表示・照明装置
【課題】光源からの光を光ファイバを用いて光源から離れて配置された照明部等へと導く表示・照明装置において、光源の交換時等に光源と光ファイバとを光学的に接続する際に、光源と光ファイバとの位置関係の調整を容易に行うことができる表示・照明装置を提供する。
【解決手段】表示・照明装置において、光源が収められた光源部と、光源からの光を伝達する光ファイバと、光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、光源部内に設けられ、光源を内蔵し、光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、光源モジュールに設けられ、光源に電力を供給するためのプラグ電極と、光源モジュールの一側に設けられ、光ファイバと係合し、光源からの光を取り出すための凸出部と、光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、凸出部を光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備える。
【解決手段】表示・照明装置において、光源が収められた光源部と、光源からの光を伝達する光ファイバと、光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、光源部内に設けられ、光源を内蔵し、光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、光源モジュールに設けられ、光源に電力を供給するためのプラグ電極と、光源モジュールの一側に設けられ、光ファイバと係合し、光源からの光を取り出すための凸出部と、光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、凸出部を光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示・照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の信号機や街路灯、ビル等の高所にある表示・照明装置においては、光源は、表示部や照明部の光を放射する部分に設けられている。そして、この場合の光源としては、ランプや蛍光灯を用いることが一般的である。また、最近では、ランプや蛍光灯に代えて、より長寿命のＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として用いることも増えてきている。
【０００３】
しかし、いずれの光源を用いるにしても、光源であるランプが切れたり、ＬＥＤが点灯しなくなったりした場合には、光源を交換する必要がある。
信号機等の高所に表示部や照明部の光源がある表示・照明装置においては、高所で光源の交換作業を行う必要がある。そして、例えば、信号機の場合には交通を制限した上でこの光源交換作業を行わねばならず、煩雑で手数がかかる。また、例えば、トンネル内やビル内の照明装置のように、内壁や天井の高所に照明部の光源があるものにおいても、トンネル内の車線を規制したり、ビル内の通行を制限したりした上で、高所で光源の交換作業を行う必要があり、信号機の場合と同様、煩雑で手数がかかる。
【０００４】
さらに、自動車に設けられたヘッドライトやテールランプ等の照明装置においては、ランプ等が取り付けられたランプハウス内に光源が組み込まれているのが一般的である。従って、これらの光源の交換作業は、このランプハウス部分を車の外側又は内側から分解した上で行う必要があり、これも煩雑で手数がかかる作業となる。
【０００５】
そこで、従来の表示・照明装置においては、レーザー光を出射する光源と、この光源から出射した光を面状に広げて出射する面発光部と、光源からの光を面発光部に導く光ファイバと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような表示・照明装置は、光源と発光部（表示部や照明部）とを離れた位置に配置できるため、光源の交換作業等のメンテナンスが容易となる。
【０００６】
また、この特許文献１に記載されたもののように、光源からの光を光ファイバを用いて導くものであって、光源にＬＥＤを用いたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載されたものは、ＬＥＤ等の半導体発光素子と、照明位置（照明部）へと延びる光ファイバと、光ファイバの一端と半導体発光素子とを光学的に接続する光コネクタと、を備えたものである。このように構成された表示・照明装置においても、特許文献１に記載されたものと同様、光源と照明部とを離れた位置に配置でき光源の交換作業等の保守が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５９６０号公報
【特許文献２】特開２００５−０７１８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示された従来における表示・照明装置においては、集光レンズを用いてレーザー光源からのレーザー光を光ファイバに導くようになっている。従って、光源の異常が発生した時等において光源を交換する場合に、レーザー光源からのレーザー光を正確かつ効率的に光ファイバへと導くために、レーザー光源と集光レンズと光ファイバの一端との位置関係（光軸）を正確に合わせる必要があって、この光軸を調整する作業に多大な労力が必要であり煩雑な手数がかかるという課題がある。
【０００９】
また、特許文献２に示された従来における表示・照明装置においては、ＬＥＤと光ファイバの一端とを光コネクタを介して光学的に接続するようになっている。従って、この特許文献２に記載されたものにおいても、光源（ＬＥＤ）からの光を正確かつ効率的に光ファイバへと導くために、光源と光コネクタと光ファイバの一端との位置関係（光軸）を正確に調整する必要があって、先の特許文献１に記載されたものと同様の課題がある。
【００１０】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光源からの光を光ファイバを用いて光源から離れて配置された表示部や照明部へと導く表示・照明装置において、光源の交換時等に光源と光ファイバとを光学的に接続する際に、光源からの光を光ファイバへを正確かつ効率的に導くために、光源と光ファイバとの位置関係の調整を容易に行うことができる表示・照明装置を簡潔な構成で得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る表示・照明装置においては、光源が収められた光源部と、前記光源からの光を伝達する光ファイバと、前記光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、前記光源部内に設けられ、前記光源を内蔵し、前記光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、前記光源モジュールに設けられ、前記光源に電力を供給するためのプラグ電極と、前記光源モジュールの一側に設けられ、前記光ファイバと係合し、前記光源からの光を取り出すための凸出部と、前記光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、前記凸出部を前記光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る表示・照明装置においては、光源からの光を光ファイバを用いて光源から離れて配置された表示部や照明部へと導く表示・照明装置において、簡潔な構成で、光源の交換時等に光源と光ファイバとを光学的に接続する際に、光源と光ファイバとの位置関係の調整を容易に行うことができ、容易に光源を交換することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部に組み込まれる光源モジュールを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部において光源モジュールを保持するホルダーを示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部において光源モジュールを保持するホルダーを示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る表示・照明装置の設置された建物等の施設におけるスイッチボックスの設置部を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る表示・照明装置の設置された建物等の施設におけるスイッチボックス内を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る表示・照明装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る表示・照明装置の照明部を拡大して示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る表示・照明装置の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る表示・照明装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る表示・照明装置の表示・照明部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１に係るものである。図１において、１は、内部に表示・照明装置の光源が収納された光源部１である。この光源部１からは、上方へと支柱２が立設されている。この支柱２の上端側には、光源部１からの光が放出される表示部又は照明部３が設けられている。光源部１には、当該表示・照明装置の光源を構成する光源モジュール４が内蔵されている。
【００１６】
支柱２内には、光源部１の光源モジュール４からの光を表示部又は照明部３へと伝達する光ファイバ５が設けられている。この光ファイバ５の一端は、光源部１の光源モジュール４と光学的に接続されている。そして、光ファイバ５は、支柱２内を通されて、その他端が表示部又は照明部３に繋がっている。表示部又は照明部３内には、光ファイバ５の他端から出射された光源部１からの光を拡散させるための蛍光体が塗布された拡散板６が取り付けられている。
【００１７】
ここで、光源部１は、地面又は床面７上に直接に、あるいは、地面又は床面７上に土台等を介して設置される。そして、この際、光源部の地面又は床面からの高さ（ｈ）８は、人の手が届く高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以下の高さ）となるようにされている。また、前述のように、表示部又は照明部３は、光源部１から繋がる支柱２によって支持されている。この際、地面又は床面から表示部又は照明部までの高さ（Ｈ）９は、人の手が届かない高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以上の高さ）となるようにされている。
【００１８】
図２は、光源部１に組み込まれる光源モジュール４を示すものである。
前述のように、光源部１には、当該表示・照明装置の光源を構成する光源モジュール４が内蔵されている。この光源モジュール４の外形は略直方体である。そして、この光源モジュール４には、レーザー光を出射するレーザーダイオード４ａが内蔵されている。この光源であるレーザーダイオード４ａはパッケージに組み込まれている。光源モジュール４における、レーザーダイオード４ａのレーザー光出射側の一側面（図２の（ａ）の左側面）には、凸出部４ｂが設けられている。この凸出部４ｂは略円筒形であって、レーザーダイオード４ａが出射するレーザー光がこの凸出部４ｂの円筒内を通るように配置される。凸出部４ｂの円筒形の内径は、光ファイバ５の外径と略同一又は若干大きく形成されており、図２の（ｂ）のように光ファイバ５を凸出部４ｂに係合させることができるようになっている。
【００１９】
ここで、光ファイバ５のコア部（光を伝播する部分）の径であるコア径に関して、レーザーダイオード４ａから出射するレーザー光の径より大きなコア径を有する光ファイバ５が用いられる。そして、前述のようにして、凸出部４ｂと光ファイバ５とを係合させることにより、光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続される。光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続された状態においては、光源モジュール４のレーザーダイオード４ａから出射されたレーザー光は、凸出部４ｂから光ファイバ５一端のコア部へと入射する。光ファイバ５の一端に入射したレーザー光は、光ファイバ５により導かれ、光ファイバ５の他端において、表示部又は照明部３の拡散板６へと放射される。そして、光は拡散板６により拡散されて表示部又は照明部３から放射される。
【００２０】
光源モジュール４の凸出部４ｂが設けられた一側面とは反対側の他側面（図２の（ａ）の右側面）には、凹面部４ｃが形成されている。また、光源モジュール４における、凸出部４ｂが設けられた一側面及び凹面部４ｃが形成された他側面との間の面（図２の（ａ）における下面）には、レーザーダイオード４ａへと電力を供給するために用いる雄型のプラグ電極４ｄが設けられている。そして、光源モジュール４のプラグ電極４ｄが設けられた面とは反対側の面（図２の（ａ）における上面）には、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認するための窓部４ｅが形成されている。
【００２１】
前に述べたように、レーザーダイオード４ａ及び凸出部４ｂは、レーザーダイオード４ａから出射されたレーザー光が凸出部４ｂの円筒内を通るように配置されている。そして、この際、レーザーダイオード４ａからのレーザー光の光軸と凸出部４ｂの円筒の中心軸とが一致するようにされている。従って、凸出部４ｂと光ファイバ５とを係合させて光源モジュール４と光ファイバ５とを光学的に接続した際には、レーザーダイオード４ａの光軸と凸出部４ｂの中心軸と光ファイバ５の中心軸の三者が一致する。
【００２２】
また、凹面部４ｃの凹面の形状について、凹面の中心すなわち凹面形状の一番深い谷の部分は、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸の上に位置するように形成されている。さらに、プラグ電極４ｄは、平面視略矩形を呈する板状体であって、かつ、平面視した際の矩形の長手が、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸のなす線、すなわち、凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線と平行になるようにして配置されている。
【００２３】
光源モジュール４は、光源部１内に設けられたホルダー１０に保持されて、光源部１内において光ファイバ５と光学的に接続される。このホルダー１０の構成を、図３及び図４に示す。ホルダー１０は、光源モジュール４の上面側及び下面側に配置される一対の板状体からなるホルダー本体部１０ａを有している。そして、これら一対のホルダー本体部１０ａの間に、一対の板バネ１０ｂ及び押さえ用楕円柱１０ｄが配設されている。
【００２４】
板バネ１０ｂは、光ファイバ５側すなわちホルダー１０に収められた光源モジュール４の凸出部４ｂ側に配置されている。一対の板バネ１０ｂそれぞれの略中央部には、光源モジュール４の凸出部４ｂを持挟する位置を決めるための窪み部１０ｃが形成されている。ここで、これら窪み部１０ｃは略三角形状で、これらの窪み部１０ｃの凹部同士が互いに対向するように配置される。そして、光源モジュール４の凸出部４ｂが、これら窪み部１０ｃの凹部同士により形成される空所内に配置されて、板バネ１０ｂにより両側から挟持される。このようにして、光源モジュール４の凸出部４ｂは、光ファイバ５と中心軸が一致する適切な位置に固定される。なお、ここでは、窪み部１０ｃの形状を略三角形状としたが、光源モジュール４の凸出部４ｂの外径とほぼ同径の半円状としてもよい。
【００２５】
押さえ用楕円柱１０ｄは、光ファイバ５の反対側すなわちホルダー１０に収められた光源モジュール４の凹面部４ｃ側に配置されている。この押さえ用楕円柱１０ｄは、光源モジュール４の凹面部４ｃと係合して、光源モジュール４を光ファイバ５側へと一定の力で押さえるためのものである。押さえ用楕円柱１０ｄは、断面楕円形であり、この楕円形の中心を通り楕円柱の高さ方向に沿った回転軸を中心にして回動自在に取り付けられている。
【００２６】
また、ホルダー本体部１０ａには、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと係合する雌型のソケット１０ｅが設けられている。このソケット１０ｅは、光源モジュール４がホルダー１０に収められた状態において、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと対向する位置に配置されている。このソケット１０ｅは、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと係合するため、平面視略矩形を呈する穴として形成されている。この際、プラグ電極４ｄと同様、平面視した際の矩形の長手が、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸、すなわち、凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線と平行になるようにして配置されている。
【００２７】
そして、ソケット１０ｅを平面視した際の矩形の長手寸法は、これに対応するプラグ電極４ｄの長手寸法より、長くなるようにされている。従って、光源モジュール４をホルダー１０に収める際に、プラグ電極４ｄをソケット１０ｅに係合させた状態において、これらを係合させたまま、光源モジュール４をレーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行に移動させることが可能である。
【００２８】
このように構成された、表示・照明装置の光源部１における光源すなわち光源モジュール４の取り付けは次のようにして行われる。
まず、光源モジュール４の凸出部４ｂを、光源部１のホルダー１０が有する板バネ１０ｂの窪み部１０ｃに通す。次に、光源モジュール４のプラグ電極４ｄを、ホルダー１０のソケット１０ｅに差し込む。
【００２９】
そして、押さえ用楕円柱１０ｄの断面である楕円の短半径側が光源モジュール４の凹面部４ｃに対向した状態から、押さえ用楕円柱１０ｄを回転軸を中心に９０度回転させて、楕円の長半径側が凹面部４ｃに対向した状態にする。すると、光源モジュール４が、ホルダー１０に対して、レーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行に移動する。こうして、光源モジュール４の凸出部４ｂに光ファイバ５が挿入される。そして、光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続された状態で、押さえ用楕円柱１０ｄにより一定の力で押さえられる。なお、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させやすくするため、押さえ用楕円柱１０ｄの上面につまみを設けることが好ましい。このつまみは、楕円形の長半径方向に沿って設けると有効である。
【００３０】
ここで、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させた際の光源モジュール４の移動距離は、押さえ用楕円柱１０ｄの楕円が有する長半径と短半径との差になる。そこで、押さえ用楕円柱１０ｄの長半径と短半径の寸法を調整することにより、光ファイバ５を凸出部４ｂへと挿入する距離を適正なものに調節することができる。また、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させることにより、光ファイバ５を凸出部４ｂに挿入させるようにすることで、常に一定の挿入距離を得ることができる。なお、凸出部４ｂの光ファイバ５が挿入される端部をテーパー状にすることにより、凸出部４ｂに光ファイバ５が円滑に挿入されるようにしてもよい。
【００３１】
また、レーザーダイオード４ａの異常等の理由により、光源モジュール４を光源部１のホルダー１０から取り外す場合には、先ほどの取り付け手順とは逆の手順で行えばよい。すなわち、まず、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させて、光源モジュール４の凹面部４ｃに対して、長半径側が対向した状態から短半径側が対向した状態にする。次に、光源モジュール４を光ファイバ５とは反対側に移動させて、光ファイバ５と凸出部４ｂとの係合を外す。そして、プラグ電極４ｄをソケット１０ｅから抜いて、凸出部４ｂを板バネ１０ｂから外す。
【００３２】
ここで、ソケット１０ｅに対するプラグ電極４ｄの着脱を容易にするため、押さえ用楕円柱１０ｄの回転に応じて、ソケット１０ｅが押し開かれるようにしてもよい。これを実現するためには、例えば、押さえ用楕円柱１０ｄと相似形をした小さい楕円柱を、ソケット１０ｅに並べて設ける。そして、この小さい楕円柱を押さえ用楕円柱１０ｄと連動して回転するように構成する。
【００３３】
また、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させた際に、光源モジュール４を光ファイバ５とは反対側へと人手によらず移動させるため、光源モジュール４の凸出部４ｂとホルダー１０の板バネ１０ｂとの間にバネを設けてもよい。この場合、凸出部４ｂの外周にバネを通し、このバネの一端が光源モジュール４の側面に、バネの他端が板バネ１０ｂに、それぞれ当接するように、バネを配置することが考えられる。
さらにまた、ホルダー１０に対する光源モジュール４の取り付け、取り外しが容易にできるように、例えば、光源モジュール４の窓部４ｅが設けられた面に取手状の突起を設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、前述したように、光源モジュール４には、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認するための窓部４ｅが形成されている。ここで、光源モジュール４内における、レーザーダイオード４ａのレーザー光出射側とは反対側に蛍光体を配置し、レーザーダイオード４ａから出射されるレーザー光の一部によりこの蛍光体を励起して発光させ、この蛍光体の発光状態を窓部４ｅから確認することにより、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認することができるように構成してもよい。また、この蛍光体に代えて鏡面体を配置するとともに、窓部４ｅに蛍光体を塗布し、レーザーダイオード４ａから出射されるレーザー光の一部をこの鏡面体により反射して窓部４ｅの蛍光体を発光させることにより、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認することができるように構成してもよい。
【００３５】
なお、ここでは、光源モジュール４の凹面部４ｃに係合して押さえる部材を、断面が楕円形の押さえ用楕円柱１０ｄとした。しかし、この押さえ部材の形状は楕円柱に限られない。すなわち、回転軸からの距離が滑らかに変化する断面形状であればよく、例えば、螺旋形状（の外形部分）としてもよい。
【００３６】
そして、さらに、光源モジュール４の凹面部４ｃの中心に沿って、凹みを設けるようにしてもよい。この凹みは、光源モジュール４を押さえた状態にある押さえ部材（押さえ用楕円柱１０ｄ）が係合するように形成する（例えば、押さえ用楕円柱１０ｄであれば、楕円の長半径部分が係合するようにする）。こうすることにより、適切に光源モジュール４を押さえる位置で、押さえ部材が凹みに係合してその回動が止まるため、便宜である。
【００３７】
また、ここでは、光源モジュール４のプラグ電極４ｄ及びホルダー１０のソケット１０ｅは一列に並べて配置した。しかし、これは一列に限られるものでなく、レーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行であれば、複数列にしてもよい。
【００３８】
以上のように構成された表示・照明装置は、光源であるレーザーダイオードが収められた光源部と、この光源部からの光を放出する表示部又は照明部とを離れた位置に設置することができる。従って、表示部又は照明部を高所に設置する場合であっても、光源部は人の手が届く範囲の比較的低い位置に設置することができる。このため、表示部又は照明部の設置場所を、光源の交換の制約を考慮することなく自由に決定することができる。そして、その一方で、光源部は人の手が届く範囲の比較的低い位置に設置されているため、光源の交換は容易である。
【００３９】
また、レーザーダイオードを内蔵した光源モジュールとホルダーとを、以上のような構成とすることにより、光源モジュールの着脱を容易かつ確実に行うことが可能である。ランプ、蛍光灯やＬＥＤより電気光変換効率が高いレーザーダイオードを光源に用いることにより、省エネルギー化を図ることができる。加えて、レーザーダイオードを用いることで、光ファイバによる光の伝播特性も優れている。また、光源部から表示部又は照明部までの光の伝達に光ファイバを用いることで、光源を表示部又は照明部に設け電線を用いて電力を供給した場合と比べて、軽量化を図ることができる。
【００４０】
なお、以上の説明は、表示・照明装置として信号機や街灯を想定したものであるが、ここで説明した光源部の光源モジュール及びホルダーの構成は、プロジェクタ等、レーザーダイオードを光源として用いる他の光学装置にも応用することが可能である。
【００４１】
実施の形態２．
図５及び図６は、この発明の実施の形態２に係るものである。
ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成を、オフィスビルやホテル等の施設の建物内に設置される表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、図５に示すように、表示・照明装置が設置されるオフィスビル等の建物内の柱又は壁面１１には、当該表示・照明装置を点灯／消灯するためのスイッチが前面に設けられたスイッチボックス１２が設置されている。
【００４２】
このスイッチボックス１２内には、光源部１が収納されている。この光源部１の構成は、前述した実施の形態１と同様である。すなわち、この光源部１内には、レーザーダイオードが内蔵された光源モジュール及びホルダーが設けられている。そして、光源部からは、ファイバ保護配管内に収められた光ファイバ５が延びており、この光ファイバ５は建物内の天井や壁等に設置された表示部又は照明部へと繋がっている（図６）。スイッチボックス１２が設置される高さ（ｈ）８は、人の手が届く高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以下の高さ）となるようにされている。
【００４３】
ここで、この実施の形態においては、１つの光源部１に対して複数の表示部又は照明部３が光ファイバ５により光学的に接続されるようにすることもできる。換言すると、複数の表示部又は照明部３からそれぞれ延びた複数の組の光ファイバ５を１つに束ねた上で、１つの光源部１に繋げるように構成する。
【００４４】
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。
このように構成された表示・照明装置も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、光源にレーザーダイオードを用いることで、光源部を小型化することができ、光源部をスイッチボックス内に収めることも容易である。
【００４５】
実施の形態３．
図７及び図８は、この発明の実施の形態３に係るものである。
ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１の構成を、道路面を照らす表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、支柱２により高所に支持された表示部又は照明部３に設けられた拡散板６の配置を、照明する道路面の範囲に応じて、凹面状（図８（ａ））や平面状（図８（ｂ））にすることにより、所望の照明範囲を得ることができる。または、表示部又は照明部３の拡散板６の配置について部分的に凹凸を設けるようにすることもできる。光ファイバ５はファイバ保護配管内に収められている。
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４に係るものである。
ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１の構成を、トンネル内を照らす表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、この実施の形態においては、表示部又は照明部３は、例えば、高速道路や一般道のトンネル内に設置されている。この表示部又は照明部３が有する拡散板６には、蛍光体が塗布されている。そして、この蛍光体として、白色又は黄色（具体的にはナトリウムの炎色反応の色）を発光する材料を用いる。
【００４７】
光源であるレーザーダイオードを内蔵した光源モジュール及びホルダーを収めた光源部１は、トンネル出入口部の人の手が届く高さ（ｈ）８の位置に設置される。一方、表示部又は照明部３が設置される高さ（Ｈ）９は人の手が届かない高さである。そして、光源部１からトンネル内の各表示部又は照明部３へとファイバ保護配管内に収められた光ファイバ５が延設される。トンネルの距離が所定距離より長い場合には、光源部１を、出入口部に限らずトンネル内に所定の一定間隔でもって設置するようにしてもよい。
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
実施の形態５．
図１０及び図１１は、この発明の実施の形態５に係るものである。
ここで説明する実施の形態５は、前述した実施の形態１の構成を、自動車等の車両に設けられる前照灯（ヘッドライト）等の表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、この実施の形態においては、表示部又は照明部３は、例えば、自動車の前照灯、尾灯（テールランプ、ブレーキランプ）や方向指示器（ウインカー）等を構成している。これらの表示部又は照明部３の拡散板６に用いられる蛍光体には、表示部又は照明部３が使用される箇所に応じた適切な発光色が得られるものを用いる。具体的に例えば、前照灯には白色、尾灯には赤色、方向指示器には橙色を発光する蛍光体を用いる。または、図１１に示すように、拡散板６と表示部又は照明部３の表面との間に、表示部又は照明部３が使用される箇所に応じた適切な色の色付きフィルター１３を挿入して設けるようにしてもよい。
【００４９】
光源であるレーザーダイオードを内蔵した光源モジュール及びホルダーを収めた光源部１は、例えば、自動車の車体の内部側のヒューズボックス内等、メンテナンスが容易な位置に配設される。もちろん、光源部１が配置される位置は、車体の内部側における人が搭乗する場所の近傍等、メンテナンスが容易な位置であればヒューズボックス内に限られず、ヒューズボックスとは別に光源ボックスを設けるようにしてもよい。この光源部１と各表示部又は照明部３は光ファイバ５により繋がれている。
【００５０】
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。すなわち、具体的には、前照灯等のランプハウス部分を分解することなく容易に光源の交換作業を行うことができるとともに、光源モジュールの着脱を容易かつ確実に行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 光源部
２ 支柱
３ 表示部又は照明部
４ 光源モジュール
４ａ レーザーダイオード
４ｂ 凸出部
４ｃ 凹面部
４ｄ プラグ電極
４ｅ 窓部
５ 光ファイバ
６ 拡散板
７ 地面又は床面
８ 光源部の地面又は床面からの高さ（ｈ）
９ 地面又は床面から表示部又は照明部までの高さ（Ｈ）
１０ ホルダー
１０ａ ホルダー本体部
１０ｂ 板バネ
１０ｃ 窪み部
１０ｄ 押さえ用楕円柱
１０ｅ ソケット
１１ 柱又は壁面
１２ スイッチボックス
１３ 色付きフィルター
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示・照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の信号機や街路灯、ビル等の高所にある表示・照明装置においては、光源は、表示部や照明部の光を放射する部分に設けられている。そして、この場合の光源としては、ランプや蛍光灯を用いることが一般的である。また、最近では、ランプや蛍光灯に代えて、より長寿命のＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として用いることも増えてきている。
【０００３】
しかし、いずれの光源を用いるにしても、光源であるランプが切れたり、ＬＥＤが点灯しなくなったりした場合には、光源を交換する必要がある。
信号機等の高所に表示部や照明部の光源がある表示・照明装置においては、高所で光源の交換作業を行う必要がある。そして、例えば、信号機の場合には交通を制限した上でこの光源交換作業を行わねばならず、煩雑で手数がかかる。また、例えば、トンネル内やビル内の照明装置のように、内壁や天井の高所に照明部の光源があるものにおいても、トンネル内の車線を規制したり、ビル内の通行を制限したりした上で、高所で光源の交換作業を行う必要があり、信号機の場合と同様、煩雑で手数がかかる。
【０００４】
さらに、自動車に設けられたヘッドライトやテールランプ等の照明装置においては、ランプ等が取り付けられたランプハウス内に光源が組み込まれているのが一般的である。従って、これらの光源の交換作業は、このランプハウス部分を車の外側又は内側から分解した上で行う必要があり、これも煩雑で手数がかかる作業となる。
【０００５】
そこで、従来の表示・照明装置においては、レーザー光を出射する光源と、この光源から出射した光を面状に広げて出射する面発光部と、光源からの光を面発光部に導く光ファイバと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような表示・照明装置は、光源と発光部（表示部や照明部）とを離れた位置に配置できるため、光源の交換作業等のメンテナンスが容易となる。
【０００６】
また、この特許文献１に記載されたもののように、光源からの光を光ファイバを用いて導くものであって、光源にＬＥＤを用いたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載されたものは、ＬＥＤ等の半導体発光素子と、照明位置（照明部）へと延びる光ファイバと、光ファイバの一端と半導体発光素子とを光学的に接続する光コネクタと、を備えたものである。このように構成された表示・照明装置においても、特許文献１に記載されたものと同様、光源と照明部とを離れた位置に配置でき光源の交換作業等の保守が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５９６０号公報
【特許文献２】特開２００５−０７１８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示された従来における表示・照明装置においては、集光レンズを用いてレーザー光源からのレーザー光を光ファイバに導くようになっている。従って、光源の異常が発生した時等において光源を交換する場合に、レーザー光源からのレーザー光を正確かつ効率的に光ファイバへと導くために、レーザー光源と集光レンズと光ファイバの一端との位置関係（光軸）を正確に合わせる必要があって、この光軸を調整する作業に多大な労力が必要であり煩雑な手数がかかるという課題がある。
【０００９】
また、特許文献２に示された従来における表示・照明装置においては、ＬＥＤと光ファイバの一端とを光コネクタを介して光学的に接続するようになっている。従って、この特許文献２に記載されたものにおいても、光源（ＬＥＤ）からの光を正確かつ効率的に光ファイバへと導くために、光源と光コネクタと光ファイバの一端との位置関係（光軸）を正確に調整する必要があって、先の特許文献１に記載されたものと同様の課題がある。
【００１０】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光源からの光を光ファイバを用いて光源から離れて配置された表示部や照明部へと導く表示・照明装置において、光源の交換時等に光源と光ファイバとを光学的に接続する際に、光源からの光を光ファイバへを正確かつ効率的に導くために、光源と光ファイバとの位置関係の調整を容易に行うことができる表示・照明装置を簡潔な構成で得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る表示・照明装置においては、光源が収められた光源部と、前記光源からの光を伝達する光ファイバと、前記光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、前記光源部内に設けられ、前記光源を内蔵し、前記光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、前記光源モジュールに設けられ、前記光源に電力を供給するためのプラグ電極と、前記光源モジュールの一側に設けられ、前記光ファイバと係合し、前記光源からの光を取り出すための凸出部と、前記光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、前記凸出部を前記光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る表示・照明装置においては、光源からの光を光ファイバを用いて光源から離れて配置された表示部や照明部へと導く表示・照明装置において、簡潔な構成で、光源の交換時等に光源と光ファイバとを光学的に接続する際に、光源と光ファイバとの位置関係の調整を容易に行うことができ、容易に光源を交換することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部に組み込まれる光源モジュールを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部において光源モジュールを保持するホルダーを示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る表示・照明装置の光源部において光源モジュールを保持するホルダーを示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る表示・照明装置の設置された建物等の施設におけるスイッチボックスの設置部を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る表示・照明装置の設置された建物等の施設におけるスイッチボックス内を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る表示・照明装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る表示・照明装置の照明部を拡大して示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る表示・照明装置の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る表示・照明装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る表示・照明装置の表示・照明部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１に係るものである。図１において、１は、内部に表示・照明装置の光源が収納された光源部１である。この光源部１からは、上方へと支柱２が立設されている。この支柱２の上端側には、光源部１からの光が放出される表示部又は照明部３が設けられている。光源部１には、当該表示・照明装置の光源を構成する光源モジュール４が内蔵されている。
【００１６】
支柱２内には、光源部１の光源モジュール４からの光を表示部又は照明部３へと伝達する光ファイバ５が設けられている。この光ファイバ５の一端は、光源部１の光源モジュール４と光学的に接続されている。そして、光ファイバ５は、支柱２内を通されて、その他端が表示部又は照明部３に繋がっている。表示部又は照明部３内には、光ファイバ５の他端から出射された光源部１からの光を拡散させるための蛍光体が塗布された拡散板６が取り付けられている。
【００１７】
ここで、光源部１は、地面又は床面７上に直接に、あるいは、地面又は床面７上に土台等を介して設置される。そして、この際、光源部の地面又は床面からの高さ（ｈ）８は、人の手が届く高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以下の高さ）となるようにされている。また、前述のように、表示部又は照明部３は、光源部１から繋がる支柱２によって支持されている。この際、地面又は床面から表示部又は照明部までの高さ（Ｈ）９は、人の手が届かない高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以上の高さ）となるようにされている。
【００１８】
図２は、光源部１に組み込まれる光源モジュール４を示すものである。
前述のように、光源部１には、当該表示・照明装置の光源を構成する光源モジュール４が内蔵されている。この光源モジュール４の外形は略直方体である。そして、この光源モジュール４には、レーザー光を出射するレーザーダイオード４ａが内蔵されている。この光源であるレーザーダイオード４ａはパッケージに組み込まれている。光源モジュール４における、レーザーダイオード４ａのレーザー光出射側の一側面（図２の（ａ）の左側面）には、凸出部４ｂが設けられている。この凸出部４ｂは略円筒形であって、レーザーダイオード４ａが出射するレーザー光がこの凸出部４ｂの円筒内を通るように配置される。凸出部４ｂの円筒形の内径は、光ファイバ５の外径と略同一又は若干大きく形成されており、図２の（ｂ）のように光ファイバ５を凸出部４ｂに係合させることができるようになっている。
【００１９】
ここで、光ファイバ５のコア部（光を伝播する部分）の径であるコア径に関して、レーザーダイオード４ａから出射するレーザー光の径より大きなコア径を有する光ファイバ５が用いられる。そして、前述のようにして、凸出部４ｂと光ファイバ５とを係合させることにより、光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続される。光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続された状態においては、光源モジュール４のレーザーダイオード４ａから出射されたレーザー光は、凸出部４ｂから光ファイバ５一端のコア部へと入射する。光ファイバ５の一端に入射したレーザー光は、光ファイバ５により導かれ、光ファイバ５の他端において、表示部又は照明部３の拡散板６へと放射される。そして、光は拡散板６により拡散されて表示部又は照明部３から放射される。
【００２０】
光源モジュール４の凸出部４ｂが設けられた一側面とは反対側の他側面（図２の（ａ）の右側面）には、凹面部４ｃが形成されている。また、光源モジュール４における、凸出部４ｂが設けられた一側面及び凹面部４ｃが形成された他側面との間の面（図２の（ａ）における下面）には、レーザーダイオード４ａへと電力を供給するために用いる雄型のプラグ電極４ｄが設けられている。そして、光源モジュール４のプラグ電極４ｄが設けられた面とは反対側の面（図２の（ａ）における上面）には、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認するための窓部４ｅが形成されている。
【００２１】
前に述べたように、レーザーダイオード４ａ及び凸出部４ｂは、レーザーダイオード４ａから出射されたレーザー光が凸出部４ｂの円筒内を通るように配置されている。そして、この際、レーザーダイオード４ａからのレーザー光の光軸と凸出部４ｂの円筒の中心軸とが一致するようにされている。従って、凸出部４ｂと光ファイバ５とを係合させて光源モジュール４と光ファイバ５とを光学的に接続した際には、レーザーダイオード４ａの光軸と凸出部４ｂの中心軸と光ファイバ５の中心軸の三者が一致する。
【００２２】
また、凹面部４ｃの凹面の形状について、凹面の中心すなわち凹面形状の一番深い谷の部分は、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸の上に位置するように形成されている。さらに、プラグ電極４ｄは、平面視略矩形を呈する板状体であって、かつ、平面視した際の矩形の長手が、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸のなす線、すなわち、凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線と平行になるようにして配置されている。
【００２３】
光源モジュール４は、光源部１内に設けられたホルダー１０に保持されて、光源部１内において光ファイバ５と光学的に接続される。このホルダー１０の構成を、図３及び図４に示す。ホルダー１０は、光源モジュール４の上面側及び下面側に配置される一対の板状体からなるホルダー本体部１０ａを有している。そして、これら一対のホルダー本体部１０ａの間に、一対の板バネ１０ｂ及び押さえ用楕円柱１０ｄが配設されている。
【００２４】
板バネ１０ｂは、光ファイバ５側すなわちホルダー１０に収められた光源モジュール４の凸出部４ｂ側に配置されている。一対の板バネ１０ｂそれぞれの略中央部には、光源モジュール４の凸出部４ｂを持挟する位置を決めるための窪み部１０ｃが形成されている。ここで、これら窪み部１０ｃは略三角形状で、これらの窪み部１０ｃの凹部同士が互いに対向するように配置される。そして、光源モジュール４の凸出部４ｂが、これら窪み部１０ｃの凹部同士により形成される空所内に配置されて、板バネ１０ｂにより両側から挟持される。このようにして、光源モジュール４の凸出部４ｂは、光ファイバ５と中心軸が一致する適切な位置に固定される。なお、ここでは、窪み部１０ｃの形状を略三角形状としたが、光源モジュール４の凸出部４ｂの外径とほぼ同径の半円状としてもよい。
【００２５】
押さえ用楕円柱１０ｄは、光ファイバ５の反対側すなわちホルダー１０に収められた光源モジュール４の凹面部４ｃ側に配置されている。この押さえ用楕円柱１０ｄは、光源モジュール４の凹面部４ｃと係合して、光源モジュール４を光ファイバ５側へと一定の力で押さえるためのものである。押さえ用楕円柱１０ｄは、断面楕円形であり、この楕円形の中心を通り楕円柱の高さ方向に沿った回転軸を中心にして回動自在に取り付けられている。
【００２６】
また、ホルダー本体部１０ａには、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと係合する雌型のソケット１０ｅが設けられている。このソケット１０ｅは、光源モジュール４がホルダー１０に収められた状態において、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと対向する位置に配置されている。このソケット１０ｅは、光源モジュール４のプラグ電極４ｄと係合するため、平面視略矩形を呈する穴として形成されている。この際、プラグ電極４ｄと同様、平面視した際の矩形の長手が、レーザーダイオード４ａの光軸及び凸出部４ｂの中心軸、すなわち、凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線と平行になるようにして配置されている。
【００２７】
そして、ソケット１０ｅを平面視した際の矩形の長手寸法は、これに対応するプラグ電極４ｄの長手寸法より、長くなるようにされている。従って、光源モジュール４をホルダー１０に収める際に、プラグ電極４ｄをソケット１０ｅに係合させた状態において、これらを係合させたまま、光源モジュール４をレーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行に移動させることが可能である。
【００２８】
このように構成された、表示・照明装置の光源部１における光源すなわち光源モジュール４の取り付けは次のようにして行われる。
まず、光源モジュール４の凸出部４ｂを、光源部１のホルダー１０が有する板バネ１０ｂの窪み部１０ｃに通す。次に、光源モジュール４のプラグ電極４ｄを、ホルダー１０のソケット１０ｅに差し込む。
【００２９】
そして、押さえ用楕円柱１０ｄの断面である楕円の短半径側が光源モジュール４の凹面部４ｃに対向した状態から、押さえ用楕円柱１０ｄを回転軸を中心に９０度回転させて、楕円の長半径側が凹面部４ｃに対向した状態にする。すると、光源モジュール４が、ホルダー１０に対して、レーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行に移動する。こうして、光源モジュール４の凸出部４ｂに光ファイバ５が挿入される。そして、光源モジュール４と光ファイバ５とが光学的に接続された状態で、押さえ用楕円柱１０ｄにより一定の力で押さえられる。なお、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させやすくするため、押さえ用楕円柱１０ｄの上面につまみを設けることが好ましい。このつまみは、楕円形の長半径方向に沿って設けると有効である。
【００３０】
ここで、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させた際の光源モジュール４の移動距離は、押さえ用楕円柱１０ｄの楕円が有する長半径と短半径との差になる。そこで、押さえ用楕円柱１０ｄの長半径と短半径の寸法を調整することにより、光ファイバ５を凸出部４ｂへと挿入する距離を適正なものに調節することができる。また、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させることにより、光ファイバ５を凸出部４ｂに挿入させるようにすることで、常に一定の挿入距離を得ることができる。なお、凸出部４ｂの光ファイバ５が挿入される端部をテーパー状にすることにより、凸出部４ｂに光ファイバ５が円滑に挿入されるようにしてもよい。
【００３１】
また、レーザーダイオード４ａの異常等の理由により、光源モジュール４を光源部１のホルダー１０から取り外す場合には、先ほどの取り付け手順とは逆の手順で行えばよい。すなわち、まず、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させて、光源モジュール４の凹面部４ｃに対して、長半径側が対向した状態から短半径側が対向した状態にする。次に、光源モジュール４を光ファイバ５とは反対側に移動させて、光ファイバ５と凸出部４ｂとの係合を外す。そして、プラグ電極４ｄをソケット１０ｅから抜いて、凸出部４ｂを板バネ１０ｂから外す。
【００３２】
ここで、ソケット１０ｅに対するプラグ電極４ｄの着脱を容易にするため、押さえ用楕円柱１０ｄの回転に応じて、ソケット１０ｅが押し開かれるようにしてもよい。これを実現するためには、例えば、押さえ用楕円柱１０ｄと相似形をした小さい楕円柱を、ソケット１０ｅに並べて設ける。そして、この小さい楕円柱を押さえ用楕円柱１０ｄと連動して回転するように構成する。
【００３３】
また、押さえ用楕円柱１０ｄを回転させた際に、光源モジュール４を光ファイバ５とは反対側へと人手によらず移動させるため、光源モジュール４の凸出部４ｂとホルダー１０の板バネ１０ｂとの間にバネを設けてもよい。この場合、凸出部４ｂの外周にバネを通し、このバネの一端が光源モジュール４の側面に、バネの他端が板バネ１０ｂに、それぞれ当接するように、バネを配置することが考えられる。
さらにまた、ホルダー１０に対する光源モジュール４の取り付け、取り外しが容易にできるように、例えば、光源モジュール４の窓部４ｅが設けられた面に取手状の突起を設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、前述したように、光源モジュール４には、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認するための窓部４ｅが形成されている。ここで、光源モジュール４内における、レーザーダイオード４ａのレーザー光出射側とは反対側に蛍光体を配置し、レーザーダイオード４ａから出射されるレーザー光の一部によりこの蛍光体を励起して発光させ、この蛍光体の発光状態を窓部４ｅから確認することにより、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認することができるように構成してもよい。また、この蛍光体に代えて鏡面体を配置するとともに、窓部４ｅに蛍光体を塗布し、レーザーダイオード４ａから出射されるレーザー光の一部をこの鏡面体により反射して窓部４ｅの蛍光体を発光させることにより、レーザーダイオード４ａの発光状態を確認することができるように構成してもよい。
【００３５】
なお、ここでは、光源モジュール４の凹面部４ｃに係合して押さえる部材を、断面が楕円形の押さえ用楕円柱１０ｄとした。しかし、この押さえ部材の形状は楕円柱に限られない。すなわち、回転軸からの距離が滑らかに変化する断面形状であればよく、例えば、螺旋形状（の外形部分）としてもよい。
【００３６】
そして、さらに、光源モジュール４の凹面部４ｃの中心に沿って、凹みを設けるようにしてもよい。この凹みは、光源モジュール４を押さえた状態にある押さえ部材（押さえ用楕円柱１０ｄ）が係合するように形成する（例えば、押さえ用楕円柱１０ｄであれば、楕円の長半径部分が係合するようにする）。こうすることにより、適切に光源モジュール４を押さえる位置で、押さえ部材が凹みに係合してその回動が止まるため、便宜である。
【００３７】
また、ここでは、光源モジュール４のプラグ電極４ｄ及びホルダー１０のソケット１０ｅは一列に並べて配置した。しかし、これは一列に限られるものでなく、レーザーダイオード４ａの光軸や凸出部４ｂの中心軸（凸出部４ｂの中心と凹面部４ｃの中心とを結ぶ線）と平行であれば、複数列にしてもよい。
【００３８】
以上のように構成された表示・照明装置は、光源であるレーザーダイオードが収められた光源部と、この光源部からの光を放出する表示部又は照明部とを離れた位置に設置することができる。従って、表示部又は照明部を高所に設置する場合であっても、光源部は人の手が届く範囲の比較的低い位置に設置することができる。このため、表示部又は照明部の設置場所を、光源の交換の制約を考慮することなく自由に決定することができる。そして、その一方で、光源部は人の手が届く範囲の比較的低い位置に設置されているため、光源の交換は容易である。
【００３９】
また、レーザーダイオードを内蔵した光源モジュールとホルダーとを、以上のような構成とすることにより、光源モジュールの着脱を容易かつ確実に行うことが可能である。ランプ、蛍光灯やＬＥＤより電気光変換効率が高いレーザーダイオードを光源に用いることにより、省エネルギー化を図ることができる。加えて、レーザーダイオードを用いることで、光ファイバによる光の伝播特性も優れている。また、光源部から表示部又は照明部までの光の伝達に光ファイバを用いることで、光源を表示部又は照明部に設け電線を用いて電力を供給した場合と比べて、軽量化を図ることができる。
【００４０】
なお、以上の説明は、表示・照明装置として信号機や街灯を想定したものであるが、ここで説明した光源部の光源モジュール及びホルダーの構成は、プロジェクタ等、レーザーダイオードを光源として用いる他の光学装置にも応用することが可能である。
【００４１】
実施の形態２．
図５及び図６は、この発明の実施の形態２に係るものである。
ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成を、オフィスビルやホテル等の施設の建物内に設置される表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、図５に示すように、表示・照明装置が設置されるオフィスビル等の建物内の柱又は壁面１１には、当該表示・照明装置を点灯／消灯するためのスイッチが前面に設けられたスイッチボックス１２が設置されている。
【００４２】
このスイッチボックス１２内には、光源部１が収納されている。この光源部１の構成は、前述した実施の形態１と同様である。すなわち、この光源部１内には、レーザーダイオードが内蔵された光源モジュール及びホルダーが設けられている。そして、光源部からは、ファイバ保護配管内に収められた光ファイバ５が延びており、この光ファイバ５は建物内の天井や壁等に設置された表示部又は照明部へと繋がっている（図６）。スイッチボックス１２が設置される高さ（ｈ）８は、人の手が届く高さ（具体的に例えば、１．５ｍ以下の高さ）となるようにされている。
【００４３】
ここで、この実施の形態においては、１つの光源部１に対して複数の表示部又は照明部３が光ファイバ５により光学的に接続されるようにすることもできる。換言すると、複数の表示部又は照明部３からそれぞれ延びた複数の組の光ファイバ５を１つに束ねた上で、１つの光源部１に繋げるように構成する。
【００４４】
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。
このように構成された表示・照明装置も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、光源にレーザーダイオードを用いることで、光源部を小型化することができ、光源部をスイッチボックス内に収めることも容易である。
【００４５】
実施の形態３．
図７及び図８は、この発明の実施の形態３に係るものである。
ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１の構成を、道路面を照らす表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、支柱２により高所に支持された表示部又は照明部３に設けられた拡散板６の配置を、照明する道路面の範囲に応じて、凹面状（図８（ａ））や平面状（図８（ｂ））にすることにより、所望の照明範囲を得ることができる。または、表示部又は照明部３の拡散板６の配置について部分的に凹凸を設けるようにすることもできる。光ファイバ５はファイバ保護配管内に収められている。
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４に係るものである。
ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１の構成を、トンネル内を照らす表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、この実施の形態においては、表示部又は照明部３は、例えば、高速道路や一般道のトンネル内に設置されている。この表示部又は照明部３が有する拡散板６には、蛍光体が塗布されている。そして、この蛍光体として、白色又は黄色（具体的にはナトリウムの炎色反応の色）を発光する材料を用いる。
【００４７】
光源であるレーザーダイオードを内蔵した光源モジュール及びホルダーを収めた光源部１は、トンネル出入口部の人の手が届く高さ（ｈ）８の位置に設置される。一方、表示部又は照明部３が設置される高さ（Ｈ）９は人の手が届かない高さである。そして、光源部１からトンネル内の各表示部又は照明部３へとファイバ保護配管内に収められた光ファイバ５が延設される。トンネルの距離が所定距離より長い場合には、光源部１を、出入口部に限らずトンネル内に所定の一定間隔でもって設置するようにしてもよい。
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
実施の形態５．
図１０及び図１１は、この発明の実施の形態５に係るものである。
ここで説明する実施の形態５は、前述した実施の形態１の構成を、自動車等の車両に設けられる前照灯（ヘッドライト）等の表示・照明装置に適用した具体例である。すなわち、この実施の形態においては、表示部又は照明部３は、例えば、自動車の前照灯、尾灯（テールランプ、ブレーキランプ）や方向指示器（ウインカー）等を構成している。これらの表示部又は照明部３の拡散板６に用いられる蛍光体には、表示部又は照明部３が使用される箇所に応じた適切な発光色が得られるものを用いる。具体的に例えば、前照灯には白色、尾灯には赤色、方向指示器には橙色を発光する蛍光体を用いる。または、図１１に示すように、拡散板６と表示部又は照明部３の表面との間に、表示部又は照明部３が使用される箇所に応じた適切な色の色付きフィルター１３を挿入して設けるようにしてもよい。
【００４９】
光源であるレーザーダイオードを内蔵した光源モジュール及びホルダーを収めた光源部１は、例えば、自動車の車体の内部側のヒューズボックス内等、メンテナンスが容易な位置に配設される。もちろん、光源部１が配置される位置は、車体の内部側における人が搭乗する場所の近傍等、メンテナンスが容易な位置であればヒューズボックス内に限られず、ヒューズボックスとは別に光源ボックスを設けるようにしてもよい。この光源部１と各表示部又は照明部３は光ファイバ５により繋がれている。
【００５０】
なお、他の構成は実施の形態１と類似又は同様であるため、その詳細説明は省略する。このように構成された表示・照明装置においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。すなわち、具体的には、前照灯等のランプハウス部分を分解することなく容易に光源の交換作業を行うことができるとともに、光源モジュールの着脱を容易かつ確実に行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 光源部
２ 支柱
３ 表示部又は照明部
４ 光源モジュール
４ａ レーザーダイオード
４ｂ 凸出部
４ｃ 凹面部
４ｄ プラグ電極
４ｅ 窓部
５ 光ファイバ
６ 拡散板
７ 地面又は床面
８ 光源部の地面又は床面からの高さ（ｈ）
９ 地面又は床面から表示部又は照明部までの高さ（Ｈ）
１０ ホルダー
１０ａ ホルダー本体部
１０ｂ 板バネ
１０ｃ 窪み部
１０ｄ 押さえ用楕円柱
１０ｅ ソケット
１１ 柱又は壁面
１２ スイッチボックス
１３ 色付きフィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が収められた光源部と、
前記光源からの光を伝達する光ファイバと、
前記光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、
前記光源部内に設けられ、前記光源を内蔵し、前記光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、
前記光源モジュールに設けられ、前記光源に電力を供給するためのプラグ電極と、
前記光源モジュールの一側に設けられ、前記光ファイバと係合し、前記光源からの光を取り出すための凸出部と、
前記光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、前記凸出部を前記光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備えたことを特徴とする表示・照明装置。
【請求項２】
前記光源の光軸と前記凸出部の中心軸は一致しており、
前記凹面部は、凹面の中心が前記光源の光軸及び前記凸出部の中心軸の上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示・照明装置。
【請求項３】
前記プラグ電極は、平面視略矩形を呈する板状体であって、かつ、平面視した際の矩形の長手が、前記凸出部の中心と前記凹面部の中心とを結ぶ線と平行になるようにして前記凸出部と凹面部との間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示・照明装置。
【請求項４】
前記光源モジュールの前記プラグ電極とは反対側に設けられ、前記光源の発光状態を確認するための窓部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示・照明装置。
【請求項５】
前記光源モジュール内に配置された蛍光体を備え、
前記窓部は、前記光源からの光により発光した前記蛍光体の状態を確認することにより、前記光源の発光状態を確認するためのものであることを特徴とする請求項４に記載の表示・照明装置。
【請求項６】
前記光源モジュール内に配置され、前記光源からの光を前記窓部へと反射する鏡面体を備え、
前記窓部には蛍光体が塗布されるとともに、前記窓部は前記鏡面体で反射された前記光源からの光により前記塗布された蛍光体が発光することにより発光状態を確認することを特徴とする請求項４に記載の表示・照明装置。
【請求項７】
前記光源はレーザーダイオードからなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項８】
前記光源部内に設けられ、前記光源モジュールを前記光ファイバと光学的に接続された状態に保持するホルダーと、
前記ホルダーに設けられ、前記光源モジュールの前記凸出部を所定の位置に挟持する挟持手段と、
前記ホルダーに設けられ、前記光源モジュールの前記凹面部を押さえるための柱状の押さえ部材と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項９】
前記挟持手段は、前記光源モジュールの前記凸出部を挟持する一対の板バネからなり、これらの板バネには、前記凸出部の位置決めのための窪み部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の表示・照明装置。
【請求項１０】
前記押さえ部材は、前記ホルダーに柱状の高さ方向に平行な回転軸を中心に回動自在に設けられ、回転軸から外周までの距離が滑らかに変化する断面形状を有することを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１１】
前記押さえ部材は、断面楕円形状の楕円柱からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示・照明装置。
【請求項１２】
前記押さえ部材は、断面の外周が螺旋形状の柱状体からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示・照明装置。
【請求項１３】
前記光源モジュールの前記凹面部に設けられ、前記凹面部を押さえた状態の前記ホルダーの前記押さえ部材が係合する凹みを備えたことを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１４】
建物の屋内で用いられる表示・照明装置であって、
前記表示照明部は前記建物内に設けられ、
前記光源部は、当該表示・照明装置を点灯／消灯するためのスイッチを有し前記建物内に設置されるスイッチボックス内に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１５】
前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板の配置を、照明する範囲に応じて、凹面状や平面状にした、又は、部分的に凹凸を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１６】
トンネル内で用いられる表示・照明装置であって、
前記光源部を前記トンネルの出入口部に設け、
前記表示照明部を前記トンネル内に設けるとともに、前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板に、白色又はナトリウムの炎色反応の色の光を発する蛍光体を塗布したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１７】
車両で用いられる表示・照明装置であって、
前記光源部を前記車両の内部側に設け、
前記表示照明部を前記車両の所定の位置に設けるとともに、前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板に、前記表示照明部の設置箇所に応じた所定の色の光を発する蛍光体を塗布したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１】
光源が収められた光源部と、
前記光源からの光を伝達する光ファイバと、
前記光ファイバにより伝達された光を放出する表示照明部と、
前記光源部内に設けられ、前記光源を内蔵し、前記光ファイバと光学的に接続される光源モジュールと、
前記光源モジュールに設けられ、前記光源に電力を供給するためのプラグ電極と、
前記光源モジュールの一側に設けられ、前記光ファイバと係合し、前記光源からの光を取り出すための凸出部と、
前記光源モジュールの一側とは反対側の他側に設けられ、前記凸出部を前記光ファイバへと一定の力で押さえるための凹面部と、を備えたことを特徴とする表示・照明装置。
【請求項２】
前記光源の光軸と前記凸出部の中心軸は一致しており、
前記凹面部は、凹面の中心が前記光源の光軸及び前記凸出部の中心軸の上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示・照明装置。
【請求項３】
前記プラグ電極は、平面視略矩形を呈する板状体であって、かつ、平面視した際の矩形の長手が、前記凸出部の中心と前記凹面部の中心とを結ぶ線と平行になるようにして前記凸出部と凹面部との間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示・照明装置。
【請求項４】
前記光源モジュールの前記プラグ電極とは反対側に設けられ、前記光源の発光状態を確認するための窓部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示・照明装置。
【請求項５】
前記光源モジュール内に配置された蛍光体を備え、
前記窓部は、前記光源からの光により発光した前記蛍光体の状態を確認することにより、前記光源の発光状態を確認するためのものであることを特徴とする請求項４に記載の表示・照明装置。
【請求項６】
前記光源モジュール内に配置され、前記光源からの光を前記窓部へと反射する鏡面体を備え、
前記窓部には蛍光体が塗布されるとともに、前記窓部は前記鏡面体で反射された前記光源からの光により前記塗布された蛍光体が発光することにより発光状態を確認することを特徴とする請求項４に記載の表示・照明装置。
【請求項７】
前記光源はレーザーダイオードからなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項８】
前記光源部内に設けられ、前記光源モジュールを前記光ファイバと光学的に接続された状態に保持するホルダーと、
前記ホルダーに設けられ、前記光源モジュールの前記凸出部を所定の位置に挟持する挟持手段と、
前記ホルダーに設けられ、前記光源モジュールの前記凹面部を押さえるための柱状の押さえ部材と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項９】
前記挟持手段は、前記光源モジュールの前記凸出部を挟持する一対の板バネからなり、これらの板バネには、前記凸出部の位置決めのための窪み部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の表示・照明装置。
【請求項１０】
前記押さえ部材は、前記ホルダーに柱状の高さ方向に平行な回転軸を中心に回動自在に設けられ、回転軸から外周までの距離が滑らかに変化する断面形状を有することを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１１】
前記押さえ部材は、断面楕円形状の楕円柱からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示・照明装置。
【請求項１２】
前記押さえ部材は、断面の外周が螺旋形状の柱状体からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示・照明装置。
【請求項１３】
前記光源モジュールの前記凹面部に設けられ、前記凹面部を押さえた状態の前記ホルダーの前記押さえ部材が係合する凹みを備えたことを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１４】
建物の屋内で用いられる表示・照明装置であって、
前記表示照明部は前記建物内に設けられ、
前記光源部は、当該表示・照明装置を点灯／消灯するためのスイッチを有し前記建物内に設置されるスイッチボックス内に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１５】
前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板の配置を、照明する範囲に応じて、凹面状や平面状にした、又は、部分的に凹凸を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１６】
トンネル内で用いられる表示・照明装置であって、
前記光源部を前記トンネルの出入口部に設け、
前記表示照明部を前記トンネル内に設けるとともに、前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板に、白色又はナトリウムの炎色反応の色の光を発する蛍光体を塗布したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【請求項１７】
車両で用いられる表示・照明装置であって、
前記光源部を前記車両の内部側に設け、
前記表示照明部を前記車両の所定の位置に設けるとともに、前記表示照明部に拡散板を設け、この拡散板に、前記表示照明部の設置箇所に応じた所定の色の光を発する蛍光体を塗布したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の表示・照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４９２２７（Ｐ２０１１−２４９２２７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３０５２（Ｐ２０１０−１２３０５２）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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