JPH02206000A

JPH02206000A - 信号灯

Info

Publication number: JPH02206000A
Application number: JP1024502A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kato; 博司加藤
Original assignee: Koito Industries Ltd
Current assignee: KI Holdings Co Ltd
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、交通用、鉄道用等の信号灯における疑伯点灯
防止技術に係り、特に光束平行化手段として放物面反射
鏡に代わるフレネルレンズを用い、信号灯としての所定
光景を得ると共に、外光の入射による疑似点灯現象の発
生を防止した新規な信号灯に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、例えば道路交差点や横断歩道等に配設する信
号灯は、第８図に示すように、それぞれ別体に構成した
灯器本体５０内略中央部に点灯用の光源５１を担持し、
その前面をそれぞれ青、橙、赤等の異なった色のフィル
ター機能を有する透光性前面レンズ５２で被着して所定
の信号色を発色する構造に成っている。しかし、このよ
うな信号灯は、灯器本体５０を路側に立設した支柱の上
方に支承して使用するものであるため、太陽光や各種車
両のヘッドライト光等の外光Ｌ１がその前面レンズ５２
を透過して灯器本体５０内に侵入すると、該灯器本体５
０内に構成した放物面反射鏡５３により反射され、再び
灯器本体５０外へ射出するため恰も信号灯が点灯してい
るかのように視認される所謂疑似点灯現象を生ずる。そ
こで、従来よりこの種の疑似点灯現象を解消する手段と
して、灯器本体５０の前面開口を被蓋する前面レンズ５
２と点灯用の光源５１の間に前面レンズ５２の面方向へ
多数のフィン５４を横列配設して成るルーバ５５を介在
させ、該ルーバ５５により外光Ｌ１の侵入を遮断すると
共に、光源５１の放射光りをルーバ５５を構成するフィ
ン５４間の隙間Ｓから灯器本体５０外へ射出するように
構成した信号灯が捉案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この種のルーバ５５は、上記の如く所定の形成
幅を有する多数のフィン５４を一定間隔Ｓで離間して前
面レンズ５２の面方向に並設して所定方向からの外光Ｌ
１を遮断する構造に成るものであり、外光Ｌ１による疑
似点灯現象の発生を防止すると同時に、逆に点灯用の光
源５１による内部からの射出光をも遮光するため、該遮
光分だけ光源５１による放射光りの有効利用が阻害され
、信号灯として所定光量を得ることができないという問
題を有するものであった。

本発明は、上記問題に鑑みて創案されたもので、外部か
ら照射する太陽光等の外光に対する有効な遮光性を得る
と共に、内部点灯用光源の放射光に対する透過率を低減
させることのない信号灯を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る信号灯は、灯
器本体の略中央部に光源を担持すると共に、その前方に
着色透光性材料で形成した前面レンズを被着して成る信
号灯において、光源と前面レンズ間に光束平行化手段と
してフレネルレンズを介装することを要旨とするもので
ある。

また、このフレネルレンズは、光源の光軸を中心として
前面レンズの裏面側へ所定曲率により凹曲した所謂メニ
スカス型の形状に構成すると共に、所望によりフレネル
レンズを装着する灯器本体の内面周辺部に、反射光束を
上記フレネルレンズを介して平行光束に屈折偏向するよ
うな曲率により連続的に曲成して成る反射鏡を形成する
こともできる。

尚、灯器本体内においてフレネルレンズに対する光源の
放射路を遮断しない部位、例えば光源の外周部を囲繞す
るように遮光板を配設し、外光の入射を規制する構造に
することも可能である。

〔作用〕

而して、上記構成によれば、外光による疑似点灯現象発
生の大きな原因と成る灯器本体内の反射鏡を排除するこ
とができ、また光源からの放射光は、光束平行化手段を
構成するフレネルレンズを介して有効に灯器本体外へ射
出することができる。

、りかも、補助的かつ部分的な反射鏡を併設する構造に
よりフレネルステップの段差部分、即ち内側傾斜面から
の光束射出を為すことができるため、信号灯としての光
量の低減を防止することもできる。

また、一般東こ屈折系のフレネルステップを刻設して所
定の屈折率を得るフレネルレンズにおいては、焦点距離
を短く設定するためには、レンズステップの立ち上がり
を大きく形成しなければならず、したがってその分だけ
レンズが厚く成るため焦点距離を所定値以下に小さく設
定することができない。

しかし、第１図にメニスカス型のフレネルレンズＡ（イ
図参照）と平凸型のフレネルレンズＢ（四国参照）を対
比して示すように、フレネルレンズＡ自体をメニスカス
型の形状に凹曲することより通常の平凸型の形状のフレ
ネルレンズＢと同等の集光率（光束平行化率）において
、焦点距離ｆ１を小さく（ｆｌ＜ｆ２）設定することが
できる。而して、第１図に示すように、焦点距離ｆ１が
平凸型のフレネルレンズＢの焦点ｆ２より小さく成った
分だけ焦点Ｆ１からフレネルレンズＡの裏面を見込む光
束利用立体角、即ち頂角θ１が、同様に平凸型のフレネ
ルレンズＢの焦点Ｆ２からフレネルレンズＢを見込む立
体角、即ち頂角θ２よりも大きく　（θ１〉θ２）成る
。したがって、光源を凹曲したフレネルレンズへの焦点
Ｆｌに設置することにより、平凸状フレネルレンズＢに
比較的して多量の放射光束を該フレネルレンズＡに入射
させることが可能に成る。

〔実施例〕

以下、本発明に係る信号灯に関する好適な実施例を図面
に従って説明する。

第２図乃至第５図は、本発明に係る信号灯の第一の実施
例を示すものであり、灯器本体ｌの略中心部に点灯用の
光源２を担持すると共に、前面開口部を所定色で着色さ
れた透光性材料で成る前面レンズ３により密閉し、該前
面レンズ３と光源２の間に、該光源２の放射光を平行光
束に屈折偏向するフレネルレンズ４を介装したものであ
る。図示実施例において、フレネルレンズ４は側断面形
状がメニスカス型に前面レンズ３側へ凹曲した形状に成
るように曲成したものを示している。このような凹曲し
たフレネルレンズ４を使用することにより上記「作用」
欄に詳述したように、フレネルレンズ４の焦点距離ｆ１
を小さく設定し、灯器本体１の奥行きを小さくすること
ができる。

該フレネルレンズ４は、その表面側に光源２の光軸ｆを
中心として同心円状の刻設した多数のフレネルステップ
５を具備して成るものであり、外側傾斜面６により光源
２の放射光りを平行光束に屈折偏向するものであり、フ
レネルレンズ４の後方に形成される焦点Ｆｌに距離ｆｌ
を以て設置される光源２の放射光に対する臨界角Ｔが該
フレネルレンズ４の外周極限位置に設定される該フレネ
ルレンズ４の裏面側曲率との相対関係により傾斜角度α
を設計したものである。また、段差部分と成るフレネル
ステップ５の内側傾斜面７の傾斜角度βは、それぞれフ
レネルレンズ４から射出する平行光束りの射出Ｎ（照明
域Ｃ）の最大値が得られるような傾斜角度（段差部分に
より形成される非照明域りを最小にする）において設計
刻設したものである。

尚、灯器本体１の内面には、適宜黒色塗装その他任意の
無反射加工を施して外光の反射を抑制するように構成す
る。

而して、フレネルレンズ４により光源２の放射光を有効
に平行光束に屈折偏向して前面レンズ３外へ射出し、信
号灯として機能する。また前面レンズ３の外側から灯器
本体１内へ入射する太陽光等の外光Ｌ１は、フレネルレ
ンズ４を透過して灯器本体１内を照射するが、該灯器本
体１内には反射鏡を構成していないため、反射作用を為
さず、疑似点灯現象を生ずることがない。

第６図は、本発明に係る信号灯に関する第二の実施例を
示すものであり、上記第一の実施例と異なる部分につい
て説明すると、１１はフレネルレンズ４を装着する灯器
本体１の内面周辺部に形成した補助的な反射鏡である。

該反射鏡１１は、フレネルレンズ４の表面に刻設したフ
レネルステップ５の段差部分、即ち内側傾斜面７に対応
して光源２の放射光りを平行光束として射出させるもの
であり、該反射光りに対してフレネルステップ５の外側
傾斜面６が形成する焦点Ｆ１と同一の位置に焦点を結ぶ
ように傾斜角度β（第４図（ロ）参照）を設計したもの
である。

したがって、例えば直径２５０ｍｍの信号灯において、
上記凹曲したフレネルレンズ４を構成した場合には、フ
レネルレンズ４の後部略８０ｍｍ前後に焦点Ｆ１を結び
、光源２から頂角略１００度の円錐状を為す光束（矢印
Ｘ）をフレネルレンズ４の裏面に照射することができる
。上記反射鏡１１は、この範囲を超える、例えば１００
度乃至１８０度範囲（矢印Ｙ）の放射光りを鏡面上で一
回反射した状態で上記フレネルステップ５の内側傾斜面
７のレンズ作用により平行光束に屈折偏向して前面レン
ズ３外へ射出するように成り、光源２の放射光りを上記
矢印Ｘで示す部分の光束と合わせて略５０％以上の光束
を信号光として有効利用することができる。

本実施例においても、灯器本体１の非反射鏡部（矢印Ｚ
）に入射した外光Ｌｌは、灯器本第１の内面に吸収され
て再び灯器本体１外へ射出することはない。また、反射
鏡１１部に入射した外光Ｌ１は、その殆どが該反射鏡１
１により一回反射した後、灯器本体１内部へ拡散され、
その内面に吸収されるため、疑似点灯現象を発生させる
原因に成ることはない。

第７図は、本発明に係る信号灯に関する第三の実施例を
示すものであり、上記第−及び第二の実施例と異なる部
分について説明する。

本実施例は、灯器本体１の内面に反射鏡を構成した場合
（上記第二の実施例）、該反射鏡による外光の反射を完
全に防止するためのものであり、反射鏡１１構成部の後
部に、光源２を囲繞するように遮光板１２配設したもの
である。この遮光板１２の表面側には適宜無反射加工を
施し、外光Ｉ、１の吸収作用を高めることができるよう
に構成する。

本実施例においても、上記第−及び第二の実施例と同様
に、光源２の点灯により有効に信号光を得ることができ
ると共に、前面レンズ３及びフレネルレンズ４を介して
灯器本体１内に入射する外光Ｌ１に対しては、遮光板１
２により吸収し、疑似点灯現象の発生を防止する。

〔発明の効果〕

本発明に係る信号灯は、以上のように構成したから、太
陽光等外光による疑似点灯防止効果があり、交通信号灯
や鉄道信号灯の西日対策として有効であるばかりでなく
、信号点灯時における点灯用光源の放射光の有効利用が
可能となり、信号灯の照明効率を低下させることがない
。

また、従来のルーバ式疑僚点灯防止構造に比較して構造
が簡単で、灯器本体の奥行き寸法等を大型化する必要も
なく、かつ保守点検等も容易である等、極めて優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ロ）は本発明に係る信号灯に装着す
るフレネルレンズの光学原理を示す説明図、第２図は本発明に係る信号灯に関する第一の実施例を示
す側断面図、第３図は同じくフレネルレンズの正面図、第４図（イ）
及び（ロ）はフレネルレンズの構造を示す要部拡大断面
図、第５図は同じくフレネルレンズによる射出光の状態を示
す要部側断面部、第６図は本発明に係る信号灯に関する第二の実施例を示
す要部側断面図、第７図は同じ（第三の実施例を示す要部側断面図、第８図は従来の信号灯の構造を示す側断面図である。・・・灯器本体・・・前面レンズ・・・フレネルステップ・・・内側傾斜面・・・遮光板２・・・光源４・・・フレネルレンズ６・・・外側傾斜面１１・・・反射鏡

Claims

【特許請求の範囲】

（１）灯器本体の略中央部に光源を担持すると共に、そ
の前方に着色透光性材料で形成した前面レンズを被着し
て成る信号灯において、光源と前面レンズ間に光束平行
化手段と成るフレネルレンズを介装したことを特徴とす
る信号灯。
（２）フレネルレンズがその側断面形状において光源の
光軸を中心にして前面レンズの裏面側へ所定曲率により
凹曲して成ることを特徴とする請求項１記載の信号灯。
（３）フレネルレンズが光源の光軸を中心として同心円
状に刻設した多数のフレネルステップを具備して成るこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の信号灯。
（４）フレネルレンズを装着する灯器本体の内面周辺部
に反射光束を上記フレネルレンズを介して平行光束に屈
折偏向するような曲率により連続的に曲成して成る反射
鏡を形成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載
の信号灯。
（５）フレネルレンズに刻設するフレネルステップの外
側傾斜面が光源の放射光を平行光束に屈折偏向して射出
し得る傾斜角度に成り、また内側傾斜面が上記反射鏡に
よる反射光束を平行光束に屈折偏向し得る傾斜角度に成
ることを特徴とする請求項２、３又は４記載の信号灯。
（６）灯器本体内においてフレネルレンズに対する光源
の放射路を遮断しない部位に遮光板を配設したことを特
徴とする請求項４又は５記載の信号灯。
（７）遮光板が光源の外周を囲繞するように配設して成
ることを特徴とする請求項６記載の信号灯。