(57)【要約】【課題】  プロジェクターなどの光源として、ＬＥＤ等の固体光源が用いられてきているが、高輝度を求める場合レーザーと蛍光体を組み合わせたものが増え始めている。プロジェクターだけに限らず、車のヘッドライトなどにも使われ始めている。一般的には蛍光体はバインダーにより結合しているものを使用しているが、バインダーは樹脂等の有機物であるため長時間使用していると光と熱で劣化してしまうという問題があった。【解決手段】  蛍光体と、固体光源と、からなる光源装置において、蛍光体は、蛍光体に対して固体光源より離れる位置に配置される第１の部材と、蛍光体より固体光源に近い側に配置される光透過材料からなる第２の部材とで挟持されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体と、固体光源と、からなる光源装置において、
蛍光体は、蛍光体に対して固体光源より離れる位置に配置される第１の部材と、蛍光体より固体光源に近い側に配置される光透過材料からなる第２の部材とで挟持されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第２の部材は金属からなる高熱伝導性材料であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２の部材は光透過材料であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
第１の部材と第２の部材の間に蛍光体の厚さを保証するための間隔保証部材を挟持することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターなどに用いる光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近プロジェクターや車のヘッドライトには、高輝度を得るためにレーザーと蛍光体を用いる光源装置が採用され始めている。半導体レーザーから発した光を蛍光体に当てると蛍光体が励起発光し、これにより発生する光を利用して、プロジェクターや車のヘッドライトに利用できる光に変換して使うものである。蛍光体に当てる光は青色レーザー光であるが、蛍光体から発する光は黄色で、赤と緑を含む光である。これに蛍光体で変換しきれなかった青を加えて３原色とすることができるので、広く用いられはじめている。
【０００３】
特許文献１において、レーザーダイオードからの光を蛍光体に当てて人体に影響のない白色光を作っているが、蛍光体はガラス基板に何らかの方法で結合されている。一般的には結合のために有機物のバインダーを用いた方法か、焼成などによるバインダーレスの方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６９０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記の２つの方法にはそれぞれに問題点があった。バインダーを用いたものは、バインダーが樹脂などの有機物であるがゆえに、紫外線または青のレーザーを長時間当てると劣化が起こり求める性能を維持できなくなるとゆう問題が発生する。また、バインダーレスのものは有機物が含まれていないので光による劣化は発生しないが、蛍光体と基板または、蛍光体同士の結合が脆く振動衝撃に弱いとゆう問題があり、これらの問題を解決して信頼性を向上させるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、
レーザー光を照射する素子と、レーザー光を受けて励起発光する蛍光体からなる光源装置において、前記蛍光体はレーザー光を透過する第一の部材と、レーザー光を透過または反射する第二の部材に挟持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光源装置によれば、蛍光体を２つの部材に挟持することでバインダーが不要となり、バインダーの光劣化による性能低下を回避できる。また蛍光体を２つの部材に挟持することで対衝撃性も向上し、車載など常に振動が発生する過酷な使用状態にも耐えられる構成となる。また、従来の蛍光体が露出している形態のものでは、冷却のために吹きつけられる冷却風により蛍光体表面に塵埃が付着し、この塵埃がレーザー光により焼付きと焦げ付きによる蛍光体表面の劣化を防止することができる。仮に塵埃が焼付き焦げ付いても、蛍光体を挟持する部材の表面なので、部材表面をクリーニングすることで簡単に再生できる。さらに簡単にクリーニングできることから、塵埃を気にした密閉構造を取らなくても良いので冷却が容易となり、装置の簡素化が可能であり様々な用途に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例における光源装置の説明図
【図２】蛍光体部の部分拡大図
【図３】第２の実施例における光源装置の説明図
【図４】第３の実施例における光源装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は光源装置の説明図であり、以下に構成を説明する。
【００１１】
１は蛍光体で、２はアルミでできたヒートシンクで、３は透明なガラスである。４はＵＶ光を出すＬＥＤレーザーで、５はダイクロイックミラーである。４のＬＥＤレ―ザーから出されたＵＶ光は５のダイクロイックミラーを透過して、３のガラスに入射される。３はガラスのため１の蛍光体までＵＶ光を透過させる。
【００１２】
１の蛍光体に達したＵＶ光はそのエネルギーで蛍光体を励起させる。１の蛍光体は励起されることで、赤、緑、青を含む光を発し２のヒートシンク側に向かう。２のヒートシンクの蛍光体との接触面は鏡面加工を施されており、１の蛍光体から発せられた励起光を５のダイクロイックミラー側に反射させる。５のダイクロイックミラーはＵＶ光は透過するが、可視領域の光は反射する特性としてあるため、赤、緑、青を含む白色光は、紙面下方向に反射される。紙面下方向に向かった光はその後拡散光学系を通過して、プロジェクターや、車のヘッドライト等の照明光として利用できるようになる。６はファンで、４のＬＥＤレーザーや２のヒートシンク、３のガラスを冷却するために冷却風を送るためのものである。
【００１３】
図２は１の蛍光体周辺部分を拡大した図である。
【００１４】
図１同様１は蛍光体で、２はヒートシンクで、３はガラスである。７はスペーサーで、蛍光体の必要厚さを確保するためのものである。２ａ部は製造時に空気を抜くための穴であり、最後に接着剤などを塗布して３のガラスを固定することができるものである。１の蛍光体は粉体を２のヒートシンクと３のガラスで挟み込むことで保持するので、２のヒートシンクと３のガラスの隙間は非常に少なく２ａの空気抜きの穴が無いと挿入できない。
【００１５】
また、７のスペーサーがあることで、仮に２のヒートシンクと３のガラスの隙間が存在したとしても、面同士でコンタクトするので隙間の発生は無くなる。１の蛍光体は粉体でありバインダーが無いので、ＵＶ光による劣化が発生しない。また１の蛍光体は、２のヒートシンクと３のガラスで挟み込むので、振動、落下等の衝撃にも耐えられる構造となっている。
【実施例２】
【００１６】
図３は実施例２について説明する図である。
【００１７】
１、２、３、４、６は実施例１と同様であるが、８が異なる。８はガラス板大で、２のヒートシンクと接着剤で結合されている。これにより１から出る、赤、緑、青の励起された光は紙面左方向に出て行く。実施例１のようにダイクロイックミラーは必要としないが、２のヒートシンクの放熱面積が減少するので、冷却性能は実施例１より低下する。省スペースな光源を得たい場合に適している。
【実施例３】
【００１８】
図４は実施例２について説明する図である。
【００１９】
１、２、３、４、６は実施例１と同様であるが、９が異なる。９は射出ガラスで、２のヒートシンクと接着剤で結合されている。これにより１から出る、赤、緑、青の励起された光は紙面左方向に出て行く。実施例１のようにダイクロイックミラーは必要としないが、１の蛍光体の熱伝導がアルミからガラスになってしまうので、冷却性能は実施例１より低下する。省スペースな光源を得たい場合で、実施例２より冷却をしたい場合に適している。
【００２０】
本発明は、プロジェクターや自動車のヘッドライトなど高輝度高耐久を求められる光源に利用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  蛍光体、
２  ヒートシンク、３  ガラス、４  ＬＥＤレーザー、
５  ダイクロイックミラー、６  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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