JPH0725499U - 標識灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽電池を用いて発光部を発光させる標識灯
において、発光部での発光量を増大することなく照明窓
を明るくかつ均一に照明することを可能とする。 【構成】 周面に照明窓１２ａが設けられた中空柱状の
ケーシング内にＬＥＤ２３を配置し、このＬＥＤ２３か
ら射出された光を下部リフレクタ２５により照明窓１２
ａに向けて反射させる。下部リフレクタ２５の反射面は
頂角が異なる２つの円錐面２５１，２５２で構成され、
ＬＥＤ２３からの光を円周方向及び軸方向に拡散させな
がら照明窓１２ａに向けて反射させるため、拡散板を用
いなくとも照明窓１２ａを均一に明るさで照明でき、か
つＬＥＤ２３の発光量を増大しなくとも明るく照明する
ことが可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は標識灯に関し、特に夜間に発光して車両運転者等に対する認識を行な わせるための標識灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に公園や駐車場等のゲートには、夜間の進入を防止するための防止柱が設 けられるが、何らかの形でこの防止柱の存在を認識させないと、自動車等が防止 柱に衝突して事故を起こすおそれがある。このような認識を行わせるために、従 来から標識灯が設けられている。例えば、防止柱の一部に灯具を一体的に取着し 、この灯具内に設けた電球を点灯させることにより防止柱の存在を認識させてい る。この場合、電球の代わりに発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）が用い られることがあり、また電源には電池或いは商用電源が用いられる。 このような従来の標識灯は、電源に一次電池を用いたときには、発光輝度を大 きくして標識度を高めようとすると、消費電流が大きくなって電池の寿命が短く なり、頻繁に電池を交換する必要がある。また、電池の寿命を長くするために発 光輝度を低くすると、標識の認識効果が低くなる。

【０００３】 一方、商用電源を用いたときには、このような問題は生じないが、電源コード が露出しないように商用電源と標識灯との間を配線する必要があり、設備が煩雑 化し、かつ設備費が高価になる。特に、道路のガードレール用標識に適用する場 合には、極めて多数個の標識灯が必要とされるため、配線が極めて長くなり、か つその設備が困難になるとともに、前記した消費電力が甚大なものとなる。また 、漏電等の安全対策も施す必要がある。 そこで、本出願人は、先に太陽電池を電源とした標識灯を提案している（特願 平５−８４２０号）。このように、電源に太陽電池を用いることで、昼間は太陽 の光エネルギを電気エネルギに変換してこれを蓄電池に蓄積しておき、夜間に蓄 積した電気エネルギによりＬＥＤを発光させることができ、前記した問題を解消 することが可能となる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、先に提案した標識灯では、照明窓を均一に照明するためにＬＥ Ｄの光を拡散させる拡散板を用いているが、その拡散効果を高めようと例えば拡 散板を乳白色の板材で構成すると、透過光量が低減されて照明窓の明るさが低下 されてしまう。また、これを防止するために拡散板を拡散ステップ等を設けた透 明板材で構成して拡散効果を低下させると、照明窓の明るさが不均一になり易く 、かつ拡散板を用いた本来の目的が損なわれて見栄えが低下されることになる。 このためには、拡散板を乳白色板で構成して拡散効果を高める一方でＬＥＤの 数を増やせばよいが、ＬＥＤを増加することは、それだけ消費電力が増大し、夜 間における点灯時間が短縮化されるおそれがあり、かつ標識灯が高価になるとい う問題が生じる。 本考案の目的は、照明窓を均一に、しかも明るく照明することを可能にした 標識灯を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、太陽電池で発生された電気エネルギにより発光部での発光を行わせ 、かつこの発光部の光を軸方向及び円周方向に拡散状態で反射させる略円錐状の 反射手段によりケーシングに設けた照明窓に向けて反射させる構成とする。

【０００６】

【作用】

反射手段に拡散機能をもたせることにより、拡散板を用いなくとも発光部の光 をケーシングの軸方向及び円周方向に効果的に拡散でき、発光部の発光量を増大 させなくとも照明窓を均一かつ明るく照明することが可能となる。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案について図面を参照して説明する。図１は本考案の第１実施例の 概略斜視図であり、図２はその縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は 要部の部分分解斜視図である。ここでは、公園等の出入口に常時立設されている 車止め用の支柱に標識灯を組み込んだ例を示している。これらの図において、支 柱１の少なくとも上部は中空形状の円筒として形成され、かつその上部が開口さ れている。そして、この開口に支柱１と同径の短円筒状に形成された標識灯アッ シー２が嵌合取着されている。この標識灯アッシー２では、円筒状をした外枠フ レーム１１と、これよりも短い筒長をした発光面フレーム１２とを軸方向に一体 化させてケーシングを構成しており、発光面フレーム１２の周面には複数個の照 明窓１２ａが開設され、その内面に円筒状をした発光面レンズ１３が取着されて いる。この、前記発光面レンズ１３は着色透明樹脂で形成され、その内面にシボ 加工が施されている。

【０００８】 また、前記外枠フレーム１１の上部開口には円環状をした外枠上部ボディ１４ が取着され、この外枠上部ボディ１４を利用して前記外枠フレーム１１内に充電 池ボックス１５を内装支持している。この充電池ボックス１５は上部が円形の下 部が方形のそれぞれ平面形状をした箱状に形成され、その上部には太陽電池ボッ クス１６が支持されている。この太陽電池ボックス１６は円板状に形成されてそ の外周部において前記充電池ボッスク１５に支承されており、その上面には方形 の凹部１６ａが形成されており、この凹部１６ａ内に太陽光によって起電力を生 じる太陽電池１７を支持するとともに、上面に円形の上部レンズ１８を取着し、 太陽電池１７を封止した状態に保持している。なお、太陽電池４は図５に断面構 造を示すように、太陽電池のセル１７１の裏面側に設けられたアルミニウム板１ ７２を含めてその表裏面をシリコンシート１７３で被覆し、セル１７１への水の 侵入を防ぐように構成される。また、前記充電池ボックス１５の方形をした下部 内には、前記太陽電池１７の起電力によって充電される充電池１９や、後述する ようにＬＥＤの発光を制御するための回路を構成する回路基板２０が内装される 。

【０００９】 前記充電池ボックス１５の下端部にはＬＥＤソケット２１がねじ２２により取 着される。このＬＥＤソケット２１は方形の板状に形成され、その上面にはＬＥ Ｄ支持回路基板２６が取着され、この回路基板２６に４個のＬＥＤ２３が円周方 向に配置されて支持される。そして、これらのＬＥＤ２３はＬＥＤソケット２１ に開けられた４個の穴２１ａを通してソケット２１の下方に突出されている。ま た、このＬＥＤソケット２１の下面の周縁部には、前記ＬＥＤ２３を包囲するよ うに円筒状をしたインナーレンズ２４が固着され、またその中心部には下部リフ レクタ２５が固着されている。この下部リフレクタ２５は、全体が略円錐形に形 成された素材の表面にアルミニウムを蒸着する等して形成した反射面を有してお り、その中心の頂点部においてねじ２７により前記ＬＥＤソケット２１の中心部 に固定される。ここで、前記下部リフレクタ２５の反射面は、その高さ方向の略 中央位置を境にしてその頂角が異なる２つの円錐形の反射面２５１，２５２を連 結した構成とされている。また、前記インナーレンズ２４は透明樹脂で形成され 、図示は省略するが例えば水平方向の断面形状が三角形をしたレンズステップが その内周面にわたって形成される。

【００１０】 この構成の標識灯では、昼間は太陽光を利用した太陽電池１７の起電力によっ て生じた電気エネルギにより充電池１９を充電する。夜間のように周囲が暗くな ると、太陽電池１７の起電力が低下されるため、これを回路基板２０に構成され た回路が電気的に検出し、充電池１９の電気エネルギをＬＥＤ２３に供給する。 これにより、ＬＥＤ２３が発光され、この発光された光は、下部リフレクタ２５ の反射面２５１，２５２によって周面方向に向けて反射され、インナーレンズ２ ４を透過し、かつ発光面レンズ１３を透過して発光面フレーム１２の照明窓１２ ａから射出され、標識灯としての照明動作が行われる。

【００１１】 このとき、下部リフレクタの反射面はその頂角が異なる２つの円錐形の反射面 ２５１，２５２で構成されているため、４個のＬＥＤ２３で発光された光は各反 射面において、異なる軸方向角度と異なる円周方向角度でそれぞれ反射される。 即ち、図２及び図３に矢線で示すように、反射面が円錐形であることから、円周 方向には３６０度の角度に拡散された状態で反射される。また、反射面が異なる 頂角の２つの円錐面２５１，２５２であることから、これらの各円錐面の軸方向 の反射角度が相違され、結果として軸方向に大きな角度で拡散された状態で反射 される。そして、この下部リフレクタ２５の拡散機能に加えて、インナーレンズ ２４の内面のレンズステップと、発光面レンズ１３の内面のシボによって光の拡 散が促進され、これにより照明窓１２ａに相当する発光面レンズ１３の領域が均 一に照明されることになる。 したがって、乳白色の拡散板を用いなくとも照明窓１２ａを均一に照明でき、 拡散板による透過光量の低下が未然に防止され、少ない数のＬＥＤでも、或いは 低発光輝度のＬＥＤでも照明窓において明るい照明を行うことが可能になる。ま た、下部リフレクタ２５や各レンズ１３，２４のシボやステップによる拡散効果 によって照明窓１２ａを通してＬＥＤ２３が点状に見えることもなく、外観の見 栄えも改善される。

【００１２】 図６及び図７は本考案の第２実施例の縦断面図及びそのＢ−Ｂ線断面図であり 、前記実施例における下部リフレクタの反射面の構成を相違させたものである。 この実施例では、下部リフレクタ２５Ａの反射面を単一の円錐形に形成した上で 、その反射面には断面形状が階段状で、かつ下部リフレクタの中心に対して同心 円状をした拡散段部２５３を形成している。この拡散段部２５３を形成すること で、ＬＥＤ２３からの光は下部リフレクタ２５Ａの反射面において３６０度円周 方向に拡散されながら反射され、かつこれと同時に拡散段部２５３によって軸方 向に不規則に反射されるようになり、照明窓１２ａを均一に照明することが可能 となる。なお、拡散段部２５３のステップの寸法によっては、反射光を軸方向に 周期性をもたせ、照明窓１２ａに横縞状の明暗を生じさせ、特殊な照明を行うこ とも可能となる。

【００１３】 ここで、図８は前記した各実施例のＬＥＤ２３を点灯する回路の一例を示す図 である。この回路では、ＬＥＤ２３を比較的に長い周期時間で、しかも輝度が徐 々に変換されなから点滅させるように構成したものである。即ち前記太陽電池１ ７と充電池１９をダイオードＤで接続し、かつ各電池１７，１９をＣＰＵ３に接 続し、このＣＰＵ３にスイッチングトランジスタ４を介してＬＥＤ２３を接続す る。そして、ＣＰＵ３が太陽電池１７の起電圧を常時監視しておき、昼間のよう に太陽電池１７の起電圧が所定以上のときには充電池１９に充電を行わせる。ま た、夜間のように起電圧が所定以下になったときにはスイッチングトランジスタ ４をオンして充電池１９に蓄えられた電気エネルギをＬＥＤ２３に供給し、ＬＥ Ｄ２３を点滅させる制御を行う。このとき、ＣＰＵ３はＬＥＤ２３に供給する電 圧をパルス波形として供給しており、このパルス幅を制御することで、ＬＥＤ２ ３の輝度を制御して点灯と消灯を行わせ、周期的な点滅を実行する。

【００１４】 図９はそのタイミング波形を示しており、（ａ）はＬＥＤに供給する電圧のパ ルス波形である。ＬＥＤはこのパルス幅に応じた輝度で点灯され、このパルス幅 を徐々に変化させることで、結果として（ｂ）のように、ＬＥＤの輝度を徐々に 増大させながら点灯し、逆にＬＥＤの輝度を徐々に低下させながら消灯を行なう ことが可能となる。この場合、（ａ）のようにＬＥＤの点灯時と消灯時にそれぞ れ同一の変化率でパルス幅を変化させると、（ｂ）に破線で示すように人間の目 には消灯時が短い時間で消灯されるように感じられ、点灯と消灯の周期性が損な われることがある。このため、ここでは（ｃ）のように、消灯側のパルス幅の変 化率を小さくしており、このようにすることで（ｄ）のように消灯時の輝度の低 下が極めて緩やかなものとなり、結果として（ｄ）に破線で示すように、人間の 目には点灯時と消灯時が同じ速度で輝度変換されるように見えることになる。

【００１５】 図１０は前記したＬＥＤの周期的な点滅をアナログ回路で実施する回路の一例 を示す図である。この実施例では、電圧比較回路５１、タイマ回路５２、パルス 波発生回路５３、積分回路５４，基準電圧５５で制御回路５を構成しており、電 圧比較回路５１において太陽電池１７の起電圧を基準電圧５５と比較し、基準電 圧以上のときにはＬＥＤ２３には電気エネルギを供給せず、充電池１９の充電を 行う。そして、夜間等のように基準電圧以下になったときには充電池１９の電気 エネルギをＬＥＤ２３に供給する制御を行う。このとき、図１１の（ａ）のよう に、タイマ回路５２からの信号によりパルス波発生回路５３はＬＥＤ２３の点滅 周期に略等しい周期の矩形波を発生させる。そして、この矩形波を積分回路５４ で積分して（ｂ）のように、その立ち上がりと立ち下がりに勾配を持たせること で、（ｃ）のように、ＬＥＤ２３の輝度を徐々に増大させながら点灯し、逆にＬ ＥＤ２３の輝度を徐々に低下させながら消灯を行う。 なお、前記積分回路５４は抵抗Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣ１とで構成しており 、特に出力側に接続した抵抗Ｒ２により、（ｂ）に示したように、ＬＥＤに供給 する電圧の波形を立ち上がり側よりも立ち下がり側で勾配を緩和することができ 、これにより（ｃ）に破線で示すように、人間の目に対して点灯時と消灯時の輝 度変化が等しく見えるようにすることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、太陽電池の電気エネルギを蓄電して発光部を発 光させ、この光を拡散機能を有する反射手段で反射させてケーシングの周面に設 けた照明窓を照明するように構成しているので、夜間は蓄電された電気エネルギ を利用して標識灯を点灯させ、かつこのとき反射手段により光をケーシングの軸 方向及び円周方向に拡散させることができ、拡散板を用いなくとも照明窓を均一 に照明することができ、標識灯の外部から発光部が点状に見えることが防止され る。また、拡散板によって光透過率が低下されることがないため、発光部を構成 するＬＥＤ等の発光素子の数を少なくしても照明窓を明るく照明することが可能 となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の標識灯の第１実施例の概略斜視図であ
る。

【図２】図１の要部の縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】第１実施例の標識灯の要部の部分分解斜視図で
ある。

【図５】太陽電池の断面図である。

【図６】本考案の第２実施例の要部の縦断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】本考案におけるＬＥＤの点滅回路の一例のブロ
ック回路図である。

【図９】図８の回路におけるタイミング波形図である。

【図１０】本考案の他の回路のブロック回路図である。

【図１１】図１０の回路におけるタイミング波形図であ
る。

【符号の説明】

１ 支柱 ２ 標識灯アッシー １１ 外枠フレーム １２ 発光面フレーム １３ 発光面レンズ １４ 外枠上部ボディ １５ 充電池ボックス １６ 太陽電池ボックス １７ 太陽電池 １８ 上部レンズ １９ 充電池 ２３ ＬＥＤ ２４ インナーレンズ ２５，２５Ａ 下部リフレクタ ２５１，２５２ 反射面 ２５３ 拡散段部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に照明窓が設けられた中空柱状のケ
   ーシングと、このケーシングの表面位置に配置される太
   陽電池と、前記ケーシング内に配設されて前記太陽電池
   で発生された電気エネルギにより発光を行う発光部と、
   前記発光部とぶ前記ケーシングの軸方向に対向配置さ
   れ、前記発光部で発光された光を前記ケーシングの照明
   窓に向けて軸方向及び円周方向に拡散状態で反射させる
   略円錐状の反射手段とを備えることを特徴とする標識
   灯。