JP2012234846A - 発光装置、照明装置および車両用前照灯 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の出射端部(5a)から出射されるレーザ光は、発光部(7)の受光面の全面に照射される。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の一形態について図1〜図6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(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。
図2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(励起光源)2、非球面レンズ4、光ファイバー(導光部)5、フェルール(保持部)6、発光部7、反射鏡8、透明板9、ハウジング10、エクステンション11およびレンズ12を備えている。半導体レーザアレイ2、光ファイバー5、フェルール6および発光部7によって発光装置の基本構造が形成されている。
図4(a)および(b)は、光ファイバー5の複数の出射端部5aを、発光部7のレーザ光照射面7aに対して配置するパターンの一例を示す図である。同図では、出射端部5aがレーザ光照射面7aに接触している(または対向している)位置を円で示している。同図(a)に示すように、発光部7のレーザ光照射面7aは、長軸を有しており、複数の出射端部5aの少なくとも一部は、上記長軸に沿って配列させてもよい。具体的には、出射端部5aを5本ずつ2段に密に配置してもよい。この構成により、水平方向に長い発光部7を効率良く励起することができる。
1つの出射端部5aから出射されたレーザ光が、発光部7のレーザ光照射面7aに照射された領域をレーザ光照射領域と称する。光ファイバー5は、複数の出射端部5aを有しているため、レーザ光照射領域も複数形成される。図5(a)は光ファイバー5の出射端部5aから出射されるレーザ光の光強度分布を示す図であり、図5(b)は、複数のレーザ光照射領域の位置関係を示す図である。図5(a)では、光ファイバー5を構成する光ファイバー51の出射端部5aから出射されるレーザ光の光強度分布を曲線21で示し、光ファイバー52の出射端部5aから出射されるレーザ光の光強度分布を曲線22で示している。図5(a)のグラフの横軸は光ファイバー5の位置を示し、縦軸は、レーザ光照射面7aに照射されたレーザ光の光強度を示している。
次に半導体レーザ3の基本構造について説明する。図6(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6(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19、基板18、クラッド層113、活性層111、クラッド層112、アノード電極17がこの順に積層された構成である。
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。
発光部をハイパワー、高光密度のレーザ光で励起すると、発光部が激しく劣化することを本発明の発明者は見出した。励起光としてLEDからの出射光を用いてもハイパワー、高光密度であれば同様の問題が生じると考えられる。発光部の劣化は、発光部に含まれる蛍光体そのものの劣化とともに、蛍光体を取り囲む物質(例えば、シリコーン樹脂)の劣化によって主に引き起こされる。上述のサイアロン蛍光体は、レーザ光が照射されると60〜80%の効率で光を発生させるが、残りは熱となって放出される。この熱によって蛍光体を取り囲む物質が劣化すると考えられる。
本発明の他の実施形態について図7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。
本発明の他の実施形態について図8〜図12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・2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。
発光ユニット210は、図10に示すように、筐体211、光ファイバー5、発光部7および透光板213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。
図11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)を強力な粘着テープ等を使って天板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。
従来のLEDダウンライト300は、図8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。
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。
本発明の一態様に係る発光装置は、励起光を出射する励起光源と、上記励起光源が出射した励起光を受け取る少なくとも1つの入射端部と当該入射端部から入射した励起光を出射する複数の出射端部とを有する導光部と、上記複数の出射端部から出射された励起光を受けて発光する発光部とを備え、上記複数の出射端部から出射される励起光がそれぞれ有する光強度分布における最も光強度の大きい部分が、上記発光部の互いに異なる部分に対して照射されても良い。
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)
5 光ファイバー(導光部)
5a 出射端部
5b 入射端部
6 フェルール(保持部)
7 発光部
7a レーザ光照射面(受光面)
8 反射鏡
30 半導体レーザ(励起光源)
200 レーザダウンライト(照明装置)
Claims (5)
- 励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源が出射した励起光を受け取る入射端部と当該入射端部から入射した励起光を出射する複数の出射端部を有する光学部材と、
上記励起光源からの励起光を受ける受光面を有し、上記複数の出射端部から出射された励起光を受けて発光する発光部と、を備え、
上記複数の出射端部から出射される励起光は上記受光面の全面に照射されることを特徴とする発光装置。 - 上記受光面の形状は、矩形形状であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 上記光学部材は、光ファイバーであ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。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の発光装置と、
上記発光部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反射鏡と、を備えることを特徴とする照明装置。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載の発光装置と、
上記発光部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反射鏡と、を備えることを特徴とする車両用前照灯。
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