KR20020001858A - 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판 - Google Patents

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브리제체릴에이.
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캐롤린 에이. 베이츠
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Abstract

본 발명은 콤팩트하고 저보수형인 후방 발광식 조명 신호판(10), 보다 상세하게는 차량용으로 적절한 후방 발광식 신호판에 관한 것이다. 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판(10)은 하우징(12)과, 광 파이버(20)에 광을 공급하기에 적절한 광원(30)과, 적어도 하나의 측광 발산 파이버(20)를 포함한다. 하우징(12)은 신호판 정면(14)과, 배면(19)을 포함한 내부면(16, 18)을 갖고 있다. 신호판 정면(14)은 광을 확산되게 투과시키는 조명 영역을 갖는다. 배면(19)은 신호판 정면(14)으로부터 소정 깊이에 위치된다. 하나 이상의 측광 발산 파이버(20)는 광원(30)으로부터 나온 광을 수광하도록 연결되며, 신호판 정면(14)으로 직진하는 측광 발산 파이버(들)(20)로부터 발산된 광의 양을 제한하기 위해 하우징(12) 내에 장착된다.

Description

깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판{SHALLOW DEPTH BACK LIT ILLUMINATED SIGNAGE}
조명 신호판은 여러 도시의 모든 곳에서 사용되고 있다. 신호판은 관찰자에게 교육, 오락, 정보 또는 경고를 제공할 수 있다. 신호판은 가깝거나 멀리서 관찰할 수 있도록 설계될 수 있다. 조명은 관찰자가 특히 어둑하게 밝은 낮이나 밤 중에도 메시지를 볼 수 있도록 하기 위해 제공된다. 전등은 동력 공급을 위한 에너지를 필요로 한다. 오늘날의 도시는 동력을 쉽게 제공할 수 있지만, 에너지 구입자들은 항상 더 효율적인 동력의 배달과 더 효율적인 동력의 취급을 추구하고 있다. 조명 신호판에 동력을 공급하는 데 요구되는 에너지는 경제적인 그리고 환경적인 이유로 해서 허비되어서는 안된다. 조명 신호판은 "전방 발광식"(또는 프론트 리트, front lit)이거나 "후방 발광식"일 수 있다. 전방 발광식은 통상적으로 광이 신호판의 주연으로부터 신호판으로 비스듬하게 비춰지는 광고판이나 다른 표시판과 같은 신호판을 포함한다. 후방 발광식은 통상적으로 반투명면을 갖고 있어서, 반투명면을 통해서 조명이 보여지고 그 위에 메시지나 화상이 위치된다. 반투명면으로부터 발산되는 광이 갖는 균일성은 중요하다. 종종 반투명면은 관찰자가 신호판 하우징 내의 선형 광원이나 광점을 분간할 수 있는 경우를 줄이기 위해 광을 확산시키는 몇몇 소자를 포함한다. 통상적으로 오늘날 후방 발광식 신호판 정면의 투과율은 20 % 내지 40 % 사이인데, 이는 고도로 반사성인 신호판 공동의 중요성을 강조하고 있다. 화이트 페인트는 이런 신호판의 내측 공동면을 반사성으로 만들기 위해 사용되어 왔다.
조명 신호판은 다양한 광원을 가진 많은 형상으로 제조되어 왔다. 조명 신호판은 빌딩이나 차량, 입간판 또는 다른 장치나 설비의 일부에 합체되거나 이들 위의 고정물로서 장착되어 왔다. 신호판의 조명이 켜질 때마다, 사용된 동력은 허비되어서는 안된다. 조명 신호판은 많은 기하학적 형상을 갖는다. 예정 메시지를 전달하기 위한 복잡한 구조의 주연 형상을 갖는 조명 신호판은 예정 메시지가 주연부 내에 있는 유클리드 기하학에 의존하는 조명 신호판과는 전적으로 다른 유형의 신호판이다. 산업계에서, 전자와 같은 유형의 신호판은 "채널 레터(channel letter)"라고 지칭되고 있고, 일반적으로는 "복잡 형상(complex shape) 조명 신호판"으로 지칭되고 있다. 또한, 후자는 신호판의 주연부가 전달되는 메시지와 무관하기 때문에 "신호 캐비넷(sign cabinet)"으로 지칭되고 있다. 신호 캐비넷의 비제한적인 예는 직사각형, 계란형, 원형, 타원형 및 다른 유클리드 기하학적 형상을 포함한다. 복잡 형상 조명 신호판의 비제한적인 예는 문자, 프로파일, 실루엣, 캐릭터 또는 사용자가 요구하는 광고, 교육, 경고 등을 돕는 다른 형상을 포함한다.
하나의 특별한 응용예로서, 형광 조명으로 후방 발광된 신호 캐비넷 유형의 조명 신호판이 트랙터 트레일러 트럭 상에서 방풍 유리 위의 트럭 캡(cab) 전방에 장착되어 왔다. 이런 신호판은 통상적으로 30 ㎝(12 in) 이상의 깊이와 약 2 m(6.5 ft)의 폭과 약 50 ㎝(20 in)의 높이를 갖는다. 대부분의 차량에서와 같이, 이런 트럭의 캡 내의 내부 캐빈 공간은 제한되어 있다. 따라서, 이 공간을 가능한 가장 효율적인 방식으로 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 신호판의 깊이(예컨대, 30 ㎝ 이상) 때문에, 너무 많은 유용한 내부 캐빈 공간이 이런 조명판을 수용하기 위해서 사용되어야만 했다. 이런 종래의 트럭 신호판에서의 문제점은 신호판을 보수하는 것에 관련된 것이다. 이들 트럭 신호판의 캐비넷 부분은 트럭의 캡 본체와 일체로 되어 있다. 또한, 주변 환경으로부터 후방 발광식 트럭 신호판 내부의 형광 전구나 밸러스트(ballast)를 보호하기 위해서, 통상적으로 신호판의 정면은, 예컨대 러버 링 가스킷을 사용해서 소정 위치에 밀봉되어 있다. 결국, 타서 끊어진 전구와 닳아 버린 밸러스트를 교체하는 작업은 시간 소모적이고 비용이 든다.
따라서, 특히 두께(즉, 깊이)가 보다 콤팩트하며, 광 파이버를 사용하고 광 파이버(들)로부터 나온 광을 난반사시키는 저보수형 조명 신호판이 요구되고 있다. 보다 상세하게는, 본 발명은 두께가 콤팩트하고(즉 깊이가 얇음) 보수가 거의 필요없는 조명 신호판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 차량(예컨대, 자동차)용으로 적절한 조명 신호판에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 광 파이버(들)를 사용해서 조명되고 광 파이버(들)로부터 나온 광을 난반사(확산 반사, diffuse reflection)시키는 후방 발광식(백 리트, back lit) 신호판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 두께가 콤팩트하고(즉, 깊이가 얕고) 보수가 필요없는 조명 신호판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 차량(예컨대, 자동차)용으로 적절한 조명 신호판에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이들 신호판의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 신호판의 부분 절단 사시도이다.
도2는 본 발명의 신호판을 장착한 중형 트럭의 부분 절단 사시도이다.
도3은 도2의 중형 트럭에 장착 가능한 본 발명의 다른 신호판의 평면도이다.
도4는 도2의 트럭에 장착된 신호판의 하우징과 광 파이버의 단면도이다.
도5a 및 도5b는 본 발명의 신호판에 사용될 수 있는 두 개의 측광 파이버의 단면도이다.
조명 신호판 기술 분야에서 요구하는 것은 특히 두께(즉, 복귀 깊이)가 보다 콤팩트하고 저보수형 후방 발광식 조명 신호판, 특히 차량(예를 들어, 자동차, 버스, 트럭, 기차, 비행기, 선박 및 항공기)용으로 적절한 후방 발광식 신호판이다.
본 발명의 일 태양은 하우징과, 광원과, 적어도 하나의 측광 발산 파이버를 포함하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판이다. 하우징은 신호판 정면과, 배면을 포함하는 내부면을 갖는다. 신호판 정면은 하우징 내측으로부터의 광을 하우징의 외부로 확산되게 투과시키는 조명 영역(즉, 조명될 신호판 정면 영역)을 갖는다. 내부면의 전부는 아니더라도 적어도 일부, 그리고 양호하게는 대부분은 신호판에 휘도 균일성을 제공하기에 충분한 난반사성을 갖는다. 양호하게는, 또한 내부면은 신호판에 대한 휘도 효율성(즉, 파이버에서 발산된 광량에 대한 신호판으로부터 투과된 광량의 비율)을 제공하기에 충분한 난반사성을 갖는다. 배면은 신호판으로부터 소정 깊이에 위치되며, 신호판은 큰 화면비(또는 가로세로비)를 갖는다.
광원은 광 파이버에 광을 공급하기에 적절한 것이다. 바람직하게는, 광원은 하우징의 외측에 위치되지만 파이버의 효율성을 좋지 않게 손실시킬(즉, 적절하게 작동하기 위해 상당히 많은 동력을 요구할) 정도로 멀리 있지 않다. 하나 이상의 측광 발산 파이버가 광원으로부터의 광을 수광하도록 연결되며 신호판 정면으로 직진하는(즉, 신호판 정면으로 진행하기 전에 난반사면으로부터 적어도 한번도 반사되지 않는) 파이버(들)로부터 발산된 광의 양을 크게 제한하기 위해 하우징 내에 장착된다. 이들 파이버의 유형은 강성이거나 가요성일 수 있다.
신호판 정면으로 직진하는 발산된 광의 양은 신호판 정면 상에 (정상 콘트라스트 민감도에서) 가시적으로 명백하고 바람직하지 않거나 좋지 않은 "핫 스폿(hot spot)"이 있을 때 크게 제한되는 것으로 여겨진다. 발산된 광이 신호판 정면으로 이와 같이 직진하는 것을 방지하기 위해, 측광 파이버(들)는 바람직하게는 하우징의 내부면 상에 위치되며, 이때 광은 배면이나 내부면의 다른 부분으로의 입사를 허용하면서 발산된 광이 신호판 정면에 대체로 평행한 방향으로 진행하는 충분히 좁은 각분포(예컨대, 5 내지 20도)로 파이버(들)로부터 발광된다.
내부면의 난반사성 부분은 양호하게는, 예컨대 접착제와 같은 것에 의해 하우징의 내측에 부착된 필름이나 시트이다. 또한, 바람직하게는 배면은 난반사성이고 신호판 정면에 대해 오목한 곡률을 가질 수 있다. 신호판은 양호하게는 신호 캐비넷이고 차량에 장착 가능한 하우징을 가질 수 있다.
"광을 확산되게 투과시키는" 신호판 정면은 투과된 광을 산란시키는 것이며, 양호하게는 신호판 정면에 휘도와 요구되는 정도의 휘도 균일성을 제공하기 위해 낮은 광 흡수율을 갖고 광투과도와 반사율 사이에서 적절한 균형을 보이는 것이다.
"화면비"가 큰 곳은 신호판 정면의 조명 영역이 신호판 정면과 배면 사이의 길이나 깊이보다 크다. 통상적으로, 깊이는 하우징의 주요 치수보다 사실상 작다.
"필름"이란 신호판 하우징에 접촉시키기 전의 얇은 가요성 시트를 의미한다.
"난반사성" 표면이란 반영면(정반사체)이 됨이 없이 반사성을 갖는 표면을 의미한다. "반사성"이란 미국 재료 시험 학회에 의해 설립된 산업 표준인 에이에스티엠(ASTM) 이(E)1164-94에서 표현한 명사인 "반사"의 형용사이다.
"휘도 균일성"이란 반투명면으로부터 발산되는 광의 발기가 표면 상의 여러 위치에서 사실상 균일한 것을 의미하며, 결국 신호판 하우징 내의 광원의 위치를 거의 알 수 없는 신호판을 제공하게 된다.
"핫 스폿"이란 식별 가능하게 높은 발기를 갖는 신호판 정면 상의 영역을 의미하며, 통상적으로 반사되지 않고 확산되지 않은 광이 신호판 정면으로 직진함으로써 발생한다.
본 발명의 다른 태양에서, 상술한 신호판을 포함하는 차량이 제공된다. 차량은 예컨대 트럭과 같은 자동차일 수 있다. 차량은 바람직하게는 외부면과 내부 캐빈 공간을 구비한 캡을 가진 트럭일 수 있으며, 이 때 신호판은 깊이를 갖고 있고 신호판 정면이 외부면과 대략 같은 높이가 되고 하우징이 내부 캐빈 공간으로 연장된다 하더라도 아주 조금 연장되도록 캡에 장착된다. 통상적으로 내부 캐빈의 경계는 헤드 라이너에 의해 적어도 어느 정도 한정된다. 하우징의 배면은 바람직하게는 헤드 라이너 너머로 연장되지 않는다. 양호하게는, 하우징의 크기는 트럭 캡의 외부와 헤드 라이너 사이에 끼워지도록 되어 있다.
차량에 사용하기 위한 본 발명의 신호판은 에너지 효율성이 있으며 차량의 종래의 동력 발생 시스템(예컨대, 배터리)과 별개의 동력 공급원을 필요로 하지 않는다. 본 발명은 또한 환경 친화적으로 제조될 수 있다. 본 발명에서는 몇몇 형광 전등 내의 수은과 같은 예컨대 중금속을 함유할 수 있는 형광 전등 시스템에서와 같은 폐기물 문제가 없다.
본 발명의 다른 태양에서, 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판이 제공된다. 비조립 상태의 후방 발광식 조명 신호판은 하우징을 형성하기 위해 조립될 수 있는 신호판 정면 패널 및 적어도 하나의 내부 공간 패널과, 광 파이버에 광을 공급하기 위한 광원과, 적어도 하나의 측광 발산 파이버를 포함한다. 신호판 정면 패널은 광을 확산되게 투과시키는 조명 영역과, 하우징을 형성하기 위해 조립될 수 있는 적어도 하나의 내부면 패널을 갖는다. 하우징의 내부면은 형성된 단일 패널이거나 조립될 수 있는 다중 패널일 수 있다. 신호판은 여러 개의 편부뿐만 아니라 (예컨대, 밀봉된) 단일 구조물로도 제공될 수 있다. 하우징을 형성하기 위해 조립될 때, 내부면 패널(들)은 배면을 포함하는 하우징의 내부면을 형성하며, 내부면의 적어도 일부는 조립된 신호판에 휘도 균일성을 제공하기에 충분한 난반사성을 가지며, 배면은 신호판 정면으로부터 어느 정도의 깊이에 위치되고, 조명 영역은 깊이에 비해 크다. 측광 발산 파이버는 광원으로부터의 광을 수광하기 위해 연결 가능하며, 신호판 정면으로 직진하는 파이버로부터 발산된 광의 양을 크게 제한하기 위해 조립된 하우징 내에 장착 가능하다.
내부면의 난반사도는 적어도 하나의 내부면 패널에 사전 부착되거나 분리되어 있지만 이에 부착 가능한 적어도 하나의 난반사성 필름에 의해 제공될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 내부면 패널은 복수개의 내부면 패널일 수 있고 내부면의 난반사도는 복수개의 난반사성 필름에 의해 제공될 수 있고, 이때 각각의 필름은 적어도 하나의 내부면 패널에 사전 부착되거나 분리되어 있지만 이에 부착 가능하다.
바람직하게는 복수개의 내부면 패널이 사용되며, 배면은 적어도 두 개의 내부면 패널에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 태양에서, 비조립 상태의 신호판은 패키지 키트 형태로 제공된다.
하우징의 내부면의 난반사성 부분은 광원으로부터의 루멘(lumen) 또는 확산 패널 또는 하우징(광 캐비넷)의 측면이나 배면으로부터 뒤로 반사되는 광의 루멘을 포획해서 이런 광을 관찰자에게 다시 향하게 함으로써, 신호판 정면의 반투명면 상에 휘도 균일성을 제공한다.
전체 내부면의 난반사도는 바람직하게는 550 ㎚의 파장에서 ASTM E1164-94를 사용해서 측정한 바에 따르면, 적어도 80 %, 양호하게는 적어도 약 90 %, 보다 양호하게는 적어도 약 92 %, 그리고 보다 양호하게는 적어도 약 94 %이다.
필름의 반사율은 신호판 구조물 분야의 당업자의 필요에 따라 개선된 휘도 균일성뿐만 아니라 원하는 동력 소모 저감을 제공하기 위해 제어될 수 있다. 휘도 균일성의 개선은 신호판에 제공되는 동력을 크게 저감할 수 있다. 따라서, 신호판의 용도와 심미성 모두가 본 발명에 의해 개선될 수 있다.
비록 본 발명은 본 명세서에서 특정 실시예와 관련해서 설명되고 있지만, 기술 분야의 당업자들은 발명의 정신에서 벗어나지 않고도 다양한 개조, 재배열 및 치환이 이루어 질 수 있음을 명백히 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 오직 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다.
이하에서는 본 발명의 여러 개의 신호판에 대해 설명하기로 한다. 이들 신호판은 동일하거나 적어도 유사한 구성 요소들을 포함하기 때문에, 본 명세서에서는 이런 구성 요소들에 대해서 반복해서 설명하지 않기로 하고 동일한 인용 부호를 사용해서 나타내기로 한다.
도1을 참조하면, 본 발명의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판(10)은 일반적으로 신호판 정면(14) 및 하나 이상의 내부면(16, 18, 19)을 갖는 하우징(12)을 포함한다. 신호판 정면(14)은 하우징(12) 내측으로부터의 광을 하우징(12)으로부터 확산되게 투과시키는 조명 영역을 갖는다. 캐비넷형 신호판(10)에서, 화상은 통상 신호판 정면(14) 상에 있게 된다. 직사각형 형상의 하우징(12)으로 인해, 내부면(들)은 (수평한) 상부면 및 바닥면인 내부면(16)과, 두 개의 (예컨대, 수직한) 측면인 내부면(18)과, (예컨대, 수직한) 배면인 내부면(19)을 포함할 수 있다. 신호판 정면(14)의 조명 영역은 신호판 정면(14)과 배면(19) 사이의 거리 또는 깊이에 비해 크다. 조명 신호판(10)에서, 신호판 정면(14)과 배면(19) 사이의 깊이는 측면(18)들 사이의 거리 또는 깊이와 상면 및 바닥면(16) 사이의 거리 또는 높이보다 작다.
하우징(12)의 내부의 적어도 일부는 신호판(10)에 요구되는 전체 휘도 효율성 및 균일성을 제공하기에 충분할 정도의 난반사성을 갖는다. 내부면(16, 18, 19)의 난반사성 부분은 내부면(16, 18, 19)에 대응하는 하우징 패널의 내측면에 (예컨대, 적절한 접착제, 기계 체결물 등에 의해) 부착된 난반사성 필름이나 시트에 의해 제공된다. 기계적 체결물의 비제한적인 예는 3M 콤패니에서 제조한 스카치메이트(Scotchmate(등록 상표)) 및 듀얼 로크(Dual Lock(등록 상표)) 체결 시스템을 포함한다. 이들 하우징 패널은, 예컨대 알루미늄, 강철, 플라스틱, 목재, 파티클 보드(partical board) 등과 같이 저렴하고 내열성이 있는 다양한 재료 중 어떤 것으로도 제조될 수 있다. 내부면의 난반사성 영역이 클 수록 광 파이버(들)로부터의 광의 루멘을 더 효율적으로 사용할 수 있기 때문에, 내부면(16, 18, 19) 각각의 모든 영역은 양호하게는 난반사성을 갖는다. 즉, 흡수 손실되는 광의 양은 작다. 이하에서는 이런 난반사성 필름,시트 및 다른 수단에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
적어도 하나의 측광 발산 파이버(20)는 신호판 정면(14)으로 직진하는 파이버에서 발산된 광의 양을 크게 제한하고 신호판 정면(14)으로 진행하기 전에 난반사면(예컨대, 내부면(16, 18 및/또는 19))으로부터 적어도 한번 반사된 파이버로부터 발산된 광의 양을 최대화하도록 하우징의 내부에 배열된다. 발산된 광이 이와같이 신호판 정면(14)으로 직진하는 것을 방지하기 위해, 측광 파이버(들)(20)는 바람직하게는 하우징(12)의 내부면 상에 위치되며, 이때 광은 타겟 표면(즉, 배면(19)이나 다른 내부면들)으로의 제1 입사를 허용하면서 발산된 광이 신호판 정면(14)에 대체로 평행한 방향으로 진행하는 충분히 좁은 각분포(예컨대, 5 내지 20도)에서 측광 파이버(들)(20)로부터 발광된다. 또한, 측광 파이버(들)(20)는 바람직하게는 발산된 광이 하우징(12)의 폭에 비해 내부면으로부터 반사되기 전에 짧은 진행 거리를 갖도록 바닥면 및/또는 상부면(16)을 따라 장착될 수도 있다. 광 파이버와 타겟 표면 사이의 거리가 짧아질 때, 발산된 광의 각분포는 증가할 수 있다. 이하에서는 예시적인 측광 파이버에 대해 설명하기로 한다.
측광 파이버(20)에 광을 공급하기 위한 광원(30)은 하우징(12)의 외측에 위치되지만 파이버의 효율성을 크게 떨어 뜨릴 정도로 하우징(12)으로부터 멀리 위치하지 않는다. 측광 파이버(20)의 자유 단부는 광원(30)으로 삽입되어 있다. 이하에서는 예시적인 광원(30)과 측광 파이버(20)와의 연결에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 특정한 캐비넷식 신호판(40)은, 예컨대 클래스 7 및 클래스 8 중형 트럭과 같은 중형 트럭의 방풍 유리 위의 트럭 캡(42)의 전방에 장착 가능하다. 신호판(40)은 측광 파이버(20)와, 광원(30)과, 예컨대 자동차용 프로스트 글래스 구조로 된 신호판 정면(44)을 갖는 하우징(46)(이하에서 도4를 참조해서 상세히 설명함)을 포함한다. 신호판 정면(44)은, 예컨대 러버 링 가스킷(48)을 사용해서 적소에 밀봉되어 있다. 도2의 신호판 정면(44)은 화상(50)자체가 아니라 배경을 조명하도록 설계된 화상(50)(예컨대, 문자)을 갖는다. 선택 사항으로서, 배경이 아니라 화상(50) 자체를 조명하도록 설계된 화상을 갖는 다른 신호판 정면(44a)이 사용될 수 있다.
신호판(40)의 하우징(46)은, 예컨대 약 55 ㎜(2 in)의 깊이와 약 2 m(6.5 ft)의 폭과 약 50 ㎝(20 in)의 높이를 갖는다. 이런 트럭에 사용된 종래의 신호판은 30 ㎝(12 in) 이상의 깊이를 갖는다. 신호판(40)은 그 깊이가 얕기 때문에 이런 트럭의 캡(42) 내의 내부 캐빈 공간을 아주 적게 사용한다. 결국, 충분히 넓은 캐빈 공간이 사용될 수 있게 되어서, 예컨대 트럭 운전자에게 저장 선반(52)과 같은 다른 유용한 공간을 제공하게 된다. 부가적인 캐빈 공간이 갖는 이런 장점은 다른 차량에서도 실현될 수 있다.
도4를 참조하면, 신호판(40)의 하우징(46)은 배면인 내부면(19)과, 상면 및 바닥면인 내부면(16)과, 측면인 두 개의 내부면(도시 안됨)을 갖는다. 하우징(46)의 배면(19)은 바람직하게는 약 72 ㎝(29.57 in)의 곡률 반경(R)을 갖는다. 하우징(46)의 배면(19)은 선택적으로는 편평하고 (가상선으로 도시된) 신호판 정면(44)에 평행하다. 이런 얕은 깊이(5.5 ㎝) 때문에, 하우징(46)은 트럭 캡(42)의 외부와 헤드 라이너(54) 사이의 공간에 장착될 수 있다. 또한, 신호판(40)은 측광 파이버(20)에 의해 조명되고 광원(30)은 하우징(46)의 (예컨대, 저장 선반(52) 상에 장착된) 외측에 위치되기 때문에, 종래의 후방 발광 트럭 신호판을 보수하는 것과 관련된 문제가 발생하지 않을 수 있다. 하우징(46) 내측의 측광 파이버(20)를 손 댈 필요가 없으며 광원(30)은 일상적인 보수 및 수리를 위해 손쉽게 손댈 수 있도록 제조될 수 있다.
예
측광 파이버
많은 유형의 측광 파이버가 본 발명의 물품에 사용될 수 있다. 특히 적절한 광 파이버는 중합성 재료로 제조되며, 3M 콤패니(미네소타주, 세인트 폴(Saint Paul)), 루멘나이트 인터내셔널, 인크.(Lumenyte International, Inc.)(캘리포니아주, 코스타 메사(Costa Mesa)), 파이버스타즈, 인크(Fiberstars, Inc.)(캘리포니아주, 프레몬트(Fremont)), 브리지스톤 코.(Bridgestone Corp.)(일본, 도쿄), 롬 앤 헤스 코.(Rohm and Hass Co.)(펜실베니아주, 필라델피아), 및 미쯔비시 레이온 코., 엘티디(Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)(일본, 도쿄)와 같은 하나 이상의 공급원에서 제조하여 판매하고 있다.
도5a 및 도5b를 참조하면, 측광 파이버(60)는 고굴절율 코어(61)와, 자켓(64) 내에 놓인 저굴절율 클래딩(62)을 포함하고, 자켓과 저굴절율 클래딩 사이에는 난반사성 시트 재료로 된 스트립(66)이 배치되어 있다. 도5a는 원형 설계를 보여주고 있으며 도5b는 직사각형 설계를 보여주고 있다. 다른 형상과 구조도 마찬가지로 사용될 수 있다. "측광"은 측광 파이버(60) 내의 확산광 또는 직사광 추출 구조물에 의해 측광 파이버(60)로부터 선택적으로 추출될 수 있다. 직사광 추출이 사용된다면, 산란광은 양호하게는 난반사성 시트 재료로 된 스트립(66) 쪽으로 향하게 된다. 측광 파이버(60)가 본 명세서에서 인용된 미국 특허제5,432,876(아펠돈(Appeldorn) 등)에 개시된 바와 같은 코어(61)와 클래딩(62)(즉 노치 형성된 측면 추출)에 형성되면, 노치(67)들은 난반사성 스트립(66)에 대면하고 확장된 광은 스트립(66)으로부터 멀리 향하게 된다.
측광 파이버 내에서 최대량의 광은 광원에 바로 인접한 추출에 유용하다. 감소하는 양의 광은 광이 이미 추출되었기 때문에 코어의 아래에서 유용하다. 따라서, 선별된 추출은 양호하게는 최소량의 광 추출은 광원에 가장 가까운 곳에서 발생하고 최대량의 광 추출은 광원으로부터 가장 먼 곳에서 발생하도록 수행된다. 노치들은 이런 선별 추출을 발생시키도록 이격되어 있다.
수용 가능한 결과를 발생시키는 측광 파이버의 예들은 다음과 같다.
(1) 미네소타주 세인트 폴에 소재한 3M 콤패니에서 제조하여 판매하는 카탈로그 번호 7725-20 및 3630-20인, 시트 재료로 된 1 ㎜ 폭 화이트 스카치칼(Scotchcal(등록상표)) 비닐 스트립을 갖는 12 ㎜ 광 파이버
(2) 캘리포니아주, 코스타 메사 소재의 루멘나이트 인터내셔널, 인크에서 제조하여 판매하는 노치형 측면 추출물을 갖는 12 ㎜ 광 파이버.
난반사성 필름 또는 시트
난반사는 입사하는 방사 에너지가 거시적인 난반사 시트 재료 표면에 대해 이루는 각도에 관계없이 소정 범위 각도에 걸쳐 반사성을 갖는 휘도를 제공한다. 난반사성 필름 또는 시트의 이런 성질은 이와 같은 재료가 아주 고도의 직사광을 반사시키고 조명 영역에 확산광을 제공하는 데 사용될 수 있도록 한다.
예컨대, 압축된 케이크, 세라믹 타일 또는 불투명 글래스 형상의 화이트 무기 안료를 포함하는 다양한 난반사성 재료가 공지되어 있다. 이들 재료는 고가이고 딱딱하고 부숴지기가 쉽다.
난반사성 시트 재료는 입자들과, 주변 매트릭스와, 예컨대 신장에 의해 생성되거나 거대화된 공기 충전된 공동에서의 굴절율 차이로 인해 난반사성을 갖는 미세 공동 입자 충전 시트를 포함한다. 또한, 예컨대 시트 형상으로 제조된 소결된 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 제조된 미소 다공재도 또한 난반사성 재료로서의 역할을 할 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 양호한 난반사성 시트 재료는 550 ㎚의 파장에서 ASTM E 1164-94를 사용해서 측정된, 적어도 약 90 %, 양호하게는 적어도 약 92 %, 그리고 보다 양호하게는 적어도 약 94 %의 반사율을 갖는 모든 시트 재료를 포함한다. 다음에 제한되는 것은 아니지만, 본 발명에 유용한 특별한 시트 재료는, 미국 특허 제5,596,450호에 개시된 바와 같이 소결된 폴리(테트라플루오로에틸렌)와, 유럽 특허 출원 제724,181호에 개시된 바와 같은 충전된 폴리올레핀 반응성 시트와, 미국 특허 출원 제5,672,409호에 개시된 바와 같은 양축 신장 화이트 폴리에스테르 적층 필름과, (델러웨어주 윌밍톤의 듀퐁 코(DuPont Co.)에서 제조한) 티벡(Tyvek(등록 상표)) 부직포 폴리에틸렌 섬유와, (델러웨어주 윌밍톤의 아이시아이(ICI) 플라스틱스에서 제조한) 멜리넥스(등록상표(Melinex)) 티타니아-충전 미세 공동 폴리에틸렌 테레프탈레이트와, (카탈로그 번호 7725-20 및 3630-20인 미네소타주 세인트 폴의 3M 콤패니에서 제조한) 스카치칼(등록상표) 비닐 시트 재료와, 94 % 내지95 %의 평균 난반사성을 갖는 (미네소타주 세인트 폴의 3M 콤패니에서 제조한) 화이트 비닐 필름 제VS8480호와, (코네티컷주 사우스 윈저(Windsor)의 게베르(Geber) 싸이언티픽 인크에서 제조한) 게베르(등록상표) 카탈로그 번호 220-20 및 230-20와 같은 다른 화이트 필름과, (일본 오오사카의 스미토모(Smitomo) 일렉트릭 인더스트리즈에서 제조한) 포레플론(Poreflon(등록상표))-품종 폴리테트라플루오로에틸렌 시트 재료 페이퍼형 합성 폴리(에틸렌 테레프탈레이트(PET)) 시트 재료와, 시트 재료가 요구되는 반사성을 보이는 한 유사한 미소 다공 시트 재료 또는 충전 시트 재료들을 포함한다.
다른 특별한 적절한 난반사성 시트 재료는 미국 특허 제4,539,251호, 제4,726,989호 및 제4,867,881호에서 개시된 바와 같은 TIPS 시트 재료로 지칭될 수 있는, 본 명세서에서 인용되어 합체된 미소 다공 폴리올레핀 재료를 포함한다. TIPS란 "열적으로 유도된 상 분리(thermally induced phase separation)"를 의미한다. TIPS 시트 재료는 통상적으로 인접한 셀들이 상호 연통하는 세공 네트워크를 제공하기 위해 통로에 의해 상호 연결된 복수개의 셀을 갖는 열가소성 중합성 구조를 포함한다. 이 구조는 적어도 일 방향으로 배향되어 있다. 열가소성 중합성 구조는 사실상 균일할 수 있으며 다공 구조는 내부 구배를 보일 수 있다. 셀은 통상적으로 섬유성, 레이스 모양 또는 반연속성 경계로 둘러싸인 비어있는 공간을 포함한다.
미소 다공성 TIPS 시트 재료는 올레핀성 응축 및 산화 중합체를 포함하는 공지된 열가소성 중합체로부터 마련될 수 있다. 대표적인 올레핀성 중합체는 고밀도및 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 중합체, 부타디엔 함유 중합체 및 폴리(메틸 메트아크릴레이트)와 같은 아크릴레이트 함유 중합체를 포함한다. 응축 중합체는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 및 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT)와 같은 폴리에시테르와; 나일론(등록상표) 6, 나일론 11, 나일론 13 및 나일론 66과 같은 폴리아미드와; 폴리카보네이트와; 폴리술폰을 포함한다. 폴리(페닐렌 옥사이드)는 TIPS 시트 재료를 형성할 수 있는 대표적인 산화 중합체이다. 상술한 열가소성 중합체의 혼합물도 사용될 수 있다. 양호하게는, 본 발명에 유용한 TIPS 시트 재료는 폴리올레핀, 보다 양호하게는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 그리고 보다 양호하게는 폴리프로필렌을 포함한다.
이런 난반사성은, 예컨대 화이트 입자, 비양립성 중합체 혼합물, 폴리올레핀 다층 필름으로 충전된 폴리올리핀 필름과; 미소 공동 폴리올레핀 및 폴리에스테르 필름과; 풀루오르화 폴리올레핀 필름과; 화이트 입자로 충전된 비닐 클롤라이드 중합성 필름과; 화이트 입자로 충전된 아크릴 필름과; 에틸렌 비닐 아세테이트 필름으로 공동 압출된 폴리올레핀 필름과; 이들의 조합물과 같은 같은 다양한 필름을 사용해서 얻어질 수도 있다.
수용 가능한 결과를 발생시키는 난반사성 필름의 예들은 다음과 같다.
(1) 상술하고 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 콤패니에서 제조한 대략 97 %의 평균 난반사도를 갖는 화이트 TIPS 필름
(2) 94 내지 95 %의 평균 난반사도를 갖는 제VS8480번인 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 콤패니에서 제조한 화이트 비닐 필름
확산식 투과성 신호판 정면
수용 가능한 결과를 발생시키는 확산식 투과성 신호판 정면의 예들은 다음과 같다.
(1) TiO2를 함유하고 6.4 ㎜의 두께를 갖는 상업상 판매되는 PMMA {폴리(메틸 메트아크릴레이트} 시트
(2) 성형된 PMMA 신호판 정면
(3) 프로스트형 자동차 등급 적층 글래스
(4) 미네소타주 세인트 폴의 3M 콤패니에서 제조한 3M 3635 필름을 구비한 클리어 성형된 PMMA. 화이트 확산 투과성 필름이 내부면에 적용됨
(5) 내부면에 3M 3635 필름이 적용된 투명 글래스도 사용 가능.
광원
광원 또는 조명기는, 예컨대 12 ㎜ 직경 광 파이버인 조명 장치이다. 이것은 광원으로서 정초점을 갖는 임의의 MR-16 할로겐 영사기 전구 및 반사기 조합(램프)과, (필요할 때) 강제 대류 냉각을 위한 임의의 2.4 ×2.4 인치 상자형 선풍기를 수용할 수 있다. 주요 예정 용도는 동력이 가용 외부 동력원의 전압과 일치하는 램프와, 전압 및 전류 형태가 외부 동력의 전압 및 전류 형태와 일치하는 선풍기를 위한 것이다. 조명기의 작동을 위해서는 다른 추가적인 동력 공급 구성요소(변환기, 전압 조절기 등)가 요구되지 않는다. 예컨대, 12VDC 외부 전력이 사용될 수 있을 때, 12V 램프와 12VDC 상자형 선풍기가 선택되어서 외부 전력에 서로 평행하게 직접 접속된다. 여러 개의 12V 램프가 사용될 수 있을 때, 와트수와 집속 특성이 파이버 응용물의 유속 요구 조건에 거의 일치하는 것이 선택되어야 한다. 여러 개의 12 VDC 선풍기가 사용될 수 있을 때, 시스템 요구 조건을 거의 충족시키는 공기 유동 및 소음 수준을 갖는 것이 선택되어야만 한다. 분명한 것은, 램프와 선풍기를 적절하게 선택함으로써 조명기는 다양한 파이버 응용물에서 기능할 수 있다.
조명기 설계의 가장 중요한 특징은 조명기의 (1) 다능성, (2) 저가, (3) 외부 하우징 온도 제어 및 (4) 산란광 최소화를 포함한다. 다능성은 램프 홀더(메사츄세츠주 우번(Woburn)의 길웨이 테크니컬 램프(Gilway Technical Lamp)의 제품 번호(#) 에이치(H)707)와 (일본 도쿄, 우시오(USHIO)에서 제조한 것과 같은) 모든 MR-16 램프를 수용할 수 있는 소켓(메사츄세츠주 우번에 소재한 길웨이 테크니컬 램프의 # H989)을 이용함으로써 달성된다. 홀더는 기부의 슬롯을 거쳐 조명기 기부판의 세 쌍의 나사 구멍 중 어느 하나에 나사 부착된다. 슬롯에 의해 마련된 유격을 따르는 여러 개의 구멍으로 인해 조명기는 0.5 내지 2.5 in의 집속 길이를 갖는 램프를 수용할 수 있게 된다. 램프 상의 접촉 핀은 소켓 내로 삽입되고, 램프는 홀더 내로 스냅 결합되고, 소켓 상의 리드는 기부판의 후방 중심 내의 구멍을 거쳐 나사 결합된다. 구멍은 소켓 리드의 용융 및 단락을 방지하기 위해 열적으로 그리고 전기적으로 절연된 그로밋(grommet)을 포함한다.
정면판은 나사에 의해 기부판의 정면에 직각으로 부착된다. 표준 전기 압박 끼움기(뉴욕주 시라큐스 크라우즈-하인즈 디비젼(Crouse-Hinds Division) 소재, 쿠퍼 인더스트리(Cooper Industry)의 # CGB195)는 정면판의 나사 구멍에 나사 체결되어서 저렴한 광 파이버 쳐크(도1에서 70)로서 사용된다. 구멍의 중심은 램프가 기부판의 홀더에 위치될 때 램프의 집속축과 동일 직선 상에 있다. 압축 끼움기는 일 측면을 지나 대향 측면을 부분적으로 통과하는 길이 방향으로 절단된 대략 4인치 길이의 0.475 인치 내경, 0.600 인치 외경 투명 폴리카보네이트 슬리브를 수용한다(도1에서 72). 슬리브는 "지레식으로(pried)" 개방되어 있으며, 파이버는 슬리브 내로 삽입되어 있고, 슬리브는 파이버 둘레에 압박 끼움식으로 밀폐되어 있다. 그후, 파이버와 슬리브는 파이버의 단부가 램프의 집속점에 위치되도록 압축 끼움기 내로 삽입된다. 압축 끼움기는 파이버와 슬리브를 적소에 유지하기 위해 조여진다. 슬리브는 압축 끼움기 내에 단단히 끼워지고, 섬유를 램프의 집속축에 대해 평행하게 유지하기 위해 파이버를 뻑뻑하게 한다. 파이버를 유지하기 위해 표준 전기 압축 끼움기를 사용함으로써 상당한 비용 절감이 실현된다.
조명기의 나머지 구성 요소는 시트 금속을 절삭, 스탬핑 및 절곡시킴으로써 제조된다. 이런 제조 방법은 비용을 제어하는 데 크게 기여한다.
(선택 사항인 발부를 구비한) 바닥 하우징은 나사를 사용해서 열적으로 절연된 오프셋을 거쳐 정면판의 바닥과 기부판에 연결된다. 오프셋은 (램프로부터의 방사에 노출되어 가열된) 기부판으로부터 외부 바닥 하우징으로의 열 전도를 방지함으로써, 외부 하우징 온도의 제어를 돕는다. 소켓으로부터의 리드는 바닥 하우징의 후방 중심의 구멍을 통과한다. 구멍은 소켓 리드의 마찰과 단락을 방지하기 위해 전기적으로 절연성인 고메트를 포함한다.
열 차폐부는 전방면이 램프와 파이버의 단부 사이에 있는 기부판 상에 놓여져서, 배면에 있는 탭이 기부판의 배면과 접촉하고 파이버가 열 차폐부의 전방면의 바로 내측으로 연장될 때까지 전방으로 활주한다. 열 차폐부는 기부판에 나사 고정되어 적소에 유지된다. 열 차폐부는 전구로부터의 대량의 산란광을 흡수해서 열로 전환한다. 어느 한 측면에서 다른 측면까지 차폐부를 가로질러 유동하는 공기는 차폐부의 외부면으로부터 나오는 열을 제거하고, 측면 상의 통기공을 거쳐 유동함으로써 차폐부 내의 온도를 제어한다. 통기공은 차폐부를 빠져나온 소량의 산란광이 주로 조명기의 전방으로 향하게 되도록 배향된다. 열 차폐부는 150 W 이상의 동력을 소모하는 전구가 사용될 때 외부 상부 하우징의 온도를 제어하는 데 임계적이다. 차폐부는 광을 흡수해서 열로 전환시키도록 되어 있기 때문에, 양호하게는 산화 피막 알루미늄과 같은 블랙 메탈로 제조된다.
상자형 선풍기는 하우징의 측면 상의 유지부 위에서 상부 하우징의 외부에 부착된다. 상자형 선풍기는 하우징의 측면 상의 유지부 위의 하우징 내부로부터의 공기를 흡입하도록 되어 있다. 비록 공기를 밀어내는 것도 또한 냉각에 효율적인 것으로 증명되었지만, 상자형 선풍기는 하우징 내부로부터의 공기를 흡입하도록 되어 있다. 상부 하우징은 조명기 위에 위치되고 나사에 의해 바닥 하우징에 체결된다. 하우징의 측면 상의 방열공은 개구가 조명기의 후방과 대면하도록 배향되어 있다. 이것은 산란광을 최소화시키는 데 있어 중요한 것이며, 열 차폐부를 빠져나오는 산란광은 아주 조금만 방열공을 빠져나가도록 전방으로 향한다. 선풍기와 램프로부터의 리드는, 예컨대 차량의 동력 공급원과 같은 조명기 하우징의 외부에 있는 동력 공급원에 연결되어 있다.
광원의 예는 AC이든 DC이든 15 내지 24 V 범위의 전압과 75 내지 150 W 범위의 와트수를 가진 MR 16 할로겐 전구를 사용하는 것을 포함한다.
제1 예
처음 시제품은 개념 실시를 위한 실험용 기구를 위해 개발되었다. 처음 시제품은 표준 알루미늄 시트 금속을 16 "× 79 "× 2"의 직사각형 상자로 절곡시킴으로써 제조되었다. 5개의 금속 상자 측면은 압력 민감성 접작제(psa) 보완 TIPS 필름으로 접합되었다. 신호판 정면은 대략 60 %의 난반사성을 갖는 TiO2산화 티탄 첨가 6.4 ㎜ PMMA 폴리(메틸 메트아크릴레이트) 시트 원료로 제조되었다. 신호판 조명기는 측면 추출광 파이버와 원거리 광원을 사용해서 형성되었다. 파이버는 3M에서 제조한 12 ㎜ 직경의 광 파이버로 제조되었다. (미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 콤패니에서 제조한 시트 재료로 된 스카치칼 TM 필름인) 압력 민감성 접착제를 구비한 TiO2비닐 필름으로 된 1 ㎜ 폭 스트립이 측면 추출을 제공하기 위해 파이버의 길이를 따라 적용되었다. 그후 파이버는 (뉴저지주 래리탄(Raritan) 소재의 제우스 인더스트리얼 프로덕트 인크.에서 제조한) 열응축성 플루오르폴리머 클래딩에 의해 도포되었다.
제공된 파이버는 신호판 공동의 바닥 모서리 전체 길이를 따라 위치되었다. 추출 스트립은 필름으로 접합된 상자면을 가로질러 광을 상향시키도록 위치되었다. 하부 모서리에 인접한 상자의 측면 상에는 구멍이 천공되었으며 파이버는 상자의 대략 25 ㎝ 외측으로 연장되었다. 상자의 외측으로 연장된 파이버의 단부는 150 W 일본에 소재한 우시오 MR-16 할로겐 전구를 포함한 콤팩트한 광원에 연결되었다. 포스텍(Fostec) 모델 번호 포스텍 ACE TM 광 엔진은 수정 할로겐 15 W MR16 영사기 전구를 갖는다. 포스텍 광 엔진은 뉴욕주 오번(Auburn) 소재의 포스텍 인크에서 제조하였다. 파이버 팁은 파이버로 들어가는 광을 최대화시키기 위해 할로겐 전구의 집속점에 위치되었다. 광 파이버의 대향하는 단부는 3M에서 제조한 실버룩스(Silverlux, 등록상표) 반사성 필름으로 제조된 12 ㎜ 디스크로 씌워졌다.
제2 예
두번째 시제품은 노르웨이 오스트폴드(Ostfold)에 소재한 일렉트로바쿰 에이에스(Electrovacuum AS)에서 제조해서 3M으로 선적되었다. 신호판 상자는 대략 60 %의 평균 난반사도를 갖는 TiO2PMMA를 사용해서 프레스 성형되었다. 상자는 볼보 에이치(H)3 모델 중형 트럭 글래스 신호판의 형상에 끼워지도록 성형되었다. 대략적인 상자 내부의 치수는 190 ㎝ × 40 ㎝ × 4 ㎝였다. 일렉트로바쿰에서 프레스 성형된 상자는 표준 제품이 아니라 실험용 제품이었다.
상자 내부의 배면과 측면은 TIPS(제1 예에서 설명된 필름과 동일한 필름)로접합되었다. 제2 예는 제1 예에서 설명된 것과 동일한 광 파이버를 사용해서 제조되었다. 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 콤패니에서 제조한 비닐 테이프 화이트 스카치칼 TM 필름을 구비한 2.25 m 파이버가 신호판 상자의 배면 반부의 하부 모서리를 따라 위치되었다. 추출 스트립은 필름이 접합된 상자면을 가로질러 발산된 측광을 상향하도록 위치되었다. 하부 모서리에 인접한 상자의 측면 상에는 구멍이 절개되었으며, 파이버는 상자의 대략 25 ㎝ 외측으로 연장되었다. 파이버는 다시 MR 16 할로겐 전구로 조명되었다.
제3 예
제3 예는 제2 예에서 설명된 신호판 상자의 배면 반부를 사용해서 제조되었다. 볼보 H3 모델 트럭 신호판의 표준 프로스트형 글래스가 신호판 정면 및 상자 뚜껑으로서 사용되었다. 상자는 다시 난반사성 필름으로 접합되었다. 제3 예에서 사용된 필름은 95 %의 평균 반사율을 갖는 TiO2함유 비닐 필름으로서, 3M에서 제조한 제품 번호 VS8480이었다.
제4 예
신호판 공동은 상자의 두 개의 측면 모서리들을 에워싸기 위해 신호판 개구의 상부와 바닥을 따라 트럭 시트 금속의 노출된 모서리에 프랑스 소재한 리에떼르 소시에띠 오베르겡빌르(Rieter Society Aubergenville)에서 제조한 트럭 헤드 라이너의 배면에 3M VS8480 필름을 적층시키고 3M VS8480으로 적층된 PMMA 패널을 부착함으로써 형성되었다. 측면 추출 방향이 상자의 상부로 향하는 측면 추출물을 갖는 12 ㎜ 광 파이버가 시트 금속의 하부 모서리에 기계적 클립으로 체결되었다. 신호판의 정면은 영국 랭카셔에 소재한 필킹톤(Philkington) 인더스트리즈에서 제조한 표준 볼보 H3 프로스트 글래스였다. 공칭 신호판 두께는 상부 모서리에서 60 ㎜, 중심부에서 57 ㎜, 신호판 정면의 바닥 모서리에서 89 ㎜였다.
제5 예
3M 8480 필름을 적층한 것으로서, 조지아주 라그란지(LaGrange)에 소재한 밀리켄 앤드 콤패니에서 제조한, 420 데니어 나일론 섬유로 된 시트가 H3 볼보 트럭 캡 셸 상의 신호판 개구를 가로질러 이것을 체결함으로써 신호판 공동을 생성하는 데 사용되었다. 코너들은 연귀 이음(miter)되고 씌워져서 신호판 공동을 위한 측면 패널을 형성하였다. 다시 측면 추출을 갖는 12 ㎜ 광 파이버가 하부 시트 모서리에 체결되었다. 공칭 신호판 공동의 두께는 신호판 정면을 가로질러서 약 75 ㎜ 내지 100 ㎜였다.
제6 예
3M VS 8480 비닐 필름이 0.060 " PETG에 적층되었고 그후 신호판 공동을 위한 배면 패널을 형성하기 위해 호형의 신호판 개구에 부착되었다. 배면 패널은 3M 아크릴 발포 테이프를 사용해서 트럭 시트 금속에 적용되었던 플라스틱 윈도우 성형 트랙(메나드(Menards)에서 구입)을 사용해서 신호판 개구의 상부 및 하부 모서리에 부착되었다. 신호판 공동 측면들도 또한 LEF 필름으로 적층된 0.060 " PETG 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜레이트로 제조되어서 호의 커브를 끼우기 위해 절삭되었다. 신호판 공동의 상부 및 하부 모서리를 따라 노출된 시트 금속도 또한 3M VS8480 필름으로 적층되었다. 신호판 공동의 두께는 호의 가장 깊은 지점에서 대략 75 ㎜이고 호의 상부 모서리에서 64 ㎜였다.
추출광이 상자의 상부 쪽으로 향하는 노치 형성된 측면 추출광 파이버는 신호판 공동의 시트 금속의 하부 모서리에 부착되었다. 볼보 H3 트럭 프로스트형 글래스가 신호판 정면으로서 사용되었다. 영국 랭카셔 소재의 필킹톤 인더스트리즈에서 제조되었다.
제7 예
신호판 정면이 6.4 ㎜ 아크릴 시트로 형성된 표준 시트로 제조되어서 글래스 정면의 형상으로 절삭되었다는 점을 제외하고는 제6 예와 동일하다. 그후 아크릴 패널은 신호판 정면의 내부면 상에 3M 3635 화이트 확산 투과성 필름으로 적층되었다. 이 필름은 또한 투명 글래스 신호판 정면의 내부면에 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판에 있어서,
    (a) 배면을 포함한 내부면과 신호판 정면을 갖는 하우징과,
    (b) 광 파이버에 광을 공급하기 위한 광원과,
    (c) 적어도 하나의 측광 발산 파이버를 포함하며,
    상기 신호판 정면은 조명 영역을 갖고 있고 상기 하우징의 내측으로부터의 광은 상기 조명 영역을 통해서 상기 하우징의 외부로 확산되게 투과되고, 상기 내부면의 적어도 일부는 상기 신호판에 휘도 균일성을 제공하기에 충분한 난반사성을 갖고 있고, 상기 배면은 상기 신호판 정면으로부터 소정 깊이에 위치되고, 상기 조명 영역은 상기 깊이에 대해 크며,
    상기 적어도 하나의 측광 발산 파이버는 상기 광원으로부터의 광을 수광하기 위해 연결되고, 상기 신호판 정면으로 직진하는 상기 적어도 하나의 측광 발산 파이버로부터 발산된 광의 양을 크게 제한하기 위해 상기 하우징 내에 장착된 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부면의 난반사성 부분은 필름인 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내부면의 적어도 대부분은 난반사성을 갖는 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배면은 난반사성을 갖고 있고 상기 신호판 정면에 대해 오목한 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원은 상기 하우징의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  6. 제1항에 있어서, 하나의 상기 측광 발산 파이버는 상기 신호판 정면 측면을 따라 상기 하우징의 내부면 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  7. 제1항에 있어서, 하나의 상기 측광 발산 파이버는 상기 하우징의 내부면 상에 장착되고 상기 신호판 정면으로 직진하는 상기 하나의 파이버로부터 발산된 광의 양을 크게 제한하기에 충분하게 억제된 발산된 광의 각분포를 보이는 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 신호판은 신호 캐비넷인 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 차량에 장착 가능한 것을 특징으로 하는 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  10. 제1항에 따른 신호판을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 제10항에 있어서, 상기 차량은 트럭인 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제11항에 있어서, 상기 트럭은 외부면과 내부 캐빈 공간을 구비한 캡을 갖고 있으며, 상기 신호판은 깊이를 갖고 있고 상기 신호판 정면이 상기 외부면과 대략 같은 높이가 되고 상기 하우징이 상기 내부 캐빈 공간으로 연장된다 하더라도 아주 조금 연장되도록 상기 캡에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 제11항에 있어서, 내부 캐빈 공간은 헤드 라이너에 의해 적어도 부분적으로 한정되며, 상기 하우징의 규모는 상기 트럭 캡의 외부와 상기 헤드 라이너 사이에 끼워지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판에 있어서,
    (a) 광을 확산되게 투과시키는 조명 영역과 하우징을 형성하기 위해 조립될 수 있는 적어도 하나의 내부면 패널을 갖는 신호판 정면 패널과,
    (b) 광 파이버에 광을 공급하기 위한 광원과,
    (c) 상기 광원으로부터의 광을 수광하도록 연결 가능하고, 상기 신호판 정면으로 직진하는 상기 파이버로부터 발산된 광의 양을 크게 제한하기 위해 조립된 하우징 내에 장착 가능한 측광 발산 파이버를 포함하며,
    하우징을 형성하기 위해 조립될 때,
    (ⅰ) 상기 적어도 하나의 내부면 패널은 배면을 포함하는 하우징의 내부면을 형성하고,
    (ⅱ) 상기 내부면의 적어도 일부는 조립된 신호판에 휘도 균일성을 제공하기에 충분한 난반사성을 갖고,
    (ⅲ) 상기 배면은 상기 신호판 정면으로부터 어느 정도의 깊이에 위치되고,
    (ⅳ) 상기 조명 영역은 상기 깊이에 비해 큰 것을 특징으로 하는 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  15. 제14항에 있어서, 상기 내부면의 난반사도는 상기 적어도 하나의 내부면 패널에 사전 부착되거나 분리되어 있지만 이에 부착 가능한 적어도 하나의 난반사성 필름에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  16. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 내부면 패널은 복수개의 내부면 패널이고 내부면의 난반사도는 복수개의 난반사성 필름에 의해 제공되며, 이때 각각의 상기 필름은 적어도 하나의 상기 내부면 패널에 사전 부착되거나 분리되어 있지만이에 부착 가능한 것을 특징으로 하는 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  17. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 내부면 패널은 복수개의 내부면 패널이고 배면은 적어도 두 개의 내부면 패널에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 비조립 상태의 깊이가 얕은 후방 발광식 조명 신호판.
  18. 패키지 키트 형태로 제공된 제14항에 따른 비조립 상태의 신호판.
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