JP2009218062A

JP2009218062A - 車両用灯具及びｌｅｄパッケージ

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Publication number: JP2009218062A
Application number: JP2008059665A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Minoda; 能子蓑田; Shinichi Kojima; 伸一小嶋; Hidetaka Okada; 英隆岡田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-03-10
Also published as: US7963665B2; US20090225564A1; JP5418746B2

Abstract

【課題】眩しく感じられることを防止又は低減することが可能な、複数のＬＥＤ光源を備えた車両用灯具及び複数のＬＥＤ発光素子を備えたＬＥＤパッケージを提供する。
【解決手段】車両用灯具において、それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ光源を備えたことを特徴とする。また、ＬＥＤパッケージにおいて、それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ発光素子を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具及びＬＥＤパッケージに係り、特に眩しく感じられることを防止又は低減することが可能な、複数のＬＥＤ光源を備えた車両用灯具及び複数のＬＥＤ発光素子を備えたＬＥＤパッケージに関する。

ＬＥＤ光源には、白熱球と比べて点灯速度が速く、かつ、消費電力も白熱球と比べて五分の一以下になるという特徴がある。このため、近年、車両用灯具においては、白熱球に代え、ＬＥＤ光源が採用されるようになってきている。

このＬＥＤ光源を採用した車両用灯具としては、例えば、車両後端部に設けられる、複数のＬＥＤ光源を備えたストップランプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−０９３２１２号公報

しかしながら、ＬＥＤ光源（ＬＥＤパッケージ、ＬＥＤ発光素子等）が発光する光（例えば、波長６２０ｎｍ）は、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光（例えば、波長６１７ｎｍ）よりも、眩しく感じられる。

図４は、このことを説明するための図であり、縦軸が相対分光エネルギー、横軸が波長である座標系に、ＬＥＤ光源が発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_１´、及び、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_２´を描いたグラフである。

図４を参照すると、ＬＥＤ光源が発光した光の分光エネルギーＬ_１´のピークは、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光の分光エネルギーＬ_２´のピークの約２倍である。このことから、第１に、ＬＥＤ光源は白熱球よりも約２倍の放射強度を持つこと、第２に、同じ光度であっても、ＬＥＤ光源は視細胞を２倍刺激すること、が分かる。すなわち、図４を参照すると、ＬＥＤ光源が発光する光（例えば、波長６２０ｎｍ）は、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光（例えば、波長６１７ｎｍ）よりも、眩しく感じられることが分かる。

このことは、実験によっても確認されている。図５は、ＬＥＤ光源（波長６２０ｎｍ、６２８ｎｍ）、白熱球（及び赤色のフィルタ）それぞれの、眩しさ許容限界輝度の実験結果を表している。図５を参照すると、ＬＥＤ光源が発光する光（波長６２０ｎｍ、６２８ｎｍ）の眩しさ許容限界輝度は、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光（例えば、波長６１７ｎｍ）の眩しさ許容限界輝度よりも小さいことが分かる。これは、ＬＥＤ光源が発光する光（波長６２０ｎｍ、６２８ｎｍ）は、白熱球が発光し赤色のフィルタを通過した光（波長６１７ｎｍ）よりも、眩しく感じられることを表している。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、眩しく感じられることを防止又は低減することができる、複数のＬＥＤ光源を備えた車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ光源を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性に一致又は接近させることができる車両用灯具を提供することが可能となる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源により従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができる車両用灯具を提供することができるため、従来の車両用灯具（ドミナント波長が全て同一である複数のＬＥＤ光源）よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することができる、複数のＬＥＤ光源を備えた車両用灯具を提供することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、制御手段により、例えば、複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御することで、複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性に一致又は接近させることが可能となる。

すなわち、請求項２に記載の発明によれば、複数のＬＥＤにより従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができるため、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性と一致するように、前記複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、制御手段により複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御することで、複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性に一致又は接近させることが可能となる。

すなわち、請求項３に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源により従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができるため、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記複数のＬＥＤ光源間の間隔は、１５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源間の間隔は１５ｍｍ以下に設定されているので、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記複数のＬＥＤ光源が発光した光を反射し均一発光させるための反射面をさらに備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源が発光した光を反射し均一発光させるための反射面を備えているので、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から３又は５のいずれかに記載の発明において、前記複数のＬＥＤ光源が発光した光の少なくとも一部を拡散させるためのレンズをさらに備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源が発光した光の少なくとも一部を拡散させるためのレンズを備えているので、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ発光素子を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性に一致又は接近させることができるＬＥＤパッケージを提供することが可能となる。

すなわち、請求項７に記載の発明によれば、複数のＬＥＤ発光素子により従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができるＬＥＤパッケージを提供することが可能となる。このため、請求項７に記載の発明によれば、従来のＬＥＤパッケージ（ドミナント波長が全て同一である複数のＬＥＤ発光素子）よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することができる、複数のＬＥＤ発光素子を備えたＬＥＤパッケージを提供することが可能となる。

本発明によれば、眩しく感じられることを防止又は低減することが可能な、複数のＬＥＤ光源を備えた車両用灯具及び複数のＬＥＤ発光素子を備えたＬＥＤパッケージを提供することが可能となる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

図１は、第１実施形態の車両用灯具の主要構成を説明するための図である。

本実施形態の車両用灯具１００は、車両後端部に設けられるストップランプ等の車両用信号灯具に適用されるものであり、図１に示すように、複数のＬＥＤ光源１０、該複数のＬＥＤ光源１０それぞれの出力を制御する制御装置２０等を備えている。

複数のＬＥＤ光源１０は、それぞれのドミナント波長（又はピーク波長）が、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の波長範囲（例えば、赤色のドミナント波長範囲６１１〜６３４ｎｍを含む波長範囲）に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長（又はピーク波長）が相互に異なる複数のＬＥＤパッケージ（又はＬＥＤチップ）である。なお、複数のＬＥＤ光源１０は、ドミナント波長（又はピーク波長）が相互に異なる複数のＬＥＤパッケージ（又はＬＥＤチップ）を含んでいれば、ドミナント波長（又はピーク波長）が同一のＬＥＤパッケージ（又はＬＥＤチップ）を含んでいてもよい。

複数のＬＥＤ光源１０は、例えば、車両後端部に設けられたストップランプ等の灯体（図示せず）内に、図１に示すように、格子状に配置されている。

制御装置２０は、複数のＬＥＤ光源１０それぞれが接続され、該複数のＬＥＤ光源１０それぞれの出力を制御するためのものである。制御装置２０は、複数のＬＥＤ光源１０それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性が、白熱球が発光し特定色（例えば、赤）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性に一致又は接近するように、複数のＬＥＤ光源１０それぞれの出力を制御する。例えば、制御装置２０は、複数のＬＥＤ光源１０それぞれに供給する電流値を制御することにより、複数のＬＥＤ光源１０それぞれの出力を制御する。

図２は、ドミナント波長がｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４の四つのＬＥＤ光源１０（例えば、図１に示した九つのＬＥＤ光源１０のうちの四つのＬＥＤ光源１０）それぞれの出力を制御した例である。

図２に示すように、制御装置２０により四つのＬＥＤ光源１０（ドミナント波長がｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４の四つのＬＥＤ光源１０）それぞれの出力を制御することで、該四つのＬＥＤ光源１０それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_Ｅに一致又は接近させることが可能となる。

すなわち、本実施形態の車両用灯具１００によれば、複数（図２では四つを例示）のＬＥＤ光源１０により従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができるため、従来の車両用灯具（ドミナント波長又はピーク波長が全て同一である複数のＬＥＤ光源）よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することができる、ストップランプに適した車両用灯具を提供することが可能となる。

なお、ピーク波長とは、ＬＥＤ光源の発光強度が最大になる波長のことであり、ドミナント波長とは、人がその光から感じている色味を説明するための波長であり、色度図上においてその光色を純粋な単色光に置き換えたときの単波長となる（人間の目の光に対する感度は、波長依存性があり、ＬＥＤ光源のピーク波長と実際に人間が感じる色の波長は異なるため、ドミナント波長が用いられる）。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態であるＬＥＤパッケージ２００について図面を参照しながら説明する。

図３（ａ）（ｂ）は、第２実施形態のＬＥＤパッケージの主要構成を説明するための図である。

本実施形態のＬＥＤパッケージ２００は、車両後端部に設けられるストップランプ等の車両用信号灯具、遊技機器等の照明具等に適用されるものであり、図３に示すように、複数のＬＥＤ発光素子３０、該複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれの出力を制御する制御装置４０、パッケージ本体５０等を備えている。

複数のＬＥＤ発光素子３０は、それぞれのドミナント波長（又はピーク波長）が、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の波長範囲（例えば、赤色のドミナント波長範囲６１１〜６３４ｎｍを含む波長領域）に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長（又はピーク波長）が相互に異なる複数のＬＥＤ発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）である。なお、複数のＬＥＤ発光素子３０は、ドミナント波長（又はピーク波長）が相互に異なる複数のＬＥＤ発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）を含んでいれば、ドミナント波長（又はピーク波長）が同一のＬＥＤ発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）を含んでいてもよい。

複数のＬＥＤ発光素子３０は、例えば、図３に示すように、パッケージ本体５０の表面に形成された凹部５１の底面に格子状に配置されている。

制御装置４０は、複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれが接続され、該複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれの出力を制御するためのものである。制御装置４０は、複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性が、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性と一致又は接近するように、複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれの出力を制御する。例えば、制御装置４０は、複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれに供給する電流値を制御することにより、複数のＬＥＤ発光素子３０それぞれの出力を制御する。

図２は、ドミナント波長がｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４の四つのＬＥＤ発光素子３０（例えば、図３（ａ）に示した四つのＬＥＤ発光素子３０）それぞれの出力を制御した例である。

図２に示すように、制御装置４０により四つのＬＥＤ発光素子３０それぞれの出力を制御することで、該四つのＬＥＤ発光素子３０それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を、白熱球が発光し特定色（例えば、赤色）のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性Ｌ_Ｅに一致又は接近させることが可能となる。

すなわち、本実施形態のＬＥＤパッケージ２００によれば、複数（図３（ａ）（ｂ）では四つを例示）のＬＥＤ発光素子３０により従来の白熱球と同様のスペクトルを再現することができるため、従来のＬＥＤパッケージ（ドミナント波長又はピーク波長が全て同一である複数のＬＥＤ発光素子）よりも、眩しく感じられることを防止又は低減することが可能となる。

〔変形例〕
次に、変形例について説明する。

上記第１実施形態に記載の車両用灯具１００においては、複数のＬＥＤ光源１０の直射光のみに依存する光学系（配光設計）の他、複数のＬＥＤ光源１０の間接光により均一発光させる光学系（例えば、反射タイプのリフレクタ）を用いることが可能である。この複数のＬＥＤ光源１０の間接光により均一発光させる光学系（例えば、反射タイプのリフレクタ）を用いることにより、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

また、上記第１実施形態に記載の車両用灯具１００においては、ＬＥＤ光源１０の直射光のみに依存する光学系を用いる場合、さらに配光を制御する光を拡散させるインナーレンズを用いることが可能である。このインナーレンズを用いることにより、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

また、上記第１実施形態に記載の車両用灯具１００においては、ＬＥＤ光源１０の直射光のみに依存する光学系を用いる場合、ＬＥＤ光源１０の間隔をできるだけ、広くすること（１５ｍｍ以下）が好ましい。これにより、従来の車両用灯具よりも、眩しく感じられることをさらに防止又は低減することが可能となる。

上記各実施形態においては、特定色が赤色の例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、特定色は、方向指示器に用いられるアンバー、あるいは、その他の色であってもよい。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

第１実施形態の車両用灯具の主要構成を説明するための図である。ドミナント波長がｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４の四つのＬＥＤ光源１０（例えば、図１に示した九つのＬＥＤ光源１０のうちの四つのＬＥＤ光源１０）それぞれの出力を制御した例である。第２実施形態のＬＥＤパッケージの主要構成を説明するための図である。従来のＬＥＤ光源の問題点を説明するための図である。従来のＬＥＤ光源の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１００…車両用灯具、１０…ＬＥＤ光源、２０…制御装置、２００…ＬＥＤパッケージ、３０…ＬＥＤ発光素子、４０…制御装置、５０…パッケージ本体、５１…凹部

Claims

それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ光源を備えたことを特徴とする車両用灯具。
前記複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記制御手段は、前記複数のＬＥＤ光源それぞれが発光した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の分光エネルギーに分光視感度を掛け合わせた分光エネルギー特性と一致するように、前記複数のＬＥＤ光源それぞれの出力を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
前記複数のＬＥＤ光源間の間隔は、１５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
前記複数のＬＥＤ光源が発光した光を反射し均一発光させるための反射面をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
前記複数のＬＥＤ光源が発光した光の少なくとも一部を拡散させるためのレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１から３又は５のいずれかに記載の車両用灯具。
それぞれのドミナント波長が、白熱球が発光し特定色のフィルタを通過した光の波長範囲に含まれ、かつ、それぞれのドミナント波長が相互に異なる複数のＬＥＤ発光素子を備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージ。