JP5405385B2

JP5405385B2 - 自発光式ｌｅｄ交通標識

Info

Publication number: JP5405385B2
Application number: JP2010107871A
Authority: JP
Inventors: 政広興梠; 寛規北原
Original assignee: SHINGO DENZAI CO., LTD.
Current assignee: SHINGO DENZAI CO., LTD.
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-05-10
Also published as: JP2011236605A

Description

本発明は自発光式ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）交通標識に関する。詳しくは太陽電池により発電充電された電力によって夜間に点灯する自発光式ＬＥＤ交通標識に係るものである。

従来、この種の自発光式ＬＥＤ表示装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
具体的には、特許文献１に記載された自発光式ＬＥＤ表示装置は、図５に示すように、透明な正面板１０１を有するケース１０２内に、導光板１０３の周囲にこの導光板１０３を照らす照明具１０４を有する複数の表示具１０５、１０６・・を、それらの導光板１０３が正面板１０１とほぼ平行して順に重なる状態に設けられている。

更に、正面側の表示具１０５の導光板１０３の一部には、文字、記号または図形等の表示物を表すための所定形状の色彩が表示されている。

また、他の表示具１０６の導光板１０３の背面には、正面側の表示具１０５の導光板１０３の他の一部を通じて前方に表れ、かつ正面側の表示具１０５の色彩とは異なる色彩を表示することにより、一方の導光板の色彩が他方の導光板の色彩に対しより強く浮き上がって見える構成とされている。

特開２０００−３３０４９０号公報

上述した特許文献１に記載された自発光式ＬＥＤ表示装置では、表示物をかたどった色彩と、この色彩とは異なる色彩とが各別の導光板に表示され、それらが各別の照明具によって照らし出され、色彩の中に表示物の色彩がより強く浮き出たように見えるので、視認性が良くなる。

しかしながら、異なる色彩の表示物を各別の導光板に表示し、かつそれらが各別の照明具（ＬＥＤ灯）によって照らし出される機構とされるために構造が複雑となる問題がある。

また、各別の導光板に対して各別の照明具が設けられるために照明具の個数が多くなり、太陽電池による自発光式の場合では夜間での照明維持に支障をきたす恐れがある。

更に、交通標識では、例えばアクリル樹脂板等による赤色の標識板に白抜きの「止まれ」の文字が施された形態のものが多く、この場合に白色系のＬＥＤ素子による発光では文字部分は鮮明な白色に発光することとなる。しかし、赤色部分では赤色の鮮明な色彩を出すことができず白色とのコントラストは低下する問題がある。

また、太陽電池による自発光式ＬＥＤでは、使用できるＬＥＤ素子の個数が制限されると共に、外部電源や電池に比べて出力電力が低いために充分な発光をすることができず、赤色部分を鮮明に映し出すことが困難となる問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、個数が制限されたＬＥＤ素子で交通標識の色彩の鮮明化を実現可能な自発光式ＬＥＤ交通標識を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る自発光式ＬＥＤ交通標識は、開口部を有する躯体と、該躯体の内部に配設されたＬＥＤ素子と、前記躯体の外部に配置された太陽電池と、前記躯体の開口部に覆着された透明板を有し、同透明板に標識文字部分を非印刷とするベタ印刷を施した標識体と、該標識体のベタ印刷を施した部分に配置された蛍光体とを備える。

ここで、透明板に標識文字部分を非印刷とするベタ印刷を施した標識体のベタ印刷を施した部分に蛍光体が配置されることによって、ＬＥＤ素子から光波長が蛍光体に吸収されて標識体のベタ印刷部分の色彩が励起され、鮮明な標識体の色彩が映し出されることとなる。

また、標識体のベタ印刷を施した部分が略赤色であり、蛍光体が略赤色とされることによって、ＬＥＤ素子により蛍光体が照射されることで可視光の赤色に励起されて鮮明な赤色として映し出すことが可能となる。

また、ＬＥＤ素子が白色ＬＥＤ素子とされることによって、白色ＬＥＤ素子から照射される光波長が吸収されて最大励起波長６１３ｎｍの可視光の赤色に励起され、鮮明な赤色として映し出すことが可能となる。

また、蛍光体の標識体とは逆側に反射シートを介して配置された略白色の光拡散用基板を備えることによって、非印刷とされる標識文字が略白色として表示される。また、ＬＥＤ素子の非点灯時、あるいは点灯時の場合でも車両等のヘッドライトで交通標識表示部が照射されることにより入射光が反射シートに反射して標識体の色彩を鮮明に映し出すことが可能となる。

本発明の自発光式ＬＥＤ交通標識によれば、個数が制限されたＬＥＤ素子であったとしても、交通標識の色彩の鮮明化が実現できる。

本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための正面模式図である。本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための側面模式図である。本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の自発光式回路の一例を示す説明図である。本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための内部断面模式図である。従来の交通標識の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。

図１は本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための正面模式図、図２は本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための側面模式図、図３は本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の自発光式回路の一例を示す説明図、図４は本発明を適用した自発光式ＬＥＤ交通標識の一例を説明するための内部断面模式図である。

ここで示す交通標識１は、逆三角形状とされたアルミニウム合金などの金属を材質とする躯体２内にＬＥＤ素子支持基板３が取り付けられ、このＬＥＤ素子支持基板３に夜間に交通標識を鮮明に映し出す照度を得るために複数個のＬＥＤ素子４が配置された構成とされている。

また、躯体２の上端には太陽電池５が設置されており、この太陽電池により発電された電力によってＬＥＤ素子４を点灯する。なお、太陽電池５で発電した電力は充電回路６に充電される。

ここで、例えば夜間や雨降り時には、充電回路６に充電された電力でＬＥＤ素子４を点灯することとなる。具体的には、照度センサー等により照度が設定値以下であることが感知された場合に、充電回路６からＬＥＤ素子４に電力を供給するといった具合である。

なお、各ＬＥＤ素子４は、青色ＬＥＤのチップを黄色の蛍光材によりカバーすることで擬似的な白色光を放射する白色系のＬＥＤ素子が用いられている。

また、ＬＥＤ素子４を発光させるための自発光式回路は、図３に示すように、太陽電池５と充電回路６とＬＥＤ点灯回路７，ＬＥＤ表示部８及び制御用ＣＰＵ９によって構成されている。

上記の様に構成された自発光式回路では、昼間は太陽光を受けて太陽電池５によって発電された電力が充電回路６に組み込まれた蓄電池またはキャパシタ（図示せず。）に蓄電される。そして、日暮れになり照度センサー（図示せず。）が所定値未満となった照度を感知すると、制御用ＣＰＵ９によってＬＥＤ点灯回路７を起動させ、蓄電池またはキャパシタに蓄電された電力でＬＥＤ表示部８を点灯させることとなる。

また、明け方になり、周囲が明るくなり、照度センサー（図示せず）が所定値以上となった照度を感知すると、制御用ＣＰＵ９によって充電回路６からＬＥＤ点灯回路７への電力供給が絶たれ、ＬＥＤ表示部８を消灯させることとなる。

また、躯体２の開口端には標識体１３が取り付けられている。この標識体１３は、躯体２の開口端の形状と同様に略三角形状のアクリル樹脂などの合成樹脂材料により形成された透明板１２に標識文字１６部分を非印刷とするベタ印刷１０が施された構成とされている。

ここで、図４に示すように、標識体１３の透明板１２の裏面（ＬＥＤ素子４側の面）には、この透明板１２の周縁部を残すと共に、例えば「止まれ」の標識文字１６が非印刷状とされた状態で赤色のベタ印刷１０が施されている。

従って、標識体１３は赤色のベタ印刷１０された逆三角形状の透明体１２の周縁に透明状の帯体と透明体１２内に非印刷状とされた透明の「止まれ」の標識文字１６が表示された構成とされている。

更に、透明体１２の赤色のベタ印刷１０部分上に蛍光体１４が配置されている。具体的には、ＢＡＳＦＪａｐａｎＬｔｄ．製の商標名「Ｌｕｍｏｇｅｎ」のペリレン系のＲｅｄ３０５の蛍光染料がベタ印刷１０部分上にシルク印刷されている。

この蛍光体１４は、最大吸収波長５７８ｎｍ、最大励起波長６１３ｎｍの物性を有するものであり、白色系ＬＥＤ素子から光波長が吸収されて最大励起波長６１３ｎｍの可視光の赤色に励起することによって、鮮明な赤色を映し出すことを可能とする。

ここで、白色系のＬＥＤ素子による発光では、赤色に比べて波長が短いために赤色に印刷された透明板を照射する場合にはＬＥＤ素子による充分な照度が必要となる。
そのため、標識体１３のベタ印刷１０部分に蛍光体１４を配置することによって、白色ＬＥＤ素子から光波長が吸収されて可視光の赤色に励起され、限られた個数のＬＥＤ素子であったとしても充分な自発光が可能となるのである。

なお、本実施におけるベタ印刷は透光性を有するインクによって印刷されたものであり、このベタ印刷の替わりに色付きの透過フイルムシートを使用しても良い。

なお、本実施例におけるＬＥＤ素子は必ずしも白色とする必要性はないが、標識文字が赤色の標識体に非印刷状に形成されるため、ＬＥＤ素子による発光時に赤色の標識体と標識文字とのコントラストを大きくすることが望ましい。そのためには白色系のＬＥＤ素子を使用することが望ましいこととなる。

また、標識体１３の蛍光体１４が配置された面には、各ＬＥＤ素子４からの入射光を拡散して輝度の均一化を図るために乳白色状の光拡散用基板１１が重合されている。

なお、この光拡散用基板１１の透明板１２側の面には透光性を有する反射シート１５が設けられ、光拡散用基板１１と一体的に貼り合わされた構造とされている。

ここで、光拡散用基板１１は乳白色とされることによって非印刷状とされる透明の標識文字１６が白色として表示されることとなると共に、各ＬＥＤ素子４からの入射光は光拡散用基板１１内で拡散されて光拡散用基板１１全面の輝度の均一化を図ることができる。

また、光拡散用基板１１に設けられる反射シート１５によって、非点灯時、あるいは点灯時の場合でも車両等のヘッドライトの光で標識板１３を浮かび上がらせることができる。
即ち、入射光が標識板１３の透明板１２を通して光拡散用基板１１の反射シート１５に反射し、透明板１２に施された赤色のベタ印刷１０部分に配置された蛍光体１４を励起させることによって、鮮明な赤色の色彩を浮かび上がらせることができるのである。

また、非印刷とされる標識文字１６も光拡散用基板１１に設けられた反射シート１５による反射光によって鮮明に映し出され、標識文字１６の「止まれ」の部分の白色と標識体１３の赤色の印刷部分とのコントラストをより鮮明に映し出すことが可能となる。

以上の構成よりなる本発明の自発光式ＬＥＤ交通標識では、交通標識１が道路脇に立設された支持ポール（図示せず。）の上部に取り付けられる。そして、この交通標識１の躯体２の上端面に取り付けられた太陽電池５が太陽光を受光することで発電し、発電した電力が充電回路６によって充電される。

次に、日暮れとなり照度センサー（図示せず。）によって設定値以下の照度が検知されると、充電回路６に充電された電力は、制御用ＣＰＵ９によってＬＥＤ点灯回路７に電流が流され、躯体２内のＬＥＤ素子支持基板３に配置された各ＬＥＤ素子４が点灯することとなる。

ここで、白色系の各ＬＥＤ素子４から照射される出射光は乳白色の光拡散用基板１１に入射し、光拡散用基板１１の全面に拡散されて標識板１３の透明板１２に入射することとなる。

この場合に、この白色系のＬＥＤ素子では青色と黄色の混合による擬似発光であるために、赤色のフィルターを通した場合に赤色の波長を低下させて鮮明な赤色を映し出すのに支障をきたすことになる。

そこで、光拡散用基板１１に入射して光拡散用基板１１の全面に拡散されて標識板１３の透明板１２に出射された白色系のＬＥＤ出射光は、透明板１２に施された赤色のベタ印刷１０部分に配置される蛍光体１４に吸収させる。

この蛍光体１４は、最大吸収波長５７８ｎｍ、最大励起波長６１３ｎｍの物性を有するものであり、白色系ＬＥＤ素子から光波長が吸収されて最大励起波長６１３ｎｍの可視光の赤色に励起されて赤色のベタ印刷１０部分を照射することにより鮮明な赤色として映し出される。

このようにして標識板１３の透明板１２に入射された白色系の光は透明板１２の非印刷である標識文字１６の「止まれ」の部分はそのままの状態で出光し、透明板１２に施された赤色のベタ印刷１０部分は蛍光体１４に吸収されて可視光の赤色に励起されて鮮明な赤色として出光されることとなる。

従って、標識文字１６の「止まれ」の部分の白色と標識体１３の赤色の印刷部分とのコントラストをより鮮明に映し出すことが可能となる。

また、太陽電池による自発光式ＬＥＤ交通標識のようにＬＥＤ素子の個数は制限されることで充分な発光が得られない場合がある。

しかし、乳白色の光拡散用基板１１によって各ＬＥＤ素子４から発光が均一に拡散されて蛍光体１４によって可視光の赤色に励起されることで鮮明な赤色の標識体１３を映し出すことが可能となる。

１交通標識
２躯体
３ＬＥＤ素子支持基板
４ＬＥＤ素子
５太陽電池
６充電回路
７ＬＥＤ点灯回路
８ＬＥＤ表示部
９制御用ＣＰＵ
１０ベタ印刷
１１光拡散用基板
１２透明板
１３標識体
１４蛍光体
１５反射シート
１６標識文字

Claims

開口部を有する躯体と、
該躯体の内部に配設されたＬＥＤ素子と、
前記躯体の外部に配置された太陽電池と、
前記躯体の開口部に覆着された透明板を有し、同透明板に標識文字部分を非印刷とするベタ印刷を施した標識体と、
該標識体のベタ印刷を施した部分に配置された蛍光体とを備える
自発光式ＬＥＤ交通標識。
前記標識体のベタ印刷を施した部分が略赤色であり、前記蛍光体が略赤色である
請求項１に記載の自発光式ＬＥＤ交通標識。
前記ＬＥＤ素子が白色ＬＥＤ素子である
請求項１または請求項２に記載の自発光式ＬＥＤ交通標識。
前記蛍光体の前記標識体とは逆側に反射シートを介して配置された略白色の光拡散用基板を備える
請求項１、請求項２または請求項３に記載の自発光式ＬＥＤ交通標識。