JPS585401B2 - サイキハンシヤキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外部光線を再帰反射する反射器に関する。

とくに、自動車や自転車等に取付けられて信号装置の役
割を果たす再帰反射器に関する。

第１図乃至第５図に示したものは、通常使用されている
従来の再帰反射器である。

すなわち、この再帰反射器は、外部光線の入射する平坦
な外面と、複数個の反射素子を形成された内面とを備え
た透明板からなっている。

そして、各反射素子は一対の合同な直角三角錘体ｌすな
わち６−１，２゜３．４，５、及び■すなわち１０−２
．４，７゜８．９からなっている。

これらの直角三角錘体は外面に垂直な方向からみた場合
、四辺形２，４゜３．１及び四辺形２，４，８，７が合
同な矩形をなすように配置され、頂点６，１０がともに
四辺形２，４，３，１と四辺形２，４，８．７の中心に
位置するように、また、点５，９がともに辺１゜３及び
辺７，８の中点となるように構成されている。

そして、各直角三角錘体の法線、すなわち、直角三角錘
体の頂点を通る直線であって各稜線に対し等しい角度（
５４°４４′）をなす直線が、外面に垂直であるように
構成されている。

そして、このように構成された各反射素子は、各反射素
子を構成する両方の直角三角錘体の法線を含む平面が互
に平行となるように再帰反射器内面に密接配置されてい
る。

このような反射器に入射する外部光線のうちで再帰反射
光線として出射されるものは一つの直角三角錘体の一面
で全反射し、次いで同錘体の別の面で全反射して出射す
るか、あるいは同錘体のさらに別の面で全反射した後に
出射するような角度でこの反射器に入射する光線である
。

したがって、この反射器全体の反射性能は外部光線の入
射角度によって異なってくる。

すなわち、ある一定の光線入射角度における再帰反射性
能は、その方向から見た場合の全反射面の面積、すなわ
ち有効反射面の面積に比例するのである。

たとえば、上記の従来の反射器において、透明板の屈折
率が１．５であるとすると、外面の法線に対して水平方
向にθ＝１５°だけ傾斜して入射した平行光線に対する
各反射素子における有効反射面は、第４図に示したよう
に、四辺形ａｂｄｃと六角形ｅｆｈｊｉｇとであり、反
射性能はこれらの面積の合計に比例するものとして理解
することができる。

第５図に示した表は、入射角θをさまざまに変化させた
ときの各反射素子における有効反射面の変化を示すもの
である。

同図には入射角度が水平に右方向に変化した場合のみが
示されているが、左方向に入射角度が変化したときには
、三角錘体ｌにおける有効反射面の面積変化は右方向へ
の角度変化時における三角錘体■の面積変化に等しく、
三角錘体■における有効反射面の面積変化は右方向への
角度変化時における三角錘体１の面積変化に等しいので
ある。

同図に示されているように、入射角θが１９°３６′以
上になったときには、一方の三角錘体の面が全反射面を
構成しなくなり、有効反射面積が急激に小さくなってし
まう。

このため、反射器全体の反射性能もθ二１９°３６′を
境界として急激に低下するのである。

この入射角θと反射器全体の反射性能との関係をグラフ
であられせば、第２０図の線１＋Ｉのようになる。

このグラフはθ＝０°のときの反射性能を１００として
示したものである。

このグラフからも明らかなように、上記の従来の反射器
は外部光線の入射方向が外面の法線方向かられずかでも
ずれると、反射性能が大きく低下し、とくに、２０度以
上ずれた場合には、反射性能が極端に低下するという特
性を有している。

このような反射器は、自動車の後部信号装置のように外
部光線の入射方向が常にほぼ一定している場合には使用
できるが、自転車や海上のブイなどのように大きく揺動
するものに取付けた場合には、信号装置としての役割を
十分に果たすことはできない。

このため、外面に対して光軸がある角度傾けられた傾斜
素子部を具備させることにより、有効な反射を達成させ
ようということが考えられる。

しかし、単に素子を傾斜させただけでは、第２２図に示
すように成型ピンＰから金型Ｍを得るに際してどうして
も段差Ｓが生じてしまう。

結果的に、成型された反射素子Ｅにも、第２３図に示す
ように段差部Ｓ′が生じることになる。

このため、同図の幅ｔが段差部Ｓ′による反射無効範囲
となる。

すなわち、この部分に入射する光や、他の面に入射して
反射された後この部分に入射した光は、有効に反射され
ず、反射性能が低くなってしまうのである。

例えば、第２４図は素子を左右に傾斜させた場合を示す
が、この時には第２５図に示すように段差部Ｓ′による
反射無効部（ハツチングにて示す）と、無効部ｔによる
反射無効部（他の面に入射した光が段差部Ｓ′により無
効とされる部分。

細点を施して示す）とが生じる。

第２６図は素子が上下傾斜の場合であり、同じく第２７
図の如き反射無効部が生じる。

（各図中、ψ。

′は素子の傾き、ａは素子の寸法、ｂ、ｃは段差の寸法
を示し、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸、ｄ、ｅ。

ｏ、ｏ／、ｏ／は点位置を示す。

第２４図は正面形状と一方の側断面を示し、第２６図は
正面形状と２方向の側断面を示した）。

このように、学に素子を傾斜させるという考え方のみで
は、金型の成作上の問題に伴って、反射性能の低下とい
う問題が生じるのである。

上記事情に鑑み、本発明は、外部光線の入射角度が変化
しても反射性能の低下が少なく、大きく揺動する物体に
も有効に使用できるとともに、成形によっても段差部を
生じず従って有効反射性能の大きい再帰反射器を提供す
ることを目的とする。

本発明の実施例を述べるに先立ち、前提となる構成例に
ついて第６図乃至第１０図を参照して説明する。

この構成例は、法線を傾斜させないで素子を形例した反
射器であって、次に法線を傾斜させて得る本発明の詳細
な説明をわかり易くするためのものである。

この反射器は、第１図乃至第５図に示したものと同様に
、外部光線の入射する平担な外面と、複数個の反射素子
を形成された内面とを備えた、屈折率１．５の透明板か
らなっている。

そして、直角三角錘体１．Ｉに合同な直角三角錘体すな
わち１８−１１，１５，１３，１６，１７と面１８，１
６゜１７に連続する矩形の面１６，１７，１４，１２と
から構成される直角錘体■、及び２４−１９゜２２．２
０，２３，２１と面２４，２１，２３に連続する矩形の
面２１，２３，１４，１２とから構成される直角三角錘
体■を備えている。

そして、外面に垂直な方向から見た場合、辺１２，１６
及び辺１４，１７及び辺１２，２１及び辺１４，２３は
ともに辺１１．１６及び辺１３，１７及び辺１９，２１
及び辺２０，２３の半分の長さを有するように構成され
ている。

一方、直角三角錘体■もしくは■の頂１８もしくは２４
は錘体１．ｎと同様に矩形１１，１３，１７，１６もし
くは１９，２０，２３，２１の中心にあるから、直角三
角錘体■の法線と■の法線とは１の法線と■の法線との
離間距離の倍だけ離間しているのである。

このような構成にしたために、各反射素子における有効
反射面は、入射角度の変化に応じて、第１０図に示した
ように変化する。

すなわち、入射角θ＝０°のときには、矩形面１２，１
４，１６゜１７及び矩形面１２，１４，２３，２１によ
る反射光は他のどの面にも当たらないので、有効反射面
は第１図乃至第５図に示した公知の反射器におけるθ二
〇°のときと同一である。

ところがθ＝１５°になると、一方の三角錘体（図示の
ように右方向に１５度の場合は■）における有効反射面
ｋｌｎｐｏｍは入射角が００の場合よりも大きくなる。

他方の三角錘体の有効反射面ｑｒｔｖｕｓは公知の反射
器における六角形ｅｆｈｊｉｇと同一である。

したがって、θが０°から２４°６′まで変化してもこ
の素子全体としての有効反射面積はθ＝０°の場合と比
較してほとんど減少しない。

θが右方向に２４°６′よりも大きくなると、三角錘体
■における有効反射面積は徐々に減少するが同一角度の
ときにおける三角錘体ｌの有効反射面よりは常に大きい
。

一方、三角錘体■における有効反射面積は三角錘体■と
同様にθ＝１９°３６′を超えるとゼロになる。

θが左方向に変化するときには、三角錘体■と■とを入
れ替えたかたちの変化が生じる。

したがって、このような反射素子を用いて、第２０図の
ｌ＋Ｉ線の性能を有する反射器と同一の大きさを有する
反射器を構成すると、この反射器における反射性能はθ
の変化にともなって第２０図にＩ＋Ｖ線で示したように
変化する。

すなわち、θ＝０°のときの反射性能は反射器全体でみ
れば１＋Ｉに比較して反射素子の数が３分の２になって
いるので、約６６．６％であるが、左右２０°位までは
高原状に推移している。

そして、θ＝１５゜位の地点で線１＋ｎを横断して、線
１＋Ｉの上方に出ている。

したがって、この反射器によれば、左右２０゜位の範囲
ではほぼ一定の反射性能を得ることができるので、約４
０°の角度範囲内で均一の視認性を必要とする信号装置
等に使用するに最適である。

また、左右２０°以上の角度から照射されされた場合の
反射性能も、従来のものよりすぐれているので、信号装
置として使用した場合の安全性が高い０ また、このような反射器を製作するための金型は、第１
図乃至第５図に示した従来の反射器製作用の金型のピン
を利用してつくることができる。

すなわち、面１１，１５，１８，１６、隣接する反射素
子の面１５，１３，１７．１８に対応する面、別の隣接
素子の面１９，２２，２４．２１に対応する面、及びさ
らに別の隣接素子の面２０゜２２．２４，２３に対応す
る面を成形するピンとしては、従来の金型を構成してい
るピンをそのまま使用することができ、面１８，１７，
１４゜１２．１６及び面２４，２３，１４，１２．２１
を成形するピンとしては、従来の金型において面６．４
．２及び面１０，４，２を成形するために用意されてい
たピンを、三角錘体の法線間の距離の増大分だけ太くし
たものを使用することができるのである。

次に、第１１図乃至第１５図を参照し、前記構成例での
説明を利用して、本発明の実施の一例について説明する
。

この反射器においては、前記構成例で使用した反射素子
における三角錘体■、■の法線を反射器外面に対して水
平方向にα＝１１°だけ傾斜させてなる三角錘体Ｉ’、
■′外らなる反射素子が使用されている。

このように傾斜させた結果、第１１図に示すように素子
の２つの三角錘体Ｉ／、Ｖ″の対向する面の一方である
五角形２１’、２４’、２３’、２６゜２５は、他方の
面である五角形１６，１Ｂ’、１７’。

２６．２５よりその横幅が大きくなるように構成される
ことになる。

このような反射素子における入射角θの変化にともなう
有効反射面の並化は、第１５図に示したとおりである。

すなわち、この反射素子においては、外面の法線方向（
θ＝０°）から見たときには有効反射面は■′が中角形
に’ｌ’ｘｎ’ｚｐ’ｏ’ｙｒ／ｗ。

■Ｊがｑ′ｒ′ｔ′ｖ′ｕ′Ｓ′となり、左方向にθ＝
１６゜２５′のときが最大となる。

そして■′においては左方向にθ＝３７°１７′以上と
なったときに有効反射面が形成されなくなりＡ■′にお
いては右方向にθ＝２°４３′以上となったときに有効
反射面が形成されなくなる。

したがって、この反射器全体の反射性能は反射器の大き
さを第１の実施例の反射器と同一にした場合には、第２
０図にＩ’＋Ｖ’線で示したように変化する。

すなわち、■＋■線に近似した曲線を左方向に１６°２
５′だけ平行移動したグラフとなるのである。

したがって、この反射器は自動車のサイドマーカーリフ
レクタなどのように、取付面から傾斜した方向への信号
用こ使用されるに有利である。

とくに、Ｉ＋Ｖと同様に約４０°に亘って視認性が良好
であるので、外部光線の照射方向が一定しない場合にも
、安定した信号性能を発揮することができ安全である。

また、このような反射器を製作するための金型は、従来
の反射器成形用の金型のピンを利用して、容易につくる
ことができる。

すなわち、面１１′。１５’、１８’、１６’、隣接す
る反射素子の面１５′。

１３’、１７’、１８’に対応する面、別の隣接素子の
面１９’、２２’、２４’、２１’に対応する面、及び
さらに別の隣接素子の面２０’、２２’、２４’、２３
’に対応する面を成形するピンとしては、従来の金型を
構成しているピンをα＝１１°だけ傾斜させて、使用す
ることができる。

また、面１８’、１７’。２６．２５，１６’及び面２
４，２３，２６，２５゜２１′を成形するピンとしては
、前記構成例におけると同一の太さのピンを切削中心を
ずらして切削したピン（α−１１°に傾斜させたもの）
を使用することができるのである。

このようなピンを使用して金型を製作すれば従来の如き
段差は全く生じないので、得られる素子にも段差部はな
く、有効で良好な反射性能を具備することができる。

第１６図乃至第１９図には、上記本発明の実施例の変形
例を示す。

この反射器は、前記した実施例の反射器を２等分した反
射器半部を２個使用して、２個の半部の外面が連続する
ようにするとともに各半部における直角三角錘体の法線
が各半部の外面に対してなす傾斜が互に逆向きになるよ
うに接合したものである。

さらに詳しく言えば、前記した実施例の反射器における
直角三角錘体の法線を含む平面に垂直な面を切断面２７
としてこの反射器を２等分して得られる反射器半部を２
個使用して、この切断面２７に関して互に面対称となる
ように接合したものである。

したがって、前記法線の傾斜が前記した実施例で示した
ように第２０図のＩ’＋Ｖ’を２分の１に縮小した反射
特性を有し、逆向きの反射器半部はを中心に対称に移し
た反射特性を有することとなる。

したがって、この反射器全体の反射性能はこの結果、こ
の反射器は左右方向に約４０°ずつ、計８０°にわたっ
て良好な反射性能をもつこととなり、ブイや自転車等の
ような揺動する物体に取付けて使用するに最適である。

この反射器はその大きさを１．６７倍に拡大することに
よって、正面から照射されたときの反射性能を第１図乃
至第５図に示した従来の反射器と同一程度に高めること
ができる。

このように拡大した反射器の反射性能は第２１図に この変形例の反射器は接合面２７を中心として左右が対
称であるように構成しておくことによって、接合部に無
効部をつくることなく構成することができる。

また、この接合部のみこ特殊なピンを使用すれば、左半
分の金型と右半分の金型とは前記した実施例におけると
同様にして容易に製作できるので、比較的安価に製作す
ることができる。

上記の実施例からも明らかなように、本発明の反射器は
広域再帰反射性能を有しているので、自転車のように常
に車軸が動きやすい乗物や海上のブイのように常に揺動
する物体に取付けて、動いているものの存在を示す信号
装置として使用するに適している。

また、金型の製作が容易である。しかも金型に段差は生
じず、素子にも段差部は発生しないので、このような段
差部に伴う光反射無効部がなく、反射性能は有効で良好
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は従来の再帰反射器を示し、第１図は
反射素子の正面図、第２図は第１図の右側面図、第３図
は第１図の下面図、第４図は入射角θ−１５°のときの
有効反射面を示し、第５図はθの変化にともなう有効反
射面の変化を示す表である。 第６図乃至第１０図は本発明の詳細な説明するに先立っ
ての前提となる構成例を示し、第６図は反射素子の正面
図、第７図は第６図の右側面図、第８図は第６図の下面
図、第９図は入射角θ＝１５°のときの有効反射面を示
し、第１０図はθの変化にともなう有効反射面の変化を
示す表である。 第１１図乃至第１５図は本発明の実施の一例を示し、第
１１図は反射素子の正面図、第１２図は第１１図の右側
面図、第１３図は第１１図の下面図、第１４図は入射角
θ−００のときの有効反射面を示し、第１５図はθの変
化にともなう有効反射面の変化を示す表である。 第１６図乃至第１９図は本発明の上記実施例の変形例を
示し、第１６図は水平断面図、第１７図は第１６図のＡ
方向矢視図、第１８図は第１６図のＢ方向矢視図、第１
９図は第１８図のＣ−Ｃ線断面図である。 第２０図及び２１図は各反射器の反射性能特性を示すグ
ラフである。 第２２図は参考例のピン及び金型を示し、第２３図乃至
第２７図は該参考例に係る傾斜素子の作用を説明する参
考図である。 ■Ｉ、■ｌ・・・・・反射素子、２１’、２４’、２３
’、２６゜２５・・・・・・一方の五角形、１６’、１
８’、１７’、２６゜２５・・・・・・他方の五角形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部光線の入射する平坦な外面と、複数個の反射素
   子を形成された内面とを備え、各反射素子は一対の直角
   三角錘体から構成され、これらの直角三角錘体はその法
   線が前記外面に垂直となり、かつ一面が互に対向するよ
   うな仕方で配置され、かつ各直角三角錘体の該対向する
   面は五角形に形成され他の２つの面は四角形に形成され
   、前記外面に垂直な面から見た場合該四角形の辺の内素
   子の一方の方向に延びる辺は五角形の素子の同方向に延
   びる辺の略２倍の長さとなるように構成された前記反射
   素子を、 前記法線を外面に対して一定角度傾斜させることにより
   正面から見た場合に２つの三角錘体の対向する２つの五
   角形の面の内の一方はその前記一方の方向における幅が
   他方の五角形の面の同じ方向の幅よりも大きく見えるよ
   うに構成したこきを特徴とする再帰反射器。