JP2021122005A - Signal lamp and unit for signal lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号灯器及び信号灯器用ユニットに関する。 The present invention relates to a signal lamp and a unit for a signal lamp.
自動車などの通行を安全かつ円滑に行うために、道路上には多くの信号灯器(信号機ともいう。特許文献1参照)が設けられている。信号灯器は、交通情報を含んだ光を自動車に向かって出射するが、道路の路面が凍結している場合や雨水で濡れている場合には、信号灯器からの光は路面によって容易に反射される。自動車のドライバーや自動ブレーキのためのセンシングカメラは、信号灯器からの直接光と、路面によって反射された信号灯器からの光とを同時に視認することとなる。信号灯器からの直接光と、路面からの反射光とを同時に視認する結果、ドライバー及びセンシングカメラは、これらの光を互いに混同して視認することがある。例えば、ドライバー及びセンシングカメラは、路面からの反射光を間違って信号灯器からの直接光であると視認することがある。 Many signal lamps (also called traffic lights, see Patent Document 1) are installed on the road in order to allow the passage of automobiles and the like safely and smoothly. The signal lamp emits light containing traffic information toward the automobile, but when the road surface is frozen or wet with rainwater, the light from the signal lamp is easily reflected by the road surface. NS. Sensing cameras for automobile drivers and automatic braking will simultaneously see the direct light from the signal lamp and the light from the signal lamp reflected by the road surface. As a result of simultaneously visually recognizing the direct light from the signal lamp and the reflected light from the road surface, the driver and the sensing camera may confuse these lights with each other and visually recognize them. For example, the driver and the sensing camera may mistakenly recognize the reflected light from the road surface as the direct light from the signal lamp.
しかしながら、従来の技術(例えば、特許文献1)において、信号灯器からの直接光と路面からの反射光との混同を防ぐための手段として、路面からの反射光の光量を減少させるという技術思想については開示されていない。 However, in the prior art (for example, Patent Document 1), regarding the technical idea of reducing the amount of reflected light from the road surface as a means for preventing confusion between the direct light from the signal lamp and the reflected light from the road surface. Is not disclosed.
本発明の一態様に係る信号灯器は、光源と、光源からの光の光路上に設けられた偏光部と、を備え、偏光部は、縦偏波の光を透過させるための透過軸を有する。 The signal lamp according to one aspect of the present invention includes a light source and a polarizing unit provided on the optical path of the light from the light source, and the polarizing unit has a transmission axis for transmitting vertically polarized light. ..
また、本発明の一態様に係る信号灯器用ユニットは、縦偏波の光を透過させるための偏光部と、偏光部の第1面上及び当該第1面の反対側の第2面上の少なくとも一つに設けられた透明基材と、を備え、第1面及び第2面は、縦偏波の光の光路上に設けられる。 Further, the signal lamp unit according to one aspect of the present invention has a polarizing portion for transmitting vertically polarized light, and at least on the first surface of the polarizing portion and on the second surface opposite to the first surface. A transparent base material provided in one is provided, and the first surface and the second surface are provided on the optical path of vertically polarized light.
本発明の一側面によれば、路面からの反射光の反射率を低減するように調整ができる。 According to one aspect of the present invention, adjustments can be made to reduce the reflectance of the reflected light from the road surface.
実施形態の一側面に係る信号灯器は、光源と、光源からの光の光路上に設けられた偏光部と、を備え、偏光部は、縦偏波の光を透過させるための透過軸を有する。 The signal lamp according to one aspect of the embodiment includes a light source and a polarizing unit provided on the optical path of the light from the light source, and the polarizing unit has a transmission axis for transmitting vertically polarized light. ..
この信号灯器の偏光部は、縦偏波の光を透過させるための透過軸を有する。縦偏波は、横偏波に比べ、路面からの反射光の強度を低減できる偏波方向の光である。つまり、この信号灯器では、光源からの光のうち、路面からの反射光の強度を低減できる偏波方向の光の出射量の方が、路面からの反射光の強度を低減し難い偏波方向の光の出射量に比べて多くなるように調整でき、路面での反射率を低減できる。 The polarizing portion of this signal lamp has a transmission axis for transmitting vertically polarized light. Vertically polarized light is light in the polarization direction that can reduce the intensity of reflected light from the road surface as compared with horizontally polarized light. That is, in this signal lamp, among the light from the light source, the amount of light emitted in the polarization direction that can reduce the intensity of the reflected light from the road surface is the polarization direction in which it is difficult to reduce the intensity of the reflected light from the road surface. It can be adjusted so that it is larger than the amount of light emitted from the light, and the reflectance on the road surface can be reduced.
実施形態の一側面に係る信号灯器では、縦偏波は、光路に沿った方向から見て、道路の路面の法線方向との間に45度未満の角度の方向の偏波面を有してもよい。これにより、信号灯器からの光の路面での反射率を低減できる。 In the signal lamp according to one aspect of the embodiment, the longitudinally polarized light has a plane of polarization in a direction of an angle of less than 45 degrees with the normal direction of the road surface when viewed from the direction along the optical path. May be good. As a result, the reflectance of the light from the signal lamp on the road surface can be reduced.
実施形態の一側面に係る信号灯器では、偏光部は、反射型偏光子であってもよい。これにより、偏光部を透過する縦偏波の光の強度を増大できる。 In the signal lamp according to one aspect of the embodiment, the polarizing portion may be a reflective polarizer. As a result, the intensity of vertically polarized light passing through the polarized light can be increased.
実施形態の一側面に係る信号灯器では、反射型偏光子の有効透過率は、1.0〜2.0であってもよい。これにより、偏光部から出射される縦偏波は、高い光強度を得ることができる。 In the signal lamp according to one aspect of the embodiment, the effective transmittance of the reflective polarizer may be 1.0 to 2.0. As a result, the vertically polarized light emitted from the polarizing portion can obtain high light intensity.
実施形態の一側面に係る信号灯器は、光路上に設けられた透明基材を更に備え、透明基材は、偏光部の第1面上、及び第1面の反対側の第2面上の少なくとも一つに設けられ、第1面及び第2面は、光路上に設けられてもよい。これにより、信号灯器の耐候性が向上する。 The signal lamp according to one aspect of the embodiment further includes a transparent base material provided on the optical path, and the transparent base material is on the first surface of the polarizing portion and on the second surface opposite to the first surface. At least one is provided, and the first surface and the second surface may be provided on the optical path. This improves the weather resistance of the signal lamp.
実施形態の一側面に係る信号灯器では、透明基材は、低位相差材料であってもよい。これにより、偏光部から出射された光の偏波状態を有効に維持できる。 In the signal lamp according to one aspect of the embodiment, the transparent substrate may be a low retardation material. As a result, the polarized state of the light emitted from the polarizing unit can be effectively maintained.
実施形態の一側面に係る信号灯器は、光路上に設けられた視野角制御部を更に備えてもよい。これにより、道路の路面上の車両は、必要な交通情報のみを視認し易くなる。 The signal lamp according to one aspect of the embodiment may further include a viewing angle control unit provided on the optical path. This makes it easier for vehicles on the road surface to visually recognize only the necessary traffic information.
実施形態の一側面に係る信号灯器では、視野角制御部は、透光部と遮光部とが交互に配列したルーバー層を有してもよい。これにより、道路の路面上の車両は、必要な交通情報のみをより視認し易くなる。 In the signal lamp according to one aspect of the embodiment, the viewing angle control unit may have a louver layer in which the light transmitting portion and the light blocking portion are alternately arranged. This makes it easier for vehicles on the road surface to see only the necessary traffic information.
実施形態の一側面に係る信号灯器用ユニットは、縦偏波の光を透過させるための偏光部と、偏光部の第1面上及び当該第1面の反対側の第2面上の少なくとも一つに設けられた透明基材と、を備え、第1面及び第2面は、縦偏波の光の光路上に設けられる。 The signal lamp unit according to one aspect of the embodiment includes a polarizing portion for transmitting vertically polarized light, and at least one on the first surface of the polarizing portion and on the second surface opposite to the first surface. The first surface and the second surface are provided on the optical path of vertically polarized light.
この信号灯器用ユニットによれば、偏光部が縦偏波の光を透過させるための透過軸を有するので、信号灯器の光源からの光のうち、路面からの反射光の強度が低減できる縦偏波の光の出射量について、路面からの反射光の強度が低減し難い横偏波の光の出射量に比べて多くなるように調整することができる。信号灯器用ユニットは、偏光部によって、光源からの光の偏波状態を制御し、路面からの反射光の強度を低減できると共に、透明基材によって、その信号灯器用ユニットの耐候性が向上する。 According to this signal lamp unit, since the polarizing unit has a transmission axis for transmitting vertically polarized light, the intensity of the reflected light from the road surface among the light from the light source of the signal lamp can be reduced. The amount of light emitted from the road surface can be adjusted so that the intensity of the reflected light from the road surface is larger than the amount of light emitted from the laterally polarized light, which is difficult to reduce. In the signal lamp unit, the polarization state of the light from the light source can be controlled by the polarizing unit to reduce the intensity of the reflected light from the road surface, and the transparent base material improves the weather resistance of the signal lamp unit.
実施形態の一側面に係る信号灯器用ユニットでは、偏光部は、反射型偏光子であってもよい。これにより、偏光部を透過する縦偏波の光の強度を増大できる。 In the signal lamp unit according to one aspect of the embodiment, the polarizing unit may be a reflective polarizer. As a result, the intensity of vertically polarized light passing through the polarized light can be increased.
本明細書において、「低位相差材料」とは、その面内レターデーション(Re)値が小さく、透過する光の偏波状態を維持しやすい材料のことを示す。また、「路面からの反射光」とは、道路の路面上に形成される水の層と、空気との境界面によって反射された反射光のことを示し、この反射光の反射率を「路面層反射率」という。なお、以下の説明において「路面からの反射光」を、便宜上「路面層反射光」と称する。 As used herein, the term "low retardation material" refers to a material having a small in-plane retardation (Re) value and easily maintaining the polarized state of transmitted light. The "reflected light from the road surface" refers to the reflected light reflected by the interface between the water layer formed on the road surface and the air, and the reflectance of this reflected light is referred to as the "road surface". It is called "layer reflectance". In the following description, "reflected light from the road surface" is referred to as "road surface layer reflected light" for convenience.
以下、添付図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺などを適宜変更している。また、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態では、引き続く説明のために、図中にX軸、Y軸、Z軸を便宜的に設定している。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings below, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable. Further, in the description of the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the present embodiment, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are conveniently set in the figure for subsequent explanation.
図1は、実施形態に係る信号灯器と、道路の路面上の車両との外観を示す概略図である。図2の(a)は、実施形態に係る信号灯器の正面図であり、図2の(b)は、図2の(a)のIIb−IIb線に沿った断面図である。図3の(a)は、実施形態に係る信号灯器の光源と偏光部とを示す図であり、図3の(b)は、実施形態に係る偏光部の透過軸の方向と、光源からの光の偏波面の方向との関係を示す図である。なお、図3の(a)では、光源からの光が偏光部を透過する様子を示すために、光源と偏光部とが離れて描かれている。光源と偏光部とは、互いに離れていても良く、また、互いに接してもよい。 FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of a signal lamp according to an embodiment and a vehicle on a road surface. FIG. 2A is a front view of the signal lamp according to the embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIb-IIb of FIG. 2A. FIG. 3A is a diagram showing a light source and a polarizing portion of the signal lamp according to the embodiment, and FIG. 3B is a direction of a transmission axis of the polarizing portion according to the embodiment and a direction from the light source. It is a figure which shows the relationship with the direction of the polarization plane of light. In FIG. 3A, the light source and the polarizing portion are drawn separately in order to show how the light from the light source passes through the polarizing portion. The light source and the polarizing portion may be separated from each other or may be in contact with each other.
図1に示されるように、信号灯器1は、例えば、信号柱3に支えられて、道路5の路面6上に設けられる。信号灯器1では、道路5の路面6上の車両7に向かうような光を出射できるように、当該信号灯器1の向きが調整されている。信号灯器1からの光L1は、例えば、赤色、黄色及び青色(実質的には緑色)の光であり、車両7のための交通情報を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the
信号灯器1からの光L1は、光路RT1をもって出射される。信号灯器1からの光L1は、当該信号灯器1の外部に出射されると次第に拡散し、車両7に直接向かうと同時に、例えば路面6にも向かう。図1では、信号灯器1からの光L1のうち、車両7に直接向かう光L3について光路RT3をもって表し、路面6に向かう光L5について光路RT5をもって表している。光L5は、例えば、信号灯器1と車両7との間に位置する路面6aによって反射されたのち、光路RT7をもった路面層反射光L7として車両7に向かう。
The light L1 from the
図2の(a)〜図3の(b)に示されるように、信号灯器1は、光源10と信号灯器用ユニット20とを備える。光源10は、例えば、保持部30に保持され、信号灯器用ユニット20に向けて光L1を出射する。光源10は、例えば、赤色光を出射する第1光源10a、黄色光を出射する第2光源10b、及び青色光を出射する第3光源10cを含む。光源10は、単一の光源であってもよく、その単一の光源から矢印信号を表示する光を出射してもよい。光源10は、例えば、LED光源、又は白熱タングステン電球光源などであり、また、光源10からの光L1の光路RT1に沿った方向(第1方向Ax1)から見て、例えば、円形や、正方形といった四辺形を有する。
As shown in FIGS. 2A to 3B, the
信号灯器用ユニット20は、偏光部21を備える。偏光部21は、光源10からの光L1の光路RT1上に設けられ、光源10からの光L1の入射を受けて、その光L1の一部を道路5の路面6上の車両7などに向けて出射する。偏光部21は、例えば、光源10の出射面11上に設けられる。偏光部21は、第1面21a及び第2面21bを有し、第1面21aは、第2面21bの反対側に位置する。第1面21a及び第2面21bは、光路RT1上に設けられ、第1面21aは、第2面21bより光源10の近くに位置する。
The
図2の(a)では、光源10が3つ(複数)の第1光源10a、第2光源10b及び第3光源10cを含み、1つの信号灯器用ユニット20が3つの第1光源10a、第2光源10b及び第3光源10cを覆うように設けられているが、例えば、信号灯器用ユニット20が3つ(複数)からなり、それぞれが、第1光源10a、第2光源10b及び第3光源10cを個別に覆うように、光源10の出射面11上に設けられてもよい。第1方向Ax1から見て、信号灯器用ユニット20は、例えば、円形や、正方形及び長方形といった四辺形を有する。
In FIG. 2A, the
偏光部21は、縦偏波の光を透過させるための透過軸PL21を有する。透過軸PL21は、縦偏波の光を透過させる一方で、縦偏波に交差する横偏波の光の透過を遮断する。従って、光源10が出射する光L1のうち、縦偏波の成分を有する光が偏光部21を通過することができる。縦偏波の光は、例えば、P偏波の光であり、横偏波の光は、例えば、S偏波の光である。
The
図3の(b)に示されるように、縦偏波は、第1方向Ax1から見て、道路5の路面6の法線方向Nx1との間に第1角度AG1の方向の偏波面を有する。第1角度AG1は、例えば、0度以上45度未満である。第1角度AG1がこの範囲の値を有するとき、信号灯器1からの光L1の路面6での反射率が低減する。第1角度AG1は、例えば、0度以上15度未満であってもよい。第1角度AG1がこの範囲の値を有するとき、信号灯器1からの光L1の路面での反射率がより低減する。
As shown in FIG. 3 (b), the longitudinally polarized wave has a polarization plane in the direction of the first angle AG1 with the normal direction Nx1 of the
偏光部21は、吸収型偏光子や反射型偏光子といった偏光子であることができる。偏光子のうち、反射型偏光子は、少なくとも2つのポリマ層を含んで構成される板状フィルムであることできる。反射型偏光子では、反射型偏光子内に入射した光のうち、反射型偏光子の透過軸に沿った縦偏波、例えばP偏波の光のみが、反射型偏光子を透過する。その一方で、縦偏波に略直交する横偏波、例えばS偏波の光は、反射型偏光子を透過できない。透過できなかった横偏波(S偏波)の光は反射されて、再び反射型偏光子内及び光源内で拡散・散乱される。この拡散・散乱を繰り返すうちに、反射型偏光子内を往復する光の一部は、反射型偏光子の透過軸に沿った縦偏波(P偏波)の光になることができて反射型偏光子を通過する。反射型偏光子では、光が反射型偏光子内でリサイクルされるので、偏光部21を透過する光の強度を増大させることができる。
The
反射型偏光子の有効透過率は、例えば、1.0〜2.0である。反射型偏光子の有効透過率がこの範囲であるとき、偏光部21から出射される縦偏波は、高い光強度を得ることができる。反射型偏光子の有効透過率は、例えば、1.3〜1.7である。反射型偏光子の有効透過率がこの範囲であるとき、偏光部21から出射される縦偏波は、より高い光強度を得ることができる。
The effective transmittance of the reflective polarizer is, for example, 1.0 to 2.0. When the effective transmittance of the reflective polarizer is in this range, the vertically polarized light emitted from the
本実施形態では、反射型偏光子の有効透過率は、分光測色計PR−650(Photoresearch社製)、偏光部P/N 03FPG007(MellesGriot社製)、6.35mm厚テフロン(登録商標)拡散板直下型ライトボックス、及び、光源装置DCRIIw(Fostec社製)を用いて測定されることができる。偏光部P/N 03FPG007において、例えば、単体透過率は32%であり、パラレルニコル透過率は20%以上である。光源装置DCRIIwにおけるランプEKEにおいては、例えば、印加電圧は21Vであり、電力は150Wである。 In the present embodiment, the effective transmittance of the reflective polarizer is as follows: spectrophotometer PR-650 (manufactured by Photoresearch), polarizing unit P / N 03FPG007 (manufactured by MellesGriot), 6.35 mm thick Teflon (registered trademark) diffusion. It can be measured using a light box directly under the plate and a light source device DCRIIw (manufactured by Fostec). In the polarizing unit P / N 03FPG007, for example, the single transmittance is 32% and the parallel Nicol transmittance is 20% or more. In the lamp EKE of the light source device DCRIIw, for example, the applied voltage is 21V and the electric power is 150W.
有効透過率は、次のように求められる。すなわち、ライトボックスの発光スペクトルをLLB(λ)、反射型偏光子をライトボックスに置いたときの発光スペクトルをLsample(λ)とすると、透過率Tsample(λ)は、以下の式(1)で求められる。
Tsample(λ)=Lsample(λ)/LLB(λ) …(1)
また、反射型偏光子をライトボックスに置いたときのバックライトの発光スペクトルLBL−sample(λ)は、以下の式(2)により求められる。
LBL−sample(λ)=LLB(λ)×Tsample(λ) …(2)
The effective transmittance is calculated as follows. That is, assuming that the emission spectrum of the light box is L LB (λ) and the emission spectrum when the reflective polarizer is placed in the light box is L sample (λ), the transmittance T sample (λ) is expressed by the following equation ( Obtained in 1).
T sample (λ) = L sample (λ) / L LB (λ)… (1)
Further, the emission spectrum L BL-sample (λ) of the backlight when the reflective polarizer is placed in the light box is obtained by the following equation (2).
L BL-sample (λ) = L LB (λ) × T sample (λ)… (2)
また、補正項をV(λ)とすると、反射型偏光子をライトボックスに置いたときのバックライト輝度Bsampleは、以下の式(3)で求められる。
Bsample=∫V(λ)・LBL−sample(λ) …(3)
また、バックライト輝度BBLは、以下の式(4)により求められる。
BBL=∫V(λ)・LLB(λ) …(4)
以上の式(3)及び(4)より、有効透過率は、以下の式(5)から求められる。
有効透過率=Bsample/BBL …(5)
Further, when the correction term to the V (lambda), the backlight luminance B sample when placed the reflective polarizer light box is determined by the following equation (3).
B sample = ∫V (λ) ・ L BL-sample (λ)… (3)
The backlight brightness BBL is calculated by the following equation (4).
B BL = ∫V (λ) ・ L LB (λ)… (4)
From the above equations (3) and (4), the effective transmittance can be obtained from the following equation (5).
Effective transmittance = B sample / B BL ... (5)
反射型偏光子に含まれるポリマ層の少なくとも一層は、例えば、ナフタレート官能性を有する。このナフタレート官能性は、ナフタレート官能性を含む一つ以上のモノマを重合させることによってポリマ層に組み込まれる。ナフタレート官能性を含むモノマとしては、例えば、2,6−、1,4−、1,5−、2,7−、2,3−ナフタレンジカルボン酸のようなナフタレート及びそのエステルが挙げられる。また、ポリマ層の少なくとも一つは、例えば、2,6−、1,4−、1,5−、2,7−及び/又は2,3−ナフタレンジカルボン酸及びエチレングリコールのコポリマであるポリエチレンナフタレート(PEN)を含む。反射型偏光子の厚さは、例えば、20〜100μmである。 At least one layer of the polymer layer contained in the reflective polarizer has, for example, naphthalate functionality. This naphthalate functionality is incorporated into the polymer layer by polymerizing one or more monomas containing the naphthalate functionality. Monomas containing naphthalate functionality include, for example, naphthalates such as 2,6-, 1,4-, 1,5-, 2,7-, 2,3-naphthalenedicarboxylic acids and esters thereof. Further, at least one of the polymer layers is, for example, polyethylene na, which is a copolyma of 2,6-, 1,4-, 1,5-, 2,7- and / or 2,3-naphthalenedicarboxylic acid and ethylene glycol. Includes phthalate (PEN). The thickness of the reflective polarizer is, for example, 20 to 100 μm.
図4は、実施形態に係る信号灯器からの光の路面層反射率を示す図である。この図において、横軸は、信号灯器1からの光L1の入射角TH1であり、縦軸は、光L1の反射率(%)を示している。反射率は、光L1のうちの縦偏波(P偏波)の光と、横偏波(S偏波)の光の二つについて別々に示されている。信号灯器1からの光L1の偏波状態によって、路面層反射率が大きく異なることが示される。図4において、路面6の屈折率は1.5である。
FIG. 4 is a diagram showing the road surface layer reflectance of light from the signal lamp according to the embodiment. In this figure, the horizontal axis represents the incident angle TH1 of the light L1 from the
図4に示されるように、縦偏波の光と、横偏波の光とは、入射角TH1が0度〜15度の角度範囲では、互いにほぼ等しい反射率を示す。入射角TH1が15度の角度範囲になると、横偏波の光の反射率は、入射角TH1が増大するにつれて、単調に増大しており、特に入射角TH1が60度近辺となると急激に増大している。 As shown in FIG. 4, the vertically polarized light and the horizontally polarized light show substantially the same reflectance in the angle range where the incident angle TH1 is 0 to 15 degrees. When the incident angle TH1 is in the angle range of 15 degrees, the reflectance of laterally polarized light increases monotonically as the incident angle TH1 increases, and especially when the incident angle TH1 is around 60 degrees, it increases sharply. doing.
縦偏波の光の反射率は、入射角TH1が50度に達するまで、入射角TH1が増大するにつれて、単調に減少している。入射角TH1が50度〜60度の角度範囲のときに、縦偏波の光の反射率は最小値を示し、入射角TH1が60度を超えると、急激に増大している。縦偏波の光の反射率は、縦偏波の光の反射率は、入射角TH1が10度〜30度の角度範囲のときに、概ね5(%)〜3(%)の範囲の値を示し、入射角TH1が30度〜50度の角度範囲のときに、概ね3(%)〜0(%)の範囲の値を示す。入射角TH1が50度〜60度の角度範囲のときに、縦偏波の光の反射率は、殆ど0(%)であり、ブリュースター角度は、50度〜60度の角度範囲内にある。図4の結果は、信号灯器1からの光L1の偏波状態としては、横偏波よりも縦偏波の方が、路面層反射率を抑えることができることを示している。
The reflectance of vertically polarized light decreases monotonically as the incident angle TH1 increases until the incident angle TH1 reaches 50 degrees. When the incident angle TH1 is in the angle range of 50 to 60 degrees, the reflectance of vertically polarized light shows a minimum value, and when the incident angle TH1 exceeds 60 degrees, it increases sharply. The reflectance of vertically polarized light is generally in the range of 5 (%) to 3 (%) when the incident angle TH1 is in the angle range of 10 to 30 degrees. When the incident angle TH1 is in the angle range of 30 degrees to 50 degrees, the value in the range of approximately 3 (%) to 0 (%) is shown. When the incident angle TH1 is in the angle range of 50 to 60 degrees, the reflectance of vertically polarized light is almost 0 (%), and the Brewster angle is in the angle range of 50 to 60 degrees. .. The results of FIG. 4 show that as the polarization state of the light L1 from the
本実施形態では、縦偏波の路面6への入射角TH1は、15度〜60度の角度範囲であってよい。入射角度がこの範囲であるときに、信号灯器1からの光L1の路面層反射率を有効に抑えることができる。縦偏波の路面6への入射角TH1は、30度〜60度の角度範囲であってよい。入射角度がこの範囲であるときに、信号灯器1からの光L1の路面層反射率をより有効に抑えることができる。縦偏波の路面6への入射角TH1は、50度〜60度の角度範囲であってよい。入射角度がこの範囲であるときに、信号灯器1からの光L1の路面層反射率を更に有効に抑えることができる。
In the present embodiment, the incident angle TH1 of the vertically polarized light on the
図5の(a)は、実施形態に係る信号灯器用ユニットの平面図であり、図5の(b)は、実施形態に係る信号灯器用ユニットの側面図である。信号灯器用ユニット20は、偏光部21を備えるほか、透明基材22を更に備えることができる。透明基材22は、偏光部21の第1面21a上及び第2面21b上の少なくとも一つに設けられる。従って、図5の(b)では、透明基材22は、偏光部21の第1面21a上及び第2面21b上の双方に設けられているが、透明基材22は、偏光部21の第1面21aのみに設けられてよく、偏光部21の第2面21bのみに設けられてよい。透明基材22が設けられることにより、信号灯器用ユニット20及び信号灯器1の耐候性が向上する。図5の(a)及び(b)では、信号灯器用ユニット20と光源10との位置関係を示すために、光源10も描かれている。
FIG. 5A is a plan view of the signal lamp unit according to the embodiment, and FIG. 5B is a side view of the signal lamp unit according to the embodiment. The
透明基材22は、例えば、低位相差材料を含む。低位相差材料を含む透明基材22によれば、偏光部21の第2面21bから出射された光L1の偏光状態を維持することができる。低位相差材料の面内レターデーション(Re)値は、例えば、0nm〜100nmである。低位相差材料の面内Re値がこの範囲であるとき、偏光部21から出射された光L1の偏波状態を有効に維持する。低位相差材料の面内Re値は、例えば、0nm〜50nmであってもよい。低位相差材料の面内Re値がこの範囲であるとき、偏光部21から出射された光L1の偏波状態をより有効に維持する。
The transparent substrate 22 contains, for example, a low retardation material. According to the transparent base material 22 containing the low retardation material, the polarized state of the light L1 emitted from the
本実施形態では、面内Re値は、低位相差材料における面内方向の複屈折性の大きさを表し、波長587.8nmにおける値で示される。面内Re値は、面内方向において遅相軸方向の屈折率をNx、進相軸方向の屈折率をNy、低位相差材料の厚さをdとしたとき、下式(A)で表される。
Re[nm]=(Nx−Ny)×d[nm]…(A)
In the present embodiment, the in-plane Re value represents the magnitude of birefringence in the in-plane direction in the low retardation material, and is represented by a value at a wavelength of 587.8 nm. The in-plane Re value is expressed by the following equation (A) when the refractive index in the slow axis direction is Nx, the refractive index in the phase advance axis direction is Ny, and the thickness of the low retardation material is d in the in-plane direction. NS.
Re [nm] = (Nx-Ny) x d [nm] ... (A)
低位相差材料としては、具体的には、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーといった樹脂等が挙げられる。 Specific examples of the low retardation material include acetyl cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyurethane resins, acrylic resins, olefin resins such as polyethylene and polymethylpentene, polyethylene terephthalates, and polyethylene naphthalates. Examples thereof include resins such as polyester resins, cycloolefin polymers, and cycloolefin copolymers.
信号灯器用ユニット20は、視野角制御部23を更に備えることができる。視野角制御部23は、信号灯器用ユニット20からの光L1の広がりを制御することができる。視野角制御部23は、偏光部21の第1面21a側及び第2面21b側のいずれか一方側に設けられることができる。
The
図5の(b)に示されるように、信号灯器用ユニット20は、例えば、透明基材22、偏光部21、透明基材22、及び視野角制御部23が、この順に並び、光源10からの光は、視野角制御部23から信号灯器用ユニット20に入射する。すなわち、視野角制御部23は、光源10と偏光部21との間に設けられることができる。信号灯器用ユニット20では、このほか、例えば、透明基材22、視野角制御部23、偏光部21、及び透明基材22が、この順に並び、光源10からの光は、偏光部21の第1面21a側の透明基材22から信号灯器用ユニット20に入射する。すなわち、視野角制御部23は、偏光部21に対して光源10の反対側に設けられることができる。信号灯器用ユニット20では、更に、例えば、視野角制御部23、透明基材22、偏光部21、及び透明基材22が、この順に並んでもよい。
As shown in FIG. 5B, in the
視野角制御部23が光源10と偏光部21との間に設けられた場合には、視野角制御部23を出射した光L1が偏光部21を透過することによって、視野角制御部23の視野角制御性能の低下を招くこともあるが、偏光部21から出射した光L1は、視野角制御部23を透過しないので、その光L1の偏波状態が維持されやすく、光源10からの光L1の路面層反射強度が低く抑えられる。一方、視野角制御部23が偏光部21に対して光源10の反対側に設けられた場合には、偏光部21から出射された光L1が視野角制御部23を透過することによって、光L1の偏波状態が変化することもあるが、視野角制御部23を出射した光L1は、偏光部21を透過しないので、その視野角制御の制御性能の低下を招きにくい。
When the viewing
この信号灯器1の偏光部21は、縦偏波の光を透過させるための透過軸PL21を有する。縦偏波は、横偏波に比べ、路面層反射光L7の強度を低減できる偏波方向の光である。つまり、この信号灯器1では、光源10からの光L1のうち、路面層反射光L7の強度を低減できる偏波方向の光の出射量の方が、路面層反射光L7の強度を低減し難い偏波方向の光の出射量に比べて多くなるように調整でき、路面6での反射率を低減できる。信号灯器用ユニット20は、偏光部21によって、光源10からの光L1の偏波状態を制御し、路面層反射光L7の強度を低減できると共に、透明基材22によって、その信号灯器用ユニット20の耐候性が向上する。
The
図6の(a)は、実施形態に係る信号灯器用ユニットの視野角制御部の外観を示す平面図であり、図6の(b)は、図6の(a)のVIb−VIb線に沿った断面図である。視野角制御部23は、ルーバー層24を備え、ルーバー層24では、例えば、透光部25と遮光部26とが交互に配列している。透光部25と遮光部26とは、第1方向Ax1に交差する配列方向Ex1に沿って並ぶことができる。ルーバー層24は、例えば、透明基板27上に設けられる。ルーバー層24では、透光部25と透明基板27とが一体化していてもよい。本実施形態では、透光部25と透明基板27とが形成する複数の溝28の中に遮光部26が設けられる構成をとることができる。透光部25及び透明基板27は、光源10からの光L1を透過させ、遮光部26は、光源10からの光L1を遮断する。その結果、視野角制御部23は、第1方向Ax1に沿って出射される光源10からの光L1の拡散角度範囲を制御する。
FIG. 6A is a plan view showing the appearance of the viewing angle control unit of the signal lamp unit according to the embodiment, and FIG. 6B is along the VIb-VIb line of FIG. 6A. It is a cross-sectional view. The viewing
透光部25及び透明基板27の材料としては、具体的に、例えば、アクリル系樹脂、ポリエチレンテフタレート系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリブチレンテフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、プロポリプレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオリフィン系樹脂、セルロース系樹脂、及びシリコン系樹脂等が挙げられる。遮光部26の材料としては、具体的に、例えば、カーボンブラック等の吸光材料やアルミナ等の反射材量を含む樹脂材料が挙げられる。視野角制御部23は、金属で形成されてもよく、金属製のルーバー層24を有することができる。信号灯器用ユニット20は、金属で形成された視野角制御部23を備えてもよい。
Specific examples of the materials of the
本実施形態では、透光部25及び透明基板27の材料が上記のアクリル系樹脂等の樹脂である場合、ルーバー層24は、厚さD24を有し、厚さD24は、例えば、50〜500μmである。溝28は、溝幅W28と、溝深さD28とを有し、溝幅W28は、例えば、1〜50μmであり、溝深さD28は、例えば、50〜500μmである。透光部25は、透光幅W25を有し、透光幅W25は、例えば、20〜1500μmである。図6の(b)に示される構成では、視野角制御部23は、例えば、20〜120度の拡散制御の角度範囲を有する。
In the present embodiment, when the material of the
信号灯器用ユニット20では、各部材を互いに粘着させることができる。粘着のための材料としては、例えば、一般的なアクリル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ゴム系などの、溶剤型、エマルジョン型、感圧型、感熱型、熱硬化型又は紫外線硬化型の粘着剤を含むことができる。
In the
図7の(a)及び図7の(b)は、実施形態に係る信号灯器からの光と、道路の路面上の車とを示す概略図である。図7の(a)及び(b)では、共に、信号灯器1からの光L1の拡散が、視野角制御部23によって制御されている。光L1の拡散の制御方向は、図7の(a)では、道路5の路面6の法線方向Nx1に沿っており、図7の(b)では、信号灯器からの光の拡散が道路の路面の法線方向に略直交する方向に沿っている。視野角制御部23におけるルーバー層24の配列方向Ex1は、図7の(a)では、道路5の路面6の法線方向Nx1に沿っており、図7の(b)では、信号灯器からの光の拡散が道路の路面の法線方向に略直交する方向に沿っている。
7 (a) and 7 (b) are schematic views showing the light from the signal lamp according to the embodiment and the vehicle on the road surface of the road. In both (a) and (b) of FIG. 7, the diffusion of the light L1 from the
図7の(a)に示されるように、信号灯器1からの光L1の拡散が道路5の路面6の法線方向Nx1に沿って制御されているので、例えば、信号灯器1に向かう1本の道路上にある2台の車両のうち、後方の車両7bのみが信号灯器1からの光L1を視認できている。図7の(a)においては、信号灯器1からの光L1を視認すべきは、後方の車両7bのみであり、前方の車両7aは、信号灯器1からの光L1を視認すべきでない。このため、前方の車両7aは、信号灯器1からの不必要な交通情報に惑わされることなく安全に走行できる。
As shown in FIG. 7A, the diffusion of the light L1 from the
図7の(b)に示されるように、信号灯器1からの光L1の拡散が道路5の路面6の法線方向Nx1に略直交する方向に沿って制御されているので、例えば、互いに交差して信号灯器1が設けられた道路に合流する2本の道路上にある2台の車両のうち、一方の車両00のみが信号灯器1からの光L1を視認できている。図7の(b)においては、信号灯器1からの光L1を視認すべきは、一方の車両7cのみであり、他方の車両両7dは、信号灯器1からの光L1を視認すべきでない。このため、他方の車両両7dは、信号灯器1からの不必要な交通情報に惑わされることなく安全に走行できる。
As shown in (b) of FIG. 7, since the diffusion of the light L1 from the
信号灯器1は、光路RT1上に設けられた視野角制御部23を更に備えるので、道路5の路面6上の車両は、必要な交通情報のみを視認し易くなる。また、視野角制御部23は、ルーバー層24を有してもよいので、道路5の路面6上の車両7は、必要な交通情報のみをより視認し易くなる。
Since the
以下、本発明の実施例及び比較例により、信号灯器について更に説明する。本発明は、下記例に制限されない。 Hereinafter, the signal lamp will be further described with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
図8の(a)は、実施例1に係る信号灯器の路面層反射率の測定系を示す図である。本実施例の信号灯器1pは、光源10pと、偏光部21pとを備えており、偏光部21pは、光源10pからの光L1pの光路RT1p上に設けられた。本実施例の測定系MS1pにおいて、光源10pからの光L1pは、偏光部21を透過して反射シート5pに入射した後、路面としての反射シート5pによる反射を受けた。本実施例では、その反射した光L1pを検出器9pによって測定した。反射シート5pに入射する光は、殆ど縦偏波のみを有し、その縦偏波は、光路RT1pに沿った方向から見て、反射シート5pの表面6pの法線方向Nx1pとの間に略直角の方向の偏波面を有していた。検出器9pでは、反射シート5p上における反射光RL1pの2次元イメージと輝度(cd/m2)とが測定された。本実施例では、光源10pからの光L1pのほぼすべてが反射シート5pに向かって出射された。
(Example 1)
FIG. 8A is a diagram showing a measurement system for the road surface layer reflectance of the signal lamp according to the first embodiment. The
光源10には、ミニマグライトLED AA(登録商標、A&F社製)を用い、LED光の反射シート5pへの入射角TH1pは30度であった。反射シート5pには、3MTMStandard Blackout Film with ComplyTM FRA 3045 J(登録商標、スリーエム社製)を用いた。検出器9pには、2次元色彩輝度計CA−2000(登録商標、コニカミノルタ社製)を用いた。偏光部21pとしては、輝度上昇フィルムDBEF−Qv2(登録商標、スリーエム社製)を用いた。反射シート5pとしてのBlackoutFilmは、微視的に見ると平坦な表面を有する一方で、巨視的に見ると凹凸を含む表面を有する。この表面の特徴は、水の層を有する道路の路面の特徴と同様であり、BlackoutFilmは、水の層を有する道路の路面と同様の光反射特性を示す。従って、Blackout Filmによる反射光は、実質的に路面層反射光と同一であると見做して評価することができる。
A mini maglite LED AA (registered trademark, manufactured by A & F) was used as the
(比較例1)
図8の(b)は、比較例1に係る信号灯器の路面層反射率の測定系を示す図である。本比較例の測定系MS1qは、信号灯器1pが偏光部21pを備えていない点を除いて、実施例1と同様の構成を有する。本比較例では、光源10pからの光L1qは、楕円偏波であった。本比較例でも、検出器9pによって、反射シート5p上における反射光RL1qの2次元イメージと輝度(cd/m2)とが測定された。
(Comparative Example 1)
FIG. 8B is a diagram showing a measurement system of the road surface layer reflectance of the signal lamp according to Comparative Example 1. The measurement system MS1q of this comparative example has the same configuration as that of the first embodiment except that the
図9の(a)は、実施例1における反射光RL1pの輝度(cd/m2)を示す図である。図9の(b)は、比較例1における反射光RL1qの輝度(cd/m2)を示す図である。 FIG. 9A is a diagram showing the brightness (cd / m 2 ) of the reflected light RL1p in the first embodiment. FIG. 9B is a diagram showing the brightness (cd / m 2 ) of the reflected light RL1q in Comparative Example 1.
図9の(a)及び図9の(b)の結果によって、実施例1と比較例1との輝度が互いに異なることが示された。実施例1の反射光強度が比較例1の反射光強度よりも小さいことが示された。 From the results of (a) of FIG. 9 and (b) of FIG. 9, it was shown that the brightness of Example 1 and Comparative Example 1 were different from each other. It was shown that the reflected light intensity of Example 1 was smaller than the reflected light intensity of Comparative Example 1.
図10は、実施例1及び比較例1における輝度測定の結果を示す図である。横軸は、光源10の出射面11pからの反射シート5p上の距離(mm)であり、縦軸は、輝度(cd/m2)である。図10の結果によって、光源10pからの光L1p(光L1q)が反射シート5pに入射している領域における輝度について、実施例1での値は、比較例1での値よりも小さいことが示された。すなわち、偏光部21pを備える信号灯器1pは、反射シート5pでの反射を低減できることが示された。
FIG. 10 is a diagram showing the results of luminance measurement in Example 1 and Comparative Example 1. The horizontal axis is the distance (mm) on the
1、1p…信号灯器、5…道路、6…路面、10、10p…光源、20…信号灯器用ユニット、21、21p…偏光部、21a…第1面、21b…第2面、22…透明基材、23…視野角制御部、Ax1…第1方向、Ex1…配列方向、Nx1…法線方向、L1、L1p…光、PL21…透過軸、RT1、RT1p…光路。 1, 1p ... signal lamp, 5 ... road, 6 ... road surface, 10, 10p ... light source, 20 ... signal lamp unit, 21, 21p ... polarizing part, 21a ... first surface, 21b ... second surface, 22 ... transparent group Material, 23 ... Viewing angle control unit, Ax1 ... First direction, Ex1 ... Arrangement direction, Nx1 ... Normal direction, L1, L1p ... Light, PL21 ... Transmission axis, RT1, RT1p ... Optical path.
Claims (10)
前記光源からの光の光路上に設けられた偏光部と、
を備え、
前記偏光部は、縦偏波の光を透過させるための透過軸を有する、信号灯器。 Light source and
A polarizing part provided on the optical path of the light from the light source, and
With
The polarizing unit is a signal lamp having a transmission axis for transmitting vertically polarized light.
前記透明基材は、前記偏光部の第1面上、及び前記第1面の反対側の第2面上の少なくとも一つに設けられ、
前記第1面及び前記第2面は、前記光路上に設けられる、請求項1〜4のいずれか一項記載の信号灯器。 Further provided with a transparent base material provided on the optical path,
The transparent base material is provided on at least one of the first surface of the polarizing portion and the second surface opposite to the first surface.
The signal lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the first surface and the second surface are provided on the optical path.
前記偏光部の第1面上及び当該第1面の反対側の第2面上の少なくとも一つに設けられた透明基材と、
を備え、
前記第1面及び前記第2面は、前記縦偏波の光の光路上に設けられる、信号灯器用ユニット。 A polarizing part for transmitting vertically polarized light and
A transparent base material provided on at least one of the first surface of the polarizing portion and the second surface opposite to the first surface,
With
The first surface and the second surface are signal lamp units provided on the optical path of the vertically polarized light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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