信号灯
【課題】 色覚異常者が認識しやすい信号灯を提供する。
【解決手段】 二次元的に配置された複数のＬＥＤ１と、この複数のＬＥＤ１のそれぞれを収納する井戸型の収納部６を有し、この収納部６に収納されたＬＥＤ１からの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体４と、複数のレンズ媒体４を二次元的に固定する固定手段とを備え、レンズ媒体４は、外側頂部に連続する外周部を有し、収納部６は、レンズ媒体４の底部から外側頂部に向かってレンズ媒体４の内部に設けられ、円筒形状の側壁部５、この側壁部５に接続された天井部２とを有し、レンズ媒体４の外周部の外径２ｒeが、収納部６の内径２ｒiの３倍以上、１０倍以下である。
【解決手段】 二次元的に配置された複数のＬＥＤ１と、この複数のＬＥＤ１のそれぞれを収納する井戸型の収納部６を有し、この収納部６に収納されたＬＥＤ１からの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体４と、複数のレンズ媒体４を二次元的に固定する固定手段とを備え、レンズ媒体４は、外側頂部に連続する外周部を有し、収納部６は、レンズ媒体４の底部から外側頂部に向かってレンズ媒体４の内部に設けられ、円筒形状の側壁部５、この側壁部５に接続された天井部２とを有し、レンズ媒体４の外周部の外径２ｒeが、収納部６の内径２ｒiの３倍以上、１０倍以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、（イ）二次元的に配置された複数のＬＥＤと、（ロ）この複数のＬＥＤのそれぞれを収納する井戸型の収納部を有し、この収納部に収納されたＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体と、（ハ）複数のレンズ媒体を二次元的に固定する固定手段とを備え、レンズ媒体は、外側頂部に連続する外周部を有し、収納部は、レンズ媒体の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、円筒形状の側壁部、この側壁部に接続された天井部とを有し、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倍以下である信号灯であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第２の態様は、（イ）二次元的に配置された複数の第１のＬＥＤと、（ロ）この第１のＬＥＤとは異なる波長の光を発光し、二次元的に配置された複数の第２のＬＥＤと、（ハ）複数の第１のＬＥＤのそれぞれを収納する第１の井戸型の収納部を有し、この第１の収納部に収納された第１のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第１の砲弾型のレンズ媒体と、（ニ）複数の第２のＬＥＤのそれぞれを収納する第２の井戸型の収納部を有し、この第２の収納部に収納された第２のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第２の砲弾型のレンズ媒体と、（ホ）第１及び第２の砲弾型のレンズ媒体をそれぞれ二次元的に固定する固定手段とを備え、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体は、それぞれ外側頂部に連続する外周部を有し、第１及び２の収納部は、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体底部から外側頂部に向かって第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の内部にそれぞれ設けられ、円筒形状の側壁部、この側壁部に接続された天井部とを有し、第１及び２のレンズ媒体の外周部の外径がそれぞれ、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の収納部の内径の３倍以上、１０倍以下である信号灯であることを要旨とする。
【００１１】
第１及び第２の態様において、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ように構成しても良い。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ように構成しても良い。「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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の第１及び第２の態様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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明の第１及び第２の態様において、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ように構成しても良い。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及び第２の態様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。
【００２２】
特に赤色の主表示灯に本発明の上記のような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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
（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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【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。
【００９７】
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。
【００９８】
（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【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】
【０１１２】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、（イ）二次元的に配置された複数のＬＥＤと、（ロ）この複数のＬＥＤのそれぞれを収納する井戸型の収納部を有し、この収納部に収納されたＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体と、（ハ）複数のレンズ媒体を二次元的に固定する固定手段とを備え、レンズ媒体は、外側頂部に連続する外周部を有し、収納部は、レンズ媒体の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、円筒形状の側壁部、この側壁部に接続された天井部とを有し、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倍以下である信号灯であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第２の態様は、（イ）二次元的に配置された複数の第１のＬＥＤと、（ロ）この第１のＬＥＤとは異なる波長の光を発光し、二次元的に配置された複数の第２のＬＥＤと、（ハ）複数の第１のＬＥＤのそれぞれを収納する第１の井戸型の収納部を有し、この第１の収納部に収納された第１のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第１の砲弾型のレンズ媒体と、（ニ）複数の第２のＬＥＤのそれぞれを収納する第２の井戸型の収納部を有し、この第２の収納部に収納された第２のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第２の砲弾型のレンズ媒体と、（ホ）第１及び第２の砲弾型のレンズ媒体をそれぞれ二次元的に固定する固定手段とを備え、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体は、それぞれ外側頂部に連続する外周部を有し、第１及び２の収納部は、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体底部から外側頂部に向かって第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の内部にそれぞれ設けられ、円筒形状の側壁部、この側壁部に接続された天井部とを有し、第１及び２のレンズ媒体の外周部の外径がそれぞれ、第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の収納部の内径の３倍以上、１０倍以下である信号灯であることを要旨とする。
【００１１】
第１及び第２の態様において、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ように構成しても良い。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ように構成しても良い。「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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の第１及び第２の態様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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明の第１及び第２の態様において、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ように構成しても良い。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及び第２の態様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。
【００２２】
特に赤色の主表示灯に本発明の上記のような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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
（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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【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。
【００９７】
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。
【００９８】
（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【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】
【０１１２】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元的に配置された複数のＬＥＤと、
該複数のＬＥＤのそれぞれを収納する井戸型の収納部を有し、該収納部に収納された前記ＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体と、
前記複数のレンズ媒体を二次元的に固定する固定手段
とを備え、前記レンズ媒体は、前記外側頂部に連続する外周部を有し、前記収納部は、前記レンズ媒体の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、円筒形状の側壁部、該側壁部に接続された天井部とを有し、前記レンズ媒体の外周部の外径が、前記収納部の内径の３倍以上、１０倍以下であることを特徴とする信号灯。
【請求項２】
二次元的に配置された複数の第１のＬＥＤと、
該第１のＬＥＤとは異なる波長の光を発光し、二次元的に配置された複数の第２のＬＥＤと、
前記複数の第１のＬＥＤのそれぞれを収納する第１の井戸型の収納部を有し、該第１の収納部に収納された前記第１のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第１の砲弾型のレンズ媒体と、
前記複数の第２のＬＥＤのそれぞれを収納する第２の井戸型の収納部を有し、該第２の収納部に収納された前記第２のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第２の砲弾型のレンズ媒体と、
前記第１及び第２の砲弾型のレンズ媒体をそれぞれ二次元的に固定する固定手段
とを備え、前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体は、それぞれ前記外側頂部に連続する外周部を有し、前記第１及び２の収納部は、前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体底部から前記外側頂部に向かって前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の内部にそれぞれ設けられ、円筒形状の側壁部、該側壁部に接続された天井部とを有し、前記第１及び２のレンズ媒体の外周部の外径がそれぞれ、前記前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の収納部の内径の３倍以上、１０倍以下であることを特徴とする信号灯。
【請求項１】
二次元的に配置された複数のＬＥＤと、
該複数のＬＥＤのそれぞれを収納する井戸型の収納部を有し、該収納部に収納された前記ＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の砲弾型のレンズ媒体と、
前記複数のレンズ媒体を二次元的に固定する固定手段
とを備え、前記レンズ媒体は、前記外側頂部に連続する外周部を有し、前記収納部は、前記レンズ媒体の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、円筒形状の側壁部、該側壁部に接続された天井部とを有し、前記レンズ媒体の外周部の外径が、前記収納部の内径の３倍以上、１０倍以下であることを特徴とする信号灯。
【請求項２】
二次元的に配置された複数の第１のＬＥＤと、
該第１のＬＥＤとは異なる波長の光を発光し、二次元的に配置された複数の第２のＬＥＤと、
前記複数の第１のＬＥＤのそれぞれを収納する第１の井戸型の収納部を有し、該第１の収納部に収納された前記第１のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第１の砲弾型のレンズ媒体と、
前記複数の第２のＬＥＤのそれぞれを収納する第２の井戸型の収納部を有し、該第２の収納部に収納された前記第２のＬＥＤからの出力光を外側頂部からそれぞれ出射する複数の第２の砲弾型のレンズ媒体と、
前記第１及び第２の砲弾型のレンズ媒体をそれぞれ二次元的に固定する固定手段
とを備え、前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体は、それぞれ前記外側頂部に連続する外周部を有し、前記第１及び２の収納部は、前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体底部から前記外側頂部に向かって前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の内部にそれぞれ設けられ、円筒形状の側壁部、該側壁部に接続された天井部とを有し、前記第１及び２のレンズ媒体の外周部の外径がそれぞれ、前記前記第１及び２の砲弾型のレンズ媒体の収納部の内径の３倍以上、１０倍以下であることを特徴とする信号灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００７−１６５３３９（Ｐ２００７−１６５３３９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３８４２２（Ｐ２００７−３８４２２）
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【分割の表示】特願２００１−１８７２３（Ｐ２００１−１８７２３）の分割
【原出願日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２６）
【出願人】（５９９１０４２９９）ラボ・スフィア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【分割の表示】特願２００１−１８７２３（Ｐ２００１−１８７２３）の分割
【原出願日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２６）
【出願人】（５９９１０４２９９）ラボ・スフィア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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