JP3493630B2 - LED traffic light fixture - Google Patents

LED traffic light fixture

Info

Publication number
JP3493630B2
JP3493630B2 JP2001219630A JP2001219630A JP3493630B2 JP 3493630 B2 JP3493630 B2 JP 3493630B2 JP 2001219630 A JP2001219630 A JP 2001219630A JP 2001219630 A JP2001219630 A JP 2001219630A JP 3493630 B2 JP3493630 B2 JP 3493630B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
cut
led
diffusion
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001219630A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003030786A (en
Inventor
博之 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2001219630A priority Critical patent/JP3493630B2/en
Publication of JP2003030786A publication Critical patent/JP2003030786A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3493630B2 publication Critical patent/JP3493630B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12Visible signals
    • B61L5/18Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809Daylight signals
    • B61L5/1845Optical systems, lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2207/00Features of light signals
    • B61L2207/02Features of light signals using light-emitting diodes (LEDs)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、道路信号、鉄道信
号などに使用される交通信号用灯具に関するものであ
り、詳細には、光源としてLEDランプの複数を用い、
例えばフィラメントの断線による不点灯事故などの発生
の確率を低下させて一層の信頼性の向上と、信頼性が向
上したことによるメンテナンスの簡素化によりランニン
グコストの低減とを図る交通信号用灯具に係るものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic signal lamp used for road signals, railway signals, etc. More specifically, a plurality of LED lamps are used as a light source,
For example, the present invention relates to a traffic signal lamp that reduces the probability of non-lighting accidents due to filament breakage to further improve reliability, and simplifies maintenance due to the improved reliability to reduce running costs. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の交通信号用灯具90の構
成の例を示すものが図8であり、この交通信号用灯具9
0はアウターレンズ91と、インナーレンズ92と、L
EDランプ93の複数が取付けられた光源基板94とか
ら構成されている。尚、現実の交通信号用灯具90にお
いては、ハウジング、前記LEDランプを点灯させるた
めの電源装置なども含まれるが、本発明の要旨の部分で
はないので、図示と説明は省略する。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of the structure of a conventional traffic signal lamp 90 of this type.
0 is an outer lens 91, an inner lens 92, and L
The light source board 94 is provided with a plurality of ED lamps 93 attached. In the actual traffic signal lamp 90, a housing, a power supply device for lighting the LED lamp, and the like are also included, but since they are not the gist of the present invention, illustration and description thereof will be omitted.

【0003】前記アウターレンズ91には、この交通信
号用灯具90の設置状態で、例えば水平方向と下方とに
光を拡散する拡散用レンズカット91aが設けられてい
て、交通信号用灯具90に要求される配光特性を形成す
る。また、前記インナーレンズ92は前記LEDランプ
93からの光を略平行光線に集束する収束用レンズカッ
ト92aが施されフレネルレンズ状とされていて、アウ
ターレンズ91に入射させている。
The outer lens 91 is provided with a diffusing lens cut 91a for diffusing light in a horizontal direction and a downward direction when the traffic signal lamp 90 is installed. A light distribution characteristic to be formed. Further, the inner lens 92 has a Fresnel lens shape with a converging lens cut 92a for converging the light from the LED lamp 93 into substantially parallel rays, and makes the outer lens 91 incident.

【0004】このときに、光源であるLEDランプ93
は複数が光源基板94上に取付けられるものであり面積
を有するものとなっている。そこで、前記インナーレン
ズ92は外周と焦点fとを結ぶ円錐形の範囲内に、前記
LEDランプ93が配置された面積が収まるように収束
用レンズカット92aの焦点距離fが定められ、アウタ
ーレンズ91に入射する光を平行光線に近付け、アウタ
ーレンズ91面の輝度が均一となるように図られてい
る。また、アウターレンズ91に施されている拡散用レ
ンズカット91aは、例えば凸レンズ状などの全てが同
じ曲率のものとされて、上記したアウターレンズ91面
の輝度を均一とする作用を一層に確実なものとしてい
る。
At this time, the LED lamp 93 which is the light source
Are mounted on the light source substrate 94 and have an area. Therefore, the focal length f of the converging lens cut 92a is set so that the area where the LED lamps 93 are arranged falls within a conical range connecting the outer circumference and the focal point f of the inner lens 92, and the outer lens 91 is formed. The light incident on is brought close to parallel rays so that the brightness of the surface of the outer lens 91 becomes uniform. Further, the diffusion lens cuts 91a provided on the outer lens 91 have, for example, a convex lens shape and the like having the same curvature, so that the above-described operation of making the outer lens 91 surface uniform in brightness is further ensured. I am supposed to.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の交通信号用灯具90においては、インナ
ーレンズ92を上記の構成としたことで、確かにアウタ
ーレンズ91面の輝度の均一化は可能となるが、その反
面でインナーレンズ92に対して全てのLEDランプ9
3が焦点位置になく、いわゆるピンぼけの状態となって
集光率が低下して暗い交通信号用灯具90となり、この
種の交通信号灯90に要求される中心輝度を満足させる
ためには、LEDランプ93の使用数を増やさなければ
ならず、コストアップするなどの問題点を生じていた。
However, in the traffic signal lamp 90 having the above-described conventional structure, the inner lens 92 having the above-described structure can surely make the brightness of the surface of the outer lens 91 uniform. However, on the other hand, all the LED lamps 9 are
No. 3 is not in the focus position, so-called out-of-focus condition occurs, and the light collection rate is reduced to become a dark traffic signal lamp 90. In order to satisfy the central brightness required for this type of traffic signal lamp 90, an LED lamp is required. The number of 93s to be used must be increased, which causes a problem such as an increase in cost.

【0006】また、アウターレンズ91側においても、
拡散用レンズカット91aが配光特性を形成するに充分
な拡散角を有する全て同一の曲率のものとされているこ
とで、拡散角が広すぎる傾向となり、上記したインナー
レンズ92の場合と同様に中心照度が不足する傾向を生
じるものとなり、ますますLEDランプ93の使用数を
増やさなければならないものと成っている。
Also, on the outer lens 91 side,
Since the diffusing lens cuts 91a are all of the same curvature having a sufficient diffusing angle to form the light distribution characteristic, the diffusing angle tends to be too wide, and like the case of the inner lens 92 described above. The central illuminance tends to be insufficient, and the number of LED lamps 93 to be used must be increased more and more.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、配光を形成す
るためのアウターレンズと、該アウターレンズに略平行
光線として光を入射させるためのフレネルレンズ状とさ
れたインナーレンズと、光源基板上に所定の面積をもっ
て配置される複数のLEDランプとから成るLED交通
信号灯具において、前記インナーレンズの焦点はこのイ
ンナーレンズの中心線上に存在するものとされ、且つ、
前記インナーレンズの外周では、このインナーレンズの
外周と前記光源基板上の外端に設けられたLEDランプ
とを結ぶ線の延長が前記中心線と交差する位置までの距
離を焦点距離とされ、前記インナーレンズの中心では、
このインナーレンズから前記光源基板上の中心に設けら
れたLEDランプまでの距離を焦点距離とされ、外周と
中心との中間位置では、外周および中心に設定された両
焦点距離の中間値として段階的もしくは徐変的に焦点距
離が変化させられていることを特徴とするLED交通信
号灯具、および/または、前記アウターレンズ面を略碁
盤目状に区画し、前記区画のそれぞれに配光特性を形成
するための拡散用レンズカットが施されて成るLED交
通信号灯具において、前記拡散用レンズカットには、比
較的に狭い拡散角として主に灯具正面方向の配光を受け
持つ狭角度拡散レンズカットと、前記狭角度拡散レンズ
カットより広い拡散角として主に配光全般を受け持つ広
角度拡散レンズカットとの少なくとも2種類が用意さ
れ、前記区画には、異なる種類の拡散レンズカットが交
互繰り返しとなるように配置されていることを特徴とす
るLED交通信号灯具を提供することで課題を解決する
ものである。
As a concrete means for solving the above-mentioned conventional problems, the present invention makes an outer lens for forming a light distribution, and makes light incident on the outer lens as substantially parallel rays. In the LED traffic signal lamp including an inner lens in the form of a Fresnel lens and a plurality of LED lamps arranged on the light source substrate with a predetermined area, the focus of the inner lens is on the center line of the inner lens. To be done, and
On the outer circumference of the inner lens, a distance to a position where an extension of a line connecting the outer circumference of the inner lens and an LED lamp provided at an outer end of the light source substrate intersects with the center line is defined as a focal length, At the center of the inner lens,
The distance from the inner lens to the LED lamp provided at the center on the light source substrate is defined as the focal length, and at the intermediate position between the outer circumference and the center, the intermediate distance between the focal lengths set at the outer circumference and the center is set stepwise. Alternatively, the focal length is changed in a gradual manner, and the LED traffic signal lamp and / or the outer lens surface is sectioned in a substantially grid pattern, and a light distribution characteristic is formed in each of the sections. In the LED traffic signal lamp which is provided with a diffusion lens cut for achieving the above, the diffusion lens cut includes a narrow-angle diffusion lens cut mainly responsible for light distribution in the front direction of the lamp as a relatively narrow diffusion angle, At least two types of wide angle diffusion lens cuts, which are mainly responsible for general light distribution, are prepared as diffusion angles wider than the narrow angle diffusion lens cut. Comprising type diffusion lens cut is intended to solve the problems by providing an LED traffic signal lamp, characterized in that it is arranged so as to be alternately repeated.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図1に示すものは本発明
に係るLED交通信号灯具1の第一実施形態であり、こ
のLED交通信号灯具1は、アウターレンズ2と、イン
ナーレンズ3と、光源基板4上に配光特性を考慮した適
宜な配置として取付けられている複数のLEDランプ5
とから構成されるものである点は従来例のものと同様で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings. 1 shows a first embodiment of an LED traffic signal lamp 1 according to the present invention. The LED traffic signal lamp 1 has an outer lens 2, an inner lens 3, and a light source substrate 4 having a light distribution characteristic. A plurality of LED lamps 5 mounted in an appropriate arrangement in consideration
It is similar to that of the conventional example in that it is composed of.

【0009】また、本発明のLED交通信号灯具1にお
いても、アウターレンズ2は、レンズカット2aが設け
られていて交通信号灯具としての適正な配光特性を形成
するものであり、インナーレンズ3はフレネルレンズカ
ット3aが施されていて、前記アウターレンズ2へ前記
LEDランプ5から放射される光量を配光特性を形成し
やすい状態としてアウターレンズ2に入射させることを
目的とするものである点も同様である。
Also in the LED traffic signal lamp 1 of the present invention, the outer lens 2 is provided with the lens cut 2a to form an appropriate light distribution characteristic as the traffic signal lamp, and the inner lens 3 is A Fresnel lens cut 3a is provided, and the purpose is to allow the amount of light emitted from the LED lamp 5 to the outer lens 2 to enter the outer lens 2 in a state where light distribution characteristics are easily formed. It is the same.

【0010】ここで、図2に示すものは、日本国内でこ
の種のLED交通信号灯具に要求される配光特性D(光
度規格)の例であり、この配光規格Dに対して、前記イ
ンナーレンズ3に施されるフレネルレンズカット3aを
適正化することで、アウターレンズ2により形成される
配光特性の明るさを一層に向上させるものである。
Here, FIG. 2 shows an example of the light distribution characteristic D (luminance standard) required for this type of LED traffic signal lamp in Japan. By optimizing the Fresnel lens cut 3a provided on the inner lens 3, the brightness of the light distribution characteristic formed by the outer lens 2 is further improved.

【0011】まず、図2を参照すると、配光特性Dにお
いては正面方向(水平方向H、垂直方向Vが共に0゜、
即ち、LED交通信号灯具1の中心線Zの延長上となる
位置)に288cdと、他の部分に比べて比較的に高い
光度が要求されていることが判る。そこで、本発明で
は、この中心光度を確保すべく、最も正面方向に光を配
布しやすいアウターレンズ2の中心線Z近傍においては
平行光線が入射するものとしたのである。
First, referring to FIG. 2, in the light distribution characteristic D, the front direction (horizontal direction H and vertical direction V are both 0 °,
That is, it can be seen that a light intensity of 288 cd, which is a position on the extension of the center line Z of the LED traffic signal lamp 1, which is relatively high compared to other portions, is required. Therefore, in the present invention, in order to secure this central luminous intensity, parallel light rays are made incident in the vicinity of the center line Z of the outer lens 2 in which light is most easily distributed in the front direction.

【0012】即ち、本発明においては、前記インナーレ
ンズ3のフレネルレンズカット3aは、図1に示すよう
に中心線Z近傍となる部分は前記LEDランプ5に焦点
f1を有するものとされ、これにより前記アウターレン
ズ2の中心線Z近傍に平行光線を入射させるものとして
いる。尚、必要に応じては、前記LEDランプ5の光源
基板4の中心線Z近傍における配置密度を増やすなども
自在である。
That is, in the present invention, the Fresnel lens cut 3a of the inner lens 3 has a focal point f1 on the LED lamp 5 in the portion near the center line Z as shown in FIG. It is assumed that parallel rays are made incident near the center line Z of the outer lens 2. It should be noted that the arrangement density of the LED lamps 5 in the vicinity of the center line Z of the light source substrate 4 can be increased if necessary.

【0013】このようにすることで、確かに中心光度は
満足するものとなるが、その反面で点灯時のアウターレ
ンズ2を外部から見た場合に、中心部のみが明るく輝
き、アウターレンズ2の全面に渡る発光状態をもって信
号表示とするLED交通信号灯具1の表示品位が損なわ
れるものとなる。
By doing so, the central luminous intensity is certainly satisfied, but on the other hand, when the outer lens 2 at the time of lighting is viewed from the outside, only the central portion shines brightly and the outer lens 2 The display quality of the LED traffic signal lamp 1 that displays a signal with the light emission state over the entire surface is impaired.

【0014】上記の状態に鑑みて、本発明では前記イン
ナーレンズ3の外周では、このインナーレンズ3の外周
と前記光源基板4上の外端に設けられたLEDランプ5
とを結ぶ線の延長が前記中心線Zと交差する位置までの
距離をもって焦点距離f3とされている。尚、このとき
に、前記インナーレンズ3の外周と結ぶべきLEDラン
プ5は、基本的には、光源基板4上で最も前記中心線Z
から遠い距離にあるLEDランプ5が選択されるが、配
光特性形成上の必要性、或いは、見栄えの調整上の必要
性に応じては二番目に遠いものを選択するなども自在で
ある。
In view of the above state, in the present invention, on the outer circumference of the inner lens 3, the LED lamps 5 provided on the outer circumference of the inner lens 3 and the outer end of the light source substrate 4.
The focal length f3 is defined as the distance to the position where the extension of the line connecting with and intersects with the center line Z. At this time, the LED lamp 5 to be connected to the outer circumference of the inner lens 3 is basically the most center line Z on the light source substrate 4.
Although the LED lamp 5 located at a distance far from is selected, the LED lamp 5 located farthest from the LED lamp 5 can be freely selected depending on the necessity of forming the light distribution characteristics or the necessity of adjusting the appearance.

【0015】そして、本発明においては、焦点距離f1
が設定されているインナーレンズ3の中心線Z近傍のフ
レネルレンズカット3aと、焦点距離f3が設定された
外周近傍のフレネルレンズカット3aとの中間となる部
分に存在するフレネルレンズカット3aには焦点距離f
1と焦点距離f3との中間の値の焦点距離f2が設定さ
れている。
In the present invention, the focal length f1
Is set to the Fresnel lens cut 3a near the center line Z of the inner lens 3 and the Fresnel lens cut 3a near the outer periphery where the focal length f3 is set. Distance f
A focal length f2 that is an intermediate value between 1 and the focal length f3 is set.

【0016】このときには図1に示したように、前記イ
ンナーレンズ3を例えば中心部31、中間部32、外周
部33のように適宜に3分割し、中心部31には焦点距
離f1を設定し、中間部32には焦点距離f2を設定
し、外周部33には焦点距離f3を設定するなど段階的
に焦点距離を変化させても良いものであり、或いは、中
間部32の焦点距離f2は、中心部31の焦点距離f1
から外周部33の焦点距離f3の間の値で、次第に数値
を増すように徐変されていても良いものである。
At this time, as shown in FIG. 1, the inner lens 3 is appropriately divided into, for example, a central portion 31, an intermediate portion 32, and an outer peripheral portion 33, and a focal length f1 is set in the central portion 31. The focal length f2 may be set in the intermediate portion 32, and the focal length f3 may be set in the outer peripheral portion 33, or the focal length f2 of the intermediate portion 32 may be changed stepwise. , The focal length f1 of the central portion 31
To a focal length f3 of the outer peripheral portion 33, the value may be gradually changed so as to gradually increase.

【0017】このように構成したことで、本発明のLE
D交通信号灯具1においては、点灯時のアウターレンズ
2面には顕著な光ムラは感じられないものとなり、そし
て、中心光度も向上した。これを、同じ中心光度を得る
ためのLEDランプ5の数で比較してみると、従来例の
単一焦点距離のインナーレンズを採用した場合には20
〜25個のLEDランプ5を必要としていたのに対し、
本発明の可変焦点距離のインナーレンズ3とした構成で
は16個で良いものとなり、20%以上の効率向上が確
認された。
With the above construction, the LE of the present invention can be obtained.
In the D traffic signal lamp 1, no noticeable light unevenness was felt on the surface of the outer lens 2 at the time of lighting, and the central luminous intensity was also improved. Comparing this with the number of LED lamps 5 for obtaining the same central luminous intensity, it is 20 when the inner lens having the single focal length of the conventional example is adopted.
While it required ~ 25 LED lamps 5,
With the configuration of the inner lens 3 having a variable focal length according to the present invention, 16 lenses are sufficient, and it is confirmed that the efficiency is improved by 20% or more.

【0018】更に加えて、発明者はアウターレンズ2の
構成についても、上記インナーレンズ3の場合と同様
に、アウターレンズ2面の均一な輝度の実現、配光特性
Dを得るときの光源効率の向上、即ちLEDランプ5の
必要数の低減などについて、以下に本発明の第二実施形
態として説明するように検討を行った。
In addition, the inventor has also realized the uniform brightness of the surface of the outer lens 2 and the light source efficiency when obtaining the light distribution characteristic D in the structure of the outer lens 2 as in the case of the inner lens 3 described above. The improvement, that is, the reduction in the required number of LED lamps 5 was examined as described below as the second embodiment of the present invention.

【0019】ここで、この第二実施形態ではアウターレ
ンズ2に施される拡散レンズカット2aを、図3に拡大
して示すように狭角度拡散レンズカット21と、広角度
拡散レンズカット22との2種類に設定するものであ
り、まず、前記狭角度拡散レンズカット21は図4に示
すようにLED交通信号灯具1の正面方向、即ち、中心
軸X方向に比較的に狭い拡散角(この実施形態では垂直
方向に上下各5゜、水平方向に左右各10゜)として光
を放射する配光特性Hnを有している。
Here, in the second embodiment, the diffusion lens cut 2a provided on the outer lens 2 is divided into a narrow angle diffusion lens cut 21 and a wide angle diffusion lens cut 22 as shown in an enlarged view in FIG. First, the narrow-angle diffusion lens cut 21 has a relatively narrow diffusion angle in the front direction of the LED traffic signal lamp 1, that is, in the central axis X direction as shown in FIG. In the embodiment, it has a light distribution characteristic Hn that radiates light vertically 5 ° vertically and horizontally 10 ° horizontally.

【0020】また、前記広角度拡散レンズカット22は
図5に示すように比較的に広い拡散角(この実施形態で
は垂直方向には上5゜から下33゜まで、水平方向に左
右各33゜)として光を放射するように配光特性Hwが
設定されている。尚、上記の図および説明でも明らかな
ように配光特性Hwは垂直方向には、前記中心軸Xに対
して非対称の角度とされているので、広角度拡散レンズ
カット22にはプリズム部23が設けられて、インナー
レンズ3から入射する光を適宜な下向きに屈折させてい
る。
As shown in FIG. 5, the wide-angle diffusing lens cut 22 has a relatively wide diverging angle (in this embodiment, vertical 5 ° to lower 33 ° and horizontal 33 ° to the left and right). ), The light distribution characteristic Hw is set so as to emit light. As is clear from the above figures and description, since the light distribution characteristic Hw has an asymmetric angle with respect to the central axis X in the vertical direction, the wide angle diffusion lens cut 22 has the prism portion 23. It is provided to refract the light incident from the inner lens 3 downward as appropriate.

【0021】尚、前記プリズム部23は、光源が白熱ラ
ンプなどのように充分な光量を有するときには必ずしも
必要ではないが、本発明のように光量の絶対量が少ない
LEDランプ4を光源として採用する際には、より少な
い数のLEDランプ5で規定の配光特性Dに対応できる
ものとしてLED交通信号灯具1のコストダウンに極め
て有効である。
The prism portion 23 is not always necessary when the light source has a sufficient light amount such as an incandescent lamp, but the LED lamp 4 having a small absolute light amount as in the present invention is adopted as the light source. In this case, it is extremely effective in reducing the cost of the LED traffic signal lamp 1 since it is possible to cope with the prescribed light distribution characteristic D with a smaller number of LED lamps 5.

【0022】そして本発明では、前記アウターレンズ2
面上における前記狭角度拡散レンズカット21と広角度
レンズカット22との配置も図6に示すように規定する
ものであり、即ち、例えば1辺が約4mmの矩形による
縦横の碁盤目状とされた区画2bに対して、縦方向にも
横方向にも前記狭角度拡散レンズカット21と、前記広
角度拡散レンズカット22とが交互となるようにされて
いる。尚、図6においては表示を簡素化するために狭角
度拡散レンズカット21においては符号Nで示し、広角
度拡散レンズカット22においては符号Wで示してあ
る。
In the present invention, the outer lens 2 is used.
The arrangement of the narrow-angle diffusing lens cut 21 and the wide-angle lens cut 22 on the surface is also defined as shown in FIG. 6, that is, for example, in the form of vertical and horizontal grids each having a side of about 4 mm. The narrow-angle diffuser lens cuts 21 and the wide-angle diffuser lens cuts 22 are alternately arranged in the vertical and horizontal directions with respect to the section 2b. In FIG. 6, the symbol N is used for the narrow angle diffusing lens cut 21 and the symbol W is used for the wide angle diffusing lens cut 22 to simplify the display.

【0023】尚、上記では拡散用レンズカット2aに、
狭角度レンズカット21と広角度拡散レンズカット22
との2種類を設ける例で説明したが、本発明はこれを限
定するものではなく、例えば、配光特性Dを形成すると
きの都合によっては、前記狭角度レンズカット21と広
角度拡散レンズカット22との中間の拡散角度を有する
中角度拡散カットを設けるなども自在であり、更に言え
ば、前記の中角度拡散カットに複数の拡散角度を有する
ものとするなども自在である。
In the above, the diffusion lens cut 2a is
Narrow angle lens cut 21 and wide angle diffusion lens cut 22
However, the present invention is not limited to this. For example, the narrow angle lens cut 21 and the wide angle diffusion lens cut 21 may be provided depending on the convenience of forming the light distribution characteristic D. It is also possible to provide a medium-angle diffusion cut having a diffusion angle intermediate to that of 22, and for example, the medium-angle diffusion cut may have a plurality of diffusion angles.

【0024】ここで、LED交通信号灯具1の使用状況
について考察してみると、観視者が実際に路上などに設
置されたLED交通信号灯具1を見る場合には、例えば
10m以上離れた位置から目視が行われるものであり、
このLED交通信号灯具1が地上高約4.5mの位置に
設置されることもあって至近距離から目視が行われるこ
とはない。
Here, considering the use situation of the LED traffic signal light fixture 1, when a viewer actually sees the LED traffic signal light fixture 1 installed on the road or the like, for example, a position at a distance of 10 m or more is used. Is to be visually inspected from
Since the LED traffic signal lamp 1 is installed at a height of about 4.5 m above the ground, no visual observation is made from a close range.

【0025】従って、観視者は点灯状態のアウターレン
ズ2面を目視するときにも、個々の区画2bまでも認識
するものとはならず、アウターレンズ2の全面が均一な
明るさとして発光しているように認識するものとなる。
よって、本発明の構成としたLED交通信号灯具1にお
いては、配光特性D(図2参照)の形成と、点灯時のア
ウターレンズ2の面の見栄えの向上とが同時に図れるも
のとなる。
Therefore, the viewer does not recognize the individual sections 2b even when visually observing the surface of the outer lens 2 in the lit state, and the entire surface of the outer lens 2 emits light with uniform brightness. It will be recognized as.
Therefore, in the LED traffic signal lamp 1 having the configuration of the present invention, it is possible to simultaneously form the light distribution characteristic D (see FIG. 2) and improve the appearance of the outer lens 2 at the time of lighting.

【0026】図7は本発明に係るLED交通信号灯具1
の第三実施形態を要部で示すものであり、前記した第二
実施形態では狭角度レンズカット21、広角度レンズカ
ット22は共に凸レンズ状として形成されていたが、こ
の第三実施形態では、拡散度の低い側である狭角度拡散
レンズカット24が凹レンズ状として形成されている。
FIG. 7 shows an LED traffic light 1 according to the present invention.
In the second embodiment, the narrow-angle lens cut 21 and the wide-angle lens cut 22 are both formed in a convex lens shape. However, in the third embodiment, The narrow angle diffusing lens cut 24, which has a low diffusivity, is formed as a concave lens.

【0027】尚、上記のように形状が凸レンズ状から凹
レンズ状に換えられた場合にも、図4に示した配光特性
Hnは同一とされ、更に、アウターレンズ2に碁盤目状
として設けられた区画2bに、縦方向にも横方向にも、
狭角度拡散レンズカット24と広角度拡散レンズカット
22とが交互となるように配置されるものである点は前
の実施形態と同様である。
Even when the convex lens shape is changed to the concave lens shape as described above, the light distribution characteristics Hn shown in FIG. 4 are the same, and the outer lens 2 is provided in a grid pattern. In the vertical section 2b, both vertically and horizontally,
Similar to the previous embodiment, the narrow angle diffuser lens cuts 24 and the wide angle diffuser lens cuts 22 are arranged alternately.

【0028】このようにすることで、この第三実施形態
におけるLED交通信号灯具1においては、点灯時のア
ウターレンズ2面に、観視するときの距離、或いは、位
置(角度)などにより生じることがあるモワレ(干渉模
様)の発生を防止することが可能であることを確認し
た。
By doing so, in the LED traffic signal lamp 1 according to the third embodiment, it may occur on the surface of the outer lens 2 at the time of lighting, depending on the distance when viewed or the position (angle). It was confirmed that it was possible to prevent the occurrence of moire (interference pattern).

【0029】以上の説明で明らかなように、本発明の目
的は第一実施形態においても、第二実施形態、第三実施
形態においても、より少ないLEDランプ4の数で配光
特性Dを満足させると共に、アウターレンズ2面を均一
に光輝させ表示品位を高めることを目的とするものであ
る。よって、実際の実施に当たっては、第一実施形態〜
第三実施形態の何れか1のみを適用しても良く、或い
は、第一実施形態と第二実施形態、または、第一実施形
態と第三実施形態とを組合わせたものを適用しても良い
ものである。
As is clear from the above description, the object of the present invention is to satisfy the light distribution characteristic D with a smaller number of LED lamps 4 in both the first embodiment, the second embodiment and the third embodiment. At the same time, the surface of the outer lens 2 is made to shine uniformly and the display quality is improved. Therefore, in actual implementation, the first embodiment-
Only one of the third embodiments may be applied, or the combination of the first embodiment and the second embodiment or the combination of the first embodiment and the third embodiment may be applied. It is a good one.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、配
光を形成するためのアウターレンズと、該アウターレン
ズに略平行光線として光を入射させるためのフレネルレ
ンズ状とされたインナーレンズと、光源基板上に所定の
面積をもって配置される複数のLEDランプとから成る
LED交通信号灯具において、前記インナーレンズの焦
点はこのインナーレンズの中心線上に存在するものとさ
れ、且つ、前記インナーレンズの外周では、このインナ
ーレンズの外周と前記光源基板上の外端に設けられたL
EDランプとを結ぶ線の延長が前記中心線と交差する位
置までの距離を焦点距離とされ、前記インナーレンズの
中心では、このインナーレンズから前記光源基板上の中
心に設けられたLEDランプまでの距離を焦点距離とさ
れ、外周と中心との中間位置では、外周および中心に設
定された両焦点距離の中間値として段階的もしくは徐変
的に焦点距離が変化させられているLED交通信号灯
具、或いは、アウターレンズ面を略碁盤目状に区画し、
前記区画のそれぞれに配光特性を形成するための拡散用
レンズカットが施されて成るLED交通信号灯具におい
て、前記拡散用レンズカットには、比較的に狭い拡散角
として主に灯具正面方向の配光を受け持つ狭角度拡散レ
ンズカットと、前記狭角度拡散レンズカットより広い拡
散角として主に配光全般を受け持つ広角度拡散レンズカ
ットとの少なくとも2種類が用意され、前記区画には、
異なる種類の拡散レンズカットが交互繰り返しとなるよ
うに配置されていることを特徴とするLED交通信号灯
具としたことで、アウターレンズ面において点灯時には
均一な明るさが得られるものとすると共に、正面方向に
は規定を満足させる明るい配光特性がより少ないLED
ランプの数で得られるものとなり、この種のLED交通
信号灯具の消費電力の低減を可能として性能向上に極め
て優れた効果を奏すると共に、コストダウンにも極めて
優れた効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, the outer lens for forming the light distribution, and the Fresnel lens-shaped inner lens for making the light incident on the outer lens as substantially parallel rays, In an LED traffic signal lamp including a plurality of LED lamps arranged on a light source substrate with a predetermined area, the focus of the inner lens is located on the center line of the inner lens, and the outer periphery of the inner lens is Then, the L provided on the outer periphery of the inner lens and the outer end of the light source substrate.
The focal length is the distance to the position where the extension of the line connecting to the ED lamp intersects the center line, and at the center of the inner lens, the distance from this inner lens to the LED lamp provided at the center on the light source substrate is set. The distance is defined as a focal length, and at an intermediate position between the outer circumference and the center, an LED traffic signal lamp in which the focal length is changed stepwise or gradually as an intermediate value of both focal lengths set on the outer circumference and the center, Alternatively, the outer lens surface is divided into a substantially grid pattern,
In an LED traffic signal lamp in which each of the sections is provided with a diffusion lens cut for forming a light distribution characteristic, the diffusion lens cut has a relatively narrow diffusion angle mainly in the front direction of the lamp. At least two types are prepared: a narrow-angle diffuser lens cut that takes charge of light and a wide-angle diffuser lens cut that mainly takes charge of general light distribution as a spread angle wider than the narrow-angle diffuser lens cut.
The LED traffic signal lighting device is characterized in that different types of diffuser lens cuts are arranged alternately so that uniform brightness can be obtained when the outer lens surface is lit and the front surface LEDs with less bright light distribution characteristics that satisfy the regulations in the direction
It can be obtained by the number of lamps, and it is possible to reduce the power consumption of this type of LED traffic signal lighting fixture, which has an extremely excellent effect on performance improvement, and also has an extremely excellent effect on cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係るLED交通信号灯具の第一実施
形態を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an LED traffic signal lamp according to the present invention.

【図2】 この種のLED交通信号灯具に要求される配
光特性を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a light distribution characteristic required for an LED traffic signal lamp of this type.

【図3】 本発明に係るLED交通信号灯具の第二実施
形態を要部で示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of an LED traffic signal lamp according to the present invention as a main part.

【図4】 狭角度拡散レンズカットに設定される配光特
性の例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a light distribution characteristic set for a narrow angle diffusion lens cut.

【図5】 広角度拡散レンズカットに設定される配光特
性の例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a light distribution characteristic set to a wide angle diffusion lens cut.

【図6】 狭角度拡散レンズカットと広角度拡散レンズ
カットとのアウターレンズ面における配置の例を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of a narrow-angle diffuser lens cut and a wide-angle diffuser lens cut on the outer lens surface.

【図7】 本発明に係るLED交通信号灯具の第三実施
形態を要部で示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an essential part of a third embodiment of the LED traffic signal lamp according to the present invention.

【図8】 従来例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……LED交通信号灯具 2……アウターレンズ 2a……拡散用レンズカット 21、24……狭角度拡散レンズカット 22……広角度拡散レンズカット 23……プリズム部 2b……区画 3……インナーレンズ 31……中心部 32……中間部 33……外周部 3a……集束用レンズカット 4……光源基板 5……LEDランプ 1 ... LED traffic signal light 2 ... Outer lens 2a: Lens cut for diffusion 21, 24 ... Narrow angle diffusion lens cut 22 ... Wide angle diffuser lens cut 23 ... Prism part 2b ... section 3 ... Inner lens 31 ... Center 32 ... Middle part 33 ... Outer part 3a ... Lens cutting for focusing 4 ... Light source board 5 ... LED lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // F21W 111:02 F21Q 1/00 N F21Y 101:02 3/00 Z (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/095 B61L 5/18 F21S 2/00 F21S 8/10 G02B 3/08 F21W 111:02 F21Y 101:02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // F21W 111: 02 F21Q 1/00 N F21Y 101: 02 3/00 Z (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G08G 1/095 B61L 5/18 F21S 2/00 F21S 8/10 G02B 3/08 F21W 111: 02 F21Y 101: 02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 配光を形成するための拡散用レンズカッ
トを備えたアウターレンズと、該アウターレンズに略平
行光線として光を入射させるためのフレネルレンズ状と
された収束用レンズカットを備えたインナーレンズと、
光源基板上に所定の面積をもって配置される複数のLE
Dランプとから成るLED交通信号灯具において、前記
インナーレンズの収束用レンズカットの焦点はこのイン
ナーレンズの中心線上もしくは中心線近傍に存在するも
のとされ、且つ、前記インナーレンズの外周の収束用レ
ンズカットでは、このインナーレンズの外周と前記光源
基板上の外端に設けられたLEDランプとを結ぶ線の延
長が前記中心線と交差する位置までの距離を焦点距離と
され、前記インナーレンズの中心の収束用レンズカット
では、このインナーレンズから前記光源基板上の中心に
設けられたLEDランプまでの距離を焦点距離とされ、
外周と中心との中間位置の収束用レンズカットでは、外
周および中心に設定された両焦点距離の中間値として段
階的もしくは徐変的に焦点距離が変化させられているこ
とを特徴とするLED交通信号灯具。
1. An outer lens having a diffusing lens cut for forming a light distribution, and a Fresnel lens-shaped converging lens cut for causing light to enter the outer lens as substantially parallel rays. An inner lens,
A plurality of LEs arranged with a predetermined area on the light source substrate
In an LED traffic signal lamp including a D lamp, the focus of the lens cut for converging the inner lens is on or near the center line of the inner lens, and the converging lens on the outer periphery of the inner lens. In the cutting, the focal length is the distance to the position where the extension of the line connecting the outer periphery of the inner lens and the LED lamp provided on the outer end of the light source substrate intersects the center line, and the center of the inner lens In the converging lens cut, the focal length is the distance from the inner lens to the LED lamp provided at the center of the light source substrate,
In the converging lens cut at the intermediate position between the outer circumference and the center, the focal length is changed stepwise or gradually as an intermediate value between the focal lengths set at the outer circumference and the center. Signal lights.
【請求項2】 前記アウターレンズ面を略碁盤目状に区
画し、前記区画のそれぞれに配光特性を形成するための
拡散用レンズカットが施されて成るLED交通信号灯具
において、前記拡散用レンズカットには、比較的に狭い
拡散角として主に灯具正面方向の配光を受け持つ狭角度
拡散レンズカットと、前記狭角度拡散レンズカットより
広い拡散角として主に配光全般を受け持つ広角度拡散レ
ンズカットとの少なくとも2種類が用意され、前記区画
には、異なる種類の拡散レンズカットが交互繰り返しと
なるように配置されていることを特徴とするLED交通
信号灯具。
2. An LED traffic signal lamp in which the outer lens surface is divided into a substantially cross-shaped pattern, and a diffusion lens cut for forming a light distribution characteristic is formed in each of the divisions. For the cut, a narrow angle diffusion lens cut mainly responsible for light distribution in the front direction of the lamp as a relatively narrow diffusion angle, and a wide angle diffusion lens mainly responsible for general light distribution as a diffusion angle wider than the narrow angle diffusion lens cut are cut. At least two types of cuts are prepared, and different types of diffuser lens cuts are arranged so as to be alternately repeated in the section.
【請求項3】 前記狭角度拡散レンズカットが凹レンズ
系とされていることを特徴とする請求項2記載のLED
交通信号灯具。
3. The LED according to claim 2, wherein the narrow angle diffusing lens cut is a concave lens system.
Traffic signal lights.
【請求項4】 配光を形成するための拡散用レンズカッ
トを備えたアウターレンズと、該アウターレンズに略平
行光線として光を入射させるためのフレネルレンズ状と
された収束用レンズカットを備えたインナーレンズと、
光源基板上に所定の面積をもって配置される複数のLE
Dランプとから成るLED交通信号灯具であって、前記
インナーレンズの収束用レンズカットの焦点はこのイン
ナーレンズの中心線上もしくは中心線近傍に存在するも
のとされ、且つ、前記インナーレンズの外周の収束用レ
ンズカットでは、このインナーレンズの外周と前記光源
基板上の外端に設けられたLEDランプとを結ぶ線の延
長が前記中心線と交差する位置までの距離を焦点距離と
され、前記インナーレンズの中心の収束用レンズカット
では、このインナーレンズから前記光源基板上の中心に
設けられたLEDランプまでの距離を焦点距離とされ、
外周と中心との中間位置の収束用レンズカットでは、外
周および中心に設定された両焦点距離の中間値として段
階的もしくは徐変的に焦点距離が変化させられており、
前記光源基板上に配置されるLEDランプは20個未満
であり、前記インナーレンズと空間を隔てて配置されて
おり、前記アウターレンズは、アウターレンズ面を略碁
盤目状に区画し、前記区画のそれぞれに配光を形成する
ための拡散用レンズカットが施されており、前記拡散用
レンズカットには、比較的に狭い拡散角として主に灯具
正面方向の配光を受け持つ狭角度拡散レンズカットと、
前記狭角度拡散レンズカットより広い拡散角として主に
配光全般を受け持つ広角度拡散レンズカットとの少なく
とも2種類が用意され、前記区画には、異なる種類の拡
散レンズカットが交互繰り返しとなるように配置されて
いることを特徴とするLED交通信号灯具。
4. A diffusing lens cap for forming a light distribution.
With an outer lens and the outer lens
Fresnel lens shape for making light incident as row light
An inner lens with a converged lens cut,
A plurality of LEs arranged with a predetermined area on the light source substrate
An LED traffic signal lamp including a D lamp, comprising:
The focus of the lens cut for convergence of the inner lens is
Exists on or near the centerline of the Naren lens
And the convergence lens on the outer circumference of the inner lens.
In the light cut, the outer circumference of this inner lens and the light source
The extension of the line that connects to the LED lamp provided on the outer edge of the substrate
The focal length is the distance to the position where the length intersects the center line.
The lens cut for converging the center of the inner lens
Then, from this inner lens to the center on the light source board
The focal length is the distance to the provided LED lamp,
With a lens cut for convergence at an intermediate position between the outer circumference and the center,
A step is set as an intermediate value between the focal lengths set at the circumference and center.
The focal length is changed stepwise or gradually,
Less than 20 LED lamps are arranged on the light source substrate
And is separated from the inner lens by a space.
The outer lens has a substantially go-shaped outer lens surface.
Divide into a grid and form a light distribution in each of the divisions.
A diffusion lens cut for
A relatively narrow divergence angle is mainly used for lens cutting
Narrow angle diffusion lens cut that is in charge of light distribution in the front direction,
Mainly as a wider diffusion angle than the narrow angle diffusion lens cut
Less with wide angle diffuser lens cut, which is responsible for overall light distribution
Both types are prepared, and different types of
It is arranged so that the scattering lens cuts are repeated alternately.
LED traffic signal lamp, characterized in that there.
JP2001219630A 2001-07-19 2001-07-19 LED traffic light fixture Expired - Fee Related JP3493630B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001219630A JP3493630B2 (en) 2001-07-19 2001-07-19 LED traffic light fixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001219630A JP3493630B2 (en) 2001-07-19 2001-07-19 LED traffic light fixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003030786A JP2003030786A (en) 2003-01-31
JP3493630B2 true JP3493630B2 (en) 2004-02-03

Family

ID=19053599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001219630A Expired - Fee Related JP3493630B2 (en) 2001-07-19 2001-07-19 LED traffic light fixture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3493630B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004342781A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device and display unit
JP4631375B2 (en) * 2004-09-27 2011-02-16 パナソニック電工株式会社 Signal light
CN201007456Y (en) * 2007-03-06 2008-01-16 欧阳杰 Lighting device with LED as light source
GB202107731D0 (en) * 2021-05-28 2021-07-14 Unipart Rail Ltd Rail signal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003030786A (en) 2003-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6808293B2 (en) LED lamp with prismatic cover lens
CN101772669B (en) Street lighting arrangement
CN101526177B (en) Emission device, surface light source device and display
US7530716B2 (en) Light fixture
US4231080A (en) Luminaire with reflecting louvers
US6599002B2 (en) LED signal light
US20030058641A1 (en) Led indicator lamp
CN102165356B (en) Illumination system, luminaire, collimator, and display device
JP5257609B2 (en) Optical module and lighting fixture
US4698734A (en) Lensed indirect luminaire with side angle brightness control
CN102192456A (en) Motorcycle projector headlight
US4538216A (en) Lighting apparatus
US7217010B2 (en) Reflector with negative focal length
JP3493630B2 (en) LED traffic light fixture
JP2011222316A (en) Lighting device
JP2004139903A (en) Vehicular lighting device
US20140097738A1 (en) Lighting device
KR200430236Y1 (en) Lenz of LED traffic lights using refraction of light
US20070091612A1 (en) Light-emitting diode based traffic light
KR101903067B1 (en) Lighting Device
CN109952229B (en) Signal lamp for motor vehicle
KR20000030723A (en) Lens body for light-emitting diode traffic light and the light-emitting diode traffic light comprising the lens body
US20230375152A1 (en) Luminaire with glare control
KR200389234Y1 (en) Road Lamp using Prism as Coverlet
EP0267268A1 (en) Lights for vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees