JP6609126B2

JP6609126B2 - Lens unit for signal lamp

Info

Publication number: JP6609126B2
Application number: JP2015131605A
Authority: JP
Inventors: 真一北島; 英幸柳井
Original assignee: Koito Electric IndustriesLtd
Current assignee: Koito Electric IndustriesLtd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: JP2017016340A

Description

本発明は、光源から前方へ光を照射する信号灯器において、前記光源の前側に配されるレンズユニットに関する。 The present invention relates to a lens unit disposed on the front side of a light source in a signal lamp that emits light forward from the light source.

従来より、道路の交差点等に設置される信号灯器に関して、複雑な形状の交差点では運転者や歩行者の信号誤認を防止するために、左右方向における視認角度を制限する場合がある。このように視認角度を制限する手段には、一般に筐体の正面壁にある前面カバーを囲む全筒ないし半筒型のフード（庇）や、さらにその円筒の中に複数枚の配光制御用の羽根を備えたルーバーを設けたものが知られていた。 Conventionally, with respect to signal lamps installed at intersections on roads and the like, there are cases where the viewing angle in the left-right direction is limited at intersections with complicated shapes in order to prevent driver and pedestrian signal misidentification. As a means for limiting the viewing angle in this way, generally, a full-tube or half-tube hood (庇) surrounding the front cover on the front wall of the housing, or a plurality of light distribution control in the cylinder. There was a known louver with wings.

しかし、前記筒型のフードだけでは、視認角度の制限が十分ではなく、また、筒の中にルーバーを設けたフードでは部品点数が多く組立工数も嵩み、重量増加やコスト高を招いていた。また、標準的なフードよりも前方に大きく突出した構造となるため、風の影響を強く受けたり、降雪時には積雪量も増えるため、特別な強度対策が必要となり、さらにコスト高を招く虞があった。また、ルーバーが筐体の外部に露出しているため、ルーバーの隙間に雪が付着したり、塵埃等が堆積しやすく、信号灯が見づらくなる虞もあった。 However, the above-described tubular hood alone is not enough to limit the viewing angle, and the hood provided with a louver in the cylinder has many parts and increases the number of assembly steps, resulting in an increase in weight and cost. . In addition, it has a structure that projects farther forward than the standard hood, so it is strongly affected by the wind and the amount of snow accumulation during snowfall increases, so special strength measures are required and there is a risk of increasing costs. It was. Further, since the louver is exposed to the outside of the casing, there is a possibility that snow adheres to the gap between the louvers, dust or the like is easily accumulated, and it is difficult to see the signal light.

さらに、最近では多数のＬＥＤを基板に実装したＬＥＤユニットを光源とするＬＥＤ信号灯器も普及している。このようなＬＥＤ信号灯器では、ＬＥＤユニットを筐体内に収容し、前面側を透明な前面カバーで覆った構造となっているが、ＬＥＤユニット等の内部構造が嵩張らないため、筐体全体を薄型化して、前記フードも取り付けないものが、いわゆるフラット型と称されている（例えば特許文献１参照）。かかるフラット型の場合は、前記ルーバーを設けることができなかった。 Furthermore, recently, LED signal lamps using a LED unit in which a large number of LEDs are mounted on a substrate as a light source have become widespread. Such an LED signal lamp has a structure in which the LED unit is housed in a casing and the front side is covered with a transparent front cover. However, since the internal structure of the LED unit and the like is not bulky, the entire casing is thin. The one that is not attached to the hood is called a so-called flat type (see, for example, Patent Document 1). In the case of such a flat type, the louver could not be provided.

以上のような従来の信号灯器における視角制限に関する問題に鑑みて、本件出願人は、フラット型の信号灯器にも適用できる視角制限プレートとして、光が透過する薄板状内部に細幅形で長手方向に延びる遮光性の光遮断部を複数列に並ぶ状態に配置して、各光遮断部の互いに対向する両側面に前方への光反射を防止する処理を施した技術を既に提案している（特許文献２参照）。 In view of the problems related to viewing angle limitation in the conventional signal lamp as described above, the applicant of the present invention is a narrow viewing angle in the thin plate shape through which light is transmitted as a viewing angle limiting plate that can also be applied to a flat signal lamp. Has already proposed a technique in which light shielding parts extending in a row are arranged in a plurality of rows and processing for preventing forward light reflection is performed on opposite side surfaces of each light shielding part ( Patent Document 2).

意匠登録第１３３３６５１号公報Design Registration No. 1333651 特開２０１４−１２７１３５号公報JP 2014-127135 A

しかしながら、前述した特許文献２に記載の従来技術では、視角制限プレートは、板内部に複数列の光遮断部を一体成形するものであり、その成形には特殊な押出成形の技術を要すものであった。そのため、視角制限プレートの製造コストが嵩むことになり、信号灯器全体としてもコストアップを招くという問題があった。 However, in the prior art described in Patent Document 2 described above, the viewing angle limiting plate is formed by integrally forming a plurality of rows of light blocking portions inside the plate, and the molding requires special extrusion technology. Met. For this reason, the manufacturing cost of the viewing angle limiting plate is increased, and there is a problem that the signal lamp as a whole is increased in cost.

また、前記視角制限プレートが兼用し得る信号灯器の前面カバーは、配光特性を定めるようなレンズ的な機能は一切備えないものであった。ところが、光源の配光特性は、ＬＥＤ自体の構成や配置向きだけに頼ることなく、ＬＥＤとは別にレンズによっても、所定の配光特性（例えば、光柱の向きや照射範囲等）に設定することが重要となっている。 In addition, the front cover of the signal lamp that can also be used as the viewing angle limiting plate does not have any lens-like function that determines light distribution characteristics. However, the light distribution characteristic of the light source should be set to a predetermined light distribution characteristic (for example, the direction of the light column, the irradiation range, etc.) by using a lens separately from the LED without depending only on the configuration and arrangement direction of the LED itself. Is important.

本発明は、以上のような従来技術の有する問題点に着目してなされたものであり、簡易な構成によりコスト高を招くことなく、様々な光源にも汎用的に適用することができ、光源からの光の配光を適宜定めることができると共に、配光された光の視認角度を確実に制限することができる信号灯器用のレンズユニットを提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the problems of the prior art as described above, and can be widely applied to various light sources without incurring high costs with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a lens unit for a signal lamp that can appropriately determine the light distribution of light from the light source and can reliably limit the viewing angle of the distributed light.

前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］光源（２０）から前方へ光を照射する信号灯器（１０）において、前記光源（２０）の前側に配されるレンズユニット（３０Ａ）であって、
前記光源（２０）から入射した光の配光を定めるレンズ（３０）と、該レンズ（３０）の表面に一体に組み合わされて配光された光の視認角度を制限する視角制限体（４０）とからなり、
前記視角制限体（４０）は、面状で透明な基体（４１）の表裏面に細幅に延びる複数の遮光性帯（４２）を並設してなるものであり、前記基体の表面の遮光性帯と裏面の遮光性帯とは、平面視で同一位置に同一方向、同一幅および同一間隔で並設されていることを特徴とするレンズユニット（３０Ａ）。 The gist of the present invention for achieving the object described above resides in the inventions of the following items.
[1] In the signal lamp (10) that emits light forward from the light source (20), the lens unit (30A) disposed on the front side of the light source (20),
A lens (30) that determines the light distribution of light incident from the light source (20), and a viewing angle restricting body (40) that restricts the viewing angle of the light distributed integrally with the surface of the lens (30). And consist of
The viewing angle restriction member (40) is for a plurality of light-shielding bands extending in the narrow on the front and back surfaces of the transparent substrate in the planar (41) (42) formed by juxtaposed, shading of the surface of the substrate The lens unit (30A) is characterized in that the optical band and the light-shielding band on the back surface are arranged in the same position, in the same direction, in the same width, and at the same interval in plan view .

［２］前記視角制限体（４０）は、前記レンズ（３０）の表面の保護材を兼ねることを特徴とする前記［１］に記載のレンズユニット（３０Ａ）。 [2] The lens unit (30A) according to [1], wherein the viewing angle restricting body (40) also serves as a protective material for the surface of the lens (30).

［３］前記レンズ（３０）と前記視角制限体（４０）とは、互いに合致する形状に設けられ、少なくとも周縁同士が溶着されたことを特徴とする前記［１］または［２］に記載のレンズユニット（３０Ａ）。 [3] The lens according to [1] or [2], wherein the lens (30) and the viewing angle restricting body (40) are provided in a shape matching each other, and at least peripheral edges are welded to each other. Lens unit (30A).

［４］前記レンズ（３０）と前記視角制限体（４０）との少なくとも何れか一方の周縁に、信号灯器（１０）の筐体（１１）側に固定するための取付片（３２）を予め一体に設けたことを特徴とする前記［１］，［２］または［３］に記載のレンズユニット（３０Ａ）。 [4] A mounting piece (32) for fixing to the housing (11) side of the signal lamp (10) is provided in advance on the periphery of at least one of the lens (30) and the viewing angle restricting body (40). The lens unit (30A) according to [1], [2] or [3], which is provided integrally.

次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。
前記［１］に記載のレンズユニット（３０Ａ）によれば、レンズ（３０）と視角制限体（４０）とを一部品として容易に取り扱うことができ、信号灯器（１０）における取り付け作業も同時に行うことができる。また、視角制限体（４０）は、レンズ（３０）によって保持することができ、レンズ（３０）の表面は、視角制限体（４０）によって保護することができる。 Next, the operation based on the above solution will be described.
According to the lens unit (30A) described in [1], the lens (30) and the viewing angle restricting body (40) can be easily handled as one component, and the mounting work on the signal lamp (10) is simultaneously performed. be able to. The viewing angle restricting body (40) can be held by the lens (30), and the surface of the lens (30) can be protected by the viewing angle restricting body (40).

レンズユニット（３０Ａ）は、一部品としてレンズ（３０）と視角制限体（４０）の両方の機能を果たす。すなわち、レンズ（３０）により、光源（２０）からの光の配光特性を適宜定めることができ、視角制限体（４０）により、レンズ（３０）で配光された光の視認角度を制限することができる。ここで視認角度の制限によれば、信号灯器（１０）の灯火を、例えば左右方向における一定角度の範囲内でしか見えないようにすることができる。 The lens unit (30A) functions as both a lens (30) and a viewing angle restricting body (40) as one component. That is, the light distribution characteristic of the light from the light source (20) can be appropriately determined by the lens (30), and the viewing angle of the light distributed by the lens (30) is limited by the viewing angle restricting body (40). be able to. Here, according to the restriction of the viewing angle, it is possible to make the signal lamp (10) visible only within a certain angle range in the left-right direction, for example.

特に、視角制限体（４０）は、光が透過する面状で透明な基体（４１）の表裏面に細幅に延びる複数の遮光性帯を並設してなるものであり、前記基体の表面の遮光性帯と裏面の遮光性帯とは、平面視で同一位置に同一方向、同一幅および同一間隔で並設されている。このような簡易な構成により、レンズ（３０）から配光された光の視認角度を確実に制限することが可能となる。しかも、ＬＥＤ（２２）に限らず様々な種類の光源（２０）にも汎用的に適用することができ、また、全体形状を薄型化することが可能となり、信号灯器（１０）の筐体（１１）に容易に配置することができる。
In particular, the viewing angle restriction member (40) is for light formed by juxtaposed a plurality of light-shielding bands extending in the narrow on the front and back surfaces of the transparent substrate in a planar be transmitted (41), the surface of the substrate The light-shielding band and the back-side light-shielding band are arranged in parallel at the same position, in the same direction, in the same width, and at the same interval in plan view. Such a simple configuration makes it possible to reliably limit the viewing angle of the light distributed from the lens (30). Moreover, the present invention can be applied not only to the LED (22) but also to various types of light sources (20), and the overall shape can be reduced, and the signal lamp (10) housing ( 11) can be easily arranged.

前記［２］に記載したレンズユニット（３０Ａ）によれば、視角制限体（４０）は、レンズ（３０）の表面の保護材を兼ねる。これにより、レンズ（３０）の表面を保護するようなカバー部材の代わりとなり、信号灯器（１０）の部品点数を増やすことなく、視認角度を制限することができる。なお、レンズユニット（３０Ａ）を信号灯器（１０）の筐体（１１）の最前面に位置させれば、そのまま筐体（１１）の外装とすることができる。 According to the lens unit (30A) described in [2], the viewing angle restricting body (40) also serves as a protective material for the surface of the lens (30). Thereby, it becomes a substitute for a cover member that protects the surface of the lens (30), and the viewing angle can be limited without increasing the number of parts of the signal lamp (10). If the lens unit (30A) is positioned in the forefront of the housing (11) of the signal lamp (10), it can be used as the exterior of the housing (11).

前記［３］に記載したレンズユニット（３０Ａ）によれば、レンズ（３０）と視角制限体（４０）とは、互いに合致する形状に設けられ、少なくとも周縁同士が溶着される。これにより、レンズ（３０）と視角制限体（４０）との全面同士を接着するような必要はなく、これらの間に接着剤中の気泡等を含めた異物が入り込む虞もない。 According to the lens unit (30A) described in [3] above, the lens (30) and the viewing angle restricting body (40) are provided in a shape matching each other, and at least the peripheral edges are welded. Thereby, it is not necessary to adhere | attach the whole surface of a lens (30) and a viewing angle restriction body (40), and there is no possibility that the foreign material containing the bubble etc. in an adhesive may enter between these.

前記［４］に記載したレンズユニット（３０Ａ）によれば、レンズ（３０）と視角制限体（４０）との少なくとも何れか一方の周縁に、信号灯器（１０）の筐体（１１）側に固定するための取付片（３２）を予め一体に設けた。これにより、信号灯器（１０）の筐体（１１）に容易に取り付けることができる。 According to the lens unit (30A) described in [4] above, on the periphery of at least one of the lens (30) and the viewing angle restricting body (40), on the housing (11) side of the signal lamp (10). A mounting piece (32) for fixing was provided integrally in advance. Thereby, it can attach to the housing | casing (11) of a signal lamp device (10) easily.

本発明に係る信号灯器用のレンズユニットによれば、レンズと視角制限体とを一部品として容易に取り扱うことができ、信号灯器における取り付け作業も同時に行うことができる。
しかも、簡易な構成によりコスト高を招くことなく、様々な光源にも汎用的に適用することができ、光源からの光の配光を適宜定めることができると共に、配光された光の視認角度を確実に制限することができる。 According to the lens unit for a signal lamp according to the present invention, the lens and the viewing angle restricting body can be easily handled as one component, and the mounting work on the signal lamp can be performed simultaneously.
In addition, the simple configuration can be applied to various light sources without incurring high costs, and the light distribution from the light source can be determined appropriately, and the viewing angle of the distributed light can be determined. Can be reliably limited.

本発明の実施の形態に係るレンズユニットを示す正面図と、その一部拡大図である。It is the front view which shows the lens unit which concerns on embodiment of this invention, and its partially enlarged view. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットの視角制限体による視角制限を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the viewing angle restriction | limiting by the viewing angle restriction body of the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器を分解して示す分解断面図（断面のハッチングは省略）である。It is a disassembled sectional view (hatch of a section is omitted) which decomposes and shows a signal lamp provided with a lens unit concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器を示す正面図である。It is a front view which shows the signal lamp device provided with the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器を示す平面図である。It is a top view which shows the signal lamp provided with the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器を示す側面図である。It is a side view which shows the signal lamp provided with the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器を示す縦断面図（断面のハッチングは省略）である。It is a longitudinal cross-sectional view (The hatching of a cross section is abbreviate | omitted) which shows the signal lamp provided with the lens unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレンズユニットを備えた信号灯器の筐体を開いた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which opened the housing | casing of the signal lamp device provided with the lens unit which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面に基づき本発明を代表する実施の形態を説明する。
図１〜図３は、本発明の実施の形態を示している。
本実施の形態に係るレンズユニット３０Ａは、信号灯器１０に備えられ、光源であるＬＥＤユニット２０の前側に配されるものである。本レンズユニット３０Ａは、ＬＥＤユニット２０から入射した光の配光を定めるレンズ３０と、該レンズ３０の表面に一体に組み合わされて配光された光の視認角度を制限する視角制限体４０とからなる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments representing the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 show an embodiment of the present invention.
The lens unit 30A according to the present embodiment is provided in the signal lamp device 10 and is disposed on the front side of the LED unit 20 that is a light source. The lens unit 30A includes a lens 30 that determines the light distribution of the light incident from the LED unit 20, and a viewing angle restricting body 40 that limits the viewing angle of the light distributed by being integrally combined with the surface of the lens 30. Become.

先ずレンズ３０は、例えば透明な合成樹脂により、平面状に広がる円板形に形成されている。かかるレンズ３０の表面は平らな滑面であるが、レンズ３０の裏面、すなわち前記ＬＥＤ２２に対向する面は、ＬＥＤ２２から入射した光の配光特性（例えば光柱の向きや照射範囲等）を定める細かな凹凸が所定パターンで密に並ぶ断面形状に光学設計されている。なお、具体的な配光特性は、適宜定め得る設計事項である。レンズ３０の材質は無色透明な合成樹脂が適するが、ＬＥＤ２２の発光色に合わせて着色しても良い。 First, the lens 30 is formed in a disk shape spreading in a planar shape by, for example, a transparent synthetic resin. The front surface of the lens 30 is a flat smooth surface, but the back surface of the lens 30, that is, the surface facing the LED 22, is fine to determine the light distribution characteristics of light incident from the LED 22 (for example, the direction of the light column and the irradiation range). Optically designed to have a cross-sectional shape in which various irregularities are closely arranged in a predetermined pattern. Specific light distribution characteristics are design matters that can be determined as appropriate. A colorless and transparent synthetic resin is suitable for the material of the lens 30, but it may be colored according to the emission color of the LED 22.

レンズ３０の外周には、その全周に亘り底浅の円筒形に延びるフランジ３１が形成されており、該フランジ３１の内径は、前記ＬＥＤ２２の基板２３を取り囲む大きさに設計されている。また、フランジ３１の外周に沿って、レンズ３０の表面よりも一段低い位置に延出した段部３１ａが設けられている。かかる段部３１ａは、後述する信号灯器１０の前面扉１３にある開口部１３ａの内周縁に係合する部位となる。 A flange 31 extending in the shape of a shallow cylinder is formed on the outer periphery of the lens 30 and the inner diameter of the flange 31 is designed to surround the substrate 23 of the LED 22. A step portion 31 a is provided along the outer periphery of the flange 31 so as to extend to a position one step lower than the surface of the lens 30. This step part 31a becomes a site | part engaged with the inner periphery of the opening part 13a in the front door 13 of the signal lamp device 10 mentioned later.

次に視角制限体４０は、前記レンズ３０により配光された光の視認角度を制限するものである。図１，図３に示すように、視角制限体４０は、面状で透明な基体４１の表裏面に、互いに表裏で厚さ方向に合致する位置で細幅に延びる複数の遮光性帯４２を所定間隔おきに並設してなる。ここで基体４１は「面状」であれば、それ自体の剛性で平面状に保たれる板やプレートに限らず、可撓性のあるフィルムやシートであっても良い。 Next, the viewing angle limiting body 40 limits the viewing angle of the light distributed by the lens 30. As shown in FIGS. 1 and 3, the viewing angle restricting body 40 has a plurality of light-shielding bands 42 extending narrowly on the front and back surfaces of a planar and transparent base body 41 at positions where the front and back surfaces coincide with each other in the thickness direction. They are arranged in parallel at predetermined intervals. Here, as long as the substrate 41 is “planar”, the substrate 41 is not limited to a plate or plate that is kept flat in its own rigidity, but may be a flexible film or sheet.

本実施の形態では、前記基体４１は、透明な合成樹脂により平面状に広がる円板形に形成されている。ここで基体４１の大きさは、前記レンズ３０の表面に合致する外径に設計されている。また、基体４１の厚さは、適宜定め得る設計事項であるが、視角制限体４０によって制限する視認角度を設定する上で重要な値となる。かかる視認角度の具体的な制限について、詳しくは図３において後述する。 In the present embodiment, the base body 41 is formed in a disk shape that spreads in a planar shape with a transparent synthetic resin. Here, the base 41 is designed to have an outer diameter that matches the surface of the lens 30. Further, the thickness of the base body 41 is a design matter that can be determined as appropriate, but is an important value in setting the viewing angle limited by the viewing angle restricting body 40. The specific limitation on the viewing angle will be described later in detail with reference to FIG.

基体４１の表裏面において、各遮光性帯４２は、それぞれが所定の細幅で直線状に延びており、互いに平行に所定間隔おきに密に並設されている。ここで重要なのは、基体４１の表裏面における各遮光性帯４２が、互いに基体４１の表裏で厚さ方向に合致する位置となることである。すなわち、視角制限体４０の平面視において、表裏の各遮光性帯４２は、互いの位置、向き、幅、隙間が全て合致して、平面上で重なり合うように設けられていることである。 On the front and back surfaces of the base body 41, the respective light shielding bands 42 extend linearly with a predetermined narrow width, and are arranged closely in parallel with each other at predetermined intervals. What is important here is that the respective light-shielding bands 42 on the front and back surfaces of the base body 41 are positioned on the front and back surfaces of the base body 41 in the thickness direction. That is, in the plan view of the viewing angle restricting body 40, the front and back light-shielding bands 42 are provided so that their positions, orientations, widths, and gaps all coincide with each other and overlap on a plane.

このような遮光性帯４２は、既存の印刷技術によって実現可能なものであるが、特定の印刷技術に限定されるものではない。ただし、視角制限体４０は、後述するが筐体１１の前面に位置して外装をなすものであり、外部に露出して風雨に晒される部位となることから、容易には劣化しない耐久性が求められる。遮光性帯４２の塗料としては、遮光性がある成分を含有し、ある程度の耐久性を備えた塗料であれば足りる。 Such a light shielding band 42 can be realized by an existing printing technique, but is not limited to a specific printing technique. However, the viewing angle restricting body 40, which will be described later, is positioned on the front surface of the housing 11 and forms an exterior, and since it is exposed to the outside and exposed to wind and rain, it does not easily deteriorate. Desired. As the paint for the light-shielding band 42, any paint that contains a light-shielding component and has a certain degree of durability is sufficient.

各遮光性帯４２の幅や互いの間隔の具体的な寸法値は、それぞれ信号灯器１０に求められる視認角度の制限範囲に応じて適宜設定すれば良い。かかる視認角度の制限範囲を設定する上で、基体４１の厚さや、遮光性帯４２をなす塗料の塗装厚の具体的な値も重要となる。これらの値と視認角度の関係についても、詳しくは図３において後述する。 What is necessary is just to set suitably the specific dimension value of the width | variety of each light-shielding belt | band | zone 42, and a mutual space | interval according to the restriction | limiting range of the visual angle calculated | required by the signal lamp device 10, respectively. In setting the viewing angle limit range, the thickness of the base 41 and the specific value of the coating thickness of the coating material forming the light-shielding band 42 are also important. The relationship between these values and the viewing angle will also be described in detail later with reference to FIG.

視角制限体４０は、レンズ３０の表面に重ね合わせた状態で、該レンズ３０と一体に組み合わされたユニットとして構成されている。ここで視角制限体４０をレンズ３０と一体に組み合わせるには、例えば、視角制限体４０とレンズ３０の周縁同士を溶着させれば良い。また、レンズ３０とフランジ３１の外周に沿って、信号灯器１０の筐体１１側に固定するための取付片３２が予め一体成形されている。 The viewing angle restricting body 40 is configured as a unit integrally combined with the lens 30 in a state of being superimposed on the surface of the lens 30. Here, in order to combine the viewing angle limiting body 40 with the lens 30, for example, the peripheral edges of the viewing angle limiting body 40 and the lens 30 may be welded together. A mounting piece 32 for fixing to the housing 11 side of the signal lamp 10 is integrally formed in advance along the outer periphery of the lens 30 and the flange 31.

また、視角制限体４０の配置に関して、各遮光性帯４２が上下に延びて横列に並ぶ配置とすれば、左右方向における視認角度を制限することになり、各遮光性帯４２が左右に延びて縦列に並ぶ配置とすれば、上下方向、すなわち遠近における視認角度を制限することになる。なお、各遮光性帯４２が延びる方向を示す上下、左右とは、絶対的なものでなく相対的なものであり、視角制限体４０の姿勢に応じて変化するが、信号灯器１０の実際の設置状態における上下方向を、視角制限体４０でも上下方向とする。 Further, regarding the arrangement of the viewing angle restricting body 40, if the respective light shielding bands 42 extend vertically and are arranged in rows, the viewing angle in the left-right direction is limited, and each light shielding band 42 extends to the left and right. If the arrangement is arranged in tandem, the viewing angle in the vertical direction, that is, the perspective is limited. Note that the vertical and horizontal directions indicating the direction in which each light-shielding band 42 extends are relative rather than absolute, and change depending on the posture of the viewing angle restricting body 40. The vertical direction in the installed state is also the vertical direction in the viewing angle restricting body 40.

次に、本レンズユニット３０Ａを備えた信号灯器１０について説明する。
本実施の形態に係る信号灯器１０は、道路の交差点や鉄道線路等に設置されるものであり、図４〜図９に示すように、筐体１１の内部に光源をなすＬＥＤユニット２０が組み込まれている。特に本信号灯器１０は、筐体１１が正面視で左右方向に延びた長方形であり、筐体１１全体が奥行き方向に薄型化され、信号灯器１０の前後が平面をなしている。 Next, the signal lamp device 10 including the lens unit 30A will be described.
The signal lamp 10 according to the present embodiment is installed at a road intersection, a railroad track, or the like. As shown in FIGS. 4 to 9, an LED unit 20 that constitutes a light source is incorporated in the housing 11. It is. In particular, the signal lamp 10 has a rectangular shape in which the casing 11 extends in the left-right direction when viewed from the front, the entire casing 11 is thinned in the depth direction, and the front and rear of the signal lamp 10 are flat.

筐体１１は、設置箇所に固定される本体１２と、該本体１２の前面開口を開閉する前面扉１３とからなる。本体１２は、後述するＬＥＤユニット２０の厚さに合わせた奥行き方向に底浅な長方形のケース状に形成され、その内部に、ＬＥＤユニット２０や関連部品を配設するスペースを備えている。ＬＥＤユニット２０は、本体１２の背面部に固定され、その前面側が前面扉１３と平行に対向する状態に配置されている。 The housing 11 includes a main body 12 fixed to an installation location, and a front door 13 that opens and closes a front opening of the main body 12. The main body 12 is formed in a rectangular case shape that is shallow in the depth direction in accordance with the thickness of the LED unit 20 to be described later, and includes a space in which the LED unit 20 and related parts are disposed. The LED unit 20 is fixed to the back surface portion of the main body 12, and is disposed in a state where the front side faces the front door 13 in parallel.

前面扉１３は、前記本体１２の前面開口に重なる長方形の枠状に形成され、その前面壁に、横並びに３つ円形の開口部１３ａが設けられている。前面扉１３と本体１２とは、それぞれ上端縁が互いにヒンジ１４を介して連結されており、また、本体１２の下端縁には、前面扉１３の下端縁に係止する周知の留め具１５が設けられている。この開口部１３ａに合致するように、レンズユニット３０Ａは、その取付片３２でネジ止めされている。 The front door 13 is formed in a rectangular frame shape that overlaps the front opening of the main body 12, and has three circular openings 13 a side by side on the front wall. The front door 13 and the main body 12 are connected to each other via hinges 14 at the upper edges, and a known fastener 15 that locks to the lower edge of the front door 13 is provided at the lower edge of the main body 12. Is provided. The lens unit 30A is screwed with a mounting piece 32 so as to match the opening 13a.

詳しく言えば、図８に示すように、レンズユニット３０Ａのうちレンズ３０の段部３１ａが開口部１３ａの内周縁に係合すると、レンズ３０の表面が、前面扉１３の前面壁の基準面と同一面上に連なるように設計されている。ただし、視角制限体４０の板厚を加味して、レンズ３０の表面に重なる視角制限体４０の表面が、前面扉１３の前面壁の基準面と同一面上に連なるように設計しても良い。このような筐体１１の前面側におけるレンズユニット３０Ａの各部位の具体的な配置は、適宜定め得る設計事項である。 Specifically, as shown in FIG. 8, when the step portion 31 a of the lens 30 of the lens unit 30 A engages with the inner peripheral edge of the opening portion 13 a, the surface of the lens 30 becomes the reference surface of the front wall of the front door 13. Designed to be on the same plane. However, in consideration of the plate thickness of the viewing angle limiting body 40, the surface of the viewing angle limiting body 40 that overlaps the surface of the lens 30 may be designed to be continuous with the reference surface of the front wall of the front door 13. . The specific arrangement of each part of the lens unit 30A on the front surface side of the housing 11 is a design matter that can be determined as appropriate.

図４、図５に示すように、ＬＥＤユニット２０は、例えば３色灯（三位式）の交通信号灯器に適用される場合は、青、黄、赤の点灯色ごとのユニットとして前記本体１２の背面部に固定され、所定の電気信号に応じて点灯するユニットである。すなわち、ＬＥＤユニット２０は、筐体１１の内部で前記前面扉１３側に取り付けられたレンズユニット３０Ａのうちレンズ３０の裏面側に対向する状態となる。 As shown in FIGS. 4 and 5, when the LED unit 20 is applied to, for example, a three-color (three-position) traffic signal lamp, the main body 12 is a unit for each of the blue, yellow, and red lighting colors. It is a unit that is fixed to the back surface of the lamp and lights up in response to a predetermined electric signal. That is, the LED unit 20 is in a state of facing the back side of the lens 30 in the lens unit 30 A attached to the front door 13 inside the housing 11.

ＬＥＤユニット２０は、前方に向かって開口する有底円筒体からなるケース２１を有している。ケース２１の前面開口は、ＬＥＤ２２の基板２３で覆われている。図８に示すように、基板２３は、ケース２１の前面開口より前方の位置で固定され、前面開口との間に放熱用の隙間を空けた状態で配されている。ここで基板２３は、一般的なプリント配線基板であり、その円形の表面側には多数のＬＥＤ２２が実装されている。ＬＥＤ２２は、発光素子を略砲弾型のモールドに埋め込んだＬＥＤランプに限らず、リード線上に実装された発光素子のみからなるＬＥＤチップでも良い。 The LED unit 20 has a case 21 made of a bottomed cylindrical body that opens forward. The front opening of the case 21 is covered with a substrate 23 of the LED 22. As shown in FIG. 8, the substrate 23 is fixed at a position in front of the front opening of the case 21, and is disposed in a state where a heat dissipation gap is provided between the substrate 23 and the front opening. Here, the substrate 23 is a general printed wiring board, and a large number of LEDs 22 are mounted on the circular surface side thereof. The LED 22 is not limited to an LED lamp in which a light emitting element is embedded in a substantially bullet-shaped mold, but may be an LED chip including only a light emitting element mounted on a lead wire.

各ＬＥＤユニット２０ごとに、３色灯の場合は図５の正面視で左から順に青色、黄色、赤色と、それぞれの灯色に発光するＬＥＤ２２が用いられている。なお、基板２３の裏面側等の適所には、図示省略したが電線や信号線等を接続するコネクタが設けられており、電源ユニットや点灯制御を行う制御装置等に接続されている。さらに、ＬＥＤ２２の光量は専用のスイッチによって任意に調整できるように設定されている。 For each LED unit 20, in the case of a three-color lamp, LEDs 22 that emit light in the respective light colors of blue, yellow, and red in order from the left in front view of FIG. 5 are used. Although not shown, a connector for connecting an electric wire, a signal line, or the like is provided at an appropriate place such as the back side of the substrate 23, and is connected to a power supply unit, a control device that performs lighting control, and the like. Further, the light quantity of the LED 22 is set so that it can be arbitrarily adjusted by a dedicated switch.

次に、本実施の形態に係るレンズユニット３０Ａないし信号灯器１０の作用について説明する。図８において、ＬＥＤユニット２０の各ＬＥＤ２２から前方へ照射された光は、その前側に配されたレンズユニット３０Ａのうち、先ずはレンズ３０により、予め定められた所定の配光特性（例えば光柱の向きや照射範囲等）に制御される。次いで視角制限体４０により、レンズ３０から出射された光の視認角度を制限することができる。 Next, the operation of the lens unit 30A or the signal lamp device 10 according to the present embodiment will be described. In FIG. 8, the light irradiated forward from each LED 22 of the LED unit 20 is first, among the lens units 30 A disposed on the front side thereof, first, the lens 30 performs predetermined light distribution characteristics (for example, the light column). Direction and irradiation range). Next, the viewing angle limiter 40 can limit the viewing angle of the light emitted from the lens 30.

図３に示すように、視角制限体４０は、透明な合成樹脂で円板形に形成した基体４１の表裏面に、互いに表裏で厚さ方向に合致する位置で細幅に延びる複数の遮光性帯４２を所定間隔おきに印刷してなる。このような簡易な構成によって、光の視認角度を確実に制限することができる。すなわち、レンズ３０の表面から視角制限体４０の裏面に入射した光は、上下に延び横列に並ぶ各遮光性帯４２の隙間を透過する分だけが出射され、表裏何れかの遮光性帯４２に当たった光は出射されない。 As shown in FIG. 3, the viewing angle restricting body 40 has a plurality of light-shielding properties extending narrowly on the front and back surfaces of a base body 41 formed in a disc shape with a transparent synthetic resin at positions where the front and back surfaces coincide with each other in the thickness direction. Bands 42 are printed at predetermined intervals. With such a simple configuration, it is possible to reliably limit the light viewing angle. That is, the light incident on the back surface of the viewing angle restricting body 40 from the front surface of the lens 30 is emitted only by the amount that passes through the gaps between the light shielding bands 42 that extend vertically and are arranged in a row. The hit light is not emitted.

これにより、信号灯器１０の左右方向における視認角度は所定の角度範囲内に制限され、信号灯器１０の灯火を、左右方向における一定角度の範囲内でしか見ることができなくなる。ここで視角制限体４０における各遮光性帯４２の配置と、ＬＥＤユニット２０の基板２３上におけるＬＥＤ２２の配置とは必ずしも一致させる必要はなく、また、ＬＥＤ２２の様々な配光に対しても、汎用的に適用することができる。 Thereby, the viewing angle in the left-right direction of the signal lamp device 10 is limited within a predetermined angle range, and the light of the signal lamp device 10 can be seen only within a certain angle range in the left-right direction. Here, the arrangement of the respective light-shielding bands 42 in the viewing angle restricting body 40 and the arrangement of the LEDs 22 on the substrate 23 of the LED unit 20 do not necessarily coincide with each other. Can be applied.

ここで視認角度を制限する角度範囲は、一律に固定されるものではなく、信号灯器１０の種類や設置箇所に応じて、その都度、適正な角度範囲が定められる。そして、具体的に定められた角度範囲に応じて、視角制限体４０の基体４１の表裏で合致する各遮光性帯４２の幅と、各遮光性帯４２間の隙間の寸法が定まり、その寸法に基づいて基体４１の表裏に遮光性帯４２を印刷することになる。 Here, the angle range for limiting the viewing angle is not fixed uniformly, and an appropriate angle range is determined each time depending on the type and installation location of the signal lamp 10. Then, according to the specifically defined angle range, the width of each light-shielding band 42 that matches on the front and back of the base body 41 of the viewing angle restricting body 40 and the dimension of the gap between each light-shielding band 42 are determined. Based on this, the light-shielding band 42 is printed on the front and back of the base body 41.

図３は、具体的な角度範囲を設定する上で、各遮光性帯４２間の隙間の寸法（以下「開口部Ｌ_１」）と、各遮光性帯４２の幅の寸法（以下「閉口部Ｌ_２」）の関係を模式的に示したものである。図３中の記号で、Ｌ_１とＬ_２の他は、Ｎ_１は空気の絶対屈折率、Ｎ_２は基体の絶対屈折率、Ｈｔは基体４１の板厚、Ｈｐは遮光性帯４２の塗膜厚、そしてθ_１は制限したい角度（制限角）である。 FIG. 3 shows the dimension of the gap between the light shielding bands 42 (hereinafter referred to as “opening portion L ₁ ”) and the dimension of the width of each light shielding band 42 (hereinafter referred to as “closing portion” in setting a specific angle range. L ₂ ") is schematically shown. 3, except for L ₁ and L ₂ , N ₁ is the absolute refractive index of air, N ₂ is the absolute refractive index of the substrate, Ht is the thickness of the substrate 41, and Hp is the coating of the light-shielding band 42. The film thickness and θ ₁ are the angles (limit angles) to be limited.

図３において、開口部Ｌ_１と閉口部Ｌ_２を定めるには、基体４１の板厚Ｈｔだけではなく、視角制限体４０の表面側の空気の屈折率Ｎ_１と、基体４１の屈折率Ｎ_２の違い等も加味する必要がある。その他、視角制限体４０に入射した光を、どの程度の光量で出射させるか等、様々なパラメータが関わることになる。
具体的には例えば、下記の２式を用いて計算することができる。 In FIG. 3, in order to define the opening L ₁ and the closing portion L ₂ , not only the plate thickness Ht of the base body 41, but also the refractive index N ₁ of air on the surface side of the viewing angle restricting body 40 and the refractive index N of the base body 41. _It is necessary to consider the difference between the _two . In addition, various parameters such as how much light is incident on the viewing angle restricting body 40 are emitted.
Specifically, for example, it can be calculated using the following two equations.

このような式による計算によれば、図３においては、視角制限体４０の正面（０度）以上から図中の制限角度θ_１までの光は、閉口部Ｌ_２によって制限されることなく、開口部Ｌ１から出射されるが、制限角度θ_１を越える角度で入射する光は遮光される。また、角度θ_３で入射する光は、基体４１の表面より漏れることになるが、僅かな光量であり問題とはならない。 According to the calculation by such an expression, in FIG. 3, the light from the front (0 degree) or more of the viewing angle restricting body 40 to the limiting angle θ ₁ in the drawing is not limited by the closing portion L ₂ , Although emitted from the opening L1, light incident at an angle exceeding the limit angle theta ₁ is blocked. The light incident at an angle theta ₃ is so that the leakage from the surface of the substrate 41, a slight amount of light does not become a problem.

本レンズユニット３０Ａによれば、レンズ３０と視角制限体４０とを一部品として容易に取り扱うことができ、信号灯器１０における取り付け作業も同時に行うことができる。また、視角制限体４０は、レンズ３０によって保持することができ、レンズ３０の表面は、視角制限体４０によって保護することができる。かかるレンズユニット３０Ａは、一部品として、前述したレンズ３０と視角制限体４０の両方の機能を果たすことになる。 According to the present lens unit 30A, the lens 30 and the viewing angle restricting body 40 can be easily handled as one component, and the mounting operation on the signal lamp device 10 can be performed simultaneously. Further, the viewing angle restricting body 40 can be held by the lens 30, and the surface of the lens 30 can be protected by the viewing angle restricting body 40. The lens unit 30A functions as both the lens 30 and the viewing angle restricting body 40 described above as one component.

特に、本レンズユニット３０Ａでは、視角制限体４０がレンズ３０の表面の保護材を兼ねることになる。これにより、レンズ３０の表面を保護するようなカバー部材の代わりとなり、信号灯器１０の部品点数を増やすことなく、視認角度を制限することができる。レンズユニット３０Ａは、筐体１１の最前面に位置させて、そのまま筐体１１の外装とすることができる。 In particular, in the present lens unit 30 A, the viewing angle restricting body 40 also serves as a protective material for the surface of the lens 30. Thereby, it becomes a substitute for a cover member that protects the surface of the lens 30, and the viewing angle can be limited without increasing the number of parts of the signal lamp 10. The lens unit 30 A can be positioned on the forefront of the housing 11 and can be directly used as the exterior of the housing 11.

また、レンズユニット３０Ａにおいて、レンズ３０と視角制限体４０とは、互いに合致する形状に設けられており、それぞれ周縁同士が溶着される。これにより、レンズ３０と視角制限体４０との全面同士を接着するような必要はなく、これらの間に接着剤中の気泡等を含めた異物が入り込む虞もない。さらに、レンズ３０側に設けた取付片３２によって、信号灯器１０の前面扉１３に容易に取り付けることができる。 Further, in the lens unit 30A, the lens 30 and the viewing angle restricting body 40 are provided in shapes that match each other, and the peripheral edges are welded to each other. Thereby, it is not necessary to adhere the entire surfaces of the lens 30 and the viewing angle restricting body 40, and there is no possibility that foreign matters including bubbles and the like in the adhesive enter between them. Furthermore, it can be easily attached to the front door 13 of the signal lamp 10 by the attachment piece 32 provided on the lens 30 side.

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、レンズユニット３０Ａを信号灯器１０の筐体１１側に固定するための取付片３２は、レンズ３０側ではなく、視角制限体４０側に設けても良い。 As described above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the present invention can be modified or added without departing from the scope of the present invention. Included in the invention. For example, the attachment piece 32 for fixing the lens unit 30A to the housing 11 side of the signal lamp device 10 may be provided not on the lens 30 side but on the viewing angle restricting body 40 side.

また、レンズユニット３０Ａを備える信号灯器１０は、筐体１１を薄型に形成したフラット型に限られるものでもない。前記実施の形態では、３色灯（三位式）の信号灯器に適用した例を説明したが、これに限られることなく、例えば２色灯の歩行者用信号灯器や矢印灯器や一灯点滅灯器等の他の信号灯器にも適用することができる。あるいは、３色灯（三位式）に矢印灯器や一灯点滅灯器を付加したタイプでも良い。 Further, the signal lamp 10 including the lens unit 30A is not limited to the flat type in which the casing 11 is formed thin. In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a three-color (three-position) signal lamp has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a two-color pedestrian signal lamp, an arrow lamp, and a single lamp are used. The present invention can also be applied to other signal lamps such as a flashing lamp. Alternatively, a type in which an arrow lamp or a single flashing lamp is added to a three-color lamp (three-position type) may be used.

また、レンズユニット３０Ａの視角制限体４０における基体４１の厚さ、各遮光性帯４２の縦列あるいは横列の向きや寸法等については、実際の信号灯器に求められる視認角度の制限範囲に応じて適宜設定すれば良い。また、各遮光性帯４２の長手方向に延びる形状に関しても、直線状に延びるものに限らず、湾曲させたり屈曲させることも考えられる。また、レンズ３０の具体的な形状や配光特性も、特に限定されるものではない。 Further, the thickness of the base body 41 in the viewing angle restricting body 40 of the lens unit 30A, the direction and dimensions of the vertical or horizontal rows of the respective light-shielding bands 42, and the like are appropriately determined according to the viewing angle limit range required for the actual signal lamp. Set it. Further, the shape of each light-shielding band 42 extending in the longitudinal direction is not limited to a linear shape, and may be curved or bent. Further, the specific shape and light distribution characteristics of the lens 30 are not particularly limited.

本発明は車両や通行人に通行許可ないし停止指示その他の交通規制情報を視認させるための様々な信号灯器のレンズユニットとして広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a lens unit for various signal lamps for allowing a vehicle or a passerby to see a traffic permission or stop instruction or other traffic regulation information.

１０…信号灯器
１１…筐体
１２…本体
１３…前面扉
１４…ヒンジ
１５…留め具
２０…ＬＥＤユニット
２３…基板
３０Ａ…レンズユニット
３０…レンズ
３１…フランジ
４０…視角制限体
４１…基体
４２…遮光性帯 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Signal lamp 11 ... Housing 12 ... Main body 13 ... Front door 14 ... Hinge 15 ... Fastener 20 ... LED unit 23 ... Substrate 30A ... Lens unit 30 ... Lens 31 ... Flange 40 ... Viewing angle restricting body 41 ... Base body 42 ... Light shielding Gender

Claims

In a signal lamp that emits light forward from a light source, a lens unit disposed on the front side of the light source,
A lens that determines the light distribution of the light incident from the light source, and a viewing angle restricting body that limits the viewing angle of the light distributed in combination with the surface of the lens,
The viewing angle limiting element is for a plurality of light-shielding bands extending in the front and back surfaces of the transparent substrate in the planar to narrow formed by juxtaposed, light-blocking band of the surface of the substrate and the back surface of the light-shielding band Are arranged in parallel at the same position, in the same direction, in the same width and at the same interval in plan view .

The lens unit according to claim 1, wherein the viewing angle restricting body also serves as a protective material for the surface of the lens.

The lens unit according to claim 1, wherein the lens and the viewing angle restricting body are provided in a shape that matches each other, and at least peripheral edges are welded to each other.

The mounting piece for fixing to the housing | casing side of a signal lamp device was integrally provided in advance at the periphery of at least any one of the said lens and the said visual angle restricting body, The Claim 1, 2, or 3 characterized by the above-mentioned. Lens unit.