JP6603886B2 - 照明装置と、照明装置を搭載した自動車 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、自動車のヘッドライトとして活用される照明装置と、それを搭載した自動車に関するものである。
レーザー光源を使用した照明装置は、照明エリアの制御が可能となるので、例えば自動車のヘッドライトとして活用することが提案されているが、レーザー光はコヒーレントな光であるので、照明装置自体の損傷時でも、目に直射されぬよう、安全対策として次のような構成がとられている。
すなわち、レーザー光源と、このレーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、この波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズと、波長変換部材からの反射光を検出するセンサーと、このセンサーに接続した制御部とを備え、制御部は、センサーによる光検出量が、所定値を下回るとレーザー光源を停止する構成となっている（これに類似する先行文献としては特許文献１が存在する）。
特開２０１１−８６４３２号公報
本発明は、利便性を高めることを目的とするものである。
そして、この目的を達成するために本発明は、レーザー光源と、このレーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、この波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズとを備える。レーザー光源と波長変換部材の間に、鏡筒を設けるとともに、この鏡筒内壁面の、レーザー光源側には低反射面エリア、波長変換部材側には高反射面エリアを配置し、波長変換部材の投光レンズ側、または投光レンズの波長変換部材とは反対側に、波長変換部材によって波長変換された光の光量を検出するセンサーを配置する。このセンサーには制御部を接続するとともに、この制御部にはレーザー光源と、報知器を接続し、これにより所期の目的を達成するものである。
以上のように本発明では、レーザー光源と波長変換部材の間に、鏡筒を設けたので、レーザー光源からの光が波長変換部材外に漏れることは少なく、安全性が高くなる。
また、本発明では、鏡筒内壁面の、レーザー光源側には低反射面エリア、波長変換部材側には高反射面エリアを配置したので、レーザー光源と鏡筒の軸が多少ずれても、高反射面エリアによって、レーザー光源からの光の一部は波長変換部材を介して投光レンズに到達することとなる。
つまり、このような状況でも照明は継続されるので、極めて利便性の高いものとなる。
また、レーザー光源と鏡筒の軸が大きくずれると、レーザー光源からの光が波長変換部材を介して投光レンズに到達しなくなるので照明は行えなくなる。
さらに、本発明においては、波長変換部材の投光レンズ側、または投光レンズの波長変換部材とは反対側に設けたセンサーによって、波長変換部材によって波長変換された光の光量を検出し、報知器によって、故障を報知することが出来るので、安全性の高いものとすることができる。
本発明の実施形態１の照明装置を搭載した自動車を示す正面図 本発明の実施形態１の照明装置の断面図 本発明の実施形態１の照明装置の制御ブロック図 本発明の実施形態１の照明装置の動作フローチャート 本発明の実施形態１の照明装置の鏡筒の一部拡大断面図 本発明の実施形態１の照明装置の鏡筒の製造方法を示す斜視図
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。従来例では、例えば、レーザー光源の軸位置が多少ずれただけの状態でも、波長変換部材からの反射光が減少し、センサーによる光検出量が所定値を下回ることになるので、この時にも、レーザー光源を停止させることになる。
しかしながら、この状態では、波長変換部材が損傷したわけではなく、照明は十分行える状況であるにも関わらず、レーザー光源を停止させてしまうので、道路への照明が行えず、極めて不便なものとなる。
以下、本発明の一実施形態にかかる照明装置を自動車に搭載した例を、添付図面を用いて説明する。
（実施の形態）
図１において、自動車１の本体ボディ２の前方の左右両側には、ヘッドライトと言われる照明装置３が配置されている。
照明装置３は、図２に示す構成となっている。
すなわち、図２に示すように、照明装置３は、前面側に開口部４を有する本体ケース５と、開口部４に装着されたアウターレンズ６と、本体ケース５内に設けたレーザー光源７と、本体ケース５内において、レーザー光源７の光照射方向に順次配置された鏡筒９ａ、コリメートレンズ８、鏡筒９ｂ、波長変換部材１０、投光レンズ１１、波長変換部材１０によって波長変換された光の光量を検出するセンサー１２とにより構成されている。
鏡筒９ａ、９ｂは、円筒状形状をしており、鏡筒９ａ、９ｂ間にコリメートレンズ８を挟んだ状態にしている。
つまり、鏡筒９ｂのレーザー光源７側端面に、コリメートレンズ８を配置し、鏡筒９ｂの投光レンズ１１側端面に、波長変換部材１０を配置した構成としている。
また、鏡筒９ｂを長手方向の半分程度で分けたレーザー光源７側の内面は、低反射面エリアＡとなり、鏡筒９ｂの波長変換部材１０側の内面は高反射面エリアＢとなっている。
具体的には、通常状態では、レーザー光源７からの光はコリメートレンズ８によって中心軸方向に収束されるので、低反射面エリアＡには、レーザー光源７からの光は到達しない。
これに対して、高反射面エリアＢは、ここに到達したレーザー光源７からの光を波長変換部材１０方向に反射させ、光が効率的に進行するようにするものである。
ここで、鏡筒９ｂの製造方法について図６を用いて説明する。
鏡筒９ｂは円筒状金属製（例えば、アルミニューム製）で、これを図６のごとく、低反射面エリアＡ側を下にして、基台１３に配置し、基台１３の円柱状突起１４を鏡筒９ｂの低反射面エリアＡに挿入する。
なお、基台１３および円柱状突起１４は、絶縁性物質で形成されており、また、鏡筒９ｂの外周面には、絶縁性の塗装が設けられている。
このため、図６の状態で、基台１３、円柱状突起１４、鏡筒９ｂを、めっき液に浸漬し、電気めっきを行えば、図５に示すように、鏡筒９ｂ内面の高反射面エリアＢには、アルミニュームのめっき層１５が形成されることになる。
つまり、高反射面エリアＢは、アルミニュームのめっき層１５によって形成される。
これに対して、鏡筒９ｂの低反射面エリアＡは、鏡筒９ｂの素材面が残った状態となる。
また、図５に示すように、鏡筒９ｂの低反射面エリアＡと高反射面エリアＢとの境界には、鏡筒９ｂの内径が小さくなる形状の段部１６が形成されることになる。
次に、波長変換部材１０によって波長変換された光の光量を検出するセンサー１２は、図３に示すように制御部１７に接続されている。制御部１７には、さらに報知器１８、図４に示す動作フローチャートを実行するプログラムなどが格納されたメモリ１９、操作器２０が接続されている。
以上の構成において、操作器２０によって照明装置を起動してライトオン操作が行われると（図４のＳ１）、制御部１７はレーザー光源７を起動し、自動車１前方の照明が行われる（図４のＳ２）。
つまり、レーザー光源７からの光は、例えば青色光で、これがコリメートレンズ８によって中心軸方向に収束され、鏡筒９ｂ内を進行し、波長変換部材１０で、白色光に変換され、次に、投光レンズ１１、アウターレンズ６を介して自動車１前方に照射され、道路などへの照明が行われる。
そして、この状態では、レーザー光源７と波長変換部材１０の間に、鏡筒９ｂが設けられているので、レーザー光源７からの光が波長変換部材１０外に漏れることは少なく、安全性の高いものとなる。
また、本実施形態では、鏡筒９ｂ内壁面の、レーザー光源７側に低反射面エリアＡ、波長変換部材１０側には高反射面エリアＢを配置しているので、衝撃などによって、レーザー光源７と鏡筒９ｂの軸が多少ずれても、図２の破線のように高反射面エリアＢによって、レーザー光源７からの光の一部は波長変換部材１０を介して投光レンズ１１に到達することとなる。
つまり、このような状況でも照明は継続されるので、極めて利便性の高いものとなる。
また、過大な衝撃などによって、レーザー光源７と鏡筒９ｂの軸が大きくずれると、レーザー光源７からの光が波長変換部材１０を介して投光レンズ１１に到達しなくなるので照明は行えなくなる。
しかしながら、本実施形態においては、この状態では、投光レンズ１１の波長変換部材１０とは反対側に設けたセンサー１２によって、波長変換部材１０によって波長変換された光の光量を検出するようにしているので、このような故障は直ちに判別することが出来る。
すなわち、レーザー光源７と鏡筒９ｂの軸が大きくずれると、レーザー光源７からの光が波長変換部材１０を介して投光レンズ１１に到達しなくなるので、センサー１２に到達する光量も所定値よりも少なくなり、これをセンサー１２が検出する（図４のＳ３）。
すると、制御部１７によって運転者に報知器１８から、ライト異常の警報を発するので、運転手は照明装置３の異常を検知し、照明装置を切ることができ、安全性の高いものとなる（図４のＳ４）。
その後、操作器２０によってライトオフ操作が行われると、レーザー光源７は停止することになる（図４のＳ５）。
なお、本実施形態では、図５に示すように、鏡筒９ｂ内面の低反射面エリアＡと高反射面エリアＢとの境界に、鏡筒９ｂの内径が小さくなる形状の段部１６を形成しているので、仮にレーザー光源７からの光が段部１６の手前付近（低反射面エリアＡ）に当たった場合は、水平方向に近い光成分は段部１６で反射されるため、波長変換部材１０を介して投光レンズ１１に向かう光の量が極端に減少することになる。
なお、図２では、センサー１２を、投光レンズ１１の波長変換部材１０とは反対側に設けたが、センサー１２は、波長変換部材１０の投光レンズ１１側に設けても良い。
以上のように本発明は、レーザー光源と波長変換部材の間に、鏡筒を設けたので、レーザー光源からの光が波長変換部材外に漏れることは少なく、安全性が高くなる。
また、本発明では、鏡筒内壁面の、レーザー光源側には低反射面エリア、波長変換部材側には高反射面エリアを配置したので、レーザー光源と鏡筒の軸が多少ずれても、高反射面エリアによって、レーザー光源からの光の一部は波長変換部材を介して投光レンズに到達することとなる。
つまり、このような状況でも照明は継続されるので、極めて利便性の高いものとなる。
本発明の一実施形態にかかる照明装置は、照明装置と、それを搭載した自動車としての活用が期待される。
１ 自動車
２ 本体ボディ
３ 照明装置
４ 開口部
５ 本体ケース
６ アウターレンズ
７ レーザー光源
８ コリメートレンズ
９ａ 鏡筒
９ｂ 鏡筒
１０ 波長変換部材
１１ 投光レンズ
１２ センサー
１３ 基台
１４ 円柱状突起
１５ めっき層
１６ 段部
１７ 制御部
１８ 報知器
１９ メモリ
２０ 操作器
Ａ 低反射面エリア
Ｂ 高反射面エリア

Claims (5)

  1. レーザー光源と、前記レーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、前記波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズとを備え、
    前記レーザー光源と前記波長変換部材の間に、鏡筒を設けるとともに、前記鏡筒内壁面の、前記レーザー光源側には低反射面エリア、前記波長変換部材側には高反射面エリアを配置し、
    前記波長変換部材の前記投光レンズ側、または前記投光レンズの前記波長変換部材とは反対側に、前記波長変換部材によって波長変換された光の光量を検出するセンサーを配置し、
    前記センサーには制御部を接続するとともに、前記制御部には前記レーザー光源と、報知器を接続した照明装置。
  2. 前記鏡筒の前記レーザー光源側端面に、コリメートレンズを配置し、前記鏡筒の前記投光レンズ側端面に、波長変換部材を配置した請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記鏡筒の低反射面エリアは、前記鏡筒の素材面で形成し、前記鏡筒の高反射面エリアは、鏡筒内壁面に形成しためっき層によって形成した請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 前記鏡筒の低反射面エリアと高反射面エリア境界には、前記鏡筒の内径が小さくなる形状の段部を形成した請求項１から３のいずれか一つに記載の照明装置。
  5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の照明装置を、本体ボディの前方側に搭載した自動車。
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