KR20010107934A - 면(面)발광장치 및 발광유도장치 - Google Patents

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마쯔시다 유키오
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Abstract

본 발명의 면발광장치는, 1 이상의 대략 평면형상의 발광영역과, 상기 발광영역과 대략 동일 평면상에 있어서, 상기 발광영역에 인접하고, 또한 상기 발광영역에 대해서 평행으로 연장하는 1 이상의 입사광반사영역을 가지고,
상기 발광영역은, 상기 발광영역의 길이 방향을 따라서, 상기 발광영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향으로 광을 출사하는 기능을 가지고,
상기 입사광반사영역은, 상기 입사광반사영역의 길이 방향을 따라서, 상기 입사광반사영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향인 특정한 방향으로부터 입사한 입사광을, 상기 입사광의 입사방향을 향해서 반사시키는 기능을 가진것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광유도장치는, 상기 면발광장치를 구비하고, 예를들면, 터널의 벽면을 따라서, 상기 면발광장치에 있어서의 발광영역과 입사광반사영역이 수평방향으로 연장하도록 장착함으로써, 상기 터널내를 통행하는 자동차를 행해서 높은 휘도에 의해 광을 출사할 수 있고, 또한 상기 자동차의 헤드라이트로부터의 광을 재귀(再歸)반사할수 있다. 따라서, 상기 발광유도장치는, 교통의 방해로 되지않을 뿐만아니라, 시인성(視認性)에 뛰어나 있다.

Description

면(面)발광장치 및 발광유도장치{SURFACE LIGHT-EMITTING DEVICE AND LIGHT-EMITTING GUIDE DEVICE}
전망이 나쁜도로의 가장자리 및 터널내부에는, 도로의 가장자리, 차선 및 터널벽면의 위치를 표시하는 유도판이 설치되는 일이 많다. 이와같은 유도판으로서는, 발광다이오드등의 광원에 의해서 발광하는 면발광형유도판이 일반적으로 사용되어왔다.
상기 면발광형유도판으로서, 종래는, 발광면의 전방을 향해서 대략균일한 강도로 광을 출사하는 형식의 면발광형유도판이 일반적으로 사용되어왔다. 이와같은 면발광형유도판에 있어서는, 발광면에 대해서 경사진 방향에서 보았을때의 출사광의 휘도가 그다지 높지않았으므로, 상기 면발광형유도판의 발광면이 도로 또는 터널내부를 통행하는 자동차등의 정면을 향하도록, 상기 면발광형유도판을, 도로의 가장자리 또는 터널의 벽면으로부터 차선으로 밀어낸 상태로 설치할 필요가 있었다.
또, 상기 면발광형 유도판을 터널내부등에 설치하는 경우에 있어서는, 통상적으로, 전선등에 의해 상기 면발광형유도판에 급전해서 발광다이오드등의 광원을 발광시켜, 이에의해, 발광면을 발광시키고 있었다. 따라서, 상기 전선이 단선하는등 해서 상기 광원에 급전할수 없게되면, 상기 발광면이 발광하지 않고, 상기 면발광형유도판이, 터널의 벽면을 표시하는 유도판으로서 가능하지 않게되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 예를들면 도로의 가장자리 또는 터널의 벽면등을 따라서 설치할수있고, 또, 전선이 단선하는등해서 발광면이 발광하지 않을때에도, 유도판으로서의 기능이 상실되는 일이없는 면발광장치. 및 상기 면발광장치를 가지고, 터널내부등에 있어서, 썩 알맞게 사용할수있는 발광유도장치를 제공하는것을 목적으로 한다.
본 발명은, 면발광장치에 관한것으로서, 특히 도로의 가장자리 및 터널의 벽면등을 표시하는 발광유도장치에 있어서, 바람직하게 사용되는 면발광장치에 관한것이다. 본 발명은, 또, 상기 면발광장치를 구비한 발광유도장치에 관한것이다.
도 1은, 본 발명의 면발광장치의 일예인 예1의 면발광장치에 대해, 내부구조를 표시한 절단도.
도 2는, 도 1에 표시되는 면발광장치를, 도 1에 있어서의 X-X를 따라서 절단한 단면, 및 도 1에 있어서의 Y-Y를 따라서 절단한 단면을 표시한 단면도.
도 3은, 도 1에 표시되는 면발광장치가 구비하는 입력광반사부재를 이면에서본 형상을 표시한 사시도.
도 4는, 도 1에 표시되는 면발광장치에 있어서 사용되는 입사광반사부재의 다른예를 표시한 평면도.
도 5는, 도 1에 표시되는 면발광장치에 있어서, 면발광체가 구비하는 투광성판체에 있어서의 도입광의 출사경로를 표시한 확대단면도.
도 6은, 도 3에 표시되는 입사광반사부재의 내부에 있어서, 입사광이 재귀 반사되는 원리를 표시한 확대단면도.
도 7은, 도 1에 표시되는 면발광장치가 터널의 내벽에 장착된 상태를 표시한 개략도.
도 8은, 본 발명의 면발광장치에 있어서의 다른예인 예 2의 면발광장치를 표시한 사시도.
도 9는, 예 2의 면발광장치의 변형예인 예 3의 면발광장치를 표시한 사시도.
도 10은, 볼 발명의 면발광장치에 있어서의 또다른 예인 예 4의 면발광장치를 표기한 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 투광성판체 2a: 단면
1b: 광출사면 1c: 이면
1d: 3각홈 1e: 내벽면
2: 광원 3: 면발광체
4: 케이스 4a: 상부면
4b: 바닥면 5: 출사광투과창
5A: 발광영역 6: 입사광반사부재
6a: 입사광반사면 6b: 3각홈
6c: 내벽면 6d: 오목한 부분
6e: 반사면 6A: 입사광반사영역
7: 광원덮개 8: 투과성판체
8a: 광출사면 8b: 3각홈
9: 입사광반사부재 10: 발광판체
102: 끝면 11: 광원
본 발명은,
(1) 1 이상의, 대략평면형상을 한 길이가 긴 발광영역과, 상기 발광영역과 대략동일평면상에 있어서, 상기 발광영역에 인접하고, 또한 상기 발광영역에 대해서 평행으로 연장하는 1 이상의 입사광반사영역을 가지고,
상기 발광영역은, 상기 발광영역의 길이방향을 따라서, 상기 발광영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향으로 광을 출사하는 기능을 가지고, 상기 입사광반사영역은, 상기 입사광반사영역의 길이방향을 따라서, 상기 입사광반사영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 특정한 방향으로부터 입사한 입사광을, 상기 입사광의 입사방향을 향해서 반사시키는 기능을 가진 것을 특징으로하는 면발광장치에 관한것이다.
상기 면발광장치의 바람직한 태양으로서는,
(2) 상기 (1)에 있어서의 발광영역을 2개이상가지고, 상기 발광영역은, 서로 평행으로 연장하는 면발광장치.
(3) 상기 (1)에 있어서의 입사광 반사영역을 2개이상 가지고, 상기 입사광반사영역은, 서로 평행으로 연장하는 면발광장치.
(4) 상기 (1)에 있어서의 발광영역 및 입사광반사영역을 모두 2개 이상 가지고, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역은, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역의 폭방향을 따라서 서로 다르게 배열되어서 이루어진 면발광장치.
(5) 투광성을 가진 투광성 판체와, 상기 투광성판체의 끝면을 따라서 배치되고, 상기 끝면으로부터 상기 투광성판체의 내부에 광을 도입하는 광원과, 상기 투광성판체의 한쪽의 면에 형성된 광출사면과, 상기 광원으로부터 상기 투광성판체에 도입된 광을 상기 광출사면에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향으로 출사시키는 부분의, 상기 투광성판체에 있어서의 상기 광출사면과는 반대쪽의 면에 형성된 도입광반사면을 가진 면발광체를 구비하여 이루어지고, 상기 (1)에 있어서의 발광영역은, 상기 면발광체에 있어서의 광출사면으로부터 출사된 광을 투과시키는 면발광장치.
(6) 상기 (1)에 있어서의 발광영역은, 상기 (5)에 있어서의 면발광체가 구비하는 광출사면으로부터 출사한 광을 투과하는 투사광투과창에 의해서 형성되어서이루어진 면발광장치.
(7) 상기 (1)에 있어서의 발광영역은, 상기 (5)에 있어서의 면발광체가 구비하는 광출사면의 적어도 일부를 점유해서 이루어진 면발광장치.
(8) 상기 (1)에 있어서의, 입사광반사영역은, 상기 입사광을 반사하는 입사광반사면을 구비하고, 판형상 또는 시트형상의 형태를 가진 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치.
(9) 상기 (1)에 있어서의 입사광반사영역은, (1)에 있어서의 발광영역을 따라서 배설된 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치, 및
(10) 상기 (1)에 있어서의 입사광반사영역은, 상기 (1)에 있어서의 발광영역을 따라서 배치된 복수의 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치 등을 들수있다.
본 발명은, 또 상기 (1)∼(10)의 어느 한 항에 기재된 면발광장치를 구비해서 이루어지고, 상기 (1)의 발광영역 및 입사광반사영역의 모두가, 대략수평방향으로 연장해서 이루어진 것을 특징으로하는 발광유도장치도 포함된다.
1. 예 1
도 1 및 도 2에 표시되는 바와같이, 예 1의 면발광장치는, 투광성판체(1)과, 상기 투광성판체 1의 끝면(1a)를 따라서 배치된 광원(2)를 구비하고, 상기 투과성판체(1)의 한쪽면에 후술하게되는 광출사면(1b)가 형성되어 있는 면발광체(3), 및 상기 면발광체(3)을 수용하는 케이스(4)를 가진다. 또한, 도 1에 있어서, 케이스(4)는, 상부면(4a)와, 후술하게되는 출사광투과창(5) 및 입사광반사부재(6)을 부분적으로 잘라낸 부분절단도면으로서 표현되어 있다. 또, 도 2에 있어서, (A)는, 예 1의 면발광장치를, 도 1에 있어서의 X-X를 따라서 절단한 단면을 표시하고, (B)는, 동일면발광장치를, 도 1에 있어서의 Y-Y를 따라서 절단한 단면을 표시한다.
상기 면발광체(3)에 있어서의 투과성판체(1)로서는, 예를들면, 특개평 10-232633호공보에 기재된 「투과성을 가진 판체」와 마찬가지의, 직4각형의 평면형상을 가지고, 투광성을 가진 판형상의 부재를 들수있다.
상기 투광성판체(1)은, 무색투면이라도 되고, 착색투면이라도 된다.
상기 투광성판체(1)의 재질로서는, 예를들면 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 및 폴리스티렌수지등의 투명합성수지, 및 각종 유리등의 투명재료를 들수있다.
상기 투광성판체(1)의 두께는, 6∼10㎜정도가 썩 알맞는 것이고, 상기 범위에는 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 표시되는 바와같이, 상기 투광성판체(1)에 있어서의 짧은변을 따라서 연장되는 1쌍의 끝면(a)를 따라서 광원(2)가 배치되어 있다. 예 1의 면발광장치에 있어서는, 광원(2)로서, 상기 끝면(1a)를 따라서 기로 1열로 배열된 발광다이오드의 열인 발광다이오드열이 사용되어 있다. 상기 광원(2)에는, 상기 광을 점등시키는 점등회로(도시생략), 및 전원(도시생략)이 접속되어있다.
상기 광원(2)로서는, 이외에, 냉음극관, 엘렉트로루미네센스광원, 형광등, 수은등, 네온관, 및 백열전구등도 사용된다. 상기 광원(2)는, 점멸회로등의 점멸수단에 의해, 점멸시켜도된다. 또, 상기 광원(2)로서 발광다이오드등의 저전력소비형의 광원을 사용하는 경우에는, 상기 광원(2)의 전원으로서 태양전지등이 사용할수 있기때문에, 예 1의 면발광장치는. 외부전원이 불필요하게 되며, 또, 대폭으로 소형화할수있다.
도 1 및 도 2에 표시되는 바와같이. 투광성판체(1)에 있어서의 광출사면(1b)와는 반대쪽면, 환언하면 이면 1C에는, 3각형의 단면형상을 가진 3각홈(1d)가, 상기 투광성판체(1)의 길이방향에 대해서 직각인 방향, 환언하면 폭방향으로 일정한 간격을 두고 복수개형성되어있다. 상기 3각홈(1d)는, 상기 투광성판체(1)의 폭, 환언하면 길이방향에 대해서 직각인 방향으로 목적힌 길이에 거의 동등한 길이를 가진다. 상기 3각홈(1d)는, 광원(2)로부터 상기 투광성판체(1)에 도입된 광, 즉 도입광을, 상기 광출사면(1b)로부터, 상기 광출사면(1b)에 대해서 경사진 방향, 환언하면, 광출사면(1b)에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진방향으로 출사시키는 기능을 가지고, 다시 환언하면, 상기 광을, 광출사면(1b)에 대해서 0°보다 크게 90°보다 작은 출사각Φ에서 출사시키는 기능을 가진다. 따라서, 상기 3각홈(1d)의 내벽면(1e)는, 본 발명의 면발광장치중의, 면발광체를 구비하는 면발광장치에 있어서, 상기 면발광체가 구비하는 도입광반사면에 상당한다.
상기 면발광체(3)에 있어서, 상기 3각홈(1d)의 밀도가 증대하면, 환언하면, 상기 3각홈(1d)의 간격이 작아지면, 출사광의 휘도는 높고, 환언하면, 광량이 많아진다. 한편, 투광성판체(1)에 있어서는, 고입광은, 끝면(1a)로부터 중앙부를 향해서 약하게된다. 따라서, 도 1 및 도 2에 표시되는 바와같이, 각각의 3각홈(1d)의 꼭지각을 동일하게 형성하고, 상기 3각홈(1d)의 간격이, 투광성판체(1)에 있어서, 끝면(1a)로부터 중앙부분을 향해서 간격이 축소하도록, 환언하면 밀도가 높게되도록 형성되고 있으면, 출사광의 출사각도 및 휘도의 모두가, 광출사면(1b)위에 있어서의 출사광의 출사 위치 여하에 관계없이, 거의 일정한게 된다.
상기 투과성판체(1)에 상기 3각홈(1d)를 형성하는 방법으로서는, 예를들면,직경 0.2∼0.3㎜정도로 좁힌 레이저광을, 상기 투광성판체(1)의 이면(1c)에 대해서 수직인 방향으로부터 상기 이면(1c)를 향해서 조사하면서, 투광성판체(1)의 폭방향으로 주사하는 방법등을 들수있다. 상기 3각홈(1d)의 형성방법으로서는, 따로 기계가공 및 사출성형에 의한 방법등을 들수있다.
면발광체(3)을 수용하는 케이스(4)는, 비투광성이며, 도 1 및 도 2 표에시되는 바와같이, 폭 및 길이에 비교해서 높이가 낮은 직6면체의 형상을 가지고 있다. 상기 케이스(4)의 내부에는, 상기 면발광체(3), 즉 투광성판체(1)과 광원(2), 및 상기 광원(2)를 점등시키는 점등회로등이 수용되어있다. 상기 투광성판체(1)은, 상기 케이스(4)의 내부에 있어서, 상기 케이스(4)의 길이방향을 따라서 배치되어있다.
상기 케이스(4)의 상부면(4a), 즉 상기투광성판체(1)에 있어서의 광출사면(1b)에 향하는 쪽의 면에는 개구가 형성되고, 강기 개구에는, 도 1에 표시되는 바와같이, 상기 광출사면(1b)로부터 출사한 광이 투과하는 부분의, 가늘고긴 직4각형상의 판형상부재인 출사광투과창(5)와, 이면에 입사광반사면(6a)가 형성된 부분의, 가늘고 긴 직4각형형상의 판형상부재인 입사광반사부재(6)이, 상기 케이스(4)의 길이방향, 환언하면, 예 1의 면발광장치의 길이방향을 따라서, 상기 케이스(4)의 폭방향, 환언하면 상기 면발광장치의 폭방향으로 서로 다르게 끼워 넣어져있다. 여기서, 「가늘고 긴 직4각형」이란, 폭에 비교해서 길이가 긴 직4각형을 의미한다. 예 1의 면발광장치에 있어서는, 상기 출사광투과창(5)의 표면에 의해 발광영역(5A)가 형성되고, 상기 입사광반사영역(6)의 표면에 의해, 입사광영역(6A)가 형성되어있다. 상기 출사광투과창(5)와 상기 입사광반사부재(6)은, 투광성판체(1)과 거의 동일한 길이를 가진다. 상기 출사광투과창(5) 및 상기 입사광반사부재(6)의 재질로서는, 투광성판체(1)의 부분에서 열거한 투명재로와 마찬가지의 투명재료를 들수있다. 상기 출사광투과창(5)와 상기 입사광반사부재(6)은, 모두 무색투명으로되어도 착색투명이어도 된다.
예 1의 면발광장치에 있어서는, 도 1 및 도 2에 표시되는 바와같이 출사광투과창(5)와 입사광반사부재(6)의 개수는 모두 2개이나, 상기 출사광투과창(5)와 입사광반사부재(6)이 상기 면발광장치의 폭방향을 따라서 서로 다르게 배치되고 있으면, 상기 출사광투과창(5)와 입사광반사부재(6)의 개수에는 특히 제한은 없다.
예 1의 면발광장치에 있어서는, 도 1에 표시되는 바와같이, 상기 추사광투과창(5)와 상기 입사광반사부재(6)은, 길이 방향을 따른 측면에 있어서 접착되어, 전체로서 1매의 판형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 케이스(4)의 상부면(4a)에 있어서의 상기 개구에, 상기판체가 끼워넣어져있다.
예 1의 면발광장치에 있어서, 도 1에 표시되는 바와같이, 상기 출사광투과창(5)와 상기 입사광반사부재(6)을 따로따로 형성하고, 길이방향을 따른 측면에 있어서 접착해서 전체로서 1매의 판형상으로 형성하는 대신에, 출사광투과창(5)와 입사광반사부재(6)을 가진 판형상의 부재를 1매의 투명한 판부재로 형성해도 된다, 예를들면, 상기 판부재료로부터 출사광투과창(5)와 입사광반사부재(6)을 가진 판형상의 부재를 형성하는데는, 예를들면, 상기 판부재의 이면에 있어서의 상기 입사광반사부재(6)에 상당하는 부분에, 상기 판체의 길이방향을 따라서 띠형상으로 입사광반사면(6a)를 형성하면 된다. 상기 판부재로서는, 상기 투광성판체(10)의 부분에서 설명한 투명재료로 형성된 판부재를 들수있다. 상기 판형상의 부재에 있어서는, 이면에 입사광반사면(6a)가 형성된 부분이, 입사광반사영역(6A)로서 기능한다. 그리고, 입사광반사면(6a)가 형성되지 않았던 부분이, 출사광투과창(5)로서 가능하고, 환언하면, 발광영역(5A)로서 기능한다. 따라서, 면발광체(3)으로부터 출사한 출사광은, 상기 판형상부재에 있어서의 상기 입사광반사면(6a)가 형성되지 않았던 부분을 투과한다.
예 1의 면발광장치에 있어서는, 또, 무색투명 또는 착색투명한 판체의 표면에, 상기 판체의 폭방향으로 일정한 간격을 두고, 상기 판체의 길이방향을 따라서 입사광반사부재(6)을 첩부하고, 상기 판체를, 케이스(4)의 상부면(4a)에 있어서의 상기 개구에 끼워넣어도 된다. 상기 판체에 있어서는, 상기 입사광반사부재(6)을 첩부하지 않았던 부분이 출사광투과창(5), 환언하면 발광영역(5A)로서 기능한다.
예 1의 면발광장치에 있어서는, 또, 상기 케이스(4)에 있어서, 적어도 상부면(4a)를 무색투명 또는 유색투명하게 형성하고, 상기 상부면(4a)에, 상기 케이스(4)의 길이방향을 따라서, 폭방향으로 일정한 간격을 두고 입사광반사부재(6)을 첩부해도 된다. 상기 케이스(4)에 있어서는, 상기 상부면(4a)에 있어서의 입사광반사부재(6)을 첩부하지 않았던 부분이, 출사광투과창(5), 환언하면 발광영역(5A)로서 기능한다.
예 1의 면발광장치에 있어서 사용되는 입사광반사부재(6)로서는, 예를들면, 도 3에 표시되는 입사광반사부재(6), 즉 입사광반사부재(6)의 이면, 즉 상기 입사광반사부재(6)에 있어서, 입사광이 입사하는 쪽의 면과는 반대쪽면에, 상기 입사광반사부재(6)의 폭방향으로 연장되는 부분의, 3각형의 단면을 가진 복수개의 3각홈(6b)가 길이방향을 따라서 서로 인접해서 형성된 판형상의 입사광반사부재(6)을 들수있다. 상기 입사광반사부재(6)의 입사광반사면(6a)는, 상기 3각홈(6b)의 내벽면(6c)에 의해 형성되어있다.
상기 입사광반사부재(6)에 특정한 입사각ψ에서 광이 입사하면, 상기 입사광반사면(6a)는, 상기 입사광을, 입사방향을 향해서 반사시킨다. 입사광을 입사방향을 향해서 반사하는 것을, 이하 「재귀반사」라고 하는 경우가 있다. 따라서, 상기 특정한 입사각ψ는, 재귀반사각이라 바꿔말할수도 있다.
입사광반사부재(6)으로서는, 도 3에 표시된 입사광반사부재(6) 이외에, 도 4에 표시된 입사광반사부재(6), 즉 투명한 판체의 이면에, 3개가 서로 인접하는 정 4각형 또는 마름모꼴의 반사면(6e)에 의해서 형성된 오목부분(6d), 즉 3직각평면이 존재하는 6각형형상의 오목부분(6d)를, 서로 인접해서 허니컴형상으로 배열한 입사광반사부재(6)등도 들수있다. 도 4에 표시되는 바와같이, 상기 오목부분(6d)를 형성하는 3개의 반사면(6e)중의, 하나의 면은, 입사광반사부재(6)의 짧은 변에 대해 평행으로 형성되고, 상기 반사면(6e)중의 나머지 2개의 면은, 모두, 상기면에 대해서 60°의 각도로 교차되어 있다.
상기 입사광반사부재(6)에 있어서는, 입사광반사면(6a)는, 상기 오목부분(6d)의 내부벽면에 의해서 형성되고, 상기 도 3에 표시된 입사광반사부재(6)과 마찬가지로, 재귀반사각에서 입사한 입사광을 반사한다.
입사광반사부재(6)으로서는, 이외에, 투명한 판체의 이면에, 3각추(錐)형상 또는 원추형상의 오목부분을 예를들면 허니컴형상으로 배열한 입사광반사부재(6)등을 들수있다.
또한, 투광성의 판형상부재에 입사광반사부재(6)을 첩부하고, 또는 투광성의 상부면(4a)를 가진 케이스(4)에 있어서의 상기 상부면(4a)에 입사광반사부재(6)을 첩부하는 경우에는, 상기 입사광반사부재(6)으로서, 상기 판형상의 입사광반사부재(6)에 대신해서, 입사광반사면(6a)를 이면에 가진 시트형상의 입사광반사부재(6)을 사용할수도있다.
예 1의 면발광장치는, 통상, 도로터널등에 있어서의 유도표시판에 사용되고, 후술하는 바와같이, 상기 발광영역(5A) 및 입사광반사영역(6A)가, 터널의 벽면에 대해서 평행으로, 또한 대략 수평으로 연장하도록 터널의 벽면에 고정된다. 따라서, 예 1의 면발광장치에 있어서는, 터널속을 진행하는 운전자를 향해서 휘도가 높은 광을 출사할수있도록, 광원(2)로부터 투광성판체(1)의 내부에 도입된 광이, 0°보다 크게 90°보다 작은 출사각Φ, 바람직하게는 0°보다 크게 30°이하의 출사각Φ, 특히 바람직하게는 5°∼20°의 범위의 출사각Φ, 가장바람직하게는, 10°∼20∼의 출사각Φ,에서 출사되도록 상기 3각홈(1d)의 꼭지각θ가 결정된다.
투광성판체(1)에 있어서의 도입광의 경로를 도 5에 표시한다.
도 5에 있어서, 도입광의 경로를 r1로 하고, 상기 도입광의 경로 r1과, 상기 투광성판체(1)에 있어서의 광출사면(1b) 및 이면(1)에 대해서 평행인 가상평면 H를 이루는 각도를 α로 하고, 상기 광출사면(1b)로부터 출사한 출사광의 경로를 R로한다. 그리고, 투광성판체(1)의 굴절율을 n1로 하고, 공기의 굴절율을 n2로 하고, 상기 출사각 Φ의 여각(余角)을 θ2로 하고, 상기 도입광이 상기 3각홈1d의 내부측면(1e)에서 반사된 반사광의, 광출사면(1b)에 직교하는 가상직선 h1에 대한 각도를 θ2로 하면, 상기 n1, n2, θ1, 및 θ2는,
n1·sinθ1= n2·sinθ2= n2·cosΦ ‥‥‥(1)
의 관계에 있다.
한편, 상기 α와 상기 θ와 상기 θ1과는,
θ-θ1+α= 90。 ‥‥‥(2)
의 관계에 있다.
상기식 (1)과 상기식 (2)로부터, 상기 n1, n2, Φ, θ 및 α는,
n1·sin(θ+α-90°)= n2·cosΦ ‥‥‥(3)
의 관계에 있는 것을 알수있다.
여기서, 상기 투광성판체(1)이 아크릴수지로 형성되어 있는 면발광장치에 있어서는, 아크릴수지의 굴절율은 통상 1.49이기때문에, 투광성판체의 굴절율 n1도 1.49이다. 그리고, 공기의 굴절율 n2는 1.00이다. 여기서, 상기 출사각Φ는 상기한 바와같이 0°보다 크고 90°보다 작기때문에, 각도 α가 0°일때는, 상기 식 (3)에서, 꼭지각θ는 90°보다 크고, 132.1°보다 작은 각도로 하면되고, 상기 출사각θ가 0°보다 크고, 30°이하일때는 상기 꼭지각θ는 125.5°이상이며, 132.1°보다 작은 각도로 하면되는 것을 알게된다.
상기 각도α는, 통상±15°의 범위인 것으로 생각되기 때문에, 상기식 (3)에서, 출사각이 0°보다 크고, 30°이하인 경우에 있어서, 상기 각도α가 -15。일때는, 상기 꼭지각θ는 110.5°이상이며, 117.1°보다 작으며, 상기 각도α+15°일때는, 상기 꼭지각θ는 140.5°이상이며, 147.1°보다 작은 것을 알수있다.
상기 투과성판체(1)에 있어서의 3각홈(1d)의 꼭지각θ가 상기 범위가 되도록, 상기 3각홈(1d)를 형성함으로써, 솽출사면(1b)로부터는 상기범위의 출사각Φ에서 도입광이 출사한다. 여기서, 발광영역(5A)는, 상술한 바와같이 상기 출사광을 투과하는 출사광투과창(5)에 의해 형성되어 있기때문에, 상기 출사광은, 상기 발광영역(5A)로부터, 상기 범위의 출사각Φ에서 출사한다.
한편, 입사광반사부재(6)에 있어서의 3각홈(6b)의 꼭지각η는, 다음과 같이해서 결정할수있다.
상기 입사광반사부재(6)의 내부에 있어서의 입사광의 경로를 도 6에 표시한다. 도 6에 있어서, 상기 입사광의 경로를 r2로 표시한다. 상기 입사광반사부재(6)의 굴절율을 n3으로하고, 상기 입사광의 입사광반사부재(6)의 내부에 잇어서의 경로와, 상기 입사광반사부재(6)의 표면에 직교하는 가상직선h2와의 이루는 각도를 θ3으로하고, 3각홈(6b)의 내벽면(6c)와, 상기 입사광반사부재(6)의 표면으로 평행한 가상평면H'와의 이루는 각도를 r로 하면, 상기 굴절률 n3, 각도 θ3, 및 재귀반사각도 Ψ와의 사이에는,
n3·sinθ3＝n1·sin(90°-Ψ)＝n1·cosΨ···(4)
의 관계가 있다. 여기서, n1은 공기의 굴절률이므로 1이다.
입사광 반사영역(6A)로부터 입사한 입사광은, 상기 입사광반사부재(6)의 내부를 3각홈(6b)의 내벽면(6c)를 향해서 진행하고, 상기 내벽면(6c)에 있어서 재귀반사되므로, 상기 입사광이 입사광반사부재(6)의 내부를 3각홈(6b)의 내벽면(6c)를 향해서 진행하는 경로와, 상기 입사광이 상기 내벽면(6c)에서 반사되어서, 상기 입사광반사부재(6)의 표면을 향해서 복귀하는 경로와는 동일하다.
따라서, 상기 내벽면(6c)는, 경로 r2에 대해서 직교하는 평면이면 되기때문에, 상기 내벽면 6c가 가상평면 H'와 이르는 각도γ는, 각도 θ3에 동등하다. 따라서, 3각홈(6b)의 꼭지각 η는,
η＝(180°-2θ3)/2 ···(5)
로 표시된다.
예 1의 면발광장치에 있어서의 재귀반사각도Ψ는, 상기 출사각 Φ와 마찬가지로, 0°보다 크고 90°보다 작으며, 바람직하게는 0°보다 크고 30°이하이며, 특히 바람직하게는 5°∼20°의 범위이며, 가장 바람직하게는 10°∼20°의 범위이다. 또한, 상기 입사광반사부재(6)의 재귀반사각도Ψ는, 16.5°전후가 가장 일반적이다.
여기서, 상기 입사광반사부재(6)이 아크릴수지성인 것으로 하면, 아크릴수지의 굴절율은 통상 1.49이므로, 입사광반사부재(6)의 굴절율n3도 1.49이다. 상기 재귀반사각도Ψ는, 0°보다 크고 30°이하의 범위일때, 상기 식(4) 및 (5)에서, 각도 θ3 즉 각 γ는, 42.2°보다 작고, 35.5°이상의 범위이며, 3각홈(6b)의 꼭지각 η는, 95.7°보다 크고 108.9°이하의 범위인 것을 알수 있다. 그리고, 상기 재귀반사각도 Ψ가 16.5°일때, 상기 각도 θ3은, 약 40°이므로, 3각홈(6b)의 꼭지각 η은 약 100°인 것을 알수 있다.
예 1의 면발광장치는, 예를들면, 도로터널에 있어서, 터널벽면 및 벼랑길의 가장자리의 위치 등을 표시한 유도표시판 등으로서 사용된다.
예 1의 면발광장치를, 터널 내부에 있어서 발광유도장치로서 사용한 예에 대해, 도 7을 사용해서 개략을 설명한다. 도 7에 있어서, A는, 예 1의 면발광장치를 표시한다.
도 7에 표시되는 바와같이, 면발광장치 A는, 예를들면, 터널의 벽면 B에 있어서의 노면 C의 근처 등에 있어서, 출사광투과창(5) 및 입사광반사부재(6)의 어느것이나 노면 C의 뻗는 방향, 환언하면 대략 수평방향으로 연장하고, 또한 상기 노면 C에 대해서 직각이 되도록, 상기 케이스(4)의 바닥면(4b)에 있어서, 장착받침대(도시생략)를 개재해서 터널의 벽면 B에 고정된다. 또한, 도 7에 있어서, D는, 노면 C위에 줄을친 센터라인을 표시한다.
따라서, 예 1의 면발광장치 A는, 터널의 벽면 B에 고정된 상태에 있어서는, 터널의 벽면으로부터 거의 돌출하지 않으므로, 교통방해로 되는 일은 거의 없다.
또, 상기 출사광투과창(5)에 의해 형성되는 발광영역(5A)도 수평방향으로 연장하므로, 상기 발광영역(5A)의 표면으로부터는, 수평방향을 따라서, 상기 터널내부를 통행하는 자동차 및 오토바이 등을 향해서 휘도가 높은 광이 출사된다. 또한 상기 발광영역(5A)는, 상기 자동차 및 오토바이에서 봐서 가로길로 보이기 때문에, 상기 발광영역(5A)로부터의 출사광은 먼곳에서 잘보인다.
또, 상기 입사광반사부재(6)에 의해 형성되는 입사광반사영역(6A)도 수평방향으로 연장하기 때문에, 상기 자동차 및 오토바이 등의 헤드라이트의 광등은, 수평면을 따라서 상기 입사광반사영역(6A)에 대해서 특정한 입사각에서 경사지게 입사하고, 상기 광의 입사방향, 환언하면 상기 자동차 및 오토바이 등을 향해서 높은 휘도로 재귀(再歸)반사된다. 또한, 상기 입사광반사영역(6A)도 또, 상기 자동차 등에서 봐서 가로길이로 보이기때문에, 상기 입사광반사영역(6A)로부터의 재귀반사광도 먼곳에서 잘 보인다.
부가해서, 예 1의 면발광장치는, 상기 면발광장치에 통전하는 전선이 단선하는 등의 이유에 의해 광원(2)가 소등했을 경우에 있어서도, 터널의 벽면 등의 위치를 표시하는 유도장치로서 가능한다.
2. 예 2
예 2의 면발광장치는, 면발광체를 구비하고, 또, 상기 면발광체의 광출사면의 일부를 점유하는 발광영역과, 상기 광출사면 위에 배설된 입사광반사부재에 의해 형성된 입사광반사영역을 가진 면발광장치의 일예이다.
예 2의 면발광장치는, 도 8에 표시되는 바와같이, 예 1의 면발광장치에 있어서의 면발광체(3)과 거의 마찬가지의 면발광체를 가진다. 도 8에 있어서, 도 1∼도 7과 동일한 부호는, 특히 거절하지 않는한, 상기부호가 도 1∼도 7에 있어서 표시한 요소와 동일한 요소를 표시한다.
예 2의 면발광장치가 구비하는 면발광체(3)에 있어서는, 투광성판체(1)은, 3각홈(1d)가 상기 투광성판체(1)의 전체폭에 걸쳐서 형성되고 있는 이외는, 예 1의 면발광장치에 있어서의 투광성판체 1과 거의 마찬가지이다. 광원(2)로서는, 투광성판체(1)에 있어서의 끝면(1a)를 따라서 연장하는 원통형상의 냉음극관이 사용되고 있으나, 이외에, 예 1의 면발광장치에 있어서의 발광다이오드 열(列)과 마찬가지의 발광다이오드 열, 엘렉트로루미네센스 광원, 형광등, 수은등, 네온관 및 백열전구 등도 사용할 수 있다. 상기 광원(2)는, 예 1의 면발광장치와 마찬가지로, 점등회로(도시생략) 및 전원(도시생략)에 접속되어 있으나, 예 1의 면발광장치와는 다르며, 상기 끝면(1a)에 향하는 부분을 제외해서 비투광성의 광원 덮개(7)로 덮어져 있다.
투광성판체(1)의 광출사면(1b)에는, 직4각형의 평면형상을 가진 2개의 입사광반사부재(6)이, 상기 투광성판체(1)의 길이방향을 따라서 서로 평행으로 배설되고, 상기 2개의 입사광반사부재(6)에 의해 2개의 입사광반사영역(6A)가 형성되어 있다.
상기 광사출면(1b)에 있어서의 상기 입사광반사부재(6)에 의해 덮어지고 있지 않는 부분에 의해, 2개의 발광영역(5A)가 형성되어 있다.
상기 입사광반사부재(6)으로서는, 상기 입사광반사영역(6A)와 상기 발광영역(5A)가, 투광성판형상체(1)의 폭방향으로 서로가 다르게 배열되도록, 광출사면(1b)위에 배설되어 있다.
입사광반사부재(6)은, 예를들면 도 3에 표시되는 입사광반사부재가 사용되나, 이외에, 도 4에 표시되는 입사광반사부재(6)을 사용할수도 있다.
예 2의 면발광장치에 있어서는, 상기 발광영역(5A)에 있어서의 출사광의 출사각, 상기 입사광반사영역(6A)에 있어서의 재귀반사각, 상기 투광성판체(1)의 내부에 있어서의 상기 광원(2)로부터의 광의 경로 및 상기 입사광반사부재(6)에 있어서의 입사광의 반사경로는, 예 1의 면발광장치의 경우와 마찬가지이기 때문에, 상기 투광성판체(1)에 있어서의 3각홈(1b)의 간격 및 꼭지각 및 상기 입사광반사부재(6)에 있어서의 3각홈(6b)의 꼭지각은, 예 1의 면발광장치와 마찬가지로해서 결정할 수 있다.
예 2의 면발광장치도 또, 도 1의 면발광장치와 마찬가지로, 예를들면, 터널내부에 설치되는 발광유도장치 등에 있어서 사용되며, 도 7에 표시되는 바와같이, 발광영역(5A) 및 입사광반사영역(6A)의 어느 것이나 노면에 평행하게 되도록, 환언하면 수평방향으로 연장하도록 터널의 벽면에 장착할수 있다.
예 2의 면발광장치도, 예 1의 면발광장치와 마찬가지로, 도 7에 표시되는 바와같이 터널의 벽면에 장착된 상태에 있어서는, 상기 터널내부를 통행하는 자동차 및 오토바이 등을 향해서 휘도가 높은 광을 출사할수 있고, 또, 상기 자동차 등의 헤드라이트로부터의 광을 상기 자동차 등을 향해서 재귀반사한다.
예 2의 면발광장치는, 또, 케이스를 가지지 않는 만큼, 예 1의 면발광장치보다도 더 두께를 얇게 할수 있다고 하는 특징을 가진다.
3. 예 3
예 3의 면발광장치는, 예 2의 면발광장치에 있어서, 2열로 배열된 원판형상의 입사광반사부재에 의해서 입사광반사영역이 형성된 면발광장치의 예이다.
예 3의 면발광장치에 있어서는, 도 9에 표시되는 바와같이, 투과성판체(1)의 광출사면(1b)위에, 복수의 원판형상의 입사광반사부재(6)이, 광출사면(1b)의 폭방향으로 일정한 간격을 두고 2열로 배설되어 있다.
예 3의 면발광장치에 있어서는, 상기 입사광반사부재(6)의 각각의 열에 의해, 입사광반사영역(6A)가 형성되고, 광출사면(1)에 있어서의 상기 입사광반사부재(6)의 열의 사이의 부분에 의해, 발광영역(5A)가 형성되고 있다.
예 3의 면발광부재에 있어서의 입사광반사부재(6)의 형상은, 도 9에 표시된 원형의 이외에, 4각형 및 다각형 등도 들수 있다.
상기 입사광반사부재(6)으로서는, 도 3 및 도 4에 표시되는 입사광반사부재와 마찬가지의 입사광반사부재가 특히 바람직하다.
4. 예 4
예 4의 면발광장치에 있어서는, 도 10에 표시되는 바와같이, 예 1의 면발광장치의 구비하는 투광성판체(1)과 거의 마찬가지의 투광성판체(8)과, 도 4에 표시되는 입사광반사부재(6)과 마찬가지의 판형상의 입사광반사부재(9)가, 상기 투광성판체(8) 및 입사광반사부재(9)의 길이방향을 따른 측면에 있어서 엇갈리게 2개씩 접합되고, 전체로서 직4각형의 평면형상을 가진 판형상의 부재인 발광판체(10)을 형성하고 있다. 상기 발광판체(10)에 있어서, 투광성판체(8) 및 입사광반사부재(9)의 짧은 변이, 상기 발광판체(10)의 짧은 변을 형성하고 있다.
상기 투광성판체(8)은, 전체폭에 걸쳐서 3각홈(8a)가 형성되고 있는 이외는, 예 1의 면발광장치에 있어서의 투광성판체(1)과 마찬가지이다.
상기 발광판체(10)에 있어서의 짧은 변을 따른 1쌍의 끝면(10a)에는, 광원(11)이 배설되어 있다. 광원(11)로서는, 예 1의 면발광장치에 있어서의광원(2)와 마찬가지의 발광다이오드 열이 사용되고 있다. 상기 광원(11)은, 예 2의 면발광장치와 마찬가지로, 상기 발광판체(10)에 있어서의 끝면(10a)에 향하는 부분을 제외해서 비투광성의 광원덮개(12)에 의해 덮어져 있다.
상기 투광성판체(8)과 입사광반사부재(9)는, 접착에 의해 접합되어도 되고, 또, 열융착 등에 의해 접합되어도 된다. 또, 상기 발광판체(10)은, 1개의 무색투명 또는 착색투명한 판체로 형성되어도 된다.
예 4의 발광장치에 있어서는, 투광성판체(8)에 있어서의 광출사면(8b)에 의해 발광영역(5A)가 형성되고, 입사광반사부재(9)의 표면에 의해 입사광반사영역(6A)가 형성되어 있다.
예 4의 발광장치에 있어서는, 광원(11)로부터 상기 끝면(10a)를 통해서 상기 발광판체(10)에 도입된 광은, 투광성판체(8)의 이면에 형성된 3각홈(8a)에 의해 반사되고, 상기 투광성판체(8)의 표면에 있어서의 광출사면(8b), 환언하면 발광영역(5A)로부터 상기 투광성판체(8)의 길이방향, 환언하면 발광판체(10)의 길이방향을 따라서 출사각 Φ에 의해 출사된다.
한편, 상기 면발광판체(10)의 길이방향을 따라서 상기 면발광판체(10)에 있어서의 입사광반사영역(6A)를 향해서 특정된 입사각 Ψ에서 입사한 광은, 상기 입사광반사부재(9)에 의해 재귀반사된다.
예 4의 면발광장치도, 터널 등에 있어서의 발광유도장치로서 사용할수 있으며, 도 7에 표시되는 바와같이, 발광영역(5A) 및 입사광반사영역(6A)의 모두가 터널의 벽면을 따라서 수평으로 연장하도록 터널의 벽면에 장착할수 있다.
예 4의 면발광장치는, 예 2의 면발광장치가 가진 특징에 부가해서, 예 2의 면발광장치보다도 더욱 박형으로 할수 있다는 특징을 가진다.
본 발명의 면발광장치는, 발광영역과, 상기 발광영역과 대략 동일한 평면상에 있어서, 상기 발광영역에 대해서 평행으로 연장하는 입사광반사영역을 가진다. 그리고, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역의 모두가, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역의 길이방향을 따라서, 상기 각 영역이 형성하는 면에 직교하는 가상직선에 대해서 경사지게 광을 출사하고, 또 입사광을 재귀(再歸)반사한다.
따라서, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역이 노면에 대해서 평행으로 연장하도록, 상기 면발광장치를 도로의 가장자리 또는 터널의 벽면을 따라서 설치하면, 상기 도로 또는 터널을 통행하는 자동차 또는 오토바이 등을 향해서 상기 발광영역으로부터 광이 출사되어, 상기 자동차 및 오토바이 등의 헤드라이트로부터의 광이 상기 입사광반사영역을 향해서 입사해서 재귀반사된다.
따라서, 본 발명의 면발광장치는, 도로 또는 터널에 설치하였을 때에 교통의 방해가 되는 일은 거의 없다.
또, 본 발명의 면발광장치를 도로 및 터널 등의 발광유도장치에 사용했을 경우에 있어서, 전선이 단선하는 등 해서 발광영역이 발광하지 않했을 때에도, 입사광반사영역에 있어서는 자동차 및 오토바이 등의 헤드라이트로부터의 광이 재귀반사되기 때문에, 발광유도 장치로서의 기능을 상실하는 일이 없다.

Claims (11)

1 이상의, 대략 평면형상을 한 길이가 긴 발광영역과, 상기 발광영역과 대략 동일 평면상에 있어서, 상기 발광영역에 인접하고, 또한 상기 발광영역에 대해서 평행으로 연장하는 1 이상의 입사광반사영역을 가지고,
상기 발광영역은, 상기 발광영역의 길이방향을 따라서, 상기 발광영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향으로 광을 출사하는 기능을 가지고,
상기 입사광반사영역은, 상기 입사광반상영역의 길이 방향을 따라서, 상기 입사광반사영역에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 특정한 방향으로부터 입사한 입사광을, 상기 입사광의 입사방향을 향해서 반사시키는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 면발광장치.
제 1항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역을 2개 이상 가지고, 상기 발광영역은, 서로 평행으로 연장하는 면발광장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 입사광반사영역을 2이상 가지고, 상기 입사광반사영역은, 서로 평행으로 연장하는 면발광장치.
제 1항∼제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역 및 입사광반사영역을 모두 2이상 가지고, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역은, 상기 발광영역 및 상기 입사광반사영역의 폭방향을 따라서 서로 다르게 배열되어서 이루어진 면발광장치.
제 1항∼제 4항의 어느 한 항에 있어서, 투광성을 가진 투광성판체와, 상기 투광성판체의 끝면을 따라서 배치되고, 상기 끝면으로부터 상기 투광성판체의 내부에 광을 도입하는 광원과, 상기 투광성판체의 한쪽의 면에 형성된 광출사면과, 상기 광원으로부터 상기 투광성판체에 도입된 광을 상기 광출사면에 직교하는 가상직선에 대해서 경사진 방향으로 출사시키는 부분의, 상기 투광성판체에 있어서의 상기 광출사면과는 반대쪽의 면에 형성된 도입광반사면을 가진 면발광체를 구비하여 이루어지고, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역은, 상기 면발광체에 있어서의 광출사면으로부터 출사된 광을 투과시키는 면발광장치.
제 5항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역은, 상기 청구항 5에 기재된 면발광체가 구비하는 광출사면으로부터 출사한 광을 투과하는 출사광투과창에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치.
제 5항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역은, 상기 청구항 5에 기재된 면발광체가 구비하는 광출사면의 적어도 일부를 점유해서 이루어진 면발광장치.
제 1항∼제 7항의 어느 한 항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 입사광반사영역은, 상기 입사광을 반사하는 입사광반사영역을 구비하고, 판형상 또는 시트형상의 형태를 가진 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치.
제 8항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 입사광반사영역은, 청구항 1에 기재된 발광영역을 따라서 배설된 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치.
제 9항에 있어서, 상기 청구항 1에 기재된 입사광반사영역은, 상기 청구항 1 기재된 발광영역을 따라서 배치된 복수의 입사광반사부재에 의해서 형성되어서 이루어진 면발광장치.
청구항 1∼10의 어느 한 항에 기재된 면발광장치를 구비해서 이루어지고, 상기 청구항 1에 기재된 발광영역 및 입사광반사영역의 모두가, 대략 수평방향으로 연장해서 이루어진 것을 특징으로 하는 발광유도장치.
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