(57)【要約】【課題】振動する環境であっても、より適切に発光し、光学的な信頼性を向上させる光源ランプを提供する。【解決手段】光源ランプ５０は、励起光を出射する半導体発光素子１１と、半導体発光素子１１からの励起光を反射する凹面鏡１３と、凹面鏡１３の焦点領域に配置され、凹面鏡１３により反射された励起光によって発光する波長変換部材１０と、を備え、波長変換部材１０が発する光を外部に向けて反射するように設けられている。この光源ランプは、例えば、振動する環境に配置され、波長変換部材１０の表面中央部が、凹面鏡１３の焦点領域に配置される。【選択図】図１
2015141734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子からの励起光を反射する凹面鏡と、
前記凹面鏡の焦点領域に配置され、前記凹面鏡により反射された励起光によって発光する波長変換層と、
を備え、
前記凹面鏡は、前記波長変換層が発する光を外部に向けて反射するように設けられている光源ランプ。
【請求項２】
振動する環境に配置される請求項１に記載の光源ランプ。
【請求項３】
前記波長変換層の表面中央部が、前記凹面鏡の焦点領域に配置される、請求項１または２に記載の光源ランプ。
【請求項４】
前記半導体発光素子が、前記凹面鏡の頂点の法線に対して平行に、かつ前記波長変換層によって遮られることなく前記凹面鏡にレーザー光を出射出来るように配置された請求項１から３の何れかに記載の光源ランプ。
【請求項５】
前記凹面鏡が、放物線の回転体形状を有している請求項１から４の何れかに記載の光源ランプ。
【請求項６】
前記凹面鏡が、楕円曲線の部分回転体形状を有している請求項１から４の何れかに記載の光源ランプ。
【請求項７】
前記凹面鏡が、双曲線の部分回転体形状を有している請求項１から４の何れかに記載の光源ランプ。
【請求項８】
前記凹面鏡が、非線形曲線の部分回転体形状を有している請求項１から４の何れかに記載の光源ランプ。
【請求項９】
励起光のビーム径をＤ、波長変換部の直径をＤｐｈｏｓ、凹面鏡の焦点をｆ、としたとき、凹面鏡の頂点の法線から前記半導体発光素子までの距離ｙが式１を満足する請求項１から８の何れかに記載の光源ランプ。
式１  （Ｄ＋Ｄｐｈｏｓ）／２≦ｙ≦４ｆ
【請求項１０】
車両の前方に配置される車両用ヘッドランプである請求項１から９の何れかに記載の光源ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子からの励起光によって発光する波長変換層を備えた光源ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザー光を出射する半導体レーザーと、半導体レーザーから出射されたレーザー光を反射する反射部と、反射されたレーザー光により発光する発光部を備えたランプがあった（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０９２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術によれば、半導体レーザーが反射部に対して相対的に振動する環境においては、レーザー光が発光部に適切に照射されず、例えば、光源ランプの出射光の出射方向が変動し、又は発光部が十分発光しないなど、光源ランプが適切に発光しない可能性があった。
【０００５】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであって、振動する環境であっても、より適切に発光し、光学的な信頼性を向上させる光源ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る光源ランプは、励起光を出射する半導体発光素子と、半導体発光素子からの励起光を反射する凹面鏡と、凹面鏡の焦点領域に配置され、凹面鏡により反射された励起光によって発光する波長変換層と、を備え、凹面鏡は、前記波長変換層が発する光を外部に向けて反射するように設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、振動する環境であっても、より適切に発光し、光学的な信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る波長変換部材の概略構成を示す構成図である。
【図３】第２の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。
【図４】第３の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。
【図５】第４の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。
【図６】本開示の実施例１に係る光源ランプの光学シミュレーション結果を示す図である。
【図７】本開示の実施例１に係る光源ランプの他の光学シミュレーション結果を示す図である。
【図８】本開示の実施例１に係る光源ランプのさらに他の光学シミュレーション結果を示す図である。
【図９】本開示の実施例２に係る光源ランプの光学シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る車両の概略構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の第１の側面に係る光源ランプは、励起光を出射する半導体発光素子と、半導体発光素子からの励起光を反射する凹面鏡と、凹面鏡の焦点領域に配置され、凹面鏡により反射された励起光によって発光する波長変換層と、を備え、凹面鏡は、波長変換層が発する光を外部に向けて反射するように設けられている。この構成によれば、波長変換層が発する光を外部に向けて反射する曲面鏡によって、半導体発光素子からの励起光が反射されて波長変換層に入射するように半導体発光素子を配置する。よって、振動する環境であっても、波長変換層に対する励起光の照射位置の変化を抑制し、光学的な信頼性を向上させることができる。
【００１０】
本開示の第２の側面に係る光源ランプは、第１の側面に係る光源ランプにおいて、振動する環境に配置される。
【００１１】
本開示の第３の側面に係る光源ランプは、第１又は第２の側面に係る光源ランプにおいて、波長変換層の表面中央部が、凹面鏡の焦点領域に配置される。この構成によれば、波長変換層の表面中央部付近に励起光が集光される。よって、効率的に波長変換を行うことができる。
【００１２】
本開示の第４の側面に係る光源ランプは、第１から第３の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、半導体発光素子が、凹面鏡の頂点の法線に対して平行に、かつ波長変換層によって遮られることなく凹面鏡にレーザー光を出射出来るように配置される。
【００１３】
本開示の第５の側面に係る光源ランプは、第１から第４の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、凹面鏡が、放物線の回転体形状を有している。
【００１４】
本開示の第６の側面に係る光源ランプは、第１から第４の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、凹面鏡が、楕円曲線の部分回転体形状を有している。
【００１５】
本開示の第７の側面に係る光源ランプは、第１から第４の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、凹面鏡が、双曲線の部分回転体形状を有している。
【００１６】
本開示の第８の側面に係る光源ランプは、第１から第４の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、凹面鏡が、非線形曲線の部分回転体形状を有している。
【００１７】
本開示の第９の側面に係る光源ランプは、第１から第８の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、励起光のビーム径をＤ、波長変換部の直径をＤｐｈｏｓ、凹面鏡の焦点をｆ、としたとき、凹面鏡の頂点の法線から半導体発光素子までの距離ｙが（Ｄ＋Ｄｐｈｏｓ）／２≦ｙ≦４ｆを満足する。
【００１８】
本開示の第１０の側面に係る光源ランプは、第１から第９の何れかの側面に係る光源ランプにおいて、車両の前方に配置される車両用ヘッドランプである。よって、車両走行中の振動する環境であっても光源ランプから出射される光の変動を低減し、車両の安全性を向上させることができる。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。本実施の形態の光源ランプ５０は、波長変換部材１０と、半導体発光素子１１と、凹面鏡１３と、を備える。半導体発光素子１１は、例えば、ＬＥＤ、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）またはレーザーダイオード（ＬＤ）などである。本実施の形態では、半導体発光素子１１がＬＤである場合を説明する。半導体発光素子１１は、例えば、凹面鏡１３の頂点の法線に対して平行に、かつ波長変換部材によって遮られることなく凹面鏡１３にレーザー光を出射出来るように配置される。励起光のビーム径をＤ、波長変換部の直径をＤｐｈｏｓ、凹面鏡の焦点をｆ、としたとき、凹面鏡１３の頂点の法線から半導体発光素子１１までの距離ｙは、例えば、（Ｄ＋Ｄｐｈｏｓ）／２≦ｙ≦４ｆを満足する。これにより、光源ランプ５０の発光効率を向上させつつ、光源ランプ５０から出射される出射光のビームプロファイルの変化を抑制することができる。半導体発光素子１１は、支持体１７によって光源ランプ５０のケース及び／又はハウジングに固定されていてもよい。
【００２０】
半導体発光素子１１は、例えば、青紫光を射出する。半導体発光素子１１は、青色光を射出してもよい。また、半導体発光素子１１は、他の光を射出するものであってもよい。半導体発光素子１１からの光は、波長変換部材１０を励起させる。本開示で、青紫光とは、ピーク波長が３８０ｎｍ以上且つ４２０ｎｍ以下の光をいう。また、本開示で、青色光とは、ピーク波長が４２０ｎｍを超え且つ４８０ｎｍ以下の光をいう。波長変換部材１０と半導体発光素子１１との間には、半導体発光素子１１の光を波長変換部材１０に導く入射光学系１２が設けられていてもよい。入射光学系１２は、例えば、レンズ、ミラー及び／又は光ファイバなどを備えている。
【００２１】
凹面鏡１３は、半導体発光素子１１が発する光を反射する。また、凹面鏡１３は、波長変換部材１０が発する光を外部に向けて反射する。すなわち、凹面鏡１３で反射された波長変換光が光源ランプの外に放出される。凹面鏡１３は、例えば、放物線の回転体形状を有する。凹面鏡１３は、放物線の回転体形状に代えて、楕円曲線、双曲線または他の非線形曲線の部分回転体形状を有していてもよい。波長変換部材１０は、凹面鏡１３の焦点に配置され、凹面鏡１３により反射された励起光によって発光する。
【００２２】
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る波長変換部材１０の概略構成を示す構成図である。波長変換部材１０は、蛍光体層１４と担持材１６を具備する。蛍光体層１４は、例えば、円柱状、円盤状または直方体状である。蛍光体層１４は、他の形状であってもよい。蛍光体層１４の表面の中心部は、例えば、凹面鏡の焦点に配置される。焦点における蛍光体層１４の部分的な温度上昇を押さえるために、蛍光体層１４の表面位置を、凹面鏡の焦点位置から１０μｍ以上且つ１００μｍ以下程度、前方または後方に離れた位置に配置して集光スポットを拡大しても良い。
【００２３】
蛍光体層１４は、半導体発光素子１１からの光をより長波長の光に波長変換する。蛍光体層１４は蛍光体粉体１９と結着材料１５とを含んでいてもよい。半導体発光素子１１が青紫光を射出する場合、蛍光体層１４は、例えば、黄色蛍光体および青色蛍光体を含む。本開示で、黄色蛍光体とは、発光スペクトルのピーク波長が５４０ｎｍ以上且つ５９０ｎｍ以下であるものをいう。また、本開示で、青色蛍光体とは、発光スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍ以上且つ４８０ｎｍ以下であるものをいう。
【００２４】
また、半導体発光素子１１が青色光を射出する場合、蛍光体層１４は、例えば、黄色蛍光体を含む。蛍光体粉体１９は、多数の蛍光体粒子を含む。結着材料は、蛍光体粒子間に配置され、蛍光体粒子を結着する。結着材料１５は、例えば、無機材料である。結着材料は、樹脂、ガラスまたは透明結晶などの媒体であってもよい。また、蛍光体層１４は結着材料１５を含まない蛍光体焼結体、即ち蛍光体セラミクスであってもよい。
【００２５】
蛍光体層１４は、例えば、担持材１６に担持されている。担持材１６は、蛍光体層１４の底面を支持し且つ蛍光体層１４の側面を取り囲むように配置される。ここで、蛍光体層１４の底面とは、半導体発光素子１１からの光が入射する面の反対側の面をいい、蛍光体層１４の側面とは底面を取り囲む面をいう。蛍光体層１４において、担持材１６と接触する面の面積は、例えば、担持材１６と接触しない面の面積よりも大きくてもよい。これにより、蛍光体層１４の放熱を促進することができる。担持材１６は、例えば、円柱状の蛍光体層１４とほぼ同じ中心軸、ほぼ同じ高さを有する厚い側壁と蛍光体層１４を支持する円盤状の底面とを有する円筒状である。
【００２６】
担持材１６は、は、他の形状であってもよい。また、担持材１６は、熱伝導率が４２Ｗ／ｍ℃以上であってもよい。担持材１６は、例えば、無機材料から構成される。担持材１６は、金属、樹脂、ガラスまたは透明結晶などから構成されるものであってもよい。担持材１６が光透過材料の場合、蛍光体層１４からの光を反射するための反射層２０を蛍光体層１４と担持材１６との接触面に有する。これにより、蛍光体層１４から凹面鏡１３への光量が増加し光取出し効率を向上させることができる。反射層２０は、銀、アルミニウム等の金属薄膜、あるいは、分布ブラッグ反射膜（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：以後、ＤＢＲと略す）を用いることが出来る。
【００２７】
次に、図１を参照して光源ランプ５０の動作について説明する。半導体発光素子１１は励起光を出射する。この励起光は、凹面鏡１３で反射され、波長変換部材１０に入射する。波長変換部材１０の蛍光体は、この励起光を受け、励起光よりも長波長の波長変換光を出射する。この波長変換光は、凹面鏡１３で反射され、光源ランプ５０の外部に向かって放出される。ここで、光源ランプ５０が振動する環境に置かれた場合、その振動に伴って半導体発光素子１１と凹面鏡１３の相対的な位置関係が変化し、凹面鏡１３上における励起光の照射位置が変化する可能性がある。しかし、凹面鏡１３は、励起光の照射位置が変化しても励起光を波長変換部材１０に導くことができる曲面を有する。よって、光源ランプ５０が振動する環境に置かれた場合も、波長変換部材１０が励起光によって適切に照射され、光源ランプ５０から波長変換光が適切に放出される。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図３は、本開示の第２の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。上述した第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の光源ランプ５１において、半導体発光素子１１および入射光学系１２は、凹面鏡１３内上部に、支持体１７によって支持されている。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
（第３の実施の形態）
図４は、本開示の第３の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。上述した第２の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の光源ランプ５２は、半導体発光素子１１と凹面鏡１３との間に設けられた反射鏡１８を有する。すなわち、反射鏡１８は、半導体発光素子１１からの励起光を凹面鏡１３に導く入射光学系の一部となる。反射鏡１８は、ダイクロイックミラーであり、半導体発光素子１１の発光波長及びそれより短い波長の光を透過し、半導体発光素子１１の発光波長より長い波長を反射し得る。これにより、半導体発光素子１１からの励起光を透過しつつ半導体発光素子１１への戻り光を抑制することができる。また、光源ランプ５２を車載用ヘッドランプに用いる場合は、反射鏡１８により上方への光をカットすることで、対向車の運転手への迷光を抑制することができる。他の構成および動作は第２の実施の形態と同様である。
【００３０】
（第４の実施の形態）
図５は、本開示の第４の実施の形態に係る光源ランプの概略構成を示す構成図である。上述した第３の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の光源ランプ５３において、半導体発光素子１１は、凹面鏡１３の外に配置され、支持体１７によってケース及び／又はハウジングに固定支持される。また、半導体発光素子１１は、半導体発光素子１１からの励起光を凹面鏡１３内に導く反射鏡１８を有する。反射鏡１８は、ダイクロイックミラーであり、半導体発光素子１１の発光波長及びそれより短い波長を反射し、発光波長より長い波長を透過し得る。これにより、半導体発光素子１１からの励起光を反射して凹面鏡１３の方向に反射しつつ、波長変換部材１０が射出した光を透過することができる。よって、半導体発光素子１１への戻り光を抑制することができる。また、本構成によって、半導体発光素子１１から発生する熱を効果的に光源ランプ外に排出することが可能となり、温度上昇による効率低下を抑制することが出来る。
【００３１】
（第５の実施の形態）
図１０は本開示の第５の実施の形態に係る車両６０の概略構成を示す構成図である。車両６０は、第１の実施の形態に係る光源ランプ５０と、電力供給源６１と、を備える。車両６０は、エンジン等の駆動源によって回転駆動され、電力を発生する発電機６２を有していてもよい。発電機６２が生成した電力は、電力供給源６１に蓄えられる。電力供給源６１は、充放電が可能な２次電池である。光源ランプ５０は、例えば、車両用ヘッドライトである。光源ランプ５０は、電力供給源６１からの電力によって点灯する。車両６０は、例えば、自動車、２輪車又は特殊車両である。さらに、車両６０は、エンジン車、電気車、又はハイブリッド車であってもよい。第１の実施の形態に係る光源ランプ５０に代えて、第２から第４の何れかの光源ランプ５１〜５３を用いても良い。
【００３２】
第５の実施の形態によれば、車両走行中の振動する環境であっても光源ランプから出射される光の変動を低減し、車両の安全性を向上させることができる。
【００３３】
（実施例１）
本開示の第１の実施の形態に係る構成によって振動する光源部からの出射ビームの位置が変化した際にもランプからの出射方向が一定範囲内であること確認するために光線追跡法による光学シミュレーションを行った。光学シミュレーションを行うために、サイバネット社製ＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓを使用した。
【００３４】
図６、図８および図９に、光学シミュレーションを行った結果を示す。光学シミュレーションに使用したモデルは、光源部である半導体発光素子１１として、直径０．６ｍｍの円形の面光源を使用し、光線の出射方向を凹面鏡１３の頂点に接する面に対して垂直とし、出射範囲を直径０．６ｍｍの円とすることで、ビーム径０．６ｍｍにコリメートされた半導体レーザー光のシミュレーションを行った。凹面鏡１３として、開口面の直径９ｍｍ、焦点距離０．５ｍｍの放物面ミラーを用いた。凹面鏡１３の焦点部分に波長変換部材１０として直径１．２ｍｍの円板を凹面鏡１３の頂点に接する面と平行に配置し、波長変換部材１０からの発光を円板の表面からのランバート散乱に設定することで、シミュレーションを行った。凹面鏡１３からのビームプロファイルを調べるために、受光器２１を、凹面鏡１３の開口面から５０ｍｍの距離に凹面鏡１３の頂点に接する面と平行に配置した。
【００３５】
図６に、半導体発光素子１１の表面の中心点を凹面鏡１３の中心軸上の焦点から１ｍｍ離れた上方に配置し、５万本の光線追跡を行った結果を示す。図６から明らかなように、受光面における光線の分布は、凹面鏡１３の中心軸との交点から同心円状であった。これは、半導体発光素子１１から放出されたビーム径０．６ｍｍの光が、凹面鏡１３で反射し、焦点領域にある波長変換部材１０に照射され、波長変換部材１０の表面からランバート散乱で発光し、再び凹面鏡１３で反射されて受光器２１に入射する際にビームプロファイルの均一性が良いことを示している。
【００３６】
次に、図７に半導体発光素子１１の表面の中心点を凹面鏡１３の中心軸上の焦点から２ｍｍ離れた上方に配置し、５万本の光線追跡を行った結果を示す。図７から明らかなように、受光面における光線の分布は、中心軸との交点から同心円状であり良好であった。
【００３７】
さらに、半導体発光素子１１の表面の中心を凹面鏡１３の中心軸上の焦点から３ｍｍ離れた上方に配置し、５万本の光線追跡を行った結果を図８に示す。図８から明らかなように、受光面には、波長変換部材１０からの波長変換光が十分届いている。但し、光線の分布は、上下方向に伸びた楕円形に変形している。これは、半導体発光素子１１から放出された光の一部が迷光となってビームプロファイルが歪んでいることを示している。半導体発光素子１１の凹面鏡１３の中心軸からの距離ｙが大きくなるにつれて、波長変換部材１０の表面に入射する光線の入射角度が大きくなり、波長変換部材１０の表面における光線の照射プロファイルが楕円形に歪む。このため、半導体発光素子１１の凹面鏡１３の中心軸からの距離ｙが大きくなりすぎると、照射プロファイルが波長変換部材１０の直径より大きくなり、波長変換部材１０の側面に光線があたり、迷光となって再び凹面鏡１３に入射するため、受光器２１に入射する光の分布が上下に伸びた楕円形に歪むと考えられる。
【００３８】
波長変換部材１０の直径を増加し面積を増加させることで、照射プロファイルが波長変換部材１０の側面に照射されないようにすることで、上記現象は抑制可能である。しかしながら、波長変換部材１０は、凹面鏡の中心軸上に配置されているため、面積を増加させると、凹面鏡から受光器への出射光を遮る面積が大きくなるため光量が低下し、効率が低下する。そこで、波長変換部材１０の面積は、凹面鏡１３からの出射光のビームプロファイル面積の１％程度以下、且つ／又は波長変換部材１０の直径を凹面鏡１３の直径の１／１０程度とすることにより、光源ランプ５０の発光効率を向上させることができる。また、波長変換部材１０の中心軸からの距離ｙが小さすぎる場合も、半導体発光素子１１の光線が波長変換部材１０によって遮られる割合が増加してしまう。よって、波長変換部材１０の中心軸からの距離ｙは、励起光のビーム径をＤ、波長変換部の直径をＤｐｈｏｓ、凹面鏡の焦点をｆ、としたとき（Ｄ＋Ｄｐｈｏｓ）／２≦ｙとすることにより、光源ランプ５０の発光効率を向上させることができる。このため、本実施例１におけるｙの範囲は、０．９ｍｍ≦ｙ≦２ｍｍとすることができる。
【００３９】
なお、凹面鏡１３は、放物線の回転体としたがこれに限定されるものではなく、楕円曲線、双曲線の回転体であってもよい。
【００４０】
（実施例２）
図９は、本開示の実施例２に係る光学シミュレーションの結果を示す図である。実施例１との違いは、凹面鏡１３として、放物線の回転体ではなくスプライン曲線の回転体による凹面鏡を用いることである。スプライン曲線の回転体を用いることで、放物線や、楕円曲線等の２次関数曲線以外の回転体による凹面鏡を構成することができる。実施例２では、放物線と楕円曲線の中間の曲線を５つの節点をもつスプライン曲線で近似した。
【００４１】
波長変換部材１０の中心軸上の焦点からの距離ｙは、図７に示した例と同じく２ｍｍとした。図９から明らかなように、受光面における光線の分布は、中心軸から同心円状であり良好であった。スプライン曲線の形状を変えることで凹面鏡１３から受光器２１に入射するランプのビームプロファイルを変えることができる。これによって、焦点位置の微調整やランプからの出射光のビーム縦方向、或いは、横方向に引き伸ばすなど任意に変えることが可能となる。
【００４２】
（実施例３）
種々の焦点距離における、凹面鏡１３の中心軸上の焦点から波長変換部材１０までの距離ｙを変化させた際の光学シミュレーション結果を表１〜４に示す。焦点距離および距離ｙ以外については、上述した実施例２と同じである。
【００４３】
表１は、焦点距離が０．５ｍｍの場合の結果を示す図である。焦点距離が０．５ｍｍの場合は、ｙが２ｍｍまでは、受光面でのビームプロファイルは良好であった。ｙが２．５ｍｍ以上の場合においては、ビームプロファイルに歪みが生じたものの、波長変換光が受光面に十分届いていた。
【００４４】
【表１】
2015141734.tif 000003
【００４５】
表２は、焦点距離が１．０ｍｍの場合の結果を示す図である。焦点距離が１．０ｍｍの場合は、ｙが４ｍｍまでは、受光面でのビームプロファイルは良好であった。ｙが５．０ｍｍ以上の場合においては、ビームプロファイルに歪みが生じたものの、波長変換光が受光面に十分届いていた。
【００４６】
【表２】
2015141734.tif 000004
【００４７】
表３は、焦点距離が５．０ｍｍの場合の結果を示す図である。焦点距離が５．０ｍｍの場合は、ｙが２０ｍｍまでは、受光面でのビームプロファイルは良好であった。ｙが３０ｍｍ以上の場合においては、ビームプロファイルに歪みが生じたものの、波長変換光が受光面に十分届いていた。
【００４８】
【表３】
2015141734.tif 000005
【００４９】
表４は、焦点距離が１０ｍｍの場合の結果を示す図である。焦点距離が１０ｍｍの場合は、ｙが４０ｍｍまでは、受光面でのビームプロファイルは良好であった。ｙが５０ｍｍ以上の場合においては、ビームプロファイルに歪みが生じた。これらの結果からｙを焦点距離ｆの約４倍以下とすることにより、ビームプロファイルを良好にすることができる。
【００５０】
【表４】
2015141734.tif 000006
【００５１】
以上これらの結果から、本開示の光源ランプの構成を用いることで、半導体レーザー光源が振動等により位置が変動しても、光源ランプから出射される出射光のビームプロファイルの変化を抑制することが可能である。この構成によってサーチライト、車載用ヘッドアップディスプレイ、又は車両用ヘッドランプなど常に振動を受ける環境におかれても、迷光を抑えて効率が高く高品位な特性を有する光源ランプを実現することが出来る。上述した実施の形態１〜５および実施例１〜３の各構成は、適宜組み合わせることができる。
【００５２】
尚、本開示の実施の形態１〜５および実施例１〜３の各構成においては、半導体発光素子１１が振動により位置が変化した場合を例示したがこれに限定されるものではなく、波長変換部が振動する場合においても、振動による波長変換部の変動幅を±Δｙとすると、波長変換部の直径を、上記のＤｐｈｏｓ＋２Δｙとすることで、同様に振動する環境であっても、適切に発光し光学的な信頼性を向上させる光源ランプを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本開示の光源ランプは、例えば、特殊照明、スポットライト、サーチライト、ヘッドアップディスプレイ、プロジェクタ及び車両用ヘッドランプなどの光源に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    波長変換部材
１１    半導体発光素子
１２    入射光学系
１３    凹面鏡
１４    蛍光体層
１５    結着材料
１６    担持材
１７    支持体
１８    反射鏡
１９    蛍光体粉体
２０    反射層
２１    受光器
５０，５１，５２，５３    光源ランプ
６０    車両
６１    電力供給源
６２    発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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