(57)【要約】【課題】視程障害のある環境下においても、障害の原因に関わりなく表示マークが鮮明に明示されるようにし、動作異常を来たしてときに修理や蛍光ランプの交換を迅速に行えるように内照式表示装置を構成する。【解決手段】複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置によって透光表示板を装置内側から照明する内照式表示装置を、複数の蛍光ランプとして演色性が異なる種類のものを同一筐体内に収納して、多様な演色機能が発揮され得るように構成する。装置には、蛍光ランプの少なくとも一つが定格寿命末期等に達したときに、その蛍光ランプが呈する動作異常を検知して寿命情報として信号出力する寿命監視手段を装備する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置によって透光表示板を装置内側から照明する内照式表示装置において、前記複数の蛍光ランプとして演色性が異なる種類のものを同一筐体内に収納して、多様な演色機能が発揮され得るように構成されたことを特徴とする内照式表示装置。
【請求項２】
複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置によって透光表示板を装置内側から照明する内照式表示装置において、前記複数の蛍光ランプの少なくとも一つが定格寿命末期又は破局不点寿命に達したときに、その蛍光ランプが呈する動作異常を検知して寿命情報として信号出力する寿命監視手段を備えたことを特徴とする内照式表示装置。
【請求項３】
前記寿命監視手段は、安定器に備えられた電流の通流状態又は電圧の供給状態の監視手段から、蛍光ランプが定格寿命末期又は破局不点寿命に達したときに起こる状態異常を検知し、当該検知情報を信号出力する手段である請求項２に記載の内照式表示装置。
【請求項４】
複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置であって、複数の長孔が一列に並べられてなる光透過性樹脂シートの前記長孔内に蛍光ランプを収納して固定し、このシートの一面に反射材を取り付けてシートの他面から光源光が放射されるように構成された面状光源装置。
【請求項５】
シートの光源光が放射される面に拡散材を取り付けて構成された請求項４に記載の面状光源装置。
【請求項６】
蛍光ランプ同士を相互に間隔を開けてシート内に装填した請求項４又は５に記載の面状光源装置において、蛍光ランプ間の長孔に反射材を挿入して光源光の輝度均整を図った構成を有する面状光源装置。
【請求項７】
蛍光ランプの非発光口金部が隣接蛍光ランプと同位置とならないように蛍光ランプを千鳥配置にシート内に装填した請求項４〜６の何れかに記載の面状光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋外やトンネル内等で特定の標識や位置表示マーク等を認識させるために設置される内照式表示装置及びその光源として利用される面状光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内で火災等の災害が発生した場合に、トンネルの中で作業に従事していた者やトンネル内を通行していた者に外部連絡用の電話の位置を知らせるため、トンネル内の電話設置位置に電話の標識（マーク）を発光照明する位置表示装置が設置されている。この表示装置は、内部に蛍光ランプを収納した筐体の開口面に電話標識が付された透光材からなる表示板を取り付け、表示板を内照することで暗闇の中で電話標識を浮き立たせ、電話の位置が認識できるように構成されたものである。
また、平板内照式表示器には、熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）や冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）等の光源を表示面直下に配置する直下型表示方式と、光源を表面面端部に配置し、導光板を介して光源光を表示面に放射するエッジライト型表示方式等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電話位置表示装置は、トンネル内で災害が発生した場合に外部との連絡手段を速やかに確保するため電話連絡位置を明示することを目的とするものであるが、従来の位置表示装置は単に電話標識を通常の蛍光ランプで照明する構造のものに過ぎず、例えば車両火災が起こったときに発生する煙霧に対して表示光の視認距離が長くなるような工夫や設定はされておらず、白煙や黒煙等の発生する煙霧の色によっては表示光の視認距離を確保できないことがあった。
【０００４】
また、電話位置表示装置は、その設置目的上、蛍光ランプを常時点灯させておかなければならず、そのため、定期的な点検を実施するとともに蛍光ランプを定格寿命（連続点灯で１年弱）に達する前に新品のものに交換している。しかし、使用する蛍光ランプに他のものよりも寿命が短いものが含まれ、定期交換前に表示光束の低下やちらつき等を起こしたり、或いは安定器等の故障によって動作不良を起こしたりした場合、次回の点検まで装置を正常動作に復帰させる機会はなく、電話の位置が明示されないという事態となって災害発生時には外部との連絡手段を迅速に確保することは不可能である。
【０００５】
さらに、単に蛍光ランプを筐体内に収納したに過ぎない従来の位置表示装置は、遠方からでも見やすいように表示板に付されたマークをより鮮明且つ効果的に照明すること、装置をコンパクトな構造とすること、或いは光源交換等のメンテナンスをしやすい構造とすること等は全く考慮されてはいなかった。
【０００６】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、内照式表示装置において、煙霧等の視程障害のある環境下においても、その障害の原因に関わりなく表示マークが鮮明に明示されるようにし、装置が動作異常を来たしてもその装置を特定して迅速に修理や蛍光ランプの交換が行えるように構成することを課題とする。また、内照式表示装置の光源として用いられる面状光源装置において、従来のものよりもコンパクトな装置構造でありながら、より鮮明且つ効果的に表示板のマークを照明できるように構成することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
内照式表示装置は、表示環境と表示部との輝度差を設けることにより、表示コントラストを相対的に高め、表示する装置であり、設置場所の明るさを問わず、輝度を高めて表示部のコントラストを明瞭にすることによってその目的を達することができるが、夜間や暗闇の中で表示マークを視認させることを目的として、明かりの少ない屋内や屋外、トンネルの中等に設置する場合、各設置場所における視認環境によって表示マークが見やすかったり、そうでなかったりすることがある。具体的には、屋外では降雨や霧、排気ガス等が、トンネルの中では災害時に発生する煙霧等がそれぞれ視程障害となるが、これら障害の発生によって一律に表示マークが視認困難な状態に陥るのではなく、障害の種類によって表示マークの見やすさも変わってくる。例えば、トンネルに設置される表示装置の場合、火災の発生によって煙霧がトンネル内に充満した状況では、白煙に対しては赤色の照明光が最も視認距離が長く、黒煙に対しては白色の照明光が最も視認距離が長い。よって、表示装置が、その設置場所で発生するであろうと想定される視程障害に対して視認距離を十分長く確保可能な演色性を有する光源を備えていれば、障害発生時でも視認性は低下しない。
【０００８】
そこで、透光表示板を装置内側から照明する本発明の内照式表示装置は、複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置を用い、この複数の蛍光ランプの少なくとも一つを他の蛍光ランプとは演色性が異なるものを用い、つまり複数の蛍光ランプとして演色性が異なる種類のものを同一筐体内に収納して、多様な演色機能が発揮され得るように構成した（請求項１）。
【０００９】
この構成において、演色性が異なる蛍光ランプは、発生が想定される視程障害に対して視認距離を十分長く確保可能なものであればよく、障害が複数想定される場合にはそれぞれに対応した演色性のものを揃えて用いることが好ましい。例えば前述の如くトンネル内に設置される表示装置では、発光色が白煙に対応した赤色の波長帯域の蛍光ランプと、発光色が黒煙に対応した白色の波長帯域の蛍光ランプを共に用いることが好ましい。
【００１０】
表示装置の動作不良の原因には、初期故障を除いて、光源である蛍光ランプ自体の不具合、蛍光ランプを点灯する回路の不具合等がある。このうち、蛍光ランプの動作不良は、主として蛍ランプが定格寿命に達することによるものであるが、同じ定格及び品質の複数の蛍光ランプを同一条件で同時に使用しても、同時に寿命が尽きるようなことはなく、必ず寿命の長短が生じる。表示装置の光源として、複数の蛍光ランプを装備した面状光源を用いる場合、蛍光ランプの一つが動作不良を来たしても表示マークの視認性を低下させるため、不具合の生じた装置は直ちに補修しなければならない。
【００１１】
そこで、本発明は、複数の蛍光ランプを具備した光源装置によって透光表示板を装置内側から照明する内照式表示装置において、前記複数の蛍光ランプの少なくとも一つが定格寿命末期又は破局不点寿命に達したときに、その蛍光ランプが呈する動作異常を検知して寿命情報として信号出力する寿命監視手段を備えた構成とした（請求項２）。
【００１２】
この構成において、定格寿命に近い蛍光ランプの動作異常を検出する手段としては、フリッカーを光源装置の電流あおりから検出する手段、黒化による輝度低下を光量低下や口金近傍の光貫通率低下に伴って起こる光源装置の電流低下から検出する手段、寿命末期の電圧上昇を装置に装備した電圧計や分圧計で計測する手段、ガラス管の異常温度上昇を感温センサで検出する手段等がある。また、破局不点寿命に達した蛍光ランプの動作異常を検出する手段としては、輝度低下による故障を光量低下に伴う光源装置による電流の低下を検出する手段、不点灯を光源装置から電流供給がないことから検出する手段、また、熱陰極蛍光ランプでは発光輝度の低下からフィラメント断線毎の断線或いは放電回路の断線を検出する手段等がある。なお、冷陰極蛍光ランプは、給電線が断線してもランプ管球からの漏洩電流回路を構成する場合に断線していない給電線側は漏洩電流だけでランプの中央付近まで点灯するので断線を検出するセンサはランプの両側に取り付ける必要がある。
【００１３】
また、蛍光ランプを点灯する回路の動作不良が発生した表示装置を直ちに補修するため、本発明は前記構成の寿命監視手段を、安定器に備えられた電流の通流状態又は電圧の供給状態の監視手段から、蛍光ランプが定格寿命末期又は破局不点寿命に達したときに起こる状態異常を検知し、当該検知情報を信号出力する手段により構成した（請求項３）。
【００１４】
この構成において、安定器に備えられた電流の通流状態又は電圧の供給状態の監視手段は、制御型の電子安定器は内蔵された監視機能を利用して、無制御型の安定器は両状態の何れか又は双方を監視する手段を別途装備させて構成される。安定器の状態異常を検出する手段としては、安定器における通流電流又は供給電圧の変位、例えば電流あおり周期、寿命末期の供給電圧の上昇、配線断線に伴う通流電流の低下、定格電流又は定格電圧に対して一定以上の過電流、過電圧供給状態等の検出がある。安定器の動作異常は、熱陰極蛍光ランプではフィラメント断線ごとの断線検出と放電回路の断線検出、冷陰極蛍光ランプでは両電極欠損やリード線断線に伴う供給電圧上昇の検出によっても検出され得、また、１灯用安定器の場合はトランス中央巻線部接地による対地電圧半減、２灯用安定器の場合は２段カスケード巻き線オートトランスの中央部設置による対地電圧半減の検出によっても検出され得る。
【００１５】
各構成において、寿命情報として寿命監視手段から出力される信号は、適宜な構成の警報通報手段に入力され、当該手段において警報ランプを発光させる等して装置外部に動作異常が通知される。警報ランプは装置の内部又は装置周辺の外部に設けることができる。表示装置に信号伝送手段を設け、装置設置場所から離れた場所にある監視所等に前記寿命情報を伝送し、監視所内に設置した警報ランプを発光させるように構成してもよい。警報ランプ以外の通知手段を用いることもできる。
【００１６】
また、表示装置の薄型化を図り且つより鮮明に表示するため、本発明の面状光源装置は、複数の蛍光ランプを具備した面状光源装置であって、複数の長孔が一列に並べられてなる光透過性樹脂シートの前記長孔内に蛍光ランプを収納して固定し、このシートの一面に反射材を取り付けてシートの他面から光源光が放射されるような構成とした（請求項４）。
【００１７】
前記構成において、シートの光源光が放射される面に拡散材を取り付けて、放射面における光源光の輝度均整を図ることができる（請求項５）。
【００１８】
また、前記構成において、蛍光ランプは、シートに列設された長孔に対して、各長孔に連続して、或いは幾つかの長孔を開けて所定の間隔離隔して装填することができる。相互に間隔を開けてシート内に装填する構成にあっては、蛍光ランプ間の長孔に反射材を挿入して光源光の輝度均整を図ることができる（請求項６）。
【００１９】
また、表示面の輝度ムラを均一化するため、蛍光ランプの非発光口金部が隣接蛍光ランプと同位置とならないように蛍光ランプを千鳥配置にシート内に装填することが好ましい（請求項７）。
【００２０】
各構成において、蛍光ランプは熱陰極蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプの何れを用いることができる。蛍光ランプを収納する光透過性樹脂シートは、耐熱性が良好なポリカーボネート製のものが好適であり、表面に耐紫外線黄色防止処理が施されていればより好ましい。シートに形成する長孔は、蛍光ランプを装填可能な開口径、好ましくは長孔内に蛍光ランプが揺動不能に固定されるように蛍光ランプの外径よりも若干大きい開口径に形成される。
なお、面状光源装置は、位置表示装置等の装置内に収納して使用されるが、供給電源遮断等により装置が停電したときにも、バックアップバッテリや蓄電用コンデンサにより、或いは蓄光塗料、蓄光シート等の蓄光手段により、位置確認が可能な輝度を保持して長時間光源光が出射されるように構成することが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、トンネル内に設置される電話位置装置に本発明の内照式表示装置を適用した形態を示している。この表示装置１は、表面に電話マーク２ａが付された透光材からなる外装表示板２と、この外装表示板２が被さる基盤３から構成されている。詳しくは、外装表示板２は、ポリカーボネート又はアクリル樹脂等の光透過性樹脂材や光透過性ガラス材等からなる薄肉のパネルが用いられ、表示面がその中央から両側に傾斜した山形枠状に形成してある。図示されるように、表示面には、電話の受話器の形に縁取った着色透光性フィルム、或いは電話の受話器の絵が印刷された透光性フィルムを貼って電話マーク２ａを付してある。また、基盤３は、外装表示板２の周縁が接合する矩形状に形成され、その上面には、同図（Ｃ）に示されるように、平行に配置された４本の蛍光ランプ４が収納されている。これら蛍光ランプは、基盤３に設置された図示されない点灯回路とともに面状光源装置５を構成している。
そして、この表示装置１は、塵埃、白煙や黒煙等の煙霧等の視程障害が発生したときでも、トンネルの両方向から位置表示マークの視認距離を延伸させるため、４本の蛍光ランプ４のうち、端と中央の２本の蛍光ランプ４ａ、４ａは、他の２本の蛍光ランプとは異なる演色性のものを用いてある。外装表示板２の表面に適宜な塗料や残光塗料を塗布し、外装表示板２から出射される照明光が、視程障害が発生したときでも視認距離を延伸される演色性に変成されるように設けてもよい。
【００２２】
また、この表示装置１には、装置の動作異常を検出する監視装置６が装備されている。この監視装置６は、図２及び図３に示されるように、蛍光ランプ４の動作異常を検出するセンサ７と、警報ランプ８と、警報伝送器９と、センサ信号を処理する処理回路１０とから構成されている。
センサ７は、例えば蛍光ランプ４が破局不点寿命に達したことによる輝度の低下を検出する手段であり、各蛍光ランプ４の両側の金口付記にそれぞれ設置されてランプの輝度が所定の輝度以下となったときに信号出力するようになっている。警報ランプ８は、蛍光ランプ４とは発光色が異なっていて装置の動作異常を外部に通知するためのランプであり、図４に示されるように、基盤３の内部、又は装置外部の見やすい位置に設置されている。警報伝送器９は、装置の動作異常が発生したときに、その情報を装置設置場所とは離れた位置にある監視盤１１へ無線により又は信号ケーブルを介して伝送する手段である。処理回路１０は、各センサ７の出力信号を受けて閉動作する接点回路１０ａを備え、各センサ７のうちの一つが蛍光ランプ４の動作異常を検出したとき、つまり基盤３に設置された４本の蛍光ランプ４のうちの１本が動作異常を来たしたときに、警報ランプ８を点灯させるとともに警報伝送器９から監視盤１１に異常情報を信号出力するように設けてある。警報伝送器９から信号を受信した監視盤１１では、同盤に内蔵させた警報ランプを点灯させる等して装置の動作異常を外部に通知し、該当装置の修理を促すようになっている。
【００２３】
図５は表示装置１の基盤３に設置される面状光源装置５の他の形態を示しており、この光源装置５は、複数の長孔５１ａを列設してなる透光シート５１内に、蛍光ランプ４を複数本装填して構成されている。
透光シート５１は、無色透明なポリカーボネートからなり、蛍光ランプ４の外径よりも若干大きい厚みの側面に、蛍光ランプ４が装填可能な大きさで略正方形に開口していて他側の側面まで貫通した長孔５１ａを横一列に並設して形成されており、その一側の面には反射材１２が、他側の面には光拡散材１３がそれぞれ取り付けられている。各蛍光ランプ４は、その全体が各長孔５１ａ内に収納されて各孔内に揺動不能に支持されている。
光源装置５は、前記透光シート５１の光拡散材１３が取り付けられた側の面を外装表示板２に面するように向け、反射材１２が取り付けられた側の面を基盤３に固定して表示装置１内に設置され、図示されない点灯回路で蛍光ランプ４を点灯させ、透光シート５１表面から出射される光で外装表示板２の表示マーク２ａを装置内側から照明する。
【００２４】
前記構成において、蛍光ランプ４は照明光として必要とされる光量に応じて、透光シート５１内に適宜な数収納することができ、図５に示されるように各長孔５１ａ内に連続的に収納しても、一本ずつ間隔を開けて或いは図６に示されるように複数本ずつ間隔を開けて収納してもよく、同図に示されるように、蛍光ランプ４の配置間隙には反射材１２を配置して集光性を向上させることが好ましい。また、蛍光ランプ４同士を適宜な数の長孔５１ａ分間隔を開ける場合、図７に示されるように、配置間隙間の各長孔５１ａ内に反射材１２を挿入してもよい。
【００２５】
また、透光シート５１から出射される光源光の輝度ムラを防止するため、透光シート５１内で、図８に示されるように、隣接長孔５１ａに収納された蛍光ランプ４同士が、それぞれ非発光口金部が同位置とならないよう位置をずらせ、シート全体で蛍光ランプ４が千鳥配置となるように構成することができる。
【００２６】
このように、光源装置５が長孔５１ａを有する透光シート５１内に蛍光ランプ４を収納して構成されているから、ランプの挿入及び固定という簡易な手順及び作業で光源装置５を生産することができ、また、複数本の蛍光ランプ４が透光シート５１内に一体化されているから、表示装置１への取り付けや交換も簡単に行うことができる。また、蛍光ランプ４として、外径が１０ｍｍ程度の冷陰極蛍光ランプを用いれば、光源装置５とこれを収納する表示装置１を薄くコンパクトに構成することができる。
【００２７】
なお、光源装置５は、図９（Ａ）に示されるように、外装表示板２の内面を照らす位置に設置されるが、同図（Ｂ）に示されるように、外装表示板２を均一且つ鮮明に照らすように、外装表示板２と同形に屈曲した透光シート５１に蛍光ランプ４を装填して光源装置５を構成し、これを外装表示板２に並べて取り付けてもよい。光源装置５には、前述の監視装置６を取り付けることができる。
また、図１０に示されるように、正背両面に表示板２、２を有する表示装置１に対し、蛍光ランプ４が装填された透光シート５１を反射材１２を挟んで一体化して光源装置５を構成し、これを装置に組み入れて両表示板が内照されるように構成してもよい。
【００２８】
なお、図示した表示装置と光源装置の形態は一例であり、本発明は他の様々な形態で構成することができる。また、本発明の光源装置は、面状光源を利用する種々の表示装置に利用可能なものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の内照式表示装置によれば、異種演色性を奏する蛍光ランプを複数装備して構成されているから、発生する視程障害の種類に関わりなく、表示マークを鮮明に明示させることができる。トンネル内の電話位置表示装置にあっては、装置の左右両方向に表示マークが明示されるように構成する必要があるが、この場合でも、演色性の異なる蛍光ランプを装置両側に配置することで煙霧等の発生に関わりなく、電話マークを明瞭に表示させることができる。
また、寿命監視手段を装備し、蛍光ランプが寿命に達するなどして表示障害を起こしている場合に警報ランプを表示させることによって、装置外部から或いは遠隔監視所において動作異常を目視確認することができ、速やかに装置を復旧させるることが可能となる。
本発明の面状光源装置によれば、鮮明且つ効果的、高輝度で表示板のマークを照明することができ、また、透光シートの長孔内に蛍光ランプを装填してユニット化されているので、表示装置に収納する作業等の取扱いを簡便に行うことが可能であり、外部からの衝撃に対して蛍光ランプの保護して破損防止や漏洩電流の防止が図れ、さらに、透光シートの大きさや装填する蛍光ランプの数等を調節することにより、光源光の輝度の調節を容易に行って所望の照明光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電話の位置を表示する本発明の表示装置の構成を示した（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は基盤上の蛍光ランプの配置を示した図である。
【図２】表示装置の動作異常を検出する監視装置の構成を示した図である。
【図３】監視装置の処理回路の構成を示した図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は監視装置の警報ランプの取り付け位置を示す図である。
【図５】本発明の光源装置をその要部を断面で示した図である。
【図６】蛍光ランプを収納した透光シートの一例の断面図である。
【図７】蛍光ランプを収納した透光シートの他の例の断面図である。
【図８】透光シート内に収納される蛍光ランプの配置を示した図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は外装表示板に対する光源装置の配置の形態を示した
【図１０】本発明の光源装置の他の例の断面図である。
【符号の説明】
１　表示装置、２　外装表示板、３　基盤、４　蛍光ランプ、５　光源装置、６　監視装置、７　センサ、８　警報ランプ、９　警報伝送器、１０　処理回路、１１　監視盤、１２　反射材、１３　光拡散材、５１　透光シート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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