JP2023108396A

JP2023108396A - 車両用灯具、及び発光装置

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Publication number: JP2023108396A
Application number: JP2022009498A
Authority: JP
Inventors: 聖比企; Sei Hiki
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2023-08-04

Abstract

【課題】半導体発光素子と波長変換部材とを含むパッケージ化された光源の発光色をシームレスに変更することができる車両用灯具等を提供する。
【解決手段】車両用灯具１であって、第１の光を発光する少なくとも１つの半導体発光素子と、前記第１の光のうち他の一部の光により励起され、前記第１の光と異なる波長の第２の光を発光する波長変換部材と、を含むパッケージ化された光源であって、前記波長変換部材を透過する前記第１の光と前記波長変換部材が発光する前記第２の光とが混合された混合光を発光する第１光源１０と、前記第１光源が発光する前記混合光を制御して車両用灯具用の配光パターンを形成する第１光学系６０、６１と、前記波長変換部材を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源２０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具、及び発光装置に関する。

特許文献１には、複数の半導体発光素子（ＬＤ）が発光し、複数の半導体発光素子に対応して設けられた複数の光偏向器により二次元的に走査される光を、枠体に固定された波長変換部材（板状又は層状の蛍光体）に照射することにより、当該波長変換部材を発光させる車両用灯具が記載されている。特許文献１に記載の車両用灯具においては、各々の半導体発光素子及び各々の光偏向器を制御することにより、波長変換部材の表面の全域又は一部領域の発光色をシームレスに変更することができる。

これに対して、本発明者は、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することを検討した。

特許第６６０６８６２号公報

しかしながら、特許文献１においては、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することについては一切検討されていない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる車両用灯具、及び発光装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる車両用灯具は、第１の光を発光する少なくとも１つの半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆った状態で設けられ、前記第１の光のうち一部の光が透過すると共に、前記第１の光のうち他の一部の光により励起され、前記第１の光と異なる波長の第２の光を発光する波長変換部材と、を含むパッケージ化された光源であって、前記波長変換部材を透過する前記第１の光と前記波長変換部材が発光する前記第２の光とが混合された混合光を発光する第１光源と、前記第１光源が発光する前記混合光を制御して車両用灯具用の配光パターンを形成する第１光学系と、前記波長変換部材を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源と、を備える。

このような構成により、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる。

これは、波長変換部材を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源を備えることによるものである。

上記車両用灯具において、前記第３の光が前記波長変換部材の少なくとも一部を照射するように前記第３の光を制御する第２光学系をさらに備えていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記第２光学系は、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラー又はＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を含んでいてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記第２光源を駆動する制御手段をさらに備えていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記第１の光は、青色域の光であり、前記第２の光は、黄色域の光であってもよい。

また、上記車両用灯具において、前記波長変換部材は、ＹＡＧ系蛍光体であり、前記第３の光は、紫外域又は近紫外域の波長の光を含んでいてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記第１光源は、前記半導体発光素子の側面及び前記波長変換部材の側面を覆った状態で設けられた白樹脂と、前記第３の光が前記白樹脂に照射されないように当該白樹脂の表面を覆う遮光部材と、をさらに含んでいてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記第１光源は、前記半導体発光素子の出光面と前記波長変換部材の入光面とを接着する接着層をさらに含み、前記接着層は、樹脂媒質と当該樹脂媒質に分散された樹脂粒子とを含み、前記半導体発光素子の出光面と前記波長変換部材の入光面とは、前記樹脂粒子が前記波長変換部材の前記入光面の凹部に収まりつつ圧縮変形された状態で前記接着層を介して密着していてもよい。

本発明にかかる発光装置は、第１の光を発光する少なくとも１つの半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆った状態で設けられ、前記第１の光のうち一部の光が透過すると共に、前記第１の光のうち他の一部の光により励起され、前記第１の光と異なる波長の第２の光を発光する波長変換部材と、を含み、前記波長変換部材を透過する前記第１の光と前記波長変換部材が発光する前記第２の光とが混合された混合光を発光するパッケージ化された第１光源と、前記波長変換部材の少なくとも一部を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源と、を備える。

本発明により、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる車両用灯具、及び発光装置を提供することができる。

実施形態１の発光装置１の断面図である。第１光源１０の断面図である。（ａ）車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系の一例、（ｂ）車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系の他の一例である。発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合に形成される車両用灯具用の配光パターンＰ１の一例である。第１光源１０（変形例）の断面図である。実施形態２の発光装置２の断面図である。（ａ）シェード６３の一例、（ｂ）シェード６３（貫通穴６３ａ）を通過した第３の光が照射する波長変換部材１３の表面の一部領域（ハッチング領域ＨＴ１参照）を表す図、（ｃ）発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合に形成される車両用灯具用の配光パターンＰ２の一例である。実施形態３の発光装置３の断面図である。実施形態４の発光装置４の断面図である。実施形態１の変形例である。

＜実施形態１＞
以下、実施形態１として発光装置１について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、実施形態１の発光装置１の断面図である。

図１に示すように、実施形態１の発光装置１は、第１光源１０、第２光源２０、第２光源２０の前方に配置された導光レンズ３０、第１光源１０及び第２光源２０が実装された基板４０、第１光源１０及び第２光源２０を駆動する制御手段５０（駆動手段）を備えている。

まず、第１光源１０の構成例について説明する。

図２は、第１光源１０の断面図である。

図２に示すように、第１光源１０は、基板１１、基板１１に実装され第１の光（例えば、青色域の波長の光）を発光する半導体発光素子１２、半導体発光素子１２（発光面）を覆った状態で設けられ、第１の光（例えば、青色域の波長の光）のうち一部の光が透過すると共に、第１の光のうち他の一部の光により励起され、第１の光と異なる波長の第２の光（例えば、黄色域の波長の光）を発光する波長変換部材１３、波長変換部材１３を覆った状態で設けられた光透過部材１４、基板１１に設けられた枠体１５、白樹脂１６を含むパッケージ化された光源（例えば、ＬＥＤパッケージ）である。半導体発光素子１２、波長変換部材１３及び光透過部材１４は、この順に積層された積層構造物１７を構成している。

第１光源１０は、半導体発光素子１２が発光し波長変換部材１３を透過する第１の光（例えば、青色域の波長の光）と波長変換部材１３が発光する第２の光（例えば、黄色域の波長の光）とが混合された混合光（例えば、疑似白色光）を発光する。この混合光は、光透過部材１４を透過することにより、第１光源１０外部に取り出される。その際、半導体発光素子１２、波長変換部材１３及び光透過部材１４それぞれの側面が白樹脂１６により覆われているため、半導体発光素子１２、波長変換部材１３及び光透過部材１４それぞれの側面から出射する光は、白樹脂１６により反射されて積層構造物１７内に戻される。これにより、光透過部材１４を透過することにより第１光源１０外部に取り出される光、すなわち、第１光源１０が発光する光が増加する。その結果、第１光源１０の正面輝度が増加する。

また、第１光源１０は、白樹脂１６の上面Ｓ１（表面）を覆う遮光部材１８を含む。遮光部材１８は、例えば、白樹脂１６の上面Ｓ１に対してレーザー光を照射し当該白樹脂１６の上面Ｓ１を黒色に変色させることにより形成される。また、遮光部材１８は、白樹脂１６の上面Ｓ１に当該上面Ｓ１を覆った状態で設けられる遮光プレートであってもよい。これにより、後述のように第２光源２０が発光し波長変換部材１３を照射する第３の光Ｒａｙ_２０が、波長変換部材１３からはみ出て白樹脂１６の上面Ｓ１を照射したとしても、当該第３の光Ｒａｙ_２０が白樹脂１６で反射されるのを防止することができる。これにより、発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、グレアの発生を低減することができる。また、第２光源２０が発光した第３の光Ｒａｙ_２０が白樹脂１６を直接照射することが防止されるため、第３の光Ｒａｙ_２０が白樹脂１６を直接照射することに起因する白樹脂１６の劣化を防止することができる。

半導体発光素子１２は、例えば、第１の光（例えば、青色域の波長の光）を発光する半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）で、図示しないが、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層、ｎ側電極パッド、ｐ側電極パッド等を含む。半導体発光素子１２の外形は、例えば、正方形（例えば、３００μm角程度）である。なお、半導体発光素子１２の外形は、正方形以外の矩形、その他の形状であってもよい。なお、半導体発光素子１２は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

波長変換部材１３は、１又は複数の半導体発光素子１２（発光面）を覆った状態で設けられ、半導体発光素子１２が発光する第１の光（例えば、青色域の波長の光）のうち一部の光が透過すると共に、第１の光のうち他の一部の光により励起され、第１の光と異なる波長の第２の光（例えば、黄色域の波長の光）を発光する波長変換部材である。波長変換部材１３としては、例えば、透明シリコーン樹脂や低融点ガラス等に蛍光体を含有させたものや蛍光体を焼結させた焼結体を用いることができる。蛍光体としては、例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）を用いることができる。波長変換部材１３の外形は、例えば、半導体発光素子１２の外形と同様である。

光透過部材１４は、波長変換部材１３の上面に設けられている。第１光源１０が発光する光、すなわち、波長変換部材１３を透過する第１の光（例えば、青色域の波長の光）と波長変換部材１３が発光する第２の光（例えば、黄色域の波長の光）とが混合された混合光（例えば、疑似白色光）は、光透過部材１４を透過することにより、第１光源１０外部に取り出される。光透過部材１４としては、例えば、ガラスプレート、サファイアプレート、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を用いることができる。光透過部材１４は、例えば、半導体発光素子１２上に適量ポッティングされた、接着材となる波長変換部材１３（例えば、透明シリコーン樹脂＋蛍光体）の上に載置されることにより、当該波長変換部材１３を挟んで半導体発光素子１２に接着されている。光透過部材１４の外形は、例えば、波長変換部材１３の外形と同様である。

枠体１５は、積層構造物１７との間にスペースを保った状態で基板１１に設けられている。

白樹脂１６は、基板１１、枠体１５及び積層構造物１７により取り囲まれたスペースに、上面Ｓ１が露出し、かつ、半導体発光素子１２、波長変換部材１３及び光透過部材１４それぞれの側面を覆った状態（密着して覆った状態）で充填されている。白樹脂１６は、半導体発光素子１２、波長変換部材１３及び光透過部材１４それぞれの側面から出射する光を当該白樹脂１６により反射し積層構造物１７内に戻すために設けられる。白樹脂１６としては、例えば、可視光よりバンドギャップが広い酸化チタン粒子が分散された透明シリコーン樹脂、例えば、特開２０１９－２２０５６９号公報、特許第５２２４１７３号公報に記載のものを用いることができる。

次に、第２光源２０の構成例について説明する。

第２光源２０は、第１光源１０の波長変換部材１３を照射し当該波長変換部材１３を励起する第３の光Ｒａｙ_２０（例えば、紫外域又は近紫外域の波長の光）を発光する半導体発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）である。なお、第３の光Ｒａｙ_２０は、波長変換部材１３（蛍光体）の励起に最適な波長の光、例えば、紫外域又は近紫外域の波長の光であることが望ましいが、最適な波長の光以外の光（例えば、可視光域の波長の光）を含んでいてもよい。

導光レンズ３０は、第２光源２０が発光する第３の光Ｒａｙ_２０が第１光源１０の波長変換部材１３（例えば、表面全域）を照射するように第３の光Ｒａｙ_２０を制御する光学系（本発明の第２光学系の一例）である。

図１に示すように、導光レンズ３０は、入光面３１、全反射面３２及び出光面３３を含むレンズ体である。

入光面３１は、第２光源２０の光軸ＡＸ_２０に対して回転対称で、第２光源２０に向かって凸のレンズ面である。入光面３１の焦点Ｆ_３１は、第２光源２０近傍に配置されている。そのため、入光面３１から入光する第２光源２０が発光した第３の光Ｒａｙ_２０は、第２光源２０の光軸ＡＸ_２０に対して平行な光に変換される（コリメートされる）。

全反射面３２は、入光面３１から入光し当該全反射面３２に入射する第３の光Ｒａｙ_２０を出光面３３に向けて全反射する平面形状の面である。

出光面３３は、全反射面３２で全反射された第３の光Ｒａｙ_２０が出光する面である。出光面３３から出光した第３の光Ｒａｙ_２０は、第１光源１０の光軸ＡＸ_１０に対して所定角度θ傾斜した方向に進行し光透過部材１４を透過して波長変換部材１３の表面の全域を照射する。出光面３３の形状及びサイズは、波長変換部材１３の表面の全域を照射するように調整されている。なお、出光面３３の形状及びサイズは、波長変換部材１３の表面の一部領域を照射するように調整されていてもよい。

制御手段５０は、第１光源１０及び第２光源２０を駆動する手段で、第１光源１０及び第２光源２０に電気的に接続されている。制御手段５０としては、例えば、第１光源１０及び第２光源２０に駆動電流（可変）を印加する公知の駆動回路（ＤＣ駆動方式）、ＰＷＭ信号に基づいて第１光源１０及び第２光源２０を点消灯制御する公知の駆動回路（パルス駆動方式）を用いることができる。

上記構成の発光装置１においては、第１光源１０が発光した光の比率が、例えば、第１の光（例えば、青色域の波長の光）：第２の光（例えば、黄色域の波長の光）＝７：３の場合、第２光源２０を点灯すると、当該第２光源２０が発光する第３の光Ｒａｙ_２０が波長変換部材１３の表面の全域に照射され波長変換部材１３（蛍光体）が活性化されるため、波長変換部材１３の発光量が変化する。これにより、第１光源１０が発光する光の比率が、例えば、第１の光（例えば、青色域の波長の光）：第２の光（例えば、黄色域の波長の光）＝５：５のように変化する。この第１光源１０が発光する光の比率は、制御手段５０により波長変換部材１３の表面の全域に照射される第３の光の明るさ（強度）を調整することにより、シームレスに変化させることができる。これにより、波長変換部材１３の発光色（色味）及び第１光源１０の発光色（色味）をシームレスに変化させることができる。

上記構成の発光装置１は、例えば、車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いることができる。車両用灯具（車両用灯具ユニット）は、発光装置１（第１光源１０）が発光する光（混合光）を制御して車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系（本発明の第１光学系の一例）を備えている。

図３（ａ）は車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系の一例、図３（ｂ）は車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系の他の一例である。

図３（ａ）に示すように、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、発光装置１が発光する光（混合光）を反射する反射面６０を含むリフレクタ型の光学系であってもよい。また、図３（ｂ）に示すように、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、発光装置１が発光する光（混合光）を投影する投影レンズ６１を含むダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の光学系であってもよい。これに限らず、図示しないが、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、プロジェクタ型の光学系、導光体（例えば、導光棒、導光板）を用いた光学系、その他の光学系であってもよい。

図４は、発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合に形成される車両用灯具用の配光パターンＰ１の一例である。

発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、図４に示すように、色（色味）をシームレスに変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ１を形成することができる。なお、車両用灯具用の配光パターンＰ１は、車両用前照灯用の配光パターン（ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン）であってもよいし、車両用信号灯具用の配光パターンであってもよい。

以上説明したように、実施形態１によれば、半導体発光素子１２（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材１３（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された第１光源１０（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる。

これは、波長変換部材１３を照射し当該波長変換部材１３を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源２０を備えることによるものである。

また、実施形態１によれば、発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）をシームレスに変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ１を形成することができる。

また、実施形態１によれば、第２光源２０が発光する第３の光が波長変換部材１３を照射することにより、波長変換部材１３の発光色（色味）及び第１光源１０の発光色（色味）をシームレスに変化させるため、配光ズレが発生することがないという利点もある。

次に、第１光源１０の変形例について説明する。

図５は、第１光源１０（変形例）の断面図である。

本変形例では、波長変換部材１３として、粒子径の揃った蛍光体粒子及びバインダ粒子を焼結して板状にした多結晶の焼結体を用いている。

図５に示すように、半導体発光素子１２と波長変換部材１３とは、接着層６２を介して接着されている。接着層６２は、未硬化の液状樹脂である樹脂媒質６２ａに、硬化済みの低弾性率の粒状樹脂である樹脂粒子６２ｂを分散させた接着樹脂を硬化させた樹脂体である。樹脂粒子６２ｂは、波長変換部材１３の入光面１３ａの凹部１３ｂと、半導体発光素子１２の出光面１２ａと、で画定された多面体空間に、樹脂粒子６２ｂが圧縮変形して嵌まっている。また、樹脂媒質６２ａは、それ以外の空間を樹脂媒質６２ａが満たしている。

このように、樹脂粒子６２ｂを波長変換部材１３の複数の粒子面からなるドーム状の凹部１３ｂによって圧縮変形することで、樹脂粒子６２ｂの密度を高くでき、また屈折率を高くできる。これにより、波長変換部材１３で発生した熱を半導体発光素子１２へ放熱する放熱効率を向上できる。また、半導体発光素子１２と波長変換部材１３との屈折率差を小さくでき、光結合効率を向上できる。さらに、波長変換部材１３の凹部１３ｂをファセットとすることで、波長変換部材１３と樹脂粒子６２ｂとの接触面積を大きくすることができ、放熱効率又は/及び光結合効率を向上できる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２の発光装置２について説明する。

図６は、実施形態２の発光装置２の断面図である。

図６に示すように、実施形態２の発光装置２は、実施形態１の発光装置１に対してシェード６３を追加したものに相当する。それ以外、実施形態１と同様の構成である。以下、実施形態１と相違する点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付し適宜説明を省略する。

シェード６３は、第１光源１０と導光レンズ３０（出光面３３）との間に配置されている。

図７（ａ）はシェード６３の一例である。

図７（ａ）に示すように、シェード６３は、導光レンズ３０（出光面３３）から出光した第３の光Ｒａｙ_２０が通過する貫通穴６３ａが形成された板状部材である。図７（ａ）中、貫通穴６３ａとして、Ｌ字形の貫通穴を形成した例を示しているが、これに限らず、他の様々な形状の貫通穴を形成してもよい。

図７（ｂ）は、シェード６３（貫通穴６３ａ）を通過した第３の光が照射する波長変換部材１３の表面の一部領域（ハッチング領域ＨＴ１参照）を表す。

図７（ｂ）に示すように、シェード６３（貫通穴６３ａ）を通過した第３の光は、波長変換部材１３の表面の一部領域（ハッチング領域ＨＴ１参照）を照射する。これにより、波長変換部材１３の発光色（色味）を部分的に変化させることができる。

上記構成の発光装置２は、例えば、車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いることができる。

図７（ｃ）は、発光装置１を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合に形成される車両用灯具用の配光パターンＰ２の一例である。

図７（ｃ）に示すように、発光装置２を車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ２を形成することができる。

以上説明したように、実施形態２によれば、半導体発光素子１２（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材１３（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された第１光源１０（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる。

また、実施形態２によれば、発光装置２を車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ２を形成することができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３の発光装置３について説明する。

図８は、実施形態３の発光装置３の断面図である。

図８に示すように、実施形態３の発光装置３は、実施形態１の発光装置１の導光レンズ３０を、反射面６４（本発明の第２光学系の他の一例）に置き換えたものに相当する。それ以外、実施形態１と同様の構成である。以下、実施形態１と相違する点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付し適宜説明を省略する。

反射面６４は、例えば、基材に対してアルミ蒸着等を施すことにより形成される。反射面６４の面形状は、当該反射面６４で反射された第３の光Ｒａｙ_２０が波長変換部材１３の表面の全域を照射するように設計されている。なお、反射面６４の面形状は、当該反射面６４で反射された第３の光Ｒａｙ_２０が波長変換部材１３の表面の一部領域を照射するように設計されていてもよい。これにより、実施形態１と同様、波長変換部材１３の発光色（色味）及び第１光源１０の発光色（色味）をシームレスに変化させることができる。

上記構成の発光装置３は、例えば、車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いることができる。車両用灯具（車両用灯具ユニット）は、発光装置３（第１光源１０）が発光する光（混合光）を制御して車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系（本発明の第１光学系の一例）を備えている。

図３（ａ）に示すのと同様に、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、発光装置３が発光する光（混合光）を反射する反射面６０を含むリフレクタ型の光学系であってもよい。また、図３（ｂ）に示すのと同様に、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、発光装置３が発光する光（混合光）を投影する投影レンズ６１を含むダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の光学系であってもよい。これに限らず、図示しないが、車両用灯具用の配光パターンを形成する光学系は、プロジェクタ型の光学系、導光体（例えば、導光棒、導光板）を用いた光学系、その他の光学系であってもよい。

発光装置３を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、図４に示すように、色（色味）をシームレスに変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ１を形成することができる。なお、車両用灯具用の配光パターンＰ１は、車両用前照灯用の配光パターン（ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン）であってもよいし、車両用信号灯具用の配光パターンであってもよい。

以上説明したように、実施形態３によれば、半導体発光素子１２（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材１３（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された第１光源１０（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる。

また、実施形態３によれば、発光装置３を車両用灯具（車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）をシームレスに変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ１を形成することができる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態３では、第２光学系として反射面６４を用いた例について説明したが、これに限らない。

例えば、反射面６４に代えて、制御手段からの制御に従って部分的に反射率を調整可能な反射面、例えば、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラー、液晶シャッターを備えたミラー等を用いてもよい。また、反射面６４に代えて、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を用いてもよい。

本変形例によれば、本変形例の発光装置３を車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ２を形成することができる。

また、本変形例によれば、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラー、液晶シャッターを備えたミラー、ＤＭＤ（複数の微少ミラー）で反射される第３の光により、波長変換部材１３の表面の任意の領域を照射することができる。これは、制御手段（図示せず）が、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラー、液晶シャッターを備えたミラー、ＤＭＤ（複数の微少ミラー）を制御することにより実現される。これにより、任意の領域の色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンを形成することができる。

＜実施形態４＞
次に、実施形態４の発光装置４について説明する。

図９は、実施形態４の発光装置４の断面図である。

図９に示すように、実施形態４の発光装置４は、実施形態１の発光装置１の導光レンズ３０の全反射面３２に相当する箇所に、ガスクロミックミラー６５又はエレクトロクロミックミラー６６を設けたものに相当する。それ以外、実施形態１と同様の構成である。以下、実施形態１と相違する点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付し適宜説明を省略する。

ガスクロミックミラー６５又はエレクトロクロミックミラー６６は制御手段（図示せず）からの制御に従って部分的に反射率を調整可能な反射面で、導光レンズ３０の全反射面３２に相当する箇所に設けられている。全反射面３２の一部に光吸収部材が設けられてもよい。

上記構成の発光装置４は、例えば、車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いることができる。

発光装置２を車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、図７（ｃ）に示すように、色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ２を形成することができる。

以上説明したように、実施形態４によれば、半導体発光素子１２（例えば、ＬＥＤチップ）と波長変換部材１３（例えば、蛍光体）とを含むパッケージ化された第１光源１０（例えば、ＬＥＤパッケージ）の発光色をシームレスに変更することができる。

また、実施形態４によれば、発光装置２を車両用灯具（例えば、図３（ｂ）に示すダイレクトプロジェクション型（いわゆる直射型）の車両用灯具ユニット）の光源として用いた場合、色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンＰ２を形成することができる。

また、実施形態４によれば、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラーで反射される第３の光により、波長変換部材１３の表面の任意の領域を照射することができる。これは、制御手段（図示せず）が、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラーを制御することにより実現される。これにより、任意の領域の色（色味）を部分的に変化させることができる車両用灯具用の配光パターンを形成することができる。

次に、上記各実施形態の変形例について説明する。

図１０は、実施形態１の変形例である。

上記実施形態１では、第２光源２０と導光レンズ３０の組み合わせを１組用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、第２光源２０と導光レンズ３０の組み合わせを複数組用いてもよい。その際、各組ごとに、波長変換部材１３の表面の異なる領域を照射するようにしてもよい。実施形態２、４についても同様である。

また、上記各実施形態では、発光装置を車両用灯具に適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、発光装置を、自動車等の車両の室内灯、屋外照明又は屋内照明、プロジェクターその他の照明装置に適用してもよい。

上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。

上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１～４…発光装置
１０…第１光源
１１…基板
１２…半導体発光素子
１２ａ…出光面
１３…波長変換部材
１３ａ…入光面
１３ｂ…凹部
１４…光透過部材
１５…枠体
１６…白樹脂
１７…積層構造物
１８…遮光部材
２０…第２光源
３０…導光レンズ
３１…入光面
３２…全反射面
３３…出光面
４０…基板
５０…制御手段
６０…反射面
６１…投影レンズ
６２…接着層
６２ａ…樹脂媒質
６２ｂ…樹脂粒子
６３…シェード
６３ａ…貫通穴
６４…反射面
６５…ガスクロミックミラー
６６…エレクトロクロミックミラー
ＡＸ_１０、ＡＸ_２０…光軸
Ｆ_３１…焦点
ＨＴ１…ハッチング領域
Ｐ１、Ｐ２…配光パターン
Ｒａｙ_２０…第３の光
Ｓ１…上面
θ…所定角度

Claims

第１の光を発光する少なくとも１つの半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆った状態で設けられ、前記第１の光のうち一部の光が透過すると共に、前記第１の光のうち他の一部の光により励起され、前記第１の光と異なる波長の第２の光を発光する波長変換部材と、を含むパッケージ化された光源であって、前記波長変換部材を透過する前記第１の光と前記波長変換部材が発光する前記第２の光とが混合された混合光を発光する第１光源と、
前記第１光源が発光する前記混合光を制御して車両用灯具用の配光パターンを形成する第１光学系と、
前記波長変換部材を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源と、を備える車両用灯具。
前記第３の光が前記波長変換部材の少なくとも一部を照射するように前記第３の光を制御する第２光学系をさらに備える請求項１に記載の車両用灯具。
前記第２光学系は、ガスクロミックミラー、エレクトロクロミックミラー又はＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を含む請求項２に記載の車両用灯具。
前記第２光源を駆動する制御手段をさらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記第１の光は、青色域の光であり、
前記第２の光は、黄色域の光である請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記波長変換部材は、ＹＡＧ系蛍光体であり、
前記第３の光は、紫外域又は近紫外域の波長の光を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記第１光源は、前記半導体発光素子の側面及び前記波長変換部材の側面を覆った状態で設けられた白樹脂と、前記第３の光が前記白樹脂に照射されないように当該白樹脂の表面を覆う遮光部材と、をさらに含む請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記第１光源は、前記半導体発光素子の出光面と前記波長変換部材の入光面とを接着する接着層をさらに含み、
前記接着層は、樹脂媒質と当該樹脂媒質に分散された樹脂粒子とを含み、
前記半導体発光素子の出光面と前記波長変換部材の入光面とは、前記樹脂粒子が前記波長変換部材の前記入光面の凹部に収まりつつ圧縮変形された状態で前記接着層を介して密着している請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。
第１の光を発光する少なくとも１つの半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆った状態で設けられ、前記第１の光のうち一部の光が透過すると共に、前記第１の光のうち他の一部の光により励起され、前記第１の光と異なる波長の第２の光を発光する波長変換部材と、を含み、前記波長変換部材を透過する前記第１の光と前記波長変換部材が発光する前記第２の光とが混合された混合光を発光するパッケージ化された第１光源と、
前記波長変換部材の少なくとも一部を照射し当該波長変換部材を励起する第３の光を発光する少なくとも１つの第２光源と、を備える発光装置。