JP2008021578A - 車両用標識灯 - Google Patents
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Abstract
【課題】ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させる。
【解決手段】ナノサイズの蛍光体を含むランプカバー２０と、蛍光体を励起してランプカバー２０を着色発光させる光源３０とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ナノサイズの蛍光体を含むランプカバー２０と、蛍光体を励起してランプカバー２０を着色発光させる光源３０とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は赤色やアンバー色の光を発する発光モジュールを有し、リヤコンビネーションランプを構成する車両用標識灯に関する。
自動車の後部には、赤色のテールランプとストップランプ、アンバー色のターンランプ等を組み合わせたリヤコンビネーションランプと称される車両用標識灯が搭載されている。従来のリヤコンビネーションランプは、赤色またはアンバー色に着色したランプカバーと白色光のランプバルブをそれぞれ組み合わせて灯室を形成し、それぞれの灯室のランプバルブを点灯して赤色光またはアンバー色光を外部へ照射していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１―１１０２０５号公報 第３頁〜第５頁 図１
しかしながら、従来のリヤコンビネーションランプでは、ランプカバー自体が着色されており、消灯時でも赤色またはアンバー色を認識することができるため、特に、ランプカバーに強い陽光が当たった場合などには、ランプバルブの点灯による発光であるのか、陽光の反射による発光であるのかの区別がつき難く、視認性に劣るという問題があった。
本発明はランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることを目的とする。
本発明は、ナノサイズの蛍光体を含むランプカバーと、前記蛍光体を励起して前記ランプカバーを着色発光させる光源とを備える。この構成によれば、ランプカバーにナノサイズの蛍光体を含ませることで、ランプカバーを透明にすることが可能となるため、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。また、ランプカバー自体が発光するため、光源を発光させてランプカバーを透過させる従来方式に比べて発光面積を拡大することができ、視認性を向上させることができる。
本発明において、前記ランプカバーは、少なくとも２種類の蛍光体を含み、かつ各蛍光体のそれぞれが独立して含まれている領域を含み、前記光源は、前記領域を個別に含むように区切って形成した灯室内に配置される。この構成によれば、例えば、同一のリヤコンビネーションランプ内に形成した２つの灯室のランプカバー部に、赤色に発光する蛍光体とアンバー色に発光する蛍光体をそれぞれ配合し、各灯室内に配置した光源の点灯／消灯を制御することにより、赤色とアンバー色の発光を独立して制御することができる。一方、ランプカバーが透明であるため、その反射光は透明となる。従って、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。
本発明において、前記光源は、固有の異なる波長光を発光する。この構成によれば、例えば、同一のランプカバーに、赤色に発光する蛍光体とアンバー色に発光する蛍光体を混合して配合したり、同じ灯室内の近接する領域に配合したりしても、対応する蛍光体を励起する光源だけを点灯させることにより、赤色光とアンバー色光とを発光し分けることができる。一方、ランプカバーが透明であるため、その反射光は透明となる。従って、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。
本発明において、前記ランプカバーは、各蛍光体が混合して含まれている領域を含み、前記光源は、前記領域全体を含むように形成した灯室内に配置される。この構成によれば、リヤコンビネーションランプ内に形成した灯室のランプカバー部に、赤色に発光する蛍光体とアンバー色に発光する蛍光体を混合して配合し、灯室内に配置した赤色蛍光体励起用とアンバー色蛍光体励起用の光源のいずれかを点灯することにより、同じ灯室内で赤色とアンバー色とを発光し分けることができる。一方、ランプカバーが透明であるため、その反射光は透明となる。従って、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。
本発明において、前記ランプカバーは、紫外線吸収コーティング層を有する。この構成によれば、コーティング層が陽光の紫外線を適切に吸収するため、陽光による蛍光体の発光をなくし、非点灯時に効果的に無色透明にすることができる。
本発明において、前記蛍光体の平均粒子径が１００ｎｍ以下とする。この構成によれば、可視光（４００ｎｍ以上）の１／４以下である１００ｎｍ以下に蛍光体の平均粒子径を選択することで、可視光を遮ることなく透過させることができ、透明性の点で好ましい。
本発明によれば、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができるため、視認性を向上させることができる。また、無色透明なランプカバー内（例えば、灯室内面やリフレクタ反射面など）を自動車の車体の色と調和するように着色するなど、車両全体としてのデザイン性を向上させることもできる。
図１は、本発明の実施の形態１におけるリヤコンビネーションランプの構成を示す模式図（正面図）である。図２は、その縦断面図である。リヤコンビネーションランプ１００は、主に、ハウジング１０、ランプカバー（レンズ）２０、光源３０および３１、ハウジングに接続して光源を固定するベース４０、ベース面に対して直角に延出し、灯室を上下に分離する仕切壁５０、仕切壁により形成された灯室６０および６１、で構成される。
ランプカバー２０は、透明の合成樹脂等で形成される。後述するように、その内部の所定領域には蛍光体が含まれている。ランプカバーに含まれる蛍光体として、実施の形態では赤色を発光する蛍光体またはアンバー色を発光する蛍光体を含む場合を示している。本実施の形態では、仕切壁５０により上部に形成された灯室６０内には光源３０が、下部に形成された灯室６１内には光源３１が、配置されている。
光源３０および３１は、固有の波長光の出射が可能な半導体発光素子等で形成される発光体で、特定の蛍光体を励起して発光させる。但し、半導体発光素子に限定されるものではなく、蛍光体を励起、発光させることができるものであれば、どのような光源を用いてもかまわない。また、縦横に配置する光源の数も限定されるものではない。
次に、ランプカバーと光源の関係について詳しく説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるリヤコンビネーションランプの、ランプカバー内の蛍光体を含む領域と光源の配置および発光色の関係について模式的に示す図である。
図３に示すように、実施の形態１のリヤコンビネーションランプでは、仕切壁５０で上下に区分された灯室の、灯室６０に対応するランプカバー２０の領域に赤色に発光する蛍光体Ａが、灯室６１に対応するランプカバー２０の領域にアンバー色に発光する蛍光体Ｂが配合されている。また、灯室６０内には、４００ｎｍに主要な波長ピークを有して蛍光体Ａを効果的に励起させる光を出射する光源３０が、灯室６１内には、３５０ｎｍに主要な波長ピークを有して蛍光体Ｂを効果的に励起させる光を出射する光源３１が、配置されている。
ここで、本実施の形態で使用する蛍光体Ａとして、Ｙ２Ｏ３：Ｅuを用い、光源３０から４００ｎｍの励起光を出射することにより発光特性の安定した赤色光を発することができる。
また、蛍光体Ｂとして、Ｙ２Ｏ３：Ｄｙを用い、光源３１から３５０ｎｍの励起光を出射することにより発光特性の安定したアンバー色を発することができる。
ＭｅxＳｉ12-(m+n)Ａｌ(m+n)ＯnＮ16-n:Ｅｕ2+ y
（式中、ＭｅはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ又はＬａとＣｅとＥｕを除くランタニド金属の１種以上であり、ｘ、ｙ、ｍおよびｎは、それぞれ正の数である。）
（式中、ＭｅはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ又はＬａとＣｅとＥｕを除くランタニド金属の１種以上であり、ｘ、ｙ、ｍおよびｎは、それぞれ正の数である。）
また、前記一般式のＭｅがＣａであり、０．６≦ｘ≦１．２、１．２≦ｍ≦２．４、０．１≦ｎ≦２．４、０．０００１≦ｙ≦０．１であることを特徴とする化合物を用いても良い。上記のような化合物を用い、光源３１から３５０ｎｍの励起光を出射することにより発光特性の安定したアンバー色光を発することができる。
なお、蛍光体Ａ、Ｂはランプカバーに配合した場合に、透明であれば粒子形や粒子径、表面処理の種類は問わない。ここで、透明とは、蛍光体が励起する波長以外の光の透過率が７０％を超える場合を指す。具体的には、可視光の５５０ｎｍ以上から８００ｎｍまでの範囲の光であれば、波長は問わない。蛍光体の配合は方法を問わず、例えば、透明レンズカバーを構成する熱可塑性樹脂に混合することや、水、アルコール類などの溶剤やアクリル、エポキシ、ウレタン等の樹脂などに蛍光体を分散して、塗液を作成して塗布しても良い。
蛍光体の粒子径は特に限定されないが、透明性の点で平均粒子径は１００ｎｍ以下が好ましい。平均粒子径は既知の方法で測定することができる。例えば、レーザー回折散乱法、微分型静電分級器（Differential Mobility Analyzer, ＤＭＡ）、動的光散乱法、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、Ｘ線回折によって測定される。レンズカバー中の蛍光体の平均粒子径は固体中での観察なので透過型電子顕微鏡で測定することが好ましい。
紫外線吸収コーティング層は蛍光体層よりも外側、すなわち太陽側にあることが好ましく、その配合方法は問わない。例えば、ランプカバーの外側に紫外線吸収塗料をコーティングしたり、ランプカバーを構成する熱可塑性樹脂に混合して成形後、蛍光体を分散させた塗料をランプカバー内面に塗布する方法などがある。
上記組成の蛍光体を上記構成のランプカバーに配合したリヤコンビネーションランプ１００では、光源３０のみを点灯すると、ランプカバー２０の上部が赤色に発光する。一方、光源３１のみを点灯すると、ランプカバー２０の下部がアンバー色に発光する。また、仕切壁５０によって灯室が上下に分離されているので、光源３０と３１を両方点灯すると、図３に示すように赤色とアンバー色の両方が発光する。つまり、本実施の形態のリヤコンビネーションランプでは、赤色とアンバー色の点灯／消灯を独立して制御することができる。
なお、光源は、図３に示すようにレンズカバー２０の背面から励起光を照射する位置に配置する他に、図４に示すようにレンズカバー２０の側面に配置するようにしてもよい。図４では、１種類の蛍光体を含むレンズカバーに光源から励起光を照射する構成を示しているが、レンズカバーが複数の蛍光体を含ませる場合は、各蛍光体に対応する励起光を照射する光源をレンズカバーの側面に配置すればよい。
図５は、ランプカバー２０の外側表面に紫外線吸収コーティング７０を施したリヤコンビネーションランプの構成を示す模式図（縦断面図）である。コーティング層が陽光の紫外線を吸収するため、ランプカバー内の蛍光体の品質劣化を適切に低減することができる。
実施の形態１のリヤコンビネーションランプ１００は、蛍光体の種類（本実施の形態では２種類）に対応する数だけ灯室が設けられ、それらが分離しているので、それぞれの蛍光体を効果的に励起する波長光を出射できる光源であれば、図６に示すようにすべて同じ光源３２で構成するようにしてもかまわない。
実施の形態１における車両用標識灯によれば、ランプカバーに配合する蛍光体と光源の適切な組み合わせにより、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。
図７は、本発明の実施の形態２におけるリヤコンビネーションランプの構成を示す模式図（正面図）である。図８は、その縦断面図である。実施の形態１と比較して、実施の形態２のリヤコンビネーションランプ１０１には、灯室を上下に分離する仕切壁５０がない点が異なる。仕切壁５０がないため、大きな灯室６２が１つだけ形成され、同じ灯室内に光源３０と光源３１が配置されている。その他の構成は実施の形態１のそれと同じであるため、説明を省略する。
光源３０および３１は、固有の波長光の出射が可能な半導体発光素子等で形成される発光体で、特定の蛍光体を励起して発光させる。但し、半導体発光素子に限定されるものではなく、蛍光体を励起、発光させることができるものであれば、どのような光源を用いてもかまわない。また、縦横に配置する光源の数も限定されるものではない。
次に、ランプカバーと光源の関係について詳しく説明する。図９から図１１は、本発明の実施の形態２におけるリヤコンビネーションランプの、ランプカバー内の蛍光体を含む領域と光源の配置および発光色の関係について模式的に示す図である。
図９に示すように、実施の形態２のリヤコンビネーションランプでは、灯室６２に対応するランプカバー２０の領域に、赤色に発光する蛍光体Ａとアンバー色に発光する蛍光体Ｂとが混合して配合されている。また、灯室６２内には、４００ｎｍに主要な波長ピークを有して蛍光体Ａを効果的に励起させる光を出射する光源３０と、３５０ｎｍに主要な波長ピークを有して蛍光体Ｂを効果的に励起させる光を出射する光源３１とが配置されている。
実施の形態２で使用する蛍光体の具体的な組成は、実施の形態１のそれと同じであるため説明を省略する。
実施の形態１と同じ組成の蛍光体を上記構成のランプカバー２０に配合したリヤコンビネーションランプ１０１では、光源３０のみを点灯すると、図１０に示すようにランプカバー２０の全面が赤色に発光する。一方、光源３１のみを点灯すると、図１１に示すようにランプカバー２０の全面がアンバー色に発光する。
しかし、上記のようにランプカバー２０の全面が発光するため、光源３０と光源３１を同時に点灯しても赤色とアンバー色の両方を発光させることはできない。つまり、本実施の形態のリヤコンビネーションランプ１０１は、それぞれの色がランプカバー２０の全面に大きく発光されるため、実施の形態１と比較して視認性が更に高まるという利点がある反面、赤色とアンバー色の点灯／消灯を独立して制御できない（赤色とアンバー色を同時に識別可能に発光させることができない）という欠点が生じる。これを解消する方策については後述する。
なお、図５と同様に、ランプカバー２０の外側表面に紫外線吸収コーティング７０を施してもよい。
本実施の形態のリヤコンビネーションランプ１０１では、赤色とアンバー色を同時に識別可能に発光させることができないが、赤色またはアンバー色のいずれかを発光可能な灯室を上下のいずれかに追加することによりこれを解消することができる。
図１２は、本発明の実施の形態２におけるリヤコンビネーションランプの改良例の構成を示す模式図（正面図）である。また、図１３は、その縦断面図である。図に示すように、リヤコンビネーションランプ１０２は、図１０に示すリヤコンビネーションランプ１０１の下側に、灯室６３を追加し、灯室６３内に４００ｎｍに主要な波長ピークを有して蛍光体Ａを効果的に励起させる光を出射する光源３０を配置し、灯室６２と６３を覆うように延長されたランプカバー２１の灯室６３に対応する領域に赤色に発光する蛍光体Ａを配合した構成となっている。
実施の形態１と同じ組成の蛍光体を上記構成のランプカバー２１に配合したリヤコンビネーションランプ１０２では、赤色とアンバー色の両方を発光させたい場合、灯室６２と６３で別々の色を発光すればよい。例えば、灯室６２の光源３１と灯室６３の光源３０を同時に点灯すると、図１４に示すようにランプカバー２１の上部がアンバー色に、下部が赤色に発光する。従って、赤色とアンバー色を同時に識別可能に発光させることができる。また、赤色だけを発光させる際に、灯室６２の光源３０と灯室６３の光源３０を同時に点灯するようにすれば、赤色の発光面積が大きくなり、視認性を更に向上させることもできる。
実施の形態２における車両用標識灯によれば、ランプカバーに配合する蛍光体と光源の適切な組み合わせにより、ランプ点灯時の着色発光状態とランプ消灯時または陽光反射時の無色状態とを的確に区別することができ、視認性を向上させることができる。
実施の形態において、蛍光体をランプカバー内の所定領域へ配合する方法は、公知の手法を用いてよい。
１０ ハウジング
２０ ランプカバー
３０、３１、３２ 光源
４０ ベース
５０ 仕切壁
６０、６１、６２、６３ 灯室
７０ 紫外線吸収コーティング
１００、１０１、１０２ リヤコンビネーションランプ
２０ ランプカバー
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４０ ベース
５０ 仕切壁
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７０ 紫外線吸収コーティング
１００、１０１、１０２ リヤコンビネーションランプ
Claims (6)
- ナノサイズの蛍光体を含むランプカバーと、前記蛍光体を励起して前記ランプカバーを着色発光させる光源とを備える車両用標識灯。
- 前記ランプカバーは、少なくとも２種類の蛍光体を含み、かつ各蛍光体のそれぞれが独立して含まれている領域を含み、前記光源は、前記領域を個別に含むように区切って形成した灯室内に配置される請求項１に記載の車両用標識灯。
- 前記光源は、固有の異なる波長光を発光する請求項１又は２に記載の車両用標識灯。
- 前記ランプカバーは、前記少なくとも２種類の蛍光体が混合して含まれている領域を含み、前記光源は、前記領域全体を含むように形成した灯室内に配置される請求項３に記載の車両用標識灯。
- 前記ランプカバーは、紫外線吸収コーティング層を有する請求項１から４のいずれか一項記載の車両用標識灯。
- 前記蛍光体の平均粒子径が１００ｎｍ以下である請求項１から５の何れか一項記載の車両用標識灯。
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