JP3602123B1 - 交通標識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い視認性をもつことは勿論のこと、小型化を図れ、しかも低コストで製造を行える交通標識装置を得ることにある。
【解決手段】導光板（１０）と、導光板の側面に配置された発光ダイオード（２１）と、導光板の背面（１１）に配置された反射シート（３０）と、導光板の前面（１３）に配置された、文字や図形等の標識（４１）を含む表示を印刷された表示シート（４０）と、これらを収容するケース（５０）とを有する。発光ダイオードは導光板の内部に入り込ませて導光板の側面に配置され、ケースは透明な保護板（５８）に覆われた開口（５４）及び保護板に相対して配置された弾性樹脂塗布層（５７）を有する中空体からなり、表示を開口から外部に露出させ、弾性樹脂塗布層によって保護板に圧接させて反射シート、導光板及び表示シートを収容している。
【選択図】図４

Description

この発明は制限速度、進入禁止、一時停止等の通行情報を表示する交通標識装置に係わり、更に詳しくは、昼間及び夜間において視認性の高い交通標識装置に関している。

この種の標識装置として、直線発光体として面光源用発光ダイオードを使用し、この発光ダイオードからの光を導光板に導き、導光板によって面光源となしたものは提供されている（例えば特許文献１を参照）。この標識装置において、発光ダイオードは、導光板の側面に配置され、発光ダイオードからの光を導光板の裏面に配置された反射板によって導光板の表面に反射し、導光板の裏面に形成された反射ドットによって均一に発光するようにしている。そして、導光板の表面には再帰反射板が配置され、再帰反射板には、例えば、文字や図形等の標識を透光性に、まわりを非透光性にしかつ再帰反射プリズムで構成して、標識を発光ダイオードからの光によって輝かせると共に、外部光線を再帰反射している。

他のこの種のものとして、導光板、反射板、光拡散板及び表示シートからなる電飾看板も提供されている（例えば特許文献２を参照）。これにおいて、光源は、導光板の側面に配置され、光源からの光は、導光板の裏面に配置された反射板によって導光板表面に反射されると共に、導光板の表面に配置され光拡散板によって拡散されて、光拡散板の上に配置された表示シート上の文字や図形等の標識を輝かせている。
特開平１０−１０５０９４号公報 特開平１０−０１１００１号公報

これらは、室外に配置され、しかも高所に設置され、強固な支持構造を得られず、その上、車両の通行等によってかなりの振動を受けるため、できうる限り軽量であることを求められている。しかしながら、上述の従来装置は、いずれも、視認性のみを改善することに眼が向けられ、このような問題を追求していない。

そこで、本発明の目的は、高い視認性をもつことは勿論のこと、小型化を図れ、しかも低コストで製造を行える交通標識装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、導光板と、導光板の側面に配置された直線発光体と、導光板の背面に配置された反射シートと、導光板の前面に配置された、文字や図形等の標識を含む表示を印刷された表示シートと、これらを収容するケースとを有し、直線発光体が導光板の内部に入り込ませて導光板の側面に配置され、ケースが透明な保護板に覆われた開口及び保護板に相対して配置された弾性樹脂塗布層を有する中空体からなり、表示を開口から外部に露出させ、弾性樹脂塗布層によって保護板に圧接させて反射シート、導光板及び表示シートを収容していることを特徴としている交通標識装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の交通標識装置の構成に加えて、表示シートが直線発光体からの光を拡散透過させ、装置外部からの光を再帰反射する機能を備えていることを特徴としている。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の交通標識装置の構成に加えて、直線発光体が、一列に並んでプリント基板に実装された複数の発光ダイオードアレイの形態をなし、発光ダイオードアレイが、導光板の側面に設けた発光体収容凹部に配置されていると共に、プリント基板を発光体収容凹部に形成された基板支持溝に嵌め込まれていることを特徴としている。

請求項１の発明は、導光板と、導光板の側面に配置された発光ダイオードと、導光板の背面に配置された反射シートと、導光板の前面に配置された、文字や図形等の標識を含む表示を印刷された表示シートと、これらを収容するケースとを有し、直線発光体が導光板の内部に入り込ませて導光板の側面に配置され、ケースが透明な保護板に覆われた開口及び保護板に相対して配置された弾性樹脂塗布層を有する中空体からなり、表示を開口から外部に露出させ、弾性樹脂塗布層によって保護板に圧接させて反射シート、導光板及び表示シートを収容している交通標識装置であるため、直線発光体からの光が導光板を全反射しながら進行し、反射シートによって向きを変えられて、導光板前面から出射し、表示シート全面を均一な明るさで発光させる。このため視認性が極めて高い。

こればかりか、直線発光体を導光板の側面から導光板内部に入り込ませて配置し、導光板側面の外側に余分なスペースを必要としない、つまり装置幅あるいは前面面積を小さくすると共に、文字や図形等の標識の担体をシートによって構成し、かつこの表示シートに印刷することで標識を形成し、反射シート、導光板及び表示シートを弾性樹脂を塗布することで形成した弾性樹脂塗布層によって保護板に押し付けることで密着させることで、厚みを薄くしている。このため、装置全体がコンパクトになり、ケースに歪や反り等が多少存在しても、光学系を確実に密着させることができるため、製造を低コストで行なうことができる。そして、重量も小さくなるため、ポール等への設置や輸送を容易に行なうことができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の交通標識装置の構成に加えて、表示シートが、直線発光体からの光を拡散透過させ、装置外部からの光を再帰反射する機能を備えているため、請求項１に記載の交通標識装置が奏する効果に加えて、装置の厚みを増大させることなしに、視認性が更に向上するという効果を得られる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の交通標識装置の構成に加えて、直線発光体が、一列に並んでプリント基板に実装された複数の発光ダイオードアレイの形態をなし、発光ダイオードアレイが、導光板の側面に設けた発光体収容凹部に配置されていると共に、プリント基板を発光体収容凹部に形成された基板支持溝に嵌め込まれているため、請求項１又は請求項２に記載の交通標識装置が奏する効果に加えて、多数の発光ダイオードの位置決めを簡単に行うことができ、工場における初期組立のみならず、メンテナンスや故障等に際しての再組立作業も簡単に行うことができる。

本発明のある実施の形態において、発光ダイオードから出射する光を制御して導光板前面を均一な明るさで発光させる反射ドットは、導光板背面に形成されているが、反射シート前面に形成してもよい。反射ドットを反射シート前面に形成すると、重くかつ傷つきやすい導光板に対する加工が不要であるため、反射ドットの形成加工が容易であり、低コストで製造を行える。

以下、図面を参照して、本発明の交通標識装置の実施の形態としての一実施例を説明する。

この交通標識装置は、図１乃至図５に示すように、導光板１０、光源２０、反射シート３０及び表示シート４０を有している。これらの表示シート４０及び反射シート３０は導光板１０とほぼ同じサイズを有している。

導光板１０は、例えば、アクリル樹脂等の透明合成樹脂板からなっている。反射ドットパターンは、導光板１０の背面１１に形成されている。光源は、発光ダイオードアレイ２０からなっており、導光板１０の側面１２に配置されている。反射シート３０は、合成樹脂、紙や金属等のシートからなっている。表示シート４０は、透明合成樹脂シートからなり、導光板１０を向いた前面に、この交通標識装置の外形形状に似たある幅をもつ三角形の図形や「止まれ」等の文字等からなる白色の標識４１及び赤色の背景４２を設けられている。反射シート３０は、導光板１０の背面１１に、表示シート４０は、導光板１０の前面１３に、表示シート４０は、表示シート４０の上に積層されている。この積層物は、表示シート４０の標識４１及び背景４２を外部に露出させてケース５０の内部に収納されている。

各発光ダイオード２１からの光は、導光板１０の側面１２から入射し、導光板１０の内部を全反射しつつ進行すると共に、導光板１０の背面１１にある反射ドットによって反射される。反射ドットによって反射された光のうち、全反射角よりも少ない成分の光が導光板１０の前面１３から出射し、表示シート４０を均一な明るさで発光させる。

本発明による交通標識装置では、発光ダイオード２１を導光板１０の内部に入り込ませて導光板１０の側面１２に配置して、装置幅を小さくし、これによって発生する輝度むらを、反射ドットパターンを工夫することで小さくしている。詳しく説明する。

発光ダイオードアレイ２０は、ビーム状の白色光を出射する砲弾型発光ダイオード２１を、幅が導光板１０の厚さに略等しいプリント基板２２に一列に直線状に実装したものからなっている。発光ダイオード２１は、密接に並んでプリント基板２２に配置され、プリント基板２２に形成されている導体に直列接続又は並列接続されている。この発光ダイオードアレイ２０は複数個ずつ導光板１０の側面１２の各々に設置されている。導光板１０への取り付けは、導光板１０の側面１２を切り欠いて発光体収容凹部１５を形成すると共に、発光体収容凹部１５の平行平面壁に基板支持溝１６を設け、これらの基板支持溝１６にプリント基板２２の両端を嵌合することで行なっている。このため、導光板１０及び発光ダイオードアレイ２０からなる面発光手段の厚みを小さくすることができるのみならず、ケース５０の内壁と導光板１０の側面との間の間隙を最小限に抑えることが可能になる。そして、多数の発光ダイオード２１の位置決めが簡単になり、工場における初期組立及び設置後の再組立を簡単に行える。なお、各発光ダイオードアレイ２０は、ケーブル及びコネクタによって、ケース５０に組み込まれた制御回路基板（図示せず）に接続されている。

導光板１０の背面１１に形成された反射ドットパターンは、図６に示すように、反射ドット領域１７と反射ドット領域１８とからなっている。反射ドット領域１７は、発光ダイオードアレイ２０に近い反射ドットを小さく、最も遠い反射ドットを大きく形成して、導光板１０にその中央部からの距離に対応して減少する有効反射面積を備えている。反射ドット領域１８は、各発光ダイオード２１の発光部近傍から導光板１０の背面１１に向かう光を散乱して、導光板１０の前面１３に向かわせ、発光ダイオード２１と発光ダイオード２１との間及び発光ダイオードアレイ２０と発光ダイオードアレイ２０との間の輝度むらをなくす反射ドットパターンとして形成されている。

各発光ダイオードアレイ２０の発光ダイオード２１からの出射光は、導光板１０の側面１２から入射して、導光板１０の内部を全反射しつつ進行すると共に、導光板１０の背面１１にある反射ドット領域１７によって反射される。反射ドット領域１７によって反射された光のうち、全反射角よりも少ない成分の光は、導光板１０の前面１３から出射し、導光板１０の前面１３を均一な明るさで発光させる。このときに、発光ダイオード２１の発光部付近の光量が大きいため、発光ダイオードアレイ２０が導光板１０の内部に入り込んでいると、導光板１０の周辺と中央との明るさが不均一になる。特に、発光ダイオード２１が出射角度の小さな砲弾型のものからなり、しかも導光板１０の内部に入り込ませて配置されていると、導光板１０の周辺付近に輝度の高い光の筋が現れる。しかし、反射ドット領域１８が、発光ダイオード２１の発光部近傍から導光板１０の背面１１に向かう出射光のうち、全反射角前後の光を反射して、導光板１１の前面１３に向かわせ、発光ダイオード２１と発光ダイオード２１との間及び発光ダイオードアレイ２０と発光ダイオードアレイ２０との間の輝度を高め、導光板１１の前面１３を均一な明るさで発光させる。

更に、この交通標識装置において、表示シート４０は、多数の立方体コーナーによる再帰反射機能を持つものからなっている。例えば、米国特許明細書第４，４７８，７６９号に記載されているような、立方体コーナーからなる多数のプリズムを形成された基層と、これらのプリズムに嵌るプリズムを形成された表層とからなり、プリズム同士を嵌め合わせかつ透明接着剤によってこれらの基層と表層とを貼り合わせた構造を持つ、厚みの薄いシート状のものからなっている。

この表示シート４０は、発光ダイオードアレイ２０が点灯すると、導光板１０の出光面から出射した光をプリズムによって拡散して出射し、標識４１を鮮明に輝かせることができ、また、発光ダイオード２１が滅灯されている時に、標識４１に入射した外部光線をここにあるプリズムの反射面で反射させた後、隣接するプリズムの反射面によって再反射させて外部光源に戻す、つまり再帰反射して、標識４１を鮮明に輝かせ、ドライバーや通行人に標識４１をはっきりと視認させる。

そして、この機能を一枚のシートによって行なって、厚みを小さくしているため、標識４１及び背景４２を表示シート４０にしたことと相俟って、導光板１０、反射シート３０及び表示シート４０によって形成される光学系の厚みも小さい。

また、この交通標識装置は、砲弾型の発光ダイオード２１の採用によって装置製造コストを低減し、発光ダイオード２１を導光板１０の内部に入り込ませて配置することで、装置をコンパクトかつ軽量にし、ポール等への設置や輸送のためのコストを低減しているばかりか、ケース５０にも工夫を加えて、厚みを小さくし、製造コストを下げている。

図４に示すように、ケース５０は、中空構造のもので、背側ケース５１及び前側ケース５２から構成されている。背側ケース５１及び前側ケース５２は、例えば、アルミニウム板の溶接構造物からなっている。背側ケース５１は前部を開放された浅い箱状に形成されている。前側ケース５２は、前壁５３に開口５４を有する背部を開放された浅い箱状のもので、開口５４を保護板５８によって覆われている。保護板５８は、アクリル樹脂やポリカボネート樹脂などの透明合成樹脂板からなっており、開口５４を覆うように前側ケース５２の内部に配置されていると共に、前壁５３の内面に接着されている。

ケース５０は、前側ケース５２を背側ケース５１に被せ、図５に示すように、背側ケース５１の側壁５５の端部を前側ケース５２の前壁５３の内面にある合成ゴム等からなるガスケット５６に圧接することによって構成されている。

導光板１０、反射シート３０及び表示シート４０は、表示シート４０の標識４１及び背景４２を前側ケース５２の保護板５８あるいは開口５４から露出させ、かつ保護板５８と弾性樹脂塗布層５７との間に位置させて、ケース内部に収容されている。背側ケース５１と前側ケース５２との結合は、例えば、前側ケース５２の前壁裏面に固定され、反対側が光学系及び背側ケース５１を貫通するボルト（図示せず）によって締結することで行われている。ケース５０は、背側ケース５１の深さが表示シート４０、表示シート４０、導光板１０及び反射シート３０からなる光学系の厚みに対応していればよいので、厚みが小さい。このため、装置幅が小さいことと相俟って、装置全体がコンパクトでありかつ軽量である。そして、背側ケース５１がワンピース構造で、前側ケース５２が透明な保護板５８によって開口５４を閉塞して、開口５４からの浸水を阻止しており、しかも、背側ケース５１の側壁５５の端面が前側ケース５２の内面にガスケット５６を介して圧接して、前側ケース５２と背側ケース５１との間からの浸水も阻止しているため、厚みの増大なしに、高い水密性が得られる。

更に、この標識装置では、背側ケース５１の背壁５９の内面に、弾性樹脂塗布層５７が設けられている。弾性樹脂塗布層５７は、例えば、ウレタン樹脂塗料等の弾性樹脂を塗布することで形成されている。背側ケース５１と前側ケース５２とが結合されると、弾性樹脂塗布層５７が撓み、その反発力によって、導光板１０、反射シート３０及び表示シート４０を保護板５８に密着させる。このため、光学的損失が小さい。更に、弾性樹脂塗布層５７の厚みが薄いため、装置厚みが薄く維持され、そして、背側ケース５１の背壁５９の平面性が悪くても、弾性樹脂塗布層５７がこれを吸収して導光板１０、反射シート３０及び表示シート４０を確実に密着させるため、背側ケース５１の製造を低コストで行なわせる。

本発明の交通標記装置の一実施例を示す正面図。 図１に示す交通標識装置の下面図。 図１に示す交通標識装置の一部を破断した正面図。 図１の４−４線に沿う断面図。 図１の５−５線に沿って断面にした拡大斜視図。 図４の６−６線に沿う導光板の背面図。

符号の説明

１０ ・・・導光板
１１ ・・・導光板背面
１２ ・・・導光板側面
１３ ・・・導光板前面
１５ ・・・発光体収容凹部
１６ ・・・基板支持溝
１７，１８・・・反射ドット領域
２０ ・・・発光ダイオードアレイ
２１ ・・・発光ダイオード
２２ ・・・プリント基板
３０ ・・・反射シート
４０ ・・・表示シート
４１ ・・・標識
４２ ・・・背景
５０ ・・・ケース
５４ ・・・ケース開口
５６ ・・・ガスケット
５７ ・・・弾性樹脂塗布層
５８ ・・・保護板

Claims (3)

1. 導光板と、前記導光板の側面に配置された直線発光体と、前記導光板の背面に配置された反射シートと、前記導光板の前面に配置された、文字や図形等の標識を含む表示を印刷された表示シートと、これらを収容するケースとを有し、
   前記直線発光体が前記導光板の内部に入り込ませて前記導光板の側面に配置され、前記ケースが透明な保護板に覆われた開口及び前記保護板に相対して配置された弾性樹脂塗布層を有する中空体からなり、前記表示を前記開口から外部に露出させ、前記弾性樹脂塗布層によって前記保護板に圧接させて前記反射シート、前記導光板及び前記表示シートを収容していることを特徴とする交通標識装置。
2. 前記表示シートが、前記直線発光体からの光を拡散透過させ、装置外部からの光を再帰反射する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の交通標識装置。
3. 前記直線発光体が、一列に並んでプリント基板に実装された複数の発光ダイオードアレイの形態をなし、
   前記発光ダイオードアレイが、前記導光板の前記側面に設けた発光体収容凹部に配置されていると共に、前記プリント基板を前記発光体収容凹部に形成された基板支持溝に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交通標識装置。

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