JPH0935515A - 拡散光源及びその光源を用いた表示灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない電力で使用することができ、しかも視
認性の高い良好な拡散光を得ることができる拡散光源と
その光源を用いた表示灯とを提供する。 【解決手段】 拡散光源（１０）は、複数の発光ダイオ
ード（２０）を所定の異なる設置角度でそれぞれ配設し
て発光させるようにしたものである。また、発光ダイオ
ードを発光させる電源として、少なくとも太陽電池及び
蓄電池を使用する。表示灯は、このような拡散光源を発
光部の光源として使用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少電力で使用可能
な拡散光源及びその光源を用いた表示灯に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】発光により注意を促すための表示灯とし
ては、例えば、道路交通上の障害となる道路分岐部、中
央分離帯、橋脚などの構造物の存在をドライバーに黄色
の点滅光によって警告し、その構造物への衝突や接触事
故を防ぐための道路保安用の表示灯が知られている。

【０００３】この種の表示灯は、図９に例示するよう
に、灯体１００に１個又は複数個の発光部１０１が設け
られており（同図ａ）、その発光部１０１は光源として
の電球１０２と、電球１０２が中心部に取り付けられる
湾曲面状の反射枠体１０３と、反射枠体１０３の前面開
口部に取り付けられるレンズ板１０４とでその主要部が
構成されている（同図ｂ）。また、発光部１０１は、そ
の電球１０２を点灯させるための電力が灯体１００の内
部に設置された電源部や制御部を介して供給されること
により発光し、電球１０２の光が（その一部は反射枠１
０３に反射されてから）集光用のレンズ板１０４を通し
て外部（前方側）へ出光するようになっている。そし
て、実際の使用に際しては、発光部１０１を点滅（２灯
式では交互に点灯）させてドライバー等が視認しやすい
ようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな表示灯は、遠方や各方向からの十分な視認性を確保
するため発光部の光源電球として６０〜１２０Ｗ程度の
専用電球を使用するとともに、その電源として商用電力
である２００Ｖや１００Ｖの交流電源を使用するため、
昼夜にわたる長時間の連続使用や点滅使用により、きわ
めて多くの電力を消費し、ランニングコストが高くなる
という問題がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、少ない電力で使
用することができ、しかも視認性の高い良好な拡散光を
得ることができる拡散光源とその光源を用いた表示灯と
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の拡散光源は、複
数の発光ダイオードを所定の異なる設置角度でそれぞれ
配設して発光させることを特徴とするものである。

【０００７】この拡散光源においては、発光ダイオード
を発光させる電源として、少なくとも太陽電池及び蓄電
池を使用することが望ましい。

【０００８】また、本発明の表示灯は、発光部の光源
が、複数の発光ダイオードを所定の異なる設置角度でそ
れぞれ配設して発光させるようにした拡散光源であるこ
とを特徴とするものである。

【０００９】この表示灯においては、発光ダイオードを
発光させる電源として、少なくとも太陽電池及び蓄電池
を使用することが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の拡散光源は、複数の発光
ダイオードを、その発光光の指向特性を考慮しながら拡
散すべき方向に応じて適宜配分した各種の設置角度で所
定の基板上に配設することにより形成される。この発光
ダイオードとしては、例えば、超高輝度の発光ＬＥＤ素
子（例えば最大輝度定格が２０，０００ｍＣｄ）のよう
なものを使用することができる。また、この拡散光源
は、太陽電池から直接供給される電力や蓄電池を介して
供給される電力により作動させることができるが、その
電源としては太陽電池及び蓄電池の他に通常の商用電源
を併用して作動させてもよい。そして、この拡散光源
は、拡散光を必要とする用途であれば特に制約されるこ
となく使用することができ、具体的には、道路保安用等
の表示灯の他、交通信号灯や交差点信号灯、危険表示
灯、誘導灯、航空灯等の拡散光源として使用することが
できる。

【００１１】また、本発明の表示灯は、既存の表示灯に
おける発光部の光源として上記の拡散光源を使用するこ
とにより構成することができる。そのため、発光ダイオ
ードの設置角度は表示灯に要求される拡散光が得られる
ような角度に設定すればよい。また、この表示灯の電源
については、上記拡散光源の場合と同様に、太陽電池と
蓄電池を使用することができるが、その太陽電池及び蓄
電池に加えてさらに通常の商用電源を併用してもよい。
そして、この表示灯は、拡散光源を利用することができ
る分野であれば如何なる用途の表示灯として構成しても
よく、前記した道路保安用の表示灯以外にも、例えば、
交通信号灯や交差点信号灯、危険表示灯、誘導灯、航空
灯等の表示灯として使用することが可能である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００１３】図１及び図３は本発明の一実施例を示すも
のであり、図１は本発明の表示灯を示す斜視図、図３は
図１の表示灯における発光部の光源として使用する本発
明の拡散光源を示す斜視図である。この実施例の表示灯
は、道路保安用の表示灯として使用するものである。

【００１４】表示灯１は、図１に示すように、設置用土
台部２ａの上に立設された箱状の灯体２と、その灯体２
の前方面に対して上下方向に間隔をあけて配設された２
つの発光部３と、その各発光部３の上部に突出して設け
られる庇カバー４とでその主要部が構成されている。ま
た、この表示灯１の内部には、電源部としての蓄電池５
と発光部３の点灯動作や蓄電池の充放電等を制御する制
御部６とがそれぞれ配設されている。さらに、この表示
灯１には電源部としての太陽電池７が外部接続線８を介
して接続されている。太陽電池７は、基本的にソラーパ
ネル７０とその支持フレーム７１とからなるものであ
る。

【００１５】２つの発光部３は、そのいずれも以下に示
すようなランプユニットで構成されており、そのユニッ
トが灯体２の前方面に穿設された上下２つの開口部にそ
れぞれ露出するように取り付けられている。すなわち、
図２や図３に示すように、発光部３を構成するランプユ
ニット９は、拡散光源１０と、拡散光源１０が固定され
る光源取付用枠体１１と、光源取付用枠体１１の前方に
取り付けられ且つその前方に向けて広がるような湾曲面
状の反射面１２ａを有する反射枠体１２と、反射枠体１
２の前部開口に取り付けられる拡散用レンズ板１３とで
その主要部が構成されており、その拡散光源１０が内部
配線１４を介して蓄電池５や制御部６に接続されてい
る。

【００１６】この拡散光源１０は、図２〜図５に示すよ
うに、多数の発光ダイオード２０を多種の設置角度で配
設したものであり、その一部（本例では３６個）の発光
ダイオード２０ａを発光部２１が前方方向（図２中の左
側）に真っ直ぐに向くよう円盤状基板３０の表面に対し
て垂直角度で同心円状に配設した主要発光部１５と、残
りの発光ダイオード２０ｂを円筒状基板３１の表面に対
して約４５〜９０°の角度で前方に傾斜させて（或いは
直立させて）円環状に複数個（８個）並べて配設し且つ
それを前後方向に対して３列に配設した補助発光部１６
とを有している。

【００１７】つまり、発光ダイオード２０は、主要発光
部１５においてはそのリード端子２２を円盤状基板３０
に穿設された取付け孔３２に差し込んでそのままの状態
で半田付けすることにより固定されている。一方、補助
発光部１６においては、そのリード端子２２を円筒状基
板３１に穿設された取付け孔３２に差し込んで所定の傾
斜角度に保った状態で半田付けすることにより固定され
ている。各リード端子は所定の配線手段を介して内部配
線１４と接続されている。

【００１８】図７は、この拡散光源１０を使用した上下
２つの発光部３を備えた表示灯１の回路構成を示すブロ
ック図である。

【００１９】この表示灯１においては、太陽電池７から
供給される電力を直流電源部５０のバッテリー充放電制
御回路５１を介して蓄電池（例えば１２Ｖのバッテリ
ー）５に蓄電し、その蓄電池５からの電力により上部発
光部３ａ及び下部発光部３ｂの各発光ダイオード２０
ａ，２０ｂを発光させるようになっている。また、上部
発光部３ａと下部発光部３ｂの発光動作は、制御部６に
より所定の制御パターン（例えば、交互に点灯するパタ
ーンや同時に点滅させるパターンなど）で制御するよう
になっている。この制御部６は、上部発光部３ａの発光
ダイオード（ＬＥＤ）や下部発光部３ｂのＬＥＤを発光
させるＬＥＤ駆動回路と、それら各駆動回路にＬＥＤの
ＯＮ／ＯＦＦ動作制御信号を送る信号発生回路等により
構成されており、例えば、上部発光部３ａと下部発光部
３ｂを交互に点灯させる制御を行うようになっている。

【００２０】次に、この表示灯１と拡散光源１０の動作
について説明する。

【００２１】まず、表示灯１は、道路交通上の障害とな
る構造物や危険な場所等の存在を警告すべき位置に施設
される。このとき、その電源部である太陽電池７も表示
灯１の近傍に設置される。表示灯１の上下２つの発光部
３は、太陽電池７により蓄電池５に蓄電された電力を利
用し、その発光動作が制御部６により制御されて交互に
点灯するようになっている。各発光部３においては、拡
散光源１０の主要発光部１５及び補助発光部１６の発光
ダイオード２０ａ，２０ｂが同時に点灯及び消灯する。

【００２２】点灯時の拡散光源１０からは、図８に示す
ように、主要発光部１５の発光ダイオード２０ａから前
方（図中左側）に向けて直進する中央部直進光ＣＨが得
られ、これと同時に少量ではあるが拡張して出光する拡
張光ＣＨＢが得られる。一方、補助発光部１６の発光ダ
イオード２０ｂから出光する光が反射枠体１２の反射面
１２ａで乱反射されて出光する反射拡散光ＳＨが得られ
る。なお、反射拡散光ＳＨは厳密には反射面１２ａで乱
反射されているため拡張された状態で出光している。ま
た、補助発光部１６の発光ダイオード２０ｂからも少量
ではあるが拡張して出光する拡張光ＳＨＢがあり、拡張
光ＳＨＢも反射面１２ａで乱反射されて出光する。この
表示灯１においては、特に反射枠体１２の反射面１２ａ
に乱反射されて出光する光が主に拡散光となって得られ
る。このように点灯する発光部３からは、拡散光源１０
による様々な角度で出光する拡散光が確実に得られるよ
うになっている。

【００２３】従って、このように点滅する表示灯１は、
主要発光部１５からの中央部直進光ＣＨ等が正面側（或
いは遠方）の位置から主に視認され、また、補助発光部
１６からの拡散光ＳＨ等が斜め前方（或いは近傍）の位
置から主に視認される。この結果、表示灯１の発光部３
は、遠方のドライバーによって良好に視認されることは
勿論のこと、表示灯１に接近して斜め横方向から見るこ
とになるドライバーからも良好に視認されることにな
る。つまり、この表示灯は斜め横方向からの視認性にも
優れている。

【００２４】また、この表示灯１は上記したような拡散
光源１０を採用したことにより、発光部３を点滅作動さ
せるための消費電力が従来の電球（１２０Ｖ，１００
Ｗ）と商用電力（２００Ｖ）を使用した表示灯の約１／
１８で済み、ランニグコストの低下を図ることができ経
済性に優れたものである。しかも、この表示灯１は、そ
の寿命についても従来の電球を使用したものが約１，０
００時間であるのに対して約１０，０００時間となり、
長くなる。また、この表示灯１の場合には、電源部とし
て商用電力を使用しないためその配線の接続作業が不要
となる。さらに、この表示灯を作成するに当たっては、
その灯体２などは既存のものをそのまま使用することが
でき、無駄なコストアップを招くことがない。

【００２５】なお、前記した実施例では電源部として太
陽電池と蓄電池を用いた場合について説明したが、本発
明ではこれに限定されず、その電源部として太陽電池及
び蓄電値に加えて商用電力を併用するようにしてもよ
い。この場合には、商用電力が何らかの事故等により停
止したとしても太陽電池と蓄電値により表示灯を確実に
作動（点灯）させることが可能であり、非常時等におい
ても安定した確実な使用が可能である。

【００２６】また、前記した実施例では表示灯を常設
（固定設置）して使用する場合について説明したが、本
発明ではこれに限定されず、例えば、災害発生時等の非
常時において一時的に設定して使用したり、また、停電
時等における仮設照明として利用してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の拡散光源
とその光源を用いた表示灯は、複数の発光ダイオードを
所定の異なる設置角度でそれぞれ配設して発光させるよ
うにしたものであるため、少ない電力で使用することが
でき、しかも視認性の高い良好な拡散光が得られる。ま
た、電源として太陽電池や蓄電池を使用することがで
き、例えば、その太陽電池や蓄電池に加えて通常の商用
電力を併用した際にその商用電力が停止した場合であっ
ても何ら問題なく使用することができる。しかも、通常
の商用電力を利用しなくとも動作させることができる上
に可搬性に優れているため、緊急時、災害発生時等の非
常時における臨時の各種表示灯として利用する場合には
極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る表示灯を示す斜視図
である。

【図２】 図１の表示灯における発光部を構成するラン
プユニットを示す一部断面図である。

【図３】 本発明の一実施例に係る拡散光源を示す斜視
図である。

【図４】 図３の矢線Ｐ方向から見た状態を示す正面図
である。

【図５】 図３の矢線Ｑ方向から見た状態を示す背面図
である。

【図６】 表示灯の回路構成を示すブロック図である。

【図７】 表示灯（拡散光源）の出光状態を示す説明図
図である。

【図８】 従来の表示灯を示すもので、（ａ）はその斜
視図、（ｂ）はその発光部の断面図である。

【符号の説明】

１…表示灯、３…発光部、５…蓄電池、７…太陽電池、
１０…拡散光源、２０…発光ダイオード。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年８月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】この種の表示灯は、図８に例示するよう
に、灯体１００に１個又は複数個の発光部１０１が設け
られており（同図ａ）、その発光部１０１は光源として
の電球１０２と、電球１０２が中心部に取り付けられる
湾曲面状の反射枠体１０３と、反射枠体１０３の前面開
口部に取り付けられるレンズ板１０４とでその主要部が
構成されている（同図ｂ）。また、発光部１０１は、そ
の電球１０２を点灯させるための電力が灯体１００の内
部に設置された電源部や制御部を介して供給されること
により発光し、電球１０２の光が（その一部は反射枠１
０３に反射されてから）集光用のレンズ板１０４を通し
て外部（前方側）へ出光するようになっている。そし
て、実際の使用に際しては、発光部１０１を点滅（２灯
式では交互に点灯）させてドライバー等が視認しやすい
ようにしている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】図６は、この拡散光源１０を使用した上下
２つの発光部３を備えた表示灯１の回路構成を示すブロ
ック図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】点灯時の拡散光源１０からは、図７に示す
ように、主要発光部１５の発光ダイオード２０ａから前
方（図中左側）に向けて直進する中央部直進光ＣＨが得
られ、これと同時に少量ではあるが拡張して出光する拡
張光ＣＨＢが得られる。一方、補助発光部１６の発光ダ
イオード２０ｂから出光する光が反射枠体１２の反射面
１２ａで乱反射されて出光する反射拡散光ＳＨが得られ
る。なお、反射拡散光ＳＨは厳密には反射面１２ａで乱
反射されているため拡張された状態で出光している。ま
た、補助発光部１６の発光ダイオード２０ｂからも少量
ではあるが拡張して出光する拡張光ＳＨＢがあり、拡張
光ＳＨＢも反射面１２ａで乱反射されて出光する。この
表示灯１においては、特に反射枠体１２の反射面１２ａ
に乱反射されて出光する光が主に拡散光となって得られ
る。このように点灯する発光部３からは、拡散光源１０
による様々な角度で出光する拡散光が確実に得られるよ
うになっている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】 表示灯（拡散光源）の出光状態を示す説明図
である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光ダイオードを所定の異なる設
   置角度でそれぞれ配設して発光させることを特徴とする
   拡散光源。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光源において、発光ダイ
   オードを発光させる電源として、少なくとも太陽電池及
   び蓄電池を使用することを特徴とする拡散光源。
3. 【請求項３】 発光部の光源が、複数の発光ダイオード
   を所定の異なる設置角度でそれぞれ配設して発光させる
   ようにした拡散光源であることを特徴とする表示灯。
4. 【請求項４】 請求項３記載の表示灯において、発光ダ
   イオードを発光させる電源として、少なくとも太陽電池
   及び蓄電池を使用することを特徴とする表示灯。