[go: up one dir, main page]

JP2012089687A - Light-emitting unit, light-emitting device and headlight - Google Patents

Light-emitting unit, light-emitting device and headlight Download PDF

Info

Publication number
JP2012089687A
JP2012089687A JP2010235307A JP2010235307A JP2012089687A JP 2012089687 A JP2012089687 A JP 2012089687A JP 2010235307 A JP2010235307 A JP 2010235307A JP 2010235307 A JP2010235307 A JP 2010235307A JP 2012089687 A JP2012089687 A JP 2012089687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
fluorescent member
excitation light
emitting unit
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010235307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Fukai
泰雄 深井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2010235307A priority Critical patent/JP2012089687A/en
Publication of JP2012089687A publication Critical patent/JP2012089687A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting unit which can enhance conversion efficiency of light while limiting enlargement of a fluorescent member.SOLUTION: A light-emitting unit 10 comprises a fluorescent member 11 including a bottom face 11a on which exciting light impinges to cause emission of fluorescent light, and a reflective film 12 including a light reflection surface 12a that reflects light. The light reflection surface 12a includes a region 12b arranged on the optical axis C1 of the exciting light P1 impinging on the bottom face 11a, and a region 12c arranged on the optical axis C2 of the exciting light P2 reflected on the region 12b.

Description

この発明は、発光ユニット、発光装置および前照灯に関し、特に、励起光を蛍光に変換する蛍光部材を備えた発光ユニット、発光装置および前照灯に関する。   The present invention relates to a light emitting unit, a light emitting device, and a headlamp, and more particularly, to a light emitting unit, a light emitting device, and a headlamp provided with a fluorescent member that converts excitation light into fluorescence.

従来、励起光を蛍光に変換する蛍光部材を備えた発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a light-emitting device including a fluorescent member that converts excitation light into fluorescence is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、紫外線(励起光)を出射する紫外線LD素子(励起光源)と、紫外線LD素子の前方に配置され、紫外線LD素子から出射した励起光を可視光(蛍光)に変換する蛍光体(蛍光部材)と、蛍光体の前方に配置され、蛍光体を透過した紫外線を反射する紫外線反射鏡と、蛍光体から出射した可視光を反射する可視光反射鏡とを備えた光源装置(発光装置)が開示されている。   In Patent Document 1, an ultraviolet LD element (excitation light source) that emits ultraviolet light (excitation light) and an excitation light emitted from the ultraviolet LD element that is disposed in front of the ultraviolet LD element are converted into visible light (fluorescence). A light source device including a phosphor (fluorescent member), an ultraviolet reflector that is disposed in front of the phosphor and reflects ultraviolet rays that have passed through the phosphor, and a visible light reflector that reflects visible light emitted from the phosphor (Light Emitting Device) is disclosed.

上記特許文献1のように、励起光を蛍光部材に照射する構造では、励起光の一部は、蛍光に変換されることなく蛍光部材を透過する。このため、上記特許文献1では、蛍光体の前方に、蛍光体を透過した紫外線(励起光)を反射する紫外線反射鏡を設けている。これにより、蛍光体を透過した励起光を、蛍光体に再度入射させることが可能であり、励起光を蛍光に変換させやすくすることが可能である。すなわち、光の変換効率が低下するのをある程度抑制することが可能である。   In the structure in which the excitation light is irradiated to the fluorescent member as in Patent Document 1, a part of the excitation light is transmitted through the fluorescent member without being converted into fluorescence. For this reason, in the said patent document 1, the ultraviolet reflective mirror which reflects the ultraviolet-ray (excitation light) which permeate | transmitted the fluorescent substance is provided in front of the fluorescent substance. Thereby, the excitation light transmitted through the phosphor can be incident again on the phosphor, and the excitation light can be easily converted into fluorescence. That is, it is possible to suppress to some extent the decrease in light conversion efficiency.

特開2003−295319号公報JP 2003-295319 A

しかしながら、上記特許文献1のように構成しても、紫外線反射鏡で反射され、蛍光体に再度入射した励起光の一部は、蛍光に変換されることなく蛍光体を透過し、紫外線LD素子に戻ってしまう。このため、光の変換効率をより向上させるのが困難であるという問題点がある。   However, even when configured as in Patent Document 1, a portion of the excitation light reflected by the ultraviolet reflector and re-entered the phosphor passes through the phosphor without being converted into fluorescence, and the ultraviolet LD element. Will return to. For this reason, there is a problem that it is difficult to further improve the light conversion efficiency.

なお、励起光が蛍光に変換されることなく蛍光体を透過してしまうのを抑制するためには、蛍光体を大型化すればよいが、この場合、蛍光体が大型化するとともに、蛍光体のコストが増加してしまう。   In order to suppress the excitation light from being transmitted through the phosphor without being converted into fluorescence, the phosphor may be enlarged. In this case, the phosphor is enlarged and the phosphor Costs increase.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、蛍光部材が大型化するのを抑制しながら、光の変換効率を向上させることが可能な発光ユニット、発光装置および前照灯を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to emit light capable of improving light conversion efficiency while suppressing an increase in size of a fluorescent member. It is to provide a unit, a light emitting device and a headlamp.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による発光ユニットは、励起光を蛍光に変換する機能を有するとともに、励起光が入射される光入射面、および、蛍光を出射する光出射面を含む蛍光部材と、光を反射する光反射面を含む反射部材とを備え、反射部材の光反射面は、光入射面に入射した励起光の光軸上に配置され、励起光を反射する第1反射領域と、第1反射領域で反射された励起光の光軸上に配置され、励起光を反射する第2反射領域とを含む。   To achieve the above object, a light emitting unit according to a first aspect of the present invention has a function of converting excitation light into fluorescence, a light incident surface on which excitation light is incident, and light emission that emits fluorescence. A fluorescent member including a surface and a reflecting member including a light reflecting surface for reflecting light, and the light reflecting surface of the reflecting member is disposed on the optical axis of the excitation light incident on the light incident surface and reflects the excitation light. And a second reflection region that is disposed on the optical axis of the excitation light reflected by the first reflection region and reflects the excitation light.

なお、本明細書中において、光軸とは、光束が最も高い方向(軸)をいう。   In this specification, the optical axis refers to the direction (axis) in which the luminous flux is highest.

この第1の局面による発光ユニットでは、上記のように、反射部材の光反射面に、光入射面に入射した励起光の光軸上に配置され、励起光を反射する第1反射領域と、第1反射領域で反射された励起光の光軸上に配置され、励起光を反射する第2反射領域とを設ける。これにより、蛍光部材に入射した励起光は、反射部材で2回以上反射して、発光ユニット(蛍光部材)から外部に出射する。このため、例えば反射部材で1回も反射せず、または、1回だけ反射して、励起光が発光ユニット(蛍光部材)から外部に出射する場合に比べて、蛍光部材内の励起光の光路長を大きくすることができる。これにより、励起光が蛍光に変換されずに発光ユニット(蛍光部材)から外部に出射するのを抑制することができる。その結果、光の変換効率を向上させることができる。   In the light emitting unit according to the first aspect, as described above, the light reflecting surface of the reflecting member is disposed on the optical axis of the excitation light incident on the light incident surface, and the first reflection region that reflects the excitation light; A second reflection region is provided that is disposed on the optical axis of the excitation light reflected by the first reflection region and reflects the excitation light. As a result, the excitation light that has entered the fluorescent member is reflected twice or more by the reflecting member and is emitted from the light emitting unit (fluorescent member) to the outside. For this reason, for example, the optical path of the excitation light in the fluorescent member is not compared with the case where the excitation light is not reflected once or reflected only once and the excitation light is emitted from the light emitting unit (fluorescent member) to the outside. The length can be increased. Thereby, it can suppress that excitation light is radiate | emitted outside from a light emission unit (fluorescence member), without being converted into fluorescence. As a result, the light conversion efficiency can be improved.

また、蛍光部材内の励起光の光路長を大きくすることができるので、励起光が蛍光に変換されずに発光ユニット(蛍光部材)から外部に出射するのを抑制するために、蛍光部材を大型化する必要がない。これにより、蛍光部材が大型化するのを抑制することができ、蛍光部材のコストが増加するのを抑制することができる。   Moreover, since the optical path length of the excitation light in the fluorescent member can be increased, the fluorescent member is made large in order to suppress the excitation light from being emitted from the light emitting unit (fluorescent member) without being converted into fluorescence. There is no need to Thereby, it can suppress that a fluorescent member enlarges, and can suppress that the cost of a fluorescent member increases.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、光反射面の第1反射領域は、光入射面に入射した励起光の光軸に対して傾斜している。このように構成すれば、第1反射領域で反射した励起光が第2反射領域で反射せずに蛍光部材(発光ユニット)から外部に出射するのを、容易に抑制することができる。   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the first reflection region of the light reflecting surface is inclined with respect to the optical axis of the excitation light incident on the light incident surface. If comprised in this way, it can suppress easily that the excitation light reflected in the 1st reflective area is not reflected in a 2nd reflective area, but is radiate | emitted outside from a fluorescent member (light emitting unit).

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、光反射面の第2反射領域は、第1反射領域に対して交差する方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第2反射領域で反射した励起光の進行方向を、容易に制御できる。   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the second reflection region of the light reflection surface is formed to extend in a direction intersecting the first reflection region. If comprised in this way, the advancing direction of the excitation light reflected in the 2nd reflective area | region can be controlled easily.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、反射部材の光反射面は、第2反射領域で反射された励起光の光軸上に配置され、励起光を反射する第3反射領域をさらに含む。このように構成すれば、励起光を反射部材で3回以上反射させることができる。これにより、蛍光部材内の励起光の光路長をより大きくすることができるので、光の変換効率をより向上させることができる。   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the light reflecting surface of the reflecting member is disposed on the optical axis of the excitation light reflected by the second reflection region, and further includes a third reflection region that reflects the excitation light. Including. If comprised in this way, excitation light can be reflected 3 times or more by a reflection member. Thereby, since the optical path length of the excitation light in the fluorescent member can be further increased, the light conversion efficiency can be further improved.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、蛍光部材は、底面および側面を含む円錐形状または多角錐形状の少なくとも一部を形成しており、光入射面および光出射面は、底面を形成し、光反射面は、側面を覆うように形成されていてもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the fluorescent member forms at least a part of a conical shape or a polygonal pyramid shape including a bottom surface and a side surface, the light incident surface and the light emitting surface form a bottom surface, and light The reflective surface may be formed so as to cover the side surface.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、蛍光部材は、底面および側面を含む円錐形状または多角錐形状の少なくとも一部を形成しており、光入射面は、側面を形成し、光出射面は、底面を形成し、光反射面は、側面を覆うように形成されていてもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the fluorescent member forms at least part of a conical shape or a polygonal pyramid shape including a bottom surface and a side surface, the light incident surface forms a side surface, and the light emitting surface is The bottom surface may be formed, and the light reflecting surface may be formed to cover the side surface.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円柱形状または多角柱形状の少なくとも一部を形成しており、光入射面および光出射面は、一方面を形成し、光反射面は、他方面および側面を覆うように形成されていてもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the fluorescent member forms at least a part of a cylindrical shape or a polygonal prism shape including one surface, the other surface, and the side surface, and the light incident surface and the light emitting surface are on one surface. The light reflecting surface may be formed so as to cover the other surface and the side surface.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円柱形状または多角柱形状の少なくとも一部を形成しており、光入射面は、他方面を形成し、光出射面は、一方面を形成し、光反射面は、少なくとも側面を覆うように形成されていてもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the fluorescent member forms at least a part of a cylindrical shape or a polygonal prism shape including one surface, the other surface, and the side surface, and the light incident surface forms the other surface, The light emitting surface may form one surface, and the light reflecting surface may be formed to cover at least the side surface.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円錐台形状または多角錐台形状の少なくとも一部を形成しており、他方面は、一方面よりも大きい面積を有し、光入射面は、他方面を形成し、光出射面は、一方面を形成し、光反射面は、他方面および側面を覆うように形成されていてもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the fluorescent member forms at least part of a truncated cone shape or a polygonal truncated cone shape including one surface, the other surface, and the side surface, and the other surface is larger than the one surface. The light incident surface may form the other surface, the light emitting surface may form one surface, and the light reflecting surface may cover the other surface and the side surface.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、反射部材は、蛍光部材の表面に密着するように設けられている。このように構成すれば、反射部材が大型化するのを、容易に抑制することができる。また、発光ユニットを、容易に製造することができる。   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the reflecting member is provided in close contact with the surface of the fluorescent member. If comprised in this way, it can suppress easily that a reflecting member enlarges. In addition, the light emitting unit can be easily manufactured.

上記反射部材が蛍光部材の表面に密着するように設けられている発光ユニットにおいて、好ましくは、反射部材は、蛍光部材の表面に形成された金属膜を含む。このように構成すれば、蛍光部材の表面に密着するように、容易に反射部材を設けることができる。また、反射部材が大型化・重量化するのを抑制することができるので、発光ユニットが大型化・重量化するのを抑制することができる。   In the light emitting unit provided so that the reflective member is in close contact with the surface of the fluorescent member, the reflective member preferably includes a metal film formed on the surface of the fluorescent member. If comprised in this way, a reflecting member can be easily provided so that it may closely_contact | adhere to the surface of a fluorescent member. Moreover, since it can suppress that a reflecting member enlarges and weights, it can suppress that a light emitting unit enlarges and weights.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、光反射面は、凹形状に形成され、蛍光部材は、光反射面の頂点の近傍、または、光反射面の頂点を含む領域に配置され、光反射面の一部は、蛍光部材から出射した光を所定の方向に反射してもよい。   In the light emitting unit according to the first aspect, the light reflecting surface is formed in a concave shape, and the fluorescent member is disposed in the vicinity of the vertex of the light reflecting surface or in the region including the vertex of the light reflecting surface. A part of the light may reflect the light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction.

上記光反射面が凹形状に形成された発光ユニットにおいて、好ましくは、反射部材には、励起光を通過させるための貫通穴が設けられている。このように構成すれば、励起光を、蛍光部材の所望の位置に、かつ、所望の入射角で、入射させることができる。   In the light emitting unit in which the light reflecting surface is formed in a concave shape, the reflecting member is preferably provided with a through hole for allowing excitation light to pass therethrough. If comprised in this way, excitation light can be entered in the desired position of a fluorescent member and a desired incident angle.

上記光反射面が凹形状に形成された発光ユニットにおいて、好ましくは、光反射面の少なくとも一部は、放物面および楕円面の一方により形成されている。このように構成すれば、蛍光部材を光反射面の焦点を含む領域に配置することにより、発光ユニットから出射する光(照明光)を、容易に、平行光にしたり、集光することができる。   In the light emitting unit in which the light reflecting surface is formed in a concave shape, preferably, at least a part of the light reflecting surface is formed by one of a parabolic surface and an elliptical surface. If comprised in this way, the light (illumination light) radiate | emitted from a light emission unit can be easily made into a parallel light, or can be condensed by arrange | positioning a fluorescent member in the area | region containing the focus of a light reflection surface. .

上記光反射面が凹形状に形成された発光ユニットにおいて、好ましくは、光反射面は、焦点を有する形状に形成されており、蛍光部材は、光反射面の焦点を含む領域、または、光反射面の焦点の近傍に配置されている。このように構成すれば、発光ユニットから出射する光(照明光)を、容易に、例えば平行光にしたり集光することができる。   In the light emitting unit in which the light reflecting surface is formed in a concave shape, preferably, the light reflecting surface is formed in a shape having a focal point, and the fluorescent member is a region including the focal point of the light reflecting surface, or light reflecting. Located near the focal point of the surface. If comprised in this way, the light (illumination light) radiate | emitted from the light emission unit can be easily made into a parallel light, for example, or can be condensed.

上記光反射面が凹形状に形成された発光ユニットにおいて、好ましくは、光反射面には、蛍光部材を収納する凹部が形成されている。このように構成すれば、凹部を容易に所望の形状にすることができるので、蛍光部材を容易に所望の形状にすることができる。   In the light emitting unit in which the light reflecting surface is formed in a concave shape, preferably, the light reflecting surface is formed with a recess for housing the fluorescent member. If comprised in this way, since a recessed part can be made into a desired shape easily, a fluorescent member can be easily made into a desired shape.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、蛍光部材に入射される励起光は、P偏光であり、励起光の蛍光部材に対する入射角は、ブリュースター角である。このように構成すれば、入射角を約0°以外の角度にしながら、励起光が蛍光部材に入射する際の表面反射を抑制することができる   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the excitation light incident on the fluorescent member is P-polarized light, and the incident angle of the excitation light with respect to the fluorescent member is a Brewster angle. If comprised in this way, surface reflection at the time of excitation light entering a fluorescent member can be suppressed, making an incident angle into angles other than about 0 degree.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、励起光の蛍光部材に対する入射角は、0°以上80°以下である。このように構成すれば、励起光の入射角が大きくなり過ぎるのを抑制することができるので、励起光が蛍光部材に入射する際の表面反射を低減することができる。   In the light emitting unit according to the first aspect, the incident angle of the excitation light with respect to the fluorescent member is preferably 0 ° or more and 80 ° or less. If comprised in this way, it can suppress that the incident angle of excitation light becomes large too much, Therefore The surface reflection at the time of excitation light entering into a fluorescence member can be reduced.

上記第1の局面による発光ユニットにおいて、好ましくは、励起光は、レーザ光を含む。レーザ光が蛍光に変換されずに外部に出射すると、人間の眼に害を及ぼす場合があるので、励起光がレーザ光を含む場合に、上記のように構成することは、特に有効である。   In the light emitting unit according to the first aspect, preferably, the excitation light includes laser light. If the laser light is emitted to the outside without being converted into fluorescence, it may cause harm to human eyes. Therefore, the configuration as described above is particularly effective when the excitation light includes laser light.

この発明の第2の局面による発光装置は、上記の構成の発光ユニットと、発光ユニットの蛍光部材に照射される励起光を出射する励起光源とを備える。このように構成すれば、蛍光部材が大型化するのを抑制しながら、光の変換効率を向上させることが可能な発光装置を得ることができる。   A light-emitting device according to a second aspect of the present invention includes the light-emitting unit having the above-described configuration and an excitation light source that emits excitation light applied to a fluorescent member of the light-emitting unit. If comprised in this way, the light-emitting device which can improve the light conversion efficiency can be obtained, suppressing the enlargement of a fluorescent member.

この発明の第3の局面による前照灯は、上記の構成の発光装置を備える。このように構成すれば、蛍光部材が大型化するのを抑制しながら、光の変換効率を向上させることが可能な前照灯を得ることができる。   A headlamp according to a third aspect of the present invention includes the light emitting device having the above configuration. If comprised in this way, the headlamp which can improve the conversion efficiency of light can be obtained, suppressing that a fluorescent member enlarges.

以上のように、本発明によれば、蛍光部材が大型化するのを抑制しながら、光の変換効率を向上させることが可能な発光ユニット、発光装置および前照灯を容易に得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a light-emitting unit, a light-emitting device, and a headlamp that can improve light conversion efficiency while suppressing an increase in the size of a fluorescent member. .

本発明の第1実施形態による発光装置の全体構成を概略的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an overall configuration of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図1に示した発光ユニットの構造を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図1に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図1に示した発光ユニットの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the light emission unit shown in FIG. 本発明の第2実施形態による発光装置の全体構成を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the whole structure of the light-emitting device by 2nd Embodiment of this invention. 図6に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図6に示した発光ユニットの構造を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図6に示した発光ユニットの構造を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図6に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図6に示した発光ユニットの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the light emission unit shown in FIG. 本発明の第3実施形態による発光装置の全体構成を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the whole structure of the light-emitting device by 3rd Embodiment of this invention. 図12に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図12に示した発光ユニットの構造を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図12に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図12に示した発光ユニットの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the light emission unit shown in FIG. 本発明の第4実施形態による発光装置の全体構成を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the whole structure of the light-emitting device by 4th Embodiment of this invention. 図17に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図17に示した発光ユニットの構造を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図17に示した発光ユニットの構造を示した背面図である。It is the rear view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図17に示した発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図17に示した発光ユニットの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the light emission unit shown in FIG. 本発明の第5実施形態による前照灯の構造を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically the structure of the headlamp by 5th Embodiment of this invention. 図23に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 23. 図23に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 23. 本発明の第6実施形態による前照灯の構造を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the structure of the headlamp by 6th Embodiment of this invention. 図26に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 26. 図26に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 26. 本発明の第7実施形態による前照灯の構造を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the structure of the headlamp by 7th Embodiment of this invention. 図29に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view illustrating the structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 29. 図29に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view illustrating the structure of the light emitting unit illustrated in FIG. 29. 本発明の第8実施形態による前照灯の構造を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the structure of the headlamp by 8th Embodiment of this invention. 図32に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。It is an expanded sectional view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 図32に示した発光ユニットの構造を示した拡大断面図である。It is an expanded sectional view which showed the structure of the light emission unit shown in FIG. 本発明の第1変形例による発光ユニットの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light emission unit by the 1st modification of this invention. 本発明の第2変形例による発光装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the light-emitting device by the 2nd modification of this invention. 図36に示した発光ユニットの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the light emission unit shown in FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In order to facilitate understanding, even a cross-sectional view may not be hatched.

(第1実施形態)
まず、図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態による発光装置1の構造について説明する。
(First embodiment)
First, the structure of the light emitting device 1 according to the first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第1実施形態による発光装置1は、図1に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット10とを備えている。なお、半導体レーザ素子2は、本発明の「励起光源」の一例である。   The light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 10 as shown in FIG. The semiconductor laser element 2 is an example of the “excitation light source” in the present invention.

半導体レーザ素子2は、励起光として機能するレーザ光を出射する。また、半導体レーザ素子2は、例えば、約405nmの中心波長を有する青紫色のレーザ光(励起光)を出射するように構成されている。   The semiconductor laser element 2 emits laser light that functions as excitation light. The semiconductor laser element 2 is configured to emit blue-violet laser light (excitation light) having a center wavelength of about 405 nm, for example.

発光ユニット10は、半導体レーザ素子2から出射した励起光が照射される蛍光部材11と、光(励起光および蛍光)を反射する光反射面12aを有する反射膜12とを含んでいる。なお、反射膜12は、本発明の「反射部材」の一例である。   The light emitting unit 10 includes a fluorescent member 11 to which excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 is irradiated, and a reflection film 12 having a light reflection surface 12a that reflects light (excitation light and fluorescence). The reflective film 12 is an example of the “reflective member” in the present invention.

ここで、第1実施形態では、蛍光部材11は、図2および図3に示すように、D1の直径と、H1の高さと、θx1の頂角とを有する円錐形状に形成されている。例えば、第1実施形態では、蛍光部材11の直径D1を約5mm、高さH1を約2.5mm、頂角θx1を約90°としてもよい。   Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the fluorescent member 11 is formed in a conical shape having a diameter D1, a height H1, and an apex angle θx1. For example, in the first embodiment, the diameter D1 of the fluorescent member 11 may be about 5 mm, the height H1 may be about 2.5 mm, and the apex angle θx1 may be about 90 °.

また、蛍光部材11は、底面11aと、側面11bとを含んでいる。第1実施形態では、底面11aは、半導体レーザ素子2から出射した励起光が入射される光入射面として機能するとともに、蛍光を出射する光出射面としても機能する。なお、底面11aは、本発明の「光入射面」および「光出射面」の一例である。   The fluorescent member 11 includes a bottom surface 11a and a side surface 11b. In the first embodiment, the bottom surface 11a functions as a light incident surface on which excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 is incident, and also functions as a light emitting surface that emits fluorescence. The bottom surface 11a is an example of the “light incident surface” and “light emitting surface” in the present invention.

また、蛍光部材11は、例えば、青紫色光(励起光)を、赤色光、緑色光および青色光にそれぞれ変換して出射する3種類の蛍光体粒子の混合粉末を、封止材(例えばガラス材料)に練り込んだものである。そして、蛍光部材11から出射する赤色光、緑色光および青色光の蛍光が混色されることによって、白色光が得られる。   In addition, the fluorescent member 11 is made of, for example, a mixed powder of three kinds of phosphor particles that convert blue-violet light (excitation light) into red light, green light, and blue light, and emits the same, and a sealing material (for example, glass Material). The red light, green light, and blue light emitted from the fluorescent member 11 are mixed to obtain white light.

なお、蛍光体粒子の封止材は、励起光(青紫色光)および白色光(赤色光、緑色光および青色光)を透過する材料であればよく、例えば、AlN、サファイア、TiO、SiO、シリコン樹脂、エポキシ樹脂またはジルコニアなどを用いることが可能である。 The phosphor particle sealing material may be any material that transmits excitation light (blue-violet light) and white light (red light, green light, and blue light). For example, AlN, sapphire, TiO 2 , SiO 2. Silicon resin, epoxy resin or zirconia can be used.

また、第1実施形態では、蛍光部材11を透過する励起光が反射膜12で2回反射するように、蛍光部材11および反射膜12が形成されている。   In the first embodiment, the fluorescent member 11 and the reflective film 12 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 11 is reflected twice by the reflective film 12.

具体的には、第1実施形態では、図4に示すように、半導体レーザ素子2から出射し、蛍光部材11に入射した励起光P1の光軸C1の底面11aに対する角度(励起光P1の屈折角)θ1が、
θ1+θx1≦90°・・・(1)
を満たすように、蛍光部材11が形成されている。
Specifically, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the angle of the excitation light P1 emitted from the semiconductor laser element 2 and incident on the fluorescent member 11 with respect to the bottom surface 11a of the optical axis C1 (the refraction of the excitation light P1). Angle) θ1 is
θ1 + θx1 ≦ 90 ° (1)
The fluorescent member 11 is formed so as to satisfy the above.

なお、蛍光部材11の屈折率をn1とし、空気の屈折率をn0とし、半導体レーザ素子2から出射した励起光P0の光軸C0の底面11aに対する角度(励起光P0の入射角)をθ0とすると、励起光P1の屈折角θ1は、n1×sinθ1=n0×sinθ0を満たしている。例えば、第1実施形態では、蛍光部材11の屈折率n1を約1.44としてもよいし、励起光P0の入射角θ0を約0°としてもよい。なお、励起光P0の入射角θ0を約0°にすれば、励起光P0が蛍光部材11の表面で反射するのを抑制することができる。また、励起光P0をP偏光にし、励起光P0の蛍光部材11に対する入射角θ0をブリュースター角に合わせれば、入射角θ0を約0°以外の角度にしながら、励起光P0が蛍光部材11に入射する際の表面反射を抑制することが可能である。   The refractive index of the fluorescent member 11 is n1, the refractive index of air is n0, and the angle of the excitation light P0 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the bottom surface 11a of the optical axis C0 (incident angle of the excitation light P0) is θ0. Then, the refraction angle θ1 of the excitation light P1 satisfies n1 × sin θ1 = n0 × sin θ0. For example, in the first embodiment, the refractive index n1 of the fluorescent member 11 may be about 1.44, and the incident angle θ0 of the excitation light P0 may be about 0 °. If the incident angle θ0 of the excitation light P0 is set to about 0 °, the excitation light P0 can be prevented from being reflected from the surface of the fluorescent member 11. Further, if the excitation light P0 is P-polarized and the incident angle θ0 of the excitation light P0 with respect to the fluorescent member 11 is matched to the Brewster angle, the excitation light P0 enters the fluorescent member 11 while the incident angle θ0 is set to an angle other than about 0 °. It is possible to suppress surface reflection upon incidence.

また、半導体レーザ素子2から出射した励起光P0の蛍光部材11に対する入射位置は、蛍光部材11の端部から距離L1離れている。例えば、第1実施形態では、距離L1を約1mmとしてもよい。   The incident position of the excitation light P0 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the fluorescent member 11 is separated from the end of the fluorescent member 11 by a distance L1. For example, in the first embodiment, the distance L1 may be about 1 mm.

反射膜12の光反射面12aは、蛍光部材11の側面11bを覆うように形成されている。また、反射膜12は、蛍光部材11の側面11bに密着するように設けられている。   The light reflection surface 12 a of the reflection film 12 is formed so as to cover the side surface 11 b of the fluorescent member 11. The reflective film 12 is provided so as to be in close contact with the side surface 11 b of the fluorescent member 11.

また、反射膜12は、光を反射する機能を有する金属膜により形成されている。具体的には、反射膜12は、例えば、約30nmの厚みを有するTi膜と、約300nmの厚みを有するAu膜とによって形成されている。なお、反射膜12は、光を反射する機能を有していれば上記の構造に限定されない。例えば、約30nmの厚みを有するMo膜と、約20nmの厚みを有するPt層と、約200nmの厚みを有するAu膜とによって、反射膜12を形成してもよい。   The reflection film 12 is formed of a metal film having a function of reflecting light. Specifically, the reflective film 12 is formed of, for example, a Ti film having a thickness of about 30 nm and an Au film having a thickness of about 300 nm. The reflective film 12 is not limited to the above structure as long as it has a function of reflecting light. For example, the reflective film 12 may be formed by a Mo film having a thickness of about 30 nm, a Pt layer having a thickness of about 20 nm, and an Au film having a thickness of about 200 nm.

また、第1実施形態では、反射膜12の光反射面12aは、蛍光部材11の底面11aに入射した励起光P1の光軸C1上に配置され、励起光P1を反射する領域12bと、領域12bで反射された励起光P2の光軸C2上に配置され、励起光P2を反射する領域12cとを含んでいる。なお、領域12bは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域12cは、本発明の「第2反射領域」の一例である。   In the first embodiment, the light reflecting surface 12a of the reflective film 12 is disposed on the optical axis C1 of the excitation light P1 incident on the bottom surface 11a of the fluorescent member 11, and includes a region 12b that reflects the excitation light P1, and a region The region 12c is disposed on the optical axis C2 of the excitation light P2 reflected by the light 12b and reflects the excitation light P2. The region 12b is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 12c is an example of the “second reflection region” in the present invention.

この光反射面12aの領域12bおよび12cは、蛍光部材11の底面11aに対して傾斜している。また、領域12bは、底面11aに入射した励起光P1の光軸C1に対して、傾斜している(垂直ではない)。また、領域12cは、領域12bに対して交差(直交)する方向に延びるように形成されている。   The regions 12b and 12c of the light reflecting surface 12a are inclined with respect to the bottom surface 11a of the fluorescent member 11. The region 12b is inclined (not vertical) with respect to the optical axis C1 of the excitation light P1 incident on the bottom surface 11a. The region 12c is formed to extend in a direction intersecting (orthogonal) with respect to the region 12b.

次に、図4を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIG.

第1実施形態では、図4に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光P0は、入射角θ0で蛍光部材11の底面11aに入射する。そして、蛍光部材11に入射した励起光P1は、屈折角θ1で進行する。   In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the excitation light P0 emitted from the semiconductor laser element 2 enters the bottom surface 11a of the fluorescent member 11 at an incident angle θ0. The excitation light P1 incident on the fluorescent member 11 travels at a refraction angle θ1.

蛍光部材11に入射し、蛍光部材11を透過した励起光P1は、反射膜12の領域12bで反射される。そして、領域12bで反射された励起光P2は、反射膜12の領域12cに向かって進行する。   The excitation light P1 incident on the fluorescent member 11 and transmitted through the fluorescent member 11 is reflected by the region 12b of the reflective film 12. Then, the excitation light P2 reflected by the region 12b travels toward the region 12c of the reflective film 12.

このとき、第1実施形態では、蛍光部材11は、上記式(1)を満たすように形成されているので、領域12bで反射された励起光P2は、底面11aと平行、または、底面11aに対して離れる方向に傾斜して進行する。このため、領域12bで反射された励起光P2は、領域12c(光反射面12aのうちの、領域12bとは反対側の領域)に必ず到達する。すなわち、励起光P2が領域12cで反射されずに底面11aから出射することはない。   At this time, in the first embodiment, since the fluorescent member 11 is formed so as to satisfy the above formula (1), the excitation light P2 reflected by the region 12b is parallel to the bottom surface 11a or on the bottom surface 11a. On the other hand, it travels inclined in the direction away from it. For this reason, the excitation light P2 reflected by the region 12b always reaches the region 12c (region of the light reflecting surface 12a opposite to the region 12b). That is, the excitation light P2 is not reflected from the region 12c and does not exit from the bottom surface 11a.

蛍光部材11を透過した励起光P2は、反射膜12の領域12cで反射される。そして、領域12cで反射された励起光P3は、蛍光部材11の底面11aに向かって進行し、底面11aから出射する。   The excitation light P2 that has passed through the fluorescent member 11 is reflected by the region 12c of the reflective film 12. Then, the excitation light P3 reflected by the region 12c travels toward the bottom surface 11a of the fluorescent member 11 and exits from the bottom surface 11a.

なお、蛍光部材11中を進行する励起光の大部分は、進行過程において蛍光部材11中の蛍光体粒子により蛍光に変換されるので、蛍光部材11から出射する励起光は、ほとんど無い。   Note that most of the excitation light traveling in the fluorescent member 11 is converted into fluorescence by the phosphor particles in the fluorescent member 11 in the course of travel, so there is almost no excitation light emitted from the fluorescent member 11.

このように、第1実施形態では、上記式(1)を満たすように、蛍光部材11を形成することにより、励起光を反射膜12の領域12bおよび12cで反射させることが可能である。すなわち、励起光を反射膜12で2回反射させることが可能である。しかしながら、上記式(1)を満たすように蛍光部材11を形成することは、必須ではない。すなわち、上記式(1)を満たさないように蛍光部材11を形成した場合、領域12bで反射された励起光P2は底面11aに対して近づく方向に傾斜して進行するが、励起光P1が反射する位置(領域12b)を底面11aから離して設定すれば、励起光P2を領域12cに到達させることが十分可能である。このため、上記式(1)を満たさないように蛍光部材11を形成したとしても、励起光を反射膜12で2回反射させることは、十分可能である。   As described above, in the first embodiment, the excitation light can be reflected by the regions 12b and 12c of the reflective film 12 by forming the fluorescent member 11 so as to satisfy the above formula (1). That is, the excitation light can be reflected twice by the reflective film 12. However, it is not essential to form the fluorescent member 11 so as to satisfy the above formula (1). That is, when the fluorescent member 11 is formed so as not to satisfy the above formula (1), the excitation light P2 reflected by the region 12b travels in a direction approaching the bottom surface 11a, but the excitation light P1 is reflected. If the position (region 12b) to be set is set apart from the bottom surface 11a, the excitation light P2 can sufficiently reach the region 12c. For this reason, even if the fluorescent member 11 is formed so as not to satisfy the formula (1), it is possible to reflect the excitation light twice by the reflection film 12.

次に、図2および図5を参照して、発光ユニット10の製造方法について説明する。   Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 5, the manufacturing method of the light emission unit 10 is demonstrated.

まず、円錐形状の蛍光部材11を準備する。円錐形状の蛍光部材11は、例えば、蛍光体粒子を含有する封止材(例えばガラス材料)を、鋳型(図示せず)に注入し固めるなどにより、容易に形成することが可能である。   First, a conical fluorescent member 11 is prepared. The conical fluorescent member 11 can be easily formed by, for example, injecting a sealing material (for example, a glass material) containing phosphor particles into a mold (not shown) and hardening.

そして、蛍光部材11の底面11a上にレジスト20(図5参照)を形成する。その後、図5に示すように、蛍光部材11およびレジスト20を、基板30上に設置する。   Then, a resist 20 (see FIG. 5) is formed on the bottom surface 11a of the fluorescent member 11. Thereafter, as shown in FIG. 5, the fluorescent member 11 and the resist 20 are placed on the substrate 30.

そして、例えばEB(Electron Beam)蒸着装置などを用いて、蛍光部材11の側面11b上に、Ti膜およびAu膜(または、Mo膜、Pt膜およびAu膜など)を順次積層し、反射膜12(図2参照)を形成する。   Then, using, for example, an EB (Electron Beam) vapor deposition apparatus or the like, a Ti film and an Au film (or a Mo film, a Pt film, an Au film, and the like) are sequentially stacked on the side surface 11b of the fluorescent member 11, and the reflective film 12 (See FIG. 2).

このようにして、発光ユニット10が製造される。   In this way, the light emitting unit 10 is manufactured.

第1実施形態では、上記のように、反射膜12の光反射面12aに、底面11aに入射した励起光P1の光軸C1上に配置され、励起光P1を反射する領域12bと、領域12bで反射された励起光P2の光軸C2上に配置され、励起光P2を反射する領域12cとを設ける。これにより、蛍光部材11に入射した励起光は、反射膜12で2回反射して、発光ユニット10(蛍光部材11)から外部に出射する。このため、例えば反射膜12で1回だけ反射して(または、1回も反射せず)、励起光が発光ユニット10(蛍光部材11)から外部に出射する場合に比べて、蛍光部材11内の励起光の光路長を大きくすることができる。これにより、励起光が蛍光に変換されずに発光ユニット10(蛍光部材11)から外部に出射するのを抑制することができる。その結果、光の変換効率を向上させることができる。   In the first embodiment, as described above, the region 12b that is disposed on the light reflection surface 12a of the reflective film 12 on the optical axis C1 of the excitation light P1 incident on the bottom surface 11a and reflects the excitation light P1, and the region 12b The region 12c is disposed on the optical axis C2 of the excitation light P2 reflected in step S2 and reflects the excitation light P2. As a result, the excitation light incident on the fluorescent member 11 is reflected twice by the reflective film 12 and emitted from the light emitting unit 10 (fluorescent member 11) to the outside. For this reason, for example, it is reflected in the reflective film 12 only once (or never reflected), and the excitation light is emitted from the light emitting unit 10 (fluorescent member 11) to the outside. The optical path length of the excitation light can be increased. Thereby, it is possible to suppress the excitation light from being emitted from the light emitting unit 10 (fluorescent member 11) without being converted into fluorescence. As a result, the light conversion efficiency can be improved.

また、蛍光部材11内の励起光の光路長を大きくすることができるので、励起光が蛍光に変換されずに発光ユニット10(蛍光部材11)から外部に出射するのを抑制するために、蛍光部材11を大型化する必要がない。これにより、蛍光部材11が大型化するのを抑制することができ、蛍光部材11のコストが増加するのを抑制することができる。   In addition, since the optical path length of the excitation light in the fluorescent member 11 can be increased, the fluorescent light is suppressed in order to prevent the excitation light from being emitted from the light emitting unit 10 (fluorescent member 11) without being converted into fluorescence. There is no need to increase the size of the member 11. Thereby, it can suppress that the fluorescent member 11 enlarges, and can suppress that the cost of the fluorescent member 11 increases.

また、第1実施形態では、上記のように、光反射面12aの領域12bを、底面11aに入射した励起光P1の光軸C1に対して傾斜させる。これにより、領域12bで反射した励起光P1が領域12cで反射せずに蛍光部材11(発光ユニット10)から外部に出射するのを、容易に抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the region 12b of the light reflecting surface 12a is inclined with respect to the optical axis C1 of the excitation light P1 incident on the bottom surface 11a. Thereby, it can suppress easily that the excitation light P1 reflected in the area | region 12b does not reflect in the area | region 12c, but radiate | emits outside from the fluorescent member 11 (light emitting unit 10).

また、第1実施形態では、上記のように、光反射面12aの領域12cを、領域12bに対して交差(直交)する方向に延びるように形成する。これにより、領域12cで反射した励起光P3の進行方向を、容易に制御できる。   In the first embodiment, as described above, the region 12c of the light reflecting surface 12a is formed to extend in a direction intersecting (orthogonal) with respect to the region 12b. Thereby, the traveling direction of the excitation light P3 reflected by the region 12c can be easily controlled.

また、第1実施形態では、上記のように、蛍光部材11の表面(側面11b)に、金属膜からなる反射膜12を設ける。これにより、反射膜12が大型化・重量化するのを抑制することができるので、発光ユニット10が大型化・重量化するのを抑制することができる。また、発光ユニット10を、容易に製造することができる。   In the first embodiment, as described above, the reflective film 12 made of a metal film is provided on the surface (side surface 11 b) of the fluorescent member 11. Thereby, since it can suppress that the reflecting film 12 enlarges and weights, it can suppress that the light emission unit 10 enlarges and weights. Moreover, the light emitting unit 10 can be manufactured easily.

また、第1実施形態では、上記のように、励起光としてレーザ光を用いる。レーザ光が蛍光に変換されずに外部に出射すると、人間の眼に害を及ぼす場合があるので、励起光としてレーザ光を用いる場合に、上記のように構成することは、特に有効である。   In the first embodiment, as described above, laser light is used as excitation light. If the laser light is emitted to the outside without being converted into fluorescence, it may cause harm to human eyes. Therefore, when the laser light is used as the excitation light, the above configuration is particularly effective.

(第2実施形態)
この第2実施形態では、図6〜図11を参照して、上記第1実施形態と異なり、励起光が、反射膜112で3回以上反射して蛍光部材111から出射する場合について説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, with reference to FIGS. 6 to 11, unlike the first embodiment, the case where the excitation light is reflected by the reflective film 112 three times or more and is emitted from the fluorescent member 111 will be described.

まず、図6〜図10を参照して、本発明の第2実施形態による発光装置101の構造について説明する。   First, the structure of the light-emitting device 101 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第2実施形態による発光装置101は、図6に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット110とを備えている。   A light emitting device 101 according to the second embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 110 as shown in FIG.

第2実施形態では、半導体レーザ素子2は、発光ユニット110の後側に配置されており、励起光は、後側から発光ユニット110(後述する蛍光部材111)に照射される。このように、半導体レーザ素子2を発光ユニット110の後側に配置することによって、半導体レーザ素子2が発光ユニット110からの光を遮るおそれがなく、半導体レーザ素子2の設置位置の自由度が高くなるので、発光装置101およびその周辺部分の設計自由度が高くなる。   In the second embodiment, the semiconductor laser element 2 is disposed on the rear side of the light emitting unit 110, and the excitation light is applied to the light emitting unit 110 (a fluorescent member 111 described later) from the rear side. As described above, by disposing the semiconductor laser element 2 on the rear side of the light emitting unit 110, the semiconductor laser element 2 is not likely to block the light from the light emitting unit 110, and the degree of freedom of the installation position of the semiconductor laser element 2 is high. As a result, the degree of freedom in designing the light emitting device 101 and its peripheral portion is increased.

発光ユニット110は、蛍光部材111と、反射膜112とを含んでいる。なお、反射膜112は、本発明の「反射部材」の一例である。   The light emitting unit 110 includes a fluorescent member 111 and a reflective film 112. The reflective film 112 is an example of the “reflective member” in the present invention.

ここで、第2実施形態では、蛍光部材111は、図7〜図9に示すように、円錐形状の一部を切り取った形状に形成されている。例えば、第2実施形態では、蛍光部材111は、上記第1実施形態の蛍光部材11の一部を切り取った形状に形成されている。   Here, in 2nd Embodiment, as shown in FIGS. 7-9, the fluorescent member 111 is formed in the shape which cut off a part of cone shape. For example, in the second embodiment, the fluorescent member 111 is formed in a shape obtained by cutting off a part of the fluorescent member 11 of the first embodiment.

また、蛍光部材111は、底面111aと、側面111bと、底面111aに対して傾斜した切取面111cとを含んでいる。なお、底面111aは、本発明の「光出射面」の一例であり、側面111bは、本発明の「光入射面」の一例である。   The fluorescent member 111 includes a bottom surface 111a, a side surface 111b, and a cut surface 111c inclined with respect to the bottom surface 111a. The bottom surface 111a is an example of the “light emitting surface” in the present invention, and the side surface 111b is an example of the “light incident surface” in the present invention.

第2実施形態では、底面111aは、円錐形状の底面の一部を形成しているとともに、蛍光を出射する光出射面として機能する。   In the second embodiment, the bottom surface 111a forms a part of a conical bottom surface and functions as a light emitting surface that emits fluorescence.

また、第2実施形態では、側面111bは、円錐形状の側面の一部を形成しているとともに、半導体レーザ素子2から出射したレーザ光(励起光)が入射する光入射面として機能する。   In the second embodiment, the side surface 111b forms a part of a conical side surface and functions as a light incident surface on which laser light (excitation light) emitted from the semiconductor laser element 2 is incident.

切取面111cは、図7に示すように、断面的に見て、反射膜112の後述する領域112eと平行に形成されている。   As shown in FIG. 7, the cut surface 111 c is formed in parallel with a region 112 e (described later) of the reflective film 112 as viewed in cross section.

反射膜112は、蛍光部材111の側面111bおよび切取面111cを覆うように形成されている。また、第2実施形態では、反射膜112には、半導体レーザ素子2から出射した励起光(レーザ光)を蛍光部材111に入射させるための貫通穴112aが形成されている。例えば、貫通穴112aの直径を、約1mmとしてもよい。   The reflective film 112 is formed so as to cover the side surface 111b and the cut surface 111c of the fluorescent member 111. In the second embodiment, the reflective film 112 is formed with a through hole 112 a for allowing excitation light (laser light) emitted from the semiconductor laser element 2 to enter the fluorescent member 111. For example, the diameter of the through hole 112a may be about 1 mm.

ここで、第2実施形態では、蛍光部材111を透過する励起光が反射膜112で3回以上反射するように、蛍光部材111および反射膜112が形成されている。   Here, in the second embodiment, the fluorescent member 111 and the reflective film 112 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 111 is reflected by the reflective film 112 three times or more.

具体的には、第2実施形態では、図10に示すように、反射膜112の光反射面112bは、蛍光部材111の側面111bに入射した励起光P101の光軸C101上に配置され、励起光P101を反射する領域112cと、領域112cで反射された励起光P102の光軸C102上に配置され、励起光P102を反射する領域112dと、領域112dで反射された励起光P103の光軸C103上に配置され、励起光P103を反射する領域112eとを含んでいる。   Specifically, in the second embodiment, as shown in FIG. 10, the light reflection surface 112 b of the reflection film 112 is disposed on the optical axis C <b> 101 of the excitation light P <b> 101 incident on the side surface 111 b of the fluorescent member 111. A region 112c that reflects the light P101, a region 112d that reflects the excitation light P102, is disposed on the optical axis C102 of the excitation light P102 reflected by the region 112c, and an optical axis C103 of the excitation light P103 that is reflected by the region 112d And an area 112e that reflects the excitation light P103.

言い換えると、領域112c(蛍光部材111の切取面111c)は、領域112cで反射した励起光P102が領域112dに到達するように形成されている。また、領域112dは、領域112dで反射した励起光P103が領域112eに到達するように形成されている。なお、領域112cは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域112dは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域112eは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   In other words, the region 112c (the cut surface 111c of the fluorescent member 111) is formed so that the excitation light P102 reflected by the region 112c reaches the region 112d. The region 112d is formed so that the excitation light P103 reflected by the region 112d reaches the region 112e. The region 112c is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 112d is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 112e is an example of the “third reflection region” in the present invention.

また、半導体レーザ素子2および反射膜112の貫通穴112aは、蛍光部材111に入射した励起光P101が反射膜112の領域112c(蛍光部材111の切取面111c)に到達するように配置されている。例えば、半導体レーザ素子2は、半導体レーザ素子2から出射した励起光P100の、蛍光部材111の側面111bに対する入射角θ100が約20°になるように配置されている。また、貫通穴112aは、円錐形状の頂点から貫通穴112aの中心までの距離(領域112dから貫通穴112aの中心までのA方向の距離)L100が、切取面111c(領域112c)のA方向の長さL101よりも小さくなるように、形成されていてもよい。   Further, the through holes 112a of the semiconductor laser element 2 and the reflective film 112 are arranged so that the excitation light P101 incident on the fluorescent member 111 reaches the region 112c of the reflective film 112 (the cut surface 111c of the fluorescent member 111). . For example, the semiconductor laser element 2 is arranged such that the incident angle θ100 of the excitation light P100 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the side surface 111b of the fluorescent member 111 is about 20 °. Further, the through hole 112a has a distance L100 from the top of the conical shape to the center of the through hole 112a (a distance in the A direction from the region 112d to the center of the through hole 112a) L100 in the A direction of the cut surface 111c (region 112c). You may form so that it may become smaller than length L101.

なお、第2実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

次に、図10を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIG.

第2実施形態では、図10に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光P100は、入射角θ100(例えば、約20°)で蛍光部材111の側面111bに入射する。そして、蛍光部材111に入射した励起光P101は、屈折角θ101(例えば、約14°)で進行する。   In the second embodiment, as shown in FIG. 10, the excitation light P100 emitted from the semiconductor laser element 2 enters the side surface 111b of the fluorescent member 111 at an incident angle θ100 (for example, about 20 °). Then, the excitation light P101 incident on the fluorescent member 111 travels at a refraction angle θ101 (for example, about 14 °).

蛍光部材111に入射し、蛍光部材111を透過した励起光P101は、反射膜112の領域112cで反射される。そして、領域112cで反射された励起光P102は、反射膜112の領域112dに向かって進行する。   The excitation light P101 incident on the fluorescent member 111 and transmitted through the fluorescent member 111 is reflected by the region 112c of the reflective film 112. Then, the excitation light P102 reflected by the region 112c travels toward the region 112d of the reflective film 112.

蛍光部材111を透過した励起光P102は、反射膜112の領域112dで反射される。そして、領域112dで反射された励起光P103は、反射膜112の領域112eに向かって進行する。   The excitation light P102 that has passed through the fluorescent member 111 is reflected by the region 112d of the reflective film 112. Then, the excitation light P103 reflected by the region 112d travels toward the region 112e of the reflective film 112.

蛍光部材111を透過した励起光P103は、反射膜112の領域112eで反射される。そして、領域112eで反射された励起光P104は、蛍光部材111の底面111aに向かって進行し、底面111aから出射する。なお、半導体レーザ素子2の設置角度(励起光P100の入射角θ100)を変更することにより、反射膜112の領域112eで反射された励起光P104を、再度反射膜112の領域112cに向かって進行させ、領域112cと領域112eとの間で反射を繰り返した後に、底面111aから出射させることも可能である。すなわち、励起光を反射膜112で4回以上反射させることも可能である。   The excitation light P103 transmitted through the fluorescent member 111 is reflected by the region 112e of the reflective film 112. Then, the excitation light P104 reflected by the region 112e travels toward the bottom surface 111a of the fluorescent member 111 and exits from the bottom surface 111a. Note that the excitation light P104 reflected by the region 112e of the reflective film 112 travels again toward the region 112c of the reflective film 112 by changing the installation angle of the semiconductor laser element 2 (incident angle θ100 of the excitation light P100). It is also possible to emit light from the bottom surface 111a after repeating reflection between the region 112c and the region 112e. That is, the excitation light can be reflected by the reflective film 112 four or more times.

このように、第2実施形態では、蛍光部材111を透過する励起光は、反射膜112で3回以上反射して、発光ユニット110(蛍光部材111)から外部に出射する。   Thus, in 2nd Embodiment, the excitation light which permeate | transmits the fluorescence member 111 is reflected by the reflective film 112 3 times or more, and is radiate | emitted outside from the light emission unit 110 (fluorescence member 111).

次に、図7および図11を参照して、発光ユニット110の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the light emitting unit 110 will be described with reference to FIGS.

まず、蛍光部材111を準備する。このとき、鋳型(図示せず)により、図11に示した形状の蛍光部材111を形成してもよいし、上記第1実施形態の蛍光部材11の一部を切り取ることにより、蛍光部材111を形成してもよい。   First, the fluorescent member 111 is prepared. At this time, the fluorescent member 111 having the shape shown in FIG. 11 may be formed by a mold (not shown), or by cutting a part of the fluorescent member 11 of the first embodiment, the fluorescent member 111 is formed. It may be formed.

そして、蛍光部材111の底面111a上にレジスト120(図11参照)を形成する。その後、図11に示すように、蛍光部材111およびレジスト120を、基板30上に設置する。   Then, a resist 120 (see FIG. 11) is formed on the bottom surface 111a of the fluorescent member 111. Thereafter, as shown in FIG. 11, the fluorescent member 111 and the resist 120 are placed on the substrate 30.

そして、蛍光部材111の側面111bのうちの、貫通穴112a(図7参照)が形成される予定の領域上に、レジスト121を形成する。   Then, a resist 121 is formed on the region of the side surface 111b of the fluorescent member 111 where the through hole 112a (see FIG. 7) is to be formed.

その後、例えばEB蒸着装置などを用いて、蛍光部材111の側面111bおよび切取面111c上に、反射膜112(図7参照)を形成する。   Thereafter, the reflective film 112 (see FIG. 7) is formed on the side surface 111b and the cut surface 111c of the fluorescent member 111 using, for example, an EB vapor deposition apparatus.

このようにして、発光ユニット110が製造される。   In this way, the light emitting unit 110 is manufactured.

なお、第2実施形態のその他の製造方法は、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第2実施形態では、上記のように、反射膜112の光反射面112bに、領域112c、112dおよび112eを設ける。これにより、励起光を反射膜112で3回以上反射させることができる。これにより、蛍光部材111内の励起光の光路長をより大きくすることができるので、光の変換効率をより向上させることができる。   In the second embodiment, the regions 112c, 112d, and 112e are provided on the light reflecting surface 112b of the reflecting film 112 as described above. Thereby, the excitation light can be reflected by the reflective film 112 three times or more. Thereby, since the optical path length of the excitation light in the fluorescent member 111 can be further increased, the light conversion efficiency can be further improved.

第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
この第3実施形態では、図12〜図16を参照して、上記第1および第2実施形態と異なり、蛍光部材211が円柱形状に形成されている場合について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a case where the fluorescent member 211 is formed in a columnar shape will be described with reference to FIGS. 12 to 16, unlike the first and second embodiments.

まず、図12〜図15を参照して、本発明の第3実施形態による発光装置201の構造について説明する。   First, the structure of the light emitting device 201 according to the third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第3実施形態による発光装置201は、図12に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット210とを備えている。発光ユニット210は、蛍光部材211と、反射膜212とを含んでいる。なお、反射膜212は、本発明の「反射部材」の一例である。   A light emitting device 201 according to the third embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 210 as shown in FIG. The light emitting unit 210 includes a fluorescent member 211 and a reflective film 212. The reflective film 212 is an example of the “reflective member” in the present invention.

ここで、第3実施形態では、図13および図14に示すように、蛍光部材211は、D201の直径と、H201の高さとを有する円柱形状に形成されている。例えば、第3実施形態では、蛍光部材211の直径D201を約5mm、高さH201を約3.5mmとしてもよい。   Here, in 3rd Embodiment, as shown in FIG.13 and FIG.14, the fluorescent member 211 is formed in the column shape which has the diameter of D201, and the height of H201. For example, in the third embodiment, the fluorescent member 211 may have a diameter D201 of about 5 mm and a height H201 of about 3.5 mm.

また、蛍光部材211は、一方面211aと、側面211bと、他方面211cとを含んでいる。第3実施形態では、一方面211aは、半導体レーザ素子2から出射したレーザ光(励起光)が入射される光入射面として機能するとともに、蛍光を出射する光出射面としても機能する。なお、一方面211aは、本発明の「光入射面」および「光出射面」の一例である。   The fluorescent member 211 includes one surface 211a, a side surface 211b, and the other surface 211c. In the third embodiment, the one surface 211a functions as a light incident surface on which laser light (excitation light) emitted from the semiconductor laser element 2 is incident, and also functions as a light emitting surface that emits fluorescence. The one surface 211a is an example of the “light incident surface” and “light emitting surface” in the present invention.

また、第3実施形態では、蛍光部材211を透過する励起光が反射膜212で3回以上反射するように、蛍光部材211および反射膜212が形成されている。   In the third embodiment, the fluorescent member 211 and the reflective film 212 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 211 is reflected by the reflective film 212 three or more times.

具体的には、第3実施形態では、図15に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光P200の蛍光部材211に対する入射位置を、蛍光部材211の端部(側面211b)から距離L201離れた位置であるとした場合に、蛍光部材211に入射した励起光P201の光軸C201の一方面211aに対する角度(励起光P201の屈折角)θ201が、
H201≧(L201+D201)/2tanθ201・・・(2)
を満たすように、蛍光部材211が形成されている。
Specifically, in the third embodiment, as shown in FIG. 15, the incident position of the excitation light P200 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the fluorescent member 211 is set to a distance L201 from the end (side surface 211b) of the fluorescent member 211. If it is a distant position, the angle (the refraction angle of the excitation light P201) θ201 of the excitation light P201 incident on the fluorescent member 211 with respect to the one surface 211a of the optical axis C201 is
H201 ≧ (L201 + D201) / 2 tan θ201 (2)
The fluorescent member 211 is formed so as to satisfy the above.

例えば、第3実施形態では、距離L201を約1mm、励起光P200の入射角θ200を約57°、励起光P201の屈折角θ201を約40°としてもよい。なお、励起光P200の入射角θ200が大きくなり過ぎると、励起光P200が蛍光部材211に入射する際の表面反射が多くなるので、入射角θ200は、約0°以上約80°以下であることが好ましい。   For example, in the third embodiment, the distance L201 may be about 1 mm, the incident angle θ200 of the excitation light P200 may be about 57 °, and the refraction angle θ201 of the excitation light P201 may be about 40 °. If the incident angle θ200 of the excitation light P200 becomes too large, surface reflection when the excitation light P200 enters the fluorescent member 211 increases, and therefore the incident angle θ200 is about 0 ° or more and about 80 ° or less. Is preferred.

反射膜212の光反射面212aは、蛍光部材211の側面211bおよび他方面211cを覆うように形成されている。   The light reflection surface 212a of the reflection film 212 is formed so as to cover the side surface 211b and the other surface 211c of the fluorescent member 211.

また、第3実施形態では、反射膜212の光反射面212aは、蛍光部材211の一方面211aに入射した励起光P201の光軸C201上に配置され、励起光P201を反射する領域212bと、領域212bで反射された励起光P202の光軸C202上に配置され、励起光P202を反射する領域212cと、領域212cで反射された励起光P203の光軸C203上に配置され、励起光P203を反射する領域212dとを含んでいる。なお、領域212bは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域212cは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域212dは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   In the third embodiment, the light reflection surface 212a of the reflection film 212 is disposed on the optical axis C201 of the excitation light P201 incident on the one surface 211a of the fluorescent member 211, and a region 212b that reflects the excitation light P201; An excitation light P202 reflected on the region 212b is disposed on the optical axis C202, the excitation light P202 is reflected on the region 212c, and an excitation light P203 reflected on the region 212c is disposed on the optical axis C203. And a reflective region 212d. The region 212b is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 212c is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 212d is an example of the “third reflection region” in the present invention.

また、領域212bおよび212dは、蛍光部材211の側面211b上に配置されているとともに、領域212cは、蛍光部材211の他方面211c上に配置されている。   The regions 212b and 212d are arranged on the side surface 211b of the fluorescent member 211, and the region 212c is arranged on the other surface 211c of the fluorescent member 211.

なお、第3実施形態のその他の構造は、上記第1および第2実施形態と同様である。   The remaining structure of the third embodiment is the same as that of the first and second embodiments.

次に、図15を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIG.

第3実施形態では、半導体レーザ素子2から出射した励起光P200は、入射角θ200で蛍光部材211の一方面211aに入射する。そして、蛍光部材211に入射した励起光P201は、屈折角θ201で進行する。   In the third embodiment, the excitation light P200 emitted from the semiconductor laser element 2 enters the one surface 211a of the fluorescent member 211 at an incident angle θ200. Then, the excitation light P201 incident on the fluorescent member 211 travels at a refraction angle θ201.

蛍光部材211に入射し、蛍光部材211を透過した励起光P201は、反射膜212の領域212bで反射される。そして、領域212bで反射された励起光P202は、反射膜212の領域212cに向かって進行する。   The excitation light P201 incident on the fluorescent member 211 and transmitted through the fluorescent member 211 is reflected by the region 212b of the reflective film 212. Then, the excitation light P202 reflected by the region 212b travels toward the region 212c of the reflective film 212.

蛍光部材211を透過した励起光P202は、反射膜212の領域212cで反射される。そして、領域212cで反射された励起光P203は、反射膜212の領域212dに向かって進行する。   The excitation light P202 that has passed through the fluorescent member 211 is reflected by the region 212c of the reflective film 212. Then, the excitation light P203 reflected by the region 212c travels toward the region 212d of the reflective film 212.

このとき、第3実施形態では、蛍光部材211は、上記式(2)を満たすように形成されているので、領域212cで反射された励起光P203は、領域212dに到達する。すなわち、励起光P203が領域212dで反射されずに一方面211aから出射することはない。   At this time, in the third embodiment, since the fluorescent member 211 is formed so as to satisfy the above formula (2), the excitation light P203 reflected by the region 212c reaches the region 212d. That is, the excitation light P203 is not reflected from the region 212d and does not exit from the one surface 211a.

そして、蛍光部材211を透過した励起光P203は、反射膜212の領域212dで反射される。そして、領域212dで反射された励起光P204は、蛍光部材211の一方面211aに向かって進行し、一方面211aから出射する。   Then, the excitation light P203 transmitted through the fluorescent member 211 is reflected by the region 212d of the reflective film 212. The excitation light P204 reflected by the region 212d travels toward the one surface 211a of the fluorescent member 211 and exits from the one surface 211a.

このように、第3実施形態では、蛍光部材211を上記式(2)を満たすように形成することにより、励起光を反射膜212の領域212b、212cおよび212dで反射させることが可能となる。すなわち、励起光を反射膜212で3回反射させることが可能となる。   As described above, in the third embodiment, by forming the fluorescent member 211 to satisfy the above formula (2), the excitation light can be reflected by the regions 212b, 212c, and 212d of the reflective film 212. That is, the excitation light can be reflected by the reflective film 212 three times.

なお、例えば、励起光P200の入射角θ200を大きくし、または、蛍光部材211の高さH201を大きくすることなどにより、励起光を反射膜212で4回以上反射させることも可能である。   For example, the excitation light can be reflected four or more times by the reflection film 212 by increasing the incident angle θ200 of the excitation light P200 or increasing the height H201 of the fluorescent member 211.

次に、図13および図16を参照して、発光ユニット210の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the light emitting unit 210 will be described with reference to FIGS.

まず、円柱形状の蛍光部材211を準備する。そして、蛍光部材211の一方面211a上にレジスト220(図16参照)を形成する。その後、図16に示すように、蛍光部材211およびレジスト220を、基板30上に設置する。   First, a cylindrical fluorescent member 211 is prepared. Then, a resist 220 (see FIG. 16) is formed on one surface 211a of the fluorescent member 211. Thereafter, as shown in FIG. 16, the fluorescent member 211 and the resist 220 are placed on the substrate 30.

そして、例えばEB蒸着装置などを用いて、蛍光部材211の側面211bおよび他方面211c上に、反射膜212(図13参照)を形成する。   Then, the reflective film 212 (see FIG. 13) is formed on the side surface 211b and the other surface 211c of the fluorescent member 211 using, for example, an EB vapor deposition apparatus.

このようにして、発光ユニット210が製造される。   In this way, the light emitting unit 210 is manufactured.

なお、第3実施形態のその他の製造方法は、上記第1および第2実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 3rd Embodiment is the same as that of the said 1st and 2nd embodiment.

また、第3実施形態のその他の効果は、上記第1および第2実施形態と同様である。   The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first and second embodiments.

(第4実施形態)
この第4実施形態では、図17〜図22を参照して、上記第1〜第3実施形態と異なり、蛍光部材311が円錐台形状に形成されている場合について説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a case where the fluorescent member 311 is formed in a truncated cone shape will be described with reference to FIGS. 17 to 22, unlike the first to third embodiments.

まず、図17〜図21を参照して、本発明の第4実施形態による発光装置301の構造について説明する。   First, the structure of the light emitting device 301 according to the fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第4実施形態による発光装置301は、図17に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット310とを備えている。発光ユニット310は、蛍光部材311と、反射膜312とを含んでいる。なお、反射膜312は、本発明の「反射部材」の一例である。   The light emitting device 301 according to the fourth embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 310 as shown in FIG. The light emitting unit 310 includes a fluorescent member 311 and a reflective film 312. The reflective film 312 is an example of the “reflective member” in the present invention.

ここで、第4実施形態では、蛍光部材311は、図18〜図20に示すように、一方面311aと、側面311bと、一方面311aよりも大きい面積(直径)を有する他方面311cとを含む円錐台形状に形成されている。なお、一方面311aは、本発明の「光出射面」の一例であり、他方面311cは、本発明の「光入射面」の一例である。   Here, in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 18 to 20, the fluorescent member 311 includes one surface 311a, a side surface 311b, and the other surface 311c having an area (diameter) larger than the one surface 311a. It is formed in a truncated cone shape. The one surface 311a is an example of the “light emitting surface” in the present invention, and the other surface 311c is an example of the “light incident surface” in the present invention.

一方面311aは、蛍光を出射する光出射面として機能する。   The one surface 311a functions as a light emitting surface that emits fluorescence.

側面311bは、図18に示すように、他方面311cに対して角度θx301傾斜している。例えば、第4実施形態では、角度θx301を約75°としてもよい。   As shown in FIG. 18, the side surface 311b is inclined at an angle θx301 with respect to the other surface 311c. For example, in the fourth embodiment, the angle θx301 may be about 75 °.

他方面311cは、D301の直径を有するとともに、半導体レーザ素子2から出射したレーザ光(励起光)が入射される光入射面として機能する。例えば、第4実施形態では、直径D301を約5mmとしてもよい。   The other surface 311c has a diameter of D301 and functions as a light incident surface on which laser light (excitation light) emitted from the semiconductor laser element 2 is incident. For example, in the fourth embodiment, the diameter D301 may be about 5 mm.

反射膜312は、蛍光部材311の側面311bおよび他方面311cを覆うように形成されている。また、第3実施形態では、反射膜312には、半導体レーザ素子2から出射した励起光(レーザ光)を蛍光部材311に入射させるための貫通穴312aが形成されている。例えば、貫通穴312aの直径を、約1mmとしてもよい。   The reflective film 312 is formed so as to cover the side surface 311b and the other surface 311c of the fluorescent member 311. In the third embodiment, the reflective film 312 is formed with a through hole 312 a for allowing excitation light (laser light) emitted from the semiconductor laser element 2 to enter the fluorescent member 311. For example, the diameter of the through hole 312a may be about 1 mm.

また、第4実施形態では、蛍光部材311を透過する励起光が反射膜312で3回以上(例えば、5回)反射するように、蛍光部材311および反射膜312が形成されている。   In the fourth embodiment, the fluorescent member 311 and the reflective film 312 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 311 is reflected by the reflective film 312 three or more times (for example, five times).

具体的には、第4実施形態では、図21に示すように、反射膜312の光反射面312bは、蛍光部材311の他方面311cに入射した励起光P301の光軸C301上に配置され、励起光P301を反射する領域312cと、領域312cで反射された励起光P302の光軸C302上に配置され、励起光P302を反射する領域312dと、領域312dで反射された励起光P303の光軸C303上に配置され、励起光P303を反射する領域312eと、領域312eで反射された励起光P304の光軸C304上に配置され、励起光P304を反射する領域312fと、領域312fで反射された励起光P305の光軸C305上に配置され、励起光P305を反射する領域312gとを含んでいる。   Specifically, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 21, the light reflecting surface 312b of the reflecting film 312 is disposed on the optical axis C301 of the excitation light P301 incident on the other surface 311c of the fluorescent member 311. The region 312c that reflects the excitation light P301, the region 312d that reflects the excitation light P302, is disposed on the optical axis C302 of the excitation light P302 reflected by the region 312c, and the optical axis of the excitation light P303 that is reflected by the region 312d The region 312e that is disposed on the C303 and reflects the excitation light P303, and the region 312f that is disposed on the optical axis C304 of the excitation light P304 reflected by the region 312e and reflects the excitation light P304, and is reflected by the region 312f. The region 312g is disposed on the optical axis C305 of the excitation light P305 and reflects the excitation light P305.

言い換えると、領域312cは、領域312cで反射した励起光P302が領域312dに到達するように形成されている。また、領域312dは、領域312dで反射した励起光P303が領域312eに到達するように形成されている。また、領域312eは、領域312eで反射した励起光P304が領域312fに到達するように形成されている。また、領域312fは、領域312fで反射した励起光P305が領域312gに到達するように形成されている。なお、領域312cは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域312dは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域312eは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   In other words, the region 312c is formed such that the excitation light P302 reflected by the region 312c reaches the region 312d. The region 312d is formed such that the excitation light P303 reflected by the region 312d reaches the region 312e. The region 312e is formed so that the excitation light P304 reflected by the region 312e reaches the region 312f. The region 312f is formed so that the excitation light P305 reflected by the region 312f reaches the region 312g. The region 312c is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 312d is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 312e is an example of the “third reflection region” in the present invention.

また、半導体レーザ素子2および反射膜312の貫通穴312aは、蛍光部材311に入射した励起光P301が反射膜312の領域312c(蛍光部材311の側面311b)に到達するように配置されている。例えば、半導体レーザ素子2から出射した励起光P300の、蛍光部材311の他方面311cに対する入射角θ300が約46°になるように、半導体レーザ素子2を配置し、蛍光部材311に入射した励起光P301の屈折角θ301を約30°にしてもよい。   Further, the through holes 312a of the semiconductor laser element 2 and the reflective film 312 are arranged so that the excitation light P301 incident on the fluorescent member 311 reaches the region 312c of the reflective film 312 (the side surface 311b of the fluorescent member 311). For example, the semiconductor laser element 2 is arranged so that the incident angle θ300 of the excitation light P300 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the other surface 311c of the fluorescent member 311 is about 46 °, and the excitation light incident on the fluorescent member 311 is obtained. The refraction angle θ301 of P301 may be about 30 °.

また、貫通穴312aは、蛍光部材311の端部から距離L301離れた位置に形成されている。例えば、第4実施形態では、距離L301を約0.8mmとしてもよい。   In addition, the through hole 312a is formed at a position away from the end of the fluorescent member 311 by a distance L301. For example, in the fourth embodiment, the distance L301 may be about 0.8 mm.

なお、第4実施形態のその他の構造は、上記第1〜第3実施形態と同様である。   The remaining structure of the fourth embodiment is similar to that of the aforementioned first to third embodiments.

次に、図21を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIG.

第4実施形態では、図21に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光P300は、入射角θ300で蛍光部材311の他方面311cに入射する。そして、蛍光部材311に入射した励起光P301は、屈折角θ301で進行する。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 21, the excitation light P300 emitted from the semiconductor laser element 2 enters the other surface 311c of the fluorescent member 311 at an incident angle θ300. The excitation light P301 incident on the fluorescent member 311 travels at a refraction angle θ301.

蛍光部材311に入射した励起光P301は、蛍光部材311を透過し、反射膜312の領域312cで反射される。そして、領域312cで反射された励起光P302は、反射膜312の領域312dに向かって進行する。   The excitation light P301 incident on the fluorescent member 311 passes through the fluorescent member 311 and is reflected by the region 312c of the reflective film 312. Then, the excitation light P302 reflected by the region 312c travels toward the region 312d of the reflective film 312.

蛍光部材311を透過した励起光P302は、反射膜312の領域312dで反射される。そして、領域312dで反射された励起光P303は、反射膜312の領域312eに向かって進行する。   The excitation light P302 that has passed through the fluorescent member 311 is reflected by the region 312d of the reflective film 312. Then, the excitation light P303 reflected by the region 312d travels toward the region 312e of the reflective film 312.

蛍光部材311を透過した励起光P303は、反射膜312の領域312eで反射される。そして、領域312eで反射された励起光P304は、反射膜312の領域312fに向かって進行する。   The excitation light P303 transmitted through the fluorescent member 311 is reflected by the region 312e of the reflective film 312. Then, the excitation light P304 reflected by the region 312e travels toward the region 312f of the reflective film 312.

蛍光部材311を透過した励起光P304は、反射膜312の領域312fで反射される。そして、領域312fで反射された励起光P305は、反射膜312の領域312gに向かって進行する。   The excitation light P304 that has passed through the fluorescent member 311 is reflected by the region 312f of the reflective film 312. Then, the excitation light P305 reflected by the region 312f travels toward the region 312g of the reflective film 312.

蛍光部材311を透過した励起光P305は、反射膜312の領域312gで反射される。そして、領域312gで反射された励起光P306は、蛍光部材311の一方面311aに向かって進行し、一方面311aから出射する。   The excitation light P305 that has passed through the fluorescent member 311 is reflected by the region 312g of the reflective film 312. Then, the excitation light P306 reflected by the region 312g travels toward the one surface 311a of the fluorescent member 311 and exits from the one surface 311a.

このように、第4実施形態では、蛍光部材311を透過する励起光は、反射膜312で5回反射して、発光ユニット310(蛍光部材311)から外部に出射する。   As described above, in the fourth embodiment, the excitation light transmitted through the fluorescent member 311 is reflected five times by the reflective film 312 and is emitted to the outside from the light emitting unit 310 (fluorescent member 311).

なお、例えば、励起光P300の入射角θ300、蛍光部材311の直径D301および角度θx301などを変更することにより、励起光を反射膜312で6回以上反射させることも可能である。   For example, by changing the incident angle θ300 of the excitation light P300, the diameter D301 and the angle θx301 of the fluorescent member 311, the excitation light can be reflected by the reflective film 312 six times or more.

次に、図18および図22を参照して、発光ユニット310の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the light emitting unit 310 will be described with reference to FIGS.

まず、円錐台形状の蛍光部材311を準備する。そして、蛍光部材311の一方面311a上にレジスト320(図22参照)を形成する。その後、図22に示すように、蛍光部材311およびレジスト320を、基板30上に設置する。   First, a frustoconical fluorescent member 311 is prepared. Then, a resist 320 (see FIG. 22) is formed on one surface 311a of the fluorescent member 311. Thereafter, as shown in FIG. 22, the fluorescent member 311 and the resist 320 are placed on the substrate 30.

そして、蛍光部材311の他方面311cのうちの、貫通穴312a(図18参照)が形成される予定の領域上に、レジスト321を形成する。   Then, a resist 321 is formed on a region of the other surface 311c of the fluorescent member 311 where the through hole 312a (see FIG. 18) is to be formed.

その後、例えばEB蒸着装置などを用いて、蛍光部材311の側面311bおよび他方面311c上に、反射膜312(図18参照)を形成する。   Thereafter, the reflective film 312 (see FIG. 18) is formed on the side surface 311b and the other surface 311c of the fluorescent member 311 using, for example, an EB vapor deposition apparatus.

このようにして、発光ユニット310が製造される。   In this way, the light emitting unit 310 is manufactured.

なお、第4実施形態のその他の製造方法は、上記第1〜第3実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 4th Embodiment is the same as that of the said 1st-3rd embodiment.

第4実施形態では、上記のように、励起光を、例えば5回反射させることができるので、蛍光部材311内の励起光の光路長をさらに大きくすることができる。これにより、光の変換効率をさらに向上させることができる。   In the fourth embodiment, as described above, since the excitation light can be reflected, for example, five times, the optical path length of the excitation light in the fluorescent member 311 can be further increased. Thereby, the light conversion efficiency can be further improved.

第4実施形態のその他の効果は、上記第1〜第3実施形態と同様である。   Other effects of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

(第5実施形態)
この第5実施形態では、図23〜図25を参照して、発光装置が前照灯として用いられる場合について説明する。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, a case where the light emitting device is used as a headlamp will be described with reference to FIGS. 23 to 25.

まず、図23および図24を参照して、本発明の第5実施形態による前照灯401の構造について説明する。なお、前照灯401は、本発明の「発光装置」の一例である。   First, with reference to FIG. 23 and FIG. 24, the structure of the headlamp 401 by 5th Embodiment of this invention is demonstrated. The headlamp 401 is an example of the “light emitting device” in the present invention.

本発明の第5実施形態による前照灯401は、車両(例えば自動車)(図示せず)などに搭載され、車両前方を照明するためのものである。この前照灯401は、図23に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット410とを備えている。発光ユニット410は、蛍光部材411と、反射膜412と、反射板413とを含んでいる。なお、反射膜412および反射板413は、本発明の「反射部材」の一例である。   A headlamp 401 according to a fifth embodiment of the present invention is mounted on a vehicle (for example, an automobile) (not shown) or the like and illuminates the front of the vehicle. As shown in FIG. 23, the headlamp 401 includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 410. The light emitting unit 410 includes a fluorescent member 411, a reflective film 412, and a reflective plate 413. The reflective film 412 and the reflective plate 413 are examples of the “reflective member” in the present invention.

蛍光部材411は、図24に示すように、底面411aと、凸面411bとを含むドーム形状(半球形状)に形成されている。なお、底面411aは、本発明の「光入射面」および「光出射面」の一例である。   As shown in FIG. 24, the fluorescent member 411 is formed in a dome shape (hemispherical shape) including a bottom surface 411a and a convex surface 411b. The bottom surface 411a is an example of the “light incident surface” and the “light exit surface” in the present invention.

反射膜412の光反射面412aは、蛍光部材411の凸面411bを覆うように形成されている。   The light reflecting surface 412a of the reflective film 412 is formed so as to cover the convex surface 411b of the fluorescent member 411.

また、第5実施形態では、蛍光部材411を透過する励起光が反射膜412で2回反射するように、蛍光部材411および反射膜412が形成されている。   In the fifth embodiment, the fluorescent member 411 and the reflective film 412 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 411 is reflected twice by the reflective film 412.

また、反射膜412と反射板413との間には、半田などからなる接着層(図示せず)が設けられており、接着層により、反射膜412および蛍光部材411が反射板413に固定されている。   In addition, an adhesive layer (not shown) made of solder or the like is provided between the reflective film 412 and the reflective plate 413, and the reflective film 412 and the fluorescent member 411 are fixed to the reflective plate 413 by the adhesive layer. ing.

反射板413は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属板により形成されている。また、反射板413には、図23に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光を通過させるための貫通穴413aが形成されている。この貫通穴413aは、反射板413のうちの、蛍光部材411よりも前側の部分に、形成されている。   The reflection plate 413 is formed of a metal plate having a high thermal conductivity such as aluminum. Further, as shown in FIG. 23, the reflection plate 413 is formed with a through hole 413a for allowing the excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 to pass therethrough. The through hole 413 a is formed in a portion of the reflector 413 that is in front of the fluorescent member 411.

ここで、第5実施形態では、反射板413の光反射面413bは、凹形状に形成されているとともに、光を反射する機能を有する。また、光反射面413bは、例えば放物面により形成されている。   Here, in the fifth embodiment, the light reflecting surface 413b of the reflecting plate 413 is formed in a concave shape and has a function of reflecting light. The light reflecting surface 413b is formed by a parabolic surface, for example.

そして、第5実施形態では、図24に示すように、蛍光部材411は、反射板413の光反射面413bの頂点V401近傍に配置されている。なお、蛍光部材411は、光反射面413bの頂点V401を含む領域に配置されていてもよい。   And in 5th Embodiment, as shown in FIG. 24, the fluorescent member 411 is arrange | positioned in the vertex V401 vicinity of the light reflection surface 413b of the reflecting plate 413. As shown in FIG. The fluorescent member 411 may be disposed in a region including the vertex V401 of the light reflecting surface 413b.

また、第5実施形態では、蛍光部材411は、光反射面413bの焦点F401を含む領域に配置されている。なお、蛍光部材411は、光反射面413bの焦点F401近傍に配置されていてもよい。これにより、蛍光部材411から出射した光は、光反射面413bにより略平行光にされ、発光ユニット410(前照灯401)から前方に出射される。   In the fifth embodiment, the fluorescent member 411 is disposed in a region including the focal point F401 of the light reflecting surface 413b. The fluorescent member 411 may be disposed in the vicinity of the focal point F401 of the light reflecting surface 413b. Thereby, the light emitted from the fluorescent member 411 is made into substantially parallel light by the light reflecting surface 413b and emitted forward from the light emitting unit 410 (headlamp 401).

なお、第5実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining structure of the fifth embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

次に、図23および図25を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIGS.

第5実施形態では、図25に示すように、半導体レーザ素子2(図23参照)から出射した励起光P400は、反射板413の光反射面413bで反射された後に、蛍光部材411の底面411aに入射する。   In the fifth embodiment, as shown in FIG. 25, the excitation light P400 emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 23) is reflected by the light reflecting surface 413b of the reflecting plate 413 and then the bottom surface 411a of the fluorescent member 411. Is incident on.

そして、蛍光部材411に入射した励起光P401は、反射膜412の領域412bおよび412cで反射された後に、底面411aから出射する。なお、領域412bは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域412cは、本発明の「第2反射領域」の一例である。   Then, the excitation light P401 that has entered the fluorescent member 411 is reflected from the regions 412b and 412c of the reflective film 412, and then exits from the bottom surface 411a. The region 412b is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 412c is an example of the “second reflection region” in the present invention.

このように、第5実施形態では、蛍光部材411を透過する励起光は、反射膜412で2回反射して、発光ユニット410(蛍光部材411)から外部に出射する。   As described above, in the fifth embodiment, the excitation light transmitted through the fluorescent member 411 is reflected twice by the reflective film 412, and is emitted to the outside from the light emitting unit 410 (fluorescent member 411).

なお、第5実施形態の蛍光部材411および反射膜412の製造方法は、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the manufacturing method of the fluorescent member 411 and the reflective film 412 of 5th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第5実施形態では、上記のように、蛍光部材411を、光反射面413bの頂点V401の近傍(または、光反射面413bの頂点V401を含む領域)に配置する。これにより、蛍光部材411を反射板413に近づけて配置することができるので、蛍光部材411で発生した熱を、容易に、反射板413に放熱させることができる。これにより、蛍光部材411が高温になり過ぎるのを抑制することができるので、蛍光部材411の光の変換効率が低下するのを抑制することができる。   In the fifth embodiment, as described above, the fluorescent member 411 is disposed in the vicinity of the vertex V401 of the light reflecting surface 413b (or the region including the vertex V401 of the light reflecting surface 413b). Thereby, since the fluorescent member 411 can be disposed close to the reflecting plate 413, the heat generated by the fluorescent member 411 can be easily radiated to the reflecting plate 413. Thereby, since it can suppress that the fluorescent member 411 becomes high temperature too much, it can suppress that the light conversion efficiency of the fluorescent member 411 falls.

また、第5実施形態では、上記のように、反射板413に、励起光を通過させるための貫通穴413aを設ける。これにより、励起光を、蛍光部材411の所望の位置に、かつ、所望の入射角で、入射させることができる。   Moreover, in 5th Embodiment, as mentioned above, the through-hole 413a for allowing excitation light to pass through is provided in the reflecting plate 413. FIG. Accordingly, the excitation light can be incident on the fluorescent member 411 at a desired position and at a desired incident angle.

また、第5実施形態では、上記のように、蛍光部材411を、光反射面413bの焦点F401を含む領域(または、焦点F401の近傍)に配置する。これにより、発光ユニット410から出射する光(照明光)を、容易に、略平行光にすることができる。   In the fifth embodiment, as described above, the fluorescent member 411 is disposed in the region including the focal point F401 (or the vicinity of the focal point F401) of the light reflecting surface 413b. Thereby, the light (illumination light) emitted from the light emitting unit 410 can be easily made into substantially parallel light.

なお、蛍光部材411が大型化すると、発光ユニット410から出射する光(光反射面413bで反射される光)は平行光になりにくいが、本発明は蛍光部材411を小型化することができるので、発光ユニット410から出射する光を平行光に近づけることができる。これにより、照明光の照明領域を、容易に制御することができる。   Note that when the fluorescent member 411 is enlarged, the light emitted from the light emitting unit 410 (light reflected by the light reflecting surface 413b) hardly becomes parallel light, but the present invention can reduce the fluorescent member 411 in size. The light emitted from the light emitting unit 410 can be brought close to parallel light. Thereby, the illumination area | region of illumination light can be controlled easily.

第5実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Other effects of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第6実施形態)
この第6実施形態では、図26〜図28を参照して、上記第5実施形態と異なり、蛍光部材511の後側から励起光が照射される場合について説明する。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, a case where excitation light is irradiated from the rear side of the fluorescent member 511, unlike the fifth embodiment, will be described with reference to FIGS.

まず、図26および図27を参照して、本発明の第6実施形態による前照灯501の構造について説明する。なお、前照灯501は、本発明の「発光装置」の一例である。   First, with reference to FIG. 26 and FIG. 27, the structure of the headlamp 501 according to the sixth embodiment of the present invention will be described. The headlamp 501 is an example of the “light emitting device” in the present invention.

本発明の第6実施形態による前照灯501は、図26に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット510とを備えている。発光ユニット510は、蛍光部材511と、反射膜512と、反射板513と、反射片514とを含んでいる。なお、反射膜512、反射板513および反射片514は、本発明の「反射部材」の一例である。   A headlamp 501 according to a sixth embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 510 as shown in FIG. The light emitting unit 510 includes a fluorescent member 511, a reflective film 512, a reflective plate 513, and a reflective piece 514. The reflective film 512, the reflective plate 513, and the reflective piece 514 are examples of the “reflective member” in the present invention.

蛍光部材511は、図27に示すように、ドーム形状(半球形状)の一部を切り取った形状に形成されている。   As shown in FIG. 27, the fluorescent member 511 is formed in a shape obtained by cutting a part of a dome shape (hemispherical shape).

また、蛍光部材511は、底面511aと、凸面511bと、底面511aに対して傾斜した切取面511cとを含んでいる。なお、底面511aは、本発明の「光出射面」の一例であり、凸面511bは、本発明の「光入射面」の一例である。   The fluorescent member 511 includes a bottom surface 511a, a convex surface 511b, and a cut surface 511c inclined with respect to the bottom surface 511a. The bottom surface 511a is an example of the “light emitting surface” in the present invention, and the convex surface 511b is an example of the “light incident surface” in the present invention.

底面511aは、光を出射する光反射面として機能する。   The bottom surface 511a functions as a light reflecting surface that emits light.

凸面511bは、半導体レーザ素子2から出射した励起光が入射する光入射面として機能する。   The convex surface 511b functions as a light incident surface on which excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 enters.

反射膜512の光反射面512aは、蛍光部材511の凸面511bを覆うように形成されている。   The light reflecting surface 512a of the reflective film 512 is formed so as to cover the convex surface 511b of the fluorescent member 511.

また、反射膜512には、半導体レーザ素子2(図26参照)から出射した励起光を蛍光部材511に入射させるための貫通穴512bが形成されている。   The reflective film 512 is formed with a through hole 512b for allowing the excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 26) to enter the fluorescent member 511.

反射板513には、半導体レーザ素子2(図26参照)から出射した励起光を通過させるための貫通穴513aが形成されている。この貫通穴513aは、反射膜512の貫通穴512bと接続するように形成されているとともに、反射板513のうちの、蛍光部材511の後側の部分に、形成されている。   The reflection plate 513 is formed with a through hole 513a for allowing the excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 26) to pass therethrough. The through hole 513 a is formed so as to be connected to the through hole 512 b of the reflective film 512, and is formed in a portion of the reflective plate 513 on the rear side of the fluorescent member 511.

反射片514は、蛍光部材511の切取面511c上に設けられている。また、反射片514には、光を反射する機能を有する光反射面514aが形成されている。   The reflection piece 514 is provided on the cut surface 511c of the fluorescent member 511. The reflection piece 514 is formed with a light reflection surface 514a having a function of reflecting light.

この光反射面514aは、蛍光部材511に入射した励起光の光軸に対して傾斜するように形成されている。すなわち、光反射面514aは、光反射面514aで反射した励起光が反射膜512に到達するように形成されている。   The light reflecting surface 514a is formed to be inclined with respect to the optical axis of the excitation light incident on the fluorescent member 511. That is, the light reflection surface 514 a is formed so that the excitation light reflected by the light reflection surface 514 a reaches the reflection film 512.

そして、第6実施形態では、蛍光部材511を透過する励起光が反射膜512および反射片514で3回以上(例えば4回)反射するように、蛍光部材511、反射膜512および反射片514が形成されている。   In the sixth embodiment, the fluorescent member 511, the reflective film 512, and the reflective piece 514 are so reflected that the excitation light transmitted through the fluorescent member 511 is reflected by the reflective film 512 and the reflective piece 514 three or more times (for example, four times). Is formed.

なお、第6実施形態のその他の構造は、上記第2および第5実施形態と同様である。   The remaining structure of the sixth embodiment is similar to that of the aforementioned second and fifth embodiments.

次に、図26および図28を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, the optical path of the excitation light (the optical path of light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described with reference to FIGS.

第6実施形態では、図28に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光P500は、蛍光部材511の凸面511bに入射する。   In the sixth embodiment, as shown in FIG. 28, the excitation light P500 emitted from the semiconductor laser element 2 is incident on the convex surface 511b of the fluorescent member 511.

そして、蛍光部材511に入射した励起光P501は、反射片514の光反射面514aの領域514b、反射膜512の領域512c、512dおよび512eで反射された後に、底面511aから出射する。なお、反射膜512の領域512dで反射された励起光が、領域512eに到達することなく底面511aから出射するように、蛍光部材511、反射膜512および反射片514が形成されていてもよい。また、領域514bは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域512cは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域512dは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   Then, the excitation light P501 incident on the fluorescent member 511 is reflected by the region 514b of the light reflecting surface 514a of the reflecting piece 514 and the regions 512c, 512d and 512e of the reflecting film 512, and then exits from the bottom surface 511a. Note that the fluorescent member 511, the reflective film 512, and the reflective piece 514 may be formed so that the excitation light reflected by the region 512d of the reflective film 512 is emitted from the bottom surface 511a without reaching the region 512e. The region 514b is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 512c is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 512d is an example of the “third reflection region” in the present invention.

このように、第6実施形態では、蛍光部材511を透過する励起光は、反射膜512および反射片514で4回(3回以上)反射して、発光ユニット510(蛍光部材511)から外部に出射する。   As described above, in the sixth embodiment, the excitation light transmitted through the fluorescent member 511 is reflected four times (three times or more) by the reflective film 512 and the reflective piece 514, and is emitted from the light emitting unit 510 (fluorescent member 511) to the outside. Exit.

なお、第6実施形態の蛍光部材511および反射膜512の製造方法は、上記第2および第5実施形態と同様である。   In addition, the manufacturing method of the fluorescent member 511 and the reflective film 512 of 6th Embodiment is the same as that of the said 2nd and 5th Embodiment.

また、第6実施形態の効果は、上記第2および第5実施形態と同様である。   The effects of the sixth embodiment are the same as those of the second and fifth embodiments.

(第7実施形態)
この第7実施形態では、図29〜図31を参照して、上記第5および第6実施形態と異なり、蛍光部材611が反射板613の凹部613cに埋め込まれている場合について説明する。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, a case where the fluorescent member 611 is embedded in the recess 613c of the reflector 613 will be described with reference to FIGS. 29 to 31, unlike the fifth and sixth embodiments.

まず、図29および図30を参照して、本発明の第7実施形態による前照灯601の構造について説明する。なお、前照灯601は、本発明の「発光装置」の一例である。   First, with reference to FIG. 29 and FIG. 30, the structure of the headlamp 601 according to the seventh embodiment of the present invention will be described. The headlamp 601 is an example of the “light emitting device” in the present invention.

本発明の第7実施形態による前照灯601は、図29に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット610とを備えている。発光ユニット610は、蛍光部材611と、光反射面612a(図30参照)を有する反射膜612と、反射板613とを含んでいる。なお、反射膜612および反射板613は、本発明の「反射部材」の一例である。   A headlamp 601 according to the seventh embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 610 as shown in FIG. The light emitting unit 610 includes a fluorescent member 611, a reflective film 612 having a light reflecting surface 612a (see FIG. 30), and a reflective plate 613. The reflective film 612 and the reflective plate 613 are examples of the “reflective member” in the present invention.

蛍光部材611は、図30に示すように、底面611aと、側面611bとを含む円錐形状に形成されている。なお、底面611aは、本発明の「光入射面」および「光出射面」の一例である。   As shown in FIG. 30, the fluorescent member 611 is formed in a conical shape including a bottom surface 611a and a side surface 611b. The bottom surface 611a is an example of the “light incident surface” and “light emitting surface” in the present invention.

また、第7実施形態では、蛍光部材611を透過する励起光が反射膜612で2回以上(例えば4回)反射するように、蛍光部材611および反射膜612が形成されている。例えば、第7実施形態では、蛍光部材611の頂角を約60°にしてもよい。   In the seventh embodiment, the fluorescent member 611 and the reflective film 612 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 611 is reflected by the reflective film 612 two or more times (for example, four times). For example, in the seventh embodiment, the vertical angle of the fluorescent member 611 may be about 60 °.

反射板613には、図29に示すように、半導体レーザ素子2から出射した励起光を通過させるための貫通穴613aが形成されている。   As shown in FIG. 29, the reflection plate 613 is formed with a through hole 613a for allowing the excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 to pass therethrough.

ここで、第7実施形態では、図30に示すように、反射板613の光反射面613bには、蛍光部材611が埋め込まれる(収納される)円錐形状の凹部613cが形成されている。この凹部613cは、反射板613のうちの、光反射面613bの頂点を含む領域に形成されている。また、凹部613cは、反射板613のうちの、光反射面613bの焦点近傍の領域に形成されている。   Here, in the seventh embodiment, as shown in FIG. 30, a conical recess 613 c in which the fluorescent member 611 is embedded (contained) is formed on the light reflecting surface 613 b of the reflecting plate 613. The recess 613c is formed in a region of the reflecting plate 613 that includes the apex of the light reflecting surface 613b. Further, the recess 613c is formed in a region in the vicinity of the focal point of the light reflecting surface 613b in the reflecting plate 613.

なお、反射板613の凹部613cの周辺部分は、反射板613の凹部613c周辺以外の部分(反射板613の前側部分)に比べて、大きい厚みに形成されていてもよい。   In addition, the peripheral part of the recessed part 613c of the reflecting plate 613 may be formed thicker than the part other than the periphery of the recessed part 613c of the reflecting plate 613 (the front part of the reflecting plate 613).

第7実施形態のその他の構造は、上記第1および第5実施形態と同様である。   Other structures of the seventh embodiment are the same as those of the first and fifth embodiments.

次に、図29および図31を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, with reference to FIGS. 29 and 31, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described.

第7実施形態では、図31に示すように、半導体レーザ素子2(図29参照)から出射した励起光P600は、蛍光部材611の底面611aに入射する。そして、蛍光部材611に入射した励起光P601は、反射膜612の光反射面612aの領域612b、612c、612dおよび612eで反射された後に、底面611aから出射する。なお、領域612bは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域612cは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域612dは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   In the seventh embodiment, as shown in FIG. 31, the excitation light P600 emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 29) enters the bottom surface 611a of the fluorescent member 611. The excitation light P601 incident on the fluorescent member 611 is reflected from the regions 612b, 612c, 612d, and 612e of the light reflecting surface 612a of the reflective film 612, and then exits from the bottom surface 611a. The region 612b is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 612c is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 612d is an example of the “third reflection region” in the present invention.

このように、第7実施形態では、蛍光部材611を透過する励起光は、反射膜612で4回反射して、発光ユニット610(蛍光部材611)から外部に出射する。   As described above, in the seventh embodiment, the excitation light transmitted through the fluorescent member 611 is reflected four times by the reflective film 612 and is emitted to the outside from the light emitting unit 610 (fluorescent member 611).

なお、第7実施形態の蛍光部材611および反射膜612の製造方法は、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the manufacturing method of the fluorescent member 611 and the reflective film 612 of 7th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第7実施形態では、上記のように、反射板613の光反射面613bに、蛍光部材611を収納する凹部613cを形成する。これにより、凹部613cを容易に所望の形状(三角錐形状)にすることができるので、蛍光部材611を容易に所望の形状(三角錐形状)にすることができる。   In the seventh embodiment, as described above, the concave portion 613c that accommodates the fluorescent member 611 is formed in the light reflecting surface 613b of the reflecting plate 613. Thereby, since the recessed part 613c can be easily made into a desired shape (triangular pyramid shape), the fluorescent member 611 can be easily made into a desired shape (triangular pyramid shape).

第7実施形態のその他の効果は、上記第1および第5実施形態と同様である。   The other effects of the seventh embodiment are the same as those of the first and fifth embodiments.

(第8実施形態)
この第8実施形態では、図32〜図34を参照して、上記第5〜第7実施形態と異なり、蛍光部材711が円錐台形状に形成されている場合について説明する。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, a case where the fluorescent member 711 is formed in a truncated cone shape will be described with reference to FIGS. 32 to 34, unlike the fifth to seventh embodiments.

まず、図32および図33を参照して、本発明の第8実施形態による前照灯701の構造について説明する。なお、前照灯701は、本発明の「発光装置」の一例である。   First, with reference to FIG. 32 and FIG. 33, the structure of the headlamp 701 according to the eighth embodiment of the present invention will be described. The headlamp 701 is an example of the “light emitting device” in the present invention.

本発明の第8実施形態による前照灯701は、図32に示すように、半導体レーザ素子2と、発光ユニット710とを備えている。発光ユニット710は、蛍光部材711と、光反射面712b(図33参照)を有する反射膜712と、反射板713とを含んでいる。なお、反射膜712および反射板713は、本発明の「反射部材」の一例である。   A headlamp 701 according to the eighth embodiment of the present invention includes a semiconductor laser element 2 and a light emitting unit 710 as shown in FIG. The light emitting unit 710 includes a fluorescent member 711, a reflective film 712 having a light reflecting surface 712b (see FIG. 33), and a reflective plate 713. The reflective film 712 and the reflective plate 713 are examples of the “reflective member” in the present invention.

蛍光部材711は、図33に示すように、一方面711aと、側面711bと、他方面711cとを含む円錐台形状に形成されている。なお、一方面711aは、本発明の「光出射面」の一例であり、他方面711cは、本発明の「光入射面」の一例である。   As shown in FIG. 33, the fluorescent member 711 is formed in a truncated cone shape including one surface 711a, a side surface 711b, and the other surface 711c. The one surface 711a is an example of the “light emitting surface” in the present invention, and the other surface 711c is an example of the “light incident surface” in the present invention.

反射膜712には、半導体レーザ素子2(図32参照)から出射した励起光を蛍光部材711に入射させるための貫通穴712aが形成されている。   The reflective film 712 is formed with a through hole 712 a for allowing excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 32) to enter the fluorescent member 711.

また、第8実施形態では、蛍光部材711を透過する励起光が反射膜712で3回以上(例えば5回)反射するように、蛍光部材711および反射膜712が形成されている。   In the eighth embodiment, the fluorescent member 711 and the reflective film 712 are formed so that the excitation light transmitted through the fluorescent member 711 is reflected by the reflective film 712 three or more times (for example, five times).

反射板713の光反射面713aには、蛍光部材711が埋め込まれる凹部713bが形成されている。   A concave portion 713b in which the fluorescent member 711 is embedded is formed in the light reflecting surface 713a of the reflecting plate 713.

また、反射板713には、半導体レーザ素子2(図32参照)から出射した励起光を通過させるための貫通穴713cが形成されている。この貫通穴713cは、凹部713bに接続されている。   The reflector 713 is formed with a through hole 713c for allowing the excitation light emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 32) to pass therethrough. The through hole 713c is connected to the recess 713b.

第8実施形態のその他の構造は、上記第4、第6および第7実施形態と同様である。   Other structures of the eighth embodiment are the same as those of the fourth, sixth and seventh embodiments.

次に、図32および図34を参照して、励起光の光路(励起光の光軸上を進行する光の光路)について説明する。   Next, with reference to FIGS. 32 and 34, the optical path of the excitation light (the optical path of the light traveling on the optical axis of the excitation light) will be described.

第8実施形態では、図34に示すように、半導体レーザ素子2(図32参照)から出射した励起光P700は、蛍光部材711の他方面711cに入射する。そして、蛍光部材711に入射した励起光P701は、反射膜712の光反射面712bの領域712c、712d、712e、712fおよび712gで反射された後に、一方面711aから出射する。なお、領域712cは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、領域712dは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域712eは、本発明の「第3反射領域」の一例である。   In the eighth embodiment, as shown in FIG. 34, the excitation light P700 emitted from the semiconductor laser element 2 (see FIG. 32) is incident on the other surface 711c of the fluorescent member 711. The excitation light P701 incident on the fluorescent member 711 is reflected from the regions 712c, 712d, 712e, 712f, and 712g of the light reflecting surface 712b of the reflective film 712, and then exits from the one surface 711a. The region 712c is an example of the “first reflection region” in the present invention, and the region 712d is an example of the “second reflection region” in the present invention. The region 712e is an example of the “third reflection region” in the present invention.

このように、第8実施形態では、蛍光部材711を透過する励起光は、反射膜712で5回反射して、発光ユニット710(蛍光部材711)から外部に出射する。   As described above, in the eighth embodiment, the excitation light transmitted through the fluorescent member 711 is reflected five times by the reflective film 712 and is emitted from the light emitting unit 710 (fluorescent member 711) to the outside.

なお、第8実施形態の蛍光部材711および反射膜712の製造方法は、上記第4実施形態と同様である。   In addition, the manufacturing method of the fluorescent member 711 and the reflective film 712 of 8th Embodiment is the same as that of the said 4th Embodiment.

また、第8実施形態の効果は、上記第4、第6および第7実施形態と同様である。   The effects of the eighth embodiment are the same as those of the fourth, sixth and seventh embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

例えば、上記第5〜第8実施形態では、本発明の発光装置を、車両(例えば自動車)の前照灯に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、本発明の発光装置を、飛行機、船舶、ロボット、バイクまたは自転車や、その他の移動体の前照灯に適用してもよい。また、本発明の発光装置を、ダウンライトまたはスポットライトや、その他の照明装置に適用してもよい。   For example, in the fifth to eighth embodiments, the example in which the light-emitting device of the present invention is applied to a headlight of a vehicle (for example, an automobile) is shown. However, the present invention is not limited to this, and the light-emitting device of the present invention. May be applied to headlights of airplanes, ships, robots, motorcycles or bicycles, and other moving objects. In addition, the light-emitting device of the present invention may be applied to a downlight, a spotlight, or other lighting devices.

また、上記実施形態では、白色光を出射するように、励起光源(半導体レーザ素子)および蛍光部材を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、白色光以外の光を出射するように、励起光源および蛍光部材を構成してもよい。   In the above embodiment, an example in which the excitation light source (semiconductor laser element) and the fluorescent member are configured to emit white light has been described. However, the present invention is not limited thereto, and light other than white light is emitted. As such, an excitation light source and a fluorescent member may be configured.

また、上記実施形態では、励起光を可視光(赤色光、緑色光および青色光)に変換した例について示したが、本発明はこれに限らず、励起光を可視光以外の光に変換してもよい。例えば、励起光を赤外光に変換する場合には、セキュリティ用CCDカメラの夜間照明装置(発光装置)や、赤外線暖房機の赤外線発光装置などにも適用可能である。   In the above embodiment, an example in which excitation light is converted into visible light (red light, green light, and blue light) has been described. However, the present invention is not limited to this, and excitation light is converted into light other than visible light. May be. For example, when excitation light is converted into infrared light, it can be applied to a night illumination device (light emitting device) of a security CCD camera, an infrared light emitting device of an infrared heater, or the like.

また、上記実施形態では、レーザ光を出射する励起光源として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、レーザ光を出射する励起光源として、半導体レーザ素子以外のレーザ発生器を用いてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which a semiconductor laser element is used as an excitation light source that emits laser light has been described. A laser generator may be used.

また、上記実施形態では、励起光源として、レーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、励起光源として、LED(Light Emitting Diode)などを用いてもよい。この場合、LEDの光出射側に、LEDから出射した光を平行光にする(または、集光する)レンズを設けてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which used the semiconductor laser element which radiate | emits a laser beam as an excitation light source, this invention is not restricted to this, LED (Light Emitting Diode) etc. are used as an excitation light source. Also good. In this case, you may provide the lens which makes the light radiate | emitted from LED parallel light (or condenses) in the light emission side of LED.

また、上記実施形態で示した数値は一例であり、各数値は限定されない。   Moreover, the numerical value shown by the said embodiment is an example, and each numerical value is not limited.

また、半導体レーザ素子から出射したレーザ光(励起光)を蛍光部材に導光するための導光部材を設けてもよい。   Further, a light guide member for guiding laser light (excitation light) emitted from the semiconductor laser element to the fluorescent member may be provided.

また、上記実施形態では、反射板の光反射面を、放物面により形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、光反射面を、楕円面の一部により形成してもよい。また、反射板を、CPC(Compound Parabolic Concentrator)型の反射板により形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the example which formed the light reflection surface of the reflecting plate by the paraboloid was shown, this invention is not restricted to this, Even if a light reflection surface is formed by a part of ellipsoidal surface. Good. Further, the reflection plate may be formed of a CPC (Compound Parabolic Concentrator) type reflection plate.

また、上記実施形態では、励起光源を1つだけ設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、励起光源を複数設けてもよい。   In the above embodiment, an example in which only one excitation light source is provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of excitation light sources may be provided.

また、上記第1〜第4実施形態では、蒸着により、反射膜を形成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、蒸着以外の、スパッタリング等の一般的に知られている薄膜形成方法により、反射膜を形成することが可能である。   Moreover, although the said 1st-4th embodiment demonstrated the example which forms a reflecting film by vapor deposition, this invention is not restricted to this, Generally known thin film formation of sputtering etc. other than vapor deposition A reflective film can be formed by the method.

また、例えば上記第1実施形態では、蛍光部材の側面の全面に、反射膜を形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、励起光を反射する必要がある部分のみに、反射膜が形成されていてもよい。   Further, for example, in the first embodiment, the example in which the reflection film is formed on the entire side surface of the fluorescent member has been described. However, the present invention is not limited to this, and only the portion that needs to reflect the excitation light is reflected. A film may be formed.

また、上記実施形態では、蛍光部材を、例えば、円錐形状、円柱形状または円錐台形状に形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、蛍光部材を、多角錐形状、多角柱形状または多角錐台形状に形成してもよいし、その他の様々な形状にすることが可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the fluorescent member is formed in, for example, a conical shape, a cylindrical shape, or a truncated cone shape has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the fluorescent member is formed in a polygonal pyramid shape, a polygonal prism shape. Alternatively, it may be formed in a polygonal frustum shape, or may have other various shapes.

また、上記第1〜第4実施形態では、蛍光部材の表面上に、反射膜を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、蛍光部材の表面上に、反射板を設けてもよい。   Moreover, although the said 1st-4th embodiment demonstrated the example which provided the reflecting film on the surface of the fluorescent member, this invention is not restricted to this, A reflecting plate is provided on the surface of the fluorescent member. Also good.

また、例えば上記第5実施形態では、発光ユニットを、蛍光部材、反射膜および反射板により構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、発光ユニットを、蛍光部材および反射板により構成してもよい。すなわち、蛍光部材の表面上に反射膜を設けず、励起光を反射板の光反射面で反射させてもよい。この場合、蛍光体粒子を含有する封止材(例えばガラス材料)を、反射板の内部(または凹部の内部)に流し込み固めることにより、蛍光部材を形成してもよい。   Further, for example, in the fifth embodiment, the example in which the light emitting unit is configured by the fluorescent member, the reflective film, and the reflective plate has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the light emitting unit is configured by the fluorescent member and the reflective plate. May be. That is, the excitation light may be reflected by the light reflection surface of the reflection plate without providing a reflection film on the surface of the fluorescent member. In this case, the fluorescent member may be formed by pouring and sealing a sealing material (for example, a glass material) containing phosphor particles into the reflecting plate (or the inside of the recess).

また、上記第2実施形態では、励起光を3回以上反射させるために、蛍光部材を、円錐形状の一部を切り取った形状に形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図35に示した本発明の第1変形例による発光ユニット810のように構成してもよい。すなわち、図35に示すように、反射膜812を、蛍光部材11の側面11b上だけでなく、底面11aの一部上にも形成する。このように構成しても、励起光を3回以上(例えば、5回)反射させることが可能である。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, in order to reflect excitation light 3 times or more, although the example which formed the fluorescent member in the shape which cut off a part of cone shape was demonstrated, this invention is not limited to this, For example, you may comprise like the light emission unit 810 by the 1st modification of this invention shown in FIG. That is, as shown in FIG. 35, the reflective film 812 is formed not only on the side surface 11b of the fluorescent member 11 but also on a part of the bottom surface 11a. Even if comprised in this way, it is possible to reflect excitation light 3 times or more (for example, 5 times).

また、上記第3実施形態では、蛍光部材を円柱形状に形成した場合に、励起光を前側から発光ユニットに照射した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図36に示した本発明の第2変形例による発光装置901のように、半導体レーザ素子2を発光ユニット910の後側に配置し、励起光を後側から発光ユニット910に照射させてもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, when the fluorescent member was formed in the column shape, it showed about the example which irradiated the light emission unit from the front side, but this invention is not limited to this, For example, it showed in FIG. As in the light emitting device 901 according to the second modified example of the present invention, the semiconductor laser element 2 may be arranged on the rear side of the light emitting unit 910, and the light emitting unit 910 may be irradiated with the excitation light from the rear side.

具体的には、図36に示すように、蛍光部材911を、D901(例えば、約20mm)の直径と、H901(例えば、約40mm)の高さとを有する円柱形状に形成する。また、反射膜912の光反射面912aを、蛍光部材911の側面911bおよび他方面(光入射面)911cを覆うように形成するとともに、反射膜912に、励起光P900を蛍光部材911に入射させるための貫通穴912b(例えば、直径が約1mm)を形成する。   Specifically, as shown in FIG. 36, the fluorescent member 911 is formed in a cylindrical shape having a diameter of D901 (for example, about 20 mm) and a height of H901 (for example, about 40 mm). Further, the light reflecting surface 912a of the reflecting film 912 is formed so as to cover the side surface 911b and the other surface (light incident surface) 911c of the fluorescent member 911, and the excitation light P900 is incident on the reflecting member 911 on the fluorescent member 911. A through hole 912b (for example, a diameter of about 1 mm) is formed.

そして、半導体レーザ素子2から出射した励起光P900の蛍光部材911に対する入射位置を蛍光部材911の端部(側面911b)から距離L900(例えば、約8mm)離れた位置に設定するとともに、励起光P900の入射角θ900を約70°、蛍光部材911に入射した励起光P901の屈折角θ901を約41°にすれば、蛍光部材911を透過する励起光は、反射膜912で2回以上反射した後に、蛍光部材911の一方面(光出射面)911aから出射される。なお、例えば、蛍光部材911の直径D901を小さくしたり、高さH901を大きくすることなどにより、励起光を反射膜912で3回以上反射させることも可能である。   The incident position of the excitation light P900 emitted from the semiconductor laser element 2 with respect to the fluorescent member 911 is set to a position away from the end (side surface 911b) of the fluorescent member 911 by a distance L900 (for example, about 8 mm), and the excitation light P900. If the incident angle θ900 is about 70 ° and the refraction angle θ901 of the excitation light P901 incident on the fluorescent member 911 is about 41 °, the excitation light transmitted through the fluorescent member 911 is reflected by the reflective film 912 two or more times. The light is emitted from one surface (light emitting surface) 911a of the fluorescent member 911. For example, the excitation light can be reflected three or more times by the reflective film 912 by reducing the diameter D901 of the fluorescent member 911 or increasing the height H901.

また、発光ユニット910は、上記実施形態と同様にして製造することが可能である。すなわち、円柱形状の蛍光部材911を準備し、蛍光部材911の一方面911a上にレジスト920(図37参照)を形成する。そして、蛍光部材911およびレジスト920を基板30上に設置する。その後、蛍光部材911の他方面911cのうちの、貫通穴912b(図36参照)が形成される予定の領域上に、レジスト921を形成する。そして、蛍光部材911の側面911bおよび他方面911c上に、反射膜912を形成することにより、発光ユニット910を製造することが可能である。   The light emitting unit 910 can be manufactured in the same manner as in the above embodiment. That is, a cylindrical fluorescent member 911 is prepared, and a resist 920 (see FIG. 37) is formed on one surface 911a of the fluorescent member 911. Then, the fluorescent member 911 and the resist 920 are installed on the substrate 30. Thereafter, a resist 921 is formed on a region where the through hole 912b (see FIG. 36) is to be formed in the other surface 911c of the fluorescent member 911. The light emitting unit 910 can be manufactured by forming the reflective film 912 on the side surface 911b and the other surface 911c of the fluorescent member 911.

また、上記実施形態では、反射部材(反射膜)を、蛍光部材に密着するように設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、反射部材と蛍光部材との間に、隙間(空間)を設けてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which provided the reflecting member (reflective film) so that it might closely_contact | adhere to a fluorescent member, this invention is not restricted to this, A clearance gap (( Space) may be provided.

1、101、201、301、901 発光装置
2 半導体レーザ素子(励起光源)
10、110、210、310、410、510、610、710、810、910 発光ユニット
11、111、211、311、411、511、611、711、911 蛍光部材
11a、411a、611a 底面(光入射面、光出射面)
11b、211b、311b、611b、711b、911b 側面
12、112、212、312、412、512、612、712、812、912 反射膜(反射部材)
12a、112b、212a、312b、412a、413b、512a、514a、612a、613b、712b、713a、912a 光反射面
12b、112c、212b、312c、412b、514b、612b、712c 領域(第1反射領域)
12c、112d、212c、312d、412c、512c、612c、712d 領域(第2反射領域)
111a、511a、711a 底面(光出射面)
111b 側面(光入射面)
112e、212d、312e、512d、612d、712e 領域(第3反射領域)
211a 一方面(光入射面、光出射面)
211c 他方面
311a、911a 一方面(光出射面)
311c、711c、911c 他方面(光入射面)
401、501、601、701 前照灯(発光装置)
413、513、613、713 反射板(反射部材)
413a、513a、613a、713c 貫通穴
511b 凸面(光入射面)
514 反射片(反射部材)
613c、713b 凹部
C0〜C2、C101〜C103、C201〜C203、C301〜C305 光軸
F401 焦点
P0〜P3、P100〜P104、P200〜P203、P300〜P306、P400、P401、P500、P501、P600、P601、P700、P701、P900、P901 励起光
V401 頂点
1, 101, 201, 301, 901 Light emitting device 2 Semiconductor laser element (excitation light source)
10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910 Light emitting unit 11, 111, 211, 311, 411, 511, 611, 711, 911 Fluorescent member 11a, 411a, 611a Bottom surface (light incident surface , Light exit surface)
11b, 211b, 311b, 611b, 711b, 911b Side surface 12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912 Reflective film (reflective member)
12a, 112b, 212a, 312b, 412a, 413b, 512a, 514a, 612a, 613b, 712b, 713a, 912a Light reflecting surface 12b, 112c, 212b, 312c, 412b, 514b, 612b, 712c region (first reflecting region)
12c, 112d, 212c, 312d, 412c, 512c, 612c, 712d region (second reflection region)
111a, 511a, 711a Bottom surface (light exit surface)
111b Side surface (light incident surface)
112e, 212d, 312e, 512d, 612d, 712e area (third reflection area)
211a One side (light incident surface, light exit surface)
211c Other side 311a, 911a One side (light emitting surface)
311c, 711c, 911c The other surface (light incident surface)
401, 501, 601, 701 Headlamp (light emitting device)
413, 513, 613, 713 Reflector (reflective member)
413a, 513a, 613a, 713c Through hole 511b Convex surface (light incident surface)
514 Reflective piece (reflective member)
613c, 713b Recess C0-C2, C101-C103, C201-C203, C301-C305 Optical axis F401 Focus P0-P3, P100-P104, P200-P203, P300-P306, P400, P401, P500, P501, P600, P601 , P700, P701, P900, P901 Excitation light V401 vertex

Claims (21)

励起光を蛍光に変換する機能を有するとともに、前記励起光が入射される光入射面、および、前記蛍光を出射する光出射面を含む蛍光部材と、
光を反射する光反射面を含む反射部材とを備え、
前記反射部材の光反射面は、
前記光入射面に入射した前記励起光の光軸上に配置され、前記励起光を反射する第1反射領域と、
前記第1反射領域で反射された前記励起光の光軸上に配置され、前記励起光を反射する第2反射領域とを含むことを特徴とする発光ユニット。
A fluorescent member having a function of converting excitation light into fluorescence, a light incident surface on which the excitation light is incident, and a fluorescent member including a light emission surface that emits the fluorescence;
A reflection member including a light reflection surface for reflecting light,
The light reflecting surface of the reflecting member is
A first reflection region disposed on the optical axis of the excitation light incident on the light incident surface and reflecting the excitation light;
A light emitting unit, comprising: a second reflection region disposed on an optical axis of the excitation light reflected by the first reflection region and reflecting the excitation light.
前記光反射面の第1反射領域は、前記光入射面に入射した前記励起光の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の発光ユニット。   2. The light emitting unit according to claim 1, wherein the first reflection region of the light reflecting surface is inclined with respect to an optical axis of the excitation light incident on the light incident surface. 前記光反射面の第2反射領域は、前記第1反射領域に対して交差する方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光ユニット。   3. The light emitting unit according to claim 1, wherein the second reflection region of the light reflection surface is formed to extend in a direction intersecting the first reflection region. 前記反射部材の光反射面は、前記第2反射領域で反射された前記励起光の光軸上に配置され、前記励起光を反射する第3反射領域をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光ユニット。   The light reflecting surface of the reflecting member is further disposed on the optical axis of the excitation light reflected by the second reflection region, and further includes a third reflection region that reflects the excitation light. The light emitting unit according to any one of? 前記蛍光部材は、底面および側面を含む円錐形状または多角錐形状の少なくとも一部を形成しており、
前記光入射面および前記光出射面は、前記底面を形成し、
前記光反射面は、前記側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The fluorescent member forms at least a part of a conical shape or a polygonal pyramid shape including a bottom surface and a side surface,
The light incident surface and the light emitting surface form the bottom surface,
The light-emitting unit according to claim 1, wherein the light reflecting surface is formed so as to cover the side surface.
前記蛍光部材は、底面および側面を含む円錐形状または多角錐形状の少なくとも一部を形成しており、
前記光入射面は、前記側面を形成し、
前記光出射面は、前記底面を形成し、
前記光反射面は、前記側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The fluorescent member forms at least a part of a conical shape or a polygonal pyramid shape including a bottom surface and a side surface,
The light incident surface forms the side surface;
The light exit surface forms the bottom surface;
The light-emitting unit according to claim 1, wherein the light reflecting surface is formed so as to cover the side surface.
前記蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円柱形状または多角柱形状の少なくとも一部を形成しており、
前記光入射面および前記光出射面は、前記一方面を形成し、
前記光反射面は、前記他方面および前記側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The fluorescent member forms at least a part of a cylindrical shape or a polygonal prism shape including one side, the other side and a side surface,
The light incident surface and the light emitting surface form the one surface,
The light-emitting unit according to claim 1, wherein the light reflecting surface is formed so as to cover the other surface and the side surface.
前記蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円柱形状または多角柱形状の少なくとも一部を形成しており、
前記光入射面は、前記他方面を形成し、
前記光出射面は、前記一方面を形成し、
前記光反射面は、少なくとも前記側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The fluorescent member forms at least a part of a cylindrical shape or a polygonal prism shape including one side, the other side and a side surface,
The light incident surface forms the other surface;
The light exit surface forms the one surface;
The light-emitting unit according to claim 1, wherein the light reflecting surface is formed so as to cover at least the side surface.
前記蛍光部材は、一方面、他方面および側面を含む円錐台形状または多角錐台形状の少なくとも一部を形成しており、
前記他方面は、前記一方面よりも大きい面積を有し、
前記光入射面は、前記他方面を形成し、
前記光出射面は、前記一方面を形成し、
前記光反射面は、前記他方面および前記側面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The fluorescent member forms at least a part of a truncated cone shape or a polygonal frustum shape including one surface, the other surface and side surfaces,
The other surface has a larger area than the one surface;
The light incident surface forms the other surface;
The light exit surface forms the one surface;
The light-emitting unit according to claim 1, wherein the light reflecting surface is formed so as to cover the other surface and the side surface.
前記反射部材は、前記蛍光部材の表面に密着するように設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 1, wherein the reflecting member is provided so as to be in close contact with the surface of the fluorescent member. 前記反射部材は、前記蛍光部材の表面に形成された金属膜を含むことを特徴とする請求項10に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 10, wherein the reflecting member includes a metal film formed on a surface of the fluorescent member. 前記光反射面は、凹形状に形成され、
前記蛍光部材は、前記光反射面の頂点の近傍、または、前記光反射面の頂点を含む領域に配置され、
前記光反射面の一部は、前記蛍光部材から出射した光を所定の方向に反射することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The light reflecting surface is formed in a concave shape,
The fluorescent member is disposed in the vicinity of the vertex of the light reflecting surface, or in a region including the vertex of the light reflecting surface,
The light emitting unit according to claim 1, wherein a part of the light reflecting surface reflects light emitted from the fluorescent member in a predetermined direction.
前記反射部材には、前記励起光を通過させるための貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項12に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 12, wherein the reflecting member is provided with a through hole for allowing the excitation light to pass therethrough. 前記光反射面の少なくとも一部は、放物面および楕円面の一方により形成されていることを特徴とする請求項12または13に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 12 or 13, wherein at least a part of the light reflecting surface is formed by one of a parabolic surface and an elliptical surface. 前記光反射面は、焦点を有する形状に形成されており、
前記蛍光部材は、前記光反射面の焦点を含む領域、または、前記光反射面の焦点の近傍に配置されていることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の発光ユニット。
The light reflecting surface is formed in a shape having a focal point,
The light emitting unit according to any one of claims 12 to 14, wherein the fluorescent member is disposed in a region including a focal point of the light reflecting surface or in the vicinity of the focal point of the light reflecting surface. .
前記光反射面には、前記蛍光部材を収納する凹部が形成されていることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to any one of claims 12 to 15, wherein a concave portion for accommodating the fluorescent member is formed on the light reflecting surface. 前記蛍光部材に入射される励起光は、P偏光であり、
前記励起光の前記蛍光部材に対する入射角は、ブリュースター角であることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の発光ユニット。
Excitation light incident on the fluorescent member is P-polarized light,
The light emitting unit according to claim 1, wherein an incident angle of the excitation light with respect to the fluorescent member is a Brewster angle.
前記励起光の前記蛍光部材に対する入射角は、0°以上80°以下であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 1, wherein an incident angle of the excitation light with respect to the fluorescent member is 0 ° or more and 80 ° or less. 前記励起光は、レーザ光を含むことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 1, wherein the excitation light includes laser light. 請求項1〜19のいずれか1項に記載の発光ユニットと、
前記発光ユニットの蛍光部材に照射される励起光を出射する励起光源とを備えることを特徴とする発光装置。
The light emitting unit according to any one of claims 1 to 19,
A light-emitting device comprising: an excitation light source that emits excitation light that is emitted to the fluorescent member of the light-emitting unit.
請求項20に記載の発光装置を備えることを特徴とする前照灯。   A headlamp comprising the light-emitting device according to claim 20.
JP2010235307A 2010-10-20 2010-10-20 Light-emitting unit, light-emitting device and headlight Pending JP2012089687A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010235307A JP2012089687A (en) 2010-10-20 2010-10-20 Light-emitting unit, light-emitting device and headlight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010235307A JP2012089687A (en) 2010-10-20 2010-10-20 Light-emitting unit, light-emitting device and headlight

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012089687A true JP2012089687A (en) 2012-05-10

Family

ID=46260984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010235307A Pending JP2012089687A (en) 2010-10-20 2010-10-20 Light-emitting unit, light-emitting device and headlight

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012089687A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012128297A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Light source device
JP2012137705A (en) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Light source device
JP2013202305A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Olympus Medical Systems Corp Light source device
US9519204B2 (en) 2010-12-17 2016-12-13 Hitachi Maxell, Ltd. Light source apparatus used in a projection type image display apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012128297A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Light source device
US9519204B2 (en) 2010-12-17 2016-12-13 Hitachi Maxell, Ltd. Light source apparatus used in a projection type image display apparatus
JP2012137705A (en) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Light source device
JP2013202305A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Olympus Medical Systems Corp Light source device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5369201B2 (en) Floodlight unit and floodlight device
JP6654560B2 (en) Light source module and vehicle lamp
US8926109B2 (en) Illumination system
EP2789897B1 (en) Light source and illuminating device
JP5331156B2 (en) Floodlight unit and floodlight device
JP5606922B2 (en) Light emitting module and lamp unit
EP2534411B1 (en) Lamp comprising a phosphor, radiation source, optical system and heatsink
JP5589007B2 (en) Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp
JP2013026162A (en) Lighting system and headlight for vehicle
US20130003400A1 (en) Illumination device and vehicle headlight
WO2014125782A1 (en) Vehicle light fitting
JP6067629B2 (en) Light emitting device, lighting device, and vehicle headlamp
JP2012185939A (en) Light-emitting device, illumination device, and vehicle headlight
US8371706B2 (en) Light projection structure and lighting apparatus
TWI570964B (en) Efficient light emitting device and method for manufacturing such a device
JP2012089687A (en) Light-emitting unit, light-emitting device and headlight
KR20120106473A (en) Lighting apparatus using laser
KR20100099183A (en) Collimating light emitting apparatus and method
CN202756929U (en) Light source and lighting device
JP5737861B2 (en) Lighting device and vehicle headlamp
WO2013118272A1 (en) Illumination optical system and projection-type display device
JP2014170758A (en) Lighting device and vehicle headlight
JP2013004481A (en) Light-emitting device, headlamp for vehicle, and lighting system
JP2015028948A (en) Light emitting device
WO2015174312A1 (en) Light source module and lighting device for vehicle