(57)【要約】【課題】  少ない消費電力で、発光量の少ないＬＥＤであっても、長い光到達性能が得られる船灯の提供。【解決手段】  光源として多数のＬＥＤ３６を使用し、そのＬＥＤを水平方向に円形又は円弧状に並べて設置し、光源の上下に互いに対称配置に一対の反射鏡４０，４１を、その反射面４０ａ，４１ａを互いに対向させ、その反射鏡の両反射面により先端側が拡開したテーパ状の光放射空間４５を円周方向に連続して形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として多数のＬＥＤを使用し、該ＬＥＤを水平方向に円形又は円弧状に並べて設置し、該光源の上下に互いに対称配置に一対の反射鏡を、その反射面を互いに対向させて備え、該反射鏡の両反射面により先端側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させたことを特徴としてなる船灯。
【請求項２】
前記両反射鏡は反射面が円錐形に形成され、各反射面を、間隔を隔てて対向させることにより先端側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させてなる請求項1に記載の船灯。
【請求項３】
前記両反射鏡の反射面間の先端部分に、上下方向きの光を水平方向側に屈折させる凸レンズを前記ＬＥＤ配列と同心配置に備えてなる請求項１又は２に記載の船灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行又は停泊時の安全のために使用する船灯であって、光源にＬＥＤ(発光ダイオード)を用いた船灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船灯には、信号灯と航海灯があり、航海灯としては前部灯(マスト灯)、停泊灯（アンカーライト）、船尾灯（スターンライト）、左舷灯（ポートライト）、右舷灯（スターボードライト）及び紅灯がある。これらは何れも海水、風雨及び直射日光に曝され、過酷な温度条件下に置かれるものであるとともに、船舶の安全航行にはなくてはならないものであるため、海上の厳しい環境の中でも十分安全に持ち堪えられるよう耐環境性が無ければならない。
【０００３】
この種の従来の船灯は、図９示すようにフィラメント式の電球１を光源に使用し、これを支持台２に固定したソケット３に着脱可能に装着し、その周囲を、円筒状をした光透過性のカバー４で囲み、そのカバー４の外側又は内側に、船灯の種類に応じて遮光板５を取り付け、水平方向の照射角度を制限した構造のものが一般的である。また、光透過性のカバー４に集光レンズをその円周方向に連続して備え、これによって上下方向の光の拡散を抑制したものも知られている(例えば特許文献１)。
【０００４】
一方、近年において、道路の信号灯や各種の照明器具等の光源としてＬＥＤが使用され、広く実用化されているところであり、船灯においても光源にＬＥＤを使用したものが提案されている（特許文献２及び３）。
【特許文献１】特開平１０−１４９７０４号公報
【特許文献２】実開平２−５６０９５号公報
【特許文献３】実開平４−１３３３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のＬＥＤを使用した船灯のように、ＬＥＤを単に多数並べて設置したものは、光の拡散が大きいために光の到達性能が低く、道路の信号等のように光到達距離が比較的短い場合には使用できても、航海灯のように数ｋｍもの到達距離を満足させるためには多数のＬＥＤを使用せざるを得ず、形状が大きくなるとともに、消費電力も大きくならざるを得ないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、少ない消費電力で、発光量の少ないＬＥＤであっても、長い光到達性能が得られる船灯の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する請求項１の発明は、光源として多数のＬＥＤを使用し、該ＬＥＤを水平方向に円形又は円弧状に並べて設置し、該光源の上下に互いに対称配置に一対の反射鏡を、その反射面を互いに対向させて備え、該反射鏡の両反射面により先端側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させたことを特徴としてなる船灯にある。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記請求項１の構成に加え、前記両反射鏡は反射面が円錐形に形成され、各反射面を、間隔を隔てて対向させることにより先端側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させたことにある。
【０００９】
請求項３の発明は、前記請求項１又は２の構成に加え、前記両反射鏡の反射面間の先端部分に、上下方向きの光を水平方向側に屈折させる凸レンズを前記ＬＥＤ配列と同心配置に備えたことにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、光源として多数のＬＥＤを使用し、該ＬＥＤを水平方向に円形又は円弧状に並べて設置し、該光源の上下に互いに対称配置に一対の反射鏡を、その反射面を互いに対向させて備え、該反射鏡の両反射面により先端側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させたことにより、広範囲の向きに出ているＬＥＤの光の成分を必要とされる範囲に集めることができ、かつ、上下の反射面によって１つのＬＥＤからの光の像が反射回数に応じて幾重にも見えることとなり、明るさが増すこととなり、船灯として必要な光量を少ない数のＬＥＤによって効果的に得ることができる。
【００１１】
また、前記両反射鏡は反射面が円錐形に形成され、各反射面を、間隔を隔てて対向させることによりレンズ側が拡開したテーパ状の光放射空間を円周方向に連続して形成させたことにより、水平放射方向に均一な発光状況を容易に得ることができる。
【００１２】
更に、前記両反射鏡の反射面間の先端部分に、上下方向きの光を水平方向側に屈折させる凸レンズを前記ＬＥＤ配列と同心配置に備えることにより、鉛直方向の光の広がりを更に抑制させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の実施の態様を図面について説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る船灯の一例を示しており、この船灯のケーシングは、最下部の基部ユニット１０と、最上部の頂部ユニット１１、両ユニット１０，１１間に介在させた中空筒状の胴部筒１２とをもって構成されている。
【００１５】
胴部筒１２は、その内部が光源収容部となっており、全体が透光性の硬質合成樹脂材又は耐衝撃性のガラスをもって中空筒状に形成され、その周壁には、円周方向に連続させた凸レンズ１３，１３が上下２段配置に一体成形されている。この凸レンズ１３，１３部分が外部に光を照射する透光部となっている。
【００１６】
基部ユニット１０は円形をした上方開放型の箱状をしており、底面に開口部を有し、その開口部が底板１４により閉鎖されている。底板１４はボルト１５によってネジ止めされており、取り外しが可能となっている。この基部ユニット１０内には電源回路１７が収容されている。基部ユニット１０の上端外周にフランジ１６が一体に成形されており、該フランジ１６上に胴部筒１２の下端が接合され、接着剤により気密を持たせた状態で接着されている。
【００１７】
頂部ユニット１１は、円形の中空箱状に成形され、その下端外周にフランジ１８が一体に成形され、その下面に円形の漏斗状をした頂部閉鎖版１９の周縁部上面が接合され、接着剤により気密性を持たせて接着されている。頂部閉鎖版１９の周縁部下面に胴部筒１２の上端が接合され、接着剤により気密性を持たせて接着されている。また、頂部ユニット１１の頂面には中央部分に開口２０が形成されている。
【００１８】
基部ユニット１０の前記フランジ１６の上面及び頂部ユニット１１の上記フランジ１８の下面には、胴部筒１２の接合位置の外側に遮光版取り付け用の凹溝２１，２２が互いに対向配置に形成されており、遮光版２３が、両凹溝２１，２２内に上下各縁部が嵌合されることによって取り付けられている。この遮光版２３は、必要に応じて胴部筒１２の円周の所望の角度範囲を遮光するために取り付けるものであり、胴部筒１２の全周に亘って発光させる船灯には使用しない。
【００１９】
基部ユニット１０の底板１４の中央には、支柱用金属筒３０が貫通されて一体化されており、その金属筒３０の下端が底板１４の下面に開口されている。この支柱用金属筒３０は、胴部筒１２の中央に挿入され、上端が胴部筒１２の上端に固定されている頂部閉鎖版１９の下面に接合されている。
【００２０】
頂部閉鎖版１９の中央部分には開口３１が形成され、その周縁部に下向きの短筒部３２が一体に成形されている。この短筒部３２外に前記支柱用金属筒３０の上端が嵌合され、パッキン３３を介して頂部閉鎖版１９の下面に気密性を持たせた状態で接合されている。
【００２１】
支柱用金属筒３０の外周には、図１、図５、図６に示すように、前述した胴部筒１２の凸レンズ１３、１３と同高さ部分にリング状をした光源支持台３５が固定されている。この光源支持台３５はフレキシブルプリント配線基板から構成されており、その外周に光源である多数のＬＥＤ３６，３６……が一定間隔を隔て、円周方向に並べて取り付けられている。このＬＥＤ３６，３６……にはリード線３７，３７を介して電源回路１７より通電されるようになっている。これらのＬＥＤ３６，３６……によって胴部筒１２のリング状の凸レンズ１３，１３に向けて放射状に光が照射されるようになっている。
【００２２】
両光源支持台３５，３５の上下には、それぞれこれを挟む配置に円盤状をした一対の反射鏡４０，４１が固定されている。この各反射鏡４０，４１は中心部分に取り付け孔が開口され、この開口内に支柱用金属筒３０が挿通されている。
【００２３】
これらの上下に２対配置した各反射鏡４０，４１及び両光源支持台３５，３５は、上下両端の固定用リング４２，４３及び中央のスペーサーリング４４によって所定間隔を隔てた所定の配置に固定されている。各リング４２，４３，４４は、それぞれ支柱用金属筒３０の外周に嵌合されており、上下両端位置の固定用リング４２，４３には内向きに固定用突起４２ａ，４３ａが突設され、これを支柱用金属筒３０の外周に形成した係合凹部に嵌合させることによって所定の高さ位置に固定され、これによって反射鏡４０、光源支持台３５及び反射鏡４１の順にそれらを所定の位置及び間隔に位置決めさせている。
【００２４】
両反射鏡４０，４１は互いに逆向きの円錐形に形成され、両者の間隔が中心部分側に比べて外周縁側が広い配置にとなるように設置している。そしてこれらの反射鏡４０，４１は互いに対向する面を反射面４０ａ，４１ａとしており、これによって反射鏡中心部に比べて外周縁側（凸レンズ１３側）が拡開したテーパ状の光放射空間４５を円周方向に連続して形成させている。
【００２５】
尚、図中４６は、各リング４２〜４４と反射鏡４０又は４１との間に介在させた弾性パッキンである。
【００２６】
このように構成される本発明に係る船灯は、光源であるＬＥＤ３６から発した光は、その前方側で全周の放射方向に拡散されることとなるが、その光は両反射面４０ａ，４１ａに反射されて中央部分に集光され、更にこれが凸レンズ１３によって上下方向の幅が狭められた光束となって水平放射方向に照射される。
【００２７】
次に、上述した両反射鏡４０，４１を使用した場合のＬＥＤ３６からの光路を図面によって解析すると、図７（イ）に示す両反射面の挟み角αを２０°、ＬＥＤ３６から両反射面４０ａ，４１ａの先端を結ぶ位置までの長さｈを６５ｍｍ、両反射面のＬＥＤ位置の間隔ｚを５ｍｍとした場合、正面側に達するＬＥＤの光は、ＬＥＤと同高さ位置（中央）ａでは、実物からの光がそのまま到達し、その上下の１つ隣りｂでは実物が反射面４０ａ又は４１ａによって一回反射した光が到達し、更に上下の２つ隣りｃでは両反射面４０ａ，４１ａに１回ずつ計２回反射した光が到達し、更に上下の３つ隣りｄでは３回反射した光が到達することとなる。
【００２８】
この時正面では、１つの円形のＬＥＤの光が、図７（ロ）に示すように、中央が最も明るい円形に、上下に到るに従って徐々に短径が小さくなった楕円形に見える。
【００２９】
また、水平から下側７．５°の位置では、図８（イ）の如き光跡をたどり、図８（ロ）に示すように、最下部よりやや上に、ＬＥＤの実物ａが稍楕円気味の形状に見えることとなる。
【００３０】
このように、ＬＥＤ及び反射鏡を配置することによって、両反射面に複数回反射し、それぞれが前方に到達するため、１つのＬＥＤが複数個にみえることとなる。
【００３１】
尚、上述の実施例では、円周方向に向けて1列にＬＥＤを配置し、その上下に一対の反射鏡を設置し、その反射鏡間の外側に凸レンズを設けることによって１つの発光ユニットを構成し、この発光ユニットを上下２段配置に設置した場合を示しているが、この他、上記発光ユニットを１段又は３段以上設置してもよく、また、１つの上記発光ユニットに複数列配置（多段配置）にＬＥＤを設置、即ち、上下１対の反射鏡間に上下複数段配置にＬＥＤを設置したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の一例を示す船灯の縦断面図である。
【図２】同上の平面図である。
【図３】同上の底面図である。
【図４】同上の遮光版取り付け状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示す船灯のＬＥＤ及び反射鏡設置部分の分解斜視図である。
【図６】同上の組立状態を示す部分拡大断面図である。
【図７】図１に示す船灯における１組の反射鏡間のＬＥＤからの光が前方中央高さに位置に到達する光跡を示す解析図、及び同位置で見えるＬＥＤの実物及び反射像を示す正面図である。
【図８】同上の中央高さ位置から下７．５°の角度位置に達する光跡示す解析図、及び同位置で見えるＬＥＤの実物及び反射像を示す正面図である。
【図９】従来の船灯の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  基部ユニット
１１  頂部ユニット
１２  胴部筒
１３  凸レンズ
１４  底板
１５  ボルト
１６  １８  フランジ
１７  電源回路
１９  頂部閉鎖版
２０  開口
２１  ２２  凹溝
２３  遮光版
３０  支柱用金属筒
３０  開口
３２  短筒部
３３  パッキン
３５  光源支持台
３６  ＬＥＤ
３７  リード線
４０  ４１  反射鏡
４２  ４３  固定用リング
４２ａ  ４３ａ  固定用突起
４４  スペーサーリング
４５  光放射空間
４６  弾性パッキン
【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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