歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ
【課題】複数の白色ＬＥＤでもって歩行者用信号機の前面カバーを好ましい色に照射する。
【解決手段】ＬＥＤランプは、開口部４３を四角形としてなる凹面鏡４０の反射器４の中心部に設けてなるソケット５にねじ込んで交換自在に連結される。ＬＥＤランプ２は、ソケット５にねじ込んで連結される外周に雄ネジ１２を設けてなる連結部１１と、連結部１１に固定してなる複数の白色ＬＥＤ２を備えるランプ本体１０とからなる。ランプ本体１０は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ２を固定してなる固定台１５と、この固定台１５の外側をカバーする透明カバー１６とを備えている。この透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けて、この変色フィルター７が、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させている。
【解決手段】ＬＥＤランプは、開口部４３を四角形としてなる凹面鏡４０の反射器４の中心部に設けてなるソケット５にねじ込んで交換自在に連結される。ＬＥＤランプ２は、ソケット５にねじ込んで連結される外周に雄ネジ１２を設けてなる連結部１１と、連結部１１に固定してなる複数の白色ＬＥＤ２を備えるランプ本体１０とからなる。ランプ本体１０は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ２を固定してなる固定台１５と、この固定台１５の外側をカバーする透明カバー１６とを備えている。この透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けて、この変色フィルター７が、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者用信号機の電球に代わって使用される光源をＬＥＤとするランプに関し、とくに光源に白色ＬＥＤを使用しながら、電球に匹敵する発光色とするＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通信号機用のランプには電球が使用される。電球は発光効率が低いので、電力消費が大きい欠点がある。また、寿命が数千時間と短いことから、定期的に交換する必要があってメンテナンスに手間がかかる欠点もある。さらにメンテナンスを簡単にするために、電球の寿命を長く設計すると、発光効率が急激に低下して消費電力が大きくなる欠点がある。電球の発光効率と寿命とは互いに相反する特性であって、両者を同時に満足できない。この欠点を解決するために、交通用信号機に、電球に代わって使用されるＬＥＤランプが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される、交通用信号機に電球に代わって使用されるＬＥＤランプは、図１に示すように、多数のＬＥＤ９２を筒体９５の側面９５Ａと先端面９５Ｂとに固定している。このＬＥＤランプ９１が、歩行者用信号機に電球に代わって使用されると、前面カバー９９の青緑色部分を好ましい色に発光できなくなる欠点がある。それは、ＬＥＤランプと電球の発光スペクトルが異なるからである。電球がフィラメントを赤熱させて発光させる発光スペクトルを図２に示す。この図に示すように、電球は、可視光線の領域で連続する発光スペクトルを有する。これに対して、白色ＬＥＤは、電球のように可視光線の広いスペクトルでは発光しない。図３は、白色ＬＥＤの発光スペクトルを示している。この白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤが発光する青色の発光ピークと、この青色の光に励起されて発光する蛍光体との発光色とで、白色としている。すなわち、青色ＬＥＤの青色発光と、蛍光体が発光する青色に対して補色となる蛍光体の発光とを人の目で見て、白色に見えるようにしている。このため、人の目には白色に見えるが、発光スペクトルは極めて異なるものである。
【０００５】
この白色ＬＥＤが歩行者用信号機の電球に代わって使用されると、信号機の中央部分にある白色部分の発光色を電球色と同じ白色に発光できる。ところが、歩行者用信号機は、周囲に青色を透過させる青色フィルターを設けて、この領域に電球の光を透過させて青緑色に発光させている。電球は、可視光線の広いスペクトルに発光するので、青色フィルターに透過させて、所定の青緑色に発光できる。しかしながら、白色ＬＥＤの発光スペクトルは電球とは極めて異なるので、同じ青色フィルターに発光色を透過させても、電球に近似する青緑色に発光できない。このため、電球に代わって白色ＬＥＤを使用すると、白色領域を電球に近似する発光色にできるが、青緑色領域を電球に匹敵する発光色にできない欠点がある。白色ＬＥＤにおいて、青色領域を電球に匹敵する発光色にすることは、現実的には極めて難しいが、原理的には可能である。ただ、この白色ＬＥＤを歩行者用信号機に電球に代わって使用すると、前面カバーの白色部分を電球に匹敵する白色には発光できなくなる欠点がある。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、白色ＬＥＤを使用することで従来の電球に比べて著しく省エネルギーとしながら、さらに歩行者用信号機の前面カバーの白色部分と青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプは、表面で光を反射する凹面鏡４０であって開口部４３を四角形としてなる反射器４の中心部に設けてなるソケット５にねじ込んで交換自在に連結される、光源を白色ＬＥＤ２とするＬＥＤランプである。ＬＥＤランプ２は、ソケット５にねじ込んで連結される外周に雄ネジ１２を設けてなる連結部１１と、この連結部１１に固定してなる複数の白色ＬＥＤ２を備えるランプ本体１０とからなる。ランプ本体１０は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ２を固定してなる固定台１５と、この固定台１５の外側をカバーする透明カバー１６とを備えている。この透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けており、この変色フィルター７が、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させている。
【０００８】
以上のＬＥＤランプは、光源に白色ＬＥＤを使用することで、従来の電球に比べて著しく省エネルギーとしながら、さらに歩行者用信号機の前面カバーの白色部分と青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる特徴がある。それは、以上のＬＥＤランプが、固定台の中央部と外周部とに白色ＬＥＤを固定して、その外周に透明カバーを設け、この透明カバーの外周部に変色フィルターを設けて、変色フィルターでもって、固定台の外周部に固定している外周ＬＥＤの光を変色して透過させるからである。
【０００９】
本発明のＬＥＤランプは、変色フィルター７を青色減衰色に着色することができる。
以上のＬＥＤランプは、変色フィルターを青色減衰色に着色しているので、前面カバーの青緑色部分をより電球による発光色に近い青緑色に発光できる特徴がある。
【００１０】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６が、外周面に着色フィルム２９を付着して変色フィルター７とすることができる。
以上のＬＥＤランプは、着色フィルムを付着して透明カバーに変色フィルターを設けるので、透明の透明カバーを製作して、その光に着色フィルムを付着することで、簡単に最適な色の変色フィルターとすることができる。
【００１１】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂを無着色部として、固定台１５の中央部に配置している中央ＬＥＤ２Ｙの光を無着色部に透過させることができる。
以上のＬＥＤランプは、透明カバーの中央部を無着色部としているので、白色ＬＥＤの発光を無着色部に透過させて、前面カバーの白色部分を明るく照射できる特徴がある。
【００１２】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂと外周部１６Ａとに異なる色の変色フィルター７を設けて、固定台１５に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂに透過させ、外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに透過させることができる。
以上のＬＥＤランプは、透明カバーの中央部とを外周部とに異なる色の変色フィルターを設けているので、透明カバーの中央部を透過する光と外周部を透過する光とを個別に調整して、前面カバーの白色部分と青緑色部分の発光色を理想的に調整できる。
【００１３】
本発明のＬＥＤランプは、固定台１５に固定してなる白色ＬＥＤ２を、青色発光ダイオードの光を蛍光体で変色して白色としてなる白色ダイオードとすることができる。
以上のＬＥＤランプは、窒化ガリウム系の明るく発光する白色ダイオードを使用して、白色ＬＥＤを明るく発光させながら、この白色ＬＥＤの白色光を変色フィルターでもって、電球に匹敵する青緑色に発光できる。
【００１４】
本発明のＬＥＤランプは、固定台１５が、長方形である複数枚の側面基板１５Ａを多角形の筒状に配置し、かつ先端面に中央基板１５Ｂを配置することができる。
以上のＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに配置する白色ＬＥＤでもって、前面カバーを均一に明るく照射できる。
【００１５】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂを、光を乱反射する無数の凹凸面とし、外周部１６Ａの表面を平滑面とすることができる。
以上のＬＥＤランプは、前面カバーの白色部分を均一に明るく照射できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の歩行者用信号機の断面図である。
【図２】電球の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３】白色ＬＥＤの発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例にかかるＬＥＤランプを使用する歩行者用信号機の一例を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示す歩行者用信号機の反射器の背面斜視図である。
【図６】図４に示す歩行者用信号機の反射器からランプホルダを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図７】図５に示す反射器からランプホルダを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図８】図４に示す歩行者用信号機の反射器とランプホルダの連結構造を示す水平断面図である。
【図９】図８に示すＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤランプとランプホルダの断面図である。
【図１１】図９に示すＬＥＤランプの透明カバーを取り除いた図である。
【図１２】図１０に示すＬＥＤランプのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１に示すＬＥＤランプの固定台の分解斜視図である。
【図１４】図８に示す歩行者用信号機の反射器を前面から見た状態を示す図であって、凹面鏡に映るＬＥＤの配置を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプの透明カバーを取り除いた図である。
【図１６】図１５に示すＬＥＤランプを備える歩行者用信号機の反射器を前面から見た状態を示す図であって、凹面鏡に映るＬＥＤの配置を示す図である。
【図１７】本発明の一実施例にかかるＬＥＤランプの概略回路図である。
【図１８】複数のＬＥＤを中央基板と側面基板に配置する状態を示す図である。
【図１９】バイパス回路の原理を示す回路図である。
【図２０】変色フィルターが透過させる光を吸収する吸収特性を示すグラフである。
【図２１】変色フィルターを透過した白色ＬＥＤの光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２２】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【図２３】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプを例示するものであって、本発明はＬＥＤランプを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
本発明のＬＥＤランプを使用してなる歩行者用信号機を図４ないし図８に示す。ＬＥＤランプ１は、反射器４の中心部に設けているソケット５に、電球に代わって交換できるように連結される。図の歩行者用信号機は、ランプホルダ３を介してソケット５を反射器４に連結している。
【００１９】
歩行者用信号機は、表面で光を反射する反射器４の中心部に脱着穴４１を設けて、この脱着穴４１に、ソケット５を連結しているランプホルダ３を脱着できるように連結している。ＬＥＤランプ１は、直接には反射器４に連結されず、ソケット５を設けているランプホルダ３に交換できるように連結される。歩行者用信号機は、ＬＥＤランプ１を交換するときにランプホルダ３を反射器４から外す。反射器４から外されたランプホルダ３は、ソケット５に連結している古い電球を外し、電球に代わってＬＥＤランプ１を連結する。ソケット５に新しいＬＥＤランプ１を連結する状態で、ランプホルダ３は反射器４の脱着穴４１に連結される。図６と図７は、反射器４から外したランプホルダ３とＬＥＤランプ１を示している。
【００２０】
反射器４は、表面で光を反射する凹面鏡４０であって、開口部４３を四角形としている。反射器４は金属板をプレス加工して製作され、内面にクロームメッキなどの金属メッキをして、光を効率よく反射するようにしている。凹面鏡４０の反射器４は、球面ないし放物面の形状とし、かつ開口縁部には四角形の垂直面４４を設けて、開口部４３を四角形としている。垂直面４４は、球面ないし放物面に設けられるので、その境界はアーチ状となる。四角形の開口部４３は、図８に示すように、パッキン４８、４９を介して四角形の前面カバー９で水密構造に密閉される。図の前面カバー９は、前面に配置される透明プレート９Ａの内面に、青色や赤色に着色されたフィルター９Ｂを積層している。透明プレート９Ａは、光を透過する透明のガラスや樹脂で製造される。透明プレート９Ａとフィルター９Ｂの積層体である前面カバー９は、外周縁に沿って、断面形状を溝側とするリング状のパッキン４８を被覆している。さらに、パッキン４８で被覆された前面カバー９の外周部を、反射器４の開口部４３に設けた段差部４５の内側に嵌合させる状態で挿入している。さらに、前面カバー９の外周部が嵌入された段差部４５の外側を、断面形状を溝側とするリング状のパッキン４９で被覆して水密構造に密閉している。
【００２１】
凹面鏡４０の反射器４は、その中心にランプホルダ３を挿入する脱着穴４１を設けている。脱着穴４１は、ランプホルダ３を連結する円筒状の筒状突出部４２を外側に突出して設けている。円筒状の筒状突出部４２は四角形の垂直面４４を含む方向に突出しており、この内側にランプホルダ３が挿入される。筒状突出部４２の内形は、ランプホルダ３の外形にほぼ等しく、ランプホルダ３を、円筒状の筒状突出部４２である周壁の内側に挿入して、定位置に連結できる構造としている。周壁にランプホルダ３が挿入して連結され、このランプホルダ３にＬＥＤランプ１が連結される。筒状突出部４２は、ＬＥＤランプ１や電球を挿通できる大きさとしている。
【００２２】
ランプホルダ３は、金属板をプレス加工して製作される。ランプホルダ３は、反射器４の中心に、後方に突出するように設けている筒状突出部４２の内側に挿入して連結される円筒状の連結筒部３２を有する。この連結筒部３２の前面は、反射器４の脱着穴４１を閉塞するリングプレート３１を設けている。さらにリングプレート３１には、中心に内側筒体３３を連結してランプホルダ３に中心孔３４を設けている。中心孔３４を構成する内側筒体３３の後端、すなわち中心孔３４の底部には、電球をねじ込んで連結するソケット５を固定している。ソケット５は、電球の雄ネジ１２をねじ込んで連結するために、内面に雌ネジ５２を設けている。
【００２３】
以上の歩行者用信号機は、以下のようにしてランプを交換する。
（１）図６と図７に示すように、ランプホルダ３を反射器４の筒状突出部４２から引き抜いて反射器４から外す。
（２）反射器４から外された状態で、ランプホルダ３のランプを新しいものに交換する。
（３）その後、ランプホルダ３の連結筒部３２を反射器４の筒状突出部４２に挿入して、反射器４に連結する。ランプホルダ３を反射器４の開口部４１に挿入する状態で、ランプホルダ３を固定するために、反射器４には弾性バネからなる連結具８を設けている。
【００２４】
以上のようにして、電球に代わって使用される、すなわち電球から交換されるＬＥＤランプ１は、図９ないし図１３に示すように、ランプホルダ３のソケット５にねじ込んで連結される連結部１１と、この連結部１１に固定しているランプ本体１０とを備える。連結部１１は、外周に雄ネジ１２を設けて、ソケット５の雌ネジ５２にねじ込んで連結できるようにしている。さらに、連結部１１は電球と同じように、外周面と先端とに、互いに絶縁して電極１３、１４を設けている。
【００２５】
ランプ本体１０は、連結部１１に一体構造の基板ホルダ２０を備え、この基板ホルダ２０の前方に、中央部と外周部とに複数の白色ＬＥＤ２を固定している固定台１５を固定している。固定台１５は、白色ＬＥＤ２を外周部に固定するための複数の側面基板１５Ａと、白色ＬＥＤ２を中央部に固定するための中央基板１５Ｂとからなる。固定台１５の側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂは、その表面に複数の白色ＬＥＤ２を固定している。さらに、固定台１５をカバーするように基板ホルダ２０に透明カバー１６を連結している。
【００２６】
基板ホルダ２０は、ランプホルダ３の中心孔３４に挿入される円柱状の挿入部２１の一端に、円盤状の鍔部２２を連結してなる形状にプラスチックで一体成形している。挿入部２１は、ランプホルダ３の中心孔３４に挿入できるように、その外形を中心孔３４の外形より小さくしている。中心孔３４に挿入される挿入部２１は、その先端に、連結部１１を被せて固定している。
【００２７】
鍔部２２は、固定台１５の側面基板１５Ａを固定している。図の鍔部２２は、前面から突出する連結壁２３を設けている。連結壁２３は、側面基板１５Ａの背面側に位置して設けている。さらに、鍔部２２は、連結壁２３に対向して嵌着凸部２６を設けており、連結壁２３と嵌着凸部２６との間を、側面基板１５Ａの後端を挿入して連結する嵌入部２７としている。嵌入部２７は、側面基板１５Ａを挿入して定位置に配置するので、その間隔を側面基板１５Ａの厚さにほぼ等しく、正確には側面基板１５Ａの厚さよりもわずかに広くしている。
【００２８】
図１２と図１３のＬＥＤランプ１は、６枚の側面基板１５Ａを六角筒状に配置して、固定台１５を六角筒状としている。したがって、基板ホルダ２０には、六角筒状に連結壁２３を配置して、その外側に嵌着凸部２６を設けている。
【００２９】
嵌入部２７に挿入された側面基板１５Ａを抜けないように連結するために、連結壁２３は、側面基板１５Ａの係止凹部１５ａに案内される係止凸部２３ａを設けている。図１３の側面基板１５Ａは両側に係止凹部１５ａを設けているので、連結壁２３の両側に係止凸部２３ａを設けている。側面基板１５Ａは、後端から前方に離れた位置に係止凹部１５ａを設けているので、係止凸部２３ａはこの係止凹部１５ａを案内される位置に配置される。後端を嵌入部２７に挿入している側面基板１５Ａは、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して、基板ホルダ２０に抜けないように連結される。ただ、側面基板１５Ａは、傾く姿勢で基板ホルダ２０から抜ける、いいかえると、傾ける姿勢で後端を嵌入部２７に挿入し、その後、鍔部２２に対して垂直姿勢として、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して抜けない状態となる。側面基板１５Ａは、先端を中央基板１５Ｂに連結して、互いに傾斜しないように連結される。
【００３０】
側面基板１５Ａを固定台１５に固定するために、中央基板１５Ｂは、図１３に示すように、側面基板１５Ａの先端を挿入する連結穴１５ｃを設けている。図の側面基板１５Ａは、先端部に複数の連結突出部１５ｂを設けているので、中央基板１５Ｂには各々の連結突出部１５ｂを挿入して連結する複数の連結穴１５ｃを設けている。側面基板１５Ａの先端に設けた連結突出部１５ｂが中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに挿入されて、側面基板１５Ａはその先端が互いに連結される。この状態で、六角筒状の固定台１５を構成する６枚の側面基板１５Ａは、その先端が広がらないように、すなわち傾動しない状態で基板ホルダ２０に連結される。傾動しない側面基板１５Ａは、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａが案内されて、基板ホルダ２０に抜けないように固定される。
【００３１】
さらに、図１０ないし図１２のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａを貫通する止ネジ２４を連結壁２３にねじ込んで、止ネジ２４で側面基板１５Ａを基板ホルダ２０に確実に固定している。止ネジ２４が緩まない状態で、側面基板１５Ａは基板ホルダ２０から外れることはない。さらに、以上のＬＥＤランプ１は、仮に止ネジ２４が緩んでも、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して、抜けないように基板ホルダ２０に連結される。したがって、ＬＥＤランプは、必ずしも止ネジを介して側面基板を連結壁に固定する必要はなく、止ネジを省略することもできる。さらに、側面基板は、接着して連結壁に固定することもできる。
【００３２】
以上の固定台１５は、鍔部２２に対して垂直姿勢に固定されて、その中心軸を連結部１１の雄ネジ１２と同軸に、すなわち、固定台１５の中心軸と、連結部１１の中心軸とが同一直線状に配置されるように、固定台１５は基板ホルダ２０に固定される。
【００３３】
また、図のＬＥＤランプ１は、固定台１５を六角筒状とするが、この固定台は、五角形以上の多角形の筒状とすることもできる。
【００３４】
各々の側面基板１５Ａは、連結突出部１５ｂを中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに連結して、中央基板１５Ｂに電気接続している。この側面基板１５Ａは、連結突出部１５ｂに導電部（図示せず）を設け、この導電部を中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに設けている導電部（図示せず）にハンダ付けして電気接続する。図１３のＬＥＤランプ１は、複数の連結突出部１５ｂを中央基板１５Ｂに連結するので、側面基板１５Ａのプラス側とマイナス側とを中央基板１５Ｂに連結することができる。この構造は、側面基板１５Ａを中央基板１５Ｂに物理的に固定すると共に、中央基板１５Ｂに電気接続できる。ただ、本発明のＬＥＤランプは、側面基板を接着し、あるいはＬ金具や止ネジ等の固定補助部品を介して互いに固定することもできる。
【００３５】
固定台１５に配置される側面基板１５Ａは、互いに隣接する側面基板１５Ａの間に冷却隙間２８を設けている。冷却隙間２８のある固定台１５は、ＬＥＤランプ１を水平姿勢に配置する状態で、冷却隙間２８に空気を対流させて、側面基板１５Ａ、すなわち白色ＬＥＤ２を効率よく冷却できる。
【００３６】
固定台１５は、側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂの表面に複数の白色ＬＥＤ２を固定している。側面基板１５Ａは、長手方向に離して複数の白色ＬＥＤ２を固定し、かつ幅方向に配置される白色ＬＥＤ２の個数を、後端よりも先端に多くしている。幅方向に配置する白色ＬＥＤ２の個数を、後端よりも先端で多くするのは、凹面鏡４０の反射器４の半径が、先端に向かって大きくなるからである。
【００３７】
図１１と図１３のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａの長手方向に離して３列に白色ＬＥＤ２を配置して、先端側に位置する第１列には２個の白色ＬＥＤ２ａを横方向に離して配置して、後端側に配置される第３列には１個の白色ＬＥＤ２ｃを配置している。さらに、図のＬＥＤランプ１は、第２列にも２個の白色ＬＥＤ２ｂを配置している。すなわち、図のＬＥＤランプ１は、第１列と第２列に２個、第３列に１個の白色ＬＥＤ２を配置している。
【００３８】
図１４は、凹面鏡４０の反射器４を前面から見て、凹面鏡４０に写る白色ＬＥＤ２の位置を●で示している。この図に示すように、側面基板１５Ａの長手方向に配置している第１列、第２列、第３列の白色ＬＥＤ２は、外側から次第に内側に配置される状態で凹面鏡４０に写る。反射器４の最も外側に写る第１列の白色ＬＥＤ２ａは、最も大きな円周上に配置され、第２列の白色ＬＥＤ２ｂはその内側の円周上に、さらに第３列の白色ＬＥＤ２ｃは第２列の白色ＬＥＤ２ｂの円周よりも内側にあって最も小さい円周上に配置される。小さい円周と大きい円周に同じ個数の白色ＬＥＤを配置すると、小さい円周上の白色ＬＥＤは間隔が狭くなる。それは、円周の長さが短くなるからである。
【００３９】
図９ないし図１３のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａの第３列に１個、第２列と第１列に２個の白色ＬＥＤ２を配置するので、これを前面から見ると図１４に示すように、最も小さい円周には６個、中間と最外周には１２個の白色ＬＥＤ２が配置される。したがって、小さい円周の明るさと大きな円周の明るさの差を少なくして、全面を均一な明るさにできる。すなわち、前面カバー９の全面を均一に明るく照射できる。さらに、図１５と図１６に示すように、側面基板１５Ａの第１列に３個、第２列に２個、第３列に１個の白色ＬＥＤ２を配置することで、前面から見てより均一な明るさとして、前面カバー９をさらに均一に明るくできる。
【００４０】
図１３のＬＥＤランプ１は、さらに中央基板１５Ｂには４個の白色ＬＥＤ２を固定して、全体で３４個の白色ＬＥＤ２を固定台１５に固定している。本発明のＬＥＤランプは、固定台に固定する白色ＬＥＤの個数を特定するものではないが、固定台に固定する白色ＬＥＤの個数を変更して、全体の明るさを調整することができる。また、固定台に固定する白色ＬＥＤ自体の消費電力を変更して、全体の明るさを調整することもできる。
【００４１】
側面基板１５Ａ及び中央基板１５Ｂに固定される白色ＬＥＤ２は、好ましくは、基板実装型であるチップタイプの白色ＬＥＤ２を使用する。チップタイプの白色ＬＥＤ２は、基板の正確な位置に、簡単に実装できる特徴がある。さらに、チップタイプの白色ＬＥＤ２は、広い指向特性を有しており、照射される光が広く拡散される特性があるので、砲弾型の集光部を有する白色ＬＥＤに比較して、斑なく均一に前面カバーを照射できる特徴がある。すなわち、ＬＥＤランプは、広い指向性を有するタイプの白色ＬＥＤを配置することで、白色ＬＥＤから照射される光を広く拡散して、前面カバーを斑なく均一に明るく照射できる。ただ、本発明のＬＥＤランプは、使用する白色ＬＥＤを、必ずしもチップタイプのＬＥＤとする必要はなく、集光部を有するＬＥＤ（例えば、砲弾型のＬＥＤ）を使用することもできる。さらに、白色ＬＥＤ２は、好ましくは、電球色のＬＥＤを使用する。ただ、白色ＬＥＤには、電球色以外の白色に発光するものも使用できる。
【００４２】
図１７はＬＥＤランプ１の概略回路図を、図１８は複数の白色ＬＥＤ２を中央基板１５Ｂと側面基板１５Ａに配置する配置図を示している。これらの図に示すようにＬＥＤランプ１は、連結部１１の外周面と先端とに設けた電極１３、１４を整流回路１８に接続し、整流回路１８の出力側に、複数の白色ＬＥＤ２と定電流素子１９を直列に接続している。このＬＥＤランプ１は、商用電源を整流回路１８で脈流に変換して複数の白色ＬＥＤ２を点灯する。定電流素子１９は、白色ＬＥＤ２の電流が一定の電流値以上にならないように安定化する。
【００４３】
整流回路１８は、ダイオードブリッジ１８Ａである。ダイオードブリッジ１８Ａは、入力される交流電源を直流に変換して、複数の白色ＬＥＤ２を直列接続してなる直列回路のプラス側とマイナス側に整流された直流を出力する。直列に接続する白色ＬＥＤ２の個数は、供給される電源電圧と白色ＬＥＤ２の定格電圧で特定される。たとえば、商用電源としてＡＣ１００Ｖの交流電源を供給するＬＥＤランプは、定格電圧を３Ｖとする白色ＬＥＤを、３０個〜４０個直列に接続して点灯できる。図のＬＥＤランプ１は３４個の白色ＬＥＤ２を備えているので、全ての白色ＬＥＤ２を直列に接続している。ただ、複数の白色ＬＥＤは、直列と並列とに接続することもできる。
【００４４】
多数の白色ＬＥＤ２を直列に接続している白色ＬＥＤ２の直列回路は、ひとつの白色ＬＥＤが切れると全体の白色ＬＥＤが点灯しなくなる。いずれかの白色ＬＥＤが切れる確率は、直列に接続している白色ＬＥＤの個数が多くなると高くなる。歩行者用信号機は、ＬＥＤランプ１が切れて点灯できない状態では、交通事故の原因となる。したがって、いかなる状態においても、ＬＥＤランプ１を確実に点灯することが大切である。この弊害は複数の白色ＬＥＤを並列に接続することで解消できる。並列接続している白色ＬＥＤは、いずれかの白色ＬＥＤが切れても並列に接続している白色ＬＥＤが消灯することがない。ただ、白色ＬＥＤを並列に接続する回路構成は、白色ＬＥＤに供給する電圧を商用電源を整流した電圧よりも低くする必要があるので、商用電源の電圧を降下して白色ＬＥＤに供給する電源回路を必要とする。この電源回路には、主としてスイッチング電源が使用される。スイッチング電源は整流回路に比較して回路構成が複雑で高価になる。また、整流回路に比較すると寿命が短くなる欠点もある。内蔵している電解コンデンサが経時的に劣化するからである。
【００４５】
商用電源をダイオードの整流回路で整流して白色ＬＥＤに直接に供給する回路構成は極めて簡単で、安価に製造できる特徴がある。とくに、ダイオードで整流した脈流を電解コンデンサで平滑化しない整流回路は、経時的に劣化する部品がなく、長時間にわたって故障することなく安定に動作する。ただ、この回路構成は、商用電源を整流するので出力電圧が白色ＬＥＤの点灯電圧に比較して相当に高くなる。たとえば、１００Ｖの商用電源が整流された脈流はピーク電圧が約１４０Ｖと相当に高くなる。この電圧で白色ＬＥＤを点灯するには、多数の白色ＬＥＤを直列に接続して、各々の白色ＬＥＤに印加される電圧を低くする必要がある。ただ、前述したように多数の白色ＬＥＤを直列に接続する回路構成は、いずれかひとつの白色ＬＥＤが切れると、直列に接続している他の全ての白色ＬＥＤが点灯されなくなる。
【００４６】
白色ＬＥＤ２に並列に接続しているバイパス回路６は、図１９に示すように、切れた白色ＬＥＤ２’をバイパスさせて、他の白色ＬＥＤ２が消えるのを防止する。バイパス回路６は、図１９の（ａ）で示すように、並列に接続している白色ＬＥＤ２が切れない状態ではＯＦＦ、また、図１９の（ｂ）で示すように、白色ＬＥＤ２が切れた状態でＯＮに切り換えられる。バイパス回路６は、並列に接続している白色ＬＥＤ２の両端の電圧を検出する電圧検出部６１と、この電圧検出部６１でオンオフに制御させるスイッチング素子６２とを備えている。電圧検出部６１は、白色ＬＥＤ２が切れて入力電圧が正常電圧を超えると、スイッチング素子６２をＯＮに切り換えて、切れた白色ＬＥＤ２’に電流をバイパスさせる。ＬＥＤ両端の電圧は、白色ＬＥＤ２が切れない状態では白色ＬＥＤ２の点灯電圧の１．５〜４Ｖとなる。しかしながら、白色ＬＥＤ２が切れると、切れた白色ＬＥＤ２’の両端がオープン状態となって、点灯電圧よりも高くなる。電圧検出部６１は、ＬＥＤ両端の電圧が点灯電圧よりも高くなると、スイッチング素子６２をＯＮに切り換えて、切れた白色ＬＥＤ２’にバイパスして電流を流す回路を設ける。スイッチング素子６２がＯＮに切り換えられると、切れた白色ＬＥＤ２’の両端の電圧は低下する。この状態においても、スイッチング素子６２はＯＮ状態に保持されて、切れた白色ＬＥＤ２’にバイパスさせるように電流を流す状態が保持される。
【００４７】
バイパス回路６は、図１３と図１０に示すように、側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂの裏面に実装されて、切れた白色ＬＥＤにバイパスするように通電する。
【００４８】
バイパス回路６は、全ての白色ＬＥＤと並列に接続するのを理想とする。ただ、全ての白色ＬＥＤと並列にバイパス回路を制御すると、白色ＬＥＤと同じ数のバイパス回路を必要として、部品コストが高くなる。
【００４９】
図１８と図１９のＬＥＤランプ１は、バイパス回路６を複数白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続して、バイパス回路６の数を白色ＬＥＤよりも少なくしている。図１８と図１９のＬＥＤランプ１は、少ない白色ＬＥＤ２と並列に接続する少数ＬＥＤバイパス回路６Ａと、この少数ＬＥＤバイパス回路６Ａよりも多数の白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続している多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂとしている。図のＬＥＤランプ１は、少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを１個の白色ＬＥＤ２と並列に接続して、多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂは２個の白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続している。図示しないが、少数ＬＥＤバイパス回は２個以上の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続し、多数ＬＥＤバイパス回路を少数ＬＥＤバイパス回路よりも多数の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することもできる。
【００５０】
図１９のＬＥＤランプは、バイパス回路６を並列に接続している白色ＬＥＤ２の個数を、側面基板１５Ａの先端部で後端部よりも多くしている。すなわち、多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂは側面基板１５Ａの先端部の白色ＬＥＤ２の直列回路に接続され、少数ＬＥＤバイパス回路６Ａは、側面基板１５Ａの後端部の白色ＬＥＤ２と並列に接続している。図１９のＬＥＤランプは、側面基板１５Ａの両側に長手方向に並ぶ第１列の白色ＬＥＤ２ａと第２列の白色ＬＥＤ２ｂを直列に接続して、これらの白色ＬＥＤ２ａ、２ｂの直列回路に多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂを並列に接続して、第３列に配置する１個の白色ＬＥＤ２ｃと並列に少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを接続している。したがって、１枚の側面基板１５Ａには、２組の多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂと１組の少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを実装している。
【００５１】
また、中央基板１５Ｂに設けている白色ＬＥＤ２は、２個の白色ＬＥＤ２ｄを直列に接続して、これらの白色ＬＥＤ２ｄの直列回路に多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂを並列に接続している。ただ、中央基板に設けている白色ＬＥＤは、各々の白色ＬＥＤに少数ＬＥＤバイパス回路を並列に接続、すなわち、１個の白色ＬＥＤと並列に少数ＬＥＤバイパス回路を接続することもできる。
【００５２】
以上のＬＥＤランプ１は、第３列の白色ＬＥＤ２ｃが切れて点灯しなくなると、切れた白色ＬＥＤ２’のみ消灯されて他の全ての白色ＬＥＤ２を点灯できる。また、第１列と第２列に配置するいずれかの白色ＬＥＤ２が切れて点灯しなくなると、切れた白色ＬＥＤ２’に対して、側面基板１５Ａの長手方向に並ぶひとつの白色ＬＥＤ２のみが消灯され、すなわち、２個の白色ＬＥＤ２が消灯して他の全ての白色ＬＥＤ２が点灯される。２個の白色ＬＥＤ２は、側面基板１５Ａの長手方向に並ぶので、ひとつの白色ＬＥＤ２が切れて消灯しても、前面カバー９の明るさの不均一を最小にできる。それは、前面カバー９を前から見る状態で、第１列と２列の白色ＬＥＤ２の間隔は、第１列目や第２列目に円周上に並ぶ白色ＬＥＤ２の間隔よりも狭くなるからである。
【００５３】
ただし、多数ＬＥＤバイパス回路は、必ずしも側面基板の長手方向に並ぶ２個の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することなく、側面基板の横方向に隣接する白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することができ、また、２個の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することなく、３個以上の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することができる。また、少数ＬＥＤバイパス回路も、必ずしも１個の白色ＬＥＤと並列に接続することなく、多数ＬＥＤバイパス回路が並列に接続している白色ＬＥＤの直列回路よりも少数の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することもできる。
【００５４】
透明カバー１６は、基板ホルダ２０に配置された複数の白色ＬＥＤ２の発光を外部に透過できる透光性を有する。透明カバー１６は、複数の基板からなる固定台１５を内部に収納できる形状にプラスチックやガラスで成形している。図９と図１０の透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａを円筒状として、固定台１５の中央部に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を透過させる中央部１６Ｂを球面状として、中央部１６Ｂで外周部１６Ａを閉塞する形状としている。透明カバー１６は、その内部に、基板ホルダ２０に固定される固定台１５を収納している。
【００５５】
透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けている。この変色フィルター７は、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる。図に示す透明カバー１６は、外周部１６Ａのほぼ全面に変色フィルター７を設けている。この構造は、固定台１５の外周部に固定された外周ＬＥＤ２Ｘから照射される光を効果的に変色して透過できる。ただ、透明カバーは、外周部に、部分的に変色フィルターを設けることもできる。この透明カバーは、固定台の外周部の特定の領域に固定された外周ＬＥＤから照射される光を変色して透過できる。すなわち、透明カバーは、外周部に設ける変色フィルターの領域を調整して、外周ＬＥＤから照射される光が変色される状態を調整できる。図の変色フィルター７は、透明カバー１６の表面に着色フィルム２９を付着して、特定波長の光を透過させるようにしている。ただし、変色フィルターは、透明カバーの表面に、透光性の塗料を塗布して着色して設けることも、透明カバーを成形する透明プラスチックやガラスに、顔料や染料を添加して着色して設けることもできる。
【００５６】
変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の光を透過させて、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射して、電球に匹敵する青緑色に発光させる吸収スペクトルのフィルターである。白色ＬＥＤ２は、図３に示すように、青色ＬＥＤの発光スペクトルと、この発光色で励起されて発光する蛍光体との発光スペクトルとを照射して白色としている。変色フィルター７は、この発光スペクトルの光を透過させて、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを電球に匹敵する青緑色に発光させる。この変色フィルター７が透過する光を吸収する吸収特性を図２０に示している。この変色フィルター７は、波長を４２０ｎｍとする光を吸収するフィルターであって、青色の発光ピークを吸収する青色減衰色に着色している。ここで青色減衰色には、白色光を透過させる状態で、その透過光が、好ましくは、黄色、黄緑色、緑色等となるような色が使用される。すなわち、この変色フィルター７は、黄色ないし緑色等に着色したフィルターとすることができる。この変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の青色の発光ピークを吸収する。したがって、変色フィルター７を透過した光の発光スペクトルは、図２１に示すように、青色の発光ピークが減衰されたものとなる。図２１に示す発光スペクトルの光が、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射すると、電球に匹敵する青緑色に発光させる。変色フィルター７の吸収特性は、白色ＬＥＤ２の発光スペクトルを考慮して最適な状態に設定される。変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の発光色を透過させて、透過光で前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射して、電球に匹敵する青緑色に発光させるように吸収特性が選定される。したがって、変色フィルター７の吸収特性は、白色ＬＥＤ２の発光スペクトルにより変化するもので、図２０に示す吸収特性のものには特定されない。
【００５７】
図９の透明カバー１６は、外周部１６Ａに外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させて、中央部１６Ｂに中央ＬＥＤ２Ｙの光を透過させる。中央部１６Ｂは、着色されない無着色部として、白色ＬＥＤ２の光をできるかぎり減衰させることなく、全ての発光色を透過させる。ただ、中央部にも特定の発光色を吸収させるフィルターを設けて、白色ＬＥＤの光を透過させることで、より電球に近い白色とすることもできる。この構造は、発光色が電球の白色と異なる白色ＬＥＤを使用して、前面カバーの白色部分を電球の白色に匹敵する発光色にできる。
【００５８】
透明カバー１６先端の中央部１６Ｂの表面は、光を乱反射する無数の凹凸面として、先端部を除く部分となる外周部１６Ａは、表面を平滑面としている。平滑面は、白色ＬＥＤ２の光を効率よく透過して、前面カバー９を明るく照射し、乱反射する凹凸面は、中央基板１５Ｂに固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を散乱させて、前面カバー９の表面を均等な明るさに照射する。
【００５９】
この透明カバー１６は、基板ホルダ２０の前方に固定されて、内部に収納される光源である白色ＬＥＤ２の発光を外部に透過させる。透明カバー１６は、接着して、あるいは、ねじ込んで、あるいはまた係止構造で、基板ホルダ２０の鍔部２２の外周縁部に固定される。
【００６０】
さらに、図の透明カバー１６は、内部の空気を換気する換気口１７を開口している。図１２に示す透明カバー１６は、固定台１５を構成する側面基板１５Ａの間に設けた冷却隙間２８と対向する位置にスリット状の換気口１７を設けている。このように、固定台１５の冷却隙間２８と対向する位置に換気口１７を設けている透明カバー１６は、側面基板１５Ａの間の冷却隙間２８に流れる空気流を透明カバー１６の外部にスムーズに換気して、側面基板１５Ａや白色ＬＥＤ２の発熱を効率よく冷却する。さらに、図１２に示す透明カバー１６は、固定台１５の冷却隙間２８と対向する位置に設けた換気口１７同士の間にも換気口１７を設けている。このように、多数の換気口１７を設けた透明カバー１６は、どの位置で停止されても、内部の空気を確実に換気できる。さらに、図に示す換気口１７は、透明カバー１６の外周部１６Ａから中央部１６Ｂに向かってスリットの幅が広くなるように開口している。このように、換気口１７の開口面積を中央部１６Ｂに向かって大きくする透明カバー１６は、電子部品が多く配置される中央基板１５Ｂを効率よく放熱できる。
【００６１】
以上のＬＥＤランプ１は、固定台１５を、複数枚の側面基板１５Ａを多角形の筒状に配置して、先端面に中央基板１５Ｂを配置してなる形状としている。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の側面基板１５Ａの表面に固定される外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周方向に照射して、中央基板１５Ｂの表面に固定される中央ＬＥＤ２Ｙの光を前方に照射して、前面カバーを均一に明るく照射できる。ただ、ＬＥＤランプは、固定台の形状を以上の形状には特定しない。固定台は、複数の白色ＬＥＤを固定して、これらの白色ＬＥＤから照射される光を、前方ないし外周方向に照射できる他の全ての形状とすることができる。例えば、固定台は、複数の白色ＬＥＤを全て前方に照射する姿勢で固定することもできる。
【００６２】
さらに、ＬＥＤランプは、図２２に示す構造とすることもできる。この図に示すＬＥＤランプ１は、透明カバー１６のほぼ全面に変色フィルター７を設けている。さらに、このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部に固定される中央ＬＥＤ２Ｙと、外周部に固定される外周ＬＥＤ２Ｘとを異なる発光色としている。このＬＥＤランプ１は、例えば、中央ＬＥＤ２Ｙを外周ＬＥＤ２Ｘよりも色温度の高い白色ＬＥＤ２とすることができる。このＬＥＤランプ１は、外周ＬＥＤ２Ｘに比べて色温度の高い中央ＬＥＤ２Ｙの光を透明カバー１６の中央部１６Ｂに透過させて、前面カバーの中央部の白色部分を明るく照射できる。また、中央ＬＥＤ２Ｙに比べて色温度の低い外周ＬＥＤ２Ｘの光を透明カバー１６の外周部１６Ａに透過させて、前面カバーの外周部の青緑色部分を電球に匹敵する発光色にできる。このＬＥＤランプ１は、透明カバー１６に設ける変色フィルター７が透過光を吸収する吸収特性と、固定台１５の中央部と外周部とに固定される白色ＬＥＤ２の発光色とを調整して、前面カバーを内面から理想的な発光色で照射できる。ただ、透明カバーの全面に変色フィルターを設けるＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに固定される白色ＬＥＤを、全て同じ発光色とすることもできる。
【００６３】
さらに、図２３に示すＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂと外周部１６Ａとに、異なる色の変色フィルター７を設けている。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂに透過させて照射し、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに透過させて照射する。この透明カバー１６は、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂと外周部１６Ａの変色フィルター７Ａとで、透過光の吸収特性を異なる特性として透過光を調整する。この透明カバー１６は、たとえば、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに比べて、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂの青色減衰特性、すなわち、青色の発光ピークを吸収する特性を低くする。これにより、ＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂを透過した光で前面カバーの中央部の白色部分を明るく照射し、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａを透過した光で前面カバーの外周部の青緑色部分をより電球による発光色に近い青緑色に発光できる。
【００６４】
この透明カバー１６は、例えば、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａを黄色ないし緑色等に着色し、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂを、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａよりも薄く着色して透過光を調整する。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部と外周部とに固定される全ての白色ＬＥＤ２の発光色を電球色に比べて色温度の高い白色として、前面カバーの中央部の白色部分と外周部の青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる。さらに、このＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂに設ける変色フィルター７Ｂと外周部１６Ａに設ける変色フィルター７Ａが透過光を吸収する吸収特性と、固定台１５に固定される白色ＬＥＤ２の発光色とを調整して、前面カバーを内面から理想的な発光色で照射できる。ただ、このＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに異なる発光色の白色ＬＥＤを固定することもできる。
【００６５】
以上のＬＥＤランプは、歩行者用信号機に、電球に代わって使用されるが、このＬＥＤランプを、他の交通用の信号機、たとえば、車両用または鉄道用の信号機に、電球に代わって使用することもできる。以上のＬＥＤランプは、この用途においても、変色フィルターでもって、白色ＬＥＤの光を変色して透過させるので、前面カバーの青緑色部分を電球による発光色に近似する青緑色にできる。
【符号の説明】
【００６６】
１…ＬＥＤランプ
２…白色ＬＥＤ ２’…切れた白色ＬＥＤ
２ａ…ＬＥＤ
２ｂ…ＬＥＤ
２ｃ…ＬＥＤ
２ｄ…ＬＥＤ
２Ｘ…外周ＬＥＤ
２Ｙ…中央ＬＥＤ
３…ランプホルダ
４…反射器
５…ソケット
６…バイパス回路 ６Ａ…少数ＬＥＤバイパス回路
６Ｂ…多数ＬＥＤバイパス回路
７…変色フィルター ７Ａ…変色フィルター
７Ｂ…変色フィルター
８…連結具
９…前面カバー ９Ａ…透明プレート
９Ｂ…フィルター
９Ｘ…青緑色部分
１０…ランプ本体
１１…連結部
１２…雄ネジ
１３…電極
１４…電極
１５…固定台 １５Ａ…側面基板
１５ａ…係止凹部
１５ｂ…連結突出部
１５Ｂ…中央基板
１５ｃ…連結穴
１６…透明カバー １６Ａ…外周部
１６Ｂ…中央部
１７…換気口
１８…整流回路 １８Ａ…ダイオードブリッジ
１９…定電流素子
２０…基板ホルダ
２１…挿入部
２２…鍔部
２３…連結壁 ２３ａ…係止凸部
２４…止ネジ
２６…嵌着凸部
２７…嵌入部
２８…冷却隙間
２９…着色フィルム
３１…リングプレート
３２…連結筒部
３３…内側筒体
３４…中心孔
４０…凹面鏡
４１…脱着穴
４２…筒状突出部
４３…開口部
４４…垂直面
４５…段差部
４８…パッキン
４９…パッキン
５２…雌ネジ
６１…電圧検出部
６２…スイッチング素子
９１…ＬＥＤランプ
９２…ＬＥＤ
９４…反射鏡
９５…筒体 ９５Ａ…側面
９５Ｂ…先端面
９９…前面カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者用信号機の電球に代わって使用される光源をＬＥＤとするランプに関し、とくに光源に白色ＬＥＤを使用しながら、電球に匹敵する発光色とするＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通信号機用のランプには電球が使用される。電球は発光効率が低いので、電力消費が大きい欠点がある。また、寿命が数千時間と短いことから、定期的に交換する必要があってメンテナンスに手間がかかる欠点もある。さらにメンテナンスを簡単にするために、電球の寿命を長く設計すると、発光効率が急激に低下して消費電力が大きくなる欠点がある。電球の発光効率と寿命とは互いに相反する特性であって、両者を同時に満足できない。この欠点を解決するために、交通用信号機に、電球に代わって使用されるＬＥＤランプが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される、交通用信号機に電球に代わって使用されるＬＥＤランプは、図１に示すように、多数のＬＥＤ９２を筒体９５の側面９５Ａと先端面９５Ｂとに固定している。このＬＥＤランプ９１が、歩行者用信号機に電球に代わって使用されると、前面カバー９９の青緑色部分を好ましい色に発光できなくなる欠点がある。それは、ＬＥＤランプと電球の発光スペクトルが異なるからである。電球がフィラメントを赤熱させて発光させる発光スペクトルを図２に示す。この図に示すように、電球は、可視光線の領域で連続する発光スペクトルを有する。これに対して、白色ＬＥＤは、電球のように可視光線の広いスペクトルでは発光しない。図３は、白色ＬＥＤの発光スペクトルを示している。この白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤが発光する青色の発光ピークと、この青色の光に励起されて発光する蛍光体との発光色とで、白色としている。すなわち、青色ＬＥＤの青色発光と、蛍光体が発光する青色に対して補色となる蛍光体の発光とを人の目で見て、白色に見えるようにしている。このため、人の目には白色に見えるが、発光スペクトルは極めて異なるものである。
【０００５】
この白色ＬＥＤが歩行者用信号機の電球に代わって使用されると、信号機の中央部分にある白色部分の発光色を電球色と同じ白色に発光できる。ところが、歩行者用信号機は、周囲に青色を透過させる青色フィルターを設けて、この領域に電球の光を透過させて青緑色に発光させている。電球は、可視光線の広いスペクトルに発光するので、青色フィルターに透過させて、所定の青緑色に発光できる。しかしながら、白色ＬＥＤの発光スペクトルは電球とは極めて異なるので、同じ青色フィルターに発光色を透過させても、電球に近似する青緑色に発光できない。このため、電球に代わって白色ＬＥＤを使用すると、白色領域を電球に近似する発光色にできるが、青緑色領域を電球に匹敵する発光色にできない欠点がある。白色ＬＥＤにおいて、青色領域を電球に匹敵する発光色にすることは、現実的には極めて難しいが、原理的には可能である。ただ、この白色ＬＥＤを歩行者用信号機に電球に代わって使用すると、前面カバーの白色部分を電球に匹敵する白色には発光できなくなる欠点がある。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、白色ＬＥＤを使用することで従来の電球に比べて著しく省エネルギーとしながら、さらに歩行者用信号機の前面カバーの白色部分と青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプは、表面で光を反射する凹面鏡４０であって開口部４３を四角形としてなる反射器４の中心部に設けてなるソケット５にねじ込んで交換自在に連結される、光源を白色ＬＥＤ２とするＬＥＤランプである。ＬＥＤランプ２は、ソケット５にねじ込んで連結される外周に雄ネジ１２を設けてなる連結部１１と、この連結部１１に固定してなる複数の白色ＬＥＤ２を備えるランプ本体１０とからなる。ランプ本体１０は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ２を固定してなる固定台１５と、この固定台１５の外側をカバーする透明カバー１６とを備えている。この透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けており、この変色フィルター７が、固定台１５の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させている。
【０００８】
以上のＬＥＤランプは、光源に白色ＬＥＤを使用することで、従来の電球に比べて著しく省エネルギーとしながら、さらに歩行者用信号機の前面カバーの白色部分と青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる特徴がある。それは、以上のＬＥＤランプが、固定台の中央部と外周部とに白色ＬＥＤを固定して、その外周に透明カバーを設け、この透明カバーの外周部に変色フィルターを設けて、変色フィルターでもって、固定台の外周部に固定している外周ＬＥＤの光を変色して透過させるからである。
【０００９】
本発明のＬＥＤランプは、変色フィルター７を青色減衰色に着色することができる。
以上のＬＥＤランプは、変色フィルターを青色減衰色に着色しているので、前面カバーの青緑色部分をより電球による発光色に近い青緑色に発光できる特徴がある。
【００１０】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６が、外周面に着色フィルム２９を付着して変色フィルター７とすることができる。
以上のＬＥＤランプは、着色フィルムを付着して透明カバーに変色フィルターを設けるので、透明の透明カバーを製作して、その光に着色フィルムを付着することで、簡単に最適な色の変色フィルターとすることができる。
【００１１】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂを無着色部として、固定台１５の中央部に配置している中央ＬＥＤ２Ｙの光を無着色部に透過させることができる。
以上のＬＥＤランプは、透明カバーの中央部を無着色部としているので、白色ＬＥＤの発光を無着色部に透過させて、前面カバーの白色部分を明るく照射できる特徴がある。
【００１２】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂと外周部１６Ａとに異なる色の変色フィルター７を設けて、固定台１５に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂに透過させ、外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに透過させることができる。
以上のＬＥＤランプは、透明カバーの中央部とを外周部とに異なる色の変色フィルターを設けているので、透明カバーの中央部を透過する光と外周部を透過する光とを個別に調整して、前面カバーの白色部分と青緑色部分の発光色を理想的に調整できる。
【００１３】
本発明のＬＥＤランプは、固定台１５に固定してなる白色ＬＥＤ２を、青色発光ダイオードの光を蛍光体で変色して白色としてなる白色ダイオードとすることができる。
以上のＬＥＤランプは、窒化ガリウム系の明るく発光する白色ダイオードを使用して、白色ＬＥＤを明るく発光させながら、この白色ＬＥＤの白色光を変色フィルターでもって、電球に匹敵する青緑色に発光できる。
【００１４】
本発明のＬＥＤランプは、固定台１５が、長方形である複数枚の側面基板１５Ａを多角形の筒状に配置し、かつ先端面に中央基板１５Ｂを配置することができる。
以上のＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに配置する白色ＬＥＤでもって、前面カバーを均一に明るく照射できる。
【００１５】
本発明のＬＥＤランプは、透明カバー１６の中央部１６Ｂを、光を乱反射する無数の凹凸面とし、外周部１６Ａの表面を平滑面とすることができる。
以上のＬＥＤランプは、前面カバーの白色部分を均一に明るく照射できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の歩行者用信号機の断面図である。
【図２】電球の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３】白色ＬＥＤの発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例にかかるＬＥＤランプを使用する歩行者用信号機の一例を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示す歩行者用信号機の反射器の背面斜視図である。
【図６】図４に示す歩行者用信号機の反射器からランプホルダを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図７】図５に示す反射器からランプホルダを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図８】図４に示す歩行者用信号機の反射器とランプホルダの連結構造を示す水平断面図である。
【図９】図８に示すＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤランプとランプホルダの断面図である。
【図１１】図９に示すＬＥＤランプの透明カバーを取り除いた図である。
【図１２】図１０に示すＬＥＤランプのＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１に示すＬＥＤランプの固定台の分解斜視図である。
【図１４】図８に示す歩行者用信号機の反射器を前面から見た状態を示す図であって、凹面鏡に映るＬＥＤの配置を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプの透明カバーを取り除いた図である。
【図１６】図１５に示すＬＥＤランプを備える歩行者用信号機の反射器を前面から見た状態を示す図であって、凹面鏡に映るＬＥＤの配置を示す図である。
【図１７】本発明の一実施例にかかるＬＥＤランプの概略回路図である。
【図１８】複数のＬＥＤを中央基板と側面基板に配置する状態を示す図である。
【図１９】バイパス回路の原理を示す回路図である。
【図２０】変色フィルターが透過させる光を吸収する吸収特性を示すグラフである。
【図２１】変色フィルターを透過した白色ＬＥＤの光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２２】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【図２３】本発明の他の実施例にかかるＬＥＤランプとランプホルダの連結構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプを例示するものであって、本発明はＬＥＤランプを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
本発明のＬＥＤランプを使用してなる歩行者用信号機を図４ないし図８に示す。ＬＥＤランプ１は、反射器４の中心部に設けているソケット５に、電球に代わって交換できるように連結される。図の歩行者用信号機は、ランプホルダ３を介してソケット５を反射器４に連結している。
【００１９】
歩行者用信号機は、表面で光を反射する反射器４の中心部に脱着穴４１を設けて、この脱着穴４１に、ソケット５を連結しているランプホルダ３を脱着できるように連結している。ＬＥＤランプ１は、直接には反射器４に連結されず、ソケット５を設けているランプホルダ３に交換できるように連結される。歩行者用信号機は、ＬＥＤランプ１を交換するときにランプホルダ３を反射器４から外す。反射器４から外されたランプホルダ３は、ソケット５に連結している古い電球を外し、電球に代わってＬＥＤランプ１を連結する。ソケット５に新しいＬＥＤランプ１を連結する状態で、ランプホルダ３は反射器４の脱着穴４１に連結される。図６と図７は、反射器４から外したランプホルダ３とＬＥＤランプ１を示している。
【００２０】
反射器４は、表面で光を反射する凹面鏡４０であって、開口部４３を四角形としている。反射器４は金属板をプレス加工して製作され、内面にクロームメッキなどの金属メッキをして、光を効率よく反射するようにしている。凹面鏡４０の反射器４は、球面ないし放物面の形状とし、かつ開口縁部には四角形の垂直面４４を設けて、開口部４３を四角形としている。垂直面４４は、球面ないし放物面に設けられるので、その境界はアーチ状となる。四角形の開口部４３は、図８に示すように、パッキン４８、４９を介して四角形の前面カバー９で水密構造に密閉される。図の前面カバー９は、前面に配置される透明プレート９Ａの内面に、青色や赤色に着色されたフィルター９Ｂを積層している。透明プレート９Ａは、光を透過する透明のガラスや樹脂で製造される。透明プレート９Ａとフィルター９Ｂの積層体である前面カバー９は、外周縁に沿って、断面形状を溝側とするリング状のパッキン４８を被覆している。さらに、パッキン４８で被覆された前面カバー９の外周部を、反射器４の開口部４３に設けた段差部４５の内側に嵌合させる状態で挿入している。さらに、前面カバー９の外周部が嵌入された段差部４５の外側を、断面形状を溝側とするリング状のパッキン４９で被覆して水密構造に密閉している。
【００２１】
凹面鏡４０の反射器４は、その中心にランプホルダ３を挿入する脱着穴４１を設けている。脱着穴４１は、ランプホルダ３を連結する円筒状の筒状突出部４２を外側に突出して設けている。円筒状の筒状突出部４２は四角形の垂直面４４を含む方向に突出しており、この内側にランプホルダ３が挿入される。筒状突出部４２の内形は、ランプホルダ３の外形にほぼ等しく、ランプホルダ３を、円筒状の筒状突出部４２である周壁の内側に挿入して、定位置に連結できる構造としている。周壁にランプホルダ３が挿入して連結され、このランプホルダ３にＬＥＤランプ１が連結される。筒状突出部４２は、ＬＥＤランプ１や電球を挿通できる大きさとしている。
【００２２】
ランプホルダ３は、金属板をプレス加工して製作される。ランプホルダ３は、反射器４の中心に、後方に突出するように設けている筒状突出部４２の内側に挿入して連結される円筒状の連結筒部３２を有する。この連結筒部３２の前面は、反射器４の脱着穴４１を閉塞するリングプレート３１を設けている。さらにリングプレート３１には、中心に内側筒体３３を連結してランプホルダ３に中心孔３４を設けている。中心孔３４を構成する内側筒体３３の後端、すなわち中心孔３４の底部には、電球をねじ込んで連結するソケット５を固定している。ソケット５は、電球の雄ネジ１２をねじ込んで連結するために、内面に雌ネジ５２を設けている。
【００２３】
以上の歩行者用信号機は、以下のようにしてランプを交換する。
（１）図６と図７に示すように、ランプホルダ３を反射器４の筒状突出部４２から引き抜いて反射器４から外す。
（２）反射器４から外された状態で、ランプホルダ３のランプを新しいものに交換する。
（３）その後、ランプホルダ３の連結筒部３２を反射器４の筒状突出部４２に挿入して、反射器４に連結する。ランプホルダ３を反射器４の開口部４１に挿入する状態で、ランプホルダ３を固定するために、反射器４には弾性バネからなる連結具８を設けている。
【００２４】
以上のようにして、電球に代わって使用される、すなわち電球から交換されるＬＥＤランプ１は、図９ないし図１３に示すように、ランプホルダ３のソケット５にねじ込んで連結される連結部１１と、この連結部１１に固定しているランプ本体１０とを備える。連結部１１は、外周に雄ネジ１２を設けて、ソケット５の雌ネジ５２にねじ込んで連結できるようにしている。さらに、連結部１１は電球と同じように、外周面と先端とに、互いに絶縁して電極１３、１４を設けている。
【００２５】
ランプ本体１０は、連結部１１に一体構造の基板ホルダ２０を備え、この基板ホルダ２０の前方に、中央部と外周部とに複数の白色ＬＥＤ２を固定している固定台１５を固定している。固定台１５は、白色ＬＥＤ２を外周部に固定するための複数の側面基板１５Ａと、白色ＬＥＤ２を中央部に固定するための中央基板１５Ｂとからなる。固定台１５の側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂは、その表面に複数の白色ＬＥＤ２を固定している。さらに、固定台１５をカバーするように基板ホルダ２０に透明カバー１６を連結している。
【００２６】
基板ホルダ２０は、ランプホルダ３の中心孔３４に挿入される円柱状の挿入部２１の一端に、円盤状の鍔部２２を連結してなる形状にプラスチックで一体成形している。挿入部２１は、ランプホルダ３の中心孔３４に挿入できるように、その外形を中心孔３４の外形より小さくしている。中心孔３４に挿入される挿入部２１は、その先端に、連結部１１を被せて固定している。
【００２７】
鍔部２２は、固定台１５の側面基板１５Ａを固定している。図の鍔部２２は、前面から突出する連結壁２３を設けている。連結壁２３は、側面基板１５Ａの背面側に位置して設けている。さらに、鍔部２２は、連結壁２３に対向して嵌着凸部２６を設けており、連結壁２３と嵌着凸部２６との間を、側面基板１５Ａの後端を挿入して連結する嵌入部２７としている。嵌入部２７は、側面基板１５Ａを挿入して定位置に配置するので、その間隔を側面基板１５Ａの厚さにほぼ等しく、正確には側面基板１５Ａの厚さよりもわずかに広くしている。
【００２８】
図１２と図１３のＬＥＤランプ１は、６枚の側面基板１５Ａを六角筒状に配置して、固定台１５を六角筒状としている。したがって、基板ホルダ２０には、六角筒状に連結壁２３を配置して、その外側に嵌着凸部２６を設けている。
【００２９】
嵌入部２７に挿入された側面基板１５Ａを抜けないように連結するために、連結壁２３は、側面基板１５Ａの係止凹部１５ａに案内される係止凸部２３ａを設けている。図１３の側面基板１５Ａは両側に係止凹部１５ａを設けているので、連結壁２３の両側に係止凸部２３ａを設けている。側面基板１５Ａは、後端から前方に離れた位置に係止凹部１５ａを設けているので、係止凸部２３ａはこの係止凹部１５ａを案内される位置に配置される。後端を嵌入部２７に挿入している側面基板１５Ａは、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して、基板ホルダ２０に抜けないように連結される。ただ、側面基板１５Ａは、傾く姿勢で基板ホルダ２０から抜ける、いいかえると、傾ける姿勢で後端を嵌入部２７に挿入し、その後、鍔部２２に対して垂直姿勢として、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して抜けない状態となる。側面基板１５Ａは、先端を中央基板１５Ｂに連結して、互いに傾斜しないように連結される。
【００３０】
側面基板１５Ａを固定台１５に固定するために、中央基板１５Ｂは、図１３に示すように、側面基板１５Ａの先端を挿入する連結穴１５ｃを設けている。図の側面基板１５Ａは、先端部に複数の連結突出部１５ｂを設けているので、中央基板１５Ｂには各々の連結突出部１５ｂを挿入して連結する複数の連結穴１５ｃを設けている。側面基板１５Ａの先端に設けた連結突出部１５ｂが中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに挿入されて、側面基板１５Ａはその先端が互いに連結される。この状態で、六角筒状の固定台１５を構成する６枚の側面基板１５Ａは、その先端が広がらないように、すなわち傾動しない状態で基板ホルダ２０に連結される。傾動しない側面基板１５Ａは、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａが案内されて、基板ホルダ２０に抜けないように固定される。
【００３１】
さらに、図１０ないし図１２のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａを貫通する止ネジ２４を連結壁２３にねじ込んで、止ネジ２４で側面基板１５Ａを基板ホルダ２０に確実に固定している。止ネジ２４が緩まない状態で、側面基板１５Ａは基板ホルダ２０から外れることはない。さらに、以上のＬＥＤランプ１は、仮に止ネジ２４が緩んでも、係止凹部１５ａに係止凸部２３ａを案内して、抜けないように基板ホルダ２０に連結される。したがって、ＬＥＤランプは、必ずしも止ネジを介して側面基板を連結壁に固定する必要はなく、止ネジを省略することもできる。さらに、側面基板は、接着して連結壁に固定することもできる。
【００３２】
以上の固定台１５は、鍔部２２に対して垂直姿勢に固定されて、その中心軸を連結部１１の雄ネジ１２と同軸に、すなわち、固定台１５の中心軸と、連結部１１の中心軸とが同一直線状に配置されるように、固定台１５は基板ホルダ２０に固定される。
【００３３】
また、図のＬＥＤランプ１は、固定台１５を六角筒状とするが、この固定台は、五角形以上の多角形の筒状とすることもできる。
【００３４】
各々の側面基板１５Ａは、連結突出部１５ｂを中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに連結して、中央基板１５Ｂに電気接続している。この側面基板１５Ａは、連結突出部１５ｂに導電部（図示せず）を設け、この導電部を中央基板１５Ｂの連結穴１５ｃに設けている導電部（図示せず）にハンダ付けして電気接続する。図１３のＬＥＤランプ１は、複数の連結突出部１５ｂを中央基板１５Ｂに連結するので、側面基板１５Ａのプラス側とマイナス側とを中央基板１５Ｂに連結することができる。この構造は、側面基板１５Ａを中央基板１５Ｂに物理的に固定すると共に、中央基板１５Ｂに電気接続できる。ただ、本発明のＬＥＤランプは、側面基板を接着し、あるいはＬ金具や止ネジ等の固定補助部品を介して互いに固定することもできる。
【００３５】
固定台１５に配置される側面基板１５Ａは、互いに隣接する側面基板１５Ａの間に冷却隙間２８を設けている。冷却隙間２８のある固定台１５は、ＬＥＤランプ１を水平姿勢に配置する状態で、冷却隙間２８に空気を対流させて、側面基板１５Ａ、すなわち白色ＬＥＤ２を効率よく冷却できる。
【００３６】
固定台１５は、側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂの表面に複数の白色ＬＥＤ２を固定している。側面基板１５Ａは、長手方向に離して複数の白色ＬＥＤ２を固定し、かつ幅方向に配置される白色ＬＥＤ２の個数を、後端よりも先端に多くしている。幅方向に配置する白色ＬＥＤ２の個数を、後端よりも先端で多くするのは、凹面鏡４０の反射器４の半径が、先端に向かって大きくなるからである。
【００３７】
図１１と図１３のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａの長手方向に離して３列に白色ＬＥＤ２を配置して、先端側に位置する第１列には２個の白色ＬＥＤ２ａを横方向に離して配置して、後端側に配置される第３列には１個の白色ＬＥＤ２ｃを配置している。さらに、図のＬＥＤランプ１は、第２列にも２個の白色ＬＥＤ２ｂを配置している。すなわち、図のＬＥＤランプ１は、第１列と第２列に２個、第３列に１個の白色ＬＥＤ２を配置している。
【００３８】
図１４は、凹面鏡４０の反射器４を前面から見て、凹面鏡４０に写る白色ＬＥＤ２の位置を●で示している。この図に示すように、側面基板１５Ａの長手方向に配置している第１列、第２列、第３列の白色ＬＥＤ２は、外側から次第に内側に配置される状態で凹面鏡４０に写る。反射器４の最も外側に写る第１列の白色ＬＥＤ２ａは、最も大きな円周上に配置され、第２列の白色ＬＥＤ２ｂはその内側の円周上に、さらに第３列の白色ＬＥＤ２ｃは第２列の白色ＬＥＤ２ｂの円周よりも内側にあって最も小さい円周上に配置される。小さい円周と大きい円周に同じ個数の白色ＬＥＤを配置すると、小さい円周上の白色ＬＥＤは間隔が狭くなる。それは、円周の長さが短くなるからである。
【００３９】
図９ないし図１３のＬＥＤランプ１は、側面基板１５Ａの第３列に１個、第２列と第１列に２個の白色ＬＥＤ２を配置するので、これを前面から見ると図１４に示すように、最も小さい円周には６個、中間と最外周には１２個の白色ＬＥＤ２が配置される。したがって、小さい円周の明るさと大きな円周の明るさの差を少なくして、全面を均一な明るさにできる。すなわち、前面カバー９の全面を均一に明るく照射できる。さらに、図１５と図１６に示すように、側面基板１５Ａの第１列に３個、第２列に２個、第３列に１個の白色ＬＥＤ２を配置することで、前面から見てより均一な明るさとして、前面カバー９をさらに均一に明るくできる。
【００４０】
図１３のＬＥＤランプ１は、さらに中央基板１５Ｂには４個の白色ＬＥＤ２を固定して、全体で３４個の白色ＬＥＤ２を固定台１５に固定している。本発明のＬＥＤランプは、固定台に固定する白色ＬＥＤの個数を特定するものではないが、固定台に固定する白色ＬＥＤの個数を変更して、全体の明るさを調整することができる。また、固定台に固定する白色ＬＥＤ自体の消費電力を変更して、全体の明るさを調整することもできる。
【００４１】
側面基板１５Ａ及び中央基板１５Ｂに固定される白色ＬＥＤ２は、好ましくは、基板実装型であるチップタイプの白色ＬＥＤ２を使用する。チップタイプの白色ＬＥＤ２は、基板の正確な位置に、簡単に実装できる特徴がある。さらに、チップタイプの白色ＬＥＤ２は、広い指向特性を有しており、照射される光が広く拡散される特性があるので、砲弾型の集光部を有する白色ＬＥＤに比較して、斑なく均一に前面カバーを照射できる特徴がある。すなわち、ＬＥＤランプは、広い指向性を有するタイプの白色ＬＥＤを配置することで、白色ＬＥＤから照射される光を広く拡散して、前面カバーを斑なく均一に明るく照射できる。ただ、本発明のＬＥＤランプは、使用する白色ＬＥＤを、必ずしもチップタイプのＬＥＤとする必要はなく、集光部を有するＬＥＤ（例えば、砲弾型のＬＥＤ）を使用することもできる。さらに、白色ＬＥＤ２は、好ましくは、電球色のＬＥＤを使用する。ただ、白色ＬＥＤには、電球色以外の白色に発光するものも使用できる。
【００４２】
図１７はＬＥＤランプ１の概略回路図を、図１８は複数の白色ＬＥＤ２を中央基板１５Ｂと側面基板１５Ａに配置する配置図を示している。これらの図に示すようにＬＥＤランプ１は、連結部１１の外周面と先端とに設けた電極１３、１４を整流回路１８に接続し、整流回路１８の出力側に、複数の白色ＬＥＤ２と定電流素子１９を直列に接続している。このＬＥＤランプ１は、商用電源を整流回路１８で脈流に変換して複数の白色ＬＥＤ２を点灯する。定電流素子１９は、白色ＬＥＤ２の電流が一定の電流値以上にならないように安定化する。
【００４３】
整流回路１８は、ダイオードブリッジ１８Ａである。ダイオードブリッジ１８Ａは、入力される交流電源を直流に変換して、複数の白色ＬＥＤ２を直列接続してなる直列回路のプラス側とマイナス側に整流された直流を出力する。直列に接続する白色ＬＥＤ２の個数は、供給される電源電圧と白色ＬＥＤ２の定格電圧で特定される。たとえば、商用電源としてＡＣ１００Ｖの交流電源を供給するＬＥＤランプは、定格電圧を３Ｖとする白色ＬＥＤを、３０個〜４０個直列に接続して点灯できる。図のＬＥＤランプ１は３４個の白色ＬＥＤ２を備えているので、全ての白色ＬＥＤ２を直列に接続している。ただ、複数の白色ＬＥＤは、直列と並列とに接続することもできる。
【００４４】
多数の白色ＬＥＤ２を直列に接続している白色ＬＥＤ２の直列回路は、ひとつの白色ＬＥＤが切れると全体の白色ＬＥＤが点灯しなくなる。いずれかの白色ＬＥＤが切れる確率は、直列に接続している白色ＬＥＤの個数が多くなると高くなる。歩行者用信号機は、ＬＥＤランプ１が切れて点灯できない状態では、交通事故の原因となる。したがって、いかなる状態においても、ＬＥＤランプ１を確実に点灯することが大切である。この弊害は複数の白色ＬＥＤを並列に接続することで解消できる。並列接続している白色ＬＥＤは、いずれかの白色ＬＥＤが切れても並列に接続している白色ＬＥＤが消灯することがない。ただ、白色ＬＥＤを並列に接続する回路構成は、白色ＬＥＤに供給する電圧を商用電源を整流した電圧よりも低くする必要があるので、商用電源の電圧を降下して白色ＬＥＤに供給する電源回路を必要とする。この電源回路には、主としてスイッチング電源が使用される。スイッチング電源は整流回路に比較して回路構成が複雑で高価になる。また、整流回路に比較すると寿命が短くなる欠点もある。内蔵している電解コンデンサが経時的に劣化するからである。
【００４５】
商用電源をダイオードの整流回路で整流して白色ＬＥＤに直接に供給する回路構成は極めて簡単で、安価に製造できる特徴がある。とくに、ダイオードで整流した脈流を電解コンデンサで平滑化しない整流回路は、経時的に劣化する部品がなく、長時間にわたって故障することなく安定に動作する。ただ、この回路構成は、商用電源を整流するので出力電圧が白色ＬＥＤの点灯電圧に比較して相当に高くなる。たとえば、１００Ｖの商用電源が整流された脈流はピーク電圧が約１４０Ｖと相当に高くなる。この電圧で白色ＬＥＤを点灯するには、多数の白色ＬＥＤを直列に接続して、各々の白色ＬＥＤに印加される電圧を低くする必要がある。ただ、前述したように多数の白色ＬＥＤを直列に接続する回路構成は、いずれかひとつの白色ＬＥＤが切れると、直列に接続している他の全ての白色ＬＥＤが点灯されなくなる。
【００４６】
白色ＬＥＤ２に並列に接続しているバイパス回路６は、図１９に示すように、切れた白色ＬＥＤ２’をバイパスさせて、他の白色ＬＥＤ２が消えるのを防止する。バイパス回路６は、図１９の（ａ）で示すように、並列に接続している白色ＬＥＤ２が切れない状態ではＯＦＦ、また、図１９の（ｂ）で示すように、白色ＬＥＤ２が切れた状態でＯＮに切り換えられる。バイパス回路６は、並列に接続している白色ＬＥＤ２の両端の電圧を検出する電圧検出部６１と、この電圧検出部６１でオンオフに制御させるスイッチング素子６２とを備えている。電圧検出部６１は、白色ＬＥＤ２が切れて入力電圧が正常電圧を超えると、スイッチング素子６２をＯＮに切り換えて、切れた白色ＬＥＤ２’に電流をバイパスさせる。ＬＥＤ両端の電圧は、白色ＬＥＤ２が切れない状態では白色ＬＥＤ２の点灯電圧の１．５〜４Ｖとなる。しかしながら、白色ＬＥＤ２が切れると、切れた白色ＬＥＤ２’の両端がオープン状態となって、点灯電圧よりも高くなる。電圧検出部６１は、ＬＥＤ両端の電圧が点灯電圧よりも高くなると、スイッチング素子６２をＯＮに切り換えて、切れた白色ＬＥＤ２’にバイパスして電流を流す回路を設ける。スイッチング素子６２がＯＮに切り換えられると、切れた白色ＬＥＤ２’の両端の電圧は低下する。この状態においても、スイッチング素子６２はＯＮ状態に保持されて、切れた白色ＬＥＤ２’にバイパスさせるように電流を流す状態が保持される。
【００４７】
バイパス回路６は、図１３と図１０に示すように、側面基板１５Ａと中央基板１５Ｂの裏面に実装されて、切れた白色ＬＥＤにバイパスするように通電する。
【００４８】
バイパス回路６は、全ての白色ＬＥＤと並列に接続するのを理想とする。ただ、全ての白色ＬＥＤと並列にバイパス回路を制御すると、白色ＬＥＤと同じ数のバイパス回路を必要として、部品コストが高くなる。
【００４９】
図１８と図１９のＬＥＤランプ１は、バイパス回路６を複数白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続して、バイパス回路６の数を白色ＬＥＤよりも少なくしている。図１８と図１９のＬＥＤランプ１は、少ない白色ＬＥＤ２と並列に接続する少数ＬＥＤバイパス回路６Ａと、この少数ＬＥＤバイパス回路６Ａよりも多数の白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続している多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂとしている。図のＬＥＤランプ１は、少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを１個の白色ＬＥＤ２と並列に接続して、多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂは２個の白色ＬＥＤ２の直列回路と並列に接続している。図示しないが、少数ＬＥＤバイパス回は２個以上の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続し、多数ＬＥＤバイパス回路を少数ＬＥＤバイパス回路よりも多数の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することもできる。
【００５０】
図１９のＬＥＤランプは、バイパス回路６を並列に接続している白色ＬＥＤ２の個数を、側面基板１５Ａの先端部で後端部よりも多くしている。すなわち、多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂは側面基板１５Ａの先端部の白色ＬＥＤ２の直列回路に接続され、少数ＬＥＤバイパス回路６Ａは、側面基板１５Ａの後端部の白色ＬＥＤ２と並列に接続している。図１９のＬＥＤランプは、側面基板１５Ａの両側に長手方向に並ぶ第１列の白色ＬＥＤ２ａと第２列の白色ＬＥＤ２ｂを直列に接続して、これらの白色ＬＥＤ２ａ、２ｂの直列回路に多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂを並列に接続して、第３列に配置する１個の白色ＬＥＤ２ｃと並列に少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを接続している。したがって、１枚の側面基板１５Ａには、２組の多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂと１組の少数ＬＥＤバイパス回路６Ａを実装している。
【００５１】
また、中央基板１５Ｂに設けている白色ＬＥＤ２は、２個の白色ＬＥＤ２ｄを直列に接続して、これらの白色ＬＥＤ２ｄの直列回路に多数ＬＥＤバイパス回路６Ｂを並列に接続している。ただ、中央基板に設けている白色ＬＥＤは、各々の白色ＬＥＤに少数ＬＥＤバイパス回路を並列に接続、すなわち、１個の白色ＬＥＤと並列に少数ＬＥＤバイパス回路を接続することもできる。
【００５２】
以上のＬＥＤランプ１は、第３列の白色ＬＥＤ２ｃが切れて点灯しなくなると、切れた白色ＬＥＤ２’のみ消灯されて他の全ての白色ＬＥＤ２を点灯できる。また、第１列と第２列に配置するいずれかの白色ＬＥＤ２が切れて点灯しなくなると、切れた白色ＬＥＤ２’に対して、側面基板１５Ａの長手方向に並ぶひとつの白色ＬＥＤ２のみが消灯され、すなわち、２個の白色ＬＥＤ２が消灯して他の全ての白色ＬＥＤ２が点灯される。２個の白色ＬＥＤ２は、側面基板１５Ａの長手方向に並ぶので、ひとつの白色ＬＥＤ２が切れて消灯しても、前面カバー９の明るさの不均一を最小にできる。それは、前面カバー９を前から見る状態で、第１列と２列の白色ＬＥＤ２の間隔は、第１列目や第２列目に円周上に並ぶ白色ＬＥＤ２の間隔よりも狭くなるからである。
【００５３】
ただし、多数ＬＥＤバイパス回路は、必ずしも側面基板の長手方向に並ぶ２個の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することなく、側面基板の横方向に隣接する白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することができ、また、２個の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することなく、３個以上の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することができる。また、少数ＬＥＤバイパス回路も、必ずしも１個の白色ＬＥＤと並列に接続することなく、多数ＬＥＤバイパス回路が並列に接続している白色ＬＥＤの直列回路よりも少数の白色ＬＥＤの直列回路と並列に接続することもできる。
【００５４】
透明カバー１６は、基板ホルダ２０に配置された複数の白色ＬＥＤ２の発光を外部に透過できる透光性を有する。透明カバー１６は、複数の基板からなる固定台１５を内部に収納できる形状にプラスチックやガラスで成形している。図９と図１０の透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａを円筒状として、固定台１５の中央部に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を透過させる中央部１６Ｂを球面状として、中央部１６Ｂで外周部１６Ａを閉塞する形状としている。透明カバー１６は、その内部に、基板ホルダ２０に固定される固定台１５を収納している。
【００５５】
透明カバー１６は、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させる外周部１６Ａに、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる変色フィルター７を設けている。この変色フィルター７は、外周ＬＥＤ２Ｘの光を変色して透過させる。図に示す透明カバー１６は、外周部１６Ａのほぼ全面に変色フィルター７を設けている。この構造は、固定台１５の外周部に固定された外周ＬＥＤ２Ｘから照射される光を効果的に変色して透過できる。ただ、透明カバーは、外周部に、部分的に変色フィルターを設けることもできる。この透明カバーは、固定台の外周部の特定の領域に固定された外周ＬＥＤから照射される光を変色して透過できる。すなわち、透明カバーは、外周部に設ける変色フィルターの領域を調整して、外周ＬＥＤから照射される光が変色される状態を調整できる。図の変色フィルター７は、透明カバー１６の表面に着色フィルム２９を付着して、特定波長の光を透過させるようにしている。ただし、変色フィルターは、透明カバーの表面に、透光性の塗料を塗布して着色して設けることも、透明カバーを成形する透明プラスチックやガラスに、顔料や染料を添加して着色して設けることもできる。
【００５６】
変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の光を透過させて、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射して、電球に匹敵する青緑色に発光させる吸収スペクトルのフィルターである。白色ＬＥＤ２は、図３に示すように、青色ＬＥＤの発光スペクトルと、この発光色で励起されて発光する蛍光体との発光スペクトルとを照射して白色としている。変色フィルター７は、この発光スペクトルの光を透過させて、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを電球に匹敵する青緑色に発光させる。この変色フィルター７が透過する光を吸収する吸収特性を図２０に示している。この変色フィルター７は、波長を４２０ｎｍとする光を吸収するフィルターであって、青色の発光ピークを吸収する青色減衰色に着色している。ここで青色減衰色には、白色光を透過させる状態で、その透過光が、好ましくは、黄色、黄緑色、緑色等となるような色が使用される。すなわち、この変色フィルター７は、黄色ないし緑色等に着色したフィルターとすることができる。この変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の青色の発光ピークを吸収する。したがって、変色フィルター７を透過した光の発光スペクトルは、図２１に示すように、青色の発光ピークが減衰されたものとなる。図２１に示す発光スペクトルの光が、前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射すると、電球に匹敵する青緑色に発光させる。変色フィルター７の吸収特性は、白色ＬＥＤ２の発光スペクトルを考慮して最適な状態に設定される。変色フィルター７は、白色ＬＥＤ２の発光色を透過させて、透過光で前面カバー９の青緑色部分９Ｘを照射して、電球に匹敵する青緑色に発光させるように吸収特性が選定される。したがって、変色フィルター７の吸収特性は、白色ＬＥＤ２の発光スペクトルにより変化するもので、図２０に示す吸収特性のものには特定されない。
【００５７】
図９の透明カバー１６は、外周部１６Ａに外周ＬＥＤ２Ｘの光を透過させて、中央部１６Ｂに中央ＬＥＤ２Ｙの光を透過させる。中央部１６Ｂは、着色されない無着色部として、白色ＬＥＤ２の光をできるかぎり減衰させることなく、全ての発光色を透過させる。ただ、中央部にも特定の発光色を吸収させるフィルターを設けて、白色ＬＥＤの光を透過させることで、より電球に近い白色とすることもできる。この構造は、発光色が電球の白色と異なる白色ＬＥＤを使用して、前面カバーの白色部分を電球の白色に匹敵する発光色にできる。
【００５８】
透明カバー１６先端の中央部１６Ｂの表面は、光を乱反射する無数の凹凸面として、先端部を除く部分となる外周部１６Ａは、表面を平滑面としている。平滑面は、白色ＬＥＤ２の光を効率よく透過して、前面カバー９を明るく照射し、乱反射する凹凸面は、中央基板１５Ｂに固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を散乱させて、前面カバー９の表面を均等な明るさに照射する。
【００５９】
この透明カバー１６は、基板ホルダ２０の前方に固定されて、内部に収納される光源である白色ＬＥＤ２の発光を外部に透過させる。透明カバー１６は、接着して、あるいは、ねじ込んで、あるいはまた係止構造で、基板ホルダ２０の鍔部２２の外周縁部に固定される。
【００６０】
さらに、図の透明カバー１６は、内部の空気を換気する換気口１７を開口している。図１２に示す透明カバー１６は、固定台１５を構成する側面基板１５Ａの間に設けた冷却隙間２８と対向する位置にスリット状の換気口１７を設けている。このように、固定台１５の冷却隙間２８と対向する位置に換気口１７を設けている透明カバー１６は、側面基板１５Ａの間の冷却隙間２８に流れる空気流を透明カバー１６の外部にスムーズに換気して、側面基板１５Ａや白色ＬＥＤ２の発熱を効率よく冷却する。さらに、図１２に示す透明カバー１６は、固定台１５の冷却隙間２８と対向する位置に設けた換気口１７同士の間にも換気口１７を設けている。このように、多数の換気口１７を設けた透明カバー１６は、どの位置で停止されても、内部の空気を確実に換気できる。さらに、図に示す換気口１７は、透明カバー１６の外周部１６Ａから中央部１６Ｂに向かってスリットの幅が広くなるように開口している。このように、換気口１７の開口面積を中央部１６Ｂに向かって大きくする透明カバー１６は、電子部品が多く配置される中央基板１５Ｂを効率よく放熱できる。
【００６１】
以上のＬＥＤランプ１は、固定台１５を、複数枚の側面基板１５Ａを多角形の筒状に配置して、先端面に中央基板１５Ｂを配置してなる形状としている。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の側面基板１５Ａの表面に固定される外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周方向に照射して、中央基板１５Ｂの表面に固定される中央ＬＥＤ２Ｙの光を前方に照射して、前面カバーを均一に明るく照射できる。ただ、ＬＥＤランプは、固定台の形状を以上の形状には特定しない。固定台は、複数の白色ＬＥＤを固定して、これらの白色ＬＥＤから照射される光を、前方ないし外周方向に照射できる他の全ての形状とすることができる。例えば、固定台は、複数の白色ＬＥＤを全て前方に照射する姿勢で固定することもできる。
【００６２】
さらに、ＬＥＤランプは、図２２に示す構造とすることもできる。この図に示すＬＥＤランプ１は、透明カバー１６のほぼ全面に変色フィルター７を設けている。さらに、このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部に固定される中央ＬＥＤ２Ｙと、外周部に固定される外周ＬＥＤ２Ｘとを異なる発光色としている。このＬＥＤランプ１は、例えば、中央ＬＥＤ２Ｙを外周ＬＥＤ２Ｘよりも色温度の高い白色ＬＥＤ２とすることができる。このＬＥＤランプ１は、外周ＬＥＤ２Ｘに比べて色温度の高い中央ＬＥＤ２Ｙの光を透明カバー１６の中央部１６Ｂに透過させて、前面カバーの中央部の白色部分を明るく照射できる。また、中央ＬＥＤ２Ｙに比べて色温度の低い外周ＬＥＤ２Ｘの光を透明カバー１６の外周部１６Ａに透過させて、前面カバーの外周部の青緑色部分を電球に匹敵する発光色にできる。このＬＥＤランプ１は、透明カバー１６に設ける変色フィルター７が透過光を吸収する吸収特性と、固定台１５の中央部と外周部とに固定される白色ＬＥＤ２の発光色とを調整して、前面カバーを内面から理想的な発光色で照射できる。ただ、透明カバーの全面に変色フィルターを設けるＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに固定される白色ＬＥＤを、全て同じ発光色とすることもできる。
【００６３】
さらに、図２３に示すＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂと外周部１６Ａとに、異なる色の変色フィルター７を設けている。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部に固定している中央ＬＥＤ２Ｙの光を中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂに透過させて照射し、固定台１５の外周部に固定している外周ＬＥＤ２Ｘの光を外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに透過させて照射する。この透明カバー１６は、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂと外周部１６Ａの変色フィルター７Ａとで、透過光の吸収特性を異なる特性として透過光を調整する。この透明カバー１６は、たとえば、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａに比べて、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂの青色減衰特性、すなわち、青色の発光ピークを吸収する特性を低くする。これにより、ＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂを透過した光で前面カバーの中央部の白色部分を明るく照射し、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａを透過した光で前面カバーの外周部の青緑色部分をより電球による発光色に近い青緑色に発光できる。
【００６４】
この透明カバー１６は、例えば、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａを黄色ないし緑色等に着色し、中央部１６Ｂの変色フィルター７Ｂを、外周部１６Ａの変色フィルター７Ａよりも薄く着色して透過光を調整する。このＬＥＤランプ１は、固定台１５の中央部と外周部とに固定される全ての白色ＬＥＤ２の発光色を電球色に比べて色温度の高い白色として、前面カバーの中央部の白色部分と外周部の青緑色部分とを、電球に匹敵する発光色にできる。さらに、このＬＥＤランプ１は、透明カバー１６の中央部１６Ｂに設ける変色フィルター７Ｂと外周部１６Ａに設ける変色フィルター７Ａが透過光を吸収する吸収特性と、固定台１５に固定される白色ＬＥＤ２の発光色とを調整して、前面カバーを内面から理想的な発光色で照射できる。ただ、このＬＥＤランプは、固定台の中央部と外周部とに異なる発光色の白色ＬＥＤを固定することもできる。
【００６５】
以上のＬＥＤランプは、歩行者用信号機に、電球に代わって使用されるが、このＬＥＤランプを、他の交通用の信号機、たとえば、車両用または鉄道用の信号機に、電球に代わって使用することもできる。以上のＬＥＤランプは、この用途においても、変色フィルターでもって、白色ＬＥＤの光を変色して透過させるので、前面カバーの青緑色部分を電球による発光色に近似する青緑色にできる。
【符号の説明】
【００６６】
１…ＬＥＤランプ
２…白色ＬＥＤ ２’…切れた白色ＬＥＤ
２ａ…ＬＥＤ
２ｂ…ＬＥＤ
２ｃ…ＬＥＤ
２ｄ…ＬＥＤ
２Ｘ…外周ＬＥＤ
２Ｙ…中央ＬＥＤ
３…ランプホルダ
４…反射器
５…ソケット
６…バイパス回路 ６Ａ…少数ＬＥＤバイパス回路
６Ｂ…多数ＬＥＤバイパス回路
７…変色フィルター ７Ａ…変色フィルター
７Ｂ…変色フィルター
８…連結具
９…前面カバー ９Ａ…透明プレート
９Ｂ…フィルター
９Ｘ…青緑色部分
１０…ランプ本体
１１…連結部
１２…雄ネジ
１３…電極
１４…電極
１５…固定台 １５Ａ…側面基板
１５ａ…係止凹部
１５ｂ…連結突出部
１５Ｂ…中央基板
１５ｃ…連結穴
１６…透明カバー １６Ａ…外周部
１６Ｂ…中央部
１７…換気口
１８…整流回路 １８Ａ…ダイオードブリッジ
１９…定電流素子
２０…基板ホルダ
２１…挿入部
２２…鍔部
２３…連結壁 ２３ａ…係止凸部
２４…止ネジ
２６…嵌着凸部
２７…嵌入部
２８…冷却隙間
２９…着色フィルム
３１…リングプレート
３２…連結筒部
３３…内側筒体
３４…中心孔
４０…凹面鏡
４１…脱着穴
４２…筒状突出部
４３…開口部
４４…垂直面
４５…段差部
４８…パッキン
４９…パッキン
５２…雌ネジ
６１…電圧検出部
６２…スイッチング素子
９１…ＬＥＤランプ
９２…ＬＥＤ
９４…反射鏡
９５…筒体 ９５Ａ…側面
９５Ｂ…先端面
９９…前面カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面で光を反射する凹面鏡(40)であって開口部(43)を四角形としてなる反射器(4)の中心部に設けてなるソケット(5)にねじ込んで交換自在に連結される、光源を白色ＬＥＤ(2)とする歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプであって、
前記ソケット(5)にねじ込んで連結される外周に雄ネジ(12)を設けてなる連結部(11)と、この連結部(11)に固定してなる複数の白色ＬＥＤ(2)を備えるランプ本体(10)とからなり、
前記ランプ本体(10)は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ(2)を固定してなる固定台(15)と、この固定台(15)の外側をカバーする透明カバー(16)とを備え、
この透明カバー(16)が、固定台(15)の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ(2X)の光を透過させる外周部(16A)に、外周ＬＥＤ(2X)の光を変色して透過させる変色フィルター(7)を設けており、この変色フィルター(7)が、前記固定台(15)の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ(2X)の光を変色して透過させるようにしてなる歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記変色フィルター(7)が青色減衰色に着色されてなる請求項１に記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記透明カバー(16)が、外周面に着色フィルム(29)を付着して変色フィルター(7)としてなる請求項１又は２に記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記透明カバー(16)が中央部(16B)を無着色部としており、前記固定台(15)の中央部に配置している中央ＬＥＤ(2Y)の光を無着色部に透過させるようにしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記透明カバー(16)が中央部(16B)と外周部(16A)とに異なる色の変色フィルター(7)を設けており、前記固定台（15)に固定している前記中央ＬＥＤ(2Y)の光を中央部(16B)の変色フィルター(7B)に透過させ、前記外周ＬＥＤ(2X)の光を外周部(16A)の変色フィルター(7A)に透過させるようにしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記固定台(15)に固定してなる白色ＬＥＤ(2)が、青色発光ダイオードの光を蛍光体で変色して白色としてなる白色ダイオードである請求項１ないし５のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記固定台(15)が、長方形である複数枚の側面基板(15A)を多角形の筒状に配置し、かつ先端面に中央基板(15B)を配置してなる請求項１ないし６のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記透明カバー(16)の中央部(16B)が光を乱反射する無数の凹凸面で、外周部(16A)の表面を平滑面としてなる請求項１ないし７のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項１】
表面で光を反射する凹面鏡(40)であって開口部(43)を四角形としてなる反射器(4)の中心部に設けてなるソケット(5)にねじ込んで交換自在に連結される、光源を白色ＬＥＤ(2)とする歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプであって、
前記ソケット(5)にねじ込んで連結される外周に雄ネジ(12)を設けてなる連結部(11)と、この連結部(11)に固定してなる複数の白色ＬＥＤ(2)を備えるランプ本体(10)とからなり、
前記ランプ本体(10)は、中央部と外周部とに白色ＬＥＤ(2)を固定してなる固定台(15)と、この固定台(15)の外側をカバーする透明カバー(16)とを備え、
この透明カバー(16)が、固定台(15)の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ(2X)の光を透過させる外周部(16A)に、外周ＬＥＤ(2X)の光を変色して透過させる変色フィルター(7)を設けており、この変色フィルター(7)が、前記固定台(15)の外周部に固定してなる外周ＬＥＤ(2X)の光を変色して透過させるようにしてなる歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記変色フィルター(7)が青色減衰色に着色されてなる請求項１に記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記透明カバー(16)が、外周面に着色フィルム(29)を付着して変色フィルター(7)としてなる請求項１又は２に記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記透明カバー(16)が中央部(16B)を無着色部としており、前記固定台(15)の中央部に配置している中央ＬＥＤ(2Y)の光を無着色部に透過させるようにしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記透明カバー(16)が中央部(16B)と外周部(16A)とに異なる色の変色フィルター(7)を設けており、前記固定台（15)に固定している前記中央ＬＥＤ(2Y)の光を中央部(16B)の変色フィルター(7B)に透過させ、前記外周ＬＥＤ(2X)の光を外周部(16A)の変色フィルター(7A)に透過させるようにしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記固定台(15)に固定してなる白色ＬＥＤ(2)が、青色発光ダイオードの光を蛍光体で変色して白色としてなる白色ダイオードである請求項１ないし５のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記固定台(15)が、長方形である複数枚の側面基板(15A)を多角形の筒状に配置し、かつ先端面に中央基板(15B)を配置してなる請求項１ないし６のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記透明カバー(16)の中央部(16B)が光を乱反射する無数の凹凸面で、外周部(16A)の表面を平滑面としてなる請求項１ないし７のいずれかに記載される歩行者用信号機に使用されるＬＥＤランプ。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１０３８７１（Ｐ２０１２−１０３８７１Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１３４８（Ｐ２０１０−２５１３４８）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（３９１０１６８８６）日本フネン株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（３９１０１６８８６）日本フネン株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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