JP7084199B2

JP7084199B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP7084199B2
Application number: JP2018081542A
Authority: JP
Inventors: 洋和清水
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2019192401A

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、光源にＬＥＤを用いたフォグランプに関する。

従来、車両用灯具に用いられるＬＥＤとしては、ＬＥＤバルブの名称で開示されたものがある（特許文献１参照）。

開示されたＬＥＤバルブは、互いに色温度が異なる光を出射する第一のＬＥＤユニットと第二のＬＥＤユニットとを放熱部材上に並設した構成を備えており、フィラメントを発光源とするハロゲンバルブとの置き換えを可能にする場合は、ＬＥＤバルブを車両用灯具に取り付ける取付係止台から夫々のＬＥＤユニットの中心位置までの距離を、ハロゲンバルブを車両用灯具に取り付ける取付係止台からフィラメントの中心位置までの距離と同一距離に設定することにより所望の配光パターンが得られるというものである。

また、第一のＬＥＤユニットと第二のＬＥＤユニットの夫々を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、点灯色の切り替えができるというものである。

特開２０１７－１０７６７１号公報

ところで、上記構成のＬＥＤバルブは、ハロゲンバルブの置き換えとして用いる場合、ハロゲンランプにおける１つの発光源（フィラメント）に対して、ＬＥＤバルブにおいては２つの発光源（ＬＥＤユニット）が配置されているため、ＬＥＤバルブで得られる配光パターンはハロゲンバルブで得られる配光パターンとは異なるものとなってしまう。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、フィラメントを発光源とするバルブの置き換えとして同様の配光特性が得られると共に、照射光の路面上での色の見え方を容易に制御することができるＬＥＤバルブ（ＬＥＤランプ）を備えた車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、複数のＬＥＤを備え、前記複数のＬＥＤから出射した光を車両前方に向けて反射するリフレクタと、を備えた車両用灯具に供するＬＥＤランプであって、前記複数のＬＥＤは、第１の発光色の光を出射する第１ＬＥＤと前記第１ＬＥＤと異なる発光色の光を出射する第２ＬＥＤとで構成され、前記複数のＬＥＤは、車両の前後方向に直線状に配列されており、前記第１ＬＥＤは前記第２ＬＥＤに対して車両前方側又は車両後方側のいずれかに位置し、前記第１ＬＥＤは、白色光を出射する白色ＬＥＤであり、前記第２ＬＥＤは、黄色光を出射する黄色ＬＥＤであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤは、いずれか一方のＬＥＤ又は両方のＬＥＤの明るさを可変できることを特徴とするものである。また、本発明の請求項３に記載された発明は、複数のＬＥＤを備え、前記複数のＬＥＤから出射した光を車両前方に向けて反射するリフレクタと、を備えた車両用灯具に供するＬＥＤランプであって、前記複数のＬＥＤは、第１の発光色の光を出射する第１ＬＥＤと前記第１ＬＥＤと異なる発光色の光を出射する第２ＬＥＤとで構成され、前記複数のＬＥＤは、車両の前後方向に直線状に配列されており、前記第１ＬＥＤは前記第２ＬＥＤに対して車両前方側又は車両後方側のいずれかに位置し、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤは、いずれか一方のＬＥＤ又は両方のＬＥＤの明るさを可変でき、前記複数のＬＥＤは、白色光を出射する白色ＬＥＤからなる１つの前記第１ＬＥＤと、黄色光を出射する黄色ＬＥＤからなる２以上の前記第２ＬＥＤであり、前記第１ＬＥＤは明るさを可変とすることができることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１～３のいずれかにおいて、前記ＬＥＤランプは、フィラメントを有するハロゲンランプと互換性を有し、前記複数のＬＥＤのうち前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに対して車両前方側に位置し、前記第２ＬＥＤは前記フィラメントの長さに対応する範囲内に配置されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１～３のいずれかにおいて、前記ＬＥＤランプは、フィラメントを有するハロゲンランプと互換性を有し、前記複数のＬＥＤのうち前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに対し車両後方側に位置し、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤの一部が前記フィラメントの長さに対応する範囲内に配置されることを特徴とするものである。また、本発明の請求項６に記載された発明は、ＬＥＤを発光源とする請求項１から請求項５の何れかに記載のＬＥＤランプと、前記ＬＥＤランプを取り付けるリフレクタと、を備え、前記リフレクタは、前記第１ＬＥＤから出射した前記第１ＬＥＤの光軸方向の光および前記第２ＬＥＤから出射した前記第２ＬＥＤの光軸方向の光を覆う反射面を有する車両用灯具である。

本発明によれば、複数のＬＥＤを備え、複数のＬＥＤから出射した光を車両前方に向けて反射するリフレクタと、を備えた車両用灯具に供するＬＥＤランプにおいて、複数のＬＥＤを、第一の発光色を出射する第１ＬＥＤと第１ＬＥＤと異なる発光色の光を出射する第２ＬＥＤとで構成し、該複数のＬＥＤを車両用灯具の前後方向に直線状に配列し、第１ＬＥＤを第２ＬＥＤに対して車両用灯具の最も前方側又は最も後方側のいずれかに位置させた。

それにより、本発明のＬＥＤランプを車両用灯具に用いた場合、第１ＬＥＤを前方側に配置した場合には、中央部を第２ＬＥＤにより照射する第２光照射領域と、環状に第２光照射領域を囲むように第１ＬＥＤにより照射する第１光照射領域とからなる配光パターンを形成することができる。また、第１ＬＥＤを後方側に配置した場合には、中央部を第１ＬＥＤにより照射する第１光照射領域と、環状に第１光照射領域を囲むように第２ＬＥＤにより照射する第２光照射領域とからなる配光パターンを形成することができる。
そして、いずれの配光パターンにおいても、第１光照射領域と第２光照射領域が重なる混合光照射領域が形成される。

そして、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤのいずれか一方又は両方の明るさを調整することにより、第１光照射領域と第２光照射領域の境界の混合光照射領域における照射光の色を変化することができる。

その結果、所定の配光パターンを維持して、路面上での照射光の色の見え方を変化させることができる、つまり、路面上の照射光の色味を擬似的に変化させることができる。
そのため、運転者が運転者の好みに応じて路面上での照射光の色味を調整することができ、車両用灯具向けのＬＥＤランプとしての商品性を高めることができる。

第１の実施形態に用いるＬＥＤランプの概略斜視図である。ＬＥＤランプのＬＥＤとフィラメントランプのフィラメントの位置関係を示す概略説明図である。図２の詳細説明図である。第１の実施形態の光線追跡図である。第１の実施形態で形成される配光パターンの図である。第１の実施形態で形成される配光パターンの説明図である。第１の実施形態で形成される配光パターンを説明するｘｙ色度図である。ＬＥＤランプのＬＥＤとフィラメントランプのフィラメントの他の位置関係を示す概略説明図である。第２の実施形態のＬＥＤランプのＬＥＤとフィラメントランプのフィラメントの位置関係を示す詳細説明図である。第２の実施形態の光線追跡図である。第２の実施形態で形成される配光パターンの図である。第２の実施形態で形成される配光パターンの説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１～図１２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

なお、以下の説明で使用する「前」、「後」、「上」、「下」の方向を示す夫々の用語は、特に断りがない限り、本発明に係る車両用灯具を車両に取り付けた状態において、「車両前方向」、「車両後方向」、「車両上方向」、「車両下方向」に対応する方向を示す。

本発明の車両用灯具（以下、「灯具」と略称する）は、ＬＥＤを発光源とするランプ（ＬＥＤランプ）を光源に用いた灯具であり、ＬＥＤランプは、フィラメントを発光源とするランプ（例えば、ハロゲンランプ）に対して機械的、電気的及び光学的に交換可能な（互換性を有する）構成を備えている。

図１は、本発明の車両用灯具（例えば、フォグランプ）の第１の実施形態に用いる口金付ＬＥＤランプの斜視図である。

口金付ＬＥＤランプ（以下、「ＬＥＤランプ」と略称する）１は、光源部となるＬＥＤユニット部１０と、ＬＥＤランプ１を灯具に取り付ける口金部２０を備えている。

ＬＥＤユニット部１０は、回路基板１１の表面および裏面上に複数のＬＥＤ１２が実装されてなるＬＥＤ実装基板１３が、金属やセラミック等の良好な熱伝導を有する伝熱材料で形成された基板支持体１４に支持固定されている。

基板支持体１４には窓孔１４ａが設けられており、窓孔１４ａを通して基板支持体１４に支持固定されたＬＥＤ実装基板１３の複数のＬＥＤ１２が外部に露出している。露出した複数のＬＥＤ１２は、口金部２０から延びる基板支持体１４の延在方向と同一方向に配列されている。

次に、複数のＬＥＤの配列について具体的に説明する。

図２（ａ）は、口金部５１と、ガラスバルブ５２内に不活性ガス及びハロゲンガスが封入されると共に発光源のフィラメント５３が収容されてなるハロゲンバルブ部５４を有する口金付ハロゲンランプ（以下、「ハロゲンランプ」と略称する）５０であり、図２（ｂ）は、ＬＥＤユニット部１０と口金部２０を備えた上記構成のＬＥＤランプ１である。

ハロゲンランプ５０の口金部５１とＬＥＤランプ１の口金部２０とは、灯具に対して互いに互換性を有する形状の取付部（図示せず）を有している。

図２（ａ）のハロゲンランプ５０と図２（ｂ）のＬＥＤランプ１は、互いに同一の灯具に取り付けた状態が並べて示されており、ＬＥＤランプ１の４つのＬＥＤ１２は、口金部２０に対して所定の方向に直線状に一定の間隔を置いて近接して配列されており、その配列方向は、ハロゲンランプ５０において口金部５１に対するフィラメント５３の延在方向（長手方向）と同一方向となるように設定されている。図２（ｂ）のＬＥＤランプ１は、灯具に取り付けた場合に、車両前後方向に対し、回路基板１１が垂直となる姿勢で取り付けられる。つまり、回路基板１１の両面に搭載された計８つのＬＥＤ１２のうち、４つのＬＥＤの発光面が車両の左方向、他の４つのＬＥＤの出射光の発光面が車両の右方向を向いて配置される。

図３は、図２におけるＬＥＤランプ１の複数のＬＥＤ１２とハロゲンランプ５０のフィラメント５３とを並べてその位置関係を記した図である。

４つのＬＥＤ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、夫々が黄色光を出射する３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、白色光を出射する１つの白色ＬＥＤ１２ｄとによって構成されて所定の同一間隔で直線状に近接して配列されており、そのうち３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃが図示しない口金部側に連続して配列され、１つの白色ＬＥＤ１２ｄが口金部から最も遠い位置に配列されている。

また、３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、最も口金部側に位置する黄色ＬＥＤ１２ａの口金部側の端部１２ａａが、ハロゲンランプのフィラメント５３の発光部の口金部側の端部（フィラメント５３の基準位置（Ｅ））の延長線上に位置すると共に、口金部から最も遠い位置に位置する黄色ＬＥＤ１２ｃの口金部と反対側の端部１２ｃｃが、フィラメント５３の発光部の、口金部と反対側の端部（Ｆ）の延長線上に位置している。

つまり、３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、フィラメント５３の基準位置（Ｅ）からフィラメント長に対応する範囲に配列されている。換言すると、黄色ＬＥＤ１２ａの端部１２ａａから黄色ＬＥＤ１２ｃの端部１２ｃｃまでの距離がフィラメント５３のフィラメント長と同等の長さになるように配列されている。

したがって、白色ＬＥＤ１２ｄの部分が、フィラメント５３のフィラメント長（発光部）に対して延長された部分を形成している。つまり、白色ＬＥＤ１２ｄは、フィラメント５３のフィラメント長に対応する範囲から外れた位置であって、フィラメント５３の車両前方方向への延長線上に配置されている。

なお、上記白色ＬＥＤ１２ｄは、青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせによって得られ、青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部と、青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部が黄色蛍光体を励起することにより波長変換された黄色光（青色光の補色光）との加法混色により疑似白色光が形成される。

また、青色ＬＥＤと緑色蛍光体及び赤色蛍光体との組み合わせによっても得られ、青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部と、青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部が緑色蛍光体を励起することにより波長変換された緑色光と、青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部が赤色蛍光体を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色により白色光が形成される。

さらに、紫外ＬＥＤと青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体との組み合わせによっても得られ、紫外ＬＥＤから発せられた紫外線の一部が青色蛍光体を励起することにより波長変換された青色光と、紫外ＬＥＤから発せられた紫外線の一部が緑色蛍光体を励起することにより波長変換された緑色光と、紫外ＬＥＤから発せられた紫外線の一部が赤色蛍光体を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色により白色光が形成される。

一方、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせによって得られ、青色ＬＥＤから発せられた青色光が黄色蛍光体を励起することにより波長変換されて黄色光が出射される

また、上記青色ＬＥＤと緑色蛍光体及び赤色蛍光体との組み合わせに黄色蛍光体を加えることにより黄色光を得ることができる。

また、紫外ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせによって黄色光を得ることができる。

さらに、紫外ＬＥＤと青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体との組み合わせに黄色蛍光体を加えることにより黄色光を得ることができる。

なお、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々は、直流駆動又はパルス駆動のいずれであっても明るさが常に一定になるような駆動回路構成（図示せず）を有しており、白色ＬＥＤ１２ｄは、直流駆動又はパルス駆動のいずれであっても明るさが可変（調整）できるような駆動回路構成（図示せず）を有している。

次に、上述の黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄから出射して灯具を構成するリフレクタによって反射されて配光制御される光の光線追跡図（図４）と、配光制御された光によって形成される配光パターン（図５）について説明する。なお、光線追跡図は、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄの夫々の光軸Ａｘａ、Ａｘｂ、Ａｘｃ、Ａｘｄを含む縦断面上を進む光線の軌跡を示し、配光パターンはリフレクタの前方に配置された仮想沿直スクリーンに照射された照射光が形成する配光パターンを示す。

図４は、本発明のＬＥＤランプをリフレクタに取り付けた車両用灯具のＬＥＤ１２を通る断面を上から見た場合の上側半分を示した図である。図４において、下側半分を省略して示している。
図４より、リフレクタは前方方向に凹の鏡面反射面からなる光反射面３０を有しており、光反射面３０は黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄを発光面上方を覆うように配置されると共に、後方側側方から所定の高さまでは前方側に凹の自由曲面系の光反射面（第１光反射面部）３０ａで構成され、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄの直上位置及びその近傍は前方斜め上方に延びる平面系の光反射面（第２光反射面部）３０ｂで構成されている。

そこで、黄色ＬＥＤ１２ａから光軸Ａｘａの方向に出射した光Ｌ１ａ、黄色ＬＥＤ１２ｂから光軸Ａｘｂの方向に出射した光Ｌ１ｂ及び黄色ＬＥＤ１２ｃから光軸Ａｘｃの方向に出射した光Ｌ１ｃは、いずれもリフレクタの光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射して略平行光として前方方向に向かって進み、白色ＬＥＤ１２ｄから光軸Ａｘｄの方向に出射した光Ｌ１ｄも同様にリフレクタの光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射して光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃに対して略平行光となって前方方向に向かって進む。

このとき、白色ＬＥＤ１２ｄから出射して光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射された反射光Ｌ１ｄは、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射して光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射された反射光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃの上方を該反射光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃに沿って進む。

また、黄色ＬＥＤ１２ａから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ａ、黄色ＬＥＤ１２ｂから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｂ及び黄色ＬＥＤ１２ｃから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｃは、いずれもリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａ反射して前方下方に向かって進み、白色ＬＥＤ１２ｄから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｄも、リフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射して光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと同様に前方下方に向かって進む。

このとき、白色ＬＥＤ１２ｄから出射して光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射された反射光Ｌ２ｄは、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射して光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射された反射光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃよりも下方に向かって進む。

また、図４に示す断面と垂直な断面においても、照射光の光度は異なるものの各ＬＥＤからの出射光は、同様の放射方向となる。したがって、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄの夫々の出射光で形成される配光パターン（Ｐ）は図５にあるように、中央部に黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々の出射光で形成された黄色光照射領域（Ｙ領域）が形成され、その外側にＹ領域を囲むように白色ＬＥＤ１２ｄの出射光で形成された環状の白色光照射領域(Ｗ領域)が形成される。尚、図５において、黄色光照射領域は右上がりのハッチングで示し、白色光照射領域は右下がりのハッチングで示し、両領域の重なる領域をドットで示している。

なお、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々の照射光で形成される黄色光照射領域（Ｙ領域）は、フィラメントを発光源とするハロゲンランプで形成される配光パターンに対応するものであり、その周りに白色ＬＥＤ１２ｄの照射光で白色光照射領域（Ｗ領域）が形成されるものである。

ところで、図６（ａ）（図５と同一図）の配光パターンにおいて、内側の黄色光照射領域（Ｙ領域）とその外側の白色光照射領域(Ｗ領域)とは重なり領域が形成されており、すなわち、黄色光と白色光との混合光による照射領域（混合光照射領域）（ＹＷ領域）が形成される。尚、図６（ａ）のＳ－Ｓは、配光パターンの上下中心を示す線である。

この混合光照射領域（ＹＷ領域）は、図６（ｂ）（図６（ａ）のＳ－Ｓの位置を示す）にあるように、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光の光源色（黄色光源色）と白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光の光源色（白色光源色）との混合色で形成され、黄色光源色と白色光源色の間で連続的に推移している。

これをｘｙ色度図上で表すと図７のようになる。

例えば白色光の色度座標をＷ（ｘ_ｗ、ｙ_ｗ）、黄色光の色度座標をＹ（ｘ_Ｙ、ｙ_Ｙ）とすると、白色光Ｗと黄色光Ｙとの加法混色で得られる混色光（混合光）Ｍ（ｘ_Ｍ、ｙ_Ｍ）の色度座標は、ＷとＹとを結ぶ線分上の色度座標で示される。

因みに、上述のように白色ＬＥＤ１２ｄの明るさを変えて白色光Ｗと黄色光Ｙの明るさの比（混色比）を変えると、混色光Ｍの色度図上の位置は、白色光源色Ｗの位置と黄色光源色Ｙの位置とを結ぶ線分上を移動して線分上のいずれかの位置に位置することになる。

上述したように第１の実施形態において、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光と、白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光とによって形成する配光パターンにおいて、両発光色のＬＥＤからの出射光が重なる混合光照射領域（ＹＷ）を有するため、白色ＬＥＤの明るさを変えることによりＹＷ領域における照射光の色を変えることができ、その結果、全体としての照射光の路面上での色の見え方を制御することができる。そのため、運転者が運転者の好みに応じた色の見え方を実現できる灯具（特にフォグランプ）を提供することができる。

また、上述したように第１の実施形態は、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光と、白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光とによって形成する配光パターンを、中央部に黄色光照射領域（Ｙ領域）を形成すると共にその外側にＹ領域を囲むように環状の白色光照射領域(Ｗ領域)を形成することにより、運転者にとってはアスファルトなど灰黒色を帯びた路面を走行する際に、環状の白色光照射領域(Ｗ領域)によってその内側に形成された黄色光照射領域（Ｙ領域）および混合光照射領域（ＹＷ領域）を縁取ることにより、ＹＷ領域の色の変化を感じやすくすることができる。そのため、運転者は調色できた満足感を得ることができ灯具（特にフォグランプ）としての商品性を高めることができる。

また、黄色光照射領域（Ｙ領域）と白色光照射領域(Ｗ領域)とが重複する混合光照射領域（ＹＷ領域）について、白色光の明るさを変えることにより、内側から外側にかけて連続的に色度を変化させることができるため運転者にとって照射領域内での違和感の少ない見え方を提供することができる。また、配光パターンにおいては、黄色光照射領域を主として、該黄色光照射領域を重なりをもって囲む白色光照射領域の明るさが変化するため、全体としての照射範囲は大きく変化することなく、路面上での照射光の色の見え方を変化させることができる。白色光の明るさを変化させて調色した場合も、配光パターンにおける全体の照射範囲の左右中心および上下中心は変化することがない。

ところで、上記ＬＥＤランプ１は、フィラメント５３を発光源とするハロゲンランプ５０に対して機械的、電気的及び光学的に交換可能な（互換性を有する）構成とするために、３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃをフィラメント５３のフィラメント長に対応する範囲に配列したが、黄色ＬＥＤ１２の大きさやフィラメント長によっては、２つ以下の黄色ＬＥＤ１２あるいは４つ以上の黄色ＬＥＤ１２で構成することも可能である。

図８は、ハロゲンランプのフィラメント５３に対してＬＥＤランプでは４つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｅで構成し、１つの白色ＬＥＤ１２ｄを口金部から最も遠い位置に配列したものである。これにより、ＬＥＤランプはハロゲンランプに対して機械的、電気的及び光学的に交換可能な（互換性を有する）構成を備えたものとなる。

ところで上記において、ＬＥＤランプ１は、黄色ＬＥＤと白色ＬＥＤを同時点灯する点灯状態を有し、白色ＬＥＤの明るさを調整できるとして説明したが、黄色ＬＥＤの明るさを調整できるものとしてもよく、黄色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤの明るさを調整できるものとしてもよく、黄色ＬＥＤのみが点灯する点灯状態を備えて点灯状態の切り替え可能とするものでもよい。例えば、霧発生時には、黄色LEDのみが点灯する点灯状態とし、それ以外には、黄色ＬＥＤと白色ＬＥＤを同時点灯する点灯状態とすることで走行の安全性を高めることができる。

次に、車両用灯具（例えば、フォグランプ）の第２の実施形態に用いるＬＥＤランプについて説明する。

第２の実施形態に用いるＬＥＤランプは、上記第１の実施形態に用いるＬＥＤランプに対してＬＥＤの配列のみが異なる。

具体的には、第１の実施形態のＬＥＤランプ１２の配列が、３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを口金部側に連続して配列すると共に１つの白色ＬＥＤ１２ｄを口金部から最も遠い位置に配列（図３参照）したのに対し、第２の実施形態のＬＥＤランプ１２の配列は図９に示すように、口金部に最も近い位置に１つの白色ＬＥＤ１２ｄを配列し、それよりも口金部から遠い位置に３つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを連続して配列している。

これに伴い、最も口金部側に位置する白色ＬＥＤ１２ｄの口金部側の端部１２ｄｄが、ハロゲンランプ５０のフィラメント５３の発光部の口金部側の端部（フィラメント５３の基準位置（Ｅ））の延長線上に位置すると共に、口金部側から３つめの黄色ＬＥＤ１２ｂの口金部と反対側の端部１２ｂｂが、フィラメント５３の発光部の、口金部と反対側の端部（Ｆ）の延長線上に位置する。

つまり、白色ＬＥＤと黄色ＬＥＤの一部は、フィラメント長さに対応する範囲内に配置されている。具体的には、１つの白色ＬＥＤ１２ｄと２つの黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂは、フィラメント５３の基準位置（Ｅ）からフィラメント長に対応する範囲に配列されている。換言すると、白色ＬＥＤ１２ｄの端部１２ｄｄから黄色ＬＥＤ１２ｂの端部１２ｂｂまでの距離がフィラメント５３のフィラメント長と同等の長さになるように配列されている。

したがって、黄色ＬＥＤ１２ｃの部分が、フィラメント５３のフィラメント長（発光部）に対して延長された部分を形成している。つまり、黄色ＬＥＤ１２ｃは、フィラメント５３のフィラメント長に対応する範囲から外れた位置であって、フィラメント５３の車両前方側への延長線上に配置されている。

次に、上述の黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄから出射して灯具を構成するリフレクタによって反射されて配光制御される光の光線追跡図（図１０）と配光制御された光によって形成される配光パターン（図１１）について説明する。なお、光線追跡図は、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄの夫々の光軸Ａｘａ、Ａｘｂ、Ａｘｃ、Ａｘｄを含む縦断面上を進む光線の軌跡を示し、配光パターンはリフレクタの前方に配置された仮想沿直スクリーンに照射された照射光が形成する配光パターンを示す。

そこで、白色ＬＥＤ１２ｄから光軸Ａｘｄの方向に出射した光Ｌ１ｄはリフレクタの光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射して前方方向に向かって進み、黄色ＬＥＤ１２ａから光軸Ａｘａの方向に出射した光Ｌ１ａ、黄色ＬＥＤ１２ｂから光軸Ａｘｂの方向に出射した光Ｌ１ｂ及び黄色ＬＥＤ１２ｃから光軸Ａｘｃの方向に出射した光Ｌ１ｃも同様にリフレクタの光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射していずれも光Ｌ１ｄに対して略平行光となって前方方向に向かって進む。

このとき、白色ＬＥＤ１２ｄから出射して光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射された反射光Ｌ１ｄは、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射して光反射面３０の第２光反射面部３０ｂで反射された反射光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃの下方を該反射光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃに沿って進む。

また、白色ＬＥＤ１２ｄから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｄは、リフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射して前方下方に向かって進み、黄色ＬＥＤ１２ａから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ａ、黄色ＬＥＤ１２ｂから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｂ及び黄色ＬＥＤ１２ｃから放射方向に出射してリフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａに向かう光Ｌ２ｃも、リフレクタの光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射して光Ｌ２ｄと同様に前方下方に向かって進む。

このとき、白色ＬＥＤ１２ｄから出射して光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射された反射光Ｌ２ｄは、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射して光反射面３０の第１光反射面部３０ａで反射された反射光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃよりも上方に向かって進む。

したがって、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び白色ＬＥＤ１２ｄの夫々の出射光で形成される配光パターン（Ｐ）は図１１にあるように、中央部に白色ＬＥＤ１２ｄの出射光で形成された白色光照射領域（Ｗ領域）が形成され、その外側にＷ領域を囲むように黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々の出射光で形成された環状の黄色光照射領域(Ｙ領域)が形成される。尚、図１１において、黄色光照射領域は右上がりのハッチングで示し、白色光照射領域は右下がりのハッチングで示し、両領域の重なる領域をドットで示している。

なお、白色ＬＥＤ１２ｄの照射光で形成される白色光照射領域（Ｗ領域）は、フィラメントを発光源とするハロゲンランプで形成される配光パターンの内側の位置に対応するものであり、その周りに黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々の出射光で黄色光照射領域（Ｙ領域）が形成されるものである。

ところで、図１２（ａ）（図１１と同一図）の配光パターンにおいて、内側の白色光照射領域（Ｗ領域）とその外側の黄色光照射領域(Ｙ領域)とが重複する範囲には、白色光と黄色光との混合光による照射領域（混合光照射領域）（ＹＷ領域）が形成される。尚、図１２（ａ）のＳ－Ｓは、配光パターンの上下中心を示す線である。

この混合光照射領域（ＹＷ領域）は、図１２（ｂ）（図１２（ａ）のＳ－Ｓの位置を示す）にあるように、白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光の光源色（白色光源色）と黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光の光源色（黄色光源色）との混合色で形成され、白色光源色と黄色光源色との間で連続的に推移している。

なお、この混合光照射領域（ＹＷ領域）については上記第１の実施形態で詳細に説明したのでここでは説明を省略する。

上述の通り、第２の実施形態においても、黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光と、白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光とによって形成する配光パターンにおいて、両発光色のＬＥＤからの出射光が重なる混合光照射領域（ＹＷ）を有するため、白色ＬＥＤの明るさを変えることによりＹＷ領域における照射光の色を変えることができ、その結果、全体としての照射光の路面上での色の見え方を制御することができる。そのため、運転者が運転者の好みに応じた色の見え方を実現できる灯具（特にフォグランプ）を提供することができる。

また、上述したように第２の実施形態は、白色ＬＥＤ１２ｄから出射される白色光と黄色ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの夫々から出射される黄色光とによって形成する配光パターンを、中央部に白色光照射領域（Ｗ領域）を形成すると共にその外側にＷ領域を囲むように環状の黄色光照射領域(Ｙ領域)を形成することにより、白色光の明るさを変えることにより、内側から外側にかけて連続的に色度を変化させることができるため運転者にとって照射領域内での違和感の少ない見え方を提供することができる。

また、配光パターンにおいては、黄色光照射領域を主として、該黄色光照射領域に重なりをもって囲まれた白色光照射領域の明るさが変化するため、全体としての照射範囲を大きく変化することなく、路面上での照射光の色の見え方を変化させることができる。

なお、上記第１の実施形態及び第２の実施形態においては、白色ＬＥＤと黄色ＬＥＤのうち白色ＬＥＤのみの明るさを可変できるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、黄色ＬＥＤのみの明るさを可変、あるいは白色ＬＥＤと黄色ＬＥＤの両方の明るさを可変にすることも可能である。

要は、白色ＬＥＤの明るさと黄色ＬＥＤの明るさとの比を相対的に変えることができればよい。

また、上記第１の実施形態及び第２の実施形態においては、白色ＬＥＤと組み合わせて白色ＬＥＤの明るさを可変できるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、白色ＬＥＤ以外の発光色のＬＥＤと組み合わせることも可能である。例えば、異なる色度の黄色ＬＥＤとの組み合わせなどでもよく、用途等に応じて適宜選択することができる。

１… 口金付ＬＥＤランプ
１０… ＬＥＤユニット部
１１… 回路基板
１２… ＬＥＤ
１２ａ… ＬＥＤ（黄色ＬＥＤ）
１２ａａ… 端部
１２ｂ… ＬＥＤ（黄色ＬＥＤ）
１２ｂｂ… 端部
１２ｃ… ＬＥＤ（黄色ＬＥＤ）
１２ｃｃ… 端部
１２ｄ… ＬＥＤ（白色ＬＥＤ）
１２ｄｄ… 端部
１２ｅ… ＬＥＤ（黄色ＬＥＤ）
１３… ＬＥＤ実装基板
１４… 基板支持体
１４ａ… 窓孔
２０… 口金部
３０… 光反射面
３０ａ… 第１光反射面部
３０ｂ… 第２光反射面部
５０… 口金付ハロゲンランプ
５１… 口金部
５２… ガラスバルブ
５３… フィラメント

Claims

複数のＬＥＤを備え、
前記複数のＬＥＤから出射した光を車両前方に向けて反射するリフレクタと、を備えた車両用灯具に供するＬＥＤランプであって、
前記複数のＬＥＤは、第１の発光色の光を出射する第１ＬＥＤと前記第１ＬＥＤと異なる発光色の光を出射する第２ＬＥＤとで構成され、
前記複数のＬＥＤは、車両の前後方向に直線状に配列されており、
前記第１ＬＥＤは前記第２ＬＥＤに対して車両前方側又は車両後方側のいずれかに位置し、
前記第１ＬＥＤは、白色光を出射する白色ＬＥＤであり、前記第２ＬＥＤは、黄色光を出射する黄色ＬＥＤである
ことを特徴とするＬＥＤランプ。
前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤは、いずれか一方のＬＥＤ又は両方のＬＥＤの明るさを可変できることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
複数のＬＥＤを備え、
前記複数のＬＥＤから出射した光を車両前方に向けて反射するリフレクタと、を備えた車両用灯具に供するＬＥＤランプであって、
前記複数のＬＥＤは、第１の発光色の光を出射する第１ＬＥＤと前記第１ＬＥＤと異なる発光色の光を出射する第２ＬＥＤとで構成され、
前記複数のＬＥＤは、車両の前後方向に直線状に配列されており、
前記第１ＬＥＤは前記第２ＬＥＤに対して車両前方側又は車両後方側のいずれかに位置し、
前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤは、いずれか一方のＬＥＤ又は両方のＬＥＤの明るさを可変でき、
前記複数のＬＥＤは、白色光を出射する白色ＬＥＤからなる１つの前記第１ＬＥＤと、黄色光を出射する黄色ＬＥＤからなる２以上の前記第２ＬＥＤであり、前記第１ＬＥＤは明るさを可変とすることができる
ことを特徴とするＬＥＤランプ。
前記ＬＥＤランプは、フィラメントを有するハロゲンランプと互換性を有し、前記複数のＬＥＤのうち前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに対して車両前方側に位置し、前記第２ＬＥＤは前記フィラメントの長さに対応する範囲内に配置されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のＬＥＤランプ。
前記ＬＥＤランプは、フィラメントを有するハロゲンランプと互換性を有し、前記複数のＬＥＤのうち前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに対し車両後方側に位置し、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤの一部が前記フィラメントの長さに対応する範囲内に配置されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のＬＥＤランプ。
ＬＥＤを発光源とする請求項１から請求項５の何れかに記載のＬＥＤランプと、
前記ＬＥＤランプを取り付けるリフレクタと、
を備え、
前記リフレクタは、前記第１ＬＥＤから出射した前記第１ＬＥＤの光軸方向の光および前記第２ＬＥＤから出射した前記第２ＬＥＤの光軸方向の光を覆う反射面を有する、
車両用灯具。