照明装置、および車両用前照灯
【課題】照射光を定位置に照射することが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】ヘッドランプ１では、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されており、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０はレーザ光が入射する入射端およびレーザ光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。
【解決手段】ヘッドランプ１では、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されており、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０はレーザ光が入射する入射端およびレーザ光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射光を定位置に照射することが可能な照明装置、及び車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、励起光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射して照明光を発生させる照明装置の研究が盛んになってきている。
【０００３】
このような照明装置に関する技術の例として特許文献１が開示されている。
【０００４】
特許文献１の灯具は、第１光学部材（レンズ）、第２光学部材（リフレクタ）および蛍光体を有する。そして、当該灯具は、光源（レーザダイオード）からの励起光を第１光学部材で集光し、蛍光体に照射することで、小さな領域から輝度の高い光を発生させ、ホットスポット（配向領域の内明るく照らす必要のある領域）の明るさを確保している。また、特許文献１では本灯具が、第１光学部材まで光ファイバにより励起光を導光している実施例も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５００４１号公報（平成１７年６月９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術には次のような問題がある。
【０００７】
具体的には、特許文献１の灯具は、第１光学部材（レンズ）と第２光学部材（リフレクタ）とを一体固定しており、かつ、光源部の励起光出射口がレンズの近傍に配置されているという構成は開示されていない。そのため、特許文献１の灯具では、振動等が発生し、各部に位置ずれが起こった場合、レンズとリフレクタとが別々に位置ずれしてしまう、あるいはレンズと光源部の励起光出射端が離れている為、レンズに励起光が導光されなくなり、蛍光体に対する励起光の照射が不安定なものとなる。その結果、安定的に励起光が照射されなくなり、所望の配光を維持できなくなる。このことは、光源が励起光源であるかどうかに関わらず、灯具に共通する課題と言える。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、照射光を安定的に照射することが可能な照明装置、及び車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、当該第２導光部の導光路の上記配光部に対する相対的な位置関係が固定されている。つまり、本照明装置では、上記第２導光部が上記配光部に固定されているため、当該照明装置に振動等が発生した場合であっても、上記第２導光部と上記配光部とが一体となって移動する。そのため、本照明装置は、上記配光部に対して導光路のずれを生じさせることなく、光変換部に照射光を安定して照射することができ、安定した配光を維持することができる。
【００１１】
さらに、本照明装置では、上記第１導光部の出射端が上記第２導光部の入射端の近傍に配置されている。そのため、本照明装置は、上記第１導光部および上記第２導光部に位置ずれが発生したとしても、上記第１導光部から出射された照射光を上記第２導光部へ安定して入射することができ、照射光の損失を低減することができる。
【００１２】
加えて、本照明装置は、第１導光部と第２導光部とを有することから、照射光源と光変換部とを距離を保って配置することができ、照射光源および光変換部で発生する熱を分散させることができる。さらに、第１導光部が可撓性を有することから、照射光源の設置位置（レイアウト）の自由度を向上することもできる。
【００１３】
また、本発明に係る照明装置では、上記第１導光部は、光ファイバであってよい。
【００１４】
光ファイバは、可撓性を有し、さらに、長さを容易に調整することができる。したがって、上記構成とすることにより、照射光源で照射された照射光を第２導光部に導光する際に、照射光源の位置を自在に変更できる、つまり、照射光源の設置位置（レイアウト）の自由度を向上することができる。
【００１５】
また、本発明に係る照明装置では、上記照射光源は、複数の照射光源を含み、上記第１導光部は、上記複数の照射光源のそれぞれから照射光を受け取る複数の光ファイバを有し、上記複数の光ファイバが有する照射光の出射端部は、バンドル化されている構成であってよい。
【００１６】
複数の照射光源を用いる場合であって、複数の光ファイバが有する照射光の出射端部がバンドル化されていない場合を考える。このとき、複数の光ファイバの出射端部すべてを第２導光部近傍に安定的に配置するためには、第２導光部の入射端の大きさを広くする必要が生じる。すると、第２導光部全体が大きくなることが予想される。
【００１７】
この点、複数の光ファイバが有する照射光の出射端部をバンドル化することで上記の問題を解決することができ、その結果、第２導光部が小型であり、かつ安定した配光を維持することが可能な照明装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、照射光を出射する出射端部の断面積が、照射光が入射する入射端部の断面積以下であってよい。
【００１９】
上記構成によれば、第２導光部の入射端部から入射した照射光を、その入射端部の断面積よりも小さい断面積を有する出射端部に導光する、すなわち、照射光を、出射端部に集光する。これにより、照射光源の数に応じた高輝度・高光束の光を発生する光変換部の小型化を実現することができる。
【００２０】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部の導光路を形成する部分の外側表面は、反射性材料によりコーティングされている構成であってよい。
【００２１】
上記構成によれば、第２導光部で導光される照射光を、反射性材料によりコーティングされた上記外側表面で反射させることができるため、第２導光部における照射光の損失を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、当該第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により導光する構成であってよい。
【００２３】
上記構成によれば、第２導光部では、第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により照射光が導光されるため、第２導光部における照射光の損失を抑えることができる。
【００２４】
また、本発明に係る照明装置は、上記第２導光部は、上記第１導光部から導光された照射光を上記光変換部に集光する凸レンズであってよい。
【００２５】
上記構成によれば、凸レンズ（第２導光部）を用いて、第１導光部から導光された照射光を光変換部に照射することができるため、部品点数を少なくでき、かつ、第２導光部を小型化できる。
【００２６】
また、本発明に係る照明装置は、可撓性を有する第１導光部を用いる。したがって、凸レンズ単体で光変換部に照射光を照射する場合と比べると、照射光源と光変換部との距離を離すことができ、それゆえ、照射光源および光変換部で発生する熱を分散させることができる。
【００２７】
また、本発明に係る照明装置では、上記第１導光部の出射端と上記第２導光部の入射端とが一体に固定されている構成であってよい。
【００２８】
上記構成によれば、上記第１導光部および上記第２導光部に位置ずれが発生したとしても、上記第１導光部から出射された照射光を上記第２導光部へ安定して照射することができる。これにより、本照明装置は、さらに安定した配光を維持することができる。
【００２９】
また、本発明に係る照明装置では、上記照射光源は、照射光として励起光を出射し、上記光変換部は、上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む構成であってよい。
【００３０】
上記構成によれば、照射光源から照射された照射光が光変換部に含まれる蛍光体によって蛍光に変換し、その蛍光が、配向部による制御を受けて特定の方向に配向される。
【００３１】
つまり、本発明に係る照明装置では、上記光変換部が上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む構成であっても、好適に適用することができる。
【００３２】
また、本発明に係る照明装置では、上記光変換部は、上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含む構成であってよい。
【００３３】
上記構成によれば、照射光源から照射された照射光は光変換部に含まれる散乱体によって散乱し、その散乱された照射光が、配向部による制御を受けて特定の方向に配向される。
【００３４】
つまり、本発明に係る照明装置では、上記光変換部が上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含む構成であっても、好適に適用することができる。
【００３５】
また、本発明に係る車両用前照灯は、上記いずれかの照明装置を含む構成であってよい。
【００３６】
本発明に係る照明装置は、車両用前照灯に好適に適用することができる。これにより、例えば本発明に係る照明装置を車両用前照灯に適用した場合、車両の走行中に振動が発生するなどしても安定的な配光を維持することが可能な車両用前照灯を実現することができ、上記従来の課題を容易に解決することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る照明装置は、以上のように、照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されている。
【００３８】
それゆえ、本発明に係る照明装置は、照射光を安定的に照射することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図２】パラボラミラーの回転放物面を示す概念図である。
【図３】（ａ）はパラボラミラーの上面図、（ｂ）はパラボラミラーの正面図、（ｃ）はパラボラミラーの側面図である。
【図４】自動車におけるヘッドランプの配設方向を示す概念図である。
【図５】テーパ型導光部の一保持例の側面図である。
【図６】テーパ型導光部の保持例の正面図である。
【図７】テーパ型導光部の他の保持例の側面図である。
【図８】図７の保持例を正面図により示す。
【図９】ロッド型導光部の保持例の側面図である。
【図１０】ロッド型導光部の保持例の正面図である。
【図１１】ロッド型導光部の他の保持例の側面図である。
【図１２】ロッド型導光部の他の保持例の正面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す上面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの１実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの他の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態に係るヘッドランプ１等について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００４１】
〔ヘッドランプ１の構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ１の概略構成を示す断面図である。図示するように、ヘッドランプ１は、レーザ素子（照射光源）２、集光レンズ３、発光部（光変換部）４、パラボラミラー（配光部）５、金属ベース７、フィン８、光ファイバ（第１導光部）１０、およびテーパ型導光部（第２導光部）２０を備えている。
【００４２】
（レーザ素子２）
レーザ素子２は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。このレーザ素子２は、複数設けられていてもよい。この場合、複数のレーザ素子２のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振される。レーザ素子２を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子２を用いる方が好ましい。
【００４３】
レーザ素子２は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、また、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。レーザ素子２のレーザ光の波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部４に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。
【００４４】
なお、励起光源として、レーザ素子の代わりに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。また、ヘッドランプ１は、励起光に限らず、通常の照明光を出射する照明光源を用いてもよい。さらに、ヘッドランプ１から外部に照射される照明光は、白色に限定されず、擬似白色であってもよい。
【００４５】
（集光レンズ３）
集光レンズ３は、レーザ素子２から発振されたレーザ光を、光ファイバ１０の一方の端部である入射端部に入射させるためのレンズである。レーザ素子２が複数存在する場合には、複数のレーザ素子２それぞれに配設される。例えば、集光レンズ３として、アルプス電気製のＦＬＫＮ１ ４０５を用いることができる。上述の機能を有するレンズであれば、集光レンズ３の形状および材質は特に限定されない。
【００４６】
（発光部４）
発光部４は、レーザ素子２から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。具体的には、発光部４は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、蛍光体を固めたもの、または蛍光体粒子を熱伝導率の高い材料でなる基板上に堆積させたものである。発光部４は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。
【００４７】
この発光部４は、金属ベース７の上、かつ、パラボラミラー５の焦点位置を含むように配置されている
発光部４の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子２から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光に対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、発光部４の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。
【００４８】
また、ヘッドランプの照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが法律により規定されている。そのため、発光部４には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。
【００４９】
例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部４に含め、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると白色光が発生する。または、黄色の蛍光体（または緑色および赤色の蛍光体）を発光部４に含め、４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を照射することでも白色光が得られる。
【００５０】
発光部４の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
【００５１】
なお、蛍光体を含む発光部４の代わりに、あるいは蛍光体とともに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体（光変換部）を、パラボラミラー５の焦点近傍に配置してもよい。レーザ素子が発振したレーザ光を散乱体が散乱させ、パラボラミラー５の反射面の各位置に光を照射させてもよい。この場合、白色光を投光するために、発振波長の異なる複数のレーザ素子を組み合わせて用いられてもよい。また、励起光ではなく、単なる照明光が用いられてもよい。
【００５２】
（パラボラミラー５）
パラボラミラー５は、発光部４が発生させた蛍光を反射（制御）し、所定の立体角内を進む光線束（照明光）を形成する。このパラボラミラー５は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【００５３】
図２は、パラボラミラー５の回転放物面を示す概念図であり、図３（ａ）はパラボラミラー５の上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、説明図面をわかりやすく例示するよう直方体の部材の内部をくり抜くことでパラボラミラー５を形成した例を示している。
【００５４】
図２に示すように、パラボラミラー５は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される曲面（放物曲面）を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいる。図３（ａ）および（ｃ）において、符号５ａで示す曲線が放物曲面を示している。また、図３（ｂ）に示すように、パラボラミラー５を正面から見た場合、その開口部５ｂ（照明光の出口）は半円である。
【００５５】
また、レーザ素子２は、パラボラミラー５の外部に配置されており、パラボラミラー５には、レーザ光を透過または通過させるテーパ型導光部２０が形成されている（詳細は後述する）。
【００５６】
なお、パラボラミラー５の一部にパラボラではない部分を含めてもよい。また、反射鏡は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラーまたはその一部を含むものであってもよい。また、反射鏡は、パラボラミラーに限定されず、楕円面ミラーや自由曲面ミラーであってもよい。すなわち、反射鏡は、回転軸を中心として図形（楕円、円、放物線）を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。
【００５７】
（金属ベース７）
金属ベース７は、発光部４を支持する板状の支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。それゆえ、金属ベース７は熱伝導性が高く、発光部４の発熱を効率的に放熱することができる。なお、発光部４を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含む部材でもよい。ただし、発光部４と当接する金属ベース７の表面は反射面として機能することが好ましい。上記表面が反射面であることにより、発光部４の上面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面で反射させてパラボラミラー５へ向かわせることができる。または、発光部４の上面から入射したレーザ光を上記反射面で反射させて、再度発光部４の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【００５８】
金属ベース７は、パラボラミラー５によって覆われているため、金属ベース７は、パラボラミラー５の反射曲面（放物曲面）と対向する面を有していると言える。金属ベース７の発光部４が設けられている側の表面は、パラボラミラー５の回転放物面の回転軸と概ね平行であり、当該回転軸を概ね含んでいることが好ましい。
【００５９】
（フィン８）
フィン８は、金属ベース７を冷却する冷却部（放熱機構）として機能する。このフィン８は、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。金属ベース７を冷却する冷却部は、冷却（放熱）機能を有するものであればよく、ヒートパイプ、水冷方式や、空冷方式のものであってもよい。
【００６０】
（光ファイバ１０）
光ファイバ１０は、レーザ素子２が発振したレーザ光をテーパ型導光部２０を介して発光部４へと導く、可撓性を有する導光部材である。この光ファイバ１０は、レーザ光を受け取る入射端部と、その入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部とを有する。
【００６１】
光ファイバ１０は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造をしている。コアは、レーザ光の吸収損失がほとんどない石英ガラス（酸化ケイ素）を主成分とするものであり、クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバ１０は、コアの径が２００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものであるが、光ファイバ１０の構造、太さおよび材質は上述のものに限定されず、光ファイバ１０の長軸方向に対して垂直な断面は矩形であってもよい。
【００６２】
なお、導光部材として光ファイバ以外の部材、または光ファイバと他の部材とを組み合わせた可撓性を有する部材を用いてもよい。この導光部材は、レーザ素子２が発振したレーザ光を受け取る入射端部と当該入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部とを有するものであればよい。例えば、入射端部を有する入射部、および出射端部を有する出射部を光ファイバとは別の部材として形成し、これら入射部および出射部を光ファイバの両端部に接続してもよい。
【００６３】
（テーパ型導光部２０）
テーパ型導光部２０は、レーザ素子２が発振したレーザ光を、光ファイバ１０を介して発光部４へと導く。テーパ型導光部２０は、光ファイバ１０の出射端部から出射されたレーザ光を入射する入射端部（レーザ素子２側）と、入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部（発光部４側）を有する。
【００６４】
また、テーパ型導光部２０は、入射端部に入射したレーザ光を反射する光反射側面で囲まれた囲繞構造を有しており、テーパ型導光部２０の出射端部（発光部４側）の断面積は、入射端部の断面積よりも小さくなっている。
【００６５】
具体的には、テーパ型導光部２０は、全体が四角錐台形状の筒形をなしており、出射端部の断面（開口）は、例えば１ｍｍ×３ｍｍの矩形であり、入射端部の断面（開口）は、例えば１５ｍｍ×１５ｍｍの矩形である。テーパ型導光部２０の形状は四角錐台形状に限られず、四角錐台形状以外の多角錐台形状、円錐台形状、楕円錐台形状など様々な形状を採用することができる。また、入射端部から出射端部までの長さは、任意に設定できる。
【００６６】
この囲繞構造により、テーパ型導光部２０は、入射端部に入射したレーザ光を、入射端部の断面積よりも小さい断面積を有する出射端部に集光した上で発光部４に出射できる。このため、複数のレーザ素子２を用いて高出力化を図ったとしても、発光部４を小さく設計することができる。すなわち、高出力・高輝度なヘッドランプ１を実現できる。
【００６７】
また、テーパ型導光部２０は、ＢＫ（ボロシリケート・クラウン）７、石英ガラス、アクリル樹脂その他の透明素材で構成されてもよく、あるいは外側表面を反射率の高い材料（例えばアルミ、銀等の金属材料）でコーティングされていてもよい。
【００６８】
さらに、上記記載において集光機能を有するテーパ型導光部２０を例として示しているが、第２導光部材はそれに限らず、入射端部の断面積と出射端部の断面積が同じ（ほぼ同じ）であり、導光機能を有するロッド型導光部であってもよく、光を入射端から出射端へ導光できる形状であればよい。
【００６９】
なお、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。また、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。もしくは、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端に固定されている。その詳細は、図５等を用いて説明する。
【００７０】
〔ヘッドランプ１の適用例〕
次に、ヘッドランプ１の適用例を説明する。
【００７１】
図４は、ヘッドランプ１を自動車（車両）５０の前照灯に適用した場合の、ヘッドランプ１の配設方向を示す概念図である。図４に示すように、ヘッドランプ１は、パラボラミラー５が鉛直下側に位置するように自動車５０のヘッドに配設されてもよい。この配設方法では、上述のパラボラミラー５の投光特性により、自動車５０の正面が明るく照らされるとともに、自動車５０の前方下側も適度に照らしている。
【００７２】
なお、ヘッドランプ１を自動車用の走行用前照灯（ハイビーム）に適用してもよいし、すれ違い用前照灯（ロービーム）に適用してもよい。また、本発明の照明装置の一例として、ダウンライトを挙げることもできる。ダウンライトは、家屋、乗物などの構造物の天井に設置される照明装置である。その他にも、本発明の照明装置は、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよいし、サーチライト、プロジェクタ、ダウンライト以外の室内照明器具（スタンドランプなど）として実現されてもよい。
【００７３】
〔テーパ型導光部の保持例１〕
次に、パラボラミラー５にテーパ型導光部２０が保持される例を図５により説明する。図５は、テーパ型導光部の一保持例の側面図である。
【００７４】
同図に示すように、パラボラミラー５には保持部材４０ａ・４０ｂ（以下、これらの保持部材を区別なく説明するときは、単に保持部材４０と称する場合もある。）が取り付けられている。このうち、保持部材４０ａは、パラボラミラー５および金属ベース７に固定されており、保持部材４０ｂはパラボラミラー５に固定されている。そして、保持部材４０ａと保持部材４０ｂとでテーパ型導光部２０（より具体的に、パラボラミラー５の内部に侵入していない部分）を挟持する。より具体的に、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０の外表面において保持部材４０により点で挟持され、これによりテーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。
【００７５】
また、図示していないが、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。もしくは、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端に固定されている。
【００７６】
上記構成によれば、保持部材４０により保持される領域が大幅に減少するため、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０を構成する部材（例えば石英ガラス）と周囲の環境（空気）との屈折率の差を利用した全反射によりレーザ光を発光部４に導光することができ、テーパ型導光部２０は、光の反射に基づく光の損失を抑えることができる。
【００７７】
次に、保持部材によってテーパ型導光部２０を保持する方法を図６により説明する。図６は、テーパ型導光部の保持例の正面図である。
【００７８】
図６（ａ）では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状のテーパ型導光部２０の各面において保持部材４０により点５０ａ、点５０ｂ、点５０ｃ、および点５０ｄで保持されている。
【００７９】
図６（ｂ）では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状のテーパ型導光部２０の４つの角部（隅部）において保持部材４１により保持されている。
【００８０】
図６（ｃ）では、テーパ型導光部２１は、四角錐台形状を有するものの、４隅が面取りされており、その面取りされた位置において、保持部材４２により点で保持されている。この構成は、面取りしない場合に比べて、保持領域が広くなりテーパ型導光部２１をより安定的に保持することができる。
【００８１】
このように、テーパ型導光部は、種々の方法によって保持部材により保持される。そして、何れの場合にも、保持部材により保持される領域が大幅に減少するため、保持部材によるテーパ型導光部の光の反射に基づいた光の損失を抑えることができる。
【００８２】
なお、図５では、パラボラミラー５の開口部にフィルタ３０が取り付けられている。このフィルタ３０は、例えば４０５ｎｍ付近の波長の紫外光を吸収する機能を有する。この機能により、紫外光がヘッドランプの外部に漏れ出すことを防止できるため、ヘッドランプの安全性を高めることができるという効果を奏する。
【００８３】
なお、図５、図６では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状を有するものとして説明している。しかしながら、テーパ型導光部２０の形状は四角錐台形状に限らず、種々の形状を採ることができる。すなわち、テーパ型導光部を保持する方法は、図５、図６を用いて説明した技術的思想と同旨のものであれば、すべて本実施形態に含まれる。このことは、後述する導光部の保持例２、３についても同様である。
【００８４】
また、テーパ型導光部の保持例１で説明したのと同様の内容については、後述の保持例２、３でその説明を省略する。
【００８５】
〔テーパ型導光部の保持例２〕
次に、保持部材４３によってテーパ型導光部２０を保持する他の方法を図７等により説明する。図７は、テーパ型導光部２０の他の保持例の側面図である。
【００８６】
同図に示すように、パラボラミラー５には保持部材４３ａ・４３ｂ（以下、これらの保持部材を区別なく説明するときは、単に保持部材４３と称する場合もある。）が取り付けられている。このうち、保持部材４３ａはパラボラミラー５および金属ベース７に固定されており、保持部材４３ｂはパラボラミラー５に固定されている。そして、保持部材４３ａと保持部材４３ｂとでテーパ型導光部２０（パラボラミラー５の内部に侵入していない部分）を挟持する。より具体的に、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状を有し、その４つの面全体で保持部材４３によって挟持される。これにより、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係をより強固に固定できる。
【００８７】
この構成によれば、テーパ型導光部２０は、上記４つの面を反射率の高い材料（例えば、アルミ、銀等の金属材料）によりコーティングすることで、効率的な反射によってレーザ光を発光部４に導光することができる。
【００８８】
図８は、図７の保持例を正面図により示す。同図に示すように、四角錐台形状のテーパ型導光部２０は、面全体が保持部材４３によって保持されている。これにより、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係をより強固に固定できる。
【００８９】
〔ロッド型導光部の保持例３〕
次に、導光部としてロッド型導光部を用いた場合を説明する。図９は、ロッド型導光部２２の保持例の側面図である。図１０は、ロッド型導光部２２の保持例の正面図である。図１１は、ロッド型導光部２２の他の保持例の側面図である。図１２は、ロッド型導光部２２の他の保持例の正面図である。
【００９０】
ロッド型導光部２２は、全体が直方体形状の筒型をなしている。つまり、ロッド型導光部２２は、レーザ光の出射端部（発光部４側）の断面積と、入射端部の断面積とが同じ（ほぼ同じ）面積である。
【００９１】
そして、ロッド型導光部２２を用いた場合においても、図１０から図１２に示すように、図５〜図８で説明したのと同じ構成を用いることにより、同様の効果を奏することができる。
【００９２】
〔ヘッドランプ１による効果〕
上記各構成によれば、本実施形態に係るヘッドランプ１により以下の効果を奏する。
【００９３】
まず、ヘッドランプ１では、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。このため、ヘッドランプ１に振動が発生した場合であっても、レーザ光が、発光部４の所定の位置に安定的に照射される。つまり、ヘッドランプ１は、振動による影響を抑えることができる。
【００９４】
さらに、ヘッドランプ１では、光ファイバ１０の出射端がテーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。そのため、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０に位置ずれが発生したとしても、光ファイバ１０から出射されたレーザ光をテーパ型導光部２０へ安定して照射することができる。これにより、ヘッドランプ１は、安定した配光を維持することができる。
【００９５】
また、ヘッドランプ１では光ファイバ１０が使用され、その光ファイバ１０は、可撓性を有し、かつ、長さを調整することが可能である。したがって、ヘッドランプ１では、レーザ素子２と発光部４とが距離を保って配置できるため、レーザ素子２および発光部４の放熱性を確保できる。言い換えると、レーザ素子２および発光部４を熱的に隔離することができ、ヘッドランプ１の放熱性を改善することができる。
【００９６】
さらに、ヘッドランプ１では、可撓性を有し、かつ、長さを調整することが可能な光ファイバ１０が使用されるため、レーザ素子２の設置位置（レイアウト）を柔軟に決定することができる。つまり、ヘッドランプ１は設計の自由度が高いため、結果として、ヘッドランプ１を組み込む自動車の前照灯などにおいても、設計の自由度を高めることができる。
【００９７】
さらに、ヘッドランプ１は、テーパ型導光部２０を用いて、光ファイバ１０により導光されたレーザ光を集光して発光部４に照射する構成である。テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０を構成する部材（例えば石英ガラス）と周囲の環境（空気）との屈折率の差を利用した全反射によりレーザ光を発光部４に導光することができる。あるいは、テーパ型導光部２０は、外表面を反射率の高い材料（例えば、アルミ等の金属材料）によりコーティングすることで、効率的な反射によってレーザ光を発光部４に導光することができる。これにより、ヘッドランプ１は、テーパ型導光部２０を用いることで光の損失を低減することができる。
【００９８】
〔変形例１〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ１００を図１３により説明する。図１３は、ヘッドランプ１００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【００９９】
図示するように、ヘッドランプ１００は、複数のレーザ素子２および集光レンズ３のセット、当該セットそれぞれに対して設けられた複数の光ファイバ１０、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、およびテーパ型導光部２０を備えている。
【０１００】
より具体的に、レーザ素子２ａから出射されたレーザ光は、集光レンズ３ａを介して、レーザ光を受け取る光ファイバ１０ａの入射端部に入射する。そして、当該入射端部から入射したレーザ光は、光ファイバ１０ａの出射端部からテーパ型導光部２０に入射する。同様に、レーザ素子２ｂ、集光レンズ３ｂ、および光ファイバ１０ｂを一セットとして、レーザ素子２ｂから出射したレーザ光がテーパ型導光部２０に入射する。このようにして、レーザ素子２ｎ、集光レンズ３ｎ、および光ファイバ１０ｎがそれぞれ対応するセットとなり、レーザ素子２ｎから出射したレーザ光がテーパ型導光部２０に入射する。このとき、複数の光ファイバ１０の出射端部はバンドル化されている。
【０１０１】
〔変形例１による効果〕
変形例１による効果を理解するために、上記構成において、テーパ型導光部２０が存在しない場合を考える。この場合、光ファイバ１０を固定することは困難であるため、発光部４へのレーザ光の照射がずれる可能性が極めて高い。そのため、バンドル化された光ファイバ１０それぞれから出射されるレーザ光を発光部４上の狭い領域に照射することは困難となることが予想される。また、テーパ型導光部２０が存在しなければ、ヘッドランプに振動等が生じた場合、レーザ光を発光部４上の狭い領域に照射することはさらに困難となる。
【０１０２】
これに対して、ヘッドランプ１００は、テーパ型導光部２０を備えており、バンドル化された光ファイバ１０の出射端部それぞれから出射されるレーザ光はテーパ型導光部２０に導光される。そのテーパ型導光部２０はパラボラミラー５に取り付けられていることから、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係を固定することができる。
【０１０３】
それゆえ、ヘッドランプ１００は、テーパ型導光部２０が存在しない場合の課題を解決することができる。
【０１０４】
また、変形例１による効果を理解するために、上記構成において、複数の光ファイバ１０の出射端部がバンドル化されていない場合を考える。このとき、複数の光ファイバ１０の出射端部すべてをテーパ型導光部２０の近傍に安定的に配置するためには、テーパ型導光部２０の入射端の大きさを広くする必要が生じる。すると、テーパ型導光部２０全体が大きくなることが予想される。
【０１０５】
この点、複数の光ファイバ１０の出射端部をバンドル化することで上記問題を解決することができ、その結果、テーパ型導光部２０が小型であり、かつ安定した配光を維持することが可能なヘッドランプ１００を提供することができる。
【０１０６】
〔変形例２〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ２００を図１４により説明する。図１４は、ヘッドランプ２００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【０１０７】
同図に示すように、ヘッドランプ２００は、複数のレーザ素子２および集光レンズ３のセット、当該セットそれぞれに対応して設けられた複数の光ファイバ１０、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、および凸レンズ（第２導光部）６を備えている。
【０１０８】
なお、複数の光ファイバ１０のレーザ光出射端部はバンドル化されており、そのバンドル化された部分は、図示しない固定部材によりヘッドランプ２００に固定されている。
【０１０９】
また、凸レンズ６は、パラボラミラー５に固定されている。例えば、パラボラミラー５に開口が形成されており、その開口部分に凸レンズ６がはめ込まれている。
【０１１０】
〔変形例２による効果〕
ヘッドランプ２００は、上記構成を備えることにより、凸レンズ６を用いて光ファイバ１０により導光されたレーザ光を集光し、その集光したレーザ光を発光部４に照射することが可能となる。このとき、発光部４にレーザ光を集光する部材は凸レンズ６のみでよいため、部品点数が少なく、かつ、凸レンズ６自身の小型化により、ヘッドランプ２００の小型化を実現することができる。このとき、光ファイバ１０を用いてレーザ光が凸レンズ６に集光されることから、レーザ素子２と発光部４との距離を離すことができる。したがって、レーザ素子２および発光部４を熱的に隔離することができるため、ヘッドランプ１の放熱性を改善することが可能となる。
【０１１１】
〔変形例３〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ３００を図１５、図１６により説明する。図１５は、ヘッドランプ３００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【０１１２】
図示するように、ヘッドランプ３００は、レーザ素子２、集光レンズ３、散乱体９、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、光ファイバ１０、およびテーパ型導光部２０を備えている。
【０１１３】
ヘッドランプ３００では、ヘッドランプ１で使用されていた蛍光体を含む発光部４の代わりに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体９を、パラボラミラー５の焦点近傍に配置している。そして、レーザ光を照射された散乱体が当該レーザ光を散乱させる。
【０１１４】
より具体的に、図１６を用いて説明する。図１６は、ヘッドランプ３００の概略構成を示す上面図である。
【０１１５】
図示するように、ヘッドランプ３００は、赤色レーザ光を出射するレーザ素子２ａ、緑色レーザ光を出射するレーザ素子２ｂ、および青色レーザ光を出射するレーザ素子２ｃを備える。また、ヘッドランプ３００は、レーザ素子２ａ〜２ｃにそれぞれ対応する、集光レンズ３ａ〜３ｃ、光ファイバ１０ａ〜１０ｃ、およびテーパ型導光部２０ａ〜２０ｃを備える。そして、ヘッドランプ３００は、上記構成を備えることで、テーパ型導光部２０ａ〜２０ｃから出射される赤色レーザ光、緑色レーザ光、および青色レーザ光を散乱体９に照射し、散乱体９は、各色のレーザ光を散乱させる。これにより、赤色、緑色、青色の光が混色し、ヘッドランプ３００は、照明光として白色光を外部に照射することができる。
【０１１６】
ここで、上記説明では、各レーザ素子から出射されるレーザ光は異なるテーパ型導光部を介して散乱体９に照射されている。しかしながら、ヘッドンラプ３００は、この構成に限らず、一つのテーパ型導光部により異なる色のレーザ光を散乱体９に照射してもよい。
【０１１７】
また、上記構成は、照明光として白色光をヘッドランプ３００の外部に照射するものであるが、照明光として擬似白色光を利用する場合には、黄色および青色のレーザ素子を用いる構成とすることも可能である。
【０１１８】
〔変形例３による効果〕
上述したように、ヘッドランプ３００は、蛍光体を含む発光部４の代わりに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体９を用いる。すなわち、本実施形態に係るヘッドランプは、蛍光体を含む発光部４を用いなくても、散乱体９にも好適に適用することができる。
【０１１９】
〔反射型・透過型ヘッドランプについて〕
これまでに説明したヘッドランプは、パラボラミラー５が配設されている側からレーザ光が照射される発光部（本願ではこれを「反射型発光部」と称する。）を備えていた。本実施形態では、反射型発光部を備えたヘッドランプを反射型ヘッドランプと称する。
【０１２０】
反射型ヘッドランプでは、パラボラミラー５が配設されている側から発光部４に対してレーザ光が照射され、それにより、発光部４は、レーザ光の照射面において蛍光を発する。そして、その蛍光がパラボラミラー５で反射して、ヘッドランプの外部に照射される。
【０１２１】
しかしながら、本実施形態は、パラボラミラー５が配設されている側とは反対側から、発光部４に対してレーザ光が照射される発光部の構成（本願ではこれを「透過型発光部」と称する。）を備えたヘッドランプにも適用できる。本実施形態では、透過型発光部を備えたヘッドランプを透過型ヘッドランプと称する。
【０１２２】
透過型ヘッドランプでは、パラボラミラー５が配設されている側とは反対側から、発光部４に対してレーザ光が照射される。それにより、発光部４は、レーザ光の照射面と反対側の面（パラボラミラー５に対向する側の面）において蛍光を発する。そして、発光部４から発生した蛍光は、パラボラミラー５で反射して、ヘッドランプの外部に照射される。
【０１２３】
なお、透過型ヘッドランプにおいて、レーザ素子２、光ファイバ１０、テーパ型導光部２０等の位置は適宜決めてよく、特定の位置に限られるものではない。また、透過型ヘッドランプも、上記変形例１〜３で示す種々の構成を適用することができる。
【０１２４】
〔実施例１〕
次に、本実施形態の一実施例であるヘッドランプ４００について、図１７を参照して説明する。なお、図１等により説明したのと同じ内容についてはその説明を省略する。
【０１２５】
図１７は、本実施の形態に係るヘッドランプ４００の側面図を示す。ヘッドランプ４００では、レーザ素子２は、９ｍｍΦの金属パッケージに実装されており、波長４０５ｎｍ、２Ｗのレーザ光を出力する。そのレーザ光は、集光レンズ３を通して、発光部４上の０．３ｍｍΦのエリアに集光される。
【０１２６】
パラボラミラー５は、前面開口部の半径が１０ｍｍの半円形であり、奥行きは８．３ｍｍであり、樹脂製パラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされている。
【０１２７】
発光部４に含まれる蛍光体は、白色で発光するように３種類のＲＧＢ蛍光体が混合されている。ＲＧＢ蛍光体は、具体的に、Ｒ（赤）がＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｇ（緑）が β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕであり、Ｂ（青）が(ＢａＳｒ)ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕである。発光部４は、１ｍｍ角×厚さ０．１ｍｍの薄膜状であり、上記の蛍光体の粉末が樹脂に混ぜられて塗布されている。なお、発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置が発光部４の中心位置となるように配置されており、その中心部がレーザ光で励起される。
【０１２８】
パラボラミラー５の下部はアルミニウム製の金属ベース７と連結しており、金属ベース７は、その上部に、発光部４を載置している。この金属ベース７は、レーザ光および発光部４からの発熱を放熱する役割も果たしている。
【０１２９】
そして、ヘッドランプ４００は、上記構成を備えることにより、２５ｍ先の直径１ｍの範囲に効率的に投光することができた。また、上記構成を５つ用いることにより、所望の配光による投光を実現できた。
【０１３０】
なお、ヘッドランプ４００では、次のような工夫もなされている。すなわち、発光部４は、照射面の延長線（図中のＬで示す線）がパラボラミラー５の開口部の最外部と交わるように、金属ベース７の表面に対して一定の角度を有するように傾けて配置されている。これにより、金属ベース７の外部から発光部４における発光点が直視されなくなるため、外部から見たときのギラツキや幻惑等が抑制される。また、これにより、発光部４から出射される蛍光を、効率的かつ無駄なくパラボラミラー５で反射することができる。
【０１３１】
〔実施例２〕
次に、本実施形態の他の実施例であるヘッドランプ５００について、図１８を参照して説明する。なお、図１等により説明したのと同じ内容についてはその説明を省略する。
【０１３２】
図１８は、ヘッドランプ５００の概略上面図を示す。ヘッドランプ５００では、レーザ素子２は、９ｍｍΦの金属パッケージに実装されており、波長４０５ｎｍ、２Ｗのレーザ光を出力する。そのレーザ光は、集光レンズ３を通して、発光部４上の０．６ｍｍΦのエリアに集光される。
【０１３３】
パラボラミラー５は、前面開口部の半径が３０ｍｍの円形であり、奥行きは８．０ｍｍであり、樹脂製パラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされている。
【０１３４】
発光部４に含まれる蛍光体は、白色で発光するように３種類のＲＧＢ蛍光体が混合されている。ＲＧＢ蛍光体は、具体的に、Ｒ（赤）がＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｇ（緑）が β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕであり、Ｂ（青）が(ＢａＳｒ)ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕである。発光部４は、１ｍｍΦ×厚さ０．１ｍｍの薄膜状であり、上記の蛍光体の粉末が樹脂に混ぜられて塗布されている。なお、発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置が発光部４の中心位置となるように配置されており、その中心部がレーザ光で励起される。また、ヘッドランプ５００では、発光部４は、裏面（図面右側の、レーザ素子２とは反対側の面）が金属支柱２５に取り付けられている。
【０１３５】
金属支柱２５は、パラボラミラー５に支持されており、発光部４からの熱を逃がす役割も果たす。なお、発光部４の熱による劣化の影響を抑え、ヘッドランプ５００を長期間使用するために、金属支柱２５を発光部４ごと交換可能な構成としてもよい。
【０１３６】
ヘッドランプ５００は、上記構成を備えることにより、発光部４上の直径０．６ｍｍをレーザ光で励起して発光させることにより、２５ｍ先に直径１ｍの投光を効率的に行うことができた。
〔本発明の別表現〕
本発明に係るヘッドランプは、以下の構成を備えて実現されてもよい。
【０１３７】
本発明に係るヘッドランプは、照射光を出射する照射光源と、上記照射光源から出射された照射光を照明光へ変換する照射光変換部と、上記照射光を導光する第1導光部材および第2導光部材と、上記照明光を前方へ投光する投光部材とを備え、上記第1導光部材は上記照射光を第2導光部材の入射端部へ導光し、上記第2導光部材は上記照射光を上記照射光変換部へ集光し、上記投光部材に固定されている構成であってよい。
【０１３８】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第1導光部材は光ファイバであってよい。
【０１３９】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は上記照射光が入射される入射面および上記入射面より小さい面積を有する出射面を有する構成であってよい。
【０１４０】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は上記入射面と上記出射面を繋げる側面を有し、上記側面の表面に反射率の良い金属が含まれている構成であってよい。
【０１４１】
また、本発明に係るヘッドランプは、第2導光部材は上記入射面と上記出射面を繋げる側面を有し、上記側面の部材は上記側面の周囲の環境と屈折率が異なる構成であってよい。
【０１４２】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は凸レンズであってよい。
【０１４３】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記照射光変換部は蛍光体を含んでいてよい。
【０１４４】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記照射光変換部は散乱体を含んでいてよい。
【０１４５】
また、本発明に係る車両用前照灯は、上記いずれかの照明装置を備える構成であってよい。
【０１４６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、照射光を定位置に照射することが可能な照明装置に関し、車両用前照灯等に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１、１００、２００、３００、４００、５００ ヘッドランプ（照明装置）
２ レーザ素子（照射光源）
３ 集光レンズ
４ 発光部（光変換部）
５ パラボラミラー（配光部）
６ 凸レンズ（第２導光部）
７ 金属ベース
８ フィン
９ 散乱体
１０ 光ファイバ（第１導光部）
２０、２１ テーパ型導光部（第２導光部）
２２ ロッド型導光部（第２導光部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射光を定位置に照射することが可能な照明装置、及び車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、励起光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射して照明光を発生させる照明装置の研究が盛んになってきている。
【０００３】
このような照明装置に関する技術の例として特許文献１が開示されている。
【０００４】
特許文献１の灯具は、第１光学部材（レンズ）、第２光学部材（リフレクタ）および蛍光体を有する。そして、当該灯具は、光源（レーザダイオード）からの励起光を第１光学部材で集光し、蛍光体に照射することで、小さな領域から輝度の高い光を発生させ、ホットスポット（配向領域の内明るく照らす必要のある領域）の明るさを確保している。また、特許文献１では本灯具が、第１光学部材まで光ファイバにより励起光を導光している実施例も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５００４１号公報（平成１７年６月９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術には次のような問題がある。
【０００７】
具体的には、特許文献１の灯具は、第１光学部材（レンズ）と第２光学部材（リフレクタ）とを一体固定しており、かつ、光源部の励起光出射口がレンズの近傍に配置されているという構成は開示されていない。そのため、特許文献１の灯具では、振動等が発生し、各部に位置ずれが起こった場合、レンズとリフレクタとが別々に位置ずれしてしまう、あるいはレンズと光源部の励起光出射端が離れている為、レンズに励起光が導光されなくなり、蛍光体に対する励起光の照射が不安定なものとなる。その結果、安定的に励起光が照射されなくなり、所望の配光を維持できなくなる。このことは、光源が励起光源であるかどうかに関わらず、灯具に共通する課題と言える。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、照射光を安定的に照射することが可能な照明装置、及び車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、当該第２導光部の導光路の上記配光部に対する相対的な位置関係が固定されている。つまり、本照明装置では、上記第２導光部が上記配光部に固定されているため、当該照明装置に振動等が発生した場合であっても、上記第２導光部と上記配光部とが一体となって移動する。そのため、本照明装置は、上記配光部に対して導光路のずれを生じさせることなく、光変換部に照射光を安定して照射することができ、安定した配光を維持することができる。
【００１１】
さらに、本照明装置では、上記第１導光部の出射端が上記第２導光部の入射端の近傍に配置されている。そのため、本照明装置は、上記第１導光部および上記第２導光部に位置ずれが発生したとしても、上記第１導光部から出射された照射光を上記第２導光部へ安定して入射することができ、照射光の損失を低減することができる。
【００１２】
加えて、本照明装置は、第１導光部と第２導光部とを有することから、照射光源と光変換部とを距離を保って配置することができ、照射光源および光変換部で発生する熱を分散させることができる。さらに、第１導光部が可撓性を有することから、照射光源の設置位置（レイアウト）の自由度を向上することもできる。
【００１３】
また、本発明に係る照明装置では、上記第１導光部は、光ファイバであってよい。
【００１４】
光ファイバは、可撓性を有し、さらに、長さを容易に調整することができる。したがって、上記構成とすることにより、照射光源で照射された照射光を第２導光部に導光する際に、照射光源の位置を自在に変更できる、つまり、照射光源の設置位置（レイアウト）の自由度を向上することができる。
【００１５】
また、本発明に係る照明装置では、上記照射光源は、複数の照射光源を含み、上記第１導光部は、上記複数の照射光源のそれぞれから照射光を受け取る複数の光ファイバを有し、上記複数の光ファイバが有する照射光の出射端部は、バンドル化されている構成であってよい。
【００１６】
複数の照射光源を用いる場合であって、複数の光ファイバが有する照射光の出射端部がバンドル化されていない場合を考える。このとき、複数の光ファイバの出射端部すべてを第２導光部近傍に安定的に配置するためには、第２導光部の入射端の大きさを広くする必要が生じる。すると、第２導光部全体が大きくなることが予想される。
【００１７】
この点、複数の光ファイバが有する照射光の出射端部をバンドル化することで上記の問題を解決することができ、その結果、第２導光部が小型であり、かつ安定した配光を維持することが可能な照明装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、照射光を出射する出射端部の断面積が、照射光が入射する入射端部の断面積以下であってよい。
【００１９】
上記構成によれば、第２導光部の入射端部から入射した照射光を、その入射端部の断面積よりも小さい断面積を有する出射端部に導光する、すなわち、照射光を、出射端部に集光する。これにより、照射光源の数に応じた高輝度・高光束の光を発生する光変換部の小型化を実現することができる。
【００２０】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部の導光路を形成する部分の外側表面は、反射性材料によりコーティングされている構成であってよい。
【００２１】
上記構成によれば、第２導光部で導光される照射光を、反射性材料によりコーティングされた上記外側表面で反射させることができるため、第２導光部における照射光の損失を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明に係る照明装置では、上記第２導光部は、当該第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により導光する構成であってよい。
【００２３】
上記構成によれば、第２導光部では、第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により照射光が導光されるため、第２導光部における照射光の損失を抑えることができる。
【００２４】
また、本発明に係る照明装置は、上記第２導光部は、上記第１導光部から導光された照射光を上記光変換部に集光する凸レンズであってよい。
【００２５】
上記構成によれば、凸レンズ（第２導光部）を用いて、第１導光部から導光された照射光を光変換部に照射することができるため、部品点数を少なくでき、かつ、第２導光部を小型化できる。
【００２６】
また、本発明に係る照明装置は、可撓性を有する第１導光部を用いる。したがって、凸レンズ単体で光変換部に照射光を照射する場合と比べると、照射光源と光変換部との距離を離すことができ、それゆえ、照射光源および光変換部で発生する熱を分散させることができる。
【００２７】
また、本発明に係る照明装置では、上記第１導光部の出射端と上記第２導光部の入射端とが一体に固定されている構成であってよい。
【００２８】
上記構成によれば、上記第１導光部および上記第２導光部に位置ずれが発生したとしても、上記第１導光部から出射された照射光を上記第２導光部へ安定して照射することができる。これにより、本照明装置は、さらに安定した配光を維持することができる。
【００２９】
また、本発明に係る照明装置では、上記照射光源は、照射光として励起光を出射し、上記光変換部は、上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む構成であってよい。
【００３０】
上記構成によれば、照射光源から照射された照射光が光変換部に含まれる蛍光体によって蛍光に変換し、その蛍光が、配向部による制御を受けて特定の方向に配向される。
【００３１】
つまり、本発明に係る照明装置では、上記光変換部が上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む構成であっても、好適に適用することができる。
【００３２】
また、本発明に係る照明装置では、上記光変換部は、上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含む構成であってよい。
【００３３】
上記構成によれば、照射光源から照射された照射光は光変換部に含まれる散乱体によって散乱し、その散乱された照射光が、配向部による制御を受けて特定の方向に配向される。
【００３４】
つまり、本発明に係る照明装置では、上記光変換部が上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含む構成であっても、好適に適用することができる。
【００３５】
また、本発明に係る車両用前照灯は、上記いずれかの照明装置を含む構成であってよい。
【００３６】
本発明に係る照明装置は、車両用前照灯に好適に適用することができる。これにより、例えば本発明に係る照明装置を車両用前照灯に適用した場合、車両の走行中に振動が発生するなどしても安定的な配光を維持することが可能な車両用前照灯を実現することができ、上記従来の課題を容易に解決することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る照明装置は、以上のように、照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されている。
【００３８】
それゆえ、本発明に係る照明装置は、照射光を安定的に照射することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図２】パラボラミラーの回転放物面を示す概念図である。
【図３】（ａ）はパラボラミラーの上面図、（ｂ）はパラボラミラーの正面図、（ｃ）はパラボラミラーの側面図である。
【図４】自動車におけるヘッドランプの配設方向を示す概念図である。
【図５】テーパ型導光部の一保持例の側面図である。
【図６】テーパ型導光部の保持例の正面図である。
【図７】テーパ型導光部の他の保持例の側面図である。
【図８】図７の保持例を正面図により示す。
【図９】ロッド型導光部の保持例の側面図である。
【図１０】ロッド型導光部の保持例の正面図である。
【図１１】ロッド型導光部の他の保持例の側面図である。
【図１２】ロッド型導光部の他の保持例の正面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るさらに他のヘッドランプの概略構成を示す上面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの１実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの他の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態に係るヘッドランプ１等について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００４１】
〔ヘッドランプ１の構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ１の概略構成を示す断面図である。図示するように、ヘッドランプ１は、レーザ素子（照射光源）２、集光レンズ３、発光部（光変換部）４、パラボラミラー（配光部）５、金属ベース７、フィン８、光ファイバ（第１導光部）１０、およびテーパ型導光部（第２導光部）２０を備えている。
【００４２】
（レーザ素子２）
レーザ素子２は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。このレーザ素子２は、複数設けられていてもよい。この場合、複数のレーザ素子２のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振される。レーザ素子２を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子２を用いる方が好ましい。
【００４３】
レーザ素子２は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、また、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。レーザ素子２のレーザ光の波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部４に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。
【００４４】
なお、励起光源として、レーザ素子の代わりに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。また、ヘッドランプ１は、励起光に限らず、通常の照明光を出射する照明光源を用いてもよい。さらに、ヘッドランプ１から外部に照射される照明光は、白色に限定されず、擬似白色であってもよい。
【００４５】
（集光レンズ３）
集光レンズ３は、レーザ素子２から発振されたレーザ光を、光ファイバ１０の一方の端部である入射端部に入射させるためのレンズである。レーザ素子２が複数存在する場合には、複数のレーザ素子２それぞれに配設される。例えば、集光レンズ３として、アルプス電気製のＦＬＫＮ１ ４０５を用いることができる。上述の機能を有するレンズであれば、集光レンズ３の形状および材質は特に限定されない。
【００４６】
（発光部４）
発光部４は、レーザ素子２から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。具体的には、発光部４は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、蛍光体を固めたもの、または蛍光体粒子を熱伝導率の高い材料でなる基板上に堆積させたものである。発光部４は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。
【００４７】
この発光部４は、金属ベース７の上、かつ、パラボラミラー５の焦点位置を含むように配置されている
発光部４の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子２から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光に対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、発光部４の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。
【００４８】
また、ヘッドランプの照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが法律により規定されている。そのため、発光部４には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。
【００４９】
例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部４に含め、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると白色光が発生する。または、黄色の蛍光体（または緑色および赤色の蛍光体）を発光部４に含め、４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を照射することでも白色光が得られる。
【００５０】
発光部４の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
【００５１】
なお、蛍光体を含む発光部４の代わりに、あるいは蛍光体とともに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体（光変換部）を、パラボラミラー５の焦点近傍に配置してもよい。レーザ素子が発振したレーザ光を散乱体が散乱させ、パラボラミラー５の反射面の各位置に光を照射させてもよい。この場合、白色光を投光するために、発振波長の異なる複数のレーザ素子を組み合わせて用いられてもよい。また、励起光ではなく、単なる照明光が用いられてもよい。
【００５２】
（パラボラミラー５）
パラボラミラー５は、発光部４が発生させた蛍光を反射（制御）し、所定の立体角内を進む光線束（照明光）を形成する。このパラボラミラー５は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【００５３】
図２は、パラボラミラー５の回転放物面を示す概念図であり、図３（ａ）はパラボラミラー５の上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、説明図面をわかりやすく例示するよう直方体の部材の内部をくり抜くことでパラボラミラー５を形成した例を示している。
【００５４】
図２に示すように、パラボラミラー５は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される曲面（放物曲面）を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいる。図３（ａ）および（ｃ）において、符号５ａで示す曲線が放物曲面を示している。また、図３（ｂ）に示すように、パラボラミラー５を正面から見た場合、その開口部５ｂ（照明光の出口）は半円である。
【００５５】
また、レーザ素子２は、パラボラミラー５の外部に配置されており、パラボラミラー５には、レーザ光を透過または通過させるテーパ型導光部２０が形成されている（詳細は後述する）。
【００５６】
なお、パラボラミラー５の一部にパラボラではない部分を含めてもよい。また、反射鏡は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラーまたはその一部を含むものであってもよい。また、反射鏡は、パラボラミラーに限定されず、楕円面ミラーや自由曲面ミラーであってもよい。すなわち、反射鏡は、回転軸を中心として図形（楕円、円、放物線）を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。
【００５７】
（金属ベース７）
金属ベース７は、発光部４を支持する板状の支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。それゆえ、金属ベース７は熱伝導性が高く、発光部４の発熱を効率的に放熱することができる。なお、発光部４を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含む部材でもよい。ただし、発光部４と当接する金属ベース７の表面は反射面として機能することが好ましい。上記表面が反射面であることにより、発光部４の上面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面で反射させてパラボラミラー５へ向かわせることができる。または、発光部４の上面から入射したレーザ光を上記反射面で反射させて、再度発光部４の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【００５８】
金属ベース７は、パラボラミラー５によって覆われているため、金属ベース７は、パラボラミラー５の反射曲面（放物曲面）と対向する面を有していると言える。金属ベース７の発光部４が設けられている側の表面は、パラボラミラー５の回転放物面の回転軸と概ね平行であり、当該回転軸を概ね含んでいることが好ましい。
【００５９】
（フィン８）
フィン８は、金属ベース７を冷却する冷却部（放熱機構）として機能する。このフィン８は、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。金属ベース７を冷却する冷却部は、冷却（放熱）機能を有するものであればよく、ヒートパイプ、水冷方式や、空冷方式のものであってもよい。
【００６０】
（光ファイバ１０）
光ファイバ１０は、レーザ素子２が発振したレーザ光をテーパ型導光部２０を介して発光部４へと導く、可撓性を有する導光部材である。この光ファイバ１０は、レーザ光を受け取る入射端部と、その入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部とを有する。
【００６１】
光ファイバ１０は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造をしている。コアは、レーザ光の吸収損失がほとんどない石英ガラス（酸化ケイ素）を主成分とするものであり、クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバ１０は、コアの径が２００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものであるが、光ファイバ１０の構造、太さおよび材質は上述のものに限定されず、光ファイバ１０の長軸方向に対して垂直な断面は矩形であってもよい。
【００６２】
なお、導光部材として光ファイバ以外の部材、または光ファイバと他の部材とを組み合わせた可撓性を有する部材を用いてもよい。この導光部材は、レーザ素子２が発振したレーザ光を受け取る入射端部と当該入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部とを有するものであればよい。例えば、入射端部を有する入射部、および出射端部を有する出射部を光ファイバとは別の部材として形成し、これら入射部および出射部を光ファイバの両端部に接続してもよい。
【００６３】
（テーパ型導光部２０）
テーパ型導光部２０は、レーザ素子２が発振したレーザ光を、光ファイバ１０を介して発光部４へと導く。テーパ型導光部２０は、光ファイバ１０の出射端部から出射されたレーザ光を入射する入射端部（レーザ素子２側）と、入射端部から入射したレーザ光を出射する出射端部（発光部４側）を有する。
【００６４】
また、テーパ型導光部２０は、入射端部に入射したレーザ光を反射する光反射側面で囲まれた囲繞構造を有しており、テーパ型導光部２０の出射端部（発光部４側）の断面積は、入射端部の断面積よりも小さくなっている。
【００６５】
具体的には、テーパ型導光部２０は、全体が四角錐台形状の筒形をなしており、出射端部の断面（開口）は、例えば１ｍｍ×３ｍｍの矩形であり、入射端部の断面（開口）は、例えば１５ｍｍ×１５ｍｍの矩形である。テーパ型導光部２０の形状は四角錐台形状に限られず、四角錐台形状以外の多角錐台形状、円錐台形状、楕円錐台形状など様々な形状を採用することができる。また、入射端部から出射端部までの長さは、任意に設定できる。
【００６６】
この囲繞構造により、テーパ型導光部２０は、入射端部に入射したレーザ光を、入射端部の断面積よりも小さい断面積を有する出射端部に集光した上で発光部４に出射できる。このため、複数のレーザ素子２を用いて高出力化を図ったとしても、発光部４を小さく設計することができる。すなわち、高出力・高輝度なヘッドランプ１を実現できる。
【００６７】
また、テーパ型導光部２０は、ＢＫ（ボロシリケート・クラウン）７、石英ガラス、アクリル樹脂その他の透明素材で構成されてもよく、あるいは外側表面を反射率の高い材料（例えばアルミ、銀等の金属材料）でコーティングされていてもよい。
【００６８】
さらに、上記記載において集光機能を有するテーパ型導光部２０を例として示しているが、第２導光部材はそれに限らず、入射端部の断面積と出射端部の断面積が同じ（ほぼ同じ）であり、導光機能を有するロッド型導光部であってもよく、光を入射端から出射端へ導光できる形状であればよい。
【００６９】
なお、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。また、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。もしくは、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端に固定されている。その詳細は、図５等を用いて説明する。
【００７０】
〔ヘッドランプ１の適用例〕
次に、ヘッドランプ１の適用例を説明する。
【００７１】
図４は、ヘッドランプ１を自動車（車両）５０の前照灯に適用した場合の、ヘッドランプ１の配設方向を示す概念図である。図４に示すように、ヘッドランプ１は、パラボラミラー５が鉛直下側に位置するように自動車５０のヘッドに配設されてもよい。この配設方法では、上述のパラボラミラー５の投光特性により、自動車５０の正面が明るく照らされるとともに、自動車５０の前方下側も適度に照らしている。
【００７２】
なお、ヘッドランプ１を自動車用の走行用前照灯（ハイビーム）に適用してもよいし、すれ違い用前照灯（ロービーム）に適用してもよい。また、本発明の照明装置の一例として、ダウンライトを挙げることもできる。ダウンライトは、家屋、乗物などの構造物の天井に設置される照明装置である。その他にも、本発明の照明装置は、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよいし、サーチライト、プロジェクタ、ダウンライト以外の室内照明器具（スタンドランプなど）として実現されてもよい。
【００７３】
〔テーパ型導光部の保持例１〕
次に、パラボラミラー５にテーパ型導光部２０が保持される例を図５により説明する。図５は、テーパ型導光部の一保持例の側面図である。
【００７４】
同図に示すように、パラボラミラー５には保持部材４０ａ・４０ｂ（以下、これらの保持部材を区別なく説明するときは、単に保持部材４０と称する場合もある。）が取り付けられている。このうち、保持部材４０ａは、パラボラミラー５および金属ベース７に固定されており、保持部材４０ｂはパラボラミラー５に固定されている。そして、保持部材４０ａと保持部材４０ｂとでテーパ型導光部２０（より具体的に、パラボラミラー５の内部に侵入していない部分）を挟持する。より具体的に、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０の外表面において保持部材４０により点で挟持され、これによりテーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。
【００７５】
また、図示していないが、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。もしくは、光ファイバ１０の出射端は、テーパ型導光部２０の入射端に固定されている。
【００７６】
上記構成によれば、保持部材４０により保持される領域が大幅に減少するため、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０を構成する部材（例えば石英ガラス）と周囲の環境（空気）との屈折率の差を利用した全反射によりレーザ光を発光部４に導光することができ、テーパ型導光部２０は、光の反射に基づく光の損失を抑えることができる。
【００７７】
次に、保持部材によってテーパ型導光部２０を保持する方法を図６により説明する。図６は、テーパ型導光部の保持例の正面図である。
【００７８】
図６（ａ）では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状のテーパ型導光部２０の各面において保持部材４０により点５０ａ、点５０ｂ、点５０ｃ、および点５０ｄで保持されている。
【００７９】
図６（ｂ）では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状のテーパ型導光部２０の４つの角部（隅部）において保持部材４１により保持されている。
【００８０】
図６（ｃ）では、テーパ型導光部２１は、四角錐台形状を有するものの、４隅が面取りされており、その面取りされた位置において、保持部材４２により点で保持されている。この構成は、面取りしない場合に比べて、保持領域が広くなりテーパ型導光部２１をより安定的に保持することができる。
【００８１】
このように、テーパ型導光部は、種々の方法によって保持部材により保持される。そして、何れの場合にも、保持部材により保持される領域が大幅に減少するため、保持部材によるテーパ型導光部の光の反射に基づいた光の損失を抑えることができる。
【００８２】
なお、図５では、パラボラミラー５の開口部にフィルタ３０が取り付けられている。このフィルタ３０は、例えば４０５ｎｍ付近の波長の紫外光を吸収する機能を有する。この機能により、紫外光がヘッドランプの外部に漏れ出すことを防止できるため、ヘッドランプの安全性を高めることができるという効果を奏する。
【００８３】
なお、図５、図６では、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状を有するものとして説明している。しかしながら、テーパ型導光部２０の形状は四角錐台形状に限らず、種々の形状を採ることができる。すなわち、テーパ型導光部を保持する方法は、図５、図６を用いて説明した技術的思想と同旨のものであれば、すべて本実施形態に含まれる。このことは、後述する導光部の保持例２、３についても同様である。
【００８４】
また、テーパ型導光部の保持例１で説明したのと同様の内容については、後述の保持例２、３でその説明を省略する。
【００８５】
〔テーパ型導光部の保持例２〕
次に、保持部材４３によってテーパ型導光部２０を保持する他の方法を図７等により説明する。図７は、テーパ型導光部２０の他の保持例の側面図である。
【００８６】
同図に示すように、パラボラミラー５には保持部材４３ａ・４３ｂ（以下、これらの保持部材を区別なく説明するときは、単に保持部材４３と称する場合もある。）が取り付けられている。このうち、保持部材４３ａはパラボラミラー５および金属ベース７に固定されており、保持部材４３ｂはパラボラミラー５に固定されている。そして、保持部材４３ａと保持部材４３ｂとでテーパ型導光部２０（パラボラミラー５の内部に侵入していない部分）を挟持する。より具体的に、テーパ型導光部２０は、四角錐台形状を有し、その４つの面全体で保持部材４３によって挟持される。これにより、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係をより強固に固定できる。
【００８７】
この構成によれば、テーパ型導光部２０は、上記４つの面を反射率の高い材料（例えば、アルミ、銀等の金属材料）によりコーティングすることで、効率的な反射によってレーザ光を発光部４に導光することができる。
【００８８】
図８は、図７の保持例を正面図により示す。同図に示すように、四角錐台形状のテーパ型導光部２０は、面全体が保持部材４３によって保持されている。これにより、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係をより強固に固定できる。
【００８９】
〔ロッド型導光部の保持例３〕
次に、導光部としてロッド型導光部を用いた場合を説明する。図９は、ロッド型導光部２２の保持例の側面図である。図１０は、ロッド型導光部２２の保持例の正面図である。図１１は、ロッド型導光部２２の他の保持例の側面図である。図１２は、ロッド型導光部２２の他の保持例の正面図である。
【００９０】
ロッド型導光部２２は、全体が直方体形状の筒型をなしている。つまり、ロッド型導光部２２は、レーザ光の出射端部（発光部４側）の断面積と、入射端部の断面積とが同じ（ほぼ同じ）面積である。
【００９１】
そして、ロッド型導光部２２を用いた場合においても、図１０から図１２に示すように、図５〜図８で説明したのと同じ構成を用いることにより、同様の効果を奏することができる。
【００９２】
〔ヘッドランプ１による効果〕
上記各構成によれば、本実施形態に係るヘッドランプ１により以下の効果を奏する。
【００９３】
まず、ヘッドランプ１では、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係が固定されている。このため、ヘッドランプ１に振動が発生した場合であっても、レーザ光が、発光部４の所定の位置に安定的に照射される。つまり、ヘッドランプ１は、振動による影響を抑えることができる。
【００９４】
さらに、ヘッドランプ１では、光ファイバ１０の出射端がテーパ型導光部２０の入射端の近傍に配置されている。そのため、光ファイバ１０およびテーパ型導光部２０に位置ずれが発生したとしても、光ファイバ１０から出射されたレーザ光をテーパ型導光部２０へ安定して照射することができる。これにより、ヘッドランプ１は、安定した配光を維持することができる。
【００９５】
また、ヘッドランプ１では光ファイバ１０が使用され、その光ファイバ１０は、可撓性を有し、かつ、長さを調整することが可能である。したがって、ヘッドランプ１では、レーザ素子２と発光部４とが距離を保って配置できるため、レーザ素子２および発光部４の放熱性を確保できる。言い換えると、レーザ素子２および発光部４を熱的に隔離することができ、ヘッドランプ１の放熱性を改善することができる。
【００９６】
さらに、ヘッドランプ１では、可撓性を有し、かつ、長さを調整することが可能な光ファイバ１０が使用されるため、レーザ素子２の設置位置（レイアウト）を柔軟に決定することができる。つまり、ヘッドランプ１は設計の自由度が高いため、結果として、ヘッドランプ１を組み込む自動車の前照灯などにおいても、設計の自由度を高めることができる。
【００９７】
さらに、ヘッドランプ１は、テーパ型導光部２０を用いて、光ファイバ１０により導光されたレーザ光を集光して発光部４に照射する構成である。テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０を構成する部材（例えば石英ガラス）と周囲の環境（空気）との屈折率の差を利用した全反射によりレーザ光を発光部４に導光することができる。あるいは、テーパ型導光部２０は、外表面を反射率の高い材料（例えば、アルミ等の金属材料）によりコーティングすることで、効率的な反射によってレーザ光を発光部４に導光することができる。これにより、ヘッドランプ１は、テーパ型導光部２０を用いることで光の損失を低減することができる。
【００９８】
〔変形例１〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ１００を図１３により説明する。図１３は、ヘッドランプ１００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【００９９】
図示するように、ヘッドランプ１００は、複数のレーザ素子２および集光レンズ３のセット、当該セットそれぞれに対して設けられた複数の光ファイバ１０、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、およびテーパ型導光部２０を備えている。
【０１００】
より具体的に、レーザ素子２ａから出射されたレーザ光は、集光レンズ３ａを介して、レーザ光を受け取る光ファイバ１０ａの入射端部に入射する。そして、当該入射端部から入射したレーザ光は、光ファイバ１０ａの出射端部からテーパ型導光部２０に入射する。同様に、レーザ素子２ｂ、集光レンズ３ｂ、および光ファイバ１０ｂを一セットとして、レーザ素子２ｂから出射したレーザ光がテーパ型導光部２０に入射する。このようにして、レーザ素子２ｎ、集光レンズ３ｎ、および光ファイバ１０ｎがそれぞれ対応するセットとなり、レーザ素子２ｎから出射したレーザ光がテーパ型導光部２０に入射する。このとき、複数の光ファイバ１０の出射端部はバンドル化されている。
【０１０１】
〔変形例１による効果〕
変形例１による効果を理解するために、上記構成において、テーパ型導光部２０が存在しない場合を考える。この場合、光ファイバ１０を固定することは困難であるため、発光部４へのレーザ光の照射がずれる可能性が極めて高い。そのため、バンドル化された光ファイバ１０それぞれから出射されるレーザ光を発光部４上の狭い領域に照射することは困難となることが予想される。また、テーパ型導光部２０が存在しなければ、ヘッドランプに振動等が生じた場合、レーザ光を発光部４上の狭い領域に照射することはさらに困難となる。
【０１０２】
これに対して、ヘッドランプ１００は、テーパ型導光部２０を備えており、バンドル化された光ファイバ１０の出射端部それぞれから出射されるレーザ光はテーパ型導光部２０に導光される。そのテーパ型導光部２０はパラボラミラー５に取り付けられていることから、テーパ型導光部２０は、テーパ型導光部２０におけるレーザ光の導光路とパラボラミラー５との相対的な位置関係を固定することができる。
【０１０３】
それゆえ、ヘッドランプ１００は、テーパ型導光部２０が存在しない場合の課題を解決することができる。
【０１０４】
また、変形例１による効果を理解するために、上記構成において、複数の光ファイバ１０の出射端部がバンドル化されていない場合を考える。このとき、複数の光ファイバ１０の出射端部すべてをテーパ型導光部２０の近傍に安定的に配置するためには、テーパ型導光部２０の入射端の大きさを広くする必要が生じる。すると、テーパ型導光部２０全体が大きくなることが予想される。
【０１０５】
この点、複数の光ファイバ１０の出射端部をバンドル化することで上記問題を解決することができ、その結果、テーパ型導光部２０が小型であり、かつ安定した配光を維持することが可能なヘッドランプ１００を提供することができる。
【０１０６】
〔変形例２〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ２００を図１４により説明する。図１４は、ヘッドランプ２００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【０１０７】
同図に示すように、ヘッドランプ２００は、複数のレーザ素子２および集光レンズ３のセット、当該セットそれぞれに対応して設けられた複数の光ファイバ１０、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、および凸レンズ（第２導光部）６を備えている。
【０１０８】
なお、複数の光ファイバ１０のレーザ光出射端部はバンドル化されており、そのバンドル化された部分は、図示しない固定部材によりヘッドランプ２００に固定されている。
【０１０９】
また、凸レンズ６は、パラボラミラー５に固定されている。例えば、パラボラミラー５に開口が形成されており、その開口部分に凸レンズ６がはめ込まれている。
【０１１０】
〔変形例２による効果〕
ヘッドランプ２００は、上記構成を備えることにより、凸レンズ６を用いて光ファイバ１０により導光されたレーザ光を集光し、その集光したレーザ光を発光部４に照射することが可能となる。このとき、発光部４にレーザ光を集光する部材は凸レンズ６のみでよいため、部品点数が少なく、かつ、凸レンズ６自身の小型化により、ヘッドランプ２００の小型化を実現することができる。このとき、光ファイバ１０を用いてレーザ光が凸レンズ６に集光されることから、レーザ素子２と発光部４との距離を離すことができる。したがって、レーザ素子２および発光部４を熱的に隔離することができるため、ヘッドランプ１の放熱性を改善することが可能となる。
【０１１１】
〔変形例３〕
次に、本実施形態の変形例であるヘッドランプ３００を図１５、図１６により説明する。図１５は、ヘッドランプ３００の概略構成を示す断面図である。なお、図１等を参照して説明した事項については、その説明を省略する。
【０１１２】
図示するように、ヘッドランプ３００は、レーザ素子２、集光レンズ３、散乱体９、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８、光ファイバ１０、およびテーパ型導光部２０を備えている。
【０１１３】
ヘッドランプ３００では、ヘッドランプ１で使用されていた蛍光体を含む発光部４の代わりに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体９を、パラボラミラー５の焦点近傍に配置している。そして、レーザ光を照射された散乱体が当該レーザ光を散乱させる。
【０１１４】
より具体的に、図１６を用いて説明する。図１６は、ヘッドランプ３００の概略構成を示す上面図である。
【０１１５】
図示するように、ヘッドランプ３００は、赤色レーザ光を出射するレーザ素子２ａ、緑色レーザ光を出射するレーザ素子２ｂ、および青色レーザ光を出射するレーザ素子２ｃを備える。また、ヘッドランプ３００は、レーザ素子２ａ〜２ｃにそれぞれ対応する、集光レンズ３ａ〜３ｃ、光ファイバ１０ａ〜１０ｃ、およびテーパ型導光部２０ａ〜２０ｃを備える。そして、ヘッドランプ３００は、上記構成を備えることで、テーパ型導光部２０ａ〜２０ｃから出射される赤色レーザ光、緑色レーザ光、および青色レーザ光を散乱体９に照射し、散乱体９は、各色のレーザ光を散乱させる。これにより、赤色、緑色、青色の光が混色し、ヘッドランプ３００は、照明光として白色光を外部に照射することができる。
【０１１６】
ここで、上記説明では、各レーザ素子から出射されるレーザ光は異なるテーパ型導光部を介して散乱体９に照射されている。しかしながら、ヘッドンラプ３００は、この構成に限らず、一つのテーパ型導光部により異なる色のレーザ光を散乱体９に照射してもよい。
【０１１７】
また、上記構成は、照明光として白色光をヘッドランプ３００の外部に照射するものであるが、照明光として擬似白色光を利用する場合には、黄色および青色のレーザ素子を用いる構成とすることも可能である。
【０１１８】
〔変形例３による効果〕
上述したように、ヘッドランプ３００は、蛍光体を含む発光部４の代わりに、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体９を用いる。すなわち、本実施形態に係るヘッドランプは、蛍光体を含む発光部４を用いなくても、散乱体９にも好適に適用することができる。
【０１１９】
〔反射型・透過型ヘッドランプについて〕
これまでに説明したヘッドランプは、パラボラミラー５が配設されている側からレーザ光が照射される発光部（本願ではこれを「反射型発光部」と称する。）を備えていた。本実施形態では、反射型発光部を備えたヘッドランプを反射型ヘッドランプと称する。
【０１２０】
反射型ヘッドランプでは、パラボラミラー５が配設されている側から発光部４に対してレーザ光が照射され、それにより、発光部４は、レーザ光の照射面において蛍光を発する。そして、その蛍光がパラボラミラー５で反射して、ヘッドランプの外部に照射される。
【０１２１】
しかしながら、本実施形態は、パラボラミラー５が配設されている側とは反対側から、発光部４に対してレーザ光が照射される発光部の構成（本願ではこれを「透過型発光部」と称する。）を備えたヘッドランプにも適用できる。本実施形態では、透過型発光部を備えたヘッドランプを透過型ヘッドランプと称する。
【０１２２】
透過型ヘッドランプでは、パラボラミラー５が配設されている側とは反対側から、発光部４に対してレーザ光が照射される。それにより、発光部４は、レーザ光の照射面と反対側の面（パラボラミラー５に対向する側の面）において蛍光を発する。そして、発光部４から発生した蛍光は、パラボラミラー５で反射して、ヘッドランプの外部に照射される。
【０１２３】
なお、透過型ヘッドランプにおいて、レーザ素子２、光ファイバ１０、テーパ型導光部２０等の位置は適宜決めてよく、特定の位置に限られるものではない。また、透過型ヘッドランプも、上記変形例１〜３で示す種々の構成を適用することができる。
【０１２４】
〔実施例１〕
次に、本実施形態の一実施例であるヘッドランプ４００について、図１７を参照して説明する。なお、図１等により説明したのと同じ内容についてはその説明を省略する。
【０１２５】
図１７は、本実施の形態に係るヘッドランプ４００の側面図を示す。ヘッドランプ４００では、レーザ素子２は、９ｍｍΦの金属パッケージに実装されており、波長４０５ｎｍ、２Ｗのレーザ光を出力する。そのレーザ光は、集光レンズ３を通して、発光部４上の０．３ｍｍΦのエリアに集光される。
【０１２６】
パラボラミラー５は、前面開口部の半径が１０ｍｍの半円形であり、奥行きは８．３ｍｍであり、樹脂製パラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされている。
【０１２７】
発光部４に含まれる蛍光体は、白色で発光するように３種類のＲＧＢ蛍光体が混合されている。ＲＧＢ蛍光体は、具体的に、Ｒ（赤）がＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｇ（緑）が β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕであり、Ｂ（青）が(ＢａＳｒ)ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕである。発光部４は、１ｍｍ角×厚さ０．１ｍｍの薄膜状であり、上記の蛍光体の粉末が樹脂に混ぜられて塗布されている。なお、発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置が発光部４の中心位置となるように配置されており、その中心部がレーザ光で励起される。
【０１２８】
パラボラミラー５の下部はアルミニウム製の金属ベース７と連結しており、金属ベース７は、その上部に、発光部４を載置している。この金属ベース７は、レーザ光および発光部４からの発熱を放熱する役割も果たしている。
【０１２９】
そして、ヘッドランプ４００は、上記構成を備えることにより、２５ｍ先の直径１ｍの範囲に効率的に投光することができた。また、上記構成を５つ用いることにより、所望の配光による投光を実現できた。
【０１３０】
なお、ヘッドランプ４００では、次のような工夫もなされている。すなわち、発光部４は、照射面の延長線（図中のＬで示す線）がパラボラミラー５の開口部の最外部と交わるように、金属ベース７の表面に対して一定の角度を有するように傾けて配置されている。これにより、金属ベース７の外部から発光部４における発光点が直視されなくなるため、外部から見たときのギラツキや幻惑等が抑制される。また、これにより、発光部４から出射される蛍光を、効率的かつ無駄なくパラボラミラー５で反射することができる。
【０１３１】
〔実施例２〕
次に、本実施形態の他の実施例であるヘッドランプ５００について、図１８を参照して説明する。なお、図１等により説明したのと同じ内容についてはその説明を省略する。
【０１３２】
図１８は、ヘッドランプ５００の概略上面図を示す。ヘッドランプ５００では、レーザ素子２は、９ｍｍΦの金属パッケージに実装されており、波長４０５ｎｍ、２Ｗのレーザ光を出力する。そのレーザ光は、集光レンズ３を通して、発光部４上の０．６ｍｍΦのエリアに集光される。
【０１３３】
パラボラミラー５は、前面開口部の半径が３０ｍｍの円形であり、奥行きは８．０ｍｍであり、樹脂製パラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされている。
【０１３４】
発光部４に含まれる蛍光体は、白色で発光するように３種類のＲＧＢ蛍光体が混合されている。ＲＧＢ蛍光体は、具体的に、Ｒ（赤）がＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｇ（緑）が β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕであり、Ｂ（青）が(ＢａＳｒ)ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕである。発光部４は、１ｍｍΦ×厚さ０．１ｍｍの薄膜状であり、上記の蛍光体の粉末が樹脂に混ぜられて塗布されている。なお、発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置が発光部４の中心位置となるように配置されており、その中心部がレーザ光で励起される。また、ヘッドランプ５００では、発光部４は、裏面（図面右側の、レーザ素子２とは反対側の面）が金属支柱２５に取り付けられている。
【０１３５】
金属支柱２５は、パラボラミラー５に支持されており、発光部４からの熱を逃がす役割も果たす。なお、発光部４の熱による劣化の影響を抑え、ヘッドランプ５００を長期間使用するために、金属支柱２５を発光部４ごと交換可能な構成としてもよい。
【０１３６】
ヘッドランプ５００は、上記構成を備えることにより、発光部４上の直径０．６ｍｍをレーザ光で励起して発光させることにより、２５ｍ先に直径１ｍの投光を効率的に行うことができた。
〔本発明の別表現〕
本発明に係るヘッドランプは、以下の構成を備えて実現されてもよい。
【０１３７】
本発明に係るヘッドランプは、照射光を出射する照射光源と、上記照射光源から出射された照射光を照明光へ変換する照射光変換部と、上記照射光を導光する第1導光部材および第2導光部材と、上記照明光を前方へ投光する投光部材とを備え、上記第1導光部材は上記照射光を第2導光部材の入射端部へ導光し、上記第2導光部材は上記照射光を上記照射光変換部へ集光し、上記投光部材に固定されている構成であってよい。
【０１３８】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第1導光部材は光ファイバであってよい。
【０１３９】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は上記照射光が入射される入射面および上記入射面より小さい面積を有する出射面を有する構成であってよい。
【０１４０】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は上記入射面と上記出射面を繋げる側面を有し、上記側面の表面に反射率の良い金属が含まれている構成であってよい。
【０１４１】
また、本発明に係るヘッドランプは、第2導光部材は上記入射面と上記出射面を繋げる側面を有し、上記側面の部材は上記側面の周囲の環境と屈折率が異なる構成であってよい。
【０１４２】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記第2導光部材は凸レンズであってよい。
【０１４３】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記照射光変換部は蛍光体を含んでいてよい。
【０１４４】
また、本発明に係るヘッドランプは、上記照射光変換部は散乱体を含んでいてよい。
【０１４５】
また、本発明に係る車両用前照灯は、上記いずれかの照明装置を備える構成であってよい。
【０１４６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、照射光を定位置に照射することが可能な照明装置に関し、車両用前照灯等に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１、１００、２００、３００、４００、５００ ヘッドランプ（照明装置）
２ レーザ素子（照射光源）
３ 集光レンズ
４ 発光部（光変換部）
５ パラボラミラー（配光部）
６ 凸レンズ（第２導光部）
７ 金属ベース
８ フィン
９ 散乱体
１０ 光ファイバ（第１導光部）
２０、２１ テーパ型導光部（第２導光部）
２２ ロッド型導光部（第２導光部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、
上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、
上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、
上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、
上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、
さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記第１導光部は、光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記照射光源は、複数の照射光源を含み、
上記第１導光部は、上記複数の照射光源のそれぞれから照射光を受け取る複数の光ファイバを有し、
上記複数の光ファイバが有する照射光の出射端部は、バンドル化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記第２導光部は、照射光を出射する出射端部の断面積が、照射光が入射する入射端部の断面積以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
上記第２導光部の導光路を形成する部分の外側表面は、反射性材料によりコーティングされていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
上記第２導光部は、当該第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により導光することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
上記第２導光部は、上記第１導光部から導光された照射光を上記光変換部に集光する凸レンズであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
上記第１導光部の出射端と上記第２導光部の入射端とが一体に固定されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
上記照射光源は、照射光として励起光を出射し、
上記光変換部は、上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記光変換部は、上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の照明装置を含むことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１】
照射光源から出射された照射光を導光する第１導光部および第２導光部と、
上記第１導光部および第２導光部によって導光された照射光を照明光に変換する光変換部と、
上記光変換部が変換した上記照明光の配光を制御する配光部と、を備え、
上記第１導光部は、可撓性を有しており、上記照射光を上記第２導光部へ導光し、
上記第２導光部における上記照射光の導光路と上記配光部との相対的な位置関係が固定されており、
さらに、上記第１導光部および上記第２導光部は、照射光が入射する入射端および照射光が出射する出射端をそれぞれ有しており、上記第１導光部の出射端は、上記第２導光部の入射端の近傍に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記第１導光部は、光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記照射光源は、複数の照射光源を含み、
上記第１導光部は、上記複数の照射光源のそれぞれから照射光を受け取る複数の光ファイバを有し、
上記複数の光ファイバが有する照射光の出射端部は、バンドル化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記第２導光部は、照射光を出射する出射端部の断面積が、照射光が入射する入射端部の断面積以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
上記第２導光部の導光路を形成する部分の外側表面は、反射性材料によりコーティングされていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
上記第２導光部は、当該第２導光部を形成する材料と周囲の環境との屈折率の差を利用した全反射により導光することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
上記第２導光部は、上記第１導光部から導光された照射光を上記光変換部に集光する凸レンズであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
上記第１導光部の出射端と上記第２導光部の入射端とが一体に固定されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
上記照射光源は、照射光として励起光を出射し、
上記光変換部は、上記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記光変換部は、上記第２導光部によって導光された照射光を散乱する散乱体を含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の照明装置を含むことを特徴とする車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−２６１６２（Ｐ２０１３−２６１６２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２６０６（Ｐ２０１１−１６２６０６）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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