CN102853330B - 照明装置和车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供照明装置和车辆用前照灯，其中，前灯具有：荧光体发光部；将从荧光体发光部出射的出射光反射、并朝向外部投射的反射体；将上述出射光之中的、没有朝向反射体的出射光的至少一部分，朝向在反射体的大致焦点位置所配置的荧光体发光部具有的既定的面反射的小型反射镜。小型反射镜的光轴相对于上述既定的面的法线倾斜。

Description

照明装置和车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及通过反射镜的使用将照明光进行投射的照明装置和车辆用前照灯。
背景技术
近年来，照明装置的研究盛行，其中，作为激发光源使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode)和半导体激光器(LD：Laser Diode)等的半导体发光元件，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所发生的荧光作为照明光使用。
另外，从环境问题的观点出发，为了达成抑制能源消耗量这一目的，也要求提高从照明装置的发光元件(LED、LD、荧光体发光部等)出射的光的利用效率(以下，仅称为“光的利用效率”)。
在专利文献1所述的光源装置中，通过对荧光体照射激光而使自然发射光(可视光)发生，且将所发生的可视光作为照明光加以利用。在该光源装置中，在荧光体的前方设有作为激光反射镜的紫外线反射镜，在荧光体内未被吸收的激光由紫外线反射镜反射，再被照射到荧光体上。根据这一构成，可防止没有被荧光体转换成可视光的激光出射到外部。另外，由紫外线反射镜反射，再入射到荧光体的激光，由荧光体转换成自然发射光，因此可以提高激光的利用效率。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本公开专利公报“特开2003-295319号公报(2003年10月15日公开)”
【专利文献2】日本公开专利公报“特开2004-241142号公报(2004年8月26日公开)”
【专利文献3】日本公开专利公报“特开2005-150041号公报(2005年6月9日公开)”
可是，在上述专利文献1中，虽然可以提高激光的利用效率，但关于用于使荧光体发生的可视光的利用效率提高的构成则没有公开。
在此，就荧光体发生的光的利用效率进行具体说明。
图10中示出现有的照明装置50的构成。该照明装置50中，从荧光体发光部4出射的光通过反射体5得以配光控制、且作为照明光出射。该照明光是相对于反射体5的光轴大体平行的光。
从荧光体发光部4出射的光，向四面八方行进，因此不经反射体5反射而从反射体5的孔径部向外部出射的光也存在。例如，不经反射体5反射、而从反射体5所规定的既定的立体角偏离地向斜上方出射的光(图10中的光线52)，因为没有到达期望的照射区域，所以浪费。专利文献1中，关于这样的从荧光体发光部出射的光的问题点未被记述，因此，其解决手段也没有被公开。
另外，在专利文献2和3中，也没有关于荧光体发生的可视光的利用效率的记述。
发明内容
本发明为了解决上述的问题点而做，其目的在于，提供一种能够提高光的利用效率的照明装置。
本发明的照明装置，其特征在于，为了解决上述的课题，具有如下：
发光元件；
反射镜，使从所述发光元件出射的出射光反射、而向外部投射；
光学构件，使所述出射光之中没有朝向所述反射镜的出射光的至少一部分，朝向配置在所述反射镜的大致焦点位置的所述发光元件具有的既定的面反射，
所述光学构件的光轴，相对于所述既定的面的法线倾斜。
根据所述的构成，从发光元件出射的出射光之中的、没有朝向反射镜的出射光的至少一部分，经由光学构件朝向发光元件具有的既定的面而被反射。因为发光元件被配置在反射镜的大致焦点位置，所以朝向所述既定的面而被反射的光的至少一部分，从大致焦点位置出射而朝向反射镜，由反射镜进行配光控制。
因此，相对于从发光元件出射的光的、由反射镜所配光控制的光的比率就能够有效地提高，而使照明装置的光的利用效率能够提高。
还有，所谓大致焦点位置，是以在数学上严密的焦点位置为基准而规定的范围所包含的位置，是在实際的制品中考虑到允许的既定误差而规定的范围所包含的位置。
本发明的照明装置，其特征在于，为了解决所述的课题，而具有：
发光元件；
反射镜，将从所述发光元件出射的出射光反射、并向外部投射；
光学构件，使所述出射光之中没有朝向所述反射镜的出射光的至少一部分，朝向所述反射镜的大致焦点位置反射，
所述发光元件配置在所述大致焦点位置，在该发光元件的与所述反射镜的反射面相对的面，接收所述光学构件反射的光。
根据所述的构成，从发光元件出射的出射光之中的、没有朝向反射镜的出射光的至少一部分，经由光学构件朝向反射镜的大致焦点位置而被反射。发光元件配置在所述大致焦点位置，在该发光元件具有的面之中的、与反射镜的反射面相对的面(称为对置面)，接收光学构件反射的光。通过光学构件反射的光由对置面接收，能够使该光高效率地朝向反射镜反射。
因此，相对于从发光元件出射的光的、由反射镜所配光控制的光的比率就能够有效地提高，而使照明装置的光的利用效率能够提高。
根据本发明，相对于从发光元件出射的光的、由反射镜所配光控制的光的比率就能够有效地提高，而使照明装置的光的利用效率能够提高。
附图说明
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。
图2a是表示上述前灯具备的小型反射镜的配置和构成的剖面图。
图2b是表示上述前灯具备的小型反射镜的配置和构成的另一例的剖面图。
图3是更详细地示出上述前灯的构造的剖面图。
图4是表示本发明的另一实施方式的前灯的构成的剖面图。
图5是表示本发明的又一实施方式的前灯的构成的剖面图。
图6是表示本发明的又一实施方式的前灯的构成的剖面图。
图7是表示本发明的又一实施方式的前灯的构成的剖面图。
图8是表示上述前灯具备的小型反射镜的变形例的剖面图。
图9是表示本发明的又一实施方式的前灯的构成的剖面图。
图10是用于说明本发明想要解决的课题的图。
符号说明：
1前灯(照明装置，车辆用前照灯)
2激光元件(激发光源)
4荧光体发光部
4a上面(既定的面)
4b法线
5反射体(反射镜)
5a孔径部
7金属底座(支承构件)
7a孔径部
8小型反射镜(光学构件)
8b光轴
8c激光反射层
8d激光吸收层
10前灯(照明装置，车辆用前照灯)
15金属板(支承构件)
16聚光透镜(光学构件)
17反射镜(光学构件)
20前灯(照明装置，车辆用前照灯)
30前灯(照明装置，车辆用前照灯)
40前灯(照明装置，车辆用前照灯)
51反射体(反射镜)
具体实施方式
〔实施方式1〕
如果基于图1～图3对本发明的实施的一个方式进行说明，则如下。在本实施方式中，作为本发明的照明装置的一例，列举出前灯(车辆用前照灯)进行说明。但是，本发明的照明装置不仅适用于前灯，而且也可以适用于其他的照明装置。
作为本发明的照明装置的一例，能够列举嵌顶灯。嵌顶灯是被设置在房屋、交通工具等结构物的顶棚上的照明装置。除此以外，本发明的照明装置也可以作为车辆以外的移动物体(例如人、船舶、飞机、潜艇、火箭等)的前灯被实现，也可以作为探照灯、投影仪、嵌顶灯以外的室内照明设备(落地灯等)被实现。
<前灯1的构成>
图1是表示本发明的一个实施方式的前灯1的概略结构的剖面图。如图1所示，前灯1具备如下：激光元件(激发光源)2、透镜3、荧光体发光部(发光元件)4、反射体(反射镜)5、金属底座(支承构件)7、小型反射镜(光学构件)8。
在本实施方式的前灯1中，通过向包含荧光物质的荧光体发光部照射作为激发光的激光，从而在该荧光体发光部使荧光发生，且将该荧光作为照明光加以利用。不过，在前灯1中，也可以使用LED作为激发光源来替换激光元件2。
(激光元件2)
激光元件2是作为出射激发光的激发光源而起作用的半导体激光器。该激光元件2也可以设置多个。这种情况下，从多个激光元件2分别使作为激发光的激光振荡。也可以只使用一个激光元件2，但为了得到高输出功率的激光，使用多个激光元件2的方法更容易。
激光元件2可以是在1个芯片上具有1个发光点的器件、也可以是在1个芯片上具有多个发光点的器件。激光元件2的激光的波长，例如是405nm(蓝紫色)或450(蓝色)，但并不限定于此，根据荧光体发光部4所含的荧光体的种类适宜选择即可。
(透镜3)
透镜3是用于按照从激光元件2出射的激光适当地照射到发光部4的方式使该激光的照射范围调节的透镜，被分别配设在激光元件2上。
(荧光体发光部4)
荧光体发光部4是接收从激光元件2出射的激光而出射荧光的发光元件，且含有接收激光就发光的荧光体(荧光物质)。本申请说明书，所谓“从荧光体发光部4出射光”，意思是从荧光体发光部4的位置有光放出。从荧光体发光部4放出的光，可以是在荧光体发光部4的内部所生成的光，也可以是从荧光体发光部4的外部入射、且由荧光体发光部4的表面反射的光。即，在上述出射光中，也包含从激光元件2出射、且由荧光体发光部4未被转换成荧光而被反射的激光。
具体来说，就荧光体发光部4而言，其在包封材的内部分散有荧光体或固定有荧光体。荧光体发光部4因为将激光转换成荧光，所以可以称为波长转换元件。也可以在荧光体发光部4的表面形成防止激光的反射的防反射构造。
该荧光体发光部4被配置在金属底座7的表面(与反射体5的反射面相对的对置面)且在反射体5的大致焦点位置。因此，从荧光体发光部4出射的荧光在反射体5的反射面发生反射，其光路得到控制。
另外，如后述，就荧光体发光部4而言，在与反射体5的反射面相对的上表面，接收小型反射镜8反射的荧光。该荧光由荧光体发光部4的表面反射、或透过荧光体发光部4而由金属底座7的表面反射且朝向反射体5的反射面。然后，该荧光由反射体5进行配光控制，作为照明光被出射。
另外，没有转换成荧光的激光从荧光体发光部4出射时，该激光的至少一部分经由小型反射镜8而返回荧光体发光部4后，再被荧光体发光部4具有的荧光物质转换成荧光。
(荧光体发光部4的组成)
荧光体发光部4的荧光体的组成没有限定。作为荧光体发光部4的荧光体，能够使用YAG荧光体、氧氮化物荧光体(例如，赛隆荧光体)、III-V族化合物半导体纳米粒子荧光体(例如，磷化铟：InP)、氮化物荧光体等。另外，使用激光元件等高输出功率(和/或光密度)的激发光源时，荧光体最好相对于激光的耐热性高。
另外，前灯的照明光，必须是具有既定范围的色度的白色，这是法律规定的。因此在荧光体发光部4中，含有的荧光体要以照明光为白色的方式进行选择。
例如，在荧光体发光部4中含有蓝色、绿色和红色的荧光体，若照射405nm的激光，则发生白色光。或者，在荧光体发光部4中含有黄色的荧光体(或绿色和红色的荧光体)，则照射450nm(蓝色)的激光(或在440nm以上、490nm以下的波长范围具有峰值波长的所谓蓝色邻域的激光)，也能够得到白色光。
但是，本发明作为前灯以外的照明装置加以实现时，不需要照明光一定成为白色。
荧光体发光部4的包封材，例如是玻璃材(无机玻璃、有机无机混合玻璃)、硅酮树脂等的树脂材料。包封材优选透明性高的，在激光为高功率时，优选耐热性高的。
另外，也可以使用电泳法，使荧光体粒子层状地堆积在作为电极发挥功能的金属基板上，由此形成荧光体发光部4。这时，为了附着荧光体粒子们，也可以使用粘合剂。该粘合剂例如通过通过在乙醇中添加TEOS(四乙氧基硅烷)或TEMOS(四甲氧基硅烷)、水和酸(例如浓盐酸)，进行水解而取得，经过干燥、烧成而最终成为硅石。
(荧光体发光部4的形状/大小)
荧光体发光部4的形状未特别限定，可以是长方体，也可以是圆柱形状，荧光体发光部4的大小也没有特别限定。
另外，优选荧光体发光部4薄。所谓“荧光体发光部4薄”，意味着相比荧光体发光部4的上表面，侧面一方其面积充分地小，荧光的大部分向上(即，朝向反射体5的反射面)发射。
(反射体5)
反射体5反射由荧光体发光部4发生的荧光，形成在既定的立体角内行进的光束(照明光)。即，反射体5反射从荧光体发光部4出射的出射光，向外部投射。该反射体5例如可以是其表面形成有金属薄膜的构件，也可以是金属制的构件。
就反射体5而言，在其反射面包含如下部分曲面的至少一部分，即，以抛物线的对称轴为回转轴而使该抛物线回转所形成的曲面(抛物曲面)由包含上述回转轴的平面切断而得到的部分曲面的至少一部分。
但是，反射体5并不限定为包含抛物曲面的，也可以是椭圆反射镜和半球面反射镜。即，反射体5也可以在其反射面含有如下曲面的至少一部分即可，即，使圆或椭圆以其对称轴为回转轴地回转所形成的曲面由含有上述回转轴的平面切断所得到的部分曲面的至少一部分。
这一形状的反射体5配置在覆盖荧光体发光部4的上表面的位置。所谓荧光体发光部4的上表面，就是具有与反射体5的反射面相对的部分的面。更详细地说，所谓荧光体发光部4的上表面(既定的面)，就是在该面的任意之处竖立的多条法线的至少一部分法线与反射体5的反射面交叉的面。
另外，激光元件2被配置在反射体5的外部，在反射体5上形成有使激光透过或通过的窗口部6。该窗口部6可以是孔径部、也可以含有可以使激光透过的透明构件。例如，可以将具有透过激光、且反射来自荧光体发光部4的荧光的滤光片的透明构件设置为窗口部6。在此构成中，能够防止荧光体发光部4的荧光从窗口部6泄漏。
设置多个激光元件2时，窗口部6可以是多个激光元件2共用而设置1个，也可以设置对应各激光元件2的多个窗口部6。
(金属底座7)
金属底座7是具有与反射体5的反射面相对的表面(称为对置面)、且在该对置面支承荧光体发光部4的支承构件。另外，在金属底座7的对置面，也配设有小型反射镜8，荧光体发光部4和小型反射镜8配设在共同的基板上。因此，稳定且严密地规定小型反射镜8相对于荧光体发光部4的相对位置就变得容易。
另外，金属底座7由金属(铜或铁或铝等)构成，因此，热传导性高，能够高效率地散发荧光体发光部4的放热。
还有，支承荧光体发光部4的构件，不限定由金属构成，也可以是含有金属以外的热传导性高的物质(玻璃、蓝宝石等)的构件。另外，优选金属底座7的对置面作为反射面发挥作用。通过上述对置面为反射面，在从荧光体发光部4的上表面入射的激光被转换成荧光后，能够使之由该反射面反射而朝向反射体5。
(小型反射镜8)
小型反射镜8，优选为凹球面反射镜，其将从荧光体发光部4出射的出射光(荧光和/或激光)之中没有朝向反射体5的出射光的至少一部分，朝向配置在反射体5的大致焦点位置的荧光体发光部4具有的上表面反射。然后，返回焦点位置的出射光(荧光和/或激光)的至少一部分的成分(荧光)朝向反射体5出射。
小型反射镜8的曲率中心，与反射体5的焦点位置大体一致。因此，由小型反射镜8反射的光，被会聚到反射体5的大致焦点位置。
在此，所谓大致焦点位置，是以在数学上严密的焦点位置为基准而规定的范围所包含的位置，是在实際的制品中考虑到允许的既定误差而规定的范围所包含的位置。
通过使小型反射镜8为凹球面反射镜，将从荧光体发光部4出射的出射光会聚到反射体5的焦点位置就变得容易。
另外，小型反射镜8被固定在金属底座7的表面(对置面)。小型反射镜8的固定方法没有特别限定。例如，设置从小型反射镜8的边缘延伸出的突起部，经由该突起部将小型反射镜8固定在金属底座7上也可。
另外，不需要将小型反射镜8反射的光严密地会聚到反射体5的焦点位置，将该光向上述大致焦点位置会聚或使之返回即可。
图2a和图2b是表示小型反射镜8的配置和构成的剖面图。如图2a和图2b所示，小型反射镜8的光轴8b，相对于荧光体发光部4的上表面4a的法线4b倾斜。即，小型反射镜8的光轴8b，与法线4b不平行。还有，所谓小型反射镜8的光轴，就是由小型反射镜8反射的光线的中心轴。换言之，就是以小型反射镜8所反射的光线之中的中心光线通过的假想的线作为光轴。另外，所谓小型反射镜8的光轴，也能够表现为通过该小型反射镜8的内壁的中心(顶点)和曲率中心的直线。
小型反射镜8的光轴8b相对于荧光体发光部4的上表面4a的法线4b倾斜，由此，能够防止由小型反射镜8反射的光被射照到上表面4a上、再由该上表面4a进一步反射而朝向小型反射镜8。也就是说，能够防止光在小型反射镜8和荧光体发光部4的上表面4a之间重复反射。
还有，所谓荧光体发光部4的上表面，就是具有与反射体5的反射面相对的部分的面。更严密地说，所谓上述上表面，就是在该上表面的任意的多处竖立的法线之中的至少一部分的法线与反射体5的反射面交叉的面。即，不一定需要荧光体发光部4的上表面的全部的部分与反射体5的反射面相对，只要其一部分与反射体5的反射面相对即可。
另外，不需要由小型反射镜8反射的全部的光都被照射到荧光体发光部4的上表面，只要该光的至少一部分照射到上述上表面即可。
(小型反射镜8的材质)
小型反射镜8的材质可以与反射体5的材质相同，没有特别限定。小型反射镜8例如也可以为铝制，也可以用铝、银等反射率高的金属涂覆树脂的表面。
另外，也可以在小型反射镜8的反射面，形成反射激光的激光反射层8c。如图2a所示，可以只由激光反射层8c形成小型反射镜8，也可以将小型反射镜8具有的多个层的1个作为激光反射层8c。激光反射层8c可以是透射荧光的，也可以是反射荧光的。在激光反射层8c是透射荧光的情况下，由反射体5的顶点附近的反射面反射，经过配光控制的荧光透过激光反射层8c，作为照明装置就能够提高光的利用效率。另外，也可以将激光反射层8c形成于凹球面形状的基础层的表面。
另外，也可以在小型反射镜8上设置吸收激光的激光吸收层8d。激光吸收层8d可以是透射荧光的，也可以是反射荧光的。
在激光吸收层8d透射荧光时，如图2b所示，优选在比激光吸收层8d更靠外侧(距荧光体发光部4更远的位置)设置反射荧光的反射层8e。反射层8e例如是银或铝的层(涂层)。
作为透射可视光(含荧光)、且吸收紫外光的层，例如能够使用五铃精工玻璃社制的紫外线吸收滤光片(ITY系列)。激光使用紫外区域的波长时，将该紫外线吸收滤光片设于凹球面镜的反射面的前面，从而能够实现反射荧光、且吸收激光的小型反射镜8。
通过在激光吸收层8d中吸收激光、且反射荧光，对于荧光来说，能够提高其利用效率，并且能够降低激光泄漏到前灯1的外部的可能性，因此能够提高安全性。
(小型反射镜8的配置和大小)
图3是更详细地表示前灯1的构造的剖面图。在此，采用具体的数值说明前灯1的构造。但是，图3所述的数值不过是一例，本发明不受这些数值限定。
就小型反射镜8而言，其与通过反射体5的大致焦点位置和该反射体5的孔径部5a的边缘之直线(以图3中的焦点位置为起点的半直线A)、及通过上述大致焦点位置和反射体5的顶点5b之直线(以图3中的顶点5b为起点的半直线B)交叉。根据这一构成，能够使从荧光体发光部4出射、而没有朝向反射体5的出射光的大部分返回荧光体发光部4。
若具体地说明，则从荧光体发光部4出射、而没有朝向反射体5的出射光，在图3所示的截面中，在半直线A和半直线B所形成的53°的范围内通过。如果三维地加以说明，则在以半直线B为回转轴而使半直线A回转所形成的曲面和金属底座7的对置面所包围的范围内，没有朝向反射体5的出射光通过。因为小型反射镜8横断这一范围，所以能够使没有朝向反射体5的出射光的大部分反射，而使之返回荧光体发光部4。
另外，在满足与半直线A及半直线B交叉这一条件的状态下，能够任意改变小型反射镜8的大小，越使小型反射镜8靠近荧光体发光部4，越能够缩小小型反射镜8。在图3中，小型反射镜8的高度(从金属底座7起小型反射镜8的至反射体5侧的端部的距离)为5.6mm。反射体5的高度(由反射体5的孔径部规定的半圆的半径)为60mm，小型反射镜8的高度低于反射体5的高度的10％。
若小型反射镜8大，则存在小型反射镜8会反射由反射体5进行配光控制的荧光的可能性，因此优选小型反射镜8尽可能小的方法。因此，优选使小型反射镜8尽可能靠近荧光体发光部4。
作为具体的目标，优选小型反射镜8的在金属底座7的设置位置与反射体5的焦点位置之间的距离，比上述焦点位置与反射体5之间的最短距离短。在图3中，在金属底座7的表面，小型反射镜8与反射体5的焦点位置之间的距离为7mm，焦点位置与反射体5之间的最短距离为15mm。
(前灯1的作用效果)
在前灯1中，从荧光体发光部4出射的出射光(荧光和/或激光)之中，没有朝向反射体5的反射面的出射光，被小型反射镜8朝向反射体5的大致焦点位置反射，在大致焦点位置再次被出射，至少其一部分朝向反射体5的反射面。因此，相对于从荧光体发光部4出射的光的、由反射体5进行配光控制的光的比率就能够有效地提高，从荧光体发光部4出射的出射光的利用效率就能够提高。
另外，小型反射镜8的光轴8b相对于荧光体发光部4的上表面4a的法线4b倾斜，由此能够防止光在小型反射镜8和荧光体发光部4的上表面4a之间重复反射而衰减。因此，光的利用效率就能够更有效地提高。
另外，在从荧光体发光部4出射的光中包含有未被转换成荧光的激光时，该激光的至少一部分被激光吸收层8d吸收、或经由小型反射镜8被返回荧光体发光部4后再被荧光体发光部4具有的荧光物质转换成荧光。
因此，能够降低激光泄漏到前灯1的外部的可能性，因此能够提高安全性。
此外，在前灯1中，小型反射镜8设在荧光体发光部4的邻域且设于反射体5的孔径部侧，因此难以从外部看到荧光体发光部4，能够提高安全性。
此外，以图3这样的位置关系配置小型反射镜8，将更难以从外部看到，因此能够进一步提高安全性。
〔实施方式2〕
如果基于图4～图5说明本发明的另一实施方式则如下。还有，关于与实施的方式1具有同样的构件、同样功能的，则附加相同符号，并省略其说明。这一点在后述的实施方式3～6中也同样。
在前灯1中，对于荧光体发光部4的上表面4a，通过反射体5的窗口部6照射来自激光元件2的激光，但作为激光的照射方法也可以采用其他方法。
图4是表示本发明的另一实施方式的前灯10的构成的剖面图。如图4所示，在前灯10中，在金属底座7上设有孔径部7a，通过该孔径部7a，从荧光体发光部4的底面(与上表面4a相对的面)照射激光。
因此，不需要在反射体5上形成窗口部6，能够实质性地增加反射体5的反射面的面积，能够增加可控制的荧光的量。
还有，就荧光体发光部4而言，可以如图4所示这样比金属底座7的孔径部7a大，按照覆盖该孔径部7a的方式配置；也可以在该孔径部7a嵌入与孔径部7a大致同等大小的荧光体发光部4。
图5是表示本发明的另一实施方式的前灯20的构成的剖面图。如图5所示，来自激光元件2的激光，经由光纤9等的导光机构被照射到荧光体发光部4也可。通过作为导光构件使用光纤，可以从对于反射体5的配光控制影响少的地方导光，因此能够增加可进行配光控制的光的量。
另外，也可以使用圆锥台状或角锥台状的导光构件来替代光纤。这些导光构件具有接收激光元件2出射的激光的光入射面、和将在该光入射面接收的激光向荧光体发光部4出射的光出射面。通过使光出射面的面积比光入射面的面积小，从光入射面入射的各激光一边在导光构件的侧面反射一边前进，由此被会聚而从光出射面出射。
另外，在金属底座7的背面侧，设置散热用的翅片11等的热交换机构也可。翅片11具有多个散热板，使之与大气的接触面积增加，由此提高散热效率。使金属底座7散热的机构，只要是具有散热或冷却功能，则热导管、水冷方式和空冷方式均可。
通过设置这样的热交换机构，在荧光体发光部4因激光的照射而放热时，能够使其热量高效率地散发，能够防止因该热量造成荧光体发光部4的机能降低。
〔实施方式3〕
如果基于图6对于本发明的又一实施方式进行说明，则如下。图6是表示本发明的又一实施方式的前灯30的构成的剖面图。还有，在图6中，省略激光元件2等的构件。
在前灯30中，在金属底座7的表面形成有倾斜部71。该倾斜部71作为角度维持部发挥作用，即，该角度维持部使荧光体发光部4的上表面4a的角度、相对于金属底座7的表面被维持在既定的角度。
在图6所示的例子中，在荧光体发光部4的上表面4a的任意的多处竖立的法线之中的一部分的法线与反射体5的反射面交叉。即，上表面4a的一部分，不是与反射体5的反射面相对，而是与小型反射镜8相对。在图6中，上述法线以朝向反射体5的开口侧的方式倾斜，但也可以使之向反射体5的顶点侧倾斜。
在本发明中，朝向一部分包含与反射体5的反射面相对的部分的面、照射小型反射镜8的反射光即可，图6所示的构成也包含在本申请的的技术范围内。
〔实施方式4〕
如果基于图7对于本发明的又一实施方式进行说明，则如下。本发明的照明装置，也可以是具备有着闭合的圆形的孔径部的反射体或其一部分。在此，对其具体例进行说明。
图7是表示本发明的又一实施方式的前灯40的构成的剖面图。前灯40，如图7所示，具有如下：多个激光元件2和透镜12的组合、聚光透镜13、反射镜14、荧光体发光部4、小型反射镜8、反射体(反射镜)51和金属板(支承构件)15。
反射体51具有回转抛物面作为反射曲面，有着闭合的圆形的孔径部。即，反射体51在其反射面包含如下曲面的至少一部分：以抛物线的对称轴为回转轴而使该抛物线回转所形成的曲面的至少一部分。
金属板15是镀银的铜制的板，贯通反射体51的顶点附近而延伸至该反射体51的内部。在该金属板15的两个表面配置有荧光体发光部4，分别对在在金属板15的表面侧和背面侧所配置的荧光体发光部4照射激光。荧光体发光部4配置在反射体51的大致焦点位置。
从激光元件2振荡的激光，经由透镜12被成形为平行光，通过聚光透镜13，被收聚至荧光体发光部4的上表面的尺寸。其后，激光被反射镜14反射，通过反射体51的窗口部51a被照射到荧光体发光部4。
就激光元件2、透镜12、聚光透镜13和反射镜14的组合而言，为了将激光分别照射到2个荧光体发光部4，设置有两组。另外，在反射体51上，与窗口部6同样的窗口部51a，以对应上述组合的方式设置2个。
金属板15具有的功能是，支承荧光体发光部4和小型反射镜8，并且散发荧光体发光部4的热量。另外，也可以在金属板15的另一方端部设置散热用的翅片等的热交换机构。
荧光体发光部4与小型反射镜8的位置关系和小型反射镜8的作用效果与前灯1同样。
〔实施方式5〕
图8是表示小型反射镜8的变形例的剖面图。本发明的照明装置具备的小型反射镜(光学构件)不限定于凹球面反射镜，也可以是多个光学构件的组合。在图8所示的例子中，相当于小型反射镜8的光学构件，由聚光透镜(光学构件)16和反射镜(光学构件)17的组合构成。
反射镜17是将从荧光体发光部4出射的光朝向荧光体发光部4反射的反射镜，是抛物面反射镜，楕圆反射镜或平面反射镜也可。反射镜17的形状，在与聚光透镜16的关系中适宜规定即可。
就聚光透镜16而言，其将反射镜17反射的光的至少一部分会聚到荧光体发光部4的上表面4a。更具体地说，聚光透镜16的光轴16a通过反射体5的大致焦点位置，反射镜17反射的光的至少一部分被会聚到上述大致焦点位置。
如此使用多个光学构件，也可以使从荧光体发光部4出射的光返回荧光体发光部4。
〔实施方式6〕
本发明的照明装置，也可以具有具备作为激发光源的LED芯片和荧光体的LED，以其替代激光元件和荧光体发光部的组合。图9是表示作为本发明的照明装置的光源的LED41的构成的剖面图。
如图9所示，LED41具有LED芯片42，在LED芯片42的周围分散有荧光体粒子43。这些LED芯片42和荧光体粒子43被包封材44密封。荧光体粒子43和包封材44的材质，可以与构成荧光体发光部4的荧光体和包封材的材质一样，没有特别限定。
在LED芯片42上，连接有金属细线46和引线47，经由这些配线从外部的电源被供电。
为了方便，将LED芯片42、荧光体粒子43和包封材44看作1个构件，称为发光部45。该发光部45按照与荧光体发光部4同样的方式被配置在反射体5的大致焦点位置。另外，发光部45、金属细线46和引线47，被透明树脂48相互固定。
从LED芯片42出射的激发光照射到荧光体粒子43，从而荧光发生，该荧光从发光部45出射。从发光部45出射的出射光(荧光和/或激发光)之中，没有朝向反射体5的出射光的至少一部分，被小型反射镜8朝向大致焦点位置反射后，在大致焦点位置再次被出射，从而朝向反射体5。
另外，在从发光部45出射的光中包含没有被转换成荧光的激发光时，被小型反射镜8朝向大致焦点位置反射后，再经由配置在大致焦点位置的发光部45的荧光体粒子43被转换成荧光并出射。
因此，在具备LED41的构成中，也能够有效地提高光的利用效率。
(其他的变形例)
将本发明作为投影仪用的照明系统光源加以实现时，也可以作为反射体5使用楕圆反射镜(楕圆面镜)，且将荧光体发光部4配置在楕圆反射镜的第一焦点位置，并在楕圆反射镜的第二焦点位置配置棒透镜。更详细地说，将在棒透镜的一方的端部所形成的光入射面配置在楕圆反射镜的第二焦点位置。小型反射镜8所配置的位置是，能够使没有朝向楕圆反射镜的出射光的至少一部分朝向荧光体发光部4反射的位置。荧光体发光部4与小型反射镜8的位置关系与上述的实施方式同样。
由楕圆反射镜反射的荧光，入射到棒透镜的光入射面，在棒透镜的内部导光后，从另一方端部所形成的光出射面出射。
上述棒透镜作为光学指向器(オプテイカルインデレクタ一)发挥功能，通过使光束的角度成分混合，能够降低照度不均、色斑、闪烁等。上述棒透镜可以是圆柱状也可以是角柱状，使之符合所期望的照明光的光点的形状而进行选择即可。
本发明不受上述的各实施方式限定，可以在权利要求所示的范围进行各种变更，关于使不同的实施方式各自公开的技术的手段适宜组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术的范围内。
〔本发明的其他表现〕
本发明也能够以如下方式表现。
即，上述既定的面，优选是具有与上述反射镜的反射面相对的部分的面。
根据上述的构成，光学构件所反射的光，被照射到发光元件的面之中的、具有与反射镜的反射面相对的部分的面。即，未必一定要既定的面的全体都与反射镜的反射面相对，既定的面的至少一部分与反射镜的反射面相对即可。
根据这一构成，能够提高光学构件反射的光由发光元件的既定的面反射，朝向反射镜的可能性。
另外，优选经由上述光学构件返回上述大致焦点位置的出射光的至少一部分的成分，朝向上述反射镜反射。
根据上述的构成，能够使没有朝向反射镜的出射光的至少一部分的成分(例如，荧光等作为照明光被利用的光)朝向反射镜，能够提高出射光的至少一部分的成分的利用效率。
另外，上述照明装置具有出射激发光的激发光源，
上述发光元件，含有接收上述激发光而发出荧光的荧光物质，
优选未被转换成荧光的激发光，经由上述光学构件返回上述发光元件后，被上述荧光物质转换成荧光。
根据上述的构成，通过使未被转换成荧光的激发光经由光学构件返回发光元件，能够将该激发光转换成荧光。因此，能够提高激发光向荧光的转换效率。
另外，上述激发光也可以是激光。
通过利用激光作为激发光，能够实现高亮度光源。另外，未被转换成荧光的激光经由光学构件返回发光元件，该激光被转换成荧光。因此，能够降低对人眼有害的激光泄漏到照明装置的外部的可能性。
另外，上述光学构件，优选具有反射上述荧光、吸收上述激光的层。
根据上述的构成，能够由光学构件吸收没有转换成荧光的激光，能够降低激光泄漏到照明装置的外部的可能性。另外，关于荧光，通过使之返回大致焦点位置，能够提高荧光的利用效率。
另外，上述光学构件优选具有透射上述荧光、反射上述激光的层。
根据上述的构成，未被转换成荧光的激光经由光学构件反射，使之返回含有荧光物质的发光元件，由此能够提高激光的利用效率。
另外，优选上述光学构件与通过上述大致焦点位置和上述反射镜的孔径部的边缘之直线、及通过上述大致焦点位置和上述反射镜的顶点之直线交叉。
根据上述的构成，能够使从发光元件出射的出射光之中的、没有朝向反射镜的出射光的大部分返回发光元件。因此，能够显著地提高光的利用效率。
另外，优选上述光学构件与上述焦点位置之间的距离，比上述焦点位置与上述反射镜之间的最短距离短。
若光学构件大，则光学构件遮挡由反射镜所配光控制的光的可能性存在，因此优选光学构件尽可能地小的方法。因此，优选使光学构件尽可能地靠近发光元件。作为其目标，优选光学构件与反射镜的焦点位置之间的距离，比上述焦点位置与反射镜之间的距离短。
另外，优选上述光学构件含有凹球面反射镜。
通过作为光学构件的至少一部分使用凹球面反射镜，使从发光元件出射的光会聚到反射镜的焦点位置就变得容易。
另外，上述反射镜具备如下部分曲面的至少一部分作为反射面，即，以楕圆、圆或抛物线的对称轴为回转轴而使该楕圆、圆或抛物线回转所形成的曲面由包含上述回转轴的平面切断而得到的部分曲面的至少一部。
还具备支承构件，该支承构件具有与上述反射面相对的对置面、且在该对置面中支承上述发光元件。
优选上述光学构件配置于上述对置面。
根据上述的构成，通过在共通的基板上设置发光元件和光学构件，易于稳定且高精度地规定发光元件和光学构件的位置关系。
另外，通过在支承构件的对置面支承发光元件，可以由支承构件促进该发光元件的散热。因此，能够抑制因热造成发光元件功能降低，能够提高照明装置的可靠性。
另外，含有上述照明装置的车辆用前照灯也包含在本发明的技术范围内。
【产业上的可利用性】
本发明能够适用于照明装置，特别是能够适用于车辆用等的前灯，能够提高照明装置中的光的利用效率。

Claims (11)

1.一种照明装置(1、10、20、30、40)，其中，具有：
发光元件(4)；
反射镜(5)，其使从所述发光元件(4、41)出射的出射光反射、而向外部投射；
光学构件(8)，其使所述出射光之中没有朝向所述反射镜(5)的出射光的至少一部分，朝向配置在所述反射镜(5)的大致焦点位置的所述发光元件(4、41)具有的既定的面(4a)反射；
激发光源(2)，其出射作为激发光的激光；
支承构件(7)，其具有与所述反射镜(5)的反射面相对的表面，且在该表面支承所述发光元件(4、41)，
所述支承构件(7)由金属构成，
所述既定的面(4a)是具有与所述反射面相对的部分的面，
并且，所述激发光源(2)配置在所述反射镜(5)的外部，
所述激光对于所述既定的面(4a)进行照射，
所述发光元件(4)含有：接收所述激光而发生荧光的荧光物质，
所述光学构件(8)的光轴(8b)，相对于所述既定的面(4a)的法线倾斜，
所述支承构件(7)的表面是反射面。
2.一种照明装置(1、10、20、30、40)，其中，具有：
发光元件(4、41)；
反射镜(5)，其使从所述发光元件(4、41)出射的出射光反射、而向外部投射；
光学构件(8)，其使所述出射光之中没有朝向所述反射镜(5)的出射光的至少一部分，朝向所述反射镜(5)的大致焦点位置反射；
激发光源(2)，其出射作为激发光的激光；
支承构件(7)，其具有与所述反射镜(5)的反射面相对的表面，且在该表面支承所述发光元件(4、41)，
所述支承构件(7)由金属构成，
所述激光对于所述发光元件(4、41)具有的既定的面(4a)进行照射，
所述既定的面(4a)是具有与所述反射面相对的部分的面，
并且，所述激发光源(2)配置在所述反射镜(5)的外部，
所述发光元件(4)含有：接收所述激光而发生荧光的荧光物质，
所述发光元件(4、41)配置在所述大致焦点位置，在该发光元件(4、41)的与所述反射镜(5)的反射面相对的面，接收所述光学构件(8)反射的光，
所述支承构件(7)的表面是反射面。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
经由所述光学构件(8)返回所述大致焦点位置的出射光的至少一部分的成分，被朝向所述反射镜(5)反射。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
未被转换成荧光的激发光，经由所述光学构件(8)返回所述发光元件(4)后，被所述荧光物质转换成荧光。
5.根据权利要求1所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述光学构件(8)具有：反射所述荧光、且吸收所述激光的层(8d)。
6.根据权利要求1所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述光学构件(8)具有：透射所述荧光、且反射所述激光的层(8c)。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述光学构件(8)与通过所述大致焦点位置和所述反射镜(5)的孔径部的边缘之直线、及通过所述大致焦点位置和所述反射镜(5)的顶点之直线交叉。
8.根据权利要求7所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述光学构件(8)和所述焦点位置之间的距离，比所述焦点位置和所述反射镜(5)之间的最短距离短。
9.根据权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述光学构件(8)含有凹球面反射镜。
10.根据权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)，其中，
所述反射镜(5)具有如下部分曲面的至少一部分作为反射面，即，以椭圆、圆或抛物线的对称轴作为回转轴而使该楕圆、圆或抛物线回转所形成的曲面由包含所述回转轴的平面切断而得到的部分曲面的至少一部分，
所述光学构件(8)配置在所述支承构件(7)的所述表面。
11.一种车辆用前照灯，其中，包含权利要求1或2所述的照明装置(1、10、20、30、40)。
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