JP2017191760A - 照明装置および車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】投光される光に含まれる迷光、および発光部において正反射された励起光源からの励起光を低減させ、投光される光の色むらを抑える。【解決手段】照明装置（１００）は、レーザ光（Ｒ）を出射するレーザ素子（１１０）と、レーザ光（Ｒ）を受けて蛍光を放出する発光部（１２０）と、発光部（１２０）から放出される光を投光する投光レンズ（１４０）と、発光部（１２０）と投光レンズ（１４０）との間に設けられている遮光部（１３０）と、を備え、投光レンズ（１４０）の端部（１４０ａ）と発光部（１２０）の中心（Ｃ）とを結ぶ直線（Ｌ）と、発光部（１２０）の中心（Ｃ）を通る発光部（１２０）の垂線（Ｐ）とのなす角（φ）は、レーザ光（Ｒ）の発光部（１２０）への入射角度（θ）以下である。【選択図】図１

Description

励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発光する発光部と、上記発光部から放出される光を投光する投光部とを備えた照明装置および車両用前照灯に関する。

励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって、発光部から放出される光を、投光部を介して投光する照明装置が従来から知られている。例えば、特許文献１には、所定の波長の光を発光する固定光源と、蛍光体部と、レンズ系からなる投光部と、蛍光体部への励起光の範囲および／または強度分布を変化させる光制御手段とを備えている光源装置について記載されている。特許文献１に記載の光源装置は、光制御手段により光源装置からの出射光を投光部に導く。

特開２０１１−１３４６１９号公報（２０１１年７月７日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、レーザ固有の課題として、固定光源などからの迷光や蛍光体部で正反射した光等が含まれた光が、投光部を通し外部へ投光される可能性がある。迷光や蛍光体部で正反射した光が投光される光に含まれると、例えば、固定光源の光の色が強くでてしまい、投光される光に色むらが出てしまうという問題点がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、投光される光に含まれる、迷光および発光部において正反射された励起光源からの励起光を低減させ、投光される光の色むらを抑える照明装置を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る照明装置は、励起光を出射する励起光源と、前記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を放出する発光部と、前記発光部から放出される光を投光する投光部と、前記発光部と前記投光部との間に設けられている遮光部と、を備え、前記投光部の端部と前記発光部の中心とを結ぶ直線と、前記発光部の中心を通る前記発光部の垂線とのなす角は、前記励起光の前記発光部への入射角度以下であることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、投光される光に含まれる、迷光および発光部において正反射された励起光源からの励起光を低減させ、投光される光の色むらを抑える効果を奏する。

（ａ）は本発明の実施形態１に係る照明装置の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は上記照明装置の遮光部を投光レンズ側から見た平面図である。 上記照明装置の効果の一例を説明する図である。 上記照明装置の効果の他の例を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は上記照明装置による色むらの軽減を説明する図である。 （ａ）〜（ｄ）は上記照明装置における遮光部の変形例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る照明装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る照明装置の概略構成を示す模式図である。 上記照明装置の効果の一例を説明する図である。 本発明の実施形態４に係る照明装置の概略構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図４を参照して説明する。

（照明装置の構成）
図１に基づいて、本実施形態の照明装置１００の構成について説明する。図１の（ａ）は本発明の実施形態１に係る照明装置１００の概略構成を示す模式図であり、図１の（ｂ）は照明装置１００の遮光部１３０を投光レンズ１４０側から見た平面図である。

照明装置１００は、図１の（ａ）に示すように、レーザ素子１１０、発光部１２０、遮光部１３０、および投光レンズ１４０を備えている。照明装置１００は、投光レンズ１４０から対象物に投光することが可能な装置であり、例えば、車両用前照灯等に用いられる。

レーザ素子１１０（励起光源）は、レーザ光Ｒ（励起光）を出射する。レーザ光Ｒは発光部１２０に入射角度θで入射される。レーザ素子１１０は、１つでもよく、複数設けられていてもよい。レーザ素子１１０が複数設けられている場合、複数のレーザ素子１１０それぞれからレーザ光Ｒとしてのレーザ光が出射される。レーザ素子１１０を複数用いることにより、高出力のレーザ光Ｒを容易に得ることができる。

レーザ素子１１０は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。レーザ光Ｒの波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）とすることができる。レーザ光の波長は、上記に限定されず、発光部１２０に含まれる蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。レーザ素子１１０は、例えば、半導体レーザを用いることができる。また、励起光源として、レーザ素子１１０の代わりに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。

発光部１２０は、レーザ素子１１０から出射されたレーザ光Ｒを受けて蛍光を発光し光を放出する。発光部１２０は、レーザ光Ｒを受けると励起されて蛍光を発光する蛍光体（蛍光物質）を含んでいる。発光部１２０は、レーザ素子１１０からレーザ光Ｒが入射されると、入射されたレーザ光Ｒの一部を蛍光に変換する。発光部１２０は、蛍光と蛍光に変換されなかったレーザ光Ｒとを拡散し、周囲に放出する。

発光部１２０は、例えば、封止材の内部に蛍光体の粒子が分散されているもの、蛍光体の粒子を固めたもの、または、熱伝導率の高い材質からなる基板上に蛍光体の粒子を堆積させたもの等を用いることができる。発光部１２０は、レーザ光Ｒを蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。

投光レンズ１４０（投光部）は、発光部１２０が放出した光を投光する。具体的には、投光レンズ１４０は、発光部１２０と対向するように配置されている。投光レンズ１４０は、発光部１２０により蛍光と蛍光に変換されなかったレーザ光Ｒとが拡散され放出された光を透過し、照明装置１００の外部に向けて投光する。

本実施形態では、投光レンズ１４０は円形の凸レンズを用いており、投光レンズ１４０の中心線は発光部１２０の中心Ｃを通る垂線Ｐと一致する。発光部１２０の中心Ｃとは、発光部１２０の投光レンズ１４０側の面の中心Ｃを意味する。したがって、投光レンズ１４０の端部１４０ａおよび発光部１２０の中心Ｃを結ぶ直線Ｌと垂線Ｐとの成す角度は、一定となる。投光レンズ１４０は、例えばガラスまたは樹脂によって構成されている。

また、図示にはないが、照明装置１００は、さらに遮光部１３０を覆うカバーを備えている。上記カバーは、例えば、図９に示すカバー１６０のように設けられていてもよい。

（遮光部）
遮光部１３０は、発光部１２０と投光レンズ１４０との間に設けられ、外側面１３０ｄにおいて光を遮光する筒状部材である。遮光部１３０は投光レンズ１４０の端部１４０ａを覆い、遮光部１３０の発光部１２０側の端部（下端部１３０ｂ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａと発光部１２０の中心Ｃとを結ぶ直線Ｌ上にあり、発光部１２０の中心Ｃを通る発光部１２０の垂線Ｐと直線Ｌとのなす角（光取込角度φ）は、レーザ光Ｒの発光部１２０への入射角度θ以下である。具体的に以下に説明する。

図１の（ａ）および図１の（ｂ）に示すように、遮光部１３０は筒状の中空部材であり、投光レンズ１４０側から発光部１２０側まで貫通している。また、遮光部１３０は投光レンズ１４０の端部１４０ａを覆う。言い換えると、遮光部１３０の投光レンズ１４０側の上端部１３０ａは投光レンズ１４０の端部１４０ａを覆う。遮光部１３０が端部１４０ａを覆うとは、例えば、（１）上端部１３０ａの外径が端部１４０ａの外径以上であること、（２）上端部１３０ａが端部１４０ａに接続されていること、または（３）遮光部１３０の一部に端部１４０ａが入りこんでいること、等を意味する。本実施形態では、上端部１３０ａが端部１４０ａに接続されている。

また、遮光部１３０の発光部１２０側の端部である下端部１３０ｂは、直線Ｌ上にある。そのため、遮光部１３０と垂線Ｐとが成す角度は、直線Ｌと垂線Ｐとが成す角度（投光レンズ１４０の光取込角度φ）と一致する。

遮光部１３０の外形は逆円錐台、またはほぼ逆円錐台であり、下端部１３０ｂにおいて光取込口１３０ｃを有する。遮光部１３０は、発光部１２０により放出された光を光取込口１３０ｃから取りこみ、投光レンズ１４０まで導く。

レーザ素子１１０から発光部１２０へのレーザ光Ｒの入射角度θは、投光レンズ１４０の光取込角度φと同じか、または、光取込角度φよりも大きい方がより望ましい。言い換えると、照明装置１００を構成する各部は、光取込角度φが入射角度θ以下となるように構成されることが望ましい。

遮光部１３０の少なくとも外側面１３０ｄは、光を遮光する。遮光部１３０は、レーザ光Ｒの波長に対する吸収率が高く、レーザ損傷閾値が高い材料であることが望ましい。遮光部１３０の内側面は、上記に限らず、例えば、反射性を有するものであってもよい。

（効果）
図２から図４に基づき、照明装置１００の効果について説明する。図２は、照明装置１００の効果の一例を説明する図である。図３は、照明装置１００の効果の他の例を説明する図である。図４の（ａ）および図４の（ｂ）は、照明装置１００による色むらの軽減を説明する図である。

図２に示すように、投光レンズ１４０と発光部１２０との間に遮光部１３０が設けられていることにより、投光レンズ１４０に取り込まれる迷光を低減することができる。言い換えると、遮光部１３０を設置することにより、光取込口１３０ｃから遮光部１３０の内側に取り込まれる光以外の迷光Ｍを除外できる。

具体的には、投光レンズ１４０の端部１４０ａは筒状の遮光部１３０の上端部１３０ａに接続され、遮光部１３０の下端部１３０ｂは、直線Ｌ上にある。つまり、光取込口１３０ｃから投光レンズ１４０の端部１４０ａまでは、光を遮光する遮光部１３０に覆われている。これにより、光取込口１３０ｃより取り込まれた光以外は遮光部１３０の外側面に遮光されるので遮光部１３０の内側に入らない。そのため、投光レンズ１４０から投光される光に含まれる迷光Ｍを低減することができるので、投光レンズ１４０から投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、図３に示すように、光取込角度φをレーザ素子１１０の入射角度θ以下にすることにより、発光部１２０で反射するレーザ光Ｒのうち発光部１２０で正反射した強度が強い光を光取込口１３０ｃから遮光部１３０の内側に取り込まないでおくことができる。言い換えると、発光部１２０において正反射したレーザ素子１１０からのレーザ光Ｒは、投光レンズ１４０に取り込まれない。

具体的には、発光部１２０においてレーザ光Ｒは、入射角度θと同じ角度θで正反射する。したがって、光取込角度φをレーザ素子１１０の入射角度θ以下にすることにより、正反射したレーザ光Ｒは光取込口１３０ｃをこえる方向に進むため、正反射したレーザ光Ｒは遮光部１３０の内側に取り込まれない。そのため、発光部１２０において正反射したレーザ素子１１０からの光強度が強いレーザ光Ｒが投光レンズ１４０から投光される光に含まれないので、投光レンズ１４０から投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、特許文献１に記載されている光源装置には、衝撃等で固定光源から蛍光体部への光の入射角度が変わった場合、固定光源からの光が直接外部へ投光される可能性があるという問題があった。しかし、本実施形態に係る遮光部１３０では光取込口１３０ｃ以外からの光は取りこまれないため、衝撃等でレーザ光Ｒの向きが変わった場合であっても、照明装置１００では、向きが変更されたレーザ光Ｒが直接遮光部１３０の内側に取り込まれること防ぐことができる。そのため、衝撃等でレーザ光Ｒの向きが変わった場合の、投光レンズ１４０から投光される光の色むらを防ぐことができる。

図４の（ａ）は、従来の照明装置によりスクリーンに投光したときのスクリーン上の配光写真である。図４の（ｂ）は、本実施形態に係る照明装置１００によりスクリーンに投光したときのスクリーン上の配光写真である。図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示すように、照明装置１００によれば、従来の照明装置の配光図で見られていた青色成分光２００が除去でき、投光レンズ１４０から投光される光の色むらが改善されていることが分かる。

〔遮光部の変形例〕
発光部１２０から放出される光は理想的には発光部１２０の中心Ｃから投光レンズ１４０に入射されるが、実際の光放出は中心Ｃの一点からのみでなく、ビームスポットの大きさ分の面積から放出される。そのため、発光部１２０から遮光部１３０内側面に届く微小な光がある。また、遮光部１３０内側面に届いて反射した光は投光レンズ１４０に取り込まれ、投光されてしまうことがある。

このことを鑑み、遮光部１３０の特に内側面を変形させることで、投光レンズ１４０から投光される光の投光配光パターンを制御する。

本発明の実施形態１の遮光部１３０の変形例について図５の（ａ）から図５の（ｄ）を参照して説明する。

図５の（ａ）は遮光部１３０の基本形を示す。

図５の（ｂ）で示す遮光部１３１は、遮光部１３０の変形例であり、遮光部１３１は外側に凸となる曲面１３１ｅを有している。遮光部１３１の内側面を反射性の高い部材とすると、遮光部１３１の内側面に届いた光は、内側面に反射されて投光レンズ１４０に入射されるので、投光レンズ１４０の投光の範囲がさらに絞られた配光が可能となる。また遮光部１３１の内側面を吸収性の高い部材としても、遮光部１３１の内側面に届いた光の大部分は吸収されるが、遮光部１３１の内側面に反射性の高い部材を用いた場合と同様に、投光の範囲が絞られた配光が可能となる。

図５の（ｃ）で示す遮光部１３２は、遮光部１３０の他の変形例であり、遮光部１３２は、投光レンズ１４０側の上端部１３２ａから垂線Ｐに平行な方向に延在する筒状部１３２ｅと、垂線Ｐ方向に延在し発光部１２０側に向かって先細る円錐状先細り部１３２ｇが設けられている底部１３２ｆとを有している。遮光部１３２の内側面を吸収性の高い部材としたとき、遮光部１３２の内側面に届いた光の大部分は吸収され、吸収されず反射した光も投光レンズ１４０には入射されにくくなる。

図５の（ｄ）で示す遮光部１３３は、遮光部１３０のさらに他の変形例であり、遮光部１３３は、内側に凸となる曲面１３３ｅを有している。遮光部１３３の内側面を吸収性の高い部材としたとき、遮光部１３３の内側に凸となった部分により遮光部１３３内側面に届く光が多くカットされ、よりシャープな投光パターンが可能となる。

なお、図５の（ｂ）、図５の（ｃ）および図５の（ｄ）に示す、遮光部１３１・１３２・１３３の投光レンズ１４０側の端部（上端部１３１ａ・１３２ａ・１３３ａ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａに接続され、遮光部１３１・１３２・１３３の発光部１２０側の端部（下端部１３１ｂ・１３２ｂ・１３３ｂ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａと発光部１２０の中心Ｃとを結ぶ直線Ｌ上にある。

以上のように遮光部１３０の変形させることで、内側面反射成分を変化させることにより、任意で投光配光パターンを制御できる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図６を参照して説明する。図６は本発明の実施形態２に係る照明装置１００Ａの概略構成を示す模式図である。図７に示す照明装置１００Ａは、図１に示す照明装置１００と比べて、発光部１２０、および遮光部１３０に代えて、発光部１２０Ａ、反射ミラー１５０、および遮光部１３４が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。

発光部１２０Ａは、レーザ素子１１０から出射されたレーザ光Ｒを受けて蛍光を発光し光を放出する。発光部１２０Ａは、蛍光体部１２１および反射系基板１２２が備えている。

蛍光体部１２１は、発光部１２０と同様の構成を有する。蛍光体部１２１の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子１１０から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光Ｒに対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、蛍光体部１２１の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体等、その他の蛍光体であってもよい。蛍光体部１２１は、反射系基板１２２の投光レンズ１４０側に積層されている。

反射系基板１２２は、蛍光体部１２１が放出した光およびレーザ光Ｒを、反射系基板１２２前面（投光レンズ１４０側）に反射させる。

反射ミラー１５０は、レーザ素子１１０から出射されたレーザ光を反射させて発光部１２０Ａに導く。反射ミラー１５０は、単純な凸面鏡もしくは凹面鏡を用いることができる。反射ミラー１５０を用いることで、レーザ素子１１０の向きを変化させることなく、反射ミラー１５０の向き（角度）を変えるだけで、レーザ光Ｒの発光部１２０Ａへの入射角度θ１等をより精度良くかつ簡単に変化させることができる。なお、反射ミラー１５０は、複数設けられていてもよい。

遮光部１３４は、遮光部１３０とほぼ同じ構成を有する。具体的には、遮光部１３４は、発光部１２０Ａと投光レンズ１４０との間に設けられ、かつ外側面１３４ｄにおいて光を遮光する筒状である。遮光部１３４の投光レンズ１４０側の端部（上端部１３４ａ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａに接続されている。遮光部１３４の発光部１２０Ａ側の端部（下端部１３４ｂ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａと発光部１２０Ａの中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１上にある。

また、発光部１２０Ａの中心Ｃ１を通る発光部１２０Ａの垂線Ｐ１と直線Ｌ１との成す角度（光取込角度φ１）は、レーザ光Ｒの発光部１２０Ａへの入射角度θ１以下である。言い換えると、レーザ素子１１０の発光部１２０Ａへの入射角度θ１は、光取込角度φ１と同じか、または、光取込角度φ１よりも大きい方がより望ましい。

照明装置１００Ａによれば、迷光や励起光成分(例えば、発光部１２０Ａで正反射するレーザ光Ｒの成分)が、投光レンズ１４０を通し照明装置１００Ａの外部へ投光されることを防ぐことができる。また、衝撃等でレーザ光Ｒの向きが変わった場合、レーザ光Ｒが投光レンズ１４０を介してそのまま照明装置１００Ａの外部へ投光されることを防ぐことができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図７を参照して説明する。図７は本発明の実施形態３に係る照明装置１００Ｂの概略構成を示す模式図である。図７に示す照明装置１００Ｂは、図１に示す照明装置１００と比べて、発光部１２０、および遮光部１３０に代えて、発光部１２０Ｂ、および遮光部１３５が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。

発光部１２０Ｂは、レーザ素子１１０から出射されたレーザ光Ｒを受けて蛍光を発光し光を放出する。発光部１２０Ｂは、図６に示す発光部１２０Ａと比べて、反射系基板１２２に代えて、透過系基板１２３が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。また、本実施形態では、レーザ素子１１０から出射されたレーザ光Ｒは、投光レンズ１４０が設置されている側とは反対側から発光部１２０Ｂに入射される。言い換えると、発光部１２０Ｂは一方の面から蛍光を放出し、上記蛍光を放出する面の反対側の面からレーザ光Ｒが発光部１２０Ｂに入射される。

透過系基板１２３は、レーザ素子１１０より出射されたレーザ光Ｒを透過し、蛍光体部１２１が放出した光を、透過系基板１２３前面（投光レンズ１４０側）に反射させる。蛍光体部１２１は、透過系基板１２３の投光レンズ１４０側に積層されている。

遮光部１３５は、遮光部１３０とほぼ同じ構成を有する。具体的には、遮光部１３５は、発光部１２０Ｂと投光レンズ１４０との間に設けられ、かつ外側面１３５ｄにおいて光を遮光する筒状である。遮光部１３５の投光レンズ１４０側の端部（上端部１３５ａ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａに接続されている。遮光部１３５の発光部１２０Ｂ側の端部（下端部１３５ｂ）は投光レンズ１４０の端部１４０ａと発光部１２０Ｂの中心Ｃ２とを結ぶ直線Ｌ２上にある。

また、発光部１２０Ｂの中心Ｃ２を通る発光部１２０Ｂの垂線Ｐ２と直線Ｌ２との成す角度（光取込角度φ２）は、レーザ光Ｒの発光部１２０Ｂへの入射角度θ２以下である。言い換えると、レーザ素子１１０の発光部１２０Ｂへの入射角度θ２は、光取込角度φ２と同じか、または、光取込角度φ２よりも大きい方がより望ましい。

（効果）
図８に基づき、照明装置１００Ｂの効果について説明する。図８は、照明装置１００Ｂの効果の一例を説明する図である。図８に示すように、光取込角度φ２をレーザ素子１１０の入射角度θ２以下にすることにより、発光部１２０Ｂを透過した光強度が強いレーザ光Ｒを光取込口１３５ｃから遮光部１３５の内側に取り込まないでおくことができる。

具体的には、発光部１２０Ｂにおいてレーザ素子１１０からのレーザ光Ｒは、入射角度θで発光部１２０Ｂを透過する。したがって、光取込角度φ２をレーザ素子１１０の入射角度θ２以下にすることにより、透過したレーザ光Ｒは光取込口１３５ｃをこえる方向に進むため、透過したレーザ光Ｒは遮光部１３５の内側に取り込まれない。そのため、発光部１２０Ｂを透過したレーザ素子１１０からの光強度が強いレーザ光Ｒは、投光レンズ１４０から投光される光に含まれないので、投光レンズ１４０から投光される光の色むらを防ぐことができる。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４に係る照明装置１００Ｃについて図９を参照して説明する。図９は本発明の実施形態４に係る照明装置１００Ｃの概略構成を示す図である。図９に示す照明装置１００Ｃは、図６に示す照明装置１００Ａに比べて、遮光部１３４に代えて、遮光部１３６、カバー１６０、および投光レンズ固定部１６１が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。なお、図９ではレーザ素子１１０の図示を省略している。

カバー１６０は、遮光部１３６を覆う。カバー１６０は、略逆円錐形の部材であり、底面１６０ａおよび側面１６０ｂを有する。底面１６０ａは円形であり、中心部に発光部１２０Ａが設置されている。側面１６０ｂは、底面１６０ａから投光レンズ１４０側にむけて広がるテーパー形状を有している。遮光部１３６は、カバー１６０の凹部に設けられている。また、カバー１６０は、投光レンズ１４０の端部１４０ａを覆う。カバー１６０が端部１４０ａを覆うとは、例えば、（１）カバー１６０の投光レンズ１４０側の端部である上端部１６０ｃの外径が端部１４０ａの外径以上であること、（２）上端部１６０ｃが端部１４０ａに接続されていること、または（３）カバー１６０の一部に端部１４０ａが入りこんでいること、等を意味する。本実施形態では、上端部１６０ｃが端部１４０ａに接続されている。

投光レンズ固定部１６１は、投光レンズ１４０を固定する。具体的には、投光レンズ１４０の有効投光範囲１４１の端部１４１ａから投光レンズ１４０の外周側を固定する。言い換えると、投光レンズ固定部１６１で固定される範囲以外の投光レンズ１４０が有効投光範囲１４１となる。有効投光範囲１４１は投光レンズ１４０において実際に光を投光できる範囲である。

遮光部１３６は、遮光部１３０とほぼ同じ構成を有する。具体的には、遮光部１３６は、発光部１２０Ａと投光レンズ１４０との間に設けられ、かつ外側面１３６ｄにおいて光を遮光する筒状である。投光レンズ１４０において光を投光できる範囲である有効投光範囲１４１の端部１４１ａと発光部１２０Ａの中心Ｃ２とを結ぶ直線Ｌ３上に、遮光部１３６の発光部１２０Ａ側の下端部１３６ｂがある。遮光部１３６の投光レンズ１４０側の端部（上端部１３６ａ）はカバー１６０の内周面１６０ｄに接している。

また、発光部１２０Ａの中心Ｃ２を通る発光部の垂線Ｐ２とＬ３直線とのなす角（光取込角度φ３）は、レーザ光Ｒの発光部１２０Ａへの入射角度θ３以下である。

照明装置１００Ｃによれば、端部１４０ａは遮光部１３６およびカバー１６０に覆われている。また、上端部１３６ａはカバー１６０の内周面１６０ｄに接している。これにより、下端部１３６ｂより取り込まれた光以外は遮光部１３６の内側に入らない。そのため、投光レンズ１４０から投光される光に含まれる迷光を低減することができるので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、下端部１３６ｂは、直線Ｌ３上にあり、光取込角度φ３が入射角度θ３以下である。これにより、発光部１２０Ａにおいて正反射したレーザ光Ｒは、遮光部１３６の内側に取り込まれない。そのため、発光部１２０Ａにおいて正反射したレーザ素子１１０からの光強度が強いレーザ光Ｒが投光レンズ１４０から投光される光に含まれないので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

なお、各実施形態において、投光レンズ１４０が円形であるとして説明したが、投光レンズ１４０の形は、光取込角度φが入射角度θよりも小さければよく、円形に限らない。投光レンズ１４０は楕円であってもよく、四角形であってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る照明装置（１００・１００Ａ・１００Ｂ・１００Ｃ）は、励起光（レーザ光Ｒ）を出射する励起光源（レーザ素子１１０）と、前記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を放出する発光部（１２０・１２０Ａ・１２０Ｂ）と、前記発光部から放出される光を投光する投光部（１４０）と、前記発光部と前記投光部との間に設けられている遮光部（１３０・１３１・１３２・１３３・１３４・１３５・１３６）と、を備え、前記投光部の端部と前記発光部の中心（Ｃ・Ｃ１・Ｃ２）とを結ぶ直線（Ｌ・Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３）と、前記発光部の中心を通る前記発光部の垂線（Ｐ・Ｐ１・Ｐ２）とのなす角（光取込角度φ・φ１・φ２・φ３）は、前記励起光の前記発光部への入射角度（θ・θ１・θ２・θ３）以下である。

上記構成によれば、投光部と発光部との間に遮光部が設けられている。これにより、投光部に取り込まれる迷光を低減することができるので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、上記直線と発光部の中心を通る発光部の垂線とのなす角が励起光の発光部への入射角度以下である。これにより、発光部において正反射した励起光源からの励起光は、投光部に取り込まれない。そのため、発光部において正反射した励起光源からの光強度が強い励起光が投光部から投光される光に含まれないので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

本発明の態様２に係る照明装置１００Ａは、上記態様１において、前記励起光源（レーザ素子１１０）から出射された励起光（レーザ光Ｒ）を反射させて前記発光部（１２０Ａ）に導く反射ミラー１５０を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、反射型の照明装置にも対応できる。

本発明の態様３に係る照明装置１００Ｂは、上記態様１において、前記発光部（１２０Ｂ）は一方の面から蛍光を放出し、前記蛍光を放出する面の反対側の面から励起光（レーザ光Ｒ）が前記発光部に入射されることが好ましい。

上記構成によれば、透過型の照明装置にも対応できる。

本発明の態様４に係る照明装置（１００）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記遮光部（遮光部１３１）は、外側に凸となる曲面（１３１ｅ）を有していることが好ましい。

上記構成によれば、任意で投光配光パターンを制御することができる。

本発明の態様５に係る照明装置１００は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記遮光部（遮光部１３２）は、前記投光部（１４０）側の端部（上端部１３２ａ）から前記垂線（Ｐ）に平行な方向に延在する筒状部（１３２ｅ）と、前記発光部（１２０）側に向かって先細る円錐状先細り部（１３２ｇ）とを有することが好ましい。

上記構成によれば、任意で投光配光パターンを制御することができる。

本発明の態様６に係る照明装置１００は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記遮光部（遮光部１３３）は、内側に側に凸となる曲面（１３３ｅ）を有している。

上記構成によれば、任意で投光配光パターンを制御することができる。

本発明の態様７に係る照明装置１００Ｃは、上記態様１から６のいずれかにおいて、前記遮光部（遮光部１３６）を覆うカバー（１６０）を備えていると共に、前記カバーは、前記投光部（１４０）の端部（１４０ａ）を覆い、前記投光部において光を投光できる範囲である有効投光範囲（１４１）の端部（１４１ａ）と前記発光部の中心とを結ぶ直線（Ｌ３）上に、前記遮光部（遮光部１３６）の前記発光部側の端部（下端部１３６ｂ）があり、前記垂線（Ｐ３）と前記有効投光範囲の端部と前記発光部の中心とを結ぶ直線（Ｌ３）とのなす角（φ３）は、前記励起光（レーザ光Ｒ）の前記発光部（１２０）への入射角度（θ３）以下であり、前記遮光部（遮光部１３６）の前記投光部側の端部（上端部１３６ａ）は前記カバーの内周面（１６０ｄ）に接している。

上記構成によれば、投光部の端部は遮光部およびカバーに覆われている。また、遮光部の投光部側の端部はカバーの内周面に接している。これにより、遮光部の発光部側の端部より取り込まれた光以外は遮光部の内側に入らない。そのため、遮光部の内側に取り込まれる迷光を低減することができるので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、遮光部の発光部側の端部は、投光部において蛍光を投光する範囲である有効投光範囲の端部と発光部の中心とを結ぶ直線上にあり、上記直線と発光部の中心を通る発光部の垂線とのなす角が励起光の発光部への入射角度以下である。これにより、発光部において正反射した励起光源からの励起光は、遮光部の内側に取り込まれない。そのため、発光部において正反射した励起光源からの光強度が強い励起光が投光部から投光される光に含まれないので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

本発明の態様８に係る車両用前照灯は、態様１〜７のいずれかに記載の照明装置（１００・１００Ａ・１００Ｂ・１００Ｃ）を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、態様１と同様の効果を奏する。

本発明の態様９に係る照明装置（１００・１００Ａ・１００Ｂ・１００Ｃ）は、励起光（レーザ光Ｒ）を出射する励起光源（レーザ素子１１０）と、前記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発光し光を放出する発光部（１２０・１２０Ａ・１２０Ｂ）と、前記発光部から放出される光を投光する投光部（１４０）と、前記発光部と前記投光部との間に設けられ、かつ外側面において光を遮光する筒状の遮光部（１３０・１３１・１３２・１３３・１３４・１３５・１３６）と、を備え、前記遮光部は前記投光部の端部１４０ａを覆い、前記遮光部の前記発光部側の端部（下端部１３０ｂ・１３１ｂ・１３２ｂ・１３３ｂ・１３４ｂ・１３５ｂ・１３６ｂ）は前記投光部の端部と前記発光部の中心（Ｃ・Ｃ１・Ｃ２）とを結ぶ直線（Ｌ・Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３）上にあり、前記発光部の中心を通る前記発光部の垂線（Ｐ・Ｐ１・Ｐ２）と前記直線とのなす角（光取込角度φ・φ１・φ２・φ３）は、前記励起光の前記発光部への入射角度（θ・θ１・θ２・θ３）以下であることが好ましい。

上記構成によれば、投光部の端部は、外側面において光を遮光する筒状の遮光部に覆われている。これにより、遮光部の発光部側の端部より取り込まれた光以外は遮光部の内側に入らない。そのため、遮光部の内側に取り込まれる迷光を低減することができるので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

また、遮光部の発光部側の端部は、投光部の端部と発光部の中心とを結ぶ直線上にあり、上記直線と発光部の中心を通る発光部の垂線とのなす角が励起光の発光部への入射角度以下である。これにより、発光部において正反射した励起光源からの励起光は、遮光部の内側に取り込まれない。そのため、発光部において正反射した励起光源からの光強度が強い励起光が投光部から投光される光に含まれないので、投光される光の色むらを防ぐことができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１００・１００Ａ・１００Ｂ・１００Ｃ 照明装置
１１０ レーザ素子（励起光源）
１２０・１２０Ａ・１２０Ｂ 発光部
１３０・１３１・１３２・１３３・１３４・１３５・１３６ 遮光部
１３０ａ・１３１ａ・１３２ａ・１３３ａ・１３４ａ・１３５ａ・１３６ａ 上端部（遮光部の投光部側の端部）
１３０ｂ・１３１ｂ・１３２ｂ・１３３ｂ・１３４ｂ・１３５ｂ・１３６ｂ 下端部（遮光部の発光部側の端部）
１３１ｅ・１３３ｅ 曲面
１３２e 筒状部
１３２ｇ 円錐状先細り部
１４０ 投光レンズ（投光部）
１４０ａ 端部（投光部の端部）
１４１ 有効投光範囲
１４１ａ 端部（有効投光範囲の端部）
１５０ 反射ミラー
１６０ カバー
１６０ｄ 内周面（カバーの内周面）
Ｃ・Ｃ１・Ｃ２ 中心
Ｌ・Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３ 直線
Ｐ・Ｐ１・Ｐ２ 垂線
Ｒ レーザ光（励起光）
θ・θ１・θ２・θ３ 入射角度
φ・φ１・φ２・φ３ 光取込角度（垂線と直線とのなす角）

Claims (5)

1. 励起光を出射する励起光源と、
   前記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を放出する発光部と、
   前記発光部から放出される光を投光する投光部と、
   前記発光部と前記投光部との間に設けられている遮光部と、を備え、
   前記投光部の端部と前記発光部の中心とを結ぶ直線と、前記発光部の中心を通る前記発光部の垂線とのなす角は、前記励起光の前記発光部への入射角度以下であることを特徴とする照明装置。
2. 前記励起光源から出射された励起光を反射させて前記発光部に導く反射ミラーを備えていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記発光部は一方の面から蛍光を放出し、前記蛍光を放出する面の反対側の面から励起光が前記発光部に入射されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 前記遮光部を覆うカバーを備えていると共に、
   前記カバーは、前記投光部の端部を覆い、
   前記投光部において光を投光できる範囲である有効投光範囲の端部と前記発光部の中心とを結ぶ直線上に、前記遮光部の前記発光部側の端部があり、
   前記垂線と前記有効投光範囲の端部と前記発光部の中心とを結ぶ直線とのなす角は、前記励起光の前記発光部への入射角度以下であり、
   前記遮光部の前記投光部側の端部は前記カバーの内周面に接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。