JP6109521B2 - Light emitting device, vehicle headlamp, lighting device, and projector - Google Patents

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Description

本発明は、所望の投光パターンで照明光を照射する発光装置、車両用前照灯、照明装置及びプロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a light emitting device, a vehicle headlamp, a lighting device, and a projector that emit illumination light with a desired light projection pattern.

近年、励起光源として発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)や半導体レーザ(LD;Laser Diode)等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる発光装置の研究が盛んになってきている。このような技術は、車両用前照灯等の照明装置にも適用されている。   In recent years, semiconductor light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and semiconductor lasers (LDs) are used as excitation light sources, and excitation light generated from these excitation light sources is emitted to light emitting units including phosphors. Research on light-emitting devices that use fluorescence generated by the above as illumination light has become active. Such a technique is also applied to an illumination device such as a vehicle headlamp.

例えば、特許文献1に開示された車両前照灯100は、図24に示すように、金属板111と、金属板111の表面に配置され、青色レーザ光により励起されて発光する蛍光体112と、蛍光体112に入射する青色レーザ光を放射する図示しないレーザ光源と、蛍光体112の周囲の金属板111の表面を覆うように配置され、レーザ光源から入射する青色レーザ光の反射を抑制する反射抑制部材113とを備えている。これにより、レーザ光源から放射された青色レーザ光が蛍光体112周囲の金属板111の表面で反射されることに起因する発光色の色ムラや輝度ムラを防止(又は低減)するようになっている。   For example, as shown in FIG. 24, a vehicle headlamp 100 disclosed in Patent Document 1 includes a metal plate 111 and a phosphor 112 that is disposed on the surface of the metal plate 111 and emits light when excited by blue laser light. A laser light source (not shown) that emits blue laser light incident on the phosphor 112 and a surface of the metal plate 111 around the phosphor 112 are disposed so as to suppress reflection of the blue laser light incident from the laser light source. And a reflection suppressing member 113. This prevents (or reduces) color unevenness and luminance unevenness of the emitted color caused by the blue laser light emitted from the laser light source being reflected by the surface of the metal plate 111 around the phosphor 112. Yes.

さらに、例えば特許文献2に開示された車両前照灯200では、図25に示すように、光を発生する半導体発光素子201と、半導体発光素子201から離間して設けられた蛍光体202と、半導体発光素子201が発生する光を、蛍光体202に集光するレンズ210と、蛍光体202が設けられている位置に光学的中心を有し、レンズ210により集光された光に応じて蛍光体202が発生する光を、車両前照灯200の外部に照射する反射鏡220とを備えている。上記反射鏡220は、図26(a)に示すように、斜め反射面221及び水平反射面222を有している。これにより、図26(b)に示すように、車両前照灯200の前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム配光パターンとして、略水平方向の明暗境界を定める水平カットライン231、及び水平方向に対して15°程度の角度をなす所定の斜め方向の明暗境界を定める斜めカットライン232を有する配光パターン230を形成するようになっている。この反射鏡220は、マルチファセットミラーと通称されているものである。   Further, for example, in the vehicle headlamp 200 disclosed in Patent Document 2, as shown in FIG. 25, a semiconductor light emitting element 201 that generates light, a phosphor 202 that is provided apart from the semiconductor light emitting element 201, and A lens 210 that condenses the light generated by the semiconductor light emitting element 201 on the phosphor 202, and an optical center at the position where the phosphor 202 is provided, and is fluorescent according to the light collected by the lens 210. A reflecting mirror 220 that irradiates the outside of the vehicle headlamp 200 with the light generated by the body 202 is provided. The reflecting mirror 220 has an oblique reflecting surface 221 and a horizontal reflecting surface 222 as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 26 (b), as a low beam light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25m ahead of the vehicle headlamp 200, a horizontal line that defines a light and dark boundary in a substantially horizontal direction. A light distribution pattern 230 having a cut line 231 and an oblique cut line 232 that defines a light / dark boundary in a predetermined oblique direction that forms an angle of about 15 ° with respect to the horizontal direction is formed. The reflecting mirror 220 is commonly called a multi-faceted mirror.

また、例えば特許文献3に開示された光ファイバ照明装置300は、図27(a)(b)に示すように、励起光301を射出する半導体レーザ310と、半導体レーザ310から射出された励起光301を導波する単ファイバ320と、単ファイバ320から射出された励起光301を受光して励起光301とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体ユニット330と、蛍光体ユニット330から発せられた蛍光の一部を少なくとも導波するファイバ束340とを有している。光ファイバ照明装置300はさらに、蛍光体ユニット330で発生した反射散乱光及び蛍光体ユニット330から発せられた蛍光のうち、ファイバ束340の入射領域に直接的に入射しなかった光の少なくとも一部をファイバ束340の入射領域に向けて反射させる反射体350を有している。   Further, for example, an optical fiber illuminating device 300 disclosed in Patent Document 3 includes a semiconductor laser 310 that emits pumping light 301 and pumping light emitted from the semiconductor laser 310, as shown in FIGS. A single fiber 320 guided through 301, a phosphor unit 330 that receives excitation light 301 emitted from the single fiber 320 and emits fluorescence having a wavelength different from that of the excitation light 301, and fluorescence emitted from the phosphor unit 330 The fiber bundle 340 guides at least a part of the fiber bundle 340. The optical fiber lighting device 300 further includes at least a part of the light that is not directly incident on the incident region of the fiber bundle 340 among the reflected scattered light generated by the phosphor unit 330 and the fluorescence emitted from the phosphor unit 330. Is reflected toward the incident region of the fiber bundle 340.

特開2011−181381号公報(2011年9月15日公開)JP 2011-181381 A (published September 15, 2011) 特開2005−150041号公報(2005年6月9日公開)JP 2005-150041 A (released on June 9, 2005) 特開2009−043668号公報(2009年2月26日公開)JP 2009-043668 A (published February 26, 2009)

しかしながら、上記従来の発光装置、車両用前照灯及び照明装置では、照明光のロスが生じ、投光効率が低下するという問題点を有している。   However, the conventional light emitting device, the vehicle headlamp, and the lighting device have a problem that a loss of illumination light occurs and the light projecting efficiency decreases.

具体的には、特許文献1に開示された車両前照灯100では、明瞭なエッジを有する照明パターンを得るために、反射抑制部材113にて蛍光体112の周囲における金属板111の表面を覆っている。この結果、レーザ光源から入射する青色レーザ光の一部を遮蔽していることになる。したがって、照明光のロスが生じ、投光効率が低下している。また、金属板111の表面での散乱を起因とする迷光により、エッジでのコントラストが悪くなる。さらには、金属板111での光吸収により、金属板の温度が上がり、蛍光体112の特性に色度変化及び強度変化等の影響を与えるといった問題があった。   Specifically, in the vehicle headlamp 100 disclosed in Patent Document 1, in order to obtain an illumination pattern having a clear edge, the surface of the metal plate 111 around the phosphor 112 is covered with a reflection suppressing member 113. ing. As a result, a part of the blue laser light incident from the laser light source is shielded. Therefore, a loss of illumination light occurs, and the light projecting efficiency is reduced. Further, the contrast at the edge is deteriorated by stray light caused by scattering on the surface of the metal plate 111. Furthermore, there is a problem that the temperature of the metal plate rises due to light absorption by the metal plate 111 and the characteristics of the phosphor 112 are affected by chromaticity change, intensity change, and the like.

また、特許文献2に開示された車両前照灯200では、反射鏡220にマルチファセットミラーを使用している。この結果、マルチファセットミラーでは明瞭なエッジを有する照明パターンを得ることは困難であり、さらに大きな反射鏡220が必要となる。さらに、空等の不要な領域への迷光が発生するつまり効率も低下するといった問題もあった。   Moreover, in the vehicle headlamp 200 disclosed in Patent Document 2, a multifaceted mirror is used as the reflecting mirror 220. As a result, it is difficult to obtain an illumination pattern having clear edges with a multifaceted mirror, and a larger reflecting mirror 220 is required. Further, there is a problem that stray light is generated in an unnecessary area such as the sky, that is, efficiency is lowered.

一方、特許文献3に開示された光ファイバ照明装置300では、照明光のロスが生じるのを防止するために、蛍光体ユニット330で発生した反射散乱光及び蛍光体ユニット330から発せられた蛍光のうち、ファイバ束340の入射領域に直接的に入射しなかった光の少なくとも一部をファイバ束340の入射領域に入射させるために、反射体350を有している。しかし、特許文献3に開示された光ファイバ照明装置300は、内視鏡への適用について開示しているので、照射パターンに関する記載がない。したがって、車両用前照灯への適用には不十分である。   On the other hand, in the optical fiber lighting device 300 disclosed in Patent Document 3, in order to prevent the loss of illumination light, the reflected scattered light generated in the phosphor unit 330 and the fluorescence emitted from the phosphor unit 330 are reduced. Among them, a reflector 350 is provided in order to cause at least a part of the light not directly incident on the incident region of the fiber bundle 340 to enter the incident region of the fiber bundle 340. However, since the optical fiber lighting device 300 disclosed in Patent Document 3 discloses application to an endoscope, there is no description regarding an irradiation pattern. Therefore, it is insufficient for application to a vehicle headlamp.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置、車両用前照灯、照明装置及びプロジェクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to efficiently form a clear edge in the light emitting portion, and to efficiently form a clear edge of the light projection pattern on the light projecting surface. It is an object of the present invention to provide a light emitting device, a vehicle headlamp, a lighting device, and a projector that can be well formed.

本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、励起光を出射する発光素子と、蛍光体を分散させた透明分散層を有する発光部とを備えた発光装置において、上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の第1の端面から入射させ、上記発光部の第1の端面から入射された上記励起光を上記発光部の透明分散層にて導光させることにより上記発光部における上記第1の端面とは非平行の第2の端面での輝度分布を形成すると共に、上記発光部における上記蛍光体の濃度制御により第2の端面における輝度分布のエッジが形成され、上記第2の端面から出射される蛍光を照明光として利用していることを特徴としている。  In order to solve the above-described problems, a light-emitting device of the present invention is a light-emitting device that includes a light-emitting element that emits excitation light and a light-emitting unit that includes a transparent dispersion layer in which a phosphor is dispersed. The excitation light is incident from the first end face of the light-emitting part, and the excitation light incident from the first end face of the light-emitting part is guided by the transparent dispersion layer of the light-emitting part. A luminance distribution at a second end surface that is non-parallel to the first end surface of the light-emitting element is formed, and an edge of the luminance distribution at the second end surface is formed by the concentration control of the phosphor in the light-emitting portion. The fluorescent light emitted from the end face 2 is used as illumination light.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記第1の端面と第2の端面とが直交することを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that, in the above-described light-emitting device, the first end surface and the second end surface are orthogonal to each other.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光部は、前記蛍光体を分散させた透明分散層と、上記蛍光体を分散させていない透明非分散層との2層積層構造となっていると共に、上記透明分散層は、前記第1の端面から該第1の端面に対向する第3の端面に向かうに伴って厚さが次第に増加するように形成されており、かつ上記透明非分散層は、上記第1の端面から上記第3の端面に向かうに伴って厚さが次第に減少するように形成されており、上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の上記第1の端面から入射させて上記発光部の透明非分散層及び透明分散層にて導光させることにより、上記発光部においてエッジが形成された輝度分布を形成することを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is the light-emitting device described above, wherein the light-emitting portion has a two-layer laminated structure of a transparent dispersion layer in which the phosphor is dispersed and a transparent non-dispersion layer in which the phosphor is not dispersed. And the transparent dispersion layer is formed such that the thickness gradually increases from the first end face toward the third end face opposed to the first end face. The non-dispersion layer is formed so that the thickness gradually decreases from the first end face toward the third end face, and the excitation light emitted from the light emitting element is emitted from the light emitting section. A luminance distribution having an edge formed in the light emitting portion is formed by being incident from one end face and being guided by the transparent non-dispersion layer and the transparent dispersion layer of the light emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との間には、該発光素子からの入射光を導光して該発光部に出射する導光部材が設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is the light-emitting device described above, wherein a light guide member that guides incident light from the light-emitting element and emits the light to the light-emitting part is provided between the light-emitting element and the light-emitting part. It is characterized by being.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との間には、該発光素子からの入射光を導光して該発光部に出射する導光部材が設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is the light-emitting device described above, wherein a light guide member that guides incident light from the light-emitting element and emits the light to the light-emitting part is provided between the light-emitting element and the light-emitting part. It is characterized by being.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との光路間には、凸レンズが設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that, in the above-described light-emitting device, a convex lens is provided between the optical paths of the light-emitting element and the light-emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との光路間には、集光ミラーが設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that in the above-described light-emitting device, a condensing mirror is provided between the light paths of the light-emitting element and the light-emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記透明分散層は、前記発光部の一部の端部に向けて厚さが次第に変化するように形成されていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that in the above-described light-emitting device, the transparent dispersion layer is formed so that the thickness gradually changes toward a part of the end of the light-emitting portion.

本発明の車両用前照灯は、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  A vehicle headlamp according to the present invention includes the light emitting device described above.

本発明の照明装置は、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  An illumination device according to the present invention includes the light-emitting device described above.

本発明のプロジェクタは、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  A projector according to the present invention includes the light-emitting device described above.

本発明の発光装置は、以上のように、上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の透明分散層にて導光させることにより上記発光部での輝度分布を形成すると共に、上記発光部の形態により輝度分布のエッジが形成されているものである。   As described above, the light-emitting device of the present invention guides the excitation light emitted from the light-emitting element through the transparent dispersion layer of the light-emitting part, thereby forming a luminance distribution in the light-emitting part and the light emission. The edge of the luminance distribution is formed according to the form of the part.

本発明の車両用前照灯は、以上のように、前記記載の発光装置を備えているものである。   As described above, the vehicle headlamp according to the present invention includes the light-emitting device described above.

本発明の照明装置は、以上のように、前記記載の発光装置を備えているものである。   As described above, the lighting device of the present invention includes the light emitting device described above.

本発明のプロジェクタは、以上のように、前記記載の発光装置を備えているものである。As described above, the projector according to the present invention includes the light-emitting device described above.

それゆえ、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置、車両用前照灯、照明装置及びプロジェクタを提供するという効果を奏する。 Therefore, it is possible to provide a light emitting device, a vehicle headlamp, a lighting device, and a projector that can efficiently form a clear edge in a light emitting portion, and thus can efficiently form a clear edge of a light projection pattern on a light projecting surface. The effect of doing.

(a)は、本発明における発光装置を備えた車両用前照灯としてのヘッドランプにおける実施の一形態を示すものであって、レーザ出射端部の光強度分布を示す正面図であり、(b)は発光部における照射パターンの光強度分布を示す正面図であり、(c)は発光部における発光パターンの光強度分布を示す正面図であり、(d)は投光面における投光パターンの光強度分布を示す正面図である。(A) shows one Embodiment in the headlamp as a vehicle headlamp provided with the light-emitting device in this invention, Comprising: It is a front view which shows the light intensity distribution of a laser emission end part, (b) is a front view showing the light intensity distribution of the irradiation pattern in the light emitting part, (c) is a front view showing the light intensity distribution of the light emitting pattern in the light emitting part, and (d) is a light projecting pattern on the light projecting surface. It is a front view which shows light intensity distribution. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプの変形例を示すものであって、ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a whole headlamp, showing a modified example of the headlamp in which a light guide member is not provided between the light source section and the light emitting section. 上記光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプの他の変形例を示すものであって、ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the whole headlamp, showing another modification of the headlamp that does not include a light guide member between the light source section and the light emitting section. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプのさらに他の変形例を示すものであって、ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the further another modification of the said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part, Comprising: The whole headlamp is shown. 2組の光源部を備え、かつ光源部と発光部との間に導光部材を備えた上記ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole said headlamp provided with two sets of light source parts, and provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプの全体を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えた上記ヘッドランプにおける光源部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light source part in the said headlamp provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 上記ヘッドランプにおける発光部のレーザ光照射面におけるレーザ光スポットの形状の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the shape of the laser beam spot in the laser beam irradiation surface of the light emission part in the said headlamp. 光源部と発光部との間に導光部材を備えた上記ヘッドランプにおける光源部の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of the light source part in the said headlamp provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えた上記ヘッドランプにおける光源部の他の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the other modification of the light source part in the said headlamp provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えた上記ヘッドランプにおける光源部のさらに他の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the further another modification of the light source part in the said headlamp provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification in the said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける光源部の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of the light source part in the said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける光源部の他の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the other modification of the light source part in the said headlamp which is not provided with the light guide member between the light source part and the light emission part. 上記ヘッドランプの発光部におけるレーザ光スポットを示す正面図である。It is a front view which shows the laser beam spot in the light emission part of the said headlamp. 上記ヘッドランプの発光部における発光パターンを示す正面図である。It is a front view which shows the light emission pattern in the light emission part of the said headlamp. (a)は理想的なガウシアン分布からなる光強度分布を示す分布図であり、(b)は光強度分布のトップ幅が大きい光強度分布を示す分布図である。(A) is a distribution diagram showing a light intensity distribution having an ideal Gaussian distribution, and (b) is a distribution diagram showing a light intensity distribution with a large top width of the light intensity distribution. (a)は光強度分布におけるエッジの定義を示す分布図であり、(b)は定義によりエッジを構成する場合及び定義によりエッジを構成しない場合の一例を示す分布図である。(A) is a distribution diagram which shows the definition of the edge in light intensity distribution, (b) is a distribution diagram which shows an example in case an edge is not comprised by a definition, when an edge is comprised by a definition. 上記ヘッドランプの発光部における内部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure in the light emission part of the said headlamp. 上記ヘッドランプの発光部における他の内部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other internal structure in the light emission part of the said headlamp. 上記ヘッドランプの発光部における蛍光体の濃度を変更することにより発光部からの発光パターンの光強度分布を変更するときの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a structure when changing the light intensity distribution of the light emission pattern from a light emission part by changing the density | concentration of the fluorescent substance in the light emission part of the said headlamp. 上記ヘッドランプの発光部における蛍光体の濃度を変更することにより発光部からの発光パターンの光強度分布を変更するときの他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another structure when changing the light intensity distribution of the light emission pattern from a light emission part by changing the density | concentration of the fluorescent substance in the light emission part of the said headlamp. 従来の車両前照灯の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional vehicle headlamp. 従来の他の車両前照灯の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the other conventional vehicle headlamp. (a)は上記従来の車両前照灯に設けられたマルチファセットミラーの構成を示す正面図であり、(b)は上記車両前照灯の照射面の配光パターンに示す斜視図である。(A) is a front view which shows the structure of the multi facet mirror provided in the said conventional vehicle headlamp, (b) is a perspective view shown in the light distribution pattern of the irradiation surface of the said vehicle headlamp. (a)は従来のさらに他の車両前照灯の構成を示す断面図であり、(b)は上記車両前照灯の発光部の構成を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the further another conventional vehicle headlamp, (b) is sectional drawing which shows the structure of the light emission part of the said vehicle headlamp.

本発明の一実施形態について図1〜図23に基づいて説明すれば、以下のとおりである。   One embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.

本実施の形態では、本発明の発光装置を備えた自動車用のすれ違い用前照灯(ロービーム)の配光特性基準を満たす車両用前照灯としてのヘッドランプを例に挙げて説明する。ただし、必ずしもこれに限らず、本発明の発光装置は、例えば、走行用前照灯(ハイビーム)であってもよく、又は自動車以外の車両若しくは移動物体(例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケット等)のヘッドランプとして実現されてもよいし、その他の照明装置として実現されてもよい。その他の照明装置としては、例えば、サーチライト、プロジェクタ、家庭用照明器具、商業用照明装置、屋外照明装置を挙げることができる。   In the present embodiment, a headlamp as a vehicle headlamp that satisfies the light distribution characteristic standard of a vehicle headlight (low beam) equipped with the light emitting device of the present invention will be described as an example. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the light emitting device of the present invention may be, for example, a traveling headlamp (high beam), or a vehicle or moving object other than an automobile (for example, a human, a ship, an aircraft, a submersible craft). -It may be implement | achieved as a headlamp of a rocket etc., and may be implement | achieved as another illuminating device. Examples of other lighting devices include a searchlight, a projector, a home lighting device, a commercial lighting device, and an outdoor lighting device.

ここで、本明細書において、投光パターンとは、投光面における光強度分布のことであり、発光部が発する光強度分布をいう。また、投光面とは、投光パターンを見るための仮想面のことである。   Here, in the present specification, the light projecting pattern is a light intensity distribution on the light projecting surface and means a light intensity distribution emitted from the light emitting unit. The light projecting surface is a virtual surface for viewing the light projecting pattern.

<ヘッドランプの構成>
本実施の形態の車両用前照灯としてのヘッドランプの構成について、図2〜図7に基づいて説明する。図2〜図7は各種のヘッドランプの全体を示す概略構成図である。尚、図7は、図17のA−A’線断面図でもある。
<Configuration of headlamp>
The structure of the headlamp as the vehicle headlamp according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 7 are schematic configuration diagrams showing the entirety of various headlamps. FIG. 7 is also a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

本実施の形態のヘッドランプ1は、図2に示すように、光源部10、レンズ3、発光部4、リフレクタ5、金属ベース7及びフィン8を備えている。   As shown in FIG. 2, the headlamp 1 according to the present embodiment includes a light source unit 10, a lens 3, a light emitting unit 4, a reflector 5, a metal base 7, and fins 8.

ヘッドランプ1は、光源部10からの励起光を発光部4に照射することによって発光部4にて蛍光を発生させ、その蛍光を照明光として利用するものである。   The headlamp 1 generates fluorescence in the light emitting unit 4 by irradiating the light emitting unit 4 with excitation light from the light source unit 10, and uses the fluorescence as illumination light.

ここで、ヘッドランプ1の構成は、必ずしもこれに限らず、例えば、図3に示すように、光学部品であるレンズ3と光源部10のキャップ15とが一体になっている構造とすることが可能である。レンズ3と光源部10のキャップ15とが別体となっている構成の場合、キャップ15とレンズ3との間にスペースが必要となる、そのため、大きな光学部品してのレンズ3が必要なる、また、部品点数も多くなるので、コストが増大する。さらに、光軸合わせが煩雑となる。しかし、レンズ3と光源部10のキャップ15とが一体となった構成の場合には、レンズ3を、レーザチップを含む光源部10と一体化することにより省スペース化が図れる。また、レーザチップとレンズ3の光軸調整(アライメント)も容易となり、よりカップリング効率を上げることが可能となる。   Here, the configuration of the headlamp 1 is not necessarily limited thereto. For example, as shown in FIG. 3, the lens 3 as an optical component and the cap 15 of the light source unit 10 may be integrated. Is possible. In the case where the lens 3 and the cap 15 of the light source unit 10 are separated, a space is required between the cap 15 and the lens 3, and thus the lens 3 as a large optical component is required. Further, since the number of parts increases, the cost increases. Furthermore, optical axis alignment becomes complicated. However, in the case of a configuration in which the lens 3 and the cap 15 of the light source unit 10 are integrated, space can be saved by integrating the lens 3 with the light source unit 10 including a laser chip. Further, the optical axis adjustment (alignment) between the laser chip and the lens 3 is facilitated, and the coupling efficiency can be further increased.

しかしながら、図3に示す構成では、発光部4とのアライメントがされていない。実際には、発光部4及び光源部10のいずれについても放熱させる必要がある。このような構成の場合、図示しない放熱グリス又は放熱シートを介して、各パーツを放熱部材に設置させるが、光学的アライメントと放熱性とを両立させることは難しい。そのため、半田等を用いて、アライメント後にダイボンドすることが望ましい。また、発光部4へ照射される励起光の密度が高いため、励起光である紫外光の集塵効果により、発光部4が汚れ、徐々に発光効率が悪くなるという問題もある。さらに、本実施の形態で用いているレーザ光は高出力であるため、人間の目に入らないように、カットする必要がある。そして、なるべく小スペース化することが要求される。   However, the configuration shown in FIG. 3 is not aligned with the light emitting unit 4. Actually, it is necessary to dissipate heat in both the light emitting unit 4 and the light source unit 10. In the case of such a configuration, each part is installed on the heat radiating member via a heat radiating grease or a heat radiating sheet (not shown), but it is difficult to achieve both optical alignment and heat radiating properties. Therefore, it is desirable to perform die bonding after alignment using solder or the like. Moreover, since the density of the excitation light irradiated to the light emitting part 4 is high, there is also a problem that the light emitting part 4 becomes dirty due to the dust collection effect of the ultraviolet light that is the excitation light, and the luminous efficiency gradually deteriorates. Furthermore, since the laser light used in this embodiment has a high output, it needs to be cut so as not to enter the human eye. And it is required to make the space as small as possible.

そこで、図4に示すように、レンズ3の代わりに集光ミラー18を使用し、キャップ15の内部にレーザチップ11を有する光源部10、発光部4及び集光ミラー18一体化し、さらに、発光部4をドライエアにて機密封止したパッケージ内収納型とすることが可能である。この場合、キャップ15の窓部には、レーザ光をカットし、かつ発光部4からの光のみを取り出すハイパスフィルタを用いる。尚、ハイパスフィルタとしては、フィルタの劣化を防止する観点からすると反射型が望ましい。ただし、これに限らず、吸収型とすることも可能である。   Therefore, as shown in FIG. 4, a condensing mirror 18 is used instead of the lens 3, the light source unit 10 having the laser chip 11 inside the cap 15, the light emitting unit 4, and the condensing mirror 18 are integrated, and further light emission It is possible to make the part 4 into a package storage type that is sealed with dry air. In this case, a high-pass filter that cuts the laser light and extracts only the light from the light emitting unit 4 is used for the window portion of the cap 15. The high-pass filter is preferably a reflection type from the viewpoint of preventing the deterioration of the filter. However, the present invention is not limited to this, and an absorption type is also possible.

尚、図4に示すヘッドランプ1では、リフレクタ5を使用していたが、図5に示すように、このリフレクタ5に代えてプロジェクションレンズを用いることも可能である。   In the headlamp 1 shown in FIG. 4, the reflector 5 is used. However, as shown in FIG. 5, a projection lens can be used instead of the reflector 5.

また、図6に示すように、光源部10とレンズ3との間に導光部材13を設けたヘッドランプ1とすることも可能である。   Further, as shown in FIG. 6, the headlamp 1 in which the light guide member 13 is provided between the light source unit 10 and the lens 3 can be used.

(光源部)
上記光源部10は、励起光を出射する発光素子を有しており、本実施の形態では例えば半導体レーザが使用される。尚、必ずしもこれに限らず、LEDを用いることも可能である。ただし、半導体レーザの方がLEDよりも導光部材13に対するカップリング効率が良いため、半導体レーザを励起光源として用いる方が好ましい。
(Light source)
The light source unit 10 has a light emitting element that emits excitation light. In the present embodiment, for example, a semiconductor laser is used. However, the present invention is not necessarily limited to this, and an LED can also be used. However, since the semiconductor laser has better coupling efficiency with respect to the light guide member 13 than the LED, it is preferable to use the semiconductor laser as an excitation light source.

上記光源部10は、図6に示すように、複数設けられていてもよい。この場合、複数の光源部10のそれぞれから励起光としてのレーザ光が放射される。光源部10を1つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数の光源部10を用いることが好ましい。尚、図6では、光源部10、レンズ3のそれぞれのセットは発光部4の別の箇所を照射しているが、同一箇所を照射するように設定してもよい。   A plurality of the light source units 10 may be provided as shown in FIG. In this case, laser light as excitation light is emitted from each of the plurality of light source units 10. Although only one light source unit 10 may be used, it is preferable to use a plurality of light source units 10 in order to obtain a high-power laser beam. In FIG. 6, each set of the light source unit 10 and the lens 3 irradiates another part of the light emitting unit 4, but may be set to irradiate the same part.

さらに、光源部10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。光源部10のレーザ光の波長は、例えば395nm(青紫色)又は450nm(青色)であるが、これらに限定されず、405nm等、発光部4に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。尚、光源部10の詳細については後述する。   Further, the light source unit 10 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 light of the light source unit 10 is, for example, 395 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 such as 405 nm. That's fine. Details of the light source unit 10 will be described later.

(レンズ)
上記レンズ3は、光源部10の光学ロッド13Aから出射されたレーザ光を発光部4に対して照射するものであり、レーザ光のスポットの大きさを制御して発光部4に照射する。
(lens)
The lens 3 irradiates the light emitting unit 4 with the laser light emitted from the optical rod 13 </ b> A of the light source unit 10, and irradiates the light emitting unit 4 by controlling the size of the laser light spot.

レンズ3を設けることにより、図6に示すように、導光部材出射端面としての出射端面13bと発光部4に照射される励起光の照射領域としてのレーザ光スポット4bとを光学的共役関係にすることができ、発光部4に照射される励起光のレーザ光スポット4bの大きさを制御することが容易になる。   By providing the lens 3, as shown in FIG. 6, the emission end face 13 b as the light guide member emission end face and the laser beam spot 4 b as the irradiation area of the excitation light irradiated on the light emitting unit 4 are in an optically conjugate relationship. This makes it easy to control the size of the laser beam spot 4b of the excitation light irradiated on the light emitting unit 4.

レンズ3の曲面の設計を変更するか、又はレンズ3と発光部4との間の距離を変更することにより、発光部4のレーザ光照射面4aにおけるレーザ光スポットの大きさを変更することができる。   By changing the design of the curved surface of the lens 3 or changing the distance between the lens 3 and the light emitting unit 4, the size of the laser light spot on the laser light irradiation surface 4 a of the light emitting unit 4 can be changed. it can.

レンズ3は、例えば凸レンズからなっている。レンズ3は、光源部10のそれぞれに対して配設されて出射端面13bと発光部4に照射される励起光のレーザ光スポット4bとが略光学的共役関係となるように、出射端面13b、レンズ3及び発光部4の位置関係が規定されている。   The lens 3 is a convex lens, for example. The lens 3 is disposed with respect to each of the light source units 10 so that the emission end surface 13b and the laser beam spot 4b of the excitation light irradiated on the light emitting unit 4 have a substantially optical conjugate relationship. The positional relationship between the lens 3 and the light emitting unit 4 is defined.

尚、レンズ3は、例えば凹面鏡等に変更することが可能である。また、複数のレンズを用いたマルチエレメントレンズでもよいし、光路を制御するためにプリズム、ミラー又はキューブ等が入っていてもよい。すなわち、レンズ3は、レーザ光のスポットの大きさを制御できるものであれば、特に限定されない。   The lens 3 can be changed to a concave mirror, for example. In addition, a multi-element lens using a plurality of lenses may be used, and a prism, mirror, cube, or the like may be included to control the optical path. That is, the lens 3 is not particularly limited as long as the size of the laser beam spot can be controlled.

(発光部)
上記発光部4は、本実施の形態では、大まかなサイズは、発光面の面積が横幅2000μm×縦幅500μmであり、厚さが100μmとなっている。
(Light emitting part)
In the present embodiment, the light emitting section 4 is roughly sized such that the area of the light emitting surface is 2000 μm wide × 500 μm long and the thickness is 100 μm.

上記発光部4は、光源部10から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体つまり蛍光物質を含んでいる。具体的には、発光部4は、蛍光体含有ガラス層等の透明分散層の内部に蛍光体が分散されているものである。発光部4は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。   The light emitting unit 4 emits fluorescence upon receiving laser light emitted from the light source unit 10, and includes a phosphor that emits light upon receiving laser light, that is, a fluorescent material. Specifically, the light emitting unit 4 is one in which a phosphor is dispersed inside a transparent dispersion layer such as a phosphor-containing glass layer. The light emitting unit 4 can be said to be a wavelength conversion element because it converts laser light into fluorescence.

この発光部4は、金属ベース7の上かつリフレクタ5における略焦点位置に配置されている。そのため、発光部4から出射した蛍光は、リフレクタ5の反射曲面に反射することによりその光路が制御される。発光部4のレーザ光照射面4aにレーザ光の反射を防止する反射防止構造が形成されていてもよい。   The light emitting unit 4 is disposed on the metal base 7 and at a substantially focal position on the reflector 5. Therefore, the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 is reflected on the reflection curved surface of the reflector 5 to control the optical path. An antireflection structure for preventing the reflection of the laser beam may be formed on the laser beam irradiation surface 4 a of the light emitting unit 4.

本実施の形態では、発光素子としてのレーザチップ11によって発振された波長395nmのレーザ光を受けて、白色の自然放出光(蛍光)を発するように、発光部4の蛍光体として、BAM(BaMgAl1017:Eu)、BSON(BaSi12:Eu)、Eu−α(Ca−α−SiAlON:Eu)等、複数種類の蛍光体を混合して用いている。しかし、上記蛍光体は、これらに限定されるものではなく、例えば、自動車用にヘッドランプ1が使用される場合、ヘッドランプ1の照明光が、法律により規定されている所定の範囲の色度を有する白色となるように適宜選択されればよい。また、照明等の用途であれば、適宜必要な色度が出るように、蛍光体を単独で用いてもよいし、又は複数種類の蛍光体を適宜混合して用いてもよい。 In the present embodiment, BAM (BaMgAl) is used as the phosphor of the light emitting unit 4 so as to emit white spontaneous emission light (fluorescence) upon receiving laser light having a wavelength of 395 nm oscillated by the laser chip 11 serving as a light emitting element. 10 O 17 : Eu), BSON (Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu), Eu-α (Ca-α-SiAlON: Eu), etc. are mixed and used. However, the phosphor is not limited to these. For example, when the headlamp 1 is used for an automobile, the illumination light of the headlamp 1 has a chromaticity within a predetermined range defined by law. What is necessary is just to select suitably so that it may become white which has. In addition, for applications such as lighting, the phosphors may be used alone or a plurality of types of phosphors may be mixed as appropriate so that necessary chromaticity is obtained.

例えば、他の酸窒化物蛍光体(例えば、JEM(LaAl(SiAl)O:Ce)、β-SiAlON等のサイアロン蛍光体)、窒化物蛍光体(例えば、CASN(CaAlSiN:Eu)蛍光体、SCASN((Sr,Ca)AlSiN:Eu)蛍光体)、Apataite((Ca,Sr)(POCl:Eu)系、Silicate((Ba,Sr,Mg)SiO:Eu,Mn)系蛍光体、又は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。 For example, other oxynitride phosphors (for example, sialon phosphors such as JEM (LaAl (SiAl) 6 N 9 O: Ce) and β-SiAlON), nitride phosphors (for example, CASN (CaAlSiN 3 : Eu)) Phosphor, SCASN ((Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu) phosphor), Apatite ((Ca, Sr) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu) system, Silicate ((Ba, Sr, Mg) 2 SiO 4 : Eu, Mn) -based phosphor or III-V compound semiconductor nanoparticle phosphor (for example, indium phosphorus: InP).

例えば、青色、緑色及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が発生する。或いは、黄色の蛍光体(又は緑色及び赤色の蛍光体)を発光部4に含め、450nm(青色)のレーザ光(又は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)を照射することでも白色光が得られる。   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 is generated. Alternatively, a yellow phosphor (or green and red phosphor) is included in the light-emitting portion 4 and a so-called blue laser beam having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm (blue) to 450 nm (blue) (or 440 nm to 490 nm). ) Can also be used to obtain white light.

発光部4の透明分散層は、例えば、無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス等のガラス材である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。透明分散層は、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。   The transparent dispersion layer of the light emitting unit 4 is, for example, a glass material such as inorganic glass or organic-inorganic hybrid glass. Low melting glass may be used as the glass material. The transparent dispersion layer preferably has a high transparency, and when the laser beam has a high output, a high heat resistance is preferable.

また、透明分散剤であるガラスの主成分として、蛍光体と略同じ屈折率である例えばZrO2を用いることにより、全反射臨界角を小さくしている。これによって、励起光は、発光部4内に閉じ込め易くなり、蛍光体からの発光が発光部4から出易くなる。したがって、蛍光体濃度の分布をつけることにより、蛍光濃度分布に応じて、発光体における輝度分布を形成することが可能となる。尚、屈折率が重要であり、ZrO以外のガラスでもよいが、ZrOはゾルゲル法によりガラス形成が可能であるため、低温でガラス形成が可能である。尚、本効果が小さくなるが、ZrOの代わりにTiO、AlOx,SiOx等を用いてもよいが、屈折率が蛍光体よりも高い物質を用いると、光取出し効率が悪くなる。 Further, the total reflection critical angle is reduced by using, for example, ZrO 2 having a refractive index substantially the same as that of the phosphor as the main component of the glass that is a transparent dispersant. Accordingly, the excitation light is easily confined in the light emitting unit 4, and light emission from the phosphor is easily emitted from the light emitting unit 4. Therefore, by providing the phosphor concentration distribution, it is possible to form a luminance distribution in the light emitter according to the fluorescence concentration distribution. The refractive index is important, and glass other than ZrO 2 may be used. However, since ZrO 2 can be formed by a sol-gel method, it can be formed at a low temperature. Although this effect is reduced, TiO 2 , AlOx, SiOx or the like may be used instead of ZrO 2 , but if a substance having a refractive index higher than that of the phosphor is used, the light extraction efficiency is deteriorated.

そこで、例えば、図7に示すように、蛍光体により散乱される励起光のロスを抑え、発光部4内で励起光の吸収効率を上げるために、励起光進行方向に蛍光体濃度を上げることが好ましい。尚、入射側の蛍光体が濃い場合、所望の輝度分布となるよう蛍光体濃度を制御することが難しく、量産に向かないからである。   Therefore, for example, as shown in FIG. 7, in order to suppress the loss of excitation light scattered by the phosphor and increase the absorption efficiency of the excitation light within the light emitting unit 4, the phosphor concentration is increased in the excitation light traveling direction. Is preferred. This is because when the phosphor on the incident side is dark, it is difficult to control the phosphor concentration so that a desired luminance distribution is obtained, and this is not suitable for mass production.

本実施の形態においては、励起光を発光部4にカップリングさせ、発光部4の形状及び蛍光体濃度によりエッジを形成している。   In the present embodiment, excitation light is coupled to the light emitting unit 4 and an edge is formed by the shape of the light emitting unit 4 and the phosphor concentration.

しかし、側面からの漏れ光が発生してしまうため、特にエッジを形成したい部分においては、HR(High Reflection)コート(誘電体多層膜やAl等の高反射金属膜)を施すことにより、漏れ光を抑制することができ、コントラストの高いエッジを形成可能となる。   However, leakage light from the side surface is generated. Therefore, particularly in a portion where an edge is to be formed, HR (High Reflection) coating (dielectric multilayer film or high reflection metal film such as Al) is applied, thereby leaking light. And an edge with high contrast can be formed.

さらに、効率向上という観点では、発光部4の励起光入射端面にはAR(Anti Reflection)コート(λ/4膜)を施し、それ以外の側面にはHRコートを施すことが望ましい。   Further, from the viewpoint of improving efficiency, it is desirable to apply an AR (Anti Reflection) coat (λ / 4 film) to the excitation light incident end face of the light emitting section 4 and to apply an HR coat to the other side face.

また、発光部4の底面側には、発光部4からの放熱を目的とする金属ベース7が存在しているが、金属ベース7での不要吸収を減らす目的で、底面側にもHRコートをしてもよい。この場合、励起光の導波におけるミラーロスを防止するため、誘電体多層膜構造であることが望ましい。   In addition, a metal base 7 for heat dissipation from the light emitting unit 4 exists on the bottom side of the light emitting unit 4, but an HR coat is also provided on the bottom side for the purpose of reducing unnecessary absorption by the metal base 7. May be. In this case, in order to prevent a mirror loss in the waveguide of excitation light, a dielectric multilayer structure is desirable.

尚、蛍光が発光部4の内部で平面方向に導波することにより、投影されたエッジのコントラストが下がってしまうことを防止するために、発光部4は薄いことが望ましい。具体的には、発光部4のレーザ光照射面4aに形成する照射パターン(光強度分布)の半値幅の1/2以下の厚さであることが望ましい。   In addition, it is desirable that the light emitting unit 4 is thin in order to prevent the contrast of the projected edge from being lowered due to the fluorescence being guided in the planar direction inside the light emitting unit 4. Specifically, it is desirable that the thickness is ½ or less of the half width of the irradiation pattern (light intensity distribution) formed on the laser light irradiation surface 4 a of the light emitting unit 4.

(放熱部)
上記金属ベース7は、発光部4を支持する板状の支持部材であり、例えばアルミニウム又は銅等の金属からなっている。それゆえ、金属ベース7は熱伝導性が高く、発光部4の発熱を効率的に放熱することができる。
(Heat dissipation part)
The metal base 7 is a plate-like support member that supports the light emitting unit 4 and is made of a metal such as aluminum or copper. Therefore, the metal base 7 has high thermal conductivity, and can efficiently dissipate heat generated by the light emitting unit 4.

尚、発光部4を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、例えば炭化珪素又は窒化アルミニウム等の金属以外の熱伝導性が高い物質を含む部材でもよい。発光部4と当接する金属ベース7の表面は反射面としてもよい。上記表面が反射面であることにより、発光部4のレーザ光照射面4aから入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、発生した蛍光を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。尚、反射面は、エッジを損ねないように適切に設計される必要がある。   In addition, the member which supports the light emission part 4 is not limited to what consists of metals, For example, the member containing substances with high heat conductivity other than metals, such as silicon carbide or aluminum nitride, may be sufficient. The surface of the metal base 7 in contact with the light emitting unit 4 may be a reflective surface. Since the surface is a reflection surface, after the laser light incident from the laser light irradiation surface 4a of the light emitting unit 4 is converted into fluorescence, the generated fluorescence is reflected by the reflection surface and directed toward the reflector 5. it can. The reflecting surface needs to be appropriately designed so as not to damage the edge.

上記フィン8は、金属ベース7を冷却する冷却部つまり放熱機構として機能する。このフィン8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を高めている。金属ベース7を冷却する冷却部は、放熱により冷却する機能を有するものであればよく、ヒートパイプ、水冷方式又は空冷方式のものであってもよい。   The fin 8 functions as a cooling unit that cools the metal base 7, that is, a heat dissipation mechanism. The fin 8 has a plurality of heat radiating plates, and increases the heat radiation efficiency by increasing the contact area with the atmosphere. The cooling part that cools the metal base 7 may have any function of cooling by heat dissipation, and may be a heat pipe, a water cooling system, or an air cooling system.

(リフレクタ)
上記パリフレクタ5は、発光部4が発生させた蛍光を反射し、所定の立体角内を進む光線束(照明光)を形成する投光部材の一例である。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部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
(Reflector)
The Paris reflector 5 is an example of a light projecting member that reflects the fluorescence generated by the light emitting unit 4 and forms a light bundle (illumination light) that travels within a predetermined solid angle. The reflector 5 may be, for example, a member having a metal thin film formed on the surface thereof or a metal member.

また、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放物曲面を、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その反射面に含んでいる。   Further, the reflector 5 has at least a part of a partial curved surface obtained by cutting a parabolic curved surface formed by rotating the parabola around the axis of symmetry of the parabola along a plane including the rotational axis. It is included in the reflective surface.

さらに、リフレクタ5には窓部6が形成されている。この理由は、光源部10がリフレクタ5の外部に配置されているので、光源部10からのレーザ光をリフレクタ5の窓部6を通して透過又は通過させるためである。この窓部6は、開口部であってもよいし、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。例えば、レーザ光を透過し、発光部4の蛍光である白色光を反射するフィルタを設けた透明板を窓部6として設けてもよい。この構成では、発光部4の蛍光が窓部6から漏れることを防止できる。   Furthermore, a window 6 is formed in the reflector 5. This is because the light source unit 10 is disposed outside the reflector 5, so that the laser light from the light source unit 10 is transmitted or passed through the window 6 of the reflector 5. The window 6 may be an opening or may include a transparent member that can transmit laser light. For example, a transparent plate provided with a filter that transmits laser light and reflects white light that is fluorescence of the light emitting section 4 may be provided as the window section 6. In this configuration, the fluorescence of the light emitting unit 4 can be prevented from leaking from the window unit 6.

窓部6は、複数の光源部10に共通のものが1つ設けられていてもよいし、各光源部10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 unit 6 may be provided for the plurality of light source units 10, or a plurality of window units 6 corresponding to the respective light source units 10 may be provided.

尚、リフレクタ5は、この他、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラー等のプロジェクションミラーであってもよく、軸外しパラボラミラー等のパラボラ形状を含むものでもよい。また、リフレクタとして楕円ミラーとプロジェクションレンズとを組み合わせたプロジェクション光学系等の投光光学系を利用することも可能である。   In addition, the reflector 5 may be a projection mirror such as a parabolic mirror having a closed circular opening, or may include a parabolic shape such as an off-axis parabolic mirror. It is also possible to use a projection optical system such as a projection optical system that combines an elliptical mirror and a projection lens as a reflector.

尚、発光部4における照射パターンを上述したような単純な形状の投光光学系を用い、投光ロスなくエッジ形状を投光できることに特徴があるが、マルチファセットミラー等の投光光学系の使用を排除するものではない。   Note that the irradiation pattern in the light emitting unit 4 is characterized by the fact that it is possible to project the edge shape without projecting loss using a simple projecting optical system as described above. It does not exclude use.

リフレクタ5は、発光部4における投光パターンを投光投影する光学系であればよく、楕円形状、自由曲面形状、又はマルチファセット化されたマルチリフレクタ等も適切に設計すれば用いることができる。尚、その場合、照射パターンと投光パターンとの関係は必ずしも単純な形状変形とはならない場合がある。しかし、投光パターンに投光効率よくエッジを形成するという意味合いで、照射パターンにエッジを形成することは有効である。   The reflector 5 may be an optical system that projects and projects the light projection pattern in the light emitting unit 4, and an elliptical shape, a free-form surface shape, a multi-faceted multi-reflector, or the like can be used as appropriate. In this case, the relationship between the irradiation pattern and the light projection pattern may not necessarily be a simple shape deformation. However, it is effective to form an edge in the irradiation pattern in the sense that the edge is efficiently formed in the projection pattern.

(光源部詳細)
次に、光源部10の詳細について、図8〜図15に基づいて説明する。図8は、光源部と発光部との間に導光部材を備えたヘッドランプにおける光源部の構成を示す断面図である。図9は、ヘッドランプにおける発光部のレーザ光照射面におけるレーザ光スポットの形状の一例を示す正面図である。図10は光源部と発光部との間に導光部材を備えたヘッドランプにおける光源部の変形例の構成を示す断面図であり、図11は、ヘッドランプにおける光源部の他の変形例の構成を示す断面図であり、図12は、光源部と発光部との間に導光部材を備えたヘッドランプにおける光源部のさらに他の変形例の構成を示す断面図である。図13は光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける変形例の構成を示す断面図であり、図14は光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける光源部の変形例の構成を示す断面図であり、図15は光源部と発光部との間に導光部材を備えていない上記ヘッドランプにおける光源部の他の変形例の構成を示す断面図である。尚、図8、図10〜図12については、導光部材を備えているものについて説明すると共に、図13〜図15については、導光部材を備えていないものについて説明する。
(Light source details)
Next, details of the light source unit 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the light source unit in the headlamp including a light guide member between the light source unit and the light emitting unit. FIG. 9 is a front view illustrating an example of the shape of a laser beam spot on the laser beam irradiation surface of the light emitting unit in the headlamp. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the light source unit in the headlamp including a light guide member between the light source unit and the light emitting unit, and FIG. 11 shows another modified example of the light source unit in the headlamp. FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of still another modification example of the light source unit in the headlamp including the light guide member between the light source unit and the light emitting unit. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a modified example of the headlamp that does not include a light guide member between the light source unit and the light emitting unit, and FIG. 14 illustrates a light guide member between the light source unit and the light emitting unit. FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a modified example of the light source unit in the headlamp that is not provided, and FIG. 15 is another modification of the light source unit in the headlamp that is not provided with a light guide member between the light source unit and the light emitting unit. It is sectional drawing which shows the structure of an example. 8 and FIGS. 10 to 12 will be described with respect to those provided with a light guide member, and FIGS. 13 to 15 will be described with respect to those not provided with a light guide member.

光源部10は、図8に示すように、発光素子としてのレーザチップ11、サブマウント12、導光部材としての光学ロッド13A、AR(Anti Reflection)コート膜14、キャップ15、ステム16及びリード端子17を備えている。   As shown in FIG. 8, the light source unit 10 includes a laser chip 11 as a light emitting element, a submount 12, an optical rod 13A as a light guide member, an AR (Anti Reflection) coat film 14, a cap 15, a stem 16, and a lead terminal. 17 is provided.

(レーザチップ)
上記レーザチップ11は、励起光としてのレーザ光を出射するチップ形状の半導体レーザ素子である。本実施の形態のレーザチップ11は、窒化物系の半導体レーザであり、その発振波長は、395nmである。ただし、レーザチップ11は、窒化物系の半導体レーザに限定されず、また、その発振波長も395nmに限定されるものではなく、所望の色度を得るために後述する発光装置1の発光部4を構成する蛍光材料との関係で適宜選択すればよい。
(Laser chip)
The laser chip 11 is a chip-shaped semiconductor laser element that emits laser light as excitation light. The laser chip 11 of the present embodiment is a nitride semiconductor laser, and its oscillation wavelength is 395 nm. However, the laser chip 11 is not limited to a nitride-based semiconductor laser, and the oscillation wavelength is not limited to 395 nm. In order to obtain a desired chromaticity, the light-emitting portion 4 of the light-emitting device 1 described later is obtained. What is necessary is just to select suitably according to the relationship with the fluorescent material which comprises.

また、レーザチップ11の構成、例えば半導体層の材質は、特に限定されない。   Further, the configuration of the laser chip 11, for example, the material of the semiconductor layer is not particularly limited.

さらに、レーザチップ11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。レーザチップ11のレーザ光の発振波長は、365nm〜470nmの波長範囲内にあることが好ましく、本実施の形態の発振波長395nmの他、例えば、405nm(青紫色)又は450nm(青色)等、発光部4に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択すればよい。尚、レーザチップ11のレーザ光の発振波長は、より好ましくは、350nm〜415nm(紫外光領域)の波長範囲内にあることが好ましい。   Further, the laser chip 11 may have one light emitting point per chip, or may have a plurality of light emitting points per chip. The oscillation wavelength of the laser beam of the laser chip 11 is preferably in the wavelength range of 365 nm to 470 nm. In addition to the oscillation wavelength of 395 nm of the present embodiment, for example, 405 nm (blue violet) or 450 nm (blue) or the like emits light. What is necessary is just to select suitably according to the kind of fluorescent substance included in the part 4. FIG. The oscillation wavelength of the laser light from the laser chip 11 is more preferably in the wavelength range of 350 nm to 415 nm (ultraviolet light region).

(サブマウント)
レーザチップ11は、レーザチップと金属からなるステム16との間での熱膨張係数差が大きいため、応力による特性劣化や剥がれを考慮して、サブマウントではサブマウント12と呼ばれる放熱部材に半田で固定し、さらに、そのサブマウントをステムに固定する。サブマウントの素材は、熱膨張係数がレーザチップに近く熱伝導率が高い素材が選択される。
(Submount)
Since the laser chip 11 has a large difference in thermal expansion coefficient between the laser chip and the metal stem 16, in consideration of characteristic deterioration and peeling due to stress, the submount is soldered to a heat dissipating member called a submount 12. Then, fix the submount to the stem. As the material for the submount, a material having a thermal expansion coefficient close to that of the laser chip and high thermal conductivity is selected.

本実施の形態のサブマウント12の構成材料は、AlNであるが、これに限定されない。例えば、窒化アルミニウム、SiC、CuW、Cu、ダイヤモンド、又はSi等を用いることができる。   Although the constituent material of the submount 12 of this Embodiment is AlN, it is not limited to this. For example, aluminum nitride, SiC, CuW, Cu, diamond, or Si can be used.

尚、ステム16をレーザチップと熱膨張係数が近く、かつ熱伝導率の高いAlN等のセラミックとした場合、サブマウントはなくてもよい。   If the stem 16 is made of a ceramic such as AlN having a thermal expansion coefficient close to that of the laser chip and high thermal conductivity, the submount may not be required.

(ステム)
ステム16は、鉄及び銅を含む心材を金でコーティングしたものからなっている。ステム16の心材は、銅又は鉄のみでもよいし、コーティングは、Ag、Pt、PtRd等でもよく、耐候性が問題にならない使用条件であれば、コーティングがされていなくてもよい。
(Stem)
The stem 16 is made of a core material containing iron and copper coated with gold. The core material of the stem 16 may be copper or iron only, and the coating may be Ag, Pt, PtRd or the like, and may be uncoated as long as the weather resistance is not a problem.

部材コスト及び部材の加工性、レーザチップ11において生じる熱を排熱する観点からは、ステム16は熱伝導率の高い金属で構成されていることが好ましい。しかし、金属に限ったのもではなく、AlN、SiC等のセラミックとしてもよい。   From the viewpoint of member cost, workability of the member, and heat generated in the laser chip 11, the stem 16 is preferably made of a metal having high thermal conductivity. However, it is not limited to metals, and may be ceramics such as AlN and SiC.

リード端子17は、外部の電源から電力を供給するための端子である。   The lead terminal 17 is a terminal for supplying power from an external power source.

レーザチップ11には、図示しない金細線を介してリード端子17が接続されており、これらの配線を介して外部の電源から電力が供給される。   A lead terminal 17 is connected to the laser chip 11 through a gold wire (not shown), and power is supplied from an external power source through these wires.

(光学ロッド)
上記光学ロッド13Aは、例えばガラス、アクリル又はポリカーボネート等の透明材料からなっており、レーザチップ11から出射されたレーザ光の略ガウシアン分布からなる光強度分布を所定の分布に変換する導光部材からなる光学部材である。この光学ロッド13Aは、レーザ光を受光する入射端面13a及びレーザ光を出射する出射端面13bを備えている。入射端面13aは、光学ロッド13Aの一方の端部に形成されており、出射端面13bは、光学ロッド13Aの他方の端部に形成されている。
(Optical rod)
The optical rod 13A is made of a transparent material such as glass, acrylic, or polycarbonate, for example, and is a light guide member that converts a light intensity distribution composed of a substantially Gaussian distribution of laser light emitted from the laser chip 11 into a predetermined distribution. It is an optical member. The optical rod 13A includes an incident end face 13a that receives laser light and an exit end face 13b that emits laser light. The incident end face 13a is formed at one end of the optical rod 13A, and the exit end face 13b is formed at the other end of the optical rod 13A.

入射端面13aは、レーザチップ11の発光点の近傍に配置され、発光点から出射されたレーザ光が入射端面13aから光学ロッド13Aの内部へ入射する。この場合、例えば、光学ロッド13Aの出射端面13bにおける光強度分布として、エッジを形成するために、トップハット形状の分布にすることが考えられる。尚、光学ロッド13Aに入射する光は、1つのレーザチップからの光に限ったものではなく、複数のレーザチップからの光でもよい。また、光学ロッド13Aとレーザチップとの間にレンズ又はミラー等の光学部材が入っていてもよい。   The incident end face 13a is disposed in the vicinity of the light emitting point of the laser chip 11, and the laser light emitted from the light emitting point enters the optical rod 13A from the incident end face 13a. In this case, for example, as a light intensity distribution on the emission end face 13b of the optical rod 13A, a top hat-shaped distribution may be considered in order to form an edge. The light incident on the optical rod 13A is not limited to light from one laser chip, but may be light from a plurality of laser chips. An optical member such as a lens or a mirror may be inserted between the optical rod 13A and the laser chip.

しかしながら、本実施の形態のヘッドランプ1のように、すれ違い用前照灯(ロービーム)に適用する場合には、投光面における投光パターンの上側において明瞭なコントラストを形成する必要がある。その他にも、対向車にグレア感を与えないように障害物等の危険因子を照らす照明、又はスポットライトに代表される舞台照明等、明暗のコントラストをつける必要がある照明は多い。したがって、光学ロッド13Aの出射端面13bにおける光強度分布として、必ずしもトップハット形状の分布を有する必要はなく、少なくとも一部に、エッジを有していればよい。   However, when applied to a passing headlamp (low beam) as in the headlamp 1 of the present embodiment, it is necessary to form a clear contrast above the projection pattern on the projection surface. In addition, there are many illuminations that require contrast between light and dark, such as illumination that illuminates risk factors such as obstacles or stage illumination represented by spotlights so as not to give glare to oncoming vehicles. Therefore, the light intensity distribution on the exit end face 13b of the optical rod 13A does not necessarily have a top hat-shaped distribution, and it is only necessary to have an edge at least partially.

次に、図8に示すように、光学ロッド13Aにおける出射端面13bが形成された出射端部は、キャップ15を貫通して光源部10の外部に延出しており、出射端面13bと発光部4に照射される励起光のレーザ光スポット4bとが略光学的共役関係となるように、出射端面13b、レンズ3及び発光部4の位置関係が規定されている。レンズの開口率NAが、光学ロッド13Aの開口率NAよりも大きく設定されているため、効率良く発光部4においてレーザ光照射面4aに照射される。   Next, as shown in FIG. 8, the emission end portion of the optical rod 13 </ b> A where the emission end surface 13 b is formed extends through the cap 15 to the outside of the light source unit 10, and the emission end surface 13 b and the light emitting unit 4. The positional relationship between the emission end face 13b, the lens 3 and the light emitting portion 4 is defined so that the laser beam spot 4b of the excitation light irradiated on the lens has a substantially optical conjugate relationship. Since the aperture ratio NA of the lens is set to be larger than the aperture ratio NA of the optical rod 13A, the light emitting unit 4 efficiently irradiates the laser light irradiation surface 4a.

また、入射端面13aには、反射防止膜であるARコート膜14が配されている。そのため、入射端面13aにおいてレーザ光が反射することを防止でき、レーザ光が光学ロッド13Aの内部へ入射するときの損失を低減できる。ARコート膜14を出射端面13bに設けてもよい。また、ARコート膜14は、反射防止構造の一例であり、モスアイ構造等を含む他の反射防止構造を入射端面13aに設けてもよい。   An AR coating film 14 that is an antireflection film is disposed on the incident end face 13a. Therefore, it is possible to prevent the laser light from being reflected on the incident end face 13a, and it is possible to reduce a loss when the laser light is incident on the inside of the optical rod 13A. The AR coating film 14 may be provided on the emission end face 13b. The AR coating film 14 is an example of an antireflection structure, and other antireflection structures including a moth-eye structure may be provided on the incident end face 13a.

尚、光学ロッド13Aにおける出射端面13bが形成された出射端部を光源部10におけるキャップ15の外部に延出させる必要は必ずしもなく、出射端面13bをキャップ15の内部に収納し、出射端面13bから出射するレーザ光を透過する窓部としてキャップガラスをキャップ15に設けてもよい。出射端面13bが形成された出射端部を光源部10におけるキャップ15の外部に延出させるかどうかは、レーザ光を所定形状の光強度分布の光に変換するために必要となる光学ロッド13Aの長さに依存する。   In addition, it is not always necessary to extend the exit end portion on which the exit end surface 13b of the optical rod 13A is formed to the outside of the cap 15 in the light source unit 10, and the exit end surface 13b is accommodated inside the cap 15 so that the exit end surface 13b A cap glass may be provided on the cap 15 as a window portion that transmits the emitted laser light. Whether or not the exit end portion on which the exit end face 13b is formed is extended to the outside of the cap 15 in the light source unit 10 depends on the optical rod 13A necessary for converting laser light into light having a predetermined light intensity distribution. Depends on length.

図8に示す例では、光学ロッド13Aの長さは例えば20mmであり、ロッド径は0.4mmである。ただし、光学ロッド13Aの大きさはこれに限定されない。   In the example shown in FIG. 8, the length of the optical rod 13A is 20 mm, for example, and the rod diameter is 0.4 mm. However, the size of the optical rod 13A is not limited to this.

ここで、本実施の形態の光学ロッド13Aにおける出射端面13bの形状を、例えば多角形に形成することが可能である。ただし、必ずしもこれに限らず、一般的な円形又は楕円形でもよい。これにより、例えば、出射端面13bの形状を例えば長方形又は正方形等の四角形とした場合、つまり、光学ロッド13Aの立体形状を四角柱とした場合、発光部4のレーザ光照射面4aにおける照射領域としてのレーザ光スポット4bの形状は、図9に示すように、出射端面13bの長方形又は正方形等の四角形を反映したものとなる。この結果、出射端面13bの形状を変更することにより、レーザ光スポット4bの形状を所望の形状にすることができる。   Here, the shape of the emission end face 13b in the optical rod 13A of the present embodiment can be formed in, for example, a polygon. However, it is not necessarily limited to this, and a general circular or elliptical shape may be used. Accordingly, for example, when the shape of the emission end face 13b is a quadrangle such as a rectangle or a square, that is, when the three-dimensional shape of the optical rod 13A is a quadrangular prism, the irradiation region on the laser light irradiation surface 4a of the light emitting unit 4 is As shown in FIG. 9, the shape of the laser light spot 4b reflects a rectangle such as a rectangle or a square of the emission end face 13b. As a result, the shape of the laser light spot 4b can be changed to a desired shape by changing the shape of the emission end face 13b.

ところで、上記の図8では、光学ロッド13Aの入射端面13aの形状は、出射端面13bの形状と同一形状となっている。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、図10に示すように、入射端面13a側の形状を出射端面13b側と異なる形状にしてもよい。例えば、入射端面13a側の形状を複合放物面集光器(Compound Parabolic Concentrator
:CPC)形状(入射端面がレーザ素子の発光面積よりも大きく、その後、導波方向に略放物線形状で拡大していく形状)とすることが可能である。これにより、レーザチップ11からのレーザ光を効率よくカップリングすることが可能である。
By the way, in said FIG. 8, the shape of the incident end surface 13a of the optical rod 13A is the same shape as the shape of the output end surface 13b. However, the present invention is not necessarily limited thereto. For example, as shown in FIG. 10, the shape on the incident end face 13a side may be different from the shape on the exit end face 13b side. For example, the shape on the incident end face 13a side is a compound parabolic concentrator (Compound Parabolic Concentrator).
: CPC) shape (shape in which the incident end face is larger than the light emitting area of the laser element and then expands in a substantially parabolic shape in the waveguide direction). Thereby, it is possible to couple the laser beam from the laser chip 11 efficiently.

また、上記の図8及び図10では、光学ロッド13Aとレーザチップ11とは突き合せて接続されている。これにより、レーザチップ11と光学ロッド13Aとは、直接的に接続されるので、例えば、レーザチップ11と光学ロッド13Aとの間に両者を光学的に接続させるレンズ等を設ける必要がなく、構造が簡単である。   8 and 10 described above, the optical rod 13A and the laser chip 11 are connected to each other. Thereby, since the laser chip 11 and the optical rod 13A are directly connected, there is no need to provide a lens or the like for optically connecting the laser chip 11 and the optical rod 13A. Is simple.

しかしながら、必ずしもこれに限らず、図11に示すように、レーザチップ11と光学ロッド13Bとは、互いに離間して設けることも可能である。尚、この場合には、レーザチップ11からの出射光を光学ロッド13Bに結合させるために、光源部10にカップリングレンズ18が必要となる。これにより、レーザチップ11を有する光源部10を光学ロッド13Bと別体の設けることが可能となる。この結果、光源部10の取り付け位置の自由度を向上させることができる。   However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 11, the laser chip 11 and the optical rod 13B can be provided apart from each other. In this case, a coupling lens 18 is required in the light source unit 10 in order to couple the light emitted from the laser chip 11 to the optical rod 13B. Thereby, the light source unit 10 having the laser chip 11 can be provided separately from the optical rod 13B. As a result, the freedom degree of the attachment position of the light source part 10 can be improved.

また、本実施の形態では、光学ロッド13A・13Bは、例えばアクリル又はガラス等の透明材料からなっているが、必ずしもこれに限らず、図12に示すように、マルチモードファイバからなる光学ロッド13Cとすることも可能である。   In the present embodiment, the optical rods 13A and 13B are made of a transparent material such as acrylic or glass. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 12, an optical rod 13C made of a multimode fiber. It is also possible.

すなわち、光ファイバはコア(core)と呼ばれる芯とその外側のクラッド(clad)と呼ばれる部分、そしてそれらを覆う被覆の3重構造になっており、クラッドよりもコアの屈折率を高くすることによって、全反射や屈折によりできるだけ光を中心部のコアにだけ伝搬させる構造となっている。光ファイバは、光ファイバの中を伝播する光の経路によってモードが分かれる。つまり、光の経路が一つ(=群速度が一つ、モードが一つ)となるファイバがシングルモードファイバであり、それ以外がマルチモードファイバである。マルチモードファイバは、シングルモードファイバに比べて、コア径が太く曲げに強い、光ファイバ同士の接続や光ファイバと機器との接続が比較的容易であり、伝送損失等が大きく長距離伝送に向かないが安価であるという特徴を有している。   In other words, the optical fiber has a triple structure consisting of a core called a core, a portion called a clad outside the core, and a coating covering them, and by making the refractive index of the core higher than the cladding. The structure is such that light is propagated only to the central core as much as possible by total reflection and refraction. The mode of the optical fiber is divided depending on the path of light propagating through the optical fiber. That is, a fiber having one optical path (= one group velocity and one mode) is a single mode fiber, and the other is a multimode fiber. Multimode fiber has a larger core diameter and resistance to bending than single mode fiber, and it is relatively easy to connect between optical fibers and between optical fiber and equipment. However, it has the feature of being inexpensive.

この結果、マルチモードファイバを用いた光学ロッド13Cとすることにより、例えば、光ファイバでないものを利用するよりも安価であり、また、導光距離を長くすることができる。このため、光源部10から発光部4までの距離が長くかつ直線では結べない場合等においてメリットがある。   As a result, by using the optical rod 13C using a multimode fiber, for example, it is less expensive than using an optical fiber that is not an optical fiber, and the light guide distance can be increased. For this reason, there is an advantage in the case where the distance from the light source unit 10 to the light emitting unit 4 is long and cannot be connected in a straight line.

したがって、発光装置をヘッドランプ1に利用する場合に、車両のボンネットの内部において空いているスペースに光源部10を配置することができるので、設計の自由度が広がる。また、マルチモードファイバには、ファイバ出力端における光分布設計の自由度が高いというメリットもある。   Therefore, when the light-emitting device is used for the headlamp 1, the light source unit 10 can be arranged in an empty space inside the hood of the vehicle, so that the degree of design freedom is widened. In addition, the multimode fiber has an advantage that the degree of freedom in designing the light distribution at the fiber output end is high.

尚、マルチモードファイバを用いた光学ロッド13Cを用いる場合、コアの直径は例えば0.4mmとすることができる。   When the optical rod 13C using a multimode fiber is used, the core diameter can be set to 0.4 mm, for example.

(キャップ)
上記キャップ15は、図8に示すように、レーザチップ11等の部材を封入又は封止するための部材である。特に、キャップ15によって、レーザチップ11と光学ロッド13Aとの相対位置が固定される。キャップ15の内側は空洞になっていてもよく、樹脂又は低融点ガラス等の物質によって充填されていてもよい。また、キャップ15の全体を低融点ガラスで形成してもよい。
(cap)
The cap 15 is a member for enclosing or sealing a member such as the laser chip 11 as shown in FIG. Particularly, the cap 15 fixes the relative position between the laser chip 11 and the optical rod 13A. The inside of the cap 15 may be hollow, and may be filled with a material such as resin or low-melting glass. Moreover, you may form the whole cap 15 with low melting glass.

<投光パターンの明瞭なエッジを形成するための構成>
本実施の形態の形態のヘッドランプ1において、光源部10と発光部4との間に導光部材が存在しない場合には、図13に示すように、発光素子としてのレーザチップ11にて出射された励起光は、レンズ3により発光部4の端面に集光される。尚、この場合、図14に示すように、レンズ3の代わりに集光ミラー18を用いて、光源部10、集光ミラー18及び発光部4が一体となったモジュール構成としてもよい。
<Configuration for forming clear edges of projection pattern>
In the headlamp 1 according to the present embodiment, when there is no light guide member between the light source unit 10 and the light emitting unit 4, the light is emitted from a laser chip 11 as a light emitting element as shown in FIG. The excited light is condensed on the end face of the light emitting unit 4 by the lens 3. In this case, as shown in FIG. 14, the light source unit 10, the light collecting mirror 18, and the light emitting unit 4 may be integrated using a light collecting mirror 18 instead of the lens 3.

また、図15に示すように、励起光を集光せず、発光部4とレーザチップ11とを直接的に突き合せ接続してもよい。   Further, as shown in FIG. 15, the light emitting unit 4 and the laser chip 11 may be directly connected to each other without condensing the excitation light.

尚、レンズ3や集光ミラー18を用いる場合は、レーザチップ11及び発光部4のそれぞれの表面に対する法線ベクトルが同一平面内となるようにレーザチップ11と発光部4とを配置する方が、カップリング効率がよい。ただし、図15に示すように、突き合せ接続する場合は、レーザチップ11と発光部4とのそれぞれの表面に対する法線ベクトルが直交するように配置した方がカップリング効率がよい。   When the lens 3 and the condensing mirror 18 are used, it is preferable to arrange the laser chip 11 and the light emitting unit 4 so that the normal vectors for the surfaces of the laser chip 11 and the light emitting unit 4 are in the same plane. Coupling efficiency is good. However, as shown in FIG. 15, in the case of butt connection, the coupling efficiency is better if the normal vectors with respect to the surfaces of the laser chip 11 and the light emitting unit 4 are orthogonal to each other.

一方、本実施の形態の形態のヘッドランプ1において、光源部10と発光部4との間に導光部材が存在する場合には、図8に示すように、発光素子としてのレーザチップ11にて出射された励起光は導光部材としての光学ロッド13Aに入射され、この励起光は光学ロッド13Aにて導光され、さらに、光学ロッド13Aからの出射光は発光部4に入射される。そして、発光部4では蛍光体により蛍光が発せられ、図1(c)(d)に示すように、該蛍光は投光面に投光パターンP3として投光される。   On the other hand, in the headlamp 1 according to the present embodiment, when a light guide member is present between the light source unit 10 and the light emitting unit 4, the laser chip 11 as a light emitting element is used as shown in FIG. The excitation light emitted in this manner is incident on an optical rod 13A serving as a light guide member. This excitation light is guided by the optical rod 13A, and the emitted light from the optical rod 13A is incident on the light emitting unit 4. Then, in the light emitting unit 4, fluorescence is emitted by the phosphor, and as shown in FIGS. 1C and 1D, the fluorescence is projected as a projection pattern P3 on the projection surface.

ここで、投光面における投光パターンP3の明瞭なエッジを形成するために、従来では、所望の照射パターンを得るべく、導光部材の出射光における発光部での照射領域を該発光部よりも大きくした後、発光部を所望の照射パターンの相似形に遮蔽したり、マルチファセットミラーを介して照射面に照射させたりしていた。この結果、照明光のロスが発生するという問題を有していた。   Here, in order to form a clear edge of the light projecting pattern P3 on the light projecting surface, conventionally, in order to obtain a desired irradiation pattern, an irradiation area in the light emitting part of the light emitted from the light guide member is more than the light emitting part. After that, the light emitting part was shielded in a similar shape of a desired irradiation pattern, or the irradiation surface was irradiated through a multi-faceted mirror. As a result, there is a problem that a loss of illumination light occurs.

そこで、この問題を解決するために、本実施の形態の発光装置及びヘッドランプ1では、以下の構成を有している。これらの構成について、図1(a)(b)(c)(d)、及び、図16〜図23に基づいて説明する。図1(a)はレーザ出射端部の光強度分布を示す正面図であり、図1(b)は発光部における照射パターンP1の光強度分布を示す正面図であり、図1(c)は発光部における発光パターンP2の光強度分布を示す正面図であり、図1(d)は投光面における投光パターンP3の光強度分布を示す正面図である。図16は、ヘッドランプ1の発光部4におけるレーザ光スポット4bの構成を示す正面図である。図17は、上記ヘッドランプの発光部における発光パターンを示す正面図である。図18(a)は理想的なガウシアン分布からなる光強度分布を示す分布図であり、図18(b)は光強度分布のトップ幅が大きい光強度分布を示す分布図である。図19(a)は光強度分布におけるエッジの定義を示す分布図であり、図19(b)は定義によりエッジを構成する場合及び定義によりエッジを構成しない場合の一例を示す分布図である。図20は、発光装置を備えた車両用前照灯としてのヘッドランプ1における発光部4の内部構成を示す断面図である。図21は、上記ヘッドランプの発光部における他の内部構成を示す断面図である。図22は、上記ヘッドランプの発光部における蛍光体の濃度を変更することにより発光部からの発光パターンの光強度分布を変更するときの構成を示す断面図である。図23は、上記ヘッドランプの発光部における蛍光体の濃度を変更することにより発光部からの発光パターンの光強度分布を変更するときの他の構成を示す断面図である。   In order to solve this problem, the light emitting device and the headlamp 1 according to the present embodiment have the following configuration. These configurations will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D and FIGS. FIG. 1A is a front view showing the light intensity distribution at the laser emission end, FIG. 1B is a front view showing the light intensity distribution of the irradiation pattern P1 in the light emitting part, and FIG. It is a front view which shows the light intensity distribution of the light emission pattern P2 in a light emission part, FIG.1 (d) is a front view which shows the light intensity distribution of the light projection pattern P3 in a light projection surface. FIG. 16 is a front view showing the configuration of the laser beam spot 4 b in the light emitting section 4 of the headlamp 1. FIG. 17 is a front view showing a light emission pattern in the light emitting portion of the headlamp. FIG. 18A is a distribution diagram showing a light intensity distribution composed of an ideal Gaussian distribution, and FIG. 18B is a distribution diagram showing a light intensity distribution with a large top width of the light intensity distribution. FIG. 19A is a distribution diagram showing the definition of the edge in the light intensity distribution, and FIG. 19B is a distribution diagram showing an example of the case where the edge is configured by the definition and the case where the edge is not configured by the definition. FIG. 20 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the light emitting unit 4 in the headlamp 1 as a vehicle headlamp including the light emitting device. FIG. 21 is a cross-sectional view showing another internal configuration of the light-emitting portion of the headlamp. FIG. 22 is a cross-sectional view showing a configuration when the light intensity distribution of the light emission pattern from the light emitting part is changed by changing the concentration of the phosphor in the light emitting part of the headlamp. FIG. 23 is a cross-sectional view showing another configuration when the light intensity distribution of the light emission pattern from the light emitting part is changed by changing the concentration of the phosphor in the light emitting part of the headlamp.

尚、図20〜図23は、図17のA−A’線断面図でもある。また、以下の説明では、導光部材としての光学ロッド13Aについて説明する。ただし、導光部材としての光学ロッド13B・13Cについても同様に適用することが可能であり、導光部材を備えていないヘッドランプ1にも適用することができる。   20 to 23 are cross-sectional views taken along the line A-A 'of FIG. Moreover, in the following description, the optical rod 13A as a light guide member will be described. However, the same can be applied to the optical rods 13 </ b> B and 13 </ b> C as light guide members, and it can also be applied to a headlamp 1 that does not include a light guide member.

本実施の形態の発光装置では、図1(a)(b)(c)(d)及び図16に示すように、光学ロッド13Aの出射光における発光部4での照射領域であるレーザ光スポット4bは、発光部4のレーザ光照射面4aよりも小さい。このため、光学ロッド13Aからの出射光における全光量がその形状にて発光部の一部の領域に入射されるので、発光部4では光学ロッド13Aの出射光における全光量を利用することができ、効率がよい。   In the light emitting device according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 16, a laser beam spot that is an irradiation region of the light emitted from the optical rod 13A in the light emitting section 4 is used. 4 b is smaller than the laser light irradiation surface 4 a of the light emitting unit 4. For this reason, since the total amount of light emitted from the optical rod 13A is incident on a partial region of the light emitting portion in its shape, the light emitting portion 4 can use the total amount of light emitted from the optical rod 13A. Efficient.

ところで、発光部4は蛍光体を分散させた透明分散層を有してなっているので、透明分散層は導光作用を有している。このため、光学ロッド13Aから発光部4の照射領域に入射した光を、導光作用によって該発光部4の端部4cに導光して該端部4cから出射させることが可能である。   By the way, since the light emission part 4 has the transparent dispersion layer which disperse | distributed fluorescent substance, the transparent dispersion layer has a light guide effect. For this reason, it is possible to guide the light incident on the irradiation region of the light emitting unit 4 from the optical rod 13A to the end 4c of the light emitting unit 4 by the light guide action and to emit the light from the end 4c.

ここで、本実施の形態では、図16に示すように、発光部4の一部の端部4cにおける形状は、投光パターンの一部の端部における形状に形成されている。この結果、図1(b)に示すように、光学ロッド13Aから発光部4の照射領域に照射パターンP1として入射された光は、発光部4での導光作用により、投光パターンP3の一部の端部における形状と同一に形成されている発光部4の一部の端部4cにおいて、図1(c)及び図17に示すように、光強度が高くなった状態で発光パターンP2として出射される。したがって、発光部4の該端部4cのエッジ形状が、投光面の投光パターンP3のエッジ形状に反映される。これにより、投光面における投光パターンP3の端部に明瞭なエッジを形成することができる。   Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 16, the shape of the end portion 4 c of the light emitting unit 4 is formed in the shape of the end portion of the light projecting pattern. As a result, as shown in FIG. 1B, the light incident as the irradiation pattern P <b> 1 from the optical rod 13 </ b> A to the irradiation region of the light emitting unit 4 is one of the light projection patterns P <b> 3 by the light guide action in the light emitting unit 4. As shown in FIG. 1C and FIG. 17, a light emission pattern P2 is formed in a state where the light intensity is high at a part of the end portion 4c of the light emitting portion 4 formed in the same shape as the end portion of the portion. Emitted. Therefore, the edge shape of the end 4c of the light emitting unit 4 is reflected in the edge shape of the light projection pattern P3 on the light projection surface. Thereby, a clear edge can be formed in the edge part of the light projection pattern P3 in a light projection surface.

それゆえ、投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide a light emitting device that can efficiently form a clear edge of the light projection pattern on the light projection surface.

ここで、投光面における投光パターンの明瞭なエッジとは、理想的には、不連続な光強度分布のことをいう。したがって、投光面における投光パターンの明瞭なエッジが無いとは、図18(a)に示すように、光強度分布が連続的に変化することをいう。このように、理想的なガウシアン分布では、エッジは形成されない。しかし、図18(a)に示す光強度分布と同じ光強度勾配を有していても、図18(b)に示すように、光強度分布のトップ幅が大きい場合には、図18(b)に示す光強度勾配はエッジに該当する。   Here, the clear edge of the light projection pattern on the light projection surface ideally means a discontinuous light intensity distribution. Therefore, that there is no clear edge of the light projection pattern on the light projection surface means that the light intensity distribution changes continuously as shown in FIG. Thus, no edge is formed in an ideal Gaussian distribution. However, even if it has the same light intensity gradient as the light intensity distribution shown in FIG. 18A, when the top width of the light intensity distribution is large as shown in FIG. 18B, FIG. The light intensity gradient shown in FIG.

このように、エッジとは、ガウシアン分布における光強度減衰プロファイルよりもきつい光強度減衰プロファイルである光強度分布のことをいうが、このエッジは、光強度分布の幅に影響される。そこで、本実施の形態では、エッジとは、詳細には、図19(a)に示すように、ピーク光強度の80%の位置とピーク光強度の1/(e)となる位置との間隔が半値幅の1/2以下の間隔となっている場合をいう。すなわち、エッジは、光強度分布の幅を考慮すべく半値幅と関連して定義するのが正しい。この半値幅を考慮した場合、例えば、図19(b)に示す光強度分布において、左側の光強度勾配はエッジであるが、右側の光強度勾配はエッジではない。尚、このエッジは、必ずしも裾部分の光強度が0になっていなくてもよい。 As described above, the edge refers to a light intensity distribution that is a light intensity attenuation profile that is tighter than the light intensity attenuation profile in the Gaussian distribution, and this edge is affected by the width of the light intensity distribution. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 19 (a), in detail, the edge is a position at 80% of the peak light intensity and a position at 1 / (e 2 ) of the peak light intensity. This is a case where the interval is equal to or less than ½ of the half width. That is, the edge is correctly defined in relation to the half-value width in order to consider the width of the light intensity distribution. In consideration of this half-value width, for example, in the light intensity distribution shown in FIG. 19B, the left light intensity gradient is an edge, but the right light intensity gradient is not an edge. Note that this edge does not necessarily have a light intensity of 0 at the bottom.

本実施の形態の発光装置では、図20に示すように、前記光学ロッド13Aの出射光は、発光部4の表面内において、発光部4の一部の端部4cに向けて斜めに照射される。尚、発光部4の表面には、反射防止膜4dが設けられている。   In the light emitting device according to the present embodiment, as shown in FIG. 20, the light emitted from the optical rod 13 </ b> A is irradiated obliquely toward a part of the end 4 c of the light emitting unit 4 within the surface of the light emitting unit 4. The Note that an antireflection film 4 d is provided on the surface of the light emitting unit 4.

これにより、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGは透明部材にてなっているので、この透明部材自体が導光部材として機能する。このため、光学ロッド13Aの出射光を、発光部4の表面内において、該発光部4の一部の端部4cに向けて斜めに照射することにより、該光学ロッド13Aの出射光は発光部4の蛍光体含有ガラス層FGに入射され、発光部4の一部の端部4cに向けて導光される。   Thereby, since the fluorescent substance containing glass layer FG of the light emission part 4 consists of a transparent member, this transparent member itself functions as a light guide member. For this reason, the light emitted from the optical rod 13A is irradiated obliquely toward the end 4c of a part of the light emitting unit 4 within the surface of the light emitting unit 4, so that the light emitted from the optical rod 13A is emitted from the light emitting unit. 4 enters the phosphor-containing glass layer FG and is guided toward a part of the end portion 4 c of the light emitting unit 4.

この結果、発光部4における一部の端部4cから投光面に投光される投光パターンP3の光強度を高めることができ、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   As a result, it is possible to increase the light intensity of the projection pattern P3 projected from the partial end 4c of the light emitting unit 4 onto the projection surface, thereby forming a clearer edge of the projection pattern P3 on the projection surface. can do.

また、本実施の形態の発光装置では、図21に示すように、蛍光体含有ガラス層FGの下に、蛍光体含有ガラス層FGよりも屈折率の高い発光部導光部材としてのガラス導光部LGが形成された構造となっている。端部4e側は、蛍光体含有ガラス層FGの厚さが薄く、輝度を高くしたい側の端部4cは、蛍光体含有ガラス層FGの厚さが厚い。また、この構成においては、発光部4の一部の端部4cに向けて、発光部4の一部の端部4cとは反対側の端部4eにおける側面に照射する。尚、端部4eにはARコート膜4fが設けられており、端部4cにはARコート膜4gが設けられている。   In the light-emitting device of this embodiment, as shown in FIG. 21, a glass light guide as a light-emitting portion light-guiding member having a refractive index higher than that of the phosphor-containing glass layer FG is provided below the phosphor-containing glass layer FG. The portion LG is formed. At the end 4e side, the phosphor-containing glass layer FG is thin, and at the end 4c on the side where the luminance is desired to be increased, the phosphor-containing glass layer FG is thick. Moreover, in this structure, it irradiates the side surface in the edge part 4e on the opposite side to the edge part 4c of the light emission part 4 toward the edge part 4c of the light emission part 4 in part. The end 4e is provided with an AR coat film 4f, and the end 4c is provided with an AR coat film 4g.

これにより、ガラス導光部LGに入った励起光は、当初全反射するが、徐々に全反射条件が破れ、蛍光体含有ガラス層FGに漏れ出していく。   As a result, the excitation light that has entered the glass light guide LG is initially totally reflected, but the total reflection condition is gradually broken and leaks into the phosphor-containing glass layer FG.

この結果、発光部4における一部の端部4cから投光面に投光される前記投光パターンP3の光強度を高めることができ、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   As a result, it is possible to increase the light intensity of the projection pattern P3 projected from the partial end 4c of the light emitting unit 4 onto the projection surface, and to provide a clearer edge of the projection pattern P3 on the projection surface. Can be formed.

さらに、本実施の形態の発光装置では、図22に示すように、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGは、発光部4の一部の端部4cに向けて蛍光体Lの濃度が次第に高くなっているとすることができる。   Furthermore, in the light emitting device of the present embodiment, as shown in FIG. 22, the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4 has a concentration of the phosphor L gradually toward a part of the end 4 c of the light emitting unit 4. It can be said that it is high.

すなわち、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGは透明部材にてなっているので、この透明部材自体が導光部材として機能する。この結果、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGにおいて、発光部4の一部の端部4cに向けて蛍光体Lの濃度を次第に高くすることにより、発光部4における一部の端部4cから投光面に投光される投光パターンP3の光強度を高めることができる。   That is, since the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4 is made of a transparent member, the transparent member itself functions as a light guide member. As a result, in the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4, the concentration of the phosphor L is gradually increased toward a part of the end 4 c of the light emitting unit 4, so that a part of the end 4 c in the light emitting unit 4 is obtained. Thus, the light intensity of the light projection pattern P3 projected on the light projection surface can be increased.

したがって、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   Therefore, a clearer edge of the light projection pattern P3 on the light projection surface can be formed.

尚、図22においては、発光部4の表面に励起光を照射しているが、必ずしもこれに限らず、例えば、図23に示すように、発光部4の側面から励起光を照射しても同様の効果が得られる。   In FIG. 22, the surface of the light emitting unit 4 is irradiated with excitation light. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Similar effects can be obtained.

このように、本実施の形態の発光装置は、励起光を出射するレーザチップ11と、蛍光体Lを分散させた蛍光体含有ガラス層FGを有する発光部4とを備え、レーザチップ11から発光された励起光を発光部4の蛍光体含有ガラス層FGにて導光させることにより発光部4での輝度分布を形成すると共に、発光部4における端部形状・厚さ・蛍光体の濃度等の形態により輝度分布のエッジが形成されている。   As described above, the light-emitting device of the present embodiment includes the laser chip 11 that emits excitation light and the light-emitting unit 4 that includes the phosphor-containing glass layer FG in which the phosphor L is dispersed, and emits light from the laser chip 11. The excited excitation light is guided by the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4 to form a luminance distribution in the light emitting unit 4, and the end shape, thickness, phosphor concentration, etc. in the light emitting unit 4 The edge of the luminance distribution is formed according to the form.

したがって、投光面における投光パターンP3の明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide a light emitting device that can efficiently form clear edges of the light projection pattern P3 on the light projection surface.

また、本実施の形態の発光装置では、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGは、該発光部4の一部の端部4cに向けて厚さが薄く形成されている。したがって、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   Further, in the light emitting device of the present embodiment, the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4 is formed so as to be thin toward a part of the end 4c of the light emitting unit 4. Therefore, a clearer edge of the light projection pattern P3 on the light projection surface can be formed.

また、本実施の形態の発光装置では、発光部4の蛍光体含有ガラス層FGは、該発光部4の一部の端部4cに向けて蛍光体の濃度が高くなっているとすることができる。したがって、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   Further, in the light emitting device of the present embodiment, the phosphor-containing glass layer FG of the light emitting unit 4 is assumed to have a higher phosphor concentration toward a part of the end 4c of the light emitting unit 4. it can. Therefore, a clearer edge of the light projection pattern P3 on the light projection surface can be formed.

また、本実施の形態の発光装置では、レーザチップ11からの光は、発光部4の表面内において、該発光部4の一部の端部4cに向けて斜めに照射されるとすることができる。この結果、発光部4における一部の端部4cから投光面に投光される投光パターンP3の光強度を高めることができ、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   Further, in the light emitting device of the present embodiment, the light from the laser chip 11 may be irradiated obliquely toward a part of the end portion 4 c of the light emitting unit 4 within the surface of the light emitting unit 4. it can. As a result, it is possible to increase the light intensity of the projection pattern P3 projected from the partial end 4c of the light emitting unit 4 onto the projection surface, thereby forming a clearer edge of the projection pattern P3 on the projection surface. can do.

また、本実施の形態の発光装置では、レーザチップ11からの光は、発光部4の一部の端部4cに向けて、該発光部4の一部の端部4cとは反対側の端部における側面へ斜めに照射されるとすることができる。この結果、発光部4における一部の端部4cから投光面に投光される投光パターンP3の光強度を高めることができ、投光面における投光パターンP3のより明瞭なエッジを形成することができる。   Further, in the light emitting device according to the present embodiment, the light from the laser chip 11 is directed toward a part of the end part 4 c of the light emitting part 4 and the end opposite to the part of the end part 4 c of the light emitting part 4. It can be assumed that the side surface of the portion is irradiated obliquely. As a result, it is possible to increase the light intensity of the projection pattern P3 projected from the partial end 4c of the light emitting unit 4 onto the projection surface, thereby forming a clearer edge of the projection pattern P3 on the projection surface. can do.

また、本実施の形態の発光装置では、レーザチップ11と互いに離間して設けられた光学ロッド13Bを用いることができる。これにより、レーザチップ11を収納した光源部10を光学ロッド13Bと別体の設けることが可能となるので、レーザチップ11を収納した光源部10の取り付け位置の自由度を向上させることができる。   In the light emitting device of the present embodiment, the optical rod 13 </ b> B provided to be separated from the laser chip 11 can be used. Thereby, the light source unit 10 accommodating the laser chip 11 can be provided separately from the optical rod 13B, and therefore the degree of freedom of the mounting position of the light source unit 10 accommodating the laser chip 11 can be improved.

また、本実施の形態の発光装置では、レーザチップ11と発光部4との間には、レーザチップ11からの入射光を導光して発光部4に出射する導光部材としての光学ロッド13A・13B・13Cが設けられているとすることができる。   In the light emitting device according to the present embodiment, the optical rod 13 </ b> A as a light guide member that guides incident light from the laser chip 11 and emits it to the light emitting unit 4 between the laser chip 11 and the light emitting unit 4. It can be assumed that 13B and 13C are provided.

また、本実施の形態の発光装置では、マルチモードファイバからなる光学ロッド13Cを用いることができる。これにより、光ファイバでない特注品を利用するよりも安価であり、また、導光距離を長くすることができる。このため、レーザチップ11から発光部4までの距離が長くかつ直線では結べない場合等においてメリットがある。また、マルチモードファイバには、ファイバ出力端における光分布設計の自由度が高いというメリットもある。   In the light emitting device of the present embodiment, an optical rod 13C made of a multimode fiber can be used. Thereby, it is cheaper than using a custom-made product that is not an optical fiber, and the light guide distance can be increased. For this reason, there is an advantage when the distance from the laser chip 11 to the light emitting unit 4 is long and cannot be connected in a straight line. In addition, the multimode fiber has an advantage that the degree of freedom in designing the light distribution at the fiber output end is high.

したがって、発光装置をヘッドランプ1に利用する場合に、車両のボンネットの内部において空いているスペースに光源部10を配置することができるので、設計の自由度が広がる。   Therefore, when the light-emitting device is used for the headlamp 1, the light source unit 10 can be arranged in an empty space inside the hood of the vehicle, so that the degree of design freedom is widened.

また、本実施の形態のヘッドランプ1は、本実施の形態の発光装置を備えている。この結果、ヘッドランプ1の投光パターンP3の光分布形状を、法的に定められたすれ違い灯等の車両用前照灯の光分布形状に適合させることができる。   Moreover, the headlamp 1 of this Embodiment is provided with the light-emitting device of this Embodiment. As a result, the light distribution shape of the light projection pattern P3 of the headlamp 1 can be adapted to the light distribution shape of a vehicle headlamp such as a legally defined passing lamp.

したがって、投光面における投光パターンP3の明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を備えたヘッドランプ1を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide the headlamp 1 including the light emitting device that can efficiently form clear edges of the light projection pattern P3 on the light projection surface.

さらに、本実施の形態の照明装置は、本実施の形態の発光装置を備えている。それゆえ、投光面における投光パターンP3の明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を備えた照明装置を提供することができる。   Furthermore, the lighting device of this embodiment includes the light-emitting device of this embodiment. Therefore, it is possible to provide an illumination device including a light emitting device that can efficiently form clear edges of the light projection pattern P3 on the light projection surface.

尚、本発明は、上述した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、本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。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in the present embodiment. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

以上のように、本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、励起光を出射する発光素子と、蛍光体を分散させた透明分散層を有する発光部とを備えた発光装置において、上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の透明分散層にて導光させることにより上記発光部での輝度分布を形成すると共に、上記発光部の形態により輝度分布のエッジが形成されていることを特徴としている。As described above, in order to solve the above problems, the light-emitting device of the present invention is a light-emitting device including a light-emitting element that emits excitation light and a light-emitting unit that has a transparent dispersion layer in which a phosphor is dispersed. Excitation light emitted from the light emitting element is guided by the transparent dispersion layer of the light emitting unit to form a luminance distribution in the light emitting unit, and an edge of the luminance distribution is formed by the form of the light emitting unit. It is characterized by being.

上記の発明によれば、発光素子にて出射された励起光は、発光部に入射される。そして、発光部では、透明分散層にて導光されることにより、蛍光体により蛍光が発せられ、輝度分布が形成されて、投光面に投光パターンとして投光される。  According to said invention, the excitation light radiate | emitted by the light emitting element injects into a light emission part. And in a light emission part, fluorescence is emitted by a fluorescent substance by being guided by a transparent dispersion layer, luminance distribution is formed, and it projects on a light projection surface as a light projection pattern.

ここで、投光面における投光パターンの明瞭なエッジを形成するために、従来では、所望の投光パターンを得るべく、導光部材の出射光における発光部での照射領域を該発光部よりも大きくした後、該発光部を所望の投光パターンの相似形に遮蔽したり、マルチファセットミラーを介して投光面に投光させたりしていた。この結果、照明光のロスが発生するという問題を有していた。  Here, in order to form a clear edge of the light projection pattern on the light projecting surface, conventionally, in order to obtain a desired light projection pattern, an irradiation area of the light emitting part in the light emitted from the light guide member is more than the light emitting part. After that, the light emitting part was shielded in a similar shape to a desired light projecting pattern, or was projected onto the light projecting surface via a multi-facet mirror. As a result, there is a problem that a loss of illumination light occurs.

本発明では、発光部は蛍光体を分散させた透明分散層を有してなっているので、透明分散層は導光作用を有している。このため、発光素子から発光部に入射した光を、導光作用によって該発光部の端部に導光して該端部から出射させることが可能である。  In the present invention, since the light emitting portion has a transparent dispersion layer in which phosphors are dispersed, the transparent dispersion layer has a light guide function. For this reason, light incident on the light emitting portion from the light emitting element can be guided to the end portion of the light emitting portion by the light guide action and emitted from the end portion.

ここで、本発明では、発光部の形態により輝度分布のエッジが形成されている。この結果、発光部に入射された光は、発光部の形態により輝度分布のエッジが形成されて、光強度が高くなった状態で出射される。したがって、発光部における輝度分布のエッジが投光パターンのエッジに反映される。これにより、投光面における投光パターンの端部に明瞭なエッジを形成することができる。  Here, in the present invention, the edge of the luminance distribution is formed according to the form of the light emitting portion. As a result, the light incident on the light emitting part is emitted in a state where the edge of the luminance distribution is formed according to the form of the light emitting part and the light intensity is increased. Therefore, the edge of the luminance distribution in the light emitting unit is reflected on the edge of the light projection pattern. Thereby, a clear edge can be formed at the end of the light projection pattern on the light projection surface.

それゆえ、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を提供することができる。  Therefore, it is possible to provide a light-emitting device that can efficiently form a clear edge in the light-emitting portion, and thus can efficiently form a clear edge of the light-projection pattern on the light-projecting surface.

本発明の発光装置では、前記発光部の透明分散層の下に、該発光部の一部の端部に向けて厚さが次第に薄く形成された導光部材を有しているとすることができる。  In the light emitting device of the present invention, it is assumed that a light guide member having a thickness gradually reduced toward a part of the end of the light emitting unit is provided below the transparent dispersion layer of the light emitting unit. it can.

すなわち、発光部の透明分散層の下に、該発光部の一部の端部に向けて厚さが次第に薄く形成された導光部材を有することにより、発光部における一部の端部から投光面に投光される投光パターンの光強度を高めることができる。  That is, a light guide member having a thickness gradually reduced toward a part of the end of the light-emitting part is provided below the transparent dispersion layer of the light-emitting part, thereby projecting from a part of the end of the light-emitting part. The light intensity of the light projection pattern projected onto the light surface can be increased.

したがって、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンのより明瞭なエッジを形成することができる。  Therefore, it is possible to efficiently form a clear edge in the light emitting portion, and thus to form a clearer edge of the light projection pattern on the light projection surface.

本発明の発光装置では、前記発光部の透明分散層は、該発光部の一部の端部に向けて蛍光体の濃度が次第に高くなっているとすることができる。  In the light emitting device of the present invention, the transparent dispersion layer of the light emitting unit can be said that the concentration of the phosphor gradually increases toward a part of the end of the light emitting unit.

すなわち、発光部の透明分散層において、該発光部の一部の端部に向けて蛍光体の濃度を次第に高くすることにより、発光部における一部の端部から投光面に投光される投光パターンの光強度を高めることができる。  That is, in the transparent dispersion layer of the light emitting unit, the phosphor concentration is gradually increased toward a part of the end of the light emitting unit, so that light is projected from a part of the light emitting unit to the light projecting surface. The light intensity of the projection pattern can be increased.

したがって、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンのより明瞭なエッジを形成することができる。  Therefore, it is possible to efficiently form a clear edge in the light emitting portion, and thus to form a clearer edge of the light projection pattern on the light projection surface.

本発明の発光装置では、前記発光素子からの光は、前記発光部の表面内において、該発光部の一部の端部に向けて斜めに照射されるとすることができる。  In the light emitting device of the present invention, the light from the light emitting element can be irradiated obliquely toward the end of a part of the light emitting unit within the surface of the light emitting unit.

これにより、該発光素子からの光は、発光部の透明分散層に入射され、発光部の一部の端部に向けて導光される。  Thereby, the light from the light emitting element is incident on the transparent dispersion layer of the light emitting unit and is guided toward a part of the end of the light emitting unit.

この結果、発光部における一部の端部から投光面に投光される投光パターンの光強度を高めることができ、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンのより明瞭なエッジを形成することができる。  As a result, it is possible to increase the light intensity of the light projecting pattern projected onto the light projecting surface from a part of the light emitting unit, efficiently forming a clear edge on the light emitting unit, and eventually the light projecting surface. A clearer edge of the light projection pattern can be formed.

本発明の発光装置では、前記発光素子からの光は、前記発光部の一部の端部に向けて、該発光部の一部の端部とは反対側の端部における側面へ照射されるとすることができる。  In the light emitting device according to the aspect of the invention, the light from the light emitting element is irradiated to the side surface of the end portion opposite to the end portion of the light emitting portion toward the end portion of the light emitting portion. It can be.

これにより、発光素子からの光は、発光部の一部の端部とは反対側の端部における側面から、該発光部の透明分散層に入射され、発光部の一部の端部に向けて導光される。  As a result, light from the light emitting element is incident on the transparent dispersion layer of the light emitting unit from the side surface at the end opposite to the part of the light emitting unit, toward the end of the light emitting unit. Is guided.

この結果、発光部における一部の端部から投光面に投光される投光パターンの光強度を高めることができ、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンのより明瞭なエッジを形成することができる。  As a result, it is possible to increase the light intensity of the light projecting pattern projected onto the light projecting surface from a part of the light emitting unit, efficiently forming a clear edge on the light emitting unit, and eventually the light projecting surface. A clearer edge of the light projection pattern can be formed.

本発明の発光装置では、前記発光素子と発光部との間には、該発光素子からの入射光を導光して該発光部に出射する導光部材が設けられているとすることができる。  In the light emitting device of the present invention, a light guide member that guides incident light from the light emitting element and emits it to the light emitting part may be provided between the light emitting element and the light emitting part. .

これにより、導光距離を長くすることができるので、発光素子から発光部までの距離が長くかつ直線では結べない場合等においてメリットがある。  Thereby, since the light guide distance can be increased, there is an advantage in the case where the distance from the light emitting element to the light emitting portion is long and cannot be connected in a straight line.

したがって、発光装置を車両用前照灯に利用する場合に、車両のボンネットの内部において空いているスペースに発光素子を配置することができるので、設計の自由度が広がる。  Therefore, when the light-emitting device is used for a vehicle headlamp, the light-emitting element can be arranged in an empty space inside the hood of the vehicle, so that the degree of design freedom increases.

本発明の車両用前照灯は、上記課題を解決するために、前記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  In order to solve the above-described problems, a vehicle headlamp according to the present invention includes the light-emitting device described above.

上記の発明によれば、車両用前照灯の照明光の光分布形状を、法的に定められたすれ違い灯等の車両用前照灯の光分布形状に適合させることができる。  According to said invention, the light distribution shape of the illumination light of a vehicle headlamp can be matched with the light distribution shape of vehicle headlamps, such as a legally defined passing lamp.

したがって、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を備えた車両用前照灯を提供することができる。  Therefore, it is possible to provide a vehicular headlamp including a light emitting device that can efficiently form a clear edge in a light emitting portion, and thus can efficiently form a clear edge of a light projection pattern on a light projecting surface. .

本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、前記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  In order to solve the above-described problems, an illumination device of the present invention includes the light-emitting device described above.

上記の発明によれば、発光部に明瞭なエッジを効率よく形成し、延いては投光面における投光パターンの明瞭なエッジを効率よく形成し得る発光装置を備えた照明装置を提供することができる。  According to the invention, it is possible to provide a lighting device including a light emitting device that can efficiently form a clear edge in a light emitting portion, and thus can efficiently form a clear edge of a light projection pattern on a light projecting surface. Can do.

本発明の発光装置は、励起光を出射する発光素子と、蛍光体を分散させた透明分散層を有する発光部とを備えた発光装置において、  The light-emitting device of the present invention is a light-emitting device including a light-emitting element that emits excitation light and a light-emitting unit that has a transparent dispersion layer in which a phosphor is dispersed.
上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の透明分散層にて導光させることにより上記発光部での輝度分布を形成すると共に、上記発光部の形態により輝度分布のエッジが形成されていることを特徴としている。  Excitation light emitted from the light emitting element is guided by the transparent dispersion layer of the light emitting unit to form a luminance distribution in the light emitting unit, and an edge of the luminance distribution is formed by the form of the light emitting unit. It is characterized by being.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光部の端面から前記励起光を入射させることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that in the above-described light-emitting device, the excitation light is incident from an end face of the light-emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記透明分散層の端面から前記励起光を入射させることを特徴としている。  The light emitting device of the present invention is characterized in that, in the above light emitting device, the excitation light is incident from an end face of the transparent dispersion layer.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との間には、該発光素子からの入射光を導光して該発光部に出射する導光部材が設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is the light-emitting device described above, wherein a light guide member that guides incident light from the light-emitting element and emits the light to the light-emitting part is provided between the light-emitting element and the light-emitting part. It is characterized by being.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との光路間には、凸レンズが設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that, in the above-described light-emitting device, a convex lens is provided between the optical paths of the light-emitting element and the light-emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記発光素子と前記発光部との光路間には、集光ミラーが設けられていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that in the above-described light-emitting device, a condensing mirror is provided between the light paths of the light-emitting element and the light-emitting portion.

本発明の発光装置は、上記記載の発光装置において、前記透明分散層は、前記発光部の一部の端部に向けて厚さが次第に変化するように形成されていることを特徴としている。  The light-emitting device of the present invention is characterized in that in the above-described light-emitting device, the transparent dispersion layer is formed so that the thickness gradually changes toward a part of the end of the light-emitting portion.

本発明の車両用前照灯は、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  A vehicle headlamp according to the present invention includes the light emitting device described above.

本発明の照明装置は、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  An illumination device according to the present invention includes the light-emitting device described above.

本発明のプロジェクタは、上記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。  A projector according to the present invention includes the light-emitting device described above.

本発明は、励起光を出射する発光素子と、蛍光体を分散させた透明分散層を有する発光部とを備え、発光素子から発光された励起光を発光部に入射し、発光部から蛍光を投光面に投光パターンP3として投光させる発光装置、車両用前照灯及び照明装置に関するものであり、ヘッドランプ等の車両用前照灯に適用することができる。また、照明装置は、すれ違い用前照灯(ロービーム)であってもよく、又は自動車以外の車両若しくは移動物体(例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケット等)のヘッドランプとして適用することが可能である。さらに、例えば、サーチライト、プロジェクタ、家庭用照明器具、商業用照明装置、屋外照明装置等の照明装置に適用することも可能である。   The present invention includes a light emitting element that emits excitation light and a light emitting part having a transparent dispersion layer in which a phosphor is dispersed, and the excitation light emitted from the light emitting element is incident on the light emitting part, and fluorescence is emitted from the light emitting part. The present invention relates to a light emitting device, a vehicle headlamp, and a lighting device that project light as a projection pattern P3 on a light projecting surface, and can be applied to a vehicle headlamp such as a headlamp. The lighting device may be a low-beam headlight, or may be applied as a headlamp for a vehicle other than an automobile or a moving object (for example, a human, a ship, an aircraft, a submersible, a rocket). Is possible. Furthermore, for example, the present invention can be applied to lighting devices such as a searchlight, a projector, a home lighting device, a commercial lighting device, and an outdoor lighting device.

1 ヘッドランプ(照明装置、車両用前照灯)
3 レンズ
4 発光部
4a レーザ光照射面
4b レーザ光スポット(照射領域)
4c 端部(一部の端部)
4d 反射防止膜
4e 端部(一部の端部とは反対側の端部)
4f ARコート膜
5 リフレクタ
10 光源部
11 レーザチップ(発光素子)
13A 光学ロッド(導光部材)
13B 光学ロッド(導光部材)
13C 光学ロッド(導光部材)
13a 入射端面
13b 出射端面
14 ARコート膜
15 キャップ
16 ステム
17 リード端子
18 カップリングレンズ
FG 蛍光体含有ガラス層(透明分散層)
L 蛍光体
LG ガラス導光部(発光部導光部材)
P1 照射パターン
P2 発光パターン
P3 投光パターン
1 Headlamp (lighting device, vehicle headlamp)
3 Lens 4 Light emitting part 4a Laser light irradiation surface 4b Laser light spot (irradiation area)
4c end (part of the end)
4d Anti-reflective coating 4e End (the end opposite to the end)
4f AR coating film 5 Reflector 10 Light source 11 Laser chip (light emitting element)
13A Optical rod (light guide member)
13B Optical rod (light guide member)
13C optical rod (light guide member)
13a Incident end face 13b Outlet end face 14 AR coating film 15 Cap 16 Stem 17 Lead terminal 18 Coupling lens FG Phosphor-containing glass layer (transparent dispersion layer)
L phosphor LG glass light guide part (light emitting part light guide member)
P1 Irradiation pattern P2 Light emission pattern P3 Light projection pattern

Claims (10)

励起光を出射する発光素子と、蛍光体を分散させた透明分散層を有する発光部とを備えた発光装置において、
上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の第1の端面から入射させ、
上記発光部の第1の端面から入射された上記励起光を上記発光部の透明分散層にて導光させることにより上記発光部における上記第1の端面とは非平行の第2の端面での輝度分布を形成すると共に、上記発光部における上記蛍光体の濃度制御により第2の端面における輝度分布のエッジが形成され
上記第2の端面から出射される蛍光を照明光として利用していることを特徴とする発光装置。
In a light-emitting device including a light-emitting element that emits excitation light and a light-emitting unit having a transparent dispersion layer in which a phosphor is dispersed,
Excitation light emitted from the light emitting element is incident from the first end face of the light emitting unit,
The excitation light incident from the first end face of the light emitting part is guided by the transparent dispersion layer of the light emitting part, thereby causing the second end face non-parallel to the first end face in the light emitting part . In addition to forming a luminance distribution, the edge of the luminance distribution on the second end surface is formed by the concentration control of the phosphor in the light emitting unit ,
A light-emitting device using fluorescence emitted from the second end face as illumination light .
前記第1の端面と第2の端面とが直交することを特徴とする請求項1記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the first end surface and the second end surface are orthogonal to each other . 前記発光部は、前記蛍光体を分散させた透明分散層と、上記蛍光体を分散させていない透明非分散層との2層積層構造となっていると共に、The light emitting part has a two-layer laminated structure of a transparent dispersion layer in which the phosphor is dispersed and a transparent non-dispersion layer in which the phosphor is not dispersed,
上記透明分散層は、前記第1の端面から該第1の端面に対向する第3の端面に向かうに伴って厚さが次第に増加するように形成されており、  The transparent dispersion layer is formed such that the thickness gradually increases from the first end face toward the third end face facing the first end face.
かつ上記透明非分散層は、上記第1の端面から上記第3の端面に向かうに伴って厚さが次第に減少するように形成されており、And the said transparent non-dispersion layer is formed so that thickness may decrease gradually as it goes to the said 3rd end surface from the said 1st end surface,
上記発光素子から発光された励起光を上記発光部の上記第1の端面から入射させて上記発光部の透明非分散層及び透明分散層にて導光させることにより、上記発光部においてエッジが形成された輝度分布を形成することを特徴とする請求項1又は2記載の発光装置。  The excitation light emitted from the light emitting element is incident from the first end face of the light emitting unit and guided by the transparent non-dispersed layer and the transparent dispersed layer of the light emitting unit, thereby forming an edge in the light emitting unit. The light emitting device according to claim 1, wherein a luminance distribution is formed.
前記発光素子と前記発光部との間には、該発光素子からの入射光を導光して該発光部に出射する導光部材が設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の発光装置。   A light guide member that guides incident light from the light emitting element and emits the light to the light emitting part is provided between the light emitting element and the light emitting part. 3. The light emitting device according to 3. 前記発光素子と前記発光部との光路間には、凸レンズが設けられていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein a convex lens is provided between optical paths of the light emitting element and the light emitting unit. 前記発光素子と前記発光部との光路間には、集光ミラーが設けられていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein a condensing mirror is provided between optical paths between the light-emitting element and the light-emitting portion. 前記透明分散層は、前記発光部の一部の端部に向けて厚さが次第に変化するように形成されていることを特徴とする請求項1、2、5〜6のいずれか1項に記載の発光装置。 The said transparent dispersion layer is formed so that thickness may change gradually toward the one part edge part of the said light emission part, The any one of Claim 1 , 2, 5-6 characterized by the above-mentioned. The light emitting device described. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。   A vehicle headlamp comprising the light-emitting device according to claim 1. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする照明装置。   An illumination device comprising the light-emitting device according to claim 1. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。   A projector comprising the light emitting device according to claim 1.
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JP6482993B2 (en) * 2015-09-04 2019-03-13 シャープ株式会社 Lighting device
CN107917401A (en) * 2017-12-21 2018-04-17 超视界激光科技(苏州)有限公司 Vehicle head lamp
DE102019121896A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung OPTOELECTRONIC COMPONENT

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011222260A (en) * 2010-04-08 2011-11-04 Sharp Corp Light emitting device, lighting system, headlamp for vehicle, and projector
JP5053416B2 (en) * 2010-05-17 2012-10-17 シャープ株式会社 Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp
JP5336564B2 (en) * 2010-10-29 2013-11-06 シャープ株式会社 Light emitting device, lighting device, vehicle headlamp, and vehicle
JP2012109201A (en) * 2010-10-29 2012-06-07 Sharp Corp Light-emitting device, vehicular headlight, lighting device, and laser element
JP5688989B2 (en) * 2011-02-09 2015-03-25 スタンレー電気株式会社 Vehicle lighting

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