光源裝置以及車輛用燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用了熒光體和激勵(lì)光源的光源裝置。特別是涉及作為激勵(lì)光源使用了激光發(fā)光元件的車輛用燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]在近年來(lái)的汽車用前燈等車輛用燈具中，為了降低光源的消耗能量，提出使用了發(fā)光二極管(Light Emitting D1de:LED)、激光二極管(Laser D1de:LD)的產(chǎn)品，一部分得到了實(shí)用化。特別是在LD光源的情況下，光變換效率高，并且發(fā)光面積小，所以有利于燈具的小型化。構(gòu)成為在使用LD光源的車輛用燈具中，從LD元件向熒光體照射激勵(lì)光(例如藍(lán)色激光)，使熒光體被激勵(lì)而發(fā)出的光(例如黃色光)和激勵(lì)光混色而射出可見(jiàn)光(例如白色光)。
[0003]例如，在日本特開2012-104267號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，記載了一種光源裝置，具備:固體光源，發(fā)出從紫外光至可見(jiàn)光的波長(zhǎng)區(qū)域中的規(guī)定的波長(zhǎng)的光；以及熒光體層，包括被來(lái)自固體光源的激勵(lì)光所激勵(lì)并發(fā)出比固體光源的發(fā)光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的熒光的至少I種熒光體。該光源裝置的特征在于，在空間上分離地配置有固體光源和熒光體層，從熒光體層的激勵(lì)光入射的一側(cè)的面以反射方式至少取出熒光，在熒光體層的激勵(lì)光入射的一側(cè)的面中，設(shè)置有用于使來(lái)自固體光源的激勵(lì)光進(jìn)行光擴(kuò)散的光擴(kuò)散部件。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-104267號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在從LD元件向熒光體照射激勵(lì)光，使熒光體被激勵(lì)而發(fā)出的光和激勵(lì)光混色來(lái)射出可見(jiàn)光的情況下，由熒光體反射的激勵(lì)光被分為不具有角度依賴性的擴(kuò)散反射分量和在反射角的方向上具有強(qiáng)的指向性的正反射分量。其中，不具有角度依賴性的擴(kuò)散反射分量與同樣地不具有角度依賴性的熒光體發(fā)出的光混色而能夠作為照明光來(lái)利用。另一方面，具有強(qiáng)的指向性的正反射分量成為射出光的顏色不均的原因，或者在具有強(qiáng)的指向性的狀態(tài)下射出到外部的情況下存在對(duì)人類的眼睛造成損傷的擔(dān)心，所以無(wú)法利用而成為能量損失的主要原因。
[0006]相對(duì)于此，在專利文獻(xiàn)I記載的光源裝置中，通過(guò)在焚光體層的激勵(lì)光入射的一側(cè)的表面設(shè)置具有光擴(kuò)散功能的凹凸構(gòu)造，降低了正反射分量。通過(guò)熒光體層的表面加工或在熒光體層的表面排列粒子狀物質(zhì)而形成凹凸構(gòu)造。
[0007]但是，在通過(guò)熒光體層的表面加工來(lái)形成凹凸的情況下，擔(dān)心在加工時(shí)對(duì)熒光體粒子造成損傷而降低熒光體的發(fā)光效率。另外，在使用了激勵(lì)光吸收效率高的熒光體的情況下，激勵(lì)光的大部分被焚光體吸收，擴(kuò)散反射的激勵(lì)光量變得不充分，有時(shí)難以作為光源裝置實(shí)現(xiàn)必要的色度。
[0008]另外，在熒光體層的表面排列粒子狀物質(zhì)而在表面形成凹凸的情況下，在粒子狀物質(zhì)是與熒光體層相同的材料的情況下存在與上述表面加工的情況同樣的問(wèn)題。在粒子狀物質(zhì)是與熒光體層不同的材料的情況下，擔(dān)心從熒光體層發(fā)出的熒光由于表面的粒子狀物質(zhì)而向后方散射從而無(wú)法取出到外部而成為能量損失。
[0009]因此，本發(fā)明提供一種能量損失少且能夠?qū)⑸涑龉庠O(shè)計(jì)為期望的色度的光源裝置以及車輛用燈具。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種光源裝置，具備:光源，發(fā)出激勵(lì)光；以及熒光層，由于來(lái)自光源的激勵(lì)光而發(fā)出熒光，將從熒光體層發(fā)出的熒光與在熒光體層中擴(kuò)散反射的激勵(lì)光進(jìn)行混色來(lái)射出照明光，其中，熒光體層包括由于激勵(lì)光而發(fā)出熒光的多個(gè)熒光體粒子、和對(duì)激勵(lì)光進(jìn)行擴(kuò)散反射的多個(gè)擴(kuò)散反射粒子。另外，在熒光體層中使多個(gè)熒光體粒子和多個(gè)擴(kuò)散反射粒子分散。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能量損失少且可將射出光設(shè)計(jì)為期望的色度的光源裝置以及車輛用燈具。
[0012]例如，熒光體層中包含的擴(kuò)散反射粒子對(duì)激勵(lì)光進(jìn)行擴(kuò)散反射，能夠降低正反射量，所以能夠降低能量損失。能夠根據(jù)擴(kuò)散反射粒子的混合量來(lái)調(diào)整來(lái)自熒光體層的熒光和擴(kuò)散反射的激勵(lì)光的混色比例，所以能夠?qū)⑸涑龉庠O(shè)計(jì)為期望的色度。
[0013]上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果通過(guò)以下的實(shí)施方式的說(shuō)明將更加明確。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是示出實(shí)施例1中的車輛用燈具的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0015]圖2是實(shí)施例1中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0016]圖3是實(shí)施例2中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0017]圖4是實(shí)施例3中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0018]圖5是實(shí)施例4中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0019]圖6是實(shí)施例5中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0020](符號(hào)說(shuō)明)
[0021]1:半導(dǎo)體發(fā)光元件；2:聚光透鏡；3:焚光體層；4:金屬板；5:反射器；5a:反射面；6:熒光體粒子；7:擴(kuò)散反射粒子；8:表面熱傳導(dǎo)材料；9:空間填充材料；10:粘合劑；11:反射防止膜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在以下的實(shí)施方式中，為了方便而在需要時(shí)分割為多個(gè)部分或者實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明，但除了特別明示了的情況以外，它們相互并非無(wú)關(guān)，一方與另一方的一部分或者全部的變形例、詳情、補(bǔ)充說(shuō)明等有關(guān)系。
[0023]另外，在以下的實(shí)施方式中，在提及要素的數(shù)量等(包括個(gè)數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)的情況下，除了特別明示了的情況以及原理上明顯地限定為特定的數(shù)量的情況等以外，不限于其特定的數(shù)量，既可以是特定的數(shù)量以上也可以是以下。
[0024]另外，在以下的實(shí)施方式中，關(guān)于其構(gòu)成要素(還包括要素步驟等)，除了特別明示了的情況以及原理上明顯地認(rèn)為是必須的情況等以外，當(dāng)然并非一定是必須的。
[0025]另外，“由A構(gòu)成”、“由A組成”、“具有A”、“包括A”是指，除了特別明示了僅為其要素的意思的情況等以外，當(dāng)然也不排除其以外的要素。同樣地，在以下的實(shí)施方式中，在提及構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時(shí)，除了特別明示了的情況以及原理上明顯認(rèn)為并非那樣的情況等以外，包括實(shí)質(zhì)上與其形狀等近似或者類似的情形等。這對(duì)于上述數(shù)值以及范圍也是同樣的。
[0026]另外，在用于說(shuō)明以下的實(shí)施方式的全部圖中，具有同一功能的部分原則上附加同一符號(hào)，省略其重復(fù)的說(shuō)明。以下，根據(jù)附圖，詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施方式。
[0027]另外，在說(shuō)明時(shí)，以車輛用燈具為例進(jìn)行說(shuō)明，但不限于車輛用燈具，只要是從激勵(lì)光源向熒光體照射激勵(lì)光、并使熒光體被激勵(lì)而發(fā)出的光和激勵(lì)光混色而射出可見(jiàn)光的光源裝置即可。
[0028]實(shí)施例1
[0029]圖1是示出實(shí)施例1中的車輛用燈具的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0030]實(shí)施例1中的車輛用燈具是所謂的投影儀型的燈具，具備半導(dǎo)體發(fā)光元件1、聚光透鏡2、熒光體層3、金屬板4、以及反射器5。在成為光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件I中使用了激光二極管(LD)，射出作為熒光體層3的激勵(lì)光的藍(lán)色激光。聚光透鏡2配置于半導(dǎo)體發(fā)光元件I的射出側(cè)，使從半導(dǎo)體發(fā)光元件I射出了的激勵(lì)光(藍(lán)色激光)聚光到配置于上方的焚光體層3的表面。
[0031]反射器5被形成為在向上傾斜的前方開口的彎曲板狀，被配設(shè)成面向熒光體層3的下方。該反射器5的上表面成為使從熒光體層3射出的熒光以及擴(kuò)散反射的激勵(lì)光向前方反射的反射面5a。為了得到期望的配光分布，反射面5a被形成為自由曲面狀、例如以拋物面為基調(diào)的形狀。該反射面5a被配設(shè)為從熒光體層3的后方到下方面向熒光體層3，使從該熒光體層3射出的熒光以及擴(kuò)散反射的激勵(lì)光照射到車輛前方。
[0032]圖2是實(shí)施例1中的熒光體層的主要部分剖面圖。
[0033]實(shí)施例1中的熒光體層3由多個(gè)熒光體粒子6和多個(gè)擴(kuò)散反射粒子7構(gòu)成。熒光體粒子6是通過(guò)藍(lán)色光的激勵(lì)而發(fā)出熒光的熒光材料，能夠使用例如Y3Al5012:Ce、Y3(Al，Ga)5012:Ce、(Y，Gd) 3Al5012:Ce、(Y，Lu) 3Al5012:Ce、(Ba，Sr) 2Si04:Eu、Ca 3Sc2Si3012:Ce、(Ca，Sr)2Si5Ns:Eu、(Ca，Sr) AlSiN 3:Eu、Cax (Si，Al) 12(0，N) 16:Eu、(Si，Al) 6(0，N)s:Eu、(Ba，Sr，Ca) Si2O2N2:Eu、Ca 8MgSi4016C12:Eu、SrAl 204:Eu、Sr 4AI14O25:Eu、(Ca，Sr) S:Eu、ZnS:Cu，Al、CaGa2S4:EuN SrGa 2S4:Eu 等。
[0034]擴(kuò)散反射粒子7是使激勵(lì)光擴(kuò)散反射、并且針對(duì)來(lái)自激勵(lì)光以及熒光體粒子6的熒光吸收少的材料。例如，能夠使用 Al203、Mg0、Si02、Ti02、BaS04、SrTi04、Y203、La203、Y3Al5012、金剛石、各種透明玻璃等針對(duì)激勵(lì)光以及熒光具有透光性的材料。
[0035]向擴(kuò)散反射粒子7入射了的激勵(lì)光的一部分由于擴(kuò)散反射粒子7的表面和空氣的折射率差而反射。通過(guò)設(shè)為粒子狀，與激勵(lì)光的入射方向?qū)?yīng)的反射