JP6087525B2 - Vehicle lighting - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicular lamp using a laser light source.
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。 When a laser light source is incident on a surface with fine unevenness of an object, light beams reflected from the uneven surface interfere with each other to cause an interference phenomenon called speckle. Speckles appear as bright and dark spots that shine brightly in the eyes of humans, and are too conspicuous and annoying, so they become noise for illumination purposes. Patent Document 1 proposes a technique for reducing speckle noise in an illumination device.
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。 On the other hand, in a vehicle lamp, a technique that adapts to the nature of a person who naturally follows a moving object with eyes and uses the speckle-specific brightness has been proposed. For example, Patent Document 2 describes a vehicular lamp that excites a phosphor with light from a laser light source and forms a high-luminance passing beam light distribution pattern or a traveling beam light distribution pattern by light emission from the phosphor. Has been.
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。 However, according to the conventional vehicular lamp, the phosphor is caused to emit light by the light from the laser light source. Therefore, the phosphor becomes early due to the difference in the expansion coefficient between the phosphor and the support substrate due to repeated turning on and off. There was a problem of peeling off. In order to prevent peeling, a technique for supporting a phosphor via an interference agent layer has also been proposed. However, in this case, there is a disadvantage that the cost of an optical system using speckle is high.
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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicular lamp with high visibility that can effectively use speckle-specific brightness with an inexpensive configuration.
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。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following vehicular lamp.
(1) A vehicular lamp including a laser light source and a light guide that transmits laser light from the laser light source, the light guide including a scattering medium that scatters the laser light.
Here, as the scattering medium, a solid, liquid, gas or other substance in the light guide that exhibits the scattering action of laser light, bubbles in the light guide, cracks, spaces, irregularities on the surface of the light guide, grooves, Although a protrusion, a fine shape part, etc. can be illustrated, Preferably the following media can be used.
(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。
(2) The vehicular lamp, wherein the scattering medium includes scattering particles mixed in the light guide.
Scattered particles include inorganic fine particles such as titanium oxide, silica and alumina, and fine resin particles such as nylon, polystyrene, polyethylene, polyester and silicone resin, as well as calcium carbonate, cellulose, clay, flour, water-soluble starch, etc. These fine powders can also be used.
(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。 (3) A vehicular lamp characterized in that scattering particles are distributed in a regular and dense state in a light guide.
(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。 (4) The vehicular lamp, wherein the scattering medium includes a minute interface that totally reflects the laser light in the light guide.
(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。 (5) The laser light source includes a plurality of light emitting elements that emit laser beams of different colors, and includes a scanning mirror mechanism that mixes laser beams of a plurality of colors between the laser light source and the light guide. Vehicle lamp.
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。 According to the vehicular lamp of the present invention, the scattering medium is included in the light guide that transmits the laser light. Therefore, the speckle-specific direct optical system including the laser light source and the light guide is used. The effective use of the brightness of the lamp increases the visibility of the lamp, increases its presence, and contributes to the improvement of safety.
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。 Hereinafter, several embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same or similar components are shown with the same reference numerals in the drawings.
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。
1 and 2 show Embodiment 1 of the present invention. The
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。
The
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。
Each
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。
Therefore, according to the
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。
3 and 4 show a second embodiment of the present invention. The
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。
The
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。
The
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。
Therefore, according to the
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。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented by appropriately changing the shape and configuration of each part without departing from the spirit of the invention, as exemplified below.
(1) As shown in FIG. 5, a plurality of
(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。
(2) As shown in FIG. 6, the
(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。
(3) As shown in FIG. 7, the
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
11 Vehicle Lamp (Example 1)
18
22 Scanning mirror mechanism 26 Laser light 28
Claims (4)
前記レーザー光源がレーザー光を導光体の一端面から入射させるように配置され、前記導光体が散乱媒質による散乱光をレーザー光源の光軸と略直角方向に出射するように構成され、
前記散乱媒質が導光体中に混入された散乱粒子を含み、散乱粒子が導光体の中心部ほど粗く、導光体の外周部ほど密になるように分布していることを特徴とする車両用灯具。 A laser light source and a light guide that transmits laser light from the laser light source, the light guide includes a scattering medium that scatters the laser light;
The laser light source is arranged so that laser light enters from one end surface of the light guide, and the light guide is configured to emit scattered light from the scattering medium in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the laser light source ,
The scattering medium includes scattering particles mixed in the light guide, and the scattering particles are distributed so as to be coarser in the center of the light guide and denser in the outer periphery of the light guide. Vehicle lamp.
前記レーザー光源がレーザー光を導光体の一端面から入射させるように配置され、前記導光体が散乱媒質による散乱光をレーザー光源の光軸と略直角方向に出射するように構成され、The laser light source is arranged so that laser light enters from one end surface of the light guide, and the light guide is configured to emit scattered light from the scattering medium in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the laser light source,
前記散乱媒質が導光体中に混入された散乱粒子を含み、散乱粒子がレーザー光源に近いほど粗く、レーザー光源から離れるほど密になるように分布していることを特徴とする車両用灯具。A vehicular lamp characterized in that the scattering medium includes scattering particles mixed in a light guide, and the scattering particles are distributed so as to be coarser as they are closer to the laser light source and denser as they are farther from the laser light source.
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