JP5661886B2 - Light emitting device, vehicle headlamp and lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光を蛍光体(発光部)に照射することで発生する蛍光を照明光として利用する発光装置、該発光装置を含む車両用前照灯および照明装置に関するものである。   The present invention relates to a light-emitting device that uses fluorescence generated by irradiating a phosphor (light-emitting unit) with laser light as illumination light, a vehicle headlamp including the light-emitting device, and an illumination device.

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た発光装置の研究が盛んになってきている。   In recent years, research on light-emitting devices using semiconductor light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) and semiconductor lasers (LDs) as excitation light sources has become active.

このような発光装置に関する技術の一例として特許文献1および2に開示された灯具がある。特許文献1および2に記載された灯具では、単一もしくは複数の励起光源から発生する励起光をレンズを用いて単一の小さな蛍光体に集光させている。   As an example of a technique related to such a light emitting device, there are lamps disclosed in Patent Documents 1 and 2. In the lamps described in Patent Documents 1 and 2, excitation light generated from a single or a plurality of excitation light sources is condensed onto a single small phosphor using a lens.

特開2005−150041号公報(2005年06月09日公開)JP 2005-150041 A (released on June 09, 2005) 特開2004―241142号公報(2004年08月26日公開)JP 2004-241142 A (published Aug. 26, 2004)

しかしながら、上記特許文献1および2に開示された灯具では、励起光源として半導体レーザを用いた場合、レンズを用いてレーザ光を発光部上に集光させるので、例えば、図9(a)に示すように、発光部上に集光レンズLの焦点Fがあるような場合、焦点Fの位置におけるレーザ光の光密度が高くなり過ぎる可能性があるという問題点がある。   However, in the lamps disclosed in Patent Documents 1 and 2, when a semiconductor laser is used as the excitation light source, the laser light is condensed on the light emitting portion using a lens. For example, as shown in FIG. Thus, when the focal point F of the condensing lens L is on the light emitting part, there is a problem that the light density of the laser light at the position of the focal point F may become too high.

また、このような問題点を解決するために、発光部上のレーザ光の光密度を下げるように焦点Fから距離gだけずらして発光部を配置(図9(b)参照)したとしても、振動や経年劣化により、半導体レーザと発光部との光学的配置にずれ等が生じた場合に、容易に発光部上のレーザ光の光密度が大きく変動する。また、例えば、焦点Fが発光部に近づく方向に光学的配置がずれた場合、結局、発光部上のレーザ光の光密度が過度に高くなり過ぎる可能性がある。   Further, in order to solve such a problem, even if the light emitting unit is arranged by shifting the distance g from the focal point F so as to reduce the light density of the laser light on the light emitting unit (see FIG. 9B), When a deviation or the like occurs in the optical arrangement between the semiconductor laser and the light emitting unit due to vibration or aging deterioration, the light density of the laser light on the light emitting unit easily fluctuates greatly. Further, for example, when the optical arrangement is shifted in the direction in which the focal point F approaches the light emitting unit, the optical density of the laser light on the light emitting unit may eventually become excessively high.

一方、発光部上のレーザ光の光密度が高くなり過ぎると、発光部に含まれる蛍光体の粒子そのもの、あるいはその周囲の封止材に、熱または光による復元不可能な損傷(劣化)が生じる。   On the other hand, if the light density of the laser light on the light emitting portion becomes too high, the phosphor particles themselves contained in the light emitting portion or the surrounding sealing material may be damaged (deteriorated) that cannot be recovered by heat or light. Arise.

また、熱または光による復元不可能な損傷が生じない場合でも、蛍光体の粒子の熱による温度上昇により、発光効率の低下(温度消光)が生じ、発光部の発光効率が低下してしまう。   Further, even when damage that cannot be restored by heat or light does not occur, the temperature rise due to the heat of the phosphor particles causes a decrease in light emission efficiency (temperature quenching), resulting in a decrease in light emission efficiency of the light emitting portion.

本発明の目的は、発光部の劣化および温度上昇による発光効率の低下を防止することができる発光装置などを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light emitting device and the like that can prevent deterioration of the light emitting portion and decrease in light emission efficiency due to temperature rise.

本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、上記発光部から発生した蛍光を反射する曲面を内壁に有する反射鏡とを備え、上記発光部における、上記レーザ光が照射される光照射面と反対側の面である光出射面と対向する位置に上記反射鏡の一部が配置されており、上記光照射面側には上記反射鏡面が配置されていないことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a light-emitting device of the present invention includes a light-emitting unit that generates fluorescence when irradiated with laser light, and a reflecting mirror that has a curved surface that reflects the fluorescence generated from the light-emitting unit on an inner wall. A part of the reflecting mirror is disposed at a position facing the light emitting surface on the opposite side of the light irradiation surface irradiated with the laser light in the light emitting unit, and on the light irradiation surface side Is characterized in that the reflecting mirror surface is not arranged.

本発明に係る発光装置は、以上のように、レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、上記発光部から発生した蛍光を反射する曲面を内壁に有する反射鏡とを備え、上記発光部における、上記レーザ光が照射される光照射面と反対側の面である光出射面と対向する位置に上記反射鏡の一部が配置されており、上記光照射面側には上記反射鏡が配置されていないものである。   As described above, the light-emitting device according to the present invention includes a light-emitting unit that generates fluorescence when irradiated with laser light, and a reflecting mirror that has a curved surface on the inner wall that reflects the fluorescence generated from the light-emitting unit, In the light emitting part, a part of the reflecting mirror is arranged at a position facing a light emitting surface which is a surface opposite to the light irradiation surface irradiated with the laser light, and the light irradiation surface side has the above-mentioned The reflecting mirror is not arranged.

それゆえ、発光部の劣化および温度上昇による発光効率の低下を防止することができるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that it is possible to prevent deterioration of the light emitting portion and decrease in light emission efficiency due to temperature rise.

本発明の一実施形態であるヘッドランプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp which is one Embodiment of this invention. 上記ヘッドランプに関し、光照射部の機能を説明するための模式図であり、(a)は、通常の使用状態のとき(正常状態のとき)の様子を示し、(b)は、振動等により発光部と光照射部との相対的位置関係がずれたとき(異常状態のとき)の様子を示す。It is a schematic diagram for demonstrating the function of a light irradiation part regarding the said headlamp, (a) shows the mode at the time of a normal use state (at the time of a normal state), (b) is by vibration etc. A state when the relative positional relationship between the light emitting unit and the light emitting unit is shifted (in an abnormal state) is shown. 本発明の他の実施形態であるレーザ素子の構成を示す図であり、(a)は、上記レーザ素子の外観を示す斜視図であり、(b)は、上記レーザ素子のキャップ部の構成を示す断面図である。It is a figure which shows the structure of the laser element which is other embodiment of this invention, (a) is a perspective view which shows the external appearance of the said laser element, (b) is a structure of the cap part of the said laser element. It is sectional drawing shown. 上記レーザ素子の機能を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the function of the said laser element. (a)は、本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、ハーフパラボラ反射鏡に対する上記光照射部の配置方法の一例を示すハーフパラボラ反射鏡の上(紙面に対して手前側)面図である。(A) is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp which is further another embodiment of this invention, (b) is a half parabolic which shows an example of the arrangement | positioning method of the said light irradiation part with respect to a half parabolic reflector. It is an upper surface (front side with respect to the paper surface) of the reflecting mirror. (a)は、本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、ハーフパラボラ反射鏡に対する上記光照射部の配置方法の他の一例を示すハーフパラボラ反射鏡の上面図である。(A) is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp which is further another embodiment of this invention, (b) shows another example of the arrangement method of the said light irradiation part with respect to a half parabolic reflector. It is a top view of a half parabolic reflector. 本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp which is further another embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the headlamp which is further another embodiment of this invention. レンズを用いてレーザ光を発光部上に集光させた場合の問題点を説明するための模式図であり、(a)は、通常の使用状態のとき(正常状態のとき)の様子を示し、(b)は、振動等により発光部と光照射部との相対的位置関係がずれたとき(異常状態のとき)の様子を示す。It is a schematic diagram for demonstrating the problem at the time of condensing a laser beam on a light emission part using a lens, (a) shows the mode at the time of a normal use state (at the time of a normal state). (B) shows the state when the relative positional relationship between the light emitting unit and the light emitting unit is shifted due to vibration or the like (in an abnormal state). レンズを用いてレーザ光を発光部上に集光させた場合の問題点を説明するための模式図であり、(a)は、上記レーザ素子と発光部との間に集光レンズを配置してレーザ光を発光部上に集光させたときの様子を示し、(b)(a)でのレーザ光の照射により発光部に損傷が生じている様子を示す図である。It is a schematic diagram for demonstrating the problem at the time of condensing a laser beam on a light emission part using a lens, (a) arrange | positions a condensing lens between the said laser element and a light emission part. It is a figure which shows a mode when a laser beam is condensed on the light emission part, and shows a mode that the light emission part is damaged by irradiation of the laser beam in (b) and (a). 光密度と発光強度(照度)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a light density and light emission intensity (illuminance).

本発明の一実施形態について図1〜図11に基づいて説明すれば、次の通りである。以下の特定の項目で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の項目で説明されている場合は、その構成と同じである。また、説明の便宜上、各項目に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Descriptions of configurations other than those described in the following specific items may be omitted as necessary. However, in the case where they are described in other items, the configurations are the same. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in each item are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted as appropriate.

〔1.ヘッドランプ10の構成〕
まず、図1に基づき、本発明の一実施形態であるヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)10の概略構成について説明する。図1は、ヘッドランプ10の構成を概略的に示す断面図である。図1に示すように、ヘッドランプ10は、光照射ユニット(光照射部、レーザ素子)1、発光部4、ハーフパラボラミラー(反射鏡)5、窓部6、金属ベース(熱伝導部材)7、フィン8を備えている。
[1. Configuration of headlamp 10]
First, a schematic configuration of a headlamp (light emitting device, vehicle headlamp) 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the headlamp 10. As shown in FIG. 1, the headlamp 10 includes a light irradiation unit (light irradiation unit, laser element) 1, a light emitting unit 4, a half parabolic mirror (reflecting mirror) 5, a window unit 6, and a metal base (heat conducting member) 7. , Fins 8 are provided.

(光照射ユニット1)
光照射ユニット1は、(レーザ光の)伝播方向に対してビーム径が単調に増加するレーザ光を発光部4の光照射面(不図示)に照射するものである。よって、光照射ユニット1によれば、発光部4の光照射面上で、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所が生じない。これにより、発光部4の劣化および温度上昇による発光効率の低下を防止することができる。なお、「光照射面」は、発光部4を構成する複数の表面のうちの1つの面であっても良いし、複数の面であっても良い。
(Light irradiation unit 1)
The light irradiation unit 1 irradiates the light irradiation surface (not shown) of the light emitting unit 4 with laser light whose beam diameter monotonously increases in the propagation direction (laser light). Therefore, according to the light irradiation unit 1, the location where the light density of a laser beam becomes too high on the light irradiation surface of the light emission part 4 does not arise. Thereby, deterioration of the light emission part 4 and the fall of the light emission efficiency by a temperature rise can be prevented. The “light irradiation surface” may be one of a plurality of surfaces constituting the light emitting unit 4 or may be a plurality of surfaces.

本実施形態のヘッドランプ10では、図1に示すように、光照射ユニット1を2個設けている。しかしながら、光照射ユニット1の数はこれに限定されず、1個だけであっても良いし、3個以上設けても良い。但し、光照射ユニット1は、複数設けることが好ましい。この場合、複数の光照射ユニット1のそれぞれからレーザ光が発振される。なお、高出力のレーザ光を得るためには、複数の光照射ユニット1を用いる方が容易である。   In the headlamp 10 of this embodiment, as shown in FIG. 1, two light irradiation units 1 are provided. However, the number of light irradiation units 1 is not limited to this, and may be only one or three or more. However, it is preferable to provide a plurality of light irradiation units 1. In this case, laser light is oscillated from each of the plurality of light irradiation units 1. In order to obtain high-power laser light, it is easier to use a plurality of light irradiation units 1.

ここで、「ビーム径」は、光強度が最大強度の1/e以下となる領域の最大径である。また、「伝播方向に対してビーム径が単調に増加する」とは、光路上の任意の位置において、レーザ光の伝播距離に対するビーム径の増加率の値が、正または0(但し、すべての位置において常に0となる場合は除く)であれば良く、光路上の任意の位置において一定値となる必要はない。 Here, the “beam diameter” is the maximum diameter of the region where the light intensity is 1 / e 2 or less of the maximum intensity. Further, “the beam diameter increases monotonously with respect to the propagation direction” means that the increase rate of the beam diameter with respect to the propagation distance of the laser beam is positive or 0 at any position on the optical path. It is not necessary to have a constant value at any position on the optical path.

また、本実施形態の光照射ユニット1は、レーザパッケージ(筐体)2と拡大レンズ(増加率変更素子、レンズ)3とを備える。   Further, the light irradiation unit 1 of the present embodiment includes a laser package (housing) 2 and a magnifying lens (an increase rate changing element, a lens) 3.

(レーザパッケージ2)
レーザパッケージ2は、その内部に後述するレーザチップLC(レーザ光源)を格納して保護するものであるが、その詳細については後述する。
(Laser package 2)
The laser package 2 stores and protects a later-described laser chip LC (laser light source), and details thereof will be described later.

また、レーザパッケージ2のキャップ部の先端側には、拡大レンズ3が装着され、レーザパッケージ2と拡大レンズ3とは一体化されている。レーザパッケージ2と拡大レンズ3とは必ずしも一体化する必要はないが、一体化しておけば、光照射ユニット1の振動/経年劣化等により、レーザチップLCと拡大レンズ3との相対的位置関係がずれることがない。また、光照射ユニット1の部品点数を少なくし、光照射ユニット1全体のサイズを小さくすることもできる。   Further, a magnifying lens 3 is mounted on the tip side of the cap portion of the laser package 2, and the laser package 2 and the magnifying lens 3 are integrated. The laser package 2 and the magnifying lens 3 do not necessarily have to be integrated, but if they are integrated, the relative positional relationship between the laser chip LC and the magnifying lens 3 may be reduced due to vibration / aging of the light irradiation unit 1 or the like. There is no deviation. Moreover, the number of parts of the light irradiation unit 1 can be reduced, and the overall size of the light irradiation unit 1 can be reduced.

(拡大レンズ3)
ここで、図10および図11に基づき、集光レンズLを用いてレーザ光を発光部4上に集光させた場合の問題点について説明する。以下で説明する(1)および(2)の問題点は、本願発明者らがはじめて見出した問題点であり、上記特許文献1および2を含む従来の技術では指摘されていなかった問題点である。
(Magnifying lens 3)
Here, based on FIG. 10 and FIG. 11, a problem when the laser beam is condensed on the light emitting unit 4 using the condenser lens L will be described. The problems (1) and (2) described below are problems found by the inventors of the present application for the first time, and are problems that have not been pointed out in the prior art including the above-mentioned Patent Documents 1 and 2. .

(1)まず、図10(a)に示すように、上述した光照射ユニット1と、発光部4との間に集光レンズLを配置して、発光部4の光照射面上に実際にレーザ光を照射したときの、光密度と発光部4の光照射面の状態との関係について調べた。   (1) First, as shown in FIG. 10A, a condenser lens L is arranged between the light irradiation unit 1 described above and the light emitting unit 4, and the light emitting unit 4 is actually on the light irradiation surface. The relationship between the light density when irradiated with laser light and the state of the light irradiation surface of the light emitting unit 4 was examined.

このとき、光密度2000mW/mm以上のレーザ光が照射された部分で発光部4に復元不可能なダメージが発生することがわかった(但し、この特性は発光部4の材料に依存する)。 At this time, it was found that irreparable damage occurred in the light emitting portion 4 in the portion irradiated with the laser light having an optical density of 2000 mW / mm 2 or more (however, this characteristic depends on the material of the light emitting portion 4). .

(2)次に、図10(b)に発光部4の光照射面上の光密度と発光強度(照度)との関係について調べた例を示す。   (2) Next, FIG. 10B shows an example in which the relationship between the light density on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 and the light emission intensity (illuminance) is examined.

図10(b)に示すように、発光強度は、発光部4の光照射面上の光密度が800mW/mmに達するまでは単調に増加し、その後は、光照射面上の光密度が大きくなるにつれて発光強度は、単調に減少することがわかった。これは、発光部4に含まれる蛍光体の粒子の熱による温度上昇により、発光効率の低下(温度消光)が起こるからであると考えられる。なお、この特性は発光部4の材料に依存する。 As shown in FIG. 10B, the emission intensity monotonously increases until the light density on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 reaches 800 mW / mm 2 , and thereafter, the light density on the light irradiation surface increases. It was found that the emission intensity decreased monotonously as it increased. This is presumably because a decrease in light emission efficiency (temperature quenching) occurs due to a temperature increase due to heat of the phosphor particles contained in the light emitting section 4. This characteristic depends on the material of the light emitting unit 4.

以上の問題点を踏まえ、本実施形態の拡大レンズ3は、レーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率を減少させてレーザ光を出射できるレンズ(発散レンズ)を採用している。これにより、レーザチップLCおよび発光部4間の距離と、発光部4の光照射面の面積とに併せて、出射した後のビーム径の増加率を小さくすることで、光照射面に対するレーザ光の照射面積が光照射面の面積よりも大きくなってしまうことを防止することができる。   In consideration of the above problems, the magnifying lens 3 of the present embodiment employs a lens (divergent lens) that can emit laser light while reducing the increase rate of the beam diameter with respect to the propagation direction of the laser light. Accordingly, the laser beam with respect to the light irradiation surface can be reduced by reducing the increase rate of the beam diameter after the emission, in addition to the distance between the laser chip LC and the light emitting unit 4 and the area of the light irradiation surface of the light emitting unit 4. Can be prevented from becoming larger than the area of the light irradiation surface.

拡大レンズ3の形状としては、本実施形態では、両凸レンズであるがこれに限られない、例えば、その他、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等も例示できる。   In the present embodiment, the shape of the magnifying lens 3 is a biconvex lens, but is not limited thereto. For example, a biconcave lens, a planoconvex lens, a planoconcave lens, a convex meniscus lens, a concave meniscus lens, and the like can be exemplified.

その他のレンズとしては、GRINレンズ(Gradient Index lens:屈折率勾配変化型レンズ)も例示できる。   Another example of the lens is a GRIN lens (Gradient Index lens).

なお、GRINレンズは、レンズが凸又は凹の形状をしていなくても、レンズ内部の屈折率勾配によってレンズ作用が生じるレンズである。   The GRIN lens is a lens that produces a lens action due to a refractive index gradient inside the lens even if the lens is not convex or concave.

よって、GRINレンズを用いれば、GRINレンズの端面を平面としたままでレンズ作用を生じさせることができる。   Therefore, when the GRIN lens is used, the lens action can be generated while the end surface of the GRIN lens is kept flat.

なお、発光部4の光照射面における任意の位置でのレーザ光の光密度は、2000mW/mmよりも小さいことが好ましい。 In addition, it is preferable that the optical density of the laser beam in the arbitrary positions in the light irradiation surface of the light emission part 4 is smaller than 2000 mW / mm < 2 >.

上述したように、この例では、発光部4の光照射面における任意の位置でのレーザ光の光密度が、2000mW/mm以上となる場合、そのレーザ光が照射された箇所に復元不可能な損傷(劣化)が生じる可能性がある。よって、上記構成のように、発光部4の光照射面における任意の位置でのレーザ光の光密度が、2000mW/mmよりも小さければ、発光部4の劣化を確実に防止できる。 As described above, in this example, when the light density of the laser light at an arbitrary position on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 is 2000 mW / mm 2 or more, it is impossible to restore the portion irradiated with the laser light. Damage (degradation) may occur. Therefore, as in the above configuration, if the light density of the laser light at an arbitrary position on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 is smaller than 2000 mW / mm 2 , deterioration of the light emitting unit 4 can be reliably prevented.

また、発光部4における光照射面の任意の位置でのレーザ光の光密度は、500mW/mm以上、1300mW/mm以下であることがより好ましい。 Further, the optical density of the laser beam at an arbitrary position of the light irradiation surface of the light emitting section 4, 500 mW / mm 2 or more, more preferably 1300 mW / mm 2 or less.

発光部4の光照射面における任意の位置でのレーザ光の光密度が、500mW/mm未満であるか、1300mW/mmを超えると、発光部の発光効率が最大のときの85%以下となってしまう可能性がある。 Light density of the laser beam at an arbitrary position in a light irradiation surface of the light emitting portion 4, or less than 500 mW / mm 2, exceeds 1300mW / mm 2, 85% or less when the light emission efficiency of the light emitting portion is maximum There is a possibility of becoming.

よって、上記構成のように、発光部4の光照射面における任意の位置でのレーザ光の光密度が、500mW/mm以上、1300mW/mm以下であれば、発光部の劣化および発光部の温度上昇による発光効率の低下を確実に防止できる。 Therefore, as in the above-described configuration, the optical density of the laser beam at an arbitrary position in a light irradiation surface of the light emitting portion 4, 500 mW / mm 2 or more, if 1300 mW / mm 2 or less, deterioration of the light emitting portion and the light emitting portion It is possible to reliably prevent a decrease in light emission efficiency due to the temperature rise.

なお、拡大レンズ3の材質はBK(ボロシリケート・クラウン)7を採用し、レンズ表面にはAR(Anti-Reflection)コーティングを施している。   The material of the magnifying lens 3 is BK (borosilicate crown) 7, and the lens surface is coated with AR (Anti-Reflection).

次に、図2に基づき、本実施形態のヘッドランプ10(特に光照射ユニット1)の機能について説明する。   Next, the function of the headlamp 10 (especially the light irradiation unit 1) of this embodiment is demonstrated based on FIG.

図2は、ヘッドランプ10(特に光照射ユニット1)の機能を説明するための模式図であり、図2の(a)は、通常の使用状態のとき(正常状態のとき)の様子を示し、図2の(b)は、振動等により発光部と光照射部との相対的位置関係がずれたとき(異常状態のとき)の様子を示す。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the function of the headlamp 10 (particularly, the light irradiation unit 1). FIG. 2A shows a state in a normal use state (in a normal state). FIG. 2B shows a state when the relative positional relationship between the light emitting unit and the light emitting unit is shifted due to vibration or the like (in an abnormal state).

図2の(a)に示すように、光照射ユニット1は、レーザチップLCから拡大レンズ3に入射するレーザ光のスポットの面積(照射面積)が、発光部4の光照射面の面積よりも小さい。   As shown in FIG. 2A, the light irradiation unit 1 has a spot area (irradiation area) of a laser beam incident on the magnifying lens 3 from the laser chip LC more than the area of the light irradiation surface of the light emitting unit 4. small.

これにより、拡大レンズ3を透過した後のレーザ光が発散し、発光部4の光照射面上の広い照射面積でレーザ光が照射されるので、光照射面上でレーザ光が集光されることはなく、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所は生じない。   As a result, the laser light after passing through the magnifying lens 3 diverges, and the laser light is irradiated with a wide irradiation area on the light irradiation surface of the light emitting unit 4, so that the laser light is condensed on the light irradiation surface. There is no such a situation that the light density of the laser beam becomes too high.

また、図2の(a)の正常状態から図2の(b)の異常状態に移行したとしても、拡大レンズ3を透過した後のレーザ光を発散させているので、発光部4の光照射面上で光密度が過度に高くなる箇所が生じる可能性はない。   Further, even if the normal state in FIG. 2A shifts to the abnormal state in FIG. 2B, the laser light after passing through the magnifying lens 3 is diverged, so There is no possibility that the light density is excessively increased on the surface.

以上より、ヘッドランプ10(特に光照射ユニット1)によれば、発光部4の劣化および温度上昇による発光効率の低下を防止することができることがわかる。   From the above, it can be seen that the headlamp 10 (particularly the light irradiation unit 1) can prevent the light emitting unit 4 from deteriorating and the light emitting efficiency from being lowered due to temperature rise.

なお、拡大レンズ3に替えて、コリメータレンズでコリメートしたレーザ光(コリメート光)を発光部4に照射することも考えられる。しかしながら、万一の場合にもコリメート光が外部に漏れることは好ましくないため、本願の光照射ユニット1のように、レーザ光はコリメートさせず、発散させながら使う方が良い。   Instead of the magnifying lens 3, it is also conceivable to irradiate the light emitting unit 4 with laser light (collimated light) collimated with a collimator lens. However, since it is not preferable that the collimated light leaks to the outside even in the unlikely case, it is better to use the laser light while diverging it without using the collimated light as in the light irradiation unit 1 of the present application.

(発光部4)
発光部4は、光照射ユニット1から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発生するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。具体的には、発光部4は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、または蛍光体を固めたものである。発光部4は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。
(Light emitting part 4)
The light emitting unit 4 generates fluorescence by receiving laser light emitted from the light irradiation unit 1 and includes a phosphor that emits light by receiving laser light. Specifically, the light emitting unit 4 is one in which a phosphor is dispersed inside a sealing material, or a phosphor is solidified. The light emitting unit 4 can be said to be a wavelength conversion element because it converts laser light into fluorescence.

ヘッドランプ10では、発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。   In the headlamp 10, the light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

発光部4の形状は、本実施形態では、底面の円の直径が2mmφの円柱形状(円盤状)であるが、そのサイズおよび形状は、これに限定されず、任意のサイズおよび様々な形状を選択できる。円盤状以外の形状としては、角柱状、楕円柱状などを例示できる。   In the present embodiment, the shape of the light emitting unit 4 is a cylindrical shape (disk shape) having a diameter of the bottom circle of 2 mmφ. However, the size and shape are not limited to this, and any size and various shapes can be used. You can choose. Examples of shapes other than the disc shape include a prismatic shape and an elliptical column shape.

この発光部4は、金属ベース7の上かつハーフパラボラミラー5のほぼ焦点位置に配置されている。そのため、発光部4から出射した蛍光は、ハーフパラボラミラー5の反射曲面(反射面)に反射することで、その光路が制御される。発光部4の上面(紙面に対して上)にレーザ光の反射を防止する反射防止構造が形成されていてもよい。   The light emitting unit 4 is disposed on the metal base 7 and at a substantially focal position of the half parabolic mirror 5. For this reason, the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 is reflected on the reflection curved surface (reflection surface) of the half parabolic mirror 5 to control the optical path. An antireflection structure for preventing reflection of laser light may be formed on the upper surface of the light emitting unit 4 (above the paper surface).

次に、発光部4の蛍光体としては、例えば、酸窒化物系蛍光体(例えば、サイアロン蛍光体)またはIII−V族化合物半導体ナノ粒子蛍光体(例えば、インジュウムリン:InP)を用いることができる。これらの蛍光体は、光照射ユニット1から発せられた高い出力(および/または光密度)のレーザ光に対しての熱耐性が高く、ヘッドランプ10に最適である。ただし、発光部4の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。   Next, as the phosphor of the light emitting unit 4, for example, an oxynitride phosphor (for example, sialon phosphor) or a III-V compound semiconductor nanoparticle phosphor (for example, indium phosphorus: InP) is used. Can do. These phosphors have high heat resistance against high-power (and / or light density) laser light emitted from the light irradiation unit 1 and are optimal for the headlamp 10. However, the phosphor of the light emitting unit 4 is not limited to the above-described phosphor, and may be another phosphor such as a nitride phosphor.

また、ヘッドランプ10の照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが、法律により規定されている。そのため、発光部4には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。   In addition, the law stipulates that the illumination light of the headlamp 10 must be white having a predetermined range of chromaticity. For this reason, the light emitting unit 4 includes a phosphor selected so that the illumination light is white.

例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部4に含め、405nmのレーザ光を照射すると白色光が発生する。または、黄色の蛍光体(または緑色および赤色の蛍光体)を発光部4に含め、450nm(青色)のレーザ光(または、440nm以上490nm以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光)を照射することでも白色光が得られる。   For example, when blue, green, and red phosphors are included in the light emitting unit 4 and irradiated with laser light of 405 nm, white light is generated. Alternatively, a yellow phosphor (or green and red phosphor) is included in the light-emitting portion 4, and a so-called blue laser having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm (blue) to 450 nm (blue) or 440 nm to 490 nm. White light can also be obtained by irradiating light.

発光部4の封止材は、例えば、ガラス材(無機ガラス、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る。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。   The sealing material of the light emitting unit 4 is, for example, a glass material (inorganic glass or organic-inorganic hybrid glass) or a resin material such as silicone resin. Low melting glass may be used as the glass material. The sealing material is preferably highly transparent, and when the laser beam has a high output, a material having high heat resistance is preferable.

(ハーフパラボラミラー5)
ハーフパラボラミラー5は、発光部4が発生させた蛍光を反射面で反射し、所定の立体角内を進む光線束(照明光)を形成する。このハーフパラボラミラー5は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
(Half parabolic mirror 5)
The half parabolic mirror 5 reflects the fluorescence generated by the light emitting unit 4 on the reflection surface, and forms a light bundle (illumination light) that travels within a predetermined solid angle. The half parabolic mirror 5 may be, for example, a member having a metal thin film formed on the surface thereof or a metal member.

ハーフパラボラミラー5の開口部(紙面に対して右側)は、半径30mmの半円であり、ハーフパラボラミラー5の奥行き(紙面に対して左右方向の幅)は30mmである。発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。   The opening of the half parabolic mirror 5 (right side with respect to the paper surface) is a semicircle having a radius of 30 mm, and the depth of the half parabolic mirror 5 (width in the left-right direction with respect to the paper surface) is 30 mm. The light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

また、ハーフパラボラミラー5は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される回転放物面(パラボラ)を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を反射面として有している。これにより、発光部4の蛍光を狭い立体角内に効率的に投光することができ、その結果、蛍光の利用効率を高めることができる。また、パラボラの残り半分に相当する部分に、パラボラ以外の構造体を配置できる。   The half parabolic mirror 5 is a partial curved surface obtained by cutting a parabolic surface formed by rotating the parabola with the parabolic axis of symmetry as a rotational axis, along a plane including the rotational axis. At least a part of the reflective surface. Thereby, the fluorescence of the light emission part 4 can be efficiently projected within a narrow solid angle, and as a result, the utilization efficiency of the fluorescence can be increased. In addition, a structure other than the parabola can be arranged in a portion corresponding to the other half of the parabola.

さらに、ハーフパラボラミラー5によれば、反射面で制御できなかった蛍光のほとんどがパラボラ側に出射される。この特性を利用して、ヘッドランプ10のパラボラ側の広い範囲を照らすこともできる。   Furthermore, according to the half parabolic mirror 5, most of the fluorescence that could not be controlled by the reflecting surface is emitted to the parabolic side. By utilizing this characteristic, a wide range on the parabolic side of the headlamp 10 can be illuminated.

(窓部6)
次に、光照射ユニット1は、ハーフパラボラミラー5の外部に配置されており、ハーフパラボラミラー5には、レーザ光を透過または通過させる窓部6が形成されている。この窓部6は、開口部であってもよいし、レーザ光を透過可能な透明部材を含むものであってもよい。例えば、レーザ光を透過し、白色光(発光部4の蛍光)を反射するフィルターを設けた透明板を窓部6として設けてもよい。この構成では、発光部4の蛍光が窓部6から漏れることを防止できる。
(Window part 6)
Next, the light irradiation unit 1 is disposed outside the half parabolic mirror 5, and the half parabolic mirror 5 is formed with a window portion 6 that transmits or passes laser light. The window 6 may be an opening or may include a transparent member that can transmit laser light. For example, a transparent plate provided with a filter that transmits laser light and reflects white light (fluorescence of the light emitting section 4) may be provided as the window section 6. In this configuration, the fluorescence of the light emitting unit 4 can be prevented from leaking from the window unit 6.

以上の構成によれば、ハーフパラボラミラー5の外部から、ハーフパラボラミラー5に設けられた窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射できる。それゆえ、光照射ユニット1の配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部4の光照射面に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   According to the above configuration, the light emitting unit 4 can be irradiated with laser light from the outside of the half parabolic mirror 5 through the window 6 provided in the half parabolic mirror 5. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the light irradiation unit 1 can be increased, and for example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser light with respect to the light irradiation surface of the light emitting unit 4 to a preferable angle.

次に、窓部6は、複数の光照射ユニット1に共通のものが1個設けられていても良いし、各光照射ユニット1に対応した複数の窓部6が設けられていても良い。   Next, one common window portion 6 may be provided for the plurality of light irradiation units 1, or a plurality of window portions 6 corresponding to each light irradiation unit 1 may be provided.

なお、本実施形態のハーフパラボラミラー5では、反射鏡の形状の一例として、パラボラを、回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面であるハーフパラボラ形状としたが、反射鏡の形状はこれに限定されない。   In the half parabolic mirror 5 of the present embodiment, as an example of the shape of the reflecting mirror, the parabolic shape is a half parabolic shape which is a partial curved surface obtained by cutting along a plane including the rotation axis. Is not limited to this.

例えば、反射鏡の形状は、パラボラであっても良いし、回転楕円面の一部の部分曲面や半球面であってもよい。すなわち、上記反射鏡は、回転軸を中心として図形(楕円、円、放物線)を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。   For example, the shape of the reflecting mirror may be a parabola, or may be a partial curved surface or a hemispherical surface of a part of a spheroid. That is, the reflecting mirror only needs to include at least a part of a curved surface formed by rotating a figure (ellipse, circle, parabola) about the rotation axis on the reflecting surface.

(金属ベース7)
金属ベース7は、発光部4を支持する板状の支持部材であり、金属(例えば、銅や鉄)からなっている。それゆえ、金属ベース7は熱伝導性が高く、発光部4の発熱を効率的に放熱することが出来る。なお、発光部4を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質(ガラス、サファイアなど)を含む部材でもよい。ただし、発光部4と当接する金属ベース7の表面は反射面として機能することが好ましい。上記表面が反射面であることにより、発光部4の上面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面で反射させてハーフパラボラミラー5へ向かわせることができる。または、発光部4の上面から入射したレーザ光を上記反射面で反射させて、再度発光部4の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
(Metal base 7)
The metal base 7 is a plate-like support member that supports the light emitting unit 4 and is made of metal (for example, copper or iron). Therefore, the metal base 7 has high thermal conductivity, and can efficiently dissipate heat generated by the light emitting unit 4. In addition, the member which supports the light emission part 4 is not limited to what consists of metals, The member containing substances (glass, sapphire, etc.) with high heat conductivity other than a metal may be sufficient. However, it is preferable that the surface of the metal base 7 in contact with the light emitting unit 4 functions as a reflecting surface. Since the surface is a reflecting surface, the laser light incident from the upper surface of the light emitting unit 4 is converted into fluorescence, and then reflected by the reflecting surface and can be directed to the half parabolic mirror 5. Alternatively, the laser light incident from the upper surface of the light emitting unit 4 can be reflected by the reflecting surface and again directed to the inside of the light emitting unit 4 to be converted into fluorescence.

本実施形態のヘッドランプ10では、金属ベース7は、銅からなるものであり、発光部4が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている。その裏側には、長さ30mm、後述する幅1mmのフィン8が、5mm間隔で設けられている。なお、金属ベース7とフィン8とは、一体として形成されていていてもよい。   In the headlamp 10 of the present embodiment, the metal base 7 is made of copper, and aluminum is vapor-deposited on the surface on the side where the light emitting unit 4 is disposed. On the back side, fins 8 having a length of 30 mm and a width of 1 mm described later are provided at intervals of 5 mm. Note that the metal base 7 and the fins 8 may be integrally formed.

金属ベース7は、ハーフパラボラミラー5によって覆われているため、金属ベース7は、ハーフパラボラミラー5の反射面と対向する面を有していると言える。金属ベース7の発光部4が設けられている側の表面は、ハーフパラボラミラー5の回転放物面の回転軸と概ね平行であり、当該回転軸を概ね含んでいることが好ましい。   Since the metal base 7 is covered with the half parabolic mirror 5, it can be said that the metal base 7 has a surface facing the reflecting surface of the half parabolic mirror 5. It is preferable that the surface of the metal base 7 on the side where the light emitting unit 4 is provided is substantially parallel to the rotation axis of the paraboloid of the half parabolic mirror 5 and substantially includes the rotation axis.

(フィン8)
フィン8は、金属ベース7を冷却する冷却部(放熱機構)として機能する。このフィン8は、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。金属ベース7を冷却する冷却部は、冷却(放熱)機能を有するものであればく、ヒートパイプ、水冷方式や、空冷方式のものであってもよい。
(Fin 8)
The fin 8 functions as a cooling unit (heat dissipation mechanism) that cools the metal base 7. The fin 8 has a plurality of heat radiating plates, and increases the heat radiation efficiency by increasing the contact area with the atmosphere. The cooling unit that cools the metal base 7 may have a cooling (heat radiation) function, and may be a heat pipe, a water cooling method, or an air cooling method.

(光照射ユニット1の詳細)
次に、図3および4に基づき、上述した光照射ユニット1の詳細について説明する。図3は、光照射ユニット1の構成を示す図であり、図3の(a)は、光照射ユニット1の外観を示す斜視図であり、図3の(b)は、光照射ユニット1のキャップ部の構成を示す断面図である。
(Details of the light irradiation unit 1)
Next, based on FIG. 3 and 4, the detail of the light irradiation unit 1 mentioned above is demonstrated. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the light irradiation unit 1, FIG. 3A is a perspective view showing the appearance of the light irradiation unit 1, and FIG. It is sectional drawing which shows the structure of a cap part.

図3の(b)に示すように、光照射ユニット1は、5.6mmφのレーザパッケージ2のキャップ部の先端側に、拡大レンズ3を装着したものである。   As shown in FIG. 3B, the light irradiation unit 1 has a magnifying lens 3 mounted on the tip side of the cap portion of a 5.6 mmφ laser package 2.

また、レーザパッケージ2の内部には、ステムST上に固定されたレーザチップLCが存在している。なお、レーザチップLCは、レーザ光を出射するレーザ光源として機能する半導体レーザ素子である。このレーザチップLCは、1チップに1個の発光点Pを有するものであってもよく、1チップに複数の発光点Pを有するものであってもよい。レーザチップLCの発振波長は、405nmであり、出力は1Wである。   In addition, a laser chip LC fixed on the stem ST exists inside the laser package 2. The laser chip LC is a semiconductor laser element that functions as a laser light source that emits laser light. This laser chip LC may have one light emitting point P per chip, or may have a plurality of light emitting points P per chip. The oscillation wavelength of the laser chip LC is 405 nm and the output is 1 W.

拡大レンズ3は、上述した底面の円の直径が2mmφの発光部4を励起するのに適したレンズを選択すれば良い。なお、拡大レンズ3のレンズ径dは、1.5mmであり、レンズ有効径erは、1.0mmである。   As the magnifying lens 3, a lens suitable for exciting the light emitting unit 4 having the diameter of the circle on the bottom surface of 2 mmφ may be selected. The lens diameter d of the magnifying lens 3 is 1.5 mm, and the effective lens diameter er is 1.0 mm.

ここで、距離d1は、キャップボトムBからレーザチップLCの発光点Pまでの距離であり、1.5mmである。また、距離d2は、発光点Pから拡大レンズ3のレンズ中心Cまでの距離であり、1.5mmである。なお、当然ながら、レーザチップLCと拡大レンズ13とは光軸調整を行っている。なお、キャップ高さhは、3.0mmであり、キャップの厚さtは、0.12mmである。   Here, the distance d1 is a distance from the cap bottom B to the light emitting point P of the laser chip LC, and is 1.5 mm. The distance d2 is a distance from the light emitting point P to the lens center C of the magnifying lens 3, and is 1.5 mm. Of course, the laser chip LC and the magnifying lens 13 are optically adjusted. The cap height h is 3.0 mm, and the cap thickness t is 0.12 mm.

次に、図4に基づき、光照射ユニット1の機能について説明する。   Next, the function of the light irradiation unit 1 is demonstrated based on FIG.

光照射ユニット1は、図4に示すように、レーザ光が徐々に拡がりながら(ビーム径が単調に増加しながら)レーザ光が放出され、距離D=60mm離れた地点においても、W=2mmφの小さな領域を照射することができることがわかった。   As shown in FIG. 4, the light irradiation unit 1 emits laser light while the laser light gradually spreads (while the beam diameter monotonously increases), and W = 2 mmφ even at a distance D = 60 mm away. It was found that a small area can be irradiated.

この場合、レーザチップLCからの光出力の90%以上のエネルギーを60mm離れた2mmφの領域に到達させることができ、非常に効率が高いものであることがわかる。   In this case, energy of 90% or more of the light output from the laser chip LC can reach the 2 mmφ region 60 mm away, which shows that the efficiency is very high.

以上の光照射ユニット1では、正常状態か異常状態かに関わらず、図10に示すような集光レンズLを使う場合と異なり、過度にレーザ光が発光部4に集光されることがない。   In the light irradiation unit 1 described above, laser light is not excessively collected on the light emitting unit 4, unlike the case where the condenser lens L as shown in FIG. .

また、光照射ユニット1では、製造時のレーザチップLCと拡大レンズ3との位置合わせや、光軸調整を高精度で行うことができる。   Further, in the light irradiation unit 1, the alignment between the laser chip LC and the magnifying lens 3 at the time of manufacture and the optical axis adjustment can be performed with high accuracy.

例えば、製造時(キャップのアライメント時)に、レーザ光を弱く光らせながら、拡大レンズ3を通して出てくる光のスポット径や位置をモニターしながらレンズ付きキャップの位置を決めるアクティブアライメントを用いた製造方法を採用すれば、レーザチップLCとキャップに設けた拡大レンズ3との位置関係をより精密に決めることができる。   For example, in manufacturing (cap alignment), a manufacturing method using active alignment that determines the position of a lens-attached cap while monitoring the spot diameter and position of light emitted through the magnifying lens 3 while weakly emitting laser light. Is used, the positional relationship between the laser chip LC and the magnifying lens 3 provided on the cap can be determined more precisely.

なお、光照射ユニット1では、発光部4の光照射面に照射されるレーザ光のスポットの面積(照射面積)が、レーザ光を出射するレーザチップLCの発光点Pの発光面積よりも大きいことが好ましい。   In the light irradiation unit 1, the area (irradiation area) of the spot of the laser light irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 is larger than the light emission area of the light emission point P of the laser chip LC that emits the laser light. Is preferred.

特に、本実施形態の発光部4は、直径2mmφの円を底面とする円柱形状であるから、発光部4の光照射面に照射されるレーザ光のスポットの面積(照射面積)は、0.1mmφ以上、2mmφ以下であることが好ましい。   In particular, since the light emitting unit 4 of the present embodiment has a cylindrical shape with a circle having a diameter of 2 mmφ as a bottom surface, the area (irradiation area) of the spot of the laser beam irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit 4 is 0. It is preferable that it is 1 mmφ or more and 2 mmφ or less.

これにより、発散したレーザ光が発光部4の光照射面に照射されるので、発光部4の光照射面上でレーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所が生じない。   Thereby, since the diverged laser light is irradiated onto the light irradiation surface of the light emitting unit 4, there is no place where the light density of the laser light becomes too high on the light irradiation surface of the light emitting unit 4.

また、拡大レンズ3は、レーザチップLCから出射されるレーザ光の光路上に配置されたレンズであり、レンズを透過した後のレーザ光のビーム径が単調に増加することが好ましい。これにより、レンズを透過した後のレーザ光が発散するので、発光部4の光照射面上でレーザ光が集光されることはなく、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所は生じない。   The magnifying lens 3 is a lens disposed on the optical path of the laser light emitted from the laser chip LC, and it is preferable that the beam diameter of the laser light after passing through the lens monotonously increases. Thereby, since the laser light after passing through the lens is diverged, the laser light is not condensed on the light irradiation surface of the light emitting unit 4, and a portion where the light density of the laser light becomes too high does not occur.

また、光照射ユニット1では、レーザチップLCから拡大レンズ3に入射するレーザ光のスポットの面積(レンズ表面に対する照射面積)が、発光部4の光照射面の面積よりも小さいことが好ましい。これにより、拡大レンズ3を透過した後のレーザ光が発散するので、発光部4の光照射面上でレーザ光が集光されることはなく、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所は生じない。   In the light irradiation unit 1, it is preferable that the area of the spot of the laser light incident on the magnifying lens 3 from the laser chip LC (irradiation area with respect to the lens surface) is smaller than the area of the light irradiation surface of the light emitting unit 4. As a result, the laser light after passing through the magnifying lens 3 diverges, so that the laser light is not condensed on the light irradiation surface of the light emitting unit 4, and there are places where the light density of the laser light becomes too high. Absent.

〔2.ヘッドランプ20の構成〕
次に、図5は、本発明の他の実施形態であるヘッドランプ(車両用前照灯、照明装置)20の構成を示す模式図である。ヘッドランプ20は、発光部4から発生する蛍光を投光する照明装置である。
[2. Configuration of headlamp 20]
Next, FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a headlamp (vehicle headlamp, lighting device) 20 according to another embodiment of the present invention. The headlamp 20 is an illumination device that projects fluorescence generated from the light emitting unit 4.

図5の(b)に示すように、ヘッドランプ20は、主として(1)上述した光照射ユニット1の数を合計8個備えている点、(2)紙面に対して左側から3個−2個−3個の配置(以下、3段配置という)で最密充填した立体配置としている点がヘッドランプ10と異なっている。なお、本実施形態のヘッドランプ20では、ヘッドランプ10が備えるフィン8を設けていないが、フィン8を設けるか否かは適宜選択できる。   As shown in FIG. 5B, the headlamp 20 mainly includes (1) a total of eight light irradiation units 1 described above, and (2) three from the left side with respect to the paper surface-2. It differs from the headlamp 10 in that it is a three-dimensional arrangement in which the three-piece arrangement (hereinafter referred to as a three-stage arrangement) is packed most closely. In the headlamp 20 of the present embodiment, the fins 8 included in the headlamp 10 are not provided, but whether or not the fins 8 are provided can be selected as appropriate.

(光照射ユニット1の詳細)
光照射ユニット1は、上述したように、405nmのレーザ光を出射する1W出力のものであり、合計8個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は8Wとなる。
(Details of the light irradiation unit 1)
As described above, the light irradiation unit 1 has a 1 W output for emitting 405 nm laser light, and a total of eight light irradiation units are provided. Therefore, the total output of the laser beam is 8W.

光照射ユニット1は、拡大レンズ3を介して、窓部6を通してレーザ光を発光部4に照射する。より具体的には、レーザ光は、後述する発光部4のほぼ中央付近(ハーフパラボラミラー5の焦点位置)を、2mmΦの面積で照射されるように光スポットが拡大される。3段配置の各光照射ユニット1から出射されるレーザ光は、窓部6を通して入射角30〜70°の範囲で発光部4に照射される。   The light irradiation unit 1 irradiates the light emitting unit 4 with laser light through the window 6 via the magnifying lens 3. More specifically, the light spot is expanded so that the laser beam is irradiated in the vicinity of the center of the light emitting unit 4 (to be described later) (the focal position of the half parabolic mirror 5) with an area of 2 mmΦ. Laser light emitted from each of the three-stage light irradiation units 1 is applied to the light emitting unit 4 through the window 6 in the range of an incident angle of 30 to 70 °.

(発光部4の詳細)
発光部4は、白色で発光するように、3種類のRGB蛍光体が混合されている。赤色蛍光体は、CaAlSiN:Euであり、緑色蛍光体は、β−SiAlON:Euであり、青色蛍光体は(BaSr)MgAl1017:Euである。
(Details of the light emitting unit 4)
The light emitting unit 4 is mixed with three types of RGB phosphors so as to emit white light. The red phosphor is CaAlSiN 3 : Eu, the green phosphor is β-SiAlON: Eu, and the blue phosphor is (BaSr) MgAl 10 O 17 : Eu.

これらの蛍光体の粉末が樹脂(例えば、シリコーン樹脂)に均一に混ぜ込まれて金属ベース7上に塗布されている。   These phosphor powders are uniformly mixed in a resin (for example, silicone resin) and applied onto the metal base 7.

発光部4の形状は、例えば、底面の円の直径10mmΦ×厚さ0.1mmの円柱形状(円盤状)である。   The shape of the light emitting unit 4 is, for example, a cylindrical shape (disc shape) having a diameter of 10 mmΦ of a bottom circle and a thickness of 0.1 mm.

(ハーフパラボラミラー5の詳細)
ハーフパラボラミラー5の開口部(紙面に対して右側)は、半径30mmの半円であり、ハーフパラボラミラー5の奥行き(紙面に対して左右方向の幅)は30mmである。発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。
(Details of half parabolic mirror 5)
The opening of the half parabolic mirror 5 (right side with respect to the paper surface) is a semicircle having a radius of 30 mm, and the depth of the half parabolic mirror 5 (width in the left-right direction with respect to the paper surface) is 30 mm. The light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

(金属ベース7の詳細)
金属ベース7は、銅からなるものであり、発光部4が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている。これにより、金属ベース7で発光部4を冷却でき、発光部4の発光効率がレーザ光による温度上昇によって低下することを防止できる。
(Details of metal base 7)
The metal base 7 is made of copper, and aluminum is vapor-deposited on the surface on the side where the light emitting unit 4 is disposed. Thereby, the light emission part 4 can be cooled with the metal base 7, and it can prevent that the light emission efficiency of the light emission part 4 falls by the temperature rise by a laser beam.

(ヘッドランプ20の効果)
ヘッドランプ20では、発光部4の上部を覆うようにハーフパラボラミラー5が設置されていることにより、発光部4から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができ、発光部4からの蛍光の大部分をハーフパラボラミラー5で制御することができる。
(Effect of the headlamp 20)
In the headlamp 20, the half parabolic mirror 5 is installed so as to cover the upper part of the light emitting unit 4, so that the ratio of the fluorescence that can control the course of the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 can be increased. Most of the fluorescence from the light emitting unit 4 can be controlled by the half parabolic mirror 5.

なお、この場合でも、発光部4の側面から出射した蛍光(側方出射蛍光)は制御できす、正面以外に投光される可能性が高い。   Even in this case, the fluorescence emitted from the side surface of the light emitting unit 4 (side emission fluorescence) can be controlled, and there is a high possibility that the light is projected outside the front surface.

しかしながら、発光部4の光照射面の面積がレーザ光のスポットの面積より大きいため、側方出射蛍光が少なくなる。それゆえ、上記構成により、ハーフパラボラミラー5により制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。   However, since the area of the light emitting surface of the light emitting unit 4 is larger than the area of the laser light spot, the side emission fluorescence is reduced. Therefore, with the above configuration, fluorescence that cannot be controlled by the half parabolic mirror 5 can be reduced, and the use efficiency of fluorescence can be increased.

また、ハーフパラボラミラー5の外部から、ハーフパラボラミラー5に設けられた窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射できる。それゆえ、光照射ユニット1の配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部4の光照射面に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   Further, the light emitting unit 4 can be irradiated with laser light from the outside of the half parabolic mirror 5 through the window 6 provided in the half parabolic mirror 5. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the light irradiation unit 1 can be increased, and for example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser light with respect to the light irradiation surface of the light emitting unit 4 to a preferable angle.

〔3.ヘッドランプ30の構成〕
次に、図6は、本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプ(車両用前照灯、照明装置)30の構成を示す模式図である。ヘッドランプ30は、発光部4から発生する蛍光を投光する照明装置である。
[3. Configuration of headlamp 30]
Next, FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a headlamp (vehicle headlamp, illumination device) 30 which is still another embodiment of the present invention. The headlamp 30 is an illumination device that projects fluorescence generated from the light emitting unit 4.

図6の(b)に示すように、ヘッドランプ30は、主として(1)上述した光照射ユニット1の数を合計5個備えている点、(2)ハーフパラボラミラー5の外面に沿って(紙面に対して上側から下側に向けて)各光照射ユニット1が配置され、複数の窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射している点が、上述したヘッドランプ10と異なっている。   As shown in FIG. 6B, the headlamp 30 mainly includes (1) a total of five light irradiation units 1 described above, and (2) along the outer surface of the half parabolic mirror 5 ( Different from the above-described headlamp 10 in that each light irradiation unit 1 is arranged (from the upper side to the lower side with respect to the paper surface) and the light emitting unit 4 is irradiated with laser light through a plurality of windows 6. .

(光照射ユニット1の詳細)
光照射ユニット1は、405nmのレーザ光を出射する1W出力のものであり、合計5個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は5Wとなる。
(Details of the light irradiation unit 1)
The light irradiation unit 1 has a 1 W output for emitting 405 nm laser light, and a total of five light irradiation units are provided. Therefore, the total output of the laser beam is 5W.

光照射ユニット1は、拡大レンズ3を介して、各光照射ユニット1に対応する合計5個の窓部6を通してレーザ光を発光部4に照射する。より具体的には、レーザ光は、後述する発光部4のほぼ中央付近(ハーフパラボラミラー5の焦点位置)を、底面の円の直径が2mmΦの円柱形状の発光部4の全体に照射されるように光スポットが拡大される。   The light irradiation unit 1 irradiates the light emitting unit 4 with laser light through the magnifying lens 3 and through a total of five window portions 6 corresponding to the respective light irradiation units 1. More specifically, the laser light is applied to the entire light emitting section 4 having a cylindrical shape with a diameter of a circle on the bottom surface of 2 mmΦ, in the vicinity of the center of the light emitting section 4 described later (the focal position of the half parabolic mirror 5). So that the light spot is enlarged.

(発光部4の詳細)
発光部4の構成材料は、ヘッドランプ20で説明したものと同じであるが、発光部4のサイズが異なっている。
(Details of the light emitting unit 4)
The constituent material of the light emitting unit 4 is the same as that described in the headlamp 20, but the size of the light emitting unit 4 is different.

本実施形態のヘッドランプ20の発光部4の形状およびサイズは、例えば、底面の円の直径2mmΦ×厚さ0.1mmの円柱形状(円盤状)である。   The shape and size of the light emitting unit 4 of the headlamp 20 of the present embodiment are, for example, a cylindrical shape (disk shape) having a diameter of 2 mmΦ of a circle on the bottom surface and a thickness of 0.1 mm.

(ハーフパラボラミラー5の詳細)
本実施形態のヘッドランプ20のハーフパラボラミラー5の開口部(紙面に対して右側)は、半径25mmの半円であり、ハーフパラボラミラー5の奥行き(紙面に対して左右方向の幅)は45mmである。発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。
(Details of half parabolic mirror 5)
The opening (right side with respect to the paper surface) of the half parabolic mirror 5 of the headlamp 20 of the present embodiment is a semicircle having a radius of 25 mm, and the depth (width in the left-right direction with respect to the paper surface) of the half parabolic mirror 5 is 45 mm. It is. The light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

(金属ベース7の詳細)
金属ベース7は、銅からなるものであり、発光部4が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている。また、その裏側には、長さ25mm、幅1mmのフィン8が、5mm間隔で設けられている。これにより、発光部4からの熱や、レーザ光由来の熱を放熱する。
(Details of metal base 7)
The metal base 7 is made of copper, and aluminum is vapor-deposited on the surface on the side where the light emitting unit 4 is disposed. On the back side, fins 8 having a length of 25 mm and a width of 1 mm are provided at intervals of 5 mm. Thereby, the heat from the light emitting unit 4 and the heat derived from the laser light are radiated.

これにより、金属ベース7で発光部4を冷却でき、発光部4の発光効率がレーザ光による温度上昇によって低下することを防止できる。なお、金属ベース7とフィン8とは、一体として形成されていていてもよい。   Thereby, the light emission part 4 can be cooled with the metal base 7, and it can prevent that the light emission efficiency of the light emission part 4 falls by the temperature rise by a laser beam. Note that the metal base 7 and the fins 8 may be integrally formed.

(ヘッドランプ30の効果)
ヘッドランプ30では、発光部4の上部を覆うようにハーフパラボラミラー5が設置されていることにより、発光部4から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができ、発光部4からの蛍光の大部分をハーフパラボラミラー5で制御することができる。
(Effect of headlamp 30)
In the headlamp 30, by installing the half parabolic mirror 5 so as to cover the upper part of the light emitting unit 4, it is possible to increase the ratio of the fluorescence that can control the course of the fluorescence emitted from the light emitting unit 4, Most of the fluorescence from the light emitting unit 4 can be controlled by the half parabolic mirror 5.

また、ヘッドランプ30では、他方向から発光部4の全体にレーザ光を照射するので、発光部4の発光効率をより高めることができる。   Moreover, in the headlamp 30, since the whole light emission part 4 is irradiated with a laser beam from another direction, the light emission efficiency of the light emission part 4 can be improved more.

また、ハーフパラボラミラー5の外部から、ハーフパラボラミラー5に設けられた窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射できる。それゆえ、光照射ユニット1の配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部4の光照射面に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   Further, the light emitting unit 4 can be irradiated with laser light from the outside of the half parabolic mirror 5 through the window 6 provided in the half parabolic mirror 5. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the light irradiation unit 1 can be increased, and for example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser light with respect to the light irradiation surface of the light emitting unit 4 to a preferable angle.

〔4.ヘッドランプ40の構成〕
次に、図7は、本発明のさらに他の実施形態であるヘッドランプ(車両用前照灯、照明装置)40の構成を示す模式図である。ヘッドランプ40は、発光部4から発生する蛍光を投光する照明装置である。
[4. Configuration of headlamp 40]
Next, FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a headlamp (vehicle headlamp, lighting device) 40 which is still another embodiment of the present invention. The headlamp 40 is an illumination device that projects fluorescence generated from the light emitting unit 4.

図7に示すように、ヘッドランプ40は、光照射ユニット(光照射部)1a、発光部4、ハーフパラボラミラー5、金属ベース7およびフィン8を備えている。   As shown in FIG. 7, the headlamp 40 includes a light irradiation unit (light irradiation unit) 1 a, a light emitting unit 4, a half parabolic mirror 5, a metal base 7, and fins 8.

また、光照射ユニット1aは、複数のLD(レーザ素子)2aと集光レンズ11とのセット、複数の光ファイバー12、拡大レンズ(増加率変更素子、レンズ)13、反射ミラー14を備える。本実施形態の光照射ユニット1aは、複数の光学部品で、光照射部を構成した場合の一例である。本実施形態の光照射ユニット1aのように、拡大レンズ3は、LD2aからのレーザ光を直接受けるものに限定されるものではなく、発光部4に照射されるレーザ光を制御するものであれば良い。   The light irradiation unit 1 a includes a set of a plurality of LD (laser elements) 2 a and a condenser lens 11, a plurality of optical fibers 12, a magnifying lens (increasing rate changing element, lens) 13, and a reflection mirror 14. The light irradiation unit 1a of this embodiment is an example when a light irradiation part is comprised with several optical components. Like the light irradiation unit 1a of the present embodiment, the magnifying lens 3 is not limited to the one that directly receives the laser light from the LD 2a, but may be any one that controls the laser light irradiated to the light emitting unit 4. good.

集光レンズ11は、LD2aから発振されたレーザ光を、光ファイバー12の一方の端部である入射端部に入射させるためのレンズである。LD2aと集光レンズ11とのセットは、複数の光ファイバー12のそれぞれと一対一で対応付けられている。すなわち、LD2aは、集光レンズ11を介して光ファイバー12と光学的に結合されている。   The condensing lens 11 is a lens for causing the laser light oscillated from the LD 2 a to enter an incident end which is one end of the optical fiber 12. A set of the LD 2a and the condenser lens 11 is associated with each of the plurality of optical fibers 12 on a one-to-one basis. That is, the LD 2 a is optically coupled to the optical fiber 12 through the condenser lens 11.

光ファイバー12は、LD2aが発振したレーザ光を発光部4へと導く導光部材である。この光ファイバー12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層構造を有しており、入射端部から入射したレーザ光は、光ファイバー12の内部を通り、他方の端部である出射端部から出射する。光ファイバー12の出射端部はフェルール等により束ねられている。   The optical fiber 12 is a light guide member that guides the laser light oscillated by the LD 2 a to the light emitting unit 4. The optical fiber 12 has a two-layer structure in which the core of the core is covered with a clad having a refractive index lower than that of the core, and the laser light incident from the incident end passes through the inside of the optical fiber 12 and the other side. The light is emitted from the emission end which is the end of the. The exit end of the optical fiber 12 is bundled with a ferrule or the like.

光ファイバー12の出射端部から出射から出射したレーザ光は、拡大レンズ13によって、直径2mmΦの光照射面を有する発光部4の全体に照射されるように拡大される。拡大されたレーザ光は、反射ミラー14によって反射されることで光路を変更し、ハーフパラボラミラー5の窓部6を通って発光部4へ導かれる。なお、レーザ光は、45°の角度で発光部4に照射される。   The laser beam emitted from the emission end of the optical fiber 12 is enlarged by the magnifying lens 13 so as to be applied to the entire light emitting unit 4 having a light irradiation surface with a diameter of 2 mmΦ. The expanded laser beam is reflected by the reflection mirror 14 to change the optical path, and is guided to the light emitting unit 4 through the window unit 6 of the half parabolic mirror 5. The laser light is applied to the light emitting unit 4 at an angle of 45 °.

(LD2aの詳細)
LD2aは、上記光照射ユニット1のキャップ部の先端部に設けらていた拡大レンズ3が装着されていない通常の5mmΦの半導体レーザパッケージである。また、LD2aは、405nmのレーザ光を出射する1W出力のものであり、合計8個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は8Wとなる。
(Details of LD2a)
The LD 2 a is a normal 5 mmΦ semiconductor laser package not equipped with the magnifying lens 3 provided at the tip of the cap portion of the light irradiation unit 1. The LD 2a has a 1W output for emitting 405 nm laser light, and a total of eight LDs 2a are provided. Therefore, the total output of the laser beam is 8W.

(発光部4の詳細)
発光部4の構成材料は、ヘッドランプ20で説明したものと同じであるが、発光部4のサイズが異なっている。発光部4の形状およびサイズは、例えば、直径2mmΦで、厚さ0.2mmの円柱形状(円盤状)である。
(Details of the light emitting unit 4)
The constituent material of the light emitting unit 4 is the same as that described in the headlamp 20, but the size of the light emitting unit 4 is different. The shape and size of the light emitting unit 4 are, for example, a cylindrical shape (disc shape) having a diameter of 2 mmΦ and a thickness of 0.2 mm.

(ハーフパラボラミラー5の詳細)
ハーフパラボラミラー5の開口部は、半径30mmの半円であり、ハーフパラボラミラー5の奥行きは30mmである。発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。
(Details of half parabolic mirror 5)
The opening of the half parabolic mirror 5 is a semicircle having a radius of 30 mm, and the depth of the half parabolic mirror 5 is 30 mm. The light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

(金属ベース7の詳細)
金属ベース7は、銅からなるものであり、発光部4が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている。これにより、金属ベース7で発光部4を冷却でき、発光部4の発光効率がレーザ光による温度上昇によって低下することを防止できる。金属ベース7の裏側には、長さ30mm、幅1mmのフィン8が、5mm間隔で設けられている。なお、金属ベース7とフィン8とは、一体として形成されていていてもよい。
(Details of metal base 7)
The metal base 7 is made of copper, and aluminum is vapor-deposited on the surface on the side where the light emitting unit 4 is disposed. Thereby, the light emission part 4 can be cooled with the metal base 7, and it can prevent that the light emission efficiency of the light emission part 4 falls by the temperature rise by a laser beam. On the back side of the metal base 7, fins 8 having a length of 30 mm and a width of 1 mm are provided at intervals of 5 mm. Note that the metal base 7 and the fins 8 may be integrally formed.

(ヘッドランプ40の効果)
ヘッドランプ40では、発光部4の上部を覆うようにハーフパラボラミラー5が設置されていることにより、発光部4から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができ、発光部4からの蛍光の大部分をハーフパラボラミラー5で制御することができる。
(Effect of headlamp 40)
In the headlamp 40, since the half parabolic mirror 5 is installed so as to cover the upper part of the light emitting unit 4, the ratio of the fluorescence that can control the course of the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 can be increased. Most of the fluorescence from the light emitting unit 4 can be controlled by the half parabolic mirror 5.

また、ハーフパラボラミラー5の外部から、ハーフパラボラミラー5に設けられた窓部6を通して発光部4にレーザ光を照射できる。それゆえ、光照射ユニット1aの配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部4の光照射面に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   Further, the light emitting unit 4 can be irradiated with laser light from the outside of the half parabolic mirror 5 through the window 6 provided in the half parabolic mirror 5. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the light irradiation unit 1a can be increased, and for example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser light with respect to the light irradiation surface of the light emitting unit 4 to a preferable angle.

〔5.ヘッドランプ50の構成〕
次に、図8は、本発明のさらに他の実施形態のヘッドランプ(車両用前照灯、照明装置)50を示す模式図である。ヘッドランプ50は、発光部4から発生する蛍光を投光する照明装置である。
[5. Configuration of headlamp 50]
Next, FIG. 8 is a schematic diagram showing a headlamp (vehicle headlamp, lighting device) 50 according to still another embodiment of the present invention. The headlamp 50 is an illumination device that projects fluorescence generated from the light emitting unit 4.

図8に示すように、ヘッドランプ50は、光照射ユニット(光照射部)1b、発光部4、ハーフパラボラミラー5および金属ベース7を備えている。   As shown in FIG. 8, the headlamp 50 includes a light irradiation unit (light irradiation unit) 1 b, a light emitting unit 4, a half parabolic mirror 5, and a metal base 7.

また、光照射ユニット1bは、合計10個のLD2aと集光レンズ11とのセット、10個の光ファイバー12、拡大レンズ13および反射ミラー14を備えている。   The light irradiation unit 1b includes a set of a total of ten LDs 2a and a condenser lens 11, ten optical fibers 12, a magnifying lens 13, and a reflection mirror 14.

ヘッドランプ50では、金属ベース7に開口部7aが設けられており、この開口部7aを通して、発光部4の紙面に対して底面側からレーザ光を照射する。   In the headlamp 50, an opening 7 a is provided in the metal base 7, and laser light is irradiated from the bottom side to the paper surface of the light emitting unit 4 through the opening 7 a.

それゆえ、ハーフパラボラミラー5に窓部6を形成する必要がなくなり、ハーフパラボラミラー5の反射面の面積を実質的に増やすことができ、制御できる蛍光の量を増やすことができる。本実施形態の光照射ユニット1bのように、発光部4の光照射面は、ハーフパラボラミラー5に対向する面だけでなく、ハーフパラボラミラー5側からは見えない、隠れた面であっても良い。   Therefore, it is not necessary to form the window portion 6 in the half parabolic mirror 5, the area of the reflection surface of the half parabolic mirror 5 can be substantially increased, and the amount of fluorescence that can be controlled can be increased. Like the light irradiation unit 1b of the present embodiment, the light irradiation surface of the light emitting unit 4 is not only a surface facing the half parabolic mirror 5, but also a hidden surface that is not visible from the half parabolic mirror 5 side. good.

なお、発光部4は、図8に示すように金属ベース7の開口部7aよりも大きく、当該開口部7aを覆うように配置されていてもよいし、開口部7aとほぼ同じ大きさの発光部4が当該開口部7aにはめ込まれていてもよい。   In addition, the light emission part 4 may be arrange | positioned so that the opening part 7a of the metal base 7 may be larger than the opening part 7a of the metal base 7, as shown in FIG. 8, and the light emission of the magnitude | size substantially the same as the opening part 7a. The part 4 may be fitted into the opening 7a.

集光レンズ11および光ファイバー12については、上述したとおりである。   The condenser lens 11 and the optical fiber 12 are as described above.

光ファイバー12の出射端部から出射から出射したレーザ光は、拡大レンズ13を介して、開口部7aを通してレーザ光を発光部4に照射される。より具体的には、レーザ光は、後述する発光部4のほぼ中央付近(ハーフパラボラミラー5の焦点位置)を、2mmΦの面積で照射されるように光スポットが拡大される。   The laser beam emitted from the emission end of the optical fiber 12 is irradiated to the light emitting unit 4 through the opening 7 a via the magnifying lens 13. More specifically, the light spot is expanded so that the laser beam is irradiated in the vicinity of the center of the light emitting unit 4 (to be described later) (the focal position of the half parabolic mirror 5) with an area of 2 mmΦ.

拡大されたレーザ光は、反射ミラー14によって反射されることで光路を変更し、金属ベース7の開口部7aを通って発光部4へ導かれる。なお、レーザ光は、90°の角度で発光部4に照射される。   The expanded laser light is reflected by the reflection mirror 14 to change the optical path, and is guided to the light emitting unit 4 through the opening 7 a of the metal base 7. The laser light is applied to the light emitting unit 4 at an angle of 90 °.

なお、本実施形態のヘッドランプ50では、発光部4の光照射面の面積がレーザ光のスポットの面積より大きいため、側方出射蛍光が少なくなる。それゆえ、上記構成により、ハーフパラボラミラー5により制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。   In the headlamp 50 of the present embodiment, the area of the light emitting surface of the light emitting unit 4 is larger than the area of the spot of the laser beam, so that the side emission fluorescence is reduced. Therefore, with the above configuration, fluorescence that cannot be controlled by the half parabolic mirror 5 can be reduced, and the use efficiency of fluorescence can be increased.

(LD2aの詳細)
LD2aは、上述したキャップ部に拡大レンズ13が装着されていない5mmΦの通常の半導体レーザパッケージである。また、LD2aは、405nmのレーザ光を出射する1W出力のものであり、合計10個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は10Wとなる。
(Details of LD2a)
The LD 2a is a normal semiconductor laser package of 5 mmΦ in which the magnifying lens 13 is not attached to the cap portion described above. Further, the LD 2a has a 1 W output for emitting a laser beam of 405 nm, and a total of ten LDs 2a are provided. Therefore, the total output of the laser light is 10W.

(発光部4の詳細)
発光部4の構成材料は、ヘッドランプ20で説明したものと同じであるが、発光部4のサイズが異なっている。発光部4の形状およびサイズは、例えば、直径5mmΦで、厚さ0.1mmの円柱形状(円盤状)である。
(Details of the light emitting unit 4)
The constituent material of the light emitting unit 4 is the same as that described in the headlamp 20, but the size of the light emitting unit 4 is different. The shape and size of the light emitting unit 4 are, for example, a cylindrical shape (disc shape) having a diameter of 5 mmΦ and a thickness of 0.1 mm.

発光部4は、蛍光体を焼結させて固めている。   The light emitting unit 4 is made by sintering and hardening the phosphor.

(ハーフパラボラミラー5の詳細)
ハーフパラボラミラー5の開口部は、半径30mmの半円であり、ハーフパラボラミラー5の奥行きは30mmである。発光部4は、ハーフパラボラミラー5の焦点位置に配置されている。
(Details of half parabolic mirror 5)
The opening of the half parabolic mirror 5 is a semicircle having a radius of 30 mm, and the depth of the half parabolic mirror 5 is 30 mm. The light emitting unit 4 is disposed at the focal position of the half parabolic mirror 5.

(金属ベース7の詳細)
金属ベース7は、表面が銀コーティングされた金属製ミラーである。金属ベース7の裏側には、長さ30mm、幅1mmのフィン8が、5mm間隔で設けられている。なお、金属ベース7とフィン8とは、一体として形成されていていてもよい。
(Details of metal base 7)
The metal base 7 is a metal mirror whose surface is coated with silver. On the back side of the metal base 7, fins 8 having a length of 30 mm and a width of 1 mm are provided at intervals of 5 mm. Note that the metal base 7 and the fins 8 may be integrally formed.

(ヘッドランプ50の効果)
ヘッドランプ40では、発光部4の上部を覆うようにハーフパラボラミラー5が設置されていることにより、発光部4から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができ、発光部4からの蛍光の大部分をハーフパラボラミラー5で制御することができる。
(Effect of headlamp 50)
In the headlamp 40, since the half parabolic mirror 5 is installed so as to cover the upper part of the light emitting unit 4, the ratio of the fluorescence that can control the course of the fluorescence emitted from the light emitting unit 4 can be increased. Most of the fluorescence from the light emitting unit 4 can be controlled by the half parabolic mirror 5.

また、ハーフパラボラミラー5にレーザ光を透過させる開口部を形成する必要がなくなり、ハーフパラボラミラー5の反射面の面積を実質的に増やすことができ、制御できる蛍光の量を増やすことができる。   Moreover, it is not necessary to form an opening for transmitting the laser beam in the half parabolic mirror 5, the area of the reflecting surface of the half parabolic mirror 5 can be substantially increased, and the amount of fluorescence that can be controlled can be increased.

〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態および各実施例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、異なる実施例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。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and obtained by appropriately combining technical means disclosed in different examples. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る発光装置は、レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、上記発光部から発生した蛍光を反射する曲面を内壁に有する反射鏡とを備え、上記発光部における、上記レーザ光が照射される光照射面と反対側の面である光出射面と対向する位置に上記反射鏡の一部が配置されており、上記光照射面側には上記反射鏡が配置されていないことを特徴とする。
[Summary]
A light-emitting device according to aspect 1 of the present invention includes a light-emitting unit that generates fluorescence when irradiated with laser light, and a reflecting mirror that has a curved surface that reflects fluorescence generated from the light-emitting unit on an inner wall, and the light-emitting device. A part of the reflecting mirror is disposed at a position facing a light emitting surface which is a surface opposite to the light irradiation surface irradiated with the laser light, and the reflecting mirror is disposed on the light irradiation surface side. Is not arranged.

また、本発明の態様2に係る発光装置では、上記態様1において、上記光照射面に照射される上記レーザ光は、該レーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率の値が正である構成であってもよい。   Further, in the light emitting device according to aspect 2 of the present invention, in the aspect 1, the laser light applied to the light irradiation surface has a positive beam diameter increase rate with respect to the propagation direction of the laser light. It may be.

また、本発明の態様3に係る発光装置では、上記態様2において、レーザ光源から出射されたレーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率を減少させて出射する増加率変更素子をさらに備えていてもよい。   The light-emitting device according to aspect 3 of the present invention further includes an increase rate changing element that emits light by decreasing the increase rate of the beam diameter with respect to the propagation direction of the laser light emitted from the laser light source. Also good.

また、本発明の態様4に係る発光装置では、上記態様3において、上記増加率変更素子は、上記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配置されたレンズであってもよい。   In the light emitting device according to aspect 4 of the present invention, in the aspect 3, the increase rate changing element may be a lens disposed on an optical path of laser light emitted from the laser light source.

また、本発明の態様5に係る発光装置は、上記態様1〜4において、上記発光部は、熱伝導部材によってその周囲が支持されていてもよい。   Moreover, the light-emitting device which concerns on aspect 5 of this invention WHEREIN: The circumference | surroundings of the said light emission part may be supported by the heat conductive member in the said aspects 1-4.

本発明の態様6に係る車両用前照灯は、上記態様1〜5における発光装置を含んでいてもよい。   The vehicle headlamp according to the sixth aspect of the present invention may include the light emitting device according to the first to fifth aspects.

本発明の態様7に係る照明装置は、上記態様1〜5における発光装置を含んでいてもよい。   The lighting device according to aspect 7 of the present invention may include the light-emitting device according to aspects 1 to 5 described above.

〔補足〕
なお、本願発明は、以下のように表現することもできる。すなわち、本発明の発光装置は、レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、伝播方向に対してビーム径が単調に増加するレーザ光を上記発光部の光照射面に照射する光照射部とを備えていることを特徴とする。
[Supplement]
The present invention can also be expressed as follows. That is, the light emitting device of the present invention irradiates the light emitting surface of the light emitting portion with the light emitting portion that generates fluorescence when irradiated with the laser light and the laser light whose beam diameter monotonously increases in the propagation direction. And a light irradiation unit.

上記構成によれば、(レーザ光の)伝播方向に対してビーム径が単調に増加するレーザ光を発光部の光照射面に照射する。よって、発光部の光照射面上で、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所が生じない。これにより、発光部の劣化および温度上昇による発光効率の低下を防止することができる。   According to the above configuration, the light irradiation surface of the light emitting unit is irradiated with laser light whose beam diameter monotonously increases in the propagation direction (laser light). Therefore, the location where the light density of the laser beam becomes too high does not occur on the light irradiation surface of the light emitting portion. As a result, it is possible to prevent degradation of the light emitting portion and a decrease in light emission efficiency due to temperature rise.

なお、「光照射面」は、発光部を構成する複数の表面のうちの1つの面であっても良いし、複数の面であっても良い。「ビーム径」は、光強度が最大強度の1/e以下となる領域の最大径である。「伝播方向に対してビーム径が単調に増加する」とは、光路上の任意の位置において、レーザ光の伝播距離に対するビーム径の増加率の値が、正または0(但し、すべての位置において常に0となる場合は除く)であれば良く、光路上の任意の位置において一定値となる必要はない。 Note that the “light irradiation surface” may be one of a plurality of surfaces constituting the light emitting unit, or may be a plurality of surfaces. The “beam diameter” is the maximum diameter of a region where the light intensity is 1 / e 2 or less of the maximum intensity. “The beam diameter monotonously increases in the propagation direction” means that the value of the rate of increase of the beam diameter with respect to the propagation distance of the laser beam is positive or 0 at any position on the optical path (however, at all positions). It is not necessary to have a constant value at any position on the optical path.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記発光部の上記光照射面に照射されるレーザ光のスポットの面積が、上記レーザ光を出射するレーザ光源の発光点の発光面積よりも大きいことが好ましい。   Further, in the light emitting device of the present invention, in addition to the above configuration, the area of the laser light spot irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit is greater than the light emitting area of the light emitting point of the laser light source that emits the laser light. Is also preferably large.

上記構成では、発光部の光照射面に照射されるレーザ光のスポットの面積(照射面積)が、レーザ光源の発光点の発光面積よりも大きい。これにより、発散したレーザ光が発光部の光照射面に照射されるので、発光部の光照射面上で、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所が生じない。   In the above configuration, the spot area (irradiation area) of the laser beam irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit is larger than the light emission area of the light emission point of the laser light source. Thereby, since the diverged laser light is irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit, a portion where the light density of the laser light is too high does not occur on the light irradiation surface of the light emitting unit.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記光照射部は、上記レーザ光源から出射されたレーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率を減少させて出射する増加率変更素子を備えていても良い。   In addition to the above-described configuration, the light emitting device of the present invention further includes an increase rate changing element that emits the light irradiation unit while decreasing the increase rate of the beam diameter with respect to the propagation direction of the laser light emitted from the laser light source. You may have.

上記構成によれば、レーザ光源および発光部間の距離と、発光部の光照射面の面積とに併せて、出射した後のビーム径の増加率を小さくすることで、光照射面に対するレーザ光の照射面積が光照射面の面積よりも大きくなってしまうことを防止することができる。   According to the above configuration, the laser beam with respect to the light irradiation surface can be reduced by reducing the increase rate of the beam diameter after the emission, in addition to the distance between the laser light source and the light emitting unit and the area of the light irradiation surface of the light emitting unit. Can be prevented from becoming larger than the area of the light irradiation surface.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記増加率変更素子は、上記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配置されたレンズであり、上記レンズを透過した後のレーザ光のビーム径が単調に増加することが好ましい。   Further, in the light emitting device of the present invention, in addition to the above configuration, the increase rate changing element is a lens disposed on an optical path of laser light emitted from the laser light source, and the laser after passing through the lens It is preferable that the beam diameter of light increases monotonously.

上記構成によれば、レンズを透過した後のレーザ光が発散するので、発光部の光照射面上でレーザ光が集光されることはなく、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所は生じない。   According to the above configuration, since the laser light after passing through the lens diverges, the laser light is not condensed on the light irradiation surface of the light emitting unit, and there is a portion where the light density of the laser light becomes too high. Absent.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記レーザ光源から上記レンズに入射するレーザ光のスポットの面積が、上記発光部の上記光照射面の面積よりも小さいことが好ましい。   In addition to the above configuration, the light emitting device of the present invention preferably has an area of a spot of laser light incident on the lens from the laser light source smaller than an area of the light irradiation surface of the light emitting unit.

上記構成によれば、レンズを透過した後のレーザ光が発散するので、発光部の光照射面上でレーザ光が集光されることはなく、レーザ光の光密度が高くなりすぎる箇所は生じない。   According to the above configuration, since the laser light after passing through the lens diverges, the laser light is not condensed on the light irradiation surface of the light emitting unit, and there is a portion where the light density of the laser light becomes too high. Absent.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記光照射部は、上記レーザ光源を格納する筐体を備え、上記筐体と上記増加率変更素子とが一体化されていても良い。   In the light emitting device of the present invention, in addition to the above configuration, the light irradiation unit may include a housing for storing the laser light source, and the housing and the increase rate changing element may be integrated. .

上記構成によれば、光照射部の振動/経年劣化等によりレーザ光源と増加率変更素子との相対的位置関係がずれることがない。また、光照射部の部品点数を少なくし、光照射部全体のサイズを小さくすることもできる。   According to the above configuration, the relative positional relationship between the laser light source and the increase rate changing element does not shift due to vibration / aging deterioration of the light irradiation unit. In addition, the number of parts of the light irradiation unit can be reduced, and the overall size of the light irradiation unit can be reduced.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記発光部から発生した蛍光を反射する反射鏡を備え、上記発光部における上記光照射面の上方に上記反射鏡の一部が配置されており、上記発光部の上記光照射面に照射された上記レーザ光のスポットの面積が上記光照射面よりも小さくても良い。   In addition to the above configuration, the light emitting device of the present invention includes a reflecting mirror that reflects the fluorescence generated from the light emitting unit, and a part of the reflecting mirror is disposed above the light irradiation surface of the light emitting unit. The area of the spot of the laser beam irradiated on the light irradiation surface of the light emitting unit may be smaller than the light irradiation surface.

上記構成によれば、発光部の光照射面が反射鏡と対向しているため、発光部から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができる。   According to the said structure, since the light irradiation surface of a light emission part has opposed the reflective mirror, the ratio of the fluorescence which can control the course among the fluorescence radiate | emitted from the light emission part can be raised.

なお、この場合でも、発光部の側面から出射した蛍光(側方出射蛍光)は制御できす、正面以外に投光される可能性が高い。   Even in this case, the fluorescence emitted from the side surface of the light emitting unit (side emission fluorescence) can be controlled, and there is a high possibility that the light is projected outside the front surface.

しかしながら、光照射面の面積がレーザ光のスポットの面積より大きいため、側方出射蛍光が少なくなる。それゆえ、上記構成により、反射鏡により制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。   However, since the area of the light irradiation surface is larger than the area of the laser light spot, the side emission fluorescence is reduced. Therefore, with the above configuration, it is possible to reduce fluorescence that cannot be controlled by the reflecting mirror, and it is possible to increase the use efficiency of fluorescence.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記反射鏡は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される回転放物面を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を反射面として有していても良い。   In addition to the above-described structure, the light-emitting device of the present invention includes a rotating paraboloid formed by rotating the parabola with the parabolic symmetry axis as a rotation axis, and a plane including the rotation axis. You may have as a reflective surface at least one part of the partial curved surface obtained by cut | disconnecting by.

上記構成によれば、反射鏡は、回転放物面(パラボラ)を、回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の一部を反射面として有しているので、発光部の蛍光を狭い立体角内に効率的に投光することができ、その結果、蛍光の利用効率を高めることができる。また、パラボラの残り半分に相当する部分に、パラボラ以外の構造体を配置できる。   According to the above configuration, the reflecting mirror has a part of a partial curved surface obtained by cutting the paraboloid on the plane including the rotation axis as the reflecting surface. Can be efficiently projected within a narrow solid angle, and as a result, the utilization efficiency of fluorescence can be increased. In addition, a structure other than the parabola can be arranged in a portion corresponding to the other half of the parabola.

さらに、上記構成では、反射鏡で制御できなかった蛍光のほとんどがパラボラ側に出射される。この特性を利用して、発光装置のパラボラ側の広い範囲を照らすこともできる。   Furthermore, in the above configuration, most of the fluorescence that could not be controlled by the reflecting mirror is emitted to the parabolic side. By utilizing this characteristic, a wide range on the parabolic side of the light emitting device can be illuminated.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記レーザ光源は、上記反射鏡の外部に配置されており、上記レーザ光を透過または通過させる窓部が上記反射鏡に設けられていても良い。   In the light emitting device of the present invention, in addition to the above configuration, the laser light source is disposed outside the reflecting mirror, and a window portion through which the laser light is transmitted or passed is provided in the reflecting mirror. Also good.

上記構成によれば、反射鏡の外部から、反射鏡に設けられた窓部を通して発光部にレーザ光を照射できる。それゆえ、レーザ光源の配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部の光照射面に対するレーザ光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。   According to the said structure, a laser beam can be irradiated to a light emission part from the exterior of a reflective mirror through the window part provided in the reflective mirror. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the laser light source can be increased, and for example, it becomes easy to set the irradiation angle of the laser light with respect to the light irradiation surface of the light emitting unit to a preferable angle.

なお、上記窓部は、開口部であってもよいし、レーザ光を透過可能な透明部材を有するものであってもよい。   The window portion may be an opening portion or may have a transparent member that can transmit laser light.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記発光部は、熱伝導部材によって支持されていても良い。   In the light emitting device of the present invention, in addition to the above configuration, the light emitting unit may be supported by a heat conducting member.

上記構成によれば、熱伝導部材によって発光部を冷却でき、発光部の発光効率がレーザ光による温度上昇によって低下することを防止できる。   According to the said structure, a light emission part can be cooled with a heat conductive member, and it can prevent that the light emission efficiency of a light emission part falls by the temperature rise by a laser beam.

また、本発明の発光装置は、上記構成に加えて、上記熱伝導部材には、開口部が形成されており、上記レーザ光は、当該開口部を通して上記発光部に照射されても良い。   In addition to the above configuration, in the light emitting device of the present invention, an opening may be formed in the heat conducting member, and the laser light may be applied to the light emitting portion through the opening.

上記構成によれば、反射鏡にレーザ光を透過させる開口部を形成する必要がなくなり、反射鏡の反射面の面積を実質的に増やすことができ、制御できる蛍光の量を増やすことができる。   According to the above configuration, it is not necessary to form an opening for transmitting the laser light to the reflecting mirror, the area of the reflecting surface of the reflecting mirror can be substantially increased, and the amount of fluorescence that can be controlled can be increased.

また、上記発光装置を含む車両用前照灯および照明装置も本発明の技術的範囲に含まれる。   Further, the vehicle headlamp and the lighting device including the light emitting device are also included in the technical scope of the present invention.

また、本発明のレーザ素子は、レーザ光を出射するレーザ光源と、上記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配置されたレンズであって、上記レンズを透過した後のレーザ光の伝播方向に対するビーム径が単調に増加するレンズとを備えていることを特徴とする。   The laser element of the present invention includes a laser light source that emits laser light, and a lens that is disposed on the optical path of the laser light emitted from the laser light source, and the propagation of the laser light after passing through the lens. And a lens whose beam diameter with respect to the direction increases monotonously.

伝播方向に対するビーム径が単調に増加する(発散する)レーザ光を出射できるレーザ素子を提供できるので、上記発光装置に好適な部品となる。   Since it is possible to provide a laser element capable of emitting laser light whose beam diameter with respect to the propagation direction monotonously increases (diverges), it is a component suitable for the light emitting device.

また、本発明のレーザ素子は、上記構成に加えて、上記レーザ光源を格納する筐体を備え、上記筐体と上記レンズとが一体化されていることが好ましい。   In addition to the above configuration, the laser element of the present invention preferably includes a housing for storing the laser light source, and the housing and the lens are integrated.

上記構成によれば、レーザ素子の振動/経年劣化等によりレーザ光源とレンズとの相対的位置関係がずれることがない。また、レーザ素子の部品点数を少なくし、レーザ素子全体のサイズを小さくすることができる。   According to the above configuration, the relative positional relationship between the laser light source and the lens does not shift due to vibration / aging deterioration of the laser element. Further, the number of parts of the laser element can be reduced, and the size of the entire laser element can be reduced.

本発明のレーザ素子および発光装置は、車両用前照灯のみならず、その他の照明装置に適用することができる。その他の照明装置の一例としては、ダウンライトを挙げることができる。ダウンライトは、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る。さらに、その他にも、本発明の照明装置は、車両以外の移動物体(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、サーチライト、プロジェクタ、ダウンライト以外の室内照明器具(スタンドランプなど)として実現されてもよい。   The laser element and the light emitting device of the present invention can be applied not only to a vehicle headlamp but also to other lighting devices. An example of the other lighting device is a downlight. A downlight is a lighting device installed on the ceiling of a structure such as a house or a vehicle. In addition, the illumination device of the present invention may be realized as a headlamp of a moving object other than a vehicle (for example, a human, a ship, an aircraft, a submersible, a rocket), a searchlight, a projector, a down You may implement | achieve as indoor lighting fixtures (stand lamp etc.) other than a light.

1 光照射ユニット(光照射部、レーザ素子)
1a 光照射ユニット(光照射部)
1b 光照射ユニット(光照射部)
2 レーザパッケージ(筐体)
2a LD(レーザ素子)
3 拡大レンズ(増加率変更素子、レンズ)
4 発光部
5 ハーフパラボラミラー(反射鏡)
6 窓部
7 金属ベース(熱伝導部材)
7a 開口部
10 ヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)
13 拡大レンズ(増加率変更素子、レンズ)
20 ヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)
30 ヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)
40 ヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)
50 ヘッドランプ(発光装置、車両用前照灯)
LC レーザチップ(レーザ光源)
P 発光点
1 Light irradiation unit (light irradiation unit, laser element)
1a Light irradiation unit (light irradiation unit)
1b Light irradiation unit (light irradiation unit)
2 Laser package (housing)
2a LD (laser element)
3 Magnifying lens (Increasing rate changing element, lens)
4 Light-emitting part 5 Half parabolic mirror (reflecting mirror)
6 Window 7 Metal base (heat conduction member)
7a Opening 10 Headlamp (light emitting device, vehicle headlamp)
13 Magnifying lens (Increasing rate changing element, lens)
20 Headlamp (light emitting device, vehicle headlamp)
30 Headlamp (light emitting device, vehicle headlamp)
40 Headlamp (light emitting device, vehicle headlamp)
50 Headlamp (light emitting device, vehicle headlamp)
LC laser chip (laser light source)
P luminous point

Claims (7)

レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、
上記発光部から発生した蛍光を反射する曲面を内壁に有する反射鏡とを備え、
上記発光部における、上記レーザ光が照射される光照射面と反対側の面である光出射面と対向する位置に上記反射鏡の一部が配置されており、
上記光照射面側には上記反射鏡が配置されておらず、
上記発光部は、熱伝導部材によって支持されており、
上記熱伝導部材に設けられた開口部を通して、上記光照射面にレーザ光が照射されることを特徴とする発光装置。
A light-emitting unit that generates fluorescence when irradiated with laser light;
A reflecting mirror having an inner wall with a curved surface that reflects the fluorescence generated from the light emitting unit,
In the light emitting unit, a part of the reflecting mirror is disposed at a position facing a light emitting surface which is a surface opposite to a light irradiation surface irradiated with the laser light,
The reflecting mirror is not arranged on the light irradiation surface side ,
The light emitting unit is supported by a heat conducting member,
The light emitting device , wherein the light irradiation surface is irradiated with laser light through an opening provided in the heat conducting member .
上記光照射面に照射される上記レーザ光は、該レーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率の値が正であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein the laser light applied to the light irradiation surface has a positive value of an increase rate of a beam diameter with respect to a propagation direction of the laser light. レーザ光が照射されることにより蛍光を発生する発光部と、
上記発光部から発生した蛍光を反射する曲面を内壁に有する反射鏡とを備え、
上記発光部における、上記レーザ光が照射される光照射面と反対側の面である光出射面と対向する位置に上記反射鏡の一部が配置されており、
上記光照射面側には上記反射鏡が配置されておらず、
上記光照射面に照射される上記レーザ光は、該レーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率の値が正であり、
レーザ光源から出射されたレーザ光の伝播方向に対するビーム径の増加率を減少させて出射する増加率変更素子をさらに備えることを特徴とする発光装置。
A light-emitting unit that generates fluorescence when irradiated with laser light;
A reflecting mirror having an inner wall with a curved surface that reflects the fluorescence generated from the light emitting unit,
In the light emitting unit, a part of the reflecting mirror is disposed at a position facing a light emitting surface which is a surface opposite to a light irradiation surface irradiated with the laser light,
The reflecting mirror is not arranged on the light irradiation surface side,
The laser beam irradiated to the light irradiation surface has a positive value of the increase rate of the beam diameter with respect to the propagation direction of the laser beam,
Light emission device you further comprising a growth rate change device emitting reduces the rate of increase of the beam diameter to the propagation direction of the laser beam emitted from the laser light source.
上記増加率変更素子は、上記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配置されたレンズであることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。   4. The light emitting device according to claim 3, wherein the increase rate changing element is a lens disposed on an optical path of laser light emitted from the laser light source. 上記発光部は、熱伝導部材によってその周囲が支持されていることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein a periphery of the light emitting unit is supported by a heat conductive member. 請求項1から5までのいずれか一項に記載の発光装置を含むことを特徴とする車両用前照灯。   A vehicle headlamp comprising the light emitting device according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から5までのいずれか一項に記載の発光装置を含むことを特徴とする照明装置。   An illuminating device comprising the light emitting device according to claim 1.
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