JP7183876B2 - 照明器具 - Google Patents
照明器具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7183876B2 JP7183876B2 JP2019044437A JP2019044437A JP7183876B2 JP 7183876 B2 JP7183876 B2 JP 7183876B2 JP 2019044437 A JP2019044437 A JP 2019044437A JP 2019044437 A JP2019044437 A JP 2019044437A JP 7183876 B2 JP7183876 B2 JP 7183876B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phosphor
- light shielding
- optical axis
- laser light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 60
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 11
- 240000005528 Arctium lappa Species 0.000 claims 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 39
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
H n ≧D n ・tan(90-α n-1 )
ただし、nは光軸から数えた遮光板の順番を表し、α n はn番目の遮光板へ入射する漏れ光成分の光軸に対する入射角である。
Hn≧Dn・tan(90-αn-1)
ただし、nは光軸から数えた遮光板の順番を表し、αnはn番目の遮光板へ入射する漏れ光成分の光軸に対する入射角である。
投光装置1は、図1から図3に示すように、照明光を出射する略箱型の装置本体2と、当該装置本体2を支持する取付アーム4と、を備える。取付アーム4は、装置本体2の両側面を挟んで支持するアーム部5と、このアーム部5に設けられた固定片6とを備え、この固定片6が投光装置1の設置箇所に固定される。アーム部5は装置本体2を回動可能(傾動自在)に支持し、これにより装置本体2の取付角度が変更自在に成されている。
本実施形態の投光装置1は、蛍光体22を励起する青色のレーザー光と、当該レーザー光によって励起されて生じた黄色の蛍光との混合によって白色光を得る装置である。具体的には、装置本体2には、図4に示すように、光源ユニット20と、蛍光体22と、反射鏡24と、レーザー光遮光ユニット60とが、出射領域16ごとに設けられている。
反射鏡24は、焦点fからの光を光軸Kに平行な平行光に平行光化する放物反射面24Aを有する反射型の光学部材である。そして、この放物反射面24Aの焦点fに蛍光体22が放物反射面24Aと対向配置されている。具体的には、装置本体2は、図4に示すように、蛍光体22を保持する蛍光体保持部27を有した棒状の蛍光体保持バー28を備えている。蛍光体保持部27の蛍光体22(より正確には、後述する平面反射面27A)が焦点fに位置し、かつ光軸Kの直交方向に延びる姿勢で筐体8に蛍光体保持バー28が固定されている。
光源ユニット20は、光軸Kの周りから複数のレーザー光を蛍光体22に照射するものであり、図7に示すように、複数(図示例では12個)のレーザー光源ユニット30と、 これらのレーザー光源ユニット30が組み付けられる組付部材32と、を備えている。
組付部材32は、正面視矩形板状の部材であり、図6、及び図8に示すように、筐体8の底面8Aに固定された取付板34に取り付け固定される。組付部材32、及び取付板34はいずれも、例えばアルミニウム等の高熱伝導性材料から形成されており、レーザー光源ユニット30の発熱を筐体8に伝へ、筐体8の背面の放熱フィン14からスムーズに放熱するようになっている。
レーザー光遮光ユニット60は、照明光とともに出射領域16から出射され得るレーザー光の漏れ光成分を遮光する部材である。具体的には、レーザー光遮光ユニット60は、放物反射面24Aで平行光化された照明光を通しつつ、蛍光体22に入射しないレーザー光の漏れ光成分を遮光する。かかるレーザー光遮光ユニット60は、図4、及び図5に示すように、放物反射面24Aの開口端面29と前面カバー12との間に、蛍光体保持バー28に支持された状態で配置される。
一方で、レーザー光はゼロ度よりも大きな入射角で(すなわち、光軸Kに対して斜めに)蛍光体22に入射されているため、レーザー光の一部が蛍光体22を外れた場合には、光軸Kに平行な光とはならず、そのまま遮光板62の遮光面65に入射し、当該遮光面65によって遮光されることとなる。
同図において、添字nは同心円の中心軸(光軸K)から数えた遮光板62の順番を表し、αnはn番目の遮光板62へ入射する漏れ光の光軸Kに対する入射角を表す。またレーザー光源ユニット30の配置のズレや貫通孔46によるレーザー光の遮蔽の影響を無くすために、レーザー光の漏れ光の基点には、放物反射面24Aの貫通孔46の位置(貫通孔46の中心点)を用いる。
したがって、レーザー光源ユニット30が光軸Kの周りに、焦点fからみて同一距離、及び同一の入射角で配置されている場合には、複数の遮光板62を、上記(2)式を満たす高さHn、及び配置間隔Dnで、光軸Kと同軸に同心円状に設けることで、それぞれのレーザー光源ユニット30のレーザー光の漏れ光成分の大部分を遮光できることとなる。
開口カバー率は、放物反射面24Aの開口端面29においてレーザー光遮光ユニット60が占める程度を示す値である。かかる開口カバー率は、開口端面29の直径(図示例では220mm)に対する、レーザー光遮光ユニット60の最外側の遮光板62の直径Raの比率によって求められる。この最外側の遮光板62の直径Raは、各遮光板62の配置間隔Dnを加算して2倍することでも求められ、Ra=2・ΣDnと表すこともできる。
また同図のレーザー光遮光ユニット60では、全ての遮光板62の高さHnが20mmであり、各遮光板62が光軸Kに近い側から順に上記式(2)における等号(=)が成立する配置間隔Dnに配置されている。
投光装置1は、上記安全装置として、図13に示すように、照度センサー基板70と、遮断回路基板72と、を備え、これらが取付板34に固定されている。
照度センサー基板70は、照明光の強度を検出する光検出手段の一例である照度センサー70Aを含む回路基板であり、照明光の光量を照度センサー70Aで検出し、遮断回路基板72に出力する。照度センサー基板70は、反射鏡24ごとに設けられる。
遮断回路基板72は、いずれかの照度センサー70Aによって検出された光量が所定値(本実施形態では初期光量の定格値を基準とし、基準値の50%から30%の間で設定された光量)を下回った場合に、各レーザー光源ユニット30への電源供給を遮断して蛍光体22への全てのレーザー光の照射を停止する回路を含む回路基板である。なお、光量の所定値は、初期光量の定格値を基準とする方法に限らず、例えば調光制御が行われる場合は調光時の光量(目標値)を基準としても良い。また、レーザー光の照射を停止する方法としては電源供給を遮断する方法に限らず、レーザーダイオード36がレーザー発振をしなくなる電流値まで電流を抑えることでレーザー光の照射を停止しても良い。
かかる光量低下は、次のような場合に生じる。例えば、投光装置1に強い衝撃が加わる等して反射鏡24や光源ユニット20などに位置ズレが生じ蛍光体22に入射しないレーザー光の漏れ光成分が増大した場合や、蛍光体22が熱損傷等により劣化、或いは蛍光体保持部27から欠落し、蛍光体保持部27の平面反射面27Aで多くのレーザー光が反射されている場合、などである。これらの場合は、いずれも多くのレーザー光が外部に出射され得る状態である。そして、本実施形態の投光装置1によれば、これらの場合でも、照明光の光量が大きく低下したとき(換言すれば多くのレーザー光が外部に出射される状態のとき)に、レーザー光の照射が停止するので、安全性の高い器具を実現できる。
これに加え、投光装置1は、上記レーザー光遮光ユニット60の複数の遮光板62を放物反射面24Aの前方に備えるため、放物反射面24Aの外光の進入を抑え、外光の影響をより抑えた高精度な検出が可能になる。特に、このレーザー光遮光ユニット60は、光軸Kに非平行な光成分を遮光するため、放物反射面24Aに入射する外光成分は光軸Kに平行な成分のみとなり、さらにピンホール74で光量が絞られるため、照度センサー70Aに到達する外光成分は非常に僅かとなる。
これに加え、図14に示すように、照度センサー70Aは、そのセンサー面70A1に、ピンホール74を通った照明光が斜めに入射するように配置されている。これにより、照明光がセンサー面70A1のより広い範囲に入射して入射面積が増えるので、より確実に検出値の飽和を防ぐことができる。
これにより、光軸Kの周りの各レーザー光源ユニット30の位置にかかわらずに、各レーザー光源ユニット30のレーザー光の漏れ光成分を遮光板62で遮光できる。
これにより、各遮光板62の間を通り抜ける漏れ光の略全てを遮光し、外部に出射されるのを防止できる。
これにより、漏れ光を安全性の面で十分に遮光する遮光性能が得られる。
これにより、遮光板62が蛍光体22の発熱を放熱する放熱部として機能し、蛍光体22の冷却性が高められる。
また遮光板62の高さHnが全て同じ場合には、各遮光板62の配置間隔Dnが光軸Kに近いほど狭くなるので、蛍光体22に近い箇所に遮光板62が比較的密に配置されることとなり、冷却性能を高めることができる。
レーザー光遮光ユニット60において、遮光板62の環形状は完全な円環に限らず、主方向において直線部や角部を適宜に含んだ環状でもよい。例えば、図15に示すように、同心円状に配置された複数の遮光板62に代えて、ハニカム構造体161を備えたレーザー光遮光ユニット160を構成してもよい。ハニカム構造体161は、光軸Kに平行に延びる多数の筒状体163(本変形例では断面正六角形)を同一面上(本変形例では、放物反射面24Aの開口端面29上)に隙間無く並べ、各筒状体163の側面163Aに反射防止処理が施された構造体である。このハニカム構造体161においては、光軸Kから略同じ距離Tに位置する各筒状体163の側面163Aが連なることで、当該光軸Kを囲む環状の遮光板が構成される。
これに加え、上述した実施形態のレーザー光遮光ユニット60の遮光板62に比べ、ハニカム構造体161は、側面163Aの厚みを薄くしても所定の剛性が得られるので、より多くの照明光を通過させることができる。
上述した実施形態において、図16に示すように、2つの放物反射面24Aのそれぞれの間に1つの照度センサー基板70を配置し、それぞれの放物反射面24Aには、当該照度センサー基板70の照度センサー70Aに照明光が入射する位置(例えば、照度センサー70Aと蛍光体22とを結ぶ直線上)にピンホール74を形成することで、1つの照度センサー70Aで各々の放物反射面24Aのピンホール74から入射する照明光の光量を検出してもよい。
本変形例によれば、1つの照度センサー70Aで複数の放物反射面24Aの照明光の光量の検出を行うので、部品点数を削減し、低コスト化を実現できる。
上述した実施形態において、照度センサー70Aが照明光(青色のレーザー光と黄色の蛍光の混合光)を検出する構成を例示したが、これに限らず、照度センサー70Aに入射する照明光からレーザー光成分をカットする光学フィルタを備えてもよい。これにより、例えば蛍光体22の損傷や脱落によって蛍光の光量が減少した場合、レーザー光成分がピンホール74を通って照度センサー70Aに向かったとしても、当該レーザー光成分の光量によらずに、蛍光の光量減少を正確に検出することができる。
上述した実施形態において、放物反射面24Aには、照明光を表面側から裏面側に通す光通し部としてピンホール74を設けたが、光通し部には、ピンホール74に限らず、適宜の開口面積、及び開口形状の孔を用いることができる。
本発明は、投光装置に限らず、任意の照明器具に適用できる。
また上述した実施形態において、水平、及び垂直等の方向、各種の数値、及び形状は、特段の断りがなされていない限り、これらの方向、及び数値の周辺の範囲、並びに近似の形状を意識的に除外するものではなく、同一の作用効果を奏し、また数値にあっては臨界的意義を逸脱しない限りにおいて、その周辺の範囲、並びに近似の形状(いわゆる、均等の範囲)を含む。
20 光源ユニット
22 蛍光体
24 反射鏡
24A 放物反射面(第1反射面)
27 蛍光体保持部
27A 平面反射面(第2反射面)
28 蛍光体保持バー(保持部材)
29 開口端面
30 レーザー光源ユニット
36 レーザーダイオード(レーザー光源)
46 貫通孔
60、160 レーザー光遮光ユニット
62 遮光板
64 支持板
65 遮光面
68 切欠凹部
69 壁面
161 ハニカム構造体
163 筒状体
163A 側面
D 配置間隔
H 高さ
K 光軸
f 焦点
α 入射角
Claims (6)
- 焦点からの光を平行光化する第1反射面と、
前記第1反射面の焦点に位置する第2反射面に設けられた蛍光体と、
前記第1反射面の光軸に対して斜め方向からレーザー光を前記蛍光体に照射し、前記蛍光体から蛍光を放射させるレーザー光源と、を有し、
前記第2反射面によって反射されたレーザー光、及び前記蛍光体から放射された蛍光を前記第1反射面によって平行光化した平行光によって照明する照明器具であって、
前記第1反射面の光軸に平行に固定配置された複数の遮光板を有し、前記蛍光体を外れたレーザー光の漏れ光成分を前記遮光板で遮光するレーザー光遮光ユニットを備え、
複数の前記レーザー光源が前記光軸の周りに配置されており前記遮光板のそれぞれは、前記光軸を囲む環状に形成され、前記光軸と同軸に同心状に配置されており、
前記遮光板のそれぞれの前記光軸の方向の高さH n と、配置間隔D n とが次式を満たすことを特徴とする照明器具。
H n ≧D n ・tan(90-α n-1 )
ただし、nは光軸から数えた遮光板の順番を表し、α n はn番目の遮光板へ入射する漏れ光成分の光軸に対する入射角である。 - 最外側に位置する遮光板の直径が、前記第1反射面の開口端面の直径の50%を越える、ことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
- 前記第1反射面の外側に位置し、前記レーザー光遮光ユニットを通り抜けた漏れ光成分を遮光する壁面を備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載の照明器具。
- 前記遮光板のそれぞれの高さHnが等しい、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の照明器具。
- 前記遮光板のそれぞれは、高熱伝導性を有し、前記蛍光体を保持する保持部材に係合する、ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の照明器具。
- 前記遮光板のそれぞれには反射防止処理が施されている、ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の照明器具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019044437A JP7183876B2 (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 照明器具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019044437A JP7183876B2 (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 照明器具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020149807A JP2020149807A (ja) | 2020-09-17 |
JP7183876B2 true JP7183876B2 (ja) | 2022-12-06 |
Family
ID=72429810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019044437A Active JP7183876B2 (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 照明器具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7183876B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016046079A (ja) | 2014-08-22 | 2016-04-04 | ウシオ電機株式会社 | 蛍光光源装置 |
JP2017033804A (ja) | 2015-08-03 | 2017-02-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 照明器具 |
JP2018006247A (ja) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 三菱電機株式会社 | 光学装置及び照明装置 |
JP2018101610A (ja) | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 岩崎電気株式会社 | 照明装置 |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019044437A patent/JP7183876B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016046079A (ja) | 2014-08-22 | 2016-04-04 | ウシオ電機株式会社 | 蛍光光源装置 |
JP2017033804A (ja) | 2015-08-03 | 2017-02-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 照明器具 |
JP2018006247A (ja) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 三菱電機株式会社 | 光学装置及び照明装置 |
JP2018101610A (ja) | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 岩崎電気株式会社 | 照明装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020149807A (ja) | 2020-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6595258B2 (ja) | 灯具 | |
US9057512B2 (en) | Vehicle lighting unit | |
JP6639163B2 (ja) | 車両用灯具 | |
JP6305090B2 (ja) | 照明装置 | |
CN210345322U (zh) | 灯具单元 | |
CN106502034B (zh) | 发光装置及包括发光装置的照明设备 | |
JP2018106825A (ja) | 車両用灯具 | |
KR20180055459A (ko) | 차량용 램프 | |
KR101892045B1 (ko) | 차량용 램프 | |
JP5891858B2 (ja) | 発光装置及び車両用灯具 | |
CN108072009B (zh) | 车辆用灯 | |
JP2020136096A (ja) | 灯具ユニット | |
JP7183876B2 (ja) | 照明器具 | |
JP2007035381A (ja) | 照明装置及び照明機器 | |
JP2018006133A (ja) | 投光装置 | |
JP2020149808A (ja) | 照明器具 | |
JP6575624B1 (ja) | 照明装置、及びレーザダイオード | |
JP5668980B2 (ja) | 発光装置 | |
WO2017179465A1 (ja) | 発光ユニットおよび車両用灯具 | |
JP2022117862A (ja) | 車両用灯具 | |
KR101747356B1 (ko) | 차량용 발광기구 | |
JP2022152505A (ja) | 照明器具 | |
JP7423924B2 (ja) | 光源ユニット、及び照明装置 | |
JP6578706B2 (ja) | 車両用灯具 | |
JP6880910B2 (ja) | 照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7183876 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |