JP2002197592A - 信号灯器用ledユニット - Google Patents

信号灯器用ledユニット

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JP2002197592A
JP2002197592A JP2000397209A JP2000397209A JP2002197592A JP 2002197592 A JP2002197592 A JP 2002197592A JP 2000397209 A JP2000397209 A JP 2000397209A JP 2000397209 A JP2000397209 A JP 2000397209A JP 2002197592 A JP2002197592 A JP 2002197592A
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Japan
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distribution control
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led
light
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JP2000397209A
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Toshihiro Nakatani
俊浩 中谷
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Seiwa Electric Mfg Co Ltd
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Seiwa Electric Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】通常の信号灯器の灯器本体に装着するだけで、
狭角用信号灯器を構成することが可能なLEDユニット
を提供する。 【解決手段】複数のLEDランプ1に対応する位置に貫
通穴5a,6a,7aが形成されてなる配光制御板5,
6,7を、LEDランプ1の前方に配置することで、視
野角以外の方向に向かう光をカットして、目的とする配
光特性が得られるようにする。また、配光特性を得る手
段として配向制御板5,6,7を用いることで、通常の
信号灯器の灯器本体への装着を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3色信号灯器など
に用いられるLEDユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】道路等に設置される3色信号灯器として
は、従来、白熱電球(光源)と、この白熱電球の背面側
に配置される反射板と、白熱電球の前面側に配置される
前面カバーとからなり、その前面カバーに赤・青・黄の
信号色を着色した構造のものが使用されている。
【0003】また、最近では、消費電力の低減化や保守
・管理に要する手間の削減等をはかることを目的とし
て、LED式信号灯器が実用化されてきている。
【0004】LED式信号灯器は、多数のLEDランプ
(発光色:赤、青または黄)がプリント配線基板に実装
されてなるLEDユニットを光源とし、そのLEDユニ
ットを灯器ケース内に収容し、LEDランプ群の前面側
を透明の前面カバーで覆った構造となっている。なお、
LEDユニットを光源に用いた信号灯器としては、3色
信号灯器のほか、例えばLED式矢印灯器や一灯点滅灯
器なども実用化されている。
【0005】ところで、最近では道路状況が複雑になっ
てきており、例えば道路同士の合流点や陸橋と側道との
合流点などにおいて、信号の誤認識を防止することを目
的として、特定方向からは信号を認識することができ、
それ以外の方向からは信号灯の点灯が見えないようにし
た狭角用信号灯器(左右制限)が使用されている。
【0006】また、近接した交差点等において、前方の
交差点の信号灯器を認識して見切り発車をする等の事故
につながる運転を防止するため、信号灯器の視認設定位
置よりも遠方に離れた場所からは信号灯の点灯が見えな
いようにした狭角用信号灯器(上下制限)が使用されて
いる。
【0007】このような狭角用信号灯器としては、従
来、複数枚の配光制御羽根を有するルーバーを信号灯の
前面側に配置した構造のものが一般的である(例えば実
用新案登録第3014799号)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の狭角用
信号灯器によれば、配光制御用のルーバーが前面側に突
出した構造の狭角専用の灯器本体を別途製作する必要が
あり、コスト面の問題が残されている。また、ルーバー
が灯器外部に突出しているので、ルーバー内に塵埃等が
堆積して信号灯が見づらくなる可能性もある。
【0009】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、通常の信号灯器の灯器本体に装着するだけで、
狭角用信号灯器を構成することが可能なLEDユニット
の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のLEDユニット
は、信号灯器に用いられるLEDユニットであって、基
板に実装された複数個のLEDランプと、LEDランプ
の先端よりも前方に配置された配光制御板を備え、その
配光制御板には、各LEDランプに対応する位置に貫通
穴が形成されていることによって特徴づけられる。
【0011】本発明のLEDユニットによれば、各LE
Dランプに対応する位置に貫通穴が形成された配光制御
板を、LEDランプの前方に配置しているので、LED
ランプと貫通穴の位置関係、ランプ径に対する貫通穴の
大きさ及び貫通穴の形状などを適宜選定することによ
り、各LEDランプの出力光のうち、目的とする視野角
以外の方向に向かう光を配光制御板にてカットすること
ができる。従って、本発明のLEDユニットを信号灯器
に使用すれば、配光特性に優れた狭角用信号灯器を構成
することができる。
【0012】しかも、LEDランプの前方に1枚もしく
は複数枚の配光制御板を配置した構造であり、その配光
制御板の配置部分の寸法(LEDランプからの突出量)
を比較的小さく抑えることができるので、通常の信号灯
器の灯器本体に装着することが可能になる。なお、配光
制御板の配置部分の寸法は、通常の信号灯器の奥行き寸
法を考慮すると、60mm以下とすることが好ましい。
【0013】本発明のLEDユニットにおいて、配光制
御板の裏面側(LEDランプ側)に黒色の艶消し塗装を
施しておけば、LEDユニットからの出力光のうち、貫
通穴以外に向けて進む光は配光制御板の裏面に当たって
吸収されるので、視野角以外の方向に向けて出射する光
の影響を防止することができ、配光特性をより一層高め
ることができる。なお、太陽光が配光制御板に当たって
反射されると、反射光の影響により信号灯の点灯が見づ
らくなるので、これを防止するため、配光制御板の前面
側にも黒色の艶消し塗装を施しておくことが好ましい。
【0014】本発明のLEDユニットにおいて、LED
ランプの先端よりも前方に複数枚の配光制御板を所定の
距離をあけて配置し、その各配光制御板に、それぞれ、
各LEDランプに対応する位置に貫通穴を形成しておい
てもよい。この場合、配光制御板の枚数を3枚とし、そ
の1枚目の配光制御板(LEDランプに最も近い配光制
御板)と2枚目の配光制御板との間の距離D1と、2枚
目の配光制御板と3枚目の配光制御板との間の距離D2
との関係を、D1:D2=1:2となるように各配光制
御板を配置すれば、最適な配光特性を得ることができ
る。
【0015】なお、3枚の配光制御板を配置する場合、
LEDランプに最も近い配光制御板の貫通穴の径は、L
EDランプの大きさに対して、1〜0.7倍とすること
が好ましい。また、上記D1及びD2の寸法は、D1=
10mm、D2=20mmであることが最も好ましい。
【0016】本発明のLEDユニットにおいて、配光制
御板の貫通穴の中心がLEDランプの中心に対して偏心
するような配置としてもよい。この場合、偏心方向及び
偏心量を適宜に選定することにより、配光特性をある程
度の範囲内で任意に変更することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、以下、図面
に基づいて説明する。
【0018】図1は本発明の実施形態の構造を模式的に
示す断面図であり、図2はその実施形態の正面図であ
る。図3は本発明の実施形態の要部構造を模式的に示す
断面図である。
【0019】この例のLEDユニット10は、3色信号
灯器に適用されるユニットであって、プリント配線基板
2に実装された多数のLEDランプ(発光色:赤、青ま
たは黄)1・・1と、プリント配線基板2の裏面側に配置
された駆動基板3及び電源部4と、プリント配線基板2
の前方に配置された3枚の配光制御板5,6,7によっ
て構成されている。これらプリント配線基板2と3枚の
配光制御板5,6,7はスペーサ11,12,13を介
して連結されている。また、駆動基板3はスペーサ14
を介してプリント配線基板2に保持されている。
【0020】LEDユニット10は、信号灯器20の灯
器ケース21内に収容され、その前面側が透明の前面カ
バー22で覆われる。灯器ケース21の後部中央には、
駆動基板3への接続用のコネクタ23が配置されてい
る。LEDユニット10は、最前列の配光制御板7を灯
器ケース21の前面周縁部にパッキン8等を介して取り
付けることにより、ユニット全体が灯器ケース21に固
定される。なお、灯器ケース21内には、LEDユニッ
ト10の全体を位置決め・保持するための保持部材24
が設けられている。また、プリント配線基板2には支持
脚15が適宜箇所に設けられている。
【0021】各配光制御板5,6,7は、SPCC(冷
間圧延鋼板)等の鋼板の加工品で、プリント配線基板2
に実装されたLEDランプ1・・1に対応する位置に貫通
穴(円形)5a・・5a,6a・・6a,7a・・7aが形成
されている。貫通穴5a,6a,7aの各中心はLED
ランプ1の中心に一致している。
【0022】各配光制御板5,6,7には、全面(前面
及び裏面の両面)に黒色の艶消し塗装が施されている。
【0023】3枚の配光制御板5,6,7のうち、LE
Dランプ1に最も近い配光制御板5の貫通穴5aの直径
は、LEDランプ1とほぼ同じ寸法(例えば5mm)と
なっており、他の2枚の配光制御板6,7の貫通穴6
a,7aの直径は、LEDランプ1よりも大きな寸法
(例えば6mm)となっている。
【0024】そして、本実施形態では、LEDランプ1
に最も近い配光制御板5と2枚目の配光制御板6との間
の距離D1(図3参照)を10mm、2枚目の配光制御
板6と3枚目の配光制御板7との間の距離D2を20m
mとし、D1:D2=1:2としている。また、LED
ランプ1の先端面と配光制御板5(1枚目)との間の距
離を1mmとしている。なお、このような配光制御板
5,6,7の配置寸法は、最も良好な配光特性が得られ
るような配置を実験により求め、その実験結果に基づい
て決定した値である。
【0025】以上の構造のLEDユニット10によれ
ば、図3に示すように、LEDランプ1からの出力光の
うち、3枚の配光制御板5,6,7の貫通穴5a,6
a,7aの全てを通過した光のみが外部に出射する。そ
れ以外の出力光、つまり1枚目の配光制御板5の貫通穴
5a以外に進行する光、1枚目の配光制御板5の貫通穴
5aを通過しても2枚目の配光制御板6の貫通穴6aに
は向かわない光、及び1枚目と2枚目の配光制御板5,
6の貫通穴5a,6aを通過しても3枚目の配光制御板
7の貫通穴7aには向かわない光は、それぞれ、各配光
制御板5,6,7の裏面で吸収される。また、ある1つ
のLEDランプ1からの出力光が、隣接するLEDラン
プ1に対して形成された貫通穴5aを通過しても、その
通過光は、2枚目の配光制御板6の裏面で吸収される。
【0026】このように、本実施形態のLEDユニット
10では、目的とする視野角以外に進行する光のほぼ全
てをカットすることができるので、配光特性に優れた信
号灯器を実現することができる。
【0027】図4は本発明の他の実施形態の要部構成を
模式的に示す断面図である。
【0028】図4に示す実施形態では、3枚の配光制御
板5,6,7を、LEDランプ1・・1の全体に対して下
方(信号灯器20の設置状態での下方)にずらした配置
となっており、配光制御板5,6,7の各貫通穴5a,
6a,7aの中心がLEDランプ1の中心に対して下方
に偏心している。
【0029】このように貫通穴5a,6a,7aの中心
をLEDランプ1の中心に対して下方に偏心させた配置
とすることにより、上方向の視野角を狭く、下方向の視
野角を広くした配光特性を得ることができる。また、偏
心量eの大きさを適当に変えることにより、上方向にお
ける視野角の制限を、ある程度の範囲内で任意に設定す
ることができる。なお、このような貫通穴の偏心は信号
灯器20の横方向について行ってもよい。
【0030】図5は配光制御板の変形例を示す正面図で
ある。
【0031】この例の配光制御板50は、貫通穴50a
を長丸穴とした点に特徴がある。
【0032】このように配光制御板50の貫通穴50a
を長丸穴とすれば、信号灯器20の上下方向の視野角と
横方向の視野角の大きさを異ならせることができる。図
5の例では、貫通穴50aの長軸が横方向に沿っている
ので、上下方向の視野角を狭く、横方向の視野角を広く
した配光特性を得ることができる。なお、上下方向の視
野角を広く、横方向の視野角を狭くする場合、貫通穴5
0aの長軸を上下方向に配置すればよい。
【0033】ここで、配光制御板に形成する貫通穴の形
状は、特に限定されず、図2に示した円形穴、図5に示
した長丸穴のほか、例えば楕円形、正方形、長方形また
は多角形の穴、あるいは四角形で角にアールを設けた穴
などを挙げることができる。
【0034】なお、以上の実施形態では、3色信号灯器
に用いるLEDユニットの例を説明したが、本発明はこ
れに限られることなく、例えばLED式矢印灯器あるい
は一灯点滅灯器等の他の信号灯器にも適用できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のLEDユ
ニットによれば、各LEDランプに対応する位置に貫通
穴が形成された配光制御板を、LEDランプよりも前方
に配置しているので、各LEDランプの出力光のうち、
目的とする視野角以外の方向に向かう光を配光制御板に
てカットすることができる。従って、本発明のLEDユ
ニットを信号灯器に使用すれば、配光特性に優れた狭角
用信号灯器を構成することができる。
【0036】しかも、配光制御板の配置部分の寸法を比
較的小さく抑えることができ、通常の信号灯器の灯器本
体に装着することができるので、狭角専用の灯器本体を
別途製作する必要がなく、コストの低減化をはかること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の構造を模式的に示す断面図
である。
【図2】本発明の実施形態の正面図である。
【図3】本発明の実施形態の要部構造を模式的に示す断
面図である。
【図4】本発明の他の実施形態の要部構造を模式的に示
す断面図である。
【図5】本発明の実施形態に用いる配光制御板の変形例
を示す正面図である。
【符号の説明】
10 LEDユニット 1 LEDランプ 2 プリント配線基板 3 駆動基板 4 電源部 5,6,7 配光制御板 5a,6a,7a 貫通穴 11〜14 スペーサ 20 信号灯器 21 灯器ケース 22 前面カバー 23 コネクタ 24 保持部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号灯器に用いられるLEDユニットで
    あって、基板に実装された複数個のLEDランプと、L
    EDランプの先端よりも前方に配置された配光制御板を
    備え、その配光制御板には、各LEDランプに対応する
    位置に貫通穴が形成されていることを特徴とする信号灯
    器用LEDユニット。
  2. 【請求項2】 配光制御板には、黒色の艶消し塗装が施
    されていることを特徴とする請求項1記載の信号灯器用
    LEDユニット。
  3. 【請求項3】 LEDランプの先端よりも前方に複数枚
    の配光制御板が所定の距離をあけて配置されており、そ
    の各配光制御板には、それぞれ、各LEDランプに対応
    する位置に貫通穴が形成されていることを特徴とする請
    求項1または2記載の信号灯器用LEDユニット。
  4. 【請求項4】 LEDランプの先端よりも前方に3枚の
    配光制御板が配置されていることを特徴とする請求項3
    記載の信号灯器用LEDユニット。
  5. 【請求項5】 LEDランプに最も近い配光制御板と2
    枚目の配光制御板との間の距離D1と、2枚目の配光制
    御板と3枚目の配光制御板との間の距離D2との関係
    が、D1:D2=1:2となるように各配光制御板が配
    置されていることを特徴とする請求項4記載の信号灯器
    用LEDユニット。
  6. 【請求項6】 配光制御板の貫通穴の中心がLEDラン
    プの中心に対して偏心していることを特徴とする請求項
    1、2、3または4記載の信号灯器用LEDユニット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009181161A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Koito Ind Ltd 信号灯器
KR101351760B1 (ko) * 2012-10-05 2014-01-15 충북대학교 산학협력단 방향성 led 교통 신호등
US9388956B2 (en) 2011-07-15 2016-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Lighting device
JP2019016156A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 コイト電工株式会社 光源装置

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