车辆用前照灯的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆用前照灯及照明装置。前照灯(1)具有：出射激光的半导体激光器(3)、接收从半导体激光器(3)出射的激光而发光的发光部(7)、反射由发光部(7)出射的光的反射镜(8)。在前照灯(1)中，发光部(7)的亮度比25cd/mm2大，反射镜(8)的在与出射到前照灯(1)的外部的非相干光的行进方向相垂直的开口面(8a)的面积比2000mm2小。
【专利说明】车辆用前照灯
[0001]本申请是 申请人:于2010年12月15日提出的申请号为201010598124.6的、发明名称为车辆用前照灯及照明装置的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及可以设计得比现有的灯具小的车辆用前照灯，特别是涉及行驶用的前照灯。
【背景技术】
[0003]近年来,作为激发光源使用发光二极管(LED:Light Emitting D1de)和半导体激光器(LD=Laser D1de)等的半导体发光元件，将通过从这些激发光源产生的激发光照射到含有荧光体的发光部所发生的荧光用作照明光的发光装置的研究盛行。
[0004]作为涉及这样的发光装置的技术的例子，有专利文献I所公开的灯具。在该灯具中，为了实现高亮度光源，作为激发光源使用半导体激光器。由半导体激光器所振荡的激光是相干光，因此指向性强，以该激光作为激发光就能够精确地聚光并加以利用。以这样的半导体激光器作为激发光源所使用的发光装置就能够适合应用于车辆用前照灯。
[0005]还有，作为通过对波长转换材料照射红外线而使该波长转换材料发出可见光的技术的例子，有专利文献2所公开的灯具。该灯具中在凹面镜的焦点位置设有波长转换材料，波长转换材料发出的可视光由凹面镜反射，从而发挥作为光源的功能。专利文献2的在凹面镜的焦点位置设置波长转换材料的结构，被专利文献I的灯具中的抛物反射面或椭圆反射面与荧光体的设置所应用。
[0006] 另外，作为与上述发光装置相关的技术的例子，有专利文献3所公开的灯具。在该灯具的发光部除了使用蓝色、绿色和红色的荧光体以外，还使用黄色的荧光体，由此实现显色性良好的发光装置。还有，专利文献3的灯具能够发出光通量为12001m(流明)左右且亮度为25cd/mm2左右这样具有同卤素灯一样的光通量、亮度和显色性的光。
[0007]还有，作为使用非相干的白色LED来实现车辆用前照灯的技术的例子，有非专利文献I所公开的车辆用前照灯。
[0008]【先行技术文献】
[0009]【专利文献】
[0010]【专利文献I】日本公开专利公报“特开2005-150041号公报(2005年6月9日公开)，，
[0011]【专利文献2】日本公开专利公报“特开平7-318998号公报(1995年12月8日公开)，，
[0012]【专利文献3】日本公开专利公报“特开2007-294754号公报(2007年11月8日公开)，，
[0013]【非专利文献】
[0014]【非专利文献I】佐々木勝，「白色LED仍自動車照明~用」(“白色LED的汽车照明上的应用”)，応用物理学会誌(应用物理学会刊)，2005年，第74卷，第11号，P.1463-1466
[0015]但是，在专利文献I中，关于若某种程度的激光被输出并照射发光部则将会有什么程度的光通量的非相干光被出射的内容完全没有公开。因此，为了实现出射一定光度的光的灯具，有关光学系统(凹面镜和设于凹面镜上的透镜)的大小能够减小到哪种程度这一点不清楚。即，在专利文献I中，有关出射非相干光的部分的光学系统面积(凹面镜的开口部(开口面)的面积或设于开口部附近的透镜的面积)能够减少到什么程度这一点完全没有触及。
[0016]还有，这里所谓的一定的光度，是指例如日本国内法所规定的车辆用的远光灯的最高光度点的光度，现在规定为，每一盏灯为295000?112500cd (坎)，并且一台车辆的灯具(2盏或4盏)的最大光度的合计不超过225000cd。
[0017]另外，在专利文献3中，关于实现亮度比25cd/mm2大的灯具没有触及。因此，在专利文献3中，没有设想通过实现高亮度的灯具来谋求灯具的小型化。还有，专利文献3的灯具是涉及发光部所使用的荧光体的发明，实现的是发光效率和显色性的提高。另外，本
【发明者】们发现，在灯具的小型化上最重要的因素是亮度。
【发明内容】
[0018]本发明为了解决上述问题而做，其目的在于，提供一种可以设计得比现有的灯具小的车辆用前照灯。
[0019]本发明的车辆用前照灯，其特征在于，为了解决上述问题而具有如下:出射激发光的激发光源；接收从上述激发光源出射的激发光而发光的发光部；反射上述发光部出射的光的反射镜，上述发光部的亮度比25cd/mm2大，上述反射镜的与出射到该车辆用前照灯装置的外部的光的行进方向相垂直的开口面的面积比2000mm2小。
[0020]例如，在使用现有的卤素灯作为车辆用前照灯，发出例如日本国内法所规定的行驶用前照灯的最高光度点的光度范围(29500?112500cd)中的最小值附近的光度的光的情况下，不能使开口面的面积比2000mm2小的可能性存在。另一方面，本发明的车辆用前照灯中，因为发光部的亮度比卤素灯所能够实现的最大亮度的25cd/mm2大，所以即使开口面的面积比2000mm2小，也能够确实地出射满足上述光度范围的光。
[0021]另外，例如虽然也有亮度75cd/mm2的HID(高强度气体放电High IntensityDischarge)灯，但该HID灯存在瞬间点灯性不够优异的课题。因此，HID灯不适合要求瞬间点灯性的车辆用前照灯(例如行驶用前照灯)。
[0022]因此，本发明的车辆用前照灯在考虑实用性的基础上，能够设计得比现有的灯具(照明装置)小。即，能够实现比现有的灯具小的车辆用前照灯。
[0023]本发明的车辆用前照灯，如上构成为:具有出射激发光的激发光源、接收从上述激发光源出射的激发光而发光的发光部、反射上述发光部出射的光的反射镜，上述发光部的亮度比25cd/mm2大，上述反射镜的与出射到自装置的外部的光的行进方向相垂直的开口面的面积比2000mm2小。
[0024]因此，其所起到的效果是，在考虑到实用性的基础上，能够实现比现有的灯具小的车辆用前照灯。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示本发明的一实施方式的前照灯的概略结构的图。
[0026]图2是表示作为本发明的一实施方式的变形例的前照灯的概略结构的图。
[0027]图3是表示作为本发明的一实施方式的另一变形例的前照灯的概略结构的图。
[0028]图4是表示使用了各光源的车辆(汽车)用前照灯的亮度和该前照灯的光学系统面积的关系的图。
[0029]图5(a)是模式化地表示半导体激光器的电路图的图，(b)是表示半导体激光器的基本构造的立体图。
[0030]图6是表示本发明的其他方式的前照灯的结构的剖面图。
[0031]图7是表示本发明的其他方式的前照灯具有的光纤的出射端部和发光部的位置关系的图。
[0032]图8是表示发光部的定位方法的变更例的剖面图。
[0033]图9(a)是表示汽车用的近光灯用前照灯所要求的配光性能的图，(b)是表示近光灯用前照灯的配光性能标准所规定的照度的图。
[0034]【符号说明】
[0035]Ula前照灯(车辆用前照灯，行驶用前照灯)
[0036]3半导体激光器(激发光源)
[0037] 7发光部
[0038]8反射镜
[0039]8a、8b、8c、8d 开口面
【具体实施方式】
[0040][实施方式I]
[0041]如果基于图1~图3说明本发明的一个方式则如下。在此，作为本发明的车辆用前照灯和照明装置的一例，举例说明满足汽车用的行驶用前照灯(远光灯)的配光性能标准的前照灯I。但是，本发明的照明装置如果是满足上述行驶用前照灯的配光性能标准同样的配光标准性能的照明装置，则也可以被实现为汽车以外的车辆、移动物体(例如人、船舶、飞机、潜艇、火箭等)的照明装置。
[0042](前照灯I的结构)
[0043]首先，使用图1对于本实施方式的前照灯I的结构进行说明。图1是表示本实施方式的前照灯I的概略结构的图。该前照灯I是用于实现比现有的前照灯小得多的前照灯的结构的一例。
[0044]如同图所示，前照灯I具有半导体激光器(激发光源)3、非球面透镜4、角锥台状光学构件(导光部)21、发光部7、反射镜8和透明板9。由半导体激光器3、角锥台状光学构件21和发光部7形成发光装置的基本构造。
[0045]还有，前照灯I与实施方式2的前照灯Ia —样，具有外壳10、增设件(extens1n) 11和透镜12，但在图1中省略图示。另外，在本实施方式中，是以角锥台状光学构件21为例进行说明，但光学构件的形状并不限于此，圆锥台状、椭圆锥台等各种形状都能够采用。还有，光学构件为圆锥台状时的具体的结构作为前照灯I的变形例稍后阐述。
[0046]半导体激光器3作为出射激发光的激发光源发挥作用，通过配备在基板上而形成半导体激光器阵列也可。分别由半导体激光器3振荡激光(激发光)。
[0047]半导体激光器3在一个芯片上具有6个发光点(6条)，例如是振荡405nm(蓝紫色)的激光、输出功率4.0W、工作电压5V、电流2.67A这样的器件，且被封入直径9mm的封装。半导体激光器3振荡的激光并不限定为405nm,只要是在380nm以上、470nm以下的波长范围内具有峰值波长的激光即可；在振荡蓝紫色和接近这一颜色的激光时，使其波长为400nm以上、420nm以下即可。这时，前照灯I中容易选定用于生成白色光的发光部7的材料(荧光体材料)及能够制造。还有，如果可以制作振荡小于380nm的波长的激光的优质的短波长用的半导体激光器，则作为本实施方式的半导体激光器3，也可以使用设计为振荡小于380nm的波长的激光的半导体激光器。
[0048]如图1所示，因为装配有3个半导体激光器3，所以作为半导体激光器3整体的输出功率为12W，消耗功率为40W( = 5VX2.67AX3个)。还有，作为激发光源未必需要使用多个半导体激光器3，也可以只使用一个半导体激光器3。但是，为了得到高输出功率的激光，优选使用多个半导体激光器3。
[0049]非球面透镜4是用于使从各半导体激光器3振荡的激光(激发光)入射到作为角锥台状的光学构件21的一方的端部的光入射面211的透镜。例如，作为非球面透镜4，能够使用阿尔卑斯(7 )电气制的FLKN1405。如果具有上述的功能的透镜，则非球面透镜4的形状和材质则没有特别限定，但优选405nm邻域的透射率高且耐热性良好的材料。
[0050]角锥台状光学构件21是使半导体激光器3振荡的激光会聚并向发光部7 (发光部7的激光照射面7a)引导的导光构件，经由非球面透镜4与半导体激光器3进行光耦合。角锥台状光学构件21具有:接收半导体激光器3出射的激光的光入射面(入射端部)211、和将从该光入射面211入射的激光向发光部7出射的光出射面(出射端部)212。
[0051]由此，半导体激光器3和发光部7将角锥台状光学构件21夹隔，因此能够将半导体激光器3远离发光部7地设置。因此，例如能够将半导体激光器3设置在容易冷却的位置或容易更换的位置等，能够提高前照灯I的设计自由度。
[0052]还有，角锥台状光学构件21的底面(激发光入射端211)和半导体激光器3能够充分近地设置时，不设置非球面透镜4也可的情况存在。根据这样的结构，前照灯I的构造得到进一步简单化，并且使激发光衰减的要素被消除了一个，就能够使效率进一步提高。
[0053]非球面透镜4和角锥台状光学构件21的耦合效率(从半导体激光器3出射的激光的强度设为I时，从角锥台状光学构件21的光出射面212出射的激光的强度)为90%。因此，若从半导体激光器3出射的12W的激光通过非球面透镜4和角锥台状光学构件21，则从光出射面212出射的激光为10.8W。
[0054]角锥台状光学构件21中，具有由对从光入射面211入射的各激光进行反射的角锥台侧面213所包围的围绕构造，并且光出射面212的截面积比光入射面211的截面积小。角锥台状光学构件21将从光入射面211入射的各激光经由角锥台侧面213引导至光出射面212。还有，角锥台状光学构件21由石英玻璃、丙烯酸树脂或其他透明原材料构成。另外，光入射面211是平面形状也可、是曲面形状也可。
[0055]经由该角锥台侧面213，能够将从光入射面211入射的各激光引导至具有比光入射面211的截面积小的截面积的光出射面212，即能够将各激光会聚到光出射面212。
[0056]另外，在角锥台侧面213的另一端，形成有将引导的各激光分散照射到发光部7的激光照射面7a的光出射面212。光出射面212构造为，使在相对于该光出射面212铅垂的方向上具有轴的平凸柱面透镜(Plane Convex Cylindrical Lenses)与之一体化。
[0057]还有，在本实施方式中，虽然是使光出射面212与柱面透镜一体化的构造(即，光出射面212为曲面形状)，但并不限于此，也可以另行具有。这种情况下，将柱面透镜设于光出射面212和发光部7之间。另外，这时的光出射面212可以为平面形状，也可以为曲面形状；在为曲面形状的情况下，不限于凸透镜形状，也可以是凹透镜形状或将凸透镜和凹透镜加以组合的形状。另外，该透镜形状也可以为球面、非球面、圆筒状等。此外，根据情况，也可以在平坦的光出射面的状态下使发光部7紧贴设置。
[0058]另外，各激光按以下任意一种情况的光路被导光:由角锥台侧面213反射一次而被引导到光出射面212 ;由角锥台侧面213多次反射而被引导到光出射面212 ;不由角锥台侧面213反射一次就被引导到光出射面212。
[0059]发光部7是接收从光出射面212出射的激光而发光的部件,且含有接收激光而发光的荧光体。具体来说，发光部7是在作为荧光体保持物质的硅氧树脂中分散有荧光体的部件。硅氧树脂和荧光体的比率为10: I左右。另外，发光部7也可以是填充了荧光体的部件。荧光体保持物质并不限定为硅氧树脂，也可以是所谓的有机无机混合玻璃或无机玻
3? ο
[0060]上述荧光体为氧氮化物系的，且在硅氧树脂中分散有蓝色、绿色和红色的荧光体。半导体激光器3振荡405nm(蓝紫色)的激光，因此在发光部7若照射该激光则发生白色光。因此，发光部7称为波长转换材料。
[0061]还有，半导体激光器3也可以是振荡出450nm(蓝色)的激光(或在440nm以上、490nm以下的波长范围具有峰值波长的所谓“蓝色”邻域的激光)的器件，这时，上述荧光体是黄色的荧光体或绿色的荧光体和红色的荧光体的混合物。换言之，半导体激光器3也可以出射在440nm以上、490nm以下的波长范围具有峰值波长的激发光，这时，能够将用于生成白色光的发光部的材料(荧光体材料)容易地选定和制造。还有，所谓黄色的荧光体，就是发出在560nm以上、590nm以下的波长范围内具有峰值波长的光的荧光体。所谓绿色的荧光体，就是发出在510nm以上、560nm以下的波长范围内具有峰值波长的光的荧光体。所谓红色的荧光体，就是发出在600nm以上、680nm以下的波长范围内具有峰值波长的光的荧光体。
[0062]上述荧光体优选是被通称为氧氮化物荧光体的。氧氮化物荧光体代表性的有赛隆荧光体。所谓赛隆就是氮化硅的硅原子的一部分被置换为铝原子、氮原子的一部分被置换为氧原子的物质。赛隆荧光体能够通过在氮化硅(Si3N4)中使氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(S12)和稀土类元素等固溶来制作。
[0063]作为荧光体的其他的适合的例子，能够例示使用了 II1-V族化合物半导体的纳米尺寸的粒子的半导体纳米粒子荧光体。
[0064]半导体纳米粒子荧光体的特征之一是如下这一点:即使使用同一化合物半导体(例如磷化铟:InP)，通过改变该粒子直径，也能够借助量子尺寸效应而使发光色产生变化。例如，InP其粒子尺寸为3~4nm左右时发光呈红色(在此粒子尺寸由透射型电子显微镜(TEM)进行评价)。
[0065]另外，该半导体纳米粒子荧光体还具有如下特征:因为是半导体基，所以荧光寿命短，因为能够将激发光的功率快速作为荧光放射，所以对于大功率的激发光耐受性强。这是由于，该半导体纳米粒子荧光体的发光寿命为10纳秒左右，相比以稀土类为发光中心的通常的荧光体材料小五位数。
[0066]此外，如上述因为发光寿命短，所以能够快速重复激光的吸收和荧光体的发光。其结果是，能够对于强的激光保持高效率，能够降低来自荧光体的发热。
[0067]因此，能够进一步抑制发光部7因热所致的劣化(变色和变形)。由此，使用光的输出功率高的发光元件作为光源时，能够进一步抑制发光装置(关于基本构造后述)的寿命变短。
[0068]发光部7的形状和大小例如为3mmX ImmX Imm的长方体。这时，接收来自半导体激光器3的激光之激光照射面7a(与光出射面212对向的发光部7的激光的光接收面)的面积为3_2。因为日本国内法律上规定的车辆用前照灯的配光图案(配光分布)在铅垂方向上窄且在水平方向上宽，所以发光部7的形状成为相对于水平方向为横宽(截面近长方形的形状)，就容易实现上述配光图案。就发光部7而言，不是长方体也可，而是激光照射面7a为椭圆的筒状也可。另外，激光照射面7a并非一定需要为平面、是曲面也可。但是，为了抑制激光的反射，优选激光照射面7a为相对于激光的光轴垂直的平面。此外，激光照射面7a的面积优选为I?3mm2。
[0069]发光部7按照在透明板9的内侧(光出射面212位于的一侧)的面、且与光出射面212对向的位置并且处于反射镜8的焦点位置(或其邻域)的方式被固定。发光部7的位置的固定方法并不限于该方法，也可以利用从反射镜8延伸的棒状或筒状的构件来固定发光部7的位置。
[0070]如此，前照灯I中，从光出射面212出射的激光在激光照射面7a沿水平方向扩散地照射，因此遍及发光部7所含的荧光体的整体，低能量状态的电子被高效率地激发成高能量状态。
[0071]由此，从光出射面212出射的激光不会集中照射到激光照射面7a上的一点，而是经由角锥台状光学构件21使之分散照射到激光照射面7a上，因此，能够防止从各半导体激光器3出射的激光在同一点集中照射而使发光部7劣化。因此，能够提供可以实现高光通量、高亮度且长寿命的前照灯I。
[0072]反射镜8通过将从发光部7出射的非相干光(以下仅称为“光”)反射而形成在既定的立体角内行进的光束。即，反射镜8通过将来自发光部7的光反射而形成向前照灯I的前方行进的光束。该反射镜8例如是在其表面形成有金属薄膜的曲面形状(杯状)的构件，在反射的光的行进方向上有开口。
[0073]另外，在本实施方式中，反射镜8为半球状，其中心为焦点位置。此外，反射镜8的开口部具有在相对于由反射镜8反射的光的行进方向垂直的平面(反射镜8的垂直于被出射到前照灯1(自装置)的外部的光的进行方向的平面)的、且包含反射镜8的中心的开口面8a。
[0074]此外，开口面8a的面积在300mm2以上，比2000mm2小(开口面8a的直径(光学系统直径)为19.5mm以上、比50mm小)。S卩，从反射镜8反射的光从所出射的方向(车辆的正前方)看时的反射镜8的大小，为300mm2以上且比2000mm2小。还有，在此虽然开口面8a的面积的上限值(接近上限的值)为2000mm2，但更优选为1500mm2 (直径43.7mm)。另外，虽然开口面8a的下限值为300mm2,但更优选为500mm2 (直径25.2mm)。其理由后述。另外，本实施方式中，以开口面8a的形状为圆形状为例进行了说明，但只要满足上述面积并非限定为圆形状即可。
[0075]透明板9是覆盖反射镜8的开口部的透明的树脂板、且保持发光部7。该透明板9优选由如下材料形成:其隔断来自半导体激光器3的激光、并且透过在发光部7通过激光的转换所生成的白色光(非相干光)，并且也能够使用树脂板以外的无机玻璃板等。经由发光部7，相干性的激光其大部分被转换成非相干性的白光。但是，也要考虑因某种原因而有一部分激光未被转换的情况。在这样的情况下，通过利用透明板9隔断激光，能够防止激光泄漏到外部。还有，在不期望这样的效果、且利用透明板9以外的构件保持发光部7时，可以省略透明板9。
[0076]如上，来自半导体激光器3的高输出功率的激光照射到发光部7，发光部7能够接收该激光，因此能够实现从发光部7放射的光通量约20001m并且发光部7的亮度为10cd/mm2这样的高亮度、高光通量的前照灯I。
[0077][前照灯I的变形例(其一)]
[0078]接着，基于图2对于前照灯I的变形例进行说明。图2是表示本实施方式的变形例的前照灯I的概略结构的图。还有，对于与上述的前照灯I同样的结构省略说明。
[0079]如同图所示，前照灯I具有半导体激光器3、非球面透镜4、圆锥台状光学构件(导光部)22、发光部7、反射镜8和透明板9。由半导体激光器3、圆锥台状光学构件22和发光部7形成发光装置的基本构造。
[0080]就半导体激光器3而言，在一个芯片上具有10个发光点(10条)，例如振荡405nm(蓝紫色)的激光，输出功率11.2W，工作电压5V，电流6.4A，且被封入直径9mm的封装。另外，封装中所封入的半导体激光器3为一个，上述输出时的消耗功率为32W。
[0081]非球面透镜4是用于使从各半导体激光器3振荡的激光(激发光)入射到作为圆锥台状的光学构件22的一方的端部的光入射面221的透镜。在本实施方式中，作为非球面透镜4使用棒状透镜。
[0082]角锥台状光学构件22是将半导体激光器3振荡的激光会聚并向发光部7 (激光照射面7a)引导的导光构件，经由非球面透镜4与半导体激光器3进行光耦合。圆锥台状光学构件22具有:接收半导体激光器3出射的激光的光入射面(入射端部)221、和将从该光入射面221入射的激光向发光部7出射的光出射面(出射端部)222。
[0083]圆锥台状光学构件22是前端细的圆锥形的石英(S12)制导光构件(折射率:
1.45)。另外，光入射面221(底面)的直径为10mm，光出射面222 (顶部)的直径为2mm。此外，在圆锥台状光学构件22的侧面，涂覆有折射率1.35的热塑性氟树脂(聚四氟乙烯:PTFE)。还有，光入射面221和光出射面222的形状与光入射面211和光出射面212同样，可以为平面形状，也可以为曲面形状。
[0084]另外，圆锥台状光学构件22按照将FFP(Far Field Pattern:远场图形)的长宽比尽可能接近正圆的方式被修正。在此，所谓FFP是指从激光光源的发光点离开的面的光的强度分布。通常，半导体激光器3和端面发光型二极管这样的半导体发光元件所出射的激光，由于衍射现象而使活性层的发光强度分布的角度扩展，其FFP为椭圆形。因此，为了使FFP接近正圆就需要进行修正。
[0085]非球面透镜4和椭圆台状光学构件22的耦合效率(从半导体激光器3出射的激光的强度设为I时，从圆锥台状光学构件22的光出射面222出射的激光的强度)为90%。因此，从半导体激光器3出射的11.2W的激光，若通过非球面透镜4和圆锥台状光学构件22，则从光出射面222出射的激光约为10W。
[0086]发光部7是接收从光出射面222出射的激光而发光部件、且含有上述的荧光体。另夕卜，发光部7是直径1.95_、厚1_的圆柱形。
[0087]如上，在变形例中，来自半导体激光器3的高输出功率的激光被照射到发光部7，发光部7能够接收该激光。因此，在该变形例中，也能够实现从发光部7放射的光通量约16001m并且发光部7的亮度为80cd/mm2的高亮度、高光通量的前照灯I (图2)。
[0088][前照灯I的变形例(其二)]
[0089]接着，基于图3对于前照灯I的另一变形例进行说明。图3是表示本实施方式的另一变形例的前照灯I的概略结构的图。还有，对于与上述的前照灯I同样的结构省略说明。
[0090]如同图所示，前照灯I具有:半导体激光器3、光导管(导光部)23、发光部7、反射镜8和透明板9。由半导体激光器3、光导管23和发光部7形成发光装置的基本构造。
[0091]就半导体激光器3而言,在一个芯片上具有5个发光点(5条)，例如振荡405nm(蓝紫色)的激光，输出功率3.3W，工作电压5V，电流1.22A，并且被封入直径9mm的封装。如图3所示，因为装配有3个半导体激光器3，所以作为半导体激光器3整体的输出功率大约10W，消耗功率为 33.3W( = 5VX2.22AX3 个)。
[0092]光导管23是将半导体激光器3振荡的激光会聚并向发光部7 (激光照射面7a)引导的导光构件。光导管23按每个半导体激光器3所设置，与半导体激光器3进行光耦合。光导管23具有:接收半导体激光器3出射的激光的光入射面(入射端部)231、和将从该光入射面231入射的激光向发光部7出射的光出射面(出射端部)232。与上述的导光构件一样，因为光出射面232的截面积比光入射面231的截面积小，所以能够将从半导体激光器3出射的激光会聚到光出射面232上。
[0093]另外如图不，3个光导管23按照使各光出射面232对齐排成一横列的方式固定,也可以与激光照射面7a接触地配置，也可以稍留有间隔地配置。
[0094]光导管23是由热塑性氟树脂(聚四氟乙烯:PTFE)构成的前端细的圆锥形的管，其内部填充有热硬化性丙烯酸树脂(甲基丙烯酸甲酯树脂)。PTFE的折射率为1.35，甲基丙烯酸甲酯树脂的折射率为1.49。再有，光入射面231的直径是7_，光出射面232的直径是1mm。另外，光入射面231和光出射面232的形状与光入射面211和光出射面212 —样，可以为平面形状，也可以为曲面形状。
[0095]另外，光导管23的耦合效率(从半导体激光器3出射的激光的强度设为I时，从光导管23的光出射面232出射的激光的强度)为90%。因此，从半导体激光器3出射的
3.3ff(约10W)的激光，若通过光导管23，则从光出射面232出射的激光约为3W(9W)。
[0096]如上，在另一个变形例中，来自半导体激光器3的高输出功率的激光照射到发光部7，发光部7也能够接收该激光。因此，在该变形例中，能够实现从发光部7放射的光通量约18001m并且发光部7的亮度为80cd/mm2的高亮度、高光通量的前照灯I (图3)。
[0097][关于半导体激光器3的输出功率值的范围]
[0098]接着，对于半导体激光器3的输出功率值的范围进行说明。前照灯I如上述，满足远光灯的配光性能。另外，现在的日本国内法所规定的车辆用远光灯的最高光度点的光度被规定为295000~112500cd(每I盏灯)。在该光度范围内所实现的光学系统面积(开口面8a的面积)和所需要的光源亮度(发光部7的亮度)为以下表1所示的关系。
[0099]【表1】
[0100]
【权利要求】
1.一种车辆用前照灯，其特征在于， 具有: 激发光源，其出射激发光； 发光部，其接收从所述激发光源出射的激发光而发光；和 投光部，其将所述发光部出射的光进行投射， 并且，所述发光部的亮度比75cd/mm2大， 所述投光部包括:将所述发光部出射的光聚集的反射镜、和将所聚集的光进行投射的凸透镜。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述车辆用前照灯还具有:将激发光从所述激发光源向所述发光部进行引导的光学元件， 所述发光部的光接收面按照与所述光学元件不接触的方式接收所述激发光。
3.根据权利要求2所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述光学元件包括光纤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述车辆用前照灯还具有:保持所述发光部的保持部， 所述发光部仅在与所述光接收面接近的表面由所述保持部保持。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述车辆用前照灯还具有:使所述反射镜和所述凸透镜得以连接的筒状透镜架。
6.根据权利要求1?3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 在所述发光部和所述凸透镜之间，设置有遮光板。
7.根据权利要求1?3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述发光部是与近光灯用前照灯的配光形状所对应的形状。
8.根据权利要求7所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述激发光是激光，且该激光经由光纤向所述发光部的近旁导入。
9.根据权利要求1?3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述凸透镜从其前面观看时的面积在300mm2以上且小于2000mm2。
10.根据权利要求1?3中任一项所述的车辆用前照灯，其特征在于， 所述凸透镜从其前面观看时的面积在500mm2以上且小于1500mm2。
【文档编号】F21V17/00GK104075217SQ201410314747
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2010年12月15日 优先权日:2009年12月17日
【发明者】岸本克彦, 河西秀典 申请人:夏普株式会社