JP5328861B2 - 車両用前照灯および照明装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施の一形態について図1〜図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ここでは、本発明の照明装置の一例として、自動車用のヘッドランプ(車両用前照灯)1を例に挙げて説明する。ただし、本発明の照明装置は、自動車以外の車両・移動物体(例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど)のヘッドランプとして実現されてもよいし、その他の照明装置として実現されてもよい。
図2は、ヘッドランプ1の構成を示す断面図である。同図に示すように、ヘッドランプ1は、半導体レーザアレイ(励起光源)2、非球面レンズ4、光ファイバー(導光部)5、フェルール6、発光部7、反射鏡8、透明板9、ハウジング10、エクステンション11およびレンズ12を備えている。半導体レーザアレイ2、光ファイバー5、フェルール6および発光部7によって発光装置の基本構造が形成されている。
次に半導体レーザ3の基本構造について説明する。図4の(a)は、半導体レーザ3の回路図を模式的に示したものであり、図4の(b)は、半導体レーザ3の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ3は、カソード電極19、基板18、クラッド層113、活性層111、クラッド層112、アノード電極17がこの順に積層された構成である。
次に、半導体レーザ3から発振されたレーザ光による蛍光体の発光原理について説明する。
次に、ヘッドランプ1の光軸調整機構について図1、図5〜9を用いて説明する。図1は、ヘッドランプ1の概略構成を示す図であり、ヘッドランプ1から出射される光の光軸を調整するための光軸調整機構を含む概略構成を示す斜視図である。また、図5は、ヘッドランプ1の概略構成を示す図であり、図5の(a)はヘッドランプ1を側面から見た模式図であり、図5の(b)はヘッドランプ1を上面から見た模式図である。なお、ヘッドランプ1と、ヘッドランプ1の光軸調整機構とによってヘッドランプユニットが形成されているともいえる。
次に、第1可動部20の内部構成について、図7を用いて説明する。図7は、第1可動部20の内部構成を示す図である。
(a)毎分数10〜数100振動(回転)の低速動作で高トルクを得ることができる。
(b)ギアなどの減速機構を設ける必要がないので、バックラッシュを防ぐことができる。
(c)ヘッドランプ1が所定の方向を向いたときに交流電源を切っても、ヘッドランプ1の方向をその状態に維持するだけの保持力を有する。
(d)被駆動体21のイナーシャ(慣性)が小さく、長円形弾性体201と被駆動体21との間の摩擦による制動力が大きいので、優れた応答性を発揮する。また、速度を無段階に変化させる(制御する)ことができ、機械的時定数も1(ms)以下と、優れた制御性を発揮する。このため、高精度な速度制御および位置制御を行うことができる。
(e)通常のモータと異なり巻線や磁石などを利用しないので、電磁波を発生させることがなく、また、磁気の影響を受けることもない。特に、非磁性タイプの場合、磁性材料を一切使用しないので、高磁場中での磁気の影響を受けることなく作動させることができる。
(f)同程度のトルクを有する電磁力を利用したモータに比べ、小型で薄く、軽量である。
(g)駆動に利用する振動は非可聴領域の周波数であるため、作動音がきわめて静かであり、静粛性に優れる。
次に、光軸調整機構の制御方法について、図8および図9を用いて説明する。図8は、ヘッドランプ1を備える自動車100の概略構成を示すブロック図である。また、図9は、ヘッドランプ1の光軸調整を行うときの流れを示すフローチャートである。
なお、θpは傾斜角度、HFは前部変位量、HRは後部変位量、Lwは軸間距離である。
本発明のさらに他の実施形態について図10および図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、ヘッドランプ1に用いられる光ファイバー5を扇形導光部(導光部)50に代えたものである。図10は、扇形導光部50を備えるヘッドランプ1の概略構成を示す斜視図である。なお、図10では、第1可動部20などの光軸調整機構や、ハウジング10、エクステンション11、レンズ12などの図示を省略しているが、実施の形態1と同様の構成を備えているものとする。
本発明のさらに他の実施形態について図12および図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1および2と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、ヘッドランプ1の変形例であるヘッドランプ1aの概略構成について説明する。図12は、ヘッドランプ1aの概略構成を示す図であり、ヘッドランプ1aから出射される光の光軸を調整するための光軸調整機構を含む概略構成を示す斜視図である。
本発明のさらに他の実施形態について図14〜図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1〜3と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、発光部7が透明板9ではなく、反射鏡8に保持されている構成について説明する。図14は、本実施の形態に係るヘッドランプ1の概略構成を示す断面図であり、図15は、発光部7と光ファイバー5の出射端部5aとの位置関係を示す図である。
本発明のさらに他の実施形態について図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1〜4と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、図12に示すヘッドランプ1a群が1つのヘッドランプ15を形成している場合について説明する。図17は、本実施の形態に係るヘッドランプ15の概略構成を示す斜視図である。
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
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。
2 半導体レーザアレイ(励起光源)
3 半導体レーザ(励起光源)
5 光ファイバー(導光部)
5a 出射端部
7 発光部
7a レーザ光照射面(受光面)
8 反射鏡
8a 中空部
20 第1可動部
40 第2可動部
50 扇形導光部(導光部)
50b 光入射面(入射面)
61 放熱部材
62 遮光部
Claims (13)
- 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、
上記励起光源から出射された励起光を受け取り、当該励起光を上記発光部に出射する導光部とを備え、
上記励起光源は、上記反射鏡の外部に備えられており、
上記発光部は、上記導光部から出射された励起光を受光する受光面を有し、
上記導光部は、上記反射鏡と一体に可動するように当該反射鏡に固定され、さらに、上記励起光源から出射された励起光を受け取る入射面を有し、
上記入射面は、上記励起光源を、上記受光面の中心から等距離の位置に配置することが可能な断面形状を有することを特徴とする車両用前照灯。 - 上記第1可動部は、少なくとも上記反射鏡を鉛直方向に可動させることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
- 上記第1可動部は、超音波モータにより実現されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用前照灯。
- 上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を水平方向に可動させる第2可動部を備えることを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。
- 上記第2可動部は、超音波モータにより実現されていることを特徴とする請求項4に記載の車両用前照灯。
- 上記導光部は、可撓性を有していることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
- 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、を備え、
上記発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受光する受光面を有し、当該受光面が、上記反射鏡と当該反射鏡の開口部とが形成する空間の外側となるように設けられていることを特徴とする車両用前照灯。 - 上記励起光源から出射された励起光を受け取り、当該励起光を上記発光部に出射する導光部を備え、
上記発光部は、上記導光部から出射された励起光を受光する受光面を有し、
上記導光部は、上記励起光源から受け取った励起光を上記発光部に出射する出射端部を有し、
上記受光面および上記出射端部の近傍に、上記出射端部から出射された励起光のうち、上記受光面に照射されなかった励起光、および上記受光面にて反射された励起光の少なくとも一方を遮光する遮光部を備えることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の車両用前照灯。 - 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、
上記励起光源から出射された励起光を受け取り、当該励起光を上記発光部に出射する導光部と、を備え、
上記発光部は、上記導光部から出射された励起光を受光する受光面を有し、
上記導光部は、上記励起光源から受け取った励起光を上記発光部に出射する出射端部を有し、
上記受光面と上記出射端部とが近接し、
上記反射鏡は、上記出射端部が挿入される中空部を有し、
上記中空部には、上記発光部に上記励起光が照射されることにより、当該発光部にて発生する熱を放散する放熱部材が備えられ、
上記受光面と上記出射端部とは、上記放熱部材を介して近接していることを特徴とする車両用前照灯。 - 上記発光部と、上記反射鏡と、上記第1可動部との組み合わせを複数備えることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の車両用前照灯。
- 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、
上記励起光源から出射された励起光を受け取り、当該励起光を上記発光部に出射する導光部を備え、
上記励起光源は、上記反射鏡の外部に備えられており、
上記発光部は、上記導光部から出射された励起光を受光する受光面を有し、
上記導光部は、上記反射鏡と一体に可動するように当該反射鏡に固定され、さらに、上記励起光源から出射された励起光を受け取る入射面を有し、
上記入射面は、上記励起光源を、上記受光面の中心から等距離の位置に配置することが可能な断面形状を有することを特徴とする照明装置。 - 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、を備え、
上記発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受光する受光面を有し、当該受光面が、上記反射鏡と当該反射鏡の開口部とが形成する空間の外側となるように設けられていることを特徴とする照明装置。 - 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
上記発光部から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成する反射鏡と、
上記反射鏡が反射した光の光軸方向が所定の方向となるように、少なくとも上記反射鏡を可動させる第1可動部と、
上記励起光源から出射された励起光を受け取り、当該励起光を上記発光部に出射する導光部と、を備え、
上記発光部は、上記導光部から出射された励起光を受光する受光面を有し、
上記導光部は、上記励起光源から受け取った励起光を上記発光部に出射する出射端部を有し、
上記受光面と上記出射端部とが近接し、
上記反射鏡は、上記出射端部が挿入される中空部を有し、
上記中空部には、上記発光部に上記励起光が照射されることにより、当該発光部にて発生する熱を放散する放熱部材が備えられ、
上記受光面と上記出射端部とは、上記放熱部材を介して近接していることを特徴とする照明装置。
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