JP2015146396A - Light emitting device, vehicle lamp fitting and vehicle illuminating device - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置、車両用灯具、及び、車両用照明装置に係り、特に、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置であって、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる発光装置、当該発光装置を用いた車両用灯具、及び、当該発光装置を用いた車両用照明装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device, a vehicular lamp, and a vehicular lighting device, and in particular, a light emitting device using a laser light source and a wavelength conversion member, and when the wavelength conversion member is lost, the laser light source is turned off. The present invention relates to a light emitting device capable of setting the time until the exposure time to an allowable exposure time (s safe ) or less in consideration of lamp efficiency, a vehicle lamp using the light emitting device, and a vehicle lighting device using the light emitting device. .
従来、半導体レーザー素子、波長変換部材（光変換部材）を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光が外部に出射するのを防止するため、レーザ光の強度を検知する光検出部を設け、この光検知器の検知出力と基準値とを比較し、その比較結果に基づき、レーザ光が外部に出射することを抑制するための安全装置を備えた発光装置が提案されている。 Conventionally, in a light emitting device using a semiconductor laser element and a wavelength conversion member (light conversion member), when the wavelength conversion member is damaged, the intensity of the laser beam is detected in order to prevent the laser beam from being emitted to the outside. A light emitting device having a safety device for providing a light detection unit, comparing a detection output of the light detector with a reference value, and suppressing emission of laser light to the outside based on the comparison result is proposed. ing.
しかしながら、上記従来技術においては、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ。）以下とすること及びこれを実現するための手段についての開示ないし示唆が一切存在しない。 However, in the above prior art, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is set to be less than the allowable exposure time (s safe ) considering the lamp efficiency and to realize this. There is no disclosure or suggestion about the means.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a light emitting device using a laser light source and a wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is determined as a lamp. The purpose is to make the allowable exposure time (s safe ) or less in consideration of efficiency.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源に対して電流を供給する手段であって、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記レーザー光源に対する電流の供給を停止するレーザー光源点灯手段と、前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力するスイッチ制御手段と、を備え、前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a laser light source and means for supplying a current to the laser light source, and when receiving an input of a turn-off instruction signal from the outside, the laser light source A laser light source lighting means for stopping the supply of current to the light source, a wavelength conversion member disposed on the optical path of the laser light source, and detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member Based on the comparison result of the light detection means, the detection result of the light detection means and a predetermined threshold, and the comparison result of the comparison means, the turn-off instruction signal is output to the laser light source lighting means. A light-emitting device having a time until the laser light source is extinguished is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ).
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ）
請求項１に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
According to the first aspect of the present invention, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is allowed exposure considering the lamp efficiency. The time (s safe ) or less can be set.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記比較器は、コンパレータであり、前記スイッチ制御部は、タイミング素子、ＸＯＲゲート、ＮＯＲゲートを含み、前記レーザー光源点灯手段は、点灯スイッチから点灯指示信号の入力を受けた場合に点灯ＯＮ信号を出力するＬＤ点灯回路であり、前記タイミング素子の入力信号は前記点灯ＯＮ信号であり、かつ、前記タイミング素子の出力信号は前記点灯ＯＮ信号が所定時間遅れた信号であり、前記ＸＯＲゲートの入力信号は前記点灯ＯＮ信号及び前記タイミング素子の出力信号であり、かつ、前記ＸＯＲゲートの出力信号は前記点灯ＯＮ信号と前記タイミング素子の出力信号との排他的論理和であり、前記ＮＯＲゲートの入力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号及び前記コンパレータからの信号であり、かつ、前記ＮＯＲゲートの出力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号と前記コンパレータからの信号との否定論理和であり、前記ＮＯＲゲートは、当該ＮＯＲゲートの出力信号を前記消灯指示信号として前記ＬＤ点灯回路に対して出力することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the comparator is a comparator, the switch control unit includes a timing element, an XOR gate, and a NOR gate, and the laser light source lighting means is , An LD lighting circuit that outputs a lighting ON signal when receiving a lighting instruction signal from a lighting switch, the input signal of the timing element is the lighting ON signal, and the output signal of the timing element is the The lighting ON signal is a signal delayed by a predetermined time, the input signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the output signal of the timing element, and the output signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the timing element And the NOR gate input signal is the XOR gate output signal and the control signal. And the output signal of the NOR gate is a negative OR of the output signal of the XOR gate and the signal from the comparator, and the NOR gate turns off the output signal of the NOR gate. An instruction signal is output to the LD lighting circuit.
請求項２に記載の発明によれば、点灯スイッチがＯＮされた直後の所定期間であってもレーザー光源を点灯させることができ、かつ、その後、波長変換部材が欠損などした場合に、レーザー光源に対する電流の供給を停止する（レーザー光源を消灯させる）ことができる。 According to the second aspect of the present invention, the laser light source can be turned on even during a predetermined period immediately after the lighting switch is turned on, and the wavelength conversion member is subsequently lost, etc. Can be stopped (the laser light source is turned off).
また、請求項２に記載の発明によれば、点灯スイッチがＯＮされる以前から波長変換部材が欠損などしている場合において、点灯スイッチがＯＮされたとしても、所定期間経過の後に、レーザー光源に対する電流の供給を停止する（レーザー光源を消灯させる）ことができる。なお、この所定期間は、レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下となるように設定される。 According to the second aspect of the present invention, in the case where the wavelength conversion member is missing before the lighting switch is turned on, even if the lighting switch is turned on, the laser light source is turned on after a predetermined period of time. Can be stopped (the laser light source is turned off). The predetermined period is set such that the time until the laser light source is turned off is equal to or shorter than the allowable exposure time (s safe ).
請求項３に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源に対して電流を供給する手段であって、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記レーザー光源に対する電流の供給を停止するレーザー光源点灯手段と、前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較し、当該比較結果に基づき、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力する比較手段と、を備え、前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser light source and means for supplying a current to the laser light source, and the supply of the current to the laser light source is stopped when an input of a turn-off instruction signal is received from the outside. Laser light source lighting means, wavelength conversion member disposed on the optical path of the laser light source, light detection means for detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member, and the light Comparing means for comparing the detection result of the detection means with a predetermined threshold and outputting the turn-off instruction signal to the laser light source lighting means based on the comparison result, the laser light source is turned off. The light emitting device is characterized in that the time until the exposure time is less than the allowable exposure time (s safe ).
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ）
請求項３に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と比べ、スイッチ制御手段が省略されており、当該スイッチ制御手段での処理時間を削減することができるため、レーザー光源が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
According to the invention described in claim 3, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is determined by taking into account the lamp efficiency. The time (s safe ) or less can be set. In particular, according to the invention described in claim 3, compared with the invention described in claim 1, the switch control means is omitted, and the processing time in the switch control means can be reduced. It is possible to further shorten the time until the light goes off.
請求項４に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源に対して電流を供給するレーザー光源点灯手段と、前記レーザー光源と前記レーザー光源点灯手段との間の電流供給路に配置され、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記電流供給路を遮断するスイッチ手段と、前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき、前記スイッチ手段に対して前記消灯指示信号を出力するスイッチ制御手段と、を備え、前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is arranged in a laser light source, a laser light source lighting means for supplying a current to the laser light source, a current supply path between the laser light source and the laser light source lighting means, and an external A switch means for cutting off the current supply path, a wavelength conversion member disposed on the optical path of the laser light source, and the intensity of the laser light from the laser light source or the wavelength conversion A light detection means for detecting the intensity of light from the member; a comparison means for comparing a detection result of the light detection means with a predetermined threshold; and based on a comparison result of the comparison means, the switch means in the off and switch control means for outputting an instruction signal, wherein the laser time until the light source is turned off is permissible exposure time (s safe) or less light emitting device And wherein the Rukoto.
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ）
請求項４に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と比べ、レーザー光源点灯手段での処理時間を削減することができるため、レーザー光源が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
According to the invention described in claim 4, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is allowed exposure considering the lamp efficiency. The time (s safe ) or less can be set. In particular, according to the invention described in claim 4, compared with the invention described in claim 1, since the processing time in the laser light source lighting means can be reduced, the time until the laser light source is turned off is further reduced. can do.
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記比較器は、コンパレータであり、前記スイッチ制御部は、タイミング素子、ＸＯＲゲート、ＮＯＲゲートを含み、前記レーザー光源点灯手段は、点灯スイッチから点灯指示信号の入力を受けた場合に点灯ＯＮ信号を出力するＬＤ点灯回路であり、前記タイミング素子の入力信号は前記点灯ＯＮ信号であり、かつ、前記タイミング素子の出力信号は前記点灯ＯＮ信号が所定時間遅れた信号であり、前記ＸＯＲゲートの入力信号は前記点灯ＯＮ信号及び前記タイミング素子の出力信号であり、かつ、前記ＸＯＲゲートの出力信号は前記点灯ＯＮ信号と前記タイミング素子の出力信号との排他的論理和であり、前記ＮＯＲゲートの入力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号及び前記コンパレータからの信号であり、かつ、前記ＮＯＲゲートの出力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号と前記コンパレータからの信号との否定論理和であり、前記ＮＯＲゲートは、当該ＮＯＲゲートの出力信号を前記消灯指示信号として前記スイッチ手段に対して出力することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the comparator is a comparator, the switch control unit includes a timing element, an XOR gate, and a NOR gate, and the laser light source lighting means is , An LD lighting circuit that outputs a lighting ON signal when receiving a lighting instruction signal from a lighting switch, the input signal of the timing element is the lighting ON signal, and the output signal of the timing element is the The lighting ON signal is a signal delayed by a predetermined time, the input signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the output signal of the timing element, and the output signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the timing element And the NOR gate input signal is the XOR gate output signal and the control signal. And the output signal of the NOR gate is a negative OR of the output signal of the XOR gate and the signal from the comparator, and the NOR gate turns off the output signal of the NOR gate. An instruction signal is output to the switch means.
請求項５に記載の発明によれば、点灯スイッチがＯＮされた直後の所定期間であってもレーザー光源を点灯させることができ、かつ、その後、波長変換部材が欠損などした場合に、レーザー光源に対する電流の供給を停止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the laser light source can be turned on even during a predetermined period immediately after the lighting switch is turned ON, and the wavelength conversion member is subsequently lost, etc. The supply of current to can be stopped.
請求項６に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源に対して電流を供給するレーザー光源点灯手段と、前記レーザー光源と前記レーザー光源点灯手段との間の電流供給路に配置され、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記電流供給路を遮断するスイッチ手段と、前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較し、当該比較結果に基づき、前記スイッチ手段に対して前記消灯指示信号を出力する比較手段と、を備え、前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置であることを特徴とする。。 The invention according to claim 6 is arranged in a laser light source, a laser light source lighting means for supplying a current to the laser light source, and a current supply path between the laser light source and the laser light source lighting means. A switch means for cutting off the current supply path, a wavelength conversion member disposed on the optical path of the laser light source, and the intensity of the laser light from the laser light source or the wavelength conversion The light detection means for detecting the intensity of light from the member, the detection result of the light detection means is compared with a predetermined threshold value, and the turn-off instruction signal is output to the switch means based on the comparison result A light emitting device having a time until the laser light source is extinguished is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ). .
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ）
請求項６に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と比べ、スイッチ制御手段が省略されており、当該スイッチ制御手段での処理時間を削減することができるため、レーザー光源が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
According to the sixth aspect of the present invention, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is turned off is allowed exposure considering the lamp efficiency. The time (s safe ) or less can be set. In particular, according to the invention described in claim 6, compared with the invention described in claim 1, the switch control means is omitted, and the processing time in the switch control means can be reduced. It is possible to further shorten the time until the light goes off.
請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項に記載の発明において、前記スイッチ手段は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fourth to sixth aspects, the switch means is a field effect transistor (FET).
請求項７に記載の発明によれば、レーザー光源が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。特に、スイッチ手段として、高速・高耐圧パワーＦＥＴを用いることで、レーザー光源が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the time until the laser light source is turned off can be further shortened. In particular, the time until the laser light source is turned off can be further shortened by using a high-speed, high-voltage power FET as the switch means.
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、並列に配置されていることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the field effect transistors (FETs) are arranged in parallel.
請求項８に記載の発明によれば、レーザー光源点灯手段からレーザー光源に供給される電流が大きく、１つの電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）で賄えない場合であっても、確実にレーザー光源に電流を供給することができる。 According to the invention described in claim 8, even when the current supplied from the laser light source lighting means to the laser light source is large and cannot be covered by one field effect transistor (FET), the current is surely supplied to the laser light source. Can be supplied.
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、前記波長変換部材からの光を透過させ、前記レーザー光源からのレーザー光をカットする光学フィルタをさらに備え、前記光検出手段は、前記光学フィルタを通過して当該光検出手段に入射する前記波長変換部材からの光の強度を検出し、前記スイッチ制御手段は、前記光検出手段の検出結果＜前記予め定められた閾値の関係となった場合に、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, further comprising an optical filter that transmits light from the wavelength conversion member and cuts laser light from the laser light source. The light detection means detects the intensity of light from the wavelength conversion member that passes through the optical filter and enters the light detection means, and the switch control means detects the detection result of the light detection means <the When the predetermined threshold relation is established, the turn-off instruction signal is output to the laser light source lighting means.
請求項９に記載の発明によれば、光検出手段の検出結果＜予め定められた閾値の関係となった場合に、レーザー光源を消灯させることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the laser light source can be turned off when the detection result of the light detection means <the predetermined threshold value.
請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、前記レーザー光源からの光を透過させ、前記波長変換部材からの光をカットする光学フィルタをさらに備え、前記光検出手段は、当該光検出部に入射する前記レーザー光源からのレーザー光の強度を検出し、前記スイッチ制御手段は、前記光検出手段の検出結果＞前記予め定められた閾値の関係となった場合に、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力することを特徴とする。 The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 8, further comprising an optical filter that transmits light from the laser light source and cuts light from the wavelength conversion member. The light detection means detects the intensity of the laser light from the laser light source incident on the light detection section, and the switch control means detects the detection result of the light detection means> the relationship between the predetermined threshold value and In this case, the turn-off instruction signal is output to the laser light source lighting means.
請求項１０に記載の発明によれば、光検出手段の検出結果＞予め定められた閾値の関係となった場合に、レーザー光源を消灯させることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the laser light source can be turned off when the relationship of the detection result of the light detection means> the predetermined threshold value is satisfied.
請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の発明において、前記波長変換部材には、当該波長変換部材に入射する前記レーザー光源からのレーザー光を拡散させる拡散板が固定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the diffusion according to any one of claims 1 to 10, wherein the wavelength conversion member diffuses laser light from the laser light source incident on the wavelength conversion member. The board is fixed.
請求項１１に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材及び／又は拡散板が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member and / or the diffusing plate is lost, the time until the laser light source is turned off is determined as the lamp efficiency. The allowable exposure time (s safe ) or less can be taken into consideration.
請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置からの光を前方に照射する光学系と、を備えた車両用灯具であることを特徴とする。 Invention of Claim 12 is a vehicle lamp provided with the light-emitting device of any one of Claim 1 to 11, and the optical system which irradiates the light from the said light-emitting device ahead. It is characterized by.
請求項１２に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置であって、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる発光装置を用いた車両用灯具を提供することができる。なお、車両用灯具は、ダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）の灯具ユニットであってもよいし、プロジェクタ型の灯具ユニットであってもよいし、リフレクタ型の灯具ユニットであってもよいし、導光光学系（ＲＸＩ光学系）を用いた灯具ユニットであってもよいし、その他各種の灯具ユニットであってもよい。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished in consideration of the lamp efficiency. It is possible to provide a vehicular lamp using a light-emitting device that can be set to an allowable exposure time (s safe ) or less. The vehicle lamp may be a direct projection type (also referred to as a direct-light type) lamp unit, a projector type lamp unit, or a reflector type lamp unit. Further, it may be a lamp unit using a light guide optical system (RXI optical system) or other various lamp units.
請求項１３に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置を備えた車両用照明装置であることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is a vehicular illumination device including the light emitting device according to any one of the first to eleventh aspects.
請求項１３に記載の発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置であって、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる発光装置を用いた車両用照明装置を提供することができる。なお、車両用照明装置は、車室内に設けられるものであってもよいし、車室外に設けられるものであってもよい。 According to the invention described in claim 13, in the light emitting device using the laser light source and the wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is turned off in consideration of the lamp efficiency. It is possible to provide a vehicular illumination device using a light-emitting device that can be set to an allowable exposure time (s safe ) or less. The vehicular lighting device may be provided inside the vehicle interior or may be provided outside the vehicle interior.
本発明によれば、レーザー光源及び波長変換部材を用いた発光装置において、波長変換部材が欠損などした場合、レーザー光源が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることが可能となる。 According to the present invention, in a light emitting device using a laser light source and a wavelength conversion member, when the wavelength conversion member is lost, the time until the laser light source is extinguished is an allowable exposure time (s safe ) in consideration of lamp efficiency. It is possible to:
以下、本発明の第１実施形態である発光装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１実施形態である発光装置１０の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light emitting device 10 according to the first embodiment of the present invention.
図１に示すように、本実施形態の発光装置１０は、レーザー光源１２（以下、ＬＤとも称する）、ＬＤ点灯回路１４、レーザー光源１２からのレーザー光が入射するようにレーザー光源１２の光路上に配置された波長変換部材１６を備え、レーザー光源１２がＬＤ点灯回路１４から供給される電流（定電流）により点灯してレーザー光を放出し、波長変換部材１６がこれに入射するレーザー光源１２からのレーザー光により励起発光する、波長変換部材１６を光源とした発光装置である。 As shown in FIG. 1, the light emitting device 10 of the present embodiment includes a laser light source 12 (hereinafter also referred to as “LD”), an LD lighting circuit 14, and an optical path of the laser light source 12 so that laser light from the laser light source 12 enters. The laser light source 12 is provided with a wavelength conversion member 16, and the laser light source 12 is turned on by a current (constant current) supplied from the LD lighting circuit 14 to emit laser light, and the wavelength conversion member 16 is incident on the laser light source 12. It is a light-emitting device which uses the wavelength conversion member 16 as a light source and emits light by excitation with laser light from the light source.
発光装置１０はさらに、光学フィルタ１８、光検出部２０、Ｉ−Ｖ変換部２２、閾値電圧部２４、比較器２６、スイッチ制御部２８等を備えている。これらは、波長変換部材１６が脱落又は一部欠損などした場合（その結果、波長変換部材１６の一部又は全部がレーザー光源１２の光路上に配置されないこととなった場合）、又は、拡散板（拡散層とも称される）が固定された波長変換部材１６（例えば、後述の透光性部材１１２）を用いるときは当該拡散板が脱落又は一部欠損などした場合（以下、両者を含め、単に波長変換部材１６が欠損などした場合と称する）、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止し、レーザー光源１２を消灯させるフェールセーフ機構（異常検出回路を含む）を構成している。各々は、図１に示すように、相互に電気的に接続されている。 The light emitting device 10 further includes an optical filter 18, a light detection unit 20, an IV conversion unit 22, a threshold voltage unit 24, a comparator 26, a switch control unit 28, and the like. These are when the wavelength conversion member 16 is dropped or partially lost (as a result, when a part or all of the wavelength conversion member 16 is not arranged on the optical path of the laser light source 12), or a diffusion plate When using the wavelength conversion member 16 (for example, a translucent member 112 described later) to which the (also referred to as a diffusion layer) is fixed, the diffusion plate is dropped or partially lost (hereinafter, including both, A fail-safe mechanism (including an abnormality detection circuit) that stops supplying the current to the laser light source 12 and turns off the laser light source 12 is configured. Each is electrically connected to each other as shown in FIG.
次に、本出願の発明者らが検討した、レーザー光源１２が消灯するまでの時間として望ましい時間について説明する。 Next, a desirable time as a time until the laser light source 12 is turned off studied by the inventors of the present application will be described.
まず、レーザ製品の安全基準（JIS C 6802。IEC60825も同様）について説明する。 First, laser product safety standards (JIS C 6802, IEC60825 are the same) will be described.
レーザ製品の安全基準（JIS C 6802）においては、レーザー製品がその危険度に応じてクラス１〜クラス４にクラス分けされており、クラス１が最も安全であるとされている。 According to laser product safety standards (JIS C 6802), laser products are classified into classes 1 to 4 according to the degree of danger, and class 1 is considered to be the safest.
１．蛍光体（波長変換部材１６）が欠損などした場合においてもクラス１製品規格を超えない方策
JIS C 6802(IEC60825)によると、レーザ光を直接見た場合の障害を受ける被ばく放出限界が、「波長」、「露光時間」、「光源サイズ」の３つのパラメータで定められている。
1. Measures that do not exceed Class 1 product standards even when the phosphor (wavelength conversion member 16) is defective.
According to JIS C 6802 (IEC60825), the exposure emission limit that causes damage when the laser beam is viewed directly is determined by three parameters: “wavelength”, “exposure time”, and “light source size”.
レーザ製品として、安全に運用するためには、故障時でもレーザのクラスがクラス１である必要がある。 In order to operate safely as a laser product, the laser class needs to be class 1 even at the time of failure.
車両用灯具（ヘッドランプ）で使用されるレーザはＣＷ（連続発信：Continuous wave laser）で使用した場合、クラス４のレーザに分類される。 Lasers used in vehicle lamps (headlamps) are classified as class 4 lasers when used in CW (Continuous Wave Laser).
よって、故障時においてもクラス１の安全性を確保するためには、クラス１の被ばく放出限界値を超えない露光時間でレーザを停止すればよい。 Therefore, in order to ensure Class 1 safety even in the event of a failure, the laser may be stopped at an exposure time that does not exceed the Class 1 exposure limit value.
２．クラス１の被ばく放出限界値（JIS C 6802(IEC60825)）
クラス１規定のレーザー光で許容される被ばく放出限界値は、波長４００〜７００ｎｍ、時間１．８×１０−５〜１．０×１０−９ｓｅｃにおいてエネルギー２×１０−７×Ｃ６（Ｊ）と定まっている。
2. Class 1 exposure limit value (JIS C 6802 (IEC60825))
The exposure emission limit value permitted by the laser beam defined by Class 1 is energy 2 × 10 −7 × C 6 (J at a wavelength of 400 to 700 nm and a time of 1.8 × 10 −5 to 1.0 × 10 −9 sec. ).
被ばく放出限界値＝２×１０−７×Ｃ６（Ｊ）・・・（式１）
但し、Ｃ６は光源視野角パラメータ、被ばく放出限界はＡＥＬ（accessible emission limit）である。
Exposure release limit value = 2 × 10 −7 × C 6 (J) (Formula 1)
However, C 6 is the light source viewing angle parameter, exposure release limit is AEL (accessible emission limit).
３．光源視野角パラメーターＣ６の算出（JIS C 6802(IEC60825)）
光源視野角パラメータであるＣ６は、光源の視野角（α）が境界条件の光源視野角（αｍｉｎ）より大きい場合は分散光源としてみなされ、小さい場合には小光源とみなされＣ６＝１と規定される。
3. Calculation of light source viewing angle parameter C6 (JIS C 6802 (IEC60825))
C 6 is a light source viewing angle parameter, source viewing angle of the viewing angle (alpha) is the boundary condition of the light source (alpha min) is greater than is considered as an extended source, and if smaller considered a small light sources C 6 = 1 is specified.
境界条件の光源視野角はαｍｉｎ＝１．５ｍｒａｄ（ミリラジアン）、光源の視野角（α）＜境界条件の光源視野角（αｍｉｎ）ならばＣ６＝１である。 The light source viewing angle of the boundary condition is α min = 1.5 mrad (milliradian), and C 6 = 1 if the light source viewing angle (α) <the light source viewing angle of the boundary condition (α min ).
４．レーザー光源の視野角
レーザー光源を用いた車両用灯具（ヘッドランプ）のレーザ光源からアウターレンズまでの距離は、最短でも１００ｍｍと見積もれる。
4). Viewing angle of laser light source The distance from the laser light source of the vehicular lamp (head lamp) using the laser light source to the outer lens can be estimated to be 100 mm at the shortest.
そして、ＬＤの光源サイズは、０．００２×０．０２ｍｍ（ニアフィールド）程度である。 The light source size of the LD is about 0.002 × 0.02 mm (near field).
また、コリメーターレンズを通過した場合のレーザー光線のサイズはφ０．２ｍｍ程度である。 The size of the laser beam when passing through the collimator lens is about φ0.2 mm.
ところで、境界条件の視野角αｍｉｎ＝１．５ｍｒａｄ（０．０８５°）なので、（式２）から光源からの距離１００ｍｍ先の境界条件に相当する光源サイズＭｍｉｎは０．１５ｍｍと算出できる。 By the way, since the viewing angle α min of the boundary condition is 1.5 mrad (0.085 °), the light source size M min corresponding to the boundary condition 100 mm away from the light source can be calculated as 0.15 mm from (Equation 2).
よって、光源サイズが０．１５ｍｍ未満ならばＣ６＝１とできる。 Therefore, if the light source size is less than 0.15 mm, C 6 = 1 can be obtained.
光源視野角（α）＝ａｒｃｔａｎ(光源サイズ/光源からの距離)・・・（式２）
境界条件の光源サイズ（Ｍｍｉｎ）＝ｔａｎ（境界条件の光源視野角αｍｉｎ）×光源からの距離＝ｔａｎ（０．００１５（１８０／π））×１００＝０．１５ｍｍ
なお、角度（°）＝ラジアン（ｒａｄ）×（３６０°／２π）である。
Light source viewing angle (α) = arctan (light source size / distance from light source) (Expression 2)
Light size of boundary condition (M min ) = tan (light source viewing angle α min of boundary condition) × distance from light source = tan (0.0015 (180 / π)) × 100 = 0.15 mm
The angle (°) = radian (rad) × (360 ° / 2π).
５．許容露光時間の算出
レーザー光線のエネルギー（Ｊ）は放射束（Ｗ）と時間（ｓ）の積（Ｊ＝Ｗ・ｓ）で与えられる。よって、クラス１のレーザー光線の被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）を車両用灯具（ヘッドランプ）の出射面（アウターレンズ）を通過する放射束（Ｗｏｕｔ）（式３）で除すれば許容露光時間（ｓｓａｆｅ）を導出できる（式４）。
5. Calculation of allowable exposure time The energy (J) of the laser beam is given by the product of the radiant flux (W) and the time (s) (J = W · s). Therefore, the exposure limit (J 1mt ) of the class 1 laser beam is divided by the radiant flux (W out ) (Equation 3) passing through the exit surface (outer lens) of the vehicular lamp (headlamp). s safe ) can be derived (Equation 4).
したがって、車両用灯具（ヘッドランプ）としての許容露光時間は（式４）に（式３）を代入して（式５）として与えられる。 Therefore, the allowable exposure time for the vehicle lamp (headlamp) is given as (Expression 5) by substituting (Expression 3) into (Expression 4).
出射面放射束 Ｗｏｕｔ＝ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ・・・（式３）
但し、出射面放射束：Ｗｏｕｔ、レーザー出力：ＷＬＤ、灯具効率：Ｔｉｎ、アウターレンズの透過率：Ｔｏｕｔである。
Outgoing surface radiant flux W out = W LD × T in × T out (Equation 3)
However, emission surface radiant flux: W out , laser output: W LD , lamp efficiency: T in , and outer lens transmittance: T out .
許容露光時間 ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷Ｗｏｕｔ・・・（式４）
但し、許容露光時間：Ｓｓａｆｅ、被ばく放出限界：Ｊｌｍｔ（２×１０−７（Ｊ））、視野角パラメーター：Ｃ６、出射面放射束：Ｗｏｕｔである。
Allowable exposure time s safe = J lmt × C 6 ÷ W out (Formula 4)
However, allowable exposure time: S safe , exposure emission limit: J lmt (2 × 10 −7 (J)), viewing angle parameter: C 6 , and exit surface radiant flux: W out .
許容露光時間ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）・・・（式５）
ここで、灯具タイプ別の灯具効率（Ｔｉｎ）について、図２（ａ）〜図２（ｄ）を参照しながら説明する。
Allowable exposure time s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in × T out ) (Expression 5)
Here, the lamp efficiency (T in ) for each lamp type will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d).
まず、図２（ａ）に示すプロジェクタ光学系の灯具効率（Ｔｉｎ）について説明する。 First, the lamp efficiency (T in ) of the projector optical system shown in FIG.
図２（ａ）は、レーザー光源１２、シェード３４、投影レンズ３６、反射面３８等を備えたプロジェクタ型の灯具ユニット４４の例である。 FIG. 2A shows an example of a projector-type lamp unit 44 including the laser light source 12, the shade 34, the projection lens 36, the reflecting surface 38, and the like.
このプロジェクタ型の灯具ユニット４４は、図２（ａ）に示すように、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２とで構成される灯室内に配置されている。なお、シェード３４は省略されることもある（ハイビームの場合）。 As shown in FIG. 2A, the projector-type lamp unit 44 is disposed in a lamp chamber composed of a housing 40 and an outer lens 42 assembled thereto. The shade 34 may be omitted (in the case of a high beam).
プロジェクタ光学系の灯具効率は、次の式で表すことができる。 The lamp efficiency of the projector optical system can be expressed by the following equation.
灯具効率（Ｔｉｎ）＝反射面３８の反射率（Rref）×投影レンズ３６の透過率（Tle）
但し、反射面３８の反射率（Rref）＝80〜95%、投影レンズ３６の透過率（Tle）＝80〜95%である。
Lamp efficiency (T in ) = reflectance of reflecting surface (R ref ) × transmittance of projection lens 36 (T le )
However, the reflectance (R ref ) of the reflecting surface 38 is 80 to 95%, and the transmittance (T le ) of the projection lens 36 is 80 to 95%.
次に、図２（ｂ）に示すリフレクタ光学系の灯具効率（Ｔｉｎ）について説明する。 Next, the lamp efficiency (T in ) of the reflector optical system shown in FIG.
図２（ｂ）は、レーザー光源１２、リフレクタ光学系（反射面４６）等を備えたリフレクタ型の灯具ユニット４８の例である。 FIG. 2B shows an example of a reflector-type lamp unit 48 that includes the laser light source 12, the reflector optical system (reflecting surface 46), and the like.
このリフレク型の灯具ユニット４８は、図２（ａ）と同様、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２とで構成される灯室内に配置されている（図示略）。 As shown in FIG. 2A, the reflector type lamp unit 48 is disposed in a lamp chamber composed of a housing 40 and an outer lens 42 assembled thereto (not shown).
リフレクタ光学系の灯具効率は、次の式で表すことができる。 The lamp efficiency of the reflector optical system can be expressed by the following equation.
灯具効率（Ｔｉｎ）＝反射面４６の反射率（Rref）
但し、反射面４６の反射率（Rref）＝80〜95%である。
Lamp efficiency (T in ) = Reflectance of reflecting surface 46 (R ref )
However, the reflectance (R ref ) of the reflecting surface 46 is 80 to 95%.
次に、図３（ａ）に示すダイレクト光学系の灯具効率（Ｔｉｎ）について説明する。 Next, the lamp efficiency (T in ) of the direct optical system shown in FIG.
図３（ａ）は、レーザー光源１２、投影レンズ５０、シェード５２等を備えたダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）の灯具ユニット５４の例である。なお、シェード５２は省略されることもある（ハイビームの場合）。 FIG. 3A shows an example of a direct projection type (also referred to as a direct type) lamp unit 54 that includes the laser light source 12, the projection lens 50, the shade 52, and the like. The shade 52 may be omitted (in the case of a high beam).
このダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４は、図２（ａ）と同様、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２とで構成される灯室内に配置されている（図示略）。 The direct projection type lamp unit 54 is disposed in a lamp chamber (not shown) composed of a housing 40 and an outer lens 42 assembled thereto, as in FIG. 2A.
ダイレクト光学系の灯具効率は、次の式で表すことができる。 The lamp efficiency of the direct optical system can be expressed by the following equation.
灯具効率（Ｔｉｎ）＝投影レンズ５０の透過率（Tle）
但し、投影レンズ５０の透過率（Tle）＝80〜95%である。
Lamp efficiency (T in ) = Transmissivity of projection lens 50 (T le )
However, the transmittance (T le ) of the projection lens 50 is 80 to 95%.
次に、図３（ｂ）に示す導光光学系（ＲＸＩ光学系）の灯具効率（Ｔｉｎ）について説明する。 Next, the lamp efficiency (T in ) of the light guide optical system (RXI optical system) shown in FIG.
図３（ｂ）は、レーザー光源１２、導光体５６等を備えた灯具ユニット５８の例である。 FIG. 3B shows an example of a lamp unit 58 including the laser light source 12, the light guide 56, and the like.
導光体５６は、入光面５６ａ、前面５６ｂ及び後面５６ｃを含む透光部材で、入光面５６ａから入光するレーザー光が前面５６ｂの少なくとも一部で反射し、さらに、後面５６ｃの少なくとも一部で反射した後、前面５６ｂの少なくとも一部から出射して前方に照射されるように構成されている。前面５６ｂの少なくとも一部、後面５６ｃの少なくとも一部には、それぞれ、蒸着面５６ｂ１、５６ｃ１が形成されている。 The light guide 56 is a translucent member including a light incident surface 56a, a front surface 56b, and a rear surface 56c. Laser light incident from the light incident surface 56a is reflected by at least a part of the front surface 56b, and further, at least on the rear surface 56c. After being partially reflected, the light is emitted from at least a part of the front surface 56b and irradiated forward. Vapor deposition surfaces 56b1 and 56c1 are formed on at least a part of the front surface 56b and at least a part of the rear surface 56c, respectively.
この灯具ユニット５８は、図２（ａ）と同様、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２とで構成される灯室内に配置されている（図示略）。 The lamp unit 58 is disposed in a lamp chamber (not shown) composed of a housing 40 and an outer lens 42 assembled thereto, as in FIG.
導光光学系（ＲＸＩ光学系）の灯具効率は、次の式で表すことができる。 The lamp efficiency of the light guide optical system (RXI optical system) can be expressed by the following equation.
灯具効率（Ｔｉｎ）＝導光体５６（入射面５６ａ、出射面５６ｂを含む）の透過率（Tle）×蒸着面５６ｃ１での反射率1（Rref1）×蒸着面５６ｂ１での反射率2（Rref2）
但し、導光体５６（入射面５６ａ、出射面５６ｂを含む）の透過率（Tle）＝80〜95%、蒸着面５６ｃ１での反射率1（Rref1）＝80〜95%、蒸着面５６ｂ１での反射率2（Rref2）＝80〜95%である。
Lamp efficiency (T in ) = transmittance (T le ) of the light guide 56 (including the incident surface 56a and the output surface 56b) × reflectance 1 (R ref1 ) on the vapor deposition surface 56c1 × reflectance on the vapor deposition surface 56b1 2 (R ref2 )
However, the transmittance (T le ) of the light guide 56 (including the entrance surface 56a and the exit surface 56b) = 80 to 95%, the reflectance 1 (R ref1 ) at the deposition surface 56c1 = 80 to 95%, the deposition surface The reflectance 2 (R ref2 ) at 56b1 is 80 to 95%.
６．計算事例
（算出条件）
レーザー光源１２の出力（ＷＬＤ）＝４Ｗ
レーザー光源１２からの距離＝１００ｍｍ
レーザー光の光源サイズ＝０．００２×０．０２ｍｍ
灯具効率＝０．９
アウターレンズ４２の透過率＝０．８５
（出射面放射束）
出射面放射束は（式３）から３．０６（Ｗ）と算出できる。
6). Calculation examples (calculation conditions)
Output of laser light source 12 (W LD ) = 4W
Distance from laser light source 12 = 100 mm
Laser light source size = 0.002 x 0.02 mm
Lamp efficiency = 0.9
Outer lens 42 transmittance = 0.85
(Emission surface radiant flux)
The exit surface radiant flux can be calculated from (Equation 3) to 3.06 (W).
Ｗｏｕｔ＝ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ＝４×０．９×０．８５＝３．０６（Ｗ）
（許容露光時間）
レーザー光源１２の光源サイズは０．１５ｍｍ以下なのでＣ６＝１と置ける。
W out = W LD × T in × T out = 4 × 0.9 × 0.85 = 3.06 (W)
(Allowable exposure time)
Since the light source size of the laser light source 12 is 0.15 mm or less, C 6 = 1 can be set.
よって、許容露光時間は（式４）から６５．４ｎｓと算出できる。 Therefore, the allowable exposure time can be calculated as 65.4 ns from (Equation 4).
ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷Ｗｏｕｔ＝２×１０−７×１÷３．０６＝６．５４×１０−８（ｓ）＝６５．４（ｎｓ）
以上、露光時間を６５．４ｎｓ未満とすればクラス１の安全基準を満たすことができる。
s safe = J lmt × C 6 ÷ W out = 2 × 10 −7 × 1 ÷ 3.06 = 6.54 × 10 −8 (s) = 65.4 (ns)
As described above, when the exposure time is less than 65.4 ns, class 1 safety standards can be satisfied.
次に、被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）＝２×１０−７（Ｊ）の引用の根拠について説明する。対象は眼球（裸眼）である。附属書 B、図 B.1-与えられた出力パラメータに基づいてレーザ製品のクラス分けを行うためのガイドとしてのフローチャート。 Next, the grounds for quoting the exposure limit (J lmt ) = 2 × 10 −7 (J) will be described. The object is an eyeball (naked eye). Annex B, Figure B.1- Flow chart as a guide to classify laser products based on given output parameters.
(1)レーザ製品はパルス又は CW のいずれか？ ⇒ CW
(2)クラスを選択，時間基準を選択［（8.3 e)］
(8.3.e) クラス 1 …（省略）に対する被ばく放出限界（AEL）を表 4…（省略）に規定する。
(1) Is the laser product pulse or CW? ⇒ CW
(2) Select class, select time base [(8.3 e)]
(8.3.e) Exposure limits (AEL) for class 1 (omitted) are specified in Table 4 (omitted).
なお、短時間でシャットダウンするので単一パルスとみなしても、露光時間=放出持続時間としてAELを定義できる。 In addition, since it shuts down in a short time, even if it considers it as a single pulse, AEL can be defined as exposure time = discharge | release duration.
(3)選択したクラスに対するAELを決定
(4)測定された被爆放出レベルと選択したクラスのAELと比較
以上の流れでクラス分けを行うことから、ここでは安全性のため、クラス1を満たしたいので、クラス1の被ばく放出限界AELを適用(表4 or 5)。
(3) Determine the AEL for the selected class
(4) Measured exposure level and comparison with AEL of the selected class Since classification is performed according to the above flow, we want to satisfy Class 1 for safety, so we set the Class 1 exposure limit AEL. Applicable (Table 4 or 5).
レーザの発光サイズが小さいことから、C6=1の表4を適用。 Since the laser emission size is small, Table 6 with C 6 = 1 is applied.
また、波長としては405nm、450nm付近のレーザ、またはRGBレーザの複合を使用することを念頭にしているので、可視光の400〜700nmを適用。 In addition, we are considering using a laser with a wavelength of around 405 nm or 450 nm, or a composite of RGB lasers, so we apply visible light of 400-700 nm.
また、レーザの出力として、最大0.5〜10Wを想定しているので、この出力をそれぞれの許容時間で決められているエネルギーに当てはめると、2×10^-7で定義される1.8×10^-5〜10^-9に最大の許容される放出露光時間があることが分かる。なお、規格にはAELとMPEがある。 In addition, as the laser output is assumed to be 0.5-10W at maximum, if this output is applied to the energy determined by each allowable time, 1.8 × 10 ^-defined by 2 × 10 ^ -7 It can be seen that there is a maximum allowable emission exposure time of 5-10 ^ -9. Standards include AEL and MPE.
AEL、MPEは以下の通りであり、ここではレーザのクラス分けでリスク1にするということで、AELを適用している。 AEL and MPE are as follows. Here, AEL is applied because the risk is classified as 1 by laser classification.
被ばく放出限界（AEL）⇒クラス分けをする際の最大放出レベル
最大許容露光時間（MPE）⇒レーザ光が眼に入ったり、皮膚に当たった時に許容出来る安全なレベル
次に、レーザー出力（放射束）と許容時間の関係について説明する。
Exposure emission limit (AEL) ⇒ Maximum emission level for classification Maximum permissible exposure time (MPE) ⇒ Safe level that can be tolerated when laser light enters the eye or hits the skin Next, laser output (radiant flux) ) And the allowable time will be described.
まず、ダイレクト光学系における一般的な効率の場合の許容露光時間について、図３（ａ）に示す灯具ユニット５４を用いて説明する。 First, the allowable exposure time in the case of general efficiency in the direct optical system will be described using the lamp unit 54 shown in FIG.
図４（ａ）は図３（ａ）に示すダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図４（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝85%、灯具効率（Ｔｉｎ）＝投影レンズ５０の透過率（Tle）＝90%である。図４（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 4A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the direct projection type lamp unit 54 shown in FIG. 3A, and FIG. 4B is a graph of this table. FIG. Note that the transmittance (T out ) of the outer lens 42 is 85%, the lamp efficiency (T in ) is the transmittance (T le ) of the projection lens 50 is 90%. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 4A is the above (Formula 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図４（ａ）、図４（ｂ）を参照すると、ダイレクト光学系を用いた照明装置（例えば、図３（ａ）に示すダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が４Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間６５．４ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 Referring to FIGS. 4A and 4B, in the illumination device using the direct optical system (for example, the direct projection type lamp unit 54 shown in FIG. 3A), the laser light source 12 is turned off. It is understood that the safety standard of Class 1 can be satisfied by setting the time until the exposure time to be equal to or shorter than the allowable exposure time (s safe ). For example, when a laser light source 12 having a laser output of 4 W is used, the class 1 safety standard can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to an allowable exposure time of 65.4 ns or less.
次に、プロジェクタ光学系における一般的な効率の場合の許容露光時間について、図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４を用いて説明する。 Next, an allowable exposure time in the case of general efficiency in the projector optical system will be described using a projector-type lamp unit 44 shown in FIG.
図５（ａ）は図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図５（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝85%、灯具効率（Ｔｉｎ）＝Rref×Tle、反射面３８の反射率（Rref）＝85%、投影レンズ３６の透過率（Tle）＝90%である。図５（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 FIG. 5A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the projector-type lamp unit 44 shown in FIG. 2A, and FIG. 5B is a graph of this table. FIG. It should be noted that the transmittance of the outer lens 42 (T out ) = 85%, the lamp efficiency (T in ) = R ref × T le , the reflectance of the reflecting surface 38 (R ref ) = 85%, the transmittance of the projection lens 36 ( T le ) = 90%. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 5A is the above (formula 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図５（ａ）、図５（ｂ）を参照すると、プロジェクタ光学系を用いた照明装置（例えば、図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が４Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間７６．９ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 Referring to FIGS. 5A and 5B, in the illumination device using the projector optical system (for example, the projector-type lamp unit 44 shown in FIG. 2A), the laser light source 12 is turned off. It can be understood that the safety standard of class 1 can be satisfied by setting the time of (1) to the allowable exposure time (s safe ) or less. For example, when a laser light source 12 having a laser output of 4 W is used, the class 1 safety standard can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to an allowable exposure time of 76.9 ns or less.
次に、プロジェクタ光学系における効率が最大の場合の許容露光時間について、図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４を用いて説明する。 Next, the allowable exposure time when the efficiency in the projector optical system is maximum will be described using the projector-type lamp unit 44 shown in FIG.
図６（ａ）は図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図６（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝90%、灯具効率（Ｔｉｎ）＝Rref×Tle、反射面３８の反射率（Rref）＝95%、投影レンズの透過率（Tle）＝95%である。図６（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 6A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the projector-type lamp unit 44 shown in FIG. 2A, and FIG. 6B is a graph of this table. FIG. It should be noted that the transmittance of the outer lens 42 (T out ) = 90%, the lamp efficiency (T in ) = R ref × T le , the reflectance of the reflecting surface 38 (R ref ) = 95%, the transmittance of the projection lens (T le ) = 95%. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 6A is the above (Formula 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図６（ａ）、図６（ｂ）を参照すると、プロジェクタ光学系を用いた照明装置（例えば、図２（ａ）に示すプロジェクタ型の灯具ユニット４４）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が１０Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間２４．６ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 6A and 6B, in the illumination device using the projector optical system (for example, the projector-type lamp unit 44 shown in FIG. 2A), the laser light source 12 is turned off. It can be understood that the safety standard of class 1 can be satisfied by setting the time of (1) to the allowable exposure time (s safe ) or less. For example, when the laser light source 12 having a laser output of 10 W is used, the safety standard of Class 1 can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to be an allowable exposure time of 24.6 ns or less.
次に、リフレクタ光学系における一般的な効率の場合の許容露光時間について、図２（ｂ）に示すリフレクタ型の灯具ユニット４８を用いて説明する。 Next, an allowable exposure time in the case of general efficiency in the reflector optical system will be described using a reflector-type lamp unit 48 shown in FIG.
図７（ａ）は図２（ｂ）に示すリフレクタ型の灯具ユニット４８におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図７（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝90%、灯具効率（Ｔｉｎ）＝反射面４６の反射率（Rref）＝95%である。図７（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 FIG. 7A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the reflector-type lamp unit 48 shown in FIG. 2B, and FIG. 7B is a graph of this table. FIG. Note that the transmittance (T out ) of the outer lens 42 = 90%, the lamp efficiency (T in ) = the reflectance (R ref ) of the reflecting surface 46 = 95%. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 7A is the above (Equation 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図７（ａ）、図７（ｂ）を参照すると、リフレクタ光学系を用いた照明装置（例えば、図２（ｂ）に示すリフレクタ型の灯具ユニット４８）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が１０Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間２３．４ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 Referring to FIGS. 7A and 7B, in the illumination device using the reflector optical system (for example, the reflector-type lamp unit 48 shown in FIG. 2B), the laser light source 12 is turned off. It can be understood that the safety standard of class 1 can be satisfied by setting the time of (1) to the allowable exposure time (s safe ) or less. For example, when the laser light source 12 having a laser output of 10 W is used, the class 1 safety standard can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to an allowable exposure time of 23.4 ns or less.
次に、ダイレクト光学系における効率が最大の場合の許容露光時間について、図３（ａ）に示すダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４を用いて説明する。 Next, the allowable exposure time when the efficiency in the direct optical system is maximum will be described using the direct projection type lamp unit 54 shown in FIG.
図８（ａ）は図３（ａ）に示すダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図８（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝90%、灯具効率（Ｔｉｎ）＝投影レンズ５０の透過率（Tle）＝95%である。図８（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 FIG. 8A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the direct projection type lamp unit 54 shown in FIG. 3A, and FIG. 8B is a graph of this table. FIG. Note that the transmittance (T out ) of the outer lens 42 = 90%, the lamp efficiency (T in ) = the transmittance (T le ) of the projection lens 50 = 95%. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 8A is the above (Formula 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図８（ａ）、図８（ｂ）を参照すると、ダイレクト光学系を用いた照明装置（例えば、図３（ａ）に示すダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット５４）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が１０Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間２３．４ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 Referring to FIGS. 8A and 8B, in the illumination device using the direct optical system (for example, the direct projection type lamp unit 54 shown in FIG. 3A), the laser light source 12 is turned off. It is understood that the safety standard of Class 1 can be satisfied by setting the time until the exposure time to be equal to or shorter than the allowable exposure time (s safe ). For example, when the laser light source 12 having a laser output of 10 W is used, the class 1 safety standard can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to an allowable exposure time of 23.4 ns or less.
次に、導光光学系（ＲＸＩ光学系）における効率が最大の場合の許容露光時間について、図３（ｂ）に示す灯具ユニット５８を用いて説明する。 Next, the allowable exposure time when the efficiency in the light guide optical system (RXI optical system) is maximum will be described using the lamp unit 58 shown in FIG.
図９（ａ）は図３（ｂ）に示す灯具ユニット５８におけるレーザー光源１２の出力と許容露光時間との関係をまとめた表で、図９（ｂ）はこの表をグラフ化した図である。なお、アウターレンズ４２の透過率（Ｔｏｕｔ）＝90%、導光体５６（入射面５６ａ、出射面５６ｂを含む）の透過率（Tle）＝95%、蒸着面５６ｃ１での反射率1（Rref1）＝95%、蒸着面５６ｂ１での反射率2（Rref2）＝95%である。図９（ａ）中の「許容露光時間（ｎｓ）」の列に記載されている各々の時間は、上記（式５）、すなわち、ｓｓａｆｅ＝Ｊｌｍｔ×Ｃ６÷（ＷＬＤ×Ｔｉｎ×Ｔｏｕｔ）を用いて算出したものである。 FIG. 9A is a table summarizing the relationship between the output of the laser light source 12 and the allowable exposure time in the lamp unit 58 shown in FIG. 3B, and FIG. 9B is a graph of this table. . The transmittance (T out ) of the outer lens 42 is 90%, the transmittance (T le ) of the light guide 56 (including the entrance surface 56a and the exit surface 56b) is 95%, and the reflectance 1 at the vapor deposition surface 56c1. (R ref1 ) = 95%, reflectance 2 (R ref2 ) = 95% at the vapor deposition surface 56b1. Each time described in the column of “allowable exposure time (ns)” in FIG. 9A is the above (Equation 5), that is, s safe = J lmt × C 6 ÷ (W LD × T in XT out ).
図９（ａ）、図９（ｂ）を参照すると、導光体５６を用いた照明装置（例えば、図３（ｂ）に示す灯具ユニット５８）においては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができることが分かる。例えば、レーザー光源１２としてレーザー出力が１０Ｗのものを用いる場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、許容露光時間２５．９ｎｓ以下とすることで、クラス１の安全基準を満たすことができる。 Referring to FIGS. 9A and 9B, in the illumination device using the light guide 56 (for example, the lamp unit 58 shown in FIG. 3B), the time until the laser light source 12 is turned off. Is less than the allowable exposure time (s safe ), it can be seen that class 1 safety standards can be satisfied. For example, when the laser light source 12 having a laser output of 10 W is used, the safety standard of Class 1 can be satisfied by setting the time until the laser light source 12 is extinguished to 25.9 ns or less.
次に、上記許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下を実現するための発光装置１０の構成について図１を参照しながら具体的に説明する。 Next, the configuration of the light-emitting device 10 for realizing the allowable exposure time (s safe ) or less will be specifically described with reference to FIG.
発光装置１０を以下のように構成することで、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、上記許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、ADCやCPU等のMCU部を用いない異常検出回路を用いて構成することで、波長変換部材１６が欠損などしてからレーザー光源１２に対する電流の供給を停止し、レーザー光源１２を消灯させるまでに要する時間を上記許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることが可能となる。また、図１に示す各部のパラメータ設定を調整することにより、レーザー光源１２が置かれている環境条件に合わせることができる。 By configuring the light emitting device 10 as follows, the time until the laser light source 12 is extinguished can be made equal to or shorter than the allowable exposure time (s safe ). In particular, by using an abnormality detection circuit that does not use an MCU unit such as an ADC or CPU, the supply of current to the laser light source 12 is stopped after the wavelength conversion member 16 is lost, and the laser light source 12 is turned off. It is possible to make the time required until the above exposure time (s safe ) or less. Further, by adjusting the parameter setting of each part shown in FIG. 1, it is possible to match the environmental conditions where the laser light source 12 is placed.
レーザー光源１２は、例えば、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光を放出するレーザーダイオード等の半導体レーザー光源である。なお、レーザー光源１２は、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）のレーザー光を放出するレーザーダイオード等の半導体レーザー光源であってもよい。レーザー光源１２は、ＬＤ点灯回路１４から供給される電流により点灯してレーザー光を放出する。 The laser light source 12 is a semiconductor laser light source such as a laser diode that emits laser light in a blue region (for example, emission wavelength is 450 nm). The laser light source 12 may be a semiconductor laser light source such as a laser diode that emits laser light in the near ultraviolet region (for example, the emission wavelength is 405 nm). The laser light source 12 is lit by the current supplied from the LD lighting circuit 14 and emits laser light.
ＬＤ点灯回路１４（本発明のレーザー光源点灯手段に相当）は、レーザー光源１２に対して電流（定電流）を供給する手段であって、制御部３０、当該制御部３０からの制御に従ってレーザー光源１２に対する電流の供給又は停止等を行う駆動部３２を含む回路として構成されている。ＬＤ点灯回路１４としては、周知のＬＤ点灯回路を用いることができる。 The LD lighting circuit 14 (corresponding to the laser light source lighting means of the present invention) is means for supplying a current (constant current) to the laser light source 12, and the laser light source according to the control from the control unit 30 and the control unit 30. 12 is configured as a circuit including a drive unit 32 that supplies or stops a current to the circuit 12. As the LD lighting circuit 14, a known LD lighting circuit can be used.
ＬＤ点灯回路１４の入力信号は、スイッチ制御部２８からの点灯指示信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＮ」信号）及びスイッチ制御部２８からの消灯指示信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＦＦ」信号）である。一方、ＬＤ点灯回路１４の出力信号は、車室内等に設けられた点灯スイッチ（図示せず）から点灯指示信号の入力を受けた場合（すなわち、点灯スイッチがＯＮされた場合）に、スイッチ制御部２８に対して出力される点灯ＯＮ信号（図１０（ｂ）に示す信号Ａ中の「ＯＮ」信号）である。 The input signal of the LD lighting circuit 14 includes a lighting instruction signal from the switch control unit 28 (“ON” signal in the signal Y shown in FIG. 10B) and a turn-off instruction signal from the switch control unit 28 (FIG. 10B). The “OFF” signal in the signal Y shown in FIG. On the other hand, the output signal of the LD lighting circuit 14 is switch-controlled when a lighting instruction signal is input from a lighting switch (not shown) provided in the passenger compartment or the like (that is, when the lighting switch is turned on). It is the lighting ON signal ("ON" signal in the signal A shown in FIG.10 (b)) output with respect to the part 28. FIG.
ＬＤ点灯回路１４は、外部（例えば、スイッチ制御部２８）から点灯指示信号の入力を受けた場合、レーザー光源１２に対して電流を供給する。一方、ＬＤ点灯回路１４は、外部（例えば、スイッチ制御部２８）から消灯指示信号の入力を受けた場合、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する。 The LD lighting circuit 14 supplies a current to the laser light source 12 when receiving a lighting instruction signal from the outside (for example, the switch control unit 28). On the other hand, when the LD lighting circuit 14 receives an input of a turn-off instruction signal from the outside (for example, the switch control unit 28), the LD lighting circuit 14 stops supplying the current to the laser light source 12.
波長変換部材１６は、レーザー光源１２からのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換する波長変換部材で、レーザー光源１２からのレーザー光が入射するようにレーザー光源１２の光路上に配置されている。 The wavelength conversion member 16 is a wavelength conversion member that receives laser light from the laser light source 12 and converts at least a part of the laser light into light having a different wavelength, and the laser light source so that the laser light from the laser light source 12 enters. It is arranged on 12 optical paths.
レーザー光源１２として青色域のレーザー光（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）を放出するレーザーダイオードを用いる場合、波長変換部材１６として青色域のレーザー光によって励起されて黄色光を発光する波長変換部材（例えば、蛍光体プレート等の蛍光体）が用いられる。この場合、レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。 When a laser diode that emits blue laser light (for example, an emission wavelength of 450 nm) is used as the laser light source 12, a wavelength conversion member that emits yellow light when excited by the blue laser light as the wavelength conversion member 16 (for example, , Phosphors such as phosphor plates). In this case, the wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) is configured to transmit the blue region laser light that passes through the wavelength conversion member 16 and the light emitted by the blue region laser light (yellow light). Emits white light (pseudo white light) due to color mixing.
一方、レーザー光源１２として近紫外域のレーザー光（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）を放出するレーザーダイオードを用いる場合、波長変換部材１６として近紫外域のレーザー光によって励起されて赤、緑、青の３色の光を発光する波長変換部材（例えば、蛍光体プレート等の蛍光体）が用いられる。この場合、レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、近紫外域のレーザー光による発光（赤、緑、青の３色の光）の混色による白色光（疑似白色光）を放出する。 On the other hand, when a laser diode that emits near-ultraviolet laser light (for example, an emission wavelength of 405 nm) is used as the laser light source 12, the wavelength conversion member 16 is excited by the near-ultraviolet laser light to emit red, green, and blue light. A wavelength conversion member that emits light of three colors (for example, a phosphor such as a phosphor plate) is used. In this case, the wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) is based on a color mixture of light emitted from the near-ultraviolet laser light (light of three colors of red, green, and blue). Emits white light (pseudo white light).
波長変換部材１６からの光は、光学フィルタ１８を通過し、光検出部２０に入射する。 The light from the wavelength conversion member 16 passes through the optical filter 18 and enters the light detection unit 20.
すなわち、本実施形態では、光学フィルタ１８として、波長変換部材１６からの光（例えば、波長が５００ｎｍ以上の光）を透過させ、それ以外の波長の光（レーザー光源１２からのレーザー光）をカットする光学フィルタが用いられる。 That is, in this embodiment, the optical filter 18 transmits light from the wavelength conversion member 16 (for example, light having a wavelength of 500 nm or more) and cuts light of other wavelengths (laser light from the laser light source 12). An optical filter is used.
光検出部２０は、当該光検出部２０に入射する光の強度（ここでは、波長変換部材１６からの光）を検出するためのもので、例えば、当該光検出部２０に入射する光の強度に応じた電流を発生するＰＩＮフォトダイオード等の光検出部である。なお、光検出部２０としては、検出速度を高める観点から、これに入射する光の強度（明るさ）の変化に対して、急峻に変化するもの、敏感に変化するものを用いるのが望ましい。 The light detection unit 20 is for detecting the intensity of light incident on the light detection unit 20 (here, the light from the wavelength conversion member 16). For example, the intensity of light incident on the light detection unit 20 This is a photodetection unit such as a PIN photodiode that generates a current corresponding to. As the light detection unit 20, it is desirable to use one that changes sharply or changes sensitively with respect to a change in intensity (brightness) of light incident thereon from the viewpoint of increasing the detection speed.
Ｉ−Ｖ変換部２２は、光検出部２０が発生する電流を電圧に変換するためのもので、例えば、抵抗回路である。なお、電圧レベルが後段の処理で必要なレベルに不足するときは、オペアンプ等で増幅するのが望ましい。 The IV conversion unit 22 is for converting the current generated by the light detection unit 20 into a voltage, and is, for example, a resistance circuit. When the voltage level is insufficient to a level necessary for the subsequent processing, it is desirable to amplify with an operational amplifier or the like.
閾値電圧部２４には、波長変換部材１６が欠損などした場合に、レーザー光源１２を消灯したい電圧レベル（ここでは、暗くなったときの電圧）が設定される。 The threshold voltage unit 24 is set with a voltage level (here, a voltage when it becomes dark) at which the laser light source 12 is desired to be turned off when the wavelength conversion member 16 is missing.
比較器２６は、光検出部２０の検出結果（光検出部２０が発生し、Ｉ−Ｖ変換部２２で変換された電圧）と予め定められた閾値（閾値電圧部２４からの閾値電圧）とを比較する比較手段で、例えば、コンパレータである。比較器２６は、比較結果に応じた信号をスイッチ制御部２８に出力する。具体的には、比較器２６は、Ｉ−Ｖ変換された電圧＞閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合に異常なしの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＧＯＯＤ」信号）をスイッチ制御部２８に出力する。一方、比較器２６は、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合に異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＯＦＦ」信号又は「ＮＧ」信号）をスイッチ制御部２８に出力する。 The comparator 26 includes a detection result of the light detection unit 20 (a voltage generated by the light detection unit 20 and converted by the IV conversion unit 22) and a predetermined threshold value (threshold voltage from the threshold voltage unit 24). For example, a comparator. The comparator 26 outputs a signal corresponding to the comparison result to the switch control unit 28. Specifically, the comparator 26 calculates a signal indicating no abnormality (“GOOD” in the signal D shown in FIG. 10B) when IV converted voltage> threshold voltage (voltage when dark). Signal) to the switch controller 28. On the other hand, the comparator 26 detects an abnormal signal (the “OFF” signal in the signal D shown in FIG. 10B or “ NG "signal) to the switch control unit 28.
スイッチ制御部２８は、ＬＤ点灯回路１４から点灯ＯＮ信号（図１０（ｂ）に示す信号Ａ中の「ＯＮ」信号）の入力を受けた場合、ＬＤ点灯回路１４に対して点灯指示信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＮ」信号）を出力する。この場合、スイッチ制御部２８から点灯指示信号の入力を受けたＬＤ点灯回路１４は、レーザー光源１２に対して電流を供給する（レーザー光源１２を点灯させる）。また、スイッチ制御部２８は、比較器２６の比較結果に基づき、ＬＤ点灯回路に対して消灯指示信号を出力する。例えば、スイッチ制御部２８は、比較器２６から異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号）の入力を受け、かつ、レーザー光源１２に対して電流が供給されている場合（レーザー光源１２が点灯している場合）、ＬＤ点灯回路１４に対して消灯指示信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＦＦ」信号）を出力する。この場合、スイッチ制御部２８から消灯指示信号の入力を受けたＬＤ点灯回路１４は、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（レーザー光源１２を消灯させる）。 When the switch control unit 28 receives a lighting ON signal (“ON” signal in the signal A shown in FIG. 10B) from the LD lighting circuit 14, the switch control unit 28 sends a lighting instruction signal (see FIG. 10) to the LD lighting circuit 14. "ON" signal in signal Y shown in Fig. 10 (b)) is output. In this case, the LD lighting circuit 14 that has received the input of the lighting instruction signal from the switch control unit 28 supplies current to the laser light source 12 (lights the laser light source 12). Further, the switch control unit 28 outputs a turn-off instruction signal to the LD lighting circuit based on the comparison result of the comparator 26. For example, the switch control unit 28 receives an abnormal signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B) from the comparator 26, and the current is supplied to the laser light source 12. When the laser light source 12 is turned on (when the laser light source 12 is turned on), a turn-off instruction signal (an “OFF” signal in the signal Y shown in FIG. 10B) is output to the LD lighting circuit 14. In this case, the LD lighting circuit 14 that has received the input of the turn-off instruction signal from the switch control unit 28 stops the supply of current to the laser light source 12 (turns off the laser light source 12).
次に、スイッチ制御部２８の構成例について、図１０（ａ）を参照しながらさらに詳細に説明する。 Next, a configuration example of the switch control unit 28 will be described in more detail with reference to FIG.
図１０（ａ）は、タイミング素子６０、ＸＯＲゲート６２（排他的論理和演算回路）、ＮＯＲゲート６４（否定論理和演算回路）を図１０（ａ）に示すとおりに相互に電気的に接続することにより構成したスイッチ制御部２８の構成例である。なお、スイッチ制御部２８としてこれ以外の構成のものを用いることができるのは無論である。 10A, the timing element 60, the XOR gate 62 (exclusive OR operation circuit), and the NOR gate 64 (negative OR operation circuit) are electrically connected to each other as shown in FIG. 10A. This is a configuration example of the switch control unit 28 configured as described above. Of course, it is possible to use a switch controller 28 having a configuration other than this.
タイミング素子６０、ＸＯＲゲート６２、ＮＯＲゲート６４それぞれの入力信号及び出力信号は、次のとおりである。 The input signals and output signals of the timing element 60, the XOR gate 62, and the NOR gate 64 are as follows.
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、タイミング素子６０の入力信号は、ＬＤ点灯回路１４からの点灯ＯＮ信号Ａ（ＬＤが点灯していることを表す信号）である。一方、タイミング素子６０の出力信号Ｂは、入力信号（点灯ＯＮ信号Ａ）が所定時間遅れた信号である。すなわち、タイミング素子６０は、入力信号（点灯ＯＮ信号Ａ）を所定時間遅らせて出力信号Ｂとして出力するもので、例えば、フリップフロップ、ディレイラインである。なお、タイミング素子６０は、レーザー光源１２が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下となるように、入力信号（点灯ＯＮ信号Ａ）を所定時間遅らせる。 As shown in FIGS. 10A and 10B, the input signal of the timing element 60 is a lighting ON signal A (a signal indicating that the LD is lit) from the LD lighting circuit 14. On the other hand, the output signal B of the timing element 60 is a signal obtained by delaying the input signal (lighting ON signal A) by a predetermined time. That is, the timing element 60 delays the input signal (lighting ON signal A) for a predetermined time and outputs it as the output signal B, and is, for example, a flip-flop or a delay line. The timing element 60 delays the input signal (lighting ON signal A) for a predetermined time so that the time until the laser light source 12 is turned off is equal to or shorter than the allowable exposure time ( ssafe ).
ＸＯＲゲート６２の入力信号は、ＬＤ点灯回路１４からの点灯ＯＮ信号Ａ及びタイミング素子６０の出力信号Ｂの二つである。一方、ＸＯＲゲート６２の出力信号Ｃは、点灯ＯＮ信号Ａとタイミング素子６０の出力信号Ｂとの排他的論理和である。 The two input signals of the XOR gate 62 are the lighting ON signal A from the LD lighting circuit 14 and the output signal B of the timing element 60. On the other hand, the output signal C of the XOR gate 62 is an exclusive OR of the lighting ON signal A and the output signal B of the timing element 60.
ＮＯＲゲート６４の入力信号は、ＸＯＲゲート６２の出力信号Ｃ及び比較器２６からの信号Ｄの二つである。一方、ＮＯＲゲート６４の出力信号Ｙは、ＸＯＲゲート６２の出力信号Ｃと比較器２６からの信号Ｄとの否定論理和であり、図１０（ｂ）に示す信号Ｙ（すなわち、点灯指示信号としての「ＯＮ」信号又は消灯指示信号としての「ＯＦＦ」信号）としてＬＤ点灯回路１４に対して出力される。 The NOR gate 64 has two input signals: an output signal C from the XOR gate 62 and a signal D from the comparator 26. On the other hand, the output signal Y of the NOR gate 64 is a negative logical sum of the output signal C of the XOR gate 62 and the signal D from the comparator 26, and the signal Y shown in FIG. ("ON" signal or "OFF" signal as a turn-off instruction signal)) is output to the LD lighting circuit 14.
スイッチ制御部２８を上記のように構成することの利点は、次のとおりである。 The advantages of configuring the switch control unit 28 as described above are as follows.
すなわち、点灯スイッチがＯＮされた直後の所定期間（例えば、図１０（ｂ）中ｔ１−ｔ２間参照）、波長変換部材１６が欠損などしていないにもかかわらず、波長変換部材１６が欠損などした場合と同様に、比較器２６からの信号Ｄが異常ありの信号となる（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＯＦＦ」信号参照）。 That is, the wavelength conversion member 16 is missing even though the wavelength conversion member 16 is not missing for a predetermined period immediately after the lighting switch is turned on (for example, see between t1 and t2 in FIG. 10B). Similarly to the case, the signal D from the comparator 26 becomes an abnormal signal (refer to the “OFF” signal in the signal D shown in FIG. 10B).
したがって、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧の場合に、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（レーザー光源１２を消灯させる）こととすると、点灯スイッチがＯＮされた直後の所定期間（例えば、図１０（ｂ）中ｔ１−ｔ２間参照）に、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧の関係となり、レーザー光源１２が点灯しないこととなる。 Therefore, when the voltage converted to IV <the threshold voltage, if the supply of current to the laser light source 12 is stopped (the laser light source 12 is turned off), a predetermined period immediately after the lighting switch is turned on (for example, In FIG. 10B, refer to the interval between t1 and t2, and the relationship of the voltage converted by IV <the threshold voltage is satisfied, and the laser light source 12 is not turned on.
これに対して、スイッチ制御部２８を上記のように構成することで、点灯スイッチがＯＮされた直後の所定期間（例えば、図１０（ｂ）中ｔ１−ｔ２間参照）であってもレーザー光源１２を点灯させることができ、かつ、その後、波長変換部材１６が欠損などした場合に、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（レーザー光源１２を消灯させる）ことができる。 On the other hand, by configuring the switch control unit 28 as described above, the laser light source can be used even during a predetermined period immediately after the lighting switch is turned on (for example, see between t1 and t2 in FIG. 10B). 12 can be turned on, and the supply of current to the laser light source 12 can be stopped (the laser light source 12 is turned off) when the wavelength conversion member 16 is subsequently lost.
また、点灯スイッチがＯＮされる以前から波長変換部材１６が欠損などしている場合において、点灯スイッチがＯＮされたとしても、所定期間（例えば、図１０（ｃ）中ｔ５−ｔ６間参照）経過の後に、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（レーザー光源１２を消灯させる）ことができる。なお、この所定期間は、レーザー光源１２が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下となるように設定される。 Further, when the wavelength conversion member 16 is missing before the lighting switch is turned on, even if the lighting switch is turned on, a predetermined period (for example, refer to t5 to t6 in FIG. 10C) has elapsed. After that, the supply of current to the laser light source 12 can be stopped (the laser light source 12 is turned off). The predetermined period is set so that the time until the laser light source 12 is turned off is equal to or shorter than the allowable exposure time (s safe ).
次に、上記構成の発光装置１０の動作例について、図１１を参照しながら説明する。 Next, an operation example of the light-emitting device 10 having the above configuration will be described with reference to FIG.
図１１は、レーザー光源１２が点灯中に、波長変換部材１６が（例えば、図１０（ｂ）に示すｔ４で）欠損などした場合の発光装置１０の動作例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation example of the light emitting device 10 when the wavelength conversion member 16 is lost (for example, at t4 shown in FIG. 10B) while the laser light source 12 is turned on.
図１１に示すように、車室内等に設けられた点灯スイッチ（図示せず）がＯＮされると、ＬＤ点灯回路１４が、図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＮ」信号（点灯指示信号）に従って、レーザー光源１２に対して電流（定電流）を供給する（ステップＳ１０）。レーザー光源１２は、ＬＤ点灯回路１４から供給される電流により点灯してレーザー光を放出する（ステップＳ１２）。レーザー光源１２からのレーザー光は、波長変換部材１６を照射する。レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。波長変換部材１６からの光は、光学フィルタ１８を通過し、光検出部２０に入射する。 As shown in FIG. 11, when a lighting switch (not shown) provided in the passenger compartment or the like is turned on, the LD lighting circuit 14 causes the “ON” signal (lighting) in the signal Y shown in FIG. In accordance with the instruction signal), a current (constant current) is supplied to the laser light source 12 (step S10). The laser light source 12 is turned on by the current supplied from the LD lighting circuit 14 and emits laser light (step S12). The laser light from the laser light source 12 irradiates the wavelength conversion member 16. The wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) has a white color due to a mixture of blue-color laser light that is transmitted therethrough and light emission (yellow light) by the blue-color laser light. Emits light (pseudo white light). The light from the wavelength conversion member 16 passes through the optical filter 18 and enters the light detection unit 20.
次に、光検出部２０が、当該光検出部２０に入射する光（ここでは、波長変換部材１６からの光）の強度に応じた電流を発生する（ステップＳ１４）。光検出部２０が発生する電流は、Ｉ−Ｖ変換部２２により電圧に変換（及び増幅）される（ステップＳ１６）。 Next, the light detection unit 20 generates a current corresponding to the intensity of light incident on the light detection unit 20 (here, light from the wavelength conversion member 16) (step S14). The current generated by the light detection unit 20 is converted (and amplified) into a voltage by the IV conversion unit 22 (step S16).
次に、比較器２６が、Ｉ−Ｖ変換部２２で変換された電圧と予め定められた閾値（閾値電圧部２４からの閾値電圧）とを比較する（ステップＳ１８）。比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などしていない場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＞閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）に、異常なしの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＧＯＯＤ」信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ２２）。一方、比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などした場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）に、異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号）をスイッチ制御部２８に出力する。 Next, the comparator 26 compares the voltage converted by the IV conversion unit 22 with a predetermined threshold value (threshold voltage from the threshold voltage unit 24) (step S18). The comparator 26 indicates that there is no abnormality when the wavelength conversion member 16 is not missing, that is, when the IV-converted voltage> threshold voltage (voltage when dark) (step S20: No). The signal (“GOOD” signal in the signal D shown in FIG. 10B) is output to the switch control unit 28 (step S22). On the other hand, the comparator 26 indicates that there is an abnormality when the wavelength conversion member 16 is missing, that is, when the IV converted voltage <threshold voltage (voltage when dark) (step S20: Yes). The signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B) is output to the switch control unit 28.
次に、スイッチ制御部２８は、比較器２６から異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号）の入力を受け、かつ、レーザー光源１２に対して電流が供給されている場合（レーザー光源１２が点灯している場合。ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ＬＤ点灯回路１４に対して消灯指示信号を出力する（ステップＳ２８）。 Next, the switch control unit 28 receives an abnormal signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B) from the comparator 26 and supplies current to the laser light source 12. When the laser light source 12 is turned on (when the laser light source 12 is turned on; Step S26: Yes), a turn-off instruction signal is output to the LD lighting circuit 14 (Step S28).
この場合、スイッチ制御部２８から消灯指示信号の入力を受けたＬＤ点灯回路１４は、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（ステップＳ３０）。以上のようにして、レーザー光源１２は消灯され（ステップＳ３２）、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the LD lighting circuit 14 that has received the input of the turn-off instruction signal from the switch control unit 28 stops the supply of current to the laser light source 12 (step S30). As described above, the laser light source 12 is turned off (step S32), and a fail-safe function is realized.
本願の発明者らが上記構成の発光装置１０におけるレーザー光源１２が消灯するまでの時間を見積もったところ、その時間は（見積もり時間）は125〜326nsであった。その内訳は、図１２に示すとおりである。 When the inventors of the present application estimated the time until the laser light source 12 in the light-emitting device 10 having the above configuration was turned off, the time (estimated time) was 125 to 326 ns. The breakdown is as shown in FIG.
車両用灯具（ヘッドランプ）の光源光束は、トータル1000lm〜2000lmが求められる。１つの発光部（光源）だけで光源光束1000lm以上を満足するには、白色変換効率を200lm/Wとした場合、1000lmを得るにはレーザー出力5.0W必要で、2000lmを得るには10W必要となる。 The total light source luminous flux of the vehicular lamp (headlamp) is required to be 1000 lm to 2000 lm. To satisfy a light source luminous flux of 1000 lm or more with only one light emitting unit (light source), when white conversion efficiency is 200 lm / W, a laser output of 5.0 W is required to obtain 1000 lm, and 10 W is required to obtain 2000 lm. Become.
よって、最大でもレーザー出力10Wの遮断速度（レーザー光源が消灯するまでの時間）が「レーザーの安全基準」クラス１を満たすことができればよく、車両前照灯として交通安全環境に問題となる影響を及ぼさない。 Therefore, it is sufficient that the cutoff speed of 10W laser output (time until the laser light source is turned off) satisfies the “Laser Safety Standards” class 1, and this has the effect of causing problems in the traffic safety environment as a vehicle headlamp. Does not reach.
複数の発光部で必要光源光束を実現する場合、１つの発光部（光源）あたりのレーザー出力は小さくできるため、本実施形態のような比較的断速度（レーザー光源が消灯するまでの時間）が遅いものでも安全基準を満たすことができる。 When the necessary light source luminous flux is realized by a plurality of light emitting units, the laser output per light emitting unit (light source) can be reduced, so that a relatively fast cutting speed (time until the laser light source is turned off) as in this embodiment. Even late ones can meet safety standards.
以上説明したように、本実施形態によれば、レーザー光源１２及び波長変換部材１６を用いた発光装置１０において、波長変換部材１６が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。 As described above, according to the present embodiment, in the light emitting device 10 using the laser light source 12 and the wavelength conversion member 16, when the wavelength conversion member 16 is lost, the time until the laser light source 12 is turned off, The allowable exposure time (s safe ) or less can be set in consideration of the lamp efficiency.
また、レーザー光源１２及び拡散板（拡散層とも称される）が固定された波長変換部材１６を用いた発光装置１０において、波長変換部材１６及び／又は拡散板が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。 Further, in the light emitting device 10 using the wavelength conversion member 16 to which the laser light source 12 and the diffusion plate (also referred to as a diffusion layer) are fixed, the laser light source 12 is lost when the wavelength conversion member 16 and / or the diffusion plate are defective. The time until the light is extinguished can be set to the allowable exposure time (s safe ) or less in consideration of the lamp efficiency.
次に、変形例として、第１実施形態の光学フィルタ１８に代えて、レーザー光源１２からの光（例えば、波長が５００ｎｍ以下の光）を透過させ、それ以外の波長の光（波長変換部材１６からの光）をカットする光学フィルタ１８Ａを用いた発光装置１０Ａについて説明する。 Next, as a modification, instead of the optical filter 18 of the first embodiment, light from the laser light source 12 (for example, light having a wavelength of 500 nm or less) is transmitted and light of other wavelengths (wavelength conversion member 16). The light emitting device 10A using the optical filter 18A that cuts off the light from the light will be described.
本変形例の発光装置１０Ａは、上記第１実施形態の発光装置１０と比べ、光学フィルタ１８に代えて光学フィルタ１８Ａを用いている点が相違する以外、上記第１実施形態の発光装置１０と同様の構成である。 The light emitting device 10A of this modification is different from the light emitting device 10 of the first embodiment except that the optical filter 18A is used instead of the optical filter 18 as compared with the light emitting device 10 of the first embodiment. It is the same composition.
次に、上記構成の発光装置１０Ａの動作例について、図１３を参照しながら説明する。 Next, an operation example of the light emitting device 10A having the above configuration will be described with reference to FIG.
図１３は、レーザー光源１２が点灯中に、波長変換部材１６が（例えば、図１０（ｂ）に示すｔ４で）欠損などした場合の発光装置１０Ａの動作例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart for explaining an operation example of the light emitting device 10A when the wavelength conversion member 16 is lost (for example, at t4 shown in FIG. 10B) while the laser light source 12 is turned on.
図１３に示す処理は、図１１に示したフローチャートと比べ、Ｓ２０（図１３中Ｓ２０Ａ）での処理が相違する以外、図１１に示したフローチャートと同様の処理である。そのため、図１３では、図１１に示すフローチャートと同様の処理については同じ符号を付した。 The process shown in FIG. 13 is the same as the flowchart shown in FIG. 11 except that the process in S20 (S20A in FIG. 13) is different from the flowchart shown in FIG. Therefore, in FIG. 13, the same reference numerals are assigned to the same processes as those in the flowchart illustrated in FIG. 11.
図１３に示すように、車室内等に設けられた点灯スイッチ（図示せず）がＯＮされると、ＬＤ点灯回路１４が、図１０（ｂ）に示す信号Ｙ中の「ＯＮ」信号（点灯指示信号）に従って、レーザー光源１２に対して電流（定電流）を供給する（ステップＳ１０）。レーザー光源１２は、ＬＤ点灯回路１４から供給される電流により点灯してレーザー光を放出する（ステップＳ１２）。レーザー光源１２からのレーザー光は、波長変換部材１６を照射する。レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。波長変換部材１６からの光は、光学フィルタ１８Ａでカットされるため、光検出部２０に入射しない。レーザー光源１２からのレーザー光も、その多くが波長変換部材１６で波長変換されるため、光検出部２０にほとんど入射しない。 As shown in FIG. 13, when a lighting switch (not shown) provided in the passenger compartment or the like is turned on, the LD lighting circuit 14 causes the “ON” signal (lighting) in the signal Y shown in FIG. In accordance with the instruction signal), a current (constant current) is supplied to the laser light source 12 (step S10). The laser light source 12 is turned on by the current supplied from the LD lighting circuit 14 and emits laser light (step S12). The laser light from the laser light source 12 irradiates the wavelength conversion member 16. The wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) has a white color due to a mixture of blue-color laser light that is transmitted therethrough and light emission (yellow light) by the blue-color laser light. Emits light (pseudo white light). Since the light from the wavelength conversion member 16 is cut by the optical filter 18 </ b> A, it does not enter the light detection unit 20. Most of the laser light from the laser light source 12 is wavelength-converted by the wavelength conversion member 16 and therefore hardly enters the light detection unit 20.
次に、光検出部２０が、当該光検出部２０に入射する光（ここでは、レーザー光源１２からのレーザー光）の強度に応じた電流を発生する（ステップＳ１４）。光検出部２０が発生する電流は、Ｉ−Ｖ変換部２２により電圧に変換（及び増幅）される（ステップＳ１６）。 Next, the light detection unit 20 generates a current corresponding to the intensity of light incident on the light detection unit 20 (here, laser light from the laser light source 12) (step S14). The current generated by the light detection unit 20 is converted (and amplified) into a voltage by the IV conversion unit 22 (step S16).
次に、比較器２６が、Ｉ−Ｖ変換部２２で変換された電圧と予め定められた閾値（閾値電圧部２４からの閾値電圧）とを比較する（ステップＳ１８）。比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などしていない場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧（明るくなったときの電圧）の場合（ステップＳ２０Ａ：Ｎｏ）に、異常なしの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＧＯＯＤ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ２２）。一方、比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などした場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＞閾値電圧（明るくなったときの電圧）の場合（ステップＳ２０Ａ：Ｙｅｓ）に、異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する。 Next, the comparator 26 compares the voltage converted by the IV conversion unit 22 with a predetermined threshold value (threshold voltage from the threshold voltage unit 24) (step S18). The comparator 26 indicates that there is no abnormality when the wavelength conversion member 16 is not missing, that is, when the IV-converted voltage <threshold voltage (voltage when brightened) (step S20A: No). A signal (a “GOOD” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to the switch control unit 28 (step S22). On the other hand, the comparator 26 indicates that there is an abnormality when the wavelength conversion member 16 is missing, that is, when the IV-converted voltage> the threshold voltage (the voltage when it becomes bright) (step S20A: Yes). The signal (the “NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to the switch control unit 28.
次に、スイッチ制御部２８は、比較器２６から異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）の入力を受け、かつ、レーザー光源１２に対して電流が供給されている場合（レーザー光源１２が点灯している場合。ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ＬＤ点灯回路１４に対して消灯指示信号を出力する（ステップＳ２８）。 Next, the switch control unit 28 receives an input of an abnormal signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) from the comparator 26, and the laser light source 12. Is supplied (when the laser light source 12 is lit. Step S26: Yes), a turn-off instruction signal is output to the LD lighting circuit 14 (Step S28).
この場合、スイッチ制御部２８から消灯指示信号の入力を受けたＬＤ点灯回路１４は、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する（ステップＳ３０）。以上のようにして、レーザー光源１２は消灯され（ステップＳ３２）、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the LD lighting circuit 14 that has received the input of the turn-off instruction signal from the switch control unit 28 stops the supply of current to the laser light source 12 (step S30). As described above, the laser light source 12 is turned off (step S32), and a fail-safe function is realized.
なお、本変形例の発光装置１０Ａにおけるレーザー光源１２が消灯するまでの時間（見積もり時間）及び内訳は、第１実施形態と同様である。 Note that the time (estimated time) until the laser light source 12 is turned off and the breakdown in the light emitting device 10A of the present modification are the same as those in the first embodiment.
なお、上記第１実施形態の発光装置１０及びその変形例の発光装置１０Ａは、図１４に示すように、スイッチ制御部２８が省略された発光装置１０Ｂとして構成することもできる。 Note that the light-emitting device 10 of the first embodiment and the light-emitting device 10A of the modification can also be configured as a light-emitting device 10B in which the switch control unit 28 is omitted, as shown in FIG.
この場合、ＬＤ点灯回路１４の入力信号は、比較器２６からの異常ありの信号及び異常なしの信号である。ＬＤ点灯回路１４は、外部（例えば、比較器２６）から点灯指示信号としての異常なしの信号の入力を受けた場合、レーザー光源１２に対して電流を供給する。一方、ＬＤ点灯回路１４は、外部（例えば、比較器２６）から消灯指示信号としての異常ありの信号の入力を受けた場合、レーザー光源１２に対する電流の供給を停止する。これによっても、レーザー光源１２は消灯され、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the input signals of the LD lighting circuit 14 are a signal with abnormality and a signal without abnormality from the comparator 26. The LD lighting circuit 14 supplies a current to the laser light source 12 when receiving a signal indicating no abnormality as a lighting instruction signal from the outside (for example, the comparator 26). On the other hand, when the LD lighting circuit 14 receives an input of an abnormal signal as an extinguishing instruction signal from the outside (for example, the comparator 26), the LD lighting circuit 14 stops supplying current to the laser light source 12. This also turns off the laser light source 12 and realizes a fail-safe function.
本変形例の発光装置１０Ｂによれば、レーザー光源１２及び波長変換部材１６を用いた発光装置１０Ｂにおいて、波長変換部材１６が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、本変形例の発光装置１０Ｂによれば、第１実施形態の発光装置１０と比べ、スイッチ制御部２８が省略されており、当該スイッチ制御部２８での処理時間を削減することができるため、レーザー光源１２が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。 According to the light emitting device 10B of the present modification, in the light emitting device 10B using the laser light source 12 and the wavelength conversion member 16, when the wavelength conversion member 16 is lost, the time until the laser light source 12 is turned off is determined as the lamp efficiency. The allowable exposure time (s safe ) or less can be taken into consideration. In particular, according to the light emitting device 10B of the present modification, the switch control unit 28 is omitted and the processing time in the switch control unit 28 can be reduced as compared with the light emitting device 10 of the first embodiment. The time until the laser light source 12 is turned off can be further shortened.
次に、第２実施形態として、上記第１実施形態の発光装置１０に対してスイッチ部６６を追加した発光装置１０Ｃについて説明する。 Next, as a second embodiment, a light emitting device 10C in which a switch unit 66 is added to the light emitting device 10 of the first embodiment will be described.
図１５は、本発明の第２実施形態である発光装置１０Ｃの概略構成図である。 FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a light-emitting device 10C according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態の発光装置１０Ｃは、上記第１実施形態の発光装置と比べ、スイッチ部６６を備えている点が相違する以外、上記第１実施形態の発光装置１０と同様の構成である。 The light emitting device 10C according to the present embodiment has the same configuration as the light emitting device 10 according to the first embodiment, except that the light emitting device 10C according to the present embodiment is different from the light emitting device according to the first embodiment in that the switch unit 66 is provided.
次に、スイッチ部６６の構成例について説明する。 Next, a configuration example of the switch unit 66 will be described.
図１６（ａ）はスイッチ部６６の第１の構成例、図１６（ｂ）はスイッチ部６６の第２の構成例、図１７（ａ）はスイッチ部６６の第３の構成例、図１７（ｂ）はスイッチ部６６の第４の構成例である。なお、スイッチ部６６としてこれら以外の構成のものを用いることができるのは無論である。 16A is a first configuration example of the switch unit 66, FIG. 16B is a second configuration example of the switch unit 66, FIG. 17A is a third configuration example of the switch unit 66, and FIG. (B) is a fourth configuration example of the switch unit 66. Of course, it is possible to use a switch 66 having a configuration other than those described above.
スイッチ部６６は、図１６（ａ）に示すように、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８に配置され、外部（例えば、スイッチ制御部２８）から消灯指示信号（ゲート制御信号）の入力を受けた場合、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を遮断し、外部（例えば、スイッチ制御部２８）から消灯指示信号（ゲート制御信号）の入力を受けない場合、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間に電流供給路６８を形成するためのもので、例えば、図１６（ａ）に示すＰ−ＭＯＳ ＦＥＴ等の電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。スイッチ部６６として、Ｐ−ＭＯＳ ＦＥＴ等の電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いることで、レーザー光源１２が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。特に、スイッチ部６６として、高速・高耐圧パワーＦＥＴを用いることで、レーザー光源１２が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。 As shown in FIG. 16A, the switch unit 66 is disposed in a current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14, and a turn-off instruction signal (gate) from the outside (for example, the switch control unit 28). When the control signal is input, the current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 is cut off, and a turn-off instruction signal (gate control signal) is input from the outside (for example, the switch control unit 28). If not, the current supply path 68 is formed between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14. For example, a field effect transistor (FET) such as a P-MOS FET shown in FIG. It is. By using an electrolytic effect transistor (FET) such as a P-MOS FET as the switch unit 66, the time until the laser light source 12 is turned off can be further shortened. In particular, by using a high-speed, high-voltage power FET as the switch unit 66, the time until the laser light source 12 is turned off can be further shortened.
ＬＤ点灯回路１４は、外部（例えば、点灯スイッチ）から点灯指示信号の入力を受けた場合、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間に形成される電流供給路６８を通じてレーザー光源１２に対して電流を供給する。 When receiving a lighting instruction signal from the outside (for example, a lighting switch), the LD lighting circuit 14 is connected to the laser light source 12 through a current supply path 68 formed between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14. Supply current.
なお、スイッチ部６６として、図１６（ｂ）に示すように、図１６（ａ）に示したスイッチ部６６（Ｐ−ＭＯＳ ＦＥＴ）が並列に配置されたものを用いてもよいし、図１７（ａ）に示すＮ−ＭＯＳ ＦＥＴを用いてもよいし、図１７（ｂ）に示すように、図１７（ａ）に示したスイッチ部６６（Ｎ−ＭＯＳ ＦＥＴ）が並列に配置されたものを用いてもよい。なお、図１６（ｂ）においては、２段目以降のスイッチ部６６（Ｐ−ＭＯＳ ＦＥＴ）及び抵抗が省略されている。同様に、図１７（ｂ）においては、２段目以降のスイッチ部６６（Ｎ−ＭＯＳ ＦＥＴ）及び抵抗が省略されている。 As the switch unit 66, as shown in FIG. 16B, a switch unit 66 (P-MOS FET) shown in FIG. 16A arranged in parallel may be used. The N-MOS FET shown in FIG. 17A may be used, or as shown in FIG. 17B, the switch unit 66 (N-MOS FET) shown in FIG. 17A is arranged in parallel. May be used. In FIG. 16B, the second-stage and subsequent switches 66 (P-MOS FET) and resistors are omitted. Similarly, in FIG. 17B, the second and subsequent switches 66 (N-MOS FET) and resistors are omitted.
なお、図１６（ａ）、図１６（ｂ）はレーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を物理的に遮断する例で、図１７（ａ）、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）中、左右方向に延びる上下二本の信号線間を短絡させることで、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を遮断する例である。 FIGS. 16A and 16B are examples in which the current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 is physically cut off. FIGS. 17A and 17B. FIG. 17A is an example in which the current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 is interrupted by short-circuiting the two upper and lower signal lines extending in the left-right direction.
図１６（ｂ）及び図１７（ｂ）に示すようにスイッチ部６６を並列に配置することで、ＬＤ点灯回路１４からレーザー光源１２に供給される電流が大きく、１つのＦＥＴ（スイッチ部６６）で賄えない場合であっても、確実にレーザー光源１２に電流を供給することができる。 As shown in FIGS. 16B and 17B, the switch unit 66 is arranged in parallel, so that the current supplied from the LD lighting circuit 14 to the laser light source 12 is large, and one FET (switch unit 66). Even if it is not possible to cover with, it is possible to reliably supply current to the laser light source 12.
なお、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示されている各々の抵抗はＰ−ＭＯＳ ＦＥＴの保護等を目的として設けられた抵抗である。同様に、図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示されている各々の抵抗はＮ−ＭＯＳ ＦＥＴの保護等を目的として設けられた抵抗である。 Each resistor shown in FIGS. 16A and 16B is a resistor provided for the purpose of protecting the P-MOS FET. Similarly, each of the resistors shown in FIGS. 17A and 17B is a resistor provided for the purpose of protecting the N-MOS FET.
次に、上記構成の発光装置１０Ｃの動作例について、図１８を参照しながら説明する。 Next, an operation example of the light emitting device 10C having the above configuration will be described with reference to FIG.
図１８は、レーザー光源１２が点灯中に、波長変換部材１６が欠損などした場合の発光装置１０Ｃの動作例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart for explaining an operation example of the light emitting device 10C when the wavelength conversion member 16 is lost while the laser light source 12 is turned on.
図１８に示すように、車室内等に設けられた点灯スイッチ（図示せず）がＯＮされると、ＬＤ点灯回路１４が、スイッチ部６６によりレーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間に形成される電流供給路６８を通じてレーザー光源１２に対して電流（定電流）を供給する（ステップＳ４０）。レーザー光源１２は、ＬＤ点灯回路１４から供給される電流により点灯してレーザー光を放出する（ステップＳ４２）。レーザー光源１２からのレーザー光は、波長変換部材１６を照射する。レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。波長変換部材１６からの光は、光学フィルタ１８を通過し、光検出部２０に入射する。 As shown in FIG. 18, when a lighting switch (not shown) provided in the passenger compartment is turned on, an LD lighting circuit 14 is formed between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 by the switch unit 66. A current (constant current) is supplied to the laser light source 12 through the current supply path 68 (step S40). The laser light source 12 is turned on by the current supplied from the LD lighting circuit 14 and emits laser light (step S42). The laser light from the laser light source 12 irradiates the wavelength conversion member 16. The wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) has a white color due to a mixture of blue-color laser light that is transmitted therethrough and light emission (yellow light) by the blue-color laser light. Emits light (pseudo white light). The light from the wavelength conversion member 16 passes through the optical filter 18 and enters the light detection unit 20.
次に、光検出部２０が、当該光検出部２０に入射する光（ここでは、波長変換部材１６からのレーザー光）の強度に応じた電流を発生する（ステップＳ４４）。光検出部２０が発生する電流は、Ｉ−Ｖ変換部２２により電圧に変換（及び増幅）される（ステップＳ４６）。 Next, the light detection unit 20 generates a current corresponding to the intensity of light incident on the light detection unit 20 (here, laser light from the wavelength conversion member 16) (step S44). The current generated by the light detection unit 20 is converted (and amplified) into a voltage by the IV conversion unit 22 (step S46).
次に、比較器２６が、Ｉ−Ｖ変換部２２で変換された電圧と予め定められた閾値（閾値電圧部からの閾値電圧）とを比較する（ステップＳ４８）。比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などしていない場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＞閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）に、異常なしの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＧＯＯＤ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ５２）。一方、比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などした場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧（暗くなったときの電圧）の場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）に、異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ５４）。 Next, the comparator 26 compares the voltage converted by the IV conversion unit 22 with a predetermined threshold value (threshold voltage from the threshold voltage unit) (step S48). The comparator 26 indicates that there is no abnormality when the wavelength conversion member 16 is not missing, that is, when the IV-converted voltage> threshold voltage (voltage when dark) (step S50: No). The signal (the “GOOD” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to the switch control unit 28 (step S52). On the other hand, the comparator 26 indicates that there is an abnormality when the wavelength conversion member 16 is missing, that is, when the IV-converted voltage <the threshold voltage (the voltage when it becomes dark) (step S50: Yes). The signal (“NG” signal in signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to switch control unit 28 (step S54).
次に、スイッチ制御部２８は、比較器２６から異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）の入力を受け、かつ、レーザー光源１２に対して電流が供給されている場合（レーザー光源１２が点灯している場合。ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、スイッチ部６６に対して消灯指示信号（ゲート制御信号）を出力する（ステップＳ５８）。 Next, the switch control unit 28 receives an input of an abnormal signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) from the comparator 26, and the laser light source 12. Is supplied (when the laser light source 12 is lit. Step S56: Yes), a turn-off instruction signal (gate control signal) is output to the switch unit 66 (Step S58).
この場合、スイッチ制御部２８から消灯指示信号（ゲート制御信号）の入力を受けたスイッチ部６６は、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を遮断する（ステップＳ６０）。以上のようにして、レーザー光源１２は消灯され（ステップＳ６２）、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the switch unit 66 that has received the input of the turn-off instruction signal (gate control signal) from the switch control unit 28 blocks the current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 (step S60). As described above, the laser light source 12 is turned off (step S62), and a fail-safe function is realized.
本願の発明者らが上記構成の発光装置１０Ｃにおけるレーザー光源１２が消灯するまでの時間を見積もったところ、その時間は（見積もり時間）は52または58nsであった。その内訳は、図１９に示すとおりである。なお、スイッチ部６６としては、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を短くする観点から、高速ＦＥＴを用いるのが望ましい。すなわち、現在、シリコンＦＥＴより高速・高耐圧特性を有する炭化ケイ素や窒化ガリウムのパワーＦＥＴが開発また一部製品化されている。特に窒化ガリウム系のパワーＦＥＴは１０ｎｓ〜サブｎｓオーダーの高速スイッチングが可能である。よって、スイッチ部として次世代の高速・高耐圧パワーＦＥＴを用いることで、レーザー光源が消灯するまでの時間を２５ｎｓ〜３０ｎｓに短縮することが可能である。 When the inventors of the present application estimated the time until the laser light source 12 in the light emitting device 10C having the above configuration was turned off, the time (estimated time) was 52 or 58 ns. The breakdown is as shown in FIG. As the switch unit 66, it is desirable to use a high-speed FET from the viewpoint of shortening the time until the laser light source 12 is turned off. In other words, silicon carbide and gallium nitride power FETs, which have higher speed and higher withstand voltage characteristics than silicon FETs, are currently being developed and partially commercialized. In particular, gallium nitride power FETs can perform high-speed switching on the order of 10 ns to sub-ns. Therefore, it is possible to shorten the time until the laser light source is turned off to 25 ns to 30 ns by using a next-generation high-speed / high-voltage power FET as the switch unit.
以上説明したように、本実施形態によれば、レーザー光源１２及び波長変換部材１６を用いた発光装置１０Ｃにおいて、波長変換部材１６が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、本実施形態によれば、第１実施形態と比べ、ＬＤ点灯回路１４での処理時間を削減することができるため、レーザー光源１２が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the light emitting device 10C using the laser light source 12 and the wavelength conversion member 16, when the wavelength conversion member 16 is lost, the time until the laser light source 12 is turned off, The allowable exposure time (s safe ) or less can be set in consideration of the lamp efficiency. In particular, according to the present embodiment, the processing time in the LD lighting circuit 14 can be reduced as compared with the first embodiment, so that the time until the laser light source 12 is turned off can be further shortened.
また、本実施形態によれば、レーザー光源１２及び拡散板（拡散層とも称される）が固定された波長変換部材１６を用いた発光装置１０Ｃにおいて、波長変換部材１６及び／又は拡散板が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。 Further, according to the present embodiment, in the light emitting device 10C using the wavelength conversion member 16 to which the laser light source 12 and the diffusion plate (also referred to as a diffusion layer) are fixed, the wavelength conversion member 16 and / or the diffusion plate are deficient. In this case, the time until the laser light source 12 is extinguished can be set to the allowable exposure time (s safe ) or less in consideration of the lamp efficiency.
次に、変形例として、第２実施形態の光学フィルタ１８に代えて、レーザー光源１２からの光（例えば、波長が５００ｎｍ以下の光）を透過させ、それ以外の波長の光（波長変換部材１６からの光）をカットする光学フィルタ１８Ａを用いた発光装置１０Ｄについて説明する。 Next, as a modification, instead of the optical filter 18 of the second embodiment, light from the laser light source 12 (for example, light having a wavelength of 500 nm or less) is transmitted, and light of other wavelengths (wavelength conversion member 16). The light emitting device 10D using the optical filter 18A that cuts off the light from the light will be described.
本変形例の発光装置１０Ｄは、上記第２実施形態の発光装置１０Ｃと比べ、光学フィルタ１８に代えて光学フィルタ１８Ａを用いている点が相違する以外、上記第２実施形態の発光装置１０Ｃと同様の構成である。 The light emitting device 10D according to the present modification is different from the light emitting device 10C according to the second embodiment except that the optical filter 18A is used instead of the optical filter 18 as compared with the light emitting device 10C according to the second embodiment. It is the same composition.
次に、上記構成の発光装置１０Ｄの動作例について、図２０を参照しながら説明する。 Next, an operation example of the light emitting device 10D having the above configuration will be described with reference to FIG.
図２０は、レーザー光源１２が点灯中に、波長変換部材１６が欠損などした場合の発光装置１０Ｄの動作例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 20 is a flowchart for explaining an operation example of the light emitting device 10D when the wavelength conversion member 16 is lost while the laser light source 12 is turned on.
図２０に示す処理は、図１８に示したフローチャートと比べ、Ｓ５０（図２０中Ｓ５０Ａ）での処理が相違する以外、図１８に示したフローチャートと同様の処理である。そのため、図２０では、図１８に示すフローチャートと同様の処理については同じ符号を付した。 The process shown in FIG. 20 is the same as the flowchart shown in FIG. 18 except that the process in S50 (S50A in FIG. 20) is different from the flowchart shown in FIG. Therefore, in FIG. 20, the same reference numerals are assigned to the same processes as those in the flowchart illustrated in FIG. 18.
図２０に示すように、車室内等に設けられた点灯スイッチ（図示せず）がＯＮされると、ＬＤ点灯回路１４が、スイッチ部６６によりレーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間に形成される電流供給路６８を通じてレーザー光源１２に対して電流（定電流）を供給する（ステップＳ４０）。レーザー光源１２は、ＬＤ点灯回路１４から供給される電流により点灯してレーザー光を放出する（ステップＳ４２）。レーザー光源１２からのレーザー光は、波長変換部材１６を照射する。レーザー光源１２からのレーザー光を受けた（レーザー光が照射された）波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。波長変換部材１６からの光は、光学フィルタ１８Ａでカットされるため、光検出部２０に入射しない。レーザー光源１２からのレーザー光も、その多くが波長変換部材１６で波長変換されるため、光検出部２０にほとんど入射しない。 As shown in FIG. 20, when a lighting switch (not shown) provided in the passenger compartment or the like is turned on, an LD lighting circuit 14 is formed between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 by the switch unit 66. A current (constant current) is supplied to the laser light source 12 through the current supply path 68 (step S40). The laser light source 12 is turned on by the current supplied from the LD lighting circuit 14 and emits laser light (step S42). The laser light from the laser light source 12 irradiates the wavelength conversion member 16. The wavelength conversion member 16 that has received the laser light from the laser light source 12 (irradiated with the laser light) has a white color due to a mixture of blue-color laser light that is transmitted therethrough and light emission (yellow light) by the blue-color laser light. Emits light (pseudo white light). Since the light from the wavelength conversion member 16 is cut by the optical filter 18 </ b> A, it does not enter the light detection unit 20. Most of the laser light from the laser light source 12 is wavelength-converted by the wavelength conversion member 16 and therefore hardly enters the light detection unit 20.
次に、光検出部２０が、当該光検出部２０に入射する光（ここでは、レーザー光源１２からのレーザー光）の強度に応じた電流を発生する（ステップＳ４４）。光検出部２０が発生する電流は、Ｉ−Ｖ変換部２２により電圧に変換（及び増幅）される（ステップＳ４６）。 Next, the light detection unit 20 generates a current corresponding to the intensity of light incident on the light detection unit 20 (here, laser light from the laser light source 12) (step S44). The current generated by the light detection unit 20 is converted (and amplified) into a voltage by the IV conversion unit 22 (step S46).
次に、比較器２６が、Ｉ−Ｖ変換部２２で変換された電圧と予め定められた閾値（閾値電圧部２４からの閾値電圧）とを比較する（ステップＳ４８）。比較器２６は、波長変換部材１６がが欠損などしていない場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＜閾値電圧（明るくなったときの電圧）の場合（ステップＳ５０Ａ：Ｎｏ）に、異常なしの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＧＯＯＤ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ５２）。一方、比較器２６は、波長変換部材１６が欠損などした場合、すなわち、Ｉ−Ｖ変換された電圧＞閾値電圧（明るくなったときの電圧）の場合（ステップＳ５０Ａ：Ｙｅｓ）に、異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）をスイッチ制御部２８に出力する（ステップＳ５４）。 Next, the comparator 26 compares the voltage converted by the IV conversion unit 22 with a predetermined threshold value (threshold voltage from the threshold voltage unit 24) (step S48). The comparator 26 has no abnormality when the wavelength conversion member 16 is not missing, that is, when the IV-converted voltage <threshold voltage (voltage when brightened) (step S50A: No). (“GOOD” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to the switch control unit 28 (step S52). On the other hand, the comparator 26 indicates that there is an abnormality when the wavelength conversion member 16 is missing, that is, when the IV-converted voltage> the threshold voltage (the voltage when it becomes bright) (step S50A: Yes). The signal (“NG” signal in signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) is output to switch control unit 28 (step S54).
次に、スイッチ制御部２８は、比較器２６から異常ありの信号（図１０（ｂ）に示す信号Ｄ中の「ＮＧ」信号又はこれと同様の信号）の入力を受け、かつ、レーザー光源１２に対して電流が供給されている場合（レーザー光源１２が点灯している場合。ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、スイッチ部６６に対して消灯指示信号（ゲート制御信号）を出力する（ステップＳ５８）。 Next, the switch control unit 28 receives an input of an abnormal signal (“NG” signal in the signal D shown in FIG. 10B or a signal similar thereto) from the comparator 26, and the laser light source 12. Is supplied (when the laser light source 12 is lit. Step S56: Yes), a turn-off instruction signal (gate control signal) is output to the switch unit 66 (Step S58).
この場合、スイッチ制御部２８から消灯指示信号（ゲート制御信号）の入力を受けたスイッチ部６６は、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を遮断する（ステップＳ６０）。以上のようにして、レーザー光源１２は消灯され（ステップＳ６２）、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the switch unit 66 that has received the input of the turn-off instruction signal (gate control signal) from the switch control unit 28 blocks the current supply path 68 between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 (step S60). As described above, the laser light source 12 is turned off (step S62), and a fail-safe function is realized.
なお、本変形例の発光装置１０Ｄにおけるレーザー光源が消灯するまでの時間（見積もり時間）及び内訳は、第２実施形態と同様である。 The time (estimated time) until the laser light source is turned off and the breakdown in the light emitting device 10D of the present modification are the same as those in the second embodiment.
なお、上記第２実施形態の発光装置１０Ｃ及びその変形例の発光装置１０Ｄは、図２１に示すように、スイッチ制御部２８が省略された発光装置１０Ｅとして構成することもできる。 Note that the light emitting device 10C of the second embodiment and the light emitting device 10D of the modification thereof may be configured as a light emitting device 10E in which the switch control unit 28 is omitted as shown in FIG.
この場合、スイッチ部６６の入力信号は、比較器２６からの異常ありの信号（ゲート制御信号）及び異常なしの信号である。スイッチ部６６は、外部（例えば、比較器２６）から消灯指示信号としての異常ありの信号（ゲート制御信号）の入力を受けた場合、レーザー光源１２とＬＤ点灯回路１４との間の電流供給路６８を遮断する。これによっても、レーザー光源１２は消灯され、フェールセーフ機能が実現される。 In this case, the input signals of the switch unit 66 are a signal with abnormality (gate control signal) and a signal without abnormality from the comparator 26. When the switch 66 receives an abnormal signal (gate control signal) as a turn-off instruction signal from the outside (for example, the comparator 26), the current supply path between the laser light source 12 and the LD lighting circuit 14 68 is shut off. This also turns off the laser light source 12 and realizes a fail-safe function.
本変形例の発光装置１０Ｅによれば、レーザー光源１２及び波長変換部材１６を用いた発光装置１０Ｅにおいて、波長変換部材１６が欠損などした場合、レーザー光源１２が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる。特に、本変形例の発光装置１０Ｅによれば、第２実施形態の発光装置１０Ｃと比べ、スイッチ制御部２８が省略されており、当該スイッチ制御部２８での処理時間を削減することができるため、レーザー光源１２が消灯するまでの時間をさらに短縮することができる。 According to the light emitting device 10E of this modification, in the light emitting device 10E using the laser light source 12 and the wavelength conversion member 16, when the wavelength conversion member 16 is lost, the time until the laser light source 12 is turned off is determined as the lamp efficiency. The allowable exposure time (s safe ) or less can be taken into consideration. In particular, according to the light emitting device 10E of the present modification, the switch control unit 28 is omitted and the processing time in the switch control unit 28 can be reduced compared to the light emitting device 10C of the second embodiment. The time until the laser light source 12 is turned off can be further shortened.
次に、第３実施形態として、上記構成の発光装置１０が適用された車両用灯具１００（プロジェクタ型の灯具ユニット１００）の例について説明する。以下、車両用灯具１００に発光装置１０を適用する例について説明するが、それ以外の発光装置１０Ａ〜１０Ｅであっても同様に適用できるのは無論である。 Next, as a third embodiment, an example of a vehicle lamp 100 (projector-type lamp unit 100) to which the light emitting device 10 having the above-described configuration is applied will be described. Hereinafter, although the example which applies the light-emitting device 10 to the vehicle lamp 100 is demonstrated, it cannot be overemphasized that it can apply similarly even if it is other light-emitting devices 10A-10E.
車両用灯具１００は、発光装置１０のレーザー光源１２、ＬＤ点灯回路１４、波長変換部材１６にそれぞれ相当する、半導体レーザー素子１１４、制御手段１８０、透光性部材１１２（又は波長変換層１７０）を備えている。 The vehicular lamp 100 includes a semiconductor laser element 114, a control unit 180, and a translucent member 112 (or a wavelength conversion layer 170) corresponding to the laser light source 12, the LD lighting circuit 14, and the wavelength conversion member 16 of the light emitting device 10, respectively. I have.
車両用灯具１００はさらに、発光装置１０の光検出器２０に相当するセンサＳ１を備えている。センサＳ１は、図２４に示すように、貫通穴Ｈ２内に挿入された状態で固定されている。なお、センサＳ１は、波長変換部材１６（又は透光性部材１１２又は波長変換層１７０）からの光が入射する箇所、又は、波長変換部材１６等が欠損などした場合、レーザー光源１２（又は半導体レーザー素子１１４）からのレーザー光が入射する箇所に設けられる。 The vehicular lamp 100 further includes a sensor S1 corresponding to the photodetector 20 of the light emitting device 10. As shown in FIG. 24, the sensor S1 is fixed in a state of being inserted into the through hole H2. Note that the sensor S1 has a laser light source 12 (or a semiconductor) when the light from the wavelength conversion member 16 (or the translucent member 112 or the wavelength conversion layer 170) is incident on the wavelength conversion member 16 or the like. The laser element 114) is provided at a location where the laser light is incident.
車両用灯具１００は、発光装置１０の光学フィルタ１８、Ｉ−Ｖ変換部２２、閾値電圧部２４、比較器２６、スイッチ制御部２８も備えているが、図示されていない。 The vehicular lamp 100 includes the optical filter 18 of the light emitting device 10, the IV conversion unit 22, the threshold voltage unit 24, the comparator 26, and the switch control unit 28, which are not shown.
本実施形態の車両用灯具１００によれば、レーザー光源１２（又はこれに相当する半導体レーザー素子１１４）及び波長変換部材１６（又はこれに相当する透光性部材１１２）を用いた発光装置１０、１０Ａ〜１０Ｅであって、波長変換部材１６（又はこれに相当する透光性部材１１２）が欠損などした場合、レーザー光源１２（又はこれに相当する半導体レーザー素子１１４）が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる発光装置を用いた車両用灯具１００を提供することができる。なお、車両用灯具は、プロジェクタ型の灯具ユニット以外の、ダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）の灯具ユニットであってもよいし、リフレクタ型の灯具ユニットであってもよいし、導光光学系（ＲＸＩ光学系）を用いた灯具ユニットであってもよいし、その他各種の灯具ユニットであってもよいのは無論である。 According to the vehicular lamp 100 of the present embodiment, the light emitting device 10 using the laser light source 12 (or the semiconductor laser element 114 corresponding thereto) and the wavelength conversion member 16 (or the translucent member 112 corresponding thereto), 10A to 10E, and when the wavelength conversion member 16 (or the translucent member 112 corresponding thereto) is defective, the time until the laser light source 12 (or the corresponding semiconductor laser element 114) is extinguished. Further, it is possible to provide the vehicular lamp 100 using the light emitting device that can be set to the allowable exposure time (s safe ) or less in consideration of the lamp efficiency. The vehicle lamp may be a direct projection type (also referred to as a direct-light type) lamp unit other than a projector type lamp unit, a reflector type lamp unit, or a light guide. Of course, a lamp unit using an optical system (RXI optical system) or other various lamp units may be used.
以下、本発明の第３実施形態である車両用前照灯の灯具ユニット１００（以下、単に灯具ユニット１００と称する）について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a lamp unit 100 for a vehicle headlamp (hereinafter simply referred to as a lamp unit 100) according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図２２は灯具ユニット１００の斜視図、図２３は分解斜視図、図２４は灯具ユニット１００をその光軸を含む鉛直面で切断した断面図である。 22 is a perspective view of the lamp unit 100, FIG. 23 is an exploded perspective view, and FIG. 24 is a cross-sectional view of the lamp unit 100 cut along a vertical plane including its optical axis.
灯具ユニット１００は、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットで、図２２〜図２４に示すように、発光装置１１０、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ上に配置された投影レンズ１２６、メイン反射面１２８ａ、第１サブ反射面１２８ｂ及び第２サブ反射面１２８ｃを含むリフレクタ１２８と、光検出手段１７４と、これらを保持する保持部材１３６と、発光装置１１０（半導体レーザー素子１１４）を制御する制御手段１８０等を備えている。 The lamp unit 100 is a projector-type lamp unit configured to form a low beam light distribution pattern. As shown in FIGS. 22 to 24, the lamp unit 100 is disposed on the light emitting device 110 and the optical axis AX extending in the vehicle front-rear direction. Reflector 128 including the projected lens 126, the main reflecting surface 128a, the first sub-reflecting surface 128b, and the second sub-reflecting surface 128c, the light detecting means 174, the holding member 136 that holds these, and the light emitting device 110 (semiconductor) The control means 180 etc. which control the laser element 114) are provided.
図２５は、発光装置１１０の縦断面図である。 FIG. 25 is a longitudinal sectional view of the light emitting device 110.
図２５に示すように、発光装置１１０は、半導体レーザー素子１１４からのレーザー光の少なくとも一部を吸収して波長変換する透光性部材１１２、半導体レーザー素子１１４、集光レンズ１１６、これらを保持するホルダ（第１ホルダ１１８、第２ホルダ１２０、第３ホルダ１２２）等を備えている。 As shown in FIG. 25, the light emitting device 110 absorbs at least a part of the laser light from the semiconductor laser element 114 and converts the wavelength, a translucent member 112, the semiconductor laser element 114, the condensing lens 116, and holds these. Holders (first holder 118, second holder 120, third holder 122) and the like.
発光装置１１０は、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光がＸＹ方向（Ｙ方向は図２５中、紙面に直交する方向）及びＺ方向にずれることなく透光性部材１１２を精度良く照射するため、透光性部材１１２を保持する第１ホルダ１１８、半導体レーザー素子１１４と集光レンズ１１６とを保持する第３ホルダ１２２、及び、第１ホルダ１１８と第３ホルダ１２２とを連結する第２ホルダ１２０を組み合わせた構造となっている。 The light emitting device 110 is a translucent member in which the laser light from the semiconductor laser element 114 collected by the condenser lens 116 is not shifted in the XY direction (the Y direction is a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 25) and the Z direction. In order to irradiate 112 accurately, the first holder 118 that holds the translucent member 112, the third holder 122 that holds the semiconductor laser element 114 and the condenser lens 116, and the first holder 118 and the third holder 122 And a second holder 120 that connects the two.
第１ホルダ１１８は、ステンレス等の金属製で、図２５に示すように、円筒型の筒部１１８ａ、その上部開口端を閉塞する円形のベース部１１８ｂ、筒部１１８ａの外周に設けられたフランジ部１１８ｃ等を含んでいる。 The first holder 118 is made of metal such as stainless steel, and as shown in FIG. 25, a cylindrical tube portion 118a, a circular base portion 118b that closes the upper opening end thereof, and a flange provided on the outer periphery of the tube portion 118a. Part 118c and the like.
図２６は、ベース部１１８ｂ付近の拡大部分断面図である。 FIG. 26 is an enlarged partial sectional view of the vicinity of the base portion 118b.
図２６に示すように、ベース部１１８ｂは、凹部１６２ａを含む表面１６２と、その反対側の裏面１６４と、表面１６２（凹部１６２ａの底面１６２ａ１）と裏面１６４とを貫通する貫通穴Ｈ１と、を含んでいる。 As shown in FIG. 26, the base portion 118b includes a front surface 162 including a concave portion 162a, a back surface 164 on the opposite side, a through-hole H1 penetrating the front surface 162 (the bottom surface 162a1 of the concave portion 162a) and the back surface 164. Contains.
凹部１６２ａ内には、透光性部材１１２及び反射部材１６６が配置されている。 The translucent member 112 and the reflecting member 166 are disposed in the recess 162a.
透光性部材１１２は、拡散層１６８（拡散板とも称される）と波長変換層１７０とを含む波長変換部材である。なお、拡散層１６８を省略し、透光性部材１１２全体を波長変換層１７０で構成してもよい。 The translucent member 112 is a wavelength conversion member including a diffusion layer 168 (also referred to as a diffusion plate) and a wavelength conversion layer 170. Note that the diffusion layer 168 may be omitted, and the entire translucent member 112 may be configured by the wavelength conversion layer 170.
拡散層１６８は、貫通穴Ｈ１を覆った状態で表面１６２（凹部１６２ａの底面１６２ａ１）に固定された下面１６８ａ（本発明の第１の面に相当）とその反対側の上面１６８ｂ（本発明の第２の面に相当）とを含み、下面１６８ａ（本発明の第１の面に相当）を局所的（スポット的）に照射する半導体レーザー素子１１４からのレーザー光Ｒａｙ１を拡散して、上面１６８ｂ（本発明の第２の面に相当）から拡散光として出射する層である。 The diffusion layer 168 includes a lower surface 168a (corresponding to the first surface of the present invention) fixed to the surface 162 (the bottom surface 162a1 of the recess 162a) and a top surface 168b on the opposite side of the diffusion layer 168 (covering the present invention). The upper surface 168b by diffusing the laser beam Ray1 from the semiconductor laser element 114 that irradiates the lower surface 168a (corresponding to the first surface of the present invention) locally (spotwise). This is a layer that emits as diffused light (corresponding to the second surface of the present invention).
拡散層１６８としては、例えば、セリウムＣｅ等の付活剤（発光中心とも称される）が導入されていないＹＡＧ（例えば２５％）とアルミナＡｌ２Ｏ３（例えば７５％）との複合体（例えば、焼結体）で、外形が矩形でかつ互いに略平行に配置された下面１６８ａ及び上面１６８ｂを含む板状又は層状（例えば、０．４ｍｍ×０．８ｍｍの矩形で、厚みが３００〜４００μｍ）のものを用いることができる。 As the diffusion layer 168, for example, a composite of YAG (for example, 25%) and alumina Al 2 O 3 (for example, 75%) into which an activator (also referred to as a light emission center) such as cerium Ce is not introduced ( For example, a sintered body having a rectangular shape and a plate shape or a layer shape (for example, a rectangle of 0.4 mm × 0.8 mm and a thickness of 300 to 400 μm) including a lower surface 168a and an upper surface 168b arranged substantially parallel to each other. ) Can be used.
拡散層１６８の下面１６８ａ（貫通穴Ｈ１から露出した領域を除く）とベース部１１８ｂの表面１６２（凹部１６２ａの底面１６２ａ１）とは、例えばシリコン系の接着剤で接着されて、固定されている。 The lower surface 168a of the diffusion layer 168 (excluding the region exposed from the through hole H1) and the surface 162 of the base portion 118b (the bottom surface 162a1 of the concave portion 162a) are bonded and fixed with, for example, a silicon-based adhesive.
拡散層１６８は、上記に限られず、例えば、ＹＡＧとガラスとの複合体であってもよいし、その他材料を用いたものであってもよい。拡散層１６８の厚みは、その全域にわたって略均一であってもよいし、部分的に異なっていてもよい。拡散層１６８の下面１６８ａ及び上面１６８ｂは、平面であってもよいし、曲面であってもよいし、凹凸及び／又は曲面を含む面であってもよい。拡散層１６８の下面１６８ａ及び上面１６８ｂの外形は、矩形以外の、円形、楕円形であってもよいし、その他の形状であってもよい。 The diffusion layer 168 is not limited to the above, and may be, for example, a composite of YAG and glass, or may be one using other materials. The thickness of the diffusion layer 168 may be substantially uniform over the entire region, or may be partially different. The lower surface 168a and the upper surface 168b of the diffusion layer 168 may be a flat surface, a curved surface, or a surface including unevenness and / or a curved surface. The outer shape of the lower surface 168a and the upper surface 168b of the diffusion layer 168 may be a circle, an ellipse, or other shapes other than a rectangle.
本実施形態では、拡散層１６８の厚みは、次の観点から、３００〜４００μｍとされている。 In the present embodiment, the thickness of the diffusion layer 168 is set to 300 to 400 μm from the following viewpoint.
本出願の発明者は、拡散層１６８の厚みｈ（図２６参照）を厚くすることで、拡散層１６８の上面１６８ｂから出射する拡散光の輝度むらが改善されて、輝度分布が均一（又は略均一）になることを確認した。 The inventors of the present application increase the thickness h (see FIG. 26) of the diffusion layer 168, thereby improving the luminance unevenness of the diffused light emitted from the upper surface 168b of the diffusion layer 168 and making the luminance distribution uniform (or approximately). Uniform).
図２７（ａ）〜図２７（ｃ）は、厚みｈが異なる３つの拡散層１６８それぞれの下面１６８ａ（中心）を、集光レンズ１１６で集光されたレーザー光で局所的（スポット的）に照射した場合の、拡散層１６８の上面１６８ｂから出射する拡散光の輝度分布を表している。拡散層１６８はセリウムＣｅ等の付活剤が導入されていないＹＡＧ（２５％）とアルミナＡｌ２Ｏ３（７５％）との複合体（サイズが０．４ｍｍ×０．８ｍｍの矩形板状）を用い、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光のスポットサイズが、長手が約１００μｍ、短手が約２０〜３０μｍの楕円形状となるように調整した。拡散層１６８の側面は、反射部材１６６（白樹脂）で覆われている。 27A to 27C, the lower surface 168a (center) of each of the three diffusion layers 168 having different thicknesses h is locally (spotted) with the laser light condensed by the condenser lens 116. The luminance distribution of the diffused light emitted from the upper surface 168b of the diffusion layer 168 when irradiated is shown. The diffusion layer 168 is a composite of YAG (25%) and alumina Al 2 O 3 (75%) into which an activator such as cerium Ce is not introduced (rectangular plate size of 0.4 mm × 0.8 mm). The spot size of the laser light from the semiconductor laser element 114 collected by the condenser lens 116 was adjusted to be an elliptical shape having a long side of about 100 μm and a short side of about 20-30 μm. The side surface of the diffusion layer 168 is covered with a reflective member 166 (white resin).
図２７（ａ）〜図２７（ｃ）を参照すると、拡散層６８の厚みｈが、１００μｍ（図２７（ａ）参照）→２００μｍ（図２７（ｂ）参照）→４００μｍ（図２７（ｃ）参照）のように、厚くなるに従って輝度むらが次第に改善され、厚みｈ＝４００μｍで輝度分布が均一（又は略均一）となることが分かる。これは、拡散層１６８の厚みｈが厚くなると、集光レンズ１１６で集光されたレーザー光（及びレーザー光による発光）の拡散層１６８内での散乱回数（ＹＡＧとアルミナＡｌ２Ｏ３との屈折率との違いによる散乱回数）が増えて均一化され、この均一化されたレーザー光（及びレーザー光による発光）が拡散層１６８の上面１６８ｂから出射することによるものである。 27A to 27C, the thickness h of the diffusion layer 68 is 100 μm (see FIG. 27A) → 200 μm (see FIG. 27B) → 400 μm (FIG. 27C). As can be seen, the luminance unevenness gradually improves as the thickness increases, and the luminance distribution becomes uniform (or substantially uniform) at the thickness h = 400 μm. This is because, when the thickness h of the diffusion layer 168 is increased, the number of times of scattering (YAG and alumina Al 2 O 3 ) of the laser light (and light emission by the laser light) collected by the condenser lens 116 in the diffusion layer 168 is increased. This is because the number of times of scattering due to the difference from the refractive index is increased and made uniform, and the uniformed laser light (and light emission by the laser light) is emitted from the upper surface 168 b of the diffusion layer 168.
以上のように、拡散層１６８の厚みｈを厚くすることで、拡散層１６８の上面１６８ｂから出射する拡散光の輝度むらが改善されて輝度分布が均一（又は略均一）になることが分かる。 As described above, it can be understood that by increasing the thickness h of the diffusion layer 168, the luminance unevenness of the diffused light emitted from the upper surface 168b of the diffusion layer 168 is improved, and the luminance distribution becomes uniform (or substantially uniform).
上記知見に基づき、拡散層１６８の厚みｈは、拡散層１６８の上面１６８ｂから出射する拡散光の輝度分布が均一（又は略均一）となる厚み（本実施形態では、厚みｈ＝３００〜４００μｍ）に設定されている。なお、拡散層１６８の厚みｈは、拡散効果が得られるのであれば、３００〜４００μｍに限定されず、これ以外の範囲であってもよい。 Based on the above knowledge, the thickness h of the diffusion layer 168 is a thickness at which the luminance distribution of the diffused light emitted from the upper surface 168b of the diffusion layer 168 is uniform (or substantially uniform) (in this embodiment, the thickness h = 300 to 400 μm). Is set to The thickness h of the diffusion layer 168 is not limited to 300 to 400 μm as long as a diffusion effect can be obtained, and may be in a range other than this.
上記構成の拡散層１６８によれば、輝度飽和や温度消光に起因する効率の低下を抑制することが可能となる。これは、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光が、局所的な光として波長変換層１７０（下面１７０ａ）へ入射するのではなく、拡散層１６８で拡散されて輝度分布が略均一の拡散光として波長変換層１７０（下面１７０ａ）へ入射することによるものである。 According to the diffusion layer 168 having the above-described configuration, it is possible to suppress a decrease in efficiency due to luminance saturation and temperature quenching. This is because the laser light from the semiconductor laser element 114 collected by the condensing lens 116 is not incident on the wavelength conversion layer 170 (lower surface 170a) as local light, but is diffused by the diffusion layer 168 and brightness. This is because the light is incident on the wavelength conversion layer 170 (lower surface 170a) as a substantially uniform diffused light.
図２６に示すように、波長変換層１７０は、拡散層１６８の上面１６８ｂに接合された下面１７０ａ（本発明の第３の面に相当）とその反対側の上面１７０ｂ（本発明の第４の面に相当）とを含み、下面１７０ａに入射する拡散層１６８からの拡散光を波長変換して、上面１７０ｂから出射する層である。 As shown in FIG. 26, the wavelength conversion layer 170 includes a lower surface 170a (corresponding to the third surface of the present invention) joined to the upper surface 168b of the diffusion layer 168 and an upper surface 170b on the opposite side (the fourth surface of the present invention). A layer that converts the wavelength of diffused light from the diffusion layer 168 incident on the lower surface 170a and emits the light from the upper surface 170b.
波長変換層１７０としては、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Ａｌ２Ｏ３との複合体（例えば、焼結体）で、外形が矩形でかつ互いに略平行に配置された下面１７０ａ及び上面１７０ｂを含む板状又は層状（例えば、０．４ｍｍ×０．８ｍｍの矩形で、厚みが８０μｍ）のものを用いることができる。 As the wavelength conversion layer 170, for example, a composite (for example, a sintered body) of YAG and alumina Al 2 O 3 into which an activator such as cerium Ce is introduced, the outer shape is rectangular and arranged substantially parallel to each other. A plate shape or a layer shape (for example, a rectangle of 0.4 mm × 0.8 mm and a thickness of 80 μm) including the formed lower surface 170 a and upper surface 170 b can be used.
拡散層１６８と波長変換層１７０とは、拡散層１６８の上面１６８ｂと波長変換層１７０の下面１７０ａとが面接触した状態で固定（接合）されている。例えば、拡散層１６８、波長変換層１７０がいずれもセラミック製である場合には、拡散層１６８（上面１６８ｂ）と波長変換層１７０（下面１７０ａ）とは、拡散層１６８の上面１６８ｂと波長変換層１７０の下面１７０ａとが面接触した状態で高温硬化させることで、固定（接合）される。一方、波長変換層７０がガラス蛍光体層である場合には、拡散層１６８（上面１６８ｂ）と波長変換層１７０（下面１７０ａ）とは、拡散層１６８の上面１６８ｂと波長変換層１７０の下面１７０ａとが面接触した状態で硬化させることで、固定（接合）される。 The diffusion layer 168 and the wavelength conversion layer 170 are fixed (bonded) in a state where the upper surface 168b of the diffusion layer 168 and the lower surface 170a of the wavelength conversion layer 170 are in surface contact. For example, when both the diffusion layer 168 and the wavelength conversion layer 170 are made of ceramic, the diffusion layer 168 (upper surface 168b) and the wavelength conversion layer 170 (lower surface 170a) are the upper surface 168b of the diffusion layer 168 and the wavelength conversion layer. It is fixed (joined) by curing at a high temperature in a state where the lower surface 170a of the 170 is in surface contact. On the other hand, when the wavelength conversion layer 70 is a glass phosphor layer, the diffusion layer 168 (upper surface 168b) and the wavelength conversion layer 170 (lower surface 170a) are the upper surface 168b of the diffusion layer 168 and the lower surface 170a of the wavelength conversion layer 170. Are fixed (joined) by being cured in a state of surface contact.
波長変換層１７０は、上記に限られず、例えば、セリウムＣｅ等の付活剤が導入されたＹＡＧとガラスバインダーとの複合体であってもよいし、その他の材料を用いたものであってもよい。波長変換層１７０の厚みは、その全域にわたって略均一であってもよいし、部分的に異なっていてもよい。波長変換層１７０の下面１７０ａ及び上面１７０ｂは、平面であってもよいし、曲面であってもよいし、凹凸及び／又は曲面を含む面であってもよい。波長変換層１７０の下面１７０ａ及び上面１７０ｂの外形は、矩形以外の、円形、楕円形であってもよいし、その他の形状であってもよい。 The wavelength conversion layer 170 is not limited to the above, and may be, for example, a composite of YAG and a glass binder into which an activator such as cerium Ce is introduced, or may be one using other materials. Good. The thickness of the wavelength conversion layer 170 may be substantially uniform over the entire region, or may be partially different. The lower surface 170a and the upper surface 170b of the wavelength conversion layer 170 may be a flat surface, a curved surface, or a surface including irregularities and / or a curved surface. The outer shape of the lower surface 170a and the upper surface 170b of the wavelength conversion layer 170 may be a circle, an ellipse, or other shapes other than a rectangle.
図２６に示すように、反射部材１６６は、少なくとも凹部１６２ａの底面１６２ａ１の一部及び透光性部材１１２の側面１１２ａの一部に密着した状態で、凹部１６２ａ内に配置されている。 As shown in FIG. 26, the reflection member 166 is disposed in the recess 162a in a state of being in close contact with at least a part of the bottom surface 162a1 of the recess 162a and a part of the side surface 112a of the translucent member 112.
反射部材１６６としては、例えば、弾性（及び／又は接着性）及び反射性を備えた白樹脂、具体的には、酸化チタン等の光反射性フィラーを含む透明のシリコーン樹脂等のバインダー（白樹脂）を用いることができる。光反射性フィラーの濃度は、１０重量％よりも多く５０％未満が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。このようにすれば、所望の波長（４００〜８００ｎｍ）に対して、９５〜９９％の反射効果が見込まれる。 As the reflecting member 166, for example, a white resin having elasticity (and / or adhesiveness) and reflectivity, specifically, a binder (white resin, such as a transparent silicone resin containing a light reflecting filler such as titanium oxide). ) Can be used. The concentration of the light reflective filler is preferably more than 10% by weight and less than 50%, more preferably 30 to 40%. In this way, a reflection effect of 95 to 99% is expected for a desired wavelength (400 to 800 nm).
白樹脂（反射部材１６６）は、その弾性（及び／又は接着性）により少なくとも凹部１６２ａの底面１６２ａ１の一部及び透光性部材１１２の側面１１２ａの一部に密着している。その結果、仮に、透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）と表面１６２（凹部１６２ａの底面１６２ａ１）とを接着する接着剤等が劣化したとしても、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）するのを防止することが可能となる。これは、弾性（及び／又は接着性）及び反射性を備えた白樹脂（反射部材１６６）が、少なくとも凹部１６２ａの底面１６２ａ１の一部及び透光性部材１１２の側面１１２ａの一部に密着して、透光性部材１１２を固定する固定部材として機能することによるものである。 The white resin (reflective member 166) is in close contact with at least a part of the bottom surface 162a1 of the recess 162a and a part of the side surface 112a of the translucent member 112 due to its elasticity (and / or adhesiveness). As a result, even if the adhesive or the like that adheres the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) and the surface 162 (the bottom surface 162a1 of the recess 162a) deteriorates, the translucent member 112 falls off (or Deficiency) can be prevented. This is because the white resin (reflective member 166) having elasticity (and / or adhesiveness) and reflectivity is in close contact with at least part of the bottom surface 162a1 of the recess 162a and part of the side surface 112a of the translucent member 112. This is because it functions as a fixing member for fixing the translucent member 112.
また、光取出し効率が向上する。これは、弾性（及び／又は接着性）及び反射性を備えた白樹脂（反射部材１６６）が少なくとも透光性部材１１２の側面１１２ａの一部に密着してこれを覆っているため、透光性部材１１２の側面１１２ａから出射する光が、当該白樹脂（反射部材１６６）で反射されて透光性部材１１２に再度入射することによるものである。その結果、透光性部材１１２の側面１１２ａが白樹脂（反射部材１６６）で覆われていない場合と比べ、光取出し効率が向上する。なお、光取出し効率の向上が求められない場合等には、反射部材１６６を省略してもよい。 In addition, the light extraction efficiency is improved. This is because the white resin (reflective member 166) having elasticity (and / or adhesiveness) and reflectivity is in close contact with and covers at least a part of the side surface 112a of the translucent member 112. This is because light emitted from the side surface 112 a of the light-sensitive member 112 is reflected by the white resin (reflective member 166) and reenters the light-transmissive member 112. As a result, the light extraction efficiency is improved as compared with the case where the side surface 112a of the translucent member 112 is not covered with the white resin (reflective member 166). Note that the reflective member 166 may be omitted when improvement in light extraction efficiency is not required.
上記構成の透光性部材１１２及び反射部材１６６を保持した第１ホルダ１１８は、図２５に示すように、その筒部１１８ａの下端部が第２ホルダ１２０の上端側に挿入されている。そして、第１ホルダ１１８は、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光がＺ方向にずれることなく第１ホルダ１１８に保持された透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を精度良く照射する位置まで、第２ホルダ１２０に対してＺ方向に移動されて、その移動後の位置において、第２ホルダ１２０にＹＡＧ溶接、接着等の手段で固定されている。 As for the 1st holder 118 holding the translucent member 112 and the reflection member 166 of the said structure, the lower end part of the cylinder part 118a is inserted in the upper end side of the 2nd holder 120, as shown in FIG. The first holder 118 is configured so that the laser beam from the semiconductor laser element 114 collected by the condenser lens 116 is held in the first holder 118 without being shifted in the Z direction (the diffusion layer 168 has a The lower surface 168a) is moved in the Z direction with respect to the second holder 120 to a position where the lower surface 168a) is accurately irradiated, and is fixed to the second holder 120 by means such as YAG welding or adhesion at the position after the movement.
半導体レーザー素子１１４は、貫通穴Ｈ１を通過し、透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を照射するレーザー光を放出する半導体発光素子である。 The semiconductor laser element 114 is a semiconductor light emitting element that emits a laser beam that passes through the through hole H1 and irradiates the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168).
半導体レーザー素子１１４としては、例えば、発光波長が青系（４５０ｎｍ程度）のレーザーダイオード等の半導体レーザー素子を用いることができる。本実施形態では、図２５に示すように、半導体レーザー素子１１４は、パッケージ化されて、キャンタイプの半導体レーザー光源１１４Ａを構成している。 As the semiconductor laser element 114, for example, a semiconductor laser element such as a laser diode whose emission wavelength is blue (about 450 nm) can be used. In this embodiment, as shown in FIG. 25, the semiconductor laser element 114 is packaged to form a can type semiconductor laser light source 114A.
半導体レーザー素子１１４の発光波長は、青系（４５０ｎｍ程度）に限定されず、例えば、近紫外域（４０５ｎｍ程度）であってもよいし、それ以外の波長であってもよい。半導体レーザー素子１１４の発光波長が近紫外域（４０５ｎｍ程度）の場合、波長変換層１７０として、青、緑、赤の３色の蛍光体、もしくは、青、黄色の２色の蛍光体が用いられる。 The emission wavelength of the semiconductor laser element 114 is not limited to blue (about 450 nm), and may be, for example, the near ultraviolet region (about 405 nm) or other wavelengths. When the emission wavelength of the semiconductor laser element 114 is in the near ultraviolet region (about 405 nm), the wavelength conversion layer 170 is a phosphor of three colors of blue, green, and red, or a phosphor of two colors of blue and yellow. .
図２５に示すように、半導体レーザー光源１１４Ａは、第３ホルダ１２２の筒部１２２ａの下端開口から当該筒部１２２ａ内に挿入されて、半導体レーザー光源１１４Ａのフランジ部１１４Ａ１と筒部１２２ａの底部とが当接した状態で、第３ホルダ１２２に固定されている。 As shown in FIG. 25, the semiconductor laser light source 114A is inserted into the cylindrical portion 122a from the lower end opening of the cylindrical portion 122a of the third holder 122, and the flange portion 114A1 of the semiconductor laser light source 114A and the bottom portion of the cylindrical portion 122a. Is affixed to the third holder 122 in a contact state.
集光レンズ１１６は、半導体レーザー素子１１４からの光を集光して、透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的（スポット的）に照射する光学系で、第３ホルダ１２２に保持されて、透光性部材１１２と半導体レーザー素子１１４との間に配置されている。 The condensing lens 116 is an optical system that condenses the light from the semiconductor laser element 114 and irradiates the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) locally (spotwise). And is disposed between the translucent member 112 and the semiconductor laser element 114.
半導体レーザー素子１１４及び集光レンズ１１６を保持した第３ホルダ１２２は、そのベース部１２２ｃの上面と第２ホルダ１２０の下端部とを当接させた状態で、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光がＸＹ方向にずれることなく第１ホルダ１１８に保持された透光性部材１１２を精度良く照射する位置まで、第２ホルダ１２０に対してＸＹ方向に移動されて、その移動後の位置において、第２ホルダ１２０にＹＡＧ溶接、接着等の手段で固定されている。 The third holder 122 holding the semiconductor laser element 114 and the condensing lens 116 is condensed by the condensing lens 116 with the upper surface of the base portion 122c and the lower end of the second holder 120 in contact with each other. The laser beam from the semiconductor laser element 114 is moved in the XY direction with respect to the second holder 120 to a position where the light transmitting member 112 held by the first holder 118 is accurately irradiated without being shifted in the XY direction. At the position after the movement, the second holder 120 is fixed by means such as YAG welding or adhesion.
発光装置１１０は、上記構造のものに限られず、例えば、集光レンズ１１６を省略し、半導体レーザー素子１１４と透光性部材１１２とが近接して配置されてパッケージ化された構造のものであってもよいし、半導体レーザー素子１１４と透光性部材１１２とが離間して配置され、両者間に、半導体レーザー素子１１４からの光を導光して透光性部材１１２を照射するライトガイド（例えば、光ファイバ）を配置した構造のものであってもよい。 The light emitting device 110 is not limited to the one having the above structure. For example, the light emitting device 110 has a structure in which the condensing lens 116 is omitted and the semiconductor laser element 114 and the translucent member 112 are arranged close to each other and packaged. Alternatively, the semiconductor laser element 114 and the translucent member 112 may be spaced apart from each other, and a light guide (light guide) that guides light from the semiconductor laser element 114 and irradiates the translucent member 112 therebetween. For example, a structure in which an optical fiber) is arranged may be used.
投影レンズ１２６は、アクリル等の透明樹脂製で、図２４に示すように、前方側表面１２６ａ（凸面）、後方側表面１２６ｂ（例えば、平面又は凸面）及び後方側表面１２６ｂ側の後側焦点Ｆを含む非球面レンズである。 The projection lens 126 is made of a transparent resin such as acrylic, and, as shown in FIG. 24, the front surface 126a (convex surface), the rear surface 126b (for example, a flat surface or a convex surface), and the rear focus F on the rear surface 126b side. Is an aspheric lens.
投影レンズ１２６は、例えば、後側焦点Ｆがメイン反射面１２８ａの第２焦点Ｆ２（又はその近傍）に位置した状態で保持部材１３６に保持されたレンズホルダ１７２と押さえリング１４０との間に固定されて、光軸ＡＸ上に配置されている。 The projection lens 126 is fixed between, for example, the lens holder 172 held by the holding member 136 and the pressing ring 140 in a state where the rear focal point F is positioned at the second focal point F2 (or the vicinity thereof) of the main reflecting surface 128a. And arranged on the optical axis AX.
メイン反射面１２８ａ（本発明の第１反射面に相当）は、発光装置１１０からの光を反射し、投影レンズ１２６を透過させて前方に照射し、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に基本配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターンの少なくとも一部）を形成するように構成された反射面である。具体的には、メイン反射面１２８ａは、光軸ＡＸを含む断面形状が第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を含む楕円形状で、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定された回転楕円系反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）である。リフレクタ１２８は、その周縁下端部において保持部材１３６に固定されている。 The main reflecting surface 128a (corresponding to the first reflecting surface of the present invention) reflects the light from the light emitting device 110, passes through the projection lens 126 and irradiates forward, and is a virtual vertical screen (vehicle) facing the front of the vehicle. It is a reflecting surface configured to form a basic light distribution pattern (for example, at least a part of the low beam light distribution pattern) on a surface approximately 25 m from the front). Specifically, the main reflection surface 128a has an elliptical shape including a first focal point F1 and a second focal point F2 in cross-sectional shape including the optical axis AX, and its eccentricity gradually increases from the vertical cross section toward the horizontal cross section. It is a spheroid reflection surface (such as a spheroid or a free-form surface similar to this) set as described above. The reflector 128 is fixed to the holding member 136 at the lower end portion of the periphery thereof.
メイン反射面１２８ａは、上向き（半球方向）に放出される発光装置１１０からの光が入射するように、発光装置１１０の側方から上方にかけての範囲（但し、メイン反射面１２８ａからの反射光が通過する車両前方側領域を除く）をドーム状に覆っている。メイン反射面１２８ａのうち透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０からのレーザー光が照射される領域には、当該レーザー光が通過する貫通穴Ｈ２が形成されている。 The main reflection surface 128a has a range from the side to the top of the light emitting device 110 so that the light from the light emitting device 110 emitted upward (hemispherical direction) is incident (however, the reflected light from the main reflection surface 128a is (Excluding the area in front of the passing vehicle) is covered in a dome shape. A through hole H2 through which the laser light passes is formed in the region of the main reflecting surface 128a irradiated with the laser light from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing).
このようにすれば、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、図２８（ａ）に示すように、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａに形成された貫通穴Ｈ２を通過するため、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａで反射されて、投影レンズ１２６を透過して前方へ照射されるのを抑制することが可能となる。 In this way, when the translucent member 112 is dropped (or missing), as shown in FIG. 28A, it is emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing). Since the laser beam passing through the through hole H2 formed in the main reflecting surface 128a, the laser beam emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing) is used as the main reflecting surface 128a. It is possible to prevent the light from being reflected by the light and being transmitted through the projection lens 126 and being irradiated forward.
なお、図２８（ｂ）に示すように、リフレクタ１２８の外側かつ貫通穴Ｈ２が対向する位置に、貫通穴Ｈ２を通過するレーザー光を遮る黒金属製の板等の遮光部材１８２を配置してもよい。 As shown in FIG. 28 (b), a light shielding member 182 such as a black metal plate that blocks the laser light passing through the through hole H2 is disposed outside the reflector 128 and at a position facing the through hole H2. Also good.
なお、貫通穴Ｈ２の大きさは、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光の広がり角、投影レンズ１２６の焦点やＮＡ、透光性部材１１２からリフレクタ１２８までの距離、リフレクタ１２８や保持部材１３６の取り付け公差などによって決定される。 Note that the size of the through hole H2 is such that the spread angle of the laser light emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing), the focal point and NA of the projection lens 126, and the translucent member 112. To the reflector 128, the mounting tolerance of the reflector 128 and the holding member 136, and the like.
第１サブ反射面１２８ｂは、発光装置１１０から前方斜め上向きに放出される光（基本配光パターンとしては活用できない光）を、その下方に配置された第３サブ反射面１３４に向けて反射する反射面で、図２４に示すように、メイン反射面１２８ａの前端より前方、かつ、メイン反射面１２８ａからの反射光を遮らない位置に配置されている。第３サブ反射面１３４は、第１サブ反射面１２８ｂからの反射光を反射し、投影レンズ１２６を透過させて前方斜め上向きに照射し、仮想鉛直スクリーン上にオーバーヘッド用配光パターンを形成するように構成されている。第３サブ反射面１３４は、第１サブ反射面１２８ｂの下方において保持部材１３６に保持されている。 The first sub-reflecting surface 128b reflects light emitted obliquely upward from the light emitting device 110 (light that cannot be used as a basic light distribution pattern) toward the third sub-reflecting surface 134 disposed below the first sub-reflecting surface 128b. As shown in FIG. 24, the reflecting surface is disposed in front of the front end of the main reflecting surface 128a and at a position where the reflected light from the main reflecting surface 128a is not blocked. The third sub-reflecting surface 134 reflects the reflected light from the first sub-reflecting surface 128b, transmits the projection lens 126 and irradiates it obliquely forward and upward, and forms an overhead light distribution pattern on the virtual vertical screen. It is configured. The third sub reflective surface 134 is held by the holding member 136 below the first sub reflective surface 128b.
光検出手段１７４は、透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、波長変換層１７０がセリウムＣｅ等の付活剤が導入されたＹＡＧとアルミナＡｌ２Ｏ３との複合体である場合、黄色系の光）を検出する手段である。光検出手段１７４としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。 The light detection means 174 is light converted in wavelength by the translucent member 112 (for example, the wavelength conversion layer 170 is a composite of YAG into which an activator such as cerium Ce is introduced and alumina Al 2 O 3. , Yellow light). As the light detection means 174, for example, a photodiode can be used.
図２４に示すように、光検出手段１７４は、保持部材１３６に保持されて、投影レンズ１２６と発光装置１１０との間かつ光軸ＡＸより下方のメイン反射面１２８ａからの反射光を遮らない位置に配置されている。なお、フォトダイオード（光検出手段７４）には、図２３に示すダイオードソケット１８６が装着されている。 As shown in FIG. 24, the light detecting means 174 is held by the holding member 136 and does not block the reflected light from the main reflecting surface 128a between the projection lens 126 and the light emitting device 110 and below the optical axis AX. Is arranged. Note that a diode socket 186 shown in FIG. 23 is attached to the photodiode (light detection means 74).
第２サブ反射面１２８ｃ（本発明の第２反射面に相当）は、発光装置１１０から前方斜め上向きに放出される光（基本配光パターンとしては活用できない光）を、その下方に配置された光検出手段１７４に向けて反射する反射面で、メイン反射面１２８ａ（及び第１サブ反射面１２８ｂ）の前端より前方、かつ、メイン反射面１２８ａからの反射光を遮らない位置に配置されている。 The second sub-reflecting surface 128c (corresponding to the second reflecting surface of the present invention) is disposed below the light emitted obliquely upward and forward from the light emitting device 110 (light that cannot be used as a basic light distribution pattern). A reflection surface that reflects toward the light detection means 174, and is disposed in front of the front end of the main reflection surface 128a (and the first sub-reflection surface 128b) and at a position that does not block reflected light from the main reflection surface 128a. .
メイン反射面１２８ａ、第１サブ反射面１２８ｂ及び第２サブ反射面１２８ｃは、一体成形されたリフレクタ基材に対してアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで、一つの部品として構成されていてもよいし、物理的に分離した個々の部品として構成されていてもよい。 The main reflecting surface 128a, the first sub-reflecting surface 128b, and the second sub-reflecting surface 128c may be configured as a single component by performing mirror treatment such as aluminum deposition on the integrally formed reflector base material. It may be configured as individual parts that are physically separated.
第２サブ反射面１２８ｃと光検出手段１７４との間には、第２サブ反射面１２８ｃからの反射光が通過するピンホールＨ３を含む遮光部材１７６、及び、光学フィルター１７８が配置されている。光学フィルター１７８としては、例えば、ピンホールＨ３を通過した第２サブ反射面１２８ｃからの反射光のうち透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）だけを透過させ、それ以外の光を透過させないバンドパスフィルターを用いることができる。これにより、透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）以外の光（例えば、太陽光や対向車からの光などの外乱光）が光検出手段１７４に入射するのを抑制することができるため、フォトダイオード（光検出手段１７４）のＳ／Ｎ比を向上させることができる。さらに、透光性部材１１２が拡散層１６８と波長変換層１７０からなる時、波長変換層１７０だけが脱落し拡散層１６８のみ残った場合、フォトダイオード（光検出手段１７４）に拡散層１６８で拡散されたレーザー光が入射される。この防止手段として、波長選択フィルター１７８を入れてレーザー光の波長をカットし、蛍光体（波長変換層１７０）の光の有無を検出させることで異常を判別してレーザ素子１１４を制御できる。なお、フォトダイオードの波長特性などにより、光学フィルター１７８は省略してもよい。 Between the second sub reflective surface 128c and the light detection means 174, a light shielding member 176 including a pinhole H3 through which reflected light from the second sub reflective surface 128c passes and an optical filter 178 are arranged. As the optical filter 178, for example, only the light (for example, yellow light) whose wavelength is converted by the translucent member 112 out of the reflected light from the second sub-reflecting surface 128c that has passed through the pinhole H3, Other bandpass filters that do not transmit light can be used. As a result, light (for example, disturbance light such as sunlight or light from an oncoming vehicle) other than light (for example, yellow light) whose wavelength has been converted by the translucent member 112 is incident on the light detection means 174. Therefore, the S / N ratio of the photodiode (light detection means 174) can be improved. Further, when the translucent member 112 includes the diffusion layer 168 and the wavelength conversion layer 170, when only the wavelength conversion layer 170 is dropped and only the diffusion layer 168 remains, the light is diffused by the diffusion layer 168 in the photodiode (light detection means 174). Laser beam is incident. As a means for preventing this, the wavelength selection filter 178 is inserted to cut the wavelength of the laser beam, and the presence or absence of light in the phosphor (wavelength conversion layer 170) is detected to determine the abnormality and control the laser element 114. Note that the optical filter 178 may be omitted depending on the wavelength characteristics of the photodiode.
第２サブ反射面１２８ｃとしては、例えば、第１焦点Ｆ１１２８Ｃが発光装置１１０の透光性部材１１２（又はその近傍）に設定され、第２焦点Ｆ２１２８ＣがピンホールＨ３内（又はその近傍）に設定された回転楕円面を用いることができる。 As the second sub-reflecting surface 128c, for example, the first focal point F1 128C is set to the translucent member 112 (or the vicinity thereof) of the light emitting device 110, and the second focal point F2 128C is within the pinhole H3 (or the vicinity thereof). Can be used.
このようにすれば、図２９（ａ）に示すように、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの光が、第２焦点Ｆ２１２８Ｃに集光するため、ピンホールＨ３の径をより小さくすることができる。その結果、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの光以外の光（例えば、太陽光や対向車からの光などの外乱光）がピンホールＨ３を通過して、光検出手段１７４に入射するのを抑制することができるため、フォトダイオード（光検出手段１７４）のＳ／Ｎ比を向上させることができる。 In this way, as shown in FIG. 29 (a), the light from the light emitting device 110 reflected by the second sub-reflecting surface 128c is condensed on the second focal point F2 128C, and therefore the diameter of the pinhole H3. Can be made smaller. As a result, light other than light from the light emitting device 110 reflected by the second sub-reflecting surface 128c (for example, disturbance light such as sunlight or light from an oncoming vehicle) passes through the pinhole H3, and the light detection means Since it can suppress entering into 174, the S / N ratio of a photodiode (light detection means 174) can be improved.
なお、第２サブ反射面１２８ｃとしては、上記回転楕円面以外の、例えば、図２９（ｂ）に示すように、焦点Ｆ１２８ｃが発光装置１１０の透光性部材１１２（又はその近傍）に設定された回転放物面を用いることもできる。第２サブ反射面１２８ｃとして回転放物面を用いる場合、第２サブ反射面１２８ｃとして回転楕円面を用いる場合と比べ、ピンホールＨ３の径は大きくなるが、ピンホールＨ３の位置公差などの位置精度は要求されない。 As the second sub-reflecting surface 128c, a focal point F 128c other than the above-mentioned spheroid, for example, as shown in FIG. 29B, is set on the translucent member 112 (or the vicinity thereof) of the light emitting device 110. It is also possible to use a rotated paraboloid. When using a paraboloid as the second sub-reflecting surface 128c, the diameter of the pinhole H3 is larger than when using a spheroidal surface as the second sub-reflecting surface 128c. Precision is not required.
また、第２サブ反射面１２８ｃとしては、例えば、第１焦点Ｆ１１２８Ｃが発光装置１１０の透光性部材１１２（又はその近傍）に設定され、第２焦点Ｆ２１２８ｃがフォトダイオード（光検出手段１７４）又はその近傍に設定された回転楕円面を用いることもできる。 Further, as the second sub-reflecting surface 128c, for example, the first focal point F1 128C is set to the translucent member 112 (or the vicinity thereof) of the light emitting device 110, and the second focal point F2 128c is a photodiode (light detecting means 174). ) Or a spheroidal surface set in the vicinity thereof.
このようにすれば、フォトダイオード（光検出手段１７４）の受光面の小型化が可能となる。 In this way, it is possible to reduce the size of the light receiving surface of the photodiode (light detection means 174).
フォトダイオード（光検出手段１７４）は、その受光角が狭角に設計されたものを用いてもよい。このようにすれば、外乱光の影響を低下させることができる。 As the photodiode (light detection means 174), a photodiode whose light receiving angle is designed to be narrow may be used. In this way, the influence of disturbance light can be reduced.
制御手段１８０は、例えば、半導体レーザー素子１１４、光検出手段１７４が電気的に接続されたＥＣＵ等の制御回路で、光検出手段１７４の検出結果に基づいて、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４を制御する手段として機能する。例えば、制御手段１８０は、半導体レーザー素子１１４がレーザー光を放出中、かつ、光検出手段７４が透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）を検出しない場合、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４を制御する。 The control unit 180 is, for example, a control circuit such as an ECU to which the semiconductor laser element 114 and the light detection unit 174 are electrically connected. Based on the detection result of the light detection unit 174, the control unit 180 does not emit laser light. It functions as a means for controlling the element 114. For example, when the semiconductor laser element 114 is emitting laser light and the light detection means 74 does not detect light (for example, yellow light) whose wavelength has been converted by the translucent member 112, the control means 180 is a laser. The semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit light.
保持部材１３６は、投影レンズ１２６の後側焦点Ｆから発光装置１１０に向かって延びるミラー面１３０を含んでいる。ミラー面１３０の前端縁１３０ａは、投影レンズ１２６の球面収差による影響を抑制し、カットオフラインを明瞭なものとする観点から、直線ではなく、投影レンズ１２６の球面収差に応じて湾曲した形状とされている。 The holding member 136 includes a mirror surface 130 that extends from the rear focal point F of the projection lens 126 toward the light emitting device 110. The front end edge 130a of the mirror surface 130 is not a straight line but a curved shape according to the spherical aberration of the projection lens 126 from the viewpoint of suppressing the influence of the spherical aberration of the projection lens 126 and making the cutoff line clear. ing.
ミラー面１３０に入射した発光装置１１０からの光は、上向きに反射されて、投影レンズ１２６で屈折してカットオフライン以下に照射される。すなわち、上向きに反射される発光装置１１０からの光がミラー面１３０の前端縁１３０ａ（カットオフライン）を境に折り返される形となる。 The light from the light emitting device 110 incident on the mirror surface 130 is reflected upward, refracted by the projection lens 126, and irradiated below the cutoff line. That is, the light from the light emitting device 110 reflected upward is folded back at the front end edge 130a (cut-off line) of the mirror surface 130.
次に、発光装置１１０を、保持部材１３６に対して位置決めして装着するための位置決め機構１４２について説明する。 Next, the positioning mechanism 142 for positioning and mounting the light emitting device 110 with respect to the holding member 136 will be described.
図２２〜図２４に示すように、位置決め機構１４２は、支持部材１４４、一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ等を備えている。 As shown in FIGS. 22 to 24, the positioning mechanism 142 includes a support member 144, a pair of vertical guide members 146a, 146b, and the like.
支持部材１４４は、発光装置１１０を水平面に沿って移動可能に支持するための部材であり、ベース部１４８、支持部本体１５０を備えている。ベース部１４８及び支持部本体１５０は、これを発光装置１１０の発熱が通過する伝熱手段（放熱経路）として機能させるために、アルミ等の金属で一体的に構成されている。支持部材１４４は、一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ間のスペースＳに嵌合する中央段差部を構成している。 The support member 144 is a member for supporting the light emitting device 110 so as to be movable along a horizontal plane, and includes a base portion 148 and a support portion main body 150. The base portion 148 and the support portion main body 150 are integrally formed of a metal such as aluminum in order to function as a heat transfer means (heat dissipation path) through which heat generated by the light emitting device 110 passes. The support member 144 constitutes a central step portion that fits into the space S between the pair of vertical guide members 146a and 146b.
ベース部１４８は、矩形板状の部材であり、車両前方側に向けられる前面１５２とその反対側の面で車両後方側に向けられる後面１５４とを含んでいる。 The base portion 148 is a rectangular plate-like member, and includes a front surface 152 directed toward the vehicle front side and a rear surface 154 directed toward the vehicle rear side on the opposite surface.
ベース部１４８の前面１５２は、上下方向の略中央部から前方に一段高く突出した支持部本体１５０を含んでいる。 The front surface 152 of the base portion 148 includes a support portion main body 150 that protrudes one step higher from a substantially central portion in the vertical direction.
ベース部１４８の後面１５４には、ヒートシンク１５８のベース部１５８ａ（前面１５８ｂ）がネジ止め固定されている。 A base portion 158a (front surface 158b) of the heat sink 158 is fixed to the rear surface 154 of the base portion 148 with screws.
ヒートシンク１５８のベース部１５８ａの前面１５８ｂは、支持部材１４４の左右両側に配置されたサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２を含んでいる。サイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２は、鉛直方向に延びる鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ（鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１）に面接触する面で、支持部材１４４の両側に配置されている。 The front surface 158 b of the base portion 158 a of the heat sink 158 includes side surfaces 158 b 1 and 158 b 2 disposed on the left and right sides of the support member 144. The side surfaces 158b1 and 158b2 are surfaces that come into surface contact with vertical guide members 146a and 146b (vertical guide surfaces 146a1 and 146b1) extending in the vertical direction, and are disposed on both sides of the support member 144.
発光装置１１０の発熱は、支持部材１４４、ヒートシンク１５８を通過し、ヒートシンク１５８の放熱フィン１５８ｃから周辺空気へ放出される。ヒートシンク１５８の後方には、放熱フィン１５８ｃへ冷却風を送風するためのファン１８８が配置されている。ファン１８８は、ヒートシンク１５８に固定されていてもよいし、ヒートシンク１５８以外の部材に固定されていてもよい。 The heat generated by the light emitting device 110 passes through the support member 144 and the heat sink 158, and is released from the radiating fins 158c of the heat sink 158 to the surrounding air. Behind the heat sink 158, a fan 188 for blowing cooling air to the radiation fins 158c is disposed. The fan 188 may be fixed to the heat sink 158 or may be fixed to a member other than the heat sink 158.
支持部本体１５０は、発光装置１１０を水平面に沿って移動可能に支持するための部材であり、ベース部１４８の前面１５２の上下方向の略中央部から前方に一段高く突出している。 The support portion main body 150 is a member for supporting the light emitting device 110 so as to be movable along a horizontal plane, and protrudes one step higher from a substantially central portion in the vertical direction of the front surface 152 of the base portion 148.
支持部本体１５０の上面１５０ａは、支持部材１４４が一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ間のスペースＳに嵌合し、かつ、左右両側のサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２が一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ（鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１）に面接触した状態で水平面となる。 As for the upper surface 150a of the support part main body 150, the support member 144 fits in the space S between a pair of vertical guide members 146a and 146b, and the side surfaces 158b1 and 158b2 on the left and right sides are a pair of vertical guide members 146a and 146b ( It becomes a horizontal surface in the state where it is in surface contact with the vertical guide surfaces 146a1, 146b1).
発光装置１１０は、図２４に示すように、半導体レーザー光源１１４Ａの下端面（又は第３ホルダ１２２の下端面）が支持部本体１５０の上面１５０ａに面接触した状態で、支持部本体１５０の上面１５０ａに載置されている。 As shown in FIG. 24, the light emitting device 110 is configured so that the lower end surface of the semiconductor laser light source 114 </ b> A (or the lower end surface of the third holder 122) is in surface contact with the upper surface 150 a of the support unit main body 150. 150a.
発光装置１１０は、その第３ホルダ１２２のフランジ部１２２ｂに形成された貫通穴２２ｅに挿入され、支持部本体１５０に形成されたネジ穴１５０ｂ（例えば、四箇所）に螺合したネジＮ１により、支持部本体１５０に取り付けられている。 The light emitting device 110 is inserted into the through holes 22e formed in the flange portion 122b of the third holder 122 and is screwed into the screw holes 150b (for example, four locations) formed in the support portion main body 150, It is attached to the support part main body 150.
第３ホルダ１２２のフランジ部１２２ｂに形成された貫通穴１２２ｅは、これに挿入されたネジＮ１よりも大径とされている。従って、支持部本体１５０に形成されたネジ穴１５０ｂに螺合したネジＮ１を緩めることで、発光装置１１０は、支持部本体１５０の上面１５０ａ（水平面）に沿って貫通穴２２ｅの範囲内で移動可能となる。 The through hole 122e formed in the flange portion 122b of the third holder 122 has a larger diameter than the screw N1 inserted therein. Therefore, by loosening the screw N1 screwed into the screw hole 150b formed in the support portion main body 150, the light emitting device 110 moves within the range of the through hole 22e along the upper surface 150a (horizontal plane) of the support portion main body 150. It becomes possible.
一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂは、支持部材１４４を支持するための部材であり、例えば、鉛直方向に延びるアルミ等の金属製の部材であり、アルミ等の金属性の保持部材１３６と一体的に構成されている。一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂは、光軸ＡＸの左右両側かつ光軸ＡＸに対して対称の位置に配置されている。一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ間には、支持部材１４４が嵌合するスペースＳが形成されている。 The pair of vertical guide members 146a and 146b are members for supporting the support member 144. For example, the vertical guide members 146a and 146b are members made of metal such as aluminum extending in the vertical direction and integrated with a metal holding member 136 such as aluminum. It is configured. The pair of vertical guide members 146a and 146b are arranged at positions on the left and right sides of the optical axis AX and symmetrical with respect to the optical axis AX. A space S in which the support member 144 is fitted is formed between the pair of vertical guide members 146a and 146b.
一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂは、鉛直方向に延びる鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１を含んでいる。鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１は、左右両側のサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２が面接触するとともに、左右両側のサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２が面接触した状態で鉛直方向にスライド移動する鉛直面（光軸ＡＸに直交する鉛直面）であり、車両後方側に向けられている。 The pair of vertical guide members 146a and 146b includes vertical guide surfaces 146a1 and 146b1 extending in the vertical direction. The vertical guide surfaces 146a1 and 146b1 are vertical surfaces that slide in the vertical direction with the side surfaces 158b1 and 158b2 on both the left and right sides in surface contact with each other and the side surfaces 158b1 and 158b2 on the left and right sides in surface contact (perpendicular to the optical axis AX). Vertical surface), which is directed to the vehicle rear side.
次に、発光装置１１０を、保持部材１３６に対して位置決めして装着する動作例について説明する。 Next, an operation example in which the light emitting device 110 is positioned and attached to the holding member 136 will be described.
まず、支持部材１４４を一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ間のスペースＳに嵌合させ、かつ、左右両側のサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２を一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂの鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１に面接触させる。これにより、支持部本体１５０の上面１５０ａ１が水平面となり、かつ、発光装置１０１が予め定められた光源位置Ｐの下方に配置される。 First, the support member 144 is fitted in the space S between the pair of vertical guide members 146a and 146b, and the side surfaces 158b1 and 158b2 on both the left and right sides are fitted to the vertical guide surfaces 146a1 and 146b1 of the pair of vertical guide members 146a and 146b. Make surface contact. Thereby, the upper surface 150a1 of the support part main body 150 becomes a horizontal surface, and the light-emitting device 101 is arrange | positioned under the light source position P determined beforehand.
次に、支持部本体１５０に形成されたネジ穴１５０ｂに螺合したネジＮ１を緩め、発光装置１１０を、支持部本体１５０の上面１５０ａ（水平面）に沿って移動させて、透光性部材１１２を、予め定められた光源位置Ｐを通る鉛直軸ＡＸＰ上に位置決めする（水平面内の位置決め）。そして、その位置において、支持部本体１５０に形成されたネジ穴１５０ｂに螺合したネジＮ１を締めつけ（本発明の第１固定手段に相当）、発光装置１１０と支持部本体１５０とを固定する。 Next, the screw N1 screwed into the screw hole 150b formed in the support portion main body 150 is loosened, and the light emitting device 110 is moved along the upper surface 150a (horizontal plane) of the support portion main body 150, thereby translucent member 112. Is positioned on a vertical axis AXP that passes through a predetermined light source position P (positioning in a horizontal plane). At that position, the screw N1 screwed into the screw hole 150b formed in the support body 150 is tightened (corresponding to the first fixing means of the present invention), and the light emitting device 110 and the support body 150 are fixed.
これにより、第３ホルダ１２２に対する半導体レーザー素子１１４や集光レンズ１１６の組み付けがばらつくこと等に起因する、透光性部材１１２と半導体レーザー素子１１４との位置関係のばらつき（ＸＹ方向のばらつき、すなわち、水平面内のばらつき）が解消される。 As a result, variation in the positional relationship between the translucent member 112 and the semiconductor laser element 114 (variation in the XY directions, that is, variation in the XY direction, for example, due to variations in the assembly of the semiconductor laser element 114 and the condenser lens 116 with respect to the third holder 122). , Variations in the horizontal plane) are eliminated.
次に、支持部材１４４が一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂ間のスペースＳに嵌合し、かつ、左右両側のサイド面１５８ｂ１、１５８ｂ２が一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂの鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１に面接触した状態で、支持部材１４４を、鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１に沿って鉛直方向（上方）にスライド移動させる。 Next, the support member 144 fits in the space S between the pair of vertical guide members 146a and 146b, and the left and right side surfaces 158b1 and 158b2 are the vertical guide surfaces 146a1 and 146b1 of the pair of vertical guide members 146a and 146b. The surface of the support member 144 is slid in the vertical direction (upward) along the vertical guide surfaces 146a1 and 146b1.
支持部材１４４を鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１に沿って鉛直方向にスライド移動させると、やがて、当該支持部材１４４に固定された発光装置１１０の第１ホルダ１１８の上側の筒部１１８ａが保持部材１３６に形成された貫通穴１３６ａに嵌合する。さらに支持部材１４４を鉛直ガイド面１４６ａ１、１４６ｂ１に沿って鉛直方向にスライド移動させると、やがて、発光装置１１０の第１ホルダ１１８のフランジ部１１８ｃが保持部材１３６の下面１３６ｂ（本発明のストッパに相当）に当接し、支持部材１４４の鉛直方向のスライド移動が規制される（図２４参照）。これにより、透光性部材１１２が予め定められた光源位置Ｐに位置決めされる（鉛直方向の位置決め）。 When the support member 144 is slid in the vertical direction along the vertical guide surfaces 146a1 and 146b1, the cylindrical portion 118a on the upper side of the first holder 118 of the light emitting device 110 fixed to the support member 144 is eventually moved to the holding member 136. It fits into the formed through hole 136a. Further, when the support member 144 is slid in the vertical direction along the vertical guide surfaces 146a1 and 146b1, the flange portion 118c of the first holder 118 of the light emitting device 110 eventually becomes the lower surface 136b of the holding member 136 (corresponding to the stopper of the present invention). ) And the sliding movement of the support member 144 in the vertical direction is restricted (see FIG. 24). Thereby, the translucent member 112 is positioned at a predetermined light source position P (vertical positioning).
そして、その位置において、ヒートシンク１５８のベース部１５８ａに形成された貫通穴１５８ｄに挿入されたネジ（図示せず）を、一対の鉛直ガイド部材１４６ａ、１４６ｂに螺合させることで、支持部材１４４と鉛直ガイド部材１４６とを固定する（本発明の第２固定手段に相当）。 Then, at that position, a screw (not shown) inserted into a through hole 158d formed in the base portion 158a of the heat sink 158 is screwed into the pair of vertical guide members 146a and 146b, whereby the support member 144 and The vertical guide member 146 is fixed (corresponding to the second fixing means of the present invention).
以上により、第３ホルダ１２２に対する半導体レーザー素子１１４や集光レンズ１１６の組み付けがばらつくこと等に起因する、透光性部材１１２と半導体レーザー素子１１４との位置関係のばらつき（Ｚ方向のばらつき、すなわち、鉛直方向のばらつき）が解消される。 As described above, variation in the positional relationship between the translucent member 112 and the semiconductor laser element 114 due to variations in the assembly of the semiconductor laser element 114 and the condenser lens 116 with respect to the third holder 122 (variation in the Z direction, that is, , Vertical variation) is eliminated.
以上のようにして、発光装置１１０は、透光性部材１１２がメイン反射面１２８ａの第１焦点Ｆ１（又はその近傍）に位置した状態で保持部材１３６に保持されて、投影レンズ１２６の後側焦点Ｆより後方に配置されている。 As described above, the light emitting device 110 is held by the holding member 136 in a state where the translucent member 112 is positioned at the first focal point F1 (or the vicinity thereof) of the main reflecting surface 128a, and the rear side of the projection lens 126. It is arranged behind the focal point F.
次に、上記構成の灯具ユニット１００の動作例（半導体レーザー素子１１４の制御例）について説明する。 Next, an operation example (control example of the semiconductor laser element 114) of the lamp unit 100 having the above configuration will be described.
図３０は、灯具ユニット１００の動作例（半導体レーザー素子１１４の制御例）を説明するためのフローチャートである。 FIG. 30 is a flowchart for explaining an operation example of the lamp unit 100 (control example of the semiconductor laser element 114).
以下の処理は、主に半導体レーザー素子１１４、光検出手段１７４が電気的に接続されたＥＣＵ等の制御回路（制御手段１８０）によって行われる。 The following processing is mainly performed by a control circuit (control unit 180) such as an ECU to which the semiconductor laser element 114 and the light detection unit 174 are electrically connected.
まず、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）していない場合の灯具ユニット１００の動作例（半導体レーザー素子１１４の制御例）について説明する。 First, an operation example (control example of the semiconductor laser element 114) of the lamp unit 100 when the translucent member 112 is not dropped (or missing) will be described.
半導体レーザー素子１１４がレーザー光（例えば、青系のレーザー光）を放出している場合（ステップＳ１０）、図２６に示すように、半導体レーザー素子１１４からのレーザー光Ｒａｙ１は、集光レンズ１１６で集光されて貫通穴Ｈ１を通過し、半導体レーザー素子１１４から離間した位置に配置された透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的に照射する。スポットサイズは、例えば、長手が約１００μｍ、短手が約２０〜３０μｍの楕円形状に調整されている。透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的に照射する光Ｒａｙ１は、拡散層１６８内部で拡散されて、拡散層１６８の上面１６８ｂから輝度分布が均一（又は略均一）の拡散光として出射し、波長変換層１７０の下面１７０ａに入射する。 When the semiconductor laser element 114 emits laser light (for example, blue laser light) (step S10), the laser light Ray1 from the semiconductor laser element 114 is transmitted by the condenser lens 116 as shown in FIG. The light is collected, passes through the through hole H1, and locally irradiates the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) disposed at a position away from the semiconductor laser element 114. The spot size is adjusted, for example, to an elliptical shape having a long side of about 100 μm and a short side of about 20-30 μm. The light Ray1 that locally irradiates the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) is diffused inside the diffusion layer 168, and the luminance distribution is uniform (or substantially uniform) from the upper surface 168b of the diffusion layer 168. The light is emitted as light and enters the lower surface 170 a of the wavelength conversion layer 170.
拡散層１６８からの拡散光が入射した波長変換層１７０は、これを透過する拡散層１６８からの拡散光と拡散層１６８からの拡散光で励起されて放出される光（透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光））との混色による白色光を放出する。 The wavelength conversion layer 170 to which the diffused light from the diffused layer 168 is incident is excited by the diffused light from the diffused layer 168 that transmits the diffused light and the diffused light from the diffused layer 168 to be emitted (by the translucent member 112). White light is emitted by color mixing with wavelength-converted light (for example, yellow light).
メイン反射面１２８ａで反射された発光装置１１０からの白色光は、投影レンズ１２６を透過して前方に照射されて、仮想鉛直スクリーン上に、基本配光パターン（例えば、ミラー面１３０の前端縁１３０ａによって規定されるロービーム用配光パターンの少なくとも一部）を形成する。また、第１サブ反射面１２８ｂ及び第３サブ反射面１３４で反射された発光装置１１０からの白色光は、投影レンズ１２６を透過して前方斜め上向きに照射されて、仮想鉛直スクリーン上にオーバーヘッド用配光パターンを形成する。 White light from the light emitting device 110 reflected by the main reflection surface 128a is transmitted forward through the projection lens 126, and is displayed on the virtual vertical screen on a basic light distribution pattern (for example, the front edge 130a of the mirror surface 130). At least a part of the light distribution pattern for low beam defined by (1). Further, the white light from the light emitting device 110 reflected by the first sub-reflecting surface 128b and the third sub-reflecting surface 134 passes through the projection lens 126 and is irradiated obliquely forward and upward, and is used for overhead on the virtual vertical screen. A light distribution pattern is formed.
そして、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの白色光は、ピンホールＨ３を通過し、光学フィルター１７８で透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）以外の光がカットされて、光検出手段１７４に入射する。 Then, the white light from the light emitting device 110 reflected by the second sub-reflecting surface 128c passes through the pinhole H3 and is wavelength-converted by the light transmitting member 112 by the optical filter 178 (for example, yellow light). ) Other than () are cut off and enter the light detection means 174.
光検出手段１７４が特定色の光、すなわち、透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）を検出した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御手段１８０は、透光性部材１１２が正常である（脱落（又は欠損）していない）と判定して、レーザー光を継続して放出するように半導体レーザー素子１１４を制御する。 When the light detection unit 174 detects light of a specific color, that is, light that has been wavelength-converted by the translucent member 112 (for example, yellow light) (step S12: Yes), the control unit 180 is translucent. It is determined that the member 112 is normal (not dropped (or missing)), and the semiconductor laser element 114 is controlled so as to continuously emit laser light.
次に、半導体レーザー素子１１４が上記のようにレーザー光を放出中、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合の灯具ユニット１００の動作例（半導体レーザー素子１４の制御例）について説明する。 Next, an operation example (control example of the semiconductor laser element 14) of the lamp unit 100 when the light transmitting member 112 is dropped (or lost) while the semiconductor laser element 114 emits laser light as described above will be described. .
透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、光検出手段１７４には、特定色の光、すなわち、透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）が入射しなくなる。光検出手段１７４が特定色の光、すなわち、透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光）を検出しない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御手段１８０は、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）（又は光検出手段１７４が故障）したと判定して、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４を制御する（ステップＳ１４）。 When the translucent member 112 is dropped (or missing), light of a specific color, that is, light that has undergone wavelength conversion by the translucent member 112 (for example, yellow light) enters the light detection unit 174. Disappear. When the light detection unit 174 does not detect light of a specific color, that is, light that has been wavelength-converted by the translucent member 112 (for example, yellow light) (step S12: No), the control unit 180 is translucent. It is determined that the member 112 has dropped (or is missing) (or the light detection means 174 has failed), and the semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit laser light (step S14).
これにより、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａで反射されて、投影レンズ１２６を透過して前方へ照射されるのを抑制することが可能となる。 Thereby, when the translucent member 112 is dropped (or missing), the laser light emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing) is reflected by the main reflecting surface 128a. Further, it is possible to suppress irradiation through the projection lens 126 and forward irradiation.
また、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光は、図２８（ａ）に示すように、メイン反射面１２８ａに形成された貫通穴Ｈ２を通過するため、仮に、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４が制御される（ステップＳ１４）まで時間を要したとしても、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａで反射されて、投影レンズ１２６を透過して前方へ照射されるのを抑制することが可能となる。 In addition, when the translucent member 112 is dropped (or missing), the laser light emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing) is as shown in FIG. Even if it takes time until the semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit laser light (step S14) because it passes through the through hole H2 formed in the main reflecting surface 128a, the translucent member It is possible to suppress the laser light emitted from the light emitting device 110 in a state where the 112 is dropped (or missing) from being reflected by the main reflecting surface 128a and transmitted through the projection lens 126 to the front. Become.
なお、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４を制御する（ステップＳ１４）までの時間を、求められる安全性のレベルを超えない短い時間とすることができる場合には、メイン反射面１２８ａの貫通穴Ｈ２を省略してもよい。 If the time until the semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit laser light (step S14) can be set to a short time that does not exceed the required safety level, the main reflection surface 128a is The through hole H2 may be omitted.
以上説明したように、本実施形態の灯具ユニット１００によれば、次の利点を生ずる。 As described above, according to the lamp unit 100 of the present embodiment, the following advantages are produced.
第１に、半導体レーザー素子１１４を光源に用いた灯具ユニットにおいて、従来の車両用前照灯２００（図３１参照）と比べ、サイズの小型化を実現できる。これは、光検出手段１７４が投影レンズ１２６と発光装置１１０との間に配置され、かつ、発光装置１１０からの光を光検出手段１７４に向けて反射する第２反射面１２８ｃが、第１反射面１２８ａの前端より前方に配置されていることによるものである。 First, in the lamp unit using the semiconductor laser element 114 as a light source, the size can be reduced as compared with the conventional vehicle headlamp 200 (see FIG. 31). This is because the light detecting means 174 is disposed between the projection lens 126 and the light emitting device 110, and the second reflecting surface 128c that reflects the light from the light emitting device 110 toward the light detecting means 174 is the first reflection. This is because it is arranged in front of the front end of the surface 128a.
第２に、発光装置１１０の光利用効率を高めることができる。これは、発光装置１１０から前方斜め上向きに放出される光（基本配光パターンとしては活用できない光）を、第２サブ反射面１２８ｃで反射して、フォトダイオード（光検出手段１７４）に入射させるように構成されていることによるものである。 Second, the light use efficiency of the light emitting device 110 can be increased. This is because light emitted from the light emitting device 110 obliquely upward in the forward direction (light that cannot be used as a basic light distribution pattern) is reflected by the second sub-reflecting surface 128c and is incident on the photodiode (light detection means 174). This is because of the configuration.
第３に、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａで反射されて、投影レンズ１２６を透過して前方へ照射されるのを抑制することが可能となる。これは、制御手段１８０が、半導体レーザー素子１１４がレーザー光を放出中、かつ、光検出手段１７４が透光性部材１１２で波長変換された光を検出しない場合（すなわち、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合又は光検出手段１７４が故障した場合）、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４を制御することによるものである。 Third, when the translucent member 112 is dropped (or missing), the laser light emitted from the light emitting device 110 in a state where the translucent member 112 is dropped (or missing) is reflected by the main reflecting surface 128a. Thus, it is possible to suppress irradiation through the projection lens 126 and forward. This is because the control means 180 does not detect the light whose wavelength is converted by the light transmitting member 112 while the semiconductor laser element 114 is emitting laser light (that is, the light transmitting member 112 is not This is because the semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit laser light when it is dropped (or lost) or when the light detection means 174 fails.
第４に、フォトダイオード（光検出手段１７４）のＳ／Ｎ比を向上させることができる。これは、第２サブ反射面１２８ｃと光検出手段１７４との間に、第２サブ反射面１２８ｃからの反射光が通過するピンホールＨ３を含む遮光部材１７６を配置したことにより、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの光以外の光（例えば、太陽光や対向車からの光などの外乱光）がピンホールＨ３を通過して、光検出手段１７４に入射するのを抑制することができることによるものである。 Fourth, the S / N ratio of the photodiode (light detection means 174) can be improved. This is because the light shielding member 176 including the pinhole H3 through which the reflected light from the second sub-reflecting surface 128c passes is disposed between the second sub-reflecting surface 128c and the light detecting means 174, so Light other than the light from the light emitting device 110 reflected by the surface 128c (for example, disturbance light such as sunlight or light from an oncoming vehicle) is prevented from passing through the pinhole H3 and entering the light detection unit 174. Is due to what can be done.
第５に、フォトダイオード（光検出手段１７４）のＳ／Ｎ比を「さらに」向上させることができる。これは、第２サブ反射面１２８ｃとして、第１焦点Ｆ１１２８Ｃが発光装置１１０の透光性部材１１２（又はその近傍）に設定され、第２焦点Ｆ２１２８ＣがピンホールＨ３内（又はその近傍）に設定された回転楕円面を用いることで、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの光が、第２焦点Ｆ２１２８Ｃに集光するため、ピンホールＨ３の径をより小さくすることができる結果、第２サブ反射面１２８ｃで反射された発光装置１１０からの光以外の光（例えば、太陽光や対向車からの光などの外乱光）がピンホールＨ３を通過して、光検出手段１７４に入射するのを「さらに」抑制することができることによるものである。 Fifth, the S / N ratio of the photodiode (light detection means 174) can be “further improved”. This is because, as the second sub-reflecting surface 128c, the first focal point F1 128C is set to the translucent member 112 (or the vicinity thereof) of the light emitting device 110, and the second focal point F2 128C is within the pinhole H3 (or the vicinity thereof). , The light from the light emitting device 110 reflected by the second sub-reflecting surface 128c is focused on the second focal point F2 128C , so that the diameter of the pinhole H3 is made smaller. As a result, light other than the light from the light emitting device 110 reflected by the second sub-reflecting surface 128c (for example, disturbance light such as sunlight or light from an oncoming vehicle) passes through the pinhole H3, and light This is because the incident to the detecting means 174 can be further “suppressed”.
第６に、仮に、レーザー光を放出しないように半導体レーザー素子１１４が制御される（ステップＳ１４）まで時間を要したとしても、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光が、メイン反射面１２８ａで反射されて、投影レンズ１２６を透過して前方へ照射されるのを抑制することが可能となる。これは、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した場合、透光性部材１１２が脱落（又は欠損）した状態の発光装置１１０から放出されるレーザー光は、図２８（ａ）に示すように、メイン反射面１２８ａに形成された貫通穴Ｈ２を通過することによるものである。 Sixth, even if it takes time until the semiconductor laser element 114 is controlled so as not to emit laser light (step S14), the light emitting device 110 in a state in which the translucent member 112 is dropped (or missing). It is possible to suppress that the laser light emitted from the laser beam is reflected by the main reflection surface 128a and transmitted through the projection lens 126 to be irradiated forward. This is because when the translucent member 112 is dropped (or missing), the laser light emitted from the light emitting device 110 in the state where the translucent member 112 is dropped (or missing) is as shown in FIG. Further, this is due to passing through the through hole H2 formed in the main reflecting surface 128a.
次に、変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
上記実施形態では、本発明を、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ハイビーム用配光パターンを形成するように構成された（例えば、第１サブ反射面２８ｂ、第３サブ反射面１３４、ミラー面１３０等が省略され、メイン反射面１２８ａがハイビーム用に調整された）プロジェクタ型の灯具ユニットにも適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a projector-type lamp unit configured to form a low beam light distribution pattern. However, the present invention is not limited to this, and a high beam light distribution pattern is used. In a projector-type lamp unit configured to be formed (for example, the first sub-reflecting surface 28b, the third sub-reflecting surface 134, the mirror surface 130, etc. are omitted, and the main reflecting surface 128a is adjusted for high beams). Can also be applied.
図３１は、発光装置１１０（変形例）の断面図である。 FIG. 31 is a cross-sectional view of the light emitting device 110 (modified example).
半導体レーザー素子１１４からのレーザー光を集光して、透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的（スポット的）に照射する光学系として、集光レンズ１１６に代えて、図３１に示すように、半導体レーザー素子１１４からのレーザー光を集光する集光レンズ１１６、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光を導光して、透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的（スポット的）に照射するライトガイド１８４を含む光学系を用いてもよい。ライトガイド１８４は、例えば、中心部のコア（例えば、コア径：０．２ｍｍ）とその周囲を覆うクラッド（いずれも図示せず）とを含む光ファイバである。コアは、クラッドと比較して屈折率が高い。従って、ライトガイド１８４の一端面１８４ａからライトガイド１８４内に導入された、集光レンズ１１６で集光された半導体レーザー素子１１４からのレーザー光は、コアとクラッドとの境界の全反射を利用してコア内部に閉じこめられた状態でライトガイド１８４の他端面１８４ｂまで導光されて、当該他端面１８４ｂから出射して、半導体レーザー素子１１４から離間した位置に配置された透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的（スポット的）に照射する。 As an optical system for condensing the laser light from the semiconductor laser element 114 and irradiating the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) locally (spot-like), instead of the condensing lens 116, FIG. 31, a condensing lens 116 that condenses the laser light from the semiconductor laser element 114, and guides the laser light from the semiconductor laser element 114 condensed by the condensing lens 116, thereby translucent the member. An optical system including a light guide 184 that irradiates 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) locally (spotwise) may be used. The light guide 184 is, for example, an optical fiber including a central core (for example, core diameter: 0.2 mm) and a cladding (none of which is shown) covering the periphery thereof. The core has a higher refractive index than the clad. Therefore, the laser light from the semiconductor laser element 114, which is introduced into the light guide 184 from the one end face 184a of the light guide 184 and is collected by the condenser lens 116, uses total reflection at the boundary between the core and the clad. In this state, the light guide 184 is guided to the other end surface 184b of the light guide 184, is emitted from the other end surface 184b, and is disposed at a position away from the semiconductor laser element 114 (diffusion). The lower surface 168a) of the layer 168 is irradiated locally (spotwise).
透光性部材１１２（拡散層１６８の下面１６８ａ）を局所的に照射する光は、拡散層１６８内部で拡散されて、拡散層１６８の上面１６８ｂから輝度分布が均一（又は略均一）の拡散光として出射し、波長変換層１７０の下面１７０ａに入射する。 Light that locally irradiates the translucent member 112 (the lower surface 168a of the diffusion layer 168) is diffused inside the diffusion layer 168, and diffused light having a uniform (or substantially uniform) luminance distribution from the upper surface 168b of the diffusion layer 168. And enters the lower surface 170a of the wavelength conversion layer 170.
拡散層１６８からの拡散光が入射した波長変換層１７０は、これを透過する拡散層１６８からの拡散光と拡散層１６８からの拡散光で励起されて放出される光（透光性部材１１２で波長変換された光（例えば、黄色系の光））との混色による白色光を放出する。 The wavelength conversion layer 170 to which the diffused light from the diffused layer 168 is incident is excited by the diffused light from the diffused layer 168 that transmits the diffused light and the diffused light from the diffused layer 168 to be emitted (by the translucent member 112). White light is emitted by color mixing with wavelength-converted light (for example, yellow light).
本変形例の発光装置１１０によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。 The light emitting device 110 according to the present modification can also achieve the same effect as that of the above embodiment.
次に、第４実施形態として、上記構成の発光装置１０が適用された車両用灯具２１０（ダイレクトプロジェクション型の灯具ユニット２１０）の例について説明する。以下、車両用灯具２１０に発光装置１０を適用する例について説明するが、それ以外の発光装置１０Ａ〜１０Ｅであっても同様に適用できるのは無論である。 Next, as a fourth embodiment, an example of a vehicle lamp 210 (direct projection type lamp unit 210) to which the light emitting device 10 having the above-described configuration is applied will be described. Hereinafter, although the example which applies the light-emitting device 10 to the vehicle lamp 210 is demonstrated, it cannot be overemphasized that it can apply similarly even if it is other light-emitting devices 10A-10E.
車両用灯具２１０は、発光装置１０のレーザー光源１２、波長変換部材１６にそれぞれ相当する、レーザー光源２１６、波長変換部材２２０を備えている。 The vehicular lamp 210 includes a laser light source 216 and a wavelength conversion member 220 corresponding to the laser light source 12 and the wavelength conversion member 16 of the light emitting device 10, respectively.
車両用灯具２１０はさらに、発光装置１０の光検出器２０に相当するセンサＳ２を備えている。センサＳ２は、図３３に示すように、レンズホルダ２３４に形成された貫通穴内に挿入された状態で固定されている。なお、センサＳ２は、波長変換部材１６（又は波長変換部材２２０）からの光が入射する箇所、又は、波長変換部材１６等が欠損などした場合、レーザー光源１２（又はレーザー光源２１６）からのレーザー光が入射する箇所に設けられる。 The vehicular lamp 210 further includes a sensor S2 corresponding to the photodetector 20 of the light emitting device 10. As shown in FIG. 33, the sensor S2 is fixed in a state of being inserted into a through hole formed in the lens holder 234. In addition, the sensor S2 is a laser from the laser light source 12 (or the laser light source 216) when the light from the wavelength conversion member 16 (or the wavelength conversion member 220) is incident or when the wavelength conversion member 16 or the like is defective. It is provided at a location where light enters.
車両用灯具２１０は、発光装置１０のＬＤ点灯回路１４、光学フィルタ１８、Ｉ−Ｖ変換部２２、閾値電圧部２４、比較器２６、スイッチ制御部２８も備えているが、図示されていない。 The vehicular lamp 210 also includes the LD lighting circuit 14, the optical filter 18, the IV conversion unit 22, the threshold voltage unit 24, the comparator 26, and the switch control unit 28 of the light emitting device 10, which are not illustrated.
本実施形態の車両用灯具２１０によれば、レーザー光源１２（又はこれに相当するレーザー光源２１６）及び波長変換部材１６（又はこれに相当する波長変換部材２２０）を用いた発光装置１０、１０Ａ〜１０Ｅであって、波長変換部材１６（又はこれに相当する波長変換部材２２０）が欠損などした場合、レーザー光源１２（又はこれに相当するレーザー光源２１６）が消灯するまでの時間を、灯具効率を考慮した許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下とすることができる発光装置を用いた車両用灯具２００を提供することができる。なお、車両用灯具は、プロジェクタ型の灯具ユニット以外の、ダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）の灯具ユニットであってもよいし、リフレクタ型の灯具ユニットであってもよいし、導光光学系（ＲＸＩ光学系）を用いた灯具ユニットであってもよいし、その他各種の灯具ユニットであってもよいのは無論である。 According to the vehicular lamp 210 of the present embodiment, the light emitting devices 10, 10 </ b> A to 10 </ b> A to 10 using the laser light source 12 (or the laser light source 216 corresponding thereto) and the wavelength conversion member 16 (or the wavelength conversion member 220 corresponding thereto). 10E, and when the wavelength conversion member 16 (or the corresponding wavelength conversion member 220) is defective, the time until the laser light source 12 (or the corresponding laser light source 216) is extinguished is determined as the lamp efficiency. It is possible to provide the vehicular lamp 200 using the light emitting device which can be set to the allowable exposure time (s safe ) or less considered. The vehicle lamp may be a direct projection type (also referred to as a direct-light type) lamp unit other than a projector type lamp unit, a reflector type lamp unit, or a light guide. Of course, a lamp unit using an optical system (RXI optical system) or other various lamp units may be used.
以下、第４実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the vehicle lamp which is 4th Embodiment is demonstrated, referring drawings.
図３２は第４実施形態である車両用灯具２１０の斜視図、図３３は縦断面図、図３４は車両用灯具２１０により車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰＬｏの例である。 32 is a perspective view of a vehicular lamp 210 according to the fourth embodiment, FIG. 33 is a longitudinal sectional view, and FIG. 34 is a virtual vertical screen facing the front of the vehicle by the vehicular lamp 210 (disposed approximately 25 m forward from the front of the vehicle). It is an example of the light distribution pattern PLo for the passing beam formed on the upper side.
図３２、図３３に示すように、車両用灯具２１０は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（光軸とも称される）上に発光面２１２ａが前方を向いた状態で配置された光源２１２と、光源２１２（発光面２１２ａ）の前方に配置されたレンズ体２１４とを備え、レンズ体２１４を透過して前方に照射される光源２１２（発光面２１２ａ）からの光により、図３４に示すように、その上端縁に、左水平カットオフラインＣＬ１、右水平カットオフラインＣＬ２及び左水平カットオフラインＣＬ１と右水平カットオフラインＣＬ２との間の斜めカットオフラインＣＬ３を含むすれ違いビーム用配光パターンＰＬｏを形成する車両用前照灯として構成されている。 As shown in FIGS. 32 and 33, the vehicular lamp 210 includes a light source 212 disposed on a reference axis AX (also referred to as an optical axis) extending in the vehicle front-rear direction with a light emitting surface 212a facing forward. 34, the lens body 214 disposed in front of the light source 212 (light emitting surface 212a), and the light from the light source 212 (light emitting surface 212a) that passes through the lens body 214 and is irradiated forward, as shown in FIG. In addition, a light distribution pattern PLo for a passing beam including a left horizontal cutoff line CL1, a right horizontal cutoff line CL2, and an oblique cutoff line CL3 between the left horizontal cutoff line CL1 and the right horizontal cutoff line CL2 is formed at the upper edge. It is configured as a vehicle headlamp.
光源２１２は、レーザー光源２１６、集光レンズ２１８、波長変換部材２２０、これらを保持するホルダ２２２等を備えている。ホルダ２２２は、集光レンズ２１８を保持するレンズホルダ２２２ａ、レンズホルダ２２２ａに固定されたリング２２２ｂ、リング２２２ｂに固定された接続フランジ２２２ｃを組み合わせて構成されている。 The light source 212 includes a laser light source 216, a condenser lens 218, a wavelength conversion member 220, a holder 222 that holds them, and the like. The holder 222 is configured by combining a lens holder 222a that holds the condenser lens 218, a ring 222b that is fixed to the lens holder 222a, and a connection flange 222c that is fixed to the ring 222b.
レーザー光源２１６は、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光を放出するレーザー光源で、具体的には、レーザーダイオード（ＬＤ素子）を含んでパッケージ化されたキャン型の半導体レーザー光源として構成されている。なお、レーザー光源２１６は、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）又はそれ以外のレーザー光を放出するレーザー光源であってもよい。レーザー光源２１６で発生する熱は、これが固定されたヒートシンク２２４で放熱されて冷却される。 The laser light source 216 is a laser light source that emits laser light in a blue region (for example, an emission wavelength of 450 nm). Specifically, the laser light source 216 is a can-type semiconductor laser light source packaged including a laser diode (LD element). It is configured. Note that the laser light source 216 may be a laser light source that emits near-ultraviolet light (for example, an emission wavelength of 405 nm) or other laser light. The heat generated by the laser light source 216 is radiated and cooled by the heat sink 224 to which the heat is fixed.
波長変換部材２２０は、集光レンズ２１８で集光されるレーザー光源２１６からのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部をレーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材で、具体的には、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光によって励起されて黄色光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されている。 The wavelength conversion member 220 is a wavelength conversion member that receives laser light from the laser light source 216 collected by the condenser lens 218 and converts at least a part of the laser light into light having a wavelength different from that of the laser light. Is configured as a plate-like or layered phosphor that emits yellow light when excited by laser light in a blue region (for example, emission wavelength is 450 nm).
波長変換部材２２０は、矩形の発光面２１２ａ（例えば、縦０．４×横０．８ｍｍのアスペクト比１：２）を構成している。 The wavelength conversion member 220 constitutes a rectangular light emitting surface 212a (for example, aspect ratio 1: 2 of vertical 0.4 × horizontal 0.8 mm).
なお、波長変換部材２２０は、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）のレーザー光によって励起されて赤、緑、青の３色の光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されていてもよい。 The wavelength conversion member 220 is configured as a plate-like or layer-like phosphor that emits light of three colors of red, green, and blue when excited by laser light in the near ultraviolet region (for example, emission wavelength is 405 nm). May be.
青色域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材２２０は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。一方、近紫外域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材２２０は、近紫外域のレーザー光による発光（赤、緑、青の３色の光）の混色による白色光（疑似白色光）を放出する。 When the laser beam in the blue region is irradiated, the wavelength conversion member 220 emits white light (pseudo white light) due to the color mixture of the laser beam in the blue region and the light emitted by the laser beam in the blue region (yellow light). discharge. On the other hand, when near-ultraviolet laser light is irradiated, the wavelength conversion member 220 emits white light (pseudo-white light) due to a mixture of light emitted from the near-ultraviolet laser light (light of three colors of red, green, and blue). Release.
なお、光源２１２は、矩形の発光面を含む光源であればよく、白色ＬＥＤ光源等の半導体発光素子であってもよいし、それ以外の光源であってもよい。 The light source 212 may be a light source including a rectangular light emitting surface, and may be a semiconductor light emitting element such as a white LED light source, or may be a light source other than that.
光源２１２（発光面２１２ａ）から放出される光の指向特性はランバーシアンで、Ｉ（θ）＝Ｉ０×cosθで表すことができる。これは、光源２１２（発光面２１２ａ）が放出する光の広がりを表している。但し、Ｉ（θ）は光源２１２（発光面２１２ａ）の光軸ＡＸ２１２から角度θ傾いた方向の光度を表し、Ｉ０は光軸ＡＸ２１２上の光度を表している。光源２１２（発光面２１２ａ）では、光軸ＡＸ２１２上（θ＝０）の光度が最大となる。なお、光源２１２（発光面２１２ａ）の光軸ＡＸ２１２は、発光面２１２ａの中心を通り、かつ、発光面２１２ａに対して垂直の方向に延びている。 The directivity of the light emitted from the light source 212 (light emitting surface 212a) is Lambertian and can be expressed as I (θ) = I0 × cos θ. This represents the spread of light emitted from the light source 212 (light emitting surface 212a). However, I (θ) represents the luminous intensity in the direction inclined by the angle θ from the optical axis AX 212 of the light source 212 (light emitting surface 212a), and I0 represents the luminous intensity on the optical axis AX 212 . In the light source 212 (light emitting surface 212a), the luminous intensity on the optical axis AX212 (θ = 0) is maximized. The optical axis AX 212 of the light source 212 (light emitting surface 212a) passes through the center of the light emitting surface 212a and extends in a direction perpendicular to the light emitting surface 212a.
光源２１２は、発光面２１２ａが前方を向き、発光面２１２ａの下端縁（長辺）が基準軸ＡＸに直交する水平線に一致し、かつ、発光面２１２ａの下端縁（長辺）がレンズ体２１４の光学設計上の基準点Ｆ近傍に位置した状態でレンズホルダ２３４に固定されている。 The light source 212 has the light emitting surface 212a facing forward, the lower end edge (long side) of the light emitting surface 212a coincides with a horizontal line orthogonal to the reference axis AX, and the lower end edge (long side) of the light emitting surface 212a is the lens body 214. The lens holder 234 is fixed in a state of being positioned in the vicinity of the reference point F in the optical design.
レンズ体２１４は、基準軸ＡＸ上に配置された中央レンズ部２２６と、中央レンズ部２２６を取り囲むように配置された中間レンズ部２２８（本発明の周囲レンズ部に相当）と、中間レンズ部２２８を取り囲むように配置された外周レンズ部２３０（本発明の周囲レンズ部に相当）と、フランジ部２３２と、光学設計上の基準点Ｆと、を含んでいる。レンズ体２１４は、フランジ部２３２がレンズホルダ２３４に固定されて、光源２１２（発光面２１２ａ）の前方に配置されている。レンズ体２１４の材料は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。 The lens body 214 includes a central lens portion 226 disposed on the reference axis AX, an intermediate lens portion 228 (corresponding to the peripheral lens portion of the present invention) disposed so as to surround the central lens portion 226, and the intermediate lens portion 228. The outer peripheral lens portion 230 (corresponding to the peripheral lens portion of the present invention), the flange portion 232, and the reference point F in the optical design are arranged. The lens body 214 has a flange portion 232 fixed to the lens holder 234 and is disposed in front of the light source 212 (light emitting surface 212a). The material of the lens body 214 may be polycarbonate, other transparent resin such as acrylic, or glass.
図３５は、レンズ体２１４の光取り込み角θ１〜θ３等を説明するための図である。 FIG. 35 is a diagram for explaining the light capture angles θ1 to θ3 of the lens body 214 and the like.
図３５に示すように、レンズ体２１４の直径Ｄは例えば32ｍｍ、中央レンズ部２２６（中央入射面２２６ａの頂点）と光源２１２（発光面２１２ａ）との間の距離ＬＬは例えば2.5mmである。レンズ体２１４の直径Ｄと、中央レンズ部２２６（中央入射面２２６ａの頂点）と光源２１２（発光面２１２ａ）との間の距離ＬＬとの比は例えば１２：１である。中央レンズ部２２６の直径ＬＷと、中央レンズ部２２６（中央入射面２２６ａの頂点）と光源２１２（発光面２１２ａ）との間の距離ＬＬとの比は例えば３．４：１である。中央レンズ部２２６の光取り込み角θ１は例えば０〜３８度、中間レンズ部２２８の光取り込み角θ２は例えば３８〜５７度（４５度のバックフォーカス３．３（ＬＬ比））、外周レンズ部２３０の光取り込み角θ３は例えば５７〜８５度（７１度のバックフォーカス４．５（ＬＬ比））である。 As shown in FIG. 35, the diameter D of the lens body 214 is, for example, 32 mm, and the distance LL between the central lens portion 226 (the apex of the central incident surface 226a) and the light source 212 (the light emitting surface 212a) is, for example, 2.5 mm. The ratio of the diameter D of the lens body 214 to the distance LL between the central lens portion 226 (the apex of the central incident surface 226a) and the light source 212 (light emitting surface 212a) is, for example, 12: 1. The ratio between the diameter LW of the central lens portion 226 and the distance LL between the central lens portion 226 (the apex of the central incident surface 226a) and the light source 212 (light emitting surface 212a) is, for example, 3.4: 1. The light capturing angle θ1 of the central lens unit 226 is, for example, 0 to 38 degrees, the light capturing angle θ2 of the intermediate lens unit 228 is, for example, 38 to 57 degrees (back focus 3.3 (LL ratio) of 45 degrees), and the outer lens unit 230. Is, for example, 57 to 85 degrees (back focus 4.5 (LL ratio) of 71 degrees).
まず、中央レンズ部２２６の構成について説明する。 First, the configuration of the central lens unit 226 will be described.
中央レンズ部２２６は、光源２１２（発光面２１２ａ）が対向する中央レンズ部２２６の後端部に形成された中央入射面２２６ａと、中央レンズ部２２６の前端部に形成された中央出射面２２６ｂと、を含むレンズ部である。 The central lens portion 226 includes a central incident surface 226a formed at the rear end portion of the central lens portion 226 facing the light source 212 (light emitting surface 212a), and a central emission surface 226b formed at the front end portion of the central lens portion 226. , Including a lens portion.
中央レンズ部２２６は、中央入射面２２６ａから中央レンズ部２２６内部に入射し、中央出射面２２６ｂから出射する光源２１２からの光ＲａｙＡにより、拡散パターンＳ−ＷＷ（図３７参照。本発明の第１配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。 The central lens portion 226 enters the central lens portion 226 from the central incident surface 226a, and diffuses pattern S-WW (see FIG. 37, see FIG. 37) by the light RayA from the light source 212 emitted from the central exit surface 226b. It is configured as a lens portion for forming a light distribution pattern. Specifically, the configuration is as follows.
中央入射面２２６ａは、図３５に示すように、光源２１２の光軸ＡＸ１２に対して狭角方向（例えば、光取り込み角θ１：０〜３８度の範囲）に放出される相対強度が強い光ＲａｙＡが中央レンズ部２２６内部に入射する面で、光源２１２が対向する中央レンズ部２２６の後端部の基準軸ＡＸを中心とする円形領域に、光源２１２に向かって凸の面として形成されている。 As shown in FIG. 35, the central incident surface 226a is a light RayA having a high relative intensity emitted in a narrow-angle direction (for example, in the range of the light capturing angle θ1: 0 to 38 degrees) with respect to the optical axis AX12 of the light source 212. Is a surface incident on the inside of the central lens portion 226, and is formed as a convex surface toward the light source 212 in a circular area centering on the reference axis AX at the rear end of the central lens portion 226 facing the light source 212. .
中央入射面２２６ａは、当該中央入射面２２６ａから中央レンズ部２２６内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＡを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。 The central incident surface 226a has a surface shape so as to convert light RayA from the light source 212 that enters the central lens unit 226 from the central incident surface 226a into light parallel to the reference axis AX. .
中央入射面２２６ａのうち波長変換部材２２０がホルダ２２２から脱落した場合に集光レンズ２１８で集光されたレーザー光源２１６からのレーザー光が照射される領域には、遮光膜又は反射膜を施しておくのが望ましい。これにより、波長変換部材２２０脱落時のフェールセーフを実現することができる。中央レンズ部２２６と光源２１２（発光面２１２ａ）との間の距離ＬＬが短いため、遮光膜又は反射膜を最小限のサイズに抑えることができる。 A light-shielding film or a reflective film is applied to a region of the central incident surface 226a that is irradiated with the laser light from the laser light source 216 collected by the condenser lens 218 when the wavelength conversion member 220 is removed from the holder 222. It is desirable to leave. Thereby, the fail safe at the time of the wavelength conversion member 220 dropping off is realizable. Since the distance LL between the central lens unit 226 and the light source 212 (light emitting surface 212a) is short, the light shielding film or the reflective film can be suppressed to a minimum size.
中央出射面２２６ｂは、中央入射面２２６ａから中央レンズ部２２６内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＡが出射する面で、中央レンズ部２２６の前端部の基準軸ＡＸを中心とする円形領域に形成されている。 The central emission surface 226b is a surface from which light RayA from the light source 212 that enters the central lens portion 226 from the central incident surface 226a is emitted, and is formed in a circular region centered on the reference axis AX of the front end portion of the central lens portion 226. Has been.
次に、中央出射面２２６ｂと光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the central exit surface 226b and the light source image will be described.
図３６は、車両用灯具２１０の正面図（レンズ体２１４からの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に配置される光源像を含む）である。図３７は、レンズ体２１４からの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される各配光パターンの例である。 FIG. 36 is a front view of the vehicular lamp 210 (including a light source image arranged on a virtual vertical screen by light emitted from the lens body 214). FIG. 37 is an example of each light distribution pattern formed on the virtual vertical screen by the light emitted from the lens body 214.
仮に、中央出射面２２６ｂが基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該中央出射面２２６ｂからの出射光ＲａｙＡによる光源像Ｌ−ＷＷは、図３６に示すとおりのものとなる。 If the central exit surface 226b is a plane orthogonal to the reference axis AX, the light source image L-WW by the emitted light RayA from the central exit surface 226b is as shown in FIG.
実際には、中央出射面２２６ｂは平面ではなく当該中央出射面２２６ｂからの出射光ＲａｙＡが水平方向に均等に拡散して、拡散パターンＳ−ＷＷ（図３７参照。本発明の第１配光パターンに相当）を形成するように、その面形状が構成されている。 Actually, the central exit surface 226b is not a flat surface, and the outgoing light RayA from the central exit surface 226b is evenly diffused in the horizontal direction, and the diffusion pattern S-WW (see FIG. 37. First light distribution pattern of the present invention). The surface shape is configured so as to form an equivalent.
図３７中、拡散パターンＳ−ＷＷは、その左右両端がＬ４０度、Ｒ４０度近傍まで延びている。これは、拡散パターンＳ−ＷＷの左右両端がＬ４０度、Ｒ４０度近傍まで延びるように、中央出射面２２６ｂの面形状が調整されていることによるものである。このように、中央出射面２２６ｂの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−ＷＷの水平方向の拡散の程度を、所望のものとすることができる。 In FIG. 37, the diffusion pattern S-WW has both left and right ends extending to the vicinity of L40 degrees and R40 degrees. This is because the surface shape of the central emission surface 226b is adjusted so that the left and right ends of the diffusion pattern S-WW extend to the vicinity of L40 degrees and R40 degrees. In this way, by adjusting the surface shape of the central emission surface 226b, the degree of diffusion in the horizontal direction of the diffusion pattern S-WW can be made desired.
拡散パターンＳ−ＷＷは、その水平線Ｈに沿った領域がそれ以下の領域と比べて明るいものとなる。これは、光源２１２（発光面２１２ａ）の下端縁（長辺）がレンズ体２１４の光学設計上の基準点Ｆ近傍に位置しており、光源２１２（発光面２１２ａ）全体が基準点Ｆより上に配置されていることによるものである。 In the diffusion pattern S-WW, the region along the horizontal line H is brighter than the region below it. This is because the lower end edge (long side) of the light source 212 (light emitting surface 212a) is positioned near the reference point F in the optical design of the lens body 214, and the entire light source 212 (light emitting surface 212a) is above the reference point F. It is because it is arranged in.
拡散パターンＳ−ＷＷは、光軸ＡＸ２１２方向へ向かう青色寄りの光で形成されるため、周辺視による視認性が向上する。拡散パターンＳ−ＷＷが光軸ＡＸ２１２（基準軸ＡＸ）方向へ向かう青色寄りの光で形成されるのは、光源２１２として発光色が青系のレーザー光源２１６と発光色が黄系の波長変換部材２２０とを組み合わせた光源を用いた場合、波長変換部材２２０内を通過するレーザー光の距離差に起因して、光軸ＡＸ２１２（基準軸ＡＸ）方向へ向かう光が青色寄りの光となり、光軸ＡＸ２１２（基準軸ＡＸ）に対する角度がより大きい方向へ向かう光が黄色寄りの光となることによるものである。 Since the diffusion pattern S-WW is formed by light that is closer to blue toward the optical axis AX212, visibility by peripheral vision is improved. The diffusion pattern S-WW is formed of light that is closer to blue toward the optical axis AX212 (reference axis AX). The light source 212 is a blue-based laser light source 216 and the light-emitting color is a yellow wavelength conversion member. When the light source combined with 220 is used, the light traveling toward the optical axis AX212 (reference axis AX) due to the difference in the distance of the laser light passing through the wavelength conversion member 220 becomes light closer to blue, and the optical axis This is because light traveling in a direction with a larger angle with respect to AX212 (reference axis AX) becomes yellowish light.
次に、中間レンズ部２２８の構成について説明する。 Next, the configuration of the intermediate lens unit 228 will be described.
中間レンズ部２２８は、図３５に示すように、中間レンズ部２２８の後端部に中央レンズ部２２６を取り囲むように形成された中間入射面２２８ａと、中間レンズ部２２８の後端部に中間入射面２２８ａを取り囲むように形成された中間反射面２２８ｂと、中間レンズ部２２８の前端部に中央出射面２２６ｂを取り囲むように形成された中間出射面２２８ｃと、を含むレンズ部である。 As shown in FIG. 35, the intermediate lens unit 228 includes an intermediate incident surface 228a formed so as to surround the central lens unit 226 at the rear end of the intermediate lens unit 228, and an intermediate incident on the rear end of the intermediate lens unit 228. The lens unit includes an intermediate reflecting surface 228b formed so as to surround the surface 228a and an intermediate emitting surface 228c formed so as to surround the central emitting surface 226b at the front end portion of the intermediate lens unit 228.
中間レンズ部２２８は、中間入射面２２８ａから中間レンズ部２２８内部に入射し、中間反射面２２８ｂで内面反射（全反射）された後、中間出射面２２８ｃから出射する光源２１２からの光ＲａｙＢにより、拡散パターンＳ−ＷＷより狭いパターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。 The intermediate lens unit 228 enters the intermediate lens unit 228 from the intermediate incident surface 228a, is internally reflected (totally reflected) by the intermediate reflecting surface 228b, and then is emitted by the light RayB from the light source 212 emitted from the intermediate emitting surface 228c. Patterns S-M1a, S-M1b, S-M2, S-M3a, S-M3b, S-M4, S-S1, S-S2, S-S3, and S-S4 narrower than the diffusion pattern S-WW (FIG. 37) (Refer to the second light distribution pattern of the present invention). Specifically, the configuration is as follows.
中間入射面２２８ａは、光源２１２の光軸ＡＸ２１２に対して中角方向（例えば、光取り込み角θ２：３８〜５７度の範囲）に放出される相対強度が弱い光ＲａｙＢが中間レンズ部２２８内部に入射する面で、中間レンズ部２２８の後端部に、中央レンズ部２２６を取り囲むように形成されている。 The intermediate incident surface 228 a allows the light RayB having a low relative intensity emitted in the middle angle direction (for example, in the range of light capture angle θ2: 38 to 57 degrees) to the optical axis AX212 of the light source 212 to enter the intermediate lens unit 228. The incident surface is formed at the rear end portion of the intermediate lens portion 228 so as to surround the central lens portion 226.
中間反射面２２８ｂは、中間入射面２２８ａから中間レンズ部２２８内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＢを中間出射面２２８ｃに向けて内面反射（全反射）する面で、中間レンズ部２２８の後端部に、中間入射面２２８ａを取り囲むように形成されている。 The intermediate reflection surface 228b is a surface that internally reflects (totally reflects) the light RayB from the light source 212 that enters the intermediate lens portion 228 from the intermediate incident surface 228a toward the intermediate emission surface 228c, and is the rear end of the intermediate lens portion 228. Is formed so as to surround the intermediate incident surface 228a.
中間反射面２２８ｂは、中間入射面２２８ａから中間レンズ部２２８内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＢを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。 The intermediate reflecting surface 228b is configured to have a surface shape so as to convert light RayB from the light source 212 that enters the intermediate lens unit 228 from the intermediate incident surface 228a into light parallel to the reference axis AX.
中間出射面２２８ｃは、中間反射面２２８ｂからの反射光ＲａｙＢが出射する面で、中間レンズ部２２８の前端部に、中央出射面２２６ｂを取り囲むように形成されている。 The intermediate emission surface 228c is a surface from which the reflected light RayB from the intermediate reflection surface 228b is emitted, and is formed at the front end portion of the intermediate lens portion 228 so as to surround the central emission surface 226b.
図３６に示すように、中間出射面２２８ｃは、中央レンズ部２２６（中央出射面２２６ｂ）から放射状に延びる複数の境界線により複数の扇形の出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｍ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に区画されている。 As shown in FIG. 36, the intermediate exit surface 228c has a plurality of fan-shaped exit areas M1a, M1b, M2, M3a, M3b, M4, and a plurality of boundary lines extending radially from the central lens portion 226 (center exit surface 226b). It is divided into S1, S2, S3, and S4.
複数の扇形の出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｍ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のうち出射光ＲａｙＢによる光源像の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３の角度（又はそれ以下の角度）となる出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、水平線Ｈ及び鉛直線Ｖ近傍に配置されている。例えば、出射領域Ｓ１は正面視で鉛直線Ｖに対して右、かつ、水平線Ｈに対して上7.5°〜22.5°の扇形領域に配置され、出射領域Ｓ３は正面視で鉛直線Ｖに対して左、かつ、水平線Ｈに対して下7.5°〜22.5°の扇形領域に配置されている。出射領域Ｓ２は正面視で水平線Ｈに対して下、かつ、鉛直線Ｖに対して右10〜30°の扇形領域に配置され、出射領域Ｓ４は正面視で水平線Ｈに対して上、かつ、鉛直線Ｖに対して左10〜30°の扇形領域に配置されている。 Of the plurality of fan-shaped exit areas M1a, M1b, M2, M3a, M3b, M4, S1, S2, S3, and S4, one side of the light source image by the emitted light RayB is an angle of the oblique cutoff line CL3 (or an angle smaller than that). The emission areas S1, S2, S3, and S4 are arranged near the horizontal line H and the vertical line V. For example, the emission region S1 is arranged in a fan-shaped region that is 7.5 ° to 22.5 ° above the horizontal line H with respect to the vertical line V in front view, and the emission region S3 is relative to the vertical line V in front view. It is arranged in a sector area on the left and below 7.5 ° to 22.5 ° with respect to the horizontal line H. The emission area S2 is arranged in a fan-shaped area 10 to 30 ° to the right with respect to the vertical line V and below the horizontal line H in the front view, and the emission area S4 is above the horizontal line H in the front view. It is arranged in a sector area 10 to 30 ° to the left with respect to the vertical line V.
次に、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the emission areas S1, S2, S3, S4 and the light source image will be described.
仮に、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４は、図３６に示すとおりのものとなる。 If the emission areas S1, S2, S3, and S4 are planes orthogonal to the reference axis AX, the light source images L-S1, L-S2, and L by the emitted light RayB from the emission areas S1, S2, S3, and S4. -S3 and L-S4 are as shown in FIG.
実際には、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は平面ではなく当該出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４。図３７参照）が、各々の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されるように、その面形状が構成されている。 Actually, the emission areas S1, S2, S3, and S4 are not flat, but light source images L-S1, L-S2, L-S3, and L-S4 by the emitted light RayB from the emission areas S1, S2, S3, and S4. (Condensing patterns S-S1, S-S2, S-S3, S-S4, see FIG. 37) are in a state where each side is along the oblique cut-off line CL3 and the light source images L-S1, L-S2, The surface shape is configured such that the entire L-S3 and L-S4 are arranged below the oblique cutoff line CL3.
このように、一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４）の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されることで、斜めカットオフラインＣＬ３を形成することができる。 As described above, the light source images L-S1, L-S2, L-S3, and L-S4 (condensing patterns S-S1, S-S2, S-S3, and S) with one side along the oblique cut-off line CL3. Since the whole of -S4) is arranged below the oblique cut-off line CL3, the oblique cut-off line CL3 can be formed.
次に、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４と光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the emission areas M1a, M1b, M2, and M4 and the light source image will be described.
仮に、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｍ１ａ、Ｌ−Ｍ１ｂ、Ｌ−Ｍ２、Ｌ−Ｍ４は、図３６に示すとおりのものとなる。 If the emission areas M1a, M1b, M2, and M4 are planes orthogonal to the reference axis AX, the light source images L-M1a, L-M1b, and L by the emitted light RayB from the emission areas M1a, M1b, M2, and M4 -M2 and L-M4 are as shown in FIG.
実際には、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４は平面ではなく当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢが水平方向に拡散して、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４に、当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。 Actually, the exit areas M1a, M1b, M2, and M4 are not flat, but the emitted light RayB from the exit areas M1a, M1b, M2, and M4 is diffused in the horizontal direction, and the upper edge is along the left horizontal cutoff line CL1. The entire diffusion patterns S-M1a, S-M1b, S-M2, and S-M4 (see FIG. 37, corresponding to the second light distribution pattern of the present invention) are arranged below the left horizontal cut-off line CL1. Thus, the surface shape is configured (for example, the output light RayB from the output regions M1a, M1b, M2, and M4 is diffused in the horizontal direction in the output regions M1a, M1b, M2, and M4. An optical element such as a prism or lens cut is formed).
このように、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで、左水平カットオフラインＣＬ１を形成することができる。 Thus, the upper end edge is in a state along the left horizontal cut-off line CL1, and the entire diffusion patterns S-M1a, S-M1b, S-M2, and S-M4 are arranged below the left horizontal cut-off line CL1. The left horizontal cut-off line CL1 can be formed.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｍ１ａは、その水平方向寸法が約３０度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの水平方向寸法が約３０度となるように、出射領域Ｍ１ａの面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ１ａの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４についても同様である。 In FIG. 37, the diffusion pattern S-M1a has a horizontal dimension of about 30 degrees. This is because the surface shape of the emission region M1a is adjusted so that the horizontal dimension of the diffusion pattern S-M1a is about 30 degrees. Thus, by adjusting the surface shape of the emission region M1a, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-M1a can be set to a desired one. The same applies to the diffusion patterns S-M1b, S-M2, and S-M4.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｍ１ａは、その全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、出射領域Ｍ１ａの傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ１ａの傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ１ａを仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４についても同様である。 In FIG. 37, the entire diffusion pattern S-M1a is arranged below the left horizontal cutoff line CL1. This is because the inclination of the emission region M1a is adjusted so that the entire diffusion pattern S-M1a is arranged below the left horizontal cutoff line CL1. In this way, by adjusting the inclination of the emission region M1a, the diffusion pattern S-M1a can be arranged at a desired location on the virtual vertical screen. The same applies to the diffusion patterns S-M1b, S-M2, and S-M4.
次に、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂと光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the emission areas M3a and M3b and the light source image will be described.
仮に、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂが基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｍ３ａ、Ｌ−Ｍ３ｂは、図３６に示すとおりのものとなる。 If the emission areas M3a and M3b are planes orthogonal to the reference axis AX, the light source images L-M3a and L-M3b by the emitted light RayB from the emission areas M3a and M3b are as shown in FIG. Become.
実際には、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂは平面ではなく当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢが水平方向に拡散して、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂに、当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。 Actually, the emission areas M3a and M3b are not flat, but the emitted light RayB from the emission areas M3a and M3b is diffused in the horizontal direction, the upper edge is along the right horizontal cut-off line CL2, and the diffusion pattern S- The surface shapes are configured so that the entirety of M3a, S-M3b (see FIG. 37, corresponding to the second light distribution pattern of the present invention) is arranged below the right horizontal cut-off line CL2 (for example, emission region) Optical elements such as prisms or lens cuts are formed in M3a and M3b so as to diffuse the outgoing light RayB from the outgoing areas M3a and M3b in the horizontal direction.
このように、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂの全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで、右水平カットオフラインＣＬ２を形成することができる。 As described above, the right horizontal cut-off line CL2 is formed by arranging the diffusion patterns S-M3a and S-M3b below the right horizontal cut-off line CL2 in a state where the upper edge is along the right horizontal cut-off line CL2. can do.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａは、その水平方向寸法が約５０度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの水平方向寸法が約５０度となるように、出射領域Ｍ３ａの面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ３ａの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｍ３ｂについても同様である。 In FIG. 37, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-M3a is about 50 degrees. This is because the surface shape of the emission region M3a is adjusted so that the horizontal dimension of the diffusion pattern S-M3a is about 50 degrees. Thus, by adjusting the surface shape of the emission region M3a, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-M3a can be set to a desired one. The same applies to the diffusion pattern S-M3b.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａは、その全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、出射領域Ｍ３ａの傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ３ａの傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ３ａを仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｍ３ｂについても同様である。 In FIG. 37, the entire diffusion pattern S-M3a is arranged below the right horizontal cut-off line CL2. This is because the inclination of the emission region M3a is adjusted so that the entire diffusion pattern S-M3a is arranged below the right horizontal cutoff line CL2. In this manner, by adjusting the inclination of the emission region M3a, the diffusion pattern S-M3a can be arranged at a desired location on the virtual vertical screen. The same applies to the diffusion pattern S-M3b.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂは、その左端部が自車線側にまで延びている。これにより、路面正面方向の光度を補い、配光の均一性を確保することができる。 In FIG. 37, diffusion patterns S-M3a and S-M3b have their left ends extending to the own lane side. Thereby, the light intensity in the road surface front direction can be compensated, and the uniformity of the light distribution can be ensured.
次に、外周レンズ部２３０の構成について説明する。 Next, the configuration of the outer peripheral lens unit 230 will be described.
外周レンズ部２３０は、図３５に示すように、外周レンズ部２３０の後端部に中間レンズ部２２８を取り囲むように形成された外周入射面２３０ａと、外周レンズ部２３０の後端部に外周入射面２３０ａを取り囲むように形成された外周反射面２３０ｂと、外周レンズ部２３０の前端部に中間出射面２２８ｃを取り囲むように形成された外周出射面２３０ｃと、を含むレンズ部である。 As shown in FIG. 35, the outer peripheral lens unit 230 includes an outer peripheral incident surface 230a formed to surround the intermediate lens unit 228 at the rear end of the outer peripheral lens unit 230, and an outer peripheral incident on the rear end of the outer peripheral lens unit 230. The lens unit includes an outer peripheral reflecting surface 230b formed so as to surround the surface 230a and an outer peripheral emitting surface 230c formed so as to surround the intermediate emitting surface 228c at the front end portion of the outer peripheral lens unit 230.
外周レンズ部２３０は、外周入射面２３０ａから外周レンズ部２３０内部に入射し、外周反射面２３０ｂで内面反射（全反射）された後、外周出射面２３０ｃから出射する光源２１２からの光ＲａｙＣにより、拡散パターンＳ−ＷＷより狭いパターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。 The outer peripheral lens unit 230 enters the outer peripheral lens unit 230 from the outer peripheral incident surface 230a, is internally reflected (totally reflected) by the outer peripheral reflective surface 230b, and then receives the light RayC from the light source 212 emitted from the outer peripheral output surface 230c. Patterns S-E1, S-E2, S-E3, S-E4, S-S1, S-S2, S-S3, and S-S4 narrower than the diffusion pattern S-WW (see FIG. 37. Second arrangement of the present invention) It is configured as a lens portion that forms a light pattern). Specifically, the configuration is as follows.
外周入射面２３０ａは、光源２１２の光軸ＡＸ２１２に対して中角方向（例えば、光取り込み角θ３：５７〜８５度の範囲）に放出される相対強度が弱い光ＲａｙＣが外周レンズ部２３０内部に入射する面で、外周レンズ部２３０の後端部に、中間レンズ部２２８を取り囲むように形成されている。 Outer peripheral incident surface 230a is medium-angle direction with respect to the optical axis AX 212 of the light source 212 (e.g., an optical acceptance angle .theta.3: 57-85 ° range) Relative intensity weak light RayC outer peripheral lens portion 230 to be emitted into Is formed at the rear end portion of the outer peripheral lens portion 230 so as to surround the intermediate lens portion 228.
外周反射面２３０ｂは、外周入射面２３０ａから外周レンズ部２３０内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＣを外周出射面２３０ｃに向けて内面反射（全反射）する面で、外周レンズ部２３０の後端部に、外周入射面２３０ａを取り囲むように形成されている。 The outer peripheral reflecting surface 230b is a surface that internally reflects (totally reflects) the light RayC from the light source 212 that enters the outer peripheral lens portion 230 from the outer peripheral incident surface 230a toward the outer peripheral emitting surface 230c, and is the rear end of the outer peripheral lens portion 230. Is formed so as to surround the outer peripheral incident surface 230a.
外周反射面２３０ｂは、外周入射面２３０ａから外周レンズ部２３０内部に入射する光源２１２からの光ＲａｙＣを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。 The outer reflective surface 230b is configured to have a surface shape so as to convert light RayC from the light source 212 that enters the outer peripheral lens unit 230 from the outer peripheral incident surface 230a into light parallel to the reference axis AX.
外周出射面２３０ｃは、外周反射面２３０ｂからの反射光ＲａｙＣが出射する面で、外周レンズ部２３０の前端部に、中間出射面２２８ｃを取り囲むように形成されている。 The outer peripheral emission surface 230c is a surface from which the reflected light RayC from the outer peripheral reflection surface 230b is emitted, and is formed at the front end portion of the outer peripheral lens portion 230 so as to surround the intermediate emission surface 228c.
図３６に示すように、外周出射面２３０ｃは、中央レンズ部２２６（中央出射面２２６ｂ）から放射状に延びる複数の境界線により複数の扇形の出射領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に区画されている。 As shown in FIG. 36, the outer peripheral emission surface 230c has a plurality of fan-shaped emission regions E1, E2, E3, E4, S1, S2, and a plurality of boundary lines extending radially from the central lens portion 226 (central emission surface 226b). It is divided into S3 and S4.
複数の扇形の出射領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のうち出射光ＲａｙＣによる光源像の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３の角度（又はそれ以下の角度）となる出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、水平線Ｈ及び鉛直線Ｖ近傍に配置されている。出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４については既に説明したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 Outgoing area S1 in which one side of the light source image by outgoing light RayC is an angle of oblique cut-off line CL3 (or an angle smaller than that) among a plurality of fan-shaped outgoing areas E1, E2, E3, E4, S1, S2, S3, S4. , S2, S3, S4 are arranged in the vicinity of the horizontal line H and the vertical line V. Since the emission areas S1, S2, S3, and S4 have already been described, the description thereof is omitted here.
次に、出射領域Ｅ１、Ｅ２と光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the emission areas E1 and E2 and the light source image will be described.
仮に、出射領域Ｅ１、Ｅ２が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣによる光源像Ｌ−Ｅ１、Ｌ−Ｅ２は、図３６に示すとおりのものとなる。 If the emission areas E1 and E2 are planes orthogonal to the reference axis AX, the light source images L-E1 and L-E2 by the emitted light RayC from the emission areas E1 and E2 are as shown in FIG. Become.
実際には、出射領域Ｅ１、Ｅ２は平面ではなく当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣが水平方向に拡散して、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｅ１、Ｅ２に、当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。 Actually, the emission areas E1 and E2 are not flat, but the emitted light RayC from the emission areas E1 and E2 is diffused in the horizontal direction, the upper edge is along the left horizontal cutoff line CL1, and the diffusion pattern S- The surface shape is configured such that the entirety of E1, S-E2 (see FIG. 37, corresponding to the second light distribution pattern of the present invention) is arranged below the left horizontal cut-off line CL1 (for example, the emission region) In E1 and E2, optical elements such as prisms or lens cuts formed so as to diffuse the outgoing light RayC from the outgoing areas E1 and E2 in the horizontal direction are formed).
このように、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで、左水平カットオフラインＣＬ１を形成することができる。 Thus, the left horizontal cut-off line CL1 is formed by arranging the diffusion patterns S-E1 and S-E2 below the left horizontal cut-off line CL1 in a state where the upper edge is along the left horizontal cut-off line CL1. can do.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｅ１は、その水平方向寸法が約２５度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ１の水平方向寸法が約２５度となるように、出射領域Ｅ１の面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ１の面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ１の水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−２についても同様である。 In FIG. 37, the diffusion pattern S-E1 has a horizontal dimension of about 25 degrees. This is because the surface shape of the emission region E1 is adjusted so that the horizontal dimension of the diffusion pattern S-E1 is about 25 degrees. As described above, by adjusting the surface shape of the emission region E1, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-E1 can be set to a desired one. The same applies to the diffusion pattern S-2.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｅ１は、その全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ１の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、出射領域Ｅ１の傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ１の傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ１を仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｅ２についても同様である。 In FIG. 37, the entire diffusion pattern S-E1 is arranged below the left horizontal cutoff line CL1. This is because the inclination of the emission region E1 is adjusted so that the entire diffusion pattern S-E1 is arranged below the left horizontal cutoff line CL1. As described above, by adjusting the inclination of the emission region E1, the diffusion pattern S-E1 can be arranged at a desired location on the virtual vertical screen. The same applies to the diffusion pattern S-E2.
次に、出射領域Ｅ３、Ｅ４と光源像との関係について説明する。 Next, the relationship between the emission areas E3 and E4 and the light source image will be described.
仮に、出射領域Ｅ３、Ｅ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣによる光源像Ｌ−Ｅ３、Ｌ−Ｅ４は、図３６に示すとおりのものとなる。 If the emission areas E3 and E4 are planes orthogonal to the reference axis AX, the light source images L-E3 and L-E4 from the emission light RayC from the emission areas E3 and E4 are as shown in FIG. Become.
実際には、出射領域Ｅ３、Ｅ４は平面ではなく当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣが水平方向に拡散して、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４（図３７参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｅ３、Ｅ４に、当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。 Actually, the emission areas E3 and E4 are not flat, but the emitted light RayC from the emission areas E3 and E4 is diffused in the horizontal direction, the upper edge is along the right horizontal cutoff line CL2, and the diffusion pattern S- The surface shape is configured such that the entirety of E3, S-E4 (see FIG. 37, corresponding to the second light distribution pattern of the present invention) is arranged below the right horizontal cut-off line CL2 (for example, emission region) E3 and E4 are formed with optical elements such as prisms or lens cuts configured to diffuse the outgoing light RayC from the outgoing areas E3 and E4 in the horizontal direction).
このように、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで、右水平カットオフラインＣＬ２を形成することができる。 Thus, the right horizontal cut-off line CL2 is formed by arranging the diffusion patterns S-E3 and S-E4 below the right horizontal cut-off line CL2 in a state where the upper edge is along the right horizontal cut-off line CL2. can do.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｅ３は、その水平方向寸法が約３５度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ３の水平方向寸法が約３５度となるように、出射領域Ｅ３の面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ３の面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ３の水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｅ４についても同様である。 In FIG. 37, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-E3 is about 35 degrees. This is because the surface shape of the emission region E3 is adjusted so that the horizontal dimension of the diffusion pattern S-E3 is about 35 degrees. Thus, by adjusting the surface shape of the emission region E3, the horizontal dimension of the diffusion pattern S-E3 can be made desired. The same applies to the diffusion pattern S-E4.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｅ３は、その全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ３の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、出射領域Ｅ３の傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ３の傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ３を仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｅ４についても同様である。 In FIG. 37, the entire diffusion pattern S-E3 is arranged below the right horizontal cut-off line CL2. This is because the inclination of the emission region E3 is adjusted so that the entire diffusion pattern S-E3 is arranged below the right horizontal cutoff line CL2. In this way, by adjusting the inclination of the emission region E3, the diffusion pattern S-E3 can be arranged at a desired location on the virtual vertical screen. The same applies to the diffusion pattern S-E4.
図３７中、拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４は、その左端部が自車線側にまで延びている。これにより、路面正面方向の光度を補い、配光の均一性を確保することができる。 In FIG. 37, diffusion patterns S-E3 and S-E4 have their left ends extending to the own lane. Thereby, the light intensity in the road surface front direction can be compensated, and the uniformity of the light distribution can be ensured.
すれ違いビーム用配光パターンＰＬｏ（図３４参照）は、図３７に示す集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−ＷＷが重畳された合成配光パターンとして形成される。 The light distribution pattern PLo for passing beam (see FIG. 34) includes the condensing patterns S-S1, S-S2, S-S3, S-S4, diffusion patterns S-M1a, S-M1b, and S-M2 shown in FIG. , S-M3a, S-M3b, S-M4, S-E1, S-E2, S-E3, S-E4, and S-WW are formed as a combined light distribution pattern.
すれ違いビーム用配光パターンＰＬｏは、その上端縁に、左水平カットオフラインＣＬ１、右水平カットオフラインＣＬ２、斜めカットオフラインＣＬ３を含むものとなる。 The passing beam light distribution pattern PLo includes a left horizontal cut-off line CL1, a right horizontal cut-off line CL2, and an oblique cut-off line CL3 at the upper end edge thereof.
左水平カットオフラインＣＬ１は、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで形成される。 The left horizontal cut-off line CL1 has a top edge along the left horizontal cut-off line CL1, and the entire diffusion patterns S-M1a, S-M1b, S-M2, S-M4, S-E1, and S-E2 are left. It is formed by being arranged below the horizontal cut-off line CL1.
右水平カットオフラインＣＬ２は、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで形成される。 The right horizontal cut-off line CL2 has the upper edge along the right horizontal cut-off line CL2, and the entire diffusion patterns S-M3a, S-M3b, S-E3, and S-E4 are arranged below the right horizontal cut-off line CL2. Is formed.
斜めカットオフラインＣＬ３は、一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４）の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されることで形成される。 The oblique cut-off line CL3 is in a state where one side is along the oblique cut-off line CL3 and the light source images L-S1, L-S2, L-S3, and L-S4 (condensing patterns S-S1, S-S2, and S-S3). , S-S4) is formed by being arranged below the oblique cut-off line CL3.
図３６に示すように、中央レンズ部２２６（中央出射面２２６ｂ）からの出射光ＲａｙＡによる光源像（Ｌ−ＷＷ）、中間レンズ部２２８（中間出射面２２８ｃ）からの出射光ＲａｙＢによる光源像（Ｌ−Ｍ１ａ、Ｌ−Ｍ１ｂ、Ｌ−Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｌ−Ｍ４）、外周レンズ部２３０（外周出射面２３０ｃ）からの出射光ＲａｙＣによる光源像（Ｌ−Ｅ１、Ｌ−Ｅ２、Ｌ−Ｅ３、Ｌ−Ｅ４）は、この順に、小さく明るい光源像となる。これは、光源２１２（発光面２１２ａ）と中央レンズ部２２６（偏向部）との間の距離Ｌ１（光路長。図３３参照）、光源２１２（発光面２１２ａ）と中間レンズ部２２８（偏向部）との間の距離Ｌ２（光路長。図３３参照）、光源２１２（発光面２１２ａ）と外周レンズ部２３０（偏向部）との間の距離Ｌ３（光路長。図３３参照）が、この順に長くなることによるものである。距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を例示すると、Ｌ１は2.5mm（基準軸ＡＸに対して０度方向）、Ｌ２は8.25mm（基準軸ＡＸに対して45度方向）、Ｌ３は11.25mm（基準軸ＡＸに対して７１度方向）である。 As shown in FIG. 36, a light source image (L-WW) by the emitted light RayA from the central lens portion 226 (central emission surface 226b) and a light source image by the emitted light RayB from the intermediate lens portion 228 (intermediate emission surface 228c) ( L-M1a, L-M1b, L-M2, M3a, M3b, and L-M4), and light source images (L-E1, L-E2, and L-) from the outgoing light RayC from the outer peripheral lens portion 230 (outer peripheral outgoing surface 230c). E3, L-E4) are small and bright light source images in this order. This is because the distance L1 (optical path length; see FIG. 33) between the light source 212 (light emitting surface 212a) and the central lens unit 226 (deflecting unit), the light source 212 (light emitting surface 212a) and the intermediate lens unit 228 (deflecting unit). L2 (optical path length; see FIG. 33), and distance L3 (optical path length; see FIG. 33) between the light source 212 (light emitting surface 212a) and the outer lens part 230 (deflecting part) in this order. It is by becoming. The distances L1, L2, and L3 are exemplified. L1 is 2.5 mm (0 degree direction with respect to the reference axis AX), L2 is 8.25 mm (45 degree direction with respect to the reference axis AX), and L3 is 11.25 mm (reference axis AX). 71 degrees direction).
この小さく明るい光源像に基づく、集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、及び、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４が、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２に沿って配置されることに加えて、拡散パターンＳ−ＷＷの水平線Ｈに沿った領域がそれ以下の領域と比べて明るいものとなる結果、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２付近が相対的に明るい遠方視認性に優れたすれ違いビーム用配光パターンＰＬｏを形成することができる。 Based on this small and bright light source image, condensing patterns S-S1, S-S2, S-S3, S-S4, and diffusion patterns S-M1a, S-M1b, S-M2, S-M3a, S-M3b , S-M4, S-E1, S-E2, S-E3, S-E4 are arranged along the horizontal line H of the diffusion pattern S-WW in addition to being arranged along the cut-off lines CL1, CL2, CL2. As a result, the light distribution pattern PLo for the low beam having excellent far visibility is relatively bright in the vicinity of the cut-off lines CL1, CL2, and CL2.
また、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２近傍から下方に向かうに従ってグラデ
ーション状に暗くなる配光フィーリングに優れたすれ違いビーム用配光パターンＰＬｏを
形成することができる。
Further, it is possible to form a light distribution pattern PLo for a passing beam that has an excellent light distribution feeling that becomes darker in gradation as it goes downward from the vicinity of the cut-off lines CL1, CL2, and CL2.
以上説明したように、本実施形態によれば、光源２１２と光源２１２の前方に配置されたレンズ体２１４とを備えた車両用灯具２１０において、従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、さらなる小型化（特に、基準軸ＡＸ方向のさらなる薄型化）を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the vehicular lamp 210 including the light source 212 and the lens body 214 disposed in front of the light source 212, a conventional vehicular lamp (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-283299). Compared to the publication No.), further miniaturization (particularly, further thinning in the reference axis AX direction) can be realized.
これは、中央レンズ部２２６が、当該中央レンズ部２２６（中央出射面２２６ｂ）からの出射光ＲａｙＡにより、第２配光パターン（各パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図６参照））より広い第１配光パターン（拡散パターンＳ−ＷＷ）を形成するレンズ部として構成されているため、光源２１２（発光面２１２ａ）と中央レンズ部２２６との間の距離を従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、短くすることができることによるものである。なお、光源２１２（発光面２１２ａ）と中央レンズ部２２６との間の距離を従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、短くすると、中央レンズ部２２６からの出射光ＲａｙＡによる光源像が大きくなるが、この光源像は第２配光パターン（各パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図３７参照））より広い（拡散された）第１配光パターン（拡散パターンＳ−ＷＷ）を形成するのに適したものとなるため、不都合は生じない。 This is because the central lens unit 226 uses the second light distribution pattern (each pattern S-M1a, S-M1b, S-M2, S-M3a) by the emitted light RayA from the central lens unit 226 (central emission surface 226b). , S-M3b, S-M4, S-S1, S-S2, S-S3, and S-S4 (see FIG. 6)) as a lens unit that forms a wider first light distribution pattern (diffusion pattern S-WW) Since it is configured, the distance between the light source 212 (light emitting surface 212a) and the central lens portion 226 can be shortened as compared with a conventional vehicle lamp (see, for example, JP 2009-283299 A). Is. Note that if the distance between the light source 212 (light emitting surface 212a) and the central lens unit 226 is shorter than that of a conventional vehicle lamp (see, for example, JP-A-2009-283299), the output from the central lens unit 226 is reduced. Although the light source image by the light ray RayA becomes large, this light source image has a second light distribution pattern (each pattern S-M1a, S-M1b, S-M2, S-M3a, S-M3b, S-M4, S-S1, S-S2, S-S3, and S-S4 (see FIG. 37)) are suitable for forming a wider (diffused) first light distribution pattern (diffusion pattern S-WW). Does not occur.
また、本実施形態によれば、ホットゾーン（水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の領域）及びカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を、全反射を用いた光学系（例えば、中間反射面２２８ｂ、外周反射面２３０ｂ）で形成する構成であるため、色収差に起因してカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３付近に色むらが形成されるのを抑制することができる。すなわち、各入射面２２８ａ、２３０ａ、各出射面２２８ｃ、２３０ｃで屈折はされるが、両面とも平坦な面のため色分離が少ない。 Further, according to the present embodiment, a hot zone (region in the vicinity of the intersection of the horizontal line H and the vertical line V) and the cutoff lines CL1, CL2, CL3 are converted into an optical system using total reflection (for example, the intermediate reflection surface 228b, Since the outer peripheral reflection surface 230b) is formed, it is possible to suppress the formation of uneven color near the cutoff lines CL1, CL2, and CL3 due to chromatic aberration. In other words, the light is refracted at each of the incident surfaces 228a and 230a and the output surfaces 228c and 230c, but there is little color separation because both surfaces are flat.
次に、変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
上記実施形態では、各レンズ部２２６、２２８、２３０が正面視で円形に形成されている（図３６参照）例について説明したが、これに限られない。例えば、各レンズ部２２６、２２８、２３０は正面視で楕円形又はそれ以外の形状（図３８（ａ）参照）に形成されていてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the lens units 226, 228, and 230 are formed in a circular shape when viewed from the front (see FIG. 36) has been described. For example, each lens part 226, 228, 230 may be formed in an elliptical shape or other shapes (see FIG. 38A) in a front view.
また、上記実施形態では、本発明の周囲レンズ部として中間レンズ部２２８及び外周レンズ部２３０の二つのレンズ部を用いた例について説明したが、これに限られない。すなわち、本発明の周囲レンズ部として一つのレンズ部（例えば、中間レンズ部２２８のみ）を用いてもよいし、三つ以上のレンズ部を用いてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example using two lens parts, the intermediate | middle lens part 228 and the outer periphery lens part 230, as a surrounding lens part of this invention, it is not restricted to this. That is, one lens unit (for example, only the intermediate lens unit 228) may be used as the peripheral lens unit of the present invention, or three or more lens units may be used.
次に、上記構成のレンズ体２１４の変形例であるレンズ体２１４Ａについて説明する。 Next, a lens body 214A, which is a modification of the lens body 214 configured as described above, will be described.
図３８（ａ）はレンズ体２１４の変形例であるレンズ体２１４Ａの正面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は背面図である。 38A is a front view of a lens body 214A which is a modification of the lens body 214, FIG. 38B is a transverse sectional view, FIG. 38C is a longitudinal sectional view, and FIG.
図３８（ａ）〜図３８（ｄ）に示すように、レンズ体２１４に代えて、Ｘ字状にクロスする平面で四分割された中間レンズ部２２８のうち上下の部分に相当するレンズ部２２８Ａと同じくＸ字状にクロスする平面で四分割された外周レンズ部２３０のうち左右の部分に相当するレンズ部２３０Ａとを含むレンズ体２１４Ａを用いてもよい。 As shown in FIGS. 38A to 38D, instead of the lens body 214, a lens portion 228A corresponding to the upper and lower portions of the intermediate lens portion 228 divided into four by a plane crossing in an X shape. Similarly, a lens body 214 </ b> A including lens portions 230 </ b> A corresponding to the left and right portions of the outer peripheral lens portion 230 divided into four by a plane that crosses in an X shape may be used.
次に、上記構成の車両用灯具２１０の変形例として、走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された車両用灯具２１０Ａについて説明する。 Next, as a modified example of the vehicular lamp 210 configured as described above, a vehicular lamp 210A configured to form a traveling beam light distribution pattern will be described.
図３９は、車両用灯具２１０Ａにより車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成される走行ビーム用配光パターンＰＨｉの例である。 FIG. 39 is an example of a traveling beam light distribution pattern PHi formed on a virtual vertical screen (disposed approximately 25 m ahead of the vehicle front surface) directly facing the vehicle front surface by the vehicle lamp 210A.
図３９に示すように、走行ビーム用配光パターンＰＨｉは、拡散パターンＰ１（本発明の第１配光パターンに相当）、集光パターンＰ２（本発明の第２配光パターンに相当）が重畳された合成配光パターンとして形成される。 As shown in FIG. 39, the traveling beam light distribution pattern PHi is superimposed with a diffusion pattern P1 (corresponding to the first light distribution pattern of the present invention) and a condensing pattern P2 (corresponding to the second light distribution pattern of the present invention). Formed as a combined light distribution pattern.
本変形例の車両用灯具２１０Ａと上記実施形態の車両用灯具２１０とを対比すると、次の点が相違する。 When the vehicular lamp 210A of the present modification is compared with the vehicular lamp 210 of the above embodiment, the following points are different.
すなわち、本変形例の車両用灯具２１０Ａにおいては、中央出射面２２６ｂは、当該中央出射面２２６ｂからの出射光ＲａｙＡが拡散パターンＰ１を形成するように、その面形状が構成されており、周囲出射面（中間出射面２２８ｃ、外周出射面２３０ｃ）は、当該周囲出射面（中間出射面２２８ｃ、外周出射面２３０ｃ）からの出射光ＲａｙＢ、ＲａｙＣが集光パターンＰ２を形成するように、その面形状が構成されている。それ以外、上記実施形態の車両用灯具２１０と同様の構成である。 That is, in the vehicular lamp 210A of the present modification, the central emission surface 226b is configured to have a surface shape so that the emitted light RayA from the central emission surface 226b forms the diffusion pattern P1, and the ambient emission The surfaces (intermediate exit surface 228c, outer periphery exit surface 230c) are so shaped that the emitted light RayB and RayC from the surrounding exit surfaces (intermediate exit surface 228c, outer periphery exit surface 230c) form a condensing pattern P2. Is configured. Other than that, it is the structure similar to the vehicle lamp 210 of the said embodiment.
本変形例の車両用灯具２１０Ａによっても、上記実施形態の車両用灯具２１０と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例の車両用灯具２１０Ａによれば、拡散パターンＰ１と集光パターンＰ２とが図３９に示すように重畳される結果、集光パターンＰ２が相対的に明るい遠方視認性に優れた走行ビーム用配光パターンＰＨｉを形成することができる。 Also with the vehicular lamp 210A of the present modification, the same effects as those of the vehicular lamp 210 of the above embodiment can be obtained. In particular, according to the vehicular lamp 210A of the present modification, the diffusion pattern P1 and the light collection pattern P2 are superimposed as shown in FIG. 39. As a result, the light collection pattern P2 is relatively bright and has excellent far visibility. A traveling beam light distribution pattern PHi can be formed.
以上、本発明を、すれ違いビーム用配光パターンＰＬｏを形成するように構成された車両用灯具２１０（車両用前照灯）及び走行ビーム用配光パターンＰＨｉを形成するように構成された車両用灯具２１０Ａ（車両用前照灯）に適用した例を示したが、これに限らず、車両用前照灯以外の車両用灯具（例えば、フォグランプ）にも適用することができることは勿論である。 As described above, the present invention is applied to a vehicular lamp 210 (vehicle headlamp) configured to form a light distribution pattern PLo for passing beam and a vehicle configured to form a light distribution pattern PHi for traveling beam. Although the example applied to the lamp 210A (vehicle headlamp) has been shown, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to a vehicle lamp (for example, a fog lamp) other than the vehicle headlamp.
上記実施形態及び各変形例で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができる。 Each numerical value shown in the above embodiment and each modified example is an exemplification, and any appropriate numerical value different from this can be used.
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。 The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
１０、１０Ａ〜１０Ｅ…発光装置、１２…レーザー光源、１４…点灯回路、１６…波長変換部材、１８、１８Ａ…光学フィルタ、２０…光検出部、２２…Ｉ−Ｖ変換部、２４…閾値電圧部、２６…比較器、２８…スイッチ制御部、３０…制御部、３２…駆動部、Ｓ１、Ｓ２…センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A-10E ... Light-emitting device, 12 ... Laser light source, 14 ... Lighting circuit, 16 ... Wavelength conversion member, 18, 18A ... Optical filter, 20 ... Light detection part, 22 ... IV conversion part, 24 ... Threshold voltage Unit, 26 ... comparator, 28 ... switch control unit, 30 ... control unit, 32 ... drive unit, S1, S2 ... sensor
Claims (13)
前記レーザー光源に対して電流を供給する手段であって、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記レーザー光源に対する電流の供給を停止するレーザー光源点灯手段と、
前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、
前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力するスイッチ制御手段と、を備え、
前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置。
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ） A laser light source;
A means for supplying current to the laser light source, and upon receiving an input of a turn-off instruction signal from the outside, a laser light source lighting means for stopping the supply of current to the laser light source,
A wavelength conversion member disposed on an optical path of the laser light source;
A light detecting means for detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member;
A comparison means for comparing the detection result of the light detection means with a predetermined threshold;
A switch control means for outputting the turn-off instruction signal to the laser light source lighting means based on the comparison result of the comparison means,
A light-emitting device in which a time until the laser light source is turned off is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ).
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
前記スイッチ制御部は、タイミング素子、ＸＯＲゲート、ＮＯＲゲートを含み、
前記レーザー光源点灯手段は、点灯スイッチから点灯指示信号の入力を受けた場合に点灯ＯＮ信号を出力するＬＤ点灯回路であり、
前記タイミング素子の入力信号は前記点灯ＯＮ信号であり、かつ、前記タイミング素子の出力信号は前記点灯ＯＮ信号が所定時間遅れた信号であり、
前記ＸＯＲゲートの入力信号は前記点灯ＯＮ信号及び前記タイミング素子の出力信号であり、かつ、前記ＸＯＲゲートの出力信号は前記点灯ＯＮ信号と前記タイミング素子の出力信号との排他的論理和であり、
前記ＮＯＲゲートの入力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号及び前記コンパレータからの信号であり、かつ、前記ＮＯＲゲートの出力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号と前記コンパレータからの信号との否定論理和であり、
前記ＮＯＲゲートは、当該ＮＯＲゲートの出力信号を前記消灯指示信号として前記ＬＤ点灯回路に対して出力する請求項１に記載の発光装置。 The comparator is a comparator;
The switch control unit includes a timing element, an XOR gate, and a NOR gate,
The laser light source lighting means is an LD lighting circuit that outputs a lighting ON signal when receiving a lighting instruction signal from a lighting switch,
The input signal of the timing element is the lighting ON signal, and the output signal of the timing element is a signal obtained by delaying the lighting ON signal by a predetermined time,
The input signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the output signal of the timing element, and the output signal of the XOR gate is an exclusive OR of the lighting ON signal and the output signal of the timing element,
The input signal of the NOR gate is an output signal of the XOR gate and a signal from the comparator, and the output signal of the NOR gate is a negative OR of the output signal of the XOR gate and the signal from the comparator. ,
The light emitting device according to claim 1, wherein the NOR gate outputs an output signal of the NOR gate to the LD lighting circuit as the extinction instruction signal.
前記レーザー光源に対して電流を供給する手段であって、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記レーザー光源に対する電流の供給を停止するレーザー光源点灯手段と、
前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、
前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較し、当該比較結果に基づき、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力する比較手段と、を備え、
前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置。
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ） A laser light source;
A means for supplying current to the laser light source, and upon receiving an input of a turn-off instruction signal from the outside, a laser light source lighting means for stopping the supply of current to the laser light source,
A wavelength conversion member disposed on an optical path of the laser light source;
A light detecting means for detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member;
Comparing a detection result of the light detection means with a predetermined threshold, and based on the comparison result, a comparison means for outputting the turn-off instruction signal to the laser light source lighting means,
A light-emitting device in which a time until the laser light source is turned off is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ).
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
前記レーザー光源に対して電流を供給するレーザー光源点灯手段と、
前記レーザー光源と前記レーザー光源点灯手段との間の電流供給路に配置され、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記電流供給路を遮断するスイッチ手段と、
前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、
前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記スイッチ手段に対して前記消灯指示信号を出力するスイッチ制御手段と、を備え、
前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置。
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ） A laser light source;
Laser light source lighting means for supplying current to the laser light source;
A switch unit that is disposed in a current supply path between the laser light source and the laser light source lighting unit and receives the input of a turn-off instruction signal from the outside, and a switch unit that cuts off the current supply path;
A wavelength conversion member disposed on an optical path of the laser light source;
A light detecting means for detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member;
A comparison means for comparing the detection result of the light detection means with a predetermined threshold;
Switch control means for outputting the turn-off instruction signal to the switch means based on the comparison result of the comparison means,
A light-emitting device in which a time until the laser light source is turned off is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ).
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
前記スイッチ制御部は、タイミング素子、ＸＯＲゲート、ＮＯＲゲートを含み、
前記レーザー光源点灯手段は、点灯スイッチから点灯指示信号の入力を受けた場合に点灯ＯＮ信号を出力するＬＤ点灯回路であり、
前記タイミング素子の入力信号は前記点灯ＯＮ信号であり、かつ、前記タイミング素子の出力信号は前記点灯ＯＮ信号が所定時間遅れた信号であり、
前記ＸＯＲゲートの入力信号は前記点灯ＯＮ信号及び前記タイミング素子の出力信号であり、かつ、前記ＸＯＲゲートの出力信号は前記点灯ＯＮ信号と前記タイミング素子の出力信号との排他的論理和であり、
前記ＮＯＲゲートの入力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号及び前記コンパレータからの信号であり、かつ、前記ＮＯＲゲートの出力信号は前記ＸＯＲゲートの出力信号と前記コンパレータからの信号との否定論理和であり、
前記ＮＯＲゲートは、当該ＮＯＲゲートの出力信号を前記消灯指示信号として前記スイッチ手段に対して出力する請求項４に記載の発光装置。 The comparator is a comparator;
The switch control unit includes a timing element, an XOR gate, and a NOR gate,
The laser light source lighting means is an LD lighting circuit that outputs a lighting ON signal when receiving a lighting instruction signal from a lighting switch,
The input signal of the timing element is the lighting ON signal, and the output signal of the timing element is a signal obtained by delaying the lighting ON signal by a predetermined time,
The input signal of the XOR gate is the lighting ON signal and the output signal of the timing element, and the output signal of the XOR gate is an exclusive OR of the lighting ON signal and the output signal of the timing element,
The input signal of the NOR gate is an output signal of the XOR gate and a signal from the comparator, and the output signal of the NOR gate is a negative OR of the output signal of the XOR gate and the signal from the comparator. ,
The light emitting device according to claim 4, wherein the NOR gate outputs an output signal of the NOR gate to the switch unit as the extinguishing instruction signal.
前記レーザー光源に対して電流を供給するレーザー光源点灯手段と、
前記レーザー光源と前記レーザー光源点灯手段との間の電流供給路に配置され、外部から消灯指示信号の入力を受けた場合、前記電流供給路を遮断するスイッチ手段と、
前記レーザー光源の光路上に配置された波長変換部材と、
前記レーザー光源からのレーザー光の強度又は前記波長変換部材からの光の強度を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果と予め定められた閾値とを比較し、当該比較結果に基づき、前記スイッチ手段に対して前記消灯指示信号を出力する比較手段と、を備え、
前記レーザー光源が消灯するまでの時間が許容露光時間（ｓｓａｆｅ）以下である発光装置。
但し、許容露光時間（ｓｓａｆｅ）＝被ばく限界値（Ｊｌｍｔ）×視野角パラメータ（Ｃ６）÷出射面放射束（Ｗｏｕｔ）
出射面放射束（Ｗｏｕｔ）＝レーザー出力（ＷＬＤ）×灯具効率（Ｔｉｎ）×アウターレンズの透過率（Ｔｏｕｔ） A laser light source;
Laser light source lighting means for supplying current to the laser light source;
A switch unit that is disposed in a current supply path between the laser light source and the laser light source lighting unit and receives the input of a turn-off instruction signal from the outside, and a switch unit that cuts off the current supply path;
A wavelength conversion member disposed on an optical path of the laser light source;
A light detecting means for detecting the intensity of the laser light from the laser light source or the light intensity from the wavelength conversion member;
Comparing the detection result of the light detection means with a predetermined threshold, and based on the comparison result, the comparison means for outputting the turn-off instruction signal to the switch means,
A light-emitting device in which a time until the laser light source is turned off is equal to or shorter than an allowable exposure time (s safe ).
However, allowable exposure time (s safe ) = exposure limit value (J lmt ) × viewing angle parameter (C 6 ) ÷ emission surface radiant flux (W out )
Outgoing surface radiant flux (W out ) = Laser output (W LD ) × Lamp efficiency (T in ) × Outer lens transmittance (T out )
前記光検出手段は、前記光学フィルタを通過して当該光検出手段に入射する前記波長変換部材からの光の強度を検出し、
前記スイッチ制御手段は、前記光検出手段の検出結果＜前記予め定められた閾値の関係となった場合に、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力する請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。 An optical filter that transmits the light from the wavelength conversion member and cuts the laser light from the laser light source;
The light detection means detects the intensity of light from the wavelength conversion member that passes through the optical filter and enters the light detection means,
9. The switch control unit according to claim 1, wherein the switch control unit outputs the turn-off instruction signal to the laser light source lighting unit when the detection result of the light detection unit is less than the predetermined threshold value. The light emitting device according to claim 1.
前記光検出手段は、当該光検出器に入射する前記レーザー光源からのレーザー光の強度を検出し、
前記スイッチ制御手段は、前記光検出手段の検出結果＞前記予め定められた閾値の関係となった場合に、前記レーザー光源点灯手段に対して前記消灯指示信号を出力する請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。 An optical filter that transmits light from the laser light source and cuts light from the wavelength conversion member;
The light detection means detects the intensity of laser light from the laser light source incident on the light detector,
9. The switch control unit according to claim 1, wherein the switch control unit outputs the turn-off instruction signal to the laser light source lighting unit when a relationship of detection result of the light detection unit> the predetermined threshold value is satisfied. The light emitting device according to claim 1.
前記発光装置からの光を前方に照射する光学系と、を備えた車両用灯具。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 11,
And an optical system for irradiating light from the light emitting device forward.
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