JP2005150041A - 灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 輝度の高い光を発生する灯具を提供する。
【解決手段】 光を発生する灯具であって、光を発生する半導体発光素子と、半導体発光素子から離間して設けられた蛍光体と、半導体発光素子が発生する光を、蛍光体に集光する第１光学部材と、蛍光体が設けられている位置に光学的中心を有し、第１光学部材により集光された光に応じて蛍光体が発生する光を、灯具の外部に照射する第２光学部材とを備える。また、上記した灯具は、車両の前照灯に用いられ、第２光学部材は、蛍光体が発生する光を灯具の外部に照射することにより、前照灯の配光パターンの明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、灯具に関する。特に本発明は、光を発生する灯具に関する。
近年、ＬＥＤ等の半導体発光素子を用いた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、例えばデザイン上の観点等から、ＬＥＤ等の半導体発光素子を車両用前照灯に用いることが検討されている。車両用前照灯においては、安全上の観点等から、所定の配光パターンを形成する必要がある。配光パターンには、配光パターンの他の領域よりも明るく照らされるべきホットゾーンと呼ばれる領域がある。
特開２００２−２３１０１３号公報（第２−６頁、第１−１３図）
ホットゾーンを明るく照らすためには、輝度の高いスポット光をホットゾーンに照射することが好ましい。また、輝度の高いスポット光を生成するためには、小さな領域から輝度の高い光を発生させることが好ましい。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、光を発生する灯具であって、光を発生する半導体発光素子と、半導体発光素子から離間して設けられた蛍光体と、前記半導体発光素子が発生する光を、蛍光体に集光する第１光学部材と、蛍光体が設けられている位置に光学的中心を有し、第１光学部材により集光された光に応じて蛍光体が発生する光を、灯具の外部に照射する第２光学部材とを備える。
上記した灯具は、車両の前照灯に用いられる灯具であって、第２光学部材は、蛍光体が発生する光を灯具の外部に照射することにより、前照灯の配光パターンの明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成してよい。
蛍光体は、半導体発光素子よりも前方に設けられ、第２光学部材は、半導体発光素子と蛍光体との間に設けられ、蛍光体から入射する光を前方に反射する反射鏡であり、反射鏡は、半導体発光素子から蛍光体に向かう方向に光を透過する光透過部を有し、第１光学部材は、光透過部を透過する光を、蛍光体に集光するレンズである。
光透過部は、第２光学部材の一部に設けられた穴であり、レンズは、少なくとも一部分を穴と嵌合させることにより、第２光学部材に固定されてよい。
半導体発光素子は紫外光を発生し、蛍光体は紫外光に応じて白色光を発生し、灯具は、白色光を透過し、かつ紫外光を遮断する素材により、蛍光体より前方に形成され、第２光学部材を介して蛍光体から入射する光を、車両の前方に透過する透光性部材を更に備えてよい。
透光性部材における後方側の面の一部に形成され、蛍光体が発生する光を後方に反射する第２の反射鏡を更に備え、蛍光体は、第２の反射鏡を挟んで透光性部材と対向するように、第２の反射鏡の少なくとも一部に塗布され、第２光学部材は、第２の反射鏡に反射された光を前方に反射することにより、蛍光体からの光を、透光性部材を透過させて、灯具の外部に照射してよい。
複数の半導体発光素子を備え、第１光学部材は、複数の半導体発光素子からの光を、同じ蛍光体に集光してよい。
蛍光体が発生する光を透過する素材により、第２光学部材から蛍光体へ向かって延伸して形成された光透過部材を更に備え、第２光学部材は、透過部材の表面の一部に形成され、レンズは、透過部材と同じ素材により、透過部材と一体に形成され、蛍光体は、前記透過部材における第２光学部材と対向する面の一部に塗布されてよい。
半導体発光素子が発生した光を一端に受け取り、他端から出射する光ファイバーを更に備え、第１光学部材は、光ファイバーが出射した光を蛍光体に集光してよい。また、半導体発光素子は、レーザーダイオードであってよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１はおよび図２は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。図１は、車両用灯具１０の斜視図である。図２は、中段の光源ユニット２０を横断する水平面による車両用灯具１０の水平断面図である。本実施形態は、輝度の高い光を発生する車両用灯具１０を提供することを目的とする。車両用灯具１０は、例えば自動車等の車両に用いられる車両用前照灯（ヘッドランプ）であり、車両の前方に光を照射する。車両用灯具１０は、複数の光源ユニット２０、アウターレンズ１２、ランプボディ１４、回路ユニット１６、複数の放熱部材２４、エクステンションリフレクタ２８、およびケーブル２２、２６を備える。
複数の光源ユニット２０のそれぞれは、光源部１００および蛍光体１１２を有する。光源部１００は、紫外光を発生し、発生した紫外光を蛍光体１１２に照射する。蛍光体１１２は、光源部１００からの紫外光に応じて白色光を発生する。それぞれの光源ユニット２０は、蛍光体１１２からの白色光に基づき、所定の配光パターンの白色光を車両の前方に照射する。光源ユニット２０は、例えば、光源ユニット２０の光軸の方向を調整するためのエイミング機構によって傾動可能に、ランプボディ１４に支持される。光源ユニット２０は、車両用灯具１０を車体に取り付けた場合の光軸の方向が、例えば０．３〜０．６°程度、下向きになるように、ランプボディ１４に支持されてよい。
なお、複数の光源ユニット２０は、同一又は同様の配光特性を有してもよく、それぞれ異なる配光特性を有してもよい。また、他の例において、一の光源ユニット２０が、複数の光源部１００を有してもよい。
アウターレンズ１２およびランプボディ１４は、車両用灯具１０の灯室を形成し、この灯室内に複数の光源ユニット２０を収容する。アウターレンズ１２およびランプボディ１４は、光源ユニット２０を密閉および防水してよい。アウターレンズ１２は、光源部１００が発生する光を透過する素材により、例えば素通し状に形成され、複数の光源ユニット２０の前方を覆うように、車両の前面に設けられる。ランプボディ１４は、複数の光源ユニット２０を挟んでアウターレンズ１２と対向して、複数の光源ユニット２０を後方から覆うように設けられる。ランプボディ１４は、車両のボディと一体に形成されてもよい。
回路ユニット１６は、光源部１００を点灯させる点灯回路等が形成されたモジュールである。回路ユニット１６は、ケーブル２２を介して光源ユニット２０と電気的に接続される。また、回路ユニット１６は、ケーブル２６を介して、車両用灯具１０の外部と電気的に接続される。
複数の放熱部材２４は、光源ユニット２０の少なくとも一部と接触して設けられたヒートシンクである。放熱部材２４は、例えば金属等の、空気よりも高い熱伝導率を有する素材により形成される。放熱部材２４は、例えばエイミング機構の支点に対して光源ユニット２０を動かす範囲で、光源ユニット２０に伴って可動であり、ランプボディ１４に対し、光源ユニット２０の光軸調整を行うのに十分な間隔を空けて設けられる。複数の放熱部材２４は、一の金属部材により、一体に形成されてよい。この場合、複数の放熱部材２４の全体から、効率よく放熱を行うことができる。
エクステンションリフレクタ２８は、例えば薄い金属板等により、複数の光源ユニット２０の下部から、アウターレンズ１２へ渡って形成された反射鏡である。エクステンションリフレクタ２８は、ランプボディ１４の内面の少なくとも一部を覆うように形成されることにより、ランプボディ１４の内面の形状を隠し、車両用灯具１０の見栄えを向上させる。
また、エクステンションリフレクタ２８の少なくとも一部は、光源ユニット２０および／又は放熱部材２４と接触する。この場合、エクステンションリフレクタ２８は、光源部１００が発生する熱をアウターレンズ１２に伝導する熱伝導部材の機能を有する。これにより、エクステンションリフレクタ２８は、光源部１００を放熱する。また、エクステンションリフレクタ２８の一部は、アウターレンズ１２又はランプボディ１４に固定される。エクステンションリフレクタ２８は、複数の光源ユニット２０の上方、下方、および側方を覆う枠状に形成されてもよい。
本例によれば、光源として光源部１００を用いることにより、光源ユニット２０を小型化することができる。また、これにより、例えば光源ユニット２０の配置の自由度が向上するため、デザイン性の高い車両用灯具１０を提供することができる。
図３および図４は、光源ユニット２０の構成の一例を示す。図３は、図４に示す光源ユニット２０のＡＡ断面である。図４は、図３に示す光源ユニット２０のＢＢ断面である。光源ユニット２０は、固定部材２０２、光源部１００、透光性部材２０４、反射鏡１１４、蛍光体１１２、反射鏡２０８、およびハウジング２０６を有する。
固定部材２０２は、板状体であり、一方の面を、例えば車両の前方へ向けてハウジング２０６に固定される。固定部材２０２は、当該一方の面上に、光源部１００の底面を支持して固定する。固定部材２０２は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率が高い素材により形成されており、光源部１００が発生する熱を放熱する。本例において、固定部材２０２は、一端において、ハウジング２０６と接触しているので、光源部１００が発生する熱をハウジング２０６に伝達することにより、光源部１００を放熱する。
光源部１００は、レーザーモジュール１０２、レーザーダイオード１０４、レンズ保持部材１０８、レンズ１１０、および基板１０６を有する。レーザーモジュール１０２は、レーザーダイオード１０４を有する。レーザーダイオード１０４は、ケーブル２２を介して、光源ユニット２０の外部から受け取る電力に基づき、紫外光を発生する。レーザーモジュール１０２は、レーザーダイオード１０４が発生する光をレンズ１１０へ照射する。レーザーモジュール１０２およびレンズ保持部材１０８は、基板１０６に固定される。
レンズ保持部材１０８は、レーザーモジュール１０２の発光面に対向させてレンズ１１０を保持する。これにより、レンズ１１０は、レーザーダイオード１０４が発生した光を前方へ照射する。レーザーダイオード１０４は、指向性が強いので、レーザーダイオード１０４の発光面の略全面から、レンズ１１０の光軸に対して略平行な光を、レンズ１１０へ入射することができる。従って、レンズ１１０は、レーザーダイオード１０４が発生した光を精度良く蛍光体１１２に集光することができる。なお、レーザーダイオード１０４は、本発明における半導体発光素子の一例であり、レンズ１１０は、本発明における第１光学部材の一例である。
基板１０６は、板状体であり、光源部１００を固定部材２０２の表面に固定する。基板１０６の少なくとも一部は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率が高い素材で形成され、レーザーモジュール１０２が発生する熱を、固定部材２０２に伝達する。また、基板１０６は、レーザーモジュール１０２と電気的に接続されており、ケーブル２２を介して光源ユニット２０の外部から供給される電力を、レーザーモジュール１０２に供給する。
透光性部材２０４は、白色光を透過し、かつ紫外光を遮断する素材により形成される。透光性部材２０４は、蛍光体１１２より前方に形成される。透光性部材２０４は、例えば素通し状に形成されたレンズであってよい。透光性部材２０４は、レンズステップを有していてもよい。透光性部材２０４は、固定部材２０２の前方側の面と対向するようにハウジング２０６に固定されている。透光性部材２０４が紫外光を遮断する素材により形成されるので、人体に有害な紫外光が車両の外部へ照射されるのを防ぐことができる。他の例として、透光性部材２０４が紫外光を透過する素材により形成され、透光性部材２０４の前方の面に紫外光を遮断する部材が設けられてもよい。
反射鏡１１４は、拡大図３０に示すように、透光性部材２０４における後方側の面の一部に形成される。反射鏡１１４は、本発明における第２の反射鏡の一例である。蛍光体１１２は、例えば粒子状の蛍光物質を練り込んだバインダー樹脂を、反射鏡１１４の後方側の面に塗布されることにより、例えば点状に形成される。このように、蛍光体１１２は、反射鏡１１４を挟んで透光性部材２０４と対向するように、反射鏡１１４の少なくとも一部に塗布される。本例において、蛍光体１１２が反射鏡１１４と接する面の面積は、レーザーダイオード１０４の発光面積よりも小さい。これにより、蛍光体１１２は、レーザーダイオード１０４の発光面よりも小さな領域から光を発生する。小さな領域から発生する光に基づいて光学設計を行うことができるので、光源ユニット２０の光学設計を、簡易に行うことができる。
蛍光体１１２は、レーザーダイオード１０４よりも車両の前方に、レーザーダイオード１０４から離間して設けられている。そのため、レーザーダイオード１０４が発生する熱がレーザーダイオード１０４へ伝わりにくい。従って、レーザーダイオード１０４が発生する熱により蛍光体１１２が黒ずむ等の蛍光体１１２の劣化を防止することができる。また、放熱系と光学系とを別々に設計することができるので、光源ユニット２０の設計の自由度が増加する。
反射鏡２０８は、光源部１００と蛍光体１１２との間に設けられる。反射鏡２０８は、蛍光体１１２と対向する面が回転放物面状であり、蛍光体１１２が設けられている位置に蛍光体１１２の回転放物面の焦点Ｆを有する。これにより、反射鏡２０８は、蛍光体１１２が発生した拡散光を、略平行な光に配光制御して、前方へ照射する。反射鏡２０８は、本発明における第２光学部材の一例であり、焦点Ｆは、本発明における光学的中心の一例である。反射鏡２０８は、光透過部１１６を有する。光透過部１１６は、光源部１００から蛍光体１１２へ向かう方向に光を透過する穴である。
ハウジング２０６は、固定部材２０２、光源部１００、反射鏡２０８、蛍光体１１２、および反射鏡１１４を収容する筐体である。また、ハウジング２０６は、前面に開口部を有し、この開口部において透光性部材２０４を保持する。ハウジング２０６は、固定部材２０２を介して光源部１００から受け取る熱を、放熱部材２４（図１参照）に更に伝達してよい。これにより、光源部１００を、適切に放熱することができる。
ここで、光源ユニット２０が、レーザーダイオード１０４からの光を前方へ照射する過程を説明する。レンズ１１０は、光透過部１１６を透過するレーザーダイオード１０４からの紫外光を、蛍光体１１２に集光する。これにより、蛍光体１１２は、輝度の高い白色光を発生することができる。蛍光体１１２は、照射された紫外光に応じて白色の拡散光を発生する。反射鏡１１４は、蛍光体１１２が発生する光の中で、蛍光体１１２から前方へ照射される光を後方に反射する。これにより、蛍光体１１２から反射鏡２０８へ向かう方向への光だけでなく、蛍光体１１２から前方へ照射される光も光源ユニット２０の配光に寄与させることができる。従って、蛍光体１１２が発生する光のほぼ全部を反射鏡２０８へ照射することができる。
反射鏡２０８は、蛍光体１１２および反射鏡１１４から入射する光を車両の前方へ反射する。透光性部材２０４は、反射鏡２０８を介して蛍光体１１２および反射鏡１１４から入射する光を、車両の前方に透過する。このように、光源ユニット２０は、レンズ１１０により集光された光に応じて蛍光体１１２が発生する光を、光源ユニット２０の外部へ照射する。蛍光体１１２が、レーザーダイオード１０４よりも輝度の高い光を、レーザーダイオード１０４よりも小さな領域から発生するので、反射鏡２０８は、輝度の高いスポット光を前方へ照射することができる。従って、光源ユニット２０は、車両の前方へ配光パターンを精度よく形成することができる。
ここで、光源部１００が反射鏡２０８と蛍光体１１２との間にあるとすれば、蛍光体１１２が発生した光の一部が光源部１００に遮られ、反射鏡２０８に照射されない場合がある。しかし、本例によれば、反射鏡２０８が光源部１００と蛍光体１１２との間に設けられているので、蛍光体１１２が発生する光のほぼ全部を反射鏡２０８に反射させることができる。従って、光源ユニット２０は、反射鏡２０８を介して、蛍光体１１２が発生した光を効率良く光源ユニット２０の外部へ照射することができる。
なお、本例において、レーザーモジュール１０２のレーザーダイオード１０４は、光源ユニット２０の外部から受け取る電力に応じて、紫外光を発生するが、他の例として、レーザーダイオード１０４は、青色光を発生し、蛍光体１１２は、レーザーダイオード１０４からの青色光に応じて、青色光の補色である黄色の拡散光を発生してもよい。この場合、反射鏡１１４には、例えば微小な凹凸が設けられることが好ましい。これにより、反射鏡１１４は、レーザーダイオード１０４からの青色光を反射鏡２０８の反射面全体へ向けて拡散させる。そして、反射鏡２０８は、レーザーダイオード１０４および蛍光体１１２がそれぞれ発生する青色光および黄色光に基づき、白色光を光源ユニット２０の前方へ反射する。これにより、光源ユニット２０は、白色光を光源ユニット２０の外部へ照射する。また、他の例として、レーザーモジュール１０２は、ＬＥＤ等であってもよい。
図５は、反射鏡２０８の一例を示す。図６は、車両用灯具１０（図１参照）により形成される配光パターン３００の一例を示す。配光パターン３００は、車両用灯具１０の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム配光パターンである。本例において、車両用灯具１０は、略水平方向の明暗境界を定める水平カットライン３０２、および水平方向に対して１５°程度の角度をなす所定の斜め方向の明暗境界を定める斜めカットライン３０４を有する配光パターン３００を形成する。
反射鏡２０８は、斜め反射面２１０および水平反射面２１２を有する。斜め反射面２１０および水平反射面２１２は、それぞれ、矩形形状又は斜めに傾斜した台形形状に区切られた複数のセグメントである。それぞれのセグメントは、例えば、所定の回転放物面上の各位置において、形成すべき斜めまたは水平カットラインの形状に対応して形成される。反射鏡２０８は、蛍光体１１２が設けられている位置に光学的中心を有しており、蛍光体１１２からの光を光源ユニット２０の外部に照射する。これにより、反射鏡２０８は、車両用灯具１０の配光パターンの明暗境界を定める斜めまたは水平カットラインの少なくとも一部を形成する。本例において、反射鏡２０８は、斜め反射面２１０が反射する光に基づき、斜めカットライン３０４の少なくとも一部を形成し、水平反射面２１２が反射する光に基づき、水平カットライン３０２の少なくとも一部を形成する。
配光パターン３００において、水平カットライン３０２と斜めカットライン３０４とが交差する点近傍の領域３０６は、ホットゾーンと呼ばれ、安全上の観点から配光パターン３００の他の領域に比べて、より明るく照らされることが好ましい。本例において、レンズ１１０は、レーザーダイオード１０４からの光を蛍光体１１２に集光するので、蛍光体１１２は輝度の高い光を発生することができる。これにより、光源ユニット２０は、輝度の高い光を前方へ照射することができる。従って、光源ユニット２０は、ホットゾーンを明るく照らすことができる。
また、車両用灯具１０は、図５に示した反射鏡２０８以外に、斜め反射面２１０を含まない反射鏡２０８を用いることにより、配光パターン３００におけるホットゾーン以外の領域を照射してよい。このように、車両用灯具１０は、それぞれ異なる配光特性を有する光源ユニット２０を備え、それぞれの光源ユニット２０が発生する光に基づき、配光パターン３００を形成してよい。
本例において、光源ユニット２０は、反射鏡２０８のそれぞれのセグメントにより配光パターン３００を形成するが、他の例として、セグメントに分けられていない略回転放物面状の反射鏡２０８と、レンズステップが形成された透光性部材２０４とにより、配光パターン３００を形成してもよい。この場合も、光源ユニット２０は、配光パターン３００を適切に形成することができる。
図７は、光源ユニット２０の構成の他の例を示す。なお、以下に説明する点を除き、図７において、図３および／又は図４と同じ符号を付した構成は、図３および／又は図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
光源ユニット２０は複数の光源部１００ａ〜ｃを有する。反射鏡２０８は、それぞれの光源部１００ａ〜ｃに対応して設けられた複数の光透過部１１６ａ〜ｃを有する。それぞれの光源部１００ａ〜ｃは、それぞれのレーザーダイオード１０４が発生した光を、対応する光透過部１１６ａ〜ｃを介して、同一の蛍光体１１２に集光する。反射鏡２０８は、それぞれの光源部１００ａ〜ｃからの光に応じて蛍光体１１２が発生する光を、透光性部材２０４を介して車両の前方へ反射する。複数のレーザーダイオード１０４からの光を同一の蛍光体１１２に集光するので、単一のレーザーダイオード１０４を用いる場合に比べて、蛍光体１１２からより輝度の高い白色光を発生させることができる。
図８は、光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す。なお、以下に説明する点を除き、図８において、図３および／又は図４と同じ符号を付した構成は、図３および／又は図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
光源部１００は、レーザーモジュール１０２、レーザーダイオード１０４、および基板１０６を備える。レンズ１１０は、少なくとも一部分を光透過部１１６と嵌合させることにより、反射鏡２０８に固定される。光透過部１１６に嵌合されたレンズ１１０は、レーザーモジュール１０２のレーザーダイオード１０４が発生した光を蛍光体１１２に集光する。反射鏡２０８は、光源部１００からの光に応じて蛍光体１１２が発生した光を、透光性部材２０４を介して車両の前方へ反射する。
レンズ１１０が反射鏡２０８の光透過部１１６に嵌合されることにより、蛍光体１１２に対するレンズ１１０の位置を合わせることができる。そのため、複数の光源ユニット２０を製造する場合に、蛍光体１１２に対するレンズ１１０の位置を、それぞれの光源ユニット２０について合わせる必要がない。従って、組立工数を低減することができると共に、蛍光体１１２とレンズ１１０との位置を精度良く合わせることができる。また、本例において、レンズ１１０は、別部品として反射鏡２０８の光透過部１１６に嵌合されたが、他の例として、レンズ１１０は、反射鏡２０８と一体に形成されてもよい。これにより、部品点数および組立工数を低減することができる。
図９は、光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す。なお、以下に説明する点を除き、図９において、図３および／又は図４と同じ符号を付した構成は、図３および／又は図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
光源ユニット２０は、複数のレンズ１１０ａ、ｂ、光ファイバー１２０、および固定部材１２４を更に備える。レンズ１１０ａは、レーザーダイオード１０４からの光を光ファイバー１２０に入射させる。光ファイバー１２０は、端部１２６および端部１２８を有する。光ファイバー１２０は、レーザーダイオード１０４からの光を、レンズ１１０ａを介して、端部１２８に受け取り、端部１２６から出射する。光ファイバー１２０は、反射鏡２０８の光透過部１１６に挿通される。光ファイバー１２０の端部１２６は、例えば針金等の固定部材により固定されてよい。この固定部材は、一端が透光性部材２０４等に固定される。固定部材１２４は、光ファイバー１２０の端部１２８の端面をレンズ１１０ａに対向させて固定する。
レンズ１１０ｂは、光ファイバー１２０の端部１２６に設けられ、光ファイバー１２０が端部１２６から出射した光を蛍光体１１２に集光する。反射鏡２０８は、レンズ１１０ｂからの光に応じて蛍光体１１２が発生した光を、透光性部材２０４を介して車両の前方へ反射する。レーザーダイオード１０４が発生した光を光ファイバー１２０によって案内することにより、光ファイバー１２０を設置することができる範囲で、レンズ１１０ａと１１０ｂとの経路を任意に設定することができる。従って、蛍光体１１２に対する光源部１００の設置位置の自由度が増加する。
図１０は、光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す。図１１は、光透過部材１３０の断面および正面を示す。なお、以下に説明する点を除き、図１０および図１１において、図３および／又は図４と同じ符号を付した構成は、図３および／又は図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
光源ユニット２０は、光透過部材１３０を更に備える。光透過部材１３０は、反射鏡２０８から蛍光体１１２へ向かって延伸して形成される。光透過部材１３０は、例えばガラスや樹脂等の、蛍光体１１２が発生する光を透過する素材により形成される。反射鏡２０８は、例えばアルミ等の金属を蒸着させることにより、光透過部材１３０の表面の一部に形成される。レンズ１１０は、光透過部材１３０と同じ素材により、例えば光透過部材１３０の一部を突出させて、光透過部材１３０と一体に形成される。蛍光体１１２は、拡大図３２に示すように、光透過部材１３０における反射鏡２０８と対向する面の一部に塗布される。反射鏡１１４は、蛍光体１１２を挟んで、光透過部材１３０における反射鏡２０８と対向する面に張り付けられる。
反射鏡２０８、レンズ１１０、蛍光体１１２、および反射鏡１１４が、光透過部材１３０に一体に形成されるので、それぞれの光源ユニット２０を製造する場合に、個別に位置合わせを行う必要がない。従って、位置合わせの精度を向上させることができ、組立工数および部品点数を低減することができる。
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、輝度の高い光を発生する車両用灯具１０を提供することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す斜視図である。 中段の光源ユニット２０を横断する水平面による車両用灯具１０の水平断面図である。 図４に示す光源ユニット２０のＡＡ断面図である。 図３に示す光源ユニット２０のＢＢ断面図である。 反射鏡２０８の一例を示す図である。 車両用灯具１０により形成される配光パターン３００の一例を示す図である。 光源ユニット２０の構成の他の例を示す図である。 光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す図である。 光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す図である。 光源ユニット２０の構成の更なる他の例を示す図である。 光透過部材１３０の断面および正面を示す図である。
符号の説明
１０・・・車両用灯具、１２・・・アウターレンズ、１４・・・ランプボディ、１６・・・回路ユニット、２０・・・光源ユニット、２２、２６・・・ケーブル、２４・・・放熱部材、２８・・・エクステンションリフレクタ、３０、３２・・・拡大図、１００・・・光源部、１０２・・・レーザーモジュール、１０４・・・レーザーダイオード、１０６・・・基板、１０８・・・レンズ保持部材、１１０・・・レンズ、１１２・・・蛍光体、１１４、２０８・・・反射鏡、１１６・・・光透過部、１２０・・・光ファイバー、１２４・・・固定部材、１２６、１２８・・・端部、１３０・・・光透過部材、２０２・・・固定部材、２０４・・・透光性部材、２０６・・・ハウジング、２１０・・・斜め反射面、２１２・・・水平反射面、３００・・・配光パターン、３０２・・・水平カットライン、３０４・・・斜めカットライン、３０６・・・領域

Claims (10)

  1. 光を発生する灯具であって
    光を発生する半導体発光素子と、
    前記半導体発光素子から離間して設けられた蛍光体と、
    前記半導体発光素子が発生する光を、前記蛍光体に集光する第１光学部材と、
    前記蛍光体が設けられている位置に光学的中心を有し、前記第１光学部材により集光された光に応じて前記蛍光体が発生する光を、前記灯具の外部に照射する第２光学部材と
    を備える灯具。
  2. 前記灯具は、車両の前照灯に用いられる灯具であって、
    前記第２光学部材は、前記蛍光体が発生する光を前記灯具の外部に照射することにより、前記前照灯の配光パターンの明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する請求項１に記載の灯具。
  3. 前記蛍光体は、前記半導体発光素子よりも前方に設けられ、
    前記第２光学部材は、前記半導体発光素子と前記蛍光体との間に設けられ、前記蛍光体から入射する光を前方に反射する反射鏡であり、
    前記反射鏡は、前記半導体発光素子から前記蛍光体に向かう方向に光を透過する光透過部を有し、
    前記第１光学部材は、前記光透過部を透過する光を、前記蛍光体に集光するレンズである請求項２に記載の灯具。
  4. 前記光透過部は、前記第２光学部材の一部に設けられた穴であり、
    前記レンズは、少なくとも一部分を前記穴と嵌合させることにより、前記第２光学部材に固定される請求項３に記載の灯具。
  5. 前記半導体発光素子は紫外光を発生し、
    前記蛍光体は紫外光に応じて白色光を発生し、
    前記灯具は、
    白色光を透過し、かつ紫外光を遮断する素材により、前記蛍光体より前方に形成され、前記第２光学部材を介して前記蛍光体から入射する光を、前記車両の前方に透過する透光性部材を更に備える請求項３に記載の灯具。
  6. 前記透光性部材における後方側の面の一部に形成され、前記蛍光体が発生する光を後方に反射する第２の反射鏡を更に備え、
    前記蛍光体は、前記第２の反射鏡を挟んで前記透光性部材と対向するように、前記第２の反射鏡の少なくとも一部に塗布され、
    前記第２光学部材は、前記第２の反射鏡に反射された光を前方に反射することにより、前記蛍光体からの光を、前記透光性部材を透過させて、前記灯具の外部に照射する請求項５に記載の灯具。
  7. 複数の前記半導体発光素子を備え、
    前記第１光学部材は、前記複数の半導体発光素子からの光を、同じ前記蛍光体に集光する請求項１に記載の灯具。
  8. 前記蛍光体が発生する光を透過する素材により、前記第２光学部材から前記蛍光体へ向かって延伸して形成された光透過部材を更に備え、
    前記第２光学部材は、前記光透過部材の表面の一部に形成され、
    前記レンズは、前記光透過部材と同じ素材により、前記光透過部材と一体に形成され、
    前記蛍光体は、前記光透過部材における前記第２光学部材と対向する面の一部に塗布された請求項３に記載の灯具。
  9. 前記半導体発光素子が発生した光を一端に受け取り、他端から出射する光ファイバーを更に備え、
    前記第１光学部材は、前記光ファイバーが出射した光を前記蛍光体に集光する請求項１に記載の灯具。
  10. 前記半導体発光素子は、レーザーダイオードである請求項１に記載の灯具。
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