JP2016018601A - Lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は灯具に関し、特に車両用灯具に関する。 The present invention relates to a lamp, and more particularly to a vehicular lamp.
近年、車両用灯具として、例えばクリアランスランプやデイタイムランニングランプ等として、発光ダイオード光源から出射された光を一方の端部から入射させて、内部で導光しながら外部へ出射する導光体を用いたものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 In recent years, as a vehicle lamp, for example, as a clearance lamp or a daytime running lamp, a light guide that emits light emitted from a light-emitting diode light source from one end and guides the light inside is emitted. The one used is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかし、特許文献1、2のような導光体では、光を入射させた一方側(光入射部側)から他方側へむかうにつれて、即ち光源から離れるにつれて発光が弱くなり、導光体全体が均一に発光しないという問題があった。
However, in the light guide as in
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、導光体を用いた灯具において、導光体を均一発光させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a technique for uniformly emitting light from a light guide in a lamp using the light guide.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具は、一方の端部又は一方の側面である光入射部から光源光が入射され、内部で導光し、内面反射部による反射で前方に向けて光を出射する導光体に、前記光源光として、レーザダイオード及び発光ダイオードの光が入射されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a lamp according to an aspect of the present invention is such that a light source light is incident from a light incident portion that is one end portion or one side surface, is guided inside, and is reflected forward by an internal reflection portion. The light from the laser diode and the light emitting diode is incident on the light guide that emits light toward the light source as the light source light.
この態様によれば、発光ダイオードの光は、導光体内を拡散しながら導光し、内面反射部で反射されて前方に出射する。一方、レーザダイオードの光は、その集光性により、導光体の光入射部側では内面反射部に入射せず、導光体の他方の端部又は他方の側面で反射されたのち拡散し、内面反射部で反射されて前方に出射する。 According to this aspect, the light of the light emitting diode is guided while diffusing in the light guide, reflected by the inner reflection portion, and emitted forward. On the other hand, the light of the laser diode does not enter the inner reflection part on the light incident part side of the light guide due to its light condensing property, but diffuses after being reflected on the other end or the other side of the light guide. The light is reflected by the inner reflection part and emitted forward.
これにより、導光体の一方の側から、光学特性の異なるレーザダイオード及び発光ダイオードの光を入射させることで、発光ダイオードの光により導光体の光入射部側の域が発光し、レーザダイオードの光により光入射部側から離れた域が発光するので、導光体全体を均一に発光させることができる。 As a result, the laser diode and the light emitting diode with different optical characteristics are incident from one side of the light guide, and the light incident portion side area of the light guide is emitted by the light from the light emitting diode. Since the area away from the light incident part side is emitted by the light, the entire light guide can be made to emit light uniformly.
また、この態様によれば、片側光源で導光体全体を均一に発光させることができるので、導光体の他方の端部又は他方の側面には光源を配置しなくてよい。これにより、灯具設計の自由度が高まるとともに、導光体の他方の側をエクステンション(目隠し部材)等で覆い隠す必要がなく、導光体の他方側が宙に浮いたような発光見栄えを形成することができる。 Moreover, according to this aspect, since the entire light guide can be caused to emit light uniformly with the one-side light source, it is not necessary to arrange the light source on the other end or the other side surface of the light guide. As a result, the degree of freedom in designing the lamp is increased, and it is not necessary to cover the other side of the light guide with an extension (blindfold member) or the like, and the light emission appearance is formed such that the other side of the light guide floats in the air. be able to.
上記態様において、導光体の、少なくともレーザダイオードの光が入射される光入射部側は、レーザダイオードの光が内面反射部に入射しない減湾曲部を有してもよい。これにより、レーザダイオードの光は、確実に光入射部側から離れた域の発光を担うことができる。 In the above aspect, at least a light incident part side of the light guide where the light of the laser diode is incident may have a reduced curvature part where the light of the laser diode is not incident on the inner reflection part. Thereby, the light of the laser diode can surely bear light emission in a region away from the light incident part side.
上記態様において、レーザダイオードと発光ダイオードの色を異ならせてもよい。これにより、導光体は、光入射部側は発光ダイオードに係る発光色、光入射部から離れるにつれてレーザダイオードに係る発光色で光るため、グラデーション発光が可能となり、導光体の意匠性が向上する。 In the above aspect, the colors of the laser diode and the light emitting diode may be different. As a result, the light guide body emits light in the light emission color associated with the light emitting diode on the light incident portion side, and the light emission color associated with the laser diode as it is far from the light incident portion, so that gradation light emission is possible and the design of the light guide body is improved. To do.
本発明によれば、導光体を用いた灯具において、導光体を均一発光させることができる。 According to the present invention, in a lamp using a light guide, the light guide can emit light uniformly.
次に、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は第1の実施の形態に係る灯具の正面図、図2は第1の実施の形態に係る灯具の横断面図(図1の線II−II線に沿う断面図)である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view of a lamp according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the lamp according to the first embodiment (cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1).
図1に示すように、灯具1は車両用前照灯であり、車両前部の左右にそれぞれ装着されるものである。以下の構成は、車両を正面視した際に右側に装着されるものである。灯具1は、ランプボディ2と透明な前面カバー4で構成される灯室S内に、ロービームランプA、ハイビームランプB、ターンシグナルランプC、およびデイタイムランニングランプを兼ねるクリアランスランプDが収容された、コンビネーションヘッドランプである。なお、本明細書では、車両に装着された灯具1を正面視した状態(図1の状態)を基準に、上下左右前後を表す。
As shown in FIG. 1, the lamp 1 is a vehicle headlamp and is mounted on each of the left and right sides of the front portion of the vehicle. The following configuration is mounted on the right side when the vehicle is viewed from the front. In the lamp 1, a clearance lamp D that also serves as a low beam lamp A, a high beam lamp B, a turn signal lamp C, and a daytime running lamp is accommodated in a lamp chamber S composed of a
ロービームランプA、ハイビームランプB、およびターンシグナルランプCは、灯室S内に、車幅方向に並んで配置されている。これらのランプA,BおよびCには、例えば反射型やプロジェクタ型の車両用灯具を用いてよく、ここではその種類を問わない。 The low beam lamp A, the high beam lamp B, and the turn signal lamp C are arranged in the lamp chamber S side by side in the vehicle width direction. For these lamps A, B and C, for example, a reflective or projector-type vehicular lamp may be used.
クリアランスランプDは、ランプA、B及びCの上方域に、灯具1の上辺に沿って配置されており、図2に示すように、光源10と、導光体20と、から構成されている。
The clearance lamp D is disposed along the upper side of the lamp 1 in the upper area of the lamps A, B, and C, and includes a
導光体20は、棒状の光学部材であり、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂を射出成形することにより形成されている。導光体20の発光部となる本体21に対し、一方の端部、本実施形態では左側の端部が、後述する光源10からの光を入射する光入射部22となっている。本実施形態では、光入射部22は二股形状となっていて、図2に示すように、一方が後方に延出した形状となっている。すなわち、導光体20は、その一方の端部である光入射部22が分岐して、導光体20の軸方向上にある第1の光入射部221と、導光体20の軸方向と交わる方向にある第2の光入射部222と、を有する。導光体20は、光入射部22(第1の光入射部221および第2の光入射部222)から入射した光を、他方の端部24へ向けて内部導光する。
The
棒状の導光体20の本体21の周面における後面側の部位は、図2に示すように、複数のプリズム状の溝からなる内面反射部23が、導光体20の軸方向に沿って形成されている。内面反射部23は、導光体20内を進む導光の一部を前方に向けて反射する。内面反射部23は、ステップ、シボ、ドット印刷等の光拡散用の形状の刻成や、反射膜で形成されていてもよい。内面反射部23の形状、大きさ、配列ピッチ等は、クリアランスランプとして要求される強度の光が前方に照射されるように設計される。
As shown in FIG. 2, the rear surface portion of the peripheral surface of the
導光体20の本体21の周面における前面側の部位は、光を灯具前方に出射する出射面として機能する。導光体20は、第1の光入射部221および第2の光入射部222から入射した光を内部で導光し、内面反射部23による反射で、導光体本体21の前面側から灯具前方に向けて出射する。
A portion on the front surface side of the peripheral surface of the
導光体20の断面形状(導光体20の軸方向に対して垂直な断面形状)は、好適には略円形状であり、本実施形態では円形状としているが、特に限定されず、矩形状等の様々な形状に形成されてよい。 The cross-sectional shape of the light guide 20 (the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the light guide 20) is preferably substantially circular and is circular in this embodiment, but is not particularly limited. It may be formed in various shapes such as a shape.
導光体20の全体形状は、第1の光入射部221側に、減湾曲部25が形成されている。減湾曲部25については後述する。
As for the overall shape of the
光源10は、図2に示すように、LEDモジュール12と、LDモジュール16と、から構成されている。
As shown in FIG. 2, the
LEDモジュール12は、基板上に搭載された発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下LEDとする)チップの上に蛍光層が形成された構成となっている。LEDモジュール12からは、紫外線又は短波長可視光を発光するLED光を受けて励起した蛍光層が、青、緑および赤色を加色混合して白色に発光し、この白色光が拡散的に出射する。
The
LDモジュール16は、キャンパッケージタイプと称される半導体発光装置であり、基板上に搭載されたレーザダイオード(Laser Diode、以下LDとする)素子と、基板に溶接されてLD素子を不活性ガス雰囲気に封止するキャンキャップと、キャンキャップの上面中央部に形成された開口部に形成された蛍光層と、キャンキャップ内にLD素子の光軸上に配置された集光レンズと、を有する。LDモジュール16からは、紫外線又は短波長可視光を発光するLD光が集光レンズで蛍光層に向けて偏光され、この集光されたLD光を受けて励起した蛍光層が、青、緑および赤色を加色混合して白色に発光し、集光度の高い白色光が出射する。
The
LEDモジュール12およびLDモジュール16は、ヒートシンク18に固定されている。ヒートシンク18は、放熱性の高い金属ブロック、例えばアルミダイカストからなり、LEDモジュール12およびLDモジュール16を灯室S内の所要の位置に配置できる形状に構成されているとともに、LEDチップおよびLD素子からの発熱を放熱する。ヒートシンク18は、ランプボディ2等に固定されている。
The
LDモジュール16は、導光体20の第1の光入射部221に対して配置され、LDモジュール16の光軸が第1の光入射部221の端面と直交するように、ヒートシンク18に形成された台座に固定されている。LDモジュール16は、後述の減湾曲部25で説明するように、導光体20の軸方向上にある第1の光入射部221に配置されるのが好ましい。
The
LEDモジュール12は、導光体20の第2の光入射部222に対して配置され、LEDモジュール12の光軸が第2の光入射部222の端面と直交するように、LDモジュール16と共通するヒートシンク18の別の台座に固定されている。
The
光源10の灯室S内前方には、光源10と前面カバー4との間に配置されるエクステンション部材6が配置されている。光源10の構造はエクステンション部材6により覆われ、外部から隠蔽されている。
An
導光体20に対し、第2の光入射部222から入射したLED光は、導光体本体21の軸方向に対して斜めから入射し、導光体20内をよく拡散しながら導光し、内面反射部23で反射されて前方に出射する。すなわち、相対的に拡散性の高いLED光は、光入射部22側の内面反射部23でよく反射されて出射し、導光体本体21のうち光入射部22に近い領域(図2で領域Xとして図示する)を主に発光させる。
The LED light incident on the
一方、導光体20に対し、第1の光入射部221から入射したLD光は、第1の光入射部221から導光体20内を直進する。
On the other hand, the LD light incident on the
ここで、本実施形態では、導光体20には、LD光が入射される第1の光入射部221側に、減湾曲部25が形成されている。具体的には、導光体20の全長のうち、第1の光入射部221から導光体本体21の第1の光入射部221側の略3分の2にかかる領域は直線状に形成され、以降、灯具後方かつ灯具下方にむけて緩やかなカーブを付けた形状に形成され、以降、他方の端部24側の略3分の1の領域にかけて直線状に形成されており、上記第1の光入射部221側の直線状の領域と上記緩カーブ状の領域が、減湾曲部25として形成されている。
Here, in the present embodiment, the
第1の光入射部221から入射したLD光の大部分は、第1の光入射部221側が減湾曲部25となっているため、光入射部22側(減湾曲部25)では内面反射部23に入射せず、導光体20の他方の端部24まで良好に直進する。LD光は、他方の端部24の端面で反射されてよく拡散するようになり、他方の端部24側の内面反射部23で反射されて出射する。また、第1の光入射部221から入射した一部のLD光も、減湾曲部25では内面反射部23に入射せず、減湾曲部25以降の内面反射部23で反射され、出射する。すなわち、相対的に集光性の高いLD光は、光入射部22から遠い領域(図2で領域Yとして図示する)を主に発光させる。
Since most of the LD light incident from the first
以上の通り、本実施形態によれば、棒状の導光体20の一方の端部22に対し、光学特性の異なる、すなわち相対的に拡散性の高いLED光と相対的に集光性の高いLD光を同時に入射させることで、導光体20の光入射部22側の域(領域X)はLED光により発光し、光入射部22側から離れた域(領域Y)はLD光により発光する。これにより、導光体20の両端部22,24に光源を配置せずとも、一方の端部22に対する片側光源で、導光体20(発光部となる導光体本体21)全体を均一に発光させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the one
また、導光体20には、LD光が入射される第1の光入射部221側に、減湾曲部25が形成されていることで、LD光は、LED光が発光を担当する光入射部22側(領域X)ではなく、光入射部22側から離れた域(領域Y)の発光を確実に担うことができる。
In addition, the
減湾曲部25は、導光体20の少なくともLD光が入射される光入射部側に形成されればよいが、導光体20全体が減湾曲部25となっていてもよい。また、この減湾曲部25は、上記実施の形態に例示したように、必ずしも直線状である必要はなく、湾曲が減じられている形状であってよい。上述の通り、集光性のあるLD光も、内面反射部23に入射することで出射する。よって、主にLED光が発光を担当する領域に大きな湾曲部を形成すると、この領域でLD光が内面反射部23に入射してしまうため、本発明の思想が良好に実現されない。よって、言い換えれば、減湾曲部25は、LED光が発光を担当する光入射部側の領域に、直線状またはLD光が内面反射部23に入射しない湾曲形状を有する形状とするのが好ましい。なお、減湾曲部25の形状および形成領域については、上述は一例であって、LED光が発光を担当する領域Xおよび灯具意匠により、当業者の知識に基づいて各種の変形がなされてよい。
The curving
また、本実施形態によれば、片側光源で導光体20全体を均一に発光させることができるので、導光体20の他方の端部24に、何らかの光源を配置しなくてよい。これにより、灯具スペース的に導光体20の片側にしか光源を設置できない場合に好適であり、灯具1の設計自由度が高まる。
In addition, according to the present embodiment, since the entire
また、導光体20の他方の端部24側に光源を配置しなくてよいため、他方の端部24側に光源を隠すためのエクステンション部材6を配置する必要がない。このため、導光体20の他方の端部24は、灯具正面視には、灯室S内で宙に浮いているような発光に見せることができる。
Moreover, since it is not necessary to arrange a light source on the
(第2の実施の形態)
図3は第2の実施の形態に係る灯具の正面図である。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同様の要素に対しては、同一の符号を付す。本実施形態は、導光体20が、出射面が面状に形成された導光板である場合の好適な例である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a front view of a lamp according to the second embodiment. In the second embodiment, the same reference numerals are given to the same elements as those in the first embodiment. This embodiment is a suitable example in the case where the
図3に示すように、第2の実施の形態に係る灯具1は、テールアンドストップランプである。図3は、車両後部の右側に装着された灯具1を正面視した状態であり、ランプボディ2および前面カバー4等の記載は省略している。以下、車両に装着された灯具1を正面視した状態(図3の状態)を基準に、上下左右前後を表す。なお、図の矢印は光線の一部を表している。
As shown in FIG. 3, the lamp 1 according to the second embodiment is a tail and stop lamp. FIG. 3 shows a state in which the lamp 1 mounted on the right side of the rear part of the vehicle is viewed from the front, and the description of the
本実施形態に係る灯具1は、光源10と、導光体20と、から構成されている。
The lamp 1 according to the present embodiment includes a
本実施形態では、導光体20は、面状の光学部材であり、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂を射出成形することにより形成されている。図3に示すように、導光体20は略三角形状の出射面を有しており、右側に向かうにつれて細くなる意匠形状に形成されている。導光体20の左側の側面が、光入射部22である。導光体20の左側は、光入射部22が後述する光源10の出射領域と概略一致するよう、左にむけて漸減的に形成されている。
In the present embodiment, the
なお、「面状」とは、矩形状、円盤状等の様々な形状を含み、棒状のものと比して、広い面積を発光面(出射面)と有するものを意味する。面状の導光体20は、平板形状に限らず、湾曲形状のものを含む。なお、本実施形態の導光体20でも、第1の実施の形態で述べたように、光入射部22側は、減湾曲部25(光入射部22側は、平板形状またはLD光が内面反射部23に入射しにくい湾曲形状)および/またはLD光の直進を妨げる凹形状を有しない形状が形成されていることが好ましい。
The “plane shape” means various shapes such as a rectangular shape and a disk shape, and has a light emitting surface (light emitting surface) as compared with a rod shape. The planar
導光体20の後側面には、複数の円錐状に窪んだステップ(いわゆる点刻)からなる内面反射部23が、導光体20の後側面全体に形成されている。内面反射部23は、導光体20内を進む導光の一部を前方に向けて反射する。ここでも、内面反射部23は、溝、シボ、ドット印刷等の光拡散用の形状の刻成、反射膜で形成、または成形時に導光体20の内部に散乱剤を分散させて形成されていてもよい。導光体20は、光入射部22から入射した光を内部で導光し、導光体20の後側面に形成された内面反射部23による反射で、導光体20の前面側から灯具前方に向けて出射する。
On the rear side surface of the
光源10は、図3に示すように、LEDモジュール12とLDモジュール16とが一体となった、一体光源モジュールで構成されている。図3における光源10は、光源10の内部を例示するために縦断面で図示している。LEDモジュール12とLDモジュール16の個々の構成および発光色は、第1の実施の形態と同一である。一体光源モジュールである光源10は、LDモジュール16のキャンキャップに対し、2つのLEDモジュール12が固定されている。各LEDモジュール12は、キャンキャップの蛍光層を有する側面の外面に、蛍光層を挟んで上下に固定されている。なお、LEDモジュール12の数および固定位置は、適宜変更されてよい。
As shown in FIG. 3, the
LEDモジュール12が固定されたLDモジュール16は、図示しないヒートシンクに固定されている。LD素子からの発熱は、ヒートシンクにより良好に放熱される。LEDチップからの発熱は、金属性のキャンキャップを介してヒートシンクにより良好に放熱される。一体光源モジュールである光源10は、各LEDモジュール12およびLDモジュール16の光軸が光入射部22の側面と直交するように、導光体20の光入射部22に対して配置されている。光源10の灯室S内前方には、光源10と前面カバー4との間に配置される図示しないエクステンション部材が配置され、光源10の構造は隠蔽されている。
The
導光体20に対し、光入射部22の上下二箇所から入射したLED光は、導光体20内をよく拡散しながら導光し、光入射部22側の内面反射部23で反射されて、導光体20の光入射部22側の上下領域を主に発光させる(図3で領域Xとして細斜線で図示する)。
The LED light that has entered the
一方、導光体20に対し、光入射部22の中央箇所から入射したLD光は、導光体20内を良好に直進し、LED光が担当する領域Xの内面反射部23には略入射せず、導光体20の右側の側面(他方の側面)24で反射されて拡散したのち内面反射部23で反射されて、導光体の中央領域および他方の側面24側の領域(光入射部22から遠い領域)を主に発光させる(図3で領域Yとして交差線で図示する)。
On the other hand, the LD light incident on the
以上の通り、本実施形態によれば、面状の導光体20であっても、一方の側面22に対し、相対的に拡散性の高いLED光と相対的に集光性の高いLD光を同時に入射させることで、片側光源で、導光体20全体を均一に発光させることができる。
As described above, according to the present embodiment, even with the planar
本実施形態においても、他方の側面(右側の側面)24に光源を配置しなくてよいため、灯具1の設計自由度が高く、また、他方の側面24は、灯具正面視には、灯室S内で宙に浮いているような発光見栄えが得られる。
Also in this embodiment, since it is not necessary to arrange a light source on the other side surface (right side surface) 24, the lamp 1 has a high degree of design freedom, and the
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、以下の変形例らなどを当業者の知識に基づいて加えることも可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the embodiments can be combined or the following modifications can be added based on the knowledge of those skilled in the art. It is included in the scope of the present invention.
(変形例1)
図4は第1の実施の形態の変形例に係るクリアランスランプの一部拡大図である。なお、図の矢印は光線の一部を表している。第1の実施の形態に係るクリアランスランプDは、以下の変形が加えられてもよい。なお、第1の実施の形態と同一の構成には、同一の符号を用いて適宜説明を割愛する。図4に示すクリアランスランプDでは、光源10に一体光源モジュールを用いている。光源10は、LDモジュール16のキャンキャップの蛍光層を有する側面の外面に対し、該蛍光層位置を中心に、LEDモジュール12が、2×2のマトリクス状に固定されている。図4に示す導光体20は、棒状であり、断面略円形状である。光入射部22は、分岐せず一の入射部として形成されており、この光入射部22と導光体本体21の間には、導光体本体21の直径に比して光入射部22に向けて直径が漸次大きくなる円錐台状かつ光入射部22側は円柱状に形成された、集光部26が形成されている。これにより、各LEDモジュール12からの拡散的なLED光を良好に導光体本体21へ導くことができる。
(Modification 1)
FIG. 4 is a partially enlarged view of a clearance lamp according to a modification of the first embodiment. In addition, the arrow of a figure represents a part of light ray. The clearance lamp D according to the first embodiment may be modified as follows. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In the clearance lamp D shown in FIG. 4, an integrated light source module is used as the
(変形例2)
上述の各実施形態では、LDモジュール16およびLEDモジュール12は白色光を発光するように構成したが、他の色を発光するような変形が加えられてもよい。例えば、LDモジュール16およびLEDモジュール12は赤色光またはアンバー色を発光し、灯具1はテールアンドストップランプまたはターンシグナルランプとして構成されてもよい。または、LDモジュール16およびLEDモジュール12の発光色を異ならせてもよい。例えば、LDモジュール16は青色光を発光し、LEDモジュール12は白色光を発光するよう構成すれば、導光体20は、LEDが担当する光入射部22側の領域Xは白色で発光し、光入射部22から離れるにつれて、他方の端部24側の領域Yは青色で発光するため、白から漸次青に移るグラデーション発光が可能となり、導光体20の意匠性を高めることができる。
(Modification 2)
In each of the embodiments described above, the
1 灯具
10 光源
12 LEDモジュール
16 LDモジュール
20 導光体
21 導光体本体
22 光入射部
221 第1の光入射部
222 第2の光入射部
23 内面反射部
24 他方の端部
25 減湾曲部
26 集光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記光源光として、レーザダイオード及び発光ダイオードの光が入射される
ことを特徴とする灯具。 To the light guide that receives light from the light incident part that is one end or one side, guides the light inside, and emits light forward by reflection by the internal reflection part,
A lamp characterized in that light from a laser diode and a light emitting diode is incident as the light source light.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の灯具。 The lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the laser diode and the light emitting diode emit light in different colors.
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