WO2023190461A1 - 発光装置及び車両用前照灯 - Google Patents

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WO2023190461A1
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light emitting
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初男 武沢
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市光工業株式会社
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    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region
    • F21W2102/135—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions
    • F21W2102/14—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having vertical cut-off lines; specially adapted for adaptive high beams, i.e. wherein the beam is broader but avoids glaring other road users
    • F21W2102/15—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having vertical cut-off lines; specially adapted for adaptive high beams, i.e. wherein the beam is broader but avoids glaring other road users wherein the light is emitted under L-shaped cut-off lines, i.e. vertical and horizontal cutoff lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a vehicle headlamp.
  • Patent Document 1 A configuration including a plurality of light emitting elements is known as a light emitting device mounted on a vehicle (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 describes a configuration in which a luminance distribution of light emitted from a light emitting device is formed by varying the luminance for each light emitting element.
  • Patent Document 1 requires a plurality of light emitting elements, and it is necessary to set the brightness for each of the plurality of light emitting elements, which increases the burden in terms of design and cost.
  • the present invention has been made in view of the above, and aims to provide a light emitting device and a vehicle headlamp that can form a luminance distribution while reducing design burden and cost.
  • a light emitting device includes a light source having a light emitting surface that emits light of a first wavelength; a wavelength conversion unit that transmits a part of the light from the light source, converts another part of the light from the light source into light of a second wavelength, and emits the light of the first wavelength and the light of the second wavelength as combined light; Equipped with.
  • the light emitting device described above may further include a light guide section that is disposed between the light emitting surface and the wavelength conversion section and guides the light from the light source to the wavelength conversion section.
  • the light guiding section may be provided in a range that overlaps the entire wavelength converting section when viewed from the normal direction of the light emitting surface.
  • the wavelength conversion section includes a first portion that overlaps the light emitting surface of the light source when viewed from the normal direction of the light emitting surface, and a first portion that protrudes from the light emitting surface when viewed from the normal direction of the light emitting surface.
  • the wavelength conversion unit may include two parts, and a light shielding part that is disposed between the first part and the second part and blocks light traveling inside the wavelength conversion part.
  • the light shielding section may have a reflective surface that reflects light traveling inside the wavelength conversion section.
  • the above light emitting device may further include a light leakage suppressing section surrounding the light source and the wavelength converting section.
  • a plurality of the light sources may be provided, and the wavelength conversion section may be provided spanning the plurality of light sources.
  • a vehicle headlamp includes the above light emitting device, a support member that supports the light emitting device, and a lens and reflector that irradiates the light emitted from the light emitting device to the front of the vehicle to form a pattern. and a projection optical system including at least one of the following.
  • the pattern has a cutoff line, and the light emitted from an edge of a region of the wavelength conversion section of the light emitting device that overlaps with the light emitting surface is a part of the cutoff line. It may be a configuration corresponding to.
  • the above vehicle headlamp may further include a shade that is disposed between the light emitting device and the lens and blocks a portion of the light emitted from the light emitting device.
  • a plurality of the light emitting devices are provided, and the plurality of light emitting devices include a light focusing device forming a light focusing pattern that is a part of the pattern, and a light focusing device forming a light focusing pattern that is a part of the pattern. It may also include a diffusion light emitting device that forms a surrounding diffusion pattern.
  • the present invention it is possible to provide a light emitting device and a vehicle headlamp that can form a luminance distribution while reducing design burden and cost.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle headlamp according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view showing an example of a light emitting device.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship among the light source, the light guide section, and the wavelength conversion section.
  • FIG. 4 is a diagram showing the light emitting state of the wavelength conversion section when viewed from the normal direction of the light emitting surface.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a light distribution pattern irradiated onto a virtual screen in front of the vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a light distribution pattern irradiated onto a virtual screen in front of the vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle headlamp according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view showing an example of a light emitting device.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship among the light source, the light guide section, and the
  • FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship among a light source, a light guide section, and a wavelength conversion section of a light emitting device according to a modification.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle headlamp according to a modified example.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a vehicle headlamp according to a modification.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a vehicle headlamp according to a modification.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a light emitting device according to a modification.
  • front and rear, up and down, and left and right directions are directions when the vehicle headlamp is attached to the vehicle, and are directions when viewed from the driver's seat in the direction of travel of the vehicle.
  • the up-down direction is parallel to the vertical direction, and the left-right direction is assumed to be the horizontal direction.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle headlamp 100 according to the present embodiment.
  • a vehicle headlamp 100 shown in FIG. 1 is housed in a lamp chamber formed by a lamp housing and a lamp lens (not shown).
  • lamp units for example, a clearance lamp unit, a turn signal lamp unit, a daytime running lamp unit, etc. may be arranged in the lamp chamber.
  • an inner panel (not shown), an inner housing (not shown), an inner lens (not shown), etc. may be arranged inside the lamp chamber.
  • the vehicle headlamp 100 includes a light emitting device 10, a lens (projection optical system) 20, a support member 30, and a shade 40.
  • the vehicle headlamp 100 irradiates the light emitted from the light emitting device 10 from the lens 20 to the front of the vehicle to form a light distribution pattern P in front of the vehicle.
  • the light distribution pattern P is, for example, a low beam pattern.
  • the vehicle headlamp 100 may include other projection optical systems such as a reflector (not shown). Further, the vehicle headlamp 100 may be configured to have a reflector as a projection optical system instead of a lens.
  • the light emitting device 10 emits white light.
  • Lens 20 has an entrance surface 21 and an exit surface 22. In the lens 20, light from the light emitting device 10 enters through an entrance surface 21, and the light is emitted from an exit surface 22.
  • the support member 30 supports the light emitting device 10.
  • the support member 30 has a base 31 and fins 32.
  • the light emitting device 10 is fixed to the base 31.
  • the fins 32 radiate heat generated by the light emitting device 10.
  • Shade 40 is arranged between light emitting device 10 and lens 20. The shade 40 blocks part of the light directed from the light emitting device 10 toward the lens 20.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the light emitting device 10.
  • FIG. 2(A) shows the entire light emitting device 10
  • FIG. 2(B) is an enlarged view of the main part of FIG. 2(A).
  • the light emitting device 10 includes a substrate 11, a light source 12, a light guiding section 13, a wavelength converting section 14, a light leakage suppressing section 15, and a light blocking section 16. Be prepared.
  • the substrate 11 is supported by the support member 30. On the substrate 11, wiring, circuits, etc. connected to the light source 12 are formed.
  • the light source 12 is mounted on the substrate 11.
  • a semiconductor light source such as an LED (Light Emitting Diode) is used, for example.
  • the light source 12 has a light emitting surface 12a.
  • the light emitting surface 12a emits light having a wavelength corresponding to, for example, blue light as the first wavelength.
  • the light emitting surface 12a is directed toward the front of the vehicle, for example.
  • one light source 12 is provided. When there is only one light source 12, the manufacturing cost of the light emitting device 10, the burden of designing the substrate 11, etc. can be reduced.
  • the light source 12 is electrically connected to a terminal (not shown) of the substrate 11 via a terminal 12b or the like.
  • the light guiding section 13 is arranged between the light emitting surface 12a of the light source 12 and the wavelength converting section 14.
  • the light guide section 13 is placed in contact with the light emitting surface 12a and the wavelength conversion section 14.
  • the light guide part 13 may be arranged so that the adhesive which transmits light may be sandwiched between the light emitting surface 12a and the wavelength conversion part 14.
  • the light guiding section 13 guides the light from the light source 12 to the wavelength converting section 14 .
  • the light guide section 13 is, for example, rectangular and plate-shaped.
  • the light guide section 13 is formed using a colorless and transparent material that can transmit light, such as glass or a resin material.
  • the light guide section 13 When viewed from the normal direction R of the light emitting surface 12a, the light guide section 13 is arranged at a position overlapping the entire wavelength conversion section 14. Note that, when viewed from the normal direction R, the light guide section 13 may be arranged so as to overlap the entire first section 14a, which will be described later, and a part of the second section 14b of the wavelength conversion section 14.
  • the light guide section 13 may have a film shape, for example. In this case, the film may be formed on the surface of the wavelength converter 14 on the light source 12 side.
  • the wavelength conversion unit 14 transmits a portion of the blue light from the light source and converts a portion of the blue light from the light source into yellow light of a second wavelength.
  • the wavelength converter 14 emits white light that is a combination of the blue light that passes through the wavelength converter 14 and the yellow light that is converted by the wavelength converter 14 .
  • the wavelength converter 14 is, for example, a rectangular plate-shaped phosphor, and is disposed in a range that covers the entire light emitting surface 12a of the light source 12 and protrudes from the light emitting surface 12a.
  • the wavelength converter 14 includes a first portion 14a that overlaps the light emitting surface 12a when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a, and a second portion 14b outside the first portion 14a.
  • the light leakage suppressing section 15 is arranged to surround the sides of the light source 12, the light guiding section 13, and the wavelength converting section 14.
  • the light leakage suppressing portion 15 is formed using a material such as resin that can block light, for example.
  • the light leakage suppressing section 15 suppresses light leaking from the sides of the light source 12 , the light guide section 13 , and the wavelength converting section 14 .
  • the light leakage suppressing section 15 may have a structure in which particles that reflect light, such as titanium oxide, are mixed into resin.
  • the light shielding portion 16 is provided along the boundary between the first portion 14a and the second portion 14b.
  • the light blocking section 16 blocks light traveling inside the wavelength converting section 14 .
  • the light blocking portion 16 blocks light traveling inside the first portion 14a from entering the second portion 14b.
  • the light blocking portion 16 blocks light traveling inside the second portion 14b from entering the first portion 14a side.
  • the distance through which the light passes through the wavelength converter 14 becomes longer, and the chromaticity of the light becomes yellowish.
  • the light shielding part 16 it is possible to prevent the chromaticity of the light from becoming yellowish.
  • the light shielding portion 16 is formed into a film shape of metal such as aluminum, for example.
  • the light shielding part 16 has reflective surfaces 16a and 16b.
  • the reflective surface 16a is formed on the first portion 14a side.
  • the reflective surface 16a formed on the first portion 14a side reflects light reaching the reflective surface 16a from inside the first portion 14a toward the first portion 14a side.
  • the reflective surface 16b is formed on the second portion 14b side.
  • the reflective surface 16b formed on the second portion 14b side reflects light that reaches the reflective surface 16b from inside the second portion 14b toward the second portion 14b.
  • the reflective surfaces 16a and 16b can suppress attenuation of light traveling inside the wavelength conversion section 14.
  • the light shielding section 16 may have a configuration in which the reflective surfaces 16a and 16b are not provided.
  • the wavelength conversion section 14 including the light shielding section 16 can be easily formed.
  • a component along the normal direction of the light emitting surface 12a (hereinafter referred to as light L1) is The light passes through the portion 13 and enters the first portion 14a of the wavelength conversion portion 14.
  • a part of the component (hereinafter referred to as light L2) emitted in a diagonal direction with respect to the normal direction of the light emitting surface 12a, for example, is The light is guided laterally by the light section 13 and enters the second portion 14b of the wavelength conversion section 14.
  • a part of the light L1 incident on the first part 14a of the wavelength converter 14 passes through the first part 14a, and the other part is converted into yellow light by the first part 14a.
  • the light L1 emits the blue light L1B transmitted through the first portion 14a and the yellow light L1Y converted in the first portion 14a as a composite light L3.
  • a portion of the light L2 incident on the second portion 14b of the wavelength converter 14 passes through the second portion 14b, and the other portion is converted into yellow light by the second portion 14b.
  • the light L2 emits the blue light L2B transmitted through the second portion 14b and the yellow light L2Y converted in the second portion 14b as a composite light L4.
  • the combined light L3 has a larger amount of light than the combined light L4.
  • a brightness distribution is formed. In other words, a brightness distribution is formed in which the brightness decreases from the first portion 14a side to the second portion 14b side.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship between the light source 12, the light guide section 13, and the wavelength conversion section 14.
  • 3A to 3D show the positional relationship of the light emitting device 10 when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a.
  • FIG. 4 is a diagram showing the light emitting state of the wavelength converter 14 when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a.
  • FIGS. 4A to 4D show the light emission state of the wavelength conversion unit 14 when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a for each of the configurations shown in FIGS. 3A to 3D. .
  • the light source 12 can be placed at a corner of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14 in a plan view. That is, the wavelength converter 14 has a rectangular first portion 14a that includes an upper left corner in plan view, a part of the left side, and a part of the upper side. Moreover, the wavelength converter 14 has an L-shaped second portion 14b along the right side and the bottom side.
  • a brightness distribution is formed such that the brightness decreases from the first portion 14a side to the second portion 14b side. That is, as shown in FIG. 4A, a brightness distribution is formed such that the brightness gradually decreases from the upper left side to the right side and the lower side.
  • the light source 12 is arranged at the upper left corner of the wavelength converter 14, but the light source 12 is arranged at the upper right, lower left, and lower right corner of the wavelength converter 14. It may be placed at a corner.
  • the light source 12 can be arranged at the center of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14 in a plan view. That is, the wavelength converter 14 has a rectangular first portion 14a at the center in plan view. Further, the wavelength converter 14 has a second portion 14b along four sides around the first portion 14a.
  • a brightness distribution is formed in which the brightness decreases from the first portion 14a side to the second portion 14b side. That is, as shown in FIG. 4(B), a brightness distribution is formed such that the brightness gradually decreases from the center side to the peripheral side.
  • the light source 12 in plan view, for example, can be arranged closer to one of the vertical direction or the horizontal direction of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14.
  • the light source 12 is arranged closer to the left side of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14.
  • a region including the left side in plan view is a first portion 14a.
  • a region including the right side in a plan view is a second portion 14b.
  • a brightness distribution is formed in which the brightness decreases from the first portion 14a side to the second portion 14b side. That is, as shown in FIG. 4C, a brightness distribution is formed such that the brightness gradually decreases from the left side to the right side.
  • the light source 12 in plan view, for example, the light source 12 is located near one side of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14 in the vertical direction, and in the left and right direction, the light source 12 is located at the center with space on both sides.
  • the arrangement may be located at In the example shown in FIG. 3(D), the light source 12 is arranged close to the upper side of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14.
  • the wavelength conversion unit 14 has a first portion 14a at the center of the upper side in plan view. Further, in the wavelength conversion unit 14, a second portion 14b is a region including the left side, right side, and bottom side in plan view.
  • a brightness distribution is formed such that the brightness decreases from the first portion 14a side to the second portion 14b side. That is, as shown in FIG. 4(D), a brightness distribution is formed such that the brightness gradually decreases from the center of the upper side to the left side, right side, and bottom side.
  • a low beam pattern is formed as the light distribution pattern P in front of the vehicle.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an example of a light distribution pattern irradiated onto a virtual screen in front of the vehicle. 5 and 6 show light distribution patterns corresponding to vehicles driving on the left side. Further, in FIGS. 5 and 6, the VV line indicates the vertical line of the screen, and the HH line indicates the left and right horizontal lines of the screen.
  • FIG. 5 shows an example of a light distribution pattern when the light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 3(D) is used.
  • a light distribution pattern P1a shown in the upper part of FIG. 5 is formed from the light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 3(D).
  • a light distribution pattern P1 shown in the lower part of FIG. 5 is formed.
  • a cutoff line CL is formed along the horizontal line HH.
  • the cutoff line CL includes horizontal cutoff lines CLa, CLb and a diagonal cutoff line CLc.
  • the brightness decreases downward from the cut-off line CL, and the brightness decreases toward both sides in the left-right direction from the vertical line VV.
  • FIG. 6 is an example of the light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 3(C), with the left side facing upward.
  • a light distribution pattern P2a shown in the upper part of FIG. 6 is formed from the light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 3(C). By removing a predetermined portion 40b of this light distribution pattern P2a using a shade 40 or the like, a light distribution pattern P2 shown in the lower part of FIG. 6 is formed.
  • a cutoff line CL is formed along the horizontal line HH.
  • the cutoff line CL includes horizontal cutoff lines CLa, CLb and a diagonal cutoff line CLc.
  • the brightness decreases downward from the cutoff line CL.
  • light emitted from the edge of the region of the wavelength converter 14 of the light emitting device 10 that overlaps with the light emitting surface 12a corresponds to a part of the cutoff line CL. According to this configuration, the cutoff line CL can be efficiently formed.
  • the light emitting device 10 includes the light source 12 having the light emitting surface 12a that emits light of the first wavelength, and the light source 12 disposed in a range that covers the entire light emitting surface 12a of the light source 12 and protrudes from the light emitting surface 12a. transmits a part of the light from the light source 12, converts the other part of the light from the light source 12 into light of the second wavelength, and synthesizes the light of the first wavelength and the light of the second wavelength.
  • a wavelength converter 14 that emits light as a wavelength converter 14 is provided.
  • the light emitting device 10 that can form a luminance distribution while reducing design burden and cost.
  • the light emitting device 10 further includes a light guide section 13 that is disposed between the light emitting surface 12a and the wavelength conversion section 14 and guides the light from the light source 12 to the wavelength conversion section 14. According to this configuration, the light emitted from the light emitting surface 12a can be made to efficiently enter the wavelength conversion section 14.
  • the light guide section 13 is provided in a range overlapping the entire wavelength conversion section 14 when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a. According to this configuration, the light emitted from the light emitting surface 12a is transmitted to both the portion of the wavelength conversion unit 14 that covers the light emitting surface 12a (the first portion 14a) and the portion protruding from the light emitting surface 12a (the second portion 14b). It is possible to efficiently make the light incident on the entire wavelength conversion section 14 including the wavelength conversion section 14 .
  • the wavelength converting section 14 is arranged between the first section 14a corresponding to the light emitting surface 12a and the second section 14b outside the first section 14a. It has a light shielding part 16 that blocks light traveling through. For example, when light that is incident on the first portion 14a enters the second portion 14b, the distance through which the light passes through the wavelength conversion unit 14 becomes longer, so that the proportion of light that is converted into yellow becomes larger. Therefore, the light emitted from the second portion 14b has a strong yellow color. According to this configuration, since it is possible to suppress light from entering the second portion 14b from the first portion 14a, it is possible to suppress strong yellow light from being emitted from the second portion 14b.
  • the light shielding section 16 has reflective surfaces 16a and 16b that reflect light. According to this configuration, absorption of light in the light blocking section 16 can be suppressed by reflecting the light on the reflective surfaces 16a and 16b, so that a decrease in light utilization efficiency can be suppressed.
  • the light emitting device 10 further includes a light leakage suppressing section 15 arranged to surround the sides of the light source 12 and the wavelength converting section 14. According to this configuration, leakage of light from the sides of the light source 12 and the wavelength conversion section 14 can be suppressed.
  • the vehicle headlamp 100 includes the above-described light emitting device 10, a support member 30 that supports the light emitting device 10, and a light distribution pattern P that irradiates light emitted from the light emitting device 10 to the front of the vehicle. and a lens 20 that forms a.
  • the light distribution pattern P has a cutoff line CL, and light is emitted from the edge of the region of the wavelength converter 14 of the light emitting device 10 that overlaps with the light emitting surface 12a. corresponds to a part of the cut-off line CL. According to this configuration, the cutoff line CL can be efficiently formed.
  • the vehicle headlamp 100 further includes a shade 40 that is disposed between the light emitting device 10 and the lens 20 and blocks part of the light emitted from the light emitting device 10. According to this configuration, the outer shape of the light distribution pattern P, such as the cut-off line CL, can be easily formed using the shade 40.
  • FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the light source 12, the light guide section 13, and the wavelength conversion section 14 of the light emitting device 10A according to a modification.
  • FIG. 7(A) shows the positional relationship of the light emitting device 10 when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a.
  • FIG. 7B shows the light emitting state of the wavelength converter 14 when light (blue light) is emitted from the light emitting surface 12a when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a.
  • the light emitting device 10A shown in FIGS. 7A and 7B has a configuration in which a plurality of light sources 12 are provided, and a light guide section 13 and a wavelength conversion section 14 are provided across the plurality of light sources 12. According to this configuration, by providing a plurality of light sources 12, the amount of light can be increased. Further, since the wavelength converter 14 is provided across the plurality of light sources 12, manufacturing costs can be reduced compared to the case where the wavelength converter 14 is installed separately for each light source 12.
  • one vehicle headlamp 100 is provided with one light emitting device 10
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration may be adopted in which one vehicle headlamp 100 is provided with a plurality of light emitting devices.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle headlamp 100B according to a modification.
  • FIG. 8(A) shows the positional relationship of the light emitting devices 10B and 10C provided in the vehicle headlamp 100B when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a.
  • the vehicle headlamp 100B may have a configuration including, for example, two light emitting devices 10B and 10C.
  • the light emitting device 10B has a configuration in which the light source 12 is arranged at the upper right corner of the wavelength conversion section 14.
  • the light emitting device 10C has a configuration in which the light source 12 is arranged at the upper left corner of the wavelength conversion section 14.
  • FIG. 8(B) is a diagram showing an example of a light distribution pattern emitted from the vehicle headlamp 100B onto a virtual screen in front of the vehicle.
  • a light distribution pattern P3a shown in the upper part of FIG. 8(B) is formed.
  • a light distribution pattern P3 shown in the lower part of FIG. 8(B) is formed.
  • Light distribution pattern P3 is a low beam pattern.
  • a cutoff line CL is formed by the shade 40 along the horizontal line HH.
  • the brightness decreases downward from the cut-off line CL, and the brightness decreases toward both sides in the left-right direction from the vertical line VV.
  • the light emitted from the edge (upper side) of the region overlapping the light emitting surface 12a of the wavelength conversion unit 14 of the light emitting device 10B corresponds to a part of the cutoff line CL. Since the light distribution pattern P3 is formed using the two light emitting devices 10B and 10C, the amount of light is greater than when it is formed using one light emitting device 10. Therefore, a bright light distribution pattern P3 can be obtained.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a vehicle headlamp 100C according to a modification.
  • FIG. 9(A) is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle headlamp 100C according to a modification.
  • the vehicle headlamp 100D has a configuration including, for example, four light emitting devices 10D.
  • the light source 12 can be arranged closer to one side of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14 in the left and right direction.
  • the light source 12 is arranged closer to the left side of the light guide section 13 and the wavelength conversion section 14.
  • FIG. 9(B) shows the light emitting state of the wavelength converter 14 of one light emitting device 10D when viewed from the normal direction of the light emitting surface 12a. As shown in FIG. 9B, when the light emitting device 10D emits light, a brightness distribution is formed such that the brightness gradually decreases from the left side to the right side.
  • FIG. 9(C) is a diagram showing an example of a light distribution pattern emitted from the vehicle headlamp 100C onto a virtual screen in front of the vehicle.
  • the vehicle headlamp 100D can form, for example, an ADB pattern as the light distribution pattern P4 using the four light emitting devices 10D.
  • each pattern (hereinafter referred to as a unit pattern) Pu is formed such that the brightness becomes darker from the left side to the right side.
  • the left side of the unit light distribution pattern Pu corresponds to the left side of the wavelength conversion section 14.
  • a light distribution pattern P4 that is an ADB pattern can be formed.
  • lighting and extinguishing can be adjusted for each unit light distribution pattern Pu.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a vehicle headlamp 100E according to a modification.
  • FIG. 10(A) is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle headlamp 100E according to a modification.
  • the vehicle headlamp 100E has a configuration including, for example, a light-emitting device 10E for collecting light and a light-emitting device 10F for diffusing.
  • a light-emitting device 10E for collecting light and a light-emitting device 10F for diffusing.
  • a light-emitting device whose brightness decreases from the center to the outer periphery of the wavelength conversion section 14, such as the light-emitting device 10 shown in FIG. 3B described above, can be used.
  • the light-emitting device 10F for diffusion a light-emitting device whose brightness decreases from one side of the wavelength conversion section 14 to the opposite side, such as the light-emitting device 10 shown in FIG. 3(C) described above, can be used.
  • the light emitting devices used as the condensing light emitting device 10E and the diffusing light emitting device 10F are not limited to the above.
  • FIG. 10(B) is a diagram showing an example of a light distribution pattern emitted from the vehicle headlamp 100E onto a virtual screen in front of the vehicle.
  • the light distribution pattern P5 is a low beam pattern.
  • the condensing light emitting device 10E forms a condensing light distribution pattern PA, which is a part of the light distribution pattern P5.
  • the diffusion light emitting device 10F forms a diffusion light distribution pattern PB, which is a part of the light distribution pattern P5.
  • the light distribution pattern P5 including the condensing light distribution pattern PA and the diffused light distribution pattern PB can be formed with a sufficient amount of light.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a light emitting device 10G according to a modification.
  • a light guide section is not provided, and the wavelength converting section 14 is arranged on the light emitting surface 12a of the light source 12, and a part of the wavelength converting section 14 is provided so as to protrude from the light emitting surface 12a. .
  • the light emitting device 10G is arranged so that a part of the wavelength converter 14 protrudes from the light emitting surface 12a, so when the wavelength converter 14 emits the combined light, the part covering the light emitting surface 12a and the light emitting A brightness distribution can be formed between the portion protruding from the surface 12a. Therefore, the brightness distribution can be formed without changing the configuration of the light source 12 itself.
  • a configuration in which a light distribution pattern is formed by blocking part of the light from the light emitting device with the shade 40 has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • a light shielding section that blocks light may be arranged on the surfaces of the light source 12, the light guide section 13, and the wavelength conversion section 14.
  • a non-light-emitting portion may be formed in a part of the light-emitting surface 12a by designing current confinement inside the light source 12, internal electrode arrangement, etc.
  • the amount of blue light that reaches the portion protruding from the light emitting surface 12a can be increased.
  • the amount of blue light that enters the second portion 14b of the wavelength converter 14 increases, and the brightness of the second portion 14b increases.
  • the amount of blue light that reaches the portion protruding from the light emitting surface 12a can be reduced.
  • the amount of blue light that enters the second portion 14b of the wavelength converter 14 decreases, and the brightness of the second portion 14b decreases. In this way, by adjusting the thickness of the light guide section 13, the brightness distribution of the combined lights L3 and L4 emitted from the wavelength conversion section 14 can be controlled.
  • the positional relationship between the first part 14a and the second part 14b of the wavelength converting part 14 can be adjusted. Thereby, the distribution of brightness in the wavelength converter 14 can be controlled.
  • Light emitting surface 12b... Terminal, 13... Light guiding part, 14 ...Wavelength conversion part, 14a...First part, 14b...Second part, 15...Light leakage suppressing part, 16...Light shielding part, 16a, 16b...Reflection surface, 20...Lens, 21...Incidence surface, 22...Emission surface, 30 ...Supporting member, 31...Base, 32...Fin, 40...Shade, 40a, 40b, 40c...Predetermined portion, 100, 100B, 100C, 100D, 100E...Vehicle headlight

Abstract

設計負担及びコストを低減しつつ輝度分布を形成することが可能な発光装置及び車両用前照灯を提供する。　発光装置は、第１波長の光を発する発光面を有する光源と、光源の発光面の全体を覆いかつ発光面からはみ出す範囲に配置され、光源からの光の一部を透過させ、光源からの光の他の一部を第２波長の光に変換して、第１波長の光と第２波長の光とを合成光として出射する波長変換部とを備える。

Description

発光装置及び車両用前照灯
　本発明は、発光装置及び車両用前照灯に関する。
　車両に搭載される発光装置として、複数の発光素子を備えた構成が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１は、発光素子ごとに輝度を異ならせることで、発光装置から出射される光の輝度分布を形成する構成が記載されている。
特開２０１９－３８３２号公報
　特許文献１に記載の構成では、発光素子が複数必要であり、複数の発光素子のそれぞれについて輝度を設定する必要があるため、設計及びコストの面で負担が大きくなる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、設計負担及びコストを低減しつつ輝度分布を形成することが可能な発光装置及び車両用前照灯を提供することを目的とする。
　本発明に係る発光装置は、第１波長の光を発する発光面を有する光源と、前記光源の前記発光面の全体を覆いかつ前記発光面からはみ出す範囲に配置され、前記光源からの光の一部を透過させ、前記光源からの光の他の一部を第２波長の光に変換して、前記第１波長の光と前記第２波長の光とを合成光として出射する波長変換部とを備える。
　上記の発光装置は、前記発光面と前記波長変換部との間に配置され、前記光源からの光を前記波長変換部に導光する導光部を更に備えてもよい。
　上記の発光装置において、前記導光部は、前記発光面の法線方向から見て前記波長変換部の全体に重なる範囲に設けられてもよい。
　上記の発光装置において前記波長変換部は、前記発光面の法線方向から見て前記光源の前記発光面に重なる第１部分と、前記発光面の法線方向から見て前記発光面からはみ出す第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に配置され前記波長変換部の内部を進行する光を遮光する遮光部と、を有してもよい。
　上記の発光装置において、前記遮光部は、前記波長変換部の内部を進行する光を反射する反射面を有してもよい。
　上記の発光装置は、前記光源及び前記波長変換部の側方を囲う漏光抑制部を更に備えてもよい。
　上記の発光装置において、前記光源は、複数設けられ、前記波長変換部は、複数の前記光源に跨って設けられてもよい。
　本発明に係る車両用前照灯は、上記の発光装置と、前記発光装置を支持する支持部材と、前記発光装置から出射された前記光を車両前方に照射してパターンを形成するレンズ及びリフレクタの少なくとも一方を含む投影光学系とを備える。
　上記の車両用前照灯において、前記パターンは、カットオフラインを有し、前記発光装置の前記波長変換部のうち前記発光面に重なる領域の端辺から出射される光が前記カットオフラインの一部に対応する構成であってもよい。
　上記の車両用前照灯は、前記発光装置と前記レンズとの間に配置され、前記発光装置から出射される前記光の一部を遮光するシェードを更に備えてもよい。
　上記の車両用前照灯において、前記発光装置は、複数設けられ、複数の前記発光装置は、前記パターンの一部である集光パターンを形成する集光用発光装置と、前記集光パターンの周囲の拡散パターンを形成する拡散用発光装置とを有してもよい。
　本発明によれば、設計負担及びコストを低減しつつ輝度分布を形成することが可能な発光装置及び車両用前照灯を提供することができる。
図１は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す図である。 図２は、発光装置の一例を示す断面図である。 図３は、光源、導光部及び波長変換部の位置関係の一例を示す図である。 図４は、発光面の法線方向から見た場合の波長変換部の発光状態を示す図である。 図５は、車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。 図６は、車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。 図７は、変形例に係る発光装置の光源、導光部及び波長変換部の位置関係を示す図である。 図８は、変形例に係る車両用前照灯の構成を概略的に示す図である。 図９は、変形例に係る車両用前照灯を説明するための図である。 図１０は、変形例に係る車両用前照灯を説明するための図である。 図１１は、変形例に係る発光装置の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に取り付けられた状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、左右方向は水平方向であるとする。
　図１は、本実施形態に係る車両用前照灯１００の一例を示す図である。図１に示す車両用前照灯１００は、不図示のランプハウジングとランプレンズとで形成される灯室に収容される。灯室内には、上記ランプユニットの他、例えばクリアランスランプユニット、ターンシグナルランプユニット、デイタイムランニングランプユニットなどが配置される場合がある。また、灯室内には、インナーパネル（図示せず）やインナーハウジング（図示せず）やインナーレンズ（図示せず）などが配置される場合がある。
　車両用前照灯１００は、発光装置１０と、レンズ（投影光学系）２０と、支持部材３０と、シェード４０とを備える。車両用前照灯１００は、発光装置１０から出射される光をレンズ２０から車両前方に照射し、配光パターンＰを車両前方に形成する。本実施形態において、配光パターンＰは、例えばロービームパターンである。車両用前照灯１００は、不図示のリフレクタ等の他の投影光学系を有してもよい。また、車両用前照灯１００は、レンズに代えてリフレクタを投影光学系として有する構成であってもよい。
　発光装置１０は、白色光を出射する。レンズ２０は、入射面２１及び出射面２２を有する。レンズ２０は、発光装置１０からの光が入射面２１から入射し、当該光を出射面２２から出射する。支持部材３０は、発光装置１０を支持する。支持部材３０は、ベース３１及びフィン３２を有する。ベース３１は、発光装置１０が固定される。フィン３２は、発光装置１０で生じる熱を放出する。シェード４０は、発光装置１０とレンズ２０との間に配置される。シェード４０は、発光装置１０からレンズ２０に向かう光の一部を遮光する。
　図２は、発光装置１０の一例を示す断面図である。図２（Ａ）は発光装置１０の全体を示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の要部を拡大して示す図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、発光装置１０は、基板１１と、光源１２と、導光部１３と、波長変換部１４と、漏光抑制部１５と、遮光部１６とを備える。
　基板１１は、支持部材３０に支持される。基板１１は、光源１２に接続される配線、回路等が形成される。
　光源１２は、基板１１に実装される。光源１２は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の半導体型光源が用いられる。光源１２は、発光面１２ａを有する。発光面１２ａは、第１波長として例えば青色光に対応する波長の光を発する。発光面１２ａは、例えば車両前方に向けられる。本実施形態において、光源１２は、例えば１つ設けられる。光源１２が１つの場合、発光装置１０の製造コスト、基板１１の設計負担等が抑えられる。光源１２は、端子１２ｂ等を介して基板１１の不図示の端子に電気的に接続される。
　導光部１３は、光源１２の発光面１２ａと、波長変換部１４との間に配置される。導光部１３は、発光面１２ａ及び波長変換部１４に接触した状態で配置される。なお、導光部１３は、発光面１２ａ及び波長変換部１４との間に、光を透過する接着剤を挟むように配置されてもよい。導光部１３は、光源１２からの光を波長変換部１４に導光する。導光部１３は、例えば矩形であり、板状である。導光部１３は、例えばガラス、樹脂材料等のように光を透過可能な無色透明の材料を用いて形成される。
　発光面１２ａの法線方向Ｒから見た場合、導光部１３は、波長変換部１４の全体に重なる位置に配置される。なお、導光部１３は、法線方向Ｒから見た場合、波長変換部１４の後述する第１部分１４ａの全体と、第２部分１４ｂの一部とに重なるように配置されてもよい。導光部１３は、例えば膜状であってもよい。この場合、波長変換部１４の光源１２側の面に成膜された構成であってもよい。
　波長変換部１４は、光源からの青色光の一部を透過させると共に、光源からの青色光の一部を第２波長の黄色光に変換する。波長変換部１４からは、波長変換部１４を透過する青色光と、波長変換部１４で変換された黄色光とが合成された白色光が出射される。波長変換部１４は、例えば矩形で板状の蛍光体であり、光源１２の発光面１２ａの全体を覆いかつ発光面１２ａからはみ出す範囲に配置される。波長変換部１４は、発光面１２ａの法線方向から見た場合に発光面１２ａに重なる第１部分１４ａと、当該第１部分１４ａの外側の第２部分１４ｂとを有する。
　漏光抑制部１５は、光源１２、導光部１３及び波長変換部１４の側方を囲うように配置される。漏光抑制部１５は、例えば光を遮光可能な樹脂等の材料を用いて形成される。漏光抑制部１５は、光源１２、導光部１３及び波長変換部１４の側方から光が漏洩することを抑制する。漏光抑制部１５は、酸化チタン等の光を反射する粒子を樹脂に混合させた構成であってもよい。
　遮光部１６は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界部分に沿って設けられる。遮光部１６は、波長変換部１４の内部を進行する光を遮光する。つまり、遮光部１６は、第１部分１４ａの内部を進行する光が第２部分１４ｂ側に進入しないように遮光する。また、遮光部１６は、第２部分１４ｂの内部を進行する光が第１部分１４ａ側に進入しないように遮光する。遮光部１６が設けられることにより、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの間の光の出入りが抑制されるため、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの間で輝度の差を明確に形成することができる。また、例えば第１部分１４ａに入射した光が第２部分１４ｂに進入すると、当該光による波長変換部１４の通過距離が長くなり、光の色度が黄色寄りになってしまう。遮光部１６が設けられることにより、光の色度が黄色寄りになることを防止できる。
　遮光部１６は、例えばアルミニウム等の金属により膜状に形成される。遮光部１６は、反射面１６ａ、１６ｂを有する。反射面１６ａは、第１部分１４ａ側に形成される。第１部分１４ａ側に形成される反射面１６ａは、第１部分１４ａの内部から反射面１６ａに到達する光を当該第１部分１４ａ側に向けて反射する。また、反射面１６ｂは、第２部分１４ｂ側に形成される。第２部分１４ｂ側に形成される反射面１６ｂは、第２部分１４ｂの内部から反射面１６ｂに到達する光を当該第２部分１４ｂ側に向けて反射する。反射面１６ａ、１６ｂにより、波長変換部１４の内部を進行する光の減衰を抑制できる。なお、遮光部１６は、反射面１６ａ、１６ｂが設けられない構成であってもよい。
　例えば、波長変換部１４を第１部分１４ａ、第２部分１４ｂごとに異なる部材として板状に形成し、第１部分１４ａの側面及び第２部分１４ｂの側面にアルミニウム等の金属膜を蒸着した後、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとを接合することで、遮光部１６を備えた波長変換部１４を容易に形成できる。
　図２（Ｂ）に示すように、光源１２の発光面１２ａから出射される青色光のうち、例えば発光面１２ａの法線方向に沿った成分（以下、光Ｌ１と表記する）は、導光部１３を透過して波長変換部１４の第１部分１４ａに入射する。また、光源１２の発光面１２ａから出射される青色光のうち、例えば発光面１２ａの法線方向に対して斜め方向に出射される成分の一部（以下、光Ｌ２と表記する）は、導光部１３により側方に導光されて波長変換部１４の第２部分１４ｂに入射する。
　波長変換部１４の第１部分１４ａに入射した光Ｌ１は、一部が第１部分１４ａを透過し、他の一部が第１部分１４ａにより黄色光に変換される。光Ｌ１は、第１部分１４ａを透過した青色光Ｌ１Ｂと、第１部分１４ａで変換された黄色光Ｌ１Ｙとを合成光Ｌ３として出射する。また、波長変換部１４の第２部分１４ｂに入射した光Ｌ２は、一部が第２部分１４ｂを透過し、他の一部が第２部分１４ｂにより黄色光に変換される。光Ｌ２は、第２部分１４ｂを透過した青色光Ｌ２Ｂと、第２部分１４ｂで変換された黄色光Ｌ２Ｙとを合成光Ｌ４として出射する。
　波長変換部１４の第１部分１４ａには、第２部分１４ｂよりも多くの光が入射する。このため、合成光Ｌ３は、合成光Ｌ４よりも光量が多い。合成光Ｌ３、Ｌ４を出射する波長変換部１４を発光面１２ａの法線方向から見た場合、輝度分布が形成される。つまり、第１部分１４ａ側から第２部分１４ｂ側にかけて輝度が小さくなるような輝度分布が形成される。
　図３は、光源１２、導光部１３及び波長変換部１４の位置関係の一例を示す図である。図３（Ａ）～（Ｄ）では、発光装置１０を発光面１２ａの法線方向から見た位置関係を示している。図４は、発光面１２ａの法線方向から見た場合の波長変換部１４の発光状態を示す図である。図４（Ａ）～（Ｄ）は、図３（Ａ）～（Ｄ）に示すそれぞれの構成について、発光面１２ａの法線方向から見た場合の波長変換部１４の発光状態を示している。
　図３（Ａ）に示すように、平面視において、例えば光源１２は、導光部１３及び波長変換部１４の角部に配置させることができる。つまり、波長変換部１４は、平面視における左上の角部と、左辺の一部及び上辺の一部とを含む矩形状の第１部分１４ａを有する。また、波長変換部１４は、右辺側及び下辺側に沿ったＬ字状の第２部分１４ｂを有する。
　図３（Ａ）に示す構成において、波長変換部１４から光が出射される場合、第１部分１４ａ側から第２部分１４ｂ側にかけて輝度が小さくなるような輝度分布が形成される。つまり、図４（Ａ）に示すように、左上側から右側及び下側にかけて徐々に輝度が小さくなるように輝度分布が形成される。なお、図３（Ａ）に示す例では光源１２が波長変換部１４の左上の角部に配置されるが、これに限定されず、光源１２が波長変換部１４の右上、左下、右下の角部に配置されてもよい。
　また、図３（Ｂ）に示すように、平面視において、例えば光源１２は、導光部１３及び波長変換部１４の平面視における中央部に配置させることができる。つまり、波長変換部１４は、平面視における中央部に矩形状の第１部分１４ａを有する。また、波長変換部１４は、第１部分１４ａの周辺に四辺に沿った第２部分１４ｂを有する。
　図３（Ｂ）に示す構成において、波長変換部１４から光が出射される場合、第１部分１４ａ側から第２部分１４ｂ側にかけて輝度が小さくなるような輝度分布が形成される。つまり、図４（Ｂ）に示すように、中央部側から周辺部側にかけて徐々に輝度が小さくなるように輝度分布が形成される。
　また、図３（Ｃ）に示すように、平面視において、例えば光源１２は、導光部１３及び波長変換部１４の上下方向又は左右方向の一方に寄った配置とすることができる。図３（Ｃ）に示す例では、光源１２が導光部１３及び波長変換部１４の左辺側に寄った配置となっている。波長変換部１４は、平面視における左辺を含む領域が第１部分１４ａである。また、波長変換部１４は、平面視における右辺を含む領域が第２部分１４ｂである。
　図３（Ｃ）に示す構成において、波長変換部１４から光が出射される場合、第１部分１４ａ側から第２部分１４ｂ側にかけて輝度が小さくなるような輝度分布が形成される。つまり、図４（Ｃ）に示すように、左辺側から右辺側にかけて徐々に輝度が小さくなるように輝度分布が形成される。
　また、図３（Ｄ）に示すように、平面視において、例えば光源１２は、導光部１３及び波長変換部１４の上下方向の一方に寄っており、かつ左右方向については両側を空けた中央に位置する配置とすることができる。図３（Ｄ）に示す例では、光源１２が導光部１３及び波長変換部１４の上辺側に寄った配置となっている。波長変換部１４は、平面視における上辺の中央部が第１部分１４ａである。また、波長変換部１４は、平面視における左辺、右辺及び下辺を含む領域が第２部分１４ｂである。
　図３（Ｄ）に示す構成において、波長変換部１４から光が出射される場合、第１部分１４ａ側から第２部分１４ｂ側にかけて輝度が小さくなるような輝度分布が形成される。つまり、図４（Ｄ）に示すように、上辺の中央部から左辺側、右辺側及び下辺側にかけて徐々に輝度が小さくなるように輝度分布が形成される。
　発光装置１０から出射された光は、シェード４０によって一部が遮光され、レンズ２０によって車両前方に照射される。この場合、車両前方には、配光パターンＰとしてロービームパターンが形成される。
　図５及び図６は、車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。図５及び図６では、左側通行の車両に対応する配光パターンを示している。また、図５及び図６において、Ｖ－Ｖ線がスクリーンの垂直線を示し、Ｈ－Ｈ線がスクリーンの左右の水平線を示す。
　図５は、図３（Ｄ）に示す構成の発光装置１０を用いた場合の配光パターンの例を示している。図３（Ｄ）に示す構成の発光装置１０からは、図５の上段に示す配光パターンＰ１ａが形成される。この配光パターンＰ１ａの所定部分４０ａをシェード４０等により除去することにより、図５の下段に示す配光パターンＰ１が形成される。配光パターンＰ１は、水平線Ｈ－Ｈに沿ってカットオフラインＣＬが形成されている。カットオフラインＣＬは、水平カットオフラインＣＬａ、ＣＬｂと、斜めカットオフラインＣＬｃとを有する。配光パターンＰ１は、カットオフラインＣＬから下方に向かって輝度が小さくなっており、鉛直線Ｖ－Ｖから左右方向の両側に向かって輝度が小さくなっている。
　図６は、図３（Ｃ）に示す構成の発光装置１０について、左辺側を上方に配置した場合の例である。図３（Ｃ）に示す構成の発光装置１０からは、図６の上段に示す配光パターンＰ２ａが形成される。この配光パターンＰ２ａの所定部分４０ｂをシェード４０等により除去することにより、図６の下段に示す配光パターンＰ２が形成される。
　配光パターンＰ２は、水平線Ｈ－Ｈに沿ってカットオフラインＣＬが形成されている。カットオフラインＣＬは、水平カットオフラインＣＬａ、ＣＬｂと、斜めカットオフラインＣＬｃとを有する。配光パターンＰ２は、カットオフラインＣＬから下方に向かって輝度が小さくなっている。配光パターンＰ２は、発光装置１０の波長変換部１４のうち発光面１２ａに重なる領域の端辺から出射される光がカットオフラインＣＬの一部に対応する。この構成によれば、カットオフラインＣＬを効率的に形成することができる。
　以上のように、本実施形態に係る発光装置１０は、第１波長の光を発する発光面１２ａを有する光源１２と、光源１２の発光面１２ａの全体を覆いかつ発光面１２ａからはみ出す範囲に配置され、光源１２からの光の一部を透過させ、光源１２からの光の他の一部を第２波長の光に変換して、第１波長の光と第２波長の光とを合成光として出射する波長変換部１４とを備える。
　この構成によれば、波長変換部１４の一部を発光面１２ａからはみ出すように配置することにより、波長変換部１４から合成光を出射する際に、発光面１２ａを覆う部分と発光面１２ａからはみ出す部分との間で輝度分布を形成することができる。したがって、光源１２自体の構成を変更することなく輝度分布を形成することができる。これにより、設計負担及びコストを低減しつつ輝度分布を形成することが可能な発光装置１０を提供できる。
　本実施形態に係る発光装置１０は、発光面１２ａと波長変換部１４との間に配置され、光源１２からの光を波長変換部１４に導光する導光部１３を更に備える。この構成によれば、発光面１２ａから出射された光を波長変換部１４に効率的に入射させることができる。
　本実施形態に係る発光装置１０において、導光部１３は、発光面１２ａの法線方向から見て波長変換部１４の全体に重なる範囲に設けられる。この構成によれば、発光面１２ａから出射された光を、波長変換部１４のうち発光面１２ａを覆う部分（第１部分１４ａ）と発光面１２ａからはみ出す部分（第２部分１４ｂ）との両方を含む波長変換部１４の全体に効率的に入射させることができる。
　本実施形態に係る発光装置１０において、波長変換部１４は、発光面１２ａに対応する第１部分１４ａと、第１部分１４ａの外側の第２部分１４ｂとの間に、波長変換部１４の内部を進行する光を遮光する遮光部１６を有する。例えば第１部分１４ａに入射する光が第２部分１４ｂに進入する場合、波長変換部１４内を通過する距離が長くなるため、黄色に変換される割合が大きくなる。このため、第２部分１４ｂから出射される光において黄色が強く出ることになる。この構成によれば、第１部分１４ａから第２部分１４ｂへの光の進入を抑制できるため、第２部分１４ｂから黄色の強い光が出射されることを抑制できる。
　本実施形態に係る発光装置１０において、遮光部１６は、光を反射する反射面１６ａ、１６ｂを有する。この構成によれば、反射面１６ａ、１６ｂで光を反射することにより遮光部１６における光の吸収を抑制できるため、光の利用効率の低下を抑制できる。
　本実施形態に係る発光装置１０は、光源１２及び波長変換部１４の側方を囲うように配置される漏光抑制部１５を更に備える。この構成によれば、光源１２及び波長変換部１４の側方からの光の漏洩を抑制できる。
　本実施形態に係る車両用前照灯１００は、上記の発光装置１０と、発光装置１０を支持する支持部材３０と、発光装置１０から出射された光を照射して車両前方に配光パターンＰを形成するレンズ２０とを備える。この構成によれば、設計負担及びコストを低減しつつ輝度分布を形成することが可能な発光装置１０が設けられるため、複数の光源を設けて光源ごとに輝度を設定するような構成を用いることなく、配光パターンＰに明るさの分布を形成することができる。これにより、設計負担及びコストを低減することが可能な車両用前照灯１００を提供できる。
　本実施形態に係る車両用前照灯１００において、配光パターンＰは、カットオフラインＣＬを有し、発光装置１０の波長変換部１４のうち発光面１２ａに重なる領域の端辺から出射される光がカットオフラインＣＬの一部に対応する。この構成によれば、カットオフラインＣＬを効率的に形成することができる。
　本実施形態に係る車両用前照灯１００は、発光装置１０とレンズ２０との間に配置され、発光装置１０から出射される光の一部を遮光するシェード４０を更に備える。この構成によれば、シェード４０によりカットオフラインＣＬ等の配光パターンＰの外形を容易に形成することができる。
　本発明の技術範囲は上記実施形態に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で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、光源１２が１個設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。光源１２は、複数設けられてもよい。
　図７は、変形例に係る発光装置１０Ａの光源１２、導光部１３及び波長変換部１４の位置関係を示す図である。図７（Ａ）は、発光装置１０を発光面１２ａの法線方向から見た位置関係を示している。図７（Ｂ）は、発光面１２ａの法線方向から見て、発光面１２ａから光（青色光）が出射された場合における波長変換部１４の発光状態を示している。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す発光装置１０Ａは、光源１２が複数設けられ、導光部１３及び波長変換部１４が複数の光源１２に跨って設けられる構成である。この構成によれば、複数の光源１２が設けられることで、光量を増加することができる。また、波長変換部１４が複数の光源１２に跨って設けられるため、光源１２毎に波長変換部１４を別個に設置する場合に比べて製造コストを低減することができる。
　また、上記実施形態では、１つの車両用前照灯１００に発光装置１０が１つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。１つの車両用前照灯１００に複数の発光装置が設けられた構成であってもよい。
　図８は、変形例に係る車両用前照灯１００Ｂの構成を概略的に示す図である。図８（Ａ）は、車両用前照灯１００Ｂに設けられる発光装置１０Ｂ、１０Ｃを発光面１２ａの法線方向から見た位置関係を示している。図８（Ａ）に示すように、車両用前照灯１００Ｂは、例えば２つの発光装置１０Ｂ、１０Ｃを有する構成であってもよい。発光装置１０Ｂは、光源１２が波長変換部１４の右上の角部に配置された構成である。発光装置１０Ｃは、光源１２が波長変換部１４の左上の角部に配置された構成である。
　図８（Ｂ）は、車両用前照灯１００Ｂから車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。図８（Ｂ）に示すように、発光装置１０Ｂ、１０Ｃを組み合わせて用いることにより、図８（Ｂ）の上段に示す配光パターンＰ３ａが形成される。この配光パターンＰ３ａの所定部分４０ｃをシェード４０等により除去することにより、図８（Ｂ）の下段に示す配光パターンＰ３が形成される。配光パターンＰ３は、ロービームパターンである。配光パターンＰ３は、シェード４０により水平線Ｈ－Ｈに沿ってカットオフラインＣＬが形成されている。配光パターンＰ３は、カットオフラインＣＬから下方に向かって輝度が小さくなっており、垂直線Ｖ－Ｖから左右方向の両側に向かって輝度が小さくなっている。配光パターンＰ３は、発光装置１０Ｂの波長変換部１４のうち発光面１２ａに重なる領域の端辺（上辺）から出射される光がカットオフラインＣＬの一部に対応する。配光パターンＰ３は、２つの発光装置１０Ｂ、１０Ｃを用いて形成されるため、１つの発光装置１０を用いて形成される場合に比べて光量が多くなる。このため、明るい配光パターンＰ３を得ることができる。
　図９は、変形例に係る車両用前照灯１００Ｃを説明するための図である。図９（Ａ）は、変形例に係る車両用前照灯１００Ｃの構成を概略的に示す図である。図９（Ａ）に示すように、車両用前照灯１００Ｄは、例えば４つの発光装置１０Ｄを有する構成である。発光装置１０Ｄにおいて、例えば光源１２は、導光部１３及び波長変換部１４の左右方向の一方に寄った配置とすることができる。図９に示す例では、光源１２が導光部１３及び波長変換部１４の左辺側に寄った配置となっている。
　図９（Ｂ）は、１つの発光装置１０Ｄについて、発光面１２ａの法線方向から見た場合の波長変換部１４の発光状態を示している。図９（Ｂ）に示すように、発光装置１０Ｄが発光する場合、左辺側から右辺側にかけて徐々に輝度が小さくなるように輝度分布が形成される。
　図９（Ｃ）は、車両用前照灯１００Ｃから車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。図９（Ｃ）に示すように、車両用前照灯１００Ｄは、４つの発光装置１０Ｄにより、配光パターンＰ４として、例えばＡＤＢパターンを形成することができる。配光パターンＰ４において、個々のパターン（以下、単位パターンと表記する）Ｐｕは、それぞれ左辺側から右辺側にかけて明るさが暗くなるように形成される。単位配光パターンＰｕの左辺は、波長変換部１４の左辺に対応する。
　このように、複数の発光装置１０Ｄを組み合わせることにより、ＡＤＢパターンである配光パターンＰ４を形成することができる。発光装置１０Ｄごとに発光のタイミングを制御することにより、単位配光パターンＰｕごとに点灯及び消灯を調整することができる。
　図１０は、変形例に係る車両用前照灯１００Ｅを説明するための図である。図１０（Ａ）は、変形例に係る車両用前照灯１００Ｅの構成を概略的に示す図である。図１０（Ａ）に示すように、車両用前照灯１００Ｅは、例えば集光用発光装置１０Ｅ及び拡散用発光装置１０Ｆを有する構成である。集光用発光装置１０Ｅとしては、例えば上記した図３（Ｂ）に示す発光装置１０のように、波長変換部１４の中央から外周にかけて輝度が低下する発光装置を用いることができる。拡散用発光装置１０Ｆとしては、例えば上記した図３（Ｃ）に示す発光装置１０のように、波長変換部１４の一辺側から対向する他辺側にかけて輝度が低下する発光装置を用いることができる。なお、集光用発光装置１０Ｅ及び拡散用発光装置１０Ｆとして用いる発光装置については、上記に限定されない。
　図１０（Ｂ）は、車両用前照灯１００Ｅから車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。図１０（Ｂ）に示すように、配光パターンＰ５は、ロービームパターンである。集光用発光装置１０Ｅにより、配光パターンＰ５の一部である集光配光パターンＰＡが形成される。また、拡散用発光装置１０Ｆにより、配光パターンＰ５の一部である拡散配光パターンＰＢが形成される。この構成によれば、集光配光パターンＰＡ及び拡散配光パターンＰＢを含む配光パターンＰ５を十分な光量で形成することができる。
　また、上記実施形態では、発光装置において導光部１３が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。導光部１３は、設けられなくてもよい。図１１は、変形例に係る発光装置１０Ｇの一例を示す図である。図１１に示す発光装置１０Ｇは、導光部が設けられず、光源１２の発光面１２ａ上に波長変換部１４が配置され、波長変換部１４の一部が発光面１２ａからはみ出すように設けられる。
　この構成により、発光装置１０Ｇは、波長変換部１４の一部を発光面１２ａからはみ出すように配置されるため、波長変換部１４から合成光を出射する際に、発光面１２ａを覆う部分と発光面１２ａからはみ出す部分との間で輝度分布を形成することができる。したがって、光源１２自体の構成を変更することなく輝度分布を形成することができる。
　また、上記実施形態では、発光装置からの光の一部をシェード４０により遮光することで配光パターンを形成する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、光を遮光する遮光部を光源１２、導光部１３、波長変換部１４の表面に配置してもよい。また、光源１２の内部の電流狭窄、内部電極配列等の設計により発光面１２ａの一部に非発光部を形成してもよい。
　上記実施形態に記載の発光装置では、例えば、導光部１３を厚くすることにより、発光面１２ａからはみ出した部分に到達する青色光の量を多くすることができる。この場合、波長変換部１４の第２部分１４ｂに入射する青色光の量が多くなり、第２部分１４ｂの輝度が高くなる。また、導光部１３を薄くすることにより、発光面１２ａからはみ出した部分に到達する青色光の量を少なくすることができる。この場合、波長変換部１４の第２部分１４ｂに入射する青色光の量が少なくなり、第２部分１４ｂの輝度が低くなる。このように、導光部１３の厚さを調整することにより、波長変換部１４から出射される合成光Ｌ３、Ｌ４の輝度分布を制御することができる。
　上記実施形態に記載の発光装置では、遮光部１６の配置を調整することで、波長変換部１４の第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの位置関係を調整することができる。これにより、波長変換部１４における輝度の分布を制御することができる。
　ＣＬ…カットオフライン、ＣＬａ，ＣＬｂ…水平カットオフライン、ＣＬｃ…斜めカットオフライン、Ｌ１，Ｌ２…光、Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂ…青色光、Ｌ１Ｙ，Ｌ２Ｙ…黄色光、Ｌ３，Ｌ４…合成光、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ…配光パターン、ＰＡ…集光配光パターン、ＰＢ…拡散配光パターン、Ｐｕ…単位配光パターン、Ｒ…法線方向、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｇ…発光装置、１０Ｅ…集光用発光装置、１０Ｆ…拡散用発光装置、１１…基板、１２…光源、１２ａ…発光面、１２ｂ…端子、１３…導光部、１４…波長変換部、１４ａ…第１部分、１４ｂ…第２部分、１５…漏光抑制部、１６…遮光部、１６ａ，１６ｂ…反射面、２０…レンズ、２１…入射面、２２…出射面、３０…支持部材、３１…ベース、３２…フィン、４０…シェード、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…所定部分、１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ…車両用前照灯

Claims (11)

  1. 　第１波長の光を発する発光面を有する光源と、
    　前記光源の前記発光面の全体を覆いかつ前記発光面からはみ出す範囲に配置され、前記光源からの光の一部を透過させ、前記光源からの光の他の一部を第２波長の光に変換して、前記第１波長の光と前記第２波長の光とを合成光として出射する波長変換部と
    　を備える発光装置。
  2. 　前記発光面と前記波長変換部との間に配置され、前記光源からの光を前記波長変換部に導光する導光部を更に備える
    　請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記導光部は、前記発光面の法線方向から見て前記波長変換部の全体に重なる範囲に設けられる
    　請求項２に記載の発光装置。
  4. 　前記波長変換部は、前記発光面の法線方向から見て前記光源の前記発光面に重なる第１部分と、前記発光面の法線方向から見て前記発光面からはみ出す第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に配置され前記波長変換部の内部を進行する光を遮光する遮光部と、を有する
    　請求項１に記載の発光装置。
  5. 　前記遮光部は、前記波長変換部の内部を進行する光を反射する反射面を有する
    　請求項４に記載の発光装置。
  6. 　前記光源及び前記波長変換部の側方を囲う漏光抑制部を更に備える
    　請求項１に記載の発光装置。
  7. 　前記光源は、複数設けられ、
    　前記波長変換部は、複数の前記光源に跨って設けられる
    　請求項１に記載の発光装置。
  8. 　請求項１に記載の発光装置と、
    　前記発光装置を支持する支持部材と、
    　前記発光装置から出射された前記光を車両前方に照射してパターンを形成するレンズ及びリフレクタの少なくとも一方を含む投影光学系と
    　を備える車両用前照灯。
  9. 　前記パターンは、カットオフラインを有し、
    　前記発光装置の前記波長変換部のうち前記発光面に重なる領域の端辺から出射される光が前記カットオフラインの一部に対応する
    　請求項８に記載の車両用前照灯。
  10. 　前記発光装置と前記レンズとの間に配置され、前記発光装置から出射される光の一部を遮光するシェードを更に備える
    　請求項８に記載の車両用前照灯。
  11. 　前記発光装置は、複数設けられ、
    　複数の前記発光装置は、前記パターンの一部である集光パターンを形成する集光用発光装置と、前記集光パターンの周囲の拡散パターンを形成する拡散用発光装置とを有する
    　請求項８に記載の車両用前照灯。
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