JP2002231003A - 信号灯 - Google Patents

信号灯

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JP2002231003A JP2001018723A JP2001018723A JP2002231003A JP 2002231003 A JP2002231003 A JP 2002231003A JP 2001018723 A JP2001018723 A JP 2001018723A JP 2001018723 A JP2001018723 A JP 2001018723A JP 2002231003 A JP2002231003 A JP 2002231003A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 色覚異常者が認識しやすい信号灯を提供す
る。 【解決手段】第1白色光源241、第2白色光源24
2、第3白色光源243、第1白色光源241から発せ
られる光の内第1の波長スペクトルの光を透過する第1
のカバーレンズ221、第2白色光源242から発せら
れる光の内第2の波長スペクトルの光を透過する第2の
カバーレンズ222、第3白色光源243から発せられ
る光の内第3の波長スペクトルの光を透過する第3のカ
バーレンズ223、第1のカバーレンズ221の周辺部
に配置された第4の波長の光を発する第1の補助発光体
231a、231b、231c、・・・・・、231h、第
2のカバーレンズ222の周辺部に配置された第5の波
長の光を発する第2の補助発光体232a、232b、
232c、・・・・・、232hとから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、色覚異常者にも識
別可能な交通信号灯、鉄道用信号灯或いは船舶用信号灯
等の信号灯に関する。
【0002】
【従来の技術】現代は車社会ともいわれ、日常の移動手
段、営業活動手段、物流手段として、広く自動車が用い
られている。自動車の運転を行うためには免許証を得る
必要があるが、色覚異常者は交通信号灯の識別能力が低
いという理由で免許証を得ることが出来ない。交通信号
灯は、警交仕規第9、21〜24、29、30号等に規
定されているように所定の色度範囲の赤・黄・緑の3色
が使用されている。正常眼を持つ人がこの3色を識別す
ることは色覚の3つの錐体が正常に機能しているため容
易である。しかし、3つの錐体が正常に機能していない
色覚異常者がこの3色を識別することは非常に困難な場
合がある。色覚異常者というだけで、日常の移動等に大
変便利な自動車を運転する権利が無いばかりでなく、自
動車を利用する職業に従事することも出来ないという不
平等がある。鉄道信号灯についても同様であり、電車の
運転は色覚異常者に対し制限されている。
【0003】色覚異常者は以下のような場合、特に問題
がある。即ち、(イ)朝日や西日の射し込んだ赤の表示
ランプが見えにくい,(ロ)夜間の田舎道等でオレンジ
の街路灯が続いているとき、信号灯の存在自体が分から
ない,(ハ)発光ダイオード(LED)を用いた信号灯
は見えにくい,などの問題点である。(イ)の問題点
は、信号灯器の正面から太陽光が入射し、滅灯時にあた
かも点灯しているかのように見える現象で、「疑似点
灯」と呼ばれる。疑似点灯は、正常者に対しても色の識
別を困難にするが、色覚異常者には特に重大で、赤の信
号が点灯状態であるのか滅灯状態であるのか識別出来な
くなる。赤色の点灯に気が付かないことは極めて危険で
ある。(ロ)の問題点は、信号灯器から500m程度離
れると直径30cmの信号灯器が1〜2mmの点になっ
てしまうので、特に色覚異常者には見えにくくなる。こ
れは、街路灯の色との相対的な問題である。(ハ)の問
題点は、従来色覚異常者は色が識別出来なくても、明度
の差を利用して色を特定している場合があった。例えば
赤は黄よりも明度が低いので、赤と黄が直接識別出来な
くても色は特定出来ていた。しかし、信号灯としてLE
Dを用いると、LEDの赤の明度が相対的に高いため、
明度差により黄色と識別出来なくなり見えにくくなって
しまうからである。更に、特にLEDの発光は赤と緑の
区別が付かないという問題もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記問題の内(イ)の
朝日や西日の射し込んだ赤のランプが見えにくい問題
は、LEDを用いれば解決する。即ちLED自身が発光
するために、従来の白熱球を色ガラスフィルターを通し
ている場合に比して視認性が良好となる。又LEDは耐
久性や消費電力の点からも好ましい。又ランプ式の場合
は大きな電源制御機が柱に設置されているが、この様な
制御機は不要になる利点もある。しかし、LEDを用い
ると、(ハ)の問題が発生する。即ち今度は各色間の明
度差がなくなり、他の色との区別が出来なくなる。つま
り、(イ)と(ハ)の問題は二律背反の関係にある。
【0005】本発明は上記のような色覚異常者が不便を
感じている問題を解決するためになされたものである。
したがって本発明の目的は、色覚異常者が見やすい信号
灯を提供することである。
【0006】又、本発明の別の目的は、朝日や西日の射
し込んだ時でも色覚異常者が見やすい赤の表示灯を有す
る信号灯を提供することである。
【0007】更に本発明の別の目的は、夜間田舎道でオ
レンジの街路灯が続いているときにも色覚異常者が遠方
からその存在を見つけやすい信号灯を提供することであ
る。
【0008】更に本発明の別の目的は、信号灯としてL
EDを用いても、色覚異常者が互いの色を識別しやすい
信号灯を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
色覚正常者に対して設定された所定の波長スペクトルの
発光をする主表示灯と、波長スペクトルのピーク波長に
対応した基準波数に対して1〜8%高波数側にシフトし
た波数のスペクトルの光を発光するLEDを光源とする
補助表示灯とから構成された信号灯であることを要旨と
する。更に、この信号灯において、補助表示灯は主表示
灯の内部に若しくは主表示灯に隣接して配置されている
ことを本発明の第1の特徴とする。「色覚正常者に対し
て設定された所定の波長スペクトル」とは、例えば、警
交仕規第9、21〜24、29、30号等に規定されて
いるような交通信号灯の赤・黄・緑の3色の波長スペク
トルの意である。具体的には、警交仕規第23号等の規
格として、ピーク波長λ=625nmの赤色信号の光
が定められている。一般に、交通信号灯では、黄色信号
は590nm程度にピーク波長を有し、緑色信号は50
5nm程度にピークを持つスペクトルとなる。
【0010】人間の細胞外節には、赤、緑、青の光に感
度の高い視物質を持つ3種類の錐体が存在し、それぞれ
赤錐体、緑錐体、青錐体と呼ばれている。これら各錐体
が正常に機能していない場合、色盲、色弱などの色覚異
常が現れる。人間に対するすべての色刺激は、R
(赤)、G(緑)、B(青)の3原刺激に分解可能であ
る。これを三次元座標上に示したのが図22(a)であ
る。更にこれを平面上に正射影したのが図22(b)の
色度図である。図22(b)においては、色度図に一般
的な系統色を対応させてある。色覚異常は、1色型色覚
(全色盲)、2色型色覚(色盲)、異常3色型色覚(色
弱)の3つに分類される。又2色型色覚は、第1色盲、
第2色盲及び第3色盲とに分別される。例えば色覚異常
者の中で最も多いとされている第1色盲色覚異常者は、
波長460nm以上の青の光の強さを適当に加減する
と、赤650nmの光の色と区別出来なくなる。即ち混
同してしまうのである。この様な色光を色度図上で結ん
だ軌跡を「混同色軌跡」と言う。つまり、この混同色軌
跡上にある任意の2点の波長を持つ色は、色覚異常者に
は識別出来ない色の組み合わせである。図23(a)は
第1色盲の混同色軌跡、図23(b)は第2色盲の混同
色軌跡、図23(c)は第3色盲の混同色軌跡である。
【0011】図23(a)、図23(b)及び図23
(c)の3つの図を重ね合わせた図が図24である。図
24の線上にある任意の2色は、2色型色覚異常者が混
同してしまう色の組み合わせである。この図を参照する
と、445〜500nmの波長の青と560〜590n
mの波長の黄色とを2色色覚異常者は混同しない。した
がって、本発明の第1の特徴において2つの補助発光体
の発光波長をそれぞれ445〜500nmと560〜5
90nmに選ぶことにより、色覚異常者でもこれらの色
を識別することが出来る。緑色信号の波長スペクトルの
ピーク波長を505nmとすると、これに対応した基準
波数k0は、k0=1980cm-1となる。緑色信号の補
助発光体の発光波長445〜500nmは、波数に換算
すると2247cm-1〜2000cm-1になる。つま
り、緑色信号の基準波数k0=1980cm-1からは、
167cm-1〜20cm-1シフトしていることになる。
これは基準波数k0に対して、8%〜1%シフトしてい
ることに相当する。より好ましくは、緑色信号の補助発
光体の発光波長は445〜480nmのコバルトブルー
が良い。これは、これは基準波数k0に対して、8%〜
5%シフトしていることに相当する。緑色信号の周りの
補助発光体を、色覚異常者が識別しやすいコバルトブル
ーを発光するようにすれば、田舎道で街路灯が続いてい
るとき、色覚異常者であっても信号灯があることが分か
るようになる。
【0012】同様に、黄色信号の波長スペクトルのピー
ク波長を590nmとすると、これに対応した基準波数
0は、k0=1695cm-1となる。黄色信号の補助発
光体の発光波長は、例えば560〜580nm程度、波
数に換算すると1786cm -1〜1724cm-1に選定
すれば良い。つまり、黄色信号の基準波数k0=169
5cm-1からは、91cm-1〜29cm-1シフトしてい
ることになる。これは基準波数k0に対して、5%〜2
%シフトしていることに相当する。
【0013】本発明の第1の特徴に係る信号灯におい
て、補助表示灯は、砲弾型レンズとこの砲弾型レンズの
収納部に収納されたLEDとを有する発光体の複数個の
集合から構成することが好ましい。砲弾型レンズは、外
側頂部、底部及び光軸に平行方向の側面からなる外周部
を有するレンズ媒体と、底部から外側頂部に向かってレ
ンズ媒体の内部に設けられた光軸に平行方向の面からな
る側壁部、この側壁部に接続された天井部とを有する収
納部とから構成される。砲弾型レンズの外側頂部の形状
は、光の出射方向に対して凸形状でも凹形状でも構わな
い。例えば、光を収束する場合は光の出射方向に対して
凸形状を、光を発散する場合は光の出射方向に対して凹
形状に外側頂部の形状を選択すれば良い。そして、砲弾
型レンズのレンズ媒体の外周部の外径が、収納部の内径
の3倍以上、10倍以下であることが必要である。砲弾
型レンズのレンズ媒体の外径と内径との比を大きくする
ことは、レンズ媒体の収納部(井戸型の凹部)の側壁部
の肉厚を十分に厚くすることに等価である。側壁部の肉
厚を十分に厚くすることにより、砲弾型レンズの外周部
に反射膜を設けなくてもLED光源の迷光成分を有効に
集光出来る。「迷光成分」とは、LED光源の出力光の
発散特性により、収納部の天井部(主入射面)以外に入
射する出力光の成分を意味する。一般には、樹脂モール
ドされたLEDの封止樹脂の凸形状の湾曲面以外の所か
ら出る光は、いわゆる迷光成分となり、照明には寄与し
ない。しかし、砲弾型レンズの収納部の側壁部の肉厚を
十分に厚くすることにより、凸形状の湾曲面以外の所か
ら出た光からなる迷光成分が、100%に近い集光効率
で、有効に照明に寄与出来るようになる。即ち、第1の
湾曲面からなる主入射面(凹部天井部)以外の収納部の
側壁部(凹部側壁部)も、有効な光の入射面(側壁入射
面)として機能し得るのである。又、LEDと砲弾型レ
ンズの収納部との間にはそれぞれの界面で反射した光の
成分が多重反射し、迷光成分となっている。従来公知の
レンズ等の光学系では、これらの迷光成分は照明に寄与
出来るように取り出すことは出来ない。しかし、これら
のLEDの迷光成分も、本発明の砲弾型レンズにおいて
は、収納部の内部に閉じこめられ、凹部側壁部(側壁入
射面)を介して入射出来るので、最終的には、照明に寄
与出来る成分となり得る。即ち、本発明の砲弾型レンズ
の入射面は、第1の湾曲面からなる主入射面と、この第
1の湾曲面とは曲率の異なる側壁入射面とから構成され
ているのである。主入射面となる第1の湾曲面は、円錐
形でも良い。第2のレンズ面は第2の湾曲面から構成さ
れている。当然であるが、第2の湾曲面とこの第2の湾
曲面に接続されるレンズ媒体の外周部とは曲率が異な
る。十分厚い側壁部を有した幾何学的構造からなる新規
な砲弾型レンズを用いることにより、砲弾型レンズの外
周部に反射鏡を用いなくても、砲弾型レンズの凹部側壁
部から入力したLEDの光が、砲弾型レンズの外周部か
らそのまま出力(漏洩)するのが防止出来るからであ
る。
【0014】実際に、砲弾型レンズの収納部に樹脂モー
ルドされたLEDを収納し、砲弾型レンズの外周部及び
底部に背面鏡を付した場合と、背面鏡を付さない場合に
ついて、外側頂部から出力する光の強度(照度)を測定
すると、両者でその照度がほとんど変わらないという結
果が得られた。つまり、砲弾型レンズでは、レンズ媒体
の外周部や底部に反射鏡を用いなくても、LEDの迷光
成分をほぼ100%に近い集光効率で、外側頂部から効
率良く出力する構造であることが分かる。砲弾型レンズ
では、側壁部を十分厚くすれば、レンズ媒体の外周部や
底部での背面鏡は意味がないということである。100
%に近い集光効率というのは、凹部側壁部に垂直に入射
した光は外周部から漏洩するであろうからである。しか
し、凹部側壁部に、樹脂封止されたLEDの構造で決ま
るそれぞれの入射角で入射した光は、レンズ媒体の内部
でスネルの法則で決まる屈折角で屈折する。収納部の側
壁部に位置するレンズ媒体の厚さが厚くなると、レンズ
媒体の外周部から漏洩する成分は減少して、逆に、外側
頂部から効率良く出力する成分が増大してゆく。そし
て、十分厚い側壁部を有した幾何学的形状になると、レ
ンズ媒体の外周部から漏洩する成分はほとんど無視出来
るようになる。特に、樹脂封止されたLEDでは、その
構造上、凸形状の湾曲面以外の所から出た光の内、凹部
側壁部に垂直に入射する成分は、他の迷光成分に比し相
対的に少ないので、側壁部が十分厚くなると、レンズ媒
体の外周部から漏洩する成分はほとんど無視出来、10
0%に近い集光効率で、外側頂部から効率良く出力する
ようになると推定出来る。このため、実際に測定してみ
ると、樹脂モールドされたLEDの場合では、背面鏡の
有り、無しで、照度がほとんど変わらないという結果が
得られたと考えられる。この結果、LEDの封止樹脂の
形状等の光の取り出し効率や、光学系相互の反射成分等
に依存せず、ほぼLEDの内部量子効率に近い効率で、
潜在的なLEDの光エネルギを有効に取り出すことが可
能となる。
【0015】本発明の第1の特徴に係る信号灯として
は、交通信号灯、鉄道用信号灯、船舶用信号灯等の他に
自動車のストップランプ、ウィンカー等も該当する。砲
弾型レンズの光軸方向に垂直な断面の形状は、真円、楕
円、三角形、四角形、多角形等が可能である。したがっ
て、バルク型のレンズ媒体の光軸に平行方向の側面から
なる外周部は、真円柱、楕円柱でも角柱でも構わない。
交通信号灯の場合は、楕円の断面を有する砲弾型レンズ
が好ましい。即ち、楕円の長軸が垂直方向、楕円の短軸
が水平方向になるように交通信号灯に設定すれば、水平
方向には出力光は拡がらず、垂直方向の光の指向性を失
う。この様にしておけば遠方からでも近距離からでも、
交通信号灯を容易に視認出来る。水平方向に出力光が拡
がらないので、光強度を高く維持出来る。
【0016】交通信号灯の場合であれば、主表示灯は緑
/黄/赤を表示する第1/第2/第3主表示灯から構成
される。第1主表示灯は、第1白色光源と、この第1白
色光源から発せられる光の内第1の波長スペクトルの光
を透過する第1のカバーレンズとからなる。第2主表示
灯は、第2白色光源と、この第2白色光源から発せられ
る光の内第1の波長スペクトルより長波長の第2の波長
スペクトルの光を透過する第2のカバーレンズとからな
る。そして、第3主表示灯は、第3白色光源と、この第
3白色光源から発せられる光の内第2の波長スペクトル
より長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3
のカバーレンズとからなる。第1乃至第3白色光源とし
ては、白熱球や放電管等が使用可能である。又、第1乃
至第3のカバーレンズとしては、それぞれの第1乃至第
3の波長スペクトルに対応した色が着色されたアクリル
樹脂等の透明樹脂等が使用可能である。この場合、補助
表示灯は、第1主表示灯の表面若しくは周辺部に配置さ
れ、第1の波長スペクトルのピーク波長に対応した第1
基準波数に対して1〜8%高波数側にシフトした波数の
第4の波長の光を発する第1の補助発光体の複数個の集
合から構成される。更に、補助表示灯として、第2主表
示灯の表面若しくは周辺部に配置され、第2の波長スペ
クトルのピーク波長に対応した第2基準波数に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数の第4の波長の光を発
する第2の補助発光体の複数個の集合から構成されるよ
うにしても良い。
【0017】なお、主表示灯を砲弾型レンズと、砲弾型
レンズの収納部に収納されたLEDとを有する発光体の
複数個の集合から構成しても良い。砲弾型レンズは前述
したように、外側頂部、底部及び光軸に平行方向の側面
からなる外周部を有するレンズ媒体と、底部から外側頂
部に向かってレンズ媒体の内部に設けられた光軸に平行
方向の面からなる側壁部、この側壁部に接続された天井
部とを有する収納部とを有する。そして、レンズ媒体の
外周部の外径が、収納部の内径の3倍以上、10倍以下
となるように十分厚い側壁部を持つことが必要である。
砲弾型レンズを用いることにより、一つのLEDで高い
照度を得ることが出来るので、少ないLEDで十分な輝
度を得ることが出来る。又、LEDを用いることによっ
て、カバーレンズを不要とし、疑似点灯現象を防止出来
る。更に電球を用いた場合に比べて消費電力が少なく耐
久性が優れている。したがって、安価、低消費電力で耐
久性の良い信号灯を提供することが出来る。
【0018】又、主表示灯を、第1の波長スペクトルの
光を発光する第1主表示灯と、第1の波長スペクトルよ
り長波長の第2の波長スペクトルの光を発光する第2主
表示灯と、白色光源と、この白色光源から発せられる光
の内第2の波長スペクトルより長波長の第3の波長スペ
クトルの光を透過するカバーレンズとからなる第3主表
示灯とから構成し、第3主表示灯の表面若しくは周辺部
に配置され、第3の波長スペクトルのピーク波長と実質
的に等しいピーク波長の光を発光するLEDを光源とす
る補助発光体を更に有するようにしても良い。第3主表
示灯の周りの補助発光体は明度の高い赤を発光する。こ
の補助発光体はカバーレンズを用いず、LEDが自ら発
する赤を認識することによって、色覚異常者は朝日の射
し込んだ赤の表示灯でも見やすくなる。同時に第3主表
示灯の第3のカバーレンズを透過した第3の波長スペク
トルの光は明度の低い赤である。つまり、色覚異常者
は、中央が暗く、周囲が明るいリングからなる明暗のパ
ターンを視認し、これを赤色の信号であると判断可能で
ある。
【0019】本発明の第2の特徴は、主表示灯と、この
主表示灯よりも明度の高い光を発光するLEDを光源と
する補助表示灯とから構成された信号灯であることを要
旨とする。但し、補助表示灯は主表示灯の内部に若しく
は主表示灯に隣接して配置されていることを本発明の第
2の特徴とする。主表示灯は、LEDを用いるタイプで
も、白色光源と、この白色光源から発せられる光の内特
定の波長スペクトルの光を透過するカバーレンズとから
なるタイプでも構わない。主表示灯と補助表示灯との明
度の差は、色覚異常者が容易に視認出来る程度の差が必
要で、例えば主表示灯よりも1.5倍〜30倍程度明度
の高い光を発光するLEDを光源とする補助表示灯が好
ましい。好ましくは、2倍〜30倍程度、更に好ましく
は主表示灯よりも10倍〜30倍程度明度の高い光を発
光する補助表示灯とすれば良い。この様な明度の高い光
を発光する補助表示灯は、本発明の第1の特徴で述べた
砲弾型レンズ(以下において、単に「砲弾型レンズ」と
言う。)と、この砲弾型レンズの収納部に収納されたL
EDとを有する発光体の複数個の集合で容易に構成する
ことが出来る。この際、主表示灯は白色光源若しくは砲
弾型レンズを用いないLEDを光源とする表示灯であ
る。
【0020】本発明の第2の特徴に係る信号灯として
は、第1の特徴と同様に、交通信号灯、鉄道用信号灯、
船舶用信号灯、自動車のストップランプ、ウィンカー等
が該当する。一般に、交通信号灯は、主表示灯は緑/黄
/赤を表示する第1/第2/第3主表示灯から構成され
る。この内特定の色の主表示灯のみに、本発明の第2の
特徴に係る構成を用いれば、混同しやすい他の色との識
別が容易となる。例えば、特定の色の主表示灯に隣接し
て、主表示灯の周りを周回するリングとして複数個の補
助発光体を配置して構成すれば、周辺部のみが明るい2
重構造(ドーナツ構造)が視認出来る。主表示灯の相互
の比較では、色が認識出来なくても、本発明の第2の特
徴に係る構成を用いた片方がドーナツ構造に見えるの
で、混同しやすい他の色との識別が容易となる。主表示
灯の内部に、「止まれ」、「STOP]等の文字、若し
く類似のパターンを、主表示灯より明度の高い補助表示
灯により表現しても良い。
【0021】特に赤色の主表示灯に本発明の第2の特徴
に係る補助表示灯を用いた構成を付加すれば、混同しや
すい黄色との識別が容易となる。冒頭で従来技術の問題
点として述べたように、従来は朝日や西日の射し込んだ
赤の表示ランプが見えにくいという不都合があった。白
色光源の主表示灯の一方の周辺部にLEDを用いた明度
の高い補助表示灯をリング状に配列することで、白色光
源の信号灯器の正面から太陽光が入射した場合の疑似点
灯による誤認を防止出来る。疑似点灯が生じても、補助
表示灯が疑似点灯の明度より十分高ければ識別出来るか
らである。ドーナツ構造等の明度差のパターンが見えな
いときは、赤の表示灯は点灯していないと判断(認識)
すれば良いのである。この様にして、一方(赤色)が、
ドーナツ構造等の明度差のパターンに見えることを利用
して、混同しやすい他の色(黄色)との識別が容易とな
る。更に、積極的に、赤色の主表示灯の滅灯時に青色表
示灯の内部(表面)に「進め」、「GO]等の文字、若
しく類似のパターンを補助表示灯により表現出来るよう
にしても良い。朝日や西日の射し込んだ青の表示灯が見
えにくい場合でも、疑似点灯の明度より十分明度の高い
補助表示灯により所定のパターンをその内部に配列する
ことで、疑似点灯による誤認を防止出来る。
【0022】或いは、赤色表示灯の内部に「止まれ」、
「STOP]等の文字用の第1のパターンと、「進
め」、「GO]等の文字用の第2のパターンの2種類の
補助表示灯のパターンを組み込んでおいても良い。この
場合は、赤色の主表示灯の滅灯時に赤色表示灯の内部に
「進め」、「GO]等の文字、若しく類似のパターンを
疑似点灯の明度より十分明度の高い補助表示灯により表
現する。そして、赤色の主表示灯の点灯時に赤色表示灯
の内部に「止まれ」、「STOP]等の文字若しく類似
のパターンを、疑似点灯の明度より十分明度の高い補助
表示灯により表現する。
【0023】赤色と黄色の主表示灯にLED(この場合
は砲弾型レンズを用いない裸のLED)を用いた場合
も、明度差のパターンとして識別出来る。即ち、従来技
術の問題点として述べたように、主表示灯相互の比較で
は、赤のLEDの明度が高いため、明度差による黄色の
LEDと識別出来にくくなってしまう場合でも、補助表
示灯による明度のパターンとして混同しやすい他の色と
の識別をすることが出来る。砲弾型レンズを用いない裸
のLEDからの発光は、砲弾型レンズを用いたLEDよ
りも十分に明度が低いからである。
【0024】この結果、二律背反の関係にある疑似点灯
の問題と、LEDの使用による各色間の明度差がなくな
る問題とが同時に解消される。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
第1乃至第9の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚
みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のも
のとは異なることに留意すべきである。したがって、具
体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきも
のである。又図面相互間においても互いの寸法の関係や
比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【0026】(第1の実施の形態)図1(a)に示すよ
うに、本発明の第1の実施の形態に係る交通信号灯は、
色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つの主
表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(505n
m)に対応した基準波数(k0=1980cm-1)に対
して5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの
光を発光する青色LEDを光源とする第1の補助表示灯
と、黄の波長スペクトルのピーク波長(590nm)に
対応した基準波数(k0=1695cm-1)に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯とから
構成されている。更に、赤の主表示灯の周辺部には、こ
の赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光する赤色LE
Dを光源とする補助表示灯(以下において、「高明度補
助表示灯」と言う。)が配置されている。
【0027】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。第1の補助
表示灯は、第1のカバーレンズ221の周辺部に配置さ
れた第1の波長スペクトルの呈する基準波数(k0=1
980cm- 1)に対して5〜8%高波数側にシフトした
波数の第4の波長の光を発する第1の補助発光体231
a、231b、231c、・・・・・、231hから構成さ
れている。第2の補助表示灯は、第2のカバーレンズ2
22の周辺部に配置された第2の波長スペクトルの呈す
る基準波数(k0=1695cm-1)に対して2〜5%
高波数側にシフトした波数の第5の波長の光を発する第
2の補助発光体232a、232b、232c、・・・・
・、232hとから構成されている。更に、第3のカバ
ーレンズ223の周辺部には第3の波長スペクトルとは
異なる第5の波長の光を発する第3の補助発光体233
a、233b、233c、・・・・・、233hが配置され
ている。第3の補助発光体233a、233b、233
c、・・・・・、233hは、赤の主表示灯よりも明度の高
い光を発光する高明度補助表示灯である。そして、第1
のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ222及び
第3のカバーレンズ223と、第1の補助発光体231
a、231b、231c、・・・・・、231h、第2の補
助発光体232a、232b、232c、・・・・・、23
2h及び第3の補助発光体233a、233b、233
c、・・・・・、233hは、信号箱21に固定されてい
る。
【0028】図1(b)に示すように、第1のカバーレ
ンズ221と第1白色光源241との間には第1の多眼
レンズ271が配置されている。第2のカバーレンズ2
22と第2白色光源242、第3のカバーレンズ223
と第3白色光源243の間にも、図示を省略した第2及
び第3の多眼レンズが配置されている。更に、第1白色
光源241の背面にはアルミニウム板等で構成された第
1の反射鏡251が配置されている。第2白色光源24
2と第3白色光源243の背面にも、図示を省略した第
2及び第3の反射鏡が配置されている。第1白色光源2
41、第2白色光源242及び第3白色光源243は、
白熱球等の白色光源である。ガラス若しくはアクリル樹
脂等で構成された第1のカバーレンズ221は、図1
(b)に示すように、凸形状の湾曲面を持っており、凸
形状の湾曲面の内部方向に第1の多眼レンズ271を介
して第1白色光源241が設置されている。第1カバー
レンズ221及び第1の多眼レンズ271は、緑のカラ
ーフィルターとして機能する。第2のカバーレンズ22
2も第1のカバーレンズ221と同様、凸形状の湾曲面
を持っており、凸形状の湾曲面の内部方向に多眼レンズ
が設置されている。第2のカバーレンズ222及び第2
の多眼レンズは黄のカラーフィルターとして機能する。
第3のカバーレンズ223も第1のカバーレンズ221
と同様、凸形状の湾曲面を持っており、凸形状の湾曲面
の内部方向に第3の多眼レンズが設置されている。第3
のカバーレンズ223及び第3の多眼レンズは赤のカラ
ーフィルターとして機能する。
【0029】耐熱アクリル等で構成された第1、第2及
び第3の多眼レンズは、それぞれ、150個程度のレン
ズから構成されている。そして、これらの多眼レンズは
それぞれ第1白色光源241、第2白色光源242及び
第3白色光源243の光を多数の2次白色光源に分割す
る。そして、この第1、第2及び第3の多眼レンズから
の分散した光を第1、第2及び第3のカバーレンズを透
過させることにより、より光強度の一様な光を得て正面
から見た場合の頻度むらを少なくしている。多眼レンズ
は疑似点灯現象を防止する機能を有する。更に効果的に
疑似点灯現象を防止するためには、遮光板を多眼レンズ
と白色光源241、242及び243の間の多眼レンズ
の焦点の位置近傍に設けても良い。多眼レンズと遮光板
を傾けることにより、疑似点灯現象は有効に防止され
る。
【0030】図2は、前述した第1の波長スペクトルλ
、第2の波長スペクトルλ、第3の波長スペクトル
λ、第4の波長λ及び第5の波長λ及びこれらの
光の強度の関係を示したものである。第3の波長スペク
トルλの明度は、第1の波長スペクトルλ及び第2
の波長スペクトルλの明度に比べて低い。又、第4の
波長λ及び第5の波長λの明度は、第4及び第5の
白色光源としてLEDを使用しているため、第1、第2
及び第3白色光源の明度に比べて高い。更に、波長λ
の高明度補助表示灯の明度は、第3白色光源の明度に比
べて十分に高い。
【0031】交通信号灯であるから、第1のカバーレン
ズ221、第2のカバーレンズ222及び第3のカバー
レンズ223のそれぞれの背面にある第1白色光源24
1、第2白色光源242及び第3白色光源243は、3
つの内のいずれかが必ず点灯している。その点灯と同期
して、第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ
222及び第3のカバーレンズ223の周辺部にある第
1の補助発光体231a、231b、231c、・・・・
・、231h、第2の補助発光体232a、232b、
232c、・・・・・、232h及び第3の補助発光体23
3a、233b、233c、・・・・・、233hが点灯す
る。例えば、交通信号灯の緑色が点灯すると、緑色の第
1のカバーレンズ221の周囲に配置された第1の補助
発光体231a、231b、231c、・・・・・、231
hが同時に点灯し、点灯していない交通信号灯の黄色の
第2のカバーレンズ222と赤色の第3のカバーレンズ
223の周囲に配置された第2の補助発光体232a、
232b、232c、・・・・・、232h及び第3の補助
発光体233a、233b、233c、・・・・・、233
hは滅灯する。
【0032】中央の第1のカバーレンズ221、第2の
カバーレンズ222及び第3のカバーレンズ223から
出射する光は、警交仕規第23号等に定められた従来通
りの交通信号灯の色である。第1のカバーレンズ221
及び第2のカバーレンズ222の周囲にある第1の補助
発光体231a、231b、231c、・・・・・、231
h及び第2の補助発光体232a、232b、232
c、・・・・・、232hは、色覚異常者でも識別しやすい
色の波長λ及びλを発光する。
【0033】既に述べたように、色盲・色弱の色覚異常
者にでも識別出来る色に青と黄の組み合わせがある。図
24を考慮すれば、青と黄の波長をそれぞれλ=44
5〜500nm、λ=560〜590nmとすれば、
2色色覚異常者は混同しない。例えば、交通信号灯の赤
の周りの補助発光体233a、233b、233c、・・
・・・、233hは警交仕規第23号等の規格である波長
λ=625nmの赤の光とし、交通信号灯の緑の周り
の第1の補助発光体231a、231b、231c、・・
・・・、231hは第4の波長λ=445〜500nm
の青の光をそれぞれ発するようにする。より好ましく
は、第4の波長λ=445〜480nmとする。又、
交通信号灯の黄の周りの第2の補助発光体232a、2
32b、232c、・・・・・、232hは、第5の波長λ
=560〜590nmの黄の光を発光するように設定
することが好ましい。具体的には、例えば青のLEDチ
ップとしてInGa1−xNを用いることとすれば、
Inの組成xを選ぶことにより、第1の補助発光体23
1a、231b、231c、・・・・・、231hは第4の
波長λ=445〜500nm(或いは445〜480
nm)とすることが出来る。又、黄色のLEDチップと
してAlGaIn1−x−yPを用いることとすれ
ば、Alの組成x、Gaの組成yを選ぶことにより、第
2の補助発光体232a、232b、232c、・・・・
・、232hは第5の波長λ=560〜590nmと
することが出来る。第3の補助発光体233a、233
b、233c、・・・・・、233hとなる赤色のLEDチ
ップとしては波長λ=625nmのAlGaAs
1−x−yPを用いることが出来る。AlGaAs
1− x−yPのLEDは極めて高輝度であるので、高明
度補助表示灯に好適である。
【0034】第1の補助発光体231a、231b、2
31c、・・・・・、231h、第2の補助発光体232
a、232b、232c、・・・・・、232h及び第3の
補助発光体233a、233b、233c、・・・・・、2
33hはすべて基本的には同一構造である。その代表的
な内部構造を図3に示す。
【0035】図3に示すように、本発明の第1の実施の
形態に係る発光体は、所定の波長の光を発する樹脂モー
ルドされたLED(第1の実施の形態では、以下におい
て単に「LED」と言う。)1と、このLED1をほぼ
完全に覆う砲弾型レンズ20とから少なくとも構成され
ている。そして、この砲弾型レンズ20は、外側頂部3
(出射面)3、底部及び光軸に平行方向の側面からなる
外周部を有する砲弾型(砲弾型)のレンズ媒体4と、こ
の底部から外側頂部3に向かってレンズ媒体4の内部に
設けられた光軸に平行方向の面からなる側壁部を有する
井戸型の凹部からなる収納部6とから構成されている。
レンズ媒体4の内部に設けられた収納部6を構成する凹
部の天井部(凹部天井部)が主入射面(第1のレンズ面
の主入射面)2、レンズ媒体4の頂部(外側頂部)が出
射面(第2のレンズ面)3として機能する。そして、収
納部6の内部にLED1が完全に収納される。
【0036】第1のレンズ面2は、第1の湾曲面からな
る主入射面2と第1の湾曲面とは曲率の異なる側壁入射
面5とから構成されている。収納部6は、第1の湾曲面
からなる凹部天井部2と、凹部を構成すべくこの凹部天
井部2に連続して形成された凹部側壁部(側壁入射面)
5とから構成されている。主入射面2から入射した光
は、第2のレンズ面3、即ち、第2の湾曲面からなる出
射面3から出力する。レンズ媒体4の主入射面2と出射
面3とを接続する部分は、光伝送部として機能するの
で、LED1から発せられた光の波長に対して透明な材
料からなる必要がある。
【0037】図3のLED1は、第1のピン11に一体
的に接続された基台の上に配置されたLEDチップ13
と、このLEDチップ13を被覆する封止樹脂14と、
第1のピン11と対をなす第2のピン12とから少なく
とも構成されている。このLED1の主発光部の頂部
は、図3に示すように、凸形状の湾曲面を有している。
この様に封止樹脂14の頂部近傍が凸形状の湾曲面をな
すことにより、LEDチップ13からの光は、所定の発
散角で図3の右方向に出力する。
【0038】凸形状の湾曲面部を除けば、LED1は、
例えば、直径(外径)2rLED=2〜3mmφの円柱
形状である。砲弾型レンズ20の収納部6の側壁部は、
LED1の主発光部を収納出来るように、直径(内径)
2r=2.5〜4mmφの円筒形状となっている。図
示を省略しているが、LED1と砲弾型レンズ20とを
固定するために、LED1と砲弾型レンズ20の収納部
6との間には、厚さ0.25〜0.5mm程度のスペー
サが挿入されている。即ち、LED1の外径2rLED
と、収納部6の内径2rとは、ほぼ同一で且つ僅か
に、LED1の外径2rLEDの方が小さく設定されて
いる。スペーサは、LED1の主発光部を除く位置、即
ち、図3において、LEDチップ13の底面より左方に
配置すれば良い。砲弾型レンズ20は、凸形状の第2の
湾曲面からなる出射面を有する外側頂部3を除けば、ほ
ぼLED1と同様な円柱形状である。この砲弾型レンズ
20の円柱形状部分の直径(外径)2rは、10〜3
0mmφである。砲弾型レンズ20の直径(外径)2r
は、本発明の第1の実施の形態に係る発光体の使用目
的に応じて選択出来る。したがって、10mmφ以下で
も、30mmφ以上でも構わない。しかしながら、より
集光効率を高くするためには、 10r > r > 3r ・・・・・(1) の関係を満足することが好ましい。砲弾型レンズ20の
直径(外径)2rが、収納部6の内径2rの10倍
以上でも、本発明の砲弾型レンズは、機能するが、必要
以上に大きくなり、小型化を目的とする場合は好ましく
ない。
【0039】一般には、LED1の封止樹脂14の凸形
状の湾曲面以外の所から出る光は、いわゆる迷光成分と
なり、照明には寄与しない。しかし、(1)式を満足す
る幾何学的形状を有する砲弾型レンズ20においては、
凸形状の湾曲面以外の所から出た光からなる迷光成分
が、100%に近い集光効率で、有効に照明に寄与出来
るようになる。即ち、第1の湾曲面からなる主入射面
(凹部天井部)2以外の収納部6の側壁部(凹部側壁
部)5も、有効な光の入射面(側壁入射面)として機能
し得るのである。又、LED1と砲弾型レンズ20の収
納部6との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が
多重反射し、迷光成分となっている。従来公知のレンズ
等の光学系では、これらの迷光成分は、照明に寄与出来
るように取り出すことは出来ない。しかし、これらの迷
光成分も、本発明の第1の実施の形態においては、収納
部6の内部に閉じこめられ、凹部側壁部(側壁入射面)
5を介して入射出来るので、最終的には、照明に寄与出
来る成分となり得る。(1)式を満足するように、十分
厚い側壁部を有して幾何学的構造が設計することによ
り、外周部に反射鏡を用いなくても、凹部側壁部5から
入力した光が、砲弾型レンズ20の外周部からそのまま
出力(漏洩)するのが防止出来る。この結果、封止樹脂
14の形状等の光の取り出し効率や、光学系相互の反射
成分等に依存せず、ほぼ、内部量子効率に近い効率で、
潜在的なLEDチップ13の光エネルギを有効に取り出
すことが可能となる。
【0040】本発明の第1の実施の形態に係るLED1
は、第1の屈折率nを有したエポキシ樹脂等の透明樹
脂材料で砲弾型にモールドされている。そして、砲弾型
レンズ20は、第1の屈折率nとは異なる第2の屈折
率nを有する空気を介してLED1を収納している。
空気以外の流体若しくは流動体を介してLED1を収納
部に収納しても良い。又、砲弾型レンズ20は、第2の
屈折率nとは異なる第3の屈折率nを有するように
しても良い。第1の屈折率n、第2の屈折率n、及
び第3の屈折率nを、それぞれ最適な値に選定するこ
とにより、LEDチップ13からの光を収束させること
も分散させることも可能である。又、砲弾型レンズ20
の光伝送部の有する第3の屈折率nを次第に大きく、
若しくは、次第に小さくするようにして光路設計をして
も良い。
【0041】砲弾型レンズ20の外側頂部3の形状は、
図3に示す光の出射方向に対して凸形状に限定されな
い。外側頂部3の形状を光の出射方向に対して凹形状に
しても良い。例えば、光を収束する場合は、図3に示す
ように、光の出射方向に対して凸形状を、光を発散する
場合は光の出射方向に対して凹形状に外側頂部3の形状
を選択可能である。
【0042】図1(a)においては第1乃至第3の補助
発光体はそれぞれ8個ずつ示したが、あくまでも模式的
な例示である。好ましくは、互いに隣接するように多数
配列し、閉じたリングを構成するようにすれば良い。例
えば第1乃至第3のカバーレンズの直径を300mmφ
とすれば、直径30mmφの補助発光体の数を(330
×3.14)/30≒34個程度並べれば閉じたリング
が完成する。
【0043】(第2の実施の形態)図4(a)に示すよ
うに、本発明の第2の実施の形態に係る交通信号灯は、
色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つの主
表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(505n
m)に対応した基準波数(k0=1980cm-1)に対
して5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの
光を発光する青色LEDを光源とする第1の補助表示灯
と、黄の波長スペクトルのピーク波長(590nm)に
対応した基準波数(k0=1695cm-1)に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯とから
構成されている。
【0044】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。第1の補助
表示灯は、第1のカバーレンズ221の内部に配置され
た第1の波長スペクトルとは異なる第4の波長の光を発
する第1の補助発光体231a、231b、231c、
・・・・・から構成されている。第1の補助発光体231
a、231b、231c、・・・・・は、それぞれ、緑の基
準波数(k0=1980cm-1)に対して5〜8%高波
数側にシフトした波数のスペクトルの光を発光する青色
LEDを用いている。第2の補助表示灯は、第2のカバ
ーレンズ222の内部に配置された第2の波長スペクト
ルとは異なる第5の波長の光を発する第2の補助発光体
232a、232b、232c、・・・・とから構成されて
いる。第2の補助発光体232a、232b、232
c、・・・・は、それぞれ黄の基準波数(k0=1695c
-1)に対して2〜5%高波数側にシフトした波数のス
ペクトルの光を発光する黄色LEDを用いている。そし
て、第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ2
22及び第3のカバーレンズ223は信号箱21に固定
されている。
【0045】図4(b)に第1白色光源241の周辺部
の断面図を示すように、第1白色光源241、第2白色
光源242及び第3白色光源243の周辺部の断面構造
は、カバーレンズ221、222の構造以外は、第1の
実施の形態と基本的に共通する。
【0046】第1の実施の形態と同様に第1のカバーレ
ンズ221、第2のカバーレンズ222及び第3のカバ
ーレンズ223それぞれの背面にある第1白色光源24
1、第2白色光源242及び第3白色光源243は、3
つの内のいずれかが必ず点灯している。その点灯に同期
して、第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ
222及び第3のカバーレンズ223の内部にある第1
の補助発光体231a、231b、231c、・・・・・及
び第2の補助発光体232a、232b、232c、・・
・・・が点灯する。色覚異常者は、第1の補助発光体23
1a、231b、231c、・・・・・及び第2の補助発光
体232a、232b、232c、・・・・・からの発光を
認知することにより、交通信号灯のどの色が点灯し、ど
の色が滅灯しているか認識出来る。
【0047】中央の第1のカバーレンズ221、第2の
カバーレンズ222及び第3のカバーレンズ223は警
交仕規第23号等に規定された従来の交通信号灯の色で
ある。第1のカバーレンズ221及び第2のカバーレン
ズ222の表面上に点在させた第1の補助発光体231
a、231b、231c、・・・・・及び第2の補助発光体
232a、232b、232c、・・・・・は、色覚異常者
でも識別しやすい色の波長を発光する。例えば、交通信
号灯の緑のカバーレンズの内部の第1の補助発光体23
1a、231b、231c、・・・・・は第4の波長λ
445〜500nmの青の光をそれぞれ発するとする。
又、交通信号灯の黄のカバーレンズの内部の第2の補助
発光体232a、232b、232c、・・・・・は、波長
λ=560〜580nmの黄の光を点灯するとする。
赤色の第3のカバーレンズには補助発光体が無い。した
がって黄色と赤色とが区別しにくい色覚異常者でも第2
の補助発光体がある方を黄色、第2の補助発光体が無い
方を赤色と判断出来る。第1の補助発光体231a、2
31b、231c、・・・・・は、第1のカバーレンズ22
1の内部に均一に(一様に)点在させる必要は無い。例
えば、第1のカバーレンズ221の内部に「進め」、
「GO]等の文字、若しく類似のパターンを表現出来る
ように、第1の補助発光体231a、231b、231
c、・・・・・を配列しても良い。同様に、第2の補助発光
体232a、232b、232c、・・・・・は、第2のカ
バーレンズ222の内部に一様に点在させる必要は無
い。例えば、第2のカバーレンズ222の内部に「注
意」等の文字、若しく類似のパターンを表現出来るよう
に、第2の補助発光体232a、232b、232c、
・・・・・を配列しても良い。
【0048】第1及び第2の補助発光体231a、23
1b、231c、・・・・・、232a、232b、232
c、・・・・・の内部構造は、図3と同様で構わない。但
し、本発明の第2の実施の形態に係る交通信号灯におい
ては、図5に示す構造を採用し、図3よりも、更に照度
を高くしている。第1及び第2の補助発光体231a、
231b、231c・・・・・、232a、232b、23
2c、・・・・・は、図5に示すように、複数のLEDチッ
プ41、42、43、・・・・・のそれぞれを、チップの面
に垂直方向に積層し、それぞれの出力光の光軸を一致さ
せている。
【0049】図6は、図5に示した複数のLEDチップ
41、42、43、・・・・・の積層状態を詳細に説明する
図である。簡単化のため3層の積層で示しているが、4
層以上の多層で良いことは勿論である。図6において、
第1層のLEDチップ(第1層LED)41は、サファ
イア基板411の上に積層されたn型半導体層412、
活性層413、p型半導体層414から構成されてい
る。サファイア基板411は、接着剤402により、支
持台44に固定されている。アノード電極415は、p
型半導体層414の上面のほぼ全面に形成することが出
来る。アノード電極415の中央部は、活性層413の
発光に対して、透明な電極層で構成すれば良い。アノー
ド電極415の額縁状の周辺部は、ボンディング用に
0.5μm乃至2μm程度の比較的厚い金(Au)薄膜
等で構成されている。カソード電極416は特に透明で
ある必要は無い。アノード電極415の額縁状の周辺部
に銅(Cu)箔からなるTABリード(ビームリード)
417が接続されている。カソード電極416も同様
に、銅箔からなるTABリード(ビームリード)418
が接続されている。同様に、第2層のLEDチップ(第
2層LED)42は、サファイア基板421の上に積層
されたn型半導体層422、活性層423、p型半導体
層424から構成されている。サファイア基板421
は、透明接着剤405により、第1層のLEDチップ4
1の上に固定されている。アノード電極425の中央部
は、活性層423の発光に対して、透明な電極層で構成
すれば良い。アノード電極425の額縁状の周辺部は、
ボンディング用に0.5μm乃至2μm程度の比較的厚
い金(Au)薄膜等で構成されている。アノード電極4
25の額縁状の周辺部に銅(Cu)箔からなるTABリ
ード(ビームリード)427が接続されている。カソー
ド電極426も同様に、銅箔からなるTABリード(ビ
ームリード)428が接続されている。同様に、第3層
のLEDチップ(第3層LED)43は、サファイア基
板431の上に積層されたn型半導体層432、活性層
433、p型半導体層434から構成されている。サフ
ァイア基板431は、透明接着剤406により、第2層
のLEDチップ42の上に固定されている。アノード電
極435の中央部は、活性層433の発光に対して、透
明な電極層で構成すれば良い。アノード電極435の額
縁状の周辺部は、ボンディング用に0.5μm乃至2μ
m程度の比較的厚い金(Au)薄膜等で構成されてい
る。アノード電極435の額縁状の周辺部に銅(Cu)
箔からなるTABリード(ビームリード)437が接続
されている。カソード電極436も同様に、銅箔からな
るTABリード(ビームリード)438が接続されてい
る。TABリード(ビームリード)417、427、4
37、418、428、438とボンディングパッド4
15、425、435、416、426、436との接
続は、熱圧着ボンディング、超音波ボンディング、金
(Au)バンプ、半田等の通常TABボンディングで用
いられている手法を用いれば良い。又、TABリード
(ビームリード)417、427、437は、端子40
3に導電性の接着剤や半田等により接続されている。T
ABリード(ビームリード)418、428、438
は、端子404に導電性の接着剤や半田等により接続さ
れている。複数のLEDチップ41、42、43は樹脂
封止体408でモールドされている。
【0050】図6に示すように、端子403は、第2の
ピン32に、端子404は、第1のピン31に接続され
ている。端子403及び端子404は、補強具45を経
由して、背面鏡33に設けられた貫通穴から外部に引き
出されている。背面鏡33をより有効に機能させるため
には、支持台44として透明絶縁性基板等の透明材料を
用い、複数のLEDチップ41、42、43から右方向
(裏方向)に出力する光を積極的に利用出来る構造にす
れば良い。或いは、支持台44を貫通孔を有する構造と
し、この貫通孔の内部に、複数LEDチップ41、4
2、43をはめ込む構造でも良い。砲弾型レンズ34の
凹部に充填される樹脂35も透明材料を用いれば、複数
のLEDチップ41、42、43からの発光は裏面方向
(図5において右方)にも進む。この複数LEDチップ
41、42、43から右方向(裏方向)に出力する光
は、背面鏡33で反射され、複数のLEDチップ41、
42、43の表面から左方向に出力される。結局、複数
のLEDチップ41、42、43の右方向(裏方向)に
出力する光も、表面方向(図5において左方向)にも進
む光と合成され、出射面により所定の発散角が与えられ
る。この様に、本発明の第2の実施の形態においては、
複数のLEDチップ41、42、43が砲弾型レンズ3
4の凹部にほぼ完全に閉じこめられ、砲弾型レンズ34
の後面には、背面鏡33が配置されている。このため、
迷光成分となり得る光を含めて、すべての光が、最終的
には発光面となる前面から、ほぼ同一の光軸に沿って出
力可能である。したがって、LEDチップ41、42、
43の各種方向に発せられたすべての発光成分が、有効
にコリメートされ、照明に寄与出来るようになる。
【0051】LEDチップ41、42、43を、それぞ
れ赤(R)色LEDチップ、緑(G)色LEDチップ、
青(B)色LEDチップとし、赤(R)、緑(G)及び
青(B)各LEDチップ41、42、43に印加する電
流を独立に制御するように構成すれば、任意の色が合成
出来る。したがって、色合成により、色覚異常者が見や
すい色への発光波長の微調整が可能になる。赤(R)色
LEDチップ、緑(G)色LEDチップ、青色LEDチ
ップを図5及び図6に示すように、積層せず、同一平面
レベルにおいて、点光源と見なせる程度に近接配置して
も、同様な色合成が可能である。
【0052】前述したように、色覚異常は、1色型色覚
(全色盲)、2色型色覚(色盲)、異常3色型色覚(色
弱)の3つに分類される。又2色型色覚は、第1色盲、
第2色盲及び第3色盲とに分別される。したがって、す
べての色覚異常者に満足出来る色の組み合わせは、現実
には困難である。しかし、この場合でも、現場での種々
の環境を含めた実験的を行い、可能な限り多くの色覚異
常者に満足してもらえる最良な色の選択が出来る。即
ち、それぞれ、図5及び図6に示されるような、赤色L
EDチップ、緑色LEDチップ、青色LEDチップの組
み合わせによる色合成を利用して、試行錯誤的に、緑色
表示灯、黄色表示灯及び赤色表示灯に用いる補助表示灯
の波長を、それぞれ選択出来る。この結果、交通信号灯
として、可能な限り最良な色の組み合わせを、現場での
試行錯誤を通して求めることが可能となる。
【0053】例えば、周辺にオレンジの街路灯が点灯し
ている夜間と、日中で、補助表示灯の発光スペクトルの
ピーク波長をシフトしても良い。或いは、朝日や西日の
射し込む時間帯とそれ以外の時間帯とで、補助表示灯の
発光スペクトルのピーク波長をシフトしても良い。更に
晴天時、曇り、夜間等で補助表示灯の発光スペクトルの
ピーク波長をシフトしても良い。種々の色覚異常者の現
場での要望を聞きながら最適の波長を選択すればよい。
最適の波長が決まったら、照度計、特定の色の光センサ
からの信号をフィードバックすることで、或いはプログ
ラム制御により、波長シフト回路にトリガ信号を供給す
ることにより、補助表示灯の発光スペクトルのピーク波
長をシフトすることが可能である。更に、その後不都合
が生じれば、再度、色覚異常者の要望を聞き、補助表示
灯の発光スペクトルのピーク波長を最適の波長に変更す
ればよい。
【0054】(第3の実施の形態)図7(a)に示すよ
うに、本発明の第3の実施の形態に係る交通信号灯は、
色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つの主
表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(505n
m)に対応した基準波数(k0=1980cm-1)に対
して5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの
光を発光する青色LEDを光源とする第1の補助表示灯
と、黄の波長スペクトルのピーク波長(590nm)に
対応した基準波数(k0=1695cm-1)に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯とから
構成されている。更に、赤の主表示灯の周辺部には、こ
の赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光する赤色LE
Dを光源とする高明度補助表示灯が配置されている。
【0055】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。第1の補助
表示灯は、第1のカバーレンズ221の周辺部に配置さ
れた第1の波長スペクトルとは異なる第4の波長の光を
発する第1のLED261a、261b、261c、・・
・・・から構成されている。第1のLED261a、26
1b、261c、・・・・・は、それぞれ、緑の基準波数
(k0=1980cm-1)に対して5〜8%高波数側に
シフトした波数のスペクトルの光を発光する青色LED
である。第2の補助表示灯は、第2のカバーレンズ22
2の周辺部に配置された第1の波長スペクトルとは異な
る第5の波長の光を発する第2のLED262a、26
2b、262c、・・・・・とから構成されている。第2の
LED262a、262b、262c、・・・・・は、それ
ぞれ黄の基準波数(k0=1695cm-1)に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する黄色LEDである。更に、第3のカバーレンズ2
23の周辺部には第6の波長の光を発する第3のLED
263a、263b、263c・・・・・が配置されてい
る。第3のLED263a、263b、263c・・・・・
は、赤の主表示灯よりも明度の高い高明度補助表示灯を
構成している。そして、第1のカバーレンズ221、第
2のカバーレンズ222、第3のカバーレンズ223、
第1の補助発光体231a、231b、231c、・・・・
・、第2の補助発光体232a、232b、232c、・
・・・・、及び第3の補助発光体233a、233b、23
3c、・・・・・は信号箱21に固定されている。
【0056】図7(b)に第1白色光源241の周辺部
の断面図を示すように、第1白色光源241、第2白色
光源242及び第3白色光源243の周辺部の断面構造
は、カバーレンズ221、222、223の周辺部の信
号箱21構造以外は、第1の実施の形態と基本的に共通
する。第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ
222及び第3のカバーレンズ223の周辺部に位置す
る信号箱21の内壁側に中空の円筒型のLEDアダプタ
を有する。信号箱21は、ポリカーボネイト樹脂等の透
明な固体材料で形成されており、中空の円筒の内部に収
納された第1、第2及び第3のLED261a、261
b、261c、・・・・・、262a、262b、262
c、・・・・・、263a、263b、263c、・・・・・が発
する光のビーム径が拡大され、出射面を広くしている。
【0057】第1、第2及び第3のLED261a、2
61b、261c、・・・・・、262a、262b、26
2c、・・・・・、263a、263b、263c、・・・・・
は、例えば、直径(外径)2〜8mmφの円柱形状であ
る。図示を省略しているが、信号箱21の内壁部は、第
1、第2及び第3のLED261a、261b、261
c、・・・・・、262a、262b、262c、・・・・・、2
63a、263b、263c、・・・・・を信号箱21に設
けられた中空の円筒の内部に固定するために、第1、第
2及び第3のLED261a、261b、261c、・・
・・・、262a、262b、262c、・・・・・、263
a、263b、263c、・・・・・と信号箱21の凹部の
間には、厚さ0.25〜0.5mm程度のスペーサが挿
入されている。
【0058】第1、第2及び第3のLED261a、2
61b、261c、・・・・・、262a、262b、26
2c、・・・・・、263a、263b、263c、・・・・・
は、第1白色光源241、第2白色光源242及び第3
白色光源243の点灯に同期して点灯する。
【0059】中央の第1のカバーレンズ221、第2の
カバーレンズ222及び第3のカバーレンズ223は警
交仕規第23号に規定された従来通りの交通信号灯の色
である。第1及び第2のLED261a、261b、2
61c、・・・・・、262a、262b、262c、・・・・・
は、基準波数に対して高波数側にシフトした波数のスペ
クトルの色を発光するので、色覚異常者でも識別可能と
なる。即ち、第1のLED261a、261b、261
c、・・・・・は、波長λ=445〜500nmの青色を
発光する。又、第2のLED262a、262b、26
2c、・・・・・は波長λy=560〜580nmの黄の光を
発光する。
【0060】第3のLED263a、263b、263
c・・・・・は、警交仕規第23号等に規定されたλ=6
25nmの光を発光する。第3のカバーレンズ223を
透過した光の明度に比し、第3のLED263a、26
3b、263c、・・・・・の明度が十分に高いので明暗の
パターンにより赤色を認識することが出来る。
【0061】青・黄・赤のそれぞれの色を発光するLE
Dチップは第1の実施の形態と同様の半導体材料のもの
を、図6のように積層して使用すれば良い。
【0062】(第4の実施の形態)図8(a)に示すよ
うに、本発明の第4の実施の形態に係る交通信号灯は、
色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つの主
表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(505n
m)に対応した基準波数(k0=1980cm-1)に対
して5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの
光を発光する青色LEDを光源とする第1の補助表示灯
と、黄の波長スペクトルのピーク波長(590nm)に
対応した基準波数(k0=1695cm-1)に対して2
〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯とから
構成されている。
【0063】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。第1の補助
表示灯は、第1のカバーレンズ221の裏側に配置され
た第1の波長スペクトルとは異なる第4の波長の光を発
する第1のLED261a、261b、261c、・・・・
・から構成されている。第1のLED261a、261
b、261c、・・・・・は、それぞれ、緑の基準波数(k0
=1980cm-1)に対して5〜8%高波数側にシフト
した波数のスペクトルの光を発光する青色LEDであ
る。第2の補助表示灯は、第2のカバーレンズ222の
裏側に配置された第1の波長スペクトルとは異なる第5
の波長の光を発する第2のLED262a、262b、
262c、・・・・・とから構成されている。第2のLED
262a、262b、262c、・・・・・は、それぞれ黄
の基準波数(k0=1695cm-1)に対して2〜5%
高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発光する
黄色LEDである。第1のLED261a、261b、
261c、・・・・・は、第1のカバーレンズ221の内部
に一様に点在させる必要は無い。例えば、第1のカバー
レンズ221の内部に「進め」、「GO]等の文字、若
しく類似のパターンを表現出来るように、第1のLED
261a、261b、261c、・・・・・・を配列しても良
い。同様に、第2のLED262a、262b、262
c、・・・・・は、第2のカバーレンズ222の内部に一様
に点在させる必要は無い。例えば、第2のカバーレンズ
222の内部に「注意」等の文字、若しく類似のパター
ンを表現出来るように、第2のLED262a、262
b、262c、・・・・・を配列しても良い。第1のカバー
レンズ221、第2のカバーレンズ222及び第3のカ
バーレンズ223は信号箱21に固定されている。
【0064】図8(b)に第1白色光源241の周辺部
の断面図を示すように、第1白色光源241、第2白色
光源242及び第3白色光源243の周辺部の断面構造
は、カバーレンズ221、222の構造以外は、第1の
実施の形態と基本的に共通する。第1のカバーレンズ2
21及び第2のカバーレンズ222は裏面部に中空の円
筒部を持つ。その中空の円筒部の内部には第1及び第2
のLED261a、261b、261c、・・・・・、26
2a、262b、262c、・・・・・が収納されている。
第1及び第2のLED261a、261b、261c、
・・・・・、262a、262b、262c、・・・・・は、樹脂
モールドされたLEDである。樹脂モールドされたLE
Dから発光された光は、中空の円筒部の底部を入射面、
この入射面に対応した第1のカバーレンズ221及び第
2のカバーレンズ222の表面を出射面として構成され
るレンズによりビーム径が拡大され、出射面が広い平行
ビームとなる。
【0065】第1及び第2白色光源241及び242の
点灯に同期して、第1及び第2のLED261a、26
1b、261c、・・・・・262a、262b、262
c、・・・・・が点灯する。第1及び第2のLED261
a、261b、261c、・・・・・、262a、262
b、262c、・・・・・は、色覚異常者でも識別しやすい
色の波長を発光する。第1のLED261a、261
b、261c、・・・・・は、波長λ =445〜500n
mの青色を発光する。第2のLED262a、262
b、262c、・・・・・は波長λy=560〜590nmの
黄の光を点滅する。青・黄のそれぞれの色を発光するL
EDチップは第1の実施の形態と同様である。赤色の第
3のカバーレンズ223の裏面にはLEDが無い。した
がって黄色と赤色の区別がしにくい色覚異常者でも第2
のLEDがある方を黄色、無い方を赤色と判断出来る。
【0066】(第5の実施の形態)図9に示すように、
本発明の第5の実施の形態に係る交通信号灯は、色覚正
常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つの主表示灯
と、緑の波長スペクトルのピーク波長(505nm)に
対応した基準波数(k0=1980cm-1)に対して5
〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発
光する青色LEDを光源とする第1の補助表示灯と、黄
の波長スペクトルのピーク波長(590nm)に対応し
た基準波数(k0=1695cm-1)に対して2〜5%
高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を発光する
黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯とから構成さ
れている。
【0067】緑の主表示灯は、隣接配置された複数の第
1の砲弾型レンズ281a、281b、281c、・・・・
・からから構成されている。黄の主表示灯は、隣接配置
された複数の第2の砲弾型レンズ2082a、282
b、282c、・・・・・からから構成されている。赤の主
表示灯は、隣接配置された複数の第3の砲弾型レンズ2
083a、283b、283cからなる第3信号灯から
構成されている。
【0068】第1の砲弾型レンズ281a、281b、
281c、・・・・・のそれぞれの約半分の井戸型の凹部の
内部には警交仕規第23号等で規定された交通信号灯の
色、即ち第1の波長スペクトル(λ=505nm)の
光を発光する第1LEDが収納されている。第2の砲弾
型レンズ282a、282b、282c、・・・・・のそれ
ぞれの約半分の井戸型の凹部の内部には警交仕規第23
号等で規定された交通信号灯の色、即ち第1の波長スペ
クトルより長波長の第2の波長スペクトル(λ =59
0nm)の光を発する第2LEDが収納されている。第
1の砲弾型レンズ281a、281b、281c、・・・・
・の内の残る半分の井戸型の凹部の内部には、色覚異常
者でも識別しやすい青色λ=445〜500nmとλ
=505nmの波長の光を交互に発光する色覚異常者
用LEDが収納されている。λ=445〜500nm
のLEDは、λ=505nmの基準波数(k0=19
80cm-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波
数のスペクトルの光を発光する青色LEDである。第2
の砲弾型レンズ282a、282b、282c、・・・・・
の内の残る半分の井戸型の凹部の内部には、色覚異常者
でも識別しやすい黄色λ=565〜580nmとλ
=590nmの波長の光を交互に発光する色覚異常者用
LEDが収納されている。λ=565〜580nmの
LEDは、λ =590nmの基準波数(k0=169
5cm-1)に対して2〜5%高波数側にシフトした波数
のスペクトルの光を発光する黄色LEDである。第3の
砲弾型レンズの井戸型凹部の内部には、警交仕規第23
号等で規定されたλ=625nmの赤色(第2の波長
スペクトルより長波長の第3の波長スペクトルの光)の
第3LEDが収納されている。砲弾型レンズ281a、
281b、281c、・・・・・、282a、282b、2
82c、・・・・・、283a、283b、283c、・・・・・
のそれぞれの内部構造は既に図3又は図6に示した構造
である。
【0069】青色の色覚異常者用LEDはλbn=50
5nmの光とλba=445〜500nmの光を100
〜200ms程度のパルス幅で交互に点灯する。黄色の
色覚異常者用LEDはλbn=590nmの光とλba
=560〜580nmの光を100〜200ms程度の
パルス幅で交互に点灯する。点灯の周波数を20Hzよ
りも高くすると視覚的に混色されるので好ましくない。
視覚の空間周波数特性を考慮すると例えば、上側半分を
警交仕規第23号等の波長のLED、下側半分を色覚異
常者用LED灯に分けるのが好ましい。上下を逆でも良
く、左右で分けても良い。
【0070】或いは、「進め」、「GO]等の文字、若
しく類似のパターンを表現出来るように、第1の砲弾型
レンズ281a、281b、281c、・・・・・のそれぞ
れの井戸型の凹部の内部に収納するLEDの配列を設計
しても良い。同様に、「注意」等の文字、若しく類似の
パターンを表現出来るように、第2の砲弾型レンズ28
2a、282b、282c、・・・・・のそれぞれの井戸型
の凹部の内部に収納するLEDの配列を設計しても良
い。この場合、視覚の空間周波数特性を考慮すれば、あ
まり複雑な文字は回避し、単純なパターンを採用すべき
である。
【0071】一方赤色の表示は単色であるので、赤色と
黄色の区別がしにくい色覚異常者でもその判別が出来
る。
【0072】2つの色を交互に点灯するためには、図6
に示すようなRGBの3つのLEDチップを1個の井戸
型の凹部の内部に収納し、各LEDチップに与えるバイ
アスを独立に制御して、2種類の波長の光を、同一の砲
弾型レンズから出すように構成すれば良い。図6では縦
に積層しているが、互いに点光源と見なせる程度に隣接
させてもかまわない。
【0073】(第6の実施の形態)図10(a)に示す
ように、本発明の第6の実施の形態に係る交通信号灯
は、色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3つ
の主表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(50
5nm)に対応した基準波数(k0=1980cm-1
に対して5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクト
ルの光を発光する青色LEDを光源とする第1の補助表
示灯と、黄の波長スペクトルのピーク波長(590n
m)に対応した基準波数(k0=1695cm-1)に対
して2〜5%高波数側にシフトした波数のスペクトルの
光を発光する黄色LEDを光源とする第2の補助表示灯
とから構成されている。更に、赤の主表示灯の内部(表
面)には、この赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光
する赤色LEDを光源とする高明度補助表示灯が配置さ
れている。
【0074】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。第1の補助
表示灯は、第1のカバーレンズ221の裏面に設けられ
た複数の中空の円筒部の内部にそれぞれ配置された複数
の第1LED261a、261b、261c、・・・・・か
ら構成されている。第1LED261a、261b、2
61c、・・・・・は、それぞれ、緑の基準波数(k0=19
80cm-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波
数のスペクトルの光を発光する青色LEDである。第2
の補助表示灯は、第2のカバーレンズ222の裏面に設
けられた複数の中空の円筒部の内部にそれぞれ配置され
た複数の第2LED262a、262b、262c、・・
・・・から構成されている。第2LED262a、262
b、262c、・・・・・は、それぞれ黄の基準波数(k0
1695cm-1)に対して2〜5%高波数側にシフトし
た波数のスペクトルの光を発光する黄色LEDである。
更に、第3のカバーレンズ223の裏面に設けられた複
数の中空の円筒部の内部には、それぞれ複数の第3LE
D263a、263b、263c、・・・・・が配置されて
いる。第3LED263a、263b、263c、・・・・
・は、赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光する赤色
LEDを光源とする高明度補助表示灯である。そして、
第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ222
及び第3のカバーレンズ223は信号箱21に固定され
ている。
【0075】第1のカバーレンズ221、第2のカバー
レンズ222及び第3のカバーレンズ223は、図10
(c)のように、図10(b)よりも厚くして、その裏
面に井戸型の凹部を有するようにしても良い。図10
(c)の構造ではその井戸型の凹部の内部に第1、第2
及び第3のLED261a、261b、261c、・・・・
・、262a、262b、262c、・・・・・、263a、
263b、263c、・・・・・を収納しても良い。
【0076】第1及び第2のLED261a、261
b、261c、・・・・・、262a、262b、262
c、・・・・・のそれぞれの約半分は警交仕規第23号等で
規定された交通信号灯の色を発光する。第1及び第2の
LED261a、261b、261c、・・・・・、262
a、262b、262c、・・・・・の内の残る半分のLE
Dは、それぞれ色覚異常者でも識別しやすい青色λba
=445〜500nmの、黄色λya=565〜580
nmの波長とλbn=505nm、λyn=590nm
の光を交互に発光する色覚異常者用LEDである。第3
の砲弾型レンズの井戸型凹部の内部には、警交仕規台2
3号等で規定されたλ=625nmの赤色のLEDが
収納されている。
【0077】LED261a、261b、261c、・・
・・・、262a、262b、262c、・・・・・、263
a、263b、263c、・・・・・のそれぞれは、既に図
6に示した3枚のLEDチップの積層構造を単位として
構成されている。
【0078】即ち青色の色覚異常者用LEDはλbn
505nmの光とλba=445〜500nmの光を1
00〜200msのパルス幅で交互に点灯する。黄色の
色覚異常者用LEDはλbn=590nmの光とλba
=560〜580nmの光を100〜200msのパル
ス幅で交互に点灯する。上述したように点灯の周波数を
20Hzよりも高くすると視覚的に混色されるので好ま
しくない。
【0079】視覚の空間周波数特性による混色を防止す
るためには、上側半分を警交仕規第23号等の波長のL
ED、下側半分を色覚異常者用LED灯に分けるのが好
ましいことは第5の実施の携帯と同様である。又、第1
のカバーレンズ221の内部に「進め」、「GO]等の
文字、若しく類似のパターンを表現出来るように、第1
のLED261a、261b、261c、・・・・・・を配列
しても良い。同様に、第2のカバーレンズ222の内部
に「注意」等の文字、若しく類似のパターンを表現出来
るように、第2のLED262a、262b、262
c、・・・・・を配列しても良い。この場合、視覚の空間周
波数特性を考慮すれば、あまり複雑な文字は回避し、単
純なパターンを採用すべきである。
【0080】一方赤色の表示は単色であるので、赤色と
黄色の区別がしにくい色覚異常者でもその判別が出来
る。
【0081】(第7の実施の形態)図11及び図12に
示すように、本発明の第7の実施の形態に係る交通信号
灯は、色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3
つの主表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(5
05nm)に対応した基準波数(k0=1980c
-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波数のス
ペクトルの光を発光する青色LEDを光源とする補助表
示灯とから構成されている。更に、赤の主表示灯の周辺
部には、この赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光す
る赤色LEDを光源とする高明度補助表示灯が配置され
ている。
【0082】緑の主表示灯は、第1白色光源241、第
1白色光源241から発せられる光の内第1の波長スペ
クトルの光を透過する第1のカバーレンズ221とから
構成されている。黄の主表示灯は、第2白色光源24
2、第2白色光源242から発せられる光の内第1の波
長スペクトルより長波長の第2の波長スペクトルの光を
透過する第2のカバーレンズ222とから構成されてい
る。赤の主表示灯は、第3白色光源243、第3白色光
源243から発せられる光の内第2の波長スペクトルよ
り長波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3の
カバーレンズ223とから構成されている。補助表示灯
は、第1のカバーレンズ221の周辺部に配置された第
1の波長スペクトルとは異なる第4の波長の光を発する
第1の補助発光体231a、231b、231c、・・・・
・から構成されている。第1の補助発光体231a、2
31b、231c、・・・・・は、それぞれ、緑の基準波数
(k0=1980cm-1)に対して5〜8%高波数側に
シフトした波数のスペクトルの光を発光する青色LED
を用いている。更に、第3のカバーレンズ223の周辺
部には第3の波長スペクトルよりも短波長の第5の波長
の光を発する第2の補助発光体233a、233b、2
33c、・・・・・が配置されている。第2の補助発光体2
33a、233b、233c、・・・・・は、赤の主表示灯
よりも明度の高い高明度補助表示灯を構成している。そ
して、第1のカバーレンズ221、第2のカバーレンズ
222、第3のカバーレンズ223、第1の補助発光体
231a、231b、231c、・・・・・、及び第2の補
助発光体232a、232b、232c、・・・・・は信号
箱21に固定されている。
【0083】図12(a)に断面を示す第1白色光源2
41の周辺部の断面構造は、カバーレンズ221の周辺
部の信号箱21構造以外は、第1の実施の形態と基本的
に共通する。又、図12(b)に断面を示す第2白色光
源242の周辺部の断面構造は第1の実施の形態で説明
した構造と同一であり、図示を省略しているが、第3白
色光源243の周辺部の断面構造はカバーレンズ223
の周辺部の信号箱21構造を除けば第1の実施の形態と
基本的に同一である。
【0084】図13は、前述した第1の波長スペクトル
λ、第2の波長スペクトルλ、第3の波長スペクト
ルλ、第4の波長λ及び第5の波長λ及びこれら
の光の強度の関係を示したものである。第3の波長スペ
クトルλの光の強度は、第1の波長スペクトルλ
び第2の波長スペクトルλの光の強度に比べて低い。
又、第4の波長λ及び第5の波長λの明度は、第4
及び第5の白色光源としてLEDを使用しているため、
第1、第2及び第3白色光源の明度に比べて高い。
【0085】交通信号灯であるから、第1のカバーレン
ズ221、第2のカバーレンズ222及び第3のカバー
レンズ223のそれぞれの背面にある第1白色光源24
1、第2白色光源242及び第3白色光源243は、3
つの内のいずれかが必ず点灯している。その点灯と同期
して、カバーレンズ221及び223の周辺部にある補
助発光体231a、231b、231c、・・・・・、23
2a、232b、232c、・・・・・が点灯する。
【0086】中央の第1のカバーレンズ221、第2の
カバーレンズ222及び第3のカバーレンズ223は警
交仕規第23号等に規定された従来の交通信号灯の色で
ある。第1の補助発光体231a、231b、231
c、・・・・・、及び第2の補助発光体232a、232
b、233c、・・・・・は、色覚異常者でも識別しやすい
色を発光する。例えば第1の補助発光体231a、23
1b、231c、・・・・・は、波長λ=445〜490
nmのコバルトブルー等の色の光を発する。第2の補助
発光体232a、232b、232c、・・・・・は、波長
λ=610〜630nmの明るい赤色の光を発する。
第1の補助発光体231a、231b、231c、・・・・
・がコバルトブルーの色を発光するようにすれば、夜間
オレンジの街路灯が続いている場合でも、遠方から交通
信号灯の存在を確認しやすい。カバーレンズ223を透
過した光は暗い赤であり、第2の補助発光体232a、
232b、232c、・・・・・は明るい赤を発光する。つ
まり、色覚異常者は、中央が暗く、周囲が明るいリング
からなる明暗のパターンを視認し、これを赤色の信号で
あると判別可能である。又、補助発光体にLEDを用い
ることによって、疑似点灯現象を防止することが出来
る。
【0087】(第8の実施の形態)図14乃至図17に
示すように、本発明の第8の実施の形態に係る交通信号
灯は、色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3
つの主表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(5
05nm)に対応した基準波数(k0=1980c
-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波数のス
ペクトルの光を発光する青色LEDを光源とする補助表
示灯とから構成されている。更に、赤の主表示灯の周辺
部には、この赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光す
る赤色LEDを光源とする高明度補助表示灯が配置され
ている。
【0088】緑の主表示灯は、第1の波長スペクトルの
光を発する複数の第1主発光体511a、511b、5
11c、・・・・・の集合体から構成されている。黄の主表
示灯は、第1の波長スペクトルよりも長波長の第2の波
長スペクトルの光を発する複数の第2主発光体512
a、512b、512c、・・・・・の集合体から構成され
ている。赤の主表示灯は、白色光源243、白色光源2
43から発せられる光の内第2の波長スペクトルより長
波長の第3の波長スペクトルの光を透過する第3のカバ
ーレンズ223とから構成されている。補助表示灯は、
第1主発光体511a、511b、511c、・・・・・の
集合体の周辺部に配置された第1の波長スペクトルとは
異なる第4の波長の光を発する複数の第1の補助発光体
521a、521b、521c、・・・・・から構成されて
いる。第1の補助発光体521a、521b、521
c、・・・・・は、それぞれ、緑の基準波数(k0=1980
cm-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波数の
スペクトルの光を発光する青色LEDを用いている。更
に、カバーレンズ223の周辺部には、第3の波長スペ
クトルとは異なる第5の波長の光を発する第2の補助発
光体522a、522b、522c、・・・・・が配置され
ている。第2の補助発光体522a、522b、522
c、・・・・・は、赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光
する高明度補助表示灯を構成している。
【0089】又、図17に示すようにカバーレンズ22
3の内部構造は、既に第1の実施の形態で説明した構造
と同一である。第1の主発光体511a、511b、5
11c、・・・・・、第2の主発光体512a、512b、
512c、・・・・・、第1の補助発光体521a、521
b、521c、・・・・・、第2の補助発光体522a、5
22b、522c、・・・・・及びカバーレンズ223は信
号箱21に固定されている。
【0090】図14のH−H方向に沿った断面図を図1
5(a)、I−I方向に沿った断面図を図16(a)に
示した。しかし、図15(a)及び図16(a)に示す
構造に限られず、例えば、それぞれ図15(b)、図1
6(b)のように、第1の主発光体511a、511
b、511c、・・・・・、第2の主発光体512a、51
2b、512c、・・・・・及び第1の補助発光体521
a、521b、521c、・・・・・を平面に配置しても良
い。
【0091】中央の第1主発光体511a、511b、
511c、・・・・・と第2主発光体512a、512b、
512c、・・・・・及びカバーレンズ223は、警交仕規
第23号等に規定された従来通りの交通信号灯の色であ
る。第1の補助発光体521a、521b、521c、
・・・・・は色覚異常者にも識別しやすい波長λ=445
〜500nmの波長の光を発光する。カバーレンズ22
3の周りの第2の補助発光体232a、232b、23
2c、・・・・・は、波長λ=610〜630nmの明る
い赤色の光を発する。
【0092】より好ましくは、第1補助発光体521
a、521b、521c、・・・・・は、色覚異常者が識別
しやすいコバルトブルーを発光するようにすれば良い。
これにより、色覚異常者は夜間田舎道でオレンジの街路
灯が続いている場合でも遠方から交通信号灯の存在を認
識することが出来る。第2補助発光体522a、522
b、522c、・・・・・はカバーレンズ223から発光さ
れるよりも明るい赤を発光する。これにより、赤と黄の
区別を色の明暗で識別していた色覚異常者は、LEDを
用いても赤と黄を明度差のパターンにより認識すること
が出来る。しかも第2補助発光体522a、522b、
522c、・・・・・はカバーレンズを介さず自ら発光する
ので、朝日、夕日が当たっている場合でも点灯を視認出
来る。
【0093】(第9の実施の形態)図18乃至図20に
示すように、本発明の第9の実施の形態に係る交通信号
灯は、色覚正常者に対して設定された緑、黄及び赤の3
つの主表示灯と、緑の波長スペクトルのピーク波長(5
05nm)に対応した基準波数(k0=1980c
-1)に対して5〜8%高波数側にシフトした波数のス
ペクトルの光を発光する青色LEDを光源とする補助表
示灯とから構成されている。更に、赤の主表示灯の周辺
部には、この赤の主表示灯よりも明度の高い光を発光す
る赤色LEDを光源とする高明度補助表示灯が配置され
ている。
【0094】緑の主表示灯は第1の波長スペクトルの光
を発する複数の第1主発光体511a、511b、51
1c、・・・・・の集合体から構成されている。黄の主表示
灯は、第1の波長スペクトルよりも長波長の第2の波長
スペクトルの光を発する複数の第2主発光体512a、
512b、512c、・・・・・の集合体から構成されてい
る。赤の主表示灯は、第2の波長スペクトルよりも長波
長の第3の波長スペクトルの光を発する複数の第3主発
光体513a、513b、513c、・・・・・の集合体か
ら構成されている。補助表示灯は、第1主発光体511
a、511b、511c、・・・・・の集合体の周辺部に配
置された第1の波長スペクトルとは異なる第4の波長の
光を発する複数の第1の補助発光体521a、521
b、521c、・・・・・から構成されている。第1の補助
発光体521a、521b、521c、・・・・・は、それ
ぞれ、緑の基準波数(k0=1980cm-1)に対して
5〜8%高波数側にシフトした波数のスペクトルの光を
発光する青色LEDを用いている。更に、第3主発光体
513a、513b、513c、・・・・・の集合体の周辺
部には、第3の波長スペクトルとは異なる第5の波長の
光を発する複数の第2の補助発光体522a、522
b、522c、・・・・・が配置されている。第2の補助発
光体522a、522b、522c、・・・・・は、赤の主
表示灯よりも明度の高い高明度補助表示灯を構成してい
る。
【0095】図18のK−K方向に沿った断面図を図1
9(a)、L−L方向に沿った断面図を図20(a)に
示す。図19(b)、図20(b)は本発明の第9の実
施の形態の変形例に係る交通信号灯の断面図で、それぞ
れ、図18のK−K方向及びL−L方向に沿った断面図
に対応する。図19(b)、図20(b)のように、第
1主発光体511a、511b、511c、・・・・・、第
1の補助発光体521a、521b、521c、・・・・・
及び第2主発光体512a、512b、512c、・・・・
・を平面に配置しても良い。
【0096】中央の第1主発光体511a、511b、
511c、・・・・・と第2主発光体512a、512b、
512c、・・・・・及び第3主発光体513a、513
b、513c、・・・・・は、警交仕規第23号等に規定さ
れたλ=505nmの青、λ =590nmの黄、λ
=625nmの赤を発光する。第1の補助発光体52
1a、521b、521c、・・・・・は色覚異常者にも識
別しやすいコバルトブルーの光、例えば波長λ=44
5〜500nmの波長の光を発光する。カバーレンズ2
23の周りの第2の補助発光体232a、232b、2
32c、・・・・・は、波長λ=610〜630nmの明
るい赤色の光を発する。第1の補助発光体521a、5
21b、521c、・・・・・が色覚異常者が識別しやすい
コバルトブルーを発光するようにすれば、色覚異常者は
夜間オレンジの街路灯が続いている場合でも、遠方から
交通信号灯の存在を認識することが出来る。第2補助発
光体522a、522b、522c、・・・・・は第3主発
光体513a、513b、513c、・・・・・から発光さ
れるよりも明るい赤を発光する。これにより、赤と黄の
区別を色の明暗で識別していた色覚異常者は、LEDを
用いても赤と黄を明度差のパターンにより認識すること
が出来る。しかもそれぞれの発光体はカバーレンズを介
さず自ら発光するので、朝日、夕日が当たっている場合
でも点灯を視認出来る。
【0097】(その他の実施の形態)上記のように、本
発明は第1乃至第9の実施の形態によって記載したが、
この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定す
るものであると理解すべきではない。この開示から当業
者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明
らかとなろう。
【0098】既に述べた第1乃至第9の実施の形態の説
明においては、LEDを用いた発明であったが、色覚異
常者にも判別出来るある特定の波長の色を発光するもの
であれば、LEDに限ることは無く、半導体レーザーで
も構わない。更に例えば、白熱球をLEDの代わりに用
いて色ガラスからなる光学媒体の組み合わせを用いて補
助白色光源を構成し、この補助白色光源の色を色覚異常
者にも判別出来る特定の波長の光を発光するようにすれ
ば、色覚異常者でも容易に認識することが出来る。更に
第2の実施の形態で説明した井戸型の凹部の内部に複数
のLEDチップを収納した構造や背面鏡を有する構造
は、他の実施の形態に用いても良いことは勿論である。
【0099】信号灯は信頼性が重要である。多数の直並
列接続されたLEDをその駆動回路の一部が故障した場
合でも、信頼性良点灯するためには、図21に示すよう
に、主駆動回路61に、主駆動回路61より低い電圧を
供給する予備駆動回路62を並列接続した回路構成を用
意しておけば良い。図21において、表示部71は、第
1列のLEDD11,D12,・・・・・,D1nからなる
直列接続回路、第2列のLEDD21,D22,・・・・
・,D2nからなる直列接続回路、第3列のLEDD3
1,D32,・・・・・,D3nからなる直列接続回路、第
4列のLEDD41,D42,・・・・・,D4nからなる
直列接続回路、・・・・・・を並列接続して構成されている。
表示部71は、例えば、図10に示した第1のLED2
61a、261b、261c、・・・・・からなる第1の補
助表示灯、第2のLED262a、262b、262
c、・・・・・からなる第2の補助表示灯、又は、第3のL
ED263a、263b、263c、・・・・・からなる第
3の補助表示灯に対応する。
【0100】主駆動回路61の出力端子P1と共通端子
COMとの間には、主駆動回路用一般ダイオードD1を
介して、第1列のLEDD11,D12,・・・・・,D1
nが接続されている。主駆動回路61の出力端子P2と
共通端子COMとの間には、主駆動回路用一般ダイオー
ドD2を介して第2列のLEDD21,D22,・・・・
・,D2nが接続されている。主駆動回路61の出力端
子P3と共通端子COMとの間には、主駆動回路用一般
ダイオードD3を介して第3列のLEDD31,D3
2,・・・・・,D3nが接続されている。主駆動回路61
の出力端子P4と共通端子COMとの間には、主駆動回
路用一般ダイオードD4を介して第4列のLEDD4
1,D42,・・・・・,D4nが接続されている。予備駆
動回路62の出力端子P1sと共通端子COMとの間に
は、予備駆動回路用一般ダイオードD1sを介して、第
1列のLEDD11,D12,・・・・・,D1nが接続さ
れている。予備駆動回路62の出力端子P2sと共通端
子COMとの間には予備駆動回路用一般ダイオードD2
sを介して、第2列のLEDD21,D22,・・・・・,
D2nが接続されている。予備駆動回路62の出力端子
P3sと共通端子COMとの間には、予備駆動回路用一
般ダイオードD3sを介して第3列のLEDD31,D
32,・・・・・,D3nが接続されている。予備駆動回路
62の出力端子P4sと共通端子COMとの間には、予
備駆動回路用一般ダイオードD4sを介して第4列のL
EDD41,D42,・・・・・,D4nが接続されてい
る。図21に示す回路構成で、例えば、主駆動回路61
の出力端子P3の出力電圧が、何らかの事情で停止すれ
ば、直ちに予備駆動回路62の出力端子P3sから、主
駆動回路61の出力端子P3より低い電圧が供給され、
第3列のLEDD31,D32,・・・・・,D3nは再び
点灯する。主駆動回路用一般ダイオードD3及び予備駆
動回路用一般ダイオードD3sとは切り替えスイッチの
機能を果たしている。主駆動回路61の他の出力端子P
1,P2,P4,・・・・・の出力電圧が何らかの事情で停
止した場合も、同様に、予備駆動回路62の出力端子P
1s,P2s,P4s,・・・・・から電源電圧が供給され
るので信頼性が確保出来る。
【0101】又、以上の実施の形態では交通信号灯につ
いて主に説明したが、鉄道用信号灯、船舶用信号灯等他
の信号灯についても同様である。更には、同様な色の混
同が問題になる自動車のストップランプ、ウィンカー等
にも適用可能である。
【0102】図5に示したLEDチップ41、42、4
3を、それぞれ赤(R)色LEDチップ、緑(G)LE
Dチップ、青(B)LEDチップとし、各LEDチップ
41、42、43に印加する電流を独立に制御するよう
に構成すれば、任意の色が合成出来ることは既に説明し
た通りである。即ち、RGBの3枚のLEDチップの駆
動電圧(駆動電流)を互いに独立に制御出来るようにし
ておけば、あらゆる色の混合(色合成)が可能であるの
で、白色光を得ることが出来る(更に、白色光以外の任
意の色を、RGB各色の発光強度を制御した色合成によ
り得ることも容易で、色合いの変化を楽しむことが可能
である。)。したがって、色合成により、白色光を得る
ことにより、各種一般照明に、本発明の第1〜第9の実
施の形態に用いた構造を応用することが可能である。
【0103】例えば、図4(a)に示した第1のカバー
レンズ221と、第1のカバーレンズ221の内部に配
置された第1の補助発光体231a、231b、231
c、・・・・・から構成された構造を室内照明に用いても良
い。この場合は、第1の補助発光体231a、231
b、231c、・・・・・の内部には、RGB各色の色合成
により得た白色光を出力するLEDを用いれば良い。第
1のカバーレンズ221の内部には、一般室内照明に用
いる蛍光灯を用いれば良い。或いは、簡易取付方式や、
引掛シーリング方式の室内照明灯の乳白アクリルカバー
の内部に、図10(b)若しくは図10(c)に示すよ
うな構造を設け、第1LED261a、261b、26
1c、・・・・・として、RGB各色LEDチップからなる
白色LEDを用いることも可能である。又、一般の白色
電球の傘に、図1に示した第1の補助発光体231a、
231b、231c、・・・・・、231hからなる構造を
用いても良い。この場合は、図1に示す構造で、例え
ば、第1の補助発光体231a、231b、231c、
・・・・・、231hのそれぞれの収納部の内部に、RGB
各色LEDチップからなる白色LEDを用いれば良い。
そして、これらの第1の補助発光体231a、231
b、231c、・・・・・、231hを豆球調光と同様な調
光照明に使用することも可能である。調光照明は、一般
室内照明に用いられているように、マイコンとリモコン
を用いても良い。
【0104】更には、トンネル内や地下道の照明にも、
本発明の第1〜第9の実施の形態に用いた各種の構造を
用いることが可能である。この場合は、RGB各色の色
合成により得た黄色光を出力するLEDを採用すること
も可能である。
【0105】この様に、本発明はここでは記載していな
い様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したが
って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許
請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる
ものである。
【0106】
【発明の効果】本発明によれば、色覚異常者が見やすい
信号灯を提供することが出来る。
【0107】又、本発明によれば朝日や西日の射し込ん
だ時でも色覚異常者が見やすい赤の表示灯を有する信号
灯を提供することが出来る。
【0108】更に、本発明によれば夜間田舎道でオレン
ジの街路灯が続いているときにも色覚異常者が遠方から
その存在を見つけやすい信号灯を提供することが出来
る。
【0109】更に、本発明によれば信号灯として明度の
高いLEDを用いても、色覚異常者が互いの色を識別し
やすい信号灯を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係
る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図1(b)は、
図1(a)のA−A方向に沿った断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る光の波長と発
光強度(明度)のグラフである。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る交通信号灯に
使われている発光体の詳細な図である。
【図4】図4(a)は、本発明の第2の実施の形態に係
る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図4(b)は、
図4(a)のB−B方向に沿った断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る交通信号灯に
使われている発光体の詳細な図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る交通信号灯に
使われている発光体のLED近辺の詳細な図である。
【図7】図7(a)は、本発明の第3の実施の形態に係
る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図7(b)は、
図7(a)のC−C方向に沿った断面図である。
【図8】図8(a)は、本発明の第4の実施の形態に係
る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図8(b)は、
図8(a)のD−D方向に沿った断面図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る交通信号灯を
示す模式的な鳥瞰図である。
【図10】図10(a)は、本発明の第6の実施の形態
に係る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図10
(b)は、図10(a)のE−E方向に沿った断面図で
ある。図10(c)は本発明の第6の実施の形態の変形
例に係る交通信号灯を示す模式的な平面図で、図10
(a)のE−E方向に沿った断面図に対応する。
【図11】本発明の第7の実施の形態に係る交通信号灯
を示す模式的な図である。
【図12】図12(a)は、図11(a)のF−F方向
に沿った断面図で、図12(b)は、図11のG−Gに
沿った断面図である。
【図13】本発明の第7の実施の形態に係る光の波長と
発光強度(明度)のグラフである。
【図14】本発明の第8の実施の形態に係る交通信号灯
を示す模式的な図である。
【図15】図15(a)は図14のH−Hに沿った断面
図で、図15(b)は本発明の第8の実施の形態の変形
例に係る交通信号灯の図14のH−Hに沿った断面図に
対応する図である。
【図16】図16(a)は図14のI−Iに沿った断面
図で、図16(b)は本発明の第8の実施の形態の変形
例に係る交通信号灯の図14のI−Iに沿った断面図に
対応する図である。
【図17】図14のJ−Jに沿った断面図である。
【図18】本発明の第9の実施の形態に係る交通信号灯
を示す模式的な図である。
【図19】図19(a)は図18のK−Kに沿った断面
図で、図19(b)は本発明の第9の実施の形態の変形
例に係る交通信号灯の図18のK−Kに沿った断面図に
対応する図である。
【図20】図20(a)は図18のL−Lに沿った断面
図で、図20(b)は本発明の第9の実施の形態の変形
例に係る交通信号灯の図18のL−Lに沿った断面図に
対応する図である。
【図21】発光体を駆動する回路の一例を示す図であ
る。
【図22】色刺激のスペクトル色度軌跡である。
【図23】図23(a)は第1色盲の混同色軌跡、図2
3(b)は第2色盲の混同色軌跡、図23(c)は第3
色盲の混同色軌跡である。
【図24】図23(a)乃至(c)を重ねた図である。
【符号の説明】
1 樹脂モールドされたLED 2 凹部天井部 3 外側頂部 4 レンズ媒体 5 凹部側壁部 6 収納部 11,31 第1のピン 12、32 第2のピン 13 LEDチップ 14、35 封止樹脂 20、281a、281b、281c、282a、28
2b、282c、283a、283b、283c、・・・・
・ 砲弾型レンズ 21 信号箱 33 背面鏡 34 砲弾型レンズ 221、222、223 カバーレンズ 231a、231b、231c、231h、232a、
232b、232c、232h、233a、233b、
233c、233h、521a、521b、521c、
522a、522b、522c、・・・・・ 補助発光体 241、242、243 白色光源 251、252、253 反射鏡 261a、261b、261c、262a、262b、
262c、263a、263b、263c、・・・・・ L
ED 271、272、273 多眼レンズ 403、404 端子 41 第1層LED 42 第2層LED 43 第3層LED 411、421,431 サファイア(Al)基
板 412、422、432 n型半導体層 413、423、433 活性層 414、424、434 p型半導体層 415、425、435 アノード電極 416、426、436 カソード電極 417、427、437、418、428、438 T
ABリード 44 支持台 511a、511b、511c、512a、512b、
512c、513a、513b、513c、・・・・・ 主
発光体 61 主駆動回路 62 予備駆動回路 71 表示部 D1,D2,D3,D4,・・・・・ 主駆動回路用一般ダ
イオード D1s,D2s,D3s,D4s,・・・・・ 予備駆動回
路用一般ダイオード D11,D12,・・・・・,D1n,D21,・・・・・,D4
n,・・・・・ LED
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // F21W 101:00 F21W 111:02 101:02 F21Y 113:02 111:02 F21Q 3/00 C F21Y 113:02 1/00 H N

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表示灯と、該主表示灯の波長スペクト
    ルのピーク波長に対応した波数に対して1〜8%高い波
    数の光を発光するLEDを光源とする補助表示灯とから
    構成され、 前記補助表示灯は、前記主表示灯の内部に、若しくは前
    記主表示灯に隣接して配置されていることを特徴とする
    信号灯。
  2. 【請求項2】 主表示灯と、該主表示灯よりも明度の高
    い光を発光するLEDを光源とする補助表示灯とから構
    成され、 前記補助表示灯は、前記主表示灯の内部に、若しくは前
    記主表示灯に隣接して配置されていることを特徴とする
    信号灯。
  3. 【請求項3】 前記補助表示灯は、 外側頂部、底部及び光軸に平行方向の側面からなる外周
    部を有するレンズ媒体と、前記底部から前記外側頂部に
    向かって前記レンズ媒体の内部に設けられた前記光軸に
    平行方向の面からなる側壁部、該側壁部に接続された天
    井部とを有する収納部とからなる砲弾型レンズと、 前記収納部に収納された前記LEDとを有する発光体の
    複数個の集合から構成され、前記レンズ媒体の外周部の
    外径が、前記収納部の内径の3倍以上、10倍以下であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の信号灯。
  4. 【請求項4】 前記主表示灯は、 第1白色光源と、該第1白色光源から発せられる光の内
    第1の波長スペクトルの光を透過する第1のカバーレン
    ズとからなる第1主表示灯と、 第2白色光源と、該第2白色光源から発せられる光の内
    前記第1の波長スペクトルより長波長の第2の波長スペ
    クトルの光を透過する第2のカバーレンズとからなる第
    2主表示灯と、 第3白色光源と、該第3白色光源から発せられる光の内
    前記第2の波長スペクトルより長波長の第3の波長スペ
    クトルの光を透過する第3のカバーレンズとからなる第
    3主表示灯とからなることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか1項記載の信号灯。
  5. 【請求項5】 前記補助表示灯は、前記第1主表示灯の
    表面若しくは周辺部に配置され、前記第1の波長スペク
    トルのピーク波長に対応した第1基準波数に対して1〜
    8%高い波数の第4の波長の光を発する第1の補助発光
    体から構成されることを特徴とする請求項4記載の信号
    灯。
  6. 【請求項6】 前記補助表示灯は、前記第2主表示灯の
    表面若しくは周辺部に配置され、前記第2の波長スペク
    トルのピーク波長に対応した第2基準波数に対して2〜
    5%高い波数の第4の波長の光を発する第2の補助発光
    体から構成されることを特徴とする請求項4又は5記載
    の信号灯。
  7. 【請求項7】 前記主表示灯は、 外側頂部、底部及び光軸に平行方向の側面からなる外周
    部を有するレンズ媒体と、前記底部から前記外側頂部に
    向かって前記レンズ媒体の内部に設けられた前記光軸に
    平行方向の面からなる側壁部、該側壁部に接続された天
    井部とを有する収納部とからなる砲弾型レンズと、 前記収納部に収納された前記LEDとを有する発光体の
    複数個の集合から構成され、前記レンズ媒体の外周部の
    外径が、前記収納部の内径の3倍以上、10倍以下であ
    ることを特徴とする請求項1,3〜5のいずれか1項記
    載の信号灯。
  8. 【請求項8】 前記主表示灯は、 第1の波長スペクトルの光を発光する第1主表示灯と、 前記第1の波長スペクトルより長波長の第2の波長スペ
    クトルの光を発光する第2主表示灯と、 白色光源と、該白色光源から発せられる光の内前記第2
    の波長スペクトルより長波長の第3の波長スペクトルの
    光を透過するカバーレンズとからなる第3主表示灯とか
    らなることを特徴とする請求項1,2,3,5及び6の
    いずれか1項記載の信号灯。
  9. 【請求項9】 前記第3主表示灯の表面若しくは周辺部
    に配置され、前記第3の波長スペクトルのピーク波長と
    実質的に等しいピーク波長の光を発光するLEDを光源
    とする補助発光体を更に有することを特徴とする請求項
    8記載の信号灯。
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