JP5479153B2 - 海上用航路標識灯 - Google Patents

Description

本発明は、主に海上交通の安全を確保するために灯台、灯標、灯浮標、および橋梁灯などに用いられる海上用航路標識灯に関するものである。

従来、本出願人は、発光ダイオードと反射鏡またはレンズとで構成された、あるいは発光ダイオードと反射鏡とレンズを組み合わせた光学系で構成された発光源である光学ユニットと、これを収納する透明なドーム型フードとを備えた海上用航路標識灯を市場に供給してきた（非特許文献１参照。）。

日本光機工業株式会社の現行の標識灯を示すホームページ <http://www.nipponkoki.co.jp/html/page03-1.html>

しかしながら、図８および図９に示す海上用航路標識灯４００に用いられるドーム型フード４２０であって、ドーム型フード４２０に周設配列された複数の発光ダイオード４１１からなる発光源４１０から出射された燈光Ｌ１の鉛直配光角度を絞リ込むための円筒状凸レンズ４２１を有するドーム型フード４２０を金型射出成形法で製造する場合、図１０に示すように円筒状凸レンズ４２１を含むドーム型フード４２０の上下方向のそれぞれに向かって金型Ｍ３およびＭ４を取り外そうとすると円筒状凸レンズ４２１の外周側レンズ曲面４２１ａが金型Ｍ３に引っ掛かってしまうため、ドーム型フード４２０の周方向に相互に分割された複数の金型Ｍ３を用いて図中横方向に複数の金型Ｍ３を取り外す必要が生じてしまい、金型射出成形に必要な金型Ｍ３の個数の増加を生じさせるとともに、相互に分割された複数の金型Ｍ３でドーム型フード４２０を成形した後でこれら金型Ｍ３を相互に分離して取り外す手間が発生して成形工程を煩雑化させてしまうという問題点があった。

また、ドーム型フード４２０の周方向に相互に分割された複数の金型Ｍ３を用いてドーム型フード４２０を成形した場合、複数の金型Ｍ３を相互に分ける境界、言い換えれば、複数の金型Ｍ３を相互に分ける分割線Ａに沿ってドーム型フード４２０に縦線が形成されてしまうため、縦線が形成された部分と縦線が形成されていない部分とのそれぞれの円筒状凸レンズ４２１によって絞り込まれた燈光Ｌ２の強度や配光にばらつきが生じてしまい、燈光Ｌ２の視認性を向上させることによる船舶の安全な航行を確保することが困難になるという問題点があった。

また、外周側レンズ曲面４２１ａとその上下方向のそれぞれに延びるフード外周壁４２２との境界が塵などの付着物によって汚れるため、円筒状凸レンズ４２１の光学特性を低下させてしまい、燈光Ｌ２の視認性を向上させることによる船舶の安全な航行を確保することが困難になるという問題点があった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、ドーム型フードを製造する際に用いられる金型射出成形法に必要な金型の個数の増加および成形工程の煩雑化を回避するととともに、燈光の視認性を向上させて船舶の安全な航行を実現する海上用航路標識灯を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、燈光を放射する発光源と、この発光源を囲繞して発光源の燈光を遠方海上に放散配光する円筒状凸レンズが少なくとも金型射出成形により一体形成されたドーム型フードとを備えた海上用航路標識灯であって、ドーム型フードがこのドーム型フードのフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁とフード内周壁とで少なくとも形成され、円筒状凸レンズがフード外周壁の一部を構成する外周側レンズ曲面およびフード内周壁の一部を構成する内周側レンズ曲面を有し、フード外周壁のうち外周側レンズ曲面からフード起端側に向かって延びるフード外周面およびフード内周壁のうち内周側レンズ曲面からフード頂端側に向かって延びるフード内周面がそれぞれ平坦面であることにより、前述した課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る海上用航路標識灯において、発光源が円筒状凸レンズの焦点と一致する位置に環状配列された複数の発光ダイオードであることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そして、本請求項３に係る発明は、請求項２に係る海上用航路標識灯において、円筒状凸レンズがドーム型フードのフード頂端側に向けた複数個所に周設され、複数の発光ダイオードが複数の円筒状凸レンズのそれぞれに対応してドーム型フードの高さ方向に相互に離して各々周設された複数の発光ダイオード群を構成していることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そして、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに係る海上用航路標識灯において、内周側レンズ曲面が外周側レンズ曲面に比べてフード起端寄りに形成されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

本発明に係る海上用航路標識灯は、燈光を放射する発光源とこの発光源を囲繞して発光源の燈光を遠方海上に放散配光する円筒状凸レンズが少なくとも金型射出成形により一体形成されたドーム型フードとを備えたことにより、燈光の垂直配光角度を絞り込んで海上を航行する船舶による燈光の視認性を向上させ、安全な航行を実現することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る海上用航路標識灯は、ドーム型フードがこのドーム型フードのフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁とフード内周壁とで少なくとも形成され、円筒状凸レンズがフード外周壁の一部を構成する外周側レンズ曲面およびフード内周壁の一部を構成する内周側レンズ曲面を有し、フード外周壁のうち外周側レンズ曲面からフード起端側に向かって延びるフード外周面およびフード内周壁のうち内周側レンズ曲面からフード頂端側に向かって延びるフード内周面がそれぞれ平坦面であることにより、ドーム型フードを金型射出成形法で製造する際に、外周側レンズ曲面、内周側レンズ曲面、フード外周面、およびフード内周面のそれぞれが、ドーム型フードから金型を取り外すための抜き勾配として機能するため、金型射出成形に必要な金型の個数の増加および成形工程の煩雑化を回避すると同時に、複数の金型を相互に分ける分割線に沿ってドーム型フードに形成される縦線を無くして燈光の視認性を向上させるとともに、ドーム型フードの凹凸が低減されるため、外周側レンズ曲面およびフード外周面の境界と内周側レンズ曲面およびフード内周面の境界とのそれぞれについて塵などの付着物による汚れが低減されて円筒状凸レンズの光学特性の低下を回避し、燈光の視認性を向上させて船舶のより安全な航行を実現することができる。

そして、本請求項２に係る海上用航路標識灯は、請求項１に係る海上用航路標識灯が奏する効果に加えて、発光源が円筒状凸レンズの焦点と一致する位置に環状配列された複数の発光ダイオードであることにより、燈光の大部分の垂直配光角度が円筒状凸レンズによって絞り込まれるため、燈光を無駄にすることなくドーム型フードの周方向全体に沿って海上用航路標識灯から高い光強度の燈光を放散配光して海上用航路標識灯から遠い海上領域まで燈光を到達させ、海上の広い範囲で船舶の安全な航行を実現することができる。

そして、本請求項３に係る海上用航路標識灯は、請求項２に係る海上用航路標識灯が奏する効果に加えて、円筒状凸レンズがドーム型フードのフード頂端側に向けた複数個所に周設され、複数の発光ダイオードが複数の円筒状凸レンズのそれぞれに対応してドーム型フードの高さ方向に相互に離して各々周設された複数の発光ダイオード群を構成していることにより、発光源として周設された発光ダイオード群が一つ設けられている場合に比べて、海上用航路標識灯から放散配光される燈光の光量が増加するため、燈光の視認性をより一層向上させて船舶の安全な航行を実現することができる。

そして、本請求項４に係る海上用航路標識灯は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに係る海上用航路標識灯が奏する効果に加えて、内周側レンズ曲面が外周側レンズ曲面に比べてフード起端寄りに形成されていることにより、内周側レンズ曲面および外周側レンズ曲面がドーム型フードの高さ方向に沿って同じ高さに形成されている場合に比べてより下方側に放散配光されるように燈光の垂直配光角度が修正されるため、海上を航行する船舶、即ち、海上用航路標識灯の下方側を航行する船舶による燈光の視認性を向上させて船舶のより一層安全な航行を実現することができる。

本発明の第１実施例に係る海上用航路標識灯の斜視図。 本発明の第１実施例に係る海上用航路標識灯の正面図。 本発明の第１実施例におけるドーム型フードの製造工程における金型抜き工程図。 本発明の第２実施例に係る海上用航路標識灯の斜視図。 本発明の第２実施例に係る海上用航路標識灯の正面図。 本発明の第３実施例に係る海上用航路標識灯の部分断面図。 本発明の第３実施例に係る海上用航路標識灯の使用態様図。 比較例に係る海上用航路標識灯の斜視図。 比較例に係る海上用航路標識灯の正面図。 比較例に係るドーム型フードの製造工程における金型抜き工程図。

本発明の海上用航路標識灯は、燈光を放射する発光源とこの発光源を囲繞して発光源の燈光を遠方海上に放散配光する円筒状凸レンズが少なくとも金型射出成形により一体形成されたドーム型フードとを備えて構成され、ドーム型フードがこのドーム型フードのフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁とフード内周壁とで少なくとも形成され、円筒状凸レンズがフード外周壁の一部を構成する外周側レンズ曲面およびフード内周壁の一部を構成する内周側レンズ曲面を有し、フード外周壁のうち外周側レンズ曲面からフード起端側に向かって延びるフード外周面およびフード内周壁のうち内周側レンズ曲面からフード頂端側に向かって延びるフード内周面がそれぞれ平坦面であることにより、ドーム型フードを製造する際に用いられる金型射出成形法に必要な金型の個数の増加および成形工程の煩雑化を回避するとともに、燈光の視認性を向上させて船舶のより安全な航行を実現するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
なお、本発明の海上用航路標識灯は、主に海上交通の安全を確保するために少なくとも灯台、灯標、灯浮標、および橋梁灯などに用いられるものであればよく、これら用途に限定されるものではない。

本発明の第１実施例に係る海上用航路標識灯１００を図１乃至図３に基づいて説明する。
ここで、図１は、本実施例に係る海上用航路標識灯１００の斜視図であり、図２は、本実施例に係る海上用航路標識灯１００の正面図であり、図３は、本実施例におけるドーム型フード１２０の製造工程における金型抜き工程図である。

まず、図１および図２に示すように、本実施例に係る海上用航路標識灯１００は、燈光Ｌ１を放射する発光源１１０と、この発光源１１０を囲繞して燈光Ｌ２を遠方海上に放散配光する円筒状凸レンズ１２１が少なくとも金型射出成形により一体形成されたドーム型フード１２０とを備えて構成され、燈光Ｌ１の垂直配光角度を絞り込んで海上を航行する船舶による燈光Ｌ２の視認性を向上させて安全な航行を実現するようになっている。
また、発光源１１０を駆動する駆動回路などの図示しない回路部が、ハウジング１３０またはドーム型フード１２０の内部空間に収納されている。

次に、図１乃至図３に基づいて、本実施例に係る海上用航路標識灯１００に特有の構成を詳細に説明する。
図１乃至図３に示すように、海上用航路標識灯１００では、ドーム型フード１２０がこのドーム型フード１２０のフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁１２２とフード内周壁１２３とで少なくとも形成され、円筒状凸レンズ１２１がフード外周壁１２２の一部を構成する外周側レンズ曲面１２１ａおよびフード内周壁１２３の一部を構成する内周側レンズ曲面１２１ｂを有し、フード外周壁１２２のうち外周側レンズ曲面１２１ａからフード起端側に向かって延びるフード外周面１２２ａおよびフード内周壁１２３のうち内周側レンズ曲面１２１ｂからフード頂端側に向かって延びるフード内周面１２３ａがそれぞれ平坦面であることにより、ドーム型フード１２０を金型射出成形法で製造する際、外周側レンズ曲面１２１ａ、内周側レンズ曲面１２１ｂ、フード外周面１２２ａ、およびフード内周面１２３ａのそれぞれが、ドーム型フード１２０から金型Ｍ１を取り外すための抜き勾配として機能するため、図中上下方向のそれぞれに金型Ｍ１およびＭ２を取り外しても金型射出成形に必要な金型Ｍ１の個数の増加および成形工程の煩雑化を回避すると同時に、金型Ｍ１を複数の金型に相互に分ける分割線に沿ってドーム型フード１２０に形成される縦線を無くして燈光Ｌ２の視認性を向上させるとともに、ドーム型フード１２０の凹凸が低減されるため、外周側レンズ曲面１２１ａおよびドーム外周面１２２ａの境界と内周側レンズ曲面１２１ｂおよびドーム内周面１２３ａの境界とのそれぞれについて塵などの付着物による汚れが低減されて円筒状凸レンズ１２１の光学特性の低下を回避し、光の視認性を向上させて船舶のより安全な航行を実現するようになっている。

そして、本実施例に係る海上用航路標識灯１００では、発光源１１０が円筒状凸レンズ１２１の焦点Ｆと一致する位置に環状配列された複数の発光ダイオード１１１であることにより、燈光Ｌ１の大部分の垂直配光角度が円筒状凸レンズ１２１によって絞り込まれるため、燈光Ｌ１を無駄にすることなくドーム型フード１２０の周方向全体に沿って海上用航路標識灯１００から高い光強度の燈光Ｌ２を出射して海上用航路標識灯１００の遠方海上まで燈光Ｌ２を到達させ、海上の広い範囲で船舶の安全な航行を実現するようになっている。

次に、本発明の第２実施例に係る海上用航路標識灯２００を図４および図５に基づいて説明する。
ここで、図４は、本発明の第２実施例に係る海上用航路標識灯２００の斜視図であり、図５は、本発明の第２実施例に係る海上用航路標識灯２００の正面図である。
なお、本実施例に係る海上用航路標識灯２００では、前述した第１実施例の海上用航路標識灯１００と比較すると、ドーム型フード２２０が有する円筒状凸レンズ２２１及び発光源２１０の具体的な形態が異なっており、その余の構成については第１実施例の海上用航路標識灯１００と全く同じであるため、これらの具体的な説明を符号１００番台の数字を２００番台に読み替えることによって省略する。

図４および図５に示すように、海上用航路標識灯２００は、円筒状凸レンズ２２１がドーム型フード２２０のフード頂端側に向けた複数個所に周設され、複数の発光ダイオード２１１が複数の円筒状凸レンズ２２１のそれぞれに対応してドーム型フード２２０の高さ方向に相互に離して各々周設された複数の発光ダイオード群２１０ａを構成していることにより、発光源２１０として設けられた複数の発光ダイオード群２１０ａが一つ設けられている場合に比べて、海上用航路標識灯２００から出射される燈光Ｌ２の光量が増加するため、燈光Ｌ２の視認性をより一層向上させて船舶の安全な航行を実現するようになっている。

次に、本発明の第３実施例に係る海上用航路標識灯３００を図６および図７に基づいて説明する。
ここで、図６は、本発明の第３実施例に係る海上用航路標識灯３００の部分断面図であり、図７は、本発明の第３実施例に係る海上用航路標識灯３００の使用態様図である。
なお、本実施例に係る海上用航路標識灯３００では、前述した第１実施例の海上用航路標識灯１００と比較すると、ドーム型フード３２０が有する円筒状凸レンズ３２１の具体的な形態が異なっており、その余の構成については第１実施例の海上用航路標識灯１００と全く同じであるため、これらの具体的な説明を符号１００番台の数字を３００番台に読み替えることによって省略する。

図６および図７に示すように、本実施例に係る海上用航路標識灯３００では、内周側レンズ曲面３２１ｂが、外周側レンズ曲面３２１ａに比べて図中下側であるフード起端側寄りに形成されていることにより、外周側レンズ曲面３２１ａおよび内周側レンズ曲面３２１ｂがドーム型フード３２０の高さ方向に沿って同じ高さに形成されている場合に比べてより下方側に燈光Ｌ２が出射されるように燈光Ｌ１の垂直配光角度が修正されるため、海上を航行する船舶Ｓ、即ち、海上用航路標識灯３００の下方側を航行する船舶Ｓによる燈光Ｌ２の視認性を向上させて船舶Ｓのより一層安全な航行を実現するようになっている。
なお、前述した第２実施例に係る海上用航路標識灯２００の円筒状凸レンズ２２１の形状を本実施例における円筒状凸レンズ３２１の形状にした場合には、前述の第２実施例に係る海上用航路標識灯２００は、本実施例にかかる海上用航路標識灯３００と同様の効果を奏する。

以上説明したように、第１実施例乃至第３実施例に係る海上用航路標識灯１００、２００および３００は、ドーム型フード１２０、２２０、３２０がこのドーム型フード１２０、２２０、３２０のフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁１２２、２２２、３２２とフード内周壁１２３、２２３、３２３とで少なくとも形成され、円筒状凸レンズ１２１、２２１、３２１がフード外周壁１２２、２２２、３２２の一部を構成する外周側レンズ曲面１２１ａ、２２１ａ、３２１ａおよびフード内周壁１２３、２２３、３２３の一部を構成する内周側レンズ曲面１２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂを有し、フード外周壁１２２、２２２、３２２のうち外周側レンズ曲面１２１ａ、２２１ａ、３２１ａからフード起端側に向かって延びるフード外周面１２２ａ、２２２ａ、３２２ａおよびフード内周壁１２３、２２３、３２３のうち内周側レンズ曲面１２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂからフード頂端側に向かって延びるフード内周面１２３ａ、２２３ａ、３２３ａがそれぞれ平坦面であることにより、ドーム型フード１２０、２２０および３２０を金型射出成形法で製造する際、外周側レンズ曲面１２１ａ、２２１ａおよび３２１ａ、内周側レンズ曲面１２１ｂ、２２１ｂおよび３２１ｂ、フード外周面１２２ａ、２２２ａおよび３２２ａ、フード内周面１２３ａ、２２３ａおよび３２３ａのそれぞれが、ドーム型フード１２０、２２０および３２０から金型を取り外すための抜き勾配として機能するため、金型射出成形に必要な金型の個数の増加および成形工程の煩雑化を回避すると同時に、複数の金型を相互に分ける分割線に沿ってドーム型フード１２０、２２０および３２０に形成される縦線を無くして燈光Ｌ２の視認性を向上させるとともに、汚れに起因して生じうる円筒状凸レンズ１２１、２２１および３２１の光学特性の低下を回避し、燈光Ｌ２の視認性を向上させて船舶Ｓのより安全な航行を実現することができるなど、その効果は甚大である。

１００、２００、３００、４００ ・・・ 海上用航路標識灯
１１０、２１０、３１０、４１０ ・・・ 発光源
２１０ａ ・・・ 発光ダイオード群
１１１、２１１、３１１、４１１ ・・・ 発光ダイオード
１２０、２２０、３２０、４２０ ・・・ ドーム型フード
１２１、２２１、３２１、４２１ ・・・ 円筒状凸レンズ
１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ ・・・ 外周側レンズ曲面
１２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂ ・・・ 内周側レンズ曲面
１２２、２２２、３２２、４２２ ・・・ フード外周壁
１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ ・・・ フード外周面
１２３、２２３、３２３ ・・・ フード内周壁
１２３ａ、２２３ａ、３２３ａ ・・・ フード内周面
１３０、２３０、４３０ ・・・ ハウジング
Ａ ・・・ 分割線
Ｆ ・・・ 焦点
Ｌ１、Ｌ２ ・・・ 燈光
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ ・・・金型

Claims (4)

1. 燈光を放射する発光源と、該発光源を囲繞して発光源の燈光を遠方海上に放散配光する円筒状凸レンズが少なくとも金型射出成形により一体形成されたドーム型フードとを備えた海上用航路標識灯であって、
   前記ドーム型フードが、該ドーム型フードのフード起端側からフード頂端側に向けて順次縮径したフード外周壁とフード内周壁とで少なくとも形成され、
   前記円筒状凸レンズが、前記フード外周壁の一部を構成する外周側レンズ曲面および前記フード内周壁の一部を構成する内周側レンズ曲面を有し、
   前記フード外周壁のうち前記外周側レンズ曲面から前記フード起端側に向かって延びるフード外周面および前記フード内周壁のうち前記内周側レンズ曲面から前記フード頂端側に向かって延びるフード内周面が、それぞれ平坦面であることを特徴とする海上用航路標識灯。
2. 前記発光源が、前記円筒状凸レンズの焦点と一致する位置に環状配列された複数の発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の海上用航路標識灯。
3. 前記円筒状凸レンズが、前記ドーム型フードのフード頂端側に向けた複数個所に周設され、
   前記複数の発光ダイオードが、前記複数の円筒状凸レンズのそれぞれに対応して前記ドーム型フードの高さ方向に相互に離して各々周設された複数の発光ダイオード群を構成していることを特徴とする請求項２に記載の海上用航路標識灯。
4. 前記内周側レンズ曲面が、前記外周側レンズ曲面に比べて前記フード起端寄りに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の海上用航路標識灯。

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