JP2017130454A - Light source device, vehicular headlight, and manufacturing method of light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device (10, 20, 40) comprising a laser (1) for sending out a light beam (4), a fluorescent screen (2) within a beam passage of the laser (1), and a screen (3) disposed between the laser (1) and the fluorescent screen (2).SOLUTION: The screen (3) within the beam passage of the laser (1) includes at least one opening through which the light beam (4) sent out by the laser (1) is passed. Thus, the light beam (4) sent out by the laser (1) excites the fluorescent screen (2) in such a manner that lights (5a and 5c) are sent out. The screen (3) includes a retroreflection layer (3a) formed to reflect the light (5a) that is sent out by the fluorescent screen (2).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光源装置、車両用ヘッドライト及び光源装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a light source device, a vehicle headlight, and a method for manufacturing the light source device.

従来技術
例えば自動車産業においては、効率的な光源に対する需要がある。強い出力の光信号を生成する公知の方法は、レーザビームを用いて、蛍光スクリーンを励起して光らせることである。この蛍光スクリーンは、ビームを、一般的に、等方性に、全ての空間方向において放射する。国際公開第2010/084451号(WO2010/084451 A1)から、例えば、上記のような光源が公知であり、ここでは、蛍光スクリーンの両側にワイヤ格子偏光子が配置される。このワイヤ格子偏光子はここで、レーザビームが蛍光スクリーンに入射して、蛍光スクリーンを発光のために励起する箇所で温度を低減するために用いられる。
Prior Art For example, in the automotive industry, there is a demand for efficient light sources. A known method for generating an optical signal with a strong output is to excite and illuminate a fluorescent screen using a laser beam. This phosphor screen emits the beam in all spatial directions, generally isotropic. From WO 2010/084451 (WO2010 / 084451 A1), for example, such a light source as described above is known. Here, wire grid polarizers are arranged on both sides of a fluorescent screen. This wire grating polarizer is used here to reduce the temperature where the laser beam is incident on the phosphor screen and excites the phosphor screen for light emission.

国際公開第2010/084451号International Publication No. 2010/088441

しかし、典型的には、前方方向、即ち、レーザと離反する方向に放射されるビームだけが、実際に関連する。即ち、平均して、生成された光ビームの半分が失われる。なぜなら、光ビームの半分は、後方方向、即ち、レーザの方向に放射されるからである。   However, typically only the beam emitted in the forward direction, i.e. away from the laser, is actually relevant. That is, on average, half of the generated light beam is lost. This is because half of the light beam is emitted in the backward direction, ie in the direction of the laser.

本発明の開示
第1の態様では、本発明は、請求項1の特徴部分に記載された構成を有する光源装置を実現する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In a first aspect, the present invention realizes a light source device having the configuration described in the characterizing portion of claim 1.

従って、本発明は、光ビームを送出するレーザと、レーザのビーム路内の蛍光スクリーンとを含んでいる光源装置を実現する。レーザと蛍光スクリーンとの間には、スクリーンが配置されており、ここでこのスクリーンは、レーザのビーム路において、レーザによって送出された光ビームを通過させる少なくとも1つの開口部を有している。これによって、レーザによって送出された光ビームが、光を送出するように蛍光スクリーンを励起するように構成されている。スクリーンは再帰反射層を有しており、この再帰反射層は、蛍光スクリーンによって送出された光を反射するように形成されている。   Accordingly, the present invention realizes a light source device that includes a laser that emits a light beam and a fluorescent screen in the beam path of the laser. A screen is disposed between the laser and the phosphor screen, wherein the screen has at least one opening through which the light beam transmitted by the laser passes in the laser beam path. Thus, the light beam emitted by the laser is configured to excite the phosphor screen to emit light. The screen has a retroreflective layer, and this retroreflective layer is formed so as to reflect the light transmitted by the fluorescent screen.

別の態様では、本発明は、請求項7の特徴部分に記載された構成を有する車両用ヘッドライトを実現する。従って、本発明は、少なくとも1つの光源装置を有する車両用ヘッドライトを含んでいる。   In another aspect, the present invention realizes a vehicle headlight having the configuration described in the characterizing portion of claim 7. Accordingly, the present invention includes a vehicle headlight having at least one light source device.

別の態様では、本発明は、請求項8の特徴部分に記載された構成を有する、光源装置の製造方法を実現する。   In another aspect, the present invention realizes a method of manufacturing a light source device having the configuration described in the characterizing portion of claim 8.

従って、本発明は、光源装置の製造方法を実現し、この方法は、レーザのビーム路内に蛍光スクリーンを配置する第1のステップを有している。さらに、レーザと蛍光スクリーンとの間にスクリーンが配置される。レーザによって送出された光ビームを通過させるために少なくとも1つの開口部が、このスクリーン内に形成される。これにより、レーザによって送出された光ビームが蛍光スクリーンに入射し、光を送出するように蛍光スクリーンを励起することができる。さらに、蛍光スクリーンによって送出された光を反射する再帰反射層が、このスクリーン上に形成される。   Accordingly, the present invention realizes a method of manufacturing a light source device, and this method includes a first step of arranging a fluorescent screen in the beam path of a laser. Further, a screen is disposed between the laser and the fluorescent screen. At least one opening is formed in the screen for passing the light beam emitted by the laser. Thereby, the light beam transmitted by the laser is incident on the fluorescent screen, and the fluorescent screen can be excited so as to transmit light. Further, a retroreflective layer that reflects light transmitted by the fluorescent screen is formed on the screen.

有利な発展形態は、各従属請求項の構成要件である。   Advantageous developments are the requirements of each dependent claim.

発明の利点
再帰反射層は、蛍光スクリーンによって送出された光を有利には、放射源、即ち、蛍光スクリーンの励起点へと反射して戻す。このビームはここで、蛍光スクリーンを透過するか、又は、蛍光スクリーンによって吸収され、蛍光スクリーンがこれによって再度、発光するように励起される。従って、この光源装置の利用可能なビーム出力、即ち、最終的に前方方向で送出されるビームの全体比率が高くなる。蛍光スクリーンの後方方向に放射されたビームは有利には可能な限り完全に、再帰反射層によって反射される。従って、後方方向に送出され、かつ、反射されなかった光によるビーム損失が最小化される。
Advantages of the invention The retroreflective layer advantageously reflects light transmitted by the phosphor screen back to the radiation source, ie the excitation point of the phosphor screen. This beam now passes through the fluorescent screen or is absorbed by the fluorescent screen, and the fluorescent screen is thereby excited to emit light again. Therefore, the usable beam output of this light source device, that is, the overall ratio of the beam finally transmitted in the forward direction is increased. The beam emitted in the rear direction of the phosphor screen is preferably reflected as completely as possible by the retroreflective layer. Thus, beam loss due to light transmitted in the backward direction and not reflected is minimized.

使用可能なビーム出力を高めることによって、例えば、車両用ヘッドライトのために必要なレーザの数を低減することができる。これによって、電流消費だけでなく、同時に、車両用ヘッドライトの複雑性及びコストが低減される。   By increasing the usable beam power, for example, the number of lasers required for a vehicle headlight can be reduced. This reduces not only the current consumption, but at the same time the complexity and cost of the vehicle headlight.

光源装置の有利な発展形態では、スクリーンは、蛍光スクリーンと、ある間隔を空けて配置されている。   In an advantageous development of the light source device, the screen is arranged at a distance from the fluorescent screen.

光源装置の有利な発展形態では、再帰反射層は、トリプルミラー反射体を含んでおり、これによって、反射された光が、実質的に、再び、蛍光スクリーンの、光の送出源の点に戻される。   In an advantageous development of the light source device, the retroreflective layer comprises a triple mirror reflector, whereby the reflected light is substantially returned again to the point of light delivery of the fluorescent screen. It is.

有利な発展形態では、光源装置は、特にガラスから成る基板を含んでいる。ここでスクリーンと蛍光スクリーンとは、基板の相反する面に配置されている。この基板によって、光源装置のより高い安定性が保証される。   In an advantageous development, the light source device includes a substrate, in particular made of glass. Here, the screen and the fluorescent screen are disposed on opposite surfaces of the substrate. This substrate ensures a higher stability of the light source device.

光源装置の有利な発展形態では、基板は、ワイヤ格子偏光子を含んでいる。このワイヤ格子偏光子は、同様に、入射したビームの一部を反射し、これによって、光源装置の効果をさらに高めることができる。   In an advantageous development of the light source device, the substrate comprises a wire grating polarizer. Similarly, the wire grating polarizer reflects a part of the incident beam, thereby further enhancing the effect of the light source device.

光源装置の有利な発展形態では、レーザは、光ビームをある角度範囲で送出するように設計されているレーザスキャナとして構成されている。ここで、スクリーンの少なくとも1つの開口部の直径は、次のように選択されている。即ち、この直径が、実質的に、スクリーンでのこの角度範囲の幅に相当するように選択されている。特に、これによって、スクリーンの少なくとも1つの開口部はできるだけ小さく形成され、従って、蛍光スクリーンによって送出されたビームの、この少なくとも1つの開口部を、レーザの方向に通過し、反射されない割合が最小化される。これによって、使用不可能なビームがさらに低減される。   In an advantageous development of the light source device, the laser is configured as a laser scanner designed to deliver a light beam in an angular range. Here, the diameter of at least one opening of the screen is selected as follows. That is, the diameter is selected to substantially correspond to the width of this angular range on the screen. In particular, this makes at least one opening of the screen as small as possible, thus minimizing the proportion of the beam transmitted by the fluorescent screen that passes through this at least one opening in the direction of the laser and is not reflected. Is done. This further reduces the unusable beam.

本発明の第1の実施形態の光源装置の概略的な横断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a light source device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態の光源装置の概略的な横断面図。The schematic cross-sectional view of the light source device of the 2nd Embodiment of this invention. 光源装置の概略的な横断面図。The schematic cross-sectional view of a light source device. 本発明の第3の実施形態の光源装置の概略的な横断面図。The schematic cross-sectional view of the light source device of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の光源装置の概略的な横断面図。The schematic cross-sectional view of the light source device of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の車両用ヘッドライトの概略的な横断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a vehicle headlight according to the present invention. 本発明の光源装置の製造方法を説明するフローチャート。The flowchart explaining the manufacturing method of the light source device of this invention.

全ての図面において、同等又は機能が同様の要素及び装置には、そうでないことが記載されていない限り、同一の参照符号が付けられている。ステップの番号付けは、分かり易くするためのものであり、特に、そうでないことが記載されていない限り、特定の時間的な順序の意味を含まないべきである。特に、複数のステップを同時に行うことも可能である。   In all of the drawings, elements or devices that are equivalent or similar in function are labeled with the same reference signs unless otherwise stated. The numbering of the steps is for clarity and should not include the meaning of any particular temporal order, unless specifically stated otherwise. In particular, a plurality of steps can be performed simultaneously.

実施例の説明
図1は、本発明の第1の実施形態の光源装置10の概略的な横断面図を示している。光源装置10は、ここで、光ビーム4を送出するレーザ1を含んでいる。レーザ1は、ここでは、特に、青色光又は紫外光を送出するように構成されていてよい。
DESCRIPTION OF EXAMPLES FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a light source device 10 according to a first embodiment of the present invention. Here, the light source device 10 includes a laser 1 that emits a light beam 4. The laser 1 here may in particular be configured to emit blue light or ultraviolet light.

レーザ1は、有利には、ある空間角度範囲でスキャンするように設計されているレーザスキャナである。レーザ1は、鉛直方向において角度範囲αで光ビーム4を送出するように配向されている。これは特に、レーザのマイクロミラーの旋回によって行われる。これに加えてレーザ1を有利には、図平面に対して垂直な水平方向において、ある角度範囲で光ビーム4を送出するようにも配向可能である。   The laser 1 is advantageously a laser scanner designed to scan in a certain spatial angular range. The laser 1 is oriented so as to emit a light beam 4 in an angle range α in the vertical direction. This is done in particular by turning the micromirror of the laser. In addition to this, the laser 1 can advantageously be oriented to deliver a light beam 4 in a certain angular range in a horizontal direction perpendicular to the drawing plane.

レーザ1のビーム路内には、蛍光スクリーン2、即ち、少なくとも1つの蛍光層を有するスクリーンが配置されている。この蛍光層は、レーザ1によって送出された光ビーム4によって励起されて、光を送出する。   In the beam path of the laser 1, a fluorescent screen 2, that is, a screen having at least one fluorescent layer is arranged. This fluorescent layer is excited by the light beam 4 emitted by the laser 1 and emits light.

蛍光スクリーンから間隔dだけ離隔して、レーザ1のビーム路内に、レーザ1と蛍光スクリーン2との間に、スクリーン3が配置されている。蛍光スクリーン2とスクリーン3との間の間隔dは、例えば、5mm乃至40mmであってよく、有利には20mmであり得る。スクリーン3は、レーザによって送出された光ビーム4を通過させる、少なくとも1つの開口部9を有している。開口部9の幾何学的形状は、ここでは、任意である。しかし、有利には、開口部9は、円形に形成されている。スクリーン3の開口部9の直径dは、有利には次のように選択されている。即ち、全角度範囲αの光ビーム4が、スクリーン3の開口部9を通過することができるように選択されている。ここで、この直径dは、有利にはできるだけ小さく選択されており、直径dは、有利には、スクリーン3での角度範囲αの幅に相当する。有利には、ここで、光ビーム4のビームウェストdも考慮される。 A screen 3 is arranged between the laser 1 and the fluorescent screen 2 in the beam path of the laser 1, separated from the fluorescent screen by a distance d 3 . The distance d 3 between the fluorescent screen 2 and the screen 3 may be, for example, 5 mm to 40 mm, and advantageously 20 mm. The screen 3 has at least one opening 9 through which the light beam 4 emitted by the laser passes. The geometric shape of the opening 9 is arbitrary here. However, advantageously, the opening 9 is circular. The diameter d 1 of the opening 9 of the screen 3 is advantageously selected as follows. That is, the light beam 4 in the entire angle range α is selected so that it can pass through the opening 9 of the screen 3. Here, this diameter d 1 is advantageously chosen to be as small as possible, and the diameter d 1 advantageously corresponds to the width of the angular range α at the screen 3. Advantageously, the beam waist d 2 of the light beam 4 is also considered here.

有利には、レーザ1は中央に、開口部9の中心点の前に配置されている。しかし、レーザ1が、ずらされて配置されていてもよい。   Advantageously, the laser 1 is arranged centrally and before the center point of the opening 9. However, the laser 1 may be arranged shifted.

レーザ1によって送出されたレーザビーム4は、スクリーン3の開口部9を通過して、蛍光スクリーン2の入射点6に入射する。蛍光スクリーン2は、入射点6で、光を送出するように励起される。レーザ1によって送出されるレーザビーム4を角度範囲αで旋回することによって、蛍光スクリーン2上の、直径Dを有する面が、レーザ1によって、スキャンされ、又は、照明される。ここで、この直径Dは有利には、1cmと20cmとの間にある。しかし、本発明は、これに限定されない。従って、レーザ1は、蛍光スクリーン2上の任意の形状の面もスキャン、ひいては、照明することができる。   The laser beam 4 transmitted by the laser 1 passes through the opening 9 of the screen 3 and enters the incident point 6 of the fluorescent screen 2. The fluorescent screen 2 is excited to emit light at the incident point 6. A surface having a diameter D on the fluorescent screen 2 is scanned or illuminated by the laser 1 by turning the laser beam 4 transmitted by the laser 1 in the angle range α. Here, this diameter D is preferably between 1 cm and 20 cm. However, the present invention is not limited to this. Therefore, the laser 1 can also scan and eventually illuminate a surface of an arbitrary shape on the fluorescent screen 2.

以降では、「後方方向」における光の送出と、「前方方向」における光の送出とが区別される。蛍光スクリーン2が位置する面によって、空間が2つの半空間に分けられる。「後方方向」における光ビームの送出は、ここで、レーザ1が存在する半空間において光ビームが拡がることを意味している。「前方方向」において光ビームが送出される場合には、光ビームは、レーザ1が存在していない他方の半空間において拡がる。   Hereinafter, light transmission in the “rear direction” is distinguished from light transmission in the “forward direction”. The space is divided into two half spaces depending on the surface on which the fluorescent screen 2 is located. The transmission of the light beam in the “rear direction” here means that the light beam spreads in the half space where the laser 1 is present. When the light beam is transmitted in the “forward direction”, the light beam spreads in the other half space where the laser 1 is not present.

スクリーン3上には、少なくとも1つの再帰反射層3aが形成されている。この再帰反射層3aは、特にトリプルミラー反射体を含み得る。しかし、この再帰反射層3aは、ルネブルグ・レンズも含み得る。再帰反射層3aは特に、金属化された背面を備えた球形の要素を含み得る。   On the screen 3, at least one retroreflective layer 3a is formed. The retroreflective layer 3a may include a triple mirror reflector in particular. However, the retroreflective layer 3a can also include a Luneburg lens. The retroreflective layer 3a may in particular comprise a spherical element with a metallized back.

トリプルミラー反射体の個々の反射体要素の開口部の大きさは、例えば、約100μmになり得る。蛍光スクリーン2とスクリーン3との間の間隔dが、例えば20mmである場合、蛍光スクリーン2上のエアリー円盤の直径は約280μmになる。ここで、エアリー円盤は、有利には、ほぼ、送出されたレーザビーム4のビームウェストdに相当する。しかし、これら全ての数値は、一例にすぎない。 The size of the openings of the individual reflector elements of the triple mirror reflector can be, for example, about 100 μm. The distance d 3 between the fluorescent screen 2 and the screen 3, if for example, 20 mm, the diameter of the Airy disk on the phosphor screen 2 is about 280 .mu.m. Here, the Airy disk advantageously corresponds approximately to the beam waist d 2 of the transmitted laser beam 4. However, all these numbers are only examples.

後方方向に送出された光ビーム5aは、スクリーン3の再帰反射層に入射する。再帰反射層は、光ビーム5aを、実質的に、再帰反射層3aの光ビーム5aの入射方向に反する方向に沿って反射するように構成されている。即ち、このように反射された光ビーム5bは、蛍光スクリーン2の入射点6の方向へ伝播する。反射された光ビーム5bは、蛍光スクリーン2を透過することができ、次に前方方向に拡散する。しかし、反射された光ビーム5bは蛍光スクリーン2を、光の再度の送出のために励起することもでき、これによって、光の発光効率を上げることができる。   The light beam 5 a transmitted in the backward direction is incident on the retroreflective layer of the screen 3. The retroreflective layer is configured to reflect the light beam 5a substantially along a direction opposite to the incident direction of the light beam 5a of the retroreflective layer 3a. That is, the light beam 5 b reflected in this way propagates in the direction of the incident point 6 of the fluorescent screen 2. The reflected light beam 5b can pass through the fluorescent screen 2 and then diffuses forward. However, the reflected light beam 5b can also excite the fluorescent screen 2 for the re-transmission of light, thereby increasing the light emission efficiency.

最終的に、前方方向で放射される光ビームの全体比率、即ち、元来、前方方向で放出されるビームと反射されたビームとの総計は、蛍光スクリーンによって放射された光ビーム全体の少なくとも85%として見積もられる。しかし、この数値は単なる例であると理解されたい。   Finally, the total proportion of light beams emitted in the forward direction, i.e., the sum of the originally emitted and reflected beams in the forward direction, is at least 85 of the total light beams emitted by the phosphor screen. Estimated as a percentage. However, it should be understood that this number is merely an example.

本発明は、上述した実施形態に制限されない。特に、スクリーン3は、多数の開口部を有することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. In particular, the screen 3 can have a large number of openings.

さらに、多数の付加的な光学的な要素、特に、レンズが、蛍光スクリーン2の前方及び/又は後方に、取り付けられてよい。   In addition, a number of additional optical elements, in particular lenses, may be mounted in front of and / or behind the fluorescent screen 2.

図2では、本発明の光源装置20の第2の実施形態が示されている。第1の実施形態では、スクリーン3が蛍光スクリーン2と間隔を空けて配置されていた、即ち、空気によって分断されていたが、第2の実施形態では、スクリーン3と蛍光スクリーン2とは、基板7の相反する面に配置されている。基板7は、特にガラス又は別の光透過性の、即ち、透明又は半透明の材料から成り得る。蛍光スクリーン2とスクリーン3とは、ここでは有利には、固定的に、特に接着又は析出によって基板7に固定されている。   FIG. 2 shows a second embodiment of the light source device 20 of the present invention. In the first embodiment, the screen 3 is spaced from the fluorescent screen 2, that is, separated from the air. In the second embodiment, the screen 3 and the fluorescent screen 2 are separated from each other by a substrate. 7 are arranged on opposite surfaces. The substrate 7 can consist in particular of glass or another light transmissive, ie transparent or translucent material. The fluorescent screen 2 and the screen 3 are here preferably fixed to the substrate 7 in a fixed manner, in particular by adhesion or deposition.

図3は光源装置30の横断面図を示している。光源装置30は、光ビーム4を送出するレーザ1を含んでいる。レーザ1は、有利には、光ビーム4を鉛直方向において、角度範囲αにおいて送出するように設計されているレーザスキャナである。これは特に、レーザのマイクロミラーの旋回によって行われる。レーザ1のビーム路内には蛍光スクリーン2が形成されている。この蛍光スクリーン2は、基板7の、レーザとは反対側の面に配置されている。基板7は、ここで、ワイヤ格子偏光子8、即ち、良好な導電性を有する平行な金属製ワイヤのアレイを含んでいる。レーザ1によって送出された光ビーム4は、光を送出するように蛍光スクリーン2を励起するように構成されている。後方方向に送出された光ビーム5cは、ここでは少なくとも、部分的に、ワイヤ格子偏光子8によって反射され得る。このように反射された光ビーム5dは、ここで、再び、蛍光スクリーン2に入射し、光を繰り返し送出するように蛍光スクリーン2を励起するか、又は、蛍光スクリーン2を透過し、前方方向に伝播する。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of the light source device 30. The light source device 30 includes a laser 1 that emits a light beam 4. The laser 1 is advantageously a laser scanner designed to deliver the light beam 4 in the vertical direction in the angular range α. This is done in particular by turning the micromirror of the laser. A fluorescent screen 2 is formed in the beam path of the laser 1. The fluorescent screen 2 is disposed on the surface of the substrate 7 opposite to the laser. The substrate 7 now contains a wire grid polarizer 8, i.e. an array of parallel metal wires with good conductivity. The light beam 4 transmitted by the laser 1 is configured to excite the fluorescent screen 2 so as to transmit light. The light beam 5c transmitted in the backward direction can here be at least partly reflected by the wire grating polarizer 8. The light beam 5d thus reflected is incident on the fluorescent screen 2 again to excite the fluorescent screen 2 so as to repeatedly transmit light, or is transmitted through the fluorescent screen 2 in the forward direction. Propagate.

蛍光スクリーン2によって放射された光はここで、一般的に、ランダムに偏光する。即ち、特別な偏光方向を有していない。光ビーム5cは、ワイヤ格子偏光子の偏光に基づいて、透過するか、又は、反射される。例えば、45°の入射角度の場合には、ワイヤ格子偏光子に対するp偏光された成分の透過率は約85%である。反射された、s偏光された成分の割合は、約85%として見積もられ得る。これに基づいて、光の少なくとも60%が最終的に前方方向で放射されることが予期される。しかし、この数値は、単なる例であると理解されたい。   The light emitted by the fluorescent screen 2 is now generally randomly polarized. That is, it does not have a special polarization direction. The light beam 5c is transmitted or reflected based on the polarization of the wire grating polarizer. For example, for an incident angle of 45 °, the transmittance of the p-polarized component relative to the wire grating polarizer is about 85%. The percentage of reflected, s-polarized component can be estimated as approximately 85%. Based on this, it is expected that at least 60% of the light will eventually be emitted in the forward direction. However, it should be understood that this number is merely an example.

図4は、本発明の第3の実施形態の光源装置40の横断面図を示している。この第3の実施形態は、図2に示された第2の実施形態と、次の点において異なっている。即ち、基板7内に、蛍光スクリーン2とスクリーン3との間に、図3に示された光源装置30と同様に、ワイヤ格子偏光子8が形成されている、という点において異なっている。ワイヤ格子偏光子8はここで、後方方向に送出された光ビーム5cを反射することができる。このように反射された光ビーム5dは、蛍光スクリーン2を透過する、又は、蛍光スクリーンを、光を再度送出するように励起する。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of the light source device 40 according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the second embodiment shown in FIG. 2 in the following points. That is, the difference is that the wire grid polarizer 8 is formed in the substrate 7 between the fluorescent screen 2 and the screen 3 as in the light source device 30 shown in FIG. Here, the wire grating polarizer 8 can reflect the light beam 5c transmitted in the backward direction. The reflected light beam 5d passes through the fluorescent screen 2 or excites the fluorescent screen to send light again.

図5は、本発明の第4の実施形態の光源装置50の横断面図を示している。この第4の実施形態は、図4に示された第3の実施形態と、次の点において異なっている。即ち、蛍光スクリーン2とスクリーン3との間隔dが、ワイヤ格子偏光子8を有する基板7の厚さdよりも大きい、という点において異なっている。従って、スクリーン3は、基板7と間隔を空けて配置されている。 FIG. 5 shows a cross-sectional view of a light source device 50 according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment differs from the third embodiment shown in FIG. 4 in the following points. In other words, the difference is that the distance d 3 between the fluorescent screen 2 and the screen 3 is larger than the thickness d 4 of the substrate 7 having the wire grid polarizer 8. Accordingly, the screen 3 is arranged at a distance from the substrate 7.

図6は、第1の実施形態の光源装置10を有する車両用ヘッドライト60の横断面図を示している。この車両用ヘッドライト60は、ここでハウジング51を有している。ここで蛍光スクリーン2は、ハウジング51の開口部内に配置されている。蛍光スクリーン2は、周辺影響から、遮蔽部52によって保護されている。この遮蔽部52は、さらに、レンズシステムを含んでいる。このレンズシステムは、蛍光スクリーン2によって送出された光を、所定の角度で、外部へと送出するように配向されている。レーザ1は、ここで次のように配置されている。即ち、送出された光ビーム4が、スクリーン3の開口部9を通って蛍光スクリーン2に入射し、蛍光スクリーン2によって前方方向に伝播された光が、遮蔽部10を通って、車両用ヘッドライト60から外へ放射されるように、配置されている。   FIG. 6 shows a cross-sectional view of a vehicle headlight 60 having the light source device 10 of the first embodiment. The vehicle headlight 60 has a housing 51 here. Here, the fluorescent screen 2 is disposed in the opening of the housing 51. The fluorescent screen 2 is protected by the shielding part 52 from the influence of the surroundings. The shielding unit 52 further includes a lens system. This lens system is oriented so that the light transmitted by the fluorescent screen 2 is transmitted to the outside at a predetermined angle. The laser 1 is arranged here as follows. That is, the transmitted light beam 4 enters the fluorescent screen 2 through the opening 9 of the screen 3, and the light propagated forward by the fluorescent screen 2 passes through the shielding unit 10 and passes through the shielding unit 10. It is arranged to radiate out from 60.

本発明はこれに制限されず、車両用ヘッドライト60用の光源装置の他の実施形態も使用可能である。   The present invention is not limited to this, and other embodiments of the light source device for the vehicle headlight 60 can be used.

図7は、本発明の光源装置の製造方法を説明するフローチャートを示している。   FIG. 7 shows a flowchart for explaining the method for manufacturing the light source device of the present invention.

第1のステップS1では、蛍光スクリーン2が、レーザ1、特にレーザスキャナのビーム路内に配置される。レーザ1は有利には、光ビーム4を角度範囲αで送出するように構成されている。第2のステップS2では、レーザ1と蛍光スクリーン2との間にスクリーン3が配置される。このスクリーン3内に、第3のステップS3において、レーザ1によって送出された光ビーム4を通過させる少なくとも1つの開口部9が形成される。有利には、ここでは多数の開口部が、スクリーン3内に形成される。スクリーン3の開口部9の直径dは、ここで、有利には、実質的に、レーザ1によって送出された光ビーム4のビームウェストdに相当する。レーザ1によって送出された光ビーム4は少なくとも1つの開口部を通り、入射点6で蛍光スクリーン2に入射する。これによって蛍光スクリーン2は、光を送出するように励起される。 In the first step S1, the fluorescent screen 2 is arranged in the beam path of the laser 1, in particular a laser scanner. The laser 1 is advantageously configured to deliver a light beam 4 in the angular range α. In the second step S2, the screen 3 is disposed between the laser 1 and the fluorescent screen 2. In the screen 3, at least one opening 9 through which the light beam 4 transmitted by the laser 1 passes is formed in the third step S <b> 3. Advantageously, here a large number of openings are formed in the screen 3. The diameter d 1 of the opening 9 of the screen 3 here advantageously corresponds substantially to the beam waist d 2 of the light beam 4 emitted by the laser 1. The light beam 4 transmitted by the laser 1 passes through at least one opening and enters the fluorescent screen 2 at the incident point 6. As a result, the fluorescent screen 2 is excited to emit light.

第4のステップS4では、再帰反射層3aが、スクリーン3上に形成される。この再帰反射層3aは、ここでは、蛍光スクリーン2によって後方方向に送出された光が、再帰反射層3aに入射し、そこで反射されるように構成される。   In the fourth step S4, the retroreflective layer 3a is formed on the screen 3. Here, the retroreflective layer 3a is configured such that light transmitted backward by the fluorescent screen 2 enters the retroreflective layer 3a and is reflected there.

Claims (8)

光ビーム(4)を送出するためのレーザ(1)と、
前記レーザ(1)のビーム路内の蛍光スクリーン(2)と、
レーザ(1)と蛍光スクリーン(2)との間に配置されているスクリーン(3)と、
を備えている光源装置(10,20,40,50)であって、
前記レーザ(1)のビーム路内の前記スクリーン(3)は、前記レーザ(1)によって送出された前記光ビーム(4)を通過させる少なくとも1つの開口部を有しており、これにより、前記レーザ(1)によって送出された前記光ビーム(4)が、光(5a,5c)を送出するように前記蛍光スクリーン(2)を励起するように構成されており、
前記スクリーン(3)は、前記蛍光スクリーン(2)によって送出された光(5a)を反射するように形成されている再帰反射層(3a)を有している、
ことを特徴とする光源装置(10,20,40,50)。
A laser (1) for delivering a light beam (4);
A fluorescent screen (2) in the beam path of the laser (1);
A screen (3) disposed between the laser (1) and the fluorescent screen (2);
A light source device (10, 20, 40, 50) comprising:
The screen (3) in the beam path of the laser (1) has at least one opening through which the light beam (4) transmitted by the laser (1) passes, whereby the The light beam (4) transmitted by a laser (1) is configured to excite the phosphor screen (2) to transmit light (5a, 5c);
The screen (3) has a retroreflective layer (3a) formed to reflect the light (5a) transmitted by the fluorescent screen (2).
A light source device (10, 20, 40, 50) characterized by that.
前記スクリーン(3)は、前記蛍光スクリーン(2)と、間隔(d)を空けて配置されている、請求項1に記載の光源装置(10,20,40,50)。 2. The light source device (10, 20, 40, 50) according to claim 1, wherein the screen (3) is arranged at a distance (d 3 ) from the fluorescent screen (2). 前記再帰反射層(3a)は、トリプルミラー反射体を含んでいる、請求項1又は2に記載の光源装置(10,20,40,50)。   The light source device (10, 20, 40, 50) according to claim 1 or 2, wherein the retroreflective layer (3a) includes a triple mirror reflector. 特にガラスから成る基板(7)を備えており、
前記スクリーン(3)と前記蛍光スクリーン(2)とは、前記基板(7)の相反する面に配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光源装置(20,40,50)。
In particular it has a substrate (7) made of glass,
The light source device (20, 40, 4) according to any one of claims 1 to 3, wherein the screen (3) and the fluorescent screen (2) are arranged on opposite surfaces of the substrate (7). 50).
前記基板(7)は、ワイヤ格子偏光子(8)を含んでいる、請求項4に記載の光源装置(40,50)。   The light source device (40, 50) according to claim 4, wherein the substrate (7) comprises a wire grid polarizer (8). 前記レーザ(1)は、レーザスキャナとして構成されており、
当該レーザスキャナは、前記光ビーム(4)を角度範囲αにおいて送出するように設計されており、
前記スクリーン(3)の前記少なくとも1つの開口部の直径(d)は、実質的に、前記スクリーン(3)での前記角度範囲αの幅に相当するように選択されている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光源装置(10,20,40,50)。
The laser (1) is configured as a laser scanner,
The laser scanner is designed to deliver the light beam (4) in an angular range α,
The diameter (d 1 ) of the at least one opening of the screen (3) is selected to substantially correspond to the width of the angular range α at the screen (3). The light source device (10, 20, 40, 50) according to any one of 1 to 5.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光源装置(10,20,40,50)を少なくとも1つ有している、
ことを特徴とする車両用ヘッドライト(60)。
It has at least one light source device (10, 20, 40, 50) according to any one of claims 1 to 6.
The vehicle headlight (60) characterized by the above-mentioned.
光源装置(10,20,40,50)の製造方法であって、
レーザ(1)のビーム路内に蛍光スクリーン(2)を配置するステップ(S1)と、
レーザ(1)と蛍光スクリーン(2)との間にスクリーン(3)を配置するステップ(S2)と、
前記レーザ(1)によって送出された光ビーム(4)が、前記蛍光スクリーン(2)に入射し、光(5a,5c)を送出するように前記蛍光スクリーン(2)を励起することができるように、前記レーザ(1)によって送出された前記光ビーム(4)を通過させる少なくとも1つの開口部を前記スクリーン(3)内に形成するステップ(S3)と、
前記蛍光スクリーン(2)によって送出された光(5a)を反射するために、再帰反射層(3a)を前記スクリーン(3)上に形成するステップ(S4)と、
を有していることを特徴とする、光源装置(10,20,40,50)の製造方法。
A method of manufacturing a light source device (10, 20, 40, 50),
Placing the fluorescent screen (2) in the beam path of the laser (1) (S1);
Placing the screen (3) between the laser (1) and the fluorescent screen (2) (S2);
The light beam (4) transmitted by the laser (1) is incident on the fluorescent screen (2) and can excite the fluorescent screen (2) to transmit light (5a, 5c). Forming at least one opening in the screen (3) for allowing the light beam (4) transmitted by the laser (1) to pass therethrough (S3);
Forming a retroreflective layer (3a) on the screen (3) to reflect the light (5a) transmitted by the fluorescent screen (2) (S4);
A method for manufacturing a light source device (10, 20, 40, 50), comprising:
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