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JP5204885B2 - Lighting device and vehicle headlamp - Google Patents
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Description

本発明は、半導体レーザ等の励起光源と蛍光体等の発光部とを組み合わせた照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯に関する。   The present invention relates to an illuminating device that combines an excitation light source such as a semiconductor laser and a light emitting unit such as a phosphor, and a vehicle headlamp including the illuminating device.

励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明光源として、特許文献1および2が知られている。   Patent Documents 1 and 2 are known as illumination light sources that emit non-excitation light from a light emitting unit by irradiating the light emitting unit with excitation light from an excitation light source and use the non-excitation light as illumination light.

特許文献1では、短波長のレーザ光(励起光)を出射するレーザダイオード(励起光源)と、該レーザダイオードからのレーザ光を平行光線束とするコリメータと、該コリメータからの平行光線束のレーザ光を集光するコンデンサと、該コンデンサで集光したレーザ光を吸収し自然光としてインコヒーレント光を放出する蛍光体(発光部)と、該蛍光体が放物反射面または楕円反射面のほぼ焦点に位置するように設けられた可視光反射鏡と、上記蛍光体を通過したレーザ光を反射して上記蛍光体に集中させるレーザ光反射鏡とを備えた光源装置が開示されている。この光源装置では、蛍光体から放出されたインコヒーレント光は、可視光反射鏡によって一定方向に反射されて照明光になる。   In Patent Document 1, a laser diode (excitation light source) that emits short-wavelength laser light (excitation light), a collimator that uses the laser light from the laser diode as a parallel beam bundle, and a laser with a parallel beam bundle from the collimator A condenser for condensing light, a phosphor that absorbs laser light collected by the condenser and emits incoherent light as natural light, and the phosphor is substantially a focal point of a parabolic reflection surface or an elliptic reflection surface There is disclosed a light source device including a visible light reflecting mirror provided to be located at a position and a laser light reflecting mirror that reflects laser light that has passed through the phosphor and concentrates the laser light on the phosphor. In this light source device, the incoherent light emitted from the phosphor is reflected in a fixed direction by the visible light reflecting mirror to become illumination light.

また、特許文献2では、波長450nmのレーザ光(励起光)を発するGaN系半導体レーザを励起光源として用い、該励起光源からの上記レーザ光によって励起されて可視域の蛍光(非励起光)を発するように、蛍光体(発光部)が上記励起光源と組み合わされた発光装置が開示されている。   In Patent Document 2, a GaN-based semiconductor laser that emits a laser beam (excitation light) having a wavelength of 450 nm is used as an excitation light source, and fluorescence in the visible region (non-excitation light) is excited by the laser light from the excitation light source. A light emitting device in which a phosphor (light emitting unit) is combined with the excitation light source is disclosed.

特開2003−295319号公報(2003年10月15日公開)JP 2003-295319 A (published on October 15, 2003) 特開2000−174346号公報(2000年6月23日公開)JP 2000-174346 A (published June 23, 2000)

しかしながら、特許文献1および2では、何らかの拍子で発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、励起光源からの励起光が装置外部に放出され、その励起光が人の目に照射されると、人の目を害する場合がある。   However, in Patent Documents 1 and 2, the excitation light from the excitation light source is emitted when the light emitting part is displaced from a predetermined location at some time or the optical axis of the excitation light source is shifted and the excitation light from the excitation light source does not hit the light emission part. Is emitted to the outside of the apparatus and the excitation light is irradiated to the human eye, the human eye may be harmed.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明装置であって、発光部がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなっても、励起光源からの励起光が装置外部に放出されることを防止することができる照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to emit non-excitation light from a light emitting unit by irradiating the light emitting unit with excitation light from an excitation light source, and An illumination device that is used as illumination light, and the excitation light from the excitation light source is outside the device even if the light emission unit is displaced or the optical axis of the excitation light source is shifted and the excitation light from the excitation light source does not hit the light emission unit. An object of the present invention is to provide an illuminating device that can be prevented from being emitted and a vehicle headlamp including the illuminating device.

上記の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an illumination device according to the present invention includes an excitation light source that emits excitation light in one direction, a light emitting unit that emits non-excitation light upon receiving the excitation light, and the non-excitation light. And a reflection part that reflects in an illumination direction that is different from the emission direction of the excitation light.

上記の構成によれば、励起光源からの励起光が発光部によって非励起光に変換され、その非励起光が照明光として放出される。よって、励起光源を用いて輝度の高い照明光を得ることできる。   According to said structure, the excitation light from an excitation light source is converted into non-excitation light by a light emission part, and the non-excitation light is discharge | released as illumination light. Therefore, illumination light with high luminance can be obtained using the excitation light source.

また、励起光の発光方向は、照明光の照明方向と異なる方向に設定される。よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること(すなわち、励起光が照明光として放出されること)を防止できる。   The light emission direction of the excitation light is set to a direction different from the illumination direction of the illumination light. Therefore, even if the position of the light emitting unit or the emission direction of the excitation light is shifted and the excitation light is separated from the light emitting unit, the excitation light is emitted in the illumination direction (that is, the excitation light is emitted as illumination light). Can be prevented.

上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部をさらに備えることが望ましい。   It is desirable to further include an excitation light termination unit that terminates the excitation light at a position facing the excitation light source via the light emitting unit.

上記の構成によれば、発光部を介して励起光源と対向する位置に励起光終端部が配置されるので、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れると、励起光源からの励起光は、励起光終端部に入射して終端される。   According to the above configuration, since the excitation light termination is disposed at a position facing the excitation light source via the light emitting unit, the position of the light emission unit is shifted, or the optical axis of the excitation light source is shifted and the excitation light is emitted from the light emission unit. If it is off, the excitation light from the excitation light source enters the excitation light termination and terminates.

よって、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れても、励起光が当該照明装置の外部に放出されることを防止できる。   Therefore, even if the position of the light emitting unit is shifted or the optical axis of the excitation light source is shifted and the excitation light is separated from the light emitting unit, the excitation light can be prevented from being emitted to the outside of the illumination device.

上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることが望ましい。   The excitation light termination is preferably an integrating sphere that scatters and attenuates the excitation light inside.

上記の構成によれば、励起光終端部に入射した励起光は、この内部で散乱して減衰して行き、最終的に消滅(すなわち終端)する。よって、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。   According to said structure, the excitation light which injected into the excitation light termination | terminus part is scattered and attenuate | damped inside this, and is finally extinguished (namely, termination | terminus). Therefore, the pumping light termination unit can be configured with a simple configuration.

上記励起光終端部は、上記励起光を入射する開口部を有する有底筒部と、上記有底筒部の底面において、上記底面側から上記開口部側に向かって先細りするように形成され、その先端部は尖り、且つ、その基端面は上記底面と同じ大きさであるテーパ部と、を有することが望ましい。   The excitation light termination portion is formed so as to taper from the bottom surface side toward the opening portion side at the bottomed cylinder portion having an opening for entering the excitation light and the bottom surface of the bottomed cylinder portion, It is desirable that the tip end portion is sharp and the base end surface has a tapered portion having the same size as the bottom surface.

上記の構成によれば、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、有底筒部の内側面とテーパ部の外周面との間で反射を繰り返して有底筒部の奥側に進む。この励起光終端部では、テーパ部の先端部は尖っており、且つ、テーパ部の基端面は有底筒部の底面と同じ大きさである(すなわち、有底筒部の底面はテーパ部に完全に占められている)。   According to the above configuration, the excitation light that has entered the excitation light terminal portion from the opening is repeatedly reflected between the inner surface of the bottomed cylindrical portion and the outer peripheral surface of the tapered portion, and is reflected on the inner side of the bottomed cylindrical portion. move on. In this excitation light terminal portion, the tip end portion of the taper portion is pointed, and the base end surface of the taper portion is the same size as the bottom surface of the bottomed tube portion (that is, the bottom surface of the bottomed tube portion is the taper portion). Completely occupied).

よって、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、励起光終端部内では、開口部側に反射できず、反射の度に減衰して最終的に消滅(すなわち終端)する。故に、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。   Therefore, the excitation light that has entered the excitation light termination from the opening cannot be reflected to the opening within the excitation light termination, but is attenuated and finally disappears (ie, terminates) at each reflection. Therefore, the pumping light termination unit can be configured with a simple configuration.

上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有することが望ましい。   It is desirable that the excitation light termination portion has a light absorbing member that absorbs the excitation light from the excitation light source.

上記の構成によれば、上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有するので、簡単な構成で、励起光終端部を構成できる。   According to said structure, since the said excitation light termination | terminus part has the light absorption member which absorbs the said excitation light from the said excitation light source, it can comprise an excitation light termination | terminus part by simple structure.

補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることが望ましい。   It is desirable to further include an auxiliary illumination light source that emits auxiliary illumination light.

上記の構成によれば、発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、装置から照明光が全く出てこなくなることを防止することができる。   According to the above configuration, when the light emitting unit is displaced from a predetermined place or the optical axis of the excitation light source is shifted and the excitation light from the excitation light source does not hit the light emitting unit, the illumination light does not come out from the device at all. Can be prevented.

そのため、上記構成を有しない照明装置の場合に起こり得る、人若しくは/且つ物体を認識するための装置が人若しくは/且つ物体を認識するため、若しくは/且つ照明装置の存在を周囲の人に知らしめるために光を放出している光源がない場合は、物体を認識することができなくなる、若しくは/且つ、照明装置の存在を周囲に知らしめることができなくなるという問題を解決することができる。   For this reason, a device for recognizing a person or / and an object that may occur in the case of a lighting device that does not have the above-described configuration is used for recognizing a person or / and an object, and / or the presence of the lighting device is known to surrounding people. When there is no light source that emits light to fix, it is possible to solve the problem that the object cannot be recognized and / or the presence of the lighting device cannot be informed to the surroundings.

つまり、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れることで非励起光が消灯した場合においても、補助照明光源により最低限の照明光を確保できる。   In other words, even when the non-excitation light is extinguished because the position of the light emitting unit is shifted or the excitation light is displaced from the light emitting unit due to the deviation of the optical axis of the excitation light source, the minimum illumination light can be secured by the auxiliary illumination light source.

上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることが望ましい。   It is desirable that the auxiliary illumination light has a wavelength different from the wavelength of the excitation light.

照明光は、励起光によって励起された発光部から発光される非励起光と、補助照明光との合成光により構成される。   The illumination light is composed of combined light of non-excitation light emitted from the light emitting unit excited by excitation light and auxiliary illumination light.

上記の構成によれば、補助照明光は、励起光の波長と異なる波長であるので、補助照明光の波長を調整することで、照明光の色温度を調整することができる。   According to the above configuration, since the auxiliary illumination light has a wavelength different from the wavelength of the excitation light, the color temperature of the illumination light can be adjusted by adjusting the wavelength of the auxiliary illumination light.

また、波長が異なると色温度が異なってくるので、照明光が非励起光および補助照明光により構成される場合の照明光の色温度と、照明光が補助照明光だけで構成される場合の照明光の色温度とは異なる。よって、照明光の色温度により、当該照明装置の故障の有無を判断することができる。   Also, since the color temperature varies with different wavelengths, the color temperature of the illumination light when the illumination light is composed of non-excitation light and auxiliary illumination light, and the case where the illumination light is composed only of the auxiliary illumination light It is different from the color temperature of the illumination light. Therefore, the presence or absence of a failure of the lighting device can be determined from the color temperature of the illumination light.

上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することが望ましい。   It is desirable that the light emitting unit has a characteristic that the absorption rate for the excitation light is higher than the absorption rate for the auxiliary illumination light.

発光部において、励起光に対する吸収率が高いほど、励起光を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部において、補助照明光に対する吸収率が低いほど、補助照明光が発光部を透過する透過率が高くなり、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。   In the light emitting unit, the higher the absorption rate for the excitation light, the higher the conversion efficiency for converting the excitation light into non-excitation light. Further, in the light emitting unit, the lower the absorptance with respect to the auxiliary illumination light, the higher the transmittance of the auxiliary illumination light that passes through the light emitting unit.

よって、上記の構成によれば、上記補助照明光に対する光吸収率よりも、上記励起光に対する光吸収率の方が高いので、励起光を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、また、補助照明光が発光部を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。   Therefore, according to the above configuration, since the light absorption rate for the excitation light is higher than the light absorption rate for the auxiliary illumination light, the conversion efficiency for converting the excitation light into non-excitation light is relatively high. In addition, the transmittance with which the auxiliary illumination light passes through the light emitting portion is also relatively high. Therefore, it becomes easy to utilize auxiliary illumination light as illumination light together with non-excitation light without impairing the conversion efficiency of excitation light into non-excitation light.

上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることが望ましい。   It is desirable to further include an excitation light cut filter disposed on the side of the illumination direction in the light emitting unit.

上記の構成によれば、励起光カットフィルタによって、照明光に含まれた励起光が除去される。よって、励起光が照明光に混ざって外部に射出されることを防止できる。   According to said structure, the excitation light contained in illumination light is removed by the excitation light cut filter. Therefore, it can prevent that excitation light is mixed with illumination light and is inject | emitted outside.

上記補助照明光源は、発光素子と、上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、を有することが望ましい。   The auxiliary illumination light source preferably includes a light emitting element and a phosphor that emits white light by receiving light from the light emitting element.

上記の構成によれば、補助照明光源は、白色の補助照明光を照射することができる。   According to said structure, the auxiliary illumination light source can irradiate white auxiliary illumination light.

また、上記照明装置を備えている車両用前照灯も本発明の技術的範囲に含まれる。この車両用前照灯では、励起光源が発光部に照射されなくても、周囲から車両の存在を確認することができる。   Moreover, the vehicle headlamp provided with the said illuminating device is also contained in the technical scope of this invention. In this vehicle headlamp, the presence of the vehicle can be confirmed from the surroundings even if the excitation light source is not irradiated onto the light emitting unit.

本発明の照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えている。   The illumination device of the present invention includes an excitation light source that emits excitation light in one direction, a light emitting unit that emits non-excitation light upon receiving the excitation light, and a direction different from the emission direction of the excitation light. And a reflecting portion that reflects in the illumination direction.

よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること(すなわち、励起光が照明光として放出されること)を防止できるという効果を奏する。   Therefore, even if the position of the light emitting unit or the emission direction of the excitation light is shifted and the excitation light is separated from the light emitting unit, the excitation light is emitted in the illumination direction (that is, the excitation light is emitted as illumination light). The effect that can be prevented.

本発明の一実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the illuminating device which concerns on one embodiment of this invention. 図1の励起光終端部を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the excitation light termination | terminus part of FIG. 励起光終端部の変形例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the modification of an excitation light termination | terminus part. 励起光終端部の他の変形例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the other modification of an excitation light termination | terminus part. (a)は、半導体レーザの回路図を模式的に示したものであり、(b)は、半導体レーザの基本構造を示す斜視図である。(A) is a schematic diagram showing a circuit diagram of a semiconductor laser, and (b) is a perspective view showing a basic structure of the semiconductor laser. 本発明の他の実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the illuminating device which concerns on other embodiment of this invention. 発光部、金属板および励起光排出用開口部の位置関係を説明する説明図であり、(a)は、図6の矢印Xの方向から見た概念図、(b)は、発光部の、金属板の励起光排出用開口部上への配設の仕方を説明する概念図である。It is explanatory drawing explaining the positional relationship of a light emission part, a metal plate, and the opening part for excitation light discharge | emission, (a) is the conceptual diagram seen from the direction of the arrow X of FIG. 6, (b) is a light emission part, It is a conceptual diagram explaining the method of arrangement | positioning on the opening part for excitation light discharge | release of a metal plate.

〔実施の形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(1.構成)
本発明の照明装置に関する実施の一形態について、図1および図2に基づいて説明すれば以下のとおりである。
(1. Configuration)
An embodiment of the lighting device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

本発明の照明装置1は、例えば自動車用の走行用前照灯(ハイビーム)の配光特性基準を満たすヘッドランプに利用可能である。ただし、本発明の照明装置は、自動車用のすれ違い用前照灯(ロービーム)の配光特性基準を満たすヘッドランプ、および、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。また、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、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、さらに、屋外照明器具として実現されてもよい。   The illuminating device 1 of the present invention can be used for a headlamp that satisfies a light distribution characteristic standard of a traveling headlamp (high beam) for an automobile, for example. However, the lighting device of the present invention includes a headlamp that satisfies the light distribution characteristic standard of a low-beam headlight for automobiles, and vehicles / moving objects other than automobiles (for example, humans, ships, aircrafts, submersibles) -It may be realized as a headlamp of a rocket or the like. Further, as other lighting devices, for example, a searchlight, a projector, a home lighting device, a store lighting device, an office lighting device, and an outdoor lighting device may be realized.

この照明装置1は、図1に示すように、励起光C1を発光する励起光源3と、励起光C1を受けて非励起光C3を発光する発光部5と、補助照明光C2を発光する補助照明光源7と、非励起光C3および補助照明光C2からなる照明光C4を所定の照明方向Hに照射させるリフレクタ(反射部)9と、励起光源3からの励起光C1を終端させる励起光終端部11と、励起光C1が照明装置1の外部に漏れることを防止するための励起光カットフィルタ13とを備えている。   As shown in FIG. 1, the illumination device 1 includes an excitation light source 3 that emits excitation light C1, a light emitting unit 5 that receives the excitation light C1 and emits non-excitation light C3, and an auxiliary light that emits auxiliary illumination light C2. An illumination light source 7, a reflector (reflecting unit) 9 that irradiates illumination light C 4 composed of non-excitation light C 3 and auxiliary illumination light C 2 in a predetermined illumination direction H, and excitation light termination that terminates excitation light C 1 from the excitation light source 3. The unit 11 and the excitation light cut filter 13 for preventing the excitation light C1 from leaking outside the illumination device 1 are provided.

(リフレクタ9)
リフレクタ9(反射部)は、中心線L1回りに回転対称な放物面状に形成されている。リフレクタ9の内面9aは、放物面状の反射面(放物反射面)になっている(以後、放物反射面9aとも呼ぶ)。リフレクタ9の中心線L1方向の一端側は開放されており、照明光C4を外部に出射する照明光用開口部9bになっている。すなわち、このリフレクタ9では、放物反射面9aによって、発光部5からの光C2およびC3を照明方向Hに反射させて開口部9bから外部に放出させる。なお、照明方向Hは、中心線L1に平行である。リフレクタ9の部材は、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く、照明光C4の波長範囲における反射率が高い部材であることが好ましい。
(Reflector 9)
The reflector 9 (reflecting portion) is formed in a parabolic shape that is rotationally symmetric about the center line L1. The inner surface 9a of the reflector 9 is a parabolic reflecting surface (parabolic reflecting surface) (hereinafter also referred to as a parabolic reflecting surface 9a). One end side of the reflector 9 in the direction of the center line L1 is open and serves as an illumination light opening 9b for emitting the illumination light C4 to the outside. That is, in the reflector 9, the light C2 and C3 from the light emitting unit 5 are reflected in the illumination direction H by the parabolic reflecting surface 9a and emitted from the opening 9b to the outside. The illumination direction H is parallel to the center line L1. The member of the reflector 9 may be, for example, a member having a metal thin film formed on the surface thereof, or a member made of metal, and a member having a high reflectance in the wavelength range of the illumination light C4. Is preferred.

(発光部5)
発光部5は、リフレクタ9の内部(例えば焦点位置)に配置される。発光部5は、例えば、励起光源3からの励起光C1を受けて励起されて蛍光(非励起光)C3を発する蛍光体(不図示)と、上記蛍光体を封止する蛍光体保持物質(不図示)とから構成される。上記蛍光体保持物質は、無機材料であることが好ましい。
(Light emitting part 5)
The light emitting unit 5 is disposed inside the reflector 9 (for example, a focal position). The light emitting unit 5 includes, for example, a phosphor (not shown) that is excited by receiving excitation light C1 from the excitation light source 3 and emits fluorescence (non-excitation light) C3, and a phosphor holding material (not shown) that seals the phosphor. (Not shown). The phosphor holding substance is preferably an inorganic material.

より詳細には、発光部5は、蛍光体保持物質としての低融点ガラスの内部に蛍光体が分散されているものである。低融点ガラスと蛍光体との割合は、10:1程度である。また、発光部5は、蛍光体を適切な処理により固めたものであってもよく、例えば、蛍光体を押し固めて熱処理を加えたものであってもよい。蛍光体保持物質は、低融点ガラスに限定されず、有機無機ハイブリッドガラス(HBG)や無機ガラス、シリコーン樹脂であってもよい。   More specifically, the light emitting unit 5 is one in which a phosphor is dispersed inside a low melting point glass as a phosphor holding material. The ratio between the low melting point glass and the phosphor is about 10: 1. In addition, the light emitting unit 5 may be one obtained by hardening a phosphor by an appropriate process, for example, one obtained by pressing and hardening a phosphor and applying heat treatment. The phosphor holding substance is not limited to the low melting point glass, and may be organic / inorganic hybrid glass (HBG), inorganic glass, or silicone resin.

上記蛍光体は、例えば、酸窒化物系、または窒化物系のものであり、青色、緑色および赤色の蛍光体が低融点ガラスに分されている。励起光源3は、後述のように例えば半導体レーザとして構成されており、405nm(青紫色)のレーザ光を発振するため、発光部5に当該レーザ光が照射されると白色光が発生する。それゆえ、発光部5は、波長変換材料であるといえる。   The phosphor is, for example, an oxynitride type or a nitride type, and blue, green, and red phosphors are divided into low-melting glass. As will be described later, the excitation light source 3 is configured, for example, as a semiconductor laser, and oscillates 405 nm (blue-violet) laser light. Therefore, when the light emitting unit 5 is irradiated with the laser light, white light is generated. Therefore, it can be said that the light emitting portion 5 is a wavelength conversion material.

なお、上記半導体レーザは、上述したように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)を発振するものでもよく、この場合には、上記蛍光体は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である。黄色の蛍光体とは、560nm以上590nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。緑色の蛍光体とは、510nm以上560nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。赤色の蛍光体とは、600nm以上680nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。   The semiconductor laser may oscillate 450 nm (blue) laser light (or so-called blue laser light having a peak wavelength in the wavelength range of 440 nm to 490 nm) as described above. In addition, the phosphor is a yellow phosphor or a mixture of a green phosphor and a red phosphor. A yellow phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 560 nm to 590 nm. The green phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm or more and 560 nm or less. The red phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 600 nm to 680 nm.

上記蛍光体のうちの例えば緑色の蛍光体は、サイアロンと通称されるものを用いることができる。サイアロンとは、窒化ケイ素のシリコン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。窒化ケイ素(Si)にアルミナ(Al)、シリカ(SiO)および希土類元素などを固溶させて作ることができる。 Among the phosphors, for example, a green phosphor may be a so-called sialon. Sialon is a substance in which a part of silicon atoms in silicon nitride is replaced with aluminum atoms and a part of nitrogen atoms is replaced with oxygen atoms. It can be made by dissolving alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), rare earth elements and the like in silicon nitride (Si 3 N 4 ).

蛍光体の別の好適な例としては、III−V族化合物半導体のナノメータサイズの粒子を用いた半導体ナノ粒子蛍光体を例示することができる。   As another suitable example of the phosphor, a semiconductor nanoparticle phosphor using nanometer-sized particles of a III-V compound semiconductor can be exemplified.

半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つは、同一の化合物半導体(例えばインジュウムリン:InP)を用いても、その粒子径をナノメータサイズに変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる点である。例えば、InPでは、粒子サイズが3〜4nm程度のときに赤色に発光する。ここで、粒子サイズは透過型電子顕微鏡(TEM)にて評価した。   One of the features of semiconductor nanoparticle phosphors is that even if the same compound semiconductor (for example, indium phosphorus: InP) is used, the emission color is changed by the quantum size effect by changing the particle diameter to nanometer size. It is a point that can be. For example, InP emits red light when the particle size is about 3 to 4 nm. Here, the particle size was evaluated with a transmission electron microscope (TEM).

また、この半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ベースであるので蛍光寿命が短く、レーザ光のパワーを素早く蛍光として放射できるのでハイパワーのレーザ光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、この半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が10ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて5桁も小さいためである。   Further, since this semiconductor nanoparticle phosphor is based on a semiconductor, it has a short fluorescence lifetime and can emit laser light power quickly as fluorescence, and thus has a feature that it is highly resistant to high power laser light. This is because the emission lifetime of the semiconductor nanoparticle phosphor is about 10 nanoseconds, which is five orders of magnitude smaller than that of a normal phosphor material having a rare earth as the emission center.

さらに、上述したように、発光寿命が短いため、レーザ光の吸収と蛍光体の発光を素早く繰り返すことができる。その結果、強いレーザ光に対して高い変換効率を保つことができ、蛍光体からの発熱を低減させることができる。   Furthermore, as described above, since the emission lifetime is short, the absorption of the laser beam and the emission of the phosphor can be quickly repeated. As a result, high conversion efficiency can be maintained for strong laser light, and heat generation from the phosphor can be reduced.

よって、発光部5が熱により劣化(変色や変形)するのをより抑制することができる。これにより、発光部5の寿命を延ばすことができる。   Therefore, it is possible to further suppress deterioration (discoloration or deformation) of the light emitting unit 5 due to heat. Thereby, the lifetime of the light emission part 5 can be extended.

(励起光源3)
励起光源3は、例えば半導体レーザ(以下、半導体レーザ3とも呼ぶ)として構成されており、励起光C1であるレーザ光(以後、レーザ光C1とも呼ぶ)を一方向に出射(発振)する。励起光C1の波長は、上述のように、例えば紫外線または青紫光である。
(Excitation light source 3)
The excitation light source 3 is configured as, for example, a semiconductor laser (hereinafter also referred to as a semiconductor laser 3), and emits (oscillates) laser light that is excitation light C1 (hereinafter also referred to as laser light C1) in one direction. As described above, the wavelength of the excitation light C1 is, for example, ultraviolet light or blue-violet light.

上述のように、半導体レーザ3は、レーザ光C1を出射する励起光源として機能するものである。半導体レーザ3からレーザ光(励起光)C1が発振される。もちろん、半導体レーザ3は複数設けられていてもよい。その場合、複数の半導体レーザ3のそれぞれからレーザ光C1が発振される。   As described above, the semiconductor laser 3 functions as an excitation light source that emits the laser light C1. Laser light (excitation light) C 1 is oscillated from the semiconductor laser 3. Of course, a plurality of semiconductor lasers 3 may be provided. In this case, laser light C1 is oscillated from each of the plurality of semiconductor lasers 3.

半導体レーザ3から出射されるレーザ光C1は、発光部5の構成要素である蛍光体を励起するための励起光であり、コヒーレント性を有するコヒーレント光である。コヒーレント光は、一般的には、空間的および時間的に位相がそろっている光とされており、その波長は単一波長である。   The laser light C1 emitted from the semiconductor laser 3 is excitation light for exciting a phosphor that is a constituent element of the light emitting unit 5, and is coherent light having coherency. In general, coherent light is light that is spatially and temporally aligned in phase, and has a single wavelength.

半導体レーザ3は、1チップに10個の発光点(10ストライプ)を有するものであり、例えば、405nm(青紫色)のレーザ光を発振し、出力11.2W、動作電圧5V、電流6.4Aのものであり、直径15mmのステムに実装されているものである。半導体レーザ3を上で述べた11.2Wでレーザ光C1を出力させれば、その消費電力は32W(5V×6.4A)となる。もちろん、半導体レーザ3が発振するレーザ光C1は、405nmに限定されず、400nm以上420nm以下の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であればよい。   The semiconductor laser 3 has 10 light emitting points (10 stripes) in one chip, and oscillates a laser beam of, for example, 405 nm (blue violet), an output of 11.2 W, an operating voltage of 5 V, and a current of 6.4 A. It is mounted on a stem having a diameter of 15 mm. If the laser beam C1 is output from the semiconductor laser 3 at 11.2 W described above, the power consumption is 32 W (5 V × 6.4 A). Of course, the laser beam C1 oscillated by the semiconductor laser 3 is not limited to 405 nm, but may be any laser beam having a peak wavelength in the wavelength range of 400 nm to 420 nm.

また、半導体レーザ3から出射されるレーザ光C1は、420nm以上の、例えば青色(450nm)のレーザ光、または青色近傍(440nm以上490nm以下)の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であってもよい。   Further, the laser beam C1 emitted from the semiconductor laser 3 may be a laser beam having a peak wavelength in a wavelength range of 420 nm or more, for example, a blue (450 nm) laser beam or a blue wavelength range (440 to 490 nm or less). Good.

図5(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5(b)は、半導体レーザ3の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ3は、カソード電極23、基板22、クラッド層113、活性層111、クラッド層112、アノード電極21がこの順に積層された構成である。   FIG. 5A schematically shows a circuit diagram of the semiconductor laser 3, and FIG. 5B is a perspective view showing a basic structure of the semiconductor laser 3. As shown in the figure, the semiconductor laser 3 has a configuration in which a cathode electrode 23, a substrate 22, a clad layer 113, an active layer 111, a clad layer 112, and an anode electrode 21 are laminated in this order.

基板22は、半導体基板であり、本願のように蛍光体を励起する為の青色〜紫外のレーザ光を得る為にはGaN、サファイア、SiCを用いることが好ましい。一般的には、半導体レーザ用の基板の他の例として、Si、GeおよびSiC等のIV属半導体、GaAs、GaP、InP、AlAs、GaN、InN、InSb、GaSbおよびAlNに代表されるIII−V属化合物半導体、ZnTe、ZeSe、ZnSおよびZnO等のII−VI属化合物半導体、ZnO、Al、SiO、TiO、CrOおよびCeO等の酸化物絶縁体、ならびに、SiNなどの窒化物絶縁体のいずれかの材料が用いられる。 The substrate 22 is a semiconductor substrate, and it is preferable to use GaN, sapphire, or SiC in order to obtain blue to ultraviolet laser light for exciting the phosphor as in the present application. In general, as other examples of a substrate for a semiconductor laser, a group IV semiconductor represented by a group IV semiconductor such as Si, Ge and SiC, GaAs, GaP, InP, AlAs, GaN, InN, InSb, GaSb and AlN Group V compound semiconductors, Group II-VI compound semiconductors such as ZnTe, ZeSe, ZnS and ZnO, oxide insulators such as ZnO, Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , CrO 2 and CeO 2 , and SiN Any material of the nitride insulator is used.

アノード電極21は、クラッド層112を介して活性層111に電流を注入するためのものである。   The anode electrode 21 is for injecting a current into the active layer 111 through the cladding layer 112.

カソード電極23は、基板22の下部から、クラッド層113を介して活性層111に電流を注入するためのものである。なお、電流の注入は、アノード電極21・カソード電極23に順方向バイアスをかけて行なう。   The cathode electrode 23 is for injecting current into the active layer 111 from the lower part of the substrate 22 through the clad layer 113. The current is injected by applying a forward bias to the anode electrode 21 and the cathode electrode 23.

活性層111は、クラッド層113およびクラッド層112で挟まれた構造になっている。   The active layer 111 has a structure sandwiched between the cladding layer 113 and the cladding layer 112.

また、活性層111およびクラッド層の材料としては、青色〜紫外のレーザ光を得る為にはAlInGaNから成る混晶半導体が用いられる。一般に半導体レーザの活性層・クラッド層としては、Al、Ga、In、As、P、N、Sbを主たる組成とする混晶半導体が用いられ、そのような構成としても良い。また、Zn、Mg、S、Se、TeおよびZnO等のII−VI属化合物半導体によって構成されていてもよい。   As a material for the active layer 111 and the cladding layer, a mixed crystal semiconductor made of AlInGaN is used to obtain blue to ultraviolet laser light. Generally, a mixed crystal semiconductor mainly composed of Al, Ga, In, As, P, N, and Sb is used as an active layer / cladding layer of a semiconductor laser, and such a configuration may be used. Moreover, you may be comprised by II-VI group compound semiconductors, such as Zn, Mg, S, Se, Te, and ZnO.

また、活性層111は、注入された電流により発光が生じる領域であり、クラッド層112およびクラッド層113との屈折率差により、発光した光が活性層111内に閉じ込められる。   The active layer 111 is a region where light emission occurs due to the injected current, and the emitted light is confined in the active layer 111 due to a difference in refractive index between the cladding layer 112 and the cladding layer 113.

さらに、活性層111には、誘導放出によって増幅される光を閉じ込めるために互いに対向して設けられる表側へき開面114・裏側へき開面115が形成されており、この表側へき開面114・裏側へき開面115が鏡の役割を果す。   Further, the active layer 111 is formed with a front side cleaved surface 114 and a back side cleaved surface 115 provided to face each other in order to confine light amplified by stimulated emission, and the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115. Plays the role of a mirror.

ただし、完全に光を反射する鏡とは異なり、誘導放出によって増幅される光の一部は、活性層111の表側へき開面114・裏側へき開面115(本実施の形態では、便宜上表側へき開面114とする)から出射され、レーザ光L0となる。なお、活性層111は、多層量子井戸構造を形成していてもよい。   However, unlike a mirror that completely reflects light, a part of the light amplified by stimulated emission is obtained by cleaving the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115 of the active layer 111 (in this embodiment, the front side cleaved surface 114 for convenience. And the laser beam L0. Note that the active layer 111 may form a multilayer quantum well structure.

なお、表側へき開面114と対向する裏側へき開面115には、レーザ発振のための反射膜(図示せず)が形成されており、表側へき開面114と裏側へき開面115との反射率に差を設けることで、低反射率端面である、例えば、表側へき開面114よりレーザ光L0の大部分を発光点116から照射されるようにすることができる。   Note that a reflective film (not shown) for laser oscillation is formed on the back side cleaved surface 115 opposite to the front side cleaved surface 114, and the difference in reflectance between the front side cleaved surface 114 and the back side cleaved surface 115 is different. By providing, for example, most of the laser light L0 can be irradiated from the light emitting point 116 from the front-side cleavage surface 114 which is a low reflectance end face.

クラッド層113・クラッド層112は、n型およびp型それぞれのGaAs、GaP、InP、AlAs、GaN、InN、InSb、GaSb、およびAlNに代表されるIII−V属化合物半導体、ならびに、ZnTe、ZeSe、ZnSおよびZnO等のII−VI属化合物半導体のいずれの半導体によって構成されていてもよく、順方向バイアスをアノード電極21およびカソード電極23に印加することで活性層111に電流を注入できるようになっている。   The clad layer 113 and the clad layer 112 are made of n-type and p-type GaAs, GaP, InP, AlAs, GaN, InN, InSb, GaSb, and AlN group III-V compound semiconductors, and ZnTe, ZeSe. , ZnS, ZnO, and other II-VI group compound semiconductors, and by applying a forward bias to the anode electrode 21 and the cathode electrode 23, current can be injected into the active layer 111. It has become.

クラッド層113・クラッド層112および活性層111などの各半導体層との膜形成については、MOCVD(有機金属化学気相成長)法やMBE(分子線エピタキシー)法、CVD(化学気相成長)法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。各金属層の膜形成については、真空蒸着法やメッキ法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。   As for film formation with each semiconductor layer such as the clad layer 113, the clad layer 112, and the active layer 111, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method, MBE (molecular beam epitaxy) method, CVD (chemical vapor deposition) method. The film can be formed using a general film forming method such as a laser ablation method or a sputtering method. The film formation of each metal layer can be configured using a general film forming method such as a vacuum deposition method, a plating method, a laser ablation method, or a sputtering method.

励起光源3は、リフレクタ9の外側の所定位置(より詳細には、リフレクタ9に設けられた励起光入射用開口部9cの外側の位置)に配置されており、開口部9cを介して、発光部5に向けてレーザ光C1を出射する。   The excitation light source 3 is disposed at a predetermined position outside the reflector 9 (more specifically, a position outside the excitation light incident opening 9c provided in the reflector 9), and emits light through the opening 9c. Laser light C <b> 1 is emitted toward the unit 5.

ここでは、開口部9cは、図1に示すように、リフレクタ9の焦点位置P1を通り中心線L1に直交する所定の仮想線L2がリフレクタ9を通過する点を含む箇所に形成されている。なお、開口部9cの形成位置は、このように限定されない。励起光源3から出射されるレーザ光C1の出射方向が、照明方向Hと異なる方向になれば、リフレクタ9のどの箇所に励起光入射用開口部9cが形成されてもよい。すなわち、励起光源3は、励起光源3から出射されるレーザ光C1の出射方向が照明方向Hと異なる方向になれば、リフレクタ9の外側のどの箇所に配置されてもよい。   Here, as shown in FIG. 1, the opening 9 c is formed at a location including a point where a predetermined virtual line L <b> 2 passing through the focal position P <b> 1 of the reflector 9 and orthogonal to the center line L <b> 1 passes through the reflector 9. In addition, the formation position of the opening 9c is not limited in this way. As long as the emission direction of the laser light C <b> 1 emitted from the excitation light source 3 is different from the illumination direction H, the excitation light incident opening 9 c may be formed at any location of the reflector 9. That is, the excitation light source 3 may be disposed at any location outside the reflector 9 as long as the emission direction of the laser light C1 emitted from the excitation light source 3 is different from the illumination direction H.

励起光終端部11は、励起光源3から出射されて発光部5で吸収されずに通過した励起光C1を終端させるものである。   The excitation light termination unit 11 terminates the excitation light C <b> 1 emitted from the excitation light source 3 and passed without being absorbed by the light emitting unit 5.

なお、終端とは、有効な光路の末端において、適切な反射率および適切な熱特性を有する拡散反射体または吸収体で励起光C1を終端させることを指す。ここで、適切な反射率とは、励起光C1が反射しても、その反射した励起光C1の出力が人に対して害を及ぼさない程度の出力になるような反射率のことであり、適切な熱特性とは、励起光C1を吸収した際に発生する局所的な熱が励起光終端部11を破壊しない程度に拡散されうる熱伝導率を有することを指す。   The term “termination” means that the excitation light C1 is terminated at the end of an effective optical path with a diffuse reflector or absorber having an appropriate reflectance and appropriate thermal characteristics. Here, the appropriate reflectance is a reflectance such that even if the excitation light C1 is reflected, the output of the reflected excitation light C1 is an output that does not harm humans. Appropriate thermal characteristics indicate that the local heat generated when the excitation light C1 is absorbed has a thermal conductivity that can be diffused to such an extent that the excitation light termination unit 11 is not destroyed.

(励起光終端部11)
励起光終端部11は、リフレクタ9の、発光部5を介して励起光源3と対向する位置に配設される。リフレクタ9の当該配設位置には、励起光排出用開口部9dが形成されている。
(Excitation light termination unit 11)
The excitation light termination unit 11 is disposed at a position of the reflector 9 that faces the excitation light source 3 through the light emitting unit 5. An excitation light discharge opening 9d is formed at the position where the reflector 9 is disposed.

ここでは、励起光終端部11は、例えば、図2に示すような、ビームダンパー11Aとして構成されている。このビームダンパー11Aは、励起光C1を入射する開口部11aを有する有底筒部11bと、有底筒部11bの底面11eに形成されたテーパ部11cと、有底筒部11bの外面に形成された放熱用フィン11dとを備えている。   Here, the pumping light termination unit 11 is configured as a beam damper 11A as shown in FIG. 2, for example. The beam damper 11A is formed on the bottomed cylinder part 11b having an opening 11a for receiving the excitation light C1, the tapered part 11c formed on the bottom surface 11e of the bottomed cylinder part 11b, and the outer surface of the bottomed cylinder part 11b. The heat dissipating fin 11d is provided.

有底筒部11bは、その筒軸方向L3が、励起光終端部11(すなわちビームダンパー11A)と励起光源3との対向方向(L2と同じ方向)に平行となるように配置されている。また、有底筒部11bの開口部11aは、励起光排出用開口部9dに対向するように配置されている。   The bottomed cylinder portion 11b is arranged so that the cylinder axis direction L3 thereof is parallel to the opposing direction (the same direction as L2) of the excitation light termination portion 11 (that is, the beam damper 11A) and the excitation light source 3. Moreover, the opening part 11a of the bottomed cylinder part 11b is arrange | positioned so as to oppose the opening part 9d for excitation light discharge | emission.

テーパ部11cは、筒軸方向L3に沿って有底筒部11bの底面11e側から開口部11a側に向かって先細りするように形成されている。その先端部11fは尖り、且つ、その基端面11gは底面11eと同じ大きさに形成されている。すなわち、有底筒部11bの内側面11hとテーパ部11cの外周面11iとの間の間隔は、開口部11a側から底面11e側へ行くに連れて狭くなり、底面11e上ではゼロになる。これにより、開口部11aからビームダンパー11Aの内部に入射した励起光C1は、有底筒部11bの内側面11hとテーパ部11cの外周面11iとの間で反射を繰り返して、開口部11a側に反射することなく、有底筒部11bの奥に伝搬して行き、減衰して消滅する。   The taper portion 11c is formed so as to taper from the bottom surface 11e side of the bottomed tube portion 11b toward the opening portion 11a along the tube axis direction L3. The front end portion 11f is pointed, and the base end surface 11g is formed in the same size as the bottom surface 11e. That is, the distance between the inner side surface 11h of the bottomed cylindrical portion 11b and the outer peripheral surface 11i of the tapered portion 11c becomes narrower from the opening 11a side to the bottom surface 11e side, and becomes zero on the bottom surface 11e. Thereby, the excitation light C1 incident on the inside of the beam damper 11A from the opening portion 11a is repeatedly reflected between the inner side surface 11h of the bottomed cylindrical portion 11b and the outer peripheral surface 11i of the tapered portion 11c, so that the opening portion 11a side. Without being reflected, the light propagates to the bottom of the bottomed cylindrical portion 11b, attenuates and disappears.

なお、有底筒部11bの内側面11hおよびテーパ部11cの外周面11iに、励起光C1を無反射させる黒色のコーティング(黒無反射コーティング)が施されてもよい。これにより、励起光C1を減衰させる効果を高めることができる。   In addition, the black coating (black non-reflective coating) which makes the excitation light C1 non-reflective may be given to the inner surface 11h of the bottomed cylinder part 11b, and the outer peripheral surface 11i of the taper part 11c. Thereby, the effect of attenuating the excitation light C1 can be enhanced.

なお、開口部11aの口径は、励起光源3の励起光C1の出射方向がずれた場合でも、励起光源3から出射されて発光部5を透過した励起光C1が、ビームダンパー11Aの内部に入射されるように、適宜大きさに設定されることが望ましい。   It should be noted that the aperture 11a has a diameter that the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 and transmitted through the light emitting portion 5 is incident on the inside of the beam damper 11A even when the emission direction of the excitation light C1 of the excitation light source 3 is deviated. Therefore, it is desirable to set the size appropriately.

(補助照明光源7)
補助照明光源7は、例えば発光ダイオードにより構成される。補助照明光源7は、励起光源3から出射される励起光C1の波長(例えば紫外線または青紫光)と異なる波長の光(例えば青色光または青紫光)を補助照明光C2として出射する。
(Auxiliary illumination light source 7)
The auxiliary illumination light source 7 is composed of, for example, a light emitting diode. The auxiliary illumination light source 7 emits light (for example, blue light or blue-violet light) having a wavelength different from the wavelength (for example, ultraviolet light or blue-violet light) of the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 as auxiliary illumination light C2.

ここでは、補助照明光源7は、自然光(非励起光)を出射するが、励起光を出射するものであっても構わない。   Here, the auxiliary illumination light source 7 emits natural light (non-excitation light), but may emit excitation light.

なお、補助照明光源7は、自然光を出射する発光素子と、該発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体とを備えて構成されてもよい。これにより、補助照明光源7から白色光は出射させることができる。これにより、発光部5がずれて照明光C4が補助照明光源7からの補助照明光C2だけになった場合、白色の照明光C4を放出させることができる。   The auxiliary illumination light source 7 may include a light emitting element that emits natural light and a phosphor that emits white light upon receiving light from the light emitting element. Thereby, white light can be emitted from the auxiliary illumination light source 7. Thereby, when the light emission part 5 slip | deviates and the illumination light C4 becomes only the auxiliary illumination light C2 from the auxiliary illumination light source 7, white illumination light C4 can be discharge | released.

補助照明光源7は、リフレクタ9の外側の所定位置(より詳細には、リフレクタ9に形成された補助照明光入射用開口部9eに対向する位置)に配置されており、開口部9eを介して、発光部5に向けて補助照明光C2を出射する。   The auxiliary illumination light source 7 is disposed at a predetermined position outside the reflector 9 (more specifically, a position facing the auxiliary illumination light incident opening 9e formed in the reflector 9), and through the opening 9e. The auxiliary illumination light C <b> 2 is emitted toward the light emitting unit 5.

ここでは、開口部9eは、リフレクタ9の頂点部(すなわち、リフレクタ9の焦点位置P1を通り中心線L1に平行な仮想線L4がリフレクタ9を通過する点を含む箇所)に形成されている。なお、開口部9eの形成位置は、このように限定されない。開口部9eは、その開口部9eを介して補助照明光源7から出射される補助照明光C2が発光部5に照射できる位置であれば、どの位置に形成されてもよい。   Here, the opening 9e is formed at the apex of the reflector 9 (that is, a location including a point where a virtual line L4 passing through the focal position P1 of the reflector 9 and parallel to the center line L1 passes through the reflector 9). In addition, the formation position of the opening 9e is not limited in this way. The opening 9e may be formed at any position as long as the auxiliary illumination light C2 emitted from the auxiliary illumination light source 7 through the opening 9e can irradiate the light emitting unit 5.

(発光部5の、励起光C1および補助照明光C2に対する吸収率について)
発光部5は、補助照明光C2に対する吸収率よりも、励起光C1に対する吸収率の方が高い特性を有する。例えば、補助照明光源7からの補助照明光C2が青色光または青紫光であり、励起光源3からの励起光C1が紫外線または青紫光である場合は、上記蛍光体は、紫外線または青紫光で励起した時の外部量子効率が高く(少なくとも60%以上)、且つ、青色または青紫色の光の吸収率は40%以下であることが好ましい。
(About the absorptance with respect to the excitation light C1 and the auxiliary illumination light C2 of the light emission part 5)
The light emitting unit 5 has a characteristic that the absorption rate with respect to the excitation light C1 is higher than the absorption rate with respect to the auxiliary illumination light C2. For example, when the auxiliary illumination light C2 from the auxiliary illumination light source 7 is blue light or blue-violet light and the excitation light C1 from the excitation light source 3 is ultraviolet light or blue-violet light, the phosphor is excited by ultraviolet light or blue-violet light. It is preferable that the external quantum efficiency is high (at least 60% or more) and the absorption rate of blue or blue-violet light is 40% or less.

この場合、発光部5において、励起光C1に対する吸収率が高いほど、励起光C1を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部5において、補助照明光C2に対する吸収率が低いほど、補助照明光C2が発光部5を透過する透過率が高くなり、補助照明光C2を非励起光と共に照明光C4として活用し易くなる。   In this case, in the light emission part 5, the conversion efficiency which converts excitation light C1 into non-excitation light becomes high, so that the absorption factor with respect to excitation light C1 is high. Moreover, in the light emission part 5, the transmittance | permeability which the auxiliary illumination light C2 permeate | transmits the light emission part 5 becomes so high that the absorption factor with respect to the auxiliary illumination light C2 is low, and the auxiliary illumination light C2 is utilized as illumination light C4 with non-excitation light. It becomes easy.

すなわち、発光部5は、励起光C1を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、一方、補助照明光C2が発光部5を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光C1の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光C2を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。   That is, the light emitting unit 5 has a relatively high conversion efficiency for converting the excitation light C1 into the non-excitation light, while the transmissivity through which the auxiliary illumination light C2 passes through the light emitting unit 5 is also relatively high. Therefore, the auxiliary illumination light C2 can be easily used as illumination light together with the non-excitation light without impairing the conversion efficiency of the excitation light C1 into the non-excitation light.

(励起光カットフィルタ13)
励起光カットフィルタ13は、リフレクタ9の照明光用開口部9bを覆うように配設されている。すなわち、励起光カットフィルタ13は、発光部5から見て照明方向H側に配置される。
(Excitation light cut filter 13)
The excitation light cut filter 13 is disposed so as to cover the illumination light opening 9 b of the reflector 9. That is, the excitation light cut filter 13 is arranged on the illumination direction H side when viewed from the light emitting unit 5.

励起光カットフィルタ13は、励起光源3から出射された励起光C1が照明装置1の外部に放出されることを防止するために、励起光源3から出射される励起光C1の透過率が10%以下であり、且つ、補助照明光源7から出射された補助照明光C2の透過率は70%以上であることが望ましい。なお、励起光カットフィルタ13は、無くても構わない。   The excitation light cut filter 13 has a transmittance of 10% for the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 in order to prevent the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 from being emitted outside the illumination device 1. It is desirable that the transmittance of the auxiliary illumination light C2 emitted from the auxiliary illumination light source 7 is 70% or more. The excitation light cut filter 13 may not be provided.

(2.動作)
次に、図1に基づいて、この照明装置1の動作を説明する。
(2. Operation)
Next, based on FIG. 1, operation | movement of this illuminating device 1 is demonstrated.

励起光源3から出射された励起光C1は、開口部9cを介してリフレクタ9内の発光部5に照射される。励起光源3からの励起光C1の大部分は、発光部5に吸収され、蛍光体を励起する。励起光C1により励起された発光部5からは、蛍光(非励起光)C3が全方向に発光され、その蛍光C3は、リフレクタ9の放物反射面9aで照明方向Hに収斂されて、励起光カットフィルタ13を透過して、リフレクタ9の開口部9bから照明装置1の外部に放出される。   Excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 is applied to the light emitting unit 5 in the reflector 9 through the opening 9c. Most of the excitation light C1 from the excitation light source 3 is absorbed by the light emitting unit 5 and excites the phosphor. The fluorescence (non-excitation light) C3 is emitted in all directions from the light emitting unit 5 excited by the excitation light C1, and the fluorescence C3 is converged in the illumination direction H by the parabolic reflection surface 9a of the reflector 9 to be excited. It passes through the light cut filter 13 and is emitted from the opening 9 b of the reflector 9 to the outside of the illumination device 1.

その際、励起光源3からの励起光C1の一部は、発光部5に吸収されずに、発光部5で散乱または拡散され、リフレクタ9の放物反射面9aで照明方向Hに収斂されて、励起光カットフィルタ13に吸収される。これにより、発光部5で散乱または拡散された励起光C1が照明装置1の外部に放出されることが防止される。   At that time, a part of the excitation light C 1 from the excitation light source 3 is not absorbed by the light emitting unit 5 but is scattered or diffused by the light emitting unit 5 and converged in the illumination direction H by the parabolic reflection surface 9 a of the reflector 9. And is absorbed by the excitation light cut filter 13. Thereby, the excitation light C1 scattered or diffused by the light emitting unit 5 is prevented from being emitted to the outside of the illumination device 1.

また、励起光源3からの励起光C1の一部(発光部5で吸収されなかった励起光C1)は、発光部5を透過して、リフレクタ9の開口部9dを介して励起光終端部11に入射して、励起光終端部11に吸収されて終端する。これにより、励起光源3から出射されて発光部5を透過した励起光C1が、リフレクタ9の放物反射面9aで反射されて照明装置1の外部に放出されることが防止される。なお、発光部5で吸収されなかった、励起光C1の一部の中には、発光部5で散乱あるいは拡散された結果、励起光終端部11に向かわずに、照明方向Hに沿ってリフレクタ9の開口部9bに向かう光も存在する。   In addition, a part of the excitation light C1 from the excitation light source 3 (excitation light C1 that has not been absorbed by the light emitting unit 5) passes through the light emitting unit 5 and passes through the opening 9d of the reflector 9 to be the excitation light termination unit 11. And is absorbed by the excitation light termination unit 11 and terminates. Thereby, the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 and transmitted through the light emitting unit 5 is prevented from being reflected by the parabolic reflection surface 9a of the reflector 9 and emitted to the outside of the illumination device 1. It should be noted that some of the excitation light C1 that has not been absorbed by the light emitting unit 5 is scattered or diffused by the light emitting unit 5, and as a result, is not directed toward the excitation light terminal unit 11, but is reflected along the illumination direction H. There is also light traveling toward the opening 9b.

他方、補助照明光源7から出射された補助照明光C2は、開口部9eを介してリフレクタ9内の発光部5に照射され、発光部5の透過、発光部5内での散乱または発光部5表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部5から発光された蛍光C3と共に照明光C4を構成して、リフレクタ9の開口部9bから外部に放出される。   On the other hand, the auxiliary illumination light C2 emitted from the auxiliary illumination light source 7 is irradiated to the light emitting unit 5 in the reflector 9 through the opening 9e, and is transmitted through the light emitting unit 5, scattered in the light emitting unit 5, or the light emitting unit 5. The illumination light C4 is formed together with the fluorescent light C3 emitted from the light emitting part 5 through any of the reflections on the surface or a combination of them, and emitted from the opening 9b of the reflector 9 to the outside.

なお、発光部5を透過した補助照明光C2は、リフレクタ9の放物反射面9aで反射されずに、照明方向Hに伝搬して、蛍光C3と共にリフレクタ9の開口部9bから外部に放出される。また、発光部5で散乱または反射された補助照明光C2は、リフレクタ9の放物反射面9aで照明方向Hに反射されて、蛍光C3と共にリフレクタ9の開口部9bから外部に放出される。   The auxiliary illumination light C2 transmitted through the light emitting unit 5 is not reflected by the parabolic reflection surface 9a of the reflector 9, but propagates in the illumination direction H and is emitted to the outside together with the fluorescence C3 from the opening 9b of the reflector 9. The Further, the auxiliary illumination light C2 scattered or reflected by the light emitting unit 5 is reflected in the illumination direction H by the parabolic reflection surface 9a of the reflector 9, and is emitted to the outside together with the fluorescence C3 from the opening 9b of the reflector 9.

このように、この照明装置1では、発光部5から発光された蛍光C3と、発光部5で透過、散乱または反射された補助照明光C2との合成光により照明光C4が構成される。すなわち、照明光C4は、蛍光C3と補助照明光C2との混色により構成される。   As described above, in the illumination device 1, the illumination light C <b> 4 is configured by the combined light of the fluorescence C <b> 3 emitted from the light emitting unit 5 and the auxiliary illumination light C <b> 2 transmitted, scattered, or reflected by the light emitting unit 5. That is, the illumination light C4 is constituted by a color mixture of the fluorescence C3 and the auxiliary illumination light C2.

(主要な効果)
この構成により、照明装置1では、コヒーレント性の高いレーザ光C1は照明装置1の外部には放出されないので、人の目に対して安全な照明装置となる。また、万が一、発光部5がずれても、励起光カットフィルタ13および励起光終端部11が設けられているので、励起光C1が照明装置1の外部に放出されることはない。
(Main effect)
With this configuration, the illuminating device 1 is a illuminating device that is safe for human eyes because the highly coherent laser beam C1 is not emitted outside the illuminating device 1. Even if the light emitting unit 5 is displaced, the excitation light cut filter 13 and the excitation light termination unit 11 are provided, so that the excitation light C1 is not emitted to the outside of the illumination device 1.

また、補助照明光源7からの補助照明光C2は、発光部5が所望の位置にあるか否かに関わらず外部に放出される。発光部5が所定の位置からずれた場合でも、照明装置1の外部に放出されるので、照明装置1から照明光C4が放出されなくなるということを防ぐことができる。これにより、発光部5が所定の位置からずれて発光部5から蛍光C3が発光されなくなった場合でも、照明装置1の存在を周囲に知らせることができる。   The auxiliary illumination light C2 from the auxiliary illumination light source 7 is emitted to the outside regardless of whether or not the light emitting unit 5 is at a desired position. Even when the light emitting unit 5 is deviated from a predetermined position, it is emitted to the outside of the illumination device 1, and therefore it is possible to prevent the illumination light C <b> 4 from being emitted from the illumination device 1. Thereby, even when the light emitting unit 5 is displaced from a predetermined position and the fluorescent light C3 is not emitted from the light emitting unit 5, the presence of the lighting device 1 can be notified to the surroundings.

また、照明光C4に蛍光C3が含まれる場合と含まれない場合とでは、照明光C4の色温度は異なるので、照明装置1の使用者(励起光源3の駆動状態、少なくとも励起光源3からの励起光C1の出射のオンオフを自らの意志で制御できる人)以外の人にも、照明装置1の異常(発光部5の位置ずれ、発光部5に孔が開く等の異常)を知らせることができる。   In addition, since the color temperature of the illumination light C4 differs depending on whether or not the illumination light C4 includes the fluorescence C3, the user of the illumination device 1 (driving state of the excitation light source 3, at least from the excitation light source 3) Notifying a person other than the person who can control the on / off of the emission of the excitation light C1 by his / her own will to notify the abnormality of the illumination device 1 (positional deviation of the light emitting part 5, an abnormality such as opening of a hole in the light emitting part 5). it can.

また、補助照明光源7からの補助照明光C2の出力(すなわち波長)を任意に調整することで、照明光C4の色度を変えることができる。   Moreover, the chromaticity of the illumination light C4 can be changed by arbitrarily adjusting the output (that is, the wavelength) of the auxiliary illumination light C2 from the auxiliary illumination light source 7.

なお、この照明装置1では、例えば405nm近傍もしくはそれ以下の波長の励起光C1で発光部5を励起しつつ、発光部5から発光される蛍光C3の色温度を高める(あるいは、青色領域の光を足す)目的として、発光部5に青色レーザ光C2を照射し、発光部5で青色レーザ光C2を散乱・拡散させて、発光部5から発光される蛍光C3をインコヒーレント化している。   In the illumination device 1, for example, the color temperature of the fluorescence C3 emitted from the light emitting unit 5 is increased while exciting the light emitting unit 5 with excitation light C1 having a wavelength of around 405 nm or less (or light in the blue region). As a purpose, the light emitting unit 5 is irradiated with the blue laser light C2, and the light emitting unit 5 scatters and diffuses the blue laser light C2, thereby making the fluorescence C3 emitted from the light emitting unit 5 incoherent.

これにより、照明装置1の発光部5を大きくすることなく、発光部5から発光される蛍光C3の色温度を向上させることができる。これにより、高輝度な発光特性を維持しつつ色温度を上げることができる。また、高効率な青色蛍光体がなかなか開発されない中、高効率で色温度が高く、かつ演色性のよい固体照明装置を実現できる。   Thereby, the color temperature of the fluorescence C3 emitted from the light emitting unit 5 can be improved without increasing the light emitting unit 5 of the lighting device 1. Thereby, it is possible to increase the color temperature while maintaining a high luminance light emission characteristic. In addition, while a highly efficient blue phosphor has not been easily developed, it is possible to realize a solid illumination device with high efficiency, high color temperature, and good color rendering.

(変形例1)
上記実施の形態では、励起光終端部11はビームダンパー11Aとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部11は、その内部で励起光C1を散乱させて減衰させる積分球11Bとして構成される。
(Modification 1)
In the above embodiment, the pumping light termination unit 11 is configured as the beam damper 11A. In this modification, the pumping light termination unit 11 is configured as an integrating sphere 11B that scatters and attenuates the pumping light C1 therein. Is done.

この積分球11Bは、図3に示すように、中空の球体状に形成されており、励起光C1を入射する小さな光入射口11jを有している。この積分球11Bは、リフレクタ9の外側において、光入射口11jがリフレクタ9の開口部9dと対向するように配置される。これにより、発光部5を透過して開口部9dに入射した励起光C1を、光入射口11jから積分球11B内に入射させることができる。   As shown in FIG. 3, the integrating sphere 11B is formed in a hollow sphere shape, and has a small light entrance 11j through which the excitation light C1 is incident. The integrating sphere 11B is disposed outside the reflector 9 so that the light incident port 11j faces the opening 9d of the reflector 9. Thereby, the excitation light C1 that has passed through the light emitting portion 5 and entered the opening 9d can be made incident into the integrating sphere 11B from the light incident port 11j.

この積分球11Bでは、光入射口11jから積分球11Bの内部に入射した励起光C1は、積分球11Bの内部で散乱して減衰して消滅する。   In the integrating sphere 11B, the excitation light C1 incident on the inside of the integrating sphere 11B from the light incident port 11j is scattered and attenuated inside the integrating sphere 11B and disappears.

なお、積分球11Bの内面に、励起光C1を吸収する黒色等の粉末物質が塗布されてもよい。これにより、積分球11B内での励起光C1をより効果的に減衰させることができる。   Note that a powder material such as black that absorbs the excitation light C1 may be applied to the inner surface of the integrating sphere 11B. Thereby, the excitation light C1 in the integrating sphere 11B can be attenuated more effectively.

(変形例2)
上記実施の形態では、励起光終端部11はビームダンパー11Aとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部11は、励起光C1を吸収する光吸収部材11Cにより形成される。この光吸収部材11Cは、例えば図4に示すように、例えばレーザカーテン(すなわち、軟質塩化ビニル等の光吸収材料からなるシート部材)として形成されている。この光吸収部材11Cは、リフレクタ9の外側において、リフレクタ9の開口部9dと対向するように配置される。これにより、発光部5を透過して開口部9dに入射した励起光C1を、光吸収部材11Cにより吸収して消滅させることができる。
(Modification 2)
In the above embodiment, the pumping light termination unit 11 is configured as the beam damper 11A. In this modification, the pumping light termination unit 11 is formed by a light absorbing member 11C that absorbs the pumping light C1. For example, as shown in FIG. 4, the light absorbing member 11C is formed as a laser curtain (that is, a sheet member made of a light absorbing material such as soft vinyl chloride). The light absorbing member 11 </ b> C is disposed outside the reflector 9 so as to face the opening 9 d of the reflector 9. Thereby, the excitation light C1 that has passed through the light emitting portion 5 and entered the opening 9d can be absorbed and extinguished by the light absorbing member 11C.

なお、ここでは、光吸収部材11Cはシート状である場合で説明したが、シート状に限定されない。   Here, the light absorbing member 11C has been described as having a sheet shape, but is not limited to a sheet shape.

〔実施の形態2〕
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係る照明装置の概略構成図である。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。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an illumination apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, about the member similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本発明の実施の形態2の照明装置30と上記の実施の形態1の照明装置1とが異なる点は、リフレクタ9に代えて、パラボラミラー(反射部)41と、金属板(反射部)42と、を備えた点である。さらに、励起光終端部11に代えて、励起光終端部44を備えた点である。   The difference between the illumination device 30 according to the second embodiment of the present invention and the illumination device 1 according to the first embodiment is that, instead of the reflector 9, a parabolic mirror (reflecting portion) 41 and a metal plate (reflecting portion) 42 are used. It is a point provided with. Further, in place of the excitation light termination unit 11, an excitation light termination unit 44 is provided.

(パラボラミラー41)
パラボラミラー41は、発光部5が発生させた蛍光(非励起光)C3を反射し、所定の立体角内を進む光線束(照明光)を形成する。このパラボラミラー41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。
(Parabolic mirror 41)
The parabolic mirror 41 reflects the fluorescence (non-excitation light) C3 generated by the light emitting unit 5, and forms a light bundle (illumination light) that travels within a predetermined solid angle. The parabolic mirror 41 may be, for example, a member having a metal thin film formed on the surface thereof or a metal member.

パラボラミラー41は、その一部が、発光部5の上面の上方に配置されている。すなわち、パラボラミラー41は、発光部5の上面を覆う位置に配置されている。別の観点から説明すれば、発光部5の側面の一部は、パラボラミラー41の一方の開口部である照明光用開口部51の方向を向いている。   A part of the parabolic mirror 41 is disposed above the upper surface of the light emitting unit 5. That is, the parabolic mirror 41 is disposed at a position covering the upper surface of the light emitting unit 5. If it demonstrates from another viewpoint, a part of side surface of the light emission part 5 has faced the direction of the opening part 51 for illumination light which is one opening part of the parabolic mirror 41. FIG.

発光部5とパラボラミラー41との位置関係を上述のものにすることで、発光部5の非励起光C3を所定の立体角内に集光する効率を高めることができ、その結果、非励起光C3の利用効率を高めることができる。   By making the positional relationship between the light emitting unit 5 and the parabolic mirror 41 as described above, the efficiency of condensing the non-excitation light C3 of the light emitting unit 5 within a predetermined solid angle can be increased. The utilization efficiency of the light C3 can be increased.

また、励起光源3は、パラボラミラー41の外部に配置されており、パラボラミラー41には、レーザ光C1を通過させる励起光入射用開口部52が形成されている。この励起光入射用開口部52は、パラボラミラー41の外部(励起光源3側)と内部(発光部5側)とを貫通する孔である。   The excitation light source 3 is arranged outside the parabolic mirror 41, and the parabolic mirror 41 is formed with an excitation light incident opening 52 through which the laser light C1 passes. The excitation light incident opening 52 is a hole penetrating the outside (excitation light source 3 side) and the inside (light emitting unit 5 side) of the parabolic mirror 41.

一方、補助照明光源7から出射された補助照明光C2は、パラボラミラー41の他方の開口部である補助照明光入射用開口部54を介してパラボラミラー41内の発光部5に照射され、発光部5の透過、発光部5内での散乱または発光部5表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部5から発光された非励起光C3と共に照明光C4を構成して、パラボラミラー41の開口部51から外部に放出される。   On the other hand, the auxiliary illumination light C2 emitted from the auxiliary illumination light source 7 is applied to the light emitting unit 5 in the parabolic mirror 41 through the auxiliary illumination light incident opening 54 which is the other opening of the parabolic mirror 41, and emits light. The illumination light C4 is transmitted together with the non-excitation light C3 emitted from the light emitting unit 5 through any one of transmission through the unit 5, scattering in the light emitting unit 5 and reflection on the surface of the light emitting unit 5 or a combination thereof. It is configured to be emitted to the outside from the opening 51 of the parabolic mirror 41.

なお、パラボラミラー41に代えて、楕円面ミラーや半球面ミラーであってもよい。   Instead of the parabolic mirror 41, an elliptical mirror or a hemispherical mirror may be used.

(金属板42)
金属板42は、発光部5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、金属板42は熱伝導性が高く、発光部5を冷却できる。なお、発光部5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。
(Metal plate 42)
The metal plate 42 is a plate-like support member that supports the light emitting unit 5 and is made of metal (for example, copper or iron). Therefore, the metal plate 42 has high thermal conductivity and can cool the light emitting unit 5. In addition, the member which supports the light emission part 5 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.

金属板42のパラボラミラー41側の面(発光部5の貼り付け面を除く)には、金属薄膜43を蒸着し、発光部5から発せられた非励起光C3を反射するようになっている。発光部5の上面から入射した励起光C1が非励起光C3に変換された後に反射させ、パラボラミラー41側へ向かわせることができる。このようにして、非励起光C3の利用効率を向上させることができる。   A metal thin film 43 is deposited on the surface of the metal plate 42 on the side of the parabolic mirror 41 (excluding the attachment surface of the light emitting unit 5), and the non-excitation light C3 emitted from the light emitting unit 5 is reflected. . The excitation light C1 incident from the upper surface of the light emitting unit 5 can be reflected after being converted into the non-excitation light C3 and directed toward the parabolic mirror 41 side. In this way, the utilization efficiency of the non-excitation light C3 can be improved.

金属板42は、パラボラミラー41によって覆われているため、金属板42は、パラボラミラー41の反射面と対向する面を有していると言える。金属板42のパラボラミラー41側の面は、パラボラミラー41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。   Since the metal plate 42 is covered with the parabolic mirror 41, it can be said that the metal plate 42 has a surface facing the reflecting surface of the parabolic mirror 41. The surface of the metal plate 42 on the parabolic mirror 41 side is substantially parallel to the rotation axis of the parabolic mirror 41 and substantially includes the rotation axis.

なお、図示はしないが、金属板42はフィンを備えていてもよい。このフィンは、金属板42を冷却する冷却部として機能する。フィンは、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。金属板42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、フィンの代わりに、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。   Although not shown, the metal plate 42 may include fins. The fins function as a cooling unit that cools the metal plate 42. The fin has a plurality of heat dissipation plates, and increases the heat dissipation efficiency by increasing the contact area with the atmosphere. The cooling unit that cools the metal plate 42 may have a cooling (heat radiation) function, and may be a heat pipe, a water cooling method, or an air cooling method instead of the fins.

(励起光終端部44)
励起光終端部44は、金属板42の、発光部5を介して励起光源3と対向する位置に配設される。金属板42の当該配設位置には、励起光排出用開口部53が形成されている。なお、励起光終端部44の構造については、上記実施の形態1の励起光終端部11と同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
(Excitation light termination 44)
The excitation light termination portion 44 is disposed on the metal plate 42 at a position facing the excitation light source 3 through the light emitting portion 5. An excitation light discharge opening 53 is formed at the arrangement position of the metal plate 42. Note that the structure of the pumping light termination unit 44 is the same as that of the pumping light termination unit 11 of the first embodiment, and description thereof will not be repeated here.

図7は、発光部5、金属板42および励起光排出用開口部53の位置関係を説明する説明図であり、(a)は、図6の矢印Xの方向から見た概念図、(b)は、発光部5の、金属板42の励起光排出用開口部53上への配設の仕方を説明する概念図である。図7に示すように、励起光排出用開口部53上に発光部5が配設されている。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship among the light-emitting portion 5, the metal plate 42, and the excitation light discharge opening 53. FIG. 7A is a conceptual diagram viewed from the direction of the arrow X in FIG. () Is a conceptual diagram illustrating how the light emitting unit 5 is disposed on the excitation light discharging opening 53 of the metal plate 42. As shown in FIG. 7, the light emitting unit 5 is disposed on the excitation light discharge opening 53.

励起光源3からの励起光C1の一部(発光部5で吸収されなかった励起光C1)は、発光部5を透過して、金属板42の開口部53を介して励起光終端部44に入射して、励起光終端部44に吸収されて終端する。これにより、励起光源3から出射されて発光部5を透過した励起光C1が、パラボラミラー41および金属板42により反射されて照明装置30の外部に放出されることが防止される。   Part of the excitation light C1 from the excitation light source 3 (excitation light C1 that has not been absorbed by the light emitting unit 5) passes through the light emitting unit 5 and enters the excitation light termination unit 44 through the opening 53 of the metal plate 42. Incident light is absorbed by the pumping light termination 44 and terminates. Accordingly, the excitation light C1 emitted from the excitation light source 3 and transmitted through the light emitting unit 5 is prevented from being reflected by the parabolic mirror 41 and the metal plate 42 and emitted to the outside of the illumination device 30.

本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、車両のヘッドランプ等に利用することができる。   The present invention can be used for a vehicle headlamp or the like.

1、30 照明装置
3 励起光源
5 発光部
7 補助照明光源
9 リフレクタ(反射部)
9a 内面
9b、51 照明光用開口部
9c、52 励起光入射用開口部
9d、53 励起光排出用開口部
9e、54 補助照明光入射用開口部
11、44 励起光終端部
11B 積分球
11C 光吸収部材
11a 開口部
11b 有底筒部
11c テーパ部
11d 放熱用フィン
11e 底面
11f 先端部
11g 基端面
11h 内側面
11i 外周面
11j 光入射口
13 励起光カットフィルタ
41 パラボラミラー(反射部)
42 金属板(反射部)
43 金属薄膜
C1 励起光
C2 補助照明光
C3 非励起光
C4 照明光
H 照明方向
L1 中心線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 30 Illuminating device 3 Excitation light source 5 Light emission part 7 Auxiliary illumination light source 9 Reflector (reflection part)
9a Inner surface 9b, 51 Illumination light opening 9c, 52 Excitation light incident opening 9d, 53 Excitation light discharge opening 9e, 54 Auxiliary illumination light incident opening 11, 44 Excitation light termination 11B Integrating sphere 11C Light Absorbing member 11a Opening portion 11b Bottomed cylindrical portion 11c Tapered portion 11d Heat radiation fin 11e Bottom surface 11f Tip portion 11g Base end surface 11h Inner side surface 11i Outer peripheral surface 11j Light incident port 13 Excitation light cut filter 41 Parabolic mirror (reflection portion)
42 Metal plate (reflective part)
43 Metal thin film C1 Excitation light C2 Auxiliary illumination light C3 Non-excitation light C4 Illumination light H Illumination direction L1 Center line

Claims (7)

一方向に励起光を発光する励起光源と、
上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、
上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、
上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部と、
を備え、
上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることを特徴とする照明装置。
An excitation light source that emits excitation light in one direction;
A light-emitting unit that receives the excitation light and emits non-excitation light;
A reflector that reflects the non-excitation light in an illumination direction that is different from the emission direction of the excitation light;
An excitation light termination unit that terminates the excitation light at a position facing the excitation light source via the light emitting unit;
With
Said excitation optical termination unit, the lighting device comprising an integrating sphere der Rukoto be attenuated therein in scatter the excitation light.
補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The illumination device according to claim 1, further comprising an auxiliary illumination light source that emits auxiliary illumination light. 上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることを特徴とする請求項に記載の照明装置。 The illumination apparatus according to claim 2 , wherein the auxiliary illumination light has a wavelength different from a wavelength of the excitation light. 上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することを特徴とする請求項またはに記載の照明装置。 The light emitting portion, than the absorption rate for the auxiliary illumination light, the illumination device according to claim 2 or 3, characterized in that it has a high characteristic towards the absorptance with respect to the excitation light. 上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の照明装置。 The illumination device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising an excitation light cut filter disposed on the side of the illumination direction in the light emitting unit. 上記補助照明光源は、
発光素子と、
上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、
を有することを特徴とする請求項に記載の照明装置。
The auxiliary illumination light source is
A light emitting element;
A phosphor that emits white light in response to light from the light emitting element;
The lighting device according to claim 2 , wherein:
請求項1〜の何れか1項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。 A vehicular headlamp comprising the lighting device according to any one of claims 1 to 6 .
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