JP2008292681A - 内照形表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】 一定以上の発光輝度を維持し、かつ西日を直接受けても表示文字の幻影現示を生じさせない。
【解決手段】 ＬＥＤ７をプリント板に縦横に均等に並べた光源と、乳白色の拡散板８と、パープル色のフィルタ９と、表示文字の表示膜１０と、スモークコート１１とを有する内照式表示器であって、拡散板８はＬＥＤの赤色光を透過し拡散するものであり、フィルタ９は、ＬＥＤの赤色光を透過させるものであり、表示文字の印刷面は、切り抜きの表示文字を拡散板８の表面に印刷したものであり、スモークコート１１は、切り抜きの表示文字の地となる表示膜１０と同系統の暗色の塗膜であり、表示文字の印刷面を覆い、拡散板８の表面の表示文字の表示膜１０およびスモークコート１１の表面はフィルタ９によって覆われている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、屋外で使用される内照形表示器、特に踏切警報機に装備する注意喚起表示機能付列車進行方向指示器などの内照形表示器に関する。

内照形表示器は、表示器内部に光源を有し、光源をバックライトとして標示面の光の透過や色の違いによって文字又はシンボル等を標示させるものである。従来、内照形表示器の光源には電球や蛍光管が使用されていたが、近年省電力、長寿命の観点からＬＥＤをバックライトに用いた内照形表示器が実用化されるようになった。ＬＥＤは光源としては小さいために、一般的には複数個のＬＥＤを基板上に均等に配列し一定の面積を均一に発光させている。

内照形表示器は、例えば踏切警報機の列車進行方向指示器などに用いられている。列車進行方向指示器は、その踏切が一定時間連続して遮断されたときには「こしょう」の表示がでる仕組みになっているものである。この仕組みのために近年、通行者が列車と接触するという痛ましい事故が連続して発生した。事故当時、列車運行が乱れ、連続して踏切が遮断されたことから、列車進行方向指示器に「こしょう」表示が出ていたのを通行人は故障して遮断機が降りているものと思い込んで踏切内に入ったことが原因であったと言われている。

この事故を踏まえて列車進行方向指示器の「こしょう」の表示そのものが廃止され、さらに通行者の一層の安全を確保するため、列車進行方向指示器には、通行者に「踏切内への進入防止」及び「迂回促進」などの注意を喚起する表示器（注意喚起表示器という）の設置が計画され、鉄道会社から以下のとおりの要求仕様が示された。

すなわち、
（１）表示する文言は「通行しゃ断中 わたらないで下さい 他へお回り下さい」とする。
（２）常時は滅灯しているため、西日など光が当たっても文字を誤認しないこと。
（３）筐体寸法は列車進行方向指示器と同等とする。
（４）制御は「こしょう」表示と同じ点滅とする。
というものである。

ＬＥＤをバックライトに用いて上記要求仕様を満たす内照形注意喚起表示器を実現するために、発明者らは先に、ＬＥＤをプリント板に縦横に均等に並べた光源と、ＬＥＤの赤色光を拡散する既存の乳白色の拡散板と、ＬＥＤの赤色光を透過させる既存のパープル色のフィルタとの組合せを用い、切り抜きの注意喚起表示文字を拡散板の裏面に印刷した。

注意喚起表示文字を拡散板の裏面に印刷することによって、西日があたっても幻影現示はなく、したがって文字を誤認するような事態は解消されたが、図５に示すように拡散板を光が通過する間に注意喚起表示文字２２の輪郭がぼやけ、また、実際に西日が当たったときには、注意喚起表示文字２２の幻影現示は認められないものの、乳白色の影響を受けて表面板２１の全体が図示のように白っぽくなってしまうといった問題があって、注意喚起表示器の機能として満足のいくものではなかった。
三工社レビュー２００６年Ｎｏ１６（平成１８年1２月２５日発行）Ｐ６〜Ｐ８「注意喚起表示器（ＬＥＤ形）の開発」、技術部 有賀信一郎、技術部 名取雅彦

解決しようとする問題点は、ＬＥＤを基板上に縦横に均等に並べた光源と、光源の赤色光を透過し拡散する既存の乳白色の拡散板と、光源の赤色光を透過させる既存のパープル色のフィルタとの組合せを用い、切り抜きの注意喚起表示文字を拡散板の裏面に印刷したものでは、注意喚起表示文字の輪郭がぼやけ、また、実際に西日が当たったときには、拡散板の乳白色の影響を受けて注意喚起表示文字全体が白っぽくなってしまうといった問題があって、列車進行方向指示器の注意喚起表示の機能として満足できなかったという点である。

本発明は、ＬＥＤを基板に縦横に均等に並べた光源と、ＬＥＤの赤色光を拡散する既存の乳白色の拡散板と、光源の赤色光を透過させる既存のパープル色のフィルタとの組合せを用いる点は、従来と同じであるが、切り抜きの注意喚起表示文字を拡散板の表面側に印刷し、さらにその外面を切り抜きの注意喚起表示文字の地色と同系統の色のスモークコートで覆ったことを特徴としている。

本発明による内照形表示器によれば、実質的に，乳白色の拡散板と、光源の赤色光を透過させるパープル色のフィルタとの組合せによる厚みの範囲内で一定以上の発光輝度を維持し、かつ西日を直接受けて注意喚起表示文字の幻影現示を生じさせることがない。

一定以上の発光輝度を維持し、かつ西日を直接受けても表示文字の幻影現示を生じさせないという目的を、光源に用いたＬＥＤの赤色光を拡散する乳白色の拡散板の表面に、暗色の地に切り抜きの注意喚起表示文字を形成した表示膜を付し、さらに切り抜きの注意喚起表示文字の地と同系統の暗色のスモークコートをスクリーン印刷することによって実現した。

以下本発明の実施例を示す。図１において、本発明による内照形表示器は、列車進行方向表示器の器体に組み込まれているものであるが、実施例においては、これを注意喚起表示器として説明する。従来の列車進行方向指示器は、列車の進行方向を表示する赤色矢印と、「こしょう」の表示窓を有していたが、この実施例においても、踏切警報機１の機柱２に取り付けられた注意喚起表示器３の筐体には、図２（ａ）に示すように列車進行方向表示器の機能として、上り、下り列車の進行方向を表示する赤色矢印の表示ユニット４を有しており、注意喚起表示機能として、列車接近中に「通行しゃ断中」「わたらないで下さい 他へお回り下さい」の注意喚起表示文字を表示する表示ユニット５ａ、５ｂを有している。

「通行しゃ断中」「わたらないで下さい 他へお回り下さい」の文字は、一連の標記ではあるが、この実施例では、「通行しゃ断中」「わたらないで下さい 他へお回り下さい」の標記は、それぞれ別個の表示ユニット５ａ、５ｂとして構成されており、以下の説明では、代表して「通行しゃ断中」を表示する表示ユニット５ａについて説明するが、これは「わたらないで下さい 他へお回り下さい」を表示する表示ユニット５ｂについてもそのまま当てはまる。もっとも、両表示ユニット５ａ、５ｂは、１個の表示ユニットであってもかまわない。

本発明において、表示ユニット５ａは、図３（ｂ）に示すように、基板６の面に縦横に均等に並べた光源７としてのＬＥＤ７ａ，７ａ・・・の組と、図３（ａ）に示すように光源７の赤色光を拡散する乳白色の拡散板８と、光源７の赤色光を透過させるパープル色のフィルタ９との組合せを有し、拡散板８の表面には、黒地に切り抜きの注意喚起の表示文字（この例では「通行しゃ断中」）を印刷した表示膜１０が積層され、さらに表示文字の表示膜１０の表面は、その表示文字の地色と同系統色のスモークコート１１でコートされているものである。

拡散板８は、透過光を拡散させる乳白色のアクリル板であり、フィルタ９は、赤色光を効果的に透過させるパープル色のアクリル板である。切り抜きの表示文字の表示膜１０及びスモークコート１１は、たとえばスクリーン印刷法を用いて、フィルタ９に面する拡散板８の表面に２層に積層されている。拡散板８は、透過光を十分に拡散させて切り抜きの表示文字を均等に発光させる性能を有し、また、フィルタ９は、昼間においても切り抜き文字を透過させてむらなく表示させる性能を有するものであることが必要である。

フィルタ９と、表示文字の印刷膜１０およびスモークコート１１を表面に形成した拡散板８の積層と、基板６の面に縦横に均等に並べた光源７との組合せを箱体に組み込み、これを注意喚起表示器３の表示ユニット５ａを表示文字の「わたらないで下さい 他へお回り下さい」と表示する表示ユニット５ｂとともに注意喚起表示器３の器体に組み、これを踏切警報機１の機柱２に取り付ける。なお、光源７のＬＥＤ７ａは、図３（ｃ）に示すようにいくつかのＬＥＤ７ａ、７ａ、・・を直列に結線した複数のＬＥＤの配線の組を電源回路１２に並列に接続している。これによって、ＬＥＤ７ａ、７ａ、・・の１つが断芯しても光源７としての一定の輝度が確保されるように配線されている。

次に、乳白色の拡散板８と、パープル色のフィルタ９との組合せによる点灯時の表示ならびに滅灯時の幻影現示の問題点を解決した経緯を説明する。図４（ａ）において、乳白色の拡散板８の表面すなわち、拡散板８と、フィルタ９との間に注意喚起表示文字の表示膜１０を介在させることによって、光源７の点灯時にフィルタ９を透過して表示膜１０の表示文字を明瞭に視認させることができるが、滅灯時において、フィルタ９の面に西日が当たると文字部分が白っぽくなり、背景の黒色と切り抜き文字の白色とのコントラストがはっきりし、フィルタ９を通して明らかに文字の認識が可能となってしまう。

つぎに、図４（ｂ）に示すようにフィルタ９と、拡散板８との間に、切り抜き文字の表示膜１０の背景である黒色と同系統の暗色半透明のグレースモークに着色された透明アクリル板１３を介装して拡散板８の表面の表示文字の表示膜１０を覆ったところ、西日に対する幻影現示防止効果は十分に認められ、具体的には、注意喚起表示器３に１ｍまで接近しないと文字は見えなかった。

また、発光輝度低下もほとんどなく、十分な明るさを確保していることがわかった。しかしながら、フィルタ９と、拡散板８との間に、グレースモークのアクリル板１３を介在させると、注意喚起表示器３の表示ユニット内での問題が生じることがわかった。すなわち、ＬＥＤ７ａの基板６と、端子台（図示略）とが接近しすぎるのである。このような理由から、グレースモークのアクリル板１３を介在させた状態においても、実質的に拡散板８と、フィルタ９との２枚のアクリル板の厚みの範囲内に収める必要が生じてきたのである。この問題を解決するため、本発明においては、図４（ｃ）に示すようにグレースモークのアクリル板と同効でその表示文字の背景色と同系統色のスモークコート１１にて黒色の背景の切り抜きの表示文字の表示膜１０の表面をコートしたものである。

表１に、茶色、グレーの塗料を試料に用い、塗料の配合比を調整してスモークコートの塗料配合比を種々変化させ、西日による幻影現示防止効果（西日対策）と、発光輝度を検証し、それぞれの試料について総合評価を下した。結果を表１に示す。

以上、表１の結果から、乳白色の拡散板８と、パープル色のフィルタ９との組合せを用い、乳白色の拡散板８の表面に黒色の背景の切り抜き表示文字を印刷したときには、塗料配合比２０％のグレーの塗料によるスモークコート１１で表示文字の印刷膜１０を覆うのがもっとも望ましいという結果になった。

さらに、塗料配合比が高くなるほど発光輝度が低下し、逆に塗料配合比が低くなるほど西日を受けたときに文字が鮮明に現れる。このような結果から、グレーの塗料配合比の実用の範囲は、１５％〜３０％であると判断した。なお、茶色の塗料は参考までに試したまでのものであって、総合評価としては、グレーの塗料とさほどの違いはなかったが、現実には発光輝度が劣り、表示文字の背景が黒色のものについて、黒と、茶色とでは違和感があるように思えた。

本発明においては、表示器には、いずれも既存のアクリル板による乳白色の拡散板８と、既存のパープル色のフィルタ９との積層を用い、拡散板８には表示文字の表示膜と、スモークコート１１の塗布膜を設けるため、拡散板８と、フィルタとの２枚のアクリル板を貼り合わすことができない。このため、拡散板８と、フィルタ９との合わせ目に水分が入り込んだときに、表示文字の見え方に支障をきたすかも知れないと懸念されるが、散水試験の結果によれば、フィルタ９と、拡散板８との合わせ目に水分が入り込んでも、点灯時の表示文字の見え方や、滅灯時の文字の幻影現示の防止に何らの支障は認められなかった。

以上実施例においては、フィルタにパープル色のアクリル板を使用した場合の例を説明した。フィルタにアクリル板を使用することによって、フィルタを表面保護板に兼用することができるが、必ずしもアクリル板を用いる場合に限らず、スクリーン印刷によってスモークコートの表面にパープル色の塗料のコートを形成することによって、フィルタの機能を得ることができ、表示器のユニット化には好都合である。この場合には、その表面を透明な表面保護板で覆う必要がある。

本発明は、踏切警報機などに装備する注意喚起表示機能を備えた列車進行方向表示器を含めて鉄道の踏切保安装置のほか、屋外で使用される内照形表示器に広く利用することができる。

本発明による内照形表示器を注意喚起表示器として備えた踏切警報機を示す図である。 （ａ）は本発明を適用した注意喚起表示器の正面拡大図、（ｂ）は（ａ）のアーア線断面図である。 （ａ）は、本発明による内照形表示器におけるフィルタと、表示文字の印刷膜およびスモークコートを表面に形成した拡散板の積層の一部断面図、（ｂ）は、フィルタと、表示文字の印刷膜およびスモークコートを表面に形成した拡散板の積層と光源との関係を示す図、（ｃ）は、ＬＥＤの配線を示す図である。 （ａ）は、フィルタと、表示文字と拡散板との積層による問題点を示す図、（ｂ）は、フィルタと表示文字と拡散板との積層にさらにグレースモークのアクリル板を組み合わせた積層を示す図、（ｃ）は、本発明によるフィルタと、表示文字の印刷膜およびスモークコートを表面に形成した拡散板の積層を示す図である。 従来技術の問題点を示す図である。

符号の説明

１ 踏切警報機
２ 機柱
３ 注意喚起表示器
４、 ５ａ、５ｂ 表示ユニット
６ 基板
７ 光源
７ａ ＬＥＤ
８ 拡散板
９ フィルタ
１０ 表示膜
１１ スモークコート
１２ 電源回路
１３ アクリル板

Claims (5)

1. 光源と、拡散板と、フィルタと、表示膜と、スモークコートとを有する内照式表示器であって、
   前記光源は、基板上にＬＥＤを均等に配列することによって構成され、前記拡散板に向けて赤色光を照射するものであり、
   前記拡散板は、乳白色で光源の光を透過し、拡散するものであり、
   前記フィルタは、光源の赤色光を透過させるものであり、
   前記表示膜は、前記拡散板の表面に施された印刷面であり、注意喚起の表示文字が印刷の暗色の地の一部を切り抜いて形成され、
   前記スモークコートは、前記表示膜の地と同系統の色の塗膜であり、前記表示膜の表面を覆い、注意喚起の表示文字を透過する光の一部を遮断するものであり、
   前記スモークコートの表面は前記フィルタによって覆われていることを特徴とする内照形表示器。
2. 前記光源の赤色光を拡散する乳白色の拡散板と、前記ＬＥＤの赤色光を透過させるフィルタとの組合せを有し、前記拡散板の表面には、黒地に切り抜き注意喚起の表示文字が形成された表示膜が積層され、さらに前記表示膜の表面は、グレーの色のスモークコートでコートされていることを特徴とする請求項１に記載の内照形表示器。
3. 前記拡散板は、光透過性を有し、透過光を拡散させる乳白色のアクリル板であり、
   前記フィルタは、赤色光を効果的に透過させるアクリル板であり、
   前記表示膜及び前記スモークコートは、スクリーン印刷法を用いて前記拡散板の表面に内外２層に積層されたものであることを特徴とする請求項１に記載の内照形表示器。
4. 表示膜とスモークコートとを有する乳白色の拡散板と、パープル色のフィルタとの組合せを有し、
   前記表示膜は、前記拡散板の表面に黒色の地の一部に切り抜き文字によって形成されたものであり、
   前記スモークコートは、グレーの塗料を含み、塗料全体におけるグレー塗料の配合比が１５％〜３０％になるように調整されているものであることを特徴とする請求項１に記載の内照形表示器。
5. 前記フィルタは、スクリーン印刷によって前記スモークコートの表面に形成されたパープル色の塗膜であることを特徴とする請求項１、３の何れか１つに記載された内照形表示器。