特開 2025-91870 表示灯

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025091870

(43)【公開日】2025-06-19

(54)【発明の名称】表示灯

(51)【国際特許分類】

   F21L 4/00 20060101AFI20250612BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20250612BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20250612BHJP

   F21W 111/10 20060101ALN20250612BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20250612BHJP

【ＦＩ】

F21L4/00 416

F21V5/00 320

F21V5/04 300

F21V5/04 600

F21W111:10

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023207393

(22)【出願日】2023-12-08

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 試験日：令和５年６月８日 試験場所：山形県ＪＲ東日本路線内（山形県東田川郡庄内町小出新田大谷地８） 〔刊行物等〕 打合せ日：令和５年７月３１日 打合せ場所：ＪＲ東日本本社ビル１３階（東京都渋谷区代々木二丁目２番２号） 〔刊行物等〕 試験日：令和５年９月７日 試験場所：竜王町農道（滋賀県蒲生郡竜王町須惠１２８７） 〔刊行物等〕 打合せ日：令和５年９月７日 打合せ場所：積水樹脂株式会社 竜王工場 Ｒ＆Ｄプラザ４Ｆ カンフェレンスルーム（滋賀県蒲生郡竜王町鏡７３１－１） 〔刊行物等〕 打合せ日：令和５年１１月２２日 打合せ場所：ＪＲ西日本兵庫駅研修センター会議室（兵庫県神戸市兵庫区駅南通５丁目） 〔刊行物等〕 試験日：令和５年１１月２２日 試験場所：兵庫駅（兵庫県神戸市兵庫区駅南通５丁目）～和田岬駅（兵庫県神戸市兵庫区和田宮通４丁目１－２）間

(71)【出願人】

【識別番号】000002462

【氏名又は名称】積水樹脂株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】594067025

【氏名又は名称】嶋田プレシジョン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092727

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 忠昭

(74)【代理人】

【識別番号】100146891

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 ひろ美

(72)【発明者】

【氏名】宮下 充浩

(72)【発明者】

【氏名】高木 一誠

(72)【発明者】

【氏名】武田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】新宮 尚悟

(57)【要約】

【課題】上下方向以外の方向へ傾けて使用された場合であっても遠くの前方から視認可能な表示灯を提供する。
【解決手段】 表示灯１は、把持部２と、把持部２の先端に設けられた投光本体３と、を備え、投光本体３は、長手方向Ｄ１に配列された複数個のＬＥＤを有するＬＥＤ基板と、反射部材と、側壁４１と、を有する。側壁４１には、長手方向Ｄ１に沿って配列された複数個のレンズ部４４が設けられ、複数個のＬＥＤから発せられた光は、反射部材により側壁４１へ向けて反射され、複数個のレンズ部４４により屈折されて外部へ投光され、複数個のレンズ部４４の各々における光の屈折方向はレンズ部４４毎に相違する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

把持部と、
前記把持部の先端に設けられた投光本体と、を備え、
前記投光本体は、第１方向に配列された複数個のＬＥＤを有するＬＥＤ基板と、反射部材と、投光部と、を有し、
前記投光部には、前記第１方向に沿って配列された複数個のレンズ部が設けられ、
前記複数個のＬＥＤから発せられた光は、前記反射部材により前記投光部へ向けて反射され、前記複数個のレンズ部により屈折されて外部へ投光され、
前記複数個のレンズ部の各々における光の屈折方向は前記複数個のレンズ部毎に相違する表示灯。

【請求項2】

前記複数個のレンズ部の各々は、相互に平行に延びる複数個のシリンドリカルレンズを有し、
前記反射部材により前記投光部へ向けて反射された光は前記複数個のシリンドリカルレンズにより屈折されて外部へ投光され、
前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は、前記レンズ部毎に少なくとも１０°以上相違する請求項１に記載の表示灯。

【請求項3】

前記反射部材は、前記複数個のＬＥＤに１対１で対応する複数の反射面を有し、前記複数の反射面の各々は半放物面状であって、
前記複数個のＬＥＤの各々は、対応する前記反射面の焦点位置に位置づけられている請求項２に記載の表示灯。

【請求項4】

前記複数個のレンズ部は、相互に隣接する一対のレンズ部から成るレンズ部組を複数組構成し、
前記複数の反射面は前記複数組のレンズ部組と１対１で対応する請求項３に記載の表示灯。

【請求項5】

対をなす前記レンズ部間において、前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は４５°以上相違する請求項４に記載の表示灯。

【請求項6】

前記複数組のレンズ部組は、少なくとも第の１レンズ部組と第２のレンズ部組を有し、
前記第２のレンズ部組において、前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は、前記第１方向に垂直な第２方向を基準に対称となる組み合わせである請求項４又は５に記載の表示灯。

【請求項7】

前記第１のレンズ部組において、前記第１方向に対する前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は０°と９０°の組み合わせである請求項６に記載の表示灯。

【請求項8】

前記複数個のレンズ部組は、少なくとも第１のレンズ部組と第２のレンズ部組を有し、
前記第１のレンズ部組において、前記第１方向に対する前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は０°と９０°の組み合わせであり、
前記第２のレンズ部組において、前記第１方向に対する前記シリンドリカルレンズのレンズ方向は１３５°と４５°の組み合わせである請求項４又は５に記載の表示灯。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、警告灯、信号灯などの表示灯に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、工事現場やイベント会場等で車両や人を誘導するために手持ち式の誘導灯が用いられている。例えば、特許文献１に開示に誘導灯は、把持部と、複数個のＬＥＤを収容する長尺円筒状の発光部と、を備え、ＬＥＤから発せられた光は錐状鏡面を有する光分散手段によって全周方向に拡散されて外方に投射される。

【0003】

また、道路や鉄路における作業現場等においては、運転者や歩行者に対して各種の警告や信号を与えるために、手持ち式の表示灯が用いられている。例えば、特許文献２に開示の表示灯は、ＬＥＤからの光が投光部から前方に向けて投射され、その光の拡がりが、幅方向への拡がりよりも上下方向への拡がりの方が大きくなるように構成されている。

【0004】

そして、軌道工事等においては安全性確保のため、電車の運転手等に工事中であることを知らせる必要あることから、８００ｍ程度の遠方からでも視認できる表示灯が強く望まれている。この点、上述の誘導灯では、ＬＥＤからの光は発光部の全周方向に分散されてしまい、遠方からの視認は難しかった。一方、上述の表示灯では、光が前方へ投射されることから８００ｍ程離れた遠方からでも視認が可能となっている。

【0005】

また、特許文献２に開示の表示灯では、投光部からの光が上下方向へ大きく拡がることから、使用者が表示灯を上下に傾けて使用しても、表示灯からの光を前方から視認できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００－２２２９０１号公報

【特許文献2】特開２０２０－３０９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、特許文献２に開示の表示灯は、表示灯を上下に傾けても投光部からの光を遠方から視認可能に構成されている。しかしながら、表示灯は上下に傾くだけでなく、左右に傾いたり、表示灯の長手方向を中心に旋回する方向に傾いたりすることも多く、このように表示灯が上下方向以外の方向に傾いて使用された場合には、投光部からの光を遠くの前方から良好に視認することはできなかった。特に、表示灯を使用するときは、使用者は表示灯を把持して頭上へ掲げ、左右へ大きく振るようにして使用するのが一般的であるところ、このように表示灯を振りかざすようにして使用する場合には、表示灯の向きは上下方向以外の方向へも大きく傾きやすく、遠くの前方にいる対象者に対して安定的に合図を送ることができない虞があった。

【0008】

本発明は、上下方向以外の方向へ傾けて使用された場合であっても、遠くの前方から視認可能な表示灯の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る表示灯は、把持部と、前記把持部の先端に設けられた投光本体と、を備え、 前記投光本体は、第１方向に配列された複数個のＬＥＤを有するＬＥＤ基板と、反射部材と、投光部と、を有し、前記投光部には、前記第１方向に沿って配列された複数個のレンズ部が設けられ、前記複数個のＬＥＤから発せられた光は、前記反射部材により前記投光部へ向けて反射され、前記複数個のレンズ部により屈折されて外部へ投光され、前記複数個のレンズ部の各々における光の屈折方向は前記複数個のレンズ部毎に相違する。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る表示灯によれば、複数個のＬＥＤから発せられた光は、反射部材により投光部へ向けて反射され、複数個のレンズ部により屈折されて外部へ投光され、複数個のレンズ部の各々における光の屈折方向はレンズ部毎に相違するので、投光部全体から投光される光は、正面視において全体的に放射状に拡がりながら前方へ向かう。よって、表示灯が傾けて使用された場合であっても、遠くの前方から視認可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る表示灯の正面図。

【図2】図１に示す表示灯の分解斜視図。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。

【図4】図１に示す表示灯における投射光の拡がりを説明する図。

【図5】実施例におけるレンズ方向を説明する図。

【図6】実施例における照度分布図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る表示灯について説明する。図１～図３を参照して、本実施形態に係る表示灯１は、全体として所定方向（長手方向Ｄ１／第１方向）に延びる棒状の外観を有し、把持部２と、把持部２の先端に設けられた投光本体３と、を備え、把持部２には電源電池（図示せず）が収容保持される。

【0013】

投光本体３は、長手方向Ｄ１に延びて透光性を有する中空筒状のハウジング４と、ハウジング４に収容された光源ユニット５と、制御基板６と、蓋７と、を備える。ハウジング４は、長手方向Ｄ１に垂直な前後方向（第３方向）Ｄ３において相互に対向する一対の第１側壁４１,４１と、一対の第１側壁４１,４１を相互に接続する第２側壁４２と、を有し、第２側壁４２には電源スイッチＳが設けられている。また、長手方向Ｄ１及び前後方向Ｄ３に垂直な幅方向（第２方向）Ｄ２において第２側壁４２と対向するハウジング４の一側面は開口し、開口部４３を形成している。開口部４３は蓋７により封止され、開口部４３と蓋７の間には環状の止水ゴムＰが介在している。

【0014】

光源ユニット５は、ＬＥＤ基板８と、ＬＥＤ基板８に取り付けられた反射部材９と、を備える。ＬＥＤ基板８は、長手方向Ｄ１に延びる基板８１と、基板８１の表面８１ａに設けられた複数個のＬＥＤ８２と、を有する。これら複数個のＬＥＤ８２は、一対の第１側壁４１,４１に対応して一対のＬＥＤ列を形成している。即ち、各ＬＥＤ列は、長手方向Ｄ１に間隔を空けて配列された複数個（本実施形態では４個）のＬＥＤ８２を有し、第１側壁４１と１対１で対応する。また、ＬＥＤ基板８は第２側壁４２の内面に取り付けられ、基板８１の表面８１ａは第１側壁４１,４１に対して垂直に延びている。

【0015】

反射部材９は、基板８１の表面８１ａに装着される基部９１と、基部９１から起立して相互に対称な一対の反射部９２,９２と、を有し、これら反射部９２,９２は一対のＬＥＤ列と１対１で対応する。各反射部９２には、対応するＬＥＤ列が有する４個のＬＥＤ８２の各々に対応して、凹状の４つの反射面９３Ａ,９３Ｂ,９３Ｃ,９３Ｄが設けられている。以下、反射面９３Ａ～９３Ｄを区別すること無く説明する場合には、単に反射面９３という。

【0016】

各反射面９３は半放物面状であって、各ＬＥＤ８２は反射面９３と一方の第１側壁４１により囲まれた空間内に位置する。また、各ＬＥＤ８２は、対応する反射面９３の焦点位置に位置づけられている。

【0017】

ハウジング４の各第１側壁４１は投光部として機能するものであり、第１側壁（投光部）４１の外面には、反射部材９の反射面９３に１対１で対応する４対のレンズ部組４５Ａ,４５Ｂ,４５Ｃ,４５Ｄが設けられている。より具体的に、各第１側壁４１の外面には８つのレンズ部４４Ａ,４４Ｂ,４４Ｃ,４４Ｄ,４４Ｅ,４４Ｆ,４４Ｇ,４４Ｈが長手方向Ｄ１に沿って設けられ、レンズ部４４Ａ,４４Ｂにより第１のレンズ部組４５Ａが、レンズ部４４Ｃ,４４Ｄにより第２のレンズ部組４５Ｂが、レンズ部４４Ｅ,４４Ｆにより第３のレンズ部組４５Ｃが、レンズ部４４Ｇ,４４Ｈにより第４のレンズ部組４５Ｄが、それぞれ構成されている。

【0018】

レンズ部４４Ａは相互に平行に延びる複数個のシリンドリカルレンズ４６ａを有する。同様に、レンズ部４４Ｂ～４４Ｈは、相互に平行に延びる複数個のシリンドリカルレンズ４６ｂ～４６ｈをそれぞれ有する。

【0019】

以下、レンズ部組４５Ａ～４５Ｄを区別すること無く説明する場合には単にレンズ部組４５と言い、レンズ部４４Ａ～４４Ｈを区別すること無く説明する場合には単にレンズ部４４と言う。同様に、シリンドリカルレンズ４６ａ～４６ｈを区別すること無く説明する場合には単にシリンドリカルレンズ４６と言う。

【0020】

シリンドリカルレンズ４６のレンズ方向（シリンドリカルレンズ４６の長手方向）はレンズ部４４毎に相違する。また、長手方向Ｄ１において、各ＬＥＤ８６は対応のレンズ部組４５の中央に位置づけられている。

【0021】

かかる構成において、各ＬＥＤ８２から発せられた光の一部は、図４に示す様に、反射部材９の反射面９３により対応の第１側壁４１へ向けて反射されて平行光となり、対応のレンズ部組４５を構成する一対のレンズ部４４により屈折されて外部へ投光される。そして、レンズ方向はレンズ部４４毎に異なるから、光の屈折方向はレンズ部４４毎に異なり、第１側壁４１全体から投光される光は、正面視（及び背面視）において全体的に放射状に拡がりながら前方（及び後方）へ面状に向かうことになる。

【0022】

ここで、レンズ部４４毎に相違するレンズ方向の角度差（第１角度差）は１０°以上であるのが好ましく、１５°以上であるのが更に好ましい。また、各レンズ部組４５におけるレンズ方向の角度差（第２角度差）は４５°以上であるのが好ましく、６０°以上であるのが更に好ましい。即ち、レンズ部組４５Ａにおけるシリンドリカルレンズ４６ａとシリンドリカルレンズ４６ｂのレンズ方向の角度差（第２角度差）は４５°以上であるのが好ましく、レンズ部組４５Ｂにおけるシリンドリカルレンズ４６ｃとシリンドリカルレンズ４６ｄのレンズ方向の角度差（第２角度差）も同様に４５°以上であるのが好ましい。

【0023】

更に、４対のレンズ部組４５のうち、一対のレンズ部組４５（図１に示す例では第１のレンズ部組４５Ａ）においては、そのレンズ方向が長手方向Ｄ１に対して０°と９０°の組み合わせとするのが好ましく、残りのレンズ部組４５（図１に示す例では第２～第４のレンズ部組４５Ｂ～４５Ｄ）の各々においては、そのレンズ方向が幅方向Ｄ２を基準に対称となる組み合わせとするのが好ましい。

【0024】

このようなレンズ方向の組み合わせとすることによって、レンズ部４４によって放射状に投光される光の偏りを低減し、より均一に光を拡散させることができる。

【0025】

そして、本実施形態に係る表示灯１は、例えば次の様にして用いられる。まず、使用者は把持部２を把持して表示灯１を頭上に掲げ、一方の第１側壁４１（前面）を前方へ向ける。この状態で表示灯１を左右に大きく振ることで、前方に位置する対象者（例えば、電車の運転手）に合図を送る。

【0026】

このとき、表示灯１の向きは上下方向を初め、あらゆる方向に傾くおそれがあるが、本実施形態の表示灯１では、複数個のレンズ部４４によって、それぞれ異なる方向へ光を屈折させて放射状に投光するため、表示灯１の向きが傾いても、遠方にいる対象者へも十分な光を届けることができる。
［実施例］

【0027】

本実施形態に係る表示灯１の照度を計測した。ここでは、図５に示すように、長手方向Ｄ１に対するリンドリカルレンズ４６ａ～４６ｈのレンズ方向をそれぞれ０°，９０°，１３５°，４５°，６０°，１２０，１５０°，１５°とした。図６は、表示灯１から１ｍ先の照度分布図である。図６から理解されるように、表示灯１から発せられる光は表示灯１を中心に放射状に拡がっている。

【0028】

以上、本発明の実施形態に係る表示灯について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。

【0029】

例えば、上述の実施形態では、光源ユニット５における各ＬＥＤ列は４個のＬＥＤ８２を備えるが、各ＬＥＤ列は少なくとも２個のＬＥＤ８２を備えれば良く、各反射部９２はこれに対応して少なくとも２つの反射面９３を備え、また各第１側面４１には少なくとも２組以上のレンズ部組４５を設ければよい。即ち、各ＬＥＤ列が２個，３個又は５個以上のＬＥＤ８２を備える場合には、ＬＥＤ８２の個数に対応させて、各反射部９２は２つ，３つ又は５つ以上の反射面９３を備えるものとし、ハウジング４の各第１側面４１には２組，３組又は５組以上のレンズ部組４５を設ければよい。

【0030】

ここで、光源ユニット５における各ＬＥＤ列が２個のＬＥＤ８２を備え、第１側面４１に２組のレンズ部組４５を設ける場合、一方のレンズ部組４５におけるシリンドリカルレンズのレンズ方向は０°と９０°の組み合わせとし、他方のレンズ部組４５におけるシリンドリカルレンズのレンズ方向は１３５°と４５°の組み合わせとするのが好ましい。ただし、本発明は係る構成に限定されない。

【0031】

レンズ部組４５の配列順序は図１に示すものに限定されない。また、レンズ部組４５の配列順序は前側と後側（前側の第１側壁４１と後側の第１側壁４１）で同一である必要はなく、異なる配列順序であっても良い。レンズ部組４５の組合せや個数も前側と後側で同一である必要はなく、前側と後側で異なっても良い。

【0032】

上記実施形態の表示灯１では、投光本体３の前後方向Ｄ２両側へ向けて光を投光するが、前方へのみ投光するように構成してもよい。この場合には、前側の第１側壁４１にのみレンズ部４４を設けて後側の第１側壁４１におけるレンズ部４４は省略し、これに対応して後側のＬＥＤ列及び反射部９２を省略すれば良い。

【0033】

上記実施形態では、第１側壁４１にレンズ部４４を設け、第１側壁４１に投光部としての機能を持たせたが、第１側壁４１と投光部とを別個に設けることもできる。

【符号の説明】

【0034】

１ 表示灯
２ 把持部
３ 投光本体
４ ハウジング
８ ＬＥＤ基板
９ 反射部材
４１ 第１側壁（投光部）
８２ ＬＥＤ
９３ （９３Ａ～９３Ｂ）反射面
４４（４４Ａ～４４Ｈ） レンズ部
４５（４５Ａ～４５Ｄ） レンズ部組
４６（４６ａ～４６ｈ） シリンドリカルレンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】