发光装置、车辆用前照灯和照明装置的制造方法
【专利说明】发光装置、车辆用前照灯和照明装置
[0001]本申请是申请人于2011年10月26日提出的申请号为201110328955.6的、发明名称为“发光装置、车辆用前照灯和照明装置”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及将通过向荧光体照射激发光所发生的荧光作为照明光加以利用的发光装置、车辆用前照灯和照明装置。
【背景技术】
[0003]近年来，通过使用发光二极管(LED:Light Emitting D1de)和半导体激光器(LD:Laser D1de)等的半导体发光元件作为激发光源、且将从这些激发光源产生的激发光照射到含有荧光体的发光部由此发生的荧光作为照明光加以使用的发光装置的研宄盛行。
[0004]作为这样的发光装置的一例，有专利文献I所公开的车辆用灯具。在该车辆用灯具中，利用LED模块或LD模块作为激发光源，且将激发光照射到形成为直径0.5mm以下左右的小的点状的发光部，由此生成白色光。另外，所生成的白色光由椭圆球面状或抛物面状的反射体向前方反射，且入射到投影透镜。
[0005]在专利文献2所公开的光源装置中，在激光器二极管的前方设有准直器、聚光镜和荧光体。作为相干光的激光通过准直器、聚光镜而集中地入射到荧光体，并且从荧光体放出非相干光。
[0006]另外，在专利文献3中公开了以下内容，在凹面镜的顶点不能设置光纤时，使光纤相对于连结凹面镜的焦点和顶点的中心线倾斜地设置也可以。
[0007]【先行技术文献】
[0008]专利文献
[0009]【专利文献I】日本公开专利公报“特开2004-241142号公报(2004年8月26日公开)，，
[0010]【专利文献2】日本公开专利公报“特开2003-295319号公报(2003年10月15日公开)”
[0011]【专利文献3】日本公开专利公报“特开平7-318998号公报(1995年12月8日公开)，，
[0012]从节能的观出发、以及从延长由电池发光的发光装置的发光持续时间这一观点出发，重要的是降低发光装置的消耗功率。作为用于降低发光装置的消耗功率的措施之一，认为是提高发光部发生的荧光的利用效率。
[0013]可是，有关用于提高这样的利用效率的结构，专利文献I?3中并没有公开也没有暗示。例如在专利文献3中，关于为了提高荧光的利用效率以怎样的角度进行激光照射为好，既没有公开也没有暗示。特别是在专利文献3中，没有提及发光部的形状，关于为了提高荧光的利用效率如何设定发光部的形状和激光的入射角，也没有记述。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于，提供一种能够提高荧光的利用效率且高效率地释放发光部的热的发光装置、车辆用前照灯和照明装置。
[0015]本发明的一个实施方式的发光装置，为了解决上述的课题，其特征在于，具有:出射激发光的激发光源；接收从所述激发光源出射的激发光而发出荧光的发光部；将所述发光部发生的荧光进行投射的投光部，并且，从所述发光部发出的荧光的分布为朗伯(Lambertian 7、y八一々y 7 > )分布，且按照使所述发光部所出射的焚光的利用效率增高的方式设定所述激发光激发光照射面的入射角，该激发光照射面使被照射所述激发光的所述发光部的面。
[0016]根据上述结构，接收来自激发光源的激发光而发光部发出焚光，且该焚光由投光部投射，并将该荧光作为照明光出射。
[0017]通常，从发光部出射的荧光的大部分在规定的角度范围内被放射。因此，若在该角度范围内的投光部设置透射激发光的开口部，则在该开口部不能投射荧光，因此发生荧光的损失。另外，若在规定的角度范围内配置激发光源，则荧光被该激发光源吸收或扩散，因此产生荧光的损失。
[0018]因此在上述的结构中，按照使发光部所出射的荧光的利用效率增高(荧光的损失少)的方式设定激发光的入射角。因此，能够实现荧光的利用效率高的发光装置。
[0019]本发明的一个实施方式的发光装置，为了解决上述课题，其特征在于，具有:出射激发光的激发光源；接收从所述激发光源出射的激发光而发出荧光的发光部；将所述发光部发生的荧光投射的投光部，并且，在所述发光部的比侧面的面积宽阔的上表面即激发光照射面的上方，配置有所述投光部的一部分；且所述发光部薄、或者在所述激发光照射面所照射的所述激发光的光点的面积比该激发光照射面的面积小；按照使所述发光部所出射的荧光的利用效率高的方式，设定所述激发光对所述激发光照射面的入射角。
[0020]根据上述的结构，接收来自激发光源的激发光而发光部发出荧光，且通过投光部投射该荧光，并将该荧光作为照明光出射。
[0021]这时，因为发光部的上表面与投光部相对向，所以能够使发光部所出射的荧光之中的、可控制其行进路线的荧光的比例提高。
[0022]在这种情况下，从荧光体的侧面出射的荧光(侧方出射荧光)仍不能控制，投射到正面以外的可能性高。
[0023]但是，因为发光部薄、或者接收了激发光的面的面积比激发光的光点的面积大，所以侧方出射荧光变少。这一点由本发明的发明者确认。因此，根据上述的结构，能够使不能由投光部控制的荧光降低，能够提高荧光的利用效率。
[0024]上述的发光部的情况下，荧光的大部分在规定的角度范围内放射。因此，若在该角度范围内的投光部的一部分设置透射激发光的开口部，则在该开口部不能投射荧光，因此发生荧光的损失。另外，若在规定的角度范围内配置激发光源，则荧光被该激发光源吸收或扩散，因此产生荧光的损失。
[0025]因此在上述的结构中，按照使从发光部出射的荧光的利用效率增高(荧光的损失少)的方式设定激发光的入射角。因此，能够实现荧光的利用效率高的发光装置。
[0026]还有，在本说明书中，所谓“发光部薄”意味着，发光部的形状如下，S卩，与发光部的上表面相比侧面一方的面积小得多，荧光的大部分向上方放出。
[0027]如上，本发明的一个实施方式的发光装置，具有:出射激发光的激发光源；接收从所述激发光源出射的激发光而发出荧光的发光部；将所述发光部发生的荧光进行投射的投光部，并且，从所述发光部发出的荧光的分布为朗伯分布，按照使从所述发光部出射的荧光的利用效率高的方式设定所述激发光相对于被照射所述激发光的所述发光面即激发光照射面的入射角。
[0028]另外，本发明的一个实施方式的发光装置，其构成为，具有:出射激发光的激发光源；接收从所述激发光源出射的激发光而发出荧光的发光部；将所述发光部发生的荧光进行投射的投光部，并且，在所述发光部的比侧面的上表面积宽阔的上表面即激发光面照射面的上方，配置有所述投光部的一部分；所述发光部薄、或者在所述激发光照射面所照射的所述激发光的光点的面积比该激发光照射面的面积小；按照使从所述发光部出射的荧光的利用效率增高的方式，设定所述激发光对所述激发光照射面的入射角。
[0029]因此，根据本发明的一个实施方式的发光装置，能够提高荧光的利用效率且高效率地释放发光部的热。
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明的一个实施方式的前灯的概略结构的剖面图。
[0031]图2是表示抛物面反射镜的回转抛物面的概念图。
[0032]图3 (a)是抛物面反射镜的俯视图，图3 (b)是抛物面反射镜的正视图，图3 (C)是抛物面反射镜的侧视图。
[0033]图4是表不向发光部照射激光的状态的图。
[0034]图5(a)是表示在发光部薄时的光放射特性的曲线图，图5(b)是将在发光部厚时的光放射特性重叠在图5(a)上加以显示的曲线图。
[0035]图6是表示发光部的厚度与光放射特性的关系的曲线图。
[0036]图7是表不对发光部的上表面照射激光的状态的图。
[0037]图8(a)和图8(b)是用于说明激光对发光部上表面的入射角度的图。
[0038]图9(a)是表示荧光的扩展分布的曲线图，图9(b)是表示各角度范围中的荧光的积分值相对于总光量的比例的图。
[0039]图10是表示激光的出射范围和抛物面反射镜的位置关系的图。
[0040]图11是表示S偏振光和P偏振光的激光的、与入射角度的变化相伴的反射率的变化的曲线图。
[0041]图12是表示抛物面反射镜的投光特性的概念图。
[0042]图13是用于说明抛物面反射镜的投光特性的原理的图。
[0043]图14是表示汽车的前灯的配设方向的概念图。
[0044]图15是表示本发明的一个实施例的前灯的结构的概略图。
[0045]图16是表示本发明的其他实施例的前灯的结构的概略图。
[0046]图17是表示本发明的其他实施例的前灯的结构的概略图。
[0047]图18是表示多个激光器元件的配置的俯视图。
[0048]图19是表示本发明的其他实施例的前灯的结构的概略图。
[0049]图20是表示本发明的其他实施例的前灯的结构的概略图。
[0050]图21是表示本发明的一个实施例的照明装置的结构的概略图。
[0051]图22是表示本发明的变更例的概略图。
[0052]图23是表示作为投光部具有投影透镜的前灯的结构的概略图。
[0053]图24是表示作为投光部具有投影透镜的前灯的其他结构的概略图。
[0054]【符号说明】
[0055]I 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0056]2 激光器元件(激发光源)
[0057]4 发光部
[0058]4a 上表面
[0059]4c 光点
[0060]5 抛物面反射镜(反射镜，投光部)
[0061]6 窗口部
[0062]7 金属底座(热传导性构件，支承构件)
[0063]8 散热片(冷却部)
[0064]10 汽车(车辆)
[0065]15 风扇(冷却部)
[0066]16 水冷管(冷却部)
[0067]21 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0068]22 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0069]23 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0070]24 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0071]25 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0072]26 照明装置(发光装置)
[0073]27 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0074]31 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0075]32 前灯(发光装置，车辆用前照灯)
[0076]34 发光部
[0077]35 散热件(热传导性构件、支承构件)
[0078]36 投影透镜(投光部)
[0079]41 阵列激光器(激发光源)
[0080]42 导光部
[0081]