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JP2012221634A - Lighting system and headlamp - Google Patents

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JP2012221634A
JP2012221634A JP2011084046A JP2011084046A JP2012221634A JP 2012221634 A JP2012221634 A JP 2012221634A JP 2011084046 A JP2011084046 A JP 2011084046A JP 2011084046 A JP2011084046 A JP 2011084046A JP 2012221634 A JP2012221634 A JP 2012221634A
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JP
Japan
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light
light emitting
emitting unit
fluorescence
phosphor
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Application number
JP2011084046A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Kishimoto
克彦 岸本
Yoji Kishima
洋史 貴島
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to PCT/JP2012/057718 priority patent/WO2012128384A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16Laser light sources

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】照明光の色温度を変化させる。
【解決手段】ヘッドランプ10は、レーザ光を出射する半導体レーザ61と、レーザ光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部2aと、レーザ光を受けて第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部2bと、第1発光部2aにおけるレーザ光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させる支持部材11及び支持部材駆動部12と、を備える。
【選択図】図1
The color temperature of illumination light is changed.
A headlamp includes a semiconductor laser that emits laser light, a first light emitting unit that emits first fluorescence upon receiving the laser light, and a peak different from the first fluorescence upon receiving the laser light. The irradiation range of the laser light applied to the second light emitting unit 2b is changed after making the irradiation range of the laser light in the second light emitting unit 2b emitting the second fluorescence having the wavelength and the first light emitting unit 2a constant. A support member 11 and a support member drive unit 12 to be provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、高輝度光源として機能する照明装置および当該照明装置を備えた前照灯に関するものである。   The present invention relates to an illumination device that functions as a high-intensity light source and a headlamp that includes the illumination device.

近年、励起光源として発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)や半導体レーザ(LD;Laser Diode)等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる照明装置の研究が盛んになってきている。   In recent years, semiconductor light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and semiconductor lasers (LDs) are used as excitation light sources, and excitation light generated from these excitation light sources is emitted to light emitting units including phosphors. Studies of lighting devices that use fluorescent light generated as a result of illumination have become active.

このような発光装置に関する技術の例として特許文献1および2に開示された灯具がある。これらの灯具では、高輝度光源を実現するために、励起光源として半導体レーザを用いている。半導体レーザから発振されるレーザ光は、コヒーレントな光であるため、指向性が強く、当該レーザ光を励起光として無駄なく集光し、利用することができる。このような半導体レーザを励起光源として用いた発光装置(LD発光装置と称する)を車両用ヘッドランプに好適に適用することができる。   Examples of techniques relating to such a light emitting device include lamps disclosed in Patent Documents 1 and 2. In these lamps, a semiconductor laser is used as an excitation light source in order to realize a high-intensity light source. Since the laser light oscillated from the semiconductor laser is coherent light, the directivity is strong, and the laser light can be condensed and used as excitation light without waste. A light-emitting device using such a semiconductor laser as an excitation light source (referred to as an LD light-emitting device) can be suitably applied to a vehicle headlamp.

特開2005−150041号公報(2005年6月9日公開)JP 2005-150041 A (released on June 9, 2005) 特開2003−295319号公報(2003年10月15日公開)JP 2003-295319 A (published on October 15, 2003)

しかしながら、特許文献1及び2では、励起光源として半導体レーザを用いた灯具が開示されているが、これらの灯具から出射される照明光の色温度を変化させることについては一切開示されていない。特許文献1及び2においては、その色温度を変化させることの必要性については認識されていなかったためである。   However, Patent Documents 1 and 2 disclose lamps using a semiconductor laser as an excitation light source, but do not disclose changing the color temperature of illumination light emitted from these lamps. This is because Patent Documents 1 and 2 did not recognize the necessity of changing the color temperature.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明光の色温度を変化させることが可能な照明装置などを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device capable of changing the color temperature of illumination light.

本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、励起光を出射する励起光源と、上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、上記第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an illumination device according to the present invention receives an excitation light source that emits excitation light, a first light-emitting unit that emits first fluorescence upon receiving the excitation light, and receives the excitation light. The second light emitting unit emitting second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescence and the irradiation range of the excitation light in the first light emitting unit are made constant, and then the second light emitting unit is irradiated. And an irradiation range changing mechanism for changing the irradiation range of the excitation light.

上記構成によれば、励起光源から出射された励起光を受けて、第1発光部が第1の蛍光を発し、第2発光部が、第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する。   According to the above configuration, upon receiving excitation light emitted from the excitation light source, the first light emitting unit emits the first fluorescence, and the second light emitting unit has the second peak wavelength different from that of the first fluorescence. Fluoresce.

照射範囲変化機構は、これら第1発光部及び第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる。例えば、照射範囲変化機構は、第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる。例えば、照射範囲変化機構は、励起光が第1発光部の全体に照射されており、第2発光部には照射されていない状態から、その照射範囲を大きくすることにより、その照射範囲に第2発光部を含める。これにより、第1の蛍光に加え第2の蛍光を出射できるので、照明光に対する第2の蛍光の割合を増加させることができる。   The irradiation range changing mechanism changes the irradiation range of the excitation light applied to the first light emitting unit and the second light emitting unit. For example, the irradiation range changing mechanism changes the irradiation range of the excitation light irradiated to the second light emitting unit after making the irradiation range of the excitation light in the first light emitting unit constant. For example, the irradiation range changing mechanism increases the irradiation range from the state where the excitation light is irradiated to the entire first light emitting unit and is not irradiated to the second light emitting unit. 2 light emitting parts are included. Accordingly, since the second fluorescence can be emitted in addition to the first fluorescence, the ratio of the second fluorescence to the illumination light can be increased.

このように、照射範囲変化機構は、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができる。それゆえ、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。   Thus, the irradiation range changing mechanism can change the ratio of the first fluorescence and the second fluorescence included in the illumination light. Therefore, the color temperature of the illumination light can be changed by changing the ratio.

また、本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、励起光を出射する励起光源と、上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、上記第1発光部及び上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an illumination device according to the present invention includes an excitation light source that emits excitation light, a first light emitting unit that emits first fluorescence upon receiving the excitation light, and the excitation light. A second light emitting unit that emits second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescent light, and irradiation that changes an irradiation range of the excitation light irradiated to the first light emitting unit and the second light emitting unit. And a range change mechanism.

上記構成によれば、励起光源から出射された励起光を受けて、第1発光部が第1の蛍光を発し、第2発光部が、第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する。   According to the above configuration, upon receiving excitation light emitted from the excitation light source, the first light emitting unit emits the first fluorescence, and the second light emitting unit has the second peak wavelength different from that of the first fluorescence. Fluoresce.

照射範囲変化機構は、これら第1発光部及び第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる。例えば、照射範囲変化機構は、照射範囲の面積を一定にした状態で当該照射範囲の中心を第1発光部から第2発光部へ向けて移動させることにより、第1発光部における照射範囲を小さくし、第2発光部における照射領域を大きくする。第1発光部及び第2発光部はそれぞれ異なるピーク波長を有する蛍光を発するので、その照射範囲の変化により、照明光に対する第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができる。   The irradiation range changing mechanism changes the irradiation range of the excitation light applied to the first light emitting unit and the second light emitting unit. For example, the irradiation range changing mechanism reduces the irradiation range in the first light emitting unit by moving the center of the irradiation range from the first light emitting unit to the second light emitting unit while keeping the area of the irradiation range constant. And the irradiation area | region in a 2nd light emission part is enlarged. Since the first light emitting unit and the second light emitting unit emit fluorescence having different peak wavelengths, the ratio of the first fluorescence and the second fluorescence to the illumination light can be changed by changing the irradiation range.

このように、照射範囲変化機構は、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができる。それゆえ、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。   Thus, the irradiation range changing mechanism can change the ratio of the first fluorescence and the second fluorescence included in the illumination light. Therefore, the color temperature of the illumination light can be changed by changing the ratio.

また、本発明に係る照明装置では、上記第1発光部と上記第2発光部とは、接触して配置されていることが好ましい。   In the lighting device according to the present invention, it is preferable that the first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged in contact with each other.

第1発光部と第2発光部とが非接触に配置されている場合、第1発光部及び第2発光部のそれぞれにレーザ光が照射されない限り、その非接触となっている領域(非接触領域)に励起光が照射される可能性がある。当該非接触領域に照射される励起光は、蛍光に変換されないので、励起光の利用効率を低下させる要因となり得る。   When the first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged in a non-contact manner, unless the laser beam is irradiated to each of the first light emitting unit and the second light emitting unit, the non-contact region (non contact type) There is a possibility that excitation light is irradiated to the region. Since the excitation light irradiated to the non-contact region is not converted into fluorescence, it can be a factor of reducing the utilization efficiency of the excitation light.

上記構成によれば、第1発光部と第2発光部とが接触して配置されているので、非接触領域に励起光が照射され蛍光に変換されないという事態を防ぐことができる。すなわち、当該構成によれば、励起光を蛍光の変換に無駄なく利用できる。   According to the above configuration, since the first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged in contact with each other, it is possible to prevent a situation in which the non-contact region is irradiated with excitation light and is not converted into fluorescence. That is, according to this configuration, the excitation light can be used for conversion of fluorescence without waste.

また、第1発光部と第2発光部とが非接触に配置されている場合に比べ、照射範囲変化機構が上記照射範囲を効率よく変化させることができる。   Moreover, compared with the case where the 1st light emission part and the 2nd light emission part are arrange | positioned in non-contact, the irradiation range change mechanism can change the said irradiation range efficiently.

また、本発明に係る照明装置では、上記第2発光部は、上記第1発光部の周囲に配置されていることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, it is preferable that the second light emitting unit is disposed around the first light emitting unit.

上記構成によれば、特に、照射範囲変化機構が、第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる構成の場合に、効率よく第2発光部における照射範囲を変化させることができる。   According to the above configuration, in particular, the irradiation range changing mechanism is configured to change the irradiation range of the excitation light irradiated to the second light emitting unit after making the irradiation range of the excitation light in the first light emitting unit constant. Moreover, the irradiation range in the second light emitting unit can be changed efficiently.

また、本発明に係る照明装置では、上記第1発光部と上記第2発光部とは、一体形成されていることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, it is preferable that the first light emitting unit and the second light emitting unit are integrally formed.

上記構成によれば、それぞれの発光部を別々に製造して照明装置に備える場合に比べ、製造工程及び製造コストを削減できる。   According to the said structure, compared with the case where each light emission part is manufactured separately and it equips with an illuminating device, a manufacturing process and manufacturing cost can be reduced.

また、本発明に係る照明装置では、上記照射範囲変化機構は、上記励起光源と、上記第1発光部及び上記第2発光部との相対的な位置を変化させることにより、上記照射範囲を変化させることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the irradiation range changing mechanism changes the irradiation range by changing a relative position between the excitation light source and the first light emitting unit and the second light emitting unit. It is preferable to make it.

上記構成によれば、上記の相対的な位置を変化させることにより、励起光源と、第1発光部及び/又は第2発光部との距離を変化させた場合には、励起光源から出射された励起光の光路幅は、一般に出射点からの距離に応じて大きくなるため、その変化により、第2発光部における照射範囲を変化させることができる。   According to the above configuration, when the distance between the excitation light source and the first light emitting unit and / or the second light emitting unit is changed by changing the relative position, the light is emitted from the excitation light source. Since the optical path width of the excitation light generally increases according to the distance from the emission point, the irradiation range in the second light emitting unit can be changed by the change.

また、上記の相対的な位置を変化させることにより、第1発光部及び第2発光部における上記照射範囲の位置を変更できるので、第1発光部及び第2発光部それぞれにおける照射範囲を変化させることができる。   Moreover, since the position of the said irradiation range in a 1st light emission part and a 2nd light emission part can be changed by changing said relative position, the irradiation range in each of a 1st light emission part and a 2nd light emission part is changed. be able to.

また、本発明に係る照明装置では、上記励起光源から出射された励起光を屈曲して、上記第1発光部及び上記第2発光部の少なくとも一方に出射する光学部材をさらに備え、上記照射範囲変化機構は、上記光学部材を移動させることにより、上記照射範囲を変化させることが好ましい。   Moreover, the illumination device according to the present invention further includes an optical member that bends the excitation light emitted from the excitation light source and emits the light to at least one of the first light emission unit and the second light emission unit, and the irradiation range. The changing mechanism preferably changes the irradiation range by moving the optical member.

光学部材は、励起光源から出射された励起光を屈曲して第1発光部及び/又は第2発光部に出射するので、例えばその励起光を第1発光部及び/又は第2発光部に集光するなど、光学部材透過後の励起光の光路幅を、光学部材入射前の励起光の光路幅とは異なり、かつ、光学部材からの距離に応じて変化させるように出射できる。つまり、励起光源から出射された励起光は、光学部材を透過することにより、光学部材を基点としてその光路幅が新たに変化していくこととなる。   The optical member bends the excitation light emitted from the excitation light source and emits the excitation light to the first light emitting part and / or the second light emitting part. For example, the optical light is collected in the first light emitting part and / or the second light emitting part. The optical path width of the excitation light after passing through the optical member, such as light, can be emitted so as to be different from the optical path width of the excitation light before entering the optical member and according to the distance from the optical member. That is, the excitation light emitted from the excitation light source is transmitted through the optical member, so that the optical path width is newly changed with the optical member as a base point.

このため、照射範囲変化機構が、特に、第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる構成の場合には、光学部材を移動させることにより、光学部材と第1発光部及び/又は第2発光部との距離を変更できる。この変更により、光学部材が存在しない場合の励起光源と第1発光部及び/又は第2発光部との距離を変更するのと同様の効果が得られる。   For this reason, in the case where the irradiation range changing mechanism is configured to change the irradiation range of the excitation light irradiated to the second light emitting unit, in particular, while keeping the irradiation range of the excitation light in the first light emitting unit constant, By moving the optical member, the distance between the optical member and the first light emitting unit and / or the second light emitting unit can be changed. This change provides the same effect as changing the distance between the excitation light source and the first light emitting unit and / or the second light emitting unit when no optical member is present.

つまり、この場合、上記照射範囲が光学部材と第1発光部及び/又は第2発光部との距離に応じて変化させることになるので、光学変化機構が光学部材を移動させ、その距離を変更することにより、上記照射範囲を変化させることができる。   That is, in this case, since the irradiation range is changed according to the distance between the optical member and the first light emitting unit and / or the second light emitting unit, the optical change mechanism moves the optical member and changes the distance. By doing so, the irradiation range can be changed.

また、本発明に係る照明装置では、上記励起光源は、青色領域の発振波長を有する光を上記励起光として出射し、上記第1発光部は、黄色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第1の蛍光として発する第1蛍光体を含むことが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the excitation light source emits light having an oscillation wavelength in a blue region as the excitation light, and the first light emitting unit emits fluorescence having a peak wavelength in a yellow region. It is preferable that the 1st fluorescent substance emitted as 1 fluorescence is included.

また、本発明に係る照明装置では、上記第1蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネットであることが好ましい。   In the lighting device according to the present invention, it is preferable that the first phosphor is yttrium, aluminum, and garnet.

励起光として青色領域の発振波長を有する光を用い、かつ、黄色領域にピーク波長を有する蛍光を発する第1蛍光体(特にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット))を用いた場合には、第1発光部から出射される照明光の色温度を高くできる。それゆえ、色温度の高い照明光の出射を実現できる。   When light having an oscillation wavelength in the blue region is used as excitation light and a first phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the yellow region (particularly YAG (yttrium, aluminum, garnet)) is used, The color temperature of the illumination light emitted from the light emitting unit can be increased. Therefore, emission of illumination light having a high color temperature can be realized.

また、本発明に係る照明装置では、上記励起光源は、青色領域の発振波長を有する光を上記励起光として出射し、上記第1発光部は、緑色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第1の蛍光として発する第1蛍光体を含むことが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the excitation light source emits light having an oscillation wavelength in a blue region as the excitation light, and the first light emitting unit emits fluorescence having a peak wavelength in a green region. It is preferable that the 1st fluorescent substance emitted as 1 fluorescence is included.

上記構成によれば、励起光として青色領域の発振波長を有する光を用い、かつ、緑色領域にピーク波長を有する蛍光を発する第1蛍光体を用いた場合には、第1発光部から出射される照明光の色温度を高くできる。それゆえ、色温度の高い照明光の出射を実現できる。   According to the above configuration, when light having an oscillation wavelength in the blue region is used as excitation light and the first phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the green region is used, the light is emitted from the first light emitting unit. The color temperature of the illumination light can be increased. Therefore, emission of illumination light having a high color temperature can be realized.

また、本発明に係る照明装置では、上記第1蛍光体は、β−SiAlON:Eu蛍光体であることが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, the first phosphor is preferably a β-SiAlON: Eu phosphor.

上記構成によれば、発光効率の高いβ−SiAlON:Eu蛍光体を第1蛍光体として用いているので、第1発光部の発光効率を高めることができる。それゆえ、照明光への変換効率が高い照明装置を実現できる。   According to the above configuration, since the β-SiAlON: Eu phosphor having high luminous efficiency is used as the first phosphor, the luminous efficiency of the first light emitting unit can be increased. Therefore, an illuminating device with high conversion efficiency to illumination light can be realized.

また、本発明に係る照明装置では、上記第2発光部は、赤色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第2の蛍光として発する第2蛍光体を含むことが好ましい。   In the illumination device according to the present invention, it is preferable that the second light emitting unit includes a second phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a red region as the second fluorescence.

また、本発明に係る照明装置では、上記第2蛍光体は、CASN:Eu蛍光体又はSCASN:Eu蛍光体であることが好ましい。   In the lighting device according to the present invention, the second phosphor is preferably a CASN: Eu phosphor or a SCASN: Eu phosphor.

第2蛍光体を、すなわち赤色で発光する赤色発光蛍光体(特に、CASN:Eu蛍光体又はSCASN:Eu蛍光体)を用いた場合には、第2の蛍光として、第1蛍光体よりも低い色温度の蛍光を出射できる。このため、照射範囲変化機構が照射範囲を変化させることにより、例えば照明光が第1の蛍光のみからなる場合に比べ、その照明光の色温度を低くできる。   When the second phosphor, that is, a red light-emitting phosphor that emits red light (especially, CASN: Eu phosphor or SCASN: Eu phosphor) is used, the second fluorescence is lower than the first phosphor. Color temperature fluorescence can be emitted. For this reason, by changing the irradiation range by the irradiation range changing mechanism, for example, the color temperature of the illumination light can be lowered as compared with the case where the illumination light is composed only of the first fluorescence.

また、本発明に係る照明装置では、ユーザ操作を受け付ける入力手段を備え、上記照射範囲変化機構は、上記入力手段が受け付けたユーザ操作に従って動作することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the illumination device according to the present invention includes an input unit that receives a user operation, and the irradiation range changing mechanism operates according to the user operation received by the input unit.

照射範囲変化機構が入力手段が受け付けたユーザ操作に従って動作するので、ユーザの嗜好にあわせた色温度の変化を実現できる。   Since the irradiation range changing mechanism operates in accordance with the user operation received by the input unit, it is possible to realize a change in color temperature according to the user's preference.

また、本発明に係る前照灯は、上記に記載の照明装置を備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the headlamp which concerns on this invention is provided with the illuminating device as described above.

上記構成によれば、前照灯は、上記照明装置を備えているので、当該照明装置と同様、照射範囲変化機構が、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができる。それゆえ、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。   According to the above configuration, since the headlamp includes the illumination device, the illumination range changing mechanism changes the ratio of the first fluorescence and the second fluorescence included in the illumination light, similarly to the illumination device. Can be made. Therefore, the color temperature of the illumination light can be changed by changing the ratio.

本発明に係る照明装置は、以上のように、励起光を出射する励起光源と、上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、上記第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備える構成である。   As described above, the illumination device according to the present invention includes an excitation light source that emits excitation light, a first light emitting unit that emits first fluorescence upon receiving the excitation light, and the first light source that receives the excitation light. A second light emitting unit that emits second fluorescence having a peak wavelength different from the fluorescence, and an excitation light irradiation range in the first light emitting unit is made constant, and the excitation light irradiated to the second light emitting unit And an irradiation range changing mechanism that changes the irradiation range.

また、本発明に係る照明装置は、以上のように、励起光を出射する励起光源と、上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、上記第1発光部及び上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備える構成である。   In addition, as described above, the illumination device according to the present invention includes an excitation light source that emits excitation light, a first light emitting unit that emits first fluorescence in response to the excitation light, and the first light source that receives the excitation light. A second light emitting unit that emits second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescence, and an irradiation range changing mechanism that changes an irradiation range of excitation light irradiated to the first light emitting unit and the second light emitting unit. .

それゆえ、本発明の照明装置は、照明光の色温度を変化させることができるという効果を奏する。   Therefore, the lighting device of the present invention has an effect that the color temperature of the illumination light can be changed.

本発明の一実施形態に係るヘッドランプの概要構成を示す片側断面図である。1 is a half sectional view showing a schematic configuration of a headlamp according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るヘッドランプの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the headlamp which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るヘッドランプの発光部における各発光部の配置例を示す図であり、(a)は発光部全体が直方体形状である場合の配置例、(b)は第1発光部及び第2発光部が非接触である場合の配置例、(c)は発光部全体が円柱形状である場合の配置例、(d)は発光部全体が円柱形状であり、かつ発光部が3重構造である場合の配置例を示す。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of each light emission part in the light emission part of the headlamp which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is an example of arrangement | positioning in case the whole light emission part is a rectangular parallelepiped shape, (b) is 1st light emission. (C) is an arrangement example when the whole light emitting part is cylindrical, (d) is the whole light emitting part is cylindrical, and the light emitting part is An arrangement example in the case of a triple structure is shown. 本発明の一実施形態に係る発光部の変形例を示す図であり、(a)は透光性基板1に接着された発光部の一例を示す断面図であり、(b)は(a)に示す発光部の一例を示す斜視図である。It is a figure which shows the modification of the light emission part which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing which shows an example of the light emission part adhere | attached on the translucent board | substrate 1, (b) is (a). It is a perspective view which shows an example of the light emission part shown in FIG. 本発明の一実施形態に係るヘッドランプにおける発光部と導光部材との位置関係と、そのときのレーザ光照射領域の大きさを示す図であり、(a)はレーザ光が第1発光部の受光面全体に照射されたときのレーザ光照射領域の大きさが最も小さい場合を示し、(b)は(a)の場合よりも、発光部と導光部材との位置が離れ、かつレーザ光照射領域が大きい場合を示し、(c)は(b)の場合よりも、発光部と導光部材との位置が離れ、かつレーザ光照射領域が大きい場合を示す。It is a figure which shows the positional relationship of the light emission part and light guide member in the headlamp which concerns on one Embodiment of this invention, and the magnitude | size of the laser beam irradiation area | region at that time, (a) is a laser beam 1st light emission part The case where the size of the laser light irradiation area is the smallest when the entire light receiving surface is irradiated is shown, and (b) shows the position where the light emitting part and the light guide member are separated from each other and the laser is smaller than the case of (a). The case where the light irradiation area is large is shown, and (c) shows the case where the positions of the light emitting part and the light guide member are farther apart and the laser light irradiation area is larger than in the case of (b). 車両用前照灯に要求される白色の色度範囲を示すグラフである。It is a graph which shows the white chromaticity range requested | required of the vehicle headlamp. 半導体レーザの基本構造を示す図であり、(a)は半導体レーザの回路図を模式的に示したものであり、(b)は半導体レーザの基本構造を示す斜視図である。It is a figure which shows the basic structure of a semiconductor laser, (a) shows the circuit diagram of a semiconductor laser typically, (b) is a perspective view which shows the basic structure of a semiconductor laser. 本発明の一実施形態に係るヘッドランプの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the headlamp which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係るヘッドランプの概要構成を示す片側断面図である。It is a half sectional view which shows schematic structure of the headlamp which concerns on another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係るヘッドランプの発光部における各発光部の配置例を示す図であり、(a)は第1発光部及び第2発光部が同じ形状で、かつ接触して配置されている場合の配置例、(b)は(a)の変形例であり、第1発光部及び第2発光部の形状が異なる場合の配置例、(c)は(a)の変形例であり、第1発光部及び第2発光部が非接触である場合の配置例を示す。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of each light emission part in the light emission part of the headlamp which concerns on another embodiment of this invention, (a) is the 1st light emission part and the 2nd light emission part being the same shape, and arrange | positioning in contact (B) is a modified example of (a), an arranged example when the shapes of the first light emitting part and the second light emitting part are different, and (c) is a modified example of (a). Yes, an arrangement example in the case where the first light emitting unit and the second light emitting unit are non-contact is shown. 本発明の別の実施形態に係るヘッドランプの発光部におけるレーザ光照射領域の大きさの変化を示す図であり、(a)は第1発光部にだけレーザ光が照射されている場合を示し、(b)は第1発光部及び第2発光部の両方にレーザ光が照射されている場合を示す。It is a figure which shows the change of the magnitude | size of the laser beam irradiation area | region in the light emission part of the headlamp which concerns on another embodiment of this invention, (a) shows the case where the laser beam is irradiated only to the 1st light emission part. , (B) shows the case where both the first light emitting unit and the second light emitting unit are irradiated with laser light. 本発明の一実施形態に係るレーザダウンライトが備える発光ユニットおよび従来のLEDダウンライトの外観を示す概略図である。It is the schematic which shows the external appearance of the light emission unit with which the laser downlight which concerns on one Embodiment of this invention is equipped, and the conventional LED downlight. 上記レーザダウンライトが設置された天井の断面図である。It is sectional drawing of the ceiling in which the said laser downlight was installed. 上記レーザダウンライトの断面図である。It is sectional drawing of the said laser downlight. 上記レーザダウンライトが備える光ファイバーの出射端部と発光部との位置関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the positional relationship of the output end part and light emission part of an optical fiber with which the said laser downlight is equipped. 上記LEDダウンライトが設置された天井の断面図である。It is sectional drawing of the ceiling in which the said LED downlight was installed. 上記レーザダウンライトおよび上記LEDダウンライトのスペックを比較するための図である。It is a figure for comparing the specifications of the laser downlight and the LED downlight.

〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ここでは、本発明の照明装置の一例として、自動車用のヘッドランプ(前照灯)10を例に挙げて説明する。ただし、本発明の照明装置は、自動車以外の車両・移動物体(例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど)のヘッドランプとして実現されてもよいし、その他の照明装置として実現されてもよい。その他の照明装置として、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具を挙げることができる。
[Embodiment 1]
The following describes one embodiment of the present invention with reference to FIGS. Here, a headlamp (headlight) 10 for an automobile will be described as an example of the illumination device of the present invention. However, the lighting device of the present invention may be realized as a headlamp of a vehicle other than an automobile or a moving object (for example, a human, a ship, an aircraft, a submersible craft, a rocket), or may be realized as another lighting device. Also good. Examples of other lighting devices include a searchlight, a projector, and a home lighting device.

ヘッドランプ10は、走行用前照灯(ハイビーム)の配光特性基準を満たしていてもよいし、すれ違い用前照灯(ロービーム)の配光特性基準を満たしていてもよい。   The headlamp 10 may satisfy the light distribution characteristic standard of the traveling headlamp (high beam), or may satisfy the light distribution characteristic standard of the passing headlamp (low beam).

<ヘッドランプ10の構成>
まず、図1に基づき、本発明の一実施形態であるヘッドランプ10について説明する。図1は、ヘッドランプ10の概要構成を示す片側断面図である。図1に示すように、ヘッドランプ10は、透光性基板1、発光部2、反射鏡4、固定部材5、励起光源ユニット(励起光源)6、ネジ7、レンズ8、導光部材9、支持部材11および支持部材駆動部12を備える。励起光源ユニット6、導光部材9および発光部2によって発光装置の基本構造が形成されている。また、支持部材11および支持部材駆動部12によって照射範囲変化機構の基本構造が形成されている。
<Configuration of headlamp 10>
First, a headlamp 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a half sectional view showing a schematic configuration of the headlamp 10. As shown in FIG. 1, the headlamp 10 includes a translucent substrate 1, a light emitting unit 2, a reflecting mirror 4, a fixing member 5, an excitation light source unit (excitation light source) 6, a screw 7, a lens 8, a light guide member 9, A support member 11 and a support member drive unit 12 are provided. The excitation light source unit 6, the light guide member 9, and the light emitting unit 2 form a basic structure of the light emitting device. The support member 11 and the support member driving unit 12 form a basic structure of the irradiation range changing mechanism.

なお、本実施の形態では、発光部2が複数の発光部(例えば第1発光部2a及び第2発光部2b)を備えているが、特に個々の発光部ごとに説明する必要がない場合には「発光部2」と称して一括して説明する場合もある。   In the present embodiment, the light emitting unit 2 includes a plurality of light emitting units (for example, the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b), but it is not particularly necessary to explain each individual light emitting unit. May be collectively referred to as “light emitting unit 2”.

(透光性基板1)
透光性基板1は、平板状の部材であり、少なくとも440nm〜480nmの発振波長のレーザ光(励起光)に対して透光性を有している。透光性基板1は、平板上でなく、湾曲した部分を有していてもよいが、透光性基板1と発光部2とを接着する場合、少なくとも発光部2が接着される部分は、接着の安定性の観点から平面(板状)であることが好ましい。
(Translucent substrate 1)
The translucent substrate 1 is a flat member and has translucency with respect to laser light (excitation light) having an oscillation wavelength of at least 440 nm to 480 nm. The translucent substrate 1 may have a curved portion instead of a flat plate. However, when the translucent substrate 1 and the light emitting unit 2 are bonded, at least the portion to which the light emitting unit 2 is bonded is From the viewpoint of adhesion stability, a flat surface (plate shape) is preferable.

また、透光性基板1は、縦10mm×横10mm×厚み0.5mmのAl(サファイア)基板である。なお、図1に示す透光性基板1の外径は、発光部2の外径よりも大きいが、発光部2の外径と同程度であっても良い。 The translucent substrate 1 is an Al 2 O 3 (sapphire) substrate having a length of 10 mm × width of 10 mm × thickness of 0.5 mm. In addition, although the outer diameter of the translucent board | substrate 1 shown in FIG. 1 is larger than the outer diameter of the light emission part 2, it may be comparable as the outer diameter of the light emission part 2. FIG.

透光性基板1のレーザ光が入射する側の表面に対向する表面には、発光部2が配置され、発光部2と熱的に(すなわち、熱エネルギーの授受が可能なように)接続されている。なお、本実施の形態では、透光性基板1と発光部2とは、接着剤を用いて接合(接着)されているものとして説明するが、透光性基板1と発光部2との接合方法は、接着に限られず、例えば、融着などであっても良い。接着剤としては、いわゆる有機系の接着剤や、ガラスペースト接着剤が好適であるが、これに限られない。   A light emitting unit 2 is disposed on the surface of the translucent substrate 1 that faces the surface on which laser light is incident, and is thermally connected to the light emitting unit 2 (that is, capable of transferring thermal energy). ing. In the present embodiment, the light-transmitting substrate 1 and the light-emitting portion 2 are described as being bonded (adhered) using an adhesive, but the light-transmitting substrate 1 and the light-emitting portion 2 are bonded. The method is not limited to adhesion, and may be, for example, fusion. As the adhesive, so-called organic adhesives and glass paste adhesives are suitable, but not limited thereto.

透光性基板1は、以上のような構成、形状、および、発光部2との接続形態を有することにより、発光部2を基板表面に固定(保持)しつつ、発光部2から発生する熱を外部に放熱するので、発光部2の冷却効率を向上させることができる。   The translucent substrate 1 has the configuration, shape, and connection form with the light emitting unit 2 as described above, so that heat generated from the light emitting unit 2 while fixing (holding) the light emitting unit 2 to the substrate surface. Since heat is radiated to the outside, the cooling efficiency of the light emitting unit 2 can be improved.

また、透光性基板1の材質は、上述したサファイア(Al)の他、マグネシア(MgO)、窒化ガリウム(GaN)、スピネル(MgAl)が好ましい。これらの材料は、熱伝導率(例えば20W/mK以上)及び透光性が優れているためである。この点を考慮しないのであれば、これらの材質に限らず、例えばガラス(石英)などであっても良い。 Moreover, the material of the translucent substrate 1 is preferably magnesia (MgO), gallium nitride (GaN), or spinel (MgAl 2 O 4 ) in addition to the sapphire (Al 2 O 3 ) described above. This is because these materials have excellent thermal conductivity (for example, 20 W / mK or more) and translucency. If this point is not taken into consideration, the material is not limited to these materials, and may be glass (quartz), for example.

また、図1に示す透光性基板1の厚さは、発光部2での発熱を効果的に放熱することを考慮すれば、30μm以上、1.0mm以下が好ましく、より好ましくは、0.2mm以上、1.0mm以下であることがより好ましい。なお、透光性基板1の厚さが1.0mmを超えると、発光部2に照射されたレーザ光が透光性基板1において吸収される割合が大きくなる一方で、放熱効果はさほど向上せず、また部材のコストも上昇してしまう。   Further, the thickness of the translucent substrate 1 shown in FIG. 1 is preferably 30 μm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0. More preferably, it is 2 mm or more and 1.0 mm or less. If the thickness of the translucent substrate 1 exceeds 1.0 mm, the rate at which the laser light applied to the light emitting unit 2 is absorbed by the translucent substrate 1 increases, but the heat dissipation effect is greatly improved. In addition, the cost of the member also increases.

(発光部2)
発光部2は、半導体レーザ61から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、第1発光部2a及び第2発光部2bを備えている。本実施の形態では、第1発光部2aの外周に接触するように第2発光部2bが設けられている。換言すれば、第1発光部2a及び第2発光部2bは二重構造となっている。また、第1発光部2aは、その中心を導光部材9から出射されるレーザ光の光軸が通るように、透光性基板1上に配置されている。なお、第1発光部2a及び第2発光部2bの配置例については後述する。
(Light emitting part 2)
The light emitting unit 2 emits fluorescence upon receiving the laser light emitted from the semiconductor laser 61, and includes a first light emitting unit 2a and a second light emitting unit 2b. In the present embodiment, the second light emitting unit 2b is provided so as to be in contact with the outer periphery of the first light emitting unit 2a. In other words, the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b have a double structure. Further, the first light emitting unit 2a is disposed on the translucent substrate 1 so that the optical axis of the laser light emitted from the light guide member 9 passes through the center thereof. In addition, the example of arrangement | positioning of the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b is mentioned later.

第1発光部2aは、導光部材9を介して、半導体レーザ61から出射されたレーザ光を受けて第1の蛍光を発する第1蛍光体を含んでいる。本実施の形態では、第1蛍光体として、青色領域のレーザ光を受けて黄色領域にピーク波長を有する蛍光を発する黄色蛍光発光体としてIntematix社製のYAG:Ce蛍光体(NYAG4454)を用いているが、蛍光体の種類はこれに限定されない。YAG:Ce蛍光体は、Ceで賦活したイットリウム(Y)−アルミニウム(Al)−ガーネット(Garnet)蛍光体である。このIntematix社製の蛍光体は、発光効率が90%、発光ピーク波長(以下、単に「ピーク波長」という)は558nm(黄色)、色度点はx=0.444、y=0.536であり、430nmから490nmの励起光で良好に励起される。なお、YAG:Ce蛍光体は、一般に550nm付近(550nmよりも若干長波長側)に発光ピークが存在するブロードな発光スペクトルをもつ。   The first light emitting unit 2 a includes a first phosphor that emits first fluorescence upon receiving laser light emitted from the semiconductor laser 61 via the light guide member 9. In the present embodiment, a YAG: Ce phosphor (NYAG4454) manufactured by Intematix is used as a yellow phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the yellow region by receiving laser light in the blue region as the first phosphor. However, the type of phosphor is not limited to this. The YAG: Ce phosphor is an yttrium (Y) -aluminum (Al) -Garnet phosphor activated with Ce. The phosphor manufactured by Intematix has an emission efficiency of 90%, an emission peak wavelength (hereinafter simply referred to as “peak wavelength”) of 558 nm (yellow), chromaticity points of x = 0.444 and y = 0.536. Yes, it is excited well by excitation light of 430 nm to 490 nm. The YAG: Ce phosphor generally has a broad emission spectrum in which an emission peak exists in the vicinity of 550 nm (slightly longer than 550 nm).

また、第2発光部2bは、レーザ光を受けて第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2蛍光体を含んでいる。本実施の形態では、第2蛍光体として、青色領域のレーザ光を受けて赤色領域にピーク波長を有する蛍光を発する赤色発光蛍光体としてEu2+がドープされたCaAlSiN:Eu蛍光体(CASN:Eu蛍光体)を用いている。第2蛍光体に用いられる蛍光体の種類はこれに限定されず、例えばEu2+がドープされたSrCaAlSiN:Eu蛍光体(SCASN:Eu蛍光体)が第2蛍光体として用いてもよい。 The second light emitting unit 2b includes a second phosphor that receives laser light and emits second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescence. In the present embodiment, as the second phosphor, a CaAlSiN 3 : Eu phosphor (CASN: doped with Eu 2+ as a red light-emitting phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the red region upon receiving laser light in the blue region. Eu phosphor). The kind of the phosphor used for the second phosphor is not limited to this, and for example, SrCaAlSiN 3 : Eu phosphor doped with Eu 2+ (SCASN: Eu phosphor) may be used as the second phosphor.

第1発光部2aはYAG:Ce蛍光体を、第2発光部2bはCASN:Eu蛍光体を、封止材としての低融点の無機ガラス(屈折率n=1.760)の内部にそれぞれ分散させて製造される。第1発光部2aにおけるYAG:Ce蛍光体と低融点の無機ガラス(低融点ガラス)との配合比は、例えば30:100程度である。これに限らず、第1発光部2aでレーザ光を拡散させてそのレーザ光の色成分(例えば青色成分)を利用することを考慮すれば、上記の配合比は10:100程度が好ましい。また、第2発光部2bにおけるCASN:Eu蛍光体と低融点ガラスとの配合比は、例えば20:100程度であるが、これに限らずともよい。また、発光部2は、蛍光体を押し固めたものであってもよい。   The first light emitting unit 2a disperses the YAG: Ce phosphor and the second light emitting unit 2b disperses the CASN: Eu phosphor inside the low melting point inorganic glass (refractive index n = 1.760) as a sealing material. Manufactured. The compounding ratio of the YAG: Ce phosphor and the low melting point inorganic glass (low melting point glass) in the first light emitting unit 2a is, for example, about 30: 100. In addition to this, considering the fact that the first light emitting unit 2a diffuses the laser light and uses the color component (for example, blue component) of the laser light, the above blending ratio is preferably about 10: 100. Moreover, although the compounding ratio of CASN: Eu fluorescent substance and low melting glass in the 2nd light emission part 2b is about 20: 100, for example, it does not need to be restricted to this. In addition, the light emitting unit 2 may be one obtained by pressing a fluorescent material.

封止材は、上記の無機ガラスに限定されず、いわゆる有機無機ハイブリッドガラスや、シリコン樹脂等の樹脂材料であってもよい。ただし、耐熱性を考慮すれば、封止材はガラスからなることが好ましい。   The sealing material is not limited to the above inorganic glass, and may be a so-called organic-inorganic hybrid glass or a resin material such as a silicon resin. However, considering heat resistance, the sealing material is preferably made of glass.

また、第1発光部2aの第1蛍光体は、黄色発光蛍光体の代わりに、青色領域のレーザ光を受けて緑色領域にピーク波長を有する蛍光を発する緑色蛍光発光体としてEu2+がドープされたβ−SiAlON:Eu蛍光体であってもよい。 In addition, the first phosphor of the first light emitting unit 2a is doped with Eu 2+ as a green phosphor emitting a fluorescent light having a peak wavelength in the green region by receiving laser light in the blue region instead of the yellow light emitting phosphor. Alternatively, β-SiAlON: Eu phosphor may be used.

また、上記では、第1発光部2a及び第2発光部2bのそれぞれが1種類の蛍光体を含んで構成されているが、これに限らず、2種類以上の蛍光体を含んでもよい。例えば、第1発光部2aがYAG:Ce蛍光体及びβ−SiAlON:Eu蛍光体を含み、第2発光部2bがCASN:Eu蛍光体及びβ−SiAlON:Eu蛍光体を含んでもよい。また、第1発光部2a及び第2発光部2bに含まれる蛍光体の少なくとも一部が異なる構成であってもよく、例えば第1発光部2aにはYAG:Ce蛍光体及びCASN:Eu蛍光体が含まれ、第2発光部2bにはCASN:Eu蛍光体が含まれる構成であってもよい。特に、第1発光部2aが補色の関係を満たす2種類の蛍光体を含む場合には、第1発光部2aは、レーザ光を拡散させることなく、第1発光部2aへのレーザ光の照射だけで白色光を生成できる。   In the above description, each of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b includes one type of phosphor. However, the present invention is not limited thereto, and two or more types of phosphors may be included. For example, the first light emitting unit 2a may include a YAG: Ce phosphor and a β-SiAlON: Eu phosphor, and the second light emitting unit 2b may include a CASN: Eu phosphor and a β-SiAlON: Eu phosphor. Further, at least a part of the phosphors included in the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b may be different. For example, the first light emitting unit 2a includes a YAG: Ce phosphor and a CASN: Eu phosphor. The second light emitting unit 2b may include a CASN: Eu phosphor. In particular, when the first light emitting unit 2a includes two types of phosphors that satisfy the complementary color relationship, the first light emitting unit 2a irradiates the first light emitting unit 2a with laser light without diffusing the laser light. Can produce white light.

なお、透光性基板1と発光部2との間の界面の反射率Rをできる限り低下させ、レーザ光の発光部2での利用効率を高めることを考慮すれば、透光性基板1と発光部2との屈折率差Δnは、0.35以下であることが好ましい。この場合、反射率Rを1%以下にすることができる。また、屈折率差Δnを0.35以下とする場合、透光性基板1の屈折率を1.65以上、発光部2の屈折率を2.0以下とすることが好ましい。   In consideration of reducing the reflectance R of the interface between the translucent substrate 1 and the light emitting unit 2 as much as possible and increasing the utilization efficiency of the laser light in the light emitting unit 2, the translucent substrate 1 and The refractive index difference Δn with respect to the light emitting unit 2 is preferably 0.35 or less. In this case, the reflectance R can be 1% or less. Further, when the refractive index difference Δn is set to 0.35 or less, it is preferable to set the refractive index of the translucent substrate 1 to 1.65 or more and the refractive index of the light emitting unit 2 to 2.0 or less.

また、一般に、照明光として用いられる白色光または擬似白色光は、等色の原理を満たす3つの色の混色、または、補色の関係を満たす2つの色の混色などで実現できる。この等色または補色の原理に基づき、例えば、ヘッドランプ10では、後述する半導体レーザ61から出射される青色のレーザ光とYAG:Ce蛍光体(黄色発光蛍光体)との組み合わせ、あるいは当該青色のレーザ光とβ−SiAlON:Eu蛍光体(緑色発光蛍光体)との組み合わせ(補色の関係を満たす2つの色の混色)で擬似白色を実現している。   In general, white light or pseudo white light used as illumination light can be realized by mixing three colors satisfying the principle of color matching, or mixing two colors satisfying a complementary color relationship. Based on the principle of the same color or complementary color, for example, in the headlamp 10, a combination of a blue laser beam emitted from a semiconductor laser 61 described later and a YAG: Ce phosphor (yellow light emitting phosphor), or the blue A pseudo white color is realized by a combination of a laser beam and a β-SiAlON: Eu phosphor (green light-emitting phosphor) (mixture of two colors satisfying a complementary color relationship).

ここで、黄色発光蛍光体とは、560nm以上590nm以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。緑色発光蛍光体とは、510nm以上560nm以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。赤色発光蛍光体とは、600nm以上680nm以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。   Here, the yellow light emitting phosphor is a phosphor that generates fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 560 nm or more and 590 nm or less. The green light emitting phosphor is a phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm or more and 560 nm or less. The red light-emitting phosphor is a phosphor that generates fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 600 nm or more and 680 nm or less.

黄色発光蛍光体の具体例としては、YAG:Ce蛍光体や、Eu2+がドープされたCaα−SiAlON:Eu蛍光体などが挙げられる。Caα−SiAlON:Eu蛍光体は、近紫外から青色の励起光によりピーク波長が約580nmの強い発光を示す。 Specific examples of the yellow light emitting phosphor include a YAG: Ce phosphor and a Caα-SiAlON: Eu phosphor doped with Eu 2+ . The Caα-SiAlON: Eu phosphor exhibits strong light emission with a peak wavelength of about 580 nm by near ultraviolet to blue excitation light.

緑色発光蛍光体の具体例としては、各種の窒化物系または酸窒化物系の蛍光体が挙げられる。特に、酸窒化物系の蛍光体は耐熱性に優れ、高い発光効率で安定した材料であるので、耐熱性に優れ、高い発光効率で安定した第1発光部2aを実現できる。   Specific examples of the green light emitting phosphor include various nitride-based or oxynitride-based phosphors. In particular, since the oxynitride phosphor is excellent in heat resistance and stable with high luminous efficiency, the first light emitting portion 2a with excellent heat resistance and stable with high luminous efficiency can be realized.

例えば、緑色に発光する酸窒化物系蛍光体として、β−SiAlON:Eu蛍光体、Ce3+がドープされたCaα−SiAlON:Ce蛍光体などが挙げられる。β−SiAlON:Eu蛍光体は、近紫外から青色(350nm以上460nm以下)の励起光によりピーク波長が約540nmの強い発光を示す。この蛍光体の発光スペクトル半値幅は約55nmである。また、Caα−SiAlON:Ce蛍光体は、近紫外から青色の励起光によりピーク波長が約510nmの強い発光を示す。 Examples of oxynitride phosphors that emit green light include β-SiAlON: Eu phosphors, Ca 3 -SiAlON: Ce phosphors doped with Ce 3+ , and the like. The β-SiAlON: Eu phosphor exhibits strong light emission with a peak wavelength of about 540 nm by excitation light from near ultraviolet to blue (350 nm to 460 nm). The half width of the emission spectrum of this phosphor is about 55 nm. Further, the Caα-SiAlON: Ce phosphor exhibits strong light emission with a peak wavelength of about 510 nm by near ultraviolet to blue excitation light.

上記のα−SiAlONおよびβ−SiAlON(サイアロン)は、いわゆるサイアロン蛍光体(酸窒化物系蛍光体)と通称されるものである。サイアロンとは、窒化ケイ素のシリコン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。サイアロン蛍光体は、窒化ケイ素(Si)にアルミナ(Al)、シリカ(SiO)および希土類元素などを固溶させて作ることができる。このサイアロン蛍光体にカルシウム(Ca)とユーロピウム(Eu)とを固溶させると、YAG:Ce蛍光体よりも長波長の黄色から橙色の範囲で発光する特性の良い蛍光体が得られる。 The above-mentioned α-SiAlON and β-SiAlON (sialon) are commonly called so-called sialon phosphors (oxynitride phosphors). Sialon is a substance in which a part of silicon atoms in silicon nitride is replaced with aluminum atoms and a part of nitrogen atoms is replaced with oxygen atoms. The sialon phosphor can be made by dissolving alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), rare earth elements, and the like in silicon nitride (Si 3 N 4 ). When calcium (Ca) and europium (Eu) are dissolved in this sialon phosphor, a phosphor that emits light having a longer wavelength range from yellow to orange than the YAG: Ce phosphor can be obtained.

赤色発光蛍光体の具体例としては、各種の窒化物系の蛍光体が挙げられる。例えば、窒化物系の蛍光体としては、CASN:Eu蛍光体、SCASN:Eu蛍光体などが挙げられる。CASN:Eu蛍光体は、励起波長が350nm〜450nmのとき、赤色の蛍光を発し、そのピーク波長は649nmであり、その発光効率は73%である。また、SCASN:Eu蛍光体は、励起波長が350nm〜450nmのとき、赤色の蛍光を発し、そのピーク波長は630nmであり、その発光効率は70%である。これらの窒化物系の蛍光体は、上述した黄色発光蛍光体や緑色発光蛍光体などの酸窒化物蛍光体と組み合わせることにより、演色性を高めることができる。また、赤色に発光する窒化物系蛍光体の例としては、(Mg、Ca、Sr、Ba)AlSiN:Eu等のEu賦活窒化物蛍光体や(Mg、Ca、Sr、Ba)AlSiN:Ce等のCe賦活窒化物蛍光体などが挙げられる。 Specific examples of the red light-emitting phosphor include various nitride-based phosphors. For example, examples of the nitride-based phosphor include CASN: Eu phosphor and SCASN: Eu phosphor. The CASN: Eu phosphor emits red fluorescence when the excitation wavelength is 350 nm to 450 nm, its peak wavelength is 649 nm, and its luminous efficiency is 73%. Further, the SCASN: Eu phosphor emits red fluorescence when the excitation wavelength is 350 nm to 450 nm, its peak wavelength is 630 nm, and its luminous efficiency is 70%. These nitride-based phosphors can enhance color rendering properties when combined with the above-described oxynitride phosphors such as the yellow light-emitting phosphor and the green light-emitting phosphor. Examples of nitride phosphors that emit red light include Eu-activated nitride phosphors such as (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu, and (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Examples include Ce-activated nitride phosphors such as Ce.

換言すれば、発光部2は、黄色発光蛍光体あるいは緑色発光蛍光体を含む第1発光部2aとともに、630nm以上、650nm以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発する赤色発光蛍光体を含む第2発光部2bを備えている。これにより、第1発光部2a及び第2発光部2bの両方に青色のレーザ光が照射された場合に、発光部2全体としての演色性を高めることができる。   In other words, the light emitting unit 2 includes a first light emitting unit 2a including a yellow light emitting phosphor or a green light emitting phosphor and a red light emitting phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 630 nm to 650 nm. Two light emitting portions 2b are provided. Thereby, when blue laser light is irradiated to both the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b, the color rendering property as the light emission part 2 whole can be improved.

また、上記第1蛍光体及び第2蛍光体の別の好適な例としては、III−V族化合物半導体のナノメータサイズの粒子を用いた半導体ナノ粒子蛍光体を用いることもできる。同一の化合物半導体(例えばインジュウムリン:InP)を用いても、その粒子径を変更させることにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができることが半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つである。例えばInPでは、粒子サイズが3〜4nm程度のときに赤色に発光する。ここで、粒子サイズは透過型電子顕微鏡(TEM)にて評価した。   Further, as another suitable example of the first phosphor and the second phosphor, a semiconductor nanoparticle phosphor using nanometer-sized particles of a III-V compound semiconductor can also be used. One of the characteristics of semiconductor nanoparticle phosphors is that even if the same compound semiconductor (for example, indium phosphorus: InP) is used, the emission color can be changed by the quantum size effect by changing the particle diameter. is there. For example, InP emits red light when the particle size is about 3 to 4 nm. Here, the particle size was evaluated with a transmission electron microscope (TEM).

また、この蛍光体は半導体ベースであるので蛍光寿命が短く、励起光のパワーを素早く蛍光として放射できるのでハイパワーの励起光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、上記半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が10ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて5桁も小さいためである。発光寿命が短いため、励起光の吸収と蛍光の発光を素早く繰り返すことができる。   In addition, since this phosphor is semiconductor-based, it has a short fluorescence lifetime, and can quickly radiate excitation light power as fluorescence, so that it is highly resistant to high-power excitation light. This is because the emission lifetime of the semiconductor nanoparticle phosphor is about 10 nanoseconds, which is five orders of magnitude smaller than that of a normal phosphor material having a rare earth-based emission center. Since the emission lifetime is short, absorption of excitation light and emission of fluorescence can be repeated quickly.

その結果、強い励起光に対して高効率を保つことができ、蛍光体からの発熱が低減される。よって、光変換部材が熱により劣化(変色や変形)するのをより抑制することができる。これにより、光の出力が高い発光素子を光源として用いる場合に、発光装置の寿命が短くなるのをより抑制することができる。   As a result, high efficiency can be maintained against strong excitation light, and heat generation from the phosphor is reduced. Therefore, it is possible to further suppress the light conversion member from being deteriorated (discolored or deformed) by heat. Thereby, when using the light emitting element with a high light output as a light source, it can suppress more that the lifetime of a light-emitting device becomes short.

(反射鏡4)
反射鏡4は、発光部2から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成するものである。すなわち、反射鏡4は、発光部2からの光を反射することにより、ヘッドランプ10の前方へ進む光線束を形成する。この反射鏡4は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された曲面形状(カップ形状)の部材である。
(Reflector 4)
The reflecting mirror 4 reflects the light emitted from the light emitting unit 2 to form a light beam that travels within a predetermined solid angle. That is, the reflecting mirror 4 reflects the light from the light emitting unit 2 to form a light beam that travels forward of the headlamp 10. The reflecting mirror 4 is, for example, a curved surface (cup shape) member having a metal thin film formed on the surface thereof.

また、反射鏡4は、半球面ミラーに限定されず、楕円面ミラーやパラボラミラーまたはそれらの部分曲面を有するミラーあってもよい。すなわち、反射鏡4は、回転軸を中心として図形(楕円、円、放物線)を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。   The reflecting mirror 4 is not limited to a hemispherical mirror, and may be an ellipsoidal mirror, a parabolic mirror, or a mirror having a partial curved surface thereof. That is, the reflecting mirror 4 only needs to include at least a part of a curved surface formed by rotating a figure (ellipse, circle, parabola) about the rotation axis on the reflecting surface.

また、発光部2から出射される蛍光の照明光としての利用効率を高めることを考慮すれば、反射鏡4の焦点位置に発光部2が設けられていることが好ましい。本実施の形態では、製造時には第1発光部2aから出射される第1の蛍光を照明光として利用するものとしてレーザ光照射の設定が行われている。このため、反射鏡4の焦点位置に第1発光部2aが配置されることが好ましい。   In consideration of increasing the utilization efficiency of the fluorescent light emitted from the light emitting unit 2 as the illumination light, the light emitting unit 2 is preferably provided at the focal position of the reflecting mirror 4. In the present embodiment, the laser light irradiation is set so that the first fluorescence emitted from the first light emitting unit 2a is used as illumination light at the time of manufacture. For this reason, it is preferable that the 1st light emission part 2a is arrange | positioned in the focus position of the reflective mirror 4. FIG.

(固定部材5)
固定部材5は、導光部材9が挿通される挿通口が形成された板状の部材であり、導光部材9の出射端部の中心と発光部2の受光面(透光性基板1と接触している面)の中心とがほぼ一致するように、ネジ7によって反射鏡4に固定している。図1に示す発光部2では、導光部材9の出射端部の中心と第1発光部2aの受光面の中心とがほぼ一致するように固定されている。また、固定部材5には、その挿通口を囲むように励起光源ユニット6が接合されている。固定部材5の材質は特に問わないが、鉄、銅などの金属を例示することができる。
(Fixing member 5)
The fixing member 5 is a plate-like member formed with an insertion port through which the light guide member 9 is inserted, and the center of the light emitting end portion of the light guide member 9 and the light receiving surface of the light emitting portion 2 (with the translucent substrate 1 and It is fixed to the reflecting mirror 4 with screws 7 so that the center of the contact surface) substantially coincides. In the light emitting unit 2 shown in FIG. 1, the light emitting member 9 is fixed so that the center of the light emitting end portion of the light guide member 9 and the center of the light receiving surface of the first light emitting unit 2 a substantially coincide. The excitation light source unit 6 is joined to the fixing member 5 so as to surround the insertion port. Although the material of the fixing member 5 is not particularly limited, metals such as iron and copper can be exemplified.

また、固定部材5には、支持部材11を収納できる収納部51が形成されている。この収納部51の存在により、支持部材駆動部12の駆動に従った支持部材11のレーザ光の光軸方向への移動が可能となる。そして、この移動により、発光部2におけるレーザ光の照射範囲(レーザ光照射領域30(図5参照)の大きさ)を変化させることができる。発光部2の移動とレーザ光照射領域30との関係の詳細については、図5を用いて後述する。   The fixing member 5 is formed with a storage portion 51 that can store the support member 11. Due to the presence of the storage portion 51, the support member 11 can be moved in the optical axis direction of the laser beam in accordance with the drive of the support member drive portion 12. By this movement, the laser light irradiation range (the size of the laser light irradiation region 30 (see FIG. 5)) in the light emitting unit 2 can be changed. Details of the relationship between the movement of the light emitting unit 2 and the laser light irradiation region 30 will be described later with reference to FIG.

(励起光源ユニット6)
励起光源ユニット6は、例えば3つの半導体レーザ(励起光源)61を収納した筐体である。半導体レーザ61の固定方法および配線方法については、従来の固定方法および配線方法を利用すれば良いので、ここでは説明を省略する。
(Excitation light source unit 6)
The excitation light source unit 6 is a housing that houses, for example, three semiconductor lasers (excitation light sources) 61. About the fixing method and wiring method of the semiconductor laser 61, since the conventional fixing method and wiring method should just be utilized, description is abbreviate | omitted here.

半導体レーザ61は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。本実施の形態では、励起光源として半導体レーザが利用される場合について説明するが、例えばLEDであってもよい。半導体レーザである場合には、高出力かつコヒーレント性の高いレーザ光を発光部2に照射できるので発光部2を小さくでき、高輝度なヘッドランプ10を実現できる。図1には、半導体レーザ61が3個図示されているが、半導体レーザ61を複数設ける必要は必ずしもなく、1つのみ設けてもよい。しかし、高出力の励起光を得るためには、複数の半導体レーザ61を用いる方が容易である。   The semiconductor laser 61 is a light emitting element that functions as an excitation light source that emits excitation light. In this embodiment, a case where a semiconductor laser is used as an excitation light source will be described. However, for example, an LED may be used. In the case of a semiconductor laser, the light emitting part 2 can be irradiated with laser light having high output and high coherency, so that the light emitting part 2 can be made small and a high-luminance headlamp 10 can be realized. Although three semiconductor lasers 61 are shown in FIG. 1, it is not always necessary to provide a plurality of semiconductor lasers 61, and only one semiconductor laser 61 may be provided. However, it is easier to use a plurality of semiconductor lasers 61 in order to obtain high output pump light.

半導体レーザ61は、例えば、1チップに1つの発光点を有するものであり、450nm(青色)のレーザ光を発振し、出力1.6W、動作電圧4.7V、電流1.2Aのものであり、直径9mmの金属パッケージ(ステム)に封入されているものである。したがって、励起光源ユニット6全体としての出力は、4.8W程度である。   The semiconductor laser 61 has, for example, one light emitting point per chip, oscillates 450 nm (blue) laser light, has an output of 1.6 W, an operating voltage of 4.7 V, and a current of 1.2 A. , Enclosed in a metal package (stem) having a diameter of 9 mm. Therefore, the output as the whole excitation light source unit 6 is about 4.8W.

ただし、金属パッケージは直径9mmのものに限定されず、例えば、直径3.8mmや直径5.6mm、あるいはそれ以外であってもよく、熱抵抗がより小さいパッケージを選択することが好ましい。また、半導体レーザ61は、1チップに複数の発光点を有するものであってもよい。また、半導体レーザ61の発振波長は、450nmに限られず、440nm以上480nm以下の青色領域の波長であれば良い。   However, the metal package is not limited to the one having a diameter of 9 mm, and may be, for example, a diameter of 3.8 mm, a diameter of 5.6 mm, or other, and it is preferable to select a package having a smaller thermal resistance. The semiconductor laser 61 may have a plurality of light emitting points on one chip. The oscillation wavelength of the semiconductor laser 61 is not limited to 450 nm, and may be any wavelength in the blue region from 440 nm to 480 nm.

このように、半導体レーザ61が、青色領域の発振波長を有するレーザ光を出射する。また、第1発光部2aは、少なくとも、第1蛍光体として黄色領域にピーク波長を有する蛍光を発するYAG:Ce蛍光体、あるいは緑色領域にピーク波長を有する蛍光を発するβ−SiAlON:Eu蛍光体を含む。これらの構成により、第1発光部2aから出射される照明光の色温度を高くできる。また、β−SiAlON:Eu蛍光体は発光効率が高いので、当該蛍光体を第1蛍光体として用いた場合には、第1発光部2aの発光効率を高めることができる。   Thus, the semiconductor laser 61 emits laser light having an oscillation wavelength in the blue region. The first light emitting unit 2a includes at least a YAG: Ce phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the yellow region as a first phosphor, or a β-SiAlON: Eu phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in the green region. including. With these configurations, the color temperature of the illumination light emitted from the first light emitting unit 2a can be increased. Further, since the β-SiAlON: Eu phosphor has high luminous efficiency, when the phosphor is used as the first phosphor, the luminous efficiency of the first light emitting unit 2a can be increased.

(レンズ8)
次に、レンズ8は、反射鏡4の開口部に設けられており、ヘッドランプ10を密封している。発光部2から出射された蛍光または散乱光、もしくは、反射鏡4によって反射された蛍光または散乱光は、レンズ8を通ってヘッドランプ10の前方へ出射される。
(Lens 8)
Next, the lens 8 is provided in the opening of the reflecting mirror 4 and seals the headlamp 10. The fluorescence or scattered light emitted from the light emitting unit 2 or the fluorescence or scattered light reflected by the reflecting mirror 4 is emitted to the front of the headlamp 10 through the lens 8.

レンズ8は、凸レンズであっても、凹レンズであってもよい。また、レンズ8は、必ずしもレンズ機能を有する必要はなく、発光部2から出射された蛍光または散乱光、もしくは、反射鏡4で反射した蛍光または散乱光を透過する透光性を少なくとも有していれば良い。   The lens 8 may be a convex lens or a concave lens. Further, the lens 8 does not necessarily have a lens function, and has at least translucency for transmitting the fluorescence or scattered light emitted from the light emitting unit 2 or the fluorescence or scattered light reflected by the reflecting mirror 4. Just do it.

(導光部材9)
導光部材9は、半導体レーザ61が発振したレーザ光を発光部2へと導くものであり、半導体レーザ61から出射されたレーザ光を入射する入射端部(半導体レーザ61側)と、入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部(発光部2側)を有している。
(Light guide member 9)
The light guide member 9 guides the laser light oscillated by the semiconductor laser 61 to the light emitting unit 2, and includes an incident end (semiconductor laser 61 side) on which the laser light emitted from the semiconductor laser 61 is incident, and an incident end. A light emitting end (on the light emitting unit 2 side) that emits laser light incident from the light source.

また、導光部材9は、入射端部に入射したレーザ光を反射する光反射側面で囲まれた囲繞構造を有しており、導光部材9の出射端部の断面積は、入射端部の断面積よりも小さくなっている。   The light guide member 9 has a surrounding structure surrounded by a light reflecting side surface that reflects the laser light incident on the incident end portion, and the cross-sectional area of the output end portion of the light guide member 9 is the incident end portion. It is smaller than the cross-sectional area.

具体的には、導光部材9は、全体が四角錐台形状の筒形をなしており、出射端部の断面(開口)は、1mm×3mmの矩形であり、入射端部の断面(開口)は、15mm×15mmの矩形である。導光部材9の形状は四角錐台形状に限られず、四角錐台形状以外の多角錐台形状、円錐台形状、楕円錐台形状など様々な形状を採用することができる。また、入射端部から出射端部までの長さは、25mmである。   Specifically, the light guide member 9 has a rectangular pyramid-shaped cylindrical shape as a whole, and a cross section (opening) of the exit end is a rectangle of 1 mm × 3 mm, and a cross section of the incident end (opening). ) Is a rectangle of 15 mm × 15 mm. The shape of the light guide member 9 is not limited to the quadrangular frustum shape, and various shapes such as a polygonal frustum shape other than the quadrangular frustum shape, a frustum shape, and an elliptic frustum shape can be employed. The length from the incident end to the exit end is 25 mm.

この囲繞構造により、導光部材9は、入射端部に入射したレーザ光を、入射端部の断面積よりも小さい断面積を有する出射端部に集光した上で発光部2に出射できる。このため、複数の半導体レーザ61を用いて高出力化を図ったとしても、発光部2を小さく設計することができる。すなわち、高出力・高輝度なヘッドランプ10を実現できる。   With this surrounding structure, the light guide member 9 can radiate the laser light incident on the incident end portion to the light emitting portion 2 after condensing the laser light on the emission end portion having a smaller cross-sectional area than the incident end portion. For this reason, even if it aims at high output using the some semiconductor laser 61, the light emission part 2 can be designed small. In other words, the headlamp 10 with high output and high brightness can be realized.

また、導光部材9は、BK(ボロシリケート・クラウン)7、石英ガラス、アクリル樹脂その他の透明素材で構成される。   The light guide member 9 is made of BK (borosilicate crown) 7, quartz glass, acrylic resin, or other transparent material.

なお、導光部材9の代わりに光ファイバーや光学レンズ等を用いて、レーザ光を発光部2に集光してもよい。   The laser light may be condensed on the light emitting unit 2 using an optical fiber or an optical lens instead of the light guide member 9.

(支持部材11)
支持部材11は、発光部2が接着された透光性基板1を支持するものであり、支持部材駆動部12の駆動に連動して透光性基板1をレーザ光の光軸方向に移動可能なものである。支持部材11が移動することにより、発光部2の位置を変化させることができる。その結果、導光部材9から出射されたレーザ光の光路幅が導光部材9からの距離に比例して大きくなる(あるいは小さくなる)場合に、レーザ光照射領域30(図5参照)の大きさを変化させることができる。
(Support member 11)
The support member 11 supports the translucent substrate 1 to which the light emitting unit 2 is bonded, and the translucent substrate 1 can be moved in the optical axis direction of the laser light in conjunction with the drive of the support member driving unit 12. It is a thing. When the support member 11 moves, the position of the light emitting unit 2 can be changed. As a result, when the optical path width of the laser light emitted from the light guide member 9 increases (or decreases) in proportion to the distance from the light guide member 9, the size of the laser light irradiation region 30 (see FIG. 5). It can be changed.

また、支持部材11は、支持部材駆動部12のギアと接触するように設けられており、その接触する表面にはギアと噛み合うように溝が設けられている。これにより、支持部材11は、支持部材駆動部12の駆動に従った移動が可能となる。なお、ギアに連動して動作するのであれば、支持部材11の表面がどのような形状になっていてもよく、また特に加工されていなくてもよい。   Moreover, the support member 11 is provided so that it may contact with the gear of the support member drive part 12, and the groove | channel is provided in the surface which contacts, so that it may mesh with a gear. As a result, the support member 11 can move in accordance with the drive of the support member drive unit 12. Note that the surface of the support member 11 may have any shape as long as it operates in conjunction with the gear, and may not be particularly processed.

支持部材11の材質は特に問わないが、支持部材11がその移動により反射鏡4の内部に挿入されることを考慮すれば、透光性基板1と同様、透光性を有する材質であることが好ましい。また、支持部材11の形状は、平板状であっても棒状であってもよい。さらに、支持部材11が透光性基板1と一体に形成されていてもよい。   The material of the support member 11 is not particularly limited. However, considering that the support member 11 is inserted into the reflecting mirror 4 due to its movement, the material of the support member 11 is a light-transmitting material like the light-transmitting substrate 1. Is preferred. Further, the shape of the support member 11 may be a flat plate shape or a rod shape. Further, the support member 11 may be formed integrally with the translucent substrate 1.

なお、本実施の形態では、レーザ光の光軸方向に支持部材11が移動するものとして説明するが、レーザ光照射領域30の大きさを自在に変化させることが可能であれば、必ずしも光軸方向に移動する必要はない。   In the present embodiment, the support member 11 is described as moving in the optical axis direction of the laser beam. However, if the size of the laser beam irradiation region 30 can be freely changed, the optical axis is not necessarily required. There is no need to move in the direction.

(支持部材駆動部12)
支持部材駆動部12は、支持部材11をレーザ光の光軸方向へ移動させるためのものであり、例えばステッピングモータ及びギアからなり、支持部材11毎に設けられている。ギアは、その表面が支持部材11に接触するように、また、その回転軸が支持部材11の移動方向と垂直な方向となるように設けられている。ギアは、支持部材11に対して1つであっても、複数の組み合わせからなっていてもよい。また、ステッピングモータは、その回転をギアに伝播できるように設けられていればよい。
(Supporting member driving unit 12)
The support member drive unit 12 is for moving the support member 11 in the direction of the optical axis of the laser beam, and includes, for example, a stepping motor and a gear, and is provided for each support member 11. The gear is provided such that the surface thereof is in contact with the support member 11 and the rotation axis thereof is in a direction perpendicular to the moving direction of the support member 11. There may be one gear for the support member 11 or a plurality of combinations. Moreover, the stepping motor should just be provided so that the rotation can be propagated to a gear.

支持部材駆動部12では、可動制御部141(図2参照)から可動指示を受けると、ステッピングモータが駆動し、ギアが回転する。ギアと支持部材11とが接触して設けられているため、ギアの回転力が支持部材11に伝播され、支持部材11をレーザ光の光軸方向に移動させる。   When the support member drive unit 12 receives a move instruction from the move control unit 141 (see FIG. 2), the stepping motor is driven and the gear rotates. Since the gear and the support member 11 are provided in contact with each other, the rotational force of the gear is transmitted to the support member 11 and moves the support member 11 in the optical axis direction of the laser light.

本実施の形態では、製造時には、第1発光部2aの受光面全体にレーザ光が照射されるように設計されている。このため、製造時の状態のまま使用すれば、ヘッドランプ10は、第1発光部2aから出射された第1の蛍光を照明光として出射する。そして、支持部材駆動部12が支持部材11を介して発光部2を移動させることにより、第2発光部2bにもレーザ光が照射され、照明光の一部に第2の蛍光を含めることができる。   In the present embodiment, at the time of manufacture, the entire light receiving surface of the first light emitting unit 2a is designed to be irradiated with laser light. For this reason, if it uses it in the state at the time of manufacture, the headlamp 10 will radiate | emit the 1st fluorescence emitted from the 1st light emission part 2a as illumination light. Then, when the support member driving unit 12 moves the light emitting unit 2 through the support member 11, the second light emitting unit 2b is also irradiated with laser light, and the second fluorescence is included in a part of the illumination light. it can.

つまり、支持部材駆動部12は、導光部材9と、第1発光部2a及び第2発光部2bとの相対的な位置(すなわち半導体レーザ61とこれら発光部の相対的な位置)を変化させることにより、第1発光部2aにおけるレーザ光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させている。この相対的な位置を変化させることにより、半導体レーザ61から出射されたレーザ光の光路幅は、一般に出射点からの距離に応じて大きくなる。このため、その変化により、第2発光部2bにおけるレーザの照射範囲(レーザ光照射領域30に含まれる第2発光部2bの割合)を変化させることができる。   That is, the support member drive unit 12 changes the relative positions of the light guide member 9 and the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b (that is, the relative positions of the semiconductor laser 61 and these light emitting units). Thus, the irradiation range of the laser light applied to the second light emitting unit 2b is changed while the irradiation range of the laser light in the first light emitting unit 2a is made constant. By changing the relative position, the optical path width of the laser light emitted from the semiconductor laser 61 is generally increased according to the distance from the emission point. For this reason, the laser irradiation range (ratio of the second light emitting unit 2b included in the laser light irradiation region 30) in the second light emitting unit 2b can be changed by the change.

<ヘッドランプ10の更なる構成>
次に、ヘッドランプ10の更なる構成について、図2を用いて説明する。図2は、ヘッドランプ10の概略構成の一例を示すブロック図である。ヘッドランプ10は、図1に示す構成部材の他、入力部13(入力手段)、制御部14および記憶部15を備えている。支持部材駆動部12及び半導体レーザ61については上述したので、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、これらの部材がヘッドランプ10の構成部材であるものとして説明するが、これに限らず、例えばヘッドランプ10が取り付けられる車両等が備える入力部、制御部及び記憶部により実現されてもよい。
<Further structure of the headlamp 10>
Next, the further structure of the headlamp 10 is demonstrated using FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the headlamp 10. The headlamp 10 includes an input unit 13 (input means), a control unit 14 and a storage unit 15 in addition to the components shown in FIG. Since the support member drive unit 12 and the semiconductor laser 61 have been described above, description thereof will be omitted. In the present embodiment, these members are described as components of the headlamp 10. However, the present invention is not limited to this. For example, an input unit, a control unit, and a storage unit included in a vehicle or the like to which the headlamp 10 is attached. May be realized.

(入力部13)
入力部13は、例えば支持部材駆動部12の駆動指示、半導体レーザ61の出力変更指示などのユーザ操作を受け付けるものであり、タッチパッドなどにより実現される。
(Input unit 13)
The input unit 13 receives user operations such as a drive instruction of the support member drive unit 12 and an output change instruction of the semiconductor laser 61, and is realized by a touch pad or the like.

例えば、入力部13がユーザ操作として駆動指示を受け付けた場合、可動制御部141は、その受け付けたユーザ操作に従って支持部材駆動部12を動作させる。この場合、ユーザは、照明光の光度を自身の目で確認しながら、入力部13を介して上記の駆動指示を与えることができるので、ユーザ操作の都度、支持部材11を駆動させることができる。それゆえ、ユーザ嗜好にあわせて照明光の色温度を変化させることができる。   For example, when the input unit 13 receives a driving instruction as a user operation, the movable control unit 141 operates the support member driving unit 12 according to the received user operation. In this case, the user can give the drive instruction via the input unit 13 while confirming the intensity of the illumination light with his / her own eyes, so that the support member 11 can be driven each time the user performs an operation. . Therefore, the color temperature of the illumination light can be changed according to the user preference.

(制御部14)
制御部14は、主として、可動制御部141及び出力制御部142を備える。制御部14は、例えば制御プログラムを実行することにより、ヘッドランプ10を構成する部材を制御するものである。制御部14は、記憶部15に格納されているプログラムを、例えばRAM(Random Access Memory)等で構成される一次記憶部(不図示)に読み出して実行することにより、支持部材駆動部12の駆動制御、半導体レーザ61の出力制御等の各種処理を行う。
(Control unit 14)
The control unit 14 mainly includes a movable control unit 141 and an output control unit 142. The control part 14 controls the member which comprises the headlamp 10, for example by running a control program. The control unit 14 reads the program stored in the storage unit 15 to a primary storage unit (not shown) configured by, for example, a RAM (Random Access Memory) and executes the program, thereby driving the support member driving unit 12. Various processes such as control and output control of the semiconductor laser 61 are performed.

可動制御部141は、入力部13から受信した駆動指示に従って、支持部材駆動部12の駆動制御を行うものであり、例えば、駆動指示を受け付けるたびに支持部材駆動部12のステッピングモータに所定の駆動電圧を印加する。   The movable control unit 141 performs drive control of the support member drive unit 12 in accordance with the drive instruction received from the input unit 13. For example, every time a drive instruction is received, the movable control unit 141 performs predetermined drive on the stepping motor of the support member drive unit 12. Apply voltage.

出力制御部142は、半導体レーザ61の出力制御を行うものであり、例えば製造時に設定された駆動電圧を半導体レーザ61に印加する。   The output control unit 142 performs output control of the semiconductor laser 61 and applies, for example, a drive voltage set during manufacturing to the semiconductor laser 61.

(記憶部15)
記憶部15は、制御部14が実行する(1)各部の制御プログラム、(2)OSプログラム、(3)アプリケーションプログラム、および、(4)これらプログラムを実行するときに読み出す各種データを記録するものである。制御部14は、例えばROM(Read Only Memory)フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置によって構成されるものである。なお、上述した一次記憶部は、RAMなどの揮発性の記憶装置によって構成されているが、本実施形態では、記憶部15が一次記憶部の機能も備えているものとして説明する場合もある。記憶部15は、例えば支持部材駆動部12または半導体レーザ61への駆動電圧値等を格納している。
(Storage unit 15)
The storage unit 15 records (1) a control program for each unit, (2) an OS program, (3) an application program, and (4) various data to be read when the program is executed. It is. The control unit 14 is configured by a nonvolatile storage device such as a ROM (Read Only Memory) flash memory. The primary storage unit described above is configured by a volatile storage device such as a RAM. However, in the present embodiment, the primary storage unit may be described as having the function of the primary storage unit. The storage unit 15 stores, for example, a driving voltage value for the support member driving unit 12 or the semiconductor laser 61.

<発光部2における各発光部の配置例>
次に、第1発光部2a及び第2発光部2bの配置例について図3を用いて説明する。図3は、ヘッドランプ10における第1発光部2a及び第2発光部2bの配置例を示すものである。(a)は発光部2全体が直方体形状である場合の配置例、(b)は第1発光部2a及び第2発光部2bが非接触である場合の配置例、(c)は発光部2全体が円柱形状である場合の配置例、(d)は発光部2全体が円柱形状であり、かつ発光部2が3重構造である場合の配置例を示す。
<Example of arrangement of each light emitting unit in the light emitting unit 2>
Next, an arrangement example of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an arrangement example of the first light emitting unit 2 a and the second light emitting unit 2 b in the headlamp 10. (A) is an arrangement example in the case where the entire light emitting unit 2 has a rectangular parallelepiped shape, (b) is an arrangement example in which the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are non-contact, and (c) is the light emitting unit 2. An arrangement example when the whole is a cylindrical shape, (d) shows an arrangement example when the entire light emitting unit 2 has a cylindrical shape and the light emitting unit 2 has a triple structure.

図3では、第2発光部2bが第1発光部2aの周囲に配置された発光部2の構成を示している。本実施の形態では、支持部材駆動部12が導光部材9と発光部2との距離を変化させることにより、第1発光部2aとともに第2発光部2bにレーザ光を照射して色温度を変化させる。このため、図3の配置の場合、例えば図10(a)に示すような配置の場合よりも、効率よくレーザ光照射領域30(当該領域に含まれる第2発光部2bの割合)を変化させることができる。   FIG. 3 shows a configuration of the light emitting unit 2 in which the second light emitting unit 2b is arranged around the first light emitting unit 2a. In the present embodiment, the support member driving unit 12 changes the distance between the light guide member 9 and the light emitting unit 2, thereby irradiating the second light emitting unit 2 b with the first light emitting unit 2 a to irradiate the laser light with the color temperature. Change. For this reason, in the arrangement of FIG. 3, for example, the laser light irradiation region 30 (the ratio of the second light emitting unit 2b included in the region) is changed more efficiently than in the arrangement shown in FIG. 10A, for example. be able to.

図3(a)では、図1に示す発光部2における配置例を示しており、第1発光部2aの外周に接触するように第2発光部2bが設けられている。この場合の第1発光部2aは、縦1.5mm×横4mm×厚み0.5mmの直方体であり、第2発光部2bは、第1発光部2aの大きさ分だけ空洞部分を有する、縦4.5mm×横7mm×厚み0.5mmの直方体である。なお、第1発光部2a及び第2発光部2bの大きさはこれに限られたものではない。例えば、第1発光部2aの受光面の大きさは、発光部2が導光部材9との距離が最も近くなるときにレーザ光照射領域30(図5参照)を全て含むような大きさであればよい。また、発光部2全体の受光面の大きさは、発光部2が導光部材9から最も離れたときにレーザ光照射領域30を全て含むような大きさであればよい。さらに、第1発光部2a及び第2発光部2bの厚みも上記に限られるものではなく、例えば蛍光への変換効率、あるいは放熱効率が高くなるような厚みであることが好ましい。   FIG. 3A shows an arrangement example of the light emitting unit 2 shown in FIG. 1, and the second light emitting unit 2b is provided so as to be in contact with the outer periphery of the first light emitting unit 2a. In this case, the first light emitting unit 2a is a rectangular parallelepiped having a length of 1.5 mm, a width of 4 mm, and a thickness of 0.5 mm, and the second light emitting unit 2b has a hollow portion corresponding to the size of the first light emitting unit 2a. It is a rectangular parallelepiped of 4.5 mm × 7 mm wide × 0.5 mm thick. In addition, the magnitude | size of the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b is not restricted to this. For example, the size of the light receiving surface of the first light emitting unit 2a is such that the light emitting unit 2 includes the entire laser light irradiation region 30 (see FIG. 5) when the distance from the light guide member 9 is the shortest. I just need it. Further, the size of the light receiving surface of the entire light emitting unit 2 may be a size that includes the entire laser light irradiation region 30 when the light emitting unit 2 is farthest from the light guide member 9. Furthermore, the thicknesses of the first light-emitting part 2a and the second light-emitting part 2b are not limited to the above, and for example, it is preferable to have a thickness that increases the conversion efficiency to fluorescence or the heat dissipation efficiency.

また、発光部2の受光面が長方形である場合を例示しているが、これに限らず、正方形であってもよい。但し、半導体レーザ61から出射されたレーザ光が形成する照射領域は楕円形状であること、また、車両用前照灯の配光特性基準を満たすことを考慮すれば、発光部2の受光面が矩形である場合には、水平方向に長軸を有する長方形であることが好ましい。   Moreover, although the case where the light-receiving surface of the light emission part 2 is a rectangle is illustrated, not only this but a square may be sufficient. However, considering that the irradiation area formed by the laser light emitted from the semiconductor laser 61 is elliptical and satisfies the light distribution characteristic standard of the vehicle headlamp, the light receiving surface of the light emitting unit 2 is When it is a rectangle, it is preferable that it is a rectangle which has a long axis in a horizontal direction.

図3(a)では、例えば、上記形状の2つの低融点ガラスを製造し、一方の内部にYAG:Ce蛍光体、他方の内部にCASN:Eu蛍光体をそれぞれ分散させて第1発光部2a及び第2発光部2bを製造する。その後、第1発光部2aの透光性基板1に対する位置決めをした後、第1発光部2aを透光性基板1に接着する。第2発光部2bについても同様に透光性基板1に接着する。   In FIG. 3A, for example, two low-melting-point glasses having the above shape are manufactured, and a YAG: Ce phosphor is dispersed inside one, and a CASN: Eu phosphor is dispersed inside the other, and the first light emitting unit 2a And the 2nd light emission part 2b is manufactured. Then, after positioning the 1st light emission part 2a with respect to the translucent board | substrate 1, the 1st light emission part 2a is adhere | attached on the translucent board | substrate 1. FIG. Similarly, the second light emitting unit 2b is bonded to the translucent substrate 1.

ここで、図3(b)のように、第1発光部2a及び第2発光部2bが非接触に配置されている場合を示す。本実施の形態では、複数の半導体レーザ61から出射されたレーザ光は、導光部材9で集光され、発光部2に照射されるように設計されている。このため、支持部材駆動部12が導光部材9と発光部2との距離を変化させ、第1発光部2aとともに第2発光部2bにもレーザ光を照射させた場合に、その非接触となっている領域(非接触領域A)にレーザ光が照射されてしまうので、その分、レーザ光の利用効率が低下してしまう。   Here, the case where the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b are arrange | positioned non-contact like FIG.3 (b) is shown. In the present embodiment, the laser light emitted from the plurality of semiconductor lasers 61 is designed to be collected by the light guide member 9 and irradiated to the light emitting unit 2. For this reason, when the support member drive unit 12 changes the distance between the light guide member 9 and the light emitting unit 2 and irradiates the second light emitting unit 2b together with the first light emitting unit 2a, the non-contact is performed. Since the region (non-contact region A) is irradiated with the laser beam, the utilization efficiency of the laser beam is reduced accordingly.

図3(a)では、第1発光部2aと第2発光部2bとが接触して配置されているので、非接触領域Aにおいてレーザ光が照射され蛍光に変換されないという事態を防ぐことができ、レーザ光を蛍光の変換に無駄なく利用できる。この点を考慮しなければ、あるいは、ヘッドランプ10が非接触領域Aから出射されるレーザ光を第1の蛍光とともに照明光として利用する構成となっている場合には、図3(b)に示すように、第1発光部2a及び第2発光部2bが非接触に配置されていてもよい。なお、図3(b)では、ヘッドランプ10は、発光部2が導光部材9に最も近い位置にあるときに、レーザ光照射領域30が第1発光部2a及び非接触領域Aを全て含むように設計されている。   In FIG. 3A, since the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are arranged in contact with each other, it is possible to prevent a situation in which the laser light is irradiated and not converted into fluorescence in the non-contact region A. The laser light can be used for conversion of fluorescence without waste. If this point is not taken into account, or if the headlamp 10 is configured to use the laser light emitted from the non-contact area A as the illumination light together with the first fluorescence, FIG. As shown, the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b may be arrange | positioned non-contactingly. In FIG. 3B, in the headlamp 10, the laser light irradiation region 30 includes the first light emitting unit 2 a and the non-contact region A when the light emitting unit 2 is located closest to the light guide member 9. Designed to be

図3(c)は図3(a)の変形例である。第1発光部2aは、直径2.0mm、高さ0.5mmの円柱であり、第2発光部2bは、第1発光部2aの大きさ分だけ空洞部分を有する、直径3.0mm、高さ0.5mmの円柱である。第1発光部2a及び第2発光部2bの大きさ及び形状は、図3(a)で示した事情を考慮して決定されることが好ましく、例えば上記の配光特性基準などを考慮すれば楕円形状であることが好ましい。   FIG. 3C is a modification of FIG. The first light emitting unit 2a is a cylinder having a diameter of 2.0 mm and a height of 0.5 mm, and the second light emitting unit 2b has a hollow portion corresponding to the size of the first light emitting unit 2a. A cylinder with a thickness of 0.5 mm. The size and shape of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are preferably determined in consideration of the circumstances shown in FIG. 3A. For example, if the above light distribution characteristic standards are considered An elliptical shape is preferable.

また、発光部2は2重構造に限らず、例えば図3(d)に示すように3重構造となっていてもよい。図3(d)では、発光部2は、第1発光部2a及び第2発光部2bの大きさ分だけ空洞部分を有する、直径4.0mm、高さ0.5mmの円柱形状の第3発光部2cを備えている。例えば、第1発光部2aがYAG:Ce蛍光体を含み、第2発光部2bがSCASN:Eu蛍光体を含み、第3発光部2cがCASN:Eu蛍光体を含んでいる。この場合、発光部2が2つの発光部からなる場合に比べ、より細かく色温度を変化させることができる。なお、発光部2は4つ以上の発光部からなっていてもよい。   The light emitting unit 2 is not limited to a double structure, and may have a triple structure as shown in FIG. 3D, for example. In FIG.3 (d), the light emission part 2 has a hollow part by the magnitude | size of the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b, and is a cylinder-shaped 3rd light emission of diameter 4.0mm and height 0.5mm. Part 2c is provided. For example, the first light emitting unit 2a includes a YAG: Ce phosphor, the second light emitting unit 2b includes a SCASN: Eu phosphor, and the third light emitting unit 2c includes a CASN: Eu phosphor. In this case, the color temperature can be changed more finely than in the case where the light emitting unit 2 includes two light emitting units. In addition, the light emission part 2 may consist of four or more light emission parts.

ここで、本実施の形態では、ヘッドランプ10は、製造時には第1発光部2a(本体部)にレーザ光が照射されるように設計されており、その後支持部材駆動部12が発光部2を移動させることで、第2発光部2b(周辺部)を含めてレーザ光が照射されるように設計されている。また、第1発光部2aには他の発光部(例えば第2発光部2b、第3発光部2c、…)よりも短いピーク波長を有する蛍光体が用いられる。この配置の場合、ヘッドランプ10は、製造時のままの状態で使用された場合に最も色温度が高い照明光を出射し、その後発光部2を導光部材9から遠ざけるように移動させることで色温度が低い照明光を出射する。   Here, in the present embodiment, the headlamp 10 is designed so that the first light emitting portion 2a (main body portion) is irradiated with laser light at the time of manufacture, and then the support member driving portion 12 causes the light emitting portion 2 to be irradiated. It is designed to be irradiated with laser light including the second light emitting part 2b (peripheral part) by being moved. In addition, a phosphor having a shorter peak wavelength than the other light emitting units (for example, the second light emitting unit 2b, the third light emitting unit 2c,...) Is used for the first light emitting unit 2a. In the case of this arrangement, the headlamp 10 emits illumination light having the highest color temperature when used in a state as manufactured, and then moves the light emitting unit 2 away from the light guide member 9. Illumination light having a low color temperature is emitted.

ここで、色温度が低い照明光を出射した(第2の蛍光を出射した)場合には、第1の蛍光だけを照明光として利用している場合に比べ、レーザ光照射領域30(発光部2の受光面における発光点サイズ)が拡大する。また、発光部2から出射された照明光は、反射鏡4やレンズ8等の光学系により、車両の前方においてその照射領域が拡大される。一般に、照明光の照度を低くして車両の前方を広く照射した方が視認性・安全性が高い。例えば、濃霧時に照度が高いハイビームを点灯させた場合には視認性が低下する。本実施の形態では、色温度が低い照明光ほど車両の前方を広く照射できるので、悪天候時(雨天時、霧発生時など)における照射に適したヘッドランプを提供できる。   Here, when the illumination light having a low color temperature is emitted (second fluorescence is emitted), the laser light irradiation region 30 (light emitting unit) is compared with the case where only the first fluorescence is used as illumination light. 2). The illumination area of the illumination light emitted from the light emitting unit 2 is enlarged in front of the vehicle by an optical system such as the reflecting mirror 4 and the lens 8. Generally, visibility and safety are higher when the illuminance of the illumination light is lowered and the front of the vehicle is widely irradiated. For example, when a high beam with high illuminance is turned on during dense fog, the visibility decreases. In the present embodiment, the illumination light having a lower color temperature can irradiate the front of the vehicle more widely. Therefore, it is possible to provide a headlamp suitable for irradiation in bad weather (rainy weather, fog, etc.).

なお、上記の視認性・安全性を考慮しなければ、発光部2に用いる蛍光体のうち最もピーク波長が長い蛍光体を第1蛍光体として利用し、製造時のままの状態で使用した場合に最も低い色温度の照明光を出射するように発光部2が構成されていてもよい。   If the above visibility and safety are not taken into consideration, the phosphor with the longest peak wavelength is used as the first phosphor among the phosphors used in the light emitting section 2 and used in the state as manufactured. The light emitting unit 2 may be configured to emit illumination light having the lowest color temperature.

また、上記では、各発光部が別々に製造され、透光性基板1に設けられるものとして説明したが、これに限らず、一体に形成されてもよい。一体形成した場合には、各発光部を別々に製造してヘッドランプ10に備える場合に比べ、製造工程及び製造コストを削減できる。   In the above description, each light emitting unit is manufactured separately and provided on the translucent substrate 1. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting units may be integrally formed. When integrally formed, the manufacturing process and manufacturing cost can be reduced as compared with the case where each light emitting unit is manufactured separately and provided in the headlamp 10.

各発光部が一体形成される場合には、発光部2は例えば次のように製造される。まず、異なる2つの融点を有する封止材(例えば低融点ガラス)を用意し、蛍光体が分散された高融点の方の封止材を用いて(第1発光部2aの大きさ分だけ空洞部分を有する)第2発光部2bを形成する。その後、この第2発光部2bを外枠として別の蛍光体が分散された低融点の封止材からなる第1発光部2aを形成する。これにより、一体形成の発光部2が得られる。その後、発光部2の透光性基板1に対する位置決めをした後、発光部2を透光性基板1に接着する。   When each light emitting part is integrally formed, the light emitting part 2 is manufactured as follows, for example. First, a sealing material having two different melting points (for example, a low melting point glass) is prepared, and a high melting point sealing material in which phosphors are dispersed is used (a cavity corresponding to the size of the first light emitting portion 2a). The second light emitting portion 2b having a portion is formed. Thereafter, the first light emitting unit 2a made of a low melting point sealing material in which another phosphor is dispersed is formed using the second light emitting unit 2b as an outer frame. Thereby, the integrally formed light emitting part 2 is obtained. Then, after positioning the light emission part 2 with respect to the translucent board | substrate 1, the light emission part 2 is adhere | attached on the translucent board | substrate 1. FIG.

図4は、一体形成された発光部2の一例を示す図であり、(a)は透光性基板1に接着された発光部2の一例を示す断面図であり、(b)は(a)に示す発光部2の一例を示す斜視図である。同図に示すように、第1発光部2aは、レーザ光が照射される受光面201aの大きさが、蛍光を出射する出射面202aよりも大きい、所謂すり鉢形状となっている。すなわち、受光面201aの各頂点と出射面201bの各頂点とを結ぶ直線が形成する4つの面(第1発光部2a及び第2発光部2bの接触面(壁面))が受光面201aに対して斜面を形成している。それゆえ、第1発光部2aの受光面201a側が透光性基板1に接着したときに、例えば第1発光部2aが直方体(受光面201aの大きさが出射面202aの大きさとが略同一)である場合に比べ、第1発光部2aが透光性基板1から外れて落ちないようにすることができる。   FIG. 4 is a view showing an example of the integrally formed light emitting portion 2, (a) is a cross-sectional view showing an example of the light emitting portion 2 bonded to the translucent substrate 1, and (b) is (a) It is a perspective view which shows an example of the light emission part 2 shown to). As shown in the figure, the first light emitting unit 2a has a so-called mortar shape in which the size of the light receiving surface 201a irradiated with the laser light is larger than that of the emitting surface 202a that emits fluorescence. That is, four surfaces (contact surfaces (wall surfaces) of the first light-emitting portion 2a and the second light-emitting portion 2b) formed by straight lines connecting the vertices of the light-receiving surface 201a and the vertices of the emission surface 201b are in relation to the light-receiving surface 201a. The slope is formed. Therefore, when the light receiving surface 201a side of the first light emitting unit 2a is bonded to the translucent substrate 1, for example, the first light emitting unit 2a is a rectangular parallelepiped (the size of the light receiving surface 201a is substantially the same as the size of the emitting surface 202a). Compared with the case where it is, it can prevent that the 1st light emission part 2a remove | deviates from the translucent board | substrate 1, and falls.

なお、図4に示す発光部2の形状は、第1発光部2aと第2発光部2bとが一体形成された場合に限らず、上述した第1発光部2aと第2発光部2bとが別々に製造される場合にも実現できる。   The shape of the light emitting unit 2 shown in FIG. 4 is not limited to the case where the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are integrally formed, and the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b described above are included. It can also be realized when manufactured separately.

<発光部2の移動制御>
(レーザ光照射領域30の変化について)
次に、レーザ光照射領域30の大きさが変化する様子について、図5を用いて説明する。ここでは、その様子をわかりやすくするために、レーザ光照射領域30の形状が楕円形状で、発光部2の形状が直方体であるものとして説明する。
<Movement control of light emitting unit 2>
(Regarding changes in the laser light irradiation region 30)
Next, how the size of the laser light irradiation region 30 changes will be described with reference to FIG. Here, in order to make the situation easy to understand, it is assumed that the laser light irradiation region 30 has an elliptical shape and the light emitting unit 2 has a rectangular parallelepiped shape.

図5は、発光部2と導光部材9との位置関係と、そのときのレーザ光照射領域30の大きさを示す図である。同図の(a)はレーザ光が第1発光部2aの受光面全体に照射されたときのレーザ光照射領域30の大きさが最も小さい場合を示す。また、同図の(b)は(a)の場合よりも、発光部2と導光部材9との位置が離れ、かつレーザ光照射領域30が大きい場合を示し、(c)は(b)の場合よりも、発光部2と導光部材9との位置が離れ、かつレーザ光照射領域30が大きい場合を示す。   FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the light emitting unit 2 and the light guide member 9 and the size of the laser light irradiation region 30 at that time. (A) of the figure shows a case where the size of the laser light irradiation region 30 is the smallest when the laser light is irradiated on the entire light receiving surface of the first light emitting unit 2a. Moreover, (b) of the same figure shows the case where the position of the light emission part 2 and the light guide member 9 is separated from the case of (a), and the laser light irradiation area | region 30 is large, (c) is (b). The case where the position of the light emission part 2 and the light guide member 9 leaves | separates and the laser beam irradiation area | region 30 is larger than the case of is shown.

まず、図5(a)に示すように、発光部2と導光部材9との距離がdであるとき、レーザ光は、第1発光部2aの受光面全体に照射され、第2発光部2bにはほとんど照射されていない。このため、製造時のレーザ光照射の設定に従った色温度が高い照明光の出射が実現されている。なお、第1発光部2aの受光面全体にレーザ光が照射されていればよく、例えば第1発光部2aがレーザ光照射領域30と同形状の楕円形状であれば、第1発光部2aのみにレーザ光が照射されることとなる。 First, as shown in FIG. 5 (a), when the distance between the light emitting portion 2 and the light guide member 9 is d A, the laser beam is irradiated on the entire light receiving surface of the first light emitting portion 2a, a second light emitting The portion 2b is hardly irradiated. For this reason, emission of illumination light having a high color temperature according to the setting of laser beam irradiation at the time of manufacture is realized. Note that it is only necessary that the entire light receiving surface of the first light emitting unit 2a is irradiated with laser light. For example, if the first light emitting unit 2a has an elliptical shape that is the same shape as the laser light irradiation region 30, only the first light emitting unit 2a is used. Is irradiated with laser light.

次に、図5(b)では、発光部2と導光部材9との距離がd(>d)となったときを示している。この場合、可動制御部141が支持部材駆動部12を駆動することにより、支持部材駆動部12は、支持部材11を介して、発光部2と導光部材9との距離がdとなるまで発光部2を移動させている。 Next, in FIG. 5 (b), indicates when the distance between the light emitting portion 2 and the light guide member 9 becomes d B (> d A). In this case, by the movement control portion 141 drives the supporting member driving unit 12, the supporting member driving unit 12, via a support member 11, a distance between the light emitting portion 2 and the light guide member 9 is d B The light emitting unit 2 is moved.

一般に、透光性基板1と導光部材9との間に凸レンズ等の集光部材が存在しない、あるいは導光部材9の出射端部がレーザ光を集光できる形状となっていない場合には、導光部材9から出射されたレーザ光の光路幅は、導光部材9からの距離に比例して大きくなる。すなわち、発光部2が導光部材9から離れるほどレーザ光照射領域30が大きくなる。この場合のレーザ光の形状は、先太りの円錐形状(正確には楕円錐形状)となっている。なお、レーザ光の形状は真円の円錐形状であってもよく、当該円錐形状を実現する目的であれば、透光性基板1と導光部材9との間に集光部材を設けてもよい。   In general, when a condensing member such as a convex lens does not exist between the translucent substrate 1 and the light guide member 9, or when the exit end of the light guide member 9 is not in a shape capable of condensing laser light. The optical path width of the laser light emitted from the light guide member 9 increases in proportion to the distance from the light guide member 9. That is, the laser light irradiation region 30 becomes larger as the light emitting unit 2 is separated from the light guide member 9. The shape of the laser beam in this case is a tapered cone shape (more precisely, an elliptical cone shape). The shape of the laser beam may be a perfect circular cone shape. For the purpose of realizing the cone shape, a condensing member may be provided between the translucent substrate 1 and the light guide member 9. Good.

つまり、上記の移動により、図5(b)では、支持部材駆動部12が発光部2と導光部材9との距離をdからdまで変化させたことにより、レーザ光照射領域30に含まれる第2発光部2bの割合が、図5(a)の場合よりも大きくなっている。その割合が大きくなった分だけ第1の蛍光に加え第2の蛍光を出射できるので、照明光に対する第2の蛍光の割合を増加させることができる。 In other words, due to the above movement, in FIG. 5B, the support member drive unit 12 changes the distance between the light emitting unit 2 and the light guide member 9 from d A to d B , so that the laser beam irradiation region 30 is changed. The ratio of the 2nd light emission part 2b contained is larger than the case of Fig.5 (a). Since the second fluorescence can be emitted in addition to the first fluorescence, the proportion of the second fluorescence relative to the illumination light can be increased.

本実施の形態では、第2蛍光体は第1蛍光体よりもピーク波長が長いので、第2発光部2bが出射する第2の蛍光は第1の蛍光よりも色温度が低い。このため、照明光に含まれる第2の蛍光の割合を増加させることにより、図5(a)の場合よりも照明光の色温度を低くできる。   In the present embodiment, since the second phosphor has a longer peak wavelength than the first phosphor, the second fluorescence emitted from the second light emitting unit 2b has a lower color temperature than the first fluorescence. For this reason, the color temperature of illumination light can be made lower than the case of Fig.5 (a) by increasing the ratio of the 2nd fluorescence contained in illumination light.

図5(c)では、発光部2と導光部材9との距離がd(>d)となったときを示しており、レーザ光照射領域30に含まれる第2発光部2bの割合が図5(b)の場合よりも大きくなっている。それゆえ、さらに照明光の色温度を低くできる。 FIG. 5C shows a case where the distance between the light emitting unit 2 and the light guide member 9 is d C (> d B ), and the ratio of the second light emitting unit 2b included in the laser light irradiation region 30. Is larger than in the case of FIG. Therefore, the color temperature of the illumination light can be further reduced.

一方、例えば図5(c)の発光部2の位置から図5(a)の発光部2の位置に移動させる(距離dから距離dに変更)ことにより、照明光に含まれる第2の蛍光の割合を小さくできるので、照明光の色温度を高めることができる。 On the other hand, for example, the second light included in the illumination light is moved from the position of the light emitting unit 2 in FIG. 5C to the position of the light emitting unit 2 in FIG. 5A (changed from the distance d C to the distance d A ). Therefore, the color temperature of the illumination light can be increased.

このように、支持部材駆動部12は、支持部材11を介して、発光部2におけるレーザ光照射領域30の大きさを変化させている。換言すれば、支持部材駆動部12は、第1発光部2aにおけるレーザ光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させることにより、照明光に対する第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができる。このため、発光部2から出射される照明光のスペクトルを変化させることができるので、照明光の色温度のみならず、照明光の色度、照明光に含まれるスペクトルを変更することができる。   As described above, the support member drive unit 12 changes the size of the laser light irradiation region 30 in the light emitting unit 2 via the support member 11. In other words, the support member driving unit 12 changes the irradiation range of the laser light irradiated to the second light emitting unit 2b while keeping the irradiation range of the laser light in the first light emitting unit 2a constant, thereby illuminating. The ratio of the first fluorescence and the second fluorescence to the light can be changed. For this reason, since the spectrum of the illumination light emitted from the light emitting unit 2 can be changed, not only the color temperature of the illumination light but also the chromaticity of the illumination light and the spectrum included in the illumination light can be changed.

なお、上記では、支持部材駆動部12が発光部2を移動させる構成であったが、これに限らず、例えば導光部材9を移動させてレーザ光照射領域30の大きさを変化させる構成であってもよい。   In the above description, the support member driving unit 12 is configured to move the light emitting unit 2. However, the configuration is not limited thereto, and for example, the size of the laser light irradiation region 30 is changed by moving the light guide member 9. There may be.

また、上記では、導光部材9から出射されたレーザ光の光路幅が、導光部材9からの距離に比例して大きくなる場合について説明したが、当該光路幅が当該距離に比例して小さくなる場合であっても、発光部2または導光部材9を移動させることにより、レーザ光照射領域30の大きさを変化させることができる。但し、この場合、図5(a)におけるレーザ光の照射状態が、発光部2が導光部材9から最も離れたとき(d=d)に実現され、図5(c)におけるレーザ光の照射状態が、発光部2が導光部材9から最も近いとき(d=d)に実現される。 In the above description, the optical path width of the laser light emitted from the light guide member 9 is increased in proportion to the distance from the light guide member 9, but the optical path width is decreased in proportion to the distance. Even in this case, the size of the laser light irradiation region 30 can be changed by moving the light emitting unit 2 or the light guide member 9. However, in this case, the irradiation state of the laser light in FIG. 5A is realized when the light emitting unit 2 is farthest from the light guide member 9 (d = d C ), and the laser light irradiation in FIG. The irradiation state is realized when the light emitting unit 2 is closest to the light guide member 9 (d = d A ).

なお、本実施の形態では、発光部2と導光部材9との距離がdからdに変化する場合、その変化(発光部2の移動)は連続的に行われるものとして説明したが、例えばその距離がd及びdのときだけ発光部2の位置決めが可能である構成であってもよい。すなわち、発光部2の移動が連続的でなく、段階的に行われてもよい。この場合、支持部材駆動部12は、レーザ光照射領域30に第1発光部2aのみが含まれる、あるいは、当該領域に第1発光部2a及び第2発光部2bが含まれるといった状態を段階的に切り替える。なお、発光部2が3つ以上の発光部を含む場合にも、同様の切り替えを行うことにより色温度変化を実現できる。 In the present embodiment, when the distance between the light emitting unit 2 and the light guide member 9 changes from d A to d C , the change (movement of the light emitting unit 2) is described as being performed continuously. For example, the light emitting unit 2 may be positioned only when the distances are d A and d C. That is, the movement of the light emitting unit 2 may be performed stepwise instead of continuously. In this case, the support member driving unit 12 gradually changes the state in which the laser light irradiation region 30 includes only the first light emitting unit 2a or the region includes the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b. Switch to. In addition, also when the light emission part 2 contains three or more light emission parts, a color temperature change is realizable by performing the same switching.

(色温度の変化について)
次に、半導体レーザ61から出射されるレーザ光及び発光部2に含まれる蛍光体と、そのときの照明光の色温度との関係について、図6を用いて説明する。図6は、車両用前照灯に要求される白色の色度範囲を示すグラフ(色度図)である。同図に示すように車両用前照灯に要求される白色の色度範囲が法律により規定されている。当該色度範囲は、6つの点35を頂点とする多角形の内部である。また、曲線33は、色温度(K:ケルビン)を示すものである。
(About changes in color temperature)
Next, the relationship between the laser light emitted from the semiconductor laser 61 and the phosphor included in the light emitting unit 2 and the color temperature of the illumination light at that time will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph (chromaticity diagram) showing a white chromaticity range required for a vehicle headlamp. As shown in the figure, the white chromaticity range required for vehicle headlamps is regulated by law. The chromaticity range is inside a polygon having six points 35 as vertices. A curve 33 indicates the color temperature (K: Kelvin).

図示のように、半導体レーザ61の発振波長が440nm(色度点41:青色領域)、蛍光体のピーク波長が570nm(色度点42:黄色領域)の場合、直線40に示すように、約4500Kから8500Kの照明光の色温度を実現できる。一方、半導体レーザ61の発振波長が440nm(色度点41:青色領域)、蛍光体のピーク波長が649nm(色度点43:赤色領域)の場合には、直線44に示すように、黄色発光蛍光体を用いた場合よりも照明光の色温度が非常に低くなることがわかる。   As shown in the figure, when the oscillation wavelength of the semiconductor laser 61 is 440 nm (chromaticity point 41: blue region) and the peak wavelength of the phosphor is 570 nm (chromaticity point 42: yellow region), A color temperature of illumination light from 4500K to 8500K can be realized. On the other hand, when the oscillation wavelength of the semiconductor laser 61 is 440 nm (chromaticity point 41: blue region) and the peak wavelength of the phosphor is 649 nm (chromaticity point 43: red region), yellow light is emitted as shown by a straight line 44. It can be seen that the color temperature of the illumination light is much lower than when a phosphor is used.

したがって、図6に示す色度図からもわかるように、第1発光部2aの受光面全体にレーザ光が照射された状態から、第2発光部2bの受光面にもレーザ光が照射される状態とすることにより、照明光の色温度を赤色方向に移動させる、すなわち色温度が低下する方向に移動させることができる。   Therefore, as can be seen from the chromaticity diagram shown in FIG. 6, the laser light is also applied to the light receiving surface of the second light emitting unit 2 b from the state where the entire light receiving surface of the first light emitting unit 2 a is applied. By setting the state, the color temperature of the illumination light can be moved in the red direction, that is, the color temperature can be decreased.

<半導体レーザ61の構造>
次に、半導体レーザ61の基本構造について説明する。図7(a)は、半導体レーザ61の回路図を模式的に示したものであり、図7(b)は、半導体レーザ61の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ61は、カソード電極19、基板18、クラッド層113、活性層111、クラッド層112、アノード電極17がこの順に積層された構成である。
<Structure of semiconductor laser 61>
Next, the basic structure of the semiconductor laser 61 will be described. FIG. 7A schematically shows a circuit diagram of the semiconductor laser 61, and FIG. 7B is a perspective view showing the basic structure of the semiconductor laser 61. As shown in the figure, the semiconductor laser 61 has a configuration in which a cathode electrode 19, a substrate 18, a clad layer 113, an active layer 111, a clad layer 112, and an anode electrode 17 are laminated in this order.

基板18は、半導体基板であり、本願のように蛍光体を励起する為の青色〜紫外の励起光を得る為にはGaN、サファイア、SiCを用いることが好ましい。一般的には、半導体レーザ用の基板の他の例として、Si、GeおよびSiC等のIV属半導体、GaAs、GaP、InP、AlAs、GaN、InN、InSb、GaSbおよびAlNに代表されるIII−V属化合物半導体、ZnTe、ZeSe、ZnSおよびZnO等のII−VI属化合物半導体、ZnO、Al、SiO、TiO、CrOおよびCeO等の酸化物絶縁体、並びに、SiNなどの窒化物絶縁体のいずれかの材料が用いられる。 The substrate 18 is a semiconductor substrate, and it is preferable to use GaN, sapphire, or SiC in order to obtain blue to ultraviolet excitation light for exciting the phosphor as in the present application. In general, as other examples of a substrate for a semiconductor laser, a group IV semiconductor represented by a group IV semiconductor such as Si, Ge and SiC, GaAs, GaP, InP, AlAs, GaN, InN, InSb, GaSb and AlN Group V compound semiconductors, Group II-VI compound semiconductors such as ZnTe, ZeSe, ZnS and ZnO, oxide insulators such as ZnO, Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , CrO 2 and CeO 2 , and SiN Any material of the nitride insulator is used.

アノード電極17は、クラッド層112を介して活性層111に電流を注入するためのものである。   The anode electrode 17 is for injecting current into the active layer 111 through the cladding layer 112.

カソード電極19は、基板18の下部から、クラッド層113を介して活性層111に電流を注入するためのものである。なお、電流の注入は、アノード電極17・カソード電極19に順方向バイアスをかけて行う。   The cathode electrode 19 is for injecting current into the active layer 111 from the lower part of the substrate 18 through the clad layer 113. The current is injected by applying a forward bias to the anode electrode 17 and the cathode electrode 19.

活性層111は、クラッド層113及びクラッド層112で挟まれた構造になっている。   The active layer 111 has a structure sandwiched between the clad layer 113 and the clad layer 112.

また、活性層111およびクラッド層の材料としては、青色〜紫外の励起光を得る為にはAlInGaNから成る混晶半導体が用いられる。一般に半導体レーザの活性層・クラッド層としては、Al、Ga、In、As、P、N、Sbを主たる組成とする混晶半導体が用いられ、そのような構成としても良い。また、Zn、Mg、S、Se、TeおよびZnO等のII−VI属化合物半導体によって構成されていてもよい。   As the material for the active layer 111 and the cladding layer, a mixed crystal semiconductor made of AlInGaN is used to obtain blue to ultraviolet excitation light. Generally, a mixed crystal semiconductor mainly composed of Al, Ga, In, As, P, N, and Sb is used as an active layer / cladding layer of a semiconductor laser, and such a configuration may be used. Moreover, you may be comprised by II-VI group compound semiconductors, such as Zn, Mg, S, Se, Te, and ZnO.

また、活性層111は、注入された電流により発光が生じる領域であり、クラッド層112及びクラッド層113との屈折率差により、発光した光が活性層111内に閉じ込められる。   The active layer 111 is a region where light emission is caused by the injected current, and the emitted light is confined in the active layer 111 due to a difference in refractive index between the cladding layer 112 and the cladding layer 113.

さらに、活性層111には、誘導放出によって増幅される光を閉じ込めるために互いに対向して設けられる表側へき開面114・裏側へき開面115が形成されており、この表側へき開面114・裏側へき開面115が鏡の役割を果す。   Further, the active layer 111 is formed with a front side cleaved surface 114 and a back side cleaved surface 115 provided to face each other in order to confine light amplified by stimulated emission, and the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115. Plays the role of a mirror.

ただし、完全に光を反射する鏡とは異なり、誘導放出によって増幅される光の一部は、活性層111の表側へき開面114・裏側へき開面115(本実施の形態では、便宜上表側へき開面114とする)から出射され、励起光L0となる。なお、活性層111は、多層量子井戸構造を形成していてもよい。   However, unlike a mirror that completely reflects light, a part of the light amplified by stimulated emission is obtained by cleaving the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115 of the active layer 111 (in this embodiment, the front side cleaved surface 114 for convenience. And the excitation light L0. Note that the active layer 111 may form a multilayer quantum well structure.

なお、表側へき開面114と対向する裏側へき開面115には、レーザ発振のための反射膜(図示せず)が形成されており、表側へき開面114と裏側へき開面115との反射率に差を設けることで、低反射率端面である、例えば、表側へき開面114より励起光L0の大部分を発光点103から照射されるようにすることができる。   Note that a reflective film (not shown) for laser oscillation is formed on the back side cleaved surface 115 opposite to the front side cleaved surface 114, and the difference in reflectance between the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115 is different. By providing, for example, most of the excitation light L0 can be emitted from the light emitting point 103 from the front-side cleavage surface 114 which is a low reflectance end face.

クラッド層113・クラッド層112は、n型およびp型それぞれのGaAs、GaP、InP、AlAs、GaN、InN、InSb、GaSb、及びAlNに代表されるIII−V属化合物半導体、並びに、ZnTe、ZeSe、ZnSおよびZnO等のII−VI属化合物半導体のいずれの半導体によって構成されていてもよく、順方向バイアスをアノード電極17及びカソード電極19に印加することで活性層111に電流を注入できるようになっている。   The clad layer 113 and the clad layer 112 are made of n-type and p-type GaAs, GaP, InP, AlAs, GaN, InN, InSb, GaSb, and AlN group III-V compound semiconductors, and ZnTe, ZeSe. , ZnS, ZnO, and other II-VI group compound semiconductors, and by applying a forward bias to the anode electrode 17 and the cathode electrode 19, current can be injected into the active layer 111. It has become.

クラッド層113・クラッド層112および活性層111などの各半導体層との膜形成については、MOCVD(有機金属化学気相成長)法やMBE(分子線エピタキシー)法、CVD(化学気相成長)法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。各金属層の膜形成については、真空蒸着法やメッキ法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。   As for film formation with each semiconductor layer such as the clad layer 113, the clad layer 112, and the active layer 111, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method, MBE (molecular beam epitaxy) method, CVD (chemical vapor deposition) method. The film can be formed using a general film forming method such as a laser ablation method or a sputtering method. The film formation of each metal layer can be configured using a general film forming method such as a vacuum deposition method, a plating method, a laser ablation method, or a sputtering method.

(発光部2の発光原理)
次に、半導体レーザ61から発振されたレーザ光による蛍光体の発光原理について説明する。
(Light emission principle of the light emitting part 2)
Next, the light emission principle of the phosphor by the laser light oscillated from the semiconductor laser 61 will be described.

まず、半導体レーザ61から発振されたレーザ光が発光部2に含まれる蛍光体に照射されることにより、蛍光体内に存在する電子が低エネルギー状態から高エネルギー状態(励起状態)に励起される。   First, the laser light oscillated from the semiconductor laser 61 is irradiated onto the phosphor included in the light emitting unit 2, whereby electrons existing in the phosphor are excited from a low energy state to a high energy state (excited state).

その後、この励起状態は不安定であるため、蛍光体内の電子のエネルギー状態は、一定時間後にもとの低エネルギー状態(基底準位のエネルギー状態または励起準位と基底準位との間の準安定準位のエネルギー状態)に遷移する。   Since this excited state is unstable, the energy state of the electrons in the phosphor is changed to the original low energy state after a certain time (the energy state of the ground level or the level between the excited level and the ground level). Transition to a stable level energy state).

このように、高エネルギー状態に励起された電子が、低エネルギー状態に遷移することによって蛍光体が発光する。   In this way, the phosphors emit light when electrons excited to the high energy state transition to the low energy state.

白色光は、等色の原理を満たす3つの色の混色、または補色の関係を満たす2つの色の混色で構成でき、この原理・関係に基づき、半導体レーザから発振されたレーザ光の色と蛍光体が発する光の色とを、上述のように組み合わせることにより白色光を発生させることができる。   White light can be composed of a mixture of three colors that satisfy the principle of equal colors, or a mixture of two colors that satisfy the relationship of complementary colors, and based on this principle and relationship, the color and fluorescence of laser light oscillated from a semiconductor laser. White light can be generated by combining the color of light emitted by the body as described above.

<ヘッドランプ10の変形例1>
図8は、ヘッドランプ10の変形例を示す図である。このヘッドランプ10は、透光性基板1と導光部材9との間に、半導体レーザ61から出射されたレーザ光を屈曲して、第1発光部2a及び第2発光部2bの少なくとも一方に出射する凸レンズ16(光学部材)を備えており、凸レンズ16の外周の一部に支持部材11が設けられている。すなわち、このヘッドランプ10では、支持部材駆動部12が、発光部2の代わりに凸レンズ16を移動させることにより、照明光の色温度変化を実現している。
<Modification 1 of the headlamp 10>
FIG. 8 is a view showing a modified example of the headlamp 10. The headlamp 10 bends the laser light emitted from the semiconductor laser 61 between the light-transmitting substrate 1 and the light guide member 9 and forms at least one of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b. A convex lens 16 (optical member) that emits light is provided, and a support member 11 is provided on a part of the outer periphery of the convex lens 16. That is, in the headlamp 10, the support member driving unit 12 moves the convex lens 16 instead of the light emitting unit 2, thereby realizing a change in the color temperature of the illumination light.

具体的には、凸レンズ16を備えることにより、図8に示すように、凸レンズ16透過後のレーザ光の光路幅を、凸レンズ16入射前のレーザ光の光路幅とは異なり、かつ、凸レンズ16からの距離に応じて変化するように出射できる。つまり、レーザ光は、凸レンズ16を透過することにより、凸レンズ16を基点としてその光路幅が新たに変化していくこととなる。このため、凸レンズ16を移動させることにより、凸レンズ16と第1発光部2a及び/又は第2発光部2bとの距離を変更できる。第2発光部2bにおけるレーザ光の照射範囲が、凸レンズ16と発光部2との距離に応じて変化するので、支持部材駆動部12がその距離を変更することにより、結果として照明光の色温度を変化させることができる。   Specifically, by providing the convex lens 16, the optical path width of the laser light after passing through the convex lens 16 is different from the optical path width of the laser light before entering the convex lens 16, as shown in FIG. It can be emitted so as to change according to the distance. In other words, the laser light is transmitted through the convex lens 16, and the optical path width is newly changed with the convex lens 16 as a base point. For this reason, by moving the convex lens 16, the distance between the convex lens 16 and the first light emitting unit 2a and / or the second light emitting unit 2b can be changed. Since the irradiation range of the laser light in the second light emitting unit 2b changes according to the distance between the convex lens 16 and the light emitting unit 2, the support member driving unit 12 changes the distance, resulting in the color temperature of the illumination light. Can be changed.

導光部材9から出射されるレーザ光の光路に対して焦点距離が十分に長いレンズの場合、図8のようにレーザ光の光路幅を変更できる。このため、凸レンズ16としては、焦点距離が十分に長い両凸レンズ、平凸レンズなどが使用できる。その他、導光部材9から出射されるレーザ光が、平行光で、かつ細いレーザ光である場合には、凸レンズ16の代わりとして、両凹レンズ、平凹レンズなどの凹レンズも使用可能である。つまり、凸レンズ16は、入射するレーザ光の出射角度を変更可能なレンズであればよく、その機能を有していれば非球面レンズであってもよい。   In the case of a lens having a sufficiently long focal length with respect to the optical path of the laser light emitted from the light guide member 9, the optical path width of the laser light can be changed as shown in FIG. For this reason, as the convex lens 16, a biconvex lens, a plano-convex lens, or the like having a sufficiently long focal length can be used. In addition, when the laser light emitted from the light guide member 9 is parallel and thin laser light, a concave lens such as a biconcave lens or a plano-concave lens can be used instead of the convex lens 16. That is, the convex lens 16 may be any lens that can change the emission angle of the incident laser light, and may be an aspherical lens as long as it has the function.

なお、凸レンズ16には、レーザ光の反射を防止する光学膜(反射膜)がコーティングされていることが好ましい。また、上述の機能を有するレンズであれば、凸レンズ16の形状および材質は特に限定されないが、440〜480nmの透過率が高いことが好ましい。   The convex lens 16 is preferably coated with an optical film (reflection film) that prevents reflection of laser light. Moreover, if it is a lens which has the above-mentioned function, although the shape and material of the convex lens 16 are not specifically limited, It is preferable that the transmittance | permeability of 440-480 nm is high.

<ヘッドランプ10の効果>
ヘッドランプ10は、第1発光部2aにおけるレーザ光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させる支持部材11及び支持部材駆動部12を備えている。このため、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができるので、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。
<Effect of the headlamp 10>
The headlamp 10 includes a support member 11 and a support member driving unit 12 that change the irradiation range of the laser light irradiated to the second light emitting unit 2b after making the irradiation range of the laser light in the first light emitting unit 2a constant. I have. For this reason, since the ratio of the 1st fluorescence contained in illumination light and the 2nd fluorescence can be changed, the color temperature of illumination light can be changed by the change of the ratio.

特に、本発明の照明装置は、夜間の自動車運転を行う際、周囲の様々な状況(天候・時間帯・道路の照明状況等)を鑑みて、その状況により適合した色温度の照明光を照射できるので、夜間走行の安全性をより向上させることができる。また、そのようなニーズにも対応できる照明装置といえる。   In particular, the illumination device according to the present invention irradiates illumination light having a color temperature suitable for the situation in consideration of various surrounding situations (weather, time zone, road illumination conditions, etc.) when driving a car at night. As a result, it is possible to further improve the safety of night driving. Moreover, it can be said that it is an illuminating device which can respond also to such needs.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図9〜図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図9は、ヘッドランプ20(照明装置、前照灯)の概要構成を示す図である。なお、実施の形態1と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of the headlamp 20 (lighting device, headlamp). In addition, about the member similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態のヘッドランプ20は、透光性基板駆動部12aにより、透光性基板1aがレーザ光の光軸方向に対して垂直な方向に移動することが可能な構成となっている。図9では、支持部材11を備えずに当該垂直な方向への移動を実現しているが、これに限らず、支持部材11を介してその移動を実現する構成であってもよい。   The headlamp 20 according to the present embodiment has a configuration in which the translucent substrate 1a can be moved in a direction perpendicular to the optical axis direction of the laser light by the translucent substrate driving unit 12a. In FIG. 9, the movement in the vertical direction is realized without the support member 11. However, the movement is not limited to this, and the movement may be realized via the support member 11.

(透光性基板1a)
透光性基板1aの機能及び材質は、実施の形態1の透光性基板1と同様であるが、その大きさは、例えば縦10mm×横15mm×厚み0.5mmとなっており、横の長さ(移動方向への長さ)が、反射鏡4の導光部材9側の開口部の大きさよりも大きくなっている。また、透光性基板1aには、透光性基板駆動部12aのギアと噛み合うように、透光性基板1aのレーザ光入射側(導光部材9側)の表面には溝が設けられている。
(Translucent substrate 1a)
The function and material of the light-transmitting substrate 1a are the same as those of the light-transmitting substrate 1 of the first embodiment, but the size is, for example, 10 mm long × 15 mm wide × 0.5 mm thick. The length (length in the moving direction) is larger than the size of the opening of the reflecting mirror 4 on the light guide member 9 side. Further, the translucent substrate 1a is provided with a groove on the surface of the translucent substrate 1a on the laser light incident side (the light guide member 9 side) so as to mesh with the gear of the translucent substrate driving unit 12a. Yes.

但し、透光性基板1aがレーザ光を透過させる機能を有していることを考慮すれば、当該溝は発光部2が接着された表面に対向する表面には設けられていないことが好ましい。また、また、ギアに連動して動作するのであれば、透光性基板1aの表面がどのような形状になっていてもよく、また特に加工されていなくてもよい。   However, considering that the translucent substrate 1a has a function of transmitting laser light, it is preferable that the groove is not provided on the surface facing the surface to which the light emitting unit 2 is bonded. Moreover, as long as it operate | moves interlock | cooperating with a gear, the surface of the translucent board | substrate 1a may be what kind of shape, and it does not need to be processed especially.

(透光性基板駆動部12a)
透光性基板駆動部12aは、例えばステッピングモータ及びギアからなり、透光性基板1aをレーザ光の光軸方向に対して垂直な方向に移動させることにより、発光部2をその方向に移動させるものである。つまり、本実施の形態では、透光性基板駆動部12aによって照射範囲変化機構の基本構造が形成されている。
(Translucent substrate driving unit 12a)
The translucent substrate driving unit 12a includes, for example, a stepping motor and a gear, and moves the light emitting unit 2 in the direction by moving the translucent substrate 1a in a direction perpendicular to the optical axis direction of the laser beam. Is. That is, in the present embodiment, the basic structure of the irradiation range changing mechanism is formed by the translucent substrate driving unit 12a.

ギアは、その表面が透光性基板1aに接触するように、また、その回転軸が透光性基板1aの移動方向と垂直な方向となるように設けられている。ギアは、1つであっても、複数の組み合わせからなっていてもよい。また、ステッピングモータは、その回転をギアに伝播できるように設けられていればよい。   The gear is provided so that the surface thereof is in contact with the translucent substrate 1a and the rotation axis thereof is perpendicular to the moving direction of the translucent substrate 1a. There may be one gear or a plurality of combinations. Moreover, the stepping motor should just be provided so that the rotation can be propagated to a gear.

また、透光性基板駆動部12aは、実施の形態1と同様、可動制御部141(図2参照)からの可動指示により、透光性基板1aを移動させる。   Moreover, the translucent board | substrate drive part 12a moves the translucent board | substrate 1a by the movement instruction | indication from the movable control part 141 (refer FIG. 2) similarly to Embodiment 1. FIG.

なお、レーザ光照射領域30に含まれる第1発光部2a及び第2発光部2bの割合を変化させることが可能であれば、透光性基板駆動部12aが透光性基板1a(すなわち発光部2)を移動させる構成に限られず、導光部材9や励起光源ユニット6等を移動させる構成であってもよい。   In addition, if the ratio of the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b contained in the laser beam irradiation area | region 30 can be changed, the translucent board | substrate drive part 12a will transmit the translucent board | substrate 1a (namely, light emission part). The configuration is not limited to the configuration in which 2) is moved, and may be a configuration in which the light guide member 9, the excitation light source unit 6 and the like are moved.

(発光部2における各発光部の配置例)
次に、第1発光部2a及び第2発光部2bの配置例について図10を用いて説明する。図10は、ヘッドランプ20における第1発光部2a及び第2発光部2bの配置例を示すものである。(a)は第1発光部2a及び第2発光部2bが同じ形状で、かつ接触して配置されている場合の配置例、(b)は(a)の変形例であり、第1発光部2a及び第2発光部2bの形状が異なる場合の配置例、(c)は(a)の変形例であり、第1発光部2a及び第2発光部2bが非接触である場合の配置例を示す。
(Example of arrangement of light emitting units in the light emitting unit 2)
Next, an arrangement example of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows an arrangement example of the first light emitting unit 2 a and the second light emitting unit 2 b in the headlamp 20. (A) is the example of arrangement | positioning in case the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b are the same shape, and are arrange | positioned in contact, (b) is a modification of (a), 1st light emission part 2a and 2nd light emission part 2b when the shape differs, (c) is a modification of (a), the arrangement example when the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b are non-contact Show.

図10(a)では、第1発光部2a及び第2発光部2bの大きさは、ともに縦4.5mm×横3.5mm×厚み0.5mmとなっており、両発光部は接触して設けられている。この大きさは一例であり、実施の形態1と同様、レーザ光の照射、蛍光への変換効率、放熱効率などを考慮した大きさであればよい。   In FIG. 10 (a), the size of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b is 4.5 mm long × 3.5 mm wide × 0.5 mm thick. Is provided. This size is only an example, and it may be a size in consideration of laser light irradiation, conversion efficiency to fluorescence, heat dissipation efficiency, and the like, as in the first embodiment.

第1発光部2a及び第2発光部2bが接触して設けられている場合、実施の形態1と同様、例えば図10(c)に示すような両発光部が非接触に設けられている場合に生じる、非接触領域Aにレーザ光が照射され蛍光に変換されないという事態を防ぐことができる。それゆえ、レーザ光を蛍光の変換に無駄なく利用できる。   When the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are provided in contact with each other, as with the first embodiment, for example, when both the light emitting units as shown in FIG. It is possible to prevent a situation in which the non-contact area A is irradiated with laser light and is not converted into fluorescence. Therefore, the laser beam can be used for conversion of fluorescence without waste.

また、図10(b)は、図10(a)の変形例であり、第1発光部2a及び第2発光部2bの大きさが異なる場合を示している。図10では、例えば、第1発光部2aの大きさが縦4.5mm×横3mm×厚み0.5mm、第2発光部2bの大きさが縦4.5mm×横4mm×厚み0.5mmとなっている。図10(a)と同様、その大きさはこれに限られない。   FIG. 10B is a modification of FIG. 10A, and shows a case where the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are different in size. In FIG. 10, for example, the size of the first light emitting unit 2a is 4.5 mm long × 3 mm wide × 0.5 mm thick, and the size of the second light emitting unit 2b is 4.5 mm long × 4 mm wide × 0.5 mm thick. It has become. Similar to FIG. 10A, the size is not limited to this.

ヘッドランプ20では、レーザ光照射領域30(図11(a)参照)が第1発光部2aの受光面に含まれる大きさとなるように、発光部2などの位置決めがされている。このため、図10(b)の場合には、図11(a)のように第1発光部2aにレーザ光を照射した場合(製造時に設定されたレーザ光照射)であっても、わずかに第2発光部2bから第2の蛍光を出射させることができる。このため、ヘッドランプ20が製造時の状態のまま使用されても、色温度及び演色性が比較的高い照明光を出射できる。   In the headlamp 20, the light emitting unit 2 and the like are positioned so that the laser light irradiation area 30 (see FIG. 11A) is included in the light receiving surface of the first light emitting unit 2a. For this reason, in the case of FIG. 10B, even when the first light emitting unit 2a is irradiated with laser light (laser light irradiation set at the time of manufacture) as shown in FIG. The second fluorescence can be emitted from the second light emitting unit 2b. For this reason, even if the headlamp 20 is used in the state at the time of manufacture, the illumination light having a relatively high color temperature and color rendering can be emitted.

なお、図示しないが、例えば3つ以上の発光部を並べて配置することによって、図3(d)と同様、より細かく色温度を変化させることも可能である。   Although not shown, for example, by arranging three or more light emitting units side by side, the color temperature can be changed more finely as in FIG.

(レーザ光照射領域30の変化について)
次に、レーザ光照射領域30の大きさが変化する様子について、図11を用いて説明する。図11は、発光部2におけるレーザ光照射領域30の大きさの変化を示す図であり、(a)は第1発光部2aにだけレーザ光が照射されている場合を示し、(b)は第1発光部2a及び第2発光部2bの両方にレーザ光が照射されている場合を示す。
(Regarding changes in the laser light irradiation region 30)
Next, how the size of the laser light irradiation region 30 changes will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a change in the size of the laser light irradiation region 30 in the light emitting unit 2. FIG. 11A shows a case where only the first light emitting unit 2 a is irradiated with laser light, and FIG. The case where the laser beam is irradiated to both the 1st light emission part 2a and the 2nd light emission part 2b is shown.

図11(a)の場合、実施の形態1と同様、第1発光部2aから出射される第1の蛍光の方が、第2発光部2bから出射される第2の蛍光よりも色温度が高い。このため、第1発光部2aにだけレーザ光が照射されている場合には、製造時のレーザ光照射の設定に従った色温度が高い照明光の出射が実現されている。   In the case of FIG. 11A, as in the first embodiment, the first fluorescence emitted from the first light emitting unit 2a has a color temperature higher than the second fluorescence emitted from the second light emitting unit 2b. high. For this reason, when only the first light emitting unit 2a is irradiated with laser light, emission of illumination light having a high color temperature according to the setting of laser light irradiation at the time of manufacture is realized.

図11(b)では、透光性基板駆動部12aが透光性基板1aを、図11(a)の状態からレーザ光の光軸方向と垂直な方向に移動させることにより、レーザ光照射領域30の大きさを一定にした状態で当該領域の中心を第1発光部2aから第2発光部2bへ向けて移動させている。この移動により、図11(a)の場合に比べ、第1発光部2aに含まれるレーザ光照射領域30の割合が小さくなり、第2発光部2bに含まれるレーザ光照射領域30の割合が大きくなる。その結果、発光部2から出射される照明光に対する第1の蛍光及び第2の蛍光の割合が大きくなる。上述のように、第1の蛍光よりも第2の蛍光の色温度が低いので、第2の蛍光の割合が大きくなることで、色温度を低下させることができる。   In FIG. 11B, the translucent substrate driving unit 12a moves the translucent substrate 1a from the state of FIG. 11A in the direction perpendicular to the optical axis direction of the laser beam, thereby irradiating the laser beam. The center of the region is moved from the first light emitting unit 2a toward the second light emitting unit 2b while keeping the size of 30 constant. By this movement, the ratio of the laser light irradiation region 30 included in the first light emitting unit 2a is reduced and the ratio of the laser light irradiation region 30 included in the second light emitting unit 2b is larger than in the case of FIG. Become. As a result, the ratio of the first fluorescence and the second fluorescence to the illumination light emitted from the light emitting unit 2 increases. As described above, since the color temperature of the second fluorescence is lower than that of the first fluorescence, the color temperature can be lowered by increasing the ratio of the second fluorescence.

また、図11(b)の場合よりも更に第2の蛍光の割合が大きくなれば、さらに照射光の色温度を低下させることができる。一方、図11(b)の状態から図11(a)の状態となるように透光性基板1aを移動させた場合には、照射光の色温度を高めることができる。   Moreover, if the ratio of the 2nd fluorescence becomes larger than the case of FIG.11 (b), the color temperature of irradiated light can be lowered | hung further. On the other hand, when the translucent substrate 1a is moved from the state of FIG. 11B to the state of FIG. 11A, the color temperature of the irradiated light can be increased.

(ヘッドランプ20の効果)
ヘッドランプ20は、第1発光部2a及び第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させる透光性基板駆動部12aを備えている。このため、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができるので、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。
(Effect of the headlamp 20)
The headlamp 20 includes a translucent substrate driving unit 12a that changes the irradiation range of the laser light applied to the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b. For this reason, since the ratio of the 1st fluorescence contained in illumination light and the 2nd fluorescence can be changed, the color temperature of illumination light can be changed by the change of the ratio.

また、その割合を変化させる一例として、透光性基板駆動部12aは、透光性基板1aを介して発光部2を移動させることにより、導光部材9と、第1発光部2a及び第2発光部2bとの相対的な位置(すなわち半導体レーザ61とこれら発光部との相対的な位置)を変化させている。この場合、第1発光部2a及び第2発光部2bにおけるレーザ光照射領域30の位置を変更できるので、第1発光部2a及び第2発光部2bそれぞれにおける当該領域の大きさを変化させることができる。その結果、上記の割合を変化させることができる。   Further, as an example of changing the ratio, the translucent substrate driving unit 12a moves the light emitting unit 2 through the translucent substrate 1a, whereby the light guide member 9, the first light emitting unit 2a, and the second light emitting unit 2 are moved. The relative position with respect to the light emitting part 2b (that is, the relative position between the semiconductor laser 61 and these light emitting parts) is changed. In this case, since the position of the laser light irradiation region 30 in the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b can be changed, the size of the region in each of the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b can be changed. it can. As a result, the above ratio can be changed.

〔実施の形態3〕
本発明の他の実施形態について図12〜図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1及び2と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, about the member similar to Embodiment 1 and 2, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

ここでは、本発明の照明装置の一例としてのレーザダウンライト200について説明する。レーザダウンライト200は、家屋、乗物などの構造物の天井に設置される照明装置であり、半導体レーザ61から出射したレーザ光を発光部2に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いるものである。   Here, the laser downlight 200 as an example of the illuminating device of this invention is demonstrated. The laser downlight 200 is an illumination device installed on the ceiling of a structure such as a house or a vehicle, and uses fluorescence generated by irradiating the light emitting unit 2 with laser light emitted from the semiconductor laser 61 as illumination light. It is.

なお、レーザダウンライト200と同様の構成を有する照明装置を、構造物の側壁または床に設置してもよく、上記照明装置の設置場所は特に限定されない。   Note that an illuminating device having the same configuration as that of the laser downlight 200 may be installed on the side wall or floor of the structure, and the installation location of the illuminating device is not particularly limited.

図12は、発光ユニット210および従来のLEDダウンライト300の外観を示す概略図である。図13は、レーザダウンライト200が設置された天井の断面図である。図14は、レーザダウンライト200の断面図である。   FIG. 12 is a schematic diagram showing the appearance of the light emitting unit 210 and the conventional LED downlight 300. FIG. 13 is a cross-sectional view of the ceiling where the laser downlight 200 is installed. FIG. 14 is a cross-sectional view of the laser downlight 200.

レーザダウンライト200(発光ユニット210)は、図13及び図14に示すように、天板400に光ファイバー215を通す小さな穴402だけを開け、発光ユニット210の薄型・軽量という特長を活かして、強力な粘着テープ等を使って天板400に貼り付けられている。この場合、レーザダウンライト200の設置に係る制約が小さくなり、また工事費用が大幅に削減できるというメリットがある。なお、発光部2が移動可能な構成であれば、発光ユニット210が天板400に埋設されていてもよい。   As shown in FIGS. 13 and 14, the laser downlight 200 (light emitting unit 210) is powerful by taking advantage of the thin and lightweight features of the light emitting unit 210 by opening only a small hole 402 through the optical fiber 215 in the top plate 400. It is affixed on the top plate 400 using an adhesive tape or the like. In this case, there are advantages that restrictions on installation of the laser downlight 200 are reduced, and that construction costs can be significantly reduced. In addition, if the light emission part 2 is a structure which can move, the light emission unit 210 may be embed | buried under the top plate 400. FIG.

レーザダウンライト200は、照明光を出射する発光ユニット210と、光ファイバー215を介して発光ユニット210へレーザ光を供給する励起光源ユニット6aとを含んでいる。励起光源ユニット6aは、天井には設置されておらず、ユーザが容易に触れることができる位置(例えば、家屋の側壁)に設置されている。このように励起光源ユニット6aの位置を自由に決定できるのは、励起光源ユニット6aと発光ユニット210とが光ファイバー215によって接続されているからである。この光ファイバー215は、天板400と断熱材401との間の隙間に配置されている。   The laser downlight 200 includes a light emitting unit 210 that emits illumination light, and an excitation light source unit 6 a that supplies laser light to the light emitting unit 210 via an optical fiber 215. The excitation light source unit 6a is not installed on the ceiling, but is installed at a position where the user can easily touch it (for example, a side wall of a house). The position of the excitation light source unit 6 a can be freely determined in this way because the excitation light source unit 6 a and the light emitting unit 210 are connected by the optical fiber 215. The optical fiber 215 is disposed in a gap between the top plate 400 and the heat insulating material 401.

(発光ユニット210の構成)
発光ユニット210は、図14に示すように、透光性基板1、第1発光部2aおよび第2発光部2bからなる発光部2、支持部材11、支持部材駆動部12、筐体211、透光板213、光ファイバー215及びフェルール217を備えている。
(Configuration of light emitting unit 210)
As shown in FIG. 14, the light emitting unit 210 includes a light transmissive substrate 1, a light emitting unit 2 including a first light emitting unit 2 a and a second light emitting unit 2 b, a support member 11, a support member driving unit 12, a case 211, a transparent unit. An optical plate 213, an optical fiber 215, and a ferrule 217 are provided.

筐体211には、凹部212が形成されている。凹部212の表面には、金属薄膜が形成されており、凹部212は反射鏡として機能する。また、この凹部212の底面付近で、例えば図5(a)〜(c)に示すように、発光部2の位置を変化させて、レーザ光照射領域30の大きさを変化させることが可能な位置に、発光部2を備えた透光性基板1が配置されている。実施の形態1で述べたように、発光部2の位置の変化は、支持部材駆動部12が、支持部材11を介して、発光部2を備えた透光性基板1をレーザ光の光軸方向に移動させることにより実現する。この移動の実現のために、筐体211には、支持部材11を収納できる収納部218が形成されている。   A recess 212 is formed in the housing 211. A metal thin film is formed on the surface of the recess 212, and the recess 212 functions as a reflecting mirror. Further, in the vicinity of the bottom surface of the recess 212, for example, as shown in FIGS. 5A to 5C, the size of the laser light irradiation region 30 can be changed by changing the position of the light emitting unit 2. The translucent substrate 1 including the light emitting unit 2 is disposed at the position. As described in the first embodiment, the change in the position of the light emitting unit 2 is caused by the support member driving unit 12 passing the support member 11 through the translucent substrate 1 provided with the light emitting unit 2 to the optical axis of the laser beam. Realized by moving in the direction. In order to realize this movement, the housing 211 is formed with a storage portion 218 in which the support member 11 can be stored.

また、筐体211には光ファイバー215を通す小さな穴219が開けられており、この穴219を通って光ファイバー215が発光部2近傍まで延びている。これにより、半導体レーザ61が出射したレーザ光は、光ファイバー215を介して、発光部2に照射される。また、光ファイバー215の出射端部215aは、フェルール217によって保持されている。なお、光ファイバー215及びフェルール217については後述する。   Further, a small hole 219 through which the optical fiber 215 is passed is formed in the housing 211, and the optical fiber 215 extends to the vicinity of the light emitting unit 2 through the hole 219. As a result, the laser light emitted from the semiconductor laser 61 is applied to the light emitting unit 2 via the optical fiber 215. Further, the emission end 215 a of the optical fiber 215 is held by a ferrule 217. The optical fiber 215 and the ferrule 217 will be described later.

透光板213は、凹部212の開口部をふさぐように配置された透明または半透明の板である。この透光板213は、レンズ8と同様の機能を有するものであり、発光部2の蛍光は、透光板213を透して照明光として出射される。透光板213は、筐体211に対して取外し可能であってもよく、省略されてもよい。   The translucent plate 213 is a transparent or translucent plate disposed so as to close the opening of the recess 212. The translucent plate 213 has the same function as the lens 8, and the fluorescence of the light emitting unit 2 is emitted as illumination light through the translucent plate 213. The translucent plate 213 may be removable from the housing 211 or may be omitted.

図12では、発光ユニット210は、円形の外縁を有しているが、発光ユニット210の形状(より厳密には、筐体211の形状)は特に限定されない。   In FIG. 12, the light emitting unit 210 has a circular outer edge, but the shape of the light emitting unit 210 (more strictly, the shape of the housing 211) is not particularly limited.

なお、ダウンライトでは、ヘッドランプの場合とは異なり、理想的な点光源は要求されず、発光点が1つというレベルで十分である。それゆえ、発光部2の形状、大きさおよび配置に関する制約は、ヘッドランプの場合よりも少ない。   In the downlight, unlike a headlamp, an ideal point light source is not required, and a level of one light emitting point is sufficient. Therefore, there are fewer restrictions on the shape, size, and arrangement of the light emitting unit 2 than in the case of a headlamp.

(励起光源ユニット6aの構成)
励起光源ユニット6aは、半導体レーザ61、光ファイバー215および非球面レンズ216を備えている。
(Configuration of excitation light source unit 6a)
The excitation light source unit 6a includes a semiconductor laser 61, an optical fiber 215, and an aspheric lens 216.

光ファイバー215の一方の端部である入射端部215bは、励起光源ユニット6aに接続されており、半導体レーザ61から発振されたレーザ光は、非球面レンズ216を介して光ファイバー215の入射端部215bに入射される。   An incident end 215b, which is one end of the optical fiber 215, is connected to the excitation light source unit 6a, and laser light oscillated from the semiconductor laser 61 is incident on the incident end 215b of the optical fiber 215 via the aspherical lens 216. Is incident on.

非球面レンズ216は、半導体レーザ61から発振されたレーザ光(励起光)を、光ファイバー215の一方の端部である入射端部215bに入射させるためのレンズである。例えば、非球面レンズ216として、アルプス電気製のFLKN1 405を用いることができる。上述の機能を有するレンズであれば、非球面レンズ216の形状および材質は特に限定されないが、450nm近傍の透過率が高く、かつ耐熱性のよい材料であることが好ましい。   The aspheric lens 216 is a lens for causing the laser light (excitation light) oscillated from the semiconductor laser 61 to enter the incident end 215 b that is one end of the optical fiber 215. For example, as the aspheric lens 216, FLKN1 405 manufactured by Alps Electric can be used. The shape and material of the aspherical lens 216 are not particularly limited as long as the lens has the above-described function. However, it is preferable that the aspherical lens 216 is a material having high transmittance near 450 nm and good heat resistance.

図14では、励起光源ユニット6aの内部に、半導体レーザ61および非球面レンズ216がそれぞれ3つずつ備えられ、それぞれの非球面レンズ216から延びる光ファイバーの束が1つの発光ユニット210に導かれている。すなわち、図14では、3つの半導体レーザ61と3つの非球面レンズ216とからなる1セットの光源が、1つの発光ユニット210用の光源として機能している。発光ユニット210が複数存在する場合には、発光ユニット210からそれぞれ延びる光ファイバーの束を1つの励起光源ユニット6aに導いてもよい。この場合、1つの励起光源ユニット6aに上記の1セットの光源が複数収納されることになり、励起光源ユニット6aは集中電源ボックスとして機能する。   In FIG. 14, three semiconductor lasers 61 and three aspherical lenses 216 are provided inside the excitation light source unit 6 a, and a bundle of optical fibers extending from each aspherical lens 216 is guided to one light emitting unit 210. . That is, in FIG. 14, one set of light sources including three semiconductor lasers 61 and three aspheric lenses 216 functions as a light source for one light emitting unit 210. When there are a plurality of light emitting units 210, a bundle of optical fibers respectively extending from the light emitting units 210 may be guided to one excitation light source unit 6a. In this case, one excitation light source unit 6a stores a plurality of the above-mentioned one set of light sources, and the excitation light source unit 6a functions as a centralized power supply box.

(光ファイバー215及びフェルール217)
光ファイバー215は、半導体レーザ61が発振したレーザ光を発光部2へと導く導光部材であり、複数の光ファイバーの束である。この光ファイバー215は、半導体レーザ61から出射されたレーザ光を受け取る入射端部215bと、これらの入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部215aとを有する光ファイバーを含んでいる。
(Optical fiber 215 and ferrule 217)
The optical fiber 215 is a light guide member that guides the laser light oscillated by the semiconductor laser 61 to the light emitting unit 2, and is a bundle of a plurality of optical fibers. The optical fiber 215 includes an optical fiber having an incident end 215b that receives laser light emitted from the semiconductor laser 61 and an emission end 215a that emits laser light incident from these incident ends.

図15は、出射端部215aと発光部2との距離が最も近くなったときの出射端部215aと発光部2との位置関係を示す図であり、第1発光部2aの受光面201aと、第2発光部2bの受光面201bとを示している。この出射端部215aと発光部2との距離が最も近いときに、複数の出射端部215aから出射されたレーザ光が少なくとも受光面201a全域を含んで照射されるように、各出射端部215aの間隔、当該距離、受光面201aの大きさなどが設定される。   FIG. 15 is a diagram showing the positional relationship between the emission end 215a and the light emitting unit 2 when the distance between the emission end 215a and the light emitting unit 2 is the shortest, and the light receiving surface 201a of the first light emitting unit 2a The light-receiving surface 201b of the 2nd light emission part 2b is shown. When the distance between the emission end portion 215a and the light emitting portion 2 is the shortest, each emission end portion 215a is irradiated so that the laser light emitted from the plurality of emission end portions 215a includes at least the entire light receiving surface 201a. , The distance, the size of the light receiving surface 201a, and the like are set.

光ファイバー215は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った2層構造をしている。コアは、レーザ光の吸収損失がほとんどない石英ガラス(酸化ケイ素)を主成分とするものであり、クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバー215は、コアの径が200μm、クラッドの径が240μm、開口数NAが0.22の石英製のものであるが、光ファイバー215の構造、太さおよび材質は上述のものに限定されず、光ファイバー215の長軸方向に対して垂直な断面は矩形であってもよい。   The optical fiber 215 has a two-layer structure in which an intermediate core is covered with a clad having a refractive index lower than that of the core. The core is mainly composed of quartz glass (silicon oxide) having almost no absorption loss of laser light, and the clad is composed mainly of quartz glass or a synthetic resin material having a refractive index lower than that of the core. . For example, the optical fiber 215 is made of quartz having a core diameter of 200 μm, a cladding diameter of 240 μm, and a numerical aperture NA of 0.22, but the structure, thickness, and material of the optical fiber 215 are limited to those described above. Instead, the cross section perpendicular to the major axis direction of the optical fiber 215 may be rectangular.

また、図14に示すように、フェルール217は、光ファイバー215の複数の出射端部215aを発光部2に対して所定のパターンで保持する。このフェルール217は、出射端部215aを挿入するための孔が所定のパターンで形成されているものでもよいし、上部と下部とに分離できるものであり、上部および下部の接合面にそれぞれ形成された溝によって出射端部215aを挟み込むものでもよい。   Further, as shown in FIG. 14, the ferrule 217 holds the plurality of emission end portions 215 a of the optical fiber 215 in a predetermined pattern with respect to the light emitting unit 2. The ferrule 217 may have holes for inserting the emission end portion 215a formed in a predetermined pattern, and can be separated into an upper portion and a lower portion, and is formed on the upper and lower joint surfaces, respectively. The exit end portion 215a may be sandwiched between grooves.

このフェルール217は、筐体211から延出する棒状または筒状の部材などによって発光ユニット210に対して固定されていればよい。フェルール217の材質は、特に限定されず、例えばステンレススチールである。   The ferrule 217 only needs to be fixed to the light emitting unit 210 with a rod-like or cylindrical member extending from the housing 211. The material of the ferrule 217 is not particularly limited, and is stainless steel, for example.

(レーザダウンライト200と従来のLEDダウンライト300との比較)
従来のLEDダウンライト300は、図12に示すように、複数の透光板301を備えており、各透光板301からそれぞれ照明光が出射される。すなわち、LEDダウンライト300において発光点は複数存在している。LEDダウンライト300において発光点が複数存在しているのは、個々の発光点から出射される光の光束が比較的小さいため、複数の発光点を設けなければ照明光として十分な光束の光が得られないためである。
(Comparison between laser downlight 200 and conventional LED downlight 300)
As shown in FIG. 12, the conventional LED downlight 300 includes a plurality of light transmitting plates 301, and illumination light is emitted from each light transmitting plate 301. That is, the LED downlight 300 has a plurality of light emitting points. The LED downlight 300 has a plurality of light emitting points because the light flux of light emitted from each light emitting point is relatively small. Therefore, if a plurality of light emitting points are not provided, light having a sufficient light flux as illumination light is provided. This is because it cannot be obtained.

これに対して、レーザダウンライト200は、高光束の照明装置であるため、発光点は1つでもよい。それゆえ、照明光による陰影がきれいに出るという効果が得られる。また、実施の形態1で述べたように第2発光部2bの蛍光体に高演色蛍光体を用いるなど、発光部2全体として数種類の酸窒化物蛍光体を用いることにより、照明光の演色性を高めることができる。   On the other hand, since the laser downlight 200 is an illumination device with a high luminous flux, the number of emission points may be one. Therefore, it is possible to obtain an effect that the shadow caused by the illumination light is clearly displayed. Further, as described in the first embodiment, the color rendering property of illumination light is obtained by using several types of oxynitride phosphors for the entire light emitting unit 2, such as using a high color rendering phosphor for the phosphor of the second light emitting unit 2b. Can be increased.

図16は、LEDダウンライト300が設置された天井の断面図である。同図に示すように、LEDダウンライト300では、LEDチップ、電源および冷却ユニットを収納した筐体302が天板400に埋設されている。筐体302は比較的大きなものであり、筐体302が配置されている部分の断熱材401には、筐体302の形状に沿った凹部が形成される。筐体302から電源ライン303が延びており、この電源ライン303はコンセント(不図示)につながっている。   FIG. 16 is a cross-sectional view of the ceiling where the LED downlight 300 is installed. As shown in the figure, in the LED downlight 300, a casing 302 that houses an LED chip, a power source, and a cooling unit is embedded in the top plate 400. The housing 302 is relatively large, and a recess along the shape of the housing 302 is formed in a portion of the heat insulating material 401 where the housing 302 is disposed. A power line 303 extends from the housing 302, and the power line 303 is connected to an outlet (not shown).

このような構成では、次のような問題が生じる。まず、天板400と断熱材401との間に発熱源である光源(LEDチップ)および電源が存在しているため、LEDダウンライト300を使用することにより天井の温度が上がり、部屋の冷房効率が低下するという問題が生じる。   Such a configuration causes the following problems. First, since there is a light source (LED chip) and a power source that are heat sources between the top plate 400 and the heat insulating material 401, the use of the LED downlight 300 raises the ceiling temperature, and the cooling efficiency of the room. Problem arises.

また、LEDダウンライト300では、光源ごとに電源および冷却ユニットが必要であり、トータルのコストが増大するという問題が生じる。   Further, the LED downlight 300 requires a power source and a cooling unit for each light source, which causes a problem that the total cost increases.

また、筐体302は比較的大きなものであるため、天板400と断熱材401との間の隙間にLEDダウンライト300を配置することが困難な場合が多いという問題が生じる。   Moreover, since the housing | casing 302 is comparatively large, the problem that it is often difficult to arrange | position the LED downlight 300 in the clearance gap between the top plate 400 and the heat insulating material 401 arises.

これに対して、レーザダウンライト200では、発光ユニット210には、大きな発熱源は含まれていないため、部屋の冷房効率を低下させることはない。その結果、部屋の冷房コストの増大を避けることができる。   On the other hand, in the laser downlight 200, since the light emitting unit 210 does not include a large heat source, the cooling efficiency of the room is not reduced. As a result, an increase in room cooling costs can be avoided.

また、発光ユニット210ごとに電源および冷却ユニットを設ける必要がないため、レーザダウンライト200を小型および薄型にすることができる。その結果、レーザダウンライト200を設置するためのスペースの制約が小さくなり、既存の住宅への設置が容易になる。   Further, since it is not necessary to provide a power source and a cooling unit for each light emitting unit 210, the laser downlight 200 can be reduced in size and thickness. As a result, the space restriction for installing the laser downlight 200 is reduced, and installation in an existing house is facilitated.

また、レーザダウンライト200は、小型および薄型であるため、上述したように、発光ユニット210を天板400の表面に設置することができ、天板裏側のスペースもほとんど必要ないためにLEDダウンライト300よりも設置に係る制約を小さくすることができるとともに工事費用を大幅に削減できる。   Further, since the laser downlight 200 is small and thin, as described above, the light emitting unit 210 can be installed on the surface of the top plate 400, and the space on the back side of the top plate is hardly required. It is possible to make the restrictions on installation smaller than 300 and to greatly reduce the construction cost.

図17は、レーザダウンライト200およびLEDダウンライト300のスペックを比較するための図である。同図に示すように、レーザダウンライト200は、その一例では、LEDダウンライト300に比べて体積は94%減少し、質量は86%減少する。   FIG. 17 is a diagram for comparing the specifications of the laser downlight 200 and the LED downlight 300. As shown in the figure, in the laser downlight 200, in one example, the volume is reduced by 94% and the mass is reduced by 86% compared to the LED downlight 300.

また、励起光源ユニット6aをユーザの手が容易に届く所(高さ)に設置できるため、半導体レーザ61が故障した場合でも、手軽に半導体レーザ61を交換できる。また、複数の発光ユニット210から延びる光ファイバー215を1つの励起光源ユニット6aに導くことにより、複数の半導体レーザ61を一括管理できる。そのため、複数の半導体レーザ61を交換する場合でも、その交換が容易にできる。   In addition, since the excitation light source unit 6a can be installed at a place (height) that can be easily reached by the user, the semiconductor laser 61 can be easily replaced even if the semiconductor laser 61 breaks down. In addition, the plurality of semiconductor lasers 61 can be collectively managed by guiding the optical fibers 215 extending from the plurality of light emitting units 210 to one excitation light source unit 6a. Therefore, even when a plurality of semiconductor lasers 61 are replaced, the replacement can be easily performed.

なお、LEDダウンライト300において、高演色蛍光体を用いたタイプの場合、消費電力10Wで約500lmの光束が出射できるが、同じ明るさの光をレーザダウンライト200で実現するためには、3.3Wの光出力が必要である。この光出力は、LD効率が35%であれば、消費電力10Wに相当し、LEDダウンライト300の消費電力も10Wであるため、消費電力では、両者の間に顕著な差は見られない。それゆえ、レーザダウンライト200では、LEDダウンライト300と同じ消費電力で、上述の種々のメリットが得られることになる。   In the case of a type using a high color rendering phosphor in the LED downlight 300, a light beam of about 500 lm can be emitted with a power consumption of 10 W, but in order to realize the light of the same brightness with the laser downlight 200, 3 .3W light output is required. If the LD efficiency is 35%, this light output corresponds to power consumption of 10 W, and the power consumption of the LED downlight 300 is also 10 W. Therefore, there is no significant difference in power consumption between the two. Therefore, in the laser downlight 200, the above-described various advantages can be obtained with the same power consumption as that of the LED downlight 300.

以上のように、レーザダウンライト200は、レーザ光を出射する半導体レーザ61を少なくとも1つ備える励起光源ユニット6aと、第1発光部2a、第2発光部2bおよび反射鏡としての凹部212を備える少なくとも1つの発光ユニット210とを備える。そして、支持部材駆動部12が支持部材11を介して発光部2の位置を変化させることにより、第1発光部2aにおけるレーザ光の照射範囲を一定にした上で、第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させる。これにより、実施の形態1と同様、第2発光部2bから出射される第2の蛍光の、照明光に対する割合が変化するので、照明光の色温度を変化させることが可能なレーザダウンライト200を実現できる。   As described above, the laser downlight 200 includes the excitation light source unit 6a including at least one semiconductor laser 61 that emits laser light, the first light emitting unit 2a, the second light emitting unit 2b, and the recess 212 as a reflecting mirror. And at least one light emitting unit 210. Then, the support member driving unit 12 changes the position of the light emitting unit 2 through the support member 11, thereby making the irradiation range of the laser light in the first light emitting unit 2a constant and irradiating the second light emitting unit 2b. The irradiation range of the laser beam to be changed is changed. Accordingly, as in the first embodiment, the ratio of the second fluorescence emitted from the second light emitting unit 2b to the illumination light changes, so that the laser downlight 200 that can change the color temperature of the illumination light. Can be realized.

また、上記では、レーザダウンライト200に、例えば図3(a)〜(d)に示す発光部2(実施の形態1の発光部2)を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、図10(a)〜(c)に示す発光部2(実施の形態2の発光部2)を用いることも可能である。   In the above description, the case where the light emitting unit 2 (the light emitting unit 2 of Embodiment 1) shown in FIGS. 3A to 3D is used as the laser downlight 200 is described as an example. Not limited to this, it is also possible to use the light emitting section 2 (the light emitting section 2 of the second embodiment) shown in FIGS.

この場合、例えば、レーザダウンライト200は、実施の形態2で述べたように、支持部材11を備えず、透光性基板1aを直接移動させることが可能な透光性基板駆動部12aを備える。透光性基板駆動部12aは、出射端部5aの出射面と平行に、かつ第1発光部2a及び第2発光部2bが並んでいる方向に、透光性基板1aを移動させる。換言すれば、透光性基板駆動部12aは、レーザ光照射領域30の大きさを変化させずに、第1発光部2a及び第2発光部2bに照射されるレーザ光の照射範囲を変化させる。これにより、照明光に含まれる第1の蛍光及び第2の蛍光の割合を変化させることができるので、その割合の変化により、照明光の色温度を変化させることができる。   In this case, for example, as described in Embodiment 2, the laser downlight 200 does not include the support member 11 but includes the translucent substrate drive unit 12a that can directly move the translucent substrate 1a. . The translucent substrate driving unit 12a moves the translucent substrate 1a in a direction parallel to the emission surface of the emission end 5a and in the direction in which the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b are arranged. In other words, the translucent substrate drive unit 12a changes the irradiation range of the laser light applied to the first light emitting unit 2a and the second light emitting unit 2b without changing the size of the laser light irradiation region 30. . Thereby, since the ratio of the 1st fluorescence contained in illumination light and the 2nd fluorescence can be changed, the color temperature of illumination light can be changed by the change of the ratio.

〔本発明の別の表現〕
本発明は、以下のようにも表現できる。
[Another expression of the present invention]
The present invention can also be expressed as follows.

すなわち、本発明に係る照明装置(レーザ光照明光源)は、蛍光体発光部が本体部と周辺部の少なくとも二重構造(三重以上でも可能)となっており、本体部と周辺部とで含まれる蛍光体の少なくとも一部が異なり、励起光源から出射される励起光の照射エリアを本体部だけと、本体部及び周辺部とに切り替える機構を有する構成である。これにより、蛍光体発光部から出射される照明光の色温度や色度、照明光に含まれるスペクトルを変更できる。   That is, in the illumination device (laser beam illumination light source) according to the present invention, the phosphor light emitting part has at least a double structure (can be triple or more) of the main body part and the peripheral part, and is included in the main body part and the peripheral part. At least a part of the phosphors to be emitted is different and has a mechanism for switching the irradiation area of the excitation light emitted from the excitation light source to only the main body part, and the main body part and the peripheral part. Thereby, the color temperature and chromaticity of the illumination light emitted from the phosphor light emitting unit, and the spectrum included in the illumination light can be changed.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

照明光を対象物に照射したときの当該対象物を見やすさは、照明光の色温度によって個々人において異なるものである。本発明の照明装置は、照射範囲変化機構を備えることにより、色温度を変化させることができるので、例えば、その見やすさを測定可能な測定器(テスター)を作製して照明装置の販売店に設置することにより、個々人の嗜好にあった色温度を個々人に選択させることができる。すなわち、各ユーザは、ユーザ嗜好にあった色温度の照明光を出射する照明装置を購入できる。本発明の照明装置が車両用前照灯として実現されている場合、上記の測定器を自動車ディーラーに設置しておくことにより、個々人が自動車を購入する際に上記の選択を行うことができる。   The visibility of an object when the object is irradiated with illumination light varies depending on the color temperature of the illumination light. Since the illumination device of the present invention can change the color temperature by providing the irradiation range changing mechanism, for example, a measuring instrument (tester) capable of measuring the visibility can be manufactured and sold to the store of the illumination device. By installing, it is possible to allow an individual to select a color temperature that suits the taste of the individual. That is, each user can purchase an illumination device that emits illumination light having a color temperature that suits the user's preference. When the illuminating device of the present invention is realized as a vehicle headlamp, the above-mentioned measuring instrument is installed in an automobile dealer so that the above selection can be made when an individual purchases an automobile.

また、記憶部15に、本発明の照明装置(あるいは照明装置を備える物(車両など))の所有者あるいは当該照明装置をよく利用するユーザを特定する情報と、その所有者あるいはユーザが選択した色温度を示す情報とを対応付けて記憶しておいてもよい。この場合、例えば、入力部13が所有者あるいはユーザを特定する情報を取得し、可動制御部141が、その情報に対応する色温度を示す情報を記憶部15から読み出し、支持部材駆動部12を駆動し、支持部材11を移動させる。これにより、所有者あるいはユーザの嗜好にあった色温度を記憶しておくことを条件に、本発明の照明装置は、その嗜好にあった色温度に自動的に切り替えることができる。   In addition, information for identifying the owner of the lighting device of the present invention (or an object (such as a vehicle) including the lighting device) or a user who frequently uses the lighting device, and the owner or the user have selected in the storage unit 15. Information indicating the color temperature may be stored in association with each other. In this case, for example, the input unit 13 acquires information for identifying the owner or the user, the movable control unit 141 reads out information indicating the color temperature corresponding to the information from the storage unit 15, and moves the support member driving unit 12. Driven to move the support member 11. Thereby, on condition that the color temperature suitable for the owner or the user is stored, the lighting device of the present invention can automatically switch to the color temperature suitable for the preference.

本発明は、照明光の色温度を変化させることができ、特に車両用等のヘッドランプなどに好適である。   The present invention can change the color temperature of illumination light, and is particularly suitable for a headlamp for a vehicle or the like.

2 発光部(第1発光部、第2発光部)
2a 第1発光部
2b 第2発光部
6 励起光源ユニット(励起光源)
10 ヘッドランプ(照明装置、前照灯)
11 支持部材(照射範囲変化機構)
12 支持部材駆動部(照射範囲変化機構)
12a 透光性基板駆動部(照射範囲変化機構)
13 入力部(入力手段)
16 凸レンズ(光学部材)
30 レーザ光照射領域(照射範囲)
61 半導体レーザ(励起光源)
2 light emitting parts (first light emitting part, second light emitting part)
2a 1st light emission part 2b 2nd light emission part 6 Excitation light source unit (excitation light source)
10 Headlamp (lighting device, headlamp)
11 Support member (irradiation range changing mechanism)
12 Support member drive (irradiation range changing mechanism)
12a Translucent substrate driving unit (irradiation range changing mechanism)
13 Input section (input means)
16 Convex lens (optical member)
30 Laser beam irradiation area (irradiation range)
61 Semiconductor laser (excitation light source)

Claims (15)

励起光を出射する励起光源と、
上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、
上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、
上記第1発光部における励起光の照射範囲を一定にした上で、上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備えることを特徴とする照明装置。
An excitation light source that emits excitation light;
A first light emitting unit that emits first fluorescence in response to the excitation light;
A second light emitting unit that receives the excitation light and emits second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescence;
An illumination device comprising: an irradiation range changing mechanism that changes an irradiation range of the excitation light applied to the second light emitting unit while making the irradiation range of the excitation light in the first light emitting unit constant. .
励起光を出射する励起光源と、
上記励起光を受けて第1の蛍光を発する第1発光部と、
上記励起光を受けて上記第1の蛍光とは異なるピーク波長を有する第2の蛍光を発する第2発光部と、
上記第1発光部及び上記第2発光部に照射される励起光の照射範囲を変化させる照射範囲変化機構と、を備えることを特徴とする照明装置。
An excitation light source that emits excitation light;
A first light emitting unit that emits first fluorescence in response to the excitation light;
A second light emitting unit that receives the excitation light and emits second fluorescence having a peak wavelength different from that of the first fluorescence;
An illumination device comprising: an irradiation range changing mechanism that changes an irradiation range of excitation light applied to the first light emitting unit and the second light emitting unit.
上記第1発光部と上記第2発光部とは、接触して配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the first light emitting unit and the second light emitting unit are disposed in contact with each other. 上記第2発光部は、上記第1発光部の周囲に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 3, wherein the second light emitting unit is disposed around the first light emitting unit. 上記第1発光部と上記第2発光部とは、一体形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 3 or 4, wherein the first light emitting unit and the second light emitting unit are integrally formed. 上記照射範囲変化機構は、上記励起光源と、上記第1発光部及び上記第2発光部との相対的な位置を変化させることにより、上記照射範囲を変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。   The said irradiation range change mechanism changes the said irradiation range by changing the relative position of the said excitation light source and the said 1st light emission part and the said 2nd light emission part, The said irradiation range is characterized by the above-mentioned. The lighting device according to any one of 5. 上記励起光源から出射された励起光を屈曲して、上記第1発光部及び上記第2発光部の少なくとも一方に出射する光学部材をさらに備え、
上記照射範囲変化機構は、上記光学部材を移動させることにより、上記照射範囲を変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。
An optical member that bends the excitation light emitted from the excitation light source and emits the light to at least one of the first light emitting unit and the second light emitting unit;
The illumination device according to any one of claims 1 to 5, wherein the irradiation range changing mechanism changes the irradiation range by moving the optical member.
上記励起光源は、青色領域の発振波長を有する光を上記励起光として出射し、
上記第1発光部は、黄色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第1の蛍光として発する第1蛍光体を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
The excitation light source emits light having an oscillation wavelength in a blue region as the excitation light,
8. The illumination device according to claim 1, wherein the first light emitting unit includes a first phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a yellow region as the first fluorescence. 9. .
上記第1蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネットであることを特徴とする請求項8に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 8, wherein the first phosphor is yttrium aluminum garnet. 上記励起光源は、青色領域の発振波長を有する光を上記励起光として出射し、
上記第1発光部は、緑色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第1の蛍光として発する第1蛍光体を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
The excitation light source emits light having an oscillation wavelength in a blue region as the excitation light,
The lighting device according to claim 1, wherein the first light emitting unit includes a first phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a green region as the first fluorescence. .
上記第1蛍光体は、β−SiAlON:Eu蛍光体であることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 10, wherein the first phosphor is a β-SiAlON: Eu phosphor. 上記第2発光部は、赤色領域にピーク波長を有する蛍光を、上記第2の蛍光として発する第2蛍光体を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の照明装置。   12. The illumination device according to claim 1, wherein the second light emitting unit includes a second phosphor that emits fluorescence having a peak wavelength in a red region as the second fluorescence. . 上記第2蛍光体は、CASN:Eu蛍光体又はSCASN:Eu蛍光体であることを特徴とする請求項12に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 12, wherein the second phosphor is a CASN: Eu phosphor or a SCASN: Eu phosphor. ユーザ操作を受け付ける入力手段を備え、
上記照射範囲変化機構は、上記入力手段が受け付けたユーザ操作に従って動作することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の照明装置。
An input means for accepting a user operation;
The illumination device according to claim 1, wherein the irradiation range changing mechanism operates according to a user operation received by the input unit.
請求項1〜14のいずれか1項に記載の照明装置を備えることを特徴とする前照灯。
A headlamp comprising the illumination device according to claim 1.
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