JP2003016804A - Ｌｅｄ表示灯 - Google Patents
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
- G08G1/095—Traffic lights
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K71/10—Deposition of organic active material
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- F21—LIGHTING
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
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- H10K85/151—Copolymers
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- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の配光特性を実現できかつ均一な面発光
が得られるＬＥＤ表示灯を提供する。 【解決手段】 複数の発光ダイオードとカバーレンズと
を備え、複数の発光ダイオードの発光する光がカバーレ
ンズを介して出力されるＬＥＤ表示灯であって、カバー
レンズの内面には、複数の第１プリズムを含む複数のプ
リズムが形成され、第１プリズムからそれぞれ出射され
る第１配光パターンが互いにほぼ一致するように各第１
プリズムの入射面の面方向及び面形状を設定した。
が得られるＬＥＤ表示灯を提供する。 【解決手段】 複数の発光ダイオードとカバーレンズと
を備え、複数の発光ダイオードの発光する光がカバーレ
ンズを介して出力されるＬＥＤ表示灯であって、カバー
レンズの内面には、複数の第１プリズムを含む複数のプ
リズムが形成され、第１プリズムからそれぞれ出射され
る第１配光パターンが互いにほぼ一致するように各第１
プリズムの入射面の面方向及び面形状を設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ表示灯、特
に信号機用のＬＥＤ表示灯に関する。
に信号機用のＬＥＤ表示灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、ＲＧＢ各色を発光可能な発光ダイ
オードや、白色を高輝度に発光可能な発光ダイオードが
開発された結果、複数の発光ダイオードを配列して構成
されるＬＥＤ表示灯が種々の分野に応用されつつある。
例えば、ＬＥＤ表示灯は電球と比べて極めて寿命が長
く、高効率、且つ振動にも強いため、これらの特性を生
かして、広告、行き先案内や道路情報などの表示用、信
号機の光源、大画面ディスプレイとして用いられてきて
いる。
オードや、白色を高輝度に発光可能な発光ダイオードが
開発された結果、複数の発光ダイオードを配列して構成
されるＬＥＤ表示灯が種々の分野に応用されつつある。
例えば、ＬＥＤ表示灯は電球と比べて極めて寿命が長
く、高効率、且つ振動にも強いため、これらの特性を生
かして、広告、行き先案内や道路情報などの表示用、信
号機の光源、大画面ディスプレイとして用いられてきて
いる。
【０００３】特に、ＬＥＤ表示灯の信号機への応用につ
いては、従来信号機の光源に用いられてきた白色ランプ
の場合には、大型反射ミラーとカラーフィルタを組み合
わせる必要があったのに対し、ＬＥＤ表示灯の場合に
は、単色の発光が可能であるためカラーフィルタが不用
であり、ある程度指向性を持った発光を得ることができ
るため大型の反射ミラーが必要ないという利点がある。
しかも、反射ミラーとカラーフィルタを用いる必要のな
いＬＥＤ信号機には、従来の信号機のように、入射した
外来光が白色灯の後部に設けられた反射ミラーで反射し
てカラーフィルタを介して信号機外に放出される擬似点
灯現象を生ずることがないという利点もある。
いては、従来信号機の光源に用いられてきた白色ランプ
の場合には、大型反射ミラーとカラーフィルタを組み合
わせる必要があったのに対し、ＬＥＤ表示灯の場合に
は、単色の発光が可能であるためカラーフィルタが不用
であり、ある程度指向性を持った発光を得ることができ
るため大型の反射ミラーが必要ないという利点がある。
しかも、反射ミラーとカラーフィルタを用いる必要のな
いＬＥＤ信号機には、従来の信号機のように、入射した
外来光が白色灯の後部に設けられた反射ミラーで反射し
てカラーフィルタを介して信号機外に放出される擬似点
灯現象を生ずることがないという利点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの信号機や情報
表示等に用いられるＬＥＤ表示灯は、複数人が同時に観
察できるように、また、遠方からでも観察できるよう
に、頭上に設置される場合が多い。そうした場合、ＬＥ
Ｄ表示灯には、左右方向には均等な配光特性が求められ
る一方、上下方向には正面及び下方にのみ明るい上下非
対称な配光特性が求められる。また、ＬＥＤ表示灯にお
いては、近年、発光ダイオードの光度を高くできるよう
になったことから、１つの表示灯に使用される発光ダイ
オードの必要個数を減少させることが可能となってきて
いるが、少ない発光ダイオードで構成したＬＥＤ表示灯
では、均一な面発光を得ることが難しいという新たな問
題が生じていた。
表示等に用いられるＬＥＤ表示灯は、複数人が同時に観
察できるように、また、遠方からでも観察できるよう
に、頭上に設置される場合が多い。そうした場合、ＬＥ
Ｄ表示灯には、左右方向には均等な配光特性が求められ
る一方、上下方向には正面及び下方にのみ明るい上下非
対称な配光特性が求められる。また、ＬＥＤ表示灯にお
いては、近年、発光ダイオードの光度を高くできるよう
になったことから、１つの表示灯に使用される発光ダイ
オードの必要個数を減少させることが可能となってきて
いるが、少ない発光ダイオードで構成したＬＥＤ表示灯
では、均一な面発光を得ることが難しいという新たな問
題が生じていた。
【０００５】そこで、本発明は、所望の配光特性を実現
できるＬＥＤ表示灯を提供することを第１の目的とす
る。また、本発明は、所望の配光特性を実現できかつ均
一な面発光が得られるＬＥＤ表示灯を提供することを第
２の目的とする。
できるＬＥＤ表示灯を提供することを第１の目的とす
る。また、本発明は、所望の配光特性を実現できかつ均
一な面発光が得られるＬＥＤ表示灯を提供することを第
２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＬＥＤ表示
灯は、複数の発光ダイオードとカバーレンズとを備え、
上記複数の発光ダイオードの発光する光が上記カバーレ
ンズを介して出力されるＬＥＤ表示灯であって、上記カ
バーレンズの内面には、複数の第１プリズムを含む複数
のプリズムが形成され、上記第１プリズムからそれぞれ
出射される第１配光パターンが互いにほぼ一致するよう
に上記各第１プリズムの入射面の面方向及び面形状が設
定されたことを特徴とする。このように構成された本発
明に係るＬＥＤ表示灯は、上記各第１プリズムの入射面
の面方向及び面形状に対応した配光パターンで上記複数
の発光ダイオードからの光を出射できる。
灯は、複数の発光ダイオードとカバーレンズとを備え、
上記複数の発光ダイオードの発光する光が上記カバーレ
ンズを介して出力されるＬＥＤ表示灯であって、上記カ
バーレンズの内面には、複数の第１プリズムを含む複数
のプリズムが形成され、上記第１プリズムからそれぞれ
出射される第１配光パターンが互いにほぼ一致するよう
に上記各第１プリズムの入射面の面方向及び面形状が設
定されたことを特徴とする。このように構成された本発
明に係るＬＥＤ表示灯は、上記各第１プリズムの入射面
の面方向及び面形状に対応した配光パターンで上記複数
の発光ダイオードからの光を出射できる。
【０００７】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記第１プリズムを介して出力される光の鉛直面内におけ
る出射方向を入射面の面方向により設定し、上記第１プ
リズムを介して出力される光の水平面内における光の拡
散を入射面の面形状により設定することができる。
記第１プリズムを介して出力される光の鉛直面内におけ
る出射方向を入射面の面方向により設定し、上記第１プ
リズムを介して出力される光の水平面内における光の拡
散を入射面の面形状により設定することができる。
【０００８】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記複数のプリズムはさらに複数の第２のプリズムを含
み、その第２プリズムからそれぞれ出射される第２配光
パターンが互いに一致するように上記各第２プリズムの
入射面の面方向及び面形状を設定することが好ましい。
このようにすると、上記第１及び第２プリズムによりＬ
ＥＤ表示灯が要求される配光パターンを実現できるの
で、第１プリズムのみによって配光パターンを形成した
場合に比較して、より最適化された配光パターンを実現
できる。この場合、上記第２プリズムを介して出力され
る光の鉛直面内における出射方向を入射面の面方向によ
り設定し、上記第２プリズムを介して出力される光の水
平面内における光の拡散を入射面の面形状により設定す
ることができる。
記複数のプリズムはさらに複数の第２のプリズムを含
み、その第２プリズムからそれぞれ出射される第２配光
パターンが互いに一致するように上記各第２プリズムの
入射面の面方向及び面形状を設定することが好ましい。
このようにすると、上記第１及び第２プリズムによりＬ
ＥＤ表示灯が要求される配光パターンを実現できるの
で、第１プリズムのみによって配光パターンを形成した
場合に比較して、より最適化された配光パターンを実現
できる。この場合、上記第２プリズムを介して出力され
る光の鉛直面内における出射方向を入射面の面方向によ
り設定し、上記第２プリズムを介して出力される光の水
平面内における光の拡散を入射面の面形状により設定す
ることができる。
【０００９】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記第１プリズムと上記第２プリズムとが対をなし、その
１対のプリズムが一定の規則で、上記カバーレンズの内
面に配列されていることが好ましく、これによりカバー
レンズの外表面において均一な面発光を実現できる。
記第１プリズムと上記第２プリズムとが対をなし、その
１対のプリズムが一定の規則で、上記カバーレンズの内
面に配列されていることが好ましく、これによりカバー
レンズの外表面において均一な面発光を実現できる。
【００１０】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記第２プリズムを、上記第１プリズムより下方に配光す
るように形成することができ、これにより下方に強い配
光が要求されるＬＥＤ表示灯を容易に構成できる。
記第２プリズムを、上記第１プリズムより下方に配光す
るように形成することができ、これにより下方に強い配
光が要求されるＬＥＤ表示灯を容易に構成できる。
【００１１】さらに、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、
上記複数の発光ダイオードは、表示灯に要求される配光
パターンに基いて設定された配列パターンで配列されて
いることが好ましい。このように構成すると、複数の発
光ダイオードの配列パターンと上記第１配光パターンと
上記第２配光パターンとによってＬＥＤ表示灯が要求さ
れる配光特性を実現できるので、該配光特性を実現する
ためのさらに最適化された配光パターンを実現できる。
上記複数の発光ダイオードは、表示灯に要求される配光
パターンに基いて設定された配列パターンで配列されて
いることが好ましい。このように構成すると、複数の発
光ダイオードの配列パターンと上記第１配光パターンと
上記第２配光パターンとによってＬＥＤ表示灯が要求さ
れる配光特性を実現できるので、該配光特性を実現する
ためのさらに最適化された配光パターンを実現できる。
【００１２】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記配列パターンは、上記カバーレンズの中心軸を含む水
平面より下に位置する発光ダイオードの個数が、発光ダ
イオード全体の個数の４０％以下になるように設定され
ていることが好ましく、これにより下方に強い配光が要
求されるＬＥＤ表示灯を容易に構成できる。
記配列パターンは、上記カバーレンズの中心軸を含む水
平面より下に位置する発光ダイオードの個数が、発光ダ
イオード全体の個数の４０％以下になるように設定され
ていることが好ましく、これにより下方に強い配光が要
求されるＬＥＤ表示灯を容易に構成できる。
【００１３】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記配列パターンにおいて最も外側に位置する発光ダイオ
ードと上記カバーレンズの内面の外周とを最短距離で結
ぶ直線と、上記カバーレンズの中心軸とのなす角度が、
３０°以上、６０°以下に設定されていることが好まし
い。このように構成すると、カバーレンズの外表面にお
いてより均一な面発光を実現できる。
記配列パターンにおいて最も外側に位置する発光ダイオ
ードと上記カバーレンズの内面の外周とを最短距離で結
ぶ直線と、上記カバーレンズの中心軸とのなす角度が、
３０°以上、６０°以下に設定されていることが好まし
い。このように構成すると、カバーレンズの外表面にお
いてより均一な面発光を実現できる。
【００１４】さらに、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、
上記カバーレンズは球面である外表面を有し、その曲率
半径が５００ｍｍ以下であることが好ましい。このよう
に構成すると、上記第１プリズム又は上記第１プリズム
及び上記第２プリズムを使用する場合に、光源からの光
をより効率良く出射させることができる。また、カバー
レンズ表面への映り込みを低減し、点灯時のコントラス
トの低下を防止できる。
上記カバーレンズは球面である外表面を有し、その曲率
半径が５００ｍｍ以下であることが好ましい。このよう
に構成すると、上記第１プリズム又は上記第１プリズム
及び上記第２プリズムを使用する場合に、光源からの光
をより効率良く出射させることができる。また、カバー
レンズ表面への映り込みを低減し、点灯時のコントラス
トの低下を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態について説明する。本実施の形態のＬ
ＥＤ表示灯は、図１に示すように、円形の底面とその底
面に平行でかつその底面より大きい径の開口部を有する
台形錐形状のケース２と、複数の発光ダイオード１１が
基板１２上に配列されてなりケース２の底面に設けられ
たＬＥＤアッセンブリー１と、ケース２の開口部に設け
られたカバーレンズ３とからなり、所定の配光パターン
で光の出射する信号機用のＬＥＤ表示灯であって、以下
のような特有の構成を有する。
に係る実施の形態について説明する。本実施の形態のＬ
ＥＤ表示灯は、図１に示すように、円形の底面とその底
面に平行でかつその底面より大きい径の開口部を有する
台形錐形状のケース２と、複数の発光ダイオード１１が
基板１２上に配列されてなりケース２の底面に設けられ
たＬＥＤアッセンブリー１と、ケース２の開口部に設け
られたカバーレンズ３とからなり、所定の配光パターン
で光の出射する信号機用のＬＥＤ表示灯であって、以下
のような特有の構成を有する。
【００１６】本実施の形態のＬＥＤ表示灯が所定の配光
パターンを形成するために、カバーレンズ３の内面に
は、それぞれ１対の第１プリズム３１と第２プリズム３
２とからなる複数のプリズム３０が形成されている。そ
して、第１プリズム３１の入射面の面方向及び面形状は
それぞれ、各第１プリズムから配光される光が実質的に
一致するように設計されている。また、第２プリズム３
２の入射面の面方向及び面形状はそれぞれ、各第２プリ
ズム３２から配光される光が実質的に一致するように形
状が設計されている。さらに、本実施の形態のＬＥＤ表
示灯では、第２プリズム３２は、第１プリズム３１より
下方に配光するようにその形状は決められている。
パターンを形成するために、カバーレンズ３の内面に
は、それぞれ１対の第１プリズム３１と第２プリズム３
２とからなる複数のプリズム３０が形成されている。そ
して、第１プリズム３１の入射面の面方向及び面形状は
それぞれ、各第１プリズムから配光される光が実質的に
一致するように設計されている。また、第２プリズム３
２の入射面の面方向及び面形状はそれぞれ、各第２プリ
ズム３２から配光される光が実質的に一致するように形
状が設計されている。さらに、本実施の形態のＬＥＤ表
示灯では、第２プリズム３２は、第１プリズム３１より
下方に配光するようにその形状は決められている。
【００１７】すなわち、本ＬＥＤ表示灯のカバーレンズ
３は、複数の第１プリズム３１の集合体により１つの配
光パターン（第１の配光パターン）を形成し、複数の第
２プリズム３２の集合体により他の１つの配光パターン
（第２の配光パターン）を形成し、その第１と第２の配
光パターンの重ね合わせにより全体として１つの配光パ
ターンを形成するように構成されている。また、本ＬＥ
Ｄ表示灯のＬＥＤアッセンブリー１において、複数の発
光ダイオード１１は表示灯に要求される配光パターンに
基いて設定された配列パターンで配列されている。
３は、複数の第１プリズム３１の集合体により１つの配
光パターン（第１の配光パターン）を形成し、複数の第
２プリズム３２の集合体により他の１つの配光パターン
（第２の配光パターン）を形成し、その第１と第２の配
光パターンの重ね合わせにより全体として１つの配光パ
ターンを形成するように構成されている。また、本ＬＥ
Ｄ表示灯のＬＥＤアッセンブリー１において、複数の発
光ダイオード１１は表示灯に要求される配光パターンに
基いて設定された配列パターンで配列されている。
【００１８】このようにして、本実施の形態のＬＥＤ表
示灯において、ＬＥＤ表示灯としての配光パターンは、
（１）複数の発光ダイオード１１の配列パターンと、
（２）複数の第１プリズム３１の集合体と、（３）複数
の第２プリズム３２の集合体とによって実現される。
示灯において、ＬＥＤ表示灯としての配光パターンは、
（１）複数の発光ダイオード１１の配列パターンと、
（２）複数の第１プリズム３１の集合体と、（３）複数
の第２プリズム３２の集合体とによって実現される。
【００１９】以下、本発明に係る実施の形態のＬＥＤ装
置における各部の構成及び配光パターンの形成原理につ
いてより詳細に説明する。 （プリズム３０）プリズム３０は、図２に示すように、
１対の第１プリズム３１と第２プリズム３２からなり、
カバーレンズ３の内面に規則的に配列される。本実施の
形態では、第１プリズム３１と第２プリズム３２は、縦
方向（垂直方向）及び横方向（水平方向）においてそれ
ぞれ交互に配置されるように規則的に配列される。尚、
本明細書においては、通常のＬＥＤ表示灯の使用状態を
考慮して、カバーレンズ３の中心軸に平行な水平面内の
方向を横方向（水平方向）といい、その水平面に垂直な
方向を縦方向（垂直方向）という。この定義に従えば、
図２のＡ−Ａ’線で示す方向は縦方向（垂直方向）であ
る。すなわち、プリズム３０は、縦方向に並んで隣接す
る１対の第１プリズム３１と第２プリズム３２からな
る。
置における各部の構成及び配光パターンの形成原理につ
いてより詳細に説明する。 （プリズム３０）プリズム３０は、図２に示すように、
１対の第１プリズム３１と第２プリズム３２からなり、
カバーレンズ３の内面に規則的に配列される。本実施の
形態では、第１プリズム３１と第２プリズム３２は、縦
方向（垂直方向）及び横方向（水平方向）においてそれ
ぞれ交互に配置されるように規則的に配列される。尚、
本明細書においては、通常のＬＥＤ表示灯の使用状態を
考慮して、カバーレンズ３の中心軸に平行な水平面内の
方向を横方向（水平方向）といい、その水平面に垂直な
方向を縦方向（垂直方向）という。この定義に従えば、
図２のＡ−Ａ’線で示す方向は縦方向（垂直方向）であ
る。すなわち、プリズム３０は、縦方向に並んで隣接す
る１対の第１プリズム３１と第２プリズム３２からな
る。
【００２０】（第１プリズム３１）本実施の形態におい
て、各第１プリズム３１は、円柱面の一部からなる入射
面を有する。そして、各第１プリズム３１の入射面の傾
きは、カバーレンズ３の中心軸上に置いた光源（ＬＥＤ
アッセンブリー１を配置する位置に置いた光源）から出
射されて各第１プリズム３１の中心Ｃ３１に入射された
光が、その第１プリズム３１を通過した後に、カバーレ
ンズ３の中心軸に平行な方向に出射されるように設定さ
れる（図３に１０１の符号を付して模式的に示す）。
て、各第１プリズム３１は、円柱面の一部からなる入射
面を有する。そして、各第１プリズム３１の入射面の傾
きは、カバーレンズ３の中心軸上に置いた光源（ＬＥＤ
アッセンブリー１を配置する位置に置いた光源）から出
射されて各第１プリズム３１の中心Ｃ３１に入射された
光が、その第１プリズム３１を通過した後に、カバーレ
ンズ３の中心軸に平行な方向に出射されるように設定さ
れる（図３に１０１の符号を付して模式的に示す）。
【００２１】また、各第１プリズム３１の入射面を構成
する円柱面の半径及びその円弧の長さ（円弧長）は、そ
の第１プリズム３１の入射面に入射されて通過した後の
光が、水平方向において所定の範囲に広がるように設定
され、入射面を構成する円柱面の円弧に直交する方向の
縦の長さ(縦方向長）は、第１プリズム３１を通過した
後の光が鉛直面（水平面と直交する面）内において所定
の範囲の配光を形成するように設定される。さらに、各
第１プリズム３１の入射面を構成する円柱面は互いに略
同一に設定される。ここで、第１プリズム３１の入射面
に入射された光の水平方向に広がる所定の範囲、鉛直面
内において広がる所定の範囲は、ＬＥＤ表示灯に要求さ
れる配向パターンを形成するために、ＬＥＤ表示灯が要
求される配向パターンに基づいて設定される。
する円柱面の半径及びその円弧の長さ（円弧長）は、そ
の第１プリズム３１の入射面に入射されて通過した後の
光が、水平方向において所定の範囲に広がるように設定
され、入射面を構成する円柱面の円弧に直交する方向の
縦の長さ(縦方向長）は、第１プリズム３１を通過した
後の光が鉛直面（水平面と直交する面）内において所定
の範囲の配光を形成するように設定される。さらに、各
第１プリズム３１の入射面を構成する円柱面は互いに略
同一に設定される。ここで、第１プリズム３１の入射面
に入射された光の水平方向に広がる所定の範囲、鉛直面
内において広がる所定の範囲は、ＬＥＤ表示灯に要求さ
れる配向パターンを形成するために、ＬＥＤ表示灯が要
求される配向パターンに基づいて設定される。
【００２２】以上のように、各第１プリズム３１の入射
面を構成する円柱面は互いに略同一形状とし、かつ各第
１プリズム３１の入射面の傾きを、カバーレンズ３の中
心軸上に置いた光源から出射されて各第１プリズム３１
の中心Ｃ３１に入射された光がそれぞれ中心軸に平行な
方向に出射されるように設定することにより、各第１プ
リズム３１から出射される配光パターンを互いに一致さ
せることができる。言いかえると、本実施の形態におい
て、各第１プリズム３１の入射面の面方向及び面形状は
それぞれ、各第１プリズム３１から出射される配光パタ
ーンが互いに一致するように設定される。
面を構成する円柱面は互いに略同一形状とし、かつ各第
１プリズム３１の入射面の傾きを、カバーレンズ３の中
心軸上に置いた光源から出射されて各第１プリズム３１
の中心Ｃ３１に入射された光がそれぞれ中心軸に平行な
方向に出射されるように設定することにより、各第１プ
リズム３１から出射される配光パターンを互いに一致さ
せることができる。言いかえると、本実施の形態におい
て、各第１プリズム３１の入射面の面方向及び面形状は
それぞれ、各第１プリズム３１から出射される配光パタ
ーンが互いに一致するように設定される。
【００２３】図４は、複数のプリズム３０のうちの任意
に選んだ２つのプリズム３０ａ，３０ｂの各第１プリズ
ム３１ａ，３１ｂを介して出射される光の様子を示す図
である。図４に示すように、本実施の形態において、第
１プリズム３１ａにより形成される配光パターンと第１
プリズム３１ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、カバーレンズ３の光軸を中心として水平方向及び鉛
直方向のそれぞれについて同じ広がりを持つように形成
され、第１プリズム３１ａにより形成される配光パター
ンと第１プリズム３１ｂにより形成される配光パターン
は、方向及びパターンについてそれぞれ実質的に一致す
る。
に選んだ２つのプリズム３０ａ，３０ｂの各第１プリズ
ム３１ａ，３１ｂを介して出射される光の様子を示す図
である。図４に示すように、本実施の形態において、第
１プリズム３１ａにより形成される配光パターンと第１
プリズム３１ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、カバーレンズ３の光軸を中心として水平方向及び鉛
直方向のそれぞれについて同じ広がりを持つように形成
され、第１プリズム３１ａにより形成される配光パター
ンと第１プリズム３１ｂにより形成される配光パターン
は、方向及びパターンについてそれぞれ実質的に一致す
る。
【００２４】ここで、図４では作図上の制限により、十
分遠方に描くべき仮想的なスクリーンＳ１００をカバー
レンズ３の近くに描いている関係上、特定のスクリーン
Ｓ１００上のみでパターンが一致しているように描かれ
ているが、実際には図面に描かれている比率よりカバー
レンズ３の径は十分小さいことから、配光パターンは実
質的に一致する。例えば、図４においてカバーレンズ３
の径を十分小さくすれば配光パターンが重なるようにな
ることは容易に理解できるであろう。
分遠方に描くべき仮想的なスクリーンＳ１００をカバー
レンズ３の近くに描いている関係上、特定のスクリーン
Ｓ１００上のみでパターンが一致しているように描かれ
ているが、実際には図面に描かれている比率よりカバー
レンズ３の径は十分小さいことから、配光パターンは実
質的に一致する。例えば、図４においてカバーレンズ３
の径を十分小さくすれば配光パターンが重なるようにな
ることは容易に理解できるであろう。
【００２５】このように、１つの光源から出力された光
は、複数の第１プリズム３１を介して出力される光によ
りそれぞれ形成される実質的に同一の複数の配光パター
ンの重ね合わせにより、１つの配光パターン（第１配光
パターン）が構成される。尚、本明細書において、１つ
の光源から出力された光により形成される第１配光パタ
ーンを、後述の複数の光源（発光ダイオード）から出力
された光により形成される配光パターンと区別するため
に、単一光源第１配光パターンという。
は、複数の第１プリズム３１を介して出力される光によ
りそれぞれ形成される実質的に同一の複数の配光パター
ンの重ね合わせにより、１つの配光パターン（第１配光
パターン）が構成される。尚、本明細書において、１つ
の光源から出力された光により形成される第１配光パタ
ーンを、後述の複数の光源（発光ダイオード）から出力
された光により形成される配光パターンと区別するため
に、単一光源第１配光パターンという。
【００２６】（第２プリズム３２）本実施の形態におい
て、各第２プリズム３２は、円柱面の一部からなる入射
面を有する。そして、各第２プリズム３２の入射面の傾
きは、カバーレンズ３の中心軸上に置いた光源から出射
されて各第２プリズム３２の中心Ｃ３２に入射された光
が、その第２プリズム３２を通過した後に、互いに平行
でかつカバーレンズ３の中心軸より下方に出射されるよ
うに設定される（図３に１０２の符号を付して模式的に
示す）。
て、各第２プリズム３２は、円柱面の一部からなる入射
面を有する。そして、各第２プリズム３２の入射面の傾
きは、カバーレンズ３の中心軸上に置いた光源から出射
されて各第２プリズム３２の中心Ｃ３２に入射された光
が、その第２プリズム３２を通過した後に、互いに平行
でかつカバーレンズ３の中心軸より下方に出射されるよ
うに設定される（図３に１０２の符号を付して模式的に
示す）。
【００２７】また、各第２プリズム３２の入射面を構成
する円柱面の半径及びその円弧長は、その第２プリズム
３２の入射面に入射されて通過した後の光が、水平方向
において所定の範囲に広がるように設定され、入射面を
構成する円柱面の縦方向長は、第２プリズム３２を通過
した後の光が鉛直面（水平面と直交する面）内において
所定の範囲に広がるように設定される。さらに、各第２
プリズム３２の入射面を構成する円柱面は互いに略同一
に設定される。ここで、第２プリズム３２の入射面に入
射された光の水平方向に広がる所定の範囲、鉛直面内に
おいて広がる所定の範囲は、ＬＥＤ表示灯に要求される
配向パターンの一部を形成するために、ＬＥＤ表示灯が
要求される配向パターンに基づいて設定される。
する円柱面の半径及びその円弧長は、その第２プリズム
３２の入射面に入射されて通過した後の光が、水平方向
において所定の範囲に広がるように設定され、入射面を
構成する円柱面の縦方向長は、第２プリズム３２を通過
した後の光が鉛直面（水平面と直交する面）内において
所定の範囲に広がるように設定される。さらに、各第２
プリズム３２の入射面を構成する円柱面は互いに略同一
に設定される。ここで、第２プリズム３２の入射面に入
射された光の水平方向に広がる所定の範囲、鉛直面内に
おいて広がる所定の範囲は、ＬＥＤ表示灯に要求される
配向パターンの一部を形成するために、ＬＥＤ表示灯が
要求される配向パターンに基づいて設定される。
【００２８】以上のように、各第２プリズム３２の入射
面を構成する円柱面は互いに略同一形状とし、かつ各第
２プリズム３２の入射面の傾きを、各第１プリズム３１
の中心Ｃ３１に入射された光が互いに同一方向に出射さ
れるように設定することにより、各第１プリズム３１か
ら出射される配光パターンを互いに一致させることがで
きる。すなわち、各第２プリズム３２の入射面の面方向
及び面形状はそれぞれ、各第２プリズム３２から出射さ
れる配光パターンが互いに一致するように設定される。
面を構成する円柱面は互いに略同一形状とし、かつ各第
２プリズム３２の入射面の傾きを、各第１プリズム３１
の中心Ｃ３１に入射された光が互いに同一方向に出射さ
れるように設定することにより、各第１プリズム３１か
ら出射される配光パターンを互いに一致させることがで
きる。すなわち、各第２プリズム３２の入射面の面方向
及び面形状はそれぞれ、各第２プリズム３２から出射さ
れる配光パターンが互いに一致するように設定される。
【００２９】図５は、複数のプリズム３０のうちの任意
に選んだ２つのプリズム３０ａ，３０ｂの各第２プリズ
ム３２ａ，３２ｂを介して出射される光の様子を示す図
である。図５に示すように、本実施の形態において、第
２プリズム３２ａにより形成される配光パターンと第２
プリズム３２ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、水平方向及び鉛直方向のそれぞれについて同じ広が
りを持つように形成され、第２プリズム３２ａにより形
成される配光パターンと第２プリズム３２ｂにより形成
される配光パターンは、方向及びパターンについてそれ
ぞれ実質的に一致する。
に選んだ２つのプリズム３０ａ，３０ｂの各第２プリズ
ム３２ａ，３２ｂを介して出射される光の様子を示す図
である。図５に示すように、本実施の形態において、第
２プリズム３２ａにより形成される配光パターンと第２
プリズム３２ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、水平方向及び鉛直方向のそれぞれについて同じ広が
りを持つように形成され、第２プリズム３２ａにより形
成される配光パターンと第２プリズム３２ｂにより形成
される配光パターンは、方向及びパターンについてそれ
ぞれ実質的に一致する。
【００３０】ここで、図５では特定のスクリーンＳ１０
０上のみでパターンが一致しているように描かれている
が、これは作図上の制限によるものである。すなわち、
実際に図面に描かれている比率よりカバーレンズ３の径
を十分小さくすれば配光パターンが重なるようになるこ
とから容易に理解できる。
０上のみでパターンが一致しているように描かれている
が、これは作図上の制限によるものである。すなわち、
実際に図面に描かれている比率よりカバーレンズ３の径
を十分小さくすれば配光パターンが重なるようになるこ
とから容易に理解できる。
【００３１】このように、１つの光源から出力された光
は、複数の第２プリズム３２を介して出力される光によ
り形成される実質的に同一の複数の配光パターンの重ね
合わせにより、第１配光パターンとは異なる１つの配光
パターン（第２配光パターン）が構成される。尚、本明
細書において、１つの光源から出力された光により形成
される第２配光パターンを、後述の複数の光源（発光ダ
イオード）から出力された光により形成される配光パタ
ーンと区別するために、単一光源第２配光パターンとい
う。以上説明したことから理解できるように、本実施の
形態では、１つの光源から出力された光は、カバーレン
ズ３を介して出力されることにより、単一光源第１配光
パターンと単一光源第２配光パターンとが重ね合わされ
た配光パターン（単一光源合成配光パターン）を構成す
る。
は、複数の第２プリズム３２を介して出力される光によ
り形成される実質的に同一の複数の配光パターンの重ね
合わせにより、第１配光パターンとは異なる１つの配光
パターン（第２配光パターン）が構成される。尚、本明
細書において、１つの光源から出力された光により形成
される第２配光パターンを、後述の複数の光源（発光ダ
イオード）から出力された光により形成される配光パタ
ーンと区別するために、単一光源第２配光パターンとい
う。以上説明したことから理解できるように、本実施の
形態では、１つの光源から出力された光は、カバーレン
ズ３を介して出力されることにより、単一光源第１配光
パターンと単一光源第２配光パターンとが重ね合わされ
た配光パターン（単一光源合成配光パターン）を構成す
る。
【００３２】（ＬＥＤアッセンブリー１）ＬＥＤアッセ
ンブリー１は、基板１２上に複数の発光ダイオード１１
が所定の配列で配列されてなる。本実施の形態において
は、発光ダイオード１１の配列パターン及び個々のＬＥ
Ｄの光強度は、プリズム３０の形状及びプリズム３０の
配列とともに、ＬＥＤ表示灯の配光パターン（特性）を
決定する重要な要素の１つである。すなわち、本実施の
形態では、図６に示すように、下の行の発光ダイオード
１１の個数より上の行の発光ダイオード１１の個数を多
くし、複数の発光ダイオード光源内において、上下で光
強度差を設けている。このようにすると、ＬＥＤ表示灯
において下方向に配光される光の強度を強くでき、上述
したカバーレンズ３のプリズム３０の形状と組み合わせ
ることにより、特に下方向に強い配光が必要とされる信
号灯用のＬＥＤ表示灯を容易に構成することができる。
われわれの検討の結果では、上述したカバーレンズ３の
プリズム３０の形状と組み合わせて信号灯用のＬＥＤ表
示灯を構成する場合、ＬＥＤアッセンブリー１において
光軸より下に配置される発光ダイオード１１の光量を、
光軸より上に配置される発光ダイオード１１の光量の４
０％以下に設定することが好ましいことが確認されてい
る。このように、上下での光の光量差は、上述のように
発光ダイオードの個数により設けることもできるし、発
光ダイオードに流す電流値や発光ダイオードの明るさの
ランクを変える事によっても設けることができる。
ンブリー１は、基板１２上に複数の発光ダイオード１１
が所定の配列で配列されてなる。本実施の形態において
は、発光ダイオード１１の配列パターン及び個々のＬＥ
Ｄの光強度は、プリズム３０の形状及びプリズム３０の
配列とともに、ＬＥＤ表示灯の配光パターン（特性）を
決定する重要な要素の１つである。すなわち、本実施の
形態では、図６に示すように、下の行の発光ダイオード
１１の個数より上の行の発光ダイオード１１の個数を多
くし、複数の発光ダイオード光源内において、上下で光
強度差を設けている。このようにすると、ＬＥＤ表示灯
において下方向に配光される光の強度を強くでき、上述
したカバーレンズ３のプリズム３０の形状と組み合わせ
ることにより、特に下方向に強い配光が必要とされる信
号灯用のＬＥＤ表示灯を容易に構成することができる。
われわれの検討の結果では、上述したカバーレンズ３の
プリズム３０の形状と組み合わせて信号灯用のＬＥＤ表
示灯を構成する場合、ＬＥＤアッセンブリー１において
光軸より下に配置される発光ダイオード１１の光量を、
光軸より上に配置される発光ダイオード１１の光量の４
０％以下に設定することが好ましいことが確認されてい
る。このように、上下での光の光量差は、上述のように
発光ダイオードの個数により設けることもできるし、発
光ダイオードに流す電流値や発光ダイオードの明るさの
ランクを変える事によっても設けることができる。
【００３３】（集合光源とカバーレンズ３とによる配光
パターン）次に、発光ダイオードが上述の配列パターン
で配列されたＬＥＤアッセンブリー１と、上述のように
構成されたカバーレンズ３とを組み合わせた場合におけ
る、ＬＥＤ表示灯の全体としての配光パターンについて
説明する。まず、図４において、光源をカバーレンズ３
の光軸より上方にシフトさせた場合、各第１プリズム３
１ａ，３１ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、互いに一致した状態を保ったまま下方にシフトす
る。
パターン）次に、発光ダイオードが上述の配列パターン
で配列されたＬＥＤアッセンブリー１と、上述のように
構成されたカバーレンズ３とを組み合わせた場合におけ
る、ＬＥＤ表示灯の全体としての配光パターンについて
説明する。まず、図４において、光源をカバーレンズ３
の光軸より上方にシフトさせた場合、各第１プリズム３
１ａ，３１ｂにより形成される配光パターンはそれぞ
れ、互いに一致した状態を保ったまま下方にシフトす
る。
【００３４】また、図４において、光源をカバーレンズ
３の光軸から右にシフトさせた場合、各第１プリズム３
１により形成される配光パターンはそれぞれ、互いに一
致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸方向が左
の方向にシフトする。また、図４において、光源をカバ
ーレンズ３の光軸から左にシフトさせた場合、各第１プ
リズム３１により形成される配光パターンはそれぞれ、
互いに一致した状態を保ったまま、配光パターンの中心
軸の方向が右の方向にシフトする。
３の光軸から右にシフトさせた場合、各第１プリズム３
１により形成される配光パターンはそれぞれ、互いに一
致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸方向が左
の方向にシフトする。また、図４において、光源をカバ
ーレンズ３の光軸から左にシフトさせた場合、各第１プ
リズム３１により形成される配光パターンはそれぞれ、
互いに一致した状態を保ったまま、配光パターンの中心
軸の方向が右の方向にシフトする。
【００３５】以上のように、光源の位置がカバーレンズ
３の光軸から離れている場合についても、第１プリズム
３２からそれぞれ出射される単一光源第１配光パターン
は互いに一致し、その単一光源第１配光パターンはカバ
ーレンズ３の光軸に対する光源の位置に対応した方向を
有する。すなわち、複数の発光ダイオード１１が所定の
配列パターンで配列されたＬＥＤアッセンブリー１を用
いた場合、そのＬＥＤアッセンブリー１と第１プリズム
３２とによって形成される配光パターン（集合光源第１
配光パターン）は、個々の発光ダイオード１１と第１プ
リズム３２とによってそれぞれ形成される単一光源第１
配光パターンをすべて重ね合わせたものとなる。
３の光軸から離れている場合についても、第１プリズム
３２からそれぞれ出射される単一光源第１配光パターン
は互いに一致し、その単一光源第１配光パターンはカバ
ーレンズ３の光軸に対する光源の位置に対応した方向を
有する。すなわち、複数の発光ダイオード１１が所定の
配列パターンで配列されたＬＥＤアッセンブリー１を用
いた場合、そのＬＥＤアッセンブリー１と第１プリズム
３２とによって形成される配光パターン（集合光源第１
配光パターン）は、個々の発光ダイオード１１と第１プ
リズム３２とによってそれぞれ形成される単一光源第１
配光パターンをすべて重ね合わせたものとなる。
【００３６】以上説明したことから明らかなように、個
々の発光ダイオード１１による単一光源第１配光パター
ンは、各発光ダイオード１１の位置に対応する方向を有
するので、単一光源第１配光パターンの集合パターンと
して形成される集合光源第１配光パターンは、ＬＥＤア
ッセンブリー１の配列パターンに対応した配光パターン
となる。例えば、カバーレンズ３の光軸より上に位置す
る発光ダイオード１１の個数を光軸より下に位置する発
光ダイオード１１の個数より多くすると、集合光源第１
配光パターンは下方により強い光を配光するようなパタ
ーンとなる。
々の発光ダイオード１１による単一光源第１配光パター
ンは、各発光ダイオード１１の位置に対応する方向を有
するので、単一光源第１配光パターンの集合パターンと
して形成される集合光源第１配光パターンは、ＬＥＤア
ッセンブリー１の配列パターンに対応した配光パターン
となる。例えば、カバーレンズ３の光軸より上に位置す
る発光ダイオード１１の個数を光軸より下に位置する発
光ダイオード１１の個数より多くすると、集合光源第１
配光パターンは下方により強い光を配光するようなパタ
ーンとなる。
【００３７】同様に、図５において、光源をカバーレン
ズ３の光軸より上方にシフトさせた場合、各第２プリズ
ム３２ａ，３２ｂにより形成される配光パターンはそれ
ぞれ一致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸方
向がさらに下方にシフトする。同様に、図５において、
光源をカバーレンズ３の光軸より右にシフトさせた場
合、各第２プリズム３２により形成される配光パターン
はそれぞれ、互いに一致した状態を保ったまま、配光パ
ターンの光軸方向は、左の方向にシフトし、光源をカバ
ーレンズ３の光軸より左にシフトさせた場合、各第２プ
リズム３２により形成される配光パターンはそれぞれ、
互いに一致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸
方向は、右の方向にシフトする。
ズ３の光軸より上方にシフトさせた場合、各第２プリズ
ム３２ａ，３２ｂにより形成される配光パターンはそれ
ぞれ一致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸方
向がさらに下方にシフトする。同様に、図５において、
光源をカバーレンズ３の光軸より右にシフトさせた場
合、各第２プリズム３２により形成される配光パターン
はそれぞれ、互いに一致した状態を保ったまま、配光パ
ターンの光軸方向は、左の方向にシフトし、光源をカバ
ーレンズ３の光軸より左にシフトさせた場合、各第２プ
リズム３２により形成される配光パターンはそれぞれ、
互いに一致した状態を保ったまま、配光パターンの光軸
方向は、右の方向にシフトする。
【００３８】以上のように、第１プリズム３１について
説明と同様に、光源の位置がカバーレンズ３の光軸から
離れている場合についても、第２プリズム３２からそれ
ぞれ出射される単一光源第２配光パターンは互いに一致
し、その単一光源第２配光パターンはカバーレンズ３の
光軸に対する光源の位置に対応した方向を有する。すな
わち、ＬＥＤアッセンブリー１と第２プリズム３２とに
よって形成される集合光源第２配光パターンは、単一光
源第２配光パターンをすべて重ね合わせたものとなり、
ＬＥＤアッセンブリー１の配列パターンに対応した配光
パターンとなる。カバーレンズ３の光軸より上に位置す
る発光ダイオード１１の個数を光軸より下に位置する発
光ダイオード１１の個数より多くすると、集合光源第２
配光パターンは下方により強い光を配光するようなパタ
ーンとなる。
説明と同様に、光源の位置がカバーレンズ３の光軸から
離れている場合についても、第２プリズム３２からそれ
ぞれ出射される単一光源第２配光パターンは互いに一致
し、その単一光源第２配光パターンはカバーレンズ３の
光軸に対する光源の位置に対応した方向を有する。すな
わち、ＬＥＤアッセンブリー１と第２プリズム３２とに
よって形成される集合光源第２配光パターンは、単一光
源第２配光パターンをすべて重ね合わせたものとなり、
ＬＥＤアッセンブリー１の配列パターンに対応した配光
パターンとなる。カバーレンズ３の光軸より上に位置す
る発光ダイオード１１の個数を光軸より下に位置する発
光ダイオード１１の個数より多くすると、集合光源第２
配光パターンは下方により強い光を配光するようなパタ
ーンとなる。
【００３９】結局、ＬＥＤアッセンブリー１とカバーレ
ンズ３とを組み合わせてなる本実施の形態のＬＥＤ表示
灯の配光パターンは、ＬＥＤアッセンブリー１の配列パ
ターンと第１プリズム３１とによって形成される集合光
源第１配光パターンと、ＬＥＤアッセンブリー１の配列
パターンと第２プリズム３２とによって形成される集合
光源第２配光パターンとが合成された配光パターンにな
る。
ンズ３とを組み合わせてなる本実施の形態のＬＥＤ表示
灯の配光パターンは、ＬＥＤアッセンブリー１の配列パ
ターンと第１プリズム３１とによって形成される集合光
源第１配光パターンと、ＬＥＤアッセンブリー１の配列
パターンと第２プリズム３２とによって形成される集合
光源第２配光パターンとが合成された配光パターンにな
る。
【００４０】このようにして、本実施の形態のＬＥＤ表
示灯において、ＬＥＤ表示灯としての配光パターンは、
（１）複数の発光ダイオード１１の配列パターンと、
（２）複数の第１プリズム３１の集合体と、（３）複数
の第２プリズム３２の集合体とによって実現される。
示灯において、ＬＥＤ表示灯としての配光パターンは、
（１）複数の発光ダイオード１１の配列パターンと、
（２）複数の第１プリズム３１の集合体と、（３）複数
の第２プリズム３２の集合体とによって実現される。
【００４１】（カバーレンズ３とＬＥＤアッセンブリー
１との距離）本発明において、カバーレンズ３とＬＥＤ
アッセンブリー１との間の距離は、上述の本願に特有の
カバーレンズ３とＬＥＤアッセンブリー１を用いている
からといって特にそれにより制約を受けるものではな
い。しかしながら、各発光ダイオードの指向特性やＬＥ
Ｄ表示灯として要求される大きさ等を考慮して以下のよ
うな範囲に設定することが好ましい。すなわち、図７に
示すように、カバーレンズ３の内面の外周とＬＥＤアッ
センブリー１の最も外側に位置する発光ダイオード１１
とを結ぶ線と、カバーレンズ３の中心軸との成す角度が
６０°以下となるようにカバーレンズ３とＬＥＤアッセ
ンブリー１との間の距離を設定することが好ましい。こ
の角度が６０°以上になると、発光ダイオードの指向特
性との関係でカバーレンズ３の中心から離れた部分に入
射される光の強度が低くなり均一な面発光が得られない
ようになり（カバーレンズの周辺部分が暗くなる）、発
光効率が悪くなるからである。
１との距離）本発明において、カバーレンズ３とＬＥＤ
アッセンブリー１との間の距離は、上述の本願に特有の
カバーレンズ３とＬＥＤアッセンブリー１を用いている
からといって特にそれにより制約を受けるものではな
い。しかしながら、各発光ダイオードの指向特性やＬＥ
Ｄ表示灯として要求される大きさ等を考慮して以下のよ
うな範囲に設定することが好ましい。すなわち、図７に
示すように、カバーレンズ３の内面の外周とＬＥＤアッ
センブリー１の最も外側に位置する発光ダイオード１１
とを結ぶ線と、カバーレンズ３の中心軸との成す角度が
６０°以下となるようにカバーレンズ３とＬＥＤアッセ
ンブリー１との間の距離を設定することが好ましい。こ
の角度が６０°以上になると、発光ダイオードの指向特
性との関係でカバーレンズ３の中心から離れた部分に入
射される光の強度が低くなり均一な面発光が得られない
ようになり（カバーレンズの周辺部分が暗くなる）、発
光効率が悪くなるからである。
【００４２】また、カバーレンズ３の内面の外周とＬＥ
Ｄアッセンブリー１の最も外側に位置する発光ダイオー
ド１１とを結ぶ線と、カバーレンズ３の中心軸との成す
角度が３０°以上となるようにカバーレンズ３とＬＥＤ
アッセンブリー１との間の距離を設定することが好まし
い。この角度が３０°以下になると、集光率は上がるが
カバーレンズでの拡散機能への負荷が増し、発光効率が
悪くなり、かつＬＥＤ表示灯の外形が大きくなるからで
ある。
Ｄアッセンブリー１の最も外側に位置する発光ダイオー
ド１１とを結ぶ線と、カバーレンズ３の中心軸との成す
角度が３０°以上となるようにカバーレンズ３とＬＥＤ
アッセンブリー１との間の距離を設定することが好まし
い。この角度が３０°以下になると、集光率は上がるが
カバーレンズでの拡散機能への負荷が増し、発光効率が
悪くなり、かつＬＥＤ表示灯の外形が大きくなるからで
ある。
【００４３】また、本ＬＥＤ表示灯を例えば信号灯のよ
うに屋外で使用される場合、ガバーレンズの外表面に照
射される太陽光がカバーレンズ表面に映り込み、点灯時
のコントラストが低下する場合があるが、この映り込み
を緩和するためにカバーレンズの外表面は、曲率半径が
５００ｍｍ以下の球面とすることが好ましい。また、カ
バーレンズ周辺部において、曲率を設けた方がプリズム
のカットの高さを抑えることができ、ひいては出射効率
の向上にもつながる。
うに屋外で使用される場合、ガバーレンズの外表面に照
射される太陽光がカバーレンズ表面に映り込み、点灯時
のコントラストが低下する場合があるが、この映り込み
を緩和するためにカバーレンズの外表面は、曲率半径が
５００ｍｍ以下の球面とすることが好ましい。また、カ
バーレンズ周辺部において、曲率を設けた方がプリズム
のカットの高さを抑えることができ、ひいては出射効率
の向上にもつながる。
【００４４】以上のように構成された本実施の形態のＬ
ＥＤ表示灯は、複数の発光ダイオードが所定の配列パタ
ーンに配列されてなるＬＥＤアッセンブリー１と複数の
プリズム３０を備えたカバーレンズ３とを備えているの
で、簡単な構成で所望の配光パターンを実現することが
できる。
ＥＤ表示灯は、複数の発光ダイオードが所定の配列パタ
ーンに配列されてなるＬＥＤアッセンブリー１と複数の
プリズム３０を備えたカバーレンズ３とを備えているの
で、簡単な構成で所望の配光パターンを実現することが
できる。
【００４５】以上の実施の形態では、最も好ましい実施
の形態として、１対の第１プリズム３１と第２プリズム
３２とからなるプリズム３０がその内面に規則的に配列
されてなるカバーレンズ３と所定の配列パターンで複数
の発光ダイオードが配列されてなるＬＥＤアッセンブリ
ー１とを用いて、所定の配光パターンを形成するように
して例について示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、以下のような種々の変形が可能である。
の形態として、１対の第１プリズム３１と第２プリズム
３２とからなるプリズム３０がその内面に規則的に配列
されてなるカバーレンズ３と所定の配列パターンで複数
の発光ダイオードが配列されてなるＬＥＤアッセンブリ
ー１とを用いて、所定の配光パターンを形成するように
して例について示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、以下のような種々の変形が可能である。
【００４６】変形例１．上述の実施の形態では、第１プ
リズム３１、第２プリズム３２及び所定の配列パターン
で複数の発光ダイオードが配列されてなるＬＥＤアッセ
ンブリー１とによって、所定の配光パターンを形成する
ようにしたが、本発明では、実施の形態と同様に構成さ
れた複数の第１プリズム３１のみを用いて、所定の配光
パターンを形成するようにしてもよい。例えば、カバー
レンズの軸方向を中心として強い光が必要とされる比較
的簡単な配光パターンであれば、その配光パターンは図
４に示すように、複数の第１プリズム３１のみで実現す
ることができる。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにお
ける発光ダイオードの配列は、例えば、同心円状等の単
純な配列でよい。
リズム３１、第２プリズム３２及び所定の配列パターン
で複数の発光ダイオードが配列されてなるＬＥＤアッセ
ンブリー１とによって、所定の配光パターンを形成する
ようにしたが、本発明では、実施の形態と同様に構成さ
れた複数の第１プリズム３１のみを用いて、所定の配光
パターンを形成するようにしてもよい。例えば、カバー
レンズの軸方向を中心として強い光が必要とされる比較
的簡単な配光パターンであれば、その配光パターンは図
４に示すように、複数の第１プリズム３１のみで実現す
ることができる。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにお
ける発光ダイオードの配列は、例えば、同心円状等の単
純な配列でよい。
【００４７】変形例２．同様に、本発明では、実施の形
態と同様に構成された複数の第２プリズム３１のみを用
いて、所定の配光パターンを形成するようにしてもよ
い。例えば、下方に強い光が必要とされかつ比較的簡単
な配光パターンであれば、その配光パターンは図５に示
すように、複数の第２プリズム３１のみで実現すること
ができる。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにおける発
光ダイオードの配列は、変形例１と同様、例えば、同心
円状等の単純な配列でよい。
態と同様に構成された複数の第２プリズム３１のみを用
いて、所定の配光パターンを形成するようにしてもよ
い。例えば、下方に強い光が必要とされかつ比較的簡単
な配光パターンであれば、その配光パターンは図５に示
すように、複数の第２プリズム３１のみで実現すること
ができる。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにおける発
光ダイオードの配列は、変形例１と同様、例えば、同心
円状等の単純な配列でよい。
【００４８】変形例３．また、本発明では、実施の形態
と同様に構成された第１プリズム３１及び第２プリズム
３２のみを用いて、所定の配光パターンを形成するよう
にしてもよい。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにおけ
る発光ダイオードの配列は、例えば、同心円状等の単純
な配列でよい。
と同様に構成された第１プリズム３１及び第２プリズム
３２のみを用いて、所定の配光パターンを形成するよう
にしてもよい。この場合、ＬＥＤアッセンブリーにおけ
る発光ダイオードの配列は、例えば、同心円状等の単純
な配列でよい。
【００４９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るＬＥＤ表示灯は、複数の発光ダイオードとカバーレン
ズとを備え、そのカバーレンズの内面には、複数のプリ
ズムが形成され、そのプリズムからそれぞれ出射される
配光パターンが互いに一致するように上記各プリズムの
入射面の面方向及び面形状が設定されているので、その
入射面の面方向及び面形状に対応した配光パターンを形
成でき、所望の配光特性を実現できる。
るＬＥＤ表示灯は、複数の発光ダイオードとカバーレン
ズとを備え、そのカバーレンズの内面には、複数のプリ
ズムが形成され、そのプリズムからそれぞれ出射される
配光パターンが互いに一致するように上記各プリズムの
入射面の面方向及び面形状が設定されているので、その
入射面の面方向及び面形状に対応した配光パターンを形
成でき、所望の配光特性を実現できる。
【００５０】また、本発明に係るＬＥＤ表示灯では、上
記発光ダイオードの配列パターンにおいて最も外側に位
置する発光ダイオードと上記カバーレンズの内面の外周
とを最短距離で結ぶ直線と、上記カバーレンズの中心軸
とのなす角度を、３０°以上、６０°以下に設定するこ
とにより、カバーレンズの外表面において均一な面発光
を実現できる。これにより、所望の配光特性を実現でき
かつ均一な面発光が得られるＬＥＤ表示灯を提供するこ
とができる。
記発光ダイオードの配列パターンにおいて最も外側に位
置する発光ダイオードと上記カバーレンズの内面の外周
とを最短距離で結ぶ直線と、上記カバーレンズの中心軸
とのなす角度を、３０°以上、６０°以下に設定するこ
とにより、カバーレンズの外表面において均一な面発光
を実現できる。これにより、所望の配光特性を実現でき
かつ均一な面発光が得られるＬＥＤ表示灯を提供するこ
とができる。
【図１】 本発明に係る実施の形態のＬＥＤ表示灯の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態のカバーレンズの内
面に形成されたプリズムを拡大として示す斜視図であ
る。
面に形成されたプリズムを拡大として示す斜視図であ
る。
【図３】 図２のＡ−Ａ’線についての断面図である。
【図４】 本実施の形態の第１プリズムを介して出力さ
れる光の配光パターンを示す模式図である。
れる光の配光パターンを示す模式図である。
【図５】 本実施の形態の第２プリズムを介して出力さ
れる光の配光パターンを示す模式図である。
れる光の配光パターンを示す模式図である。
【図６】 本実施の形態のＬＥＤアッセンブリー１の平
面図である。
面図である。
【図７】 本実施の形態のＬＥＤアッセンブリー１とカ
バーレンズ３との位置関係を示す模式図である。
バーレンズ３との位置関係を示す模式図である。
１…ＬＥＤアッセンブリー、
２…ケース、
３…カバーレンズ、
１１…発光ダイオード、
１２…基板、
３０，３０ａ，３０ｂ…プリズム、
３１，３１ａ，３１ｂ…第１プリズム、
３２，３２ａ，３２ｂ…第２プリズム。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０８Ｇ 1/095 Ｆ２１Ｗ 111:02
Ｇ０９Ｆ 13/20 Ｆ２１Ｙ 101:02
Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｆ２１Ｑ 3/00 Ｃ
// Ｆ２１Ｗ 111:02 1/00 Ｅ
Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｈ
Ｎ
Ｆ２１Ｓ 1/02 Ｇ
Ｆターム(参考） 3K080 AA12 AA14 AB01 BA07 BB02
BE07
5C096 AA01 BA01 BA04 CC06 CG01
CG11 DC02 FA03 FA07
5F041 AA05 AA06 DC83 EE25 FF01
FF16
5H180 HH14 HH18
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の発光ダイオードとカバーレンズと
を備え、上記複数の発光ダイオードの発光する光が上記
カバーレンズを介して出力されるＬＥＤ表示灯であっ
て、 上記カバーレンズの内面には、複数の第１プリズムを含
む複数のプリズムが形成され、上記第１プリズムからそ
れぞれ出射される第１配光パターンが互いに一致するよ
うに上記各第１プリズムの入射面の面方向及び面形状が
設定されたことを特徴とするＬＥＤ表示灯。 - 【請求項２】 上記第１プリズムを介して出力される光
の鉛直面内における出射方向は入射面の面方向により設
定され、上記第１プリズムを介して出力される光の水平
面内における光の拡散は入射面の面形状により設定され
ている請求項１記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項３】 上記複数のプリズムはさらに複数の第２
のプリズムを含み、その第２プリズムからそれぞれ出射
される第２配光パターンが互いに一致するように上記各
第２プリズムの入射面の面方向及び面形状が設定された
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項４】 上記第２プリズムを介して出力される光
の鉛直面内における出射方向は入射面の面方向により設
定され、上記第２プリズムを介して出力される光の水平
面内における光の拡散は入射面の面形状により設定され
ている請求項３記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項５】 上記第１プリズムと上記第２プリズムと
が対をなし、その１対のプリズムが一定の規則で、上記
カバーレンズの内面に配列されている請求項３又は４記
載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項６】 上記第２プリズムは、上記第１プリズム
より下方に配光するように形成されている請求項３〜５
のうちのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項７】 上記複数の発光ダイオードは、表示灯に
要求される配光パターンに基いて設定された配列パター
ンで配列され、その配列パターンと上記第１配光パター
ンと上記第２配光パターンとによって上記配光パターン
が設定されている請求項３〜６のうちのいずれか１つに
記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項８】 上記配列パターンは、上記カバーレンズ
の中心軸を含む水平面より下に位置する発光ダイオード
の個数が、発光ダイオード全体の個数の４０％以下にな
るように設定されている請求項７記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項９】 上記配列パターンにおいて最も外側に位
置する発光ダイオードと上記カバーレンズの内面の外周
とを最短距離で結ぶ直線と、上記カバーレンズの中心軸
とのなす角度が、３０°以上、６０°以下に設定されて
いる請求項８記載のＬＥＤ表示灯。 - 【請求項１０】 上記カバーレンズは球面であり、その
曲率半径が５００ｍｍ以下である請求項１〜９のうちの
いずれか１つに記載のＬＥＤ表示灯。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195079A JP2003016804A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Ｌｅｄ表示灯 |
| EP02736180A EP1406042B1 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-27 | Led indicator light |
| DE60219171T DE60219171T2 (de) | 2001-06-27 | 2002-06-27 | Led-anzeigeleuchte |
| PCT/JP2002/006464 WO2003002907A1 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-27 | Led indicator light |
| US10/362,753 US6808293B2 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-27 | LED lamp with prismatic cover lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195079A JP2003016804A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Ｌｅｄ表示灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003016804A true JP2003016804A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19033115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195079A Pending JP2003016804A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Ｌｅｄ表示灯 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6808293B2 (ja) |
| EP (1) | EP1406042B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003016804A (ja) |
| DE (1) | DE60219171T2 (ja) |
| WO (1) | WO2003002907A1 (ja) |
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