JPH1083709A

JPH1083709A - 発光ユニット、灯器用ユニットおよび信号灯器

Info

Publication number: JPH1083709A
Application number: JP9005606A
Authority: JP
Inventors: Mikihito Sekiguchi; 幹仁関口; Yoshiro Oka; 義郎岡
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】所望の配光特性を得られる発光ユニット、灯器
用ユニットおよび信号灯器。【解決手段】側面発光部１１を基板１１０２に複数のＬ
ＥＤを実装したＬＥＤモジュール１１９の複数を筒状に
配列して形成する。側面発光部には狭角方のＬＥＤを用
い、前面発光部には広角形のＬＥＤを用いる。前面発光
部１２の光量をＡとし、側面発光部の光量をＢとしたと
きに、下式を満足するようにする。０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７発光ユニット１を反射体内２に収納し、反射体の前面に
透明性前面カバー３を配設して灯器用ユニットを構成す
る。発光ユニットの側面発光部が主として反射体による
配光制御に寄与して所望の配光特性を得ることができ
る。各ＬＥＤの配光特性を発光ユニットの所望の配光特
性にすることにより、平坦な基板にＬＥＤを装着しても
所望の配光特性にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＬＥＤ（発光ダイオ
ード）を光源とする発光ユニット、灯器用ユニットおよ
び信号灯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号灯器の光源としてＬＥＤを用いるこ
とはたとえば特開平２−２２６６０４号公報に記載され
て公知である。ＬＥＤは固体光源であって寿命が長いの
で、交換間隔を長くできて、しかも長期間にわたって高
信頼性を呈する光源として注目され、既に必要光量を得
られるようになった赤色や黄色のＬＥＤは従来の白熱電
球に替わって信号灯器に実用されつつある。最近は青色
および緑色のＬＥＤも十分実用的な光量および光色が得
られるようになってきたので、さらに信号灯器への応用
展開が拡大してきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】白熱電球の場合はガラ
スバルブ内に封入したフィラメントの白熱により発光す
るので、発光部を小さくでき、したがって反射体の設計
も容易で所望の配光および光度すなわち配光特性を得る
ことは比較的容易である。

【０００４】しかしながら、発光ダイオードの場合は微
小なＬＥＤを多数配列した面発光を利用するのが一般的
であるから、反射体を使用して効率よく所望の配光特性
を得ることは困難であった。

【０００５】本発明はＬＥＤを光源として用いて所望の
配光特性を得ることができる発光ユニット、灯器用ユニ
ットおよび信号灯器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の発光ユ
ニットは、基板に複数のＬＥＤを実装して構成したＬＥ
Ｄモジュールの複数を筒状に配列してなる側面発光部
と；基板に複数のＬＥＤを実装して構成され、側面発光
部の前面に配設された前面発光部と；側面発光部の背面
側に配設された口金と；を具備していることを特徴とし
ている。

【０００７】本発明および以下の請求項の各発明におい
て、側面発光部および前面発光部のＬＥＤは、１個また
は複数個づつ透明性の合成樹脂レンズの中に埋設してあ
るものの他に、基板と一体に複数のＬＥＤ素子を透明性
の合成樹脂で成形したものでもよい。また、合成樹脂レ
ンズ内に埋設するにあたり、ＬＥＤ素子を微小反射体と
組み合わせたものを使用してもよい。

【０００８】側面発光部の基板は平板状である必要はな
く、たとえば光軸に対して直交する面内において円弧の
一部をなすように湾曲した形状の基板とすれば、側面発
光部の筒形状を円筒にすることも可能である。加えて、
基板を光軸方向に適当に湾曲したものを用いることもで
きる。そうすれば、所望により筒形状を電球のガラスバ
ルブの形状に近付けることもできる。さらに、平板状の
基板を使用する場合であっても筒形状は３角柱を始め任
意の角数の形状を採用することができる。

【０００９】前面発光部は側面発光部に対して隣接関係
である必要はなく、必要ならば多少離間していてもよ
い。

【００１０】前面発光部の基板は平板状である必要はな
く、たとえば円弧の一部をなすように湾曲した形状の基
板とすることもできる。

【００１１】また、側面発光部の各基板を接合するに
は、たとえば枠体を用意してその回りに各基板を固定す
るなどその具体的構成は自由である。同様に側面発光部
と前面発光部との接合も自由である。要すれば、側面発
光部の基板と前面発光部の基板とは一体であってもよ
い。このような場合、側面発光部と前面発光部とは次の
ように定義される。すなわち、主として側方へ光を放射
する部分を側面発光部とし、主として前面側に光を放射
する部分を前面発光部とする。

【００１２】口金は既存の灯器との互換性などの理由か
ら既存の電球などの発光体と同様な口金を使用すること
ができる。しかし、本発明はこれに限定されるものでは
なく、任意の口金を使用することができる。

【００１３】本発明において、所要により側面発光部の
ＬＥＤとして狭角形配光のものを使用すると、反射体で
の反射が効率的となって器具効率向上および配光制御が
容易となる。また、前面発光部のＬＥＤとして広角形の
ものを使用すると、前方からの灯器の見え方が良好にな
る。

【００１４】さらに所要により、前面発光部の発光量を
Ａとし、側面発光部の発光量をＢとしたときに、０．２
≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７の条件を満足するようにする
と、光度を大きくして、しかも器具効率を良好にするこ
とができる。

【００１５】請求項２の発明の発光ユニットは、複数の
狭角形配光のＬＥＤを側面に配設してなる側面発光部
と；複数の広角形配光のＬＥＤを配設してなる前面発光
部と；を具備していることを特徴としている。

【００１６】本発明では、発光ユニットを反射体と組み
合わせて灯器用ユニットとして使用する場合に、側面発
光部のＬＥＤが放射する光は主として反射体に入射する
が、狭角配光なので、反射体での配光制御が容易にな
る。また、前面発光部から放射される光は主として直接
灯器から外部に放射されるので、広角配光であると、遠
方からの見え方を良好にすることができる。

【００１７】本発明において、狭角配光形と広角配光形
とは、相対的に判断すればよく、したがって前面発光部
と側面発光部とのＬＥＤを比較したときに、前者の配光
が後者の配光より広がっていれば、前者は相対的に広角
形配光で、後者は相対的に狭角配光であるとする。

【００１８】側面発光部は、全体が１つの基板からな
り、したがって複数の基板を用いない構成であってもよ
い。前面発光部と側面発光部とは基板が一体に形成され
ていてもよい。

【００１９】所要により、発光ユニットの構造として請
求項１の発明の構成を採用することができる。

【００２０】さらに所要により、前面発光部の発光量を
Ａとし、側面発光部の発光量をＢとしたときに、０．２
≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７の条件を満足するようにする
と、光度を大きくして、しかも器具効率を良好にするこ
とができる。

【００２１】請求項３の発明の発光ユニットは、複数の
ＬＥＤを前面に配設してなり、その発光量がＡの前面発
光部と；複数のＬＥＤを側面に配設してなり、発光量Ｂ
が下式の条件を満足する側面発光部と；を具備している
ことを特徴としている。

【００２２】０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７本発明においては、側面発光部と前面発光部と発光量比
を上記のように設定することで、反射体と組み合わせて
使用する場合に、光度を大きく、しかもの器具効率を好
ましい範囲にすることができる。また、この範囲によれ
ば、見え方も良好になる。

【００２３】本発明においては、側面発光部は基板が複
数でもよいし、１つでもよい。また、ＬＥＤの配光は特
に限定されない。

【００２４】本発明において、所要により請求項１およ
びまたは請求項２の構成を採用することができる。

【００２５】請求項４の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし３のいずれか一記載の発光ユニットにおいて、
側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心軸に対して直
交する面内において、中心軸を中心とするほぼ放射方向
に主ビームを放射するように配列されていることを特徴
としている。

【００２６】本発明の発光ユニットを反射体と組み合わ
せて灯器用ユニットとして使用する場合に、反射体の焦
点を側面発光部の中心軸上に位置させれば、個々のＬＥ
Ｄは焦点上になくても、光軸と直交する面内においてほ
ぼ焦点上にあるのと同様な配光および光量の増加を実現
することができる。特にＬＥＤの配光が狭角であるほど
高い反射効率を得ることができる。そして、ＬＥＤはか
なり強い狭角形の配光を有するものが容易に入手でき
る。本発明においては光量を増加させなくてもよいなら
ば、ＬＥＤの使用数量を減少して、小形かつ安価にする
ことができ、さらに減少に伴ってＬＥＤおよびＬＥＤ駆
動回路の発生する熱を低減することができる。

【００２７】請求項５の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし４のいずれか一記載の発光ユニットにおいて、
側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心軸を含む面内
において、中心軸上の所定位置を中心とするほぼ放射方
向に主ビームを放射するように配列されていることを特
徴としている。

【００２８】本発明の発光ユニットを反射体と組み合わ
せて使用する場合に、反射体の焦点位置に発光ユニット
の所定位置を合致させれば、個々のＬＥＤは焦点上にな
くても、光軸を含む面内において、ほぼ焦点上にあるの
と同様な配光および光量の増加を実現することができ
る。光量を増加させなくてもよいならば、ＬＥＤの使用
数量を減少して、小形かつ安価にすることができ、さら
に減少に伴ってＬＥＤおよびＬＥＤ駆動回路の発生する
熱を低減することができる。

【００２９】請求項６の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし５のいずれか一記載の発光ユニットにおいて、
側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心軸を含む面内
において、ほぼ中心軸上の所定位置から中心軸に対して
直角に引いた直線と所定位置を中心として前後にそれぞ
れ１０゜の角度をなすように引いた直線との間に形成さ
れる第１の領域内では中心軸に対してほぼ直角方向に主
ビームを放射するように配設されるとともに、１０゜を
超える第２の領域においては所定位置を中心とするほぼ
放射方向に主ビームを放射するように配列されているこ
とを特徴としている。

【００３０】本発明において、ＬＥＤの位置は、ＬＥＤ
の上面中央位置を基準として判定する。

【００３１】本発明においても前項の発明に近い作用を
する。すなわち、１０゜以内であれば、中心軸に対して
直角方向にＬＥＤが主ビームを放射しても請求項５のよ
うな理想的な方向に主ビームを放射する配列に比較して
それほど差がないからである。そして、中心軸に対して
直角方向に主ビームを放射するようにＬＥＤを配列する
ことにより実装が極めて簡単になる。請求項５と同様に
ＬＥＤの数を減らすこともできる。

【００３２】請求項７の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし５のいずれか一記載の発光ユニットにおいて、
側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心軸を含む面内
において、ほぼ中心軸上の所定位置から中心軸に対して
直角に引いた直線と所定位置を中心として前後にそれぞ
れ１０゜の角度をなすように引いた直線との間に形成さ
れる第１の領域内では中心軸に対してほぼ直角方向に主
ビームを放射するように配設されるとともに１０゜を超
える第２の領域においては所定位置を中心とするほぼ放
射方向に主ビームを放射し、かつ中心軸に対して直交す
る面内において、中心軸を中心とするほぼ放射方向に主
ビームを放射するように配列されていることを特徴とし
ている。

【００３３】本発明における角度は請求項６と同じよう
に定義する。

【００３４】本発明は、３次元空間において各ＬＥＤが
焦点に配設されている、いわゆる点光源に近いような作
用をすることになり、非常に効果的である。

【００３５】請求項８の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし４のいずれか一記載の発光ユニットにおいて、
側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心軸を含む面内
において、中心軸上の所定位置から中心軸に対して直角
に引いた直線と所定位置を中心として前後にそれぞれ３
０゜の角度をなすように引いた直線との間に形成される
領域内のみで、かつ中心軸に対してほぼ直角方向に主ビ
ームを放射するように配列されていることを特徴として
いる。

【００３６】本発明の場合もまた請求項５の発明にはお
よばないが、それに近い作用をし、かつＬＥＤの数を減
らすこともできる。

【００３７】請求項９の発明の発光ユニットは、請求項
１ないし８請求項記載の発光ユニットにおいて、側面発
光部のＬＥＤ駆動回路を外部に露出するように側面発光
部の基板に実装したことを特徴としている。

【００３８】本発明において、駆動回路はＬＥＤを駆動
するうえで必要であるが、これを発光ユニットと一体に
して、しかも外部に露出させたのが構成上の特徴であ
る。これにより、発光ユニットを従来の信号灯用白熱電
球に近い直径にすることができ、発光ユニットを単に口
金を介して電源に接続するだけで使用することができ
る。要するに、既存の電球などとの互換性を付与するこ
とができる。また、駆動回路は外部に露出しているの
で、冷却が比較的良好で所定温度上昇範囲に抑えること
ができる。

【００３９】請求項１０の発明の発光ユニットは、請求
項９記載の発光ユニットにおいて、駆動回路は、側面発
光部のＬＥＤより前面側に配設されていることを特徴と
する。

【００４０】本発明はＬＥＤ駆動回路を側面発光部のＬ
ＥＤより前面側に配設したので、反射体との光学的位置
関係を所要に設定するとともに、温度上昇をさらに低く
することができる。なお、前面発光部の基板形状は側面
発光部の端面形状に合わせることが外観上好ましいが、
本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば側面
発光部の端面形状が多角形状であるのに対して、前面発
光部の基板形状は円形とすることができるし、さらにこ
れらを逆にすることもできる。

【００４１】請求項１１の発明の発光ユニットは、請求
項１ないし８のいずれか一記載の発光ユニットにおい
て、側面発光部によって形成された内部空間に側面発光
部のＬＥＤ駆動回路を収納したことを特徴としている。

【００４２】本発明は、側面発光部のＬＥＤ駆動回路を
側面発光部の内部空間に配設したので、発光ユニットを
小形化できる。特に請求項４ないし８のようにＬＥＤを
効果的に配置することによってＬＥＤの使用数量を低減
させた場合に駆動回路の発熱量も減少するので、内部空
間への配設が容易になる。

【００４３】請求項１２の発明の灯器用ユニットは、請
求項１ないし４のいずれか一記載の発光ユニットと；発
光ユニットを収納し、前面が開放された反射体と；反射
体の前面に装着された透光性前面カバーと；を具備して
いることを特徴としている。

【００４４】本発明の灯器用ユニットは、信号灯器など
の灯器内に灯器用ユニット全体を着脱可能に装着するよ
うにできるから、ユニットごと交換され得るものであ
り、したがって灯器のメンテナンスが容易となる。

【００４５】請求項１３の発明の灯器用ユニットは、請
求項５ないし８のいずれか一記載の発光ユニットと；前
面が開放されて内部に発光ユニットの所定位置がほぼ焦
点と合致するように発光ユニットを収納するほぼ回転放
物面形状を備えた反射体と；反射体の前面に装着された
透明性前面カバーと；を具備していることを特徴として
いる。

【００４６】本発明はほぼ回転放物面形状を備えた反射
体のほぼ焦点に発光ユニットの所定位置を合致させたこ
とにより、白熱電球を光源とするものと類似な所望の配
光特性を具有させることができる。

【００４７】請求項１４の発明の灯器用ユニットは、請
求項１２または１３記載の灯器用ユニットにおいて、反
射体は、ファセットを備えていることを特徴としてい
る。

【００４８】本発明によれば、反射体にファセットを形
成することにより、配光制御を容易にし、器具効率を向
上させ、さらに前方からの見え方を良好にする。

【００４９】請求項１５の発明の灯器用ユニットは、請
求項１４記載の灯器用ユニットにおいて、ファセット
は、反射体の中心部から放射状に形成されていることを
特徴としている。

【００５０】本発明によれば、ファセットの構成を特定
することにより、請求項１３の発明よりさらに良好な作
用を呈する。

【００５１】請求項１６の発明の灯器用ユニットは、請
求項１２ないし１５のいずれか一記載の灯器用ユニット
において、透明性前面カバーは、内面に複数に区分され
たレンズを配設していることを特徴としている。

【００５２】発光ユニットとして前面発光部や側面発光
部に狭角形の配光特性のＬＥＤを使用すると、カバー面
に個々のＬＥＤによる輝度むらが生じやすいが、本発明
においては透明性前面カバーに複数に区分されたレンズ
を形成することにより、輝度むらを解消ないしは低減す
ることができる。

【００５３】請求項１７の発明の灯器用ユニットは、請
求項１２ないし１５のいずれか一記載の灯器用ユニット
において、透明性前面カバーは、発光ユニットの前面発
光部に対向する領域に凹レンズを配設するとともに、そ
の他の領域に複数に区分されたレンズを配設しているこ
とを特徴としている。

【００５４】透明性前面カバーの前面発光部に対向する
中央部分は、輝度が高くなる傾向にあるが、本発明は上
記対向領域に凹レンズを配設しているので、上記対向領
域の輝度を下げてその分の光をその他の領域へ分散させ
る。また、その他の領域は前項と同様に構成しているの
で、前面カバー全体の輝度均斉度を良好にするととも
に、輝度むらを低減することができる。

【００５５】請求項１８の発明の発光ユニットは、ほぼ
平坦な基板と；ＬＥＤ素子、ＬＥＤ素子の発光を反射し
て所定の配光特性を形成する微小反射手段ならびにＬＥ
Ｄ素子および微小反射手段を気密にしかも導光可能に一
体化する密封手段からなり、基板の平面に対して直角な
方向に光軸を配列した複数のＬＥＤと；を具備したこと
を特徴としている。

【００５６】本発明は、平板的な発光ユニットを提供す
るもので、構造を簡単化するとともに、灯器用ユニット
および信号灯器の小形薄形化を実現する。すなわち、複
数のＬＥＤを装着する基板をほぼ平板状にしている。こ
の基板は、完全な平坦である必要はなく、緩やかな凸状
または凹状をなしていてもよい。このように緩やかな曲
面をなしている場合の基板の平面は、基板の周縁を平面
に載置した場合の当該平面とする。

【００５７】各ＬＥＤは、それぞれの配光を予め発光ユ
ニットとして所望の配光特性にしておく。そのために、
ＬＥＤは、ＬＥＤ素子の発光を反射する微小反射手段を
備えている。微小反射手段は、ＬＥＤ素子から発生した
光を殆どの場合は、なるべく広角度で反射するように設
定される。ＬＥＤ素子と微小反射手段との配置の一例を
示せば、ＬＥＤ素子の発光面を背面側に向け、その発光
面に対向して回転２次曲面形状をなす微小反射面を配設
し、両者を透明な合成樹脂によって密封してＬＥＤを得
ることができる。微小反射面は、合成樹脂にて小さな反
射面の形状を成形してから、アルミニウム、銀などの高
反射率金属を反射面予定部に蒸着することにより、形成
することができる。

【００５８】なお、従来一般的に使用されているレンズ
形のＬＥＤは、ＬＥＤ素子を透明な合成樹脂で成形しＬ
ＥＤ素子の前面にレンズを形成した構造である。このレ
ンズ形ＬＥＤの配光特性は一般にかなり狭いビームの発
光をする。すなわち、光軸方向にピークを有し、かつ軸
対称の配光特性を有しており、したがってＬＥＤ自体の
配光は灯器用の所望の配光とはかけ離れたものである。
このようなレンズ形のＬＥＤを用いて平板状の基板にＬ
ＥＤを装着して所望の配光を得ようとすると、非常に多
数のＬＥＤを用いて、しかも各ＬＥＤの光軸をそれぞれ
異なった向きに傾けて所要の配光を合成する必要があっ
た。この傾きを異ならせる構成では量産に適さない。さ
らに、多数のＬＥＤを用いることにより、発熱量が増加
して発光量が低下するという問題をも提起する。

【００５９】これに対して、本発明においては、ＬＥＤ
単体に発光ユニットとして所望の配光特性を予め付与し
ておくので、各ＬＥＤを基板上に基板の平面と直角な方
向にその光軸を揃えて装着すれば、所望の配光特性を備
えた発光ユニットを得ることができる。

【００６０】したがって、薄形で、構造も簡単で安価な
発光ユニットを提供することができる。

【００６１】請求項１９の発明の灯器用ユニットは、前
面が開放した箱状のユニット本体と；ユニット本体の前
面開放部に配設された前面カバーと；前面カバーにＬＥ
Ｄが対面するようにユニット本体に収納された請求項１
８記載の発光ユニットと；を具備していることを特徴と
している。

【００６２】本発明において、ユニット本体は、前面か
ら見た形状が円形、４角形など任意の形状であることを
許容する。材質は、金属、合成樹脂など適当なものを用
いることができる。

【００６３】前面カバーは、ガラス、合成樹脂など適当
なものを用いることができる。また、透明および光拡散
性のいずれでもよい。

【００６４】そうして、本発明は、請求項１８の発光ユ
ニットに適した灯器用ユニットを提供するもので、灯器
用ユニットを薄形にすることができる。

【００６５】請求項２０の発明の灯器用ユニットは、請
求項１９記載の灯器用ユニットにおいて、ユニット本体
内において発光ユニットの背方に配設された発光ユニッ
トの駆動回路を具備していることを特徴としている。

【００６６】駆動回路は、予め発光ユニットの背面に固
定してもよいし、ユニット本体に固定して発光ユニット
を取り付ける前に駆動回路と発光ユニットのＬＥＤとを
接続してから発光ユニットをユニット本体に取り付ける
ようにしてもよい。予め発光ユニットに駆動回路を固定
する場合には、両者間の必要な配線はこれを行っておく
ことができる。

【００６７】そうして、本発明においては、ＬＥＤの駆
動回路を基板の背方においてユニット本体内に配設した
ので、灯器用ユニットが機能的にも一体化され、信号灯
器に対して灯器用ユニット全体を交換するのに適したも
のとなる。このため、メンテナンス性に優れた灯器用ユ
ニットを提供することができる。

【００６８】請求項２１の発明の灯器用ユニットは、請
求項１９または２０記載の灯器用ユニットにおいて、ユ
ニット本体は、その開放端の近傍に周段部を備え、周段
部に発光ユニットの基板および前面カバーの周縁部を重
ねて係止し、さらに開放端を巻締めて発光ユニットおよ
び前面カバーを固定していることを特徴としている。
本発明は、灯器用ユニットの機械的な一体化の構造を提
供するものである。すなわち、ユニット本体の開放端の
近傍に周段部を形成してこの周段部に基板および前面カ
バーの周縁を重ねて係止し、開放端を巻締めによって固
定するので、構造が簡単で製造も容易である。前面カバ
ーと基板との間およびまたは前面カバーとユニット本体
との間に必要に応じてパッキングを介在させることによ
り、防水構造にすることができる。ユニット本体と信号
灯器との間の配線は適宜行うものとするが、必要に応じ
て防水的に配線することは容易である。

【００６９】請求項２２の発明の信号灯器は、反射体お
よび反射体の前面側に配設された透明性カバーを備えた
信号灯器本体と；信号灯器本体内に着脱可能に装着され
た請求項１ないし１１のいずれか一記載の発光ユニット
と；を具備していることを特徴としている。

【００７０】本発明においては、従来の信号灯器のよう
に発光ユニットのみを交換してメンテナンスすることが
できる。

【００７１】請求項２３の発明の信号灯器は、信号灯器
本体と；信号灯器本体内に着脱可能に装着された請求項
１２ないし１７および１９ないし２１のいずれか一記載
の灯器用ユニットと；を具備していることを特徴として
いる。

【００７２】本発明においては、灯器用ユニットごと交
換してメンテナンスすることができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００７３】図１は、本発明の発光ユニットおよび信号
灯器用ユニットの第１の実施形態を示す断面端面図であ
る。

【００７４】図２は、同じく発光ユニットの拡大正面図
である。

【００７５】各図において、１は発光ユニット、２は反
射体、３は前面カバーで、これらで信号灯器用ユニット
４を構成している。

【００７６】まず、発光ユニットについて説明する。

【００７７】発光ユニット１は、側面発光部１１と、前
面発光部１２と、口金１３とを主な構成要素としてい
る。側面発光部１１は複数のＬＥＤモジュール１１ａを
筒状に配列して構成されている。各ＬＥＤモジュール１
１ａは平板状の基板１１ａ１に複数のＬＥＤ１１ａ２を
実装して構成されている。本実施形態では６個のＬＥＤ
モジュールを図示しない枠体の回りに六角筒形をなすよ
うに配列して側面発光部１１を形成してある。側面発光
部１１にはその前端側にＬＥＤの駆動回路１４を配設し
ている。口金１３はスワン形が用いられた。

【００７８】前面発光部１２は円形の基板１２ａ１に複
数のＬＥＤ１２ａ２を実装してなる。なお、前面発光部
１２のＬＥＤ１２ａ２の駆動回路は側面発光部の内部に
収納されている。

【００７９】次に、灯器用ユニットについて説明する。

【００８０】反射体２は、発光ユニット１を取り囲むよ
うに配設され、その前面には前面カバー３が配設されて
いる。反射体２は回転放物面、回転楕円面などの回転２
次曲面を必要に応じて変形させて、その焦点が側面発光
部１１の各ＬＥＤの近傍に位置するよう、すなわち焦点
が円筒状に形成されるように設計されている。これを実
現するために、反射体２を主として図において右方すな
わち口金１３側のＬＥＤに正対する領域２ａは当該ＬＥ
Ｄの放射光を光軸に対して発散する方向へ主として反射
するように形成してある。また、主として図において左
方すなわち前面側のＬＥＤに正対する領域２ｂは当該Ｌ
ＥＤの放射光を同様方向へ主として反射するように形成
してある。さらに、中間に位置するＬＥＤに正対する領
域２ｃは当該ＬＥＤの放射光を同様方向へ主として反射
するように形成してある。

【００８１】前面カバー３は無色透明のものである。材
質は合成樹脂であるが、ガラスでもよい。また、前面カ
バー３の前面にたとえばアナターゼ形酸化チタンなどの
光触媒からなる光触媒膜（図示しない。）を形成してあ
る。

【００８２】本実施形態の作用を説明する。発光ユニッ
ト１の側面発光部１１からの光は主として反射体２に入
射して反射体２により配光制御される。これに対して、
前面発光部１２からの光は主として直接前方へ放射され
て、灯器用ユニット４全体を見たときに全体が一様な明
るさに見えるように作用する。前面カバー３は無色透明
なので、西日による疑似点灯現象は生じない。また、前
面カバー３の前面に光触媒膜を形成してあるので、カバ
ー３がばい煙などで汚れても太陽光中の紫外線によって
光触媒が活性化されて有機物が酸化・還元されるので、
汚れが分解、除去される。したがって、長期間の使用に
耐え、メンテナンス費用を低減するのに効果的である。

【００８３】次に、側面発光部１１と前面発光部１２と
の光量の関係について説明する。

【００８４】図３は、本発明の信号灯器用ユニットの第
１の実施形態において、側面発光部および前面発光部の
発光量比を変化させた場合の配光特性図である。

【００８５】図において、横軸は角度（゜）を、縦軸は
光度（ｃｄ）をそれぞれ示す。側面発光部１１の発光量
をＡとし、前面発光部１２の発光量をＢとしたとき、発
光量比Ａ／（Ａ＋Ｂ）の値を０．２、０．５、０．７お
よび０．９にした場合について測定した結果をプロット
した。図３から発光量比を大きくしすぎると、視野角が
広がりすぎて信号灯器としての明るさが不足してしまう
ので、０．７以下が望ましい。これに対して、発光量比
を小さくすればするほど明るくなる。しかし、視野角が
狭くなりすぎるし、また信号灯器を遠方から見たとき、
中心部が明るくなって見え方がよくない。したがって、
０．２以上が望ましい。

【００８６】図４は、本発明の灯器用ユニットの発光量
比と器具効率との関係を示すグラフである。

【００８７】図において、横軸は発光量比Ａ／（Ａ＋
Ｂ）を、縦軸は器具効率（％）をそれぞれ示す。この図
からも明らかなように発光量比が小さいほど器具効率が
高くなり、器具効率の点からも０．２〜０．７の範囲は
好ましいことが理解できる。

【００８８】図５は、ＬＥＤの広角形配光の一例を示す
配光曲線図である。

【００８９】この図に示す広角配光は前面発光部１２に
好適である。

【００９０】図６は、ＬＥＤの狭角形配光の一例を示す
配光曲線図である。

【００９１】この図に示す狭角形配光は比較的広がりの
ある配光であるが、側面発光部１１に適当である。

【００９２】図７は、ＬＥＤの狭角形配光の他の例を示
す配光曲線図である。

【００９３】この図に示す狭角形配光は一層配光が狭く
設定されており、側面発光部１１に使用することにより
器具効率をさらに高くすることが可能であるから、図６
のものより好適である。

【００９４】図８は、本発明の発光ユニットの第２の実
施形態を示す側面発光部の正面図である。

【００９５】本実施形態の側面発光部１１２は、６個の
ＬＥＤモジュール１１２ａを六角形に配置している点で
は図１に示すものと同様であるが、各ＬＥＤ１１２ａ２
の配列状態を最適化させている点において相違してい
る。すなわち、各ＬＥＤ１１２ａ２は発光ユニットの仮
想の中心軸Ｌを中心とする放射状に配列している。この
ようなＬＥＤ１１２ａ２の配列を容易にするために、Ｌ
ＥＤの２本のリード線を中心軸Ｌの方向に揃えることが
できる。

【００９６】このようにＬＥＤ１１２ａ２を放射状に配
列した発光ユニットを反射体（図示しない。）の光軸に
発光ユニットの中心軸を合致させて配設すれば、光軸に
対して直角な面内において光学的には点光源と同様な反
射作用を行わせることができる。すなわち、発光ユニッ
トは大きさにおいて広がりを有していても、あたかも点
光源が反射体に配設されているように反射体にＬＥＤ１
１２ａ２の発光が入射する。このことは反射体の反射光
も点光源のときの反射光と同様になることを保障する。
特に狭角形配光のＬＥＤであるほど上記作用は顕著であ
る。

【００９７】図９は、本発明の発光ユニットの第３の実
施形態および灯器用ユニットの第２の実施形態を示す断
面図である。

【００９８】図１と同一部分については同一符号を付し
て説明は省略する。

【００９９】まず、発光ユニット１４３について説明す
る。

【０１００】本実施形態は側面発光部１１３のＬＥＤ１
１３ａ２の配列を発光ユニットの中心軸Ｌを含む面内に
おいて最適化している。すなわち、中心軸上の所定位置
Ｆを中心とする放射方向に主ビームを放射するように各
ＬＥＤを配列している。このような配列を容易にするた
め、ＬＥＤ１１３ａ２の２本のリード線を中心軸Ｌを跨
ぐような向きに配設することができる。

【０１０１】次に、灯器用ユニット４２について説明す
る。

【０１０２】反射体２２は回転放物面を有していて、そ
の焦点が図のＦの位置に設定されている。反射体２２の
前面に配設されている前面カバー３２は透明なプラスチ
ックス製である。発光ユニット１４３の所定位置Ｆは上
記したように反射体２２の焦点位置と合致している。

【０１０３】そうして、発光ユニット１４３の側面発光
部１１３の各ＬＥＤ１１３ａ２は中心軸Ｌ上の所定位置
Ｆを中心とする放射状に配列されているので、その発光
の大部分が焦点に位置する点光源から放射された光と同
様に反射体２２に入射し、反射される。したがって、反
射光は効率よく所定の配光を形成する。

【０１０４】上記のように側面発光部１１３のＬＥＤ１
１３ａ２を配列することにより、器具効率の著しい向上
が得られるので、発光量を等しくするなら、ＬＥＤの使
用数量を明らかに低減することができる。反対にＬＥＤ
の使用数量を変えないならば、発光量を著しく増加する
ことができる。また、所望の配光を得ることも極めて容
易となる。

【０１０５】図１０は、本発明の発光ユニットの第４の
実施形態および灯器用ユニットの第３の実施形態を示す
断面図である。

【０１０６】図において、図９と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１０７】本実施形態は発光ユニット１４４の側面発
光部１１４のＬＥＤ１１４ａ２の配列を器具効率を高く
維持して、しかも実装の作業性を改善できるようにして
いる。すなわち、中心軸Ｌ上の所定位置Ｆから中心軸Ｌ
に対して直角をなす直線Ａと、所定位置を中心として直
線Ａから前後にそれぞれ１０゜をなす直線Ｂ、Ｂ’の間
に形成される第１の領域内のＬＥＤ１１４ａ２’は中心
軸Ｌに対して直角方向にその主ビームを放射するように
配列する。そして、残余の第２の領域内のＬＥＤ１１４
ａ２は所定位置Ｆを中心とする放射方向に主ビームを放
射するように配列する。

【０１０８】そうして、上記第１の領域は所定位置から
１０゜以内であるから、所定位置からみて完全な放射方
向でなくても、これによって図９の実施形態に比べて器
具効率が向上しない割合はわずかであるから、実質的な
悪影響はない。

【０１０９】これに対して、残余の第２の領域は所定位
置に対する角度が大きいので、主ビームが中心軸に対し
て直角であると、放射方向とのずれが大きくなり、器具
効率が向上しない割合を無視できなくなる。そこで、本
実施形態では第２の領域のＬＥＤを主ビームを所定位置
Ｆの放射方向に合わせているので、この領域のＬＥＤに
よって器具効率が向上する。全体として、本実施形態の
発光量および配光すなわち配光特性は実用上十分な性能
の灯器用ユニットを提供することが可能である。

【０１１０】したがって、第１の領域のＬＥＤは２本の
リード線を中心線Ｌに沿って配置することができる。す
なわち、第１の領域のＬＥＤは図８の実施形態のように
中心軸Ｌを中心とする放射方向に主ビームを揃えること
が容易になる。

【０１１１】図１１は、図１０に示す灯器用ユニットの
配光特性を示すグラフである。

【０１１２】図において、実線は本実施形態を示す。点
線は比較用の灯器用ユニットの配光特性を示す。なお、
測定に供した実施形態の灯器用ユニットの発光ユニット
は、側面発光部の第１の領域のＬＥＤを図８の実施形態
の構成としている。また、比較用の灯器用ユニットは、
側面発光部が図１と同様に配列されている。そして、両
ユニットともＬＥＤの数およびその他の仕様は同じとし
た。

【０１１３】そうして、本実施形態の場合は、左右２０
゜以内における光度がすこぶる向上していることが理解
できる。配光においても良好である。

【０１１４】図１２は、本発明の発光ユニットの第５の
実施形態および灯器用ユニットの第４の実施形態を示す
断面図である。

【０１１５】図において、図９と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１１６】本実施形態は発光ユニット１４５の側面発
光部１１５のＬＥＤ１１５ａ２の配列をある程度器具効
率を高く維持して、しかも実装の作業性を図１０の実施
形態よりさらに一層改善できるようにしている。すなわ
ち、中心軸Ｌのに対して直角をなす直線Ａと、所定位置
を中心として直線Ａから前後にそれぞれ３０゜をなす直
線Ｃ、Ｃ’との間に形成される領域内にのみＬＥＤ１１
５ａ２を配設している。このＬＥＤはいずれも主ビーム
が中心軸に対して直角な方向である。換言すれば、所定
位置Ｆを中心とする放射方向に対してはある程度の角度
ができる。

【０１１７】そうして、本実施形態においては、側面発
光部１１５のＬＥＤ１１５ａ２を傾ける必要がないか
ら、実装は極めて容易である。また、上記角度範囲内に
おいては発光量は図９の場合より低減するが、その低減
は許容範囲にとどめることができる。配光は大きな影響
を受けない。

【０１１８】図１３は、本発明の信号灯器用ユニットの
第５の実施形態を示す一部切欠断面端面図である。

【０１１９】図において、図１と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１２０】本実施形態は反射体２’の構成が異なる以
外は第１の実施形態と同じである。反射体２’は発光ユ
ニット１の側面発光部１１のそれぞれの部分から正対す
る反射体の各領域２ａ’、２ｂ’、２ｃ１’、２ｃ２’
に入射した光が光軸と平行な方向に反射するように構成
してある。

【０１２１】図１４は、本発明の信号灯器用ユニットの
第６の実施形態を示す一部切欠断面端面図である。

【０１２２】図において、図１と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１２３】本実施形態は反射体２”の構成が異なる。
すなわち、反射体２”の各領域２ａ”、２ｂ”、２ｃ”
に入射した光が反射体２”の光軸と交差する方向へ指向
するように構成してある。

【０１２４】図１５は、本発明の灯器用ユニットにおけ
る反射体の一実施形態を示す正面図である。すなわち、
反射面に反射体の中心から放射状にファセット２ｄを形
成したもので、反射光を良好に散らして灯器用ユニット
の見え方をよくする。

【０１２５】図１６は、本発明の灯器用ユニットにおけ
る反射体の他の実施形態を示す正面図である。

【０１２６】本実施形態は図１５と比較してファセット
２ｄを、さらに同軸円状のファセットを追加してなるフ
ァセット２ｄ’にして、より一層反射光を散らすように
したものである。

【０１２７】図１７は、本発明の灯器用ユニットの第７
の実施形態を示す一部切欠断面端面図である。

【０１２８】図１８は、図１７における前面カバーの正
面図である。

【０１２９】図１７において、図１３と同一部分は同一
符号を付して説明は省略する。

【０１３０】本実施形態は前面カバー３３の構成を変え
ている。すなわち、前面カバー３３は内面に複数に区分
されたレンズ３３ａを配設している。

【０１３１】そうして、複数に区分されたレンズは前面
発光部１２および側面発光部１１の各ＬＥＤの発光に伴
う輝度むらを低減するように作用する。

【０１３２】図１９は、本発明の灯器用ユニットの第８
の実施形態を示す一部切欠断面端面図である。

【０１３３】図２０は、図１９における前面カバーの正
面図である。

【０１３４】図１９において、図１７と同一部分には同
一符号を付して説明は省略する。

【０１３５】本実施形態は前面カバー３４の構成を変え
ている。すなわち、前面カバー３４の前面発光部１２に
対向する部分に凹レンズ３４ｂを配設し、その他の部分
を複数に区分されたレンズ３４ａを配設している。

【０１３６】そうして、凹レンズ３４ｂがないと前面発
光部１２の輝度が他の部分より高くなりすぎて前面カバ
ー全体の輝度の均斉度が低下するが、凹レンズ３４ｂに
よって輝度を抑え、他の部分に光を分散させて、前面カ
バー全体として輝度の均斉度を改善することができる。
また、その他の部分は図１７と同様個々のＬＥＤによる
輝度むらを低減する。

【０１３７】図２１は、本発明の信号灯器の一実施形態
を示す概念図である。

【０１３８】図において、１１は信号灯器本体、４は灯
器用ユニットである。本実施形態は道路用交通信号灯器
で、青、黄および赤を発光する３個の灯器用ユニット４
には前述の各実施形態のものを使用することができる。
また要すれば、灯器用ユニット内の発光ユニットのみを
交換してメンテナンスを行うようにすることがきる。

【０１３９】そうして、従来の白熱電球と本発明の発光
ユニットとに互換性を持たせることができる。

【０１４０】図２２は、本発明の発光ユニットおよび灯
器用ユニットの第９の実施形態を示す一部切欠正面図で
ある。

【０１４１】図２３は、同じく断面図である。

【０１４２】図において、２３は基板、２４はＬＥＤ、
２５はユニット本体、２６は前面カバー、２７は駆動回
路である。

【０１４３】基板２３は、プリント配線基板を用いるこ
とができ、円形の平板状をなしている。

【０１４４】ＬＥＤ２４は、後述する構成を備えている
もので、基板２３の前面に複数がそれぞれ光軸を基板の
平面に対して直角にして配設されている。

【０１４５】ユニット本体２５は、円形の浅い箱状をな
し、前面が開放されている。そして、前面開放端２５ａ
の近傍に周段部２５ｂが形成されている。

【０１４６】前面カバー２６は、透明な合成樹脂を成形
してユニット本体２５の形状に合わせて円形に形成され
ている。もっとも図２２においては、図面を省略したた
め、内部が透視できないが、実際は透視可能である。

【０１４７】駆動回路２７は、各ＬＥＤ２４を駆動する
もので、たとえばスイッチング電源から構成されてい
る。この駆動回路２７は、ユニット本体２５の内部の基
板２３の背方に配設されている。

【０１４８】そうして、基板２３および前面カバー２６
は、重ねた状態でユニット本体２５の周段部２５ｂに係
止され、ユニット本体２５の前面開放端２５ａを巻締め
ることにより、ユニット本体２５に固定されている。

【０１４９】図２４は、本発明の第９の実施形態に用い
られるＬＥＤの正面図である。

【０１５０】図２５は、同じく側面図である。

【０１５１】図２６は、同じく断面図である。

【０１５２】各図において、２４ａはＬＥＤ素子、２４
ｂ１、２４ｂ２はリードフレーム、２４ｃは反射面、２
４ｄは透明性合成樹脂、２４ｅは基体である。

【０１５３】ＬＥＤ素子２４ａは、リードフレーム２４
ｂ１の下面に発光方向を図２６において下向きにして装
着されている。

【０１５４】リードフレーム２４ｂ１、２４ｂ２は、基
体２４ｅを合成樹脂により成形する際に一体に成形され
る。ＬＥＤ素子２４ａからリードフレーム２４ｂ２に配
線がなされている。

【０１５５】基体２４ｅを成形する際にＬＥＤ素子２４
ａの発光部との位置関係が所定になるように規制される
曲面が形成される。そして、曲面には銀蒸着膜が形成さ
れて反射面が完成する。

【０１５６】透明性合成樹脂２４ｄは、曲面内の凹所に
充填されてＬＥＤ素子２４ａを気密に、しかも導光可能
に封止している。

【０１５７】そうして、ＬＥＤ２４の配光は灯器用ユニ
ットまたは信号灯器としての所望の配光特性になるよう
に設計されている。

【０１５８】図２７は、交通信号灯の配光特性規格を示
す配光特性曲線図である。

【０１５９】図において、横軸は信号灯器を中心にして
左右方向への角度を、また縦軸は高度（ｃｄ）を、それ
ぞれ示す。また、曲線Ａは伏仰角０度、曲線Ｂは同−１
０度、曲線Ｃは同−２０度、曲線Ｄは同−３０度、曲線
Ｅは同−４０度における配光曲線である。本発明の第９
の実施形態によれば、発光ユニット、灯器用ユニットを
図２７に適合するようにするには、各ＬＥＤ２４の配光
特性を図２７の配光規格を満足するように形成するもの
である。

【０１６０】

【発明の効果】請求項１ないし１１および１８の発明に
よれば、ＬＥＤを光源として用いて所望の配光特性を得
る発光ユニットを提供することができる。

【０１６１】請求項１の発明によれば、加えて側面発光
部と前面発光部とを設けるとともに、側面発光部を複数
のＬＥＤモジュールを筒状に配列して構成するので、所
望の配光特性を得やすく、しかも構造が簡単な発光ユニ
ットを提供することができる。

【０１６２】請求項２の発明によれば、加えて側面発光
部のＬＥＤを狭角配光形のものを用いたので、発光を反
射体にて効率よく反射させて灯器の光度を大きくするこ
とができるとともに、配光制御が容易となる。また、前
面発光部のＬＥＤとして広角配光形のものを用いたの
で、前面の見え方も良好になるとともに、前面発光部の
輝度を抑えて灯器全体の輝度の均斉度も良好になる。

【０１６３】請求項３の発明によれば、加えて側面発光
部と前面発光部との発光量比を所定値範囲に設定するこ
とにより、十分明るくて、しかも器具効率の高い発光ユ
ニットを提供することができる。

【０１６４】請求項４の発明によれば、加えて中心軸と
直交する面内において、側面発光部のＬＥＤを効率よく
反射体で反射するように配列した発光ユニットを提供す
ることができる。

【０１６５】請求項５の発明によれば、加えて中心軸を
含む面内において、側面発光部の個々のＬＥＤを所要の
配光を得るために最適な反射体への光入射方向となるよ
うに配列したので、所望の配光特性を得ることができる
発光ユニットを提供することができる。

【０１６６】請求項６の発明によれば、加えて中心軸を
含む面内において、側面発光部のＬＥＤをほぼ所望の配
光特性を得ながら、しかも実装が容易なように配列させ
た発光ユニットを提供することができる。

【０１６７】請求項７の発明によれば、加えて中心軸を
含む面内および中心軸と直交する面内すなわち３次元空
間において、側面発光部のＬＥＤを所望の配光特性を得
ながら、しかも実装が容易なように配列させた発光ユニ
ットを提供することができる。

【０１６８】請求項８の発明によれば、加えて側面発光
部のＬＥＤを概ね所望の配光特性を得ながら、しかも実
装が極めて容易な発光ユニットを提供することができ
る。

【０１６９】請求項９の発明によれば、加えてＬＥＤの
駆動回路を側面発光部に隣接して実装したので、直径を
白熱電球などの他の光源と互換性のあるサイズにするこ
とができ、しかも冷却が良好な発光ユニットを提供する
ことができる。

【０１７０】請求項１０の発明によれば、加えて駆動回
路を前面側に隣接させたので、配光制御が容易で、しか
も冷却されやすく、また他の光源と互換性のある発光ユ
ニットを提供することができる。

【０１７１】請求項１１の発明によれば、加えて駆動回
路を側面発光部によって形成された内部空間にＬＥＤ駆
動回路を収納したので、コンパクトな発光ユニットを提
供することができる。

【０１７２】請求項１２ないし１７および１９ないし２
１の各発明によれば、ＬＥＤを光源として用いて所望の
配光特性を得る灯器用ユニットを提供することができ
る。

【０１７３】請求項１２の発明によれば、加えて透明性
カバーを用いるから、西日などによる疑似点灯現象を防
止でき、また信号灯器などの灯器本体に対して灯器ごと
交換することが可能となる灯器用ユニットを提供するこ
とができる。

【０１７４】請求項１３の発明によれば、加えて請求項
４ないし８の発光ユニットの所期の作用を発揮すること
ができる灯器用ユニットを提供することができる。

【０１７５】請求項１４の発明によれば、加えて反射体
がファセットを形成したことにより、反射光を散らして
見え方を良好にした灯器用ユニットを提供することがで
きる。

【０１７６】請求項１５の発明によれば、加えてより一
層見え方を良好にした灯器用ユニットを提供することが
できる。

【０１７７】請求項１６の発明によれば、加えて透明性
前面カバーに複数に区分されたレンズを配設しているの
で、個々のＬＥＤによる輝度むらを低減した灯器用ユニ
ットを提供することができる。

【０１７８】請求項１７の発明によれば、加えて発光ユ
ニットの前面発光部に対向して凹レンズを配設したの
で、前面発光部の輝度を低減してカバー全体の輝度の均
斉度を向上した灯器用ユニットを提供することができ
る。

【０１７９】請求項１８の発明によれば、加えてほぼ平
坦な基板により構成を簡単にして、しかも所望の配光特
性を有する発光ユニットを提供することができる。

【０１８０】請求項１９の発明によれば、加えてほぼ平
坦な基板により構成を簡単にして、しかも所望の配光特
性を有する灯器用ユニットを提供することができる。

【０１８１】請求項２０の発明によれば、加えて駆動回
路をほぼ平坦な基板の背方に配設することにより、構成
が簡単で取扱いの容易な灯器用ユニットを提供すること
ができる。

【０１８２】請求項２１の発明によれば、加えてユニッ
ト本体に発光ユニットおよび前面カバーを巻締めにより
一体化した灯器用ユニットを提供することができる。

【０１８３】請求項２２の発明によれば、請求項１ない
し１１の効果を有する発光ユニットを交換してメンテナ
ンスを行うことができる信号灯器を提供することができ
る。

【０１８４】請求項２３の発明によれば、請求項１２な
いし１７および１９の効果を有する灯器用ユニットを交
換してメンテナンスを行うことができる信号灯器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光ユニットおよび灯器用ユニットの
第１の実施形態を示す断面端面図

【図２】同じく発光ユニットの拡大正面図

【図３】本発明の灯器用ユニットの第１の実施形態にお
いて、側面発光部および前面発光部の発光量比を変化さ
せた場合の配光特性図

【図４】本発明の灯器用ユニットの発光量比と器具効率
との関係を示すグラフ

【図５】ＬＥＤの広角形配光の一例を示す配光曲線図

【図６】ＬＥＤの狭角形配光の一例を示す配光曲線図

【図７】ＬＥＤの他の狭角形配光の一例を示す配光曲線
図

【図８】本発明の発光ユニットの第２の実施形態を示す
側面発光部の正面図

【図９】本発明の発光ユニットの第３の実施形態および
灯器用ユニットの第２の実施形態を示す断面図

【図１０】本発明の発光ユニットの第４の実施形態をお
よび灯器用ユニットの第３の実施形態を示す断面図

【図１１】図１０に示す灯器用ユニットの配光特性を示
すグラフ

【図１２】本発明の発光ユニットの第５の実施形態をお
よび灯器用ユニットの第４の実施形態を示す断面図

【図１３】本発明の灯器用ユニットの第５の実施形態を
示す断面図

【図１４】本発明の灯器用ユニットの第６の実施形態を
示す一部切欠断面端面図

【図１５】本発明の灯器用ユニットにおける反射体の一
実施形態を示す正面図

【図１６】本発明の灯器用ユニットにおける反射体の他
の実施形態を示す正面図

【図１７】本発明の灯器用ユニットの第７の実施形態を
示す一部切欠断面端面図

【図１８】図１７における前面カバーの正面図

【図１９】本発明の灯器用ユニットの第８の実施形態を
示す一部切欠断面端面図

【図２０】図１９における前面カバーの正面図

【図２１】本発明の信号灯器の一実施形態を示す概念図

【図２２】本発明の発光ユニットおよび灯器用ユニット
の第９の実施形態を示す一部切欠正面図

【図２３】同じく断面図

【図２４】本発明の第９の実施形態に用いられるＬＥＤ
の正面図

【図２５】同じく側面図

【図２６】同じく断面図

【図２７】交通信号灯の配光特性規格を示す配光特性曲
線図

【符号の説明】

１…発光ユニット２反射体… ３…前面カバー４…灯器用ユニット１１…側面発光部１１ａ…ＬＥＤモジュール１１ａ２…基板１１ａ２…ＬＥＤ１２…前面発光部１２ａ１…基板１２ａ２…ＬＥＤ１３…口金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に複数のＬＥＤを実装して構成したＬ
ＥＤモジュールの複数を筒状に配列してなる側面発光部
と；基板に複数のＬＥＤを実装して構成され、側面発光
部の前面に配設された前面発光部と；側面発光部の背面
側に配設された口金と；を具備していることを特徴とす
る発光ユニット。
【請求項２】複数の狭角形配光のＬＥＤを側面に配設し
てなる側面発光部と；複数の広角形配光のＬＥＤを配設
してなる前面発光部と；を具備していることを特徴とす
る発光ユニット。
【請求項３】複数のＬＥＤを前面に配設してなり、そ
の発光量がＡの前面発光部と；複数のＬＥＤを側面に配
設してなり、発光量Ｂが下式の条件を満足する側面発光
部と；０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７を具備していることを特徴とする発光ユニット。
【請求項４】側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心
軸に対して直交する面内において、中心軸を中心とする
ほぼ放射方向に主ビームを放射するように配列されてい
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載
の発光ユニット。
【請求項５】側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心
軸を含む面内において、中心軸上の所定位置を中心とす
るほぼ放射方向に主ビームを放射するように配列されて
いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記
載の発光ユニット。
【請求項６】側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心
軸を含む面内において、ほぼ中心軸上の所定位置から中
心軸に対して直角に引いた直線と所定位置を中心として
前後にそれぞれ１０゜の角度をなすように引いた直線と
の間に形成される第１の領域内では中心軸に対してほぼ
直角方向に主ビームを放射するように配設されるととも
に、１０゜を超える第２の領域においては所定位置を中
心とするほぼ放射方向に主ビームを放射するように配列
されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
か一記載の発光ユニット。
【請求項７】側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心
軸を含む面内において、ほぼ中心軸上の所定位置から中
心軸に対して直角に引いた直線と所定位置を中心として
前後にそれぞれ１０゜の角度をなすように引いた直線と
の間に形成される第１の領域内では中心軸に対してほぼ
直角方向に主ビームを放射するように配設されるととも
に１０゜を超える第２の領域においては所定位置を中心
とするほぼ放射方向に主ビームを放射し、かつ中心軸に
対して直交する面内において、中心軸を中心とするほぼ
放射方向に主ビームを放射するように配列されているこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の発
光ユニット。
【請求項８】側面発光部のＬＥＤは、側面発光部の中心
軸を含む面内において、中心軸上の所定位置から中心軸
に対して直角に引いた直線と所定位置を中心として前後
にそれぞれ３０゜の角度をなすように引いた直線との間
に形成される領域内のみで、かつ中心軸に対してほぼ直
角方向に主ビームを放射するように配列されていること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の発光
ユニット。
【請求項９】側面発光部のＬＥＤ駆動回路を外部に露出
するように側面発光部の基板に実装したことを特徴とす
る請求項１ないし８請求項記載の発光ユニット。
【請求項１０】ＬＥＤ駆動回路は、側面発光部のＬＥＤ
より前面側に配設されていることを特徴とする請求項９
記載の発光ユニット。
【請求項１１】側面発光部によって形成された内部空間
に側面発光部のＬＥＤ駆動回路を収納したことを特徴と
する請求項１ないし８のいずれか一記載の発光ユニッ
ト。
【請求項１２】請求項１ないし４のいずれか一記載の発
光ユニットと；発光ユニットを収納し、前面が開放され
た反射体と；反射体の前面に装着された透明性前面カバ
ーと；を具備していることを特徴とする灯器用ユニッ
ト。
【請求項１３】請求項５ないし８のいずれか一記載の発
光ユニットと；前面が開放されて内部に発光ユニットの
所定位置がほぼ焦点と合致するように発光ユニットを収
納するほぼ回転放物面形状を備えた反射体と；反射体の
前面に装着された透明性前面カバーと；を具備している
ことを特徴とする灯器用ユニット。
【請求項１４】反射体は、ファセットを備えていること
を特徴とする請求項１２または１３記載の灯器用ユニッ
ト。
【請求項１５】ファセットは、反射体の中心部から放射
状に形成されていることを特徴とする請求項１４記載の
灯器用ユニット。
【請求項１６】透明性前面カバーは、内面に複数に区分
されたレンズを配設していることを特徴とする請求項１
２ないし１５のいずれか一記載の灯器用ユニット。
【請求項１７】透明性前面カバーは、発光ユニットの前
面発光部に対向する領域に凹レンズを配設するととも
に、その他の領域に複数に区分されたレンズを配設して
いることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか
一記載の灯器用ユニット。
【請求項１８】ほぼ平坦な基板と；ＬＥＤ素子、ＬＥＤ
素子の発光を反射して所定の配光特性を形成する微小反
射手段ならびにＬＥＤ素子および微小反射手段を気密に
しかも導光可能に一体化する密封手段からなり、基板の
平面に対して直角な方向に光軸を配列した複数のＬＥＤ
と；を具備したことを特徴とする発光ユニット。
【請求項１９】前面が開放した箱状のユニット本体と；
ユニット本体の前面開放部に配設された前面カバーと；
前面カバーにＬＥＤが対面するようにユニット本体に収
納された請求項１８記載の発光ユニットと；を具備して
いることを特徴とする灯器用ユニット。
【請求項２０】ユニット本体内において発光ユニットの
背方に配設された発光ユニットの駆動回路を具備してい
ることを特徴とする請求項１９記載の灯器用ユニット。
【請求項２１】ユニット本体は、その開放端の近傍に周
段部を備え、周段部に発光ユニットの基板および前面カ
バーの周縁部を重ねて係止し、さらに開放端を巻締めて
発光ユニットおよび前面カバーを固定していることを特
徴とする請求項１９または２０記載の灯器用ユニット。
【請求項２２】反射体および反射体の前面側に配設され
た透明性カバーを備えた信号灯器本体と；信号灯器本体
内に着脱可能に装着された請求項１ないし１１のいずれ
か一記載の発光ユニットと；を具備していることを特徴
とする信号灯器。
【請求項２３】信号灯器本体と；信号灯器本体内に着脱
可能に装着された請求項１２ないし１７および１９ない
し２１のいずれか一記載の灯器用ユニットと；を具備し
ていることを特徴とする信号灯器。