(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、前記光源から出射された光を集光する集光部と、前記集光部によって集光された光を受けて発光する発光部とが配設され、前記発光部から発せられた光を放出する光源ユニットと、
前記光源ユニットから放出された光を投光する投光部とを備え、
前記光源ユニットは、当該光源ユニットが固定される固定部位に着脱可能に取り付けられており、
前記発光部は、前記光源から出射された光を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、
前記光源は、前記蛍光体を励起する励起光を出射し、
前記光源ユニットは、
前記光源と、前記集光部と、前記発光部とを収容する筐体部と、
前記発光部から発せられた光を透過して、当該光に含まれる前記励起光を除去する光学フィルタと、をさらに備え、
前記光学フィルタは、前記光源ユニットから放出される光を取り出す、前記筐体部の開口部に嵌め込まれていることを特徴とする投光装置。
【請求項２】
前記集光部は、前記光源から出射された光を透過するレンズ部材、または、前記光源から出射された光を反射する反射部材であることを特徴とする請求項１に記載の投光装置。
【請求項３】
前記投光部は、前記発光部から発せられた光を反射する反射鏡であることを特徴とする請求項１または２に記載の投光装置。
【請求項４】
前記反射鏡は、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反射曲面を含むことを特徴とする請求項３に記載の投光装置。
【請求項５】
前記投光部は、前記発光部から発せられた光を屈折させる投光レンズを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の投光装置。
【請求項６】
前記発光部は、薄膜形状であり、
前記励起光が照射される面である照射面と、前記蛍光を発する主たる面である主発光面とは、同一であることを特徴とする請求項１に記載の投光装置。
【請求項７】
前記光源は、レーザ素子であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の投光装置。
【請求項８】
前記レーザ素子は、当該レーザ素子を被うパッケージに封入されていることを特徴とする請求項７に記載の投光装置。
【請求項９】
前記筐体部は、内部が密閉されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の投光装置。
【請求項１０】
前記発光部は、前記投光部の焦点またはその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の投光装置。
【請求項１１】
前記投光部を支持する支持部をさらに備え、
前記固定部位は、前記支持部に設けられた、前記光源ユニットと嵌合可能な凹部または貫通孔であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の投光装置。
【請求項１２】
前記光源ユニットは、当該光源ユニットを締結する螺合式の締結部材、または当該光源ユニットを係止する係止部材によって、前記固定部位に固定されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の投光装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の投光装置を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１４】
前記投光部は、前記投光装置が搭載された車両に固定されていることを特徴とする請求項１３に記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を備えた投光装置に関するものであり、より詳細には、半導体発光素子を含む光学部品をユニット化して、当該ユニット単位での交換が可能な投光装置および車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザ素子（ＬＤ：Laser Diode）等の半導体発光素子を光源として備え、半導体発光素子から出射された励起光を、蛍光体を含む発光部に照射して発生させた照明光を投光する投光装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、レーザ素子から出射されたレーザ光を集光レンズによって集光し、蛍光体を含む発光部に照射して発生させた蛍光をリフレクタによって投光する投光装置が開示されている。
【０００４】
また、このような投光装置に関連して、特許文献２には、レーザ素子と、集光レンズと、蛍光体を含む発光部とを備え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】国際公開第２００７／１０５６４７号（２００７年０９月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、レーザ光等を照射することで発光部を発光させる投光装置では、使用時における発熱等の影響によって、特に、レーザ素子や発光部が劣化しやすいことが知られている。このような劣化が生じた場合、投光装置から投光される光の光量の減少や不灯等が生じるため、投光装置の機能を良好に維持するには、レーザ素子や発光部を定期的に交換する必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された投光装置では、レーザ素子や発光部を交換する場合、それぞれの取り付け位置および角度の調整、並びに、レーザ素子と発光部との間に配設された集光レンズの角度の調整等のアライメント調整を行う必要があり容易に交換することができない。
【０００８】
そのため、例えば、特許文献１に開示された投光装置が自動車のヘッドランプとして使用された場合、経年劣化等によるヘッドランプの光量の低下や不灯等が生じた際には、自動車整備工場等でレーザ素子や発光部を交換する必要があるが、精密な作業を要する上述のようなアライメント調整を各工場で行うことは極めて困難である。このような問題は、自動車のヘッドランプに限られず、他の照明器具、或いはプロジェクタ等の映像投射装置等においても同様に生じ得る。
【０００９】
従って、レーザ素子や発光部の交換時の作業性を向上させるためには、レーザ素子と集光レンズと発光部との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの部材（以下、光学部品と適宜称する）をリフレクタ等から取り外して容易に交換できることが好ましいが、このような技術思想について、特許文献２には何ら言及されていない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置および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】
【００１１】
本発明に係る投光装置は、上記の課題を解決するために、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を集光する集光部と、前記集光部によって集光された光を受けて発光する発光部とが配設され、前記発光部から発せられた光を放出する光源ユニットと、前記光源ユニットから放出された光を投光する投光部とを備え、前記光源ユニットは、当該光源ユニットが固定される固定部位に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成では、光源と集光部と発光部とが配設された光源ユニットは、固定部位に着脱可能に取り付けられているため、光源ユニット単位での交換が可能となる。そのため、光源や発光部の経年劣化、または集光部の位置ずれ等が生じた場合、光源ユニットを交換することで、光源と集光部と発光部との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品を交換することができるので、従来のように、光源や発光部等の交換時に、光学部品のアライメント調整を伴うことなく、光源ユニットを交換するだけで投光装置の機能を回復させることができる。
【００１３】
従って、上記の構成によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置を実現することができる。
【００１４】
また、本発明に係る投光装置では、前記集光部は、前記光源から出射された光を透過するレンズ部材、または、前記光源から出射された光を反射する反射部材であることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、集光部は、光源から出射された光を透過するレンズ部材、または、光源から出射された光を反射する反射部材であるため、レンズ部材および反射部材によって発光部から出射された光を発光部に適切に照射することができる。
【００１６】
ここで、レンズ部材または反射部材を用いて、発光部から出射された発光部に集光する構成では、特に、集光部のアライメント調整に高い精度が要求される。
【００１７】
上記の構成では、光源ユニット単位での交換が可能であるため、光源とレンズ部材と発光部との相対的な位置関係、または光源と反射部材と発光部との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品を交換することができる。
【００１８】
従って、上記の構成によれば、光源や発光部の交換時、またはレンズ部材および反射部材の位置ずれ等が生じた場合であっても、集光部のアライメント調整を伴うことなく、光源ユニットを交換するだけで投光装置の機能を回復させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る投光装置では、前記投光部は、前記発光部から発せられた光を反射する反射鏡であることが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、光源ユニットから放出された光を反射鏡によって反射することにより、所定の角度範囲で投光することができる。
【００２１】
また、本発明に係る投光装置では、前記反射鏡は、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反射曲面を含むことが好ましい。
【００２２】
上記の構成では、反射鏡は、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反射曲面を含む、いわゆる、円形または半円形等の開口部を有するパラボラミラーである。このような反射鏡を使用する場合、反射鏡の外部に配設された光源から出射された光を反射鏡の内部に配設された発光部に照射することが一般的であり、このような従来の投光装置では、光学部品の交換時に、光軸の調整、発光部に照射される光の照射範囲の調整、反射鏡に対する発光部の位置調整を含むアライメント調整等に高い精度が要求される。
【００２３】
上記の構成では、固定部位に固定された光源ユニットを交換することで、光源と集光部部材と発光部との相対的な位置関係を維持しつつ、光源ユニットと投光部との位置関係を再現することができる。
【００２４】
従って、上記の構成によれば、パラボラミラーを備えた投光装置における光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
また、本発明に係る投光装置では、前記投光部は、前記発光部から発せられた光を屈折させる投光レンズを含むことが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、光源ユニットから放出された光を投光レンズによって屈折させるとにより、所定の角度範囲で投光することができる。
【００２７】
また、本発明に係る投光装置では、前記発光部は、前記光源から出射された光を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、前記光源は、前記蛍光体を励起する励起光を出射することが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、発光部は、光源から出射された光を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、光源は、蛍光体を励起する励起光を出射するため、発光部が発生させた蛍光を照明光として利用することができる。また、発光部に含まれる蛍光体の種類・割合等を適宜選択することで、所望の色度の蛍光を発光部から発生させることができる。
【００２９】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源ユニットは、前記発光部から発せられた光を透過して、当該光に含まれる前記励起光を除去する光学フィルタをさらに備え、当該光学フィルタを透過した光を放出することが好ましい。
【００３０】
上記の構成では、光源ユニットは、発光部から発せられた光を透過して、当該光に含まれる励起光を除去する光学フィルタをさらに備えるため、発光部に照射された励起光のうち、蛍光体によって蛍光に変換されなかった励起光を光学フィルタによって除去することができる。
【００３１】
従って、上記の構成によれば、励起光が外部に出射されることを防止して、安全性の高い照明光を投光することができる。
【００３２】
また、本発明に係る投光装置では、前記発光部は、薄膜形状であり、前記励起光が照射される面である照射面と、前記蛍光を発する主たる面である主発光面とは、同一であることが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、発光部は、薄膜形状であり、励起光が照射される面である照射面と、蛍光を発する主たる面である主発光面とが同一であるため、高効率で発光する発光部を備えた投光装置を実現することができる。
【００３４】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源は、レーザ素子であることが好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、光源はレーザ素子であるため、高輝度な投光装置を実現することができる。
【００３６】
また、上記の構成によれば、取り扱いに注意が必要なレーザ素子は、光源ユニットとして集光部および発光部と共にユニット化されているため、レーザ素子に直接触れることなく、安全、且つ、容易に投光装置のメンテナンスを行うことが可能となる。
【００３７】
また、本発明に係る投光装置では、前記レーザ素子は、当該レーザ素子を被うパッケージに封入されていることが好ましい。
【００３８】
一般的に、レーザ素子は、周囲に存在する雰囲気ガスの湿気等の影響によって劣化しやすいことが知られている。
【００３９】
上記の構成によれば、レーザ素子は、パッケージに封入されているため、レーザ素子を湿気等から保護することができるので、レーザ素子の機能を長期にわたって維持することができる。
【００４０】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源ユニットは、前記光源と、前記集光部と、前記発光部とを収容する筐体部をさらに備え、前記筐体部は、内部が密閉されていることが好ましい。
【００４１】
上記の構成では、光源ユニットは、光源と集光部と発光部とを収容する筐体部をさらに備え、この筐体部の内部が密閉されているため、筐体部の内部に湿気が浸入して、結露等が生じることを抑制することができる。
【００４２】
従って、上記の構成によれば、湿気等から光源ユニットに収容された光源と集光部と発光部とを保護して、光源ユニットの機能を長期にわたって維持することができる。
【００４３】
また、本発明に係る投光装置では、前記筐体部は、溶接により内部が密閉されていることが好ましい。
【００４４】
上記の構成によれば、筐体部は、溶接により内部が密閉されているため、光源ユニットの内部の気密性を向上させることができる。
【００４５】
また、本発明に係る投光装置は、光源ユニット単位での交換可能であるため、光源ユニットを分解可能な構成に設計する必要がなく、これにより、光源ユニットの構成を簡略化することができる。
【００４６】
また、本発明に係る投光装置では、前記発光部は、前記投光部の焦点またはその近傍に配置されていることが好ましい。
【００４７】
上記の構成では、発光部は、投光部の焦点またはその近傍に配置されているため、発光部から発せられた光を投光部によってその光路を高精度に制御して、所望の角度範囲で投光することができる。
【００４８】
また、本発明に係る投光装置では、前記投光部を支持する支持部をさらに備え、前記固定部位は、前記支持部に設けられた、前記光源ユニットと嵌合可能な凹部または貫通孔であることが好ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、投光部を支持する支持部をさらに備え、固定部位は、前記支持部に設けられた、光源ユニットを嵌合する凹部または貫通孔であるため、光源ユニットを、支持部に設けられた固定部位に着脱可能に取り付けることが可能となる。
【００５０】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源ユニットは、当該光源ユニットを締結する螺合式の締結部材、または当該光源ユニットを係止する係止部材によって、前記固定部位に固定されていることが好ましい。
【００５１】
上記の構成によれば、光源ユニットは、ネジ等の締結部材、または係止爪等の係止部材によって、固定部位に固定されているため、光源ユニットを固定部位に着脱可能に取り付けると共に、確実に固定することができる。
【００５２】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、前記投光装置を備えることを特徴とする。
【００５３】
上記の構成によれば、車両用前照灯は、上記の投光装置を備えているため、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた車両用前照灯を実現することができる。
【００５４】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記投光部は、前記投光装置が搭載された車両に固定されていることが好ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、投光装置が搭載された車両に投光部が固定されているため、光源ユニットだけを交換したとしても、車両用前照灯の配光特性を再現するこができる。
【発明の効果】
【００５６】
以上のように、本発明に係る投光装置は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を集光する集光部と、前記集光部によって集光された光を受けて発光する発光部とが配設された光源ユニットと、前記発光部から発せられた光を投光する投光部とを備え、前記光源ユニットは、当該光源ユニットが固定される固定部位に着脱可能に取り付けられている。
【００５７】
それゆえ、本発明によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置および車両用前照灯を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、実施形態１に係る投光装置の内部構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示される光源ユニットの外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示される光源ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示されるリフレクタの回転放物曲面を示す概念図である。
【図５】図５は、図３に示される光源ユニットの着脱状態を示す断面図である。
【図６】図６は、図３に示される光源ユニットの変形例を示す上面透視図である。
【図７】図７は、図６に示される光源ユニットの内部構成を示すＡ−Ａ’断面図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る投光装置の外観構成を示す正面図である。
【図９】図９は、図８に示される投光装置の内部構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示される光源ユニットの外観構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示される光源ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示される光源ユニットの着脱状態を示す断面図である。
【図１３】図１３は、図９に示される投光装置の変形例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係る投光装置の内部構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示される光源ユニットの外観構成を示す上面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示される光源ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示される光源ユニットの着脱状態を示す断面図である。
【図１８】図１８は、実施形態４に係る投光装置の内部構成を示す正面図である。
【図１９】図１９は、図１８に示される光源ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図２０】図２０は、図１９に示される光源ユニットの着脱状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
〔実施形態１〕
本発明に係る投光装置の第１の実施形態について、図１〜図７に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る投光装置を、自動車（車両）のヘッドランプ（車両用前照灯）に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００６０】
ただし、本発明に係る投光装置は、自動車以外の車両用前照灯に適用しても良い。さらに、本発明に係る投光装置は、その他の照明装置、例えば、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケット等）のヘッドランプに適用しても良く、サーチライト、プロジェクタ、室内照明器具（ダウンライト、スタンドランプ等）に適用しても良い。
【００６１】
［投光装置１の構成］
まず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る投光装置１の構成について説明する。
【００６２】
図１は、本実施形態に係る投光装置１の内部構成を示す断面図である。図１に示されるように、投光装置１は、光源ユニット２と、リフレクタ（投光部・反射鏡）３と、金属ベース（支持部）４とを備えている。以下、図２〜図４をさらに参照して、投光装置１が備える各部の構成について説明する。
【００６３】
＜光源ユニット２＞
光源ユニット２は、レーザ素子６から出射されたレーザ光を、蛍光体を含む発光部８に照射することで発生させた光（蛍光）を放出するものである。光源ユニット２は、金属ベース４に設けられた凹状（切欠状）の固定部位（凹部）５に着脱可能に取り付けられている。
【００６４】
図２は、図１に示される光源ユニット２の外観構成を示す斜視図であり、図３は、図２に示される光源ユニット２の内部構成を示す断面図である。なお、図中の点線は、レーザ光の軌跡の輪郭を模式的に示している。図２および図３に示されるように、光源ユニット２は、レーザ素子（光源）６と、集光レンズ（集光部・レンズ部材）７と、発光部８と、ハウジング（筐体部）９と、透光板（光学フィルタ）１０とを備えている。この光源ユニット２には、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが、アライメント調整が施された状態で矩形のハウジング９の内部に配設されている。
【００６５】
（レーザ素子６）
レーザ素子６は、励起光（光）を出射する励起光源として機能する発光素子である。レーザ素子６は、１チップに１つの発光点を有するものであっても良く、１チップに複数の発光点を有するものであっても良い。
【００６６】
励起光としてレーザ光を用いることにより、発光部８に対する照射範囲を狭く制御することができるため、発光部８のサイズを小さくすることが可能となる。そのため、発光部８から発せられる光をリフレクタ３によってその光路を制御して、効率良く投光することができるので、投光装置１の投光（配光）特性を向上させることができる。
【００６７】
なお、レーザ素子６の代わりに、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることも可能である。ただし、レーザ素子６を用いることで、高輝度な投光装置１を実現することができるため好ましい。
【００６８】
また、本実施形態のように、レーザ素子６を１つのみ用いても良いが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子６を用いるほうが容易である。レーザ素子６が複数設けられている場合、複数のレーザ素子６のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発せられる。
【００６９】
レーザ素子６のレーザ光の波長は、例えば、３９０ｎｍ（青紫色）から４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部８に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されれば良い。本実施形態では、レーザ素子６は、直径５．６ｍｍの金属パッケージ（パッケージ）に封入され、出力２Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を出射する。
【００７０】
このように、レーザ素子６は、金属等のパッケージに封入されていることが好ましい。一般的に、レーザ素子６は、周囲に存在する雰囲気ガスの湿気等の影響によって劣化しやすいことが知られている。そこで、レーザ素子６を、パッケージに封入することによって、レーザ素子６を湿気等から保護することができるので、レーザ素子６の機能を長期にわたって維持することができる。
【００７１】
レーザ素子６のリード線６２は、ハウジング９の一方の側面に設けられた端子９３に配線９４によって接続されている。レーザ素子６は、この端子９３を介して電力が供給される。
【００７２】
（集光レンズ７）
集光レンズ７は、レーザ素子６から出射されたレーザ光が発光部８に適切に照射されるように、レーザ光の照射範囲を調節するものである。本実施形態では、集光レンズ７は、発光部８の表面８ａにレーザ光が照射されるように、レーザ素子６から発せられたレーザ光を集光する。
【００７３】
なお、本実施形態では、集光レンズ７は、１つのレンズから構成されているが、複数のレンズを用いて集光レンズ７を構成しても良い。
【００７４】
また、光源ユニット２には、その他の光学系（部材）が配設されていても良い。例えば、発光部８におけるレーザ光の強度分布や分布形状を制御するための光学系がさらに配設されていても良い。
【００７５】
（発光部８）
発光部８は、レーザ素子６から発せられたレーザ光を受けて光を発するものであり、本実施形態では、レーザ光を吸収して蛍光を発する蛍光体（蛍光物質）を含んでいる。具体的には、発光部８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８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。このような発光部８によれば、ＬＥＤ等に比べてサイズの小さな点状光源を実現すことができる。
【００７６】
この発光部８は、固定部位５に取り付けられた際に、リフレクタ３のほぼ焦点に位置するように、ハウジング９の内部に配設されている。そのため、発光部８が発生させた蛍光は、リフレクタ３の反射曲面によって反射されることで、その光路が高精度に制御される。発光部８のレーザ光が照射される表面８ａには、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良い。これにより、発光部８の表面８ａにおけるレーザ光の反射を防止することができるので、より多くのレーザ光を発光部８の内部に導いて蛍光に変換することができる。
【００７７】
また、発光部８は、リフレクタ３の開口部３４と反対側に傾斜するように形成された、ハウジング９の傾斜部９１上に、裏面８ｂを当接させて配設されている。そのため、発光部８が発生させた蛍光を、表面８ａからリフレクタ３側に効率的に導いて放出することができる。このように、発光部８は、レーザ光が照射される面である照射面、および蛍光を主に発する面である主発光面として表面８ａが機能する。
【００７８】
さらに、発光部８は、金属ベース４に設けられた凹状の固定部位５に固定された光源ユニット２の内部に配設されている。そのため、投光装置１の外部から発光部８の発光点が直接見えないようにすることができるので、幻惑の発生等を防止することができる。
【００７９】
発光部８に含まれる蛍光体としては、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。発光部８の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体等、その他の蛍光体であっても良い。
【００８０】
また、自動車用の投光装置１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８には、発生する蛍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。
【００８１】
本実施形態では、レーザ素子６によって出射された出力２Ｗ、波長４０５ｎｍのレーザ光を受けて、白色の蛍光が発生するように、発光部８は、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ）、緑色蛍光体（β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、および青蛍光体（（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ）の３種類のＲＧＢ蛍光体を含んでいる。また、発光部８は、一辺の長さが１ｍｍの正方形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜形状となるように、蛍光体の粉末を樹脂に混合させて、傾斜部９１に塗布されている。このような発光部８を備えることにより、投光装置１では、発光部８から３００ｌｍの白色の蛍光を発生させることができる。
【００８２】
なお、黄色蛍光体（（Ｙ１−ｘ−ｙＧｄｘＣｅｙ）３Ａｌ５Ｏ１２（０．１≦ｘ≦０．５５、０．０１≦ｙ≦０．４、または緑色および赤色蛍光体）を発光部８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、発光部８から白色光を発生させることも可能である。
【００８３】
発光部８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良い。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。
【００８４】
なお、投光装置１を自動車のヘッドランプ以外の照明装置に用いるのであれば、発光部８からの発光色も白色に限定されず、青色、赤色等の白色以外の発光色としても良い。
【００８５】
また、蛍光体を含む発光部８に代えて、レーザ光を乱反射することで散乱させる散乱体８１（図６および図７を参照）が、リフレクタ３のほぼ焦点に配設されていても良い。散乱体８１を用いることで、レーザ素子６から発せられたレーザ光を、照明光をして利用することができる。すなわち、散乱体８１によって散乱されたレーザ光をリフレクタ３によって投光することで、照明光として利用することができる。この場合、白色光を出力するために、出射するレーザ光の波長が異なる複数のレーザ素子６を組み合わせて用いても良い。なお、蛍光体を含む発光部８に代えて、散乱体８１を備える構成については後述する。
【００８６】
（ハウジング９）
ハウジング９は、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とを収容する筐体部材である。ハウジング９は、金属ベース４に設けられた凹状の固定部位５に嵌合可能な外形を有しており、その内部には、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが、アライメント調整が施された状態で配設されている。
【００８７】
また、ハウジング９には、発光部８が配設される傾斜部９１の上方に開口部９２が設けられており、この開口部９２に透光板１０が嵌め込まれている。発光部８から発せられた蛍光は、この透光板１０を透過して外部に放出される。
【００８８】
このハウジング９は、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、銅または鉄）等の熱伝導性が高い材料から構成されている。そのため、ハウジング９は、レーザ素子６および発光部８の発熱を効率的に吸収して放熱することができる。なお、ハウジング９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（高熱伝導性樹脂、高熱伝導性セラミックス等）を含んでいても良い。
【００８９】
ただし、発光部８と当接する傾斜部９１の表面は反射面として機能することが好ましい。傾斜部９１の表面が反射面であることにより、発光部８の表面８ａから入射したレーザ光を蛍光に変換した後、当該反射面で蛍光を反射してリフレクタ３へ向かわせることができる。または、発光部８の表面８ａから入射したレーザ光を上記の反射面で反射させて、再度発光部８の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【００９０】
また、ハウジング９は、その内部が密閉されていることが好ましい。これにより、ハウジング９の内部に湿気が浸入して、結露等が生じることを抑制することができるので、湿気等からハウジング９の内部に配設されたレーザ素子６等の光学部品を保護して、光源ユニット２の機能を長期にわたって維持することができる。なお、溶接によってハウジング９の内部が密閉されるようにすることで、ハウジング９の内部の機密性をさらに向上させることができる。
【００９１】
（透光板１０）
透光板１０は、ガラス等の投光性を有する材料から構成された板状部材である。透光板１０は、発光部８が発生させた蛍光を、ハウジング９の外部に取り出すための窓部として作用するものであり、この透光板１０をリフレクタ３の反射曲面側にむけて光源ユニット２は固定部位５に取り付けられる。
【００９２】
なお、投光装置１のように、発光部８が発生させた蛍光のみを照明光として利用する場合、この透光板１０は、発光部８から発せられた光に含まれるレーザ光を除去する光学フィルタをして機能することが好ましい。これにより、発光部８に照射されたレーザ光のうち、蛍光体によって蛍光に変換されなかったレーザ光を除去することができるので、レーザ光が外部に放出されることを防止して、安全性の高い照明光を投光することができる。
【００９３】
＜リフレクタ３＞
リフレクタ３は、光源ユニット２から放出された光を投光するものである。このリフレクタ３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良く、金属製の部材であっても良い。
【００９４】
図４は、図１に示されるリフレクタ３の回転放物曲面を示す概念図である。図２に示されるように、リフレクタ３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反射曲面を、上記の回転軸に平行な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曲面に含んでいる。このリフレクタ３は、光源ユニット２から放出された蛍光を投光する方向に、半円形の開口部３４を有している。
【００９５】
リフレクタ３のほぼ焦点の位置に配置された発光部８が発生させた蛍光は、リフレクタ３によって、平行に近い光線束を形成して開口部３４から自動車の進行方向に向けて投光される。これにより、発光部８が発生させた蛍光を狭い立体角内に効率的に投光することができる。
【００９６】
なお、リフレクタ３は、閉じた円形の開口部を有するフルパラボラミラー、またはその一部を含むものであっても良い。また、パラボラミラー以外にも、楕円形状や自由曲面形状、或いは、マルチファセット化されたもの(マルチリフレクタ)を用いることができる。さらに、リフレクタ３の一部に曲面ではない部分を含めても良い。
【００９７】
また、図示はしていないが、投光装置１は、リフレクタ３の開口部３４に投光する角度範囲を制御するレンズ等がさらに設けられていても良い。
【００９８】
＜金属ベース４＞
金属ベース４は、光源ユニット２およびリフレクタ３を支持する支持部材であり、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、銅または鉄）等からなっている。そのため、金属ベース４は熱伝導性が高く、光源ユニット２の発熱を効率的に吸収して放熱することができる。
【００９９】
この金属ベース４は、リフレクタ３を支持する面に、凹状の固定部位５が設けられており、この固定部位５に光源ユニット２が固定されている。このとき、金属ベース４のリフレクタ３を支持する面と、透光板１０が嵌め込まれた光源ユニット２の面との高さが一致するように、光源ユニット２は固定部位５に固定される。
【０１００】
［投光装置１の効果］
次に、図５を参照して、投光装置１の効果について説明する。投光装置１のように、レーザ光を照射することで発光部８を発光させる場合、使用時における発熱等の影響によって、レーザ素子６や発光部８が劣化しやすくなる。このような劣化が生じた場合、投光装置１から投光される光の光量の減少や不灯等が生じるため、投光装置１の機能を良好に維持するには、レーザ素子６や発光部８を定期的に交換する必要がある。
【０１０１】
そこで、投光装置１では、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが配設された光源ユニット２が、金属ベース４に設けられた凹状の固定部位５に嵌合した状態で着脱可能に取り付けられている。
【０１０２】
図５は、投光装置１における光源ユニット２の着脱状態を示す断面図である。図５に示されるように、投光装置１では、光源ユニット２が、固定部位５に着脱可能に取り付けられているため、ユニット単位での交換が可能となる。そのため、レーザ素子６や発光部８の経年劣化、または集光レンズ７の位置ずれ等が生じた場合、光源ユニット２を交換することで、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品を金属ベース４から取り外して容易に交換することができる。よって、従来のように、レーザ素子６や発光部８等の交換時に、光学部品のアライメント調整を伴うことなく、光源ユニット２を交換するだけで投光装置１の機能を回復させることができる。
【０１０３】
なお、光源ユニット２は、当該光源ユニット２を締結するネジ等の締結部材（図示省略）、または当該光源ユニット２を係止する係止爪等の係止部材（図示省略）等によって、固定部位５に固定されていることが好ましい。これにより、光源ユニット２を固定部位５に着脱可能に取り付けると共に、確実に固定することができる。
【０１０４】
従って、本実施形態によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置１を実現することができる。
【０１０５】
［光源ユニット２の変形例］
次に、図６および図７を参照して、光源ユニット２の変形例について説明する。蛍光体を含む発光部８に代えて、レーザ光を乱反射することで散乱させることで発光する散乱体８１を用いても良い。
【０１０６】
図６は、図３に示される光源ユニット２の変形例を示す上面透視図であり、図７は、図６に示される光源ユニット２ａの内部構成を示すＡ−Ａ’断面図である。なお、図中の点線は、レーザ光の軌跡の輪郭を模式的に示している。この光源ユニット２ａは、ピーク波長が異なる複数のレーザ光を混色して、所望の色度の光を発生させるものである。
【０１０７】
図６および図７に示されるように、光源ユニット２ａは、３つのレーザ素子（光源）６ａ〜６ｃと、コリメートレンズ（集光部）７ａと、ダイクロイックミラー７２・７３と、散乱体（発光部）８１とを備えている。
【０１０８】
（レーザ素子６ａ〜６ｃ）
レーザ素子６ａ〜６ｃは、互いに異なるピーク波長を有するレーザ光を出射する発光素子である。例えば、レーザ素子６ａは赤色レーザ光を出射し、レーザ素子６ｂは緑色レーザ光を出射し、レーザ素子６ｃは青色レーザ光を出射する。各レーザ素子６ａ〜６ｃには、レーザ光を出射する方向にコリメートレンズ７ａがそれぞれ配設させている。
【０１０９】
（ダイクロイックミラー７２・７３）
ダイクロイックミラー７２・７３は、特定の波長領域の光を反射し、その他の波長領域の光を透過するものである。ダイクロイックミラー７２・７３は、レーザ素子６ａと散乱体８１との間に、レーザ素子６ａのレーザ光軸に対して斜めになるように配設されている。
【０１１０】
ダイクロイックミラー７２は、レーザ素子６ａの赤色レーザ光を透過しつつ、レーザ素子６ａのレーザ光軸に対して直交する方向から出射されたレーザ素子６ｂの緑色レーザ光を散乱体８１に向けて反射する。また、ダイクロイックミラー７３は、レーザ素子６ａの赤色レーザ光とレーザ素子６ｂの緑色レーザ光とを透過しつつ、レーザ素子６ａのレーザ光軸に対して直交する方向から出射されたレーザ素子６ｃの青色レーザ光を散乱体８１に向けて反射する。
【０１１１】
これにより、レーザ素子６ａから出射された赤色レーザ光と、レーザ素子６ｂから出射された緑色レーザ光と、レーザ素子６ｃから出射された青色レーザ光とを、散乱体８１の表面８ａで合成することができる。
【０１１２】
（散乱体８１）
散乱体８１は、レーザ素子６ａ〜６ｃから出射された３つのレーザ光を散乱させるものである。この散乱体８１は、例えば、表面８ａに微細な凹凸が形成された金属等の反射部材、または散乱粒子が分散された透明樹脂等で構成される。
【０１１３】
散乱体８１は、ハウジング９の傾斜部９１に配設されており、その表面８ａに照射された３つのレーザ光を散乱して混色することで白色光を発生させる。散乱体８１が散乱させたレーザ光は、透光板１０を透過して外部に放出させる。
【０１１４】
このように、光源ユニット２ａによれば、レーザ素子６ａ〜６ｃから出射されたレーザ光を散乱する散乱体８１を用いることで、レーザ素子６ａ〜６ｃから出射されたレーザ光を混色して照明光として投光することができる。特に、赤色レーザ光（Ｒ）と緑色レーザ光（Ｇ）と青色レーザ光（Ｂ）とを合成する光源ユニット２ａは、プロジェクタ用光源装置等の映像投影用の光源ユニットとしても好適に利用することができる。
【０１１５】
〔実施形態２〕
本発明に係る投光装置の第２の実施形態について、図８〜図１３に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１６】
［投光装置１１の構成］
まず、図８〜図１１を参照して、本実施形態に係る投光装置１１の構成について説明する。
【０１１７】
図８は、本実施形態に係る投光装置１１の外観構成を示す正面図であり、図９は、図８に示される投光装置１１の内部構成を示す断面図である。図８および図９に示されるように、投光装置１１は、光源ユニット２１と、リフレクタ（投光部・反射鏡）３１と、支柱４１とを備えている。以下、図１０および１１をさらに参照して、投光装置１１が備える各部の構成について説明する。
【０１１８】
＜光源ユニット２１＞
光源ユニット２１は、レーザ素子６から出射されたレーザ光を、蛍光体を含む発光部８に照射することで発生させた光を放出するものである。光源ユニット２１は、支柱４１の先端部に設けられたソケット部（固定部位）５１に着脱可能に取り付けられている。
【０１１９】
図１０は、図９に示される光源ユニット２１の外観構成を示す斜視図であり、図１１は、図１０に示される光源ユニット２１の内部構成を示す断面図である。なお、図中の点線は、レーザ光の軌跡の輪郭を模式的に示している。図１０および図１１に示されるように、光源ユニット２１は、レーザ素子６と、集光レンズ７と、発光部８と、ハウジング９と、透光板１０とを備えている。
【０１２０】
光源ユニット２１には、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが、アライメント調整が施された状態で、円筒形のハウジング９の内部に配設されている。より詳細には、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とは、ハウジング９の回転軸に沿って一列に並んだ状態で、ハウジング９の内部に配設されている。
【０１２１】
光源ユニット２１では、発光部８は、ハウジング９の一方の端面に設けられた開口部９２に嵌め込まれた透光板１０に裏面８ｂを当接させて配設されている。発光部８は、表面８ａから入射したレーザ光を透過する過程においてを蛍光に変換して裏面８ｂから放出する。
【０１２２】
なお、光源ユニット２１は、レーザ素子６から出射されるレーザ光と、発光部８に含まれる蛍光体が発生させる蛍光とを混色して、所望の色度の光（レーザ光＋蛍光）を発生させる。
【０１２３】
本実施形態では、レーザ素子６によって発せられた出力１．５Ｗ、波長４５０ｎｍのレーザ光を受けて、白色光が発生するように、発光部８は、黄色蛍光体（Ｙ１−ｘ−ｙＧｄｘＣｅｙ）３Ａｌ５Ｏ１２（０．１≦ｘ≦０．５５、０．０１≦ｙ≦０．４）を含んでいる。これにより、発光部８から４００ｌｍの白色光を発生させることができる。
【０１２４】
＜リフレクタ３１＞
リフレクタ３１は、光源ユニット２１から放出された光を投光するものである。リフレクタ３１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反射曲面をその反射面に含んでいる。このリフレクタ３１は、光源ユニット２１から放出された光を投光する方向に、円形の開口部３４を有するパラボラミラーである。
【０１２５】
＜支柱４１＞
支柱４１は、光源ユニット２１を支持するものである。支柱４１の先端部には、光源ユニット２１が固定されるソケット部５１が設けられており、このソケット部５１に光源ユニット２１を係合させることで、光源ユニット２１はリフレクタ３１の内部に固定される。このとき、光源ユニット２１は、リフレクタ３１のほぼ焦点に発光部８が位置するように、ソケット部５１に固定される。そのため、光源ユニット２１から放出された光は、リフレクタ３１の反射曲面によって反射されることで、その光路が高精度に制御される。
【０１２６】
［投光装置１１の効果］
次に、図１２を参照して、投光装置１１の効果について説明する。投光装置１１では、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが配設された光源ユニット２１が、ソケット部５１に係合した状態で着脱可能に取り付けられている。
【０１２７】
図１２は、投光装置１１における光源ユニット２１の着脱状態を示す断面図である。図１２に示されるように、投光装置１１では、光源ユニット２１が、ソケット部５１に着脱可能に取り付けられているため、ユニット単位での交換が可能となる。そのため、光源ユニット２１を交換することで、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品を支柱４１から取り外して容易に交換することができる。
【０１２８】
従って、本実施形態によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置１１を実現することができる。
【０１２９】
［投光装置１１の変形例］
次に、図１３を参照して、投光装置１１の変形例について説明する。
【０１３０】
図１３は、図９に示される投光装置１１の変形例を示す断面図である。図１３に示されるように、支柱４１に代えて、リフレクタ３１ａに設けられた円筒状の貫通孔（固定部位）３５に嵌合させることで、リフレクタ３１ａに光源ユニット２１が直接取り付けられていても良い。このとき、光源ユニット２１は、リフレクタ３１ａのほぼ焦点に発光部８が位置するように、貫通孔３５に固定される。そのため、光源ユニット２１から放出された光は、リフレクタ３１ａの反射曲面によって反射されることで、その光路が高精度に制御される。
【０１３１】
投光装置１１ａによれば、光源ユニット２１を交換することで、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品をリフレクタ３１ａから取り外して容易に交換することができる。
【０１３２】
なお、光源ユニット２１は、ネジ等の締結部材（図示省略）、または係止爪等の係止部材（図示省略）等によって、貫通孔３５に固定されていてもよい。これにより、光源ユニット２１を貫通孔３５に着脱可能に取り付けると共に、確実に固定することができる。
【０１３３】
また、投光装置１１ａによれば、リフレクタ３１ａに光源ユニット２１が直接取り付けられているため、支柱４１を省略することができるので、投光装置１１ａの構成を簡略化することができる。
【０１３４】
〔実施形態３〕
本発明に係る投光装置の第３の実施形態について、図１４〜図１７に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３５】
［投光装置１２の構成］
まず、図１４〜図１６を参照して、本実施形態に係る投光装置１２の構成について説明する。
【０１３６】
図１４は、本実施形態に係る投光装置１２の内部構成を示す断面図である。図１４に示されるように、投光装置１２は、光源ユニット２２と、投光レンズ（投光部）３２と、金属ベース（支持部）４２とを備えている。以下、図１５および図１６をさらに参照して、投光装置１２が備える各部の構成について説明する。
【０１３７】
＜光源ユニット２２＞
光源ユニット２２は、複数のレーザ素子６から出射されたレーザ光を、蛍光体を含む発光部８に照射することで発生させた光（蛍光）を放出するものである。光源ユニット２２は、金属ベース４２に貫通形成された固定部位５２に着脱可能に取り付けられている。
【０１３８】
図１５は、図１４に示される光源ユニット２１の外観構成を示す上面図であり、図１６は、図１５に示される光源ユニット２２の内部構成を示す断面図である。なお、図中の点線は、レーザ光の軌跡の輪郭を模式的に示している。図１５および図１６に示されるように、光源ユニット２２は、レーザ素子６と、楕円ミラー（集光部・反射部材）７１と、発光部８と、ハウジング９と、透光板１０とを備えている。
【０１３９】
光源ユニット２２には、４つのレーザ素子６と、楕円ミラー７１と、発光部８とが、アライメント調整が施された状態で矩形のハウジング９の内部に配設されている。より詳細には、発光部８を中心にして４つのレーザ素子６が配設されており、これらのレーザ素子６から出射されたレーザ光が、各レーザ素子６の上方に配設された楕円ミラー７１によって集光されて、発光部８の表面８ａに照射されるように、これらの光学部品がハウジング９の内部に配設されている。発光部８は、レーザ光が照射される照射面、および蛍光を主に発する主発光面として表面８ａが機能する。発光部８が発生させた蛍光は、発光部８の上方に設けられた透光板１０を透過して外部に放出される。
【０１４０】
このように、光源ユニット２２には、４つのレーザ素子６が配設されているため、高出力のレーザ光を容易に得ることができ、高輝度な投光装置１２を実現することができる。
【０１４１】
＜投光レンズ３２＞
投光レンズ３２は、光源ユニット２１から放出された光を投光するものである。すなわち、投光レンズ３２は、透過する光を屈折させることで、所定の角度範囲で投光するものである。この投光レンズ３２は、金属ベース４２に貫通形成された固定部位５２に固定された光源ユニット２２の透光板１０と対向するように、金属ベース４２に支持されている。
【０１４２】
＜金属ベース４２＞
金属ベース４２は、光源ユニット２２および投光レンズ３２を支持するものであり、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、銅または鉄）等からなっている。そのため、金属ベース４２は熱伝導性が高く、光源ユニット２２の発熱を効率的に放熱することができる。
【０１４３】
この金属ベース４２には、固定部位５２が貫通形成されており、この固定部位５２に光源ユニット２２が着脱可能に取り付けられている。このとき、光源ユニット２２は、投光レンズ３２のほぼ焦点に発光部８が位置するように、固定部位５２に固定される。そのため、光源ユニット２２から放出された光は、投光レンズ３２を透過して屈折させられることで、その光路が高精度に制御される。
【０１４４】
［投光装置１２の効果］
次に、図１７を参照して、投光装置１２の効果について説明する。投光装置１２では、レーザ素子６と集光レンズ７と発光部８とが配設された光源ユニット２２が、金属ベース４２に貫通形成された固定部位５２に嵌合した状態で着脱可能に取り付けられている。
【０１４５】
図１７は、投光装置１２における光源ユニット２２の着脱状態を示す断面図である。図１７に示されるように、投光装置１２では、光源ユニット２２が、固定部位５２に着脱可能に取り付けられているため、ユニット単位での交換が可能となる。そのため、光源ユニット２２を交換することで、４つのレーザ素子６と楕円ミラー７１と発光部８との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの部材を金属ベース４２から取り外して交換することができる。
【０１４６】
特に、投光装置１２は、４つのレーザ素子６を励起光源として利用するため、光学部品のアライメント調整がより複雑になるが、投光装置１２によれば、これらの光学部品をユニット単位で交換することがでる。
【０１４７】
なお、光源ユニット２２は、ネジ等の締結部材（図示省略）、または係止爪等の係止部材（図示省略）等によって、固定部位５２に固定されていてもよい。これにより、光源ユニット２２を固定部位５２に着脱可能に取り付けると共に、確実に固定することができる。
【０１４８】
従って、本実施形態によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置１２を実現することができる。
【０１４９】
〔実施形態４〕
本発明に係る投光装置の第４の実施形態について、図１８〜図２０に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５０】
［投光装置１３の構成］
まず、図１８および図１９を参照して、本実施形態に係る投光装置１３の構成について説明する。
【０１５１】
図１８は、本実施形態に係る投光装置１３の内部構成を示す断面図である。図１８に示されるように、投光装置１３は、光源ユニット２３と、楕円リフレクタ（投光部・反射鏡）３３と、金属ベース４３と、投光レンズ（投光部）３２とを、備えている。以下、図１９をさらに参照して、投光装置１３が備える各部の構成について説明する。
【０１５２】
＜光源ユニット２３＞
光源ユニット２２は、複数のＬＥＤ（光源）６１から出射された光を、蛍光体を含む発光部８に照射することで発生させた光（蛍光）を放出するものである。光源ユニット２３は、金属ベース４３に貫通形成された固定部位５２に着脱可能に取り付けられている。
【０１５３】
図１９は、図１８に示される光源ユニット２３の内部構成を示す断面図である。なお、図中の点線は、ＬＥＤ光の軌跡の輪郭を模式的に示している。図１９に示されるように、光源ユニット２３は、ＬＥＤ６１と、楕円ミラー（集光部・反射部材）７１と、発光部８と、ハウジング９と、透光板１０とを備えている。
【０１５４】
光源ユニット２３には、４つのＬＥＤ６１と、楕円ミラー７１と、発光部８とが、アライメント調整が施された状態で矩形のハウジング９の内部に配設されている。より詳細には、透光板１０に裏面８ｂを当接させて配設された発光部８を中心にして等間隔に４つのＬＥＤ６１が配設されており、これらのＬＥＤ６１から出射された光が、各ＬＥＤ６１の上方に配設された楕円ミラー７１によって集光されて、発光部８の表面８ａに照射されるように、これらの光学部品がハウジング９の内部に配設されている。この発光部８は、表面８ａから入射した光を透過する過程においてを蛍光に変換して裏面８ｂから放射する。発光部８が発生させた蛍光は、発光部８の裏面８ｂに当接する透光板１０を透過して外部に放出される。
【０１５５】
＜楕円リフレクタ３３＞
楕円リフレクタ３３は、光源ユニット２３から放出された光を集光するものである。楕円リフレクタ３３は、第１焦点ｆ１および第２焦点ｆ２を有しており、第１焦点ｆ１に発光部８が位置するように、光源ユニット２３が固定部位５２に固定されている。
【０１５６】
この投光装置１３では、第１焦点ｆ１に配置された発光部８が発生させた光は、楕円リフレクタ３３によって第２焦点ｆ２に向かって反射され、第２焦点ｆ２を通過したあと、投光レンズ３２を透過して、所定の角度範囲で投光される。
【０１５７】
このように、楕円リフレクタ３３と投光レンズ３２とを併用することで、光源ユニット２３から放出された蛍光を効率良く投光することができる。
【０１５８】
なお、図示されていないが、投光レンズ３２は、金属ベース４３または楕円リフレクタ３３等に固定されていれば良い。
【０１５９】
＜金属ベース４３＞
金属ベース４３は、光源ユニット２３および楕円リフレクタ３３を支持するものであり、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、銅または鉄）等からなっている。そのため、金属ベース４３は熱伝導性が高く、光源ユニット２３の発熱を効率的に放熱することができる。
【０１６０】
この金属ベース４３には、固定部位５２が貫通形成されており、この固定部位５２に光源ユニット２２が着脱可能に取り付けられている。
【０１６１】
［投光装置１３の効果］
次に、図２０を参照して、投光装置１３の効果について説明する。投光装置１３では、ＬＥＤ６１と集光レンズ７と発光部８とが配設された光源ユニット２２が、金属ベース４３に貫通形成された固定部位５２に嵌合した状態で着脱可能に取り付けられている。
【０１６２】
図２０は、投光装置１３における光源ユニット２３の着脱状態を示す断面図である。図２０に示されるように、投光装置１３では、光源ユニット２３が、固定部位５２に着脱可能に取り付けられているため、ユニット単位での交換が可能となる。そのため、光源ユニット２３を交換することで、４つのＬＥＤ６１と楕円ミラー７１と発光部８との相対的な位置関係を維持しつつ、これらの光学部品を金属ベース４３から取り外して容易に交換することができる。
【０１６３】
従って、本実施形態によれば、光学部品の交換時の作業性を大幅に向上させた投光装置１３を実現することができる。
【０１６４】
本発明は上述した各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り、異なる実施形態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。
【０１６５】
例えば、上述した実施形態では、投光部の例として、パラボラミラー、または楕円リフレクタおよびレンズの組み合わせ等について説明したが、これらのミラーは、完全なパラボラ形状または楕円形状のミラーである必要はなく、適宜変形されていても良い。また、投光部は、マルチファセットミラーや自由曲面ミラーであっても良い。
【０１６６】
〔補足〕
なお、本発明に係る投光装置は、以下のように表現することも可能である。すなわち、本発明に係る投光装置は、励起光源(レーザ素子またはＬＥＤ)と、集光光学素子(レンズ等)と、発光部(蛍光体、散乱体等)とが含まれる光源ユニットと、投光系(リフレクタ、レンズ等)とを有する投光器であり、上記光源ユニットが交換可能であることを特徴としている。
【０１６７】
また、本発明に係る投光装置では、集光光学素子は、特にレンズあるいは凹面の反射面を有する反射鏡を含むことが好ましい。
【０１６８】
また、本発明に係る投光装置では、投光系は、特にリフレクタであり、発光部を、リフレクタを構成する曲面内に配置することが好ましい。
【０１６９】
また、本発明に係る投光装置では、励起光源は、特にレーザであることが好ましい。
【０１７０】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源ユニットにおいて、発光部の外には励起光源の波長を除去するフィルタがあることが好ましい。
【０１７１】
また、本発明に係る投光装置では、前記光源ユニット内に配置される発光部は、薄膜形状であり、励起光源からの励起光が入射される面と、発光部から白色光が放出される主たる面とが同一であることが好ましい。
【０１７２】
また、本発明に係る投光装置では、光源ユニット内は、密閉されていることが好ましい。
【０１７３】
また、本発明に係る投光装置では、光源ユニットは、溶接により密閉されていることが好ましい。
【０１７４】
また、本発明に係る投光装置では、光源ユニット内には、気密されたレーザ素子が含まれることが好ましい。
【０１７５】
また、本発明に係る投光装置では、光源ユニットは、投光部に取り付けた際に、発光部が投光部の焦点位置になるように取り付けられることが好ましい。
【０１７６】
また、本発明に係る投光装置では、自動車用の前照灯であることが好ましい。
【０１７７】
また、本発明に係る投光装置では、投光系は自動車の本体に固定されており、光源ユニットが固定された投光系に対して交換可能であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
本発明は、照明装置、特に車両用等のヘッドランプに好適に適用することができ、これらのメンテナンス性を高めることができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１    投光装置（車両用前照灯）
２    光源ユニット
２ａ  光源ユニット
３    リフレクタ（投光部・反射鏡）
４    金属ベース（支持部）
５    固定部位（凹部）
６    レーザ素子（光源）
６ａ  レーザ素子（光源）
６ｂ  レーザ素子（光源）
６ｃ  レーザ素子（光源）
７    集光レンズ（集光部・レンズ部材）
７ａ  コリメートレンズ
８    発光部
８ａ  表面（照射面.主発光面）
８ｂ  裏面
９    ハウジング（筐体部）
１０    透光板（フィルタ）
１１    投光装置（車両用前照灯）
１１ａ  投光装置（車両用前照灯）
１２    投光装置（車両用前照灯）
１３    投光装置（車両用前照灯）
２１    光源ユニット
２２    光源ユニット
２３    光源ユニット
３１    リフレクタ（投光部・反射鏡）
３１ａ  リフレクタ（投光部・反射鏡）
３２    投光レンズ（投光部）
３３    楕円リフレクタ（投光部・反射鏡）
３５    貫通孔（固定部位）
５１    ソケット部（固定部位）
５２    固定部位
６１    ＬＥＤ（光源）
７１    楕円ミラー（集光部・反射部材）
８１    散乱体（発光部）
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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