JPH10232997A - 信号灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は疑似点灯を防止し、かつ光源からの
放射光を道路交通法で定められた配光仕様水平及び左右
下方４５度迄の範囲に効率良く出射させる信号灯を提供
すること目的とする。 【解決手段】 本発明は、ランプユニット１の光源２か
ら前方のみ放射される放射光はフレネルレンズ４を透過
することによって水平平行光線に屈折され、更に前面カ
バ−レンズ３のプリズムＡ、Ｂにより下方および左右方
向に屈折されて広がりを持った配光に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は交通用信号灯におい
て交差点などに配置される信号灯における疑似点灯現象
の発生を防止した手段を設けた信号灯に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より信号灯は、例えば赤、青、黄色
などの点滅灯を組み合わせ、交通状況に応じて順次点滅
させ、色の変化を表示させている。しかし朝日、あるい
は西陽に直射された時、信号灯のレンズを通過して内部
の反射鏡により反射し、疑似点灯現象を起こす原因とな
っている。

【０００３】そこで疑似点灯防止手段としてフレネルレ
ンズを用いた信号灯が平成２年２月３日（特願平１−２
４５０２号）が出願されている。この発明は図８に示す
ように、灯器本体ａの略中心部に点灯用の光源ｂ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ｃにより密閉し、該前面レンズｃと
光源ｂの間に、該光源ｂの放射光を平行光束に屈折偏向
するフレネルレンズｄを介装した構成とするものであ
る。

【０００４】従って光源ｂより放射される放射光Ｌは、
フレネルレンズｄにより平行光束に屈折偏向され、太陽
光などの外光Ｌ1 は、フレネルレンズｄを透過して灯器
本体ａ内を照射するが、該灯器本体ａ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
生じることがない。

【０００５】即ち上記発明は光源の放射光をフレネルレ
ンズによって平行光束に屈折偏向させることで放射光の
有効利用を可能とすることで従来のように灯器本体内面
の反射鏡を不要、あるいは部分のみとすることによって
疑似点灯現象を防止することを目的とするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら道路交通
法では信号灯から放射される光は、配光仕様水平及び左
右下方４５度迄の範囲に出射させるように定められてい
る。これは図９に示すように、交差点の停止線に止まっ
た車ｅから見た信号灯ｆは約４５度方向に位置するた
め、下方４５度迄の範囲に出射してなければ信号灯の輝
度の低下などによって点灯の識別が困難になるからであ
る。

【０００７】即ち上記従来発明ではフレネルレンズによ
って光源からの放射光を平行光束に屈折偏向させること
で逆に信号灯の視野角度を狭めることとなり、道路交通
法で定めた配光仕様である水平及び左右下方４５度迄の
出射範囲を確立することが不可能となる問題がある。

【０００８】そこで本発明では上記問題点を解消するた
めに、フレネルレンズの利点を活かしつつ、視野角度を
確保する信号灯を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
如き構成の信号灯によって達成できる。即ちその要旨は
ハウジング内を無反射としたランプユニット本体の中央
部に、拡散光を前方のみに放射する反射部を設けた光源
を担持すると共に、その前方開口端には下方および左右
に光束を屈折させるための無数のプリズムが形成される
着色透光性の前面カバ−レンズを装着せしめ、更に上記
光源と前面カバ−レンズとの間に、その焦点位置が上記
光源位置とされる光束平行化手段を備えたフレネルレン
ズを前傾した状態で設け、かつ光源の反射部の外径は、
フレネルレンズ外径の３割以下としたことを特徴とする
信号灯である。

【００１０】そこで図５に示すように、全面にプリズム
を同心円状につなげた総合的に凸レンズである無色透光
性のフレネルレンズ４を垂直に設け、その光軸焦点距離
Ｆの前方のみ光束を放射する光源２を配置した場合、光
源２中心からの放射光束は、フレネルレンズ４を透過し
て水平平行光線ＬＦとなり、光線からずれた位置Ａ、Ｂ
点からの光束は、広がりを持った光線ＬＡ、ＬＢとな
る。

【００１１】そして図６に示すように、それらの光線を
道路交通法で定められた配光仕様水平及び左右下方４５
度迄の範囲に出射させるために、着色透光性材料の前面
カバ−レンズ３上に光線を屈折させる為の多数のプリズ
ムＡを配置する。このプリズムＡの作用は、光源２側か
ら水平光線が入光した場合、光線を下向き５度左右１０
度屈折させる。このプリズムＡを基本として、適宜１０
度、２０度下向き左右に屈折するプリズムＢを所定位置
に配置するば配光を制御することができる。

【００１２】外光である太陽の平行光線Ｌが太陽高度４
０度から５度の範囲で前面レンズカバ−３に入光した場
合（太陽光が鉛直から４０度迄は、信号灯器のフ−ドで
遮光し５度から水平の位置では、大気中で減衰されてラ
ンプ光源の方が明るい）、前面レンズカバ−３のプリズ
ムＡ、Ｂの屈折作用により５度から２０度下向きに加算
されるので、太陽高度で表せば、６０度から１０度の範
囲の外光がフレネルレンズ４面に入光する。

【００１３】この時、フレネルレンズ４の裏面Ｃは平面
の為、外光Ｌがフレネルレンズ４のプリズムを透過して
空気との境界面Ｃで全反射を起こし、その光線は外部下
向きに反射されて疑似発光が起こる。

【００１４】この現象を防止するために図７に示すよう
に、フレネルレンズ４を３〜１０度前傾させれば、外光
Ｌが境界面Ｃで全反射を起こす臨界角度以下とすること
ができ、フレネルレンズ４を透過して、光源側に入光す
る。

【００１５】入光した外光光線は、光源下部で前面レン
ズカバ−３の左右屈折プリズムにより点として焦点を結
ばず、入射角（太陽高度６０度から１０度）に対応した
位置で水平分散する。但し、光源からの出射光線ＬＦ、
ＬＡ、ＬＢの出射角及び外光Ｌの光源側焦点位置は、凸
レンズであるフレネルレンズ４の特性上前傾させてもほ
とんど変化はしない。

【００１６】外光Ｌが光源側下部で集光した場合、その
位置に反射面７を持つ光源２を設けないようにし、無反
射材を使用したハウジング６に当てれば、外光は減衰さ
れて外部に出なくなり疑似発光は起こらない。ここで外
光が反射面を持つ光源２に入光しない反射面７の直径
は、フレネルレンズ４の焦点距離をｆとすれば、２×ｆ
×ｔａｎθとして示される。

【００１７】太陽高度１０度までの外光を光源２の反射
面７に入光させないとすると前面レンズカバ−３の基本
プリズムＡで５度加算されるために１５度となり、又ラ
ンプユニット１の奥行きをできるだけ小さくするために
ｆをフレネルレンズ４有効直径Ｐの６割以下とした場
合、２×Ｐ×０．６×ｔａｎ１５＝０．３２×Ｐとなり
フレネルレンズ４有効直径の約３割となる。

【００１８】太陽高度が１０度以下では、外光の分散光
が光源２の反射面７に入光するが、光束の量が少ない
為、光源２側の光束が勝って点灯・消灯の明暗の差は確
保できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、その
実施例を示す図面を参酌し乍ら詳述する。図１に示すよ
うに、ランプ発光有効直径φ３００ｍｍのランプユニッ
ト本体１にフレネルレンズ４有効直径φ３２０ｍｍを３
〜１０度範囲で支持体５によって前傾させて装着する。
そして上記フレネルレンズ４の焦点距離を、フレネルレ
ンズ有効直径の２分の１とし、その焦点位置に反射面７
の外形φ６０ｍｍを持った光源２を設けるものである。

【００２０】そしてランプユニット本体１の開口端に、
着色透光性材料の前面カバ−レンズ３を装着するもので
ある。なお上記ランプユニット本体１のハウジング６は
無反射とし、その為に内面を黒色、あるいは無反射材を
使用することとする。従って図２に示すような、形状の
ランプユニット本体１を使用することも可能となる。

【００２１】次に図３に示すように、光源２は反射面７
および反射板８によって拡散光を前方にみに放射する面
光源、例えばリフレクタ−電球を使用し、フレネルレン
ズ４前面にのみ光を放射する構成とする。

【００２２】又図４に示すように前面カバ−レンズ３
は、その裏面に多数のプリズムが形成され、このプリズ
ムによって光源からの水平光線を下向きおよび左右に屈
折させて配光を制御するものである。そこでプリズムＡ
その屈折角度θ4 は水平光線を下向き５度左右１０度に
屈折させる。プリズムＢその屈折角度θ5 は下向き１０
度左右２０度に屈折させるように形成されている。従っ
て上記前面カバ−レンズ３によって水平光線ＬＦは、道
路交通法で定められた配光仕様水平及び左右下方４５度
迄の範囲に出射させることが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べて来た如く本発明によれば、前
方のみ放射する光源とフレネルレンズおよび前面カバ−
レンズとの組み合わせにより、光源からの放射光を効率
よく水平及び左右下方４５度迄の範囲に出射させること
が可能となり、輝度の高い点灯が行えることとなる。更
にハウジングに反射鏡を要しないことから太陽光線によ
る疑似点灯を防止することが可能となり点灯と消灯との
識別が正確に行えることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内部機構を示す説明図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す説明図である。

【図３】本発明の電源を示す説明図である。

【図４】本発明の前面カバ−レンズの一部拡大説明図で
ある。

【図５】本発明のフレネルレンズの作用説明図である。

【図６】本発明のフレネルレンズと前面レンズカバ−に
よる作用説明図である。

【図７】本発明の信号灯による疑似点灯防止を示す作用
説明図である。

【図８】従来のフレネルレンズを使用した信号灯を一例
を示す説明図である。

【図９】交差点における信号灯の配光状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ ランプユニット本体 ２ 光源 ３ 前面カバ−レンズ ４ フレネルレンズ ５ 支持体 ６ ハウジング ７ 反射面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内を無反射としたランプユニ
   ット本体の中央部に、拡散光を前方のみに放射する反射
   部を設けた光源を担持すると共に、その前方開口端には
   下方および左右に光束を屈折させるための無数のプリズ
   ムが形成される着色透光性の前面カバ−レンズを装着せ
   しめ、更に上記光源と前面カバ−レンズとの間に、その
   焦点位置が上記光源位置とされる光束平行化手段を備え
   たフレネルレンズを前傾した状態で設け、かつ光源の反
   射部の外径は、フレネルレンズ外径の３割以下としたこ
   とを特徴とする信号灯。
2. 【請求項２】 上記フレネルレンズは全面にプリズムを
   同心円状につなげた総合的に凸レンズであることを特徴
   とする請求項１記載の信号灯。
3. 【請求項３】 上記前面カバ−レンズは、水平光線を下
   向き５度から１０度左右１０度から２０度の範囲に屈折
   させるプリズムから構成されたことを特徴とする請求項
   １若しくは２記載の信号灯。