(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として青色光を発光する青色ＬＥＤと、青色光が照射される赤色発光部材とを含み、該赤色発光部材が、ポリプロピレン及びアクリル樹脂から選ばれる１種類以上の熱可塑性樹脂と、青色光を吸収して赤色成分を含む光を発する複フッ化物蛍光体とを含み、該複フッ化物蛍光体が、下記式（２）
Ｋ2（Ｓｉ1-xＭｎx）Ｆ6  （２）
（式中、ｘは０．００１以上０．３以下である。）
で表されるマンガンで賦活された複フッ化物塩であることを特徴とする赤色ランプ。
【請求項２】
上記複フッ化物蛍光体の粒径が、体積累計５０％の粒径Ｄ５０が２μｍ以上３００μｍ以下であり、体積累計９０％の粒径Ｄ９０が５０μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の赤色ランプ。
【請求項３】
上記赤色発光部材の上記熱可塑性樹脂に対する上記複フッ化物蛍光体の割合が１質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の赤色ランプ。
【請求項４】
更に、赤色光が照射される光路上に、カラーフィルター部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の赤色ランプ。
【請求項５】
上記カラーフィルター部材が、青色光を遮断する機能を有することを特徴とする請求項４記載の赤色ランプ。
【請求項６】
上記カラーフィルター部材が、樹脂に、青色光を遮断する機能を有する有機顔料又は無機顔料を混合してなることを特徴とする請求項５記載の赤色ランプ。
【請求項７】
更に、赤色光が照射される光路上に、上記青色ＬＥＤから発光して上記複フッ化物蛍光体に吸収されずに赤色発光部材を通過した青色光の、赤色ランプの光照射方向前方への照射を抑制するフィルター部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の赤色ランプ。
【請求項８】
上記青色ＬＥＤが、赤色ランプの照射光軸に沿った赤色光の進行方向が、青色ＬＥＤの発光光軸上の青色光の進行方向とは異なる方向となるように配設され、少なくとも上記青色ＬＥＤの発光光軸上の青色光の進行方向前方に、上記赤色発光部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の赤色ランプ。
【請求項９】
上記赤色発光部材の有効部厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の赤色ランプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の赤色ランプを備えることを特徴とする車両用灯火装置。
【請求項１１】
赤色リアランプ又は赤色ストップランプであることを特徴とする請求項１０記載の車両用灯火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動や夜間の視認性を高めるために、車両の後部に設けられ、後方に向けて赤色光を照射する車両用灯火装置、特に、赤色リアランプ、赤色ストップランプなどに適した赤色ランプ、及びそれを備える車両用灯火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、制動や夜間の視認性を高めるために、ブレーキや照明スイッチと連動して、車両の後方に向けて赤色光を照射するためのリアランプやストップランプに代表される灯火装置が取り付けられている。こうしたリアランプやストップランプには、通常、白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤランプを用い、赤色に着色した透光性樹脂によって赤色光を照射するものが多く使われている。また、近年では、複数並べた赤色ＬＥＤが実装されたリアランプやストップランプも知られている。
【０００３】
白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤランプを光源に用いた場合、光源からの発光光には、赤色光以外の光も多く含まれており、通常、これら赤色光以外の光を、樹脂カバーなどの赤色透光性材料で遮断することで赤色光を得ている。そのため、光源からの発光光のうち、赤色光以外の光のエネルギーが無駄になってしまうという欠点があった。
【０００４】
一方、赤色ＬＥＤを用いたリアランプやストップランプでは、一般に赤色ＬＥＤの発光効率があまり高くないことが原因で、十分な視認性を得るためには、多数の赤色ＬＥＤを使わなくてはならないという欠点があった。また、赤色ＬＥＤは、発光に指向性が高く、ランプ正面（ランプの光軸方向）での視認性は高いが、ランプの側方（ランプの光軸から外れた方向）からの視認性に劣るという欠点がある。そのため、様々な形状、材質の反射材、レンズ材を用いることで、上記欠点を補う試みがなされてきたが、赤色ＬＥＤにより、ランプの正面及び側方の双方において、視認性が均質な赤色ランプを得ることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８０７６３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２４５３６号公報
【特許文献３】特表２００９−５２９１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、車両用リアランプ、ストップランプ等の赤色灯火装置は、点灯のための光源、光源部を覆うカバー部材、反射板、レンズ、光拡散部材、デザイン用部材などで構成され、方向指示器などと一体化していることも多い。光源としては、通常、電球が用いられるが、近年では赤色ＬＥＤを光源とするものも使用されるようになっている。
【０００７】
光源部を覆うカバー部材は、通常、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂でできており、光源部の保護、光の拡散、集光等のレンズとしての機能、デザイン性など、目的に応じて様々な形状に成形されて使用されている。特に、テールライトカバー等のカバー部材には、赤色の他に無色又は白色のテールライトカバーや、レンズ部のみが着色しているユーロテールと呼ばれるものがある。また、反射板には、コーナーキューブを用いたものが多く使用されており、反射板は、後方車両のヘッドライトに照らされると光を反射して赤く光り、夜間の駐停車時など点灯していないときにも注意を促す機能も有している。
【０００８】
これらの車両用灯火装置については、種々の提案がなされ、様々なものが使用されているが、リアランプ及びストップランプの基本的な機能は、後方車両等への注意喚起であり、前照灯やブレーキと連動して、電球や赤色ＬＥＤが発光し、光源から出た白色光や赤色光などを、カバー部材、反射板、レンズ、光拡散部材を用いて、車両後方に照射することである。
【０００９】
その場合、ランプから照射される光は、基本的に電球やＬＥＤから発光したものであり、電球を使用する場合には、白色に近い色の発光が一般的であるため、樹脂などで形成された赤色のフィルター部材などを通し、電球からの発光の一部をカットして赤色光にするなどの色調整が行われていることが多い。この場合、赤色のフィルター部材を透過しない光は灯火装置外に出ないため、この方法での光エネルギーの利用効率が低い原因となっている。
【００１０】
また、赤色ＬＥＤを使用する場合には、光源として使用される赤色ＬＥＤ１つの光量が比較的少ないことに起因して、一般に多数の赤色ＬＥＤを使う必要があり、コスト上、好ましくない。更に、赤色ＬＥＤ光源は発光の指向性が高く、発光正面方向（車両後方）のみに高い視認性を発揮して、ランプの側方での視認性に劣るという問題点もある。発光方向を変えた複数の赤色ＬＥＤを実装したり、樹脂やガラスなどの透明性の高いレンズによって赤色ＬＥＤからの光を散乱させたりといった工夫がなされているが、複数の赤色ＬＥＤを配置することはコスト面で好ましくない上、ランプの配置を工夫しても、各方向で視認性が均質な赤色光を得ることが難しく、樹脂やガラスなどの透明性の高いレンズによって赤色ＬＥＤからの光を散乱させる方法では、各方向、特に横方向での高い視認性を確保することは難しい。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低コスト、高効率であり、ランプ正面（ランプの光軸方向）はもとより、ランプの側方（ランプの光軸から外れた方向）においても視認性の高い赤色ランプ、及びこれを備える、赤色リアランプ、赤色ストップランプなどに適した車両用灯火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、車両用灯火装置として特に要求される照射光の各方向からの良好な視認性を与える赤色ランプとして、光源として青色光を発光する青色ＬＥＤを用い、青色ＬＥＤから発光した青色光を吸収して赤色成分を含む光を発する複フッ化物蛍光体を用いて、青色光を赤色光に変換して照射光を得る方式を採用した。そして、青色光が照射される位置、特に青色ＬＥＤの発光方向前方に、樹脂と、青色光を吸収して赤色成分を含む光を発する複フッ化物蛍光体とを含む赤色発光部材を設け、赤色発光部材に分散させた複フッ化物蛍光体からの赤色光をランプから照射することにより、ランプ正面及びランプの側方の双方において、均質な視認性を与え、なおかつ高効率で、発光の強い赤色ランプとなることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１３】
従って、本発明は、下記の赤色ランプ及び車両用灯火装置を提供する。
請求項１：
光源として青色光を発光する青色ＬＥＤと、青色光が照射される赤色発光部材とを含み、該赤色発光部材が、ポリプロピレン及びアクリル樹脂から選ばれる１種類以上の熱可塑性樹脂と、青色光を吸収して赤色成分を含む光を発する複フッ化物蛍光体とを含み、該複フッ化物蛍光体が、下記式（２）
Ｋ2（Ｓｉ1-xＭｎx）Ｆ6  （２）
（式中、ｘは０．００１以上０．３以下である。）
で表されるマンガンで賦活された複フッ化物塩であることを特徴とする赤色ランプ。
請求項２：
上記複フッ化物蛍光体の粒径が、体積累計５０％の粒径Ｄ５０が２μｍ以上３００μｍ以下であり、体積累計９０％の粒径Ｄ９０が５０μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の赤色ランプ。
請求項３：
上記赤色発光部材の上記熱可塑性樹脂に対する上記複フッ化物蛍光体の割合が１質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の赤色ランプ。
請求項４：
更に、赤色光が照射される光路上に、カラーフィルター部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の赤色ランプ。
請求項５：
上記カラーフィルター部材が、青色光を遮断する機能を有することを特徴とする請求項４記載の赤色ランプ。
請求項６：
上記カラーフィルター部材が、樹脂に、青色光を遮断する機能を有する有機顔料又は無機顔料を混合してなることを特徴とする請求項５記載の赤色ランプ。
請求項７：
更に、赤色光が照射される光路上に、上記青色ＬＥＤから発光して上記複フッ化物蛍光体に吸収されずに赤色発光部材を通過した青色光の、赤色ランプの光照射方向前方への照射を抑制するフィルター部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の赤色ランプ。
請求項８：
上記青色ＬＥＤが、赤色ランプの照射光軸に沿った赤色光の進行方向が、青色ＬＥＤの発光光軸上の青色光の進行方向とは異なる方向となるように配設され、少なくとも上記青色ＬＥＤの発光光軸上の青色光の進行方向前方に、上記赤色発光部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の赤色ランプ。
請求項９：
上記赤色発光部材の有効部厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の赤色ランプ。
請求項１０：
請求項１乃至９のいずれか１項記載の赤色ランプを備えることを特徴とする車両用灯火装置。
請求項１１：
赤色リアランプ又は赤色ストップランプであることを特徴とする請求項１０記載の車両用灯火装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の赤色ランプは、高効率で、発光が強く、ランプ正面及びランプの側方の双方において、良好な視認性を与え、赤色リアランプ、赤色ストップランプなどの車両用灯火装置用として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の赤色ランプの一例の第１の態様を示す図である。
【図２】本発明の赤色ランプの一例の第２の態様を示す図である。
【図３】本発明の赤色ランプの一例の第３の態様を示す図である。
【図４】本発明の赤色ランプの一例の第４の態様を示す図である。
【図５】本発明の赤色ランプの一例の第５の態様を示す図である。
【図６】本発明の赤色ランプの一例の第６の態様を示す図である。
【図７】本発明の赤色ランプの一例の第７の態様を示す図である。
【図８】本発明の赤色ランプの一例の第８の態様を示す図である。
【図９】実施例２の赤色ランプの発光スペクトルを示す図である。
【図１０】比較例１，２の赤色ランプを示す図である。
【図１１】比較例２の赤色ランプの発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の赤色ランプは、光源として青色光を発光する青色ＬＥＤと、青色光が照射される赤色発光部材とを含む。本発明では、赤色ＬＥＤよりも高出力な青色ＬＥＤを光源として用いる。
【００１７】
光源となる青色ＬＥＤには、中心波長が波長４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲内にある光を発するものが好適に用いられる。青色ＬＥＤのサイズ、パワー、数量については、赤色ランプとしての光量、視認性、注意喚起の機能、デザイン性などを考慮して、必要なものを適宜選択し、発光部となる素子を１個有する青色ＬＥＤ又は発光部となる素子を複数個有する青色ＬＥＤを、１個で又は複数個組み合わせて用いることができ、市販品を用いてよいが、特に、車両用のリアランプ、ストップランプなどの車両用灯火装置に用いる赤色ランプでは、高出力な青色ＬＥＤが好ましい。使用する青色ＬＥＤの電力としては、個々の青色ＬＥＤ当たり０．５Ｗ以上、特に１Ｗ以上のものを用い、１つの赤色ランプ当たり、トータル１Ｗ以上、特に２Ｗ以上であることが好ましい。電力の上限は、特に限定されるものではないが、個々の青色ＬＥＤ当たり、通常２Ｗ以下、１つの赤色ランプ当たり、通常１０Ｗ以下である。複数個の青色ＬＥＤを組み合わせて用いる場合、１つの赤色ランプ当たり、２個以上、特に２〜８個の青色ＬＥＤを用いることが好ましい。
【００１８】
本発明の赤色ランプでは、青色光が照射される位置、特に青色ＬＥＤの発光方向前方に赤色発光部材が設けられる。この赤色発光部材は、主成分として、樹脂と、青色光を吸収して赤色成分を含む光を発する複フッ化物蛍光体とを含む。本発明の赤色ランプでは、青色ＬＥＤから発光した青色光は、赤色発光部材に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収されて、赤色成分、特に、波長が６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内の赤色成分を含む光、好ましくは赤色光、特に、波長が６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内に発光の最大強度を有する赤色光に変換される。
【００１９】
赤色発光部材を構成する樹脂としては、複フッ化物蛍光体の分散の制御のし易さ、赤色発光部材とした際の寸法安定性の点で、熱可塑性樹脂を用いる。また、任意形状に後加工がしやすい点からも熱可塑性樹脂を用いる。更に、熱可塑性樹脂を用いた場合、赤色発光部材が、振動や衝撃による割れに強く、耐衝撃、耐振動性に優れており、また、耐候性にも優れることから、車両用の部材として、特に好適なものとなる。
【００２０】
熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、アクリル樹脂が用いられる。これらの樹脂は、発光した赤色成分を最大限利用する点から、着色せずに、透明又は白色で用いることが好ましい。
【００２１】
本発明の赤色ランプでは、赤色発光部材を構成する樹脂に混合される発光成分（赤色発光物質）として、青色光、特に波長４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の青色光を吸収して赤色成分、特に、波長が６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内の赤色成分を含む光、好ましくは赤色光、特に、波長が６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内に発光の最大強度を有する赤色光を発光する複フッ化物蛍光体を用いる。この複フッ化物蛍光体としては、ケイフッ化アルカリ、ゲルマニウムフッ化アルカリ、チタンフッ化アルカリ（これらのアルカリとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムが挙げられる。以下のアルカリにおいて同じ。）が好ましく、中でもケイフッ化ナトリウム複塩、ケイフッ化カリウム複塩等のケイフッ化アルカリ複塩、ゲルマニウムフッ化ナトリウム複塩、ゲルマニウムフッ化カリウム複塩等のゲルマニウムフッ化アルカリ複塩、チタンフッ化ナトリウム複塩、チタンフッ化カリウム複塩等のチタンフッ化アルカリ複塩がより好ましく、特に、ケイフッ化アルカリ複塩が好ましい。
【００２２】
更に、複フッ化物蛍光体としては、マンガンで賦活された複フッ化物塩が好ましい。具体的には、下記式（１）
Ｍ2（Ａ1-xＭｎx）Ｆ6  （１）
（式中、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓから選ばれる１種類以上の元素、ＡはＳｉ、Ｇｅ及びＴｉから選ばれる１種類以上の元素、ｘは０．００１以上０．３以下である。）
で表される複フッ化物塩が好ましく、下記式（２）
Ｋ2（Ｓｉ1-xＭｎx）Ｆ6  （２）
（式中、ｘは上記と同じ。）
で表される複フッ化物塩が、特に好ましい。複フッ化物蛍光体中の賦活剤であるマンガンは、上記式（１）中のＡの部位を置換して賦活剤として作用する。Ａ元素に対する置換割合は、式（１）及び（２）中のｘが０．００１以上０．３以下、特に０．０１以上０．０５以下である。式（１）中のＡ元素、又は式（２）中のＳｉに対するＭｎの置換割合が０．００１よりも低い場合は、複フッ化物塩の青色光の吸収率が低く、赤色発光の能力が劣ってしまう。一方、Ｍｎの置換割合が０．３よりも高い場合は、複フッ化物塩の発光効率が下がることで、赤色光の発光効率が低下してしまう。
【００２３】
本発明においては、赤色発光物質として、赤色発光部材の青色光に対する吸収率が０．３〜１．０、特に０．６〜０．９となる蛍光体を用いることが好ましい。赤色発光物質として使用される複フッ化物蛍光体、特に、上記式（１）又は（２）で示されるマンガン賦活複フッ化物塩は、青色光に対する吸収率が高すぎず、また低すぎず適度であるという特徴がある。そのため、発光源である青色ＬＥＤから発光した青色光を、赤色発光部材の表面部（青色光の入射側）の複フッ化物蛍光体が青色光の大部分を吸収してしまって、青色光が赤色発光部材の内部及び背面部に届かないという状態が生じ難く、適度に赤色発光部材の内部及び背面部まで青色光が達するように調整しやすい。即ち、本発明の複フッ化物蛍光体は、赤色発光部材中に分散する赤色発光物質全体を、発光に寄与させることができ、効率的である。
【００２４】
本発明の複フッ化物蛍光体は、公知の方法で製造することができるが、粒子状で樹脂に混合して赤色発光部材とするため、本発明の複フッ化物蛍光体は、青色光をほとんど吸収せずに、赤色発光部材を透過してしまうようなことがない適度な粒度とすることが必要である。複フッ化物蛍光体の粒径としては、粒度分布における体積累計５０％の粒径Ｄ５０が好ましくは２μｍ以上であり、より好ましくは５μｍ以上である。加えて、体積累計９０％の粒径Ｄ９０が好ましくは１０００μｍ以下であり、より好ましくは５０〜５００μｍである。Ｄ５０値が２μｍ未満の場合、青色ＬＥＤからの励起光に対して吸収・変換よりも散乱する割合が大きくなり過ぎる場合がある。なお、Ｄ５０値の最大値については明確な制限はないが、Ｄ９０値との関係から３００μｍ以下が好ましい。また、Ｄ９０値が１０００μｍ超では、樹脂と混合する際などに、分散不良等の不都合が生じるおそれがある。
【００２５】
なお、本発明における粒径の測定方法は、例えば気流中に粉末原料を分散し、レーザー回折散乱法により測定して得られる値を参照することが、粒度分布の評価までできるため好ましい。
【００２６】
本発明の赤色発光部材には、樹脂に赤色発光物質である複フッ化物蛍光体を混合して成形した成形体が用いられる。成形は、圧縮成形、押出成形、射出成形等の公知の成形方法が適用でき、粒状、棒状、フィルム状、薄板状等の任意の形状で、適当な大きさに、赤色ランプの使用目的、形状や、赤色光の照射態様に合わせて成形したものを用いることができる。
【００２７】
本発明の赤色発光部材の有効部厚みは０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以下、特に３ｍｍ以下であることが好ましい。赤色発光部材の有効部厚みが０．５ｍｍ未満では、励起光である青色光の吸収が不十分である場合があり、１０ｍｍを超えると、赤色成分の赤色発光部材内部での吸収などによる消失に起因した発光低下が起こる場合がある。なお、この有効部厚みとは、青色光を吸収する部位の厚みを意味する。
【００２８】
樹脂と複フッ化物蛍光体との混合比率は、複フッ化物蛍光体に含まれる賦活剤の割合（マンガンで賦活された複フッ化物塩の場合はマンガン（Ｍｎ）の割合）、赤色発光部材の形状、大きさ、厚み、青色ＬＥＤと赤色発光部材との配置などに応じて異なるが、樹脂に対する複フッ化物蛍光体の割合が、１質量％以上６０質量％以下が好ましく、より好ましくは３質量％以上４０質量％以下である。上記範囲未満の場合は、赤色発光部材の大きさにもよるが、青色ＬＥＤから発光する青色光の吸収率が低く、赤色発光が不足する場合がある。一方、上記範囲を超える場合は、樹脂に対する複フッ化物蛍光体の混合割合が高すぎて、赤色発光部材としての強度が不足する場合がある。
【００２９】
赤色発光部材には発光成分である複フッ化物蛍光体以外に、赤色発光部材全体を、より均一に発光させるために、赤色成分を吸収しないシリカ、アルミナ、チタニアなどの無機化合物の粉末を分散添加してもよい。また、本発明の赤色発光部材は、耐候性を高める目的で、使用する熱可塑性樹脂よりも耐候性の高い別の透明材料で部材表面を被覆してもよい。
【００３０】
次に、本発明の赤色ランプの具体的な構造の例を、図を示して説明する。
図１は、本発明の赤色ランプの一例（第１の態様）を示す図である。この赤色ランプ１は、略半楕円球形状の基材（リフレクタ）１０と、赤色ランプ１の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材１０の内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する３つの素子（発光部）１１１を有する１つの青色ＬＥＤ１１（なお、素子及び青色ＬＥＤの数は、限定されるものではない。以下の態様において同じ。）と、青色ＬＥＤ１１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ１の前方側に設けられた平板状の赤色発光部材１２と、赤色発光部材１２に対して、赤色ランプ１の赤色光の照射方向の更に前方に設けられた平板状の保護カバー１３とを備える。
【００３１】
青色ＬＥＤ１１から発光した青色光は、直接又はランプ内面（基材１０の内面）などで反射されて赤色発光部材１２に入射する。赤色発光部材１２に入射した青色光は、赤色発光部材１２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。赤色発光部材１２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ１の前方に照射される。
【００３２】
このような態様の場合、本発明の赤色発光部材を構成する樹脂及び複フッ化物蛍光体が、赤色成分の吸収率が低いという特徴を有するので、赤色発光部材１２から発光して、基材（リフレクタ）１０側に放射され、基材１０で反射された赤色成分が、再び赤色発光部材１２に入射しても、赤色発光部材１２にあまり吸収されない。そのため、このような態様の場合、赤色成分が効率よく赤色発光部材を透過して、赤色ランプの前方側に赤色光が照射されるという利点があり、赤色成分の取り出しに特に有利である。
【００３３】
図２は、本発明の赤色ランプの一例（第２の態様）を示す図である。この赤色ランプ２は、略半楕円球形状の基材（リフレクタ）２０と、赤色ランプ２の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材２０の内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する３つの素子（発光部）２１１を有する１つの青色ＬＥＤ２１と、青色ＬＥＤ２１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ２の前方側（赤色光の照射方向）に、青色ＬＥＤ２１から発光した青色光を取り囲むように設けられたドーム状又は略半楕円球形状の赤色発光部材２２と、赤色発光部材２２に対して、赤色ランプ２の赤色光の照射方向の更に前方に設けられた平板状の保護カバー２３とを備える。
【００３４】
青色ＬＥＤ２１から発光した青色光は、赤色発光部材２２に入射し、赤色発光部材２２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。変換された赤色成分は直接又は基材（リフレクタ）２０により反射されて赤色ランプ２の前方側に照射される。
【００３５】
このような態様の場合、青色光の発光部が、従来の白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤランプ又は赤色ＬＥＤを光源に用いた赤色ランプと類似しているので、従来の赤色ランプのデザインを大きく変えることなく適用できる利点がある。また、従来の白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤランプ又は赤色ＬＥＤを光源に用いた赤色ランプよりも効率よく、色純度が高く（赤色度が高く）、かつ高強度の赤色光を照射することができるため、従来よりも省エネルギー性に優れている。
【００３６】
図３は、本発明の赤色ランプの一例（第３の態様）を示す図である。この赤色ランプ３は、略半楕円球形状の基材（リフレクタ）３０と、赤色ランプ３の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材３０内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する３つの素子（発光部）３１１を有する２つの青色ＬＥＤ３１，３１と、青色ＬＥＤ３１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ３の前方側（赤色光の照射方向）に設けられた断面円弧形状の板状の赤色発光部材３２と、赤色発光部材３２に対して、赤色ランプ３の赤色光の照射方向の更に前方に設けられた断面円弧形状の板状の保護カバー３３とを備える。
【００３７】
青色ＬＥＤ３１から発光した青色光は、直接又はランプ内面（基材３０の内面）などで反射されて赤色発光部材３２に入射する。赤色発光部材３２に入射した青色光は、赤色発光部材３２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。赤色発光部材３２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ３の前方に照射される。
【００３８】
このような態様の場合、赤色発光部材３２が断面円弧形状に形成されているので、赤色ランプ３の前方側のいずれの方向からも、特に優れた視認性を得ることができる。
【００３９】
図４は、本発明の赤色ランプの一例（第４の態様）を示す図である。この赤色ランプ４は、有底円筒形状の基材（リフレクタ）４０と、赤色ランプ４の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材４０の底板内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する６つの素子（発光部）４１１を有する１つの青色ＬＥＤ４１と、青色ＬＥＤ４１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ４の前方側（赤色光の照射方向）に設けられた断面円弧形状の板状の赤色発光部材４２と、赤色発光部材４２に対して、赤色ランプ４の赤色光の照射方向の更に前方に、赤色発光部材４２から発光した赤色成分（赤色光）及び赤色発光部材４２を透過した赤色成分が通過するように、赤色発光部材４２の赤色ランプ４の前方側を覆って設けられた断面円弧形状の板状の赤色フィルター部材４３を備える。
【００４０】
青色ＬＥＤ４１から発光した青色光は、直接又はランプ内面（基材４０の内面）などで反射されて赤色発光部材４２に入射する。赤色発光部材４２に入射した青色光は、赤色発光部材４２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分に変換される。赤色発光部材４２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ４の前方に照射される。
【００４１】
このような態様の赤色ランプでは、フィルター部材が、赤色光が照射される光路上に、青色ＬＥＤから発光して複フッ化物蛍光体に吸収されずに赤色発光部材を通過した青色光の、赤色ランプの光照射方向前方への照射を抑制するように設けられている。特に、このフィルター部材は、青色ＬＥＤから発光した青色光が赤色発光部材へ直接入射する光路上以外の位置に設けられる。
【００４２】
青色ＬＥＤから発光した青色光は赤色発光部材により赤色成分に変換されるが、青色ＬＥＤから発光した青色光の一部は、赤色発光部材で変換されずに通り抜ける可能性がある。このような態様の場合、赤色発光部材４２から発光した赤色成分及び赤色発光部材４２を透過した赤色成分が通過するように赤色フィルター部材４３を設けているので、青色光の赤色ランプ４の前方側への照射が抑制され、色純度のより良い赤色光が得られる。なお、赤色フィルター部材には、保護カバーとしての機能をもたせてもよい。
【００４３】
図５は、本発明の赤色ランプの一例（第５の態様）を示す図である。この赤色ランプ５は、略半楕円球形状の基材（リフレクタ）５０と、赤色ランプ５の前方側（赤色光の照射方向）の基材５０の内面上に設けられ、赤色ランプの後方側（赤色光の照射方向と反対方向）に青色光を発光する１つの素子（発光部）５１１を有する１つの青色ＬＥＤ５１と、青色ＬＥＤ５１に対して、赤色ランプ５の後方側に設けられ、基材５０の内面の形状に合わせて形成された略半楕円球形状の板状の赤色発光部材５２と、青色ＬＥＤ５１に対して、赤色ランプ５の赤色光の照射方向の更に前方に設けられた断面円弧形状の板状の保護カバー５３とを備える。
【００４４】
青色ＬＥＤ５１から発光した青色光は、直接赤色発光部材５２に入射又は赤色発光部材５２を通過してランプ内面（基材５０の内面）で反射されて赤色発光部材５２に再入射し、赤色発光部材５２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。変換された赤色成分は直接又は基材（リフレクタ）５０により反射されて赤色ランプ５の前方側に照射される（図５中の矢印方向は、その一例である。）。
【００４５】
このような態様の赤色ランプでは、青色ＬＥＤが、赤色ランプの照射光軸に沿った赤色光の進行方向が、青色ＬＥＤの発光光軸（図５中の一点鎖線）上の青色光の進行方向とは異なる方向となるように配設されている。特に、図５の赤色ランプの場合、青色ＬＥＤの発光光軸に沿った青色光の進行方向が、赤色ランプの照射方向後方側に向くようになっている。また、赤色発光部材は、少なくとも青色ＬＥＤの発光光軸上の青色光の進行方向前方に設けられる。
【００４６】
図６は、本発明の赤色ランプの一例（第６の態様）を示す図である。この赤色ランプ６は、有底円筒形状の基材（リフレクタ）６０と、赤色ランプ６の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材６０の底板内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する６つの素子（発光部）６１１を有する１つの青色ＬＥＤ６１と、青色ＬＥＤ６１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ６の前方側（赤色光の照射方向）に近接して設けられ、青色ＬＥＤ６１の発光方向に、６つの素子（発光部）に対応した６つの陥没部６２１を有するブロック形状の赤色発光部材６２と、赤色発光部材６２に対して、赤色ランプ６の赤色光の照射方向の更に前方に設けられた断面円弧形状の板状の保護カバー６３とを備える。
【００４７】
青色ＬＥＤ６１から発光した青色光は、その大部分が、直接、赤色発光部材６２に入射する。赤色発光部材６２に入射した青色光は、赤色発光部材６２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。赤色発光部材６２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ６の前方に照射される。
【００４８】
このような態様の赤色ランプは、赤色発光部材がブロック形状をしており、また、青色ＬＥＤ６１の各々の素子６１１が、赤色発光部材６２の対応する陥没部６２１内に配置され、赤色発光部材が青色ＬＥＤから発光した青色光を覆う構造をしていることから、青色ＬＥＤから発光した青色光が、赤色発光部材以外の部分に入射することがほとんどなく、青色ＬＥＤから発光した青色光は、そのほとんどが、赤色発光部材に直接入射する。また、赤色発光部材はブロック形状をしているため、強度が高く、破損、劣化に強い。
【００４９】
図７は、本発明の赤色ランプの一例（第７の態様）を示す図である。この赤色ランプ７は、平板状の基材（リフレクタ）７０と、赤色ランプ７の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材７０の内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する３つの素子（発光部）７１１を有する１つの青色ＬＥＤ７１と、青色ＬＥＤ７１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ７の前方側に、青色ＬＥＤ７１の発光光軸に平行して、各々の素子（発光部）７１１間及びそれらの両端側に設けられた平板状の４つの赤色発光部材７２と、赤色発光部材７２に対して、赤色ランプ７の赤色光の照射方向の更に前方に設けられたドーム状の保護カバー７３とを備える。
【００５０】
青色ＬＥＤ７１から発光した青色光は、直接又はランプ内面（基材７０の内面）などで反射されて赤色発光部材７２に入射する。赤色発光部材７２に入射した青色光は、赤色発光部材７２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分（赤色光）に変換される。赤色発光部材７２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ７の前方に照射される。
【００５１】
このような態様の赤色ランプでは、板状や棒状に成形した赤色発光部材が、青色ＬＥＤの発光光軸に対して平行な方向に複数個配設される。この場合、青色ＬＥＤから発光した青色光の一部は、赤色ランプの前方側に照射されるが、残部は、赤色発光部材に入射して赤色成分に変換されて照射される。また、赤色発光部材に反射された又は透過した青色光は、他の赤色発光部材に入射して、赤色成分に変換されて照射される。このような態様の赤色ランプは、青色光の一部を赤色成分に混合して利用する場合に好適である。
【００５２】
保護カバーは、いずれの場合も、赤色ランプの前方向に照射された赤色光に対し、車両後方等の赤色光の照射方向前方側からの視認性の更なる向上や、照度の向上、デザイン性、内部保護などの点から設けられる。また、保護カバーは、レンズ部材、光拡散部材としての機能をもたせてもよく、赤色、白色、透明に形成することができる。更に、赤色光が照射される光路上に、カラーフィルター部材を設けてもよく、保護カバーに、カラーフィルター部材としての機能をもたせてもよい。カラーフィルター部材として具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹脂に、有機顔料又は無機顔料を混合したものが挙げられる。なかでも、青色光を遮断する機能を有する有機顔料又は無機顔料を用いることが好ましく、この場合、カラーフィルター部材を設けることにより励起光源の青色光が遮断されることで、色純度の良い発光が得られる。
【００５３】
赤色ランプの前方側に照射される赤色光の強さは、素子（発光部）の数、青色ＬＥＤの数、電流値などによって適宜設定することができ、リアランプとして作動させる場合と、ストップランプとして作動させる場合とで、赤色光の強さを変えたい場合でも、点灯させる青色ＬＥＤの数、電流値などを変えることなどで、適宜変更できる。
【００５４】
また、青色ＬＥＤから発光した光を効率的に使用するために、青色ＬＥＤに対して、赤色ランプの後方側及び／又は側方側に、反射鏡や反射板を設けてもよい。また、これらの反射鏡や反射板は、赤色発光部材から発光した赤色成分を、赤色ランプの光の照射方向に効率的に照射させるように設置することもできる。
【００５５】
本発明の赤色ランプにおいては、赤色光の発光面の色純度を向上させる目的で、赤色光以外の光を反射又は吸収し、赤色光を透過する透光性カバーで赤色ランプを覆ってもよい。これは、励起光である青色光の一部は、赤色発光部材で吸収されずに赤色ランプの外側に出てくることがあり、発光色が赤色光から変動することを防止するためである。このような透光性カバーとしては、青色光を反射又は吸収し、赤色光を透過するもの、例えばオレンジ色の透光性樹脂で形成した透光性カバーなどがよい。
【００５６】
本発明の赤色ランプの構造は、青色ＬＥＤ及び赤色発光部材を備え、赤色発光部材から発光した赤色成分を、効率的に赤色ランプの前方側に照射できるものであればよく、上記態様に制限されるものではない。
【００５７】
従来のリアランプ、ストップランプでは、光源として、白熱ランプ、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ、赤色ＬＥＤなどが使用され、これらのランプからの光は、光源からの光及び反射板から反射された光を、光拡散部材やレンズなどにより光の方向を変えて、視認性を高める工夫を行なったり、複数のランプを別々の方向に向けたりして視認性を高める工夫を行なっている。しかし、前者の場合は、光拡散部材やレンズだけでは、視認性の均一化には限界があり、明るく見える方向と暗くみえる方向ができてしまうという欠点がある。また、後者の場合は、赤色ＬＥＤの数が増えすぎることで消費電力の増大を生じるという欠点がある。
【００５８】
これに対して、本発明の赤色ランプに使用される赤色発光部材では、蛍光体が赤色ランプから放出する光は、蛍光体が青色光を一旦吸収した後に発する光であり、全方向に発光し、発光に指向性はない。そのため、適切な形状に成形した赤色発光部材を本発明の赤色ランプに使用することで、点灯時の視認性がいずれの方向でも高く、視認性が均一な赤色ランプを得ることができる。また、本発明の赤色発光部材は青色光を高効率に赤色成分に変換して利用するため、従来よりも消費電力を低減できるという利点がある。
【００５９】
また、赤色発光部材に含まれる複フッ化物蛍光体は、青色光の吸収率が高すぎず適当であることから、青色光が、赤色発光部材の表面近傍で全て吸収されずに、赤色発光部材の内部まで到達する。そのため、赤色発光部材を、全体としてほぼ均一に発光させられるという利点がある。この利点により、任意の形状に成形した本発明の赤色発光部材は、その全体を単一の光源のように扱うことができ、単一の光源を有する赤色リアランプ、赤色ストップランプ等の車両用灯火装置としての設計が可能である。
【００６０】
従って、赤色リアランプ、赤色ストップランプ等の車両用灯火装置として、従来適用されてきたような、点光源を用いた設計に縛られることなく、線光源、面光源を始め、立体光源のような多彩な形状の赤色ランプの設計も可能になり、従来よりも、赤色リアランプ、赤色ストップランプ等の車両用灯火装置のデザインの自由度が高くなり、新規デザイン、斬新なデザインを採用することが可能となる。
【実施例】
【００６１】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００６２】
［実施例１］
図８に示される赤色ランプを製作した。図８は、本発明の赤色ランプの一例（第８の態様）を示す図である。この赤色ランプ８は、横断面四角形の有底筒形状の基材（リフレクタ）８０と、赤色ランプ８の後方側（赤色光の照射方向と反対方向）の基材８０の底板内面上に設けられ、赤色ランプの前方側（赤色光の照射方向）に青色光を発光する青色ＬＥＤ８１と、青色ＬＥＤ８１に対して、その青色光の発光方向に対向して、赤色ランプ８の前方側（赤色光の照射方向）に設けられた平板状の赤色発光部材８２と、赤色発光部材８２に対して、赤色ランプ８の赤色光の照射方向の更に前方に、赤色発光部材８２から発光した赤色成分（赤色光）及び赤色発光部材８２を透過した赤色成分が通過するように、赤色発光部材８２の赤色ランプ８の前方側を覆って設けられた平板状の板状の保護カバー（オレンジ色透明樹脂カバー）８３を備える。
【００６３】
青色ＬＥＤ８１から発光した青色光は、直接又はランプ内面（基材８０の内面）などで反射されて赤色発光部材８２に入射する。赤色発光部材８２に入射した青色光は、赤色発光部材８２に含まれる複フッ化物蛍光体に吸収され、赤色成分に変換される。赤色発光部材８２から発光した赤色成分は、直接又はランプ内面などで反射されて、赤色ランプ８の前方に照射される（図８中の矢印方向は、その一例である。）。
【００６４】
青色ＬＥＤは、出力１Ｗのものを２個配置した。赤色発光物質として、Ｋ2（Ｓｉ0.97Ｍｎ0.03）Ｆ6で示される複フッ化物塩（粒度：体積累計Ｄ５０＝２２μｍ、Ｄ９０＝８０μｍ）をポリプロピレンに対して１０質量％含有する混合物を、厚さ１ｍｍ、縦４０ｍｍ、横６０ｍｍの大きさに成形して赤色発光部材とした。この赤色発光部材を青色ＬＥＤの前面２０ｍｍの距離に青色ＬＥＤの光軸（図８中の一点鎖線）に垂直になるように配置した。また、赤色発光部材の外側にオレンジ色の樹脂製の透明フィルターをカバー兼用として配置した。ランプ基材部は白色のポリエチレンで製作した。
【００６５】
この赤色ランプについて、色度、正面方向及び横方向の輝度及び視認性について確認した。この発光の色度はＣ．Ｉ．Ｅ．色度座標上でｘ：０．６８、ｙ：０．３０と赤色ランプとして良好な色相であった。また、正面方向及び横方向の輝度について測定を行なった。赤色ランプの照射光軸を０°として、０〜７０°の範囲で輝度を測定した結果を、照射光軸０°の輝度の相対強度として表１に示す。この赤色ランプは正面方向と横方向の間の輝度の変化量が小さく、広い範囲での視認性が良好であった。更に、３００ｍ離れた距離からの昼間及び夜間での視認性確認を行なった。結果を表２に示す。いずれの時間帯においても正面方向の視認性は良好であった。視認性については、赤色ランプの照射光軸に対して斜め４５°方向からの視認性も確認したところ、正面方向と変わらず良好であった。
【００６６】
［実施例２］
赤色発光物質として、Ｋ2（Ｔｉ0.97Ｍｎ0.03）Ｆ6で示される複フッ化物塩（粒度：体積累計Ｄ５０＝２５μｍ、Ｄ９０＝８５μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして赤色ランプを製作した。
【００６７】
この赤色ランプの発光スペクトルを図９に示す。また、この赤色ランプについて、色度、正面方向及び横方向の輝度及び視認性について確認した。この発光の色度はＣ．Ｉ．Ｅ．色度座標上でｘ：０．６９、ｙ：０．３０と赤色ランプとして良好な色相であった。また、正面方向及び横方向の輝度について測定を行なった。赤色ランプの照射光軸を０°として、０〜７０°の範囲で輝度を測定した結果を、照射光軸０°の輝度の相対強度として表１に示す。この赤色ランプは正面方向と横方向の間の輝度の変化量が小さく、広い範囲での視認性が良好であった。更に、３００ｍ離れた距離からの昼間及び夜間での視認性確認を行なった。結果を表２に示す。いずれの時間帯においても正面方向の視認性は良好であった。視認性については、赤色ランプの照射光軸に対して斜め４５°方向からの視認性も確認したところ、正面方向と変わらず良好であった。
【００６８】
［比較例１］
図１０に示される赤色ランプを製作した。この赤色ランプ９は、図８に示される赤色ランプに対し、光源として白色ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ社製ＣＲ−Ｅ）９１を用い、赤色発光部材を用いず、厚さ２ｍｍの赤色透明アクリル板をフィルター部材９３として用いたことが異なる。なお、図１０中、９０は基材（リフレクタ）である。白色ＬＥＤは、出力１Ｗのものを２個配置した。
【００６９】
この赤色ランプについて、色度、正面方向及び横方向の輝度及び視認性について確認した。この発光の色度はＣ．Ｉ．Ｅ．色度座標上でｘ：０．６６、ｙ：０．３２と赤色ランプとして良好な色相であった。また、正面方向及び横方向の輝度について測定を行なった。赤色ランプの照射光軸を０°として、０〜７０°の範囲で輝度を測定した結果を、照射光軸０°の輝度の相対強度として表１に示す。この赤色ランプは、照射光軸方向の輝度は実施例２の概ね１．１倍であったが、照射光軸からずれた横方向、特に照射光軸から５０°以上傾いた斜め方向の輝度が低く、発光が極めて見難かった。また、発光はＬＥＤ部分に限局した点状であり、強いぎらつきが認められた。更に、３００ｍ離れた距離からの昼間及び夜間での視認性確認を行なった。結果を表２に示す。正面方向の視認性は昼間曇天及び夜間晴天において良好であったものの、昼間晴天及び夜間雨天の正面方向の視認性及び赤色ランプの照射光軸に対して斜め４５°方向からの視認性は、いずれの時間帯においても劣っていた。
【００７０】
［比較例２］
図１０に示される赤色ランプを製作した。この赤色ランプ９は、図８に示される赤色ランプに対し、光源として赤色ＬＥＤ（日亜化学工業株式会社製ＮＳ６Ｒ０８３Ｔ）９１を用い、赤色発光部材を用いず、保護カバーとして、厚さ２ｍｍの無色の透明樹脂カバー９３を用いたことが異なる。赤色ＬＥＤは、出力０．５Ｗのものを４個配置した。
【００７１】
この赤色ランプの発光スペクトルを図１１に示す。また、この赤色ランプについて、色度、正面方向及び横方向の輝度及び視認性について確認した。この発光の色度はＣ．Ｉ．Ｅ．色度座標上でｘ：０．７０、ｙ：０．３０と赤色ランプとして良好な色相であった。また、正面方向及び横方向の輝度について測定を行なった。赤色ランプの照射光軸を０°として、０〜７０°の範囲で輝度を測定した結果を、照射光軸０°の輝度の相対強度として表１に示す。この赤色ランプは、照射光軸方向の輝度は実施例１の概ね２倍であったが、照射光軸からずれた横方向、特に照射光軸から４０°以上傾いた斜め方向の輝度が低く、発光が極めて見難かった。また、発光はＬＥＤ部分に限局した点状であり、強いぎらつきが認められた。更に、３００ｍ離れた距離からの昼間及び夜間での視認性確認を行なった。結果を表２に示す。正面方向の視認性は昼間晴天、昼間曇天及び夜間晴天において良好であったものの、夜間雨天の正面方向の視認性及び赤色ランプの照射光軸に対して斜め４５°方向からの視認性は、いずれの時間帯においても劣っていた。
【００７２】
【表１】
0006045470.tif 000002
【００７３】
【表２】
0006045470.tif 000003
【符号の説明】
【００７４】
１，２，３，４，５，６，７，８，９  赤色ランプ
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  基材（リフレクタ）
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１  青色ＬＥＤ
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１，７１１  素子（発光部）
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２  赤色発光部材
１３，２３，３３，５３，６３，７３，８３  保護カバー
６２１  陥没部
４３  フィルター部材（保護カバー）
９１  白色ＬＥＤ又は赤色ＬＥＤ
９３  フィルター部材又は保護カバー
【図１】
0006045470.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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