(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、
上記発光部が発生させた蛍光を投光する投光部とを備え、
上記発光部から発せられる蛍光の分布がランバーシアン分布であり、
かつ上記発光部から出射する蛍光の利用効率が高まるように、上記励起光が照射される上記発光部の面である励起光照射面に対する上記励起光の入射角が設定されており、
上記励起光は、上記励起光照射面に対して、Ｐ偏光であり、
上記入射角は、上記励起光照射面に立てた垂線を基準として６０°以上６５°以下の範
囲であり、
上記発光部の厚みは、当該発光部を厚み方向に対して垂直な方向から見たときの幅のうちの最大の幅の１０分の１以下であり、
上記投光部は、反射鏡を含み、当該反射鏡は、放物線の対称軸を回転軸として放物線を回転させることによって形成される曲面を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を含んでおり、
上記励起光照射面を上面としたときの上記発光部の側面の一部は、上記反射鏡の開口部の方向を向いていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、
上記発光部が発生させた蛍光を投光する投光部とを備え、
上記発光部において、上記励起光を受ける面である励起光照射面と上記蛍光を主に発する面とが同一であり、
上記励起光照射面は、平面であり、
上記発光部の厚みは、当該発光部を厚み方向に対して垂直な方向から見たときの幅のうちの最大の幅の１０分の１以下であり、
上記励起光照射面に対する上記励起光の入射角は、上記励起光照射面に立てた垂線を基準として３０°以上８０°以下の範囲であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
励起光を出射する励起光源と、
上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、
上記発光部が発生させた蛍光を投光する投光部とを備え、
上記発光部において、上記励起光を受ける面である励起光照射面と上記蛍光を主に発する面とが同一であり、
上記励起光照射面は、平面であり、
上記励起光照射面に照射された上記励起光のスポットの面積が、当該励起光照射面の面積よりも小さく、
上記励起光照射面に対する上記励起光の入射角は、上記励起光照射面に立てた垂線を基準として３０°以上８０°以下の範囲であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
上記入射角は、上記励起光照射面に立てた垂線を基準として４０°以上７０°以下の範囲であることを特徴とする請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項５】
上記励起光は、上記励起光照射面に対して、Ｐ偏光であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
上記入射角は、上記励起光照射面に立てた垂線を基準として６０°以上６５°以下の範囲であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
上記投光部は、反射鏡を含み、当該反射鏡は、放物線の対称軸を回転軸として放物線を回転させることによって形成される曲面を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を含んでいることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
上記発光部は、熱伝導性部材によって支持されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
上記励起光源は、上記投光部の外部に配置されており、
上記励起光を透過または通過させる窓部が上記投光部に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
上記励起光の照射範囲を拡大して上記発光部に照射する拡大レンズをさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
上記励起光源から出射された励起光を集光しつつ上記発光部へと導く導光部が上記窓部を貫通して配されていることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１２】
上記励起光源から出射された励起光を上記発光部へと導く光ファイバーが配されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置を含むことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置を含むことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光を蛍光体に照射することで発生する蛍光を照明光として利用する発光装置、車両用前照灯および照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる発光装置の研究が盛んになってきている。
【０００３】
このような発光装置の一例として特許文献１に開示された車両用灯具がある。この車両用灯具では、ＬＥＤモジュールまたはＬＤモジュールを励起光源として利用し、直径が０．５ｍｍ以下程度の小さな点状の蛍光体に励起光を照射することで白色光を生成している。また、生成された白色光は、楕円球面状または放物面状のリフレクタによって前方に反射され、投影レンズに入射される。
【０００４】
また、特許文献２に開示された光源装置では、レーザダイオードの前方にコリメータ、コンデンサおよび蛍光体が設けられている。コヒーレント光であるレーザ光が、コリメータ、コンデンサを通過することによって集中して蛍光体に入射し、蛍光体からはインコヒーレント光が放出される。
【０００５】
また、特許文献３には、凹面鏡の頂点に光ファイバーを設置できない場合には、光ファイバを凹面鏡の焦点と頂点とを結ぶ中心線に対して斜めに設置してもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４―２４１１４２号公報（２００４年８月２６日公開）
【特許文献２】特開２００３−２９５３１９号公報（２００３年１０月１５日公開）
【特許文献３】特開平７―３１８９９８号公報（１９９５年１２月８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
省エネルギーの観点およびバッテリーにより発光する発光装置の発光持続時間を延ばすという観点から、発光装置の消費電力を低減することは重要である。発光装置の消費電力を低減するための方策のひとつとして、発光部が発した蛍光の利用効率を高めることが考えられる。
【０００８】
ところが、このような利用効率を高めるための構成については、上記特許文献１〜３には開示も示唆もされていない。例えば、特許文献３では、蛍光の利用効率を高めるために、どのような角度でレーザ光を照射すればよいかについて開示も示唆もされていない。
【０００９】
本発明の目的は、蛍光の利用効率を高めることができる発光装置、車両用前照灯および照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る発光装置は、上記の課題を解決するために、励起光を出射する励起光源と、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、上記発光部が発生させた蛍光を反射する反射鏡とを備え、上記発光部の、側面よりも面積の広い上面の上方に上記反射鏡の一部が配置されており、上記発光部は薄いか、または上記発光部の上面に照射された上記励起光のスポットの面積が当該上面の面積よりも小さく、上記発光部から出射する蛍光の利用効率が高まるように上記励起光の上記上面に対する入射角が設定されていることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、励起光源からの励起光を受けて発光部が蛍光を発し、その蛍光を反射鏡によって反射することで当該蛍光が照明光として出射される。
【００１２】
このとき、発光部の上面が反射鏡と対向しているため、発光部から出射した蛍光のうち、その進路を制御できる蛍光の割合を高めることができる。
【００１３】
この場合でも、蛍光体の側面から出射した蛍光（側方出射蛍光）は制御できす、正面以外に投光される可能性が高い。
【００１４】
しかし、発光部が薄いため、または励起光を受光した面の面積が励起光のスポットの面積より大きいため、側方出射蛍光が少なくなる。このことは本発明の発明者によって確認されている。それゆえ、上記の構成により、反射鏡により制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００１５】
上述の発光部の場合、蛍光の大部分が所定の角度範囲内に放射される。そのため、この角度範囲内における反射鏡の反射面に励起光を透過する開口部を設けると、この開口部においては蛍光を反射できないため、蛍光のロスが生じる。また、所定の角度範囲内に励起光源が配置されると、その励起光源によって蛍光が吸収または拡散されるため、蛍光のロスが生じる。
【００１６】
そこで、上記の構成では、発光部から出射された蛍光の利用効率が高まる（蛍光のロスが少なくなる）ように励起光の入射角が設定されている。それゆえ、蛍光の利用効率の高い発光装置を実現できる。
【００１７】
なお、本明細書において「発光部が薄い」とは、発光部の上面よりも側面の方が十分に面積が小さく、蛍光の大部分が上方に放出される発光部の形状を意味する。
【００１８】
また、上記入射角は、上記上面に立てた垂線を基準として３０°以上８０°以下の範囲であることが好ましい。
【００１９】
上述の発光部の場合、上面に立てた垂線に対して３０°より小さい角度の範囲内に、蛍光の約半分が放射される。そのため、上記範囲内における反射鏡の反射面に開口部を設けると、開口部においては励起光を反射できないため蛍光のロスが生じる。また、上記範囲内に励起光源が配置されると、その励起光源によって蛍光が吸収または拡散されるため、蛍光のロスが生じる。
【００２０】
また、８０°より大きく９０°以内の角度範囲では、発光部の表面に励起光が反射しやすいため、励起光の利用効率が低下する。
【００２１】
それゆえ、３０°以上８０°以下の範囲で励起光を入射させることにより、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００２２】
また、上記入射角は、上記上面に立てた垂線を基準として４０°以上７０°以下の範囲であることが好ましい。
【００２３】
励起光の入射角を４０°以上７０°以下に限定することにより、反射鏡に開口部を設けることの影響をより低減しつつ、発光部における表面反射をより低減できる。それゆえ、蛍光および励起光の利用効率をより高めることができる。
【００２４】
また、上記励起光は、上記上面に対して、Ｐ偏光であることが好ましい。
【００２５】
Ｐ偏光は発光部の上面に対する反射率が低いため、励起光の利用効率を高めることができる。
【００２６】
また、上記入射角は、上記上面に立てた垂線を基準として６０°以上６５°以下の範囲であることが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、入射角がブリュースター角となる。ブリュースター角では、反射率を大幅に低減できるため、励起光の利用効率を高めることができる。
【００２８】
また、上記発光部の厚みは、当該発光部を厚み方向に対して垂直な方向から見たときの幅のうちの最大の幅の１０分の１以下であることが好ましい。
【００２９】
発光部の厚みを上記厚み以下にすることにより、側方出射蛍光がほとんどなくなり、蛍光の利用効率をより高めることができる。
【００３０】
また、上記反射鏡は、放物線の対称軸を回転軸として放物線を回転させることによって形成される曲面を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、反射鏡はパラボラを、回転軸を含む平面で切断することによって得られる反射曲面を有しており、パラボラの残り半分に相当する部分に、パラボラ以外の構造体を配置できる。この構造体を熱伝導性の高い板とし、発光部を当接させれば、発光部の熱を効率的に放熱できる。
【００３２】
また、上記の構成では、反射鏡で制御できなかった蛍光のほとんどがパラボラ側に出射される。この特性を利用して、発光装置のパラボラ側を適度に照らすことができる。
【００３３】
また、上記発光部は、熱伝導性部材によって支持されていることが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、熱伝導性部材によって発光部を冷却でき、発光部の発光効率が励起光の熱によって低下することを防止できる。
【００３５】
また、上記励起光源は、上記反射鏡の外部に配置されており、上記励起光を透過または通過させる窓部が上記反射鏡に設けられていることが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、反射鏡の外部から、反射鏡に設けられた窓部を通して発光部に励起光を照射できる。それゆえ、励起光源の配置の自由度を高めることができ、例えば、発光部の照射面に対する励起光の照射角度を好ましい角度に設定することが容易になる。
【００３７】
また、上記励起光の照射範囲を拡大して上記発光部に照射する拡大レンズをさらに備えることが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、発光部に励起光が局所的に照射されることがなくなるため、発光部の劣化を抑制することができる。
【００３９】
また、上記励起光源から出射された励起光を集光しつつ上記発光部へと導く導光部が上記窓部を貫通して配されていることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、複数の励起光源から出射された光束または１つの励起光源から出射された複数の光束を集光して発光部に照射でき、励起光のパワーを実質的に高めることができる。
【００４１】
また、上記励起光源から出射された励起光を上記発光部へと導く光ファイバーが配されていることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、光ファイバーは可撓性を有しているため、励起光の入射角および入射方向を容易に調整できる。
【００４３】
また、上記発光装置を含むことを特徴とする車両用前照灯および上記発光装置を含む照明装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００４４】
以上のように、本発明に係る発光装置は、励起光を出射する励起光源と、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、上記発光部が発生させた蛍光を反射する反射鏡とを備え、上記発光部の、側面よりも面積の広い上面の上方に上記反射鏡の一部が配置されており、上記発光部は薄いか、または上記発光部の上面に照射された上記励起光のスポットの面積が当該上面の面積よりも小さく、上記発光部から出射する蛍光の利用効率が高まるように上記励起光の上記上面に対する入射角が設定されている構成である。
【００４５】
それゆえ、蛍光の利用効率を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図２】パラボラミラーの回転放物面を示す概念図である。
【図３】（ａ）はパラボラミラーの上面図、（ｂ）はパラボラミラーの正面図、（ｃ）はパラボラミラーの側面図である。
【図４】発光部にレーザ光を照射した状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、発光部が薄い場合の光放射特性を示すグラフであり、（ｂ）は、発光部が厚い場合の光放射特性を図５（ａ）に重ねて示すグラフである。
【図６】発光部の厚みと光放射特性との関係を示すグラフである。
【図７】発光部の上面にレーザ光を照射した状態を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、発光部の上面に対するレーザ光の入射角度を説明するための図である。
【図９】（ａ）は、蛍光の広がり分布を示すグラフであり、（ｂ）は、各角度範囲における蛍光の積算値の全光量に対する割合を示す図である。
【図１０】レーザ光の出射範囲とパラボラミラーとの位置関係を示す図である。
【図１１】Ｓ偏光およびＰ偏光のレーザ光の、入射角度の変化に伴う反射率の変化を示すグラフである。
【図１２】パラボラミラーの投光特性を示す概念図である。
【図１３】パラボラミラーの投光特性の原理を説明するための図である。
【図１４】自動車におけるヘッドランプの配設方向を示す概念図である。
【図１５】本発明の一実施例に係るヘッドランプの構成を示す概略図である。
【図１６】本発明の別の実施例に係るヘッドランプの構成を示す概略図である。
【図１７】本発明の別の実施例に係るヘッドランプの構成を示す概略図である。
【図１８】複数のレーザ素子の配置を示す上面図である。
【図１９】本発明の別の実施例に係るヘッドランプの構成を示す概略図である。
【図２０】本発明の別の実施例に係るヘッドランプの構成を示す概略図である。
【図２１】本発明の一実施例に係る照明装置の構成を示す概略図である。
【図２２】本発明の変更例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の実施の一形態について図１〜図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４８】
＜ヘッドランプ１の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ１の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、ヘッドランプ１は、レーザ素子（励起光源、半導体レーザ）２、拡大レンズ３、発光部４、パラボラミラー（反射鏡）５、金属ベース（熱伝導性部材）７、フィン８を備えている。
【００４９】
（レーザ素子２）
レーザ素子２は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。このレーザ素子２は、図１では複数設けられている。レーザ素子２を複数設ける場合、各レーザ素子２から励起光としてのレーザ光が発振される。レーザ素子２を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子２を用いる方が容易である。
【００５０】
レーザ素子２は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。レーザ素子２のレーザ光の波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部４に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。
【００５１】
また、励起光源（発光素子）として、レーザ素子の代わりに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。
【００５２】
発光部４の上面４ａに対するレーザ光の入射角度（図１における角度θ）は、発光部４から出射する蛍光の利用効率が高まるように設定されている。具体的には、図１における角度θは、３０°以上８０°以下であることが好ましい。すなわち、レーザ光の入射角は、上面４ａに立てた垂線を基準として３０°以上８０°以下の範囲であることが好ましい。この角度範囲が好ましい理由については後述する。
【００５３】
複数のレーザ素子２を設ける場合には、各レーザ素子２から出射されるレーザ光の入射角度が全て上述の角度範囲に収まるように、各レーザの入射角度が設定されていることが好ましい。
【００５４】
また、表面反射を低減するという観点から、レーザ光は、発光部４の上面４ａに対して、Ｐ偏光であることが好ましい。この詳細ついては後述する。
【００５５】
（拡大レンズ３）
拡大レンズ３は、レーザ素子２から出射したレーザ光が発光部４に適切に照射されるように、当該レーザ光の照射範囲を拡大するためのレンズであり、レーザ素子２のそれぞれに配設されている。
【００５６】
（発光部４）
発光部４は、レーザ素子２から出射されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体（蛍光物質）を含んでいる。具体的には、発光部４は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、または蛍光体を固めたものである。発光部４は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であると言える。
【００５７】
この発光部４は、金属ベース７の上かつパラボラミラー５のほぼ焦点位置に配置されている。そのため、発光部４から出射した蛍光は、パラボラミラー５の反射曲面に反射することで、その光路が制御される。
【００５８】
レーザ光は、主に発光部４の上面４ａに上述の入射角度で照射される。発光部４の上面４ａにレーザ光の反射を防止する反射防止構造が形成されていてもよい。
【００５９】
発光部４の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子２から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光に対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、発光部４の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。
【００６０】
また、ヘッドランプの照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが、法律により規定されている。そのため、発光部４には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。
【００６１】
例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部４に含め、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると白色光が発生する。または、黄色の蛍光体（または緑色および赤色の蛍光体）を発光部４に含め、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）を照射することでも白色光が得られる。
【００６２】
発光部４の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
【００６３】
（パラボラミラー５）
パラボラミラー５は、発光部４が発生させた蛍光を反射し、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５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。
【００６４】
図２は、パラボラミラー５の回転放物面を示す概念図であり、図３（ａ）はパラボラミラー５の上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、図面をわかりやすく例示するよう直方体の部材の内部をくり抜くことでパラボラミラー５を形成した例を示している。
【００６５】
図２に示すように、パラボラミラー５は、放物線の対称軸を回転軸として当該放物線を回転させることによって形成される曲面（放物曲面）を、上記回転軸を含む平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいる。図３（ａ）および（ｃ）において、符号５ａで示す曲線が放物曲面を示している。また、図３（ｂ）に示すように、パラボラミラー５を正面から見た場合、その開口部５ｂ（照明光の出口）は半円である。
【００６６】
このような形状のパラボラミラー５が、発光部４の、側面よりも面積の広い上面４ａの上方にその一部が配置されている。すなわち、パラボラミラー５は、発光部４の上面４ａ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４の側面の一部は、パラボラミラー５の開口部５ｂの方向を向いている。
【００６７】
発光部４とパラボラミラー５との位置関係を上述のものにすることで、発光部４の蛍光を狭い立体角内に効率的に投光することができ、その結果、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００６８】
また、レーザ素子２は、パラボラミラー５の外部に配置されており、パラボラミラー５には、レーザ光を透過または通過させる窓部６が形成されている。窓部６が形成される位置は、レーザ素子２からのレーザ光の入射角度によって決定される。すなわち、発光部４の上面４ａに対するレーザ光の入射角度が上述の範囲になるように、窓部６の位置が決定されている。具体的には、発光部４の上面４ａに立てた垂線から±３０°の角度範囲の外に窓部６が形成されている。
【００６９】
窓部６は、開口部であってもよいし、レーザ光を透過可能な透明部材を含むものであってもよい。例えば、レーザ光を透過し、白色光（発光部４の蛍光）を反射するフィルターを設けた透明板を窓部６として設けてもよい。この構成では、発光部４の蛍光が窓部６から漏れることを防止できる。
【００７０】
窓部６は、複数のレーザ素子２に共通のものが１つ設けられていてもよいし、各レーザ素子２に対応した複数の窓部６が設けられていてもよい。
【００７１】
なお、パラボラミラー５の一部にパラボラではない部分を含めてもよい。また、本発明の発光装置が有する反射鏡は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラーまたはその一部を含むものであってもよい。また、上記反射鏡は、パラボラミラーに限定されず、楕円面ミラーや半球面ミラーであってもよい。すなわち、上記反射鏡は、回転軸を中心として図形（楕円、円、放物線）を回転させることによって形成される曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいるものであればよい。
【００７２】
（金属ベース７）
金属ベース７は、発光部４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、金属ベース７は熱伝導性が高く、発光部４の発熱を効率的に放熱することができる。なお、発光部４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。ただし、発光部４と当接する金属ベース７の表面は反射面として機能することが好ましい。上記表面が反射面であることにより、発光部４の上面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面で反射させてパラボラミラー５へ向かわせることができる。または、発光部４の上面から入射したレーザ光を上記反射面で反射させて、再度発光部４の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【００７３】
金属ベース７は、パラボラミラー５によって覆われているため、金属ベース７は、パラボラミラー５の反射曲面（放物曲面）と対向する面を有していると言える。金属ベース７の発光部４が設けられている側の表面は、パラボラミラー５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ことが好ましい。
【００７４】
（フィン８）
フィン８は、金属ベース７を冷却する冷却部（放熱機構）として機能する。このフィン８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。金属ベース７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、後述するように、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。
【００７５】
＜発光部４の形状＞
上述のレーザ光の好ましい入射角の範囲は、発光部４の側面から蛍光がほとんど出射されないことを前提として算出されている。そこで、発光部４の側面から蛍光がほとんど出射されない発光部４の形状について説明する。
【００７６】
（発光部４の厚み）
図４は、発光部４にレーザ光を照射した状態を示す図である。図４には、円柱形状の発光部４を示している。発光部４は、レーザ光を主に受光する上面４ａを有しており、上面４ａと、その対向面である底面との間の距離が発光部４の厚さになる。発光部４は薄いことが好ましい。換言すれば、発光部４の側面４ｂの面積は小さい方が好ましい。「発光部が薄い」とは、発光部の上面よりも側面の方が十分に面積が小さく、蛍光の大部分が上方に（すなわち上面から）放出される発光部の形状を意味する。発光部４が薄いことが好ましい理由について次に説明する。
【００７７】
図５（ａ）は、発光部４が薄い場合（直径２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）の光放射特性を示すグラフであり、図５（ｂ）は、発光部４が厚い場合（直径２ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の光放射特性を図５（ａ）に重ねて示すグラフである。
【００７８】
図５（ａ）に示すように、発光部４が薄い場合には、側面４ｂの面積が小さいため、蛍光の大部分が発光部４の真上方向に出ており、発光部４の上面４ａに立てた垂線から９０°（θ＝±９０°）の方向に蛍光の放射がほとんどなく、蛍光の分布はランバーシアン分布（コサインθの分布）となる。
【００７９】
一方、図５（ｂ）に示すように、発光部４が厚い場合には、発光部４の上面４ａに立てた垂線から９０°（θ＝±９０°）の方向に蛍光の放射が生じており、蛍光の分布はランバーシアン分布にはなっていない。すなわち、発光部４の側面４ｂから出射される蛍光の割合が高まっている。発光部４の側面４ｂから出射された蛍光の一部は、パラボラミラー５に当たらずに、パラボラミラー５の開口部５ｂから出射され、空間に散っていく（図１３参照）。そのため、発光部４の側面４ｂから出射される蛍光の割合が高まると、パラボラミラー５で制御できない蛍光が多くなり、蛍光の利用効率（およびレーザ光の利用効率）が低下する。
【００８０】
従って、発光部４の厚みを薄くすることで、パラボラミラー５で制御できない蛍光の割合を低下させることができ、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００８１】
図６は、発光部４の厚みと光放射特性との関係を示すグラフである。図６に示すように、発光部４の直径を２ｍｍに固定し、その厚みを１．０〜０．２ｍｍまで段階的に薄くしていくと、厚みが０．２ｍｍになったときに、蛍光の分布はランバーシアン分布となる。
【００８２】
それゆえ、発光部４の厚みは、当該発光部４を厚み方向に対して垂直な方向（側面）から見たときの幅のうちの最大の幅の１０分の１以下であることが好ましい。発光部４が円柱の場合には、上記最大の幅は、直径となる。発光部４が直方体の場合には、上記最大の幅は、発光部４の上面（長方形）の対角線となる。
【００８３】
なお、発光部４が薄すぎた場合には、照明光として十分な光量が得られないことがある。そのため、発光部４の厚みの下限値は、所望の光量が得られる厚みの最低値である。極論を言えば、発光部４の厚みの下限値は、蛍光体の層が最低１層存在する厚みであり、例えば、１０μｍである。また、発光部４の厚みの上限値（絶対値）は、発光部４の放熱効率も考慮して決定することが好ましい。発光部４の厚みが大きくなると、金属ベース７に接する側とは反対側の部分における放熱効率が低下するためである。
【００８４】
（発光部４の上面４ａの面積）
発光部４の蛍光の分布をランバーシアン分布とするために、発光部４を薄くすること以外に、発光部４の上面４ａに照射されたレーザ光のスポットの面積を当該上面４ａの面積よりも小さくしてもよい。すなわち、発光部４の一部（中央付近）をレーザ光で励起することで、発光部４の蛍光の分布をランバーシアン分布とすることができる。
【００８５】
図７は、発光部４の上面４ａに照射されたレーザ光のスポット４ｃを示す図である。図７に示すように、上面４ａの面積をレーザ光のスポット４ｃの面積よりも大きくすることにより、発光部４の厚みに関わらず、発光部４の蛍光の分布がランバーシアン分布になる。これは、発光部４の側方へ進行する蛍光が、進行中に発光部４の内部で拡散されることなどにより、結果的に発光部４の側面から出射されないためであると考えられる。
【００８６】
レーザ光のスポットの面積と上面４ａの面積との比は、レーザ光が発光部４の側面から漏れない程度に小さければよい。なお、上面４ａの面積の上限は特にない。
【００８７】
＜レーザ光の好ましい入射角＞
次にレーザ光の好ましい入射角の範囲について詳細に説明する。図８（ａ）および（ｂ）は、発光部４の上面４ａに対するレーザ光の入射角度を説明するための図である。レーザ光の光路が幅を有さないと見なすと、図８（ａ）に示すように発光部４の上面４ａに対するレーザ光２ａの入射角度とは、上面４ａに立てた垂線を基準軸（０°）とする角度θである。レーザ光の光路に幅がある場合については後述する。
【００８８】
図９（ａ）は、蛍光の広がり分布を示すグラフであり、図９（ｂ）は、各角度範囲における蛍光の積算値の全光量に対する割合を示す図である。図１０は、レーザ光の出射範囲とパラボラミラー５との位置関係を示す図である。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、発光部４の上面４ａの中央に立てた垂線から±３０°の角度範囲に全光束のうちの約５０％が放出されている。
【００８９】
そのため、図１０に示すように、上記±３０°の範囲（図１０における符号５ｃで示す領域）に窓部６を形成すると、蛍光が窓部６から漏れるため、蛍光のロスが大きくなる。また、レーザ素子２をパラボラミラー５の内部に配置する場合でも、上記±３０°の範囲にレーザ素子２を配置すると、レーザ素子２によって蛍光が吸収または拡散されるため、蛍光のロスが大きくなる。それゆえ、レーザ光入射角の下限値は、３０°である。換言すれば、発光部４の上面４ａの中央（パラボラミラー５のほぼ焦点）に立てた垂線を基準として±３０°の範囲の外に窓部６が形成されている。
【００９０】
一方、図１１に示すように、入射角度が浅過ぎると、Ｓ偏光（Ｓ波）、Ｐ偏光（Ｐ波）のどちらのレーザ光を使っても反射率が大きくなってレーザ光が発光部４に入射しない。図１１は、Ｓ偏光およびＰ偏光のレーザ光の、入射角度の変化に伴う反射率の変化を示すグラフである。図１１は、屈折率２．０の発光部４に４０５ｎｍのレーザ光を入射した時の反射率を示している。なお、Ｓ偏光およびＰ偏光は、発光部４の上面４ａに対する偏光方向を意味している。
【００９１】
反射率が低くなるＰ偏光を利用することを前提にして考えると、入射角度が８０°を超えると反射率が急激に大きくなり、レーザ光が有効に活用できなくなる。それゆえ、レーザ光入射角の下限値は、８０°である。
【００９２】
これらの観点から、レーザ光の入射角は、発光部４の上面４ａに立てた垂線を基準として３０°以上８０°以下の範囲であることが好ましい。特に、４０°以上７０°以下の範囲では、パラボラミラー５に窓部６を設けることの影響をより低減しつつ、発光部４における表面反射をより低減できるためより好ましい。また、６０°以上６５°以下の範囲では、レーザ光の入射角はブリュースター角となり、反射率を大幅に低減できるためより好ましい。
【００９３】
（レーザ光路に幅がある場合）
図８（ｂ）に示すように、レーザ光の光路に幅があり、その幅が光源からの距離に応じて変化している場合には、厳密にはレーザ光の入射角は１つには定まらない。上述したように、レーザ光の入射角の下限値は、発光部４の上面４ａの中央に立てた垂線から±３０°の角度範囲に窓部６を形成しないために、３０°以上であることが好ましい。この観点から、レーザ光をパラボラミラー５の頂点側から照射する場合、レーザ光路の外縁に含まれる線分のうち、パラボラミラー５の開口部５ｂに最も近い線分の角度（図８（ｂ）にてθで示す外縁の角度）が、３０°以上であることが好ましい。
【００９４】
なお、レーザ光をパラボラミラー５の開口部５ｂ側から照射する場合には、レーザ光路の外縁に含まれる線分のうち、パラボラミラー５の頂点に最も近い線分の角度が、３０°以上であることが好ましい。
【００９５】
一方、発光部４の表面での反射を抑制するという観点から入射角を捉えた場合には、１つのレーザ光路の平均的な入射角であるレーザ光路の中心軸の角度について考慮することが好ましい。そのため、レーザ光路の中心軸の角度が、８０°以下であることが好ましい。
【００９６】
また、表面反射が最小となるブリュースター角については、レーザ光路の中心軸の角度をブリュースター角（６０°以上６５°以下）に設定することが好ましい。
【００９７】
なお、レーザ光路に幅があっても、レーザ光が平行光の場合には、入射角は１つに決まるため、レーザ光路に幅がないと見なす場合とほぼ同様の議論ができる。
【００９８】
＜パラボラミラー５の投光特性＞
図１２は、パラボラミラー５の投光特性を示す概念図である。図１２に示すように、金属ベース７を下方向にしてヘッドランプ１を配置した場合、パラボラミラー５の上方向にパラボラミラー５で制御できない蛍光（符号３０で示す）のほとんどが出射され、下方向にはほとんど出射されないことを本発明の発明者が見出した。
【００９９】
図１３は、パラボラミラー５の投光特性の原理を説明するための図である。図１３に示すように、発光部４の上面から出射し、パラボラミラー５に反射した蛍光（符号３１で示す）は、所定の立体角内において前方に出射される。
【０１００】
一方、発光部４の側面から出射した蛍光（符号３０で示す）の一部は、パラボラミラー５には当たらずに所定の立体角から外れて斜め上方向に出射する。また、発光部４の側面から金属ベース７の表面に対して平行に出射した蛍光は、平行光となって前方へ出射する。それゆえ、パラボラミラー５で制御できない蛍光は、ヘッドランプ１の下方向には、ほとんど出射されない。この投光特性を利用すれば、パラボラミラー５で制御できない蛍光を利用してヘッドランプ１のパラボラミラー５側を適度に照らすことができる。
【０１０１】
＜ヘッドランプ１の配設方法＞
図１４は、ヘッドランプ１を自動車（車両）１０に適用した場合の、ヘッドランプ１の配設方向を示す概念図である。図１４に示すように、ヘッドランプ１は、パラボラミラー５が鉛直下側に位置するように自動車１０のヘッドに配設されることが好ましい。この配設方法では、上述のパラボラミラー５の投光特性により、自動車１０の正面が明るく照らされるとともに、自動車１０の前方下側を適度に明るく照らすことができる。
【０１０２】
このように、本発明の車両は、車両用前照灯を備えた車両である。上記車両用前照灯は、励起光を出射する励起光源と、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する発光部と、上記発光部が発生させた蛍光を反射する反射曲面を有する反射鏡と、上記反射曲面と対向する面を有するとともに、上記発光部を支持する支持部材（金属ベース７）とを備えている。上記発光部の、側面よりも面積の広い上面の上方に上記反射鏡の一部が配置されており、上記発光部は薄いか、または上記発光部の面に照射された上記励起光のスポットの面積が当該面の面積よりも小さい。上記車両用前照灯は、上記反射曲面が鉛直下側に位置するように上記車両に配設されている。また、発光部から出射する蛍光の利用効率が高まるように上記励起光の上記上面に対する入射角が設定されている。
【０１０３】
なお、ヘッドランプ１を自動車用の走行用前照灯（ハイビーム）に適用してもよいし、すれ違い用前照灯（ロービーム）に適用してもよい。
【０１０４】
＜本発明の適用例＞
本発明の発光装置は、車両用前照灯のみならず、その他の照明装置に適用されてもよい。本発明の照明装置の一例として、ダウンライトを挙げることができる。ダウンライトは、家屋、乗物などの構造物の天井に設置される照明装置である。その他にも、本発明の照明装置は、車両以外の移動物体（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し、サーチライト、プロジェクタ、ダウンライト以外の室内照明器具（スタンドランプなど）として実現されてもよい。
【実施例】
【０１０５】
次に本発明のより具体的な実施例について図１５〜図２２に基づいて説明する。なお、上述の実施形態における部材と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。また、ここに記載された材質、形状、および各種の数値は、あくまで一例であり、本発明を限定するものではない。
【０１０６】
〔実施例１〕
図１５は、本発明の一実施例のヘッドランプ２１を示す概略図である。図１５に示すように、ヘッドランプ２１は、複数のレーザ素子２と集光レンズ１１とのセット、複数の光ファイバー（導光部材）１２、拡大レンズ１３、反射ミラー１４、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７およびフィン８を備えている。
【０１０７】
集光レンズ１１は、レーザ素子２から発振されたレーザ光を、光ファイバー１２の一方の端部である入射端部に入射させるためのレンズである。レーザ素子２と集光レンズ１１とのセットは、複数の光ファイバー１２のそれぞれと一対一で対応付けられている。すなわち、レーザ素子２は、集光レンズ１１を介して光ファイバー１２と光学的に結合されている。
【０１０８】
光ファイバー１２は、レーザ素子２が発振したレーザ光を発光部４へと導く導光部材である。この光ファイバー１２は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造を有しており、入射端部から入射したレーザ光は、光ファイバー１２の内部を通り、他方の端部である出射端部から出射する。光ファイバー１２の出射端部はフェルール等により束ねられている。
【０１０９】
光ファイバー１２の出射端部から出射から出射したレーザ光は、拡大レンズ１３（凸レンズ）によって、直径２ｍｍの上面を有する発光部４の全体に照射されるように拡大される。拡大されたレーザ光は、反射ミラー１４によって反射されることで光路を変更し、パラボラミラー５の窓部６を通って発光部４へ導かれる。このとき、レーザ光が発光部４の上面４ａに対して４５°の角度で照射されるように、反射ミラー１４の位置および角度が設定されている。
【０１１０】
（レーザ素子２の詳細）
レーザ素子２は、４０５ｎｍのレーザ光を出射する１Ｗ出力のものであり、合計８個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は８Ｗとなる。レーザ光の成分のうち、Ｐ偏光が発光部４の表面に照射されるように設定されている。
【０１１１】
（発光部４の詳細）
発光部４は、白色で発光するように、３種類のＲＧＢ蛍光体が混合されている。赤色蛍光体は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕであり、緑色蛍光体は、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕであり、青色蛍光体は（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕである。これら蛍光体の粉末が焼結されて固められている。
【０１１２】
発光部４の形状は、例えば、直径２ｍｍで、厚さ０．２ｍｍの円盤状である。
【０１１３】
（パラボラミラー５の詳細）
パラボラミラー５の開口部５ｂは、半径３０ｍｍの半円であり、パラボラミラー５の奥行きは３０ｍｍである。発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置に配置されている。
【０１１４】
(金属ベース７の詳細)
金属ベース７は、銅からなるものであり、発光部４が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている。その裏側には、長さ１５ｍｍ、幅１ｍｍのフィン８が、５ｍｍ間隔で設けられている。なお、金属ベース７とフィン８とは、一体として形成されていてもよい。
【０１１５】
（ヘッドランプ２１の効果）
ヘッドランプ２１では、発光部４が薄く、かつ発光部４の上面がパラボラミラー５の反射曲面と対向しているため、発光部４から出射した蛍光の大部分をパラボラミラー５により制御できる。その結果、パラボラミラー５で制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。
【０１１６】
さらに、発光部４の上面４ａに対するレーザ光の入射角度が４５°であるため、蛍光の約５０％を受けるパラボラミラー５の反射曲面の領域外に窓部６を形成することができる。その結果、発光部４から出射される蛍光の利用効率を高めることができる。また、レーザ光の入射角度が４５°であるため、発光部４の上面４ａにおけるレーザ光の表面反射を抑制できる。
【０１１７】
従って、ヘッドランプ２１では、蛍光のロスが少ない効率的な投光を実現できる。
【０１１８】
〔実施例２〕
図１６は、本発明の別の実施例のヘッドランプ２２を示す概略図である。図１６に示すように、ヘッドランプ２２は、複数のレーザ素子２と集光レンズ１１とのセット、複数の光ファイバー１２、拡大レンズ１３、反射ミラー１４、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７、フィン８およびファン１５を備えている。
【０１１９】
ヘッドランプ２２では、レーザ光が発光部４の上面４ａに対して６３°の角度で照射されるように、反射ミラー１４の位置および角度が設定されている。
【０１２０】
実施例１との構成上の相違点のひとつは、フィン８の下部にファン１５が設けられている点である。このファン１５によって金属ベース７およびフィン８に対して風が送られ、金属ベース７およびフィン８による放熱効果が高められる。金属ベース７およびフィン８については、実施例１と同様である。
【０１２１】
（レーザ素子２の詳細）
レーザ素子２は、４５０ｎｍのレーザ光を出射する、１Ｗ出力のものであり、合計６個設けられている。そのため、レーザ光の総出力は６Ｗとなる。レーザ光の成分のうち、表面反射の少ないＰ偏光が発光部４の表面に照射されるように設定されている。
【０１２２】
（発光部４の詳細）
発光部４は、黄色で発光する１種類の蛍光体を含んでいる。上記蛍光体は、例えば、（Ｙ１-ｘ-ｙＧｄｘＣｅｙ）３Ａｌ５Ｏ１２（０．１≦ｘ≦０．５５、０．０１≦ｙ≦０．４）である。このような黄色蛍光体の粉末が樹脂に混ぜられて塗布されている。
【０１２３】
発光部４の形状は、例えば、直径２ｍｍで、厚さ０．１ｍｍの円盤状である。
【０１２４】
（パラボラミラー５の詳細）
パラボラミラー５の開口部５ｂは、半径５０ｍｍの半円であり、パラボラミラー５の奥行きは４５ｍｍである。発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置に配置されている。
【０１２５】
（ヘッドランプ２２の特有の効果）
ヘッドランプ２２では、レーザ光が発光部４の上面４ａに対して６３°の角度で照射される。この角度は、ブリュースター角付近であるため、発光部４の上面４ａにおけるレーザ光の表面反射を効果的に抑制できる。
【０１２６】
〔実施例３〕
図１７は、本発明の別の実施例のヘッドランプ２３を示す概略図である。図１７に示すように、ヘッドランプ２３は、複数のレーザ素子２と拡大レンズ３とのセット、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７および水冷パイプ（冷却部）１６を備えている。
【０１２７】
ヘッドランプ２３では、４５０ｎｍのレーザ光を出射する１Ｗ出力のレーザ素子２が８個（合計８Ｗ）設けられている。これらのレーザ素子２は、３個、２個および３個のレーザ素子２の列が上下方向（図１８におけるｚ軸方向）に３段に最密に配置されている。図１８は、複数のレーザ素子２の配置を示す上面図である。
【０１２８】
３段に詰まれたレーザ素子２から出射したレーザ光は、発光部４の上面４ａにおいて直径２ｍｍのスポットとなるように拡大レンズ３によって拡大される。
【０１２９】
パラボラミラー５には、入射角３０°から７０°のレーザ光を透過する窓部６が形成されており、８個のレーザ素子２から出射されたレーザ光は、この窓部６を透過して発光部４に照射される。各レーザ光の、発光部４の上面４ａに対する入射角度は、３０°以上７０°以下の範囲に収まっている。
【０１３０】
それゆえ、蛍光の約５０％を受けるパラボラミラー５の反射曲面の領域外に窓部６を形成することができる。その結果、発光部４から出射される蛍光の利用効率を高めることができる。
【０１３１】
（発光部４の詳細）
発光部４に関する、実施例１との相違点のひとつは、発光部４の上面４ａ（レーザ光照射面）の面積が、レーザ光のスポットの面積よりも大きいことである。発光部４の形状は、直径１０ｍｍで、厚さ０．１ｍｍの円盤状である。実施例１と同様の３種類の蛍光体の粉末が樹脂に均一に混ぜ込まれて塗布されている。この発光部４に直径２ｍｍの円形のスポットとしてレーザ光が照射される。レーザ光の照射位置は、パラボラミラー５のほぼ焦点位置であり、かつ発光部４の上面４ａのほぼ中央である。
【０１３２】
このように発光部４の上面４ａの面積がレーザ光のスポットの面積より大きいため、発光部４の側面から出射する蛍光がほとんどなくなる。そのため、パラボラミラー５で制御できない蛍光を低減でき、蛍光の利用効率を高めることができる。
【０１３３】
（金属ベース７の詳細）
実施例１とのもうひとつの大きな相違点は、金属ベース７の内部に水冷パイプ１６が通っている点である。水冷パイプ１６の内部には冷却水が流れており、この冷却水を循環させることによって金属ベース７を冷却できる。その結果、金属ベース７による発光部４の放熱効率を高めることができる。なお、金属ベース７が、銅からなるものであり、発光部４が配置される側の表面にアルミニウムが蒸着されている点は、実施例１と同様である。
【０１３４】
（パラボラミラー５の詳細）
パラボラミラー５の開口部５ｂは、半径３０ｍｍの半円であり、パラボラミラー５の奥行きは３０ｍｍである。発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置に配置されている。
【０１３５】
〔実施例４〕
図１９は、本発明の別の実施例のヘッドランプ２４を示す概略図である。ヘッドランプ２４は、アレイレーザ４１、導光部４２、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７およびフィン８を備えている。
【０１３６】
アレイレーザ４１は、１０個のエミッタが１パッケージに内蔵されたマルチエミッタレーザアレイであり、総出力は８Ｗである。同様の機能を有するレーザ光源として、複数のレーザエレメントを有しており、各レーザエレメントからレーザ光が出射されるアレイレーザを用いてもよい。レーザ光の成分のうち、表面反射の少ないＰ偏光が発光部４の表面に照射されるように設定されている。アレイレーザ４１は、導光部４２の入射面４２ａの近傍に配置されている。
【０１３７】
導光部４２は、アレイレーザ４１が発振した複数のレーザ光を集光しつつ発光部４へ導くクサビ形状（角錐状または角錐台状）の導光部材である。この導光部４２は、例えば、石英（ＳｉＯ２）製であり、導光部４２の内部に入射したレーザ光は、導光部４２の内部側面で全反射する。
【０１３８】
導光部４２は、導光部４２の一方の端面である入射面４２ａをパラボラミラー５が外側に配置され、他方の端部である出射面４２ｂが発光部４の近傍に配置されるようにパラボラミラー５の窓部６（開口部）を貫通して配されている。
【０１３９】
アレイレーザ４１から出射されたレーザ光は、導光部４２の入射面４２ａから導光部４２の内部に入射する。入射したレーザ光は、導光部４２の内部で全反射しながら導光され、導光部４２の出射面４２ｂから出射される。
【０１４０】
出射面４２ｂにおける断面積は、入射面４２ａの面積よりも小さい（すなわち、導光部４２が先細り構造を有している）ため、導光部４２の内部に入射したレーザ光は、出射面４２ｂに向かう過程で集光される。
【０１４１】
導光部４２の出射面４２ｂの近傍に発光部４が配置されており、出射面４２ｂから出射したレーザ光が発光部４の上面のほぼ中央に直径２ｍｍのスポットとして照射される。
【０１４２】
上述のように窓部６は、発光部４の上面４ａに立てた垂線を基準軸とした±３０°の範囲の外に形成することが好ましい。そのため、導光部４２の、パラボラミラー５の開口部５ｂ側の側面４２ｃと上記基準軸とによって形成される角度は、３０°より大きく設定されている。
【０１４３】
また、出射面４２ｂから出射したレーザ光が発光部４の表面で反射することを抑制するために、導光部４２の中心軸（入射面４２ａの中央に立てた垂線）４２ｄと上記基準軸とによって形成される角度は８０°以下に設定されている。当該角度は、例えば、４５°である。
【０１４４】
（パラボラミラー５の詳細）
パラボラミラー５の開口部５ｂは、半径３０ｍｍの半円であり、パラボラミラー５の奥行きは３０ｍｍである。発光部４は、パラボラミラー５の焦点位置に配置されている。
【０１４５】
（発光部４の詳細）
発光部４は、直径２ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの円盤状である。発光部４の組成は実施例１と同様であり、蛍光体の粉末が焼結されて固められている。
【０１４６】
金属ベース７およびフィン８については、実施例１と同様である。
【０１４７】
（ヘッドランプ２４の特有の効果）
ヘッドランプ２４では、導光部４２を用いているため、アレイレーザ４１の複数のレーザ光線を集光し、所望の角度で発光部４に照射することが容易になる。さらに、蛍光の約５０％を受けるパラボラミラー５の反射曲面の領域外に導光部４２を挿入する窓部６が形成されているため、蛍光のロスが少ない効率的な投光を実現できる。
【０１４８】
〔実施例５〕
図２０は、本発明の別の実施例のヘッドランプ２５を示す概略図である。図２０に示すように、ヘッドランプ２５は、複数のレーザ素子２と集光レンズ１１とのセット、複数の光ファイバー１２、発光部４、パラボラミラー５、金属ベース７およびフィン８を備えている。
【０１４９】
光ファイバー１２は、レーザ素子２から出射された励起光を発光部４へと導く導光部材である。光ファイバー１２の出射端部１２ａから出射されたレーザ光が、３０°の角度で発光部４の上面に照射されるように出射端部１２ａの位置が固定されている。図２０では、光ファイバー１２は、パラボラミラー５の頂点付近を貫通しているが、金属ベース７に開口部を設け、その開口部から光ファイバー１２をパラボラミラー５の内部に導いてもよい。
【０１５０】
その他の構成は、実施例１と同様である。
【０１５１】
光ファイバー１２は、可撓性を有しているため、レーザ光の入射角度および入射方向の設定を容易に行うことができる。
【０１５２】
〔実施例６〕
図２１は、本発明の一実施例の照明装置２６を示す概略図である。図２１に示すように、照明装置２６は、複数のレーザ素子２と集光レンズ１１とのセット、複数の光ファイバー１２、拡大レンズ１３、反射ミラー１４、発光部４、楕円ミラー（反射鏡）５１、金属ベース７、フィン８およびロッドレンズ４３を備えている。
【０１５３】
反射ミラー１４によって反射されたレーザ光が、窓部５１ａを通して発光部４の上面に対して６０°の角度で照射されるように、窓部５１ａの位置、反射ミラー１４の位置および角度が設定されている。
【０１５４】
実施例１との最大の違いは、照明装置２６では、反射鏡がパラボラミラーではなく楕円ミラー（楕円球面鏡）である点である。発光部４は、楕円ミラー５１の第１焦点位置に配置される。楕円ミラー５１によって反射された蛍光は、ロッドレンズ４３の一方の端部に形成された入射面４３ａに入射し、ロッドレンズ４３の内部を導光し、他方の端部に形成された出射面４３ｂから出射される。入射面４３ａは、楕円ミラー５１の第２焦点位置に配置される。
【０１５５】
ロッドレンズ４３は、オプティカルインデレクターとして機能するものであり、光束の角度成分を混ぜ合わせることによって照度むら、色むら、ちらつきなどを低減できる。ロッドレンズ４３は、円柱状でも角柱状でもよく、所望される照明光のスポットの形状に合わせて選択すればよい。
【０１５６】
このようなロッドレンズ４３を用いた構成は、プロジェクタ用の照明系光源として好適に利用することができる。
【０１５７】
（変更例）
本発明は上述した実施形態および各実施例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り、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。
【０１５８】
本発明の発光装置が有する反射鏡は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラーまたはその一部を含むものであってもよい。例えば、図２２に示すヘッドランプ２７のように、パラボラミラー（反射鏡）５２の頂点付近を貫いて当該パラボラミラー５２の内部に伸びる金属板（熱伝導性部材、支持部材）７１の表側および裏側に発光部４を配置してもよい。金属板７１は、銀メッキされた銅製の板であり、発光部４は、パラボラミラー５２のほぼ焦点位置に配置されている。
【０１５９】
レーザ素子２から発振されたレーザ光は、レンズ１８によって平行光に整形され、集光レンズ１９によって、発光部４の上面のサイズまで絞られる。その後、レーザ光は、反射ミラー１４によって反射され、パラボラミラー５２の窓部５２ａを通して発光部４に照射される。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、発光装置や照明装置、特に車両用等のヘッドランプに適用することができ、これらの蛍光の利用効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２    レーザ素子（励起光源）
４    発光部
４ａ  上面
４ｃ  スポット
５    パラボラミラー（反射鏡）
６    窓部
７    金属ベース（熱伝導性部材、支持部材）
８    フィン（冷却部）
１０    自動車（車両）
１５    ファン（冷却部）
１６    水冷パイプ（冷却部）
２１    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２２    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２３    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２４    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２５    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
２６    照明装置（発光装置）
２７    ヘッドランプ（発光装置、車両用前照灯）
４１    アレイレーザ（励起光源）
４２    導光部
５１    楕円ミラー（反射鏡）
５１ａ  窓部
５２    パラボラミラー（反射鏡）
５１ａ  窓部
７１    金属板（熱伝導性部材、支持部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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