JP3488958B2 - 信号灯 - Google Patents
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- emitting diodes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
- F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/20—Light sources comprising attachment means
- F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
- F21K9/233—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating a spot light distribution, e.g. for substitution of reflector lamps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
- F21W2111/02—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for roads, paths or the like
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- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2107/00—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements
- F21Y2107/60—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements on stacked substrates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車道の交差点等
に設置される交通管制用の交通信号灯器に取付けられる
信号灯に関する。 【０００２】 【従来の技術】交通信号灯器の最も一般的なものは、車
道交差点の道縁に直立された柱上に赤，黄、青の三色の
照明を横一列に並ベたものである 【０００３】従来この信号灯器の各照明は、交流１００
Ｖ（ボルト）、７０Ｗ（ワット）程度の白熱電球をケー
シング後端のソケットに接続して白熱させ発光させる構
造となっている。 【０００４】ケーシングの前面には円形の開口が形成さ
れ、この開口に赤や黄や青に着色された透明板からなる
フィルターを取付けて、白熱電球から発光された白色光
を夫々赤、黄、青色の光に変換して外部に放射するよう
にしている。 【０００５】また、交通信号灯器内には通常反射鏡が内
蔵され、後方に向かう白熱電球からの光を反射させて前
方に放射する。 【０００６】ここで使用されている白熱電球は、家庭等
で日常的に使用されているものと略同構造であって安価
であり、ソケットへの着脱も容易であるという利点があ
る。 【０００７】また、一種類の白熱電球で赤、黄、青の三
種類の照明に使用でき、従って予備灯としてもただ一種
類の白熱電球を準備しておけばよいという利点もある。 【０００８】 【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、白熱電
球の寿命は一年程度と短い上、供給電力に対する発光効
率が低いという問題がある。 【０００９】また、夕方これらのフィルターに低位置に
ある太陽光、すなわち西日が入射した場合には、反射鏡
により反射された光がフィルターを再び透過して赤、
黄、青色の光となって車輌の運転者の目に入り、消灯し
ている信号までが点灯しているかのような現象が生じて
運転者の操縦判断を誤らせる恐れがある。 【００１０】これらの不都合を解消するため、白熱電球
の代わりにケーシングの開口に相当する面積領域に多数
の発光ダイオードを並ベて発光させる信号灯が提案され
ているが、この信号灯は使用する発光ダイオードの数量
があまりにも大きくてコスト高となり、また、白熱電球
を取付ける従来のケーシングが使用できなくなって新た
にケーシングを作り直す必要があり、設備投資が甚大な
額に上るため問題がある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、交通信号灯器に白熱電球の代りに装着
される発光灯であって、前方に円板状の第１基盤を、こ
の第１基盤の後方に複数の円板状の第３基盤を同軸かつ
平行に設け、第１基盤の表面に複数の同色の発光ダイオ
ードを夫々の光束が前方に向くように配設してなる前方
照明発光ダイオード群と、各第３基盤の外周部において
夫々の光軸が反射鏡の焦点にほぼ収束するように軸対称
に配設された、複数の同色の発光ダイオードよりなる後
方照明発光ダイオード群の複数と、後方照明発光ダイオ
ード群の後方に設けられた交流電流接続用プラグとを有
し、交流電流接続用プラグのプラグ端子と発光ダイオー
ド端子の間に整流装置と電圧調整装置を組込むと共に、
この電圧調整装置の出力端子間に複数本の分岐線を並列
に接続して、各分岐線に複数の発光ダイオードを直列に
接続し、一方、電圧調整装置の出力電圧を適切に調整し
て各分岐線における発光ダイオードに流れる順電流値を
調整し、他方、前方及び後方照明発光ダイオード群の外
径を反射鏡の開口を通ることができるように設定したこ
とを特徴とする。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例に基づい
て、この発明について説明する。なお、説明の都合上、
最初に従来の信号灯器について詳細に説明する。 【００１３】図５において、従来から使用されている信
号灯器のケーシング１は、本体部１１と蓋部１２とがボ
ルト１３により連結された構造で、本体部１１の前面１
１ａには開口１１ｂが形成され、赤、黄、青色等に着色
された透明板からなるフィルター２が装着されている。 【００１４】また、ケーシング１の内部には開口１１ｂ
と同心に、かつ前方に向けて反射鏡３が取付けられてい
る。 【００１５】反射鏡３は、前方の円筒部３ａと円筒部に
接続された湾曲面部３ｂとからなり、湾曲面部３ｂは円
筒部３ａの中心軸を中心にして、放物線を回転させてで
きる放物線回転面或いは放物線回転面に近似した球面の
形状をなし、この内面は鏡面加工されて光の反射率が大
きくなっている。 【００１６】湾曲面部３ｂの中央には円形の開口３ｃが
形成され、後述するように、この開口３ｃは白熱電球５
が通過できる大きさを有している。 【００１７】ケーシング１の蓋部１２の後面１２ａの中
央には交流電流に接続されたソケット４が取付けられ、
このソケット４には白熱電球５のプラグ５１がねじ込ま
れている。 【００１８】ソケット４の外周には反射鏡３の開口３ｃ
の内径とソケット４の外径との間の隙間を埋めるように
して小反射鏡４１が取付けられていて、白熱電球から放
射された光の最大限の利用が図られている。 【００１９】また、白熱電球５のフィラメント５２の位
置は、反射鏡３の湾曲面部３ｂの焦点位置になるように
設定されている 【００２０】上記した構成の信号灯器は、交流電源のス
イッチ回路（図示せず）が閉じられて白熱電球に電力が
供給されると、フィラメント５２が白熱して矢印に示し
たように白色光を放射し、その前方光は直接フィルター
２の方向に進み、後方光は反射鏡３の湾曲面部３ｂ及び
小反射鏡４１により反射してフィルター２の方向に進
む。 【００２１】矢印方向に進んだ光はフィルター２により
赤、黄、青色等の光に交換されてから外部に放射され、
信号灯器としての作用をする。 【００２２】白熱電球に供給される電力としては、交流
１００Ｖ（ボルト）、７０Ｗ（ワット）程度が使用され
るのが一般的である。 【００２３】この信号灯器の使用中に白熱電球５のフィ
ラメント５２が断線した場合には、ボルト１３を外して
白熱電球を取付けたまま蓋部１２を取り外し、白熱電球
を新規のものと交換する。 【００２４】このとき、白熱電球の外径よりも反射鏡の
開口３ｃの内径の方が大きいので白熱電球は難なく開口
３ｃを通過することができる。 【００２５】一方、上記した従来の白熱電球の代りに用
いられるこの発明による信号灯１００は、図１に示すよ
うに、一つの前方照明発光ダイオード群６０と三つの後
方照明発光ダイオード群８０、８０、８０とを同心かつ
平行に積重ねた構造となっている。 【００２６】なお、図１及び図４においては、図面を明
瞭にするため、ダイオード９０が比較的疎に描かれてい
るが、実際にはもっと密に配設されている。 【００２７】信号灯が放射する照明の色は赤、黄、青の
うち任意のものが選択されて使用されるが、ここでは赤
色のものについて説明する。他のものについては後述す
る発光ダイオードの種類が異なるだけであり構造的には
赤色についてのものと相違はない。 【００２８】信号灯１００の前端には電気絶縁体からな
る円板状の第１基盤６１が取付けられ、この第１基盤６
１には多数の赤色に発光する発光ダイオード９０がその
光束が前方（第１基盤６１と逆方向）を向くように配設
されて前方照明発光ダイオード群６０を構成している。 【００２９】ここで第１基盤６１の外径は反射鏡３の中
心に形成された開口３ｃの内径よりも小さい寸法に設定
されている。 【００３０】また、第１基盤６１の裏面には例えばプリ
ント配線により電気配線が施されていて、第１基盤６１
に開口した多数の取付穴の一つに挿入された発光ダイオ
ード９０の端子（足）に半田付けにより接続される。 【００３１】一方、前方照明発光ダイオード群６０の後
側には、支柱７２を介して、電気絶縁体からなる円板状
の第２基盤７１が取付けられ、この第２基盤７１上に
は、後述するように、発光ダイオード９０を作動させる
ために必要な回路素子７３、７３が取付けられ、配線が
施されて電気回路７０が構成されている。 【００３２】更に、第２基盤７１の後側には、接続筒７
５、７５を介して、電気絶縁体からなる複数の円板状の
第３基盤８１、８１が同軸かつ平行に装着されている
が、これらの基盤８１、８１の外径は反射鏡の開口３ｃ
の内径よりも小さく、かつ、後方の基盤ほど外径が小さ
くなっている。 【００３３】そして、夫々の第３基盤８１の外周部に
は、多数の赤色発光ダイオード９０が、光束を後方外側
に向けて軸対称に配設され、後方照明発光ダイオード群
８０を構成している。 【００３４】後方照明発光ダイオード群８０を構成する
夫々の発光ダイオード９０は、信号灯をケーシング１に
装着したとき、その光軸、すなわち光束の中心軸の延長
が、反射鏡の湾曲面部３ｂの焦点位置に収束するように
取付けてある。 【００３５】また、各第３基盤８１の裏面には、例えば
プリント配線により電気配線が施され、前記したように
発光ダイオード９０の端子に電力が供給されるように接
続されている。 【００３６】更に、後方照明発光ダイオード群８０、８
０の後方には接続筒７５を介してプラグ７４が接続され
ている。 【００３７】このプラグ７４は白熱電球５用のプラグ５
１と同形状、同仕様のもので、ソケット４に連結するこ
とにより、交流電流を信号灯１００に供給する。 【００３８】他方、図２及び図３はこの信号灯の電気結
線図を示し、図２において符号１０１はソケット４に連
結されたプラグ５１の端子を示し、交流電源に接続され
ている。 【００３９】供給された交流電力は、整流装置１０２に
より直流に変換され、さらに電圧調整装置１０３により
発光ダイオード９０を作動させるのに適正な電圧に調整
されて出力端子１０４に印加される。 【００４０】ここで使用される整流装置１０２及び電圧
調整装置１０３はトランジスタ、ダイオードや電気抵抗
器等の回路素子が組み合わされて構成され、それ自体周
知であるから、更に詳細な説明は省略する。 【００４１】上記二つの出力端子１０４、１０４間には
５本の分岐線１０５が並列に接続され、夫々の分岐線に
は約３０個の赤色発光ダイオード９０が直列に接続され
ている。 【００４２】この実施例では分岐線１０５を５本とし、
１本の分岐線には約３０個の発光ダイオードを直列に接
続しているが、分岐線の本数や１本の分岐線に接続され
る発光ダイオードの数量はこれに限定されるものではな
く信号灯器の使用状況等に応じて任意に設定できる。 【００４３】上記回路により、出力端子１０４、１０４
間に印加された端子電圧は、１本の分岐線に接続された
発光ダイオードに対してほぼ均等に配分されて印加さ
れ、発光ダイオードを作動させて赤色光を放射させる。 【００４４】図４はこの発明の信号灯１００を、従来か
ら使用されている信号灯器に白熱電球５の代わりに取付
けた状態を示している。 【００４５】この場合は赤、黄、青等に着色された透明
板からなるフィルター２は不要となり、代わりに無色透
明な保護板１１０が取付けられる。 【００４６】前方照明発光ダイオード群から放射された
赤色光は矢印に示すように直接保護板１１０の方向に進
み、後方照明発光ダイオード群８０、８０から放射され
た赤色光は湾曲面部３及び小反射鏡４１により反射され
てから保護板１１０の方向に進む。 【００４７】矢印方向に進んだ光はそのまま保護板１１
０を透過して外部に放射され、信号灯器としての作用を
なす。 【００４８】発光ダイオード９０の１個当りの消費電力
は０．１Ｗ（ワット）程度であり、信号灯１個似付き１
６０個の発光ダイオードを使用するとすれば大凡１６Ｗ
となり、白熱電球５の消費電力よりもかなり小さい。 【００４９】また、発光ダイオード９０の使用寿命は５
年以上と大きく、白熱電球の平均寿命は１年よりもかな
り大きい。 【００５０】更にまた、発光ダイオード９０のうち１個
が破損した場合には、その破損した発光ダイオードに直
列に接続された残りの発光ダイオードが消灯するだけで
済み、他の並列に接続された発光ダイオードは破損した
発光ダイオードとは関係なく発光を持続する。 【００５１】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明による信号灯は、前方照明発光ダイオード群と後方照
明発光ダイオード群を同軸に積層し、かつ外径を反射鏡
の開口３ｃの内径以内に収め、さらにプラグ７４を白熱
電球と同形状、同仕様のものとしたため、従来から使用
されているケーシングにそのまま着脱して使用できる。 【００５２】また、前方照明発光ダイオード群が及び後
方照明発光ダイオード群に発光ダイオードを使用したた
め、消費電力が小さくて済み、省エネルギー効果がある
とともに使用寿命が大きく、信号灯の保守、点検が極め
て容易かつ簡単になる。 【００５３】更にまた、多数の発光ダイオードにより照
明するから、一部が破損して消灯しても他部は発光を持
続でき、白熱電球のように破損時に完全に消灯してしま
うということがない、等種々の効果を奏する。
に設置される交通管制用の交通信号灯器に取付けられる
信号灯に関する。 【０００２】 【従来の技術】交通信号灯器の最も一般的なものは、車
道交差点の道縁に直立された柱上に赤，黄、青の三色の
照明を横一列に並ベたものである 【０００３】従来この信号灯器の各照明は、交流１００
Ｖ（ボルト）、７０Ｗ（ワット）程度の白熱電球をケー
シング後端のソケットに接続して白熱させ発光させる構
造となっている。 【０００４】ケーシングの前面には円形の開口が形成さ
れ、この開口に赤や黄や青に着色された透明板からなる
フィルターを取付けて、白熱電球から発光された白色光
を夫々赤、黄、青色の光に変換して外部に放射するよう
にしている。 【０００５】また、交通信号灯器内には通常反射鏡が内
蔵され、後方に向かう白熱電球からの光を反射させて前
方に放射する。 【０００６】ここで使用されている白熱電球は、家庭等
で日常的に使用されているものと略同構造であって安価
であり、ソケットへの着脱も容易であるという利点があ
る。 【０００７】また、一種類の白熱電球で赤、黄、青の三
種類の照明に使用でき、従って予備灯としてもただ一種
類の白熱電球を準備しておけばよいという利点もある。 【０００８】 【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、白熱電
球の寿命は一年程度と短い上、供給電力に対する発光効
率が低いという問題がある。 【０００９】また、夕方これらのフィルターに低位置に
ある太陽光、すなわち西日が入射した場合には、反射鏡
により反射された光がフィルターを再び透過して赤、
黄、青色の光となって車輌の運転者の目に入り、消灯し
ている信号までが点灯しているかのような現象が生じて
運転者の操縦判断を誤らせる恐れがある。 【００１０】これらの不都合を解消するため、白熱電球
の代わりにケーシングの開口に相当する面積領域に多数
の発光ダイオードを並ベて発光させる信号灯が提案され
ているが、この信号灯は使用する発光ダイオードの数量
があまりにも大きくてコスト高となり、また、白熱電球
を取付ける従来のケーシングが使用できなくなって新た
にケーシングを作り直す必要があり、設備投資が甚大な
額に上るため問題がある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、交通信号灯器に白熱電球の代りに装着
される発光灯であって、前方に円板状の第１基盤を、こ
の第１基盤の後方に複数の円板状の第３基盤を同軸かつ
平行に設け、第１基盤の表面に複数の同色の発光ダイオ
ードを夫々の光束が前方に向くように配設してなる前方
照明発光ダイオード群と、各第３基盤の外周部において
夫々の光軸が反射鏡の焦点にほぼ収束するように軸対称
に配設された、複数の同色の発光ダイオードよりなる後
方照明発光ダイオード群の複数と、後方照明発光ダイオ
ード群の後方に設けられた交流電流接続用プラグとを有
し、交流電流接続用プラグのプラグ端子と発光ダイオー
ド端子の間に整流装置と電圧調整装置を組込むと共に、
この電圧調整装置の出力端子間に複数本の分岐線を並列
に接続して、各分岐線に複数の発光ダイオードを直列に
接続し、一方、電圧調整装置の出力電圧を適切に調整し
て各分岐線における発光ダイオードに流れる順電流値を
調整し、他方、前方及び後方照明発光ダイオード群の外
径を反射鏡の開口を通ることができるように設定したこ
とを特徴とする。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例に基づい
て、この発明について説明する。なお、説明の都合上、
最初に従来の信号灯器について詳細に説明する。 【００１３】図５において、従来から使用されている信
号灯器のケーシング１は、本体部１１と蓋部１２とがボ
ルト１３により連結された構造で、本体部１１の前面１
１ａには開口１１ｂが形成され、赤、黄、青色等に着色
された透明板からなるフィルター２が装着されている。 【００１４】また、ケーシング１の内部には開口１１ｂ
と同心に、かつ前方に向けて反射鏡３が取付けられてい
る。 【００１５】反射鏡３は、前方の円筒部３ａと円筒部に
接続された湾曲面部３ｂとからなり、湾曲面部３ｂは円
筒部３ａの中心軸を中心にして、放物線を回転させてで
きる放物線回転面或いは放物線回転面に近似した球面の
形状をなし、この内面は鏡面加工されて光の反射率が大
きくなっている。 【００１６】湾曲面部３ｂの中央には円形の開口３ｃが
形成され、後述するように、この開口３ｃは白熱電球５
が通過できる大きさを有している。 【００１７】ケーシング１の蓋部１２の後面１２ａの中
央には交流電流に接続されたソケット４が取付けられ、
このソケット４には白熱電球５のプラグ５１がねじ込ま
れている。 【００１８】ソケット４の外周には反射鏡３の開口３ｃ
の内径とソケット４の外径との間の隙間を埋めるように
して小反射鏡４１が取付けられていて、白熱電球から放
射された光の最大限の利用が図られている。 【００１９】また、白熱電球５のフィラメント５２の位
置は、反射鏡３の湾曲面部３ｂの焦点位置になるように
設定されている 【００２０】上記した構成の信号灯器は、交流電源のス
イッチ回路（図示せず）が閉じられて白熱電球に電力が
供給されると、フィラメント５２が白熱して矢印に示し
たように白色光を放射し、その前方光は直接フィルター
２の方向に進み、後方光は反射鏡３の湾曲面部３ｂ及び
小反射鏡４１により反射してフィルター２の方向に進
む。 【００２１】矢印方向に進んだ光はフィルター２により
赤、黄、青色等の光に交換されてから外部に放射され、
信号灯器としての作用をする。 【００２２】白熱電球に供給される電力としては、交流
１００Ｖ（ボルト）、７０Ｗ（ワット）程度が使用され
るのが一般的である。 【００２３】この信号灯器の使用中に白熱電球５のフィ
ラメント５２が断線した場合には、ボルト１３を外して
白熱電球を取付けたまま蓋部１２を取り外し、白熱電球
を新規のものと交換する。 【００２４】このとき、白熱電球の外径よりも反射鏡の
開口３ｃの内径の方が大きいので白熱電球は難なく開口
３ｃを通過することができる。 【００２５】一方、上記した従来の白熱電球の代りに用
いられるこの発明による信号灯１００は、図１に示すよ
うに、一つの前方照明発光ダイオード群６０と三つの後
方照明発光ダイオード群８０、８０、８０とを同心かつ
平行に積重ねた構造となっている。 【００２６】なお、図１及び図４においては、図面を明
瞭にするため、ダイオード９０が比較的疎に描かれてい
るが、実際にはもっと密に配設されている。 【００２７】信号灯が放射する照明の色は赤、黄、青の
うち任意のものが選択されて使用されるが、ここでは赤
色のものについて説明する。他のものについては後述す
る発光ダイオードの種類が異なるだけであり構造的には
赤色についてのものと相違はない。 【００２８】信号灯１００の前端には電気絶縁体からな
る円板状の第１基盤６１が取付けられ、この第１基盤６
１には多数の赤色に発光する発光ダイオード９０がその
光束が前方（第１基盤６１と逆方向）を向くように配設
されて前方照明発光ダイオード群６０を構成している。 【００２９】ここで第１基盤６１の外径は反射鏡３の中
心に形成された開口３ｃの内径よりも小さい寸法に設定
されている。 【００３０】また、第１基盤６１の裏面には例えばプリ
ント配線により電気配線が施されていて、第１基盤６１
に開口した多数の取付穴の一つに挿入された発光ダイオ
ード９０の端子（足）に半田付けにより接続される。 【００３１】一方、前方照明発光ダイオード群６０の後
側には、支柱７２を介して、電気絶縁体からなる円板状
の第２基盤７１が取付けられ、この第２基盤７１上に
は、後述するように、発光ダイオード９０を作動させる
ために必要な回路素子７３、７３が取付けられ、配線が
施されて電気回路７０が構成されている。 【００３２】更に、第２基盤７１の後側には、接続筒７
５、７５を介して、電気絶縁体からなる複数の円板状の
第３基盤８１、８１が同軸かつ平行に装着されている
が、これらの基盤８１、８１の外径は反射鏡の開口３ｃ
の内径よりも小さく、かつ、後方の基盤ほど外径が小さ
くなっている。 【００３３】そして、夫々の第３基盤８１の外周部に
は、多数の赤色発光ダイオード９０が、光束を後方外側
に向けて軸対称に配設され、後方照明発光ダイオード群
８０を構成している。 【００３４】後方照明発光ダイオード群８０を構成する
夫々の発光ダイオード９０は、信号灯をケーシング１に
装着したとき、その光軸、すなわち光束の中心軸の延長
が、反射鏡の湾曲面部３ｂの焦点位置に収束するように
取付けてある。 【００３５】また、各第３基盤８１の裏面には、例えば
プリント配線により電気配線が施され、前記したように
発光ダイオード９０の端子に電力が供給されるように接
続されている。 【００３６】更に、後方照明発光ダイオード群８０、８
０の後方には接続筒７５を介してプラグ７４が接続され
ている。 【００３７】このプラグ７４は白熱電球５用のプラグ５
１と同形状、同仕様のもので、ソケット４に連結するこ
とにより、交流電流を信号灯１００に供給する。 【００３８】他方、図２及び図３はこの信号灯の電気結
線図を示し、図２において符号１０１はソケット４に連
結されたプラグ５１の端子を示し、交流電源に接続され
ている。 【００３９】供給された交流電力は、整流装置１０２に
より直流に変換され、さらに電圧調整装置１０３により
発光ダイオード９０を作動させるのに適正な電圧に調整
されて出力端子１０４に印加される。 【００４０】ここで使用される整流装置１０２及び電圧
調整装置１０３はトランジスタ、ダイオードや電気抵抗
器等の回路素子が組み合わされて構成され、それ自体周
知であるから、更に詳細な説明は省略する。 【００４１】上記二つの出力端子１０４、１０４間には
５本の分岐線１０５が並列に接続され、夫々の分岐線に
は約３０個の赤色発光ダイオード９０が直列に接続され
ている。 【００４２】この実施例では分岐線１０５を５本とし、
１本の分岐線には約３０個の発光ダイオードを直列に接
続しているが、分岐線の本数や１本の分岐線に接続され
る発光ダイオードの数量はこれに限定されるものではな
く信号灯器の使用状況等に応じて任意に設定できる。 【００４３】上記回路により、出力端子１０４、１０４
間に印加された端子電圧は、１本の分岐線に接続された
発光ダイオードに対してほぼ均等に配分されて印加さ
れ、発光ダイオードを作動させて赤色光を放射させる。 【００４４】図４はこの発明の信号灯１００を、従来か
ら使用されている信号灯器に白熱電球５の代わりに取付
けた状態を示している。 【００４５】この場合は赤、黄、青等に着色された透明
板からなるフィルター２は不要となり、代わりに無色透
明な保護板１１０が取付けられる。 【００４６】前方照明発光ダイオード群から放射された
赤色光は矢印に示すように直接保護板１１０の方向に進
み、後方照明発光ダイオード群８０、８０から放射され
た赤色光は湾曲面部３及び小反射鏡４１により反射され
てから保護板１１０の方向に進む。 【００４７】矢印方向に進んだ光はそのまま保護板１１
０を透過して外部に放射され、信号灯器としての作用を
なす。 【００４８】発光ダイオード９０の１個当りの消費電力
は０．１Ｗ（ワット）程度であり、信号灯１個似付き１
６０個の発光ダイオードを使用するとすれば大凡１６Ｗ
となり、白熱電球５の消費電力よりもかなり小さい。 【００４９】また、発光ダイオード９０の使用寿命は５
年以上と大きく、白熱電球の平均寿命は１年よりもかな
り大きい。 【００５０】更にまた、発光ダイオード９０のうち１個
が破損した場合には、その破損した発光ダイオードに直
列に接続された残りの発光ダイオードが消灯するだけで
済み、他の並列に接続された発光ダイオードは破損した
発光ダイオードとは関係なく発光を持続する。 【００５１】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明による信号灯は、前方照明発光ダイオード群と後方照
明発光ダイオード群を同軸に積層し、かつ外径を反射鏡
の開口３ｃの内径以内に収め、さらにプラグ７４を白熱
電球と同形状、同仕様のものとしたため、従来から使用
されているケーシングにそのまま着脱して使用できる。 【００５２】また、前方照明発光ダイオード群が及び後
方照明発光ダイオード群に発光ダイオードを使用したた
め、消費電力が小さくて済み、省エネルギー効果がある
とともに使用寿命が大きく、信号灯の保守、点検が極め
て容易かつ簡単になる。 【００５３】更にまた、多数の発光ダイオードにより照
明するから、一部が破損して消灯しても他部は発光を持
続でき、白熱電球のように破損時に完全に消灯してしま
うということがない、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による信号灯の外観斜視図
【図２】この発明の一実施例による信号灯の電力供給装
置を示すブロック図 【図３】この発明の信号灯の発光ダイオードの結線図 【図４】この発明の信号灯を従来から使用されている信
号灯器のケーシングに取付けられた状態を示す縦断面
図。 【図５】従来の信号灯器の縦断面図。 【符号の説明】 １ ケーシング ２ フィルター ３ 反射鏡 ３ｂ 湾曲面部 ３ｃ 開口 ４ ソケット ５ 白熱電球 ５１ プラグ ６０ 前方照明発光ダイオード群 ７０ 電気回路 ７４ プラグ ８０ 後方照明発光ダイオード群 ９０ 発光ダイオード １００ 信号灯 １０２ 整流装置 １０３ 電圧調整装置 １０５ 分岐線
置を示すブロック図 【図３】この発明の信号灯の発光ダイオードの結線図 【図４】この発明の信号灯を従来から使用されている信
号灯器のケーシングに取付けられた状態を示す縦断面
図。 【図５】従来の信号灯器の縦断面図。 【符号の説明】 １ ケーシング ２ フィルター ３ 反射鏡 ３ｂ 湾曲面部 ３ｃ 開口 ４ ソケット ５ 白熱電球 ５１ プラグ ６０ 前方照明発光ダイオード群 ７０ 電気回路 ７４ プラグ ８０ 後方照明発光ダイオード群 ９０ 発光ダイオード １００ 信号灯 １０２ 整流装置 １０３ 電圧調整装置 １０５ 分岐線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F21S 8/04
F21S 2/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 交通信号灯器に白熱電球の代りに装着さ
れる発光灯であって、前方に円板状の第１基盤を、この
第１基盤の後方に複数の円板状の第３基盤を同軸かつ平
行に設け、第１基盤の表面に複数の同色の発光ダイオー
ドを夫々の光束が前方に向くように配設してなる前方照
明発光ダイオード群と、各第３基盤の外周部において夫
々の光軸が反射鏡の焦点にほぼ収束するように軸対称に
配設された、複数の同色の発光ダイオードよりなる後方
照明発光ダイオード群の複数と、後方照明発光ダイオー
ド群の後方に設けられた交流電流接続用プラグとを有
し、交流電流接続用プラグのプラグ端子と発光ダイオー
ド端子の間に整流装置と電圧調整装置を組込むと共に、
この電圧調整装置の出力端子間に複数本の分岐線を並列
に接続して、各分岐線に複数の発光ダイオードを直列に
接続し、一方、電圧調整装置の出力電圧を適切に調整し
て各分岐線における発光ダイオードに流れる順電流値を
調整し、他方、前方及び後方照明発光ダイオード群の外
径を反射鏡の開口を通ることができるように設定したこ
とを特徴とする信号灯。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19104398A JP3488958B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 信号灯 |
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Family
ID=16267947
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19104398A Expired - Lifetime JP3488958B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 信号灯 |
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