JP6206062B2 - Vehicle lighting - Google Patents

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Description

この発明は、半導体レーザーからの青色レーザー光を蛍光体を介して白色光として照射する車両用灯具に関するものである。   The present invention relates to a vehicular lamp that emits blue laser light from a semiconductor laser as white light through a phosphor.

この種の車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1、特許文献2)。以下、従来の車両用灯具について説明する。   Conventionally, this kind of vehicle lamp is known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Hereinafter, a conventional vehicle lamp will be described.

特許文献1の車両用灯具は、半導体レーザー光源と、蛍光体と、反射面と、を備えるものである。半導体レーザー光源から青色光を蛍光体に照射すると、蛍光体が励起されて黄色の光を発し、その青色光と黄色光とが混色されて白色光となり、白色光が反射面で反射されて所定の配光パターンとして車両前方に照射される。特許文献1の車両用灯具は、蛍光体の表面で正反射された青色光を反射面で左右方向に広く拡散させるので、青色を薄めることができ、配光パターンの色むらを抑制することができる。   The vehicular lamp of Patent Document 1 includes a semiconductor laser light source, a phosphor, and a reflecting surface. When blue light is irradiated to the phosphor from the semiconductor laser light source, the phosphor is excited to emit yellow light, and the blue light and the yellow light are mixed to form white light, and the white light is reflected by the reflecting surface to be predetermined. The light distribution pattern is irradiated in front of the vehicle. The vehicular lamp of Patent Document 1 diffuses blue light specularly reflected on the surface of the phosphor widely in the left-right direction on the reflecting surface, so that the blue color can be reduced and color unevenness of the light distribution pattern can be suppressed. it can.

特許文献2の車両用灯具は、半導体発光素子と、蛍光体と、投影レンズと、を備えるものである。半導体発光素子から青色光を蛍光体に照射すると、蛍光体が励起されて黄色の光を発し、その青色光と黄色光とが混色されて白色光となり、白色光が投影レンズを透過して所定の配光パターンとして車両前方に照射される。特許文献2の車両用灯具は、蛍光体の表面で正反射された青色光を投影レンズの拡散部で拡散させるので、青色を薄めることができ、配光パターンの色むらを抑制することができる。   The vehicular lamp of Patent Document 2 includes a semiconductor light emitting element, a phosphor, and a projection lens. When the phosphor is irradiated with blue light from the semiconductor light emitting element, the phosphor is excited to emit yellow light, and the blue light and yellow light are mixed to form white light, and the white light is transmitted through the projection lens to be predetermined. The light distribution pattern is irradiated in front of the vehicle. The vehicular lamp of Patent Document 2 diffuses blue light specularly reflected on the surface of the phosphor by the diffusing portion of the projection lens, so that the blue color can be reduced and color unevenness of the light distribution pattern can be suppressed. .

特開2012−243538号公報JP 2012-243538 A 特開2012−119173号公報JP 2012-119173 A

ところが、特許文献1の車両用灯具は、反射面で青色光を拡散させて青色を薄めるものであるから、反射面を備えない車両用灯具には適用できない。しかも、青色光を拡散させるので、設計通りの配光パターンを形成するのが難しい。また、特許文献2の車両用灯具は、投影レンズの拡散部で青色光を拡散させて青色を薄めるものであるから、投影レンズを備えない車両用灯具には適用できない。しかも、青色光を拡散させるので、設計通りの配光パターンを形成するのが難しい。   However, the vehicular lamp disclosed in Patent Document 1 is not applicable to a vehicular lamp that does not include a reflecting surface because it diffuses blue light on the reflecting surface to diminish the blue color. In addition, since blue light is diffused, it is difficult to form a light distribution pattern as designed. Further, the vehicular lamp disclosed in Patent Document 2 is not applicable to a vehicular lamp that does not include a projection lens because it diffuses blue light at the diffusion portion of the projection lens to diminish the blue color. In addition, since blue light is diffused, it is difficult to form a light distribution pattern as designed.

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、反射面や投影レンズなどの特定の光学部材を備えない車両用灯具には適用できず、しかも、設計通りの配光パターンを形成するのが難しい、という点にある。   The problem to be solved by the present invention is that the conventional vehicular lamp cannot be applied to a vehicular lamp that does not include a specific optical member such as a reflecting surface or a projection lens, and forms a light distribution pattern as designed. It is difficult to do.

この発明は、レーザー光を放射する半導体レーザーと、半導体レーザーと離れて配置されていて、半導体レーザーからのレーザー光を複数の色の蛍光として発光させる蛍光体と、蛍光体からの複数の色の蛍光を混色して白色光とする混色部材と、混色部材からの白色光を所定の配光パターンで外部に照射する光学部材と、を備え、半導体レーザーは、近紫外レーザー光を放射する半導体レーザーであり、蛍光体は、半導体レーザーからの近紫外レーザー光を赤色光および緑色光および青色光として発光させるものであり、蛍光体の表面を直交する2本の直線により4つの領域に分割し、対角に位置する2つの領域に、赤色光を発光させる蛍光物質をそれぞれ配置し、残りの領域に緑色光を発光させる蛍光物質と、青色光を発光させる蛍光物質とをそれぞれ配置した、ことを特徴とする。 The inventions includes a semiconductor laser for emitting a laser beam, be positioned away from the semiconductor laser, and a phosphor to emit a laser beam from a semiconductor laser as a fluorescence of a plurality of colors, the plurality of colors from the phosphor The semiconductor laser is a semiconductor that emits near-ultraviolet laser light. The semiconductor laser radiates near-ultraviolet laser light. The phosphor is a phosphor that emits near-ultraviolet laser light from a semiconductor laser as red light, green light, and blue light, and divides the surface of the phosphor into four regions by two orthogonal lines. A fluorescent material that emits red light is disposed in two regions located diagonally, and a fluorescent material that emits green light and a fluorescent material that emits blue light in the remaining regions. It was arranged, characterized in that.

この発明は、混色部材が、蛍光体からの複数の色の蛍光が入射する入射面と、白色光が出射する出射面と、入射面と出射面との間の中実状の部分の混色部と、から構成されていて、混色部の入射面と出射面との間が、複数の色の蛍光の50%以上が1回以上内部全反射する長さを有する、ことを特徴とする。 The inventions may, mixing member, mixing of the portion of the actual situation in between the entrance surface fluorescence of a plurality of colors from the phosphor enters, an exit surface which white light is emitted, the incident surface and an exit surface And 50% or more of fluorescence of a plurality of colors has a length that causes total internal reflection once or more between the entrance surface and the exit surface of the color mixing portion.

この発明は、蛍光体が、半導体レーザーからのレーザー光を複数の色の蛍光として混色部材の入射面に反射させる反射型の蛍光体である、ことを特徴とする。 The inventions may, phosphor, a phosphor of a reflection type for reflecting the incident surface of the mixing member with laser light as fluorescence of a plurality of colors from the semiconductor laser, characterized in that.

この発明の車両用灯具は、混色部材により、蛍光体からの複数の色の蛍光を混色して白色光とするものであるから、混色部材を備えている車両用灯具であれば、反射面や投影レンズなどの特定の光学部品を備えていない車両用灯具であっても、適用することができる。しかも、光学部品で複数の色の蛍光を混色して白色光として色むらをなくすものではなく、混色部材で複数の色の蛍光を混色して白色光として色むらをなくすものであるから、設計通りの配光パターンを形成することができる。   Since the vehicular lamp according to the present invention mixes a plurality of colors of fluorescent light from the phosphors into white light by the color mixing member, the vehicular lamp having the color mixing member can be used as a reflective surface, Even a vehicular lamp that does not include a specific optical component such as a projection lens can be applied. In addition, it is not designed to eliminate color unevenness as white light by mixing multiple colors of fluorescent light with an optical component, but it is designed to eliminate color unevenness as white light by mixing multiple colors of fluorescent light with a color mixing member. A street light distribution pattern can be formed.

図1は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す要部の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a main part showing an embodiment of a vehicular lamp according to the present invention. 図2は、蛍光体と混色部材とを示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a phosphor and a color mixing member. 図3は、投影レンズからスクリーンに投影された光の投影像を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a projected image of light projected on the screen from the projection lens. 図4は、混色部材の混色作用を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the color mixing action of the color mixing member.

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態(実施例)の1例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図3、図4において、符号「HL−HR」は、スクリーンの左右の水平線を示す。符号「VU−VD」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。なお、図3(A)、図4(B)は、混色部材3を介してスクリーンに投影された光の投影図を示し、図3(B)、図4(C)は、蛍光体2、200から直接スクリーンに投影された光の投影図を示す。図4(A)は、蛍光体200を光の反射方向と反対方向から見た蛍光体200の正面図である。   Hereinafter, one example of an embodiment (example) of a vehicular lamp according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In FIGS. 3 and 4, the symbol “HL-HR” indicates a horizontal line on the left and right of the screen. The symbol “VU-VD” indicates vertical lines on the top and bottom of the screen. 3A and 4B show projection views of light projected onto the screen through the color mixing member 3, and FIGS. 3B and 4C show the phosphor 2, The projection figure of the light directly projected on the screen from 200 is shown. FIG. 4A is a front view of the phosphor 200 as seen from the direction opposite to the light reflection direction.

(実施形態の構成の説明)
以下、この実施形態にかかる車両用灯具の構成について説明する。前記車両用灯具は、車両(図示せず)の前部の左右両側あるいは後部の左右両側に搭載されている。前記車両用灯具は、白色光を所定の配光パターンとして車両の外部に照射するものである。前記車両用灯具としては、たとえば、ロービーム用ヘッドランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、フォグランプ、ロービームハイビーム切替用ヘッドランプ、デイタイムランニングランプ、クリアランスランプ、バックアップランプなどである。
(Description of Configuration of Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the vehicular lamp according to this embodiment will be described. The vehicular lamp is mounted on the left and right sides of the front portion of the vehicle (not shown) or on the left and right sides of the rear portion. The vehicular lamp irradiates the outside of the vehicle with white light as a predetermined light distribution pattern. Examples of the vehicle lamp include a low beam headlamp, a high beam headlamp, a fog lamp, a low beam high beam switching headlamp, a daytime running lamp, a clearance lamp, and a backup lamp.

前記車両用灯具は、図1に示すように、ランプハウジング(図示せず)と、ランプレンズ(図示せず)と、半導体レーザー1と、蛍光体2と、混色部材(インテグレータ、プライマリオプティク)3と、光学部材としての投影レンズ4と、取付部材(図示せず)と、を備えるものである。   As shown in FIG. 1, the vehicular lamp includes a lamp housing (not shown), a lamp lens (not shown), a semiconductor laser 1, a phosphor 2, and a color mixing member (integrator, primary optics). 3, a projection lens 4 as an optical member, and a mounting member (not shown).

前記半導体レーザー1および前記蛍光体2および前記混色部材3および前記投影レンズ4は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室(図示せず)を画成する。前記ランプユニットは、前記灯室内に配置されていて、かつ、前記取付部材を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット以外のランプユニットが配置されている場合がある。   The semiconductor laser 1, the phosphor 2, the color mixing member 3, and the projection lens 4 constitute a lamp unit. The lamp housing and the lamp lens define a lamp chamber (not shown). The lamp unit is disposed in the lamp chamber and is attached to the lamp housing via the attachment member. A lamp unit other than the lamp unit may be disposed in the lamp chamber.

前記半導体レーザー(ダイオードレーザー、レーザーダイオード、LD)1は、この例では、近紫外レーザー光L1を前記蛍光体2の表面に放射する半導体レーザーである。前記半導体レーザー1と前記蛍光体2とは、離れて配置されている。   The semiconductor laser (diode laser, laser diode, LD) 1 is a semiconductor laser that emits near-ultraviolet laser light L1 to the surface of the phosphor 2 in this example. The semiconductor laser 1 and the phosphor 2 are arranged apart from each other.

前記蛍光体2は、前記半導体レーザー1からの前記近紫外レーザー光L1を複数の色の蛍光L2、この例では、赤色光および緑色光および青色光として発光させる蛍光体である。前記蛍光体2は、前記半導体レーザー1からの前記近紫外レーザー光L1を、表面で複数の色の前記蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)として反射させる反射型の蛍光体である。前記蛍光体2の表面は、四角形形状をなす。前記蛍光体2の表面は、前記半導体レーザー1からの前記近紫外レーザー光L1を、エネルギー分布(ランバーシアン)20で、複数の色の前記蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)として反射させる。   The phosphor 2 is a phosphor that emits the near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 as a plurality of colors of fluorescence L2, in this example, red light, green light, and blue light. The phosphor 2 is a reflective phosphor that reflects the near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 as a plurality of colors of the fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) on the surface. The surface of the phosphor 2 has a quadrangular shape. The surface of the phosphor 2 reflects the near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 as the fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) of a plurality of colors with an energy distribution (Lambertian) 20. Let

前記蛍光体2は、微粒子状の蛍光物質の触媒が透明樹脂などの担体に固定(担持)されてなるものである。前記触媒としての微粒子状の前記蛍光物質は、前記近紫外レーザー光L1(励起光)により、励起されて赤色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質と、励起されて緑色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質と、励起されて青色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質と、からなる。   The phosphor 2 is formed by fixing (supporting) a catalyst of a particulate fluorescent material on a carrier such as a transparent resin. The particulate fluorescent substance as the catalyst is excited by the near-ultraviolet laser light L1 (excitation light) and emits red light (fluorescence L2), and excited to emit green light (fluorescence L2). It consists of a fluorescent substance that emits light and a fluorescent substance that is excited to emit blue light (fluorescence L2).

前記混色部材3は、前記蛍光体2からの複数の色の前記蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)を混色して白色光L3とするものである。前記混色部材3は、この例では、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂からなる。前記混色部材3は、図2に示すように、前記蛍光体2からの複数の色の前記蛍光L2が入射する入射面30と、前記白色光L3が出射する出射面31と、前記入射面30と前記出射面31との間の中実状(ソリッド状)の部分の混色部32と、から構成されている。   The color mixing member 3 mixes the fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) of a plurality of colors from the phosphor 2 into white light L3. In this example, the color mixing member 3 is made of a transparent resin such as acrylic or polycarbonate. As shown in FIG. 2, the color mixing member 3 includes an incident surface 30 on which the fluorescent light L2 of the plurality of colors from the phosphor 2 is incident, an exit surface 31 from which the white light L3 is emitted, and the incident surface 30. And a solid color (solid) portion 32 between the light emitting surface 31 and the light emitting surface 31.

前記入射面30は、前記蛍光体2の表面に倣って、四角形形状をなす。前記出射面31は、前記入射面30とほぼ同様の四角形形状をなす。この結果、前記混色部材3は、中実状の四角柱形状をなす。前記混色部32の前記入射面30と前記出射面31との間は、複数の色の前記蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)の50%以上が1回以上内部全反射する長さLを有する。   The incident surface 30 has a quadrangular shape following the surface of the phosphor 2. The exit surface 31 has a rectangular shape that is substantially the same as the entrance surface 30. As a result, the color mixing member 3 has a solid quadrangular prism shape. Between the entrance surface 30 and the exit surface 31 of the color mixing portion 32, a length in which 50% or more of the fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) of a plurality of colors is totally internally reflected once or more. L.

前記投影レンズ4は、前記混色部材3の前記出射面31からの前記白色光L3を照射光L4として所定の配光パターン(たとえば、ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン、フォグランプ用配光パターン、デイタイムランニングランプ用配光パターン、クリアランスランプ用配光パターン、バックアップランプ用配光パターン)で車両の外部に光軸Zに沿って照射する光学部材である。   The projection lens 4 has a predetermined light distribution pattern (for example, a low beam light distribution pattern, a high beam light distribution pattern, a fog lamp light distribution) using the white light L3 from the emission surface 31 of the color mixing member 3 as the irradiation light L4. The optical member irradiates the outside of the vehicle along the optical axis Z with a pattern, a light distribution pattern for a daytime running lamp, a light distribution pattern for a clearance lamp, and a light distribution pattern for a backup lamp).

(実施形態の作用の説明)
この実施形態にかかる車両用灯具は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
(Description of the operation of the embodiment)
The vehicular lamp according to this embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.

半導体レーザー1から近紫外レーザー光L1を蛍光体2の表面に向けて放射する。すると、近紫外レーザー光L1は、蛍光体2の表面で反射する。このとき、近紫外レーザー光L1により、蛍光体2の蛍光物質は、励起されて赤色光および緑色光および青色光の蛍光L2を発光させる。   Near-ultraviolet laser light L <b> 1 is emitted from the semiconductor laser 1 toward the surface of the phosphor 2. Then, the near-ultraviolet laser beam L1 is reflected on the surface of the phosphor 2. At this time, the fluorescent material of the phosphor 2 is excited by the near-ultraviolet laser light L1 to emit red light, green light, and blue light L2.

その蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)は、混色部材3の入射面30から混色部32中に入射する。混色部32中に入射した蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)のうち少なくとも50%は、混色部32の側面において、1回以上内部全反射する。これにより、蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)は、混色されて白色光L3となり、混色部材3の出射面31から出射する。   The fluorescence L <b> 2 (red light, green light, and blue light) enters the color mixing portion 32 from the incident surface 30 of the color mixing member 3. At least 50% of the fluorescence L <b> 2 (red light, green light, and blue light) that has entered the color mixture portion 32 is totally internally reflected once or more on the side surface of the color mixture portion 32. As a result, the fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) is mixed into white light L3 and emitted from the emission surface 31 of the color mixing member 3.

混色部材3から出射した白色光L3は、投影レンズ4を透過する。このとき、白色光L3は、配光制御されて、照射光L4として所定の配光パターンで車両の外部に照射される。   White light L3 emitted from the color mixing member 3 passes through the projection lens 4. At this time, the white light L3 is subjected to light distribution control and is irradiated to the outside of the vehicle in a predetermined light distribution pattern as irradiation light L4.

(実施形態の効果の説明)
この実施形態にかかる車両用灯具は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
(Explanation of effect of embodiment)
The vehicular lamp according to this embodiment is configured and operated as described above, and the effects thereof will be described below.

この実施形態にかかる車両用灯具は、混色部材3により、蛍光体2からの複数の色の蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)を混色して白色光L3とするものであるから、混色部材3を備えている車両用灯具であれば、反射面や投影レンズなどの特定の光学部品を備えていない車両用灯具であっても、適用することができる。しかも、光学部品で複数の色の蛍光を混色して白色光として色むらをなくすものではなく、混色部材3で複数の色の蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)を混色して白色光L3として色むらをなくすものであるから、設計通りの配光パターンを形成することができる。   Since the vehicular lamp according to this embodiment mixes the fluorescent light L2 (red light, green light, and blue light) of a plurality of colors from the phosphor 2 with the color mixing member 3, the white light L3 is obtained. If it is a vehicle lamp provided with the color mixing member 3, even if it is a vehicle lamp which is not provided with specific optical components, such as a reflective surface and a projection lens, it is applicable. In addition, the optical component does not mix the colors of multiple colors of fluorescent light so as to eliminate the uneven color as white light. The color mixing member 3 mixes the colors of fluorescent colors L2 (red light, green light, and blue light) to produce white color. Since the color unevenness is eliminated as the light L3, a light distribution pattern as designed can be formed.

特に、この実施形態にかかる車両用灯具は、混色部材3により蛍光体2からの複数の色の蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)を混色して白色光L3とするものであるから、図3(A)、図4(B)に示す光の投影像(混色部材3の出射面31の像)PIAのように、色むらがない白色光L3が得られる。   In particular, the vehicular lamp according to this embodiment mixes a plurality of colors of fluorescent light L2 (red light, green light, and blue light) from the phosphor 2 by the color mixing member 3 to obtain white light L3. 3A and FIG. 4B, white light L3 having no color unevenness is obtained as in the projected image PIA (image of the emission surface 31 of the color mixing member 3) PIA.

ここで、混色部材3を使用しない場合について説明する。この場合は、図3(B)に示す光の投影像(蛍光体2の表面の像)PIBのように、色むらが出る。すなわち、近紫外レーザー光L1(励起光)により、励起されて赤色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質からの赤色光Rと、励起されて緑色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質からの緑色光Gと、励起されて青色光(蛍光L2)を発光させる蛍光物質からの青色光Bとが、それぞれ混色されずに、微粒子状の蛍光物質の小円のまま蛍光体2の表面から投影レンズ4を透過して車両の外部に照射される。   Here, a case where the color mixing member 3 is not used will be described. In this case, color unevenness appears as in the projected image (image of the surface of the phosphor 2) PIB shown in FIG. That is, from the fluorescent material that is excited by the near-ultraviolet laser light L1 (excitation light) and emits red light (fluorescence L2) and from the fluorescent material that is excited and emits green light (fluorescence L2). The green light G and the blue light B from the fluorescent material that emits blue light (fluorescence L2) when excited are projected from the surface of the fluorescent material 2 without being mixed with each other, but in a small circle of the fine-particle fluorescent material. The light passes through the lens 4 and is irradiated to the outside of the vehicle.

以下、図4を参照してさらに詳細に説明する。すなわち、図4(A)に示すように、蛍光体200の表面を、スクリーンの左右の水平線HL−HRおよびスクリーンの上下の垂直線VU−VDに沿って、上下左右に4つに分割する。その蛍光体2の表面の上左側の部分と下右側の部分とに、近紫外レーザー光L1(励起光)により励起されて赤色光(蛍光L2)を発光させる四角形の蛍光物質2Rを配置する。また、蛍光体2の表面の下左側の部分に、近紫外レーザー光L1(励起光)により励起されて緑色光(蛍光L2)を発光させる四角形の蛍光物質2Gを配置する。さらに、蛍光体2の表面の上右側の部分に、近紫外レーザー光L1(励起光)により励起されて青色光(蛍光L2)を発光させる四角形の蛍光物質2Bを配置する。   Hereinafter, it will be described in more detail with reference to FIG. That is, as shown in FIG. 4A, the surface of the phosphor 200 is divided into four parts in the vertical and horizontal directions along the horizontal line HL-HR on the left and right of the screen and the vertical line VU-VD on the top and bottom of the screen. A rectangular fluorescent material 2R that is excited by near-ultraviolet laser light L1 (excitation light) and emits red light (fluorescence L2) is disposed on the upper left portion and the lower right portion of the surface of the phosphor 2. In addition, a rectangular fluorescent material 2G that emits green light (fluorescence L2) by being excited by near-ultraviolet laser light L1 (excitation light) is disposed on the lower left portion of the surface of the phosphor 2. Further, a rectangular fluorescent material 2B that is excited by near-ultraviolet laser light L1 (excitation light) and emits blue light (fluorescence L2) is disposed on the upper right portion of the surface of the phosphor 2.

図1に示す蛍光体2の代わりに、図4(A)に示す蛍光体200の表面に近紫外レーザー光L1(励起光)を照射させる。すると、混色部材3が無い場合には、図4(C)に示すように、上左側の部分および下右側の部分の赤色光Rと、下左側の部分の緑色光Gと、上右側の部分の青色光Bとが、それぞれ混色されずに、蛍光物質2R、2G、2Bの四角形のまま蛍光体200の表面から照射される。   Instead of the phosphor 2 shown in FIG. 1, the surface of the phosphor 200 shown in FIG. 4A is irradiated with near-ultraviolet laser light L1 (excitation light). Then, when there is no color mixing member 3, as shown in FIG. 4C, the red light R in the upper left part and the lower right part, the green light G in the lower left part, and the upper right part The blue light B is irradiated from the surface of the phosphor 200 in the form of the squares of the fluorescent materials 2R, 2G, and 2B without being mixed with each other.

これに対して、この実施形態にかかる車両用灯具は、混色部材3を使用するので、図4(B)に示すように、上左側の部分および下右側の部分の赤色光Rと、下左側の部分の緑色光Gと、上右側の部分の青色光Bとが、混色部材3においてそれぞれ混色されて、白色光L3として照射される。   On the other hand, since the vehicular lamp according to this embodiment uses the color mixing member 3, as shown in FIG. 4B, the red light R in the upper left part and the lower right part, and the lower left part The green light G of the portion and the blue light B of the upper right portion are mixed in the color mixing member 3 and irradiated as white light L3.

また、前記の色むらは、蛍光体2の表面が小さくなるほど顕著に現れる。これは、蛍光体2の表面が小さくなると、蛍光物質の量が相対的に少なくなり、その結果、蛍光物質で発光する複数の色の蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)の混色現象が少なくなるからである。このように、色むらは、半導体レーザー1を使用して蛍光体2を小型化することができる効果と相反して発生する。   Further, the color unevenness appears more prominently as the surface of the phosphor 2 becomes smaller. This is because, as the surface of the phosphor 2 becomes smaller, the amount of the fluorescent material is relatively reduced, and as a result, a color mixing phenomenon of a plurality of colors of fluorescence L2 (red light, green light, and blue light) emitted from the fluorescent material. This is because there are fewer. As described above, the color unevenness occurs contrary to the effect that the phosphor 2 can be miniaturized using the semiconductor laser 1.

ところが、この実施形態にかかる車両用灯具は、混色部材3を使用することにより、色むらをなくすことができるので、半導体レーザー1を使用して蛍光体2を小型化することができる。   However, since the vehicular lamp according to this embodiment can eliminate color unevenness by using the color mixing member 3, the phosphor 2 can be miniaturized using the semiconductor laser 1.

この実施形態にかかる車両用灯具は、中実状(ソリッド状)の混色部32からなる混色部材3を使用するので、中空状(トンネル状)の混色部からなる混色部材と比較して、光損失が極めて少ない。すなわち、中空状の混色部材の場合は、光が反射する毎に光の反射損失が発生して、光が反射する回数分、光の反射損失が累積される。これに対して、中実状の混色部材3の場合は、光の透過損失だけであって、光の反射損失がないので、中空状の混色部材と比較して、蛍光体2からの蛍光L2を効率良く白色光L3として混色することができる。   Since the vehicular lamp according to this embodiment uses the color mixing member 3 including the solid (solid) color mixing portion 32, the light loss is lower than that of the color mixing member including the hollow (tunnel) color mixing portion. There is very little. That is, in the case of a hollow color mixing member, a light reflection loss occurs each time light is reflected, and the light reflection loss is accumulated as many times as the light is reflected. On the other hand, the solid color mixing member 3 has only light transmission loss and no light reflection loss. Therefore, compared with the hollow color mixing member, the fluorescence L2 from the phosphor 2 is reduced. It is possible to efficiently mix colors as white light L3.

この実施形態にかかる車両用灯具は、混色部材3の混色部32の入射面30と出射面31との間が、複数の色の蛍光L2(赤色光および緑色光および青色光)の50%以上が1回以上内部全反射する長さLを有する。このために、複数の色の蛍光L2を確実に白色光L3に混色することができる。   In the vehicular lamp according to this embodiment, the distance between the incident surface 30 and the exit surface 31 of the color mixing portion 32 of the color mixing member 3 is 50% or more of a plurality of colors of fluorescence L2 (red light, green light, and blue light). Has a length L for total internal reflection at least once. For this reason, the fluorescence L2 of a plurality of colors can be reliably mixed with the white light L3.

この実施形態にかかる車両用灯具は、蛍光体2が半導体レーザー1からの近紫外レーザー光L1を表面で複数の色の蛍光L2として反射させる反射型の蛍光体である。このために、透過型の蛍光体と比較して、半導体レーザー1からの近紫外レーザー光L1が蛍光体2から外部に露光する場合がない。   In the vehicle lamp according to this embodiment, the phosphor 2 is a reflective phosphor that reflects near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 as fluorescence L2 of a plurality of colors on the surface. For this reason, there is no case where the near-ultraviolet laser beam L1 from the semiconductor laser 1 is exposed to the outside from the phosphor 2 as compared with the transmission phosphor.

この実施形態にかかる車両用灯具は、半導体レーザー1が近紫外レーザー光L1を放射する半導体レーザーであり、蛍光体2が半導体レーザー1からの近紫外レーザー光L1を赤色光および緑色光および青色光として発光させる蛍光体である。このために、高出力(高光度、高照度、高光量)の白色光L3が確実に得られる。   The vehicular lamp according to this embodiment is a semiconductor laser in which the semiconductor laser 1 emits near-ultraviolet laser light L1, and the phosphor 2 converts the near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 into red light, green light, and blue light. As a phosphor that emits light. For this reason, white light L3 with high output (high luminous intensity, high illuminance, and high light quantity) can be reliably obtained.

(実施形態以外の例の説明)
この実施形態においては、1個の半導体レーザー1を使用するものである。ところが、この発明においては、1個の蛍光体2に対して複数個の半導体レーザー1を、蛍光体2から離して配置して使用しても良い。
(Description of example other than embodiment)
In this embodiment, one semiconductor laser 1 is used. However, in the present invention, a plurality of semiconductor lasers 1 may be used separately from the phosphor 2 for one phosphor 2.

また、この実施形態においては、混色部材3が中実状の四角柱形状をなしていて、混色部材3の入射面30および出射面31および蛍光体2の表面が四角形形状をなしているものである。ところが、この発明においては、混色部材3が中実状の四角柱形状以外の形状をなしていても良いし、また、混色部材3の入射面30および出射面31および蛍光体2の表面が四角形形状以外の形状をなしていても良い。   Further, in this embodiment, the color mixing member 3 has a solid quadrangular prism shape, and the incident surface 30 and the emission surface 31 of the color mixing member 3 and the surface of the phosphor 2 have a rectangular shape. . However, in the present invention, the color mixing member 3 may have a shape other than a solid quadrangular prism shape, and the entrance surface 30 and the exit surface 31 of the color mixture member 3 and the surface of the phosphor 2 are rectangular. Other shapes may be used.

さらに、この実施形態においては、蛍光体2が半導体レーザー1からの近紫外レーザー光L1を表面で複数の色の蛍光L2として反射させる反射型の蛍光体である。ところが、この発明においては、蛍光体として半導体レーザー1からの近紫外レーザー光L1を透過させる透過型の蛍光体であっても良い。   Further, in this embodiment, the phosphor 2 is a reflective phosphor that reflects near-ultraviolet laser light L1 from the semiconductor laser 1 as fluorescence L2 of a plurality of colors on the surface. However, in the present invention, a transmissive phosphor that transmits the near-ultraviolet laser beam L1 from the semiconductor laser 1 may be used as the phosphor.

さらにまた、この実施形態においては、近紫外レーザー光L1を放射する半導体レーザー1を使用するものである。ところが、この発明においては、半導体レーザーとして、近紫外レーザー光L1を放射する半導体レーザー1以外の半導体レーザー、たとえば、青色レーザー光を放射する半導体レーザーを使用しても良い。この場合、蛍光体としては、青色レーザー光により励起されて黄色光を発光させる発光物質を含む蛍光体、あるいは、青色レーザー光により励起されて赤色光および緑色光を発光させる発光物質を含む蛍光体を使用する。   Furthermore, in this embodiment, a semiconductor laser 1 that emits near-ultraviolet laser light L1 is used. However, in the present invention, a semiconductor laser other than the semiconductor laser 1 that emits near-ultraviolet laser light L1, for example, a semiconductor laser that emits blue laser light, may be used as the semiconductor laser. In this case, as the phosphor, a phosphor containing a luminescent material that emits yellow light when excited by blue laser light, or a phosphor containing a luminescent material that emits red light and green light when excited by blue laser light. Is used.

さらにまた、この実施形態においては、光学部材として投影レンズ4を使用するものである。ところが、この発明においては、光学部材として投影レンズ4以外のもの、たとえば、反射面、プロジェクタなどを使用しても良い。   Furthermore, in this embodiment, the projection lens 4 is used as an optical member. However, in the present invention, an optical member other than the projection lens 4, such as a reflecting surface or a projector, may be used.

1 半導体レーザー
2、200 蛍光体
20 エネルギー分布(ランバーシアン)
3 混色部材
30 入射面
31 出射面
32 混色部
4 投影レンズ
L 混色部の長さ
L1 近紫外レーザー光
L2 蛍光
L3 白色光
L4 照射光
R 赤色光
G 緑色光
B 青色光
2R 赤色光を発する蛍光物質
2G 緑色光を発する蛍光物質
2B 青色光を発する蛍光物質
PIA、PIB 光の投影像
HL−HR スクリーンの左右の水平線
VU−VD スクリーンの上下の垂直線
Z 光軸
1 Semiconductor laser 2,200 Phosphor 20 Energy distribution (Lambertian)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Color mixing member 30 Incident surface 31 Output surface 32 Color mixing part 4 Projection lens L Length of color mixing part L1 Near ultraviolet laser light L2 Fluorescence L3 White light L4 Irradiation light R Red light G Green light B Blue light 2R Fluorescent substance which emits red light 2G Fluorescent substance that emits green light 2B Fluorescent substance that emits blue light PIA, PIB Light projection image HL-HR Horizontal line on the screen VU-VD Vertical line on the screen Z Optical axis

Claims (3)

レーザー光を放射する半導体レーザーと、
前記半導体レーザーと離れて配置されていて、前記半導体レーザーからの前記レーザー光を複数の色の蛍光として発光させる蛍光体と、
前記蛍光体からの複数の色の前記蛍光を混色して白色光とする混色部材と、
前記混色部材からの前記白色光を所定の配光パターンで外部に照射する光学部材と、
を備え
前記半導体レーザーは、近紫外レーザー光を放射する半導体レーザーであり、
前記蛍光体は、前記半導体レーザーからの前記近紫外レーザー光を赤色光および緑色光および青色光として発光させるものであり、
前記蛍光体の表面を直交する2本の直線により4つの領域に分割し、対角に位置する2つの領域に、前記赤色光を発光させる蛍光物質をそれぞれ配置し、残りの領域に緑色光を発光させる蛍光物質と、青色光を発光させる蛍光物質とをそれぞれ配置した、
ことを特徴とする車両用灯具。
A semiconductor laser that emits laser light;
A phosphor that is disposed apart from the semiconductor laser and emits the laser light from the semiconductor laser as fluorescence of a plurality of colors;
A color mixing member that mixes a plurality of colors of the fluorescence from the phosphor to form white light;
An optical member that irradiates the white light from the color mixing member to the outside in a predetermined light distribution pattern;
Equipped with a,
The semiconductor laser is a semiconductor laser that emits near-ultraviolet laser light,
The phosphor emits the near-ultraviolet laser light from the semiconductor laser as red light, green light, and blue light,
The surface of the phosphor is divided into four regions by two orthogonal straight lines, the fluorescent material that emits the red light is arranged in two diagonally located regions, and green light is emitted in the remaining regions. A fluorescent substance that emits light and a fluorescent substance that emits blue light are arranged respectively.
A vehicular lamp characterized by the above.
前記混色部材は、前記蛍光体からの複数の色の前記蛍光が入射する入射面と、前記白色光が出射する出射面と、前記入射面と前記出射面との間の中実状の部分の混色部と、から構成されていて、前記混色部の前記入射面と前記出射面との間は、複数の色の前記蛍光の50%以上が1回以上内部全反射する長さを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
The color mixing member is a color mixture of an incident surface on which the fluorescent light of a plurality of colors from the phosphor enters, an exit surface from which the white light exits, and a solid portion between the entrance surface and the exit surface. And between the incident surface and the exit surface of the color mixing portion, the fluorescent light of a plurality of colors has a length that causes total internal reflection at least once.
The vehicular lamp according to claim 1.
前記蛍光体は、前記半導体レーザーからの前記レーザー光を複数の色の前記蛍光として前記混色部材の前記入射面に反射させる反射型の蛍光体である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。
The phosphor is a reflective phosphor that reflects the laser light from the semiconductor laser to the incident surface of the color mixing member as the fluorescence of a plurality of colors.
The vehicular lamp according to claim 1 or 2.
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