(57)【要約】【解決手段】  異なる色を発光する少なくとも２種類の発光ダイオード１，２を、それぞれが列をなすように遮光板３に近接設置する。【効果】  レンズを使用することなく指向性を有する任意の色を発光する。垂直方向又は水平方向の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。装置自体極めて簡易な構造で、消費電力も少なく、太陽電池などの独立電源も使用でき、低コストでメンテナンスフリーなものである。少なくとも２種類の発光ダイオード群１，２の光源間距離を離して配置することができる。この場合には、混色エリアＡの距離と角度を調整できて混色始点ａを光源から遠くに設定できるから、遠くから視認できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色を発光する少なくとも２種類の発光ダイオードを、それぞれが列をなすように遮光板に近接設置したことを特徴とする発光ダイオード式配光装置。
【請求項２】
少なくとも２種類の発光ダイオード群の光源間距離を離して配置することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード式配光装置。
【請求項３】
発光ダイオード群の数を増減することにより、光度を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の発光ダイオード式配光装置。
【請求項４】
発光ダイオードを斜め方向に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光ダイオード式配光装置。
【請求項５】
発光ダイオード群の発光・発散角度を、それらの前方に配置した仕切板で調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光ダイオード式配光装置。
【請求項６】
発光ダイオード群が収納されているケース内の反射光を吸収するフィンを、ケースの内壁面に取り付けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光ダイオード式配光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）を遮光板と組み合わせることにより、指向性を有する任意の色を発光する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、海の航路標識や区域標示あるいは陸の区域標示には、通常、白熱電球やハロゲン電球を光源とし、その周囲にレンズを配置した光学レンズ系の装置が用いられている。また、これらの光源に代わるものとして発光ダイオード（ＬＥＤ）を用い、その周囲にレンズを配置した装置も本出願人がすでに提案し、航路標識ならびに漁業区域や工事区域などの境界標示に使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５４５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の白熱電球やハロゲン電球を使用する光学レンズ系の装置は、極めて高価であり、また、大型である。さらに、消費電力も大きいため、商用電力のない地域で使用する場合には、独立した電源装置が必要となるだけでなく、大型化は避けられず、使用に制限がある。そして、異なる色を発光させるには、フィルターの色を変えることで対応していたが、色によってフィルターの透過率が異なるため明るさが異なり、特に遠方から視認距離の違いにより見にくかった。
【０００５】
本発明は、このような従来の欠点を解消することを目的とし、極めて簡易な構造で、消費電力も少なく、太陽電池などの独立電源も使用でき、低コストでメンテナンスフリーな配光装置としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、異なる色を発光する少なくとも２種類の発光ダイオードを、それぞれが列をなすように遮光板に近接設置してある。このようにすることにより、レンズを使用することなく指向性を有する任意の色を発光し、しかも、垂直方向又は水平方向の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。また、装置自体極めて簡易な構造で、消費電力も少なく、太陽電池などの独立電源も使用でき、低コストでメンテナンスフリーなものである。
【０００７】
少なくとも２種類の発光ダイオード群の光源間距離を離して配置することができる。この場合には、混色エリアの距離と角度を調整できて混色始点を光源から遠くに設定できるから、遠くから視認できる。
【０００８】
発光ダイオード群の数を増減することにより、光度を調整することができる。発光ダイオード群の数を増減するだけで、光度を容易に調整できる。光度を上げるには、発光ダイオード群の数を増やすことで容易に対応できる。
【０００９】
発光ダイオードを斜め方向に配置することができる。この場合には、正面以外の斜め方向に向けて発光されるので、広角で均一の光を発光・発散できる。
【００１０】
発光ダイオード群の発光・発散角度を、それらの前方に配置した仕切板で調整することができる。発光ダイオード群の前方に配置した仕切板の大きさを変えることにより、発光ダイオード群の発光・発散角度を容易に調整できる。
【００１１】
発光ダイオード群が収納されているケース内の反射光を吸収するフィンを、ケースの内壁面に取り付けておくと良い。ケースの内壁面にこのフィンが取り付けられていると、ケース内で反射する光が吸収され、遠方からでも明瞭な光を視認できる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の配光装置によれば、レンズを使用することなく指向性を有する任意の色を発光し、しかも、垂直方向又は水平方向の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる効果がある。また、装置自体極めて簡易な構造で、消費電力も少なく、太陽電池などの独立電源も使用でき、低コストでメンテナンスフリーなものである。
【００１３】
請求項２記載の配光装置によれば、混色エリアの距離と角度を調整できて混色始点を光源から遠くに設定できるから、遠くから視認できる効果がある。
【００１４】
請求項３記載の配光装置によれば、発光ダイオード群の数を増減するだけで、光度を容易に調整できる。光度を上げるには、発光ダイオード群の数を増やすことで容易に対応できる。
【００１５】
請求項４記載の配光装置によれば、正面以外の斜め方向に向けて発光されるので、広角で均一の光を発光・発散できる効果がある。
【００１６】
請求項５記載の配光装置によれば、発光ダイオード群の前方に配置した仕切板の大きさを変えることにより、発光ダイオード群の発光・発散角度を容易に調整できる効果がある。
【００１７】
請求項６記載の配光装置によれば、ケース内で反射する光が吸収され、遠方からでも明瞭な光を視認できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の発光ダイオード式配光装置の原理図である。１，２は異なる色、例えば、白色と赤色を発光する２種類の発光ダイオードである。そして、２種類の発光ダイオード１，２を、それぞれが列をなすように遮光板３に近接配置する。
【００１９】
発光ダイオード１から出た光は、図１(a)に示すように、破線で示すように様々な方向に進む。遮光板３に反射した光は屈折し、遮光板３に平行な光は直進する。また、遮光板３に遮られた光は、発光ダイオード１の光源中心と遮光板３との距離ｄと、遮光板３の長さＬの比率の角度で直進する。
【００２０】
発光ダイオード２から出た光も発光ダイオード１の場合と同様に進むので、遮光板３の前方で発光ダイオード１，２の光が混色するエリアＡが発生する。この場合の角度（混色角度）βは次式(1)で表わすことができ、この条件下において、混色距離と混色角度を設定することができる。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
この角度βは、図１(b)に示すように、遮光板３の長さＬを長くするほど小さくなり、また、図１(c)に示すように、発光ダイオード１，２の光源中心と遮光板３との距離ｄを小さくするほど小さくなる。実用に適するように、例えば、ｄ：Ｌ＝１：１００以上に設定してやれば、４００〜５００ｍ先から光を視認できる。
【００２３】
一方、遮光板３の先端から混色始点ａ間の距離Ｈは次式(2)で表わすことができる。光源の遮光板間距離ｈを大きくすることにより、図１(d)に示すように、混色するエリアＡの始点ａを前方に設定できる。なお、光源中心と遮光板３との距離ｄと遮光板３の長さＬを同じにすれば、前方での混色角度βを一定ならしめることができる。
【００２４】
【数２】
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【００２５】
このように、上記各要素ｄ、Ｌ、ｈ、Ｈをそれぞれ実用に適する条件に設定することにより、レンズを使用することなく指向性を有する任意の色を配光することができ、しかも、垂直方向又は水平方向の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。なお、図１(a)〜(d)においては、遮光板３を共有するタイプの原理を示したのに対し、図１(e)では、遮光板３を別個に有する分離型の装置の原理を示す。
【００２６】
図１においては、発光ダイオード１，２を一列に配置した場合を例示したが、その列数を増やしてもよい。また、発光ダイオード１，２をいずれも遮光板３に平行に配置した場合を例示したが、図７に示すように、発光ダイオード１，２を斜め方向に配置することもできる。この場合には、正面以外の斜め方向に向けて発光されるので、広角で均一の光を発光・発散できる。
【００２７】
次に、本発明の発光ダイオード式配光装置の具体例を、図２〜図７に基づいて詳細に説明する。なお、本装置を説明するに当って、同じ構成要素については原理説明の際に用いた符号をそのまま使用する。
図２、図３には、異なる色を発光する２種類の発光ダイオード１，２を、それぞれが縦方向に列をなすように配置した装置を示す。そして、図２には、２種類の発光ダイオード１，２のそれぞれを遮光板３に近接配置した場合を、図３には、２種類の発光ダイオード１，２のそれぞれを離して配置した場合、すなわち、遮光板３の間隔を広げて配置した場合を示す。
【００２８】
また、図４、図５には、異なる色を発光する２種類の発光ダイオード１，２を、それぞれが横方向に列をなすように配置した装置を示す。そして、図４には、２種類の発光ダイオード１，２のそれぞれを遮光板３に近接配置した場合を、図５には、２種類の発光ダイオード１，２のそれぞれを離して配置した場合、すなわち、遮光板３の間隔を広げて配置した場合を示す。
【００２９】
いずれの場合にも、発光ダイオード群１，２は基板４に取り付けられ、正面を向くように遮光板３に平行にケース５内に配置されている。図２に示す場合には、遮光板３の厚み分の間隔をおいて垂直方向の２色の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。また、図３に示す場合には、２枚の遮光板３，３間距離を隔てて垂直方向の２色の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。
【００３０】
一方、図４に示す場合には、遮光板３の厚み分の間隔をおいて水平方向の２色の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。また、図５に示す場合には、２枚の遮光板３，３間距離を隔てて水平方向の２色の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。
【００３１】
図２〜図５においては、異なる色を発光する２種類の発光ダイオード１，２を用いた場合について説明したが、３種類以上の発光ダイオードを用いても良い。この場合には、例えば、図６に示すように、異なる色を発光する２種類の発光ダイオード１，２を離して配置し、左右２枚の遮光板３，３間に別の色を発光する発光ダイオード群６と遮光板群３を列をなすように配置すれば良い。この場合には、左右２枚の遮光板３，３の厚み分の間隔をおいて垂直方向の３色の光縁が明瞭に区切られ、それを遠方から視認できる。なお、図示はしないが、水平方向の３色の光縁を明瞭に区切る場合にも、この原理を適用できる。
【００３２】
図２〜図６においては、発光ダイオード１，２をいずれも遮光板３に平行に配置した場合を例示したが、図７に示すように、発光ダイオード１，２を斜め方向に配置することができる。この場合には、正面以外の斜め方向に向けて発光されるので、広角で均一の光を発光・発散できる。なお、図示はしないが、水平方向の３色の光縁を明瞭に区切る場合にも、この原理を適用できる。
【００３３】
このように、本発明の発光ダイオード式配光装置は装置自体極めて簡易な構造で、消費電力も少なく、太陽電池などの独立電源も使用でき、低コストでメンテナンスフリーなものである。発光ダイオード群１，２の数を増減するだけで、これらの装置の光度を容易に調整できる。光度を上げるには、発光ダイオード群１，２の数を増やすことで容易に対応できる。
【００３４】
図２、図３に示すケース５の前側上下には、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を調整するために、２枚の仕切板5a，5aが横方向に配置されている。従って、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を、これら２枚の仕切板5a，5aで調整することができる。発光ダイオード群１，２の前方に配置した仕切板5a，5aの大きさを変えることにより、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を容易に調整できる。
【００３５】
また、図４、図５に示すケース５の前側上下左右には、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を調整するために、水平用の２枚の仕切板5c，5cが横方向に、また、垂直用の２枚の仕切板5d，5dが縦方向に配置されている。従って、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を、これら４枚の仕切板5c，5c、5d，5dで調整することができる。発光ダイオード群１，２の前方に配置した仕切板5c，5c、5d，5dの大きさを変えることにより、発光ダイオード群１，２の発光・発散角度を容易に調整できる。
【００３６】
また、図２〜図６に示すケース５の内壁面には、発光ダイオード群１，２が収納されているケース５内の反射光を吸収するフィン5bがいずれも取り付けられている。ケース５の内壁面にこのフィン5bが取り付けられていると、ケース５内で反射する光が吸収され、遠方からでも明瞭な光を視認できる。
【００３７】
なお、ここでは、１つのケース５内に異なる色を発光する２種類の発光ダイオード群１，２を列をなすように配置した場合を例示したが、２種類の発光ダイオード群１，２の間隔を大きく広げたい場合には、ケース５を２つ以上に分離すればそれに対応できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の発光ダイオード式配光装置は、例えば、海の航路標識や区域標示として海域の安全区域・危険区域の明示を灯色により明示する場合に適用でき、船舶などの安全航行に寄与できる。また、スキー場その他陸の広い地域の区域標示として陸の安全区域・危険区域の明示を灯色により明示する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の発光ダイオード式配光装置の原理図である。
【図２】異なる色を発光する２種類の発光ダイオードを、それぞれが縦方向に列をなすように、しかも、それぞれを遮光板に近接配置した本発明の発光ダイオード式配光装置の一例を示す概略図で、(a)はその平面図、(b)はその正面図である。
【図３】異なる色を発光する２種類の発光ダイオードを、それぞれが縦方向に列をなすように、しかも、それぞれを離して配置した本発明の発光ダイオード式配光装置の一例を示す概略図で、(a)はその平面図、(b)はその正面図である。
【図４】異なる色を発光する２種類の発光ダイオードを、それぞれが横方向に列をなすように、しかも、それぞれを遮光板に近接配置した本発明の発光ダイオード式配光装置の別の例を示す概略図で、(a)はその側面図、(b)はその正面図である。
【図５】異なる色を発光する２種類の発光ダイオードを、それぞれが横方向に列をなすように、しかも、それぞれを離して配置した本発明の発光ダイオード式配光装置の別の例を示す概略図で、(a)はその側面図、(b)はその正面図である。
【図６】異なる色を発光する２種類の発光ダイオードを離して配置し、左右２枚の遮光板間に別の色を発光する発光ダイオード群を列をなすように配置した本発明の発光ダイオード式配光装置のさらに別の例を示す概略平面図である。
【図７】発光ダイオードを斜め方向に配置した本発明の発光ダイオード式配光装置のさらに別の例を示す概略図で、(a)はその平面図、(b)はその正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２，６…発光ダイオード（ＬＥＤ）、３…遮光板、４…基板、５…ケース、5a，5c，5d…仕切板、5b…フィン、Ａ…混色エリア、ａ…混色エリアの始点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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