(57)【要約】【課題】  一方向に出射しながらその周囲の一定範囲にも確実に光を出射することにより通行人が点灯表示された光を視認しやすい信号機を提供すること。【解決手段】  信号機１は、背面に複数の凹部が設けられた板状の導光板２と、導光板２の側部の所定の箇所に配置された光源３ａ、３ｂ、３ｃと、導光板２の背面に設けられた反射板４と、導光板２および光源３ａ、３ｂ、３ｃの正面を覆うカバーとを備えて構成されている。光源３ａ、３ｃ、３ｂを交通規則に従った発光パターンで発光させると、導光板２に入射した光が反射板４を反射して信号機１の正面側一方向から出射すると共に、凹部２１の形成面の内側を反射してその正面側一方向の周囲の一定の範囲にも一様に出射する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面に複数の凹部が所定の配列パターンに従って設けられた板状の導光板と、
前記導光板の側部の所定の箇所に配置された光源と、
前記導光板の背面側に設けられた反射板と、を備えたことを特徴とする信号機。
【請求項２】
請求項１に記載の信号機において、
前記複数の凹部は、前記導光板の背面にマトリクス状に配列されて設けられ、
前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とする信号機。
【請求項３】
請求項１に記載の信号機において、
前記複数の凹部は、前記導光板の背面に複数の同心円状に配列されて設けられていることを特徴とする信号機。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の信号機において、
前記光源は、単一の前記導光板の側部の３箇所に配置された赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源から構成されていることを特徴とする信号機。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載の信号機において、
前記光源は、３つの前記導光板のそれぞれの側部に１つずつ配置された赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源から構成されていることを特徴とする信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発光した光が導光板の側部に入射し正面側から出射する信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両等が通行する路面の上に設置された信号機は、路上を通行する車両に搭乗した運転手や歩行者等がこの信号機の表示灯を視認して交差点や横断歩道等で停車、停止したり発進、歩行を行い交通を行っているが、信号機ではその内部に設けられた光源が発光し全方向に光を出射して表示灯として機能している。例えば、信号機本体の表側に、赤色の発光部、黄色の発光部、青色の発光部が設けられ、信号機の各光源として、白熱電球が使用されており、信号機の正面側全方向を照らすものとして、特許文献１が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１２１７号公報（第２−４頁、第1図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の信号機では、信号機内部に光源を設けて発光すれば、信号機の正面側全方向に発光した光が出射され信号機周辺の各位置の車両や歩行者から視認し易くなるが、光が全方向に拡散されるため一方向へ出射される光が少なくなるため弱くなり信号機から離れた位置や昼間の日照の度合い等の環境条件によっては見にくくなる惧れがある。また、信号機の正面側一方向のみを照らすようにすると、信号機周辺の各位置に光が届かなくなり見えにくくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一方向に出射しながらその周囲の一定範囲にも確実に光を出射することにより通行人が点灯表示された光を視認しやすい信号機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、背面に複数の凹部が所定の配列パターンに従って設けられた板状の導光板と、前記導光板の側部の所定の箇所に配置された光源と、前記導光板の背面側に設けられた反射板と、を備えたことを特徴とするようにした。
【０００７】
このような発明によれば、導光板の側部の所定の箇所に配置された光源から発光し導光板内部に入射した光が、反射板を反射して信号機正面側の一方向に出射すると共に、導光板の背面に設けられた複数の凹部の斜面を反射して信号機正面側の周囲の一定範囲にも確実に光を出射させることができ、通行人が視認しやすい信号機を実現できる。
【０００８】
また、上述の信号機において、前記複数の凹部は、前記導光板の背面にマトリクス状に配列されて設けられ、前記光源は、ＬＥＤであることとしても良い。このような構成により、ＬＥＤにより発光され導光板内部に入射した光が、マトリクス状に配列されたそれぞれの凹部を反射して信号機正面側の周囲の一定範囲に一様に光を出射させることができる。
【０００９】
上述の信号機において、前記複数の凹部は、前記導光板の背面に複数の同心円状に配列されて設けられていても良い。このような構成によっても、導光板内部に入射した光が、複数の同心円状に配列されたそれぞれの凹部を反射して信号機正面側の周囲の一定範囲に一様に光を出射させることができる。
【００１０】
更に、上述の信号機において、前記光源は、単一の前記導光板の側部の３箇所に配置された赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源から構成されていることとしても良い。このような構成により、赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源のそれぞれを発光させることにより、単一の導光板から赤、黄、緑の３色の光を出射できるので、単一の導光板の側部に配置された３つの光源による構成のみで信号機を実現できる。
【００１１】
更に、上述の信号機において、前記光源は、３つの前記導光板のそれぞれの側部に１つずつ配置された赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源から構成されていても良い。このような構成により、赤、黄、緑のそれぞれの光を発光する３つの光源を有する信号機においても、信号機正面側の一方向に出射すると共に、信号機正面側の周囲の一定範囲にも確実に光を出射させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明の信号機は、一方向に出射しながらその周囲の一定範囲にも確実に光を出射することにより通行人が点灯表示された光を視認しやすいという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（構成）
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る信号機１の外観を示す説明図、図２は、信号機１の構成を示す説明図、図３は、信号機１の構成を示す中央断面図である。本発明に係る信号機１は、背面に複数の四角錐状の凹部が設けられた板状の導光板２と、導光板２の側部の所定の箇所に配置された光源３ａ、３ｂ、３ｃと、導光板２の背面に設けられた反射板４と、導光板２および光源３ａ、３ｂ、３ｃの正面を覆うカバー５とを備えて構成されている。
【００１４】
導光板２は、透明な厚板状のアクリル等の素材から成る平面形状が６角形等の矩形状板部材であって、光源３ａ、３ｂ、３ｃが発光するとその光が側部から入射し、導光板２内部を透過して反射板４を反射し信号機１の正面側から出射するようになっている。導光板２の背面には複数の四角錐状の凹部２１が所定の配列パターンに従って設けられている。これらの凹部２１は、導光板２の背面を、傾斜面を成すように削り取り４角錐状に穿設して形成されており、例えば、図４（ｂ）に示すように、導光板２の背面の所定の箇所を４方向から導光板２の背面に対して傾斜させて傾斜面を成すように削り取り、それらの傾斜面が背面から一定の深さの位置でＡの角度で収束するように穿設して形成されている。角度Ａとしては、６０度等が挙げられる。また、図４（ａ）に示すように、導光板２の背面に複数の凹部２１が導光板２の６角形の平面形状に応じてマトリクス状の配列パターンに従って配列されて設けられている。
【００１５】
光源３ａ、３ｂ、３ｃは、例えばそれぞれ赤、黄、緑の３色の光を発光するＬＥＤや半導体レーザ、電球、または、複数のＬＥＤを配列したＬＥＤアレイ等の光源であり、発光した光が導光板２の側部から内部に入射するように発光部が導光板２の側部に対向するようにして、単一の導光板２の側部の３箇所に配置されている。導光板２の側部に対向する発光部以外の部分は図示しない光シールドに覆われている。これらの光源３ａ、３ｂ、３ｃは、図示しない制御部により発光制御され、交通規則に従った発光パターンで順番に発光するようになっている。即ち、信号機１が、通行する車両等に対して「進行」を示す点灯表示をする際には青色の光を発光する光源３ｃを発光制御し、その後、「注意」、「停止」を示す点灯表示をする際には黄色の光を発光する光源３ｂを一定時間発光制御して、赤色の光を発光する光源３ａを発光制御する。この発光パターンで繰り返し光源３ａ、３ｂ、３ｃを発光制御する。
【００１６】
反射板４は、導光板２の背面全体に取り付けられた、白色の顔料を塗布した光反射性に優れるＰＥＴシートやアルミニウム等の光反射性に優れた金属を蒸着したフィルム等であって、導光板２内部に入射した光を反射させて信号機１の正面側から出射させるようになっている。カバー５は、導光板２および光源３ａ、３ｂ、３ｃの正面を保護し、導光板２の正面から出射した光を透過する透明な素材で構成されている。以上のような構成を有する信号機１は、図１に示すように、交通の路面３０近傍に立てられた柱３１に取り付けられ路面３０上方の所定高さの位置に固定されている。また、図示していないが、カバー５の上部に例えば太陽光を遮るための庇部が設けられていても良い。
【００１７】
（作用）
続いて本発明に係る信号機の作用について詳細に説明する。まず、光源３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかが発光すると、発光した光は、図５に示すように、導光板２の側部から入射して導光板２内部を透過する。透過した光は、導光板２の正面内側を反射するか又は直接に導光板２の背面に到達する。
【００１８】
導光板２の背面に到達した光は、導光板２の背面に取り付けられた反射板４により反射されて信号機１の正面側方向に方向修正され、導光板２の正面から出射し、カバー５を透過して信号機１の正面側一方向から出射する。
【００１９】
また、導光板２内部を透過した光が、導光板２の正面内側を反射するか又は直接に凹部２１の四角錐の形成面に到達すると、凹部２１の形成面の内側を反射して一様に方向修正され、導光板２の正面の周辺部分の一定の範囲から出射し、カバー５を透過して信号機１の正面一方向の周囲の一定の範囲から一様に出射する。
【００２０】
そして、実際には交通規則に従って光源３ａ、３ｃ、３ｂが順番に発光し、光を信号機１の正面側一方向から出射させると共に、その正面側一方向の周囲の一定の範囲からも出射させ、通行する車両や歩行者に対して点灯表示を行う。
【００２１】
（効果）
このように、信号機１が交通規則に従って光源３ａ、３ｃ、３ｂを発光させると、導光板２に入射した光が反射板４を反射して信号機１の正面側一方向から出射すると共に、凹部２１の形成面の内側を反射してその正面側一方向の周囲の一定の範囲にも一様に出射するので、信号機１付近やその周辺にいる車両や歩行者は、信号機１に点灯表示された光を視認して通行を行うことができる。
【００２２】
更に、信号機内部にただ単に光源を設けて発光し、光が全方向に拡散されて出射するのではなく、信号機１の正面側一方向およびその正面側一方向の周囲の一定の範囲に出射するので、出射する方向への光が少なくなって弱められることがなく強い光が出射するので、信号機１付近やその周辺にいる車両や歩行者は、様々な環境条件においても、見えにくくならずにより容易に点灯表示された光を視認して通行を行うことができる。
【００２３】
また、信号機１の正面側一方向のみに出射するのではないため、信号機付近だけでなくその周辺にいる車両や歩行者も確実に容易に視認することができる。
【００２４】
（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１１は、他の実施の形態に係る信号機１００の外観を示す説明図である。本発明に係る信号機１００は、上述の実施の形態における信号機１と略同様の構成を有する３つの信号機１ａ、１ｂ、１ｃを取付部材１１０上の所定の３箇所のそれぞれに取り付けられて構成されている。信号機１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれが信号機１が備えている導光板２の側部に光源３ａ、３ｂ、３ｃのうち光源３ａのみ、光源３ｂのみ、光源３ｃのみの１つずつが配置された構成を有しており、信号機１ａ、１ｂ、１ｃが赤、黄、緑の色のみの光を発光するようになっている。これ以外は、信号機１と同様の構成であり説明を省略する。
【００２５】
取付部材１１０は、例えば長方形状の板部材等であって所定の３箇所に信号機１ａ、１ｂ、１ｃを嵌合させ固定させるための嵌合部が設けられている。
【００２６】
以上のような構成を有する信号機１００によっても、信号機１と同様に信号機１が交通規則に従って信号機１ａ、１ｂ、１ｃが備えている光源３ａ、３ｃ、３ｂを発光させると、導光板２に入射した光が反射板４を反射して信号機１の正面側一方向から出射すると共に、凹部２１の形成面の内側を反射してその正面側一方向の周囲の一定の範囲にも一様に出射するので、信号機１００付近やその周辺にいる車両や歩行者は、信号機１００に点灯表示された光を視認して通行を行うことができる。
【００２７】
上述の実施の形態においては、導光板２の背面に設けられた複数の凹部２１がマトリクス状に配列されて設けられているが、このような構成に限られず、複数の凹部２１が、図６に示すように、導光板２０の背面に複数の同心円状に配列されて設けられていても良い。この構成によっても、光を信号機１の正面側一方向およびその正面側一方向の周囲の一定の範囲に出射させることができる。
【００２８】
上述の実施の形態においては、導光板２の背面に設けられた複数の凹部２１を四角錐形状としたが、これに限られず斜面が形成されているものであれば、三角錐形状等の他の形状であっても良い。また、半球状の凹部であっても良い。
【００２９】
また、導光板２の背面は、正面に平行な面となっていたが、図７に示すように、背面のみを信号機１の下方寄りを向くように傾斜させた導光板２５としても良い。このような構成により、光を信号機１の正面側下方の一方向およびその正面側下方の一方向の周囲の一定の範囲に出射させることができ、信号機１の下方を通行する車両や歩行者に対して、点灯表示された光がより直接的に出射されて、より効果的に視認しやすくなる。
【００３０】
また、図８に示すように、円板状の導光板２７の周囲を３分割し、円弧状の光源３ａ、３ｂ、３ｃをそれぞれの３分割の各領域に導光板２７の側部に沿って取り付けて配置しても良い。
【００３１】
図９に示すように、矩形状の導光板２８の対向する２つの側部に２種類の色の光を発光する光源６１、６２を配置させ、２種類の色の光を正面一方向およびその正面一方向の周囲の一定の範囲に出射させる信号機を実現することもできる。そして、このような構成を用いて、光源６１、６２がそれぞれ赤、緑の２色の光を発光する歩行者用信号機を実現することもでき、歩行者用の横断歩道の近傍に設置することも可能である。
【００３２】
更に、図１０に示すように、導光板２９に設けられた複数の凹部２２は、上方側に位置する凹部２２を大きい四角錐とし、下方に向かうに従って徐々に小さい四角錐として下方側に位置する凹部２２を小さな四角錐としても良い。例えば、凹部２２の深さを６段階等の所定数段階に分け、それらのうち最も深さを有するものを上方側に位置させ、そして下方に向かって順々に段階毎に深さが少ないものを位置させていき、最も下方側に位置する凹部２２を最も深さが少ないものとしても良い。このような構成により、導光板２９から出射する光を下方側に集中させ、信号機１の下方を通行する車両や歩行者に対して、より効果的に視認しやすくできる。
【００３３】
本発明に係る信号機１は、線路近傍に設置された鉄道用信号機等の様々な用途で用いられる信号機にも利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
背面に複数の凹部が設けられた板状の導光板と、導光板の側部に配置された光源と、導光板の背面側に設けられた反射板とを備えた信号機において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る信号機１の外観を示す説明図である。
【図２】本発明に係る信号機１の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る信号機１の構成を示す中央断面図である。
【図４】本発明に係る信号機１の導光板２の構成を示す説明図である。
【図５】光源３から導光板２内部に入射した光が信号機１の正面側に出射する状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る信号機１の導光板２の他の構成を示す説明図である。
【図７】本発明に係る信号機１の導光板２の更に他の構成を示す説明図である。
【図８】本発明に係る信号機１の導光板２および光源３の他の構成を示す説明図である。
【図９】本発明に係る信号機１の導光板２および光源３の更に他の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る信号機１の導光板２の更に他の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る信号機１００の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１００  信号機
２、２０、２５、２７、２８、２９  導光板
３ａ、３ｂ、３ｃ、６１、６２  光源
４  反射板
５  カバー
２１、２２  凹部
３０  路面
３１  柱
１１０  取付部材
【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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【図１１】
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