(57)【要約】少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットと、所定の色の非白色光ビームを提供するべく白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするために白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内にそれぞれ提供される少なくとも１つの光フィルタとを含む、ＬＥＤ信号灯である。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットにより有色信号灯が提供され、光効率が高まり、構造が簡単であり、製造コストが低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ信号灯であって、
少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットと、
所定の色の非白色光ビームを提供するべく前記白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするために前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内にそれぞれ提供される少なくとも１つの光フィルタと、
を備える、ＬＥＤ信号灯。
【請求項２】
前記光フィルタが、前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの前記光路内の、前記光フィルタが集光機能を果たすことができる位置に提供され、前記光フィルタが、光フィルタリング作用と集光作用との両方を提供することができる、請求項１に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項３】
前記光フィルタが、光ビームを集光できるレンズを備える、請求項２に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項４】
前記ＬＥＤ信号灯が、前記対応する白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの別の部分を反射させるための少なくとも１つの光反射面をさらに備える、請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項５】
前記白色ＬＥＤ照明ユニットの前記光ビームの別の部分が前記光反射面によって反射され、前記白色ＬＥＤ照明ユニットの前記光ビームの、前記光フィルタによってフィルタされた前記部分が、集光作用が提供されるように同じ方向に射出する、請求項４に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項６】
前記光反射面が、第１の構造及び第２の構造からなる群から選択される構造であり、前記第１の構造において、前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれが光反射装置を備え、前記光反射面が前記光反射装置の内面であり、前記第２の構造において、前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれが放熱装置を備え、前記光反射面が前記放熱装置の内面である、請求項５に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項７】
前記ＬＥＤ信号灯が、所定の色の光ビームを通過させる光分配器を含むハウジングをさらに備える、請求項６に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項８】
前記光分配器が、前記光ビームの方向を分配するためにさらに用いられる、請求項７に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項９】
前記光フィルタのそれぞれ及び前記対応する放熱装置並びに前記光分配器を定位置に取り付けるために少なくとも１つの取付け要素が提供される、請求項８に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１０】
前記所定の色が、赤色、青色、黄色、緑色、及び紫色からなる群から選択される、請求項６に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１１】
前記光フィルタが、光フィルタリング作用を提供することができる凸形レンズ及びフレネルレンズからなる群から選択される、請求項６に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１２】
前記光フィルタが、緊急車両照明、警告灯、航路標識、船舶ナビゲーション照明、及び建造物の航空障害照明からなる群から選択される、請求項１１に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１３】
前記ＬＥＤ信号灯が、複数の前記白色ＬＥＤ照明ユニットを備え、前記複数の白色ＬＥＤ照明ユニットが、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列をなすように構成され、前記白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列のラインが多角形をなすように交差し、白色ＬＥＤ照明ユニットの各列が１つ以上の前記白色ＬＥＤ照明ユニットを含む、請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１４】
前記ＬＥＤ信号灯が、前記ＬＥＤ信号灯の所定の信号照明パターンを提供するために前記白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列を選択的にオン及びオフにするように構成される制御モジュールをさらに備える、請求項１３に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１５】
前記制御モジュールが、フラッシュ照明作用を提供するために前記白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列を選択的に時計回り及び反時計回りにオンにする、請求項１４に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１６】
前記制御モジュールが、白色ＬＥＤ照明ユニットの前記複数の列のうちの白色ＬＥＤ照明ユニットの少なくとも１つの列を、前記ＬＥＤ信号灯の信号照明が途切れない状態に保つためにオンになっているように制御する、請求項１３に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１７】
前記制御モジュールが、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、及び１８０°からなる群から選択される角度範囲の照明を提供するように前記白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列の動作を制御する、請求項１３に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項１８】
ＬＥＤ信号灯の製造方法であって、
（ａ）少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットにより白色光ビームを射出するステップと、
（ｂ）非白色光ビームを得るために前記白色ビームの少なくとも一部をフィルタリングするステップと、
を含む、方法。
【請求項１９】
前記ステップ（ｂ）が、前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内に光フィルタを提供するステップ（ｂ．１）をさらに含み、前記光フィルタを通過する光ビームが所定の単色の光ビームを得るべくフィルタされる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｂ．１）において、前記光フィルタが、光フィルタリング作用を提供することができるフレネルレンズであり、前記フレネルレンズが光ビームを集光できる場所に提供される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定の色が、赤色、青色、黄色、緑色、及び紫色からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
光反射面を介して前記白色光ビームの別の部分を反射させるステップ（ｃ）をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記光反射面によって反射される前記白色光ビームの別の部分が、前記光フィルタを通過した光ビームの方向と実質的に同じ方向に射出される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ハウジングの光分配器を介して前記光ビームを処理するステップ（ｄ）をさらに含み、前記光分配器が、結果的に得られる有色光ビームが均等に分配され、前記光ビームの色も強まるように、所定の色の外側レンズである、請求項１８から請求項２３までの請求項のうちの１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記光分配器が、前記光ビームの方向を調整するようにさらに構成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ＬＥＤ信号灯であって、光源として役立つ少なくとも１つのＬＥＤ部材を備え、前記ＬＥＤ部材のそれぞれが少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットを備え、前記ＬＥＤ信号灯が所望の有色光ビームを提供できるように前記ＬＥＤ部材から射出する光ビームが白色以外の所定の色の光ビームであるように前記白色ＬＥＤ照明ユニットが対応する前記ＬＥＤ部材の中にパッケージされる、ＬＥＤ信号灯。
【請求項２７】
前記白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれが、カラーフィルタリング作用を有する透明パッケージ部材を備え、前記白色ＬＥＤ照明ユニットから放出される白色光ビームが、前記所定の色の光ビームが得られるように前記対応する有色透明パッケージ部材によってフィルタされる、請求項２６に記載のＬＥＤ信号灯。
【請求項２８】
少なくとも１つの集光器及び少なくとも１つの光反射器をさらに備え、前記集光器が、前記集光器が集光作用を提供することができるような前記ＬＥＤ部材の光路内の位置に提供され、前記ＬＥＤ部材から射出する前記光ビームの一部が前記光反射器によって反射され、前記ＬＥＤ部材から射出する前記光ビームの別の部分が前記集光器によって集光され、前記ＬＥＤ部材から射出する前記光ビームの前記第１の部分と前記第２の部分との両方が、集光作用が提供されるように、実質的に同じ方向に沿って射出するように収集される、請求項２７に記載のＬＥＤ信号灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この特許文書の開示の一部は、著作権保護の対象となる資料を含む。著作権者は、米国特許商標庁の特許ファイル又は特許記録において明らかとなる場合の特許開示のいずれか１つによるどのような複製にも異議はないが、その他の点では一切の著作権の権利を有する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、信号灯に関し、より具体的には、光源として１つ以上の白色ＬＥＤを用いる信号灯に関する。
【０００３】
緊急車両照明及び航路標識などの信号灯は、一般に、色鮮やかな光によって人々に警告を与える又は信号を送る。例えば、警察又は消防の車両は、一般に、互いに追従して回転する赤色照明と青色照明の緊急車両照明を用いるか又は赤色照明のみを用いる。緊急工事時に用いられる照明は、黄色警告灯であり得る。救急車は、一般に、青色信号灯を備える。警告作用を強めるために、警察の車両は、閃光照明を備えることができる。より詳細には、見たときに信号灯が閃光して見えるように回転する光のビームを生み出すために、電気モータによって動力を与えられる回転ミラーが電球の周りに設けられ、又は信号灯のチップに閃光回路が設けられる。
【０００４】
近年では、白熱灯、蛍光灯、及びガス放電灯に加えて、ＬＥＤ照明が新しい光源となっている。ＬＥＤ照明は、他の照明源と比較して、その低電圧、長寿命、小体積、軽量、高速応答性、輻射がない、汚染物質を使用しない、及び悪作動条件での耐久性などの多くの利点を有する。したがって、信号灯の光源としてＬＥＤ照明の開発が新しい趨勢となった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
信号灯は、一般に、その色鮮やかな光によって識別され、色鮮やかな光によって警告作用をもたらすことができる。例えば、従来のＬＥＤ信号灯は、対応する赤色光、青色光、又は黄色光を生じるために透明ハウジングに封入される赤色チップ、青色チップ、又は黄色チップを用いることがある。しかしながら、現在の産業は、白色ＬＥＤの開発に集中しており、赤色チップ、青色チップ、及び黄色チップになされる研究は少ない。言い換えれば、白色ＬＥＤは、比較的高い有効光束を有するように開発されており、値はさらに増加している。しかしながら、これらの有色チップの有効光束は依然として比較的低いレベルにとどまっており、有色照明を提供するのに有色チップを用いることは効率的ではない。
【０００６】
加えて、現在の研究は、主にＬＥＤチップの光束を増加させることに集中しており、ＬＥＤ灯の物理的構造は、光損失を減らすように修正されていない。言い換えれば、現在の研究には、ＬＥＤ灯の構造を、光ビームを集め、ＬＥＤ灯の光効率を高めるために、照明の当たらない領域を減らすように最適化するものはほとんどない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主な目的は、その光源として白色ＬＥＤを用いるＬＥＤ信号灯を提供することであり、非白色信号灯を形成するのに白色ＬＥＤを用いることができるように、白色ＬＥＤを有する光源の光路に、白色ＬＥＤの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングして非白色光ビームにするように構成された光フィルタが提供される。
【０００８】
本発明の別の目的は、白色ＬＥＤの複数の列が均等に分配された光ビームを提供できるように、連続的に配列された白色ＬＥＤの複数の列と、対応する光フィルタの複数の列とを備えるＬＥＤ信号灯を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、集光作用が提供されるように、各光フィルタが、対応する白色ＬＥＤ照明ユニットの前の、光フィルタが白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームを集光できる位置に提供される、ＬＥＤ信号灯を提供することである。同時に、光フィルタはまた、有色光ビームをもたらすために白色ＬＥＤ照明ユニットの白色光ビームをフィルタリングするように構成されるフィルタリングレンズである。言い換えれば、２つの機能、すなわち集光機能と光フィルタリング機能を有する光フィルタが提供される。
【００１０】
本発明の別の目的は、有色ＬＥＤ照明ユニットを有する信号灯と比較して光度が高まるように、各白色ＬＥＤ照明ユニットが、光ビームを収集するように構成される光フィルタ及び光反射面を備える、ＬＥＤ信号灯を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、光源を提供するための有色チップが提供され、減衰を減らすべく高光束の要件を満たすための透明ハウジングが提供される従来技術と比較して、本発明のＬＥＤ信号灯は、比較的高純度の有色光ビームを提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットから射出される光ビームが有色光分配器（有色ハウジング）を通過するように、所定の色の有色チップに対応する有色ハウジングを備えることができる、ＬＥＤ信号灯を提供することである。加えて、有色ハウジング自体が装飾及び警告作用を果たすことができる。
【００１２】
本発明の別の目的は、光源を提供するために黄色チップなどの有色チップが提供される従来技術と比較して、３０分間の減衰が約５０％となるＬＥＤ信号灯を提供することであり、本発明のＬＥＤ信号灯の光源として白色ＬＥＤが用いられるときに、白色ＬＥＤの減衰は僅かであり、ゆえに本発明のＬＥＤ信号灯は比較的高い光度を得ることができる。
【００１３】
本発明の別の目的は、赤色ＬＥＤ照明ユニット、青色ＬＥＤ照明ユニット、及び黄色ＬＥＤ照明ユニットなどの有色ＬＥＤ照明ユニットの代わりに白色ＬＥＤ照明ユニットが導入され、構造が簡単であり、製造プロセスが容易であり、製造コストが低い、ＬＥＤ信号灯を提供することである。
【００１４】
本発明の付加的な利点及び特徴は、以下の説明から明らかとなり、付属の請求項に特記される手段及び要点の組合せによって実現され得る。
【００１５】
本発明によれば、上記の並びに他の目的及び利点は、少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットと、所定の色の非白色光ビームを提供するべく白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするために白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内にそれぞれ提供される少なくとも１つの光フィルタとを備えるＬＥＤ信号灯によって得られる。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、光フィルタは、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内の、光フィルタが集光作用を果たすことができる位置に提供され、光フィルタは、光フィルタリング作用と集光作用との両方を果たすことができる。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、光フィルタは、光ビームを集光できるレンズを備える。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、対応する白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの別の部分を反射させるための少なくとも１つの光反射面をさらに備える。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの別の部分は光反射面によって反射され、白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの、光フィルタによってフィルタされた部分は、集光作用が提供されるように同じ方向に射出する。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、光反射面は、第１の構造及び第２の構造からなる群から選択される構造であり、第１の構造において、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれは光反射装置を備え、光反射面は光反射装置の内面であり、第２の構造において、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれは放熱装置を備え、光反射面は放熱装置の内面である。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、所定の色の光ビームを通過させる光分配器を含むハウジングをさらに備える。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、光分配器は、光ビームの方向を分配するためにさらに用いられる。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、光フィルタのそれぞれ及び対応する放熱装置並びに光分配器を定位置に取り付けるために少なくとも１つの取付け要素が提供される。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、所定の色は、赤色、青色、黄色、緑色、及び紫色からなる群から選択される。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、光フィルタは、光フィルタリング作用を提供することができる凸形レンズ及びフレネルレンズからなる群から選択される。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、光フィルタは、緊急車両照明、警告灯、航路標識、船舶ナビゲーション照明、及び建造物の航空障害照明からなる群から選択される。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニットを含み、複数の白色ＬＥＤ照明ユニットは、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列をなすように構成され、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列のラインは多角形をなすように交差し、白色ＬＥＤ照明ユニットの各列は１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニットを含む。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、ＬＥＤ信号灯の所定の信号照明パターンを提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列を選択的にオン及びオフにするように構成された制御モジュールをさらに備える。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、制御モジュールは、フラッシュ照明作用を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列を選択的に時計回り及び反時計回りにオンにする。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、制御モジュールは、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列のうちの白色ＬＥＤ照明ユニットの少なくとも１つの列を、ＬＥＤ信号灯の信号照明が途切れない状態に保つためにオンになっているように制御する。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、制御モジュールは、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、及び１８０°からなる群から選択される角度範囲の照明を提供するように白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列の動作を制御する。
【００３２】
本発明は、以下のステップを含むＬＥＤ信号灯の製造方法をさらに提供する。
【００３３】
（ａ）少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットにより白色光ビームを射出する。
【００３４】
（ｂ）非白色光ビームを得るために白色ビームの少なくとも一部をフィルタする。
【００３５】
本発明は、少なくとも１つのＬＥＤ照明ユニットと、光ビームが外部に射出される前に白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部を集光するために白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内にそれぞれ提供される少なくとも１つの光プロセッサとを備えるＬＥＤ信号灯をさらに提供する。
【００３６】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、対応する白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの別の部分を反射させるための少なくとも１つの光反射面をさらに備え、白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの別の部分は光反射面によって反射され、白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの、光フィルタによってフィルタされた部分は、同じ方向に射出する。
【００３７】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ照明ユニットは白色ＬＥＤ照明ユニットであり、光プロセッサは、所定の色の非白色光ビームを提供するべく白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするための光フィルタリング作用をさらに備える。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、光プロセッサは、光フィルタリング作用を提供することができる凸形レンズ及びフレネルレンズからなる群から選択され、光フィルタは、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれの光路内の、光フィルタが集光作用を提供することができる位置に提供され、光フィルタは、光フィルタリング作用と集光作用との両方を果たすことができる。
【００３９】
本発明の実施形態によれば、光プロセッサは、光フィルタリング作用を提供することができる凸形レンズ及びフレネルレンズからなる群から選択され、ＬＥＤ照明ユニットは、白色ＬＥＤ照明ユニット、黄色ＬＥＤ照明ユニット、赤色ＬＥＤ照明ユニット、青色ＬＥＤ照明ユニット、緑色ＬＥＤ照明ユニット、及び紫色ＬＥＤ照明ユニットからなる群から選択される。
【００４０】
本発明の実施形態によれば、複数の白色ＬＥＤ照明ユニットは、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列をなすように構成され、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列のラインは、放射状の照明を提供するために多角形をなすように交差する。
【００４１】
本発明の実施形態によれば、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列のラインは、正多角形をなすように交差する。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、所定の色は、赤色、青色、黄色、緑色、及び紫色からなる群から選択される。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、光反射面は、第１の構造及び第２の構造からなる群から選択される構造であり、第１の構造において、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれは光反射装置を備え、光反射面は光反射装置の内面であり、第２の構造において、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれは放熱装置を備え、光反射面は放熱装置の内面である。
【００４４】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、所定の色の光ビームが通過すること及び均等に分配されることを可能にする光分配器を含むハウジングをさらに備える。
【００４５】
本発明のＬＥＤ信号灯は、白色以外の所定の色の光ビームを提供するために特別にパッケージされるＬＥＤ部材を用いることができる。したがって、本発明の別の態様によれば、本発明は、ＬＥＤ信号灯であって、光源として役立つ少なくとも１つのＬＥＤ部材を備え、ＬＥＤ部材のそれぞれが少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニットを備え、ＬＥＤ信号灯が所望の有色光ビームを提供できるようにＬＥＤ部材から射出する光ビームが白色以外の所定の色の光ビームであるように白色ＬＥＤ照明ユニットが対応するＬＥＤ部材の中にパッケージされる、ＬＥＤ信号灯を提供する。
【００４６】
本発明の実施形態によれば、白色ＬＥＤ照明ユニットのそれぞれは、カラーフィルタリング作用を有する透明パッケージ部材を備え、白色ＬＥＤ照明ユニットから放出される白色光ビームは、所定の色の光ビームが得られるように対応する有色透明パッケージ部材によってフィルタされる。
【００４７】
本発明の実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、少なくとも１つの集光器及び少なくとも１つの光反射器をさらに備え、集光器は、集光器が集光作用を提供することができるようなＬＥＤ部材の光路内の位置に提供され、ＬＥＤ部材から射出する光ビームの一部は光反射器によって反射され、ＬＥＤ部材から射出する光ビームの別の部分は集光器によって集光され、ＬＥＤ部材から射出する光ビームの第１の部分と第２の部分との両方は、集光作用が提供されるように、実質的に同じ方向に沿って射出するように収集される。
【００４８】
さらなる目的及び利点が、以下の説明及び図面を考慮することから明らかとなるであろう。
【００４９】
本発明のこれらの及び他の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明、付属の図面、及び付属の請求項から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の分解図である。
【図２】本発明の上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の外観を示す概略図である。
【図３】本発明の上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の断面図である。
【図４】本発明の上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の内部構造を示す概略図である。
【図５】本発明の上記の好ましい実施形態に係る、収集され、フィルタされて、所望の色の光ビームとなる、白色ＬＥＤ照明ユニットからの照明ビームを示す、ＬＥＤ信号灯の断面図である。
【図６Ａ】本発明の第２の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の部分拡大図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の好ましい実施形態の代替的なモードに係るＬＥＤ信号灯の部分拡大図である。
【図７】本発明の第３の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の分解図である。
【図８】本発明の上記の第３の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の外観を示す概略図である。
【図９】本発明の上記の第３の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の断面図である。
【図１０】本発明の上記の第３の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の内部構造を示す概略図である。
【図１１】本発明の上記の好ましい実施形態に係る、収集され、フィルタされて、所望の色の光ビームとなる、白色ＬＥＤ照明ユニットからの照明ビームを示す、ＬＥＤ信号灯の断面図である。
【図１２】本発明の第４の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の部分拡大図である。
【図１３】本発明の上記の第４の好ましい実施形態の代替的なモードに係るＬＥＤ信号灯の部分拡大図である。
【図１４】本発明の第５の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の斜視図である。
【図１５】本発明の上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯の内部構造を示す概略図である。
【図１６】本発明の上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯のＬＥＤ部材を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下の説明は、当業者が本発明を作製及び使用できるようにするために開示される。好ましい実施形態が単なる例として以下の説明において提供され、それへの修正は当業者には明らかであろう。以下の説明で定義される一般原理は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の実施形態、代替、修正、均等物、及び用途に適用されるであろう。
【００５２】
図面の図１〜図５を参照すると、本発明の第１の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯が示される。本発明のこの好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯は、光源の光路内にそれぞれ提供される複数の光源及び複数の光フィルタ２０を備える緊急車両照明（警告灯）として具体化することができる。
【００５３】
本発明によれば、複数の光源は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０として具体化することができる。市場で入手可能な複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０は、シングルチップ型又はマルチチップ型の市販の白色ＬＥＤ照明ユニットとすることができる。複数の光フィルタ２０が、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光路内に提供される。例えば、非白色の有色信号灯が形成されるように、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０の白色光ビームの少なくとも一部をフィルタして白色ではない光ビームにするために、複数の光フィルタ２０のそれぞれは、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０のそれぞれの一方の側部に提供される。この好ましい実施形態によれば、複数の光フィルタ２０は、赤色、青色、緑色、黄色、又は紫色ＬＥＤ信号灯を提供することができるように、赤色、青色、緑色、黄色、及び紫色光ビームなどの単色の光ビームを得るために、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームの少なくとも一部をフィルタすることができる。例として、この好ましい実施形態の複数の光フィルタ２０は、赤色又は黄色警告灯を得るために、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームの少なくとも一部をフィルタする。
【００５４】
本発明の有色信号灯の原理は、有色信号照明を得るべく複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームをフィルタすることである。白色ＬＥＤ照明ユニットの高品質光源は市場から入手するのが容易である。光源として有色ＬＥＤ照明ユニットを直接用いる従来技術と比較して、本発明のＬＥＤ灯は、低コストでありながら、比較的高い光度がより容易に得られる。例えば、光束約１５０ｌｍの白色ＬＥＤ照明ユニットは、市場で入手するのが容易であり、光フィルタ２０を介して有色光ビームを提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームがフィルタされるときに、得られる有色光ビームは、光源として有色ＬＥＤチップを用いる従来の信号灯の光度よりも著しく高い光度を有する。例えば、本発明の黄色警告灯では、光ビームは、黄色警告灯の全光ビームの約６０％の黄色光ビームが得られるように光フィルタ２０によってフィルタされてもよく、得られる黄色ビームの光束は、約５０〜６０ｌｍである市販の黄色ＬＥＤ照明ユニットの光束よりもかなり高い、約９０ｌｍである。
【００５５】
本発明の「フィルタする、フィルタされる、及びフィルタリング」という用語は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームが複数の光フィルタ２０によって白色ではない単一の所定の色の光ビームを得るべくそれぞれ処理されるプロセスを指す。所定の色は、赤色、青色、緑色、黄色などであり得る。
【００５６】
市場から入手することができる各白色ＬＥＤ照明ユニット１０が既に比較的高光束を有し、白色ＬＥＤ照明ユニットの研究が依然として進んでいるので、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光束はさらに増加することができる。しかしながら、有色ＬＥＤ照明ユニットについて行われる研究は少なく、有色ＬＥＤ照明ユニットの光束は依然として比較的低いレベルのままである。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットが有色光信号灯の光源として用いられるとき、高光束の白色ＬＥＤ照明ユニットは市場から入手するのが容易であり、ゆえに製造プロセスが容易である。
【００５７】
本発明のＬＥＤ信号灯は、少なくとも２列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含んでもよいことに言及する価値がある。例えば、ＬＥＤ信号灯は、３列、４列、６列、８列、又は１２列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含んでもよい。白色ＬＥＤ照明ユニット１０の各列は、１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含んでもよい。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の複数の列のラインが等辺三角形、四角形、正六角形、正八角形、正十二角形、又は他の正多角形をなすように互いに交差し得る状態で連続的に配列される。複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０は、円形の放射状の照明ではなく円形の断面形状の照明を提供するＬＥＤ信号灯を提供するために正多角形をなすように配置されなくてもよいことに言及する価値がある。本発明はこの態様に限定されず、形状は異なる実際の要件に従って変えてもよい。
【００５８】
したがって、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０の列の数が増えるときに、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームがより均等に放射状に分散されることが分かる。角度３６０°の均等に分配された照明が提供されるように、より明るい光ビームとより暗い光ビームが互いに最大限に重なり合う。したがって、本発明の信号灯は、放射状の照明を有するＬＥＤ信号灯とすることができる。「放射状の照明」という用語は、光ビームが光源から放射状に射出し、周方向に配列される照明のパターンを指す。好ましくは、白色ＬＥＤ照明ユニットは、３６０°の光ビームを提供するように配列される。代替的に、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の複数の列のうちの白色ＬＥＤ照明ユニット１０の１つ又は複数の列は、実際の要件に従って信号灯の１つ又はいくつかの方向に照明が提供されないように除去されてもよい。言い換えれば、本発明のＬＥＤ信号灯は、１８０°又は２７０°の範囲の照明などの円の扇形の照明又は半円形の照明を提供することができる。
【００５９】
白色ＬＥＤ照明ユニット１０に対応する複数の光フィルタ２０は、異なる有色光ビームを得るために白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームをフィルタできることに言及する価値がある。例えば、６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０のうちの３列は赤色光フィルタ２０を備え、６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０のうちの他の３列は青色光フィルタ２０を備える。ＬＥＤ信号灯は、赤色照明、青色照明、及び互いに追従して回転する赤色照明と青色照明を選択的に提供するために６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を選択的にオンにする中央制御部１１をさらに備えてもよい。この例では、ＬＥＤ灯のハウジングは透明ハウジングとすることができる。
【００６０】
この好ましい実施形態では、例として、警告灯は６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含む。各列は３つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含む。３つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０のそれぞれは、黄色警告灯が提供されるように黄色照明を得るべく白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするために、その光路内に光フィルタ２０を備える。
【００６１】
したがって、黄色警告灯の上記の例では、中央制御部１１は、黄色フラッシュ照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニット１０を選択的にオン又はオフにし、若しくは白色ＬＥＤ照明ユニット１０を所定の時間間隔でオンにし、したがって警告作用を強めるために付加的な視覚衝撃効果が提供されることが分かる。
【００６２】
複数の光フィルタ２０は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０に隣接する適切な位置にそれぞれ提供される。好ましくは、この好ましい実施形態では、複数の光フィルタ２０は、集光作用を果たすように革新的に設計される。言い換えれば、各光フィルタ２０は、非白色光ビームを得るために光ビームをフィルタリングすることができながら、同時に、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームを収集することができる。
【００６３】
言い換えれば、本発明の光フィルタ２０は、光フィルタリング作用を果たすだけでなく集光作用も果たす。集光プロセスの後で所望の領域に届く有効光束が増加し、ゆえにＬＥＤ灯の光度が高まることに言及する価値がある。
【００６４】
光フィルタ２０のそれぞれは、凸形レンズなどの集光作用を提供することができるレンズとすることができる。したがって、例として、光フィルタ２０のそれぞれは、フレネルレンズを介して各白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームが収集され、合焦され、白色ではない所定の色の光ビームを提供するためにさらにフィルタされるように、光フィルタリング機能を有するフレネルレンズとすることができる。処理される光ビームは、光効率が増加するように実質的に平行な方向に射出され、光ビームが届く所定の領域は比較的高光束を有することができる。
【００６５】
光フィルタ２０のそれぞれは、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０の前の適切な位置に提供される。各光フィルタ２０の形状及びサイズは、最大集光作用を得るために要件に応じて変えることができる。明らかにより明るいスポットもなくすことができる。この例では、各光フィルタ２０は、各光フィルタ２０が取付け要素２１を介して白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光路内の適切な位置に嵌るように、少なくとも１つの取付け要素２１を備える。例えば、各光フィルタ２０は、ねじを介して対応する取付け要素２１で取り付けることができる。加えて、ＬＥＤ信号灯は、複数の放熱装置１２をさらに備える。取付け要素２１は、放熱装置１２を光フィルタ２０と接続するために放熱装置１２と光フィルタ２０との間に提供される。光フィルタ２０の設置は、光フィルタ２０が集光及び光フィルタリング作用を提供することができる限り、他の方法によって達成することができる。各放熱装置１２は、金属放熱パネル１２１と、放熱パネル１２１に接続される複数の放熱フィン１２２を備える。放熱パネル１２１及び複数の放熱フィン１２２は、金属材料で作製することができる。図面の図３を参照すると、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０は、対応する放熱パネル１２１上に取り付けられる。
【００６６】
図面の図３に示すように、光反射面３０によって画定される受入チャンバ３１内に各白色ＬＥＤ照明ユニット１０が提供されることに言及する価値がある。光反射面３０と光フィルタ２０は、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームを集めるように協働する。光反射面３０は、図３に示すように光反射面３０によって反射された光ビームと光フィルタ２０によって集められた光ビームが集光されて平行方向に射出する光ビームを形成するようにバー型放物面を提供してもよく、光ビームの一部がギャップを通過して光反射面３０に届き、光フィルタによって処理されることなく光反射面３０によって反射されるように、光反射面３０と光フィルタ２０との間にギャップが形成されてもよい。
【００６７】
各光反射面３０は、図３に示すように光反射装置の内面であってもよく、光反射面は、放物硬化面とすることができる。形状は、所望の最良の集光作用を得るために光反射面３０が光フィルタ２０（フレネルレンズ）と協働することができるように、要件に従って反射作用が得られるように最適化させることができる。
【００６８】
白色ＬＥＤ照明ユニット１０が十分な光照明を提供できるときに、集光作用を果たさずに光ビームを反射させるために光反射面３０だけを用いることができることに言及する価値がある。
【００６９】
図面の図５を参照すると、白色ＬＥＤ照明ユニット１０のうちの１つが白色光ビームを生じるように動作しているときに、対応する光フィルタ２０（フレネルレンズ）を通る白色ビームの一部が、対応する光フィルタ２０（フレネルレンズ）によって集められ、単色の光ビームを得るためにフィルタされ、図面に示すように、中央光源として役立つ各白色ＬＥＤ照明ユニット１０から放射状に射出される光ビームが、各白色ＬＥＤ光照明ユニット１０と対応する光フィルタ２０（フレネルレンズ）との間に画定されるＳ１ゾーンに届く。次いで、光ビームがＳ２ゾーンに届き、光ビームは、対応する光フィルタ２０（フレネルレンズ）を通過し、平行に射出される光ビームを形成するべく放射状の白色光ビームが集められ、誘導され、白色光ビームは、白色光ビームではない有色光ビームを提供するためにフィルタされる。
【００７０】
本発明のこの好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯は、所望の色の光ビームを得るために白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームのすべてをフィルタする光分配器４１を備えるハウジング４０をさらに備えることに言及する価値がある。言い換えれば、各光フィルタ２０と光反射面３０との間のギャップを通過し、光反射面３０によって反射された光ビームの部分が、光分配器４１を通過後、フィルタされて非白色光ビームとなる。言い換えれば、光フィルタ２０と光分配器４１は、同じ色の非白色光ビームを得るために、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０の白色光ビームをフィルタリングすることができる。
【００７１】
光分配器４１は、光フィルタリング機能を果たすだけでなく、光出力の分配も最適化することに言及する価値がある。言い換えれば、光照明ユニット１０のすべてからの光ビームが、光分配器４１を介して所望の領域に均等に分配される。
【００７２】
図面の図５を参照すると、光反射面３０によって反射される、Ｓ３ゾーンに届く光ビームは、好ましくは、所望の領域に届く光ビームの光度が高まるように、光フィルタ２０を通過した光ビームの方向と同じ方向に射出されるように誘導され、光反射面３０によって反射されている光ビームは、所望の有色光ビームを形成するために光分配器４１によって処理される。
【００７３】
上記の警告灯の例として、光フィルタ２０を通過しないが光反射面３０によって反射される光ビームの部分が黄色レンズによってフィルタされるように、光分配器４１は黄色レンズである。同時に、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０の光ビームの主要部分は、黄色警告灯が提供されるように光フィルタ２０によってフィルタされる。加えて、警告灯は黄色光分配器を直接備えることができる。光源としての黄色ＬＥＤ及び透明ハウジングを有する従来技術と比較して、本発明の警告灯は、警告作用を強めるための有色作用を有する。本発明の光分配器４１は、本発明のＬＥＤ信号灯の外側ハウジングとして直接用いることができることに言及する価値がある。
【００７４】
本発明の警告灯として具体化されるＬＥＤ信号灯では、ハウジング４０はベース４２を備える。チャンバは、光分配器４１及びベース４２によって画定される。複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０と、対応する複数の光フィルタ２０と、他の必要なコンポーネントが、チャンバ内に設置される。ハウジング４０の上部は、美的外観を強化するためにＬＥＤ信号灯に装飾作用を追加するための装飾ハウジング４３をさらに備えることができる。ハウジング４０は、ＬＥＤ信号灯の動作を制御するべく電源を与えるための中央制御部１１に電気的に接続される必要な電線４４も備える。電線４４は、密封パネル４５を通り、密封グルー４６によって定位置に保持される。光分配器４１は、密封リング４７を介して密封接続される。
【００７５】
図面の図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、本発明の第２の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯が示される。この好ましい実施形態のＬＥＤ信号灯は、上記の第１の好ましい実施形態の構造に類似した構造を有する。この好ましい実施形態では、光反射面３０Ａは放熱装置１２Ａの内面である。言い換えれば、放熱装置１２Ａの内面はまた、各光フィルタ２０と放熱装置１２Ａの内面との協働を介して集光作用が提供されるように光反射作用を備え、したがって、各白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームは平行方向に誘導される。所定の色の光ビームが通過できるようにするために、各光反射面３０Ａに光フィルタリングハウジング５０Ａも接続される。言い換えれば、上記の好ましい実施形態の光分配器４１と類似の機能を有する光フィルタリングハウジング５０Ａは、密封された受入チャンバ３１Ａを画定するために各対応する光反射面３０Ａと直接結合される。
【００７６】
したがって、本発明は、それぞれが白色ＬＥＤ照明ユニット１０と、光フィルタ２０とを備え、光反射面３０を有する、１つ以上の光照明構成を含むＬＥＤ信号灯を提供する。白色ＬＥＤ照明ユニット１０は、高い照明効率を有する有色信号の光ビームが提供されるように、対応する光フィルタ２０によってフィルタされ、光フィルタ２０及び光反射面３０を介して集光プロセスを受ける白色光ビームを提供する。これらの光照明構成は、放射状の信号照明を提供するために放射状に射出される有色光ビームを提供するように構成することができる。
【００７７】
本発明は、以下のステップを含むＬＥＤ信号灯を製造する方法を提供する。
【００７８】
（ａ）少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０を介して白色光ビームを射出する。
【００７９】
（ｂ）非白色光ビームを得るために白色ビームの少なくとも一部をフィルタする。
【００８０】
ステップ（ａ）は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の複数の列のラインが放射状の照明を提供するために多角形をなすように交差する状態で、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の複数の列に配列するステップ（ａ．１）をさらに含んでもよい。
【００８１】
ステップ（ａ．１）において、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の各列は１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニット１０を含む。
【００８２】
ステップ（ａ．１）において、白色ＬＥＤ照明ユニット１０の複数の列のラインは、等辺三角形、四角形、正六角形、正八角形、及び正十二角形などの多角形をなすように交差する。
【００８３】
ステップ（ｂ）は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０のそれぞれの光路内に光フィルタ２０を提供するステップ（ｂ．１）を含んでもよく、光フィルタ２０を通過する光ビームは、所定の単色の光ビームを得るべくフィルタされる。
【００８４】
ステップ（ｂ．１）において、光フィルタは、光フィルタリング作用を有するフレネルレンズとすることができる。フレネルレンズは、光フィルタ２０が光フィルタリング作用と集光作用との両方を果たすように光ビームを集光できる場所に提供されてもよい。
【００８５】
ステップ（ｂ．１）において、所定の色は、赤色、青色、黄色、緑色、又は紫色とすることができる。
【００８６】
方法は、反射した白色光ビームが光フィルタ２０を通過する光ビームの方向と実質的に同じ方向に射出される状態で、光反射面３０を介して白色光ビームの別の部分を反射させるステップ（ｃ）をさらに含んでもよい。
【００８７】
ステップ（ｃ）において、光反射面は、光反射装置の放物面又は放熱装置１２の内面とすることができる。
【００８８】
方法は、ハウジング４０の光分配器４１を介して光ビームを処理するステップ（ｄ）をさらに含んでもよく、光分配器４１は、結果的に得られる有色光ビームが均等に分配され、光ビームの色も強まるように、所定の色の外側レンズである。
【００８９】
上記の方法によって製造されるＬＥＤ信号灯は、警告灯（緊急車両照明）、航路標識、船舶ナビゲーション照明、建造物の航空障害照明などであってもよい。
【００９０】
図面の図７〜図１１を参照すると、本発明の第３の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯が示される。本発明のこの好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯は、光源のそれぞれの光路内にそれぞれ提供される複数の光源及び複数の光プロセッサ２０Ｂを備える緊急車両照明（警告灯）として具体化することができる。
【００９１】
本発明によれば、複数の光源は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂとして具体化することができる。市場で入手可能な複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂは、シングルチップ型又はマルチチップ型の市販の白色ＬＥＤ照明ユニットとすることができる。複数の光プロセッサ２０Ｂが、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光路内に提供される。例えば、非白色の有色信号灯が形成されるように、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの白色光ビームの少なくとも一部をフィルタして白色ではない光ビームにするために、複数の光プロセッサ２０Ｂのそれぞれは、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのそれぞれの一方の側部に提供される。この好ましい実施形態によれば、複数の光プロセッサ２０Ｂは、赤色、青色、緑色、黄色、又は紫色ＬＥＤ信号灯を提供することができるように、赤色、青色、緑色、黄色、及び紫色光ビームなどの単色の光ビームを得るために、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームの少なくとも一部をフィルタすることができる。例として、この好ましい実施形態の複数の光プロセッサ２０Ｂは、赤色又は黄色警告灯を得るために、それぞれ複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームの少なくとも一部をフィルタする。
【００９２】
本発明の有色信号灯の原理は、有色信号照明を得るべく複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームをフィルタすることである。白色ＬＥＤ照明ユニットの高品質光源は市場から入手するのが容易である。光源として有色ＬＥＤ照明ユニットを直接用いる従来技術と比較して、本発明のＬＥＤ灯は、低コストでありながら、比較的高い光度がより容易に得られる。例えば、光束約１５０ｌｍの白色ＬＥＤ照明ユニットは、市場で入手するのが容易であり、光プロセッサ２０Ｂを介して有色光ビームを提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームがフィルタされるときに、得られる有色光ビームは、光源として有色ＬＥＤチップを用いる従来の信号灯の光度よりも著しく高い光度を有する。例えば、本発明の黄色警告灯では、光ビームは、黄色警告灯の全光ビームの約６０％の黄色光ビームが得られるように光プロセッサ２０Ｂによってフィルタされてもよく、得られる黄色ビームの光束は、約５０〜６０ｌｍである市販の黄色ＬＥＤ照明ユニットの光束よりもかなり高い、約９０ｌｍである。
【００９３】
本発明の「フィルタする、フィルタされる、及びフィルタリング」という用語は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームが複数の光プロセッサ２０Ｂによって白色ではない単一の所定の色の光ビームを得るべくそれぞれ処理されるプロセスを指す。所定の色は、赤色、青色、緑色、黄色などであり得る。
【００９４】
市場から入手することができる各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂが既に比較的高光束を有し、白色ＬＥＤ照明ユニットの研究が依然として進んでいるので、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光束はさらに増加することができる。しかしながら、有色ＬＥＤ照明ユニットについて行われる研究は少なく、有色ＬＥＤ照明ユニットの光束は依然として比較的低い値のままである。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットが有色光信号灯の光源として用いられるとき、高光束の白色ＬＥＤ照明ユニットは市場から入手するのが容易であり、ゆえに製造プロセスは容易である。
【００９５】
本発明のＬＥＤ信号灯は、少なくとも２列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含んでもよいことに言及する価値がある。例えば、ＬＥＤ信号灯は、３列、４列、６列、８列、又は１２列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含んでもよい。白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの各列は、１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含んでもよい。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットの複数の列は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの複数の列のラインが等辺三角形、四角形、正六角形、正八角形、正十二角形、又は他の正多角形をなすように互いに交差し得る状態で連続的に配列される。複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂは、円形の放射状の照明ではなく円形の断面形状の照明を提供するＬＥＤ信号灯を提供するために正多角形をなすように配置されなくてもよいことに言及する価値がある。本発明はこの態様に限定されず、形状は異なる実際の要件に従って変えてもよい。
【００９６】
したがって、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの列の数が増えるときに、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームがより均等に放射状に分散されることが分かる。角度３６０°の均等な照明が提供されるように、より明るい光ビームとより暗い光ビームが互いに最大限に重なり合う。したがって、本発明の信号灯は、放射状の照明を有するＬＥＤ信号灯とすることができる。「放射状の照明」という用語は、光ビームが光源から放射状に射出し、周方向に配列される照明のパターンを指す。好ましくは、白色ＬＥＤ照明ユニットは、３６０°の光ビームを提供するように配列される。代替的に、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの複数の列のうちの白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの１つ又は複数の列は、実際の要件に従って信号灯の１つ又はいくつかの方向に照明が提供されないように除去されてもよい。言い換えれば、本発明のＬＥＤ信号灯は、１８０°又は２７０°の範囲の照明などの円の扇形の照明又は半円形の照明を提供することができる。
【００９７】
白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂに対応する複数の光プロセッサ２０Ｂは、異なる有色光ビームを得るために白色ＬＥＤ照明ユニットの光ビームをフィルタできることに言及する価値がある。例えば、６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのうちの３列は赤色光プロセッサ２０Ｂを備え、６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのうちの他の３列は青色光プロセッサ２０Ｂを備える。ＬＥＤ信号灯は、赤色照明、青色照明、並びに互いに追従して回転する赤色照明と青色照明を選択的に提供するために６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを選択的にオンにする中央制御部１１Ｂをさらに備えてもよい。この例では、ＬＥＤ灯のハウジングは透明ハウジングとすることができる。
【００９８】
この好ましい実施形態では、例として、警告灯は６列の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含む。各列は３つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含む。３つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのそれぞれは、黄色警告灯が提供されるように黄色照明を得るべく白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするために、その光路内に光プロセッサ２０Ｂを備える。
【００９９】
したがって、黄色警告灯の上記の例では、中央制御部１１は、黄色フラッシュ照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを選択的にオン又はオフにし、若しくは白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを所定の時間間隔でオンにし、したがって警告作用を強めるために付加的な視覚衝撃効果が提供されることが分かる。
【０１００】
複数の光プロセッサ２０Ｂは、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂに隣接する適切な位置にそれぞれ提供される。好ましくは、この好ましい実施形態では、複数の光プロセッサ２０Ｂは、集光作用を果たすように革新的に設計される。言い換えれば、各光プロセッサ２０Ｂは、非白色光ビームを得るために光ビームをフィルタリングすることができながら、同時に、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームを収集することができる。
【０１０１】
言い換えれば、本発明の光プロセッサ２０Ｂは、光フィルタリング作用を果たすだけでなく集光作用も果たす。集光プロセスの後で所望の領域に届く有効光束が増加し、ゆえにＬＥＤ灯の光度が高まることに言及する価値がある。
【０１０２】
光プロセッサ２０Ｂのそれぞれは、凸形レンズなどの集光作用を果たすことができるレンズとすることができる。したがって、例として、光プロセッサ２０Ｂのそれぞれは、フレネルレンズを介して各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームが収集され、合焦され、白色ではない所定の色の光ビームを提供するためにさらにフィルタされるように、光フィルタリング機能を有するフレネルレンズとすることができる。処理される光ビームは、光効率が増加するように実質的に平行な方向に射出され、光ビームが届く所定の領域は比較的高光束を有する。
【０１０３】
光プロセッサ２０Ｂのそれぞれは、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの前の適切な位置に提供される。各光プロセッサ２０Ｂの形状及びサイズは、最大集光作用を得るために要件に応じて変えることができる。明らかにより明るいスポットもなくすことができる。この例では、各光プロセッサ２０Ｂは、各光プロセッサ２０Ｂが取付け要素２１Ｂを介して白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光路内の適切な位置に嵌るように、少なくとも１つの取付け要素２１Ｂを備える。例えば、各光プロセッサ２０Ｂは、ねじを介して対応する取付け要素２１Ｂと取り付けることができる。加えて、ＬＥＤ信号灯は、複数の放熱装置１２Ｂをさらに備える。取付け要素２１Ｂは、放熱装置１２Ｂを光プロセッサ２０Ｂと接続するために放熱装置１２と光プロセッサ２０Ｂとの間に提供される。光プロセッサ２０Ｂの設置は、光プロセッサ２０Ｂが集光及び光フィルタリング作用を提供することができる限り、他の方法によって達成することができる。各放熱装置１２Ｂは、金属放熱パネル１２１Ｂと、放熱パネル１２１Ｂに接続される複数の放熱フィン１２２Ｂを備える。放熱パネル１２１Ｂ及び複数の放熱フィン１２２Ｂは、金属材料で作製することができる。図面の図１０Ｂを参照すると、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂは、対応する放熱パネル１２１上に取り付けられる。
【０１０４】
図面の図１０Ｂに示すように、光反射面３０Ｂによって画定される受入チャンバ３１Ｂ内に各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂが提供されることに言及する価値がある。光反射面３０Ｂと光プロセッサ２０Ｂは、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームを集めるように協働する。光反射面３０Ｂは、図１０Ｂに示すように光反射面３０Ｂによって反射された光ビームと光プロセッサ２０Ｂによって集められた光ビームが集光されて平行方向に射出する光ビームを形成するようにバー型放物面を提供してもよく、光ビームの一部がギャップを通過して光反射面３０Ｂに届き、光プロセッサによって処理されることなく光反射面３０Ｂによって反射されるように、光反射面３０Ｂと光プロセッサ２０Ｂとの間にギャップが形成されてもよい。
【０１０５】
各光反射面３０Ｂは、図１０Ｂに示すように光反射装置の内面であってもよく、光反射面は、放物硬化面とすることができる。形状は、所望の最良の集光作用を得るために光反射面３０Ｂが光プロセッサ２０Ｂ（フレネルレンズ）と協働することができるように、要件に従って反射作用が得られるように最適化させることができる。
【０１０６】
白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂが十分な光照明を提供できるときに、集光作用を果たさずに光ビームを反射させるために光反射面３０Ｂだけを用いることができることに言及する価値がある。
【０１０７】
図面の図１１を参照すると、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのうちの１つが白色光ビームを生じるように動作しているときに、対応する光プロセッサ２０Ｂ（フレネルレンズ）を通る白色ビームの一部が、対応する光プロセッサ２０Ｂ（フレネルレンズ）によって集められ、単色の光ビームを得るためにフィルタされ、図面に示すように、中央光源として役立つ各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂから放射状に射出される光ビームが、各白色ＬＥＤ光照明ユニット１０Ｂと対応する光プロセッサ２０Ｂ（フレネルレンズ）との間に画定されるＳ１ゾーンに届く。次いで、光ビームがＳ２ゾーンに届き、光ビームは、対応する光プロセッサ２０Ｂ（フレネルレンズ）を通過し、平行に射出される光ビームを形成するべく放射状の白色光ビームが集められ、誘導され、白色光ビームは、白色光ビームではない有色光ビームを提供するためにフィルタされる。
【０１０８】
本発明のこの好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯は、所望の色の光ビームを得るために白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームのすべてをフィルタする光分配器４１Ｂを備えるハウジング４０Ｂをさらに備えることに言及する価値がある。言い換えれば、各光プロセッサ２０Ｂと光反射面３０Ｂとの間のギャップを通過し、光反射面３０Ｂによって反射された光ビームの部分が、光分配器４１Ｂを通過後、フィルタされて非白色光ビームとなる。言い換えれば、光プロセッサ２０Ｂと光分配器４１Ｂは、同じ色の非白色光ビームを得るために、対応する白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの白色光ビームをフィルタリングすることができる。
【０１０９】
光分配器４１Ｂは、光フィルタリング機能を果たすだけでなく、光出力の分配も最適化することに言及する価値がある。言い換えれば、光照明ユニット１０Ｂのすべてからの光ビームが、光分配器４１Ｂを介して所望の領域に均等に分配される。
【０１１０】
図面の図１１を参照すると、光反射面３０Ｂによって反射される、Ｓ３ゾーンに届く光ビームは、好ましくは、所望の領域に届く光ビームの光度が高まるように、光プロセッサ２０Ｂを通過した光ビームの方向と同じ方向に射出されるように誘導され、光反射面３０Ｂによって反射されている光ビームは、所望の有色光ビームを形成するために光分配器４１Ｂによって処理される。
【０１１１】
上記の警告灯の例として、光プロセッサ２０Ｂを通過しないが光反射面３０Ｂによって反射される光ビームの部分が黄色レンズによってフィルタされるように、光分配器４１Ｂは黄色レンズである。同時に、各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの光ビームの主要部分は、黄色警告灯が提供されるように光プロセッサ２０Ｂによってフィルタされる。加えて、警告灯は黄色光分配器を直接備えることができる。光源としての黄色ＬＥＤ及び透明ハウジングを有する従来技術と比較して、本発明の警告灯は、警告作用を強めるための有色作用を有する。本発明の光分配器４１Ｂは、本発明のＬＥＤ信号灯の外側ハウジングとして直接用いることができることに言及する価値がある。
【０１１２】
本発明の警告灯として具体化されるＬＥＤ信号灯では、ハウジング４０Ｂはベース４２Ｂを備える。チャンバは、光分配器４１Ｂ及びベース４２Ｂによって画定される。複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂと、対応する複数の光プロセッサ２０Ｂと、他の必要なコンポーネントが、チャンバ内に設置される。ハウジング４０Ｂの上部は、美的外観を強化するためにＬＥＤ信号灯に装飾作用を追加するための装飾ハウジング４３Ｂをさらに備えることができる。ハウジング４０Ｂは、ＬＥＤ信号灯の動作を制御するべく電源を与えるための中央制御部１１Ｂに電気的に接続される必要な電線４４Ｂも備える。電線４４Ｂは、密封パネル４５Ｂを通り、密封グルー４６Ｂによって定位置に保持される。光分配器４１Ｂは、密封リング４７Ｂを介して密封接続される。
【０１１３】
したがって、本発明は、それぞれが白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂと、光プロセッサ２０Ｂと、光反射面３０Ｂとを備える１つ以上の光照明構成を含むＬＥＤ信号灯を提供する。白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂは、高い照明効率を有する有色信号の光ビームが提供されるように、対応する光プロセッサ２０Ｂによってフィルタされ、光プロセッサ２０Ｂ及び光反射面３０Ｂを介して集光プロセスを受ける白色光ビームを提供する。これらの光照明構成は、放射状の信号照明を提供するために放射状に射出される有色光ビームを提供するように構成することができる。
【０１１４】
この好ましい実施形態の光プロセッサは集光装置とすることができることに言及する価値がある。ＬＥＤ信号灯は、少なくとも１つのＬＥＤ照明ユニットと、光ビームが外部に射出される前に対応するＬＥＤ照明ユニットの光ビームの少なくとも一部をフィルタリングするためのＬＥＤ照明ユニットの光路内に提供される少なくとも１つの光プロセッサとを備えてもよい。
【０１１５】
本発明の光プロセスが集光装置であるとき、ＬＥＤ照明ユニットは、本発明の光プロセッサが有色光ビームをもたらすために光フィルタリングステップを行う必要がなくてもよいように有色ＬＥＤ照明ユニットとして具体化され得ることにも言及する価値がある。
【０１１６】
ＬＥＤ照明ユニットが白色ＬＥＤ照明ユニットのとき、光プロセッサは、所定の色の非白色光ビームを得るべく白色ＬＥＤ照明ユニットの白色光ビームをフィルタするために光フィルタリング作用をさらに備える。
【０１１７】
光プロセッサが光フィルタであるとき、本発明は、以下のステップを含むＬＥＤ信号灯を製造する方法を提供する。
【０１１８】
（ａ’）少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを介して白色光ビームを射出する。
【０１１９】
（ｂ’）非白色光ビームを得るために白色ビームの少なくとも一部をフィルタする。
【０１２０】
ステップ（ａ）は、複数の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの複数の列のラインが放射状の照明を提供するために多角形をなすように交差する状態で、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの複数の列に配列するステップ（ａ．１）をさらに含んでもよい。
【０１２１】
ステップ（ａ．１’）において、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの各列は１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂを含む。
【０１２２】
ステップ（ａ．１’）において、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂの複数の列のラインは、等辺三角形、四角形、正六角形、正八角形、及び正十二角形などの多角形をなすように交差する。
【０１２３】
ステップ（ｂ’）は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｂのそれぞれの光路内に光プロセッサ２０Ｂを提供するステップ（ｂ．１）を含んでもよく、光プロセッサ２０Ｂを通過する光ビームは、所定の単色の光ビームを得るべくフィルタされる。
【０１２４】
ステップ（ｂ．１’）において、光プロセッサは、光フィルタリング作用を有するフレネルレンズとすることができる。フレネルレンズは、光プロセッサ２０Ｂが光フィルタリング作用と集光作用との両方を果たすように光ビームを集光できる場所に提供されてもよい。
【０１２５】
ステップ（ｂ．１’）において、所定の色は、赤色、青色、黄色、緑色、又は紫色とすることができる。
【０１２６】
方法は、反射した白色光ビームが光プロセッサ２０Ｂを通過する光ビームの方向と実質的に同じ方向に射出される状態で、光反射面３０Ｂを介して白色光ビームの別の部分を反射させるステップ（ｃ）をさらに含んでもよい。
【０１２７】
ステップ（ｃ’）において、光反射面は、光反射装置の放物面又は放熱装置１２Ｂの内面とすることができる。
【０１２８】
方法は、ハウジング４０Ｂの光分配器４１Ｂを介して光ビームを処理するステップ（ｄ’）をさらに含んでもよく、光分配器４１Ｂは、結果的に得られる有色光ビームが均等に分配され、光ビームの色も強まるように、所定の色の外側レンズである。
【０１２９】
上記の方法によって製造されるＬＥＤ信号灯は、警告灯（緊急車両照明）、航路標識、船舶ナビゲーション照明、建造物の航空障害照明などであってもよい。
【０１３０】
図面の図１２を参照すると、本発明の第４の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯が示される。ＬＥＤ信号灯は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列を含み、各列は１つ以上の白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃを含む。各白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの光路内に、対応する光フィルタ２０Ｃが提供される。白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列は、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列のラインが正六角形をなすように交差する状態で連続的に配列される。
【０１３１】
この好ましい実施形態によれば、ＬＥＤ信号灯は、ＬＥＤ信号灯の光ビームの所定のパターンを提供するために白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの各列の動作を選択的に制御する制御モジュール６０Ｃをさらに備えてもよい。言い換えれば、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列のうちのいくつかを同時にオフにしながら、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列のいくつかをオンにすることによって、変化した照明作用を提供することができる。
【０１３２】
具体例では、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列は、回転フラッシュパターンが提供されるように１つずつフラッシュさせるべくオンにされる。より具体的には、白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの６つの列は、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第３の列１０３Ｃ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第４の列１０４Ｃ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第５の列１０５Ｃ、及び白色ＬＥＤ照明ユニットの第６の列１０６Ｃを含む。制御モジュール６０Ｃは、信号の光ビームが提供されるように所望の色の光ビームを提供するべくフィルタされる光ビームを有する光照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃをオンにすることができる。次いで、制御モジュール６０Ｃは、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃを同時にオフにしながら、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃに隣接する白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ又は白色ＬＥＤ照明ユニットの第６の列１０６Ｃをオンにする。反時計回り又は時計回りの回転フラッシュ信号照明を提供するために動作を繰り返すことができる。制御モジュール６０Ｃは、ＬＥＤ信号灯の照明が途切れないように白色ＬＥＤ照明ユニットの少なくとも１つの列を作動状態に保つことができることに言及する価値がある。制御モジュール６０Ｃは、白色ＬＥＤ照明ユニットの２つの隣接する列をオンにしてもよい。例えば、１２０°の光照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ及び第２の列１０２Ｃが最初にオンにされ、次いで、白色ＬＥＤ照明ユニットの第３の列１０３Ｃ及び第４の列１０４Ｃがオンにされ、次いで、白色ＬＥＤ照明ユニットの第５の列１０５Ｃ及び第６の列１０６Ｃがオンにされ、上記のステップを繰り返すことができる。制御モジュールは、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、１８０°などの所定の角度範囲の信号の光照明を選択的に及び連続的に提供し得ることに言及する価値がある。
【０１３３】
したがって、上述の時計回り又は反時計回りの回転フラッシュ光照明以外に、白色ＬＥＤ照明ユニットの異なる列の照明の順序を制御することによって変化した信号光照明パターンを提供できることが分かる。例えば、白色ＬＥＤ照明ユニットの１つの列は、所定の警告メッセージを提供するために数回にわたって継続的にオン又はオフにすることができる。別の例として、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ及び第４の列１０４Ｃが、照明を提供するためにオンにされ、次いで、オフにされ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ及び第５の列１０５Ｃが、照明を提供するためにオンにされ、次いで、オフにされ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第３の列１０３Ｃ及び第６の列１０６Ｃが、照明を提供するためにオンにされ、次いで、オフにされ、異なる照明パターンが形成されるように上記の動作を繰り返すことができる。さらに別の例として、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃが、照明を提供するためにオンにされ、維持され、白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ及び第６の列１０６Ｃがオンにされ、白色ＬＥＤ照明ユニットの上記の第１の列１０１Ｃ、第２の列１０２Ｃ、及び第６の列１０６Ｃもオンにされた状態で、白色ＬＥＤ照明ユニットの第３の列１０３Ｃ及び第５の列１０５Ｃがオンにされ、次いで、白色ＬＥＤ照明ユニットの第４の列１０４Ｃがオンにされ、最後に白色ＬＥＤ照明ユニットのすべての列がオフにされ、上記の動作ステップは、別の照明パターンが提供されるように繰り返すことができる。言い換えれば、制御モジュールの制御の下で白色ＬＥＤ照明ユニット１０Ｃの動作を通じて変化した照明パターンを提供することができる。
【０１３４】
図面の図１３を参照すると、本発明の上記の好ましい実施形態の代替的なモードが示され、制御モジュール６０Ｃは、実質的に１８０°の角度の光照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ、第２の列１０２Ｃ、及び第３の列１０３Ｃをオンにし、次いで、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ、第２の列１０２Ｃ、及び第３の列１０３Ｃをオフにし、別の実質的に１８０°の角度の光照明を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニットの第４の列１０４Ｃ、第５の列１０５Ｃ、及び第６の列１０６Ｃをオンにしてもよい。言い換えれば、制御モジュール６０は、白色ＬＥＤ照明ユニットのいくつかの列をオン又はオフにしてもよい。従来の有色照明ユニットの光ビームは、光ビームの重なり領域内に暗い領域を提供してもよいことに言及する価値がある。しかしながら、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ、第２の列１０２Ｃ、及び第３の列１０３Ｃが光照明を提供するために用いられるときに、より具体的には、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ及び第２の列１０２Ｃがオンにされ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ及び第２の列１０２Ｃの光ビームがそれぞれ対応する光フィルタ２０Ｃによってフィルタされ、収集されるときに、重なり光照明ゾーンに比較的暗い領域は存在しない。同様に、白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ及び第３の列１０３Ｃがオンにされ、白色ＬＥＤ照明ユニットの第２の列１０２Ｃ及び第３の列１０３Ｃの光ビームがそれぞれ対応する光フィルタ２０Ｃによってフィルタされ、収集されるときに、重なり光照明ゾーンに比較的暗い領域は存在しない。したがって、白色ＬＥＤ照明ユニットの第１の列１０１Ｃ、第２の列１０２Ｃ、及び第３の列１０３Ｃの全光源は、比較的高光度の均等に分配された光照明を提供する。
【０１３５】
図面の図１４〜図１６を参照すると、本発明の第５の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯が示される。ＬＥＤ信号灯は、１つ以上のＬＥＤ部材１００を備えるＬＥＤ光源を備える。ＬＥＤ信号灯は、１つ以上のＬＥＤ部材１００を受け入れるための信号灯ハウジング２００をさらに備えてもよい。ＬＥＤ部材１００のそれぞれから射出する光ビームは、本発明の所望の有色ＬＥＤ信号灯が提供されるように、所定の色の所望の光ビームである。信号灯ハウジング２００は、上記の好ましい実施形態に係るＬＥＤ信号灯のハウジング４０と同じ構造を有してもよい。
【０１３６】
より詳細には、ＬＥＤ部材１００のそれぞれは、白色ＬＥＤ照明ユニット１１０と共に封入される。封入又はパッケージ後に、ＬＥＤ部材１００のそれぞれから放出される白色光ビームが、所望の有色光ビームを得るためにフィルタされる。したがって、ＬＥＤ部材１００のそれぞれのパッケージ部材１２０は、所定の色の所望の光ビームを提供するためにパッケージ部材１２０を通過する白色光ビームをフィルタすることができるように、カラーフィルタリング作用を備える。
【０１３７】
言い換えれば、支持フレーム、１つ以上のワイヤ、１つ以上の放熱部材を備えることができる、又は蛍光層で被覆することができるＬＥＤ部材１００のそれぞれに関して、ＬＥＤ部材１００を提供するために白色ＬＥＤ照明ユニット１１０が封入された後で、ＬＥＤ部材１００から射出する光ビームは所定の色の有色光ビームとなる。パッケージ部材１２０の材料は、エポキシ樹脂、ガラス材料、シリコーン材料、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどとすることができる。しかしながら、従来技術と比較して、本発明のパッケージ部材１２０はカラーフィルタリング作用を備える。言い換えれば、本発明のＬＥＤ部材１００のそれぞれは、白色ＬＥＤ照明ユニット１１０がパッケージ部材１２０の中に封入されるときに有色光ビームを提供するために光源として白色ＬＥＤ照明ユニット１１０を用い、従来技術は該作用を期待することはできない。
【０１３８】
本発明のＬＥＤ信号灯はまた、本発明の上記の好ましい実施形態のＬＥＤ信号灯と類似の構造を有することができることに言及する価値がある。より詳細には、ＬＥＤ部材１００のそれぞれは少なくとも１つの白色ＬＥＤ照明ユニット１１０を備え、ＬＥＤ信号灯は、ＬＥＤ照明ユニット１１０の光路内に少なくとも１つの集光器１３０をさらに備える。集光器１３０は、集光作用を果たすように集光器１３０のうちの１つ以上を独創的に設計できるようなＬＥＤ部材１００に対する位置に提供される。言い換えれば、集光器１３０のそれぞれは、ＬＥＤ部材１００から射出する光ビームを集光するのに用いることができる。
【０１３９】
ＬＥＤ部材１００から射出する光ビームは所定の色の所望の光ビームであるため、集光器１３０は上記の光フィルタ２０とは異なり、集光器１３０は白色光ビームをフィルタする必要はなく集光作用のみを果たすことに言及する価値がある。
【０１４０】
集光器１３０のそれぞれは、凸形レンズなどの集光作用を提供できるレンズとすることができることに言及する価値がある。したがって、例として、集光器１３０のそれぞれは、各ＬＥＤ部材１００の光ビームが実質的に平行な方向に射出するように収集及び合焦され、光効率が増加するように、フレネルレンズとすることができる。光ビームが届く所定の領域は比較的高光束を有することができる。したがって、ＬＥＤ部材１００のそれぞれは、１つの集光器１３０を備えてもよい。代替的に、複数のＬＥＤ部材１００から放出される光ビームを集光するために複数の集光器１３０が一体構造に形成される。
【０１４１】
同様に、ＬＥＤ部材１００の白色照明ユニット１１０のそれぞれは、光反射器１４０によって画定される受入キャビティ内に提供される。光反射器１４０は、集光器１３０と共に、ＬＥＤ部材１００の白色照明ユニット１１０から放出される光ビームを収集及び集光する。光反射器１４０から反射される光ビームと集光器１３０を通過する光ビームは、実質的に平行な方向に沿って射出するように集光される。したがって、光反射器１４０は、光ビームの一部がそれを通過し、光反射器１４０に届き、最終的に光反射器１４０上で反射されることを可能にするギャップがそれらの間に形成され得るように、集光器１３０と間隔をおいて位置合わせされてもよい。集光器１３０は、集光器１３０と光反射器１４０との間のギャップを通過する光ビームのこの部分に対しては集光作用を果たさない。
【０１４２】
したがって、この好ましい実施形態のＬＥＤ部材１００の導入により、所望の所定の色の有色光ビームを提供することができる。複数のＬＥＤ部材１００がそれぞれＬＥＤ部材１００のうちの１つ以上を備える複数の列に配列されるときに、異なる角度範囲の又は異なる形状の領域に照明を提供することができるＬＥＤ信号灯を提供することができる。
【０１４３】
当業者は、図面に示され、上記で説明される本発明の実施形態は単なる例示であって、限定するものとなることを意図されないことを理解するであろう。
【０１４４】
したがって、本発明の目的は十分に効果的に達成されていることが分かるであろう。実施形態は、本発明の機能的及び構造的原理を例証する目的で示され、説明されており、こうした原理から逸脱することなく変更がなされる。したがって、この発明は、以下の請求項の精神及び範囲内に入るすべての修正を含む。
【図１】
2015522935.tif 000003
【図２】
2015522935.tif 000004
【図３】
2015522935.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015522935.tif 000007
【図６Ａ】
2015522935.tif 000008
【図６Ｂ】
2015522935.tif 000009
【図７】
2015522935.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015522935.tif 000013
【図１１】
2015522935.tif 000014
【図１２】
2015522935.tif 000015
【図１３】
2015522935.tif 000016
【図１４】
2015522935.tif 000017
【図１５】
2015522935.tif 000018
【図１６】
2015522935.tif 000019
【国際調査報告】
2015522935.tif 000020
2015522935.tif 000021
2015522935.tif 000022
2015522935.tif 000023
2015522935.tif 000024
2015522935.tif 000025
2015522935.tif 000026
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