JP2007030570A - 照明装置及びこれを用いた車輌用ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲の交通状況などに応じて配光カラーパターンを変更することができる車輌用ヘッドランプを提供すること。
【解決手段】 複数の発光ダイオード６及び複数の発光ダイオード６の各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路１０を有する照明装置を備え、照明装置からの光が照明領域に向けて照明される車輌用ヘッドランプ。照明装置は、複数の発光ダイオード６のうち特定発光ダイオード２２を選択する配光カラーパターン選択手段４８と、選択された特定発光ダイオード２２からの光の色温度を制御する色温度制御手段５０と、を備えており、これにより照明装置からの光の配光カラーパターンを周囲の交通状況などに応じて適宜変更することが可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数の発光ダイオードを備えた照明装置及びこれを用いた車輌用ヘッドランプに関する。

近年、発光ダイオードの高輝度化などに伴い、複数の発光ダイオードを光源とする車輌用ヘッドランプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような車輌用ヘッドランプは、開口部を有するヘッドランプ本体と、ヘッドランプ本体の内部に設けられた複数の発光ダイオードを有する照明装置と、ヘッドランプ本体の開口部に取り付けられた透光カバーと、を備えており、この照明装置からの光が、透光カバーを通して照明領域に向けて照射される。複数の発光ダイオードの各々は、例えばＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の三原色を利用した白色発光ダイオードなどから構成されており、これにより照明装置から発光される光は白色光となり、照明領域は白色に照明されることとなる。

特開２００３−４５２１０号公報

しかしながら、上述した従来の車輌用ヘッドランプでは、照明装置からの光は例えば白色光などの単色光であるため、その発光色のパターン（すなわち、配光カラーパターン）は１種類のみとなり、これにより次のような問題が生じる。第１に、例えば雨天時などに車輌を運転する場合において、車輌用ヘッドランプの照明装置からの白色光により道路のセンターライン、横断歩道ラインなどの白線を照明すると、この白色光がセンターラインなどの白線に付着した水滴により反射されてしまい、センターラインなどの白線の視認性が低下するという問題がある。第２に、照明装置からの光により照明される照明領域の有する範囲のうち、車輌の運転者の神経が集中するのはその約５分の１程度の範囲であり、運転者の神経が集中しない残りの約５分の４程度の範囲の照明領域が色温度の比較的高い白色光により照明されると、この白色光が運転者の視神経を刺激して、運転者の目の疲労が増大してしまうという問題がある。

本発明の目的は、配光カラーパターンを変更することにより、照明領域において最適なカラーグラデーションパターンを得ることができる照明装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、周囲の交通状況、周囲の天候状況などに応じて配光カラーパターンを変更することができる車輌用ヘッドランプを提供することである。

本発明の請求項１に記載の照明装置では、複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路と、を備えた照明装置であって、
前記複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された前記特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の照明装置では、前記複数の発光ダイオードは、第１グループの第１特定発光ダイオード及び第２グループの第２特定発光ダイオードを有しており、前記配光カラーパターン選択手段は、前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードを選択し、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３に記載の照明装置では、前記複数の発光ダイオードの各々は、青色光を発光する青色系発光ダイオード素子と、赤橙色光を発光する赤橙色系発光ダイオード素子と、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子を覆うＹＡＧ蛍光体と、を備えており、
前記駆動回路は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ所定の駆動電圧を供給し、前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の照明装置では、前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を増大又は減少させると、前記赤橙色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を減少又は増大させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項５に記載の車輌用ヘッドランプでは、複数の発光ダイオード及び前記複数の発光ダイオードの各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路を有する照明装置と、前記照明装置からの光を反射して所定方向に照射するための反射面を有する反射部材とを備え、前記照明装置からの光が前記反射部材の前記反射面に反射されて照明領域に向けて照明される車輌用ヘッドランプであって、
前記照明装置は、前記複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された前記特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の車輌用ヘッドランプでは、前記複数の発光ダイオードは、第１グループの第１特定発光ダイオード及び第２グループの第２特定発光ダイオードを有しており、前記配光カラーパターン選択手段は、前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードを選択し、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項７に記載の車輌用ヘッドランプでは、前記複数の発光ダイオードの各々は、青色光を発光する青色系発光ダイオード素子と、赤橙色光を発光する赤橙色系発光ダイオード素子と、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子を覆うＹＡＧ蛍光体と、を備えており、
前記駆動回路は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ所定の駆動電圧を供給し、前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載の車輌用ヘッドランプでは、前記照明装置は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電流の周期を制御するための周期制御手段を備えていることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項９に記載の車輌用ヘッドランプでは、前記第１特定発光ダイオードは、前記第２特定発光ダイオードの周囲に配設されており、前記第１特定発光ダイオードが前記配光カラーパターン選択手段により選択されると、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させ、これにより前記照明領域の中央領域部は白色に照明され、前記照明領域の外側領域部は黄色に照明されることを特徴とする。

また、本発明の請求項１０に記載の車輌用ヘッドランプでは、前記第１特定発光ダイオードは、前記第２特定発光ダイオードの上側に配設されており、前記第２特定発光ダイオードが前記配光カラーパターン選択手段により選択されると、前記色温度制御手段は、選択された前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させ、これにより前記照明領域の上側領域部は白色に照明され、その下側領域部は黄色に照明されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の照明装置によれば、複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えているので、照明装置からの光の配光カラーパターンを容易に変更することができ、これにより照明領域を照明する光の色調パターン（すなわち、カラーグラデーションパターン）を容易に変更することができる。したがって、この照明装置を例えば室内のムードを高めるための室内用照明や、クリスマスツリーなどを装飾するための装飾用照明として用いることにより、効果的な照明を行うことが可能となる。また、従来のように、所定のカラーグラデーションパターンを得るために異なる発光色を有するライトなどを複数組み合わせる必要がないため、照明装置の設置コストを低減することが可能となる。

また、本発明の請求項２に記載の照明装置によれば、配光カラーパターン選択手段は、第１グループの第１特定発光ダイオード及び／又は第２グループの第２特定発光ダイオードを選択し、色温度制御手段は、選択された第１特定発光ダイオード及び／又は第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御するので、照明装置の用途などに応じた最適なカラーグラデーションパターン（例えば、第１特定発光ダイオードの光の色温度を変えるパターン、第２特定発光ダイオードの光の色温度を変えるパターン、また第１及び第２特定発光ダイオードの光の色温度を変えるパターン）を得ることができ、効果的な照明を行うことが可能となる。

さらに、本発明の請求項３に記載の照明装置によれば、色温度制御手段は、青色系発光ダイオード素子及び赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御するので、特定発光ダイオードからの光の色温度を容易に制御することが可能となる。

また、本発明の請求項４に記載の照明装置によれば、色温度制御手段は、青色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を増大又は減少させると、赤橙色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を減少又は増大させるので、比較的簡単な駆動回路でもって特定発光ダイオードからの光の色温度を連続的に変化させることができ、照明装置の用途などに応じた最適なカラーグラデーションパターンを容易に得ることが可能となる。

さらに、本発明の請求項５に記載の車輌用ヘッドランプによれば、複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えているので、照明装置からの光の配光カラーパターンを容易に変更することができる。したがって、周囲の交通状況、天候状況、周囲の明るさなどに応じて配光カラーパターンを適宜変更することにより、車両の前方に存在する照明領域を所要の通りに照明することができ、安全に車輌の運転を行うことが可能となる。

また、本発明の請求項６に記載の車輌用ヘッドランプによれば、配光カラーパターン選択手段は、第１グループの第１特定発光ダイオード及び／又は第２グループの第２特定発光ダイオードを選択し、色温度制御手段は、選択された第１特定発光ダイオード及び／又は第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御するので、周囲の交通状況、天候状況、周囲の明るさなどに応じて照明装置からの光の配光カラーパターンを適宜変更することにより、車輌の前方に存在する照明領域を効果的に照明することができ、安全に車輌の運転を行うことが可能となる。

さらに、本発明の請求項７に記載の車輌用ヘッドランプによれば、色温度制御手段は、青色系発光ダイオード素子及び赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御するので、特定発光ダイオードからの光の色温度を容易に制御することが可能となる。

また、本発明の請求項８に記載の車輌用ヘッドランプによれば、照明装置は、青色系発光ダイオード素子及び赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電流の周期を制御するための周期制御手段を備えているので、周囲の交通状況、周囲の天候状況、周囲の明るさなどに応じて、照明装置からの光の発光周波数を適宜変更することができる。例えば、発光周波数を約５００Ｈｚ程度に設定した場合には、照明装置からの光はストロボ状に発光され、これにより道路の脇から飛び出してくる人や動物などを残像効果によって確実に視認することができ、より安全に車輌の運転を行うことが可能となる。

さらに、本発明の請求項９に記載の車輌用ヘッドランプによれば、第１特定発光ダイオードは、第２特定発光ダイオードの周囲に配設されており、色温度制御手段は、選択された第１特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させるので、照明装置からの光により照明される照明領域の中央領域部は白色に照明され、また照明領域の外側領域部は黄色に照明されるようになる。これにより、照明領域のうち、車輌の運転者の神経が集中しない領域を照明する光の色温度を低下させることができ、この色温度の低下された光は運転者の視神経を刺激することがなく、運転者の目の疲労を低減させることが可能となる。

また、本発明の請求項１０に記載の車輌用ヘッドランプによれば、第１特定発光ダイオードは、第２特定発光ダイオードの上側に配設されており、色温度制御手段は、選択された第２特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させるので、照明装置からの光により照明される照明領域の上側領域部は白色に照明され、またその下側領域部は黄色に照明されるようになる。これにより、例えば雨天時などにおいて、道路のセンターラインなどの白線は黄色光によって照明され、この黄色光はセンターラインなどの白線に付着した水滴を透過するので、センターラインなどの白線の視認性を向上させることができ、安全な運転を行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う照明装置及びこれを用いた車輌用ヘッドランプの一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による照明装置の概略断面図であり、図２は、図１の照明装置の平面図であり、図３は、図１の発光ダイオードを示す概略断面図であり、図４は、図１の各発光ダイオードに駆動電圧を供給するための駆動回路を簡略的に示すブロック図であり、図５は、図３の各発光ダイオード素子に供給される駆動電圧波形のタイミングチャートを示す図である。

図１及び図２を参照して、図示の照明装置２は、例えばダウンライトから構成されており、照明装置本体４と、照明装置本体４の内部に配設された複数の発光ダイオード６と、複数の発光ダイオード６からの光を反射させるための反射部材８と、複数の発光ダイオード６の各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路１０（図４参照）と、を備えている。以下、これら各構成要素について説明する。

照明装置本体４は、その下端部に開口部を有する円筒状に構成され、天井などに設けられた照明装置本体４の外径とほぼ同じ大きさの内径を有する円形状の取付凹部１２に取り付けられている。

反射部材８は、その下端部に開口部を有する円筒状に構成され、照明装置本体４の内部に支持されている。また、反射部材８の内側面には反射面１４が形成されており、この反射面１４には、金属蒸着やメッキを施す、あるいは鏡面性が施された金属薄板や金属テープ等（図示せず）を貼付することによって鏡面性が付与されており、後述するように複数の発光ダイオード６からの光がこの反射面にて反射される。

複数（本実施形態では、１８個）の発光ダイオード６は、円盤状の取付基板１６の片面（図１において下側の面）に取り付けられており、複数の発光ダイオード６が取り付けられた取付基板１６は反射部材８の内側部に支持され、各発光ダイオード６の照射側は反射部材８の開口部側を向いている。この取付基板１６の片面には、配線パターン（図示せず）と、この配線パターンに電気的に接続された端子部（図示せず）と、が設けられており、各発光ダイオード６のリード部１８（後述する）は、はんだ付けにより配線パターンに電気的に接続され、これにより各発光ダイオード６が取付基板１６に取り付けられる。取付基板１６に設けられた端子部は、電力ケーブル（図示せず）を介して駆動回路１０（後述する）に電気的に接続されており、駆動回路１０からの所定の駆動電流が電力ケーブル、端子部及び配線パターンを介して各発光ダイオード６のリード部１８にそれぞれ供給され、かく駆動電流が供給されることにより、各発光ダイオード６が発光される。

また、複数の発光ダイオード６は、第１グループ２０の複数（本実施形態では、１０個）の発光ダイオード２２（第１特定発光ダイオードを構成する）及び第２グループ２４の複数（本実施形態では、８個）の発光ダイオード２６（第２特定発光ダイオードを構成する）から構成されており、第１グループ２０の複数の発光ダイオード２２（第１特定発光ダイオード）は、取付基板１６の片面における外周部に周方向に所定の間隔を置いて配設され、また第２グループ２４の複数の発光ダイオード２６（第２特定発光ダイオード）は、取付基板１６の片面における内周部（即ち、中央部付近）に周方向に所定の間隔を置いて配設されている（図２参照）。

図３をも参照して、発光ダイオード６は、青色に発光する一対の青色系発光ダイオード素子２８と、赤橙色に発光する１個の赤橙色系発光ダイオード素子３０と、青色系発光ダイオード素子２８及び赤橙色系発光ダイオード素子３０が取り付けられるリードフレーム３２と、青色系発光ダイオード素子２８及び赤橙色系発光ダイオード素子３０を覆うＹＡＧ蛍光体３４と、青色系発光ダイオード素子２８、赤橙色系発光ダイオード素子３０及びＹＡＧ蛍光体３４（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）を覆う透光性を有するパッケージ３６と、を備えている。リードフレーム３２は４つのリード部１８を備えており、これらリード部１８に上述したようにして駆動回路１０からの所定の駆動電流が供給されると、この駆動電流がリード部１８を介して各発光ダイオード素子２８，３０に供給され、これにより青色系発光ダイオード素子２８は青色光を発光し、また赤橙色系発光ダイオード素子３０は赤橙色光を発光する。青色系発光ダイオード素子２８からの青色光の一部は、ＹＡＧ蛍光体３４に吸収されて励起され、これによりＹＡＧ蛍光体３４が蛍光発光されて蛍光がＹＡＧ蛍光体３４より発光される。青色系発光ダイオード素子２８からの発光色（青色）、赤橙色系発光ダイオード素子３０からの発光色（橙乃至赤色）及びＹＡＧ蛍光体３４からの蛍光色（黄色）はＹＡＧ蛍光体３４内において混色され、このように混色して得られる白色光がパッケージ３６より発光される。

図４を参照して、駆動回路１０は、駆動電流を発生するための駆動電流発生手段３８と、駆動電流発生手段３８から青色系発光ダイオード素子２８に供給される駆動電流を導通制御するための第１スイッチング手段４０と、駆動電流発生手段３８から赤橙色系発光ダイオード素子３０に供給される駆動電流を導通制御するための第２スイッチング手段４２と、を含んでいる。この駆動回路１０は、複数の発光ダイオード６を構成する第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２及び第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２４の各々に対応して設けられており、第１グループ２０に対応する駆動回路１０は、第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２の各々に所定の駆動電流を供給し、また第２グループ２４に対応する駆動回路１０は、第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２６の各々に所定の駆動電流を供給する。なお、図４では、第１（第２）グループ２０（２４）の第１（又は第２）特定発光ダイオード２２（２６）のうち、２個の発光ダイオード２２（２６）のみを図示してある。

駆動電流発生手段３８は、直流電源などから構成されており、例えばＤＣ１２Ｖの駆動電流を発生する。この駆動電流発生手段３８は、後述するように周期制御手段４４からの周期低下信号を受けると、駆動電流の電圧をＤＣ１２ＶからＤＣ２４Ｖまで上昇させる。第１及び第２スイッチング手段４０，４２は、例えばトランジスタなどから構成されており、第１（第２）スイッチング手段４０（４２）のベースは制御手段４６（後述する）に接続され、そのコレクタは駆動電流発生手段３８に接続され、またそのエミッタは抵抗素子Ｒ１（Ｒ２）を介して各発光ダイオード６の青色系（赤橙色系）発光ダイオード素子２８（３０）のアノードに接続されている。各スイッチング手段４０，４２のベースには、制御手段４６からの駆動信号がそれぞれ送給され、各スイッチング手段４０，４２は、この駆動信号に基づき導通制御される。なお、各発光ダイオード６の青色系発光ダイオード素子２８及び赤橙色系発光ダイオード素子３０のカソードはそれぞれ接地されている。

さらにこの照明装置２には、発光ダイオード６に関連して制御手段４６が設けられており、この制御手段４６は、第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２及び／又は第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２６を選択する配光カラーパターン選択手段４８と、選択された第１特定発光ダイオード２２及び／又は第２特定発光ダイオード２６からの光の色温度を制御する色温度制御手段５０と、各発光ダイオード素子６に供給される駆動電流の周期を制御するための周期制御手段４４と、を備えている。

配光カラーパターン選択手段４８は、第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２及び／又は第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２６を選択する。本実施形態においては、配光カラーパターン選択手段４８は、第１グループ２０に属する全ての第１特定発光ダイオード２２を選択し、また第２グループ２４に属する全ての第２特定発光ダイオード２６を選択するように構成されている。したがって、配光カラーパターン選択手段４８によって第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２（及び／又は第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２６）が選択されると、選択された第１グループ２０に属する全ての第１特定発光ダイオード２２（及び／又は第２グループ２４に属する全ての第２特定発光ダイオード２６）からの光の色温度が、色温度制御手段５０（後述する）により制御されることとなる。

色温度制御手段５０は、例えばＩＣなどから構成され、各スイッチング手段４０，４２に送給される駆動信号のデューティ比を制御することにより、各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の電圧のデューティ比を制御し、これによって配光カラーパターン選択手段４８により選択された特定発光ダイオード２２，２６からの光の色温度を制御する。この色温度制御手段５０は、第１スイッチング手段４０に送給される駆動信号のデューティ比を増大（又は減少）させると、第２スイッチング手段４２に送給される駆動信号のデューティ比を減少（又は増大）させるように構成されている。したがって、青色系発光ダイオード素子２８に供給される駆動電圧のデューティ比（Ｔ１_ｏｎ／Ｔ）が増大（又は減少）されると、赤橙色系発光ダイオード素子３０に供給される駆動電圧のデューティ比（Ｔ２_ｏｎ／Ｔ）が減少（又は増大）されるようになる（図５参照）。

周期制御手段４４は、例えばＩＣなどから構成され、各スイッチング手段４０，４２に送給される駆動信号の周期を制御することにより、各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の周期（Ｔ）を制御する（図５参照）。このように各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流（駆動電圧）の周期を制御することにより、各発光ダイオード６からの光の発光周波数を制御することができ、例えば５００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲で連続的に又は段階的に発光周波数が変更される。

次に、本実施形態の照明装置２による照明方法について説明する。まず、所定のリモコンスイッチ（図示せず）などを操作すると、制御手段４６より各スイッチング手段４０，４２へ所定の駆動信号がそれぞれ送給され、これにより各スイッチング手段４０，４２が所定の周波数（例えば、約１ｋＨｚ程度）でオン・オフされる。このように各スイッチング手段４０，４２がオン・オフされると、駆動電流発生手段３８からの駆動電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）は、所定のデューティ比及び所定の周期を有するパルス状の駆動電圧に変換され、このパルス状の駆動電圧の電流が各発光ダイオード素子２８，３０に供給され、これにより各発光ダイオード素子２８，３０は所定の発光周波数（例えば、約１ｋＨｚ程度）でもって発光される。各発光ダイオード素子２８，３０が発光されると、青色系発光ダイオード素子２８からの発光色、赤橙色系発光ダイオード素子３０からの発光色及びＹＡＧ蛍光体３４からの蛍光色が混色されることによって各発光ダイオード６から白色光が発光され、これにより第１グループ２０の複数の発光ダイオード２２及び第２グループ２４の複数の発光ダイオード２６からそれぞれ白色光が所定の発光周波数（例えば、約１ｋＨｚ程度）でもって発光されるようになる。このように各発光ダイオード６が発光されると、各発光ダイオード６からの光は反射部材８の開口部を通して照明領域（図示せず）に向けて直接照射されるとともに、各発光ダイオード６からの光の一部は反射部材８の内側面に設けた反射面１４にて反射され、この反射光が直接光とともに照明領域に向けて照射される（図１参照）。

また、各発光ダイオード６からの光の発光周期は、周期制御手段４４により変更することができる。所定のリモコンスイッチなどを操作すると、周期制御手段４４は、各スイッチング手段４０，４２に供給される駆動信号の周期を変更し、これにより各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の周期が変更される。各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の周期が増大されると、各発光ダイオード６からの光の発光周期は低下され、また各発光ダイオード６の各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の周期が低下されると、各発光ダイオード６からの光の発光周期は増大される。各発光ダイオード６の各発光ダイオード素子２８，３０に供給される駆動電流の周期が低下されると、周期制御手段４４は駆動電流発生手段３８に周期低下信号を送給し、これにより駆動電流発生手段３８は、駆動電流の電圧を例えばＤＣ１２ＶからＤＣ２４Ｖに増大させるように構成されている。このようにして各発光ダイオード６からの光の発光周波数を適宜変更することにより、室内のムードを高めることができるなど、効果的な照明を行うことが可能となる。

本実施形態の照明装置２では、上述した配光カラーパターン選択手段４８及び色温度制御手段５０によりカラーグラデーションパターンを変更することができ、以下、このカラーグラデーションパターンの変更方法について説明する。例えば、照明領域の中央領域部が白色に照明され、この照明領域の外周領域部が黄色に照明されるカラーグラデーションパターンとする場合には、所定のリモコンスイッチなどを操作する（例えば、「第１照明パターン」を設定する）ことによって、配光カラーパターン選択手段４８は第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２を選択し、また色温度制御手段５０は、第１スイッチング手段４０へ送給される駆動信号のデューティ比を減少させるとともに、第２スイッチング手段４２へ送給する駆動信号のデューティ比を増大させる。これによって、青色系発光ダイオード素子２８に供給される駆動電圧のデューティ比が減少されるとともに、赤橙色系発光ダイオード素子３０に供給される駆動電圧のデューティ比が増大され、選択された第１特定発光ダイオード２２（すなわち、第１グループ２０の全ての発光ダイオード２２）からの光の色温度が、例えば約４０００Ｋ程度から約３０００Ｋ程度まで低下して白色系から黄色系に変化する。したがって、第１グループ２０の複数の発光ダイオード２２からの光の色温度は黄色系（電球色）となり、また第２グループ２４の複数の発光ダイオード２６からの光の色温度は白色系（白色）となり、これにより照明領域の中央領域部が白色に照明され、また照明領域に外周領域部が黄色に照明され、中央部が白色で外周部が黄色となるカラーグラデーションパターンで照明される。

選択された第１及び第２特定発光ダイオード２２，２６からの光の色温度は、各特定発光ダイオード２２，２６の各発光ダイオード素子２８，３０にそれぞれ供給される駆動電流の電圧のデューティ比を色温度制御手段５０により変更することによって、適宜変更することができる。例えば第２特定発光ダイオード２６が選択された場合において、色温度制御手段５０により、青色系発光ダイオード素子２８に供給される駆動電流の電圧のデューティ比を増大させるとともに、赤橙色系発光ダイオード素子３０に供給される駆動電流の電圧のデューティ比を減少させることにより、選択された第２特定発光ダイオード２６からの光の色温度が、例えば約４０００Ｋ程度から約６０００Ｋ程度まで上昇して白色系から青色系に変化される。したがって、第２グループ２４の複数の発光ダイオード２６からの光の色温度は青色系（昼光色）となり、また第１グループ２０の複数の発光ダイオード２２からの光の色温度は白色系（白色）となり、これにより照明領域の中央領域部が青色に照明され、またこの照明領域の外周領域部が白色に照明され、中央部が青色で外周部が白色であるカラーグラデーションパターンで照明され、上述した場合と異なるカラーグラデーションパターンとすることができる。

なお、本実施形態では、配光カラーパターン選択手段４８は、第１グループ２０及び第２グループ２４の全ての発光ダイオード２２，２６を選択するようにしたが、これに限られず、第１グループ２０及び第２グループ２４の複数の発光ダイオード２２，２６うち、例えば１個、３個又は５個など、適宜の数の発光ダイオード２２，２６を選択するようにしてもよい。あるいは、第１グループ２０の第１特定発光ダイオード２２及び第２グループ２４の第２特定発光ダイオード２６の双方を選択するようにしてもよく、この場合には、第１及び第２特定発光ダイオード２２，２６からの光の色温度がともに変更されることとなる。また、発光ダイオード６を第１グループ２０と第２グループ２４の二つに分けているが、三つ以上のグループに分けてこれらグループの発光ダイオードを任意に選択して色温度を調整するようにしてもよい。また、本実施形態では、照明装置２をダウンライトに適用しているが、これに限られず、室内用又は屋内用の照明や、例えばクリスマスツリーなどの装飾用の照明などにも適用することができる。

次に、図６〜図１０を参照して、上述した照明装置を用いた車輌用ヘッドランプの一実施形態について説明する。図６は、本発明の一実施形態による車輌用ヘッドランプを示す概略図であり、図７は、車輌のハンドル及びその付近を簡略的に示す図であり、図８は、配光パターン変更スイッチ及び色温度変更スイッチを示す斜視図であり、図９は、図６の車輌用ヘッドランプを用いて照明領域を照明した状態を示す概略図であり、図１０は、図６の車輌用ヘッドランプを用いて照明領域を照明した状態を示す概略図である。図６〜図８において、図１〜図５に示す実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

図６及び図９において、この実施形態の車輌用ヘッドランプ５１は、例えば乗用車などの自動車の車輌５２に用いられ、開口部を有するヘッドランプ本体５４と、ヘッドランプ本体５４の内部に支持される第１及び第２照明装置５６ａ，５６ｂと、ヘッドランプ本体５４の開口部に取り付けられる透光カバー５８と、を備えている。

第１及び第２照明装置５６ａ，５６ｂは、ヘッドランプ本体５４の内部に左右に隣接して配設されており、第１照明装置５６ａはヘッドランプ本体５４の内側（図６において右側）に配設され、また第２照明装置５６ｂはヘッドランプ本体５４の外側（図６において左側）に配設されている。各照明装置５６ａ，５６ｂは、開口部を有する照明装置本体６０と、照明装置本体６０の内部に配設される複数（本実施形態では、１８個）の発光ダイオード６Ａと、複数の発光ダイオード６Ａの各々に所定の駆動電力を供給するための駆動回路（図示せず）と、照明装置本体６０の開口部に取り付けられる透光カバー６２と、から構成されている。

照明装置本体６０は砲弾状に構成され、その内側面には反射部材（図示せず）が設けられ、この反射部材の内面には反射面（図示せず）が形成されており、複数の発光ダイオード６Ａからの光がこの反射部材の反射面で反射されて所定方向に照射するように構成されている。複数の発光ダイオード６Ａは円盤状の取付基板１６Ａの片面に取り付けられ、この取付基板１６Ａは照明装置本体６０の内側部に支持されており、各発光ダイオード６Ａの照射側は照明装置本体６０の開口部側を向いている。複数の発光ダイオード６Ａは、第１グループ２０Ａの複数（本実施形態では、９個）の発光ダイオード２２Ａ（第１特定発光ダイオードを構成する）及び第２グループ２４Ａの複数（本実施形態では、９個）の発光ダイオード２６Ａ（第２特定発光ダイオードを構成する）を有しており、第１グループ２０Ａの複数の発光ダイオード２２Ａ（第１特定発光ダイオード）は、取付基板１６Ａの片面における上側（図６において上側）に所定の間隔を置いて配設され、また第２グループ２４Ａの複数の発光ダイオード２６Ａ（第２特定発光ダイオード）は、取付基板１６Ａの片面の下側（図６において下側）に所定の間隔を置いて配設されている。駆動回路からの所定の駆動電流が各照明装置５６ａ，５６ｂの各発光ダイオード６Ａに供給されると、各発光ダイオード６Ａからの白色光は透光カバー５８，６２を透過して照明領域６４に向けて照射され、またこの白色光の一部は、照明装置本体６０の反射部材の反射面（図示せず）にて反射され、この反射された光が透光カバー５８，６２を透過して照明領域６４に向けて照射される。

本実施形態の車輌用ヘッドランプ５１では、上述した実施形態と同様に、各照明装置５６ａ，５６ｂは、配光カラーパターン選択手段及び色温度制御手段を備えており、各照明装置５６ａ，５６ｂからの光の配光カラーパターンを次のようにして変更することができる。図７及び図８において、車輌の運転席のハンドル６３を支持するハンドルハウジング（図示せず）には、照明変更操作レバー６５が設けられ、この照明変更操作レバー６５の先端部に配光カラーパターン変更操作手段６７及び色温度変更操作手段６９が設けられている。配光カラーパターン変更操作手段６７はカラーパターン変更スイッチ７１から構成され、このカラーパターン変更スイッチ７１は例えばロータリースイッチから構成される。このカラーパターン変更スイッチ７１の周面には目印ライン７３が設けられ、この目印ライン７３が三角印（△）７５ａに一致する角度位置に位置するときには通常配光カラーパターンとなり、この目印ライン７３が第１段の丸印（○）７５ｂに一致する角度位置に位置するときには第１配光カラーパターン（図９に示す配光カラーパターン）となり、また第２段の丸印（○）７５ｃに一致する角度位置に位置するときには第２配光カラーパターン（図１０に示す配光カラーパターン）となる。

また、色温度変更操作手段６９は色温度変更スイッチ７７から構成され、この色温度変更スイッチ７７も例えばロータリースイッチから構成される。この色温度変更スイッチ７７の周面にも目印ライン７９が設けられ、この目印ライン７９が三角印（△）８１ａに一致する角度位置に位置するときには通常色温度となり、この目印ライン７９が第１段の丸印（○）８１ｂに一致する角度位置に位置するときには第１色温度となり、第２段の丸印（○）８１ｃに一致する角度位置に位置するときには第２色温度となり、第３段の丸印（○）８１ｄに一致する角度位置に位置するときには第３色温度となる。

尚、この実施形態では、色温度変更スイッチ７７を照明変更操作レバー６５の先端側に、配光カラーパターン変更スイッチ７１を色温度変更スイッチ７７の内側に配設しているが、これとは反対に、配光カラーパターン変更スイッチ７１を照明変更操作レバー６５の先端側に、色温度変更スイッチ７７を配光カラーパターン変更スイッチ７１の内側に配設するようにしてもよい。

例えば、照明領域６４のうち、車輌５２の運転者（図示せず）の神経が集中しない領域を照明する白色光が運転者の視神経を刺激することにより、運転者の目の疲労が増大してしまうことがあり、このような場合には、照明領域６４の中央領域部６６と照明領域６４の外側領域部６８とが異なる配光カラーパターンとなる例えば第１配光カラーパターンに変更するとともに、照明領域６４の中央領域部６６が白色に照明し、この照明領域６４の外側領域部６８が黄色に照明する例えば第１色温度に変更すればよい。この場合、車輌５２のハンドル６３の近傍に設けられる照明変更操作レバー６５の配光カラーパターン変更スイッチ７１を回動操作して目印ライン７３を第１段目の丸印７５ｂに合わせるとともに、色温度変更スイッチ７７を回動操作して目印ライン７９を第１段目の丸印８１ｂに合わせればよい。

かく回動操作すると、配光カラーパターン選択手段（図示しないが、図１〜図５に示す実施形態と同様のものでよい）は、第２照明装置５６ｂにおける第１グループ２０Ａの第１特定発光ダイオード２２Ａ及び第２グループ２４Ａの第２特定発光ダイオード２６Ａ（すなわち、第１及び第２グループ２０Ａ，２４Ａにそれぞれ属する全ての発光ダイオード２２Ａ，２６Ａ）を選択し、また色温度制御手段（図示しないが、図１〜図５に示す実施形態と同様のものでよい）は、選択された第１及び第２特定発光ダイオード２２Ａ，２６Ａからの光の色温度を上述したようにして黄色系に変更する。これにより、各車輌用ヘッドランプ５１の第１照明装置５６ａからの光の色温度は白色系となり、第２照明装置５６ｂからの光の色温度は黄色系となるので、照明領域６４の中央領域部６６は白色に照明され、その外側領域部６８は黄色に照明されることとなる（図９参照）。これにより、運転者の視神経を刺激する色温度の比較的高い白色光の量を低減することができ、運転者の目の疲労を低減することが可能となる。

また、例えば雨天時において車輌５２を運転する場合、道路のセンターラインなどの白線（図示せず）を各照明装置５６ａ，５６ｂからの白色光によって照明すると、白色光がセンターラインなどの白線に付着した水滴に反射してセンターラインなどの白線の視認性が低下してしまうことがあり、このような場合には、照明領域６４の上側領域部７０とその下側領域部７２とが異なる配光カラーパターンとなる例えば第２配光カラーパターンに変更するとともに、照明領域６４の上側領域部６６が白色に照明し、この照明領域６４の外側領域部６８が黄色に照明する例えば第２色温度に変更すればよい。この場合、照明変更操作レバー６５の配光カラーパターン変更スイッチ７１を回動操作して目印ライン７３を第２段目の丸印７５ｃに合わせるとともに、色温度変更スイッチ７７を回動操作して目印ライン７９を第２段目の丸印８１ｃに合わせればよい。

かく回動操作すると、上記配光カラーパターン選択手段（図示せず）は、第１及び第２照明装置５６ａ，５６ｂの第２グループ２４Ａの第２特定発光ダイオード２６Ａ（すなわち、第２グループ２４Ａに属する全ての発光ダイオード２６Ａ）を選択し、また色温度選択手段（図示せず）は、選択された第２特定発光ダイオード２６Ａからの光の色温度を白色系から黄色系に変更する。これにより、各車輌用ヘッドランプ５１の第１及び第２照明装置５６ａ，５６ｂにおいて、第１グループ２０Ａの複数の発光ダイオード２２Ａからの光の色温度は白色系となり、第２グループ２４Ａの複数の発光ダイオード２６Ａからの光の色温度は黄色系となるので、照明領域６４の上側部分７０が白色に照明され、その下側部分７２が黄色に照明されることとなる（図１０参照）。これにより、道路のセンターライン、横断歩道ラインなどの白線は黄色光によって照明され、この黄色光はセンターラインなどの白線に付着した水滴を透過するので、センターラインなどの白線の視認性を向上させることができ、安全な運転を行うことが可能となる。

以上のような配光カラーパターンは、周囲の交通状況、周囲の天候状況、周囲の明るさなどに応じて適宜変更することができる。例えば、図示しないが、各照明装置５６ａ，５６ｂに設けられた複数の発光ダイオード６Ａのうち、第１グループの複数の発光ダイオードを第２グループの複数の発光ダイオードの周囲に配設し、第１グループの複数の発光ダイオードからの光の色温度を黄色系とし、また第２グループの複数の発光ダイオードからの光の色温度を白色系とすることにより、照明領域６４の中央領域部は白色に照明され、またこの照明領域の外周領域部は黄色系に照明され、上述したのと同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態の車輌用ヘッドランプ５１では、上述した実施形態と同様に、各照明装置５６ａ，５６ｂは周期制御手段（図示せず）を装備するようにしてもよく、この周期制御手段により各照明装置５６ａ，５６ｂからの発光周波数を適宜変更することにより、次のような作用効果を達成することができる。車輌５２内に例えば周期変更スイッチを設け、この周期変更操作スイッチを操作するようにし、この周期変更スイッチを操作すると、周期制御手段は、各発光ダイオード素子６Ａに供給する駆動電圧の発光周期を増大させ、これにより各発光ダイオード６Ａからの光の発光周波数が例えば約５００Ｈｚ程度まで低下され、各照明装置５６ａ，５６ｂからの光はストロボ状に発光される。このように照明領域６４をストロボ状に照明することによって、道路の脇から飛び出してくる人や動物などを残像効果によって確実に視認することができ、より安全に車輌５２の運転を行うことが可能となる。

以上、本発明に従う照明装置及びこれを用いた車輌用ヘッドランプの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、照明装置２（５６ａ，５６ｂ）の複数の発光ダイオード６（６Ａ）を第１グループ２０（２０Ａ）及び第２グループ２４（２４Ａ）に分割したが、これに限られず、適宜の数のグループに分割することができ、これらグループの配置や、各グループに属する発光ダイオードの個数や配置などは適宜設定してよい。

本発明の一実施形態による照明装置の概略断面図である。 図１の照明装置の平面図である。 図１の発光ダイオードを示す概略断面図である。 図１の各発光ダイオードに駆動電圧を供給するための駆動回路を簡略的に示すブロック図である。 図３の各発光ダイオード素子に供給される駆動電圧波形のタイミングチャートを示す図である。 本発明の一実施形態による車輌用ヘッドランプを示す概略図である。 車輌のハンドル及びその付近を簡略的に示す図である。 配光パターン変更スイッチ及び色温度変更スイッチを示す斜視図である。 図６の車輌用ヘッドランプを用いて照明領域を照明した状態を示す概略図である。 図６の車輌用ヘッドランプを用いて照明領域を照明した状態を示す概略図である。

符号の説明

２，５６ａ，５６ｂ 照明装置
６，６Ａ 発光ダイオード
１０ 駆動回路
２８ 青色系発光ダイオード素子
３０ 赤色系発光ダイオード素子
３４ ＹＡＧ蛍光体
４４ 周期制御手段
４８ 配光カラーパターン選択手段
５０ 色温度制御手段
５１ 車輌用ヘッドランプ
５２ 車輌

Claims (10)

1. 複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路と、を備えた照明装置であって、
   前記複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された前記特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えたことを特徴とする照明装置。
2. 前記複数の発光ダイオードは、第１グループの第１特定発光ダイオード及び第２グループの第２特定発光ダイオードを有しており、前記配光カラーパターン選択手段は、前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードを選択し、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記複数の発光ダイオードの各々は、青色光を発光する青色系発光ダイオード素子と、赤橙色光を発光する赤橙色系発光ダイオード素子と、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子を覆うＹＡＧ蛍光体と、を備えており、
   前記駆動回路は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ所定の駆動電圧を供給し、前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を増大又は減少させると、前記赤橙色系発光ダイオード素子に供給される駆動電圧のデューティ比を減少又は増大させることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 複数の発光ダイオード及び前記複数の発光ダイオードの各々に所定の駆動電圧を供給するための駆動回路を有する照明装置と、前記照明装置からの光を反射して所定方向に照射するための反射面を有する反射部材とを備え、前記照明装置からの光が前記反射部材の前記反射面に反射されて照明領域に向けて照明される車輌用ヘッドランプであって、
   前記照明装置は、前記複数の発光ダイオードのうち特定発光ダイオードを選択する配光カラーパターン選択手段と、選択された前記特定発光ダイオードからの光の色温度を制御する色温度制御手段と、を備えていることを特徴とする車輌用ヘッドランプ。
6. 前記複数の発光ダイオードは、第１グループの第１特定発光ダイオード及び第２グループの第２特定発光ダイオードを有しており、前記配光カラーパターン選択手段は、前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードを選択し、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオード及び／又は前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を制御することを特徴とする請求項５に記載の車輌用ヘッドランプ。
7. 前記複数の発光ダイオードの各々は、青色光を発光する青色系発光ダイオード素子と、赤橙色光を発光する赤橙色系発光ダイオード素子と、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子を覆うＹＡＧ蛍光体と、を備えており、
   前記駆動回路は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ所定の駆動電圧を供給し、前記色温度制御手段は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電圧のデューティ比を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の車輌用ヘッドランプ。
8. 前記照明装置は、前記青色系発光ダイオード素子及び前記赤橙色系発光ダイオード素子にそれぞれ供給される駆動電流の周期を制御するための周期制御手段を備えていることを特徴とする請求項７に記載の車輌用ヘッドランプ。
9. 前記第１特定発光ダイオードは、前記第２特定発光ダイオードの周囲に配設されており、前記第１特定発光ダイオードが前記配光カラーパターン選択手段により選択されると、前記色温度制御手段は、選択された前記第１特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させ、これにより前記照明領域の中央領域部は白色に照明され、前記照明領域の外側領域部は黄色に照明されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の車輌用ヘッドランプ。
10. 前記第１特定発光ダイオードは、前記第２特定発光ダイオードの上側に配設されており、前記第２特定発光ダイオードが前記配光カラーパターン選択手段により選択されると、前記色温度制御手段は、選択された前記第２特定発光ダイオードからの光の色温度を白色系から黄色系に変化させ、これにより前記照明領域の上側領域部は白色に照明され、その下側領域部は黄色に照明されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の車輌用ヘッドランプ。

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