照明装置および車両用前照灯
【課題】励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなっても、励起光源からの励起光が装置の外部に放出されることを防止できる照明装置を提供する。
【解決手段】本発明の照明装置１は、一方向に励起光Ｃ１を発光する励起光源３と、励起光Ｃ１を受けて非励起光Ｃ３を発光する発光部５と、非励起光Ｃ３を、励起光Ｃ１の発光方向と異なる方向である照明方向Ｈに反射させるリフレクタ９とを備える。
【解決手段】本発明の照明装置１は、一方向に励起光Ｃ１を発光する励起光源３と、励起光Ｃ１を受けて非励起光Ｃ３を発光する発光部５と、非励起光Ｃ３を、励起光Ｃ１の発光方向と異なる方向である照明方向Ｈに反射させるリフレクタ９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ等の励起光源と蛍光体等の発光部とを組み合わせた照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明光源として、特許文献１および２が知られている。
【０００３】
特許文献１では、短波長のレーザ光（励起光）を出射するレーザダイオード（励起光源）と、該レーザダイオードからのレーザ光を平行光線束とするコリメータと、該コリメータからの平行光線束のレーザ光を集光するコンデンサと、該コンデンサで集光したレーザ光を吸収し自然光としてインコヒーレント光を放出する蛍光体（発光部）と、該蛍光体が放物反射面または楕円反射面のほぼ焦点に位置するように設けられた可視光反射鏡と、上記蛍光体を通過したレーザ光を反射して上記蛍光体に集中させるレーザ光反射鏡とを備えた光源装置が開示されている。この光源装置では、蛍光体から放出されたインコヒーレント光は、可視光反射鏡によって一定方向に反射されて照明光になる。
【０００４】
また、特許文献２では、波長４５０ｎｍのレーザ光（励起光）を発するＧａＮ系半導体レーザを励起光源として用い、該励起光源からの上記レーザ光によって励起されて可視域の蛍光（非励起光）を発するように、蛍光体（発光部）が上記励起光源と組み合わされた発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９５３１９号公報（２００３年１０月１５日公開）
【特許文献２】特開２０００−１７４３４６号公報（２０００年６月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２では、何らかの拍子で発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、励起光源からの励起光が装置外部に放出され、その励起光が人の目に照射されると、人の目を害する場合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明装置であって、発光部がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなっても、励起光源からの励起光が装置外部に放出されることを防止することができる照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、励起光源からの励起光が発光部によって非励起光に変換され、その非励起光が照明光として放出される。よって、励起光源を用いて輝度の高い照明光を得ることできる。
【００１０】
また、励起光の発光方向は、照明光の照明方向と異なる方向に設定される。よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること（すなわち、励起光が照明光として放出されること）を防止できる。
【００１１】
上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部をさらに備えることが望ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、発光部を介して励起光源と対向する位置に励起光終端部が配置されるので、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れると、励起光源からの励起光は、励起光終端部に入射して終端される。
【００１３】
よって、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れても、励起光が当該照明装置の外部に放出されることを防止できる。
【００１４】
上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることが望ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、励起光終端部に入射した励起光は、この内部で散乱して減衰して行き、最終的に消滅（すなわち終端）する。よって、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。
【００１６】
上記励起光終端部は、上記励起光を入射する開口部を有する有底筒部と、上記有底筒部の底面において、上記底面側から上記開口部側に向かって先細りするように形成され、その先端部は尖り、且つ、その基端面は上記底面と同じ大きさであるテーパ部と、を有することが望ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、有底筒部の内側面とテーパ部の外周面との間で反射を繰り返して有底筒部の奥側に進む。この励起光終端部では、テーパ部の先端部は尖っており、且つ、テーパ部の基端面は有底筒部の底面と同じ大きさである（すなわち、有底筒部の底面はテーパ部に完全に占められている）。
【００１８】
よって、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、励起光終端部内では、開口部側に反射できず、反射の度に減衰して最終的に消滅（すなわち終端）する。故に、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。
【００１９】
上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有することが望ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有するので、簡単な構成で、励起光終端部を構成できる。
【００２１】
補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることが望ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、装置から照明光が全く出てこなくなることを防止することができる。
【００２３】
そのため、上記構成を有しない照明装置の場合に起こり得る、人若しくは／且つ物体を認識するための装置が人若しくは／且つ物体を認識するため、若しくは／且つ照明装置の存在を周囲の人に知らしめるために光を放出している光源がない場合は、物体を認識することができなくなる、若しくは／且つ、照明装置の存在を周囲に知らしめることができなくなるという問題を解決することができる。
【００２４】
つまり、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れることで非励起光が消灯した場合においても、補助照明光源により最低限の照明光を確保できる。
【００２５】
上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることが望ましい。
【００２６】
照明光は、励起光によって励起された発光部から発光される非励起光と、補助照明光との合成光により構成される。
【００２７】
上記の構成によれば、補助照明光は、励起光の波長と異なる波長であるので、補助照明光の波長を調整することで、照明光の色温度を調整することができる。
【００２８】
また、波長が異なると色温度が異なってくるので、照明光が非励起光および補助照明光により構成される場合の照明光の色温度と、照明光が補助照明光だけで構成される場合の照明光の色温度とは異なる。よって、照明光の色温度により、当該照明装置の故障の有無を判断することができる。
【００２９】
上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することが望ましい。
【００３０】
発光部において、励起光に対する吸収率が高いほど、励起光を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部において、補助照明光に対する吸収率が低いほど、補助照明光が発光部を透過する透過率が高くなり、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００３１】
よって、上記の構成によれば、上記補助照明光に対する光吸収率よりも、上記励起光に対する光吸収率の方が高いので、励起光を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、また、補助照明光が発光部を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００３２】
上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることが望ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、励起光カットフィルタによって、照明光に含まれた励起光が除去される。よって、励起光が照明光に混ざって外部に射出されることを防止できる。
【００３４】
上記補助照明光源は、発光素子と、上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、を有することが望ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、補助照明光源は、白色の補助照明光を照射することができる。
【００３６】
また、上記照明装置を備えている車両用前照灯も本発明の技術的範囲に含まれる。この車両用前照灯では、励起光源が発光部に照射されなくても、周囲から車両の存在を確認することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えている。
【００３８】
よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること（すなわち、励起光が照明光として放出されること）を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。
【図２】図１の励起光終端部を説明する断面図である。
【図３】励起光終端部の変形例を説明する断面図である。
【図４】励起光終端部の他の変形例を説明する斜視図である。
【図５】（ａ）は、半導体レーザの回路図を模式的に示したものであり、（ｂ）は、半導体レーザの基本構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。
【図７】発光部、金属板および励起光排出用開口部の位置関係を説明する説明図であり、（ａ）は、図６の矢印Ｘの方向から見た概念図、（ｂ）は、発光部の、金属板の励起光排出用開口部上への配設の仕方を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００４１】
（１．構成）
本発明の照明装置に関する実施の一形態について、図１および図２に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４２】
本発明の照明装置１は、例えば自動車用の走行用前照灯（ハイビーム）の配光特性基準を満たすヘッドランプに利用可能である。ただし、本発明の照明装置は、自動車用のすれ違い用前照灯（ロービーム）の配光特性基準を満たすヘッドランプ、および、自動車以外の車両・移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよい。また、その他の照明装置として、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、さらに、屋外照明器具として実現されてもよい。
【００４３】
この照明装置１は、図１に示すように、励起光Ｃ１を発光する励起光源３と、励起光Ｃ１を受けて非励起光Ｃ３を発光する発光部５と、補助照明光Ｃ２を発光する補助照明光源７と、非励起光Ｃ３および補助照明光Ｃ２からなる照明光Ｃ４を所定の照明方向Ｈに照射させるリフレクタ（反射部）９と、励起光源３からの励起光Ｃ１を終端させる励起光終端部１１と、励起光Ｃ１が照明装置１の外部に漏れることを防止するための励起光カットフィルタ１３とを備えている。
【００４４】
（リフレクタ９）
リフレクタ９（反射部）は、中心線Ｌ１回りに回転対称な放物面状に形成されている。リフレクタ９の内面９ａは、放物面状の反射面（放物反射面）になっている（以後、放物反射面９ａとも呼ぶ）。リフレクタ９の中心線Ｌ１方向の一端側は開放されており、照明光Ｃ４を外部に出射する照明光用開口部９ｂになっている。すなわち、このリフレクタ９では、放物反射面９ａによって、発光部５からの光Ｃ２およびＣ３を照明方向Ｈに反射させて開口部９ｂから外部に放出させる。なお、照明方向Ｈは、中心線Ｌ１に平行である。リフレクタ９の部材は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよく、照明光Ｃ４の波長範囲における反射率が高い部材であることが好ましい。
【００４５】
（発光部５）
発光部５は、リフレクタ９の内部（例えば焦点位置）に配置される。発光部５は、例えば、励起光源３からの励起光Ｃ１を受けて励起されて蛍光（非励起光）Ｃ３を発する蛍光体（不図示）と、上記蛍光体を封止する蛍光体保持物質（不図示）とから構成される。上記蛍光体保持物質は、無機材料であることが好ましい。
【００４６】
より詳細には、発光部５は、蛍光体保持物質としての低融点ガラスの内部に蛍光体が分散されているものである。低融点ガラスと蛍光体との割合は、１０：１程度である。また、発光部５は、蛍光体を適切な処理により固めたものであってもよく、例えば、蛍光体を押し固めて熱処理を加えたものであってもよい。蛍光体保持物質は、低融点ガラスに限定されず、有機無機ハイブリッドガラス（ＨＢＧ）や無機ガラス、シリコーン樹脂であってもよい。
【００４７】
上記蛍光体は、例えば、酸窒化物系、または窒化物系のものであり、青色、緑色および赤色の蛍光体が低融点ガラスに分されている。励起光源３は、後述のように例えば半導体レーザとして構成されており、４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するため、発光部５に当該レーザ光が照射されると白色光が発生する。それゆえ、発光部５は、波長変換材料であるといえる。
【００４８】
なお、上記半導体レーザは、上述したように４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を発振するものでもよく、この場合には、上記蛍光体は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である。黄色の蛍光体とは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。緑色の蛍光体とは、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。赤色の蛍光体とは、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。
【００４９】
上記蛍光体のうちの例えば緑色の蛍光体は、サイアロンと通称されるものを用いることができる。サイアロンとは、窒化ケイ素のシリコン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および希土類元素などを固溶させて作ることができる。
【００５０】
蛍光体の別の好適な例としては、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のナノメータサイズの粒子を用いた半導体ナノ粒子蛍光体を例示することができる。
【００５１】
半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つは、同一の化合物半導体（例えばインジュウムリン：ＩｎＰ）を用いても、その粒子径をナノメータサイズに変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる点である。例えば、ＩｎＰでは、粒子サイズが３〜４ｎｍ程度のときに赤色に発光する。ここで、粒子サイズは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて評価した。
【００５２】
また、この半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ベースであるので蛍光寿命が短く、レーザ光のパワーを素早く蛍光として放射できるのでハイパワーのレーザ光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、この半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が１０ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて５桁も小さいためである。
【００５３】
さらに、上述したように、発光寿命が短いため、レーザ光の吸収と蛍光体の発光を素早く繰り返すことができる。その結果、強いレーザ光に対して高い変換効率を保つことができ、蛍光体からの発熱を低減させることができる。
【００５４】
よって、発光部５が熱により劣化（変色や変形）するのをより抑制することができる。これにより、発光部５の寿命を延ばすことができる。
【００５５】
（励起光源３）
励起光源３は、例えば半導体レーザ（以下、半導体レーザ３とも呼ぶ）として構成されており、励起光Ｃ１であるレーザ光（以後、レーザ光Ｃ１とも呼ぶ）を一方向に出射（発振）する。励起光Ｃ１の波長は、上述のように、例えば紫外線または青紫光である。
【００５６】
上述のように、半導体レーザ３は、レーザ光Ｃ１を出射する励起光源として機能するものである。半導体レーザ３からレーザ光（励起光）Ｃ１が発振される。もちろん、半導体レーザ３は複数設けられていてもよい。その場合、複数の半導体レーザ３のそれぞれからレーザ光Ｃ１が発振される。
【００５７】
半導体レーザ３から出射されるレーザ光Ｃ１は、発光部５の構成要素である蛍光体を励起するための励起光であり、コヒーレント性を有するコヒーレント光である。コヒーレント光は、一般的には、空間的および時間的に位相がそろっている光とされており、その波長は単一波長である。
【００５８】
半導体レーザ３は、１チップに１０個の発光点（１０ストライプ）を有するものであり、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振し、出力１１．２Ｗ、動作電圧５Ｖ、電流６．４Ａのものであり、直径１５ｍｍのステムに実装されているものである。半導体レーザ３を上で述べた１１．２Ｗでレーザ光Ｃ１を出力させれば、その消費電力は３２Ｗ（５Ｖ×６．４Ａ）となる。もちろん、半導体レーザ３が発振するレーザ光Ｃ１は、４０５ｎｍに限定されず、４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であればよい。
【００５９】
また、半導体レーザ３から出射されるレーザ光Ｃ１は、４２０ｎｍ以上の、例えば青色（４５０ｎｍ）のレーザ光、または青色近傍（４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下）の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であってもよい。
【００６０】
図５（ａ）は、半導体レーザ３の回路図を模式的に示したものであり、図５（ｂ）は、半導体レーザ３の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ３は、カソード電極２３、基板２２、クラッド層１１３、活性層１１１、クラッド層１１２、アノード電極２１がこの順に積層された構成である。
【００６１】
基板２２は、半導体基板であり、本願のように蛍光体を励起する為の青色〜紫外のレーザ光を得る為にはＧａＮ、サファイア、ＳｉＣを用いることが好ましい。一般的には、半導体レーザ用の基板の他の例として、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｉＣ等のＩＶ属半導体、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂおよびＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＣｒＯ２およびＣｅＯ２等の酸化物絶縁体、ならびに、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体のいずれかの材料が用いられる。
【００６２】
アノード電極２１は、クラッド層１１２を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。
【００６３】
カソード電極２３は、基板２２の下部から、クラッド層１１３を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。なお、電流の注入は、アノード電極２１・カソード電極２３に順方向バイアスをかけて行なう。
【００６４】
活性層１１１は、クラッド層１１３およびクラッド層１１２で挟まれた構造になっている。
【００６５】
また、活性層１１１およびクラッド層の材料としては、青色〜紫外のレーザ光を得る為にはＡｌＩｎＧａＮから成る混晶半導体が用いられる。一般に半導体レーザの活性層・クラッド層としては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ、Ｐ、Ｎ、Ｓｂを主たる組成とする混晶半導体が用いられ、そのような構成としても良い。また、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体によって構成されていてもよい。
【００６６】
また、活性層１１１は、注入された電流により発光が生じる領域であり、クラッド層１１２およびクラッド層１１３との屈折率差により、発光した光が活性層１１１内に閉じ込められる。
【００６７】
さらに、活性層１１１には、誘導放出によって増幅される光を閉じ込めるために互いに対向して設けられる表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が形成されており、この表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が鏡の役割を果す。
【００６８】
ただし、完全に光を反射する鏡とは異なり、誘導放出によって増幅される光の一部は、活性層１１１の表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５（本実施の形態では、便宜上表側へき開面１１４とする）から出射され、レーザ光Ｌ０となる。なお、活性層１１１は、多層量子井戸構造を形成していてもよい。
【００６９】
なお、表側へき開面１１４と対向する裏側へき開面１１５には、レーザ発振のための反射膜（図示せず）が形成されており、表側へき開面１１４と裏側へき開面１１５との反射率に差を設けることで、低反射率端面である、例えば、表側へき開面１１４よりレーザ光Ｌ０の大部分を発光点１１６から照射されるようにすることができる。
【００７０】
クラッド層１１３・クラッド層１１２は、ｎ型およびｐ型それぞれのＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、およびＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ならびに、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれの半導体によって構成されていてもよく、順方向バイアスをアノード電極２１およびカソード電極２３に印加することで活性層１１１に電流を注入できるようになっている。
【００７１】
クラッド層１１３・クラッド層１１２および活性層１１１などの各半導体層との膜形成については、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。各金属層の膜形成については、真空蒸着法やメッキ法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。
【００７２】
励起光源３は、リフレクタ９の外側の所定位置（より詳細には、リフレクタ９に設けられた励起光入射用開口部９ｃの外側の位置）に配置されており、開口部９ｃを介して、発光部５に向けてレーザ光Ｃ１を出射する。
【００７３】
ここでは、開口部９ｃは、図１に示すように、リフレクタ９の焦点位置Ｐ１を通り中心線Ｌ１に直交する所定の仮想線Ｌ２がリフレクタ９を通過する点を含む箇所に形成されている。なお、開口部９ｃの形成位置は、このように限定されない。励起光源３から出射されるレーザ光Ｃ１の出射方向が、照明方向Ｈと異なる方向になれば、リフレクタ９のどの箇所に励起光入射用開口部９ｃが形成されてもよい。すなわち、励起光源３は、励起光源３から出射されるレーザ光Ｃ１の出射方向が照明方向Ｈと異なる方向になれば、リフレクタ９の外側のどの箇所に配置されてもよい。
【００７４】
励起光終端部１１は、励起光源３から出射されて発光部５で吸収されずに通過した励起光Ｃ１を終端させるものである。
【００７５】
なお、終端とは、有効な光路の末端において、適切な反射率および適切な熱特性を有する拡散反射体または吸収体で励起光Ｃ１を終端させることを指す。ここで、適切な反射率とは、励起光Ｃ１が反射しても、その反射した励起光Ｃ１の出力が人に対して害を及ぼさない程度の出力になるような反射率のことであり、適切な熱特性とは、励起光Ｃ１を吸収した際に発生する局所的な熱が励起光終端部１１を破壊しない程度に拡散されうる熱伝導率を有することを指す。
【００７６】
（励起光終端部１１）
励起光終端部１１は、リフレクタ９の、発光部５を介して励起光源３と対向する位置に配設される。リフレクタ９の当該配設位置には、励起光排出用開口部９ｄが形成されている。
【００７７】
ここでは、励起光終端部１１は、例えば、図２に示すような、ビームダンパー１１Ａとして構成されている。このビームダンパー１１Ａは、励起光Ｃ１を入射する開口部１１ａを有する有底筒部１１ｂと、有底筒部１１ｂの底面１１ｅに形成されたテーパ部１１ｃと、有底筒部１１ｂの外面に形成された放熱用フィン１１ｄとを備えている。
【００７８】
有底筒部１１ｂは、その筒軸方向Ｌ３が、励起光終端部１１（すなわちビームダンパー１１Ａ）と励起光源３との対向方向（Ｌ２と同じ方向）に平行となるように配置されている。また、有底筒部１１ｂの開口部１１ａは、励起光排出用開口部９ｄに対向するように配置されている。
【００７９】
テーパ部１１ｃは、筒軸方向Ｌ３に沿って有底筒部１１ｂの底面１１ｅ側から開口部１１ａ側に向かって先細りするように形成されている。その先端部１１ｆは尖り、且つ、その基端面１１ｇは底面１１ｅと同じ大きさに形成されている。すなわち、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈとテーパ部１１ｃの外周面１１ｉとの間の間隔は、開口部１１ａ側から底面１１ｅ側へ行くに連れて狭くなり、底面１１ｅ上ではゼロになる。これにより、開口部１１ａからビームダンパー１１Ａの内部に入射した励起光Ｃ１は、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈとテーパ部１１ｃの外周面１１ｉとの間で反射を繰り返して、開口部１１ａ側に反射することなく、有底筒部１１ｂの奥に伝搬して行き、減衰して消滅する。
【００８０】
なお、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈおよびテーパ部１１ｃの外周面１１ｉに、励起光Ｃ１を無反射させる黒色のコーティング（黒無反射コーティング）が施されてもよい。これにより、励起光Ｃ１を減衰させる効果を高めることができる。
【００８１】
なお、開口部１１ａの口径は、励起光源３の励起光Ｃ１の出射方向がずれた場合でも、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、ビームダンパー１１Ａの内部に入射されるように、適宜大きさに設定されることが望ましい。
【００８２】
（補助照明光源７）
補助照明光源７は、例えば発光ダイオードにより構成される。補助照明光源７は、励起光源３から出射される励起光Ｃ１の波長（例えば紫外線または青紫光）と異なる波長の光（例えば青色光または青紫光）を補助照明光Ｃ２として出射する。
【００８３】
ここでは、補助照明光源７は、自然光（非励起光）を出射するが、励起光を出射するものであっても構わない。
【００８４】
なお、補助照明光源７は、自然光を出射する発光素子と、該発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体とを備えて構成されてもよい。これにより、補助照明光源７から白色光は出射させることができる。これにより、発光部５がずれて照明光Ｃ４が補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２だけになった場合、白色の照明光Ｃ４を放出させることができる。
【００８５】
補助照明光源７は、リフレクタ９の外側の所定位置（より詳細には、リフレクタ９に形成された補助照明光入射用開口部９ｅに対向する位置）に配置されており、開口部９ｅを介して、発光部５に向けて補助照明光Ｃ２を出射する。
【００８６】
ここでは、開口部９ｅは、リフレクタ９の頂点部（すなわち、リフレクタ９の焦点位置Ｐ１を通り中心線Ｌ１に平行な仮想線Ｌ４がリフレクタ９を通過する点を含む箇所）に形成されている。なお、開口部９ｅの形成位置は、このように限定されない。開口部９ｅは、その開口部９ｅを介して補助照明光源７から出射される補助照明光Ｃ２が発光部５に照射できる位置であれば、どの位置に形成されてもよい。
【００８７】
（発光部５の、励起光Ｃ１および補助照明光Ｃ２に対する吸収率について）
発光部５は、補助照明光Ｃ２に対する吸収率よりも、励起光Ｃ１に対する吸収率の方が高い特性を有する。例えば、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２が青色光または青紫光であり、励起光源３からの励起光Ｃ１が紫外線または青紫光である場合は、上記蛍光体は、紫外線または青紫光で励起した時の外部量子効率が高く（少なくとも６０％以上）、且つ、青色または青紫色の光の吸収率は４０%以下であることが好ましい。
【００８８】
この場合、発光部５において、励起光Ｃ１に対する吸収率が高いほど、励起光Ｃ１を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部５において、補助照明光Ｃ２に対する吸収率が低いほど、補助照明光Ｃ２が発光部５を透過する透過率が高くなり、補助照明光Ｃ２を非励起光と共に照明光Ｃ４として活用し易くなる。
【００８９】
すなわち、発光部５は、励起光Ｃ１を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、一方、補助照明光Ｃ２が発光部５を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光Ｃ１の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光Ｃ２を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００９０】
（励起光カットフィルタ１３）
励起光カットフィルタ１３は、リフレクタ９の照明光用開口部９ｂを覆うように配設されている。すなわち、励起光カットフィルタ１３は、発光部５から見て照明方向Ｈ側に配置される。
【００９１】
励起光カットフィルタ１３は、励起光源３から出射された励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることを防止するために、励起光源３から出射される励起光Ｃ１の透過率が１０％以下であり、且つ、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２の透過率は７０％以上であることが望ましい。なお、励起光カットフィルタ１３は、無くても構わない。
【００９２】
（２．動作）
次に、図１に基づいて、この照明装置１の動作を説明する。
【００９３】
励起光源３から出射された励起光Ｃ１は、開口部９ｃを介してリフレクタ９内の発光部５に照射される。励起光源３からの励起光Ｃ１の大部分は、発光部５に吸収され、蛍光体を励起する。励起光Ｃ１により励起された発光部５からは、蛍光（非励起光）Ｃ３が全方向に発光され、その蛍光Ｃ３は、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに収斂されて、励起光カットフィルタ１３を透過して、リフレクタ９の開口部９ｂから照明装置１の外部に放出される。
【００９４】
その際、励起光源３からの励起光Ｃ１の一部は、発光部５に吸収されずに、発光部５で散乱または拡散され、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに収斂されて、励起光カットフィルタ１３に吸収される。これにより、発光部５で散乱または拡散された励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることが防止される。
【００９５】
また、励起光源３からの励起光Ｃ１の一部（発光部５で吸収されなかった励起光Ｃ１）は、発光部５を透過して、リフレクタ９の開口部９ｄを介して励起光終端部１１に入射して、励起光終端部１１に吸収されて終端する。これにより、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、リフレクタ９の放物反射面９ａで反射されて照明装置１の外部に放出されることが防止される。なお、発光部５で吸収されなかった、励起光Ｃ１の一部の中には、発光部５で散乱あるいは拡散された結果、励起光終端部１１に向かわずに、照明方向Ｈに沿ってリフレクタ９の開口部９ｂに向かう光も存在する。
【００９６】
他方、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２は、開口部９ｅを介してリフレクタ９内の発光部５に照射され、発光部５の透過、発光部５内での散乱または発光部５表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部５から発光された蛍光Ｃ３と共に照明光Ｃ４を構成して、リフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。
【００９７】
なお、発光部５を透過した補助照明光Ｃ２は、リフレクタ９の放物反射面９ａで反射されずに、照明方向Ｈに伝搬して、蛍光Ｃ３と共にリフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。また、発光部５で散乱または反射された補助照明光Ｃ２は、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに反射されて、蛍光Ｃ３と共にリフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。
【００９８】
このように、この照明装置１では、発光部５から発光された蛍光Ｃ３と、発光部５で透過、散乱または反射された補助照明光Ｃ２との合成光により照明光Ｃ４が構成される。すなわち、照明光Ｃ４は、蛍光Ｃ３と補助照明光Ｃ２との混色により構成される。
【００９９】
（主要な効果）
この構成により、照明装置１では、コヒーレント性の高いレーザ光Ｃ１は照明装置１の外部には放出されないので、人の目に対して安全な照明装置となる。また、万が一、発光部５がずれても、励起光カットフィルタ１３および励起光終端部１１が設けられているので、励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることはない。
【０１００】
また、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２は、発光部５が所望の位置にあるか否かに関わらず外部に放出される。発光部５が所定の位置からずれた場合でも、照明装置１の外部に放出されるので、照明装置１から照明光Ｃ４が放出されなくなるということを防ぐことができる。これにより、発光部５が所定の位置からずれて発光部５から蛍光Ｃ３が発光されなくなった場合でも、照明装置１の存在を周囲に知らせることができる。
【０１０１】
また、照明光Ｃ４に蛍光Ｃ３が含まれる場合と含まれない場合とでは、照明光Ｃ４の色温度は異なるので、照明装置１の使用者（励起光源３の駆動状態、少なくとも励起光源３からの励起光Ｃ１の出射のオンオフを自らの意志で制御できる人）以外の人にも、照明装置１の異常（発光部５の位置ずれ、発光部５に孔が開く等の異常）を知らせることができる。
【０１０２】
また、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２の出力（すなわち波長）を任意に調整することで、照明光Ｃ４の色度を変えることができる。
【０１０３】
なお、この照明装置１では、例えば４０５ｎｍ近傍もしくはそれ以下の波長の励起光Ｃ１で発光部５を励起しつつ、発光部５から発光される蛍光Ｃ３の色温度を高める（あるいは、青色領域の光を足す）目的として、発光部５に青色レーザ光Ｃ２を照射し、発光部５で青色レーザ光Ｃ２を散乱・拡散させて、発光部５から発光される蛍光Ｃ３をインコヒーレント化している。
【０１０４】
これにより、照明装置１の発光部５を大きくすることなく、発光部５から発光される蛍光Ｃ３の色温度を向上させることができる。これにより、高輝度な発光特性を維持しつつ色温度を上げることができる。また、高効率な青色蛍光体がなかなか開発されない中、高効率で色温度が高く、かつ演色性のよい固体照明装置を実現できる。
【０１０５】
（変形例１）
上記実施の形態では、励起光終端部１１はビームダンパー１１Ａとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部１１は、その内部で励起光Ｃ１を散乱させて減衰させる積分球１１Ｂとして構成される。
【０１０６】
この積分球１１Ｂは、図３に示すように、中空の球体状に形成されており、励起光Ｃ１を入射する小さな光入射口１１ｊを有している。この積分球１１Ｂは、リフレクタ９の外側において、光入射口１１ｊがリフレクタ９の開口部９ｄと対向するように配置される。これにより、発光部５を透過して開口部９ｄに入射した励起光Ｃ１を、光入射口１１ｊから積分球１１Ｂ内に入射させることができる。
【０１０７】
この積分球１１Ｂでは、光入射口１１ｊから積分球１１Ｂの内部に入射した励起光Ｃ１は、積分球１１Ｂの内部で散乱して減衰して消滅する。
【０１０８】
なお、積分球１１Ｂの内面に、励起光Ｃ１を吸収する黒色等の粉末物質が塗布されてもよい。これにより、積分球１１Ｂ内での励起光Ｃ１をより効果的に減衰させることができる。
【０１０９】
（変形例２）
上記実施の形態では、励起光終端部１１はビームダンパー１１Ａとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部１１は、励起光Ｃ１を吸収する光吸収部材１１Ｃにより形成される。この光吸収部材１１Ｃは、例えば図４に示すように、例えばレーザカーテン（すなわち、軟質塩化ビニル等の光吸収材料からなるシート部材）として形成されている。この光吸収部材１１Ｃは、リフレクタ９の外側において、リフレクタ９の開口部９ｄと対向するように配置される。これにより、発光部５を透過して開口部９ｄに入射した励起光Ｃ１を、光吸収部材１１Ｃにより吸収して消滅させることができる。
【０１１０】
なお、ここでは、光吸収部材１１Ｃはシート状である場合で説明したが、シート状に限定されない。
【０１１１】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る照明装置の概略構成図である。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
本発明の実施の形態２の照明装置３０と上記の実施の形態１の照明装置１とが異なる点は、リフレクタ９に代えて、パラボラミラー（反射部）４１と、金属板（反射部）４２と、を備えた点である。さらに、励起光終端部１１に代えて、励起光終端部４４を備えた点である。
【０１１３】
（パラボラミラー４１）
パラボラミラー４１は、発光部５が発生させた蛍光（非励起光）Ｃ３を反射し、所定の立体角内を進む光線束（照明光）を形成する。このパラボラミラー４１は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【０１１４】
パラボラミラー４１は、その一部が、発光部５の上面の上方に配置されている。すなわち、パラボラミラー４１は、発光部５の上面を覆う位置に配置されている。別の観点から説明すれば、発光部５の側面の一部は、パラボラミラー４１の一方の開口部である照明光用開口部５１の方向を向いている。
【０１１５】
発光部５とパラボラミラー４１との位置関係を上述のものにすることで、発光部５の非励起光Ｃ３を所定の立体角内に集光する効率を高めることができ、その結果、非励起光Ｃ３の利用効率を高めることができる。
【０１１６】
また、励起光源３は、パラボラミラー４１の外部に配置されており、パラボラミラー４１には、レーザ光Ｃ１を通過させる励起光入射用開口部５２が形成されている。この励起光入射用開口部５２は、パラボラミラー４１の外部（励起光源３側）と内部（発光部５側）とを貫通する孔である。
【０１１７】
一方、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２は、パラボラミラー４１の他方の開口部である補助照明光入射用開口部５４を介してパラボラミラー４１内の発光部５に照射され、発光部５の透過、発光部５内での散乱または発光部５表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部５から発光された非励起光Ｃ３と共に照明光Ｃ４を構成して、パラボラミラー４１の開口部５１から外部に放出される。
【０１１８】
なお、パラボラミラー４１に代えて、楕円面ミラーや半球面ミラーであってもよい。
【０１１９】
（金属板４２）
金属板４２は、発光部５を支持する板状の支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。それゆえ、金属板４２は熱伝導性が高く、発光部５を冷却できる。なお、発光部５を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含む部材でもよい。
【０１２０】
金属板４２のパラボラミラー４１側の面（発光部５の貼り付け面を除く）には、金属薄膜４３を蒸着し、発光部５から発せられた非励起光Ｃ３を反射するようになっている。発光部５の上面から入射した励起光Ｃ１が非励起光Ｃ３に変換された後に反射させ、パラボラミラー４１側へ向かわせることができる。このようにして、非励起光Ｃ３の利用効率を向上させることができる。
【０１２１】
金属板４２は、パラボラミラー４１によって覆われているため、金属板４２は、パラボラミラー４１の反射面と対向する面を有していると言える。金属板４２のパラボラミラー４１側の面は、パラボラミラー４１の回転放物面の回転軸と概ね平行であり、当該回転軸を概ね含んでいる。
【０１２２】
なお、図示はしないが、金属板４２はフィンを備えていてもよい。このフィンは、金属板４２を冷却する冷却部として機能する。フィンは、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。金属板４２を冷却する冷却部は、冷却（放熱）機能を有するものであればく、フィンの代わりに、ヒートパイプ、水冷方式や、空冷方式のものであってもよい。
【０１２３】
（励起光終端部４４）
励起光終端部４４は、金属板４２の、発光部５を介して励起光源３と対向する位置に配設される。金属板４２の当該配設位置には、励起光排出用開口部５３が形成されている。なお、励起光終端部４４の構造については、上記実施の形態１の励起光終端部１１と同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
【０１２４】
図７は、発光部５、金属板４２および励起光排出用開口部５３の位置関係を説明する説明図であり、（ａ）は、図６の矢印Ｘの方向から見た概念図、（ｂ）は、発光部５の、金属板４２の励起光排出用開口部５３上への配設の仕方を説明する概念図である。図７に示すように、励起光排出用開口部５３上に発光部５が配設されている。
【０１２５】
励起光源３からの励起光Ｃ１の一部（発光部５で吸収されなかった励起光Ｃ１）は、発光部５を透過して、金属板４２の開口部５３を介して励起光終端部４４に入射して、励起光終端部４４に吸収されて終端する。これにより、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、パラボラミラー４１および金属板４２により反射されて照明装置３０の外部に放出されることが防止される。
【０１２６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、車両のヘッドランプ等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１、３０ 照明装置
３ 励起光源
５ 発光部
７ 補助照明光源
９ リフレクタ（反射部）
９ａ 内面
９ｂ、５１ 照明光用開口部
９ｃ、５２ 励起光入射用開口部
９ｄ、５３ 励起光排出用開口部
９ｅ、５４ 補助照明光入射用開口部
１１、４４ 励起光終端部
１１Ｂ 積分球
１１Ｃ 光吸収部材
１１ａ 開口部
１１ｂ 有底筒部
１１ｃ テーパ部
１１ｄ 放熱用フィン
１１ｅ 底面
１１ｆ 先端部
１１ｇ 基端面
１１ｈ 内側面
１１ｉ 外周面
１１ｊ 光入射口
１３ 励起光カットフィルタ
４１ パラボラミラー（反射部）
４２ 金属板（反射部）
４３ 金属薄膜
Ｃ１ 励起光
Ｃ２ 補助照明光
Ｃ３ 非励起光
Ｃ４ 照明光
Ｈ 照明方向
Ｌ１ 中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ等の励起光源と蛍光体等の発光部とを組み合わせた照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明光源として、特許文献１および２が知られている。
【０００３】
特許文献１では、短波長のレーザ光（励起光）を出射するレーザダイオード（励起光源）と、該レーザダイオードからのレーザ光を平行光線束とするコリメータと、該コリメータからの平行光線束のレーザ光を集光するコンデンサと、該コンデンサで集光したレーザ光を吸収し自然光としてインコヒーレント光を放出する蛍光体（発光部）と、該蛍光体が放物反射面または楕円反射面のほぼ焦点に位置するように設けられた可視光反射鏡と、上記蛍光体を通過したレーザ光を反射して上記蛍光体に集中させるレーザ光反射鏡とを備えた光源装置が開示されている。この光源装置では、蛍光体から放出されたインコヒーレント光は、可視光反射鏡によって一定方向に反射されて照明光になる。
【０００４】
また、特許文献２では、波長４５０ｎｍのレーザ光（励起光）を発するＧａＮ系半導体レーザを励起光源として用い、該励起光源からの上記レーザ光によって励起されて可視域の蛍光（非励起光）を発するように、蛍光体（発光部）が上記励起光源と組み合わされた発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９５３１９号公報（２００３年１０月１５日公開）
【特許文献２】特開２０００−１７４３４６号公報（２０００年６月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２では、何らかの拍子で発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、励起光源からの励起光が装置外部に放出され、その励起光が人の目に照射されると、人の目を害する場合がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、励起光源からの励起光を発光部に照射することで発光部から非励起光を放出させ、その非励起光を照明光として利用する照明装置であって、発光部がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなっても、励起光源からの励起光が装置外部に放出されることを防止することができる照明装置およびこの照明装置を備えた車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、励起光源からの励起光が発光部によって非励起光に変換され、その非励起光が照明光として放出される。よって、励起光源を用いて輝度の高い照明光を得ることできる。
【００１０】
また、励起光の発光方向は、照明光の照明方向と異なる方向に設定される。よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること（すなわち、励起光が照明光として放出されること）を防止できる。
【００１１】
上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部をさらに備えることが望ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、発光部を介して励起光源と対向する位置に励起光終端部が配置されるので、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れると、励起光源からの励起光は、励起光終端部に入射して終端される。
【００１３】
よって、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れても、励起光が当該照明装置の外部に放出されることを防止できる。
【００１４】
上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることが望ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、励起光終端部に入射した励起光は、この内部で散乱して減衰して行き、最終的に消滅（すなわち終端）する。よって、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。
【００１６】
上記励起光終端部は、上記励起光を入射する開口部を有する有底筒部と、上記有底筒部の底面において、上記底面側から上記開口部側に向かって先細りするように形成され、その先端部は尖り、且つ、その基端面は上記底面と同じ大きさであるテーパ部と、を有することが望ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、有底筒部の内側面とテーパ部の外周面との間で反射を繰り返して有底筒部の奥側に進む。この励起光終端部では、テーパ部の先端部は尖っており、且つ、テーパ部の基端面は有底筒部の底面と同じ大きさである（すなわち、有底筒部の底面はテーパ部に完全に占められている）。
【００１８】
よって、開口部から励起光終端部に入射した励起光は、励起光終端部内では、開口部側に反射できず、反射の度に減衰して最終的に消滅（すなわち終端）する。故に、簡単な構成で励起光終端部を構成できる。
【００１９】
上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有することが望ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有するので、簡単な構成で、励起光終端部を構成できる。
【００２１】
補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることが望ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、発光部が所定の場所からずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光源からの励起光が発光部に当たらなくなると、装置から照明光が全く出てこなくなることを防止することができる。
【００２３】
そのため、上記構成を有しない照明装置の場合に起こり得る、人若しくは／且つ物体を認識するための装置が人若しくは／且つ物体を認識するため、若しくは／且つ照明装置の存在を周囲の人に知らしめるために光を放出している光源がない場合は、物体を認識することができなくなる、若しくは／且つ、照明装置の存在を周囲に知らしめることができなくなるという問題を解決することができる。
【００２４】
つまり、発光部の位置がずれる、あるいは励起光源の光軸がずれて励起光が発光部から外れることで非励起光が消灯した場合においても、補助照明光源により最低限の照明光を確保できる。
【００２５】
上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることが望ましい。
【００２６】
照明光は、励起光によって励起された発光部から発光される非励起光と、補助照明光との合成光により構成される。
【００２７】
上記の構成によれば、補助照明光は、励起光の波長と異なる波長であるので、補助照明光の波長を調整することで、照明光の色温度を調整することができる。
【００２８】
また、波長が異なると色温度が異なってくるので、照明光が非励起光および補助照明光により構成される場合の照明光の色温度と、照明光が補助照明光だけで構成される場合の照明光の色温度とは異なる。よって、照明光の色温度により、当該照明装置の故障の有無を判断することができる。
【００２９】
上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することが望ましい。
【００３０】
発光部において、励起光に対する吸収率が高いほど、励起光を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部において、補助照明光に対する吸収率が低いほど、補助照明光が発光部を透過する透過率が高くなり、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００３１】
よって、上記の構成によれば、上記補助照明光に対する光吸収率よりも、上記励起光に対する光吸収率の方が高いので、励起光を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、また、補助照明光が発光部を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００３２】
上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることが望ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、励起光カットフィルタによって、照明光に含まれた励起光が除去される。よって、励起光が照明光に混ざって外部に射出されることを防止できる。
【００３４】
上記補助照明光源は、発光素子と、上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、を有することが望ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、補助照明光源は、白色の補助照明光を照射することができる。
【００３６】
また、上記照明装置を備えている車両用前照灯も本発明の技術的範囲に含まれる。この車両用前照灯では、励起光源が発光部に照射されなくても、周囲から車両の存在を確認することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の照明装置は、一方向に励起光を発光する励起光源と、上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、を備えている。
【００３８】
よって、発光部の位置または励起光の発光方向がずれて、励起光が発光部から外れても、励起光が照明方向に出射されること（すなわち、励起光が照明光として放出されること）を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。
【図２】図１の励起光終端部を説明する断面図である。
【図３】励起光終端部の変形例を説明する断面図である。
【図４】励起光終端部の他の変形例を説明する斜視図である。
【図５】（ａ）は、半導体レーザの回路図を模式的に示したものであり、（ｂ）は、半導体レーザの基本構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る照明装置の構成を説明する断面図である。
【図７】発光部、金属板および励起光排出用開口部の位置関係を説明する説明図であり、（ａ）は、図６の矢印Ｘの方向から見た概念図、（ｂ）は、発光部の、金属板の励起光排出用開口部上への配設の仕方を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００４１】
（１．構成）
本発明の照明装置に関する実施の一形態について、図１および図２に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４２】
本発明の照明装置１は、例えば自動車用の走行用前照灯（ハイビーム）の配光特性基準を満たすヘッドランプに利用可能である。ただし、本発明の照明装置は、自動車用のすれ違い用前照灯（ロービーム）の配光特性基準を満たすヘッドランプ、および、自動車以外の車両・移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとして実現されてもよい。また、その他の照明装置として、例えば、サーチライト、プロジェクター、家庭用照明器具、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、さらに、屋外照明器具として実現されてもよい。
【００４３】
この照明装置１は、図１に示すように、励起光Ｃ１を発光する励起光源３と、励起光Ｃ１を受けて非励起光Ｃ３を発光する発光部５と、補助照明光Ｃ２を発光する補助照明光源７と、非励起光Ｃ３および補助照明光Ｃ２からなる照明光Ｃ４を所定の照明方向Ｈに照射させるリフレクタ（反射部）９と、励起光源３からの励起光Ｃ１を終端させる励起光終端部１１と、励起光Ｃ１が照明装置１の外部に漏れることを防止するための励起光カットフィルタ１３とを備えている。
【００４４】
（リフレクタ９）
リフレクタ９（反射部）は、中心線Ｌ１回りに回転対称な放物面状に形成されている。リフレクタ９の内面９ａは、放物面状の反射面（放物反射面）になっている（以後、放物反射面９ａとも呼ぶ）。リフレクタ９の中心線Ｌ１方向の一端側は開放されており、照明光Ｃ４を外部に出射する照明光用開口部９ｂになっている。すなわち、このリフレクタ９では、放物反射面９ａによって、発光部５からの光Ｃ２およびＣ３を照明方向Ｈに反射させて開口部９ｂから外部に放出させる。なお、照明方向Ｈは、中心線Ｌ１に平行である。リフレクタ９の部材は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよく、照明光Ｃ４の波長範囲における反射率が高い部材であることが好ましい。
【００４５】
（発光部５）
発光部５は、リフレクタ９の内部（例えば焦点位置）に配置される。発光部５は、例えば、励起光源３からの励起光Ｃ１を受けて励起されて蛍光（非励起光）Ｃ３を発する蛍光体（不図示）と、上記蛍光体を封止する蛍光体保持物質（不図示）とから構成される。上記蛍光体保持物質は、無機材料であることが好ましい。
【００４６】
より詳細には、発光部５は、蛍光体保持物質としての低融点ガラスの内部に蛍光体が分散されているものである。低融点ガラスと蛍光体との割合は、１０：１程度である。また、発光部５は、蛍光体を適切な処理により固めたものであってもよく、例えば、蛍光体を押し固めて熱処理を加えたものであってもよい。蛍光体保持物質は、低融点ガラスに限定されず、有機無機ハイブリッドガラス（ＨＢＧ）や無機ガラス、シリコーン樹脂であってもよい。
【００４７】
上記蛍光体は、例えば、酸窒化物系、または窒化物系のものであり、青色、緑色および赤色の蛍光体が低融点ガラスに分されている。励起光源３は、後述のように例えば半導体レーザとして構成されており、４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するため、発光部５に当該レーザ光が照射されると白色光が発生する。それゆえ、発光部５は、波長変換材料であるといえる。
【００４８】
なお、上記半導体レーザは、上述したように４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を発振するものでもよく、この場合には、上記蛍光体は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である。黄色の蛍光体とは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。緑色の蛍光体とは、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。赤色の蛍光体とは、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。
【００４９】
上記蛍光体のうちの例えば緑色の蛍光体は、サイアロンと通称されるものを用いることができる。サイアロンとは、窒化ケイ素のシリコン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および希土類元素などを固溶させて作ることができる。
【００５０】
蛍光体の別の好適な例としては、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のナノメータサイズの粒子を用いた半導体ナノ粒子蛍光体を例示することができる。
【００５１】
半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つは、同一の化合物半導体（例えばインジュウムリン：ＩｎＰ）を用いても、その粒子径をナノメータサイズに変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる点である。例えば、ＩｎＰでは、粒子サイズが３〜４ｎｍ程度のときに赤色に発光する。ここで、粒子サイズは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて評価した。
【００５２】
また、この半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ベースであるので蛍光寿命が短く、レーザ光のパワーを素早く蛍光として放射できるのでハイパワーのレーザ光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、この半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が１０ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて５桁も小さいためである。
【００５３】
さらに、上述したように、発光寿命が短いため、レーザ光の吸収と蛍光体の発光を素早く繰り返すことができる。その結果、強いレーザ光に対して高い変換効率を保つことができ、蛍光体からの発熱を低減させることができる。
【００５４】
よって、発光部５が熱により劣化（変色や変形）するのをより抑制することができる。これにより、発光部５の寿命を延ばすことができる。
【００５５】
（励起光源３）
励起光源３は、例えば半導体レーザ（以下、半導体レーザ３とも呼ぶ）として構成されており、励起光Ｃ１であるレーザ光（以後、レーザ光Ｃ１とも呼ぶ）を一方向に出射（発振）する。励起光Ｃ１の波長は、上述のように、例えば紫外線または青紫光である。
【００５６】
上述のように、半導体レーザ３は、レーザ光Ｃ１を出射する励起光源として機能するものである。半導体レーザ３からレーザ光（励起光）Ｃ１が発振される。もちろん、半導体レーザ３は複数設けられていてもよい。その場合、複数の半導体レーザ３のそれぞれからレーザ光Ｃ１が発振される。
【００５７】
半導体レーザ３から出射されるレーザ光Ｃ１は、発光部５の構成要素である蛍光体を励起するための励起光であり、コヒーレント性を有するコヒーレント光である。コヒーレント光は、一般的には、空間的および時間的に位相がそろっている光とされており、その波長は単一波長である。
【００５８】
半導体レーザ３は、１チップに１０個の発光点（１０ストライプ）を有するものであり、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振し、出力１１．２Ｗ、動作電圧５Ｖ、電流６．４Ａのものであり、直径１５ｍｍのステムに実装されているものである。半導体レーザ３を上で述べた１１．２Ｗでレーザ光Ｃ１を出力させれば、その消費電力は３２Ｗ（５Ｖ×６．４Ａ）となる。もちろん、半導体レーザ３が発振するレーザ光Ｃ１は、４０５ｎｍに限定されず、４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であればよい。
【００５９】
また、半導体レーザ３から出射されるレーザ光Ｃ１は、４２０ｎｍ以上の、例えば青色（４５０ｎｍ）のレーザ光、または青色近傍（４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下）の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光であってもよい。
【００６０】
図５（ａ）は、半導体レーザ３の回路図を模式的に示したものであり、図５（ｂ）は、半導体レーザ３の基本構造を示す斜視図である。同図に示すように、半導体レーザ３は、カソード電極２３、基板２２、クラッド層１１３、活性層１１１、クラッド層１１２、アノード電極２１がこの順に積層された構成である。
【００６１】
基板２２は、半導体基板であり、本願のように蛍光体を励起する為の青色〜紫外のレーザ光を得る為にはＧａＮ、サファイア、ＳｉＣを用いることが好ましい。一般的には、半導体レーザ用の基板の他の例として、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｉＣ等のＩＶ属半導体、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂおよびＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＣｒＯ２およびＣｅＯ２等の酸化物絶縁体、ならびに、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体のいずれかの材料が用いられる。
【００６２】
アノード電極２１は、クラッド層１１２を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。
【００６３】
カソード電極２３は、基板２２の下部から、クラッド層１１３を介して活性層１１１に電流を注入するためのものである。なお、電流の注入は、アノード電極２１・カソード電極２３に順方向バイアスをかけて行なう。
【００６４】
活性層１１１は、クラッド層１１３およびクラッド層１１２で挟まれた構造になっている。
【００６５】
また、活性層１１１およびクラッド層の材料としては、青色〜紫外のレーザ光を得る為にはＡｌＩｎＧａＮから成る混晶半導体が用いられる。一般に半導体レーザの活性層・クラッド層としては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ、Ｐ、Ｎ、Ｓｂを主たる組成とする混晶半導体が用いられ、そのような構成としても良い。また、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体によって構成されていてもよい。
【００６６】
また、活性層１１１は、注入された電流により発光が生じる領域であり、クラッド層１１２およびクラッド層１１３との屈折率差により、発光した光が活性層１１１内に閉じ込められる。
【００６７】
さらに、活性層１１１には、誘導放出によって増幅される光を閉じ込めるために互いに対向して設けられる表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が形成されており、この表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５が鏡の役割を果す。
【００６８】
ただし、完全に光を反射する鏡とは異なり、誘導放出によって増幅される光の一部は、活性層１１１の表側へき開面１１４・裏側へき開面１１５（本実施の形態では、便宜上表側へき開面１１４とする）から出射され、レーザ光Ｌ０となる。なお、活性層１１１は、多層量子井戸構造を形成していてもよい。
【００６９】
なお、表側へき開面１１４と対向する裏側へき開面１１５には、レーザ発振のための反射膜（図示せず）が形成されており、表側へき開面１１４と裏側へき開面１１５との反射率に差を設けることで、低反射率端面である、例えば、表側へき開面１１４よりレーザ光Ｌ０の大部分を発光点１１６から照射されるようにすることができる。
【００７０】
クラッド層１１３・クラッド層１１２は、ｎ型およびｐ型それぞれのＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、およびＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体、ならびに、ＺｎＴｅ、ＺｅＳｅ、ＺｎＳおよびＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体のいずれの半導体によって構成されていてもよく、順方向バイアスをアノード電極２１およびカソード電極２３に印加することで活性層１１１に電流を注入できるようになっている。
【００７１】
クラッド層１１３・クラッド層１１２および活性層１１１などの各半導体層との膜形成については、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。各金属層の膜形成については、真空蒸着法やメッキ法、レーザアブレーション法、スパッタ法などの一般的な成膜手法を用いて構成できる。
【００７２】
励起光源３は、リフレクタ９の外側の所定位置（より詳細には、リフレクタ９に設けられた励起光入射用開口部９ｃの外側の位置）に配置されており、開口部９ｃを介して、発光部５に向けてレーザ光Ｃ１を出射する。
【００７３】
ここでは、開口部９ｃは、図１に示すように、リフレクタ９の焦点位置Ｐ１を通り中心線Ｌ１に直交する所定の仮想線Ｌ２がリフレクタ９を通過する点を含む箇所に形成されている。なお、開口部９ｃの形成位置は、このように限定されない。励起光源３から出射されるレーザ光Ｃ１の出射方向が、照明方向Ｈと異なる方向になれば、リフレクタ９のどの箇所に励起光入射用開口部９ｃが形成されてもよい。すなわち、励起光源３は、励起光源３から出射されるレーザ光Ｃ１の出射方向が照明方向Ｈと異なる方向になれば、リフレクタ９の外側のどの箇所に配置されてもよい。
【００７４】
励起光終端部１１は、励起光源３から出射されて発光部５で吸収されずに通過した励起光Ｃ１を終端させるものである。
【００７５】
なお、終端とは、有効な光路の末端において、適切な反射率および適切な熱特性を有する拡散反射体または吸収体で励起光Ｃ１を終端させることを指す。ここで、適切な反射率とは、励起光Ｃ１が反射しても、その反射した励起光Ｃ１の出力が人に対して害を及ぼさない程度の出力になるような反射率のことであり、適切な熱特性とは、励起光Ｃ１を吸収した際に発生する局所的な熱が励起光終端部１１を破壊しない程度に拡散されうる熱伝導率を有することを指す。
【００７６】
（励起光終端部１１）
励起光終端部１１は、リフレクタ９の、発光部５を介して励起光源３と対向する位置に配設される。リフレクタ９の当該配設位置には、励起光排出用開口部９ｄが形成されている。
【００７７】
ここでは、励起光終端部１１は、例えば、図２に示すような、ビームダンパー１１Ａとして構成されている。このビームダンパー１１Ａは、励起光Ｃ１を入射する開口部１１ａを有する有底筒部１１ｂと、有底筒部１１ｂの底面１１ｅに形成されたテーパ部１１ｃと、有底筒部１１ｂの外面に形成された放熱用フィン１１ｄとを備えている。
【００７８】
有底筒部１１ｂは、その筒軸方向Ｌ３が、励起光終端部１１（すなわちビームダンパー１１Ａ）と励起光源３との対向方向（Ｌ２と同じ方向）に平行となるように配置されている。また、有底筒部１１ｂの開口部１１ａは、励起光排出用開口部９ｄに対向するように配置されている。
【００７９】
テーパ部１１ｃは、筒軸方向Ｌ３に沿って有底筒部１１ｂの底面１１ｅ側から開口部１１ａ側に向かって先細りするように形成されている。その先端部１１ｆは尖り、且つ、その基端面１１ｇは底面１１ｅと同じ大きさに形成されている。すなわち、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈとテーパ部１１ｃの外周面１１ｉとの間の間隔は、開口部１１ａ側から底面１１ｅ側へ行くに連れて狭くなり、底面１１ｅ上ではゼロになる。これにより、開口部１１ａからビームダンパー１１Ａの内部に入射した励起光Ｃ１は、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈとテーパ部１１ｃの外周面１１ｉとの間で反射を繰り返して、開口部１１ａ側に反射することなく、有底筒部１１ｂの奥に伝搬して行き、減衰して消滅する。
【００８０】
なお、有底筒部１１ｂの内側面１１ｈおよびテーパ部１１ｃの外周面１１ｉに、励起光Ｃ１を無反射させる黒色のコーティング（黒無反射コーティング）が施されてもよい。これにより、励起光Ｃ１を減衰させる効果を高めることができる。
【００８１】
なお、開口部１１ａの口径は、励起光源３の励起光Ｃ１の出射方向がずれた場合でも、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、ビームダンパー１１Ａの内部に入射されるように、適宜大きさに設定されることが望ましい。
【００８２】
（補助照明光源７）
補助照明光源７は、例えば発光ダイオードにより構成される。補助照明光源７は、励起光源３から出射される励起光Ｃ１の波長（例えば紫外線または青紫光）と異なる波長の光（例えば青色光または青紫光）を補助照明光Ｃ２として出射する。
【００８３】
ここでは、補助照明光源７は、自然光（非励起光）を出射するが、励起光を出射するものであっても構わない。
【００８４】
なお、補助照明光源７は、自然光を出射する発光素子と、該発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体とを備えて構成されてもよい。これにより、補助照明光源７から白色光は出射させることができる。これにより、発光部５がずれて照明光Ｃ４が補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２だけになった場合、白色の照明光Ｃ４を放出させることができる。
【００８５】
補助照明光源７は、リフレクタ９の外側の所定位置（より詳細には、リフレクタ９に形成された補助照明光入射用開口部９ｅに対向する位置）に配置されており、開口部９ｅを介して、発光部５に向けて補助照明光Ｃ２を出射する。
【００８６】
ここでは、開口部９ｅは、リフレクタ９の頂点部（すなわち、リフレクタ９の焦点位置Ｐ１を通り中心線Ｌ１に平行な仮想線Ｌ４がリフレクタ９を通過する点を含む箇所）に形成されている。なお、開口部９ｅの形成位置は、このように限定されない。開口部９ｅは、その開口部９ｅを介して補助照明光源７から出射される補助照明光Ｃ２が発光部５に照射できる位置であれば、どの位置に形成されてもよい。
【００８７】
（発光部５の、励起光Ｃ１および補助照明光Ｃ２に対する吸収率について）
発光部５は、補助照明光Ｃ２に対する吸収率よりも、励起光Ｃ１に対する吸収率の方が高い特性を有する。例えば、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２が青色光または青紫光であり、励起光源３からの励起光Ｃ１が紫外線または青紫光である場合は、上記蛍光体は、紫外線または青紫光で励起した時の外部量子効率が高く（少なくとも６０％以上）、且つ、青色または青紫色の光の吸収率は４０%以下であることが好ましい。
【００８８】
この場合、発光部５において、励起光Ｃ１に対する吸収率が高いほど、励起光Ｃ１を非励起光に変換する変換効率が高くなる。また、発光部５において、補助照明光Ｃ２に対する吸収率が低いほど、補助照明光Ｃ２が発光部５を透過する透過率が高くなり、補助照明光Ｃ２を非励起光と共に照明光Ｃ４として活用し易くなる。
【００８９】
すなわち、発光部５は、励起光Ｃ１を非励起光に変換する変換効率が比較的高く、一方、補助照明光Ｃ２が発光部５を透過する透過率も比較的高くなる。故に、励起光Ｃ１の非励起光への変換効率を損なうことなく、補助照明光Ｃ２を非励起光と共に照明光として活用し易くなる。
【００９０】
（励起光カットフィルタ１３）
励起光カットフィルタ１３は、リフレクタ９の照明光用開口部９ｂを覆うように配設されている。すなわち、励起光カットフィルタ１３は、発光部５から見て照明方向Ｈ側に配置される。
【００９１】
励起光カットフィルタ１３は、励起光源３から出射された励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることを防止するために、励起光源３から出射される励起光Ｃ１の透過率が１０％以下であり、且つ、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２の透過率は７０％以上であることが望ましい。なお、励起光カットフィルタ１３は、無くても構わない。
【００９２】
（２．動作）
次に、図１に基づいて、この照明装置１の動作を説明する。
【００９３】
励起光源３から出射された励起光Ｃ１は、開口部９ｃを介してリフレクタ９内の発光部５に照射される。励起光源３からの励起光Ｃ１の大部分は、発光部５に吸収され、蛍光体を励起する。励起光Ｃ１により励起された発光部５からは、蛍光（非励起光）Ｃ３が全方向に発光され、その蛍光Ｃ３は、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに収斂されて、励起光カットフィルタ１３を透過して、リフレクタ９の開口部９ｂから照明装置１の外部に放出される。
【００９４】
その際、励起光源３からの励起光Ｃ１の一部は、発光部５に吸収されずに、発光部５で散乱または拡散され、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに収斂されて、励起光カットフィルタ１３に吸収される。これにより、発光部５で散乱または拡散された励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることが防止される。
【００９５】
また、励起光源３からの励起光Ｃ１の一部（発光部５で吸収されなかった励起光Ｃ１）は、発光部５を透過して、リフレクタ９の開口部９ｄを介して励起光終端部１１に入射して、励起光終端部１１に吸収されて終端する。これにより、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、リフレクタ９の放物反射面９ａで反射されて照明装置１の外部に放出されることが防止される。なお、発光部５で吸収されなかった、励起光Ｃ１の一部の中には、発光部５で散乱あるいは拡散された結果、励起光終端部１１に向かわずに、照明方向Ｈに沿ってリフレクタ９の開口部９ｂに向かう光も存在する。
【００９６】
他方、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２は、開口部９ｅを介してリフレクタ９内の発光部５に照射され、発光部５の透過、発光部５内での散乱または発光部５表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部５から発光された蛍光Ｃ３と共に照明光Ｃ４を構成して、リフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。
【００９７】
なお、発光部５を透過した補助照明光Ｃ２は、リフレクタ９の放物反射面９ａで反射されずに、照明方向Ｈに伝搬して、蛍光Ｃ３と共にリフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。また、発光部５で散乱または反射された補助照明光Ｃ２は、リフレクタ９の放物反射面９ａで照明方向Ｈに反射されて、蛍光Ｃ３と共にリフレクタ９の開口部９ｂから外部に放出される。
【００９８】
このように、この照明装置１では、発光部５から発光された蛍光Ｃ３と、発光部５で透過、散乱または反射された補助照明光Ｃ２との合成光により照明光Ｃ４が構成される。すなわち、照明光Ｃ４は、蛍光Ｃ３と補助照明光Ｃ２との混色により構成される。
【００９９】
（主要な効果）
この構成により、照明装置１では、コヒーレント性の高いレーザ光Ｃ１は照明装置１の外部には放出されないので、人の目に対して安全な照明装置となる。また、万が一、発光部５がずれても、励起光カットフィルタ１３および励起光終端部１１が設けられているので、励起光Ｃ１が照明装置１の外部に放出されることはない。
【０１００】
また、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２は、発光部５が所望の位置にあるか否かに関わらず外部に放出される。発光部５が所定の位置からずれた場合でも、照明装置１の外部に放出されるので、照明装置１から照明光Ｃ４が放出されなくなるということを防ぐことができる。これにより、発光部５が所定の位置からずれて発光部５から蛍光Ｃ３が発光されなくなった場合でも、照明装置１の存在を周囲に知らせることができる。
【０１０１】
また、照明光Ｃ４に蛍光Ｃ３が含まれる場合と含まれない場合とでは、照明光Ｃ４の色温度は異なるので、照明装置１の使用者（励起光源３の駆動状態、少なくとも励起光源３からの励起光Ｃ１の出射のオンオフを自らの意志で制御できる人）以外の人にも、照明装置１の異常（発光部５の位置ずれ、発光部５に孔が開く等の異常）を知らせることができる。
【０１０２】
また、補助照明光源７からの補助照明光Ｃ２の出力（すなわち波長）を任意に調整することで、照明光Ｃ４の色度を変えることができる。
【０１０３】
なお、この照明装置１では、例えば４０５ｎｍ近傍もしくはそれ以下の波長の励起光Ｃ１で発光部５を励起しつつ、発光部５から発光される蛍光Ｃ３の色温度を高める（あるいは、青色領域の光を足す）目的として、発光部５に青色レーザ光Ｃ２を照射し、発光部５で青色レーザ光Ｃ２を散乱・拡散させて、発光部５から発光される蛍光Ｃ３をインコヒーレント化している。
【０１０４】
これにより、照明装置１の発光部５を大きくすることなく、発光部５から発光される蛍光Ｃ３の色温度を向上させることができる。これにより、高輝度な発光特性を維持しつつ色温度を上げることができる。また、高効率な青色蛍光体がなかなか開発されない中、高効率で色温度が高く、かつ演色性のよい固体照明装置を実現できる。
【０１０５】
（変形例１）
上記実施の形態では、励起光終端部１１はビームダンパー１１Ａとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部１１は、その内部で励起光Ｃ１を散乱させて減衰させる積分球１１Ｂとして構成される。
【０１０６】
この積分球１１Ｂは、図３に示すように、中空の球体状に形成されており、励起光Ｃ１を入射する小さな光入射口１１ｊを有している。この積分球１１Ｂは、リフレクタ９の外側において、光入射口１１ｊがリフレクタ９の開口部９ｄと対向するように配置される。これにより、発光部５を透過して開口部９ｄに入射した励起光Ｃ１を、光入射口１１ｊから積分球１１Ｂ内に入射させることができる。
【０１０７】
この積分球１１Ｂでは、光入射口１１ｊから積分球１１Ｂの内部に入射した励起光Ｃ１は、積分球１１Ｂの内部で散乱して減衰して消滅する。
【０１０８】
なお、積分球１１Ｂの内面に、励起光Ｃ１を吸収する黒色等の粉末物質が塗布されてもよい。これにより、積分球１１Ｂ内での励起光Ｃ１をより効果的に減衰させることができる。
【０１０９】
（変形例２）
上記実施の形態では、励起光終端部１１はビームダンパー１１Ａとして構成されたが、この変形例では、励起光終端部１１は、励起光Ｃ１を吸収する光吸収部材１１Ｃにより形成される。この光吸収部材１１Ｃは、例えば図４に示すように、例えばレーザカーテン（すなわち、軟質塩化ビニル等の光吸収材料からなるシート部材）として形成されている。この光吸収部材１１Ｃは、リフレクタ９の外側において、リフレクタ９の開口部９ｄと対向するように配置される。これにより、発光部５を透過して開口部９ｄに入射した励起光Ｃ１を、光吸収部材１１Ｃにより吸収して消滅させることができる。
【０１１０】
なお、ここでは、光吸収部材１１Ｃはシート状である場合で説明したが、シート状に限定されない。
【０１１１】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る照明装置の概略構成図である。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
本発明の実施の形態２の照明装置３０と上記の実施の形態１の照明装置１とが異なる点は、リフレクタ９に代えて、パラボラミラー（反射部）４１と、金属板（反射部）４２と、を備えた点である。さらに、励起光終端部１１に代えて、励起光終端部４４を備えた点である。
【０１１３】
（パラボラミラー４１）
パラボラミラー４１は、発光部５が発生させた蛍光（非励起光）Ｃ３を反射し、所定の立体角内を進む光線束（照明光）を形成する。このパラボラミラー４１は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【０１１４】
パラボラミラー４１は、その一部が、発光部５の上面の上方に配置されている。すなわち、パラボラミラー４１は、発光部５の上面を覆う位置に配置されている。別の観点から説明すれば、発光部５の側面の一部は、パラボラミラー４１の一方の開口部である照明光用開口部５１の方向を向いている。
【０１１５】
発光部５とパラボラミラー４１との位置関係を上述のものにすることで、発光部５の非励起光Ｃ３を所定の立体角内に集光する効率を高めることができ、その結果、非励起光Ｃ３の利用効率を高めることができる。
【０１１６】
また、励起光源３は、パラボラミラー４１の外部に配置されており、パラボラミラー４１には、レーザ光Ｃ１を通過させる励起光入射用開口部５２が形成されている。この励起光入射用開口部５２は、パラボラミラー４１の外部（励起光源３側）と内部（発光部５側）とを貫通する孔である。
【０１１７】
一方、補助照明光源７から出射された補助照明光Ｃ２は、パラボラミラー４１の他方の開口部である補助照明光入射用開口部５４を介してパラボラミラー４１内の発光部５に照射され、発光部５の透過、発光部５内での散乱または発光部５表面での反射の何れかまたはそれらが組合わさった経路をとって、発光部５から発光された非励起光Ｃ３と共に照明光Ｃ４を構成して、パラボラミラー４１の開口部５１から外部に放出される。
【０１１８】
なお、パラボラミラー４１に代えて、楕円面ミラーや半球面ミラーであってもよい。
【０１１９】
（金属板４２）
金属板４２は、発光部５を支持する板状の支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。それゆえ、金属板４２は熱伝導性が高く、発光部５を冷却できる。なお、発光部５を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含む部材でもよい。
【０１２０】
金属板４２のパラボラミラー４１側の面（発光部５の貼り付け面を除く）には、金属薄膜４３を蒸着し、発光部５から発せられた非励起光Ｃ３を反射するようになっている。発光部５の上面から入射した励起光Ｃ１が非励起光Ｃ３に変換された後に反射させ、パラボラミラー４１側へ向かわせることができる。このようにして、非励起光Ｃ３の利用効率を向上させることができる。
【０１２１】
金属板４２は、パラボラミラー４１によって覆われているため、金属板４２は、パラボラミラー４１の反射面と対向する面を有していると言える。金属板４２のパラボラミラー４１側の面は、パラボラミラー４１の回転放物面の回転軸と概ね平行であり、当該回転軸を概ね含んでいる。
【０１２２】
なお、図示はしないが、金属板４２はフィンを備えていてもよい。このフィンは、金属板４２を冷却する冷却部として機能する。フィンは、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。金属板４２を冷却する冷却部は、冷却（放熱）機能を有するものであればく、フィンの代わりに、ヒートパイプ、水冷方式や、空冷方式のものであってもよい。
【０１２３】
（励起光終端部４４）
励起光終端部４４は、金属板４２の、発光部５を介して励起光源３と対向する位置に配設される。金属板４２の当該配設位置には、励起光排出用開口部５３が形成されている。なお、励起光終端部４４の構造については、上記実施の形態１の励起光終端部１１と同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
【０１２４】
図７は、発光部５、金属板４２および励起光排出用開口部５３の位置関係を説明する説明図であり、（ａ）は、図６の矢印Ｘの方向から見た概念図、（ｂ）は、発光部５の、金属板４２の励起光排出用開口部５３上への配設の仕方を説明する概念図である。図７に示すように、励起光排出用開口部５３上に発光部５が配設されている。
【０１２５】
励起光源３からの励起光Ｃ１の一部（発光部５で吸収されなかった励起光Ｃ１）は、発光部５を透過して、金属板４２の開口部５３を介して励起光終端部４４に入射して、励起光終端部４４に吸収されて終端する。これにより、励起光源３から出射されて発光部５を透過した励起光Ｃ１が、パラボラミラー４１および金属板４２により反射されて照明装置３０の外部に放出されることが防止される。
【０１２６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、車両のヘッドランプ等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１、３０ 照明装置
３ 励起光源
５ 発光部
７ 補助照明光源
９ リフレクタ（反射部）
９ａ 内面
９ｂ、５１ 照明光用開口部
９ｃ、５２ 励起光入射用開口部
９ｄ、５３ 励起光排出用開口部
９ｅ、５４ 補助照明光入射用開口部
１１、４４ 励起光終端部
１１Ｂ 積分球
１１Ｃ 光吸収部材
１１ａ 開口部
１１ｂ 有底筒部
１１ｃ テーパ部
１１ｄ 放熱用フィン
１１ｅ 底面
１１ｆ 先端部
１１ｇ 基端面
１１ｈ 内側面
１１ｉ 外周面
１１ｊ 光入射口
１３ 励起光カットフィルタ
４１ パラボラミラー（反射部）
４２ 金属板（反射部）
４３ 金属薄膜
Ｃ１ 励起光
Ｃ２ 補助照明光
Ｃ３ 非励起光
Ｃ４ 照明光
Ｈ 照明方向
Ｌ１ 中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に励起光を発光する励起光源と、
上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、
上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記励起光終端部は、
上記励起光を入射する開口部を有する有底筒部と、
上記有底筒部の底面において、上記底面側から上記開口部側に向かって先細りするように形成され、その先端部は尖り、且つ、その基端面は上記底面と同じ大きさであるテーパ部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項６】
補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
【請求項９】
上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記補助照明光源は、
発光素子と、
上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１】
一方向に励起光を発光する励起光源と、
上記励起光を受けて非励起光を発光する発光部と、
上記非励起光を、上記励起光の発光方向と異なる方向である照明方向に反射させる反射部と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記発光部を介して上記励起光源と対向する位置に、上記励起光を終端させる励起光終端部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記励起光終端部は、その内部で上記励起光を散乱させて減衰させる積分球であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記励起光終端部は、
上記励起光を入射する開口部を有する有底筒部と、
上記有底筒部の底面において、上記底面側から上記開口部側に向かって先細りするように形成され、その先端部は尖り、且つ、その基端面は上記底面と同じ大きさであるテーパ部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
上記励起光終端部は、上記励起光源からの上記励起光を吸収する光吸収部材を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項６】
補助照明光を発光する補助照明光源をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
上記補助照明光は、上記励起光の波長と異なる波長であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
上記発光部は、上記補助照明光に対する吸収率よりも、上記励起光に対する吸収率の方が高い特性を有することを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
【請求項９】
上記発光部における上記照明方向の側に配置された励起光カットフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記補助照明光源は、
発光素子と、
上記発光素子からの光を受けて白色光を発光する蛍光体と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０１８８７（Ｐ２０１３−１０１８８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５９２３（Ｐ２０１１−２４５９２３）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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