JPH11315516A - 発光鋲 - Google Patents

発光鋲

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JPH11315516A
JPH11315516A JP10137493A JP13749398A JPH11315516A JP H11315516 A JPH11315516 A JP H11315516A JP 10137493 A JP10137493 A JP 10137493A JP 13749398 A JP13749398 A JP 13749398A JP H11315516 A JPH11315516 A JP H11315516A
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light
light emitting
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led
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Yoshihisa Takano
祥央 高野
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/553Low discrete bodies, e.g. marking blocks, studs or flexible vehicle-striking members
    • E01F9/559Low discrete bodies, e.g. marking blocks, studs or flexible vehicle-striking members illuminated
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01F9/50Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/535Kerbs or road edgings specially adapted for alerting road users
    • E01F9/541Kerbs

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイズのコンパクト化を図りつつ、視認性の
向上を図った発光鋲を提供する。 【解決手段】 カバー4の光の屈折率をsin(r)/
sin(i),カバー4の路面に対する傾斜角をα,L
ED3の軸心の路面に対する設置角度をγ,90°−γ
をβとすると、LED3による路面に対する外部への光
の出射角度をxと設定する場合に、r+α+x=90°
かつβ−α=iを満たすようにα及びβを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば時間帯バス
レーン、リバーシブルレーン(時間帯中央線移動道
路)、パーキングレーンなどに使用される発光鋲に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の発光鋲としては、た
とえば、図5に示すようなものがある。
【0003】図5は従来技術に係る発光鋲の概略構成断
面図である。
【0004】図に示したように、従来技術に係る発光鋲
100は、概略、路面に開口する穴へと挿入されるベー
ス101と、ベース101内に配置されるLED(発光
素子)102と、ベース101内に配置される部品(L
ED102など)を保護するカバー103と、から構成
される。
【0005】なお、図中、105はLED102の明滅
等を制御するための制御基板であり、106は内部に雨
水やごみなどの侵入を防ぐためのパッキンである。
【0006】図に示した発光鋲100においては、LE
D102は、その軸心が路面に対して略垂直となるよう
に設置している。
【0007】そして、LED102による光は反射部材
104によって反射させて、光の角度を変えて、さら
に、カバー103によって光を屈折させて外部へと出射
させていた。
【0008】なお、路面から露出する突出高さは5mm
程度であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
【0010】上述のような構成の場合には、視認者(車
を運転するドライバーなど)は、LED102の反射光
によって視認しなければならず、視認性が低かった。
【0011】そこで、視認性を高めるために発光輝度を
高くしようとすれば、発光鋲を構成する各部材のサイズ
を大きくしなければならないなどの影響を与えていた。
【0012】例えば、LEDのサイズを大きくして発光
輝度を高くしようとすれば、反射部材を大きくしなけれ
ばならなかった。
【0013】また、LEDの集光率を高くしようとすれ
ば、全長の長いLEDを使用しなければならなかった。
【0014】さらに、配置するLEDの数を増やす(L
EDを2列以上並べて配置する)場合も、LEDのサイ
ズを大きくする場合と同様である。
【0015】これら、いずれの場合も鋲体のサイズ、特
に鋲体の深さを大きくとならければならなかった。
【0016】また、鋲体のサイズ等を変更することな
く、輝度を高めようとすれば、輝度の高い高価な発光素
子(LEDチップ)を使用しなければならなかった。
【0017】なお、視認性を高めるために、路面から露
出する突出高さを高くすることも考えられるが、車等の
運転の際の安全性や快適性などの要望から、通常、突出
高さは5mm以内に抑えなければならないのが現状であ
る。
【0018】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、サイ
ズのコンパクト化を図りつつ、視認性の向上を図った発
光鋲を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、設置される路面に対して傾斜する
透明なカバー部材と、該カバー部材に保護されると共
に、カバー部材を介して外部へ光を出射する発光素子
と、を備えた発光鋲において、 前記カバー部材の光の屈折率をsin(r)/sin
(i) 前記カバー部材の路面に対する傾斜角をα 前記発光素子の軸心の路面に対する設置角度をγ 90°−γをβ とすると、前記発光素子による路面に対する外部への光
の出射角度をxと設定する場合に、 r+α+x=90°かつβ−α=i を満たすようにα及びβを設定することを特徴とする。
【0020】したがって、発光素子の光はカバー部材に
より屈折して、所望の出射角度xで外部へと出射する。
【0021】前記カバー部材の素材をポリカーボネート
とすると共に、α=9°±1°,β=46.5±5°と
設定して、発光素子による光を出射角度x=6.0°±
5.4°で外部へと出射させるとよい。
【0022】したがって、発光素子の光は、ポリカーボ
ネート(屈折率1.59)で構成されたカバー部材によ
り屈折して、所望の出射角度(6.0°±5.4°)で
外部へと出射される。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。
【0024】図1〜図4を参照して本発明の実施の形態
に係る発光鋲について説明する。
【0025】図1は本発明の実施の形態に係る発光鋲の
概略平面図であり、図2は図1中AA断面図であり、図
3は図1中BB断面図であり、図4は本発明の実施の形
態に係る発光鋲の各構成部品の配置関係の説明図であ
る。
【0026】まず、発光鋲全体の構成等について、特に
図1〜図3を参照して説明する。
【0027】図に示したように、発光鋲1は、概略、路
面に開口する穴へと挿入されるベース2と、ベース2内
に配置されるLED(発光素子)3と、ベース2内に配
置される部品(LED3など)を保護するカバー(カバ
ー部材)4と、から構成される。
【0028】なお、図中、5はフランジであり、発光鋲
1を路面の開口部から穴へと埋没させる作業の際に発光
鋲1が沈み込んでしまうのを防止すると共に、発光鋲1
に車両等が乗り上げた際の応力を分散することで、発光
鋲1自体への応力を分散してカバー4等の破損を防止す
るものであり、さらに、その素材をAL(アルミ)材と
すれば、繰り返し応力に対しても破損防止効果が向上す
る。
【0029】6は制御基板であり、LED3の明滅等を
制御するものである。
【0030】7は、バネ座金11を介してねじ止めし
て、各構成部材を組み立てて固定させるためのボルトで
ある。
【0031】8は発光鋲1へ電力を供給するためのケー
ブルである。
【0032】なお、通常、ケーブル8によって複数の発
光鋲1へ電力を供給する。
【0033】9は制御基板を所定位置に配置させるため
のポッティングである。
【0034】10は内部に雨水やごみなどの侵入を防ぐ
ためのパッキンである。
【0035】12は制御基板に電力を配電するためのリ
ード線であり、13はケーブル8からの配線とリード線
12とを電気的に接続するコネクタである。
【0036】14は、鋲体内部のケーブル8およびリー
ド線12等への結露防止のためのジェルである。
【0037】また、図中網線部はLED3の光が出射す
る出射面部である。
【0038】ここで、上述したベース2は、アルミ合金
等で成形された円筒状の部材であり、路面に開口する穴
に埋設され、ベース2の高さは穴の深さと同程度に設定
されて、埋設した際にその上端が路面とほぼ同一位置と
なる。
【0039】そして、フランジ5によって路面に対する
位置が定まり、カバー4の部分が路面上に露出する。
【0040】以上のように構成された発光鋲1を路面に
設置して、LED3を発光させると、その光がカバー4
を介して外部へと出射し、その光によって、車等を運転
するドライバーに視認される。
【0041】ここで、LED3により発する光(拡散
光)は、十分に広く設けられた出射面(図1中網線部)
により屈折して集光されて出射され、また、上述の従来
技術のように反射光ではなく、直接光の屈折光により出
射されるので、LED3により発する光が有効に効率良
く出射され、さらに、透明なカバー4の内部で内部乱反
射することにより、視認性も一層良い。
【0042】次に、特に、図2および図4を参照して、
各構成部品の配置位置(配置角度)等について説明す
る。
【0043】まず、図2中、αはカバー4の路面に対す
る傾斜角であり、γはLED3の軸心の路面に対する設
置角度であり、xはLED3による路面に対する外部へ
の光の出射角度である。
【0044】ここで、LED3の設置角度γと光の出射
角度xとで異なる角度となるのは、LED3による光
(直接光)がカバー4を通過する際に屈折するからであ
る。
【0045】すなわち、図4(A)に示したように、入
射角iで入射した光は、カバー4から出射する際に出射
角rで出射する。
【0046】なお、この場合、カバー4の素材の光の屈
折率はsin(r)/sin(i)で表される。
【0047】以上の関係を模式的に表したのが図4
(B)である。
【0048】なお、説明の便宜上、上述のγについてγ
=90°−βを満たすようにβをおく。
【0049】すると、図4(B)より、 r+α+x=90° ・・・ β−α=i ・・・ を満たすことが分かる。
【0050】これは、すなわち、カバー4の素材が決ま
れば、その素材の屈折率が分かり、上式を満たすように
α及びβを適宜設定することで、光の出射角度xを所望
の角度とすることが可能となる。
【0051】したがって、使用環境(例えば、車を運転
するドライバーの目線の位置や視認距離)に応じて、所
望の、光の出射角度が得られるため、LED(発光素
子)の光を最大限有効に活用することができ、視認性が
向上する。
【0052】以下、より具体的な設定例について説明す
る。
【0053】ドライバーの目線の路面からの高さを1〜
2mとし、ドライバーに必要な視認距離(発光鋲の設置
位置からドライバーの目の位置までの距離)を10〜1
00mとする。
【0054】なお、LED3(例えば径5mm程度のL
ED)の発する光は拡散光であり、拡散角度は限定され
ない。
【0055】以上より、発光鋲1からの必要とする所望
の出射角xは、 x=tan-1(1/100〜2/10) =6.0°±5.4° ・・・ となる。
【0056】また、カバー4の素材をポリカーボネート
(PC)とすれば、その屈折率は、1.59であるの
で、以下の式が成り立つ。
【0057】 sin(r)/sin(i)=1.59 ・・・ したがって、,,式より、 sin(r)/sin(i) =sin(90°−α−x)/sin(β−α) =sin(84.0°±5.4°−α)/sin(β−α) となる。
【0058】したがって、この式と式より、 sin(84.0°±5.4°−α)/sin(β−α)=1.59 ・・・ が成立する。
【0059】以上より、αとβの関係が定まり、一方が
決まれば、他方を確定することができる。
【0060】ここで、αとβについては、発光鋲1の鋲
体そのものの深さと、発光鋲1を設置した際の路面から
の突出量との関係により決められる。
【0061】すなわち、深さについては、浅ければ浅い
ほど、設置作業等に有利になるため浅い方が好ましいの
に対して、路面からの突出量は、もちろん少ない方が良
い(上述のように、通常、5mm以内に抑えなければな
らないのが現状である)。
【0062】ここで、深さは、LED3の設置角度γ
(=90°−β)が小さいほど浅くなるのに対して、路
面からの突出量は、カバー4の路面に対する傾斜角αが
小さいほど少なくなる。
【0063】しかしながら、式のαとβの関係より、
LED3の設置角度γを小さくして深さを浅くしようと
すれば、傾斜角αが大きくなり路面からの突出量が大き
くなってしまい、逆に、傾斜角αを小さくすれば、設置
角度γが大きくなる関係にある(図4(C)参照)。
【0064】したがって、これらの関係を考慮すると、
LED3の設置角度γは γ=43.5°±5° が適当であり、したがって、 β=90°−γ =46.5°±5° となり、式より、カバー4の路面に対する傾斜角α
は、およそ9°±1°となる。
【0065】以上のように、路面からの突出量をなるべ
く小さくすると共に、発光鋲1の鋲体そのものの深さを
なるべく浅くすることで、発光鋲1のサイズのコンパク
ト化を図りつつ、しかも、LED3により発する光を有
効に効率良く出射し、しかもその出射角度を所望の角度
とすることができるので、車などを運転するドライバー
にとっては、必要な位置で輝度の高い光を認識すること
ができるので、視認性が向上する。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光鋲
は、 カバー部材の光の屈折率をsin(r)/sin(i) カバー部材の路面に対する傾斜角をα 発光素子の軸心の路面に対する設置角度をγ 90°−γをβ とすると、発光素子による路面に対する外部への光の出
射角度をxと設定する場合に、 r+α+x=90°かつβ−α=i を満たすようにα及びβを設定するようにしたことによ
って、発光鋲のサイズに係るα及びβの関係を考慮して
サイズのコンパクト化を図りつつ、発光素子の光をカバ
ー部材により屈折させて効率良く集光させた光を、使用
環境等に応じた所望の出射角度xで外部へと出射するこ
とができるので、視認性が向上する。
【0067】また、カバー部材の素材をポリカーボネー
ト(屈折率1.59)とすると共に、α=9°±1°,
β=46.5±5°と設定することで、発光素子の光を
カバー部材により屈折させて、所望の出射角度x=6.
0°±5.4°で外部へと出射させることができ、これ
により、車等を運転するドライバーは、その目線が路面
からの高さから1〜2mであって、かつ、発光鋲の設置
位置からドライバーの目の位置までの距離が10〜10
0mの範囲で、効率良く集光された光を確実に認識でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の形態に係る発光鋲の概略
平面図である。
【図2】図2は図1中AA断面図である。
【図3】図3は図1中BB断面図である。
【図4】図4は本発明の実施の形態に係る発光鋲の各構
成部品の配置関係の説明図である。
【図5】図5は従来技術に係る発光鋲の概略構成断面図
である。
【符号の説明】
1 発光鋲 2 ベース 3 LED 4 カバー 5 フランジ 6 制御基板 7 ボルト 8 ケーブル 9 ポッティング 10 パッキン 11 バネ座金 12 リード線 13 コネクタ 14 ジェル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】設置される路面に対して傾斜する透明なカ
    バー部材と、 該カバー部材に保護されると共に、カバー部材を介して
    外部へ光を出射する発光素子と、を備えた発光鋲におい
    て、 前記カバー部材の光の屈折率をsin(r)/sin
    (i)前記カバー部材の路面に対する傾斜角をα 前記発光素子の軸心の路面に対する設置角度をγ 90°−γをβ とすると、前記発光素子による路面に対する外部への光
    の出射角度をxと設定する場合に、 r+α+x=90°かつβ−α=i を満たすようにα及びβを設定することを特徴とする発
    光鋲。
  2. 【請求項2】前記カバー部材の素材をポリカーボネート
    とすると共に、 α=9°±1°,β=46.5±5°と設定して、 発光素子による光を出射角度x=6.0°±5.4°で
    外部へと出射させることを特徴とする請求項1に記載の
    発光鋲。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100367983B1 (ko) * 2000-07-06 2003-01-14 건아정보기술 주식회사 차량 촬영 장치

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