JP4142260B2 - Signal light - Google Patents

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【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ＬＥＤ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λＲ＝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５０５ｎｍ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５６０〜５９０ｎｍ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５６０〜５９０ｎｍ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ｋ0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＝１６９５ｃｍ-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、１００％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ＬＥＤ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（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。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２４２、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＝１９８０ｃｍ-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２３１ａ、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２２２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２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、・・・・・、２３３ｈが配置されている。第３の補助発光体２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、・・・・・、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２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、・・・・・、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２２２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２４２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２４１、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２２２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λ１、第２の波長スペクトルλ２、第３の波長スペクトルλ３、第４の波長λ４及び第５の波長λ５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λ３の明度は、第１の波長スペクトルλ１及び第２の波長スペクトルλ２の明度に比べて低い。又、第４の波長λ４及び第５の波長λ５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λＲ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２４１、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２３３ａ、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、・・・・・、２３１ｈ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、・・・・・、２３３ｈ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、・・・・・、２３１ｈ及び第２の補助発光体２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、・・・・・、２３２ｈは、色覚異常者でも識別しやすい色の波長λ４及びλ５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λ４＝４４５〜５００ｎｍ、λ５＝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λＲ＝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λ４＝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λ４＝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、２３２ｂ、２３２ｃ、・・・・・、２３２ｈは、第５の波長λ５＝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ＩｎｘＧａ１−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２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、・・・・・、２３１ｈは第４の波長λ４＝４４５〜５００ｎｍ（或いは４４５〜４８０ｎｍ）とすることが出来る。又、黄色のＬＥＤチップとしてＡｌｘＧａｙＩｎ１−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λ５＝５６０〜５９０ｎｍとすることが出来る。第３の補助発光体２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、・・・・・、２３３ｈとなる赤色のＬＥＤチップとしては波長λＲ＝６２５ｎｍのＡｌｘＧａｙＡｓ１−ｘ−ｙＰを用いることが出来る。ＡｌｘＧａｙＡｓ１−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、２３１ｃ、・・・・・、２３１ｈ、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、・・・・・、２３３ｈ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）２ｒｉ＝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２ｒｉ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）２ｒｅは、１０〜３０ｍｍφである。砲弾型レンズ２０の直径（外径）２ｒｅ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、
１０ｒｉ ＞ ｒｅ ＞ ３ｒｉ ・・・・・（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）２ｒｅが、収納部６の内径２ｒｉ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ｎ１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ｎ１とは異なる第２の屈折率ｎ０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ｎ０とは異なる第３の屈折率ｎ２を有するようにしても良い。第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ０、及び第３の屈折率ｎ２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ｎ２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（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。
【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２４２、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２３１ａ、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、２３２ｃ、・・・・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。
【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２４１、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２３１ａ、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２３１ａ、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２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、・・・・・は第４の波長λ４＝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λ５＝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、２３１ｂ、２３１ｃ、・・・・・は、第１のカバーレンズ２２１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、２３１ｃ、・・・・・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、２３１ｂ、２３１ｃ、・・・・・、２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、・・・・・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、２３２ｃ、・・・・・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４１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４２５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、４３７、４１８、４２８、４３８とボンディングパッド４１５、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４０３に導電性の接着剤や半田等により接続されている。ＴＡＢ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、４２、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３４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ＬＥＤ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（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。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。
【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２４２、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、２６１ｂ、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、２６２ｂ、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２２３の周辺部には第６の波長の光を発する第３のＬＥＤ２６３ａ、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、２３３ｃ、・・・・・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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・、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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・、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、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・、２６３ａ、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、・・・・・、２６３ａ、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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・、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、２６１ｃ、・・・・・、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、２６１ｃ、・・・・・は、波長λｂ＝４４５〜５００ｎｍの青色を発光する。又、第２のＬＥＤ２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・は波長λy＝５６０〜５８０ｎｍの黄の光を発光する。
【００６０】
第３のＬＥＤ２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃ・・・・・は、警交仕規第２３号等に規定されたλｒ＝６２５ｎｍ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、２６３ｂ、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ＬＥＤ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（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。
【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２４２、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、２６１ｂ、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。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ＬＥＤ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・・を配列しても良い。同様に、第２のＬＥＤ２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・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、２６２ｂ、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２２１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、・・・・・、２６２ａ、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ＬＥＤ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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・が点灯する。第１及び第２のＬＥＤ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・は、波長λｂ＝４４５〜５００ｎｍの青色を発光する。第２のＬＥＤ２６２ａ、２６２ｂ、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ＬＥＤ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、２８２ｂ、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２０８３ａ、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（λｂ＝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（λｙ＝５９０ｎｍ）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λｂ＝４４５〜５００ｎｍとλｂ＝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。λｂ＝４４５〜５００ｎｍのＬＥＤは、λｂ＝５０５ｎｍ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λｙ＝５６５〜５８０ｎｍとλｙ＝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。λｙ＝５６５〜５８０ｎｍのＬＥＤは、λｙ＝５９０ｎｍ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λｒ＝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、２８２ｃ、・・・・・、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＝５０５ｎｍ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２８２ａ、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（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。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２４２、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、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、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３ＬＥＤ２６３ａ、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、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・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、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・の内の残る半分のＬＥＤ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＝５６５〜５８０ｎｍ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２３号等で規定されたλｒ＝６２５ｎｍの赤色のＬＥＤが収納されている。
【００７７】
ＬＥＤ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・、２６３ａ、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１００〜２００ｍｓ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ＬＥＤ、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、２６２ｃ、・・・・・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（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２４２、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、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。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、２３３ｃ、・・・・・が配置されている。第２の補助発光体２３３ａ、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２４１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λ１、第２の波長スペクトルλ２、第３の波長スペクトルλ３、第４の波長λ４及び第５の波長λ５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λ３の光の強度は、第１の波長スペクトルλ１及び第２の波長スペクトルλ２の光の強度に比べて低い。又、第４の波長λ４及び第５の波長λ５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２４１、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、・・・・・、２３２ａ、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、２３１ｃ、・・・・・、及び第２の補助発光体２３２ａ、２３２ｂ、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、２３１ｂ、２３１ｃ、・・・・・は、波長λｂ＝４４５〜４９０ｎｍ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λｒ＝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（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、５１１ｃ、・・・・・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、白色光源２４３、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、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、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、５２２ｃ、・・・・・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２２３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、５１１ｃ、・・・・・、第２の主発光体５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、・・・・・、第１の補助発光体５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、・・・・・、第２の補助発光体５２２ａ、５２２ｂ、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１５（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１６（ｂ）のように、第１の主発光体５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ、・・・・・、第２の主発光体５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、・・・・・及び第１の補助発光体５２１ａ、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λｂ＝４４５〜５００ｎｍの波長の光を発光する。カバーレンズ２２３の周りの第２の補助発光体２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、・・・・・は、波長λｒ＝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５２１ａ、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、５２２ｂ、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（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、５１１ｃ、・・・・・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、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、５２２ｂ、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１９（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、５１３ｂ、５１３ｃ、・・・・・は、警交仕規第２３号等に規定されたλｂ＝５０５ｎｍの青、λｙ＝５９０ｎｍの黄、λｒ＝６２５ｎｍの赤を発光する。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コバルトブルーの光、例えば波長λｂ＝４４５〜５００ｎｍの波長の光を発光する。カバーレンズ２２３の周りの第２の補助発光体２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、・・・・・は、波長λｒ＝６１０〜６３０ｎｍの明るい赤色の光を発する。第１の補助発光体５２１ａ、５２１ｂ、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ＬＥＤＤ３１，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ＬＥＤ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、・・・・・からなる第１の補助表示灯、第２のＬＥＤ２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、・・・・・からなる第２の補助表示灯、又は、第３のＬＥＤ２６３ａ、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，・・・・・，Ｄ１ｎ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，Ｄ３２，・・・・・，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ＬＥＤＤ４１，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Ｄ２ｓ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，Ｄ３２，・・・・・，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ＬＥＤＤ４１，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Ｐ１，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Ｐ１ｓ，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、４３を、それぞれ赤（Ｒ）色ＬＥＤチップ、緑（Ｇ）ＬＥＤ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、２３１ｃ、・・・・・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、２３１ｂ、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、２６１ｃ、・・・・・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、２３１ｂ、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。
【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、２８２ｂ、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、・・・・・ ＬＥＤ
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（Ａｌ２Ｏ３）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 ＴＡＢ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，・・・・・，Ｄ４ｎ，・・・・・ ＬＥＤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a traffic signal lamp, a railway signal lamp, a marine signal lamp, or the like that can be identified by a color blind person.
[0002]
[Prior art]
Today, it is also referred to as a car society, and automobiles are widely used as a means of daily transportation, sales activities, and logistics. In order to drive a car, it is necessary to obtain a driver's license. However, color blind people cannot obtain a driver's license because of the low ability to identify traffic lights. The traffic light uses three colors of red, yellow, and green in a predetermined chromaticity range as defined in the police regulations No. 9, 21-24, 29, 30 and the like. It is easy for a person with normal eyes to distinguish these three colors because the three cones of color vision function normally. However, it may be very difficult for a color blind person whose three cones are not functioning properly to identify these three colors. Not only are people with color blindness not having the right to drive a car that is very convenient for daily travel, they also have the inequality that they cannot engage in occupations that use cars. The same applies to railway signal lights, and train operation is restricted for people with color blindness.
[0003]
Color blind people are particularly problematic when: That is,
(I) It is difficult to see the red indicator lamps shining in the morning sun or the western sun.
(B) When an orange street light continues on a night country road, the presence of a signal light is not known.
(C) Signal lights using light-emitting diodes (LEDs) are difficult to see.
It is a problem such as. The problem of (a) is a phenomenon in which sunlight enters from the front of the signal lamp and it looks as if it is turned on when it is turned off, and is called “pseudo lighting”. Although the pseudo lighting makes it difficult to identify the color even for a normal person, it is particularly serious for the color blind person, and it becomes impossible to identify whether the red signal is in the lighting state or in the extinguished state. It is extremely dangerous not to notice the red lighting. The problem of (b) is that a signal lamp with a diameter of 30 cm becomes a point of 1 to 2 mm when it is separated from the signal lamp by about 500 m, so that it is difficult for a person with color blindness to see. This is a relative problem with the color of street lights. The problem of (c) has been that a color blind person has conventionally specified a color using a difference in brightness even if the color cannot be identified. For example, since red has a lower brightness than yellow, the color could be specified even if red and yellow could not be directly identified. However, when an LED is used as the signal lamp, the red brightness of the LED is relatively high, and therefore, it cannot be distinguished from yellow due to the difference in brightness, making it difficult to see. Furthermore, there is also a problem that light emission from LEDs cannot be distinguished from red and green.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Of the above-mentioned problems, the problem that it is difficult to see the red lamps shining in the morning sun or the western sun can be solved by using LEDs. That is, since the LED itself emits light, the visibility is better than when a conventional incandescent bulb is passed through a colored glass filter. The LED is also preferable from the viewpoint of durability and power consumption. In the case of the lamp type, a large power controller is installed on the pillar, but there is an advantage that such a controller is unnecessary. However, when the LED is used, the problem (c) occurs. That is, this time, there is no difference in brightness between the colors, and the color cannot be distinguished from other colors. In other words, the problems (a) and (c) are in a trade-off relationship.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem that color blind people feel inconvenience. Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal lamp that is easy for a color blind person to see.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a signal light having a red indicator light that is easy for a color blind person to see even when exposed to the morning sun or the sun.
[0007]
Still another object of the present invention is to provide a signal light that is easy for a color blind person to find its presence from a distance even when an orange street light continues on a night country road.
[0008]
Furthermore, another object of the present invention is to provide a signal light that allows color-blind persons to easily distinguish each other's color even when an LED is used as the signal light.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The first feature of the present invention is that a main indicator lamp that emits light of a predetermined wavelength spectrum set for a person with normal color vision and a high wave number of 1 to 8% with respect to a reference wave number corresponding to the peak wavelength of the wavelength spectrum. The gist of the invention is that the signal lamp is composed of an auxiliary indicator lamp that uses an LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the side as a light source. Further, in this signal lamp, the auxiliary indicator lamp is arranged inside the main indicator lamp or adjacent to the main indicator lamp as a first feature of the present invention. The “predetermined wavelength spectrum set for a person with normal color vision” means, for example, red / yellow / traffic of traffic signal lights as stipulated in No. 9, 21-24, 29, 30 etc. It means the wavelength spectrum of three green colors. Specifically, the peak wavelength λ is a standard such as the police regulations No. 23. R = 625 nm red signal light is defined. In general, in a traffic light, a yellow signal has a peak wavelength at about 590 nm, and a green signal has a spectrum at a peak at about 505 nm.
[0010]
In human extracellular segments, there are three types of cones with visual materials that are sensitive to red, green, and blue light, which are called red cones, green cones, and blue cones, respectively. When these cones do not function normally, color blindness such as color blindness and color weakness appears. All color stimuli for humans can be broken down into three primary stimuli: R (red), G (green), and B (blue). This is shown on the three-dimensional coordinates in FIG. Furthermore, the chromaticity diagram of FIG. 22B is obtained by orthogonally projecting this onto a plane. In FIG. 22B, a general system color is associated with the chromaticity diagram. Color vision abnormalities are classified into three types: 1 color type color vision (all color blindness), 2 color type color vision (color blindness), and abnormal 3 color type color vision (color weakness). Two-color type color vision is classified into first color blindness, second color blindness, and third color blindness. For example, the first color blind color blind person who is considered to be the most among color blind persons cannot be distinguished from the light color of red 650 nm if the intensity of blue light having a wavelength of 460 nm or more is appropriately adjusted. In other words, it will be confused. A trajectory connecting such colored lights on the chromaticity diagram is called a “confused color trajectory”. That is, the colors having two arbitrary wavelengths on the confusion color locus are combinations of colors that cannot be identified by a person with color blindness. 23A shows the first color blind confusion color locus, FIG. 23B shows the second color blind confusion color locus, and FIG. 23C shows the third color blind confusion color locus.
[0011]
FIG. 24 is a view obtained by superimposing the three views of FIG. 23 (a), FIG. 23 (b) and FIG. 23 (c). The arbitrary two colors on the line in FIG. 24 are color combinations that would be confused by a two-color type color blind person. Referring to this figure, a two-color blind person does not confuse blue with a wavelength of 445 to 500 nm and yellow with a wavelength of 560 to 590 nm. Accordingly, in the first feature of the present invention, by selecting the light emission wavelengths of the two auxiliary light emitters to be 445 to 500 nm and 560 to 590 nm, these colors can be distinguished even by a color blind person. If the peak wavelength of the wavelength spectrum of the green signal is 505 nm, the corresponding reference wave number k 0 Is k 0 = 1980cm -1 It becomes. The emission wavelength 445 to 500 nm of the auxiliary light emitter for green signal is 2247 cm in terms of wave number. -1 ~ 2000cm -1 become. That is, the reference wave number k of the green signal 0 = 1980cm -1 From 167cm -1 ~ 20cm -1 That is a shift. This is the reference wave number k 0 This corresponds to a shift of 8% to 1%. More preferably, the emission wavelength of the green light auxiliary light emitter is 445 to 480 nm cobalt blue. This is the reference wave number k 0 This corresponds to a shift of 8% to 5%. If the auxiliary light emitter around the green signal emits cobalt blue, which is easy for color-blind people to identify, when street lights continue on country roads, even light-blind people may have signal lights. I will understand.
[0012]
Similarly, if the peak wavelength of the wavelength spectrum of the yellow signal is 590 nm, the corresponding reference wave number k 0 Is k 0 = 1695cm -1 It becomes. The emission wavelength of the auxiliary light emitter for the yellow signal is, for example, about 560 to 580 nm, and is converted to a wave number of 1786 cm. -1 ~ 1724cm -1 Should be selected. That is, the reference wave number k of the yellow signal 0 = 1695cm -1 From 91cm -1 ~ 29cm -1 That is a shift. This is the reference wave number k 0 This corresponds to a shift of 5% to 2%.
[0013]
In the signal lamp according to the first feature of the present invention, it is preferable that the auxiliary indicator lamp is composed of a plurality of sets of light emitters each including a bullet-type lens and an LED housed in a housing portion of the bullet-type lens. The bullet-type lens has an outer top portion, a bottom portion, and a lens medium having an outer peripheral portion parallel to the optical axis, and a surface parallel to the optical axis provided inside the lens medium from the bottom portion toward the outer top portion. And a storage part having a ceiling part connected to the side wall part. The shape of the outer top portion of the bullet-type lens may be convex or concave with respect to the light emission direction. For example, when the light is converged, the convex shape with respect to the light emission direction may be selected, and when the light is diverged, the shape of the outer top portion may be selected with a concave shape with respect to the light emission direction. And the outer diameter of the outer peripheral part of the lens medium of a cannonball type | mold lens needs to be 3 to 10 times the internal diameter of a storage part. Increasing the ratio between the outer diameter and the inner diameter of the lens medium of the cannonball type lens is equivalent to sufficiently increasing the thickness of the side wall of the lens medium storage section (well-shaped recess). By sufficiently increasing the thickness of the side wall, the stray light component of the LED light source can be effectively condensed without providing a reflective film on the outer periphery of the cannonball lens. The “stray light component” means a component of output light incident on a portion other than the ceiling portion (main incident surface) of the storage portion due to the divergence characteristics of the output light of the LED light source. In general, light emitted from places other than the convex curved surface of the resin-molded LED sealing resin becomes a so-called stray light component and does not contribute to illumination. However, by increasing the thickness of the side wall of the shell-type lens housing, the stray light component consisting of light emitted from places other than the convex curved surface is effective with a light collection efficiency close to 100%. Can contribute to lighting. In other words, the side wall portion (recess side wall portion) of the storage unit other than the main incident surface (recessed ceiling portion) formed of the first curved surface can also function as an effective light incident surface (side wall incident surface). Moreover, between the LED and the shell-type lens housing, light components reflected at the respective interfaces are multiple-reflected to form stray light components. In a conventionally known optical system such as a lens, these stray light components cannot be extracted so as to contribute to illumination. However, the stray light components of these LEDs can also be confined inside the housing part and incident through the concave side wall part (side wall incident surface) in the cannonball type lens of the present invention, which ultimately contributes to illumination. It can be a component that can be made. That is, the incident surface of the bullet-type lens of the present invention is composed of a main incident surface composed of a first curved surface and a side wall incident surface having a curvature different from that of the first curved surface. The first curved surface serving as the main incident surface may be conical. The second lens surface is composed of a second curved surface. As a matter of course, the curvature differs between the second curved surface and the outer peripheral portion of the lens medium connected to the second curved surface. By using a new bullet-type lens having a geometric structure with a sufficiently thick side wall, the LED input from the concave side wall of the bullet-type lens can be used without using a reflector on the outer periphery of the bullet-type lens. This is because light can be prevented from being output (leaked) as it is from the outer peripheral portion of the bullet-type lens.
[0014]
Actually, resin-molded LEDs are housed in the shell-type lens housing, and the rear and rear mirrors are output from the outer top and the outer and bottom portions of the shell-type lens. When the intensity of light (illuminance) was measured, the result showed that the illuminance hardly changed between the two. In other words, the bullet-type lens has a structure that efficiently outputs the stray light component of the LED from the outer top portion with a condensing efficiency close to almost 100% without using a reflecting mirror at the outer peripheral portion or bottom portion of the lens medium. I understand. In a shell-type lens, if the side wall is made sufficiently thick, the rear mirror at the outer periphery and bottom of the lens medium is meaningless. The light collection efficiency close to 100% is because light perpendicularly incident on the side wall of the recess will leak from the outer periphery. However, light incident on the side wall of the recess at each incident angle determined by the resin-sealed LED structure is refracted at the refraction angle determined by Snell's law inside the lens medium. As the thickness of the lens medium located on the side wall portion of the storage portion increases, the component leaking from the outer periphery of the lens medium decreases, and conversely, the component that is efficiently output from the outer apex increases. When the geometrical shape has a sufficiently thick side wall, the component leaking from the outer periphery of the lens medium can be almost ignored. In particular, in a resin-sealed LED, the component that is perpendicularly incident on the side wall of the recess out of the light emitted from places other than the convex curved surface is relatively smaller than other stray light components. Therefore, when the side wall portion is sufficiently thick, it can be estimated that the component leaking from the outer peripheral portion of the lens medium is almost negligible and the light is efficiently output from the outer top portion with a light collection efficiency close to 100%. For this reason, when actually measured, in the case of a resin-molded LED, it is considered that the result that the illuminance hardly changes with and without the rear mirror is obtained. As a result, it does not depend on the light extraction efficiency such as the shape of the sealing resin of the LED or the reflection component between the optical systems, and the light energy of the potential LED is effectively used with an efficiency almost similar to the internal quantum efficiency of the LED. Can be taken out.
[0015]
The signal lamp according to the first feature of the present invention corresponds to a stop lamp of an automobile, a blinker, and the like in addition to a traffic signal lamp, a railway signal lamp, a ship signal lamp, and the like. The cross-sectional shape perpendicular to the optical axis direction of the bullet-type lens can be a perfect circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a polygon, or the like. Therefore, the outer peripheral portion formed of the side surface parallel to the optical axis of the bulk type lens medium may be a true cylinder, an elliptic cylinder, or a prism. In the case of a traffic signal lamp, a bullet-type lens having an elliptical cross section is preferable. That is, if the traffic light is set so that the major axis of the ellipse is in the vertical direction and the minor axis of the ellipse is in the horizontal direction, the output light does not spread in the horizontal direction and the directivity of the light in the vertical direction is lost. In this way, traffic lights can be easily seen from a distance or a short distance. Since the output light does not spread in the horizontal direction, the light intensity can be kept high.
[0016]
In the case of a traffic signal lamp, the main indicator lamp is composed of first / second / third main indicator lamps for displaying green / yellow / red. The first main indicator lamp includes a first white light source and a first cover lens that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source. The second main indicator lamp includes a second white light source and a second cover lens that transmits light of a second wavelength spectrum having a longer wavelength than the first wavelength spectrum of light emitted from the second white light source. Become. The third main indicator lamp transmits a third white light source and light having a third wavelength spectrum longer than the second wavelength spectrum of the light emitted from the third white light source. It consists of. An incandescent bulb, a discharge tube, or the like can be used as the first to third white light sources. Further, as the first to third cover lenses, a transparent resin such as an acrylic resin colored with a color corresponding to each of the first to third wavelength spectra can be used. In this case, the auxiliary indicator lamp is disposed on the surface or the periphery of the first main indicator lamp, and is shifted to the higher wavenumber side by 1 to 8% with respect to the first reference wavenumber corresponding to the peak wavelength of the first wavelength spectrum. It is composed of a plurality of sets of first auxiliary light emitters that emit light having a fourth wavelength. Further, as an auxiliary indicator lamp, the wave number which is arranged on the surface or the peripheral part of the second main indicator lamp and is shifted to the higher wave number side by 2 to 5% with respect to the second reference wave number corresponding to the peak wavelength of the second wavelength spectrum. The second auxiliary light emitter that emits light of the fourth wavelength may be composed of a plurality of sets.
[0017]
The main indicator lamp may be composed of a plurality of sets of light emitters having a bullet-type lens and an LED housed in a bullet-type lens housing portion. As described above, the bullet-type lens has a lens medium having an outer apex portion, a bottom portion, and an outer peripheral portion having a side surface parallel to the optical axis, and is parallel to the optical axis provided in the lens medium from the bottom portion toward the outer apex. And a storage portion having a side wall portion formed of a directional surface and a ceiling portion connected to the side wall portion. Then, it is necessary to have a sufficiently thick side wall portion so that the outer diameter of the outer peripheral portion of the lens medium is not less than 3 times and not more than 10 times the inner diameter of the storage portion. By using a bullet-type lens, high illuminance can be obtained with a single LED, so that sufficient luminance can be obtained with a small number of LEDs. Further, by using the LED, a cover lens is not required, and a pseudo lighting phenomenon can be prevented. Furthermore, it has less power consumption and superior durability compared to the case of using a light bulb. Therefore, it is possible to provide a low-cost, low power consumption and high durability signal lamp.
[0018]
A main indicator lamp that emits light of a first wavelength spectrum; a second main indicator lamp that emits light of a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum; A third main indicator lamp comprising a white light source and a cover lens that transmits light having a third wavelength spectrum longer than the second wavelength spectrum of the light emitted from the white light source; You may make it further have the auxiliary | assistant light-emitting body which uses LED which is arrange | positioned on the surface or peripheral part of an indicator lamp, and light-emits light of the peak wavelength substantially equal to the peak wavelength of a 3rd wavelength spectrum as a light source. The auxiliary light emitter around the third main indicator emits red with high brightness. This auxiliary light emitter does not use a cover lens and recognizes the red light emitted by the LED itself, so that the person with color blindness can easily see the red indicator light that the sun shines on. At the same time, the light of the third wavelength spectrum that has passed through the third cover lens of the third main indicator lamp is red with low brightness. That is, the color blind person can visually recognize a light / dark pattern including a ring whose center is dark and whose surrounding is bright, and can determine that this is a red signal.
[0019]
The gist of the second feature of the present invention is that the signal lamp is composed of a main indicator lamp and an auxiliary indicator lamp that uses an LED that emits light having a higher brightness than the main indicator lamp as a light source. However, it is a second feature of the present invention that the auxiliary indicator lamp is disposed inside the main indicator lamp or adjacent to the main indicator lamp. The main indicator lamp may be a type using an LED, or a type including a white light source and a cover lens that transmits light of a specific wavelength spectrum among the light emitted from the white light source. The difference in brightness between the main indicator lamp and the auxiliary indicator lamp needs to be such that a person with color blindness can easily see, for example, emits light that is about 1.5 to 30 times higher in brightness than the main indicator lamp. An auxiliary indicator lamp using LED as a light source is preferable. Preferably, an auxiliary indicator that emits light having a lightness of about 2 to 30 times, more preferably about 10 to 30 times higher than that of the main indicator. Such an auxiliary indicator that emits light with high brightness includes a bullet lens described in the first feature of the present invention (hereinafter simply referred to as a “ball lens”), and a housing for the bullet lens. It can be easily configured by a plurality of sets of light emitters having LEDs housed in the section. At this time, the main indicator lamp is an indicator lamp that uses a white light source or an LED that does not use a bullet-type lens as a light source.
[0020]
Similar to the first feature, the signal light according to the second feature of the present invention includes a traffic signal light, a railway signal light, a ship signal light, an automobile stop lamp, a blinker, and the like. Generally, a traffic signal lamp is composed of first / second / third main indicator lamps that display green / yellow / red. If the configuration according to the second feature of the present invention is used only for the main indicator light of a specific color, it is easy to distinguish it from other colors that are easily confused. For example, if a plurality of auxiliary light emitters are arranged as a ring that circulates around the main indicator light adjacent to the main indicator light of a specific color, a double structure (doughnut structure) where only the peripheral part is bright Is visible. In comparison between main indicator lights, even if the color cannot be recognized, one of the configurations using the configuration according to the second feature of the present invention looks like a donut structure, so that it can be easily distinguished from other colors that are easily confused. Become. Characters such as “stop” and “STOP”, or a similar pattern may be expressed in the main indicator lamp by an auxiliary indicator lamp having a higher brightness than the main indicator lamp.
[0021]
In particular, when a configuration using the auxiliary indicator lamp according to the second feature of the present invention is added to the red main indicator lamp, it becomes easy to distinguish it from yellow that is easily confused. As described at the beginning as a problem of the prior art, there has been a disadvantage that it is difficult to see a red display lamp that has been exposed to the morning sun or the western sun. A misunderstanding by pseudo lighting when sunlight enters from the front of the signal lamp of the white light source by arranging a high-lightness auxiliary indicator lamp using LEDs in one peripheral part of the main indicator lamp of the white light source Can be prevented. This is because even if the pseudo lighting occurs, it can be identified if the auxiliary indicator light is sufficiently higher than the brightness of the pseudo lighting. When the pattern of brightness difference such as a donut structure is not visible, it can be determined (recognized) that the red indicator lamp is not lit. In this way, it is easy to distinguish one color (red color) from another color (yellow color) that tends to be confused by utilizing the fact that one color (red color) looks like a pattern of brightness difference such as a donut structure. In addition, when the red main indicator light is extinguished, characters such as “advance”, “GO”, etc., or similar patterns can be expressed by the auxiliary indicator light inside the surface (surface) of the blue indicator light. Even if it is difficult to see the blue indicator light that the morning sun or west sun has shined, by arranging a predetermined pattern in the interior with an auxiliary indicator light that is sufficiently brighter than the brightness of the pseudo-lighting, Misidentification can be prevented.
[0022]
Alternatively, there are two types of auxiliary indicator lights, a first pattern for characters such as “stop” and “STOP” and a second pattern for characters such as “advance” and “GO”. In this case, when the red main indicator light is extinguished, characters such as “advance”, “GO”, etc., or similar patterns are displayed inside the red indicator light from the brightness of the pseudo lighting. It is expressed by an auxiliary indicator with a sufficiently high brightness, and when the red main indicator lights up, characters such as “stop” and “STOP” inside the red indicator light are more adequate than the brightness of pseudo lighting. Expressed with a bright auxiliary light.
[0023]
Even when an LED (in this case, a bare LED that does not use a bullet-type lens) is used for the red and yellow main indicator lights, it can be identified as a lightness difference pattern. That is, as described as a problem of the prior art, in the comparison between the main indicator lights, the brightness of the red LED is high, so even if it becomes difficult to distinguish from the yellow LED due to the brightness difference, the auxiliary indicator light It can be distinguished from other colors that are easily confused as a lightness pattern. This is because light emitted from a bare LED that does not use a bullet-type lens has sufficiently lower brightness than an LED that uses a bullet-type lens.
[0024]
As a result, the problem of pseudo lighting that is a contradictory relationship and the problem of eliminating the lightness difference between the colors due to the use of LEDs are solved at the same time.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, first to ninth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. In addition, it goes without saying that the drawings include portions having different dimensional relationships and ratios.
[0026]
(First embodiment)
As shown in FIG. 1 (a), the traffic signal lamp according to the first embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow, and red set for a person with normal color vision, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source. Further, an auxiliary indicator lamp (hereinafter referred to as a “high brightness auxiliary indicator lamp”) that uses a red LED that emits light having a higher brightness than the red main indicator lamp as a light source is provided around the red main indicator lamp. .) Is arranged.
[0027]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The first auxiliary indicator lamp has a reference wave number (k) exhibited by the first wavelength spectrum disposed in the periphery of the first cover lens 221. 0 = 1980cm -1 ), The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h that emit light having a fourth wavelength with a wave number shifted to the high wave number side by 5 to 8%. The second auxiliary indicator lamp has a reference wave number (k) exhibited by the second wavelength spectrum disposed in the periphery of the second cover lens 222. 0 = 1695cm -1 ), The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,..., 232h that emit light of the fifth wavelength with a wave number shifted to the high wave number side by 2 to 5%. Further, third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h that emit light having a fifth wavelength different from the third wavelength spectrum are arranged around the third cover lens 223. Has been. The third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h are high-lightness auxiliary indicator lamps that emit light having higher brightness than the red main indicator lamp. The first cover lens 221, the second cover lens 222, the third cover lens 223, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h, the second auxiliary light emitter. 232a, 232b, 232c,..., 232h and the third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h are fixed to the signal box 21.
[0028]
As shown in FIG. 1B, a first multi-lens 271 is disposed between the first cover lens 221 and the first white light source 241. Between the second cover lens 222 and the second white light source 242, and between the third cover lens 223 and the third white light source 243, second and third multi-lens lenses (not shown) are also arranged. Furthermore, a first reflecting mirror 251 made of an aluminum plate or the like is disposed on the back surface of the first white light source 241. Second and third reflecting mirrors (not shown) are also arranged on the back surfaces of the second white light source 242 and the third white light source 243. The first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 are white light sources such as incandescent bulbs. As shown in FIG. 1B, the first cover lens 221 made of glass, acrylic resin, or the like has a convex curved surface, and the first cover lens 221 is formed in the inner direction of the convex curved surface. A first white light source 241 is installed through the eye lens 271. The first cover lens 221 and the first multi-eye lens 271 function as a green color filter. Similarly to the first cover lens 221, the second cover lens 222 has a convex curved surface, and a multi-lens lens is installed in the inner direction of the convex curved surface. The second cover lens 222 and the second multi-lens lens function as a yellow color filter. Similarly to the first cover lens 221, the third cover lens 223 has a convex curved surface, and a third multi-lens lens is installed in the inner direction of the convex curved surface. The third cover lens 223 and the third multi-lens lens function as a red color filter.
[0029]
Each of the first, second, and third multi-lens lenses made of heat-resistant acrylic is made up of about 150 lenses. These multi-lens lenses divide the light of the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 into a number of secondary white light sources, respectively. Then, the dispersed light from the first, second, and third multi-lens lenses is transmitted through the first, second, and third cover lenses to obtain light with a more uniform light intensity, and the front surface. The frequency unevenness when viewed from is reduced. The multi-lens lens has a function of preventing the pseudo lighting phenomenon. In order to effectively prevent the pseudo lighting phenomenon, a light shielding plate may be provided in the vicinity of the focal point of the multi-lens lens between the multi-lens lens and the white light sources 241, 242, and 243. By tilting the multi-lens lens and the light shielding plate, the pseudo lighting phenomenon is effectively prevented.
[0030]
FIG. 2 shows the first wavelength spectrum λ described above. 1 , Second wavelength spectrum λ 2 , The third wavelength spectrum λ 3 , The fourth wavelength λ 4 And the fifth wavelength λ 5 And the relationship between these light intensities. Third wavelength spectrum λ 3 Is the first wavelength spectrum λ 1 And the second wavelength spectrum λ 2 It is low compared to the brightness. The fourth wavelength λ 4 And the fifth wavelength λ 5 Since the LEDs are used as the fourth and fifth white light sources, the brightness is higher than the brightness of the first, second, and third white light sources. Furthermore, wavelength λ R The brightness of the high brightness auxiliary indicator lamp is sufficiently higher than the brightness of the third white light source.
[0031]
Since it is a traffic signal lamp, the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 on the back surfaces of the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are One of the three is always lit. In synchronization with the lighting, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... At the periphery of the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223, 231h, the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... 232h and the third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,. For example, when the green traffic light is turned on, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h arranged around the green first cover lens 221 are simultaneously turned on and turned on. Second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,..., 232h, and third arranged around the yellow second cover lens 222 and the red third cover lens 223 of the traffic light that is not present. The auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h are turned off.
[0032]
The light emitted from the central first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 has the same traffic light color as that defined in the police regulations No. 23 and the like. First auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h and second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Around the first cover lens 221 and the second cover lens 222. .... 232h is a wavelength λ of a color that is easy to identify even by a color blind person 4 And λ 5 Emits light.
[0033]
As already mentioned, there is a combination of blue and yellow as a color that can be distinguished even by color blindness and color blindness. Considering FIG. 24, the wavelengths of blue and yellow are respectively λ 4 = 445-500 nm, λ 5 If it is set to 560-590 nm, a 2 color-blind person will not be confused. For example, the auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h around the red of a traffic signal light are wavelengths λ that are standards such as police regulations No. 23 R = 625 nm red light, and the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h around the green of the traffic light are the fourth wavelength λ. 4 = 445 to 500 nm of blue light is emitted. More preferably, the fourth wavelength λ 4 = 445 to 480 nm. In addition, the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,..., 232h around the yellow of the traffic light have a fifth wavelength λ. 5 It is preferable to set to emit yellow light of 560 to 590 nm. Specifically, for example, as a blue LED chip, In x Ga 1-x If N is used, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,. 4 = 445 to 500 nm (or 445 to 480 nm). Moreover, Al as a yellow LED chip x Ga y In 1-xy If P is used, the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,..., 232h have the fifth wavelength λ by selecting the composition x of Al and the composition y of Ga. 5 = 560-590 nm. The third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,... R = 625 nm Al x Ga y As 1-xy P can be used. Al x Ga y As 1-xy Since the P LED has extremely high luminance, it is suitable for a high brightness auxiliary indicator lamp.
[0034]
First auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c, ... 231h, second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c, ... 232h and third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,..., 233h are basically the same structure. A typical internal structure is shown in FIG.
[0035]
As shown in FIG. 3, the light emitter according to the first embodiment of the present invention is a resin-molded LED that emits light of a predetermined wavelength (hereinafter referred to simply as “LED” in the first embodiment). 1) and a bullet-type lens 20 that almost completely covers the LED 1. The bullet-type lens 20 includes a bullet-shaped (bullet-shaped) lens medium 4 having an outer apex 3 (outgoing surface) 3, a bottom and an outer peripheral portion formed of side surfaces parallel to the optical axis, and an outer apex from the bottom. 3, a storage portion 6 formed of a well-shaped concave portion having a side wall portion formed of a surface parallel to the optical axis and provided in the lens medium 4. The ceiling part (concave part ceiling part) of the recessed part which comprises the accommodating part 6 provided in the inside of the lens medium 4 is the main incident surface (main incident surface of the first lens surface) 2, and the top part (outer top part) of the lens medium 4. Functions as an exit surface (second lens surface) 3. Then, the LED 1 is completely stored in the storage unit 6.
[0036]
The first lens surface 2 includes a main incident surface 2 made of a first curved surface and a side wall incident surface 5 having a different curvature from that of the first curved surface. The storage portion 6 includes a concave ceiling portion 2 having a first curved surface, and a concave side wall portion (side wall incident surface) 5 formed continuously from the concave ceiling portion 2 so as to form a concave portion. . The light incident from the main entrance surface 2 is output from the second lens surface 3, that is, the exit surface 3 formed of the second curved surface. The portion connecting the main entrance surface 2 and the exit surface 3 of the lens medium 4 functions as an optical transmission unit, and therefore needs to be made of a material that is transparent to the wavelength of the light emitted from the LED 1.
[0037]
3 includes an LED chip 13 disposed on a base integrally connected to the first pin 11, a sealing resin 14 covering the LED chip 13, and the first pin 11. It is comprised at least from the 2nd pin 12 which makes a pair. As shown in FIG. 3, the top of the main light emitting portion of the LED 1 has a convex curved surface. As described above, the vicinity of the top of the sealing resin 14 forms a convex curved surface, so that the light from the LED chip 13 is output in the right direction in FIG. 3 at a predetermined divergence angle.
[0038]
Except for the convex curved surface, the LED 1 has, for example, a diameter (outer diameter) 2r. LED = 2 to 3 mm φ It is a cylindrical shape. The side wall portion of the housing portion 6 of the cannonball lens 20 has a diameter (inner diameter) 2r so that the main light emitting portion of the LED 1 can be housed. i = 2.5-4mm φ It has a cylindrical shape. Although not shown, a spacer having a thickness of about 0.25 to 0.5 mm is provided between the LED 1 and the housing part 6 of the bullet-type lens 20 in order to fix the LED 1 and the bullet-type lens 20. Has been inserted. That is, the outer diameter 2r of LED1 LED And the inner diameter 2r of the storage section 6 i Is substantially the same and slightly, the outer diameter 2r of the LED 1 LED Is set smaller. The spacer may be disposed at a position excluding the main light emitting portion of the LED 1, that is, on the left side of the bottom surface of the LED chip 13 in FIG. The bullet-type lens 20 has a cylindrical shape that is substantially the same as that of the LED 1 except for the outer top portion 3 having an exit surface composed of a convex second curved surface. The diameter (outer diameter) 2r of the cylindrical portion of the bullet-type lens 20 e 10-30mm φ It is. Diameter (outer diameter) 2r of the cannonball lens 20 e Can be selected according to the purpose of use of the light emitter according to the first embodiment of the present invention. Therefore, 10mm φ Even below, 30mm φ That's fine. However, in order to increase the light collection efficiency,
10r i > R e > 3r i (1)
It is preferable to satisfy this relationship. Diameter (outer diameter) 2r of the cannonball lens 20 e Is the inner diameter 2r of the storage 6 i Even if it is 10 times or more, the bullet-type lens of the present invention functions, but becomes unnecessarily large, and is not preferable for the purpose of downsizing.
[0039]
In general, light emitted from places other than the convex curved surface of the sealing resin 14 of the LED 1 becomes a so-called stray light component and does not contribute to illumination. However, in the bullet-type lens 20 having a geometrical shape satisfying the expression (1), the stray light component composed of light emitted from places other than the convex curved surface is effective with a light collection efficiency close to 100%. Can contribute to lighting. That is, the side wall portion (recess side wall portion) 5 of the storage portion 6 other than the main incident surface (recessed ceiling portion) 2 formed of the first curved surface can also function as an effective light incident surface (side wall incident surface). is there. Further, between the LED 1 and the housing portion 6 of the bullet-type lens 20, light components reflected at the respective interfaces are multiple-reflected and become stray light components. In a conventionally known optical system such as a lens, these stray light components cannot be extracted so as to contribute to illumination. However, these stray light components are also confined inside the storage portion 6 and can be incident through the concave side wall portion (side wall incident surface) 5 in the first embodiment of the present invention. It can be a component that can contribute to illumination. By designing the geometric structure with a sufficiently thick side wall so as to satisfy the formula (1), the light input from the concave side wall 5 can be transferred to the shell without using a reflecting mirror on the outer periphery. It is possible to prevent output (leakage) from the outer peripheral portion of the mold lens 20 as it is. As a result, the light energy of the potential LED chip 13 is effectively used with an efficiency close to the internal quantum efficiency without depending on the light extraction efficiency such as the shape of the sealing resin 14 and the reflection components between the optical systems. Can be taken out.
[0040]
The LED 1 according to the first embodiment of the present invention has a first refractive index n 1 It is molded into a shell shape with a transparent resin material such as an epoxy resin having The bullet-type lens 20 has a first refractive index n 1 Second refractive index n different from 0 LED1 is accommodated through the air which has. The LED 1 may be housed in the housing portion via a fluid or fluid other than air. Further, the bullet-type lens 20 has a second refractive index n. 0 A third refractive index n different from 2 You may make it have. First refractive index n 1 , Second refractive index n 0 , And the third refractive index n 2 Can be made to converge or disperse the light from the LED chip 13 by selecting the optimum values respectively. Further, the third refractive index n of the light transmission part of the bullet-type lens 20 2 The optical path may be designed so as to gradually increase or decrease.
[0041]
The shape of the outer top portion 3 of the bullet-type lens 20 is not limited to a convex shape with respect to the light emission direction shown in FIG. You may make the shape of the outer side top part 3 into a concave shape with respect to the emission direction of light. For example, when converging light, as shown in FIG. 3, the shape of the outer top 3 is selected as a convex shape with respect to the light emitting direction, and when diverging light, the shape of the outer top 3 is selected as a concave shape with respect to the light emitting direction. Is possible.
[0042]
In FIG. 1A, eight first to third auxiliary light emitters are shown, but these are merely schematic illustrations. Preferably, a closed ring may be configured by arranging a large number so as to be adjacent to each other. For example, if the diameters of the first to third cover lenses are 300 mmφ, a closed ring is completed if the number of auxiliary light emitters having a diameter of 30 mmφ is approximately (330 × 3.14) / 30≈34.
[0043]
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 4 (a), the traffic signal lamp according to the second embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source.
[0044]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The first auxiliary indicator lamps are first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c, which emit light having a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed inside the first cover lens 221,. It consists of ... The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Each have a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Using a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a high wave number side by 5 to 8%. The second auxiliary indicator lamps emit light having a fifth wavelength different from the second wavelength spectrum disposed inside the second cover lens 222. The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,.・ It is composed of The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Each have a yellow reference wave number (k 0 = 1695cm -1 ) Using a yellow LED which emits light having a wave number spectrum shifted to a high wave number side by 2 to 5%. The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are fixed to the signal box 21.
[0045]
As shown in the sectional view of the periphery of the first white light source 241 in FIG. 4B, the sectional structure of the periphery of the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 is the cover lens 221. , 222 is basically the same as the first embodiment except for the structure of.
[0046]
Similar to the first embodiment, the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source on the back surfaces of the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223, respectively. One of the three is always lit. In synchronism with the lighting, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... And the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c in the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are provided. 2 auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... The color blind person recognizes the light emitted from the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... And the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,. You can recognize which color of the signal light is lit and which color is extinguished.
[0047]
The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 at the center are the colors of the conventional traffic signal lights defined in the police regulations No. 23 and the like. The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... And the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c scattered on the surfaces of the first cover lens 221 and the second cover lens 222. ,... Emit light having a color wavelength that can be easily identified even by persons with color blindness. For example, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Inside the green cover lens of a traffic light are the fourth wavelength λ. 4 It is assumed that blue light of 445 to 500 nm is emitted. In addition, the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Inside the yellow cover lens of the traffic signal light have a wavelength λ. 5 Suppose that yellow light of 560 to 580 nm is turned on. The red third cover lens has no auxiliary light emitter. Therefore, even for a color blind person who is difficult to distinguish between yellow and red, it can be determined that a person with the second auxiliary light emitter is yellow and a person without the second auxiliary light emitter is red. The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Do not need to be evenly (uniformly) scattered in the first cover lens 221. For example, the first auxiliary light emitters 231 a, 231 b, 231 c,... Can be expressed inside the first cover lens 221 so that characters such as “advance” and “GO” or a similar pattern can be expressed. Similarly, the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Do not need to be uniformly scattered inside the second cover lens 222. For example, The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... May be arranged inside the second cover lens 222 so that characters such as “caution” or a similar pattern can be expressed. .
[0048]
The internal structures of the first and second auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 232a, 232b, 232c,. However, in the traffic light according to the second embodiment of the present invention, the structure shown in FIG. 5 is adopted, and the illuminance is made higher than that in FIG. As shown in FIG. 5, the first and second auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 232a, 232b, 232c,. Are stacked in a direction perpendicular to the surface of the chip, and the optical axes of the respective output lights are aligned.
[0049]
6 is a diagram for explaining in detail the stacked state of the plurality of LED chips 41, 42, 43,... Shown in FIG. For simplicity, a three-layered structure is shown, but it is needless to say that a multilayer of four or more layers may be used. In FIG. 6, the first-layer LED chip (first-layer LED) 41 includes an n-type semiconductor layer 412, an active layer 413, and a p-type semiconductor layer 414 stacked on a sapphire substrate 411. The sapphire substrate 411 is fixed to the support base 44 with an adhesive 402. The anode electrode 415 can be formed on almost the entire top surface of the p-type semiconductor layer 414. The central part of the anode electrode 415 may be formed of a transparent electrode layer for the light emission of the active layer 413. The frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 415 is made of a relatively thick gold (Au) thin film of about 0.5 μm to 2 μm for bonding. The cathode electrode 416 need not be particularly transparent. A TAB lead (beam lead) 417 made of a copper (Cu) foil is connected to the frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 415. Similarly, the cathode electrode 416 is connected to a TAB lead (beam lead) 418 made of copper foil. Similarly, the second-layer LED chip (second-layer LED) 42 includes an n-type semiconductor layer 422, an active layer 423, and a p-type semiconductor layer 424 that are stacked on a sapphire substrate 421. The sapphire substrate 421 is fixed on the first-layer LED chip 41 with a transparent adhesive 405. The central portion of the anode electrode 425 may be formed of a transparent electrode layer for the light emission of the active layer 423. The frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 425 is made of a relatively thick gold (Au) thin film of about 0.5 μm to 2 μm for bonding. A TAB lead (beam lead) 427 made of a copper (Cu) foil is connected to the frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 425. Similarly, the cathode electrode 426 is connected to a TAB lead (beam lead) 428 made of copper foil. Similarly, the third-layer LED chip (third-layer LED) 43 includes an n-type semiconductor layer 432, an active layer 433, and a p-type semiconductor layer 434 that are stacked on a sapphire substrate 431. The sapphire substrate 431 is fixed on the second-layer LED chip 42 with a transparent adhesive 406. The central portion of the anode electrode 435 may be formed of a transparent electrode layer for the light emission of the active layer 433. The frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 435 is made of a relatively thick gold (Au) thin film of about 0.5 μm to 2 μm for bonding. A TAB lead (beam lead) 437 made of a copper (Cu) foil is connected to the frame-shaped peripheral portion of the anode electrode 435. Similarly, the cathode electrode 436 is connected to a TAB lead (beam lead) 438 made of copper foil. TAB leads (beam leads) 417, 427, 437, 418, 428, 438 and bonding pads 415, 425, 435, 416, 426, 436 are connected by thermocompression bonding, ultrasonic bonding, gold (Au) bump, A technique used in normal TAB bonding such as solder may be used. The TAB leads (beam leads) 417, 427, and 437 are connected to the terminal 403 by a conductive adhesive, solder, or the like. The TAB leads (beam leads) 418, 428, and 438 are connected to the terminal 404 by a conductive adhesive, solder, or the like. The plurality of LED chips 41, 42, 43 are molded with a resin sealing body 408.
[0050]
As shown in FIG. 6, the terminal 403 is connected to the second pin 32, and the terminal 404 is connected to the first pin 31. The terminal 403 and the terminal 404 are drawn out from a through hole provided in the rear mirror 33 via the reinforcing tool 45. In order to make the rear-view mirror 33 function more effectively, a transparent material such as a transparent insulating substrate is used as the support base 44, and light that is output in the right direction (back direction) from the plurality of LED chips 41, 42, and 43 is actively used. A structure that can be used in general can be used. Alternatively, the support base 44 may have a structure having a through hole, and the plurality of LED chips 41, 42, and 43 may be inserted into the through hole. If the resin 35 filled in the concave portion of the cannonball lens 34 is also made of a transparent material, light emission from the plurality of LED chips 41, 42, 43 also proceeds in the rear surface direction (rightward in FIG. 5). The light output from the plurality of LED chips 41, 42, 43 in the right direction (back direction) is reflected by the rear-view mirror 33 and output from the surface of the plurality of LED chips 41, 42, 43 in the left direction. Eventually, the light output in the right direction (back direction) of the plurality of LED chips 41, 42, 43 is also combined with the light traveling in the surface direction (left direction in FIG. 5), and a predetermined divergence angle is given by the emission surface. It is done. As described above, in the second embodiment of the present invention, the plurality of LED chips 41, 42, and 43 are almost completely enclosed in the concave portion of the bullet-type lens 34, and the rear face mirror is disposed on the rear surface of the bullet-type lens 34. 33 is arranged. For this reason, all light including light that can be a stray light component can be output along the almost same optical axis from the front surface that eventually becomes the light emitting surface. Therefore, all the light emitting components emitted in various directions of the LED chips 41, 42, and 43 are effectively collimated and can contribute to illumination.
[0051]
The LED chips 41, 42, and 43 are respectively red (R) LED chips, green (G) LED chips, and blue (B) LED chips, and each of red (R), green (G), and blue (B) Arbitrary colors can be synthesized if the current applied to the LED chips 41, 42, 43 is controlled independently. Therefore, by color synthesis, it is possible to finely adjust the emission wavelength to a color that is easy for the color blind person to see. As shown in FIGS. 5 and 6, the red (R) LED chip, the green (G) LED chip, and the blue LED chip are not stacked and may be arranged close enough to be regarded as a point light source on the same plane level. Similar color composition is possible.
[0052]
As described above, color vision abnormalities are classified into three types: one-color color vision (all color blindness), two-color color vision (color blindness), and abnormal three-color color vision (color weakness). Two-color type color vision is classified into first color blindness, second color blindness, and third color blindness. Therefore, it is actually difficult to combine colors that can satisfy all color-blind people. However, even in this case, it is possible to select the best color that can be satisfied by as many color blind persons as possible by conducting experiments including various environments in the field. That is, by using color synthesis by a combination of a red LED chip, a green LED chip, and a blue LED chip as shown in FIGS. 5 and 6, respectively, a green indicator lamp, a yellow indicator lamp, and a red indicator are trial and error. The wavelength of the auxiliary indicator used for the indicator can be selected individually. As a result, it is possible to obtain the best possible color combination as a traffic signal light through trial and error in the field.
[0053]
For example, the peak wavelength of the emission spectrum of the auxiliary indicator lamp may be shifted during nighttime when an orange street lamp is lit around the daytime and during the daytime. Or you may shift the peak wavelength of the emission spectrum of an auxiliary | assistant indicator lamp with the time slot | zone which shines in the morning sun or the western day, and other time slots. Further, the peak wavelength of the emission spectrum of the auxiliary indicator lamp may be shifted in sunny weather, cloudy, nighttime, or the like. What is necessary is just to select an optimal wavelength, listening to the request in the field of various color blind persons. Once the optimal wavelength is determined, the peak of the emission spectrum of the auxiliary indicator lamp can be obtained by feeding back a signal from the illuminometer, a photosensor of a specific color, or by supplying a trigger signal to the wavelength shift circuit under program control. It is possible to shift the wavelength. Furthermore, if inconvenience occurs thereafter, the request of the color blind person may be heard again, and the peak wavelength of the emission spectrum of the auxiliary indicator lamp may be changed to the optimum wavelength.
[0054]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 7 (a), the traffic signal lamp according to the third embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow, and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source. Further, a high brightness auxiliary indicator lamp using a red LED that emits light having a higher brightness than that of the red main indicator lamp as a light source is disposed around the red main indicator lamp.
[0055]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The first auxiliary indicator lamp emits light of a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed in the periphery of the first cover lens 221. The first LEDs 261 a, 261 b, 261 c,.・ It is composed of. Each of the first LEDs 261a, 261b, 261c,... Has a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Is a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. The second auxiliary indicator lamps emit second light 262a, 262b, 262c,..., Which emits light having a fifth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed in the periphery of the second cover lens 222.・ It is composed of The second LEDs 262a, 262b, 262c,... Each have a yellow reference wave number (k 0 = 1695cm -1 ) Is a yellow LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 2 to 5%. Further, third LEDs 263a, 263b, 263c,... That emit light of the sixth wavelength are arranged in the periphery of the third cover lens 223. The third LEDs 263a, 263b, 263c,... Constitute a high brightness auxiliary indicator lamp having a higher brightness than the red main indicator lamp. The first cover lens 221, the second cover lens 222, the third cover lens 223, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., The second auxiliary light emitters 232a, 232b. , And the third auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,... Are fixed to the signal box 21.
[0056]
As shown in the sectional view of the periphery of the first white light source 241 in FIG. 7B, the sectional structure of the periphery of the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 is the cover lens 221. , 222 and 223 are basically the same as those in the first embodiment except for the signal box 21 structure around the periphery. A hollow cylindrical LED adapter is provided on the inner wall side of the signal box 21 located in the periphery of the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223. The signal box 21 is made of a transparent solid material such as polycarbonate resin, and the first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a housed in a hollow cylinder. , 262b, 262c,..., 263a, 263b, 263c,.
[0057]
The first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,..., 263a, 263b, 263c,. Outer diameter) 2-8mm φ It is a cylindrical shape. Although not shown, the inner wall of the signal box 21 has first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. 263b, 263c,... To fix the inside of a hollow cylinder provided in the signal box 21, the first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,. 262a, 262b, 262c, ..., 263a, 263b, 263c, ... and spacers with a thickness of about 0.25 to 0.5mm are inserted between the recesses of the signal box 21. Yes.
[0058]
The first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,..., 263a, 263b, 263c,. 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 are turned on in synchronization.
[0059]
The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 in the center have the same traffic light colors as those defined in the police regulations No. 23. The first and second LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,... Emit light of the spectrum of the wave number shifted to the high wave number side with respect to the reference wave number. Therefore, even color-blind people can be identified. That is, the first LEDs 261a, 261b, 261c,. b = 445 to 500 nm of blue light is emitted. The second LEDs 262a, 262b, 262c,... y = 560-580 nm yellow light is emitted.
[0060]
The third LEDs 263a, 263b, 263c,... Are λ defined in the police regulations No. 23, etc. r = 625 nm light is emitted. Since the brightness of the third LEDs 263a, 263b, 263c,... Is sufficiently higher than the brightness of the light transmitted through the third cover lens 223, red can be recognized by the light / dark pattern.
[0061]
The LED chips that emit blue, yellow, and red colors may be formed by stacking the same semiconductor materials as in the first embodiment as shown in FIG.
[0062]
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 8A, the traffic signal lamp according to the fourth embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow, and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source.
[0063]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The first auxiliary indicator lamp is a first LED 261a, 261b, 261c, which emits light of a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed on the back side of the first cover lens 221. It is composed of Each of the first LEDs 261a, 261b, 261c,... Has a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Is a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. The second auxiliary indicator lamp is a second LED 262a, 262b, 262c, which emits light of a fifth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed on the back side of the second cover lens 222. It consists of and. The second LEDs 262a, 262b, 262c,... Each have a yellow reference wave number (k 0 = 1695cm -1 ) Is a yellow LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 2 to 5%. The first LEDs 261 a, 261 b, 261 c,... Do not need to be uniformly scattered inside the first cover lens 221. For example, the first LEDs 261a, 261b, 261c,... Are arranged in the first cover lens 221 so that characters such as “advance” and “GO” and a similar pattern can be expressed. Similarly, the second LEDs 262a, 262b, 262c,... Do not need to be uniformly scattered inside the second cover lens 222. For example, the second cover lens The second LEDs 262a, 262b, 262c,... May be arranged so that characters such as “Caution” or a similar pattern can be expressed inside 222. The first cover lens 221, the second cover lens 222 and the third cover lens 223 are fixed to the signal box 21.
[0064]
As shown in the sectional view of the periphery of the first white light source 241 in FIG. 8B, the sectional structure of the periphery of the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 is the cover lens 221. , 222 is basically the same as the first embodiment except for the structure of. The first cover lens 221 and the second cover lens 222 have a hollow cylindrical portion on the back surface. The first and second LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. The first and second LEDs 261a, 261b, 261c, ..., 262a, 262b, 262c, ... are resin-molded LEDs. The light emitted from the resin-molded LED is configured with the bottom of the hollow cylindrical portion as the entrance surface and the surfaces of the first cover lens 221 and the second cover lens 222 corresponding to the entrance surface as the exit surface. The diameter of the beam is enlarged by the lens, and a parallel beam with a wide emission surface is obtained.
[0065]
In synchronization with the lighting of the first and second white light sources 241 and 242, the first and second LEDs 261a, 261b, 261c,... 262a, 262b, 262c,. The first and second LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. The first LEDs 261a, 261b, 261c,... b = 445 to 500 nm of blue light is emitted. The second LEDs 262a, 262b, 262c,... y = Flashing yellow light of 560-590 nm. The LED chips that emit blue and yellow colors are the same as those in the first embodiment. There is no LED on the back surface of the red third cover lens 223. Therefore, even a color blind person who is difficult to distinguish between yellow and red can determine that the second LED is yellow and the one without the second LED is red.
[0066]
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 9, the traffic signal lamp according to the fifth embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow, and red set for a normal color vision person and a peak of the green wavelength spectrum. Reference wave number (k) corresponding to wavelength (505 nm) 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source.
[0067]
The green main indicator lamp is composed of a plurality of first bullet-type lenses 281a, 281b, 281c,. The yellow main indicator lamp is composed of a plurality of second bullet-type lenses 2082a, 282b, 282c,. The red main indicator lamp is composed of a third signal lamp including a plurality of third bullet-type lenses 2083a, 283b, and 283c arranged adjacent to each other.
[0068]
The color of the traffic signal light defined by the police regulations No. 23 or the like, that is, the number of the first bullet type lenses 281a, 281b, 281c,... 1 wavelength spectrum (λ b 1st LED which light-emits light (= 505nm) is accommodated. The color of the traffic signal light defined by the police regulations No. 23 or the like, that is, the number of the second bullet-type lenses 282a, 282b, 282c,... A second wavelength spectrum longer than the wavelength spectrum of 1 (λ y = 2nd LED which emits light of 590nm) is stored. The remaining half of the well-shaped concave portions of the first bullet-type lenses 281a, 281b, 281c,... b = 445 to 500 nm and λ b = LEDs for color blind persons that alternately emit light having a wavelength of 505 nm are housed. λ b = 445-500 nm LED is λ b = Reference wavelength of 505 nm (k 0 = 1980cm -1 ) Is a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. The remaining half of the well-shaped concave portions of the second bullet-type lenses 282a, 282b, 282c,... y = 565-580 nm and λ y = LEDs for color blind persons that alternately emit light having a wavelength of 590 nm are housed. λ y = 565-580 nm LED is λ y = Reference wavelength of 590 nm (k 0 = 1695cm -1 ) Is a yellow LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 2 to 5%. In the inside of the well-shaped recess of the third bullet type lens, λ defined in the police regulations No. 23 etc. r = A third LED of red color of 625 nm (light of a third wavelength spectrum having a longer wavelength than the second wavelength spectrum) is housed. The internal structures of the cannonball lenses 281a, 281b, 281c,..., 282a, 282b, 282c,..., 283a, 283b, 283c,. The structure shown in FIG.
[0069]
Blue color blind LED is λ bn = 505 nm light and λ ba = Light of 445 to 500 nm is alternately turned on with a pulse width of about 100 to 200 ms. Yellow color blind LED is λ bn = 590 nm light and λ ba = Light of 560 to 580 nm is alternately turned on with a pulse width of about 100 to 200 ms. If the lighting frequency is higher than 20 Hz, it is not preferable because the colors are visually mixed. In consideration of the visual spatial frequency characteristics, for example, it is preferable to divide the upper half into LEDs having a wavelength such as that of the police regulations No. 23 and the like, and the lower half into LED lights for the color blind person. Upside down may be reversed, and left and right may be divided.
[0070]
Alternatively, the inside of each well-shaped recess of each of the first bullet-type lenses 281a, 281b, 281c,... So that characters such as “advance”, “GO”, or a similar pattern can be expressed. Similarly, the second bullet-type lenses 282a, 282b, 282c,... Can be expressed so that characters such as “Caution” and young or similar patterns can be expressed. -You may design the arrangement | sequence of LED accommodated in the inside of each well-type recessed part. In this case, if visual spatial frequency characteristics are taken into consideration, a very complicated character should be avoided and a simple pattern should be adopted.
[0071]
On the other hand, since the red display is a single color, it can be distinguished even by a color blind person who is difficult to distinguish between red and yellow.
[0072]
In order to turn on two colors alternately, three LED chips of RGB as shown in FIG. 6 are housed in one well-shaped recess, and the bias applied to each LED chip is controlled independently. What is necessary is just to comprise so that the light of two types of wavelengths may come out from the same bullet-type lens. Although they are stacked vertically in FIG. 6, they may be adjacent to each other so that they can be regarded as point light sources.
[0073]
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 10 (a), the traffic signal lamp according to the sixth embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) With respect to the peak wavelength (590 nm) of the yellow wavelength spectrum, and a first auxiliary indicator light source using a blue LED that emits light having a wave number spectrum shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. Wave number (k 0 = 1695cm -1 ) To a second auxiliary indicator lamp that uses a yellow LED that emits light having a wave number spectrum shifted to the high wave number side by 2 to 5% as a light source. Further, a high brightness auxiliary indicator lamp using a red LED that emits light having a higher brightness than that of the red main indicator lamp as a light source is disposed inside (surface) of the red main indicator lamp.
[0074]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The first auxiliary indicator lamp is composed of a plurality of first LEDs 261 a, 261 b, 261 c,... Disposed respectively inside a plurality of hollow cylindrical portions provided on the back surface of the first cover lens 221. ing. Each of the first LEDs 261a, 261b, 261c,... Has a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Is a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a higher wave number side by 5 to 8%. The second auxiliary indicator lamp is composed of a plurality of second LEDs 262 a, 262 b, 262 c,... Disposed respectively inside a plurality of hollow cylindrical portions provided on the back surface of the second cover lens 222. ing. Each of the second LEDs 262a, 262b, 262c,... Has a yellow reference wave number (k 0 = 1695cm -1 ) Is a yellow LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 2 to 5%. Further, a plurality of third LEDs 263a, 263b, 263c,... Are arranged inside a plurality of hollow cylindrical portions provided on the back surface of the third cover lens 223, respectively. The third LEDs 263a, 263b, 263c,... Are high-lightness auxiliary indicator lamps that use a red LED that emits light with higher brightness than the red main indicator light as a light source. The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are fixed to the signal box 21.
[0075]
The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are thicker than FIG. 10B, as shown in FIG. You may make it have. In the structure of FIG. 10 (c), the first, second and third LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. 263b, 263c,... May be stored.
[0076]
About half of each of the first and second LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. Emits color. The remaining half of the first and second LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,. ba = 445-500 nm, yellow λ ya = 565-580 nm wavelength and λ bn = 505 nm, λ yn = LED for color blind persons that emits light of 590 nm alternately. Inside the well-shaped concave portion of the third bullet-type lens, λ r = 625 nm red LED is housed.
[0077]
Each of the LEDs 261a, 261b, 261c,..., 262a, 262b, 262c,..., 263a, 263b, 263c,. The laminated structure is configured as a unit.
[0078]
That is, the blue color blind LED is λ bn = 505 nm light and λ ba = Light of 445 to 500 nm is alternately turned on with a pulse width of 100 to 200 ms. Yellow color blind LED is λ bn = 590 nm light and λ ba = Light of 560 to 580 nm is alternately turned on with a pulse width of 100 to 200 ms. As described above, if the lighting frequency is higher than 20 Hz, it is not preferable because the color is visually mixed.
[0079]
In order to prevent color mixing due to visual spatial frequency characteristics, it is preferable that the upper half is divided into LEDs having a wavelength such as the police code No. 23 and the lower half is divided into LED lights for color blind persons. It is the same as the carrying of the implementation. In addition, the first LEDs 261a, 261b, 261c,... Are arranged in the first cover lens 221 so that characters such as “advance” and “GO” and a similar pattern can be expressed. Similarly, the second LED 262a, 262b, 262c,... Can be expressed in the second cover lens 222 so that characters such as “caution” or a similar pattern can be expressed. It may be arranged. In this case, if visual spatial frequency characteristics are taken into consideration, a very complicated character should be avoided and a simple pattern should be adopted.
[0080]
On the other hand, since the red display is a single color, it can be distinguished even by a color blind person who is difficult to distinguish between red and yellow.
[0081]
(Seventh embodiment)
As shown in FIGS. 11 and 12, the traffic signal lamp according to the seventh embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) To an auxiliary indicator lamp that uses a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 5 to 8%. Further, a high brightness auxiliary indicator lamp using a red LED that emits light having a higher brightness than that of the red main indicator lamp as a light source is disposed around the red main indicator lamp.
[0082]
The green main indicator lamp includes a first white light source 241 and a first cover lens 221 that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source 241. The yellow main indicator lamp has a second white light source 242 and a second cover lens 222 that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum of the light emitted from the second white light source 242. It is composed of The red main indicator lamp includes a third white light source 243, a third cover lens 223 that transmits light of a third wavelength spectrum that is longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the third white light source 243, and It is composed of The auxiliary indicator lamps are first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... That emit light having a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum disposed in the periphery of the first cover lens 221.・ It is composed of. The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Each have a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Using a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a high wave number side by 5 to 8%. Further, second auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,... That emit light having a fifth wavelength shorter than the third wavelength spectrum are arranged in the periphery of the third cover lens 223. Has been. The second auxiliary light emitters 233a, 233b, 233c,... Constitute a high brightness auxiliary indicator lamp having a higher brightness than the red main indicator lamp. The first cover lens 221, the second cover lens 222, the third cover lens 223, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., And the second auxiliary light emitter 232a, 232b, 232c,... Are fixed to the signal box 21.
[0083]
The cross-sectional structure of the peripheral portion of the first white light source 241 whose cross section is shown in FIG. 12A is basically the same as that of the first embodiment except for the signal box 21 structure of the peripheral portion of the cover lens 221. Further, the cross-sectional structure of the peripheral portion of the second white light source 242 whose cross section is shown in FIG. 12B is the same as the structure described in the first embodiment, and although not shown, the third white light source is omitted. The cross-sectional structure of the periphery of 243 is basically the same as that of the first embodiment except for the signal box 21 structure of the periphery of the cover lens 223.
[0084]
FIG. 13 shows the first wavelength spectrum λ described above. 1 , Second wavelength spectrum λ 2 , The third wavelength spectrum λ 3 , The fourth wavelength λ 4 And the fifth wavelength λ 5 And the relationship between these light intensities. Third wavelength spectrum λ 3 The light intensity of the first wavelength spectrum λ 1 And the second wavelength spectrum λ 2 The light intensity is low. The fourth wavelength λ 4 And the fifth wavelength λ 5 Since the LEDs are used as the fourth and fifth white light sources, the brightness is higher than the brightness of the first, second, and third white light sources.
[0085]
Since it is a traffic signal lamp, the first white light source 241, the second white light source 242, and the third white light source 243 on the back surfaces of the first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 are One of the three is always lit. In synchronization with the lighting, the auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... 232a, 232b, 232c,.
[0086]
The first cover lens 221, the second cover lens 222, and the third cover lens 223 at the center are the colors of the conventional traffic signal lights defined in the police regulations No. 23 and the like. The first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., And the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 233c,. For example, the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,. b = 445 to 490 nm Cobalt blue or other color light is emitted. The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... r Emits bright red light of = 610-630 nm. If the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Emit light of cobalt blue, the presence of traffic signal lights can be confirmed from a distance even when the street lights are orange at night. It's easy to do. The light transmitted through the cover lens 223 is dark red, and the second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Emit light red. That is, the color blind person can visually recognize a light and dark pattern including a ring whose center is dark and whose surrounding is bright, and can determine that this is a red signal. Moreover, the pseudo lighting phenomenon can be prevented by using the LED as the auxiliary light emitter.
[0087]
(Eighth embodiment)
As shown in FIGS. 14 to 17, the traffic signal lamp according to the eighth embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) To an auxiliary indicator lamp that uses a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 5 to 8%. Further, a high brightness auxiliary indicator lamp using a red LED that emits light having a higher brightness than that of the red main indicator lamp as a light source is disposed around the red main indicator lamp.
[0088]
The green main indicator lamp is composed of an assembly of a plurality of first main light emitters 511a, 511b, 511c,... That emit light of the first wavelength spectrum. The yellow main indicator lamp is composed of an aggregate of a plurality of second main light emitters 512a, 512b, 512c,... That emit light having a second wavelength spectrum that is longer than the first wavelength spectrum. ing. The red main indicator lamp is composed of a white light source 243 and a third cover lens 223 that transmits light having a third wavelength spectrum longer than the second wavelength spectrum of light emitted from the white light source 243. Yes. The auxiliary indicator lamps emit a plurality of light beams having a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum arranged at the periphery of the aggregate of the first main light emitters 511a, 511b, 511c,. 1 auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c, and so on. The first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... Each have a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Using a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a high wave number side by 5 to 8%. Further, second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... That emit light having a fifth wavelength different from the third wavelength spectrum are arranged in the periphery of the cover lens 223. The second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... Constitute a high brightness auxiliary indicator lamp that emits light having a higher brightness than the red main indicator lamp.
[0089]
Further, as shown in FIG. 17, the internal structure of the cover lens 223 is the same as that already described in the first embodiment. First main light emitters 511a, 511b, 511c,..., Second main light emitters 512a, 512b, 512c,..., First auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,. The second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... And the cover lens 223 are fixed to the signal box 21.
[0090]
FIG. 15A shows a cross-sectional view along the HH direction in FIG. 14, and FIG. 16A shows a cross-sectional view along the II direction in FIG. However, it is not limited to the structure shown in FIGS. 15A and 16A, and for example, as shown in FIGS. 15B and 16B, the first main light emitters 511a, 511b, 511c, The second main light emitters 512a, 512b, 512c,... And the first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,.
[0091]
The first main light emitters 511a, 511b, 511c,... And the second main light emitters 512a, 512b, 512c,. It is the color of the traffic light as specified. The first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... b = Light with a wavelength of 445 to 500 nm is emitted. The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Around the cover lens 223 have a wavelength λ. r Emits bright red light of = 610-630 nm.
[0092]
More preferably, the first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... Emit light of cobalt blue that can be easily identified by persons with color blindness. Thereby, the color blind person can recognize the presence of the traffic signal light from a distance even when the orange street light continues on the night country road. The second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... Emit brighter red light than that emitted from the cover lens 223. Thereby, the color blind person who distinguished red and yellow by the brightness of a color can recognize red and yellow with the pattern of a brightness difference even if it uses LED. In addition, since the second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... Emit light by themselves without passing through the cover lens, the lighting can be visually recognized even when the sun or the sun strikes.
[0093]
(Ninth embodiment)
As shown in FIGS. 18 to 20, the traffic signal lamp according to the ninth embodiment of the present invention includes three main indicator lights of green, yellow and red set for a color vision normal person, and a green wavelength. Reference wave number (k) corresponding to the peak wavelength (505 nm) of the spectrum 0 = 1980cm -1 ) To an auxiliary indicator lamp that uses a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to the high wave number side by 5 to 8%. Further, a high brightness auxiliary indicator lamp using a red LED that emits light having a higher brightness than that of the red main indicator lamp as a light source is disposed around the red main indicator lamp.
[0094]
The green main indicator lamp is composed of an assembly of a plurality of first main light emitters 511a, 511b, 511c,... That emit light of the first wavelength spectrum. The yellow main indicator lamp is composed of an aggregate of a plurality of second main light emitters 512a, 512b, 512c,... That emit light having a second wavelength spectrum that is longer than the first wavelength spectrum. ing. The red main indicator lamp is composed of an aggregate of a plurality of third main light emitters 513a, 513b, 513c,... That emit light of a third wavelength spectrum having a longer wavelength than the second wavelength spectrum. ing. The auxiliary indicator lamps emit a plurality of light beams having a fourth wavelength different from the first wavelength spectrum arranged at the periphery of the aggregate of the first main light emitters 511a, 511b, 511c,. 1 auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c, and so on. The first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... Each have a green reference wave number (k 0 = 1980cm -1 ) Using a blue LED that emits light having a spectrum with a wave number shifted to a high wave number side by 5 to 8%. Further, a plurality of second auxiliary light emission emitting light having a fifth wavelength different from the third wavelength spectrum is provided at the periphery of the aggregate of the third main light emitters 513a, 513b, 513c,. The bodies 522a, 522b, 522c,... Are arranged. The second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... Constitute a high brightness auxiliary indicator lamp having a higher brightness than the red main indicator lamp.
[0095]
FIG. 19A shows a cross-sectional view along the KK direction in FIG. 18 and FIG. 20A shows a cross-sectional view along the LL direction in FIG. 19 (b) and 20 (b) are cross-sectional views of a traffic signal lamp according to a modification of the ninth embodiment of the present invention, respectively, along the KK direction and the LL direction of FIG. Corresponds to a sectional view. As shown in FIGS. 19B and 20B, the first main light emitters 511a, 511b, 511c,..., The first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,. The second main light emitters 512a, 512b, 512c,... May be arranged on a plane.
[0096]
The first main light emitters 511a, 511b, 511c,... And the second main light emitters 512a, 512b, 512c,... And the third main light emitters 513a, 513b, 513c,.・ ・ Is the λ specified in the Police Coordination Code No. 23, etc. b = 505 nm blue, λ y = 590 nm yellow, λ r = Emits 625 nm red light. The first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... Are cobalt blue light that can be easily identified by color blind persons, for example, the wavelength λ b = Light with a wavelength of 445 to 500 nm is emitted. The second auxiliary light emitters 232a, 232b, 232c,... Around the cover lens 223 have a wavelength λ. r Emits bright red light of = 610-630 nm. If the first auxiliary light emitters 521a, 521b, 521c,... Emit cobalt blue, which is easily identifiable by color-blind people, the color-blind people can be detected even if the night street lights are orange. The presence of traffic lights can be recognized from a distance. The second auxiliary light emitters 522a, 522b, 522c,... Emit red light brighter than the light emitted from the third main light emitters 513a, 513b, 513c,. Thereby, the color blind person who distinguished red and yellow by the brightness of a color can recognize red and yellow with the pattern of a brightness difference even if it uses LED. Moreover, since each light emitter emits light without passing through the cover lens, the lighting can be visually recognized even in the morning sun or sunset.
[0097]
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first to ninth embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
[0098]
In the description of the first to ninth embodiments already described, the invention is based on the LED. However, any LED that emits a color having a specific wavelength that can be discriminated by a color blind person may be used. There is no limitation, and a semiconductor laser may be used. Furthermore, for example, an auxiliary white light source is configured using a combination of optical media made of colored glass using incandescent bulbs instead of LEDs, and light of a specific wavelength that can be used by color blind persons to determine the color of the auxiliary white light source. If it emits light, it can be easily recognized even by a color blind person. Furthermore, it goes without saying that the structure in which a plurality of LED chips are housed in the well-shaped recess described in the second embodiment and the structure having a rear mirror may be used in other embodiments.
[0099]
The reliability of signal lights is important. In order to illuminate with high reliability even when a part of the drive circuit of a large number of LEDs connected in series and parallel fails, a voltage lower than that of the main drive circuit 61 is applied to the main drive circuit 61 as shown in FIG. It is only necessary to prepare a circuit configuration in which preliminary drive circuits 62 for supplying power are connected in parallel. In FIG. 21, the display unit 71 includes a series connection circuit composed of LEDs D11, D12,..., D1n in the first row, and a series connection circuit composed of LEDs D21, D22,. , D3n in a third row, a series connection circuit consisting of LEDs D41, D42, D4n in a fourth row, It is configured with parallel connection. The display unit 71 includes, for example, a first auxiliary indicator lamp including the first LEDs 261a, 261b, 261c,..., And the second LEDs 262a, 262b, 262c,. Corresponding to the second auxiliary indicator lamp or the third auxiliary indicator lamp consisting of the third LEDs 263a, 263b, 263c,.
[0100]
Between the output terminal P1 of the main drive circuit 61 and the common terminal COM, LEDs D11, D12,..., D1n in the first row are connected via a general diode D1 for main drive circuit. Between the output terminal P2 of the main drive circuit 61 and the common terminal COM, LEDs D21, D22,..., D2n in the second row are connected via a general diode D2 for the main drive circuit. Between the output terminal P3 of the main drive circuit 61 and the common terminal COM, LEDs D31, D32,..., D3n in the third row are connected via a general diode D3 for the main drive circuit. Between the output terminal P4 of the main drive circuit 61 and the common terminal COM, LEDs D41, D42,..., D4n in the fourth row are connected via a general diode D4 for the main drive circuit. Between the output terminal P1s of the preliminary drive circuit 62 and the common terminal COM, LEDs D11, D12,..., D1n in the first column are connected via a general diode D1s for the preliminary drive circuit. Between the output terminal P2s of the preliminary drive circuit 62 and the common terminal COM, the LEDs D21, D22,..., D2n in the second row are connected via the general diode D2s for the preliminary drive circuit. Between the output terminal P3s of the preliminary drive circuit 62 and the common terminal COM, LEDs D31, D32,..., D3n in the third row are connected via a general diode D3s for the preliminary drive circuit. Between the output terminal P4s of the preliminary drive circuit 62 and the common terminal COM, LEDs D41, D42,..., D4n in the fourth column are connected via a general diode D4s for the preliminary drive circuit. In the circuit configuration shown in FIG. 21, for example, if the output voltage of the output terminal P3 of the main drive circuit 61 stops for some reason, the output terminal P3s of the auxiliary drive circuit 62 immediately changes from the output terminal P3 of the main drive circuit 61. A low voltage is supplied and the LEDs D31, D32,..., D3n in the third row are lit again. The general diode D3 for the main drive circuit and the general diode D3s for the spare drive circuit serve as a changeover switch. Similarly, when the output voltage of the other output terminals P1, P2, P4,... Of the main drive circuit 61 is stopped for some reason, the output terminals P1s, P2s, P4s,. Since the power supply voltage is supplied from..., Reliability can be ensured.
[0101]
In the above embodiments, the traffic signal lights have been mainly described, but the same applies to other signal lights such as railway signal lights and ship signal lights. Furthermore, the present invention can be applied to stop lamps, winkers, and the like of automobiles where similar color confusion is a problem.
[0102]
The LED chips 41, 42, and 43 shown in FIG. 5 are red (R) LED chips, green (G) LED chips, and blue (B) LED chips, respectively, and currents applied to the LED chips 41, 42, and 43, respectively. As described above, it is possible to synthesize an arbitrary color if it is configured so as to be controlled independently. In other words, if the drive voltages (drive currents) of the three RGB LED chips can be controlled independently of each other, any color can be mixed (color synthesis), so that white light can be obtained ( Furthermore, it is easy to obtain an arbitrary color other than white light by color synthesis in which the emission intensity of each RGB color is controlled, and it is possible to enjoy a change in hue. Therefore, the structure used in the first to ninth embodiments of the present invention can be applied to various general illuminations by obtaining white light by color synthesis.
[0103]
For example, the first cover lens 221 shown in FIG. 4A and the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,... Disposed inside the first cover lens 221 are configured. Such a structure may be used for room lighting. In this case, an LED that outputs white light obtained by color composition of RGB colors may be used inside the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,. A fluorescent lamp used for general indoor lighting may be used inside the first cover lens 221. Alternatively, a structure as shown in FIG. 10 (b) or FIG. 10 (c) is provided inside the milky white acrylic cover of a simple mounting method or a hanging ceiling method indoor lighting, and the first LEDs 261a, 261b, 261c,. ..., it is also possible to use white LEDs made up of RGB color LED chips. Further, a structure including the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,..., 231h shown in FIG. In this case, with the structure shown in FIG. 1, for example, white LEDs made up of RGB color LED chips are placed inside the storage portions of the first auxiliary light emitters 231a, 231b, 231c,. Use it. And these 1st auxiliary | assistant light-emitting bodies 231a, 231b, 231c, ..., 231h can also be used for the light control illumination similar to a bean-ball light control. As the dimming lighting, a microcomputer and a remote controller may be used as used in general indoor lighting.
[0104]
Furthermore, the various structures used in the first to ninth embodiments of the present invention can also be used for lighting in tunnels and underground passages. In this case, it is also possible to employ an LED that outputs yellow light obtained by color composition of RGB colors.
[0105]
As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
[0106]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a signal lamp that is easy for a person with color blindness to see.
[0107]
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a signal lamp having a red indicator lamp that is easy for a color blind person to see even when the morning sun or the west sun shines.
[0108]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a signal light that is easy for a color blind person to find its presence from a distance even when an orange street light continues on a night country road.
[0109]
Furthermore, according to the present invention, even if an LED with high brightness is used as a signal light, it is possible to provide a signal light that allows color-blind persons to easily distinguish each other's color.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a schematic plan view showing a traffic light according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is an AA direction of FIG. 1 (a). FIG.
FIG. 2 is a graph of light wavelength and light emission intensity (lightness) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view of a light emitter used in the traffic signal lamp according to the first embodiment of the present invention.
4 (a) is a schematic plan view showing a traffic light according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is a BB direction of FIG. 4 (a). FIG.
FIG. 5 is a detailed view of a light emitter used in a traffic signal lamp according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a detailed view of the vicinity of the LED of the light emitter used in the traffic signal lamp according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 (a) is a schematic plan view showing a traffic light according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 (b) is a CC direction of FIG. 7 (a). FIG.
FIG. 8 (a) is a schematic plan view showing a traffic signal lamp according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 (b) is a DD direction of FIG. 8 (a). FIG.
FIG. 9 is a schematic bird's-eye view showing a traffic signal lamp according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 (a) is a schematic plan view showing a traffic light according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 10 (b) is an EE direction of FIG. 10 (a). FIG. FIG. 10C is a schematic plan view showing a traffic signal lamp according to a modification of the sixth embodiment of the present invention, and corresponds to a cross-sectional view taken along the direction EE in FIG.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a traffic signal lamp according to a seventh embodiment of the present invention.
12A is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 11A, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
FIG. 13 is a graph of light wavelength and light emission intensity (lightness) according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a traffic light according to an eighth embodiment of the present invention.
15A is a cross-sectional view taken along line H-H in FIG. 14, and FIG. 15B is a cross-sectional view of the traffic light according to the modification of the eighth embodiment of the present invention. It is a figure corresponding to sectional drawing along -H.
16 (a) is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 14, and FIG. 16 (b) is a traffic signal lamp in FIG. 14 according to a modification of the eighth embodiment of the present invention. It is a figure corresponding to sectional drawing along -I.
17 is a cross-sectional view taken along line JJ in FIG.
FIG. 18 is a schematic diagram showing a traffic signal lamp according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 19A is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 18, and FIG. 19B is a cross-sectional view of the traffic signal lamp according to a modification of the ninth embodiment of the present invention. It is a figure corresponding to sectional drawing along -K.
20 (a) is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 18, and FIG. 20 (b) is a traffic signal lamp according to a modification of the ninth embodiment of the present invention. It is a figure corresponding to sectional drawing along -L.
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a circuit for driving a light emitter.
FIG. 22 is a spectral chromaticity locus of color stimulation.
23A is a first color blind confusion color locus, FIG. 23B is a second color blind confusion color locus, and FIG. 23C is a third color blind confusion color locus.
FIG. 24 is a diagram obtained by superimposing FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Resin molded LED
2 Recessed ceiling
3 outer top
4 Lens media
5 recessed side wall
6 storage
11, 31 first pin
12, 32 Second pin
13 LED chip
14, 35 Sealing resin
20, 281a, 281b, 281c, 282a, 282b, 282c, 283a, 283b, 283c, ... Cannonball type lens
21 Signal box
33 Rear view mirror
34 Cannonball type lens
221, 222, 223 Cover lens
231a, 231b, 231c, 231h, 232a, 232b, 232c, 232h, 233a, 233b, 233c, 233h, 521a, 521b, 521c, 522a, 522b, 522c, ...
241, 242, 243 White light source
251 252 253 Reflector
261a, 261b, 261c, 262a, 262b, 262c, 263a, 263b, 263c, ... LED
271 272 273 Multi-lens lens
403, 404 terminals
41 1st layer LED
42 Second layer LED
43 3rd layer LED
411, 421, 431 Sapphire (Al 2 O 3 )substrate
412, 422, 432 n-type semiconductor layers
413, 423, 433 active layer
414, 424, 434 p-type semiconductor layer
415, 425, 435 Anode electrode
416, 426, 436 Cathode electrode
417, 427, 437, 418, 428, 438 TAB lead
44 Support stand
511a, 511b, 511c, 512a, 512b, 512c, 513a, 513b, 513c, ... Main light emitter
61 Main drive circuit
62 Preliminary drive circuit
71 Display
D1, D2, D3, D4 ... General diode for main drive circuit
D1s, D2s, D3s, D4s, ... General diode for pre-drive circuit
D11, D12, ... D1n, D21, ..., D4n, ... LED

Claims (9)

主表示灯と、
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、前記底部から前記外側頂部に向かって前記外周部の内側に設けられ、側壁入斜面として機能する円筒形状の側壁部、該側壁部に接続され、主入斜面として機能する天井部とを有する井戸型の収納部を備える砲弾型のレンズ媒体と、前記収納部に流体を介して収納され、前記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樹脂モールドされたＬＥＤとを有する補助表示灯
とから構成され、前記補助表示灯のレンズ媒体は、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、前記外周部の外径が、前記側壁部で定義される前記収納部の内径の３倍以上、１０倍以下となるレンズ形状であることを特徴とする信号灯。A main indicator,
Outer top, the outer peripheral portion consisting of parallel sides at the bottom and the optical axis, the bottom portion the provided we are outward top inside of the outer peripheral portion from the side wall portion of the cylindrical serving as a sidewall entry slopes, side wall A bullet-type lens medium having a well-shaped storage unit having a ceiling part functioning as a main entrance slope, and being stored in the storage unit via a fluid, and having a wavelength spectrum of the main indicator lamp And an auxiliary indicator lamp having a resin-molded LED that emits light having a wave number higher by 1 to 8% than the wave number corresponding to the peak wavelength, and the lens medium of the auxiliary indicator lamp includes: The lens shape is arranged inside or adjacent to the main indicator lamp, and the outer diameter of the outer peripheral portion is not less than 3 times and not more than 10 times the inner diameter of the storage portion defined by the side wall portion. A signal light characterized by. 主表示灯と、
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、前記底部から前記外側頂部に向かって前記外周部の内側に設けられ、側壁入斜面として機能する円筒形状の側壁部、該側壁部に接続され、主入斜面として機能する天井部とを有する井戸型の収納部を備える砲弾型のレンズ媒体と、前記収納部に流体を介して収納され、前記主表示灯よりも明度の高い光を発光する樹脂モールドされたＬＥＤとを有する補助表示灯
とから構成され、
前記補助表示灯のレンズ媒体は、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、前記外周部の外径が、前記側壁部で定義される前記収納部の内径の３倍以上、１０倍以下となるレンズ形状であることを特徴とする信号灯。A main indicator,
Outer top, the outer peripheral portion consisting of parallel sides at the bottom and the optical axis, the bottom portion the provided we are outward top inside of the outer peripheral portion from the side wall portion of the cylindrical serving as a sidewall entry slopes, side wall A bullet-type lens medium having a well-shaped storage unit connected to the unit and having a ceiling functioning as a main entrance slope, and is stored in the storage unit via a fluid, and is lighter than the main indicator lamp An auxiliary indicator lamp having a resin-molded LED that emits high light,
The lens medium of the auxiliary indicator lamp is disposed inside or adjacent to the main indicator lamp, and the outer diameter of the outer peripheral portion is equal to the inner diameter of the storage portion defined by the side wall portion. A signal lamp having a lens shape that is 3 to 10 times. 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又は２に記載の信号灯。The main indicator light is
A first main indicator lamp comprising a first white light source and a first cover lens that transmits light of the first wavelength spectrum among the light emitted from the first white light source;
A second main indicator lamp comprising a second white light source and a second cover lens that transmits light having a second wavelength spectrum longer than the first wavelength spectrum in the light emitted from the second white light source. When,
A third main indicator lamp comprising a third white light source and a third cover lens that transmits light of a third wavelength spectrum having a longer wavelength than the second wavelength spectrum of the light emitted from the third white light source. The signal lamp according to claim 1 or 2, characterized by comprising: 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３記載の信号灯。  The auxiliary indicator lamp is disposed on the surface or the periphery of the first main indicator lamp, and has a fourth wave number that is 1 to 8% higher than the first reference wave number corresponding to the peak wavelength of the first wavelength spectrum. 4. The signal lamp according to claim 3, comprising a first auxiliary light emitter that emits light having a wavelength. 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３又は４に記載の信号灯。  The auxiliary indicator lamp is disposed on the surface or the periphery of the second main indicator lamp, and has a fourth wave number that is 2 to 5% higher than the second reference wave number corresponding to the peak wavelength of the second wavelength spectrum. The signal lamp according to claim 3 or 4, comprising a second auxiliary light emitter that emits light of a wavelength. 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、側壁入斜面として機能する円筒形状の側壁部、該側壁部に接続され、主入斜面として機能する天井部とを有する井戸型の収納部とからなる砲弾型レンズと、
前記収納部に流体を介して収納された前記樹脂モールドされたＬＥＤ
とを有する発光体の複数個の集合から構成され、前記砲弾型レンズは、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倍以下となるレンズ形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号灯。The main indicator light is
Outer top, a lens medium having an outer peripheral portion comprising a bottom and sides in a direction parallel to the optical axis, the bottom said outward top lens medium inside provided we are from, a cylindrical function as sidewalls input slope A bullet-type lens comprising a side wall, a well-shaped storage unit connected to the side wall and having a ceiling that functions as a main slope ;
The resin molded LED housed in the housing part via a fluid
The bullet lens has a lens shape in which the outer diameter of the outer periphery of the lens medium is not less than 3 times and not more than 10 times the inner diameter of the storage portion. The signal lamp according to claim 1, wherein the signal lamp is provided. 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１，２，４及び５のいずれか１項記載の信号灯。The main indicator light is
A first main indicator that emits light of a first wavelength spectrum;
A second main indicator that emits light of a second wavelength spectrum having a longer wavelength than the first wavelength spectrum;
A third main indicator lamp comprising a white light source and a cover lens that transmits light having a third wavelength spectrum longer than the second wavelength spectrum of the light emitted from the white light source. The signal lamp according to any one of claims 1, 2, 4, and 5. 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樹脂モールドされた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５記載の信号灯。An auxiliary light emitter that uses a resin-molded LED as a light source, which is disposed on the surface or the periphery of the third main indicator lamp and emits light having a peak wavelength substantially equal to the peak wavelength of the third wavelength spectrum. 6. The signal lamp according to claim 5, further comprising: 前記樹脂モールドされたＬＥＤはそれぞれ複数のＬＥＤチップの積層構造を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の信号灯。Signal lamp according to any one of claims 1-8, characterized in that it comprises the resin molded LED multilayer structure of each of the plurality of LED chips.
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