(57)【要約】【課題】光源から供給される照明光に含まれる波長成分のうちの任意の成分を減衰させた上で出射させることができるような車両用灯具を、コンパクトかつ軽量な構成で実現する。【解決手段】照明光Ｈ、Ｌを出力する光源３、４と、透光性を有するとともに背面側に反射膜２１が設けられ、内部に入射した後反射膜２１により反射される照明光Ｈ、Ｌをその波長成分を減衰させた上で正面側に向けて出射させるリフレクタ２とを具備する車両用灯具を構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出力する光源と、
透光性を有するとともに背面側に反射膜が設けられ、内部に入射した後反射膜により反射される照明光をその波長成分を減衰させた上で正面側に向けて出射させるリフレクタと
を具備する車両用灯具。
【請求項２】
前記リフレクタが前方に向かって延伸しており、リフレクタの内部に入射した照明光を内部において前方に向かって伝搬させその先端面より出射させる請求項１記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装備される前照灯等に用いることのできる灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、車両の前部には、当該車両の前方を照明するための前照灯が実装されている。自動車の場合、遠方正面を指向し路面と平行に光を放つ走行用前照灯（ハイビーム）と、前方距離４０ｍ辺りの路面を指向し斜め下方に光を放つすれ違い用前照灯（ロービーム）とを両備しており、それらを選択的に切り替えて使用することが可能となっている（例えば、下記特許文献を参照）。
【０００３】
車両の前照灯の光源としては、従来、ハロゲンランプが多く使用されていたが、近時では、省電力及び長寿命の点で有利である発光ダイオードを光源として使用することが増えつつある。
【０００４】
白色光を出力する光源として現在主流となっている青発光・黄色蛍光体励起白色発光ダイオードは、青色発光ダイオードが放つ青色光を蛍光体に照射し、その蛍光体の蛍光発光による黄色の蛍光色を青色光に重ね合わせることで、擬似的な白色光を作り出している。
【０００５】
青色発光ダイオードがもたらす青色光の波長スペクトル幅は狭い。そして、黄色蛍光体がもたらす蛍光色は、波長５００ｎｍ（即ち、青緑色（シアン））付近及び波長６４０ｎｍ（即ち、赤色）以上の波長スペクトル成分が少なく、一方で波長５６０ｎｍないし６２０ｎｍ（即ち、黄色）の波長スペクトル成分が顕著に多いという特性を有する。従って、得られる白色光もまたそのような波長スペクトルを持つこととなり、照明された物体の演色性はどうしても低下するきらいがある。
【０００６】
このような白色発光ダイオードによる白色光の出力強度を従来よりも高めて不足がちな波長成分を増強し、一方で過剰となった波長成分を減衰させることができれば、演色性が改善された照明光を得ることができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１３６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、光源から供給される照明光に含まれる波長成分のうちの任意の成分を減衰させた上で出射させることができるような車両用灯具を、コンパクトかつ軽量な構成で実現することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、照明光を出力する光源と、透光性を有するとともに背面側に反射膜が設けられ、内部に入射した後反射膜により反射される照明光をその波長成分を減衰させた上で正面側に向けて出射させるリフレクタとを具備する車両用灯具を構成した。
【００１０】
加えて、前記リフレクタが前方に向かって延伸しており、リフレクタの内部に入射した照明光を内部において前方に向かって伝搬させその先端面より出射させるものであれば、当該リフレクタの先端面から所望の方向に向けて光束を放射することが可能となる。
請求項１記載の車両用灯具。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源から供給される照明光に含まれる波長成分のうちの任意の成分を減衰させた上で出射させることができるような車両用灯具を、コンパクトかつ軽量な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における車両の前照灯を示す側面図。
【図２】同実施形態の灯具の要部を示す斜視図。
【図３】同実施形態の灯具の要部を示す側断面図。
【図４】同実施形態の灯具から放たれる光束をスクリーンに投影した状態を示す図。
【図５】同実施形態の灯具における、第一の光源及び第二の光源の各々から出射する光束の量の制御の模様を示すタイミング図。
【図６】同実施形態の灯具から放たれる照明光の分光分布を示す図。
【図７】本発明の変形例の灯具の要部を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の灯具は、例えば車両Ｃの前照灯として用いられる。図１に示すように、一般の自動車Ｃは、遠方正面を指向し路面ＣＬと平行に光を放つ走行用前照灯Ｈと、前方距離４０ｍ辺りの路面ＣＬを指向し斜め下方に光を放つすれ違い用前照灯Ｌとを両備しており、走行用前照灯Ｈを点灯しすれ違い用前照灯Ｌを消灯している状態と、すれ違い用前照灯Ｌを点灯し走行用前照灯Ｈを消灯している状態とを切り替えることが可能となっている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、本実施形態の灯具は、基板（放熱板を兼ねることがある）１の下向面に前後方向に沿って離間させて設置された第一の光源３及び第二の光源４と、これら第一の光源３及び第二の光源４の各々から下方に向けて放射される光束Ｈ、Ｌを前方に向けて反射させるリフレクタ２とを主たる構成要素とする。
【００１５】
本実施形態において、第一の光源３は、走行用前照灯となる第一の照明光Ｈを出力する。そして、第二の光源４は、すれ違い用前照灯となる第二の照明光Ｌを出力する。第一の光源３及び第二の光源４は、それぞれ発光ダイオードである。第一の光源３及び第二の光源４は、互いに独立に点灯／消灯させることが可能である。各光源３、４から出射する光束の量の制御は、当該光源３、４に印加する平均の電流量をＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）その他の半導体スイッチング素子を介して増減させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により実現できる。図２に示しているように、本実施形態の灯具では、第一の光源３及び第二の光源４の組が、基板１の下向面に、左右方向に沿って間欠的に複数（図示例では、三組）配列されている。
【００１６】
リフレクタ２は、例えばポリカーボネートやアクリル等の樹脂を素材とする透明かつ透光性を有する湾曲した板状体であり、その背面側に反射膜となる金属膜２１を設けたものである。反射膜２１は、例えばアルミニウムを蒸着することで形成する。
【００１７】
図３に示しているように、第一の光源３から下方に出射する第一の照明光Ｈ、及び第二の光源４から下方に出射する第二の照明光Ｌはそれぞれ、リフレクタ２の正面側からリフレクタ２の内部に入射する。そして、凹面状をなすリフレクタ２の反射面、即ち背面側に設けた反射膜２１に当たり反射されてリフレクタ２の正面側に向かい、リフレクタ２の内部から外部に出射して前方へと向かう。
【００１８】
実線で表している第一の照明光Ｈの光軸は、リフレクタ２で反射された後、路面ＣＬと平行な向き即ち略水平となる。これに対し、鎖線で表している第二の照明光Ｌの光軸は、リフレクタ２の反射面における、第一の照明光Ｈの光軸が当たる箇所の近傍に当たる。そして、リフレクタ２で反射された後、略水平な第一の照明光Ｈの光軸に対して相対的に下方に傾斜した方向を向く。図４に示すように、本実施形態の灯具から放たれる照明光Ｈ、Ｌを車両Ｃに正対するスクリーンに投影して同車両Ｃの運転席から見たとき、第二の照明光Ｌの照明範囲は、第一の照明光Ｈの照明範囲よりも下方に偏倚する。
【００１９】
走行用前照灯Ｈを点灯しすれ違い用前照灯Ｌを消灯した状態から、すれ違い用前照灯Ｌを点灯し走行用前照灯Ｈを消灯する状態へと切り替える際には、図５に示すように、第一の光源３に印加する電流の量（ＰＷＭ制御による印加電流のＤＵＴＹ比）を徐々にまたは段階的に減少させて第一の光源３が出力する光束の量を徐々に減らしながら、第二の光源４に印加する電流の量を徐々にまたは段階的に増加させて第二の光源４が出力する光束の量を徐々に増やしてゆく。第一の光源３に対する印加電流量の減少の期間と、第二の光源４に対する印加電流量の増加の期間とは、少なくとも一部で重なり合う。
【００２０】
同様に、すれ違い用前照灯Ｌを点灯し走行用前照灯Ｈを消灯した状態から、走行用前照灯Ｈを点灯しすれちがい用前照灯Ｌを消灯する状態へと切り替える際には、第二の光源４に印加する電流の量を徐々に減少させて第二の光源４が出力する光束の量を徐々にまたは段階的に減らしながら、第一の光源３に印加する電流の量を徐々にまたは段階的に増加させて第一の光源３が出力する光束の量を徐々に増やしてゆけばよい。このときにも、第二の光源４に対する印加電流量の減少の期間と、第一の光源３に対する印加電流量の増加の期間とは、少なくとも一部で重なり合う。
【００２１】
第一の光源３に印加する電流量と、第二の光源４に印加する電流量との総和は、何れかの光源３、４のみを点灯させるときに当該光源３、４に印加する電流量の定格値の１００％を超えないようにすることが望ましい。例えば、第一の光源３の印加電流量が定格値の３０％である時点において、第二の光源４の印加電流量は定格値の７０％またはそれよりも小さい値とする。両光源３、４に印加する電流量の総和が常に定格値の１００％を超えないように制御すれば、両光源３、４による総発熱量を抑制でき、総発熱量が灯具の放熱性能を超えて光源である発光ダイオード３、４にダメージを与えることを予防することができる。灯具には、光源３、４の何れか一方が点灯し続ける場合に必要となる放熱性能（即ち、両光源３、４が同時に点灯し続けると仮定した場合に必要となる放熱性能よりも少ない放熱性能）を備えればよいこととなり、構造の簡便化及び低コスト化に資する。尤も、短時間であれば、第一の光源３に印加する電流量と第二の光源４に印加する電流量との総和が定格値の１００％を超えることを妨げない。
【００２２】
また、第一の光源３から出力される（路面ＣＬと平行な水平方向、無限遠方を指向する走行用前照灯Ｈとなる）光束の量が多く第二の光源４から出力される（路面ＣＬに向かう下方を指向するすれ違い用前照灯Ｌとなる）光束の量が少ない状態や、第一の光源３から出力される光束の量が少なく第二の光源４から出力される光束の量が多い状態といった、ハイビームとロービームとの中間的な状態、いわば「ミドルビーム」を作り出すことも考えられる。例えば、第一の光源３に印加する電流量を点灯時の定格値の８０％に設定し、第二の光源４に印加する電流量を点灯時に定格値の２０％に設定することで、車両Ｃからより遠い領域への配光を重視する遠方配光重視モードを具現できる。あるいは、第一の光源３に印加する電流量を点灯時の定格値の３０％に設定し、第二の光源４に印加する電流量を点灯時に定格値の７０％に設定することで、車両Ｃにより近い領域への配光を重視する近傍配光重視モードを具現できる。
【００２３】
本実施形態にあって、第一の照明光Ｈ及び第二の照明光Ｌの光源３、４はそれぞれ、擬似白色光を出力する青発光・黄色蛍光体励起白色発光ダイオードである。図６に、この白色発光ダイオード３、４が放つ擬似白色光の分光分布を破線で表している。擬似白色光の波長スペクトルは、スペクトル幅が狭くて急峻な青色光の成分、及び波長５６０ｎｍないし６２０ｎｍの黄色光の成分が顕著となっており、波長５００ｎｍ付近の青緑色（シアン）光の成分及び波長６４０ｎｍ以上の赤色光の成分が少ない。
【００２４】
他方、本実施形態の灯具のリフレクタ２には予め、波長５８０ｎｍ付近のスペクトル成分を吸収して減衰させる色素等を、例えばリフレクタ２の材料となる樹脂に混練することにより内在させている。従って、一旦リフレクタ２の内部に入射した後、反射膜２１で反射されてリフレクタ２の外部に出射する照明光Ｈ、Ｌの分光分泌は、波長５８０ｎｍ付近のスペクトル成分が減衰したものとなる。光源たる白色発光ダイオード３、４による白色光の出力強度を従来よりも高めることで不足がちな波長成分を増強した上、過剰となる波長５８０ｎｍ付近のスペクトル成分をリフレクタ２の内部で減衰させれば、図６に実線で表しているように、演色性が改善された照明光Ｈ、Ｌを得ることが可能となる。因みに、青色発光ダイオードからはかなり強い青色光の発光があるものの、人間の目にはその青色をあまり感じられないため、波長４６０ｎｍ以下のスペクトル成分は必ずしも減衰させなくともよい（無論、当該波長成分を減衰させてもよい）。
【００２５】
本実施形態の車両用灯具は、照明光Ｈ、Ｌを出力する光源３、４と、透光性を有するとともに背面側に反射膜２１が設けられ、内部に入射した照明光Ｈ、Ｌを内部において所定の波長成分を減衰させた上で正面側に向けて出射させるリフレクタ２とを具備する。本実施形態によれば、コンパクトかつ軽量な構成で、光源３、４から供給される照明光Ｈ、Ｌに含まれる波長成分のうちの任意の成分を減衰させた上で出射させることができる。
【００２６】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、リフレクタ２の内部に所定の波長成分を減衰させる色素等を内在させることで、照明光Ｈ、Ｌに含まれる当該波長成分を減衰させるようにしていた。これ以外に、リフレクタ２の正面側に所定の波長成分を減衰させる色素等を含んだ層を（リフレクタ２の正面側に色素等を含んだフィルムを貼付する等して）設けることにより、正面側からリフレクタ２の内部に入射し反射膜２１で反射された後リフレクタ２の正面側から出射する照明光Ｈ、Ｌの当該波長成分を減衰させることもできる。
【００２７】
リフレクタ２に、導光板のような機能を担わせてもよい。例えば、リフレクタ２の背面側の反射膜２１に面する部位に、既存の導光板と同様、微細な凹凸（特に、ドットパターン状に配置した無数の凹穴）や多数本の凹溝等を予め設けておけば、反射膜２１で反射されてリフレクタ２の正面側に向かう照明光Ｈ、Ｌを拡散させ、リフレクタ２の正面を略均一に面発光させることができる。リフレクタ２の正面側における各部の発光の強さは、背面側の反射膜２１に面する部位に施す凹凸や凹溝の濃密によって調整することが可能である。
【００２８】
さらに、図７に示すように、リフレクタ２の下縁部、上縁部または側縁部（図示例では、下縁部）を前方に向かって延伸させ、リフレクタ２の内部に入射した照明光Ｈ、Ｌを内部において前方に伝搬させてその先端面（図示例では、リフレクタ２の下縁部における正面を向いた面）２２から外部に出射させるようにすることも考えられる。このようなものであれば、灯具の周縁部即ち下縁部、上縁部または側縁部を形成するリフレクタ２の周縁部を強く光らせてその存在を強調したり、先端面２２の向きを調整して当該先端面２２より出射する照明光Ｈ’、Ｌ’の向かう方向を任意に制御したりすることが可能となる。
【００２９】
リフレクタ２が減衰させる波長帯は波長５８０ｎｍ付近には限定されないことは言うまでもない。照明光Ｈ、Ｌの光源３、４の分光分布や灯具の具体的用途、換言すれば照明光Ｈ、Ｌが何をどのように照明したいのか応じて、リフレクタ２が減衰させる波長帯を任意に選択することができる。
【００３０】
その他、各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、車両に装備される前照灯等に適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…基板
２…リフレクタ
２１…反射膜
２２…先端面
３、４…光源
Ｈ、Ｌ…照明光（走行用前照灯、すれ違い用前照灯）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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