JPH08171804A - 信号用灯具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のこの種の屋外で使用される信号用灯具
においては太陽光直射時の疑似点灯が避けられず、情報
伝達の精度が低下する問題点を生じている。 【構成】 本発明により、反射鏡３と主レンズ４との間
の光路中に反射鏡３側から光が透過する時には、収束し
て光束密度を上げる入射側円筒状レンズカット６を反射
鏡側の面に設け、光束密度が上がった状態の光を再度平
行光線に変換する入射側円筒状レンズカット６よりも上
下幅の狭い出射側円筒状レンズカット７を主レンズ側の
面に設け、これにより生じる出射側円筒状レンズカット
７間の間隙に遮光膜９を設けた副レンズ５を有する信号
用灯具１としたことで、光源２を点灯したときの光はそ
の全量が副レンズ５を透過し、外光が入射したときには
出射側円筒状レンズカット７と遮光膜９との面積の比率
で透過量を減衰させるものとして課題を解決するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交通信号灯、鉄道信号
灯あるいは車両の信号灯など、主として屋外で使用され
る信号灯に関するものであり、詳細には屋外で使用され
ることにより生じる太陽光による疑似点灯を防止するた
めの構成に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の信号用灯具９０の構成の
例を示すものが図６であり、白熱電球のフィラメントな
どである光源９１には、この光源９１を焦点とする回転
放物面の反射鏡９２が設けられ、前記光源９１からの光
を平行光線に収束して照射方向に向かわせるものとして
いる。

【０００３】加えて、前記した平行光線とした光束中に
はレンズカット９３ａが施された主レンズ９３が設けら
れ、前記信号用灯具９０が高所に設置されるものである
ならば、前記レンズカット９３ａにより下方に向かい屈
折させて下方からの視認性を向上させると共に、左右に
も適宜に拡散させ正面から外れた位置からの視認性も向
上させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の信号用灯具９０においては屋外に設置されるも
のであるので、例えば西向きに設置するものにおいては
日没時近くには太陽光線が主レンズ９３面に直射するも
のとなり、この太陽光線は前記反射鏡９２で反射されて
再度主レンズ９３を透過して観視者に達し、恰も信号用
灯具９０が点灯しているように認められる疑似点灯を生
じるものとなる。

【０００５】この疑似点灯を生じたときには、当然に信
号用灯具９０の機能を失うものとなるので、従来は信号
用灯具９０にフード９４を取付けて（図６参照）太陽光
線の主レンズ９３面への直射を遮蔽するものとしている
が、側方からの視認性の低下などの面から日没間際など
水平に近い光までを遮蔽するには到らず、また、このよ
うな状態で最も疑似点灯は生じ易いものであるので、抜
本的な解決策とは成らず依然として疑似点灯を生じるも
のとなり、この点の解決が課題とされるものとなってい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、反射鏡と主
レンズとの間の光路中には、前記反射鏡側には中心軸を
左右の水平方向としてこの中心軸から上方の円弧で形成
され適宜な焦点距離を有する凸面の入射側円筒状レンズ
カットが上下方向に所定ピッチで配置され、前記主レン
ズ側には前記入射側円筒状レンズカットで収束が行われ
た光束を再度略平行光線とする前記入射側円筒状レンズ
カットよりも上下方向に狭幅の凹面の出射側円筒状レン
ズカットが光軸を一致する上方の円弧で同一ピッチで配
置され且つ該出射側円筒状レンズカット間に生じる間隙
は前下がりの斜面で接続されて遮光膜が形成された副レ
ンズが設けられていることを要旨とする信号用灯具を提
供することで課題を解決するものである。

【０００７】

【実施例】つぎに、本発明を図に示す一実施例に基づい
て詳細に説明する。図１に符号１で示すものは本発明に
かかる信号用灯具であり、この信号用灯具１は、例えば
白熱電球のフィラメントである光源２と、この光源２を
焦点の位置とする回転放物面とした反射鏡３と、前記反
射鏡３により略平行光線とされる反射光の光路中に設置
され前記平行光線に適宜の配光特性を与える主レンズ４
とを有するものである点は従来例のものと同様である。

【０００８】ここで、本発明では前記反射鏡３と主レン
ズ４との間、即ち、平行光線の光路中に副レンズ５を設
けるものであり、この副レンズ５の構成により、例えば
水平から上方３０°までなど、フードなどで対応不能な
角度での主レンズ４の面に入射する太陽光が観視者方向
に反射する割合を減じ、前記した疑似点灯の発生を緩和
するものとしている。

【０００９】図２は前記副レンズ５の構成を更に詳細に
示すものであり、図は前記信号用灯具１を使用状態とし
たときの垂直断面で示してある。このときに前記副レン
ズ５は反射鏡３と主レンズ４との間に設けられたこと
で、反射鏡３からの平行光線は図中に矢印Ｙで示す方向
で副レンズ５に入射し、透過後は主レンズ４に達するも
のとなる。

【００１０】上記のように位置された前記副レンズ５の
前記反射鏡３と対峙する側の面には入射側円筒状レンズ
カット６が設けられるものであり、この入射側円筒状レ
ンズカット６は信号用灯具１の左右方向に水平となる中
心軸を有する円筒面で形成され、且つ、前記した円筒面
は前記の中心軸から上方の円弧、即ち、中心軸を芯とす
る円の第一象限に位置する円弧で構成され、この入射側
円筒状レンズカット６は上下方向に所定のピッチＰで繰
り返されるものと成っている。

【００１１】従って、夫々の前記入射側円筒状レンズカ
ット６は前記中心軸と水平方向で直交する光軸Ｚが該入
射側円筒状レンズカット６の下端に位置するものとな
り、図２における断面では前記入射側円筒状レンズカッ
ト６は反射鏡３からの平行光線を前記光軸Ｚ上にある焦
点Ｆに向けて屈折するものとなるので、副レンズ５内を
透過する光には上向き光は含まれないものとなる。

【００１２】また、前記副レンズ５の前記主レンズ４と
対峙する側の面には出射側円筒状レンズカット７が形成
されるが、この出射側円筒状レンズカット７の形状およ
び位置は前記入射側円筒状レンズカット６の光学特性に
より設定され、そのときの条件としては、前記入射側円
筒状レンズカット６を透過することで焦点Ｆに向かうも
のとなっている光束を再度に平行光線に変換するものと
して設定される。

【００１３】従って、出射側円筒状レンズカット７は入
射側円筒状レンズカット６からの光に対し平行光線に変
換すべく適宜の曲率を有する凹面の円筒面となり、同時
に前記光軸Ｚも一致するものとなる。また、前記入射側
円筒状レンズカット６が第一象限の円弧で形成されてい
ることで、この出射側円筒状レンズカット７も基本的に
は第一象限の円弧で形成されるものとなる。

【００１４】ここで、前記出射側円筒状レンズカット７
の上下幅について説明を行えば、既に入射側円筒状レン
ズカット６により所定の収束が行われているので、当然
に出射側円筒状レンズカット７の上下幅は入射側円筒状
レンズカット６よりも狭いもので光線の全てを平行光線
に変換可能となり、その必要となる上下幅は入射側円筒
状レンズカット６から焦点Ｆまでの何れの位置に出射側
円筒状レンズカット７を設定するかで定まるものとな
る。

【００１５】この実施例では、前記入射側円筒状レンズ
カット６の上下幅、即ちピッチＰに対し、出射側円筒状
レンズカット７の上下幅を略１／２に設定するものであ
り、これにより、上記の説明からも明らかなように、入
射側円筒状レンズカット６に対する出射側円筒状レンズ
カット７の設けられるべき位置、言い換えれば前記副レ
ンズ５の肉厚ｔも定まるものとなる。

【００１６】尚、実際の実施に当たっては、前記出射側
円筒状レンズカット７の上下幅は入射側円筒状レンズカ
ット６からの光線の全てを平行光線に変換する必要最低
限のものではなく、上方および下方に適宜に延長が行わ
れているものであり、これは現実には前記光源２が面積
を有するものであり、反射鏡３に反射した後の光線は斜
め成分を含み完全な平行光線と成らず、それ故に必要最
低限の上下幅としたときには光量の損失を生じるからで
ある。

【００１７】以上の説明のように、副レンズ５の夫々の
面に入射側円筒状レンズカット６と出射側円筒状レンズ
カット７とを同一のピッチＰで設けると、当然に出射側
円筒状レンズカット７の側には間隙を生じるものとな
る。本発明では、この間隙となる部分を前下がりの斜面
８で接続するものであり、このときに該斜面８の傾斜角
αは４５°近傍に設定される。そして、前記斜面８には
例えば主レンズ４に着色された色彩と同系色の不透明塗
料などが塗布されて遮光膜９が形成される。

【００１８】次いで、上記の構成とした本発明の信号用
灯具１の作用および効果について説明を行う。図３は光
源２を点灯したときの副レンズ５における光線透過の状
態を示すものであり、前記光源２からの光は反射鏡３に
より平行光線とされ、夫々の前記入射側円筒状レンズカ
ット６に入射する。

【００１９】前記入射側円筒状レンズカット６は入射し
た平行光線を焦点Ｆに向けて収束するものとなるが、入
射側円筒状レンズカット６と焦点Ｆとの中間には出射側
円筒状レンズカット７が設けられている（図２参照）の
で、光束は再度平行光線に変換され主レンズ４に入射
し、この主レンズ４で所定の配光特性が形成される。
尚、前記出射側円筒状レンズカット７は、例えば放物柱
面など円弧に近似するものとして適度に光を拡散させ、
主レンズ４で形成するべき配光特性の一部を負担させて
も良い。

【００２０】このときに、前記入射側円筒状レンズカッ
ト６は反射鏡３と対峙する側の面に上下方向に連続して
設けられているので、反射鏡３からの平行光線の全量が
副レンズ５を透過するものとなり、反射鏡３から主レン
ズ４への方向では光量の損失は全く生じない。また、こ
のときに副レンズ５内を透過するときの光線は、前述の
ように水平ないしは下向き方向（前下がり）である。

【００２１】図４は副レンズ５内を主レンズ４側から反
射鏡３側へ光線が透過する状態を示すものであり、この
ときに主レンズ４側からの光線は略水平で副レンズ５に
達するもの、即ち、主レンズ４に水平に太陽光線が照射
される状態にほぼ相当する。この状態では前記した太陽
光線は出射側円筒状レンズカット７と斜面８とに達する
ものとなるので、斜面８に達したものは遮光膜９で遮蔽
され、この副レンズ５を透過することはない。

【００２２】従って、出射側円筒状レンズカット７に達
した光のみが副レンズ５を透過し反射鏡３に達するもの
となるので、例えば斜面８と出射側円筒状レンズカット
７との比が５０：５０で有れば入射する太陽光は半分に
減衰されて反射鏡３に達するものとなり、疑似点灯の度
合いを低減するものとなる。尚、現実の信号用灯具の設
置状態では水平方向から太陽光が照射される状態は殆ど
ない。

【００２３】図５は上記と同様に副レンズ５内を主レン
ズ４側から反射鏡３側へ光線が透過する状態を示すもの
である。但し、この図５の場合は前記主レンズ４に照射
する太陽光の角度は下向きの２０°と、実際の屋外への
設置で高い頻度で生じることが予想される状態が想定さ
れている。

【００２４】この場合にも、主レンズ４を透過した太陽
光線は先ず出射側円筒状レンズカット７と斜面８（遮光
膜９）とに達するものとなり、上記と同様に斜面８と出
射側円筒状レンズカット７との比で副レンズ５を透過す
る光量が減じられる。そして出射側円筒状レンズカット
７に達した光のみが副レンズ５を透過するものとなる
が、このときには反射鏡３側からの光の透過経路と異な
るものとなり、出射側円筒状レンズカット７に入射した
光の全量が相対する入射側円筒状レンズカット６に達す
るものとはならない。

【００２５】従って、出射側円筒状レンズカット７に入
射した光の一部は図示のように下段の入射側円筒状レン
ズカット６に達して内部反射され反射鏡３に達すること
はないものとなり、結果として前記斜面８（遮光膜９）
に達したものと同様に減衰されるものとなる。尚、発明
者の実験によれば、この下向きの２０°の場合には１／
３〜１／４の太陽光が反射鏡３に達するのみであり、減
衰率は６５〜７５％に達することが確認されている。

【００２６】また、上記の実施例では副レンズ５による
減衰効果のみを説明したが、従来例と同様なフードと併
用することも支障はなく、その効果を一層に確実なもの
とすることができる。更に本発明は上記で説明した交通
信号灯に限定されるものではなく、同様に屋外で使用さ
れ疑似点灯の発生の可能性の高い車両用の信号用灯具に
実施しても良いものである。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、反
射鏡と主レンズとの間の光路中に反射鏡側から光が透過
する時には収束して光束密度を上げる入射側円筒状レン
ズカットを反射鏡側の面に設け、光束密度が上がった状
態の光を再度平行光線に変換する入射側円筒状レンズカ
ットよりも上下幅の狭い出射側円筒状レンズカットを主
レンズ側の面に設け、これにより生じる出射側円筒状レ
ンズカット間の間隙に遮光膜を設けた副レンズを有する
信号用灯具としたことで、光源を点灯したときの光はそ
の全量が副レンズを透過し、外光が入射したときには出
射側円筒状レンズカットと遮光膜との面積の比率で透過
量を減衰させるものとして、外光による疑似点灯の発生
量を低減させて情報の正確な伝達を可能とし、この種の
信号用灯具の性能向上に極めて優れた効果を奏するもの
である。

【００２８】加えて、前記入射側円筒状レンズカットと
出射側円筒状レンズカットとを光軸よりも上方、即ち、
第一象限の円弧で形成することで、副レンズ内の光の経
路を光源を点灯したときと外光が入射したときと異なる
ものとし、これにより現実に生じ易い下向きの外光の入
射に対して一層に減衰を生じるものとして、上記の効果
を一層に確実なものとするのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る信号用灯具の一実施例を一部を
破断した状態で示す側面図である。

【図２】 同じ実施例の要部を拡大して示す断面図であ
る。

【図３】 同じ実施例の光源点灯時の作用を示す説明図
である。

【図４】 同じく水平な外光が入射したときの作用を示
す説明図である。

【図５】 同じく斜めの外光が入射したときの作用を示
す説明図である。

【図６】 従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１……信号用灯具 ２……光源 ３……反射鏡 ４……主レンズ ５……副レンズ ６……入射側円筒状レンズカット ７……出射側円筒状レンズカット ８……斜面 ９……遮光膜 Ｚ……光軸 Ｐ……ピッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、この光源からの光を略平行光線
   に収束して反射し照射方向に向かわせる反射鏡と、前記
   反射鏡からの反射光の光路中に置かれ前記平行光線に適
   宜な拡散を与えて配光特性を生成する主レンズとからな
   る信号用灯具において、前記反射鏡と主レンズとの間の
   光路中には、前記反射鏡側には中心軸を左右の水平方向
   としてこの中心軸から上方の円弧で形成され適宜な焦点
   距離を有する凸面の入射側円筒状レンズカットが上下方
   向に所定ピッチで配置され、前記主レンズ側には前記入
   射側円筒状レンズカットで収束が行われた光束を再度略
   平行光線とする前記入射側円筒状レンズカットよりも上
   下方向に狭幅の凹面の出射側円筒状レンズカットが光軸
   を一致する上方の円弧で同一ピッチで配置され且つ該出
   射側円筒状レンズカット間に生じる間隙は前下がりの斜
   面で接続されて遮光膜が形成された副レンズが設けられ
   ていることを特徴とする信号用灯具。
2. 【請求項２】 前記出射側円筒状レンズカットの上下幅
   は前記入射側円筒状レンズカットが収束した光束がこの
   出射側円筒状レンズカットを透過するときの上下幅より
   も上下方向に適宜に広く設定されていることを特徴とす
   る請求項１記載の信号用灯具。