CN102109136A - 发光模块和车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

提供一种以高精度实现希望配光特性的发光模块。发光模块(32)具备：使用半导体发光元件(42a、42b、42c、42d)发光的多个发光单元(36a、36b、36c、36d)和支承所排列的多个发光单元的基板(34)。发光单元为了使半导体发光元件发出的光不朝向邻接的发光单元的照射区域而具有对半导体发光元件发出的光进行导光的导光体(41a、41b、41c、41d)。由此，使发光单元发出的光通过与该发光单元对应的导光体，而能够抑制光向邻接的发光单元的照射区域漏光。

Description

发光模块和车辆用灯具
技术领域
本发明涉及具备LED等发光元件的发光模块
背景技术
现有，知道有把多个半导体光源配置成矩阵状，通过有选择地使特定部位的半导体光源亮灯来实现任意配光的车辆用照明装置(例如参照专利文献1到3)。
专利文献1：特开2003-45210号公报
专利文献2：特表2003-503253号公报
专利文献3：特开2001-266620号公报
但上述的照明装置中，为了实现希望的配光而使一部分半导体光源熄灯时，与被熄灯的半导体光源邻接的亮灯半导体光源发出的光有可能漏光到与熄灯半导体光源对应而本来应该没有光照射的区域。因此，对于在本来应该没有光照射的区域存在的对象，漏光就成为眩光。
发明内容
本发明是鉴于这种状况而开发的，其目的在于提供一种发光模块，以高精度实现希望的配光特性。
为了解决上述课题，本发明某形态的发光模块具备：使用半导体发光元件发光的多个发光单元和支承所排列的多个发光单元的基板。发光单元为了使半导体发光元件发出的光不朝向邻接的发光单元的照射区域而具有对该半导体发光元件发出的光进行导光的导光部。
根据该形态，使发光单元发出的光通过与该发光单元对应的导光部，而能够抑制光向邻接的发光单元的照射区域漏光。
本发明的其他形态是车辆用灯具，该车辆用灯具具备：发光模块和对发光模块所具备的多个半导体发光元件分别地进行调光控制的控制电路。
根据该形态，能够以高精度实现希望的配光特性。
把以上结构元件任意组合、本发明的表现而在方法、装置、系统等之间进行变换，作为本发明的形态是有效的。
根据本发明，能够提供以高精度实现希望配光特性的技术。
附图说明
图1是构成本实施例车辆用前照灯装置的灯具本体单元的概略结构图；
图2是表示本实施例灯具本体单元所包含的第二灯具单元结构的图；
图3是表示第一实施例发光模块主要部分的剖视图；
图4是表示由从本实施例车辆用前照灯装置的左右灯具本体单元向前方照射的光而例如在车辆前方25米位置配置的假想垂直屏幕上形成的配光图形的图；
图5是表示第一实施例发光模块变形例主要部分的剖视图；
图6是表示第一实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图；
图7是表示本实施例恰当发光模块一例的剖视图；
图8是表示第二实施例发光模块主要部分的剖视图；
图9是表示第二实施例发光模块变形例主要部分的剖视图；
图10是表示第三实施例发光模块主要部分的剖视图；
图11是表示第三实施例发光模块变形例主要部分的剖视图；
图12是表示第三实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图；
图13是表示第三实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图；
图14是表示第四实施例发光模块主要部分的剖视图；
图15是表示第四实施例发光模块变形例主要部分的剖视图；
图16是表示第四实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图；
图17是表示第四实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图；
图18是表示第五实施例发光模块主要部分的剖视图；
图19是表示第六实施例发光模块主要部分的剖视图；
图20是说明车辆用前照灯装置的照射控制部和车辆侧的车辆控制部结构的功能方块图。
符号说明
10灯具本体单元  12透光罩  14灯主体  16扩展部
18第一灯具单元  20第二灯具单元  22反射部件  24光源灯泡
25车辆前方  26灯罩  28保持部件  30投影透镜  32发光模块
34基板  36发光单元  40生长基板  41导光体
42半导体发光元件  44萤光体层  60凸透镜  62反射镜
100车辆用前照灯装置  102照射控制部  104车辆
106车辆控制部  108电源电路  110灯开关  112钟表
114照度传感器  116照相机  118车速传感器
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明用于实施本发明的实施例。在附图的说明中对于相同的元件则付与相同的符号而适当省略重复的说明。
本实施例的车辆用前照灯装置具备：照射能够形成远光用配光图形局部区域的光的灯具单元和控制该灯具单元的光照射状态的照射控制部。且照射控制部控制光的照射状态以使远光用配光图形的局部区域由至少在车宽度方向被分割成多个部分区域形成。另外，分别地调整与各部分区域对应的照射光的发光强度，切换远光照射模式和白天亮灯照射模式，形成适应远光照射模式的发光强度和适应白天亮灯照射模式的发光强度。
图1是构成本实施例车辆用前照灯装置的灯具本体单元的概略结构图。本实施例的车辆用前照灯装置包括有在车辆前部的车宽度方向左右两端的一对灯具本体单元。且通过使从左右灯具本体单元照射的配光图形在车辆前方重叠而完成作为车辆用前照灯装置的照射。图1表示左右灯具本体单元中配置在右侧的灯具本体单元10的结构。为了容易理解，图1表示把灯具本体单元10在水平面剖切而从上方看的剖视图。配置在左侧的灯具本体单元与配置在右侧的灯具本体单元10是左右对称的结构，基本结果相同。因此，通过说明配置在右侧的灯具本体单元10，而省略说明配置在左侧的灯具本体单元。以下为了方便，有时把灯具光照射的方向作为车辆前方(前侧)，把其相反侧作为车辆后方(后侧)来说明。
灯具本体单元10具有：透光罩12、灯主体14、扩展部16、第一灯具单元18和第二灯具单元20。灯主体14由树脂等而成型为具有细长开口部的杯状。透光罩12由具有透光性的树脂等成型，被安装在灯主体14而把灯主体14的开口部封闭。这样就利用灯主体14和透光罩12而形成实质成为封闭空间的灯室，在该灯室内配置扩展部16、第一灯具单元18和第二灯具单元20。
扩展部16具有用于使第一灯具单元18和第二灯具单元20的照射光通过的开口部，其被固定在灯主体14。第一灯具单元18比第二灯具单元20更被配置在车辆车宽度方向的外侧。第一灯具单元18是所谓的抛物线型灯具单元，形成后述的低光用配光图形。
第一灯具单元18具有：反射部件22、光源灯泡24和灯罩26。反射部件22被形成杯状，在中央设置有插入孔。本实施例中的光源灯泡24由卤素灯等具有灯丝的白炽灯构成。光源灯泡24也可以采用放电灯等其他形式的光源。光源灯泡24向内部突出地插入在反射部件22的插入孔并被反射部件22固定。反射部件22的内面被形成曲面，以把光源灯泡24照射的光向车辆前方反射。灯罩26把从光源灯泡24直接向车辆前方行进的光遮断。第一灯具单元18的结构由于是公知的，所以省略关于第一灯具单元18的详细说明。
图2是表示本实施例灯具本体单元10所包含的第二灯具单元20结构的图。图2表示把第二灯具单元20在水平面剖切而从上方看的剖视图。第二灯具单元20具备：保持部件28、投影透镜30、发光模块32和散热器38。第二灯具单元20是照射能够形成远光用配光图形的全部或局部区域的光的灯具单元。即，在第二灯具单元20的远光照射模式时是在由第一灯具单元18所形成的低光用配光图形的上部形成远光用配光图形。通过向低光用配光图形追加远光用配光图形而能够作为整体来扩展照射范围，还使远方辨认性能提高。另外，第二灯具单元20通过在白天亮灯照射模式时单独地照射光而在白天等使对面车和步行者等容易知道自身车的存在，有作为白天亮灯照射灯的所谓白天行驶灯(DRL)的功能。
投影透镜30由前方侧表面是凸面而后方侧表面是平面的平凸非球面透镜构成，把在其后侧焦点面上形成的光源像作为翻转像而向灯具前方的假想垂直屏幕上投影。投影透镜30被安装在形成筒状的保持部件28的一侧开口部。
(第一实施例)
图3是表示第一实施例发光模块主要部分的剖视图。发光模块32具有：第一发光单元36a、第二发光单元36b、第三发光单元36c、第四发光单元36d和支承第一发光单元36a～第四发光单元36d的基板34。在不特别区分各发光单元36a～36d的情况下而总称表示为发光单元36。本实施例的基板34是安装基板，支承多个发光单元36a～36d。
发光模块32照射远光用配光图形的光，能够有选择地照射出在车宽度方向被多个分割成多个区域的一部分。本实施例的情况是，与第一发光单元36a～第四发光单元36d对应分割的各照射区域相符合而形成远光用配光图形。且其分割数能够按照远光照射模式和白天亮灯照射模式所要求的性能来决定。例如所分割的区域数量只要是多个，可以比四个多也可以比四个少，另外，也可以是奇数个也可以是偶数个。
各个第一发光单元36a～第四发光单元36d被形成矩形，按照第一发光单元36a～第四发光单元36d的顺序成带状一直线地配置在基板34上。第一发光单元36a～第四发光单元36d例如能够由分别控制发光强度的光源构成。即，第二灯具单元20是多灯式光源。
构成第一发光单元36a～第四发光单元36d的光源具备有半导体发光元件，例如是具有1mm见方左右正方形发光面的LED元件等。当然，发光单元36的光源并不限定于此，例如也可以是激光二极管等大致点状面发光的其他元件状光源。且半导体发光元件发光的波长并不限定于可见光区域，也可以是紫外光区域。
图2所示的散热器38由铝等金属构成，被形成具有多个散热片的形状而安装在基板34的背面。通过这样把第一发光单元36a～第四发光单元36d由LED光源构成而能够高精度地调整各发光单元36的发光状态。其结果是在后述的远光照射模式和白天亮灯照射模式中能够以高的精度实现希望的配光特性。
发光模块32从左开始把第一发光单元36a～第四发光单元36d按照该顺序并列地配置在保持部件28的内部，且把基板34安装在保持部件28的另一侧开口部。各个第一发光单元36a～第四发光单元36d通过发光而把各自的像向灯具前方的假想垂直屏幕上投影。
图4是表示由从本实施例车辆用前照灯装置的左右灯具本体单元10向前方照射的光而例如在车辆前方25米位置配置的假想垂直屏幕上形成的配光图形的图。
低光用配光图形PL由第一灯具单元18形成。低光用配光图形PL是在左侧通行的地区被利用的左配光低光用配光图形，在其上端边缘具有第一截止线CL1～第三截止线CL3。第一截止线CL1和第三截止线CL3以被设定在灯具正面方向的垂直线V-V为边界而左右段不同地向水平方向延伸。第一截止线CL1在垂直线V-V的右侧且在被设定在灯具正面方向的水平线H-H的下方向水平方向延伸。因此，第一截止线CL1被作为对面车线的截止线来利用。
第三截止线CL3从第一截止线CL1的左端部向左上方例如以45°的倾斜角度斜向延伸。第二截止线CL2从第三截止线CL3与水平线H-H的交点开始向左侧在水平线H-H上延伸。因此，第二截止线CL2被作为自身车线侧的截止线来利用。在低光用配光图形PL中，第一截止线CL1与垂直线V-V的交点即肘点E位于在交点H-V的大致0.5～0.6°的下方，把该肘点E稍微从左包围，高发光强度区域即热区HZ能够通过反射部件22的形状调整等来形成，提高自身车线侧的辨认性。
远光用配光图形的局部区域即附加配光图形PA由来自第二灯具单元20的照射光形成。附加配光图形PA被形成包含水平线H-H并向水平方向延伸的带状。
附加配光图形PA按照发光单元36的数量而被分割构成为在水平方向并列的四个矩形区域。以下把这些区域从右按顺序地叫做第一部分区域PA1～第四部分区域PA4，把相邻部分区域的分界线叫做分割线。第二部分区域PA2与第三部分区域PA3的分割线被设定在0°，与垂直线V-V对应。
第一部分区域PA1由第一发光单元36a的照射光形成。第二部分区域PA2由第二发光单元36b的照射光形成。第三部分区域PA3由第三发光单元36c的照射光形成。第四部分区域PA4由第四发光单元36d的照射光形成。
详细情况后述，但第一发光单元36a～第四发光单元36d能够根据驾驶员的操作或根据来自安装在车辆上的检测对面车和前面行走车辆等前方车辆和步行者的装置的信息，按每个各别的或成组化的多个单元进行熄灯和调光。由此，能够得到照射区域不同的多个配光图形。因此，通过把第一部分区域PA1～第四部分区域PA4中向存在有前方车和步行者区域照射的发光单元36熄灯，就能够抑制对于前方车和步行者给予眩光。
例如在有沿与自身车相反车线行走的对面车存在的情况下，通过把第一发光单元36a和第二发光单元36b熄灯，就能够对于对面车的驾驶员不给予眩光。在有沿与自身车相同车线行走的先行车存在的情况下，通过把第二发光单元36b和第三发光单元36c熄灯，就能够对于先行车的驾驶员不给予眩光。在有沿道路的路侧带行走的步行者存在的情况下，通过把第一发光单元36a和第四发光单元36d熄灯，就能够对于步行者不给予眩光。这样，通过把多个发光单元36部分性地熄灯，就使对面车和先行车、步行者等感觉不到眩光，使其余的发光单元36亮灯则能够确保驾驶员对远方的辨认性。
在把多个发光单元36各自照射的区域合成而形成一个配光图形的情况下，则希望各区域之间没有间隙(非照射区域)。按照这种观点，发光模块32被设定成使各发光单元36的照射区域边界部分在该方向上有重叠。另一方面，若各照射区域的边界部分重叠过多，则在有几个发光单元36熄灯而其他的发光单元36亮灯的情况下，就成为亮灯的发光单元36的光漏光到熄灯的发光单元的照射区域，对于在该区域存在的前面行走车辆和步行者给予了眩光。
于是发明者们锐意讨论，结果是想到使亮灯的发光单元和半导体发光元件发出的光通过导光体来限制光的照射范围。由此，假设在邻接的发光单元和半导体发光元件熄灯的情况下，也能够对于在与熄灯的发光单元和半导体发光元件对应的部分区域存在的前面行走车辆和步行者抑制给予眩光。且发明者们想到通过在萤光体等光波长转换部件与半导体发光元件之间设置导光体来谋求改善散热性。由此，即使假设发光单元高频度亮灯时，也能够抑制由升温引起的发光特性的变化以及发光元件和萤光体的恶化。
本实施例中，导光体具有能够使发光单元和半导体发光元件发出的光透射的透光性(透明)材料。作为透光性材料例如能够举出：透明树脂材料等有机材料、透明无机玻璃等无机材料、有机材料与无机材料的混合物、溶胶-凝胶材料等。例如作为树脂材料能够举出：丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂等。
导光体也可以把由上述透光性材料构成的透明部分表面用比该材料折射率低的物质覆盖。这时，在导光体内部通过的光由于全反射而难于向外部漏光。且导光体也可以把除了光射入面和射出面以外的部分用金属反射膜、白色组成物、电介体多层膜、吸收光的遮光材料等覆盖。这时，防止光从射出面以外漏光。导光体也可以是中空管子等的管状物。导光体可以是一个部件，也可以是把光纤那样的多个部件成束。
如图3所示，本实施例的发光模块32具备第一发光单元36a～第四发光单元36d。第一发光单元36a具备导光体41a、半导体发光元件42a和萤光体层44a。第二发光单元36b具备导光体41b、半导体发光元件42b和萤光体层44b。第三发光单元36c具备导光体41c、半导体发光元件42c和萤光体层44c。第四发光单元36d具备导光体41d、半导体发光元件42d和萤光体层44d。
发光单元彼此的间隔W1比发光单元的宽度W2小为好。间隔W1只要一边考虑使各发光单元各自照射的区域之间不出现间隙，一边使用实验和以前的经验适当设计便可。在把发光模块使用于车辆用前照灯装置的情况下，例如把发光模块彼此的间隔W1设定在50～500μm的范围为好。
把第一发光单元36a～第四发光单元36d叫做适宜发光单元36。把导光体41a～41d叫做适宜适宜导光体41。把半导体发光元件42a～42d叫做适宜半导体发光元件42。把萤光体层44a～44d叫做适宜萤光体层44。
把各导光体41配置成把各萤光体层44的上面覆盖。由此，使从半导体发光元件42发出的光和从半导体发光元件42发出的光中被萤光体层44转换了波长的光向导光体41射入。向导光体41射入的光由于通过导光体41内部而散射被抑制，从各导光体41射出的光向邻接的发光单元36规定照射区域漏光的情况被抑制。即，各发光单元36发出的光由于通过与该发光单元36对应的导光体41，而能够抑制向邻接的发光单元36照射区域漏出光的情况。因此，根据本实施例的发光模块32，能够以高精度实现希望的配光特性。其结果是在使发光模块32的几个发光单元36熄灯而其他的发光单元36亮灯的情况下，能够抑制亮灯的发光单元36的光漏光到熄灯的发光单元36的照射区域，改善在该区域存在的前面行走车辆和步行者给予眩光的状况。
图5是表示第一实施例发光模块变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图3所示发光模块32不同的结构。发光模块132具备第一发光单元136a～第四发光单元136d。发光模块132具备把第一发光单元136a～第四发光单元136d(以下叫做适宜发光单元136)所具有的萤光体层44a～44d的上部一体覆盖的导光体141。
导光体141被划分成与各萤光体层44相对的多个区域141a～141d。在各区域141a～141d边界形成有遮光部58b～58d。因此，从萤光体层44a射出而向导光体141的区域141a射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141b，也被遮光部58b遮断。从萤光体层44b射出而向导光体141的区域141b射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141a、141c，也被遮光部58b、58c遮断。从萤光体层44c射出而向导光体141的区域141c射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141b、141d，也被遮光部58c、58d遮断。从萤光体层44d射出而向导光体141的区域141d射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141c，也被遮光部58d遮断。其结果是发光模块132能够得到与在发光模块32的说明中所叙述的同样的效果。通过把一体形成的导光体141设置在各萤光体层44的上部，与每个发光单元36设置导光体的情况相比更容易制造发光模块。
向遮光部填充的材料和遮光部的结构，至少是妨碍射入的光原封不动地透射为好。作为遮光部的填充材料，优选至少光的透过率比导光体141低，例如从树脂组成物、金属、电介体等不透明的各种材料适当选择。所说的不透明材料不需要对于电磁波的整个波长区域表示出吸收光，至少对于半导体发光元件发出的光的波长区域表示出吸收便可。例如也可以是对半导体发光元件发出的紫外光和兰色光等、萤光体发出的黄色光等有选择地遮光的。
另外，遮光部也可以作为反射部件而起作用。例如能够举出反射率高的树脂组成物、金属、电介体等。遮光部也可以是在与萤光体层的边界面形成有金属膜和电介体薄膜的。例如也可以在遮光部设置有把高折射率和低折射率的电介体薄膜交替多层重叠的反射膜。也可以利用萤光体层与遮光部的折射率的不同而使光在遮光部的表面被反射。这时，向遮光部填充的物质的折射率比构成萤光体层的物质的折射率低为好。遮光部的形状并不限定于截面是方形那样的多边形，也可以是图5所示遮光部那样薄的形状。
光波长转换部件所使用的材料能够举出：被分散有粉末萤光体的树脂组成物和玻璃组成物、后述的萤光陶瓷。特别是无机材料的萤光陶瓷能够成型为多种形状，且容易进行高精度加工。因此，萤光陶瓷特别作为板状的光波长转换部件来利用时是合适的。作为半导体发光元件而上述的LED元件是合适的，但其发光波长不仅是可见光范围，也可以是紫外光范围。
图6是表示第一实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图3所示发光模块32和图5所示发光模块132不同的结构。发光模块232具备与第一各发光单元236a～第四发光单元236d(以下叫做适宜发光单元236)相应的导光体241a～241d。导光体241a把萤光体层44a的上面以及半导体发光元件42a和萤光体层44a的侧面整体覆盖。导光体241b把萤光体层44b的上面以及半导体发光元件42b和萤光体层44b的侧面整体覆盖。导光体241c把萤光体层44c的上面以及半导体发光元件42c和萤光体层44c的侧面整体覆盖。导光体241d把萤光体层44d的上面以及半导体发光元件42d和萤光体层44d的侧面整体覆盖。
因此，发光模块232能够得到与在发光模块32的说明中所叙述的同样的效果。由于发光模块232利用各导光体241a～241d覆盖到各半导体发光元件42的侧面，所以使从各半导体发光元件42侧面射出的光也向前方照射而能够被有效利用。且也可以把各导光体241a～241d设置成一体。这时，在各导光体的边界设置遮光部便可。
下面，更详细地叙述具备有半导体发光元件42的发光单元36。关于上述的发光单元136和发光单元236，由于与发光单元36是大致相同的结构而省略说明。图7是表示本实施例优选发光单元一例的剖视图。发光单元36具备：生长基板40、在其上生长的半导体发光元件42、萤光体层44。发光单元36被基板34所支承。作为基板34，例如能够从玻璃环氧树脂、聚酰亚胺树脂、SUS等不锈钢、Cu、AlN、SiC、Si等中适当选择。为了制作半导体发光元件42而生长基板40是恰当晶格常数的晶体，优选具有透光性的。本实施例的发光单元36，作为生长基板40而使用的是蓝宝石。
图7所示的发光单元36中，板状的萤光体层44把隔着生长基板40与半导体发光元件42的发光面相对设置。半导体发光元件42由LED元件构成。本实施例中，作为半导体发光元件42而采用主要发出兰色波长光的兰色LED。具体说就是，半导体发光元件42具有在蓝宝石生长基板40上晶体生长的n型半导体层46和p型半导体层48以及在其之间形成的发光层50。由于半导体发光元件42主要是在发光层50中进行发光，所以能够把发光层50的上面作为发光面。半导体发光元件42经由凸起52而倒装片安装在基板34。当然，半导体发光元件42的结构和发出光的波长并不限定于上述。
萤光体层44是光波长转换部件，至少由光波长转换陶瓷构成。光波长转换陶瓷是被形成1μm以上而不到5000μm，优选10μm以上而不到1000μm厚度的板状，且被加工成与半导体发光元件42的尺寸相符的。当然光波长转换陶瓷的大小并不限定于此。
光波长转换陶瓷是被叫做所谓发光陶瓷或萤光陶瓷的，把使用由兰色光激励的萤光体即YAG(Yttrium Aluminium Garnet)粉末制作的陶瓷原料进行烧结就能够得到。由于这种光波长转换陶瓷的制造方法是公知的，所以省略详细说明。这样得到的光波长转换陶瓷例如与粉末状的萤光体不同，能够抑制粉末表面的光扩散，半导体发光元件42发出的光的损失非常少。
光波长转换陶瓷主要转换半导体发光元件42发出的兰色光波长而射出黄色光。因此，从发光单元36射出保持原样的透射萤光体层44的兰色光和被光波长转换陶瓷转换了波长的黄色光的合成光。这样，发光单元36能够发出白色光。
半导体发光元件42也可以采用主要发出兰色以外波长的光的发光部件。这时，光波长转换陶瓷也是采用主要转换半导体发光元件42发出的光的波长的发光部件。另外，在这种情况下，光波长转换陶瓷也可以通过与半导体发光元件42主要发出的波长光组合而使成为白色或接近白色的波长的光，来转换半导体发光元件42发出的光的波长。
(第二实施例)
图8是表示第二实施例发光模块主要部分的剖视图。对于与第一实施例相同的结构和效果则适当省略说明。本实施例的发光模块332具备第一发光单元336a～第四发光单元336d。第一发光单元336a具备半导体发光元件42a和萤光体层44a。第二发光单元336b具备半导体发光元件42b和萤光体层44b。第三发光单元336c具备半导体发光元件42c和萤光体层44c。第四发光单元336d具备半导体发光元件42d和萤光体层44d。各发光单元中半导体发光元件42与萤光体层44分离。由此，提高半导体发光元件42和萤光体层44的散热性，改善发光模块的整体特性。
图9是表示第二实施例发光模块变形例主要部分的剖视图。发光模块432与图8所示的发光模块332不同，第一发光单元436a～第四发光单元436d全都具备整体共通的萤光体层144。由此，能够把萤光体层144相对多个半导体发光元件42一次定位。
(第三实施例)
图10是表示第三实施例发光模块主要部分的剖视图。对于与上述各实施例相同的结构和效果则适当省略说明。本实施例的发光模块532具备第一发光单元536a～第四发光单元536d。与第一实施例的发光模块32比较，把各导光体41a～41d配置在各半导体发光元件42a～42d与各萤光体层44a～44d之间的点不同。根据这种结构，通过使各半导体发光元件42发出的光通过对应的导光体41而能够抑制散射。且由于半导体发光元件42与萤光体层44分离，所以提高半导体发光元件42和萤光体层44的散热性，改善发光模块的整体特性。
图11是表示第三实施例发光模块变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图10所示发光模块532不同的结构。发光模块632具备与第一各发光单元636a～第四发光单元636d(以下叫做适宜发光单元636)相应的导光体341a～341d。导光体341a被设置成把半导体发光元件42a的上面和侧面覆盖。使萤光体层44a层合在导光体341a的上面。导光体341b被设置成把半导体发光元件42b的上面和侧面覆盖。使萤光体层44b层合在导光体341b的上面。导光体341c被设置成把半导体发光元件42c的上面和侧面覆盖。使萤光体层44c层合在导光体341c的上面。导光体341d被设置成把半导体发光元件42d的上面和侧面覆盖。使萤光体层44d层合在导光体341d的上面。
因此，发光模块632能够得到与在发光模块532的说明中所叙述的同样的效果。由于在发光模块632中各半导体发光元件42被各导光体341a～341d覆盖到侧面，所以使从各半导体发光元件42侧面射出的光也向前方照射而能够被有效利用。
图12是表示第三实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图9所示发光模块432不同的结构。发光模块732具备第一发光单元736a～第四发光单元736d。发光模块732具备把第一发光单元736a～第四发光单元736d(以下叫做适宜发光单元736)所具有的半导体发光元件42a～42d的上部一体覆盖的导光体141。导光体141是与图5所示的同样的结构，被配置在萤光体层144与各半导体发光元件42之间。
因此，从半导体发光元件42a射出而向导光体141的区域141a射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141b，也被遮光部58b遮断。从半导体发光元件42b射出而向导光体141的区域141b射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141a、141c，也被遮光部58b、58c遮断。从半导体发光元件42c射出而向导光体141的区域141c射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141b、141d，也被遮光部58c、58d遮断。从半导体发光元件42d射出而向导光体141的区域141d射入的光的一部分即使朝向邻接的区域141c，也被遮光部58d遮断。其结果是发光模块732能够得到与在发光模块32的说明中所叙述的同样的效果。通过把一体形成的导光体141设置在各半导体发光元件42的上部，与在每个发光单元736设置导光体的情况相比更容易制造发光模块。根据这种结构，通过使各半导体发光元件42a～42d发出的光分别通过对应的导光体141的区域141a～141d而能够抑制散射。且由于半导体发光元件42与萤光体层144分离，所以提高半导体发光元件42和萤光体层144的散热性，改善发光模块的整体特性。
图13是表示第三实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图11所示发光模块632不同的结构。发光模块832具备第一发光单元836a～第四发光单元836d。发光模块832具备把第一发光单元836a～第四发光单元836d(以下叫做适宜发光单元836)所具有的半导体发光元件42a～42d的上面和侧面一体覆盖的导光体441。
导光体441被划分成与各半导体发光元件42相对的多个区域441a～441d。在各区域441a～441d的边界形成有遮光部158b～158d。因此，从半导体发光元件42a射出而向导光体441的区域441a射入的光的一部分即使朝向邻接的区域441b，也被遮光部158b遮断。从半导体发光元件42b射出而向导光体441的区域441b射入的光的一部分即使朝向邻接的区域441a、441c，也被遮光部158b、158c遮断。从半导体发光元件42c射出而向导光体441的区域441c射入的光的一部分即使朝向邻接的区域441b、441d，也被遮光部158c、158d遮断。从半导体发光元件42d射出而向导光体441的区域441d射入的光的一部分即使朝向邻接的区域441c，也被遮光部158d遮断。
其结果是发光模块832能够得到与在发光模块32的说明中所叙述的同样的效果。通过把一体形成的导光体441设置在各半导体发光元件42的上部，与在每个发光单元836设置导光体的情况相比更容易制造发光模块。由于在发光模块832中各半导体发光元件42被导光体441的各区域441a～441d覆盖到侧面，所以使从各半导体发光元件42侧面射出的光也向前方照射而能够被有效利用。
(第四实施例)
图14是表示第四实施例发光模块主要部分的剖视图。对于与上述各实施例相同的结构和效果则适当省略说明。本实施例的发光模块932具备第一发光单元936a～第四发光单元936d。发光模块932中，各半导体发光元件42a～42d的射出面42a1～42d1的大小与对应的各萤光体层244a～244d(以下叫做适宜萤光体层244)的射入面244a1～244d1的大小不同。因此，配置在各半导体发光元件42a～42d与萤光体层244a～244d之间的各导光体541a～541d(以下叫做适宜导光体541)相对发光单元的光的照射方向而其垂直的截面面积随着靠近萤光体层244而变小。根据这种结构，通过使各半导体发光元件42发出的光通过对应的导光体541而能够抑制散射。且由于半导体发光元件42与萤光体层244分离，所以提高半导体发光元件42和萤光体层244的散热性，改善发光模块的整体特性。且从半导体发光元件42射出的光被导光体541聚光而向萤光体层244射入，所以从萤光体层244射出的光的亮度被提高。
图15是表示第四实施例发光模块变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图14所示发光模块932不同的结构。发光模块1032具备第一各发光单元1036a～第四发光单元1036d(以下叫做适宜发光单元1036)。导光体641a被设置成把半导体发光元件42a的上面和侧面覆盖。使萤光体层244a层合在导光体641a的上面。导光体641b被设置成把半导体发光元件42b的上面和侧面覆盖。使萤光体层244b层合在导光体641b的上面。导光体641c被设置成把半导体发光元件42c的上面和侧面覆盖。使萤光体层244c层合在导光体641c的上面。导光体641d被设置成把半导体发光元件42d的上面和侧面覆盖。使萤光体层244d层合在导光体641d的上面。
因此，发光模块1032能够得到与在发光模块932的说明中所叙述的同样的效果。由于发光模块1032使各导光体641a～641d覆盖到各半导体发光元件42被侧面，所以使从各半导体发光元件42侧面射出的光也向前方照射而能够被有效利用。
图16是表示第四实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图12所示发光模块732不同的结构。发光模块1132具备第一发光单元1136a～第四发光单元1136d(以下叫做适宜发光单元1136)。且发光模块1132具备把第一发光单元1136a～第四发光单元1136d(以下叫做适宜发光单元1136)所具有的半导体发光元件42a～42d的上部一体覆盖的导光体741。导光体741被配置在萤光体层144与各半导体发光元件42之间。被遮光部258b～258c划分成多个区域741a～741d。由于发光模块1132的导光体741与图12所示的导光体141是类似的结构，所以能够得到与发光模块732同样的效果。导光体741的与萤光体层144相对侧的面积比与各半导体发光元件42相对侧的面积小。因此，在第一发光单元1136a和第四发光单元1136d中，从半导体发光元件42a、42d射出的光被导光体741的区域741a、741d聚光而向萤光体层144射入，所以从萤光体层144射出的光的亮度被提高。
图17是表示第四实施例发光模块其他变形例主要部分的剖视图。以下主要说明与图13所示发光模块832不同的结构。发光模块1232具备第一发光单元1236a～第四发光单元1236d。发光模块1232具备把第一发光单元1236a～第四发光单元1236d(以下叫做适宜发光单元1236)所具有的半导体发光元件42a～42d的上面和侧面一体覆盖的导光体841。
导光体841被划分成与各半导体发光元件42相对的多个区域841a～841d。在各区域841a～841d的边界形成有遮光部358b～358d。由于发光模块1232的导光体841与图13所示的导光体441是类似的结构，所以能够得到与发光模块832同样的效果。导光体841的与萤光体层144相对侧的面积比与内包的各半导体发光元件42的上面接触的面积小。因此，在第一发光单元1236a和第四发光单元1236d中，从半导体发光元件42a、42d射出的光被导光体841的区域841a、841d聚光而向萤光体层144射入，所以从萤光体层144射出的光的亮度被提高。
(第五实施例)
图18是表示第五实施例发光模块主要部分的剖视图。本实施例的发光模块的特点在于，使用透镜、棱镜等光学部件来把从半导体发光元件发出的光聚光而朝向导光体。本实施例的发光模块1332具备第一发光单元1336a～第四发光单元1336d(以下叫做适宜发光单元1336)。
第一发光单元1336a具备：被基板34支承的半导体发光元件42a、与半导体发光元件42a的发光面相对设置的凸透镜60a、设置在凸透镜60a射出侧的导光体941a、层合在导光体941a射出侧的萤光体层244a。第二发光单元1336b具备：被基板34支承的半导体发光元件42b、与半导体发光元件42b的发光面相对设置的凸透镜60b、设置在凸透镜60b射出侧的导光体941b、层合在导光体941b射出侧的萤光体层244b。第三发光单元1336c具备：被基板34支承的半导体发光元件42c、与半导体发光元件42c的发光面相对设置的凸透镜60c、设置在凸透镜60c射出侧的导光体941c、层合在导光体941c射出侧的萤光体层244c。第四发光单元1336d具备：被基板34支承的半导体发光元件42d、与半导体发光元件42d的发光面相对设置的凸透镜60d、设置在凸透镜60d射出侧的导光体941d、层合在导光体941d射出侧的萤光体层244d。
各半导体发光元件42的射出面42a1～42d1的面积是在对应的萤光体层244的射入面244a1～244d1的面积以上。把凸透镜60a～60d叫做适宜凸透镜60。把导光体941a～941d叫做适宜导光体941。
从半导体发光元件42发出的光被凸透镜60聚光并向导光体941射入。向导光体941射入的光通过具有半导体发光元件42发光面以下的射入面的萤光体层244而向前方照射。利用该结构，即使假设从半导体发光元件42发出的光是发散的情况下，利用凸透镜60和导光体941也能够可靠地向萤光体层244聚光。因此，抑制从各萤光体层244射出的光漏光到邻接的发光单元1336规定照射区域的情况。因此，根据本实施例的发光模块1332就能够以高的精度实现希望的配光特性。其结果是在使发光模块1332的几个发光单元1336熄灯而其他的发光单元1336亮灯的情况下，能够抑制亮灯的发光单元1336的光漏光到熄灯的发光单元1336的照射区域，能够改善在该区域存在的前面行走车辆和步行者给予眩光的状况。且由于从半导体发光元件42射出的光被凸透镜60聚光并向萤光体层244射入，所以从萤光体层244射出的光的亮度被提高。
(第六实施例)
图19是表示第六实施例发光模块主要部分的剖视图。本实施例的发光模块使用反射镜来把从半导体发光元件侧面发出的光聚光使朝向导光体，这点是特点。以下主要说明与图10所示发光模块532不同的结构。本实施例的发光模块1432具备第一发光单元1436a～第四发光单元1436d(以下叫做适宜发光单元1436)。
第一发光单元1436a具备：被基板34支承的半导体发光元件42a、设置成把半导体发光元件42a包围的反射镜62a、与半导体发光元件42a的射出侧空开间隔设置的导光体41a、层合在导光体41a射出侧的萤光体层44a。第二发光单元1436b具备：被基板34支承的半导体发光元件42b、设置成把半导体发光元件42b包围的反射镜62b、与半导体发光元件42b的射出侧空开间隔设置的导光体41b、层合在导光体41b射出侧的萤光体层44b。第三发光单元1436c具备：被基板34支承的半导体发光元件42c、设置成把半导体发光元件42c包围的反射镜62c、与半导体发光元件42c的射出侧空开间隔设置的导光体41c、层合在导光体41c射出侧的萤光体层44c。第四发光单元1436d具备：被基板34支承的半导体发光元件42d、设置成把半导体发光元件42d包围的反射镜62d、与半导体发光元件42d的射出侧空开间隔设置的导光体41d、层合在导光体41d射出侧的萤光体层44d。把反射镜62a～62d叫做适宜反射镜62。把导光体41a～41d叫做适宜导光体41。
发光单元1436中，从半导体发光元件42发出的光中即使是从侧面向侧方射出的光，也被反射镜62反射而向导光体41射入。向导光体41射入的光通过萤光体层44而向前方照射。根据该结构，即使假设从半导体发光元件42发出的光是侧面射出时，利用反射镜62和导光体41也能够更可靠地向萤光体层44聚光。因此，能够抑制从各萤光体层44射出的光漏光到邻接的发光单元1436规定照射区域的情况。因此，根据本实施例的发光模块1432就能够以高的精度实现希望的配光特性。其结果是在使发光模块1432的几个发光单元1436熄灯而其他的发光单元1436亮灯的情况下，能够抑制亮灯的发光单元1436的光漏光到熄灯的发光单元1436的照射区域，能够改善在该区域存在的前面行走车辆和步行者给予眩光的状况。
(车辆用灯具)
图20是说明上述结构车辆用前照灯装置的照射控制部和车辆侧的车辆控制部结构的功能方块图。车辆用前照灯装置100的照射控制部102按照车辆104所安装的车辆控制部106的指示来进行电源电路108的控制，进行第一灯具单元18和第二灯具单元20的照射控制。
车辆控制部106与灯开关110、钟表112、照度传感器114、照相机116、车速传感器118连接。灯开关110是以手动进行第一灯具单元18接通/断开的低光照射切换、第一灯具单元18亮灯时第二灯具单元20接通/断开的远光照射切换、第一灯具单元18熄灯时第二灯具单元20接通/断开的DRL照射切换的开关。
本实施例的车辆用前照灯装置100在没操作灯开关110的情况下，也能够检测车辆104的周围状况而进行第一灯具单元18和第二灯具单元20的亮灯熄灯控制。例如钟表112向车辆控制部106提供现在的日期和时间或现在的季节和时刻。车辆控制部106在根据日期和时间以及季节而能够判断车辆104周围是应该使车辆用前照灯装置100亮灯的黑暗度时，也可以把第一灯具单元18的亮灯指令向照射控制部102发送而使低光自动亮灯。另一方面，在车辆控制部106判断是不需要使车辆用前照灯装置100亮灯的明亮度时，也可以把第二灯具单元20的减光亮灯指令向照射控制部102发送而使DRL自动亮灯。且车辆控制部106根据照相机116的信息，在车辆前方不存在有前方车和步行者的情况下，也可以从低光照射自动地向远光照射切换。
如前所述，本实施例在使第一灯具单元18和第二灯具单元20同时亮灯时，在远光照射区域中存在有应该抑制照射的物体的情况下，把与所述物体存在位置对应的第二灯具单元20照射的部分区域进行熄灯控制。在此，所说的应该抑制照射的物体是对面车、前面行走车辆和步行者等。为了实行这种熄灯控制，车辆控制部106使用从物体识别机构例如立体照相机等照相机116提供的图像数据。照相机116的摄影区域与假想垂直屏幕的区域一致。在摄影图像中存在有包含表示预先保存的车辆和步行者特点的图像时，就判断在远光照射区域中存在有应该抑制照射的物体。且向照射控制部102供给信息，以使形成与应该抑制照射物体存在位置对应的部分区域的发光单元36熄灯。检测远光照射区域中应该抑制照射的对象物的机构能够适当变更，也可以代替照相机116而使用毫米波雷达、红外线雷达等其他检测机构。也可以把它们组合。也可以根据照相机116的信息来检测车辆104周围的明亮度，进行远光照射模式和白天亮灯照射模式的切换控制。
另外，本实施例中，作为车辆用灯具的车辆用前照灯装置具备有把发光模块所具备的多个发光单元进行分别调光控制的控制电路。在把发光模块所具备的多个发光单元分成多个组的情况下，控制电路也可以按每组进行调光控制。这种车辆用前照灯装置通过具备上述的发光模块而能够以高的精度实现希望的配光特性。
以各实施例为基础而说明了本发明。但实施例是例示，对于这些各结构元件和各处理程序的组合能够有各种变形例，且这些变形例也在本发明的范围应该被本领域技术人员所理解。
上述实施例说明了组合发出兰色光的半导体发光元件和黄色萤光体的发光单元，但作为发光单元也可以具有发出紫外光的半导体发光元件和被紫外光激励而分别发出红、绿、兰光的多个萤光体。或也可以是具有发出紫外光的半导体发光元件和被紫外光激励而发出兰、黄光的萤光体的发光单元。
在上述实施例中，作为光波长转换部件而使用了陶瓷材料，但代替它也可以把混合硅酮树脂、玻璃、溶胶-凝胶剂和粉末萤光体并加工成板状的作为光波长转换部件来使用。作为萤光体层则优选波长600nm的光透射率是40％以上的。本实施例的发光模块不仅在车辆用灯具使用，在照明用灯具也能够使用。

Claims (2)

1.一种发光模块，其特征在于，具备：使用半导体发光元件发光的多个发光单元和支承所配置的所述多个发光单元的基板，
所述发光单元为了使所述半导体发光元件发出的光不朝向邻接的发光单元的照射区域而具有对该半导体发光元件发出的光进行导光的导光部。
2.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：权利要求1所述的发光模块和对所述发光模块所具备的多个半导体发光元件分别地进行调光控制的控制电路。
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