前照灯装置及照明装置转让专利

申请号 : CN201680030323.2

文献号 : CN107614968B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 山田旭洋西村将利近藤润

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

照明装置具有:光源,其发出光;会聚光学元件,其将从所述光源出射的所述光转换成会聚光并出射;以及投射透镜,其投射所述会聚光,所述会聚光的会聚位置位于所述会聚光学元件与所述投射透镜之间,使所述会聚位置沿与所述投射透镜的光轴垂直的方向移动。并且,在所述光轴的方向上,所述会聚位置与所述投射透镜的焦点位置一致。或者,所述会聚光学元件以与会聚光学元件的光轴垂直的第1轴为中心进行旋转。或者,所述会聚光学元件沿与会聚光学元件的光轴垂直的方向移动。另外,照明装置具有透过元件,该透过元件透过所述会聚光透过,被支承为能够以与所述投射透镜的光轴垂直的第2轴为中心进行旋转。

权利要求 :

1.一种照明装置,其中,该照明装置具有:光源,其发出光;

会聚光学元件,其将从所述光源出射的所述光转换成会聚光并出射;

投射透镜,其投射所述会聚光;以及板状的透过元件,其透过所述会聚光,在所述会聚光学元件与所述投射透镜之间被支承为能够以与所述投射透镜的光轴垂直的轴为中心进行旋转,所述会聚光的会聚位置位于所述会聚光学元件与所述投射透镜之间,所述会聚位置位于所述透过元件与所述投射透镜之间,使所述会聚位置沿与所述投射透镜的光轴垂直的方向移动;

所述照明装置还具有荧光体元件,该荧光体元件被入射从所述光源出射的光作为激励光而发出荧光,通过所述会聚位置的移动,使到达所述荧光体元件的所述会聚光的位置移动;

所述照明装置还具有波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并对所选择的波长以外的光进行反射,所述波长选择元件被配置在所述会聚光学元件与所述荧光体元件之间,并且包括使不同波长的光透过的多个第2区域。

2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,在所述光轴的方向上,所述会聚位置与所述投射透镜的焦点位置一致。

3.根据权利要求1所述的照明装置,其中,所述荧光体元件包括发出不同色温的光的多个第1区域,通过所述会聚位置的移动,使到达所述荧光体元件的所述会聚光到达所述第1区域。

4.根据权利要求1或2所述的照明装置,其中,所述照明装置具有使所述会聚光散射而成为散射光的扩散元件,所述散射光入射到所述投射透镜。

5.根据权利要求4所述的照明装置,其中,在所述光轴的方向上,所述扩散元件被配置在所述投射透镜的焦点位置处。

6.根据权利要求1~3,5中任意一项所述的照明装置,其中,所述照明装置具有将从所述光源出射的光转换为平行光的平行化透镜,所述光源设有多个,从所述平行化透镜出射的与所述光源对应的多个平行光相互平行,所述会聚光学元件将从所述平行化透镜出射的光会聚。

7.根据权利要求4所述的照明装置,其中,所述照明装置具有将从所述光源出射的光转换为平行光的平行化透镜,所述光源设有多个,从所述平行化透镜出射的与所述光源对应的多个平行光相互平行,所述会聚光学元件将从所述平行化透镜出射的光会聚。

8.一种前照灯装置,其安装有权利要求1~7中任意一项所述的照明装置。

说明书 :

前照灯装置及照明装置

技术领域

[0001] 本发明涉及使用了光源及光学元件的前照灯装置及照明装置。

背景技术

[0002] 近年来,对能够根据车辆使用的运转状况变更包括照射方向在内的配光图案的前照灯装置的要求日益高涨。
[0003] 另外,对于照明装置也有同样的要求。例如,在商品等的展示中,通过变更照亮商品的光的颜色、照明光的光斑尺寸或照明位置等来提高展示效果。
[0004] 另外,在设置于店铺等的筒灯(照明装置)中,手动变更照射方向是主流方式。因此,为了提高便利性,要求能够自动变更照射方向。
[0005] 像这样能够变更配光或照明位置等的照明装置不仅用于车辆用途,在其它照明装置中的用途也在扩大。
[0006] 关于能够变更照射方向的照明装置,以车辆用前照灯装置为例,作为一例可列举出专利文献1。在专利文献1中公开了如下的机构:通过使半导体发光元件、反射器及投影透镜一体地摆动旋转,在左右方向或者上下方向变更第一辅灯单元的照射方向。并且,公开了仅对被保持于透镜架的投影透镜进行上下调平(leveling)驱动来变更照射方向的机构。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2009-87811号公报(图2、图8)

发明内容

[0010] 发明要解决的问题
[0011] 但是,专利文献1的结构使半导体发光元件、反射器及投影透镜同时摆动旋转。因此,用于变更照射方向的机构变复杂。并且,通常的前照灯装置的投影透镜的尺寸较大。因此,在仅对投影透镜进行调平驱动的情况下,前照灯装置的正面观察到的尺寸增大,并且产生带给驱动机构的负荷较大的问题。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 照明装置具有:光源,其发出光;会聚光学元件,其将从所述光源出射的所述光转换成会聚光而出射;以及投射透镜,其投射所述会聚光,所述会聚光的会聚位置位于所述会聚光学元件与所述投射透镜之间,使所述会聚位置沿与所述投射透镜的光轴垂直的方向移动。
[0014] 发明效果
[0015] 本发明可实现能够以抑制了装置大型化的简易结构来变更照射方向的照明装置。

附图说明

[0016] 图1是概略性示出本发明的实施方式1的前照灯装置1的主要结构的结构图。
[0017] 图2是说明荧光体元件的结构的说明图。
[0018] 图3是示出变形例1的前照灯装置1的另一种结构的结构图。
[0019] 图4是概略性示出变形例2的前照灯装置1的主要结构的结构图。
[0020] 图5是说明波长选择元件的结构的说明图。
[0021] 图6是示出变形例2的通过区域7b的光从荧光体元件出射后的波长特性的一例的图。
[0022] 图7是示出变形例2的区域7b的透过-波长特性的一例的图。
[0023] 图8是示出变形例2的通过区域7a的光从荧光体元件出射后的波长特性的一例的图。
[0024] 图9是示出变形例2的区域7a的透过-波长特性的一例的图。
[0025] 图10是示出变形例2的通过区域7c的光从荧光体元件出射后的波长特性的一例的图。
[0026] 图11是示出变形例2的区域7c的透过-波长特性的一例的图。
[0027] 图12是概略性示出本发明的实施方式2的前照灯装置101的主要结构的结构图。
[0028] 图13是概略性示出本发明的实施方式3的前照灯装置102的主要结构的结构图。
[0029] 图14是概略性示出本发明的实施方式4的前照灯装置103的主要结构的结构图。
[0030] 图15的(A)、(B)和(C)是示出表示本发明的效果的光线追踪的仿真结果的说明图。
[0031] 图16是说明本实施方式4的效果的光线的概略图。
[0032] 图17是示出另一种情况的结构例的前照灯装置104的概略结构图。
[0033] 图18是概略性示出本发明的实施方式5的前照灯装置104a的主要结构的结构图。
[0034] 图19是本实施方式5的圆板的概略图。
[0035] 图20是变形例3的圆板的概略图。
[0036] 图21是概略性示出本发明的实施方式6的前照灯装置105的主要结构的结构图。
[0037] 图22是概略性示出本发明的实施方式7的前照灯装置107的主要结构的结构图。
[0038] 图23的(A)、(B)和(C)是示出本实施方式7的光线追踪的仿真结果的说明图。
[0039] 图24是概略性示出变形例4的主要结构的结构图。
[0040] 图25的(A)、(B)和(C)是示出变形例4的光线追踪的仿真结果的说明图。
[0041] 图26的(A)、(B)和(C)是示出表示变形例5的特征的光线追踪的仿真结果的说明图。

具体实施方式

[0042] 近年来,对增加从前照灯装置出射的照明光的色温的选择项的市场需求日益高涨。
[0043] 例如,在日本特开2012-221634号公报中公开了使照射荧光体元件的激励光源的会聚光斑尺寸变化的前照灯。该前照灯具有发出不同的峰值波长的荧光的第1发光部及第2发光部。并且,使第1发光部的激光的照射范围固定,使第2发光部所照射的激光的照射范围变化。即,该前照灯利用位于中心的荧光体元件(第1发光部)和位于周边的荧光体元件(第2发光部)所激励的光谱不同的性质,使色温变化。
[0044] 但是,在日本特开2012-221634号公报所记载的前照灯中,在从前照灯的中心出射的光与从周边出射的光中,光的颜色不同。因此,产生到达被摄体的光的色温在中心和周边不同的问题。
[0045] 下面示出的实施方式1~5的照明装置能够增加光的色温的均匀性,并能够使从照明装置(包括前照灯装置)投射的光的色温变化。
[0046] 在下面示出的实施方式中,以车辆用前照灯装置为例,参照附图进行说明。另外,为了容易地进行说明,使用XYZ坐标进行说明。
[0047] 设车辆的左右方向为Y轴方向。相对于车辆前方的右侧设为+Y轴方向,相对于车辆前方的左侧设为-Y轴方向。这里,“前方”是指车辆的行进方向。即,“前方”是前照灯装置照射光的方向。
[0048] 设车辆的上下方向为X轴方向。设上侧为+X轴方向,下侧为-X轴方向。“上侧”是天空的方向,“下侧”是地面(路面等)的方向。
[0049] 设车辆的行进方向为Z轴方向。设行进方向为+Z轴方向,相反的方向为-Z轴方向。将+Z轴方向称作“前方”,-Z轴方向称作“后方”。即,+Z轴方向是前照灯装置照射光的方向。
即,+Z轴方向是照明装置照射光的方向。
[0050] 另外,在下面记述的实施方式分别具有变形例的情况下,也将变形例设为连续编号。
[0051] 实施方式1
[0052] 图1是概略性示出实施方式1的前照灯装置1的主要结构的结构图。如图1所示,前照灯装置1具有光源2、会聚透镜3及投射透镜6。会聚透镜3设于波长选择部11。并且,波长选择部11能够具有荧光发生部51。并且,荧光发生部51具有荧光体元件5。
[0053] <光源2>
[0054] 光源2发出成为激励光的光。光源2例如是激光二极管等激励用光源。
[0055] 光源2例如发出中心波长为405nm的紫外光或者中心波长为450nm的蓝色光等。
[0056] 光源2的光轴Cs穿过光源2的发光面的发光区域的中心,并与发光面垂直。
[0057] <波长选择部11>
[0058] 波长选择部11选择荧光体发出的荧光的波长。并且,波长选择部11放射所选择的荧光作为投射光。在图1中,向+Z轴方向放射投射光。
[0059] 波长选择部11配置在光源2的+Z轴方向。波长选择部11配置在光学意义上的光源2的+Z轴方向。即,能够使用镜等变更从光源2出射的光的行进方向。
[0060] 在图1的例子中,波长选择部11具有会聚透镜3及荧光发生部51。
[0061] <会聚透镜3>
[0062] 会聚透镜3对从光源2射出的光进行会聚。
[0063] 会聚透镜3相对于荧光发生部51(荧光体元件5)配置在光源2侧。
[0064] 会聚透镜3是会聚光学元件的一例。
[0065] 在下面的实施方式中,例如会聚透镜3的光轴C与Z轴平行。在下面的实施方式中,例如光轴C与光轴Cs及光轴Cp一致。光轴Cp是后述的投射透镜6的光轴。
[0066] 另外,在下面的实施方式中,例如能够使用镜等使光轴C、Cs、Cp弯折。但是,在各图中将光轴C、Cs、Cp作为直线进行说明。
[0067] 在图1中,将会聚透镜3示出为平凸形状。但是,会聚透镜3也可以是双凸形状。
[0068] 只要能够将入射光会聚于荧光发生部51的荧光体元件5,则会聚透镜3的形状可以是任意的。即,也可以是将会聚透镜3设为两片的结构。
[0069] 会聚透镜3能够沿与光轴C正交的方向移动。例如,在图1中,与光轴C正交的方向是Y轴方向。即,在图1中,作为一例,会聚透镜3能够沿Y轴方向移动。
[0070] 例如,将会聚透镜3的光轴C与投射透镜6的光轴Cp一致的位置作为会聚透镜3的基准位置。
[0071] 由此,会聚透镜3能够使从激励光源2出射的激励光的会聚位置在荧光体元件5上沿Y轴方向移动。另外,在会聚透镜3由两片构成时,使两片一体地沿Y轴方向移动。
[0072] <荧光发生部51和荧光体元件5>
[0073] 在荧光发生部51中,荧光体元件5收到从会聚透镜3出射的会聚光而出射不同波长的光。
[0074] 荧光发生部51具有荧光体元件5。图2是示出荧光体元件5的结构的一例的说明图。图2是从-Z轴方向观察到的荧光体元件5的图。光轴C与Z轴平行,因而在图2中用黑圆点示出。
[0075] 荧光体元件5被划分成多个区域。荧光体元件5在与光轴C垂直的方向上被划分成多个区域。例如,荧光体元件5在Y轴方向上被划分成三个区域。例如,荧光体元件5具有区域5a、区域5b及区域5c。
[0076] 区域5a发出例如6000K的荧光。区域5b发出例如4000K的荧光。区域5c发出例如2500K的荧光。
[0077] 在会聚透镜3位于基准位置的情况下,区域5a配置在会聚透镜3的光轴C上。区域5b例如相对于光轴C配置在+Y轴方向侧。区域5c例如相对于光轴C配置在-Y轴方向侧。
[0078] 并且,区域5a配置在投射透镜6的光轴Cp上。区域5b例如相对于光轴Cp配置在+Y轴方向侧。区域5c例如相对于光轴Cp配置在-Y轴方向侧。
[0079] 另外,荧光体元件5的区域也可以是两个。并且,根据用途也可以在X轴方向上划分荧光体元件5的区域。在这种情况下,例如会聚透镜3位于基准位置时的光轴C通过两个区域中的一个区域。
[0080] 荧光体元件5上的激励光的会聚直径例如是φ0.5mm。
[0081] <投射透镜6>
[0082] 投射透镜6将荧光发生部51发出的荧光向+Z轴方向投射。投射透镜6将在投射透镜6的光轴Cp方向上形成于投射透镜6的焦点位置的配光图案投影到前方。例如,在投射透镜6的焦点位于荧光体元件5的发光面上时,投射透镜6投影与在荧光体元件5的发光面上形成的光强度分布对应的像。
[0083] 这样,通过投影荧光体元件5的发光面的像,能够容易地形成配光图案。即,在形成圆形光斑的情况下,能够采用具有圆形发光面的荧光体元件5,以便形成圆形的光强度分布。即,投射透镜6能够投影基于发光面的形状的像。投射透镜6能够投影基于发光面的发光部分的形状的像。在光轴Cp的方向上,会聚位置与投射透镜的焦点位置一致。
[0084] <前照灯装置1的动作>
[0085] 下面,对前照灯装置1的动作进行说明。
[0086] 会聚透镜3例如沿Y轴方向移动。
[0087] 在使会聚透镜3向+Y轴方向移动时,从会聚透镜3出射的光向+Y轴方向倾斜行进。因此,会聚透镜3能够使激励光会聚于荧光体元件5的区域5b。
[0088] 并且,在会聚透镜3向-Y轴方向移动时,从会聚透镜3出射的光向-Y轴方向倾斜行进。因此,会聚透镜3能够使激励光会聚于荧光体元件5的区域5c。另外,会聚透镜3的移动量是根据在荧光体元件5上的激励光的会聚位置设定的。
[0089] 图16是从荧光体元件5向+Z轴方向行进的光线的光线轨迹的概略图。
[0090] 在图16中,与实施方式1的会聚透镜3位于基准位置时一样,光轴Cp与光轴C一致。
[0091] 从区域5b、5c出射的光1400b、1400c在荧光体元件5上未处于光轴C上。因此,通常从区域5b、5c出射的光1400b、1400c透过投射透镜6后,相对于光轴Cp具有角度。即,从区域5b、5c出射的光1400b、1400c在透过投射透镜6后,不会成为与光轴Cp平行的光。
[0092] 但是,通过增长从荧光体元件5到投射透镜6的距离,能够将相对于照射位置上的光1400a的位置的、光1400b、1400c的位置设成在实际应用上没有问题的程度。即,在将荧光体元件5分割成三个区域5a、5b、5c的情况下,从各区域5a、5b、5c出射的光通过投射透镜6成为与光轴Cp在实际应用上没有问题的程度的平行的光。
[0093] 例如,在欧洲的情况下能够将投射透镜6配置在从荧光体元件5起沿+Z轴方向离开60mm的位置处。另外,配光的偏差量设为0.5度。
[0094] 在此,在各实施方式中,“照射位置”是指照射从前照灯装置(照明装置)投射的光的位置。例如,车辆的照射位置由道路交通法规等规定。例如,在欧洲,UNECE(United Nations Economic Commission for Europe,欧洲经济委员会)规定的汽车用前照灯装置的发光强度的计测位置是从光源起25m的位置处。在日本,日本工业标准调查会(JIS)规定的发光强度的计测位置是从光源起10m的位置处。
[0095] 另一方面,在积极地变更投射光的方向的情况下,能够缩短从荧光体元件5到投射透镜6的距离。并且,通过连续地或分阶段地变更从荧光体元件5到投射透镜6的距离,能够改变配光方向的变更量。
[0096] 通过以上的动作,在会聚透镜3的光轴C与投射透镜6的光轴Cp一致的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5a。在会聚透镜3的光轴C相对于光轴Cp向+Y轴方向移动的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5b。在会聚透镜3的光轴C相对于光轴Cp向-Y轴方向移动的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5c。
[0097] 即,通过使会聚透镜3沿Y轴方向移动,能够使激励光在荧光体元件5上的会聚位置变化。因此,能够切换三种色温。另外,如果在各区域之间设置间隙或者在各区域之间设置铝涂层等,则不会将不同色温的光混色。因此,抑制从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生。
[0098] 另外,荧光体元件5的区域没有数量限制,也可以是两个,还可以是四个。荧光体元件5与投射透镜6的间隔是成为在使用上没有问题的平行度的光的距离。因此,特别是荧光体元件5始终配置在光轴Cp上,因而在透过投射透镜6后成为与光轴Cp平行的光。
[0099] <变形例1>
[0100] 图3是概略性示出本发明的实施方式1的前照灯装置1的另一种结构的结构图。在图3中,将图1中的荧光发生部51设为另一种结构的荧光发生部52。
[0101] 如图3所示,在荧光发生部52中,在荧光体元件5的光源2侧配置有波长选择元件700。波长选择元件700配置在会聚透镜3和荧光体元件5之间。在图3中,波长选择元件700配置在荧光体元件5的-Z轴侧的面上。
[0102] 波长选择元件700将光源2发出的激励光的波长以外的波长的光反射。即,波长选择元件700使光源2发出的激励光透过。并且,波长选择元件700例如将荧光体元件5发出的荧光反射。
[0103] 通过配置波长选择元件700,从荧光体元件5向光源2侧放射的荧光被波长选择元件700反射到投射透镜6侧。因此,光的利用效率提高。
[0104] 另外,波长选择元件700也可以具有多个区域。波长选择元件700的区域例如与荧光体元件5一样是三个。从荧光体元件5的各区域向光源2侧放射的荧光被波长选择元件700的对应区域反射到投射透镜6侧。
[0105] 由此,根据从荧光体元件5的各区域发出的荧光与被波长选择元件700反射的光的混合光,决定从前照灯装置1出射的光的颜色。因此,能够扩大从前照灯装置1出射的光的颜色的设定范围。
[0106] 例如,在该结构中,能够将波长选择元件700的各区域设定成仅反射从对应的荧光体元件5的区域中发出的荧光所具有的波长的光。即,变形例1的结构能够提高从荧光体元件5出射的荧光的效率。
[0107] <变形例2>
[0108] 图4是概略性示出变形例2的前照灯装置1的主要结构的结构图。荧光发生部53的结构与实施方式1不同。其它的构成要素是同等的,因而省略其说明。
[0109] 变形例2的荧光发生部53未将荧光体元件53a分割成多个区域,这一点不同。即,荧光体元件53a形成于一个区域中。并且,荧光发生部53具有波长选择元件7,这一点与荧光发生部51不同。
[0110] 如图4所示,波长选择元件7配置在荧光体元件53a的-Z轴方向侧。波长选择元件7配置在会聚透镜3和荧光体元件53a之间。在图4中,波长选择元件7配置在荧光体元件53a的-Z轴侧的面上。
[0111] 因此,从光源2出射的光在透过波长选择元件7后到达荧光体元件53a。
[0112] 图5是说明波长选择元件7的结构的说明图。图5是从-Z轴方向观察到的波长选择元件7的图。光轴C与Z轴平行,因而在图5中用黑圆点示出。
[0113] 波长选择元件7在Y轴方向上被划分成三个区域7a、7b、7c。
[0114] 区域7a、7b、7c的波长选择特性彼此不同。即,区域7a、7b、7c所透过的波长区域彼此不同。
[0115] 图6是示出通过区域7a并从荧光体元件53a出射后的光的波长特性的一例的图。图6的纵轴表示相对光强度(相对能量)。图6的特性按照最大光强度被归一化。因此,纵轴的最大值是“1”。图6的横轴表示波长[nm]。
[0116] 在图6中,从光源2出射的激励光的光谱是表现为440nm~460nm的波长的曲线30a。并且,被荧光体元件53a所激励的荧光的光谱是表现为470nm~780nm的波长的曲线50a。
[0117] 图7是示出波长选择元件7的区域7a的透过率-波长特性的一例的图。图7的纵轴表示透过率[%]。图7的横轴表示波长[nm]。
[0118] 在图7中,实际的透过率-波长特性(相对于波长的透过率的特性)在变化点处透过率的值变稳定需要5nm~10nm。因此,在变化点成为曲线。为了便于说明,在图7中,没有考虑在变化点处透过率的值变稳定的波长范围。
[0119] 图7表示波长选择元件7的区域7a将比465nm短的波长侧的光100%透过的特性。并且,图7表示区域7a将比465nm长的波长侧的光100%反射的特性。
[0120] 即,波长选择元件7在区域7a中使从光源2出射的激励光全部透过。
[0121] 并且,透过区域7a后的光的一部分被荧光体元件53a用作激励光。被荧光体元件53a激励的荧光也向-Z轴方向行进。但是,也向-Z轴方向行进的荧光被区域7a反射。
[0122] 被区域7a反射的荧光向+Z轴方向行进。由此,从光源2出射的激励光例如被转换为色温5000K的荧光,从荧光体元件53a(荧光发生部53)出射。
[0123] 图8是示出通过区域7b并从荧光体元件53a出射后的光的波长特性的一例的图。图8的纵轴表示相对光强度(相对能量)。图8的特性按照最大光强度被归一化。因此,纵轴的最大值是“1”。图8的横轴表示波长[nm]。
[0124] 在图8中,从光源2出射的激励光的光谱是表现为440nm~460nm的波长的曲线30b。并且,被荧光体元件53a所激励的荧光的光谱是表现为470nm~780nm的波长的曲线50b。
[0125] 图9是示出波长选择元件7的区域7b的透过率-波长特性(相对于波长的透过率的特性)的一例的图。图9的纵轴表示透过率[%]。图9的横轴表示波长[nm]。
[0126] 与图7一样,在图9中也没有考虑在变化点处透过率的值变稳定的波长范围。
[0127] 图9表示波长选择元件7的区域7b将比530nm短的波长侧的光100%透过的特性。并且,图9表示区域7b将比530nm长的波长侧的光100%反射的特性。
[0128] 即,波长选择元件7在区域7b中使从光源2出射的激励光全部透过。
[0129] 并且,透过区域7b后的光的一部分被荧光体元件53a用作激励光。被荧光体元件53a所激励的荧光也向-Z轴方向行进。但是,向-Z轴方向行进的荧光中比530nm长的波长的荧光被区域7b反射。并且,比530nm短的波长的荧光透过区域7b并向-Z轴方向行进。
[0130] 被区域7b反射的荧光向+Z轴方向行进。由此,从光源2出射的激励光例如被转换为色温4400K的荧光,从荧光体元件53a(荧光发生部53)出射。
[0131] 在此,作为一例,将被荧光体元件53a激励并向+Z轴方向出射的荧光设为50%。并且,将向-Z轴方向出射并被波长选择元件7反射而向+Z轴方向行进的荧光设为50%。
[0132] 另外,被荧光体元件53a激励并向-Z轴方向行进的荧光取决于荧光体元件53a的散射特性等,因而不限于50%。在此,作为一例设为50%。
[0133] 由此,图8的从470nm到530nm的光谱与图6的光谱相比减半。
[0134] 图10是示出通过区域7c并从荧光体元件53a出射后的光的波长特性的一例的图。图10的纵轴表示相对光强度(相对能量)。图10的特性按照最大光强度被规范化。因此,纵轴的最大值是“1”。图10的横轴表示波长[nm]。
[0135] 在图10中,从光源2出射的激励光的光谱是表现为440nm~460nm的波长的曲线30c。并且,被荧光体元件53a所激励的荧光的光谱是表现为470nm~780nm的波长的曲线
50c。
[0136] 图11是示出波长选择元件7的区域7c的透过率-波长特性(相对于波长的透过率的特性)的一例的图。图11的纵轴表示透过率[%]。图11的横轴表示波长[nm]。
[0137] 与图7一样,在图11中也没有考虑在变化点处透过率的值变稳定的波长范围。
[0138] 图11表示波长选择元件7的区域7c将比540nm短的波长侧的光100%透过的特性。并且,图11表示区域7c将从540nm到595nm的波长的光100%反射的特性。并且,图11表示区域7c将比595nm长的波长侧的光100%透过的特性。
[0139] 即,波长选择元件7在区域7c中使从光源2出射的激励光全部透过。
[0140] 并且,透过区域7c后的光的一部分被荧光体元件53a用作激励光。被荧光体元件53a所激励的荧光也向-Z轴方向行进。但是,向-Z轴方向行进的荧光中从540nm到595nm的波长的荧光被区域7c反射。并且,比540nm短的波长的荧光和比595nm长的波长的荧光透过区域7b而向-Z轴方向行进。
[0141] 被区域7c反射的荧光向+Z轴方向行进。由此,从光源2出射的激励光例如被转换为色温5900K的荧光,从荧光体元件53a(荧光发生部53)出射。
[0142] 在此,作为一例,将被荧光体元件53a激励并向+Z轴方向出射的荧光设为50%。并且,将向-Z轴方向出射并被波长选择元件7反射后向+Z轴方向行进的荧光设为50%。
[0143] 另外,被荧光体元件53a激励并向-Z轴方向行进的荧光取决于荧光体元件53a的散射特性等,因而不限于50%。在此,作为一例设为50%。
[0144] 由此,图10的从470nm到540nm的光谱和从595nm到780nm的光谱与图6的光谱相比减半。
[0145] 如上所述,在变形例2的结构中,荧光体元件53a未被分割成区域。即,荧光体元件53a发出一种荧光。但是,通过将波长选择元件7划分成区域7a、区域7b及区域7c,荧光发生部53能够朝向投射透镜6出射不同色温的光。
[0146] 并且,通过使会聚透镜3向Y轴方向移动,能够选择不同色温的光。在此,示出了色温为4400K、5000K及5900K的情况。但是,通过考虑荧光体元件53a的特性或者波长选择元件7的区域7a、7b、7c的透过率-波长特性,能够使出射与变形例2不同的色温的光成为可能。另外,“透过率-波长特性”是指相对于波长的透过率的特性。
[0147] 即,通过将波长选择元件7划分成区域,能够使从荧光体元件53a放射的光的色温按照波长选择元件7的每个区域而变化。并且,通过将波长选择元件7划分成区域,能够抑制颜色不均。
[0148] 实施方式2
[0149] 图12是概略性示出实施方式2的前照灯装置101的主要结构的结构图。
[0150] 如图12所示,前照灯装置101具有光源2、会聚透镜3及投射透镜6。会聚透镜3设于波长选择部12。并且,波长选择部12能够具有荧光发生部51。并且,荧光发生部51具有荧光体元件5。
[0151] 与实施方式1一样,以车辆用前照灯装置为例,参照附图说明本发明的实施方式的例子。另外,在下面的实施方式的说明中,为了易于进行说明,使用与实施方式1相同的XYZ坐标进行说明。
[0152] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是光源2、荧光发生部51及投射透镜6。荧光发生部51具有的荧光体元件5也与实施方式1相同。
[0153] 另外,会聚透镜3自身与实施方式1相同。因此,在实施方式2中使用与实施方式1相同的标号3。但是,如后面所述,使会聚透镜3移动的方法与实施方式1不同。
[0154] 当在实施方式2中省略与实施方式1相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,利用实施方式1的记述来代替。并且,在实施方式2中所说明的有关实施方式1的记述是作为实施方式1的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为(behavior)。
[0155] <光源2>
[0156] 光源2发出成为激励光的光。光源2是激励用光源。
[0157] 如上所述,光源2与实施方式1相同,因而利用在实施方式1中所说明的内容来代替,并省略其说明。
[0158] <波长选择部12>
[0159] 波长选择部12选择荧光体发出的荧光的波长。并且,波长选择部12放射所选择的荧光作为投射光。在图12的例子中,波长选择部12具有会聚透镜3及荧光发生部51。
[0160] <会聚透镜3>
[0161] 会聚透镜3对从光源2射出的光进行会聚。
[0162] 如上所述,会聚透镜3自身与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。另外,会聚透镜3的动作与实施方式1不同,因而在下面进行说明。
[0163] 会聚透镜3通过光轴C,例如能够以与X轴平行的轴S1作为中心轴进行摆动。轴S1与C轴正交。在图12中,例如轴S1位于会聚透镜3的入射面上。换言之,轴S1是与光轴C垂直的第1轴。
[0164] “摆动”是指摇摆运动。例如,在图12中,从-X轴方向侧观察,会聚透镜3以轴S1为旋转轴,顺时针或者逆时针地旋转规定角度。在此,例如规定角度是比90度小的角度。通常,例如规定角度是5度。
[0165] 会聚透镜3以轴S1为中心进行摆动,由此能够使从光源2出射的激励光在荧光体元件5上的会聚位置沿Y轴方向移动。
[0166] 另外,例如在会聚透镜3由两片构成的情况下,将两片透镜一体化。并且,设定成使轴S1位于光源2侧的透镜的入射面上。
[0167] 另外,轴S1也可以位于会聚透镜3的出射面上。
[0168] <荧光发生部51>
[0169] 荧光发生部51与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0170] 与实施方式1的会聚透镜3位于基准位置的情况同样,区域5a配置在会聚透镜3的光轴C上。并且,区域5b例如相对于光轴C配置在+Y轴方向侧。区域5c例如相对于光轴C配置在-Y轴方向侧。
[0171] <投射透镜6>
[0172] 投射透镜6将荧光发生部51发出的荧光向+Z轴方向投射。即,投射透镜6将在投射透镜6的光轴Cp方向上形成于投射透镜6的焦点位置的配光图案投影到前方。投射透镜6也与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中说明的内容,并省略其说明。
[0173] <前照灯装置101的动作>
[0174] 下面,对前照灯装置101的动作进行说明。
[0175] 在从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴逆时针旋转时,从会聚透镜3出射的光向+Y轴方向倾斜行进。因此,会聚透镜3能够使激励光会聚于荧光体元件5的区域5b。另外,将从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴逆时针旋转的情况称为“使向+Y轴方向摆动”。
[0176] 在从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴顺时针旋转时,从会聚透镜3出射的光向-Y轴方向倾斜行进。因此,会聚透镜3能够使激励光会聚于荧光体元件5的区域5c。另外,将从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴顺时针旋转的情况称为“使向-Y轴方向摆动”。
[0177] 另外,摆动角度是根据荧光体元件5上的会聚位置设定的。
[0178] 另外,在将摆动的中心轴S1配置在会聚透镜3的出射面侧的情况下,会聚透镜3的入射面上的光轴C的位置在Y轴方向上向与会聚透镜3的旋转方向相反的方向移动。
[0179] 因此,在将中心轴S1配置在会聚透镜3的出射面侧的情况下,例如在从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴逆时针旋转时,从会聚透镜3出射的光向-Y轴方向倾斜行进。并且,在从-X轴方向观察使会聚透镜3以轴S1为中心轴顺时针旋转时,从会聚透镜3出射的光向+Y轴方向倾斜行进。
[0180] 即,在将摆动的中心轴S1配置在会聚透镜3的出射面侧的情况下,示出了与配置在会聚透镜3的入射面侧时不同的动作。
[0181] 另外,在将摆动的中心轴S1配置在会聚透镜3的入射面侧的情况下,会聚透镜3的入射面上的光轴C的位置不变,仅会聚透镜3的摆动影响到光线方向,对光线的像差的影响较小。因此,优选将摆动的中心轴S1配置在会聚透镜3的入射面侧。另外,能够根据使用方法或者结构上的制约条件等,将中心轴S1配置在会聚透镜3的出射面侧。
[0182] 从区域5b、5c出射的光不在投射透镜6的光轴Cp上。因此,通常从区域5b、5c出射的光透过投射透镜6后相对于光轴Cp具有角度。即,从区域5b、5c出射的光透过投射透镜6后不会成为与光轴Cp平行的光。另外,在实施方式2中,与实施方式1一样,投射透镜6的光轴Cp与会聚透镜3的光轴C一致。
[0183] 但是,如在实施方式1中说明的那样,通过增长从荧光体元件5到投射透镜6的距离,能够将在照射位置上的光的位置设为在实际使用上没有问题的程度。即,即使是将荧光体元件5分割成三个区域5a、5b、5c的情况下,从各区域5a、5b、5c出射的光也通过投射透镜6而成为与光轴Cp在实际使用上没有问题的程度的平行的光。
[0184] 另一方面,在积极地变更投射光的方向的情况下,能够缩短从荧光体元件5到投射透镜6的距离。并且,通过连续性地或阶段性地变更从荧光体元件5到投射透镜6的距离,能够改变配光方向的变更量。
[0185] 在此,在实施方式2中也能够适用在实施方式1中说明的荧光发生部52,并能够得到相同的效果。
[0186] 通过以上的动作,在会聚透镜3的光轴C与投射透镜6的光轴Cp在Y轴方向上一致的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5a。在会聚透镜3的光轴C相对于投射透镜6的光轴Cp向+Y轴方向摆动的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5b。在会聚透镜3的光轴C相对于投射透镜6的光轴Cp向-Y轴方向摆动的情况下,从光源2出射的激励光会聚于荧光体元件5的区域5c。
[0187] 即,通过使会聚透镜3以轴S1为中心轴进行摆动,能够使荧光体元件5上的会聚位置变化。因此,能够切换三种色温。另外,与实施方式1一样,通过在各区域之间设置间隙等,不会将不同色温的光混色,因而抑制了从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生。
[0188] 另外,荧光体元件5的区域没有数量限制,也可以是两个,还可以是四个。荧光体元件5与投射透镜6的间隔是成为在使用上没有问题的平行度的光的距离。因此,特别是荧光体元件5始终配置在光轴Cp上,因而透过投射透镜6后成为与光轴Cp平行的光。
[0189] 在实施方式2中也能够适用在实施方式1中说明的变形例1及变形例2的荧光发生部52、53,能够得到相同的效果。
[0190] 实施方式3
[0191] 图13是概略性示出本发明的实施方式3的前照灯装置102的主要结构的结构图。
[0192] 如图13所示,前照灯装置102具有光源2、波长选择部13及投射透镜6。波长选择部13具有会聚透镜3及荧光发生部54。荧光发生部54具有荧光体元件5。
[0193] 与实施方式1一样,以车辆用前照灯装置为例,参照附图说明本发明的实施方式的例子。另外,在下面的实施方式的说明中,为了容易进行说明,使用与实施方式1相同的XYZ坐标进行说明。
[0194] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是光源2及投射透镜6。
[0195] 另外,荧光发生部54虽然与实施方式1的荧光发生部51不同,但荧光发生部54具有的荧光体元件5自身与实施方式1相同。因此,在实施方式3中使用与实施方式1相同的标号5。但是,如后面所述,与实施方式1不同,荧光体元件5被保持成能够移动。
[0196] 另外,会聚透镜3自身与实施方式1相同。因此,在实施方式3中使用与实施方式1相同的标号3。但是,如后面所述,与实施方式1不同,会聚透镜3被固定。例如,会聚透镜3被固定于与光轴C垂直的方向。或者,会聚透镜3被固定于绕与光轴C垂直的轴旋转的方向。
[0197] 当在实施方式3中省略与实施方式1、2相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,也代用实施方式1、2的记述。并且,在实施方式3中所说明的有关实施方式1、2的记述是作为实施方式1的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为。
[0198] <光源2>
[0199] 光源2发出成为激励光的光。光源2是激励用光源。
[0200] 如上所述,光源2与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0201] <波长选择部13>
[0202] 波长选择部13选择荧光体发出的荧光的波长。并且,波长选择部13放射所选择的荧光作为投射光。在图13的例子中,波长选择部13具有会聚透镜3及荧光发生部54。
[0203] <会聚透镜3>
[0204] 会聚透镜3对从光源2出射的光进行会聚。
[0205] 如上所述,会聚透镜3自身与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0206] <荧光发生部54>
[0207] 荧光发生部54具有与实施方式1相同的荧光体元件5。因此,关于荧光体元件5自身,代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0208] 荧光体元件5能够沿与光轴C正交的方向移动。例如,在图13中,与光轴C正交的方向是Y轴方向。
[0209] 例如,将荧光体元件5的中心轴与会聚透镜3的光轴C一致的位置作为荧光体元件5的基准位置。即,荧光体元件5的基准位置是区域5a在光轴C上的位置。
[0210] 在实施方式1及2中,使会聚透镜3移动,而使激励光在荧光体元件5上的会聚位置移动。另一方面,在实施方式3中,通过将会聚透镜3固定、使荧光体元件5移动,而使激励光在荧光体元件5上的会聚位置移动。这一点与实施方式1及2不同。
[0211] 即,在实施方式1及2中,使会聚透镜3相对于荧光体元件5移动。另一方面,在实施方式3中,使荧光体元件5相对于会聚透镜3移动。
[0212] <投射透镜6>
[0213] 投射透镜6将荧光发生部54发出的荧光向+Z轴方向投射。即,投射透镜6将在投射透镜6的光轴Cp方向上形成于投射透镜6的焦点位置的配光图案投影到前方。投射透镜6与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0214] <前照灯装置102的动作>
[0215] 下面,对前照灯装置102的动作进行说明。
[0216] 荧光体元件5例如沿Y轴方向移动。
[0217] 在使荧光体元件5向+Y轴方向移动时,从会聚透镜3出射的光会聚于区域5c。
[0218] 在使荧光体元件5向-Y轴方向移动时,从会聚透镜3出射的光会聚于区域5b。
[0219] 如果不使荧光体元件5从基准位置移动,则从会聚透镜3出射的光会聚于区域5a。即,如果荧光体元件5位于基准位置,则从会聚透镜3出射的光会聚于区域5a。
[0220] 另外,将荧光体元件5向Y轴方向的移动量被设定为,使荧光体元件5的区域5a、5b、5c处于光轴C上。
[0221] 从区域5a、5b、5c出射的光位于投射透镜6的光轴Cp上。因此,透过投射透镜6后成为与光轴Cp平行的光。
[0222] 由此,缓解了增长从荧光体元件5到投射透镜6的距离等的制约条件。
[0223] 如在实施方式1及2示出的那样,在实施方式1及实施方式2的情况下,从投射透镜6出射的光不能与光轴Cp严格平行。但是,在实施方式3中,从投射透镜6出射的光与光轴Cp平行。
[0224] 在此,在实施方式3中也能够适用在实施方式1中说明的变形例1及变形例2,并能够得到相同的效果。
[0225] 即,能够将在荧光发生部52示出的波长选择元件700和荧光体元件5的组合适用于实施方式3的荧光体元件5。并且,能够将在荧光发生部53示出的波长选择元件7和荧光体元件53a的组合适用于实施方式3的荧光体元件5。
[0226] 通过以上的动作,在荧光体元件5处于基准位置、区域5a处于光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域5a。在荧光体元件5从基准位置向+Y轴方向移动、区域5c处于光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域5c。在荧光体元件5从基准位置向-Y轴方向移动、区域5b处于光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域5b。
[0227] 即,通过使荧光体元件5相对于光轴C沿Y轴方向移动,能够变更使从会聚透镜3出射的激励光会聚的荧光体元件5上的区域5a、5b、5c。因此,能够切换三种色温。并且,由于不会将不同色温的光混色,因而抑制了从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生。
[0228] 另外,荧光体元件5的区域没有数量限制,也可以是两个,还可以是四个。特别是荧光体元件5始终配置在光轴Cp上,因而透过投射透镜6后成为与光轴Cp平行的光。
[0229] 实施方式4
[0230] 图14是概略性示出本发明的实施方式4的前照灯装置103的主要结构的结构图。
[0231] 如图14所示,前照灯装置103具有光源2、会聚透镜3、透过元件4及投射透镜6。前照灯装置103具有荧光发生部51。荧光发生部51具有荧光体元件5。荧光发生部51设于波长选择部14。并且,会聚透镜3及透过元件4也设于波长选择部14。
[0232] 与实施方式1一样,以车辆用前照灯装置为例,参照附图说明本发明的实施方式的例子。另外,在下面的实施方式的说明中,为了易于进行说明,使用与实施方式1相同的XYZ坐标进行说明。
[0233] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是光源2、荧光发生部51及投射透镜6。
[0234] 另外,荧光发生部51具有的荧光体元件5也与实施方式1相同。
[0235] 另外,会聚透镜3自身与实施方式1相同。因此,在实施方式3中使用与实施方式1相同的标号3。但是,如后面所述,与实施方式1不同,会聚透镜3被固定。即,与实施方式3一样,会聚透镜3被固定。
[0236] 当在实施方式4中省略与实施方式1~3中的一个实施方式相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,代用实施方式1~3的记述。并且,在实施方式4中所说明的有关实施方式1~3的记述是作为对应的实施方式1~3的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为。
[0237] <光源2>
[0238] 光源2发出成为激励光的光。光源2是激励用光源。
[0239] 如上所述,光源2与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0240] <波长选择部14>
[0241] 波长选择部14选择荧光体发出的荧光的波长。并且,波长选择部14放射所选择的荧光作为投射光。在图14的例子中,波长选择部14具有会聚透镜3、透过元件4及荧光发生部51。
[0242] <会聚透镜3>
[0243] 会聚透镜3对从光源2射出的光进行会聚。
[0244] 如上所述,会聚透镜3自身与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。并且,会聚透镜3与实施方式3一样相对于光源2被固定。
[0245] <透过元件4>
[0246] 透过元件4变更从会聚透镜3出射的激励光的行进方向。
[0247] 透过元件4例如是板状的光学元件。在实施方式4中,将透过元件4作为平行平板进行说明。另外,也能够采用光的出射面相对于入射面倾斜的透过元件。
[0248] 透过元件4以与X轴平行的轴S2为中心进行摆动。例如,在图14中,从-X轴方向观察,透过元件4能够以轴S2为旋转轴、顺时针或逆时针地旋转规定角度。换言之,轴S2是与光轴C垂直的第2轴。
[0249] 在图14中,例如轴S2与光轴C正交。“正交”是指垂直相交。即,在图14中,从X轴方向观察,轴S2在光轴C上。
[0250] 并且,在图14中,轴S2位于透过元件4的入射面上。但是,也可以位于透过元件4的出射面上。
[0251] 透过元件4的材料例如是折射率为1.52的玻璃。另外,只要是具有折射作用的材料即可,不限于玻璃。但是,考虑到光的利用效率,优选透过率较高的材料。
[0252] <荧光发生部51>
[0253] 荧光发生部51与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0254] 与实施方式1的会聚透镜3处于基准位置时一样,区域5a配置在会聚透镜3的光轴C上。并且,区域5b例如相对于光轴C配置在+Y轴方向侧。区域5c例如相对于光轴C配置在-Y轴方向侧。实施方式1的会聚透镜3的基准位置是指在实施方式1中会聚透镜3未旋转的状态的位置。
[0255] <投射透镜6>
[0256] 投射透镜6将荧光体元件5发出的荧光向+Z轴方向投射。投射透镜6也与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0257] <前照灯装置103的动作>
[0258] 下面,对前照灯装置103的动作进行说明。
[0259] 图15的(A)、图15的(B)及图15的(C)是说明本实施方式4的前照灯装置103的动作的光线追踪的仿真结果。
[0260] 在图15的(A)中,透过元件4与光轴C垂直。
[0261] 在图15的(B)中,透过元件4相对于图15的(A)的状态,从-X轴方向观察逆时针旋转。
[0262] 在图15的(C)中,透过元件4相对于图15的(A)的状态,从-X轴方向观察顺时针旋转。
[0263] 在图15的(B)及图15的(C)中,作为一例,旋转角度都是30度。
[0264] 图15的(A)、图15的(B)及图15的(C)的光路彼此不同。因此,将图15的(A)中的光线设为光线300a。将图15的(B)中的光线设为光线300b。将图15的(C)中的光线设为光线300c。在图15的(B)及图15的(C)中,记述从光源2的中心放射的光线300a、300b、300c。
[0265] 从光源2出射的光按照以光轴C为中心的放射角度向+Z轴方向行进。
[0266] 向+Z轴方向行进的光入射到会聚透镜3。
[0267] 入射到会聚透镜3的光被会聚。
[0268] 在图15的(A)的情况下,透过元件4的入射面41与光轴C垂直。光线300a中在光轴C上的光线在入射面41未被折射地行进。因此,光线300a的会聚位置在光轴C上。在图15的(A)中,光线300a会聚于荧光体元件5的区域5a。
[0269] 在图15的(B)的情况下,透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C逆时针旋转了30度。光线300b中在光轴C上的光线在入射面41向+Y轴方向折射而行进。因此,光线300b的会聚位置相对于光轴C向+Y轴方向移动。在图15的(B)中,光线300b会聚于荧光体元件5的区域5b。
[0270] 在图15的(C)的情况下,透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C顺时针旋转30度。光线300c中在光轴C上的光线在入射面41向-Y轴方向折射而行进。因此,光线300c的会聚位置相对于光轴C向-Y轴方向移动。在图15的(C)中,光线300c会聚于荧光体元件5的区域5c。
[0271] 通过以上的动作,在透过元件4的入射面41与光轴C垂直的情况下,从光源2出射的光线300a会聚于荧光体元件5的区域5a。在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C进行了逆时针旋转的情况下,从光源2出射的光线300b会聚于荧光体元件5的区域5b。在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C进行了顺时针旋转的情况下,从光源2出射的光线300c会聚于荧光体元件5的区域5c。
[0272] 即,通过使透过元件4摆动,能够使从会聚透镜3出射的激励光在荧光体元件5上的会聚位置变化。因此,能够切换三种色温。另外,由于不会将不同色温的光混色,因而抑制了从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生。
[0273] 另外,根据透过元件4的厚度或折射率,用于使在荧光体元件5的各个区域5a、5b、5c会聚的最佳旋转角度变化。并且,用于使在荧光体元件5的各个区域5a、5b、5c会聚的最佳的旋转角度也根据区域5a、5b、5c的位置而变化。
[0274] 在上述的说明中,各光线300a、300b、300c会聚于荧光体元件5的各个区域5a、5b、5c上。但是,光线300a、300b、300c的会聚位置也可以不在荧光体元件5上。即,光线300a、
300b、300c的会聚位置也可以相对于荧光体元件5沿光轴C的方向移动。只要各光线300a、
300b、300c的光束到达各个区域5a、5b、5c的范围内即可。即,只要将各光线300a、300b、300c的光斑直径控制在各个区域5a、5b、5c的范围内即可。
[0275] 下面,说明本实施方式4的效果。
[0276] 通过调节透过元件4的旋转角度,能够从投射透镜6出射不同色温的光。并且,由于不会将光混色,因而能够降低色温不均。并且,通过使透过元件4旋转这样简易的动作即可实现,容易实现装置的小型化。另外,由于是简易的动作,因而容易实现驱动机构的简化,通过部件数目的削减或组装性的改善,实现低成本化。
[0277] 根据以上所述,通过调节透过元件4的旋转角度,能够实现可以选择不同色温,并且抑制了从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生的前照灯装置。
[0278] 另外,优选透过元件4的位置在会聚透镜3和荧光体元件5之间。通过会聚透镜3将从光源2出射的光300a、300b、300c会聚。因此,能够用较小的部件实现透过元件4。
[0279] 在此,在实施方式4中也能够适用在实施方式1中说明的变形例1或变形例2,并能够得到相同的效果。
[0280] 即,能够将在荧光发生部52示出的波长选择元件700和荧光体元件5的组合适用于实施方式4的荧光体元件5。并且,能够将在荧光发生部53示出的波长选择元件7和荧光体元件53a的组合适用于实施方式4的荧光体元件5。
[0281] 在此,图17示出了在透过元件4和荧光体元件502之间配置会聚透镜3b的结构。图17是示出向透过元件4入射平行光的结构例的前照灯装置104的概略结构图。
[0282] 前照灯装置104在光源2和透过元件4之间具有平行化透镜3a。并且,前照灯装置104在透过元件4和荧光体元件502之间具有会聚透镜3b。
[0283] 平行化透镜3a使从光源2出射的光成为平行光。会聚透镜3b对透过透过元件4的平行光进行会聚。
[0284] 在这种情况下,从光源2出射的光被平行化透镜3a平行化后到达透过元件4。并且,对应于透过元件4的以轴S2为中心的旋转,从平行化透镜3a出射的平行光向Y轴方向移动而到达会聚透镜3b。
[0285] 会聚透镜3b使所入射的平行光会聚在会聚透镜3b的光轴C上。因此,与透过元件4的旋转无关,光线300a、300b、300c会聚在光轴C上。因此,不能使光线300b到达区域5b。并且,不能使光线300c到达区域5c。并且,不能使从前照灯装置投射的光的色温变化。
[0286] 实施方式5
[0287] 图18是概略性示出本发明的实施方式5的前照灯装置104a的主要结构的结构图。
[0288] 如图18所示,前照灯装置104a具有光源2、波长选择部15及投射透镜6。波长选择部15具有会聚透镜3及荧光发生部55。荧光发生部55具有荧光体元件540。荧光发生部55具有波长选择元件710。
[0289] 与实施方式1一样,以车辆用前照灯装置为例,参照附图说明本发明的实施方式的例子。另外,在下面的实施方式的说明中,为了易于进行说明,使用与实施方式1相同的XYZ坐标进行说明。
[0290] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是光源2及投射透镜6。
[0291] 另外,会聚透镜3自身与实施方式1相同。因此,在实施方式5中使用与实施方式1相同的标号3。但是,如后面所述,与实施方式1不同,会聚透镜3被固定。即,与实施方式3一样,会聚透镜3被固定。
[0292] 当在实施方式5中省略了与实施方式1~4中的一个实施方式相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,代用实施方式1~4的记述。并且,在实施方式5中所说明的有关实施方式1~4的记述是作为对应的实施方式1~4的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为。
[0293] <光源2>
[0294] 光源2发出成为激励光的光。光源2是激励用光源。
[0295] 如上所述,光源2与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0296] <波长选择部15>
[0297] 波长选择部15选择荧光体发出的荧光的波长。并且,波长选择部15放射所选择的荧光作为投射光。波长选择部15具有会聚透镜3及荧光发生部55。
[0298] <会聚透镜3>
[0299] 会聚透镜3对从光源2射出的光进行会聚。
[0300] 如上所述,会聚透镜3自身与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。并且,会聚透镜3与实施方式3一样相对于光源2被固定。
[0301] 与实施方式1的会聚透镜3处于基准位置时一样,会聚透镜3的光轴C与投射透镜6的光轴Cp一致。
[0302] <荧光发生部55>
[0303] 荧光发生部55具有波长选择元件710及荧光体元件540。
[0304] 波长选择元件710及荧光体元件540以轴S3为中心旋转。轴S3例如与Z轴平行。即,轴S3例如与光轴C平行。轴S3例如与光轴Cp平行。
[0305] 波长选择元件710相对于荧光体元件540配置在会聚透镜3侧。即,荧光体元件540配置在波长选择元件710的+Z轴方向侧。荧光体元件540配置在波长选择元件710的靠投射透镜6侧。
[0306] 波长选择元件710例如被实施了使玻璃基材具有波长选择特性的涂覆。
[0307] 波长选择元件710例如在光的入射面侧或者光的出射面侧涂覆荧光体元件540。荧光体元件540例如被涂覆成同心圆状。
[0308] 即,在图18中,波长选择元件710与荧光体元件540成为一体。
[0309] 图19是本实施方式5的波长选择元件710及荧光体元件540的概略图。图19是从+Z轴侧观察到的波长选择元件710及荧光体元件540的图。
[0310] 荧光体元件540如图19所示例如沿圆周方向被划分成三个区域。
[0311] 例如,荧光体元件540具有区域540a、区域540b及区域540c。荧光体元件540具有以轴S3为中心呈放射状分割而成的区域540a、区域540b及区域540c。即,区域540a、540b、540c呈扇形形状。扇形形状的中心角例如是120度。
[0312] 区域540a例如发出6000K的荧光。区域540b例如发出4000K的荧光。区域540c例如发出2500K的荧光。
[0313] 区域540a、区域540b及区域540c被配置成通过旋转使各个区域540a、540b、540c位于光轴C上。荧光体元件540以使区域540a、区域540b及区域540c位于光轴C上的方式进行旋转。
[0314] 由此,荧光体元件540能够使产生不同波长的荧光。这一点与实施方式1不同。
[0315] 另外,荧光体元件540的区域没有数量限制,也可以是两个,还可以是四个。特别是荧光体元件540始终配置在光轴Cp上。因此,在透过投射透镜6后,从荧光体元件540放射的荧光成为与光轴Cp平行的光。
[0316] 由此,从区域540a、540b、540c出射的光在透过投射透镜6后与光轴Cp平行。
[0317] 荧光体元件540上的会聚直径例如是φ0.5mm。
[0318] 另外,在本实施方式5中具有波长选择元件710。并且,荧光体元件540被涂覆在波长选择元件710上。但是,也可以在不具有波长选择特性的玻璃基材上涂覆荧光体元件540。
[0319] <投射透镜6>
[0320] 投射透镜6将荧光发生部55发出的荧光向+Z轴方向投射。投射透镜6也与实施方式1相同,因而代用在实施方式1中所说明的内容,并省略其说明。
[0321] <前照灯装置104a的动作>
[0322] 下面,对前照灯装置104a的动作进行说明。
[0323] 荧光体元件540以轴S3为中心进行旋转。轴S3例如与光轴C平行。
[0324] 在荧光体元件540的区域540a位于光轴C上的情况下,从会聚透镜3出射的光会聚于区域540a上。在荧光体元件540的区域540b位于光轴C上的情况下,从会聚透镜3出射的光会聚于区域540b上。在荧光体元件540的区域540c位于光轴C上的情况下,从会聚透镜3出射的光会聚于区域540c上。
[0325] 荧光体元件540的旋转角度被设定成使荧光体元件540的区域540a、540b、540c位于光轴C上。
[0326] 从区域540a、540b、540c出射的光位于光轴Cp上。因此,透过投射透镜6后的光线与光轴Cp平行。
[0327] 由此,缓解了增长从荧光体元件540到投射透镜6的距离等的制约条件。
[0328] 通过以上的动作,在荧光体元件540的区域540a配置在光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域540a上。在荧光体元件540的区域540b配置在光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域540b上。在荧光体元件540的区域540c配置在光轴C上的情况下,从光源2出射的激励光会聚于区域540c上。
[0329] 即,通过使荧光体元件540以轴S3为中心进行旋转,能够将荧光体元件540的光轴C上的区域变更为区域540a、540b、540c,使从会聚透镜3出射的激励光会聚。
[0330] 因此,能够切换三种色温。并且,由于不会将不同色温的光混色,因而抑制了从投射透镜6出射的光的颜色不均的发生。
[0331] <变形例3>
[0332] 图20是变形例3的波长选择元件711及荧光体元件550的概略图。图20是从+Z轴侧观察到波长选择元件711及荧光体元件550的图。图18所示的前照灯装置104a中仅荧光发生部55的波长选择元件711及荧光体元件550不同,因而仅说明与图18所示的前照灯装置104a的不同之处。
[0333] 荧光发生部55具有波长选择元件711来替代波长选择元件710。并且,荧光发生部55具有荧光体元件550来替代荧光体元件540。
[0334] 波长选择元件711及荧光体元件550以轴S3为中心进行旋转。轴S3例如与Z轴平行。即,轴S3例如与光轴C平行。轴S3例如与光轴Cp平行。
[0335] 荧光体元件550位于波长选择元件711的+Z轴方向侧。
[0336] 波长选择元件711例如被实施了使玻璃基材具有波长选择特性的涂覆。在波长选择元件711的+Z轴侧或-Z轴侧中的哪一侧实施具有波长选择特性的涂覆都可以。
[0337] 另外,区域711a、711b、711c也可以具有与实施方式1的变形例2示出的区域7a、7b、7c相同的波长选择特性。这样,能够出射与实施方式1的变形例2相同的波长的光。
[0338] 荧光体元件550例如被涂覆在波长选择元件711的光的入射面侧。即,荧光体元件550被涂覆在波长选择元件711的+Z轴方向侧的面上。在图20中,荧光体元件550相对于轴S3呈同心圆状被涂覆在波长选择元件711上。
[0339] 在图20中,荧光体元件550例如被直接涂覆在波长选择元件711的+Z轴方向侧的面上。即,波长选择元件711与荧光体元件550成为一体。
[0340] 在变形例3中,荧光体元件550由一个荧光体形成。
[0341] 并且,波长选择元件711被分割成区域711a、区域711b及区域711c。
[0342] 波长选择元件711如图20所示例如沿圆周方向被划分成三个区域。
[0343] 例如,波长选择元件711具有以轴S3为中心呈放射状分割而成的区域711a、区域711b及区域711c。即,区域711a、711b、711c呈扇形形状。并且,中心角例如是120度。
[0344] 通过使波长选择元件711以轴S3为中心进行旋转,能够变更位于光轴C上的区域711a、711b、711c。
[0345] 如果使用实施方式5所示的结构,则能够与光源2联动地进行时分方式的控制(time division control)。
[0346] 即,在任意的区域540a、540b、540c被配置在光轴C上时,从光源2出射光。另外,在变形例3中,在任意的区域711a、711b、711c被配置在光轴C上时,从光源2出射光。
[0347] 在实施方式5所示的结构中,能够使从区域540a、区域540b及区域540c出射的不同波长的光以时分方式入射到投射透镜6。另外,在变形例3所示的结构中,能够使从区域711a、区域711b及区域711c出射的不同波长的光以时分方式入射到投射透镜6。
[0348] “时分方式”是指在一个装置中在时间上错开地交替执行两个以上的处理。在此,荧光发生部55能够使不同波长的光在时间上错开地入射到投射透镜6。
[0349] 因此,能够实现多种色温的光的投射。并且,入射到投射透镜6的光束的中心光线位于光轴Cp上。因此,能够从投射透镜6出射与光轴Cp的平行度较高的光。在此,“中心光线”是指在会聚透镜3的光轴C通过的光线。
[0350] 在变形例3中叙述了将波长选择元件711分割成三部分的情况。但是,也可以分割成两部分或四部分等,不限于分割成三部分。
[0351] 实施方式6
[0352] 图21是概略性示出本发明的实施方式6的前照灯装置105的主要结构的结构图。
[0353] 如图21所示,前照灯装置105具有光源2、会聚透镜3、透过元件4及投射透镜6。前照灯装置105能够具有荧光体元件560。前照灯装置105能够具有荧光发生部56。荧光发生部56具有荧光体元件560。另外,前照灯装置105不具有波长选择部。即,前照灯装置105不能变更投射光的波长。
[0354] 与实施方式1一样,以车辆用前照灯装置为例,参照附图说明本发明的实施方式的例子。另外,在下面的实施方式的说明中,为了易于进行说明,使用与实施方式1相同的XYZ坐标进行说明。
[0355] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是光源2及投射透镜6。
[0356] 另外,会聚透镜3自身与实施方式1相同。因此,在实施方式6中使用与实施方式1相同的标号3。但是,如后面所述,与实施方式1不同,会聚透镜3被固定。
[0357] 另外,透过元件4与在实施方式4中说明的透过元件4相同。因此,关于与实施方式4的说明重复的部分的说明,代用实施方式4的说明,在实施方式6中省略。
[0358] 当在实施方式6中省略了与实施方式1~5中的一个实施方式相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,代用实施方式1~5的记述。并且,在实施方式6中所说明的有关实施方式1~5的记述是作为对应的实施方式1~5的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为。
[0359] 如图21所示,前照灯装置105的荧光体元件560由一个荧光体形成。前照灯装置105将荧光体元件5变更为荧光体元件560,这一点与实施方式4的前照灯装置103不同。
[0360] 图21的前照灯装置105与实施方式4一样,通过使透过元件4以轴S2为中心进行摆动,而使从光源2出射的光在荧光体元件560上的会聚位置沿Y轴方向移动。
[0361] 说明实施方式6的效果。
[0362] 图16用作说明实施方式6的效果的光线追踪图。在图16中,将荧光体元件5作为荧光体元件560进行说明。
[0363] 荧光体元件560由一个区域构成。因此,区域5a、区域5b及区域5c放射相同波长频带的光。
[0364] 从区域5a放射的光线1400a透过投射透镜6后与光轴Cp平行地行进。从区域5b放射的光线1400b透过投射透镜6后相对于光轴Cp具有角度地向-Y轴方向行进。从区域5c放射的光线1400c透过投射透镜6后相对于光轴Cp具有角度地向+Y轴方向行进。
[0365] 由此,能够根据从荧光体元件560出射的光线的位置控制光线行进的方向。即,通过变更荧光体元件560发光的区域5a、5b、5c,能够控制照射光的位置。
[0366] 例如,在驾驶员行驶于转弯处时,前照灯装置105能够将从光源2出射的光投射到车辆的行进方向侧。车辆的行进方向侧是指车辆转弯的方向。由此,能够提高驾驶员对车辆的行进方向的视觉辨认性。
[0367] 前照灯装置105能够利用简易的结构变更照射光的位置。即,前照灯装置105能够控制配光。
[0368] 即,根据该结构,能够将前照灯装置105用作AFS(Adaptive  Front-LightingSystem:自适应前照灯系统)。AFS是当在夜路中于转弯处转弯时检测转向的转向角度或者车速等,使头灯的照射方向朝向转弯的方向的配光可变头灯。
[0369] 前照灯装置105能够利用使透过元件4摆动这样简易的结构变更配光。另外,前照灯装置105使透过元件4摆动,因而能够使配光可变头灯小型化。
[0370] 例如,前照灯装置105能够使透过元件4以往复动作的方式连续地在左右方向上进行摆动。当在前方有人的情况下,前照灯装置105能够使透过元件4摆动来投射光,以便避开人所在的区域。并且,前照灯装置105在所投射的光到达人所在的方向的情况下,能够使光源2灭灯。
[0371] 即,根据该结构,能够将前照灯装置105用作ADB(Adaptive Driving Beam:自适应远光)。ADB是在远光下行驶的过程中,在对向车辆或在先车辆等前方车辆出现时,由车载摄像机检测前方车辆的位置,仅对该区域遮光并利用远光照射其它区域的头灯系统。
[0372] 另外,前照灯装置105通过调节透过元件4的旋转角度,能够将配光控制成与道路的转弯一致的方向。并且,前照灯装置105通过调节透过元件4的旋转角度,能够按照道路的宽度控制配光。
[0373] 例如,在宽度较窄的道路中,使透过元件4的旋转角度缩窄。另一方面,在宽度较宽的道路中,使透过元件4的旋转角度变宽。由此,能够实现与道路宽度对应的配光控制。即,通过连续地变更透过元件4的旋转角度,能够实现与道路宽度对应的配光。
[0374] 在本实施方式6中,使从会聚透镜3出射的光到达透过元件4。并且,使透过元件4以与X轴平行的轴为中心进行摆动。并且,使荧光体元件560上的会聚位置沿Y轴方向移动。通过使荧光体元件560上的光的放射位置沿Y轴方向移动,使从投射透镜6出射的光的配光沿Y轴方向移动。
[0375] 在本实施方式6中,使透过元件4以与X轴平行的轴为中心进行摆动,使从光源2出射的光的到达位置沿Y轴方向移动。但是,也可以使透过元件4以与Y轴平行的轴为中心进行摆动,使从光源2出射的光的到达位置沿X轴方向移动。
[0376] 另外,会聚透镜3也可以是对从光源2出射的光进行平行化的平行化透镜。在这种情况下,荧光体元件560上的光束径相比会聚透镜3的情况下的光束径增大。因此,从投射透镜6出射的光的平行度降低。并且,配光图案的中心光度降低。对于要求较高的中心光度的远光,不期望将会聚透镜3设为平行化透镜。但是,对于照明较广范围的配光图案,采用平行化透镜替代会聚透镜3比较有效。
[0377] 另外,能够由采用了会聚透镜3的前照灯装置和采用了平行化透镜的前照灯装置形成一个配光图案。在这种情况下,采用了平行化透镜的前照灯装置形成整体的配光图案的形状。并且,采用了会聚透镜3的前照灯装置在整体的配光图案中形成高照度区域。
[0378] 另外,会聚透镜3也可以是平行化透镜和会聚透镜这两片透镜的结构。由此,能够自由设定从光源2到会聚透镜3的间隔。例如,能够在平行化透镜和会聚透镜3之间配置将光线弯折的反射镜。于是,能够减小前照灯装置1在投射方向(Z轴方向)上的大小。“将光线弯折”是指通过反射来变更光线的方向。
[0379] 另外,如果将透过元件4配置在从会聚透镜3到投射透镜6之间,能够得到上述的效果。但是,不期望将透过元件4配置在荧光体元件560和投射透镜6之间。这是因为由荧光体元件560激励的光(荧光)通常散乱地从荧光体元件560放射。即,从荧光体元件560放射的光是散射光。因此,光的扩散度较大。在荧光体元件560与投射透镜6之间的间隔变宽时,所激励的光到达投射透镜6的光束量降低。于是,前照灯装置1的光利用效率降低。另外,在光的利用效率处于容许范围内等的情况下,能够将透过元件4配置在荧光体元件560和投射透镜6之间。
[0380] 优选会聚透镜3的会聚位置在荧光体元件560上。并且,优选投射透镜6的焦点位置在荧光体元件560上。另外,荧光体元件560上是指荧光体元件560的表面。由此,最会聚的光被荧光体元件560转换成荧光而出射。于是,能够提高从投射透镜6出射的光的平行度。另外,在考虑由于荧光体元件560的温度上升等而导致的性能劣化等的情况下,可以使会聚透镜3的会聚位置从荧光体元件560上错开。
[0381] 在本实施方式6中以前照灯装置为例进行了说明。但是,实施方式6的结构也能够用作照明装置。例如,实施方式6的结构能够用于按照被摄体的移动而照射光的照明装置。并且,实施方式6的结构通过按照时间改变照明的投射位置,由此照明演绎效果提高。于是,采用了本实施方式6的结构的照明装置能够实现演绎效果优异的照明。
[0382] 另外,在上述的实施方式中说明了能够变更光的色温的前照灯装置。也能够将这些前照灯装置用作照明装置。即,通过按照时间改变所投射的照明光的颜色,照明演绎效果提高。并且,采用了上述的能够变更光的色温的实施方式的结构的照明装置,能够实现演绎效果优异的照明。
[0383] 实施方式7
[0384] 图22是概略性示出本发明的实施方式7的前照灯装置107的主要结构的结构图。
[0385] 如图22所示,前照灯装置107具有光源27、会聚透镜37、透过元件4及投射透镜6。
[0386] 对与实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并省略其说明。与实施方式1相同的构成要素是投射透镜6。
[0387] 另外,透过元件4与在实施方式4或6中说明的透过元件4相同。因此,关于与实施方式4或6的说明重复的部分的说明,代用实施方式4或6的说明,在实施方式7中省略。
[0388] 当在实施方式7中省略与实施方式1~6中的一个实施方式相同的构成要素的结构、功能或动作等的说明的情况下,代用实施方式1~6的记述。并且,在实施方式7中所说明的有关实施方式1~6的记述是作为对应的实施方式1~6的说明来使用的。在此,“动作”包括光的行为。
[0389] 光源27出射白色的光。光源27是发出白色光的发光二极管。例如,光源27具有蓝色的发光二极管和黄色的荧光体。在这种情况下,光源27用蓝色的发光二极管激励黄色的荧光体。或者,光源27具有紫外发光二极管和白色的荧光体。在这种情况下,光源27用紫外发光二极管激励白色的荧光体。
[0390] 与实施方式6不同,光源27不是激励光源。前照灯装置107不具有荧光体元件。前照灯装置107不具有荧光发生部。
[0391] 会聚透镜37可以与实施方式6相同。但是,光源27的发散角大于光源2。因此,在光源27的尺寸与光源2相同并提高光的取入效率的情况下,会聚透镜37的尺寸大于会聚透镜3。因此,将会聚透镜37与实施方式6的会聚透镜3区分开。
[0392] 会聚透镜37将从光源27出射的光会聚于会聚点F7。会聚点F7位于透过元件4和投射透镜6之间。在图22中,会聚点F7位于投射透镜6的光轴Cp上。
[0393] 会聚透镜37也可以是使用两片透镜的结构。由此,能够变更光源27与会聚透镜37之间的间隔。例如,通过在平行化透镜和会聚透镜之间配置将光线弯折的反射镜,能够减小前照灯装置107的投射透镜6在光轴方向(Z轴方向)上的尺寸。
[0394] 并且,会聚透镜37也可以是使用一片混合透镜(hybrid lens)的结构。此处所讲的混合透镜例如是具有光的透过特性和全反射特性的透镜。即,会聚透镜37能够作为利用了折射和全反射的光学元件。例如,该光学元件能够使发散角较小的光通过折射而会聚,使发散角较大的光通过全反射而会聚。
[0395] 图22所示的前照灯装置107与实施方式6一样,使透过元件4以轴S2为中心进行摆动。由此,前照灯装置107使从光源27出射的光的会聚点F7沿Y轴方向移动。Y轴方向是与包括光轴Cp和轴S2的平面垂直的方向。
[0396] 说明实施方式7的效果。
[0397] 使用图16作为说明实施方式7的效果的光线追踪图。在图16中,假设会聚点F7移动到荧光体元件5上的各个区域5a、5b、5c的位置进行说明。另外,如上所述,在实施方式7中不使用荧光体元件5。
[0398] 会聚点F7成为从光源27出射的光在光轴Cp上会聚的点。因此,在会聚点F7移动到各个区域5a、5b、5c的位置的情况下,从光源27出射的光等同于从各个区域5a、5b、5c的位置放射。
[0399] 从区域5a的位置放射的光线1400a透过投射透镜6后与光轴Cp平行地行进。从区域5b的位置放射的光线1400b透过投射透镜6后相对于光轴Cp具有角度地向-Y轴方向行进。从区域5c的位置放射的光线1400c透过投射透镜6后相对于光轴Cp具有角度地向+Y轴方向行进。
[0400] 从会聚点F7出射的光线行进的方向根据会聚点F7的位置而变更。即,通过变更会聚点F7在Y轴方向上的位置,能够使从光源27出射的光照射的位置移动。
[0401] 例如,前照灯装置107在驾驶员行驶于转弯处时,能够将从光源2出射的光投射到车辆的行进方向侧。车辆的行进方向侧是指车辆转弯的方向。由此,能够提高驾驶员对车辆的行进方向的视觉辨认性。
[0402] 前照灯装置107能够利用简易的结构变更照射光的位置。即,前照灯装置107能够控制配光。
[0403] 在本实施方式7中,使透过元件4以与X轴平行的轴为中心进行摆动,使从光源27出射的光的到达位置沿Y轴方向移动。但是,也可以使透过元件4以与Y轴平行的轴为中心进行摆动,使从光源27出射的光的到达位置沿X轴方向移动。
[0404] 本实施方式7的前照灯装置107使从会聚透镜37出射的光到达透过元件4。并且,前照灯装置107使透过元件4以与X轴平行的轴为中心进行摆动。在此,X轴是与投射透镜6的光轴Cp垂直的轴。并且,前照灯装置107使会聚点F7沿Y轴方向移动。在此,Y轴是与光轴Cp和X轴垂直的轴。通过使会聚点F7沿Y轴方向移动而使光的照射位置(放射方向)沿Y轴方向移动,由此前照灯装置107使从投射透镜6出射的光的配光沿Y轴方向移动。
[0405] 另外,在光源27如发光二极管那样发散角较大的情况下,不期望将会聚透镜37设为平行化透镜。平行化透镜使从光源27出射的光成为平行光。这是因为在光源27采用发光二极管时,到达会聚透镜37的光束径增大,因而从投射透镜6出射的光的平行度降低。另外,在光的平行度降低处于容许范围内的情况下,即使光源27是发光二极管,也能够采用平行化透镜。
[0406] 只要透过元件4在会聚透镜37与投射透镜6之间,则可以配置在任何位置。即,透过元件4的位置不存在光学上的特别限制。与实施方式6不同,光不会被荧光体元件560散射。即,通过会聚点F7的光线的光的扩散相比散射光减小。
[0407] 与实施方式1的情况相比,即使增大会聚点F7与投射透镜6之间的间隔,对光利用效率也没有影响。因此,与配置荧光体元件560的情况相比,能够增大从会聚点F7到投射透镜6的间隔。在提高从投射透镜6出射的光线的平行度的情况下,优选会聚点F7与投射透镜6之间的间隔较宽。
[0408] 图23的(A)、图23的(B)和图23的(C)是示出在会聚点F7和投射透镜6之间配置了透过元件4的光线追踪结果的图。
[0409] 图23的(A)、图23的(B)及图23的(C)是示出本实施方式7的光线追踪的仿真结果的说明图。
[0410] 图23的(A)中的透过元件4与光轴C垂直。
[0411] 图23的(B)中的透过元件4从-X轴方向观察时,是相对于图23的(A)的状态逆时针地进行了旋转。
[0412] 图23的(C)中的透过元件4从-X轴方向观察时,是相对于图23的(A)的状态顺时针地进行了旋转。
[0413] 图23的(B)及图23的(C)中的透过元件4的旋转角度例如都是30度。
[0414] 图23的(A)、图23的(B)及图23的(C)的透过投射透镜6后的光路彼此不同。图23的(A)的光线700a与光轴Cp平行地行进。图23的(B)的光线700b相对于光轴Cp具有角度地向-Y轴方向移动。图23的(C)的光线700c相对于光轴Cp具有角度地向+Y轴方向移动。
[0415] 在图23的(A)、图23的(B)及图23的(C)中,记述从光源27的中心放射的光线700a、700b、700c。在此,光源27的中心位于会聚透镜37的光轴C上。下面,对从光源27在光轴C上的位置出射的光进行说明。
[0416] 从光源27出射的光按照以光轴C为中心的放射角度向+Z轴方向行进。
[0417] 向+Z轴方向行进的光入射到会聚透镜37。
[0418] 入射到会聚透镜37的光被会聚于光轴C上。
[0419] 图23的(A)中的透过元件4的入射面41与光轴C垂直。光线700a中的在光轴C上的光线不在入射面41被折射而行进。因此,光线700a通过投射透镜6后成为与光轴C平行的光而出射。在此,投射透镜6的焦点与会聚点F7一致。
[0420] 图23的(B)中的透过元件4的入射面41从-X轴方向观察例如相对于光轴C逆时针旋转了30度。光线700b中的在光轴C上的光线在入射面41被向+Y轴方向折射而行进。因此,投射透镜6的中心(光轴Cp)相对于光轴C上的光线位于-Y轴方向。因此,在投射透镜6出射的光线700b相对于光轴Cp向-Y轴方向移动。
[0421] 图23的(C)中的透过元件4的入射面41从-X轴方向观察例如相对于光轴C顺时针旋转了30度。光线700c中的在光轴C上的光线在入射面41被向-Y轴方向折射而行进。因此,投射透镜6的中心(光轴Cp)相对于光轴C上的光线位于+Y轴方向。因此,在投射透镜6出射的光线700c相对于光轴Cp向+Y轴方向移动。
[0422] 另外,在将透过元件4配置在会聚透镜37和会聚点F7之间的情况下,前照灯装置107也示出同样的动作。
[0423] 通过以上的动作,在透过元件4的入射面41与光轴C垂直的情况下,从光源27出射的光线700a作为与光轴Cp平行的光而从投射透镜6出射。
[0424] 在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C逆时针进行了旋转的情况下,从光源27出射的光线700b作为相对于光轴Cp向-Y轴方向倾斜的光而从投射透镜6出射。
[0425] 在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C顺时针进行了旋转的情况下,从光源27出射的光线700c作为相对于光轴Cp向+Y轴方向倾斜的光而从投射透镜6出射。
[0426] 另外,根据透过元件4的厚度或折射率,从投射透镜6出射的光相对于光轴Cp的角度变化。并且,为了简化说明,将透过元件4作为平行平板进行说明。
[0427] 在上述的说明中,光线700a、光线700b及光线700c会聚于会聚点F7。并且,光线700a、光线700b及光线700c通过投射透镜6而成为平行光。
[0428] 但是,也可以使光线700a、700b、700c会聚的会聚点F7的位置移动。即,也可以不使投射透镜6的焦点位置与会聚点F7一致。将会聚点F7和投射透镜6的间隔缩窄,能够将从投射透镜6出射的光作为发散光。
[0429] <变形例4>
[0430] 图24是概略性示出变形例4的主要结构的结构图。透过元件4及投射透镜6与实施方式7相同。
[0431] 如图24所示,前照灯装置108具有光源2r、2g、2b、平行化透镜20r、20g、20b、透过元件4及投射透镜6。前照灯装置108能够具有会聚透镜38或扩散元件58。
[0432] 光源2r、光源2b及光源2g例如是发出波长彼此不同的光的光源。例如,光源2r发出红色波段的光。光源2g发出绿色波段的光。光源2b发出蓝色的波段的光。
[0433] 例如,蓝色的波长区域是430nm~485nm。绿色的波长区域是500nm~570nm。另外,红色的波长区域是600nm~650nm。
[0434] 光源2r、2g、2b沿Y轴方向排列配置。光源2r、2g、2b例如以相等间隔配置。另外,在变形例4中,将光源2排列成3行1列。在图24中,在Y轴方向是3行,在X轴方向是1列。但是,也可以将光源2排列成3行3列的矩阵状。例如,在Y轴方向是3行,在X轴方向是3列。
[0435] 光源2g的光轴Cs与会聚透镜38的光轴C一致。光源2r配置在光源2g的+Y轴方向。光源2b配置在光源2g的-Y轴方向。光源2r、2b的光轴Cs与光源2g的光轴Cs平行。
[0436] 在变形例4中,将光源2r、2g、2b作为激光光源进行说明。另外,光源2r、2g、2b也可以是发光二极管。
[0437] 从光源2r、2g、2b出射的光通过平行化透镜20r、20g、20b被平行化。并且,平行化透镜20r、20g、20b出射与光轴Cs平行的光。光轴Cs是光源2r、2g、2b的光轴。
[0438] 平行化透镜20r配置在光源2r的+Z轴方向侧。平行化透镜20g配置在光源2g的+Z轴方向侧。平行化透镜20b配置在光源2b的+Z轴方向侧。
[0439] 平行化透镜20r的光轴Ca与光源2r的光轴Cs一致。平行化透镜20g的光轴Ca与光源2g的光轴Cs一致。平行化透镜20b的光轴Ca与光源2b的光轴Cs一致。
[0440] 在变形例4中,在光被会聚透镜38会聚的位置处配置有扩散元件58。但是,如在上述的实施方式7中说明的那样,能够省略扩散元件58。在变形例4中,将采用扩散元件58的效果与采用多个光源2r、2g、2b的效果一并进行说明。
[0441] 从平行化透镜20r、20g、20b出射的光通过会聚透镜38被会聚于扩散元件58的位置处。从平行化透镜20r、20g、20b出射的光在透过元件4透过后到达扩散元件58。另外,与实施方式7同样,透过元件4也可以在扩散元件58(会聚位置)和投射透镜6之间。
[0442] 从平行化透镜20r、20g、20b出射的光作为平行光入射到会聚透镜38。因此,从平行化透镜20r、20g、20b出射的光会聚于一个会聚点。
[0443] 透过元件4以与X轴平行的轴S2为中心进行摆动。透过元件4使从光源2r、2g、2b出射的光的会聚位置沿Y轴方向移动。但是,也可以使透过元件4以与Y轴平行的轴为中心进行摆动,使从光源2r、2g、2b出射的光的到达位置沿X轴方向移动。
[0444] 在变形例4中,从会聚透镜38出射的光到达透过元件4。并且,透过元件4以与X轴平行的轴S2为中心进行摆动。并且,透过元件4使扩散元件58上的会聚位置沿Y轴方向移动。通过会聚位置的移动,扩散元件58上的发光位置移动。通过扩散元件58上的光的放射位置移动,前照灯装置108使从投射透镜6出射的光的配光移动。在变形例4中,通过扩散元件58上的光的放射位置沿Y轴方向移动,前照灯装置108使从投射透镜6出射的光的配光沿Y轴方向移动。
[0445] 另外,在激光光源的情况下,光源2r、2g、2b的发散角较小。因此,能够省略会聚透镜38。在不使用会聚透镜38的情况下,使未配置于光轴C上的平行化透镜20r、20b向光轴C的方向偏心。即,使平行化透镜20r向-Y轴方向偏心。使平行化透镜20r的光轴Ca向-Y轴方向平行移动。并且,使平行化透镜20b向+Y轴方向偏心。使平行化透镜20b的光轴Ca向+Y轴方向平行移动。由此,也可以使来自光源2r、2g、2b的光到达扩散元件58。
[0446] 但是,采用会聚透镜38能够缩短Z轴方向上的距离。即,能够缩短从平行化透镜20r、20g、20b到扩散元件58的Z轴方向上的距离。因此,能够将前照灯装置108小型化。
[0447] 在变形例4中,在Y轴方向排列配置光源2r、光源2g及光源2b。但是,光源2r、2g、2b的配置也可以是任何配置。例如,也可以在与光轴C垂直的平面上、在以光轴C为中心的正三角形的顶点的位置配置光源2r、2g、2b。
[0448] 例如,即使是前照灯装置108不具有扩散元件58的情况下,也能够得到使从投射透镜6出射的光沿Y轴方向移动的效果。但是,在使用三种单色光进行合成的情况下,有可能在从投射透镜6出射的光中产生颜色不均。
[0449] 通过将扩散元件58配置在透过元件4和投射透镜6之间,抑制从投射透镜6出射的光的颜色不均。另外,扩散元件58只要配置在从光源2r、2g、2b到投射透镜6之间即可。但是,优选将扩散元件58配置在透过元件4与投射透镜6之间。这是因为这样配置光束的尺寸最小。
[0450] 图25的(A)、图25的(B)及图25的(C)是示出变形例4的动作的光线追踪结果的一例的图。
[0451] 图25的(A)中的透过元件4与光轴C垂直配置。
[0452] 图25的(B)中的透过元件4从-X轴方向观察,相对于图25的(A)的状态逆时针进行了旋转。
[0453] 图25的(C)中的透过元件4从-X轴方向观察,相对于图25的(A)的状态顺时针进行了旋转。
[0454] 图25的(B)及图25的(C)中的透过元件4的旋转角度例如都是30度。
[0455] 图25的(A)、图25的(B)及图25的(C)的透过透过元件4后的光路彼此不同。
[0456] 图25的(A)中的光线800ar、800ag、800ab在入射面41进行折射而行进。并且,光线800ar、800ag、800ab会聚于扩散元件58上的光轴C的位置处。
[0457] 图25的(B)中的光线800br、800bg、800bb在入射面41向+Y轴方向折射而行进。并且,光线800br、800bg、800bb会聚于从扩散元件58上的光轴C的位置移向+Y轴方向的位置。
[0458] 图25的(C)中的光线800cr、800cg、800cb在入射面41向-Y轴方向折射而行进。并且,光线800cr、800cg、800cb会聚于从扩散元件58上的光轴C的位置移向-Y轴方向的位置。
[0459] 在图25的(A)、图25的(B)及图25的(C)中,记述从光源2r、2g、2b的中心放射的光线800ar、800ag、800ab、800br、800bg、800bb、800cr、800cg、800cb。
[0460] 光线800ar、800br、800cr是从光源2r出射的光线。光线800ag、800bg、800cg是从光源2g出射的光线。光线800ab、800bb、800cb是从光源2b出射的光线。
[0461] 从光源2r、2g、2b出射的光按照以光源2r、2g、2b各自的光轴Cs为中心的放射角度向+Z轴方向行进。
[0462] 向+Z轴方向行进的光通过平行化透镜20r、20g、20b被平行化。并且,被平行化后的光(平行光)向+Z轴方向行进。
[0463] 向+Z轴方向行进的光(平行光)入射到会聚透镜38。
[0464] 入射到会聚透镜38的光(平行光)会聚于扩散元件58的位置处。
[0465] 在图25的(A)的情况下,透过元件4的入射面41与光轴C垂直。光线800ar、光线800ag及光线800ab在入射面41进行折射。并且,光线800ar、800ag、800ab以在扩散元件58的位置处会聚于光轴C上的方式行进。因此,光线800ar、800ag、800ab的会聚位置处于光轴C上。在图25的(A)中,光线800ar、800ag、800ab会聚于扩散元件58上的光轴C的位置处。
[0466] 在图25的(B)的情况下,透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C逆时针旋转了30度。因此,光线800br、800bg、800bb的会聚位置相对于光轴C向+Y轴方向移动。在图25的(B)中,光线800br、800bg、800bb会聚在从扩散元件58上的光轴C移向+Y轴方向的位置处。
[0467] 在图25的(C)的情况下,透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C顺时针旋转了30度。因此,光线800cr、800cg、800cb的会聚位置相对于光轴C向-Y轴方向移动。在图25的(C)中,光线800cr、800cg、800cb会聚在从扩散元件58上的光轴C移向-Y轴方向的位置处。
[0468] 通过以上的动作,在透过元件4的入射面41与光轴C垂直的情况下,从光源2r、2g、2b出射的光线800ar、800ag、800ab会聚于扩散元件58上的光轴C的位置处。
[0469] 在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C逆时针进行了旋转的情况下,从光源2r、2g、2b出射的光线800br、800bg、800bb会聚在从扩散元件58上的光轴C移向+Y轴方向的位置处。
[0470] 在透过元件4的入射面41从-X轴方向观察相对于光轴C顺时针进行了旋转的情况下,从光源2r、2g、2b出射的光线800cr、800cg、800cb会聚在从扩散元件58上的光轴C移向-Y轴方向的位置处。
[0471] 即,通过使透过元件4摆动,能够使从会聚透镜38出射的激励光在扩散元件58上的会聚位置变化。
[0472] 另外,根据透过元件4的厚度或折射率,在扩散元件58会聚的位置变化。因此,透过元件4的旋转角度被变更。并且,为了简化说明,将透过元件4作为平行平板进行说明。
[0473] 在上述的说明中,光线800ar、800ag、800ab、800br、800bg、800bb、800cr、800cg、800cb会聚于扩散元件58上。但是,光线800ar、800ag、800ab、800br、800bg、800bb、800cr、
800cg、800cb的会聚位置也可以不在扩散元件58上。即,光线800ar、800ag、800ab、800br、
800bg、800bb、800cr、800cg、800cb的会聚位置也可以相对于扩散元件58向光轴C的方向移动。
[0474] 使用图16作为说明变形例4的效果的光线追踪图。将图16中的荧光体元件5置换为扩散元件58进行说明。
[0475] 扩散元件58配置在光轴C上。并且,扩散元件58配置在将从光源2r、2g、2b出射的光会聚的位置处。因此,在区域5a、区域5b或区域5c会聚的光成为将从光源2r、光源2g及光源2b出射的光合成得到的光。因此,从扩散元件58放射的光成为将从光源2r、光源2g及光源2b出射的光合成得到的光。
[0476] 从区域5a放射的光线1400a对应于将图25的(A)中的光线800ar、光线800ag及光线800ab合成得到的光。将光线800ar、光线800ag及光线800ab合成得到的光与光轴Cp平行地行进。
[0477] 从区域5b放射的光线1400b对应于将图25的(B)中的光线800br、光线800bg及光线800bb合成得到的光。光线800br、光线800bg及光线800bb合成得到的光透过投射透镜6后,相对于光轴Cp向-Y轴方向具有角度地行进。
[0478] 从区域5c放射的光线1400c对应于将图25的(C)中的光线800cr、光线800cg及光线800cb合成得到的光。将光线800cr、光线800cg及光线800cb合成得到的光透过投射透镜6后,相对于光轴Cp向+Y轴方向具有角度地行进。
[0479] 由此,能够根据从扩散元件58出射的光线在扩散元件58上的位置变更光线行进的方向。即,通过使从光源2r、2g、2b出射的光在扩散元件58上移动,能够变更来自投射透镜6的光的照射位置。
[0480] 例如,前照灯装置108在驾驶员行驶于转弯处时,能够将从光源2r、2g、2b出射的光投射到车辆的行进方向侧。车辆的行进方向侧是指车辆转弯的方向。由此,能够提高驾驶员对车辆的行进方向的视觉辨认性。
[0481] 前照灯装置108能够利用简易的结构变更照射光的位置。即,前照灯装置108能够控制配光。
[0482] 根据以上所述,在变形例4中,通过按照光源2r、2g、2b、平行化透镜20r、20g、20b、会聚透镜38、透过元件4及扩散元件58的顺序配置各构成要素,实现AFS或者ADB。
[0483] 并且,通过使光源2r、2g、2b各自的输出值(光量)变化,能够变更从投射透镜6出射的白色光的色温。由此,除配光的变更以外,也能够实现色温的变更。
[0484] <变形例5>
[0485] 图26的(A)、图26的(B)和图26的(C)是示出变形例5所示的前照灯装置109的光线追踪的仿真结果的说明图。另外,在图26的(A)、图26的(B)和图26的(C)中省略了投射透镜6。
[0486] 在图26的(A)中,反射元件49的反射面491从-X轴方向观察,相对于光轴C倾斜了45度。因此,从-Y轴方向到达的光被向+Z轴方向反射。将该状态作为反射面491的基准位置。
[0487] 在图26的(B)中,反射元件49的反射面491从-X轴方向观察,相对于反射面491的基准位置逆时针进行了旋转。在图26的(B)中,反射元件49的反射面491从-X轴方向观察,相对于光轴C倾斜了47度。
[0488] 在图26的(C)中,反射元件49的反射面491从-X轴方向观察,相对于反射面491的基准位置顺时针进行了旋转。在图26的(C)中,反射元件49的反射面491从-X轴方向观察,相对于光轴C倾斜了43度。
[0489] 图26的(A)、图26的(B)和图26的(C)示出将图15的透过元件4置换为反射元件49的结构。关于反射元件49以外的构成要素,与前照灯装置105相同,因而标注相同的标号。
[0490] 如图22所示,前照灯装置107具有光源27、会聚透镜37、透过元件4及投射透镜6。
[0491] 在变形例5中,从光源27出射的光按照以光轴Cs为中心的放射角度向+Y轴方向行进。即,光源27向+Y轴方向出射光。
[0492] 向+Y轴方向行进的光通过会聚透镜37被变更为会聚光。并且,会聚光向+Y轴方向行进。
[0493] 向+Y轴方向行进的光(会聚光)到达反射元件49的反射面491。到达反射面491的光被反射面491反射。并且,被反射面491反射的光向+Z轴方向行进。
[0494] 向+Z轴方向行进的光会聚。
[0495] 所会聚的光通过投射透镜6(未图示)被平行化。被平行化后的光(平行光)向+Z轴方向行进。
[0496] 如图26的(A)所示,从光源27向+Y轴方向出射的光被会聚透镜37会聚。由会聚透镜37会聚的光会聚于光轴Cp上。
[0497] 从会聚透镜37出射的光900a被反射元件49的反射面491反射。被反射面491反射的光900a的中心光线被反射面491将行进方向变更了90度。被反射面491反射的光900a会聚于投射透镜6的光轴Cp上。
[0498] 另外,在图26的(A)中,会聚透镜37的光轴C被反射元件49弯折了90度。下面,设为即使是反射元件49以旋转轴为中心进行旋转时,从反射元件49到投射透镜6为止的会聚透镜37的光轴C也作为光轴C被反射元件49弯折了90度的状态(图26的(A)的状态)的光轴。即,假设会聚透镜37的光轴C在反射元件49旋转时也相对于图26的(A)的状态没有变化来进行说明。并且,在图26的(A)、图26的(B)和图26的(C)中,从反射元件49到投射透镜6侧的光轴C与光轴Cp一致。另外,反射元件49的旋转轴例如是与投射透镜的光轴垂直的第3轴。
[0499] 并且,如图26的(B)所示,从-X轴方向观察,反射元件49从反射面491的基准位置起逆时针进行旋转。在这种情况下,由会聚透镜37会聚的光会聚在相比光轴Cp靠+Y轴侧。即,由会聚透镜37会聚的光的会聚位置向相比光轴Cp的+Y轴方向移动。
[0500] 在图26的(B)中,被反射元件49弯折了90度的光轴C和反射元件49(反射面491)的夹角大于45度。图26的(B)中的反射元件49(反射面491)例如相对于光轴C倾斜了47度。即,图26的(B)中的反射元件49(反射面491)相对于光轴Cp倾斜了47度。
[0501] 因此,被反射元件49反射的光线900b的光束的中心光线,相对于光轴C向+Y轴方向倾斜4度地向+Z轴方向行进。并且,被反射元件49反射的光线900b相对于反射面491为基准位置时的会聚位置向+Y轴方向侧会聚。
[0502] 并且,如图26的(C)所示,从-X轴方向观察,反射元件49从反射面491的基准位置起顺时针进行旋转。在这种情况下,被会聚透镜37会聚的光会聚在相比光轴Cp靠-Y轴侧。即,由会聚透镜37会聚的光的会聚位置向相比光轴Cp的-Y轴方向移动。
[0503] 在图26的(C)中,被反射元件49弯折了90度的光轴C与反射元件49(反射面491)的夹角小于45度。图26的(C)中的反射元件49(反射面491)例如相对于光轴C倾斜了43度。即,图26的(C)中的反射元件49(反射面491)相对于光轴Cp倾斜了43度。
[0504] 因此,被反射元件49反射的光线900c的光束的中心光线,相对于光轴C向-Y轴方向倾斜4度并向+Z轴方向行进。并且,被反射元件49反射的光线900c会聚在相对于反射面491为基准位置时的会聚位置的-Y轴方向侧。
[0505] 这样,在使用了反射元件49的情况下,Y轴方向的前照灯装置的尺寸增大。但是,Z轴方向的前照灯装置的尺寸减小。
[0506] 在使用了透过元件4的情况下,将各构成要素配置在Z轴方向(光轴Cp的方向)。在使用了反射元件49的情况下,能够将构成要素配置在偏离光轴Cp的位置。
[0507] 另外,将图26的结构与图15的结构进行比较,光相对于透过元件4的摆动角度的移动量小于光相对于反射元件49的摆动角度的移动量。即,在使用反射元件49的情况下,光相对于摆动角度的移动量增大。因此,例如在应用于假定相当于25m的投射距离的头灯时,反射元件49的调整精度高于透过元件4的调整精度。
[0508] 在图26的(A)、图26的(B)和图26的(C)中未图示投射透镜6。投射透镜6被配置在会聚位置F7的+Z轴侧。但是,例如将会聚位置F7与投射透镜6之间的间隔设为5mm。在这种情况下,在前照灯装置的25m前方处的光的移动距离成为在与包括会聚位置F7的光轴Cp垂直的平面(会聚面Pf)上的光的移动距离的5000倍。这可以根据25m/5mm=5000的计算而求出。因此,在来自光源2的光在会聚面Pf上移动1mm时,前照灯装置的25m前方处的光的到达位置移动5m。
[0509] 由此,在精细地控制配光的情况下,使用透过元件4比较容易。并且,透过元件4通过变更厚度或折射率,能够变更相对于摆动角度的移动量。
[0510] 另外,将反射元件49的反射率(97%)和透过元件4的透过率(99%)进行比较,透过元件4的透过率普遍地比较高。因此,在考虑光的利用效率的情况下,优选使用透过元件4。
[0511] <附记>
[0512] 将以上的各实施方式作为基础,作为附记而记载以下的内容。
[0513] <附记1>
[0514] 一种前照灯装置,具有:
[0515] 光源,其发出激励光;
[0516] 波长选择部,其入射所述激励光而出射不同色温的光;以及
[0517] 投射透镜,其投射从所述波长选择部出射的所述不同色温的光,
[0518] 所述波长选择部具有会聚光学元件和荧光发生部,
[0519] 根据所述激励光入射的区域不同,所述荧光发生部出射的光的色温不同,[0520] 所述会聚光学元件对从所述光源出射的激励光进行会聚,
[0521] 所会聚的所述激励光选择性地到达所述区域。
[0522] <附记2>
[0523] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0524] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件,
[0525] 所述荧光体元件包括发出不同色温的光的所述区域,
[0526] 所述会聚光学元件沿与所述会聚光学元件的光轴垂直的方向移动,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0527] <附记3>
[0528] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0529] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件,
[0530] 所述荧光体元件包括发出不同色温的光的所述区域,
[0531] 所述会聚光学元件以与所述会聚光学元件的光轴垂直的轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0532] <附记4>
[0533] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0534] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件和波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并反射所选择的所述波长以外的光,
[0535] 所述波长选择元件包括使不同波长的光透过的区域,
[0536] 所述会聚光学元件沿与所述会聚光学元件的光轴垂直的方向移动,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0537] <附记5>
[0538] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0539] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件和波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并反射所选择的所述波长以外的光,
[0540] 所述波长选择元件包括使不同波长的光透过的区域,
[0541] 所述会聚光学元件以与所述会聚光学元件的光轴垂直的轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0542] <附记6>
[0543] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0544] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件,
[0545] 所述荧光体元件包括发出不同色温的光的所述区域,
[0546] 所述会聚光学元件沿与所述会聚光学元件的光轴垂直的方向移动,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0547] <附记7>
[0548] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0549] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件和透过元件,该透过元件被入射所述会聚光而朝向所述荧光体元件出射,
[0550] 所述透过元件以与所述会聚光学元件的光轴垂直的轴为中心进行旋转,[0551] 所述荧光体元件包括发出不同色温的光的所述区域,
[0552] 所述透过元件以所述轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0553] <附记8>
[0554] 根据附记7所述的前照灯装置,其中,
[0555] 所述荧光发生部具有波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并反射所选择的所述波长以外的光,
[0556] 所述波长选择元件配置在所述透过元件与所述荧光体元件之间。
[0557] <附记9>
[0558] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0559] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件,
[0560] 所述荧光体元件包括发出不同色温的光的所述区域,
[0561] 所述荧光体元件以与所述会聚光学元件的光轴平行的轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0562] <附记10>
[0563] 根据附记2、3、6或9中任意一项所述的前照灯装置,其中,
[0564] 所述荧光发生部具有波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并反射所选择的所述波长以外的光,
[0565] 所述波长选择元件被配置在所述会聚光学元件与所述荧光体元件之间。
[0566] <附记11>
[0567] 根据附记1所述的前照灯装置,其中,
[0568] 所述荧光发生部具有发出荧光的荧光体元件和波长选择元件,该波长选择元件选择所透过的光的波长,并反射所选择的所述波长以外的光,
[0569] 所述波长选择元件包括使不同波长的光透过的区域,
[0570] 所述波长选择元件以与所述会聚光学元件的光轴平行的轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0571] <附记12>
[0572] 一种前照灯装置,具有:
[0573] 光源,其发出激励光;
[0574] 会聚光学元件,其入射所述激励光,将从所述光源出射的激励光转换成会聚光并出射;
[0575] 透过元件,其入射所述会聚光,以与所述会聚光学元件的光轴垂直的轴为中心进行旋转,并出射所述会聚光;以及
[0576] 荧光体元件,其入射从所述透过元件出射的光而发出荧光,
[0577] 所述荧光体元件包括发出相同色温的光的区域,
[0578] 所述透过元件以所述轴为中心进行旋转,由此使所述会聚光选择性地到达所述区域。
[0579] 另外,在上述各实施方式中,有时使用“平行”或“垂直”等表示部件间的位置关系或部件形状的用语。这些用语包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。因此,当在权利要求书中存在表示部件间的位置关系或部件形状的记载的情况下,这些记载包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。
[0580] 并且,如上所述说明了本发明的实施方式,但是,本发明不限于这些实施方式。
[0581] 标号说明
[0582] 1前照灯装置;2光源;3会聚透镜;4透过元件;5荧光体元件;5a荧光体元件5的区域;5b荧光体元件5的区域;5c荧光体元件5的区域;6投射透镜;C光轴。