JP2012221635A - 発光装置、照明装置、及び車両用前照灯 - Google Patents
発光装置、照明装置、及び車両用前照灯 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012221635A JP2012221635A JP2011084047A JP2011084047A JP2012221635A JP 2012221635 A JP2012221635 A JP 2012221635A JP 2011084047 A JP2011084047 A JP 2011084047A JP 2011084047 A JP2011084047 A JP 2011084047A JP 2012221635 A JP2012221635 A JP 2012221635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- emitting unit
- laser
- fluorescence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/16—Laser light sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
【課題】簡易な構造で照明光の特性を変化させることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】ヘッドランプ１は、出射点５ａから出射されるレーザ光を発生させる半導体レーザと、レーザ光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部３０と、レーザ光を受けて第１の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部３２と、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させることにより、第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部３２と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ヘッドランプ１は、出射点５ａから出射されるレーザ光を発生させる半導体レーザと、レーザ光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部３０と、レーザ光を受けて第１の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部３２と、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させることにより、第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部３２と、を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、簡易な構造で照明光の特性を変化させることが可能な発光装置、照明装置、及び車両用前照灯に関する。
近年、励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる照明装置の研究が盛んになってきている。このような照明装置の一例が特許文献１、２に開示されている。
特許文献１及び２に記載の車両用前照灯は、異なる色を発する複数のＬＥＤチップを備えている。特許文献１の技術では、雨天、濃霧、積雪時等の視認性の低下を抑制するため、状況に応じて白色光の光量を低下させ、緑や橙色等の光を出射している。また、特許文献２の技術では、歩行者を迅速に認識することができるように、歩行者を他の対象物から見分けやすい赤色光及び緑色光を出射している。
しかしながら、特許文献１、２の何れも、複数のＬＥＤチップを準備する必要があり、単一のＬＥＤチップ（励起光源）により複数の異なる色を出射するという技術に関するものではない。そのため、特許文献１、２の技術は、複数のＬＥＤチップを用いる必要があり、製造コストや車両用前照灯内でのＬＥＤチップの配置など種々の問題を生じる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構造で照明光の特性を変化させることが可能な発光装置、照明装置、及び車両用前照灯を提供することにある。
本発明に係る発光装置は、上記課題を解決するために、出射点から出射される励起光を発生させる励起光源と、上記励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、上記励起光を受けて上記第１の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、上記第２発光部と上記出射点との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、を備えることを特徴としている。
上記構成によれば、本発明に係る発光装置は、励起光源から出射される励起光を受けて異なる色の蛍光を発する、第１発光部および第２発光部を備える。このうち、第２発光部は、上記出射点との相対的な位置関係が位置制御部によって変化し、それに伴い第２の蛍光の発生量も変化する。その結果、第１の蛍光と発生量が変化する第２の蛍光とが混色して、スペクトル、色度、色温度、すなわち照明光の特性が変化する照明光を発光装置の外部に出射することができる。
このように、本発明に係る発光装置は、第２発光部と上記出射点との相対的な位置関係を位置制御部によって変化させるという簡易な構造により、照明光の特性を変化させることができ、それにより上記従来の課題を解決することができる。
本発明に係る発光装置は、上記課題を解決するために、励起光を発生させる励起光源と、上記励起光源からの励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、上記第１の蛍光を受けて当該第１発光部の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、上記第２発光部と上記第１発光部との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、を備えることを特徴としている。
上記構成によれば、本発明に係る発光装置は、励起光源から出射される励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、第１の蛍光を受けて当該第１発光部の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部とを備える。そして、第２発光部と第１発光部との相対的な位置関係が位置制御部によって変化することにより、第２の蛍光の発生量も変化する。その結果、第１の蛍光と発生量が変化する第２の蛍光とが混色して、スペクトル、色度、色温度、すなわち照明光の特性が変化する照明光を発光装置の外部に出射することができる。
このように、本発明に係る発光装置は、第２発光部と上記第１発光部との相対的な位置関係を位置制御部によって変化させるという簡易な構造により、照明光の特性を変化させることができ、それにより上記従来の課題を解決することができる。
また、本発明に係る発光装置は、上記位置制御部は、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させる構成であってよい。
上記構成によれば、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離が近くなると、励起光、または、第１の蛍光が照射される第２発光部上の照射面積は大きくなる。逆に、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離が遠くなると、励起光、または、第１の蛍光が照射される第２発光部上の照射面積は小さくなる。
このように、上記位置制御部が上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させることにより、第２の蛍光の発生量を変化させることができる。その結果、照明光の特性を容易に変化させることができる。
また、本発明に係る発光装置では、上記第２発光部は、複数存在し、複数の上記第２発光部が、上記光軸の周りに環状に配設されているときに、上記位置制御部は、複数の上記第２発光部と上記光軸との距離を変化させる構成であってよい。
上記第２発光部は、複数存在し、複数の上記第２発光部が、上記光軸の周りに環状に配設されていてもよい。
このとき、上記位置制御部が複数の上記第２発光部と上記光軸との距離を変化させることにより、励起光、または、第１の蛍光が照射される第２発光部上の照射面積を変化させて、第２の蛍光の発生量を変化させることができる。その結果、照明光の特性を容易に変化させることができる。
また、本発明に係る発光装置では、上記位置制御部は、板状の上記第２発光部の位置を変化させることにより、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させる構成であってよい。
例えば、励起光が出射される出射点が固定されているのであれば、上記位置制御部は、板状の上記第２発光部の位置を変化させて、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させればよく、より自由度の高い発光装置の設計を実現することができる。
また、本発明に係る発光装置では、上記位置制御部は、上記第２発光部を、上記励起光の光軸方向に移動させる構成であってよい。
上記構成によれば、上記第２発光部は上記励起光の光軸方向に移動する。このとき、上記第２発光部が上記励起光の出射点に近づけば、励起光、または、第１の蛍光が照射される第２発光部上の照射面積は大きくなる。逆に、上記第２発光部が上記励起光の出射点から遠くなると、励起光、または、第１の蛍光が照射される第２発光部上の照射面積は小さくなる。
このように、上記第２発光部を、上記励起光の光軸方向に移動させることにより、第２の蛍光の発生量を変化させることができる。その結果、照明光の特性を容易に変化させることができる。
また、本発明に係る発光装置は、上記第２発光部は、透光性を有する構成であってよい。
上記構成により、第２発光部は光透過性を確保することができ、発光装置の外部に照射される照明光の光度を高めることができる。
また、本発明に係る発光装置は、上記第２発光部は、ナノ粒子蛍光体を含む構成であってよい。
上記構成によれば、第２発光部は、ナノ粒子蛍光体を含むことにより、光透過性を高めることができ、その結果、発光装置の外部に照射される照明光の光度を高めることができる。
なお、ナノ粒子蛍光体の粒径は、特に限定されないが、１ｎｍ〜５ｎｍであればよい。
また、本発明に係る発光装置では、上記励起光源は、半導体レーザであって、上記半導体レーザと上記第１発光部とが離間している構成であってよい。
半導体レーザは、その発熱量が大きいことが知られている。したがって、上記半導体レーザと上記第１発光部とが離間していることにより、第１発光部が熱によって劣化・損傷し、発光部の寿命が短くなる事態が避けられる。
また、本発明に係る発光装置では、上記励起光源は、発光ダイオードであって、上記発光ダイオードと上記第１発光部とが一体形成されている構成であってよい。
発光ダイオードは、その発熱量が半導体レーザに比べて低く、たとえ上記発光ダイオードと上記第１発光部とが一体形成されていても、第１発光部が熱によって劣化・損傷し、発光部の寿命が短くなることは少ない。そのため、上記発光ダイオードと上記第１発光部とが一体形成されていてもよく、それにより、発光装置内のレイアウトをコンパクトに保つことができる。
また、本発明に係る照明は、上記何れかに記載の発光装置を備えていることを特徴とする照明装置。
また、本発明に係る車両用前照灯は、上記何れかに記載の発光装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
本発明に係る発光装置は、照明装置や車両用前照灯などに好適に適用することができる。これにより、例えば本発明に係る発光装置を車両用前照灯に適用した場合、高効率で、高い演色性を有する照明光を照射することが可能な車両用前照灯を実現することができる。
本発明に係る発光装置は、以上のように、出射点から出射される励起光を発生させる励起光源と、上記励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、上記励起光を受けて上記第１の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、上記第２発光部と上記出射点との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、を備える構成である。
また、本発明に係る発光装置は、以上のように、励起光を発生させる励起光源と、上記励起光源からの励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、上記第１の蛍光を受けて当該第１発光部の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、上記第２発光部と上記第１発光部との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、を備える構成である。
それゆえ、本発明に係る発光装置は、簡易な構造で照明光の特性を変化させることができるという効果を奏する。
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ここでは、本発明の照明装置の一例として、自動車用のヘッドランプ（発光装置、照明装置、車両用前照灯）１を例に挙げて説明する。ただし、本発明の照明装置は、自動車以外の車両・移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよいし、その他の照明装置として実現されてもよい。その他の照明装置として、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具を挙げることができる。
本発明の実施の一形態について図１〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ここでは、本発明の照明装置の一例として、自動車用のヘッドランプ（発光装置、照明装置、車両用前照灯）１を例に挙げて説明する。ただし、本発明の照明装置は、自動車以外の車両・移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよいし、その他の照明装置として実現されてもよい。その他の照明装置として、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具を挙げることができる。
また、ヘッドランプ１は、走行用前照灯（ハイビーム）の配光特性基準を満たしていてもよいし、すれ違い用前照灯（ロービーム）の配光特性基準を満たしていてもよい。
（ヘッドランプ１の構成）
まず、図１を参照しながら、ヘッドランプ１の構成について説明する。図１は、ヘッドランプ１の構成を示す断面図である。同図に示すように、ヘッドランプ１は、半導体レーザアレイ２と、非球面レンズ４と、光ファイバー５と、フェルール６と、反射鏡８と、透明板９と、ハウジング１０と、エクステンション１１と、レンズ１２と、第１発光部３０と、第２発光部３２と、位置制御部３４とを備えている。
まず、図１を参照しながら、ヘッドランプ１の構成について説明する。図１は、ヘッドランプ１の構成を示す断面図である。同図に示すように、ヘッドランプ１は、半導体レーザアレイ２と、非球面レンズ４と、光ファイバー５と、フェルール６と、反射鏡８と、透明板９と、ハウジング１０と、エクステンション１１と、レンズ１２と、第１発光部３０と、第２発光部３２と、位置制御部３４とを備えている。
（ヘッドランプ１の構成）
まず、図１を参照しながら、ヘッドランプ１の構成について説明する。図１は、ヘッドランプ１の構成を示す断面図である。同図に示すように、ヘッドランプ１は、半導体レーザアレイ２と、非球面レンズ４と、光ファイバー５と、フェルール６と、反射鏡８と、透明板９と、ハウジング１０と、エクステンション１１と、レンズ１２と、第１発光部３０と、第２発光部３２と、位置制御部３４とを備えている。
まず、図１を参照しながら、ヘッドランプ１の構成について説明する。図１は、ヘッドランプ１の構成を示す断面図である。同図に示すように、ヘッドランプ１は、半導体レーザアレイ２と、非球面レンズ４と、光ファイバー５と、フェルール６と、反射鏡８と、透明板９と、ハウジング１０と、エクステンション１１と、レンズ１２と、第１発光部３０と、第２発光部３２と、位置制御部３４とを備えている。
（半導体レーザアレイ２／半導体レーザ３）
半導体レーザアレイ２は、励起光を出射する励起光源として機能し、複数の半導体レーザ（励起光源）３を基板上に備えるものである。半導体レーザ３のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振され、レーザ発振のピーク波長は、例えば４０５ｎｍ〜４９０ｎｍである。なお、励起光源として複数の半導体レーザ３を用いる必要は必ずしもなく、半導体レーザ３を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数の半導体レーザ３を用いる方が容易である。
半導体レーザアレイ２は、励起光を出射する励起光源として機能し、複数の半導体レーザ（励起光源）３を基板上に備えるものである。半導体レーザ３のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振され、レーザ発振のピーク波長は、例えば４０５ｎｍ〜４９０ｎｍである。なお、励起光源として複数の半導体レーザ３を用いる必要は必ずしもなく、半導体レーザ３を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数の半導体レーザ３を用いる方が容易である。
半導体レーザ３は、１チップに１つの発光点を有するものであり、例えば、４５０ｎｍのレーザ光を発振する。この半導体レーザ３は、１つ当たり、出力１．６Ｗ（動作電圧４．７Ｖ、電流１．２Ａ）のものであり、直径９ｍｍのパッケージに封入されている。半導体レーザ３が発振するレーザ光は、４５０ｎｍに限定されず、その他の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であればよい。また、パッケージは直径９ｍｍのものに限定されず、例えば、直径３．８ｍｍ、あるいはそれ以外であってもよく、熱抵抗がより小さいパッケージを選択することが好ましい。
また、本実施形態では、励起光源として半導体レーザを用いたが、半導体レーザの代わりに、発光ダイオードを用いることも可能である。
（非球面レンズ４）
非球面レンズ４は、半導体レーザ３から発振されたレーザ光（励起光）を、光ファイバー５の一方の端部である入射端部５ｂに入射させるためのレンズである。例えば、非球面レンズ４として、アルプス電気製のＦＬＫＮ１ ４０５を用いることができる。上述の機能を有するレンズであれば、非球面レンズ４の形状および材質は特に限定されないが、４０５ｎｍ近傍の透過率が高く、かつ耐熱性のよい材料であることが好ましい。
非球面レンズ４は、半導体レーザ３から発振されたレーザ光（励起光）を、光ファイバー５の一方の端部である入射端部５ｂに入射させるためのレンズである。例えば、非球面レンズ４として、アルプス電気製のＦＬＫＮ１ ４０５を用いることができる。上述の機能を有するレンズであれば、非球面レンズ４の形状および材質は特に限定されないが、４０５ｎｍ近傍の透過率が高く、かつ耐熱性のよい材料であることが好ましい。
（光ファイバー５）
（光ファイバー５の配置）
光ファイバー５は、半導体レーザ３が発振したレーザ光を第１発光部３０へと導く導光部材であり、複数の光ファイバーの束である。この光ファイバー５は、上記レーザ光を受け取る複数の入射端部５ｂと、入射端部５ｂから入射したレーザ光を出射する複数の出射端部５ａとを有している。複数の出射端部５ａは、第１発光部３０のレーザ光照射面３０ａにおける互いに異なる領域に対してレーザ光を出射する。
（光ファイバー５の配置）
光ファイバー５は、半導体レーザ３が発振したレーザ光を第１発光部３０へと導く導光部材であり、複数の光ファイバーの束である。この光ファイバー５は、上記レーザ光を受け取る複数の入射端部５ｂと、入射端部５ｂから入射したレーザ光を出射する複数の出射端部５ａとを有している。複数の出射端部５ａは、第１発光部３０のレーザ光照射面３０ａにおける互いに異なる領域に対してレーザ光を出射する。
例えば、複数の光ファイバー５の出射端部５ａは、レーザ光照射面３０ａに対して平行な平面において並んで配置されている。このような配置により、出射端部５ａから出射されるレーザ光の光強度分布における最も光強度が大きいところ（各レーザ光がレーザ光照射面３０ａに形成する照射領域の中央部分（最大光強度部分））が、第１発光部３０のレーザ光照射面３０ａの互いに異なる部分に対して出射されるため、第１発光部３０のレーザ光照射面３０ａに対してレーザ光を２次元平面的に分散して照射することができる。
それゆえ、第１発光部３０にレーザ光が局所的に照射されることにより、第１発光部３０の一部が著しく劣化することを防止できる。
なお、光ファイバー５は複数の光ファイバーの束（すなわち複数の出射端部５ａを備えた構成）である必要は必ずしもなく、１本の光ファイバーであってもよい。
（光ファイバー５の材質および構造）
光ファイバー５は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造をしている。コアは、レーザ光の吸収損失がほとんどない石英ガラス（酸化ケイ素）を主成分とするものであり、クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバー５は、コアの径が２００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものであるが、光ファイバー５の構造、太さおよび材質は上述のものに限定されず、光ファイバー５の長軸方向に対して垂直な断面は矩形であってもよい。
光ファイバー５は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造をしている。コアは、レーザ光の吸収損失がほとんどない石英ガラス（酸化ケイ素）を主成分とするものであり、クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバー５は、コアの径が２００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものであるが、光ファイバー５の構造、太さおよび材質は上述のものに限定されず、光ファイバー５の長軸方向に対して垂直な断面は矩形であってもよい。
また、光ファイバー５は、可撓性を有しているため、半導体レーザ３と第１発光部３０との相対的な位置関係を容易に変更できる。また、光ファイバー５の長さを調整することにより、半導体レーザ３を第１発光部３０から離れた位置に設置することができる。
それゆえ、半導体レーザ３を、冷却しやすい位置または交換しやすい位置に設置できるなど、ヘッドランプ１の設計自由度を高めることができる。
なお、導光部材として光ファイバー以外の部材、または光ファイバーと他の部材とを組み合わせたものを用いてもよい。例えば、レーザ光の入射端部と出射端部とを有する円錐台形状（または角錐台形状）の導光部材を１つまたは複数用いてもよい。
（フェルール６）
フェルール６は、光ファイバー５の複数の出射端部５ａを第１発光部３０のレーザ光照射面に対して所定のパターンで保持する。このフェルール６は、出射端部５ａを挿入するための孔が所定のパターンで形成されているものでもよいし、上部と下部とに分離できるものであり、上部および下部の接合面にそれぞれ形成された溝によって出射端部５ａを挟み込むものでもよい。
フェルール６は、光ファイバー５の複数の出射端部５ａを第１発光部３０のレーザ光照射面に対して所定のパターンで保持する。このフェルール６は、出射端部５ａを挿入するための孔が所定のパターンで形成されているものでもよいし、上部と下部とに分離できるものであり、上部および下部の接合面にそれぞれ形成された溝によって出射端部５ａを挟み込むものでもよい。
このフェルール６は、反射鏡８から延出する棒状または筒状の部材などによって反射鏡８に対して固定されていてもよい。フェルール６の材質は、特に限定されず、例えばステンレススチールである。また、第１発光部３０に対して、複数のフェルール６を配置してもよい。
なお、光ファイバー５の出射端部５ａが１つの場合には、フェルール６を省略することも可能である。
（第１発光部３０および第２発光部３２）
（第１発光部３０の組成）
第１発光部３０は、出射端部５ａから出射されたレーザ光を受けて発光するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。この蛍光体は、封止材としてのガラス材の内部に分散されている。
（第１発光部３０の組成）
第１発光部３０は、出射端部５ａから出射されたレーザ光を受けて発光するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。この蛍光体は、封止材としてのガラス材の内部に分散されている。
この第１発光部３０は、青色、緑色、赤色等に発光する蛍光体のいずれか１種類以上を含んでいる。半導体レーザ３は、４５０ｎｍのレーザ光を発振するため、第１発光部３０に当該レーザ光が照射されると１または複数の色が混合された光が発生する。
なお、黄色に発光する蛍光体とは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。緑色に発光する蛍光体とは、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。赤色に発光する蛍光体とは、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。
（第２発光部３２の組成）
第２発光部３２は、レーザ光を受けて、第１発光部３０から発せられる蛍光とは異なる色の発光するものである。あるいは、第２発光部３２は、第１発光部３０から発せられる蛍光を受けて第１発光部３０の蛍光とは異なる色の蛍光を発するものである。その第２発光部３２は、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。この蛍光体は、封止材としてのガラス材の内部に分散されている。
第２発光部３２は、レーザ光を受けて、第１発光部３０から発せられる蛍光とは異なる色の発光するものである。あるいは、第２発光部３２は、第１発光部３０から発せられる蛍光を受けて第１発光部３０の蛍光とは異なる色の蛍光を発するものである。その第２発光部３２は、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。この蛍光体は、封止材としてのガラス材の内部に分散されている。
この第２発光部３２は、青色、緑色、赤色等に発光する蛍光体のいずれか１種類以上を含んでおり、第２発光部３２から発せられる光は、１または複数の色が混合されたものとなる。
第２発光部３２は、後述する位置制御部３４の動作によって、出射端部５ａとの相対的な位置関係が変化し、あるいは、第１発光部３０との相対的な位置関係が変化し、それにより第２発光部３２から発せられる光の発生量が変化する。
（封止材）
封止材として、例えば、１Ｗ／ｍＫ程度の無機ガラスを用いることができる。ガラス材と蛍光体との割合は、１０：１程度である。
封止材として、例えば、１Ｗ／ｍＫ程度の無機ガラスを用いることができる。ガラス材と蛍光体との割合は、１０：１程度である。
なお、封止材は、無機ガラスに限定されず、いわゆる有機無機ハイブリッドガラスやシリコーン樹脂等の樹脂材料であってもよい。ただし、封止材として無機ガラスを用いた場合には、熱耐性が高まるとともに第１発光部３０および第２発光部３２の熱抵抗を下げるという効果が得られるため、無機ガラスが好ましい。
（蛍光体）
第１発光部３０および第２発光部３２の蛍光体は、酸窒化物系蛍光体、窒化物系蛍光体またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体であることが好ましい。これらの材料は、半導体レーザ３から発せられた極めて強いレーザ光（出力および光密度）に対しての耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。
第１発光部３０および第２発光部３２の蛍光体は、酸窒化物系蛍光体、窒化物系蛍光体またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体であることが好ましい。これらの材料は、半導体レーザ３から発せられた極めて強いレーザ光（出力および光密度）に対しての耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。
代表的な酸窒化物系蛍光体として、サイアロン蛍光体と通称されるものがある。サイアロン蛍光体とは、窒化ケイ素のシリコン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および希土類元素などを固溶させて作ることができる。励起光を受けて青色に発光するサイアロン蛍光体の例としては、Ｃｅ３＋付活のＣＡα−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、Ｃｅ３＋付活のβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体などが挙げられる。
その他の代表的な酸窒化物系蛍光体として、例えばＪＥＭ相を含む酸窒化物蛍光体（ＪＥＭ相蛍光体）が挙げられる。ＪＥＭ相蛍光体は、希土類元素によって安定化されたサイアロン蛍光体を調整するプロセスにおいて生成することが確認された物質である。また、ＪＥＭ相は、窒化珪素系材料の粒界相として発見されたセラミックスであり、一般的に、組成式Ｍ１Ａｌ（Ｓｉ６−ｚＡｌｚ）Ｎ１０−ｚＯｚ（ただし、Ｍ１はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の元素）で表され、ｚをパラメータとする組成からなる特有な原子配列を有する結晶相（酸窒化物結晶）である。ＪＥＭ相は、結晶の共有結合性が強いため耐熱性に優れている。
励起光を受けて青色に発光するＪＥＭ相蛍光体の一例として、Ｃｅ３＋付活（ドープされた）のＪＥＭ相蛍光体（ＪＥＭ相：Ｃｅ蛍光体）が挙げられる。ＪＥＭ相蛍光体にＣｅ成分が含まれることにより、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍ近傍の励起光を吸収し、青色から青緑色にかけての発光を得やすくなるとともに、発光の半値幅もブロードとなるため、例えば暗所視における比視感度の高い波長域を十分カバーすることができる。また、ＪＥＭ相：Ｃｅ蛍光体は、励起波長が３６０ｎｍのとき、ピーク波長が４８０ｎｍであり、そのときの発光効率は６０％である。また、励起波長が４０５ｎｍのとき、ピーク波長が４９０ｎｍであり、そのときの発光効率は５０％である。
さらに、緑色に発光する酸窒化物系蛍光体の例としては、Ｅｕ２＋がドープされたβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体などが挙げられる。Ｅｕ２＋がドープされたβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体は、紫外から青色の励起光により発光ピーク波長が約５４０ｎｍの強い発光を示す。この蛍光体の発光スペクトル半値全幅は約５５ｎｍである。
また、赤色に発光する窒化物系蛍光体の例としては、例えば、Ｅｕ２＋がドープされたＣａＡｌＳｉＮ３：蛍光体（ＣＡＳＮ：Ｅｕ蛍光体）、Ｅｕ２＋がドープされたＳｒＣａＡｌＳｉＮ３蛍光体（ＳＣＡＳＮ：Ｅｕ蛍光体）などが挙げられる。
ＣＡＳＮ：Ｅｕ蛍光体は、励起波長が３５０ｎｍ〜４５０ｎｍのとき、赤色の蛍光を発し、そのピーク波長は６５０ｎｍであり、その発光効率は７３％である。また、ＳＣＡＳＮ：Ｅｕ蛍光体は、励起波長が３５０ｎｍ〜４５０ｎｍのとき、赤色の蛍光を発し、そのピーク波長は６３０ｎｍであり、その発光効率は７０％である。
一方、半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つは、同一の化合物半導体（例えばインジュウムリン：ＩｎＰ）を用いても、その粒子径をナノメータオーダーのある範囲内で変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる点である。例えば、ＩｎＰでは、粒子サイズが３〜４ｎｍ程度のときに赤色に発光する（ここで、粒子サイズは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて評価した）。
また、この半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ベースであるので蛍光寿命が短く、励起光のパワーを素早く蛍光として放射できるのでハイパワーの励起光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、この半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が１０ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて５桁も小さいためである。
さらに、上述したように、発光寿命が短いため、レーザ光の吸収と蛍光体の発光とを素早く繰り返すことができる。その結果、強いレーザ光に対して高効率を保つことができ、蛍光体からの発熱を低減させることができる。
（第１発光部３０および第２発光部３２の形状および大きさ）
第１発光部３０の形状および大きさは、例えば、直径３．２ｍｍおよび厚さ１ｍｍの円柱形状であり、出射端部５ａから出射されたレーザ光を、当該円柱の底面であるレーザ光照射面において受光する。
第１発光部３０の形状および大きさは、例えば、直径３．２ｍｍおよび厚さ１ｍｍの円柱形状であり、出射端部５ａから出射されたレーザ光を、当該円柱の底面であるレーザ光照射面において受光する。
また、第１発光部３０は、円柱形状でなく、直方体であってもよい。例えば、３ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの直方体である。この場合、半導体レーザ３からのレーザ光を受けるレーザ光照射面の面積は、３ｍｍ２である。日本国内で法的に規定されている車両用ヘッドランプの配光パターン（配光分布）は、鉛直方向に狭く、水平方向に広いため、発光部７の形状を、水平方向に対して横長（断面略長方形形状）にすることにより、上記配光パターンを実現しやすくなる。
第２発光部３２の形状および大きさは、種々の態様で実現されてよく詳細は後述する。
第１発光部３０および第２発光部３２の厚みは、第１発光部３０および第２発光部３２における封止材と蛍光体との割合に従って変化する。第１発光部３０および第２発光部３２における蛍光体の含有量が多くなれば、レーザ光が白色光に変換される効率が高まるため第１発光部３０および第２発光部３２の厚みを薄くできる。第１発光部３０および第２発光部３２を薄くすれば熱抵抗が低下するという効果があるが、あまり薄くするとレーザ光が蛍光に変換されず外部に放射される恐れがある。蛍光体での励起光の吸収の観点からすると発光部の厚みは蛍光体の粒径の少なくとも１０倍以上あることが好ましい。
このため酸窒化物系蛍光体や窒化物蛍光体を用いた第１発光部３０および第２発光部３２の厚みとしては、０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下が好ましい。ただし、蛍光体の含有量を極端に多くした場合（典型的には蛍光体が１００％）、厚みの下限はこの限りではない。
この観点からするとナノ粒子蛍光体を用いた場合の発光部の厚みは０．０１μｍ以上であればよいことになるが、封止材中への分散等、製造プロセスの容易性を考慮すると１０μｍ以上、すなわち０．０１ｍｍ以上が好ましい。逆に厚くしすぎると反射鏡８の焦点からのずれが大きくなり配光パターンがぼけてしまう。
また、第１発光部３０および第２発光部３２のレーザ光照射面（または、第２発光部３２が、第１発光部３０から発せられる蛍光を受けて第１発光部３０の蛍光とは異なる色の蛍光を発する場合には、第１発光部３０から発せられる蛍光の受光面）は、平面である必要は必ずしもなく、曲面であってもよい。ただし、反射したレーザ光を制御するためには、レーザ光照射面は平面を有していることが好ましい。レーザ光照射面が曲面の場合、少なくとも曲面への入射角度が大きく変わるため、レーザ光が照射される場所によって、反射光の進む方向が大きく変わってしまう。そのため、レーザ光の反射方向を制御することが困難な場合がある。これに対してレーザ光照射面が平面であれば、レーザ光の照射位置が若干ずれたとしても反射光の進む方向はほとんど変わらないため、レーザ光が反射する方向を制御しやすい。場合によっては反射光が当たる場所にレーザ光の吸収材を置くなどの対応がとり易くなる。
なお、レーザ光照射面がレーザ光の光軸に対して垂直である必要は必ずしもない。レーザ光照射面がレーザ光の光軸に対して垂直な場合、反射したレーザ光はレーザ光源の方向に戻るため、場合によってはレーザ光源にダメージを与える可能性もある。
（位置制御部３４）
位置制御部３４は、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させて、第２発光部３２から発せられる光の発生量を変化させる。このとき、
（ａ）位置制御部３４は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離を変化させる。
（ｂ）位置制御部３４は、第２発光部３２をレーザ光の光軸の方向に移動させる。
という動作を行う。
位置制御部３４は、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させて、第２発光部３２から発せられる光の発生量を変化させる。このとき、
（ａ）位置制御部３４は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離を変化させる。
（ｂ）位置制御部３４は、第２発光部３２をレーザ光の光軸の方向に移動させる。
という動作を行う。
（ａ）について説明すると、位置制御部３４は、第２発光部３２に接続されている場合に、レーザ光の光軸との間の距離を変化させるように第２発光部３２の位置を変化させる。あるいは、位置制御部３４は、出射点５ａに接続されている場合に、レーザ光の光軸との間の距離を変化させるように出射点５ａの位置を変化させる。これにより、位置制御部３４は、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させ、第２発光部３２に照射されるレーザ光の照射面積を変化させることができる。その結果、第２発光部３２から発せられる光の発生量が変化する。
さらに、次のケースも考えうる。つまり、位置制御部３４は、第１発光部３０と第２発光部３２との相対的な位置関係を変化させて、第２発光部３２から発せられる光の発生量を変化させる。このとき、
（ｃ）位置制御部３４は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離を変化させる。
（ｄ）位置制御部３４は、第２発光部３２をレーザ光の光軸の方向に移動させる。
という動作を行う。
（ｃ）位置制御部３４は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離を変化させる。
（ｄ）位置制御部３４は、第２発光部３２をレーザ光の光軸の方向に移動させる。
という動作を行う。
（ｃ）について説明すると、位置制御部３４は、第２発光部３２に接続されている場合に、レーザ光の光軸との間の距離を変化させるように第２発光部３２の位置を変化させる。あるいは、位置制御部３４は、出射点５ａと接続されている場合に、レーザ光の光軸との間の距離を変化させるように出射点５ａの位置を変化させる。これにより、位置制御部３４は、第１発光部３０と第２発光部３２との相対的な位置関係を変化させ、第２発光部３２に照射されるレーザ光の照射面積を変化させることができる。その結果、第２発光部３２から発せられる光の発生量が変化する。
なお、位置制御部３４は、例えばモータとギアとを組み合わせた構造からなり、第１発光部３０、第２発光部３２、出射点５ａのうち少なくとも１つと接続して（ａ）〜（ｄ）の動作を行えばよい。さらに、位置制御部３４は、第１発光部３０等と必ずしも接続されている必要はなく、例えば磁石等の非接触型の部材を用いて、上記（ａ）〜（ｄ）の動作を行ってもよい。つまり、位置制御部３４は、第２発光部３２と出射点５ａとの相対的な位置関係を変化させる、あるいは、第１発光部３０と第２発光部３２との相対的な位置関係を変化させるものであれば、どのような構成で実現されてもよい。
（反射鏡８）
反射鏡８は、第１発光部３０および／または第２発光部３２から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成するものである。すなわち、反射鏡８は、第１発光部３０および／または第２発光部３２からの光を反射することにより、ヘッドランプ１の前方へ進む光線束を形成する。この反射鏡８は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された曲面形状（カップ形状）の部材である。
反射鏡８は、第１発光部３０および／または第２発光部３２から出射した光を反射することにより、所定の立体角内を進む光線束を形成するものである。すなわち、反射鏡８は、第１発光部３０および／または第２発光部３２からの光を反射することにより、ヘッドランプ１の前方へ進む光線束を形成する。この反射鏡８は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された曲面形状（カップ形状）の部材である。
（透明板９）
透明板９は、反射鏡８の開口部を覆う透明な樹脂板である。この透明板９を、半導体レーザ３からのレーザ光を遮断するとともに、第１発光部３０および／または第２発光部３２においてレーザ光を変換することにより生成された白色光（インコヒーレントな光）を透過する材質で形成することが好ましい。第１発光部３０および／または第２発光部３２によってコヒーレントなレーザ光は、そのほとんどがインコヒーレント光に変換される。しかし、何らかの原因でレーザ光の一部が変換されない場合も考えられる。このような場合でも、透明板９によってレーザ光を遮断することにより、レーザ光が外部に漏れることを防止できる。
透明板９は、反射鏡８の開口部を覆う透明な樹脂板である。この透明板９を、半導体レーザ３からのレーザ光を遮断するとともに、第１発光部３０および／または第２発光部３２においてレーザ光を変換することにより生成された白色光（インコヒーレントな光）を透過する材質で形成することが好ましい。第１発光部３０および／または第２発光部３２によってコヒーレントなレーザ光は、そのほとんどがインコヒーレント光に変換される。しかし、何らかの原因でレーザ光の一部が変換されない場合も考えられる。このような場合でも、透明板９によってレーザ光を遮断することにより、レーザ光が外部に漏れることを防止できる。
また、透明板９は、第２発光部３２を固定するために用いられてもよい。
このとき、透明板９が、熱伝導率の高いもの（例えば、無機ガラス）であれば、透明板９も熱伝導部材として機能し、第２発光部３２の放熱効果を得ることができる。
（ハウジング１０）
ハウジング１０は、ヘッドランプ１の本体を形成しており、反射鏡８等を収納している。光ファイバー５は、このハウジング１０を貫いており、半導体レーザアレイ２は、ハウジング１０の外部に設置される。半導体レーザアレイ２は、レーザ光の発振時に発熱するが、ハウジング１０の外部に設置することにより半導体レーザアレイ２を効率良く冷却することが可能となる。したがって、半導体レーザアレイ２から発生する熱による、第１発光部３０および／または第２発光部３２の特性劣化や熱的損傷等が防止される。
ハウジング１０は、ヘッドランプ１の本体を形成しており、反射鏡８等を収納している。光ファイバー５は、このハウジング１０を貫いており、半導体レーザアレイ２は、ハウジング１０の外部に設置される。半導体レーザアレイ２は、レーザ光の発振時に発熱するが、ハウジング１０の外部に設置することにより半導体レーザアレイ２を効率良く冷却することが可能となる。したがって、半導体レーザアレイ２から発生する熱による、第１発光部３０および／または第２発光部３２の特性劣化や熱的損傷等が防止される。
また、半導体レーザ３は、万一故障した時のことを考慮して、交換しやすい位置に設置することが好ましい。これらの点を考慮しなければ、半導体レーザアレイ２をハウジング１０の内部に収納してもよい。
（エクステンション１１）
エクステンション１１は、反射鏡８の前方の側部に設けられており、ヘッドランプ１の内部構造を隠して、ヘッドランプ１の見栄えを良くするとともに、反射鏡８と車体との一体感を高めている。このエクステンション１１も反射鏡８と同様に金属薄膜がその表面に形成された部材である。
エクステンション１１は、反射鏡８の前方の側部に設けられており、ヘッドランプ１の内部構造を隠して、ヘッドランプ１の見栄えを良くするとともに、反射鏡８と車体との一体感を高めている。このエクステンション１１も反射鏡８と同様に金属薄膜がその表面に形成された部材である。
（レンズ１２）
レンズ１２は、ハウジング１０の開口部に設けられており、ヘッドランプ１を密封している。第１発光部３０および／または第２発光部３２で発生し、反射鏡８によって反射された光は、レンズ１２を通ってヘッドランプ１の前方へ出射される。
レンズ１２は、ハウジング１０の開口部に設けられており、ヘッドランプ１を密封している。第１発光部３０および／または第２発光部３２で発生し、反射鏡８によって反射された光は、レンズ１２を通ってヘッドランプ１の前方へ出射される。
（半導体レーザ３の構造）
次に、半導体レーザ３の基本構造について説明する。図２（ａ）は、半導体レーザ３の回路図を模式的に示したものであり、図２（ｂ）は、半導体レーザ３の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ３は、カソード電極２３、基板２２、クラッド層１１３、活性層１１１、クラッド層１１２、アノード電極２１がこの順に積層された構成である。
次に、半導体レーザ３の基本構造について説明する。図２（ａ）は、半導体レーザ３の回路図を模式的に示したものであり、図２（ｂ）は、半導体レーザ３の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ３は、カソード電極２３、基板２２、クラッド層１１３、活性層１１１、クラッド層１１２、アノード電極２１がこの順に積層された構成である。
基板２２は、半導体基板であり、本願のように蛍光体を励起する為の青色〜紫外の励起光を得る為にはＧａＮ、サファイア、ＳｉＣを用いることが好ましい。一般的には、半導体レーザ用の基板の他の例として、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｉＣ等のＩＶ属半導体、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂおよびＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＣｒＯ２およびＣｅＯ２等の酸化物絶縁体、並びに、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体のいずれかの材料が用いられる。
アノード電極２１は、クラッド層１１２を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。
カソード電極２３は、基板２２の下部から、クラッド層１１３を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。なお、電流の注入は、アノード電極２１・カソード電極２３に順方向バイアスをかけて行う。
活性層１１１は、クラッド層１１３及びクラッド層１１２で挟まれた構造になっている。
また、活性層１１１およびクラッド層の材料としては、青色〜紫外の励起光を得る為にはＡｌＩｎＧａＮから成る混晶半導体が用いられる。一般に半導体レーザの活性層・クラッド層としては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ、Ｐ、Ｎ、Ｓｂを主たる組成とする混晶半導体が用いられ、そのような構成としても良い。また、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体によって構成されていてもよい。
また、活性層１１１は、注入された電流により発光が生じる領域であり、クラッド層１１２及びクラッド層１１３との屈折率差により、発光した光が活性層１１１内に閉じ込められる。
さらに、活性層１１１には、誘導放出によって増幅される光を閉じ込めるために互いに対向して設けられる表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が形成されており、この表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が鏡の役割を果す。
ただし、完全に光を反射する鏡とは異なり、誘導放出によって増幅される光の一部は、活性層１１１の表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５（本実施の形態では、便宜上表側へき開面１１４とする）から出射され、励起光Ｌ０となる。なお、活性層１１１は、多層量子井戸構造を形成していてもよい。
なお、表側へき開面１１４と対向する裏側へき開面１１５には、レーザ発振のための反射膜（図示せず）が形成されており、表側へき開面１１４と裏側へき開面１１５との反射率に差を設けることで、低反射率端面である、例えば、表側へき開面１１４より励起光Ｌ０の大部分を発光点１０３から照射されるようにすることができる。
クラッド層１１３・クラッド層１１２は、ｎ型およびｐ型それぞれのＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、及びＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、並びに、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれの半導体によって構成されていてもよく、順方向バイアスをアノード電極２１及びカソード電極２３に印加することで活性層１１１に電流を注入できるようになっている。
クラッド層１１３・クラッド層１１２および活性層１１１などの各半導体層との膜形成については、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。各金属層の膜形成については、真空蒸着法やメッキ法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。
（第１（第２）発光部の発光原理）
次に、半導体レーザ３から発振されたレーザ光による蛍光体の発光原理について説明する。
次に、半導体レーザ３から発振されたレーザ光による蛍光体の発光原理について説明する。
まず、半導体レーザ３から発振されたレーザ光が発光部に含まれる蛍光体に照射されることにより、蛍光体内に存在する電子が低エネルギー状態から高エネルギー状態（励起状態）に励起される。
その後、この励起状態は不安定であるため、蛍光体内の電子のエネルギー状態は、一定時間後にもとの低エネルギー状態（基底準位のエネルギー状態または励起準位と基底準位との間の準安定準位のエネルギー状態）に遷移する。
このように、高エネルギー状態に励起された電子が、低エネルギー状態に遷移することによって蛍光体が発光する。
白色光は、等色の原理を満たす３つの色の混色、または補色の関係を満たす２つの色の混色で構成でき、この原理・関係に基づき、半導体レーザから発振されたレーザ光の色と蛍光体が発する光の色とを、上述のように組み合わせることにより白色光を発生させることができる。
ただし、本実施形態では、ヘッドランプ１は、白色に限らず、赤色、黄色等の他の色を出射する構成で実現されてもよい。
〔実施例１〕
以下、本実施の形態に係る実施例を説明する。なお、既出の内容については、その説明を省略する。
（ヘッドランプ１の形態）
本実施例に係るヘッドランプ１の一実施形態を図３により説明する。図３は、第１発光部３０、第２発光部３２、及び位置制御部３４の構成の一実施形態を示す図である。
〔実施例１〕
以下、本実施の形態に係る実施例を説明する。なお、既出の内容については、その説明を省略する。
（ヘッドランプ１の形態）
本実施例に係るヘッドランプ１の一実施形態を図３により説明する。図３は、第１発光部３０、第２発光部３２、及び位置制御部３４の構成の一実施形態を示す図である。
（第１発光部３０）
本実施例では、第１発光部３０として、Intematix社製のＣｅドープのＹＡＧ蛍光体（ＮＹＡＧ４４５４）が用いれている。この第１発光部３０は、外部量子効率が９０％、発光ピーク波長は５５８ｎｍ、色度点はｘ＝０．４４４、ｙ＝０．５３６であり、４３０ｎｍから４９０ｎｍの励起光で良好に励起される。
本実施例では、第１発光部３０として、Intematix社製のＣｅドープのＹＡＧ蛍光体（ＮＹＡＧ４４５４）が用いれている。この第１発光部３０は、外部量子効率が９０％、発光ピーク波長は５５８ｎｍ、色度点はｘ＝０．４４４、ｙ＝０．５３６であり、４３０ｎｍから４９０ｎｍの励起光で良好に励起される。
第１発光部３０は、ＹＡＧ蛍光体を低融点ガラスに分散させて製造する。蛍光体とガラスとの配合比は３０：１００である。第１発光部３０のサイズは、縦４ｍｍ×横４ｍｍ×奥行き０．５ｍｍであり、厚み０．５ｍｍのＡｌ２Ｏ３（サファイア）板（１０ｍｍ×１０ｍｍ）に接着されている。レーザ光は、Ａｌ２Ｏ３（サファイア）板越しに第１発光部３０、第２発光部３２の順に照射される。
なお、図３では、第１発光部３０は熱伝導部材１８上に置かれているが、熱伝導部材１８上に置かれている必要は必ずしもない。
（第２発光部３２）
第２発光部３２としては、窒化物系蛍光体であるＣＡＳＮ：Ｅｕ２＋蛍光体を用いた。第２発光部３２の外部量子効率は４５０ｎｍ励起時において７３％であり、発光ピーク波長は６４９ｎｍである。
第２発光部３２としては、窒化物系蛍光体であるＣＡＳＮ：Ｅｕ２＋蛍光体を用いた。第２発光部３２の外部量子効率は４５０ｎｍ励起時において７３％であり、発光ピーク波長は６４９ｎｍである。
第２発光部３２は、ＣＡＳＮ蛍光体を低融点ガラスに分散させて製造する。蛍光体とガラスとの配合比は２０：１００である。また、第２発光部３２のサイズは、最も絞ったときに、中心部にφ１ｍｍの開口部があるような、絞り羽根機構を有し、羽根の厚みは０．５ｍｍで形成している。
（熱伝導部材１８）
熱伝導部材１８が、第１発光部３０におけるレーザ光が照射される面であるレーザ光照射面の側に配置され、第１発光部３０の熱を受け取る透光性の部材であり、第１発光部３０と熱的に（すなわち、熱エネルギーの授受が可能なように）接続されている。第１発光部３０と熱伝導部材１８とは、例えば、接着剤によって接続されていてもよい。
熱伝導部材１８が、第１発光部３０におけるレーザ光が照射される面であるレーザ光照射面の側に配置され、第１発光部３０の熱を受け取る透光性の部材であり、第１発光部３０と熱的に（すなわち、熱エネルギーの授受が可能なように）接続されている。第１発光部３０と熱伝導部材１８とは、例えば、接着剤によって接続されていてもよい。
熱伝導部材１８は、板状の部材であり、その一方の端部が第１発光部３０のレーザ光照射面に熱的に接触している。また、他方の端部は、冷却部（不図示）に熱的に接続されている構成で実現されよい。
熱伝導部材１８は、このような形状および接続形態を有することで、微小な第１発光部３０を特定の位置で保持しつつ、第１発光部３０から発生する熱をヘッドランプ１の外部に放熱する。
第１発光部３０の熱を効率良く逃がすために、熱伝導部材１８の熱伝導率は、２０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。また、半導体レーザ３から出射されたレーザ光は、熱伝導部材１８を透過して第１発光部３０に到達する。そのため、熱伝導部材１８は、透光性の優れた材質からなるものであることが好ましい。
これらの点を考慮して、熱伝導部材１８の材質としては、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）やマグネシア（ＭｇＯ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）が好ましい。これらの材料を用いることにより、熱伝導率２０Ｗ／ｍＫ以上を実現できる。
また、熱伝導部材１８の厚み（図面左右方向の幅）は、０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下が好ましい。０．３ｍｍよりも薄いと第１発光部３０の放熱を十分にできず、第１発光部３０が劣化してしまう可能性がある。また、３．０ｍｍを超えるような厚みにすると、照射されたレーザ光の熱伝導部材１８における吸収が大きくなり、励起光の利用効率が顕著に下がる。
熱伝導部材１８を適切な厚みで第１発光部３０に当接させることにより、特に第１発光部３０での発熱が１Ｗを超えるような極めて強いレーザ光を照射しても、その発熱が迅速且つ効率的に放熱され、第１発光部３０が損傷（劣化）してしまうことを防止できる。
なお、熱伝導部材１８は、折れ曲がりのない板状のものであってもよいし、折れ曲がった部分や湾曲した部分を有していてもよい。ただし、第１発光部３０が接着される部分は、接着の安定性の観点から平面（板状）である方が好ましい。
ここで、熱伝導部材１８の熱吸収効果および放熱効果を高めるために、次の変更が有効である。
・放熱面積（第１発光部３０との接触面積）を増加させる。
・熱伝導部材１８の厚みを増加させる。
・熱伝導部材１８の熱伝導率を高める。例えば、熱伝導率の高い材質を用いる。または、熱伝導部材１８の表面に熱伝導率の高い部材（薄膜または板状部材など）を配設する。
・放熱面積（第１発光部３０との接触面積）を増加させる。
・熱伝導部材１８の厚みを増加させる。
・熱伝導部材１８の熱伝導率を高める。例えば、熱伝導率の高い材質を用いる。または、熱伝導部材１８の表面に熱伝導率の高い部材（薄膜または板状部材など）を配設する。
なお、熱伝導部材１８の表面に金属薄膜などを形成する場合には、光束が低下する可能性がある。また、熱伝導部材１８の表面を被覆したり、別の部材を配設したりする場合には、製造コストが増加する。
（熱伝導部材１８の変更例）
熱伝導部材１８は、透光性を有する部分（透光部）と透光性を有さない部分（遮光部）とを有していてもよい。この構成の場合、透光部は第１発光部３０のレーザ光照射面を覆うように配置され、遮光部はその外側に配置される。
熱伝導部材１８は、透光性を有する部分（透光部）と透光性を有さない部分（遮光部）とを有していてもよい。この構成の場合、透光部は第１発光部３０のレーザ光照射面を覆うように配置され、遮光部はその外側に配置される。
遮光部は、金属（例えば銅やアルミ）の放熱パーツであってもよいし、アルミや銀その他、照明光を反射させる効果のある膜が透光性部材の表面に形成されているものであってもよい。
（第２発光部３２と位置制御部３４との関係）
図示するように、ヘッドランプ１では、第２発光部３２と位置制御部３４とが接続されており、位置制御部３４は、自身の動作を介して第２発光部３２の位置を変化させる。これにより、位置制御部３４は、第２発光部３２から発せられる光の発生量を変化させることができる。
図示するように、ヘッドランプ１では、第２発光部３２と位置制御部３４とが接続されており、位置制御部３４は、自身の動作を介して第２発光部３２の位置を変化させる。これにより、位置制御部３４は、第２発光部３２から発せられる光の発生量を変化させることができる。
より具体的に、位置制御部３４を介した第２発光部３２の動作を説明する。図４は、本実施例における第２発光部３２の動作を説明するための図である。このうち、図４（ａ）は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離が最も離れている状態を示す図である。図４（ｂ）は、第２発光部３２がレーザ光の光軸に向かって移動している様子を示す図である。また、図４（ｃ）は、第２発光部３２とレーザ光の光軸との間の距離が最も近付いた状態を示す図である。なお、不図示であるが、レーザ光の光軸は、図４（ａ）に示される円の中心部またはその付近に存在するものとする。また、図４（ａ）に示す円は、第１発光部３０の発光中心を表すものとする。
図示するように、第２発光部３２は、複数存在し、その複数の第２発光部３２が光軸の周りに環状に配設されている。そして、第２発光部３２は、位置制御部３４の動作を受けて、いわゆる絞り羽根機構の動作のようにレーザ光の光軸との間の距離を変化させる。
つまり、位置制御部３４は、複数の第２発光部３２の各々と接続されており、レーザ光の光軸に向かう方向、あるいは、レーザ光の光軸から離れる方向に、その複数の第２発光部３２を同時に動作させる。
このように、ヘッドランプ１では、位置制御部３４の動作によって、レーザ光、または、第１発光部３０が発する蛍光の照射される第２発光部３２上の照射面積が変化する。その結果、第２発光部３２から発せられる光の発生量が変化し、光のスペクトル、色度、色温度等で示される、ヘッドランプ１の外部に照射される照明光の特性を容易に変化させることができる。
なお、位置制御部３４は、複数の第２発光部３２の各々を、レーザ光の光軸に向かう方または離れる方向それぞれ別々に（任意に）動作させる構成で実現されてもよい。
また、複数存在する第２発光部の各々の移動方向、移動量を決めておき、その状態での照明光の特性を予め把握しておくことにより、位置制御部３４の動作を介して、所望の照明光の特性を容易に実現することも可能となる。
（ヘッドランプ１によって得られる効果）
ヘッドランプ１によって得られる効果を図５により説明する。図５は、ヘッドランプ１によって得られる効果を説明するための色度図である。
ヘッドランプ１によって得られる効果を図５により説明する。図５は、ヘッドランプ１によって得られる効果を説明するための色度図である。
図中のＰは、レーザ光源の色度点を示す。Ｑは、第１発光部３０が発する蛍光の色度点を示す。Ｒは、第２発光部３２が発する蛍光の色度点を示す。
上記構成によれば、第２発光部３２は、位置制御部３４の動作を受けて位置を変化させる。それにより、レーザ光、または、第１発光部３０が発する蛍光が照射される第２発光部３２上の照射面積が変化し、ヘッドランプ１から出射される照明光の色温度や色度、スペクトルの割合も変化する。
つまり、第１発光部３０に加え、さらに第２発光部３２を励起することにより、図中の点Ｑから点Ｒの方向である、照明光の色度が赤色となる方向（色温度を低下させる方向）への照明光の特性変化を実現することができる
このように、ヘッドランプ１は、簡易な構造によりスペクトル、色度、色温度などの照明光の特性を容易に変化させることができる。
このように、ヘッドランプ１は、簡易な構造によりスペクトル、色度、色温度などの照明光の特性を容易に変化させることができる。
なお、第１発光部３０は、第２発光部３２よりも大きい方が好ましい。それにより、複数の第２発光部３２を使用する場合などにおいて、よりバリエーションに富んだ照明光の特性変化をもたらすことができ、様々なシチュエーションにおいてヘッドランプ１を適用することができる。
また、図３で示される構成は一実施例を説明するためのものであり、ヘッドランプ１によって得られる上記効果は、図３の構成に限られない。つまり、図３では、フェルール６と第２発光部３２との間に第１発光部３０が配置されていものの、例えば、フェルール６と第１発光部３０との間に第２発光部３２が配置されていてもよく、その構成によっても図３の構成と同様の効果を得ることができる。
そして、ヘッドランプ１は、点Ｒによって示される赤色に限らず、種々の色の光を出射することができる。
〔実施例２〕
以下、本実施の形態に係る他の実施例を説明する。なお、既出の内容については、その説明を省略する。
〔実施例２〕
以下、本実施の形態に係る他の実施例を説明する。なお、既出の内容については、その説明を省略する。
図６は、図３に示すヘッドランプ１の構造において、本実施形態に係る第２発光部４２の他の動作を説明するための図である。このうち、図６（ａ）は、第２発光部４２とレーザ光の光軸との間の距離が最も離れている状態を示す図である。図６（ｂ）は、第２発光部４２がレーザ光の光軸に向かって移動している様子を示す図である。また、図６（ｃ）は、第２発光部４２とレーザ光の光軸との間の距離が最も近付いた状態を示す図である。なお、不図示であるが、レーザ光の光軸は、図６（ａ）に示される円の中心位置に存在するものとする。また、図６（ａ）に示す円は、第１発光部３０の発光中心を表すものとする。
図示するように、図６では、第２発光部４２の位置は、位置制御部３４の動作を介して変化する。具体的には、板状に形成された２つの第２発光部４２が光軸の方向に向かってせり出してくることにより、第２発光部４２の位置が変化する。その結果、レーザ光、または、第１発光部３０が発する蛍光が照射される第２発光部４２上の照射面積が変化する。そして、第２発光部４２の蛍光の発生量が変化することにより、照明光の特性を変化させることができる。
なお、板状に形成された２つの第２発光部４２は、一方が光軸の方向に向かってせり出してき、他方が光軸の方向から離れるような動作によって実現されてもよい。
以上の説明からも分かるように、第２発光部４２の形状、数量、及び、位置制御部３４によって第２発光部４２の位置が変化する方法は、様々な形態を採ることができる。その一例として、位置制御部３４が回転軸として構成されており、その回転軸の先端部に第２発光部４２が取り付けられている場合を考える。このとき、位置制御部３４が動作することで第２発光部４２が回転し、それにより第２発光部４２がレーザ光の光軸に向かう（遠ざかる）動作を実現することができる。その結果、レーザ光、または、第１発光部３０が発する蛍光が照射される第２発光部４２上の照射面積が変化し、ヘッドランプ１から出射される照明光の色温度や色度、スペクトルの割合を変化させることができる。
つまり、レーザ光、または、第１発光部３０が発する蛍光が照射される第２発光部４２上の照射面積を変化させることができるのであれば、どのような構成で第２発光部４２の位置変化の動作を実現してもよい。
また、第１発光部３０と第２発光部４２とを逆の位置付けにすることも可能である。すなわち、レーザ光、または、第２発光部４２が発する蛍光が照射される第１発光部３０上の照射面積を変化させることができるのであれば、どのような構成で第１発光部３０の位置変化の動作を実現してもよい。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図７、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態に係る照明装置は、種々の用途に用いることができ、例えば、懐中電灯、ＬＥＤ電球、ペン型ライト、信号機、家庭用照明器具、工事用ライトなどとして実現されてよい。以下、本実施の形態について説明するが、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図７、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態に係る照明装置は、種々の用途に用いることができ、例えば、懐中電灯、ＬＥＤ電球、ペン型ライト、信号機、家庭用照明器具、工事用ライトなどとして実現されてよい。以下、本実施の形態について説明するが、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
ヘッドランプ１で用いられる励起光源がＬＥＤの場合の実施の形態を図７、図８により説明する。図７は、ＬＥＤチップ３５が埋め込まれた第１発光部５０を説明するための図であり、図７（ａ）は、第１発光部３０の断面図であり、図７（ｂ）は、第１発光部５０の斜視図である。
図７（ａ）・（ｂ）に示すように、第１発光部５０は、蛍光体が分散されたシリコン樹脂と、そのシリコン樹脂の内部に埋め込まれたＬＥＤチップ３５とからなり、パッケージ３７に埋め込まれている。そのパッケージ３７の側面および底面には電極３６が取り付けられており、電極３６は、図示しない配線を介して、ＬＥＤチップ３５へ給電する。
第１発光部５０としては、ＳＭＤ（Surface Mount Device）型のものが好適に用いられる。ＳＭＤ型は、蛍光体が黄色蛍光体であれば、青色に発光するＬＥＤチップ３５と組み合わせて白色光を発することができる。また、蛍光体およびＬＥＤチップの組み合わせを様々に変えることで、出射する光の色のバリエーションも変えることができる。
図８は、図７に示す第１発光部５０と、第２発光部３２および位置制御部３４とを組み合わせた図である。図示するように、第１発光部５０の上方に、第２発光部３２および位置制御部３４が配設されている。そして、この場合にも、〔実施例１〕、〔実施例２〕欄において説明した第２発光部３２および位置制御部３４の動作によって、ヘッドランプ１から出射される照明光の色温度や色度、スペクトルの割合を変化させることができる。なお、このとき、第２蛍光体部に含まれる蛍光体は、ＣＡＳＮ:ＥｕやＳＣＡＳＮ:Ｅｕが好ましいが、これに限られるものではない。
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図９〜図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図９〜図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
ここでは、本発明の照明装置の一例としてのレーザダウンライト２００について説明する。レーザダウンライト２００は、家屋、乗物などの構造物の天井に設置される照明装置であり、半導体レーザ３から出射したレーザ光を第１発光部３０および／または第２発光部（以下、単に、位置制御部３４も含めて、発光部７と称する場合もある）に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いるものである。
なお、レーザダウンライト２００と同様の構成を有する照明装置を、構造物の側壁または床に設置してもよく、上記照明装置の設置場所は特に限定されない。
図９は、発光ユニット２１０および従来のＬＥＤダウンライト３００の外観を示す概略図である。図１０は、レーザダウンライト２００が設置された天井の断面図である。図１１は、レーザダウンライト２００の断面図である。図９〜図１１に示すように、レーザダウンライト２００は、天板４００に埋設され、照明光を出射する発光ユニット２１０と、光ファイバー５を介して発光ユニット２１０へレーザ光を供給するＬＤ光源ユニット２２０とを含んでいる。ＬＤ光源ユニット２２０は、天井には設置されておらず、ユーザが容易に触れることができる位置（例えば、家屋の側壁）に設置されている。このようにＬＤ光源ユニット２２０の位置を自由に決定できるのは、ＬＤ光源ユニット２２０と発光ユニット２１０とが光ファイバー５によって接続されているからである。この光ファイバー５は、天板４００と断熱材４０１との間の隙間に配置されている。
（発光ユニット２１０の構成）
発光ユニット２１０は、図１１に示すように、筐体２１１、光ファイバー５、発光部７、熱伝導部材１３および透光板２１３を備えている。上述の実施形態と同様に、発光部７の熱が熱伝導部材１３に伝わることで発光部７の放熱が促進される。
発光ユニット２１０は、図１１に示すように、筐体２１１、光ファイバー５、発光部７、熱伝導部材１３および透光板２１３を備えている。上述の実施形態と同様に、発光部７の熱が熱伝導部材１３に伝わることで発光部７の放熱が促進される。
筐体２１１には、凹部２１２が形成されており、この凹部２１２の底面に発光部７が配置されている。凹部２１２の表面には、金属薄膜が形成されており、凹部２１２は反射鏡として機能する。
また、筐体２１１には、光ファイバー５を通すための通路２１４が形成されており、この通路２１４を通って光ファイバー５が熱伝導部材１３まで延びている。光ファイバー５の出射端部５ａから出射されたレーザ光は、熱伝導部材１３を透過して発光部７に到達する。
透光板２１３は、凹部２１２の開口部をふさぐように配置された透明または半透明の板である。この透光板２１３は、透明板９と同様の機能を有するものであり、発光部７の蛍光は、透光板２１３を透して照明光として出射される。透光板２１３は、筐体２１１に対して取外し可能であってもよく、省略されてもよい。
図９では、発光ユニット２１０は、円形の外縁を有しているが、発光ユニット２１０の形状（より厳密には、筐体２１１の形状）は特に限定されない。
なお、ダウンライトでは、ヘッドランプの場合とは異なり、理想的な点光源は要求されず、発光点が１つというレベルで十分である。それゆえ、発光部７の形状、大きさおよび配置に関する制約は、ヘッドランプの場合よりも少ない。
（ＬＤ光源ユニット２２０の構成）
ＬＤ光源ユニット２２０は、半導体レーザ３、非球面レンズ４および光ファイバー５を備えている。
ＬＤ光源ユニット２２０は、半導体レーザ３、非球面レンズ４および光ファイバー５を備えている。
光ファイバー５の一方の端部である入射端部５ｂは、ＬＤ光源ユニット２２０に接続されており、半導体レーザ３から発振されたレーザ光は、非球面レンズ４を介して光ファイバー５の入射端部５ｂに入射される。
図１１に示すＬＤ光源ユニット２２０の内部には、半導体レーザ３および非球面レンズ４が一対のみ示されているが、発光ユニット２１０が複数存在する場合には、発光ユニット２１０からそれぞれ延びる光ファイバー５の束を１つのＬＤ光源ユニット２２０に導いてもよい。この場合、１つのＬＤ光源ユニット２２０に複数の半導体レーザ３と非球面レンズ４との対が収納されることになり、ＬＤ光源ユニット２２０は集中電源ボックスとして機能する。
（レーザダウンライト２００の設置方法の変更例）
図１２は、レーザダウンライト２００の設置方法の変更例を示す断面図である。同図に示すように、レーザダウンライト２００の設置方法の変形例として、天板４００には光ファイバー５を通す小さな穴４０２だけを開け、薄型・軽量の特長を活かしてレーザダウンライト本体（発光ユニット２１０）を天板４００に貼り付けるということもできる。この場合、レーザダウンライト２００の設置に係る制約が小さくなり、また工事費用が大幅に削減できるというメリットがある。
図１２は、レーザダウンライト２００の設置方法の変更例を示す断面図である。同図に示すように、レーザダウンライト２００の設置方法の変形例として、天板４００には光ファイバー５を通す小さな穴４０２だけを開け、薄型・軽量の特長を活かしてレーザダウンライト本体（発光ユニット２１０）を天板４００に貼り付けるということもできる。この場合、レーザダウンライト２００の設置に係る制約が小さくなり、また工事費用が大幅に削減できるというメリットがある。
この構成では、熱伝導部材１３は、筐体２１１の底部に、レーザ光入射側の面を全面的に当接させて配置されている。それゆえ、筐体２１１を熱伝導率の高い物質からなるものにすることによって熱伝導部材１３の冷却部として機能させることができる。
（レーザダウンライト２００と従来のＬＥＤダウンライト３００との比較）
従来のＬＥＤダウンライト３００は、図９に示すように、複数の透光板３０１を備えており、各透光板３０１からそれぞれ照明光が出射される。すなわち、ＬＥＤダウンライト３００において発光点は複数存在している。ＬＥＤダウンライト３００において発光点が複数存在しているのは、個々の発光点から出射される光の光束が比較的小さいため、複数の発光点を設けなければ照明光として十分な光束の光が得られないためである。
従来のＬＥＤダウンライト３００は、図９に示すように、複数の透光板３０１を備えており、各透光板３０１からそれぞれ照明光が出射される。すなわち、ＬＥＤダウンライト３００において発光点は複数存在している。ＬＥＤダウンライト３００において発光点が複数存在しているのは、個々の発光点から出射される光の光束が比較的小さいため、複数の発光点を設けなければ照明光として十分な光束の光が得られないためである。
これに対して、レーザダウンライト２００は、高光束の照明装置であるため、発光点は１つでもよい。それゆえ、照明光による陰影がきれいに出るという効果が得られる。また、発光部７の蛍光体を高演色蛍光体（例えば、数種類の酸窒化物系蛍光体や窒化物蛍光体の組み合わせ）にすることにより、照明光の演色性を高めることができる。
これにより、白熱電球ダウンライトに迫る高演色を実現することができる。例えば、平均演色評価数Ｒａが９０以上のみならず、特殊演色評価数Ｒ９も９５以上というＬＥＤダウンライトや蛍光灯ダウンライトでは実現が難しい高演色光も高演色蛍光体と半導体レーザ３の組合せにより実現可能である。
図１３は、ＬＥＤダウンライト３００が設置された天井の断面図である。同図に示すように、ＬＥＤダウンライト３００では、ＬＥＤチップ、電源および冷却ユニットを収納した筐体３０２が天板４００に埋設されている。筐体３０２は比較的大きなものであり、筐体３０２が配置されている部分の断熱材４０１には、筐体３０２の形状に沿った凹部が形成される。筐体３０２から電源ライン３０３が延びており、この電源ライン３０３はコンセント（不図示）につながっている。
このような構成では、次のような問題が生じる。まず、天板４００と断熱材４０１との間に発熱源である光源（ＬＥＤチップ）および電源が存在しているため、ＬＥＤダウンライト３００を使用することにより天井の温度が上がり、部屋の冷房効率が低下するという問題が生じる。
また、ＬＥＤダウンライト３００では、光源ごとに電源および冷却ユニットが必要であり、トータルのコストが増大するという問題が生じる。
また、筐体３０２は比較的大きなものであるため、天板４００と断熱材４０１との間の隙間にＬＥＤダウンライト３００を配置することが困難な場合が多いという問題が生じる。
これに対して、レーザダウンライト２００では、発光ユニット２１０には、大きな発熱源は含まれていないため、部屋の冷房効率を低下させることはない。その結果、部屋の冷房コストの増大を避けることができる。
また、発光ユニット２１０ごとに電源および冷却ユニットを設ける必要がないため、レーザダウンライト２００を小型および薄型にすることができる。その結果、レーザダウンライト２００を設置するためのスペースの制約が小さくなり、既存の住宅への設置が容易になる。
また、レーザダウンライト２００は、小型および薄型であるため、上述したように、発光ユニット２１０を天板４００の表面に設置することができ、ＬＥＤダウンライト３００よりも設置に係る制約を小さくすることができるとともに工事費用を大幅に削減できる。
図１４は、レーザダウンライト２００およびＬＥＤダウンライト３００のスペックを比較するための図である。同図に示すように、レーザダウンライト２００は、その一例では、ＬＥＤダウンライト３００に比べて体積は９４％減少し、質量は８６％減少する。
また、ＬＤ光源ユニット２２０をユーザの手が容易に届く所に設置できるため、半導体レーザ３が故障した場合でも、手軽に半導体レーザ３を交換できる。また、複数の発光ユニット２１０から延びる光ファイバー５を１つのＬＤ光源ユニット２２０に導くことにより、複数の半導体レーザ３を一括管理できる。そのため、複数の半導体レーザ３を交換する場合でも、その交換が容易にできる。
なお、ＬＥＤダウンライト３００において、高演色蛍光体を用いたタイプの場合、消費電力１０Ｗで約５００ｌｍの光束が出射できるが、同じ明るさの光をレーザダウンライト２００で実現するためには、３．３Ｗの光出力が必要である。この光出力は、ＬＤ効率が３５％であれば、消費電力１０Ｗに相当し、ＬＥＤダウンライト３００の消費電力も１０Ｗであるため、消費電力では、両者の間に顕著な差は見られない。それゆえ、レーザダウンライト２００では、ＬＥＤダウンライト３００と同じ消費電力で、上述の種々のメリットが得られることになる。
以上のように、レーザダウンライト２００は、レーザ光を出射する半導体レーザ３を少なくとも１つ備えるＬＤ光源ユニット２２０と、発光部７および反射鏡としての凹部２１２を備える少なくとも１つの発光ユニット２１０と、発光ユニット２１０のそれぞれへ上記レーザ光を導く光ファイバー５とを含んでいる。
（その他の変更例）
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、励起光源として高出力のＬＥＤを用いてもよい。この場合には、４５０ｎｍの波長の光（青色）を出射するＬＥＤと、黄色の蛍光体、または緑色および赤色の蛍光体とを組み合わせることにより白色光を出射する発光装置を実現できる。
また、励起光源として、半導体レーザ以外の固体レーザを用いてもよい。ただし、半導体レーザを用いる方が、励起光源を小型化できるため好ましい。
本発明は、簡易な構造で照明光の特性を変化させることが要求される発光装置、特に、照明装置、及び車両用前照灯に好適に適用することができる。
１ ヘッドランプ（発光装置）
２ 半導体レーザアレイ（励起光源）
３ 半導体レーザ（励起光源）
４ 非球面レンズ
５ 光ファイバー
６ フェルール
７ 発光部
８ 反射鏡
９ 透明板
１０ ハウジング
１１ エクステンション
１２ レンズ
３０、５０ 第１発光部
３２、４２ 第２発光部
３４ 位置制御部
３５ ＬＥＤチップ
３６ 電極
３７ パッケージ
２ 半導体レーザアレイ（励起光源）
３ 半導体レーザ（励起光源）
４ 非球面レンズ
５ 光ファイバー
６ フェルール
７ 発光部
８ 反射鏡
９ 透明板
１０ ハウジング
１１ エクステンション
１２ レンズ
３０、５０ 第１発光部
３２、４２ 第２発光部
３４ 位置制御部
３５ ＬＥＤチップ
３６ 電極
３７ パッケージ
Claims (12)
- 出射点から出射される励起光を発生させる励起光源と、
上記励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、
上記励起光を受けて上記第１の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、
上記第２発光部と上記出射点との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、
を備えることを特徴とする発光装置。 - 励起光を発生させる励起光源と、
上記励起光源からの励起光を受けて第１の蛍光を発する第１発光部と、
上記第１の蛍光を受けて当該第１発光部の蛍光とは異なる色の第２の蛍光を発することができる第２発光部と、
上記第２発光部と上記第１発光部との相対的な位置関係を変化させることにより、上記第２の蛍光の発生量を変化させる位置制御部と、
を備えることを特徴とする発光装置。 - 上記位置制御部は、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
- 上記第２発光部は、複数存在し、
複数の上記第２発光部が、上記光軸の周りに環状に配設されているときに、
上記位置制御部は、複数の上記第２発光部と上記光軸との距離を変化させることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。 - 上記位置制御部は、板状の上記第２発光部の位置を変化させることにより、上記第２発光部と上記励起光の光軸との間の距離を変化させることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
- 上記位置制御部は、上記第２発光部を、上記励起光の光軸方向に移動させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置。
- 上記第２発光部は、透光性を有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の発光装置。
- 上記第２発光部は、ナノ粒子蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の発光装置。
- 上記励起光源は、半導体レーザであって、
上記半導体レーザと上記第１発光部とが離間していることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の発光装置。 - 上記励起光源は、発光ダイオードであって、
上記発光ダイオードと上記第１発光部とが一体形成されていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の発光装置。 - 請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする照明装置。
- 請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011084047A JP2012221635A (ja) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | 発光装置、照明装置、及び車両用前照灯 |
| PCT/JP2012/057718 WO2012128384A1 (ja) | 2011-03-24 | 2012-03-26 | 発光装置、照明装置および前照灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011084047A JP2012221635A (ja) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | 発光装置、照明装置、及び車両用前照灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012221635A true JP2012221635A (ja) | 2012-11-12 |
Family
ID=47272952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011084047A Ceased JP2012221635A (ja) | 2011-03-24 | 2011-04-05 | 発光装置、照明装置、及び車両用前照灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012221635A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3009060A1 (fr) * | 2013-07-23 | 2015-01-30 | Valeo Vision | Systeme d'eclairage associant une lumiere blanche et une lumiere d'une autre couleur |
| KR20160039222A (ko) * | 2013-07-22 | 2016-04-08 | 르노 에스.아.에스. | 조명 방향의 평면에 인쇄 회로 기판을 포함하는, 특히 자동차 조명 부품을 위한 조명 시스템 |
| JP2019179920A (ja) * | 2015-10-28 | 2019-10-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 発光装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009224053A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Sharp Corp | 前照灯およびそれを光源として用いた車両用赤外線暗視装置 |
| JP2011142000A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Stanley Electric Co Ltd | 光源装置および照明装置 |
| JP2011222238A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用前照灯 |
| JP2012074355A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-04-12 | Sharp Corp | 照明装置、前照灯および移動体 |
-
2011
- 2011-04-05 JP JP2011084047A patent/JP2012221635A/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009224053A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Sharp Corp | 前照灯およびそれを光源として用いた車両用赤外線暗視装置 |
| JP2011142000A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Stanley Electric Co Ltd | 光源装置および照明装置 |
| JP2011222238A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用前照灯 |
| JP2012074355A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-04-12 | Sharp Corp | 照明装置、前照灯および移動体 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160039222A (ko) * | 2013-07-22 | 2016-04-08 | 르노 에스.아.에스. | 조명 방향의 평면에 인쇄 회로 기판을 포함하는, 특히 자동차 조명 부품을 위한 조명 시스템 |
| KR102109181B1 (ko) | 2013-07-22 | 2020-05-20 | 르노 에스.아.에스. | 조명 방향의 평면에 인쇄 회로 기판을 포함하는, 특히 자동차 조명 부품을 위한 조명 시스템 |
| FR3009060A1 (fr) * | 2013-07-23 | 2015-01-30 | Valeo Vision | Systeme d'eclairage associant une lumiere blanche et une lumiere d'une autre couleur |
| JP2019179920A (ja) * | 2015-10-28 | 2019-10-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 発光装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5090549B2 (ja) | 焼結発光体、発光装置、照明装置、車両用前照灯、及び焼結発光体の作製方法 | |
| US9346395B2 (en) | Light-emitting apparatus, illumination system, vehicle headlamp, projector, and method for manufacturing light-emitting apparatus | |
| JP5172987B2 (ja) | 発光装置、照明装置および前照灯 | |
| US9441155B2 (en) | Wavelength converting member, light-emitting device, illuminating device, vehicle headlight, and method for producing wavelength converting member | |
| JP5425023B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5285688B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| WO2012128384A1 (ja) | 発光装置、照明装置および前照灯 | |
| JP2012221634A (ja) | 照明装置及び前照灯 | |
| WO2014080705A1 (ja) | 発光装置およびその製造方法、照明装置、ならびに前照灯 | |
| JP2012123940A (ja) | 照明装置、及び車両用前照灯 | |
| JP5059166B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP2012099282A (ja) | 照明装置及び車両用前照灯 | |
| JP2012059454A (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP2012193283A (ja) | 発光体、発光装置、照明装置および前照灯 | |
| JP6192903B2 (ja) | 光源装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5271340B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5053418B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP2013079311A (ja) | 発光体、照明装置および前照灯 | |
| JP5181045B2 (ja) | 発光装置、照明装置、車両用前照灯 | |
| JP5021089B1 (ja) | 発光装置、照明装置、車両用前照灯、プロジェクタ、および、発光装置の製造方法 | |
| JP5271349B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5086392B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5112476B2 (ja) | 発光体、発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP2012204072A (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 | |
| JP5518964B2 (ja) | 発光装置、照明装置および車両用前照灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120808 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20130326 |