JP6894737B2

JP6894737B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6894737B2
Application number: JP2017060534A
Authority: JP
Inventors: 大長　久芳; 久芳大長
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018163809A

Description

本発明は、車両用灯具、例えば、自動車などの車両の標識灯に適する車両用灯具に関する。

従来から、ライン状に配列された複数の発光素子と、複数の発光素子を搭載する基板と、複数の発光素子の発光面から離間して配置されているライン状の光波長変換部材と、を備える車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１６／００６６９８号

本発明者らは、車両用灯具について鋭意研究を重ねた結果、以下の課題を認識するに至った。

車両用灯具は、車両の外観の一部をなすものであるから、意匠性に優れることが望まれる。例えば、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、フロントターンシグナルランプなどのヘッドランプの標識灯は、その光り方が車両意匠に比較的大きな影響を及ぼす。設計された幾何学的またはその他任意の形状で、どの方向から見ても美しく発光できることが理想的である。

一方で、車両用灯具は、規定された配光要件を満たす必要がある。例えば、所定方向に基準を超える明るさを保証することが要請されている。現下、デイタイムランニングランプ及びフロントターンシグナルランプを例に挙げると、正面光度５００ｃｄ（＠√１０ｍ）が確保されなければならない。このような配光要件を満たすことは、例えば灯具光源の光軸を必要な方向に向けることによって容易になる。その場合、他の方向への光は少なくなるが、配光要件のうえでは許容されうる。

しかし、その結果として、外観上の意匠の観点から理想的である全方位的な発光は、実現されにくくなる。例えば、光軸以外の方向から灯具を見たときには、光軸方向から見たときに比べて、発光形状の美しさに欠ける懸念がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、意匠性向上と配光要件の両立を可能とする車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、発光により灯具内に図形を表現する車両用灯具であって、励起光を発する複数の第１発光素子と、複数の第１発光素子から離間して配置され、励起光を受けるとき励起光と異なる波長の光を発する光波長変換部材と、を備え、複数の第１発光素子の点灯に伴う光波長変換部材の発光により図形またはその一部を形成する第１光源ユニットと、複数の第１発光素子に比べて高光度の発光を可能とする少なくとも１つの第２発光素子を備え、少なくとも１つの第２発光素子の点灯により第１光源ユニットと協働して図形を形成する第２光源ユニットと、を備える。

この態様によると、灯具内に発光により表現されるべき図形が、第１光源ユニットにより、または第１光源ユニットと第２光源ユニットとの協働により形成される。光波長変換部材が励起光源から離れた位置に配置されるいわゆるリモートフォスファー方式で、第１光源ユニットが構成されている。リモートフォスファー方式は、より均一な輝度及び／またはより均一な色で発光図形を表現するのに有利である。また、第２光源ユニットが高光度の発光を可能とするので、これを、配光要件を満たすために利用することができる。こうして、意匠性向上と配光要件の両立を可能とする車両用灯具を提供することができる。

第２光源ユニットは、その出射光が車両正面方向に向かうように配置されていてもよい。

第１光源ユニットは、その出射光が車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方に向かうように配置されていてもよい。

少なくとも１つの第２発光素子は、その出射光が光波長変換部材を通過して灯具外に出射するように、光波長変換部材の背後に光波長変換部材から離間して配置されていてもよい。

複数の第１発光素子は、少なくとも１つの第１発光素子からなる第１グループと、少なくとも１つの第１発光素子からなる第２グループと、を含んでもよい。第１グループの第１発光素子は、第２グループの第１発光素子に比べて少なくとも１つの第２発光素子から離れて配置されていてもよい。第１光源ユニットは、第１グループの第１発光素子が第１光度で点灯し、第２グループの第１発光素子が第１光度より高い第２光度で点灯するよう構成されていてもよい。第２光源ユニットは、少なくとも１つの第２発光素子が第２光度より高い第３光度で点灯するよう構成されていてもよい。

第２光源ユニットは、第１光源ユニットに対し車幅方向に中央側に配置されていてもよい。

本発明によれば、意匠性向上と配光要件の両立を可能とする車両用灯具を提供することができる。

実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す断面図である。図１に示される車両用灯具の発光部のＡ−Ａ線断面を概略的に示す。実施の形態に係る車両用灯具を車両正面から見た模式図である。他の実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の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。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、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す断面図である。図１には、説明の便宜上、車両正面方向と車両側方（外側）をそれぞれ矢印で示す。図２は、図１に示される車両用灯具の発光部のＡ−Ａ線断面を概略的に示す。図３は、実施の形態に係る車両用灯具を車両正面から見た模式図である。

車両用灯具１０は、例えば、車両前方の左側に取り付けられ、デイタイムランニングランプとして使用される。車両用灯具１０は、クリアランスランプとしても使用可能である。なお、車両前方の右側には、左右対称の構造をもつもう１つの車両用灯具１０が取り付けられる。

車両用灯具１０は、発光により灯具内に図形を表現するよう構成されている。車両用灯具１０は、例えばＬ字形状、矢じり形状、リング形状など任意に設計された形状をもつ発光部１１を備える。この発光部１１が発光するとき、Ｌ字形状、矢じり形状、リング形状などの任意に設計された形状の図形が灯具内に現れる。

灯具内に表現される図形は、直線状または曲線状の発光ラインのような一次元的なものであってもよいし、あるいは二次元または三次元であってもよい。表現される図形は、単一の図形のみから成る必要はない。表現される図形は、複数の図形要素（例えば、点、線、またはその他の要素）から構成されていてもよい。複数の図形要素は、それら全てが互いにつながっている必要はなく、少なくとも１つの図形要素が他の少なくとも１つの図形要素から離れていてもよい。よって例えば、表現される図形が、複数の点（または線）の配列を含んでもよい。

車両用灯具１０は、前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口を閉塞するアウターレンズ１４（または透光性をもつカバー）とを備えている。ランプボディ１２とアウターレンズ１４とによって灯具筐体１６が構成されている。灯具筐体１６の内部空間は、灯室１８として形成されている。

灯室１８内には、車両用灯具１０の発光部１１が収容されている。発光部１１は二種類の光源ユニットを組み合わせて構成されている。発光部１１は、第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２とを備える。

第１光源ユニット２０は、その出射光が車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方に向かうように配置されている。第２光源ユニット２２は、その出射光が車両正面方向に向かうように配置されている。第２光源ユニット２２は、第１光源ユニット２０に対し車幅方向に中央側に配置されている。

第１光源ユニット２０は、励起光を発する複数の第１発光素子２４と、複数の第１発光素子２４から離間して配置され、励起光を受けるとき励起光と異なる波長の光を発する光波長変換部材２６と、を備える。第１光源ユニット２０は、車両用灯具１０内に表現されるべき図形またはその一部を、複数の第１発光素子２４の点灯に伴う光波長変換部材２６の発光により形成する。

また、第２光源ユニット２２は、複数の第１発光素子２４に比べて高光度の発光を可能とする少なくとも１つの第２発光素子２８を備える。第２光源ユニット２２は、高輝度発光デバイスと呼ぶこともできる。第２光源ユニット２２は、少なくとも１つの第２発光素子２８の点灯により第１光源ユニット２０と協働して図形を形成する。

第１光源ユニット２０の複数の第１発光素子２４は、車両用灯具１０によって表現されるべき図形に従って配列されている。例えば、複数の第１発光素子２４は、直線、円弧などの曲線、または、直線と曲線の任意の組み合わせに沿って配列されていてもよい。複数の第１発光素子２４は、一列にまたは複数列に配列されていてもよい。第１光源ユニット２０は、図示される例においては、１１個の第１発光素子２４を有する。ただし、第１発光素子２４の個数はこれに限られず、任意である。

第１発光素子２４は、例えばＬＥＤ素子またはその他の半導体発光素子である。複数の第１発光素子２４は、第１実装基板２５上に実装されている。複数の第１発光素子２４は、電源（図示せず）から第１実装基板２５を介して給電される。

第２光源ユニット２２の少なくとも１つの第２発光素子２８は、第１発光素子２４と同様に、車両用灯具１０によって表現されるべき図形に従って配列されている。第２発光素子２８は、第１発光素子２４に対し車幅方向に中央側に配置されている。第２発光素子２８は、車幅方向に中央側の端部に位置する。第２発光素子２８の発光面は、車両正面方向に向けられている。第２光源ユニット２２は、図示される例においては、第２発光素子２８を１つだけ有するが、第２光源ユニット２２は、複数の第２発光素子２８を有してもよい。

第２発光素子２８は、例えばＬＥＤ素子またはその他の半導体発光素子である。第２発光素子２８は、第２実装基板２９上に実装されている。第２発光素子２８は、電源（図示せず）から第２実装基板２９を介して給電される。第２実装基板２９は、第２発光素子２８の発光面を車両正面方向に向けるように配置されている。

第２発光素子２８は、点光源状に発光可能であることが望ましい。必要とされる場合には、図１に破線で示されるように、集光レンズ３４またはその他の光学部材が、第２発光素子２８と光波長変換部材２６との間またはその他の場所に設けられてもよい。

第１実装基板２５及び第２実装基板２９は、車両用灯具１０によって表現されるべき図形に従って延在する形状を有する。第１実装基板２５は、第２実装基板２９に対し傾斜して配置されている。第２実装基板２９が第２発光素子２８を支持する支持面は、概ね平面であり、その法線が車両正面方向と概ね平行となっている。第２実装基板２９の支持面に対する第１実装基板２５の支持面がなす傾斜角度αは、例えば３０°またはその他の傾斜角度であってもよい。第１実装基板２５が第１発光素子２４を支持する支持面は、概ね平面であり、その法線が車両正面方向に対し斜め外側に向かう。第１実装基板２５及び第２実装基板２９は、フレキシブルプリント基板であってもよい。

第２実装基板２９は第１実装基板２５から分離されている。しかし、第２実装基板２９が第１実装基板２５と一体の基板であってもよい。この一体の基板は、フレキシブルプリント基板とされ、第１実装基板２５と第２実装基板２９の境界で折り曲げ可能であってもよい。

第１実装基板２５は、図示される例においては、複数の第１発光素子２４の全てを搭載する単一の基板である。しかし、第１実装基板２５は、各々が少なくとも１つの第１発光素子２４を搭載する複数の基板に分割されていてもよい。同様に、複数の第２発光素子２８が設けられている場合には、第２実装基板２９も複数の基板に分割されていてもよい。

第１光源ユニット２０の全体、つまり全ての第１発光素子２４が傾斜配置とされることは必須ではない。一部の第１発光素子２４及びそれを支持する第１実装基板２５が車両正面方向を向くように配置されていてもよい。例えば、第１光源ユニット２０のうち車幅方向に中央側に位置し第２光源ユニット２２と隣接する部分が、車両正面方向に向けられていてもよい。また、第２光源ユニット２２の全体が車両正面方向に向けられることは必須ではない。複数の第２発光素子２８が設けられる場合、一部の第２発光素子２８及びそれを支持する第２実装基板２９が傾斜配置とされてもよい。

図１及び図２に示されるように、車両用灯具１０は、灯室１８内に収容された発光素子筐体３０を備える。発光素子筐体３０は、第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２に共通に設けられている。発光素子筐体３０の内部には、複数の第１発光素子２４が第１実装基板２５とともに収容され、少なくとも１つの第２発光素子２８が第２実装基板２９とともに収容されている。発光素子筐体３０の第１筐体底面３０ａに第１実装基板２５が設置され、第２筐体底面３０ｂに第２実装基板２９が設置されている。第１実装基板２５の傾斜配置のために、第１筐体底面３０ａは第２筐体底面３０ｂに対し傾斜している。また第２実装基板２９を正面に向けて配置するために、第２筐体底面３０ｂは正面に向けられている。

発光素子筐体３０は前方に開口しており、その開口部に蓋をするように光波長変換部材２６が取り付けられている。発光素子筐体３０は、第１発光素子２４及び第２発光素子２８と光波長変換部材２６との間に空間部３２を形成する。発光素子筐体３０は、例えば金属またはその他の適する材料で形成されている。

第１発光素子２４及び第２発光素子２８から発せられる光の有効利用のために、第１筐体底面３０ａ及び第２筐体底面３０ｂを含む発光素子筐体３０の内面は、高反射率の表面（例えば、白色表面、または金属鏡面）とされている。同様に、第１実装基板２５及び第２実装基板２９も高反射率の表面を有する。このようにして、第１発光素子２４及び第２発光素子２８から発せられる光の大部分または全てが光波長変換部材２６に向かうように、発光素子筐体３０が構成されている。

図３に示されるように、第１光源ユニット２０及び第２光源ユニット２２に加えて、車両用灯具１０は、灯室１８内に収容されたロービームランプ４０及びハイビームランプ４２を備える。図３には理解のために、第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２の境界を破線で示す。

図１及び図２を再び参照して説明する。光波長変換部材２６は、車両用灯具１０によって表現されるべき図形に従って成形された形状を有する。光波長変換部材２６は、第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２とに共通する単一の部材として設けられており、第１光源ユニット２０から第２光源ユニット２２へと延出している。

光波長変換部材２６は、一方の表面が第１発光素子２４に対向する励起光入射面としての第１入射面２６ａとされ、その反対側の表面が所望の幾何学的な発光形状を有する光波長変換部材２６の第１発光面２６ｂとされている。第１発光面２６ｂは、車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方に向けられている。

また光波長変換部材２６は、第１入射面２６ａに連続する第２入射面２６ｃと、第１発光面２６ｂに連続する第２発光面２６ｄとを備える。第２入射面２６ｃは、第２発光素子２８に対向し、第２発光面２６ｄは、第２入射面２６ｃの反対側にある。第２発光面２６ｄは、車両正面方向に向けられている。第２発光素子２８から発せられた光は第２入射面２６ｃから光波長変換部材２６に入射し、第２発光面２６ｄを通じて光波長変換部材２６から出射される。

光波長変換部材２６は、アウターレンズ１４の背後に配置され、アウターレンズ１４の形状に概ね沿って車幅方向に中央側から側方へと延びている。第１発光面２６ｂ及び第２発光面２６ｄは、アウターレンズ１４の背面に対向する。

光波長変換部材２６は、第１発光素子２４から発せられた励起光を受けて、励起光の波長より長い少なくとも１つの波長をもつ光を発する蛍光体を含む。光波長変換部材２６は、例えば、透明シリコーン樹脂などの基材に蛍光体材料の粒子が分散されたシート状またはその他の適する形状の部材として形成されている。光波長変換部材２６は、柔軟性を有し変形可能な部材であってもよいし、あるいは剛性部材であってもよい。

第１発光素子２４の発光波長、つまり励起光波長は、４７０ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０〜４２０ｎｍの範囲から選択される。３８０ｎｍ以下の波長をもつ紫外光は、樹脂材料を劣化させやすい。樹脂材料で形成された灯具構成要素（例えば光波長変換部材２６）への影響を防止するために、紫外光の利用は避けることが望ましい。また、４２０〜４７０ｎｍの光を励起光とする蛍光体はたいてい、そのボディカラーが赤、黄、または緑など有色である。ここで、ボディカラー（母体色とも呼ばれる）とは、励起光を受けていない状況での蛍光体の素材そのものの色をいう。有色の蛍光体は灯具の意匠に制約を与える。これに対し、３８０〜４２０ｎｍの光を励起光とする蛍光体は、ボディカラーが白色のものを入手することができる。光波長変換部材２６が白色であることは、表面の反射率を高めるのに有効であるとともに、より洗練された灯具意匠を実現することにも役立つ。

第１発光素子２４の発光波長が３８０〜４２０ｎｍの範囲にある場合、第１発光素子２４は励起光として紫色光を発することになる。この場合、光波長変換部材２６は、紫色光を青色光に波長変換する第１蛍光体と紫色光を黄色光に波長変換する第２蛍光体とを含んでもよい。入射する紫色光が青色光および黄色光に波長変換され、それらの混合により白色光が得られる。

第１発光素子２４の発光波長と光波長変換部材２６の材料との具体的な組み合わせは、上記のものには限られず、白色光またはその他の所望の標識灯色（例えばアンバー色、または赤色）をもつ光を得るためのそのほか種々の公知の構成を適宜採用することができる。

上述のように複数の第１発光素子２４が光波長変換部材２６の背後に光波長変換部材２６から離間して配置され、第１光源ユニット２０は、いわゆるリモートフォスファー方式で構成されている。この方式によれば、光波長変換部材２６がいわゆるランバーシアンで発光するので、輝度の均一性を得やすいという利点がある。

良好な輝度均一性をもつ面発光光源として第１光源ユニット２０を構成するためには、第１発光素子２４の発光面と光波長変換部材２６の励起光入射面との間の離間距離は、２〜２０ｍｍの範囲から選択されることが好ましい。第１発光素子２４の発光面から光波長変換部材２６の励起光入射面への距離は、約１０ｍｍであってもよい。離間距離が２ｍｍを下回ると、光波長変換部材２６の輝度の均一性が低下する。言い換えれば、第１発光素子２４と光波長変換部材２６が過剰に接近すると、光波長変換部材２６のうち第１発光素子２４に至近の部位と離れた部位とで輝度差が大きくなる。発光素子間の領域が暗くなり、極端な場合、車両用灯具１０により表現されるべき図形が点線状に見えてしまう。一方、離間距離が２０ｍｍを超えて拡大すると、光波長変換部材２６が全体的に暗くなりがちである。つまり光波長変換部材２６の輝度が、性能上必要とされる基準を下回って低くなりがちである。

第１実装基板２５が光波長変換部材２６に沿って傾斜して配置され、第１入射面２６ａと第１発光素子２４の発光面が概ね平行となっている。しかし、光波長変換部材２６に対する第１発光素子２４の向きは、第１光源ユニット２０の出射光を方向付けるうえで、それほど本質的ではない。第１発光素子２４から光波長変換部材２６への入射光の向きにかかわらず、第１光源ユニット２０の出射光は光波長変換部材２６の発光面からランバーシアンで出射するからである。よって、光波長変換部材２６に対する第１発光素子２４の配置は、図示の例に限られず、種々可能である。例えば、複数の第１発光素子２４の発光面がそれぞれ車両正面方向に向けられてもよい。複数の第１発光素子２４は、光波長変換部材２６との離間距離が概ね保持されるように階段状に配置されてもよい。

光波長変換部材２６は、第２発光素子２８から発せられた光を透過するよう構成されている。光波長変換部材２６の基材及び蛍光体材料は、第２発光素子２８から発せられた光を透過可能な材料が使用される。そのため、光波長変換部材２６は、第２発光素子２８の出射光をほとんど又はまったく吸収しない。換言すれば、第２発光素子２８の発光波長は、光波長変換部材２６をほとんど又はまったく励起しないように選択される。よって、第２発光素子２８の光は光波長変換部材２６によって遮蔽されることなく外部に照射され、第２発光素子２８による高光度の発光を効率的に利用することができる。

なお、第２発光素子２８の光について光波長変換部材２６の透過性を高めるために、光波長変換部材２６のうち第２発光素子２８の光が通過する部位が、透明材料で形成され、または、当該部位に開口部が形成されていてもよい。

第２発光素子２８から光波長変換部材２６までの距離は、２〜２０ｍｍの範囲から選択されることが好ましい。離間距離が２ｍｍを下回ると、光波長変換部材２６のうち第２発光素子２８の直上の部位で点光りが目立ちうる。言い換えれば、第２発光素子２８と光波長変換部材２６が過剰に接近している場合、光波長変換部材２６のうち第２発光素子２８に至近の部位が局所的に過度に明るくなり、車両用灯具１０の美観が損なわれうる。一方、離間距離が２０ｍｍを超えて拡大すると、十分な光度を確保し難くなる。

第２発光素子２８の発光波長は、第２光源ユニット２２の出射光が所望の標識灯色をもつように選択される。第２発光素子２８が生成する光自体が所望の標識灯色を有してもよい。あるいは、第２発光素子２８が生成する光は、所望の標識灯色と異なる色を有してもよい。その場合、第２光源ユニット２２は、第２発光素子２８が生成する光から波長変換により所望の標識灯色をもつ光を得るために、光波長変換部材２６とは別の光波長変換部材を備えてもよい。

第２光源ユニット２２は、第１光源ユニット２０と同時に点灯されることができる。第１発光素子２４が第１光度で点灯され、第２発光素子２８が第１光度より高い第２光度で点灯される。そのために例えば、第１発光素子２４が第１駆動電流で駆動され、第２発光素子２８が第１駆動電流より大きい第２駆動電流で駆動される。

このようにすれば、第２光源ユニット２２は車両正面方向に向けられているから、車両用灯具１０は、正面光度についての配光要件を満たすことが可能となる。この構成は、例えば、デイタイムランニングランプまたはフロントターンシグナルランプとして車両用灯具１０が用いられる場合に適する。

他の状況においては、第１発光素子２４と第２発光素子２８がほぼ同じ光度で点灯されてもよい。あるいは、第１光源ユニット２０が点灯されるとき、第２光源ユニット２２は消灯されてもよい。このようにすれば、第２光源ユニット２２の点灯による眩しさを緩和することができる。これは例えばクリアランスランプとして車両用灯具１０が用いられる場合に適する。

複数の第１発光素子２４は、すべて同じ光度で同時に点灯されてもよい。このようにすれば、光波長変換部材２６を均一な輝度及び／また均一な色で発光させることができる。ただし、複数の第１発光素子２４は、同時に点灯されるのではなく、それぞれ異なるタイミングで点灯されてもよい。例えば、複数の第１発光素子２４は、一端から他端へと順番に連続して点灯されてもよい。このようにすれば、いわゆるシーケンシャル点灯が可能になる。

複数の第１発光素子２４は、異なる光度で点灯されてもよい。例えば、複数の第１発光素子２４は、一端から他端へと徐々に変化する（または段階的に異なる）光度で点灯されてもよい。このようにすれば、グラデーション状の点灯が可能になる。

また、複数の第１発光素子２４は、少なくとも１つの第１発光素子２４からなる第１グループ３６と、少なくとも１つの第１発光素子２４からなる第２グループ３８と、を含んでもよい。第１グループ３６の第１発光素子２４は、第２グループ３８の第１発光素子２４に比べて少なくとも１つの第２発光素子２８から離れて配置されていてもよい。

第１光源ユニット２０は、第１グループ３６の第１発光素子２４が第１光度で点灯し、第２グループ３８の第１発光素子２４が第１光度より高い第２光度で点灯するよう構成されてもよい。第２光源ユニット２２は、少なくとも１つの第２発光素子２８が第２光度より高い第３光度で点灯するよう構成されてもよい。そのために例えば、第１グループ３６の第１発光素子２４が第１駆動電流で駆動され、第２グループ３８の第１発光素子２４が第１駆動電流より大きい第２駆動電流で駆動されてもよい。少なくとも１つの第２発光素子２８が第２駆動電流より大きい第３駆動電流で駆動されてもよい。このようにすれば、光波長変換部材２６の第１発光面２６ｂと第２発光面２６ｄの輝度差が低減され、輝度むらの違和感を低減することができる。

複数の第１発光素子２４のグループ分けは、第１グループ３６と第２グループ３８の２つには限られない。第１発光素子２４は、３つ以上のグループに分けられ、グループごとに駆動されてもよい。第２光源ユニット２２が複数の第２発光素子２８を備える場合には、複数の第２発光素子２８が複数のグループに分けられてもよい。また、各グループに含まれる発光素子の個数はとくに限定されない。

第２光源ユニット２２が複数の第２発光素子２８を備える場合、第１発光素子２４と同様に、複数の第２発光素子２８は、すべて同じ光度で同時に点灯されてもよい。複数の第２発光素子２８は、それぞれ異なるタイミングで点灯されてもよい。複数の第２発光素子２８は、異なる光度で点灯されてもよい。

以下に、本発明者により試作された具体的な実施例をいくつか例示する。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されないことは言うまでもない。

（実施例１）
実施例１に係る車両用灯具１０は、デイタイムランニングランプユニットである。二種類の蛍光体、具体的には、青色蛍光体であるＣａ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^２＋と黄色蛍光体である（ＣＡ，Ｓｒ，Ｅｕ）_７（ＳｉＯ_３）_６Ｃｌ_２を重量比６：４で混合し、色度（ｃｘ，ｃｙ）＝（０．３３，０．３３）の白色で発光する混合蛍光体を用意した。この混合蛍光体を透明シリコーン樹脂に重量比１０：１（＝シリコーン：蛍光体）で配合してシート状に成形した。このシート状の光波長変換部材２６は、長さ２００ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍである。このようにして光波長変換部材２６が製造された。

第１光源ユニット２０には、第１発光素子２４として、０．５ｍｍ□のＩｎＧａＮ系ＬＥＤ素子を実装した表面実装タイプのパッケージを用いた。第１発光素子２４の発光波長は、４０５ｎｍである。第１実装基板２５として、反射率の高い白色レジストを施したアルミ基板（幅７ｍｍ×長さ１８０ｍｍ）を用いた。このアルミ基板に１１個の第１発光素子２４を１５ｍｍのピッチではんだ実装した。

第２光源ユニット２２には、第２発光素子２８として、１ｍｍ□のＩｎＧａＮ系ＬＥＤ素子（４６０ｎｍ発光）を２個ＡｌＮ基板（１．２×３ｍｍ）に実装し、ＬＥＤ素子の直上にセリウム付活したアルミイットリウムガーネットの蛍光体焼結板（１×２．２ｍｍ）を搭載した高輝度発光デバイスを用意した。この高輝度発光デバイスを、第２実装基板２９としてのアルミナ基板（幅７ｍｍ×長さ１０ｍｍ）に実装した。

第１光源ユニット２０、第２光源ユニット２２、及び光波長変換部材２６は、図１に示される配置に組み付けた。第１発光素子２４を実装した第１実装基板２５、及び第２発光素子２８を実装した第２実装基板２９は、深さ１０ｍｍの発光素子筐体３０（白色）の底部に設置され、筐体開口面が光波長変換部材２６で覆われている。その他の配置及び構造は上述の実施の形態の通りである。

第２発光素子２８には１Ａの電流を印加して駆動することで、実施例１に係るデイタイムランニングランプユニットの正面光度が確保された。各第１発光素子２４は、３５０ｍＡの電流で駆動した（第１グループ３６）。ただし、第２発光素子２８と隣接する３個の第１発光素子２４については５００ｍＡの電流で駆動した（第２グループ３８）。その結果、デイタイムランニングランプの全体が均一に発光し、設計された図形の形状を発光により良好に表現できた。とくに、第２発光素子２８の近傍に位置する第１発光素子２４の駆動電流を、第２発光素子２８から離れて位置する第１発光素子２４に比べて増加したことにより、実施例１に係るデイタイムランニングランプユニットは輝度むらの違和感を解消できた。

（実施例２）
実施例２に係る車両用灯具１０は、フロントターンシグナルランプユニットである。光波長変換部材２６に用いる蛍光体の種類と第２発光素子２８が実施例１と異なるほかは、実施例１に係るデイタイムランニングランプユニットと同様である。

蛍光体として、アンバー色に発光するＣａ_０．７５Ｓｉ_{９．３７５}Ｏ_{０．８７５}Ｎ_{１５．１２５}：Ｅｕ^２＋ _{０．０８３}を用いた。第２発光素子２８としては、１ｍｍ□のＩｎＧａＮ系ＬＥＤ素子（４０５ｎｍ発光）を２個ＡｌＮ基板（１．２×３ｍｍ）に実装し、ＬＥＤ素子の直上にアンバー色に発光するＣａ_０．７５Ｓｉ_{９．３７５}Ｏ_{０．８７５}Ｎ_{１５．１２５}：Ｅｕ^２＋ _{０．０８３}を搭載した高輝度発光デバイスを用意した。光波長変換部材２６の蛍光体と第２発光素子２８に搭載された蛍光体は同じ種類である。ＬＥＤ素子の発光波長は第１発光素子２４と同じである。この高輝度発光デバイスを、第２実装基板２９としてのアルミナ基板（幅７ｍｍ×長さ１０ｍｍ）に実装した。第１発光素子２４と第２発光素子２８には等しい駆動電流を与えた。実施例２に係るフロントターンシグナルランプユニットにおいても、実施例１と同様に、正面光度の確保と良好な発光形状とを両立できた。

（実施例３）
実施例３に係る車両用灯具１０は、フロントターンシグナルランプユニットである。第２発光素子２８が実施例２と異なるほかは、実施例２と同様である。第２発光素子２８としては、０．８ｍｍ□のＩｎＧａＡｌＰ系の発光素子（５９５ｎｍ発光）をＡｌＮ基板（１．２ｍｍ□）に実装し、透明シリコーン樹脂で封止したものを用いた。よって第２発光素子２８それ自体には蛍光体が搭載されていない。この高輝度発光デバイスを４個、第２実装基板２９としてのアルミナ基板（幅７ｍｍ×長さ１０ｍｍ）に実装した。第１発光素子２４の駆動条件は実施例１と共通であり、第２発光素子２８はデバイス１個あたり７００ｍＡの電流で駆動した。実施例３に係るフロントターンシグナルランプユニットにおいても、実施例１及び実施例２と同様に、正面光度の確保と良好な発光形状とを両立できた。

説明したように、実施の形態によると、第１光源ユニット２０及び第２光源ユニット２２の点灯に伴って光波長変換部材２６が発光し、光波長変換部材２６の光がアウターレンズ１４を通じて灯具外に出射される。主として第１光源ユニット２０によって、光波長変換部材２６を均一な輝度及び均一な色で発光させることができる。任意に設計された形状の図形が車両用灯具１０内に明瞭に表現され、いわゆるシグネチャー点灯を美しく行うことができる。また第２光源ユニット２２は高光度の発光により必要な光度の確保を可能とする。このようにして、車両用灯具１０は、意匠性向上と配光要件を両立することができる。また、必要な方向についてのみ局所的に高光度としているので、あらゆる方向または広範囲に強い光を発するようにした灯具構成と比べて、省エネルギー性に優れる。

第２光源ユニット２２は、その出射光が車両正面方向に向かうように配置されている。したがって、第２光源ユニット２２の点灯により正面光度についての配光要件を満たすことができる。

第１光源ユニット２０は、その出射光が車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方に向かうように配置されている。第１光源ユニット２０は、車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方から見て車両用灯具１０内の発光図形を美しく描くことに役立つ。車両が道路を走行しまたは停車しているとき、歩行者または車両外部からの観者は、車両を横または斜めから見ることが多い。よって、車両用灯具１０は、こうした観者への訴求力に優れる。

第２発光素子２８は、その出射光が光波長変換部材２６を通過して灯具外に出射するように、光波長変換部材２６の背後に光波長変換部材２６から離間して配置されている。光波長変換部材２６が第１光源ユニット２０から第２光源ユニット２２へと延出し、２つの光源ユニット間で連続しているので、車両用灯具１０は、切れ目のない一体的な発光図形を提供することができる。

第２光源ユニット２２は、第１光源ユニット２０に対し車幅方向に中央側に配置されている。車両のボディ表面は一般に中央側のほうが側方に比べて正面を向いているから、第２発光素子２８を車両正面方向に向けて配置することが容易になる。また、このような配置によれば、第２発光素子２８が強く光ったとしても、それによる違和感が少ないという利点もある。

本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、実施の形態及び変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態や変形例、及び上述した実施の形態や変形例と以下の変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。

上述の実施の形態では、一体の光波長変換部材２６が第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２に共有されている。しかし、本発明は、これに限られない。個々の光源ユニットごとに光波長変換部材が設けられていてもよい。そうした例を図４を参照して後述する。

図４は、他の実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す断面図である。図４に示される車両用灯具１０は、２つの光波長変換部材を有することを除いて、図１に示される車両用灯具１０と同様の構成を有する。よって冗長を避けるため同様の構成についての説明は適宜省略する。

図４に示されるように、第１光源ユニット２０と第２光源ユニット２２は個別に分割されている。第１光源ユニット２０は、第１光波長変換部材４４及び第１筐体４８を備える。第１光波長変換部材４４は、第２光源ユニット２２から独立していることを除き、図１に示される光波長変換部材２６と同様である。第１光波長変換部材４４は、第１入射面２６ａ及び第１発光面２６ｂを有する。第１光波長変換部材４４は、第１筐体４８の上方開口部を覆うように第１筐体４８に取り付けられている。第１筐体４８は、第１発光素子２４及び第１実装基板２５を収容する。

また、第２光源ユニット２２は、第２光波長変換部材４６及び第２筐体５０を備える。第２光波長変換部材４６は、第１光源ユニット２０から独立していることを除き、図１に示される光波長変換部材２６と同様である。第２光波長変換部材４６は、第２入射面２６ｃ及び第２発光面２６ｄを有する。第２光波長変換部材４６は、第２筐体５０の上方開口部を覆うように第２筐体５０に取り付けられている。第２筐体５０は、第２発光素子２８及び第２実装基板２９を収容する。

図４に示される車両用灯具１０のように光源ユニットが２つに分割されていても、図１に示される車両用灯具１０と同様に、意匠性向上と配光要件を両立することができる。なお、第１光源ユニット２０（または第２光源ユニット２２）が、複数の光源ユニットに分割されていてもよい。

上述の実施の形態では、車両用灯具１０がデイタイムランニングランプ（及びクリアランスランプ）である場合を例に挙げて説明したが、車両用灯具１０はこの具体例に限られない。車両用灯具１０は、ターンシグナルランプ、テールランプ等のその他の標識灯や、ヘッドランプ、ブレーキランプ等であってもよい。

１０車両用灯具、２０第１光源ユニット、２２第２光源ユニット、２４第１発光素子、２６光波長変換部材、２８第２発光素子、３６第１グループ、３８第２グループ。

Claims

発光により灯具内に図形を表現する車両用灯具であって、
励起光を発する複数の第１発光素子と、前記複数の第１発光素子から離間して配置され、励起光を受けるとき励起光と異なる波長の光を発する光波長変換部材と、を備え、前記複数の第１発光素子の点灯に伴う前記光波長変換部材の発光により前記図形またはその一部を形成する第１光源ユニットと、
前記複数の第１発光素子に比べて高光度の発光を可能とする少なくとも１つの第２発光素子を備え、前記少なくとも１つの第２発光素子の点灯により前記第１光源ユニットと協働して前記図形を形成する第２光源ユニットと、を備え、
前記少なくとも１つの第２発光素子は、前記光波長変換部材の背後に前記光波長変換部材から離間して配置され、前記光波長変換部材を透過する非励起光を発することを特徴とする車両用灯具。
前記第２光源ユニットは、その出射光が車両正面方向に向かうように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第１光源ユニットは、その出射光が車両正面方向に対し斜め外側または車両の側方に向かうように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
前記励起光を受け前記光波長変換部材が発する前記励起光と異なる波長の光は、所望の灯色を有し、前記第２発光素子が発する前記非励起光も、前記所望の灯色を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
前記複数の第１発光素子は、少なくとも１つの第１発光素子からなる第１グループと、少なくとも１つの第１発光素子からなる第２グループと、を含み、前記第１グループの第１発光素子は、第２グループの第１発光素子に比べて前記少なくとも１つの第２発光素子から離れて配置されており、
前記第１光源ユニットは、前記第１グループの第１発光素子が第１光度で点灯し、前記第２グループの第１発光素子が前記第１光度より高い第２光度で点灯するよう構成され、
前記第２光源ユニットは、前記少なくとも１つの第２発光素子が前記第２光度より高い第３光度で点灯するよう構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。
前記第２光源ユニットは、前記第１光源ユニットに対し車幅方向に中央側に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用灯具。