JPS63269403A - 信号灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、視認性を高めた信号灯、特に道路または鉄
道などの交通信号灯、または車輌用信号灯として好適な
信号灯に関する。

（従来の技術） 交通信号灯は、一般に、第１７図のように、ランプ１、
透明着色板２、ケーシング３、フード４および曲面反射
板５からなり、赤・青、または赤・黄・青の透明着色板
２を有する信号灯がそれぞれ一対となり、いずれかの信
号灯を点灯することにより通行者に指示を与える。

しかしながら、この交通信号灯の場合には、朝日や西日
の直射日光が当ると、ランプ１の裏側にある曲面反射板
５によって太陽光が反射して赤・黄・青の透明着色板２
を通り、歩行者やドライバーに戻るため消灯している信
号灯があたかも点灯しているように見えて、識別が回能
となり、時として信号の誤認による事故を招く恐れがあ
る。

そこで、このような欠点を除去して、直射日光下での視
認性を改善した信号灯が、例えば実願昭６１−１００１
９１号に提案されている。

第１８図において、ケーシング３内には曲面反射板５を
介して白熱電球１−が設けられ、白熱電球１の前部には
青色、黄色、赤色いずれか一色の透明着色レンズ２がケ
ーシング３に取り付けられている。また、透明着色レン
ズ２の前部には外筒６内に収納された液晶パネル７が取
り付けられている。上記のように構成された信号灯は、
第１９図に示すように、青色信号８、黄色信号９、およ
び赤色信号１０を点灯するために表示板１１の裏面にそ
れぞれ取り付けられている。

したがって、この信号灯にあっては、信号灯に太陽光が
直射しても、光源である白熱電球１が消灯時には液晶パ
ネル７が光を散乱させて白熱電球１を視認できないよう
にし、また白熱電球１の点灯時には液晶パネル７が光を
散乱させることなく透過させて点灯した白熱電球１を視
認することができるようにしている。したがって、点灯
している信号と消灯している信号の区別を明確にするこ
とができ、信号の誤認を防止することが可能となる。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
このような従来の信号灯にあっては、液晶パネルを支持
している外筒が前方へ突出するようになっているため、
斜めから信号灯をみると透明着色レンズの開口面積が小
さくなって信号の視認性が低下するという問題点があっ
た。

また、透明着色レンズの表面および裏面の清掃に加えて
、外筒内の液晶パネルの表面および裏面の清掃を行なわ
ねばならず、車の排気ガスによる汚れを除去するための
メンテナンスの工数が増加するという問題点もあった。

（問題点を解決するための手段） この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、視認性を向上させ、かつメンテナンスの
工ｒ＆を軽減することができる信号灯を提供すること目
的としている。

この目的を達成するために、この発明は、ケーシング内
に収納した点滅可能な光源の前部に透明着色凸型体と複
数個の電極を有する液晶シートとを一体に組み合わせた
曲面シャッターを配置して、前記光源が点灯時には前記
電極へのオン、オフ通電により曲面シャッターが光を透
過し、前記光源が消灯時には曲面シャッターが光を遮断
するようにしたものである。

（作用） この発明においては、透明着色凸型体と液晶シートとを
一体に組み合わせて曲面シャッターを構成し、これを光
源の前部に設けるようにしたため、外筒が必要でなく、
斜めから信号灯を見た場合透明着色凸型体の開口面積を
広く見ることができ、信号の視認性を高めることができ
る。また、曲面シャッターの表面と裏面を清掃するだけ
ですむため、メンテナンスの工数を軽減することができ
る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第１４図はこの発明の一実施例を示す図である
。

まず、構成を説明すると、第１図において、２１は車輌
用信号灯の一部を構成するケーシングであり、このケー
シング２１内には光源である蛍光灯電球２２が曲面反射
板２３の内側に設けられている。２４は青色、黄色、赤
色のいずれか一色に着色された透明着色凸型レンズ（以
下、レンズという）、２５は後述する液晶シート、２６
はカバーであり、これらが一体に組み合わされて曲面シ
ャッター２７を構成している。曲面シャッター２７は蛍
光灯電球２２の前部に設けられ、ガスケットを介してケ
ーシング２１に取り付けられている。

信号灯は、第２図には示すように、青色信号２８、黄色
信号２９、または赤色信号３０をそれぞれ表示するため
に、表示板３１の裏側にそれぞれ１個づつ取り付けられ
ている。

次に、前記液晶シート２５は、平板であることから、こ
れをレンズ２４に一体に組み合わせるために、液晶シー
ト２５を凸型にわん曲させることが必要であり、この方
法を第３図（Ａ＞、（Ｂ）〜第９図に基づいて説明する
。

第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すような、はぼ円形に切断し
た平板状の液晶シート２５を、第４図（Ａ＞、（８）に
示すように、外周部から所定数の曲線形状の切り込み部
２５Ａを形成して、第５図（Ａ＞、（Ｂ）に示すような
所定のわん曲度を有する凸型液晶シート２５とする。

これをざらに詳細に説明すると、前記レンズ２４の２次
曲面を第６図に示すような球を切断した形とみなし、球
の半径をｒとする。

ここで、球の切断面も円形であり、この中心と球の中心
を通る平面でレンズ２４の２次曲面を切断した断面は第
７図のような曲線（Ａ＞となる。

第７図中ＯＰ＠Ｓとし、Ｐ点の座標を（ｘｐ　。

ｙｐ　）とすると、角度１ｙｐ　Ｑ　Ｘ　ｐおよび距離
Ｓは、次の■、■式となる。

５＝２ｒ　５ｉｎｆｉ　　　　　、　、　、■したがっ
て、■、■式により、横座標ｘｐは次とすると、ｌ＝ｒ
θであるから０式は次の０式となる。

ｘｐ　＝Ｓ　ｃｏｓ　（ｆＬ＞　＝　２　ｒ　ｓｉｎ　
（ｆｉ）　ｃｏｓ　（４）＝ｒｓｉｎθ　　　　　・・
・■ ｘｐ　　＝ｒ　　５ｉｎ（−！！−）　　　　　　　　
−−−■ト 次に、切り込み曲線は、第８図のように液晶シート２５
の平板上で仮想の同心円の円周長さが前記２次曲面とな
るときに縮まる長さ分だけ切り込むことになるので平板
上で半径１の円周長さが半径ｘｐの円周長となるときに
縮まる長さ２Δｙで近似される。

ずなわら、２Δｙは、次式■となり、切り込み数をｎと
すると、１ケ所当りの切り込みはその１／ｎとなる。し
たがって、切り込み幅の片側長さΔｙは次式■で得られ
る。

２ΔＶ＝２π１−２πｘｐ　　　　　・・・■ΔＶ＝Ｔ
（１−ｘｐ）　　　　　　　・・・■ここで、０式に前
記０式を代入すると、次の■式が得られる。

Δｙ＝　−ＨＬ−ｒ　５ｉｎ（−１）　）　　−−−（
ｆ）ｎ　　　　　　　　　　　　　　ｌ− したがって、■式によってレンズ２４の曲面をｒで与え
、切り込み数ｎを与えると、液温シート２５の平板上の
中心から１に対して切り込み幅の１／２であるΔｙが求
められ、切り込み曲線の形が求められる。

なお、ｒ＝３０ｃｍ、ｎ＝４の場合の計算例を別表に示
す。また、レンズ半径が１２．５Ｃｍの場合の液晶シー
ト２５の半径と切り込み幅（１／２＞との関係を第９図
に示す。第９図中Ａは切り込み不要範囲を、Ｂは切り込
み範囲をそれぞれ示す。

次に、前記液晶シート２５の構造および電極とリード線
の取付構造について第１０図〜第１２図に基づいて説明
する。

第１０図〜第１２図において、液晶シート２５は固体状
の液晶３２と、液晶３２の両側に設けられた第１および
第２透明導電膜３３，３４と、第１、第２透明導電膜３
３．３４をその内側に形成する第１および第２樹脂フイ
ルム、例えばポリエステルフィルム３５．３６と、から
構成されている。第１透明導電膜３３．３４の端部には
第１゜第２電極３７．３８が、また第２透明導電膜３４
の端部には第３．第４電極３９．４０が、それぞれ形成
されており、第１および第２Ｎ極３７゜３８間には第１
リード線４１が、また第３および第４電極３９．４０間
には第２リード線４２が、それぞれ接続されている。そ
して、第１．第２リード線４１．４２間には例えばＡＣ
２０〜１００Ｖの電圧を図外のスイッチを介して図外の
電源より印加して液晶シート２５をオン、オフ制御する
ようになっている。

次に、前記レンズ２４と、液晶シート２５と、カバー２
６と、を一体に積層して曲面シャッター２７を製造する
方法について、第１３図および第１４図に基づいて説明
する。

第１３図において、２６は前記カバーであり、カバー２
６は無色透明プラスチックまたはガラスからなり、第１
３図の上側に示すレンズ２４とほぼ同形となるように凸
型として所定のわん曲面を形成する。このカバー２６の
内側凹面にはＵｖカットフィルム４３を貼着し、この場
合にも前記液晶シート２５と同様に切り込み部を形成す
る。こうして、わん曲面によくなじませるようにしてい
る。

また、液晶シート２５の内側凹面およびＵｖカットフィ
ルム４３を貼着したカバー２６の内側凹面には無色透明
な二液性シリコーン樹脂４４をそれぞれ充填する。なお
、この二液性シリコーン樹脂４４に代えて紫外線硬化形
の樹脂を用いるようにしても良い。しかし、いずれの場
合にも泡後きの前工程が必要である。

次に、第１３図中上側からレンズ２４、液晶シート２５
およびカバー２６となる順に積層して、第１４図に示す
ような支持枠４５上に積層体を配置する。支持枠４５は
、例えばポリエチレン樹脂または金属等で形成され、そ
の内側には離型剤をコーティングしておき、カバー２６
と支持枠４５との間にマスキングテープ４６を貼着して
おく。

次に、支持枠４５内に配置した積層体を真空排気装置内
に入れて脱泡する。この場合の真空度としては’＋ｘ”
ｔｏ−２Ｔｏｒｒ以上、望まり、＜ハ１Ｘ１０’Ｔｏ　
ｒ　ｒ以上として約３０分間脱泡する。

次に、バッチ処理により常温で約１昼夜、または４０〜
６０℃の温度で１時間以上加熱してシリコーン樹脂４４
を硬化させる。

こうしてシリコーン樹脂４４を硬化させた積層体を支持
枠４５から離型させることにより曲面シャッター２７が
得られる。得られた曲面シャッター２７は直径が２５０
ｍｍまたは３００ｍｍであり、これをガスケットを介し
て蛍光灯電球２２の前部となるように、ケーシング２１
に取り付ける。

光源としては前記蛍光灯電球２２を用いることが好まし
く、これにより液晶シート２５の加熱を軽減することが
でき、液晶３２の寿命を延ばすことができるからである
。この場合の蛍光灯電球２２としては瞬時点灯形（〜０
．５秒）が望ましく省エネルギーにもなる。なお、照度
としては１７Ｗ〜６０Ｗの範囲が望ましい。また、必要
であれば前記Ｕｖカットフィルム４３を液晶シート−２
５の両面に貼着しても良い。この場合には蛍光灯電球２
２からも紫外線が放射されるときの対策となる。

次に、作用を説明する。

第１〜第４電極３７〜４０は、図外のスイッチを介して
図外の電源に接続されており、スイッチは蛍光灯電球２
２のスイッチと連動している。したがって、蛍光灯電球
２２が消灯されているときは液晶シート２５に電圧が印
加されず、光が遮断されるので、蛍光灯電球２２あるい
はレンズ２４を全く視認することができない。一方、蛍
光灯電球２２が点灯すると、液晶シート２５に電圧が印
加されて光が透過し、蛍光灯電球２２の光を曲面シャッ
ター２７を通して視認することができる。

したがって、点灯している信号と消灯している信号の区
別を明確にすることができ、信号の誤認を防止すること
ができる。

また、従来例にあっては歩行者、車のドライバーが斜め
方向から信号灯を見ると、外筒６により遮蔽されて透明
着色板２の開口面積が狭くなるが、この実施例にあって
は、外筒６がなく、かつレンズ２４と液晶シート２５と
を一体的に組み合わせたため、斜めから見ても開口面積
が広く見え、信号を充分視認することができる。

また、曲面シャッター２７の表面および裏面を清掃する
だけで良いため、メンテナンスの工数を軽減することが
できる。

次に、第１５図および第１６図はこの発明の他の実施例
を示したものである。

この実施例は歩行者用の信号灯の例である。

第１５図において、５１はレンズでおり、このレンズ５
１はほぼ角型となっている。したがって、液晶シート５
２およびカバー５３もレンズ５１に合わせて角型に形成
され、レンズ５１、液晶シート５２およびカバー５３を
一体に組み合わせたシヤツター５４も角型に形成に形成
されている。すなわち、第１５図に示すようにシャッタ
ー５４の断面は略凹型となっている。信号灯は上下２段
に組み合わされて第１６図に示す表示板５５の裏面にそ
れぞれ取り付けられ、赤色信号５６または青色信号５７
をそれぞれ表示する。

この実施例にあっては、前記実施例と同様に、レンズ５
１の開口面積を広くみることができるので、視認性を高
めることができ、またメンテナンスの工数を軽減するこ
とができる。なお、その他の構成および作用は前記実施
例と同様である。

別表 （発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によれば、外筒をな
くし、レンズと液晶シートとを一体に組み合わせて曲面
シャッターとしたため、信号灯を斜めから見てもレンズ
の開口面積が広く見え、信号の視認性を高めることがで
きる。

また、曲面シャッターの表面と裏面の清掃ですむため、
メンテナンスの工数を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はそ
の正面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）〜第８図は切り込みを
形成するための各説明図、第９図は液晶シートの半径と
切り込み幅との関係を示すグラフ、第１０図〜第１２図
は電極の取付構造を説明するための各説明図、第１３図
および第１４図は曲面シャッターの製造方法を説明する
ための各説明図、第１５図は他の実施例を示す断面図、
第１６図はその正面図、第１７図は従来例を示す断面図
、第１８図は他の従来例を示す断面図、第１９図はその
正面図である。 ２１・・・ケーシング、 ２２・・・蛍光灯電球（光源）、 ２３・・・曲面反射板、 ２４．５１・・・透明着色凸型レンズ、２５．５２・・
・液晶シート、 ２５Ａ・・・切り込み部、 ２６．５３・・・カバー、 ２７．５４・・・曲面シャッター、 ２８〜３０・・・青、黄、赤信号、 ３１．５５・・・表示板、 ３２・・・液晶、 ３３．３４・・・第１．第２透明導電膜、３５．３６・
・・第１．第２ポリエステルフイルム、３７〜４０・・
・第１〜第４電極、 ４１．４２・・・リード線、 ４３・・・Ｕ■カットフィルム、 ４４・・・シリコーン樹脂、 ４５・・・支持枠、 ４６・・・マスキングテープ、 ５６．５７・・・赤色、青色信号。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に収納した点滅可能な光源の前部に
   透明着色凸型体と複数個の電極を有する液晶シートとを
   一体に組み合わせた曲面シャッターを配置して、前記光
   源が点灯時には前記電極へのオン、オフ通電により曲面
   シャッターが光を透過し、前記光源が消灯時には曲面シ
   ャッターが光を遮断するようにしたことを特徴とする信
   号灯。
2. （２）前記液晶シートは複数の切り込みを有し所定のわ
   ん曲度となるようにしたことを特徴とする前記特許請求
   の範囲第１項記載の信号灯。
3. （３）前記液晶シートは固体状液晶と、該固体状液晶の
   両側に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜の両側に
   設けられた樹脂フィルムと、から構成されたことを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   か１項に記載の信号灯。
4. （４）前記液晶シートの透明導電膜の端部に複数個の電
   極を形成したことを特徴とする前記特許請求の範囲第１
   項乃至第３項のいずれか１項に記載の信号灯。
5. （５）前記光源を蛍光灯としたことを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の
   信号灯。