ＬＥＤ表示灯
【課題】複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ信号灯であって優れた視認性を実現するものを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ信号灯１０に、複数個のＬＥＤ２０を、ＬＥＤ信号灯１０に離散的に配置される密度がＬＥＤ信号灯１０の外周部においてその中央部より高くなるように配置し、それにより、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時に観察者がＬＥＤ信号灯１０から視覚的に認識する輝度がＬＥＤ信号灯１０の外周部においてその中央部より高くなるようにする。
【解決手段】ＬＥＤ信号灯１０に、複数個のＬＥＤ２０を、ＬＥＤ信号灯１０に離散的に配置される密度がＬＥＤ信号灯１０の外周部においてその中央部より高くなるように配置し、それにより、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時に観察者がＬＥＤ信号灯１０から視覚的に認識する輝度がＬＥＤ信号灯１０の外周部においてその中央部より高くなるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯に関するものであり、特に、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）の技術進歩により、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯が開発され、既に普及しつつある（例えば、特許文献１参照。）。この種のＬＥＤ表示灯としては、例えば、信号灯（例えば、交通信号灯、鉄道信号灯、海上信号灯など）や、移動体（例えば、自動車）に装着される表示灯（例えば、テイルランプ）などがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤ表示灯には、遠く離れた場所（例えば、交通信号灯である場合には、例えば２００ｍ先）からでも、ＬＥＤ表示灯の表示内容（例えば、点灯している表示灯の位置、色および形という情報や、その表示灯の点灯状態が点滅状態か連続点灯状態かという情報）を観察者（例えば、自動車の運転者や歩行者）が容易にかつ確実に判別することができ、しかも、ＬＥＤ表示灯と背景色とのコントラストが明確であることが要求される。すなわち、ＬＥＤ表示灯には、優れた視認性（誘目性・アイキャッチ性）が要求されるのである。
【０００５】
このような事情を背景とし、本発明は、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯であって優れた視認性を実現するものを提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。
【０００７】
さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。
【０００８】
（１） ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられるＬＥＤ表示灯。
【０００９】
本発明者は、ＬＥＤ表示灯の視認性を向上させるべく、研究を行い、その結果、ＬＥＤ表示灯において支持体に配置された複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、複数個のＬＥＤを支持体に配置する場合には、輝度が支持体全体において一様であるように複数個のＬＥＤを支持体に配置する場合より、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上するという知見を得た。
【００１０】
その理由を考察するに、一般に、観察者がＬＥＤ表示灯の存在に気づくことが必要である状況においては、ＬＥＤ表示灯が大きいほど、観察者は、ＬＥＤ表示灯を発見し易い。一方、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、観察者は、物理的には同じ大きさのＬＥＤ表示灯を視覚的には（心理的には）大きいと認識する傾向がある。
【００１１】
また、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、観察者は、ＬＥＤ表示灯の輪郭を、背景色からより明瞭に区別されるように視覚的に認識し、その結果、ＬＥＤ表示灯の外形形状をより明瞭に視覚的に認識する傾向がある。
【００１２】
以上説明した知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、支持体に配置された複数個のＬＥＤが、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられる。
【００１３】
したがって、このＬＥＤ表示灯によれば、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上する。
【００１４】
（２） 前記複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置された（１）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００１５】
上述のように、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、ＬＥＤ表示灯の視認性が高い。一方、複数個のＬＥＤがそれぞれ、支持体全体において一様な強度（明るさないしパワー）で発光させられる場合には、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度を中央部の輝度より高くするために、複数個のＬＥＤを、支持体に配置される密度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、支持体に配置することが望ましい。
【００１６】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、複数個のＬＥＤが、支持体に配置される密度がその支持体の外周部において中央部より高くなるように、支持体に配置されている。
【００１７】
なお付言するに、本項においては、「支持体」上の位置を定義する用語として「中央部」と「外周部」との２つが存在するが、このことを理由に、複数個のＬＥＤが支持体に分布する密度（以下、「ＬＥＤ分布密度」という。）が、支持体上において２段階にしか変化しないと解釈することは妥当ではない。「中央部」において、ＬＥＤ分布密度が一様であることは不可欠ではなく、半径方向に変化することが許容される。同様に、「外周部」において、ＬＥＤ分布密度が一様であることは不可欠ではなく、半径方向に変化することが許容される。
【００１８】
（３） 前記複数個のＬＥＤは、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された（２）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００１９】
このＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が支持体の外周部においてその中央部より短くなるように、支持体に配置され、それにより、当該ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなることが実現される。
【００２０】
（４） 前記複数個のＬＥＤは、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された（２）または（３）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００２１】
このＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が支持体の外周部においてその中央部より短くなるように、支持体に配置され、それにより、当該ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなることが実現される。
【００２２】
（５） 前記複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように大きさが異なる電力が前記外周部におけるＬＥＤと前記中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、駆動される（１）ないし（４）項のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【００２３】
上述のように、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、ＬＥＤ表示灯の視認性が高い。一方、複数個のＬＥＤが支持体全体において一様な密度で分布させられる場合には、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度を中央部の輝度より高くするために、複数個のＬＥＤをそれぞれ、各ＬＥＤの光の強度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、発光させることが望ましい。
【００２４】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように大きさが異なる電力が外周部におけるＬＥＤと中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、複数個のＬＥＤが駆動される。
【００２５】
ここに、本明細書における「輝度」と「強度」との定義について説明するに、「輝度」は、観察者が複数個のＬＥＤ全体を見た場合であって、個々のＬＥＤからの光の明るさを、その周辺のＬＥＤからの光の明るさの影響を受けて観察者が感ずる場合における光の明るさを意味する用語であるのに対し、「強度」は、ＬＥＤ単体からの光の明るさを、その周辺のＬＥＤからの光の明るさの影響を受けることなく測定する場合における光の明るさを意味する用語である。したがって、「輝度」は、互いに隣接する複数個のＬＥＤの総合的な明るさであるのに対し、「強度」は、１個のＬＥＤ単独の明るさである。
【００２６】
（６） さらに、前記複数個のＬＥＤが点灯するモードを、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換える制御装置を含む（１）ないし（５）項のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【００２７】
このＬＥＤ表示灯においては、観察者によって認識される輝度が、支持体の外周部においてその中央部より高いため、ＬＥＤ表示灯の機能をできる限り維持しつつ、一部のＬＥＤしか点灯させないことが必要である場合には、支持体の中央部に配置されたＬＥＤを点灯させるより、支持体の外周部に配置されたＬＥＤを点灯させる方が望ましい。
【００２８】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが点灯するモードが、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換えられる。
【００２９】
なお付言するに、複数個のＬＥＤが点灯するモードをノーマルモードと節電モードとに切り換える技術は、ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部におけるより増加するパターンで分布する場合に限らず、ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体全体に一様に分布する場合またはＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の中央部においてその外周部におけるより増加するパターンで分布する場合においても、節電効果を実現するために有効である。
【００３０】
（７） 前記制御装置は、常には前記ノーマルモードを選択するが、非常時には前記節電モードを選択する（６）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００３１】
ＬＥＤ表示灯を点灯させるためには電力が必要であるが、災害時などの非常時には、節電が必要になる場合がある。一方、前記（６）項における「節電モード」を選択すれば、ＬＥＤ表示灯の機能低下を抑制しつつ、その消費電力を節減することが可能となる。
【００３２】
このような知見に基づき、本項におけるＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが点灯するモードとして、常には、ノーマルモードが選択されるが、非常時には、節電モードが選択される。
【００３３】
（８） ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置されたＬＥＤ表示灯。
【００３４】
このＬＥＤ表示灯によれば、ＬＥＤ分布密度の適正化により、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１には、本発明の第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０が正面図で示されている。このＬＥＤ信号灯１０は、例えば、３灯式信号機や１灯点滅式信号機に使用される。図１に示すように、このＬＥＤ信号灯１０においては、同じ色の光を発する複数個の点光源としての複数個のＬＥＤ（発光ダイオード）２０が空間離散的に配置されている。それらＬＥＤ２０は、後述の中央管制装置からの点灯指令に応答して、一斉に点灯させられる。
【００３７】
図２には、このＬＥＤ信号灯１０が側面断面図で示されている。このＬＥＤ信号灯１０は、概して円形容器状を成すケース２２を備えている。そのケース２２には、概して円形状を成す合成樹脂製取付板２４が気密に装着される。具体的には、取付板２４の外周縁に、それの全周を覆うように、ゴム製のパッキン２６が気密に取り付けられ、そのパッキン２６を介して、取付板２４の外周縁がケース２２の外周縁に装着される。
【００３８】
その取付板２４には、それの全表面にわたって、複数個のＬＥＤ２０が離散的に装着される。それらＬＥＤ２０は、複数の同心円に沿って並んで配置されるとともに、同じ同心円上においては、等間隔で配置される。それらＬＥＤ２０を位置決めするために、取付板２４には、ＬＥＤ２０と同数の貫通穴３０が形成されている。各貫通穴３０には、図３に拡大断面図で示すように、１個のＬＥＤ２０がわずかな隙間を残して貫通させられる。これにより、ＬＥＤ２０が、対応する貫通穴３０によって位置決めされる。
【００３９】
図２および図３に示すように、取付板２４には、各貫通穴３０ごとに、概して部分円筒状を成すひさし３２が一体的に形成されている。ひさし３２は、取付板２４の前面から直角に突出するように取付板２４に形成されている。
【００４０】
このひさし３２は、図３および図４に示すように、対応する貫通穴３０によって位置決めされるＬＥＤ２０（以下、「対応するＬＥＤ２０」という。）のうち取付板２４の前面から直角に突出する部分を、それの上面から覆うように、取付板２４に形成されている。このひさし３２は、対応するＬＥＤ２０の長さ寸法に沿って延びる内周面を有するとともに、その内周面が、対応するＬＥＤ２０の外周面に接触する。よって、このひさし３２により、取付板２４に対して各ＬＥＤ２０が延びる向きを正確化することが容易となる。
【００４１】
図２および図３に示すように、取付板２４の背後に、それと平行に、プリント基板３４が配置されている。そのプリント基板３４は、図示しない固定具により、ケース２２に固定されている。そのプリント基板３４には、導電パターン３６が形成されており、取付板２４に装着された各ＬＥＤ２０から延びるリードフレーム３８がその導電パターン３６に半田付けされる。
【００４２】
図２に示すように、取付板２４の前面に、概して凸状に湾曲して板状を成す透明の合成樹脂製カバー４０が取り付けられている。具体的には、そのカバー４０の外周縁が、取付板２４の外周縁に気密に取り付けられている。このカバー４０により、取付板２４の前面が全体的に覆われる。取付板２４に装着された複数個のＬＥＤ２０から出射する光は、カバー４０を透過する。
【００４３】
このＬＥＤ信号灯１０においては、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時に観察者がこのＬＥＤ信号灯１０から視覚的に認識する輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、複数個のＬＥＤ２０が、取付板２４に配置される密度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、取付板２４に配置されている。
【００４４】
具体的には、図５にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０が、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ２０間の距離である半径方向ピッチが取付板２４の外周部においてその中央部より短くなるように、取付板２４に配置されている。本実施形態においては、図５にグラフで表すように、半径方向ピッチが、取付板２４の中心点から半径方向外向きに移動するにつれて概して連続的に（３以上の段階を有して）減少するように、複数個のＬＥＤ２０が取付板２４に配置されている。
【００４５】
さらに、複数個のＬＥＤ２０が、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ２０間の距離である周方向ピッチが取付板２４の外周部においてその中央部より短くなるように、取付板２４に配置されている。
【００４６】
その結果、図６にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時には、このＬＥＤ信号灯１０の輝度が、取付板２４の外周部においてその中央部より高くなる。したがって、このＬＥＤ信号灯１０によれば、輝度が、取付板２４全体において一様に分布する場合よりも、取付板２４の中央部においてその外周部より高くなるように分布する場合よりも、観察者のＬＥＤ信号灯１０の視認性が向上する。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、説明の便宜上、ＬＥＤ信号灯１０が前記（１）項に係る「ＬＥＤ表示灯」の一例を構成し、取付板２４が前記（１）項における「支持体」の一例を構成し、取付板２４のうち、図１において最も外側に位置する３個の同心円に沿って並んだ複数個のＬＥＤ２０が配置されている領域が、同項における「外周部」の一例を構成し、取付板２４のうちの残りの領域が、同項における「中央部」の一例を構成していると考えることが可能である。
【００４８】
なお付言するに、本実施形態においては、ＬＥＤ信号灯１０の輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように複数個のＬＥＤ２０が発光させられるようにするために、それら複数個のＬＥＤ２０が、取付板２４に配置される密度がその取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、取付板２４に配置されている。すなわち、ＬＥＤ分布密度の非一様化という技術が採用されているのである。
【００４９】
これに対し、複数個のＬＥＤ２０が、それら複数個のＬＥＤ２０から発せられる光の強度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように大きさが異なる電力が外周部における複数個のＬＥＤ２０と中央部における複数個のＬＥＤ２０とに供給されることにより、駆動され、その結果、ＬＥＤ信号灯１０の輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように複数個のＬＥＤ２０が発光させられる態様で本発明を実施することが可能である。すなわち、ＬＥＤ強度分布の非一様化という技術が採用される態様で本発明を実施することが可能なのである。ただし、そのＬＥＤ強度分布の非一様化という技術は、上述のＬＥＤ分布密度の非一様化という技術に対して置換的に用いたり追加的に用いることが可能である。
【００５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、ＬＥＤ信号灯に複数個のＬＥＤが配置されるパターンに関する要素のみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略する。
【００５１】
図７には、本実施形態に従うＬＥＤ信号灯６０が正面図で示されている。このＬＥＤ信号灯６０に複数個のＬＥＤ２０が配置されるパターンは、図１に示すＬＥＤ信号灯１０に複数個のＬＥＤ２０が配置されるパターンとは同一ではないが、ＬＥＤ信号灯６０の輝度がＬＥＤ信号灯６０の外周部において中央部より高いという輝度分布を実現する点では共通する。
【００５２】
図８にグラフで表すように、本実施形態においては、互いに隣接するＬＥＤ２０間の半径方向ピッチが、図５にグラフで表す変化パターンとは異なるパターンで変化する。具体的には、本実施形態においては、半径方向ピッチが、第１実施形態における半径方向ピッチより不連続的に変化する。
【００５３】
さらに具体的には、本実施形態においては、半径方向ピッチが２段階で変化し、換言すれば、半径方向ピッチは、取付板２４の全領域を、その取付板２４の中心点を含む中央部と、その取付板２４の外周円を含む外周部とに二分割した場合において、中央部に配置された複数個のＬＥＤ２０に共通に割り当てられる長い半径方向ピッチと、外周部に配置された複数個のＬＥＤ２０に共通に割り当てられる短い半径方向ピッチとの２つしか存在しない。
【００５４】
本実施形態においては、図９にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時には、このＬＥＤ信号灯６０の輝度が、取付板２４の外周部においてその中央部より高くなる。したがって、このＬＥＤ信号灯６０によれば、輝度が、取付板２４全体において一様に分布する場合よりも、取付板２４の中央部においてその外周部より高くなるように分布する場合よりも、観察者のＬＥＤ信号灯６０の視認性が向上する。
【００５５】
図９に示す輝度分布パターンを、図６に示す輝度分布パターンと比較すると、前者の方が後者より、ＬＥＤ信号灯６０の外周部における輝度の増加勾配が急である。その結果、図７から容易に予想されるように、図７に示すＬＥＤ信号灯６０における輝度が低い領域と高い領域との間の境界が、図１に示すＬＥＤ信号灯１０における輝度が低い領域と高い領域との間の境界が顕著である。
【００５６】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態または第２実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、ＬＥＤ信号灯において複数個のＬＥＤを点灯するモードを変化させるための要素のみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略する。
【００５７】
図１０には、本実施形態に従う交通信号機８０が、この交通信号機８０を遠隔的に指令する中央管制装置８２と共に概念的にブロック図で表されている。この交通信号機８０は、互いに異なる色を発光する３個のＬＥＤ信号灯１０を用いる。いずれのＬＥＤ信号灯１０も、第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０と共通する構成を有する。
【００５８】
本実施形態に従う交通信号機８０は、さらに、それらＬＥＤ信号灯１０の点灯・消灯を制御する制御装置８４を用いる。この交通信号機８０は、制御装置８４を介して、中央管制装置８２と通信可能である。その中央管制装置８２は、有線または無線で、制御装置８４に、交通信号機８０に対する指令を送出する。
【００５９】
制御装置８４は、よく知られている手法により、中央管制装置８２から受信した指令に従い、各ＬＥＤ信号灯１０の点灯・消灯状態を制御する。
【００６０】
本実施形態においては、常には、図示しない電力会社から供給される電力により、交通信号機８０が作動させられるが、その電力会社からの電力供給が途絶えた非常時には、それにもかかわらず、交通信号機８０の一応の作動が可能であるようにするために、交通信号機８０ごとにローカルに補助電源（例えば、バッテリや発電機など、継続的使用のために節電が要求される電源）８６が設置されている。
【００６１】
したがって、本実施形態においては、非常時には、電力会社に依存することなく、補助電源８６から供給される電力により、交通信号機８０が作動させられる。
【００６２】
本実施形態においては、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとして、それらＬＥＤ２０全部が、各ＬＥＤ２０に設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤ２０のうち取付板２４の外周部に配置されたもの（図１に示すＬＥＤ信号灯１０においては、最も外周側に位置する３つの同心円上に配置された複数個のＬＥＤ２０）のみが、各ＬＥＤ２０に設定された基準強度で点灯する節電モードとを有する。
【００６３】
本実施形態においては、すべてのＬＥＤ２０につき、共通の基準強度が設定されている。したがって、すべてのＬＥＤ２０には、その点灯時に、同じ大きさの電力が供給されることになる。
【００６４】
その制御装置８４は、さらに、中央管制装置８２から受信した情報に基づき、常にはノーマルモードを選択するが、非常時には節電モードを選択する。
【００６５】
図１１には、その制御装置８４の動作が概念的にフローチャートで表されている。まず、ステップＳ１において、中央管制装置８２から、非常時であるか否かを表す信号が入力され、その信号に基づき、非常時であるか否かが判定される。
【００６６】
今回は、非常時ではないと仮定すると、ステップＳ２において、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとしてノーマルモードが選択される。これに対し、今回は、非常時であると仮定すると、ステップＳ３において、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとして節電モードが選択される。
【００６７】
したがって、非常時には、節電モードが選択され、その結果、各ＬＥＤ信号灯１０を点灯することが必要である場合には、そのＬＥＤ信号灯１０における全部のＬＥＤ２０のうちＬＥＤ信号灯１０の外周部に配置されたもののみが一斉に点灯される。
【００６８】
よって、本実施形態によれば、各ＬＥＤ信号灯１０の輝度が、その外周部においてその中央部より高いため、節電が要求される非常時には、ＬＥＤ信号灯１０の機能（視認性）の低下を抑制しつつ、その消費電力を節減することが可能となる。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の開示］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０を示す正面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ信号灯１０を示す側面断面図である。
【図３】図２に示すＬＥＤ信号灯１０を構成する取付板２４およびプリント基板３４のうち、代表的なＬＥＤ２０に関連する部分を拡大して示す側面断面図である。
【図４】図２に示すＬＥＤ信号灯１０を構成する取付板２４のうち、代表的なＬＥＤ２０に関連する部分を拡大して示す正面図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ信号灯１０における複数個のＬＥＤ２０の半径方向ピッチが半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図６】図１に示すＬＥＤ信号灯１０の輝度が半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に従うＬＥＤ信号灯６０を示す正面図である。
【図８】図７に示すＬＥＤ信号灯６０における複数個のＬＥＤ２０の半径方向ピッチが半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図９】図７に示すＬＥＤ信号灯６０の輝度が半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態に従う交通信号機８０を中央管制装置８２と共に概念的に表すブロック図である。
【図１１】図１０に示す制御装置８４の動作を概念的に表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１０ ＬＥＤ信号灯
２０ ＬＥＤ
２４ 取付板
６０ ＬＥＤ信号灯
８０ 交通信号機
８２ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯に関するものであり、特に、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）の技術進歩により、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯が開発され、既に普及しつつある（例えば、特許文献１参照。）。この種のＬＥＤ表示灯としては、例えば、信号灯（例えば、交通信号灯、鉄道信号灯、海上信号灯など）や、移動体（例えば、自動車）に装着される表示灯（例えば、テイルランプ）などがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤ表示灯には、遠く離れた場所（例えば、交通信号灯である場合には、例えば２００ｍ先）からでも、ＬＥＤ表示灯の表示内容（例えば、点灯している表示灯の位置、色および形という情報や、その表示灯の点灯状態が点滅状態か連続点灯状態かという情報）を観察者（例えば、自動車の運転者や歩行者）が容易にかつ確実に判別することができ、しかも、ＬＥＤ表示灯と背景色とのコントラストが明確であることが要求される。すなわち、ＬＥＤ表示灯には、優れた視認性（誘目性・アイキャッチ性）が要求されるのである。
【０００５】
このような事情を背景とし、本発明は、概して円形を成す支持体に複数個のＬＥＤが離散的に配置されて成るＬＥＤ表示灯であって優れた視認性を実現するものを提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。
【０００７】
さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。
【０００８】
（１） ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられるＬＥＤ表示灯。
【０００９】
本発明者は、ＬＥＤ表示灯の視認性を向上させるべく、研究を行い、その結果、ＬＥＤ表示灯において支持体に配置された複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、複数個のＬＥＤを支持体に配置する場合には、輝度が支持体全体において一様であるように複数個のＬＥＤを支持体に配置する場合より、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上するという知見を得た。
【００１０】
その理由を考察するに、一般に、観察者がＬＥＤ表示灯の存在に気づくことが必要である状況においては、ＬＥＤ表示灯が大きいほど、観察者は、ＬＥＤ表示灯を発見し易い。一方、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、観察者は、物理的には同じ大きさのＬＥＤ表示灯を視覚的には（心理的には）大きいと認識する傾向がある。
【００１１】
また、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、観察者は、ＬＥＤ表示灯の輪郭を、背景色からより明瞭に区別されるように視覚的に認識し、その結果、ＬＥＤ表示灯の外形形状をより明瞭に視覚的に認識する傾向がある。
【００１２】
以上説明した知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、支持体に配置された複数個のＬＥＤが、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられる。
【００１３】
したがって、このＬＥＤ表示灯によれば、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上する。
【００１４】
（２） 前記複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置された（１）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００１５】
上述のように、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、ＬＥＤ表示灯の視認性が高い。一方、複数個のＬＥＤがそれぞれ、支持体全体において一様な強度（明るさないしパワー）で発光させられる場合には、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度を中央部の輝度より高くするために、複数個のＬＥＤを、支持体に配置される密度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、支持体に配置することが望ましい。
【００１６】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、複数個のＬＥＤが、支持体に配置される密度がその支持体の外周部において中央部より高くなるように、支持体に配置されている。
【００１７】
なお付言するに、本項においては、「支持体」上の位置を定義する用語として「中央部」と「外周部」との２つが存在するが、このことを理由に、複数個のＬＥＤが支持体に分布する密度（以下、「ＬＥＤ分布密度」という。）が、支持体上において２段階にしか変化しないと解釈することは妥当ではない。「中央部」において、ＬＥＤ分布密度が一様であることは不可欠ではなく、半径方向に変化することが許容される。同様に、「外周部」において、ＬＥＤ分布密度が一様であることは不可欠ではなく、半径方向に変化することが許容される。
【００１８】
（３） 前記複数個のＬＥＤは、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された（２）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００１９】
このＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が支持体の外周部においてその中央部より短くなるように、支持体に配置され、それにより、当該ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなることが実現される。
【００２０】
（４） 前記複数個のＬＥＤは、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された（２）または（３）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００２１】
このＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が支持体の外周部においてその中央部より短くなるように、支持体に配置され、それにより、当該ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部より高くなることが実現される。
【００２２】
（５） 前記複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように大きさが異なる電力が前記外周部におけるＬＥＤと前記中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、駆動される（１）ないし（４）項のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【００２３】
上述のように、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度が中央部の輝度より高い方が、中央部の輝度が外周部の輝度より高い場合より、ＬＥＤ表示灯の視認性が高い。一方、複数個のＬＥＤが支持体全体において一様な密度で分布させられる場合には、ＬＥＤ表示灯の外周部の輝度を中央部の輝度より高くするために、複数個のＬＥＤをそれぞれ、各ＬＥＤの光の強度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように、発光させることが望ましい。
【００２４】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯においては、複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が支持体の外周部においてその中央部より高くなるように大きさが異なる電力が外周部におけるＬＥＤと中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、複数個のＬＥＤが駆動される。
【００２５】
ここに、本明細書における「輝度」と「強度」との定義について説明するに、「輝度」は、観察者が複数個のＬＥＤ全体を見た場合であって、個々のＬＥＤからの光の明るさを、その周辺のＬＥＤからの光の明るさの影響を受けて観察者が感ずる場合における光の明るさを意味する用語であるのに対し、「強度」は、ＬＥＤ単体からの光の明るさを、その周辺のＬＥＤからの光の明るさの影響を受けることなく測定する場合における光の明るさを意味する用語である。したがって、「輝度」は、互いに隣接する複数個のＬＥＤの総合的な明るさであるのに対し、「強度」は、１個のＬＥＤ単独の明るさである。
【００２６】
（６） さらに、前記複数個のＬＥＤが点灯するモードを、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換える制御装置を含む（１）ないし（５）項のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【００２７】
このＬＥＤ表示灯においては、観察者によって認識される輝度が、支持体の外周部においてその中央部より高いため、ＬＥＤ表示灯の機能をできる限り維持しつつ、一部のＬＥＤしか点灯させないことが必要である場合には、支持体の中央部に配置されたＬＥＤを点灯させるより、支持体の外周部に配置されたＬＥＤを点灯させる方が望ましい。
【００２８】
このような知見に基づき、本項に係るＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが点灯するモードが、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換えられる。
【００２９】
なお付言するに、複数個のＬＥＤが点灯するモードをノーマルモードと節電モードとに切り換える技術は、ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の外周部においてその中央部におけるより増加するパターンで分布する場合に限らず、ＬＥＤ表示灯の輝度が支持体全体に一様に分布する場合またはＬＥＤ表示灯の輝度が支持体の中央部においてその外周部におけるより増加するパターンで分布する場合においても、節電効果を実現するために有効である。
【００３０】
（７） 前記制御装置は、常には前記ノーマルモードを選択するが、非常時には前記節電モードを選択する（６）項に記載のＬＥＤ表示灯。
【００３１】
ＬＥＤ表示灯を点灯させるためには電力が必要であるが、災害時などの非常時には、節電が必要になる場合がある。一方、前記（６）項における「節電モード」を選択すれば、ＬＥＤ表示灯の機能低下を抑制しつつ、その消費電力を節減することが可能となる。
【００３２】
このような知見に基づき、本項におけるＬＥＤ表示灯によれば、複数個のＬＥＤが点灯するモードとして、常には、ノーマルモードが選択されるが、非常時には、節電モードが選択される。
【００３３】
（８） ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置されたＬＥＤ表示灯。
【００３４】
このＬＥＤ表示灯によれば、ＬＥＤ分布密度の適正化により、観察者のＬＥＤ表示灯の視認性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１には、本発明の第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０が正面図で示されている。このＬＥＤ信号灯１０は、例えば、３灯式信号機や１灯点滅式信号機に使用される。図１に示すように、このＬＥＤ信号灯１０においては、同じ色の光を発する複数個の点光源としての複数個のＬＥＤ（発光ダイオード）２０が空間離散的に配置されている。それらＬＥＤ２０は、後述の中央管制装置からの点灯指令に応答して、一斉に点灯させられる。
【００３７】
図２には、このＬＥＤ信号灯１０が側面断面図で示されている。このＬＥＤ信号灯１０は、概して円形容器状を成すケース２２を備えている。そのケース２２には、概して円形状を成す合成樹脂製取付板２４が気密に装着される。具体的には、取付板２４の外周縁に、それの全周を覆うように、ゴム製のパッキン２６が気密に取り付けられ、そのパッキン２６を介して、取付板２４の外周縁がケース２２の外周縁に装着される。
【００３８】
その取付板２４には、それの全表面にわたって、複数個のＬＥＤ２０が離散的に装着される。それらＬＥＤ２０は、複数の同心円に沿って並んで配置されるとともに、同じ同心円上においては、等間隔で配置される。それらＬＥＤ２０を位置決めするために、取付板２４には、ＬＥＤ２０と同数の貫通穴３０が形成されている。各貫通穴３０には、図３に拡大断面図で示すように、１個のＬＥＤ２０がわずかな隙間を残して貫通させられる。これにより、ＬＥＤ２０が、対応する貫通穴３０によって位置決めされる。
【００３９】
図２および図３に示すように、取付板２４には、各貫通穴３０ごとに、概して部分円筒状を成すひさし３２が一体的に形成されている。ひさし３２は、取付板２４の前面から直角に突出するように取付板２４に形成されている。
【００４０】
このひさし３２は、図３および図４に示すように、対応する貫通穴３０によって位置決めされるＬＥＤ２０（以下、「対応するＬＥＤ２０」という。）のうち取付板２４の前面から直角に突出する部分を、それの上面から覆うように、取付板２４に形成されている。このひさし３２は、対応するＬＥＤ２０の長さ寸法に沿って延びる内周面を有するとともに、その内周面が、対応するＬＥＤ２０の外周面に接触する。よって、このひさし３２により、取付板２４に対して各ＬＥＤ２０が延びる向きを正確化することが容易となる。
【００４１】
図２および図３に示すように、取付板２４の背後に、それと平行に、プリント基板３４が配置されている。そのプリント基板３４は、図示しない固定具により、ケース２２に固定されている。そのプリント基板３４には、導電パターン３６が形成されており、取付板２４に装着された各ＬＥＤ２０から延びるリードフレーム３８がその導電パターン３６に半田付けされる。
【００４２】
図２に示すように、取付板２４の前面に、概して凸状に湾曲して板状を成す透明の合成樹脂製カバー４０が取り付けられている。具体的には、そのカバー４０の外周縁が、取付板２４の外周縁に気密に取り付けられている。このカバー４０により、取付板２４の前面が全体的に覆われる。取付板２４に装着された複数個のＬＥＤ２０から出射する光は、カバー４０を透過する。
【００４３】
このＬＥＤ信号灯１０においては、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時に観察者がこのＬＥＤ信号灯１０から視覚的に認識する輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、複数個のＬＥＤ２０が、取付板２４に配置される密度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、取付板２４に配置されている。
【００４４】
具体的には、図５にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０が、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ２０間の距離である半径方向ピッチが取付板２４の外周部においてその中央部より短くなるように、取付板２４に配置されている。本実施形態においては、図５にグラフで表すように、半径方向ピッチが、取付板２４の中心点から半径方向外向きに移動するにつれて概して連続的に（３以上の段階を有して）減少するように、複数個のＬＥＤ２０が取付板２４に配置されている。
【００４５】
さらに、複数個のＬＥＤ２０が、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ２０間の距離である周方向ピッチが取付板２４の外周部においてその中央部より短くなるように、取付板２４に配置されている。
【００４６】
その結果、図６にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時には、このＬＥＤ信号灯１０の輝度が、取付板２４の外周部においてその中央部より高くなる。したがって、このＬＥＤ信号灯１０によれば、輝度が、取付板２４全体において一様に分布する場合よりも、取付板２４の中央部においてその外周部より高くなるように分布する場合よりも、観察者のＬＥＤ信号灯１０の視認性が向上する。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、説明の便宜上、ＬＥＤ信号灯１０が前記（１）項に係る「ＬＥＤ表示灯」の一例を構成し、取付板２４が前記（１）項における「支持体」の一例を構成し、取付板２４のうち、図１において最も外側に位置する３個の同心円に沿って並んだ複数個のＬＥＤ２０が配置されている領域が、同項における「外周部」の一例を構成し、取付板２４のうちの残りの領域が、同項における「中央部」の一例を構成していると考えることが可能である。
【００４８】
なお付言するに、本実施形態においては、ＬＥＤ信号灯１０の輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように複数個のＬＥＤ２０が発光させられるようにするために、それら複数個のＬＥＤ２０が、取付板２４に配置される密度がその取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように、取付板２４に配置されている。すなわち、ＬＥＤ分布密度の非一様化という技術が採用されているのである。
【００４９】
これに対し、複数個のＬＥＤ２０が、それら複数個のＬＥＤ２０から発せられる光の強度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように大きさが異なる電力が外周部における複数個のＬＥＤ２０と中央部における複数個のＬＥＤ２０とに供給されることにより、駆動され、その結果、ＬＥＤ信号灯１０の輝度が取付板２４の外周部においてその中央部より高くなるように複数個のＬＥＤ２０が発光させられる態様で本発明を実施することが可能である。すなわち、ＬＥＤ強度分布の非一様化という技術が採用される態様で本発明を実施することが可能なのである。ただし、そのＬＥＤ強度分布の非一様化という技術は、上述のＬＥＤ分布密度の非一様化という技術に対して置換的に用いたり追加的に用いることが可能である。
【００５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、ＬＥＤ信号灯に複数個のＬＥＤが配置されるパターンに関する要素のみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略する。
【００５１】
図７には、本実施形態に従うＬＥＤ信号灯６０が正面図で示されている。このＬＥＤ信号灯６０に複数個のＬＥＤ２０が配置されるパターンは、図１に示すＬＥＤ信号灯１０に複数個のＬＥＤ２０が配置されるパターンとは同一ではないが、ＬＥＤ信号灯６０の輝度がＬＥＤ信号灯６０の外周部において中央部より高いという輝度分布を実現する点では共通する。
【００５２】
図８にグラフで表すように、本実施形態においては、互いに隣接するＬＥＤ２０間の半径方向ピッチが、図５にグラフで表す変化パターンとは異なるパターンで変化する。具体的には、本実施形態においては、半径方向ピッチが、第１実施形態における半径方向ピッチより不連続的に変化する。
【００５３】
さらに具体的には、本実施形態においては、半径方向ピッチが２段階で変化し、換言すれば、半径方向ピッチは、取付板２４の全領域を、その取付板２４の中心点を含む中央部と、その取付板２４の外周円を含む外周部とに二分割した場合において、中央部に配置された複数個のＬＥＤ２０に共通に割り当てられる長い半径方向ピッチと、外周部に配置された複数個のＬＥＤ２０に共通に割り当てられる短い半径方向ピッチとの２つしか存在しない。
【００５４】
本実施形態においては、図９にグラフで表すように、複数個のＬＥＤ２０の一斉発光時には、このＬＥＤ信号灯６０の輝度が、取付板２４の外周部においてその中央部より高くなる。したがって、このＬＥＤ信号灯６０によれば、輝度が、取付板２４全体において一様に分布する場合よりも、取付板２４の中央部においてその外周部より高くなるように分布する場合よりも、観察者のＬＥＤ信号灯６０の視認性が向上する。
【００５５】
図９に示す輝度分布パターンを、図６に示す輝度分布パターンと比較すると、前者の方が後者より、ＬＥＤ信号灯６０の外周部における輝度の増加勾配が急である。その結果、図７から容易に予想されるように、図７に示すＬＥＤ信号灯６０における輝度が低い領域と高い領域との間の境界が、図１に示すＬＥＤ信号灯１０における輝度が低い領域と高い領域との間の境界が顕著である。
【００５６】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態または第２実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、ＬＥＤ信号灯において複数個のＬＥＤを点灯するモードを変化させるための要素のみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略する。
【００５７】
図１０には、本実施形態に従う交通信号機８０が、この交通信号機８０を遠隔的に指令する中央管制装置８２と共に概念的にブロック図で表されている。この交通信号機８０は、互いに異なる色を発光する３個のＬＥＤ信号灯１０を用いる。いずれのＬＥＤ信号灯１０も、第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０と共通する構成を有する。
【００５８】
本実施形態に従う交通信号機８０は、さらに、それらＬＥＤ信号灯１０の点灯・消灯を制御する制御装置８４を用いる。この交通信号機８０は、制御装置８４を介して、中央管制装置８２と通信可能である。その中央管制装置８２は、有線または無線で、制御装置８４に、交通信号機８０に対する指令を送出する。
【００５９】
制御装置８４は、よく知られている手法により、中央管制装置８２から受信した指令に従い、各ＬＥＤ信号灯１０の点灯・消灯状態を制御する。
【００６０】
本実施形態においては、常には、図示しない電力会社から供給される電力により、交通信号機８０が作動させられるが、その電力会社からの電力供給が途絶えた非常時には、それにもかかわらず、交通信号機８０の一応の作動が可能であるようにするために、交通信号機８０ごとにローカルに補助電源（例えば、バッテリや発電機など、継続的使用のために節電が要求される電源）８６が設置されている。
【００６１】
したがって、本実施形態においては、非常時には、電力会社に依存することなく、補助電源８６から供給される電力により、交通信号機８０が作動させられる。
【００６２】
本実施形態においては、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとして、それらＬＥＤ２０全部が、各ＬＥＤ２０に設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤ２０のうち取付板２４の外周部に配置されたもの（図１に示すＬＥＤ信号灯１０においては、最も外周側に位置する３つの同心円上に配置された複数個のＬＥＤ２０）のみが、各ＬＥＤ２０に設定された基準強度で点灯する節電モードとを有する。
【００６３】
本実施形態においては、すべてのＬＥＤ２０につき、共通の基準強度が設定されている。したがって、すべてのＬＥＤ２０には、その点灯時に、同じ大きさの電力が供給されることになる。
【００６４】
その制御装置８４は、さらに、中央管制装置８２から受信した情報に基づき、常にはノーマルモードを選択するが、非常時には節電モードを選択する。
【００６５】
図１１には、その制御装置８４の動作が概念的にフローチャートで表されている。まず、ステップＳ１において、中央管制装置８２から、非常時であるか否かを表す信号が入力され、その信号に基づき、非常時であるか否かが判定される。
【００６６】
今回は、非常時ではないと仮定すると、ステップＳ２において、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとしてノーマルモードが選択される。これに対し、今回は、非常時であると仮定すると、ステップＳ３において、複数個のＬＥＤ２０が点灯するモードとして節電モードが選択される。
【００６７】
したがって、非常時には、節電モードが選択され、その結果、各ＬＥＤ信号灯１０を点灯することが必要である場合には、そのＬＥＤ信号灯１０における全部のＬＥＤ２０のうちＬＥＤ信号灯１０の外周部に配置されたもののみが一斉に点灯される。
【００６８】
よって、本実施形態によれば、各ＬＥＤ信号灯１０の輝度が、その外周部においてその中央部より高いため、節電が要求される非常時には、ＬＥＤ信号灯１０の機能（視認性）の低下を抑制しつつ、その消費電力を節減することが可能となる。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の開示］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態に従うＬＥＤ信号灯１０を示す正面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ信号灯１０を示す側面断面図である。
【図３】図２に示すＬＥＤ信号灯１０を構成する取付板２４およびプリント基板３４のうち、代表的なＬＥＤ２０に関連する部分を拡大して示す側面断面図である。
【図４】図２に示すＬＥＤ信号灯１０を構成する取付板２４のうち、代表的なＬＥＤ２０に関連する部分を拡大して示す正面図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ信号灯１０における複数個のＬＥＤ２０の半径方向ピッチが半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図６】図１に示すＬＥＤ信号灯１０の輝度が半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に従うＬＥＤ信号灯６０を示す正面図である。
【図８】図７に示すＬＥＤ信号灯６０における複数個のＬＥＤ２０の半径方向ピッチが半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図９】図７に示すＬＥＤ信号灯６０の輝度が半径方向位置に応じて変化するパターンを表すグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態に従う交通信号機８０を中央管制装置８２と共に概念的に表すブロック図である。
【図１１】図１０に示す制御装置８４の動作を概念的に表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１０ ＬＥＤ信号灯
２０ ＬＥＤ
２４ 取付板
６０ ＬＥＤ信号灯
８０ 交通信号機
８２ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられるＬＥＤ表示灯。
【請求項２】
前記複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置された請求項１に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項３】
前記複数個のＬＥＤは、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された請求項２に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項４】
前記複数個のＬＥＤは、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された請求項２または３に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項５】
前記複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように大きさが異なる電力が前記外周部におけるＬＥＤと前記中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、駆動される請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項６】
さらに、前記複数個のＬＥＤが点灯するモードを、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換える制御装置を含む請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項７】
前記制御装置は、常には前記ノーマルモードを選択するが、非常時には前記節電モードを選択する請求項６に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項８】
ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置されたＬＥＤ表示灯。
【請求項１】
ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤの一斉発光時に観察者が当該ＬＥＤ表示灯から視覚的に認識する輝度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように発光させられるＬＥＤ表示灯。
【請求項２】
前記複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置された請求項１に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項３】
前記複数個のＬＥＤは、概して半径方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された請求項２に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項４】
前記複数個のＬＥＤは、概して周方向において互いに隣接するＬＥＤ間の距離が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より短くなるように、前記支持体に配置された請求項２または３に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項５】
前記複数個のＬＥＤは、それら複数個のＬＥＤから発せられる光の強度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように大きさが異なる電力が前記外周部におけるＬＥＤと前記中央部におけるＬＥＤとに供給されることにより、駆動される請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項６】
さらに、前記複数個のＬＥＤが点灯するモードを、それらＬＥＤ全部が、各ＬＥＤに設定された基準強度で点灯するノーマルモードと、それらＬＥＤのうち前記支持体の外周部に配置されたものは前記基準強度で点灯するが、前記支持体の中央部に配置されたものは点灯しないかまたは前記基準強度より低い強度で点灯する節電モードとに切り換える制御装置を含む請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項７】
前記制御装置は、常には前記ノーマルモードを選択するが、非常時には前記節電モードを選択する請求項６に記載のＬＥＤ表示灯。
【請求項８】
ＬＥＤ表示灯であって、
概して円形を成す支持体と、
その支持体に離散的に配置された複数個のＬＥＤと
を含み、
それら複数個のＬＥＤは、前記支持体に配置される密度が前記支持体の外周部において前記支持体の中央部より高くなるように、前記支持体に配置されたＬＥＤ表示灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１８１６９６（Ｐ２００９−１８１６９６Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１１５（Ｐ２００８−１７１１５）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（５９３０４９０９５）三協高分子株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（５９３０４９０９５）三協高分子株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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