LEDヘッドランプ
【えるいーでぃーへっどらんぷ】

LED headlamp

白色発光ダイオード（LED）を使った自動車のヘッドランプ。2007年5月17日にトヨタ自動車が発表した最上級ハイブリッド車「レクサスLS600h」に、白色LEDを使ったヘッドランプが世界で初めて搭載された。寿命は1万時間と長く、点灯に要する時間はわずか0.1秒。
白色LEDの技術進化は著しく、蛍光灯やHIDランプを上回る100ルーメン（lm）/ワット（W）という発光効率を誇る品種も出てきた。白色LED 1個当たりから取り出せる光束は100lm以上の品種も多く、照明への応用が加速している。このヘッドランプでは光束400lmの白色LEDを5個使い、ロービームに必要な明るさを実現した。開発したのは小糸製作所である。
開発には、輝度の確保や消費電力の低減、発熱対策といった課題があった。輝度は、最低でもハロゲンランプと同等の20ミリカンデラ（mcd）/平方メートル（㎡）が必要だった。既存の白色LEDは数mcd/㎡しかない。そこで約1ミリメートル角の大型青色LEDチップをパッケージ内に4個搭載し、1チップ当たり2.5W（投入電流 700ミリアンペア）、合計で10Wを投入できるようにした。これにより輝度25mcd/㎡を稼ぎ出した。
しかし、1チップに大電力を投入すると発光効率は落ちる。HIDランプに比べるとヘッドランプの実稼働状態で発光効率は40lm/Wと低く、消費電力が大きくなってしまう。そこで小糸製作所は、光を有効利用するようにした。具体的には、複数個搭載する白色LEDランプにそれぞれ異なる配光特性を与え、配光パターンを作り出している。1個のランプで複雑な配光パターンを作る場合に比べ、光損失を減らせた。
さらに遠方照射に使う白色LEDランプの構造を見直した。このランプでは水平線よりも下方を照射する配光パターンが要る。従来の手法では光を遮ることでパターンを作り出していたが、今回は水平線よりも上方に向かう光を「ビームシェイパー」という鏡を使って光路変更させている。これらの対策で、白色LEDが発する全光束の半分以上をヘッドランプ外に取り出せた。全光束の3分の1程度しか取り出せないHIDランプやハロゲンランプに比べて効率が格段に高い。その結果、ハイエンド品のHIDランプを使う「レクサス LS460」のヘッドランプと消費電力を同等にできた。

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日経BP社 「プロフェッショナル用語辞典　環境テクノロジー」 JLogosID : 8523636