JP7292119B2 - vehicle headlight - Google Patents

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本発明は、車両用前照灯に関する。 The present invention relates to a vehicle headlamp.

近年、車両用前照灯では、高輝度且つ高出力な光が得られるレーザーダイオード(LD)などのレーザー光源を用いて、このレーザー光源が発するレーザー光を蛍光体プレート(波長変換部材)に照射することによって、照明光を得ることが行われている(例えば、下記特許文献1を参照。)。 In recent years, vehicle headlights use a laser light source such as a laser diode (LD) that provides high-brightness and high-output light, and irradiate the phosphor plate (wavelength conversion member) with the laser light emitted by this laser light source. Illumination light is obtained by doing so (see, for example, Patent Document 1 below).

このような車両用前照灯では、青色レーザー光を出射するレーザー光源と、この青色レーザー光(励起光)に励起されて波長変換された黄色光(蛍光光)を発する蛍光体プレートとを組み合わせて、これら青色光と黄色光との混色により白色光(照明光)を得ることが可能である。 Such vehicle headlights combine a laser light source that emits blue laser light and a phosphor plate that is excited by the blue laser light (excitation light) and emits wavelength-converted yellow light (fluorescence light). Therefore, it is possible to obtain white light (illumination light) by mixing the blue light and the yellow light.

また、このような車両用前照灯では、照明光として、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するすれ違い用ビーム(ロービーム)と、ロービーム用配光パターンの上方にハイビーム用配光パターンを形成する走行用ビーム(ハイビーム)とを車両の前方に向けて照射する。 In such a vehicle headlamp, as illumination light, a passing beam (low beam) forming a low beam light distribution pattern including a cut-off line at the upper end, and a high beam light distribution above the low beam light distribution pattern. A traveling beam (high beam) that forms a pattern is irradiated toward the front of the vehicle.

車両用前照灯では、このようなロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターンなどの各配光パターンに対応した複数の照射領域を蛍光体プレートの面内に設けて、各照射領域にレーザー光を走査しながら照射する。これにより、互いに異なる複数の配光パターンを形成することが可能である。 In a vehicle headlight, a plurality of irradiation areas corresponding to each light distribution pattern such as a light distribution pattern for low beam and a light distribution pattern for high beam are provided in the surface of the phosphor plate, and a laser is applied to each irradiation area. Irradiate while scanning light. Thereby, it is possible to form a plurality of different light distribution patterns.

特開2016-134357号公報JP 2016-134357 A

ところで、上述した従来の車両用前照灯では、1つのレーザー光源を用いて、このレーザー光源が発するレーザー光を蛍光体プレートの面内で走査することが行われている。したがって、高輝度の照明光を得るためには、レーザー光源の出力を高める必要がある。 By the way, in the above-described conventional vehicle headlamp, one laser light source is used, and the laser light emitted from this laser light source is scanned within the plane of the phosphor plate. Therefore, in order to obtain illumination light with high brightness, it is necessary to increase the output of the laser light source.

一方、レーザー光源の出力を高めた場合、このレーザー光源からの発熱が問題となる。すなわち、レーザー光源では、高出力になればなるほど発熱量が増加するため、温度上昇と共にレーザー発振に必要な電流密度が大きくなる。また、レーザー光源では、高温になると出力の低下や寿命の短縮化を招くことになる。したがって、1つのレーザー光源の出力を高めて高輝度の照明光を得ることには自ずと限界がある。 On the other hand, when the output of the laser light source is increased, heat generation from the laser light source poses a problem. That is, the higher the output of a laser light source, the greater the amount of heat generated, so the current density required for laser oscillation increases as the temperature rises. In addition, in the case of a laser light source, when the temperature rises, the output is lowered and the life is shortened. Therefore, there is a natural limit to obtaining high-brightness illumination light by increasing the output of a single laser light source.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、複数のレーザー光源を用いて高輝度の照明光を得ることを可能とした車両用前照灯を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle headlamp capable of obtaining high-intensity illumination light using a plurality of laser light sources. and

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔1〕 励起光を出射する光源ユニットと、
前記励起光の照射により励起されて波長変換された蛍光光を発する蛍光体とを備え、
前記励起光と前記蛍光光との混色により得られる照明光を車両の前方に向けて照射する車両用前照灯であって、
前記光源ユニットは、第1のレーザー光を出射する第1のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光とは異なる偏光方向を有する第2のレーザー光を出射する第2のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光及び前記第2のレーザー光とは異なる波長を有する第3のレーザー光を出射する第3のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光及び前記第2のレーザー光とは異なる波長を有し、且つ、前記第3のレーザー光とは異なる偏光方向を有する第4のレーザー光を出射する第4のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された第1の合成レーザー光を出射する第1の偏光ビームスプリッタと、
前記第3のレーザー光と前記第4のレーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された第2の合成レーザー光を出射する第2の偏光ビームスプリッタと、
前記第1の合成レーザー光と前記第2の合成レーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された前記励起光を出射するダイクロイックミラーとを備えることを特徴とする車両用前照灯。
〕 前記第1の合成レーザー光のピーク波長が、440~460nmの範囲にあり、
前記第3のレーザー光又は前記第2の合成レーザー光のピーク波長が、470~480nmの範囲にあり、
前記ダイクロイックミラーの透過と反射との境界波長が、前記第1の合成レーザー光のピーク波長と前記第3のレーザー光又は前記第2の合成レーザー光のピーク波長との間にあることを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用前照灯。
〕 前記励起光を前記蛍光体の面内で走査する励起光走査機構を備えることを特徴とする前記〔1〕又は〔2〕に記載の車両用前照灯。
〕 前記照明光を車両の前方に向けて投影する投影レンズを備えることを特徴とする前記〔1〕~〔〕の何れか一項に記載の車両用前照灯。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
[1] a light source unit that emits excitation light;
A phosphor that emits wavelength-converted fluorescent light that is excited by irradiation with the excitation light,
A vehicle headlamp that emits illumination light obtained by mixing the excitation light and the fluorescent light toward the front of the vehicle,
The light source unit includes a first laser light source that emits a first laser beam;
a second laser light source that emits a second laser beam having a polarization direction different from that of the first laser beam;
a third laser light source that emits third laser light having a wavelength different from that of the first laser light and the second laser light;
a fourth laser light source that emits a fourth laser beam having a wavelength different from that of the first laser beam and the second laser beam and having a polarization direction different from that of the third laser beam; ,
a first polarizing beam splitter that transmits one of the first laser light and the second laser light and reflects the other to emit a combined first combined laser light;
a second polarizing beam splitter that transmits one of the third laser light and the fourth laser light and reflects the other to emit a second combined laser light that is combined;
A dichroic mirror that transmits one of the first combined laser light and the second combined laser light and reflects the other to emit the combined excitation light. headlights for vehicles.
[ 2 ] the peak wavelength of the first synthetic laser beam is in the range of 440 to 460 nm;
The peak wavelength of the third laser beam or the second synthetic laser beam is in the range of 470 to 480 nm,
A boundary wavelength between transmission and reflection of the dichroic mirror is between a peak wavelength of the first synthetic laser beam and a peak wavelength of the third laser beam or the second synthetic laser beam. The vehicle headlamp according to the above [1] .
[ 3 ] The vehicle headlamp according to [1] or [2] above, further comprising an excitation light scanning mechanism for scanning the excitation light within the surface of the phosphor.
[ 4 ] The vehicle headlamp according to any one of [1] to [ 3 ], further comprising a projection lens that projects the illumination light forward of the vehicle.

以上のように、本発明によれば、複数のレーザー光源を用いて高輝度の照明光を得ることを可能とした車両用前照灯を提供することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle headlamp capable of obtaining illumination light with high luminance using a plurality of laser light sources.

本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an example of a vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る車両用前照灯の他例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the vehicle headlamp according to the embodiment of the present invention; 図1又は図2に示す車両用前照灯が備える光源ユニットの構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a light source unit included in the vehicle headlamp shown in FIG. 1 or 2;

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態として、例えば図1、図2及び図3に示す車両用前照灯1について説明する。
なお、図1は、車両用前照灯1の一例を示す模式図である。図2は、車両用前照灯1の他例を示す模式図である。図3は、図1又は図2に示す車両用前照灯1が備える光源ユニット11の構成を示す模式図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As one embodiment of the present invention, for example, a vehicle headlamp 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3 will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the vehicle headlamp 1. As shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the vehicle headlamp 1. As shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the light source unit 11 included in the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 1 or 2. As shown in FIG.

本実施形態の車両用前照灯1は、車両(図示せず。)の前端側の両コーナー部(本実施形態では左前端側のコーナー部)に搭載されるヘッドランプに本発明を適用したものであり、例えば図1又は図2に示すような構成を有している。 A vehicle headlamp 1 of the present embodiment applies the present invention to a headlamp mounted on both front corners (in this embodiment, a left front corner) of a vehicle (not shown). It has a configuration as shown in FIG. 1 or 2, for example.

なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用前照灯1を正面(車両前方)から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。 In the following description, unless otherwise specified, the terms "front", "rear", "left", "right", "upper", and "lower" are used when the vehicle headlamp 1 is viewed from the front (front of the vehicle). shall mean the respective directions when

具体的に、図1に示す車両用前照灯1は、励起光BLを出射する光源ユニット11と、励起光BLの照射により励起されて波長変換された蛍光光YLを発する透過型の蛍光体プレート12Aと、蛍光体プレート12Aに向けて照射される励起光BLを走査する励起光走査機構13と、励起光走査機構13により走査された励起光BLを蛍光体プレート12Aに向けて反射するリフレクター14と、照明光WLを車両Bの前方に向けて投影する投影レンズ15とを概略備えている。 Specifically, the vehicle headlamp 1 shown in FIG. A plate 12A, an excitation light scanning mechanism 13 that scans the excitation light BL irradiated toward the phosphor plate 12A, and a reflector that reflects the excitation light BL scanned by the excitation light scanning mechanism 13 toward the phosphor plate 12A. 14 and a projection lens 15 for projecting the illumination light WL toward the front of the vehicle B. As shown in FIG.

光源ユニット11は、励起光BLとして、例えば青色レーザー光(発光波長が約450nm)を発するレーザーダイオード(LD)などのレーザー光源を有している。なお、光源ユニット11については、励起光BLとして、紫外レーザー光を発するレーザー光源を用いてもよい。 The light source unit 11 has a laser light source such as a laser diode (LD) that emits blue laser light (with an emission wavelength of approximately 450 nm) as excitation light BL. For the light source unit 11, a laser light source that emits ultraviolet laser light may be used as the excitation light BL.

蛍光体プレート12Aは、励起光BLの照射により励起されて、蛍光光YLとして黄色光を発する黄色蛍光体粒子を含む板状の波長変換部材からなる。本実施形態では、波長変換部材として、例えば、セリウムCe等の付活剤が導入されたYAGとアルミナAlとの複合体(焼結体)からなる蛍光体粒子を含有したものを用いている。なお、蛍光体プレート12Aは、蛍光体粒子の他にも、照明光WLの配光特性を制御するため、拡散剤を含有した構成であってもよい。 The phosphor plate 12A is made of a plate-like wavelength conversion member containing yellow phosphor particles that are excited by the irradiation of the excitation light BL and emit yellow light as the fluorescence light YL. In this embodiment, as the wavelength conversion member, for example, one containing phosphor particles made of a composite (sintered body) of YAG into which an activator such as cerium Ce is introduced and alumina Al 2 O 3 is used. ing. In addition to the phosphor particles, the phosphor plate 12A may contain a diffusing agent in order to control the light distribution characteristics of the illumination light WL.

励起光走査機構13は、光源ユニット11と蛍光体プレート12Aとの間の光路中に配置されたMEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)ミラーからなる。MEMSミラーは、MEMS技術を用いた可動式のミラーであり、蛍光体プレート12Aの面内で2次元的に走査される励起光BLの走査方向及び走査速度を制御している。 The excitation light scanning mechanism 13 consists of a MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) mirror arranged in the optical path between the light source unit 11 and the phosphor plate 12A. The MEMS mirror is a movable mirror using MEMS technology, and controls the scanning direction and scanning speed of the excitation light BL that is two-dimensionally scanned within the surface of the phosphor plate 12A.

リフレクター14は、蛍光体プレート12Aと励起光走査機構13との間の光路中に配置されたミラーからなる。リフレクター14は、MEMSミラーで反射された励起光BLを蛍光体プレート12Aの背面に向けて反射する。 The reflector 14 consists of a mirror arranged in the optical path between the phosphor plate 12A and the excitation light scanning mechanism 13. As shown in FIG. The reflector 14 reflects the excitation light BL reflected by the MEMS mirror toward the back surface of the phosphor plate 12A.

図1に示す車両用前照灯1では、蛍光体プレート12Aの背面に向かって照射された励起光(青色光)BLの一部が拡散しながら蛍光体プレート12Aを透過すると共に、励起光BLの照射により蛍光体プレート12A内の蛍光体粒子が励起されることで、蛍光光(黄色光)YLを発しながら、これら励起光BLと蛍光光YLとの混色により得られる照明光(白色光)WLを前方の投影レンズ15に向けて出射する。 In the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 1, part of the excitation light (blue light) BL irradiated toward the back surface of the phosphor plate 12A is diffused and transmitted through the phosphor plate 12A, and the excitation light BL Illumination light (white light) obtained by mixing the excitation light BL and the fluorescence light YL while emitting fluorescence light (yellow light) YL by exciting the phosphor particles in the phosphor plate 12A by the irradiation of WL is emitted toward the front projection lens 15 .

一方、図2に示す車両用前照灯1は、励起光BLを出射する光源ユニット11と、励起光BLの照射により励起されて波長変換された蛍光光YLを発する反射型の蛍光体プレート12Bと、蛍光体プレート12Bに向けて照射される励起光BLを走査する励起光走査機構13と、励起光走査機構13により走査された励起光BLを蛍光体プレート12Bに向けて反射するリフレクター14と、照明光WLを車両Bの前方に向けて投影する投影レンズ15とを概略備えている。 On the other hand, the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 2 includes a light source unit 11 that emits excitation light BL, and a reflective phosphor plate 12B that emits wavelength-converted fluorescent light YL that is excited by irradiation with the excitation light BL. , an excitation light scanning mechanism 13 that scans the excitation light BL irradiated toward the phosphor plate 12B, and a reflector 14 that reflects the excitation light BL scanned by the excitation light scanning mechanism 13 toward the phosphor plate 12B. , and a projection lens 15 for projecting the illumination light WL toward the front of the vehicle B.

すなわち、この図2に示す車両用前照灯1は、上記透過型の蛍光体プレート12Aの代わりに、反射型の蛍光体プレート12Bを備えている。また、図2に示す車両用前照灯1は、この蛍光体プレート12Bの配置に合わせて、光源ユニット11、励起光走査機構13及びリフレクター14の配置を変更している。それ以外は、上記図1に示す車両用前照灯1と基本的に同じ構成を有している。 That is, the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 2 includes a reflective phosphor plate 12B instead of the transmissive phosphor plate 12A. Also, in the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 2, the arrangement of the light source unit 11, the excitation light scanning mechanism 13 and the reflector 14 is changed according to the arrangement of the phosphor plate 12B. Other than that, it has basically the same configuration as the vehicle headlamp 1 shown in FIG.

蛍光体プレート12Bは、上記蛍光体プレート12Aを構成する波長変換部材の背面側に反射板16を配置した構成を有している。反射板16は、蛍光体プレート12Bの正面側から入射した励起光BL及び蛍光体プレート12B内で励起された蛍光光YLを蛍光体プレート12Bの正面側に向けて反射する。 The phosphor plate 12B has a configuration in which a reflector 16 is arranged on the back side of the wavelength conversion member that constitutes the phosphor plate 12A. The reflector 16 reflects the excitation light BL incident from the front side of the phosphor plate 12B and the fluorescence light YL excited within the phosphor plate 12B toward the front side of the phosphor plate 12B.

図2に示す車両用前照灯1では、蛍光体プレート12Bの正面に向かって照射された励起光(青色光)BLの一部が拡散しながら蛍光体プレート12Bで反射されると共に、励起光BLの照射により蛍光体プレート12A内の黄色蛍光体粒子が励起されることで、蛍光光(黄色光)YLを発しながら、これら励起光BLと蛍光光YLとの混色により得られる照明光(白色光)WLを前方の投影レンズ15に向けて出射する。 In the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 2, part of the excitation light (blue light) BL emitted toward the front of the phosphor plate 12B is diffused and reflected by the phosphor plate 12B, and the excitation light The illumination light (white Light) WL is emitted toward the front projection lens 15 .

このような図1又は図2に示す車両用前照灯1では、照明光WLとして、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するすれ違い用ビーム(ロービーム)と、ロービーム用配光パターンの上方にハイビーム用配光パターンを形成する走行用ビーム(ハイビーム)とを車両の前方に向けて照射する。 In the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 1 or 2, the illumination light WL is a passing beam (low beam) that forms a low beam light distribution pattern including a cut-off line at the upper end, and a low beam light distribution pattern. A driving beam (high beam) that forms a high beam light distribution pattern above is irradiated toward the front of the vehicle.

車両用前照灯1では、このようなロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターンなどの各配光パターンに対応した複数の照射領域を蛍光体プレートの面内に設けて、各照射領域にレーザー光を走査しながら照射する。これにより、互いに異なる複数の配光パターンを形成することが可能となっている。 In the vehicle headlamp 1, a plurality of irradiation areas corresponding to each light distribution pattern such as a light distribution pattern for low beam and a light distribution pattern for high beam are provided in the surface of the phosphor plate, and each irradiation area A laser beam is irradiated while scanning. This makes it possible to form a plurality of different light distribution patterns.

ところで、本実施形態の車両用前照灯1は、図3に示す複数(本実施形態では4つ)のレーザー光源2A~2Dを用いた光源ユニット11を備えている。なお、図3では、上記図1又は図2に示す車両用前照灯1のうち、光源ユニット11及び蛍光体プレート12A,12B以外の構成を省略して示している。 By the way, the vehicle headlamp 1 of this embodiment includes a light source unit 11 using a plurality of (four in this embodiment) laser light sources 2A to 2D shown in FIG. Note that FIG. 3 omits the configuration of the vehicle headlamp 1 shown in FIG. 1 or 2 except for the light source unit 11 and the phosphor plates 12A and 12B.

具体的に、この光源ユニット11は、第1のレーザー光L1を出射する第1のレーザー光源2Aと、第2のレーザー光L2を出射する第2のレーザー光源2Bと、第3のレーザー光L3を出射する第3のレーザー光源2Cと、第4のレーザー光L4を出射する第4のレーザー光源2Dとを備えている。 Specifically, the light source unit 11 includes a first laser light source 2A that emits a first laser beam L1, a second laser light source 2B that emits a second laser beam L2, and a third laser beam L3. and a fourth laser light source 2D for emitting a fourth laser light L4.

また、光源ユニット11は、第1のレーザー光L1と第2のレーザー光L2との何れか一方(本実施形態では第1のレーザー光L1)を透過し、何れか他方(本実施形態では第2のレーザー光L2)を反射することによって合成された第1の合成レーザー光L12を出射する第1の偏光ビームスプリッタ3Aと、第3のレーザー光L3と第4のレーザー光L4との何れか一方(本実施形態では第3のレーザー光L3)を透過し、何れか他方(本実施形態では第4のレーザー光L4)を反射することによって合成された第2の合成レーザー光L34を出射する第2の偏光ビームスプリッタ3Bとを備えている。 Further, the light source unit 11 transmits either one of the first laser beam L1 and the second laser beam L2 (the first laser beam L1 in the present embodiment) and the other (the second laser beam L1 in the present embodiment). a first polarizing beam splitter 3A that emits a first combined laser beam L12 synthesized by reflecting the laser beams L2) of 2), and any one of the third laser beam L3 and the fourth laser beam L4. One (the third laser beam L3 in this embodiment) is transmitted and the other (the fourth laser beam L4 in this embodiment) is reflected to emit a second combined laser beam L34. and a second polarizing beam splitter 3B.

また、光源ユニット11は、第1の合成レーザー光L12と第2の合成レーザー光L34との何れか一方(本実施形態では第2の合成レーザー光L34)を透過し、何れか他方(本実施形態では第1の合成レーザー光L12)を反射することによって合成された励起光BLを出射するダイクロイックミラー4を備えている。 Further, the light source unit 11 transmits either one of the first combined laser beam L12 and the second combined laser beam L34 (in this embodiment, the second combined laser beam L34), and the other (this embodiment). In the embodiment, a dichroic mirror 4 is provided for emitting the combined excitation light BL by reflecting the first combined laser light L12).

また、光源ユニット11は、第2のレーザー光L2を第1の偏光ビームスプリッタ3Aに向けて反射する第1のミラー5Aと、第4のレーザー光L4を第2の偏光ビームスプリッタ3Bに向けて反射する第2のミラー5Bと、第1の合成レーザー光L12をダイクロイックミラー4に向けて反射する第3のミラー5Cとを備えている。 The light source unit 11 also includes a first mirror 5A that reflects the second laser beam L2 toward the first polarizing beam splitter 3A, and a fourth laser beam L4 toward the second polarizing beam splitter 3B. A reflecting second mirror 5B and a third mirror 5C reflecting the first combined laser beam L12 toward the dichroic mirror 4 are provided.

光源ユニット11では、このような構成を実現するため、第1のレーザー光L1及び第2のレーザー光L2が同一の波長域にある。また、第1のレーザー光L1と第2のレーザー光L2とは、第1の偏光ビームスプリッタ3Aに対する偏光方向が異なっている。 In the light source unit 11, in order to implement such a configuration, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are in the same wavelength range. Also, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 have different polarization directions with respect to the first polarization beam splitter 3A.

一方、第3のレーザー光L3及び第4のレーザー光L4は、同一の波長域にあり、なお且つ、第1のレーザー光L1及び第2のレーザー光L2とは異なる波長域にある。また、第3のレーザー光L3と第4のレーザー光L4とは、第2の偏光ビームスプリッタ3Bに対する偏光方向が異なっている。 On the other hand, the third laser light L3 and the fourth laser light L4 are in the same wavelength range, and are in a different wavelength range from the first laser light L1 and the second laser light L2. Also, the third laser beam L3 and the fourth laser beam L4 have different polarization directions with respect to the second polarization beam splitter 3B.

本実施形態において、第1の合成レーザー光L12(第1のレーザー光L1及び第2のレーザー光L2)のピーク波長は、440~460nmの範囲にある。一方、第2の合成レーザー光L34(第3のレーザー光L3及び第4のレーザー光L4)のピーク波長は、470~480nmの範囲にある。また、ダイクロイックミラー3の透過と反射との境界波長は、第1の合成レーザー光L12のピーク波長と第2の合成レーザー光L34のピーク波長との間(460~470nm)にある。 In this embodiment, the peak wavelength of the first combined laser beam L12 (the first laser beam L1 and the second laser beam L2) is in the range of 440-460 nm. On the other hand, the peak wavelength of the second combined laser beam L34 (the third laser beam L3 and the fourth laser beam L4) is in the range of 470-480 nm. The boundary wavelength between transmission and reflection of the dichroic mirror 3 is between the peak wavelength of the first combined laser beam L12 and the peak wavelength of the second combined laser beam L34 (460-470 nm).

第1~第4のレーザー光L1~L4は、励起光BLとして、何れも蛍光体プレート12Aの黄色蛍光体粒子を励起して蛍光光(黄色光)YLを発することが波長域にあり、励起光BLと蛍光光YLとの混色により照明光(白色光)WLが得られる波長域である。 Each of the first to fourth laser beams L1 to L4 has a wavelength range that excites the yellow phosphor particles of the phosphor plate 12A to emit fluorescence light (yellow light) YL as the excitation light BL. It is a wavelength range in which illumination light (white light) WL is obtained by mixing light BL and fluorescent light YL.

これにより、本実施形態の光源ユニット11では、第1~第4のレーザー光源1A~1Dから出射された第1~第4のレーザー光L1~L4を合成した励起光BLを蛍光体プレート12A,12Bに向けて出射することが可能である。また、第1~第4のレーザー光L1~L4を合成することによって、高出力の励起光BLを得ることが可能である。 As a result, in the light source unit 11 of the present embodiment, the excitation light BL synthesized from the first to fourth laser beams L1 to L4 emitted from the first to fourth laser light sources 1A to 1D is emitted from the phosphor plate 12A and the phosphor plate 12A. 12B can be emitted. Also, by synthesizing the first to fourth laser beams L1 to L4, it is possible to obtain high-power excitation light BL.

したがって、本実施形態の車両用前照灯1では、上述した高出力の励起光BLを用いて、高輝度の照明光WLを得ることが可能である。また、本実施形態の車両用前照灯1では、各レーザー光源1A~1Dの出力を高めることなく、高出力の励起光BLが得られることから、各レーザー光源1A~1Dが高温となることを抑えつつ、各レーザー光源1A~1Dの高寿命化を図ることも可能である。さらに、本実施形態の車両用前照灯1では、比較的安価で小型のレーザー光源1A~1Dを用いて、高出力の励起光BLを得ることも可能である。 Therefore, in the vehicle headlamp 1 of the present embodiment, it is possible to obtain illumination light WL with high brightness using the above-described high-output excitation light BL. In addition, in the vehicle headlamp 1 of the present embodiment, high-power excitation light BL can be obtained without increasing the output of each laser light source 1A to 1D, so that each laser light source 1A to 1D becomes hot. It is also possible to extend the life of each of the laser light sources 1A to 1D while suppressing the Furthermore, in the vehicle headlamp 1 of the present embodiment, it is possible to obtain high-power pumping light BL using relatively inexpensive and compact laser light sources 1A to 1D.

また、本実施形態の車両用前照灯1では、図3に示すように、各レーザー光源1A~1Dが共通の駆動装置20により駆動される。駆動装置20は、記憶装置30と接続されている。記憶装置30には、第1~第4のレーザー光L1~L4の合成後の励起光BLの電流値-出力特性のテーブルが記憶されている。 Further, in the vehicle headlamp 1 of the present embodiment, the laser light sources 1A to 1D are driven by a common driving device 20 as shown in FIG. The drive device 20 is connected to the storage device 30 . The storage device 30 stores a table of current value-output characteristics of the excitation light BL after combining the first to fourth laser beams L1 to L4.

駆動装置20は、記憶装置30の電流値-出力特性のテーブルを参照しながら、励起光BLが所望の出力となるように、各レーザー光源1A~1Dの電流値を制御する。各レーザー光源1A~1Dは、単一の電流値によって駆動される。このため、各光源1A~1Dを別々に制御するための複数の駆動装置を必要としない。 The driving device 20 controls the current value of each of the laser light sources 1A to 1D while referring to the current value-output characteristic table in the storage device 30 so that the excitation light BL has a desired output. Each laser light source 1A-1D is driven by a single current value. This eliminates the need for multiple driving devices for separately controlling the light sources 1A-1D.

上述した波長域の異なる第1及び第2のレーザー光源1A,1Bと、第3及び第4のレーザー光源1C,1Dとは、それぞれ異なる電流値-出力特性を有していても、同じ蛍光体プレート12Aの黄色蛍光体粒子を励起することが可能な波長域の光源である。このため、各光源1A~1Dの出力比の変動による合成後の励起光BLのスペクトルの変動は、車両用前照灯1において特に問題は生じない。 Even if the first and second laser light sources 1A and 1B and the third and fourth laser light sources 1C and 1D having different wavelength ranges described above have different current value-output characteristics, the same phosphor It is a light source in a wavelength range capable of exciting the yellow phosphor particles of the plate 12A. Therefore, fluctuations in the spectrum of the synthesized excitation light BL caused by fluctuations in the output ratio of the light sources 1A to 1D do not cause any particular problems in the vehicle headlamp 1. FIG.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記光源ユニット11では、4つのレーザー光源2A~2Dを備えた構成となっているが、第4のレーザー光源2D及び第2のミラー5Bを省略した構成とすることも可能である。この場合、3つのレーザー光源2A,2B,2Cから出射された第1~第3のレーザー光L1~L3を合成した励起光BLを蛍光体プレート12A,12Bに向けて出射することが可能である。
It should be noted that the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the light source unit 11 has a configuration including four laser light sources 2A to 2D, but it is also possible to have a configuration in which the fourth laser light source 2D and the second mirror 5B are omitted. In this case, it is possible to emit the excitation light BL, which is a combination of the first to third laser beams L1 to L3 emitted from the three laser light sources 2A, 2B, 2C, toward the phosphor plates 12A, 12B. .

また、上記車両用前照灯1では、図示を省略するものの、例えば、ヒートシンクや冷却ファンなどを用いて、各レーザー光源1A~1Dが発する熱を外部へと放熱する構成とすることが可能である。 Although not shown, the vehicle headlamp 1 can be configured to dissipate the heat generated by the laser light sources 1A to 1D to the outside using, for example, a heat sink or a cooling fan. be.

また、上記車両用前照灯1では、上述したロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターンとは別に、路面描画用配光パターンなどを形成する構成であってもよい。路面描画用配光パターンとしては、例えば文字や記号、図形などを挙げることができる。 Further, the vehicle headlamp 1 may be configured to form a light distribution pattern for drawing a road surface, etc. separately from the light distribution pattern for low beam and the light distribution pattern for high beam described above. Examples of the road surface drawing light distribution pattern include characters, symbols, and graphics.

1…車両用前照灯 2A…第1のレーザー光源 2B…第2のレーザー光源 2C…第3のレーザー光源 2D…第4のレーザー光源 3A…第1の偏光ビームスプリッタ 3B…第2の偏光ビームスプリッタ 4…ダイクロイックミラー 5A…第1のミラー 5B…第2のミラー 5C…第3のミラー 11…光源ユニット 12A,12B…蛍光体プレート(波長変換部材) 13…励起光走査機構 14…リフレクター 15…投影レンズ BL…励起光 YL…蛍光光 WL…照明光 L1…第1のレーザー光 L2…第2のレーザー光 L3…第3のレーザー光 L4…第4のレーザー光 L12…第1の合成レーザー光 L34…第2の合成レーザー光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Vehicle headlamp 2A... 1st laser light source 2B... 2nd laser light source 2C... 3rd laser light source 2D... 4th laser light source 3A... 1st polarization beam splitter 3B... 2nd polarization beam Splitter 4 Dichroic mirror 5A First mirror 5B Second mirror 5C Third mirror 11 Light source unit 12A, 12B Phosphor plate (wavelength conversion member) 13 Excitation light scanning mechanism 14 Reflector 15 Projection lens BL... Excitation light YL... Fluorescence light WL... Illumination light L1... First laser light L2... Second laser light L3... Third laser light L4... Fourth laser light L12... First synthetic laser light L34: second synthetic laser light

Claims (4)

励起光を出射する光源ユニットと、
前記励起光の照射により励起されて波長変換された蛍光光を発する蛍光体とを備え、
前記励起光と前記蛍光光との混色により得られる照明光を車両の前方に向けて照射する車両用前照灯であって、
前記光源ユニットは、第1のレーザー光を出射する第1のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光とは異なる偏光方向を有する第2のレーザー光を出射する第2のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光及び前記第2のレーザー光とは異なる波長を有する第3のレーザー光を出射する第3のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光及び前記第2のレーザー光とは異なる波長を有し、且つ、前記第3のレーザー光とは異なる偏光方向を有する第4のレーザー光を出射する第4のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された第1の合成レーザー光を出射する第1の偏光ビームスプリッタと、
前記第3のレーザー光と前記第4のレーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された第2の合成レーザー光を出射する第2の偏光ビームスプリッタと、
前記第1の合成レーザー光と前記第2の合成レーザー光との何れか一方を透過し、何れか他方を反射することによって合成された前記励起光を出射するダイクロイックミラーとを備えることを特徴とする車両用前照灯。
a light source unit that emits excitation light;
A phosphor that emits wavelength-converted fluorescent light that is excited by irradiation with the excitation light,
A vehicle headlamp that emits illumination light obtained by mixing the excitation light and the fluorescent light toward the front of the vehicle,
The light source unit includes a first laser light source that emits a first laser beam;
a second laser light source that emits a second laser beam having a polarization direction different from that of the first laser beam;
a third laser light source that emits third laser light having a wavelength different from that of the first laser light and the second laser light;
a fourth laser light source that emits a fourth laser beam having a wavelength different from that of the first laser beam and the second laser beam and having a polarization direction different from that of the third laser beam; ,
a first polarizing beam splitter that transmits one of the first laser light and the second laser light and reflects the other to emit a combined first combined laser light;
a second polarizing beam splitter that transmits one of the third laser light and the fourth laser light and reflects the other to emit a second combined laser light that is combined;
A dichroic mirror that transmits one of the first combined laser light and the second combined laser light and reflects the other to emit the combined excitation light. headlights for vehicles.
前記第1の合成レーザー光のピーク波長が、440~460nmの範囲にあり、
前記第3のレーザー光又は前記第2の合成レーザー光のピーク波長が、470~480nmの範囲にあり、
前記ダイクロイックミラーの透過と反射との境界波長が、前記第1の合成レーザー光のピーク波長と前記第3のレーザー光又は前記第2の合成レーザー光のピーク波長との間にあることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
The peak wavelength of the first synthetic laser light is in the range of 440 to 460 nm,
The peak wavelength of the third laser beam or the second synthetic laser beam is in the range of 470 to 480 nm,
A boundary wavelength between transmission and reflection of the dichroic mirror is between a peak wavelength of the first synthetic laser beam and a peak wavelength of the third laser beam or the second synthetic laser beam. The vehicle headlamp according to claim 1 .
前記励起光を前記蛍光体の面内で走査する励起光走査機構を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用前照灯。 3. The vehicle headlamp according to claim 1, further comprising an excitation light scanning mechanism for scanning the excitation light within the plane of the phosphor. 前記照明光を車両の前方に向けて投影する投影レンズを備えることを特徴とする請求項1~の何れか一項に記載の車両用前照灯。 The vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a projection lens that projects the illumination light forward of the vehicle.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347263A (en) 2004-06-04 2005-12-15 Lumileds Lighting Us Llc Separate wavelength conversion in lighting device
JP2013526759A (en) 2010-05-12 2013-06-24 オスラム ゲーエムベーハー Headlight module
JP2018004755A (en) 2016-06-28 2018-01-11 セイコーエプソン株式会社 Photosynthesis optical element, illumination apparatus and projector
JP2018124538A (en) 2017-01-27 2018-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light source device and projection type display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347263A (en) 2004-06-04 2005-12-15 Lumileds Lighting Us Llc Separate wavelength conversion in lighting device
JP2013526759A (en) 2010-05-12 2013-06-24 オスラム ゲーエムベーハー Headlight module
JP2018004755A (en) 2016-06-28 2018-01-11 セイコーエプソン株式会社 Photosynthesis optical element, illumination apparatus and projector
JP2018124538A (en) 2017-01-27 2018-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light source device and projection type display device

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