(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に位置する照明装置に用いられる車両用照明装置の光源バルブにおいて、
光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源が、垂直軸に対し２．５〜７．５度下広がりの下方角を持って装着される車両用照明装置の光源バルブであって、
前記照明装置は、前照灯灯具または霧灯灯具であり、
前記半導体光源の照射範囲が６０〜１４０度である車両用照明装置の光源バルブ。
【請求項２】
光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源が、さらにバルブの前後方向に向かって延びる中心軸に対し２．５〜７．５度バルブ先端側広がりの前方角を持って装着される請求項１に記載の車両用照明装置の光源バルブ。
【請求項３】
車両の前方に位置する照明装置に用いられる車両用照明装置の光源バルブにおいて、
光源バルブ本体の左右にそれぞれ装着される複数の半導体光源が、垂直軸に対し２．５〜７．５度下広がりの下方角を持って装着され、
前記光源バルブ本体は、その先端側から所定の長さ位置までの部分である前方光源バルブ本体と、前記光源バルブ本体の先端側から所定の長さ位置までの部分以外の部分である後方光源バルブ本体とに区分され、
前記前方光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源のみが、さらにバルブの前後方向に向かって延びる中心軸に対し２．５〜７．５度バルブ先端側広がりの前方角を持って装着される車両用照明装置の光源バルブであって、
前記照明装置は、前照灯灯具または霧灯灯具であり、
前記半導体光源の照射範囲が６０〜１４０度である車両用照明装置の光源バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の車両において従来の光源バルブとそのまま交換するだけで、良好な前方視界を実現しつつ対向車両等に対し眩惑を生じさせない照明装置を実現することが出来る光源バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両または二輪車の前照灯及び霧灯等における光源としては、ハロゲンバルブまたはディスチャージ（ＨＩＤ）バルブ等が用いられてきた。
しかし近年、低消費電力化、高輝度化、長寿命化、軽量化等を目的として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子が用いられるようになってきた。
【０００３】
一方、車両等の前方に位置する前照灯及び霧灯から発せられる光は、車両等の運転者にとっては良好な前方視界を得るために、充分な光量及び照射範囲であることが望ましいが、多大な光量はしばしば対向車両や対向歩行者に対し眩惑を生じさせることがあり、交通安全上好ましくないという相反する性質がある。
このため前照灯においては、自動または運転者の手動により、ハイビームとロービームの切り替えを行い、対向車両等が無い場合にはより視界の良好なハイビーム、対向車両等がある場合には眩惑を低減するロービーム、とを切り替えることで対応することができる。
しかし霧灯においては前述のハイビーム／ロービームの切り替えをする機構を持っておらず、点灯時には常に一定の光量・光束で前方に照射される。しかも霧灯を点灯させる時とは霧等が発生した視界不良時であることが多く、前照灯以上に、良好な視界を得ることと対向車両等に対する眩惑の低減との兼ね合いが難しいのが現状である。
【０００４】
このような状況下において、車両用照明装置の光源バルブに関して、特許文献１〜３に記載の技術が提案されている。
特許文献１には、ＬＥＤバルブをリフレクタ部に取り付けたままで配光を調整できるようにした車両用灯具が記載されている。
また、特許文献２には、進行方向と直交する方向に延在する帯状の配光パターンを灯具前方に形成する車両用灯具が記載されている。
特許文献３には、概略Ｙ字状のヒートシンク上に発光素子を接続する車両用灯具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１９２３５０号公報
【特許文献２】特開２０１３−５８３７４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、これはリフレクタへの挿入度合い及び角度の調整を目的としており、２個のＬＥＤ１４は１８０度反対方向に取り付けられ、それらは角度を持って取り付けられているものではない。
また、特許文献２に記載の技術は、主配光パターンを有する前照灯とは別に、路肩等の視認性を高めるための補助灯具であり、明らかに前照灯の配光パターンとは異なる位置を照らす別目的の灯具である。
特許文献３に記載の技術によれば、分岐したヒートシンクの内側の面を利用して放熱効果を高めることを目的としており、また専用のリフレクタを用いることから、汎用の光源バルブと交換可能な光源ではない。
【０００７】
このように、車両等の良好な前方視界を実現しつつ対向車両や対向歩行者に対し眩惑を生じさせない照明装置に関するニーズはあるものの、その技術的解決手段については未だ、有効なものは存在しない。
【０００８】
そこで、本発明者は、半導体光源から発せられる光束の角度やそのバランスに着目し、
光源バルブ本体の側面に半導体光源を装着するのに際し、一定の角度を持って装着することにより、半導体光源から発せられる光束の角度やそのバランスを調整し、理想的な光量バランスを得ることができることを知見し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、車両等の良好な前方視界を実現しつつ対向車両や対向歩行者に対し眩惑を生じさせない車両用照明装置の光源バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、車両の前方に位置する照明装置に用いられる車両用照明装置の光源バルブにおいて、光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源が、垂直軸に対し２．５〜７．５度下広がりの下方角を持って装着される車両用照明装置の光源バルブであって、前記照明装置は、前照灯灯具または霧灯灯具であり、前記半導体光源の照射範囲が６０〜１４０度である車両用照明装置の光源バルブである。
【００１１】
垂直軸とは、車両用照明装置の光源バルブを車両に取り付けたとき、光源バルブ本体は車両本体から突出するように車両に設けられることになるが、その状態における鉛直方向に延びる軸をいう。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源が、さらにバルブの前後方向に向かって延びる中心軸に対し２．５〜７．５度バルブ先端側広がりの前方角を持って装着される請求項１に記載の車両用照明装置の光源バルブである。
【００１３】
中心軸とは、車両用照明装置の光源バルブを車両に取り付けたときにおける、光源バルブ本体の前後方向に向かって延びる軸のことである。つまり、光源バルブ本体は車両本体から突出するように車両に設けられることになるが、その状態における光源バルブの突出方向と同一方向に延びる軸をいう。
中心軸に対し２．５〜７．５度バルブ先端側広がりの前方角を持って装着されるとは、バルブ口金側は狭まり、バルブ先端側が広がる前方角をもって半導体光源が装着され、そのときの角度は、中心軸に対して、２．５〜７．５度であることをいう。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、車両の前方に位置する照明装置に用いられる車両用照明装置の光源バルブにおいて、光源バルブ本体の左右にそれぞれ装着される複数の半導体光源が、垂直軸に対し２．５〜７．５度下広がりの下方角を持って装着され、前記光源バルブ本体は、その先端側から所定の長さ位置までの部分である前方光源バルブ本体と、前記光源バルブ本体の先端側から所定の長さ位置までの部分以外の部分である後方光源バルブ本体とに区分され、前記前方光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源のみが、さらにバルブの前後方向に向かって延びる中心軸に対し２．５〜７．５度バルブ先端側広がりの前方角を持って装着される車両用照明装置の光源バルブであって、前記照明装置は、前照灯灯具または霧灯灯具であり、前記半導体光源の照射範囲が６０〜１４０度である車両用照明装置の光源バルブである。
【発明の効果】
【００１５】
通常の光源バルブと交換して本発明の光源バルブを用いることによって、特別な配光分布を施していないリフレクタを有する通常の照明装置であっても、路面を充分に明るく照らす低い角度の光束が多く、対向車や対向歩行者への眩惑を引き起こす高い角度の光束が少ない、理想的な照明装置を得ることが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明の実施例１に係る車両用照明装置の光源バルブ（以下、単に「光源バルブ」と記載する。）の斜視図である。（ｂ）本発明の実施例１に係る光源バルブの上面図である。（ｃ）本発明の実施例１に係る光源バルブの側面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光源バルブのバルブ先端側前面図、ａ−ａ断面図、ｂ−ｂ断面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施例２に係る光源バルブの上面図である。（ｂ）本発明の実施例２に係る光源バルブの側面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例３に係る光源バルブの上面図である。（ｂ）本発明の実施例３に係る光源バルブの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態（実施例）について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る光源バルブの斜視図である。光源バルブ本体２の両側面に開孔部があり、その中に半導体光源１が角度を有して装着される。また光源バルブ本体２は口金３を介して車両用照明装置に取り付け可能であり、従来の光源バルブと互換性を有する。
【００１９】
前記半導体光源１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）、無機エレクトロルミネッセンス（無機ＥＬ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）光源等任意に用いられる。中でも高輝度、高演色性、低コスト、入手容易性、耐衝撃性、耐熱性、耐候性、長寿命、小型化、軽量化、低発熱等の理由により、ＬＥＤが好ましい。
ＬＥＤの材質としては、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）、ガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）、インジウム窒化ガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アルミニウム窒化ガリウム（ＡｌＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）など発光特性に合わせて好適に利用出来る。
より具体的には、ＣＲＥＥ社製、日亜化学製、オスラム製、サムスン製、フィリップス製等の車両照明用半導体光源が好適に使用される。
半導体光源１の搭載面積は、光源バルブ本体２の片側当たり３０〜５０ｍｍ２程度が必要であるが、用いる発光素子の単位面積あたりの発光効率や使用する発光装置に求められる発光量などから必要とされる面積が変わってくる。
前記半導体光源１の発光量は、光源バルブ本体２の両側合わせて５００〜７０００ｌｍ程度が必要とされるが、搭載する車体の種類等によってはより大光量が必要な場合や、補助光源として小光量のみ必要な場合もあるので、これらに限定されない。
半導体光源１の発光色は、透明レンズの前照灯、黄色レンズの霧灯には、白色発光体、透明レンズの霧灯には黄色発光体等を用いること等が出来るが、これらに限定はされず、任意の発光スペクトルを持つ発光素子が用いられる。また半導体光源１は光源バルブ本体２の左右それぞれ１つずつでも構わないものの、複数個の並列装着、異なる発色の複数個（例：白色と黄色）の混合装着など、自由に設計し得る。
半導体光源１の動作に必要な回路としては、変圧回路、安定化回路、保護回路等があるが、当業者が必要と考える回路であれば、適宜組み合わせて使用することが出来る。
【００２０】
光源バルブ本体２は、直径１０〜１４ｍｍ、長さ３０〜４５ｍｍ程度が必要とされる。これは既存の発光バルブとの互換性の維持を目的とし、リフレクタ内の焦点に半導体光源１を保持するために必要な数値である。
光源バルブ本体２の材質は、銅、アルミニウム、ステンレス、樹脂等が使用出来る。なかでも半導体光源１が発する熱の放熱性、耐衝撃性、耐候性、強度、入手容易性、低コスト等からアルミニウム及び銅が好適に使用される。
【００２１】
この光源バルブ本体２には、半導体光源１が固着されている。具体的には、光源バルブ本体２の両側面に開孔部があり、その中に半導体光源１が角度を有して装着される。装着時における半導体光源１の有する角度は、図２において図示される∠Ａ、∠Ａ'、∠Ｂ及び∠Ｂ'である。つまり、光源バルブを車両に取り付けたとき、光源バルブ本体２は車両本体から突出するように車両に設けられることになる。この状態における鉛直方向に延びる軸（垂直軸）に対する下広がりの下方角が∠Ａ、∠Ａ'、∠Ｂ及び∠Ｂ'である。
この下方角は、∠Ａ、∠Ａ'、∠Ｂ及び∠Ｂ'は各々独立に２．５〜７．５度である。
下方角が２．５度より小さいと、路面を照らす低い角度の光束と、対向車や対向歩行者への眩惑を引き起こす高い角度の光束が拮抗し、従来の光源ランプと同様の問題が生じる。
下方角が２．５〜７．５度の範囲であると、路面を充分に明るく照らす低い角度の光束が多く、対向車や対向歩行者への眩惑を引き起こす高い角度の光束が少ない、理想的な光量配分が得られる。
一方下方角が７．５度より大きいと、路面を照らす低い角度の光束のみに光量が偏り、遠方の路面まで到達する光量に不足が生じる。
最も好ましい下方角は５度である。
【００２２】
また、半導体光源１が光源バルブ本体２の左右それぞれに、前方バルブ先端側及び後方バルブ口金側の２組ずつ装着されている。図２に示すように、後方側の半導体光源１は中心軸ＡＸＳ−Ｌに対して平行に装着されている。前方側の半導体光源１は中心軸ＡＸＳ−Ｌに対してそれぞれ∠Ｃ及び∠Ｃ'の前方角を有して装着され、その値は各々独立に２．５〜７．５度である。
【００２３】
口金３は、既存の発光バルブとの互換性を維持するため、車両用照明装置の規格に合致したものが使用される。本発明は特に霧灯に用いられるが、前照灯に用いることも出来るため、それぞれの規格に従う。また用いる車両の大小によってもそれぞれの規格に従う。
口金３はまた、車両用照明装置の規格に合致した給電端子を有する。車両の多くは１２Ｖ又は２４Ｖであるため、それらの入力電圧に合わせて、光源バルブ本体２の内部に半導体光源１の駆動回路が用意される。
【００２４】
（実施例２）
図３に示すように、本発明の実施例２に係る光源バルブは、半導体光源１が光源バルブ本体２の左右それぞれに装着され、半導体光源１はすべて中心軸ＡＸＳ−Ｌに対して平行に装着される。
また、半導体光源１は、垂直軸ＡＸＳ−Ｖに対してそれぞれ∠Ａ及び∠Ａ'の下方角を有して装着され、その値は各々独立に２．５〜７．５度である。
そのほかの構成は実施例１と共通のため、省略する。
【００２５】
（実施例３）
図４に示すように、本発明の実施例３に係る光源バルブは、半導体光源１が光源バルブ本体２の左右それぞれに装着されている。半導体光源１は中心軸ＡＸＳ−Ｌに対してそれぞれ∠Ｄ及び∠Ｄ'の前方角を有して装着され、その値は各々独立に２．５〜７．５度である。
また、半導体光源１は、垂直軸ＡＸＳ−Ｖに対してそれぞれ∠Ｂ及び∠Ｂ'の下方角を有して装着され、その値は各々独立に２．５〜７．５度である。
そのほかの構成は、実施例１と共通のため、省略する。
【００２６】
（照射実験）
半導体光源１に使用されるＬＥＤの照射範囲は、ＬＥＤチップにより性能が異なるものの、その照射範囲は６０〜１４０度である。一般に自動車用として使用されるＬＥＤチップの照射範囲は１２０度のものである。
そこで、実施例１〜３に係る光源バルブについて、日本での自動車市場において使用される頻度の高い霧灯灯具を用い、照射実験を行った。
その照射実験の結果を表１に示す。
このように、半導体光源１に所定範囲角度を設けることにより、特別な配光分布を施していないリフレクタを有する通常の照明装置であっても、路面を充分に明るく照らす低い角度の光束が多く、対向車や対向歩行者への眩惑を引き起こす高い角度の光束が少ない、理想的な照明装置を得ることが実現できることを確認できた。
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２７】
既存の車体における光源バルブとそのまま交換するだけで、リフレクタの調整等の追加の手間を要さずに、最適化した光量分布を持つ照明装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    半導体光源
２    光源バルブ本体
３    口金
【要約】
【課題】車両等の良好な前方視界を実現しつつ対向車両や対向歩行者に対し眩惑を生じさせない車両用照明装置の光源バルブを提供する。
【解決手段】車両の前方に位置する照明装置に用いる光源バルブにおいて、光源バルブ本体の左右に装着される半導体光源を、垂直軸に対し２．５〜７．５度下広がりの下方角を持って装着する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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