JP5521259B2 - Vehicle lighting - Google Patents
Vehicle lighting Download PDFInfo
- Publication number
- JP5521259B2 JP5521259B2 JP2010045320A JP2010045320A JP5521259B2 JP 5521259 B2 JP5521259 B2 JP 5521259B2 JP 2010045320 A JP2010045320 A JP 2010045320A JP 2010045320 A JP2010045320 A JP 2010045320A JP 5521259 B2 JP5521259 B2 JP 5521259B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- light
- distribution pattern
- laser light
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 102
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
本発明は、車両用灯具に係り、特に青色レーザー光により励起されて発光する蛍光体を用いた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp that uses a phosphor that emits light when excited by blue laser light.
従来、車両用灯具の分野においては、夜間に充分な強度の光で遠方を照明するために、高輝度の光源が求められている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in the field of vehicular lamps, a high-luminance light source has been demanded in order to illuminate a distant place with light of sufficient intensity at night (see, for example, Patent Document 1).
本出願の発明者らは、青色レーザー光により励起されて発光する蛍光体(例えばYAG蛍光体)の輝度がHIDランプ(及び白色LED)よりも高い点に注目し(図12参照)、当該蛍光体を用いて車両用灯具に適用される光源を試作した。 The inventors of the present application pay attention to the fact that the phosphor (for example, YAG phosphor) that emits light when excited by blue laser light has higher luminance than the HID lamp (and white LED) (see FIG. 12). A light source applied to a vehicular lamp was made using a body.
図13は、本出願の発明者らが実際に試作した光源200の構成図である。 FIG. 13 is a configuration diagram of a light source 200 actually manufactured by the inventors of the present application.
図13に示すように、光源200は、発光部210、レーザー光学系220等を備えている。 As shown in FIG. 13, the light source 200 includes a light emitting unit 210, a laser optical system 220, and the like.
発光部210は、金属板211、蛍光体212等を備えている。 The light emitting unit 210 includes a metal plate 211, a phosphor 212, and the like.
金属板211は、例えばアルミニウム製プレートである(例えばサイズ:縦1.5[mm]×横7.5[mm]×厚み:2[mm])。金属板211の表面には、青色レーザー光により励起されて発光する蛍光体212(例えばYAG蛍光体)が塗布されている(例えばサイズ:縦0.5[mm]×横2.5[mm]×厚み0.1[mm])。 The metal plate 211 is, for example, an aluminum plate (for example, size: length 1.5 [mm] × width 7.5 [mm] × thickness: 2 [mm]). The surface of the metal plate 211 is coated with a phosphor 212 (for example, YAG phosphor) that emits light when excited by blue laser light (for example, size: 0.5 [mm] × 2.5 [mm]). × Thickness 0.1 [mm]).
レーザー光学系220は、レーザー光源221、レンズ222を含んでいる。 The laser optical system 220 includes a laser light source 221 and a lens 222.
レーザー光源221は、蛍光体212に入射する青色レーザー光(放射束)を放射する光源、例えば、発光サイズ:縦2μm×横10μm、光出力:2W、発光色:青色(440nm)、配光指向特性:ガウシアン分布(横方向30°×縦方向60°)の高出力半導体レーザー装置である。 The laser light source 221 emits blue laser light (radiant flux) incident on the phosphor 212. For example, the light emission size: 2 μm long × 10 μm wide, light output: 2 W, light emission color: blue (440 nm), light distribution direction Characteristics: A high-power semiconductor laser device having a Gaussian distribution (lateral direction 30 ° × vertical direction 60 °).
レンズ222は、レーザー光源221から放射される青色レーザー光を蛍光体212のサイズまで集光するレンズ(例えば収束レンズ又はコリメートレンズ)であり、レーザー光源221の前方に配置されている。 The lens 222 is a lens (for example, a converging lens or a collimating lens) that condenses the blue laser light emitted from the laser light source 221 to the size of the phosphor 212, and is disposed in front of the laser light source 221.
上記構成の光源200によれば、レーザー光源221から放射された青色レーザー光は、レンズ222の作用により蛍光体12のサイズ(縦0.5[mm]×横2.5[mm])まで集光されて蛍光体12に照射される(図13参照)。これにより、蛍光体12は励起されて発光し白色光を発生する(図14参照)。図14中、点線で描いた楕円範囲は蛍光体212の塗布範囲を表している。 According to the light source 200 having the above configuration, the blue laser light emitted from the laser light source 221 is collected up to the size of the phosphor 12 (length 0.5 [mm] × width 2.5 [mm]) by the action of the lens 222. The phosphor 12 is irradiated with light (see FIG. 13). Thereby, the phosphor 12 is excited to emit light and generate white light (see FIG. 14). In FIG. 14, the elliptical area drawn with a dotted line represents the application range of the phosphor 212.
しかしながら、上記構成の光源200においては、何らかの理由で、レーザー光学系220からの放射束サイズが蛍光体212のサイズよりも大きくなった場合(又は、レーザー光学系200からの青色レーザー光が蛍光体212から位置ズレした場合)、その大きくなった(又はズレた)青色レーザー光が蛍光体212周囲の金属板211表面に入射して(図15参照)反射され(図16、図17(a)、図17(b)参照)、発光色の色ムラや輝度ムラの原因となる(例えば、図18に示すように、明暗境界線CL近傍を含む配光パターンPの周囲が青色に着色される)、という問題がある。なお、図17(a)は、図14に示した蛍光体212及びその周囲の金属板211のC−C断面の光の強度分布を表しており、図17(b)は、図14に示した蛍光体212及びその周囲の金属板211のD−D断面の光の強度分布を表している。 However, in the light source 200 having the above configuration, for some reason, when the size of the radiant flux from the laser optical system 220 is larger than the size of the phosphor 212 (or the blue laser light from the laser optical system 200 is phosphor. When the position is shifted from 212, the increased (or shifted) blue laser light is incident on the surface of the metal plate 211 around the phosphor 212 (see FIG. 15) and reflected (FIGS. 16 and 17A). , See FIG. 17B), which causes color unevenness and luminance unevenness of the emission color (for example, as shown in FIG. 18, the periphery of the light distribution pattern P including the vicinity of the light / dark boundary line CL is colored blue). ). FIG. 17A shows the light intensity distribution in the CC section of the phosphor 212 and the surrounding metal plate 211 shown in FIG. 14, and FIG. 17B shows the light intensity distribution in FIG. The intensity distribution of the light of the DD cross section of the fluorescent substance 212 and the surrounding metal plate 211 is represented.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レーザー光源から放射された青色レーザー光が蛍光体周囲の金属板表面で反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the color unevenness and brightness unevenness of the emission color caused by the blue laser light emitted from the laser light source being reflected on the surface of the metal plate around the phosphor. The purpose is to prevent (or reduce).
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、金属板と、前記金属板の表面に配置され、青色レーザー光により励起されて発光する光源としての蛍光体と、前記蛍光体に入射する青色レーザー光を放射するレーザー光源と、前記蛍光体の周囲の前記金属板の表面を覆うように配置され、前記レーザー光源から入射する青色レーザー光の反射を抑制する反射抑制部材と、を備え、前記反射抑制部材は、前記蛍光体が配置される開口が形成されたカーボン製プレートであることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a metal plate, a phosphor as a light source disposed on the surface of the metal plate and excited by blue laser light to emit light, and incident on the phosphor. A laser light source that emits blue laser light, and a reflection suppressing member that is disposed so as to cover the surface of the metal plate around the phosphor and suppresses reflection of the blue laser light incident from the laser light source , The reflection suppressing member is a carbon plate in which an opening in which the phosphor is disposed is formed .
請求項1に記載の発明によれば、蛍光体周囲の金属板表面が反射抑制部材で覆われているため、仮に何らかの理由で、レーザー光学系からの放射束サイズが蛍光体のサイズよりも大きくなったとしても(又は、レーザー光学系からの青色レーザー光が蛍光体から位置ズレしたとしても)、その大きくなった(又はズレた)青色レーザー光は、蛍光体周囲の金属板表面に入射することなく反射抑制部材に入射し、反射が抑制される。このため、レーザー光源から放射された青色レーザー光が蛍光体周囲の金属板表面で反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)することが可能となる。 According to the invention described in claim 1, since the surface of the metal plate around the phosphor is covered with the reflection suppressing member, the radiation flux size from the laser optical system is larger than the size of the phosphor for some reason. Even if (or even if the blue laser light from the laser optical system is misaligned from the phosphor), the larger (or misaligned) blue laser light is incident on the surface of the metal plate around the phosphor. Without being incident on the reflection suppressing member, the reflection is suppressed. For this reason, it becomes possible to prevent (or reduce) the uneven color of the emitted color and the uneven brightness due to the blue laser light emitted from the laser light source being reflected by the surface of the metal plate around the phosphor.
また、請求項1に記載の発明によれば、蛍光体周囲の金属板表面はカーボン製プレートで覆われているため、仮に何らかの理由で、レーザー光学系からの放射束サイズが蛍光体のサイズよりも大きくなったとしても(又は、レーザー光学系からの青色レーザー光が蛍光体から位置ズレしたとしても)、その大きくなった(又はズレた)青色レーザー光は、蛍光体周囲の金属板表面に入射することなくカーボン製プレートに入射し、反射が抑制される。このため、レーザー光源から放射された青色レーザー光が蛍光体周囲の金属板表面で反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)することが可能となる。 Further, according to the invention described in claim 1, since the metal plate surface around the phosphor is covered with a carbon steel plate, if for some reason, radiant flux size from the laser optical system than the size of the phosphor (Or even if the blue laser light from the laser optical system is misaligned from the phosphor), the enlarged (or misaligned) blue laser light is applied to the surface of the metal plate around the phosphor. The light is incident on the carbon plate without being incident, and reflection is suppressed. For this reason, it becomes possible to prevent (or reduce) the uneven color of the emitted color and the uneven brightness due to the blue laser light emitted from the laser light source being reflected by the surface of the metal plate around the phosphor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記光源としての蛍光体の光源像を投影してすれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された光学系をさらに備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a light source image of a phosphor as the light source is projected to form a passing beam light distribution pattern or a traveling beam light distribution pattern. The optical system is further provided.
請求項2に記載の発明によれば、青色レーザー光により励起されて発光し白色光を発生する蛍光体を用いてすれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成する車両用灯具を構成することが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle lamp that forms a light distribution pattern for a passing beam or a light distribution pattern for a traveling beam using a phosphor that emits white light when excited by blue laser light. It can be configured.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記蛍光体は、前記すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンの明暗境界線に対応する辺を含んでおり、前記光学系は、前記蛍光体の前方に配置され、かつ、焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定された投影レンズを含んでいることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2 , wherein the phosphor includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the light distribution pattern for passing beam or the light distribution pattern for traveling beam, The optical system includes a projection lens disposed in front of the phosphor and having a focal point set in the vicinity of a side corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor.
請求項3に記載の発明によれば、青色レーザー光により励起されて発光し白色光を発生する蛍光体を用いていわゆるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具を構成することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to configure a so-called direct projection type vehicular lamp using a phosphor that emits white light by being excited by blue laser light.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記蛍光体は、前記すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンの明暗境界線に対応する辺を含んでおり、前記光学系は、投影レンズと、反射面と、前記投影レンズと反射面との間に配置されたシェードと、を含んでおり、前記反射面は、第1焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定され、第2焦点が前記シェードの上端縁近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、前記投影レンズは、焦点が前記シェードの上端縁近傍に設定されていることを特徴とする。 Invention of Claim 4 in the invention of Claim 2 WHEREIN: The said fluorescent substance contains the edge | side corresponding to the light-dark boundary line of the said light distribution pattern for passing beams or the light distribution pattern for traveling beams, The optical system includes a projection lens, a reflecting surface, and a shade disposed between the projecting lens and the reflecting surface, and the reflecting surface has a first focus on the light / dark boundary of the phosphor. A reflection surface of a spheroid system in which the second focal point is set in the vicinity of the upper edge of the shade, and the projection lens is set in the vicinity of the upper edge of the shade. It is characterized by being.
請求項4に記載の発明によれば、青色レーザー光により励起されて発光し白色光を発生する蛍光体を用いていわゆるプロジェクタ型の車両用灯具を構成することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to configure a so-called projector-type vehicle lamp using a phosphor that emits white light by being excited by blue laser light.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記蛍光体は、前記すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンの明暗境界線に対応する辺を含んでおり、前記光学系は、焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定された回転放物面系の反射面を含んでいることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 , wherein the phosphor includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the light distribution pattern for passing beam or the light distribution pattern for traveling beam, The optical system includes a rotating paraboloidal reflecting surface whose focal point is set in the vicinity of a side corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor.
請求項5に記載の発明によれば、青色レーザー光により励起されて発光し白色光を発生する蛍光体を用いていわゆる反射型(パラボラ型)の車両用灯具を構成することが可能となる。
請求項6に記載の発明は、金属板と、前記金属板の表面に配置され、青色レーザー光により励起されて発光する光源としての蛍光体と、前記蛍光体に入射する青色レーザー光を放射するレーザー光源と、前記蛍光体の周囲の前記金属板の表面を覆うように配置され、前記レーザー光源から入射する青色レーザー光の反射を抑制する反射抑制部材と、を備え、前記反射抑制部材は、前記蛍光体が配置される開口が形成されており、前記光源としての蛍光体の光源像を投影してすれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された光学系をさらに備えており、前記反射抑制部材の開口は、前記光学系により形成する前記すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンの明暗境界線に対応する辺を含んでいることを特徴とする。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to configure a so-called reflective (parabolic) vehicle lamp using a phosphor that emits white light by being excited by blue laser light.
According to a sixth aspect of the present invention, a metal plate, a phosphor that is disposed on the surface of the metal plate and that emits light when excited by blue laser light, and blue laser light incident on the phosphor are emitted. A laser light source and a reflection suppressing member arranged to cover the surface of the metal plate around the phosphor, and suppressing reflection of blue laser light incident from the laser light source, the reflection suppressing member, An optical system in which an opening in which the phosphor is disposed is formed, and a light source image of the phosphor as the light source is projected to form a passing beam light distribution pattern or a traveling beam light distribution pattern. The opening of the reflection suppressing member is a side corresponding to a light / dark boundary line of the passing beam light distribution pattern or the traveling beam light distribution pattern formed by the optical system. Including wherein the are at.
以上説明したように、本発明の車両用灯具によれば、レーザー光源から放射された青色レーザー光が蛍光体周囲の金属板表面で反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)することが可能となる。 As described above, according to the vehicular lamp of the present invention, the color unevenness and luminance unevenness of the emission color caused by the blue laser light emitted from the laser light source being reflected on the surface of the metal plate around the phosphor are eliminated. It is possible to prevent (or reduce).
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicular lamp that is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の車両用灯具100は、自動車や自動二輪車等の車両のヘッドランプ又はフォグランプに適用されるものであり、図1、図2に示すように、発光部10、レーザー光学系20、投影レンズ30等を備えている。 A vehicular lamp 100 according to the present embodiment is applied to a headlamp or a fog lamp of a vehicle such as an automobile or a motorcycle. As shown in FIGS. 1 and 2, a light emitting unit 10, a laser optical system 20, a projection A lens 30 and the like are provided.
[発光部10]
図3に示すように、発光部10は、金属板11、蛍光体12、反射抑制部材13、ヒートシンク14等を備えている。
[Light Emitting Unit 10]
As shown in FIG. 3, the light emitting unit 10 includes a metal plate 11, a phosphor 12, a reflection suppressing member 13, a heat sink 14, and the like.
金属板11は、例えばアルミニウム製プレートである(例えばサイズ:縦1.5[mm]×横7.5[mm]×厚み:2[mm])。 The metal plate 11 is, for example, an aluminum plate (for example, size: length 1.5 [mm] × width 7.5 [mm] × thickness: 2 [mm]).
金属板11の表面は、蛍光体12が塗布される領域11aと、反射抑制部材13が配置される領域11bと、を含んでいる。図3に示すように、蛍光体12が塗布される領域11aは、反射抑制部材13が配置される領域11bよりも一段高い位置に配置されているのが好ましい。このようにすれば、蛍光体12が発光することにより発生する白色光が反射抑制部材13で遮光されるのを防止することが可能となるため、発光効率を向上させることが可能となる。金属板11の裏面には、放熱用のヒートシンク14が固定されている。また、金属板11には、反射抑制部材13装着時の位置精度を確保するためのガイド溝が形成されている(図示せず)。 The surface of the metal plate 11 includes a region 11 a where the phosphor 12 is applied and a region 11 b where the reflection suppressing member 13 is disposed. As shown in FIG. 3, the region 11 a to which the phosphor 12 is applied is preferably disposed at a position one step higher than the region 11 b where the reflection suppressing member 13 is disposed. If it does in this way, since it becomes possible to prevent the white light which generate | occur | produces when the fluorescent substance 12 light-emits, light-shielding by the reflection suppression member 13, it becomes possible to improve luminous efficiency. A heat sink 14 for heat dissipation is fixed to the back surface of the metal plate 11. The metal plate 11 is formed with a guide groove (not shown) for ensuring positional accuracy when the reflection suppressing member 13 is mounted.
蛍光体12は、青色レーザー光により励起されて発光する蛍光体(例えばYAG蛍光体)である(例えばサイズ:縦0.5[mm]×横2.5[mm]×厚み0.1[mm])。蛍光体12は、金属板11表面のうち領域11aに塗布されている。 The phosphor 12 is a phosphor that emits light when excited by blue laser light (for example, YAG phosphor) (for example, size: vertical 0.5 [mm] × horizontal 2.5 [mm] × thickness 0.1 [mm]. ]). The phosphor 12 is applied to the region 11 a of the surface of the metal plate 11.
反射抑制部材13は、レーザー光学系20(レーザー光源21)から入射する青色レーザー光の反射を抑制するための部材であり、図2、図3に示すように、蛍光体12周囲の金属板11表面の領域11bを覆うように配置されている。 The reflection suppressing member 13 is a member for suppressing the reflection of blue laser light incident from the laser optical system 20 (laser light source 21). As shown in FIGS. 2 and 3, the metal plate 11 around the phosphor 12 is provided. It arrange | positions so that the surface area | region 11b may be covered.
反射抑制部材13としては、反射率が極めて低い部材が好ましく、本実施形態では、蛍光体12が配置される横長の楕円形の開口13aが形成されたカーボン製プレート(反射率:1.5%以下)を用いている(例えばサイズ:縦0.6[mm]×横2.7[mm]×厚み0.1[mm])。なお、反射抑制部材13としては、カーボンナノチューブ製プレートを用いてもよい。 The reflection suppressing member 13 is preferably a member having a very low reflectance. In this embodiment, a carbon plate (reflectance: 1.5%) in which a horizontally long elliptical opening 13a in which the phosphor 12 is disposed is formed. (For example, size: length 0.6 [mm] × width 2.7 [mm] × thickness 0.1 [mm]). In addition, as the reflection suppressing member 13, a carbon nanotube plate may be used.
[レーザー光学系20]
図5に示すように、レーザー光学系20は、レーザー光源21、レンズ22を含んでいる。
[Laser optical system 20]
As shown in FIG. 5, the laser optical system 20 includes a laser light source 21 and a lens 22.
レーザー光源21は、蛍光体12に入射する青色レーザー光(放射束)を放射する光源、例えば、発光サイズ:縦2μm×横10μm、光出力:2W、発光色:青色(440nm)、配光指向特性:ガウシアン分布(横方向30°×縦方向60°)の高出力半導体レーザー装置である。 The laser light source 21 is a light source that emits blue laser light (radiant flux) incident on the phosphor 12, for example, light emission size: 2 μm long × 10 μm wide, light output: 2 W, light emission color: blue (440 nm), light distribution direction Characteristics: A high-power semiconductor laser device having a Gaussian distribution (lateral direction 30 ° × vertical direction 60 °).
レンズ22は、レーザー光源21から放射される青色レーザー光を蛍光体12のサイズまで集光するレンズ(例えば収束レンズ又はコリメートレンズ)であり、レーザー光源21の前方に配置されている。 The lens 22 is a lens (for example, a converging lens or a collimating lens) that condenses the blue laser light emitted from the laser light source 21 to the size of the phosphor 12, and is disposed in front of the laser light source 21.
なお、レンズ22により集光されるレーザー照射束サイズは、ガウシアン分布のピーク値に対し10%までをサイズ範囲として規定した(図5参照)。 The size of the laser irradiation bundle condensed by the lens 22 was defined as a size range up to 10% with respect to the peak value of the Gaussian distribution (see FIG. 5).
上記構成の発光部10、レーザー光学系20によれば、レーザー光源21から放射された青色レーザー光は、レンズ22の作用により蛍光体12のサイズ(縦0.5[mm]×横2.5[mm])まで集光されて蛍光体12に照射される。これにより、蛍光体12は励起されて発光し白色光(光学特性:ランバシアン分布)を発生する(図6参照)。なお、全入射レーザー光量の損失比は、8.2%程度である。 According to the light emitting unit 10 and the laser optical system 20 configured as described above, the blue laser light emitted from the laser light source 21 is converted into the size of the phosphor 12 (length 0.5 [mm] × width 2.5) by the action of the lens 22. [Mm]) is condensed and irradiated onto the phosphor 12. As a result, the phosphor 12 is excited and emits light to generate white light (optical characteristics: Lambertian distribution) (see FIG. 6). The loss ratio of the total incident laser light amount is about 8.2%.
また、上記構成の発光部10、レーザー光学系20によれば、蛍光体12周囲の金属板11表面の領域11bが反射抑制部材13(図2、図3参照)で覆われているため、仮に何らかの理由で、レーザー光学系20からの放射束サイズが蛍光体12のサイズよりも大きくなったとしても(又は、レーザー光学系20からの青色レーザー光が蛍光体12から位置ズレしたとしても)、その大きくなった(又はズレた)青色レーザー光は、蛍光体12周囲の金属板11表面の領域11bに入射することなく反射抑制部材13に入射し、反射が抑制される(図7(a)、図7(b)参照)。なお、図7(a)は、図6に示した蛍光体12及びその周囲に配置された反射抑制部材13のA−A断面の光の強度分布を表しており、図7(b)は、図6に示した蛍光体12及びその周囲に配置された反射抑制部材13のB−B断面の光の強度分布を表している。反射抑制部材13により反射される青色レーザー光のエネルギー比率は、わずか1.2%である。このため、レーザー光源21から放射された青色レーザー光が蛍光体12周囲の金属板11表面の領域11bで反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)することが可能となる。 Further, according to the light emitting unit 10 and the laser optical system 20 configured as described above, the region 11b on the surface of the metal plate 11 around the phosphor 12 is covered with the reflection suppressing member 13 (see FIGS. 2 and 3). Even if the radiant flux size from the laser optical system 20 is larger than the size of the phosphor 12 for some reason (or even if the blue laser light from the laser optical system 20 is displaced from the phosphor 12), The enlarged (or shifted) blue laser light is incident on the reflection suppressing member 13 without being incident on the region 11b on the surface of the metal plate 11 around the phosphor 12, and the reflection is suppressed (FIG. 7A). FIG. 7B). 7A shows the light intensity distribution of the AA cross section of the phosphor 12 shown in FIG. 6 and the reflection suppressing member 13 arranged around the phosphor 12, and FIG. The light intensity distribution of the BB cross section of the fluorescent substance 12 shown in FIG. 6 and the reflection suppression member 13 arrange | positioned around it is represented. The energy ratio of the blue laser light reflected by the reflection suppressing member 13 is only 1.2%. Therefore, it is possible to prevent (or reduce) color unevenness and luminance unevenness of the emitted color caused by the blue laser light emitted from the laser light source 21 being reflected by the region 11b on the surface of the metal plate 11 around the phosphor 12. Is possible.
[投影レンズ30]
投影レンズ30は、図1、図2に示すように、蛍光体12の前方、かつ、焦点が蛍光体12の明暗境界線に対応する辺12a近傍に位置するように配置されている。
[Projection lens 30]
As shown in FIGS. 1 and 2, the projection lens 30 is arranged in front of the phosphor 12 and so that the focal point is located in the vicinity of the side 12 a corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor 12.
上記構成の車両用灯具100によれば、青色レーザー光により励起されて発光した蛍光体12は、投影レンズ30により投影され、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)走行ビーム用配光パターンを形成するいわゆるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具を構成することが可能となる。 According to the vehicular lamp 100 having the above-described configuration, the phosphor 12 that has been excited and emitted by the blue laser light is projected by the projection lens 30 and has no (or almost no) color unevenness or luminance unevenness. It is possible to configure a so-called direct projection type vehicular lamp.
また、反射抑制部材13として、図8(d)に示すように、明暗境界線に対応するZ型の段差辺12bを含んだ蛍光体12が配置される開口13aが形成されたカーボン製プレートを用いることで、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)明瞭な明暗境界線を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成するいわゆるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具を構成することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 8D, a carbon plate having an opening 13a in which the phosphor 12 including the Z-shaped step side 12b corresponding to the light / dark boundary line is formed is formed as the reflection suppressing member 13. By using it, it is possible to constitute a so-called direct projection type vehicular lamp that forms a light distribution pattern for a passing beam including a clear light / dark boundary line having no (or almost no) color unevenness and luminance unevenness.
次に、変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
[変形例1]
本変形例1の車両用灯具100は、図9に示すように、発光部10、レーザー光学系20、反射面40等を備えている。
[Modification 1]
As shown in FIG. 9, the vehicular lamp 100 according to the first modification includes a light emitting unit 10, a laser optical system 20, a reflecting surface 40, and the like.
反射面40は、焦点が蛍光体12の明暗境界線に対応する辺12a近傍に設定された回転放物面系の反射面である。 The reflecting surface 40 is a rotating paraboloid reflecting surface whose focal point is set in the vicinity of the side 12 a corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor 12.
本変形例1によれば、反射抑制部材13として、例えば、図8(b)に示すように、蛍光体12が配置される横長の楕円形の開口13aが形成されたカーボン製プレートを用いることで、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)走行ビーム用配光パターンを形成するいわゆる反射型(パラボラ型)の車両用灯具を構成することが可能となる。 According to the first modification, as the reflection suppressing member 13, for example, as shown in FIG. 8B, a carbon plate having a horizontally long elliptical opening 13a in which the phosphor 12 is disposed is used. Thus, it is possible to configure a so-called reflective (parabolic) vehicular lamp that forms a light distribution pattern for a traveling beam having no (or almost no) color unevenness and luminance unevenness.
また、本変形例1によれば、反射抑制部材13として、例えば、図8(a)、図8(c)に示すように、明暗境界線に対応する辺12aを含んだ蛍光体12が配置される開口13aが形成されたカーボン製プレートを用いることで、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)明瞭な明暗境界線を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成するいわゆる反射型(パラボラ型)の車両用灯具を構成することが可能となる。 Further, according to the first modification, as the reflection suppressing member 13, for example, as shown in FIGS. 8A and 8C, the phosphor 12 including the side 12a corresponding to the light / dark boundary line is disposed. A so-called reflection type (parabolic type) that forms a light distribution pattern for a passing beam including a clear light / dark boundary line that is free (or almost free) of color unevenness and brightness unevenness by using a carbon plate in which the opening 13a is formed. ) Can be configured.
[変形例2]
本変形例2の車両用灯具100は、図10に示すように、発光部10、レーザー光学系20、投影レンズ50、反射面51、投影レンズ50と反射面51との間に配置されたシェード52等を備えている。
[Modification 2]
As illustrated in FIG. 10, the vehicular lamp 100 according to the second modification includes a light emitting unit 10, a laser optical system 20, a projection lens 50, a reflection surface 51, and a shade disposed between the projection lens 50 and the reflection surface 51. 52 etc. are provided.
投影レンズ50は、焦点がシェード52の上端縁近傍に設定されている。 The focus of the projection lens 50 is set near the upper edge of the shade 52.
反射面51は、第1焦点が蛍光体12の明暗境界線に対応する辺12a近傍に設定され、第2焦点がシェード52の上端縁近傍に設定された回転楕円系の反射面(例えば縦断面に放物線、横断面に楕円弧が現れる反射面)である。 The reflection surface 51 is a spheroid reflection surface (for example, a longitudinal section) in which the first focus is set in the vicinity of the side 12 a corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor 12 and the second focus is set in the vicinity of the upper edge of the shade 52. A parabola and an elliptical arc appearing on the cross section).
例えば、反射面52は、図10中のY−Z座標系上の各点P1、P2、P3等における蛍光体12の像が、図11中のY−Z座標上の各点において示した像P1´、P2´、P3´となるように、その面形状が設定されている。 For example, the reflecting surface 52 is an image in which the image of the phosphor 12 at each point P1, P2, P3, etc. on the YZ coordinate system in FIG. 10 is shown at each point on the YZ coordinate in FIG. The surface shapes are set so as to be P1 ′, P2 ′, and P3 ′.
本変形例2によれば、反射抑制部材13として、例えば、図8(b)に示すように、蛍光体12が配置される横長の楕円形の開口13aが形成されたカーボン製プレートを用いることで、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)走行ビーム用配光パターンを形成するいわゆるプロジェクタ型の車両用灯具を構成することが可能となる。 According to the second modification, as the reflection suppressing member 13, for example, as shown in FIG. 8B, a carbon plate having a horizontally long elliptical opening 13a in which the phosphor 12 is disposed is used. Thus, it is possible to configure a so-called projector-type vehicular lamp that forms a light distribution pattern for a traveling beam having no (or almost no) color unevenness and brightness unevenness.
また、本変形例2によれば、反射抑制部材13として、例えば、図8(a)、図8(c)に示すように、明暗境界線に対応する辺12aを含んだ蛍光体12が配置される開口13aが形成されたカーボン製プレートを用いることで、色ムラや輝度ムラの無い(又はほとんど無い)明瞭な明暗境界線を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成するいわゆるプロジェクタ型の車両用灯具を構成することが可能となる。 Further, according to the second modification, as the reflection suppressing member 13, for example, as shown in FIGS. 8A and 8C, the phosphor 12 including the side 12a corresponding to the light / dark boundary line is disposed. For a so-called projector-type vehicle that forms a light distribution pattern for a passing beam including a clear light / dark boundary line that has no (or almost no) color unevenness and brightness unevenness by using a carbon plate in which the opening 13a is formed. A lamp can be configured.
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。 The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
100…車両用灯具、10…発光部、11…金属板、12…蛍光体、13…反射抑制部材、14…ヒートシンク、20…レーザー光学系、21…レーザー光源、22…レンズ、30…投影レンズ、40…反射面、50…投影レンズ、51…反射面、52…シェード DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vehicle lamp, 10 ... Light emission part, 11 ... Metal plate, 12 ... Phosphor, 13 ... Antireflection member, 14 ... Heat sink, 20 ... Laser optical system, 21 ... Laser light source, 22 ... Lens, 30 ... Projection lens , 40 ... reflective surface, 50 ... projection lens, 51 ... reflective surface, 52 ... shade
Claims (6)
前記金属板の表面に配置され、青色レーザー光により励起されて発光する光源としての蛍光体と、
前記蛍光体に入射する青色レーザー光を放射するレーザー光源と、
前記蛍光体の周囲の前記金属板の表面を覆うように配置され、前記レーザー光源から入射する青色レーザー光の反射を抑制する反射抑制部材と、
を備え、
前記反射抑制部材は、前記蛍光体が配置される開口が形成されたカーボン製プレートであることを特徴とする車両用灯具。 A metal plate,
A phosphor as a light source disposed on the surface of the metal plate and excited by blue laser light to emit light;
A laser light source that emits blue laser light incident on the phosphor;
A reflection suppressing member disposed so as to cover the surface of the metal plate around the phosphor, and suppressing reflection of blue laser light incident from the laser light source;
Equipped with a,
The vehicular lamp , wherein the reflection suppressing member is a carbon plate having an opening in which the phosphor is disposed .
前記光学系は、前記蛍光体の前方に配置され、かつ、焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定された投影レンズを含んでいることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。 The phosphor includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the light distribution pattern for the passing beam or the light distribution pattern for the traveling beam,
Wherein the optical system, the disposed in front of the phosphor, and to claim 2, characterized in that it includes a projection lens focus is set to the straight sides corresponding to the light-dark boundary of the phosphor The vehicle lamp as described.
前記光学系は、投影レンズと、反射面と、前記投影レンズと反射面との間に配置されたシェードと、を含んでおり、
前記反射面は、第1焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定され、第2焦点が前記シェードの上端縁近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、
前記投影レンズは、焦点が前記シェードの上端縁近傍に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。 The phosphor includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the light distribution pattern for the passing beam or the light distribution pattern for the traveling beam,
The optical system includes a projection lens, a reflection surface, and a shade disposed between the projection lens and the reflection surface,
The reflecting surface is a spheroid reflecting surface in which a first focal point is set in the vicinity of the side corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor, and a second focal point is set in the vicinity of the upper end edge of the shade;
The vehicular lamp according to claim 2 , wherein the projection lens has a focal point set in the vicinity of an upper edge of the shade.
前記光学系は、焦点が前記蛍光体の前記明暗境界線に対応する辺近傍に設定された回転放物面系の反射面を含んでいることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。 The phosphor includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the light distribution pattern for the passing beam or the light distribution pattern for the traveling beam,
3. The vehicular lamp according to claim 2 , wherein the optical system includes a reflecting surface of a paraboloidal system whose focal point is set in the vicinity of a side corresponding to the bright / dark boundary line of the phosphor. .
前記金属板の表面に配置され、青色レーザー光により励起されて発光する光源としての蛍光体と、 A phosphor as a light source disposed on the surface of the metal plate and excited by blue laser light to emit light;
前記蛍光体に入射する青色レーザー光を放射するレーザー光源と、 A laser light source that emits blue laser light incident on the phosphor;
前記蛍光体の周囲の前記金属板の表面を覆うように配置され、前記レーザー光源から入射する青色レーザー光の反射を抑制する反射抑制部材と、 A reflection suppressing member disposed so as to cover the surface of the metal plate around the phosphor, and suppressing reflection of blue laser light incident from the laser light source;
を備え、With
前記反射抑制部材は、前記蛍光体が配置される開口が形成されており、 The reflection suppressing member has an opening in which the phosphor is disposed,
前記光源としての蛍光体の光源像を投影してすれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された光学系をさらに備えており、 Further comprising an optical system configured to project a light source image of a phosphor as the light source to form a light distribution pattern for a passing beam or a light distribution pattern for a traveling beam;
前記反射抑制部材の開口は、前記光学系により形成する前記すれ違いビーム用配光パターン又は走行ビーム用配光パターンの明暗境界線に対応する辺を含んでいることを特徴とする車両用灯具。 An opening of the reflection suppressing member includes a side corresponding to a light / dark boundary line of the passing beam light distribution pattern or the traveling beam light distribution pattern formed by the optical system.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010045320A JP5521259B2 (en) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | Vehicle lighting |
US13/039,305 US20110216550A1 (en) | 2010-03-02 | 2011-03-02 | Vehicle light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010045320A JP5521259B2 (en) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | Vehicle lighting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011181381A JP2011181381A (en) | 2011-09-15 |
JP5521259B2 true JP5521259B2 (en) | 2014-06-11 |
Family
ID=44692685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010045320A Active JP5521259B2 (en) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | Vehicle lighting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5521259B2 (en) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012089316A (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Stanley Electric Co Ltd | Light source device, and lighting system |
JP5571532B2 (en) * | 2010-11-09 | 2014-08-13 | スタンレー電気株式会社 | Vehicle headlamp |
US9228710B2 (en) | 2011-06-13 | 2016-01-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light projection apparatus, light condensing unit, and light emitting apparatus |
JP5352686B2 (en) * | 2011-06-24 | 2013-11-27 | シャープ株式会社 | Light projecting device, light projecting unit and light collecting member |
KR101282814B1 (en) | 2011-09-29 | 2013-07-05 | 경북대학교 산학협력단 | lighting apparatus using laser |
JP5589007B2 (en) | 2012-01-18 | 2014-09-10 | シャープ株式会社 | Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp |
JP5939418B2 (en) * | 2012-01-24 | 2016-06-22 | スタンレー電気株式会社 | Vehicle lamp unit |
AT512591B1 (en) | 2012-03-12 | 2014-06-15 | Zizala Lichtsysteme Gmbh | Vehicle headlight with laser light source |
JP5990065B2 (en) | 2012-08-27 | 2016-09-07 | シャープ株式会社 | Light emitting device, vehicle headlamp and lighting device |
JP6177596B2 (en) | 2013-06-18 | 2017-08-09 | シャープ株式会社 | Light emitting device |
JP6246622B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-12-13 | シャープ株式会社 | Light source device and lighting device |
WO2016035437A1 (en) * | 2014-09-01 | 2016-03-10 | シャープ株式会社 | Light emitting device, lighting device, spotlight, headlight for vehicles and endoscope |
GB2535534B (en) * | 2015-02-23 | 2018-11-14 | Jaguar Land Rover Ltd | Illumination device, method and system |
JP6305967B2 (en) * | 2015-11-11 | 2018-04-04 | シャープ株式会社 | Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp |
US10309601B2 (en) | 2015-11-27 | 2019-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source device, lighting apparatus, and vehicle lamp device |
CN108779897A (en) * | 2016-03-08 | 2018-11-09 | 松下知识产权经营株式会社 | Light supply apparatus |
JP6921622B2 (en) * | 2017-05-16 | 2021-08-18 | スタンレー電気株式会社 | Lighting device |
WO2019193760A1 (en) * | 2018-04-06 | 2019-10-10 | シャープ株式会社 | Light source device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4124445B2 (en) * | 2003-02-03 | 2008-07-23 | 株式会社小糸製作所 | Light source and vehicle headlamp |
JP4432414B2 (en) * | 2003-09-05 | 2010-03-17 | 日亜化学工業株式会社 | Light source device and vehicle headlamp |
JP5271590B2 (en) * | 2008-04-22 | 2013-08-21 | 株式会社小糸製作所 | Vehicle lighting |
JP2009276496A (en) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | Liquid crystal display device |
-
2010
- 2010-03-02 JP JP2010045320A patent/JP5521259B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011181381A (en) | 2011-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5521259B2 (en) | Vehicle lighting | |
KR101628454B1 (en) | Laser optical system for head lamp | |
EP2487407B1 (en) | Vehicle lighting device | |
JP5818134B2 (en) | Vehicle headlamp | |
JP5657357B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP5722702B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP5266605B2 (en) | Vehicle lighting | |
US9182103B2 (en) | Laser light source device | |
US20110216550A1 (en) | Vehicle light | |
JP2015149158A (en) | Vehicular lighting fixture | |
JP6039947B2 (en) | Vehicle lighting | |
WO2014109187A1 (en) | Vehicle lamp | |
JP5829478B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP2009032566A (en) | Light source unit of vehicular fixture | |
JP5688989B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP2008288113A (en) | Vehicle headlamp | |
JP2011181279A (en) | Headlight for vehicle | |
JP5688990B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP2013161552A (en) | Light projection device, and laser irradiation device | |
JP2015185312A (en) | Light source device for vehicle head light, and vehicle head light | |
JP5940422B2 (en) | Vehicle lighting | |
JP2006092887A (en) | Lamp | |
KR20150145651A (en) | Automotive lamp | |
JP6402592B2 (en) | Vehicle headlamp | |
JP2013196902A (en) | Vehicle headlamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5521259 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |