特開 2023-132847 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132847

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/30 20060101AFI20230914BHJP

   F21S 43/20 20180101ALI20230914BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20230914BHJP

   F21S 43/15 20180101ALI20230914BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20230914BHJP

   F21V 9/08 20180101ALI20230914BHJP

   B60Q 1/34 20060101ALI20230914BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20230914BHJP

   H05B 45/20 20200101ALI20230914BHJP

   H05B 47/105 20200101ALI20230914BHJP

   H05B 47/155 20200101ALI20230914BHJP

   H05B 47/17 20200101ALI20230914BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20230914BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20230914BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20230914BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20230914BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230914BHJP

   F21Y 113/10 20160101ALN20230914BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/30 Z

F21S43/20

F21S43/14

F21S43/15

F21V3/00 510

F21V9/08 100

B60Q1/34 A

H05B45/10

H05B45/20

H05B47/105

H05B47/155

H05B47/17

F21W103:35

F21W103:10

F21W103:45

F21W103:20

F21Y115:10

F21Y113:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022038406

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100186060

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100145458

【弁理士】

【氏名又は名称】秋元 正哉

(72)【発明者】

【氏名】山岸 翔一

(72)【発明者】

【氏名】太田 忠洋

【テーマコード（参考）】

3K273

3K339

【Ｆターム（参考）】

3K273AA02

3K273BA07

3K273BA28

3K273BA36

3K273CA01

3K273CA02

3K273CA08

3K273CA25

3K273DA03

3K273FA03

3K273FA04

3K273FA14

3K273FA32

3K273HA12

3K273HA18

3K339AA16

3K339AA25

3K339BA03

3K339BA22

3K339CA12

3K339CA14

3K339DA01

3K339EA05

3K339EA07

3K339GB01

3K339GB21

3K339HA01

3K339KA06

3K339KA07

(57)【要約】

【課題】 発光素子の消光時、一般の赤色カバー部（例えば、赤色に着色された一般のアウターレンズ）と同様の赤色が呈されると共に、発光素子の発光時、赤色カバー部から白色光が出射する車両用灯具の提供を目的とする。
【解決手段】 車両用灯具は、４７０ｎｍ～５２０ｎｍに発光ピーク波長を有する第１半導体発光素子と、５８０ｎｍ～６００ｎｍに発光ピーク波長を有する第２半導体発光素子と、前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子に対向する赤色カバー部とを備え、前記赤色カバー部は、第１半導体発光素子からの光と、第２半導体発光素子からの光と、赤色光とをそれぞれ所定の透過率で透過させ、前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子が発光し、前記赤色カバー部から白色光が出射することを特徴とする。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

４７０ｎｍ～５２０ｎｍに発光ピーク波長を有する第１半導体発光素子と、
５８０ｎｍ～６００ｎｍに発光ピーク波長を有する第２半導体発光素子と、
前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子に対向する赤色カバー部と、
を備え、
前記赤色カバー部は、第１半導体発光素子からの光と、第２半導体発光素子からの光と、赤色光とをそれぞれ所定の透過率で透過させ、
前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子が発光し、前記赤色カバー部から白色光が出射する
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記第２半導体発光素子のみが発光し、前記赤色カバー部からアンバー色光が出射する
請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記赤色カバー部の色度範囲が、ＪＩＳ Ｚ８７０１の色度座標において、下記条件１，２の双方を満たす
請求項１又は２に記載の車両用灯具。
（条件１） ｙ≦０．３８
（条件２） ｙ≧０．９４－ｘ

【請求項4】

前記第２半導体発光素子から照射され、前記赤色カバー部を透過した透過光成分の強度が、前記第１半導体発光素子から照射され、前記赤色カバー部を透過した透過光成分の強度に対して、４倍以下である
請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記赤色カバー部において、
前記第１半導体発光素子からの光の透過率が、５％～４０％であり、
前記第２半導体発光素子からの光の透過率が、１０％～６０％であり、
前記赤色光の透過率が、８０％以上である
請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用灯具として、例えば、リアコンビネーションランプが挙げられる。ここで、リアコンビネーションランプは、ストップランプやブレーキランプ等の制動灯、ターンシグナルランプやウィンカー等の方向指示器、テールランプ、バックランプを含む。また、リアコンビネーションランプは、ハウジングと、ハウジングの正面側（車両後方側）を覆うカバー部（例えば、アウターレンズ）を備える。更に、リアコンビネーションランプのカバー部に、制動灯やテールランプ用の赤色光出射領域、方向指示器用の橙色（アンバー色）光出射領域、バックランプ用の白色光出射領域が設けられる。

【0003】

前述のような異なる色の光出射領域を備えるカバー部は、例えば、各領域に対応する複数の板材パーツを貼り合わせる、あるいは、赤色光出射領域に対応するカバー基部と、その他の透明樹脂部とを多色成形（例えば、二色成形）するなどして製造される。

【0004】

しかしながら、カバー部をこのような方法で製造する場合、各領域に対応する板状パーツの数が多くなり組立工数が増えることや、カバー部を成形するための金型の形状が複雑になるなどの課題が生じる。また、カバー部において、カバー基部と透明樹脂部との色が異なるため、意匠的にも好ましくない。このような課題を解決するための発明が、下記特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６７６９４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示の発明は、４００ｎｍ～５１０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１発光素子と、前記第１発光素子が発光した光が入射する位置に設けられ、４８５ｎｍ～７００ｎｍに発光ピーク波長を有する第１蛍光体と、６００ｎｍ～７３０ｎｍの光の透過率が８０％以上、４１０ｎｍ～４８０ｎｍの光の透過率が３％～５０％であり、第１蛍光体から出射した第１光が入射する位置に設けられて前記第１光の一部を透過する赤色のカラーフィルタとを備え、前記カラーフィルタを透過した白色光を出射する照明装置に関する。

【0007】

しかしながら、特許文献１の図５を参照すると、赤色カラーフィルタ（赤色カバー部）における４１０ｎｍ～４８０ｎｍの光の透過率が比較的高い一方、５００ｎｍ～６００ｎｍの光の透過率が低い。そのため、第１発光素子の消光時、赤色カバー部の白色光出射領域に対応する区画が、ピンク色みの赤色を呈すると考えられる。

【0008】

また、特許文献１に開示の発明は、第１蛍光体からの照射光を利用する。しかしながら、第１蛍光体からの照射光は、青色から橙色に掛かるブロードな波長範囲を含む。そのため、第１蛍光体からの照射光の波長範囲は、赤色カバー部の透過率の低い領域と重なる結果、赤色カバー部外に出射される第１蛍光体由来の光が低減される。その場合、想定する白色光とは異なる色みの光が、赤色カバー部から出射されるおそれがある。

【0009】

前記課題に鑑み、発光素子の消光時、一般の赤色カバー部（例えば、赤色に着色された一般のアウターレンズ）と同様の赤色が呈されると共に、発光素子の発光時、赤色カバー部から白色光が出射する車両用灯具の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前述した課題を解決するため、本発明に係る車両用灯具は、
４７０ｎｍ～５２０ｎｍに発光ピーク波長を有する第１半導体発光素子と、
５８０ｎｍ～６００ｎｍに発光ピーク波長を有する第２半導体発光素子と、
前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子に対向する赤色カバー部と、
を備え、
前記赤色カバー部は、第１半導体発光素子からの光と、第２半導体発光素子からの光と、赤色光とをそれぞれ所定の透過率で透過させ、
前記第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子が発光し、前記赤色カバー部から白色光が出射する
ことを特徴とする。

【0011】

本発明のこの態様によれば、蛍光体より波長範囲（半値幅）の狭い第２半導体発光素子に由来する透過光成分が利用されると共に、第１半導体発光素子からの光と、第２半導体発光素子からの光と、赤色光とをそれぞれ所定の透過率で透過させる赤色カバー部が利用される。これにより、第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子の発光時、赤色カバー部から白色光が出射させることができる。また、第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子の消光時、一般の赤色カバー部と同様の赤色が、本発明の赤色カバー部から呈される。

【0012】

また、本発明に係る車両用灯具において、
前記第２半導体発光素子のみが発光し、前記赤色カバー部からアンバー色光が出射することが好ましい。

【0013】

本発明のこの態様によれば、第１半導体発光素子と第２半導体発光素子の双方を発光させた場合と、第２半導体発光素子のみを発光させた場合とで、異なる色の出射光を得ることができる。すなわち、発光させる半導体素子の組み合わせを変えることで、異なるランプ機能を提供できる。

【0014】

更に、本発明に係る車両用灯具において、
前記赤色カバー部の色度範囲が、ＪＩＳ Ｚ８７０１の色度座標において、下記条件１，２の双方を満たすことが好ましい。
（条件１） ｙ≦０．３８
（条件２） ｙ≧０．９４－ｘ

【0015】

本発明のこの態様によれば、白色光を得るよう、各種光の透過率が調整されているにも関わらず、第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子の消光時、赤色カバー部が、一般の赤色カバーと同様の赤色を呈する。

【0016】

更に、本発明に係る車両用灯具において、
前記第２半導体発光素子から照射され、前記赤色カバー部を透過した透過光成分の強度が、前記第１半導体発光素子から照射され、前記赤色カバー部を透過した透過光成分の強度に対して、４倍以下であることが好ましい。

【0017】

本発明のこの態様によれば、例えば、ＳＡＥ Ｊ５７８Ｃのようなランプ色度法規を順守し得る白色光を得ることができる。

【0018】

更に、本発明に係る車両用灯具は、
前記赤色カバー部において、
前記第１半導体発光素子からの光の透過率が、５％～４０％であり、
前記第２半導体発光素子からの光の透過率が、１０％～６０％であり、
前記赤色光の透過率が、８０％以上であることが好ましい。

【0019】

本発明のこの態様によれば、赤色カバー部における各透過率が、前記条件を満たすよう調整されているため、第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子の発光によって、明瞭な白色光を得ることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、一般の赤色カバー部（例えば、赤色に着色された一般のアウターレンズ）と同様の赤色が呈されると共に、発光素子の発光時、赤色カバー部から白色光が出射する車両用灯具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一本実施形態に係る車両用灯具の模式図。

【図2】本実施形態の光源ユニットの斜視図。

【図3】本実施形態の赤色カバー部の透過スペクトルを示す図。

【図4】本実施形態の車両用灯具からの出射光の色度をプロットした色度座標（ＪＩＳ Ｚ８７０１）の部分図。

【図5】本実施形態の第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子の発光時における光源ユニットの作用を説明するための図。

【図6】本実施形態の第１半導体発光素子由来の出射光（透過光）と第２半導体発光素子由来の出射光（透過光）の光強度を比較した図。

【図7】本実施形態の第２半導体発光素子のみの発光時における光源ユニット１０の作用を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る車両用灯具を詳細に説明する。初めに、図１から図４を参照して、本実施形態に係る車両用灯具１及び光源ユニット１０を説明する。

【0023】

ここで、図１は、車両用灯具１の構成概略を示す模式図である。また、図２は、車両用灯具１に備わる光源ユニット１０の斜視図である。更に、図３は、車両用灯具１に備わる赤色カバー部の透過スペクトルを示す図である。更に、図４は、車両用灯具１からの出射光の色度をプロットした色度座標（ＪＩＳ Ｚ８７０１）の部分図である。

【0024】

本実施形態の車両用灯具１は、例えば、自動車の車体後方に取り付けられるリアコンビネーションランプである。また、図１に示されるように、車両用灯具１は、ランプハウジング２、光源ユニット１０、赤色カバー部２０（アウターレンズ）等を含む。

【0025】

光源ユニット１０は、ランプハウジング２内に収容される。また、赤色カバー部２０は、ランプハウジング２の正面開口部（ランプハウジングの車両後方側に位置する開口部）を覆う。これにより、光源ユニット１０等を収める灯室３が画成される。更に、赤色カバー部２０は、光源ユニット１０と対向する。

【0026】

次に、図２に示されるように、本実施形態の光源ユニット１０は、４７０ｎｍ～５２０ｎｍに発光ピーク波長を有する第１半導体発光素子１１、５８０ｎｍ～６００ｎｍに発光ピーク波長を有する第２半導体発光素子１２、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２を実装する基板１３等を備える。また、特に限定されるものではないが、光源ユニット１０は、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２を覆う透明封止樹脂１４を更に備えることが好ましい。

【0027】

本実施形態の第１半導体発光素子１１は、約４９０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。より詳しくは、本実施形態の第１半導体発光素子１１は、ＩｎＧａＮ系の半導体から構成され、青緑色光を発光する。ただし、４７０ｎｍ～５２０ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体であれば、これに限られない。

【0028】

また、本実施形態の第２半導体発光素子１２は、約５９０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤである。より詳しくは、本実施形態の第２半導体発光素子１２は、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体から構成され、アンバー色光を発光する。ただし、５８０ｎｍ～６００ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体であれば、これに限られない。

【0029】

なお、本実施形態の第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２は、ＬＥＤであるが、前述の発光ピーク波長をそれぞれ有する他の半導体発光素子（例えば、レーザーダイオード等）であってもよく、それ以外の半導体発光素子であってもよい。

【0030】

次に、赤色カバー部２０は、赤色顔料で着色された透明樹脂プレートで構成される。ここで、赤色カバー部２０の赤色顔料は、特に限定されない。赤色顔料の例として、アゾ化合物、シアニン化合物、ペリレン化合物、ジオキサジン化合物等が挙げられる。また、赤色顔料で着色される透明樹脂プレートの素材も、特に限定されない。透明樹脂プレートの例として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。

【0031】

また、赤色カバー部２０の透過特性の例として、図３に示される透過スペクトルに対応するものが挙げられる。より詳しくは、赤色カバー部２０の透過特性の例として、下記（３）～（５）の全ての条件を満たすものが挙げられる。

【0032】

（条件３）：例えば、波長４００ｎｍ～５５０ｎｍの青色光から緑みの青色光（青緑色光）の透過率が、５％～４０％。
（条件４）：例えば、波長５８０ｎｍ～６００ｎｍのアンバー色光の透過率が、１０％～６０％。
（条件５）：例えば、波長６２０ｎｍ～７３０ｎｍの赤色光の透過率が、８０％以上。

【0033】

すなわち、赤色カバー部２０は、外光の赤色成分を条件５のような透過率で透過させると共に、第１半導体発光素子１１からの照射光や第２半導体発光素子１２からの照射光を条件３，４のような透過率で透過させる。

【0034】

これにより、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の発光時、例えば、図４の色度座標における枠４０（米国ランプ色度法規 ＳＡＥ Ｊ５７８Ｃによって規定される白色光）内又はその近傍の色度範囲に対応する白色光が、赤色カバー部２０から出射される。

【0035】

ただし、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の発光時において、例えば、ＪＩＳ Ｚ８７０１に基づく色度座標において、０．５００≧ｘ≧０．３１０、ｙ≦０．１５０＋０．６４０ｘ、ｙ≧０．０５０＋０．７５０ｘ、０．４４０≧ｙ≧０．３８２を満たす色度範囲の白色光が、赤色カバー部２０から出射されるものであれば、赤色カバー部２０の透過特性は、前記に限られない。

【0036】

更に、本実施形態の赤色カバー部２０は、ＪＩＳ Ｚ８７０１の色度座標において、下記条件１，２の双方を満たす色度範囲であることが好ましい。
（条件１） ｙ≦０．３８
（条件２） ｙ≧０．９４－ｘ

【0037】

赤色カバー部２０の色度範囲に関し、前記条件１，２を満たすもの（図４の線分４１に囲まれる領域）とすることで、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の消光時、赤色カバー部全体が、一般の赤色カバーと同様の赤色を呈するものとなる。

【0038】

本実施形態によれば、蛍光体より波長範囲（半値幅）の狭い第２半導体発光素子１２に由来する透過光成分が利用されると共に、第１半導体発光素子１１からの光と、第２半導体発光素子１２からの光と、赤色光とをそれぞれ所定の透過率で透過させる赤色カバー部２０が利用される。これにより、双方の発光素子の発光時、赤色カバー部２０から白色光が出射される。

【0039】

次に、図５から図７を参照して、本実施形態に係る車両用灯具１の作用を説明する。ここで、図５は、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の発光時における光源ユニット１０の作用を説明するための図である。また、図６は、第１半導体発光素子１１由来の出射光（透過光）と第２半導体発光素子１２由来の出射光（透過光）の光強度を比較した図である。更に、図７は、第２半導体発光素子１２のみの発光時における光源ユニット１０の作用を説明するための図である。

【0040】

図５（ａ）に示されるように、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２を発光させると、双方からの照射光が、赤色カバー部２０に向かう。前述のように、赤色カバー部２０は、第１半導体発光素子１１からの照射光を透過率５％～４０％で透過すると共に、第２半導体発光素子１２からの照射光を透過率１０％～６０％で透過する。また、例えば外光由来の赤色光が、赤色カバー部２０を透過する。

【0041】

これにより、第１半導体発光素子１１に由来する透過光成分と、第２半導体発光素子１２に由来する透過光成分と、外光に由来する赤色透過光成分とが、赤色カバー部２０の外側に出射する。その結果、これらの各透過光成分の混合光としての白色光が、赤色カバー部２０の外側に出射する。本実施形態の場合、赤色カバー部２０から出射した白色光をバックランプとして利用する（図５（ｂ））。なお、図５（ｂ）の符号２１は、赤色カバー部２０における白色光の出射領域に対応する。

【0042】

ここで、赤色カバー部２０を透過した、第２半導体発光素子１２に由来する透過光（出射光）成分の光強度I_Ａは、第１半導体発光素子１１に由来する透過光（出射光）成分の光強度Ｉ_Ｂに対して、４倍以下であることが好ましい。

【0043】

双方の光強度が前記条件を満たすことで、図４に示されるように、例えば、ＳＡＥ Ｊ５７８Ｃを満たす白色光を得ることができる（赤色カバー部２０からの出射光の色度を図４の色度座標における枠４０内に収めることができる）。

【0044】

次に、図７（ａ）に示されるように、第２半導体発光素子１２のみが発光すると、赤色カバー部２０の透過特性から、第２半導体発光素子１２の照射光と同様のアンバー色光が、赤色カバー部２０から出射する。本実施形態の場合、赤色カバー部２０から出射したアンバー色光をターンシグナルランプとして利用する。なお、図７（ｂ）の符号２２は、赤色カバー部２０におけるアンバー色光の出射領域に対応する。

【0045】

このように、第１半導体発光素子１１と第２半導体発光素子１２の双方を発光させた場合と、第２半導体発光素子１２のみを発光させた場合とで、異なる色の出射光を得ることができる。すなわち、発光させる半導体素子の組み合わせを変えることで、異なるランプ機能を提供できる。

【0046】

以上、本発明の実施形態を詳細に説明した。ただし、前述の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定する趣旨で記載されたものではない。本発明には、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るものを含み得る。また、本発明にはその等価物が含まれる。

【0047】

例えば、車両用灯具１は、第１半導体発光素子１１・第２半導体発光素子１２と、赤色カバー部２０との間に介設されるインナーレンズを備えていてもよい。また、車両用灯具１は、第１半導体発光素子１１・第２半導体発光素子１２からの照射光を赤色カバー部２０側に配光するリフレクタを備えていてもよい。

【0048】

更に、前述の車両用灯具１は、リアコンビネーションランプであるが、それ以外の種類の灯具であってもよい（例えば、車両用リッドランプ等）。

【符号の説明】

【0049】

１… 車両用灯具
１０… 光源ユニット
１１… 第１半導体発光素子
１２… 第２半導体発光素子
２０… 赤色カバー部
２１… 白色光の出射領域
２２… アンバー色光の出射領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】