JP2023111426A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両用灯具を提供することにある。【解決手段】灯室23を形成するランプハウジング2およびランプレンズ3と、灯室23内に配置されていて、励起光L1を放出する励起光源40と、灯室23内に配置されていて、励起光L1により励起して2次光L2を放出して発光する発光パネル50と、灯室23内に配置されていて、励起光L1の波長の光を反射させ、2次光L2の波長の光を透過させる波長選択反射部材6と、を備える。波長選択反射部材6は、励起光L1のうち、発光パネル50を励起させる作用をしなかった励起不作用励起光L11の少なくとも一部を、再利用励起反射光L12として、発光パネル50側に反射させる。【選択図】 図3

Description

この発明は、車両用灯具に関するものである。
励起光により励起して発光する2次光(ルミネセンス)を利用する車両用灯具としては、たとえば、特許文献1に示すものがある。
特許文献1の車両用灯具は、光源ユニット(光源部、光生成部およびレンズ部材)と、光源部および光生成部が設けられているヒートシンクと、光源部と光生成部との間に配置されていて、反射面を有するリフレクタと、光源ユニット、ヒートシンクおよびリフレクタを収容するランプハウジングおよびランプレンズと、を有する。
以下、特許文献1の車両用灯具の作用について説明する。光源部から放出された励起光は、リフレクタの反射面で光生成部に反射する。光生成部は、励起光により励起して2次光を放出して発光する。2次光は、レンズ部材に入射し、かつ、レンズ部材から出射し、テールランプの配光パターンとしてランプレンズを透過して外部に照射される。
特許文献1の車両用灯具は、リフレクタを配置することにより、励起光を光生成部に効率的に照射することができる。
国際公開2019/245030号
しかしながら、特許文献1の車両用灯具は、光生成部を励起させる作用をしなかった励起光がランプレンズに吸収されてしまう場合があり、この場合において、励起光が光生成部を励起させて2次光を発光させる効率を低下させる原因となる。
この発明が解決しようとする課題は、励起作用をしなかった励起光を、励起作用に再利用させて、2次光の発光効率を向上させることができる車両用灯具を提供することにある。
この発明の車両用灯具は、灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内に配置されていて、励起光を放出する励起光源と、灯室内に配置されていて、励起光により励起して2次光を放出して発光する発光パネルと、灯室内に配置されていて、励起光の波長の光を反射させ、2次光の波長の光を透過させる波長選択反射部材と、を備え、波長選択反射部材が、励起光のうち、発光パネルを励起させる作用をしなかった励起不作用励起光の少なくとも一部を、再利用励起反射光として、発光パネル側に反射させる、ことを特徴とする。
この発明の車両用灯具において、波長選択反射部材は、励起光の波長の光を反射させ、2次光の波長の光を透過させる波長選択反射層を有し、少なくとも、ランプレンズの灯室側の面に、設けられている、ことが好ましい。
この発明の車両用灯具において、波長選択反射部材は、励起光の波長の光を反射させ、2次光の波長の光を透過させる波長選択反射層と、波長選択反射層を保持する保持部材と、を有し、励起光源から放出される励起光のうち、発光パネルに照射される励起光の照射範囲の境界と、ランプレンズとの間に、配置されている、ことが好ましい。
この発明の車両用灯具において、発光パネルは、支持部材と、支持部材に支持されていて、かつ、任意の意匠に形成されていて、励起光により励起して2次光を放出して任意の意匠に発光する発光膜と、を有し、波長選択反射部材は、支持部材のうち、発光膜が形成されていない部分で反射した励起不作用励起光の少なくとも一部を、再利用励起反射光として、発光膜に反射させる、ことが好ましい。
この発明の車両用灯具において、励起光源から放出された励起光を、所定の配光に制御して発光パネルに照射する励起光制御部材と、発光パネルを配光内に配置させる配置部材と、を備える、ことが好ましい。
この発明の車両用灯具において、ランプレンズは、赤色、または、黄橙色であり、励起光は、青色光であり、2次光は、赤色光、または、黄橙色光である、ことが好ましい。
この発明の車両用灯具は、励起作用をしなかった励起光を、励起作用に再利用させて、2次光の発光効率を向上させることができる。
図1は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態1を示す非点灯時の車両用灯具の正面図である。 図2は、点灯時の発光パネルが発光している状態を示す車両用灯具の正面図である。 図3は、主要構成部品を示す車両用灯具の縦断面図(図1におけるIII-III線断面図、図2におけるIII-III線断面図)である。 図4(A)は、発光パネルを示す一部拡大概略縦断面図である。図4(B)は、発光パネルにおける励起光の光路と2次光の光路とを示す一部拡大説明図である。 図5は、発光パネルの発光膜の発光意匠を示す説明図である。 図6は、所定の配光内に配置されている発光パネルの発光膜の発光意匠を示す説明図である。 図7は、車両用灯具の実施形態2を示す縦断面図(図3に対応する縦断面図)である。 図8は、車両用灯具の実施形態3を示す縦断面図(図3、図7に対応する縦断面図)である。 図9は、車両用灯具の実施形態4を示す縦断面図(図3、図7、図8に対応する縦断面図)である。 図10は、車両用灯具の実施形態5を示す一部縦断面図(図3、図7、図8、図9に対応する一部縦断面図)である。 図11は、車両用灯具の発光装置の発光パネルの変形例を示す。図11(A)は、発光パネルを示す一部拡大概略縦断面図(図4(A)に対応する一部拡大概略縦断面図)である。図11(B)は、発光パネルにおける励起光の光路と2次光の光路とを示す一部拡大説明図(図4(B)に対応する一部拡大説明図)である。
以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態(実施例)の5例を図面に基づいて詳細に説明する。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。
なお、図面は、この発明にかかる車両用灯具を示す概略図であるから、この発明にかかる車両用灯具の主要部品を図示し、主要部品以外の部品の図示を省略する。また、ハッチングの一部が省略されている。
(実施形態1の構成の説明)
図1から図6は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態1を示す。以下、この実施形態1にかかる車両用灯具の構成について説明する。
(車両用灯具1の説明)
図1から図3中、符号1は、この実施形態1にかかる車両用灯具である。車両用灯具1は、この例では、リアコンビネーションランプを構成するテールランプである。なお、車両用灯具1は、テールランプ以外に、ストップランプ、テール・ストップランプまたはターンシグナルランプであっても良い。
車両用灯具1は、車両(図示せず)の後部の左右両側にそれぞれ取り付けられている。車両用灯具1のテールランプの配光は、基準軸Z(図3を参照)に対して、左右方向および上下方向に所定の角度の配光範囲(照射範囲)を有する。基準軸Zは、車両の進行方向(車両の前後方向)と平行である。
車両用灯具1は、ランプハウジング2と、インナーパネル(インナーハウジング)20と、ランプレンズ3と、励起光照射ユニット4(励起光源40)と、光変換ユニット5(発光パネル50)と、波長選択反射部材6と、を備える。励起光照射ユニット4(励起光源40)、光変換ユニット5(発光パネル50)および波長選択反射部材6は、灯室23内に、この例では、3組配置されている。なお、励起光照射ユニット4、光変換ユニット5および波長選択反射部材6を灯室23内に配置する組数は、限定しない。
励起光照射ユニット4と光変換ユニット5とは、対をなしている。一方、波長選択反射部材6は、励起光照射ユニット4および光変換ユニット5に対して、対をなしていない場合でも良い。たとえば、複数組の励起光照射ユニット4および光変換ユニット5に対して、波長選択反射部材6は、1組であっても良い。
(ランプハウジング2の説明)
ランプハウジング2は、光不透過性の部材(樹脂部材など)から構成されている。ランプハウジング2は、この例では、黒色をなす。なお、ランプハウジング2の内面(灯室23に向き合う面)が黒色であれば良い。また、ランプハウジング2は、黒色以外の色であっても良い。
(ランプレンズ3の説明)
ランプレンズ3は、PMMA、PCなどの光透過性の樹脂部材から構成されている。ランプレンズ3は、素通しのアウターカバー、アウターレンズなどである。ランプレンズ3は、この例では、赤色レンズから構成されている。なお、ランプレンズ3は、赤色レンズ以外の無色レンズ、または、黄橙色レンズから構成されているものであっても良い。ランプレンズ3は、ランプハウジング2に取り付けられている。これにより、ランプハウジング2とランプレンズ3とは、図1から図3に示すように、灯室23を形成する。
(インナーパネル20の説明)
インナーパネル20は、灯室23内の中央から下側にかけての部分に、ランプレンズ3に沿って、配置されている。また、インナーパネル20は、ランプレンズ3と励起光照射ユニット4との間に配置されている。インナーパネル20は、取付部材(図示せず)を介して、ランプハウジング2側に取り付けられている。
インナーパネル20は、光不透過性の部材(樹脂部材など)から構成されている。インナーパネル20は、この例では、ランプハウジング2と同様に、黒色をなす。なお、インナーパネル20の表面、すなわち、外面(ランプレンズ3に向き合う面)および内面(灯室23に向き合う面)が黒色であれば良い。また、インナーパネル20は、黒色以外の色であっても良いし、外面または内面の少なくともいずれか一方が黒色以外の他の色または金属蒸着を施しても良い。
(励起光照射ユニット4の説明)
励起光照射ユニット4は、図3に示すように、この例では、灯室23内の中央から下側にかけての部分に配置されている。励起光照射ユニット4は、取付部材46を介して、ランプハウジング2側に取り付けられている。励起光照射ユニット4とランプレンズ3との間には、前記の通り、インナーパネル20が配置されている。
励起光照射ユニット4は、図3に示すように、励起光源40と、励起光制御部材としてのリフレクタ部材41と、ブラケット42と、を有する。励起光源40とリフレクタ部材41とは、それぞれ、ブラケット42に取り付けられている。励起光源40は、ランプレンズ3側に配置されている。リフレクタ部材41は、ランプハウジング2側に配置されている。ブラケット42は、励起光源40とリフレクタ部材41との間に配置されている。ブラケット42は、取付部材46を介して、ランプハウジング2側に取り付けられている。この結果、励起光照射ユニット4は、ランプハウジング2側に取り付けられている。
(励起光源40の説明)
励起光源40は、図3に示すように、基板400と、発光素子401と、を有する。基板400は、取付ボス部422を介してブラケット42に取り付けられている。
発光素子401は、基板400の背面であって、ランプハウジング2に向き合う面に実装されている。発光素子401は、この例では、青色LEDであって、450nmの主波長の青色LEDを使用する。発光素子401は、青色LEDから構成されている。なお、発光素子401としては、青色LED以外、たとえば、LD(半導体レーザー)などを使用しても良い。
励起光源40は、発光素子401から励起光L1(図3中の実線矢印を参照)を放出する。青色LEDの発光素子401から放出される励起光L1は、450nmの主波長の青色光である。なお、励起光L1は、波長が青色光よりも短い紫光や紫外光などであっても良い。また、励起光L1は、青色LEDの発光素子401から、ランバーシアン状(放射状)に放出される。
(リフレクタ部材41の説明)
図3に示すように、リフレクタ部材41の正面であって、ランプレンズ3に向き合う面には、反射面410が形成されている。反射面410は、発光素子401に向き合っている。
反射面410は、図示されていないが、縦横に分割された複数個のセグメントを有する。反射面410の複数個のセグメントは、縦断面(垂直断面、上下方向の断面)において、発光素子401を焦点とする放物線上に配置されていて、かつ、横断面(水平断面、左右方向の断面)において、中央がランプレンズ3側(後側)に突出していて左右両側に行くに従ってランプハウジング2側(前側)に下がっている凸湾曲線上に配置されている。
反射面410の複数個のセグメントは、それぞれ、発光素子401から放出された励起光L1を、励起反射光L10(図3中の実線矢印を参照)として、所定の方向に反射させる。この結果、励起反射光L10は、所定の配光DL(図6を参照)に制御されて光変換ユニット5側に照射される。なお、励起反射光L10は、反射面410で反射された励起光L1であるから、励起光L1と同様に、450nmの主波長の青色光である。
所定の配光DLは、図6中のほぼ長方形形状(4角部が4分の1円をなすほぼ長方形形状)に示すように、光変換ユニット5の発光パネル50のうち、狭くとも、発光膜510を包含する配光範囲(励起反射光L10の照射範囲)を有する。また、所定の配光DLは、配光範囲において、均一の光度(照度)を有する。なお、所定の配光DLは、配光範囲内の光度(照度)において、高低差を持たせても良い。すなわち、発光範囲内における光の強弱が、連続的に変化しても良い。
(ブラケット42の説明)
ブラケット42は、図3に示すように、励起光源40とリフレクタ部材41との間に配置されている。ブラケット42は、正面板部420と、側面板部421と、取付ボス部422と、を有する。
正面板部420は、反射面410と励起光源40の基板400とにそれぞれ向き合っている。正面板部420には、前記の通り、取付ボス部422を介して、基板400が取り付けられている。
正面板部420の下側縁部の中央には、窓部423が、設けられている。これにより、発光素子401から放出された励起光L1は、窓部423を通過して、反射面410に入射する。
(光変換ユニット5の説明)
光変換ユニット5は、図2および図3に示すように、発光パネル50と、配置部材としてのステー51と、を有する。光変換ユニット5は、この例では、灯室23内の中央から上側にかけての部分、すなわち、励起光照射ユニット4に対して上側に、配置されている。
(発光パネル50の説明)
発光パネル50は、リフレクタ部材41から照射された励起反射光L10により2次光L2(図3中の実線矢印を参照)を放出して、図2中の斜め格子ハッチングが施されている部分に示すように、発光する。発光パネル50は、図4(A)、(B)に示すように、基板(支持基板)500と、発光膜(発光層、OPL)510と、2次光出射面520と、反射膜(反射層)530と、反射面540と、封止材550、560と、支持プレート(バックプレート)55と、を有する。基板500、反射膜530、封止材550、560および支持プレート55は、発光膜510を支持する支持部材を構成する。
(基板500の説明)
基板500は、励起反射光L10および2次光L2を透過させる、PMMA、PCなどの光透過性の樹脂部材や光透過性のガラスなどから構成されている。基板500は、フレキシブル性またはリジッド性を問わない。基板500は、図2および図3に示す四角形の板形状をなす。なお、基板500は、図2および図3に示す四角形の板形状以外に、任意の形の板形状をなすものであっても良い。たとえば、発光膜510の形状よりも一回り大きい形状の板形状であっても良い。基板500は、この例では、ガラスを使用する。
(発光膜510の説明)
発光膜510は、基板500の一面(ランプレンズ3に向き合っている面に対して反対側の面)に、形成(成膜)されている。発光膜510は、主波長630nmの有機材料を使用する。なお、発光膜510の材料は、有機蛍光体材料、有機燐光体材料または無機蛍光体材料のうち、少なくとも1つからなる材料であっても良い。
発光膜510は、励起光照射ユニット4のリフレクタ部材41から照射された励起反射光L10により、励起して2次光L2(図3、図4(B)中の破線矢印を参照)を、全方位(図4(B)中の円を参照)に放出する。これにより、発光膜510は、図2中の斜め格子ハッチングが施されている部分に示すように、この例では、全面で面発光する。ここで、発光膜510の膜厚により、2次光L2の強弱を調整することができる。すなわち、発光膜510の膜厚を厚くすると、2次光L2を強く調整することができ、反対に、発光膜510の膜厚を薄くすると、2次光L2を弱く調整することができる。
発光膜510は、任意の意匠、この例では、図2中の斜め格子ハッチングが施されている部分に示すような形状をなしていて、この形状の発光面を形成する。
2次光L2は、この例では、赤色光である。赤色光の主波長は、500nmよりも長い650nmである。このように、2次光L2の主波長は、500nmよりも長く、励起光L1の主波長450nmよりも長い。なお、この例における2次光L2は、テールランプ用の赤色光である。赤色光は、テールランプ以外に、ストップランプやテール・ストップランプに使用される。なお、2次光L2は、赤色光以外の色の光、たとえば、黄橙色光であっても良い。2次光L2が黄橙色光の場合においては、車両用灯具として、ターンシグナルランプが使用される。
発光膜510は、2次光出射面520を有する。2次光出射面520は、発光膜510のうち基板500側の面(ランプレンズ3側の面)に設けられている。2次光出射面520は、2次光L2をランプレンズ3側に出射させる。
この結果、車両用灯具1は、2次光出射面520から出射した2次光L2により、面発光が得られる。なお、2次光出射面520の発光面積は、合計の面積で、10mm 2 以上である。これにより、明るさに対する車両法規を満足することができる。
(反射膜530の説明)
反射膜530は、基板500の一面に、発光膜510を覆うように、形成(成膜)されている。反射膜530は、可視光の波長領域での反射率が20%以上である反射材、たとえば、アルミニウム、銀、その他の金属(タングステン)、または、これらの合金などの金属材料からなる。この結果、反射膜530は、製造公差により反射率にバラツキが発生したとしても、このバラツキを吸収することができる。
反射膜530は、反射面540を有する。反射面540は、反射膜530のうち基板500および発光膜510側の面(ランプレンズ3側の面)に設けられている。反射面540は、発光膜510から放出された2次光L2を発光膜510側に反射させる。
(封止材550、560の説明)
封止材550、560は、基板500と共に、発光膜510および反射膜530を封止する。封止材550、560は、シリコーン樹脂やSiN膜など550と、アルミニウムホイール560と、から構成されている。なお、封止材550、560は、この例には、限定されない。
(支持プレート55の説明)
支持プレート55は、基板500、反射膜530および封止材550、560を介して、発光膜510を支持する。すなわち、支持プレート55は、基板500、発光膜510、反射膜530および封止材550、560全体を支持する。支持プレート55は、ガラス板や樹脂板から構成されている。支持プレート55は、フレキシブル性またはリジッド性を問わない。なお、支持プレート55は、設けない場合もある。
(発光パネル50の発光膜510の発光意匠の説明)
発光パネル50の発光膜510の発光意匠は、発光膜510の意匠(模様、形状、グラフィック、外形など)を任意に変更することにより、任意に変更することができる。
たとえば、発光膜510は、図2、図3、図5(A)(B)(C)(D)に示すように、同一の形状において、異なる発光模様を形成することができる。図5(A)は、全面発光模様である。図5(B)は、籠目模様(籠目文様)である。図5(C)は、麻の葉模様(麻の葉文様)である。図5(D)は、横縞模様(中央の横縞の縦幅が大きく、上下に行くに従って横縞の縦幅が徐々に小さくなる横縞模様)である。なお、図5は、グレースケールで図示されていて、濃いグレーで示されている個所が発光個所である。
また、発光パネル50の発光膜510は、図6(A)(B)(C)(D)に示すように、所定の配光DL内において、異なる発光意匠(発光形状および発光模様)を形成することができる。図6(A)および(B)は、同一の形状において、図6(A)は、全面発光模様であり、図6(B)は、横長のロッド群の発光模様である。図6(C)は、上下3本の横長の発光意匠である。図6(D)は、左右3個の横Vの発光意匠である。なお、図6において、所定の配光DL内は、励起反射光L10の青色をなしていて、斜め格子ハッチングが施されている部分(図6(B)は黒塗りの部分)は、2次光L2の赤色をなしている。
なお、前記の図5および図6は、発光パネル50の発光膜510の発光意匠の一部の例示であって、発光パネル50の発光膜510の発光意匠は、無限にある。
(ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512の説明)
図3に示すように、ステー51の一端には、発光パネル50が第1取付部材511を介して取り付けられている。ステー51の他端は、ランプハウジング2に第2取付部材512を介して取り付けられている。
第1取付部材511または第2取付部材512のうち、少なくともいずれか一方は、着脱可能な構造をなす。第1取付部材511、第2取付部材512は、たとえば、ボルトナット、磁石、スクリュー、篏合タイプなどから構成されている。
ステー51は、発光パネル50を配光DL内に所定の姿勢で配置させる。すなわち、ステー51は、発光膜510の発光面を、リフレクタ部材41からの励起反射光L10の照射方向に対して傾斜させ、かつ、ランプレンズ3に向き合わせる。この例では、発光パネル50の基板500がランプレンズ3に向き合っている。また、発光パネル50の支持プレート55が第1取付部材511を介してステー51に着脱可能に取り付けられている。
ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512は、この例では、ランプハウジング2と同様に、黒色をなす。なお、ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512の表面(灯室23に向き合う面)が黒色であれば良い。また、ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512は、黒色以外の色であっても良い。
(波長選択反射部材6の説明)
波長選択反射部材6は、この例では、波長選択反射層60を有する。波長選択反射層60は、励起光L1および励起反射光L10の波長の光を反射させ、2次光L2の波長の光を透過させる。励起光L1および励起反射光L10の波長の光は、前記の通り、この例では、主波長が450nmの青色光であり、また、2次光L2の波長の光は、同じく、前記の通り、この例では、主波長が650nmの赤色光である。
波長選択反射層60は、この例では、ランプレンズ3の灯室23側の面のうち、中央から上側にかけての部分、すなわち、インナーパネル20に対して上側の部分に、直接、後加工、成膜、積層などの手段により、設けられていて、発光パネル50に向き合っている。なお、波長選択反射層60は、保持部材(図示せず)を介して、ランプレンズ3の灯室23側の面に、間接的に、設けても良い。
波長選択反射層60は、図3に示すように、励起反射光L10のうち、発光膜510を励起させる作用をしなかった励起不作用励起光L11の少なくとも一部を、再利用励起反射光L12として、発光パネル50側に反射させる。すなわち、波長選択反射層60は、図3に示すように、発光パネル50の支持部材(基板500、反射膜530、封止材550、560および支持プレート55)のうち、発光膜510が形成されていない部分で反射した励起不作用励起光L11の少なくとも一部を、再利用励起反射光L12として、発光パネル50の発光膜510に反射させる。
なお、波長選択反射部材6の波長選択反射層60は、3組の励起光照射ユニット4および光変換ユニット5に対して、1組であっても良い。すなわち、波長選択反射層60は、3組の励起光照射ユニット4および光変換ユニット5を全体に亘って被う一つの面で設けられていても良い。
(実施形態1の作用の説明)
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
まず、励起光照射ユニット4の励起光源40の発光素子401が消灯状態の時、発光パネル50は、非発光状態にある。このため、ランプレンズ3から灯室23内を見ると、図1に示すように、非発光状態にある発光パネル50は、目立たず、ランプハウジング2、ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512の黒色が見えるだけである。なお、図1において、ランプハウジング2、ステー51、第1取付部材511および第2取付部材512の黒色は、色抜きで図示されている。
ここで、ランプレンズ3は、赤色をなしているので、外光(外部の光)の青色光を吸収することができる。これにより、外光の青色光が、ランプレンズ3を透過して灯室23内の発光パネル50の発光膜510を励起させて2次光L2を発光させ、赤色光が点灯している誤点灯の状態を防ぐことができる。
そして、励起光照射ユニット4の励起光源40の発光素子401を点灯する。すると、発光素子401から励起光L1(青色光)が放出される。励起光L1は、励起光照射ユニット4のリフレクタ部材41の反射面410の複数個のセグメントにおいて、励起反射光L10として、所定の方向に反射する。励起反射光L10は、所定の配光DLに制御されて光変換ユニット5側に照射される。
光変換ユニット5の発光パネル50の発光膜510は、所定の配光DLに制御された励起反射光L10の照射により、2次光L2(赤色光)を全方位に放出する。
2次光L2の一部は、発光膜510を通って、反射面540で発光膜510側に反射される。反射された2次光L2は、再び発光膜510を通り、2次光出射面520からランプレンズ3側に出射される。2次光L2の残りは、反射面540で反射されずに、2次光出射面520からランプレンズ3側に出射される。
発光膜510を通って反射面540に達した励起反射光L10は、反射面540で発光膜510側に反射され、発光膜510において2次光L2を励起させる。励起反射光L10により励起された2次光L2は、発光膜510から放出され、2次光出射面520からランプレンズ3側に出射される。
2次光出射面520からランプレンズ3側に出射された2次光L2は、基板500を透過し、灯室23内を通過し、ランプレンズ3を透過して、車両用灯具1の外部に所定のテールランプの配光パターンで照射される。この時、発光膜510は、面発光して、図2に示すような発光面を形成する。
ここで、励起反射光L10の一部は、発光パネル50の発光膜510以外の部分に照射されて、発光膜510を励起させる作用をしなかった励起不作用励起光L11となる。この励起不作用励起光L11の一部は、発光パネル50の発光膜510以外の部分でランプレンズ3側に反射されて、ランプレンズ3の波長選択反射層60で再利用励起反射光L12として、発光パネル50側に反射される。この再利用励起反射光L12の一部は、発光膜510に達して、発光膜510を励起させる。発光膜510は、再利用励起反射光L12により、励起反射光L10の場合と同様に、励起して2次光L2を放出して面発光し、図2に示すような発光面を形成する。
これにより、車両用灯具1は、図2に示すように、灯室23内の上半分において、ランプレンズ3を通して発光膜510の発光面を視認することができる。なお、灯室23内の下半分においては、インナーパネル20の黒色(または、黒色以外の色)が見える。
(実施形態1の効果の説明)
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、灯室23内に、励起光源40、発光パネル50および波長選択反射部材6を、配置したものである。この波長選択反射部材6は、励起光L1の波長の光を反射させ、2次光L2の波長の光を透過させるものであって、励起光L1のうち、発光パネル50を励起させる作用をしなかった励起不作用励起光L11(青色迷光)の少なくとも一部を、再利用励起反射光L12として、発光パネル50側に反射させるものである。
この結果、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6により、励起不作用励起光L11(青色迷光)を、再利用励起反射光L12として、励起作用に再利用させることができるので、発光パネル50における2次光L2の発光効率を向上させることができる。
すなわち、前記の特許文献1の車両用灯具のように、波長選択反射部材6を設けなかった場合は、励起不作用励起光L11(青色迷光)が赤色のランプレンズ3に吸収されてしまい、発光パネル50における2次光L2の発光効率を低下させる原因となる。
これに対して、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、励起不作用励起光L11(青色迷光)を、赤色のランプレンズ3に吸収させずに、波長選択反射部材6で再利用励起反射光L12として、発光パネル50側に反射させる、ものである。この結果、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6で反射した再利用励起反射光L12(青色光)が発光パネル50の発光膜510を励起させて2次光L2(赤色光)に変換され、変換された2次光L2(赤色光)が赤色のランプレンズ3から外部に出射する、ものである。このように、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、励起不作用励起光L11(青色迷光)を、再利用励起反射光L12として、リサイクルすることができ、2次光L2の発光効率の向上に寄与することができる。
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6が、励起光L1の波長の光を反射させ、2次光L2の波長の光を透過させる波長選択反射層60を有し、ランプレンズ3の灯室23側の面に、設けられている、ものである。この結果、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、赤色のランプレンズ3に設けた波長選択反射層60により、青色迷光の励起不作用励起光L11を、赤色のランプレンズ3に吸収されるのを防止することができ、しかも、再利用励起反射光L12として、リサイクルすることができる。これにより、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、発光パネル50の発光膜510における2次光L2の発光効率を向上させることができる。
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、発光パネル50が、支持部材(基板500、反射膜530、封止材550、560および支持プレート55)と、発光膜510と、を有し、波長選択反射部材6が、支持部材のうち、発光膜510が形成されていない部分で反射した励起不作用励起光L11の少なくとも一部を、再利用励起反射光L12として、発光膜510に反射させる、ものである。この実施形態1にかかる車両用灯具1は、発光膜510が支持部材の全面に亘って設けられていない場合であっても、励起不作用励起光L11(青色迷光)を、再利用励起反射光L12として、効率良く、リサイクルすることができるので、発光パネル50の発光膜510における2次光L2の発光効率を向上させることができる。しかも、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、発光膜510を支持部材の全面に亘って設ける必要がなく、発光膜510の意匠を支持部材に関わらず自由に創作することができ、発光膜510の意匠の自由度を向上させることができる。
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、励起光制御部材としてのリフレクタ部材41と、配置部材としてのステー51と、を備えるものである。この結果、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、リフレクタ部材41により、励起光源40から放出された励起光L1を、所定の配光DLに制御して発光パネル50に照射することができ、また、ステー51により、発光パネル50を所定の配光DL内に配置させることができる。これにより、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、励起光源40からの励起光L1を励起反射光L10として発光パネル50に効率良く照射することができるので、発光パネル50の発光膜510における2次光L2の発光効率を向上させることができる。
この実施形態1にかかる車両用灯具1は、ランプレンズ3が赤色であり、励起光L1が青色光であり、2次光L2が赤色光である。この結果、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、赤色のランプレンズ3が外光の青色光を吸収するので、発光パネル50の発光膜510が外光の青色光により励起して赤色光の2次光L2を放出して発光するのを防ぐことができる。これにより、この実施形態1にかかる車両用灯具1は、外光の青色光により、赤色光が点灯している誤点灯の状態を防ぐことができる。
(実施形態2の構成、作用、効果の説明)
図7は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態2を示す。以下、この実施形態2にかかる車両用灯具1の構成、作用、効果について説明する。図中、図1から図6と同符号は、同一物を示す。
(実施形態2の構成の説明)
前記の実施形態1にかかる車両用灯具1は、リフレクタ部材41の励起光制御部材を備えた励起光制御タイプの車両用灯具である。これに対して、この実施形態2にかかる車両用灯具1は、リフレクタ部材41の励起光制御部材を備えずに、励起光源40の発光素子401からランバーシアン状(放射状)に放出される励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)を、発光パネル50に直射させる直射タイプの車両用灯具である。
また、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6が波長選択反射層60を有する、ものであって、波長選択反射部材6をランプレンズ3の灯室23側の面に設けたものである。これに対して、この実施形態2にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6Aが波長選択反射層60と保持部材61とを有する、ものであって、波長選択反射部材6Aを、励起光源40から放出される励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)のうち、発光パネル50に照射される励起光L1(励起不作用励起光L11を除く)の照射範囲の境界Eと、ランプレンズ3との間に、配置する、ものである。
保持部材61は、この例では、波長選択反射層60の周縁を保持する枠形状をなすものである。なお、保持部材61は、波長選択反射層60を全面に亘って保持する板形状もしくは面形状をなすものであっても良い。この場合の保持部材61は、光透過性の部材から構成されている。
(実施形態2の作用の説明)
この実施形態2にかかる車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
励起光照射ユニット4の励起光源40の発光素子401を点灯する。すると、青色光の励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)が、発光素子401からランバーシアン状(放射状)に放出される。その励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)のうち、発光パネル50への照射範囲の境界E内の励起光L1(励起不作用励起光L11を含まず)が、直射光として、発光パネル50の発光膜510に入射して、発光膜510を励起させる。
一方、発光素子401から放出された励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)のうち、発光パネル50への照射範囲の境界E外の励起光L1は、励起不作用励起光L11となる。この励起不作用励起光L11の一部は、波長選択反射部材6Aの波長選択反射層60で、発光パネル50側に反射されて、反射光として、発光パネル50の発光膜510に入射して、発光膜510を励起させる。
発光膜510は、直射光としての励起光L1および反射光としての励起不作用励起光L11により、励起して、赤色光の2次光L2を放出する。2次光L2は、波長選択反射部材6Aの波長選択反射層60を透過し、かつ、赤色のランプレンズ3を透過して、外部に所定のランプ機能の配光パターンで、照射される。
(実施形態2の効果の説明)
この実施形態2にかかる車両用灯具1は、以上のごとき構成、作用からなるので、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の効果と同様の効果を達成することができる。
特に、この実施形態2にかかる車両用灯具1は、波長選択反射部材6Aが、波長選択反射層60と、その波長選択反射層60を保持する保持部材61と、を有し、発光素子401から放出された励起光L1(励起不作用励起光L11を含む)のうち、発光パネル50への照射範囲の境界Eと、ランプレンズ3との間に、配置されている、ものである。この結果、この実施形態2にかかる車両用灯具1は、発光パネル50への照射範囲の境界Eとランプレンズ3との間に配置されている波長選択反射層60により、発光素子401からの直射光であって、発光パネル50に入射しない発光パネル50への照射範囲の境界E外の青色光の励起不作用励起光L11を、赤色のランプレンズ3に吸収されるのを防止することができ、しかも、再利用励起反射光L12として、リサイクルすることができる。これにより、この実施形態2にかかる車両用灯具1は、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1と同様に、発光パネル50の発光膜510における2次光L2の発光効率を向上させることができる。
(実施形態3の構成、作用、効果の説明)
図8は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態3を示す。以下、この実施形態3にかかる車両用灯具1の構成、作用、効果について説明する。図中、図1から図7と同符号は、同一物を示す。
前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、励起光源40からの励起光L1を制御する反射面410を有するリフレクタ部材41である。この実施形態3にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、インナーレンズ部材43である。インナーレンズ部材43は、励起光源40からの励起光L1を制御する入射面430および出射面431を有する。
入射面430は、この例では、複数個のプリズム面(屈折面)を有する。出射面431は、この例では、平面をなす。入射面430および出射面431は、励起光源40から放出された励起光L1を、励起出射光L13として、所定の方向に出射させる。この結果、励起出射光L13は、所定の配光DLに制御されて光変換ユニット5側に照射される。
この実施形態3にかかる車両用灯具1の励起光制御部材としてのインナーレンズ部材43は、前記のごとき構成からなるものであるから、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材としてのリフレクタ部材41と同様の作用効果を達成することができる。
なお、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1(図3を参照)において、励起光源40の基板400が垂直方向(上下方向)に配置されていて、ステー51が水平方向(左右方向)の四角棒形状をなし、ブラケット42には励起光源40とリフレクタ部材41が取り付けられている。これに対して、この実施形態3にかかる車両用灯具1(図9を参照)において、励起光源40の基板400が水平方向(左右方向)に配置されていて、ステー52がL形状をなし、ブラケット44には励起光源40、インナーレンズ部材43およびステー52が取り付けられている。
また、この実施形態3にかかる車両用灯具1では、入射面430にプリズム面を設けたものであるが、プリズム面の代わりにシボ加工によって形成されるシボ加工面を設けても良いし、インナーレンズ部材43中に光拡散素子群(インクや塗料)を含有させても良い。また、プリズム面やシボ加工面は、出射面431に設けても良いし、入射面430および出射面431に設けても良い。
(実施形態4の構成、作用、効果の説明)
図9は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態4を示す。以下、この実施形態4にかかる車両用灯具1の構成、作用、効果について説明する。図中、図1から図8と同符号は、同一物を示す。
前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、励起光源40からの励起光L1を制御する反射面410を有するリフレクタ部材41である。また、前記の実施形態2にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、励起光源40からの励起光L1を制御する入射面430および出射面431を有するインナーレンズ部材43である。
これに対して、この実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材のリフレクタ部材41と前記の実施形態2にかかる車両用灯具1の励起光制御部材のインナーレンズ部材43とを、組み合わせたものである。
この実施形態3にかかる車両用灯具1の励起光制御部材は、前記のごとき構成からなるものであるから、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1の励起光制御部材のリフレクタ部材41および前記の実施形態2にかかる車両用灯具1の励起光制御部材のインナーレンズ部材43と同様の作用効果を達成することができる。
なお、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1(図3を参照)において、励起光源40がランプレンズ3側に配置されていて、リフレクタ部材41がランプハウジング2側に配置されていて、ブラケット42には励起光源40とリフレクタ部材41が取り付けられている。また、前記の実施形態2にかかる車両用灯具1(図8を参照)において、ブラケット44には励起光源40、インナーレンズ部材43およびステー52が取り付けられている。
これに対して、この実施形態1にかかる車両用灯具1(図9を参照)において、励起光源40がランプハウジング2側に配置されていて、リフレクタ部材41がランプレンズ3側に配置されていて、ブラケット45には励起光源40、リフレクタ部材41、インナーレンズ部材43およびステー52が取り付けられている。
(実施形態5の構成、作用、効果の説明)
図10は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態5を示す。以下、この実施形態5にかかる車両用灯具1の構成、作用、効果について説明する。図中、図1から図9と同符号は、同一物を示す。
前記の実施形態1、2、3、4にかかる車両用灯具1の光変換ユニット5は、1枚の発光パネル50を有し、四角棒形状のステー51の一端およびL形状のステー52の一端が分かれていないものである。これに対して、この実施形態5にかかる車両用灯具1の光変換ユニット53は、上下複数枚(この例では、2枚)の発光パネル50を有し、ステー54の一端が上下複数(この例では、二股形状)に分かれているものである。この結果、この変形例の光変換ユニット53は、図6(C)に示すような上下3本の横長の縞模様の発光意匠を形成するのに適している。
また、この実施形態5にかかる車両用灯具1の光変換ユニット53は、複数枚の発光パネル50を左右に配置し、ステー54の一端を左右に複数に分けることにより、図6(D)に示すような左右3個の横V模様の発光意匠を形成するのに適している。
さらに、この変形例の光変換ユニット53は、前記のごとき構成からなるものであるから、前記の光変換ユニット5と同様の作用効果を達成することができる。
なお、前記の実施形態1にかかる車両用灯具1(図3を参照)において、光変換ユニット5が励起光照射ユニット4に対して上側に配置されている。これに対して、この実施形態5にかかる車両用灯具1(図10を参照)において、光変換ユニット53が励起光照射ユニット4に対して下側に配置されている。
(発光パネル50Aの変形例の説明)
図11は、車両用灯具の発光装置の発光パネル50Aの変形例を示す。図11中、図1から図10と同符号は、同一物を示す。
前記の発光パネル50は、反射膜530を有するものである。これに対して、この変形例の発光パネル50Aは、反射膜530を有していないものである。すなわち、この変形例の発光パネル50Aは、基板500と、発光膜510と、封止材570(光透過性の桟かアルミニウム(Al2O3)など)と、を有する。
この変形例の発光パネル50Aは、前記の発光パネル50とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この変形例の発光パネル50Aは、光透過性の部材から構成されているので、発光素子401が非点灯時において、図1に示すように、ランプレンズ3から灯室23内を見ると、透明で見えない状態(インビジブルの状態)にある。
さらに、ランプハウジング2のうち少なくとも灯室23に向き合っている面、ステー51、52、54の表面および第1取付部材511、第2取付部材512の表面、および、インナーパネル20の表面が、黒色をなすものであると、この変形例の発光パネル50Aの存在がさらに目立たなくなり、灯室23内をインビジブルとすることができる。
(実施形態1、2、3、4、5以外の例の説明)
なお、前記の実施形態1から5においては、車両用灯具1がリアコンビネーションランプを構成するテールランプであって、2次光L2が赤色光である例について説明するものである。しかしながら、この発明においては、車両用灯具1がテールランプ以外のストップランプ、テール・ストップランプまたはターンシグナルランプであっても良い。ストップランプ、テール・ストップランプの場合において、2次光L2は、赤色光となり、ターンシグナルランプ場合において、2次光L2は、黄橙色光となる。
また、前記の実施形態1から5においては、励起光制御部材として、リフレクタ部材41、インナーレンズ部材43、リフレクタ部材41とインナーレンズ部材43とを、組み合わせたものである。しかしながら、この発明においては、励起光制御部材として、前記の部材以外、たとえば、入射面、出射面、全反射面を有する導光部材(導光板、導光棒)などであっても良い。要するに、励起光源40からの励起光L1を制御して発光パネル50に照射する部材であれば良い。
なお、この発明は、前記の実施形態1から5により限定されるものではない。
1 車両用灯具
2 ランプハウジング
20 インナーパネル
23 灯室
3 ランプレンズ
4 励起光照射ユニット
40 励起光源
400 基板
401 発光素子
41 リフレクタ部材(励起光制御部材)
410 反射面
42 ブラケット
420 正面板部
421 側面板部
422 取付ボス部
423 窓部
43 インナーレンズ部材(励起光制御部材)
430 入射面
431 出射面
44 ブラケット
45 ブラケット
46 取付部材
5 光変換ユニット
50 発光パネル
50A 発光パネル
500 基板(支持部材)
510 発光膜(発光層、OPL)
520 2次光出射面
530 反射膜(反射層)(支持部材)
540 反射面
550 封止材(支持部材)
560 封止材(支持部材)
570 封止材(支持部材)
51 ステー(配置部材)
511 第1取付部材
512 第2取付部材
52 ステー(配置部材)
53 光変換ユニット
54 ステー(配置部材)
55 支持プレート(バックプレート)(支持部材)
6 波長選択反射部材
60 波長選択反射層
61 保持部材
DL 配光
E 励起光の照射範囲の境界
L1 励起光
L10 励起反射光
L11 励起不作用励起光
L12 再利用励起反射光
L13 励起出射光
L2 2次光
Z 基準軸

Claims (6)

  1. 灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、
    前記灯室内に配置されていて、励起光を放出する励起光源と、
    前記灯室内に配置されていて、前記励起光により励起して2次光を放出して発光する発光パネルと、
    前記灯室内に配置されていて、前記励起光の波長の光を反射させ、前記2次光の波長の光を透過させる波長選択反射部材と、
    を備え、
    前記波長選択反射部材は、前記励起光のうち、前記発光パネルを励起させる作用をしなかった励起不作用励起光の少なくとも一部を、再利用励起反射光として、前記発光パネル側に反射させる、
    ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記波長選択反射部材は、
    前記励起光の波長の光を反射させ、前記2次光の波長の光を透過させる波長選択反射層を有し、
    少なくとも、前記ランプレンズの前記灯室側の面に、設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記波長選択反射部材は、
    前記励起光の波長の光を反射させ、前記2次光の波長の光を透過させる波長選択反射層と、前記波長選択反射層を保持する保持部材と、を有し、
    前記励起光源から放出される前記励起光のうち、前記発光パネルに照射される前記励起光の照射範囲の境界と、前記ランプレンズとの間に、配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
  4. 前記発光パネルは、
    支持部材と、前記支持部材に支持されていて、かつ、任意の意匠に形成されていて、前記励起光により励起して前記2次光を放出して任意の意匠に発光する発光膜と、を有し、
    前記波長選択反射部材は、
    前記支持部材のうち、前記発光膜が形成されていない部分で反射した前記励起不作用励起光の少なくとも一部を、前記再利用励起反射光として、前記発光膜に反射させる、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用灯具。
  5. 前記励起光源から放出された前記励起光を、所定の配光に制御して前記発光パネルに照射する励起光制御部材と、
    前記発光パネルを前記配光内に配置させる配置部材と、
    を備える、
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用灯具。
  6. 前記ランプレンズは、赤色、または、黄橙色であり、
    前記励起光は、青色光であり、
    前記2次光は、赤色光、または、黄橙色光である、
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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