專利名稱：發(fā)光裝置、照明裝置和車輛用前照燈以及發(fā)光裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為高亮度光源發(fā)揮功能的發(fā)光裝置、以及具有該發(fā)光裝置的照明裝置和車輛用前照燈。
背景技術(shù)：
近年來，使用作為激發(fā)光源的發(fā)光二極管(LED =Light Emitting Diode)或半導(dǎo)體激光器(LD =Laser Diode)等的半導(dǎo)體發(fā)光元件、且通過將這些從激發(fā)光源產(chǎn)生的激發(fā)光照射到含有熒光體的發(fā)光部所發(fā)生的熒光作為照明光來使用的發(fā)光裝置的研究正盛行。作為這樣的發(fā)光裝置所涉及的技術(shù)的例子，有專利文獻1所公開的燈具。在該燈具中，為了實現(xiàn)高亮度光源，使用半導(dǎo)體激光器作為激發(fā)光源。由半導(dǎo)體激光器振蕩的激光是相干光，因此指向性強，將該激光作為激發(fā)光能夠精確地聚光并加以利用。能夠?qū)⒁赃@樣的半導(dǎo)體激光器作為激發(fā)光源使用的發(fā)光裝置(稱為LD發(fā)光裝置)適合應(yīng)用于車輛用前燈(也稱前照燈)。就激發(fā)光源而言，通過使用半導(dǎo)體激光器，能夠?qū)崿F(xiàn)LED所不能實現(xiàn)的高亮度的光源。使用這樣的激光作為激發(fā)光時，在微小的發(fā)光部、即微小體積的發(fā)光部，在發(fā)光部所照射且被吸收的激發(fā)光之中的、沒有由熒光體轉(zhuǎn)換成熒光而被轉(zhuǎn)換成熱的成分，容易使發(fā)光部的溫度上升，其結(jié)果就會引起發(fā)光部的特性降低和由熱導(dǎo)致的損傷。為了解決這一問題而在專利文獻2的發(fā)明中，在波長轉(zhuǎn)換部(相當于發(fā)光部)設(shè)置與該波長轉(zhuǎn)換部熱連接的且透光性的薄膜狀熱傳導(dǎo)構(gòu)件，利用該熱傳導(dǎo)構(gòu)件減輕波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的放熱。另外在專利文獻3中，將波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件由圓筒形狀的套圈(”工；I ^ A )保持，且在該套圈上使線狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件熱連接，由此減輕波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的放熱。另外在專利文獻4的發(fā)明中，在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件(相當于發(fā)光部)的有半導(dǎo)體發(fā)光元件所處的一側(cè)，設(shè)置具有制冷劑流通的流路的散熱構(gòu)件，以使光轉(zhuǎn)換構(gòu)件冷卻。還有，在作為光源的高輸出功率LED芯片的表面，使透光性的散熱片熱連接，以冷卻高輸出功率LED芯片，這樣的結(jié)構(gòu)在專利文獻5中公開。先行技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1日本公開專利公報“特開2005-150041號公報(2005年6月9日公開)”專利文獻2日本公開專利公報“特開2007-27688號公報(2007年2月1日公開)”專利文獻3日本公開專利公報“特開2007-335514號公報(2007年12月27日公開)”專利文獻4日本公開專利公報“特開2005-294185號公報(2005年10月20日公開)”專利文獻5日本公開專利公報“特表2009-513003號公報(2009年3月沈日公布)，，若不使用熱傳導(dǎo)構(gòu)件而向發(fā)光部照射高輸出功率、高光密度的激發(fā)光，則照射到的部分的溫度就局部性地上升。相對于此，通過使發(fā)光部和透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件接觸，經(jīng)由透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件將激發(fā)光照射到發(fā)光部，能夠?qū)Πl(fā)光部之中溫度上升最高之處即激發(fā)光照射面鄰域的溫度上升進行抑制。在專利文獻2 5的任一項發(fā)明中，均是將招致溫度上升的波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件或光轉(zhuǎn)換構(gòu)件、高輸出功率LED(以下將波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件、光轉(zhuǎn)換構(gòu)件和高輸出功率LED加以統(tǒng)稱而為發(fā)光部)，與把由其發(fā)生的熱加以傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)構(gòu)件、散熱構(gòu)件和散熱片(以下將熱傳導(dǎo)構(gòu)件、散熱構(gòu)件和散熱片加以統(tǒng)稱而為熱傳導(dǎo)構(gòu)件)進行熱連接，而使發(fā)光部的放熱降低?？墒?，在將發(fā)光部與熱傳導(dǎo)構(gòu)件分別形成且使發(fā)光部的表面抵接熱傳導(dǎo)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中，因為在發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件之間產(chǎn)生間隙，所以熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率降低這樣的問題會產(chǎn)生，本發(fā)明的發(fā)明者銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)了這一問題。關(guān)于這一問題的解決方法，在上述專利文獻中沒有記載。例如，在專利文獻2的發(fā)明中，通過濺射法、蒸鍍法、鍍敷法等而在發(fā)光部的表面形成作為熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱傳導(dǎo)層，因此，發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件不是分別形成的。另外在專利文獻2中記述著上述熱傳導(dǎo)層優(yōu)選為1 μ m 100 μ m左右，散熱效果不充分。此外，在專利文獻2的發(fā)明中，將光纖作為必須的構(gòu)成要件。另外，在專利文獻4的發(fā)明中，通過絲網(wǎng)印刷或噴墨涂布等，在散熱構(gòu)件的表面形成發(fā)光部(光轉(zhuǎn)換構(gòu)件)，發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件不是分別形成。另外存在的情況是，對發(fā)光部將激發(fā)光的照射經(jīng)時地反復(fù)進行，會導(dǎo)致來自發(fā)光部的放熱量成為非常大的值。這時，無論怎么通過熱傳導(dǎo)構(gòu)件來釋放從發(fā)光部發(fā)生的熱，若發(fā)生的熱大大超過放出的熱，則不能充分降低來自發(fā)光部的放熱的狀況仍會發(fā)生。在這樣的狀態(tài)下，由于發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件之間的熱膨脹率不同，導(dǎo)致在兩者之間產(chǎn)生熱膨脹差。在兩者由粘接劑粘結(jié)時，熱膨脹差使兩者的密接性降低。另外，在發(fā)光部的表面制作薄膜狀熱傳導(dǎo)構(gòu)件時，存在發(fā)生膜剝離的可能性。發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件的密接性的降低，當然會損害到兩者之間的熱連接的可靠性，而例如使用熱傳導(dǎo)構(gòu)件支承發(fā)光部時，將發(fā)光部繼續(xù)支承在規(guī)定的位置都會成為困難。 即，將招致發(fā)光部的位置變動。發(fā)光部要相對于激發(fā)光源進行相對性的位定，以使從半導(dǎo)體激光器等激發(fā)光源出射的激發(fā)光高效率地被照射。如果發(fā)光部的位置變動，則會使激發(fā)光的照射效率大大降低。此外，通過使發(fā)光部密接在熱傳導(dǎo)構(gòu)件上，從而固定該發(fā)光部的位置時，招致如上述熱膨脹差使其密接性降低、進而波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件脫落這樣的情況之虞也存在。特別是在專利文獻2的發(fā)明中，膜狀和層狀這樣的薄膜狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件和發(fā)光部不可分。因此，若發(fā)生熱傳導(dǎo)構(gòu)件的剝離，則繼續(xù)支承發(fā)光部變得困難。說到原因，是熱傳導(dǎo)構(gòu)件為膜狀和層狀這樣在外力下脆弱的形狀時，若外加上述這樣的壓力，則在該壓力作用下，會招致熱傳導(dǎo)構(gòu)件的斷裂。另外，由于熱傳導(dǎo)構(gòu)件的配置，導(dǎo)致發(fā)光部內(nèi)的放熱效率產(chǎn)生巨大的差異。若對其照射更強的激發(fā)光，則在發(fā)光部內(nèi)越從透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件遠離而溫度越上升，根據(jù)情況可見如下問題，即，引起發(fā)光部的大幅的發(fā)光效率的降低和壽命的降低。特別是在專利文獻2的發(fā)明中，膜狀和層狀這樣的熱傳導(dǎo)構(gòu)件和發(fā)光部不可分。 由這樣的熱傳導(dǎo)構(gòu)件對發(fā)光部進行固定、支承就有困難。說到原因，是由于其為膜狀和層狀這樣在外力下脆弱的形狀，在發(fā)光部的支承上太脆弱。此外，在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，在對發(fā)光部進行冷卻上給予了重視，利用發(fā)光部的熱這一技術(shù)思想，在上述專利文獻中完全沒有公開。還有，在專利文獻1的發(fā)明中，雖然考慮到半導(dǎo)體激光元件的散熱，但是卻沒有考慮發(fā)光部的散熱。另外，在專利文獻1的發(fā)明中，固定發(fā)光部的透光構(gòu)件，從半導(dǎo)體激光元件看，被設(shè)于發(fā)光部的外側(cè)；隔著透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件向發(fā)光部照射激光的結(jié)構(gòu)在專利文獻1中沒有記載。另外，在專利文獻3的發(fā)明中，在光纖的端部設(shè)有套圈，該套圈上熱連接熱傳導(dǎo)構(gòu)件；隔著透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件向發(fā)光部照射激光的結(jié)構(gòu)，在專利文獻3中沒在記載。另外，在專利文獻4的發(fā)明中，沒有使用透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件。另外，專利文獻5的發(fā)明是關(guān)于LED芯片的散熱；隔著透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件向發(fā)光部照射激光的結(jié)構(gòu)，在專利文獻5中沒在記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述的問題點而做，其目的在于，提供一種發(fā)光裝置、照明裝置和車輛用前照燈，其中，在分別形成發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中，能夠提高對發(fā)光部的熱進行吸收的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率，且高效率地冷卻發(fā)光部。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種發(fā)光裝置、照明裝置和車輛用前照燈，其中， 在通過使發(fā)光部密接在支承構(gòu)件而支承發(fā)光部的情況下，即使由于來自發(fā)光部的放熱而使發(fā)光部和支承構(gòu)件的密接性降低，也能夠由支承構(gòu)件繼續(xù)支承發(fā)光部。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種發(fā)光裝置、照明裝置和車輛用前照燈以及發(fā)光裝置的制造方法，其中，通過熱傳導(dǎo)構(gòu)件的配置來提高對發(fā)光部的熱進行吸收的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率，且能夠抑制發(fā)光部的溫度上升。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種能夠有效地利用發(fā)光部的熱的發(fā)光裝置和車輛用前照燈。本發(fā)明的發(fā)光裝置，為了解決上述的課題，其特征在于，具有激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體；透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且接收上述發(fā)光部的熱；間隙層，其將上述熱傳導(dǎo)構(gòu)件和上述激發(fā)光照射面之間的間隙填埋。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，發(fā)光部接收到激發(fā)光而發(fā)光，但這時激發(fā)光的一部分成為熱，發(fā)光部放熱。在發(fā)光部的激發(fā)光照射面一側(cè)所配置的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，吸收發(fā)光部的熱，由此冷卻發(fā)光部。因為該熱傳導(dǎo)構(gòu)件有透光性，所以激發(fā)光能夠透過該熱傳導(dǎo)構(gòu)件到達發(fā)光部。發(fā)光部所含的熒光體的大小直徑1 20 μ m，在發(fā)光部的激發(fā)光照射面一側(cè)的表面存在熒光體時，如果使之抵接在透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件(例如藍寶石)的表面，則會產(chǎn)生比較大的間隙，因此與熱傳導(dǎo)構(gòu)件接觸的區(qū)域(接觸面積)實質(zhì)上變小。本發(fā)明通過在熱傳導(dǎo)構(gòu)件和激發(fā)光照射面之間設(shè)置間隙層，能夠填埋該間隙。由此，熱傳導(dǎo)構(gòu)件和激發(fā)光照射面的接觸面積實質(zhì)上增加。因此，使用熱傳導(dǎo)構(gòu)件能夠高效率地釋放在發(fā)光部產(chǎn)生的熱(即，提高熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率)。本發(fā)明的發(fā)光裝置，為了解決上述課題，其特征在于，具有激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光；第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其與上述發(fā)光部可以進行熱傳導(dǎo)的方式被連接，上述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件其配設(shè)方式為，使由該第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的上述發(fā)光部的熱能夠傳導(dǎo)給其他構(gòu)件并加以利用。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，發(fā)光部接收到激發(fā)光而發(fā)光時，激發(fā)光的一部分未被轉(zhuǎn)換成熒光而成為熱，發(fā)光部的溫度上升。該熱被傳遞到以與發(fā)光部可以進行熱傳導(dǎo)的方式連接的第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件后，又傳導(dǎo)到其他構(gòu)件并被利用。例如可利用于結(jié)露的防止或除去、或者凍結(jié)的防止或融化、或者融雪。因此，能夠有效利用發(fā)光部的熱，不需要為了融雪等而另行消耗能量。本發(fā)明的發(fā)光裝置，為了解決上述課題，具有發(fā)光部，其經(jīng)由從激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光，且放射照明光；支承構(gòu)件，其在被所述激發(fā)光照射的位置支承所述發(fā)光部； 防脫落機構(gòu)，其在所述支承構(gòu)件不能支承所述發(fā)光部時，與所述發(fā)光部的外面的至少一部分的面接觸，且防止所述發(fā)光部從所述支承構(gòu)件脫落。發(fā)光部接收到激發(fā)光而發(fā)光，但在此發(fā)光時，由于激發(fā)光的照射導(dǎo)致發(fā)光部放熱。 若激發(fā)光的照射反復(fù)進行，則來自發(fā)光部的放熱量變大，其結(jié)果是，由于支承構(gòu)件和發(fā)光部各自的熱膨脹率不同，導(dǎo)致彼此的熱膨脹產(chǎn)生差異。因此，在不使用防脫落構(gòu)件、而使用粘接劑和油膏等的密接材使發(fā)光部密接在支承構(gòu)件上并加以固定時，以上陳述的熱膨脹的差造成的機械的應(yīng)力會施加到支承材和發(fā)光部之間的密接處，使該密接處的密接性降低。其結(jié)果是，支承要件難以繼續(xù)支承發(fā)光部，招致發(fā)光部的脫落之虞存在。因此，在上述的結(jié)構(gòu)中，防脫落機構(gòu)與發(fā)光部的外面的至少一個部分接觸，且防止發(fā)光部從支承構(gòu)件脫落。據(jù)此，即使由于支承構(gòu)件和發(fā)光部之間的熱膨脹的差異而產(chǎn)生機械的應(yīng)力，如上述這樣在支承構(gòu)件和發(fā)光部之間的密接處的密接性降低，因為發(fā)光部從支承構(gòu)件上的脫落得到防止，所以發(fā)光部也會由支承構(gòu)件繼續(xù)支承。本發(fā)明的發(fā)光裝置，為了解決上述的課題，其特征在于，具有激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體；第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且接收上述發(fā)光部的熱；第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的與所述激發(fā)光照射面對向的面一側(cè)， 且接收上述發(fā)光部的熱。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，發(fā)光部接收到從激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光，但這時激發(fā)光的一部分成為熱，發(fā)光部放熱。從溫度上升之處、即發(fā)光部的激發(fā)光照射面?zhèn)?，由第一熱傳?dǎo)構(gòu)件接收熱。另外，在發(fā)光部從激發(fā)光照射面?zhèn)仍竭h離，來自第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件的散熱效率越差。 從第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件的散熱效率最差的地方、即與發(fā)光部的激發(fā)光照射面對向的面?zhèn)?，由第二熱傳?dǎo)構(gòu)件接收熱。因此，因為能夠使用熱傳導(dǎo)構(gòu)件高效率地釋放在發(fā)光部產(chǎn)生的熱(即，提高熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率)，所以能夠抑制發(fā)光部的溫度上升。在此，“激發(fā)光照射面”和“與激發(fā)光照射面對向的面”的各個“面”，例如發(fā)光部如果是長方體和立方體，則意味著平面。當然，發(fā)光部并不限于長方體和正方體這樣的形狀， 只要是具有三維空間內(nèi)展開的立體形狀，哪種形狀都可以。例如，如果發(fā)光部是球，則上述的各個“面”意味著球面。如此，上述各個“面”根據(jù)發(fā)光部的形狀，其意味的面有所不同。本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法，為了解決上述課題，其特征在于，包括如下步驟 成型步驟，將熱傳導(dǎo)構(gòu)件成型為杯狀；燒結(jié)步驟，為了形成發(fā)光部，將熒光體與比上述熱傳導(dǎo)構(gòu)件熔點低的熒光體保持物質(zhì)一起，在上述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件中進行燒結(jié)；研磨步驟，按照使上述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的開口面?zhèn)瘸蔀槠教姑娴姆绞?，從該開口面?zhèn)葘λ霭l(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件進行研磨；接合步驟，上述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件和在至少一部分具有平坦面的另一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，按照其平坦面彼此對向的方式接合。根據(jù)上述方法，如果通過成型步驟預(yù)先使熱傳導(dǎo)構(gòu)件成為預(yù)期的杯狀，則能夠通過燒結(jié)自動地形成密接在杯內(nèi)的發(fā)光部。因此，既能夠向杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件很好地進行熱耦合，又能夠?qū)崿F(xiàn)制造工藝的簡略化。其結(jié)果是能夠起到制造成品率大幅提高這樣的效果。另外，經(jīng)過研磨步驟和接合步驟，杯形的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的開口面?zhèn)鹊陌l(fā)光部和另外的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的接合堅固，發(fā)光部和另外的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的散熱效率也提高。此外，熱傳導(dǎo)構(gòu)件彼此的接合也堅固，能夠使熱傳導(dǎo)構(gòu)件的位置偏移和其一部分脫落這樣的問題降低。本發(fā)明的發(fā)光裝置，如以上，是具有如下的結(jié)構(gòu)激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體；透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且接收上述發(fā)光部的熱；間隙層，其將上述熱傳導(dǎo)構(gòu)件和上述激發(fā)光照射面之間的間隙填埋。因此所起到的效果是，在發(fā)光部產(chǎn)生的熱通過使用熱傳導(dǎo)構(gòu)件能夠高效率地釋放。本發(fā)明的發(fā)光裝置，如上是具有如下的結(jié)構(gòu)激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部， 其經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光；第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其以與上述發(fā)光部進行熱傳導(dǎo)的方式被連接，并且，上述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件其配設(shè)方式為，使由該第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的上述發(fā)光部的熱能夠傳導(dǎo)給其他構(gòu)件并加以利用。因此起到的效果是，能夠有效利用發(fā)光部的熱，不需要為了融雪等而另行消耗能量。本發(fā)明的發(fā)光裝置，如上具有發(fā)光部，其經(jīng)由從激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光， 且放射照明光；支承構(gòu)件，其在被所述激發(fā)光照射的位置支承所述發(fā)光部；防脫落機構(gòu)，其在所述支承構(gòu)件不能支承所述發(fā)光部時，與所述發(fā)光部的外面的至少一部分的面接觸，且防止所述發(fā)光部從所述支承構(gòu)件脫落。因此起到的效果是，在通過使發(fā)光部密接在支承構(gòu)件而支承發(fā)光部的情況下，即使由于來自發(fā)光部的放熱導(dǎo)致發(fā)光部和支承構(gòu)件的密接性降低，也能夠由支承構(gòu)件繼續(xù)支承發(fā)光部。
本發(fā)明的發(fā)光裝置，是具有如下的結(jié)構(gòu)激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體；第一的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且接收上述發(fā)光部的熱；第二的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的與所述激發(fā)光照射面對向的面一側(cè)，且接收上述發(fā)光部的熱。因此起到的效果是，通過熱傳導(dǎo)構(gòu)件的配置，能夠提高對發(fā)光部的熱進行吸收的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸收效率，抑制發(fā)光部的溫度上升。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示上述前燈具有的發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件由粘接層粘結(jié)的構(gòu)造的圖。圖3是表示擴散劑的優(yōu)選的一例的剖面圖。圖4(a)是示意性地表示半導(dǎo)體激光器的電路圖，(b)是表示半導(dǎo)體激光器的基本構(gòu)造的立體圖。圖5是表示上述發(fā)光部的變形例的剖面圖。圖6是表示上述前燈具有的發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件的具體例的圖。圖7是表示本發(fā)明的另一實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖8(a) (C)是表示固定部的變形例的圖，(d)是表示由粘接層將發(fā)光部連接在熱傳導(dǎo)構(gòu)件上的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖10是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖11是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖12是表示上述前燈具有的發(fā)光部和支承構(gòu)件被間隙層和螺釘密接的構(gòu)造的圖。圖13是表示上述前燈的變形例的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖14是表示上述前燈的變形例的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖15是表示上述前燈的變形例的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖16是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖17是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的前燈的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖18是表示上述前燈具有的發(fā)光部和熱傳導(dǎo)構(gòu)件由中空構(gòu)件粘接的構(gòu)造的圖， (a)是其剖面圖，(b)是其立體圖。圖19是表示上述中空構(gòu)件的變形例的剖面圖。圖20是表示上述中空構(gòu)件的變形例的剖面圖。圖21(a) (C)是表示上述中空構(gòu)件的變形例的立體圖。圖22是表示上述前燈的制造方法的處理步驟的流程圖。圖23是表示本發(fā)明的一個實施方式的激光嵌頂燈具有的發(fā)光單元和現(xiàn)有的LED 嵌頂燈的外觀的概略圖。圖M是設(shè)置有上述激光嵌頂燈的頂棚的剖面圖。圖25是上述激光嵌頂燈的剖面圖。
圖沈是表示上述激光嵌頂燈的設(shè)置方法的變形例的剖面圖。圖27是設(shè)置有上述LED嵌頂燈的頂棚的剖面圖。圖觀是用于比較上述激光嵌頂燈和上述LED嵌頂燈的規(guī)格的圖。圖中符號說明1前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)2半導(dǎo)體激光陣列(激勵光源)3半導(dǎo)體激光器(激發(fā)光源)7發(fā)光部7a激光照射方面(激發(fā)光照射方面)8反射鏡9透明板(固定部，第1透光構(gòu)件，防脫落機構(gòu)，外加壓力機構(gòu)，對向構(gòu)件，透射構(gòu)件)12透鏡(第二透光構(gòu)件)13熱傳導(dǎo)構(gòu)件(第一的熱傳導(dǎo)構(gòu)件)15粘接層(間隙層)16擴散劑(熱傳導(dǎo)性粒子)17反射膜18透明板(固定部)20a中空構(gòu)件(固定部)20b中空構(gòu)件(固定部)20c固定部30前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)51金屬圈(防脫落機構(gòu))52防脫落板(防脫落機構(gòu))53支承構(gòu)件(防脫落機構(gòu))81反射鏡(反射構(gòu)件)82 基板83螺釘(防脫落機構(gòu)，外加壓力機構(gòu))100前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)110前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)116熱管(第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件)141對向面密接部(第二的熱傳導(dǎo)構(gòu)件)142垂直面密接部(第三的熱傳導(dǎo)構(gòu)件)200前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)213支承構(gòu)件214螺釘(防脫落機構(gòu)，外加壓力機構(gòu))300前燈(發(fā)光裝置，車輛用前照燈)314中空構(gòu)件(第二的熱傳導(dǎo)部件)400激光嵌頂燈(發(fā)光裝置，照明裝置)
具體實施例方式[實施方式1]如果基于圖1 圖6說明本發(fā)明的實施的一個方式則如下。在此，作為本發(fā)明的照明裝置的一例，舉例說明汽車用的前燈(發(fā)光裝置、照明裝置、車輛用前照燈)1。但是， 本發(fā)明的照明裝置也可以作為汽車以外的車輛、移動物體(例如人、船舶、飛機、潛艇、火箭等)的前燈被實現(xiàn)，也可以作為其他照明裝置被實現(xiàn)。作為其他照明裝置，例如能夠列舉探照燈、投影儀、路燈、信號裝置、家用照明設(shè)備。另外，前燈1可以是滿足行駛用前照燈(遠光燈)的配光性能標準，也可以滿足近光燈用前照燈(短焦距光)的配光性能標準。(前燈1的結(jié)構(gòu))首先，一邊參照圖1，一邊對于前燈1的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示前燈1的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如同圖所示，前燈1具有半導(dǎo)體激光器陣列2、非球面透鏡4、光纖5、套圈6、發(fā)光部7、反射鏡8、透明板9、外殼10、增設(shè)件11、透鏡12、熱傳導(dǎo)構(gòu)件13、冷卻部14、粘接層 15。粘接層15作為在熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和發(fā)光部7的間隙所填充的間隙層發(fā)揮功能。另外， 如圖2所示，在粘接層15中含有擴散劑16。圖2是表示發(fā)光部7和熱傳導(dǎo)構(gòu)件13被粘接層粘結(jié)的構(gòu)造的圖。(半導(dǎo)體激光器陣列2/半導(dǎo)體激光器3)半導(dǎo)體激光器陣列2作為出射激發(fā)光的激發(fā)光源發(fā)揮功能，在基板上具有多個半導(dǎo)體激光器(激發(fā)光源)3。從各個半導(dǎo)體激光器3作為激發(fā)光的激光被振蕩。還有，作為激發(fā)光源也未必要使用多個半導(dǎo)體激光器3，也可以只使用1個半導(dǎo)體激光器3，但為了得到高輸出功率的激光，使用多個半導(dǎo)體激光器3的方法容易。就半導(dǎo)體激光器3而言，其在1個芯片上具有1個發(fā)光點，例如是振蕩405nm (藍紫色)的激光、輸出功率1. 0W、工作電壓5V、電流0. 6A的激光器，且是被封入直徑5. 6mm的封裝中的激光器。半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光并不限定為405nm，只要是在380nm以上、470nm 以下的波長范圍具有峰值波長的激光即可。還有，如果可以制作振蕩出比380nm小的波長的激光的優(yōu)質(zhì)的短波長用的半導(dǎo)體激光器，則作為本實施方式的半導(dǎo)體激光器3，也可以使用按照振蕩出比380nm小的波長的激光的方式所設(shè)計的半導(dǎo)體激光器。另外，在本實施方式中，作為激發(fā)光源使用半導(dǎo)體激光器，但也可以使用發(fā)光二極管替代半導(dǎo)體激光器。(非球面透鏡4)非球面透鏡4是用于使從半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光(激發(fā)光)入射到光纖5的一方的端部即入射端部恥的透鏡。例如，作為非球面透鏡4，能夠使用阿爾卑斯(τ· > / ^ )電氣制的FLKN1405。只要是具有上述的功能的透鏡，非球面透鏡4的形狀和材質(zhì)則沒有特別限定，但優(yōu)選在作為激發(fā)光波長的405nm鄰域的透射率高、并且耐熱性良好的材料。(光纖5)(光纖5的配置)光纖5是將半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光引導(dǎo)向發(fā)光部7的導(dǎo)光構(gòu)件，是多個光纖的束。該光纖5具有接收上述激光的多個入射端部恥、和將從多個入射端部恥入射的激光加以射出的多個出射端部fe。多個出射端部fe對于發(fā)光部7的激光照射面(激發(fā)光照射面)7a的互不相同的區(qū)域出射激光。例如，將多個光纖5的出射端部fe在相對于激光照射面7a平行的平面中排列地配置。通過這樣的配置，由出射端部如出射的激光的光強度分布中光強度最大的地方(各激光在激光照射面7a形成的照射區(qū)域的中央部分(最大光強度部分))，對于發(fā)光部7的激光照射面7a的互不相同的部分出射，因此能夠?qū)τ诎l(fā)光部7的激光照射面7a將激光二維平面地分散地照射。因此，能夠防止對發(fā)光部7局部性地照射激光而使發(fā)光部7的一部分顯著劣化 (特性變動，壽命降低)。還有，光纖5也未必需要是多個光纖的束(即具有多個出射端部fe的結(jié)構(gòu))，出射端部如也可以是1個。另外，出射端部fe可以與激光照射面7a接觸，也可以稍微留有一點間隔配置。特別是在出射端部如與激光照射面7a留有間隔配置時，其間隔優(yōu)選以如下方式規(guī)定使從出射端部fe出射且呈圓錐狀擴展的激光，對激光照射面7a全部照射。(光纖5的材質(zhì)和構(gòu)造)光纖5是內(nèi)部的芯由折射率比該芯低的包層覆蓋的兩層構(gòu)造。芯以幾乎沒有激光的吸收損失的石英玻璃(二氧化硅)為主成分，包層以折射率比芯低的石英玻璃或合成樹脂材料為主成分。例如，光纖5是芯的直徑為200 μ m、包層的直徑為240 μ m、數(shù)值孔徑NA 為0. 22的石英制的光纖，但光纖5的構(gòu)造、其粗細和材質(zhì)并不受上述限定，光纖5的相對于長軸方向為垂直的截面是矩形也可。另外，因為光纖具有可撓性，所以很容易改變出射端部fe對于發(fā)光部7的激光照射面7a的配置。因此，能夠沿著發(fā)光部7的激光照射面7a的形狀配置出射端部5a，能夠?qū)⒓す獗榧鞍l(fā)光部7的激光照射面7a的整個面地適度地照射。另外，因為光纖具有可撓性，所以容易改變半導(dǎo)體激光器3和發(fā)光部7的相對位置關(guān)系。另外，通過調(diào)整光纖5的長度，能夠?qū)雽?dǎo)體激光器3設(shè)置在遠離發(fā)光部7的位置。因此，能夠?qū)雽?dǎo)體激光器3設(shè)置在容易冷卻的位置或容易更換的位置等，從而能夠提高前燈1的設(shè)計自由度。即，能夠容易地改變?nèi)肷涠瞬繍u和出射端部fe的位置關(guān)系，能夠容易地改變半導(dǎo)體激光器3和發(fā)光部7的位置關(guān)系，因此能夠提高前燈1的設(shè)計自由度。還有，作為導(dǎo)光構(gòu)件也可以使用光纖以外的構(gòu)件，或者將光纖與其他構(gòu)件加以組合使用。例如，也可以使用具有激光的入射端部和出射端部的圓錐臺形狀(或角錐臺形狀) 的導(dǎo)光構(gòu)件1個或多個。(套圈6)套圈6使光纖5的多個出射端部如對于發(fā)光部7的激光照射面7a按規(guī)定的模式保持。該套圈6是按照規(guī)定的模式形成用于插入出射端部fe的孔的部件也可，是能夠分離成上部和下部的、且通過在上部和下部的接合面所分別形成的槽來夾住出射端部fe的部件也可。該套圈6可以通過從反射鏡8的棒狀或筒狀的構(gòu)件等相對于反射鏡8被固定，也可以相對于熱傳導(dǎo)構(gòu)件13被固定。套圈6的材質(zhì)沒有特別限定，例如為不銹鋼。另外，也可以對于一個發(fā)光部7配置多個套圈6。還有，光纖5的出射端部如為1個時，也可以省略套圈6。但是，為了準確地固定出射端部fe相對于激光照射面7a的相對位置，優(yōu)選設(shè)置套圈6。(發(fā)光部7)(發(fā)光部7的組成)發(fā)光部(波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件)7接收從出射端部fe出射的激光而發(fā)光，且配置在反射鏡8的焦點附近。該發(fā)光部7含有通過接收激光而發(fā)光的熒光體。具體來說，發(fā)光部7是在作為熒光體保持物質(zhì)(包封材)的硅樹脂的內(nèi)部分散有熒光體的部件。硅樹脂和熒光體的比率為1 10左右。另外，發(fā)光部7也可以塞滿熒光體。熒光體保持物質(zhì)并不限定為硅樹脂等樹脂材料，也可以是所謂的有機無機混合玻璃和無機玻璃。例如，如果熒光體保持物質(zhì)使用無機玻璃時，使該無機玻璃和熒光體混合，以規(guī)定的溫度使該混合物燒結(jié)，由此能夠得到作為其燒結(jié)體的發(fā)光部7。燒結(jié)溫度如果在構(gòu)成熒光體保持物質(zhì)的無機玻璃的熔點以上，則能夠一下子使無機玻璃熔化，且使熒光體均勻性良好地分散在無機玻璃中。還有，作為這樣的無機玻璃的材料，例如一般能夠使用的是被稱為低熔點玻璃，其熔點為600°C以下的材料。但是，無機玻璃和熒光體的混合物的燒結(jié)，通常使用用于成型作為燒結(jié)體的發(fā)光部7的形狀的模具來進行。在模具內(nèi)填充無機玻璃和熒光體的混合物，以此填充的狀態(tài)進行混合物的燒結(jié)。作為發(fā)光部7的燒結(jié)體被成型為沿著金屬模具的內(nèi)部形狀的形狀。理所當然，優(yōu)選無機玻璃的熔點比模具的熔點低。就上述熒光體而言，例如是氧氮化物熒光體和氮化物熒光體，并且發(fā)出藍色、綠色和紅色光的熒光體的任意一種以上被分散的硅樹脂中。因為半導(dǎo)體激光器3振蕩405nm (藍紫色)的激光，所以若發(fā)光部7被照射該激光，則多種顏色混合而發(fā)生白色光。因此，可以說發(fā)光部7是波長轉(zhuǎn)換材料。還有，半導(dǎo)體激光器3也可以振蕩450nm(藍色)的激光(或440nm以上、490nm以下的波長范圍具有峰值波長的所謂“藍色”鄰域的激光)，這種情況下，所述熒光體是黃色熒光體或綠色熒光體與紅色熒光體的混合物。所謂黃色的熒光體，就是發(fā)出在560nm以上、 590nm以下的波長范圍具有峰值波長的光的熒光體。所謂綠色熒光體，就是發(fā)出在510nm以上、560nm以下的波長范圍具有峰值波長的光的熒光體。所謂紅色熒光體，是發(fā)出在600nm 以上、680nm以下的波長范圍具有峰值波長的光的熒光體。(熒光體的種類)作為發(fā)光部7的熒光體，能夠使用氮化物熒光體、氧氮化物熒光體或III-V族化合物半導(dǎo)體納米粒子熒光體。特別是氧氮化物熒光體和III-V族化合物半導(dǎo)體納米粒子熒光體，對于從半導(dǎo)體激光器3發(fā)出的極強的激光(輸出功率和光密度)的耐受性高，最適合激光照明光源。作為氧氮化物熒光體能夠使用通稱為賽隆熒光體的。所謂賽隆熒光體，就是氮化硅的硅原子的一部分被置換為鋁原子、氮原子的一部分被置換為氧原子的物質(zhì)。其能夠通過在氮化硅(Si3N4)中使氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和稀土類元素等固溶來進行制作。另一方面，半導(dǎo)體納米粒子熒光體的特征之一是如下這一點即便使用同一化合物半導(dǎo)體(例如磷化銦InP)，通過將其粒子直徑改變成納米尺寸，也能夠借助量子尺寸效應(yīng)而使發(fā)光色產(chǎn)生變化。例如，InP在其粒子尺寸為3 4nm左右時發(fā)光呈紅色(在此，粒子尺寸由透射型電子顯微鏡(TEM)進行評價)。另外，該半導(dǎo)體納米粒子熒光體還具有如下特征因為是半導(dǎo)體基，所以熒光壽命短，因為能夠?qū)⒓ぐl(fā)光的功率快速作為熒光放射，所以對于大功率的激發(fā)光耐受性強。這是由于，該半導(dǎo)體納米粒子熒光體的發(fā)光壽命為10納秒左右，相比以稀土類為發(fā)光中心的通常的熒光體材料小五位數(shù)。此外如上述，因為發(fā)光壽命短，所以能夠快速重復(fù)激光的吸收和熒光體的發(fā)光。其結(jié)果是，能夠?qū)τ趶姷募す獗３指咝Ч?，能夠降低來自熒光體的放熱。因此，能夠進一步抑制發(fā)光部7因熱所致的劣化(變色和變形)。由此，使用高的光輸出功率的發(fā)光元件作為光源時，能夠進一步抑制發(fā)光裝置的壽命變短。(發(fā)光部7的形狀/尺寸)發(fā)光部7的形狀和大小例如為直徑3. 2mm和厚度Imm的圓柱形，或直徑2mm和厚度0. 5mm的圓柱形，在作為該圓柱的底面的激光照射面7a接收從出射端部fe出射的激光。另外，發(fā)光部7也可以不是圓柱形而是長方體。例如為3mmX ImmX Imm的長方體。 這時，接收來自半導(dǎo)體激光器3的激光的激光照射面的面積為3mm2。因為日本國內(nèi)法律上規(guī)定的車輛用前燈的配光圖案(配光分布)在垂直方向上窄、在水平方向上寬，所以發(fā)光部 7的形狀相對于水平方向成為橫寬(截面大致呈長方形的形狀)，由此會很容易實現(xiàn)上述配光圖案。在此被認為是必要的發(fā)光部7的厚度，遵循發(fā)光部7中的熒光體保持物質(zhì)和熒光體的比率而變化。如果發(fā)光部7中的熒光體的含量變多，則激光被轉(zhuǎn)換成白色光的效率高， 因此能夠使發(fā)光部7的厚度變薄。如果使發(fā)光部7變薄，則具有的效果是向熱傳導(dǎo)構(gòu)件13 的散熱效率也提高，但若是過薄，則激光無法轉(zhuǎn)換成熒光而放射到外部之虞存在，若是從熒光體對激發(fā)光吸收的觀點出發(fā)，優(yōu)選發(fā)光部7的厚度至少是熒光體的粒徑的10倍以上。若從這一觀點出發(fā)，則使用納米粒子熒光體時的發(fā)光部7的厚度為0. 01 μ m以上即可，但是若考慮向包封材中的分散等、制造工藝的容易性，則優(yōu)選為0.01mm以上。反之，若過厚，則從反射鏡8的焦點的偏移變大，配光圖案模糊。因此，作為使用氧氮化物熒光體的發(fā)光部7的厚度，優(yōu)選為0. 2mm以上、2mm以下。 但是，熒光體的含量極多時(典型的是熒光體為100%)，則厚度的下限沒有這個限制。此外，發(fā)光部7的激光照射面7a未必一定是平面，也可以是曲面。但是，為了容易控制激光的反射，優(yōu)選激光照射面7a為平面。另外，發(fā)光部7如圖1和圖2所示，是通過粘接層15，被固定在熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的面之中與激光照射的一側(cè)為相反側(cè)的面上。(反射鏡S)就反射鏡8而言，通過反射從發(fā)光部7出射的光，形成在既定的立體角內(nèi)行進的光束。即，反射鏡8中，通過反射來自發(fā)光部7的光，形成向前燈1的前方行進的光束。該反射鏡8例如是在其表面形成有金屬薄膜的曲面形狀(杯狀)的構(gòu)件。另外，反射鏡8也可以是半球面鏡、橢圓面鏡、拋物面鏡或具有其部分曲面的反射鏡。即，反射鏡8在其反射面中含有以旋轉(zhuǎn)軸為中心使圖形(橢圓、圓或拋物線)旋轉(zhuǎn)所形成的曲面的至少一部分即可。(透明板9)透明板9被設(shè)于反射鏡8的開口部，且是透射作為照明光的發(fā)光部7的熒光的透明的樹脂板。優(yōu)選由如下材質(zhì)的材料形成該透明板9 其隔斷來自半導(dǎo)體激光器3的激光， 并且透過在發(fā)光部7經(jīng)過對激光進行轉(zhuǎn)換而生成的熒光(例如白色光)。經(jīng)由發(fā)光部7，相干光的激光其大部分被轉(zhuǎn)換成非相干光。但是，也要考慮因某種原因而有一部分激光沒有被轉(zhuǎn)換的情況。在這樣的情況下，通過利用透明板9隔斷激光，能夠防止激光泄漏到外部。另外，透明鏡9也可以用于與熱傳導(dǎo)構(gòu)件13—起來固定發(fā)光部7。即，可以由熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和透明板9夾持發(fā)光部7。這時，透明板9作為使發(fā)光部7和熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的相對位置關(guān)系固定的固定部發(fā)揮功能。通過由熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和透明板9夾持發(fā)光部7，即使在粘接層15的粘接力弱的情況下，也能夠更確實地固定發(fā)光部7的位置。這時，如果透明板9具有比發(fā)光部7更高的熱傳導(dǎo)率(例如構(gòu)成發(fā)光部的包封材為硅樹脂時，透明板為玻璃)，則能夠得到來自透明板9對發(fā)光部7的冷卻效果。還有，只由熱傳導(dǎo)構(gòu)件13固定發(fā)光部7時，也可以省略透明板9。(外殼10)外殼10不僅形成前燈1的主體，并且收納反射鏡8等。光纖5貫穿該外殼10，半導(dǎo)體激光器陣列2設(shè)置在外殼10的外部。半導(dǎo)體激光器陣列2雖然在激光振蕩時放熱，但由于設(shè)置在外殼10的外部，從而可以高效率地冷卻半導(dǎo)體激光器陣列2。因此，由半導(dǎo)體激光器陣列2發(fā)生的熱造成的發(fā)光部7的特性劣化和熱損傷等得到防止。另外，關(guān)于半導(dǎo)體激光器3，若考慮萬一發(fā)生故障，則優(yōu)選將其設(shè)置在易于更換的位置。如果不考慮這幾點，則也可以將半導(dǎo)體激光器陣列2收納在外殼10的內(nèi)部。(增設(shè)件11)增設(shè)件11被設(shè)于反射鏡8的前方的側(cè)部，通過遮擋前燈1的內(nèi)部構(gòu)造，不僅使前燈1的外觀漂亮，并且提高反射鏡8和車體的整體感。該增設(shè)件11也與反射鏡8同樣，是在其表面形成有金屬薄膜的構(gòu)件。(透鏡12)透鏡12被設(shè)于外殼10的開口部，且密封前燈1。發(fā)光部7發(fā)生且由反射鏡8反射的光，通過透鏡12向前燈1的前方出射。S卩，透鏡12是將作為照明光的發(fā)光部7的熒光透射而向車輛用前照燈的外部出射的透光構(gòu)件。(熱傳導(dǎo)構(gòu)件13)熱傳導(dǎo)構(gòu)件(高熱傳導(dǎo)構(gòu)件)13，其是在發(fā)光部7中被激發(fā)光照射的面即激光照射面(激發(fā)光照射面)7a 一側(cè)所配置的、且接收發(fā)光部7的熱的透光性的構(gòu)件，與發(fā)光部7 熱連接(即，以可以接受熱能的方式連接)。具體來說，發(fā)光部7和熱傳導(dǎo)構(gòu)件13如圖2所示，由粘接層(間隙層)15粘結(jié)。圖2是表示發(fā)光部7由粘接層15粘結(jié)在熱傳導(dǎo)構(gòu)件13 上的狀態(tài)的圖。熱傳導(dǎo)構(gòu)件13是板狀的構(gòu)件，其一方的端部與發(fā)光部7的激光照射面7a熱接觸， 另一方的端部與冷卻部14熱連接。熱傳導(dǎo)構(gòu)件13具有這樣的形狀和連接方式，一邊在發(fā)光部固定位置保持微小的發(fā)光部7，一邊將從發(fā)光部7發(fā)生的熱散發(fā)到前燈1的外部。
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為了高效率地釋放發(fā)光部7的熱，熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的熱傳導(dǎo)率優(yōu)選為20W/mK以上。 另外，從半導(dǎo)體激光器3出射的激光，透過熱傳導(dǎo)構(gòu)件13到達發(fā)光部7。因此，熱傳導(dǎo)構(gòu)件 13優(yōu)選由透光性優(yōu)異的材質(zhì)構(gòu)成?？紤]這幾點，作為熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的材質(zhì)，優(yōu)選藍寶石(A1203)、氧化鎂(MgO)、氮化鎵(GaN)、尖晶石(MgAl2O4)。通過使用這些材料，能夠?qū)崿F(xiàn)20W/mK以上的熱傳導(dǎo)率。另外，在圖2中由符號13c表示的熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的厚度(熱傳導(dǎo)構(gòu)件13中的位于激光照射面7a—側(cè)的第一面13a和與該第一面13a對向的第二面1 之間的厚度)優(yōu)選為0. 3mm以上，3. Omm以下。若比0. 3mm薄，則發(fā)光部7的散熱不充分，發(fā)光部7有劣化的可能性。另外，若成為超過3. Omm這樣的厚度，則所照射的激光在熱傳導(dǎo)構(gòu)件13中的吸收變大，激發(fā)光的利用效率顯著降低。通過以適當?shù)暮穸葘醾鲗?dǎo)構(gòu)件13抵接在發(fā)光部7上，特別是即使照射發(fā)光部7 的放熱超過IW這樣極強的激光，其放熱也被迅速且有效率地釋放，能夠防止發(fā)光部7損傷 (劣化)。還有，熱傳導(dǎo)構(gòu)件13可以是沒有折疊的板狀，也可以具有折疊的部分或彎曲的部分。但是，發(fā)光部7被粘結(jié)的部分，從粘結(jié)的穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為平面(板狀)。(熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的變形例)熱傳導(dǎo)構(gòu)件13也可以具有有透光性的部分(透光部)和沒有透光性的部分(遮光部)。這種結(jié)構(gòu)的情況下，透光部以覆蓋發(fā)光部7的激光照射面7a的方式配置，遮光部配置其外側(cè)。遮光部可以是金屬(例如銅或鋁)的散熱件，也可以是使鋁和銀及其他具有反射照明光的效果的膜被形成于透光性構(gòu)件的表面的。(冷卻部14)冷卻部14是冷卻熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的構(gòu)件，例如是由鋁或銅等金屬構(gòu)成的熱傳導(dǎo)性高的散熱塊。還有，如果反射鏡8是由金屬形成的，則反射鏡8也可以兼會冷卻部14?；蛘?，冷卻部14也可以是通過使冷卻液在其內(nèi)部循環(huán)而對熱傳導(dǎo)構(gòu)件13進行冷卻的冷卻裝置，也可以是通過風(fēng)冷來冷卻熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的冷卻裝置(風(fēng)扇)。以冷卻部14作為金屬塊實現(xiàn)時，也可以在該金屬塊的上表面設(shè)置多個散熱用的翅片。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，使金屬塊的表面增加，能夠更高效率地進行來自金屬塊的散熱。還有，該冷卻部14對于前燈1來說并不是必須的，也可以使熱傳導(dǎo)構(gòu)件13從發(fā)光部7接收到的熱從熱傳導(dǎo)構(gòu)件13自然地釋放。通過設(shè)置冷卻部14，能夠高效率地進行來自熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的散熱，特別是來自發(fā)光部7的放熱量在3W以上時，冷卻部14的設(shè)置有效。另外，通過調(diào)整熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的長度，能夠?qū)⒗鋮s部14設(shè)置在離開發(fā)光部7的位置。這時，并不限于圖1所示這樣的冷卻部14被收納在外殼10中的結(jié)構(gòu)，也可以通過熱傳導(dǎo)構(gòu)件13貫通外殼10，使冷卻部14設(shè)置在外殼10的外部。因此，冷卻部14能夠設(shè)置在故障時易于修理或更換的位置，能夠提高前燈1的設(shè)計自由度。(粘接層15)粘接層15是將熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和激光照射面之間的間隙填埋的粘接劑的層。發(fā)光部7所含的熒光體的大小為直徑1 20 μ m左右，如果在例如由藍寶石構(gòu)成的經(jīng)研磨的熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的表面使發(fā)光部7抵接，則產(chǎn)生比較大的間隙。通過在熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和發(fā)光部7的激光照射面7a之間設(shè)置粘接層15，能夠填埋該間隙。由此，熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和激光照射面7a的接觸面積實質(zhì)上增加。因此，能夠提高熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的熱吸收效率。這時如果粘接層15具有與發(fā)光部7同等或更高的熱傳導(dǎo)率， 則能夠進一步提高熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的熱吸收效率。作為粘接層15的一例，能夠列舉阿得魯(7 — )公司制的可視光重合型光學(xué)用粘接劑工^力二一> (EpiXaC0lle)EP433。該制品的熱傳導(dǎo)率未公開，但由于是丙烯酸系粘接劑，所以認為在0. 1 0. 3ff/mK左右。另外，粘接層15優(yōu)選具有對發(fā)光部7和熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的熱膨脹率的差進行吸收的柔軟性(或粘性)。發(fā)光部7放熱時，發(fā)光部7和熱傳導(dǎo)構(gòu)件13因為熱膨脹率不同，所以由于該熱膨脹率的差，導(dǎo)致發(fā)光部7有從熱傳導(dǎo)構(gòu)件13剝離的可能性。如果粘接層15具有吸收與熱傳導(dǎo)構(gòu)件13的熱膨脹率的差的柔軟性(或粘性)，則能夠防止由于發(fā)光部7的放熱而使該發(fā)光部7從熱傳導(dǎo)構(gòu)件13剝離。另外，粘接層15的厚度(熱傳導(dǎo)構(gòu)件13和激光照射面7a之間的厚度)優(yōu)選為 1 μ m以上、30 μ m以下。通過使粘接層15的厚度為1 μ m以上、30 μ m以下，即使粘接層15 的熱傳導(dǎo)率比發(fā)光部7的熱傳導(dǎo)率低時，也能夠減小粘接層15的熱阻抗，且能夠?qū)l(fā)光部 7產(chǎn)生的熱經(jīng)由粘接層15高效率地傳導(dǎo)到熱傳導(dǎo)構(gòu)件13。例如，粘接層15的熱傳導(dǎo)率為 lW/mK,并且粘接層15的厚度為0. Imm時，粘接層15的熱傳導(dǎo)率為0. 2ff/mK,并且粘接層的厚度為20 μ m( = 0.02mm)時，熱阻抗結(jié)果上相同。還有，在后述的實施方式中，也有將粘接層15稱為間隙層15的情況。(擴散劑16)在粘接層15中也可以含有擴散劑16。就激光而言，其發(fā)光點極小，且是相干光，若在發(fā)光部7未轉(zhuǎn)換成熒光或未被擴散而直接放射到外部，則有危害人體的可能性。通過在粘接層15中含有擴散劑16，將從光纖5出射的激光加以擴散，而使發(fā)光點擴大，且被非相干化。因此，即使在發(fā)光部7激光沒有完全被轉(zhuǎn)換成熒光或被擴散的情況發(fā)生，通過預(yù)先將激光由擴散劑16擴散，也能夠降低相干光泄漏到外部的可能性。作為擴散劑16優(yōu)選的材質(zhì)，能夠列舉SiO2珠粒(圓球形，粒徑數(shù)nm 數(shù)μ m，以 0. 數(shù)％使之混合在粘接層15中)、A1203珠粒、金剛石珠粒等。若擴散劑16過多，則到達發(fā)光部7的激光降低，因此擴散劑16的量優(yōu)選為每Ig粘接層15中有Img 30mg左右。還有，通過使這樣的無機物的透明體混合，也能夠得到使粘接層15的熱傳導(dǎo)率提高的效果。SiO2熱傳導(dǎo)率是比丙烯酸系樹脂高的1.38W/mK，如果使用金剛石粒子，則熱傳導(dǎo)率非常高，達800 2000W/mK，因此結(jié)果是能夠大幅地提高粘接層15的熱傳導(dǎo)率。(間隙層和發(fā)光部7的材質(zhì)的組合)如上述，優(yōu)選粘接層15具有與發(fā)光部7同等或更高的熱傳導(dǎo)率。因為粘接層15 是在本發(fā)明的間隙層之中含有粘接劑的，所以在此使用間隙層這樣的上位概念的表現(xiàn)，說明其材質(zhì)的一例。間隙層和發(fā)光部7的材質(zhì)的一例表示在表1中。在這些示例之中，為了提高間隙層的熱傳導(dǎo)率，也會在間隙層中含有由與擴散劑16同樣的材質(zhì)所構(gòu)成的高熱傳導(dǎo)填料(高熱傳導(dǎo)性添加材料)。所謂高熱傳導(dǎo)填料，是含有熱傳導(dǎo)性高的材質(zhì)的透光性的粒子。在以下的說明中，在熱傳導(dǎo)填料之中，熱傳導(dǎo)率比樹脂高的被稱為高熱傳導(dǎo)填料 A ；高熱傳導(dǎo)填料A之中，熱傳導(dǎo)率比玻璃高的被稱為高熱傳導(dǎo)填料B。作為屬于高熱傳導(dǎo)填料A的材料的示例，能夠列舉SiO2珠粒、Al2O3珠粒、金剛石珠粒等。作為屬于高熱傳導(dǎo)填料B的材料的示例，能夠列舉Al2O3珠粒、金剛石珠粒等。表1
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其中，具有 激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體； 透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面的一側(cè)，且接收所述發(fā)光部的熱；間隙層，其將所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述激發(fā)光照射面之間的間隙填埋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述間隙層將所述發(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中，所述間隙層具有對所述發(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱膨脹率的差進行吸收的柔軟性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，還具有固定部，該固定部使所述發(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件的相對位置關(guān)系固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中， 所述固定部具有比所述發(fā)光部高的熱傳導(dǎo)率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述間隙層含有與所述發(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件接觸的熱傳導(dǎo)性粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中， 所述間隙層含有使所述激發(fā)光擴散的擴散劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其中，還具有反射膜，該反射膜覆蓋所述間隙層的與所述發(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件未相接的表面的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述間隙層中所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述激發(fā)光照射面之間的厚度為30 μ m以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光部中所述激發(fā)光照射面和與該激發(fā)光照射面對向的面之間的厚度，是所述熒光體的粒徑的10倍以上、2mm以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件中位于所述激發(fā)光照射面一側(cè)的第一面和與該第一面對向的第二面之間的厚度為0. 3mm以上、3. Omm以下。
12.一種發(fā)光裝置，其中，具有 激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光； 第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其與所述發(fā)光部按照可以進行熱傳導(dǎo)的方式連接， 并且所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件其配設(shè)方式為，使由該第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的所述發(fā)光部的熱能夠傳導(dǎo)給其他構(gòu)件并加以利用。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件被配置在所述發(fā)光部中由所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且透過所述激發(fā)光。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的熱被傳導(dǎo)到作為其他構(gòu)件的反射鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其中，還具有第一透光構(gòu)件，該第一透光構(gòu)件被設(shè)置在反射鏡的孔徑部，且透射作為照明光的所述發(fā)光部的熒光，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的熱被傳導(dǎo)到作為其他構(gòu)件的所述第一透光構(gòu)件。
16.一種發(fā)光裝置，其中，具有發(fā)光部，其經(jīng)由從激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光，且放射照明光；支承構(gòu)件，其在被所述激發(fā)光照射的位置支承所述發(fā)光部；防脫落機構(gòu)，其在所述支承構(gòu)件不能支承所述發(fā)光部時，與所述發(fā)光部的外面的至少一部分的面接觸，且防止所述發(fā)光部從所述支承構(gòu)件脫落。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其中，所述防脫落機構(gòu)是外加壓力機構(gòu)，該外加壓力機構(gòu)不僅與所述發(fā)光部的外面的至少一部分的面接觸，并對該至少一部分的面和所述支承構(gòu)件之間施加壓力，且將所述發(fā)光部向所述支承構(gòu)件側(cè)按壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光裝置，其中，所述外加壓力機構(gòu)不僅具有對向構(gòu)件，該對向構(gòu)件以夾隔所述發(fā)光部的方式與所述支承構(gòu)件對向，且與所述發(fā)光部的外面之中同所述支承構(gòu)件側(cè)相反的側(cè)的至少一部分的面接觸；并且通過向所述支承構(gòu)件和所述對向構(gòu)件之間外加壓力，在所述支承構(gòu)件和所述對向構(gòu)件之間固定所述發(fā)光部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中，還具有收納部件，該收納部件其底部開口，并具有使通過所述底部而從所述激發(fā)光源朝向所述發(fā)光部的所述激發(fā)光通過的凹部，且在所述凹部收納所述發(fā)光部，并且，所述收納構(gòu)件被夾在所述支承構(gòu)件和所述對向構(gòu)件之間，且使所述支承構(gòu)件和所述對向構(gòu)件的間隔得以維持。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光裝置，其中，所述凹部由隨著遠離所述底部而開口面積擴大的研缽狀的傾斜側(cè)壁面包圍，且所述傾斜側(cè)壁面反射所述照明光。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置，其中，還具有反射構(gòu)件，該反射構(gòu)件以夾隔所述對向構(gòu)件的方式與所述發(fā)光部對向，且將透過所述對向構(gòu)件的所述照明光反射，所述反射構(gòu)件具有經(jīng)由所述對向構(gòu)件與所述傾斜側(cè)壁面連接、且隨著遠離所述對向構(gòu)件而開口面積擴大的研缽狀的反射面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中，還具有透射構(gòu)件，該透射構(gòu)件以夾隔所述支承構(gòu)件的方式與所述發(fā)光部對向，且使從所述激發(fā)光源朝向所述發(fā)光部的所述激發(fā)光通過，所述外加壓力機構(gòu)還具有螺釘，該螺釘貫通所述反射構(gòu)件和所述透射構(gòu)件的某一方、 且嵌入另一方。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其中，還具有透射構(gòu)件，該透射構(gòu)件以夾隔所述支承構(gòu)件的方式與所述發(fā)光部對向，且使從所述激發(fā)光源朝向所述發(fā)光部的所述激發(fā)光通過，所述支承構(gòu)件和所述透射構(gòu)件分別經(jīng)由所述發(fā)光部和間隙層密接， 所述防脫落機構(gòu)能夠防止在所述發(fā)光部和所述支承構(gòu)件之間的間隙層的密接性降低、且所述發(fā)光部和所述透射構(gòu)件之間的間隙層的密接性降低而使所述支承構(gòu)件和所述透射構(gòu)件均不能支承所述發(fā)光部時，所述發(fā)光部從所述支承構(gòu)件脫落。
24.一種發(fā)光裝置，其中，具有 激發(fā)光源，其出射激發(fā)光；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體； 第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的被所述激發(fā)光照射的面即激發(fā)光照射面一側(cè)，且接收所述發(fā)光部的熱；第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在所述發(fā)光部中的與所述激發(fā)光照射面對向的面，且接收所述發(fā)光部的熱。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置，其中，還具有第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件，該第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件配置在所述發(fā)光部中的與所述激發(fā)光照射面一側(cè)和同所述激發(fā)光照射面對向的面一側(cè)均不同的一側(cè)，且接收所述發(fā)光部的熱。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件、所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有比所述發(fā)光部高的熱傳導(dǎo)率。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的發(fā)光裝置，其中，所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件被彼此結(jié)合而一體化。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件被彼此結(jié)合而一體化。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)光裝置，其中，所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件對所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件的相對位置關(guān)系進行固定。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光部是使熒光體保持物質(zhì)和在該熒光體保持物質(zhì)中分散的由激光照射發(fā)光的熒光體相混合且燒結(jié)后的燒結(jié)體，所述燒結(jié)體與所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件、所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件的至少一個密接。
31.根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置，其中， 所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件含有使所述激發(fā)光擴散的擴散劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置，其中， 所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件含有使所述激發(fā)光擴散的擴散劑。
33.根據(jù)權(quán)利要求M所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光部中的所述激發(fā)光照射面和同該激發(fā)光照射面對向的面之間的厚度，是所述熒光體的粒徑的10倍以上、2mm以下。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)光裝置，其中，所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件、所述第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件和所述第三熱傳導(dǎo)構(gòu)件各自中的距與所述發(fā)光部的接觸面的厚度，優(yōu)選為0. 3mm以上、3. Omm以下。
35.一種發(fā)光裝置的制造方法，其中，包括 成型步驟，將熱傳導(dǎo)構(gòu)件成型為杯狀；燒結(jié)步驟，為了形成發(fā)光部，將熒光體與比上述熱傳導(dǎo)構(gòu)件熔點低的熒光體保持物質(zhì)一起，在所述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件中進行燒結(jié)；研磨步驟，按照使上述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的開口面?zhèn)瘸蔀槠教姑娴姆绞?，從該開口面?zhèn)葘λ霭l(fā)光部和所述熱傳導(dǎo)構(gòu)件進行研磨；接合步驟，上述杯狀的熱傳導(dǎo)構(gòu)件和在至少一部分具有平坦面的另一熱傳導(dǎo)構(gòu)件，按照它們的平坦面彼此對向的方式接合。
36.一種照明裝置，其中，具有權(quán)利要求1 34中任一項所述的發(fā)光裝置。
37.一種車輛用前照燈，其中，具有權(quán)利要求1 34中任一項所述的發(fā)光裝置。
38.一種車輛用明照燈，其具有權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其中，還具有 第二透光構(gòu)件，其將所述發(fā)光裝置出射的照明光透射而使其向車輛前照燈的外部出射；第二熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其將所述第一熱傳導(dǎo)構(gòu)件接收的熱傳導(dǎo)至第二透光構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光裝置、照明裝置和車輛用前照燈以及發(fā)光裝置的制造方法。其中，該前照燈具有出射激光的半導(dǎo)體激光器；發(fā)光部，其含有經(jīng)由從半導(dǎo)體激光器出射的激發(fā)光而發(fā)光的熒光體；透光性的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其配置在發(fā)光部中的激光照射面一側(cè)，接收發(fā)光部的熱；粘接層，其將熱傳導(dǎo)構(gòu)件和激光照射面之間的間隙填充。因此，能夠提高對發(fā)光部的熱進行吸收的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的熱吸效率，且高效率地冷卻發(fā)光部。
文檔編號F21W101/02GK102401280SQ20111026039
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者岸本克彥, 河西秀典 申請人:夏普株式會社