特許 7491930 光源モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】光源モジュール

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/04 20060101AFI20240521BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20240521BHJP

   F21S 41/148 20180101ALI20240521BHJP

   B62J 6/024 20200101ALI20240521BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20240521BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240521BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20240521BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240521BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/04 E

B60Q1/04 D

F21S41/143

F21S41/148

B62J6/024

F21W102:155

F21Y115:10

F21Y115:15

F21Y115:30

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021535444

(86)(22)【出願日】2020-07-30

(86)【国際出願番号】 JP2020029347

(87)【国際公開番号】W WO2021020537

(87)【国際公開日】2021-02-04

【審査請求日】2023-04-26

(31)【優先権主張番号】P 2019142221

(32)【優先日】2019-08-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019142222

(32)【優先日】2019-08-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020118473

(32)【優先日】2020-07-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】市川 知幸

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 記一

(72)【発明者】

【氏名】小澤 篤

【審査官】當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０５４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２６２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４３６６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１０７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２９２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０６７９７２４４（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／０４

Ｆ２１Ｓ ４１／１４３

Ｆ２１Ｓ ４１／１４８

Ｂ６２Ｊ ６／０２４

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイビームとロービームを切替可能な車両用の光源モジュールであって、
その出射光が、第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第１光源と、
その出射光が、第２光学系によってハイビーム領域に照射されるように配置される第２光源と、
前記ハイビーム、前記ロービームいずれかの点灯指示に応答して前記第１光源に駆動電流を供給するとともに、前記ハイビームの点灯指示に応答して前記第２光源に前記駆動電流を供給するように構成される点灯回路と、
を備え、
前記第１光源と前記第２光源は直列に接続され、
前記点灯回路は、
前記第２光源と並列に設けられ、前記ハイビームの点灯指示の間オフ、前記ロービームの点灯指示の間オンとなるバイパススイッチと、
前記第１光源と前記第２光源の直列接続回路に前記駆動電流を供給する駆動回路と、
を含み、
前記駆動回路は、前記バイパススイッチがオンの状態において、前記第１光源および前記バイパススイッチを含む経路に、第１電流量の前記駆動電流を供給し、前記バイパススイッチがオフの状態において、前記第１光源および前記第２光源を含む経路に、前記第１電流量よりも少ない第２電流量の前記駆動電流を供給することを特徴とする光源モジュール。

【請求項2】

前記第１光源および前記第２光源は、地面と垂直な面に所定方向に並べて実装され、
前記第１光学系および前記第２光学系は、レンズ光学系であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。

【請求項3】

前記第１光源は、第１半導体発光素子および第２半導体発光素子を含み、
前記第２光源は、第３半導体発光素子を含み、
前記第１光学系は、
前記第１半導体発光素子の出射光を受け、前記ロービーム領域のエルボー点より下側の領域の配光を形成する第１レンズと、
前記第２半導体発光素子の出射光を受け、前記ロービーム領域のエルボー点より上側の領域の配光を形成する第２レンズと、
を含み、
前記第２光学系は、前記第３半導体発光素子の出射光を受け、前記ハイビーム領域を照射する第３レンズを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。

【請求項4】

前記第１光源は、地面と平行な第１面に実装され、
前記第２光源は、第１面の裏面の第３面に実装され、
前記第１光学系は、前記第１面側に設けられた第１リフレクタを含み、
前記第２光学系は、前記第３面側に設けられた第２リフレクタを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。

【請求項5】

前記第１光源は、地面と平行な第１面に実装され、
前記第２光源は、地面と垂直な第２面に実装され、
前記第１光学系は、反射光学系を含み、
前記第２光学系は、透過光学系を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。

【請求項6】

前記第１光源は、水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光源モジュール。

【請求項7】

ハイビームとロービームを切替可能な車両用の光源モジュールであって、
その出射光が、第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第１光源と、
その出射光が、第２光学系によってハイビーム領域に照射されるように配置される第２光源と、
その出射光が前記第１光学系によって前記ロービーム領域に照射されるように配置される第３光源と、
前記ハイビーム、前記ロービームいずれかの点灯指示に応答して前記第１光源に駆動電流を供給するとともに、前記ハイビームの点灯指示に応答して前記第２光源に前記駆動電流を供給するように構成される点灯回路と、
を備え、
前記点灯回路は、前記ロービームの点灯指示に応答して、前記第３光源に前記駆動電流を供給するよう構成され、
前記点灯回路は、
前記ロービームの点灯指示に応答してオンとなる第１スイッチと、
前記ハイビームの点灯指示に応答してオンとなる第２スイッチと、
前記駆動電流を生成する駆動回路と、
を含み、
前記第１光源、前記第３光源および前記第１スイッチは直列に接続され、
前記第２光源と前記第２スイッチは、前記第３光源および前記第１スイッチと並列に接続されることを特徴とする光源モジュール。

【請求項8】

前記第１光源および前記第３光源は、地面と平行な第１面に実装され、
前記第２光源は、第１面の裏面の第３面に実装され、
前記第１光学系は、前記第１面側に設けられた第１リフレクタを含み、
前記第２光学系は、前記第３面側に設けられた第２リフレクタを含むことを特徴とする請求項７に記載の光源モジュール。

【請求項9】

前記第１光源および前記第３光源は、地面と平行な第１面に実装され、
前記第２光源は、地面と垂直な第２面に実装され、
前記第１光学系は、反射光学系を含み、
前記第２光学系は、透過光学系を含むことを特徴とする請求項７に記載の光源モジュール。

【請求項10】

前記第１光源および前記第３光源は、水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の光源モジュール。

【請求項11】

前記第２光源は水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の光源モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動二輪車などの車両に用いられる灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の自動二輪車において、ハイビームおよびロービームの光源は、独立した２つの点灯回路によって個別に駆動されていた。自動二輪車以外の車両においても、同様の構成が採用される場合が多い。そのため灯具の構造が複雑であり、メンテナンスに手間がかかっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－０６９１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、車両用の光源モジュールの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

１． 本発明のある態様は、ハイビームとロービームを切替可能な車両用の光源モジュールに関する。光源モジュールは、その出射光が第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第１光源と、その出射光が第２光学系によってハイビーム領域に照射されるように配置される第２光源と、ハイビーム、ロービームのいずれかの点灯指示に応答して第１光源に駆動電流を供給するとともに、ハイビームの点灯指示に応答して第２光源に駆動電流を供給するように構成される点灯回路と、を備える。

【0006】

第１光源と第２光源は直列に接続されてもよい。点灯回路は、第１光源と第２光源の直列接続回路に駆動電流を供給する駆動回路と、第２光源と並列に設けられ、ハイビームの点灯指示の間オフ、ロービームの点灯指示の間オンとなるバイパススイッチと、を含んでもよい。

【0007】

駆動回路は、バイパススイッチのオン状態において、オフ状態に比べて、駆動電流を減少させてもよい。これにより、ハイビームの点灯状態における消費電力および発熱の増大を抑制できる。

【0008】

第１光源および前記第２光源は、地面と垂直な面に所定方向に並べて実装されてもよい。第１光学系および第２光学系は、レンズ光学系であってもよい。所定方向は水平方向であってもよい。

【0009】

第１光源は、第１半導体発光素子および第２半導体発光素子を含んでもよい。第２光源は、第３半導体発光素子を含んでもよい。第１光学系は、第１半導体発光素子の出射光を受け、ロービーム領域のエルボー点より下側の領域の配光を形成する第１レンズと、第２半導体発光素子の出射光を受け、ロービーム領域のエルボー点より上側の領域の配光を形成する第２レンズと、を含んでもよい。第２光学系は、第３半導体発光素子の出射光を受け、ハイビーム領域を照射する第３レンズを含んでもよい。

【0010】

第１光源は、地面と平行な第１面に実装され、第２光源は、第１面の裏面の第３面に実装されてもよい。第１光学系は、第１面側に設けられた第１リフレクタを含んでもよい。第２光学系は、第３面側に設けられた第２リフレクタを含んでもよい。

【0011】

第１光源は、地面と平行な第１面に実装され、第２光源は、地面と垂直な第２面に実装されてもよい。第１光学系は、反射光学系を含んでもよい。第２光学系は、透過光学系を含んでもよい。

【0012】

第１光源は、水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含んでもよい。

【0013】

光源モジュールは、その出射光が第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第３光源をさらに備えてもよい。点灯回路は、ロービームの点灯指示に応答して、第３光源に駆動電流を供給するよう構成されてもよい。

【0014】

点灯回路は、ロービームの点灯指示に応答してオンとなる第１スイッチと、ハイビームの点灯指示に応答してオンとなる第２スイッチと、駆動電流を生成する駆動回路と、を含んでもよい。第１光源、第３光源および第１スイッチは直列に接続され、第２光源と第２スイッチは、第３光源および第１スイッチと並列に接続されてもよい。

【0015】

第１光源および第３光源は、地面と平行な第１面に実装され、第２光源は、第１面の裏面の第３面に実装され、第１光学系は、第１面側に設けられた第１リフレクタを含んでもよい。第２光学系は、第３面側に設けられた第２リフレクタを含んでもよい。

【0016】

第１光源および第３光源は、地面と平行な第１面に実装され、第２光源は、地面と垂直な第２面に実装され、第１光学系は、反射光学系を含んでもよい。第２光学系は、透過光学系を含んでもよい。

【0017】

第１光源および第３光源は、水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含んでもよい。

【0018】

第２光源は水平方向に隣接して配置される複数の発光素子を含んでもよい。

【0019】

本発明の別の態様もまた、ハイビームとロービームを切替可能な車両用の光源モジュールに関する。光源モジュールは、その出射光が第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第１光源と、その出射光が第２光学系によってハイビーム領域に照射されるように配置される第２光源と、第２光源の出射光をハイビーム領域に照射する第２光学系と、第１光源および第２光源と熱的に結合するヒートシンクと、第１光源および第２光源に駆動電流を供給する点灯回路と、を備える。

【0020】

光源モジュールは、その出射光が第１光学系によってロービーム領域に照射されるように配置される第３光源をさらに備えてもよい。

【0021】

本発明のある態様は、ハイビームとロービームを切替可能な車両用の光源モジュールに関する。光源モジュールは、ロービーム用の第１光源と、第１光源と並列に設けられた第１スイッチと、第１光源と直列に接続されるロービーム用の第２光源および第２スイッチと、第２光源および第２スイッチと並列な経路に、直列に設けられるハイビーム用の第３光源および第３スイッチと、ハイビーム、ロービームいずれかの点灯指示に応答して、駆動電流を生成する駆動回路と、を備える。

【0022】

この態様によると、単一の駆動回路によってハイビームとロービームを切り替えることができる。また、いずれかの経路において断線が発生した場合には、第１スイッチから第３スイッチのオン、オフの組み合わせを切り替えて、駆動電流を断線が生じていない経路に供給することにより、車両前方を照射し続けることができる。

【0023】

光源モジュールは、正常時において、（i）ロービームの点灯指示に応答して第１スイッチをオフ、第２スイッチをオン、第３スイッチをオフし、（ii）ハイビームの点灯指示に応答して、第１スイッチをオフ、第２スイッチをオフ、第３スイッチをオンとするコントローラをさらに備えてもよい。

【0024】

コントローラは、電流遮断を検出すると、第１スイッチをオン状態としてもよい。これにより、第１光源が断線している場合に、駆動電流を第１スイッチに迂回し、第２光源または第３光源に駆動電流を供給し続けることができ、車両前方を照射し続けることができる。

【0025】

コントローラは、第１スイッチをオン状態とした後、電流遮断が所定の第１時間にわたり検出され続けるとき、第１スイッチをオフしてもよい。第１スイッチをオン状態としても電流遮断が解消しない場合、断線箇所が第１光源でないと推定される。その場合、第１スイッチをオフすることで、第１光源を点灯できるようにすることで、ロービーム領域の照度の低下を抑制できる。

【0026】

第１時間は、２ｍｓ～５００ｍｓであってもよい。これくらいの短時間であれば視界が暗くなっても、運転を継続できる。

【0027】

コントローラは、駆動電流がゼロである状態が、所定の第２時間にわたり持続するときに、電流遮断状態と判定してもよい。これにより、ノイズによる誤検出を防止できる。

【0028】

コントローラは、第１スイッチをオン状態に固定する間、ハイビーム、ロービームの点灯指示にかかわらず、第２スイッチをオンしてもよい。これにより、ハイビームとロービームの手動による切り替えが無効となるため、運転者に断線故障を通知することができる。また、ロービームに固定されるため、周囲の交通参加者にグレアを与えるのを防止できる。

【0029】

コントローラは、第１スイッチをオン状態に固定する間、ハイビーム、ロービームの点灯指示にかかわらず、第３スイッチをオンしてもよい。これにより、ハイビームとロービームの手動による切り替えが無効となるため、運転者に断線故障を通知することができる。また、一般的にはロービームで走行する機会の方が多いため、ハイビームのみが有効となり、ロービームが無効となることで、運転者は断線故障に気づきやすくなる。

【0030】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0031】

本発明のある態様によれば、ハイビームとロービームを統合した光源モジュールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】実施形態１に係る光源モジュールを備えるヘッドランプを示す図である。

【図2】ヘッドランプのレイアウトの一例を示す斜視図である。

【図3】ヘッドランプのレイアウトの別の一例を示す斜視図である。

【図4】ヘッドランプのレイアウトのさらに別の一例を示す斜視図である。

【図5】図４のヘッドランプが形成する配光を示す図である。

【図6】実施形態２に係る光源モジュールを備えるヘッドランプを示す図である。

【図7】図６の光源モジュールの動作波形図である。

【図8】図８（ａ）、（ｂ）は、駆動電流ＩＯＵＴの制御例を説明する図である。

【図9】アナログ調光による減光の利点を説明する図である。

【図10】光源モジュールの回路図である。

【図11】駆動回路の構成例を示す回路図である。

【図12】変形例に係る光源モジュールの回路図である。

【図13】図６のヘッドランプのレイアウトの一例を示す斜視図である。

【図14】実施形態３に係る光源モジュールを備えるヘッドランプを示す図である。

【図15】ヘッドランプのレイアウトの一例を示す斜視図である。

【図16】ヘッドランプおよび光源モジュールのレイアウトの別の一例を示す斜視図である。

【図17】実施形態４に係る自動二輪車用のヘッドランプを示す図である。

【図18】光源モジュールの動作を説明するフローチャートである。

【図19】光源モジュールの第１の動作波形図である。

【図20】光源モジュールの第２の動作波形図である。

【図21】光源モジュールの第３の動作波形図である。

【図22】光源モジュールの第４の動作波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0034】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0035】

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0036】

また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。

【0037】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光源モジュール１００を備えるヘッドランプ２Ａを示す図である。ヘッドランプ２Ａは、自動二輪車に搭載され、ハイビームとロービームが切り替え可能であり、光源モジュール１００、第１光学系４および第２光学系６を備える。

【0038】

光源モジュール１００は、第１光源１１０、第２光源１２０および点灯回路１３０、図示しないヒートシンクを備え、モジュール化されている。第１光源１１０は、その出射光が、第１光学系４によって、仮想鉛直スクリーン上のロービーム領域１２に照射されるように配置される。第２光源１２０は、その出射光が、第２光学系６によってハイビーム領域１４に照射されるように配置される。第１光源１１０および第２光源１２０はそれぞれ、少なくともひとつの半導体発光素子、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）、有機ＥＬ素子を含む。

【0039】

光源モジュール１００には、車両側からハイビーム、ロービームの点灯指示が入力される。点灯回路１３０は、ハイビーム、ロービームのいずれかの点灯指示があると、第１光源１１０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給する。また点灯回路１３０は、ハイビームの点灯指示に応答して、第２光源１２０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給するように構成される。

【0040】

この実施形態において、第１光源１１０と第２光源１２０は直列に接続される。そして点灯回路１３０は、定電流ドライバである駆動回路１３２と、バイパススイッチ１３４を含む。駆動回路１３２は、ハイビームまたはロービームの点灯状態においてイネーブルとなり、第１光源１１０と第２光源１２０の直列接続回路に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給する。

【0041】

バイパススイッチ１３４は、第２光源１２０と並列に設けられ、ハイビームの点灯指示の間オフ、ロービームの点灯指示の間オンとなる。

【0042】

この実施例において、第１光源１１０は二個のＬＥＤを、第２光源１２０は一個のＬＥＤを含む。したがって、駆動回路１３２の駆動経路上には、合計三個のＬＥＤが直列に設けられている。一般的に自動二輪車のバッテリ１０の電圧Ｖ_ＢＡＴ、すなわち駆動回路１３２の電源電圧は１２Ｖである。一方、白色ＬＥＤの順方向電圧は３．５Ｖ程度であるから、駆動回路１３２の負荷の両端間電圧は、３．５Ｖ×３＝１０．５Ｖ程度となり、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴより低くなる。そのため駆動回路１３２は、降圧型のスイッチングコンバータあるいは、リニアレギュレータで構成することができる。

【0043】

以上が光源モジュール１００の構成である。続いてその動作を説明する。

【0044】

ハイビーム、ロービームいずれの点灯指示も発生していない状態では、駆動回路１３２がディセーブル状態であり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは生成されない。

【0045】

ハイビームもしくはロービームいずれかの点灯指示が発生すると、駆動回路１３２がイネーブルとなり、所定の電流量に安定化された駆動電流Ｉ_ＯＵＴが生成される。

【0046】

ロービームの点灯指示が発生する間は、バイパススイッチ１３４がオンであり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源１１０およびバイパススイッチ１３４に流れる。したがって、第２光源１２０は消灯し、第１光源１１０のみが点灯し、ロービーム領域１２が照射される。

【0047】

ハイビームの点灯指示が発生する間は、バイパススイッチ１３４がオフであり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源１１０および第２光源１２０に流れる。したがって、第１光源１１０および第２光源１２０が点灯し、ロービーム領域１２とハイビーム領域１４の両方が照射される。

【0048】

図２は、ヘッドランプ２Ａのレイアウトの一例を示す斜視図である。第１光源１１０は、地面と平行な第１面Ｓ１に実装される。第２光源１２０は地面と垂直な第２面Ｓ２に実装される。第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、ブロック状のヒートシンク８の表面に対応する。

【0049】

好ましくは第１光源１１０を構成する二個の発光素子は、水平方向に並べて配置される。これにより、ハイビームとロービームの境界である水平方向のカットラインを作りやすくなる。

【0050】

第１光学系４は、反射光学系すなわちミラーを含む。第２光学系６は、透過光学系すなわちレンズを含む。点灯回路１３０は、ヒートシンク８に実装される。たとえばヒートシンク８は、その内部に空洞あるいは凹部を有し、点灯回路１３０はこの空洞あるいは凹部に密着して固定されてもよい。

【0051】

図３は、ヘッドランプ２Ａのレイアウトの別の一例を示す斜視図である。第１光源１１０は、地面と平行な第１面Ｓ１に実装される。第２光源１２０は、第１面Ｓ１の反対側の第３面Ｓ３に実装される。第１光学系４は、第１面Ｓ１側に設けられた第１リフレクタを含み、第２光学系６は、第３面側に設けられた第２リフレクタを含む。

【0052】

図３においても、第１光源１１０を構成する二個の発光素子は、水平方向に並べて配置される。これにより、ハイビームとロービームの境界である水平方向のカットラインを作りやすくなる。

【0053】

図４は、ヘッドランプ２Ａのレイアウトのさらに別の一例を示す斜視図である。ヘッドランプ２Ａは、光源モジュール１００およびレンズモジュール１５０を備える。光源モジュール１００は、第１光源１１０、第２光源１２０、点灯回路１３０、ヒートシンク１４０、プリント基板１４２、コネクタ１４４を備える。第１光源１１０は、第１半導体発光素子１１２Ａおよび第２半導体発光素子１１２Ｂを含み、第２光源１２０は、第３半導体発光素子１２２を含む。

【0054】

第１半導体発光素子１１２Ａ、第２半導体発光素子１１２Ｂ、第３半導体発光素子１２２は、ヒートシンク１４０上に、所定方向に並べて実装される。所定方向はこの例では水平方向である。第１半導体発光素子１１２Ａ、第２半導体発光素子１１２Ｂ、第３半導体発光素子１２２の配置順序は入れ替えてもよい。第１半導体発光素子１１２Ａ、第２半導体発光素子１１２Ｂ、第３半導体発光素子１２２それぞれのアノード電極およびカソード電極は、それらの表面に形成される。

【0055】

プリント基板１４２上には、点灯回路１３０の構成部品や、コネクタ１４４が実装される。また、プリント基板１４２の配線は、ボンディングワイヤを介して、第１半導体発光素子１１２Ａ、第２半導体発光素子１１２Ｂ、第３半導体発光素子１２２の電極と接続される。

【0056】

レンズモジュール１５０は、第１光学系４に対応する第１レンズ１５２および第２レンズ１５４と、第２光学系６に対応する第３レンズ１５６を含む。第１レンズ１５２は、第１半導体発光素子１１２Ａの出射ビームを受け、車両前方に投影する。第２レンズ１５４は、第２半導体発光素子１１２Ｂの出射ビームを受け、車両前方に投影する。第３レンズ１５４は、第３半導体発光素子１２２の出射ビームを受け、車両前方に投影する。

【0057】

図５は、図４のヘッドランプ２Ａが形成する配光を示す図である。一点鎖線はカットオフラインＣＬを示しており、カットオフラインＣＬより下側にロービームの配光が形成され、上側にハイビームの配光が形成される。

【0058】

ロービーム領域は、エルボー点ＥＬＢを通る水平ラインより下側の第１部分Ｌ１と、上側の第２部分Ｌ２を含む。第１レンズ１５２は、主として第１部分Ｌ１をカバーする配光Ａ１を形成し、第２レンズ１５４は、主として第２部分Ｌ２をカバーする配光Ａ２を形成する。また、第３レンズ１５６は、ハイビーム領域Ｈをカバーする配光Ａ３を形成する。

【0059】

（実施形態２）
実施形態１では、駆動回路１３２が生成する駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、ヘッドランプ２Ａの点灯モード（ロービーム、ハイビーム）にかかわらず一定であった。そのため、ハイビームモードにおける消費電力すなわち発熱が、ロービームモードにおける消費電力すなわち発熱より大きくなる。具体的には、図１に示すように、第１光源１１０が２個のＬＥＤチップを含み、第２光源１１０が１個のＬＥＤチップを含む場合、ハイビームモードにおける発熱量は、ロービームモードにおける発熱量の１．５倍となる。そのため、ヒートシンクが大型化する場合がある。

【0060】

図６は、実施形態２に係る光源モジュール１００Ｃを備えるヘッドランプ２Ｃを示す図である。光源モジュール１００Ｃの構成について、実施形態１の光源モジュール１００との相違点を中心に説明する。

【0061】

点灯回路１３０Ｃは、駆動回路１３２Ｃおよびバイパススイッチ１３４を備える。本実施形態において、駆動回路１３２Ｃは、ハイビームモードとロービームモードに応じて、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの電流量（時間平均値）が切り替え可能に構成される。具体的には、ハイビームモードにおける駆動電流Ｉ_ＯＵＴの電流量Ｉ_ＯＵＴＨを、ロービームモードにおける駆動電流Ｉ_ＯＵＴの電流量Ｉ_ＯＵＴＬよりも小さくする。
Ｉ_ＯＵＴＨ＜Ｉ_ＯＵＴＬ

【0062】

第１光源１１０が２個の半導体発光素子１１２Ａ，１１２Ｂを含み、第２光源１２０が１個の半導体発光素子１２２を含むとする。この場合、Ｉ_ＯＵＴＨを、Ｉ_ＯＵＴＬの２／３倍程度とすると、ハイビームモードにおける消費電力を、ロービームモードにおける消費電力と変わらないレベルまで減少させることができる。なお、Ｉ_ＯＵＴＨは、Ｉ_{ＯＵＴ Ｌ}の２／３倍より大きくてもよい。Ｉ_ＯＵＴＨが２／３×Ｉ_ＯＵＴＬより大きいほど、ハイビームモードにおける照度が高くなるが、消費電力の削減の効果が小さくなる。

【0063】

また消費電力すなわち発熱量の低減の結果、ヒートシンクを小型化し、あるいはより簡素な冷却機構に置き換えることが可能となる。

【0064】

図７は、図６の光源モジュール１００の動作波形図である。ハイビーム・ロービームが消灯の状態では、駆動電流Ｉ_ＯＵＴはゼロである。ロービームの点灯期間中、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの時間平均量は、第１電流量Ｉ_ＯＵＴＬに安定化される。ハイビームの点灯期間中、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの時間平均量は、第２電流量Ｉ_ＯＵＴＨに低下する。

【0065】

図８（ａ）、（ｂ）は、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの制御例を説明する図である。図８（ａ）に示すように、ハイビームモードでは、アナログ調光（電流調光）を利用して、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの電流量を低下させてもよい。

【0066】

図９は、アナログ調光による減光の利点を説明する図である。横軸は駆動電流Ｉ_ＯＵＴを、縦軸は発光素子１個当たりの発光光量を示す。Ｐ_Ｌはロービームモードの動作点を、Ｐ_Ｈはハイビームモードの動作点を示す。図９に示すように、ＬＥＤの発光効率は、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが少ないほど高い。したがって、駆動電流Ｉ_ＯＵＴを２／３倍（６６．７％）に減らしても、ＬＥＤの光量は２／３までは低下せず、たとえば３／４倍（７５％）に留まる。したがって、ハイビームモードにおける全光量は、ロービームモードの全光量の０．７５×３／２＝１．１２５倍となり、わずかに増加することとなる。

【0067】

図８（ｂ）に示すように、ハイビームモードでは、ＰＷＭ（パルス幅変調）調光（減光）を利用して、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの電流量を低下させてもよい。白色光源が、青色ＬＥＤと黄色の蛍光体で構成される場合、駆動電流Ｉ_ＯＵＴによって発光色が変化する。したがってアナログ調光を採用すると、ロービームとハイビームとで色度が変化する場合がある。色度変化を抑制したい場合には、ＰＷＭ調光を利用することで、ロービームとハイビームとで、色度を揃えることができる。

【0068】

図１０は、光源モジュール１００Ｃの回路図である。点灯回路１３０Ｃは、駆動回路１３２Ｃおよびバイパススイッチ１３４を含む。

【0069】

点灯回路１３０Ｃには、外部回路から点灯指示Ｈ／Ｌが入力される。点灯指示Ｈ／Ｌは、ロービームモードにおいて第１状態をとり、ハイビームモードにおいて第２状態をとる。たとえば外部回路がオープンコレクタ／オープンドレインの出力段を有する場合、点灯指示Ｈ／Ｌの第１状態はハイインピーダンス（オープン）であり、第２状態はローレベルでありうる。点灯指示Ｈ／Ｌが第１状態（ハイインピーダンス）であるとき、トランジスタＱ１２のベースは、抵抗Ｒ１５によりプルアップされるため、トランジスタＱ１２はオフとなる。点灯指示Ｈ／Ｌが第２状態（ローレベル）であるとき、トランジスタＱ１２はオンとなる。点灯指示Ｈ／Ｌを生成する外部回路は、プッシュプルの出力段を有してもよく、その場合、点灯指示Ｈ／Ｌの第１状態はハイレベルであり、第２状態はローレベルでありうる。

【0070】

駆動回路１３２は定電流ドライバであり、正極出力ＯＵＴＰと負極出力ＯＵＴＮの間に駆動電圧を発生し、目標電流に安定化された駆動電流Ｉ_ＯＵＴを出力する。この例では、アナログ調光によって駆動電流Ｉ_ＯＵＴを変化させる。具体的には駆動回路１３２は調光端子ＤＩＭを有しており、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの目標量は、調光端子ＤＩＭに入力される調光電圧Ｖ_ＡＤＩＭに応じて変化する。
Ｉ_ＯＵＴ＝Ｋ×Ｖ_ＡＤＩＭ

【0071】

駆動回路１３２は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦを発生する。抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびトランジスタＱ１１は、ＶＲＥＦ端子と接地の間に直列に設けられる。

【0072】

また駆動回路１３２は、電源電圧Ｖ_ＤＤを生成する。バイパススイッチ１３４は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４およびトランジスタＱ１３，Ｑ１４を含む。抵抗Ｒ１３，Ｒ１４およびトランジスタＱ１３は、バイパストランジスタＱ１４のゲートドライバを形成する。

【0073】

図１０の光源モジュール１００Ｃの動作を説明する。
・ロービームモード
点灯指令Ｈ／Ｌが第１状態（ハイインピーダンスあるいはハイレベル）であるとき、トランジスタＱ１２はオフであり、トランジスタＱ１３のベースはローとなるから、トランジスタＱ１３はオフとなり、バイパストランジスタＱ１４はオンとなるから、第２光源１２０には駆動電流Ｉ_ＯＵＴは供給されない。

【0074】

また点灯指令Ｈ／Ｌが第１状態であるとき、トランジスタＱ１２はオフであり、トランジスタＱ１のベースはローとなるから、トランジスタＱ１１はオフとなり、駆動回路１３２の調光端子ＤＩＭの電圧Ｖ_ＡＤＩＭは基準電圧Ｖ_ＲＥＦとなる。このとき駆動電流Ｉ_{Ｏ ＵＴ}は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦに比例した目標量Ｉ_ＯＵＴＬに安定化される。
Ｉ_ＯＵＴＬ＝Ｋ×Ｖ_ＡＤＩＭ＝Ｋ×Ｖ_ＲＥＦ

【0075】

・ハイビームモード
点灯指令Ｈ／Ｌが第２状態（ローレベル）であるとき、トランジスタＱ１２はオンとなり、トランジスタＱ１３のベースに電流が供給されるから、トランジスタＱ１３はオンとなり、バイパストランジスタＱ１４はオフとなるから、第２光源１２０に駆動電流Ｉ_{ＯＵ Ｔ}が供給される。

【0076】

また点灯指令Ｈ／Ｌが第２状態（ローレベル）であるとき、トランジスタＱ１２はオンとなり、トランジスタＱ１１のベースに電流が供給されるから、トランジスタＱ１１はオンとなり、駆動回路１３２の調光端子ＤＩＭには、分圧された基準電圧Ｖ_ＲＥＦが、調光電圧Ｖ_ＡＤＩＭとして入力される。
Ｖ_ＡＤＩＭ＝Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｖ_ＲＥＦ
このとき駆動電流Ｉ_ＯＵＴの目標量Ｉ_ＯＵＴＨは、以下の式で表される。
Ｉ_ＯＵＴＨ＝Ｋ×Ｖ_ＡＤＩＭ＝Ｋ×Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｖ_ＲＥＦ
＝Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｉ_ＯＵＴＬ
つまり、抵抗Ｒ１１とＲ１２の分圧比に応じて、減光率を設定できる。

【0077】

図１１は、駆動回路１３２の構成例を示す回路図である。駆動回路１３２は、極性反転型のコンバータであり、正極出力ＯＵＴＰから接地電圧０Ｖを、負極出力ＯＵＴＮから負電圧－Ｖ_ＯＵＴを出力する。

【0078】

駆動回路１３２は、トランジスタＭ１１，Ｍ１２、インダクタＬ１１、キャパシタＣ１１およびコントローラ１３６を含む。コントローラ１３６は、駆動電流Ｉ_ＯＵＴに応じた電流検出信号Ｖ_ＣＳが、調光端子ＤＩＭに入力されるアナログ調光電圧Ｖ_ＡＤＩＭに応じた目標値に近づくように、トランジスタＭ１１およびＭ１２を駆動する。コントローラ１３６の制御方式・モードは特に限定されず、電流モードの制御方式であってもよいし、電流検出信号Ｖ_ＣＳを対象とするリップル制御方式であってもよい。リップル制御方式には、ヒステリシス制御（Bang-Bang制御）、ボトム検出方式、ピーク検出方式などが含まれる。

【0079】

なお、トランジスタＭ１１，Ｍ１２は、コントローラ１３６と同一のチップに集積化されてもよい。また、駆動回路１３２は、基準電圧源１６０および電源回路１６２を含む。基準電圧源１６０は、接地電圧を基準とした基準電圧Ｖ_ＲＥＦを生成する。電源回路１６２は、負極出力（－Ｖ_ＯＵＴ）を基準とする電源電圧Ｖ_ＤＤを生成する。基準電圧源１６０および電源回路１６２の少なくとも一方は、コントローラ１３６に内蔵されていてもよい。

【0080】

なお駆動回路１３２の構成は極性反転型に限定されず、昇圧コンバータや昇降圧コンバータで構成してもよい。なお、図１１の駆動回路は、実施形態１や実施形態３にも適用可能である。

【0081】

図１２は、変形例に係る光源モジュール１００Ｄの回路図である。点灯回路１３０Ｄは、図１０の点灯回路１３０Ｃに加えて、温度ディレーティング回路１３８を含む。温度ディレーティング回路１３８は、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ１３９、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、トランジスタＱ２１，Ｑ２２を含む。

【0082】

抵抗Ｒ２１およびサーミスタ１３９は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦを分圧し、温度が上昇するほど低下する温度検出電圧Ｖ_ＴＥＭＰを生成する。トランジスタＱ２１、抵抗Ｒ２２およびトランジスタＱ２２によって、調光端子ＤＩＭの電圧Ｖ_ＡＤＩＭは、温度検出電圧Ｖ_{ＴＥ ＭＰ}を超えないようにクランプされる。温度が上昇するほど、温度検出電圧Ｖ_ＴＥＭＰは低下し、調光端子ＤＩＭの電圧Ｖ_ＡＤＩＭが低下することにより、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが減少し、温度ディレーティングがかかる。

【0083】

図１３は、図６のヘッドランプ２Ｃのレイアウトの一例を示す斜視図である。ヘッドランプ２Ｃの基本構成は図４のそれと同様であるため、相違点のみを説明する。上述したように、実施形態２に係るヘッドランプ２Ｃによれば、ハイビームモードにおける消費電力を削減できるため、第１光源１１０および第２光源１２０の冷却構造を簡素化できる。したがって、図６のヒートシンク１４０が、図１３では薄い放熱板１４６に置換されている。これにより、光源モジュール１００を小型化することができ、またコストを下げることができる。

【0084】

（実施形態３）
図１４は、実施形態３に係る光源モジュール２００を備えるヘッドランプ２Ｂを示す図である。実施形態１と同様にヘッドランプ２Ｂは、自動二輪車に搭載され、ハイビームとロービームが切り替え可能であり、光源モジュール２００、第１光学系４および第２光学系６、図示しないヒートシンクを備える。

【0085】

光源モジュール２００は、第１光源２１０、第２光源２２０、第３光源２３０および点灯回路２４０を備え、モジュール化されている。第１光源２１０および第３光源２３０は、それぞれの出射光が、第１光学系４によって、仮想鉛直スクリーン上のロービーム領域１２に照射されるように配置される。第２光源２２０は、その出射光が、第２光学系６によってハイビーム領域１４に照射されるように配置される。

【0086】

第１光源２１０、第２光源２２０、第３光源２３０はそれぞれ、少なくともひとつの半導体発光素子、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）、有機ＥＬ素子を含む。実施形態１と同様の理由により、ＬＥＤの直列接続数は３であり、これにより駆動回路２４２を降圧コンバータあるいはリニアレギュレータで構成できる。

【0087】

光源モジュール２００には、車両側からハイビーム、ロービームの点灯指示が入力される。点灯回路２４０は、ハイビーム、ロービームの点灯指示にかかわらず、第１光源２１０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給する。また点灯回路２４０は、ハイビームの点灯指示に応答して、第２光源２２０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給するように構成される。また点灯回路２４０は、ロービームの点灯指示に応答して、第３光源２３０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給するように構成される。

【0088】

この実施形態において、点灯回路２４０は、定電流ドライバである駆動回路２４２と、第１スイッチ２４４、第２スイッチ２４６を含む。駆動回路２４２は、ハイビームまたはロービームの点灯状態においてイネーブルとなり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴを生成する。

【0089】

第１スイッチ２４４は、第３光源２３０と直列に設けられ、第２スイッチ２４６は第２光源２２０と直列に設けられている。第１スイッチ２４４は、ロービームの点灯指示に応答してオンとなる。第２スイッチ２４６は、ハイビームの点灯指示に応答してオンとなる。

【0090】

以上が光源モジュール２００の構成である。続いてその動作を説明する。

【0091】

ハイビーム、ロービームいずれの点灯指示も発生していない状態では、駆動回路２４２がディセーブル状態であり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは生成されない。

【0092】

ハイビームもしくはロービームいずれかの点灯指示が発生すると、駆動回路２４２がイネーブルとなり、所定の電流量に安定化された駆動電流Ｉ_ＯＵＴが生成される。

【0093】

ロービームの点灯指示が発生する間は、第１スイッチ２４４がオン、第２スイッチ２４６がオフであり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源２１０、第３光源２３０、第１スイッチ２４４の経路に流れる。したがって第１光源２１０、第３光源２３０が点灯、第２光源２２０は消灯し、ロービーム領域１２が照射される。

【0094】

ハイビームの点灯指示が発生する間は、第１スイッチ２４４がオフ、第２スイッチ２４６がオンであり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源２１０、第２光源２２０、第２スイッチ２４６の経路に流れる。したがって第１光源２１０、第２光源２２０が点灯、第３光源２３０は消灯する。このときハイビーム領域１４に照射されるとともに、ロービーム領域１２を、ロービームのときよりも低い照度で照射することができる。

【0095】

図１５は、ヘッドランプ２Ｂのレイアウトの一例を示す斜視図である。第１光源２１０および第３光源２３０は、地面と平行な第１面Ｓ１に実装される。第２光源２２０は地面と垂直な第２面Ｓ２に実装される。第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、ブロック状のヒートシンク８の表面に対応する。

【0096】

好ましくは第１光源２１０および第３光源２３０を構成する３個の発光素子は、水平方向に並べて配置される。これにより、ハイビームとロービームの境界である水平方向のカットラインを作りやすくなる。たとえば第１光源２１０の発光素子を中央に配置し、第３光源２３０の二個の発光素子を、それを挟むように配置してもよい。

【0097】

第１光学系４は、反射光学系すなわちミラーを含む。第２光学系６は、透過光学系すなわちレンズを含む。

【0098】

図１６は、ヘッドランプ２Ｂおよび光源モジュール２００のレイアウトの別の一例を示す斜視図である。第１光源２１０および第３光源２３０は、地面と平行な第１面Ｓ１に実装される。第２光源２２０は、第１面Ｓ１の反対側の第３面Ｓ３に実装される。第１光学系４は、第１面Ｓ１側に設けられた第１リフレクタを含み、第２光学系６は、第３面側に設けられた第２リフレクタを含む。

【0099】

図１６においても、第１光源２１０および第３光源２３０を構成する３個の発光素子は、水平方向に並べて配置される。同様に、第２光源２２を構成する２個の発光素子は、水平方向に並べて配置される。これにより、ハイビームとロービームの境界である水平方向のカットラインを作りやすくなる。

【0100】

なお、ここまでの説明では、自動二輪車用の灯具を説明したが本発明の適用はそれに限定されず、四輪の自動車やトラックなどの車両にも適用可能である。

【0101】

図１７は、実施形態４に係る自動二輪車用のヘッドランプ２を示す図である。ヘッドランプ２は、ハイビームとロービームが切り替え可能であり、光源モジュール３００、第１光学系４、第２光学系６を備える。

【0102】

光源モジュール３００は、ＬＥＤストリング３０２および点灯回路４００を備え、モジュール化されている。ＬＥＤストリング３０２は、ロービーム用光源である第１光源３１０および第２光源３２０と、ハイビーム用光源である第３光源３３０を備える。第１光源３１０および第２光源３２０の出射光は、第１光学系４によって、仮想鉛直スクリーン２０上のロービーム領域２２に照射される。第３光源３３０の出射光は、第２光学系６によってハイビーム領域２４に照射される。

【0103】

第１光源３１０、第２光源３２０、第３光源３３０はそれぞれ、少なくともひとつの半導体発光素子、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）を含む。なお半導体発光素子として、ＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ素子を採用してもよい。

【0104】

この実施例において、第１光源３１０は１個のＬＥＤを、第２光源３２０および第３光源３３０はそれぞれ、二個のＬＥＤを含む。したがって、駆動回路４１０の駆動経路上には、合計三個のＬＥＤが直列に設けられている。一般的に自動二輪車のバッテリ１０の電圧Ｖ_ＢＡＴ、すなわち駆動回路４１０の電源電圧は１２Ｖである。一方、白色ＬＥＤの順方向電圧は３．５Ｖ程度であるから、駆動回路４１０の負荷の両端間電圧は、３．５Ｖ×３＝１０．５Ｖ程度となり、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴより低くなる。そのため駆動回路４１０は、降圧型のスイッチングコンバータあるいは、リニアレギュレータで構成することができる。

【0105】

光源モジュール３００には、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴに加えて、車両側からハイビーム、ロービームの点灯指示が入力される。点灯回路４００は、ハイビーム、ロービームの点灯指示に応じて、駆動電流Ｉ_ＯＵＴの経路を制御し、第１光源３１０、第２光源３２０、第３光源３３０の点灯、消灯を制御する。

【0106】

点灯回路４００は、駆動回路４１０、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、コントローラ４２０を備える。

【0107】

第１スイッチＳＷ１は第１光源３１０と並列に設けられる。第２光源３２０および第２スイッチＳＷ２は、直列に接続される。第３光源３３０および第３スイッチＳＷ３は、第２光源３２０および第２スイッチＳＷ２と並列な経路上に、直列に設けられる。

【0108】

駆動回路４１０は、定電流出力のドライバであり、ハイビーム、ロービームいずれかの点灯指示に応答してイネーブル状態となり、所定の電流量に安定化された駆動電流Ｉ_{ＯＵ Ｔ}を生成する。

【0109】

コントローラ４２０は、ハイビーム、ロービームの点灯指示および電流遮断の有無に応じて、第１スイッチＳＷ１～第３スイッチＳＷ３のオン、オフを制御する。

【0110】

コントローラ４２０は、第１光源３１０、第２光源３２０、第３光源３３０を含むＬＥＤストリングの断線に起因する電流遮断を検出可能に構成される。たとえばコントローラ４２０は、駆動回路４１０の出力電流Ｉ_ＯＵＴを監視し、駆動回路４１０がイネーブル状態であるにもかかわらず、所定量の駆動電流Ｉ_ＯＵＴが流れていない場合に、電流遮断状態と判定する。電流遮断が検出されない状態を正常状態という。

【0111】

たとえばコントローラ４２０は、駆動回路４１０がイネーブル状態であるにもかかわらず、所定量の駆動電流Ｉ_ＯＵＴが流れていない状態が、所定の第２時間Ｔ２持続すると、電流遮断状態と判定する。第２時間Ｔ２は、たとえば２ｍｓ～５００ｍｓの間で定めるとよい。第２時間Ｔ２を２ｍｓより長くすることでノイズによる電流遮断状態の誤検知を防止できるとともに、第２時間Ｔ２を５００ｍｓより短く定めることにより、短時間で電流遮断状態を検出することができる。さらに以下の処理によって、ヘッドランプを点灯復帰させる場合に、ヘッドランプの消失時間を５００ｍｓ以下に抑えることができるため、安全性を確保できる。

【0112】

コントローラ４２０は、正常状態において、第１スイッチＳＷ１を固定的にオフする。またコントローラ４２０は正常状態において、（i）ロービームの点灯指示に応答して第２スイッチＳＷ２をオン、第３スイッチＳＷ３をオフする。これにより、駆動回路４１０が生成する駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源３１０および第２光源３２０、第２スイッチＳＷ２を含む経路に流れる。このとき、第１光源３１０および第２光源３２０が点灯し、ロービーム領域２２が照射される。

【0113】

コントローラ４２０は正常状態において、（ii）ハイビームの点灯指示に応答して、第２スイッチＳＷ２をオフ、第３スイッチＳＷ３をオンとする。これにより、駆動回路４１０が生成する駆動電流Ｉ_ＯＵＴは、第１光源３１０および第３光源３３０、第３スイッチＳＷ３を含む経路に流れる。このとき、第１光源３１０および第３光源３３０が点灯し、ハイビーム領域２４が照射されるとともに、ロービーム領域２２がロービーム時より低い照度で照射される。

【0114】

続いて、断線故障時の制御を説明する。

【0115】

コントローラ４２０は、電流遮断状態を検出すると、第１スイッチＳＷ１をオン状態とする。もしＬＥＤストリング３０２のうち、第１光源３１０の箇所に断線が生じていた場合、第１スイッチＳＷ１がオンすることで、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが再び流れ始め、電流遮断状態が解消する。したがって駆動電流Ｉ_ＯＵＴを第１スイッチＳＷ１に迂回し、第２光源３２０または第３光源３３０に駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給し続けることができ、車両前方を照射し続けることができる。

【0116】

もしＬＥＤストリング３０２のうち、第１光源３１０以外の箇所に断線が生じていたとする。この場合、第１スイッチＳＷ１をオンしても、駆動電流Ｉ_ＯＵＴは流れず、電流遮断状態が継続する。したがってコントローラ４２０は、第１スイッチＳＷ１をオン状態とした後、電流遮断状態が所定の第１時間Ｔ１にわたり持続するとき、第１光源３１０以外の箇所の断線と判定し、第１スイッチＳＷ１をオフする。

【0117】

図１８は、光源モジュール３００の動作を説明するフローチャートである。ロービームあるいはハイビームの点灯指示が発生すると（Ｓ１００）、第１スイッチＳＷ１～第３スイッチＳＷ３が、点灯指示に応じた状態にセットされる（Ｓ１０２）。具体的には第１スイッチＳＷ１はオフであり、ロービームの点灯指示の場合、第２スイッチＳＷ２がオン、第３スイッチＳＷ３がオフされ、ハイビームの点灯指示の場合、第２スイッチＳＷ２がオフ、第３スイッチＳＷ３がオンされる。この状態で駆動回路４１０がイネーブルとなり、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが生成される（Ｓ１０４）。

【0118】

コントローラ４２０は、電流遮断の有無を監視する（Ｓ１０６）。正常状態の間（Ｓ１０６のＮ）、ロービームの点灯状態が維持される。電流遮断が検出されると（Ｓ１０６のＹ）、第１スイッチＳＷ１がオンとなる（Ｓ１０８）。そして、電流遮断の有無が再判定される（Ｓ１１０）。電流遮断が解消していれば（Ｓ１１０のＮ）、第１スイッチＳＷ１のオンが維持される。電流遮断が解消していなければ（Ｓ１１０のＹ）、第１スイッチＳＷ１がオフされる。

【0119】

図１９は、光源モジュール３００の第１の動作波形図である。図１９は、ロービームの点灯中に、第１光源３１０に断線故障が発生したときの様子を示す。時刻ｔ_２より前は正常状態である。時刻ｔ_０にロービームの点灯指示が発生する。時刻ｔ_１に第２スイッチＳＷ２がオンとなり、駆動回路４１０により駆動電流Ｉ_ＯＵＴが生成される。

【0120】

時刻ｔ_２に、第１光源３１０に断線故障が発生すると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが遮断される。この状態が第２時間Ｔ２持続すると、時刻ｔ_３に電流遮断状態と判定され、第１スイッチＳＷ１がオンとなる。第１スイッチＳＷ１がオンとなると、断線箇所がバイパスされるため、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが再び流れ始め、ロービームの点灯が維持される。ただし、ロービームの照度は、正常状態よりも低下する。

【0121】

図２０は、光源モジュール３００の第２の動作波形図である。図２０は、ロービームの点灯中に、第２光源３２０に断線故障が発生したときの様子を示す。時刻ｔ_０～ｔ_２の動作は、図１９と同様である。

【0122】

時刻ｔ_２に、第２光源３２０に断線故障が発生すると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが遮断される。この状態が第２時間Ｔ２持続すると、時刻ｔ_３に電流遮断状態と判定され、第１スイッチＳＷ１がオンとなる。第１スイッチＳＷ１がオンとなっても断線箇所はバイパスされないため、電流遮断状態が持続する。そして第１スイッチＳＷ１がターンオンしてから第１時間Ｔ１経過後の時刻ｔ_４に第１スイッチＳＷ１がオフされる。

【0123】

駆動電流Ｉ_ＯＵＴの遮断状態が持続すると、視界が暗くなるため運転者がヘッドランプ２の異常に気がつく。運転者が、時刻ｔ_５にロービームからハイビームに切り替えると、第２スイッチＳＷ２がオフ、第３スイッチＳＷ３がオンとなる。そうすると、断線箇所が利用されなくなるため、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが再び流れ始め、ヘッドランプ２はハイビームとして使用を継続できる。

【0124】

図２１は、光源モジュール３００の第３の動作波形図である。図２１は、ハイビームの点灯中に、第１光源３１０に断線故障が発生したときの様子を示す。時刻ｔ_２より前は正常状態である。時刻ｔ_０にハイビームの点灯指示が発生する。時刻ｔ_１に第３スイッチＳＷ３がオンとなり、駆動回路４１０により駆動電流Ｉ_ＯＵＴが生成される。

【0125】

時刻ｔ_２に、第１光源３１０に断線故障が発生すると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが遮断される。この状態が第２時間Ｔ２持続すると、時刻ｔ_３に電流遮断状態と判定され、第１スイッチＳＷ１がオンとなる。第１スイッチＳＷ１がオンとなると、断線箇所がバイパスされるため、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが再び流れ始め、ハイビームの点灯が維持される。ただし、第１光源３１０は消灯するため、ロービーム領域には光は照射されなくなる。

【0126】

図２２は、光源モジュール３００の第４の動作波形図である。図２２は、ハイビームの点灯中に、第３光源３３０に断線故障が発生したときの様子を示す。時刻ｔ_０～ｔ_２の動作は、図２１と同様である。

【0127】

時刻ｔ_２に、第３光源３３０に断線故障が発生すると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが遮断される。この状態が第２時間Ｔ２持続すると、時刻ｔ_３に電流遮断状態と判定され、第１スイッチＳＷ１がオンとなる。第１スイッチＳＷ１がオンとなっても断線箇所はバイパスされないため、電流遮断状態が持続する。そして第１スイッチＳＷ１がターンオンしてから第１時間Ｔ１経過後の時刻ｔ_４に第１スイッチＳＷ１がオフされる。

【0128】

駆動電流Ｉ_ＯＵＴの遮断状態が持続すると、視界が暗くなるため運転者がヘッドランプ２の異常に気がつく。運転者が、時刻ｔ_５にハイビームからロービームに切り替えると、第３スイッチＳＷ３がオフ、第２スイッチＳＷ２がオンとなる。そうすると、断線箇所が利用されなくなるため、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが再び流れ始め、ヘッドランプ２はロービームとして使用を継続できる。

【0129】

続いて実施形態４に関連する変形例を説明する。

【0130】

（変形例１）
図２０、図２２の制御では、ヘッドランプ２の不点灯状態に気がついた運転者が、手動で、ロービームからハイビーム（あるいはハイビームからロービーム）への切り替えを行い、ヘッドランプ２を点灯状態に復帰させたが、その限りでない。第１スイッチＳＷ１を一旦、オンとし、その後オフに切り替えた後に、第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３の状態を、コントローラ４２０が、外部からの点灯指示とは無関係に、自動的に切り替えてもよい。これにより、図２０あるいは図２２における時刻ｔ４～ｔ５の不点灯期間を短縮することができる。

【0131】

この制御を行うと、不点灯期間を短縮できるため安全性が改善するが、運転者がＬＥＤストリング３０２の断線に気がつかない可能性もあり、ランプを修理しないまま運転し続けるおそれがある。この場合、ヘッドランプ２の故障を示すインジケータを、コクピットに追加してもよい。

【0132】

（変形例２）
コントローラ４２０は、第１スイッチＳＷ１をオン状態に固定する間、ハイビーム、ロービームの点灯指示にかかわらず、第２スイッチＳＷ２をオン、第３スイッチＳＷ３をオフすることとしてもよい。

【0133】

この変形例２によれば、ハイビームとロービームの手動による切り替えが無効になるため、運転者に断線故障を通知することができる。また、ロービームに固定されるため、周囲の交通参加者にグレアを与えるのを防止できる。

【0134】

（変形例３）
変形例２とは反対に、コントローラ４３０は、第１スイッチＳＷ１をオン状態に固定する間、ハイビーム、ロービームの点灯指示にかかわらず、第３スイッチＳＷ３をオン、第２スイッチＳＷ２をオフすることとしてもよい。

【0135】

この変形例３によれば、ハイビームとロービームの手動による切り替えが無効になるため、運転者に断線故障を通知することができる。また一般的にはロービームで走行する機会の方が多いため、ハイビームのみが有効となり、ロービームが無効となることで、運転者は断線故障に気づきやすくなる。

【0136】

（変形例４）
ここまでの説明では、自動二輪車用の灯具を説明したが本発明の適用はそれに限定されず、四輪の自動車やトラックなどの車両にも適用可能である。

【0137】

実施形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【産業上の利用可能性】

【0138】

本発明は、自動二輪車などの車両に用いられる灯具に関する。

【符号の説明】

【0139】

２…ヘッドランプ，４…第１光学系，６…第２光学系，８…ヒートシンク，１０…バッテリ，１００…光源モジュール，１１０…第１光源，１２０…第２光源，１３０…点灯回路，１３２…駆動回路，１３４…バイパススイッチ，２００…光源モジュール，２１０…第１光源，２２０…第２光源，２３０…第３光源，２４０…点灯回路，２４２…駆動回路，２４４…第１スイッチ，２４６…第２スイッチ，３００…光源モジュール，３０２…ＬＥＤストリング，３１０…第１光源，３２０…第２光源，３３０…第３光源，ＳＷ１…第１スイッチ，ＳＷ２…第２スイッチ，ＳＷ３…第３スイッチ，４００…点灯回路，４１０…駆動回路，４２０…コントローラ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】