JPH07158020A

JPH07158020A - 光ファイバー式表示灯

Info

Publication number: JPH07158020A
Application number: JP5329570A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ono; 眞一小野; Toru Higashida; 徹東田
Original assignee: D A I KK; Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: D A I KK; Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電力を増大させることなく光源の光を受
光伝達する光ファイバーの本数を増大せしめ、表示部材
の発光表示を見易くした光ファイバー式表示灯を提供す
る。【構成】光源の先方に対向して光ファイバーの集束端
部を配置した発光装置を備え且つ光ファイバーの先端部
の先方に表示部材を施された表示板を設けた筐体から成
る光ファイバー式表示灯において、該光源６と該光ファ
イバー５の集束端部５ｂとの間に小径の凸レンズ１２と
大径の凸レンズ１３を介装させ、該大径の凸レンズ１３
に対応する大径の光ファイバーの集束端部５ａを配置し
た発光装置７を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路標識、広告表示な
どに用いる光ファイバー式表示灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の此種光ファイバー式表示灯とし
て、図６乃至図９に示す構成を有するものは公知であ
る。即ち、図６〜図９において、Ａは従来の光ファイバ
ー式表示灯を示す。該表示灯Ａは、前面開口部に、透光
性で且つ着色された表示部材Ｃを施された透光性の表示
板Ｄを設けた表示用筐体Ｂとその筐体Ｂの内部に該表示
部材Ｃを内側から発光表示せしめる発光装置Ｅなどから
構成されている。該発光装置Ｅは、図８示のように構成
されている。即ち、該発光装置Ｅは、円筒状アダプター
Ｆの基端部に装着されたＬＥＤから成る光源Ｇとその先
端部に装着された多数本の光ファイバーｈ，ｈ，…の集
束端部Ｈとから成り、該光源Ｇは、蓄電池電源Ｉに制御
回路を介し接続されている。図示の表示灯Ａでは、共通
１個の蓄電池電源Ｉに接続されたかゝる発光装置Ｅを３
個内蔵し、その各発光装置Ｅにおいて、その光ファイバ
ーの集束端部Ｈから先方に延びる多数本の光ファイバー
ｈ，ｈ，…の先端部ｈ1 ，ｈ1 ，…を、前記の表示板Ｄ
の後方に対向して配置した固定用基板Ｊに配設した無数
の挿通孔Ｋに挿通し接着剤で固定配設する。このとき、
これらの先端部ｈ1 ，ｈ1 ，…全体で所定の文字、図形
などを描いて分散配設する。図９は、道路標識用にくの
字を描くように分散配設した例を示す。而して、その前
方の表示板Ｄの各対応個所に、これに対応するに適した
大きさの文字、図形などの表示部材Ｃを施す。例えば、
図６に示すように、くの字から成る表示部材Ｃを施す。
該表示部材Ｃは、くの字状の着色透明のフィルムを図７
示の如く該表示板Ｄの裏面に貼着したものである。図面
でＬは、蓄電池Ｉ充電用の太陽電池を示す。

【０００３】かくして、該表示灯Ａは、夜間、該電源Ｉ
に接続する各該発光装置ＥのＬＥＤ光源Ｇを発光させ、
その光は、その前方の光ファイバーの集束端部Ｈの対向
面で受光され、その多数本の光ファイバーｈ，ｈ，…を
透過してその先端部ｈ1 ，ｈ1 ，…より、その先方の各
該表示部材Ｃを照射、透光して発光表示せしめ、該表示
板Ｄを透し外部からその表示が明るく浮き出て見えるよ
うにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光ファイバ
ー式表示灯Ａは、上記の構成から明らかなように、その
発光表示は、該ＬＥＤ光源Ｇの発光面の断面積に等しい
面積しか有効発光面を得ることができない。換言すれ
ば、該ＬＥＤ光源に対向する光ファイバーの集束端部Ｈ
の本数は、該ＬＥＤの断面積を光ファイバー１本の断面
積で割った値以上には増大することができない。その結
果、１個当たりのＬＥＤ光源Ｇで描ける文字や図形の太
さや該表示部材Ｃを発光表示する表示部材の単位面積当
たりの光ファイバーの本数、即ち、密度などは、該１個
当たりのＬＥＤ光源の発光面積により限定される不都合
があった。

【０００５】これを改善するため、ＬＥＤ光源として、
径がより大きなものを使用し光ファイバーの本数を増大
することが考えられるが、それだけ、消費電力が増大
し、不経済となる。而も市販のＬＥＤの径、大きさにも
限度があり、それ以上の光ファイバーの本数の増加は得
られない現状である。従って、上記従来の不都合を解消
し、消費電力を増大せしめることなく、光源の径に関係
なく、該光源１個当たりの光ファイバーの本数を自由に
大きく増大でき、表示部材の大きさ、光ファイバーの密
度などの増大、表示部材の数の増加などが自由に得られ
る光ファイバー式表示灯の実現が望まれる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の不
都合を解消し、且つ上記の要望を満足せしめた光ファイ
バー式表示灯に係り、透光性で且つ着色された表示部材
を施された透光性の表示板を有する表示用筐体内に、光
源とその前方に対向配設した多数本の光ファイバーの集
束端部とから成る発光装置を備えると共に、その多数本
の光ファイバーの先端部を、前記表示部材の背後に分散
配設せしめて成る光ファイバー式表示灯において、該光
源の先方に小径の凸レンズとその先方に大径の凸レンズ
を配設し、その先方に該大径の凸レンズと対向して多数
本の光ファイバーの大径の集束端部を配置して成る発光
装置を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】該光源の発光面から発する光は、その前方の小
径の凸レンズを通過し、該小径の凸レンズの先方で集光
された後、その先方の該大径の凸レンズにより拡大さ
れ、その径に応じた大面積の平行光となって、その前方
の該大径の凸レンズと対向する大径の多数本の光ファイ
バーの集束端部の受光面で受光され、その大径に対応し
た多数本の光ファイバーを透過し、その前方の表示部材
を照射透光し、その表示部材の発光表示を行う。このよ
うに、該光源の径を大きくすることなく、従って、消費
電力を増大させることなく、該光源の径に比し光ファイ
バーの集束の本数を増大できるので、これに対応して、
表示部材の大きさを増大でき、また、表示部材の単位面
積当たりの光ファイバーの密度を増大してより均密な良
質の発光表示を行うことができる。

【０００８】この場合、焦点距離ｆ₁をもつ小径の凸レ
ンズと焦点距離ｆ₂をもつ小径の凸レンズとをこれら焦
点距離の和（ｆ₁＋ｆ₂）だけ間隔を存して配設すると
きは、該小径の凸レンズにより集光された光を無駄なく
且つ良好に該大径の凸レンズにより捕集でき且つこれを
拡大し大面積の平行光として先方の大径の光ファイバー
の集束端部に送ることができ好ましい。

【０００９】また、基端側を小径とし、先端側を大径と
した筒状アダプターを用意し、その小径の基端部に、Ｌ
ＥＤから成る光源を装着し、その先端部に該光ファイバ
ーの集束端部を装着し、その中間部に該光源側に小径の
凸レンズと該光ファイバーの集束端部側に大径の凸レン
ズを介装するときは、安定良好な発光装置をもつ本発明
の発光式表示灯が得られる。

【００１０】また、該発光装置の該大径の集束端部から
前方に延びる多数本の光ファイバーの先端部により所定
の文字、図形などを表示するように基板に挿着して分散
配設し、その先方の表示板に、これに対応する大きい文
字、図形などの該表示部材を施すときは、従来に比し見
易い発光表示灯が得られる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施の１例を添付図面に基づ
いて説明する。図面で１は、本発明の光ファイバー表示
灯を示す。該表示灯１は、図１及び図２に示すように、
正面開口部に、無色の透明又は半透明の合成樹脂製、ガ
ラス製などの透光性を有する表示板３を嵌合固設して成
るアルミ合金板製の薄型方形の筐体２と、その内部に後
記する発光装置などの構成部材を具備して成る。該表示
板３には、着色透明の透光性のシート部材或いは印刷で
文字、図形などの所望の表示形体を有する表示部材３ａ
を施されている。図示の例は、道路標識用の表示部材と
して、例えば透明な赤色カラーフィルムを材料とし、こ
れを車両の進行方向を矢示するべく、くの字状に切り抜
いた表示部材３ａを３枚、図１及び図２に示すように横
方向に、一定の間隔を存して該表示板３の裏面に貼着し
て施したものである。該筐体２の内部には、該表示板３
の背後に、図２及び図３に示すように、該表示板３と所
要の間隔を存し且つこれと平行に合成樹脂製、木製、無
機質などの光ファイバー固定用の基板４を配置し、その
左右の両縁部を筐体２の内面にＬ字状支持枠４ａを介し
て固定し、筐体２内に設けた後記する各発光装置から延
びる多数本の光ファイバー５，５，…の先端部５ａ，５
ａ，…を、該基板４に配設した多数の貫通孔に各表示部
材３ａを表示する位置の背後において、全体でくの字状
を描くように挿通配設し、その周面に接着剤を介して該
基板３に固着する。このように、各表示部材３ａの背後
に対向して、全体としてくの字状に配設された多数本の
光ファイバー５，５，…は、図４に示すように、その後
端側で束ねて集束端部５ｂとし、光源６と対向させて配
置し発光装置７を構成する。８は、これら光源６と光フ
ァイバーの集束端部５ｂを連結固定する円筒状アダプタ
ーを示す。即ち、該円筒状アダプター８は、その基端部
には、該光源６、一般にはＬＥＤから成る光源６を嵌着
し、その先端部には光ファイバーの集束端部５ｂを装着
して発光装置７を構成する。図示の実施例では、図５に
示す如く、即ち３個の発光装置７，７，７を設け、その
夫々の発光装置７の該光源６を該制御システム９を介し
て共通の蓄電池電源１０に接続されている。実施例の場
合は、該電源１０は、該筐体２の頂面壁に露出して配設
した太陽電池１１に接続され、日中は、太陽電池１１に
より充電される。該制御システム９は、公知の明暗検出
回路、点滅信号発生回路、順送り回路から成り、これに
より、３個の該光源６，６，６を順次点滅発光させ、そ
の夫々の対応する集束端部５ｂ，５ｂ，５ｂをもつ光フ
ァイバー５ａ，５ａ，５ａ…群を透過し、これらに対応
する前方の各表示部材３ａ，３ａ，３ａを順次点滅発光
して車両の進行方向を誘導するように発光表示するべく
作動する。

【００１２】上記の光ファイバー式表示灯１の構成は、
従来のものと変わりない。本発明によれば、該発光装置
７を特に次のように構成した。即ち、該光源８の前方に
小径の凸レンズ１２とその前方に大径の凸レンズ１３と
を互いに適当な間隔ｄを存して順次配設し、その前方に
該大径の凸レンズ１３に対面する大径の、即ち前記の光
源６の径、即ち、発光面に比し大径、大面積の、従って
光ファイバーの本数の増大した集束端部５ｂを配置して
成るものに構成した。かくして、ＬＥＤ光源の径を増大
せしめることなく、従って、消費電力の増大をもたらす
ことなく、これを受光する多数本の光ファイバーの本数
を任意に増大することができ、従って、これに伴い各光
ファイバー群の先端部５ａ，５ａ，…により、図３示の
如く、従来に比し大きいくの字状などの文字、図形に分
散配設でき、従って、これに伴い、その前方の各表示部
材３ａの大きさを図１示の如く従来に比し大きいくの字
状などの文字、図形に形成でき、極めて見易い大きい発
光表示を有する経済的で安価な光ファイバー表示灯１を
構成でき有利である。また、必要に応じ、該表示部材３
ａを照射する光ファイバーの単位面積当たりの本数の密
度を増大して、その表示部材３ａの発光表示をより緻密
で均一な明るさの発光表示を行うことができる。また、
光ファイバーの先端部を２つ又はそれ以上の文字、図形
などを描くことができ、光源１個当たりの表示部材３ａ
の数を増大せしめることもできる。

【００１３】この場合、該発光装置７において、焦点距
離ｆ₁を有する小径の凸レンズ１２と焦点距離ｆ₂を有
する大径の凸レンズ１３間の距離ｄを、図４示のよう
に、ｆ₁＋ｆ₂分だけ存せしめるときは、該小径の凸レ
ンズ１２により集光した光の全てを適確に該大径の凸レ
ンズ１３に拡散伝達し、該光源６の光を平行光とし、こ
れをそのまゝその先方の該大径の凸レンズ１３と略同じ
大径の光ファイバーの集束端部５ｂの受光面で受光せし
めることができ、有利である。

【００１４】また、該発光装置７は、次のようにその構
成部材を安定堅牢に所定位置に配設したものに構成する
ことが好ましい。即ち、該円筒状アダプター８をその基
端側８ａを所定の小径とし、その先端側８ｂを所定の大
径とした円筒状アダプター８に形成し、該筒状アダプタ
ー８の基端部に、前記の該ＬＥＤから成る光源６を嵌着
し、その先端部に大径の該光ファイバーの集束端部５ａ
を嵌着し、更に、その中間部８ｃに、該光源６側の小径
部に、該小径の凸レンズ１２と該光ファイバーの集束端
部５ａ側にその大径部に該大径の凸レンズ１３とを夫々
の焦点距離ｆ₁及びｆ₂を合わせた距離ｄだけ互いに離
し、且つ光軸を合わせて介装配置することにより発光装
置７とした。

【００１５】尚、該小径の凸レンズ１２と該大径の凸レ
ンズ１３は、該筒状アダプター８の内周面に設けた浅い
嵌合用環状凹溝内に嵌合することが好ましい。尚、必要
に応じ、該凹溝内に施した接着剤を介し接着固定しても
良い。該ＬＥＤ光源６及び該光ファイバーの集束端部５
ｂは、夫々該アダプター８内に堅く嵌合せしめるだけで
も良いが、必要に応じ、該アダプター８の内周面に施し
た接着剤を介しアダプターの内周面に固定するようにし
ても良い。

【００１６】かくして、３個の各発光装置７において、
該ＬＥＤ光源６からの光は、該小径の凸レンズ１２によ
り、その焦点に集光した後、これと焦点の一致するその
先方の大径の凸レンズ１３により、該ＬＥＤ光源８の光
面の略４倍の光面に拡大した後、その先方の凸レンズ１
３の大径に略等しい太い光ファイバーの集束端部５ｂの
大きい受光端面に受光され、これら光ファイバー５，
５，…を透過し、その先端部５ａ，５ａ，…からその前
方の表示部材３ａ，３ａを照射透過し、該透光性の表示
板３を透して外部に発光表示する。

【００１７】更に具体例により、図示の本発明の光ファ
イバー式表示灯１を、図示の従来例と対比するに、従来
の図８示に示すものが、ＬＥＤ光源Ｇの径が１０ｍｍで
ある場合は、その対面する光ファイバーｈ，ｈ，…の集
束端部Ｈも略１０ｍｍ径であり、従って、その光ファイ
バーの本数は、僅か１３０本から成るに過ぎない。従っ
て、図９に示すように、比較的細幅のくの字が得られる
に過ぎず、従って、その先方の表示部材Ｃは図６示の如
く細い。これに対し、本発明の発光装置７によれば、従
来と同じ１０ｍｍの径をもつＬＥＤ光源６を使用し、１
０ｍｍの径の凸レンズ１２と２０ｍｍの径の凸レンズ１
３とを介在させ、２０ｍｍの径の光ファイバーの集束端
部５ｂを配設するときは、その受光面は、従来の４倍と
なり、その光ファイバーの本数は５２０本と従来の４倍
に増大する。その結果、図３示の如く、これら光ファイ
バー群により、極めて肉太で且つ極めて密度の大きいく
の字状の表示が得られ、従って、その先方の各表示部材
３ａの文字をこれに応じて極めて大きく表示し得られる
と共に、従来に比し緻密で均一な発光表示をもたらす優
れた光ファイバー式表示灯１が得られる。

【００１８】勿論、小径の凸レンズ１２に対する大径の
凸レンズ１３の径は、２倍に限定されるものではなく、
任意の倍率のものを使用できる。また、小径の凸レンズ
１２は、必ずしも該光源６の径と同じである必要はな
く、これより大径であっても差支えない。かくして、従
来使用されている光源６を使用し、消費電力の増大なし
に、必要に応じ、これを受光する光ファイバーの本数を
増大できる。

【００１９】図示の例では、１個の光源に接続する多数
本の光ファイバーにより１つの文字を表示するようにし
たが、その本数が著しく増大した光ファイバー群を必要
に応じ２つ以上の群に分けて分散配置し、その夫々の群
により文字、図形などを表示するようにしても良い。ま
た、必ずしも文字、図形などを描く必要はなく、単に全
体に均一且つ緻密な分配配置を行い、その前方の表示板
に施した大きい表示部材を背後から均一に照射し発光表
示するようにしても良い。また、光ファイバーの本数を
著しく増大せしめるときは、従来必要であったＬＥＤ光
源の数を減らすこともでき、消費電力の少ない安価な表
示灯を作ることも出来る。

【００２０】尚、図面で１５は、該基板４の前面に貼着
などにより設けたガラスビーズ面材やアルミ箔などから
成る光反射面材を示し、これに設けた多数の孔に夫々の
各光ファイバー５の先端部５ａを挿通して先方へ突出さ
せ、発光時、その前方の表示板３で反射する光成分や該
光ファイバー５の先端部５ａから四方へ放散する光成分
を、該反射面１５ではね返して先方の表示部材３ａに照
射せしめてその発光表示を助長するに役立つようにし
た。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明による光ファイバー式
表示灯は、光源とこれを受光する多数本の光ファイバー
の集束端部との間に小径の凸レンズと大径の凸レンズを
介装した発光装置を具備せしめたので、光源の径を大径
としないで、これを受光する光ファイバーの本数を増大
することができ、消費電力を増大せしめることなしに、
光ファイバーの本数の増大に応じた大きな表示部材を設
けて従来に比し見易い発光表示ができ、或いは表示部材
の単位面積当たりを照射する光ファイバーの本数密度を
増大でき、表示部材のより緻密な発光表示を行うことが
できるなどの効果をもたらす。この場合、小径の凸レン
ズと大径の凸レンズとの間に両者の焦点距離を合わせた
分だけの間隔を存せしめるときは、最大の効率の良い発
光表示をもたらす光ファイバー式表示灯が得られる。ま
た、基端側を小径とし、先端側を大径とした筒状アダプ
ターを用いて、該光源と該光ファイバーの集束端部をそ
の基端部と先端部に装着し、その中間部に該小径の凸レ
ンズと該大径の凸レンズを介装せしめるときは、安定堅
牢な発光装置が得られる。而して、該発光装置から導出
した該光源の径に比し、径の増大した光ファイバーの集
束端部をもつ光ファイバー群の先端部を基板に分散配設
することにより、その先方にこれに応じた見易い大きな
或いは照明密度の増大された表示部材を設けた光ファイ
バー表示灯をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバー式表示灯の１例の斜面図
である。

【図２】図１示の表示灯の一部を裁除した側面図であ
る。

【図３】図１示の表示灯の横断面図である。

【図４】図１示の表示灯の発光装置の縦断面図である。

【図５】本発明の光ファイバー式表示灯の回路系統線図
である。

【図６】従来の光ファイバー式表示灯の１例の斜面図で
ある。

【図７】図６示の表示灯の一部を裁除した側面図であ
る。

【図８】従来の発光装置の縦断面図である。

【図９】図６示の表示灯の横断面図である。

【符号の説明】

１本発明の光ファイバー式表示灯２表示用筐体３表示板３ａ表示部材４基板５光ファイバ
ー５ａ光ファイバーの先端部５ｂ光ファイ
バーの集束端部６光源、ＬＥＤ７発光装置８筒状アダプター１０電源、蓄
電池１２小径の凸レンズ１３大径の凸
レンズｆ₁，ｆ₂ 焦点距離ｄ凸レンズ間
の距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性で且つ着色された表示部材を施さ
れた透光性の表示板を有する表示用筐体内に、光源とそ
の前方に対向配設した多数本の光ファイバーの集束端部
とから成る発光装置を備えると共に、その多数本の光フ
ァイバーの先端部を、前記表示部材の背後の所定位置に
分散配設せしめて成る光ファイバー式表示灯において、
該光源の先方に小径の凸レンズとその先方に大径の凸レ
ンズを配設し、その先方に該大径の凸レンズと対向して
多数本の光ファイバーの大径の集束端部を配置して成る
発光装置を備えたことを特徴とする光ファイバー式表示
灯。
【請求項２】焦点距離ｆ₁をもつ小径の凸レンズと焦
点距離ｆ₂をもつ小径の凸レンズとをこれら焦点距離の
和（ｆ₁＋ｆ₂）だけ間隔を存して配設したことを特徴
とする請求項１記載の光ファイバー式表示灯。
【請求項３】基端側を小径とし、先端側を大径とした
筒状アダプターを用意し、該筒状アダプターの基端部
に、ＬＥＤから成る光源を装着し、その先端部に該光フ
ァイバーの集束端部を装着し、その中間部に該光源側に
小径の凸レンズと該光ファイバーの集束端部側に大径の
凸レンズを介装して成る発光装置を備えたことを特徴と
する請求項１又は２記載の光ファイバー式表示灯。
【請求項４】該大径の集束端部から前方に延びる多数
本の光ファイバーの先端部により所定の文字、図形など
を表示するように基板に挿着して所定位置に分散配設
し、その先方の表示板に、これに対応する文字、図形な
どの該表示部材を施して成る請求項１記載の光ファイバ
ー式表示灯。