[go: up one dir, main page]

WO2009131126A1 - 車両用灯具 - Google Patents

車両用灯具 Download PDF

Info

Publication number
WO2009131126A1
WO2009131126A1 PCT/JP2009/057930 JP2009057930W WO2009131126A1 WO 2009131126 A1 WO2009131126 A1 WO 2009131126A1 JP 2009057930 W JP2009057930 W JP 2009057930W WO 2009131126 A1 WO2009131126 A1 WO 2009131126A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphor
light
emitting element
light emitting
semiconductor light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/057930
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥敬 佐々木
大長　久芳
康章 堤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Publication of WO2009131126A1 publication Critical patent/WO2009131126A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/20—Dichroic filters, i.e. devices operating on the principle of wave interference to pass specific ranges of wavelengths while cancelling others
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/323—Optical layout thereof the reflector having two perpendicular cross sections having regular geometrical curves of a distinct nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular lamp using a semiconductor light emitting element as a light source.
  • a vehicular lamp using a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) is known.
  • a vehicular lamp using a semiconductor light emitting element for example, see Patent Document 1.
  • JIS D5500 JIS D5500
  • a method for generating white light using a semiconductor light emitting element a method using a phosphor is often employed. For example, when blue light emitted from a blue LED is irradiated as an excitation light to a phosphor formed of a YAG phosphor, yellow light obtained as fluorescence and blue light transmitted through the phosphor are combined to produce white light. Obtainable.
  • the fluorescence is isotropically radiated from the phosphor. Therefore, in a vehicular lamp using a light source in which a semiconductor light emitting element and a phosphor are combined, it is difficult to collect light from the light source in a direction to be irradiated, and light use efficiency is low.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a vehicular lamp that can improve the light utilization efficiency.
  • a vehicular lamp includes a semiconductor light emitting element, a phosphor that emits light having a wavelength different from the irradiated light when irradiated with light from the outside, and a semiconductor.
  • a wavelength selection filter that is provided between the light emitting element and the phosphor, transmits light from the semiconductor light emitting element, and reflects light emitted from the phosphor, and light and wavelength selection filter directly emitted from the phosphor
  • an irradiation optical system that irradiates the light reflected by the light in a predetermined irradiation direction.
  • “between” the semiconductor light emitting element and the phosphor means “between” in the optical path of the light irradiated to the phosphor from the semiconductor light emitting element.
  • the light directly emitted from the phosphor includes light that is emitted from the semiconductor light emitting element and then passes through the phosphor as it is, and light that is generated when the phosphor is excited.
  • the light emitted from the semiconductor light emitting element is transmitted to the phosphor through the wavelength selection filter, and light having a wavelength different from that of the irradiated light is emitted isotropically.
  • the light emitted in the direction of the wavelength selection filter is reflected by the wavelength selection filter, travels again toward the phosphor, and is emitted directly from the phosphor by the irradiation optical system. Irradiation is performed in a predetermined irradiation direction. Accordingly, light emitted from the phosphor in the direction of the wavelength selection filter can be taken out, so that the light use efficiency can be improved.
  • the semiconductor light emitting element is provided separately from the wavelength selective filter, and may further include a condensing optical member that condenses light from the semiconductor light emitting element on the wavelength selective filter.
  • a condensing optical member that condenses light from the semiconductor light emitting element on the wavelength selective filter.
  • the light may be condensed on the wavelength selection filter.
  • luminance of a vehicle lamp can be raised by condensing the light which a several semiconductor light-emitting device generate
  • the condensing optical member can use a reflective mirror, a lens, an optical fiber, etc. as the example.
  • the condensing optical member may be an elliptical mirror, in which a semiconductor light emitting element is provided at the first focal point of the elliptical mirror and a wavelength selection filter is provided at the second focal point of the elliptical mirror.
  • a vehicular lamp in which the semiconductor light emitting element and the phosphor are preferably separated.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a vehicular lamp 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicular lamp 10 includes a support member 26, an LED module 12, an elliptical mirror 14, a phosphor module 30, and an irradiation optical system 16.
  • the vehicular lamp 10 is a so-called projector-type lamp unit used in a state of being incorporated as a part of the vehicular headlamp, and in the state of being incorporated in the vehicular headlamp, the direction of the optical axis Ax thereof. Is arranged so as to face downward by about 0.5 to 0.6 ° with respect to the vehicle longitudinal direction.
  • the support member 26 is a plate-like member that supports the LED module 12, the elliptical mirror 14, the phosphor module 30, the irradiation optical system 16, and the like.
  • the LED module 12 is fixed to the lower surface of the support member 26 on the rear side. In this Embodiment, the LED module 12 is arrange
  • the LED module 12 includes a semiconductor light emitting element 32, a substrate 34, and a sealing member 36.
  • the semiconductor light emitting element 32 is provided apart from the phosphor module 30.
  • the semiconductor light emitting element 32 is fixed on a substrate 34 on which a wiring pattern is formed.
  • the semiconductor light emitting element 32 is a blue LED that emits blue light having a wavelength of about 400 to 485 nm.
  • the sealing member 36 is a resin mold that seals the semiconductor light emitting element 32, and is formed of, for example, a transparent resin. Further, the sealing member 36 transmits the blue light generated by the semiconductor light emitting element 32 toward the elliptical mirror 14.
  • the elliptical mirror 14 is an example of the condensing optical member of the present invention.
  • the elliptical mirror 14 is attached to the support member 26 so as to cover the lower side of the LED module 12, and has a reflection surface 14 a formed of a spheroidal surface that reflects blue light emitted from the LED module 12 upward. ing.
  • the reflection surface 14a is provided such that the light emission center of the semiconductor light emitting element 32 is located at the first focus and the center of the phosphor module 30 is located at the second focus.
  • the elliptical mirror 14 thus formed condenses the blue light emitted from the semiconductor light emitting element 32 disposed at the first focal position on the phosphor module 30 disposed at the second focal position.
  • the phosphor module 30 is embedded in an opening 26 a formed in the support member 26.
  • the phosphor module 30 includes a phosphor 40, a wavelength selection filter 42 formed on the lower surface of the phosphor 40, and a support member 38 for supporting the phosphor 40 and the wavelength selection filter 42 and attaching to the support member 26. Including.
  • the phosphor module 30 generates white light by emitting blue light emitted from the LED module 12 and emits the light upward.
  • the phosphor 40 When the phosphor 40 is irradiated with light from the outside, the phosphor 40 emits light having a wavelength different from that of the irradiated light.
  • the phosphor 40 is formed of a YAG fluorescent material made of yttrium, aluminum, or garnet (YAG).
  • YAG garnet
  • the phosphor 40 When the phosphor 40 is irradiated with blue light emitted from the LED module 12, the phosphor 40 generates yellow light which is a complementary color of the blue light.
  • the phosphor 40 is formed by putting a mixture of a fluorescent material and a binder material into a hole formed in the center of a substantially square support member 38, and then forming a planar shape by a printing method.
  • the support member 38 is preferably formed of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum.
  • the support member 38 functions as a heat radiating member that radiates heat generated in the phosphor 40, and can suppress deterioration of the phosphor 40 due to heat. Further, it is possible to avoid a decrease in light emission luminance due to a temperature rise of the phosphor 40.
  • the wavelength selection filter 42 is provided between the semiconductor light emitting element 32 of the LED module 12 and the phosphor 40.
  • the “between” of the semiconductor light emitting element 32 and the phosphor 40 here is “between” in the optical path of light traveling from the semiconductor light emitting element 32 to the phosphor 40.
  • the wavelength selection filter 42 is a dielectric multilayer film formed on the lower surface of the phosphor 40 by, for example, vapor deposition.
  • the wavelength selection filter 42 is formed so as to transmit blue light from the LED module 12 and reflect yellow light emitted from the phosphor 40.
  • a dielectric multilayer film is a thin film in which dielectric materials having different refractive indexes are alternately laminated in multiple layers. Due to the effects of multiple reflection and multiple interference, the dielectric multilayer film transmits substantially 100% of light in a predetermined wavelength band and other predetermined wavelengths. Can be designed to reflect almost 100% of the wavelength.
  • the wavelength selection filter 42 is formed to transmit approximately 100% of blue light having a wavelength of 400 to 485 nm and reflect approximately 100% of light having a wavelength of 486 to 800 nm.
  • the wavelength selection filter 42 has a characteristic of transmitting near-ultraviolet light and reflecting visible light. At this time, the wavelength selection filter 42 is formed to transmit approximately 100% of near-ultraviolet light having a wavelength of 370 to 430 nm and reflect approximately 100% of light having a wavelength of 431 to 780 nm.
  • the irradiation optical system 16 irradiates the white light emitted from the phosphor module 30 toward the front of the lamp by controlling the light distribution.
  • the irradiation optical system 16 is provided so as to surround the rear side, the side, and the upper side of the phosphor module 30, and is configured to reflect white light emitted from the phosphor module 30 toward the front of the lamp toward the optical axis Ax.
  • the reflector 24, a reflecting surface 26b formed on the upper surface of the support member 26 so as to reflect a part of the reflected light from the reflector 24 upward, and the reflector 24 and the reflecting surface 26b are provided in front of the vehicle.
  • a projection lens 22 that transmits the white light reflected by the reflector 24 or the reflection surface 26b and irradiates it in the front irradiation direction.
  • the projection lens 22 is a plano-convex lens having a convex front surface and a flat rear surface, and projects an image on the focal plane including the rear focal point F onto the virtual vertical screen in front of the lamp as a reverse image.
  • the projection lens 22 is supported by the lens holder 18.
  • the lens holder 18 is supported by a bracket portion 26 c provided at the front end of the support member 26.
  • the reflecting surface 24a of the reflector 24 has a long axis that is coaxial with the optical axis Ax, and is configured by a substantially elliptical curved surface having the central point of the phosphor module 30 as a first focal point.
  • the reflecting surface 24a is set to have an elliptical shape in which the vertical cross section along the optical axis Ax has the rear focal point F as the second focal point, and the eccentricity gradually increases from the vertical cross section toward the horizontal cross section. Is set to
  • the reflection surface 26b of the support member 26 is formed by applying a mirror surface treatment to the upper surface of the support member 26 by aluminum vapor deposition or the like.
  • the reflection surface 26 b reflects a part of the reflected light directed from the reflection surface 24 a of the reflector 24 toward the projection lens 22 so as to be incident on the projection lens 22 and emitted from the projection lens 22.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the vehicular lamp 10.
  • the blue light 50 emitted from the LED module 12 is shown to be directly incident on the phosphor module 30 without passing through the elliptical mirror 14.
  • the phosphor 40 of the phosphor module 30 and the wavelength selection filter 42 are shown to be separated from each other.
  • the blue light 50 generated by the semiconductor light emitting element 32 of the LED module 12 is incident on the lower surface of the wavelength selection filter 42.
  • the blue light 50 that has entered the wavelength selection filter 42 passes through the wavelength selection filter 42 and enters the lower surface of the phosphor 40.
  • the YAG fluorescent material in the phosphor 40 is excited by a part of the blue light 50, and yellow light is generated. Since this yellow light 52 is emitted isotropically from the phosphor 40, a part is directly emitted above the phosphor 40 (referred to as yellow light 52), but a part is below the phosphor 40. Emitted (represented as yellow light 54). The yellow light 54 emitted toward the lower side of the phosphor 40 is incident on the upper surface of the wavelength selection filter 42. However, since the wavelength selection filter 42 is formed so as to reflect yellow light, almost all yellow light is emitted.
  • the light 54 is reflected by the wavelength selection filter 42, enters the lower surface of the phosphor 40, and is emitted from the upper surface of the phosphor 40 (represented as yellow light 54 ′). Further, blue light 50 ′ that passes through the phosphor 40 without exciting the phosphor 40 is also emitted from the upper surface of the phosphor 40.
  • blue light 50 ′ transmitted through the phosphor 40, yellow light 52 directly emitted from the phosphor 40, and yellow light 54 ′ reflected by the wavelength selection filter 42 are emitted.
  • white light 56 is generated.
  • the generated white light 56 is subjected to light distribution control by the irradiation optical system 16 described above, and is irradiated toward the front of the lamp.
  • the yellow light emitted in the direction of the wavelength selection filter 42 is wavelength selected.
  • the light is reflected by the filter 42 and emitted upward from the phosphor 40. If the wavelength selection filter 42 is not provided, the light emitted downward from the phosphor 40 is not incident on the irradiation optical system 16 and cannot be extracted from the vehicular lamp 10.
  • the wavelength selection filter 42 between the LED module 12 and the phosphor 40 like the vehicular lamp 10 according to the present embodiment, yellow light emitted from the phosphor 40 in the direction of the wavelength selection filter 42 is irradiated. Since the light can be incident on the optical system 16, the light use efficiency can be improved and the luminance of the vehicular lamp 10 can be increased.
  • the blue light emitted from the semiconductor light emitting element 32 of the LED module 12 is collected by the elliptical mirror 14 and is incident on the phosphor 40 of the phosphor module 30. It has become. Accordingly, since the phosphor 40 and the semiconductor light emitting element 32 are provided apart from each other, the heat generated by the semiconductor light emitting element 32 is difficult to be transmitted to the phosphor 40, and deterioration of the phosphor 40 due to heat can be suppressed. Moreover, since the fall of the light emission brightness which arises with the temperature rise of the fluorescent substance 40 can be suppressed, the brightness
  • FIG. 3 is a side sectional view of a vehicular lamp 300 according to another embodiment of the present invention.
  • the same or corresponding components as those in the vehicular lamp 10 shown in FIG. are identical or corresponding components as those in the vehicular lamp 10 shown in FIG.
  • the vehicular lamp 300 includes four of a first LED module 312a, a second LED module 312b, a third LED module 312c, and a fourth LED module (not shown) that are distributed around the phosphor module 30. There are two LED modules. Hereinafter, the first to fourth LED modules are collectively referred to as “LED module 312”.
  • the first LED module 312a and the second LED module 312b are provided side by side in the vehicle front-rear direction with the phosphor module 30 interposed therebetween.
  • the third LED module 312c and the fourth LED module are provided side by side in the vehicle left-right direction with the phosphor module 30 in between.
  • the third LED module 312c is disposed on the back side of the wavelength selection filter 42 in FIG. 3, and the fourth LED module is disposed on the front side of the wavelength selection filter 42 in FIG.
  • the LED module 312 includes the semiconductor light emitting element 32 that emits blue light, similar to the vehicular lamp 10 illustrated in FIG. 1.
  • the LED module 312 is arranged so as to irradiate light with the highest intensity in the vertically downward direction.
  • Blue light emitted from the LED module 312 is reflected upward by the elliptical mirror 314 and is incident on the wavelength selection filter 42 of the phosphor module 30.
  • the elliptical mirror 314 has four reflecting surfaces formed of a spheroid having the light emission center of the semiconductor light emitting element 32 of the LED module 312 as the first focal point and the center of the phosphor module 30 as the second focal point. ing. That is, the elliptical mirror 14 collects the blue light emitted from the first LED module 312a on the phosphor module 30 and the blue light emitted from the second LED module 312b on the phosphor module 30.
  • the blue light emitted from the four LED modules 312 is condensed on the phosphor module 30 to generate white light.
  • the brightness of the irradiated light can be increased.
  • the vehicular lamp 300 is configured such that the blue light emitted from the semiconductor light emitting elements 32 of the four LED modules 312 is collected by the elliptical mirror 314 and enters the phosphor 40 of the phosphor module 30. Accordingly, since the phosphor 40 and the semiconductor light emitting element 32 of the LED module 312 are provided apart from each other, the heat generated by the semiconductor light emitting element 32 is difficult to be transmitted to the phosphor 40, and the phosphor 40 is deteriorated by heat. Can be suppressed. Moreover, since the fall of the light emission brightness which arises by the temperature rise of the fluorescent substance 40 can be suppressed, the brightness
  • FIG. 4 is a side sectional view of a vehicular lamp 400 according to still another embodiment of the present invention.
  • the same or corresponding components as those in the vehicular lamp 10 shown in FIG. 1 are identical or corresponding components as those in the vehicular lamp 10 shown in FIG.
  • the vehicle lamp 400 according to the present embodiment is also a projector-type lamp unit similar to the vehicle lamp 10 shown in FIG. 1, but in the vehicle lamp 400 according to the present embodiment, the LED module 412 is vertical.
  • the vehicle lamp 10 shown in FIG. 1 is different from the vehicle lamp 10 in that light is emitted upward.
  • the LED module 412 is fixed to the upper surface of the support member 26 so that the light emission center is located at the first focal point of the reflector 24 in the irradiation optical system 16.
  • the LED module 412 includes a semiconductor light emitting element, a wavelength selection filter, and a phosphor, and emits white light. The detailed configuration of the LED module 412 will be described later.
  • the white light emitted from the LED module 412 is condensed and reflected toward the optical axis Ax by the reflecting surface 24a of the reflector 24, and then forward through the projection lens 22. Irradiated.
  • FIG. 5 is a side sectional view of the LED module 412 used in the vehicle lamp 400 shown in FIG.
  • the LED module 412 includes a substrate 402, a semiconductor light emitting element 404 provided on the substrate 402, a wavelength selection filter 406 provided on the semiconductor light emitting element 404, and a wavelength selection filter 406.
  • a provided phosphor 408 and a sealing member 410 that seals the semiconductor light emitting element 404, the wavelength selection filter 406, and the phosphor 408 are provided.
  • the semiconductor light emitting element 404 is a blue LED that emits blue light having a wavelength of about 400 to 485 nm.
  • the wavelength selection filter 406 is a dielectric multilayer film formed on the upper surface of the semiconductor light emitting element 404 by, for example, vapor deposition. Or what formed the dielectric multilayer in the lower surface of the fluorescent substance 408 by vapor deposition may be mounted on the semiconductor light emitting element 404, for example.
  • the phosphor 408 is a phosphor formed of a YAG phosphor material.
  • the wavelength selection filter 406 is formed to transmit the blue light from the semiconductor light emitting element 404 and reflect the yellow light emitted from the phosphor 408.
  • the blue light generated by the semiconductor light emitting element 404 is incident on the lower surface of the wavelength selection filter 406. Then, almost all of the blue light incident on the wavelength selection filter 406 passes through the wavelength selection filter 406 and enters the lower surface of the phosphor 408.
  • the YAG phosphor in the phosphor 408 When blue light is incident on the phosphor 408, the YAG phosphor in the phosphor 408 is excited by a part of the blue light and generates yellow light. Since this yellow light is emitted isotropically from the phosphor 408, a part is emitted directly above the phosphor 408, but a part is emitted below the phosphor 408. Yellow light emitted toward the lower side of the phosphor 408 enters the upper surface of the wavelength selection filter 406. The yellow light incident on the upper surface of the wavelength selection filter 406 is substantially entirely reflected by the wavelength selection filter 406 formed to reflect the yellow light. Then, the reflected yellow light enters from the lower surface of the phosphor 408 and exits from the upper surface of the phosphor 408. Further, blue light that passes through the phosphor 408 without being excited is also emitted from the upper surface of the phosphor 408.
  • the yellow light emitted in the direction of the wavelength selection filter 406 is wavelength selected.
  • the light is reflected by the filter 406 and emitted upward of the phosphor 408.
  • the blue LED is used as the semiconductor light emitting element.
  • a semiconductor light emitting element that irradiates ultraviolet light having a wavelength of around 400 nm may be used.
  • a phosphor made of a fluorescent material that generates red light, green light, and blue light by irradiation with ultraviolet light is used.
  • a wavelength selection filter that transmits ultraviolet light but reflects red light, green light, and blue light is used.
  • the vehicular lamp is configured using the projector-type illumination optical system, but the configuration of the illumination optical system is not limited thereto.
  • a parabolic irradiation optical system that irradiates the white light emitted from the phosphor forward using a parabolic reflector, or the white light emitted from the phosphor directly in front of the projection lens.
  • the vehicular lamp may be configured using a direct-type illumination optical system that irradiates the light.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

　車両用灯具１０は、半導体発光素子３２と、外部から光を照射されることにより、照射光とは異なる波長を有する光を発する蛍光体４０と、半導体発光素子３２と蛍光体４０との間に設けられ、半導体発光素子３２からの光を透過して、蛍光体４０から発せられた光を反射する波長選択フィルタ４２と、蛍光体４０から直接発せられた光および波長選択フィルタ４２により反射された光を、所定の照射方向に照射する照射光学系１６とを備える。 　このような車両用灯具１０によれば、光の利用効率が向上する。

Description

車両用灯具
　本発明は、半導体発光素子を光源とする車両用灯具に関する。
　従来、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を用いた車両用灯具が知られている。近年では、半導体発光素子を用いた車両用灯具を車両用前照灯（ヘッドライド）として用いることが検討されている（たとえば特許文献１参照）。車両用前照灯においては、自動車用前照灯規格（ＪＩＳ　Ｄ５５００）で規定される白色光領域の白色光を照射する必要がある。
　半導体発光素子を用いて白色光を発生させる方法としては、蛍光体を用いる方法が多く採用されている。たとえば、青色ＬＥＤから出射された青色光を励起光としてＹＡＧ蛍光物質により形成された蛍光体に照射すると、蛍光として得られた黄色光と、蛍光体を透過した青色光とが合わさり、白色光を得ることができる。
特開２００４－２４１１４２号公報
　ところで、半導体発光素子から蛍光体に励起光を照射した場合、蛍光は蛍光体から等方的に放射される。従って、半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせた光源を用いた車両用灯具においては、照射すべき方向へ光源からの光を集めにくく、光の利用効率が低かった。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、半導体発光素子と、外部から光を照射されることにより、照射光とは異なる波長を有する光を発する蛍光体と、半導体発光素子と蛍光体との間に設けられ、半導体発光素子からの光を透過して、蛍光体から発せられた光を反射する波長選択フィルタと、蛍光体から直接発せられた光および波長選択フィルタにより反射された光を、所定の照射方向に照射する照射光学系とを備える。
　ここで、半導体発光素子と蛍光体との「間」とは、半導体発光素子から蛍光体に照射された光の光路における「間」を意味する。また、蛍光体から直接発せられた光は、半導体発光素子から出射された後、そのまま蛍光体を透過した光と、蛍光体が励起されて発生した光とを含む。
　この態様によると、半導体発光素子から出射された光は、波長選択フィルタを透過して蛍光体に照射され、照射光とは異なる波長を有する光が等方的に放射される。蛍光体から放射された光のうち、波長選択フィルタの方向に放射された光は、波長選択フィルタにおいて反射され、再び蛍光体へと向かい、蛍光体から直接発せられた光とともに、照射光学系により所定の照射方向に照射される。従って、蛍光体から波長選択フィルタの方向に放射された光を取り出すことができるようになるので、光の利用効率を向上することができる。
　半導体発光素子は、波長選択フィルタから離間して設けられており、半導体発光素子からの光を波長選択フィルタに集光する集光光学部材をさらに備えてもよい。この場合、半導体発光素子の発生した熱が蛍光体に伝わり難くなるので、蛍光体の熱による劣化を抑制できる。また、蛍光体の温度上昇により起こる発光輝度の低下を抑制できるので、車両用灯具の輝度を高めることができる。
　複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子に対応して設けられた複数の集光光学部材とを備え、複数の集光光学部材のそれぞれは、対応する半導体発光素子が発生する光を、波長選択フィルタに集光してもよい。この場合、複数の半導体発光素子が発生する光を波長選択フィルタに集光することにより、車両用灯具の輝度を高めることができる。なお、集光光学部材は、その例として、反射鏡、レンズ、光ファイバー等を用いることができる。
　集光光学部材は、楕円鏡であって、楕円鏡の第１焦点に半導体発光素子を設け、楕円鏡の第２焦点に波長選択フィルタを設けてもよい。この場合、好適に半導体発光素子と蛍光体とを離間させた車両用灯具を構成することができる。
　本発明によれば、光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０を示す側断面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０の作用を説明するための図である。 本発明の別の実施の形態に係る車両用灯具３００の側断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る車両用灯具４００の側断面図である。 図４に示す車両用灯具４００に用いられるＬＥＤモジュールの側断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０を示す側断面図である。図１に示すように、車両用灯具１０は、支持部材２６と、ＬＥＤモジュール１２と、楕円鏡１４と、蛍光体モジュール３０と、照射光学系１６とを備える。
　車両用灯具１０は、車両用前照灯の一部として組み込まれた状態で用いられる所謂プロジェクタ型の灯具ユニットであって、車両用前照灯に組み込まれた状態では、その光軸Ａｘの方向が車両前後方向に対して０．５～０．６°程度下向きとなるように配置される。
　支持部材２６は、ＬＥＤモジュール１２、楕円鏡１４、蛍光体モジュール３０、照射光学系１６等を支持する板状の部材である。支持部材２６の後方側の下面には、ＬＥＤモジュール１２が固定されている。本実施の形態において、ＬＥＤモジュール１２は、鉛直下方向に最も強度の高い光を照射するように配置されている。
　ＬＥＤモジュール１２は、半導体発光素子３２と、基板３４と、封止部材３６とを有する。本実施の形態において、半導体発光素子３２は、蛍光体モジュール３０から離間して設けられている。半導体発光素子３２は、配線パターンが形成された基板３４上に固定されている。
　本実施の形態において、半導体発光素子３２は、波長４００～４８５ｎｍ程度の青色光を照射する青色ＬＥＤである。封止部材３６は、半導体発光素子３２を封止する樹脂モールドであり、たとえば透明樹脂等により形成される。また、封止部材３６は、半導体発光素子３２が発生する青色光を楕円鏡１４に向かって透過させる。
　楕円鏡１４は、本発明の集光光学部材の一例である。楕円鏡１４は、ＬＥＤモジュール１２の下方を覆うように支持部材２６に取り付けられており、ＬＥＤモジュール１２から出射された青色光を上方に反射させる回転楕円面で構成された反射面１４ａを有している。反射面１４ａは、その第１焦点に半導体発光素子３２の発光中心が位置し、第２焦点に蛍光体モジュール３０の中心が位置するように設けられる。このように形成された楕円鏡１４は、第１焦点の位置に配置された半導体発光素子３２から出射された青色光を、第２焦点の位置に配置された蛍光体モジュール３０に集光する。
　蛍光体モジュール３０は、支持部材２６に形成された開口部２６ａに埋設されている。蛍光体モジュール３０は、蛍光体４０と、蛍光体４０の下面に形成された波長選択フィルタ４２と、蛍光体４０および波長選択フィルタ４２を支持して支持部材２６に取り付けるための支持部材３８とを含む。蛍光体モジュール３０は、ＬＥＤモジュール１２により出射された青色光の照射により、白色光を生成して上方へ向けて出射させる。
　蛍光体４０は、外部から光が照射されると、照射される光とは異なる波長の光を発する。本実施の形態では、蛍光体４０は、イットリウム、アルミニウム、ガーネット系（ＹＡＧ）からなるＹＡＧ蛍光物質により形成される。この蛍光体４０にＬＥＤモジュール１２から発せられた青色光が照射されると、蛍光体４０は、その青色光の補色である黄色光を発生する。蛍光体４０は、略正方形状の支持部材３８の中央に形成された孔部に、蛍光材料とバインダー材を混合したものを入れた後、印刷法により平面状とすることにより形成される。支持部材３８は、熱伝導率の高いたとえばアルミニウム等の金属により形成されることが好ましい。この場合、支持部材３８は、蛍光体４０に発生した熱を放熱する放熱部材として機能し、蛍光体４０の熱による劣化を抑制できる。また、蛍光体４０の温度上昇による発光輝度の低下を回避できる。
　波長選択フィルタ４２は、ＬＥＤモジュール１２の半導体発光素子３２と蛍光体４０との間に設けられる。ここでいう半導体発光素子３２と蛍光体４０の「間」とは、半導体発光素子３２から蛍光体４０へと向かう光の光路における「間」である。本実施の形態では、波長選択フィルタ４２は、蛍光体４０の下面に、たとえば蒸着により形成された誘電体多層膜である。
　本実施の形態において、波長選択フィルタ４２は、ＬＥＤモジュール１２からの青色光を透過して、蛍光体４０から発せられた黄色光を反射するよう形成される。誘電体多層膜は、屈折率の異なる誘電体物質を交互に多層に積層した薄膜であり、多重反射と多重干渉の効果により、ある所定の波長帯域の光を略１００％透過し、他の所定の波長を略１００％反射するように設計することができる。本実施の形態では、波長選択フィルタ４２は、波長４００～４８５ｎｍの青色光を略１００％透過し、波長４８６～８００ｎｍの光を略１００％反射するよう形成される。また、ＬＥＤモジュール１２から発せられた光が近紫外光の場合、波長選択フィルタ４２は、近紫外光を透過して、可視光を反射する特性を持つ。このとき、波長選択フィルタ４２は、波長３７０～４３０ｎｍの近紫外光を略１００％透過し、波長４３１～７８０ｎｍの光を略１００％反射するよう形成される。
　照射光学系１６は、蛍光体モジュール３０から出射された白色光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する。照射光学系１６は、蛍光体モジュール３０の後方、側方および上方を囲むように設けられ、蛍光体モジュール３０から出射された白色光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるよう構成されたリフレクタ２４と、このリフレクタ２４からの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、支持部材２６の上面に形成された反射面２６ｂと、リフレクタ２４および反射面２６ｂに対して車両前方に設けられ、リフレクタ２４または反射面２６ｂが反射する白色光を透過して前方の照射方向に照射する投影レンズ２２とを含む。
　投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。この投影レンズ２２は、レンズホルダ１８に支持されている。そして、このレンズホルダ１８は、支持部材２６の前端に設けられたブラケット部２６ｃに支持されている。
　リフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘと同軸の長軸を有するとともに、蛍光体モジュール３０の中心点を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されている。反射面２４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。
　支持部材２６の反射面２６ｂは、支持部材２６の上面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。反射面２６ｂは、リフレクタ２４の反射面２４ａから投影レンズ２２へ向かう反射光の一部を上向きに反射させて投影レンズ２２に入射させ、投影レンズ２２から出射させるようになっている。
　図２は、車両用灯具１０の作用を説明するための図である。図２では、説明を簡易にするために、ＬＥＤモジュール１２から出射された青色光５０が、楕円鏡１４を介さず蛍光体モジュール３０に直接入射するように表している。また、蛍光体モジュール３０の蛍光体４０と波長選択フィルタ４２を離間するように表している。
　ＬＥＤモジュール１２の半導体発光素子３２が発生した青色光５０は、波長選択フィルタ４２の下面に入射する。波長選択フィルタ４２に入射した青色光５０は、略全て波長選択フィルタ４２を透過し、蛍光体４０の下面に入射する。
　青色光５０が蛍光体４０に入射すると、蛍光体４０におけるＹＡＧ蛍光物質が青色光５０の一部により励起され、黄色光が発生する。この黄色光５２は、蛍光体４０から等方的に放射されるため、一部は蛍光体４０の上方に直接放射される（黄色光５２と表す）が、一部は蛍光体４０の下方に放射される（黄色光５４と表す）。蛍光体４０の下方に向けて放射された黄色光５４は、波長選択フィルタ４２の上面に入射するが、波長選択フィルタ４２は、黄色光を反射するように形成されているため、略全ての黄色光５４が波長選択フィルタ４２により反射されて、蛍光体４０の下面に入射し、蛍光体４０の上面から出射される（黄色光５４’と表す）。また、蛍光体４０の上面からは、蛍光体４０を励起せずに蛍光体４０を透過する青色光５０’も出射される。
　従って、蛍光体４０の上面からは、蛍光体４０を透過した青色光５０’と、蛍光体４０から直接放射された黄色光５２と、波長選択フィルタ４２により反射された黄色光５４’とが出射され、これらの光が合わさることにより、白色光５６が生成される。生成された白色光５６は、上述した照射光学系１６により配光制御され、灯具前方に向けて照射される。
　このように、本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、蛍光体４０から等方的に放射された黄色光のうち、波長選択フィルタ４２の方向に放射された黄色光は、波長選択フィルタ４２により反射され、蛍光体４０の上方へと出射される。仮に、波長選択フィルタ４２を設けなければ、蛍光体４０から下方向に放射された光は、照射光学系１６に入射されず、車両用灯具１０から取り出すことができない。本実施の形態に係る車両用灯具１０のようにＬＥＤモジュール１２と蛍光体４０の間に波長選択フィルタ４２を設けることにより、蛍光体４０から波長選択フィルタ４２の方向に放射された黄色光を照射光学系１６に入射させることができるので、光の利用効率が向上するとともに、車両用灯具１０の輝度を高めることができる。
　また、本実施の形態に係る車両用灯具１０では、ＬＥＤモジュール１２の半導体発光素子３２から出射された青色光が楕円鏡１４により集光されて蛍光体モジュール３０の蛍光体４０に入射する構成となっている。従って、蛍光体４０と半導体発光素子３２とが離間して設けられているので、半導体発光素子３２の発生した熱が蛍光体４０に伝わり難くなり、蛍光体４０の熱による劣化を抑制できる。また、蛍光体４０の温度上昇により起こる発光輝度の低下を抑制できるので、車両用灯具１０の輝度を高めることができる。
　図３は、本発明の別の実施の形態に係る車両用灯具３００の側断面図である。図３に示す車両用灯具３００において、図１に示す車両用灯具１０と同一または対応する構成要素については、同一の符号を用いるとともに、適宜説明を省略する。
　本実施の形態に係る車両用灯具３００は、蛍光体モジュール３０を中心にして分配配置された、第１ＬＥＤモジュール３１２ａ、第２ＬＥＤモジュール３１２ｂ、第３ＬＥＤモジュール３１２ｃ、第４ＬＥＤモジュール（図示せず）の４つのＬＥＤモジュールを備えている。以下、第１～第４ＬＥＤモジュールを総称する場合は、単に「ＬＥＤモジュール３１２」と呼ぶ。
　第１ＬＥＤモジュール３１２ａおよび第２ＬＥＤモジュール３１２ｂは、蛍光体モジュール３０を中央に挟んで車両前後方向に並んで設けられている。第３ＬＥＤモジュール３１２ｃおよび第４ＬＥＤモジュールは、蛍光体モジュール３０を中央に挟んで車両左右方向に並んで設けられている。第３ＬＥＤモジュール３１２ｃは、図３において波長選択フィルタ４２の奥側に配され、第４ＬＥＤモジュールは、図３において波長選択フィルタ４２の手前側に配される。ＬＥＤモジュール３１２は、図１に示す車両用灯具１０と同様に、青色光を出射する半導体発光素子３２を有する。ＬＥＤモジュール３１２は、鉛直下方向に最も強度の高い光を照射するように配置されている。
　ＬＥＤモジュール３１２から出射された青色光は、楕円鏡３１４により上方に反射され、蛍光体モジュール３０の波長選択フィルタ４２に入射される。楕円鏡３１４は、ＬＥＤモジュール３１２の半導体発光素子３２の発光中心を第１焦点とするとともに、蛍光体モジュール３０の中心を第２焦点とする回転楕円面で構成された４つの反射面を有している。すなわち、楕円鏡１４は、第１ＬＥＤモジュール３１２ａから出射された青色光を蛍光体モジュール３０に集光する第１反射面３１４ａと、第２ＬＥＤモジュール３１２ｂから出射された青色光を蛍光体モジュール３０に集光する第２反射面３１４ｂと、第３ＬＥＤモジュール３１２ｃから出射された青色光を蛍光体モジュール３０に集光する第３反射面３１４ｃと、第４ＬＥＤモジュールから出射された青色光を蛍光体モジュール３０に集光する第４反射面（図示せず）を有している。
　ＬＥＤモジュール３１２から出射され、それぞれ対応する反射面により反射されて蛍光体モジュール３０に集光された青色光は、蛍光体４０を励起させ、白色光が生成される。このとき、蛍光体４０の下面に波長選択フィルタ４２を設けたことにより、蛍光体４０から波長選択フィルタ４２の方向に放射された黄色光を蛍光体４０の上方に取り出すことができることは、図２において説明した車両用灯具１０の作用と同様である。
　また、本実施の形態に係る車両用灯具３００では、４つのＬＥＤモジュール３１２から出射された青色光を蛍光体モジュール３０に集光させ、白色光を生成しているので、車両用灯具３００が照射する照射光の輝度を高めることができる。
　また、車両用灯具３００では、４つのＬＥＤモジュール３１２の半導体発光素子３２から出射された青色光が楕円鏡３１４により集光されて蛍光体モジュール３０の蛍光体４０に入射する構成となっている。従って、蛍光体４０とＬＥＤモジュール３１２の半導体発光素子３２とが離間して設けられているので、半導体発光素子３２の発生した熱が蛍光体４０に伝わり難くなり、蛍光体４０の熱による劣化を抑制できる。また、蛍光体４０の温度上昇により起こる発光輝度の低下を抑制できるので、車両用灯具３００が照射する照射光の輝度をより高めることができる。
　図４は、本発明のさらに別の実施の形態に係る車両用灯具４００の側断面図である。図４に示す車両用灯具４００において、図１に示す車両用灯具１０と同一または対応する構成要素については、同一の符号を用いるとともに、適宜説明を省略する。
　本実施の形態に係る車両用灯具４００もまた、図１に示す車両用灯具１０と同様にプロジェクタ型の灯具ユニットであるが、本実施の形態に係る車両用灯具４００では、ＬＥＤモジュール４１２が鉛直上方向に光を照射するように構成されている点が図１に示す車両用灯具１０と異なる。ＬＥＤモジュール４１２は、照射光学系１６におけるリフレクタ２４の第１焦点にその発光中心が位置するように、支持部材２６の上面に固定されている。また、車両用灯具４００では、ＬＥＤモジュール４１２は、半導体発光素子、波長選択フィルタおよび蛍光体を有しており、白色光を出射する。ＬＥＤモジュール４１２の詳細な構成については後述する。
　このように構成された車両用灯具４００において、ＬＥＤモジュール４１２から放射された白色光は、リフレクタ２４の反射面２４ａにより光軸Ａｘ寄りに集光反射された後、投影レンズ２２を介して前方に照射される。
　図５は、図４に示す車両用灯具４００に用いられるＬＥＤモジュール４１２の側断面図である。図５に示すように、ＬＥＤモジュール４１２は、基板４０２と、基板４０２上に設けられた半導体発光素子４０４と、半導体発光素子４０４上に設けられた波長選択フィルタ４０６と、波長選択フィルタ４０６上に設けられた蛍光体４０８と、半導体発光素子４０４、波長選択フィルタ４０６および蛍光体４０８を封止する封止部材４１０とを備える。
　半導体発光素子４０４は、波長４００～４８５ｎｍ程度の青色光を照射する青色ＬＥＤである。波長選択フィルタ４０６は、半導体発光素子４０４の上面に、たとえば蒸着により形成された誘電体多層膜である。または、蛍光体４０８の下面にたとえば蒸着により誘電体多層膜を形成したものを半導体発光素子４０４上に載置してもよい。蛍光体４０８は、ＹＡＧ蛍光物質により形成される蛍光体である。
　ＬＥＤモジュール４１２において、波長選択フィルタ４０６は、半導体発光素子４０４からの青色光を透過して、蛍光体４０８から発せられた黄色光を反射するよう形成される。
　このように構成されたＬＥＤモジュール４１２において、半導体発光素子４０４が発生した青色光は、波長選択フィルタ４０６の下面に入射する。そして、波長選択フィルタ４０６に入射した青色光は、略全て波長選択フィルタ４０６を透過し、蛍光体４０８の下面に入射する。
　青色光が蛍光体４０８に入射すると、蛍光体４０８におけるＹＡＧ蛍光物質は青色光の一部により励起され、黄色光を発生する。この黄色光は、蛍光体４０８から等方的に放射されるため、一部は蛍光体４０８の上方に直接放射されるが、一部は蛍光体４０８の下方に放射される。蛍光体４０８の下方に向けて放射された黄色光は、波長選択フィルタ４０６の上面に入射する。そして、波長選択フィルタ４０６の上面に入射した黄色光は、黄色光を反射するように形成されている波長選択フィルタ４０６によって、略全てが反射される。そして、反射された黄色光は、蛍光体４０８の下面から入射し、蛍光体４０８の上面から出射する。また、蛍光体４０８の上面からは、蛍光体４０８を励起せずに透過する青色光も出射される。
　従って、蛍光体４０８の上面からは、蛍光体４０８を透過した青色光と、蛍光体４０８から直接放射された黄色光と、波長選択フィルタ４０６により反射された黄色光とが出射され、これらの光が合わさることにより、白色光が生成される。生成された白色光は、車両用灯具４００の照射光学系１６により配光制御され、灯具前方に向けて照射される。
　このように、本実施の形態に係る車両用灯具４００によれば、蛍光体４０８から等方的に放射された黄色光のうち、波長選択フィルタ４０６の方向に放射された黄色光は、波長選択フィルタ４０６により反射され、蛍光体４０８の上方へと出射される。これにより、光の利用効率が向上され、車両用灯具４００の輝度を高めることができる。
　以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　上述の実施の形態では、半導体発光素子として青色ＬＥＤを用いたが、たとえば波長が４００ｎｍ前後の紫外光を照射する半導体発光素子を用いてもよい。この場合、蛍光体として、紫外光の照射により赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発生する蛍光物質により構成されたものを用いる。また、この場合、波長選択フィルタとして、紫外光を透過するが、赤色光、緑色光および青色光を反射する特性のものを用いる。これにより、蛍光体により放射された光のうち、波長選択フィルタ方向に放射された光を取り出すことができるので、光の利用効率を向上できる。
　また、上述の実施の形態では、プロジェクタ型の照明光学系用いて車両用灯具を構成したが、照明光学系の構成としてはこれに限られない。たとえば、放物面（パラボラ）状の反射鏡を用いて蛍光体から出射された白色光を前方に照射するパラボラ型の照射光学系や、蛍光体から出射された白色光を投影レンズにより直接前方に照射する直射型の照明光学系を用いて車両用灯具を構成してもよい。
　本出願は、２００８年４月２２日出願の日本特許出願（特願２００８－１１１８１８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０、３００、４００…車両用灯具、１２、３１２、４１２…ＬＥＤモジュール、１４、３１４…楕円鏡、１６…照射光学系、２２…投影レンズ、２４…リフレクタ、２６…支持部材、３０…蛍光体モジュール、３２、４０４…半導体発光素子、３４、４０２…基板、４０、４０８…蛍光体、４２、４０６…波長選択フィルタ、３６、４１０…封止部材

Claims (4)

  1. 　半導体発光素子と、
    　外部から光を照射されることにより、照射光とは異なる波長を有する光を発する蛍光体と、
    　前記半導体発光素子と前記蛍光体との間に設けられ、前記半導体発光素子からの光を透過して、前記蛍光体から発せられた光を反射する波長選択フィルタと、
    　前記蛍光体から直接発せられた光および前記波長選択フィルタにより反射された光を、所定の照射方向に照射する照射光学系と、
    　を備えることを特徴とする車両用灯具。
  2. 　前記半導体発光素子は、前記波長選択フィルタから離間して設けられており、
    　前記半導体発光素子からの光を前記波長選択フィルタに集光する集光光学部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　複数の前記半導体発光素子と、複数の半導体発光素子に対応して設けられた複数の集光光学部材と、を備え、
    　前記複数の集光光学部材のそれぞれは、対応する半導体発光素子が発生する光を、前記波長選択フィルタに集光することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記集光光学部材は、楕円鏡であって、
    　前記楕円鏡の第１焦点に前記半導体発光素子を設け、前記楕円鏡の第２焦点に前記波長選択フィルタを設けることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用灯具。
PCT/JP2009/057930 2008-04-22 2009-04-21 車両用灯具 Ceased WO2009131126A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-111818 2008-04-22
JP2008111818A JP5271590B2 (ja) 2008-04-22 2008-04-22 車両用灯具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009131126A1 true WO2009131126A1 (ja) 2009-10-29

Family

ID=41216858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/057930 Ceased WO2009131126A1 (ja) 2008-04-22 2009-04-21 車両用灯具

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5271590B2 (ja)
WO (1) WO2009131126A1 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233650A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Toshiba Corp 半導体発光装置
JP2012109400A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Sharp Corp 発光素子、発光装置および発光素子の製造方法
GB2497949A (en) * 2011-12-22 2013-07-03 Sharp Kk Headlight system with adaptive beam function
WO2013178415A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Osram Gmbh Linse mit innenreflektierender reflexionslage
GB2504334A (en) * 2012-07-26 2014-01-29 Sharp Kk Headlight system with adaptive beams
WO2015121123A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit konversionseinrichtung
WO2016204139A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 三菱電機株式会社 前照灯装置及び照明装置
EP3181995A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-21 LG Innotek Co., Ltd. Light-emitting apparatus and lighting apparatus for vehicles including the same
DE102016203844A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Osram Gmbh Leuchtvorrichtung mit Leuchtstoffvolumen und Halbleiterlichtquelle
FR3049333A1 (fr) * 2016-03-24 2017-09-29 Valeo Vision Module de conversion de lumiere, notamment pour vehicule automobile
EP3255687A4 (en) * 2015-02-03 2018-01-24 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device
EP2525140A3 (en) * 2011-05-19 2018-04-11 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle lighting unit
EP3358245A4 (en) * 2015-09-29 2018-10-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device and projection device

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5530165B2 (ja) * 2009-12-17 2014-06-25 スタンレー電気株式会社 光源装置および照明装置
JP5530167B2 (ja) * 2009-12-18 2014-06-25 スタンレー電気株式会社 光源装置および照明装置
JP4991834B2 (ja) 2009-12-17 2012-08-01 シャープ株式会社 車両用前照灯
JP5530171B2 (ja) * 2009-12-25 2014-06-25 スタンレー電気株式会社 照明装置
JP5543223B2 (ja) * 2010-01-07 2014-07-09 スタンレー電気株式会社 照明装置
JP5530187B2 (ja) * 2010-01-07 2014-06-25 スタンレー電気株式会社 光源装置および照明装置
GB2477569A (en) * 2010-02-09 2011-08-10 Sharp Kk Lamp having a phosphor.
JP5232815B2 (ja) 2010-02-10 2013-07-10 シャープ株式会社 車両用前照灯
JP5521259B2 (ja) * 2010-03-02 2014-06-11 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP5577138B2 (ja) 2010-04-08 2014-08-20 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
DE102010028949A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Scheinwerfermodul
US8733996B2 (en) 2010-05-17 2014-05-27 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, illuminating device, and vehicle headlamp
JP5285038B2 (ja) * 2010-08-31 2013-09-11 シャープ株式会社 投光構造体および照明装置
JP5598974B2 (ja) * 2010-09-01 2014-10-01 シャープ株式会社 照明装置
JP5526452B2 (ja) * 2010-09-10 2014-06-18 スタンレー電気株式会社 車両用灯具ユニット
US9816677B2 (en) 2010-10-29 2017-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, vehicle headlamp, illumination device, and laser element
JP5840179B2 (ja) * 2010-10-29 2016-01-06 シャープ株式会社 発光装置
JP5487077B2 (ja) 2010-10-29 2014-05-07 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯および照明装置
JP5255040B2 (ja) 2010-10-29 2013-08-07 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯、照明装置および車両、ならびに、発光装置の組立方法
JP5373742B2 (ja) * 2010-10-29 2013-12-18 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯、照明装置およびレーザ素子
JP2012109201A (ja) * 2010-10-29 2012-06-07 Sharp Corp 発光装置、車両用前照灯、照明装置およびレーザ素子
JP5336564B2 (ja) 2010-10-29 2013-11-06 シャープ株式会社 発光装置、照明装置、車両用前照灯および車両
JP5259791B2 (ja) 2010-10-29 2013-08-07 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯、照明装置、及び車両
JP2012119121A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Stanley Electric Co Ltd 光源装置および照明装置
JP2012119193A (ja) 2010-12-01 2012-06-21 Sharp Corp 発光装置、車両用前照灯、照明装置、及び車両
JP5759198B2 (ja) * 2011-02-10 2015-08-05 セイコーエプソン株式会社 発光素子、光源装置及びプロジェクター
JP5722068B2 (ja) * 2011-02-10 2015-05-20 シャープ株式会社 光源装置、照明装置および車両用前照灯
JP5788194B2 (ja) 2011-03-03 2015-09-30 シャープ株式会社 発光装置、照明装置、及び車両用前照灯
JP2012243701A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Stanley Electric Co Ltd 光源装置および照明装置
US9228710B2 (en) 2011-06-13 2016-01-05 Sharp Kabushiki Kaisha Light projection apparatus, light condensing unit, and light emitting apparatus
JP5352686B2 (ja) * 2011-06-24 2013-11-27 シャープ株式会社 投光装置、投光ユニットおよび集光部材
US9108568B2 (en) 2011-06-29 2015-08-18 Sharp Kabushiki Kaisha Light-projecting device, and vehicle headlamp including light-projecting device
US10018323B2 (en) 2011-11-11 2018-07-10 Docter Optics Se Vehicle headlight
EP2840302B1 (en) * 2011-12-20 2019-01-30 Stanley Electric Co., Ltd. Light emitting device, vehicle light and vehicle
AT512589B1 (de) 2012-03-12 2014-06-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Lichtleitelement für einen Laser-Fahrzeugscheinwerfer sowie Fahrzeugscheinwerfer
JP5968682B2 (ja) * 2012-05-24 2016-08-10 シャープ株式会社 投光装置および車両用前照灯
JP5661886B2 (ja) * 2013-09-19 2015-01-28 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯および照明装置
JP5662599B2 (ja) * 2014-01-24 2015-02-04 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
KR102201047B1 (ko) * 2014-01-29 2021-01-11 엘지이노텍 주식회사 조명장치
WO2015170696A1 (ja) * 2014-05-07 2015-11-12 株式会社小糸製作所 光源モジュールおよび車両用灯具
JP5897094B2 (ja) * 2014-10-23 2016-03-30 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
JP5883114B2 (ja) * 2014-12-03 2016-03-09 シャープ株式会社 発光装置、車両用前照灯および照明装置
JP6489831B2 (ja) 2015-01-07 2019-03-27 スタンレー電気株式会社 波長変換体及びその製造方法並びに当該波長変換体を用いた照明装置
JP6410964B2 (ja) 2015-11-27 2018-10-24 三菱電機株式会社 光源装置、照明装置及び車両用灯具
EP3187778B1 (en) 2015-12-29 2019-05-01 Stanley Electric Co., Ltd. Wavelength converting device, method for manufacturing the same and lighting unit using the same
JP6235081B2 (ja) * 2016-07-06 2017-11-22 シャープ株式会社 投光装置および車両用前照灯
DE102019102460A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP7075437B2 (ja) 2019-04-23 2022-05-25 シャープ株式会社 画像表示素子

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004241138A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯及び発光モジュール
JP2005251649A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Sony Corp 照明装置及びカラー液晶表示装置
JP2007123311A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Kyocera Corp 照明装置
JP2007324002A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP2008071667A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyoda Gosei Co Ltd 白色光を発光する発光装置
JP2008089945A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Tokai Kogaku Kk 表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004241138A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯及び発光モジュール
JP2005251649A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Sony Corp 照明装置及びカラー液晶表示装置
JP2007123311A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Kyocera Corp 照明装置
JP2007324002A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP2008071667A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyoda Gosei Co Ltd 白色光を発光する発光装置
JP2008089945A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Tokai Kogaku Kk 表示装置

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233650A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Toshiba Corp 半導体発光装置
JP2012109400A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Sharp Corp 発光素子、発光装置および発光素子の製造方法
EP2525140A3 (en) * 2011-05-19 2018-04-11 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle lighting unit
GB2497949A (en) * 2011-12-22 2013-07-03 Sharp Kk Headlight system with adaptive beam function
US9512972B2 (en) 2011-12-22 2016-12-06 Sharp Kabushiki Kaisha Headlight system incorporating adaptive beam function
CN104204897A (zh) * 2012-05-31 2014-12-10 欧司朗有限公司 具有内反射的反射层的透镜
US9249951B2 (en) 2012-05-31 2016-02-02 Osram Gmbh Lens having an internal reflection layer
CN104204897B (zh) * 2012-05-31 2017-05-03 欧司朗有限公司 具有内反射的反射层的透镜
WO2013178415A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Osram Gmbh Linse mit innenreflektierender reflexionslage
US20140029281A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Sharp Kabushiki Kaisha Light source for an automotive headlight with adaptive function
US9200780B2 (en) 2012-07-26 2015-12-01 Sharp Kabushiki Kaisha Light source for an automotive headlight with adaptive function
GB2504334A (en) * 2012-07-26 2014-01-29 Sharp Kk Headlight system with adaptive beams
WO2015121123A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit konversionseinrichtung
CN106030198A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 欧司朗有限公司 具有转换装置的照明装置
US10203079B2 (en) 2014-02-17 2019-02-12 Osram Gmbh Lighting apparatus with conversion device
EP3255687A4 (en) * 2015-02-03 2018-01-24 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device
US10408421B2 (en) 2015-02-03 2019-09-10 Lg Innotek Co, Ltd. Light emitting apparatus
US10288245B2 (en) 2015-06-16 2019-05-14 Mitsubishi Electronic Corporation Headlight with illumination device having rotatable transmissive element for shifting light concentration position
DE112016002739B4 (de) 2015-06-16 2021-12-09 Mitsubishi Electric Corporation Scheinwerfervorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung
CN107614968A (zh) * 2015-06-16 2018-01-19 三菱电机株式会社 前照灯装置及照明装置
CN107614968B (zh) * 2015-06-16 2020-03-03 三菱电机株式会社 前照灯装置及照明装置
JP6127224B1 (ja) * 2015-06-16 2017-05-10 三菱電機株式会社 前照灯装置及び照明装置
WO2016204139A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 三菱電機株式会社 前照灯装置及び照明装置
JP2017120798A (ja) * 2015-06-16 2017-07-06 三菱電機株式会社 前照灯装置及び照明装置
US10514158B2 (en) 2015-09-29 2019-12-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device and projection device
EP3358245A4 (en) * 2015-09-29 2018-10-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device and projection device
EP3181995A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-21 LG Innotek Co., Ltd. Light-emitting apparatus and lighting apparatus for vehicles including the same
CN106996534A (zh) * 2015-12-15 2017-08-01 Lg伊诺特有限公司 发光设备和用于包括该发光设备的车辆的照明设备
US10371337B2 (en) 2015-12-15 2019-08-06 Lg Innotek Co., Ltd. Light-emitting apparatus and lighting apparatus for vehicles including the same
DE102016203844A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Osram Gmbh Leuchtvorrichtung mit Leuchtstoffvolumen und Halbleiterlichtquelle
FR3049333A1 (fr) * 2016-03-24 2017-09-29 Valeo Vision Module de conversion de lumiere, notamment pour vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009266437A (ja) 2009-11-12
JP5271590B2 (ja) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5271590B2 (ja) 車両用灯具
JP5323998B2 (ja) 蛍光体、励起光源、光学システム、およびヒートシンクを備えた照明器具
CN102901016B (zh) 光源装置、照明装置、车辆用前照灯和车辆
JP5818134B2 (ja) 車両用前照灯
JP5259791B2 (ja) 発光装置、車両用前照灯、照明装置、及び車両
JP5722702B2 (ja) 車両用灯具
JP4047266B2 (ja) 灯具
JP6258083B2 (ja) 発光ユニット、発光装置、照明装置および車両用前照灯
JP6161877B2 (ja) 発光装置、車両用前照灯および照明装置
CN102563483A (zh) 发光装置、车辆用前照灯、照明装置及激光元件
JP5285038B2 (ja) 投光構造体および照明装置
JP2012169049A (ja) 光源装置
JP2013080638A (ja) 集合線状照明装置およびその駆動方法、並びに灯具
JP6072902B2 (ja) 車両用灯具
JP2014010918A (ja) 照明装置および車両用前照灯
JP2014010917A (ja) 照明装置および車両用前照灯
CN110792985A (zh) 光源装置及前照灯系统
JP5891858B2 (ja) 発光装置及び車両用灯具
JP5541175B2 (ja) 蛍光物質を用いた光源装置
JP4341011B2 (ja) 灯具
JP2018116780A (ja) 灯具用光源および車両用前照灯
JP2009193954A (ja) 灯具
JP2015005389A (ja) 車両用灯具
JP2015216014A (ja) 光源モジュール
JP2011210396A (ja) 照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09734828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09734828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1