JP2015011976A - 発光装置および照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】演出性の向上を図ることができる発光装置および照明装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る発光装置は、発光素子を有する発光部と；前記発光部から照射された光を吸収し、前記発光部から照射された光の波長とは異なる波長を有する光を放射する波長変換部と；前記発光部と、前記波長変換部と、の間に設けられ、前記発光部から照射された光を伝播し、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置に向けて照射する第１の照射面と、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置とは異なる位置に向けて照射する第２の照射面と、を有した導光部と；を具備している。【選択図】図１

Description

後述する実施形態は、概ね、発光装置および照明装置に関する。
発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）と、蛍光体を含有する波長変換部と、発光ダイオードから照射された光を波長変換部に導く導光体と、を備えた発光装置がある。
発光ダイオードから照射された光を波長変換部に導く導光体を設けるようにすれば、発光ダイオードから照射された光を効率よく波長変換部に導くことができる。
しかしながら、発光装置から照射される光は、波長変換部を介した光のみとなるため、演出性が失われることになる。
この場合、演出性を向上させるために複数の発光装置を設けるようにすると、小型化や低コスト化が図れなくなるおそれがある。
特表２００３−５１５８９９号公報
本発明が解決しようとする課題は、演出性の向上を図ることができる発光装置および照明装置を提供することである。
実施形態に係る発光装置は、発光素子を有する発光部と；前記発光部から照射された光を吸収し、前記発光部から照射された光の波長とは異なる波長を有する光を放射する波長変換部と；前記発光部と、前記波長変換部と、の間に設けられ、前記発光部から照射された光を伝播し、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置に向けて照射する第１の照射面と、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置とは異なる位置に向けて照射する第２の照射面と、を有した導光部と；を具備している。
本発明の実施形態によれば、演出性の向上を図ることができる発光装置および照明装置を提供することができる。
（ａ）は、本実施の形態に係る発光装置１０および照明装置１を例示するための模式外形図、（ｂ）は、本実施の形態に係る発光装置１０および照明装置１を例示するための模式断面図である。 （ａ）は、他の実施形態に係る発光装置１０および照明装置１ａを例示するための模式外形図、（ｂ）は、他の実施形態に係る発光装置１０および照明装置１ａを例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部２３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部３３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部４３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部５３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部６３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部７３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部８３について例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る導光部９３について例示するための模式断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る導光部１０３について例示するための模式断面図である。
第１の発明は、発光素子を有する発光部と；前記発光部から照射された光を吸収し、前記発光部から照射された光の波長とは異なる波長を有する光を放射する波長変換部と；前記発光部と、前記波長変換部と、の間に設けられ、前記発光部から照射された光を伝播し、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置に向けて照射する第１の照射面と、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置とは異なる位置に向けて照射する第２の照射面と、を有した導光部と；を具備した発光装置である。
この発光装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記導光部は、前記波長変換部が設けられた側の端部に向かうに従い中心軸に直交する方向の断面積が漸減、または、段階的に減少する形状を有し、前記第２の照射面は、前記断面積が漸減、または、段階的に減少する領域に設けられた発光装置である。
この発光装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第２の照射面には、凹凸が設けられている発光装置である。
この発光装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第２の照射面に接触する光漏洩部をさらに備え、前記光漏洩部と前記導光部との間の屈折率差は、空気と前記導光部との間の屈折率差よりも小さい発光装置である。
この発光装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第５の発明は、第１の発明において、前記導光部は、前記発光部から照射された光を伝播させるコア部と、前記コア部の前記光が伝播する方向と交差する方向の面を覆うクラッド部と、を有し、以下の式を満足する発光装置である。
２θ１／２≧Ｓｉｎ−１ＮＡ
ここで、２θ１／２は前記発光部の配光角、ＮＡは開口数である。
この発光装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第６の発明は、上記の発光装置と；前記発光装置に設けられた発光部を収納し、前記発光装置に設けられた導光部を保持する筐体と；を具備した照明装置である。
この照明装置によれば、演出性の向上を図ることができる。
また、第７の発明は、第６の発明において、前記発光装置に設けられた波長変換部は、前記照明装置を灯具に取り付けた際に、前記灯具のリフレクタの焦点位置に設けられる照明装置である。
この照明装置によれば、例えば、車両の法規に基づく配光及び発光強度を得ることができるとともに、演出性の向上を図ることができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１（ａ）は、本実施の形態に係る発光装置１０および照明装置１を例示するための模式外形図である。
図１（ｂ）は、本実施の形態に係る発光装置１０および照明装置１を例示するための模式断面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１には、筐体２、放熱部３、および発光装置１０が設けられている。
筐体２は、収納部２ａと保持部２ｂを有する。
収納部２ａは、円筒状を呈し、一方の端部がフランジ部２ａ１により塞がれている。フランジ部２ａ１には、導光部１３を挿入するための孔が設けられている。収納部２ａのフランジ部２ａ１が設けられる側とは反対側の端部は開口している。収納部２ａの開口は、放熱部３の取付部３ａが接続されることで塞がれている。収納部２ａの内部には、基板１２ａと発光素子１２ｂが収納されている。
保持部２ｂは、円筒状を呈し、フランジ部２ａ１から突出している。保持部２ｂは、フランジ部２ａ１の孔の真上に設けられている。そして、保持部２ｂの内部と、フランジ部２ａ１の孔に導光部１３が挿入されている。この場合、導光部１３は、保持部２ｂの内部に保持されている。例えば、導光部１３の外壁面に図示しない凸部を設け、保持部２ｂの内部に図示しない凹部を設ける。そして、導光部１３の凸部を保持部２ｂの凹部に嵌め合わせることで、導光部１３を保持部２ｂの内部に保持させることができる。また、接着剤などを用いて、導光部１３を保持部２ｂの内部に保持させることもできる。
保持部２ｂの外壁面には、複数の凸部２ｂ１が突出している。複数の凸部２ｂ１は、例えば、照明装置１を図示しない灯具などに取り付ける際に灯具側の取付部材と協働して、図示しない灯具などに照明装置１を保持させる。また、複数の凸部２ｂ１とフランジ部２ａ１との間には、ゴムやシリコーン樹脂などの材料からなるシール部材を設けることもできる。
筐体２は、基板１２ａと発光素子１２ｂを収納する機能と、導光部１３を保持する機能と、発光素子１２ｂなどで発生した熱を照明装置１の外部に放出する機能とを有する。
そのため、熱を外部に放出することを考慮して、筐体２を熱伝導率の高い材料から形成することができる。例えば、筐体２は、アルミニウム、アルミニウム合金、高熱伝導性樹脂などから形成することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い炭素や酸化アルミニウム等の繊維や粒子を混合させたものである。
放熱部３は、取付部３ａとフィン３ｂを有する。
取付部３ａは、円板状を呈し、一方の主面には基板１２ａが設けられている。取付部３ａは、収納部２ａの内部に保持されている。例えば、取付部３ａは、接着剤などを用いて、収納部２ａの内部に接合されている。
取付部３ａの基板１２ａが設けられる側とは反対側の主面には、複数のフィン３ｂが設けられている。
フィン３ｂは、板状を呈し、取付部３ａの主面から突出している。フィン３ｂは、複数設けられ、放熱フィンとして機能する。
フィン３ｂは、熱伝導率の高い材料から形成されている。例えば、フィン３ｂは、アルミニウム、アルミニウム合金、前述した高熱伝導性樹脂などから形成することができる。
発光装置１０には、発光部１２、導光部１３、および波長変換部１４が設けられている。
発光部１２は、基板１２ａおよび発光素子１２ｂを有する。
基板１２ａは、板状を呈し、表面に図示しない配線パターンが設けられている。
基板１２ａは、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料、金属板の表面を絶縁材料で被覆したものなどから形成することができる。
なお、金属板の表面を絶縁材料で被覆する場合には、絶縁材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。
発光素子１２ｂの発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板１２ａを形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁体で被覆したものなどを例示することができる。
また、基板１２ａは、単層であってもよいし、多層であってもよい。
発光素子１２ｂは、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
発光素子１２ｂの数には特に限定はない。発光素子１２ｂの数は、照明装置１の用途や導光部１３の入射面１３ａの面積などに応じて適宜変更することができる。発光素子１２ｂが複数設けられる場合には、複数の発光素子１２ｂは、マトリクス状や同心円状などの規則的な配置としてもよいし、任意の配置としてもよい。
発光素子１２ｂと、基板１２ａの表面に設けられた図示しない配線パターンとの接続方法には特に限定はない。発光素子１２ｂは、図示しない配線パターンに直接接続されるＣＯＢ（Chip On Board）により実装されていてもよいし、外囲器の内部に設けられリードを介して図示しない配線パターンに実装されていてもよい。
発光素子１２ｂの光の照射面（上面）は、導光部１３の入射面１３ａに対峙している。そのため、発光部１２から照射された光は、導光部１３の内部に効率よく導入される。
また、基板１２ａには、必要に応じて、抵抗器、コンデンサ、ダイオードなどの回路部品を適宜設けることができる。
基板１２ａの配線パターンには、図示しない給電端子の一端が接続されている。図示しない給電端子の他端は、放熱部３の取付部３ａから露出している。放熱部３の取付部３ａから露出した図示しない給電端子には、図示しないソケットなどを介して外部の電源などが接続される。
導光部１３は、柱状を呈している。
導光部１３は、入射面１３ａ、第１の照射面１３ｂ、および第２の照射面１３ｃを有する。
入射面１３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面１３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面１３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面１３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
すなわち、導光部１３は、発光部１２と、波長変換部１４との間に設けられている。導光部１３は、発光部１２から照射された光を伝播する。導光部１３は、伝播された光を波長変換部１４が設けられた位置に向けて照射する第１の照射面１３ｂと、伝播された光を波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて照射する第２の照射面１３ｃと、を有する。
図１（ａ）、（ｂ）に例示をした導光部１３の場合には、第１の照射面１３ｂは、入射面１３ａと対峙している。第２の照射面１３ｃは、第１の照射面１３ｂが延びる方向と交差する方向に延びるように設けられている。
また、第２の照射面１３ｃは、波長変換部１４が設けられる側の端部が導光部１３の中心軸ＣＬに近接する方向に傾斜している。
すなわち、導光部１３は、波長変換部１４が設けられた側の端部に向かうに従い中心軸ＣＬに直交する方向の断面積が漸減する形状を有している。そして、第２の照射面１３ｃは、断面積が漸減する領域に設けられている。
また、第１の照射面１３ｂおよび第２の照射面１３ｃは、保持部２ｂから露出している。
導光部１３は、発光部１２から照射された光に対する透過率の高い材料から形成されている。導光部１３は、例えば、ガラスや透光性セラミックスなどの無機材料、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルなどの透明樹脂などから形成することができる。
導光部１３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状には特に限定はない。導光部１３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、例えば、円形や矩形などとすることができる。 また、図１（ａ）、（ｂ）においては、導光部１３が直線状の柱状体である場合を例示したが、曲線状の柱状体であってもよい。
後述するように、第２の照射面１３ｃから照射される光は、主に、演出性の向上に用いられる。
そのため、第２の照射面１３ｃから照射される光が余り多くなりすぎると、照明装置１としての機能が損なわれたり、消費電力が増加したりするおそれがある。
一方、一般的な導光部から漏れ出す意図しない漏えい光では、照射される光が少なすぎるため演出性の向上を図ることができない。
そのため、第２の照射面１３ｃから照射される光のエネルギー総量は、入射面１３ａに入射した光のエネルギー総量の５％以上３０％以下とすることが好ましい。
波長変換部１４は、発光部１２から照射された光を吸収し、発光部１２から照射された光の波長とは異なる波長を有する光を放射する。
すなわち、波長変換部１４は、第１の照射面１３ｂを介して導入された光の波長を変換する。波長変換部１４は、例えば、シリコーン樹脂などの透光性を有する材料と、蛍光体から形成することができる。
波長変換部１４に導入された光が蛍光体に入射すると蛍光体が励起され、蛍光体から蛍光が放射される。そのため、第１の照射面１３ｂを介して導入された光の波長を変換することができる。
この場合、発光素子１２ｂから照射される光の波長や蛍光体の種類を適宜選択することで、波長変換部１４から照射される光の波長を変えることができる。
例えば、照明装置１が自動車などに用いられる場合には、以下のようにすることができる。
照明装置１がヘッドランプ、フォグランプ、ＤＲＬ（デイタイムランニングライト）、フロントポジションランプなどに用いられる場合には、発光素子１２ｂを青色発光ダイオードとし、蛍光体を黄色の蛍光を放射するものとすることができる。この場合、発光部１２から照射された光の一部が蛍光体に入射し、蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と、黄色の光が混ざることで、波長変換部１４から白色の光が照射される。 この場合、黄色の蛍光を放射する蛍光体に代えて、赤色の蛍光を放射する蛍光体と緑色の蛍光を放射する蛍光体を用いることもできる、この場合は、青色の光と、赤色の光と、緑色の光とが混ざることで、波長変換部１４から白色の光が照射される。
照明装置１がブレーキランプ、リアポジションランプ、ハイマウントストップランプ、リアフォグランプなどに用いられる場合には、発光素子１２ｂを青色発光ダイオードとし、蛍光体を赤色の蛍光を放射するものとすることができる。この場合、発光素子１２ｂから照射された青色の光をすべて赤色の光に変換し、波長変換部１４から赤色の光が照射されるようにする。
照明装置１がターンランプなどに用いられる場合には、発光素子１２ｂを青色発光ダイオードとし、蛍光体を橙色の蛍光を放射するものとすることができる。この場合、発光素子１２ｂから照射された青色の光をすべて橙色の光に変換し、波長変換部１４から橙色の光が照射されるようにする。
次に、発光装置１０および照明装置１の作用について例示する。
発光装置１０に電力が投入されると、発光素子１２ｂから光が照射される。発光部１２から照射された光は、入射面１３ａを介して導光部１３の内部に導入される。導光部１３の内部に導入された光は、導光部１３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部１３の内部を伝播した光は、第１の照射面１３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面１３ｃは、傾斜面となっているので、第２の照射面１３ｃに入射した一部の光における全反射条件が崩れる。そのため、導光部１３の内部を伝播する光の一部が第２の照射面１３ｃを介して外部に照射される。
第２の照射面１３ｃを介して外部に照射された光は、波長が変換されていない。
そのため、照明装置１からは、異なる色の光が照射されることになる。
図１（ａ）に示すように、照明装置１が設けられる図示しない灯具には、照明装置１から照射された光を、所望の配光に分布させるためのリフレクタ１００やレンズなどの光学部材が設けられている。
この場合、リフレクタ１００の焦点位置に波長変換部１４を設けるようにすると、波長変換部１４から照射された光が照射位置に集光される。
第２の照射面１３ｃから照射された光は、リフレクタ１００との光学的な結合がないためリフレクタ１００の開口部からランダムに照射される。そのため、第２の照射面１３ｃから照射された光は、迷光となる。
つまり、波長変換部１４から照射された光は照射位置に集光されるが、第２の照射面１３ｃから照射された光は照射位置に集光されない。そのため、車両の法規に基づく配光及び発光強度を得ることができる。
そして、外部から照明装置１を見た場合には、例えば、波長変換部１４から照射された光（例えば、白色の光）の領域の外側に、第２の照射面１３ｃから照射された光（例えば、青色の光）が見えることになる。そのため、演出性の向上を図ることができる。
なお、波長変換部１４の位置と、第２の照射面１３ｃの位置とを考慮して、リフレクタ１００やレンズなどの光学部材を設計すれば、波長変換部１４から照射された光と第２の照射面１３ｃから照射された光とを所望の割合で混ぜることもできる。
図２（ａ）は、他の実施形態に係る発光装置１０および照明装置１ａを例示するための模式外形図である。
図２（ｂ）は、他の実施形態に係る発光装置１０および照明装置１ａを例示するための模式断面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１ａには、筐体２０および発光装置１０が設けられている。
筐体２０は、収納部２０ａ、保持部２０ｂ、端子部２０ｃ、配線部２０ｄを有する。
収納部２０ａは、有底の円筒状を呈し、一方の端部が開口している。収納部２０ａの開口は、保持部２０ｂが接続されることで塞がれている。収納部２０ａの内部には、基板１２ａと発光素子１２ｂが収納されている。
収納部２０ａは、口金の機能を有するものとすることができる。そのため、収納部２０ａは、例えば、白熱電球で一般的に使用されているＥ２６、Ｅ１７、Ｅ１２などのねじ込むタイプの口金や、Ｇ４、Ｐ１５ｄ、Ｐ１５ｓ、ＢＡ１５ｓ、ＢＡ１５ｄ、ＢＡ９ｓなどの差し込みタイプの口金などの外形形状を有するものとすることができる。
なお、誤った取付を防止するために、特殊な形状を有するものとすることもできる。
収納部２０ａは、金属などの導電性材料から形成されている。
収納部２０ａの外壁面には、複数の凸部２０ａ１が突出している。複数の凸部２０ａ１は、例えば、照明装置１ａを図示しない灯具などに取り付ける際に灯具側の取付部材と協働して、図示しない灯具などに照明装置１ａを保持させる。
保持部２０ｂは、円板状を呈し、収納部２０ａの開口に接続されている。保持部２０ｂには、導光部１３を挿入するための孔が設けられている。保持部２０ｂの孔は、発光素子１２ｂの真上に設けられている。この場合、導光部１３は、保持部２０ｂの孔の内部で保持されている。例えば、導光部１３の外壁面に図示しない凸部を設け、保持部２０ｂの孔に図示しない凹部を設ける。そして、導光部１３の凸部を保持部２０ｂの凹部に嵌め合わせることで、導光部１３を保持部２ｂに保持させることができる。また、接着剤などを用いて、導光部１３を保持部２０ｂに保持させることもできる。
導光部１３を保持部２０ｂに保持させた際には、第１の照射面１３ｂおよび第２の照射面１３ｃが保持部２０ｂから露出している。
なお、導光部１３の外壁面に円板状部材を設け、円板状部材を収納部２０ａの開口に接続してもよい。この場合は、収納部２０ａが保持部２０ｂの機能を併せ持つことになる。
端子部２０ｃは、絶縁部２０ｃ１と導電部２０ｃ２を有する。
絶縁部２０ｃ１は、収納部２０ａの底部に設けられた孔に設けられている。絶縁部２０ｃ１は、例えば、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。
導電部２０ｃ２は、絶縁部２０ｃ１の収納部２０ａ側とは反対側の端部に設けられている。
配線部２０ｄは、配線２０ｄ１と配線２０ｄ２を有する。
配線２０ｄ１の一方の端部は、基板１２ａの図示しない配線パターンと電気的に接続されている。配線２０ｄ１の他方の端部は、収納部２０ａと電気的に接続されている。
配線２０ｄ２の一方の端部は、基板１２ａの図示しない配線パターンと電気的に接続されている。配線２０ｄ２の他方の端部は、導電部２０ｃ２と電気的に接続されている。
収納部２０ａと導電部２０ｃ２には、図示しないソケットなどを介して外部の電源が接続される。
本実施の形態に係る照明装置１ａの場合も前述した照明装置１と同様の効果を享受することができる。
例えば、車両の法規に基づく配光及び発光強度を得ることができ、且つ、演出性の向上を図ることができる。
次に、他の実施形態に係る導光部についてさらに例示する。
図３は、他の実施形態に係る導光部２３について例示するための模式断面図である。
図３に示すように、導光部２３は、柱状を呈している。
導光部２３は、入射面２３ａ、第１の照射面２３ｂ、および第２の照射面２３ｃを有する。
入射面２３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面２３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面２３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面２３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部２３の場合には、第１の照射面２３ｂは、入射面２３ａと対峙している。第２の照射面２３ｃは、第１の照射面２３ｂと平行に設けられている。
すなわち、導光部２３の第２の照射面２３ｃが設けられた領域は、波長変換部１４が設けられる側に向かうに従い、導光部２３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面積が段階的に小さくなっている。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面２３ｂおよび第２の照射面２３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部２３の材料や、導光部２３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面２３ａを介して導光部２３の内部に導入される。導光部２３の内部に導入された光は、導光部２３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部２３の内部を伝播した光は、第１の照射面２３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面２３ｃは、第１の照射面２３ｂと平行に設けられている。そのため、導光部２３の内部を伝播する光のうち、第２の照射面２３ｃに入射した光の一部は、第２の照射面２３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部２３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図４は、他の実施形態に係る導光部３３について例示するための模式断面図である。
図４に示すように、導光部３３は、柱状を呈している。
導光部３３は、入射面３３ａ、第１の照射面３３ｂ、および第２の照射面３３ｃを有する。
入射面３３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面３３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面３３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面３３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部３３の場合には、第１の照射面３３ｂは、入射面３３ａと対峙している。第２の照射面３３ｃは、第１の照射面３３ｂが延びる方向と交差する方向（図４に例示をしたものは直交する方向）に延びるように設けられている。また、第２の照射面３３ｃには、小さな凹凸が設けられている。例えば、第２の照射面３３ｃは、粗面となっている。この場合、第２の照射面３３ｃは、ブラスト加工などを施すことで形成することができる。なお、第２の照射面３３ｃは、導光部３３を成形する際に、金型に設けられた粗面を転写することで形成することもできる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面３３ｂおよび第２の照射面３３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部３３の材料や、導光部３３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面３３ａを介して導光部３３の内部に導入される。導光部３３の内部に導入された光は、導光部３３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部３３の内部を伝播した光は、第１の照射面３３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面３３ｃには、小さな凹凸が設けられている。そのため、導光部３３の内部を伝播する光のうち、第２の照射面３３ｃに入射した光の一部は、第２の照射面３３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部３３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図５は、他の実施形態に係る導光部４３について例示するための模式断面図である。
図５に示すように、導光部４３は、柱状を呈している。
導光部４３は、入射面４３ａ、第１の照射面４３ｂ、および第２の照射面４３ｃを有する。
入射面４３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面４３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面４３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面４３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部４３の場合には、第１の照射面４３ｂは、入射面４３ａと対峙している。第２の照射面４３ｃは、第１の照射面４３ｂが延びる方向と交差する方向（図５に例示をしたものは直交する方向）に延びるように設けられている。また、第２の照射面４３ｃには、シリンドリカル形状の凹凸が設けられている。凹凸の形状には、特に限定がなく、全反射条件が崩れる形状であればよい。凹凸の形状は、例えば、プリズム形状、コーン形状、ピラミッド形状、円錐台などとすることができる。第２の照射面４３ｃは、導光部４３を成形する際に、金型に設けられた凹凸を転写することで形成することができる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面４３ｂおよび第２の照射面４３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部４３の材料や、導光部４３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面４３ａを介して導光部４３の内部に導入される。導光部４３の内部に導入された光は、導光部４３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部４３の内部を伝播した光は、第１の照射面４３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面４３ｃには、シリンドリカル形状の凹凸が設けられている。そのため、導光部４３の内部を伝播する光のうち、第２の照射面４３ｃに入射した光の一部は、第２の照射面４３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部４３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図６は、他の実施形態に係る導光部５３について例示するための模式断面図である。
図６に示すように、導光部５３は、柱状を呈している。
この場合、発光装置には、第２の照射面５３ｃに接触する光漏洩部５４がさらに設けられている。
導光部５３は、入射面５３ａ、第１の照射面５３ｂ、および第２の照射面５３ｃを有する。
入射面５３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面５３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面５３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面５３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部５３の場合には、第１の照射面５３ｂは、入射面５３ａと対峙している。第２の照射面５３ｃは、第１の照射面５３ｂが延びる方向と交差する方向（図６に例示をしたものは直交する方向）に延びるように設けられている。また、第２の照射面５３ｃは、光漏洩部５４との接触面となっている。光漏洩部５４が接触していない領域は、外気（空気）と接触している。
光漏洩部５４と導光部５３との間の屈折率差は、空気と導光部５３との間の屈折率差よりも小さくなっている。
例えば、導光部５３をアクリルから形成し、光漏洩部５４をシリコーンから形成することができる。この場合、アクリルからなる導光部５３と、空気の界面の臨界角は、４２．２°となる。アクリルからなる導光部５３と、シリコーンからなる光漏洩部５４の界面の臨界角は、７３．７°となる。そのため、光漏洩部５４との接触面である第２の照射面５３ｃにおいては、全反射し難くなる。そのため、第２の照射面５３ｃに入射した光の一部は、第２の照射面５３ｃを介して外部に照射される。
光漏洩部５４と導光部５３との間には空気が入らないようにすることが好ましい。
そのため、光漏洩部５４は、例えば、シリコーン、ゴム、エラストマーなどから形成することが好ましい。
また、光漏洩部５４と導光部５３との間に粘着層を介在させることもできる。
例えば、樹脂や金属からなる光漏洩部５４を導光部５３の外形寸法に合わせて形成し、光漏洩部５４と導光部５３とを粘着剤を介して接合することができる。また、樹脂などからなるフィルム状の光漏洩部５４と導光部５３とを粘着剤を介して接合することもできる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面５３ｂおよび第２の照射面５３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部５３の材料や、導光部５３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面５３ａを介して導光部５３の内部に導入される。導光部５３の内部に導入された光は、導光部５３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部５３の内部を伝播した光は、第１の照射面５３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面５３ｃは、光漏洩部５４との接触面となっている。そのため、導光部５３の内部を伝播する光のうち、第２の照射面５３ｃに入射した光の一部は、第２の照射面５３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部５３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図７は、他の実施形態に係る導光部６３について例示するための模式断面図である。
図７に示すように、導光部６３は、柱状を呈している。
導光部６３は、入射面６３ａ、第１の照射面６３ｂ、および第２の照射面６３ｃを有する。
入射面６３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面６３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面６３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面６３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部６３の場合には、第１の照射面６３ｂは、入射面６３ａと対峙している。第２の照射面６３ｃは、第１の照射面６３ｂが延びる方向と交差する方向（図７に例示をしたものは直交する方向）に延びるように設けられている。また、第２の照射面６３ｃは、導光部６３の拡散材６４を含む領域の外壁面（側壁面）となっている。図７に例示をしたものの場合には、導光部６３の全域に拡散材６４が含まれている。そのため、導光部６３の側壁面全体が第２の照射面６３ｃとなる。
この場合、拡散材６４を偏在させることで、第２の照射面６３ｃの位置や面積を変化させることができる。例えば、導光部６３の波長変換部１４側に拡散材６４を偏在させれば、導光部６３の波長変換部１４側の外壁面が第２の照射面６３ｃとなる。
導光部６３は、透光性材料に、透光性材料とは屈折率の異なる材料からなる拡散材６４を拡散させることで形成することができる。
透光性材料は、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルなどとすることができる。
拡散材６４は、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ポリスチレン、アクリル、酸化チタン、シリコーンなどからなる粒子とすることができる。
拡散材６４に入射した光は、透光性材料と拡散材６４の屈折率差に応じて光路が曲げられる。そのため、拡散材６４に入射した光は、第２の照射面６３ｃを介して外部に照射される。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面６３ｂおよび第２の照射面６３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。この場合、導光部６３の全域に拡散材６４が含まれている場合には、第２の照射面６３ｃの一部が保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部６３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面６３ａを介して導光部６３の内部に導入される。導光部６３の内部に導入された光は、導光部６３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部６３の内部を伝播した光は、第１の照射面６３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、拡散材６４に入射した光は、透光性材料と拡散材６４の屈折率差に応じて光路が曲げられる。そのため、導光部６３の内部を伝播する光のうち、拡散材６４に入射した光の一部は、第２の照射面６３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部６３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図８は、他の実施形態に係る導光部７３について例示するための模式断面図である。
図８に示すように、導光部７３は、柱状を呈している。
導光部７３は、発光部１２から照射された光を伝播させるコア部７３ｄと、コア部７３ｄの光が伝播する方向と交差する方向の面を覆うクラッド部７３ｅを有する。
導光部７３は、入射面７３ａ、第１の照射面７３ｂ、および第２の照射面７３ｃを有する。
入射面７３ａおよび第１の照射面７３ｂは、コア部７３ｄの面のうち、クラッド部７３ｅにより覆われていない面である。
第２の照射面７３ｃは、クラッド部７３ｅの外壁面となる。
入射面７３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面７３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面７３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面７３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
導光部７３の場合には、第１の照射面７３ｂは、入射面７３ａと対峙している。第２の照射面７３ｃは、第１の照射面７３ｂが延びる方向と交差する方向（図８に例示をしたものは直交する方向）に延びるように設けられている。
ここで、光ファイバーなどのように単に光を伝播するものは、光源の配光角と開口数との関係が以下の式（１）を満足するようになっている。
２θ１／２＜Ｓｉｎ−１ＮＡ ・・・（１）
ここで、２θ１／２は光源の配光角、ＮＡは開口数である。
また、開口数は以下の式（２）で表される。
ＮＡ＝（Ｎ１ ２−Ｎ２ ２）１／２ ・・・（２）
ここで、Ｎ１はコア部の屈折率、Ｎ２はクラッド部の屈折率である。
光源の配光角と開口数との関係が前述のものである場合には、発光部１２から照射された光のほとんどが、第１の照射面７３ｂから外部に向けて照射される。そのため、光ファイバーなどのように単に光を伝播するものには、第２の照射面７３ｃが存在しないことになる。
これに対して、本実施の形態に係る導光部７３においては、光源である発光部１２の配光角と開口数との関係が以下の式（３）を満足するようになっている。
例えば、発光素子１２ｂの種類（配光角）、コア部の材料（屈折率）、クラッド部の材料（屈折率）などを選択することで以下の式（３）を満足するようにしている。
２θ１／２≧Ｓｉｎ−１ＮＡ ・・・（３）
この場合、発光部１２から照射された光のうち、発光確度θが、θ＜Ｓｉｎ−１ＮＡとなる光は、コア部７３ｄとクラッド部７３ｅの界面で全反射し外部には照射されない。
これに対して、発光部１２から照射された光のうち、発光確度θが、θ＞Ｓｉｎ−１ＮＡとなる光は、コア部７３ｄとクラッド部７３ｅの界面で全反射せずにクラッド部７３ｅに入射する。そして、クラッド部７３ｅに入射した光の一部は、外部に向けて照射される。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面７３ｂは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。また、第２の照射面７３ｃの少なくとも一部は、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部７３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面７３ａを介してコア部７３ｄの内部に導入される。コア部７３ｄの内部に導入された光は、コア部７３ｄの内部を全反射しながら伝播する。
コア部７３ｄの内部を伝播した光は、第１の照射面７３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、導光部７３は前述した式（３）を満足するようになっている。そのため、コア部７３ｄの内部を伝播する光の一部は、第２の照射面７３ｃを介して外部に照射される。 そのため、導光部７３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図９は、他の実施形態に係る導光部８３について例示するための模式断面図である。
図９に示すように、導光部８３は、湾曲した柱状を呈している。
導光部８３は、入射面８３ａ、第１の照射面８３ｂ、および第２の照射面８３ｃを有する。
入射面８３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面８３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面８３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面８３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
第２の照射面８３ｃは、入射面８３と第１の照射面８３ｂとの間に設けられた湾曲面である。
例えば、図９に例示をした導光部８３は、Ｕ字形状に湾曲されており、湾曲面が第２の照射面８３ｃとなっている。
ここで、光が伝播する部材に湾曲部が設けられていると、湾曲の角度によっては全反射の条件が崩れる。そのため、湾曲面から外部に向けて光が照射されることになる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面８３ｂおよび第２の照射面８３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部８３の材料や、導光部８３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面８３ａを介して導光部８３の内部に導入される。導光部８３の内部に導入された光は、導光部８３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部８３の内部を伝播した光は、第１の照射面８３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
ここで、第２の照射面８３ｃは、湾曲面となっている。そのため、導光部８３の内部を伝播する光の一部は、第２の照射面８３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部８３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図１０は、他の実施形態に係る導光部９３について例示するための模式断面図である。 図１０に示すように、導光部９３は、柱状を呈している。
導光部９３は、入射面９３ａ、第１の照射面９３ｂ、および第２の照射面９３ｃを有する。
入射面９３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面９３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面９３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面９３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
本実施の形態に係る導光部９３と、図４〜図６において例示をした導光部３３、４３、５３とでは、柱状体における第１の照射面の位置と第２の照射面の位置とが逆となっている。
すなわち、導光部９３の場合には、柱状体の端面を第２の照射面９３ｃとし、柱状体の外壁面（側壁面）を第１の照射面９３ｂとしている。
柱状体の外壁面から光を照射させる手段は、図４〜図６において例示をしたものと同様とすることができる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面９３ｂおよび第２の照射面９３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部９３の材料や、導光部９３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面９３ａを介して導光部９３の内部に導入される。導光部９３の内部に導入された光は、導光部９３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部９３の内部を伝播した光の一部は、第１の照射面９３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
また、導光部９３の内部を伝播した光の一部は、第２の照射面９３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部９３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
図１１（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る導光部１０３について例示するための模式断面図である。
なお、図１１（ａ）は柱状体の端面に波長変換部１４を設けた場合、図１１（ｂ）は柱状体の端面に設けられた凹部の内部に波長変換部１４を設けた場合である。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、導光部１０３は、柱状を呈している。
導光部１０３は、入射面１０３ａ、第１の照射面１０３ｂ、および第２の照射面１０３ｃを有する。
入射面１０３ａは、発光部１２の照射面と対峙している。
第１の照射面１０３ｂは、波長変換部１４と対峙している。第１の照射面１０３ｂからは、波長変換部１４が設けられた位置に向けて光が照射される。
第２の照射面１０３ｃからは、波長変換部１４が設けられた位置とは異なる位置に向けて光が照射される。
本実施の形態に係る導光部１０３においては、柱状体の端部に設けられた面のうち、波長変換部１４と対峙する面を第１の照射面１０３ｂとし、波長変換部１４と対峙しない面を第２の照射面１０３ｃとしている。
例えば、図１１（ａ）に示すように、柱状体の端面において、波長変換部１４と対峙する領域を第１の照射面１０３ｂとし、波長変換部１４と対峙しない領域を第２の照射面１０３ｃとすることができる。
また、図１１（ｂ）に示すように、柱状体の端部において、波長変換部１４が設けられる凹部の底面を第１の照射面１０３ｂとし、柱状体の端面を第２の照射面１０３ｃとすることができる。
なお、前述した導光部１３と同様に、第１の照射面１０３ｂおよび第２の照射面１０３ｃは、保持部２ｂ、２０ｂから露出している。
また、導光部１０３の材料や、導光部１０３の中心軸ＣＬと直交する方向の断面形状は、前述した導光部１３の場合と同様とすることができる。
発光部１２から照射された光は、入射面１０３ａを介して導光部１０３の内部に導入される。導光部１０３の内部に導入された光は、導光部１０３の内部を全反射しながら伝播する。
導光部１０３の内部を伝播した光の一部は、第１の照射面１０３ｂを介して波長変換部１４に導入される。
波長変換部１４に導入された光は、波長が変換され、波長変換部１４から外部に向けて照射される。
また、導光部１０３の内部を伝播した光の一部は、第２の照射面１０３ｃを介して外部に照射される。
そのため、導光部１０３は、前述した導光部１３と同様の作用効果を得ることができる。
以上に、導光部の実施形態について例示をしたが、導光部の構成はこれらの実施形態に限定されるわけではない。導光部は、発光部１２から照射された光を波長変換部１４に向けて照射するための第１の照射面と、発光部１２から照射された光を波長変換部１４以外に向けて照射するための第２の照射面を有したものであればよい。
ただし、照明装置１が自動車などに用いられる場合には、発光部１２から照射された光の大部分が第１の照射面から照射できる構成となっていることが好ましい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
１ 照明装置、１ａ 照明装置、２ 筐体、３ 放熱部、１０ 発光装置、１２ 発光部、１２ａ 基板、１２ｂ 発光素子、１３ 導光部、１３ａ 入射面、１３ｂ 第１の照射面、１３ｃ 第２の照射面、１４ 波長変換部、２３ 導光部、２３ａ 入射面、２３ｂ 第１の照射面、２３ｃ 第２の照射面、３３ 導光部、３３ａ 入射面、３３ｂ 第１の照射面、３３ｃ 第２の照射面、４３ 導光部、４３ａ 入射面、４３ｂ 第１の照射面、４３ｃ 第２の照射面、５３ 導光部、５３ａ 入射面、５３ｂ 第１の照射面、５３ｃ 第２の照射面、６３ 導光部、６３ａ 入射面、６３ｂ 第１の照射面、６３ｃ 第２の照射面、７３ 導光部、７３ａ 入射面、７３ｂ 第１の照射面、７３ｃ 第２の照射面、７３ｄ コア部、７３ｅ クラッド部、８３ 導光部、８３ａ 入射面、８３ｂ 第１の照射面、８３ｃ 第２の照射面、９３ 導光部、９３ａ 入射面、９３ｂ 第１の照射面、９３ｃ 第２の照射面、１０３ 導光部、１０３ａ 入射面、１０３ｂ 第１の照射面、１０３ｃ 第２の照射面、ＣＬ 中心軸

Claims (7)

  1. 発光素子を有する発光部と；
    前記発光部から照射された光を吸収し、前記発光部から照射された光の波長とは異なる波長を有する光を放射する波長変換部と；
    前記発光部と、前記波長変換部と、の間に設けられ、前記発光部から照射された光を伝播し、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置に向けて照射する第１の照射面と、前記伝播された光を前記波長変換部が設けられた位置とは異なる位置に向けて照射する第２の照射面と、を有した導光部と；
    を具備した発光装置。
  2. 前記導光部は、前記波長変換部が設けられた側の端部に向かうに従い中心軸に直交する方向の断面積が漸減、または、段階的に減少する形状を有し、
    前記第２の照射面は、前記断面積が漸減、または、段階的に減少する領域に設けられた請求項１記載の発光装置。
  3. 前記第２の照射面には、凹凸が設けられている請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 前記第２の照射面に接触する光漏洩部をさらに備え、
    前記光漏洩部と前記導光部との間の屈折率差は、空気と前記導光部との間の屈折率差よりも小さい請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
  5. 前記導光部は、前記発光部から照射された光を伝播させるコア部と、前記コア部の前記光が伝播する方向と交差する方向の面を覆うクラッド部と、を有し、
    以下の式を満足する請求項１記載の発光装置。
    ２θ１／２≧Ｓｉｎ−１ＮＡ
    ここで、２θ１／２は前記発光部の配光角、ＮＡは開口数である。
  6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置と；
    前記発光装置に設けられた発光部を収納し、前記発光装置に設けられた導光部を保持する筐体と；を具備した照明装置。
  7. 前記発光装置に設けられた波長変換部は、前記照明装置を灯具に取り付けた際に、前記灯具のリフレクタの焦点位置に設けられる請求項６記載の照明装置。
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