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發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和車(chē)輛的制作方法

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發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和車(chē)輛的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和車(chē)輛,其中,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前燈(1)具有:激光器元件(2)、發(fā)光部(4)及拋物面反射鏡(5)。在與發(fā)光部(4)的比側(cè)面的面積寬闊的面即上表面(4a)對(duì)向的位置,配置有拋物面反射鏡(5)的一部分;發(fā)光部(4)以朗伯分布發(fā)出熒光。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和車(chē)輛
[0001]本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:于2011年10月26日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?01110328991.2的、發(fā)明名稱(chēng)為“發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和車(chē)輛”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及將通過(guò)向熒光體照射激發(fā)光所發(fā)生的熒光作為照明光加以利用的發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛。

【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái),通過(guò)使用發(fā)光二極管(LED:Light Emitting D1de)和半導(dǎo)體激光器(LD =Laser D1de)等的半導(dǎo)體發(fā)光元件作為激發(fā)光源、且將從這些激發(fā)光源產(chǎn)生的激發(fā)光照射到含有熒光體的發(fā)光部由此發(fā)生的熒光作為照明光加以使用的發(fā)光裝置的研究盛行。
[0004]作為這樣的發(fā)光裝置的一例,有專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的車(chē)輛用燈具。在該車(chē)輛用燈具中,利用LED模塊或LD模塊作為激發(fā)光源,且將激發(fā)光照射到形成為直徑0.5mm以下左右的小的點(diǎn)狀的發(fā)光部,由此生成白色光。另外,所生成的白色光由橢圓球面狀或拋物面狀的反射體向前方反射,且入射到投影透鏡。
[0005]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)“特開(kāi)2004-241142號(hào)公報(bào)(2004年8月26日公開(kāi)),,
[0008]在此,從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)、以及從延長(zhǎng)由電池發(fā)光的發(fā)光裝置的發(fā)光持續(xù)時(shí)間這一觀點(diǎn)出發(fā),重要的是降低發(fā)光裝置的消耗功率。例如,作為用于降低發(fā)光裝置的消耗功率的措施之一,認(rèn)為是提高發(fā)光部發(fā)生的熒光的利用效率。
[0009]可是,有關(guān)用于提高這樣的利用效率的結(jié)構(gòu),專(zhuān)利文獻(xiàn)I中并沒(méi)有公開(kāi)也沒(méi)有暗
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠提高熒光的利用效率的發(fā)光裝置、照明裝置、車(chē)輛用前照燈和具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛。
[0011]本發(fā)明的發(fā)光裝置,為了解決上述的課題,其特征在于,具有如下:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面相對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部以朗伯(Lambertian7 > '— 'y r 'y )分布發(fā)出突光。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu),接收來(lái)自激發(fā)光源的激發(fā)光而使發(fā)光部發(fā)出熒光,且將該熒光通過(guò)投光部投射到規(guī)定的投光方向,該熒光作為照明光從發(fā)光裝置出射。
[0013]這時(shí),發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面、且熒光主要出射的面即主發(fā)光面,與投光部的一部分對(duì)向,因此能夠使從發(fā)光部出射的熒光之中的、可以由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn)的突光的比例得以提聞。
[0014]在這種情況下,從熒光體的側(cè)面出射的熒光(側(cè)方出射熒光)仍不能由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn),被出射到規(guī)定的投光方向以外的方向的可能性高。
[0015]但是在上述結(jié)構(gòu)中,因?yàn)榘l(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光,所以側(cè)方出射熒光少。
[0016]因此,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠使不能由投光部控制的熒光降低,能夠提高熒光的利用效率。
[0017]本發(fā)明的發(fā)光裝置,為了解決上述課題,其特征在于,具有如下:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面相對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積小。
[0018]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),接收來(lái)自激發(fā)光源的激發(fā)光而使發(fā)光部發(fā)出熒光,且該熒光通過(guò)投光部投射到規(guī)定的投光方向,并且該熒光作為照明光從發(fā)光裝置出射。
[0019]這時(shí),發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面、且熒光主要出射的面即主發(fā)光面,與投光部的一部分對(duì)向,因此能夠使從發(fā)光部出射的熒光之中的、可由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn)的熒光的比例得以提高。
[0020]在這種情況下,從熒光體的側(cè)面出射的熒光(側(cè)方出射熒光)仍不能由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn),被出射到規(guī)定的投光方向以外的方向的可能性高。
[0021]但是在上述結(jié)構(gòu)中,因?yàn)榘l(fā)光部薄、或者接收激發(fā)光的面的面積比激發(fā)光的光點(diǎn)的面積大,所以側(cè)方出射熒光變少。這一點(diǎn)由本發(fā)明的
【發(fā)明者】確認(rèn)。
[0022]因此,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠使不能由投光部控制的熒光降低,能夠提高熒光的利用效率。
[0023]還有,在本說(shuō)明書(shū)中,所謂“發(fā)光部薄”意味著如下的發(fā)光部的形狀,S卩,與發(fā)光部的主發(fā)光面相比,發(fā)光部的側(cè)面一方的面積小得多,熒光的大部分向上方放出。
[0024]本發(fā)明的車(chē)輛,是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其特征在于,所述車(chē)輛用前照燈具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面,且由該面支承所述發(fā)光部,再有,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分,所述發(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光,所述車(chē)輛用前照燈按照使所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式被配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0025]本發(fā)明的車(chē)輛,是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其特征在于,所述車(chē)輛用前照燈具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面,且由該面支承所述發(fā)光部,再有,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分,所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積小,所述車(chē)輛用前照燈按照使所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式被配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0026]在車(chē)輛用前照燈被配設(shè)于車(chē)輛的狀態(tài)下,車(chē)輛用前照燈的鉛垂下側(cè)部分是具有反射曲面的反射鏡,鉛垂上側(cè)部分是支承構(gòu)件,因此,發(fā)光部發(fā)出的熒光之中的、不能由反射鏡控制的熒光大多由車(chē)輛用前照燈的反射鏡側(cè)即鉛垂下側(cè)出射。因此,能夠利用被反射鏡控制的光照射遠(yuǎn)方(車(chē)輛的正面),并且利用不能由反射鏡控制的熒光照射車(chē)輛的鄰域、且照射下方。
[0027]因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠有效利用不能由反射鏡控制的熒光,并且既能夠明亮地照射車(chē)輛的前面,又能夠擴(kuò)大車(chē)輛用前照燈的照明范圍。
[0028]如上,本發(fā)明的發(fā)光裝置其構(gòu)成為,具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部以朗伯分布發(fā)出突光。
[0029]另外,本發(fā)明的發(fā)光裝置其構(gòu)成為,具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積小。
[0030]本發(fā)明的車(chē)輛是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其構(gòu)成為,所述車(chē)輛用前照燈具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面、且由該面支承所述發(fā)光部,再有,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分,所述發(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光,所述車(chē)輛用前照燈按照使所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式被配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0031]本發(fā)明的車(chē)輛是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其構(gòu)成為,所述車(chē)輛用前照燈具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面、且由該面支承所述發(fā)光部,再有,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分,所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積小,所述車(chē)輛用前照燈按照使所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式被配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0032]因此,根據(jù)本發(fā)明所起到的效果是,能夠使不能由投光部(反射鏡)控制的熒光降低,能夠提高熒光的利用效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前燈的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0034]圖2是表示拋物面反射鏡的回轉(zhuǎn)拋物面的概念圖。
[0035]圖3 (a)是拋物面反射鏡的俯視圖。
[0036]圖3 (b)是拋物面反射鏡的正視圖。
[0037]圖3 (C)是拋物面反射鏡的側(cè)視圖。
[0038]圖4是表示向發(fā)光部照射激光的狀態(tài)的圖。
[0039]圖5(a)是表示在發(fā)光部薄時(shí)的光放射特性的曲線(xiàn)圖。
[0040]圖5(b)是將在發(fā)光部厚時(shí)的光放射特性重疊在圖5(a)上加以表示的曲線(xiàn)圖。
[0041]圖6是表示發(fā)光部的厚度與光放射特性的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0042]圖7是表示對(duì)于發(fā)光部的上表面照射激光的狀態(tài)的圖。
[0043]圖8是用于說(shuō)明上述前燈的照明光的光點(diǎn)的照度分布的圖。
[0044]圖9是表示在使拋物面反射鏡的深度按階段性變化時(shí)的照明光的光點(diǎn)在各點(diǎn)的照度的變化的曲線(xiàn)圖。
[0045]圖10(a)是表示以橢圓狀的光點(diǎn)向發(fā)光部照射激光的狀態(tài)的前燈的俯視透視圖。
[0046]圖10(b)是表示圖10(a)所示的橢圓狀的光點(diǎn)的放大圖。
[0047]圖11(a)是表示圖10(b)所示的橢圓狀的光點(diǎn)的照度分布的曲線(xiàn)圖,示出橢圓狀的光點(diǎn)的長(zhǎng)軸方向的照度分布。
[0048]圖11(b)是表示圖10(b)所示的橢圓狀的光點(diǎn)的照度分布的曲線(xiàn)圖,示出橢圓狀的光點(diǎn)的短軸方向的照度分布。
[0049]圖12是表示被投射到基準(zhǔn)面的前燈的照明光的光點(diǎn)的正視圖。
[0050]圖13是表示用于控制被照射到發(fā)光部的激光的光點(diǎn)的形狀的柱面透鏡的立體圖。
[0051]圖14(a)是用于說(shuō)明圖13所示的柱面透鏡的聚光作用的模式圖,是從圖13的X軸方向觀看時(shí)的側(cè)視圖。
[0052]圖14(b)是用于說(shuō)明圖13所示的柱面透鏡的聚光作用的模式圖,是從圖13的Y軸方向觀看時(shí)的俯視圖。
[0053]圖15(a)是表示橢圓透鏡的俯視圖。
[0054]圖15(b)是表示圖15(a)所示的橢圓透鏡側(cè)視圖。
[0055]圖16是表示拋物面反射鏡的投光特性的概念圖。
[0056]圖17是用于說(shuō)明拋物面反射鏡的投光特性的原理的圖。
[0057]圖18是表示汽車(chē)的前燈的配設(shè)方向的概念圖。
[0058]圖19是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0059]圖20是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0060]圖21是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0061]圖22是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0062]圖23是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0063]圖24是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0064]圖25是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0065]圖26是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0066]圖27是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0067]圖28是陣列激光器、導(dǎo)光部和發(fā)光部的放大圖。
[0068]圖29是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的照明裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0069]圖30是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的照明裝置的要部結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0070]圖31是圖30所示的發(fā)光部周邊的放大平面圖。
[0071]圖32是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的照明裝置的要部結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0072]圖33是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的照明裝置的要部結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0073]【符號(hào)說(shuō)明】
[0074]I前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0075]2激光器元件(激發(fā)光源)
[0076]4發(fā)光部
[0077]4a上表面(主發(fā)光面)
[0078]4b側(cè)面
[0079]4c光點(diǎn)
[0080]5拋物面反射鏡(投光部,反射鏡)
[0081]6窗口部
[0082]7金屬底座(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件,支承構(gòu)件)
[0083]7a開(kāi)口部
[0084]7b凹部
[0085]8散熱片(冷卻部)
[0086]9柱面透鏡(平凸透鏡)
[0087]10凸透鏡
[0088]15風(fēng)扇(冷卻部)
[0089]16水冷管(冷卻部)
[0090]17導(dǎo)熱管(冷卻部)
[0091]20前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0092]21前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0093]22前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0094]23前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0095]24前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0096]25前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0097]26前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0098]27前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0099]28前燈(發(fā)光裝置,車(chē)輛用前照燈)
[0100]29光源(發(fā)光裝置,照明裝置)
[0101]30光源(發(fā)光裝置,照明裝置)
[0102]31光源(發(fā)光裝置,照明裝置)
[0103]32光源(發(fā)光裝置,照明裝置)
[0104]34a上表面(主發(fā)光面)
[0105]34c橢圓狀的光點(diǎn)
[0106]35散熱件(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件、支承構(gòu)件)
[0107]36投影透鏡(投光部)
[0108]37透明板(支承構(gòu)件)
[0109]38橢圓反射鏡(投光部)
[0110]39橢圓透鏡
[0111]41陣列激光器(激發(fā)光源)
[0112]51拋物面反射鏡(反射鏡)
[0113]51a 窗口部
[0114]52橢圓反射鏡(投光部)
[0115]71金屬板(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件,支承構(gòu)件)
[0116]M 汽車(chē)(車(chē)輛)

【具體實(shí)施方式】
[0117]對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,如果基于圖1?圖18進(jìn)行說(shuō)明則如下。
[0118]〈前燈I的結(jié)構(gòu)〉
[0119]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前燈I的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖1所示,前燈I具有如下:激光器元件(激發(fā)光源、半導(dǎo)體激光器)2、透鏡3、發(fā)光部4、拋物面反射鏡(投光部、反射鏡)5、金屬底座(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件、支承構(gòu)件)7、散熱片(冷卻部)8。
[0120](激光器元件2)
[0121]激光器元件2是作為出射激發(fā)光的激發(fā)光源發(fā)揮功能的發(fā)光元件。該激光器元件2也可以設(shè)置多個(gè)。這時(shí),從多個(gè)激光器元件2分別振蕩作為激發(fā)光的激光。雖然也可以只使用I個(gè)激光器元件2,但為了得到高輸出功率的激光,容易的方法是使用多個(gè)激光器元件2。
[0122]激光器元件2可以是在I個(gè)芯片上具有I個(gè)發(fā)光點(diǎn)的元件,也可以是在I個(gè)芯片上具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的元件。激光器元件2的激光的波長(zhǎng),例如是405nm(藍(lán)紫色)或450 (藍(lán)色),但并不限定于此,根據(jù)發(fā)光部4所含的熒光體的種類(lèi)適宜選擇即可。
[0123]另外,作為激發(fā)光源(發(fā)光元件),也可以使用發(fā)光二極管(LED)替代激光器元件。
[0124](透鏡3)
[0125]透鏡3是用于按照使從激光器元件2出射的激光被適當(dāng)?shù)卣丈涞桨l(fā)光部4的方式對(duì)該激光的照射范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如放大)的透鏡,且被分別配設(shè)在激光器元件2上。
[0126](發(fā)光部4)
[0127]就發(fā)光部4而言,是通過(guò)接收從激光器元件2出射的激光而發(fā)出熒光的部件,且含有通過(guò)接收激光而發(fā)光的熒光體。具體來(lái)說(shuō)如下:是在包封(也稱(chēng)密封)材的內(nèi)部分散有熒光體的粒子的部件;固定有熒光體的粒子的部件;或者在由熱傳導(dǎo)率高的材料構(gòu)成的基板上堆積有熒光體的粒子的部件。因?yàn)榘l(fā)光部4將激光轉(zhuǎn)換成熒光,所以可以稱(chēng)為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
[0128]該發(fā)光部4配置在金屬底座7上、且配置在拋物面反射鏡5的大致焦點(diǎn)位置。因此,從發(fā)光部4出射的熒光在拋物面反射鏡5的反射曲面進(jìn)行反射,而使其光路得到控制。發(fā)光部4的上表面(主發(fā)光面)4a,是激光被主要照射的激光照射面,在該上表面4a上形成防止激光的反射的防反射構(gòu)造也可以。
[0129]作為發(fā)光部4的熒光體,例如能夠使用氧氮化物系熒光體(例如賽隆熒光體)或II1-V族化合物半導(dǎo)體納米粒子熒光體(例如磷化銦:InP)。這些熒光體對(duì)于從激光器元件2發(fā)出的高功率(和/或光密度)的激光的耐熱性高,最適合激光照明光源。但是,發(fā)光部4的熒光體并不受上述限定,也可以是氮化物熒光體等其他熒光體。
[0130]另外,前燈的照明光,必須是具有規(guī)定范圍的色度的白色,這是法律規(guī)定的。因此,在發(fā)光部4中含有的熒光體要以使照明光成為白色的方式進(jìn)行選擇。
[0131]例如,在發(fā)光部4中含有藍(lán)色、綠色和紅色的熒光體,若照射405nm的激光,則發(fā)生白色光?;蛘?,在發(fā)光部4中含有黃色的熒光體(或綠色和紅色的熒光體),則照射450nm(藍(lán)色)的激光(或在440nm以上、490nm以下的波長(zhǎng)范圍具有峰值波長(zhǎng)的所謂“藍(lán)色”鄰域的激光),也能夠得到白色光。
[0132]發(fā)光部4的包封材,例如是玻璃材(無(wú)機(jī)玻璃、有機(jī)無(wú)機(jī)混合玻璃)、硅樹(shù)脂等的樹(shù)脂材料。作為玻璃材也可以使用低熔點(diǎn)玻璃。包封材優(yōu)選透明性高的,且在激光為高功率時(shí)優(yōu)選耐熱性高的。
[0133](拋物面反射鏡5)
[0134]拋物面反射鏡5是用于將發(fā)光部4發(fā)生的突光朝向規(guī)定方向進(jìn)行投射的投光構(gòu)件。在本實(shí)施方式中,作為投光構(gòu)件,使用的是拋物面反射鏡5。拋物面反射鏡5將發(fā)光部4發(fā)生的熒光進(jìn)行反射、且形成在規(guī)定的立體角內(nèi)行進(jìn)的光束(照明光)。該拋物面反射鏡5例如可以是在其表面形成有金屬薄膜的構(gòu)件,也可以是金屬制的構(gòu)件。
[0135]圖2是表示拋物面反射鏡5的回轉(zhuǎn)拋物面的概念圖。圖3(a)是拋物面反射鏡5的俯視圖,圖3(b)是正視圖,圖3(c)是側(cè)視圖。圖3 (a)?圖3(c)中,以易于理解附圖的方式進(jìn)行例示,所示的示例為,通過(guò)將長(zhǎng)方體的構(gòu)件的內(nèi)部挖空從而形成拋物面反射鏡5。
[0136]如圖2所示,拋物面反射鏡5在其反射面包含如下曲面的至少一部分,S卩,將以?huà)佄锞€(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為回轉(zhuǎn)軸而使該拋物線(xiàn)回轉(zhuǎn)所形成的曲面(拋物曲面)由包含上述回轉(zhuǎn)軸的平面加以切斷所得到的部分曲面的至少一部分。在圖3(a)和圖3(c)中,符號(hào)5a所示的曲線(xiàn)表示拋物曲面。另外如圖3(b)所示,從正面看拋物面反射鏡5時(shí),其開(kāi)口部5b(照明光的出口)為半圓。
[0137]這種形狀的拋物面反射鏡5其一部分被配置在:與發(fā)光部4的比側(cè)面的面積寬闊的面且主要出射熒光的面即上表面4a相對(duì)向的位置。即,拋物面反射鏡5被配置在覆蓋發(fā)光部4的上表面4a的位置上。如果從其他觀點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明,則發(fā)光部4的側(cè)面的一部分朝向拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的方向。
[0138]發(fā)光部4和拋物面反射鏡5的位置關(guān)系如上述,由此能夠?qū)l(fā)光部4的熒光在狹窄的立體角內(nèi)高效率地進(jìn)行投射,其結(jié)果是能夠提高熒光的利用效率。
[0139]另外,激光器元件2配置在拋物面反射鏡5的外部,在拋物面反射鏡5上形成有使激光透過(guò)或通過(guò)的窗口部6。該窗口部6可以是孔徑部,也可以是含有可透過(guò)激光的透明構(gòu)件的。例如,也可以將設(shè)有濾光片的透明板作為窗口部6加以設(shè)置,該濾光片透過(guò)激光且反射白色光(發(fā)光部4的突光)。在該結(jié)構(gòu)中,能夠防止發(fā)光部4的突光從窗口部6泄漏。
[0140]就窗口部6而言,可以是多個(gè)激光器元件2共用而設(shè)置I個(gè),也可以設(shè)置對(duì)應(yīng)于各激光器兀件2的多個(gè)窗口部6。
[0141]還有,在拋物面反射鏡5的一部分也可以包含不是拋物面的部分。另外,本發(fā)明的發(fā)光裝置具有的反射鏡,也可以包含具有封閉的圓形開(kāi)口部的拋物面反射鏡或其一部分。
[0142]此外,上述反射鏡并不限定為拋物面反射鏡,也可以是橢圓面反射鏡和半球面反射鏡。即,上述反射鏡在其反射面含有如下曲面的至少一部分即可,即,以回轉(zhuǎn)軸為中心使圖形(橢圓、圓、拋物線(xiàn))回轉(zhuǎn)所形成的曲面的至少一部分。
[0143]或者也可以使用投影透鏡來(lái)替代上述反射鏡,該投影透鏡使發(fā)光部4發(fā)生的熒光透過(guò)、且使熒光發(fā)生折射而朝向規(guī)定的投光方向投射。
[0144](金屬底座7)
[0145]金屬底座7是支承發(fā)光部4的板狀的支承構(gòu)件,由金屬(例如銅和鐵)構(gòu)成。因此,金屬底座7其熱傳導(dǎo)性高,能夠高效率地釋放發(fā)光部4的放熱。還有,支承發(fā)光部4的構(gòu)件,不限定由金屬構(gòu)成,也可以是金屬以外的含有熱傳導(dǎo)性高的物質(zhì)(玻璃、藍(lán)寶石等)的構(gòu)件。
[0146]但是,優(yōu)選與發(fā)光部4抵接的金屬底座7的表面作為反射面發(fā)揮功能。由于上述表面是反射面,從發(fā)光部4的上表面4a入射的激光被轉(zhuǎn)換成熒光后,能夠由該反射面反射而朝向拋物面反射鏡5?;蛘?,從發(fā)光部4的上表面4a入射的激光能夠由上述反射面反射,再度朝向發(fā)光部4的內(nèi)部而轉(zhuǎn)換成熒光。
[0147]金屬底座7由拋物面反射鏡5覆蓋,因此換言之,金屬底座7具有與拋物面反射鏡5的反射曲面(拋物曲面)對(duì)向的面。優(yōu)選金屬底座7的設(shè)有發(fā)光部4一側(cè)的表面,與拋物面反射鏡5的回轉(zhuǎn)拋物面的回轉(zhuǎn)軸大致平行,大致含有該回轉(zhuǎn)軸。
[0148](散熱片8)
[0149]散熱片8作為冷卻金屬底座7的冷卻部(散熱機(jī)構(gòu))發(fā)揮功能。該散熱片8具有多個(gè)散熱板,通過(guò)增加與大氣的接觸面積來(lái)提高散熱效率。冷卻金屬底座7的冷卻部,具有冷卻(散熱)功能即可,如后述,也可以是導(dǎo)熱管、水冷方式和空冷方式。
[0150]〈發(fā)光部4的形狀〉
[0151](發(fā)光部4的厚度)
[0152]圖4是表示向發(fā)光部4照射激光的狀態(tài)的圖。在圖4中示出圓柱形狀的發(fā)光部4。就發(fā)光部4而言,其具有主要接收激光的上表面4a,且上表面4a和其對(duì)向面即底面之間的距離成為發(fā)光部4的厚度。優(yōu)選該發(fā)光部4薄。換言之,優(yōu)選發(fā)光部4的側(cè)面4b的面積小的方式。所謂“發(fā)光部薄”,意味著如下的發(fā)光部4的形狀:側(cè)面4b的一方比發(fā)光部4的上表面4a面積小得多,突光的大部分向上方(即從上表面4a)放出。接著,對(duì)于優(yōu)選發(fā)光部4薄的理由進(jìn)行說(shuō)明。
[0153]還有,在圖4中不出的是具有圓形的上表面4a的圓柱形狀的發(fā)光部4,但發(fā)光部4的形狀沒(méi)有特別限定,可以適宜變更。
[0154]圖5(a)是表示在發(fā)光部4薄時(shí)(直徑2mm,厚度0.1mm)的光放射特性的曲線(xiàn)圖,圖5(b)是將在發(fā)光部4厚時(shí)(直徑2_,厚度Imm)的光放射特性重疊在圖5 (a)上加以顯示的曲線(xiàn)圖。
[0155]如圖5(a)所示,在發(fā)光部4薄時(shí),由于側(cè)面4b的面積小,因此熒光的大部分在發(fā)光部4的正上方放出,而在從垂立于發(fā)光部4的上表面4a的垂線(xiàn)為90° ( Θ = ±90° )的方向上幾乎沒(méi)有熒光放射,從而熒光的分布呈朗伯分布(是在從垂立于發(fā)光部的上表面的垂線(xiàn)的傾角設(shè)為Θ時(shí)熒光的放射分布能夠以COS(0)近似的發(fā)光分布)。
[0156]另一方面,如圖5 (b)所不,在發(fā)光部4厚時(shí),在從垂立于發(fā)光部4的上表面4a上的垂線(xiàn)為90° (Θ =±90° )的方向上發(fā)生突光的放射,突光的分布沒(méi)有成為朗伯分布。即,從發(fā)光部4的側(cè)面4b出射的熒光的比例高。從發(fā)光部4的側(cè)面4b出射的熒光的一部分在不接觸拋物面反射鏡5的狀態(tài)下從拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5a出射而分散到空間中(參照?qǐng)D17)。因此,若從發(fā)光部4的側(cè)面4b出射的熒光的比例高,則不能由拋物面反射鏡5控制的熒光變多,熒光的利用效率(和激光的利用效率)降低。
[0157]因此,通過(guò)使發(fā)光部4的厚度薄,能夠使不能由拋物面反射鏡5控制的熒光的比例降低,就能夠提高熒光的利用效率。
[0158]圖6是表示發(fā)光部4的厚度和光放射特性的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。如圖6所示,若發(fā)光部4的直徑固定為2_且使其厚度從1.0mm至0.2_為止按階段性變薄,則厚度達(dá)到0.2mm時(shí),突光的分布成為朗伯分布。
[0159]因此,發(fā)光部4的厚度優(yōu)選為,在該發(fā)光部4從相對(duì)于厚度方向垂直的方向(側(cè)面)觀看時(shí)的寬度之中最大寬度的十分之一以下。發(fā)光部4為圓柱時(shí),上述最大的寬度為直徑。發(fā)光部4為長(zhǎng)方體時(shí),上述最大寬度為發(fā)光部4的上表面(長(zhǎng)方形)的對(duì)角線(xiàn)。
[0160]還有,發(fā)光部4過(guò)薄時(shí),作為照明光得不到充分的光量。因此,發(fā)光部4的厚度的下限值是能夠得到期望的光量的厚度的最低值。如果是極力主張,則發(fā)光部4的厚度的下限值,為熒光體層最低存在I層的厚度,例如為10 μ m。另外,發(fā)光部4的厚度的上限值(絕對(duì)值),優(yōu)選也考慮發(fā)光部的散熱效率而決定。這是由于,若發(fā)光部4的厚度大,則與金屬底座7接觸側(cè)的相反側(cè)的部分的散熱效率降低。
[0161 ](發(fā)光部4的激光照射面的面積)
[0162]為了使發(fā)光部4的熒光的分布為朗伯分布,除了使發(fā)光部4薄以外,也可以使被激光照射的發(fā)光部4的激光照射面(上表面4a或底面)所照射的激光的光點(diǎn)的面積比該激光照射面的面積小。即,由激光激發(fā)發(fā)光部4的一部分(中央附近),能夠使發(fā)光部4的熒光的分布成為朗伯分布。
[0163]圖7是表不在發(fā)光部4的上表面4a所照射的激光的光點(diǎn)4c的圖。如圖7所不,通過(guò)使上表面4a的面積比激光的光點(diǎn)4c的面積大,不論發(fā)光部4的厚度,發(fā)光部4的熒光的分布都會(huì)成為朗伯分布。這被認(rèn)為是因?yàn)?,向發(fā)光部4的側(cè)方行進(jìn)的熒光,由于行進(jìn)中在發(fā)光部4的內(nèi)部被擴(kuò)散等,結(jié)果是不會(huì)從發(fā)光部4的側(cè)面出射。
[0164]激光的光點(diǎn)的面積和激光照射面的面積的比,小到激光不會(huì)從發(fā)光部4的側(cè)面泄漏的程度即可。還有,激光照射面的面積的上限沒(méi)有特別限定。
[0165]<拋物面反射鏡5的深度>
[0166]拋物面反射鏡5的深度優(yōu)選為,與該拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的形狀所包含的圓或半圓的直徑大致相等。對(duì)于其理由進(jìn)行說(shuō)明。還有,所謂拋物面反射鏡5的深度,就是從含有拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的平面至拋物面反射鏡5的頂點(diǎn)的距離。換言之,所謂拋物面反射鏡5的深度,就是從含有拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的平面下垂至反射曲面上的垂線(xiàn)的長(zhǎng)度之中最長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
[0167]圖8是用于說(shuō)明前燈I的照明光的光點(diǎn)的照度分布的圖。在圖8中示出:在從半徑30mm的拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b離開(kāi)25m的地點(diǎn)所設(shè)置的、在與開(kāi)口部5b對(duì)向的垂直平面(以下稱(chēng)為基準(zhǔn)面W)的半徑2.5m的照明光的光點(diǎn)的中心點(diǎn)91;距中心1.125m的點(diǎn)92;距中心2.25m的點(diǎn)93。
[0168]圖9是表示在使拋物面反射鏡5的深度從20mm至10mm為止按階段性變化時(shí)的點(diǎn)91、點(diǎn)92、點(diǎn)93的照度的變化的曲線(xiàn)圖。如圖9所示,若拋物面反射鏡5的深度變大,則點(diǎn)92 (距中心1.125m的點(diǎn))的照度比其他點(diǎn)的照度顯著降低。
[0169]反之,拋物面反射鏡5的深度為20mm時(shí),點(diǎn)93 (距中心2.25m的點(diǎn))的照度顯著降低。
[0170]因此,為了使照明光的光點(diǎn)整體均衡地照射,優(yōu)選使拋物面反射鏡5的深度為30mm。即,拋物面反射鏡5的深度優(yōu)選為,與該拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的形狀所包含的圓或半圓的直徑大致相等。還有,可以說(shuō)開(kāi)口部的形狀為圓形的拋物面反射鏡的情況下也同樣。
[0171]另外,照明光的光點(diǎn)的照度分布根據(jù)發(fā)光裝置的用途有所變化,因此也可以調(diào)節(jié)拋物面反射鏡5的深度,使之能夠根據(jù)用途調(diào)節(jié)照明光的光點(diǎn)的照度分布。
[0172]<在發(fā)光部4所照射的激光的光點(diǎn)的形狀>
[0173]就前燈I而言,表示其光度、光軸的方向和/或配光的分布等的配光性能標(biāo)準(zhǔn)被制定。配光性能標(biāo)準(zhǔn)各國(guó)有所不同,因此需要形成對(duì)應(yīng)各種配光性能標(biāo)準(zhǔn)的照明光的光點(diǎn)。
[0174]在該配光性能標(biāo)準(zhǔn)中,基準(zhǔn)面W中的照明光的光點(diǎn)的縱橫比,例如定為1: 3?I: 4左右。該照明光的光點(diǎn)的縱橫比,是用于高效率地照射中央和左右人行道/道路標(biāo)識(shí)所適合的比率。
[0175]根據(jù)前燈1,通過(guò)控制在發(fā)光部4的上表面4a所照射的激光的光點(diǎn)的形狀,能夠形成滿(mǎn)足配光性能標(biāo)準(zhǔn)的縱橫比的照明光的光點(diǎn)。
[0176]圖10(a)是表不以橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4的上表面4a照射激光的狀態(tài)的前燈的俯視透視圖,圖10(b)是表示圖10(a)所示的橢圓狀的光點(diǎn)34c的放大圖。
[0177]如圖10(a)和圖10(b)所示,照射到發(fā)光部4的上表面4a上的橢圓狀的光點(diǎn)34c為如下形狀:其沿著相對(duì)于拋物面反射鏡5的投光方向(圖中c — d的方向)正交的方向而具有長(zhǎng)軸,在與長(zhǎng)軸方向(圖中a_b方向)正交的方向(圖中c_d方向:以下稱(chēng)為短軸方向)具有短軸。這時(shí),按照使圖中的a-b和c-d的交點(diǎn)、即橢圓狀的光點(diǎn)34c的中心點(diǎn)與拋物面反射鏡5的焦點(diǎn)一致的方式,將各構(gòu)件定位并配置。
[0178]通過(guò)以這樣的橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4的上表面4a照射激光,由此能夠?qū)⒀刂c投光方向正交的方向擴(kuò)散的照明光從前燈I出射。
[0179]圖11(a)和圖11(b)表示圖10(b)所示的橢圓狀的光點(diǎn)34c的照度分布的曲線(xiàn)圖,圖11(a)示出橢圓狀的光點(diǎn)34c的長(zhǎng)軸方向的照度分布,圖11(b)示出橢圓狀的光點(diǎn)34c的短軸方向的照度分布。
[0180]如圖11(a)和圖11(b)所示,橢圓狀的光點(diǎn)34c在按照使長(zhǎng)軸方向的寬度的最大值P成為短軸方向的寬度的最大值Q的3倍左右的方式使其形狀得以控制的狀態(tài)下被照射到發(fā)光部4的上表面4a上。
[0181]以這樣的橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4的上表面4a照射激光時(shí),縱橫比1: 3的照明光從前燈I出射,這通過(guò)本發(fā)明的
【發(fā)明者】得到確認(rèn)。
[0182]圖12是表示投射到基準(zhǔn)面W的前燈I的照明光的光點(diǎn)的正視圖.在圖12中示出,從按照與發(fā)光部4抵接的金屬底座7的表面為大致水平的方式所配設(shè)的前燈I出射的照明光的光點(diǎn)。
[0183]如圖12所示,以長(zhǎng)軸方向的寬度的最大值P是短軸方向的寬度的最大值Q的3倍左右的橢圓狀的光點(diǎn)34c、向發(fā)光部4的上表面4a照射激光時(shí),前燈I能夠以縱橫比h: w為1: 3的照明光的光點(diǎn)照射基準(zhǔn)面W。
[0184]另外,例如以長(zhǎng)軸方向的寬度的最大值P是短軸方向的寬度的最大值Q的4倍左右的橢圓狀的光點(diǎn)34c、向發(fā)光部4的上表面4a照射激光時(shí),前燈I能夠以縱橫比h: w為I: 4的照明光的光點(diǎn)照射基準(zhǔn)面W。
[0185]如此根據(jù)前燈1,通過(guò)對(duì)照射到發(fā)光部4的上表面4a上的激光的光點(diǎn)34c的形狀的控制,能夠恰當(dāng)?shù)氐玫綕M(mǎn)足配光性能標(biāo)準(zhǔn)的縱橫比的照明光。
[0186]還有,以橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4照射激光的機(jī)構(gòu)沒(méi)有特別限定,例如能夠使用柱面透鏡(平凸透鏡)。
[0187]圖13是表示用于控制照射到發(fā)光部4的激光的光點(diǎn)34c的形狀的柱面透鏡9的立體圖。如圖13所示,柱面透鏡9是沿著軸向分割了圓柱后的形狀、且具有圓周面9a和平面%。若向柱面透鏡9入射激光,則能夠使激光只在一個(gè)方向上會(huì)聚或發(fā)散。
[0188]圖14(a)和圖14(b)是用于說(shuō)明圖13所示的柱面透鏡9的聚光作用的模式圖,圖14(a)是從圖13的X軸方向觀看時(shí)的側(cè)視圖,圖14(b)是從圖13的Y軸方向觀看時(shí)的俯視圖。如圖14(a)和圖14(b)所示,例如,通過(guò)在激光器元件2和發(fā)光部4之間配置凸透鏡10和柱面透鏡9,能夠以橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4照射激光。
[0189]S卩,從激光器元件2振蕩的激光由凸透鏡10會(huì)聚、且從圓周面9a側(cè)入射到柱面透鏡9時(shí),柱面透鏡9如圖14(a)所示,以減少圓周面9a的弦方向(圖13的Y軸方向)的激光的寬度的方式使激光會(huì)聚。另一方面,柱面透鏡9如圖14(b)所示,在與該弦方向正交的方向(圖13的X軸方向),不使激光會(huì)聚而使之沿進(jìn)行路線(xiàn)透過(guò)。
[0190]因此,將透過(guò)柱面透鏡9的激光照射到發(fā)光部4,就能夠以橢圓狀的光點(diǎn)34c向發(fā)光部4照射激光。
[0191]還有,也可以使用至少具有一個(gè)橢圓面的橢圓透鏡來(lái)替代凸透鏡10和柱面透鏡9。
[0192]圖15(a)是表示橢圓透鏡39的俯視圖,圖15(b)是表示圖15(a)所示的橢圓透鏡側(cè)視圖。例如,如圖15(a)和圖15(b)所示,通過(guò)使用具有橢圓面39a的橢圓透鏡39,僅通過(guò)橢圓透鏡39,就能夠形成沿著與投光方向正交的方向而具有長(zhǎng)軸的橢圓狀的激光的光點(diǎn)34c。因此,可以減少前燈I的部件數(shù)量,所以能夠使前燈I的構(gòu)造簡(jiǎn)單化,降低制造成本。
[0193]<拋物面反射鏡5的投光特性>
[0194]圖16是表示拋物面反射鏡5的投光特性的概念圖。本發(fā)明的
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn),如圖16所示,按照使金屬底座7位于鉛垂下側(cè)的方式配置前燈I時(shí),不能由拋物面反射鏡5控制的突光(由符號(hào)30表不)的大多數(shù),向拋物面反射鏡5的上方出射、而幾乎沒(méi)有向下方出射。
[0195]圖17是用于說(shuō)明拋物面反射鏡5的投光特性的原理的圖。如圖17所示,從發(fā)光部4的上表面4a出射,在拋物面反射鏡5反射的熒光(由符號(hào)31表示)在狹窄的立體角內(nèi)向前方出射。
[0196]另一方面,從發(fā)光部4的側(cè)面出射的突光(由符號(hào)30表不)的一部分,在不接觸拋物面反射鏡5的狀態(tài)下從規(guī)定的立體角脫離而向斜上方出射。另外,從發(fā)光部4的側(cè)面以相對(duì)于金屬底座7的表面為平行的方式出射的突光,成為平行光而向前方出射。因此,不能由拋物面反射鏡5控制的熒光,幾乎不會(huì)向前燈I的下方出射。如果利用這一投光特性,則也能夠利用不能由拋物面反射鏡5控制的熒光來(lái)照射前燈I的拋物面反射鏡5偵U。
[0197]〈前燈I的配設(shè)方法〉
[0198]圖18是表示將前燈I應(yīng)用于汽車(chē)(車(chē)輛)M的前照燈時(shí)的、前燈I的配設(shè)方向的概念圖。如圖18所示,也可以前燈I按照使拋物面反射鏡5位于鉛垂下側(cè)的方式配置在汽車(chē)M的車(chē)頭部。在該配設(shè)方法中,根據(jù)上述的拋物面反射鏡5的投光特性,汽車(chē)M的前面被充分照亮,并且也使汽車(chē)M的前方下側(cè)變得明亮。
[0199]還有,可以將前燈I應(yīng)用于汽車(chē)用的行駛用前照燈(遠(yuǎn)光燈),也可以應(yīng)用于錯(cuò)車(chē)用前照燈(近光燈)。
[0200]<本發(fā)明的應(yīng)用例>
[0201]本發(fā)明的發(fā)光裝置,不僅適用于車(chē)輛用前照燈,而且也可以適用于其他照明裝置。作為本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)例子,能夠列舉嵌頂燈。嵌頂燈是設(shè)置在房屋、交通工具等結(jié)構(gòu)物的頂棚上的照明裝置。除此以外,本發(fā)明的照明裝置也可以作為車(chē)輛以外的移動(dòng)物體(例如人、船舶、飛機(jī)、潛艇、火箭等)的前燈被實(shí)現(xiàn),也可以作為探照燈、投影儀、嵌頂燈以外的室內(nèi)照明設(shè)備(落地?zé)舻?被實(shí)現(xiàn)。
[0202]【實(shí)施例】
[0203]接著,基于圖19?圖33對(duì)于本發(fā)明的更具體的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。還有,與上述實(shí)施方式中的構(gòu)件相同的構(gòu)件,對(duì)其附加同一符號(hào),并省略說(shuō)明。另外,其中所述的材質(zhì)、形狀和各種數(shù)值不過(guò)是一個(gè)例子,并不限定本發(fā)明。
[0204][實(shí)施例1]
[0205]圖19是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的前燈20的結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖19所示,前燈20具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖(導(dǎo)光構(gòu)件)12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5 ;金屬底座7和散熱片8。
[0206]聚光透鏡11是用于使從激光器元件2振蕩的激光入射到光纖12的一方的端部即入射端部的透鏡。激光器元件2和聚光鏡鏡11的組合,與多個(gè)光纖12分別一對(duì)一地對(duì)應(yīng)安裝。即,激光器元件2經(jīng)由聚光透鏡11與光纖12光學(xué)性地耦合。
[0207]光纖12是將激光器元件2振蕩的激光向發(fā)光部4引導(dǎo)的導(dǎo)光構(gòu)件。該光纖12具有雙層構(gòu)造,即,以比中心的芯的折射率低的包層覆蓋該芯,從入射端部入射的激光,通過(guò)光纖12的內(nèi)部,從作為另一方端部的出射端部出射。光纖12的出射端部由套圈等捆扎。
[0208]從光纖12的出射端部出射的激光,被透鏡13放大,使之照射到具有直徑2mm的上表面的發(fā)光部4的整體。所放大的激光被反射鏡14反射而使其光路改變、且通過(guò)拋物面反射鏡5的窗口部6被引導(dǎo)向發(fā)光部4。
[0209](激光器元件2的詳情)
[0210]激光器元件2為出射405nm的激光的輸出功率IW的元件,合計(jì)設(shè)置8個(gè)。因此,激光的總輸出功率為8W。
[0211](發(fā)光部4的詳情)
[0212]發(fā)光部4以發(fā)出白色光的方式混合有3種RGB熒光體。紅色熒光體為CaAlSiN3: Eu,綠色熒光體為 β -SiAlON: Eu,藍(lán)色熒光體為(BaSr)MgAl10O17: Eu。這些熒光體的粉末被燒結(jié)固定。
[0213]發(fā)光部4的形狀,例如為直徑2mm,厚度0.2mm的圓盤(pán)狀(圓柱形狀)。
[0214](拋物面反射鏡5的詳情)
[0215]拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b是半徑30mm的半圓,拋物面反射鏡5的進(jìn)深為30mm。發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡5的焦點(diǎn)位置。
[0216](金屬底座7的詳情)
[0217]金屬底座7由銅構(gòu)成,在配置有發(fā)光部4的一側(cè)的表面蒸鍍有鋁。在其背面?zhèn)?,?mm間隔設(shè)有長(zhǎng)30mm、寬Imm的散熱片8。還有,金屬底座7和散熱片8也可以形成為一體。
[0218](前燈20的效果)
[0219]在前燈20中,因?yàn)榘l(fā)光部4薄、且發(fā)光部4的上表面與拋物面反射鏡5的反射曲面對(duì)向,所以從發(fā)光部4出射的熒光的大部分能夠由拋物面反射鏡5控制。其結(jié)果是,能夠降低不能由拋物面反射鏡5控制的熒光,能夠提高熒光的利用效率。
[0220][實(shí)施例2]
[0221]圖20是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈21的概略圖。如圖20所示,前燈21具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5 ;金屬底座7 ;散熱片8和風(fēng)扇(冷卻部)15。
[0222]與實(shí)施例1很大的不同在于,在散熱片8的下部設(shè)有風(fēng)扇15這一點(diǎn)。由該風(fēng)扇15對(duì)于金屬底座7和散熱片8鼓風(fēng),金屬底座7和散熱片8的散熱效率得到提高。關(guān)于金屬底座7和散熱片8則與實(shí)施例1相同。
[0223](激光器元件2的詳情)
[0224]激光器元件2為出射450nm的激光的輸出功率IW的元件,合計(jì)設(shè)置6個(gè)。因此,激光的總輸出功率為6W。
[0225](發(fā)光部4的詳情)
[0226]發(fā)光部4含有發(fā)出黃色光的I種熒光體。上述熒光體例如是(Y1TyGdxCey) 3A15012 (0.1 < X < 0.55,0.01 < y < 0.4)。這樣的黃色熒光體的粉末被混入樹(shù)脂并進(jìn)行涂布。發(fā)光部4的形狀,例如為直徑2mm,厚度0.1mm的圓盤(pán)狀。
[0227](拋物面反射鏡5的詳情)
[0228]拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b是半徑25mm的半圓,拋物面反射鏡5的進(jìn)深為45mm。發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡5的焦點(diǎn)位置。
[0229][實(shí)施例3]
[0230]圖21是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈22的概略圖。如圖21所示,前燈22具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5 ;金屬底座7和水冷管(冷卻部)16。
[0231](發(fā)光部4的詳情)
[0232]與實(shí)施例1很大的不同點(diǎn)在于,發(fā)光部4的上表面4a(激光照射面)的面積,比激光的光點(diǎn)的面積大。發(fā)光部4的形狀為直徑10mm、厚0.1mm的圓盤(pán)狀。與實(shí)施例1同樣的三種熒光體的粉末均勻混合在樹(shù)脂中并被涂布。在該發(fā)光部4,激光作為直徑2_的圓形的光點(diǎn)被照射。激光的照射位置是拋物面反射鏡5的大致焦點(diǎn)位置、且是發(fā)光部4的上表面4a的大致中央。
[0233]如此,因?yàn)榘l(fā)光部4的上表面4a的面積比激光的光點(diǎn)的面積大,所以幾乎沒(méi)有從發(fā)光部4的側(cè)面出射熒光。因此,能夠降低不能由拋物面反射鏡5控制的熒光,能夠提高熒光的利用效率。
[0234](金屬底座7的詳情)
[0235]與實(shí)施例1另一個(gè)很大的不同點(diǎn)在于,在金屬底座7的內(nèi)部貫通著水冷管16這一點(diǎn)。水冷管16的內(nèi)部流通有冷卻水,通過(guò)使該冷卻水循環(huán),能夠冷卻金屬底座7。其結(jié)果是,能夠提高金屬底座7對(duì)發(fā)光部4的散熱效率。還有,金屬底座7由銅構(gòu)成,在配置有發(fā)光部4的一側(cè)的表面蒸鍍有鋁,這一點(diǎn)與實(shí)施例1相同。
[0236](拋物面反射鏡5的詳情)
[0237]拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b是半徑30mm的半圓,拋物面反射鏡5的進(jìn)深為30mm。發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡5的焦點(diǎn)位置。
[0238][實(shí)施例4]
[0239]圖22是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈23的概略圖。前燈23具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5 ;金屬底座7、散熱片8和導(dǎo)熱管(冷卻部)17。但是,關(guān)于激光器兀件2、聚光透鏡11、光纖12、透鏡13和反射鏡14未圖示。
[0240]在前燈23中,在金屬底座7和散熱片8之間設(shè)有導(dǎo)熱管17。經(jīng)由導(dǎo)熱管17將金屬底座7的熱傳遞至散熱片8,由此能夠使散熱片8和拋物面反射鏡5分離,能夠提高前燈的設(shè)計(jì)自由度。
[0241][實(shí)施例5]
[0242]圖23是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈24的概略圖。如圖23所示,前燈24具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5和金屬底座7。在前燈24中,運(yùn)用透射型的發(fā)光原理。
[0243]與實(shí)施例1很大的不同在于如下兩點(diǎn):通過(guò)設(shè)于金屬底座7的開(kāi)口部7a,從發(fā)光部4的底面(與上表面4a對(duì)向的面)照射激光這一點(diǎn);以及運(yùn)用透射型的發(fā)光原理這一點(diǎn),即,向發(fā)光部4的底面照射激光,從與該底面對(duì)向的上表面34a出射熒光。
[0244]在前燈24中,在金屬底座7設(shè)有開(kāi)口部7a,通過(guò)該開(kāi)口部7a,從發(fā)光部4的底面照射激光。
[0245]因此,不需要在拋物面反射鏡5上形成窗口部6,能夠?qū)嵸|(zhì)上增加拋物面反射鏡5的反射曲面的面積,能夠增加可控制的熒光的量。
[0246]還有,發(fā)光部4如圖23所示,可以按照比金屬底座7的開(kāi)口部7a大而覆蓋該開(kāi)口部7a的方式配置,也可以是大小與開(kāi)口部7a大致相同的發(fā)光部4被嵌入該開(kāi)口部7a。
[0247][實(shí)施例6]
[0248]圖24是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈25的概略圖。如圖24所示,前燈25具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5和金屬底座7。
[0249]與實(shí)施例1很大的不同在于,發(fā)光部4的上表面(激光照射面),朝向拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的相反側(cè)傾斜這一點(diǎn)。更詳細(xì)地說(shuō),就是垂立于發(fā)光部4的上表面的垂線(xiàn),相比垂立于金屬底座7的表面的垂線(xiàn),朝向拋物面反射鏡5的開(kāi)口部5b的相反側(cè)傾斜。其傾斜度例如為45°。
[0250]如此通過(guò)發(fā)光部4的傾斜,從發(fā)光部4的側(cè)面出射的熒光之中的、由拋物面反射鏡5控制的熒光的比例會(huì)提高。逆言而論,不接觸拋物面反射鏡5向外部散出的熒光會(huì)降低。因此,能夠提高熒光的利用效率。
[0251][實(shí)施例7]
[0252]圖25是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈26的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖25所示,前燈26具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡5和金屬底座7。
[0253]與實(shí)施例1很大的不同在于,在金屬底座7上形成有凹部7b,發(fā)光部4被配置在該凹部7b的底部這一點(diǎn)。金屬底座7與實(shí)施例1同樣,由銅構(gòu)成,在配置有發(fā)光部4的一側(cè)的表面蒸鍍有鋁。
[0254]凹部7b具有傾斜側(cè)面,在該傾斜側(cè)面也蒸鍍有鋁。因此,能夠由傾斜側(cè)面反射發(fā)光部4熒光。傾斜側(cè)面的角度例如為45°。
[0255]從發(fā)光部4的側(cè)面出射的熒光,碰到凹部7b的傾斜側(cè)面而反射、且面向拋物面反射鏡5并由拋物面反射鏡5控制。因此,能夠降低從發(fā)光部4的側(cè)面出射且不能由拋物面反射鏡5控制的熒光,能夠提高熒光的利用效率。
[0256][實(shí)施例8]
[0257]圖26是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈27的概略圖。如圖26所示,前燈27具有:多個(gè)激光器元件2和透鏡18的組合;聚光透鏡19 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;拋物面反射鏡(反射鏡)51和金屬板(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件)71。
[0258]拋物面反射鏡51具有回轉(zhuǎn)拋物面作為反射曲面,具有封閉的圓形的開(kāi)口部。即,拋物面反射鏡51在其反射面含有如下曲面的至少一部分,即,通過(guò)以?huà)佄锞€(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為回轉(zhuǎn)軸而使該拋物線(xiàn)回轉(zhuǎn)所形成的曲面的至少一部分。
[0259]金屬板71是鍍銀的銅制的板,貫通拋物面反射鏡51的頂點(diǎn)附近,并延伸至該拋物面反射鏡51的內(nèi)部。在該金屬板71的兩個(gè)表面配置有發(fā)光部4,且分別對(duì)于配置在金屬板71的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊陌l(fā)光部4照射激光。發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡51的大致焦點(diǎn)位置。
[0260]具體來(lái)說(shuō),從激光器元件2振蕩的激光,由透鏡18成形為平行光,且由聚光透鏡19至發(fā)光部4的上表面的尺寸范圍為止被聚集。其后,激光由反射鏡14反射,通過(guò)拋物面反射鏡51的窗口部51a照射到發(fā)光部4。
[0261]為了向兩個(gè)發(fā)光部4分別照射激光,激光2、透鏡18、聚光透鏡19和反射鏡14的組合設(shè)置2組。另外,在拋物面反射鏡51上,與窗口部6同樣的窗口部,以對(duì)應(yīng)上述組合的方式設(shè)置2個(gè)。
[0262]金屬板71支承發(fā)光部4,并且具有釋放發(fā)光部4的熱的功能。如果具有同樣的功能,則能夠替代金屬板71使用。例如,也可以使用導(dǎo)熱管替代金屬板71。在該結(jié)構(gòu)中,能夠?qū)l(fā)光部4的熱高效率地向拋物面反射鏡51的外部輸送。
[0263]另外,也可以在金屬板71或上述導(dǎo)熱管的未設(shè)置有發(fā)光部4的端部設(shè)置散熱用的散熱片等的熱交換機(jī)構(gòu)。
[0264](激光器元件2的詳情)
[0265]激光器元件2為出射405nm的激光的輸出功率IW的元件,合計(jì)設(shè)置6個(gè)。因此,激光的總輸出功率為6W。
[0266](拋物面反射鏡51的詳情)
[0267]拋物面反射鏡51的前面開(kāi)口部是半徑30mm的圓形,拋物面反射鏡51的進(jìn)深為40mm。發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡51的焦點(diǎn)位置。
[0268]還有,發(fā)光部4的組成和形狀與實(shí)施例1相同。
[0269][實(shí)施例9]
[0270]圖27是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的前燈28的概略圖。圖28是陣列激光器41、導(dǎo)光部42和發(fā)光部4的放大圖。如圖27和圖28所示,前燈28具有:陣列激光器(激發(fā)光源)41 ;導(dǎo)光部42 ;發(fā)光部4和拋物面反射鏡51。
[0271]陣列激光器41具有多個(gè)激光器元件,從各激光器元件出射激光。作為具有同樣的功能的激光光源,也可以使用在一個(gè)基板上貼裝有多個(gè)LD芯片的多發(fā)射極激光陣列。陣列激光器41的總輸出功率為8W。
[0272]導(dǎo)光部42是將陣列激光器41振蕩的多個(gè)激光會(huì)聚并向發(fā)光部4引導(dǎo)的角錐狀或角錐臺(tái)狀的導(dǎo)光構(gòu)件。該導(dǎo)光部42例如為石英(S12)制,入射到導(dǎo)光部42的內(nèi)部的激光在其側(cè)面發(fā)生全反射。
[0273]如圖28所示,從陣列激光器41出射的激光,從導(dǎo)光部42的一方的端面、即入射面42a入射到導(dǎo)光部42的內(nèi)部。入射的激光一邊在導(dǎo)光部42的內(nèi)部發(fā)生全反射一邊被引導(dǎo)、且從導(dǎo)光部42的另一方的端部即出射端部42b出射。出射端部42b的表面粗糙成為毛玻璃狀,激光不發(fā)生全反射,而是泄漏到外部。
[0274]出射端部42b的截面積比入射面42a的面積小(即,導(dǎo)光部42具有錐形構(gòu)造),因此入射導(dǎo)光部42的內(nèi)部的激光在朝向出射端部42b的過(guò)程中被會(huì)聚。
[0275]在導(dǎo)光部42的出射端部42b的鄰域配置有發(fā)光部4。具體來(lái)說(shuō),以?shī)A隔出射端部42b的方式配置2枚(多枚)發(fā)光部4。因此,能夠向圖27的上方和下方這兩個(gè)方向出射熒光。另外,2枚發(fā)光部4分別很薄,因此能夠降低不能由拋物面反射鏡51控制的熒光。
[0276]還有,可以使I枚發(fā)光部4抵接在出射端部42b的側(cè)面,也可以在出射端部42b的前端配置發(fā)光部4。
[0277](發(fā)光部4的詳情)
[0278]就發(fā)光部4而言,其上表面是一邊2mm的正方形,厚度0.2mm的長(zhǎng)方體。發(fā)光部4的組成與實(shí)施例1同樣,熒光體的粉末分散在玻璃中被固定。
[0279](拋物面反射鏡51的詳情)
[0280]拋物面反射鏡51的前面開(kāi)口部是半徑50mm的圓形,拋物面反射鏡51的進(jìn)深為50_。2個(gè)發(fā)光部4配置在拋物面反射鏡5的焦點(diǎn)位置。
[0281][實(shí)施例10]
[0282]圖29是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的投影儀等具有的光源29的概略圖。如圖29所不,光源29具有:多個(gè)激光器兀件2和聚光透鏡11的組合;多條光纖12 ;透鏡13 ;反射鏡14 ;發(fā)光部4 ;橢圓反射鏡(反射鏡)52、金屬底座7、散熱片8和棒透鏡(π F > > X )43。
[0283]與實(shí)施例1很大的不同在于,在光源29中,反射鏡不是拋物面反射鏡而是橢圓反射鏡(橢圓面鏡)這一點(diǎn)。發(fā)光部4配置在橢圓反射鏡52的第一焦點(diǎn)位置。由橢圓反射鏡52反射的熒光,入射到在棒透鏡43的一方的端部所形成的入射面43a,且在棒透鏡43的內(nèi)部導(dǎo)光,并從另一方的端部所形成的出射面43b出射。入射面43a配置在橢圓反射鏡52的第二焦點(diǎn)位置。
[0284]棒透鏡43作為光學(xué)指向器(才7。f〗力X >于''> 夕夕一)發(fā)揮功能,通過(guò)使光束的角度成分混合,能夠降低照度不均、色斑、閃爍等。棒透鏡43可以是圓柱狀也可以是角柱狀,使之符合所期望的照明光的光斑的形狀而進(jìn)行選擇即可。
[0285]使用了這樣的棒透鏡43的結(jié)構(gòu),能夠適合作為投影儀用的照明系光源進(jìn)行利用。
[0286][實(shí)施例11]
[0287]圖30是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光源30的要部結(jié)構(gòu)的概略圖,圖31是圖30所示的發(fā)光部34周邊的放大平面圖。如圖30所示,光源30具有發(fā)光部34、散熱件(熱傳導(dǎo)性構(gòu)件、支承構(gòu)件)35、投影透鏡(投光部)36。
[0288]與實(shí)施例1很大的不同在于,使用投影透鏡36作為投光構(gòu)件,替代拋物面反射鏡5這一點(diǎn),此外還有發(fā)光部34以具有長(zhǎng)軸的方式形成這一點(diǎn)。
[0289]散熱件35是支承發(fā)光部34的構(gòu)件,其具有的作用是,使通過(guò)激光照射在發(fā)光部34產(chǎn)生的熱,經(jīng)由與發(fā)光部34接觸的接觸面而進(jìn)行釋放。因此,在散熱件35中,優(yōu)選使用熱易于傳導(dǎo)的鋁和銅等金屬材料,但如果是熱傳導(dǎo)性高的材料則沒(méi)有特別限定。
[0290]對(duì)于與發(fā)光部34抵接的散熱件35的表面,實(shí)施反射加工,作為反射面發(fā)揮功能。由此,從發(fā)光部34的上表面(主發(fā)光部)34a入射的激光由該反射面反射,能夠再度使之朝向發(fā)光部34的內(nèi)部。
[0291]投影透鏡36是用于使發(fā)光部34發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向進(jìn)行投射的投光構(gòu)件。即,投影透鏡36是使熒光透射并使之折射而使熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的光學(xué)系統(tǒng)。
[0292]如此,光源30構(gòu)成為,不設(shè)置拋物面反射鏡5,而在與配置于散熱件35上的發(fā)光部34的上表面34a對(duì)向的位置,設(shè)置投影透鏡36。
[0293]在此,如圖31所示,在光源30中,發(fā)光部34是沿著與投影透鏡36的投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的形狀,其上表面34a形成為長(zhǎng)方形。而且,對(duì)于該上表面34a,以橢圓狀的光點(diǎn)34c照射激光。
[0294]如此,根據(jù)光源30,使用投影透鏡36作為投光構(gòu)件來(lái)替代拋物面反射鏡5,因此能夠使光源30小型化。
[0295]另外,在光源30中,發(fā)光部34具有長(zhǎng)軸,與照射到發(fā)光部34上的激光的光點(diǎn)34c的形狀一致,如此而形成,因此能夠以橢圓狀的光點(diǎn)34c恰當(dāng)?shù)卣丈浼す?。因此,根?jù)光源30,能夠恰當(dāng)?shù)爻錾錆M(mǎn)足配光性能標(biāo)準(zhǔn)的縱橫比的照明光。
[0296][實(shí)施例12]
[0297]圖32是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光源31的要部結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖32所示,光源31具有發(fā)光部34、透明板37和投影透鏡36。
[0298]與實(shí)施例11很大的不同在于如下這一點(diǎn):在實(shí)施例11的光源30中,運(yùn)用的是反射型的發(fā)光原理,即,向發(fā)光部34的上表面34a照射激光,從照射激光的上表面34a出射熒光,相對(duì)于此,在本實(shí)施例的光源31中,運(yùn)用的是透射型的發(fā)光原理,即,向發(fā)光部34的底面34b照射激光,從與底面34b對(duì)向的上表面34a出射熒光。
[0299]在光源31中,在玻璃等的透明板(支承構(gòu)件)37上配置發(fā)光部34,經(jīng)由透明板37,向發(fā)光部34的底面34b照射激光。發(fā)光部34中,使從與透明板37抵接的底面34b入射的激光透過(guò),且從與底面34b對(duì)向的上表面34a朝向投影透鏡36出射熒光。
[0300]如此,本發(fā)明無(wú)論是運(yùn)用了反射型的發(fā)光原理的光源30和運(yùn)用了透射型的發(fā)光原理的光源31的任意一種都可以適用,任意一種情況下都能夠提高熒光的利用效率。
[0301]另外,在光源31中,因?yàn)橛赏该靼?7支承發(fā)光部34,所以即使在運(yùn)用了透射型的發(fā)光原理的情況下,也不需要將用于通過(guò)激光的開(kāi)口部設(shè)于透明板37上。因此,能夠省略在透明板37上設(shè)置開(kāi)口部的操作工序。
[0302][實(shí)施例13]
[0303]圖33是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光源32的要部結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖33所示,光源32具有發(fā)光部34、橢圓反射鏡(投光部)38和投影透鏡36。
[0304]與實(shí)施例11很大的不同在于,為了將發(fā)光部34所出射的熒光高精度地進(jìn)行投射,除了投影透鏡36以外,還具有橢圓反射鏡38。
[0305]橢圓反射鏡38具有第一焦點(diǎn)fl和第二焦點(diǎn)f2,在第一焦點(diǎn)fl定位發(fā)光部34的中心,如此在散熱件35上配置有發(fā)光部34。
[0306]在該光源32中,從在第一焦點(diǎn)fl所配置的發(fā)光部34出射的突光,被橢圓反射鏡38朝向第二焦點(diǎn)f2反射,且通過(guò)第二焦點(diǎn)f2之后透過(guò)投影透鏡36,并在規(guī)定的角度范圍被投射。
[0307]如此,通過(guò)并用投影透鏡36和橢圓反射鏡38,能夠高精度地投射從發(fā)光部34出射的突光。
[0308]本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式和各實(shí)施例,可以在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)各種變更,將不同的實(shí)施例中分別公開(kāi)的技術(shù)性手段適宜組合所得到的實(shí)施方式,也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0309][實(shí)施方式的總括]
[0310]如上,本實(shí)施方式的發(fā)光裝置,其特征在于,具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面、即主發(fā)光面相對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光。
[0311]根據(jù)上述結(jié)構(gòu),接收來(lái)自激發(fā)光源的激發(fā)光,而使發(fā)光部發(fā)出熒光,且將該熒光通過(guò)投光部投射到規(guī)定的投光方向,該熒光作為照明光從發(fā)光裝置出射。
[0312]這時(shí),發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面、且主要出射熒光的面即主發(fā)光面,與投光部的一部分對(duì)向,因此能夠提高從發(fā)光部出射的熒光之中的、可以由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn)的熒光的比例。
[0313]在這種情況下,從熒光體的側(cè)面出射的熒光(側(cè)方出射熒光)仍不能由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn),被出射到規(guī)定的投光方向以外的方向的可能性高。
[0314]但是在上述結(jié)構(gòu)中,因?yàn)榘l(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光,所以側(cè)方出射熒光少。這由本發(fā)明的
【發(fā)明者】確認(rèn)。
[0315]因此,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠降低不能由投光部控制的熒光,能夠提高熒光的利用效率。
[0316]本發(fā)明的發(fā)光裝置,其特征在于,具有:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向規(guī)定的投光方向投射的投光部,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面相對(duì)向的位置,配置有所述投光部的一部分,所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積小。
[0317]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),接收來(lái)自激發(fā)光源的激發(fā)光而使發(fā)光部發(fā)出熒光,該熒光通過(guò)投光部投射到規(guī)定的投光方向,由此該熒光作為照明光從發(fā)光裝置出射。
[0318]這時(shí),發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面、且主要出射熒光的面即主發(fā)光面,與投光部的一部分對(duì)向,因此能夠提高從發(fā)光部出射的熒光之中的、可以由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn)的熒光的比例。
[0319]在這種情況下,從熒光體的側(cè)面出射的熒光(側(cè)方出射熒光)仍不能由投光部控制其行進(jìn)路線(xiàn),被出射到規(guī)定的投光方向以外的方向的可能性高。
[0320]但是在上述結(jié)構(gòu)中,因?yàn)榘l(fā)光部薄、或者接收激發(fā)光的面的面積比激發(fā)光的光點(diǎn)的面積大,所以側(cè)方出射熒光變少。這一點(diǎn)由本發(fā)明的
【發(fā)明者】確認(rèn)。
[0321]因此,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠降低不能由投光部控制的熒光,能夠提高熒光的利用效率。
[0322]還有,在本說(shuō)明書(shū)中,所謂“發(fā)光部薄”意味著如下的發(fā)光部的形狀,S卩,發(fā)光部的側(cè)面的面積比發(fā)光部的上表面的面積小得多,熒光的大部分向上方放出。
[0323]另外,所述發(fā)光部的厚度優(yōu)選是:在該發(fā)光部從相對(duì)于厚度方向垂直的方向觀看時(shí)的寬度之中最大寬度的十分之一以下。
[0324]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),通過(guò)使發(fā)光部的厚度達(dá)到上述的厚度以下,幾乎不存在側(cè)方出射熒光,能夠進(jìn)一步提高熒光的利用效率。
[0325]另外,優(yōu)選所述投光部含有反射鏡,其用于將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光進(jìn)行反射、且朝向所述投光方向進(jìn)行投射。
[0326]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)發(fā)光部發(fā)生的熒光進(jìn)行反射,能夠恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)控制其行進(jìn)路線(xiàn)的投光部。
[0327]另外,優(yōu)選所述主發(fā)光面,朝向與所述反射鏡的開(kāi)口部的相反側(cè)傾斜。
[0328]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),按照熒光主要出射的面即主發(fā)光面朝向反射鏡的開(kāi)口部的相反側(cè)的方式配置發(fā)光部,因此,從發(fā)光部出射的熒光之中的、接觸反射鏡的熒光的比例更高,能夠使不能由反射鏡控制的熒光的比例更確實(shí)地降低。
[0329]另外,優(yōu)選所述激發(fā)光源配置在所述反射鏡的外部,使所述激發(fā)光透射或通過(guò)的窗口部被設(shè)置在所述反射鏡。
[0330]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠從反射鏡的外部、通過(guò)設(shè)于反射鏡的窗口部向發(fā)光部照射激發(fā)光。因此,可以提高激發(fā)光源的配置的自由度。例如,可以容易地將激發(fā)光對(duì)激發(fā)光照射的發(fā)光部的照射面的照射角度設(shè)定為優(yōu)選的角度。
[0331]還有,上述窗口部可以是開(kāi)口部,也可以具有使激發(fā)光透過(guò)的透明構(gòu)件。
[0332]另外,所述反射鏡優(yōu)選在其反射面含有如下曲面的至少一部分,S卩,以?huà)佄锞€(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為回轉(zhuǎn)軸而使該拋物線(xiàn)回轉(zhuǎn)所形成的曲面的至少一部分。
[0333]通過(guò)使反射鏡的至少一部分為拋物面(拋物線(xiàn)),能夠?qū)l(fā)光部的熒光在狹窄的立體角內(nèi)高效率地投射。其結(jié)果是能夠提高熒光的利用效率。
[0334]另外,所述反射鏡優(yōu)選具有:所述曲面由包含所述回轉(zhuǎn)軸的平面切斷所得到的部分曲面的至少一部分作為反射面。
[0335]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),反射鏡具有由含有回轉(zhuǎn)軸的平面切斷拋物面所得到的反射曲面,因此能夠在相當(dāng)于拋物面剩下一半的部分,配置拋物面以外的構(gòu)造體。例如,該構(gòu)造體為熱傳導(dǎo)性高的板,使發(fā)光部與該構(gòu)造體抵接配置,從而能夠高效率地冷卻發(fā)光部。
[0336]另外,在上述結(jié)構(gòu)中,不能由反射鏡控制的熒光的大部分向拋物面?zhèn)瘸錾洹@迷撎匦裕材軌蛘丈浒l(fā)光裝置的拋物面?zhèn)鹊膹V大范圍。
[0337]另外,上述反射鏡中,優(yōu)選在反射面含有以回轉(zhuǎn)軸為中心使圖形回轉(zhuǎn)所形成的曲面的至少一部分,所述反射鏡的深度與該反射鏡的開(kāi)口部的形狀所包含的圓或半圓的直徑大致相等。
[0338]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),通過(guò)使反射鏡的深度和開(kāi)口部的半徑大致相等,在發(fā)光裝置的照明光的光點(diǎn)中,無(wú)論是其中心部還是周邊部,都能夠更均衡地照射。
[0339]另外,優(yōu)選上述投光部含有投影透鏡,其用于使所述發(fā)光部發(fā)生的熒光透過(guò)、且朝向所述投光方向進(jìn)行投射。
[0340]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),使發(fā)光部發(fā)生的熒光折射,能夠恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)控制熒光行進(jìn)路線(xiàn)的投光部。
[0341]另外,在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn),優(yōu)選沿著與所述投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸。
[0342]在上述的結(jié)構(gòu)中,在發(fā)光部的面所照射的激發(fā)光的光點(diǎn),是沿著與所述投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的形狀,因此,沿著與投光方向正交的方向擴(kuò)散的照明光就能夠從發(fā)光裝置出射。
[0343]因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠形成與投光方向正交地相對(duì)地放大的照明光的光點(diǎn)。
[0344]另外,上述激發(fā)光的光點(diǎn),優(yōu)選長(zhǎng)軸方向的寬度的最大值是與該長(zhǎng)軸方向正交的短軸方向的寬度的最大值的3倍以上。
[0345]在上述的結(jié)構(gòu)中,由于激發(fā)光的光點(diǎn)按照使長(zhǎng)軸方向的寬度的最大值為與該長(zhǎng)軸方向正交的短軸方向的寬度的最大值的3倍以上的方式使其形狀得以控制,因此,在與投光方向正交的方向上放大了 3倍以上的照明光能夠從發(fā)光裝置出射。因此,例如使長(zhǎng)軸方向與水平方向一致,能夠形成相對(duì)于垂直方向的寬度在水平方向上具有放大了 3倍以上的寬度的照明光的光點(diǎn)。
[0346]因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠恰當(dāng)?shù)厝〉门c汽車(chē)用的配光能性標(biāo)準(zhǔn)等所對(duì)應(yīng)的縱橫比的照明光。
[0347]另外,優(yōu)選還具有如下:凸透鏡,其使從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光會(huì)聚;平凸透鏡,其將所述凸透鏡會(huì)聚的激發(fā)光,以沿著與所述投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的光點(diǎn),照射到所述發(fā)光部的面上。
[0348]在上述的結(jié)構(gòu)中,因?yàn)檫€具有使從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光會(huì)聚的凸透鏡、和將所述凸透鏡會(huì)聚的激發(fā)光以沿著與所述投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的光點(diǎn)照射到所述發(fā)光部的面上的平凸透鏡,所以能夠恰當(dāng)?shù)匦纬裳刂c投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的激光的光點(diǎn)。
[0349]因此,在上述的結(jié)構(gòu)中,能夠形成與投光方向正交地相對(duì)放大了的照明光的光點(diǎn)。
[0350]另外,優(yōu)選還具有橢圓透鏡,其用于將從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光照射到所述發(fā)光部的面,所述橢圓透鏡以沿著與所述投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的橢圓狀的光點(diǎn)照射所述激發(fā)光。
[0351]在上述的結(jié)構(gòu)中,因?yàn)檫€具有將從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光以橢圓狀的光點(diǎn)照射到所述發(fā)光部的面的橢圓透鏡,并且橢圓透鏡以沿著與投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的橢圓狀的光點(diǎn)照射激發(fā)光,因此,只用橢圓透鏡,就能夠形成沿著與投光方向正交的方向具有長(zhǎng)軸的橢圓狀的光點(diǎn)。
[0352]因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),可以減少發(fā)光裝置的部件數(shù)量,因此能夠降低制造成本。
[0353]另外,優(yōu)選所述發(fā)光部由熱傳導(dǎo)性構(gòu)件支承。
[0354]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠由熱傳導(dǎo)性構(gòu)件高效率地釋放發(fā)光部的熱,能夠防止發(fā)光部的發(fā)光效率因激發(fā)光的熱而降低。
[0355]另外,優(yōu)選所述發(fā)光部被配置于在所述熱傳導(dǎo)性構(gòu)件上所形成的凹部的底部,所述凹部具有反射發(fā)光部的熒光的傾斜側(cè)面。
[0356]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),從發(fā)光部的側(cè)面出射的熒光,由凹部的傾斜側(cè)面反射并朝向投光部,因此能夠使不能由投光部控制的熒光進(jìn)一步降低。
[0357]另外,優(yōu)選還具有冷卻所述熱傳導(dǎo)性構(gòu)件的冷卻部。
[0358]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),經(jīng)由冷卻部,熱傳導(dǎo)性構(gòu)件的熱被散發(fā),因此能夠提高熱傳導(dǎo)性構(gòu)件對(duì)發(fā)光部的冷卻效率。還有,上述冷卻部只要能夠?qū)醾鲗?dǎo)性構(gòu)件的熱釋放到外部即可,例如為散熱片、空冷機(jī)構(gòu)、水冷機(jī)構(gòu)、導(dǎo)熱管。
[0359]另外,優(yōu)選還具有支承所述發(fā)光部的支承構(gòu)件,在所述支承構(gòu)件上形成有開(kāi)口部,所述激發(fā)光通過(guò)該開(kāi)口部照射到所述發(fā)光部。
[0360]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),還具有支承部,由該支承部支承發(fā)光部。在該支承部設(shè)置有用于向發(fā)光部照射激發(fā)光的開(kāi)口部。
[0361]因此,例如作為投光部使用反射鏡時(shí),不需要在反射鏡上形成使激發(fā)光透過(guò)的開(kāi)口部,能夠?qū)嵸|(zhì)地增加反射鏡的反射面的面積,能夠增加可控制的熒光的量。
[0362]另外,含有所述發(fā)光裝置的照明裝置和車(chē)輛用前照燈也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0363]本發(fā)明的車(chē)輛,是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其特征在于,所述車(chē)輛用前照燈具有如下:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面,并且由該面支承所述發(fā)光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分,所述發(fā)光部以朗伯分布發(fā)出熒光,所述車(chē)輛用前照燈按照所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0364]本發(fā)明的車(chē)輛,是具有車(chē)輛用前照燈的車(chē)輛,其特征在于,所述車(chē)輛用前照燈具有如下:出射激發(fā)光的激發(fā)光源;接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光的發(fā)光部;反射鏡,其具有將所述發(fā)光部發(fā)生的熒光朝向車(chē)輛前方進(jìn)行反射的反射曲面;支承構(gòu)件,其具有與所述反射曲面對(duì)向的面,且由該面支承所述發(fā)光部,并且,在與所述發(fā)光部的比側(cè)面的面積寬闊的面即主發(fā)光面對(duì)向的位置,配置有所述反射鏡的一部分;所述發(fā)光部薄、或者在所述發(fā)光部的面所照射的所述激發(fā)光的光點(diǎn)的面積比該面的面積??;所述車(chē)輛用前照燈按照所述反射曲面位于鉛垂下側(cè)的方式被配設(shè)在所述車(chē)輛上。
[0365]在車(chē)輛用前照燈被配設(shè)于車(chē)輛的狀態(tài)下,車(chē)輛用前照燈的鉛垂下側(cè)部分是具有反射曲面的反射鏡,鉛垂上側(cè)部分是支承構(gòu)件,因此,發(fā)光部發(fā)出的熒光之中的、不能由反射鏡控制的熒光大多由車(chē)輛用前照燈的反射鏡側(cè)即鉛垂下側(cè)出射。因此,能夠理由被反射鏡控制的光照射遠(yuǎn)方(車(chē)輛的正面),并且利用不能被反射鏡控制的熒光照射車(chē)輛的鄰域、且照射下方。
[0366]因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠有效利用不能被反射鏡控制的熒光,并且既能夠明亮地照射車(chē)輛的前面,又能夠擴(kuò)大車(chē)輛用前照燈的照明范圍。
[0367]【產(chǎn)業(yè)上的可利用性】
[0368]本發(fā)明能夠應(yīng)用于發(fā)光裝置和照明裝置,特別是車(chē)輛用等的前燈,能夠提高這些裝置的熒光的利用效率。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置,其特征在于,具有: 激發(fā)光源,其出射激發(fā)光; 發(fā)光部,其接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光; 支承構(gòu)件,其支承所述發(fā)光部, 并且,所述發(fā)光部在與該發(fā)光部接收激發(fā)光的面對(duì)向的面與所述支承構(gòu)件抵接, 所述支承構(gòu)件由熱傳導(dǎo)性材料制成, 所述支承構(gòu)件的與所述發(fā)光部抵接的表面,是反射面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述支承構(gòu)件由金屬材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 還具有投光構(gòu)件,該投光構(gòu)件按照與所述發(fā)光部的接收激發(fā)光的面對(duì)向的方式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 還具有投光構(gòu)件,該投光構(gòu)件按照與所述發(fā)光部的接收激發(fā)光的面對(duì)向的方式設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述投光構(gòu)件是投影透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述投光構(gòu)件是投影透鏡。
7.一種發(fā)光裝置,其特征在于,具有: 激發(fā)光源,其出射激發(fā)光; 發(fā)光部,其接收從所述激發(fā)光源出射的激發(fā)光而發(fā)出熒光; 光學(xué)構(gòu)件,其按照與所述發(fā)光部對(duì)向的方式設(shè)置; 導(dǎo)光構(gòu)件,其對(duì)光進(jìn)行引導(dǎo), 并且,所述發(fā)光部所發(fā)出的熒光,經(jīng)由所述光學(xué)構(gòu)件被會(huì)聚到所述導(dǎo)光構(gòu)件的入射端面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述光學(xué)構(gòu)件是橢圓反射鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述發(fā)光部配置在所述橢圓反射鏡的第一焦點(diǎn)位置, 所述導(dǎo)光構(gòu)件的所述入射端面配置在所述橢圓反射鏡的第二焦點(diǎn)位置。
10.一種照明裝置,其特征在于, 包括權(quán)利要求1?9的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置。
11.一種車(chē)輛用前照燈,其特征在于, 包括權(quán)利要求1?9的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置。
【文檔編號(hào)】F21V7/00GK104235730SQ201410502800
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月29日
【發(fā)明者】高橋幸司, 高平宜幸, 大衛(wèi)·蒙哥馬利, 詹姆士·薩克林 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社
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