JP4262029B2

JP4262029B2 - 散光式警告灯

Info

Publication number: JP4262029B2
Application number: JP2003291314A
Authority: JP
Inventors: 安幸水谷
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: JP2005063782A

Description

本発明は新規な散光式警告灯に関する。詳しくは、光源に発光ダイオードを使用しながら、所望の光度を得られるようにする技術に関する。

警察車輌、消防車輌、救急車輌等の、緊急車輌の屋根に搭載して、緊急車輌の存在を周囲に警告するための散光式警告灯の光源には、従来から一般に白熱電球が使用されてきた。

そして、散光式警告灯にあっては、より明確な警告効果を奏するために、点滅を繰り返したり、光が回転するように見せたり、と点灯の態様を工夫している。

ところで、白熱電球において、点滅を繰り返すことは電球の寿命を短くするという問題があり、また、光が回転するように見せるには、反射鏡を設け、該反射強を回転させることによって、光が回転しているように見せる等の工夫が必要であり、構造が複雑になり、また、可動部が多くなって、散光式警告灯そのものの寿命にも影響をし、さらに、メンテナンスが大変であった。

白熱電球を光源とする散光式警告灯の上記した問題点を解決するために、発光ダイオードを光源とする工夫が試みられている（特許文献１、特許文献２参照）。

光源を発光ダイオードとすることによって、点滅させることが容易になり、また、機械的な回転部分を設けること無しに光が回転しているように見せることができ、光源の長寿命化と、メンテナンスの容易化を実現することができる。

特開２００２−２４５８０４号公報

特開２００２−３７３５０４号公報

ところで、散光式警告灯にあっては、ある方向、例えば、前方に対しては、いち早く緊急車輌の接近を知らせるために所定以上の光度を有することが要求される。

しかしながら、発光ダイオードにあっては、出射光に拡散傾向がある。そのため、特定の方向への高い光度を得ることができないという問題がある。

そこで、本発明は、散光式警告灯において、光源に発光ダイオードを使用しながら、所望の光度を得られるようにすることを課題とする。

本発明散光式警告灯は、上記した課題を解決するために、発光ダイオードの前方に対応して発光ダイオードの拡散角を狭める作用をするレンズ部を配設し、レンズ部は発光ダイオードの光をほぼ平行光束に集光させる集光レンズ素子部とほぼ平行光束とされた発光ダイオードの光を拡散させる縦シリンドリカルレンズ素子部とから成り、縦シリンドリカルレンズ素子部によって所望の拡散角とし、レンズ部の縦シリンドリカルレンズ素子部の周囲に横シリンドリカルステップを設け、上方から見てく字状をした取付板を上下方向に並べて複数配置し、該複数の取付板にそれぞれＬＥＤユニットを取り付けた散光ユニットを固定するとともに、該複数の取付板の屈曲角が互いに異なるようにしたものである。

従って、本発明散光式警告灯にあっては、発光ダイオード本来の拡散角をレンズ部によって狭めるので、投射される光の光度を所望の高さに高めることができ、視認性を向上させることができる。そして、レンズ部は発光ダイオードの光をほぼ平行光束に集光させる集光レンズ素子部とほぼ平行光束とされた発光ダイオードの光を拡散させる縦シリンドリカルレンズ素子部とから成り、縦シリンドリカルレンズ素子部によって所望の拡散角としたので、拡散角を所望の角度に制御するのが容易になる。すなわち、縦シリンドリカルレンズ素子部の設計が容易になる。そして、レンズ部の縦シリンドリカルレンズ素子部の周囲に横シリンドリカルステップを設けたので、集光レンズ素子部及び縦シリンドリカルレンズ素子部によって制御される光以外の光を横シリンドリカルステップによって上下方向へ拡散させることができ、車輌に近接した箇所での視認性を向上させることができる。そして、上方から見てく字状をした取付板を上下方向に並べて複数配置し、該複数の取付板にそれぞれＬＥＤユニットを取り付けた散光ユニットを固定するとともに、該複数の取付板の屈曲角が互いに異なるようにしたので、それぞれの散光ユニットによって視認される範囲は狭いが、全体として、広い角度範囲をカバーすることができる。

本発明散光式警告灯は、基板に複数の発光ダイオードを配列したＬＥＤユニットを透光グローブ内に収容して成る散光式警告灯であって、上記発光ダイオードの前方に対応して発光ダイオードの拡散角を狭める作用をするレンズ部を配設し、レンズ部は発光ダイオードの光をほぼ平行光束に集光させる集光レンズ素子部とほぼ平行光束とされた発光ダイオードの光を拡散させる縦シリンドリカルレンズ素子部とから成り、縦シリンドリカルレンズ素子部によって所望の拡散角とし、レンズ部の縦シリンドリカルレンズ素子部の周囲に横シリンドリカルステップを設け、上方から見てく字状をした取付板を上下方向に並べて複数配置し、該複数の取付板にそれぞれＬＥＤユニットを取り付けた散光ユニットを固定するとともに、該複数の取付板の屈曲角が互いに異なるようにしたことを特徴とする。

以下に、本発明散光式警告灯を実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は散光式警告灯が搭載される緊急車輌の一例として救急車輛を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

例えば、救急車輛１０の屋根１１の前端側部と後部の側部にそれぞれ散光式警告灯２０、２０、１２、１２が搭載される。前端部に搭載される散光式警告灯２０、２０は側部から前部へと回り込むように配置され、後部に搭載される散光式警告灯１２、１２は側方を向いた状態で搭載される。

前端部に搭載される散光式警告灯２０、２０は、前方の遠方からの視認が可能な強力な前方配光２１、２１が必要であり、前方と側方からの視認を可能にする周辺配光２２、２２も必要である。また、後部に搭載される散光式警告灯１２、１２は、側方の広範囲からの視認を可能にする周辺配光１２ａ、１２ａを必要とする。さらに、前端部の散光式警告灯２０、２０にあっては、車輛１０に近接した位置からの視認を容易にするための近接配光２３、２３があると好適である。

そして、本発明は車輛１０の前端部に搭載される散光式警告灯２０、２０に適用されている。

散光式警告灯２０は透光グローブ３０内にＬＥＤユニット４０が収容されて成る。

透光グローブ３０は透明な材料、例えば、透明なプラスチックによって形成されており、前部３１から側部３２へほぼＬ字状に回り込むように形成されている。該透光グローブ３０の材料は透明であるが、通常は有色透明、例えば、救急車輌１０に搭載されるものは赤色透明に形成されている。

ＬＥＤユニット４０は基板４１に多数の発光ダイオード４２、４２、・・・を配列して成る。この実施の形態にあっては、ＬＥＤユニット４０はケース状をしたレンズユニット５０と一体化されて散光ユニット６０が形成される。

レンズユニット５０は透明な材料、例えば、透明なプラスチックで水平方向に長く後端が開口した箱状に形成され、前面部５１にレンズ部７０が形成される。レンズユニット５０の周壁部５２の水平方向における両端部は後端を残して上下両端部が窪んだ形状を成し、これによって、後端部に前方を向いた取付片５３、５３、・・・が形成され、該取付片５３、５３、・・・にはネジ挿通孔５３ａ、５３ａ、・・・が形成されている。また、前面部５１の左右両端寄りの位置からは後方へ向けて取付ボス５４、５４が突設されている。

レンズ部７０は主として発光ダイオード４２の拡散角を狭める作用を行うものであり、発光ダイオード４２の光をほぼ平行光束に集光させる集光レンズ素子部７１と集光レンズ素子部７１によってほぼ平行光束とされた発光ダイオード４２の光を水平方向で拡散させる縦シリンドリカルレンズ素子部７２を備える。集光レンズ素子部７１は前面部５１の内面の円形領域に形成され、フレネルレンズステップ７１ａ、７１ａ、・・・によって構成されている（図４、図５参照）。縦シリンドリカルレンズ素子部７２は前面部５１の外面のうち上記集光レンズ素子部７１に対応した位置に形成され、垂直方向に延びる複数の縦シリンドリカルステップ７２ａ、７２ａ、・・・によって構成されている。そして、この実施の形態にあっては、レンズユニット５０の前面部の外面のうち上記縦シリンドリカルレンズ素子部７２、７２、・・・が形成された部分以外の部分には水平方向に延びる複数の横シリンドリカルステップ７３、７３、・・・が形成されている。

上記ＬＥＤユニット４０は発光ダイオード４２、４２、・・・が前面部５１に対向した向きで取付ボス５４、５４にネジ止めされる。そして、発光ダイオード４２、４２、・・・は集光レンズ素子部７１、７１、・・・の中心に対向して位置される。以上のようにして散光ユニット６０が形成される。

上記した散光ユニット６０の作用について図６を参照して説明する。発光ダイオード４２から出射した光は集光レンズ素子部７１によってほぼ平行光束とされ、ほぼ平行光束とされた光が縦シリンドリカルレンズ素子部７２によって所定の角度に拡散される。この実施の形態において、発光ダイオード４２から出射された光のうち約６０°の範囲θ１の光を集光レンズ素子部７１が受光するようになっていて、これを集光レンズ素子部７１でほぼ平行光束とした後、縦シリンドリカルレンズ素子部７２によって水平方向に約２５°の角度θ２に拡散するようになっている。発光ダイオードの出射光の拡散角は６０°以上であるが、実用できるのは最高光度から約１／２の光度になる部分までと考えて、上記した範囲の光を前方へ出射する光として利用するようにしたが、全ての発光ダイオードにおいて最高光度から約１／２の光度となる範囲が６０゜であるとは限らず、また、最高光度から約１／２の光度となる範囲までを前方照射光として利用するのが最適であるとは限らないので、上記角度θ１によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、最終的に出射される光の拡散角θ２も２５°に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定されるべきものである。

上記散光式警告灯２０にあっては、透光グローブ３０内に上記した散光ユニット６０を５個配置することによって前方から側方へかけての約９０°の範囲からの視認性を良好にし、且つ前方へ強い照射光が得られるようにしてある。

図２及び図３でよく分かるように、上記透光グローブ３０内には載置台８０が固定されている。載置台８０は金属板で形成され、基台部８１と該基台部８１の上に立設された２個の取付板８２、８３とから成る。基台部８１はベース部８１ａとベース部８１ａの前後両側縁から下方に突設された脚部８１ｂ、８１ｂとから成り、脚部８１ｂ、８１ｂが透光グローブ３０の底面部３３上に固定的に設けられている。取付板８２、８３はそれぞれ上方から見てく字状をしており、手前側に位置する取付板８２の屈曲角が奥側に位置する取付板８３の屈曲角より大きくされており、また、奥側に位置する取付板８３の高さが手前側に位置する取付板８２の高さのほぼ２倍にされている。取付板８２、８３の下端縁には固定片８２ａ、８２ａ、８３ａ、８３ａが奥側へ向けて突設されており、これら固定片８２ａ、８２ａ、８３ａ、８３ａが基台部８１のベース部８１ａにネジ止めされることによって、取付板８２、８３が基台部８１の上に立設される。そして、基台部８１の手前側の脚部８１ｂの前面に１個、手前側の取付板８２のく字状に連結されている取付部８２ｂ、８２ｂにそれぞれ１個づつ、奥側の取付板８３のく字状に連結されている取付部８３ｂ、８３ｂにそれぞれ１個づつ、計５個の散光ユニット６０、６０、・・・がレンズユニット５０、５０、・・・のネジ挿通孔５３ａ、５３ａ、・・・を挿通されたネジ６１、６１、・・・によって固定される。

５個の散光ユニット６０、６０、・・・を上記したように配置することにより、それぞれの散光ユニット６０によって視認される範囲は狭いが、全体として、広い角度範囲をカバーすることができる。しかも、ここの発光ダイオード４２に関しては、本来の拡散角を狭くした状態で前方へ照射されるので、高い視認性を得ることができる。

なお、上記した散光式警告灯２０にあっては、レンズユニット５０において縦シリンドリカルレンズ素子部７２の周囲において横シリンドリカルステップ７３、７３、・・・が形成されているので、発光ダイオード４２の光のうち６０°の角度範囲以外の光が横シリンドリカルステップ７３、７３、・・・によって上下に拡散され、図１（ｂ）に示す、車輛１０に近接した位置からの視認を容易にするための近接配光２３、２３として機能する。

なお、上記説明では、救急車輛１０の前端部の進行方向に向かって右側に搭載される散光式警告灯２０について述べたが、左側に搭載される散光式警告灯２０は上記に説明したものと左右対称の構造を為す点で異なり、その他の点については同様である。

また、上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

本発明にあっては、散光式警告灯において、光源に発光ダイオードを使用しながら、所望の光度を得られるので、発光ダイオードを光源とする散光式警告灯の実用化に寄与する。

図面は本発明散光式警告灯を実施するための最良の形態を示すものであり、本図は、緊急車輌を例示するものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。透光グローブを切り欠いて示す平面図である。ＬＥＤユニットを備えた散光ユニットの配置例を示す斜視図である。散光ユニットの正面図である。図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。光跡図である。

符号の説明

２０…散光式警告灯、３０…透光グローブ、４０…ＬＥＤユニット、４１…基板、４２…発光ダイオード、６０…散光ユニット、７０…レンズ部、７１…集光レンズ素子部、７２…縦シリンドリカルレンズ素子部、７３…横シリンドリカルステップ、８２…取付板、８３…取付板

Claims

基板に複数の発光ダイオードを配列したＬＥＤユニットを透光グローブ内に収容して成る散光式警告灯であって、
上記発光ダイオードの前方に対応して発光ダイオードの拡散角を狭める作用をするレンズ部を配設し、
上記レンズ部は発光ダイオードの光をほぼ平行光束に集光させる集光レンズ素子部とほぼ平行光束とされた発光ダイオードの光を拡散させる縦シリンドリカルレンズ素子部とから成り、
上記縦シリンドリカルレンズ素子部によって所望の拡散角とし、
上記レンズ部の縦シリンドリカルレンズ素子部の周囲に横シリンドリカルステップを設け、
上方から見てく字状をした取付板を上下方向に並べて複数配置し、該複数の取付板にそれぞれ上記ＬＥＤユニットを取り付けた散光ユニットを固定するとともに、該複数の取付板の屈曲角が互いに異なるようにした
ことを特徴とする散光式警告灯。