JP6688182B2 - 移動体の前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、半導体レーザを光源として用いる移動体の前照灯に関する。

移動体の前照灯として、例えば車両用灯具がある。半導体レーザを光源として用いる車両用灯具は、特許文献１や特許文献２において開示がある。半導体レーザは、通電点灯(使用)時には発熱して温度が上昇する。また、半導体レーザは、温度上昇に伴って発光特性（出力）が低下するといった性質がある。さらには、その温度が一定域を超えた場合には故障の原因となる恐れもある。このため、半導体レーザを車両用灯具の光源として使用する場合には、半導体レーザの冷却対策をとる必要がある。

特許文献１には、半導体発光素子を筐体内部に配置し、この筐体の外側に走行風を流す導風ダクトを設け、該導風ダクトを流れる走行風によって半導体発光素子を冷却するためのファンを回転させる構成が開示されている。

特許文献２には、半導体レーザが発振するレーザ光を光ファイバで発光部へ導き、該発光部を反射鏡およびレンズで囲まれた空間内に配置する構成が開示されている。この構成では、発熱源となる半導体レーザは反射鏡およびレンズで囲まれた空間の外に配置できるため、比較的冷却の行いやすい場所に半導体レーザを配置できる。

特許第４５８６１４４号公報 特開２０１４−１５７８４２号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、筐体の外部に導風ダクトを設けたり、筐体を貫通する回転軸を有するファンを用いたりする必要があるため、冷却のための構造が複雑化し、部材点数も増加するといった問題がある。また、特許文献２の構成でも、光ファイバや発光部等が必要となり、構造の複雑化や部材点数の増加といった同様の問題がある。これらの問題により、特許文献１，２の構成では、車両用灯具が高コストになりやすい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単で低コストな構造でありながら、半導体レーザを効率的に冷却することのできる移動体の前照灯を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、半導体レーザを光源として備える移動体の前照灯であって、前記半導体レーザを搭載する放熱部と、前記半導体レーザから出射されるレーザ光を散乱光に変換する変換部と、前記散乱光を前方へ投射する投光部とを備えており、前記放熱部は、前記移動体の前方において露出して配置されることを特徴としている。

上記の構成によれば、移動体の前照灯を例えば車両のヘッドライト等に使用する場合、車両の走行時には放熱部に走行風が直接当たるようになる。このため、放熱部を介して効果的に半導体レーザの冷却を行うことができる。また、半導体レーザの冷却のためのファンやペルチェ素子等の部品も必要とせず、その構造も簡単であり、移動体の前照灯は、低コストで冷却効果の高いものとすることができる。

また、上記移動体の前照灯では、前記放熱部はフィンまたは凹凸の表面を有し、前記フィンまたは凹凸の表面は前記半導体レーザの搭載部分とは反対側に形成され、前記フィンまたは凹凸は移動体の前方において露出して配置される構成とすることができる。

上記の構成によれば、放熱部に設けられたフィンまたは凹凸の表面に走行風が直接当たるため、より高い冷却効果を得ることができる。

また、上記移動体の前照灯は、前記レーザ光の光路を変更させる部分をさらに備える構成とすることができる。

上記の構成によれば、レーザ光の光路を変更させる部分を備えることにより、レーザ光の光路調整を容易に行うことができる。

また、上記移動体の前照灯では、前記変換部は、前記レーザ光の波長を変換する構成とすることができる。

上記の構成によれば、例えば、発光効率の高い青色半導体レーザを用いて白色の投射光を得ることができる。

また、上記移動体の前照灯では、前記放熱部には、前記変換部が搭載される構成とすることができる。

上記の構成によれば、放熱部に変換部を搭載することで、半導体レーザのみならず変換部に対しても冷却対策を行うことができる。

また、上記移動体の前照灯は、外部空気を通す経路をさらに有しており、前記変換部は、前記経路に接触するように配置される構成とすることができる。

上記の構成によれば、移動体の走行時等には経路内を走行風が流れるようになる。そして、変換部は、経路に接触するように配置されているため、走行風を用いて効果的に冷却を行うことができる。

また、上記移動体の前照灯は、外部空気を通す経路と、前記経路内に配置され、風量を検知する風量センサと、前記風量センサの検出信号を用いて前記半導体レーザへの電力供給を調整する制御部とを備える構成とすることができる。

上記の構成によれば、経路を流れる風の風量を風量センサで監視することで、移動体の走行状態等を把握できる。そして、制御部は、移動体が徐行もしくは停止状態であると判定された場合には、半導体レーザへの電力供給を停止させ、レーザ光を消灯させる制御を行うことができる。これにより、人がレーザ光を直視する機会を低減でき、アイセーフの観点で危険性を回避できる。

また、上記移動体の前照灯は、前記半導体レーザの温度を直接的もしくは間接的に検出する温度センサと、前記温度センサの検出信号を用いて前記半導体レーザへの電力供給を調整する制御部とを備える構成とすることができる。

上記の構成によれば、温度センサによって半導体レーザの温度を監視し、半導体レーザの温度が一定温度以上に達した時に、制御部が半導体レーザへの電力供給量を低下させるようにすれば、半導体レーザの過度な温度上昇を防止することができる。

本発明の移動体の前照灯は、半導体レーザが搭載される放熱部を移動体の前方に露出させるように配置している。これにより、移動体の走行時等には放熱部に風が直接当たるようになり、簡単な構造で高価な部品等も用いずに、半導体レーザの効果的な冷却を行うことができるといった効果を奏する。

実施の形態１に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１の車両用灯具で使用されるヒートシンクの外観の一例を示す斜視図である。 実施の形態１に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、車両用灯具を上方から見た断面図である。 実施の形態１に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、車両用灯具を上方から見た断面図である。 実施の形態１に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、車両用灯具を上方から見た断面図である。 （ａ）はヒートシンクの上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 実施の形態２に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態２に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態３に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態３に係る車両用灯具の変形例を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態４に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態５に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態６に係る車両用灯具の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態６に係る車両用灯具において、ヒートシンクに温度センサを設けた構成を示す図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。車両用灯具１０は、半導体レーザ１１、反射型波長変換部材（変換部）１２、投光レンズ（投光部）１３、ヒートシンク（放熱部）１４、および筐体１５を具備して構成されている。尚、以下の説明では、本発明における移動体の前照灯を車両用灯具に適用した場合を例示するが、本発明における移動体は車両に限定されるものではない。

半導体レーザ１１は、車両用灯具１０の光源として使用されるものであって、例えば、波長が４３０〜４７０ｎｍの青色レーザ光を出射するキャンタイプ半導体レーザである。図１の例では、直径５．６ｍｍの半導体レーザ１１を２個用いている。半導体レーザ１１は、コリメートレンズを備えていてもよい。

反射型波長変換部材１２は、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を受け、投光レンズ１３へ反射する。この時、反射型波長変換部材１２は、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を散乱光に変換するとともに、レーザ光の波長を変え、半導体レーザ１１から出射される青色レーザ光を白色光に変換する。反射型波長変換部材１２は、例えば、アルミニウム基板上にＹＡＧ蛍光体を形成したものとすればよい。

投光レンズ１３は、反射型波長変換部材１２からの反射光を車両用灯具１０の前方へ投射する。投光レンズ１３は、一般的な樹脂製レンズを使用してもよく、あるいはガラス製レンズを使用してもよい。

ヒートシンク１４は、熱伝導性に優れた金属製のヒートシンクであり、半導体レーザ１１を搭載面１４ａに搭載できる。ヒートシンク１４における搭載面１４ａと反対側の面はフィン形成面１４ｂとなっており、フィン形成面１４ｂには平板形状の複数の放熱用フィン１４１が設けられている。放熱用フィン１４１の主面はフィン形成面１４ｂに対して直交しており、複数の放熱用フィン１４１同士は互いに平行に配置されている。ヒートシンク１４は、半導体レーザ１１から発生する熱を外部に放熱して、半導体レーザ１１を冷却する。図２は、ヒートシンク１４の外観の一例を示す斜視図である。

筐体１５は、内部に半導体レーザ１１および反射型波長変換部材１２を収容するものであり、その一面に開口部が形成されている。筐体１５の上記開口部には、投光レンズ１３およびヒートシンク１４が嵌め込まれ、筐体１５、投光レンズ１３およびヒートシンク１４によってその内部空間が擬密閉状態とされている。筐体１５は、例えば直方体形状のものを使用できるが、その形状は特に限定されない。

続いて、車両用灯具１０における各構成要素の配置関係について説明する。上述したように、筐体１５の前面には投光レンズ１３およびヒートシンク１４が嵌め込まれて配置されている。以下の説明では、投光レンズ１３およびヒートシンク１４が配置されている側を車両用灯具１０の前方とする。

車両用灯具１０を前方側から見た正面図では、図１（ａ）に示すように、投光レンズ１３が中央に配置され、その両側にヒートシンク１４が配置されている。ヒートシンク１４は、フィン形成面１４ｂを前方に向け、半導体レーザ１１の搭載面１４ａを後方に向けている。これにより、ヒートシンク１４の放熱用フィン１４１は筐体１５の外部に露出し、搭載面１４ａおよび半導体レーザ１１は筐体１５の内部に配置される。

ヒートシンク１４の搭載面１４ａに配置された半導体レーザ１１は、そのレーザ出射方向が車両用灯具１０の後方側を向いている。そして、半導体レーザ１１の出射先には反射型波長変換部材１２が配置されている。反射型波長変換部材１２は、筐体１５の内部で専用台（図示せず）に取り付けられて配置されている。これにより、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光は、反射型波長変換部材１２によって前方へ折り返すように反射され、投光レンズ１３を透過して車両用灯具１０の前方へ投射される。

本実施の形態１に係る車両用灯具１０では、半導体レーザ１１が搭載されるヒートシンク１４の一部、すなわち、ヒートシンク１４の放熱用フィン１４１が筐体１５の外部に露出するように配置されている。このため、半導体レーザ１１から発生する熱を、ヒートシンク１４を介して効果的に外部に放出することができる。また、車両用灯具１０を車両のヘッドライト等に使用する場合、車両の走行時には放熱用フィン１４１に走行風が直接当たるため、さらに効果的に半導体レーザ１１の冷却を行うことができる。

本実施の形態１に係る車両用灯具１０は、その構造も簡単であり、冷却のためのファンやペルチェ素子等の部品も必要としない。したがって、車両用灯具１０は、低コストで冷却効果の高いものとすることができる。

図１に示す車両用灯具１０において、投光レンズ１３やヒートシンク１４の配置および形状は一例にすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態１における投光レンズ１３やヒートシンク１４の配置および形状の変形例について以下に説明する。

図１に示す車両用灯具１０は、前方側から見た正面図（図１（ａ）参照）において、投光レンズ１３が中央に配置され、その両側にヒートシンク１４が配置されている。これに対し、図３に示す車両用灯具１０は、投光レンズ１３が片側に配置され、その一方の横側にヒートシンク１４が配置されている。このように、投光レンズ１３は車両用灯具１０の中央付近に配置されてもよく、片側に寄せて配置されてもよい。

また、図１に示す車両用灯具１０では、ヒートシンク１４における搭載面１４ａとフィン形成面１４ｂとが互いに平行とされている。そして、半導体レーザ１１におけるレーザ出射方向は搭載面１４ａに直交するが、レーザ光は反射型波長変換部材１２に向けて出射されるため、搭載面１４ａは投光レンズ１３の光軸方向とは直交せず、わずかに傾斜して配置されている。このため、フィン形成面１４ｂに直交するように配置される放熱用フィン１４１も、投光レンズ１３の光軸方向に対して平行とはならず、わずかに傾斜している。

これに対し、図４に示す車両用灯具１０では、ヒートシンク１４において搭載面１４ａとフィン形成面１４ｂとが互いに平行とならずに形成されている。これにより、半導体レーザ１１におけるレーザ光が反射型波長変換部材１２に向けて出射される一方、放熱用フィン１４１を投光レンズ１３の光軸方向に対して平行となるように配置することができる。このように、放熱用フィン１４１を投光レンズ１３の光軸方向に対して平行となるように配置することで、走行風が放熱用フィン１４１の間の隙間を流れやすくなり、半導体レーザ１１の冷却をより効果的に行うことができる。

また、図４の構成では、搭載面１４ａの全体を投光レンズ１３の光軸方向に対しての傾斜面としているが、傾斜面を有する凹部または凸部を搭載面１４ａに設け、該傾斜面に半導体レーザ１１を搭載する構成であってもよい。図５は、ヒートシンク１４の搭載面１４ａに傾斜面１４２ａを有する凹部１４２を設け、傾斜面１４２ａに半導体レーザ１１を搭載した構成である。また、図６は、ヒートシンク１４の搭載面１４ａに傾斜面１４３ａを有する凸部１４３を設け、傾斜面１４３ａに半導体レーザ１１を搭載した構成である。傾斜面１４２ａおよび１４３ａは、半導体レーザ１１を設置する面積分の傾斜面とすることができる。これらの構成でも、半導体レーザ１１におけるレーザ光が反射型波長変換部材１２に向けて出射される一方、放熱用フィン１４１を投光レンズ１３の光軸方向に対して平行となるように配置することができる。

また、図１に示す車両用灯具１０では、ヒートシンク１４におけるフィン形成面１４ｂが鉛直面とされているが、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、フィン形成面１４ｂにおいて下方から上方に傾斜するスロープを設けてもよい（フィン形成面１４ｂを鉛直方向に対して傾斜する傾斜面としてもよい）。図７において、（ａ）はヒートシンク１４の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。このように、ヒートシンク１４のフィン形成面１４ｂにスロープを設けることで、走行風がフィン形成面１４ｂに沿って流れやすくなり、半導体レーザ１１の冷却をより効果的に行うことができる。

〔実施の形態２〕
図８は本実施の形態２に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。実施の形態１では、半導体レーザ１１からの出射光を反射型波長変換部材１２へ直接入射させる構成としている。これに対し、本実施の形態２に係る車両用灯具１０は、図８に示すように、半導体レーザ１１と反射型波長変換部材１２との間に反射ミラー１６を配置し、半導体レーザ１１からの出射光を反射ミラー１６で反射させてから反射型波長変換部材１２へ入射させる構成である。

反射ミラー１６は、半導体レーザ１１の後方側、かつ反射型波長変換部材１２の前方側に配置される。半導体レーザ１１からの出射光は、反射ミラー１６および反射型波長変換部材１２によって反射されたのち、投光レンズ１３から前方へ投射される。反射ミラー１６には、一般的なアルミニウム製ミラーを用いることができる。また、反射ミラー１６は、筐体１５内で角度調整ができるように角度調整機能を有していることが好ましい。

本実施の形態２に係る車両用灯具１０では、半導体レーザ１１と反射型波長変換部材１２との間に反射ミラー１６を配置することにより、反射型波長変換部材１２へ照射されるレーザ光の光路調整を容易に行うことができる。

図８に示す車両用灯具１０は、前方側から見た正面図（図８（ａ）参照）において、投光レンズ１３が中央に配置され、その両側にヒートシンク１４が配置されている。これに対し、図９に示す車両用灯具１０は、投光レンズ１３が片側に配置され、その一方の横側にヒートシンク１４が配置されている。このように、投光レンズ１３は車両用灯具１０の中央付近に配置されてもよく、片側に寄せて配置されてもよい。

〔実施の形態３〕
図１０は本実施の形態３に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。実施の形態１，２では、白色の投射光を得るために、半導体レーザ１１から出射される青色レーザ光を反射型波長変換部材１２で前方側に反射する際に白色光に変換している。これに対し、本実施の形態３に係る車両用灯具１０は、図１０に示すように、白色の投射光を得るために、反射型波長変換部材ではなく透過型波長変換部材を用いた構成である。

本実施の形態３に係る車両用灯具１０は、半導体レーザ１１、反射ミラー１７、透過型波長変換部材（変換部）１８、投光レンズ１３、ヒートシンク１４、および筐体１５を具備して構成されている。

半導体レーザ１１は、実施の形態１，２と同様にそのレーザ出射方向が車両用灯具１０の後方側を向いている。このため、半導体レーザ１１の出射先には反射ミラー１７が配置され、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を前方へ折り返すように反射する。

また、反射ミラー１７と投光レンズ１３との間には透過型波長変換部材１８が配置され、半導体レーザ１１からの出射光（青色レーザ光）は透過型波長変換部材１８を透過することで散乱光に変換されるとともに白色光に波長変換される。透過型波長変換部材１８は、例えば、サファイヤ製基板上にＹＡＧ蛍光体が形成されたものを使用できる。

図１０に示す車両用灯具１０は、前方側から見た正面図（図１０（ａ）参照）において、投光レンズ１３が中央に配置され、その両側にヒートシンク１４が配置されている。これに対し、図１１に示す車両用灯具１０は、投光レンズ１３が片側に配置され、その一方の横側にヒートシンク１４が配置されている。このように、投光レンズ１３は車両用灯具１０の中央付近に配置されてもよく、片側に寄せて配置されてもよい。

〔実施の形態４〕
実施の形態１〜３では、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を青色レーザ光とし、この青色レーザ光を波長変換部材で波長変換し、白色光として車両用灯具１０の外部に投射している。この時、波長変換部材はレーザ光の照射によって温度上昇しやすく、また、波長変換部材の温度が過剰に上昇するとＹＡＧ蛍光体の光変換効率が低下する。このため、本実施の形態４では、半導体レーザ１１だけでなく、波長変換部材についてもヒートシンク１４にて冷却（放熱）できる構成としている。

図１２は本実施の形態４に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。本実施の形態４に係る車両用灯具１０は、半導体レーザ１１、反射ミラー１９、反射型波長変換部材（変換部）２０、リフレクタ２１、透明カバー（投光部）２２、ヒートシンク１４、および筐体１５を具備して構成されている。また、図１２に示す車両用灯具１０では、前方側から見た正面図（図１２（ａ）参照）において、透明カバー２２に対してヒートシンク１４が片側配置とされている。

図１２に示す車両用灯具１０では、ヒートシンク１４は上方から見て略Ｌ字状の断面を有しており、半導体レーザ１１が搭載される搭載面１４ａと、放熱用フィン１４１が形成されるフィン形成面１４ｂとは、透明カバー２２の主面に対し平行な面とされている。また、ヒートシンク１４には反射型波長変換部材２０も搭載されるが、反射型波長変換部材２０が搭載される搭載面１４ｃは、透明カバー２２の主面に対し直交する面とされている。

半導体レーザ１１は、実施の形態１〜３と同様にそのレーザ出射方向が車両用灯具１０の後方側を向いている。半導体レーザ１１から出射されるレーザ光は、反射ミラー１９によって反射され、反射型波長変換部材２０に入射される。図１２の構成では、反射ミラー１９は一つの半導体レーザ１１に対して２つ用いられており、レーザ光が反射型波長変換部材２０に照射されるよう調整配置されている。尚、使用する反射ミラー１９の数は特に限定されない。

図１２に示す反射型波長変換部材２０とヒートシンク１４との配置では、反射型波長変換部材２０の中心軸（光軸）と透明カバー２２の中心軸（光軸）とを合わすことができないため、反射型波長変換部材２０と透明カバー２２との間の光路上にはリフレクタ２１が配置される。すなわち、反射型波長変換部材２０による反射光は、さらにリフレクタ２１によって反射されたのち、透明カバー２２を透過して車両用灯具１０の前方に投射される。リフレクタ２１は、一般的な金属製リフレクタが使用可能である。リフレクタ２１が反射ミラー１９と反射型波長変換部材２０との間の光路上に配置される場合には、リフレクタ２１に貫通穴を設け、該貫通穴をレーザ光が通過することで光路を確保するようにしてもよい。また、図１２の構成では、凹面鏡形状であるリフレクタ２１を使用することで、実施の形態１〜３における投光レンズ１３の代わりに、平板状の透明カバー２２を使用している。

〔実施の形態５〕
実施の形態４では、半導体レーザ１１だけでなく、波長変換部材についてもヒートシンク１４にて冷却（放熱）できる構成としている。これに対し、本実施の形態５は、実施の形態４とは異なる構成で波長変換部材の冷却（放熱）を行うものである。

図１３は本実施の形態５に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。図１３に示す車両用灯具１０は、図８に示す車両用灯具１０に通気経路２３を追加した構成を例示している。

通気経路（外部空気を通す経路）２３は、複数の曲り部を有した管状形状の部材であって、筐体１５の前面で開口する吸気口２３ａと外部に排気できる排気口２３ｂとを備えて外部空気を通気させることができる構成とされている。排気口２３ｂの形成箇所は特に限定されないが、車両用灯具１０を搭載した車両の走行時に、通気経路２３を走行風が流れやすくなる位置に形成されている。

反射型波長変換部材１２は、通気経路２３の外壁に接触するように配置される。これにより、本実施の形態５に係る車両用灯具１０では、走行風によって反射型波長変換部材１２を効果的に冷却することが可能となる。

〔実施の形態６〕
半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を人が直視することは、失明の恐れがあり危険である。実施の形態１〜５に係る車両用灯具では、レーザ光は波長変換部材を介して散乱光となった状態で外部に投射されるようになっている。このため、光源として使用している半導体レーザ１１のレーザ光が外部に直接出ることは殆どない。しかしながら、アイセーフの観点からは、人がレーザ光を直視する機会をさらに低減させることが好ましい。

人がレーザ光を直視する可能性は、車両の通常走行時には低く、徐行時もしくは停止時には高くなる。このため、本実施の形態６に係る車両用灯具１０では、車両の走行状態を把握し、走行状態に応じて半導体レーザの制御を行うことを特徴とする。

図１４は本実施の形態６に係る車両用灯具１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は車両用灯具１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（上方から見た断面図）である。図１４に示す車両用灯具１０は、図８に示す車両用灯具１０に通気経路（外部空気を通す経路）２４と風量センサ２５を追加した構成を例示している。さらに、図１４に示す車両用灯具１０は、風量センサ２５の検出信号を用いて半導体レーザ１１への電力供給量を調整できる半導体レーザ電力供給制御系（図示せず）を有している。

通気経路２４は、筐体１５の前面で開口する吸気口２４ａと、外部に排気できる排気口２４ｂとを備えている。また、通気経路２４の内部には、小型の風量を信号化できる一般的な風量センサ２５が配置されている。通気経路２４は走行風が流れやすい直管タイプが望ましいが、曲りがあってもよい。風量センサ２５は、図１３における通気経路２３の内部に配置されるものであってもよい。

図１４に示す車両用灯具１０では、通気経路２４を流れる走行風の風量を風量センサ２５で監視することで、走行状態を把握できる。例えば、風量が大である時は通常走行状態であると判定し、風量が小（一定値以下）である時は徐行もしくは停止状態であると判定できる。

半導体レーザ電力供給制御系は、車両が徐行もしくは停止状態であると判定された場合には、半導体レーザ１１への電力供給を停止させ、レーザ光を消灯させる。これにより、レーザ光を直視する機会を低減でき、アイセーフの観点で危険性を回避できる。

また、半導体レーザ電力供給制御系は、温度による電力供給量の制御を行うものであってもよい。例えば、図１５に示すように、温度を信号化できる温度センサ２６をヒートシンク１４における半導体レーザ１１の搭載面１４ａに設置し、半導体レーザ電力供給制御系が温度センサ２６の検出信号に基づいて半導体レーザ１１への電力供給量を調整できるようにする。尚、温度センサ２６は、半導体レーザ１１の温度を直接的もしくは間接的に検出できるものではあれば、温度センサ２６の種類や配置箇所は特に限定されない。

半導体レーザ１１は、通電点灯(使用)時に発熱し、温度上昇する。その温度が一定域を超えた時、半導体レーザ１１の特性（出力）が低下し故障の原因ともなりうる。温度センサ２６によって半導体レーザ１１の温度を監視すれば、例えば、走行風による冷却機構が損なわれ、半導体レーザ１１の温度が一定温度以上に達した時に、半導体レーザ電力供給制御系が半導体レーザ１１への電力供給量を低下させ、半導体レーザ１１の過度な温度上昇を防止することができる。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０ 車両用灯具（移動体の前照灯）
１１ 半導体レーザ
１２，２０ 反射型波長変換部材（変換部）
１３ 投光レンズ（投光部）
１４ ヒートシンク（放熱部）
１４ａ （半導体レーザの）搭載面
１４ｂ フィン形成面
１４ｃ （反射型波長変換部材の）搭載面
１４１ 放熱用フィン
１５ 筐体
１６ 反射ミラー
１７，１９ 反射ミラー
１８ 透過型波長変換部材（変換部）
２１ リフレクタ
２２ 透明カバー（投光部）
２３，２４ 通気経路（外部空気を通す経路）
２５ 風量センサ
２６ 温度センサ

Claims (8)

1. 半導体レーザを光源として備える移動体の前照灯であって、
   前記半導体レーザは、レーザ出射方向が前記移動体の後方側とされており、
   前記半導体レーザを搭載する放熱部と、
   前記半導体レーザから出射されるレーザ光を前方へ折り返し反射する反射部と、
   前記半導体レーザから出射されるレーザ光を散乱光に変換する変換部と、
   前記散乱光を当該前照灯の前方へ投射する投光部とを備えており、
   前記放熱部は、その背面に前記半導体レーザが搭載され、その前面が前記移動体の前方において当該前照灯の筐体外部に露出して配置されることを特徴とする移動体の前照灯。
2. 請求項１に記載の移動体の前照灯であって、
   前記放熱部はフィンまたは凹凸の表面を有し、前記フィンまたは凹凸の表面は前記半導体レーザの搭載部分とは反対側に形成され、前記フィンまたは凹凸は前記移動体の前方において前記移動体から外部に露出して配置されることを特徴とする移動体の前照灯。
3. 請求項１または２に記載の移動体の前照灯であって、
   前記レーザ光の光路を変更させる部分をさらに備えることを特徴とする移動体の前照灯。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の移動体の前照灯であって、
   前記変換部は、前記レーザ光の波長を変換することを特徴とする移動体の前照灯。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の移動体の前照灯であって、
   前記放熱部には、前記変換部が搭載されることを特徴とする移動体の前照灯。
6. 請求項１から４の何れか１項に記載の移動体の前照灯であって、
   外部空気を通す経路をさらに有しており、
   前記変換部は、前記経路に接触するように配置されることを特徴とする移動体の前照灯。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の移動体の前照灯であって、
   外部空気を通す経路と、
   前記経路内に配置され、風量を検知する風量センサと、
   前記風量センサの検出信号を用いて前記半導体レーザへの電力供給を調整する制御部とを備えることを特徴とする移動体の前照灯。
8. 請求項１から６の何れか１項に記載の移動体の前照灯であって、
   前記半導体レーザの温度を直接的もしくは間接的に検出する温度センサと、
   前記温度センサの検出信号を用いて前記半導体レーザへの電力供給を調整する制御部とを備えることを特徴とする移動体の前照灯。

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