| 【発明の名称】 |
信号表示灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】古野 健一
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| 【要約】 |
【課題】各種機械類の作動状況等を周囲に知らせるために使用される信号表示灯において、発光面全体をムラなく均一に発光させ、光エネルギのロスを低減させることを目的とする。
【解決手段】透光性を有する円筒状ケーシング２に内蔵された基板３に、発光波長の異なる３種類の発光ダイオード４，５，６が配列され、発光ダイオード４，５，６は、その光軸４ａ，５ａ，６ａが円筒状ケーシング２の中心軸２ａとねじれの位置関係をなすように、傾斜して固定されている。発光ダイオード４，５，６の光７は、発光直後より拡散した状態でケーシング２外へ出ていくため、ケーシング２外周面全体をムラなく均一に発光させることができ、光エネルギのロスも低減される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透光性を有する筒状ケーシング内に複数の発光ダイオードを配列した信号表示灯において、前記発光ダイオードの光軸が前記筒状ケーシングの中心軸とねじれの位置関係をなすように前記発光ダイオードを配列したことを特徴とする信号表示灯。
【請求項２】 前記発光ダイオードの光軸が、隣接する前記発光ダイオードより前記筒状ケーシングの中心軸側に位置するように前記発光ダイオードを配列したことを特徴とする請求項１記載の信号表示灯。
【請求項３】 前記発光ダイオードとして、発光波長の異なる複数種類の発光ダイオードを配列するとともに、前記発光ダイオードを単独または連合して発光させる電気回路を備えた請求項１または２のいずれかに記載の信号表示灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場等において各種機械類の作動状況等を知らせるための信号表示灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場等の生産設備として設置されている各種機械類の作動状況あるいはメンテナンス時期の到来等を周囲の作業者等に知らせるため、従来より様々な表示灯が使用されている。このような信号表示灯の光源としては、従来、主に白熱灯が使用されてきたが、白熱灯は衝撃や振動などによって断線しやすく、発熱量が大であり、電力消費量も多いため、近年では、発光ダイオードを光源とする信号表示灯が開発されている。
【０００３】このような発光ダイオードを光源とする信号表示灯として、例えば、特公平７−４０４４４号公報に記載されているもの、あるいは図７に示すようなものが知られている。
【０００４】特公平７−４０４４４号公報などに記載されている信号表示灯は、周囲に複数の発光ダイオードを放射状に配設した複数枚の円板状プリント配線板を２つ以上の柱状プリント配線板で一定間隔で離隔保持すると共に、柱状プリント配線板の端部にコネクタを取付けたものを光源部とするものであり、複数の発光ダイオードから発された光はそれぞれの光軸方向に進むので、全体的には放射状に拡散する光が得られる。
【０００５】一方、図７（ａ）に示す信号表示灯７０は、透光性を有する円筒状ケーシング７１に内蔵された基板７２に複数の発光ダイオード７３が円形に配列され、その上方には漏斗状の反射器７４が配置された構造である。この場合、各々の発光ダイオード７３は、その光軸７３ａが円筒状ケーシング７１の軸方向７１ａと平行となるような姿勢で固定されている。したがって、それぞれの発光ダイオード７３から発された光７５は、円筒状ケーシング７１の軸方向７１ａと平行に進み、反射器７４によって反射された後、円筒状ケーシング７１の半径方向に放射状に拡散する。
【０００６】また、図７（ｂ）に示す信号表示灯８０は、透光性を有する円筒状ケーシング８１に内蔵された基板８２に複数の発光ダイオード８３が円形に配列され、発光ダイオード８３は、その光軸８３ａが円筒状ケーシング８１の半径方向と一致するように放射状に配置されている。したがって、それぞれの発光ダイオード８３から発された光は、円筒状ケーシング８１の半径方向に放射状に拡散する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、発光ダイオードは、白熱灯などに比べ光の指向性が強いという性質があるため、光軸方向には比較的強い光を発するが、光軸からずれた方向の光は弱くなる傾向がある。
【０００８】したがって、特公平７−４０４４４号公報などに記載されている信号表示灯の場合、放射状に配置された発光ダイオードから比較的近い位置にグローブが設けられているため、発光ダイオード付近は点状に発光し、発光ダイオードから離れた部分は暗くなり、グローブ全体としては、ムラのある不均一な発光となる。
【０００９】一方、図７（ａ）に示す信号表示灯７０の場合、発光ダイオード７３から発された光７５を反射器７４で反射させた後、放射状に拡散させるため、光路中の光エネルギのロスが大きく、全体的な輝度が不足する傾向がある。
【００１０】また、図７（ｂ）に示す信号表示灯８０の場合、光軸８３ａが放射状となるように配列された発光ダイオード８３の近くにケーシング８１が配置されているため、発光ダイオード８３付近のみが点状に発光し、発光ダイオード８３から離れた部分は暗くなり、ケーシング８１の全面をムラなく、均一に発光させることが困難である。
【００１１】このように、信号表示灯においては、発光面全体がムラなく均一に発光し、光エネルギのロスも小さいことが要求されている。
【００１２】本発明は、このような信号表示灯において、発光面全体をムラなく均一に発光させ、光エネルギのロスを低減させることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため、本発明は、透光性を有する筒状ケーシング内に複数の発光ダイオードを配列した信号表示灯において、発光ダイオードの光軸が筒状ケーシングの中心軸とねじれの位置関係をなすように発光ダイオードを配列したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、透光性を有する筒状ケーシング内に複数の発光ダイオードを配列した信号表示灯において、前記発光ダイオードの光軸が前記筒状ケーシングの中心軸とねじれの位置関係をなすように前記発光ダイオードを配列したものであり、発光ダイオードから発された光はケーシング内部を横切った後、ケーシング内周面に照射されるため、ケーシング内における光路が長くなり、ケーシング外周面全体がムラなく均一に発光するという作用を有する。
【００１５】請求項２に記載の発明は、前記発光ダイオードの光軸が、隣接する前記発光ダイオードより前記筒状ケーシングの中心軸側に位置するように前記発光ダイオードを配列したものであり、ケーシング内における光路がさらに長くなり、隣接している発光ダイオードや対向している発光ダイオードが光の進行を妨げることがなくなるという作用を有する。
【００１６】請求項３に記載の発明は、前記発光ダイオードとして、発光波長の異なる複数種類の発光ダイオードを配列するとともに、前記発光ダイオードを単独または連合して発光させる電気回路を備えたものであり、一つのケーシングが、それぞれの発光ダイオード単独の色、あるいはこれらの混合色に発光するという作用を有する。
【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。図１は第１の実施の形態である信号表示灯１を示す一部切欠正面図であり、図２は信号表示灯１を示す横断面図である。本実施の形態の信号表示灯１においては、図１，２に示すように、透光性を有する円筒状ケーシング２に内蔵された円板状の基板３に、発光波長の異なる３種類の発光ダイオード４，５，６が円形に配列され、発光ダイオード４，５，６は、その光軸４ａ，５ａ，６ａが円筒状ケーシング２の中心軸２ａとねじれの位置関係をなすように、傾斜した姿勢で固定されている。
【００１８】また、発光ダイオード４，５，６は、その光軸４ａ，５ａ，６ａが、それぞれ隣接する発光ダイオード４，５，６より円筒状ケーシング２の中心軸２ａ側に位置するように傾斜した姿勢で固定されている。
【００１９】ここで、図３，４を参照して、信号表示灯１の発光状態について説明する。図３は信号表示灯１の発光状態を示す一部切欠正面図であり、図４は信号表示灯１の発光状態を示す横断面図である。
【００２０】図３，４に示すように、信号表示灯１において、発光ダイオード４，５，６から発された光７は、ケーシング２内部を斜め上方に向かって横切った後、ケーシング２内周面に照射されるため、ケーシング２内における光路が長くなる結果、発光直後より拡散した状態でケーシング２外へ出ていくようになる。
【００２１】したがって、発光ダイオード４，５，６の光軸４ａ，５ａ，６ａとケーシング２とが交差する部分のみが点状に発光するようなことがなく、ケーシング２外周面全体をムラなく均一に発光させることができる。すなわち、発光ダイオード４，５，６が点光源に見えることのない、全面発光を得ることができる。
【００２２】また、光軸４ａ，５ａ，６ａが、それぞれ隣接する発光ダイオード４，５，６より円筒状ケーシング２の中心軸２ａ側に位置するように発光ダイオード４，５，６が配列されているため、発光ダイオード４，５，６から発された光７のケーシング２内における光路を極力長くとることが可能であるとともに、隣接あるいは対向している発光ダイオードが光の進行を妨げることもない。さらに、円筒状ケーシング２の中心部に支柱８が設けられている場合でも、その影が現れることがない。
【００２３】このように、本実施形態の信号表示灯１は、ケーシング２の外周面全体をムラなく均一に発光させることができるため、どの方向からも目視確認することが可能である。また、発光ダイオード４，５，６から発せられた光７は、反射器などを経由することなく、直接ケーシング２外へ拡散されるため、光エネルギのロスも発生しない。
【００２４】さらに、本実施形態の信号表示灯１において、発光ダイオード４の発光波長は４９０ｎｍ〜５６０ｎｍ、発光ダイオード５の発光波長は５９０ｎｍ〜６３０ｎｍ、発光ダイオード６の発光波長は６３０ｎｍ〜７６０ｎｍであるため、発光ダイオード４は緑色に発光し、発光ダイオード５は橙色に発光し、発光ダイオード６は赤色に発光する。また、これらの発光ダイオード４，５，６を単独または連合して発光させるための電気回路（図示せず）が設けられているため、機械の作動状況等に応じて、発光ダイオード４，５，６をそれぞれ単独で発光させることが可能であるとともに、これらの発光ダイオード４，５，６のうちの２種類以上を連合して発光させることも可能である。
【００２５】ここで、図５を参照して、信号表示灯１の色別の発光状態について説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は信号表示灯の色別の発光状態を示す説明図であるが、発光ダイオード４，５，６のうちの発光ダイオード４を単独で発光させると図５（ａ）に示すようにケーシング２は緑色に発光し、発光ダイオード５を単独で発光させると図５（ｂ）に示すようにケーシング２は橙色に発光し、発光ダイオード６を単独で発光させると図５（ｃ）に示すようにケーシング２は赤色に発光する。また、発光ダイオード４，５，６を連合して発光させると、図５（ｄ）に示すように、ケーシング２は白色光に近い色に発光する。このような場合においても、ケーシング２外周面全体がムラなく均一に発光するため、どの方向からも確実に目視確認することができる。
【００２６】このように、発光ダイオード４，５，６のうちのいずれかを単独で発光させることにより、ケーシング２を、それぞれ緑色、橙色、赤色のうちのいずれかの色に発光させることができる。また、発光ダイオード４，５，６のうちの何れか２種類を連合して発光させることにより、緑色、橙色、赤色のうちの何れか２色を混合させた色にケーシング２を発光させることが可能であり、発光ダイオード４，５，６を連合して発光させることにより、ケーシング２を白色光に近い色に発光させることが可能であるため、信号表示灯１は３種類以上の信号を表示することができ、多様な機能を有している。
【００２７】なお、発光ダイオード４，５，６の発光色をそれぞれ、光の三原色である赤色、青紫色、緑色にしておけば、これらの発光ダイオード４，５，６を単独あるいは連合して発光させることにより、可視光線に含まれる様々な色にケーシング２を発光させることも可能となる。
【００２８】図６は第２実施形態の信号表示灯１０を示す横断面図であり、本実施形態の信号表示灯１０においては、図６に示すように、透光性を有する円筒状ケーシング１２に内蔵された円板状の基板１３に、発光波長の異なる３種類の発光ダイオード１４，１５，１６が円形に配列され、発光ダイオード１４，１５，１６の光軸１４ａ，１５ａ，１６ａが円筒状ケーシング１２の中心軸１２ａとねじれの位置関係をなすように、これらの発光ダイオード１４，１５，１６は傾斜させて固定されている。
【００２９】信号表示灯１０において、発光ダイオード１４，１５，１６から発された光１７は、ケーシング１２内部を斜め上方に向かって横切った後、ケーシング１２内周面に照射されるため、ケーシング１２内における光路が長くなる結果、発光直後よりも拡散した状態でケーシング１２外へ出ていくようになる。
【００３０】したがって、発光ダイオード１４，１５，１６の光軸１４ａ，１５ａ，１６ａとケーシング１２とが交差する部分のみが点状に発光するようなことがなく、ケーシング１２外周面全体をムラなく均一に発光させることができる。すなわち、発光ダイオード１４，１５，１６が点光源に見えることのない、全面発光を得ることができる。
【００３１】このように、本実施形態の信号表示灯１０は、ケーシング１２の外周面全体をムラなく均一に発光させることができるため、どの方向からも目視確認することが可能である。また、発光ダイオード１４，１５，１６から発せられた光１７は、反射器などを経由することなく、直接ケーシング１２外へ拡散されるため、光エネルギのロスも発生しない。
【００３２】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、発光ダイオードから発された光はケーシング内部を横切った後、ケーシング内周面に照射されるため、ケーシング内における光路が長くなり、ケーシング外周面全体がムラなく均一に発光するとともに、光エネルギのロスが低減するという有利な効果が得られる。
【００３３】請求項２に記載の発明によれば、ケーシング内における光路がさらに長くなり、隣接あるいは対向している発光ダイオードが光の進行を妨げることがなくなるため、ケーシング外周面全体の均一発光性がさらに向上するという有利な効果が得られる。
【００３４】請求項３に記載の発明によれば、一つのケーシングを、各々の発光ダイオード単独の色、あるいはこれらの混合色に発光させることができるという有利な効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８４３
【氏名又は名称】松下電子工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月９日（１９９８．１２．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７３３０７（Ｐ２０００−１７３３０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５００７４ |
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