(57)【要約】【課題】発光ダイオードを光源としていて、メンテナンスが容易であるとともに、誘目性に違和感のない点滅標識灯装置を提供する。【解決手段】点滅標識灯装置は、複数の表示部１２を近接して備えた標識灯本体１０と、標識灯本体１０の複数の表示部１２にそれぞれ配設された複数の発光ダイオード光源２０と、位相が１８０°づつずれるとともに同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して順次１８０°位相がずれた状態にして印加する間欠駆動回路３０とを具備している。同時オン−オン時の間欠電圧を傾斜させたり、ＰＷＭ制御したりすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示部を近接して備えた標識灯本体と；
標識灯本体の複数の表示部にそれぞれ配設された複数の発光ダイオード光源と；
位相が１８０°づつずれるとともに同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して順次印加する間欠駆動回路と；
を具備していることを特徴とする点滅標識灯装置。
【請求項２】
間欠駆動回路は、同時オン−オン状態のときに実効値が傾斜変化する電圧を出力することを特徴とする請求項１記載の点滅標識灯装置。
【請求項３】
実効値が傾斜変化する電圧は、互いに位相が１８０°ずれたＰＷＭ制御電圧であることを特徴とする請求項２記載の点滅標識灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の表示部が交互に点灯することにより点滅表示を行う点滅標識灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一対の表示部が交互に点灯することにより点滅表示を行う点滅標識灯は、例えば空港における滑走路警戒灯などに従来から用いられている。従来のこの種の標識灯に用いられている光源は、ハロゲン電球などの白熱電球である。
【０００３】
一方、従来の各種標識灯には、光源として一般に白熱電球が使用されてきた。ところが、白熱電球は、寿命が短いため標識灯のメンテナンスが面倒であるなどの問題がある。
【０００４】
これに対して、近時開発が進んでいて、光色、発光量および価格などの面において大幅に改善されている発光ダイオードが標識灯の光源として採用される傾向にあり、これによってメンテナンスが容易になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、点滅標識灯においても光源を発光ダイオードに置換してみた。
【０００６】
ところが、誘目性の点で違和感のあることに気付いた。この違和感について本発明者が調査した結果、発光ダイオードと白熱電球の残光特性の違いが強く影響していることが分かった。すなわち、白熱電球は、白熱フィラメントが白熱することにより発光するので、残光特性を有している。このため、従来の点滅標識灯においては、一方の表示部の標識光がいくらか継続して残っている間に他方の表示部が標識光を発生しだす。また、上記の残光特性のために、標識光の立ち上がりおよび立ち下りが比較的緩やかに変化する。
【０００７】
これに対して、光源を発光ダイオードに置換した点滅標識灯は、一方の表示部の表示が終了した後に他方の表示部が表示を開始する。発光ダイオードは、基本的に残光特性の殆どない光源である。したがって、その発光の立ち上がりおよび立ち下りが急峻で、切れのよい発光を行うために、一対の表示部のある点滅標識灯に発光ダイオードを光源として用いると、点滅に違和感を生じることになる。
【０００８】
本発明は、発光ダイオードを光源としていて、メンテナンスが容易であるとともに、誘目性に違和感のない点滅標識灯装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、加えて作動時の電源から見た負荷がほぼ一定になる点滅標識灯装置を提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の点滅標識灯装置は、複数の表示部を近接して備えた標識灯本体と；標識灯本体の複数の表示部にそれぞれ配設された複数の発光ダイオード光源と；位相が１８０°づつずれるとともに同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して順次印加する間欠駆動回路と；を具備していることを特徴としている。
【００１１】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１２】
＜標識灯本体について＞    標識灯本体は、点滅標識灯装置から複数の発光ダイオード光源および間欠駆動回路を除いた残余の部分をいう。また、標識灯本体は、複数の表示部を近接して備えている。複数の表示部は、隣接してもよいし、複数の表示部の標識光が点滅して認識できるような位置関係にあれば、多少離間していてもよい。さらに、標識灯本体は、そのほぼ全体が地上に露出して設置されるのでもよいし、路面や壁面に埋設された状態で設置されるように構成されていてもよい。
【００１３】
＜複数の発光ダイオード光源について＞    複数の発光ダイオード光源は、それぞれ単一または複数の発光ダイオードにより構成することができる。一つの発光ダイオード光源を複数の発光ダイオードを用いて構成する場合、配線基板に複数の発光ダイオードが実装された発光ダイオードモジュールを構成していることが許容される。
【００１４】
また、発光ダイオード光源は、発光ダイオードがレンズ形および非レンズ形のいずれであってもよい。発光ダイオードは、その発光色が特定のものに限定されない。標識の目的にしたがい適当な発光色を用いることができる。例えば、注意喚起のためには、標識光を黄色にすることができる。
【００１５】
さらに、発光ダイオード光源は、複数の発光ダイオードを球形類似の立体形状に分散して配置することにより、白熱電球のような形状に構成することができる。あるいは、発光ダイオード光源は、複数の発光ダイオードが表示部の全体にわたってほぼ平面的に分散するように配置することにより、そのまま表示部を構成するようにしてもよい。
【００１６】
＜間欠駆動回路について＞    間欠駆動回路は、複数の発光ダイオード光源を駆動して所定時間間隔で交互に短時間の間繰り返し点灯させることにより、複数の発光ダイオード光源の間で点滅する標識光を発生するための回路手段である。そのために、間欠駆動回路は、電圧の位相が１８０°づつずれるとともに、１８０°ずれる電圧の間に同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して印加するように構成されている。間欠電圧は、その波形として例えば矩形波、台形波および三角波など適当なものを選択して用いることができる。
【００１７】
また、同時オン−オン状態の時間およびその際の電圧波形は、点滅の際の違和感が生じにくいような適当な値および波形に設定することができる。例えば、同時オン−オン状態のときに印加される立ち上がり時および立ち下り時の電圧波形がともに矩形でもよいし、立ち上がり時が上向きの傾斜波形で、立ち下り時が下向きの傾斜波形でもよい。後者の場合には、立ち上がり時に発光量が時間の経過とともに増加し、立ち下り時に発光量が時間の経過とともに減少する。また、同時オン−オン状態のときに印加される電圧をＰＷＭ制御することにより、単独オン時間における値より実効値が傾斜ないし低下した電圧を印加することができる。
【００１８】
さらに、間欠駆動回路は、標識灯本体から離間した位置に配設することができる。また、この場合、間欠駆動回路を複数の標識灯本体に対して共用するように配設することを許容する。しかし、要すれば、間欠駆動回路を標識灯本体の内部に配設することができる。
【００１９】
＜本発明のその他の構成について＞    本発明の必須構成要素ではないが、所望によって以下の構成を付加することにより、点滅標識灯装置としての性能が向上する。
【００２０】
１．（表示部保護カバー）    表示部保護カバーは、点滅標識灯装置における一対の表示部の前面に配設されて、発光ダイオード光源を降雨や塵埃から保護する。一般的には素通しの透明板を主体として構成されるが、所望によりカラーフィルタやレンズの機能を付加することができる。これにより、標識光の色度や配光特性を補正することができる。
【００２１】
２．（反射鏡）    反射鏡は、発光ダイオード光源が従来の白熱電球のような立体的な輪郭形状をなしている場合に効果的な集光手段であり、回転放物面や回転楕円面のような形状をなしている反射鏡を用いることができる。
【００２２】
３．（遮光カバー）    遮光カバーは、点滅標識灯装置における複数の表示部の周囲に配設されて、発光ダイオード光源からの標識光が不所望な方向へ投射されないように規制する手段である。
【００２３】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、上記の構成を具備していることにより、複数の表示部には同時オン−オン状態のある間欠電圧が１８０°の位相差で印加されて複数の発光ダイオード光源が交互に点滅するので、一つの表示部の標識光が残っている間に次の表示部が次の標識光を発生することになり、その結果、誘目性に違和感のない点滅標識光が行われる。
【００２４】
また、複数の表示部には発光ダイオード光源が用いられているので、従来の白熱電球を光源とする場合に比較して、光源の寿命が長くなり、その分点滅標識灯装置のメンテナンスが容易になる。
【００２５】
請求項２の発明の点滅標識灯装置は、請求項１記載の点滅標識灯装置において、間欠駆動回路は、同時オン−オン状態のときに実効値が傾斜変化する電圧を出力することを特徴としている。
【００２６】
実効値が傾斜変化する電圧は、電圧波形を傾斜させたり、ＰＷＭ制御したりすることより形成することができる。
【００２７】
そうして、本発明においては、上記の構成を具備していることにより、複数の表示部から発生するそれぞれの標識光の立ち上がりと立ち下りが緩やかになる。したがって、一つの表示部の標識光が緩やかに立ち下がる途中に次の表示部からの標識光が緩やかに立ち上がることになり、従来の白熱電球を光源とする点滅標識灯装置におけるのと同様な点滅標識が行われる。このため、従来の白熱電球を光源とする点滅標識灯装置と本発明による点滅標識灯装置を併用しても違和感を生じない程度になる。
【００２８】
また、一つの表示部の発光ダイオード光源に印加される立ち下り時および立ち上がり時のそれぞれの傾斜電圧と、次の表示部の発光ダイオード光源に印加されるのと同様で、かつ、位相が１８０°ずれた傾斜電圧との傾斜を等しくすることにより、電源から供給する負荷電力を一定化でき、負荷電力の変動に伴う電源変動を防止するとともに、電源および電源ケーブルの容量を小さくすることができる。なお、傾斜電圧の傾斜は、立ち上がりと立ち下りとで多少相違していても電源から流出する負荷電力をほぼ一定化できるので、差し支えない。したがって、一対の発光ダイオード光源に印加される傾斜電圧の傾斜はほぼ等しい程度であればよい。
【００２９】
請求項３の発明の点滅標識灯装置は、請求項２記載の点滅標識灯装置において、実効値が傾斜変化する電圧は、位相が１８０°ずれたＰＷＭ制御電圧であることを特徴としている。
【００３０】
本発明は、実効値が傾斜変化する電圧をＰＷＭ制御により形成する場合に、電源から流出する負荷電力を一定化するのに好適な構成を規定している。
【００３１】
複数の発光ダイオード光源に印加される電圧は、波高値を一定にしても実効値を時間に対して傾斜させることができるが、要すればＰＷＭ制御電圧の波高値を時間の経過にしたがって変化、例えば傾斜させることができる。
【００３２】
そうして、本発明においては、同時オン−オン状態のときに印加される立ち上がり時および立ち下り時の電圧をＰＷＭ制御することにより、単独オン時間における値より実効値が低下した電圧を印加して、点滅の誘目性に違和感の生じない点滅標識光を発生できる。
【００３３】
また、これに加えて、一つの発光ダイオード光源に印加される電圧と次のそれに印加される電圧とのＰＷＭ制御電圧の位相が１８０°ずれているので、電源から供給する負荷電力を一定化でき、負荷電力の変動に伴う電源変動を防止するとともに、電源および電源ケーブルの容量を小さくすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
図１ないし図４は、本発明の点滅標識灯装置における第１の実施の形態としての滑走路警戒灯を示し、図１は滑走路警戒灯の前面カバーを中央で水平方向に切断した状態の正面図、図２は発光ダイオード光源の正面図、図３は複数の滑走路警戒灯に対する電源接続を示す回路図、図４は発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図である。本実施の形態において、点滅標識灯装置は、標識灯本体１０、一対の発光ダイオード光源２０および間欠駆動回路３０を具備している。
【００３６】
標識灯本体１０は、図１に示すように、本実施の形態においては地上形であり、灯体１１、複数、例えば一対の表示部１２、前面カバー１３およびマウント部１４を備えている。灯体１１は、正面視において横長長円形であり、左右に近接して配設された複数の表示部受容凹部を有している。複数の表示部１２は、灯体１１の左右の表示部受容凹部に配設されている。前面カバー１３は、蝶番１３ａによって灯体１１の前面上部に枢着されて回動可能になっている。そして、複数の表示部１２の前面を保護する複数の透明保護カバー１３ｂを左右に近接して有している。マウント部１４は、灯体１１の下部に取り付けられていて、灯体１１を図示しない基台に固定的に支持する。また、マウント部１４は、灯体１１の向きを標識光が所定の方向へ投射されるように可調整にしている。
【００３７】
発光ダイオード光源２０は、図２に示すように、複数の発光ダイオード２１を円形の配線基板２２に実装した発光ダイオードモジュール２３からなる。そして、灯体１１の表示部１２の光源として配設されている。なお、発光ダイオード２１は、黄色発光を行うものが用いられている。
【００３８】
間欠駆動回路３０は、図３および図４に示すように、位相が１８０°づつずれるとともに同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して順次１８０°位相がずれた状態にして印加する。本実施の形態において、間欠駆動回路３０は、図４に示すように、上記の間欠電圧を印加するために、一方の発光ダイオード光源をＡとし、他方の発光ダイオード光源をＢとしたとき、発光ダイオード光源Ａを付勢する第１の回路ａと、他方の発光ダイオード光源Ｂを付勢する第２の回路ｂとを有している。間欠電圧は、図４に示すように、第１および第２の回路ａ、ｂのいずれにおいてもその波形が矩形波であり、かつ、第１の回路ａと第２の回路ｂとの間で位相が１８０°ずれているとともに、図４において点線と点線の間の狭い期間に同時オン−オン状態が生じるように制御されている。なお、図３においては、３灯の点滅標識灯装置ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３に対して間欠電圧を印加して付勢するように構成されている。
【００３９】
本実施の形態における３灯の点滅標識灯装置ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３は、一方の発光ダイオード光源Ａと、他方の発光ダイオード光源Ｂとが交互に点滅を繰り返すように作動するが、その点滅の際に両方の発光ダイオード光源Ａ、Ｂが短時間の間同時に点灯しながら点滅が行われる。
【００４０】
以下、図５ないし図８を参照して本発明の点滅標識灯装置としての滑走路警戒灯におけるその他の実施の形態について説明する。なお、各図において、図４と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図である。本実施の形態においては、間欠電圧が台形波により構成されている。また、台形波の傾斜電圧部分は、第１および第２の回路ａ、ｂに現れる１８０°位相のずれた電圧の同時オン−オン期間になっている。
【００４２】
本実施の形態によれば、光源が白熱電球の場合におけるのと極めて類似した点滅が得られるとともに、ＰＷＭ制御波形Ｐ２の位相が１８０°ずれているので、間欠駆動回路から出力される負荷電力が一定になる。
【００４３】
図６は、本発明の第３の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図である。本実施の形態においては、間欠電圧の同時オン−オン期間中の部分がオンデューティ一定のＰＷＭ制御波形Ｐ１で、かつ、当該波形Ｐ１の位相が互いに１８０°ずれている。
【００４４】
本実施の形態によれば、間欠駆動回路から出力される負荷電力が一定になる。
【００４５】
図７は、本発明の第４の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図である。本実施の形態においては、間欠電圧の同時オン−オン期間中の部分がオンデューティ連続変化のＰＷＭ制御波形Ｐ２で、かつ、当該波形Ｐ２の位相が互いに１８０°ずれている。
【００４６】
本実施の形態によれば、同時オン−オン期間中の実効電圧が立ち上がり時には時間とともに上昇する傾斜電圧となり、立ち下り時には時間とともに下降する傾斜電圧となるので、光源が白熱電球の場合におけるのと極めて類似した点滅が得られるとともに、ＰＷＭ制御波形Ｐ２の位相が１８０°ずれているので、間欠駆動回路から出力される負荷電力が一定になる。
【００４７】
図８は、本発明の第５の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図である。本実施の形態においては、間欠電圧の同時オン−オン期間中の部分がオンデューティ一定のＰＷＭ制御波形Ｐ３で、当該波形Ｐ３の位相が互いに１８０°ずれていて、しかも、瞬時値が傾斜している。
【００４８】
本実施の形態によれば、同時オン−オン期間中の実効電圧が立ち上がり時には時間とともに上昇する傾斜電圧となり、立ち下り時には時間とともに下降する傾斜電圧となるので、光源が白熱電球の場合におけるのと極めて類似した点滅が得られるとともに、ＰＷＭ制御波形Ｐ２の位相が１８０°ずれているので、間欠駆動回路から出力される負荷電力が一定になる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、標識灯本体の複数の表示部にそれぞれ配設された複数の発光ダイオード光源を、間欠駆動回路から位相が１８０°づつずれるとともに同時オン−オン状態のある間欠電圧を複数の発光ダイオード光源に対して順次印加して付勢することにより、発光ダイオードを光源としていて、メンテナンスが容易であるとともに、誘目性に違和感のない点滅標識灯装置を提供することができる。
【００５０】
請求項２の発明によれば、間欠駆動回路が、同時オン−オン状態のときに実効値が傾斜変化する電圧を出力することことにより、加えて光源が白熱電球の場合におけるのと極めて類似した点滅が得られる点滅標識灯装置を提供することができる。
【００５１】
請求項３の発明によれば、実効値が傾斜変化する電圧が、互いに位相が１８０°ずれたＰＷＭ制御電圧であることことにより、加えて作動時の電源から見た負荷が一定になる点滅標識灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の点滅標識灯装置における第１の実施の形態としての滑走路警戒灯を示す滑走路警戒灯の前面カバーを中央で水平方向に切断した状態の正面図
【図２】同じく発光ダイオード光源の正面図
【図３】同じく複数の滑走路警戒灯に対する電源接続を示す回路図
【図４】同じく発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図
【図５】本発明の第２の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図
【図６】本発明の第３の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図
【図７】本発明の第４の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図
【図８】本発明の第５の実施の形態における発光ダイオード光源に印加する間欠電圧の波形図
【符号の説明】
３０…間欠駆動回路、Ａ…一方の発光ダイオード光源、ａ…第１の回路、Ｂ…他方の発光ダイオード光源、ｂ…第２の回路、ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３…点滅標識灯装置
【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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