(57)【要約】  本発明のある態様の車両用灯具１は、光源１３０と、光源１３０からの光を受けて発光する発光部材１５０と、発光部材１５０を支持する支持部材１１０とを備える。支持部材１１０は、透光性を有する発光部材収容部１１４を含む。発光部材収容部１１４は、発光部材１５０が収容される凹部１１６を有する。発光部材１５０は、凹部１１６に収容された状態で、光入射面１５０ａ及び側面が発光部材収容部１１４に接する。
2014125782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を受けて発光する発光部材と、
前記発光部材を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、透光性を有する発光部材収容部を含み、
前記発光部材収容部は、前記発光部材が収容される凹部を有し、
前記発光部材は、前記凹部に収容された状態で、その光入射面及び側面が前記発光部材収容部に接することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記発光部材収容部は複数の前記凹部を有し、
当該複数の凹部のそれぞれに前記発光部材が収容される請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記発光部材収容部は、前記発光部材と接する表面に、前記発光部材収容部の光入射面よりも表面粗さが大きい粗面領域を有する請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記発光部材の光入射面は、光入射面の法線方向から見て一方向に潰れた形状を有し、
前記光源はレーザ光源であり、前記光源から照射されるレーザ光のビームパターンは、前記発光部材の光入射面上で、前記発光部材の光入射面の潰れた方向と同じ方向に潰れた形状を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
一端が光源側に配置され、他端が発光部材側に配置されて、前記発光部材に光を導く導光部材をさらに備え、
前記光源はレーザ光源であり、
前記導光部材から出射されるレーザ光のビームパターンと、前記発光部材の光入射面とが略同一形状又は略相似形状である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
透光性を有し、前記発光部材の光出射面及び前記支持部材に接するカバー部材をさらに備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザダイオードと、レーザダイオードから放出される光で励起され、レーザダイオードの発光色とは異なる色の発光を行う蛍光体を含む固形状の蛍光体ガラスとを備えた発光装置が開示されている。この発光装置では、レーザダイオードの周囲がリフレクタに囲まれ、リフレクタの開口先端部に、透明ガラス等からなる透光性部材によって蛍光体ガラスが支持されている。透光性部材は、蛍光体ガラスの側面に当接して蛍光体ガラスを支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０７／１０５６４７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、レーザ光源を用いた車両用灯具について鋭意研究を重ねた結果、従来の発光装置をレーザ光源として利用した場合、蛍光体等の発光部材の発光効率が発熱により低下することを抑制する上で、改善の余地があることを認識するに至った。【０００５】
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、発光部材の発光効率の低下を抑制するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、光源と、前記光源からの光を受けて発光する発光部材と、前記発光部材を支持する支持部材と、を備える。前記支持部材は、透光性を有する発光部材収容部を含む。前記発光部材収容部は、前記発光部材が収容される凹部を有する。前記発光部材は、前記凹部に収容された状態で、その光入射面及び側面が前記発光部材収容部に接する。【０００７】
この態様によれば、発光部材の発光効率の低下を抑制することができる。【０００８】
上記態様において、前記発光部材収容部は複数の前記凹部を有し、当該複数の凹部のそれぞれに前記発光部材が収容されてもよい。この態様によれば、発光部材の発光効率の低下をより抑制することができる。上記いずれかの態様において、前記発光部材収容部は、前記発光部材と接する表面に、前記発光部材収容部の光入射面よりも表面粗さが大きい粗面領域を有してもよい。この態様によれば、発光部材の発光効率の低下をより抑制することができる。【０００９】
上記いずれかの態様において、前記発光部材の光入射面は、光入射面の法線方向から見て一方向に潰れた形状を有し、前記光源はレーザ光源であり、前記光源から照射されるレーザ光のビームパターンは、前記発光部材の光入射面上で、前記発光部材の光入射面の潰れた方向と同じ方向に潰れた形状を有してもよい。この態様によれば、発光部材の発光効率を向上させることができる。【００１０】
上記いずれかの態様において、一端が光源側に配置され、他端が発光部材側に配置されて、前記発光部材に光を導く導光部材をさらに備え、前記光源はレーザ光源であり、前記導光部材から出射されるレーザ光のビームパターンと、前記発光部材の光入射面とが略同一形状又は略相似形状であってもよい。この態様によれば、発光部材の発光効率を向上させることができる。【００１１】
上記いずれかの態様において、透光性を有し、前記発光部材の光出射面及び前記支持部材に接するカバー部材をさらに備えてもよい。この態様によれば、発光部材の発光効率の低下をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光部材の発光効率の低下を抑制するための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、実施形態１に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、変形例１に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。図３（Ｂ）は、変形例２に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、実施形態２に係る車両用灯具における光源、導光部材、発光部材収容部及び発光部材の概略構造を示す水平断面図である。図４（Ｂ）は、発光部材の光入射面及びレーザ光のビームパターンの形状を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。本実施形態に係る車両用灯具１は、例えば、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは、実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として左右いずれかの前照灯ユニットの構成を示す。車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、灯具ユニット１００が収容される。
【００１６】
灯具ユニット１００は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであり、支持部材１１０と、光源搭載部１２０と、光源１３０と、集光レンズ１４０と、発光部材１５０と、レンズホルダ１６０と、投影レンズ１７０とを備える。
【００１７】
支持部材１１０は、発光部材１５０を支持する部材である。支持部材１１０は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成された略板状の部材であり、その２つの主表面が灯具前後方向を向くように配置される。支持部材１１０は、灯具前後方向に支持部材１０を貫通する開口部１１３を中央に有し、開口部１１３内に発光部材１５０が配置される。また、支持部材１１０の灯具後方側を向く主表面には、光源搭載部１２０を介して光源１３０及び集光レンズ１４０が固定され、支持部材１１０の灯具前方側を向く主表面には、レンズホルダ１６０を介して投影レンズ１７０が固定される。したがって、支持部材１１０は、光源１３０、集光レンズ１４０及び投影レンズ１７０を支持する部材としても機能する。
【００１８】
支持部材１１０は、周縁部の所定位置に螺孔を有し、ランプボディ２を貫通して前方に延出するエイミングスクリュー６がこの螺孔に螺合する。これにより、支持部材１１０がランプボディ２に取り付けられる。車両用灯具１は、エイミングスクリュー６によって、灯具ユニット１００の光軸Ｏを水平方向あるいは鉛直方向に調整することができる。
【００１９】
光源搭載部１２０は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成された有底筒状の部材であり、その開口端部が支持部材１１０の灯具後方側主表面に溶接等により固定される。光源搭載部１２０の底部の内側面には光源１３０が固定され、底部の外側面には複数の放熱フィン１０２が固定される。光源１３０で発生した熱は、光源搭載部１２０及び放熱フィン１０２を介して放熱される。
【００２０】
光源１３０は、レーザ光Ｌを出射するレーザダイオード（半導体レーザ）で構成される、レーザ光源である。光源１３０を構成するレーザダイオードの構造は従来公知であるため、その詳細な説明は省略する。光源１３０は、光出射面が灯具前方側を向くようにして光源搭載部１２０の底部内側面に固定される。集光レンズ１４０は、光源１３０から出射されたレーザ光Ｌを集光するレンズであり、光源１３０と発光部材１５０との間に配置されて光源搭載部１２０に固定される。光源１３０から放射されたレーザ光Ｌは、集光レンズ１４０で集光されて発光部材１５０に入射する。なお、灯具ユニット１００は、集光レンズ１４０に換えて、例えば光源１３０から出射されたレーザ光Ｌを平行光に変換するコリメートレンズを備えてもよい。
【００２１】
発光部材１５０は、光源からの光を受けて発光する部材である。本実施形態では、発光部材１５０は、光源１３０からのレーザ光Ｌを受けて、レーザ光Ｌとは異なる波長の光、例えばレーザ光Ｌよりも長波長の光を発する蛍光体で構成される。発光部材１５０は、レーザ光Ｌが入射する発光部材の光入射面１５０ａと、発光部材１５０の内部で生成された光が出射する光出射面１５０ｂとを有する。光出射面１５０ｂは、発光部材１５０の発光面に相当する。
【００２２】
本実施形態に係る車両用灯具１は、レーザ光Ｌの照射により発光部材１５０を励起させて、これにより生成される非コヒーレント光を照射する構成を備える。光源１３０と発光部材１５０との組み合わせとしては、例えば以下のものを挙げることができる。
【００２３】
すなわち、光源１３０は、青色レーザ光を放射するレーザダイオードで構成され、発光部材１５０は、青色レーザ光を黄色光に波長変換する蛍光体を含む部材で構成される。例えば発光部材１５０は、黄色発光蛍光体を含み且つ透光性を有する樹脂によって形成される。なお、発光部材１５０は、蛍光材料を含む透明セラミック素地を焼結して得られる、いわゆる蛍光セラミックや、蛍光材料を含むガラス等であってもよい。この組み合わせでは、光源１３０から出射された青色レーザ光が発光部材の光入射面１５０ａから発光部材１５０内に入射すると、一部が発光部材１５０により黄色光に波長変換され、光出射面１５０ｂから出射される。発光部材１５０は、レーザ光Ｌを波長変換する際に発熱する。また、残りの青色レーザ光は、発光部材１５０を通過して光出射面１５０ｂから出射される。そして、発光部材１５０で生成された黄色光と発光部材１５０を通過した青色レーザ光とが混色されて白色光Ｗとなり、投影レンズ１７０に向けて進行する。
【００２４】
また、光源１３０は、紫外レーザ光を照射するレーザダイオードで構成され、発光部材１５０は、紫外レーザ光を青色光に波長変換する青色発光蛍光体と、紫外レーザ光を黄色光に波長変換する黄色発光蛍光体とを含む部材で構成されてもよい。この組み合わせでは、光源１３０から出射された紫外レーザ光は、発光部材１５０により青色光及び黄色光に波長変換され、加法混色されて白色光Ｗとなり、光出射面１５０ｂから出射される。あるいは生成された青色光及び黄色光は、発光部材１５０から出射され、加法混色されて白色光Ｗとなり、投影レンズ１７０に向けて進行する。
【００２５】
発光部材１５０は、支持部材１１０により支持され、集光レンズ１４０と投影レンズ１７０との間に配置される。支持部材１１０は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成された略板状の本体部１１２と、透光性を有する略板状の発光部材収容部１１４とを含む。本体部１１２は、中央部に開口部１１３を有し、周縁部にエイミングスクリュー６が嵌め合わされる螺孔を有する。本体部１１２の灯具後方側主表面には、複数の放熱フィン１０２が固定される。
【００２６】
発光部材収容部１１４は、開口部１１３に嵌め込まれて、集光レンズ１４０と投影レンズ１７０との間に配置される。発光部材収容部１１４は、発光部材１５０が収容される凹部１１６を灯具前方側主表面に有する。支持部材１１０は、凹部１１６に発光部材１５０を収容することで発光部材１５０を支持する。発光部材収容部１１４の灯具後方側主表面は、レーザ光Ｌが入射する、発光部材収容部の光入射面１１４ａを構成する。発光部材収容部１１４は、透光性を備えるため、レーザ光Ｌを透過させることができる。また、発光部材収容部１１４は、蛍光体を実質的に含まない。
【００２７】
発光部材収容部１１４は、透光性を備えるとともに、空気（熱伝導率：約０．０２Ｗ／ｍ・ｋ）よりも熱伝導性の高い材料で形成される。発光部材収容部１１４を構成する材料としては、多結晶アルミナ（Ａｌ２Ｏ３、熱伝導率：２０〜３０Ｗ／ｍ・ｋ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３単結晶、熱伝導率：２０〜３０Ｗ／ｍ・ｋ）、イットリア（Ｙ２Ｏ３、熱伝導率：２０〜３０Ｗ／ｍ・ｋ）ＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ３２、熱伝導率：５〜１５Ｗ／ｍ・ｋ）、ガラス（熱伝導率：約１Ｗ／ｍ・ｋ）等を挙げることができる。なお、透光性、強度、熱伝導率、入手し易さ、コスト等の観点から、発光部材収容部１１４を構成する材料としては、多結晶アルミナが好ましい。多結晶アルミナの結晶粒の平均粒径は、５０〜７０マイクロメートル（μｍ）であることが好ましい。平均粒径を５０μｍ以上とすることで発光部材収容部１１４により良好な透光性を付与することができ、平均粒径を７０μｍ以下とすることで発光部材収容部１１４により良好な強度を付与することができる。
【００２８】
レンズホルダ１６０は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成された筒状の部材であり、その一方の開口端部が支持部材１１０の灯具前方側主表面に溶接等により固定される。レンズホルダ１６０の灯具前方側の開口端部には、投影レンズ１７０が固定される。投影レンズ１７０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、投影レンズ１７０の後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、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。投影レンズ１７０は、その後方焦点が灯具ユニット１００の光軸Ｏ上、且つ発光部材１５０の光出射面１５０ｂの近傍に位置するように配置される。
【００２９】
光源１３０から放射されるレーザ光Ｌは、集光レンズ１４０を経て発光部材収容部の光入射面１１４ａから発光部材収容部１１４内に入射する。発光部材収容部１１４内に入射したレーザ光Ｌは、発光部材収容部１１４内を進行して発光部材の光入射面１５０ａから発光部材１５０内に入射する。発光部材１５０内に入射したレーザ光Ｌは、発光部材１５０内で波長変換される。その結果得られる白色光Ｗは、発光部材１５０の光出射面１５０ｂから出射され、投影レンズ１７０に入射して、投影レンズ１７０から略平行な光として灯具前方に照射される。
【００３０】
続いて、発光部材１５０の支持構造と放熱機序について詳細に説明する。図２（Ａ）は、実施形態１に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。図２（Ａ）に示すように、発光部材１５０は、凹部１１６に収容された状態で、その発光部材の光入射面１５０ａ及び側面１５０ｃが発光部材収容部１１４に接する。したがって、発光部材１５０においてレーザ光Ｌが波長変換される際に発生する熱のほとんどは、一部が矢印ｈ１で示すように側面１５０ｃから発光部材収容部１１４に放熱され、他の一部が矢印ｈ２で示すように発光部材の光入射面１５０ａから発光部材収容部１１４に放熱される。発光部材収容部１１４に放熱された熱は、本体部１１２及び放熱フィン１０２に伝達され、外気に放熱される。
【００３１】
また、発光部材収容部１１４は、発光部材１５０と接する表面に、発光部材収容部の光入射面１１４ａよりも表面粗さが大きい粗面領域１１４ｂを有する。本実施形態では、発光部材収容部１１４の表面のうち、発光部材１５０の側面１５０ｃと接する表面に粗面領域１１４ｂが設けられている。粗面領域１１４ｂは、微細凹凸を有し、発光部材収容部１１４の表面にエッチング等の粗化処理が施されることで形成される。粗面領域１１４ｂは、発光部材１５０へのレーザ光Ｌの入射を妨げないよう、凹部１１６の底面よりも側面に設けることが好ましい。なお、粗面領域１１４ｂは、凹部１１６の底面に設けられてもよい。例えば、凹部１１６の側面に加えて底面に粗面領域１１４ｂを設けることで、発光部材１５０の放熱効率をより向上させることができる。
【００３２】
続いて、発光部材の光入射面１５０ａの形状と、光源１３０から放射されるレーザ光Ｌのビームパターンとの関係について説明する。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２（Ｂ）では、発光部材の光入射面１５０ａを、発光部材の光入射面１５０ａの法線方向から見た状態が図示されている。図２（Ｂ）に示すように、発光部材の光入射面１５０ａは、発光部材の光入射面１５０ａの法線方向から見て一方向に潰れた形状を有する。また、光源１３０から照射されるレーザ光ＬのビームパターンＰは、発光部材の光入射面１５０ａ上で、発光部材の光入射面１５０ａの潰れた方向と同じ方向に潰れた形状を有する。
【００３３】
例えば、発光部材の光入射面１５０ａ及びレーザ光ＬのビームパターンＰは、長方形、楕円、長円等の、長辺及び短辺、若しくは長径及び短径を有する形状を有する。そして、発光部材の光入射面１５０ａの長辺あるいは長径と、ビームパターンＰの長辺あるいは長径とは、発光部材の光入射面１５０ａ上で、発光部材の光入射面１５０ａの法線Ｚ周り方向（図中の矢印ｍの方向）で一致する。すなわち、発光部材の光入射面１５０ａの長辺あるいは長径と、ビームパターンＰの長辺あるいは長径とが平行となるように、光源１３０に対して発光部材１５０の姿勢が定められる。本実施形態では、発光部材の光入射面１５０ａは略長方形であり、ビームパターンＰは略楕円若しくは略長円形状である。そして、発光部材の光入射面１５０ａの長辺１５０ａＬと、ビームパターンＰの長径ＰＬとが互いに平行である。あるいは、発光部材の光入射面１５０ａと、発光部材の光入射面１５０ａ上でのレーザ光ＬのビームパターンＰは、略同一形状又は略相似形状である。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１では、支持部材１１０が凹部１１６を有する発光部材収容部１１４を含む。そして、発光部材１５０は、凹部１１６に収容され、発光部材の光入射面１５０ａ及び側面１５０ｃが発光部材収容部１１４に接する。本実施形態では、発光部材の光入射面１５０ａと４つの側面１５０ｃが発光部材収容部１１４に接する。これにより、発光部材１５０で発生する熱を、発光部材１５０の側面１５０ｃに加えて発光部材の光入射面１５０ａからも、熱伝導性の高い発光部材収容部１１４に伝達できる。そのため、発光部材の側面のみから支持部材に放熱する構造に比べて、発光部材１５０の放熱性能を高めることができる。そして、これにより、発熱による発光部材１５０の発光効率（レーザ光の変換効率）の低下を抑制することができる。その結果、発光部材１５０の輝度を高めることができ、また車両用灯具１の光照射性能を高めることができる。なお、蛍光体のバインダー部材にシリコーン樹脂を用いた場合、発光部材１５０の熱伝導率は約０．２Ｗ／ｍ・ｋである。
【００３５】
発光部材１５０の輝度を高めるためには、発光部材の光入射面１５０ａへのレーザ光Ｌの照射面積を小さくすることが有効である。この場合、小面積に高エネルギーの光が照射されることになり、発光部材１５０の温度が上昇しやすくなる。これに対し、本実施形態によれば発光部材１５０の放熱効率を高めることができるため、発光部材１５０の輝度を高めるための設計を容易に実現することができる。
【００３６】
また、凹部１１６が発光部材１５０を保持するため、支持部材１１０からの発光部材１５０の脱落を抑制することができる。また、車両用灯具１の部品点数や組み付け工程数の増大抑制を図ることもできる。
【００３７】
また、発光部材１５０は、例えば次のようにして形成される。すなわち、まず液状又はゲル状のバインダー部材に蛍光体が混合されて蛍光体ペーストが作製される。その後、蛍光体ペーストが支持部材の開口部に流し入れられる。そして、蛍光体ペーストのバインダー部材が焼成等により硬化させられる。以上の工程により発光部材１５０が形成される。あるいは、予め成形した発光部材１５０が開口部に嵌め込まれる。バインダー部材としては、例えば、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等が用いられる。
【００３８】
本実施形態の車両用灯具１では、発光部材収容部１１４の凹部１１６に発光部材１５０が収容される構造を備える。そのため、凹部１１６を蛍光体ペーストの型枠（ガイド）として利用し、凹部１１６に蛍光体ペーストを流し入れて凹部１１６内で蛍光体ペーストを焼成することで、発光部材１５０を形成することができる。したがって、発光部材１５０を簡単に製造することができ、よって車両用灯具１の製造工程を簡略化することができる。また、凹部１１６を型枠とするため、発光部材１５０のエッジ部を精度よく形成することができる。よって、発光部材１５０の寸法精度を高めることができる。また、発光部材１５０の形状を安定的に保持することができる。特に、発光部材１５０の厚さは通常０．７ｍｍ程度と非常に薄いため厚さの精度を出すことが困難である。これに対し、凹部１１６に蛍光体ペーストを充填して発光部材１５０を形成することで、厚さの精度が高い発光部材１５０を形成することができる。また、発光部材１５０の厚さは、凹部１１６の深さを変更することで容易に変更することができる。また、発光部材の光入射面１５０ａ及び光出射面１５０ｂ形状は、凹部１１６の形状を変更することで容易に変更することができる。
【００３９】
また、発光部材収容部１１４は、発光部材１５０と接する表面に、発光部材収容部の光入射面１１４ａよりも表面粗さが大きい粗面領域１１４ｂを有する。これにより、発光部材１５０と発光部材収容部１１４との接触面積を増大させることができるため、発光部材１５０の放熱効率をより高めることができ、発光部材１５０の発光効率の低下をより抑制することができる。また、支持部材１１０からの発光部材１５０の脱落をより抑制することができる。また、発光部材収容部１１４は、発光部材１５０と接する表面に、粗面領域１１４ｂに代えて、又は粗面領域１１４ｂとともに、反射膜を備えてもよい。これにより、発光部材１５０の輝度を高めることができる。反射膜は、例えば可視光波長域の全域の光を反射する膜や、可視光波長域の一部の波長の光を透過し、残りの波長の光を反射する膜等を挙げることができる。可視光波長域の一部の波長の光を透過する反射膜としては、例えば青色領域（３８０〜４８０ｎｍ）の波長の光を透過し、緑、黄、赤色領域（４８０〜７８０ｎｍ）の波長の光を反射する膜を挙げることができる。
【００４０】
レーザ光Ｌの照射により発光部材１５０を励起させて、これにより生成される非コヒーレント光を照射する灯具構成では、レーザ光Ｌの利用率の向上も課題となる。これに対し、発光部材１５０は、発光部材の光入射面１５０ａの法線方向から見て一方向に潰れた形状を有する。また、光源１３０から照射されるレーザ光ＬのビームパターンＰは、発光部材の光入射面１５０ａ上で、発光部材１５０の潰れた方向と同じ方向に潰れた形状を有する。このように、発光部材の光入射面１５０ａ及びビームパターンＰの形状を、光源１３０の光軸周り方向（図中の矢印ｍの方向）で同期させることで、発光部材１５０に対してレーザ光Ｌを効率よく入射させることができる。これにより、発光部材１５０の外部量子効率を向上させることができ、発光部材１５０の発光効率を向上させることができる。また、本実施形態では、発光部材１５０の光出射面１５０ｂが矩形状である。そのため、矩形状の発光部を利用した配光パターンの形成が可能となるため、配光制御の簡略化に寄与し得る。
【００４１】
上述した実施形態１に係る車両用灯具１には、以下の変形例を挙げることができる。
【００４２】
（変形例１）
変形例１に係る車両用灯具１は、凹部１１６が複数である点を除き、実施形態１に係る車両用灯具１の構成と共通する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は適宜省略する。図３（Ａ）は、変形例１に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。
【００４３】
変形例１に係る車両用灯具１において、発光部材収容部１１４は複数の凹部１１６を有する。そして、当該複数の凹部１１６のそれぞれに発光部材１１５が収容される。各発光部材１５０は、凹部１１６に収容された状態で、発光部材の光入射面１５０ａ及び側面１５０ｃが発光部材収容部１１４に接する。すなわち、各発光部材１５０の体積の合計と、実施形態１の発光部材１５０の体積とが等しいとすると、本変形例では、実施形態１の発光部材１５０が複数に分割されて、それぞれが凹部１１６に収容された状態に相当する。
【００４４】
そのため、本変形例によれば、発光部材１５０と発光部材収容部１１４の総接触面積を増大させることができ、よって発光部材１５０の放熱効率をより高めることができる。また、各凹部１１６に収容される発光部材１５０の体積を小さくすることができ、よって発光部材１５０の放熱効率をより高めることができる。したがって、発光部材１５０の発光効率の低下をより抑制することができる。なお、図３（Ａ）では４つの発光部材１５０が図示されているが、その数は特に限定されない。
【００４５】
隣り合う２つの発光部材１５０の間には、発光部材収容部１１４の一部が隔壁として介在する。この隔壁は当然に透光性を有するため、隣り合う２つの発光部材１５０から出射される白色光Ｗの一部は、この隔壁の灯具前方側端面から投影レンズ１７０に向かって出射される。そのため、複数の発光部材１５０を１つの発光部に見せることができる。なお、側面１５０ｃと接する凹部１１６の表面には、金属の蒸着等で形成される反射部が設けられてもよい。この場合、各発光部材１５０をそれぞれ独立した発光部に見せることができ、各発光部のエッジ部分を利用した配光パターン形成を実現することができる。
【００４６】
（変形例２）
変形例２に係る車両用灯具１は、カバー部材１８０を備える点を除き、実施形態１に係る車両用灯具１の構成と共通する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は適宜省略する。図３（Ｂ）は、変形例２に係る車両用灯具の発光部材及び発光部材収容部の概略構造を示す水平断面図である。
【００４７】
変形例２に係る車両用灯具１は、カバー部材１８０をさらに備える。カバー部材１８０は、透光性を有し、発光部材１５０の光出射面１５０ｂ及び支持部材１１０に接する部材である。本変形例では、カバー部材１８０は、支持部材１１０のうち発光部材収容部１１４に接する。なお、カバー部材１８０は、本体部１１２のみ、あるいは発光部材収容部１１４及び本体部１１２に接してもよい。カバー部材１８０は、透光性を備えるため、発光部材１５０から出射された白色光Ｗを透過させることができる。また、カバー部材１８０は、透光性を備えるとともに、空気よりも熱伝導性の高い材料で形成される。カバー部材１８０を構成する材料としては、発光部材収容部１１４に用いることができる材料と同じ材料を挙げることができる。また、カバー部材１８０は、蛍光体を実質的に含まない。
【００４８】
このように、発光部材１５０の光出射面１５０ｂをカバー部材１８０に接触させることで、発光部材１５０で発生した熱を、光出射面１５０ｂからカバー部材１８０を介して支持部材１１０に伝達させることができる。これにより、発光部材１５０の放熱効率をより高めることができ、発光部材１５０の発光効率の低下をより抑制することができる。なお、本変形例の発光部材収容部１１４は、変形例１と同様の構造、すなわち複数の凹部１１６を有する構造であるが、実施形態１と同様の構造、すなわち単一の凹部１１６を有する構造であってもよい。
【００４９】
（実施形態２）
実施形態２に係る車両用灯具１は、導光部材１９０を備える点を除き、実施形態１に係る車両用灯具１の構成と共通する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は適宜省略する。図４（Ａ）は、実施形態２に係る車両用灯具における光源、導光部材、発光部材収容部及び発光部材の概略構造を示す水平断面図である。図４（Ｂ）は、発光部材の光入射面及びレーザ光のビームパターンの形状を模式的に示す図である。
【００５０】
本実施形態に係る車両用灯具１は、導光部材１９０をさらに備える。導光部材１９０は、例えば光ファイバー等の線状部材で構成され、一端側の光入射部１９２が光源１３０側に配置され、他端側の光出射部１９４が発光部材１５０側に配置される。導光部材１９０は、光入射部２０８ａから入射されたレーザ光Ｌを、光出射部２０８ｂから出射して発光部材１５０に導くことができる。すなわち、光源１３０から放射されたレーザ光Ｌは、集光レンズ１４０を経て導光部材１９０の光入射部１９２に入射する。光入射部１９２に入射したレーザ光Ｌは、導光部材１９０内を進行して光出射部１９４に至る。そして、レーザ光Ｌは、光出射部１９４から出射されて、発光部材収容部１１４を透過して発光部材１５０に入射される。
【００５１】
本実施形態の発光部材収容部１１４は、変形例１と同様の構造、すなわち複数の凹部１１６を有する構造を備える。導光部材１９０は、各凹部１１６に対応した数の光出射部１９４を備え、各光出射部１９４から各凹部１１６内の発光部材１５０にレーザ光Ｌを照射することができる。なお、発光部材収容部１１４は、実施形態１と同様の構造、すなわち単一の凹部１１６を有する構造であってもよい。また、カバー部材１８０を備えてもよい。このように、導光部材１９０を備えることで、光源１３０及び発光部材１５０の配置の自由度を向上させることができる。
【００５２】
図４（Ｂ）に示すように、導光部材１９０から出射されるレーザ光ＬのビームパターンＰと、発光部材の光入射面１５０ａとは、略同一形状又は略相似形状である。より詳細には、発光部材の光入射面１５０ａと、発光部材の光入射面１５０ａ上でのビームパターンＰとが略同一形状又は略相似形状である。また、発光部材の光入射面１５０ａは、発光部材の光入射面１５０ａの法線方向から見て一方向に潰れた形状を有する。レーザ光ＬのビームパターンＰは、発光部材の光入射面１５０ａ上で、発光部材の光入射面１５０ａの潰れた方向と同じ方向に潰れた形状を有する。本変形例では、発光部材の光入射面１５０ａ及びビームパターンＰは、ともに略長方形であり、発光部材の光入射面１５０ａがビームパターンＰよりも大きい相似関係にある。また、ビームパターンＰは、トップハット状の光分布を有する。
【００５３】
このように、ビームパターンＰと発光部材の光入射面１５０ａとを同一形状又は相似形状とすることで、発光部材１５０にレーザ光Ｌを効率よく入射させることができる。そのため、発光部材１５０の外部量子効率を向上させることができ、発光部材１５０の発光効率を向上させることができる。
【００５４】
また、本変形例の車両用灯具１は、光入射部１９２の光入射面の形状とビームパターンＰの形状についても、発光部材の光入射面１５０ａの形状とビームパターンＰの形状との関係と同様の関係を有する。すなわち、導光部材１９０の光入射部１９２の光入射面と、光入射部１９２の光入射面上でのレーザ光ＬのビームパターンＰとは、略同一形状又は略相似形状である。光入射部１９２の光入射面及びビームパターンＰの形状は、図４（Ｂ）における発光部材の光入射面１５０ａを導光部材１９０の光入射部１９２の光入射面に置き換えて説明することができる。これにより、導光部材１９０にレーザ光Ｌを効率よく入射させることができる。そのため、発光部材１５０の発光効率を向上させることができる。
【００５５】
本発明は、上述した各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、各実施形態及び各変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した各実施形態及び各変形例同士の組み合わせ、及び上述した各実施形態や各変形例と以下の変形との組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態、変形例及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。
【００５６】
上述した各実施形態及び各変形例において、灯具ユニット１００は、プロジェクタ型の灯具ユニットであるが、特にこれに限定されず、反射型の灯具ユニットであってもよい。また、発光部材１５０から白色光Ｗを照射しているが、アンバー色光等の他の色の光を照射してもよい。光源１３０は、発光部材１５０を用いるものであればよく、例えばＬＥＤ等であってもよい。また、車両用灯具１は、発光部材１５０の一方の面（発光部材の光入射面１５０ａ）からレーザ光Ｌが入射され、当該一方の面と対向する他方の面（光出射面１５０ｂ）から白色光Ｗが出射される、いわゆる透過型の構造を有するが、特にこれに限定されない。例えば、車両用灯具１は、一方の面（例えば光出射面１５０ｂ）からレーザ光Ｌが入射され当該一方の面から白色光Ｗが出射される、いわゆる反射型の構造を有してもよい。車両用灯具１は、標識灯やテールランプ等であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  車両用灯具、  １１０  支持部材、  １１４  発光部材収容部、  １１４ｂ  粗面領域、  １１６  凹部、  １３０  光源、  １５０  発光部材、  １５０ａ  発光部材の光入射面、  １５０ｂ  光出射面、  １５０ｃ  側面、  １８０  カバー部材、  １９０  導光部材、  Ｌ  レーザ光、  Ｐ  ビームパターン。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、車両用灯具に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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