JP5352686B2 - Light projecting device, the light projecting unit and the light collecting member - Google Patents

Light projecting device, the light projecting unit and the light collecting member Download PDF

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    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16Laser light sources

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floodlight device capable of obtaining a projection pattern of a long shape. <P>SOLUTION: The floodlight device 1 is provided with semiconductor laser elements 11 to emit laser beams, a fluorescent member 22 which is excited by laser beams emitted from the semiconductor laser elements 11, and a reflecting member 23 which reflects the light emitted from the fluorescent member 22 and emits it to the outside. The fluorescent member 22 includes an irradiation region S on which the laser beams are irradiated, and a length Lc in a C direction of the irradiation region S is longer than that Ld in a D direction of the irradiation region S. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、投光装置、投光ユニットおよび集光部材に関し、特に、レーザ光が照射される蛍光部材を備えた投光装置、投光ユニットおよびレーザ光を蛍光部材に照射するための集光部材に関する。 The present invention, light emitting device, a light projecting unit and the light collecting member, in particular, light emitting device having a fluorescent member that is irradiated with the laser light, converging light for irradiating the light projecting unit and a laser beam to the fluorescent member on the member.

従来、レーザ光が照射される蛍光部材を備えた投光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the light projecting device is known which includes a fluorescent member that is irradiated with the laser light (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献1には、レーザ光源として機能する紫外線LD素子と、紫外線LD素子から出射したレーザ光を可視光に変換する蛍光体(蛍光部材)と、蛍光体から出射した可視光を反射する可視光反射鏡とを備えた光源装置(投光装置)が開示されている。 The aforementioned Patent Document 1, visible reflecting an ultraviolet LD element that functions as a laser light source, a phosphor for converting the laser beam emitted from the ultraviolet LD element visible light (fluorescent member), the visible light emitted from the phosphor a light source device including a light reflector (light projector) is disclosed. この光源装置では、蛍光体から出射した可視光を反射する可視光反射鏡を設けることによって、光源装置の前方の所定領域が照明される。 In this light source apparatus, by providing a visible light reflector which reflects the visible light emitted from the phosphor, in front of a predetermined area of ​​the light source device is illuminated.

特開2003−295319号公報 JP 2003-295319 JP

ところで、上記特許文献1の光源装置を例えば自動車用の前照灯として用いる場合、光源装置から出射される光の投光パターンを制御する必要がある。 In the case of using the light source device of Patent Document 1 as a headlamp for example an automobile, it is necessary to control the projection pattern of the light emitted from the light source device. 具体的には、投光パターンが横長形状になるように、光源装置を構成する必要がある。 Specifically, as projection pattern is horizontally long shape, it is necessary to configure the light source device. 上記特許文献1には投光パターンに関する記載はないが、投光パターンは円形状になると推察される。 The above-mentioned Patent Document 1 is not described for projection pattern, projection pattern is presumed to be a circular shape. このため、上記特許文献1の光源装置を横長形状の投光パターンが必要な例えば自動車用の前照灯として用いるのは困難であるという問題点がある。 Therefore, there is a problem that it is difficult to use the light source device of Patent Document 1 as a headlamp of the projection pattern is required for example for automotive oblong.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、長形状の投光パターンを得ることが可能な投光装置、投光ユニットおよび集光部材を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, the length shape projection pattern projecting device capable of obtaining a, the light projecting unit and the light collecting member it is to provide.

上記目的を達成するために、この発明の投光装置は、励起光により励起される蛍光部材と、蛍光部材から出射した光を反射し、または、透過して外部に出射する投光部材と、を備え、蛍光部材は励起光が照射される照射領域を含み、照射領域の第1方向の長さは、照射領域の第1方向と直交する第2方向の長さよりも大きい。 To achieve the above object, the light projection device of the present invention, a fluorescent member is excited by the excitation light and reflects the light emitted from the fluorescent member, or a light projecting member for emitting the outside through, includes a fluorescent member includes an irradiation area where the excitation light is applied, the length of the first direction of the irradiation area is larger than the second direction length perpendicular to the first direction of the irradiation region.

この発明の投光装置では、上記のように、照射領域の第1方向の長さは、照射領域の第1方向と直交する第2方向の長さよりも大きい。 The light projection device of the present invention, as hereinabove described, the first length of the irradiation area is larger than the second direction length perpendicular to the first direction of the irradiation region. これにより、蛍光部材は第1方向に長く励起される。 Thus, the fluorescent member is excited long in the first direction. このため、蛍光部材から出射した光が投光部材により外部に出射される際に、第1方向に長い長形状の投光パターンを得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain when the light emitted from the fluorescent member is emitted to the outside by the light projecting member, the projection pattern of long length shape in the first direction.

なお、本明細書において、長形状とは、所定方向の長さが所定方向と直交する方向の長さよりも大きい形状を意味し、例えば、楕円形状、長方形状および長円形状などを含む概念であり、上下左右方向に非対称な形状であってもよい。 In this specification, a long shape, a length of a predetermined direction means shape larger than the length in the direction orthogonal to the predetermined direction, for example, an elliptical shape, a concept including rectangular and oval There may be asymmetric shape in the vertical and horizontal directions.

上記投光装置において、好ましくは、励起光が入射される光入射面、および、光入射面よりも小さい面積を有するとともに励起光を出射する光出射面を含む集光部材をさらに備え、光出射面の第1方向の長さは光出射面の第2方向の長さよりも大きい。 In the light projection apparatus preferably further comprises a light incident surface excitation light is incident, and a light collecting member including a light emitting surface for emitting the excitation light and having a smaller area than the light incident surface, the light emitting the length of the first direction of the surface is greater than the length of the second direction of the light emitting surface. このように、光出射面の第1方向の長さを光出射面の第2方向の長さよりも大きくすることによって、蛍光部材の照射領域の第1方向の長さを照射領域の第2方向の長さよりも容易に大きくすることができる。 Thus, by greater than in the first direction of the light emitting surface of the length of the second direction of the light emitting surface length, the second direction of the irradiation area of ​​the first length of the irradiation area of ​​the fluorescent member it can easily be greater than the length of. また、集光部材の光出射面を光入射面よりも小さい面積を有するように形成することによって、光入射面に入射した励起光は、集光された状態で光出射面から出射される。 Further, by forming a light emitting surface of the condensing member to have a smaller area than the light incident surface, the excitation light incident on the light incident surface is emitted from the light emitting surface while being focused.

上記投光装置において、好ましくは、照射領域は長方形状、楕円形状または長六角形状である。 In the light projection device is preferably an irradiation region rectangular, oval or long hexagonal shape.

上記投光装置において、好ましくは、照射領域は第1方向に非対称な形状である。 In the light projection apparatus, preferably, the irradiation area is asymmetrical in the first direction. このように構成すれば、投光パターンを容易に第1方向に非対称な形状にすることができる。 According to this structure, the projection pattern can be easily asymmetrical in the first direction.

上記投光装置において、好ましくは、投光部材の焦点は照射領域の縁部に配置されている。 In the light projection apparatus, preferably, the focal point of the projection member is arranged at the edge of the irradiated region. このように構成すれば、投光パターンのうちの、投光部材の焦点が配置される照射領域の縁部に対応する部分において、明暗を急峻に切り替えることができる。 With this configuration, among the projection pattern at a portion where the focus corresponding to the edge of the irradiated region disposed in the light projecting member, you can switch steep light and dark.

上記投光部材の焦点が照射領域の縁部に配置されている投光装置において、好ましくは、投光装置は自動車用の前照灯に用いられ、投光部材の焦点は、照射領域のうちの投光パターンのカットオフラインを投影する縁部に配置されている。 In light projecting device focus of the light transmitting member is located at the edge of the irradiated region, preferably, the light projecting device is used in a headlamp for a motor vehicle, the focus of the light projecting member, the beam spot It is arranged at the edge of projecting the cutoff line of the projection pattern. このように構成すれば、カットオフラインにおいて明暗を急峻に切り替えることができるので、特に効果的である。 According to this structure, it is possible to switch between steep contrast in cut-off line, is particularly effective.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、カットオフラインとは、ロービーム(すれ違い用前照灯)の投光パターンの明暗の区切り線のことを言う。 In the present specification and claims, the cutoff line refers to the brightness of the separator line projection pattern of the low beam (dipped beam). カットオフラインでは、明暗が急峻に切り替わることが要求される。 The cut-off line, it is required that the brightness is switched to steep.

この場合、好ましくは、投光部材の焦点は、照射領域のうちの投光パターンのエルボー点を投影する位置に配置されている。 In this case, preferably, the focus of the light projecting member is positioned to project the elbow point of the projection pattern of the beam spot. このように構成すれば、エルボー点近傍において明暗を急峻に切り替えることができるので、より効果的である。 According to this structure, it is possible to switch between steep brightness near the elbow point is more effective. また、エルボー点近傍を最も明るくすることができる。 Further, it is possible to brightest near elbow point. すなわち、自動車の真正面の領域を最も明るく照らすことができる。 That is, it is possible to illuminate the most brighten the front of the area of ​​the car.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、エルボー点とは、ロービーム(すれ違い用前照灯)の投光パターンの左半分および右半分のカットオフラインの交点のことを言う。 Incidentally, in the specification and claims, the elbow point refers to low beam for left half of the projection pattern and the right half of the cutoff line of intersection of the (pre-the passing headlight).

上記投光装置において、好ましくは、照射領域の第1方向の長さは照射領域の第2方向の長さよりも3倍以上大きい。 In the light projection apparatus, preferably, the length of the first direction of the irradiation region is three or more times greater than the second length of the irradiation region. このように構成すれば、投光パターンの第1方向の長さと第2方向の長さとの比率を約3倍以上にすることができる。 According to this structure, it is possible to make the ratio between the length in the first direction of the length and the second direction of the projection pattern to about 3 times or more. 例えば、自動車用の前照灯では適切な投光パターンの縦横比は1:3〜1:4程度であるので、投光装置を自動車用の前照灯として用いれば、適切に前方を照明することができる。 For example, the aspect ratio of the appropriate projection pattern in headlight for a motor vehicle is 1: 3 to 1: Since is about 4, by using the light projecting device as headlight for a motor vehicle, to properly illuminate the front be able to.

上記集光部材を備える投光装置において、好ましくは、光出射面は長方形状、楕円形状または長六角形状に形成されている。 In light projecting device provided with the condensing member, preferably, the light emitting surface is formed in a rectangular shape, elliptical shape or long hexagonal shape. このように構成すれば、蛍光部材の照射領域の形状を容易に規定することができる。 According to this structure, it is possible to easily define the shape of the irradiation area of ​​the fluorescent member.

上記集光部材を備える投光装置において、好ましくは、光出射面は第1方向に非対称な形状である。 In light projecting device provided with the condensing member, preferably, the light emitting surface is asymmetrical in a first direction. このように構成すれば、照射領域を容易に第1方向に非対称な形状にすることができるので、投光パターンを容易に第1方向に非対称な形状にすることができる。 According to this structure, since the irradiation area can be easily asymmetrical in a first direction, it can be easily asymmetrical in a first direction the projection pattern.

上記光出射面が第1方向に非対称な形状である投光装置において、好ましくは、投光装置は自動車用の前照灯に用いられ、光出射面は、すれ違い用前照灯の投光パターンに対応する形状に形成されている。 In the light emitting surface light emitting device is an asymmetrical shape in a first direction, preferably, the light projecting device is used in a headlamp for a motor vehicle, the light exit surface, the light projection pattern before the passing headlight It is formed in a shape corresponding to. このように構成すれば、すれ違い用前照灯に必要な投光パターンを容易に実現することができる。 According to this structure, it is possible to easily realize a projection pattern required headlamp passing.

上記集光部材を備える投光装置において、好ましくは、光出射面の第1方向の長さは光出射面の第2方向の長さよりも3倍以上大きい。 In light projecting device provided with the condensing member, preferably, the length of the first direction of the light emitting surface is at least three times greater than the length of the second direction of the light emitting surface. このように構成すれば、照射領域の第1方向の長さを照射領域の第2方向の長さよりも3倍以上大きくすることができる。 According to this structure, it is possible to increase three-fold or more than the second length of the irradiation region length in the first direction of the irradiation region. これにより、投光パターンの第1方向の長さと第2方向の長さとの比率を約3倍以上にすることができる。 Thus, it is possible to make the ratio between the length in the first direction of the length and the second direction of the projection pattern to about 3 times or more. 例えば、自動車用の前照灯では適切な投光パターンの縦横比は1:3〜1:4程度であるので、投光装置を自動車用の前照灯として用いれば、適切に前方を照明することができる。 For example, the aspect ratio of the appropriate projection pattern in headlight for a motor vehicle is 1: 3 to 1: Since is about 4, by using the light projecting device as headlight for a motor vehicle, to properly illuminate the front be able to.

上記投光装置において、好ましくは、投光部材は蛍光部材から出射した光を反射して外部に出射する反射部材を含む。 In the light projection apparatus, preferably, the light projecting member includes a reflection member for emitting to the outside by reflecting a light emitted from the fluorescent member. このように構成すれば、蛍光部材から出射した光を所定の方向に容易に投光することができる。 According to this structure, it is possible to easily project a light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction.

上記投光装置において、好ましくは、投光部材は蛍光部材から出射した光を透過して外部に出射するレンズを含む。 In the light projection apparatus, preferably, the light projecting member includes a lens that emits to the outside through the light emitted from the fluorescent member. このように構成すれば、蛍光部材から出射した光を所定の方向に容易に投光することができる。 According to this structure, it is possible to easily project a light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction.

上記投光部材がレンズを含む投光装置において、好ましくは、投光部材は、蛍光部材から出射した光を反射する反射面を有する反射部材と、レンズとを含み、反射面は楕円面により形成され、反射面の第1焦点は照射領域に配置され、反射面の第2焦点とレンズの焦点とは一致している。 In light projection apparatus including the light projecting member is a lens, preferably made light projecting member, a reflecting member having a reflecting surface for reflecting light emitted from the fluorescent member, and a lens, the reflective surface by the elliptical surface is, first focus of the reflective surface is disposed in the illumination area, which coincide with the focal point of the second focal point and the lens of the reflecting surface. このように構成すれば、照射領域から出射した光は、反射面で反射され、反射面の第2焦点を通過してレンズにより投光される。 With this structure, light emitted from the irradiation region is reflected by the reflecting surface, is projected by the lens through the second focus of the reflective surface. このとき、反射面の第2焦点とレンズの焦点とは一致しているので、レンズにより形成される投光パターンは、照射領域の形状を反映しやすくなる。 At this time, since it coincides with the focal point of the second focal point and the lens of the reflecting surface, the light projection pattern formed by the lens is likely to reflect the shape of the irradiation area. なお、レンズを用いて投光する場合、レンズを設けずに光を反射部材により投光する場合に比べて、投光パターンは照射領域の形状をより反映しやすくなる。 In the case of projecting light using a lens, as compared with the case of projecting light by reflection member light without providing the lens, projection pattern becomes easier to reflect the shape of the irradiation area. また、反射部材を設けることによって、反射部材を設けずに光をレンズにより投光する場合に比べて、蛍光部材から出射した光をより多く照明光として利用することができる。 Further, by providing the reflecting member, as compared with the case of projecting light by a lens the light without providing the reflecting member, it is possible to utilize the light emitted from the fluorescent member as more illumination light. これにより、光の利用効率を向上させることができる。 This makes it possible to improve the utilization efficiency of light.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、第1焦点とは、反射面の頂点に近い方の焦点のことを言い、第2焦点とは、反射面の頂点から遠い方の焦点のことを言う。 Incidentally, in the specification and claims, the first focal point, refers to the focal point closer to the vertex of the reflection surface, and the second focal point, the focus farther from the apex of the reflective surface say.

上記投光部材が反射部材を含む投光装置において、好ましくは、反射部材は蛍光部材から出射した光を反射する反射面を含み、反射面は放物面により形成され、反射面の焦点は照射領域に配置されている。 In light projection apparatus including the light projecting member reflecting member, preferably, the reflecting member includes a reflecting surface for reflecting light emitted from the fluorescent member, the reflecting surface is formed by a paraboloid, the focal point of the reflecting surface is illuminated It is located in the region. このように構成すれば、反射部材により形成される投光パターンは、照射領域の形状を反映しやすくなる。 With this configuration, projection pattern formed by the reflecting member, it is easy to reflect the shape of the irradiation area.

上記投光装置において、好ましくは、投光部材は蛍光部材から出射した光を透過して外部に出射するレンズを含み、レンズの焦点は照射領域に配置されている。 In the light projection apparatus, preferably, the light projecting member includes a lens that emits to the outside through the light emitted from the fluorescent member, the focal point of the lens is arranged in the illumination area. このように構成すれば、レンズにより形成される投光パターンは、照射領域の形状を反映しやすくなる。 With this configuration, projection pattern formed by the lens is likely to reflect the shape of the irradiation area. なお、レンズを用いて光を投光する場合、レンズを設けずに光を反射部材により投光する場合に比べて、投光パターンは照射領域の形状をより反映しやすくなる。 In the case of projecting light using a lens, as compared with the case of projecting light by reflection member light without providing the lens, projection pattern becomes easier to reflect the shape of the irradiation area.

上記集光部材を備える投光装置において、好ましくは、光出射面が、粗面あるいはモスアイ状である。 In light projecting device provided with the condensing member, preferably, the light exit surface, rough surface or moth-eye shape. このように構成すれば、光出射面の内側での反射が抑制され、光を効率的に外部に取り出すことができる。 According to this structure, the reflection of the inside of the light emitting surface is suppressed, it is possible to extract light efficiently to the outside.

上記投光装置において、好ましくは、励起光はレーザ光を含む。 In the light projection apparatus, preferably, the excitation light includes a laser beam.

この発明の投光ユニットは、励起光が入射される光入射面、および、光入射面よりも小さい面積を有するとともに励起光を出射する光出射面を含む集光部材と、集光部材から出射した励起光が照射される蛍光部材と、蛍光部材から出射した光を所定の方向に向かって反射する反射面を含む反射部材と、を備え、蛍光部材は励起光が照射される照射領域を含み、反射面の焦点は照射領域内に配置されており、反射面の焦点から照射領域の第3方向の端部までの長さは、第3方向と直交する第4方向の照射領域の長さの半分よりも小さい。 Light projecting unit of this invention, the light incident surface excitation light is incident, and a light collecting member including a light emitting surface for emitting the excitation light and having a smaller area than the light incident surface, emitted from the light collecting member provided with a fluorescent member which excitation light is irradiated and a reflection member including a reflective surface for reflecting towards the light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction, the fluorescent member includes an irradiation area where the excitation light is irradiated , the focus of the reflecting surface is arranged in the irradiation area, the length from the focal point of the reflecting surface to the end of the third direction of the irradiation region, the length of the irradiation region in the fourth direction perpendicular to the third direction less than half of.

この発明の投光ユニットでは、上記のように、反射面の焦点から照射領域の第3方向の端部までの長さは、第3方向と直交する第4方向の照射領域の長さの半分よりも小さい。 The light projecting unit of this invention, as described above, the third length of the to the end of the irradiation region from the focal point of the reflecting surface, half the length of the irradiation region in the fourth direction perpendicular to the third direction less than. これにより、照射領域の第3方向の端部から反射面の焦点までの距離は、照射領域の第4方向の端部から反射面の焦点までの距離よりも小さくなる。 Thus, the distance from the third direction of the end portion of the irradiation region to the focal point of the reflecting surface is smaller than the distance from the fourth direction of the end portion of the irradiation region to the focal point of the reflecting surface. このため、投光パターンの第3方向の長さを投光パターンの第4方向の長さよりも小さくすることが可能である。 Therefore, it is possible to be smaller than the fourth length of the projection pattern length in the third direction of the projection pattern. すなわち、第4方向に長い長形状の投光パターンを得ることができる。 That is, it is possible to obtain a projection pattern of long length shape in the fourth direction.

また、上記のように、集光部材の光出射面を光入射面よりも小さい面積を有するように形成することによって、光入射面に入射した励起光は、集光された状態で光出射面から出射される。 Further, as described above, by forming a light emitting surface of the condensing member to have a smaller area than the light incident surface, the excitation light incident on the light incident surface, the light emitting surface while being converged It is emitted from. また、反射部材を設けることによって、蛍光部材から出射した光を所定の方向に容易に投光することができる。 Further, by providing the reflecting member can be easily emits light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction.

この発明の集光部材は、励起光を集光して蛍光部材に照射するための集光部材であって、励起光が入射される光入射面と、光入射面よりも小さい面積を有するとともに励起光を出射する光出射面と、を備え、光出射面の第1方向の長さは、光出射面の第1方向と直交する第2方向の長さよりも大きい。 Light collector of the present invention is a light converging member for irradiating a fluorescent member condenses the excitation light, a light incident surface of the excitation light is incident, and has a smaller area than the light incident surface and a light emitting surface for emitting the excitation light, the length of the first direction of the light exit surface, the second direction orthogonal to the first direction of the light emitting surface larger than the length.

この発明の集光部材では、上記のように、光出射面の第1方向の長さを光出射面の第2方向の長さよりも大きくすることによって、蛍光部材の照射領域の第1方向の長さを照射領域の第2方向の長さよりも大きくすることができる。 The light collector of the present invention, as described above, in the first direction of the light emitting surface of the length of the second direction of the light emission surface is set to be greater than the length, in the first direction of the irradiation area of ​​the fluorescent member it can be greater than the second length of the irradiation region length. これにより、蛍光部材は第1方向に長く励起される。 Thus, the fluorescent member is excited long in the first direction. このため、第1方向に長い長形状の投光パターンを得ることが可能である。 Therefore, it is possible to obtain a projection pattern of long length shape in the first direction. また、集光部材の光出射面を光入射面よりも小さい面積を有するように形成することによって、光入射面に入射した励起光は、集光された状態で光出射面から出射される。 Further, by forming a light emitting surface of the condensing member to have a smaller area than the light incident surface, the excitation light incident on the light incident surface is emitted from the light emitting surface while being focused.

この発明の投光ユニットは、上記の構成の集光部材と、集光部材から出射した励起光が照射される蛍光部材とを備える。 Light projecting unit of the present invention includes a light collector of the arrangement, and a fluorescent member which excitation light emitted from the condenser member is irradiated.

以上のように、本発明によれば、長形状の投光パターンを得ることが可能な投光装置、投光ユニットおよび集光部材を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain light emitting device capable of obtaining a projection pattern of long shape, the light projecting unit and the light collecting member easily.

本発明の第1実施形態の投光ユニットを備えた投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device having a light projecting unit of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の投光装置の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a light projection device of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のレーザ発生装置の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a laser generating apparatus of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の半導体レーザ素子およびヒートスプレッダの構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a semiconductor laser device and the heat spreader of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のレーザ発生装置に集光部材を取り付けた状態を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a state of attaching the light collecting member to a laser generating apparatus of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の半導体レーザ素子から出射するレーザ光を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a laser beam emitted from the semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の構造を説明するための斜視図である。 Is a perspective view for explaining the structure of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の構造を示した上面図である。 It is a top view showing the structure of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の構造を示した側面図である。 It is a side view showing the structure of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材に入射したレーザ光の進行を説明するための側面図である。 It is a side view for explaining the progress of laser light incident on the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材に入射したレーザ光の進行を説明するための上面図である。 It is a top view for explaining the progress of laser light incident on the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の半導体レーザ素子の配置方向の変形例を示した上面図である。 It is a top view showing a modification of the arrangement direction of the semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の変形例を示した上面図である。 It is a top view showing a modified example of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の変形例を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 図15の集光部材の光出射面を示した正面図である。 It is a front view showing a light emitting surface of the light collector of Figure 15. 本発明の第1実施形態の集光部材の変形例を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の集光部材の光出射面におけるレーザ光の光強度分布を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the light intensity distribution of the laser light at the light emitting surface of the light collecting member according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の蛍光部材周辺の構造を示した図である。 It illustrates a structure of the fluorescent member around the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の蛍光部材の中央部のみにレーザ光を照射した状態を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a state of irradiating a laser beam only in a central portion of the fluorescent member in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の蛍光部材の照射領域を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an irradiation area of ​​the fluorescent member in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射部材の構造を説明するための断面図である。 It is a cross-sectional view for explaining the structure of a reflective member of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射部材の構造を説明するための正面図である。 It is a front view illustrating the structure of the reflection member of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の投光装置により得られる投光パターンを説明するための図である。 It is a diagram for explaining a projection pattern obtained by the light projecting device of the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の集光部材の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing the structure of the light collecting member according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の蛍光部材の照射領域を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an irradiation area of ​​the fluorescent member of the third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の蛍光部材上のレーザ光の光強度分布を示した図である。 It is a diagram showing a light intensity distribution of the third laser beam on the fluorescent member embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の投光装置の25m前方における蛍光の光強度分布を示した図である。 It is a diagram showing a light intensity distribution of fluorescence in 25m ahead of the light projection device of the third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の集光部材の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a light collector of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の蛍光部材の照射領域を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an irradiation area of ​​the fluorescent member of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の投光装置により得られる投光パターンを説明するための図である。 It is a diagram for explaining a projection pattern obtained by the light projecting device of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の集光部材の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a light collector of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の蛍光部材の照射領域を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an irradiation area of ​​the fluorescent member of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の投光装置の25m前方における投光パターンを説明するための図である。 It is a diagram for explaining a projection pattern in 25m ahead of the light projection device of the fifth embodiment of the present invention. 自動車のロービームに要求される投光パターンを説明するための図である。 It is a diagram for explaining the light projection pattern required for automobile low beam. 本発明の第6実施形態の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the sixth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態の集光部材の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing the structure of the light collecting member according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第7実施形態の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the seventh embodiment of the present invention. 本発明の第1変形例の集光部材の構造を示した斜視図である。 It is a perspective view showing the structure of the light collecting member according to the first modification of the present invention. 本発明の第2変形例の投光装置のレンズ周辺を示した図である。 It is a diagram showing the lens periphery of the light projecting device of a second modification of the present invention. 本発明の第3変形例の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the third modification of the present invention. 本発明の第4変形例の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the fourth modification of the present invention. 本発明の第5変形例の投光装置の構造を示した断面図である。 It is a sectional view showing the structure of the light projecting device of the fifth modification of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention. なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合や、断面図でなくてもハッチングを施す場合がある。 In order to facilitate understanding, and if even a cross-sectional view not subjected to hatching, it may hatching without a cross-sectional view.

(第1実施形態) (First Embodiment)
まず、図1〜図23を参照して、本発明の第1実施形態による投光装置1の構造について説明する。 First, with reference to FIGS. 1 to 23, a description will be given of the structure of the light projecting device 1 according to the first embodiment of the present invention. なお、図面簡略化のために、半導体レーザ素子11の数を省略して描いている場合がある。 Incidentally, for the sake of drawing simplicity, in some cases it is omitted the number of semiconductor laser element 11.

本発明の第1実施形態による投光装置1は、例えば自動車などの前方を照明する前照灯として用いられるものである。 Light projection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, such as those used before as a headlight for illuminating the front of the automobile. 投光装置1は図1および図2に示すように、レーザ光源(励起光源)として機能するレーザ発生装置10と、レーザ発生装置10から出射したレーザ光を利用して所定の方向(A方向)に光を投光する投光ユニット20とを備える。 Light projecting device 1, as shown in FIGS. 1 and 2, the laser light source and laser generator 10 which functions as a (excitation light source), a predetermined by using a laser beam emitted from the laser generator 10 direction (A direction) and a light projecting unit 20 for projecting light on. なお、図2では、理解を容易にするために、投光ユニット20の後述する取付部24b、フィルタ部材25および支持板26を省略している。 In FIG. 2, for ease of understanding, it will be described later mounting portion 24b of the light projecting units 20 are omitted filter member 25 and the support plate 26.

レーザ発生装置10は図3に示すように、複数の半導体レーザ素子11(レーザ発生器)と、複数の半導体レーザ素子11が実装されるヒートスプレッダ12と、これらを収納する金属製の収納部材13とを含んでいる。 Laser generator 10, as shown in FIG. 3, a plurality of semiconductor laser elements 11 (laser generator), the heat spreader 12 in which a plurality of semiconductor laser elements 11 is mounted, a metallic housing member 13 for housing these It contains.

ヒートスプレッダ12は例えば窒化アルミニウム製の平板により形成されており、収納部材13の底面に半田付けされている。 The heat spreader 12 is formed by a flat plate made of such as aluminum nitride, are soldered to the bottom surface of the housing member 13. また、ヒートスプレッダ12は図4に示すように、例えば約15mmの幅(W12)と、約1mmの厚み(T12)と、約2mmの奥行き(L12)とを有する。 Further, the heat spreader 12 has, as shown in FIG. 4, for example about 15mm wide (W12), a thickness of about 1 mm (T12), and a depth of about 2 mm (L12). また、ヒートスプレッダ12の実装面上には、細長形状の電極パターン12aおよび12bが形成されている。 Further, on the mounting surface of the heat spreader 12 is elongated electrode patterns 12a and 12b are formed. この電極パターン12a上には、複数の半導体レーザ素子11が一直線状に配列されて実装されている。 On the electrode pattern 12a, a plurality of semiconductor laser elements 11 are mounted are arranged in a straight line. 本実施形態では、例えば13個の半導体レーザ素子11が実装されており、約10mmの幅(W12a)にわたって配置される。 In the present embodiment, for example, 13 pieces of the semiconductor laser element 11 is mounted, it is positioned across the width of about 10 mm (W12a). なお、この幅(W12a)は投光ユニット20の後述する集光部材21の光入射面21aの幅(W21a)(図9参照)よりも小さいことが望ましい。 Incidentally, the width (W12a) the width of the light incident surface 21a of the light collecting member 21 to be described later of the light projecting unit 20 (W21a) is smaller than (see FIG. 9) desirable.

半導体レーザ素子11は例えばブロードエリア型レーザであって、励起光として機能するレーザ光を出射する。 The semiconductor laser element 11 is a broad area type laser for example, emits a laser beam which serves as excitation light. また、半導体レーザ素子11は、例えば約405nmの中心波長を有する青紫色のレーザ光を出射するように構成されている。 The semiconductor laser element 11 is, for example, is configured to emit a blue-violet laser light having a center wavelength of about 405 nm. また、半導体レーザ素子11は図5に示すように、例えば約200μmの幅(W11)と、約100μmの厚み(T11)と、約1000μmの長さ(L11)とを有する。 Further, as shown in the semiconductor laser element 11 is 5, having, for example, about 200μm in width (W11), and a thickness of about 100 [mu] m (T11), and a length of about 1000 .mu.m (L11).

また、半導体レーザ素子11は、n型GaNから成る厚さ約100μmの基板11aと、基板11a上に順に形成される層厚約0.5μmのn型GaNから成るバッファ層11b、層厚約2μmのn型Al 0.05 Ga 0.95 Nから成る下クラッド層11c、InGaNの多重量子井戸から成る活性層11d、および、層厚約0.5μm(最厚部)のp型Al 0.05 Ga 0.95 Nから成る上クラッド層11eとを含んでいる。 The semiconductor laser device 11 includes a substrate 11a having a thickness of about 100μm made of n-type GaN, a buffer layer 11b made of n-type GaN having a thickness of about 0.5μm being formed in this order on a substrate 11a, a layer thickness of about 2μm lower cladding layer 11c composed of the n-type Al 0.05 Ga 0.95 n, p-type Al 0.05 active layer 11d made of multiple quantum wells of InGaN, and a layer thickness of about 0.5 [mu] m (the thickest portion) and a clad layer 11e on consisting of Ga 0.95 N.

また、上クラッド層11eの所定の位置には、Z方向(半導体レーザ素子11の長さ方向)に延びるリッジが設けられている。 Further, a predetermined position of the upper cladding layer 11e is a ridge that extends in the Z direction (the length direction of the semiconductor laser device 11) is provided. このリッジ上には、層厚約0.1μmのp型GaNから成るコンタクト層11fと、Pdから成る電極11gとが形成されている。 On this ridge, and a contact layer 11f made of p-type GaN having a thickness of about 0.1 [mu] m, and the electrode 11g made of Pd is formed. また、上クラッド層11eの上面と、コンタクト層11fおよび電極11gの側面とを覆うようにSiO から成る絶縁膜11hが形成されている。 Further, the upper surface of the upper clad layer 11e, an insulating film 11h made of SiO 2 so as to cover the side surface of the contact layer 11f and an electrode 11g is formed. また、絶縁膜11h上の所定領域には、リッジを覆うとともに、電極11gにオーミック接触するパッド電極11iが形成されている。 Further, in a predetermined region on the insulating film 11h, covering the ridge, the pad electrode 11i to ohmic contact with the electrode 11g is formed. また、基板11aの下面には、Hf/Alから成る裏面電極11jが形成されている。 Further, on the lower surface of the substrate 11a, the back electrode 11j consisting of Hf / Al is formed.

そして、図4に示すように、各半導体レーザ素子11のパッド電極11iはAuワイヤ14を介してヒートスプレッダ12の電極パターン12bに電気的に接続されている。 Then, as shown in FIG. 4, the pad electrode 11i of the semiconductor laser element 11 is electrically connected to the electrode pattern 12b of the heat spreader 12 through the Au wire 14. また、各半導体レーザ素子11の裏面電極11j(図5参照)は図示しない半田層などを介して電極パターン12aに電気的に接続されている。 Further, (see FIG. 5) back electrode 11j of the semiconductor laser element 11 is electrically connected to the electrode patterns 12a through a solder layer (not shown). なお、半導体レーザ素子11の発光部11k(図7参照)の幅を規定するのは上クラッド層11eのリッジ幅(図5のW11a)であり、このリッジ幅は例えば7μmに設定される。 Incidentally, a light emitting portion 11k of the semiconductor laser element 11 ridge width of the upper cladding layer 11e to define the width (see FIG. 7) (W11a in FIG. 5), the ridge width is set to 7μm example. この場合、発光部11kの幅は約7μmとなる。 In this case, the width of the light emitting portion 11k is about 7 [mu] m.

また、収納部材13は図3に示すように、レーザ光の出射側に開口部を有する箱型に形成されている。 Further, the housing member 13 as shown in FIG. 3, is formed in a box shape having an opening on the exit side of the laser beam. また、収納部材13には、半導体レーザ素子11に電力を供給するための電極ピン15aおよび15bが挿入されている。 Further, the housing member 13, the electrode pins 15a and 15b for supplying electric power to the semiconductor laser element 11 is inserted. この電極ピン15aおよび15bは、金属線16を用いてヒートスプレッダ12の電極パターン12aおよび12bにそれぞれ電気的に接続されている。 The electrode pins 15a and 15b are electrically connected to the electrode patterns 12a and 12b of the heat spreader 12 using a metal wire 16. また、収納部材13の開口部には図示しないガラス板が取り付けられており、収納部材13の内部には不活性ガスが封入されている。 Further, in the opening of the housing member 13 is a glass plate (not shown) is attached to the inside of the housing member 13 is an inert gas is sealed. また、収納部材13には放熱フィンなど(図示せず)が設けられていてもよく、収納部材13は例えば空冷されてもよい。 Further, the housing member 13 may be is provided heat dissipation fin (not shown), the housing member 13 may be air-cooled, for example. なお、図6に示すように、ガラス板の所定の位置には、投光ユニット20の後述する集光部材21が透明な接着層を介して固定されている。 Incidentally, as shown in FIG. 6, in place of the glass plate, the light collector 21 to be described later of the light projecting unit 20 is fixed via a transparent adhesive layer. これにより、複数の半導体レーザ素子11から出射したレーザ光は、集光部材21に入射する。 Thus, the laser beam emitted from the plurality of semiconductor laser elements 11 is incident on the light collector 21.

また、半導体レーザ素子11のパッド電極11iと裏面電極11jとの間に直流電流を印加すると、図7に示すように、X方向(半導体レーザ素子11の幅方向)およびY方向(半導体レーザ素子11の厚み方向)に楕円状に広がるレーザ光が発光部11kから出射される。 Further, when applying a direct current between the pad electrode 11i and the rear electrode 11j of the semiconductor laser element 11, as shown in FIG. 7, (the width direction of the semiconductor laser element 11) X and Y directions (the semiconductor laser element 11 the laser beam spread elliptically is emitted from the light emitting portion 11k of the thickness direction). このレーザ光の進行方向(Z方向)に対して垂直なXY面に投影される楕円光の光強度分布は、X方向およびY方向において共にガウス分布となる。 Light intensity distribution of the elliptical light projected on an XY plane perpendicular to the traveling direction of the laser beam (Z direction) are both a Gaussian distribution in the X and Y directions. X方向の光強度分布の半値全幅(θx)は約10°で、Y方向の光強度分布の半値全幅(θy)は約20°であり、レーザ光の広がり角は、Y方向がX方向より約2倍大きくなっている。 In the X direction on the light intensity distribution full width at half maximum ([theta] x) is approximately 10 °, Y-direction of the light intensity distribution full width at half maximum ([theta] y) is approximately 20 °, the spread angle of the laser beam, Y-direction is the X direction which is about 2 times larger. このことにより、このレーザ光は、X方向を短軸方向、Y方向を長軸方向として広がりながら進行する。 Thus, the laser beam travels while spreading the X-direction short axis, the Y-direction as the major axis direction.

なお、レーザ発生装置10に約57Wの電力を供給した場合、レーザ発生装置10の出力は約9.4Wになる。 Note that when supplying power of approximately 57W to the laser generator 10, the output of the laser generator 10 is about 9.4W. このとき、投光装置1の25m前方における最大照度点の照度は、約120ルクス(lx)になり、後述する反射部材23経由で外部に出射される光束は約530ルーメン(lm)になる。 In this case, the illuminance of the maximum illuminance point in 25m ahead of the light projecting device 1, is approximately 120 lux (lx), light beams emitted to the outside via the reflecting member 23 to be described later becomes about 530 lumens (lm).

投光ユニット20は図1に示すように、レーザ発生装置10(半導体レーザ素子11)のレーザ光出射側に配置され、レーザ発生装置10からのレーザ光を集光しながら導光する集光部材21と、集光部材21から出射したレーザ光の少なくとも一部を蛍光に変換して出射する蛍光部材22と、蛍光部材22から出射した蛍光を所定の方向(A方向)に向かって反射する反射部材23(投光部材)と、蛍光部材22が固定される取付部材24と、反射部材23の開口部に設けられるフィルタ部材25とを含んでいる。 Light projecting unit 20, as shown in FIG. 1, arranged in the laser beam emitting side of the laser generator 10 (the semiconductor laser device 11), light collecting member which guides while condensing the laser beam from the laser generator 10 21, a fluorescent member 22 for emitting by converting at least a portion of the laser light emitted from the condensing member 21 in fluorescence is reflected toward the fluorescence emitted from the fluorescent member 22 in a predetermined direction (a direction) reflection a member 23 (light projecting member), a mounting member 24 fluorescent member 22 is fixed, and a filter member 25 provided in an opening of the reflecting member 23.

集光部材21は透光性を有する部材により形成されている。 Condensing member 21 is formed by a member having translucency. 集光部材21の材料としては、例えばホウケイ酸クラウン光学ガラス(BK7)または合成石英などのガラスや、樹脂などが挙げられる。 As the material of the condensing member 21, for example, glass or borosilicate crown optical glass (BK7) or synthetic quartz, etc. resins. また、集光部材21は図8に示すように、複数の半導体レーザ素子11から出射したレーザ光が入射される光入射面21aと、レーザ光を出射する光出射面21bと、光入射面21aおよび光出射面21bの間に配置される上面21c、下面21dおよび一対の側面21eとを含んでいる。 Further, as the light collecting member 21 is shown in FIG. 8, a light incident surface 21a of the laser beam emitted from the plurality of semiconductor laser elements 11 is incident, the light emitting surface 21b for emitting laser light, the light incident surface 21a and the upper surface 21c disposed between the light emission surface 21b, and a bottom surface 21d and a pair of side surfaces 21e.

光入射面21aは例えば略長方形状の平坦面により形成されている。 The light incident surface 21a is formed by a substantially rectangular flat surface, for example. 光出射面21bは例えば略長方形状の平坦面により形成されているとともに、光入射面21aよりも小さい面積を有する。 With light emitting surface 21b is formed by a substantially rectangular flat surface for example, it has a smaller area than the light incident surface 21a. すなわち、集光部材21は幅方向(C方向)および厚み方向(D方向)に対して先細り形状に形成されている。 That is, formed in a tapered shape with respect to the condensing member 21 in the width direction (C direction) and the thickness direction (D direction). 具体的には、図9および図10に示すように、光入射面21aは約0.96mmの高さ(H21a)と、約10.51mmの幅(W21a)とを有する。 Specifically, a as shown in FIGS. 9 and 10, the light incident surface 21a is about 0.96mm height as (h21a), and a width of about 10.51mm (W21a). また、光出射面21bは約0.34mmの高さ(H21b)と、約1.19mmの幅(W21b)とを有する。 Further, a light emitting surface 21b is approximately 0.34mm height as (H21b), and a width of about 1.19mm (W21b). すなわち、光出射面21bのC方向(第1方向)の長さ(=W21b)は、光出射面21bのD方向(第2方向)の長さ(=H21b)よりも3倍以上(ここでは約3.5倍)大きい。 In other words, the length of the C direction of the light exit surface 21b (a first direction) (= W21b), the length of the direction D of the light exit surface 21b (second direction) (= H21b) 3 times or more (here about 3.5 fold) greater. 光入射面21aおよび光出射面21b上には、図示しない反射防止(AR(Anti Reflection))膜が形成されていてもよい。 The light incident surface 21a and the light emitting plane 21b is antireflection not shown (AR (Anti Reflection)) film may be formed. なお、第1実施形態では、集光部材21の光出射面21bや蛍光部材22の照射領域が長方形状の場合において、長辺の延びる方向を本発明の「第1方向」としている。 In the first embodiment, the irradiation region of the light emitting surface 21b and the fluorescent member 22 of the condensing member 21 in the case of a rectangular shape, and the extending direction of the long side a "first direction" of the present invention. すなわち、光出射面21bや照射領域を形成する最も長い辺の延びる方向を本発明の「第1方向」としている。 That is, the extending direction of the longest side to form a light emitting surface 21b and the irradiation area is set to "first direction" of the present invention. 別の言い方をすれば、本発明の「第1方向」とは、投光方向(A方向)に対して直交し、かつ、水平な方向であると言える。 In other words, the "first direction" of the present invention, perpendicular to the light projection direction (A direction), and said to be horizontal direction. また、本発明の「第2方向」とは、「第1方向」に対して直交し、かつ、蛍光部材の表面に平行な方向であると言える。 Further, the "second direction" of the present invention, it can be said that perpendicular to the "first direction", and a direction parallel to the surface of the fluorescent member.

また、光出射面21bをすりガラス状の粗面あるいは所謂モスアイ状にしてもよい。 Further, the light emitting surface 21b may be frosted rough surface or a so-called moth-eye shape. この場合、集光部材21内部から光出射面21bを通して外部にレーザ光を取り出す際の取り出し効率を大きく向上させることができた。 In this case, it was possible to significantly improve the extraction efficiency of taking out a laser beam to the outside through the light exit surface 21b from inside the condensing member 21. 光出射面21bが平坦面である場合には、集光部材21内部においてレーザ光が光出射面21bに到達した際に、光出射面21bの内側で反射され、外部に取り出すことができないレーザ光成分が生じてしまう。 If the light emitting surface 21b is a flat surface, when the laser beam inside the light collecting member 21 reaches the light exit surface 21b, is reflected inside the light emission surface 21b, the laser light can not be taken out component occurs. それに対し、光出射面21bをすりガラス状の粗面あるいは所謂モスアイ状とすることによって、光出射面21bの内側での反射が抑制され、光を効率的に外部に取り出すことができる。 In contrast, by the light emission surface 21b and ground glass rough surface or a so-called moth-eye shape, reflection inside the light emitting surface 21b is suppressed, it is possible to extract light efficiently to the outside.

上面21cおよび下面21dは互いに同じ形状に形成されており、一対の側面21eは互いに同じ形状に形成されている。 Top 21c and bottom surface 21d is formed in the same shape as each other, a pair of side surfaces 21e are formed in the same shape as each other. また、上面21c、下面21dおよび一対の側面21eは約50mmの長さ(L21)を有する。 The upper surface 21c, the lower surface 21d and a pair of side surfaces 21e has a length of about 50 mm (L21).

また、上面21cおよび下面21dの光入射面21aに対する角度(θ21cおよびθ21d)は、側面21eの光入射面21aに対する角度(θ21e)よりも大きい。 The angle (Shita21c and Shita21d) with respect to the light incident face 21a of the upper surface 21c and lower surface 21d is larger than the angle (θ21e) with respect to the light incident surface 21a of the side surface 21e.

また、上面21c、下面21dおよび一対の側面21eは、光入射面21aに入射したレーザ光を反射して光出射面21bまで導く機能を有する。 The upper surface 21c, the lower surface 21d and a pair of side surfaces 21e has a function of guiding to the light emitting surface 21b reflects the laser light incident on the light incident surface 21a.

ここで、集光部材21に入射したレーザ光の進行について簡単に説明する。 Here it will be briefly described the progression of the laser beam incident on the light collecting member 21. 図11および図12に示すように、半導体レーザ素子11から出射したレーザ光は、長軸方向および短軸方向に広がりながら進行し、集光部材21の光入射面21aに入射する。 As shown in FIGS. 11 and 12, the laser beam emitted from the semiconductor laser element 11 travels while spreading longitudinally and the short axis, and is incident on the light incident surface 21a of the light collecting member 21. そして、レーザ光は上面21c、下面21dおよび一対の側面21eで全反射を繰り返すことにより、集光されながら光出射面21bまで導光され、光出射面21bから外部に出射する。 Then, the laser light by repeating the total reflection at the upper surface 21c, the lower surface 21d and a pair of side surfaces 21e, while being converged is guided to the light emitting surface 21b, is emitted from the light emitting surface 21b to the outside. すなわち、集光部材21は光入射面21aに入射したレーザ光の進行方向を集光部材21の内部で変更してレーザ光を光出射面21bまで導く機能を有する。 That is, the condensing member 21 has a function of guiding the laser beam to change the traveling direction of the laser light incident on the light incident surface 21a inside of the condensing member 21 to the light emitting surface 21b. なお、半導体レーザ素子11から出射したレーザ光は長軸方向の広がり角が短軸方向の広がり角よりも大きいので、上面21cおよび下面21dにおいて全反射条件を満たしにくくなる。 Since the laser beam emitted from the semiconductor laser element 11 is spread angle of the long axis direction is larger than the spread angle along the short axis, hardly satisfies the total reflection condition at the top 21c and the lower surface 21d. このため、上面21cおよび下面21dの光入射面21aに対する角度(θ21cおよびθ21d)(図10参照)を、側面21eの光入射面21aに対する角度(θ21e)(図9参照)よりも大きくすることによって、上面21cおよび下面21dにおいて全反射条件を満たさなくなるのを抑制している。 Therefore, the angle with respect to the light incident surface 21a of the upper surface 21c and lower surface 21d (Shita21c and Shita21d) (see FIG. 10), by greater than an angle with respect to the light incident surface 21a of the side surface 21e (Shita21e) (see FIG. 9) , it is prevented from not satisfy the total reflection condition at the top 21c and the lower surface 21d.

また、図13に示すように、レーザ光の出射方向(レーザ光の光軸方向)が集光部材21の光出射面21bの中心付近を向くように半導体レーザ素子11を配置すれば、一対の側面21eにおいて全反射条件をより満たしやすくなるので、特に有効である。 Further, as shown in FIG. 13, the emission direction of the laser beam (optical axis direction of the laser beam) by arranging the semiconductor laser element 11 so as to face the vicinity of the center of the light emitting surface 21b of the light collector 21, the pair since more satisfied easily the total reflection condition at the sides 21e, is particularly effective. なお、レーザ光の出射方向が光出射面21bの中心付近を向くように半導体レーザ素子11を配置する場合、図14に示すように、各レーザ光の出射方向と光入射面21aとが直交するように光入射面21aを形成してもよい。 Incidentally, if the emission direction of the laser beam to place the semiconductor laser device 11 so as to face the vicinity of the center of the light exit surface 21b, as shown in FIG. 14, and the emission direction and the light incident surface 21a of the laser beams perpendicular it may form a light incidence surface 21a as. これにより、レーザ光の集光部材21への入射効率が低下するのを抑制することが可能である。 Accordingly, incidence efficiency of the light collector 21 of the laser light can be suppressed. なお、集光部材21は全反射を利用して光を導光するものに限らず、単に反射を利用して光を導光するものであってもよい。 Incidentally, the condensing member 21 is not limited to guiding light by utilizing total reflection, simply may be configured to guide light by using reflection.

また、図15〜図17に示すように、集光部材21のエッジを面取りしてもよい。 Further, as shown in FIGS. 15 to 17, it may be chamfered edge of the condensing member 21. すなわち、集光部材21の導光方向に垂直な断面を、コーナー部が面取りされた矩形状にしてもよい。 That is, the cross section perpendicular to the light guiding direction of the light collecting member 21 may be a rectangular shape where corners are chamfered. この場合、図15および図16に示すように、集光部材21のエッジ(断面におけるコーナー部)をC面取りしてもよい。 In this case, as shown in FIGS. 15 and 16, the edge of the condensing member 21 (the corner portion in the cross section) may be C-chamfered. また、図17に示すように、集光部材21のエッジをR面取りしてもよい。 Further, as shown in FIG. 17, the edge of the condensing member 21 may be R-chamfered. なお、集光部材21の導光方向とは、光入射面21aの中心から光出射面21bの中心に向かう方向である。 Note that the light guiding direction of the light collecting member 21 is a direction from the center of the light incident surface 21a in the center of the light emitting surface 21b. 集光部材21の導光方向に垂直な断面をコーナー部が面取りされた矩形状に形成すれば、集光部材21のエッジ(断面のコーナー部)におけるレーザ光の散乱を抑制することが可能である。 By forming the cross section perpendicular to the light guiding direction of the condensing member 21 to form rectangular corner portion is chamfered, it can suppress the scattering of laser light at the edges of the light collecting member 21 (the corners of the cross section) is there. これにより、集光部材21からレーザ光が漏れるのを抑制することが可能であるので、レーザ光の利用効率を向上させることが可能である。 Accordingly, since it is possible to suppress the condensing member 21 of the laser beam from leaking, it is possible to improve the utilization efficiency of the laser beam.

本実施形態の集光部材21の光出射面21bにおけるレーザ光の光強度分布は図18に示すように、均一になる。 Light intensity distribution of laser light at the light emitting surface 21b of the light collector 21 of the present embodiment, as shown in FIG. 18, it becomes uniform. すなわち、光出射面21bから出射するレーザ光の光強度分布はガウス分布状ではなくなる。 That is, the light intensity distribution of the laser beam emitted from the light emitting surface 21b is not a Gaussian shape. このため、蛍光部材22の後述する照射面22aに光密度が高くなりすぎる部分が発生するのを抑制することが可能である。 Therefore, it is possible to part the light density on the irradiation surface 22a to be described later of the fluorescent member 22 is too high can be suppressed. これにより、蛍光部材22に含有される蛍光体やバインダーが熱により劣化したり、光により化学反応を起こし劣化するのを抑制することが可能である。 Thus, it is possible to suppress the phosphor and binder contained in the fluorescent member 22 is deteriorated by heat, the deterioration causes a chemical reaction by light.

また、図19に示すように、集光部材21はB方向(投光方向(所定の方向、A方向)とは反対側)に傾斜している。 Further, as shown in FIG. 19, the light collecting member 21 is inclined (the side opposite to the light projection direction (predetermined direction, A direction)) B direction. また、集光部材21の光出射面21bと蛍光部材22の照射面22aとの間には隙間(空間)が形成されている。 Further, a gap (space) is formed between the irradiation surface 22a of the light emitting surface 21b and the fluorescent member 22 of the light collector 21. なお、投光方向とは、投光装置1の例えば25m前方の最も照明したい部分に向かう方向であり、例えば反射面23aの開口部の中心から25m前方の最大照度点に向かう方向である。 Note that the light projection direction, a direction toward the most illuminated like portion, for example 25m ahead of the light projecting device 1, for example, a direction toward the maximum illuminance point from the center 25m in front of the opening of the reflective surface 23a.

蛍光部材22はレーザ光が照射される照射面22aを有する。 Fluorescent member 22 has an irradiation surface 22a of the laser light is irradiated. また、蛍光部材22の背面(照射面22aとは反対側の面)はアルミニウムからなる支持板26に接触されている。 Further, (a surface opposite to the irradiated surface 22a) back of the fluorescent member 22 is in contact with the supporting plate 26 made of aluminum. 蛍光部材22は、例えば電気泳動により支持板26上に堆積されることにより形成されている。 Fluorescent member 22 is formed by being deposited on the support plate 26 by, for example, electrophoresis. この支持板26は約10mmの幅と、約10mmの長さと、約1mmの厚みとを有する。 The support plate 26 has a width of about 10 mm, a length of about 10 mm, and a thickness of about 1 mm. また、蛍光部材22は約10mmの幅と、約10mmの長さと、約0.1mmの均一な厚みとを有する。 The fluorescent member 22 has a width of about 10 mm, a length of about 10 mm, and a uniform thickness of approximately 0.1 mm. この蛍光部材22の照射面22aの中央部に図20に示すように、集光部材21を通して集光されたレーザ光が照射される。 This central portion of the irradiation surface 22a of the fluorescent member 22 as shown in FIG. 20, the laser beam focused through the condensing member 21 is irradiated. 集光部材21の光出射面21bのC方向の長さは光出射面21bのD方向の長さよりも3倍以上(ここでは約3.5倍)大きいので、図21に示すように照射面22aの中央部にてレーザ光が照射される照射領域SのC方向の長さ(Lc)は照射領域SのD方向の長さ(Ld)よりも3倍以上(ここでは約3.5倍)大きくなる。 Since C length of the light emission surface 21b of the light collecting member 21 is 3 times more than the length of the D direction of the light emission surface 21b (approximately 3.5-fold in this case) high, the irradiation surface as shown in FIG. 21 C length of the area S irradiated with the laser beam is irradiated at the center portion of 22a (Lc) 3 times or more than the length of the D direction of the irradiation area S (Ld) is (about 3.5 times here )growing. すなわち、蛍光部材22はC方向に長い略長方形状に励起される。 In other words, the fluorescent member 22 is excited in a long substantially rectangular shape in the C direction. 言い換えると、反射面23aの後述する焦点F23を中心として、投光方向(A方向)と直交する方向(C方向)に拡がった分布で蛍光部材22が励起される。 In other words, around the focal point F23, which will be described later, of the reflecting surface 23a, the fluorescent member 22 is excited by the distribution spread in a direction (C direction) perpendicular to the light projection direction (A direction). そして、略長方形状の領域から蛍光が出射する。 Then, the fluorescence is emitted from a substantially rectangular region. なお、レーザ光を照射する面積に相当する面積分のみを有する蛍光部材22を用いて、レーザ光を蛍光部材22の照射面22aの全面に照射してもよい。 Incidentally, by using the fluorescent member 22 having only planar integrals corresponding to the area irradiated with the laser beam may be irradiated with laser light on the entire surface of the irradiation surface 22a of the fluorescent member 22.

また、蛍光部材22は、例えば青紫色光(励起光)を赤色光、緑色光および青色光にそれぞれ変換して出射する3種類の蛍光体粒子を用いて形成されている。 The fluorescent member 22 is, for example blue-violet light (excitation light) of red light, are formed by using three types of phosphor particles and emits the converted respectively to green and blue light. 青紫色光を赤色光に変換する蛍光体としては、例えばCaAlSiN :Euが挙げられる。 The phosphor converts the blue-violet light to red light, for example, CaAlSiN 3: Eu and the like. 青紫色光を緑色光に変換する蛍光体としては、例えばβ−SiAlON:Euが挙げられる。 The phosphor converts the blue-violet light into green light, for example, β-SiAlON: Eu and the like. 青紫色光を青色光に変換する蛍光体としては、例えば(Ba,Sr)MgAl 1017 :Euが挙げられる。 The phosphor converts the blue-violet light to blue light, for example (Ba, Sr) MgAl 10 O 17: Eu and the like. これらの蛍光体は無機のバインダー(シリカやTiO など)により繋ぎ止められている。 These phosphors are tethered by inorganic binders (such as silica or TiO 2). そして、蛍光部材22から出射する赤色光、緑色光および青色光の蛍光が混色されることによって、白色光が得られる。 Then, the red light emitted from the fluorescent member 22, by the green fluorescence light and blue light are mixed, white light is obtained. なお、赤色光は例えば約640nmの中心波長を有する光であり、緑色光は例えば約520nmの中心波長を有する光である。 Note that the red light is light having a center wavelength of, for example, about 640 nm, green light is light having a center wavelength of, for example, about 520 nm. また、青色光は例えば約450nmの中心波長を有する光である。 The blue light is light having a center wavelength of, for example, about 450nm.

また、蛍光部材22は図1に示すように、反射部材23の反射面23aの焦点F23を含む領域に配置されており、蛍光部材22の照射面22aの中心は、反射面23aの焦点F23と略一致している。 The fluorescent member 22, as shown in FIG. 1, is arranged in a region including the focal point F23 of the reflective surface 23a of the reflecting member 23, the center of the irradiation surface 22a of the fluorescent member 22, the focus F23 of the reflective surface 23a It is substantially match. なお、蛍光部材22は、反射部材23の反射面23aの焦点F23の近傍に配置されていてもよい。 Incidentally, the fluorescent member 22 may be disposed in the vicinity of the focal point F23 of the reflective surface 23a of the reflecting member 23. また、蛍光部材22の照射面22aは図19に示すように、投光方向(A方向)に向かって上側に傾斜している。 The irradiation surface 22a of the fluorescent member 22, as shown in FIG. 19, is inclined upward toward the light projection direction (A direction).

反射部材23の反射面23aは図22に示すように、蛍光部材22の照射面22aに対向するように配置されている。 Reflection surface 23a of the reflecting member 23, as shown in FIG. 22, are arranged so as to face the irradiated surface 22a of the fluorescent member 22. また、反射面23aは、例えば放物面の一部を含むように形成されている。 The reflecting surface 23a is formed so as to include part of, paraboloid. 具体的には、反射面23aは放物面を、その頂点V23と焦点F23とを結ぶ軸に直交(交差)する面で分割し、かつ、頂点V23と焦点F23とを結ぶ軸に平行な面で分割したような形状に形成されている。 Specifically, the reflecting surface 23a is parabolic, is divided by a plane perpendicular to the axis (intersection) connecting its vertices V23 and focus F23, and, parallel to the axis connecting the vertex V23 and focus F23 plane are formed in the in divided shape as. そして、反射面23aは図22および図23に示すように、約30mmの深さ(B方向の長さ)を有するとともに、投光方向(A方向)から見て約30mmの半径を有する略半円形状に形成されている。 Then, the reflecting surface 23a, as shown in FIGS. 22 and 23, and has a depth of about 30mm (length of B direction), substantially semi having a radius of approximately 30mm when viewed from the light projection direction (A direction) It is formed in a circular shape.

反射面23aは蛍光部材22からの光を所定の方向(A方向)に反射する機能を有する。 The reflecting surface 23a has a function of reflecting light from the fluorescent member 22 in a predetermined direction (A direction). なお、蛍光部材22のうちの反射面23aの焦点F23から出射した光は反射面23aにより平行光にされるが、焦点F23から例えばC方向にずれた位置から出射した光は反射面23aによりC方向に拡がった状態で出射される。 Although light emitted from the focal point F23 of the reflective surface 23a of the fluorescent member 22 is collimated by the reflecting surface 23a, the light emitted from a position shifted from the focal point F23, for example, in C direction by the reflecting surface 23a C It is emitted in a state of spread direction. また、反射部材23のうちの蛍光部材22の中心よりもB方向の部分には、貫通穴23bが形成されている。 Further, in the B direction of a portion of the center of the fluorescent member 22 of the reflection member 23, the through hole 23b is formed. この貫通穴23bには、集光部材21の先端部分が挿入される。 The through hole 23b, the tip portion of the light collecting member 21 is inserted.

なお、反射部材23は金属により形成されていてもよいし、樹脂の表面に反射膜を設けることにより形成されていてもよい。 The reflective member 23 may be formed of a metal, it may be formed by providing a reflective film on the surface of the resin.

反射部材23には取付部材24が固定されている。 Mounting member 24 is fixed to the reflecting member 23. この取付部材24の上面24aは光を反射する機能を有するように形成されていることが好ましい。 Upper surface 24a of the mounting member 24 is preferably formed so as to have a function of reflecting light. 取付部材24は例えばAlやCuなどの良好な熱伝導性を有する金属により形成されており、蛍光部材22で発生した熱を放熱する機能を有する。 Attachment member 24 is formed of a metal having good heat conductivity such as Al or Cu, it has a function of radiating heat generated in the fluorescent member 22. また、取付部材24の上面24aには、蛍光部材22および支持板26を固定するための取付部24bが一体的に形成されている。 On the upper surface 24a of the mounting member 24, mounting portion 24b for fixing the fluorescent member 22 and the support plate 26 are formed integrally. また、図19に示すように、取付部24bの取付面24cは、投光方向(A方向)に向かって上側に傾斜している。 Further, as shown in FIG. 19, the mounting surface 24c of the mounting portion 24b is inclined upward toward the light projection direction (A direction). なお、取付部材24の下面には、放熱フィン(図示せず)が設けられていることが好ましい。 Note that the lower surface of the mounting member 24, it is preferable that the heat radiating fins (not shown) is provided.

また、図1に示すように、反射部材23の開口部(A方向の端部)には、励起光(約405nmの波長の光)を遮光(吸収または反射)し、蛍光部材22により波長変換された蛍光(赤色光、緑色光および青色光)を透過するフィルタ部材25が設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, the opening of the reflecting member 23 (end of the A direction), the light blocking (absorbing or reflecting) the excitation light (light of about 405nm wavelength) and the wavelength conversion by the fluorescent member 22 the filter member 25 is provided which transmits fluorescence (red light, green light and blue light). 具体的には、フィルタ部材25は例えば約418nm以下の波長の光を吸収し、約418nmよりも大きい波長の光を透過する、五鈴精工硝子株式会社製のITY−418や、例えば約420nm以下の波長の光を吸収し、約420nmよりも大きい波長の光を透過する、HOYA株式会社製のL42等のガラス材料を用いて形成することが可能である。 Specifically, the filter member 25 absorbs light of a wavelength such as about 418 nm, which transmits light of wavelengths greater than about 418 nm, and Gosuzusei Engineering Glass Co., Ltd. of ITY-418, for example, about 420nm or less absorbs light of a wavelength and transmits light of wavelengths greater than about 420 nm, it can be formed by using a glass material L42 etc. manufactured by HOYA CORPORATION. 反射部材23の開口部にフィルタ部材25を設けることによって、レーザ光が外部に漏れるのを抑制することが可能である。 By providing the filter member 25 into the opening of the reflecting member 23, the laser beam can be suppressed from leaking to the outside.

次に、図24を参照して、投光装置1から出射される光の投光パターンについて説明する。 Next, with reference to FIG. 24, described projection pattern of the light emitted from the light emitting device 1. 図24では、投光装置1の25m前方の位置に仮想スクリーンを配置したと仮定して、その仮想スクリーンに投影される投光パターンPについて説明する。 In Figure 24, assuming that it has placed the virtual screen to 25m forward position of the light projecting device 1 will be described projection pattern P projected on the virtual screen. 反射部材23により投光された蛍光の投光パターンPは、水平方向(C方向)の長さ(Lpc)が上下方向(D方向)の長さ(Lpd)よりも3〜4倍大きい楕円形状になった。 Projection pattern P of the fluorescence light is projected by the reflecting member 23 is 3-4 times greater elliptical shape than the length of the horizontal direction (C direction) (Lpc) is the length in the vertical direction (D direction) (Lpd) Became. すなわち、投光パターンPを横長形状にすることができた。 That could be a projection pattern P in horizontal rectangular shape. この横長形状の投光パターンPは、投光装置1を自動車の前照灯として用いる場合に、道路の中央と、左右の歩道および道路標識とを効率的に照明するのに必要な形状となる。 Projection pattern P of the oblong shape is made in the case of using the light projecting device 1 as a headlamp of an automobile, and a central road, a shape required to efficiently illuminate the left and right sidewalks and road signs . なお、集光部材21の光出射面21bのC方向の長さとD方向の長さを同じにした場合、投光パターンPは水平方向の長さと上下方向の長さとが同じである円形状になる。 Note that when the same length of C direction of the light emitting surface 21b and the length of the D direction of the condensing member 21, projection pattern P in a and the length of the horizontal length and the vertical direction the same circular shape Become.

本実施形態では、上記のように、照射領域SのC方向の長さLcは、照射領域SのD方向の長さLdよりも大きい。 In the present embodiment, as described above, the length Lc of the C direction of the irradiation area S is greater than D in length Ld of the area S irradiated. これにより、蛍光部材22はC方向に長く励起される。 Thus, the fluorescent member 22 is longer excited in the C direction. このため、蛍光部材22から出射した光が反射部材23により外部に出射される際に、C方向に長い長形状(楕円形状)の投光パターンPを得ることができる。 Therefore, when the light emitted from the fluorescent member 22 is emitted to the outside by the reflecting member 23, it is possible to obtain a projection pattern P of length longer shape (elliptical shape) in the C direction.

また、上記のように、集光部材21の光出射面21bのC方向の長さ(幅W21b)を光出射面21bのD方向の長さ(高さH21b)よりも大きくすることによって、蛍光部材22の照射領域SのC方向の長さLcを照射領域SのD方向の長さLdよりも容易に大きくすることができる。 Further, as described above, to be higher than the C direction of the length of the light emission surface 21b of the condensing member 21 (width W21b) of D direction of the light emitting surface 21b length (height H21b), fluorescence it can easily be larger than D in length Ld of the C direction length Lc of the irradiation area S of the irradiation area S of the member 22. また、集光部材21の光出射面21bを光入射面21aよりも小さい面積を有するように形成することによって、光入射面21aに入射したレーザ光は、集光された状態で光出射面21bから出射される。 Further, by forming the light emission surface 21b of the condensing member 21 to have a smaller area than the light incident surface 21a, the laser light incident on the light incident surface 21a, the light exit surface 21b while being converged It is emitted from. このため、集光部材21から出射するレーザ光を高密度化することができる。 Therefore, it is possible to achieve a high density of the laser light emitted from the light collecting member 21.

また、上記のように、光出射面21bのC方向の長さ(幅W21b)は光出射面21bのD方向の長さ(高さH21b)よりも3倍以上大きい。 Further, as described above, C length of the light emission surface 21b (width W21b) is 3 times or more greater than the D direction of the length of the light emission surface 21b (height H21b). これにより、照射領域SのC方向の長さLcを照射領域SのD方向の長さLdよりも3倍以上大きくすることができる。 Thus, it is possible to increase three-fold or more than the D-direction length Ld of the length Lc C direction of the irradiation area S irradiated area S. これにより、投光パターンPのC方向の長さ(Lpc)とD方向の長さ(Lpd)との比率を約3倍以上にすることができる。 Thus, it is possible to make the ratio of the C direction of the length of the projection pattern P (Lpc) and the length of the D direction (Lpd) about 3 times or more. 例えば、自動車用の前照灯では適切な投光パターンPの縦横比は1:3〜1:4程度であるので、投光装置1を自動車用の前照灯として用いれば、適切に前方を照明することができる。 For example, the aspect ratio of the appropriate projection pattern P in headlight for a motor vehicle is 1: 3 to 1: Since is about 4, by using the light projecting device 1 as a headlamp for a motor vehicle, a suitably forward it can be illuminated.

本願では、レーザ光で蛍光部材を励起することによって得られる光を投光するシステムにおいて、蛍光部材を横長(所定の方向に長い形状)に励起することによって横長の投光ができるようにした点が特徴であり、さらにそれを好適に実施するために横長の光出射面を有する導光部材(集光部材)を用いることを提案した点にさらなる特徴がある。 In the present application, in a system for projecting light obtained by exciting the fluorescent member by a laser beam, a point that allow horizontally long light projection by exciting a fluorescent member in a horizontally long (elongated in a predetermined direction) there is a feature, it is further characterized in that it further proposed to use a light guide member (light collecting member) having an oblong light emitting surface in order to suitably implement it.

また、上記のように、反射部材23を設けることによって、蛍光部材22から出射した光を所定の方向に容易に投光することができる。 Further, as described above, by providing the reflecting member 23 can be easily emits light emitted from the fluorescent member 22 in a predetermined direction.

また、上記のように、光出射面21bを粗面あるいはモスアイ状に形成すれば、光出射面21bの内側での反射が抑制され、光を効率的に外部に取り出すことができる。 Further, as described above, by forming the light emission surface 21b roughened or moth-eye shape, reflection inside the light emitting surface 21b is suppressed, it is possible to extract light efficiently to the outside.

(第2実施形態) (Second Embodiment)
この第2実施形態では、図25を参照して、上記第1実施形態と異なり、蛍光部材22の背面(照射面22aとは反対側の面)から出射した蛍光を反射部材23で反射する場合について説明する。 In the second embodiment, with reference to FIG. 25, unlike the first embodiment, the case of reflecting the fluorescence emitted by the reflecting member 23 from the back of the fluorescent member 22 (surface opposite to the irradiated surface 22a) It will be described.

本発明の第2実施形態による投光装置101では図25に示すように、投光ユニット120は、集光部材21と、蛍光部材22と、反射部材23と、副反射部材127とを含んでいる。 As shown in the light projecting device 101 in FIG. 25 according to a second embodiment of the present invention, the light projecting unit 120, a condensing member 21, and the fluorescent member 22, a reflecting member 23, and a secondary reflecting member 127 there.

蛍光部材22は0.1mm〜1mm程度の厚みを有しており、蛍光部材22の照射面22aおよび背面は集光部材21の光出射面21bと同じ大きさに形成されている。 Fluorescent member 22 has a thickness of about 0.1 mm to 1 mm, irradiated surface 22a and rear surface of the fluorescent member 22 is formed in the same size as the light emission surface 21b of the light collector 21. 蛍光部材22は集光部材21の光出射面21b上に固定されている。 Fluorescent member 22 is fixed on the light emitting surface 21b of the light collector 21. このため、蛍光部材22は上記第1実施形態と同様、C方向(図25において紙面に垂直な方向)に長い長方形状に励起される。 Therefore, the fluorescent member 22 is similar to the first embodiment, it is excited in the direction C long rectangular shape (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 25). なお、蛍光部材22の照射領域(照射面22a全面)のC方向の長さは照射領域のD方向の長さよりも3倍以上(ここでは約3.5倍)大きくなる。 Incidentally, C length of the irradiation area of ​​the fluorescent member 22 (irradiation surface 22a entirely) is 3 times or more than the length of the D direction of the irradiation region (approximately 3.5-fold in this case) increases. そして、長方形状の領域から蛍光が出射する。 Then, the fluorescence is emitted from the rectangular region.

また、本実施形態の蛍光部材22は上記第1実施形態の蛍光部材22よりも蛍光体粒子の密度が低く、レーザ光が照射されると背面(照射面22aとは反対側の面)から蛍光を出射する。 The fluorescent from the fluorescent member 22 of this embodiment has a low density of the phosphor particles than the fluorescent member 22 of the first embodiment, and back laser light is irradiated (the surface opposite to the irradiated surface 22a) the emitted. なお、蛍光部材22の側面(照射面22aと背面とを連結する面)からも蛍光が出射してもよい。 Note that fluorescence may be emitted from the side surface of the fluorescent member 22 (surface that connects the irradiated surface 22a and rear surface).

反射部材23の反射面23aは放物面を、その頂点と焦点とを結ぶ軸に直交(交差)する面で分割したような形状に形成されている。 The reflecting surface 23a is parabolic reflecting member 23 is formed in a shape obtained by dividing a plane perpendicular to the axis (intersection) connecting its apex and the focal point. そして、反射面23aは約15mmの深さ(B方向の長さ)を有するとともに、投光方向(A方向)から見て約15mmの半径を有する円形状に形成されている。 Then, the reflective surface 23a has a depth of about 15mm (length of B direction), it is formed in a circular shape having a radius of approximately 15mm when viewed from the light projection direction (A direction).

この投光装置101では、上記第1実施形態の投光装置1と同様、反射部材23により投光された蛍光の投光パターンPは、水平方向(C方向)の長さが上下方向(D方向)の長さよりも3〜4倍大きい楕円形状になる。 In the light projection device 101, the same as the light projecting device 1 of the first embodiment, projection pattern P of the fluorescence light is projected by the reflecting member 23, the length of the horizontal direction (C direction) vertical direction (D becomes three to four times larger elliptical than the length direction).

副反射部材127は蛍光部材22の前方に配置されている。 The sub-reflecting member 127 is disposed in front of the fluorescent member 22. 副反射部材127は、球面の一部を用いた形状に形成されているとともに、投光方向(A方向)から見て約5mmの直径を有する円形状に形成されている。 The sub-reflecting member 127, together are formed in a shape with a part of a spherical surface, it is formed in a circular shape having a diameter of about 5mm when viewed from the light projection direction (A direction). この副反射部材127は、反射部材23に当たらず外部に出射してしまう蛍光や蛍光部材22を透過したレーザ光を、反射して蛍光部材22に再度入射させる機能を有する。 The sub-reflecting member 127 has a function of reflecting a member laser beam transmitted through the fluorescence or fluorescent member 22 resulting in emitted to the outside without hitting the 23, is incident again on the fluorescent member 22 is reflected. 蛍光部材22に再度入射した光は、蛍光部材22により散乱され、または蛍光に変換され、蛍光部材22から再度出射する。 Light re-entering the fluorescent member 22 is scattered by the fluorescent member 22, or is converted to a fluorescent, again emitted from the fluorescent member 22. このとき、光は長方形状の領域から出射することになる。 At this time, light will be emitted from the rectangular region.

なお、第2実施形態のその他の構造および効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining structure and effects of the second embodiment is the same as the first embodiment.

(第3実施形態) (Third Embodiment)
この第3実施形態では、図26〜図29を参照して、上記第1および第2実施形態と異なり、集光部材21の光出射面21bが長六角形状に形成されている場合について説明する。 In the third embodiment, with reference to FIGS. 26 to 29, dissimilarly to the aforementioned first and second embodiment will describe a case where the light emission surface 21b of the condensing member 21 is formed in a long hexagonal .

本実施形態の集光部材21では図26に示すように、光入射面21aおよび光出射面21bは長六角形状に形成されている。 As shown in FIG. 26 the light collector 21 of the present embodiment, the light incident surface 21a and light exit surface 21b is formed in a long hexagonal shape. 具体的には、光入射面21aは約3mmの高さ(H21a)と、約15mmの幅(W21a)とを有する。 Specifically, a light incident surface 21a is about 3mm height and (h21a), and a width of about 15mm (W21a). また、光出射面21bは約2mmの高さ(H21b)と、約6mmの幅(W21b)とを有する。 Further, a height of the light emitting surface 21b is about 2mm and (H21b), and a width of about 6mm (W21b). また、上面21cおよび下面21dの光出射面21b側の端部は、約2mmの幅(W21c)を有する。 The end portion of the light emission surface 21b side of the upper surface 21c and lower surface 21d has a width of approximately 2mm (W21c).

このため、レーザ光が蛍光部材22に照射されると、蛍光部材22の照射領域Sは図27に示すようになり、照射領域SのC方向の長さ(Lc)は照射領域SのD方向の長さ(Ld)よりも3倍以上(ここでは約3倍)大きくなる。 Therefore, when the laser beam is irradiated to the fluorescent member 22, the irradiation area S of the fluorescent member 22 is as shown in FIG. 27, the length of the C direction of the irradiation area S (Lc) is D direction of the irradiation area S (approximately three times here) increased 3 times more than the length (Ld) of the. なお、C方向における蛍光部材22上のレーザ光の光強度分布は、図28に示すようになる。 The light intensity distribution of the laser beam on the fluorescent member 22 in the C direction, as shown in FIG. 28.

本実施形態の集光部材21を用いると、投光装置の25m前方における蛍光の光強度分布は、図29の実線で示したようになる。 With light collector 21 of the present embodiment, the light intensity distribution of the fluorescence at 25m in front of the light projecting device is as shown by the solid line in FIG. 29. なお、図29の破線は、集光部材21の光出射面21bを約2mmの高さと約6mmの幅とを有する長方形状に形成した場合における、蛍光の光強度分布を示している。 The broken line in FIG. 29, in case of forming a rectangular shape having a height and width of about 6mm to about 2mm light emitting surface 21b of the condensing member 21, shows the light intensity distribution of the fluorescence. 光出射面21bを長六角形状にした場合(図29の実線の場合)、光出射面21bを長方形状にする場合(図29の破線の場合)に比べて、正面の2mの領域R1(道路中央の領域)の光強度を高くし、かつ、周辺領域R2(歩道・街路樹・道路標識等の領域)の光強度を低くすることが可能である。 When the light emission surface 21b to the long hexagonal (in solid line in FIG. 29), as compared with the case where the light emission surface 21b in a rectangular shape (in broken lines in FIG. 29), the area in front of 2m R1 (road to increase the light intensity of the central region), and it is possible to lower the light intensity of the peripheral region R2 (region sidewalk, street trees, road signs, etc.). すなわち、光出射面21bを長六角形状にすることにより、投光パターンを水平方向(C方向)に拡げることができるとともに、周辺領域R2に無駄に多くの光が分配されるのを抑制することが可能である。 That is, by the light emission surface 21b to the long hexagonal shape, it is possible to extend the projection pattern in the horizontal direction (C direction), wasteful that more light is prevented from being distributed to the peripheral region R2 it is possible.

なお、第3実施形態では、光出射面21bや照射領域を横切る最も長い線の延びる方向を本発明の「第1方向」としている。 In the third embodiment, the direction of extension of the longest line across the light emitting surface 21b and the irradiation area is set to "first direction" of the present invention. 別の言い方をすれば、本発明の「第1方向」とは、投光方向(A方向)に対して直交し、かつ、水平な方向である。 In other words, the "first direction" of the present invention, perpendicular to the light projection direction (A direction), and a horizontal direction. また、本発明の「第2方向」とは、「第1方向」に対して直交し、かつ、蛍光部材の表面に平行な方向であると言える。 Further, the "second direction" of the present invention, it can be said that perpendicular to the "first direction", and a direction parallel to the surface of the fluorescent member.

第3実施形態のその他の構造および効果は、上記第1および第2実施形態と同様である。 Other structures and effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first and second embodiments.

(第4実施形態) (Fourth Embodiment)
次に、図30〜図33を参照して、本発明の第4実施形態による投光装置201の構造について説明する。 Next, with reference to FIGS. 30 to 33, a description will be given of the structure of the light projecting device 201 according to the fourth embodiment of the present invention.

本発明の第4実施形態による投光装置201では図30に示すように、投光ユニット220は、集光部材21と、蛍光部材22と、反射部材23と、蛍光部材22を支持する基板228とを含んでいる。 As shown in FIG. 30 the light projecting device 201 according to the fourth embodiment of the present invention, the light projecting unit 220, a condensing member 21, and the fluorescent member 22, a reflecting member 23, a substrate 228 for supporting the fluorescent member 22 it includes the door.

本実施形態の集光部材21では図31に示すように、光入射面21aは長方形状に形成されており、光出射面21bは逆台形状に形成されている。 As shown in FIG. 31 the light collector 21 of the present embodiment, the light incident surface 21a is formed in a rectangular shape, the light emitting surface 21b is formed in inverted trapezoidal shape. 具体的には、光入射面21aは約3mmの高さ(H21a)と、約10mmの幅(W21a)とを有する。 Specifically, a light incident surface 21a is about 3mm height and (h21a), and a width of about 10mm (W21a). また、光出射面21bは約3mmの高さ(H21b)と、約3mmの幅(W21b)とを有する。 Further, a height of the light emitting surface 21b is about 3mm and (H21b), and a width of about 3mm (W21b). また、上面21cの光出射面21b側の端部は約3mmの幅(W21c)を有し、下面21dの光出射面21b側の端部は約1mmの幅(W21d)を有する。 The end portion of the light emission surface 21b side of the top surface 21c has a width of approximately 3mm (W21c), the ends of the light emitting surface 21b side of the lower surface 21d has a width of about 1mm (W21d).

図30に示すように、蛍光部材22は反射部材23の反射面23aの頂点から約1.9mmの位置に配置されており、約7.5mmの直径を有する。 As shown in FIG. 30, the fluorescent member 22 is disposed at a position of about 1.9mm from the apex of the reflective surface 23a of the reflecting member 23, having a diameter of about 7.5 mm. 蛍光部材22の外周面は反射部材23の反射面23aに接している。 The outer peripheral surface of the fluorescent member 22 is in contact with the reflective surface 23a of the reflecting member 23. 蛍光部材22は図32に示すように、反射部材23の反射面23aの焦点F23を含む領域に配置されており、蛍光部材22の照射面22aの中心は、反射面23aの焦点F23と略一致している。 Fluorescent member 22, as shown in FIG. 32, are arranged in a region including the focal point F23 of the reflective surface 23a of the reflecting member 23, the center of the irradiation surface 22a of the fluorescent member 22, the focus F23 substantially one reflecting surface 23a and I will. 蛍光部材22は基板228上に設けられている。 Fluorescent member 22 is provided on the substrate 228. 例えば、蛍光部材22は、蛍光体粒子を含有する樹脂を基板228上に塗布して硬化させることによって、形成されている。 For example, the fluorescent member 22, by curing a resin containing phosphor particles is coated on the substrate 228, are formed.

図30に示すように、基板228は蛍光部材22から出射した蛍光を透過する機能を有するとともに、反射部材23の反射面23aに固定されている。 As shown in FIG. 30, the substrate 228 has a function of transmitting the fluorescence emitted from the fluorescent member 22 is fixed to the reflecting surface 23a of the reflecting member 23.

反射部材23の反射面23aは放物面を、その頂点と焦点とを結ぶ軸に直交(交差)する面で分割したような形状に形成されている。 The reflecting surface 23a is parabolic reflecting member 23 is formed in a shape obtained by dividing a plane perpendicular to the axis (intersection) connecting its apex and the focal point. 反射面23aは約30mmの深さ(B方向の長さ)を有するとともに、投光方向(A方向)から見て約15mmの半径を有する略円形状に形成されている。 With the reflecting surface 23a has a depth of about 30 mm (the length of the B direction), it is formed in a substantially circular shape having a radius of approximately 15mm when viewed from the light projection direction (A direction).

本実施形態では、レーザ光が蛍光部材22に照射されると、蛍光部材22の照射領域Sは図32に示すように逆台形状になる。 In the present embodiment, the laser beam is irradiated to the fluorescent member 22, the irradiation area S of the fluorescent member 22 becomes inverted trapezoid as shown in FIG. 32. 具体的には、照射領域Sは約3mmの高さ(Hs)を有し、照射領域Sの上辺は約3mmの幅(Ws1)を有し、照射領域Sの下辺は約1mmの幅(Ws2)を有する。 Specifically, a height of the irradiation region S of about 3 mm (Hs), the upper side of the irradiation area S has a width of approximately 3 mm (Ws1), the lower side of the irradiation area S is about 1mm width (Ws2 ) has a.

また、照射領域Sの中心は反射面23aの焦点F23からずれた位置に配置されている。 The center of the irradiation area S is disposed at a position shifted from the focal point F23 of the reflective surface 23a. 具体的には、焦点F23から照射領域SのD方向(第3方向)の端部までの長さ(Ls1)は、照射領域SのC方向(第4方向)の長さ(Ls2(=Ws1))の半分よりも小さい。 Specifically, the length to the end of the D direction of the irradiation area S from the focus F 23 (third direction) (Ls1), the length of C direction of the irradiation area S (4th direction) (Ls2 (= Ws1 )) of less than half. すなわち、照射領域Sは焦点F23に対して左右方向および下方向(地面方向)に拡がるように形成される。 That is, the irradiation region S is formed so as to extend in the left-right direction and the downward direction with respect to the focal F 23 (ground direction).

このため、投光装置201の25m前方の投光パターンPは、図33に示すようになる。 Accordingly, 25 m ahead of the projection pattern P of the light projecting device 201 is as shown in FIG. 33. 具体的には、投光パターンPは、上方向には拡がらず、左右方向(水平方向)および下方向に拡がる。 Specifically, projection pattern P is not spread in the upward direction, expanding the left-right direction (horizontal direction) and the downward direction. すなわち、空方向(上方向)を無駄に照明するのを抑制しながら、道路周辺も照明することが可能となる。 That is, while suppressing the wasteful illuminate the air direction (upward direction), a road environment also becomes possible to illuminate. また、正面の直径約2mの領域R1(道路中央の領域)の光強度は高くなり、かつ、周辺領域R2(歩道・街路樹・道路標識等の領域)の光強度は低くなる。 Further, the light intensity of the area in front of the diameter of about 2m R1 (road center area) is high, and the light intensity of the peripheral region R2 (region sidewalk, street trees, road signs, etc.) is low.

なお、第4実施形態のその他の構造は、上記第1〜第3実施形態と同様である。 The remaining structure of the fourth embodiment are the same as in the first to third embodiments.

本実施形態では、上記のように、反射面23aの焦点F23から照射領域SのD方向の端部までの長さ(Ls1)は、D方向と直交するC方向の照射領域Sの長さ(Ls2)の半分よりも小さい。 In the present embodiment, as described above, from the focal point F23 to the end of the D direction of the irradiation area S the length of the reflecting surface 23a (Ls1), the length of the irradiation area S of the C direction perpendicular to the direction D ( Ls2) of less than half. これにより、照射領域SのD方向の端部から反射面23aの焦点F23までの距離は、照射領域SのC方向の端部から反射面23aの焦点F23までの距離よりも小さくなる。 Thus, the distance to the focal point F23 of the reflective surface 23a from the end of the D direction of the irradiation area S is smaller than the distance from the end of the C direction of the irradiation area S to the focal point F23 of the reflective surface 23a. このため、投光パターンPのD方向の長さ(Lpd)を投光パターンPのC方向の長さ(Lpc)よりも小さくすることが可能である。 Therefore, it is possible to be smaller than the length of the D direction of the projection pattern P (Lpd) the C direction of the length of the projection pattern P (Lpc). すなわち、C方向に長い長形状(楕円形状)の投光パターンPを得ることができる。 That is, it is possible to obtain a projection pattern P of length longer shape in the C direction (elliptic shape).

第4実施形態のその他の効果は、上記第1〜第3実施形態と同様である。 Other effects of the fourth embodiment are the same as in the first to third embodiments.

(第5実施形態) (Fifth Embodiment)
次に、図34〜図38を参照して、本発明の第5実施形態による投光装置301の構造について説明する。 Next, with reference to FIGS. 34 to 38, a description will be given of the structure of the light projecting device 301 according to a fifth embodiment of the present invention.

本発明の第5実施形態による投光装置301では図34に示すように、投光ユニット320は、集光部材21と、蛍光部材22と、反射部材23と、蛍光部材22を支持する支持部材329と、レンズ(投影レンズ)330とを含んでいる。 As shown in FIG. 34 the light projecting device 301 according to a fifth embodiment of the present invention, the light projecting unit 320, a condensing member 21, and the fluorescent member 22, a support member for supporting the reflecting member 23, a fluorescent member 22 329, a lens and a (projection lens) 330.

本実施形態の集光部材21では図35に示すように、光入射面21aは長方形状に形成されている。 As shown in the condensing member 21 in FIG. 35 of the present embodiment, the light incident surface 21a is formed in a rectangular shape. 光出射面21bは上記実施形態と異なり、左右非対称に形成されており、ロービーム(すれ違い用前照灯)の投光パターンPに対応する形状に形成されている。 Light emission surface 21b is different from the embodiment are formed asymmetrically, and is formed in a shape corresponding to the projection pattern P of the low beam (dipped beam). 具体的には、光入射面21aは約3mmの高さ(H21a)と、約10mmの幅(W21a)とを有する。 Specifically, a light incident surface 21a is about 3mm height and (h21a), and a width of about 10mm (W21a). また、光出射面21bは右上部分を切り欠いたような形状に形成されており、左右で異なる高さを有する。 Further, the light emitting surface 21b is shaped to cut away the upper right portion, have different heights in right and left. なお、左とは、自動車の走行方向に向かって左側(C方向とは反対側)のことを意味し、図35では右になる。 Note that the left, (the C direction opposite) left side in the traveling direction of the automobile means that the will to the right in Figure 35. また、右とは、自動車の走行方向に向かって右側(C方向側)のことを意味し、図35では左になる。 The right and means that the right side (C direction side) in the running direction of the automobile, the left in FIG. 35. 光出射面21bの左部分は約1.9mmの高さ(HL21b)を有し、右部分は約1.5mmの高さ(HR21b)を有する。 Left portion of the light emitting surface 21b has a height of about 1.9mm (HL21b), right portion has a approximately 1.5mm height (HR21b). また、下面21dの光出射面21b側の端部は約6mmの幅(W21d)を有する。 The end portion of the light emission surface 21b side of the lower surface 21d has a width of approximately 6mm (W21d). また、図35のW21eは約3mmの幅を有し、W21fは約2.6mmの幅を有する。 Further, W21e of Figure 35 has a width of about 3mm, W21f has a width of about 2.6 mm. また、W21gは約0.4mmの幅を有する。 Further, W21g has a width of about 0.4 mm.

なお、本実施形態の集光部材21の光出射面21bにおけるレーザ光の光強度分布は、上記第1実施形態と同様、均一である。 The light intensity distribution of laser light at the light emitting surface 21b of the light collector 21 of the present embodiment, similarly to the first embodiment, is uniform.

蛍光部材22は図34に示すように、反射部材23の反射面23aの第1焦点F23aを含む領域に配置されている。 Fluorescent member 22, as shown in FIG. 34, are arranged in a region including the first focal point F23a of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23. 蛍光部材22は例えば金属からなる棒状の支持部材329上に設けられている。 Fluorescent member 22 is provided on the rod-like supporting member 329 made of a metal, for example. 例えば、蛍光部材22は、蛍光体粒子を含有する樹脂を支持部材329上に塗布して硬化させることによって、形成されている。 For example, the fluorescent member 22, by curing by applying a resin containing the phosphor particles on the support member 329, are formed. 支持部材329は反射部材23の反射面23aに固定されている。 Support member 329 is fixed to the reflecting surface 23a of the reflecting member 23. なお、支持部材329は、蛍光部材22から出射した光を透過する例えばガラスや樹脂などにより形成されていてもよい。 The support member 329 may be such as are formed by, for example, glass or resin transmits light emitted from the fluorescent member 22.

本実施形態では、レーザ光が蛍光部材22に照射されると、蛍光部材22の照射領域Sは図36に示すように左右非対称になる。 In the present embodiment, the laser beam is irradiated to the fluorescent member 22, the irradiation area S of the fluorescent member 22 is asymmetrical as shown in Figure 36. 具体的には、照射領域Sは集光部材21の光出射面21bと同様、ロービーム(すれ違い用前照灯)の投光パターンPが投影像となるように形成され、右上部分を切り欠いたような形状になる。 Specifically, irradiation area S is similar to the light emitting surface 21b of the condensing member 21, projection pattern P of the low beam (dipped beam) is formed so that the projected image, cut away the upper right portion a shape like. また、照射領域Sには、投光パターンPの後述するカットオフラインM1、M2およびエルボー点Eが投影像となるラインSm1、Sm2および点Seが形成される。 Also, the irradiation area S, lines Sm1 to cutoff line M1 (described later) of the projection pattern P, M2 and elbow point E is projected image, Sm2 and point Se is formed. このラインSm1およびSm2は、照射領域Sの縁部の一部を構成している。 The lines Sm1 and Sm2 constitute a part of the edge portion of the irradiation area S. 点SeはラインSm1とラインSm2との交点である。 Point Se is an intersection of the line Sm1 and the line Sm2.

反射部材23の反射面23aは図34に示すように、楕円面の一部を含むように形成されている。 Reflection surface 23a of the reflecting member 23, as shown in FIG. 34, are formed so as to include a part of the ellipsoid. 具体的には、反射面23aは楕円面を、その第1焦点F23aと第2焦点F23bとを結ぶ軸に直交(交差)する面で分割したような形状に形成されている。 Specifically, the reflecting surface 23a is formed ellipsoidal in shape as divided by a plane perpendicular to the axis (intersection) connecting the its first focal point F23a and the second focus F23b. 反射面23aは約30mmの深さ(B方向の長さ)を有するとともに、投光方向(A方向)から見て約15mmの半径を有する円形状に形成されている。 With the reflecting surface 23a has a depth of about 30 mm (the length of the B direction), it is formed in a circular shape having a radius of approximately 15mm when viewed from the light projection direction (A direction).

反射部材23の反射面23aの第1焦点F23aは、蛍光部材22の照射領域Sの点Se(ラインSm1およびSm2の交点)に略一致するように配置されている。 First focus F23a of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is disposed so as to substantially coincide with the point Se of the irradiation area S of the fluorescent member 22 (the intersection of the lines Sm1 and Sm2). 言い換えると、第1焦点F23aは、照射領域Sのうちの投光パターンPの後述するエルボー点Eを投影する位置に配置されている。 In other words, the first focus F23a is positioned to project the later-described elbow point E of the projection pattern P of the beam spot S.

レンズ330は反射部材23の前方に配置されている。 Lens 330 is disposed in front of the reflecting member 23. レンズ330は約15mmの半径を有する。 Lens 330 has a radius of approximately 15 mm. このレンズ330の焦点F330と反射部材23の反射面23aの第2焦点F23bとは略一致している。 Substantially coincides with the second focal point F23b of the reflecting surface 23a of the focus F330 between the reflecting member 23 of the lens 330. なお、レンズ330は平凸レンズであってもよいし、両凸レンズやその他の形状であってもよい。 The lens 330 may be a plano-convex lens, it may be a biconvex lens or other shapes.

本実施形態では、蛍光部材22の照射領域Sから出射した光は、反射部材23の反射面23aで反射され、反射面23aの第2焦点F23bを通過してレンズ330により投光される。 In this embodiment, light emitted from the irradiation area S of the fluorescent member 22 is reflected by the reflecting surface 23a of the reflecting member 23, is projected by the lens 330 passes through the second focal point F23b of the reflecting surface 23a. そして、投光装置301の25m前方の投光パターンPは図37に示すように、照射領域Sを反映した形状になる。 The projection pattern P 25 m in front of the light projecting device 301 as shown in FIG. 37, a shape that reflects the irradiation area S.

具体的には、投光パターンPは、右上方向には拡がらず、左右方向(水平方向)および下方向に拡がる。 Specifically, projection pattern P is not spread in the upper right direction, expanding the left-right direction (horizontal direction) and the downward direction. この投光パターンPでは、カットオフラインM1およびM2において明暗が急峻に切り替わっており、カットオフラインM1およびM2の上側の領域には照明光が照射されない。 In the projection pattern P, it is switched to the steep light and shade in the cutoff line M1 and M2, the illumination light in the upper region of the cutoff line M1 and M2 is not irradiated. すなわち、投光パターンPは右上部分を切り欠いたような形状に形成される。 That is, projection pattern P is formed in a shape as cut away upper right portion. このため、対向車の運転者に与えるグレア光を抑制することが可能である。 Therefore, it is possible to suppress glare given to the driver of the oncoming vehicle. また、カットオフラインM1およびM2の交点であるエルボー点E近傍の領域R101(自動車の真正面の領域)の照度が最も高くなり、領域R101から離れるにしたがって照度が低くなる。 Further, the illuminance of the region near the elbow point E is an intersection of the cutoff line M1 and M2 R101 (region of the motor vehicle directly in front) is the highest, the illuminance decreases with distance from the region R101. すなわち、領域R101、R102およびR103の順に照度が低くなる。 In other words, the illuminance is low in the order of region R101, R102 and R103.

なお、日本などの左側走行の国では自動車のロービームは図38に示すように、右上部分を切り欠いたような投光パターンPが要求される。 In the countries of the left travel, such as Japanese automotive low beam, as shown in FIG. 38, projection pattern P as cut away the upper right portion is required. カットオフラインM1およびM2では、対向車の運転者にグレア光を与えないように、明暗が急峻に切り替わることが必要である。 In cutoff line M1 and M2, so as not to give glare to the driver of the oncoming vehicle, it is necessary that the brightness is switched to steep.

以上のように、本実施形態の投光装置301では、自動車のロービームとして要求される投光パターンPを十分に満たしている。 As described above, in the light projecting device 301 of this embodiment, sufficiently satisfies the projection pattern P which is required as a low beam of a motor vehicle.

なお、第5実施形態のその他の構造は、上記第1〜第4実施形態と同様である。 The remaining structure of the fifth embodiment are the same as in the first to fourth embodiments.

本実施形態では、上記のように、光出射面21bは左右方向に非対称な形状である。 In the present embodiment, as described above, the light emitting surface 21b is asymmetrical in the left-right direction. これにより、照射領域Sを容易に左右方向に非対称な形状にすることができるので、投光パターンPを容易に左右方向に非対称な形状にすることができる。 Thus, it is possible to asymmetrically shape easily lateral direction irradiation area S, it can be asymmetrical shape projection pattern P easily lateral direction.

また、上記のように、反射部材23の反射面23aの第1焦点F23aは、照射領域Sのうちの投光パターンPのカットオフラインM1およびM2を投影する部分であるラインSm1およびSm2上に配置されている。 Further, as described above, the first focal point F23a of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is disposed on lines Sm1 and Sm2 is a portion for projecting the cutoff line M1 and M2 of the projection pattern P of the beam spot S It is. これにより、カットオフラインM1およびM2において明暗を急峻に切り替えることができるので、特に効果的である。 Thus, it is possible to switch between steep contrast in cutoff line M1 and M2, is particularly effective.

また、上記のように、反射部材23の反射面23aの第1焦点F23aは、照射領域Sのうちの投光パターンPのエルボー点Eを投影する位置に配置されている。 Further, as described above, the first focal point F23a of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is positioned to project the elbow point E of the projection pattern P of the beam spot S. これにより、エルボー点E近傍において明暗を急峻に切り替えることができるので、より効果的である。 Since this makes it possible to switch the steep brightness near the elbow point E, which is more effective. また、エルボー点E近傍を最も明るくすることができる。 Further, it is possible to brightest near elbow point E. すなわち、自動車の真正面の領域(領域R101)を最も明るく照らすことができる。 In other words, it is possible to illuminate an automobile directly in front of a region (the region R101) brightest. また、第1焦点F23aを、照射領域Sのうちのエルボー点Eを投影する位置(照射領域Sの左右方向の中心位置)に配置することによって、投光パターンPの下側部分を左右方向に略対称に形成することができる。 Further, the first focus F23A, by arranging a position of projecting the elbow point E of the beam spot S (the center position in the lateral direction of the irradiation area S), the lower portion of the projection pattern P in the lateral direction it can be formed substantially symmetrically.

また、上記のように、照射領域Sから出射した光は、反射面23aで反射され、反射面23aの第2焦点F23bを通過してレンズ330により投光される。 Further, as described above, light emitted from the irradiation area S is reflected by the reflecting surface 23a, it is projected by the lens 330 passes through the second focal point F23b of the reflecting surface 23a. このとき、反射面23aの第2焦点F23bとレンズ330の焦点F330とは一致しているので、レンズ330により形成される投光パターンPは、照射領域Sの形状を反映しやすくなる。 At this time, since the match the focus F330 of the second focal point F23b and lens 330 of the reflecting surface 23a, projection pattern P formed by the lens 330 is likely to reflect the shape of the irradiation area S. なお、レンズ330を用いて投光する場合、レンズ330を設けずに光を反射部材23により投光する場合に比べて、投光パターンPは照射領域Sの形状をより反映しやすくなる。 In the case of projecting light using a lens 330, compared with the case of projecting light by reflecting member 23 light without providing the lens 330, projection pattern P is easier to reflect the shape of the irradiation area S. また、反射部材23を設けることによって、反射部材23を設けずに光をレンズ330により投光する場合に比べて、蛍光部材22から出射した光をより多く照明光として利用することができる。 Further, by providing the reflecting member 23, as compared with the case of projecting light by the lens 330 the light without providing the reflecting member 23, it is possible to utilize light emitted from the fluorescent member 22 as more illumination light. これにより、光の利用効率を向上させることができる。 This makes it possible to improve the utilization efficiency of light.

第5実施形態のその他の効果は、上記第1〜第4実施形態と同様である。 Other effects of the fifth embodiment are the same as in the first to fourth embodiments.

(第6実施形態) (Sixth Embodiment)
次に、図39および図40を参照して、本発明の第6実施形態による投光装置401の構造について説明する。 Next, with reference to FIGS. 39 and 40, a description will be given of the structure of the light projecting device 401 according to a sixth embodiment of the present invention.

本発明の第6実施形態による投光装置401では図39に示すように、投光ユニット420は、集光部材21と、蛍光部材22と、蛍光部材22を支持する支持部材329と、レンズ330とを含んでいる。 As shown in FIG. 39 the light projecting device 401 according to a sixth embodiment of the present invention, the light projecting unit 420, a condensing member 21, and the fluorescent member 22, a support member 329 for supporting the fluorescent member 22, the lens 330 it includes the door.

支持部材329は蛍光部材22から出射した光を透過するように形成されている。 Support member 329 is formed so as to transmit light emitted from the fluorescent member 22. なお、支持部材329は励起光だけを遮光(吸収)するように形成されていてもよい。 The support member 329 may be formed so that only the excitation light to the light-shielding (absorption).

レンズ330は蛍光部材22の前方に配置されている。 Lens 330 is disposed in front of the fluorescent member 22. このレンズ330の焦点F330は、蛍光部材22の照射領域Sの点Se(ラインSm1およびSm2の交点)に略一致するように配置されている。 Focus F330 of the lens 330 is disposed so as to substantially coincide with the point Se of the irradiation area S of the fluorescent member 22 (the intersection of the lines Sm1 and Sm2).

本実施形態の集光部材21は図40に示すように、上記第5実施形態の集光部材21を180度回転させたように配置されている。 Light collector 21 of the present embodiment, as shown in FIG. 40, are arranged light collecting member 21 of the fifth embodiment as rotated 180 degrees. これは、投光装置401では蛍光部材22の照射領域Sの形状が180度回転して投光パターンPに反映されるためである。 This is because the shape of the irradiation area S of the light projecting device 401 in the fluorescent member 22 is reflected on the projection pattern P is rotated 180 degrees.

この投光装置401では、蛍光部材23の背面から出射した光が、レンズ330により投光される。 In the light projection device 401, light emitted from the back of the fluorescent member 23 is projected by the lens 330.

なお、第6実施形態のその他の構造は、上記第5実施形態と同様である。 The remaining structure of the sixth embodiment are similar to those of the aforementioned fifth embodiment.

本実施形態では、上記のように、レンズ330の焦点F330は照射領域Sに配置されている。 In the present embodiment, as described above, the focal point F330 of the lens 330 is arranged in the illumination area S. これにより、レンズ330により形成される投光パターンPは、照射領域Sの形状を反映したものとなる。 Thus, projection pattern P formed by the lens 330 is such as to reflect the shape of the irradiation area S. なお、レンズ330を用いて光を投光する場合、レンズ330を設けずに光を反射部材23により投光する場合に比べて、投光パターンPは照射領域Sの形状をより反映しやすくなる。 In the case of projecting light using a lens 330, compared with the case of projecting light by reflecting member 23 light without providing the lens 330, comprising projection pattern P is easier to reflect the shape of the irradiation area S .

第6実施形態のその他の効果は、上記第5実施形態と同様である。 Other effects of the sixth embodiment are similar to those of the aforementioned fifth embodiment.

(第7実施形態) (Seventh Embodiment)
次に、図41を参照して、本発明の第7実施形態による投光装置501の構造について説明する。 Next, referring to FIG. 41, a description will be given of the structure of the light projecting device 501 according to a seventh embodiment of the present invention.

本発明の第7実施形態による投光装置501では図41に示すように、集光部材21は上記第6実施形態の集光部材21と同様に形成されている。 As shown in FIG. 41 in the light projection device 501 according to a seventh embodiment of the present invention, the condensing member 21 is formed similarly to the light collecting member 21 of the sixth embodiment.

反射部材23は、上記第1実施形態の反射部材23と同様に形成されている。 Reflecting member 23 is formed in the same manner as reflecting member 23 of the first embodiment.

反射部材23の反射面23aの焦点F23は上記第5および第6実施形態と同様、蛍光部材22の照射領域Sの点Se(ラインSm1およびSm2の交点)に略一致するように配置されている。 Focus F23 of the reflective surface 23a of the reflecting member 23 is disposed so as to substantially match the same manner as the fifth and sixth embodiments, the point of the irradiation area S of the fluorescent member 22 Se (intersection of lines Sm1 and Sm2) .

本実施形態では、蛍光部材22の照射領域Sから出射した光は、反射部材23の反射面23aで反射されることにより投光される。 In this embodiment, light emitted from the irradiation area S of the fluorescent member 22 is projected by being reflected by the reflecting surface 23a of the reflecting member 23.

なお、第7実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining structure of the seventh embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

第7実施形態の効果は、上記第1および第5実施形態と同様である。 Effects of the seventh embodiment are similar to those of the aforementioned first and fifth embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 The embodiments disclosed this time must be considered as not restrictive but illustrative in all respects. 本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the description of the embodiment, includes further all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

例えば、上記実施形態では、本発明の投光装置を自動車の前照灯に用いた例について示したが、本発明はこれに限らない。 For example, in the above embodiment, the light projection device of the present invention shown for example using the headlight of a motor vehicle, the present invention is not limited thereto. 本発明の投光装置を、飛行機、船舶、ロボット、バイクまたは自転車や、その他の移動体の前照灯に用いてもよい。 The light projection device of the present invention, an airplane, a ship, a robot, motorbike or bicycle and may be used in the headlamp of the other mobile.

また、上記実施形態では、本発明の投光装置を前照灯に適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the embodiment shows an example of applying the light emitting device of the present invention headlamp, the present invention is not limited thereto. 本発明の投光装置をダウンライトまたはスポットライトや、その他の投光装置に適用してもよい。 And downlight or spotlight light projection apparatus of the present invention may be applied to other light emitting device.

また、上記実施形態では、励起光を可視光に変換した例について示したが、本発明はこれに限らず、励起光を可視光以外の光に変換してもよい。 In the above embodiment, the pumping light is shown an example of converting the visible light, the present invention is not limited to this, the excitation light may be converted into light other than visible light. 例えば、励起光を赤外光に変換する場合には、セキュリティ用CCDカメラの夜間照明装置などにも適用可能である。 For example, when converting excitation light to infrared light can be applied to a nighttime illumination device CCD camera security.

また、上記実施形態では、白色光を出射するように、励起光源(半導体レーザ素子)および蛍光部材を構成した例について示したが、本発明はこれに限らない。 In the above embodiment, to emit white light, it has been described example in which the excitation light source (semiconductor laser element) and the fluorescent member, the present invention is not limited thereto. 白色光以外の光を出射するように、励起光源および蛍光部材を構成してもよい。 So as to emit light other than white light, it may constitute a pumping light source and the fluorescent member.

また、上記実施形態では、レーザ光を出射するレーザ発生器として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子以外のレーザ発生器を用いてもよい。 In the above embodiment, as the laser generator for emitting a laser beam, has been described example using a semiconductor laser device, the present invention is not limited thereto and may be a laser generator other than the semiconductor laser device .

また、上記実施形態で示した数値は一例であり、各数値は限定されない。 Further, numerical values ​​shown in the above embodiments are merely examples, each numerical value is not limited.

また、上記実施形態の半導体レーザ素子から出射するレーザ光の中心波長や、蛍光部材を構成する蛍光体の種類は、適宜変更可能である。 The type of phosphor constituting and the center wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser device of the embodiment, the fluorescent members may be appropriately modified. 例えば、約450nmの中心波長を有する青色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、青色のレーザ光の一部を黄色光に変換する蛍光体とを用いてもよい。 For example, a semiconductor laser device emitting a blue laser light having a center wavelength of about 450 nm, a part of the blue laser light may be used a phosphor that converts into yellow light. また、励起光(レーザ光)が蛍光部材により十分に拡散され安全性が確保できる場合は、励起光を遮光するフィルタ部材は設けなくてよい。 Further, when the excitation light (laser beam) can be ensured safety is sufficiently diffused by the fluorescent member, a filter member for shielding the excitation light may not be provided. この場合、青色光と黄色光とにより白色光が得られる。 In this case, white light is obtained by the blue light and yellow light. なお、青色のレーザ光の一部を黄色光に変換する蛍光体としては、例えば(Y 1−x−y Gd Ce Al 12 (0.1≦x≦0.55、0.01≦y≦0.4)などが挙げられる。 As the phosphor that converts some of the blue laser light into yellow light, for example, (Y 1-x-y Gd x Ce y) 3 Al 5 O 12 (0.1 ≦ x ≦ 0.55,0 .01 ≦ y ≦ 0.4), and the like. また、これに限らず、半導体レーザ素子から出射するレーザ光の中心波長は、紫外光〜可視光の範囲で任意に選択されてもよい。 Further, not limited to this, the central wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser element may be selected freely between ultraviolet light to visible light.

また、上記実施形態では、集光部材の光出射面を長方形状や長六角形状などに形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the embodiment shows an example of forming a like rectangular shape, long hexagonal shape light emitting surface of the light collector, the present invention is not limited thereto. 例えば図42に示した本発明の第1変形例による集光部材21のように、光出射面21bを楕円形状に形成してもよい。 For example, as shown in the condensing member 21 according to a first modification of the present invention shown in FIG. 42, the light emitting surface 21b may be formed in an elliptical shape. また、光出射面を上下左右非対称に形成してもよい。 It is also possible to form a light emitting surface vertically and horizontally asymmetrical. 必要な投光パターンが得られるように、光出射面の形状を設定すればよい。 As required projection pattern can be obtained, it may be set the shape of the light emitting surface.

また、上記第5〜第7実施形態では、蛍光部材から所定の距離を隔ててレンズを設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the fifth to seventh embodiments show an example in which the lens at a predetermined distance from the fluorescent member, the present invention is not limited thereto. 例えば図43に示した本発明の第2変形例による投光装置のように、蛍光部材22を覆うようにレンズ630(投光部材)を設けてもよい。 For example, as the light projecting device according to a second modification of the present invention shown in FIG. 43, a lens 630 (projection member) may be provided to cover the fluorescent member 22. このように構成すれば、蛍光部材22から出射した光はレンズ630を透過・屈折して外部に出射し、長形状の投光パターンとなる。 With this structure, light emitted from the fluorescent member 22 is emitted to the outside through-refracting lens 630, a projection pattern of the long shape. また、図44に示した本発明の第3変形例による投光装置701のように、反射部材23の反射面23aの内側に樹脂やガラスなどを充填することによりレンズ730を形成してもよい。 Also, as in the light projecting device 701 according to a third modification of the present invention shown in FIG. 44, it may be formed lens 730 by filling the like inside the resin or glass reflecting surface 23a of the reflecting member 23 . また、上記第5〜第7実施形態のように、蛍光部材22の前方に投影レンズ(プロジェクションレンズ)(図示せず)を配置してもよい。 Further, as described above fifth to seventh embodiment, forward projection lens of the fluorescent member 22 (projection lens) (not shown) may be disposed. また、投光部材として、反射部材やレンズ以外にプリズムなどを用いてもよい。 Further, as the light projecting member, or the like may be used a prism other than the reflecting member and the lens.

また、上記実施形態では、反射部材の反射面を放物面の一部または楕円面の一部により形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the embodiment shows an example formed by a portion of some or ellipsoidal paraboloidal reflecting surface of the reflecting member, the present invention is not limited thereto. 反射面を多数の曲面(例えば放物面)からなるマルチリフレクタや、多数の微細な平面が連続して設けられた自由曲面リフレクタなどにより形成してもよい。 A reflecting surface and a multi-reflector comprising a plurality of curved surfaces (e.g., parabolic) may be formed by a free curved surface reflector provided with many fine planes successively.

また、例えば上記第5実施形態では、反射部材23の反射面23aが投光方向(A方向)から見て円形状に形成されている例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, for example, in the above fifth embodiment has shown an example which is formed in a circular shape reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is viewed from the light projection direction (A direction), the present invention is not limited thereto. 例えば図45に示した本発明の第4変形例の投光装置801のように、反射部材23の反射面23aが、楕円面の一部を含むように形成され、かつ、投光方向から見て略半円形状に形成されていてもよい。 For example, as the light projecting device 801 of a fourth modification of the present invention shown in FIG. 45, the reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is formed to include a portion of an ellipsoid, and, viewed in the light projection direction it may be formed in a substantially semicircular shape Te. この投光装置801では、上記第5実施形態と同様、反射部材23の反射面23aの第1焦点F23aは、蛍光部材22の照射領域Sの点Seに略一致するように配置されている。 In the light projection device 801, the same as the fifth embodiment, the first focal point F23a of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23 is disposed so as to substantially coincide with the Se point of the irradiation area S of the fluorescent member 22. また、レンズ330の焦点F330と反射部材23の反射面23aの第2焦点F23bとは略一致している。 Further, substantially coincides with the focal point F330 of the lens 330 and the second focal point F23b of the reflecting surface 23a of the reflecting member 23. なお、レンズ330の上半分は無くてもよい。 It is also not the upper half of the lens 330.

また、上記第6実施形態では、反射部材23を設けない場合に、蛍光部材22の背面から出射した光をレンズ330により投光する例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the sixth embodiment, the case without the reflecting member 23 is shown an example in which light is projected by the lens 330 the light emitted from the back of the fluorescent member 22, the present invention is not limited thereto. 例えば図46に示した本発明の第5変形例の投光装置901のように、レンズ330側から蛍光部材22にレーザ光を照射し、蛍光部材22の照射面22aから出射した光を、反射部材23を用いずレンズ330により投光してもよい。 For example, as shown in the light projection device 901 of the fifth modification of the present invention shown in FIG. 46, a laser beam is irradiated from the lens 330 side to the fluorescent member 22, the light emitted from the irradiation surface 22a of the fluorescent member 22, the reflection it may be projected by a lens 330 without using the member 23.

また、上記第5〜第7実施形態では、遮光板を用いることなく、右上部分を切り欠いたような形状に投光パターンを形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the fifth to seventh embodiment, without using the light shielding plate is shown an example of forming a projected pattern shaped like cut away the upper right portion, the present invention is not limited thereto. 例えば、反射部材(または蛍光部材)とレンズとの間に遮光板を設けてもよい。 For example, it may be provided a light shielding plate between the reflective member (or fluorescent member) and lens. このように構成すれば、投光パターンの縁部の明暗をより急峻に切り替えることができ、または、より複雑な投光パターンを得ることができる。 According to this structure, it is possible to switch the brightness of edges of the projection pattern steeper, or, it is possible to obtain a more complex projection pattern. なお、上記第5〜第7実施形態のように集光部材の光出射面を投光パターンに対応する形状に形成することにより、照射領域および投光パターンの形状を予め設定しておくことができるので、遮光板で遮光される光の量を低減することができる。 Note that by forming a shape corresponding to the projection pattern a light emitting surface of the light collector as described above fifth to seventh embodiments, be preset the shape of the irradiation region and projected pattern since it is possible to reduce the amount of light shielded by the light shielding plate. これにより、光の利用効率が低下するのを抑制することができる。 Thus, it is possible to use efficiency of light can be suppressed.

また、上記第5〜第7実施形態では、日本などの左側走行の国で用いる場合を例として、右上部分を切り欠いたような投光パターンを得る例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the fifth to seventh embodiment, as an example when used in countries left travel, such as Japan, has been described an example of obtaining a projection pattern as cut away the upper right portion, the present invention is to Not exclusively. 右側走行の国で用いる場合、集光部材の光出射面の形状を左右反転すれば、左上部分を切り欠いたような投光パターンが得られる。 When used in the country of the right traveling, if the right and left reverse the shape of the light emitting surface of the light collector, the projection pattern as cut away the upper left portion is obtained.

また、上記実施形態では、励起光源として複数の半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the embodiment shows an example using a plurality of semiconductor laser elements as the excitation light source, the present invention is not limited thereto. 励起光源として1つの半導体レーザ素子を用いてもよい。 It may use one of a semiconductor laser device as an excitation light source. また、励起光源として、複数の発光部を備えた、いわゆる半導体レーザアレイを用いてもよい。 Further, as an excitation light source, comprising a plurality of light emitting portions may be used a so-called semiconductor laser arrays.

また、上記実施形態では、集光部材の光入射面に入射したレーザ光を上面、下面、側面で反射して光出射面まで導光する例について示したが、本発明はこれに限らない。 In the above embodiment, the upper surface of the laser light incident on the light incident surface of the light collecting member, a lower surface, has been shown an example in which the light guide to the light exit surface and reflected at the side surface, the present invention is not limited thereto. 例えば、グレーデッドインデックス光ファイバのように、内側から外側に向かって屈折率が滑らかにまたは段階的に小さくなるように集光部材を形成することによって、レーザ光の進行方向を集光部材の内部で変更してレーザ光を光出射面まで導いてもよい。 Internal For example, as the graded index optical fiber, by the refractive index towards the outside to form a smooth or stepwise becomes smaller as the light collecting member from the inside, the travel direction of the laser light condensing member in may direct the laser light to the light exit surface by changing.

また、上記実施形態では、蛍光部材を横長(水平方向に長い形状)に励起した例について示したが、本発明はこれに限らない。 Further, in the embodiment shows an example in which excites the fluorescent member in a horizontally long (long in the horizontal direction), the present invention is not limited thereto. 蛍光部材を、例えば縦長(鉛直方向に長い形状)に励起してもよいし、斜め方向に長い形状に励起してもよい。 The fluorescent member, for example may be excited into longitudinal (elongated in the vertical direction) may be excited elongated in an oblique direction.

また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。 As for the constitution based on a proper combination of configurations of the embodiments and modifications described above, it is included in the technical scope of the present invention.

なお、上記第5〜第7実施形態では、長形状の投光パターンを得ることが可能な投光装置において、投光部材の焦点が照射領域の縁部に配置される例について示した。 Incidentally, in the fifth to seventh embodiment, the light projecting device capable of obtaining a projection pattern of long shape, shown for example in the focus of the light projecting member are disposed at the edges of the irradiation region. そして、投光パターンのうちの、投光部材の焦点が配置される照射領域の縁部に対応する部分(カットオフライン)において、明暗を急峻に切り替えることができることを説明した。 Then, out of the projected light pattern in the portion (the cut-off line) the focal point of the projection member corresponding to the edge of the irradiated region disposed it has been described that can switch steep light and dark. しかしながら、長形状以外の投光パターンを得る投光装置においても、投光部材の焦点を照射領域の縁部(または縁部近傍)に配置すれば、同様の効果が得られる。 However, even in the light projection device for obtaining a projection pattern other than the long shape, by disposing the focus of the light projecting member on the edge of the irradiated region (or near the edge), the same effect can be obtained. すなわち、励起光により励起される蛍光部材と、前記蛍光部材から出射した光を反射し、または、透過して外部に出射する投光部材と、を備え、前記蛍光部材は前記励起光が照射される照射領域を含み、前記投光部材の焦点は前記照射領域の縁部または縁部近傍に配置されていることを特徴とする投光装置においては、投光パターンのうちの、投光部材の焦点が配置される照射領域の縁部に対応する部分において、明暗を急峻に切り替えることができる。 In other words, the fluorescent member is excited by the excitation light, the reflected light emitted from the fluorescent member, or comprising a light projecting member for emitting the outside through the said fluorescent member is the excitation light is irradiated wherein an irradiation area that the focus of the light projecting member in the light projection apparatus characterized by being arranged near the edge or edges of the radiation area is out of the projection pattern, the projection member in the portion corresponding to the edge of the irradiated region where the focus is located, it can be switched steep light and dark. このことは言うまでもなく、励起光源がレーザ光源以外の光源(例えば発光ダイオードなど)である場合にも言える。 This is of course also true when the excitation light source is a light source other than the laser light source (e.g., light emitting diodes, etc.).

1、101、201、301、401、501、701、801、901 投光装置 11 半導体レーザ素子 20、120、220、320、420 投光ユニット 21 集光部材 21a 光入射面 21b 光出射面 22 蛍光部材 23 反射部材(投光部材) 1,101,201,301,401,501,701,801,901 light projecting device 11 semiconductor laser element 20,120,220,320,420 light projecting unit 21 condensing member 21a light incident surface 21b light-emitting surface 22 a fluorescent member 23 reflecting member (projection member)
23a 反射面 330、630、730 レンズ(投光部材) 23a reflecting surface 330,630,730 lens (projection member)
E エルボー点 F23 焦点 F23a 第1焦点(焦点) E elbow point F23 focal F23a first focal point (focal point)
F23b 第2焦点(焦点) F23b second focal point (focus)
F330 焦点 H21b 高さ(光出射面の第2方向の長さ) F330 focal H21b height (length in the second direction of the light emitting surface)
Lc 長さ(照射領域の第1方向の長さ) Lc length (length in the first direction of the irradiation region)
Ld 長さ(照射領域の第2方向の長さ) Ld length (length of the second direction of the irradiation region)
Ls1 長さ(焦点から照射領域の第3方向の端部までの長さ) Ls1 length (length from the focal point to the end of the third direction of the irradiation region)
Ls2 長さ(第4方向の照射領域の長さ) Ls2 length (length of the irradiation area of ​​the four directions)
M1、M2 カットオフライン P 投光パターン S 照射領域 W21b 幅(光出射面の第1方向の長さ) M1, M2 cutoff line P projection pattern S irradiated region W21b Width (length in the first direction of the light emitting surface)

Claims (8)

  1. 励起光が入射される光入射面、および、前記光入射面よりも小さい面積を有するとともに前記励起光を出射する光出射面を含む集光部材と、 The light incident surface of the excitation light is incident, and a light collecting member including a light emitting surface for emitting the excitation light and having a smaller area than the light incident surface,
    前記集光部材の光出射面から出射した前記励起光により励起される蛍光部材と、 And the fluorescent member is excited by the excitation light emitted from the light emitting surface of the condensing member,
    前記蛍光部材から出射した光を反射し、または、透過して外部に出射する投光部材と、 Reflects light emitted from the fluorescent member, or a light projecting member for emitting the outside through,
    を備え、 Equipped with a,
    前記蛍光部材は前記励起光が照射される照射領域を含み、 The fluorescent member includes an irradiation region in which the excitation light is irradiated,
    前記照射領域の第1方向の長さは、前記照射領域の前記第1方向と直交する第2方向の長さよりも大きく、 The length of the first direction of the irradiation region is much larger than the length in a second direction perpendicular to the first direction of the irradiation region,
    前記光出射面の第1方向の長さは前記光出射面の第2方向の長さよりも大きく、 Length in the first direction of the light emitting surface is greater than the length of the second direction of the light exit surface,
    前記光出射面は前記第1方向に非対称な形状であることを特徴とする投光装置。 Flood light the light exit surface which is a asymmetrical shape in the first direction.
  2. 自動車用の前照灯に用いられ、 Used in the headlamp for a motor vehicle,
    前記光出射面は、すれ違い用前照灯の投光パターンに対応する形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の投光装置。 The light exit surface, the light projection device according to claim 1, characterized in that it is formed in a shape corresponding to the projection pattern prior to the passing headlight.
  3. 前記投光部材の焦点は前記照射領域の縁部に配置されていることを特徴とする請求項1 または2に記載の投光装置。 Light projecting device of claim 1 or 2 focal point of the light projection member is characterized by being located on the edge of the irradiated region.
  4. 自動車用の前照灯に用いられ、 Used in the headlamp for a motor vehicle,
    前記投光部材の焦点は、前記照射領域のうちの投光パターンのカットオフラインを投影する縁部に配置されていることを特徴とする請求項に記載の投光装置。 Focal point of the light projection member light projecting device of claim 3, characterized in that it is arranged on the edge of projecting the cut-off line of the projection pattern of the irradiation region.
  5. 前記投光部材の焦点は、前記照射領域のうちの投光パターンのエルボー点を投影する位置に配置されていることを特徴とする請求項に記載の投光装置。 Focal point of the light projection member light projecting device of claim 4, characterized in that it is positioned to project the elbow point of the projection pattern of the irradiation region.
  6. 前記照射領域の第1方向の長さは前記照射領域の第2方向の長さよりも3倍以上大きいことを特徴とする請求項1〜 のいずれか1項に記載の投光装置。 Light projecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first length of the irradiation region and wherein the at least three times greater than the second direction length of the irradiation region.
  7. 励起光を集光して蛍光部材に照射するための集光部材であって、 It condenses the excitation light to a light collecting member for irradiating the fluorescent member,
    励起光が入射される光入射面と、 A light incident surface of the excitation light is incident,
    前記光入射面よりも小さい面積を有するとともに前記励起光を出射する光出射面と、 The light emitting surface for emitting the excitation light and having a smaller area than the light incident surface,
    を備え、 Equipped with a,
    前記光出射面の第1方向の長さは、前記光出射面の前記第1方向と直交する第2方向の長さよりも大きく、 Length in the first direction of the light exit surface is much larger than the second direction length perpendicular to the first direction of the light exit surface,
    前記光出射面は前記第1方向に非対称な形状であることを特徴とする集光部材。 Light collector the light exit surface which is a asymmetrical shape in the first direction.
  8. 請求項に記載の集光部材と、 A condensing member according to claim 7,
    前記集光部材から出射した励起光が照射される蛍光部材とを備えることを特徴とする投光ユニット。 Light projecting unit which the excitation light emitted from the condensing member is characterized in that it comprises a fluorescent member to be irradiated.
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