JP6022176B2 - Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp - Google Patents

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Description

本発明は、半導体発光素子を備えた照明装置および車両用前照灯に関する。   The present invention relates to an illumination device including a semiconductor light emitting element and a vehicle headlamp.

近年、励起光源としてLED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射して照明光を発生させる照明装置が提案されている。   In recent years, semiconductor light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) and LDs (Laser Diodes) are used as excitation light sources, and illumination light is generated by irradiating light-emitting parts including phosphors with excitation light generated from these excitation light sources. There has been proposed a lighting device.

このような照明装置に関連して、特許文献1には、LDを用いて蛍光体を含む発光部にレーザ光を照射し、発光部から出射された蛍光を照明光として利用する照明装置が開示されている。この照明装置では、発光部から出射された蛍光は、リフレクタによって反射され、所定の投光範囲に向けて出射される。   In relation to such an illuminating device, Patent Document 1 discloses an illuminating device that irradiates a light emitting unit including a phosphor with a laser beam using an LD and uses fluorescence emitted from the light emitting unit as illumination light. Has been. In this illumination device, the fluorescence emitted from the light emitting unit is reflected by the reflector and emitted toward a predetermined light projection range.

特開2003−295319号公報(2003年10月15日公開)JP 2003-295319 A (published on October 15, 2003)

ここで、照明装置一般において、照明光の投光範囲を可変とすることで、状況に応じて投光範囲を拡大したり、また、必要な範囲のみを必要な光量で照らすことで省電力化を図ることができる。   Here, in general lighting devices, by making the light projection range variable, it is possible to expand the light projection range according to the situation, or to illuminate only the necessary range with the necessary light amount to save power Can be achieved.

特に近年、自動車用ヘッドライト等の車両用前照灯の分野では、車両の走行状態に応じて、ヘッドライトから出射される照明光の投光範囲を変化させる技術の開発が望まれている。例えば、高速道路等における高速走行時には車両の前方の狭い範囲を効率的に照明することが好ましく、一方、市街地等における低速走行時には車両の前方周辺も含めた広い範囲を照明することが好ましい。   Particularly in recent years, in the field of vehicle headlamps such as automobile headlights, it has been desired to develop a technique for changing the projection range of illumination light emitted from the headlights in accordance with the traveling state of the vehicle. For example, it is preferable to efficiently illuminate a narrow area in front of the vehicle when traveling at high speed on an expressway or the like, while it is preferable to illuminate a wide area including the vicinity of the front of the vehicle when traveling at low speed in an urban area or the like.

従って、車両の走行状態に応じて、照明光の投光範囲を最適な範囲に変化させることで、ドライバーの良好な視界を確保することが安全な交通環境の実現の観点から望ましい。   Therefore, it is desirable from the viewpoint of realizing a safe traffic environment to secure a good field of view of the driver by changing the projection range of the illumination light to an optimal range according to the traveling state of the vehicle.

しかしながら、特許文献1には、投光範囲を変化させる技術に関する記述はなく、照明光の投光範囲を変化させる技術の開発に資することはできない。   However, Patent Document 1 does not describe a technique for changing the projection range, and cannot contribute to the development of a technique for changing the projection range of illumination light.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、発光部の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を簡易な構成で変化させることができる照明装置および車両用前照灯を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to change the projection range of the emitted illumination light with a simple configuration by changing the radiation angle distribution of the light emitting unit. An object of the present invention is to provide a lighting device and a vehicle headlamp.

本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、光を出射する発光部と、前記発光部から出射された光を投光する投光部とを備え、前記発光部は、出射する光の放射角度分布を、少なくとも、第1の放射角度分布と、当該第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布との間で変更可能であることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an illumination device according to the present invention includes a light emitting unit that emits light and a light projecting unit that projects light emitted from the light emitting unit, and the light emitting unit emits light. The radiation angle distribution of the light can be changed at least between the first radiation angle distribution and a second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution.

上記の構成では、発光部は、出射する光の放射角度分布を、少なくとも、第1の放射角度分布と、当該第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布との間で変更可能であ
る。そのため、第1の放射角度分布で発光部から出射された光が投光部によって投光される投光範囲と、第2の放射角度分布で投光部から出射された光が投光部によって投光される投光範囲とを異ならせることができる。
In the above configuration, the light emitting unit can change the radiation angle distribution of the emitted light at least between the first radiation angle distribution and the second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution. It is. Therefore, the light projecting range in which the light emitted from the light emitting unit with the first radiation angle distribution is projected by the light projecting unit, and the light emitted from the light projecting unit with the second radiation angle distribution by the light projecting unit. The light projection range to be projected can be made different.

従って、上記の構成によれば、発光部の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を簡易な構成で変化させることができる照明装置を実現することができる。   Therefore, according to said structure, the illuminating device which can change the light projection range of the illumination light to radiate | emit with a simple structure is realizable by changing the radiation angle distribution of a light emission part.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、少なくとも、前記第1の放射角度分布で光を出射する第1の発光部分と、前記第2の放射角度分布で光を出射する第2の発光部分とを含み、前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方を、選択的に発光させることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the light emitting unit includes at least a first light emitting portion that emits light with the first radiation angle distribution and a second light that emits light with the second radiation angle distribution. It is preferable that one of the first light-emitting portion and the second light-emitting portion selectively emit light.

上記の構成では、発光部は、第1の放射角度分布で光を出射する第1の発光部分と、第2の放射角度分布で光を出射する第2の発光部分とを少なくとも含み、第1の発光部分および第2の発光部分の一方を選択的に発光させる。そのため、発光部から出射されるの光の放射角度分布を、第1の放射角度分布と第2の放射角度分布との間で変更することができる。   In the above configuration, the light emitting unit includes at least a first light emitting part that emits light with a first radiation angle distribution and a second light emitting part that emits light with a second radiation angle distribution, One of the light emitting portion and the second light emitting portion is selectively caused to emit light. Therefore, the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit can be changed between the first radiation angle distribution and the second radiation angle distribution.

従って、上記の構成によれば、第1の発光部分および第2の発光部分の一方を選択的に発光させることにより、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができる。   Therefore, according to said structure, the light projection range of the illumination light radiate | emitted from an illuminating device can be changed by selectively making one of a 1st light emission part and a 2nd light emission part light-emit.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、励起光を受けて前記光である蛍光を出射する蛍光体を含み、前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方に、前記励起光が選択的に照射されることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the light emitting unit includes a phosphor that receives excitation light and emits fluorescence that is the light, and one of the first light emitting part and the second light emitting part includes: It is preferable that the excitation light is selectively irradiated.

上記の構成では、発光部は、励起光を受けて蛍光を出射する蛍光体を含み、第1の発光部分および第2の発光部分の一方に励起光が選択的に照射される。そのため、励起光が照射された第1の発光部分および第2の発光部分の一方を選択的に発光させて、蛍光を出射させることができる。   In the above configuration, the light emitting unit includes a phosphor that emits fluorescence upon receiving excitation light, and excitation light is selectively irradiated to one of the first light emitting portion and the second light emitting portion. Therefore, one of the first light emitting portion and the second light emitting portion irradiated with the excitation light can be selectively emitted to emit fluorescence.

従って、上記の構成によれば、第1の発光部分および第2の発光部分の一方に励起光を選択的に照射することにより、発光部から出射される蛍光の放射角度分布を変更することができる。   Therefore, according to the above configuration, it is possible to change the radiation angle distribution of the fluorescence emitted from the light emitting unit by selectively irradiating one of the first light emitting part and the second light emitting part with the excitation light. it can.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部を載置する可動式の載置部をさらに備え、前記載置部は、前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方に、前記励起光が照射されるように、当該励起光に対する前記発光部の相対的な位置または角度を変化させることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device according to the present invention, the illuminating device further includes a movable placing portion for placing the light emitting portion, and the placing portion is provided on one of the first light emitting portion and the second light emitting portion. It is preferable to change the relative position or angle of the light emitting unit with respect to the excitation light so that the excitation light is irradiated.

上記の構成では、第1の発光部分および第2の発光部分の一方に励起光が照射されるように、当該励起光に対する発光部の相対的な位置または角度を変化させる載置部を備え、この載置部に発光部が載置されている。そのため、可動式の載置部を制御することで、第1の発光部分および第2の発光部分の一方に励起光を照射させることができる。   In the above configuration, the mounting unit is provided to change the relative position or angle of the light emitting unit with respect to the excitation light so that one of the first light emitting part and the second light emitting part is irradiated with the excitation light. A light emitting unit is mounted on the mounting unit. Therefore, it is possible to irradiate one of the first light emitting portion and the second light emitting portion with excitation light by controlling the movable mounting portion.

従って、上記の構成によれば、載置部を制御することにより、第1の発光部分および第2の発光部分の一方を選択的に発光させることで、発光部から出射される蛍光の放射角度分布を変更することができる。   Therefore, according to the above configuration, the emission angle of the fluorescence emitted from the light emitting unit by selectively emitting one of the first light emitting part and the second light emitting part by controlling the mounting part. Distribution can be changed.

また、本発明に係る照明装置では、前記励起光は、前記投光部の焦点に向けて照射されていることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device which concerns on this invention, it is preferable that the said excitation light is irradiated toward the focus of the said light projection part.

上記の構成では、励起光は、投光部の焦点に向けて照射されているため、当該焦点において、第1の発光部分および第2の発光部分の一方を発光させることが可能となる。   In the above configuration, since the excitation light is irradiated toward the focal point of the light projecting unit, one of the first light emitting part and the second light emitting part can be emitted at the focal point.

従って、上記の構成によれば、第1の発光部分または第2の発光部分から出射した蛍光を、投光部によってその光路を制御して、遠くに効率よく投光することができるため、照明装置の投光特性を向上させることができる。   Therefore, according to the above configuration, the fluorescence emitted from the first light emitting part or the second light emitting part can be efficiently projected far away by controlling the optical path by the light projecting unit. The light projection characteristics of the apparatus can be improved.

また、本発明に係る照明装置では、前記第2の発光部分は、前記第1の発光部分よりも厚みが大きい形状であることが好ましい。   In the lighting device according to the present invention, it is preferable that the second light emitting portion has a shape larger in thickness than the first light emitting portion.

蛍光体を含む発光部は、その形状によって、出射する蛍光の放射角度分布が変化する。通常、発光部の厚みが小さいほど蛍光の放射角度分布は狭くなり、発光部の厚みが大きいほど蛍光の放射角度分布は広くなる。そのため、第2の発光部分を、第1の発光部分よりも厚みが大きい形状に形成することにより、第2の発光部分の放射角度分布(第2の放射角度分布)を、第1の発光部分の放射角度分布(第1の放射角度分布)よりも広くすることができる。   The emission angle distribution of the emitted fluorescence varies depending on the shape of the light emitting unit including the phosphor. Normally, the emission angle distribution of fluorescence becomes narrower as the thickness of the light emitting portion is smaller, and the emission angle distribution of fluorescence becomes wider as the thickness of the light emitting portion is larger. Therefore, by forming the second light emitting part in a shape having a thickness larger than that of the first light emitting part, the radiation angle distribution (second radiation angle distribution) of the second light emitting part is changed to the first light emitting part. The radiation angle distribution (first radiation angle distribution) can be made wider.

従って、上記の構成によれば、発光部の厚みを部分的に変化させることで、出射する蛍光の放射角度分布を変更可能な発光部を実現することができる。   Therefore, according to said structure, the light emission part which can change the radiation angle distribution of the emitted fluorescence is realizable by changing the thickness of a light emission part partially.

また、本発明に係る照明装置では、前記第1の発光部分は、前記発光部が載置される載置面に対して略平行な平板形状であり、前記第2の発光部分は、前記載置面に当接する底面に対して垂直な方向に向かって、当該底面に平行な断面積が徐々に減少する形状であることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the first light emitting portion has a flat plate shape substantially parallel to a placement surface on which the light emitting portion is placed, and the second light emitting portion is as described above. It is preferable that the cross-sectional area parallel to the bottom surface is gradually reduced in a direction perpendicular to the bottom surface in contact with the placement surface.

上記の構成では、第1の発光部分は載置面に対して略平行な平板形状であり、第2の発光部分は載置面に当接する底面とに対して垂直な方向に向かって、当該底面に平行な断面積が徐々に減少する形状である。そのため、第1の発光部分の放射角度分布を制限できると共に、第2の発光部分の放射角度分布を効果的に広げることができる。   In the above configuration, the first light emitting portion has a flat plate shape substantially parallel to the mounting surface, and the second light emitting portion is directed in a direction perpendicular to the bottom surface in contact with the mounting surface. The cross-sectional area parallel to the bottom surface is gradually reduced. Therefore, the radiation angle distribution of the first light emitting part can be limited, and the radiation angle distribution of the second light emitting part can be effectively widened.

従って、上記の構成によれば、異なる放射角度分布で蛍光を出射する発光部を好適に実現することができる。   Therefore, according to said structure, the light emission part which radiate | emits fluorescence with different radiation angle distribution is suitably realizable.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、厚みが徐々に変化する連続的な形状であり、前記連続的な形状のうち、任意の厚みを有する部分が前記第1の発光部分となり、当該任意の厚みを有する部分よりも厚みが大きい部分が前記第2の発光部分となることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device according to the present invention, the light emitting portion has a continuous shape with a gradually changing thickness, and a portion having an arbitrary thickness among the continuous shapes becomes the first light emitting portion. It is preferable that a portion having a larger thickness than the portion having the arbitrary thickness is the second light emitting portion.

上記の構成では、発光部は、厚みが徐々に変化する連続的な形状である。この場合、連続的な形状のうち、任意の厚みを有する部分が第1の発光部分として作用し、当該任意の厚みを有する部分よりも厚みが大きい部分が第2の発光部分として作用することとなる。そのため、例えば、発光部の厚みが増加する方向に沿って励起光が照射されることで、発光部から出射する蛍光の放射角度分布を徐々に広げることができる。   In said structure, a light emission part is a continuous shape from which thickness changes gradually. In this case, of the continuous shape, a portion having an arbitrary thickness acts as the first light emitting portion, and a portion having a larger thickness than the portion having the arbitrary thickness acts as the second light emitting portion. Become. Therefore, for example, the irradiation angle distribution of the fluorescence emitted from the light emitting unit can be gradually widened by irradiating the excitation light along the direction in which the thickness of the light emitting unit increases.

従って、上記の構成によれば、励起光が照射される発光部の厚みに応じて、発光部から多数の異なる放射角度分布で蛍光を出射させることが可能となるので、照明装置の投光範囲を所望の範囲に変化させることができる。   Therefore, according to the above configuration, it is possible to emit fluorescence with a number of different radiation angle distributions from the light emitting unit according to the thickness of the light emitting unit irradiated with the excitation light. Can be changed to a desired range.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、リング形状であることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device which concerns on this invention, it is preferable that the said light emission part is ring shape.

上記の構成では、発光部は、厚みが徐々に変化するリング形状である。そのため、例えば、発光部を回転させることで、リング形状の発光部のうち、厚みの異なる部分に励起光を照射することができる。   In said structure, a light emission part is a ring shape from which thickness changes gradually. Therefore, for example, by rotating the light emitting unit, it is possible to irradiate excitation light to a portion having a different thickness in the ring-shaped light emitting unit.

従って、上記の構成によれば、リング形状の発光部に対する励起光の照射位置に応じて、多数の異なる放射角度分布で蛍光を出射させることが可能となるので、照明装置の投光範囲を所望の範囲に変化させることができる。   Therefore, according to the above configuration, it is possible to emit fluorescence with a number of different radiation angle distributions according to the irradiation position of the excitation light with respect to the ring-shaped light emitting unit. The range can be changed.

また、本発明に係る照明装置では、前記励起光は、レーザ光であることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device which concerns on this invention, it is preferable that the said excitation light is a laser beam.

上記の構成では、励起光としてレーザ光を用いているため、発光部に含まれる蛍光体を効率的に励起することができる。   In said structure, since the laser beam is used as excitation light, the fluorescent substance contained in a light emission part can be excited efficiently.

従って、上記の構成によれば、高輝度の照明装置を実現することができる。   Therefore, according to said structure, a high-intensity illuminating device is realizable.

また、励起光としてレーザ光を用いることで、励起光を小さなスポットに絞って発光部に照射することが容易となる。そのため、小さなサイズで高輝度な発光部(点光源)を実現することができるので、発光部から出射された蛍光を、小さな投光部によってその光路を精度よく制御することができる。   Further, by using laser light as the excitation light, it becomes easy to squeeze the excitation light into a small spot and irradiate the light emitting portion. Therefore, since a light emitting part (point light source) having a small size and high brightness can be realized, the optical path of the fluorescence emitted from the light emitting part can be accurately controlled by the small light projecting part.

従って、上記の構成によれば、照明装置の投光特性を向上させることができる。   Therefore, according to said structure, the light projection characteristic of an illuminating device can be improved.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、少なくとも、前記第1の放射角度分布で光を出射する第1の発光素子と、前記第2の放射角度分布で光を出射する第2の発光素子とを含み、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子の一方を、選択的に点灯させることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the light emitting unit includes at least a first light emitting element that emits light with the first radiation angle distribution and a second light that emits light with the second radiation angle distribution. It is preferable that one of the first light emitting element and the second light emitting element is selectively lit.

上記の構成では、発光部は、第1の放射角度分布で光を出射する第1の発光素子分と、第2の放射角度分布で光を出射する第2の発光素子とを少なくとも含み、第1の発光素子および第2の発光素子の一方を選択的に点灯させる。そのため、発光部から出射されるの光の放射角度分布を、第1の放射角度分布と第2の放射角度分布との間で変更することができる。   In the above configuration, the light emitting unit includes at least a first light emitting element that emits light with a first radiation angle distribution and a second light emitting element that emits light with a second radiation angle distribution, One of the first light emitting element and the second light emitting element is selectively lit. Therefore, the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit can be changed between the first radiation angle distribution and the second radiation angle distribution.

従って、上記の構成によれば、第1の発光素子および第2の発光素子の一方を選択的に点灯することにより、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができる。   Therefore, according to the above configuration, the light projection range of the illumination light emitted from the illumination device can be changed by selectively lighting one of the first light-emitting element and the second light-emitting element.

また、本発明に係る照明装置では、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子を載置する可動式の載置部と、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子の点灯を切り替える点灯切替部とをさらに備え、前記点灯切替部は、前記載置部によって前記第1の発光素子および前記第2の発光素子の一方が前記投光部の焦点に配置されたとき、当該焦点に配置された前記第1の発光素子または前記第2の発光素子を点灯させることが好ましい。   In the lighting device according to the present invention, a movable mounting portion for mounting the first light emitting element and the second light emitting element, and lighting of the first light emitting element and the second light emitting element. A lighting switching unit that switches between the first light emitting element and the second light emitting element at the focal point of the light projecting unit. It is preferable to turn on the first light emitting element or the second light emitting element arranged at the focal point.

上記の構成では、第1の発光素子および第2の発光素子を載置する可動式の載置部と、載置部によって、第1の発光素子および第2の発光素子の一方が、投光部の焦点に配置されたとき、当該焦点に配置された第1の発光素子または第2の発光素子を点灯させる点灯切替部とをさらに備えている。そのため、投光部の焦点において、第1の発光素子および
第2の発光素子の一方を点灯させることができる。
In the above configuration, the movable light-emitting unit on which the first light-emitting element and the second light-emitting element are mounted, and one of the first light-emitting element and the second light-emitting element is projected by the mounting unit. And a lighting switching unit that lights the first light emitting element or the second light emitting element arranged at the focal point when arranged at the focal point of the unit. Therefore, one of the first light emitting element and the second light emitting element can be turned on at the focal point of the light projecting unit.

従って、上記の構成によれば、第1の発光素子または第2の発光素子から出射した光を、投光部によってその光路を制御して、遠くに効率よく投光することができるため、照明装置の投光特性を向上させることができる。   Therefore, according to the above configuration, the light emitted from the first light emitting element or the second light emitting element can be efficiently projected far away by controlling the optical path by the light projecting unit. The light projection characteristics of the apparatus can be improved.

また、本発明に係る照明装置では、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子は、LEDであることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, it is preferable that the first light emitting element and the second light emitting element are LEDs.

上記の構成によれば、第1の発光素子および第2の発光素子はLEDであるため、出射する光の放射角度分布が異なる2つのLEDの点灯を選択的に切り替えることで、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができる。   According to said structure, since a 1st light emitting element and a 2nd light emitting element are LED, it radiate | emits from an illuminating device by selectively switching lighting of two LED from which the radiation angle distribution of the emitted light differs. The projection range of the illumination light to be emitted can be changed.

また、本発明に係る照明装置では、前記載置部は、スライド可能または回転可能に設けられていることが好ましい。   Moreover, in the illuminating device which concerns on this invention, it is preferable that the said description part is provided so that a slide or rotation is possible.

上記の構成によれば、載置部は、スライド可能または回転可能に設けられているため、照明装置における、発光部の位置または角度等を容易に変化させることができる。   According to said structure, since the mounting part is provided so that sliding or rotation is possible, the position or angle of a light emission part, etc. in an illuminating device can be changed easily.

また、本発明に係る照明装置では、前記発光部は、出射する光の放射角度分布を、互いに異なる3つ以上の放射角度分布に変更可能であることが好ましい。   In the illuminating device according to the present invention, it is preferable that the light emitting unit can change the radiation angle distribution of the emitted light to three or more radiation angle distributions different from each other.

上記の構成によれば、発光部は、出射する光の放射角度分布を、互いに異なる3つ以上の放射角度分布に変更可能であるため、発光部が変更可能な放射角度分布に応じて、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができる。   According to the above configuration, since the light emitting unit can change the radiation angle distribution of the emitted light to three or more different radiation angle distributions, illumination is performed according to the radiation angle distribution that can be changed by the light emitting unit. The projection range of the illumination light emitted from the apparatus can be changed.

本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記照明装置を備えることを特徴としている。   The vehicle headlamp according to the present invention includes the above-described illumination device in order to solve the above-described problems.

従って、上記の構成によれば、発光部の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を簡易な構成で変化させることができる車両用前照灯を実現することができる。   Therefore, according to said structure, the vehicle headlamp which can change the light projection range of the illumination light to radiate | emit with a simple structure by changing the radiation angle distribution of a light emission part is realizable. .

また、本発明に係る車両用前照灯では、前記照明装置を搭載する車両の速度に応じて、前記発光部から出射される光の放射角度分布を、前記第1の放射角度分布と前記第2の放射角度分布との間で変更することが好ましい。   Further, in the vehicle headlamp according to the present invention, the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit is changed between the first radiation angle distribution and the first radiation according to the speed of the vehicle on which the illumination device is mounted. It is preferable to change between two radiation angle distributions.

上記の構成では、車両用前照灯は、車両の速度に応じて、発光部から出射される光の放射角度分布を、第1の放射角度分布と第2の放射角度分布との間で変更する。そのため、車両の速度に応じて、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができる。   In the above configuration, the vehicle headlamp changes the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit between the first radiation angle distribution and the second radiation angle distribution according to the speed of the vehicle. To do. Therefore, the projection range of the illumination light emitted from the illumination device can be changed according to the speed of the vehicle.

例えば、車両の走行速度が所定の速度以下となったとき、発光部から出射される光の放射角度分布を、第1の放射角度分布から第2の放射角度分布に変更することで、車両前方の広い範囲を車両用前照灯によって照明することがきる。一方、車両の走行速度が所定の速度を超えたとき、発光部から出射される光の放射角度分布を、第2の放射角度分布から第1の放射角度分布に変更することで、車両の前方のより狭い範囲を車両用前照灯によって照明することがきる。   For example, when the traveling speed of the vehicle becomes equal to or lower than a predetermined speed, the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit is changed from the first radiation angle distribution to the second radiation angle distribution, thereby Can be illuminated by a vehicular headlamp. On the other hand, when the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined speed, the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit is changed from the second radiation angle distribution to the first radiation angle distribution, so that the front of the vehicle Can be illuminated by a vehicle headlamp.

そのため、市街地等における低速走行時には、車両の前方周辺も含めた広い範囲を照明
し、一方、高速道路等における高速走行時には、車両の前方のみを明るく照明するなどの切り替えが可能となる。
For this reason, it is possible to switch, for example, to illuminate a wide range including the vicinity of the front of the vehicle when traveling at low speed in an urban area or the like, and to brightly illuminate only the front of the vehicle when traveling at high speed on an expressway or the like.

従って、上記の構成によれば、車両の走行速度に応じて、照明装置から出射される照明光の投光範囲を変化させることができるので、ドライバーの良好な視界を確保することが可能となり、安全な運転環境を実現することができる。   Therefore, according to the above configuration, it is possible to change the projection range of the illumination light emitted from the illumination device according to the traveling speed of the vehicle, so that it is possible to ensure a good view of the driver, A safe driving environment can be realized.

以上のように、本発明に係る照明装置は、光を出射する発光部と、前記発光部から出射された光を投光する投光部とを備え、前記発光部は、出射する光の放射角度分布を、少なくとも、第1の放射角度分布と、当該第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布との間で変更可能であることを特徴とする。   As described above, the illumination device according to the present invention includes a light emitting unit that emits light and a light projecting unit that projects light emitted from the light emitting unit, and the light emitting unit emits emitted light. The angle distribution can be changed at least between the first radiation angle distribution and a second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution.

それゆえ、本発明によれば、発光部の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を簡易な構成で変化させることができる照明装置および車両用前照灯を提供することができるという効果を奏する。   Therefore, according to the present invention, there is provided an illumination device and a vehicle headlamp that can change the projection range of emitted illumination light with a simple configuration by changing the radiation angle distribution of the light emitting unit. There is an effect that can be.

実施形態1に係るヘッドライトの概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a headlight according to Embodiment 1. FIG. 図1に示される発光部の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the light emission part shown by FIG. 図1に示されるリフレクタの外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the reflector shown by FIG. 図1に示されるヘッドライトの上面図である。FIG. 2 is a top view of the headlight shown in FIG. 1. 図4に示される載置台の往復運動を実現するクランク機構の一例を示す下面図である。It is a bottom view which shows an example of the crank mechanism which implement | achieves the reciprocating motion of the mounting base shown by FIG. 図1に示されるヘッドライトの要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the headlight shown by FIG. (a)は、第1の発光部分を発光させたときの蛍光の放射角度分布および投光の様子を模式的に示した斜視図であり、(b)は、第2の発光部分を発光させたときの蛍光の分布および投光の様子を模式的に示した斜視図である。(A) is the perspective view which showed typically the emission angle distribution of the fluorescence when the 1st light emission part was light-emitted, and the mode of light projection, (b) was made to light-emit the 2nd light emission part. It is the perspective view which showed typically the distribution of fluorescence and the mode of light projection at the time. (a)は、第1の発光部分がリフレクタの焦点に配置されたときのヘッドライトを示す上面図であり、(b)は、第2の発光部分がリフレクタの焦点に配置されたときのヘッドライトを示す上面図である。(A) is a top view showing the headlight when the first light emitting portion is arranged at the focal point of the reflector, and (b) is the head when the second light emitting portion is arranged at the focal point of the reflector. It is a top view which shows a light. 図8(a)および(b)に示されるヘッドライトのリフレクタから投光される照明光の投光角度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the projection angle distribution of the illumination light projected from the reflector of the headlight shown by Fig.8 (a) and (b). 図8(a)および(b)に示されるヘッドライトのリフレクタから投光される照明光の投光範囲の変化を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating the change of the light projection range of the illumination light projected from the reflector of the headlight shown by Fig.8 (a) and (b). (a)および(b)は、図2に示される発光部に関する変形例の外観構成を示す斜視図である。(A) And (b) is a perspective view which shows the external appearance structure of the modification regarding the light emission part shown by FIG. (a)〜(c)は、図2に示される発光部に関する別の変形例を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows another modification regarding the light emission part shown by FIG. (a)〜(c)は、図2に示される発光部に関するさらに別の変形例を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows another modification regarding the light emission part shown by FIG. (a)〜(c)は、図2に示される発光部に関する他の変形例を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows the other modification regarding the light emission part shown by FIG. (a)は、図2に示される発光部に関するさらに他の変形例を示す上面図であり、(b)は、(a)に示されるリング形状の発光部の断面形状を示す斜視図である。(A) is a top view which shows the further another modification regarding the light emission part shown by FIG. 2, (b) is a perspective view which shows the cross-sectional shape of the ring-shaped light emission part shown by (a). . 図15(a)および(b)に示されるリング形状の発光部を備えるヘッドライトを示す上面図である。It is a top view which shows a headlight provided with the ring-shaped light emission part shown by Fig.15 (a) and (b). 図16に示される載置台の回転運動を実現する機構の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mechanism which implement | achieves the rotational motion of the mounting base shown by FIG. 実施形態2に係るヘッドライトの概略構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a headlight according to a second embodiment. FIG. (a)は、図18に示される第1のLEDを示す断面図であり、(b)は、図18に示される第2のLEDを示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows 1st LED shown by FIG. 18, (b) is sectional drawing which shows 2nd LED shown by FIG. 図18に示されるヘッドライトの要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the headlight shown by FIG. (a)は、第1のLEDがリフレクタの焦点に配置されたときのヘッドライトを示す上面図であり、(b)は、第2のLEDがリフレクタの焦点に配置されたときのヘッドライトを示す上面図である。(A) is a top view showing the headlight when the first LED is arranged at the focal point of the reflector, and (b) is the headlight when the second LED is arranged at the focal point of the reflector. FIG. (a)および(b)は、LEDの放射角度分布を制御するための構成の一例を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows an example of the structure for controlling the radiation angle distribution of LED.

〔実施形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る照明装置を備える車両用前照灯として、自動車用の走行用前照灯(ハイビーム)の配光特性基準を満たすヘッドライト(車両用前照灯)1を例に挙げて説明する。
Embodiment 1
The following describes one embodiment of the present invention with reference to FIGS. In the present embodiment, a headlight (vehicle headlamp) 1 that satisfies the light distribution characteristic standard of a traveling headlamp (high beam) for an automobile is taken as an example of a vehicle headlamp including the lighting device according to the present invention. Will be described.

なお、本発明に係る車両用前照灯は、すれ違い用前照灯(ロービーム)であってもよく、自動車以外の車両・移動物(例えば、船舶・航空機・潜水艇・ロケット等)の前照灯として実現されてもよい。   The vehicle headlamp according to the present invention may be a low-beam headlamp, and is used for a vehicle other than an automobile or a moving object (for example, a ship, an aircraft, a submersible, a rocket). It may be realized as a lamp.

また、本発明に係る照明装置は、車両用前照灯以外にも、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具、商業用照明装置、屋外照明装置等に適用可能である。   The lighting device according to the present invention can be applied to, for example, a searchlight, a projector, a home lighting device, a commercial lighting device, an outdoor lighting device, and the like in addition to the vehicle headlamp.

<ヘッドライト1の構成>
まず、本実施形態に係るヘッドライト1の概略構成について、図1〜図6を参照して説明する。本実施形態に係るヘッドライト1は、発光部4のうち、形状の異なる部分を選択的に発光させることで、ヘッドライト1から出射される照明光の投光範囲を切り替えるものである。
<Configuration of headlight 1>
First, a schematic configuration of the headlight 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The headlight 1 according to the present embodiment switches the light projection range of the illumination light emitted from the headlight 1 by selectively causing portions of the light emitting unit 4 having different shapes to emit light.

図1は、本実施形態に係るヘッドライト1の概略構成を示す断面図である。図1に示されるように、ヘッドライト1は、レーザ素子2、レンズ3、発光部4、リフレクタ(投光部)5、載置台(載置部)7、金属ベース8、および放熱フィン9を備えている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a headlight 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the headlight 1 includes a laser element 2, a lens 3, a light emitting unit 4, a reflector (light projecting unit) 5, a mounting table (mounting unit) 7, a metal base 8, and a radiation fin 9. I have.

(レーザ素子2)
レーザ素子2は、レーザ光(励起光)を発振する励起光源である。レーザ素子2は、1チップに1つの発光点を有するものであってもよく、1チップに複数の発光点を有するものであってもよい。レーザ素子2のレーザ光の波長は、例えば、405nm(青紫色)または450nm(青色)であるが、これらに限定されず、発光部4に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択される。
(Laser element 2)
The laser element 2 is an excitation light source that oscillates laser light (excitation light). The laser element 2 may have one light emitting point on one chip, or may have a plurality of light emitting points on one chip. The wavelength of the laser beam of the laser element 2 is, for example, 405 nm (blue violet) or 450 nm (blue), but is not limited thereto, and is appropriately selected according to the type of phosphor included in the light emitting unit 4.

このレーザ素子2は、リフレクタ5の焦点P(図3等を参照)に向けてレーザ光が照射されるように位置決めされた状態で配設されている。   The laser element 2 is disposed in a state where the laser element 2 is positioned so that the laser beam is irradiated toward the focal point P (see FIG. 3 and the like) of the reflector 5.

なお、本実施形態では、レーザ素子2を2つ設けているが、レーザ素子2の数はこれに限定されず、1つだけであってもよいし、3個以上設けてもよい。ただし、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子2を用いる方が容易である。この場合、複数のレーザ素子2のそれぞれからレーザ光が発振される。   In the present embodiment, two laser elements 2 are provided, but the number of laser elements 2 is not limited to this, and may be one, or three or more. However, in order to obtain a high-power laser beam, it is easier to use a plurality of laser elements 2. In this case, laser light is oscillated from each of the plurality of laser elements 2.

また、励起光源として、レーザ素子2の代わりに、発光ダイオード(LED)等を用いることも可能である。   Further, instead of the laser element 2, a light emitting diode (LED) or the like can be used as the excitation light source.

(レンズ3)
レンズ3は、レーザ素子2から発振されたレーザ光が、発光部4に適切に照射されるように、レーザ光の照射範囲を調節(例えば、拡大)するためのものである。具体的には、レンズ3は、発光部4に含まれる、第1の発光部分4aまたは第2の発光部分4bにレーザ光が適切に照射されるようにレーザ光の照射範囲を調節する。このレンズ3は、レーザ素子2のそれぞれに配設されている。
(Lens 3)
The lens 3 is for adjusting (for example, enlarging) the irradiation range of the laser beam so that the laser beam oscillated from the laser element 2 is appropriately irradiated to the light emitting unit 4. Specifically, the lens 3 adjusts the irradiation range of the laser light so that the first light emitting part 4a or the second light emitting part 4b included in the light emitting unit 4 is appropriately irradiated with the laser light. The lens 3 is disposed in each of the laser elements 2.

(発光部4)
発光部4は、異なる放射角度分布で蛍光(光)を出射するものである。発光部4は、レーザ素子2から発振されたレーザ光を受けて蛍光を発する蛍光体を含んでいる。発光部4は、例えば、封止材の内部に蛍光体が分散されたもの、または蛍光体を固めたものである。発光部4は、レーザ光を蛍光に変換するための波長変換素子である。
(Light emitting part 4)
The light emitting unit 4 emits fluorescence (light) with different radiation angle distributions. The light emitting unit 4 includes a phosphor that emits fluorescence upon receiving the laser light oscillated from the laser element 2. The light emitting unit 4 is, for example, a phosphor in which a phosphor is dispersed inside a sealing material, or a phosphor that is solidified. The light emitting unit 4 is a wavelength conversion element for converting laser light into fluorescence.

図2は、図1に示される発光部4の外観構成を示す斜視図である。図2に示されるように、発光部4は、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bを含んでいる。   FIG. 2 is a perspective view showing an external configuration of the light emitting unit 4 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the light emitting unit 4 includes a first light emitting portion 4 a and a second light emitting portion 4 b.

第1の発光部分4aは、載置台7の載置面に対して略平行な平板形状の発光部材である。第1の発光部分4aは、リフレクタ5の焦点Pを通り、投光の主たる方向へ延びる仮想的な軸(以下、投光軸と称する)に対して、対向する2つの長辺が略平行となる向きで、載置台7に載置されている。第1の発光部分4aは、例えば、長辺2mm×短辺1mm×厚さ0.1mmの長方形の平板形状に形成される。   The first light emitting portion 4 a is a flat light emitting member that is substantially parallel to the mounting surface of the mounting table 7. The first light emitting portion 4a has two long sides facing each other substantially parallel to a virtual axis (hereinafter referred to as a light projecting axis) that passes through the focal point P of the reflector 5 and extends in the main direction of light projection. It is mounted on the mounting table 7 in such a direction. The first light emitting portion 4a is formed in, for example, a rectangular flat plate shape having a long side of 2 mm, a short side of 1 mm, and a thickness of 0.1 mm.

第2の発光部分4bは、第1の発光部分4aよりも厚みが大きな立体形状の発光部材である。この第2の発光部分4bは、投光軸に対して垂直な断面が、両端部よりも中心部のほうが高い(厚みが大きい)形状となるように形成されている。本実施形態では、第2の発光部分4bは、半円柱形状に形成されており、円周面の回転軸が投光軸に対して略平行となる向きで、第1の発光部分4aに載置されている。この第2の発光部分4bは、例えば、半径0.5mm×長さ1mmの半円柱形状であり、第1の発光部分4aの一方の短辺側に偏在して、第1の発光部分4aに載置される。本実施形態では、第2の発光部分4bは、リフレクタ5の開口部5a側に偏在した状態で、第1の発光部分4aに載置されている。なお、第1の発光部分4aと第2の発光部分4bとの配置関係は、特に限定されない。例えば、第2の発光部分4bは、リフレクタ5の閉口部(底部)側に偏在した状態で、第1の発光部分4aに載置されていてもよい。   The second light emitting portion 4b is a three-dimensional light emitting member having a thickness larger than that of the first light emitting portion 4a. The second light emitting portion 4b is formed so that the cross section perpendicular to the light projecting axis has a shape that is higher (thickness is greater) at the center than at both ends. In the present embodiment, the second light emitting portion 4b is formed in a semi-cylindrical shape, and is mounted on the first light emitting portion 4a in a direction in which the rotation axis of the circumferential surface is substantially parallel to the light projecting axis. Is placed. The second light-emitting portion 4b has, for example, a semi-cylindrical shape with a radius of 0.5 mm and a length of 1 mm, and is unevenly distributed on one short side of the first light-emitting portion 4a so as to form the first light-emitting portion 4a. Placed. In the present embodiment, the second light emitting portion 4b is placed on the first light emitting portion 4a in a state of being unevenly distributed on the opening 5a side of the reflector 5. In addition, the arrangement | positioning relationship between the 1st light emission part 4a and the 2nd light emission part 4b is not specifically limited. For example, the 2nd light emission part 4b may be mounted in the 1st light emission part 4a in the state unevenly distributed by the closing part (bottom part) side of the reflector 5. FIG.

ここで、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bは、その形状の違いから、出射する蛍光の放射角度分布が異なっている。蛍光体を含む発光部4の表面から出射される蛍光は、その表面の任意の位置からランベルトの余弦則に従って出射されるため、表面が平坦な第1の発光部分4aよりも、表面が湾曲した第2の発光部分4bのほうが全体としての放射角度分布は広くなる。そのため、円柱形状の第2の発光部分4bの放射角度分布(第2の放射角度分布)は、平板形状の第1の発光部分4aの放射角度分布(第1の放射角度分布)に比べて広くなっている。   Here, the first light-emitting portion 4a and the second light-emitting portion 4b have different emission angle distributions of emitted fluorescence due to the difference in shape. Since the fluorescence emitted from the surface of the light emitting unit 4 including the phosphor is emitted from an arbitrary position on the surface according to Lambert's cosine law, the surface is curved compared to the first light emitting portion 4a having a flat surface. The second light emitting portion 4b has a wider radiation angle distribution as a whole. Therefore, the radiation angle distribution (second radiation angle distribution) of the cylindrical second light emitting portion 4b is wider than the radiation angle distribution (first radiation angle distribution) of the flat plate-shaped first light emitting portion 4a. It has become.

このように、発光部4は、放射角度分布の異なる第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bを含んでいるため、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方にレーザ光照射されることで、発光部4から異なる放射角度分布で蛍光を出射させることができる。従って、この発光部4の放射角度分布の変更に応じて、ヘッドライト1から出射される照明光(蛍光)の投光範囲を切り替えることが可能となる。なお、ヘッドライト1における投光範囲の切り替え原理については後述する。   Thus, since the light emission part 4 contains the 1st light emission part 4a and the 2nd light emission part 4b from which radiation angle distribution differs, a laser is used for one of the 1st light emission part 4a and the 2nd light emission part 4b. By irradiating with light, fluorescence can be emitted from the light emitting unit 4 with different radiation angle distributions. Accordingly, it is possible to switch the projection range of the illumination light (fluorescence) emitted from the headlight 1 in accordance with the change in the radiation angle distribution of the light emitting unit 4. The principle of switching the light projection range in the headlight 1 will be described later.

この発光部4に含まれる蛍光体として、例えば、酸窒化物蛍光体(例えば、サイアロン蛍光体)、窒化物蛍光体(例えば、CASN(CaAlSiN)蛍光体)またはIII−V族化合物半導体ナノ粒子蛍光体(例えば、インジュウムリン:InP)を用いることができる。ただし、発光部4に含まれる蛍光体は、上述のものに限定されず、その他の蛍光体であってもよい。 Examples of the phosphor included in the light emitting unit 4 include an oxynitride phosphor (for example, a sialon phosphor), a nitride phosphor (for example, a CASN (CaAlSiN 3 ) phosphor), or a III-V group compound semiconductor nanoparticle. A phosphor (for example, indium phosphorus: InP) can be used. However, the fluorescent substance contained in the light emission part 4 is not limited to the above-mentioned thing, Other fluorescent substance may be sufficient.

また、ヘッドライト1の照明光が所望の範囲の色度を有するように、蛍光体の種類とレーザ光の波長とを選択してもよい。例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部4に含め、405nmのレーザ光を照射すると白色光を生成することができる。または、黄色の蛍光体(または緑色および赤色の蛍光体)を発光部4に含め、450nm(青色)のレーザ光(または、440nm以上490nm以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光)を照射することで白色光を生成することができる。   Further, the type of phosphor and the wavelength of the laser beam may be selected so that the illumination light of the headlight 1 has a desired range of chromaticity. For example, when blue, green, and red phosphors are included in the light emitting unit 4 and irradiated with laser light of 405 nm, white light can be generated. Alternatively, a yellow phosphor (or green and red phosphor) is included in the light-emitting portion 4, and a so-called blue laser having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm (blue) to 450 nm (blue) or 440 nm to 490 nm. White light can be generated.

発光部4の封止材は、例えば、ガラス材(無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス)、シリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
(リフレクタ5)
リフレクタ5は、発光部4から出射された蛍光を反射面で反射し、所定の立体角内を進む光線束(照明光)を形成するハーフパラボラミラーである。このリフレクタ5は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された樹脂部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
The sealing material of the light emitting unit 4 is, for example, a resin material such as a glass material (inorganic glass or organic-inorganic hybrid glass) or a silicone resin. Low melting glass may be used as the glass material. The sealing material is preferably highly transparent, and when the laser beam has a high output, a material having high heat resistance is preferable.
(Reflector 5)
The reflector 5 is a half parabolic mirror that reflects the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 with a reflecting surface and forms a light bundle (illumination light) that travels within a predetermined solid angle. The reflector 5 may be, for example, a resin member having a metal thin film formed on the surface thereof, or may be a metal member.

図3は、図1に示されるリフレクタ5の外観構成を示す斜視図である。図3に示されるように、リフレクタ5は、半円形状の開口部5aを有している。リフレクタ5は、例えば、開口部5aの半径15mm、奥行き15mmに形成される。   FIG. 3 is a perspective view showing an external configuration of the reflector 5 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the reflector 5 has a semicircular opening 5a. The reflector 5 is formed with a radius of 15 mm and a depth of 15 mm of the opening 5a, for example.

リフレクタ5は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される回転放物面(パラボラ)を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を反射面として有している。これにより、発光部4から出射された蛍光を所定の立体角内に効率的に投光することができ、その結果、蛍光の利用効率を高めることができる。   The reflector 5 is at least a part of a partial curved surface obtained by cutting a parabolic surface formed by rotating the parabola with the axis of symmetry of the parabola as a rotation axis by a plane including the rotation axis. As a reflecting surface. Thereby, the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 can be efficiently projected within a predetermined solid angle, and as a result, the use efficiency of the fluorescence can be increased.

このリフレクタ5の焦点Pの位置には、投光軸に沿ってスライド可能なように取り付けられた載置台7が配設されている。   At the position of the focal point P of the reflector 5, a mounting table 7 is provided so as to be slidable along the projection axis.

また、リフレクタ5には、レーザ光を透過または通過させる窓部6が形成されており、レーザ素子2は、リフレクタ5の外部に配置されている。この窓部6は、開口部であってもよく、レーザ光を透過可能な透明部材を含むものであってもよい。   Further, the reflector 5 is formed with a window 6 through which the laser light is transmitted or passed, and the laser element 2 is disposed outside the reflector 5. The window 6 may be an opening or may include a transparent member that can transmit laser light.

例えば、レーザ光を透過し、白色光(発光部4の蛍光)を反射するフィルターを窓部6として設けてもよい。これにより、発光部4から出射された蛍光が窓部6から漏れることを防止することができる。   For example, a filter that transmits laser light and reflects white light (fluorescence of the light emitting unit 4) may be provided as the window unit 6. Thereby, it is possible to prevent the fluorescence emitted from the light emitting part 4 from leaking from the window part 6.

このように、リフレクタ5に窓部6を設けることにより、リフレクタ5の外部から、窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射できる。そのため、レーザ素子2の配置の自由度を高めることができる。例えば、発光部4に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   Thus, by providing the reflector 6 with the window portion 6, the laser light can be irradiated to the light emitting portion 4 from the outside of the reflector 5 through the window portion 6. Therefore, the freedom degree of arrangement | positioning of the laser element 2 can be raised. For example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser beam to the light emitting unit 4 to a preferable angle.

なお、窓部6は、複数のレーザ素子2に共通のものが1つ設けられていてもよく、各レ
ーザ素子2に対応した複数の窓部6が設けられていてもよい。
One common window portion 6 may be provided for the plurality of laser elements 2, or a plurality of window portions 6 corresponding to the respective laser elements 2 may be provided.

また、本実施形態では、リフレクタ5として、パラボラを、回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面であるハーフパラボラ形状のものを用いたが、リフレクタ5の形状はこれに限定されない。例えば、リフレクタ5の形状は、パラボラであってもよく、回転楕円面の一部の部分曲面であってもよい。すなわち、リフレクタ5は、回転軸を中心として図形(楕円、円、放物線)を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。また、リフレクタ5は、自由曲面やマルチファセットミラーであってもよい。   In the present embodiment, the reflector 5 has a half parabolic shape which is a partial curved surface obtained by cutting the parabola along a plane including the rotation axis. However, the shape of the reflector 5 is not limited to this. For example, the shape of the reflector 5 may be a parabola or may be a partial curved surface of a part of a spheroid. That is, the reflector 5 only needs to include at least a part of a curved surface formed by rotating a figure (an ellipse, a circle, a parabola) about the rotation axis on the reflection surface. Further, the reflector 5 may be a free-form surface or a multi-faceted mirror.

(載置台7)
載置台7は、発光部4を載置するものであり、例えば、金属(例えば、アルミニウム、銅や鉄)等からなっている。そのため、載置台7は熱伝導性が高く、発光部4で発生した熱を効率的に受け取ることができる。
(Mounting table 7)
The mounting table 7 is for mounting the light emitting unit 4 and is made of, for example, metal (for example, aluminum, copper, or iron). Therefore, the mounting table 7 has high thermal conductivity, and can efficiently receive the heat generated in the light emitting unit 4.

なお、発光部4を載置する載置台7は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質(ガラス、サファイア等)を含む部材でもよい。ただし、発光部4と当接する載置台7の表面は、反射面として機能することが好ましい。発光部4と当接する載置台7の表面が反射面であることにより、発光部4に入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面で反射させてリフレクタ5へ向かわせることができる。または、発光部4に入射したレーザ光を反射面で反射させて、再度発光部4の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。   Note that the mounting table 7 on which the light emitting unit 4 is mounted is not limited to one made of metal, and may be a member containing a material (glass, sapphire, etc.) having high thermal conductivity other than metal. However, it is preferable that the surface of the mounting table 7 in contact with the light emitting unit 4 functions as a reflecting surface. Since the surface of the mounting table 7 in contact with the light emitting unit 4 is a reflecting surface, the laser light incident on the light emitting unit 4 is converted into fluorescence, and then reflected by the reflecting surface and can be directed to the reflector 5. . Alternatively, the laser light incident on the light emitting unit 4 can be reflected by the reflecting surface and again directed to the inside of the light emitting unit 4 to be converted into fluorescence.

図4は、図1に示されるヘッドライト1の上面図である。図4に示されるように、載置台7は、金属ベース8に形成された凹部8a内に設けられている。この載置台7は、リフレクタ5の焦点Pおいて、投光軸の方向(図中矢印の方向)に沿ってスライド可能なように金属ベース8に取り付けられている。そのため、載置台7を制御することによって、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方を、リフレクタ5の焦点Pに配置することができる。   FIG. 4 is a top view of the headlight 1 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the mounting table 7 is provided in a recess 8 a formed in the metal base 8. The mounting table 7 is attached to the metal base 8 at the focal point P of the reflector 5 so as to be slidable along the direction of the light projecting axis (the direction of the arrow in the figure). Therefore, by controlling the mounting table 7, one of the first light emitting portion 4 a and the second light emitting portion 4 b can be arranged at the focal point P of the reflector 5.

上述のように、レーザ素子2は、リフレクタ5の焦点Pに向けてレーザ光が照射されるように位置決めされた状態で配設されている。そのため、載置台7を制御して、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方を、リフレクタ5の焦点Pに配置することで、焦点Pにおいて、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方を選択的に発光させることができる。従って、第1の発光部分4aまたは第2の発光部分4bから出射された放射角度分布の異なる蛍光を、リフレクタ5によってその光路を制御して、遠くに効率よく投光することができるので、ヘッドライト1の投光特性を向上させることができる。   As described above, the laser element 2 is disposed in a state of being positioned so that the laser beam is irradiated toward the focal point P of the reflector 5. Therefore, by controlling the mounting table 7 and placing one of the first light emitting portion 4a and the second light emitting portion 4b at the focal point P of the reflector 5, the first light emitting portion 4a and the first light emitting portion 4a at the focal point P are arranged. One of the two light emitting portions 4b can selectively emit light. Accordingly, the fluorescent light emitted from the first light emitting portion 4a or the second light emitting portion 4b and having a different radiation angle distribution can be efficiently projected far away by controlling the optical path by the reflector 5. The light projection characteristics of the light 1 can be improved.

図5は、図4に示される載置台7の往復運動を実現するクランク機構70の一例を示す下面図である。図5に示されるように、クランク機構70は、クランク・ディスク71と、連接棒72とを備える。   FIG. 5 is a bottom view showing an example of the crank mechanism 70 that realizes the reciprocating motion of the mounting table 7 shown in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the crank mechanism 70 includes a crank disk 71 and a connecting rod 72.

クランク・ディスク71は、モータ(図示省略)に接続されており、モータの回転動作を受けて図中矢印の方向に回転する。このクランク・ディスク71の回転運動は、載置台駆動部11(図6を参照)によって制御されている。そして、このクランク・ディスク71の回転運動が、連接棒72を介して、載置台7に伝達される。このとき、クランク・ディスク71の回転運動は、往復運動として載置台7に伝達される。そのため、載置台7は、クランク・ディスク71の回転運動に応じて、投光軸の方向に沿ってスライドすることができる。   The crank disk 71 is connected to a motor (not shown), and rotates in the direction of the arrow in the drawing in response to the rotation of the motor. The rotational movement of the crank disk 71 is controlled by the mounting table drive unit 11 (see FIG. 6). Then, the rotational movement of the crank disk 71 is transmitted to the mounting table 7 via the connecting rod 72. At this time, the rotational motion of the crank disk 71 is transmitted to the mounting table 7 as a reciprocating motion. Therefore, the mounting table 7 can slide along the direction of the light projecting axis in accordance with the rotational movement of the crank disk 71.

なお、載置台7は、載置台7が取り付けられる金属ベース8と同じ材料であることが好ましい。これにより、異なる種類の金属材料が電気的に接触することで発生する異種金属間の接触腐食を防ぐことができる。   The mounting table 7 is preferably made of the same material as the metal base 8 to which the mounting table 7 is attached. Thereby, the contact corrosion between the dissimilar metals which generate | occur | produces when a different kind of metal material contacts electrically can be prevented.

また、載置台7がスライドする方向は特に限定されず、例えば、投光軸に対して垂直な方向、または斜め方向に沿ってスライド可能なように、金属ベース8に取り付けられていてもよい。ただし、この場合であっても、第2の発光部分4bは、その円周面の回転軸が投光軸に対して略平行となる向きでリフレクタ5の焦点に配置されるように、載置台7(第1の発光部分4a)に載置されていることが好ましい。これにより、後述のように、投光軸に対して垂直な水平方向に対する第2の発光部分4bの放射角度分布を効果的に広げることができる。   Moreover, the direction in which the mounting table 7 slides is not particularly limited, and for example, the mounting table 7 may be attached to the metal base 8 so as to be slidable in a direction perpendicular to the light projecting axis or in an oblique direction. However, even in this case, the second light emitting portion 4b is placed on the mounting table so that the rotation axis of the circumferential surface thereof is arranged at the focal point of the reflector 5 in a direction substantially parallel to the light projecting axis. 7 (first light emitting portion 4a). Thereby, as will be described later, the radiation angle distribution of the second light-emitting portion 4b in the horizontal direction perpendicular to the light projection axis can be effectively widened.

(金属ベース8)
金属ベース8は、載置台7を支持する板状の支持部材であり、金属(例えば、アルミニウム、銅や鉄)等からなっている。それゆえ、金属ベース8は熱伝導性が高く、発光部4で発生した熱を載置台7を介して受け取って、効率的に放熱することができる。
(Metal base 8)
The metal base 8 is a plate-like support member that supports the mounting table 7 and is made of metal (for example, aluminum, copper, or iron). Therefore, the metal base 8 has high thermal conductivity, and can receive heat generated by the light emitting unit 4 via the mounting table 7 and efficiently radiate heat.

なお、金属ベース8は、金属以外の熱伝導性が高い物質(高熱伝導セラミックス等)を含む部材でもよい。   In addition, the metal base 8 may be a member including a material having high thermal conductivity other than metal (such as high thermal conductive ceramics).

(放熱フィン9)
放熱フィン9は、金属ベース8を放熱させる放熱機構として機能するものである。放熱フィン9は、載置台7および金属ベース8と同様に、熱伝導率の高い材料からなっている。この放熱フィン9は、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率が高められている。
(Heat radiation fin 9)
The heat radiating fins 9 function as a heat radiating mechanism that radiates heat from the metal base 8. The radiating fins 9 are made of a material having high thermal conductivity, like the mounting table 7 and the metal base 8. The heat radiating fins 9 have a plurality of heat radiating plates, and the heat radiation efficiency is enhanced by increasing the contact area with the atmosphere.

図6は、図1に示されるヘッドライト1の要部構成を示すブロック図である。図6に示されるように、ヘッドライト1は、さらに、レーザ素子駆動部10、載置台駆動部11、および制御部12を備えている。   FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of the headlight 1 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the headlight 1 further includes a laser element driving unit 10, a mounting table driving unit 11, and a control unit 12.

(レーザ素子駆動部10)
レーザ素子駆動部10は、レーザ素子2の駆動を制御するものである。具体的には、レーザ素子駆動部10は、制御部12から出力された制御信号に基づいて、レーザ素子2のON/OFFを切り替える。
(Laser element drive unit 10)
The laser element driving unit 10 controls driving of the laser element 2. Specifically, the laser element driving unit 10 switches ON / OFF of the laser element 2 based on a control signal output from the control unit 12.

例えば、レーザ素子2をONにする制御信号が制御部12から出力されたとき、レーザ素子駆動部10は、レーザ素子2への電力供給を開始して、レーザ素子2からレーザ光を発振させる。一方、レーザ素子2をOFFにする制御信号が制御部12から出力されたとき、レーザ素子駆動部10は、レーザ素子2への電力供給を終了して、レーザ光の発振を停止させる。   For example, when a control signal for turning on the laser element 2 is output from the control unit 12, the laser element driving unit 10 starts supplying power to the laser element 2 and oscillates laser light from the laser element 2. On the other hand, when a control signal for turning off the laser element 2 is output from the control unit 12, the laser element driving unit 10 ends the power supply to the laser element 2 and stops the oscillation of the laser light.

(載置台駆動部11)
載置台駆動部11は、載置台7の駆動を制御するものである。具体的には、載置台駆動部11は、制御部12から出力された制御信号に基づいて、クランク・ディスク71の回転運動を制御する。
(Mounting table driving unit 11)
The mounting table drive unit 11 controls the driving of the mounting table 7. Specifically, the mounting table drive unit 11 controls the rotational movement of the crank disk 71 based on the control signal output from the control unit 12.

例えば、載置台駆動部11は、制御部12から出力された制御信号に基づいて、クランク・ディスク71を180度回転させることにより、載置台7を投光軸に沿ってスライドさせることで、載置台7に載置された発光部4の第1の発光部分4aおよび第2の発光部
分4bの一方をリフレクタ5の焦点Pに配置する。
For example, the mounting table driving unit 11 rotates the crank disk 71 by 180 degrees based on the control signal output from the control unit 12 to slide the mounting table 7 along the light projecting axis. One of the first light emitting part 4 a and the second light emitting part 4 b of the light emitting unit 4 placed on the mounting table 7 is arranged at the focal point P of the reflector 5.

(制御部12)
制御部12は、ヘッドライト1が備える各部を統括的に制御するものである。例えば、制御部12は、ドライバーの入力操作等に応じてレーザ素子駆動部10を制御することで、レーザ素子2のON/OFFを切り替える。
(Control unit 12)
The control part 12 controls each part with which the headlight 1 is provided comprehensively. For example, the control unit 12 switches the laser element 2 ON / OFF by controlling the laser element driving unit 10 in accordance with an input operation of the driver.

また、制御部12は、ドライバーの入力操作または車両の走行状態等に応じて載置台駆動部11を制御することで、載置台7に載置された発光部4の第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方がリフレクタ5の焦点Pに配置されるように、載置台7をスライドさせる。これにより、制御部12は、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方をリフレクタ5の焦点Pにおいて選択的に発光させることで、ヘッドライト1の投光範囲を切り替える。   Further, the control unit 12 controls the mounting table driving unit 11 in accordance with the input operation of the driver or the traveling state of the vehicle, so that the first light emitting portion 4a of the light emitting unit 4 mounted on the mounting table 7 and The mounting table 7 is slid so that one of the second light emitting portions 4 b is disposed at the focal point P of the reflector 5. Thereby, the control part 12 switches the light projection range of the headlight 1 by selectively making one of the 1st light emission part 4a and the 2nd light emission part 4b light-emit in the focus P of the reflector 5. FIG.

<ヘッドライト1における投光範囲の切り替え原理>
次に、本実施形態に係るヘッドライト1における投光範囲の切り替え原理について、図7〜図10を参照して説明する。
<Principle of switching the light projection range in the headlight 1>
Next, the principle of switching the light projection range in the headlight 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図7(a)は、第1の発光部分4aを発光させたときの蛍光の放射角度分布および投光の様子を模式的に示した斜視図であり、図7(b)は、第2の発光部分4bを発光させたときの蛍光の放射角度分布および投光の様子を模式的に示した斜視図である。   FIG. 7A is a perspective view schematically showing the emission angle distribution of fluorescence and the state of light projection when the first light emitting portion 4a is caused to emit light, and FIG. It is the perspective view which showed typically the radiation angle distribution of the fluorescence when the light emission part 4b was light-emitted, and the mode of light projection.

図7(a)に示されるように、発光部4のうち、平板形状の第1の発光部分4aにレーザ光を照射して発光させたとき、第1の発光部分4aから出射される蛍光の放射角度分布は相対的に狭いものとなる。一方、図7(b)に示されるように、半円柱形状の第2の発光部分4bにレーザ光を照射して発光させたとき、第2の発光部分4bから出射される蛍光の放射角度分布、特に、投光軸に対して垂直な水平方向における放射角度分布が相対的に広くなる。   As shown in FIG. 7A, when the plate-shaped first light emitting portion 4a of the light emitting section 4 is irradiated with laser light to emit light, the fluorescence emitted from the first light emitting portion 4a is emitted. The radiation angle distribution is relatively narrow. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the semi-cylindrical second light emitting portion 4b is irradiated with laser light to emit light, the emission angle distribution of the fluorescence emitted from the second light emitting portion 4b is obtained. In particular, the radiation angle distribution in the horizontal direction perpendicular to the light projection axis becomes relatively wide.

これは、上述のように、蛍光体を含む発光部4の表面から出射される蛍光は、その表面の任意の位置からランベルトの余弦則に従って出射されるため、表面が平坦な第1の発光部分4aよりも、表面が湾曲した第2の発光部分4bのほうが全体としての放射角度分布が広くなることによる。   As described above, the fluorescence emitted from the surface of the light emitting unit 4 including the phosphor is emitted from an arbitrary position on the surface according to Lambert's cosine law. This is because the radiation angle distribution as a whole is wider in the second light emitting portion 4b having a curved surface than in 4a.

図8(a)は、第1の発光部分4aがリフレクタ5の焦点Pに配置されたときのヘッドライト1を示す上面図であり、図8(b)は、第2の発光部分4bがリフレクタ5の焦点Pに配置されたときのヘッドライト1を示す上面図である。また、図9は、図8(a)および(b)に示されるヘッドライト1のリフレクタ5から投光される照明光の投光角度分布を示すグラフである。   8A is a top view showing the headlight 1 when the first light emitting portion 4a is disposed at the focal point P of the reflector 5, and FIG. 8B is a diagram showing the second light emitting portion 4b being the reflector. 6 is a top view showing the headlight 1 when it is disposed at a focal point 5 of FIG. FIG. 9 is a graph showing the projection angle distribution of the illumination light projected from the reflector 5 of the headlight 1 shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).

なお、図9における破線は、図8(a)に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1の発光部分4aを発光させたときの投光角度分布を示している。また、図9における実線は、図8(b)に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに配置された第2の発光部分4bを発光させたときの投光角度分布を示している。   In addition, the broken line in FIG. 9 has shown the light projection angle distribution when the 1st light emission part 4a arrange | positioned at the focus P of the reflector 5 is light-emitted, as shown to Fig.8 (a). Moreover, the solid line in FIG. 9 has shown the projection angle distribution when the 2nd light emission part 4b arrange | positioned at the focus P of the reflector 5 is light-emitted, as FIG.8 (b) shows.

図9に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1の発光部分4aを発光させた場合、リフレクタ5から投光される照明光の投光角度は±5度程度であり、相対的に狭い角度でリフレクタ5から投光される。   As shown in FIG. 9, when the first light emitting portion 4a disposed at the focal point P of the reflector 5 is caused to emit light, the projection angle of the illumination light projected from the reflector 5 is about ± 5 degrees, Light is projected from the reflector 5 at a relatively narrow angle.

一方、リフレクタ5の焦点Pに配置された第2の発光部分4bを発光させた場合、リフ
レクタ5から投光される照明光の投光角度は±8度程度であり、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1の発光部分4aを発光させた場合に比べて、相対的に広い角度でリフレクタ5から投光される。
On the other hand, when the second light emitting portion 4b arranged at the focal point P of the reflector 5 is caused to emit light, the projection angle of the illumination light projected from the reflector 5 is about ± 8 degrees, and the focal point P of the reflector 5 The light is emitted from the reflector 5 at a relatively wide angle as compared with the case where the arranged first light emitting portion 4a emits light.

この原理は、エタンデュ(Etendue)の保存則により説明される。エタンデュとは、光学系を通る光束の断面積と光束の空間的な広がりとを関係づける不変量あり、光源から投光系、そして投光範囲に至るまで常に保存されるものである。その値は、下記の式(1)で単純に表記することができる。   This principle is explained by Etendue's conservation law. Etendue is an invariant that relates the cross-sectional area of the light beam passing through the optical system and the spatial spread of the light beam, and is always preserved from the light source to the light projecting system to the light projecting range. The value can be simply expressed by the following equation (1).

E(エタンデュ)=(光源の発光面積)×(光源の放射立体角)
ヘッドライト1では、光源の発光面積(レーザ光の広がり)とリフレクタ5の光学面積とが不変である一方で、発光部4の放射角度分布(光源の放射立体角)を可変としている。そのため、上記の式(1)に従えば、発光部4の放射角度分布に応じて、リフレクタ5から出射される投光角度を可変とすることができる。
E (etendue) = (light emitting area of light source) x (radiant solid angle of light source)
In the headlight 1, the emission area of the light source (the spread of laser light) and the optical area of the reflector 5 are unchanged, while the radiation angle distribution (radiation solid angle of the light source) of the light emitting unit 4 is variable. Therefore, according to said Formula (1), according to radiation angle distribution of the light emission part 4, the light projection angle radiate | emitted from the reflector 5 can be made variable.

従って、発光部4のうち、第2の発光部分4bを発光させた場合のエタンデュは、第1の発光部分4aを発光させた場合のエタンデュに比べて大きくなるため、より広い角度でリフレクタ5から照明光を投光することができる。   Therefore, since the etendue of the light emitting unit 4 when the second light emitting portion 4b emits light is larger than the etendue when the first light emitting portion 4a emits light, the etendue from the reflector 5 at a wider angle. Illumination light can be projected.

なお、光源のエタンデュを変化させる他の手法としては、例えば、発光部4の発光面積を変更する(レーザ光の広がりを変更する)手法が考えられる。しかしながら、ヘッドライト1によれば、レーザ光の照射面積を一定に維持したまま、発光部4の表面形状の異なる部分に対してレーザ光を選択的に照射することでエタンデュを変化させることが可能である。そのため、より簡易な構成で、精度よくエタンデュを変化させることができる点で優れていると言える。   As another method of changing the etendue of the light source, for example, a method of changing the light emitting area of the light emitting unit 4 (changing the spread of the laser light) can be considered. However, according to the headlight 1, it is possible to change the etendue by selectively irradiating the laser light to the portions having different surface shapes of the light emitting unit 4 while maintaining the laser light irradiation area constant. It is. Therefore, it can be said that it is excellent in that the etendue can be accurately changed with a simpler configuration.

図10は、図8(a)および(b)に示されるヘッドライト1のリフレクタ5から投光される照明光の投光範囲A1・A2の変化を説明するための上面図である。なお、図10におけるA1は、図8(a)に示される第1の発光部分4aがリフレクタ5の焦点Pに配置された状態で、第1の発光部分4aを発光させたときの投光範囲を示している。また、図10におけるA2は、図8(b)に示される第2の発光部分4bがリフレクタ5の焦点Pに配置された状態で、第2の発光部分4bを発光させたときの投光範囲を示している。   FIG. 10 is a top view for explaining changes in the light projection ranges A1 and A2 of the illumination light projected from the reflector 5 of the headlight 1 shown in FIGS. 8A and 8B. Note that A1 in FIG. 10 is a light projection range when the first light emitting portion 4a emits light in a state where the first light emitting portion 4a shown in FIG. 8A is arranged at the focal point P of the reflector 5. Is shown. Further, A2 in FIG. 10 is a light projection range when the second light emitting portion 4b emits light in a state where the second light emitting portion 4b shown in FIG. 8B is arranged at the focal point P of the reflector 5. Is shown.

図10に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1の発光部分4aを発光させた場合、リフレクタ5から投光される照明光は、水平方向の幅が相対的に狭い投光範囲A1に向けて投光される。そのため、車両cの前方のみをより遠くまで明るく照明することができる。   As shown in FIG. 10, when the first light emitting portion 4a disposed at the focal point P of the reflector 5 is caused to emit light, the illumination light projected from the reflector 5 has a relatively narrow horizontal width. Light is projected toward the light range A1. Therefore, only the front of the vehicle c can be illuminated brighter to a greater distance.

一方、リフレクタ5の焦点Pに配置された第2の発光部分4bを発光させた場合、リフレクタ5から投光される照明光は、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1の発光部分4aを発光させた場合に比べて相対的に水平方向の幅が広い投光範囲A2に向けて投光される。そのため、車両cの前方周辺も含めたより広い範囲を照明することができる。   On the other hand, when the second light emitting portion 4b arranged at the focal point P of the reflector 5 is caused to emit light, the illumination light projected from the reflector 5 passes through the first light emitting portion 4a arranged at the focal point P of the reflector 5. The light is projected toward a light projection range A2 having a relatively wide horizontal width as compared with the case of emitting light. Therefore, a wider range including the front periphery of the vehicle c can be illuminated.

このように、本実施形態に係るヘッドライト1によれば、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方を選択的に発光させることで、ヘッドライト1から出射される照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で切り替えることができる。   Thus, according to the headlight 1 according to the present embodiment, the illumination light emitted from the headlight 1 is selectively emitted by selectively emitting one of the first light emitting portion 4a and the second light emitting portion 4b. The projection range can be switched between the projection range A1 and the projection range A2.

なお、投光範囲A1に比べて水平方向の幅が広い投光範囲A2に向けて照明光を投光した場合、照明光の投光距離(到達距離)は短くなる。そのため、照明光の投光距離を同程度とするために、より水平方向の幅が広い範囲に向けて照明光を投光する場合には、レーザ
素子2の出力を上げるなどの制御を行うことで、第2の発光部分4bに照射されるレーザ光の光束を増加させてもよい。
In addition, when the illumination light is projected toward the projection range A2 having a wider horizontal width than the projection range A1, the projection distance (reach distance) of the illumination light is shortened. Therefore, in order to make the projection distance of the illumination light approximately the same, when the illumination light is projected toward a wider range in the horizontal direction, control such as increasing the output of the laser element 2 is performed. Thus, the luminous flux of the laser light applied to the second light emitting portion 4b may be increased.

<ヘッドライト1における投光範囲の切り替え制御>
次に、ヘッドライト1における投光範囲の切り替え制御の一例について説明する。ここでは、車両cの走行速度に応じて、照明光の投光範囲を切り替える制御について説明する。
<Switching control of light projection range in headlight 1>
Next, an example of the projection range switching control in the headlight 1 will be described. Here, the control which switches the projection range of illumination light according to the traveling speed of the vehicle c is demonstrated.

例えば、車両cの走行速度が所定の速度を超えたとき、制御部12は、載置台駆動部11を制御して、リフレクタ5の焦点Pに第1の発光部分4aが配置されるように、載置台7をスライドさせる。これにより、第2の発光部分4bに代えて第1の発光部分4aをリフレクタ5の焦点Pにおいて発光させることで、照明光の投光範囲を、投光範囲A2から投光範囲A1に切り替えることができる。   For example, when the traveling speed of the vehicle c exceeds a predetermined speed, the control unit 12 controls the mounting table driving unit 11 so that the first light emitting portion 4 a is disposed at the focal point P of the reflector 5. The mounting table 7 is slid. Accordingly, the illumination light projection range is switched from the projection range A2 to the projection range A1 by causing the first emission portion 4a to emit light at the focal point P of the reflector 5 instead of the second emission portion 4b. Can do.

一方、車両cの走行速度が所定の速度以下となったとき、制御部12は、載置台駆動部11を制御して、リフレクタ5の焦点Pに第2の発光部分4bが配置されるように、載置台7をスライドさせる。これにより、第1の発光部分4aに代えて第2の発光部分4bをリフレクタ5の焦点Pにおいて発光させることで、ヘッドライト1の照明光の投光範囲を、投光範囲A1から投光範囲A2に切り替えることができる。   On the other hand, when the traveling speed of the vehicle c becomes equal to or lower than the predetermined speed, the control unit 12 controls the mounting table driving unit 11 so that the second light emitting portion 4 b is disposed at the focal point P of the reflector 5. Then, the mounting table 7 is slid. Accordingly, the second light emitting portion 4b emits light at the focal point P of the reflector 5 instead of the first light emitting portion 4a, so that the illumination light projection range of the headlight 1 is changed from the light projection range A1 to the light projection range. It is possible to switch to A2.

従って、例えば、高速道路等における高速走行時には、第1の発光部分4aを発光させて、車両cの前方の狭い範囲(投光範囲A1)を明るく照明し、市街地等における低速走行時には、第2の発光部分4bを発光させて、車両cの前方周辺も含めたより広い範囲(投光範囲A2)を照明するなどの切り替えが可能となる。   Accordingly, for example, when traveling at high speed on a highway or the like, the first light-emitting portion 4a is caused to emit light so that a narrow range (light projection range A1) in front of the vehicle c is brightly illuminated. The light emitting portion 4b is caused to emit light so that a wider range including the front periphery of the vehicle c (light projection range A2) can be illuminated.

このように、ヘッドライト1によれば、車両cの走行速度に応じて、照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で切り替えることができる。そのため、ドライバーの良好な視界を確保することが可能となるので、安全な運転環境を実現することができる。   Thus, according to the headlight 1, the illumination light projection range can be switched between the projection range A1 and the projection range A2 according to the traveling speed of the vehicle c. Therefore, it is possible to secure a good visibility of the driver, and a safe driving environment can be realized.

<実施形態1の総括>
以上のように、本実施形態に係るヘッドライト1は、蛍光を出射する発光部4と、発光部4から出射された蛍光を投光するリフレクタ5とを備え、発光部4は、少なくとも、第1の放射角度分布で蛍光を出射する第1の発光部分4aと、第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布で蛍光を出射する第2の発光部分4bとを含んでいる。
<Overview of Embodiment 1>
As described above, the headlight 1 according to the present embodiment includes the light emitting unit 4 that emits fluorescence and the reflector 5 that projects the fluorescence emitted from the light emitting unit 4. It includes a first light emitting portion 4a that emits fluorescence with a single radiation angle distribution, and a second light emitting portion 4b that emits fluorescence with a second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution.

そのため、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bの一方に励起光を照射して選択的に発光させることにより、発光部4から出射される蛍光の放射角度分布を変更することができる。   Therefore, the emission angle distribution of the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 can be changed by selectively emitting light by irradiating one of the first light emitting portion 4a and the second light emitting portion 4b. .

従って、本実施形態によれば、発光部4の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で容易に切り替えることができるヘッドライト1を実現することができる。   Therefore, according to this embodiment, by changing the radiation angle distribution of the light emitting unit 4, the projection range of the emitted illumination light can be easily switched between the projection range A1 and the projection range A2. A possible headlight 1 can be realized.

<変形例>
次に、本実施形態に係るヘッドライト1の変形例について、図11〜図17を参照して説明する。
<Modification>
Next, modified examples of the headlight 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

(変形例1)
図11(a)および(b)は、図2に示される発光部4に関する変形例を示す斜視図で
ある。第2の発光部分4bは、半円柱形状に限られず、他の立体形状であってもよい。
(Modification 1)
FIGS. 11A and 11B are perspective views showing a modification example of the light emitting unit 4 shown in FIG. The 2nd light emission part 4b is not restricted to a semi-cylindrical shape, Other solid shapes may be sufficient.

例えば、図11(a)に示されるように、第2の発光部分4bは、投光軸に沿って横設された三角柱形状であってもよい。また、図11(b)に示されるように、第2の発光部分4bは、投光軸に沿って横設された台形柱形状であってもよい。   For example, as shown in FIG. 11A, the second light emitting portion 4b may have a triangular prism shape that is provided horizontally along the light projecting axis. In addition, as shown in FIG. 11B, the second light emitting portion 4b may have a trapezoidal columnar shape that is provided horizontally along the light projecting axis.

この場合、第2の発光部分4bは、第1の発光部分4aに当接する底面と垂直な方向に向かって、該底面に平行な断面積が徐々に減少するように対向した1組の傾斜面を有するように、第1の発光部分4aに載置される。そのため、第2の発光部分4bによれば、1組の傾斜面から蛍光が出射されるため、第1の発光部分4aに比べて、投光軸と垂直な水平方向への放射角度分布を効果的に広げることができる。   In this case, the second light emitting portion 4b has a pair of inclined surfaces facing each other so that a cross-sectional area parallel to the bottom surface gradually decreases in a direction perpendicular to the bottom surface in contact with the first light emitting portion 4a. Is placed on the first light emitting portion 4a. Therefore, according to the second light emitting portion 4b, since the fluorescence is emitted from one set of inclined surfaces, the radiation angle distribution in the horizontal direction perpendicular to the light projecting axis is more effective than the first light emitting portion 4a. Can be expanded.

(変形例2)
図12(a)〜(c)は、図2に示される発光部4に関する別の変形例を示す斜視図である。図12(a)〜(c)に示されるように、発光部4の第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bは連結されず、互いに分離された状態で載置台7に載置されていてもよい。
(Modification 2)
FIGS. 12A to 12C are perspective views showing another modification example of the light emitting unit 4 shown in FIG. As shown in FIGS. 12A to 12C, the first light-emitting portion 4a and the second light-emitting portion 4b of the light-emitting portion 4 are not connected to each other and are mounted on the mounting table 7 in a state of being separated from each other. It may be.

例えば、図12(a)に示されるように、平板形状の第1の発光部分4aと、半円柱形状の第2の発光部分4bとが、互いに分離された状態で載置台7に載置されていてもよい。また、図12(b)に示されるように、平板形状の第1の発光部分4aと、三角柱形状の第2の発光部分4bとが、互いに分離された状態で載置台7にそれぞれ載置されていてもよい。さらに、図12(c)に示されるように、平板形状の第1の発光部分4aと、半円柱形状の第2の発光部分4bとが、互いに分離された状態で載置台7にそれぞれ載置されていてもよい。   For example, as shown in FIG. 12A, the flat plate-shaped first light emitting portion 4a and the semi-cylindrical second light emitting portion 4b are mounted on the mounting table 7 in a state of being separated from each other. It may be. Also, as shown in FIG. 12B, the flat plate-shaped first light emitting portion 4a and the triangular prism-shaped second light emitting portion 4b are mounted on the mounting table 7 in a state of being separated from each other. It may be. Further, as shown in FIG. 12C, the flat plate-shaped first light emitting portion 4a and the semi-cylindrical second light emitting portion 4b are mounted on the mounting table 7 in a state of being separated from each other. May be.

なお、この場合、第1の発光部分4aは、例えば、縦辺1mm×横辺1mm×厚さ0.1mmの正方形の平板形状に形成される。   In this case, the first light emitting portion 4a is formed in a square flat plate shape having, for example, a vertical side of 1 mm, a horizontal side of 1 mm, and a thickness of 0.1 mm.

(変形例3)
図13(a)〜(c)は、図2に示される発光部4に関するさらに別の変形例を示す斜視図である。図13(a)〜(c)に示されるように、発光部4は、第1の発光部分4aおよび第2の発光部分4bに加えて、さらに第3の発光部分4cを含む形状であってもよい。
(Modification 3)
FIGS. 13A to 13C are perspective views showing still another modified example related to the light emitting unit 4 shown in FIG. As shown in FIGS. 13A to 13C, the light emitting unit 4 has a shape including a third light emitting part 4c in addition to the first light emitting part 4a and the second light emitting part 4b. Also good.

例えば、図13(a)に示されるように、発光部4は、平板形状の第1の発光部分4aと、半円柱形状の第2の発光部分4bと、第2の発光部分4bよりも厚みが大きい半円柱形状の第3の発光部分4cとを含む形状であってもよい。また、図13(b)に示されるように、発光部4は、平板形状の第1の発光部分4aと、三角柱形状の第2の発光部分4bと、第2の発光部分4bよりも厚みが大きい三角柱形状の第3の発光部分4cとを含む形状であってもよい。さらに、図13(c)に示されるように、発光部4は、平板形状の第1の発光部分4aと、台形柱形状の第2の発光部分4bと、第2の発光部分4bよりも厚みが大きい台形柱形状の第3の発光部分4cとを含む形状であってもよい。   For example, as shown in FIG. 13A, the light emitting section 4 is thicker than the flat plate-shaped first light emitting portion 4a, the semi-cylindrical second light emitting portion 4b, and the second light emitting portion 4b. The shape may include a semi-cylindrical third light emitting portion 4c having a large. As shown in FIG. 13B, the light emitting section 4 is thicker than the first light emitting portion 4a having a flat plate shape, the second light emitting portion 4b having a triangular prism shape, and the second light emitting portion 4b. The shape may include a large triangular prism-shaped third light emitting portion 4c. Further, as shown in FIG. 13C, the light emitting section 4 is thicker than the flat plate-shaped first light emitting portion 4a, the trapezoidal columnar second light emitting portion 4b, and the second light emitting portion 4b. The shape may include a trapezoidal columnar third light emitting portion 4c having a large.

このような形状の発光部4を用いれば、第1の発光部分4a、第2の発光部分4bおよび第3の発光部分4cのいずれかを選択的に発光させることにより、3つの異なる放射角度分布で発光部4から蛍光を出射させることができる。そのため、ヘッドライト1から投光される照明の投光範囲を、3段階に切り替えることができる。   If the light emitting section 4 having such a shape is used, three different radiation angle distributions can be obtained by selectively emitting one of the first light emitting portion 4a, the second light emitting portion 4b, and the third light emitting portion 4c. Thus, fluorescence can be emitted from the light emitting unit 4. Therefore, the projection range of the illumination projected from the headlight 1 can be switched in three stages.

なお、発光部4は、出射する光の放射角度分布を、互いに異なる4つ以上の放射角度分
布に変更可能な形状であってもよい。
(変形例4)
図14(a)〜(c)は、図2に示される発光部4に関する他の変形例を示す斜視図である。図14(a)〜(c)に示されるように、発光部4は、厚みが徐々に変化する連続的な形状であってもよい。
In addition, the light emission part 4 may be a shape which can change the radiation angle distribution of the emitted light into four or more radiation angle distributions different from each other.
(Modification 4)
14 (a) to 14 (c) are perspective views showing other modified examples related to the light emitting unit 4 shown in FIG. As shown in FIGS. 14A to 14C, the light emitting unit 4 may have a continuous shape whose thickness gradually changes.

例えば、図14(a)に示されるように、発光部4は、互いに対向する2つの端面のうち、一方の端面が平坦形状であり、他方の端面が半円形状であって、一方の端面から他方の端面に向かって徐々に厚みが増加する連続的な形状であってもよい。また、図14(b)に示されるように、発光部4は、互いに対向する2つの端面のうち、一方の端面が平坦形状であり、他方の端面が三角形状であって、一方の端面から他方の端面に向かって徐々に厚みが増加する連続的な形状であってもよい。さらに、図14(c)に示されるように、発光部4は、互いに対向する2つの端面のうち、一方の端面が平坦形状であり、他方の端面が台形形状であって、一方の端面から他方の端面に向かって徐々に厚みが増加する連続的な形状であってもよい。   For example, as shown in FIG. 14 (a), the light emitting unit 4 has two end faces facing each other, one end face having a flat shape and the other end face having a semicircular shape. It may be a continuous shape in which the thickness gradually increases from the end toward the other end face. As shown in FIG. 14 (b), the light emitting unit 4 has a flat shape on one end surface and a triangular shape on the other end surface, and the other end surface has a triangular shape. It may be a continuous shape whose thickness gradually increases toward the other end face. Furthermore, as shown in FIG. 14 (c), the light emitting unit 4 has a flat shape on one end surface and a trapezoidal shape on the other end surface, and the trapezoidal shape on the other end surface. It may be a continuous shape whose thickness gradually increases toward the other end face.

このような形状の発光部4を用いれば、連続的な形状の発光部4のうち、任意の厚みを有する部分(第1の発光部分4a)および当該任意の厚みを有する部分よりも厚みが大きい部分(第2の発光部分4b)を選択的に発光させることで、リフレクタ5から投光される照明光の投光範囲を連続的に変化させることができる。   If the light emitting part 4 having such a shape is used, the continuous light emitting part 4 is thicker than the part having the arbitrary thickness (the first light emitting part 4a) and the part having the arbitrary thickness. By selectively causing the portion (second light emitting portion 4b) to emit light, the light projection range of the illumination light projected from the reflector 5 can be continuously changed.

また、発光部4は連続的に厚みが徐々に変化する形状であるため、発光させる発光部4の厚みに応じて、出射される蛍光の放射角度分布が変更される。従って、発光部4に対するレーザ光の照射位置を制御することで、ヘッドライト1の投光範囲を所望の範囲に変化させることができる。   Further, since the light emitting unit 4 has a shape in which the thickness gradually changes continuously, the emission angle distribution of emitted fluorescence is changed according to the thickness of the light emitting unit 4 that emits light. Therefore, the projection range of the headlight 1 can be changed to a desired range by controlling the irradiation position of the laser beam on the light emitting unit 4.

このように、厚みが徐々に変化する連続的な形状に形成された、蛍光体を含む発光部4を用いた場合、この発光部4の厚みの異なる部分を励起することで、リフレクタ5から投光される照明光の投光範囲を連続的に変化させることができる。   As described above, when the light emitting unit 4 including a phosphor formed in a continuous shape with a gradually changing thickness is used, a portion having a different thickness of the light emitting unit 4 is excited to emit light from the reflector 5. The projection range of the illuminated illumination light can be continuously changed.

そのため、本変形例は、ヘッドライト1の投光範囲などの特性を連続的に変化させることができる点において優れている。   Therefore, this modification is excellent in that characteristics such as the light projection range of the headlight 1 can be continuously changed.

(変形例5)
図15(a)は、図2に示される発光部4に関するさらに他の変形例を示す上面図であり、(b)は、(a)に示されるリング形状の発光部4の断面形状を示す斜視図である。図15(a)および(b)に示されるように、発光部4は、厚みが徐々に変化するリング形状であってもよい。
(Modification 5)
FIG. 15A is a top view showing still another modification example of the light emitting unit 4 shown in FIG. 2, and FIG. 15B shows a cross-sectional shape of the ring-shaped light emitting unit 4 shown in FIG. It is a perspective view. As shown in FIGS. 15A and 15B, the light emitting section 4 may have a ring shape whose thickness gradually changes.

このようなリング形状の発光部4を用いれば、発光部4のうち、任意の厚みを有する部分(第1の発光部分4a)および当該任意の厚みを有する部分に比べて厚みが大きい部分(第2の発光部分4b)を選択的に発光させることで、リフレクタ5から投光される照明光の投光範囲を切り替えることができる。   If such a ring-shaped light emitting part 4 is used, a part (first light emitting part 4a) having a certain thickness in the light emitting part 4 and a part having a large thickness (the first light emitting part 4a) The light emission range of illumination light projected from the reflector 5 can be switched by selectively causing the second light emitting portion 4b) to emit light.

図16は、図15(a)および(b)に示されるリング形状の発光部4を備えるヘッドライト1aを示す上面図である。図16に示されるように、リング形状の発光部4は、リフレクタ5の焦点Pを含むように円板形状の載置台7に載置される。この円板形状の載置台7は、モータ(図17を参照)に接続されており、モータの回転動作を受けて図中矢印の方向に回転(変位)する。   FIG. 16 is a top view showing a headlight 1a including the ring-shaped light emitting section 4 shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). As shown in FIG. 16, the ring-shaped light emitting unit 4 is mounted on the disk-shaped mounting table 7 so as to include the focal point P of the reflector 5. This disk-shaped mounting table 7 is connected to a motor (see FIG. 17), and rotates (displaces) in the direction of the arrow in the figure in response to the rotational operation of the motor.

図17は、図16に示される円板形状の載置台7の回転運動を実現する機構の一例を示す断面図である。図17に示されるように、ヘッドライト1aでは、金属ベース8に上部に形成された凹部8a内に、円板形状の載置台7が取り付けられている。また、円板形状の載置台7には、同心円状にリング形状の発光部4が載置されている。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of a mechanism for realizing the rotational movement of the disk-shaped mounting table 7 shown in FIG. As shown in FIG. 17, in the headlight 1 a, a disk-shaped mounting table 7 is attached in a recess 8 a formed in the upper part of the metal base 8. A ring-shaped light emitting section 4 is placed concentrically on the disk-shaped mounting table 7.

金属ベース8の下方にはモータ30が配設されており、このモータ30は、シャフトを介して円板形状の載置台7に接続されている。そのため、モータ30の駆動を制御することで、図17の矢印の方向に、円板形状の載置台7を回転させるができる。   A motor 30 is disposed below the metal base 8, and this motor 30 is connected to a disk-shaped mounting table 7 through a shaft. Therefore, by controlling the driving of the motor 30, the disk-shaped mounting table 7 can be rotated in the direction of the arrow in FIG.

そのため、ヘッドライト1aによれば、リフレクタ5の焦点Pに、リング形状の発光部4のうち、厚みの異なる部分が位置するように円板形状の載置台7の回転運動を制御して厚みの異なる部分を選択的に発光させることで、ヘッドライト1aから出射される照明光の投光範囲を所望の範囲に変化させることができる。   Therefore, according to the headlight 1a, the rotational movement of the disk-shaped mounting table 7 is controlled so that a portion having a different thickness is located in the ring-shaped light emitting section 4 at the focal point P of the reflector 5. By selectively causing different portions to emit light, the projection range of the illumination light emitted from the headlight 1a can be changed to a desired range.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施の一形態について図18〜図22に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施形態1と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
<ヘッドライト101の構成>
まず、本実施形態に係るヘッドライト101の概略構成について、図18〜図20を参照して説明する。本実施形態に係るヘッドライト101は、第1のLED(第1の発光素子)104aおよび第2のLED(第2の発光素子)104bを含んでいる点において、実施形態1に係るヘッドライト1と主に異なっている。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, about the member similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
<Configuration of headlight 101>
First, a schematic configuration of the headlight 101 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The headlight 101 according to the present embodiment includes a first LED (first light emitting element) 104a and a second LED (second light emitting element) 104b. And mainly different.

図18は、実施形態1に係るヘッドライト101の概略構成を示す断面図である。図18に示されるように、ヘッドライト1は、発光部104、リフレクタ5、載置台7、金属ベース8、および放熱フィン9を備えている。   FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the headlight 101 according to the first embodiment. As shown in FIG. 18, the headlight 1 includes a light emitting unit 104, a reflector 5, a mounting table 7, a metal base 8, and heat radiating fins 9.

(発光部104)
発光部104は、異なる放射角度分布で蛍光を含む照明光を出射するものである。発光部104は、所定の放射角度分布(第1の放射角度分布)で蛍光を含む照明光を出射する第1のLED104aと、第1のLED104aよりも広い放射角度分布(第2の放射角度分布)で蛍光を含む照明光を出射する第2のLED104bとを含み、それぞれが載置台7に載置されている。
(Light Emitting Unit 104)
The light emitting unit 104 emits illumination light including fluorescence with different radiation angle distributions. The light emitting unit 104 includes a first LED 104a that emits illumination light including fluorescence with a predetermined radiation angle distribution (first radiation angle distribution), and a wider radiation angle distribution (second radiation angle distribution) than the first LED 104a. ) And the second LED 104b that emits illumination light including fluorescence, and each is mounted on the mounting table 7.

図19(a)は、図18に示される第1のLED104aを示す断面図であり、図19(b)は、図18に示される第2のLED104bを示す断面図である。   FIG. 19A is a cross-sectional view showing the first LED 104a shown in FIG. 18, and FIG. 19B is a cross-sectional view showing the second LED 104b shown in FIG.

図19(a)に示されるように、第1のLED104aは、LEDチップ105、封止材106、蛍光体108、ケースボディ109、ケース電極111a、ケース電極111b、およびヒートシンク113を備えている。   As shown in FIG. 19A, the first LED 104a includes an LED chip 105, a sealing material 106, a phosphor 108, a case body 109, a case electrode 111a, a case electrode 111b, and a heat sink 113.

第1のLED104aでは、LEDチップ105の周囲に蛍光体108が散在されている。LEDチップ105および蛍光体108は、ケースボディ109内に封止材106によって封止されている。蛍光体108および封止材106の材料は、実施形態1で説明した発光部4を構成する蛍光体および封止材の材料と同様のものでよく、特に限定されない。   In the first LED 104 a, the phosphors 108 are scattered around the LED chip 105. The LED chip 105 and the phosphor 108 are sealed in the case body 109 by a sealing material 106. The material of the phosphor 108 and the sealing material 106 may be the same as the material of the phosphor and the sealing material constituting the light emitting unit 4 described in the first embodiment, and is not particularly limited.

LEDチップ105は、金属(アルミニウム、銅や鉄)等の熱伝導性の高い材料からなるヒートシンク113に載置されている。また、LEDチップ105は、アノード電極(
陽極)であるケース電極111aおよびカソード電極(陰極)であるケース電極111bに配線を介して電気的に接続されており、これらの電極から電力が供給される。
The LED chip 105 is mounted on a heat sink 113 made of a material having high thermal conductivity such as metal (aluminum, copper, or iron). Further, the LED chip 105 has an anode electrode (
The case electrode 111a, which is an anode, and the case electrode 111b, which is a cathode electrode (cathode), are electrically connected via wiring, and power is supplied from these electrodes.

第1のLED104aでは、LEDチップ105から出射した励起光が蛍光体108に照射されることによって、蛍光体108から蛍光が発せられ、その蛍光を含む照明光が第1のLED104aの上面から出射される。   In the first LED 104a, the excitation light emitted from the LED chip 105 is irradiated onto the phosphor 108, whereby fluorescence is emitted from the phosphor 108, and illumination light including the fluorescence is emitted from the upper surface of the first LED 104a. The

ここで、第1のLED104aは、封止材106の表面(上面)形状が平坦に形成されており、この平坦な上面から蛍光を含む照明光が出射される。そのため、第1のLED104aでは、水平方向への蛍光を含む照明光の出射が制限されるので、放射角度分布が相対的に狭くなる。   Here, the first LED 104a has a flat surface (upper surface) shape of the sealing material 106, and illumination light including fluorescence is emitted from the flat upper surface. For this reason, in the first LED 104a, the emission of illumination light including fluorescence in the horizontal direction is restricted, so that the radiation angle distribution becomes relatively narrow.

一方、第2のLED104bは、第1のLED104aよりも出射する蛍光を含む照明光の放射角度分布が広くなるように、封止材107の表面形状が円周面に形成されている点において、第1のLED104aと異なっている。第2のLED104bは、この円周面から蛍光を含む照明光が出射されるため、第1の発光部分4aに比べて、水平方向に広がった放射角度分布となる。   On the other hand, the second LED 104b is such that the surface shape of the sealing material 107 is formed on the circumferential surface so that the radiation angle distribution of illumination light including fluorescence emitted from the first LED 104a is wider. Different from the first LED 104a. The second LED 104b emits illumination light including fluorescence from the circumferential surface, and therefore has a radiation angle distribution that spreads in the horizontal direction as compared to the first light emitting portion 4a.

この第2のLED104bは、円周面の回転軸が投光軸に対して略平行となる向きで、載置台7に載置されている。   The second LED 104b is mounted on the mounting table 7 so that the rotation axis of the circumferential surface is substantially parallel to the light projecting axis.

このように、発光部104は、互いに放射角度分布の異なる、第1のLED104aおよび第2のLED104bを含んでいる。そのため、第1の発光LED104aおよび第2のLED104bの一方を選択的に発光させることにより、発光部104から異なる放射角度分布で蛍光を含む照明光を出射することができる。   As described above, the light emitting unit 104 includes the first LED 104a and the second LED 104b having different radiation angle distributions. Therefore, by selectively causing one of the first light emitting LED 104a and the second LED 104b to emit light, illumination light including fluorescence can be emitted from the light emitting unit 104 with different radiation angle distributions.

図20は、図18に示されるヘッドライト101の要部構成を示すブロック図である。図20に示されるように、ヘッドライト101は、さらに、LED駆動部110、載置台駆動部11、および制御部112を備えている。   FIG. 20 is a block diagram showing a main configuration of the headlight 101 shown in FIG. As shown in FIG. 20, the headlight 101 further includes an LED driving unit 110, a mounting table driving unit 11, and a control unit 112.

(LED駆動部110)
LED駆動部110は、第1のLED104aおよび第2のLED104bの駆動を個別に制御するものである。具体的には、LED駆動部110は、制御部112から出力された制御信号に基づいて、第1のLED104aおよび第2のLED104bの点灯/消灯を選択的に切り替える。
(LED drive unit 110)
The LED driving unit 110 individually controls driving of the first LED 104a and the second LED 104b. Specifically, the LED drive unit 110 selectively switches on / off of the first LED 104a and the second LED 104b based on a control signal output from the control unit 112.

(制御部112)
制御部112は、ヘッドライト101が備える各部を統括的に制御するものである。例えば、制御部112は、ドライバーの入力操作または車両の走行状態等に応じて載置台駆動部11を制御することで、載置台7に載置された第1のLED104aおよび第2のLED104bの一方が、リフレクタ5の焦点Pに配置されるように、載置台7をスライドさせる。また、制御部112は、LED駆動部110を制御することで、リフレクタ5の焦点Pに配置された、第1のLED104aおよび第2のLED104bの一方を点灯させる。
(Control unit 112)
The control unit 112 comprehensively controls each unit included in the headlight 101. For example, the control unit 112 controls the mounting table driving unit 11 in accordance with an input operation of the driver or the traveling state of the vehicle, so that one of the first LED 104 a and the second LED 104 b mounted on the mounting table 7. However, the mounting table 7 is slid so as to be arranged at the focal point P of the reflector 5. In addition, the control unit 112 controls the LED driving unit 110 to turn on one of the first LED 104a and the second LED 104b arranged at the focal point P of the reflector 5.

これにより、制御部112は、第1のLED104aおよび第2のLED104bの一方をリフレクタ5の焦点Pにおいて選択的に発光させることで、ヘッドライト101の投光範囲を切り替える。   Thereby, the control part 112 switches the light projection range of the headlight 101 by selectively making one of the first LED 104a and the second LED 104b emit light at the focal point P of the reflector 5.

<ヘッドライト101における投光範囲の切り替え制御>
次に、ヘッドライト101における投光範囲の切り替え制御の一例について、図21を参照して説明する。ここでは、車両c(図10を参照)の走行速度に応じて、照明光の投光範囲を切り替える制御について説明する。
<Projection range switching control in the headlight 101>
Next, an example of the projection range switching control in the headlight 101 will be described with reference to FIG. Here, the control which switches the projection range of illumination light according to the traveling speed of the vehicle c (refer FIG. 10) is demonstrated.

図21(a)は、第1のLED104aがリフレクタ5の焦点Pに配置されたときのヘッドライト101を示す上面図であり、図21(b)は、第2のLED104bがリフレクタ5の焦点Pに配置されたときのヘッドライト101を示す上面図である。   FIG. 21A is a top view showing the headlight 101 when the first LED 104a is disposed at the focal point P of the reflector 5, and FIG. 21B is a focal point P of the reflector 5 at the second LED 104b. It is a top view which shows the headlight 101 when arrange | positioning.

制御部112は、車両cの走行速度に応じて、照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で切り替える。例えば、車両cの走行速度が所定の速度を超えたとき、制御部112は、載置台駆動部11を制御して、図21(a)に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに第1のLED104aが配置されるように、載置台7をスライドさせる。また、制御部112は、LED駆動部110を制御することで、第2のLED104bを消灯させると共に、リフレクタ5の焦点Pに配置された第1のLED104aを点灯させる。これにより、第2の発光LED104bに代えて第1のLED104aをリフレクタ5の焦点Pにおいて点灯させることで、ヘッドライト101の照明光の投光範囲を、投光範囲A2から投光範囲A1に切り替えることができる。   The control unit 112 switches the projection range of the illumination light between the projection range A1 and the projection range A2 according to the traveling speed of the vehicle c. For example, when the traveling speed of the vehicle c exceeds a predetermined speed, the control unit 112 controls the mounting table driving unit 11 so that the first focal point P of the reflector 5 is shown in FIG. The mounting table 7 is slid so that the LED 104a is arranged. In addition, the control unit 112 controls the LED driving unit 110 to turn off the second LED 104 b and turn on the first LED 104 a disposed at the focal point P of the reflector 5. Accordingly, the first LED 104a is turned on at the focal point P of the reflector 5 in place of the second light emitting LED 104b, thereby switching the illumination light projection range of the headlight 101 from the projection range A2 to the projection range A1. be able to.

一方、車両cの走行速度が所定の速度以下となったとき、制御部112は、載置台駆動部11を制御して、図21(b)に示されるように、リフレクタ5の焦点Pに第2のLED104bが配置されるように、載置台7をスライドさせる。また、制御部112は、LED駆動部110を制御することで、第1のLED104aを消灯させると共に、リフレクタ5の焦点Pに配置された第2のLED104bを点灯させる。これにより、第1のLED104aに代えて第2のLED104bをリフレクタ5の焦点Pにおいて点灯させることで、照明光の投光範囲を、投光範囲A1から投光範囲A2に切り替えることができる。   On the other hand, when the traveling speed of the vehicle c becomes equal to or lower than the predetermined speed, the control unit 112 controls the mounting table driving unit 11 so that the focal point P of the reflector 5 is adjusted to the first level as shown in FIG. The mounting table 7 is slid so that the second LED 104b is arranged. Further, the control unit 112 controls the LED driving unit 110 to turn off the first LED 104 a and turn on the second LED 104 b arranged at the focal point P of the reflector 5. Thereby, it is possible to switch the illumination light projection range from the projection range A1 to the projection range A2 by lighting the second LED 104b at the focal point P of the reflector 5 instead of the first LED 104a.

従って、例えば、高速道路等における高速走行時には、第1のLED104aを点灯させて、車両cの前方の狭い範囲(投光範囲A1)を明るく照明し、市街地等における低速走行時には、第2のLED104bを点灯させて、車両cの前方周辺も含めた広い範囲(投光範囲A2)を照明するなどの切り替えが可能となる。   Therefore, for example, when traveling at high speed on a highway or the like, the first LED 104a is turned on to illuminate a narrow range (light projection range A1) ahead of the vehicle c, and when traveling at low speed in an urban area or the like, the second LED 104b. Can be switched, such as lighting up a wide range (light projection range A2) including the front periphery of the vehicle c.

このように、ヘッドライト101によれば、車両cの走行速度に応じて、照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で切り替えることができる。そのため、ドライバーの良好な視界を確保することが可能となるので、安全な運転環境を実現することができる。   Thus, according to the headlight 101, the projection range of illumination light can be switched between the projection range A1 and the projection range A2 according to the traveling speed of the vehicle c. Therefore, it is possible to secure a good visibility of the driver, and a safe driving environment can be realized.

<実施形態2の総括>
以上のように、本実施形態に係るヘッドライト101は、蛍光を含む照明光を出射する発光部104と、発光部104から出射された蛍光を含む照明光を投光するリフレクタ5とを備え、発光部104は、少なくとも、第1の放射角度分布で蛍光を含む照明光を出射する第1のLED104aと、第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布で蛍光を含む照明光を出射する第2のLED104bとを含んでいる。
<Overview of Embodiment 2>
As described above, the headlight 101 according to the present embodiment includes the light emitting unit 104 that emits illumination light including fluorescence, and the reflector 5 that projects the illumination light including fluorescence emitted from the light emitting unit 104. The light emitting unit 104 emits at least a first LED 104a that emits illumination light including fluorescence with a first radiation angle distribution, and illumination light that includes fluorescence with a second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution. And a second LED 104b that emits light.

そのため、第1のLED104aおよび第2のLED104bを選択的に点灯させることにより、発光部104から出射される蛍光を含む照明光の放射角度分布を変更することができる。   Therefore, by selectively lighting the first LED 104a and the second LED 104b, the radiation angle distribution of the illumination light including the fluorescence emitted from the light emitting unit 104 can be changed.

従って、本実施形態によれば、発光部104の放射角度分布を変更することにより、出射する照明光の投光範囲を、投光範囲A1と投光範囲A2との間で容易に切り替えること
ができるヘッドライト101を実現することができる。
Therefore, according to the present embodiment, by changing the radiation angle distribution of the light emitting unit 104, the projection range of the emitted illumination light can be easily switched between the projection range A1 and the projection range A2. The possible headlight 101 can be realized.

<変形例>
次に、本実施形態に係るヘッドライト101の変形例について、図22を参照して説明する。
<Modification>
Next, a modification of the headlight 101 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図22(a)および(b)は、LEDの放射角度分布を制御するための構成の一例を示す断面図である。図22(a)および(b)に示されるように、図19(a)に示される第1のLED104aの平坦に形成された封止材106の上面に、透明または半透明のモールドを形成し、このモールドによるレンズ効果を利用することで放射角度分布を制御することができる。   22A and 22B are cross-sectional views showing an example of a configuration for controlling the radiation angle distribution of the LED. As shown in FIGS. 22A and 22B, a transparent or translucent mold is formed on the upper surface of the sealing material 106 formed flat on the first LED 104a shown in FIG. 19A. The radiation angle distribution can be controlled by utilizing the lens effect of this mold.

例えば、図22(a)に示されるLED204aのように、表面形状が平坦に近いモールド206を形成した場合、出射される蛍光を含む照明光の放射角度分布はランベルト分布に近づく。一方、図22(b)に示されるLED204bのように、半円柱形状のモールド207を形成した場合、モールド207のレンズ効果によって、出射される蛍光を含む照明光の放射角度分布をランベルト分布よりも狭くすることができる。   For example, when a mold 206 having a nearly flat surface shape is formed as in the LED 204a shown in FIG. 22A, the radiation angle distribution of illumination light including emitted fluorescence approaches a Lambertian distribution. On the other hand, when the semi-cylindrical mold 207 is formed like the LED 204b shown in FIG. 22B, the radiation angle distribution of the illumination light including the emitted fluorescence is made to be more than the Lambert distribution by the lens effect of the mold 207. Can be narrowed.

このように、透明または半透明のモールドの形状を異なる形状に形成することで、LEDから出射される蛍光を含む照明光の放射角度分布を変更することができる。   Thus, the radiation angle distribution of the illumination light including the fluorescence emitted from the LED can be changed by forming the transparent or translucent mold in different shapes.

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

〔補足〕
なお、本発明は、以下のように表現することもできる。すなわち、本発明に係る照明装置は、蛍光部材と、蛍光部材を励起する励起光源と、蛍光を投光する投光部材とを有する照明装置であり、蛍光部材における表面形状の異なる部分を任意に選択して励起することを特徴としている。
[Supplement]
The present invention can also be expressed as follows. That is, the illuminating device according to the present invention is an illuminating device including a fluorescent member, an excitation light source that excites the fluorescent member, and a light projecting member that projects the fluorescent light. It is characterized by selective excitation.

また、本発明に係る照明装置では、励起光源は投光部材の焦点を含む領域を照射することを特徴としている。   Moreover, in the illuminating device which concerns on this invention, an excitation light source irradiates the area | region containing the focus of a light projection member, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明に係る照明装置では、蛍光部材がスライドすることを特徴としている。   Further, the illumination device according to the present invention is characterized in that the fluorescent member slides.

また、本発明に係る照明装置では、リング状の蛍光部材が回転することを特徴としている。   Further, the illumination device according to the present invention is characterized in that the ring-shaped fluorescent member rotates.

また、本発明に係る照明装置では、蛍光部材の表面の平坦部分と、傾斜部を有する部分とを選択して励起することにより、投光の広がりを制御することを特徴としている。   Further, the illumination device according to the present invention is characterized in that the spread of light projection is controlled by selecting and exciting a flat portion on the surface of the fluorescent member and a portion having an inclined portion.

また、本発明に係る照明装置では、励起光源は特にレーザであることを特徴としている。   In the illumination device according to the present invention, the excitation light source is particularly a laser.

本発明は、車両用前照灯、車両以外の移動物体の照明装置や、サーチライト、プロジェクター等、様々な照明装置として利用できる。   The present invention can be used as various lighting devices such as a vehicle headlamp, a lighting device for a moving object other than a vehicle, a search light, and a projector.

1 ヘッドライト(照明装置・車両用前照灯)
1a ヘッドライト(照明装置・車両用前照灯)
2 レーザ素子
4 発光部
4a 第1の発光部分
4b 第2の発光部分
4c 第3の発光部分
5 リフレクタ(投光部)
7 載置台(載置部)
101 ヘッドライト(照明装置・車両用前照灯)
104 発光部
104a 第1のLED(第1の発光素子)
104b 第2のLED(第2の発光素子)
110 LED駆動部(点灯切替部)
204a LED(第1の発光素子)
204b LED(第1の発光素子)
P 焦点
A1 投光範囲
A2 投光範囲
1 Headlight (lighting device / vehicle headlamp)
1a Headlight (lighting device / vehicle headlamp)
2 Laser element 4 Light emitting portion 4a First light emitting portion 4b Second light emitting portion 4c Third light emitting portion 5 Reflector (light projecting portion)
7 Mounting table (mounting unit)
101 Headlight (lighting device / vehicle headlamp)
104 light emitting unit 104a first LED (first light emitting element)
104b Second LED (second light emitting element)
110 LED drive unit (lighting switching unit)
204a LED (first light emitting element)
204b LED (first light emitting element)
P Focus A1 Projection range A2 Projection range

Claims (15)

光を出射する発光部を備え、
前記発光部は、出射する光の放射角度分布を、少なくとも、第1の放射角度分布と、当該第1の放射角度分布よりも広い第2の放射角度分布との間で変更可能であり、
前記発光部は、励起光を受けて前記光である蛍光を出射する蛍光体を含み、
前記発光部のうち厚みの異なる部分に前記励起光が選択的に照射されることにより、前記第1の放射角度分布と前記第2の放射角度分布とを切り替えることを特徴とする発光装置。
A light emitting unit for emitting light;
The light emitting unit, the radiation angle distribution of the emitted light, at least a first radiation angle distribution, Ri changeable der between the second radiation angle distribution wider than the first radiation angle distribution,
The light-emitting unit includes a phosphor that receives excitation light and emits fluorescence that is the light,
Wherein by the excitation light to a different portion of the thickness of the light-emitting portion is selectively irradiated, the light-emitting device according to claim to switch between a second emission angle distribution and the first radiation angle distribution.
前記発光部は、少なくとも、前記第1の放射角度分布で光を出射する第1の発光部分と、前記第2の放射角度分布で光を出射する第2の発光部分とを含み、
前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方を、選択的に発光させることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The light emitting unit includes at least a first light emitting part that emits light with the first radiation angle distribution, and a second light emitting part that emits light with the second radiation angle distribution,
2. The light emitting device according to claim 1, wherein one of the first light emitting portion and the second light emitting portion selectively emits light.
前記発光部は、前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方に、前記励起光が選択的に照射されることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。 The light emitting portion is provided for one front Symbol first light-emitting portion and the second light emitting portion, the light emitting device according to claim 2, wherein said excitation light is selectively irradiated. 前記発光部を載置する可動式の載置部をさらに備え、
前記載置部は、前記第1の発光部分および前記第2の発光部分の一方に、前記励起光が照射されるように、当該励起光に対する前記発光部の相対的な位置または角度を変化させることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
It further comprises a movable placing part for placing the light emitting part,
The placement unit changes a relative position or angle of the light emitting unit with respect to the excitation light so that one of the first light emitting part and the second light emitting part is irradiated with the excitation light. The light-emitting device according to claim 3.
前記励起光は、前記発光部から出射された光を投光する投光部の焦点に向けて照射されていることを特徴とする請求項3または4に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 3 or 4, wherein the excitation light is irradiated toward a focal point of a light projecting unit that projects light emitted from the light emitting unit. 前記第2の発光部分は、前記第1の発光部分よりも厚みが大きい形状であることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の発光装置。   6. The light emitting device according to claim 3, wherein the second light emitting portion has a shape that is thicker than the first light emitting portion. 前記第1の発光部分は、前記発光部が載置される載置面に対して略平行な平板形状であり、
前記第2の発光部分は、前記載置面に当接する底面に対して垂直な方向に向かって、当該底面に平行な断面積が徐々に減少する形状であることを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
The first light emitting portion has a flat plate shape substantially parallel to a placement surface on which the light emitting portion is placed,
The second light emitting portion has a shape in which a cross-sectional area parallel to the bottom surface gradually decreases in a direction perpendicular to the bottom surface contacting the mounting surface. The light-emitting device of description.
前記発光部は、厚みが徐々に変化する連続的な形状であり、
前記連続的な形状のうち、任意の厚みを有する部分が前記第1の発光部分となり、当該任意の厚みを有する部分よりも厚みが大きい部分が前記第2の発光部分となることを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
The light emitting part has a continuous shape with a gradually changing thickness,
Of the continuous shape, a portion having an arbitrary thickness serves as the first light emitting portion, and a portion having a larger thickness than the portion having the arbitrary thickness serves as the second light emitting portion. The light emitting device according to claim 6.
前記発光部は、リング形状であることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 8, wherein the light emitting unit has a ring shape. 前記励起光は、レーザ光であることを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の発光装置。 The excitation light-emitting device according to any one of claims 1, wherein 9 to be a laser beam. 前記載置部は、スライド可能または回転可能に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 4, wherein the placement unit is slidably or rotatably provided. 前記発光部は、出射する光の放射角度分布を、互いに異なる3つ以上の放射角度分布に変更可能であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the light emitting unit is capable of changing a radiation angle distribution of emitted light to at least three radiation angle distributions different from each other. 請求項1から12のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記発光部から出射された光を投光する投光部とを備えることを特徴とする照明装置。
The light emitting device according to any one of claims 1 to 12 ,
An illumination device comprising: a light projecting unit that projects light emitted from the light emitting unit.
請求項13に記載の照明装置を備えることを特徴とする車両用前照灯。 A vehicle headlamp comprising the illumination device according to claim 13 . 前記照明装置を搭載する車両の速度に応じて、前記発光部から出射される光の放射角度分布を、前記第1の放射角度分布と前記第2の放射角度分布との間で変更することを特徴とする請求項14に記載の車両用前照灯。 Changing the radiation angle distribution of the light emitted from the light emitting unit between the first radiation angle distribution and the second radiation angle distribution according to the speed of the vehicle on which the illumination device is mounted. The vehicle headlamp according to claim 14 , wherein the vehicle headlamp is characterized in that:
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