发光装置、车辆用前照灯、照明装置以及车辆的制作方法
【专利说明】发光装置、车辆用前照灯、照明装置以及车辆
[0001]本申请是2011年11月25日向中国国家知识产权局提出的题为“发光装置、车辆用前照灯、照明装置以及车辆”的申请No:201110380848.8的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及能通过简易的构造来抑制发光部的温度上升的发光装置、车辆用前照灯、照明装置以及车辆。
【背景技术】
[0003]近年来，作为激发光源而使用LED (发光二极管)或LD (激光二极管)等半导体发光元件，将从这些激发光源产生的激发光照射到包含荧光体的发光部，从而产生非相干的照明光的发光装置的研宄正在盛行。
[0004]专利文献I公开了与这样的发光装置相关的技术的例子。
[0005]专利文献I的光源装置包括能抑制发光效率的降低并长时间维持性能的发光装置、和由多个发光装置构成的光源装置。并且，专利文献I的光源装置通过使荧光体层移动来改变激发光的照射位置，抑制了荧光体的温度上升。
[0006]专利文献1:日本特开2010-86815号公报(2010年4月15日公开)
[0007]但是，在现有技术中，存在如下的问题。
[0008]S卩，在专利文献I的光源装置中，为了抑制荧光体的温度上升，使荧光体层移动来改变激发光的照射位置。因此，专利文献I的光源装置需要使光的照射位置移动的驱动部，会产生消耗功率变高的问题。进而，专利文献I的光源装置由于具备驱动部以及用于控制驱动部的控制部等，因此会产生光源装置的构造变得复杂的问题。
【发明内容】
[0009]本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种能通过简易的构造来抑制发光部的温度上升的发光装置、车辆用前照灯、照明装置以及车辆。
[0010]本发明所涉及的发光装置为了解决上述课题，特征在于具备:激发光源，其出射激发光；发光部，其接受从上述激发光源出射的激发光从而发出荧光，并且具有由无机材料构成的密封材料；和散热部，其经由与上述发光部接触的接触面，对由于照射上述激发光而在上述发光部产生的热进行散发，上述发光部所存在的范围被限制在以上述接触面为基准能获得期望的散热效果的范围内。
[0011]根据上述构成，散热部经由与发光部接触的接触面，将由于照射激发光而在发光部产生的热散发。并且，该发光部所存在的范围被限定在以接触面为基准能获得期望的散热效果的范围内。换言之，通过以接触面为基准将发光部所存在的范围限制在能获得期望的散热效果的范围内，散热部能经由接触面将在发光部产生的热高效地散发。在此，由于发光部的密封材料是由无机材料构成，因此不会如有机材料那样由于热而产生变性。
[0012]由此，本发明所涉及的发光装置能解决上述现有的课题。具体地，本发明所涉及的发光装置不需要为了抑制发光部的温度上升而使发光部移动而改变激发光的照射位置。即，本发明所涉及的发光装置不需要用于使光的照射位置移动的驱动部，而能抑制发光部的温度上升。因此，本发明所涉及的发光装置与现有的发光装置相比，能抑制消耗功率，能减轻使用本发明所涉及的发光装置的用户的经济负担。
[0013]此外，本发明所涉及的发光装置不需要驱动部以及用于控制驱动部的控制部等。因此，本发明所涉及的发光装置能以简易的构造来抑制发光部的温度上升，能抑制由于发光部的温度上升而引起的发光效率的降低。因此，本发明所涉及的发光装置能对装置的用户以及装置提供者赋予简单的装置布局、装置的轻量化、设计、制作费用的削减、低价格化等诸多的优点。
[0014]如此，本发明所涉及的发光装置通过具备上述构成，能以简易的构造来抑制发光部的温度上升，且能解决上述现有的课题。
[0015]另外，本发明所涉及的车辆为了解决上述课题，其特征在于，具备车辆用前照灯，上述车辆用前照灯具备:激发光源，其出射激发光；发光部，其接受从上述激发光源出射的激发光从而发出荧光，并具有由无机材料构成的密封材料；反射镜，其具有反射上述发光部所发出的荧光的反射曲面；和散热部，其经由与上述发光部接触的接触面，对由于照射上述激发光而在上述发光部产生的热进行散发，上述发光部所存在的范围被限制在以上述接触面为基准能获得期望的散热效果的范围内，上述车辆用前照灯按照上述反射曲面位于铅垂下侧的方式配置于上述车辆。
[0016]通过设为上述构成，本发明所涉及的车辆能提供能以简易的构造来抑制发光部的温度上升，且提供了一种能解决上述现有的课题的车辆。
[0017]发明的效果
[0018]本发明所涉及的发光装置如上所述，构成为具备:激发光源，其出射激发光；发光部，其接受从上述激发光源出射的激发光从而发出荧光，并具有由无机材料构成的密封材料；和散热部，其经由与上述发光部接触的接触面，对由于照射上述激发光而在上述发光部产生的热进行散发，上述发光部所存在的范围被限制在以上述接触面为基准能获得期望的散热效果的范围内。
[0019]另外，在本发明所涉及的车辆中，如上所述，上述车辆的前照灯具备:激发光源，其出射激发光；发光部，其接受从上述激发光源出射的激发光从而发出荧光，并具有由无机材料构成的密封材料；反射镜，其具有反射上述发光部所发出的荧光的反射曲面；和散热部，其经由与上述发光部接触的接触面，对通过照射上述激发光而在上述发光部产生的热进行散发，上述发光部所存在的范围被限制在以上述接触面为基准能获得期望的散热效果的范围内，上述车辆用前照灯按照上述反射曲面位于铅垂下侧的方式配置于上述车辆。
[0020]由此，起到了能提供一种能以简易的构造来抑制发光部的温度上升的发光装置、车辆的效果。
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的照明灯(headlamp)的概略构成的剖面图。
[0022]图2是表示抛物面镜的旋转抛物面的概念图。
[0023]图3的(a)是表示抛物面镜的顶视图，(b)是抛物面镜的正视图，(C)是抛物面镜的侧视图。
[0024]图4是表示汽车中的照明灯的配置方向的概念图。
[0025]图5是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0026]图6是将5W的光强度的激光照射到图5的发光部4 (高度0.2mm)时的发光部4的厚度方向上的温度梯度的图。
[0027]图7是表示在使用低熔点的玻璃作为密封材料的情况下的发光部内部的最高温度和发光效率的关系的图。
[0028]图8是表示在使发光部的厚度、以及荧光体浓度发生变化时的激发功率密度(W/mm2)和发光部的最高温度(V )的关系的图。
[0029]图9是表示在使激发功率密度(W/mm2)发生变化时的从接触面到发光部的距离(ym)和发光部的温度(V )的关系的图。
[0030]图10是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0031]图11是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0032]图12是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0033]图13是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0034]图14是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0035]图15是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0036]图16是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
[0037]图17是表示本发明的一个实施例所涉及的发光部以及散热器的概略图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。
【具体实施方式】
[0038]下面，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的照明灯I等。另外，尽管下面以照明灯为主进行说明，但照明灯是应用本申请发明的照明装置的一例，能将本申请应用在任意的照明装置中，这是不言而喻的。在下面的说明中，对于同一部件以及构成要素赋予同一符号。它们的名称以及功能也相同。因此，不再对它们反复进行详细的说明。
[0039]根据图1等来说明本发明的一个实施方式，如下所述。
[0040][照明灯I的构成]
[0041]图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的照明灯(发光装置)I的概略构成的剖面图。如图1所示，照明灯I具备:激光元件(激发光源、半导体激光器)2、透镜3、发光部4、抛物面镜(反射镜)5以及散热器(散热部)7。
[0042](激光元件2)
[0043]激光元件2是作为出射激发光的激发光源而发挥功能的发光元件。该激光元件2可以设置多个。这种情况下，从多个激光元件2的每一个中振荡出作为激发光的激光。虽然也可以仅使用I个激光元件2，但为了获得高输出的激光，使用多个激光元件2会变得容易O
[0044]激光元件2既可以在I个芯片上具有I个发光点，也可以在I个芯片上具有多个发光点。激光元件2的激光的波长例如为405nm(蓝紫色)或450nm (蓝色)，但并不限定于此，只要按照包含于发光部4中的荧光体的种类来适当选择即可。
[0045]另外，作为激发光源(发光元件)，也能代替激光元件而使用发光二极管(LED)。
[0046](透镜3)
[0047]透镜3是用于按照使从激光元件2出射的激光适当地照射到发光部4上的方式来调节(例如扩大)该激光的照射范围的透镜，透镜3配置于每个激光元件2上。
[0048](发光部4)
[0049]发光部4接受从激光元件2出射的激光从而发出荧光，包含接受激光而发光的荧光体。具体地，对于发光部4，在密封材料的内部分散有荧光体，或凝固了荧光体。发光部4由于将激光变换为荧光，因此可以说是波长变换元件。
[0050]该发光部4配置于散热器7上，且配置为包含抛物面镜5的焦点位置以及其周边部分。因此，从发光部4出射的荧光通过在抛物面镜5的反射曲面上反射，其光路被控制。进而，发光部4的处于抛物面镜5的焦点位置的部分被最强地激发，焦点位置的周边部分以与作为照射了激光的发光部4的面的照射面上的激光的光强度分布相对应的强度而被激发。关于其细节，在后面叙述。
[0051]作为发光部4的荧光体，例如能使用氮氧化物类荧光体(例如硅铝氧氮聚合材料荧光体)或II1-V族化合物半导体纳米粒子荧光体(例如磷化铟:InP)。这些荧光体相对于从激光元件2