(57)【要約】【課題】発光素子からの光をプリズムの入射面に効率よく入射させつつ、地表からの突出高を抑制できる標識灯を提供する。【解決手段】標識灯は、設置体と、灯体と、プリズム41と、光源部42とを備える。設置体は、地面に埋め込まれる。灯体は、光を側方へと出射する出射窓を備え、設置体に取り付けられて上側が地表に露出する。プリズム41は、光が入射する入射面45、および、この入射面45から入射した光を出射窓から出射させる出射面46を備え、灯体の内側に配置されている。光源部42は、発光素子51と、この発光素子51からの光を入射面45に入射するように配光制御する放物面状の反射鏡52とを入射面45に沿って上下方向と交差する方向にそれぞれ複数ずつ列状に備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に埋め込まれる筐体と；
光を側方へと出射する出射窓を備え、前記筐体に取り付けられて上側が地表に露出する灯体と；
光が入射する入射面、および、この入射面から入射した光を前記出射窓から出射させる出射面を備え、前記灯体の内側に配置された配光部材と；
発光素子と、この発光素子からの光を前記入射面に入射するように配光制御する放物面状の反射鏡とを前記入射面に沿って上下方向と交差する方向にそれぞれ複数ずつ列状に備えた光源部と；
を具備していることを特徴とする標識灯。
【請求項２】
発光素子は、反射鏡の軸に対して交差する方向に光を出射するように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項３】
発光素子は、反射鏡の軸に沿って光を出射するように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項４】
光源部は、上下に複数段配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の標識灯。
【請求項５】
上側に位置する光源部は、下側に位置する光源部よりも配光部材の入射面に対して離反する側に位置している
ことを特徴とする請求項４記載の標識灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光素子を備えた標識灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば空港の滑走路や誘導路などに、航空機を誘導するための標識灯(埋込形照明灯)である航空標識灯が設置されている。この航空標識灯は、灯体を備え、この灯体の上部が路面から少し突出した状態で路面に埋め込み設置され、その灯体の上部に側方へ向けて設けられている投光窓から出射溝を経由して光を出射し、航空機の操縦者から視認できるようにしている。
【０００３】
埋込形の航空標識灯の場合、地表からの突出高が低いほうが好ましい。しかしながら、突出高を低くすると、投光窓に配置されたプリズムを小さくする必要がある。すなわち、光学系として使用する反射鏡やレンズなどの大きさに制限が生じる。
【０００４】
特に、近年、光源としてＬＥＤを用いた標識灯が、光源として白熱灯を用いた既設の標識灯と置き換えられてきている。ＬＥＤは点状の光源なので、所望の配光特性を得るためにプリズムに効果的に光を入射させるように、一般にレンズが用いられる。このようなレンズを用いる場合、地表からの突出高を抑制することが容易でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７０９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、ＬＥＤを用いた標識灯において、地表からの突出高を抑制できる構成が望まれている。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、発光素子からの光を配光部材の入射面に効率よく入射させつつ、地表からの突出高を抑制できる標識灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の標識灯は、筐体と、灯体と、配光部材と、光源部とを備える。筐体は、地面に埋め込まれる。灯体は、光を側方へと出射する出射窓を備え、筐体に取り付けられて上側が地表に露出する。配光部材は、光が入射する入射面、および、この入射面から入射した光を出射窓から出射させる出射面を備え、灯体の内側に配置されている。光源部は、発光素子と、この発光素子からの光を入射面に入射するように配光制御する放物面状の反射鏡とを配光部材の入射面に沿って上下方向と交差する方向にそれぞれ複数ずつ列状に備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、灯体内での配光部材の上下寸法を小さくしても、小型に構成できる反射鏡によって発光素子からの光を配光部材の入射面に効率よく入射させることができ、地表からの突出高を抑制することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の標識灯の一部を示す斜視図である。
【図２】同上標識灯の一部を示す縦断面図である。
【図３】同上標識灯の反射鏡を模式的に示す正面図である。
【図４】同上標識灯の平面図である。
【図５】第２の実施形態の標識灯の一部を示し、(a)は配光部材側からの斜視図、(b)は発光素子側からの斜視図である。
【図６】同上標識灯の一部を示す断面図である。
【図７】同上標識灯の反射鏡を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図４を参照して説明する。
【００１２】
図１ないし図４において、11は標識灯を示し、この標識灯11は、例えば滑走路灯や誘導路灯などとして用いられる航空標識灯である。そして、この標識灯11は、空港の滑走路や誘導路などの地面(路面)12に埋め込み設置される筐体である設置体13、およびこの設置体13上に取り付けられて地面12に埋め込み設置される灯体14と、この灯体14に配置された光学系15とを備えた、埋込形標識灯である。
【００１３】
設置体13は、例えば有底で円筒状の基台、この基台上に取り付けられた埋め込み深さ調整用の円筒状の間座およびこの間座上に取り付けられた水平軸調整のための円環状の調整リング19などを備えている。そして、設置体13は、調整リング19の上面周辺部が地面12と略同一高さとなるように埋め込み設置される。
【００１４】
調整リング19の中央には灯体14を上方から嵌め込む開口部20が上下に貫通して形成され、この開口部20の周縁には灯体14を支える段部が形成されている。段部の上面からは灯体14を固定するための複数のボルト22が立設されている。
【００１５】
調整リング19の上面には、調整リング19の中心部から互いに逆向きに拡開するように出射溝23が形成されている。これら出射溝23は、その底面が調整リング19の内周部から外周部へ向けて斜めに上昇するように傾斜状に形成され、両側面の面積が調整リング19の外周部へ向かうに従って大きくなるように形成されている。
【００１６】
調整リング19の周辺部の複数箇所には、周方向に沿って設けられた長孔24が上下に貫通して形成されている。
【００１７】
そして、調整リング19は、図示しない環状のパッキングを介して間座上に配置され、各長孔24に上方から挿入するボルト26を間座に螺着し、締め付けることにより固定されている。また、各ボルト26を締め付ける際には、ボルト26が長孔24内を移動できる範囲内で、間座に対して調整リング19を中心Ｏ周りに回転させることにより、灯体14の向きを調整可能としている。
【００１８】
また、灯体14は、設置体13に取り付けられて上側が地表に露出するものであり、円盤状の上部灯体32、およびこの上部灯体32の下面に取り付けられ設置体13側に位置する支持部材としての灯体カバー33を備えている。上部灯体32には、上部灯体32の中心部から互いに逆向きに拡開する出射窓である投光窓(透光窓)34が形成されているとともに、この投光窓34から上部灯体32の外周に向かって連続した形状をなすように出射溝35が形成されている。そして、この上部灯体32の上面と地面12との間が、標識灯11の地表からの突出高Ｈとなっている。すなわち、突出高Ｈを抑制すると、投光窓34が小さくなる。
【００１９】
そして、この灯体14は、灯体カバー33の周囲に配置される環状のパッキングを介して調整リング19の開口部20に嵌め込まれている。このとき、調整リング19の段部から突出する複数のボルト22が灯体14を貫通し、これらボルト22の上端にナット37を螺着して締め付けることにより、灯体14が調整リング19上に取り付けられている。
【００２０】
光学系15は、投光窓34に嵌め込まれて灯体14の内側に取り付けられる配光部材としてのプリズム41と、このプリズム41に対向して上部灯体32と灯体カバー33との間に収容された光源部42と、灯体カバー33に支持される図示しない点灯ユニットとを有している。
【００２１】
プリズム41は、透光性を有するガラスあるいは合成樹脂などにより形成されている。このプリズム41は、光源部42と対向し光が入射する入射面45と、投光窓34から灯体14の外部へと側方に光を出射する出射面46とを有している。さらに、このプリズム41の外側部には、図示しないパッキングを介して投光窓34に取り付けられるフランジ部48が突設されている。そして、このプリズム41は、水平方向に沿って長手状、すなわち横長に形成されており、入射面45が下方に向けて傾斜し、出射面46は、上方に向けて傾斜するように投光窓34に取り付けられている。したがって、灯体14の投光窓34に取り付けられたプリズム41の出射面46の上下寸法が、突出高Ｈと略等しくなっている。換言すれば、突出高Ｈを抑制するほど、プリズム41(出射面46)の大きさを小さくする必要がある。
【００２２】
光源部42は、光源となる発光素子51と、この発光素子51からの光を反射させてプリズム41の入射面に入射するように配光制御する反射鏡52とを同数の複数ずつ備え、取付部材としてのブラケット53を介して灯体カバー33に支持されている。すなわち、この光源部42には、相対的に上側に位置する上部光源部42aと相対的に下側に位置する下部光源部42bとが設定されており、ブラケット53には、上部ブラケット53aおよび下部ブラケット53bが設定されている。
【００２３】
各発光素子51は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などである。この発光素子51がＬＥＤ素子の場合には、複数のＬＥＤ素子を基板に実装して蛍光体を含む封止部材で覆うＣＯＢ(Chip On Board)方式、ＬＥＤ素子が搭載された接続端子付きのＳＭＤ(Surface Mount Device)パッケージを基板に実装する方式など、いずれを用いてもよい。さらに、各発光素子51は、図示しないリード線によって点灯ユニットに電気的に接続されている。なお、これら発光素子51の個数は、必要な光量に対応して設定される。
【００２４】
各反射鏡52は、例えば合成樹脂などにより形成された基材と、この基材の表面を覆うアルミニウムなどの高反射率を有する金属などの反射材とにより形成されており、本実施形態では、各光源部42の複数の反射鏡52は互いに一体となって反射鏡群57を構成している。すなわち、反射鏡群57には、上部光源部42aの上部反射鏡群57aと、下部光源部42bの下部反射鏡群57bとが設定されている。また、各反射鏡52は、回転対称の放物面状に湾曲された反射面59をそれぞれ備えている。そして、各反射鏡群57の反射鏡52の反射面59は、本実施形態では、放物面Ｐを、その軸Ｌを含む仮想平面P1によってカットするとともに、その軸Ｌを略対称に挟んで互いに略平行で仮想平面P1と略直交する仮想平面P2，P2によってカットした形状となっている(図３)。そして、各反射鏡52は、各発光素子51に対して上側に位置するとともに、これら各反射鏡52に対して、各発光素子51が反射面59の焦点位置に、軸Ｌに対して交差(直交)する方向に向けて平行光を出射するように配置されている。
【００２５】
ブラケット53は、発光素子51を支持する発光素子支持部61と、反射鏡52(反射鏡群57)を支持する反射鏡支持部62とを直角状に備える略Ｌ字状に屈曲されており、灯体カバー33に取り付けられている。ブラケット53は、反射鏡52の軸Ｌがプリズム41の入射面45の法線と略平行になるように光源部42を支持している。したがって、各発光素子51および各反射鏡52は、プリズム41の入射面45に沿って(入射面45の長手方向と略平行に)、プリズム41の長手方向に列状に複数並んで配置されている。そして、上部ブラケット53aにより、上部光源部42aは、下部光源部42bよりも上方で、かつ、プリズム41の入射面45に対して離反する方向、換言すれば、この入射面45の法線方向に沿って、下部光源部42bの背面側、すなわちプリズム41から遠い位置に配置され、下部光源部42b(下部反射鏡群57b(下部光源部42bの反射鏡52))が、上部光源部42aの発光素子51から出射して上部反射鏡群57a(上部光源部42aの反射鏡52)）により反射された光の光路上に位置しない、すなわち、上部光源部42aの発光素子51から出射して上部反射鏡群57a(上部光源部42aの反射鏡52)）により反射された光を下部光源部42b(下部反射鏡群57b(下部光源部42bの反射鏡52))が遮らないようになっている。より詳細には、上部光源部42aの発光素子51の発光面からプリズム41の入射面45に向かう法線に対して、下部光源部42bの下部反射鏡群57b(反射鏡52)の上端部が下方に位置している。
【００２６】
点灯ユニットは、例えば、定電流制御装置から供給される交流定電流を整流し、所定の定電圧に変換して各発光素子51に供給し、各発光素子51を点灯させる。
【００２７】
そして、このように構成された標識灯11において、光源部42(上部光源部42aおよび下部光源部42b)の各発光素子51が点灯すると、これら発光素子51の光がそれぞれの発光素子51に対応する反射鏡52の反射面59に入射して直角状に反射されてプリズム41の入射面45に平行光として入射し、このプリズム41によって全反射された光が出射面46から投光窓34を介して出射し、灯体14の出射溝35および調整リング19の出射溝23を経て標識灯11の側方へ向けて照射する。
【００２８】
このように、反射鏡52の軸Ｌに対して交差(直交)する方向に光を出射するように発光素子51を配置することで、反射面59を構成する放物面Ｐのうち、発光素子51と対向しない部分をカットすることができ、反射鏡52の大きさを抑制しつつ、発光素子51からの光をより確実に反射鏡52に入射させることができ、光源部42をより小型化できる。
【００２９】
また、上部光源部42aを、下部光源部42bよりもプリズム41の入射面45に対して離反する側に位置させることで、下部光源部42bを灯体カバー33に取り付ける下部ブラケット53bが、上部光源部42aの光路上に位置せず、上部光源部42aからプリズム41の入射面45に向かう光を下部ブラケット53bによって遮ることがないので、光ロスを低減できる。
【００３０】
次に、第２の実施形態を図５ないし図７を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
この第２の実施形態は、発光素子51が上下に対をなして複数対ずつ、プリズム41の入射面45に沿って(入射面45の長手方向と略平行に)配置され、これら対をなす発光素子51のそれぞれに対応して反射鏡52が上下に対をなして複数対ずつプリズム41の入射面45に沿って(入射面45の長手方向と略平行に)配置されているものである。すなわち、この第２の実施形態では、上部光源部42aと下部光源部42bとが、プリズム41の入射面45に沿って、このプリズム41の入射面45から略等しい距離の位置に一体に配置されている。
【００３２】
本実施形態では上部光源部42aの各反射鏡52と下部光源部42bの各反射鏡52とが一体となって反射鏡群65を構成している。また、各反射鏡52の反射面59は、本実施形態では、放物面Ｐを、その軸Ｌに対して離間され軸Ｌと略平行な仮想平面P3によってカットするとともに、その軸Ｌを略対称に挟んで互いに略平行で仮想平面P3と略直交する仮想平面P4，P4によってカットした形状となっている(図７)。また、上部光源部42aの反射鏡52の反射面59と下部光源部42bの反射鏡52の反射面59とは、互いに仮想平面P3に対して略対称となっている。
【００３３】
さらに、各発光素子51は、各反射鏡52に対して、反射面59の焦点位置に、軸Ｌに対して交差(直交)する方向に向けて光を出射するように配置されている。すなわち、各発光素子51は、反射鏡52(反射鏡群65)に対してプリズム41の入射面45と反対側に位置して配置されている。したがって、上部光源部42aの各発光素子51と下部光源部42bの各発光素子51とは、仮想平面P3に対して互いに略対称に配置されている。
【００３４】
そして、このように構成された標識灯11において、光源部42(上部光源部42aおよび下部光源部42b)の各発光素子51が点灯すると、これら発光素子51の光が直接、または、それぞれの発光素子51に対応する反射鏡52の反射面59により反射されてプリズム41の入射面45に平行光として入射し、このプリズム41によって全反射された光が出射面46から投光窓34を介して出射し、灯体14の出射溝35および調整リング19の出射溝23を経て標識灯11の側方へ向けて照射する。
【００３５】
発光素子51は、配光角が比較的小さいので、上記第２の実施形態では、反射鏡52の軸Ｌに沿って光を出射するように発光素子51を配置することで、反射鏡52の反射面59を構成する放物面Ｐの径寸法をより小さくしても、発光素子51からの光を確実にプリズム41の入射面45に入射させることができる。したがって、反射鏡52の上下方向の寸法を抑制でき、光源部42をより小型化できる。
【００３６】
また、反射鏡52の反射面59を構成する放物面Ｐを、仮想平面P3，P4，P4でカットすることで、発光素子51からの発光を効率よく反射しつつ、多数の反射鏡52を省スペースで上下およびプリズム41の入射面45に沿って並べて配置できる。
【００３７】
なお、上記各実施形態において、反射鏡52は、発光素子51のそれぞれに対応して発光素子51と同数設けてもよいし、予め所定の複数の反射鏡52を一体形成した反射鏡群57，65に対して、必要な光量に応じた個数の発光素子51のみを実装するようにしてもよい。すなわち、反射鏡52の数は、１つの発光素子51につき１つ存在していれば、発光素子51よりも多い個数が設定されていてもよい。予め所定の複数の反射鏡52を一体形成した反射鏡群57，65に対して、必要な光量に応じた個数の発光素子51のみを実装する場合には、必要光量が異なる複数の機種の標識灯11に対して共通の反射鏡52(反射鏡群57，65)を用いることができるので、部品の共通化による低コスト化が可能になる。
【００３８】
また、反射鏡52は、複数を一体に形成したが、それぞれ別個でもよい。
【００３９】
さらに、光源部42は、上下２段とするだけでなく、標識灯11の所定の大きさ内で許容される範囲で３段以上としてもよいし、１段のみ設けてもよい。
【００４０】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、発光素子51と、この発光素子51からの光をプリズム41の入射面45に入射するように配光制御する放物面状の反射鏡52とを、プリズム41の入射面45に沿って上下方向と交差する水平方向(プリズム41の長手方向)にそれぞれ複数ずつ列状に備えることで、灯体14内でのプリズム41の上下寸法を小さくしても、レンズなどと比較して小型に構成できる反射鏡52によって発光素子51からの光をプリズム41の入射面45に効率よく入射させることができ、地表からの突出高Ｈを例えば６ｍｍ程度に抑制できる。
【００４１】
また、光源部42は、上下に複数段配置することで、より多くの発光素子51からの光をプリズム41の入射面45に対して入射させることが可能となり、点光源状の発光素子51を用いつつ、必要な光量をより確実に得ることができる。
【００４２】
さらに、複数の光源部42を、互いの光を遮らないように配置することで、光量をより増加させることができる。
【００４３】
そして、反射鏡52の反射面59を構成する放物面Ｐのうち、入射面45に沿う方向には、仮想平面P2，P2あるいは仮想平面P4，P4によってカットすることで、発光素子51からの発光を効率よく反射しつつ、多数の反射鏡52を省スペースでプリズム41の入射面45に沿って並べて配置できる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
11    標識灯
12    地面
13    筐体である設置体
14    灯体
34    出射窓である投光窓
41    配光部材としてのプリズム
42    光源部
45    入射面
46    出射面
51    発光素子
52    反射鏡
Ｌ    軸
【図１】
2015179594.tif 000003
【図２】
2015179594.tif 000004
【図３】
2015179594.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2015179594.tif 000008
【図７】
2015179594.tif 000009