２０と合わせて器具本体１の前面開口を覆っている。そして、ホルダ本体部３１Ａの下端部に形成された下板３１ｃによって表示パネル２１の上部が抑えられ、表示ユニット２０が器具本体１に固定される。また、このとき、ホルダ本体部３１Ａに取り付けられた柱状導光体３５の出射面３５ｂが、導光板２２の上端面の真上に位置している。

次に、本実施形態の動作を説明する。

ＬＥＤランプ３２から放射された光は、柱状導光体３５の底面３５ｃから柱状導光体３５へ入射する。この光は、図１の矢印に示すように柱状導光体３５の反射面３５ａによって下方へと反射され、柱状導光体３５の出射面３５ｂから帯状に放射される。

柱状導光体３５から表示ユニット２０の導光板２２へ向かって帯状に放射された光は、導光板２２の上側面から導光板２２の内部へ入射する。この光は、下方へ向かうに従って徐々に薄くなる導光板２２の後面または導光板２２後方に配置された反射シート２３によって反射され、導光板２２の前面から表示パネル２１方向へ向かって面状に放射される。本実施形態は、このようにバックライト方式で表示パネル２１を表示している。

本実施形態では、光源部３４をランプホルダ３１の両端に設けた放熱部３１Ｂに密接して配設し、放熱板３１Ｂと光源部３４とを熱的に結合している。よって、光源部３４で発生した熱は放熱板３１Ｂへと直接伝わり、放熱板３１Ｂから外界へと放出される。これにより、光源部３４の温度上昇を抑制することができる。

また、一般にランプホルダ３１をアルミ等の放熱部材で作成するには、ダイカスト成形などの高価な方法が必要である。これに対し、本実施形態の放熱板３１Ｂは単純な形状であり、またホルダ本体部３１Ａも安価な部材から形成することができる。従って本実施形態では、ランプホルダ３１の作成コストを抑えることができる。
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態を、図４を参照して説明する。本実施形態は、光源部３４と放熱板３１Ｂの間に絶縁シート３６を設けた以外の構造は上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、基板３３と放熱板３１Ｂの間に、熱伝導率の高い絶縁材料からなる絶縁シート３６を介装したことを特徴とする。この絶縁シート３６は高い熱伝導率を有するため、光源部３４で発生した熱は絶縁シート３６を介して放熱板３１Ｂから外界へ放出される。また、光源部３４と放熱板３１Ｂとは絶縁シート３６によって絶縁されているため、光源部３４と放熱板３１Ｂの間に短絡が生じるおそれが小さくなる。よって、本実施形態では、安全で放熱性の高い表示灯を提供することができる。

なお、絶縁シート３６はシート状である必要はなく、板状などであっても良いし、あるいは熱伝導率の高い絶縁性の接着剤などでもよい。
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態を、図５を参照して説明する。本実施形態は、放熱板３１１Ｂ以外の構造は上記実施形態２と同様であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、放熱板３１１Ｂに、光源部３４の基板３３を嵌合する取付溝３１ｅを凹設したことを特徴とする。なお、基板３３と放熱板３１１Ｂの間には、実施形態２と同様に、高い熱伝導率を有する絶縁シート３６を介装している。本実施形態は、放熱板３１１Ｂに取付溝３１ｅを形成したことにより、基板３３を放熱板３１１Ｂへ密接させる際の位置決めが容易になり、ランプユニット３０の作成が簡単になる。また、基板３３と放熱板３１１Ｂとの接触面積が大きくなるので、実施形態２よりもさらに放熱効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では、絶縁シート３６は必ずしも設ける必要はない。

２０ 表示ユニット
２１ 表示パネル
２２ 導光板
３０ ランプユニット
３１ ランプホルダ
３１Ａ ホルダ本体部
３１Ｂ 放熱板
３２ ＬＥＤランプ
３３ 基板
３４ 光源部
３５ 柱状導光体

Claims (3)

1. 基板に点光源を実装してなる光源部と、この点光源の点灯装置と、柱状であって底面で前記点光源と対向し、底面から入射された光を側面から放射する第一の導光体と、前記光源部及び前記第一の導光体を内部に収容するランプホルダと、板状であって側端面が前記第一の導光体の側面に対向し、側端面から入射された光を発光面から面状に放射する第二の導光体と、この第二の導光体の発光面に対向する表示パネルと、前記第二の導光体及び前記表示パネルを保持するパネルケースと、前記点灯装置を内部に収容し、前記ランプホルダ及び前記パネルケースを保持する器具本体とを備え、
   前記ランプホルダの一部は、熱伝導率の高い材料で形成された放熱板であって、この放熱板と前記光源部とが熱的に結合されていることを特徴とする表示灯。
2. 前記ランプホルダの放熱板と前記光源部の間に、高い熱伝導率を有する絶縁部材を介装したことを特徴とする請求項１記載の表示灯。
3. 前記ランプホルダの放熱板に、前記光源部の基板を嵌合する取付溝を凹設したことを特徴とする請求項１又は２記載の表示灯。

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