(57)【要約】【課題】フィルタの劣化を抑制することができる光源装置を提供する。【解決手段】発光素子１２１と、発光素子１２１を収容し発光素子１２１の出射光を外部へ放射するための出射孔を有するケース１１０と、ケース１１０の出射孔を閉塞するフィルタ１３０と、を備え、フィルタ１３０が、板状の基材と、基材上に設けられ発光素子１２１から発せられる光の色度を変化させる色度変化層と、色度変化層を覆うバリア層と、を有し、色度変化層が雰囲気に直接的に曝されないようにした。【選択図】図２
2009199872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子を収容し、前記発光素子の出射光を外部へ放射するための出射孔を有するケースと、
前記ケースの前記出射孔を閉塞し、板状の基材と、前記基材上に設けられ前記発光素子から発せられる光の色度を変化させる色度変化層と、前記色度変化層を覆うバリア層と、を有するフィルタと、を備えた光源装置。
【請求項２】
前記色度変化層は、有機系の顔料を含有する樹脂である請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記バリア層は、前記色度変化層の樹脂よりも、ガス透過性が小さい請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記色度変化層の前記樹脂は、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体であり、
前記バリア層は、エポキシ樹脂からなる請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記ケースの前記出射孔から放射された光が入射する導光部材を備えた請求項４に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から発せられた光の色度を変化させるフィルタを備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明装置として、光源、フィルタ、反射板、制御部および電源などで構成され、光源を挟み反射板の略反対側の出光面にフィルタを設定したものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１によると、この照明装置のフィルタは、光源からの出力に対応した分光成分のうちの少なくとも光によるメラトニン分泌抑制効率のよい４１０ｎｍから５０５ｎｍまでの波長光を取り除く、もしくは減衰させると記載されている。そして、このフィルタの材料には、ハロゲン化物などを添加することによって、各波長における透過率を調整した硼珪酸系あるいはりん酸系などの透過性ガラス、もしくは、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ＰＳ樹脂とＰＥ樹脂からなるＰＳ／ＰＥアロイ等の透光性合成樹脂などに、染料や顔料を添加したものから構成されると記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２３０１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された照明装置では、フィルタが設置場所の雰囲気に曝されるため、フィルタの劣化が比較的速いという問題点がある。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタの劣化を抑制することのできる光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明では、発光素子と、前記発光素子を収容し、前記発光素子の出射光を外部へ放射するための出射孔を有するケースと、前記ケースの前記出射孔を閉塞し、板状の基材と、前記基材上に設けられ前記発光素子から発せられる光の色度を変化させる色度変化層と、前記色度変化層を覆うバリア層と、を有するフィルタと、を備えた光源装置が提供される。
【０００６】
上記光源装置において、前記色度変化層は、有機系の顔料を含有する樹脂であることが好ましい。
【０００７】
上記光源装置において、前記バリア層は、前記色度変化層の樹脂よりも、ガス透過性が小さいことが好ましい。
【０００８】
上記光源装置において、前記色度変化層の前記樹脂は、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体であり、前記バリア層は、エポキシ樹脂からなることが好ましい。
【０００９】
上記光源装置において、前記ケースの前記出射孔から放射された光が入射する導光部材を備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バリア層により色度変化層を覆うことにより、フィルタの劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は光源装置の外観斜視図である。
図１に示すように、光源装置１は、発光素子としてのＬＥＤ１２１（図１中不図示）を有する光源本体１００と、光源本体１００から出射した光が入射する導光部材としての導光棒２００と、を備えている。この光源装置１は、自動車車両の室内照明に用いることができ、導光棒２００を車体の左右一対のルーフレールに沿って配置し、室内トリムで導光棒２００の乗客空間側を覆うことにより、車両室内の間接照明とすることができる。光源本体１００には、車両のオルタネータ、バッテリ等と電気的に接続されるハーネス１７０のコネクタ１７１が接続される。
【００１２】
図２は光源装置の分解斜視図である。
図２に示すように、光源本体１００は、導光部材２００が接続されるケース１１０と、ケース１１０の内部に配置されＬＥＤ１２１が実装された基板１２０と、ケース１１０に設けられＬＥＤ１２１から出射した光の色度を変化させるフィルタ１３０と、基板１２０の裏面に接続されるヒートシンク１４０と、基板１２０とヒートシンク１４０の間に介在するシート１５０と、ヒートシンク１４０を保持しケース１１０と係合するアタッチメント１６０と、を備えている。
【００１３】
ケース１１０は、例えばポリカーボネートからなる黒色樹脂であり、一方を閉塞して他方を開放した四角筒状に形成される。ケース１１０は、導光棒２００と接続する接続部１１１と、ハーネス１７０のコネクタ１７１を受容する受容部１１２と、アタッチメント１６０と係合する係合部１１３と、を有している。接続部１１１と受容部１１２は閉塞面１１４に設けられ、係合部１１３は対向する側面１１５にそれぞれ設けられる。
【００１４】
接続部１１１は、閉塞面１１４から導光棒２００側へ延び互いに対向する一対の板状部１１１ａを有し、各板状部１１１ａには導光棒２００の突起２０１と嵌合する孔部１１１ｂが形成されている。尚、導光棒２００は、所定方向へ延びる円柱状に形成されている。受容部１１２は、閉塞面１１４にコネクタ１７１を受容可能に形成された孔部１１２ａと、この孔部１１２ａの外縁からコネクタ１７１側へ延びコネクタ１７１を支持する支持部１１２ｂと、を有している。各係合部１１３は、側面１１５に形成された突起である。
【００１５】
基板１２０は、例えばアルミニウム等の金属をベースとし、矩形の板状に形成される。基板１２０上には、ＬＥＤ１２１が実装されるとともに、ハーネス１７０のコネクタ１７１と接続されるコネクタ１２２が設けられている。尚、特に図示していないが、基板１２０には、ツェナーダイオード、抵抗器等が設けられている。
【００１６】
ＬＥＤ１２１は、表面実装型であり、基板１２０に垂直な方向へ白色光を発する。本実施形態においては、ＬＥＤ１２１は、青色光を発するＧａＮ系の発光層と、青色光により励起されて黄色光を発する蛍光体と、を有し、青色光と黄色光の混合により白色光を得ている。コネクタ１２２は、基板１２０に立設され、ケース１１０の孔部１１２ａを通じてハーネス１７０のコネクタ１７１と接続可能となっている。
【００１７】
ヒートシンク１４０は、例えばアルミニウム等の熱伝導率が比較的高い金属からなり、シート１５０を介して基板１２０の裏面と接触する接触部１４１と、接触部１４１から基板１２０と反対側へ延びる複数のフィン１４２と、を有している。シート１５０の材質は任意であるが、例えばシリコーンエラストマを用いることができる。接触部１４１は矩形の板状に形成され、各フィン１４２は互いに平行な板状に形成される。
【００１８】
アタッチメント１６０は、例えばポリカーボネートからなる黒色樹脂であり、ケース１１０の側面１１５と係合する互いに平行な一対の係合壁１６１と、各係合壁１６１を接続しヒートシンク１４０と当接する当接部１６２と、を有している。各係合壁１６１には、ケース１１０の係合部１１３と係合する孔部１６３が形成されている。また、当接部１６２は、ヒートシンク１４０の接触部１４１と当接するとともに、複数のフィン１４２の１つと当接する。本実施形態においては、フィン１４２は４つ設けられており、２つの当接部１６２が各フィン１４２の間隙に配置されている。
【００１９】
図３は光源装置の断面図である。
図３に示すように、ケース１１０の閉塞面１４０における接続部１１０の基端には、ＬＥＤ１２１の出射光を外部へ放射するための出射孔１８０が形成されている。出射孔１８０から放射された光が導光棒２００の端面から導光棒２００内へ進入すると、導光棒２００が長手方向へわたって均一に発光するようになっている。
【００２０】
フィルタ１３０は、出射孔１８０とＬＥＤ１２１との間に配置される。本実施形態においては、フィルタ１３０は、ケース１１０の内側に出射孔１８０を塞ぐよう配置されている。フィルタ１３０は、ＬＥＤ１２１と離隔して設けられ、本実施形態においては、フィルタ１３０とＬＥＤ１２１との距離は０．５ｍｍである。
【００２１】
図４はフィルタの断面図である。
図４に示すように、フィルタ１３０は、板状の基材１３１と、基材１３１上に設けられＬＥＤ１２１からから発せられる光の色度を変化させる色度変化層１３２と、色度変化層１３２を覆うバリア層１３３と、を有している。バリア層１３３上におけるケース１１０との接触部分には、接着剤１３４が塗布されている。
【００２２】
基材１３１は、透明なポリカーボネート樹脂からなり、紫外線吸収剤を含有している。本実施形態においては、基材１３１の厚さは０．５ｍｍである。
【００２３】
色度変化層１３２は、顔料を含有する透明樹脂からなる。本実施形態においては、有機系の橙色の顔料が用いられ、透明樹脂として塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体が用いられる。有機系の顔料は、アゾ系であっても多環式系であってもよいし、水溶性の染料を固体化したレーキ顔料であってもよい。具体的に、色度変化層１３２の顔料は、アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料、酸性染料レーキ、塩基性染料レーキ、スレン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、イソインドリノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、フタロシアニン顔料、蛍光顔料等を用いることができる。また、色度変化層１３２の透明樹脂は、例えば、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ等の他の透明樹脂を用いてもよい。
【００２４】
また、本実施形態においては、色度変化層１３２は、スクリーン印刷により基材１３１上に厚さ５〜１０μｍで形成される。色度変化層１３２は、スクリーン印刷に好適に用いられるように、トルエン、キシレン等の炭化水素系の溶剤を含有している。
【００２５】
バリア層１３３は、透明樹脂からなり色度変化層１３２を被覆する。バリア層１３３は、色度変化層１３２よりもガス透過性が小さい。本実施形態においては、バリア層１３３は、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体よりも単位厚さあたりのガス透過性が小さいエポキシ樹脂であり、厚さが１００μｍである。バリア層１３３のガス透過性を小さくする観点からは、バリア層１３３の厚さ寸法は大きい方が好ましく、具体的には１００μｍ以上が好ましい。尚、バリア層１３３としては、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン等の他の透明樹脂を用いてもよい。さらに、バリア層１３３としてガラス等の無機材料を用いてもよい。
【００２６】
図５はフィルタの正面図である。
図５に示すように、フィルタ１３０は正面視にて正方形状を呈し、バリア層１３３により色度変化層１３２の全部分が覆われ、色度変化層１３２が雰囲気に直接的に曝されないようになっている。接着剤１３４は、フィルタ１３０の外縁に所定の幅寸法でバリア層１３３上に塗布されている。
【００２７】
以上のように構成された光源装置１によれば、ハーネス１７０を通じてＬＥＤ１２１へ通電すると、ＬＥＤ１２１から白色光が発せられる。この白色光は、フィルタ１３０を透過した後、ケース１１０の出射孔１８０から外部へ出射され導光棒２００へと入射し、所望の色温度の白色光により導光棒２００が発光する。
【００２８】
ここで、フィルタ１３０の色度変化層１３２は、バリア層１３３により被覆されているので、色度変化層１３２を物理的に保護することができ、色度変化層１３２の破損による導光棒２００への入射する光の配光特性の変化を防止することができる。
【００２９】
また、色度変化層１３２と空気との間にバリア層１３３が介在することから、色度変化層１３２の酸化が抑制され、顔料の脱色等のような、ＬＥＤ１２１からの光、熱等による顔料の劣化を抑制することができる。従って、長時間の使用により、導光棒２００から発せられる白色光の色度の変化を抑制することができる。本実施形態においては、バリア層１３３がエポキシであり、色度変化層１３２の塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体よりもガスを透過し難いため、顔料の劣化抑制を効果的に行うことができる。また、ＬＥＤ１２１とフィルタ１３０が近接して配置され、かつ、両者ともケース１１０内に配置されているため、フィルタ１３０の光、熱等による負荷が比較的大きいため、顔料の劣化抑制効果が顕著である。
【００３０】
また、フィルタ１３０の基材１３１に紫外線吸収剤を含有させたので、ＬＥＤ１２１から発せられる白色光は、紫外領域の成分が吸収された状態で色度変化層１３２へ入射するので、これによっても色度変化層１３２の顔料の劣化を抑制することができる。
【００３１】
図６は実施例及び比較例のデータを示すグラフである。このグラフの横軸は点灯時間であり、縦軸は点灯開始時を基準とした色度座標ｘの色度変化量である。
図６の実施例は前記実施形態の光源装置１を実際に作製したもので、８５℃の雰囲気でＬＥＤ１２１を連続点灯させて色度変化のデータを得た。また、比較例Ａとしてフィルタ１３０のバリア層１３３を形成しない光源装置を別個に作製し、８５℃の雰囲気でＬＥＤ１２１を連続点灯させて色度変化のデータを得た。図６に示すように、実施例、比較例Ａとも点灯時間に比例して色度が変化するが、実施例は比較例Ａに対して色度変化量をおよそ１／６に抑制することができた。
【００３２】
図７は比較例のデータを示すグラフである。このグラフの横軸は点灯時間であり、縦軸は点灯開始時を基準とした色度座標ｘの色度変化量である。
図７の比較例Ｂは、フィルタ１３０にバリア層１３３を形成しない点で比較例Ａと同様で、フィルタ１３０の基材１３１として紫外線吸収剤を含まないポリカーボネート樹脂を用いた点で比較例Ａと異なる光源装置１とした。この光源装置により、８５℃の雰囲気でＬＥＤ１２１を連続点灯させた色度変化のデータを図７に示す。図７に示すように、比較例Ａは比較例Ｂに対して色度変化量がおよそ２０％減じられており、基材１３１に紫外線吸収剤を含ませることで色度変化が抑制されることが確認された。
【００３３】
また、前記実施形態においては、青色光と黄色光の混合により白色光を得るＬＥＤ１２１を示したが、例えば紫外光を発するＬＥＤ素子を備えて青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体が励起されるものであったり、蛍光体を利用せずに青色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子及び赤色ＬＥＤ素子を備えて白色光を発するものであってもよい。また、ＬＥＤ１２１は白色光を発するものに限定されず、フィルタ１３０により色度を変化させるものであれば、青色光、緑色光、橙色光、赤色光等のものであってもよいことは勿論である。また、フィルタ１３０の色度変化層１３２が橙色の顔料を含有するものを示したが、他の色の顔料であってもよい。
【００３４】
また、前記実施形態においては、導光棒２００を備えた光源装置１を示したが、例えば、導光部材として導光棒２００でなくレンズを備えたものであってもよいし、光学部材を介することなくケース１００から発せられる光を直接的に利用するものであってもよく、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す光源装置の外観斜視図である。
【図２】図２は光源装置の分解斜視図である。
【図３】図３は光源装置の断面図である。
【図４】図４はフィルタの断面図である。
【図５】図５はフィルタの正面図である。
【図６】図６は実施例及び比較例のデータを示すグラフである。
【図７】図７は比較例のデータを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１…光源装置、１００…光源本体、１１０…ケース、１１１…接続部、１１１ａ…板状部、１１１ｂ…孔部、１１２…受容部、１１２ａ…孔部、１１２ｂ…支持部、１１３…係合部、１１４…閉塞面、１１５…側面、１２０…基板、１２１…ＬＥＤ、１２２…コネクタ、１３０…フィルタ、１３１…基材、１３２…色度変化層、１３３…バリア層、１３４…接着剤、１４０…ヒートシンク、１４１…接触部、１４２…フィン、１５０…シート、１６０…アタッチメント、１６１…当接壁、１６２…当接部、１６３…孔部、２００…導光棒、２０１…突起。
【図１】
2009199872.tif 000003
【図２】
2009199872.tif 000004
【図３】
2009199872.tif 000005
【図４】
2009199872.tif 000006
【図５】
2009199872.tif 000007
【図６】
2009199872.tif 000008
【図７】
2009199872.tif 000009