TW201413166A - 光源裝置及照明裝置 - Google Patents

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TW201413166A
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清水裕一
谷內哲夫
藤田俊弘
德田潤
前田重雄
伊藤久貴
片山博之
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日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明之雷射照明模組具備基底部、為藍色雷射元件之半導體雷射、半導體雷射所接觸之基板、將自半導體雷射射入之光加以反射並變更方向並且藉由該光而被激發並生成黃色之螢光之陶瓷螢光體、及調整自陶瓷螢光體所射出之光之配光之透鏡。基板係由較薄且導熱性優異之材料所形成，與半導體雷射及基底部面產生接觸。於雷射照明模組中，基板發揮作為元件散熱部之功能，藉此可容易地去除由半導體雷射所產生之熱。

Description

光源裝置及照明裝置
本發明係關於一種光源裝置及照明裝置。
近年來，以發光二極體(LED，Light Emitting Diode)作為光源之照明裝置被用於辦公室或店鋪等。另一方面，半導體雷射(LD：Laser Diode，雷射二極體)用作光學驅動器之光學讀取頭(optical pickup、雷射印表機、雷射指標器等之光源。例如，於日本專利特開2011-215531號公報(文獻1)中，揭示有一種具備射出雷射光之光源之投影機。於該投影機中，於光源與合光稜鏡(cross dichroic prism)之間之光路上配置螢光體。於日本專利特開2007-205918號公報(文獻2)之計測內視鏡或日本專利特開2007-33298號公報(文獻3)之內面計測裝置中，在激發光所射入之稜鏡之出射面配置螢光物質。另一方面，於日本專利特開2008-108553號公報(文獻4)中，提出有將以半導體雷射作為光源之發光裝置用於照明。
另外，半導體雷射與LED相比，發光時所產生之熱量較大。又，自半導體雷射射出之光之能量亦較大，因此自半導體雷射之光生成螢光之螢光體之劣化亦較快。
本發明係針對光源裝置及照明裝置，目的在於容易地去除藉由雷射元件所產生之熱。
本發明之光源裝置具備射出藍色雷射光之藍色雷射元件、上述藍色雷射元件所接觸之元件散熱部、將自上述藍色雷射元件射入之光加以反射並變更光之方向之反射鏡、藉由自上述藍色雷射元件之光而被激發並生成螢光之螢光體、及調整自上述螢光體所射出之光之配光之配光調整部。根據本發明，可容易地去除藉由雷射元件所產生之熱。
於本發明之一較佳實施形態中，上述螢光體為屬於陶瓷螢光體之稜鏡型螢光體，上述反射鏡為上述稜鏡型螢光體之反射面。
更佳為，更具備有帶通濾波器，該帶通濾波器覆蓋上述稜鏡型螢光體之入射面，使來自上述藍色雷射元件之光進行穿透並且反射來自上述稜鏡型螢光體之螢光。
於本發明之另一較佳實施形態中，上述稜鏡型螢光體之出射面為曲面，上述配光調整部為上述稜鏡型螢光體之上述出射面。
於本發明之另一較佳實施形態中，更具備有具有上述反射鏡來作為反射面之稜鏡，來自上述稜鏡之光射入至上述螢光體。
更佳為，更具備有帶通濾波器，該帶通濾波器覆蓋上述螢光體之入射面，使來自上述稜鏡之光進行穿透並且反射來自上述螢光體之螢光。
進而較佳為，上述帶通濾波器亦覆蓋上述螢光體之側面。
於本發明之另一較佳實施形態中，更具備有與上述反射鏡接觸之反射鏡散熱部。
於本發明之另一較佳實施形態中，上述藍色雷射元件為藍色LD晶片。
本發明亦針對具備上述光源裝置之照明裝置。
上述之目的及其他目的、特徵、態樣及優點係參照隨附圖式，藉由以下進行之該發明之詳細說明而闡明。
1、1a~1f‧‧‧雷射照明模組
3‧‧‧LED照明模組
5‧‧‧感測器模組
7‧‧‧安裝本體部
10、10a‧‧‧照明裝置
11‧‧‧半導體雷射
12‧‧‧基板
13、13b‧‧‧陶瓷螢光體
13a‧‧‧稜鏡
14、14a‧‧‧帶通濾波器
21、41、61‧‧‧基底部
22、42、62‧‧‧外罩
23‧‧‧保持構件
24、43‧‧‧透鏡
25‧‧‧受光感測器
26‧‧‧照明方向變更部
27‧‧‧反射體
31‧‧‧LED元件
32‧‧‧晶片基座
33‧‧‧LED晶片
34‧‧‧螢光體
51‧‧‧人感感測器
52‧‧‧感測器控制部
71‧‧‧模組安裝部
72‧‧‧共用電源
73‧‧‧照度感測器部
75‧‧‧照明控制部
77‧‧‧點燈控制部
131、134‧‧‧入射面
132‧‧‧反射面
133、135‧‧‧出射面
136‧‧‧側面
221‧‧‧頂蓋部
222‧‧‧側壁部
223‧‧‧開口
224、621‧‧‧覆蓋玻璃
261‧‧‧進給機構
262‧‧‧支點
263‧‧‧變更部支持部
J1‧‧‧光軸
圖1係表示第1實施形態之照明裝置之俯視圖。
圖2係表示照明裝置之側視圖。
圖3係表示雷射照明模組之俯視圖。
圖4係表示雷射照明模組之局部剖面圖。
圖5係表示LED照明模組之俯視圖。
圖6係表示LED照明模組之局部剖面圖。
圖7係表示感測器模組之俯視圖。
圖8係表示感測器模組之局部剖面圖。
圖9係表示另一雷射照明模組之局部剖面圖。
圖10係表示另一雷射照明模組之俯視圖。
圖11係表示另一雷射照明模組之局部剖面圖。
圖12係表示另一雷射照明模組之局部剖面圖。
圖13係表示另一雷射照明模組之局部剖面圖。
圖14係表示另一雷射照明模組之局部剖面圖。
圖15係表示第2實施形態之照明裝置之俯視圖。
圖1係表示本發明之第1實施形態之照明裝置10之俯視圖。照明裝置10具備雷射照明模組1、LED(Light Emitting Diode)照明模組3及感測器模組5。又，照明裝置10更具備可裝卸自如地安 裝雷射照明模組1、LED照明模組3及感測器模組5之安裝本體部7。
圖2係表示照明裝置10之側視圖。安裝本體部7具備可安裝雷射照明模組1、LED照明模組3及感測器模組5之任一者之複數個(本實施形態中為3個)模組安裝部71。又，安裝本體部7於內部具備對雷射照明模組1、LED照明模組3及感測器模組5供給電力之共用電源72。
圖3係表示雷射照明模組1之俯視圖。圖4係表示雷射照明模組1之內部構成之局部剖面圖。圖4中，將下述之基底部21及外罩22以剖面表示(於圖6、8、9、11~14中亦相同)。如圖3及圖4所示，雷射照明模組1具備半導體雷射(LD)11、安裝半導體雷射11之基板12、及自半導體雷射11射出之光所射入之(即所被照射之)陶瓷螢光體13。半導體雷射11係射出藍色雷射光之藍色雷射元件，且於本實施形態中為藍色半導體雷射之裸晶片(bare chip)。
陶瓷螢光體13係具有透光性且受來自半導體雷射11之光激發而生成黃色螢光之螢光體。作為陶瓷螢光體之螢光體成分，例如使用釔-鋁-石榴石(YAG，Yttrium Aluminum Garne)系者，但並不限定於此(於下述之陶瓷螢光體13b中亦相同)。如圖4所示，陶瓷螢光體13係作為大致三角柱狀之光學構件之稜鏡型螢光體。於陶瓷螢光體13中，三角柱之3個矩形之側面成為來自半導體雷射11之光所射入之入射面131、將自半導體雷射11射入之光大致全反射之反射面132、及照明光射出之出射面133。陶瓷螢光體13之與入射面131、反射面132及出射面133垂直之剖面為等腰直角三角形，且反射面132與該等腰直角三角形之斜邊對應。陶瓷螢光體13係以入射面131與來自半導體雷射11之光之光軸J1大致垂直之方式配置。
雷射照明模組1更具備覆蓋陶瓷螢光體13之入射面131之帶通濾波器14。帶通濾波器14使來自半導體雷射11之光穿透，並且將來自陶瓷螢光體13之螢光反射。來自半導體雷射11之藍色雷射光穿透帶通濾波器14而射入至陶瓷螢光體13，由反射面132反射而導向至出射面133。即，反射面132係發揮將自半導體雷射11射入之光反射而變更光之方向之反射鏡之作用。又，由陶瓷螢光體13生成之螢光由帶通濾波器14反射，效率良好地導向至出射面133。導向至出射面133之光作為近似白色之照明光而自出射面133射出。再者，帶通濾波器14可以亦覆蓋陶瓷螢光體13之入射面131之左右兩側之面(即，作為三角柱之上表面及下表面之2個三角形之面)之方式設置。
如圖3及圖4所示，雷射照明模組1更具備：板狀之基底部21，其安裝於安裝本體部7(參照圖1及圖2)；外罩22，其覆蓋基底部21之上方；保持構件23，其保持陶瓷螢光體13；作為配光調整部之透鏡24，其調整照明光之配光(擴散)；及受光感測器25，其配置於隔著陶瓷螢光體13與半導體雷射11為相反側(即，相對於半導體雷射11之陶瓷螢光體13之反射面132之後方)。外罩22具備頂蓋部221及自頂蓋部221之外緣部向下方延伸之側壁部222。側壁部222之下部緊固於基底部21之外緣部。基底部21及外罩22係由金屬形成。於藉由基底部21與外罩22形成之空間內填充有氮氣。
於基底部21上配置基板12、保持構件23及受光感測器25，於基板12上，如上所述般安裝半導體雷射11。又，於保持構件23上安裝陶瓷螢光體13及帶通濾波器14。換言之，半導體雷射11、以及陶瓷螢光體13及帶通濾波器14分別介隔基板12及保持構件23而配置於基底部21上。
基板12係由較薄且導熱性優異之材料形成。基板12係與半導體雷射11及基底部21面接觸。藉此，自半導體雷射11產生之熱經由基板12及基底部21而效率良好地釋出至雷射照明模組1之外部。即，基板12係與作為藍色雷射元件之半導體雷射11接觸而將來自半導體雷射11之熱釋出之元件散熱部。再者，基板12與半導體雷射11及基底部21無需在嚴格意義上面接觸，只要實質上面接觸即可。
頂蓋部221於與陶瓷螢光體13之出射面133對向之位置具有開口223，開口223由覆蓋玻璃224覆蓋。於覆蓋玻璃224上，於重疊於開口223之位置安裝透鏡24。於自陶瓷螢光體13射出之照明光穿透透鏡24時調整其配光。作為配光調整部，除單一之透鏡24以外，亦可使用排列有微小之多個透鏡之蠅眼透鏡(fly-eye lens)、或大致面狀之菲涅耳透鏡(Fresnel Lense)等。
保持構件23係大致三角柱狀之構件，具有與陶瓷螢光體13大致相同之形狀。保持構件23之與3個矩形之側面垂直之剖面為大致等腰直角三角形，以對應於斜邊之側面與陶瓷螢光體13之反射面132進行面接觸，以另一側面與基底部21進行面接觸。保持構件23係由導熱率高於陶瓷螢光體13且具有透光性之材料、例如藍寶石形成。由陶瓷螢光體13產生之熱經由保持構件23及基底部21而效率良好地釋出至雷射照明模組1之外部。即，保持構件23係與作為稜鏡型螢光體之陶瓷螢光體13之反射面132接觸之稜鏡散熱部，由於與作為反射鏡之反射面132接觸，故而亦理解為反射鏡散熱部。再者，保持構件23與陶瓷螢光體13及基底部21無需在嚴格意義上面接觸，只要實質上面接觸即可。又，具有透光性之保持構件23亦可藉由導熱率較高之金剛石、氮化鎵、透明氧化鋁陶瓷等而形成。
於雷射照明模組1中，於因陶瓷螢光體13劣化或損傷等而導致光自陶瓷螢光體13之反射面132漏出至外部之情形時，自反射面132漏出之光穿透保持構件23而由受光感測器25接收。自受光感測器25之輸出、即藉由受光感測器25檢測之來自陶瓷螢光體13之光之光量被送至基板12。繼而，若自受光感測器25之輸出達到特定之閾值以上，則藉由設置於基板12之作為元件控制部之控制電路而停止半導體雷射11之驅動。
於雷射照明模組1中，藉由設置受光感測器25，可容易地把握陶瓷螢光體13之狀態。又，藉由基於自受光感測器25之輸出而停止半導體雷射11之驅動，而防止雷射光朝向某種程度以上地劣化或損傷之陶瓷螢光體13射出。藉此，可提高雷射照明模組1之安全性。
圖5係表示LED照明模組3之俯視圖。圖6係表示LED照明模組3之內部構成之局部剖面圖。如圖5及圖6所示，LED照明模組3具備：基底部41，其安裝於安裝本體部7；外罩42，其覆蓋基底部41之上方；複數個LED元件31，其等配置於基底部41上；及複數個透鏡43，其等設置於外罩42之與複數個LED元件31對向之位置。如圖6所示，各LED元件31具備：晶片基座32，其上部具有凹部；LED晶片33，其安裝於晶片基座32之凹部內；及螢光體34，其填充於晶片基座32之凹部內而覆蓋(密封)LED晶片。
LED晶片33係藍色LED之裸晶片。螢光體34具有透光性且受來自LED晶片33之光激發而生成黃色之螢光。螢光體34係藉由將含有螢光體粒子之矽等黏合劑注入至晶片基座32之凹部內加以凝固而形成。藉由將自LED晶片33射出之藍色光與由螢光體34生成之黃色光混合，而自LED元件31射出近似白色之照明光。於自LED 元件31射出之照明光穿透作為配光調整部之透鏡43時調整其配光。再者，亦可利用陶瓷螢光體作為螢光體34。
藉由LED照明模組3照明相距特定距離之對象物之情形時之照明範圍大於藉由雷射照明模組1照明相距相同距離之對象物之情形時之相同之照明範圍。
照明裝置10如圖1所示具備設置於安裝本體部7而測定周圍之照度之照度感測器部73，如圖2所示，更具備基於自照度感測器部73之輸出而控制雷射照明模組1及LED照明模組3之照明控制部75。於照明裝置10中，雷射照明模組1及LED照明模組3之亮度係基於自照度感測器部73之輸出而變更。具體而言，於藉由照度感測器部73測定之照度較大之情形時，藉由照明控制部75控制共用電源72，自共用電源72供給至雷射照明模組1及LED照明模組3之電流變小。藉此，來自雷射照明模組1及LED照明模組3之照明光之光量變小，可實現相應於照度之適當之照明。再者，亦可基於自照度感測器部73之輸出而控制來自雷射照明模組1及LED照明模組3中之一模組之照明光之光量。
圖7係表示感測器模組5之俯視圖。圖8係表示感測器模組5之內部構成之局部剖面圖。如圖7及圖8所示，感測器模組5具備：基底部61，其安裝於安裝本體部7；外罩62，其覆蓋基底部61之上方；人感感測器51，其配置於基底部61上；及感測器控制部52，其進行人感感測器51之控制。於外罩62之與人感感測器51對向之位置設置覆蓋玻璃621。藉由感測器模組5而檢測特定之感測範圍內之人之存在。人感感測器51例如為超音波式或紅外線式感測器。
再者，於必需區分雷射照明模組1之基底部21、LED 照明模組3之基底部41及感測器模組5之基底部61之情形時，將基底部21、41、61分別稱為雷射用基底部21、LED用基底部41及感測器用基底部61。又，亦將雷射照明模組1之陶瓷螢光體13稱為雷射用螢光體，將LED照明模組3之螢光體34稱為LED用螢光體。
於圖1所示之照明裝置10中，雷射照明模組1及LED照明模組3之亮度係基於自感測器模組5之輸出而變更。具體而言，於在感測器模組5之感測範圍內未檢測到人之存在之情形時，藉由感測器控制部52控制共用電源72，自共用電源72供給至雷射照明模組1及LED照明模組3之電流變小。藉此，可使來自雷射照明模組1及LED照明模組3之照明光之光量適當地減小。再者，亦可基於自感測器模組5之輸出而控制來自雷射照明模組1及LED照明模組3中之一模組之照明光之光量。
於圖1所示之照明裝置10中，於安裝本體部7設置3個模組安裝部71(參照圖2)，但模組安裝部71之個數只要為複數個，則不限定於3個。而且，藉由將1個或複數個雷射照明模組1與1個或複數個LED照明模組3多樣地組合而安裝於設置有複數個模組安裝部71之安裝本體部7，可以低成本製造相應於用途之各種照明裝置。
如上所述，於照明裝置10中，藉由將可安裝雷射照明模組1及LED照明模組3之任一者之複數個模組安裝部71設置於安裝本體部7，可提高模組對安裝本體部7之安裝自由度。又，於該模組安裝部71亦可安裝感測器模組5，因此可進一步提高模組對安裝本體部7之安裝自由度。進而，安裝本體部7具備對雷射照明模組1、LED照明模組3及感測器模組5供給電力之共用電源72，藉此可簡化照明裝置10之構造。
如上所述，感測器模組5係安裝於安裝本體部7而發揮作為人感感測器模組之功能之人感感測器部，但於照明裝置10中，例如亦可於安裝本體部7中組入人感感測器部。但是，藉由使人感感測器部為可裝卸自如地安裝於安裝本體部7之感測器模組5，於人感感測器部並非必要之情形時，可自照明裝置10省略感測器模組5，從而可以低成本製造相應於用途之各種照明裝置。
於圖3及圖4所示之雷射照明模組1中，利用藍色半導體雷射之裸晶片作為半導體雷射11。藉此，可使雷射照明模組1小型化。又，藉由使安裝半導體雷射11之基板12為元件散熱部，可容易地去除由半導體雷射11產生之熱。
如上所述，於雷射照明模組1中，設置作為稜鏡型螢光體之陶瓷螢光體13，陶瓷螢光體13之反射面132發揮作為將來自半導體雷射11之光反射而變更光之方向之反射鏡之功能。如此，藉由利用陶瓷螢光體13一併進行螢光之生成與光之方向之變更，可簡化雷射照明模組1之構成。又，藉由利用陶瓷螢光體13之全反射作為變更來自半導體雷射11之光之方向之構成，與通常之反射鏡(mirror)相比，可抑制該構成之劣化。
於雷射照明模組1中，藉由設置覆蓋陶瓷螢光體13之入射面131之帶通濾波器14，而防止由陶瓷螢光體13生成之螢光自入射面131射出，從而效率良好地導向至出射面133。其結果為，可提高來自陶瓷螢光體13之螢光之利用效率。又，由於陶瓷螢光體13之剖面為等腰直角三角形，故而即便於自半導體雷射11向陶瓷螢光體13射入之光在高度方向(圖4中之上下方向)上稍許偏移之情形時，只要該光大致垂直地射入至入射面131，則陶瓷螢光體13內之該光之光路長 度(即，自入射面131經由反射面132到達至出射面133之光路長度)亦變得大致固定。其結果為，可抑制自陶瓷螢光體13射出之光之品質之不均。
陶瓷螢光體13與以黏合劑凝固之普通之螢光體相比，導熱性優異，因此藉由以導熱率較高之保持構件23保持陶瓷螢光體13(即，與稜鏡散熱部接觸)，可自陶瓷螢光體13效率良好地去除熱。其結果為，抑制陶瓷螢光體13或其周邊零件變得高溫，可提高雷射照明模組1之壽命。
其次，對雷射照明模組之另一較佳例進行說明。圖9係表示構成與雷射照明模組1不同之雷射照明模組1a之內部構成之局部剖面圖。於雷射照明模組1a中，設置變更照明光之射出方向之照明方向變更部26。其他構成係具有與圖3及圖4所示之雷射照明模組1大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
如圖9所示，照明方向變更部26係設置於基底部21之底面(即與半導體雷射11或基板12為相反側之面)。雷射照明模組1a係以照明方向變更部26安裝於安裝本體部7(參照圖1)。照明方向變更部26具備：進給機構261，其連接於基底部21之圖9中之左右方向之一端；支點262，其支持基底部21之另一端；及變更部支持部263，其支持進給機構261及支點262。進給機構261具備馬達及螺釘機構。於雷射照明模組1a中，藉由利用進給機構261變更基底部21之一端與變更部支持部263之距離，而使基底部21以支點262為中心轉動。藉此，變更來自雷射照明模組1a之照明光之射出方向。作為照明方向變更部，例如亦可設置變更雷射照明模組1中之陶瓷螢光體13之斜度之機構。如此，藉由設置照明方向變更部，可容易地利用雷射照明模 組1a僅使所需之部位變亮。
於在照明裝置10設置雷射照明模組1a之情形時，基於自感測器模組5(參照圖1)之輸出，而控制雷射照明模組1a之照明方向變更部26，變更雷射照明模組1a之照明方向。具體而言，以照亮藉由感測器模組5檢測到之人之周圍(例如腳旁)之方式，藉由照明方向變更部26變更基底部21之斜度，變更來自雷射照明模組1a之照明光之射出方向。藉此，可相應於人之動作而自動地變更雷射照明模組1a之照明方向。
圖10係表示雷射照明模組1b之俯視圖。於雷射照明模組1b中，於基板12上安裝複數個半導體雷射11，於隔著陶瓷螢光體13與複數個之半導體雷射11為相反側配置複數個受光感測器25。其他構成係具有與圖3及圖4所示之雷射照明模組1大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
於雷射照明模組1b中，複數個(圖10之例中為3個)半導體雷射11排列於與陶瓷螢光體13之入射面131大致平行之方向，與入射面131對向地配置。分別自3個半導體雷射11射出之藍色雷射光穿透帶通濾波器14而射入至陶瓷螢光體13，由反射面132(參照圖4)反射而導向至出射面133。又，由陶瓷螢光體13生成之螢光藉由帶通濾波器14反射，效率良好地導向至出射面133。導向至出射面133之光作為近似白色之照明光而經由透鏡24射出。
於雷射照明模組1b中，藉由設置複數個半導體雷射11，可容易地增大照明光之亮度。又，藉由利用藍色半導體雷射之裸晶片作為複數個半導體雷射11，可抑制雷射照明模組1b之大型化。
於雷射照明模組1b中，於隔著陶瓷螢光體13與各半導 體雷射11對向之位置配置受光感測器25。並且，與圖3及圖4所示之雷射照明模組1同樣地，於陶瓷螢光體13劣化之情形等時，自反射面132漏出之光穿透保持構件23(參照圖4)而由受光感測器25接收。若自受光感測器25之輸出達到特定之閾值以上，則停止與該受光感測器25對應之半導體雷射11之驅動。藉此，可容易地把握陶瓷螢光體13之狀態，提高雷射照明模組1b之安全性。
圖11係表示雷射照明模組1c之內部構成之局部剖面圖。於雷射照明模組1c中，陶瓷螢光體13之出射面133係朝向外罩22之頂蓋部221凸出之曲面，省略外罩22上之透鏡。其他構成係具有與圖3及圖4所示之雷射照明模組1大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
於雷射照明模組1c中，陶瓷螢光體13之出射面133成為配光調整部，於自陶瓷螢光體13射出之照明光穿透出射面133時調整其配光。藉此，如上所述般，無需於外罩22上設置透鏡作為配光調整部，因此可簡化雷射照明模組1c之構成。
圖12係表示雷射照明模組1d之內部構成之局部剖面圖。於雷射照明模組1d中，設置具有與陶瓷螢光體13大致相同之形狀之稜鏡13a代替圖3及圖4所示之陶瓷螢光體13。又，於稜鏡13a之出射面133上安裝帶通濾波器14，於帶通濾波器14上安裝矩形板狀之陶瓷螢光體13b。其他構成係具有與圖3及圖4所示之雷射照明模組1大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
稜鏡13a係與圖3及圖4所示之陶瓷螢光體13同樣地具備入射面131、反射面132及出射面133，且與該等面垂直之剖面為大致等腰直角三角形。稜鏡13a係藉由具有透光性之陶瓷而形成，實 質上不含螢光體之粒子。帶通濾波器14覆蓋陶瓷螢光體13b之圖12中之下側之主面134、即與稜鏡13a之出射面133對向之主面134。又，帶通濾波器14亦覆蓋陶瓷螢光體13b之4個側面136。
自半導體雷射11射出之藍色雷射光係自稜鏡13a之入射面131射入，由發揮反射鏡之作用之反射面132大致全反射而導向至出射面133。來自稜鏡13a之出射面133之藍色雷射光穿透帶通濾波器14，自陶瓷螢光體13b之下側之主面134射入而導向至上側之主面135。於以下之說明中，將陶瓷螢光體13b之圖12中之下側之主面134稱為「入射面134」，將圖12中之上側之主面135稱為「出射面135」。又，由陶瓷螢光體13b生成之螢光藉由帶通濾波器14反射，效率良好地導向至出射面135。導向至出射面135之光作為近似白色之照明光而射出。
於雷射照明模組1d中，藉由利用稜鏡13a之全反射作為變更來自半導體雷射11之光之方向之構成，可抑制該構成之劣化。又，藉由設置覆蓋陶瓷螢光體13b之入射面134之帶通濾波器14，而防止由陶瓷螢光體13b生成之螢光自入射面134射出，從而效率良好地導向至出射面135。其結果為，可提高來自陶瓷螢光體13b之螢光之利用效率。進而，陶瓷螢光體13b之側面136亦由帶通濾波器14覆蓋，藉此防止螢光自側面136射出，從而可進一步提高來自陶瓷螢光體13b之螢光之利用效率。
於雷射照明模組1d中，由於稜鏡13a之剖面為等腰直角三角形，故而即便於自半導體雷射11向稜鏡13a射入之光在高度方向(圖12中之上下方向)上稍許偏移之情形時，只要該光大致垂直地射入至入射面131，則稜鏡13a內之該光之光路長度亦變得大致固定。
於雷射照明模組1d中，與圖3及圖4所示之雷射照明模組1同樣地，於基底部21上設置大致三角柱狀之作為稜鏡散熱部之保持構件23，藉由保持構件23保持稜鏡13a。保持構件23係由導熱率高於稜鏡13a且具有透光性之材料、例如藍寶石形成。由稜鏡13a或陶瓷螢光體13b產生之熱經由保持構件23及基底部21而效率良好地釋出至雷射照明模組1d之外部。藉此，可抑制稜鏡13a或陶瓷螢光體13b之溫度上升。再者，具有透光性之保持構件23亦可由導熱率較高之金剛石、氮化鎵、透明氧化鋁陶瓷等形成。
又，於雷射照明模組1d中，於隔著稜鏡13a為半導體雷射11之相反側設置受光感測器25。並且，與圖3及圖4所示之雷射照明模組1同樣地，於稜鏡13a劣化之情形等時，自反射面132漏出之光穿透保持構件23而由受光感測器25接收。若自受光感測器25之輸出達到特定之閾值以上，則停止半導體雷射11之驅動。其結果為，可容易地把握稜鏡13a之狀態，提高雷射照明模組1d之安全性。
圖13係表示雷射照明模組1e之內部構成之局部剖面圖。於雷射照明模組1e中，圖12所示之雷射照明模組1d之陶瓷螢光體13b直接安裝於稜鏡13a之出射面133上，陶瓷螢光體13b之4個側面136由帶通濾波器14覆蓋。又，薄板狀之帶通濾波器14a直接安裝於稜鏡13a之入射面131。其他構成係具有與圖12所示之雷射照明模組1d大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
於雷射照明模組1e中，帶通濾波器14a覆蓋稜鏡13a之入射面131，使自半導體雷射11射出之藍色雷射光穿透。穿透帶通濾波器14a之光係自稜鏡13a之入射面131射入，由反射面132大致 全反射而導向至出射面133。繼而，穿透抵接於稜鏡13a之出射面133而配置之陶瓷螢光體13b，導向至陶瓷螢光體13b之出射面135。由陶瓷螢光體13b生成之螢光係藉由覆蓋側面136之帶通濾波器14反射，效率良好地導向至出射面135。又，自陶瓷螢光體13b射出並射入至稜鏡13a，且導向至稜鏡13a之入射面131之螢光係藉由覆蓋稜鏡13a之入射面之帶通濾波器14a反射，經由稜鏡13a效率良好地導向至陶瓷螢光體13b之出射面135。導向至出射面135之光作為近似白色之照明光而射出。
於雷射照明模組1e中，與圖12所示之雷射照明模組1d同樣地，藉由利用稜鏡13a之全反射，可抑制變更來自半導體雷射11之光之方向之構成之劣化。又，藉由設置覆蓋稜鏡13a之入射面131之帶通濾波器14a，可提高來自陶瓷螢光體13b之螢光之利用效率。進而，陶瓷螢光體13b之側面136亦由帶通濾波器14覆蓋，藉此可進一步提高來自陶瓷螢光體13b之螢光之利用效率。
圖14係表示雷射照明模組1f之內部構成之局部剖面圖。於雷射照明模組1f中，於陶瓷螢光體13之反射面132與保持構件23之間設置薄板狀之反射體27，省略受光感測器。其他構成係具有與圖3及圖4所示之雷射照明模組1大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
於雷射照明模組1f中，由金屬等形成之反射體27與陶瓷螢光體13之反射面132及保持構件23實質上面接觸。藉此，反射面132之螢光之反射效率得以提高，螢光進一步效率良好地被導向至出射面133。其結果為，可進一步提高來自陶瓷螢光體13之螢光之利用效率。於雷射照明模組1f中，由陶瓷螢光體13產生之熱經由反射 體27、保持構件23及基底部21而效率良好地釋出至雷射照明模組1f之外部。再者，保持構件23亦可由不具有透光性之金屬或陶瓷等其他材料形成。保持構件23係由例如銀、銅、鋁、矽、氮化鋁、黃銅、奈米碳管(CNT，Carbon Nanotube)、或含有奈米碳管之複合材料形成。
其次，對本發明之第2實施形態之照明裝置進行說明。圖15係表示第2實施形態之照明裝置10a之俯視圖。如圖15所示，於照明裝置10a中，於安裝本體部7設置4個模組安裝部71(參照圖2)，另一個雷射照明模組1安裝於安裝本體部7。又，於安裝本體部7設置點燈控制部77。其他構成係具有與圖1所示之照明裝置10大致相同之構成，於以下之說明中，對相對應之構成標附相同之符號。
2個雷射照明模組1具有相同之構造。一雷射照明模組1之照明方向與另一雷射照明模組1之照明方向不同。於照明裝置10a中，根據自感測器模組5之輸出，而藉由點燈控制部77個別地控制2個雷射照明模組1之點燈。
具體而言，若藉由感測器模組5檢測到於一雷射照明模組1之照明範圍內存在人，則藉由點燈控制部77之控制而點亮該一雷射照明模組1。又，若藉由感測器模組5檢測到於另一雷射照明模組1之照明範圍內存在人，則藉由點燈控制部77之控制而點亮該另一雷射照明模組1。又，於在各雷射照明模組1之照明範圍內未檢測到人之情形時，藉由點燈控制部77之控制而熄滅雷射照明模組1。於照明裝置10a中，可藉由點燈控制部77之控制而點亮或熄滅2個雷射照明模組1之兩者，亦可僅點亮其中一個雷射照明模組1。藉此，可利用簡單之構造而效率良好地使複數個部位變亮。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不 限定於上述實施形態，可進行各種變更。
例如，於上述之雷射照明模組中，亦可利用所謂之罐型之藍色雷射元件作為半導體雷射11。於此情形時，來自藍色雷射元件之熱亦經由接觸於該藍色雷射元件之元件散熱部而釋出。又，於具有照明方向變更部之雷射照明模組中，於照明裝置10之設置時之照明方向之設定時，亦可藉由作業者之人工作業而變更雷射照明模組之照明方向。
作為將來自藍色雷射元件之光反射而變更光之方向之構成的反射鏡並非必需為稜鏡型之陶瓷螢光體13之反射面132或稜鏡13a之反射面132，例如亦可利用通常之反射鏡。又，亦可利用陶瓷螢光體以外之螢光體、例如將螢光體之粒子以矽等黏合劑凝固而成者。
於上述照明裝置中，只要至少1個雷射照明模組安裝於安裝本體部7，則其他模組可適當變更或省略。又，雷射照明模組亦可用作照明裝置以外之裝置之光源裝置。即使於此情形時，如上所述般，藉由使安裝有半導體雷射11之基板12為元件散熱部，亦可容易地去除由半導體雷射11產生之熱。
上述實施形態及各變形例中之構成只要不相互矛盾則可適當組合。
雖詳細地描寫並說明了發明，但既述之說明為例示，並非限定者。因此可以說，於不脫離本發明之範圍之範圍內可產生多種變形或態樣。
1‧‧‧雷射照明模組
11‧‧‧半導體雷射
12‧‧‧基板
13‧‧‧陶瓷螢光體
14‧‧‧帶通濾波器
21‧‧‧基底部
22‧‧‧外罩
23‧‧‧保持構件
24‧‧‧透鏡
25‧‧‧受光感測器
131‧‧‧入射面
132‧‧‧反射面
133‧‧‧出射面
221‧‧‧頂蓋部
222‧‧‧側壁部
223‧‧‧開口
224‧‧‧覆蓋玻璃
J1‧‧‧光軸

Claims (24)

  1. 一種光源裝置，其具備：藍色雷射元件，其射出藍色雷射光；元件散熱部，其與上述藍色雷射元件產生接觸；反射鏡，其將自上述藍色雷射元件射入之光加以反射並變更光之方向；螢光體，其藉由自上述藍色雷射元件之光而被激發並生成螢光；及配光調整部，其調整自上述螢光體所射出之光之配光。
  2. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中，上述螢光體係為屬於陶瓷螢光體之稜鏡型螢光體，上述反射鏡係為上述稜鏡型螢光體之反射面。
  3. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其更具備有帶通濾波器，該帶通濾波器覆蓋上述稜鏡型螢光體之入射面，使來自上述藍色雷射元件之光進行穿透並且反射來自上述稜鏡型螢光體之螢光。
  4. 如申請專利範圍第3項之光源裝置，其中，上述稜鏡型螢光體之與上述反射面呈垂直之剖面為等腰直角三角形。
  5. 如申請專利範圍第3項之光源裝置，其中，上述稜鏡型螢光體之出射面為曲面，上述配光調整部為上述稜鏡型螢光體之上述出射面。
  6. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其中，上述稜鏡型螢光體之與上述反射面呈垂直之剖面為等腰直角三角形。
  7. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其中，上述稜鏡型螢光體之出射面為曲面，上述配光調整部為上述稜鏡型螢光體之上述出射面。
  8. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其更具備有與上述反射鏡接觸之反射鏡散熱部。
  9. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其更具備有受光感測器，該受光感測器係配置於相對於上述藍色雷射元件之上述反射鏡之後方，且接收自上述反射鏡所漏出之光。
  10. 如申請專利範圍第9項之光源裝置，其中，根據自上述受光感測器之輸出而來停止上述藍色雷射元件之驅動。
  11. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其更具備有具有上述反射鏡來作為反射面之稜鏡，且來自上述稜鏡之光射入至上述螢光體。
  12. 如申請專利範圍第11項之光源裝置，其更具備有帶通濾波器，該帶通濾波器覆蓋上述螢光體之入射面，使來自上述稜鏡之光進行穿透並且反射來自上述螢光體之螢光。
  13. 如申請專利範圍第12項之光源裝置，其中，上述帶通濾波器亦覆蓋上述螢光體之側面。
  14. 如申請專利範圍第11項之光源裝置，其更具備有覆蓋上述稜鏡之入射面之帶通濾波器，且上述螢光體係抵接於上述稜鏡之出射面而來加以配置，上述帶通濾波器係使來自上述藍色雷射元件之光進行穿透，並且將自上述螢光體射入至上述稜鏡並被導向至上述入射面之螢光加以反射。
  15. 如申請專利範圍第11項之光源裝置，其中，上述稜鏡之與上述反射面呈垂直之剖面為等腰直角三角形。
  16. 如申請專利範圍第11項之光源裝置，其更具備有與上述反射鏡接觸 之反射鏡散熱部。
  17. 如申請專利範圍第11項之光源裝置，其更具備有受光感測器，該受光感測器係配置於相對於上述藍色雷射元件之上述反射鏡之後方，且接收自上述反射鏡所漏出之光。
  18. 如申請專利範圍第17項之光源裝置，其中，根據來自上述受光感測器之輸出而來停止上述藍色雷射元件之驅動。
  19. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其更具備有與上述反射鏡接觸之反射鏡散熱部。
  20. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其更具備受光感測器，該受光感測器係配置於相對於上述藍色雷射元件之上述反射鏡之後方，且接收自上述反射鏡所漏出之光。
  21. 如申請專利範圍第20項之光源裝置，其中，根據來自上述受光感測器之輸出而來停止上述藍色雷射元件之驅動。
  22. 如申請專利範圍第1至21項中任一項之光源裝置，其中，上述藍色雷射元件為藍色LD晶片。
  23. 如申請專利範圍第22項之光源裝置，其更具備有射出藍色雷射光之另一藍色LD晶片。
  24. 一種照明裝置，其具備：光源裝置、及安裝有上述光源裝置之安裝本體部，上述光源裝置具備：藍色雷射元件，其射出藍色雷射光；元件散熱部，其與上述藍色雷射元件產生接觸；反射鏡，其將自上述藍色雷射元件射入之光加以反射並變更光之方 向；螢光體，其藉由自上述藍色雷射元件之光而被激發並生成螢光；及配光調整部，其調整自上述螢光體所射出之光之配光。
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