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【発明の名称】 発光装置及び視線誘導装置
【発明者】 【氏名】滝口 茂之
【要約】 【課題】遠方からの視認性が良好な発光装置、及び全体形状をコンパクト化可能な視線誘導装置を提供する。

【解決手段】発光装置は、光源１１１と、導光部１２１と、複数のレンズ１３１とを備え、上記各レンズは、上記導光部の外側に向かって凸状であり上記光源から導光部を通ってきた光を集光してビーム状又はほぼビーム状で指向性を有する光を放出する。よって、光源の数よりも多い複数個の発光点を形成することができ、光源の数が少ないことに起因する、遠方からの視認性の低下を防止することができる。又、遠方からの視認性が向上するので、発光装置は構造物より大きく突出することなく設置できコンパクトな視線誘導装置を提供できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源と、上記光源からの光が入射する入射面、及び上記入射面に対向して位置し上記入射面より入射した光を出射する出射面を有し、上記入射面から上記出射面へ上記入射光を導く導光部と、上記出射面に設けられる複数のレンズであって、該レンズのそれぞれは、上記出射面に導かれた光を集光してビーム状又はほぼビーム状で指向性を有する指向性光を放出する形状でかつ上記導光部の外側に向かって凸である形状を有するレンズと、を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】 上記導光部は、光透過性で中実の板状体にてなり、上記入射面及び出射面は板状の当該導光部の厚み方向に沿って形成されており、上記厚み方向に直交する当該導光部の長手方向に平行な各側面は、上記入射面より当該導光部に入射した光を反射して上記出射面へ導く反射面にてなる、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】 上記レンズから放出される上記指向性光を視認者へ配向するため、上記光源は、上記長手方向及び上記導光部の幅方向の少なくとも一方と当該光源の光軸とを交差させて配置され、上記光源からの光は上記反射面にて反射して上記レンズへ入射する、請求項２記載の発光装置。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の発光装置を備え、該発光装置は、上記導光部からの上記指向性光の放出方向と、上記指向性光を視認する視認者の進行方向とをほぼ一致させて配置することを特徴とする視線誘導装置。
【請求項５】 上記発光装置に隣接して設けられ、光を反射する反射面を有する反射部分をさらに備え、上記反射面には、光を反射する反射用凸部を設ける、請求項４記載の視認誘導装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば道路のカーブ等のように、進行方向前方に存在し運転に注意を要する場所に設けられ、該場所に自車両が近づいていることを、夜間等の比較的暗い時間帯に効果的に運転者に知らせるために使用される、いわゆる視線誘導体標に使用される発光装置、及び該発光装置を備えた視線誘導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記視線誘導体標の多くは、入射してくる光を反射する反射シートや反射モジュールを使用しているので、走行車両のヘッドライトの届かない比較的遠方からは、上記視線誘導体標を十分視認することができない。一方、比較的寿命が長く、輝度の高いＬＥＤ(発光ダイオード)が開発され、実用化が可能となったことから、該ＬＥＤを用い、遠方からの上記視線誘導体標の視認性を高めることが試みられている。例えば、実開昭５８―１２４５１３号公報には、高輝度のＬＥＤを使用した自発光式の視線誘導装置が提案されている。このような自発光式の視線誘導装置は、見通しの悪いカーブのある場所等のような、進行方向前方に存在し運転に注意を要する場所に設置され、比較的遠方から、いち早くその場所の存在を運転者に知らせるのに有利である。上記公報に開示されている自発光視線誘導装置では、複数のＬＥＤを発光面、即ち視認面に対して所定の距離をあけて配置し、遠方からでも視認可能な高視認性を確保している。このように複数のＬＥＤを配置している理由は、１個のＬＥＤの大きさが非常に小さく、１つだけでは、遠方からの視認は困難だからである。
【０００３】ところが、ＬＥＤの使用個数が増加すると、発光に必要な電力、つまり消費電力も増大する。上述のような自発光式の視線誘導装置では、通常、蓄電池や太陽電池、又はこれらを組合せて電力源としている。したがって、消費電力が増大すれば、電力源の容量も大きくしなければならず、視線誘導装置全体の外形寸法、例えば当該視線誘導装置に備わる発光装置部分の厚さ寸法等を、可及的に小さくすることや、デザイン等の点にて所望の外観を得ることは困難であつた。
【０００４】一方、特開平１１−４３９０８号公報には、比較的少ない数のＬＥＤを有効に利用した視線誘導灯が提案されている。該公報で開示されている視線誘導灯は、以下に示すような構成を備えている。即ち、ＬＥＤを含む発光装置と、車両の進行方向（車線）に対して傾斜した反射面を有する反射板と、上記発光装置及び反射板を収容する透明な筐体と、を備えている。上記発光装置は、（i）導光空間を有する導光部としてのケースと、（ii）上記導光部（導光空間）の長手方向の一端に配置された光源としてのＬＥＤと、（iii）上記導光部の長手方向の他端に配置され、上記光源からの光を受光し拡散する複数の拡散レンズを有するレンズ部と、を備えている。上記レンズ部は、上述の光拡散作用を有するので、１つの発光装置において可及的に少ない数の光源を用いて、発光面全体を面発光させることができる。したがって、光源の数の少なさに起因する、遠方からの視認性の低下を防止することができ、消費電力を増大させずに済む。尚、上記拡散レンズとしては、上記導光空間の内側に向かって凸である形状を有するものが具体的に例示されている。
【０００５】又、上記発光装置の発光面の光軸は、通常、上記車線に対して所定の角度で傾斜している。これは次のような理由による。上述のように、光源からの光は上記発光面で拡散されるので、発光面全体の輝度は比較的低い。したがって、上記発光面の光軸にほぼ平行に出射される比較的強い光を、遠方の視認者にも視認できるようにするには、図８に示すように、上記発光面の光軸Ｌを上記車線Ｃに対して所定の角度αで傾斜させるのが有利だからである。このような傾斜角度αの程度は、例えば、上記視線誘導灯をガードレールの側面に設置した場合、上記発光面とガードレール側面とが交差するような角度である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のような拡散レンズを利用した発光装置では、発光面から放出される光の指向性が比較的低いので、発光面の面積をできるだけ大きくしなければ遠方からの視認性を効果的に高めることができなかった。したがって、発光装置自体の厚さ方向の寸法を小さくすることは非常に困難であつた。又、図８に示すように、視線誘導灯１に発光装置３を組み込んだ場合、上記発光面の光軸Ｌを上記車線Ｃに対して傾斜させると、視線誘導灯１全体の厚み方向寸法２０を小さくすることが困難である。逆に言うと、発光装置３を、上記導光部の長手方向、つまり上記光軸Ｌの方向と、車線Ｃの延在方向とがほぼ一致するように設置して、遠方からの視認性の低下を効果的に防止することはできなかった。
【０００７】又、視線誘導灯１全体のデザイン設計においても制約があり、視線誘導灯１全体の外観を所望のように良好にすることも依然困難であつた。即ち、上述のように上記光軸Ｌと、車線Ｃとが交差するように上記発光装置３を設けた視線誘導灯１をガードレール側面に取り付けたときには、視線誘導灯１の外観は、図８に示すように発光装置３部分にて凹形状となり、美観を損なう。本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、遠方からの視認性が良好な発光装置、及び該発光装置を備え美観良く全体形状をコンパクト化可能な視線誘導装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１態様の発光装置は、光源と、上記光源からの光が入射する入射面、及び上記入射面に対向して位置し上記入射面より入射した光を出射する出射面を有し、上記入射面から上記出射面へ上記入射光を導く導光部と、上記出射面に設けられる複数のレンズであって、該レンズのそれぞれは、上記出射面に導かれた光を集光してビーム状又はほぼビーム状で指向性を有する指向性光を放出する形状でかつ上記導光部の外側に向かって凸である形状を有するレンズと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】又、上記導光部は、光透過性で中実の板状体にてなり、上記入射面及び出射面は板状の当該導光部の厚み方向に沿って形成されており、上記厚み方向に直交する当該導光部の長手方向に平行な各側面は、上記入射面より当該導光部に入射した光を反射して上記出射面へ導く反射面にてなるように構成することもできる。
【００１０】又、上記レンズから放出される上記指向性光を視認者へ配向するため、上記光源は、上記長手方向及び上記導光部の幅方向の少なくとも一方と当該光源の光軸とを交差させて配置され、上記光源からの光は上記反射面にて反射して上記レンズへ入射するように構成することもできる。
【００１１】さらに本発明の第２態様の視認誘導装置は、上記第１態様の発光装置を備え、該発光装置は、上記導光部からの上記指向性光の放出方向と、上記指向性光を視認する視認者の進行方向とをほぼ一致させて配置することを特徴とする。
【００１２】上記第２態様の視認誘導装置において、上記発光装置に隣接して設けられ、光を反射する反射面を有する反射部分をさらに備え、上記反射面には、光を反射する反射用凸部を設けるようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態における発光装置、及び該発光装置を備えた視認誘導装置について、図を参照して以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。図１に示すように、本実施形態の発光装置１０１は、光源１１１と、導光部１２１と、レンズ１３１とを備え、上記光源１１１には電源１４１が接続されている。
【００１４】上記光源１１１は、通常、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の消費電力の小さなものが良い。又、消費電力を小さくする観点から、光源の使用個数もできるだけ少ない方が良く、又、当該発光装置１０１の出射面に配置されたレンズの数よりも少ない個数であるのが好ましい。但し、当該発光装置１０１の遠方視認性を低下させないように光源数を決めるのが良い。例えばＬＥＤの場合で、その数は通常１〜５個である。上記光源１１１の電源１４１は、例えば、乾電池、蓄電池、太陽(光)電池が利用できる。又、太陽電池と蓄電池との組合せを用いることもできる。尚、光源１１１は、点光源のみならず、線状光源でも良い。又、光源１１１の出力は、通常、０．１〜１０Ｗである。又、光源１１１は、上記ＬＥＤに代えて光ファイバーを用いることもでき、光ファイバーの長手方向の一端面から導入された光を他端面から放出して、光源とすることもできる。
【００１５】次に、上記レンズ１３１について説明する。レンズ１３１は、詳細後述する導光部１２１における出射面１２３に複数設けられ、それぞれのレンズ１３１は、上記出射面１２３に導かれた光を集光してビーム状又はほぼビーム状で指向性を有する指向性光を放出する形状でかつ上記導光部１２１の外側に向かって凸となるような形状を有する。図１〜図５に示す複数のレンズ１３１のそれぞれは、上記導光部１２１の厚さ方向１９１に沿って延在する、かまぼこ形レンズ（レンチキュラーレンズ）が好ましい。この場合、各レンズ１３１の長手方向を導光部１２１の厚さ方向１９１に一致させて、図１に示すように、上記導光部１２１の厚さ方向１９１及び長手方向１９２に直交する幅方向１９３に沿って各レンズ１３１を平行に配列する。このように配置された上記レンチキュラー型のレンズ１３１は、図１に示すように上記幅方向１９３に広がりを有する光に対しては集光機能を有するが、導光部１２１の厚さ方向１９１に広がりを有する光に関しては集光機能を持たない。
【００１６】尚、各レンズ１３１は、本実施形態の発光装置の効果を損なわない限り、図１〜５に示される、上記レンチキュラー型レンズに限定されるものではない。例えば、半球面形状のいわゆる凸レンズや、キューブコーナーレンズ、例えば三角柱状のプリズムレンズ等の各種レンズを使用することができる。又、各種レンズの形態にて上記集光機能が異なることから、遠方からの発光装置の視認性の程度、レンズ１３１から放出される光の進行方向等の要素を満足するように、レンズの種類を選択する。
【００１７】上記導光部１２１の厚さ方向１９１に沿った一つのレンズ１３１の長さ寸法は、通常、上記導光部１２１の厚さ寸法以下であり、好適には、５〜３０ｍｍ、特に好適には７〜２０ｍｍである。又、上記導光部１２１の幅方向１９３に沿ったレンズ１３１の幅寸法は、通常、５〜３０ｍｍ、好適には７〜２０ｍｍである。又、一つの発光装置に備わるレンズ１３１の数は特に限定されないが、通常、５〜２０個である。又、通常、光源１１１の数よりも多い数である。
【００１８】又、各レンズ１３１は、屈折率が通常１．３〜１．９、好適には１．４〜１．８５のガラスやポリマーから形成できる。ポリマーは、通常、アクリル系ポリマー、フッ素系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート等が利用できる。尚、ポリマーの全光線透過率は、通常、７０％以上、好適には８０％以上、特に好適には９０％以上である。
【００１９】又、各レンズ１３１は、例えば上記レンチキュラー型レンズにあっては、その平坦面を、上記導光部１２１の出射面１２３に密着するように設けるのが良い。例えば、光透過性の接着剤を介して、出射面１２３に接着する。該接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤等が使用できる。又、上記導光部１２１が板状体からなる場合、該導光部１２１とレンズ１３１とを一体成形することもできる。
【００２０】次に、上記導光部１２１について説明する。上記導光部１２１は、上記光源１１１からの光が入射する入射面１２２、及び入射面１２２に対向して位置し上記入射面１２２より入射した光を出射する出射面１２３を有し、上記入射面１２２から上記出射面１２３へ上記入射光を導く部材であり、このような導光部１２１は、図１及び図２に示すように、光透過性の中実の板状体にて形成されるのが好ましい。上記入射面１２２には、通常、上記光源１１１が接するようにして配置される。
【００２１】但し、導光部は、上述のような中実のものに限定されず、図４に示すような中空体の導光部２２１であってもよい。つまり、光源１１１から導光部２２１の内部に供給された光が当該導光部２２１の外部に漏れ出て、光の伝播効率が低下するのを効果的に防止でき、かつ上記レンズ１３１での発光輝度が低下しない限り、上記導光部の構造は問わない。例えば導光部２２１では、図４及び図５に示すように、導光部２２１の厚み方向１９１に直交する、当該導光部２２１の長手方向１９２に平行な側面である第１面２２１１及び第２面２２１２並びに第３面２２１４及び第４面２２１５は、例えば鏡面処理した光不透過性の反射面にて構成してもよいし、又、第１面２２１１及び第２面２２１２並びに第３面２２１４及び第４面２２１５に光不透過性の反射部材を設けても良い。
【００２２】しかしながら、導光部の厚さを薄くした場合、中空の導光部２２１では、発光装置の運搬中又は使用中に導光空間２２１３が変形し、光の伝播効率が低下するおそれがある。一方、中実の導光部１２１の場合には、上述のような導光空間２２１３は存在せず、かつ導光部１２１の上記変形も起こり難いので、光の伝播効率の低下は効果的に防止できる。このような中実導光部１２１を有する発光装置は、視線誘導装置として使用するのに特に適している。
【００２３】中実の上記導光部１２１の場合、導光部１２１の厚み方向１９１に直交する、当該導光部１２１の長手方向１９２に平行な側面である第１面１２１１及び第２面１２１２、並びに第３面１２１４及び第４面１２１５は、空気との界面を有するので、入射面１２２を通して導光部内部１２４に入射された光源１１１からの光は、上記第１面１２１１及び第２面１２１２並びに第３面１２１４及び第４面１２１５に到達して全反射される。よって、入射した光が導光部１２１の外部に漏れ出ることを効果的に防止できる。又、第１面１２１１及び第２面１２１２並びに第３面１２１４及び第４面１２１５に、光不透過性の反射層を配置すれば、光が導光部外に漏れ出ることをいつそう効果的に防止できる。
【００２４】上記導光部１２１として用いることができる光透過性の中実導光板は、光の屈折率が通常１．３〜１．９、好適には１．４〜１．８５のガラスやポリマーから形成できる。ポリマーは、通常、アクリル系ポリマー、フッ素系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート等が利用できる。尚、ポリマーの全光線透過率は、通常７０％以上、好適には８０％以上、特に好適には９０％以上である。
【００２５】導光部１２１の厚さ寸法は、通常、５〜３０ｍｍ、好適には７〜２０ｍｍである。導光部１２１の厚さ寸法が小さすぎると、レンズ１３１における１つの発光点の発光面積が小さくなり、遠方視認性が効果的に高められないおそれがある。反対に、導光部１２１の厚さ寸法が大きすぎると、レンズ１３１から放出される光の広がりが大きくなり、レンズ１３１からの放出光をビーム状又はビームに近い形状の光（これらを合わせて「ビーム近似光」と呼ぶときもある）にすることができず、遠方視認性が効果的に高められないおそれがある。
【００２６】一方、できるだけ少ない数、特にはレンズ１３１の数よりも少ない数の光源１１１を用いながら、レンズ１３１の発光面において複数の発光点を形成するためには、導光部１２１の出射面１２３と光源１１１とが所定の距離をおいて離間配置されるのが好ましい。この光源−出射面間距離は、通常、３ｃｍ以上、好適には５〜３０ｃｍ、特に好適には６〜２０ｃｍである。上記光源−出射面間距離が小さすぎる場合、出射面１２３に到達する光の広がりが小さすぎて、十分な輝度で発光することができないレンズ１３１が存在し、遠方視認性を高めるのに有効な数の発光点を形成できないおそれがある。一方、上記光源−出射面間距離が大きすぎる場合、光源１１１の発光強度(ワット数)にもよるが、各レンズ１３１における発光点の輝度を、遠方視認性を十分に維持できるレベルまで高めることができないおそれがある。尚、光源１１１は、通常、導光部１２１の入射面１２２に接するように配置されるので、上記光源−出射面間距離は、通常、導光部１２１の長手方向の寸法に相当する。又、図１に示すようにレンズ１３１は、通常、厚さ方向及び長手方向に直交する、導光部１２１の幅方向に沿って配列されるので、上記幅方向における導光部１２１の寸法は、遠方視認性を高めるのに有効な数のレンズ１３１が配置できれば、特に限定されないが、通常、５〜３０ｃｍ、好適には６〜２０ｃｍである。
【００２７】上述した構成を有する発光装置１０１は以下のように動作及び作用する。光源１１１を発光させることで光源１１１から発せられた光は、入射面１２２から導光部内部１２４に入射し導光部１２１を通過して、出射面１２３に設けた各レンズ１３１に到達する。このとき、従来の発光装置に使用されていた拡散レンズとは異なり、本実施形態の発光装置１０１の各レンズ１３１は、導光部１２１の外側に向かって凸である形状を有し、集光レンズとして機能する。即ち、それぞれのレンズ１３１は、ビーム状又はビームに近い形状の光、つまり上記ビーム近似光を放出する。このようなビーム近似光の到達距離は、従来の発光装置で用いられた拡散面発光の場合に比べて長い。又、光源１１１の数を超える数のレンズ１３１を設けていることから、可能な限り少ない数の光源１１１を用いながら、該光源１１１の数よりも多い複数個の発光点を形成することができる。よって、光源１１１の数が少ないことに起因する、遠方からの視認性の低下を防止することができるとともに、光源数が少ないことから消費電力を削減することもできる。
【００２８】次に上記発光装置１０１の変形例について説明する。上述したように、導光部１２１の長さ寸法が小さすぎると、遠方視認性を高めるのに有効な数の発光点を形成できないおそれがあるが、発光装置の小型化を図るためには、どうしても、導光部１２１の長さ寸法を大きくできない場合もあり得る。このような場合には、以下のようにして導光部１２１の長さ寸法を不要に大きくせずに、導光部内部１２４を通過する光の光路長を可及的に長くして、遠方視認性を高めるのに有効な数の発光点を形成することができる。
【００２９】即ち、図３に示す発光装置１０３のように、導光部１２１の厚み方向１９１に沿って光源１１１の光軸１１１１を移動させ、かつ光源１１１の光軸１１１１と上記導光部１２１の長手方向１９２とが交差するように、つまり上記光軸１１１１が上記第１面１２１１及び第２面１２１２の少なくとも一方の面に当たるように光源１１１を配向するのが好ましい。上記発光装置１０３は、上述の発光装置１０１と比べて、光源１１１の配向が異なるだけで、その他の構成は発光装置１０１の場合と同一である。尚、この実施形態では、図示するように、各レンズ１３１は、上記かまぼこ形のレンチキュラー型レンズであり、導光部１２１の出射面１２３において、各レンズ１３１は、導体部１２１の厚み方向１９１に沿って当該レンズ１３１を延在させて設けられている。このようにレンズ１３１を配置したとき、上述したように、レンズ１３１は、上記幅方向１９３に広がりを有する光に対しては集光機能を有するが、導光部１２１の厚さ方向１９１に広がりを有する光に関しては集光機能を持たない。よって、上述のように、光軸１１１１が上記第１面１２１１及び第２面１２１２の少なくとも一方の面に当たるように光源１１１を配向している。よって、出射面１２３に設けられたレンズの種類及びレンズの配置方向に応じて、光軸１１１１が上記第１面１２１１及び第２面１２１２の少なくとも一方の面、又は上記第３面１２１４及び第４面１２１５の少なくとも一方の面に当たるように光源１１１を配向すればよい。
【００３０】図２に示される発光装置１０１では、図示するように光源１１１の光軸１１１１が導光部１２１の長手方向１９２に対して略平行となるように光源１１１は配向され設けられている。よって、光源１１１が発する最も強い光は、導光部１２１の長手方向１９２に略平行な方向に進行し、直接出射面１２３に到達する。よって、レンズ１３１からの放出光１１２は、導光部１２１の長手方向１９２に略平行な方向に最も強く指向される。一方、図３に示す発光装置１０３では、上述のように、入射面１２２に対して光源１１１を傾斜させて配向している。よって、光源１１１が発する最も強い光は、上記第１面１２１１及び第２面１２１２の少なくともいずれかの面で反射され、出射面１２３に到達する。よって、各レンズ１３１からの放出光１１２の光軸は、図示するように、導光部１２１の長手方向１９２に対して傾斜させることができる。したがって、導光部内部１２４を進む光の光路長を、導光部１２１の長手方向寸法よりも大きくすることができる。よって、導光部１２１の長手方向寸法を十分取れないときでも、出射面１２３に到達する光の広がりを十分に確保することができ、遠方視認性を高めるのに有効な数の発光点を形成することができる。又、上述のように、光源１１１の光軸１１１１を傾斜させることは、特に、光源がＬＥＤのような点光源である場合に、遠方視認性を高めるのに有効である。
【００３１】上述のように、放出光１１２の光軸を傾斜させることで、発光装置１０３は、上述の発光装置１０１が奏する効果に加えてさらに以下のような効果を得ることができる。即ち、図３に示すような発光装置１０３を、ガードレールの側面やトンネル壁面等の道路脇構造物における側面に、該側面と導光部１２１の長手方向１９２とを略平行にして配置した場合でも、図６に示すように、上記道路脇構造物から離れて走行している車両の運転者に向けて直接に上記放出光１１２を照射することができる。よって、車線の幅方向の中央付近を走行する車両からの視認性を効果的に高めることができる。又、図６では、発光装置１０３を誇張して実物よりも大きく図示しているが、上記道路脇構造物における側面から発光装置１０３が突出する寸法は、導光部１２１の厚み寸法に相当し、図８に示す従来のように、上記構造物における側面に対して斜めに発光装置を設置しなければならないために上記道路脇構造物からの突出量が大きくなる、ということはない。よって、上記道路脇構造物の外観における美観を損なうような突出とならないようにすることも極めて容易に行なえる。又、このように上記突出量を小さくするためには、導光部１２１の厚さを上述のような寸法にするのが良い。
【００３２】上述した、導光部１２１の長さ寸法が比較的小さい状態で遠方視認性を高めるのに有効な数の発光点を形成する、車線の幅方向の中央付近を走行する車両からの視認性を効果的に高める、及び上記道路脇構造物の外観における美観を損なうような突出を形成しない、という各効果を奏するための、導光部１２１の長手方向１９２に対する上記光軸１１１１の、図６に示す、傾斜角度θは、１〜１２度が好ましく、さらに２〜１０度がより好ましい。
【００３３】次に、上述した発光装置１０１、１０３を備えた視線誘導装置について説明する。最も簡易な視線誘導装置としては、図６に示すように、上述した発光装置１０１又は発光装置１０３の一つ又は複数を、上記道路脇構造物の側面に設置した形態である。このような本実施形態の視線誘導装置は、上述したように、遠方からの視認性を効果的に高めることができる。よって、発光装置１０１、１０３の上記導光部１２１における長手方向１９２と、図６に示す車両の進行方向１９４とをほぼ平行として、発光装置１０１、１０３を設置することができ、これにより、視線誘導装置自体の、上記構造物側面の法線方向に沿った寸法を小さくし、外観的に美観を損なうような突出物となるのを防止することができる。
【００３４】さらに、上述の発光装置１０１又は発光装置１０３を用いて、図７に示すような視線誘導装置３０１を構成することもできる。尚、図７において、（ａ）は、当該視線誘導装置３０１の平面図を示し、（ｂ）は正面図を示している。上記視線誘導体装置３０１は、発光装置１０１又は発光装置１０３と、基板３１１とを備える。基板３１１は、図示するように長方形状の板状体であり、以下に詳しく述べるように車両から発せられる光を反射する反射部分３１２を有し、その長手方向３１３の一端部には、発光装置１０１又は発光装置１０３を取り付けている。尚、発光装置１０１又は発光装置１０３は、かまぼこ型のレンチキュラーレンズ１３１が導光部１２１の外部へ上記長手方向３１３に凸となるように、配置されている。
【００３５】基板３１１において、発光装置１０１又は発光装置１０３の設置部分を除いた反射部分３１２には、該基板３１１の厚み方向に沿って反射面３１２１側に突出し、基板３１１の幅方向３１４に沿って延在する反射用凸部３１５が上記長手方向３１３に所定間隔毎に形成されている。上記所定間隔とは、遠方より上記基板３１１を見たとき、ある反射用凸部３１５が他の反射用凸部３１５を遮らない程度の間隔であり、隣接する反射用凸部３１５同士の間には、平坦な反射面３１２１を有するのが好ましい。
【００３６】このような反射用凸部３１５は、車両から発せられる光をより効率的に反射する程度の高さにて反射面３１２１から突出し、さらに、車両から発せられる光をより効率的に反射する斜面３１５１を有している。尚、反射用凸部３１５は、本実施形態では図示するように三角形状の断面を有する形状にてなるが、該形状に限定されるものではなく、例えば半円形状や、半球形状等の断面を有するものであってもよい。又、本実施形態の視線誘導体装置３０１では、上述のように基板３１１には反射用凸部３１５を形成したが、形成しなくてもよいし、又、反射用凸部３１５の数も図示する数に限定するものではない。又、反射部分３１２の視認性を効果的に高めるために、通常、反射面３１２１は、再帰反射シートのような高輝度反射シートで被覆するのが好ましい。このような再帰反射シートで被覆された反射面３１２１を有する基板３１１の具体例として、住友スリーエム(株)社製「品名:Ｗａｖｅ Ｌ Ｌｉｎｅシリーズ」等を挙げることができる。
【００３７】このように構成された視線誘導装置３０１の動作及び作用について以下に説明する。該視線誘導装置３０１は、上述のように、通常、トンネル壁面等の構造物の側面に、該側面と、当該視線誘導装置３０１の上記長手方向３１３とを平行にして、かつレンズ１３１から発せられる光が視認者側に進行するようにして設置される。該視線誘導装置３０１は、上記発光装置の説明にて述べたように、遠方からの視認性が良好な指向性の高い光が発光装置１０１又は発光装置１０３から放出されるとともに、走行車両から発せられる、例えばヘッドライト等の光が反射部分３１２に対して比較的高入射角で入射し上記反射部分３１２にて反射する。尚、通常、反射部分３１２の反射面３１２１の法線と平行に入射する角度をゼ口度とみなす。よって、上記高入射角とは、上記法線と入射光とのなす角度が比較的大きいことをいう。
【００３８】このとき、上述のように上記反射用凸部３１５は反射部分３１２の反射面３１２１から突出しており、かつ上記斜面３１５１を有することから、該斜面３１５１に対して上記ヘッドライト等からの光は、比較的低い入射角、つまり上記斜面３１５１の法線とのなす角度が比較的小さい角度で照射される。よって、上記ヘッドライト等からの光は、特に上記反射用凸部３１５の斜面３１５１にて効果的に反射する。したがって、当該視線誘導装置３０１の視認性を効果的に高めることができる。このように、当該視線誘導装置３０１によれば、走行車両のヘッドライトの光が当該視線誘導装置３０１に届かない比較的遠方からは、上記発光装置１０１又は発光装置１０３が発する光によって当該視線誘導装置３０１を視認可能であり、走行車両のヘッドライトの光が届く比較的至近距離では、反射部分３１２の反射面３１２１、特に上記反射用凸部３１５の斜面３１５１がヘッドライト光を反射して明るく視認可能とする。又、発光装置１０１、１０３における説明でも述べたように、発光装置１０１、１０３を使用することで、上記道路脇構造物の外観における美観を損なうような突出を形成しないことから、当該視線誘導装置３０１においても上記道路脇構造物の外観における美観を損なうような突出を形成することはない。
【００３９】上述のように、当該視線誘導装置３０１では、反射用凸部３１５同士を上記所定間隔で配置し、隣接する反射用凸部３１５同士の間には平坦な反射面３１２１を有することで、車両運転者からは各反射用凸部３１５が互いに重ならずそれぞれ別々に認識することができる。又、車両運転者から見て、反射用凸部３１５が発光装置１０１又は発光装置１０３のレンズ１３１を遮らないように、発光装置１０１又は発光装置１０３のレンズ１３１を車両運転者の手前側に配置し、その後ろ側に反射部分３１２を配置するのが好ましい。
【００４０】
【実施例】上述した発光装置１０３の一実施例を以下に説明する。光源１１１は、ＬＥＤであり、「品番：ＨＬＭＰ−ＧＪ０８、日本ヒューレツトパッカード(株)社製」を使用した。導光部１２１は、全光線透過率が９５％のアクリル板で、長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍである。レンズ１３１は、複数の上記レンチキュラーレンズである。この実施例では、各レンズ１３１が一体的に形成されたアクリル製のレンズシートを用い、該レンズシートは幅１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍである。尚、レンズシートの上記幅は、導光部１２１の幅方向に沿った寸法に等しく、上記厚さは導光部１２１の厚さ寸法に等しい。レンズ１３１の焦点距離は、１０．４１ｍｍ、導光部１２１の長手方向に沿った寸法であるレンズ高さは２．３ｍｍであり、導光部１２１の幅方向に沿って１３個のレンズ１３１を配置した。
【００４１】これらの部品を使用し、以下のようにして発光装置１０３を組み立てた。上記導光部１２１の一端面を出射面１２３とし、複数のレンズ１３１を有する上記レンズシートを出射面１２３にアクリル系接着剤で接着した。上記出射面１２３に対向する他端面を入射面１２２とし、該入射面１２２に接するように光源１１１である上記ＬＥＤを１つ固定した。該ＬＥＤの光軸の傾斜角度(光の入射角)θは、導光部１２１の長手方向に対して約６度で、上記ＬＥＤの光が進む方向である傾斜方向は、図３に示すように、導光部１２１の第１面１２１１に向かう方向とした。
【００４２】本実施例の発光装置１０３を白紙の上に、導光部１２１の上記第１面１２１１と上記白紙の紙面とが接するようにして置き、暗室内で上記ＬＥＤを発光させ、上記紙面に映つた各レンズ１３１からの放出光の輝線を観察した。又、同様に暗室内で、各レンズ１３１の発光面側から放出光の様子を観察した。一方、比較のため、上記ＬＥＤランプ単体を同様にして発光させ、暗室内で発光の様子を観察した。その結果、ＬＥＤランプ単体では、ＬＥＤを中心に円錐状に光が広がり、ＬＥＤ近傍の狭い視野範囲のみが明るかったが、本実施例の発光装置１０３では、レンチキュラーレンズ１３１の１つ１つから光が放出され、ＬＥＤランプ単体の場合と比較すると、発光面の輝点部分の面積が約３倍から４倍大きかった。一方、これらを、３０ｍ離れた遠方から観察したところ、本実施例の発光装置１０３の方が明らかに視認性が良好であつた。
【００４３】次に、上述の実施例による発光装置１０３を用いた視線誘導装置の一実施例について説明する。本実施例で用いた基板３１１は、住友スリーエム(株)社製の品名「ＷａｖｅＬ Ｌｉｎｅ」であつた。本実施例の自発光型の視線誘導装置に対して、夜間、自動車のヘッドライトを用いた視認テストを行つた。当該視線誘導装置は、地面に対して垂直で、かつ自動車の進行方向に平行な側壁面に、発光装置１０３の発光部分を上記自動車側に配置して固定した。該視線誘導装置の固定高さは、地面から約５０ｃｍであつた。
【００４４】上記視認テストの結果、夜間のようにヘッドライト以外の光源が存在しない条件において、ヘッドライトの光が当該視線誘導装置に届かないような遠方、具体的には約１００ｍ離れた地点からでも、発光装置１０３が発する光を上記自動車の運転席から十分に明るく視認できた。一方、ヘッドライトの光が十分に届く位置、具体的には約１０ｍ離れた地点まで接近した場合、自動車の運転席からは発光装置１０３の光を視認することは困難であつたが、上記反射部分３１２、特に反射用凸部３１５における反射光は明るく視認できた。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の発光装置によれば、光源と、導光部と、複数のレンズとを備え、上記レンズは、上記導光部の外側に向かって凸状であり上記光源から導光部を通ってきた光を集光してビーム状又はほぼビーム状で指向性を有する光を放出する。このような指向性光の到達距離は、従来の発光装置で用いられた拡散面発光の場合に比べて長い。したがって、可能な限り少ない数の光源を用いながら、該光源の数よりも多い複数個の発光点を形成することができる。よって、光源の数が少ないことに起因する、遠方からの視認性の低下を防止することができるとともに、光源数が少ないことから消費電力を削減することもできる。
【００４６】又、上記導光部を中実の板状体にて構成し、反射面を有することで、例えば使用中に上記導光部における導光空間が変形して光の伝播効率が低下するおそれは少なく、又、上記反射面にて光は効果的に反射されながら上記レンズへ導かれる。したがって、上記導光部における光の伝播効率の低下を効果的に防止することができ、遠方からの視認性を従来に比べて向上させることができる。
【００４７】又、上記光源の光軸と、上記導光部の例えば長手方向とが交差するように、上記光源を配置することで、上記レンズから放出される光を視認者へ配向することができる。よって、遠方からの視認性を従来に比べて向上させることができる。
【００４８】さらに又、本発明の第２態様の視線誘導装置によれば、上述の発光装置を備え、該発光装置の導光部からの指向性光の放出方向と、上記指向性光を視認する視認者の進行方向とをほぼ一致させて上記発光装置を配置したことから、上述のように遠方からの視認性を従来に比べて向上させることができ、かつ当該視線誘導装置の厚みを従来に比べて薄くすることができる。よって、当該視線誘導装置を道路脇構造物に設けたとき、該構造物からの突出量が大きくなることはない。よって、上記道路脇構造物の外観における美観を損なうこともない。
【００４９】上記視線誘導装置に、さらに反射部分を有することで、車両から発する光が当該視線誘導装置に到達するような距離まで上記車両が近づいたときには、上記車両から発する光が上記反射部分にて反射する。よって、車両からの光が当該視線誘導装置に届かない比較的遠方からは、発光装置が発する光によって当該視線誘導装置を視認可能であり、車両からの光が届く比較的至近距離では、反射部分が光を反射して明るく視認可能とする。
【出願人】 【識別番号】５９９０５６４３７
【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー
【出願日】 平成１２年９月２２日（２０００．９．２２）
【代理人】 【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外２名）
【公開番号】 特開２００２−１０９９０５（Ｐ２００２−１０９９０５Ａ）
【公開日】 平成１４年４月１２日（２００２．４．１２）
【出願番号】 特願２０００−２８８５９０（Ｐ２０００−２８８５９０）