交通信号灯、及びＬＥＤランプ
【課題】十分な明るさの色光を得ることのできる交通信号灯、及び、色付の透光性カバーを備える交通信号灯に装着しても十分な明るさの色光を得ることのできるＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】交通信号灯は、青色の光を強調する青色透光性カバー１４０と、青色透光性カバー１４０に覆われた給電ソケット１２０と、給電ソケット１２０に着脱可能に装着され、装着された給電ソケット１２０を覆う青色透光性カバー１４０の強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える青色ＬＥＤランプ１５０と、を備える。
【解決手段】交通信号灯は、青色の光を強調する青色透光性カバー１４０と、青色透光性カバー１４０に覆われた給電ソケット１２０と、給電ソケット１２０に着脱可能に装着され、装着された給電ソケット１２０を覆う青色透光性カバー１４０の強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える青色ＬＥＤランプ１５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号灯、及びＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、交通信号灯は、赤色、青色、及び黄色の光を強調する透光性カバーを備える。透光性カバーは所定の波長領域の光を吸収することで、吸収されずに透過した波長成分の光を強調するものである。通常、交通信号灯はこの透光性カバーに色再現性の高い白熱電球の白色光を透過させることで、赤、青、黄の色光を得る。
【０００３】
近年、交通信号灯の光源として、白熱電球からＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）への置き換えが進んでいる。特許文献１には、白熱電球用のソケットにＬＥＤランプを装着した交通信号灯が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５３８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、白色ＬＥＤが発する白色光の色再現性（Ｒａ）は６０〜８０である。これに対し、白熱電球から発せられる白色光の色再現性（Ｒａ）は１００である。人の目には識別できないものの、白色ＬＥＤが発する白色光の波長分布と、白熱電球が発する白色光の波長分布は大きく異なる。そのため、交通信号灯の白熱電球を、単純に同じ明るさの白色ＬＥＤに置き換えても、白熱電球の場合と同等の明るさの色光を得ることはできない。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、十分な明るさの色光を得ることのできる交通信号灯、及び、色付の透光性カバーを備える交通信号灯に装着しても十分な明るさの色光を得ることのできるＬＥＤランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る交通信号灯は、
所定の色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
前記ランプ装着部を複数備え、
少なくとも前記ランプ装着部の１つは、赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光であって、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【０００９】
前記ランプ装着部は、赤色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、赤色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１０】
前記ランプ装着部は、青色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、青色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る交通信号灯は、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るＬＥＤランプは、
所定の色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、前記透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする。
【００１３】
前記ＬＥＤランプは
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１４】
前記ＬＥＤランプは
赤色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１５】
前記ＬＥＤランプは
青色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るＬＥＤランプは、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、十分な明るさの色光を得ることのできる交通信号灯、及び色付の透光性カバーを備える交通信号灯に装着しても十分な明るさの色光を得ることのできるＬＥＤランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の要部概略断面図である。
【図３】交通信号灯に装着するＬＥＤランプの正面図である。
【図４】交通信号灯に装着するＬＥＤランプの要部概略縦断面図である。
【図５】ＬＥＤランプが備えるヒートシンクの斜視図である。
【図６】ＬＥＤランプを口金側から見た図である。
【図７】棒状体をフランジ部に接触するようにＬＥＤランプを電源供給用ソケットに装着した様子を示す図である。
【図８】ＬＥＤランプの変形例を説明するための図である。
【図９】ＬＥＤランプの変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る交通信号灯について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
交通信号灯１は、交差点等に設置される車両用の交通信号灯（信号機）である。交通信号灯１は、図１に示すように、青信号発光部１００と、赤信号発光部２００と、黄信号発光部３００と、青矢印発光部４００とから構成される。
【００２１】
青信号発光部１００は、車両が進行可能であることを示す青色の光を発する部分である。ここで、青色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＰＢ（青紫）、Ｂ（青）、ＢＧ（青緑）、Ｇ（緑）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色のことをいう。なお、青色には、交通信号灯の青信号の色を考慮し、緑色、例えば、ＢＧ（青緑）、Ｇ（緑）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色も含まれる。青信号発光部１００は、図２に示すように、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、青色透光性カバー１４０と、青色ＬＥＤランプ１５０とから構成される。
【００２２】
外殻部１１０は、金属や硬質樹脂等の硬質素材の外殻から構成される。外殻部１１０は前面に青色透光性カバー１４０を設置するための大きな円形の開口を備えている。外殻部１１０の内部には給電ソケット１２０が装着された反射鏡１３０が格納される。
【００２３】
給電ソケット１２０は、白熱電球やＬＥＤランプを装着するランプ装着部として機能する。給電ソケット１２０は、白熱電球の口金を螺入可能なねじ山が形成されたねじ式の電力供給用ソケットから構成される。給電ソケット１２０は、反射鏡１３０の中央の円形の穴の径と略同じ径を持つ円柱形のフランジ部１２１と、フランジ部１２１の一方の底面に形成され、フランジ部１２１の径より一回り小さい径を持つ円柱部１２２とを有している。フランジ部１２１の一方の底面には、フランジ部１２１と軸を同じくする円柱部１２２が接続されている。また、フランジ部１２１の他方の底面には白熱電球の口金を螺入可能に構成されたねじ穴が形成されている。このねじ穴には、ＬＥＤランプの口金が螺入されている。給電ソケット１２０は、電線１６０で不図示の交通信号コントローラと接続されている。給電ソケット１２０は交通信号コントローラからの電力の供給を受け、ＬＥＤランプに電力を供給する。
【００２４】
反射鏡１３０は、外殻部１１０の開口と略同じ径をもつ円形の開口部を有し、内面が放物曲面状に構成された椀形の反射鏡である。反射鏡１３０の内面には、可視光を反射する高反射素材、例えばアルミ膜が形成されている。反射鏡１３０の椀の中央（方物曲面の頂点付近）には円形の挿入穴が開けられている。この挿入穴には給電ソケット１２０のフランジ部１２１が挿入されている。また、反射鏡１３０の円形の開口部は、青色透光性カバー１４０によって覆われている。
【００２５】
青色透光性カバー１４０は、例えば、青色の補色である黄色（波長５７０〜６００ｎｍ）や赤色（波長６００〜７５０ｎｍ）の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した青色（波長：４３０〜５７０ｎｍ）の光を強調する性質を持った青色のカラーフィルタ等から構成される。なお、青色の光には緑色（波長５００〜５７０ｎｍ）の光も含まれる。青色透光性カバー１４０は椀形の硬質樹脂から構成され、凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００２６】
青色ＬＥＤランプ１５０は、例えば図３に示すような概観を備えた、青色の光を発するＬＥＤランプである。青色ＬＥＤランプ１５０は、図４に示すように、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、青色ＬＥＤ１５８とから構成される。
【００２７】
架台１５１は、ＬＥＤ基板１５７を設置するための架台である。架台１５１は熱伝導率の高い、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属から構成される。架台１５１は、筒状の収容部１５１ａと、筒状の側面部１５１ｂと、中央に円形状の穴が形成された円板状の設置部１５１ｃとから構成される。架台１５１は、円板状の設置部１５１ｃの外周に側面部１５１ｂの開口端が接続され、また、設置部１５１ｃの穴が形成されている箇所に収容部１５１ａの開口端が接続された一体的な構造である。
【００２８】
収容部１５１ａは、内部に点灯装置１５６が収容される筒状体である。収容部１５１ａは点灯装置１５６が収容部１５１ａと接触しないように絶縁筒１５４によって絶縁されている。
【００２９】
側面部１５１ｂは、電源供給用ソケットにＬＥＤランプを装着する際の持ち手となる部分である。側面部１５１ｂは後述するヒートシンク１５３を取り囲むように配置されている。
【００３０】
設置部１５１ｃには、ＬＥＤ基板１５７およびヒートシンク１５３が設置される。設置部１５１ｃの一方の面にＬＥＤ基板１５７のＬＥＤが実装されていない面が設置され、設置部１５１ｃの他方の面にヒートシンク１５３が設置されている。
【００３１】
カバー１５２は、乳白色の樹脂製の半球状のカバーである。カバー１５２はＬＥＤ基板１５７を覆うように架台１５１に設置されている。カバー１５２は、ＬＥＤが放射した光を透過させるとともに、指向性の高いＬＥＤの光を屈折して拡散させる。
【００３２】
ヒートシンク１５３は、設置部１５１ｃより伝達した熱を外部に放出する、いわゆる放熱体としての機能を有する。ヒートシンク１５３は熱伝導率の高い、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属から構成される。ヒートシンク１５３は、板状の伝熱部１５３ａと、放熱部１５３ｂから構成される。
【００３３】
伝熱部１５３ａは、中央に円形の穴が形成された円形状の金属板であり、図５に示すように、一方の面に複数の棒状体１５３ｃが設置されている。この伝熱部１５３ａは、図４に示すように、他方の面が設置部１５１ｃを挟んでＬＥＤ基板１５７と向かい合うように設置される。また、伝熱部１５３ａは、図６に示すように、中央の穴に収容部１５１ａが挿入されるように設置されている。
【００３４】
放熱部１５３ｂは、複数の金属製の棒状体１５３ｃから構成される。この棒状体１５３ｃは円柱の形状をしており、図５に示すように、設置部１５１ｃを挟んでＬＥＤ基板１５７の反対側に向かって林立するように設置されている。
【００３５】
図４に戻り、絶縁筒１５４は非導電性の樹脂から構成される筒体である。絶縁筒１５４は、点灯装置１５６が周囲の金属（架台１５１および口金１５５）と接触しないように点灯装置１５６を覆っている。また、絶縁筒１５４は、口金１５５および架台１５１を接触しないように接続している。
【００３６】
口金１５５は、給電ソケット１２０に螺入させるための回転式の口金である。口金１５５は外周面に螺旋状の溝が形成されており、対応する溝が形成された給電ソケット１２０に、図７に示すように、螺合して装着される。なお、棒状体１５３ｃの先端はフランジ部１２１に接しており、棒状体１５３ｃの熱がフランジ部１２１に逃げるようになっている。口金１５５は、給電ソケット１２０から供給される交流電圧（例えば１００Ｖ）を、リード線１５９ａを通じて点灯装置１５６に供給する。
【００３７】
図４に戻り、点灯装置１５６は、口金１５５より供給された交流電圧を所定の直流電圧に変換する整流回路等から構成される。点灯装置１５６は絶縁筒１５４の内部に設置されている。点灯装置１５６は変換した直流電圧を、リード線１５９ｂを通じてＬＥＤ基板１５７に供給する。
【００３８】
ＬＥＤ基板１５７は、複数のＬＥＤが実装された基盤である。ＬＥＤ基板１５７にはＬＥＤに直流電圧を送る配線パターンが形成されており、リード線１５９ｂを介して受け取った直流電圧をＬＥＤに印加する。
【００３９】
青色ＬＥＤ１５８は、青色の可視光を発する青色発光ダイオードである。青色ＬＥＤ１５８は、ＬＥＤ基板１５７上に設置されており、ＬＥＤ基板１５７からの給電によって青色の光を放射する。なお、青色ＬＥＤ１５８の発する光は単色光（所定波長領域の光が極めて多く含まれる光、例えば、色純度（色飽和度）が９９％以上の光）であることが望ましい。光の波長としては４３０〜５７０ｎｍの範囲、より望ましくは４９０〜５２０ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４０】
赤信号発光部２００は、車両の進行を禁止する赤色の光を発光する部分である。ここで、赤色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＲＰ（赤紫）、Ｒ（赤）、ＹＲ（黄赤）の色相に分類される色のことをいう。赤信号発光部２００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、赤色透光性カバー２４０と、赤色ＬＥＤランプ２５０とから構成される。なお、赤色透光性カバー２４０と赤色ＬＥＤランプ２５０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、赤色透光性カバー２４０から説明を開始する。
【００４１】
赤色透光性カバー２４０は、例えば、赤色の補色である緑色の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した赤色の光を強調する性質を持った赤色カラーフィルタ等から構成される。赤色透光性カバー２４０は青色透光性カバー１４０と同様に椀形の硬質樹脂から構成される。赤色透光性カバー２４０は凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００４２】
赤色ＬＥＤランプ２５０は、赤色の光を発するＬＥＤランプである。赤色ＬＥＤランプ２５０は、図４に示す青色ＬＥＤランプ１５０と同様に、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、赤色ＬＥＤ２５８とから構成される。なお、赤色ＬＥＤ２５８以外の構成については、青色ＬＥＤランプ１５０と同じ構成であるので説明を省略する。以下、赤色ＬＥＤ２５８から説明を開始する。
【００４３】
赤色ＬＥＤ２５８は、赤色の可視光を発する赤色発光ダイオードである。赤色ＬＥＤ２５８は、ＬＥＤ基板１５７からの給電によって赤色の光を放射する。なお、赤色ＬＥＤ２５８の発する光は単色光であることが望ましい。光の波長としては６００〜７５０ｎｍの範囲、より望ましくは６２０〜６４５ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４４】
黄信号発光部３００は、車両の新たな進行を禁止する黄色の光を発光する部分である。ここで、黄色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＹＲ（黄赤）、Ｙ（黄）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色のことをいう。黄信号発光部３００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、黄色透光性カバー３４０と、黄色ＬＥＤランプ３５０とから構成される。なお、黄色透光性カバー３４０と黄色ＬＥＤランプ３５０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、黄色透光性カバー３４０から説明を開始する。
【００４５】
黄色透光性カバー３４０は、例えば、黄色の補色である青色の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した黄色の光を強調する性質を持った黄色カラーフィルタ等から構成される。黄色透光性カバー３４０は青色透光性カバー１４０と同様に円板状の硬質樹脂から構成される。黄色透光性カバー３４０は凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００４６】
黄色ＬＥＤランプ３５０は、黄色の光を発するＬＥＤランプである。黄色ＬＥＤランプ３５０は、図４に示す青色ＬＥＤランプ１５０と同様に、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、黄色ＬＥＤ３５８とから構成される。なお、黄色ＬＥＤ３５８以外の構成については、青色ＬＥＤランプ１５０と同じ構成であるので説明を省略する。以下、黄色ＬＥＤ３５８から説明を開始する。
【００４７】
黄色ＬＥＤ３５８は、黄色の可視光を発する黄色発光ダイオードである。黄色ＬＥＤ３５８は、ＬＥＤ基板１５７からの給電により黄色の光を放射する。なお、黄色ＬＥＤ３５８の発する光は単色光であることが望ましい。光の波長としては５７０〜６００ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４８】
青矢印発光部４００は、矢印の方向に進行可能であることを示す青色の矢印の光を発光する部分である。青矢印発光部４００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、青矢印透光性カバー４４０と、青色ＬＥＤランプ１５０とから構成される。なお、青矢印透光性カバー４４０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、青矢印透光性カバー４４０から説明を開始する。
【００４９】
青矢印透光性カバー４４０は、青色透光性カバー１４０と同様に、中央に青色の矢印の透光部が形成された円板上の硬質樹脂製から構成される。矢印の透光部以外は光を透過させない非透光性の素材で構成される。また、矢印の透光部は、黄色や赤色の波長領域の光を他の波長領域の光より多く吸収することで、透過した青色の波長領域の光を強調する性質を持った青色カラーフィルタ等から構成される。
【００５０】
次に、このような構成を有する交通信号灯１の発光動作について説明する。
交通信号灯１は、不図示の交通信号コントローラから交流電力が供給されると、交流電力が供給された色の発光部を発光させる。
【００５１】
青信号発光部１００に交流電力が供給された場合、給電ソケット１２０は青色ＬＥＤランプ１５０の口金１５５を介し青色ＬＥＤランプ１５０内部の点灯装置１５６に交流電力を供給する。点灯装置１５６は交流電力を直流電力に変換し、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の青色ＬＥＤ１５８に直流電圧を印加する。青色ＬＥＤ１５８は、電圧が印加されると、外部に青色光を発する。青色ＬＥＤ１５８が発した青色光は、カバー１５２に達する。カバー１５２は、青色ＬＥＤ１５８が放射した光を透過させるとともに、指向性の高いＬＥＤの光を屈折して拡散させる。カバー１５２を透過した光は青色透光性カバー１４０に達する。青色透光性カバー１４０は、黄色や赤色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、青色ＬＥＤ１５８から放射された光には黄色や赤色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、青色ＬＥＤ１５８から放射された光は青色透光性カバー１４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま青信号発光部１００から外部に放出される。
【００５２】
赤信号発光部２００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の赤色ＬＥＤ２５８に電圧が印加される。赤色ＬＥＤ２５８は電圧が印加されると、外部に赤色光を発する。赤色ＬＥＤ２５８が発した赤色光は、カバー１５２を介して赤色透光性カバー２４０に達する。赤色透光性カバー２４０は、緑色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、赤色ＬＥＤ２５８から放射された光には緑色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、赤色ＬＥＤ２５８から放射された光は赤色透光性カバー２４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま赤信号発光部２００から外部に放出される。
【００５３】
黄信号発光部３００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の黄色ＬＥＤ３５８に電圧が印加される。黄色ＬＥＤ３５８は電圧が印加されると、外部に黄色光を発する。黄色ＬＥＤ３５８が発した黄色光は、カバー１５２を介して黄色透光性カバー３４０に達する。黄色透光性カバー３４０は、青色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、黄色ＬＥＤ３５８から放射された光には青色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、黄色ＬＥＤ３５８から放射された光は黄色透光性カバー３４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま黄信号発光部３００から外部に放出される。
【００５４】
青矢印発光部４００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の青色ＬＥＤ１５８に電圧が印加される。青色ＬＥＤ１５８は電圧が印加されると、外部に青色光を発する。青色ＬＥＤ１５８が発した青色光は、カバー１５２を介して青矢印透光性カバー４４０に達する。青矢印透光性カバー４４０の矢印の透光部は、黄色や赤色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、青色ＬＥＤ１５８から放射された光には黄色や赤色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、青色ＬＥＤ１５８から放射された光は青矢印透光性カバー４４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま青矢印発光部４００から外部に放出される。
【００５５】
本実施形態によれば、交通信号灯１の光源として使用されるＬＥＤランプは、透光性カバーが吸収する波長の光をほとんど含んでいない。そのため、ＬＥＤランプから発せられる光は、透光性カバーによってほとんど低減せず、その結果、交通信号灯１は明るい色光を発することができる。
【００５６】
交通信号灯１は明るい色光を発するので、ドライバーは擬似点灯現象（交通信号灯１の正面から入射した朝日や西日が反射鏡１３０に反射され、信号があたかも点灯しているように見える現象）と実際の点灯とを明確に区別できる。その結果、ドライバーの信号の見間違いによる交通事故を低減することができる。
【００５７】
また、透光性カバーで光エネルギーがほとんど吸収されないので、交通信号灯１は高いエネルギー効率を実現できる。
【００５８】
また、ＬＥＤランプは、ＬＥＤが発する熱を放出するヒートシンク１５３を備えているので、ＬＥＤ基板１５７に複数のＬＥＤが実装されても、ＬＥＤから発せられる熱が効率的に放熱される。その結果、熱によるＬＥＤの寿命低下やＬＥＤの破壊が抑制される。
【００５９】
なお、ＬＥＤランプの形状は、図３に示す形状に限られず、種々の形状に変形可能である。例えば、ヒートシンク１５３の形状は、図８に示すように、複数の円弧状の平板１５３ｄで、平面を設置部１５１ｃの半径方向と直角に向け、設置部１５１ｃを取り囲んだ形状であってもよい。また、設置部１５１ｃの形状も平面状に限られず、例えば図９に示すように、中央に向かって高くなった円錐状であってもよい。
【００６０】
なお、黄信号発光部３００や赤信号発光部２００に設置するＬＥＤランプは、黄色や赤色の光を発するＬＥＤランプに限られない。例えば、色温度で２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の例えば黄赤色の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプであってもよい。黄色や赤色の単色光を発するＬＥＤランプを装着した場合と同様に明るい色光を得ることができる。
【００６１】
また、青信号発光部１００や青矢印発光部４００に設置されるＬＥＤランプも、色温度で２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプであってもよい。なお、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を発するＬＥＤは、青色の光を発する青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤの発する光の一部を黄色光に変換する黄色の蛍光体と、を備え、青色の光とその補色である黄色の光とを混色することによって２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を得てもよい。青色の光を強調する透光性カバーを透過しても、青色の波長成分の光を多く含むので、明るい青色の光を得ることができる。
【００６２】
なお、交通信号灯は車両用の交通信号灯に限られない。例えば、図１に示すような、中央に人型の白色または黄色の透光部と、その人型の周囲に位置する赤色または青色の透光部を有する透光性カバーを備えた歩行者用の交通信号灯であってもよい。このとき、歩行者用の交通信号灯の内部には、人型の周囲の透光部と同色の青色や赤色の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプを備えていてもよいし、黄色や２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプを備えていてもよい。その他、交通信号灯は、自転車用、鉄道用、路面電車用の交通信号灯であってもよいし、遮断機用の警告灯であってもよい。また、矢印灯は青矢印発光部４００のような青矢印灯に限られず、電車用の黄色の矢印の光を発する黄矢印灯であってもよい。また、中央に赤い×印の透光部を有する透光性カバーを備えた、電車用の×印灯であってもよい。
【００６３】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 交通信号灯
１００ 青信号発光部
１１０ 外殻部
１２０ 給電ソケット
１２１ フランジ部
１２２ 円柱部
１３０ 反射鏡
１４０ 青色透光性カバー
１５０ 青色ＬＥＤランプ
１５１ 架台
１５１ａ 収容部
１５１ｂ 側面部
１５１ｃ 設置部
１５２ カバー
１５３ ヒートシンク
１５３ａ 伝熱部
１５３ｂ 放熱部
１５３ｃ 棒状体
１５３ｄ 平板
１５４ 絶縁筒
１５５ 口金
１５６ 点灯装置
１５７ ＬＥＤ基板
１５８ 青色ＬＥＤ
１５９ａ，１５９ｂ リード線
１６０ 電線
２００ 赤信号発光部
２４０ 赤色透光性カバー
２５０ 赤色ＬＥＤランプ
２５８ 赤色ＬＥＤ
３００ 黄信号発光部
３４０ 黄色透光性カバー
３５０ 黄色ＬＥＤランプ
３５８ 黄色ＬＥＤ
４００ 青矢印発光部
４４０ 青矢印透光性カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号灯、及びＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、交通信号灯は、赤色、青色、及び黄色の光を強調する透光性カバーを備える。透光性カバーは所定の波長領域の光を吸収することで、吸収されずに透過した波長成分の光を強調するものである。通常、交通信号灯はこの透光性カバーに色再現性の高い白熱電球の白色光を透過させることで、赤、青、黄の色光を得る。
【０００３】
近年、交通信号灯の光源として、白熱電球からＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）への置き換えが進んでいる。特許文献１には、白熱電球用のソケットにＬＥＤランプを装着した交通信号灯が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５３８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、白色ＬＥＤが発する白色光の色再現性（Ｒａ）は６０〜８０である。これに対し、白熱電球から発せられる白色光の色再現性（Ｒａ）は１００である。人の目には識別できないものの、白色ＬＥＤが発する白色光の波長分布と、白熱電球が発する白色光の波長分布は大きく異なる。そのため、交通信号灯の白熱電球を、単純に同じ明るさの白色ＬＥＤに置き換えても、白熱電球の場合と同等の明るさの色光を得ることはできない。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、十分な明るさの色光を得ることのできる交通信号灯、及び、色付の透光性カバーを備える交通信号灯に装着しても十分な明るさの色光を得ることのできるＬＥＤランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る交通信号灯は、
所定の色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
前記ランプ装着部を複数備え、
少なくとも前記ランプ装着部の１つは、赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光であって、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【０００９】
前記ランプ装着部は、赤色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、赤色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１０】
前記ランプ装着部は、青色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、青色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る交通信号灯は、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るＬＥＤランプは、
所定の色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、前記透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする。
【００１３】
前記ＬＥＤランプは
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１４】
前記ＬＥＤランプは
赤色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１５】
前記ＬＥＤランプは
青色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備えていてもよい。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るＬＥＤランプは、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、十分な明るさの色光を得ることのできる交通信号灯、及び色付の透光性カバーを備える交通信号灯に装着しても十分な明るさの色光を得ることのできるＬＥＤランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の要部概略断面図である。
【図３】交通信号灯に装着するＬＥＤランプの正面図である。
【図４】交通信号灯に装着するＬＥＤランプの要部概略縦断面図である。
【図５】ＬＥＤランプが備えるヒートシンクの斜視図である。
【図６】ＬＥＤランプを口金側から見た図である。
【図７】棒状体をフランジ部に接触するようにＬＥＤランプを電源供給用ソケットに装着した様子を示す図である。
【図８】ＬＥＤランプの変形例を説明するための図である。
【図９】ＬＥＤランプの変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る交通信号灯について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
交通信号灯１は、交差点等に設置される車両用の交通信号灯（信号機）である。交通信号灯１は、図１に示すように、青信号発光部１００と、赤信号発光部２００と、黄信号発光部３００と、青矢印発光部４００とから構成される。
【００２１】
青信号発光部１００は、車両が進行可能であることを示す青色の光を発する部分である。ここで、青色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＰＢ（青紫）、Ｂ（青）、ＢＧ（青緑）、Ｇ（緑）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色のことをいう。なお、青色には、交通信号灯の青信号の色を考慮し、緑色、例えば、ＢＧ（青緑）、Ｇ（緑）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色も含まれる。青信号発光部１００は、図２に示すように、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、青色透光性カバー１４０と、青色ＬＥＤランプ１５０とから構成される。
【００２２】
外殻部１１０は、金属や硬質樹脂等の硬質素材の外殻から構成される。外殻部１１０は前面に青色透光性カバー１４０を設置するための大きな円形の開口を備えている。外殻部１１０の内部には給電ソケット１２０が装着された反射鏡１３０が格納される。
【００２３】
給電ソケット１２０は、白熱電球やＬＥＤランプを装着するランプ装着部として機能する。給電ソケット１２０は、白熱電球の口金を螺入可能なねじ山が形成されたねじ式の電力供給用ソケットから構成される。給電ソケット１２０は、反射鏡１３０の中央の円形の穴の径と略同じ径を持つ円柱形のフランジ部１２１と、フランジ部１２１の一方の底面に形成され、フランジ部１２１の径より一回り小さい径を持つ円柱部１２２とを有している。フランジ部１２１の一方の底面には、フランジ部１２１と軸を同じくする円柱部１２２が接続されている。また、フランジ部１２１の他方の底面には白熱電球の口金を螺入可能に構成されたねじ穴が形成されている。このねじ穴には、ＬＥＤランプの口金が螺入されている。給電ソケット１２０は、電線１６０で不図示の交通信号コントローラと接続されている。給電ソケット１２０は交通信号コントローラからの電力の供給を受け、ＬＥＤランプに電力を供給する。
【００２４】
反射鏡１３０は、外殻部１１０の開口と略同じ径をもつ円形の開口部を有し、内面が放物曲面状に構成された椀形の反射鏡である。反射鏡１３０の内面には、可視光を反射する高反射素材、例えばアルミ膜が形成されている。反射鏡１３０の椀の中央（方物曲面の頂点付近）には円形の挿入穴が開けられている。この挿入穴には給電ソケット１２０のフランジ部１２１が挿入されている。また、反射鏡１３０の円形の開口部は、青色透光性カバー１４０によって覆われている。
【００２５】
青色透光性カバー１４０は、例えば、青色の補色である黄色（波長５７０〜６００ｎｍ）や赤色（波長６００〜７５０ｎｍ）の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した青色（波長：４３０〜５７０ｎｍ）の光を強調する性質を持った青色のカラーフィルタ等から構成される。なお、青色の光には緑色（波長５００〜５７０ｎｍ）の光も含まれる。青色透光性カバー１４０は椀形の硬質樹脂から構成され、凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００２６】
青色ＬＥＤランプ１５０は、例えば図３に示すような概観を備えた、青色の光を発するＬＥＤランプである。青色ＬＥＤランプ１５０は、図４に示すように、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、青色ＬＥＤ１５８とから構成される。
【００２７】
架台１５１は、ＬＥＤ基板１５７を設置するための架台である。架台１５１は熱伝導率の高い、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属から構成される。架台１５１は、筒状の収容部１５１ａと、筒状の側面部１５１ｂと、中央に円形状の穴が形成された円板状の設置部１５１ｃとから構成される。架台１５１は、円板状の設置部１５１ｃの外周に側面部１５１ｂの開口端が接続され、また、設置部１５１ｃの穴が形成されている箇所に収容部１５１ａの開口端が接続された一体的な構造である。
【００２８】
収容部１５１ａは、内部に点灯装置１５６が収容される筒状体である。収容部１５１ａは点灯装置１５６が収容部１５１ａと接触しないように絶縁筒１５４によって絶縁されている。
【００２９】
側面部１５１ｂは、電源供給用ソケットにＬＥＤランプを装着する際の持ち手となる部分である。側面部１５１ｂは後述するヒートシンク１５３を取り囲むように配置されている。
【００３０】
設置部１５１ｃには、ＬＥＤ基板１５７およびヒートシンク１５３が設置される。設置部１５１ｃの一方の面にＬＥＤ基板１５７のＬＥＤが実装されていない面が設置され、設置部１５１ｃの他方の面にヒートシンク１５３が設置されている。
【００３１】
カバー１５２は、乳白色の樹脂製の半球状のカバーである。カバー１５２はＬＥＤ基板１５７を覆うように架台１５１に設置されている。カバー１５２は、ＬＥＤが放射した光を透過させるとともに、指向性の高いＬＥＤの光を屈折して拡散させる。
【００３２】
ヒートシンク１５３は、設置部１５１ｃより伝達した熱を外部に放出する、いわゆる放熱体としての機能を有する。ヒートシンク１５３は熱伝導率の高い、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属から構成される。ヒートシンク１５３は、板状の伝熱部１５３ａと、放熱部１５３ｂから構成される。
【００３３】
伝熱部１５３ａは、中央に円形の穴が形成された円形状の金属板であり、図５に示すように、一方の面に複数の棒状体１５３ｃが設置されている。この伝熱部１５３ａは、図４に示すように、他方の面が設置部１５１ｃを挟んでＬＥＤ基板１５７と向かい合うように設置される。また、伝熱部１５３ａは、図６に示すように、中央の穴に収容部１５１ａが挿入されるように設置されている。
【００３４】
放熱部１５３ｂは、複数の金属製の棒状体１５３ｃから構成される。この棒状体１５３ｃは円柱の形状をしており、図５に示すように、設置部１５１ｃを挟んでＬＥＤ基板１５７の反対側に向かって林立するように設置されている。
【００３５】
図４に戻り、絶縁筒１５４は非導電性の樹脂から構成される筒体である。絶縁筒１５４は、点灯装置１５６が周囲の金属（架台１５１および口金１５５）と接触しないように点灯装置１５６を覆っている。また、絶縁筒１５４は、口金１５５および架台１５１を接触しないように接続している。
【００３６】
口金１５５は、給電ソケット１２０に螺入させるための回転式の口金である。口金１５５は外周面に螺旋状の溝が形成されており、対応する溝が形成された給電ソケット１２０に、図７に示すように、螺合して装着される。なお、棒状体１５３ｃの先端はフランジ部１２１に接しており、棒状体１５３ｃの熱がフランジ部１２１に逃げるようになっている。口金１５５は、給電ソケット１２０から供給される交流電圧（例えば１００Ｖ）を、リード線１５９ａを通じて点灯装置１５６に供給する。
【００３７】
図４に戻り、点灯装置１５６は、口金１５５より供給された交流電圧を所定の直流電圧に変換する整流回路等から構成される。点灯装置１５６は絶縁筒１５４の内部に設置されている。点灯装置１５６は変換した直流電圧を、リード線１５９ｂを通じてＬＥＤ基板１５７に供給する。
【００３８】
ＬＥＤ基板１５７は、複数のＬＥＤが実装された基盤である。ＬＥＤ基板１５７にはＬＥＤに直流電圧を送る配線パターンが形成されており、リード線１５９ｂを介して受け取った直流電圧をＬＥＤに印加する。
【００３９】
青色ＬＥＤ１５８は、青色の可視光を発する青色発光ダイオードである。青色ＬＥＤ１５８は、ＬＥＤ基板１５７上に設置されており、ＬＥＤ基板１５７からの給電によって青色の光を放射する。なお、青色ＬＥＤ１５８の発する光は単色光（所定波長領域の光が極めて多く含まれる光、例えば、色純度（色飽和度）が９９％以上の光）であることが望ましい。光の波長としては４３０〜５７０ｎｍの範囲、より望ましくは４９０〜５２０ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４０】
赤信号発光部２００は、車両の進行を禁止する赤色の光を発光する部分である。ここで、赤色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＲＰ（赤紫）、Ｒ（赤）、ＹＲ（黄赤）の色相に分類される色のことをいう。赤信号発光部２００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、赤色透光性カバー２４０と、赤色ＬＥＤランプ２５０とから構成される。なお、赤色透光性カバー２４０と赤色ＬＥＤランプ２５０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、赤色透光性カバー２４０から説明を開始する。
【００４１】
赤色透光性カバー２４０は、例えば、赤色の補色である緑色の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した赤色の光を強調する性質を持った赤色カラーフィルタ等から構成される。赤色透光性カバー２４０は青色透光性カバー１４０と同様に椀形の硬質樹脂から構成される。赤色透光性カバー２４０は凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００４２】
赤色ＬＥＤランプ２５０は、赤色の光を発するＬＥＤランプである。赤色ＬＥＤランプ２５０は、図４に示す青色ＬＥＤランプ１５０と同様に、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、赤色ＬＥＤ２５８とから構成される。なお、赤色ＬＥＤ２５８以外の構成については、青色ＬＥＤランプ１５０と同じ構成であるので説明を省略する。以下、赤色ＬＥＤ２５８から説明を開始する。
【００４３】
赤色ＬＥＤ２５８は、赤色の可視光を発する赤色発光ダイオードである。赤色ＬＥＤ２５８は、ＬＥＤ基板１５７からの給電によって赤色の光を放射する。なお、赤色ＬＥＤ２５８の発する光は単色光であることが望ましい。光の波長としては６００〜７５０ｎｍの範囲、より望ましくは６２０〜６４５ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４４】
黄信号発光部３００は、車両の新たな進行を禁止する黄色の光を発光する部分である。ここで、黄色とは、例えば、マンセル表色系（JISZ8721）でＹＲ（黄赤）、Ｙ（黄）、ＧＹ（黄緑）の色相に分類される色のことをいう。黄信号発光部３００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、黄色透光性カバー３４０と、黄色ＬＥＤランプ３５０とから構成される。なお、黄色透光性カバー３４０と黄色ＬＥＤランプ３５０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、黄色透光性カバー３４０から説明を開始する。
【００４５】
黄色透光性カバー３４０は、例えば、黄色の補色である青色の光を他の波長領域の光より多く遮断（吸収）することで、透過した黄色の光を強調する性質を持った黄色カラーフィルタ等から構成される。黄色透光性カバー３４０は青色透光性カバー１４０と同様に円板状の硬質樹脂から構成される。黄色透光性カバー３４０は凹面を反射鏡１３０側に向けて反射鏡１３０の開口部を覆うとともに、外殻部１１０の円形の開口に凸面を外側に向けて設置されている。
【００４６】
黄色ＬＥＤランプ３５０は、黄色の光を発するＬＥＤランプである。黄色ＬＥＤランプ３５０は、図４に示す青色ＬＥＤランプ１５０と同様に、架台１５１と、カバー１５２と、ヒートシンク１５３と、絶縁筒１５４と、口金１５５と、点灯装置１５６と、ＬＥＤ基板１５７と、黄色ＬＥＤ３５８とから構成される。なお、黄色ＬＥＤ３５８以外の構成については、青色ＬＥＤランプ１５０と同じ構成であるので説明を省略する。以下、黄色ＬＥＤ３５８から説明を開始する。
【００４７】
黄色ＬＥＤ３５８は、黄色の可視光を発する黄色発光ダイオードである。黄色ＬＥＤ３５８は、ＬＥＤ基板１５７からの給電により黄色の光を放射する。なお、黄色ＬＥＤ３５８の発する光は単色光であることが望ましい。光の波長としては５７０〜６００ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４８】
青矢印発光部４００は、矢印の方向に進行可能であることを示す青色の矢印の光を発光する部分である。青矢印発光部４００は、図２に示す青信号発光部１００と同様に、外殻部１１０と、給電ソケット１２０と、反射鏡１３０と、青矢印透光性カバー４４０と、青色ＬＥＤランプ１５０とから構成される。なお、青矢印透光性カバー４４０以外の構成については、青信号発光部１００と同じ構成であるので説明を省略する。以下、青矢印透光性カバー４４０から説明を開始する。
【００４９】
青矢印透光性カバー４４０は、青色透光性カバー１４０と同様に、中央に青色の矢印の透光部が形成された円板上の硬質樹脂製から構成される。矢印の透光部以外は光を透過させない非透光性の素材で構成される。また、矢印の透光部は、黄色や赤色の波長領域の光を他の波長領域の光より多く吸収することで、透過した青色の波長領域の光を強調する性質を持った青色カラーフィルタ等から構成される。
【００５０】
次に、このような構成を有する交通信号灯１の発光動作について説明する。
交通信号灯１は、不図示の交通信号コントローラから交流電力が供給されると、交流電力が供給された色の発光部を発光させる。
【００５１】
青信号発光部１００に交流電力が供給された場合、給電ソケット１２０は青色ＬＥＤランプ１５０の口金１５５を介し青色ＬＥＤランプ１５０内部の点灯装置１５６に交流電力を供給する。点灯装置１５６は交流電力を直流電力に変換し、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の青色ＬＥＤ１５８に直流電圧を印加する。青色ＬＥＤ１５８は、電圧が印加されると、外部に青色光を発する。青色ＬＥＤ１５８が発した青色光は、カバー１５２に達する。カバー１５２は、青色ＬＥＤ１５８が放射した光を透過させるとともに、指向性の高いＬＥＤの光を屈折して拡散させる。カバー１５２を透過した光は青色透光性カバー１４０に達する。青色透光性カバー１４０は、黄色や赤色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、青色ＬＥＤ１５８から放射された光には黄色や赤色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、青色ＬＥＤ１５８から放射された光は青色透光性カバー１４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま青信号発光部１００から外部に放出される。
【００５２】
赤信号発光部２００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の赤色ＬＥＤ２５８に電圧が印加される。赤色ＬＥＤ２５８は電圧が印加されると、外部に赤色光を発する。赤色ＬＥＤ２５８が発した赤色光は、カバー１５２を介して赤色透光性カバー２４０に達する。赤色透光性カバー２４０は、緑色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、赤色ＬＥＤ２５８から放射された光には緑色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、赤色ＬＥＤ２５８から放射された光は赤色透光性カバー２４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま赤信号発光部２００から外部に放出される。
【００５３】
黄信号発光部３００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の黄色ＬＥＤ３５８に電圧が印加される。黄色ＬＥＤ３５８は電圧が印加されると、外部に黄色光を発する。黄色ＬＥＤ３５８が発した黄色光は、カバー１５２を介して黄色透光性カバー３４０に達する。黄色透光性カバー３４０は、青色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、黄色ＬＥＤ３５８から放射された光には青色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、黄色ＬＥＤ３５８から放射された光は黄色透光性カバー３４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま黄信号発光部３００から外部に放出される。
【００５４】
青矢印発光部４００に交流電力が供給された場合も青信号発光部１００の場合と同様に、給電ソケット１２０、口金１５５、点灯装置１５６、ＬＥＤ基板１５７を介して基板上の青色ＬＥＤ１５８に電圧が印加される。青色ＬＥＤ１５８は電圧が印加されると、外部に青色光を発する。青色ＬＥＤ１５８が発した青色光は、カバー１５２を介して青矢印透光性カバー４４０に達する。青矢印透光性カバー４４０の矢印の透光部は、黄色や赤色の波長領域の光を吸収するよう構成されており、かつ、青色ＬＥＤ１５８から放射された光には黄色や赤色の波長領域の光がほとんど含まれていない。そのため、青色ＬＥＤ１５８から放射された光は青矢印透光性カバー４４０によってほとんど吸収されることなく、そのままの明るさを保ったまま青矢印発光部４００から外部に放出される。
【００５５】
本実施形態によれば、交通信号灯１の光源として使用されるＬＥＤランプは、透光性カバーが吸収する波長の光をほとんど含んでいない。そのため、ＬＥＤランプから発せられる光は、透光性カバーによってほとんど低減せず、その結果、交通信号灯１は明るい色光を発することができる。
【００５６】
交通信号灯１は明るい色光を発するので、ドライバーは擬似点灯現象（交通信号灯１の正面から入射した朝日や西日が反射鏡１３０に反射され、信号があたかも点灯しているように見える現象）と実際の点灯とを明確に区別できる。その結果、ドライバーの信号の見間違いによる交通事故を低減することができる。
【００５７】
また、透光性カバーで光エネルギーがほとんど吸収されないので、交通信号灯１は高いエネルギー効率を実現できる。
【００５８】
また、ＬＥＤランプは、ＬＥＤが発する熱を放出するヒートシンク１５３を備えているので、ＬＥＤ基板１５７に複数のＬＥＤが実装されても、ＬＥＤから発せられる熱が効率的に放熱される。その結果、熱によるＬＥＤの寿命低下やＬＥＤの破壊が抑制される。
【００５９】
なお、ＬＥＤランプの形状は、図３に示す形状に限られず、種々の形状に変形可能である。例えば、ヒートシンク１５３の形状は、図８に示すように、複数の円弧状の平板１５３ｄで、平面を設置部１５１ｃの半径方向と直角に向け、設置部１５１ｃを取り囲んだ形状であってもよい。また、設置部１５１ｃの形状も平面状に限られず、例えば図９に示すように、中央に向かって高くなった円錐状であってもよい。
【００６０】
なお、黄信号発光部３００や赤信号発光部２００に設置するＬＥＤランプは、黄色や赤色の光を発するＬＥＤランプに限られない。例えば、色温度で２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の例えば黄赤色の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプであってもよい。黄色や赤色の単色光を発するＬＥＤランプを装着した場合と同様に明るい色光を得ることができる。
【００６１】
また、青信号発光部１００や青矢印発光部４００に設置されるＬＥＤランプも、色温度で２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプであってもよい。なお、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を発するＬＥＤは、青色の光を発する青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤの発する光の一部を黄色光に変換する黄色の蛍光体と、を備え、青色の光とその補色である黄色の光とを混色することによって２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の光を得てもよい。青色の光を強調する透光性カバーを透過しても、青色の波長成分の光を多く含むので、明るい青色の光を得ることができる。
【００６２】
なお、交通信号灯は車両用の交通信号灯に限られない。例えば、図１に示すような、中央に人型の白色または黄色の透光部と、その人型の周囲に位置する赤色または青色の透光部を有する透光性カバーを備えた歩行者用の交通信号灯であってもよい。このとき、歩行者用の交通信号灯の内部には、人型の周囲の透光部と同色の青色や赤色の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプを備えていてもよいし、黄色や２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えたＬＥＤランプを備えていてもよい。その他、交通信号灯は、自転車用、鉄道用、路面電車用の交通信号灯であってもよいし、遮断機用の警告灯であってもよい。また、矢印灯は青矢印発光部４００のような青矢印灯に限られず、電車用の黄色の矢印の光を発する黄矢印灯であってもよい。また、中央に赤い×印の透光部を有する透光性カバーを備えた、電車用の×印灯であってもよい。
【００６３】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 交通信号灯
１００ 青信号発光部
１１０ 外殻部
１２０ 給電ソケット
１２１ フランジ部
１２２ 円柱部
１３０ 反射鏡
１４０ 青色透光性カバー
１５０ 青色ＬＥＤランプ
１５１ 架台
１５１ａ 収容部
１５１ｂ 側面部
１５１ｃ 設置部
１５２ カバー
１５３ ヒートシンク
１５３ａ 伝熱部
１５３ｂ 放熱部
１５３ｃ 棒状体
１５３ｄ 平板
１５４ 絶縁筒
１５５ 口金
１５６ 点灯装置
１５７ ＬＥＤ基板
１５８ 青色ＬＥＤ
１５９ａ，１５９ｂ リード線
１６０ 電線
２００ 赤信号発光部
２４０ 赤色透光性カバー
２５０ 赤色ＬＥＤランプ
２５８ 赤色ＬＥＤ
３００ 黄信号発光部
３４０ 黄色透光性カバー
３５０ 黄色ＬＥＤランプ
３５８ 黄色ＬＥＤ
４００ 青矢印発光部
４４０ 青矢印透光性カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする交通信号灯。
【請求項２】
前記ランプ装着部を複数備え、
少なくとも前記ランプ装着部の１つは、赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光であって、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の交通信号灯。
【請求項３】
前記ランプ装着部は、赤色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、赤色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の交通信号灯。
【請求項４】
前記ランプ装着部は、青色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、青色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交通信号灯。
【請求項５】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする交通信号灯。
【請求項６】
所定の色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、前記透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする交通信号灯用のＬＥＤランプ。
【請求項７】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
赤色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
青色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項１０】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする交通信号灯用のＬＥＤランプ。
【請求項１】
所定の色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする交通信号灯。
【請求項２】
前記ランプ装着部を複数備え、
少なくとも前記ランプ装着部の１つは、赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、装着されたランプ装着部を覆う透光性カバーの強調する色と同色の光であって、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の交通信号灯。
【請求項３】
前記ランプ装着部は、赤色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、赤色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の交通信号灯。
【請求項４】
前記ランプ装着部は、青色の光を強調する透光性カバーに覆われており、
前記ＬＥＤランプは、青色の透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交通信号灯。
【請求項５】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと、
前記透光性カバーに覆われたランプ装着部と、
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備えるＬＥＤランプと、を備える、
ことを特徴とする交通信号灯。
【請求項６】
所定の色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、前記透光性カバーの強調する色と同色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする交通信号灯用のＬＥＤランプ。
【請求項７】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、赤色、青色、又は黄色の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
赤色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が６２０ｎｍから６４５ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
青色の光を強調する透光性カバーに覆われた前記ランプ装着部に装着され、波長が４９０ｎｍから５２０ｎｍの範囲の単色光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項１０】
赤色、青色、又は黄色の光を強調する透光性カバーと前記透光性カバーに覆われたランプ装着部とを備える交通信号灯に着脱可能に装着され、２７００ケルビンから４５００ケルビンの間の色温度の光を発するＬＥＤを備える、
ことを特徴とする交通信号灯用のＬＥＤランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０５４２６（Ｐ２０１３−１０５４２６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０６６７（Ｐ２０１１−２５０６６７）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（５９６０６０１０３）エクセル株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（５９６０６０１０３）エクセル株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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