JP2014017060A

JP2014017060A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2014017060A
Application number: JP2012151703A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kawai; 宏樹河合
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-05
Also published as: JP6087525B2

Abstract

【課題】安価な構成でレーザー光によるスペックル特有の輝きを有効利用できる被視認性の高い車両用灯具を提供する。
【解決手段】灯具ボディ１２と前面カバー１３との間の灯室１４に、レーザー光源１８と、レーザー光源１８からのレーザー光を透過させる導光体１９とを設ける。導光体１９の透光性樹脂材料中にレーザー光を散乱させる散乱粒子２０を混入する。配光パターンに応じ、散乱粒子２０を導光体１９中に規則的な粗密のある状態で分布させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザー光源を使用した車両用灯具に関する。

レーザー光源は、物体の微細な凹凸のある面に入射すると、凹凸面から反射した光線が干渉し合ってスペックルと呼ばれる干渉現象を生じる。スペックルは、人の目にきらきらと光る明暗の斑模様として見え、目立ちすぎ、煩わしさを与えるため、照明目的の場合にノイズとなる。特許文献１には、照明装置においてスペックルノイズを低減する技術が提案されている。

一方、車両用灯具では、動体を自然と目で追ってしまう人の性質に適応させ、スペックル特有の輝きを利用する技術が提案されている。例えば、特許文献２には、レーザー光源からの光で蛍光体を励起させ、蛍光体からの発光によって高輝度のすれ違いビーム用配光パターンまたは走行ビーム用配光パターンを形成する車両用灯具が記載されている。

特開２００５−３４５２３２号公報特開２０１１−１９８５６０号公報

ところが、従来の車両用灯具によると、レーザー光源からの光で蛍光体を発光させているため、点消灯の繰り返しに伴い、蛍光体とその支持基板との膨張係数の相違によって、蛍光体が早期に剥離してしまうという問題点があった。剥離を防止するために、干渉剤層を介して蛍光体を支持する技術も提案されているが、この場合は、スペックルを利用する光学系のコストが高くつくという不都合があった。

そこで、本発明の目的は、安価な構成でスペックル特有の輝きを有効利用できる被視認性の高い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、本発明は次のような車両用灯具を提供する。
（１）レーザー光源と、レーザー光源からのレーザー光を透過させる導光体とを備え、導光体がレーザー光を散乱させる散乱媒質を含むことを特徴とする車両用灯具。
ここで、散乱媒質としては、レーザー光の散乱作用を発揮する導光体中の固体、液体、気体等の物質、導光体中の気泡、亀裂、空間、導光体表面の凹凸、溝、突条、微細形状部等を例示できるが、好ましくは、以下の媒質を使用することができる。

（２）散乱媒質が、導光体中に混入された散乱粒子を含むことを特徴とする車両用灯具。
散乱粒子としては、酸化チタン、シリカ、アルミナ等の無機系微粒子、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン樹脂等の樹脂系微粒子の他にも、炭酸カルシウム、セルロース、粘土、小麦粉、水溶性でんぷん等の微粉末も使用可能である。

（３）散乱粒子が、導光体中に規則的な粗密のある状態で分布していることを特徴とする車両用灯具。

（４）散乱媒質が、導光体中でレーザー光を全反射させる微小界面を含むことを特徴とする車両用灯具。

（５）レーザー光源が異なる色のレーザー光を出射する複数の発光素子を含み、レーザー光源と導光体との間に、複数色のレーザー光を混合する走査ミラー機構を備えたことを特徴とする車両用灯具。

本発明の車両用灯具によれば、レーザー光を透過させる導光体に散乱媒質を含ませたので、レーザー光源と導光体とからなる安価な構成の直射光学系を用いて、スペックル特有の輝きを有効利用し、灯具の被視認性を高め、存在感を増し、安全性の向上に貢献できるという効果がある。

本発明の実施例１を示す車両用灯具の正面図である。図１の車両用灯具の垂直断面図である。本発明の実施例２を示す車両用灯具の正面図である。図３の車両用灯具の垂直断面図である。本発明の変更例を示す車両用灯具の斜視図である。本発明の別の変更例を示す車両用灯具の斜視図である。本発明の他の変更例を示す車両用灯具の斜視図である。

以下、本発明を具体化した幾つかの実施例を図面に基づいて説明する。各実施例において、同一または類似する構成要素は、図面に同一の符号を付して示されている。

図１、図２は本発明の実施例１を示す。実施例１の車両用灯具１１は、車体後部に設置されるリアコンビネーションランプであって、灯具ボディ１２と前面カバー１３との間の灯室１４に、バックアップランプ１５、テール・ストップランプ１６、ターンシグナルランプ１７を装備している。

バックアップランプ１５は、白色レーザー光源１８Ａと、そのレーザー光を透過させて白色に発光する導光体１９Ａとから構成されている。バックアップランプ１５は、赤色レーザー光源１８Ｂと、そのレーザー光を透過させて赤色に発光する導光体１９Ｂとから構成されている。ターンシグナルランプ１７は、アンバー色レーザー光源１８Ｃと、そのレーザー光を透過させてアンバー色に発光する導光体１９Ｃとから構成されている。

各導光体１９Ａ〜Ｃは、透光性樹脂材料で板状または円筒状に成形され、透光性樹脂材料中にレーザー光を散乱させる散乱粒子２０が混入されている。散乱粒子２０は、例えば酸化チタン粒子であって、導光体１９Ａ〜Ｃ中に規則的な粗密のある状態で分布している。例えば、図２の導光体１９は、外形線の輝度を高めるために、散乱粒子２０が中心部ほど粗く外周部ほど密となるように分布している。

従って、実施例１の車両用灯具１１によれば、特に、標識灯としての機能を備えたリアコンビネーションランプにおいて、３色のレーザー光源１８Ａ〜Ｃからの光で各導光体１９〜Ｃにスペックル特有の輝きを与え、後方車両からの被視認性を高め、自車両の存在感を増すことができる。また、異なる機能の３つのランプ１５，１６，１７が、それぞれレーザー光源１８と導光体１９との２部品で構成されているため、光路の中間で蛍光体を発光させる従来の間接光学系と比較し、スペックル効果を得るための構成を簡略化できる利点もある。

図３、図４は本発明の実施例２を示す。実施例２の車両用灯具２１は、リアコンビネーションランプにおいて、赤、緑、青の３色のレーザー光を混合する走査ミラー機構２２を装備している。走査ミラー機構２２は、光源ユニット２３と走査ミラー２４とコントローラ２５とから構成されている。

光源ユニット２３には、３色のレーザー光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと、それぞれに対応する光学系２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂとが設けられている。走査ミラー２４には、ＭＥＭＳミラー、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等が使用されている。コントローラ２５は、各レーザー光源２６の点消灯と走査ミラー２４の向きとを同期制御する。そして、走査ミラー機構２２は、光源ユニット２３で白色、赤色、アンバー色のレーザー光を生成し、走査ミラー２４により導光体２８に向けて反射するように構成されている。

導光体２８には、透光性樹脂基板上にバックアップランプ用の白色レーザー光を透過させる第１フレネルレンズ部２９Ａと、テール・ストップランプ用の赤色レーザー光を透過させる第２フレネルレンズ部２９Ｂと、ターンシグナルランプ用のアンバー色レーザー光を透過させる第３フレネルレンズ部２９Ｃとが一体的に形成されている。そして、各フレネルレンズ部２９の透光性樹脂材料中に、レーザー光を散乱させるための散乱粒子２０が混入され、規則的な粗密のある状態で分布している。

従って、実施例２の車両用灯具２１によれば、実施例１のリアコンビネーションランプと同様の効果に加え、特に、単一の走査ミラー２４の回動または振動によって、３色のレーザー光を高速で切り替え、それぞれの色に対応するフレネルレンズ部２９から平行光として出射できるという利点がある。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）図５に示すように、一つの導光体３１に複数のレーザー光源３２を組み合わせ、レーザー光源３２の数や向きに応じて散乱粒子２０の粗密を変化させること。

（２）図６に示すように、導光体３１を円柱状に成形し、その端面にレーザー光源３２を配置し、配光パターンに応じて散乱粒子２０の粗密を導光体３１の長手方向へ規則的に変化させること。

（３）図７に示すように、導光体３１を透光性樹脂材料でドーナツ形に成形し、透光性樹脂材料により導光体３１中に散乱媒質となる微小界面を形成し、レーザー光源３２からのレーザー光の一部を微小界面で全反射させて、導光体３１の内部に封じ込めるとともに、残りのレーザー光を散乱粒子２０によって散乱させ、導光体３１の外部に漏れ光として出射するように構成すること。

１１車両用灯具（実施例１）
１８レーザー光
１９導光体
２０散乱粒子
２１車両用灯具（実施例２）
２２走査ミラー機構
２６レーザー光
２８導光体
２９フレネルレンズ部

Claims

レーザー光源と、レーザー光源からのレーザー光を透過させる導光体とを備え、導光体がレーザー光を散乱させる散乱媒質を含むことを特徴とする車両用灯具。
前記散乱媒質が、導光体中に混入された散乱粒子を含む請求項１記載の車両用灯具。
前記散乱粒子が、導光体中に規則的な粗密のある状態で分布している請求項２記載の車両用灯具。
前記散乱媒質が、導光体中でレーザー光を全反射させる微小界面を含む請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
前記レーザー光源が異なる色のレーザー光を出射する複数の発光素子を含み、レーザー光源と導光体との間に、複数色のレーザー光を混合する走査ミラー機構を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。