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JP2006221979A - Vehicle lamp - Google Patents

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JP2006221979A
JP2006221979A JP2005034695A JP2005034695A JP2006221979A JP 2006221979 A JP2006221979 A JP 2006221979A JP 2005034695 A JP2005034695 A JP 2005034695A JP 2005034695 A JP2005034695 A JP 2005034695A JP 2006221979 A JP2006221979 A JP 2006221979A
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JP
Japan
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cathode
anode
light
phosphor
reflector
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005034695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Takeda
仁志 武田
Takanori Nanba
高範 難波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2005034695A priority Critical patent/JP2006221979A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle lamp having a high extraction efficiency of emitted light. <P>SOLUTION: The vehicle lamp 1 comprises a positive electrode 23 and a negative electrode 21 which are arranged mutually separated each other and form a first electric field, and a phosphor 25 which is composed of a phosphor substance. Electrons emitted from the negative electrode 21 are accelerated by the first electric field toward the positive electrode 23 and emit light by exciting the fluorescent substance of the phosphor 25. The light emitted from the phosphor 25 on the opposite side of the light emitting direction is reflected by the reflector 11 in the light emitting direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両灯や標識灯などに用いられる車両用灯具に関する。   The present invention relates to a vehicular lamp used for a vehicle lamp, a marker lamp, and the like.

四輪自動車や二輪自動車等の車両には、用途に応じて設計されたさまざまな車両用灯具が設けられている。例えば、車両には、夜間走行時の前方視認性を高めるために、車両前照灯が設けられるとともに、他の車両に対して自車の状態を示すものとして、旋回方向を示す方向指示器、ブレーキ制動状態を示す制動灯等の標識灯が設けられている。これらの車両用灯具に用いられる光源には、種々の光源を使用することができ、例えば、フィラメントを用いた白熱電球、ハロゲンガスを利用したハロゲンランプ、アーク放電を利用した放電ランプ(いわゆるHIDランプ:High Intensity Discharge Lamp))等が挙げられる。   Vehicles such as four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles are provided with various vehicle lamps designed according to the application. For example, the vehicle is provided with a vehicle headlamp in order to improve forward visibility when traveling at night, and a direction indicator that indicates the turning direction as an indication of the state of the vehicle relative to other vehicles, A marker lamp such as a brake lamp indicating a brake braking state is provided. Various light sources can be used as the light source used in these vehicle lamps. For example, incandescent bulbs using filaments, halogen lamps using halogen gas, discharge lamps using arc discharge (so-called HID lamps) : High Intensity Discharge Lamp)).

また、近年では、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いたLEDランプも開発されてきている。LEDは、高輝度化が可能であるとともに、消費電力が小さいことが特徴であり、次世代の車両用光源として期待されている。   In recent years, LED lamps using light emitting diodes (LEDs) have also been developed. LEDs are characterized by high brightness and low power consumption, and are expected as next-generation vehicle light sources.

また、次世代の光源としては、電子源から放出された電子を加速して蛍光体に衝突させ、蛍光体を励起させることにより発光する電界放出ランプ(FEL:Field Emission Lamp)も提案されてきている。この種のランプとしては、例えば特許文献1に記載のものが挙げられる。   As a next-generation light source, a field emission lamp (FEL) that emits light by accelerating electrons emitted from an electron source and colliding with the phosphor to excite the phosphor has been proposed. Yes. As this type of lamp, for example, a lamp described in Patent Document 1 can be cited.

特許文献1に記載のランプでは、それぞれ平板形状の陽極と陰極を対向配置させ、陰極から陽極に向けて電子を加速し、電子の運動エネルギーによって陽極上に配置された蛍光体を励起して可視光を一方向に向かって出射させるように構成されている。また、このランプでは、陽極と陰極との間の磁界を電磁石によって可変制御してやることにより、電子の軌道を変化させてやり、光軸を変化させるようにすると特許文献1に記載されている。
特開2004−193040号公報
In the lamp disclosed in Patent Document 1, a flat plate-like anode and a cathode are arranged to face each other, electrons are accelerated from the cathode to the anode, and the phosphor arranged on the anode is excited by the kinetic energy of the electrons to be visible. The light is emitted in one direction. Further, in this lamp, Patent Document 1 discloses that the magnetic axis between the anode and the cathode is variably controlled by an electromagnet to change the trajectory of electrons to change the optical axis.
JP 2004-193040 A

上述したような電界放出ランプでは、蛍光体から出射する光は、蛍光体に入射する電子の入射方向に依存せず、等方的に全方位に発光する。したがって、ある一方向に光を取り出そうとすると、取り出される光の光量は、単純に全発光量の半分以下に減少してしまい、発光光の取り出し効率が低いという問題点がある。   In the field emission lamp as described above, light emitted from the phosphor emits isotropically in all directions without depending on the incident direction of electrons incident on the phosphor. Therefore, when trying to extract light in a certain direction, the amount of light extracted is simply reduced to less than half of the total light emission amount, and there is a problem that the efficiency of extracting emitted light is low.

本発明は、上記問題点を解決するために為されたものであり、発光光の取り出し効率が高い車両用灯具を提供することをその目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular lamp having high emission light extraction efficiency.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 互いに離間配置され第1の電界を形成する陽極及び陰極と、
前記陽極に形成され、蛍光物質からなる蛍光体と、を備え、
前記陰極から放出された電子が前記第1の電界により前記陽極に向かって加速され、前記蛍光体の前記蛍光物質を励起して発光する車両用灯具であって、
前記蛍光体から光出射方向と反対側に出射する光を前記光出射方向に反射するリフレクタを備えたことを特徴とする車両用灯具。
(2) 前記リフレクタは、前記陽極と前記陰極との間の空間の側面を囲むように配置されていることを特徴とする(1)に記載の車両用灯具。
(3) 前記リフレクタの内径は前記陰極側から前記陽極側に進むにつれて大きくなっていることを特徴とする(1)または(2)に記載の車両用灯具。
(4) 前記陽極と前記陰極との間に配置され、第2の電界を形成する第3電極を有することを特徴とする(1)〜(3)の何れか1項に記載の車両用灯具。
(5) 前記リフレクタは、前記陰極と前記陽極との間に配置され、かつ前記リフレクタの外面と内面とを貫通する貫通孔を備え、
前記貫通孔内に、前記第3電極が配置されたことを特徴とする(4)に記載の車両用灯具。
(6) 前記貫通孔を形成する孔内壁の壁面は、前記陽極と前記陰極とを結ぶ直線に対して平行であることを特徴とする(4)に記載の車両用灯具。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) an anode and a cathode spaced apart from each other to form a first electric field;
A phosphor formed on the anode and made of a fluorescent material,
A vehicle lamp that emits electrons emitted from the cathode by being accelerated toward the anode by the first electric field to excite the phosphor of the phosphor,
A vehicular lamp comprising a reflector that reflects light emitted from the phosphor in a direction opposite to a light emitting direction in the light emitting direction.
(2) The vehicular lamp according to (1), wherein the reflector is disposed so as to surround a side surface of a space between the anode and the cathode.
(3) The vehicular lamp according to (1) or (2), wherein an inner diameter of the reflector increases from the cathode side toward the anode side.
(4) The vehicular lamp according to any one of (1) to (3), further including a third electrode that is disposed between the anode and the cathode and forms a second electric field. .
(5) The reflector includes a through hole that is disposed between the cathode and the anode and penetrates the outer surface and the inner surface of the reflector.
The vehicular lamp according to (4), wherein the third electrode is disposed in the through hole.
(6) The vehicular lamp according to (4), wherein a wall surface of an inner wall of the hole forming the through hole is parallel to a straight line connecting the anode and the cathode.

本発明の車両用灯具は、電子により励起され発光する蛍光体から光出射方向と反対側に出射する光を光出射方向に反射するリフレクタを有している。したがって、蛍光体から光出射方向と反対側に出射された光を無駄にすることなく、光出射方向に照射し、蛍光体で発光した光の利用効率を高め、明るい車両用灯具を提供することが可能となる。   The vehicular lamp according to the present invention includes a reflector that reflects light emitted in the opposite direction to the light emission direction from a phosphor excited by electrons and emitting light. Accordingly, it is possible to provide a bright vehicular lamp by irradiating light emitted in the light emission direction from the phosphor to the opposite side to the light emission direction without increasing use efficiency of light emitted from the phosphor. Is possible.

また、蛍光体で発光する光は、電子の入射方向に依存せず、等方的に発光するため、さまざまな角度に伝搬する。したがって、陽極と陰極との間の空間の側面を囲むようにリフレクタが配置されていれば、蛍光体から光がどの方向に出射しても、光を光出射方向に反射することができ、蛍光体で発光した光の利用効率を高め、明るい車両用灯具を提供することが可能となる。   Further, the light emitted from the phosphor does not depend on the incident direction of electrons and isotropically emitted, and thus propagates at various angles. Therefore, if the reflector is disposed so as to surround the side surface of the space between the anode and the cathode, the light can be reflected in the light emitting direction regardless of the direction in which the light is emitted from the phosphor. The use efficiency of the light emitted from the body can be improved, and a bright vehicle lamp can be provided.

また、本発明によれば、リフレクタの内径は前記陰極から前記陽極側に進むにつれて大きくなるように構成されていることにより、蛍光体で発光した光がリフレクタに入射する回数をなるべく少なくして、光を光出射方向に照射することができる。したがって、リフレクタにおける反射による光の減衰をなるべく抑制して光量の低下を抑えることができ、明るい車両用灯具とすることが可能となる。   In addition, according to the present invention, the inner diameter of the reflector is configured to increase as it proceeds from the cathode toward the anode, thereby reducing the number of times the light emitted from the phosphor is incident on the reflector as much as possible. Light can be irradiated in the light emitting direction. Therefore, attenuation of light due to reflection at the reflector can be suppressed as much as possible to suppress a decrease in light amount, and a bright vehicle lamp can be obtained.

また、本発明によれば、陽極と陰極間に形成される第1の電界とは別に、第2の電界を形成する第3電極を設けてもよい。第3電極を設けることにより、電子の加速用電界とは独立して電子の引き出し用電界を形成したり、陰極から出射した電子を収束させる収束電界を形成したりすることができる。   According to the present invention, a third electrode for forming a second electric field may be provided separately from the first electric field formed between the anode and the cathode. By providing the third electrode, an electric field for extracting electrons can be formed independently of an electric field for accelerating electrons, or a converging electric field for converging electrons emitted from the cathode can be formed.

また、本発明によれば、リフレクタに形成された貫通孔内に第3電極を配置するようにしてもよい。特に、第3電極とリフレクタとを一体に形成すれば、車両用灯具の組み立て時の部品点数の増加を抑制し、効率よく車両用灯具を組み立てることが可能となる。   Further, according to the present invention, the third electrode may be disposed in the through hole formed in the reflector. In particular, if the third electrode and the reflector are integrally formed, an increase in the number of parts when the vehicle lamp is assembled can be suppressed, and the vehicle lamp can be efficiently assembled.

また、本発明によれば、貫通孔を形成する孔内壁の壁面が陽極と陰極とを結ぶ直線に対して平行であれば、陰極から陽極に向かう電子を貫通孔の壁面によって阻害することがない。よって、電子の陽極到達率が向上して光の発光効率が向上し、明るい車両用灯具を提供することが可能となる。   Further, according to the present invention, if the wall surface of the inner wall of the hole forming the through hole is parallel to the straight line connecting the anode and the cathode, electrons from the cathode to the anode are not inhibited by the wall surface of the through hole. . Therefore, the anode arrival rate of electrons is improved, the light emission efficiency is improved, and a bright vehicle lamp can be provided.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る車両用灯具の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a vehicular lamp according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の車両用灯具は、例えば、ヘッドランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプ、テールランプ、ストップランプ、バックランプ等の灯具として適用可能な灯具である。また、本実施形態の車両用灯具は、車両に取り付けられる灯具そのもの以外にも、各種照明用灯具及び標識灯として適用することも可能である。以下の説明では、車両に取り付けられる車両用灯具としての実施形態を例に挙げて説明する。   The vehicular lamp of the present embodiment is a lamp applicable as a lamp such as a head lamp, a fog lamp, a turn signal lamp, a tail lamp, a stop lamp, and a back lamp. Moreover, the vehicular lamp of the present embodiment can be applied as various illumination lamps and marker lamps in addition to the lamp itself attached to the vehicle. In the following description, an embodiment as a vehicular lamp attached to a vehicle will be described as an example.

図1は本発明に係る実施形態の車両用灯具1を示す全体断面図である。
本実施形態の車両用灯具1は、FEL型の車両用灯具であって、例えばランプボディ2と光透過性のカバー3によって覆われる灯室1a内に、光を出射する灯具ユニット10が配置されて構成されている。灯具ユニット10は、例えば灯具ユニット10の光軸調整可能なエイミング機構5,5を介してランプボディ2に取り付けられている。本実施形態の車両用灯具1は、灯具ユニット10からカバー3に向かう光出射方向に光を出射し、前方に光を投影する灯具である。
FIG. 1 is an overall sectional view showing a vehicular lamp 1 according to an embodiment of the present invention.
The vehicular lamp 1 according to the present embodiment is an FEL-type vehicular lamp, and a lamp unit 10 that emits light is disposed in, for example, a lamp chamber 1 a that is covered by a lamp body 2 and a light-transmitting cover 3. Configured. The lamp unit 10 is attached to the lamp body 2 via, for example, aiming mechanisms 5 and 5 that can adjust the optical axis of the lamp unit 10. The vehicular lamp 1 of the present embodiment is a lamp that emits light in a light emitting direction from the lamp unit 10 toward the cover 3 and projects light forward.

図2は、灯具ユニット10のみを取り出した拡大断面図である。
灯具ユニット10は、主として略碗型形状を有するリフレクタ11と、リフレクタ11の前方に設けられた凸レンズ13と、凸レンズ13をリフレクタ11に位置決めして取り付けるレンズホルダ15と、を備えている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing only the lamp unit 10 taken out.
The lamp unit 10 includes a reflector 11 having a substantially bowl shape, a convex lens 13 provided in front of the reflector 11, and a lens holder 15 that positions and attaches the convex lens 13 to the reflector 11.

リフレクタ11は、例えば、内面側に中心軸Axを軸とする略回転放物面形状を有する反射面11aが形成された反射部材である。リフレクタ11は、略円形の開口11bを備えており、開口11bを規定する開口縁11cに沿ってレンズホルダ15が固着される。一方、開口縁11cと反対側のリフレクタ11の底部には、リフレクタ11の中心軸Axに沿ってリフレクタ11の内面と外面とを貫通する円形の貫通孔12が形成されている。この貫通孔12には、貫通孔12を塞ぐように貫通孔カバー17が取り付けられている。この貫通孔カバー17は、貫通孔12を気密に封止している。   The reflector 11 is, for example, a reflecting member in which a reflecting surface 11a having a substantially rotational paraboloid shape with the central axis Ax as an axis is formed on the inner surface side. The reflector 11 includes a substantially circular opening 11b, and the lens holder 15 is fixed along an opening edge 11c that defines the opening 11b. On the other hand, a circular through-hole 12 that penetrates the inner surface and the outer surface of the reflector 11 along the central axis Ax of the reflector 11 is formed at the bottom of the reflector 11 opposite to the opening edge 11c. A through hole cover 17 is attached to the through hole 12 so as to close the through hole 12. The through hole cover 17 hermetically seals the through hole 12.

レンズホルダ15は、一端がリフレクタ11の開口縁に沿って固着された略円筒形状の支持部材である。レンズホルダ15の他端には、環状のレンズ保持部15bが形成されており、このレンズ保持部15bに凸レンズ13が嵌着されている。   The lens holder 15 is a substantially cylindrical support member having one end fixed along the opening edge of the reflector 11. An annular lens holding portion 15b is formed at the other end of the lens holder 15, and the convex lens 13 is fitted to the lens holding portion 15b.

凸レンズ13は、前方側一面13aが凸面、後方側他面13bが平面形状を有するレンズであり、凸側がカバー3側、すなわち前方側となるようにレンズホルダ15に固定されている。   The convex lens 13 is a lens in which the front side one surface 13a is a convex surface and the rear side other surface 13b has a planar shape, and is fixed to the lens holder 15 so that the convex side is the cover 3 side, that is, the front side.

本実施形態では、リフレクタ11の内面側の内部空間10aは、リフレクタ11、凸レンズ13、レンズホルダ15および貫通孔カバー17によって外部から気密に封止された状態となっている。本実施形態では、この内部空間10aは、予め真空引きが為されて減圧された状態となっている。言い換えれば、本実施形態では、リフレクタ11、凸レンズ13、レンズホルダ15および貫通孔カバー17によって、真空容器が形成された構造となっている。内部空間10aは、10―5torr以下となるように真空引きされていることが好ましく、また10―7torr以下となるように真空引きされていることがさらに好ましい。 In this embodiment, the internal space 10 a on the inner surface side of the reflector 11 is airtightly sealed from the outside by the reflector 11, the convex lens 13, the lens holder 15, and the through hole cover 17. In the present embodiment, the internal space 10a has been evacuated and decompressed in advance. In other words, in this embodiment, a vacuum container is formed by the reflector 11, the convex lens 13, the lens holder 15, and the through-hole cover 17. The internal space 10a is preferably evacuated to 10 −5 torr or less, and more preferably evacuated to 10 −7 torr or less.

本実施形態の灯具ユニット10では、内部空間10aに光源としての主要部品である陰極21,陽極23,および蛍光体25が密封されている状態となっており、これら陰極21、陽極23および蛍光体25によってFEL型の光源が構成されている。本実施形態では、陰極21が貫通孔カバー17の内部空間10a側の一面17a上に配置されており、そして陽極23及び蛍光体25が凸レンズ13の後方側平面13b上に陰極21と対向するように配置されている。陰極21と陽極23とは、リフレクタ11の中心軸Axに沿って配置されており、陰極21と陽極23との間に貫通孔12が配置されるように形成されている。本実施形態では、陰極21と陽極23との間には貫通孔12を形成する孔内壁の壁面12aが侵入しないように、この貫通孔12の壁面12aは、リフレクタ11の中心軸Axに対して平行となるように形成されている。   In the lamp unit 10 of the present embodiment, the cathode 21, the anode 23, and the phosphor 25, which are main components as the light source, are sealed in the internal space 10a, and the cathode 21, the anode 23, and the phosphor are sealed. 25 constitutes an FEL type light source. In the present embodiment, the cathode 21 is disposed on the one surface 17 a on the inner space 10 a side of the through hole cover 17, and the anode 23 and the phosphor 25 are opposed to the cathode 21 on the rear side plane 13 b of the convex lens 13. Is arranged. The cathode 21 and the anode 23 are disposed along the central axis Ax of the reflector 11, and are formed so that the through hole 12 is disposed between the cathode 21 and the anode 23. In the present embodiment, the wall surface 12 a of the through hole 12 is formed with respect to the central axis Ax of the reflector 11 so that the wall surface 12 a of the hole inner wall forming the through hole 12 does not enter between the cathode 21 and the anode 23. It is formed to be parallel.

陰極21は、例えば平板形状を有し、凸レンズ13側、すなわち陽極側平面21aがリフレクタ11の中心軸Axと略垂直となるように配置されている。陰極21の陽極側表面21a上には、図示せぬ冷陰極部材が配置されている。この冷陰極部材は、ナノオーダーの微細な表面構造を有するカーボンナノチューブ等で構成されており、冷陰極部材表面近傍に形成される電界によって電子を放出する。陰極21の冷陰極部材を構成する物質としては、カーボンナノチューブの他にも、例えば、シリコンを尖らせてエッチングを施したもの等、アスペクト比が高い微細構造を有する表面形状を有するものであればよい。   The cathode 21 has, for example, a flat plate shape, and is arranged so that the convex lens 13 side, that is, the anode side plane 21 a is substantially perpendicular to the central axis Ax of the reflector 11. On the anode-side surface 21a of the cathode 21, a cold cathode member (not shown) is disposed. This cold cathode member is composed of carbon nanotubes or the like having a nano-order fine surface structure, and emits electrons by an electric field formed near the surface of the cold cathode member. As a material constituting the cold cathode member of the cathode 21, in addition to the carbon nanotube, for example, a material having a surface shape having a fine structure with a high aspect ratio, such as a material obtained by sharpening silicon and etching. Good.

陽極23は、例えば平板形状を有する光透過性の部材である。陽極23は、例えばITO等の光透過性の物質から構成され、その他陽極23を構成するものとしては、例えば、金属製の素材を網目状に構成したメッシュや、ガラス等の基材状に金属を蒸着させたもの等があげられる。   The anode 23 is a light transmissive member having a flat plate shape, for example. The anode 23 is made of a light-transmitting substance such as ITO, and other anodes 23 may be made of, for example, a mesh made of a metal material in a mesh shape or a base material such as glass. The thing etc. which vapor-deposited are mentioned.

陰極21と陽極23との間には、車両用灯具1の外部に設けられた図示せぬ電源によって所定の電圧が印加され、この電圧により陰極21との間に第1の電界が形成される。第1の電界は、陰極21の冷陰極部材から電子を引き出す電子引き出し電界と、電子を加速させる電子加速電界として作用する。陰極21から引き出されそして加速された電子は、陽極23に引きつけられ、陽極23上に配置された蛍光体25に衝突する。   A predetermined voltage is applied between the cathode 21 and the anode 23 by a power source (not shown) provided outside the vehicular lamp 1, and a first electric field is formed between the cathode 21 and the anode 23. . The first electric field acts as an electron extraction electric field for extracting electrons from the cold cathode member of the cathode 21 and an electron acceleration electric field for accelerating the electrons. Electrons drawn and accelerated from the cathode 21 are attracted to the anode 23 and collide with the phosphor 25 disposed on the anode 23.

蛍光体25は、電子の衝突により光を放出する蛍光物質から構成される。蛍光体25を構成する蛍光物質は、所定以上のエネルギーを受け取ると励起して励起状態に遷移し、この励起状態となった蛍光物質が基底状態に戻るときに励起状態と基底状態の差分のエネルギーを光として放出することにより発光する。本実施形態では、陰極21から出斜し蛍光体25に入射する電子の運動エネルギーにより蛍光体19の蛍光物質が励起状態に遷移し、基底状態に戻るときの発光光が放出される。すなわち、本実施形態では、陰極21の冷陰極部材から電子を出射させて蛍光体25に衝突させて発光する構成によりFEL型光源が構成されている。   The phosphor 25 is made of a fluorescent material that emits light by electron collision. The fluorescent material constituting the phosphor 25 is excited when it receives a predetermined energy or more, and transitions to an excited state. When the excited fluorescent material returns to the ground state, the energy of the difference between the excited state and the ground state. Is emitted as light. In the present embodiment, the fluorescent material of the phosphor 19 is shifted to the excited state by the kinetic energy of the electrons that are inclined from the cathode 21 and incident on the phosphor 25, and emitted light is emitted when returning to the ground state. That is, in the present embodiment, the FEL type light source is configured by a configuration in which electrons are emitted from the cold cathode member of the cathode 21 and collide with the phosphor 25 to emit light.

図3は、本実施形態の車両用灯具1の発光パターンを模式的に示す断面図である。図3において、電子の流れを波線の矢印で、光の伝搬方向を実線の矢印で示している。実際には、電子は、陰極21の陽極側表面21a全体から出射されるが、図3では模式的に中央からの矢印のみで示している。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a light emission pattern of the vehicular lamp 1 of the present embodiment. In FIG. 3, the flow of electrons is indicated by wavy arrows, and the light propagation direction is indicated by solid arrows. Actually, the electrons are emitted from the entire anode-side surface 21a of the cathode 21, but are schematically shown only by an arrow from the center in FIG.

電子の衝突により蛍光体25にて発光した光は、電子の入射方向にかかわらず等方的に放射され、一部の光は直接凸レンズ13が配置された前方側に出射され、また一部の光は陰極21が配置された後方側に出射される。前方側に出射され凸レンズ13に入射した光は、そのまま凸レンズ13により屈折されながら凸レンズ13を介して灯具ユニット10から前方に出射する。一方、後方側に出射された光は、リフレクタ11の反射面11aにより凸レンズ13側に反射される。反射により凸レンズ13に入射した光は、凸レンズ13により屈折されながら凸レンズ13を介して灯具ユニット10から前方に出射する。灯具ユニット10から出射した光は、カバー3を介して車両用灯具1から前方に照射される。   The light emitted from the phosphor 25 due to the collision of electrons is emitted isotropically regardless of the incident direction of the electrons, and a part of the light is emitted directly to the front side where the convex lens 13 is disposed, and a part of the light is emitted. The light is emitted to the rear side where the cathode 21 is disposed. The light emitted forward and incident on the convex lens 13 is emitted from the lamp unit 10 forward through the convex lens 13 while being refracted by the convex lens 13 as it is. On the other hand, the light emitted to the rear side is reflected to the convex lens 13 side by the reflecting surface 11 a of the reflector 11. The light incident on the convex lens 13 by reflection is emitted forward from the lamp unit 10 through the convex lens 13 while being refracted by the convex lens 13. Light emitted from the lamp unit 10 is irradiated forward from the vehicular lamp 1 through the cover 3.

このように、本実施形態では、リフレクタ11が陽極23と陰極21との間の内部空間10aの側面を囲むように配置されており、陰極21側に出射した光は、リフレクタ11により凸レンズ13側に反射されて、前方に照射されるように構成されている。すなわち、リフレクタ11は、蛍光体25から光出射方向と反対側に出射する光を光出射方向に反射するように構成されている。したがって、蛍光体25から光出射方向と反対側に出射された光を無駄にすることなく、光照射方向である前方に照射し、発光光の利用効率を高めることが可能となる。   Thus, in the present embodiment, the reflector 11 is arranged so as to surround the side surface of the internal space 10a between the anode 23 and the cathode 21, and the light emitted to the cathode 21 side is reflected by the reflector 11 on the convex lens 13 side. It is comprised so that it may be reflected and may be irradiated ahead. That is, the reflector 11 is configured to reflect the light emitted from the phosphor 25 in the direction opposite to the light emission direction in the light emission direction. Therefore, it is possible to irradiate the light emitted from the phosphor 25 in the direction opposite to the light emission direction to the front in the light irradiation direction, and to increase the use efficiency of the emitted light.

なお、上記実施形態では、リフレクタ11の反射面11aの形状は、略回転放物面形状であるとしたが、これに限られることなく、蛍光体25から光出射方向と反対側の後方側に出射した光を前方側に照射できる形状であればよく、その形状に特に制限はない。前方側への反射効率を考えると、リフレクタ11の反射面11aの内径は、陰極21側から陽極23側に進むにつれて大きくなる形状であることが好ましい。このような形状であれば、光をなるべく少ない反射回数で前方側に送り出すことができ、反射による光量の減衰を抑制することができる。   In the above embodiment, the shape of the reflecting surface 11a of the reflector 11 is substantially a paraboloidal shape. However, the shape is not limited to this, and the rear surface of the phosphor 25 is opposite to the light emitting direction. The shape is not particularly limited as long as the emitted light can be irradiated to the front side. Considering the reflection efficiency toward the front side, it is preferable that the inner diameter of the reflecting surface 11a of the reflector 11 is a shape that increases from the cathode 21 side toward the anode 23 side. With such a shape, light can be sent to the front side with as few reflections as possible, and the attenuation of the amount of light due to reflection can be suppressed.

また、特に、リフレクタ11の反射面11aの形状の少なくとも一部が略回転放物面形状である場合(例えば鉛直断面形状のみが略回転放物面形状である場合等)には、蛍光体25が回転放物面の焦点近傍に配置されていることが好ましい。このように構成することにより、反射面11aにて反射した光がリフレクタ11の中心軸、すなわち光出射方向と略平行となるように構成でき、効率的に光を前方に照射することができる。実際に、蛍光体25がある程度の幅を持っている場合には、蛍光体25の発光面が焦点に対して大きくなり完全に平行光とすることは難しいが、少なくとも一部の光は平行光とすることができ、光量の増大及び光の収束に寄与することができる。   In particular, when at least a part of the shape of the reflecting surface 11a of the reflector 11 has a substantially rotational paraboloid shape (for example, when only the vertical cross-sectional shape has a substantially rotational paraboloid shape), the phosphor 25 is used. Is preferably arranged near the focal point of the paraboloid of revolution. With this configuration, the light reflected by the reflecting surface 11a can be configured to be substantially parallel to the central axis of the reflector 11, that is, the light emission direction, and light can be efficiently emitted forward. Actually, when the phosphor 25 has a certain width, the light emitting surface of the phosphor 25 becomes large with respect to the focal point, and it is difficult to make it completely parallel light, but at least part of the light is parallel light. And can contribute to an increase in light quantity and convergence of light.

また、特に、リフレクタ11の反射面11aの形状の少なくとも一部が略回転楕円形状である場合(例えば鉛直断面形状のみが略回転楕円形状である場合等)には、蛍光体25を回転楕円の第1焦点近傍に配置し、そして凸レンズ13の後方焦点と回転楕円の第2焦点とを一致させるように配置してもよい。このように構成することにより、反射面11aにて反射した光がリフレクタ11の中心軸、すなわち光出射方向と略平行となるように構成でき、効率的に光を前方に照射することができる。実際に、蛍光体25がある程度の幅を持っている場合には、蛍光体25の発光面が焦点に対して大きくなり完全に平行光とすることは難しいが、少なくとも一部の光は平行光とすることができ、光量の増大及び光の収束に寄与することができる。   In particular, when at least a part of the shape of the reflecting surface 11a of the reflector 11 has a substantially spheroid shape (for example, when only the vertical cross-sectional shape is a substantially spheroid shape), the phosphor 25 has a spheroid shape. You may arrange | position so that it may arrange | position in the 1st focus vicinity, and the back focus of the convex lens 13 and the 2nd focus of a rotation ellipse may correspond. With this configuration, the light reflected by the reflecting surface 11a can be configured to be substantially parallel to the central axis of the reflector 11, that is, the light emission direction, and light can be efficiently emitted forward. Actually, when the phosphor 25 has a certain width, the light emitting surface of the phosphor 25 becomes large with respect to the focal point, and it is difficult to make it completely parallel light, but at least part of the light is parallel light. And can contribute to an increase in light quantity and convergence of light.

なお、上記実施形態では、電極としては陰極21と陽極23のみを配置する構成としたが、これに限られず、陰極21からの電子引き出し電界を形成したり、陰極21から出射した電子を収束させる電界を形成する第3の電極を陰極21及び陽極23の間にさらに配置したりするようにしてもよい。   In the above embodiment, only the cathode 21 and the anode 23 are arranged as the electrodes. However, the present invention is not limited to this, and an electron extraction electric field from the cathode 21 is formed or electrons emitted from the cathode 21 are converged. A third electrode that forms an electric field may be further disposed between the cathode 21 and the anode 23.

例えば、図4は、本実施形態の車両用灯具の変形例を示す図であり、貫通孔12内に第3の電極として、電子引き出し用のゲート電極30をさらに配置した構成の灯具ユニット110が示されている。   For example, FIG. 4 is a diagram showing a modification of the vehicular lamp according to the present embodiment. A lamp unit 110 having a configuration in which a gate electrode 30 for electron extraction is further disposed as a third electrode in the through hole 12. It is shown.

ゲート電極30は、この陰極21の冷陰極部材近傍に電子引き出し用の電界(第2の電界)を形成する電極である。ゲート電極30は、貫通孔12内の壁面12a上に陰極21の近傍となるように固定されており、貫通孔12内を塞ぐようにリフレクタ11と一体化されて配置されている。本変形例でも、陰極21と陽極23との間には貫通孔12を形成する孔内壁の壁面12aが侵入しないように、この貫通孔12の壁面12aは、リフレクタ11の中心軸Axに対して平行となるように形成されている。ゲート電極30は、例えば微細なメッシュ構造を有しており、ゲート電極30の厚さ方向、すなわち陰極21から陽極23に向かう方向に電子を通過させることが可能である。   The gate electrode 30 is an electrode that forms an electric field for extracting electrons (second electric field) in the vicinity of the cold cathode member of the cathode 21. The gate electrode 30 is fixed on the wall surface 12 a in the through hole 12 so as to be in the vicinity of the cathode 21, and is integrated with the reflector 11 so as to close the through hole 12. Also in this modified example, the wall surface 12 a of the through hole 12 is formed with respect to the central axis Ax of the reflector 11 so that the wall surface 12 a of the hole inner wall forming the through hole 12 does not enter between the cathode 21 and the anode 23. It is formed to be parallel. The gate electrode 30 has a fine mesh structure, for example, and can pass electrons in the thickness direction of the gate electrode 30, that is, in the direction from the cathode 21 to the anode 23.

ゲート電極30と陰極21との間には、車両用灯具1の外部に設けられた図示せぬ電源によって電圧が印加される。この電圧によりゲート電極30と陰極21との間に電子引き出し電界が形成される。電子引き出し電界は、冷陰極部材15から電子を引き出し、そして引き出された電子をゲート電極30側に加速しながら導く。加速した電子は、ゲート電極30をすり抜けて通過し、ゲート電極30を通過した電子は陰極21及び陽極23間に形成された加速用電界により陽極23に導かれ、蛍光体25に衝突して発光する。発光後の光の伝搬パターンは、図3を参照して説明したものと同様である。   A voltage is applied between the gate electrode 30 and the cathode 21 by a power source (not shown) provided outside the vehicular lamp 1. With this voltage, an electron extraction electric field is formed between the gate electrode 30 and the cathode 21. The electron extraction electric field extracts electrons from the cold cathode member 15 and guides the extracted electrons to the gate electrode 30 side while accelerating. The accelerated electrons pass through the gate electrode 30, and the electrons that have passed through the gate electrode 30 are guided to the anode 23 by the accelerating electric field formed between the cathode 21 and the anode 23, and collide with the phosphor 25 to emit light. To do. The light propagation pattern after light emission is the same as that described with reference to FIG.

このように、本変形例では、ゲート電極30を陰極21の近傍に設けたので、陰極21から電子を取り出す引き出し電界を電子を加速する電子加速用電界とは独立して形成することができる。また、ゲート電極30は、リフレクタ11と予め一体に形成しておけば、灯具ユニットの組み立てにおいて部品点数が減少し、組み立て効率が向上する。   Thus, in this modification, since the gate electrode 30 is provided in the vicinity of the cathode 21, the extraction electric field for extracting electrons from the cathode 21 can be formed independently of the electron acceleration electric field for accelerating the electrons. Further, if the gate electrode 30 is formed integrally with the reflector 11 in advance, the number of parts is reduced in the assembly of the lamp unit, and the assembly efficiency is improved.

また、本変形例では、ゲート電極30が固着される貫通孔12の壁面12aが陰極21と陽極23との間に侵入しないように、壁面12aがリフレクタ11の中心軸Axに対して平行となるように形成されている。したがって、陰極21から引き出された電子を壁面12aによって阻害することなく、陽極23に導くことができる。よって、電子の陽極到達率を向上させることができ、ひいては発光効率を向上させることが可能となる。   In the present modification, the wall surface 12 a is parallel to the central axis Ax of the reflector 11 so that the wall surface 12 a of the through hole 12 to which the gate electrode 30 is fixed does not enter between the cathode 21 and the anode 23. It is formed as follows. Therefore, electrons drawn from the cathode 21 can be guided to the anode 23 without being inhibited by the wall surface 12a. Therefore, it is possible to improve the electron arrival rate of the electrons and thus to improve the light emission efficiency.

なお、上記説明では、貫通孔12を挟んで陰極21と陽極23とを配置するように構成したが、これに限られることはなく、たとえば、リフレクタ11の反射面11a上に陰極21を配置してもよい。この場合にも、陰極21と陽極23との間に、必要に応じてゲート電極30を設けるようにしてもよい。   In the above description, the cathode 21 and the anode 23 are arranged with the through hole 12 interposed therebetween. However, the present invention is not limited to this. For example, the cathode 21 is arranged on the reflecting surface 11a of the reflector 11. May be. Also in this case, a gate electrode 30 may be provided between the cathode 21 and the anode 23 as necessary.

また、上記説明では、陽極23の陰極21側表面に蛍光体25が配置されているとして説明を行ったが、これに限られることはなく、電子が陽極23に阻害される以前に蛍光体25に入射可能であれば、例えば陽極23の陰極21とは逆側表面に蛍光体25が配置されていても良い。 In the above description, the phosphor 25 is described as being disposed on the cathode 21 side surface of the anode 23. However, the present invention is not limited to this, and before the electrons are blocked by the anode 23, the phosphor 25. For example, the phosphor 25 may be disposed on the surface opposite to the cathode 21 of the anode 23.

本発明に係る車両用灯具の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the vehicle lamp which concerns on this invention. 灯具ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a lamp unit. 灯具ユニットにおける電子と光の伝搬を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically propagation of the electron and light in a lamp unit. 本発明に係る車両用灯具の変形例の灯具ユニットを示す断面図であるIt is sectional drawing which shows the lamp unit of the modification of the vehicle lamp which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用灯具
2 ランプボディ
3 カバー
5 エイミング機構
10 灯具ユニット
10a 内部空間
11 リフレクタ
12 貫通孔
13 凸レンズ
15 レンズホルダ
21 陽極
23 陰極
25 蛍光体
30 ゲート電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle lamp 2 Lamp body 3 Cover 5 Aiming mechanism 10 Lamp unit 10a Internal space 11 Reflector 12 Through-hole 13 Convex lens 15 Lens holder 21 Anode 23 Cathode 25 Phosphor 30 Gate electrode

Claims (6)

互いに離間配置され第1の電界を形成する陽極及び陰極と、
前記陽極に形成され、蛍光物質からなる蛍光体と、を備え、
前記陰極から放出された電子が前記第1の電界により前記陽極に向かって加速され、前記蛍光体の前記蛍光物質を励起して発光する車両用灯具であって、
前記蛍光体から光出射方向と反対側に出射する光を前記光出射方向に反射するリフレクタを備えたことを特徴とする車両用灯具。
An anode and a cathode spaced apart from each other to form a first electric field;
A phosphor formed on the anode and made of a fluorescent material,
A vehicle lamp that emits electrons emitted from the cathode by being accelerated toward the anode by the first electric field to excite the phosphor of the phosphor,
A vehicular lamp comprising a reflector that reflects light emitted from the phosphor in a direction opposite to a light emitting direction in the light emitting direction.
前記リフレクタは、前記陽極と前記陰極との間の空間の側面を囲むように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。   The vehicle lamp according to claim 1, wherein the reflector is disposed so as to surround a side surface of a space between the anode and the cathode. 前記リフレクタの内径は前記陰極側から前記陽極側に進むにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。   3. The vehicular lamp according to claim 1, wherein an inner diameter of the reflector increases as it proceeds from the cathode side to the anode side. 前記陽極と前記陰極との間に配置され、第2の電界を形成する第3電極を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用灯具。   The vehicular lamp according to any one of claims 1 to 3, further comprising a third electrode that is disposed between the anode and the cathode and that forms a second electric field. 前記リフレクタは、前記陰極と前記陽極との間に配置され、かつ前記リフレクタの外面と内面とを貫通する貫通孔を備え、
前記貫通孔内に、前記第3電極が配置されたことを特徴とする請求項4に記載の車両用灯具。
The reflector is provided between the cathode and the anode, and includes a through hole penetrating the outer surface and the inner surface of the reflector,
The vehicular lamp according to claim 4, wherein the third electrode is disposed in the through hole.
前記貫通孔を形成する孔内壁の壁面は、前記陽極と前記陰極とを結ぶ直線に対して平行であることを特徴とする請求項4に記載の車両用灯具。   5. The vehicular lamp according to claim 4, wherein a wall surface of an inner wall of the hole forming the through hole is parallel to a straight line connecting the anode and the cathode.
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