JP3019124U - 交 通 信 号 機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽光等強烈光を直接受けた場合であって
も、信号光を確実に目視判断可能とする新規な構造から
なる交通信号機を提供する。 【構成】 灯箱２の前蓋３に設けられたレンズ群の各レ
ンズから所定距離を置いて、夫々のレンズ６，６，６あ
るいは１０，１０，１０に対応する如くして光源７，
７，７を設けると共に、灯箱２内各光源７，７，７の背
後所定位置には全反射鏡８，８，８を形成する一方、各
レンズ６あるいは１０の光源側適所に、入射光を光源光
度以下にまで減衰可能とする入射光緩衝膜１１および／
または１２が設けられてなる交通信号機。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の目的】

この考案は、道路等の運行上の危険防止や交通の円滑化を図るために設置さ れる光学的な信号機に関するものであり、特に、太陽光等外部からの強力な光を 受けた場合であっても、表示された信号光の目視判断が確実になし得るようにす る新規な構造からなる交通信号機を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来技術】

複雑化する交通体系の中で、各種車両同士あるいは車両と歩行者との間の危 険を防止したり、交通の整理、円滑化のために、交通信号機は、極めて重要な役 割を果たしている。 交通信号機設置の適否については、自動車等の交通量とその変動状況、事故 の発生率、信号交差点間隔、道路等交通網の形態等々を合わせて考慮する必要が あり、現在ではそれらを総合勘案した交通信号機の先進的な制御システムが数多 く開発され、渋滞の防止や、無理な交差点侵入等を防ぐ上で大いに威力を発揮し ている。 こうした秀れた交通制御システムの整備が進み、各所で交通信号機に遭遇す る機会が増えている多くのドライバーや歩行者側にとって、信号灯の目視判断が 如何に容易且つ正確になし得るものとなるかは極めて重要な問題である。

【０００３】 道路通行に際し、要所要所に設置されている交通信号機を頼りに移動する最 中、ドライバーや歩行者が不都合や危険を感じる事例について考察してみると、 先ず最も頻繁に起こり得る事例としては、見通しの利かない箇所に設置された信 号機、即ち曲線道路の中途に設置されていたり、木立ちや建物、看板、電信柱等 に遮られる箇所に設置されている信号機等視界に入りにくい信号機に突然遭遇し て困惑する場合があり、続いて、信号機自体は十分目視できる箇所に設置されて いるものの、時間帯によって不都合な角度から太陽光が差し込んでいる信号機や 、夜間工事規制で工事用夜間照明のような強烈な光が直前で照らし出している信 号機等で、当該信号機に用意された緑・黄・赤３色の信号灯の中の何れかが発光 しているにも係わらず、それら３色の信号灯全てが点灯しているかのように見え てしまう場合がある。

【０００４】 設置箇所の悪い信号機に起因して発生する前者の事例では、その設置箇所を 変更するなり、周辺の障害物を撤去する等、大掛かりな対策を必要とはするもの の、取り敢えず行政指導を仰ぐ等の手段を講ずることによって何とか対策のしよ うもあり、また、それら信号機は、ドライバーや歩行者がより注意深く目視を続 け、移動して行く間には必ず見届けることが可能になることから、慌てない限り 、事故を起こす可能性はそれ程高くないといえるが、後者の朝日や夕日を背にす る等強い光を直接レンズ前面から受けてしまっている信号機に遭遇した場合には 、緑・黄・赤の３色の識別が物理的に不可能となってしまい、特に交通量が閑散 としている場面等では周辺からの状況判断も利かず、専らドライバーや歩行者自 身の判断に委ねられてしまうという状況下に置かれてしまうことから、その当事 者判断を誤って不幸な事故に巻き込まれてしまう可能性は、極めて高いものとな ってしまう。

【０００５】 強烈な光が直接信号機に照射されてしまったときに発生するこうした現象を 、従来の信号機の構造を理解しながら検討してみると、凡そ次のようなメカニズ ムが想定される。 図４の縦断面図に示した従来の信号機１は、灯箱２と、この灯箱２の前面に 装着された前蓋３および前蓋３の上部に取り付けられたフード４とを備えており 、前蓋３には３色分の３つの円形孔５、５、５が穿設され、各色のレンズ６、６ 、６が、所定の位置の円形孔５、５、５に夫々装着されてなる構造から成り立っ ている。

【０００６】 レンズ６は、灯箱２の前面に装着された前蓋３に、夫々の色毎に、例えばガ ラス又はポリカーボネート等のような硬質で光透過性が高く、着色された素材か らなるものとして用意され、プリズムを構成して主に斜め下方に光を拡散するよ うに工夫されている。 このレンズ６の内側所定距離を置いた位置、即ち灯箱２内には、光源として の信号用電球７が設けられ、該信号用電球７の背後に、回転放物曲面を成して形 成された碗状の全反射鏡８が組み合わされている。

【０００７】 信号機１は、例えば、緑色に点灯する場合、緑色に対応する信号用電球７が 発光し、この光Ｌが、信号用電球７の背後に有る全反射鏡８に反射して、略平行 な光に集光されるようにした上、この集光された光が、先のレンズ６の内側から 外側に向けて透過し、レンズ６により斜め下方向に照射されてドライバーや歩行 者側に目視できる状態となり、緑・黄・赤３色の中の何れが点灯しているかを認 識させるようになっている。

【０００８】 こうして所定の色に発光するレンズ６に対し、ドライバーや歩行者が目視す る側となる方向のある角度から強烈な光、例えば太陽光Ｔ等を浴びてしまうと、 その強い光は、光透過率の高い材質からなるレンズ６を通過した後、信号用電球 ７背後に組み込まれた全反射鏡８に達し、そのまま全反射されて恰も信号用電球 ７が発光した場合と同様の状態を作り出してしまう。 その結果、緑・黄・赤と３色用に用意されたレンズ６，６，６全てにおいて 、全反射鏡８，８，８からの太陽光Ｔ等による反射光が、各信号用電球７，７， ７からの光のように同時に作用して外部に向けた同一の発光現象を惹起してしま うことから、ドライバーや歩行者の殆どの人に、３つ配列されたレンズ６，６， ６が一斉に点灯したかのように錯覚する見え方となってしまい、交通整理がなさ れなければならない交差点等を混乱状態に陥れてしまう。

【０００９】 この現象を回避する手段としては、例えば、夫々のレンズ６、６、６の外側 表面を擦りガラス状の光乱反射面に形成するか、反射鏡面に形成し、各レンズ６ ，６，６の表面で強烈光を反射して内部に強烈光が透過してしまわないようにす るか、あるいは太陽光Ｔよりも強く発光する信号用電球７，７，７を採用し、全 反射鏡８，８，８からの太陽光Ｔ等による反射光が各レンズ６，６，６を通して 発光し、外部から着色光となって目視されたとしても、信号灯としての１灯だけ がそれらよりも強く着色、発光するようにする対策等が考えられる。

【００１０】 しかし、前者の各レンズ６の表面で太陽光Ｔを反射してしまう手段による場 合には、各レンズ６，６，６の表面が白昼何時でも白く光ることとなり、信号灯 として着色、発光する１灯との識別性を悪くしてしまう虞があって、普段の信号 灯としての機能に支障を来すという難点があり、また、後者の信号用電球７の光 度を更に高めるようにする手段では、膨大な台数の信号機全てに採用するとすれ ば、その消費電力が極端に増大することになって、維持管理費上に大きな問題を 生じてしまう外、次第に老朽化していく過程で、信号用電球７の光度は自然に低 下していって、結局現況に近い状態に帰してしまう可能性があり、その持続効果 の点に課題を残すという難点を抱えていることから、これらの対策では抜本的な 解決策となり得ないことが判明する。

【００１１】 そこで、本願考案者は、前記までの課題に着目し、太陽光Ｔ等の強烈光がレ ンズ６に直接照射した場合であっても、レンズ６を透過した光Ｔが全反射鏡８ま で到達しないようにする構造について、鋭意開発、研究を継続してきた結果、遂 に以下で詳述するとおりの新規な構成からなる交通信号機の実現化に成功したも のである。

【００１２】

【考案の構成】

この考案の交通信号機は、その代表的な実施例として図面と共に後述する幾 つかの事例からも明確に把握されるとおり、基本的に次のような構成から成り立 つものである。 即ち、灯箱の前蓋に設けられた緑・黄・赤３色からなるレンズ群の各レンズ から所定距離を置いて、夫々のレンズに対応する如くして光源を設けると共に、 灯箱内各光源の背後所定位置には全反射鏡を形成する一方、各レンズの光源側適 所に、入射光を光源光度以下にまで減衰可能とする入射光緩衝膜が設けられてな る交通信号機である。

【００１３】 入射光緩衝膜は、アルミ蒸着層や着色透過性フィルム、偏光フィルム等のよ うな、それ自体では単独介在性がなく、他の素材に積層状に一体化されて採用さ れるか、他の補助部材に枠組みされる等して部品化されるものと、それ自体が一 枚板状の素材からなる偏光ガラスのようなものとからなり、レンズを透過してき た光を一部反射するか吸収する等、入射光に緩衝して全反射鏡に達する光量を低 下させ、全反射鏡に達して反射される光が、光源から発せられる光の強さよりも 明確に弱められたものとなるよう機能する素材から形成されなければならならな い。

【００１４】 この入射光緩衝膜は、灯箱への組込み構造が、レンズ群と光源との間に規制 して配される、後述の各実施例に代表されるような構造のものに形成されなけれ ばならず、その最も代表的な組込み構造は、実施例１に対応するような、レンズ の光源側内面にアルミ蒸着層その他、入射光透過率を低減できる薄膜層からなる 入射光緩衝膜を一体形成した構造のものとするか、あるいは実施例２に対応する 、それ自体が独立した部材として灯箱内に組み込み可能となる板状部材であって 、例えば光吸収性素材が混入成型されたり、あるいは光透過性を制限するよう分 子間構造のものに規制して形成されたガラス板やプラスチックス板、あるいはま た、通常の透明ガラス板やプラスチックス板にアルミ蒸着層その他の入射光透過 率を低減できる薄膜層からなる入射光緩衝膜を積層、一体化した構造のもの、更 には、それらを組み合わせた構造のものとする外、特に実施例には示していない が、入射光緩衝膜がフィルム状の素材からなり、それらを枠材で支持するように した構造のもの等も包含している。

【００１５】 したがって、この考案を構成する灯箱、レンズ群、光源、および全反射鏡は 、後述する実施例の中に採用されているものに代表されるように、既に現状まで に採用されてきている素材、形状、組合せ構造のものを殆どそのまま採用可能で あり、上記した入射光緩衝膜の素材、組込み構造に対応させて、例えばレンズ群 を構成する各レンズが一部改良されたり、あるいは、灯箱内部構造に適宜組込み 用の取着部材が設置されるか、灯箱自体を予めその組み込みに適した構造（例え ば、隔壁やフランジ等が灯箱の一部を構成するものとして一体化された構造等） のものに形成する。 以下、この考案の交通用信号機の幾つかの代表的な実施例について説示し、 この考案が包含する技術的思想の理解をし易くなるようにすることとする。

【００１６】

【実施例１】 この実施例は、入射光緩衝膜をレンズ６の表面に積層一体化してレンズ１０ としたものの代表的な１実施例である。 この信号機１は、信号機用の柱（図示せず。）に設置された灯箱２を備えて おり、その前面には、円形孔５，５，５が穿設された前蓋３が装着され、それら ３色分の３つの孔が水平方向に一列に穿設された円形孔５，５，５には、夫々レ ンズ１０，１０，１０が装着されてレンズ群を構成している。 なお、この前蓋３の上部にはフード４が取り付けられ、特殊な場面を除き、 外部の光で信号用に発光する所定のレンズが見え難くなるのを防止するようにし てある。

【００１７】 レンズ群の各レンズは、例えばガラス又はポリカーボネート等の硬質の光透 過性の高い材質からなり、プリズムを成して主に斜め下方に光を拡散するように 構成され、夫々異なる所定の３色に着色されたレンズ１０，１０，１０からなり 、左から緑・黄・赤の順に配列されている。 各レンズ１０の内側には、光源としての信号用電球７が設けられ、更にその 背後に、回転放物曲面を成して形成された碗状の全反射鏡８が設けられている。 信号用電球７の図示しないフィラメント（光源）は全反射鏡８の焦点に配置され ている。

【００１８】 更に、前記レンズ１０の信号用電球７側の内側面には、入射光緩衝膜として の、例えば蒸着薄膜１１が真空蒸着により形成されている。 この蒸着薄膜１１は、所定の厚さの屈折率の異なる金属薄膜を多数重ねたも のであり、膜の境界面での反射光による干渉を利用して、反射増加膜を構成して いる。つまり、レンズ１０の外側面から入射した太陽光Ｔは、多層膜の各境界面 で、夫々の薄膜層の反射能に対応する波長帯域が反射され、総じて太陽光Ｔの殆 ど全てが、レンズ１０の外側に向けて反射又は干渉されて光度が減少されるよう になっている。

【００１９】 このように、レンズ１０の内壁面に蒸着薄膜１１を形成したことにより、信 号機１のレンズ１０に太陽光Ｔが照射された場合でも、蒸着薄膜１１で入射光が 大巾に制限され、外部からの光Ｔが全反射鏡８に到達し、反射されたとしても、 光源である信号用電球７の光度よりも強くならないようにする。 したがって、入射光緩衝膜である蒸着薄膜１１は、太陽光Ｔを半反射および 半吸収するように設定したものとしなければならない。 また、蒸着薄膜１１は、信号用電球７からの光（太陽光Ｔとは逆向きの光） が略完全に透過するように設定されていなければならない。

【００２０】 なお、前記蒸着薄膜１１は、多層膜誘電体反射鏡、即ち、高屈折率と低屈折 率の誘電体薄膜を交互に層状に数層から十数層重ねた反射膜をもつ反射鏡で代替 することも可能であり、この多層膜誘電体反射鏡による場合には、各層の境界の フレネル反射係数と光学的膜厚とにより、その多層膜の反射率を決定することが できることから、分光反射率が自由に選択可能となる上、レンズ１０の内側面に 蒸着薄膜１１を施すという製造工程を必要とせず、それだけ経済的に目的を達成 することが可能となる。

【００２１】

【実施例２】 図２には、レンズ６と信号機電球７との間に入射光緩衝膜を配した事例が示 されている。 図中に示される信号機１は、前記実施例１同様、灯箱２と、その前面に装着 した前蓋３と、前蓋３の上部に取り付けたフード４とを有し、前蓋３には、左右 方向に３つ配列された円形孔５，５，５（図では１つだけを示している。）が穿 設されており、レンズ６が、夫々の円形孔５，５，５に夫々装着され、レンズ群 を構成している。 レンズ群は、３色のレンズ６，６，６からなり、円形孔５，５，５に対し、 左から緑・黄・赤の順に取り付けられ、それら各レンズ６，６，６に対応する如 くして、灯箱２の内側、各レンズ６毎に所定距離を置いて、光源としての信号用 電球７が夫々に設けられ、更に、各信号用電球７の背後には、回転放物曲面を成 して形成された碗状の全反射鏡８が設けられている。

【００２２】 そして、入射光緩衝膜としての、例えばポリカーボネート製の光学フィル夕 一１２は、前記レンズ６と信号用電球７との間に設けられている。 この光学フィルター１２は、レンズ６の全面に対応可能な大きさのプレート 状に形成され、その周縁部をネジ（図中省略）によって前蓋３側に取着されてい る。

【００２３】 この光学フィルター１２のレンズ６側の全面には、非金属の多層膜や金属薄 膜と非金属薄膜とを重ね合わせてなる干渉フィルター（図示せず。）が蒸着され ており、その膜厚および屈折率を適切に設定することにより、入射光の吸収度合 いを調節することができ、その結果、全反射鏡８によって反射される外部からの 光Ｔを光源の光度よりも低く押さえ、信号用電球７が点灯していないときには、 仮令、強い太陽光Ｔ等が入射したとしても、点灯して発光している信号灯と明瞭 に区別できるようにしている。 なお、信号用電球７が発光した場合には、全反射鏡８に反射して、光学フィ ル夕一１２を高透過率で透過し、レンズ６に達するように設計されていなければ ならない。

【００２４】 なお、この実施例の光学フィルター１２には干渉フィルターが蒸着されたも のを採用しているが、その他、光を吸収する色、例えば、透明なグレーや黒色に を着色されたフィルターであって、入射光の一部あるいは大部分を吸収してしま い、半透過して全反射鏡８で反射される光が、光源である信号用電球７から発せ られる光度以下に規制し得るものであれば採用可能である。但し、この吸収フィ ルターを光学フィルター１２に採用したものの場合には、信号用電球７からの光 も弱めるという点でやや難点を伴うが、光を吸収することにより、所期の目的を 達成することができる。

【００２５】

【実施例３】 第３の実施例が図３に示されている。この実施例は、前記した実施例１およ び２を併用したものの代表的な事例である。 前記した各実施例同様、この実施例の信号機１の場合にも、灯箱２、その前 面に装着された前蓋３、およびフード４を備え、前蓋３の３個の円形孔５，５， ５には、水平方向一列に３色のレンズ群のレンズ１０，１０，１０が、左から緑 ・黄・赤の順に取り付けられている。 各レンズ１０，１０，１０の内側所定距離離反させた位置には、光源として の信号用電球７，７，７が設けられ、それらの背後に対応させて、回転放物曲面 を成して形成された碗状の全反射鏡８，８，８が設けられ、前記までの事例同様 、全反射鏡８の焦点が、各信号用電球７，７，７の夫々のフィラメント（図示せ ず）に合うように設定されている。

【００２６】 こうして形成されるこの実施例の信号機１では、全てのレンズ１０，１０， １０の各信号用電球７，７，７側の内側面に、入射光緩衝膜としての、例えば蒸 着薄膜１１，１１，１１が真空蒸着により形成されると共に、更に、これらレン ズ１０，１０，１０の夫々の信号用電球７，７，７との間には、例えばポリカー ボネート製の入射光緩衝膜としての光学フィルター１２，１２，１２が夫々設け られている。

【００２７】 なお、レンズ１０内側面に夫々蒸着される、入射光緩衝膜としての蒸着薄膜 １１、および、レンズ１０と信号用電球７との間に夫々配される光学フィルター １２は、共に前記した各実施例と同様にして形成され、夫々が同様の機能を果た すことによって、相乗的且つ段階的に入射光の侵入を緩衝する作用を果たすよう にするものであって、光源である信号用電球７から発せられる光度以下への規制 が、より簡便になし得るものとなる。 以上、この考案を代表する実施例の幾つかを示したが、各実施例とも、レン ズ群を構成する各レンズ６，６，６あるいは１０，１０，１０が、何れも水平方 向一列に並べられた事例によるものとしているが、勿論、この考案がそれに限定 される訳ではなく、例えば、縦配列の形式のものや歩行者専用のものについても 同様に採用可能であることはいうまでもない。

【００２８】

【作用効果】

上記のとおりの構成からなるこの考案の交通信号機は、レンズに強烈な外部 光、例えば太陽光が照り付けられて、その光がレンズを透過したとしても、その 入射光は、レンズの内側に配した入射光緩衝膜によってその一部または殆どが反 射および／または吸収されるようにし、全反射鏡に達っして反射してくる光が、 それまで透過してきたレンズに戻ってきて、仮に作動していない光源に対応した レンズを着色発光させたとしても、その光度が光源光度以下に規制されたものと なるようにしていることから、信号灯として正規に光源が作動して発光する着色 光だけが、光源が作動していない他の２個のレンズの着色発光よりも遥かに明瞭 に目視判断できるものとなり、従前までのような、全てのレンズが着色発光した かのように見えてしまう不都合を遍く解消することができることになる。

【００２９】 特に、この考案の基本的な構成を最もよく代表している実施例１に示す信号 用では、既存の信号機の構造をそのまま改変する必要がなく、単にそれまでのレ ンズ群を構成する各レンズ６，６，６を加工処理して内側面に蒸着薄膜１１等の 入射光緩衝膜を形成したレンズ１０，１０，１０とすれば、直ちにこの考案の効 果的な信号機を実現可能とし、極めて経済的ものとして所期の目的を達成できる という秀れた特徴を有するものとなる。

【００３０】 一方、実施例２および３のものでは、従前までの灯箱をそのまま採用できな い恨みはあるものの、光学フィルター１２を独立した構造で組み込む構造として いることから、その光吸収作用を最適なものに調整した入射光緩衝膜の形成が容 易になり、レンズ機能に全く支障を来すことなく入射光の入射を緩衝する構造の 実現化が可能になるという秀れた特徴を有し、特に実施例３に示したもののもの のように、レンズ１０の蒸着薄膜１１の光の反射効果および吸収効果と、光学フ ィルター１２の光吸収効果とを併用したものにあっては、それらの特徴を段階的 に利用可能とするため、段階的に入射光の入射を緩衝でき、したがって、信号灯 として作動すべき光源から発せられる光が、できる限りそれら入射光緩衝膜に影 響されることなく外部に透過して、本来の信号灯としての表示機能を全うするこ とができるようにする構成の実現化が極めて容易となり、より効果的なこの考案 の信号用とすることができるものとなる。

【００３１】 叙上の如く、この考案の交通用信号機は、場所や日時によって必ずしも頻繁 に発生するとはいえないものの、一旦その現象が発生してしまうと多くのドライ バーや通行者に多大の影響を及ぼし、最悪の場合には極めて悲惨な交通事故を誘 発してしまい、交通混乱を起こした上、尊い人命までをも奪ってしまうことにも なり兼ねない、太陽光等強烈な光による信号機の目視判断不能とする現象が、信 号用電球の光度を高める対策等で、膨大な消費電力を覚悟しなければならないと いった不都合もなく、極めて経済的且つ確実に解消できるようにするするもので あり、自動車を初めとする各種交通手段が益々整備、発展していく社会環境の中 で、この考案の果たす役割は極めて重要なものになるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】この考案の第１実施例における交通信号機を
示す縦断面図である。

【図２】この考案の第２実施例における交通信号機を示
す縦断面図である。

【図３】この考案の第３実施例における交通信号機を示
す縦断面図である。

【図４】従来の信号機を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 信号機（交通信号機） ２ 灯箱 ３ 前蓋 ４ フード ６ レンズ ７ 信号用電球（光源） ８ 全反射鏡 １０ 入射光緩衝膜を積層一体化したレンズ １１ 蒸着薄膜（入射光緩衝膜） １２ 光学フィルター（入射光緩衝膜） Ｔ 太陽光

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 灯箱の前蓋に設けられた緑・黄・赤３色
   からなるレンズ群の各レンズから所定距離を置いて、夫
   々のレンズに対応する如くして光源を設けると共に、灯
   箱内各光源の背後所定位置には全反射鏡を形成する一
   方、各レンズの光源側適所に、入射光を光源光度以下に
   まで減衰可能とする入射光緩衝膜が設けられてなる交通
   信号機。
2. 【請求項２】 入射光緩衝膜が、レンズの光源側内面に
   蒸着、一体化した入射光透過率の低い薄膜層からなるも
   のとした、請求項１記載の交通信号機。
3. 【請求項３】 入射光緩衝膜が、レンズと光源との間に
   配してなる独立したフィルターであって、入射光透過率
   を低く設定してなるものとした、請求項１記載の交通信
   号機。