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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die zum Beispiel als Scheinwerfer eines Fahrzeugs verwendet wird, und ein mit der Beleuchtungsvorrichtung versehenes Fahrzeug.
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Hintergrund
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Da eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Laserlichtquelle verwendet, ein Beleuchtungsgebiet steuern kann, ist vorgeschlagen worden, die Beleuchtungsvorrichtung zum Beispiel als Scheinwerfer eines Fahrzeugs zu nutzen. Da Laserlicht jedoch kohärentes Licht ist, wird eine Konfiguration wie folgt als eine Sicherheitsmaßnahme vorgenommen, so dass Augen dem Laserlicht sogar dann nicht direkt ausgesetzt sind, wenn die Beleuchtungsvorrichtung selber beschädigt ist.
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Das heißt, die Beleuchtungsvorrichtung enthält Folgendes: die Laserlichtquelle; ein Wellenlängenumsetzungselement, das in einer Richtung angeordnet ist, in die Licht von dieser Laserlichtquelle gerichtet ist; eine Lichtprojektionslinse, die in einer Richtung angeordnet ist, in die Licht von diesem Wellenlängenumsetzungselement gerichtet ist; einen Sensor, der reflektiertes Licht von dem Wellenlängenumsetzungselement detektiert, und eine Steuereinheit, die mit dem Sensor verbunden ist. Die Steuereinheit ist konfiguriert, die Laserlichtquelle anzuhalten, wenn eine Lichtmenge, die durch den Sensor detektiert wird, unter einen vorgegebenen Wert fällt, Patentliteratur 1 existiert als technische Literatur, die eine Konfiguration ähnlich zu der obigen beschreibt.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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- PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2011-86432
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zweckmäßigkeit der Beleuchtungsvorrichtung zu verbessern.
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Dann enthält die vorliegende Erfindung, um die Aufgabe zu lösen, eine Laserlichtquelle, ein Wellenlängenumsetzungselement, das in einer Richtung angeordnet ist, in die Licht von der Laserlichtquelle gerichtet ist, und eine Lichtprojektionslinse, die in einer Richtung angeordnet ist, in die Licht von dem Wellenlängenumsetzungselement gerichtet ist. Ein Zylinder ist zwischen der Laserlichtquelle und dem Wellenlängenumsetzungselement vorgesehen. Ein Abschnitt einer inneren Wandoberfläche des Zylinders weist ein Oberflächengebiet mit niedriger Reflexion auf. Ein weiterer Abschnitt der inneren Wandoberfläche des Zylinders weist ein Oberflächengebiet mit hoher Reflexion auf. Der eine Abschnitt ist näher bei der Laserlichtquelle als es der weitere Abschnitt ist und der weitere Abschnitt ist näher bei dem Wellenlängenumsetzungselement als es der eine Abschnitt ist. Ein Sensor, der eine Lichtmenge detektiert, die der Wellenlängenumsetzung durch das Wellenlängenumsetzungselement ausgesetzt ist, ist auf einer Seite der Lichtprojektionslinse des Wellenlängenumsetzungselements oder einer gegenüberliegenden Seite der Lichtprojektionslinse zu dem Wellenlängenumsetzungselement angeordnet. Eine Steuereinheit ist mit dem Sensor verbunden und die Laserlichtquelle und ein Alarm sind mit der Steuereinheit verbunden, wodurch das beabsichtigte Ziel erreicht wird.
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Wie oben beschrieben, ist der Zylinder in der vorliegenden Erfindung zwischen der Laserlichtquelle und dem Wellenlängenumsetzungselement vorgesehen und dementsprechend weicht das Licht von der Laserlichtquelle kaum aus dem Wel lenlängenumsetzungselement und eine hohe Sicherheit wird erhalten.
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Außerdem weist in der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt einer inneren Wandoberfläche des Zylinders ein Oberflächengebiet mit niedriger Reflexion auf und ein weiterer Abschnitt der inneren Wandoberfläche des Zylinders weist ein Oberflächengebiet mit hoher Reflexion auf. Der eine Abschnitt ist näher bei der Laserlichtquelle als es der weitere Abschnitt ist und der weitere Abschnitt ist näher bei dem Wellenlängenumsetzungselement als es der eine Abschnitt ist. Dementsprechend erreicht sogar dann, falls die Achse der Laserlichtquelle und die Achse des Zylinders ein wenig voneinander abweichen, ein Teil des Lichts von der Laserlichtquelle durch das Oberflächengebiet mit hoher Reflexion über das Wellenlängen umsetzungselement die Lichtprojektionslinse.
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Das heißt, die Beleuchtung wird sogar in einer solchen Situation fortgesetzt und dementsprechend wird eine außerordentlich hohe Zweckmäßigkeit erhalten.
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Außerdem wird dann, falls die Achse der Laserlichtquelle und die Achse des Zylinders stark voneinander abweichen, das Licht von der Laserlichtquelle nicht über das Wellenlängenumsetzungselement die Lichtprojektionslinse erreichen und dementsprechend kann die Beleuchtung nicht durchgeführt werden.
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Darüber hinaus kann in der vorliegenden Erfindung die Lichtmenge, die der Wellenlängenumsetzung durch das Wellenlängenumsetzungselement ausgesetzt ist, durch den Sensor detektiert werden, der auf der Seite der Lichtprojektionslinse des Wellenlängenumsetzungselements oder auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtprojektionslinse zu dem Wellenlängenumsetzungselement vorgesehen ist, und der Alarm kann ein Versagen anzeigen und dementsprechend kann eine hohe Sicherheit erhalten werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht, die ein Fahrzeug zeigt, das mit einer Beleuchtungsvorrichtung einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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2 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungsvorrichtung der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist ein Steuerblockdiagramm der Beleuchtungsvorrichtung der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Betriebsablaufplan der Beleuchtungsvorrichtung der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines Zylinders der Beleuchtungsvorrichtung der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zum Fertigen des Zylinders der Beleuchtungsvorrichtung der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Vor dem Beschreiben einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden hier nun Probleme, die bei einer herkömmlichen Vorrichtung gefunden werden, kurz beschrieben werden. In einem herkömmlichen Beispiel nimmt zum Beispiel in einen Zustand, in dem eine Achsenposition einer Laserlichtquelle bloß in einigem Ausmaß versetzt ist, reflektiertes Licht von einem Wellenlängenumsetzungselement ab und eine Lichtmenge, die durch einen Sensor detektiert wird, fällt unter einen vorgegebenen Wert und die Laserlichtquelle wird deshalb zu dieser Zeit auch angehalten.
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Die Laserlichtquelle wird jedoch in diesem Zustand angehalten, obwohl das Wellenlängenumsetzungselement nicht beschädigt ist und in einer Situation ist, in der die Befeuchtung hinreichend durchgeführt werden kann. Dementsprechend kann eine Straße nicht beleuchtet werden und dies ist außerordentlich unzweckmäßig.
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Nachstehend wird ein Beispiel, in dem ein Fahrzeug mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Beispielhafte Ausführungsform
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In 1 sind Beleuchtungsvorrichtungen 3, die Scheinwerfer genannt werden, sowohl auf der rechten als auch der linken Seite eines vorderen Abschnitts eines Körpers 2 eines Fahrzeugs 1 angeordnet.
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Jede Beleuchtungsvorrichtung 3 weist eine Konfiguration auf, die in 2 gezeigt ist.
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Das heißt, die Beleuchtungsvorrichtung 3 enthält, wie in 2 gezeigt: einen Gehäusekörper 5, der einen Öffnungsabschnitt 4 auf der Vorderseite aufweist; eine äußere Linse 6, die an dem Öffnungsabschnitt 4 angebracht ist; eine Laserlichtquelle 7, die in dem Gehäusekörper 5 vorgesehen ist; einen Zylinder 9a, eine Kollimationslinse 8, einen Zylinder 9b, ein Wellenlängenumsetzungselement 10 und eine Lichtprojektionslinse 11, die nacheinander in einer Lichtausstrahlungsrichtung der Laserlichtquelle 7 in dem Gehäusekörper 7 angeordnet sind, und einen Sensor 12, der eine Lichtmenge detektiert, die einer Wellenlängenumsetzung durch das Wellenlängenumsetzungselement 10 ausgesetzt ist.
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Die Zylinder 9a, 9b weisen eine Zylinderform auf und die Kollimationslinse 8 ist zwischen den Zylindern 9a, 9b eingeschoben.
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Das heißt, die Kollimationslinse 8 ist auf einer Stirnoberfläche des Zylinders 9b angeordnet und das Wellenlängenumsetzungselement 10 ist auf einer weiteren Stirnoberfläche 9b angeordnet. Die eine Stirnoberfläche ist näher bei der Laserlichtquelle 7 als es die weitere Stirnoberfläche ist und die weitere Stirnoberfläche ist näher bei der Lichtprojektionslinse 11 als es die eine Stirnoberfläche ist.
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Außerdem ist ein Abschnitt einer inneren Oberfläche des Zylinders 9b, die ungefähr eine Hälfte des Zylinders 9b in einer Längsrichtung ist, ein Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion und ein weiterer Abschnitt einer inneren Oberfläche des Zylinders 9b, der ungefähr eine weitere Hälfte 9b in der Längsrichtung ist, ist ein Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion. Der eine Abschnitt ist näher bei der Laserlichtquelle 7 als es der weitere Abschnitt ist und der weitere Abschnitt ist näher bei dem Wellenlängenumsetzungselement 10 als es der eine Abschnitt ist.
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Konkret konvergiert das Licht von der Laserlichtquelle 7 in einem normalen Zustand durch die Kollimationslinse 8 zu einer mittigen Achsenrichtung und dementsprechend erreicht das Licht von der Laserlichtquelle 7 nicht das Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion.
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Auf der anderen Seite reflektiert das Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion das Licht, das von der Laserlichtquelle 7 empfangen wird, zu dem Wellenlängenumsetzungselement 10 und erlaubt dem Licht, effizient fortzuschreiten.
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Nun wird ein Verfahren zum Fertigen des Linsenzylinders 9b mit Bezug auf 6 beschrieben werden.
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Der Zylinder 9b ist aus einem zylinderförmigen Metall hergestellt (zum Beispiel aus Aluminium hergestellt). Wie in 6 gezeigt, ist jeder der Zylinder 9b auf einer Basis 13 angeordnet, wobei das Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion nach unten gewandt ist, und ein säulenartiger Vorsprung 14 der Basis 13 ist in das Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion des Zylinders 9b eingeführt.
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Es ist zu beachten, dass die Basis 13 und der säulenartige Vorsprung 14 aus einem Isoliermaterial gebildet sind und eine Isolierbeschichtung auf einer äußeren Umfangsoberfläche des Zylinders 9b aufgebracht ist.
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Deshalb ist dann, falls die Basis 13, der säulenartige Vorsprung 14 und der Zylinder 9b in eine Plattierungslösung eingetaucht werden und in dem Zustand von 6 elektroplattiert werden, wie in 5 gezeigt, eine aluminiumplattierte Schicht 15 in dem Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion auf einer inneren Oberfläche 9b des Zylinders gebildet.
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Das heißt, das Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion ist aus einer aluminiumplattierten Schicht 15 gebildet.
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Im Gegensatz dazu bleibt eine Materialoberfläche des Zylinders 9b ein Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion des Zylinders 9b.
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Außerdem ist, wie in 5 gezeigt, ein gestufter Abschnitt 16, der eine solche Form aufweist, dass ein Innendurchmesser des Zylinders 9b kleiner wird, an einer Grenze zwischen dem Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion und dem Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion gebildet.
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Als nächstes ist ein Sensor 12, der die Lichtmenge detektiert, die der Wellenlängenumsetzung durch das Wellenlängenumsetzungselement 10 ausgesetzt ist, mit der Steuereinheit 17 verbunden, wie in 3 gezeigt ist. Mit der Steuereinheit 17 sind ferner ein Alarm 18, ein Speicher 19, in dem ein Programm zum Ausführen eines Betriebsablaufplans, der in 4 gezeigt ist, gespeichert ist, und eine Betriebseinheit 20 verbunden.
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In der oben beschriebenen Konfiguration aktiviert dann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung durch die Betriebseinheit 20 aktiviert wird, um einen Licht-an-Vorgang durchzuführen (S1 in 4), die Steuereinheit 17 die Laserlichtquelle 7 und die Beleuchtung in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 wird durchgeführt (S2 in 4).
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Das heißt, das Licht von der Laserlichtquelle 7 ist zum Beispiel blaues Licht. Das Licht konvergiert durch die Kollimationslinse 8 in die mittige Achsenrichtung, schreitet durch den Zylinder 9b fort und wird durch das Wellenlängenumsetzungselement in weißes Licht umgesetzt. Als nächstes wird das Licht über die Lichtprojektionslinse 1 und die äußere Linse 6 in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 gerichtet und die Beleuchtung auf eine Straße oder dergleichen wird durchgeführt.
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Dann ist in diesem Zustand der Zylinder 9b zwischen der Laserlichtquelle 7 und dem Wellenlängenumsetzungselement 10 vorgesehen und dementsprechend weicht das Licht von der Laserlichtquelle 7 kaum aus dem Wellenlängenumsetzungselement 10 und eine hohe Sicherheit wird erhalten.
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Außerdem ist in dieser beispielhaften Ausführungsform das Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion auf einem solchen Abschnitt einer inneren Wandoberfläche des Zylinders 9b angeordnet, wobei der Abschnitt näher bei der Laserlichtquelle 7 ist, und das Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion ist auf einem weiteren solchen Abschnitt der inneren Wandoberfläche des Zylinders 9b angeordnet, wobei der weitere Abschnitt näher bei dem Wellenlängenumsetzungselement 10 ist. Dementsprechend erreicht sogar dann, falls eine Achse der Laserlichtquelle 7 und eine Achse des Zylinders 9b wegen eines Aufpralls oder dergleichen ein wenig voneinander abweichen, ein Teil des Lichts von der Laserlichtquelle 7 durch das Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion über das Wellenlängenumsetzungselement 10 die Lichtprojektionslinse 11, wie durch eine gestrichelte Linie in 2 angegeben ist.
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Das heißt, die Beleuchtung wird sogar in einer solchen Situation fortgesetzt und demensprechend wird eine außerordentlich hohe Zweckmäßigkeit erreicht.
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Außerdem wird dann, falls die Achse der Laserlichtquelle 7 und die Achse des Zylinders 9b wegen eines übermäßigen Einschlags oder dergleichen stark voneinander abweichen, das Licht von der Laserlichtquelle 7 nicht über das Wellenlängenumsetzungselement 10 die Lichtprojektionslinse 11 erreichen und dementsprechend kann die Beleuchtung nicht durchgeführt werden.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform wird jedoch in diesem Zustand die Lichtmenge, die der Wellenlängenumsetzung durch das Wellenlängenumsetzungselement ausgesetzt ist, durch einen Sensor 12 detektiert, der auf einer gegenüberliegenden Seite der Lichtprojektionslinse 11 zu dem Wellenlängenumsetzungselement 10 vorgesehen ist, und dementsprechend kann ein solches Versagen sofort bestimmt werden.
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Das heißt, falls die Achse der Laserlichtquelle 7 und die Achse des Zylinders 9b stark voneinander abweichen, dann wird das Licht von der Laserlichtquelle 7 nicht über das Wellenlängenumsetzungselement die Lichtprojektionslinse 11 erreichen und dementsprechend wird auch die Lichtmenge, die den Sensor 12 erreicht kleiner als ein vorgegebener Wert und dies wird durch den Sensor 12 detektiert (S3 in 4).
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Dann bewirkt die Steuereinheit 17, dass ein Alarm einen Fahrer über die Lichtanomalie alarmiert, und dementsprechend kann der Fahrer eine solche Anomalie der Beleuchtungsvorrichtung 3 detektieren und kann die Beleuchtungsvorrichtung abschalten und eine hohe Sicherheit wird erhalten (54 in 4).
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Danach wird dann, wenn ein Licht-Aus-Vorgang durch die Betriebseinheit 20 durchgeführt wird, die Laserlichtquelle 7 angehalten (S5 in 4).
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Es ist zu beachten, dass in der beispielhaften Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, der gestufte Abschnitt 16, der eine solche Form aufweist, dass der Innendurchmesser des Zylinders 9b kleiner wird, an der Grenze zwischen dem Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion und dem Oberflächengebiet B mit hoher Reflexion auf der inneren Oberfläche des Zylinders 9b gebildet ist. Dementsprechend wird dann, falls das Licht von der Laserlichtquelle 7 auf einen Abschnitt (Oberflächengebiet A mit niedriger Reflexion) auf der Seite der Laserlichtquelle 7 des gestuften Abschnitts fällt, eine Lichtkomponente in der Nähe einer horizontalen Richtung durch den gestuften Abschnitt 16 reflektiert und deshalb ist die Lichtmenge, die über das Wellenlängenumsetzungselement 10 zu der Projektionslinse 11 gerichtet ist, außerordentlich verringert.
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Es ist zu beachten, dass in 2 der Sensor auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtprojektionslinse 11 zu dem Wellenlängenumsetzungselement 10 vorgesehen ist; der Sensor 12 kann jedoch auf der Seite der Lichtprojektionslinse 11 des Wellenlängenumsetzungselements vorgesehen sein.
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Wie oben beschrieben ist in der vorliegenden Erfindung der Zylinder zwischen der Laserlichtquelle und dem Wellenlängenumsetzungselement vorgesehen und dementsprechend weicht das Licht aus der Laserlichtquelle kaum aus dem Wellenlängenumsetzungselement und eine hohe Sicherheit wird erhalten.
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Außerdem weist in der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt einer inneren Wandoberfläche des Zylinders ein Oberflächengebiet mit niedriger Reflexion auf und ein weiterer Abschnitt der inneren Wandoberfläche des Zylinders weist ein Oberflächengebiet mit hoher Reflexion auf. Der eine Abschnitt ist näher bei der Laserlichtquelle als es der weitere Abschnitt ist und der weitere Abschnitt ist näher bei dem Wellenlängenumsetzungselement als es der eine Abschnitt ist, Dementsprechend erreicht sogar dann, falls die Achse der Laserlichtquelle und die Achse des Zylinders ein wenig voneinander abweichen, ein Teil des Lichts von der Laserlichtquelle durch das Oberflächengebiet mit hoher Reflexion über das Wellenlängen umsetzungselement die Lichtprojektionslinse.
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Das heißt, die Beleuchtung wird in einer solchen Situation fortgesetzt und dementsprechend wird eine außerordentlich hohe Zweckmäßigkeit erhalten.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Es wird erwartet, dass die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine Beleuchtungsvorrichtung und ein mit der Beleuchtungsvorrichtung versehenes Fahrzeug genutzt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Körper
- 3
- Beleuchtungsvorrichtung
- 4
- Öffnungsabschnitt
- 5
- Gehäusekörper
- 6
- äußere Linse
- 7
- Laserlichtquelle
- 8
- Kollimationslinse
- 9a
- Zylinder
- 9b
- Zylinder
- 10
- Wellenlängenumsetzungselement
- 11
- Lichtprojektionslinse
- 12
- Sensor
- 13
- Basis
- 14
- säulenartiger Vorsprung
- 15
- plattierte Schicht
- 16
- gestufter Abschnitt
- 17
- Steuereinheit
- 18
- Alarm
- 19
- Speicher
- 20
- Betriebseinheit
- A
- Oberflächengebiet mit niedriger Reflexion
- B
- Oberflächengebiet mit hoher Reflexion