(57)【要約】【課題】眼に対する安全性を向上させることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】この前照灯（発光装置）２は、励起光を出射する半導体レーザ素子１１と、半導体レーザ素子１１から出射された励起光が照射され、蛍光を出射する蛍光部材１３と、蛍光部材１３から出射した蛍光を反射する反射面３０ａを有する反射膜３０と、蛍光部材１３に接触されたフィルタ部材４０とを備える。フィルタ部材４０は、励起光を吸収し、蛍光を透過する機能を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する励起光源と、
前記励起光源から出射された前記励起光が照射され、蛍光を出射する蛍光部材と、
前記蛍光部材から出射した前記蛍光を反射する反射面を有する反射部材と、
前記蛍光部材に接触されたフィルタ部材とを備え、
前記フィルタ部材は、前記励起光を吸収または反射し、前記蛍光を透過する機能を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記フィルタ部材は、前記反射部材の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記フィルタ部材は、ガラスまたは樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記反射面は、焦点を有する形状に形成されており、
前記蛍光部材は、前記反射面の焦点を含む領域、または、前記反射面の焦点の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記フィルタ部材は、前記蛍光を出射する光出射面を有し、
前記光出射面は、凸レンズ形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記反射部材は、前記フィルタ部材の表面に形成された金属膜を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記励起光は、コヒーレントな光であるレーザ光を含み、
前記励起光源は、前記レーザ光を出射するレーザ発生器を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記励起光は、４２０ｎｍ以下の中心波長を有す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】
前記反射部材および前記フィルタ部材には、前記蛍光部材に向かって延びる貫通穴が形成されており、
前記励起光は、前記貫通穴を介して前記蛍光部材に照射され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】
前記蛍光部材のうちの、前記励起光が照射される側とは反対側の部分は、金属部材に接触されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記フィルタ部材は、前記蛍光を出射する光出射面を有し、
前記蛍光部材は、前記フィルタ部材のうちの、前記光出射面とは反対側の部分に接触され、
前記励起光は、前記光出射面とは反対側から前記蛍光部材に照射されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記励起光源は、第１の中心波長を有する前記励起光を出射し、
前記蛍光部材は、前記第１の中心波長を有する励起光を、第２の中心波長を有する前記蛍光に変換して出射し、
前記フィルタ部材は、前記第１の中心波長を有する光を吸収または反射し、前記第２の中心波長を有する光を透過する機能を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記反射面は、放物面および楕円面の一方の少なくとも一部を含むように形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記反射面は、放物面および楕円面の一方を、焦点と頂点とを結ぶ軸に交差する面で分割し、かつ、前記焦点と頂点とを結ぶ軸に平行な面で分割した形状に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記フィルタ部材は、前記蛍光部材を収納する凹部を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記励起光源は、半導体発光素子を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする前照灯。
【請求項１８】
請求項１７に記載の前照灯を備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光装置、前照灯および移動体に関し、特に、励起光を出射する励起光源を備えた発光装置、前照灯および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、励起光を出射する励起光源を備えた発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、赤外光（レーザ光）を出射する赤外線発生装置（励起光源、レーザ発生器）と、赤外線発生装置から出射された赤外光が照射されると、その赤外光を可視光（蛍光）に変換し出射する光変換材料粉末（蛍光部材）と、光変換材料粉末から出射した光を反射する凹面鏡（反射部材）と、凹面鏡の内部に配置され、光変換材料粉末を保持する透明部材とを備えた可視光光源装置（発光装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３１８９９８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、上記特許文献１のように、レーザ光を光変換材料粉末（蛍光部材）に照射し蛍光を得る構造では、レーザ光の一部が、蛍光に変換されずに光変換材料粉末を透過し、外部に出射する場合がある。レーザ光はコヒーレントな光であるため、レーザ光が蛍光に変換されずに外部に出射した場合、人間の眼に害を及ぼす場合があるという問題点がある。
【０００６】
なお、「コヒーレントな光」とは、時間的、空間的に位相がそろったコヒーレンス（干渉性）の高い光のことである。
【０００７】
また、励起光源として、例えば青紫色光や紫外光を出射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）（励起光源）を用いた場合であっても、レーザ発生器を用いる場合程ではないが、人間の眼に害を及ぼす場合がある。例えば青紫色光や紫外光などの波長の短い光が、高強度で人間の眼に入射した場合、光化学反応により、人間の眼に害を及ぼす場合がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、眼に対する安全性を向上させることが可能な発光装置、前照灯および移動体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による発光装置は、励起光を出射する励起光源と、励起光源から出射された励起光が照射され、蛍光を出射する蛍光部材と、蛍光部材から出射した蛍光を反射する反射面を有する反射部材と、蛍光部材に接触されたフィルタ部材とを備え、フィルタ部材は、励起光を吸収または反射し、蛍光を透過する機能を有する。
【００１０】
なお、本明細書中において、「吸収または反射」とは、光を完全に遮る場合に限らず、光を、例えば眼に対して安全なレベルにまで減光することも含む。
【００１１】
この第１の局面による発光装置では、上記のように、フィルタ部材を、励起光を吸収または反射し、蛍光を透過する機能を有するように構成することによって、励起光源として、例えばレーザ発生器を用いた場合に、レーザ光の一部が蛍光に変換されずに蛍光部材を透過した場合であっても、フィルタ部材によりレーザ光を吸収または反射することができる。これにより、レーザ光が発光装置から外部に出射するのを抑制することができるので、発光装置から出射する光が人間の眼に害を及ぼすのを抑制することができる。その結果、眼に対する安全性を向上させることができる。
【００１２】
また、励起光源として、例えば青紫色光や紫外光を出射するＬＥＤ（励起光源）を用いた場合にも、フィルタ部材により、青紫色光や紫外光を吸収または反射することができる。これにより、青紫色光や紫外光の波長の短い光が発光装置から高強度で出射するのを抑制することができる。これにより、発光装置から出射する光が人間の眼に害を及ぼすのを抑制することができる。その結果、眼に対する安全性を向上させることができる。
【００１３】
また、第１の局面による発光装置では、上記のように、蛍光部材に接触されたフィルタ部材を設けることによって、蛍光部材で発生する熱を、フィルタ部材や反射部材に放熱することができるので、蛍光部材が高温になり過ぎるのを抑制することができる。
【００１４】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、フィルタ部材は、反射部材の内部に埋め込まれている。このように構成すれば、蛍光部材で発生する熱を、フィルタ部材を介して反射部材に効率よく放熱させることができるので、蛍光部材が高温になり過ぎるのを、より抑制することができる。また、反射部材の内部に、フィルタ部材を埋め込むことによって、フィルタ部材の屈折率をｎ（ｎ＞１）とすると、反射部材の内部を、屈折率ｎの物質（フィルタ部材）で埋めることになる。これにより、反射部材の光学的な大きさがｎ倍となるので、反射部材の投光効率を向上させることができる。
【００１５】
上記第１の局面による発光装置において、フィルタ部材を、ガラスまたは樹脂により形成してもよい。
【００１６】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射面は、焦点を有する形状に形成されており、蛍光部材は、反射面の焦点を含む領域、または、反射面の焦点の近傍に配置されている。このように構成すれば、発光装置から外部に出射する光（照明光）を、容易に、例えば平行光にしたり集光することができる。
【００１７】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、フィルタ部材は、蛍光を出射する光出射面を有し、光出射面は、凸レンズ形状に形成されている。このように構成すれば、発光装置から出射する光（照明光）の照明領域（投光パターン）を、容易に、所望の形状にすることができる。
【００１８】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射部材は、フィルタ部材の表面に形成された金属膜を含む。このように構成すれば、反射部材が大型化・重量化するのを抑制することができ、発光装置を小型化・軽量化することができる。
【００１９】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、励起光は、コヒーレントな光であるレーザ光を含み、励起光源は、レーザ光を出射するレーザ発生器を含む。このように、励起光がコヒーレントな光であるレーザ光を含む場合に、励起光が外部に出射するのを抑制することは、特に有効である。
【００２０】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、励起光は、４２０ｎｍ以下の中心波長を有する。このように、励起光が４２０ｎｍ以下の中心波長を有する場合に、励起光が外部に出射するのを抑制することは、有効である。
【００２１】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射部材およびフィルタ部材には、蛍光部材に向かって延びる貫通穴が形成されており、励起光は、貫通穴を介して蛍光部材に照射される。このように構成すれば、励起光を、反射部材およびフィルタ部材の外側から、容易に、蛍光部材に照射させることができる。
【００２２】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、蛍光部材のうちの、励起光が照射される側とは反対側の部分は、金属部材に接触されている。このように構成すれば、蛍光部材から発生する熱を、金属部材にも放熱させることができるので、蛍光部材が高温になるのをより抑制することができる。
【００２３】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、フィルタ部材は、蛍光を出射する光出射面を有し、蛍光部材は、フィルタ部材の光出射面とは反対側の部分に接触され、励起光は、光出射面とは反対側から蛍光部材に照射される。このように構成すれば、励起光を蛍光部材に照射させるために、フィルタ部材に貫通穴を形成する必要がないので、フィルタ部材を容易に形成することができる。
【００２４】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、励起光源は、第１の中心波長を有する励起光を出射し、蛍光部材は、第１の中心波長を有する励起光を、第２の中心波長を有する蛍光に変換して出射し、フィルタ部材は、第１の中心波長を有する光を吸収または反射し、第２の中心波長を有する光を透過する機能を有する。このように構成すれば、フィルタ部材により、容易に、励起光を吸収または反射し、蛍光を透過させることができる。
【００２５】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射面は、放物面および楕円面の一方の少なくとも一部を含むように形成されている。このように構成すれば、蛍光部材を反射面の焦点に位置させることにより、発光装置から出射する光（照明光）を、容易に、平行光にしたり、集光することができる。
【００２６】
上記反射面が放物面および楕円面の一方の少なくとも一部を含むように形成されている発光装置において、好ましくは、反射面は、放物面および楕円面の一方を、焦点と頂点とを結ぶ軸に交差する面で分割し、かつ、焦点と頂点とを結ぶ軸に平行な面で分割した形状に形成されている。このように構成すれば、反射部材および発光装置を小型化することができる。
【００２７】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、フィルタ部材は、蛍光部材を収納する凹部を有する。このように構成すれば、フィルタ部材と蛍光部材との接触面積を大きくすることができるので、蛍光部材で発生する熱を、フィルタ部材に効率よく放熱させることができる。
【００２８】
上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、励起光源は、半導体発光素子を含む。このように構成すれば、励起光源を小型化・軽量化することができるので、発光装置を小型化・軽量化することができる。
【００２９】
この発明の第２の局面による前照灯は、上記の構成の発光装置を備える。このように構成すれば、眼に対する安全性を向上させることが可能な前照灯を得ることができる。
【００３０】
この発明の第３の局面による移動体は、上記の構成の前照灯を備える。このように構成すれば、眼に対する安全性を向上させることが可能な移動体を得ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、眼に対する安全性を向上させることが可能な発光装置、前照灯および移動体を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態による前照灯を備えた自動車の全体構成を概略的に示した図である。
【図２】図１に示したフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による前照灯のフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態による前照灯を備えた自動車の全体構成を概略的に示した図である。
【図５】図４に示したフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態による前照灯のフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態による前照灯のフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態による前照灯のフィルタ部材周辺の構造を示した断面図である。
【図９】図８に示したＬＥＤの構造を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合がある。
【００３４】
（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による前照灯２を備えた自動車１の構成について説明する。
【００３５】
本発明の第１実施形態による自動車１は、図１に示すように、夜間走行時などに走行方向の前方を照明する前照灯２を備えている。なお、自動車１は、本発明の「移動体」の一例であり、前照灯２は、本発明の「発光装置」の一例である。
【００３６】
前照灯２は、励起光源として機能する複数（例えば１０個）の半導体レーザ素子１１と、半導体レーザ素子１１のレーザ光出射側に配置され、レーザ光を導光する導光部材２０と、半導体レーザ素子１１および導光部材２０の間に配置された集光レンズ１２と、導光部材２０により導光されたレーザ光が照射される蛍光部材１３と、蛍光部材１３に接触された金属板１４と、蛍光部材１３から出射した蛍光を前方に反射する凹状の反射面３０ａを有する反射膜３０と、反射膜３０の内部に充填されたフィルタ部材４０とを含んでいる。なお、半導体レーザ素子１１は、本発明の「励起光源」「レーザ発生器」および「半導体発光素子」の一例である。また、金属板１４は、本発明の「金属部材」の一例であり、反射膜３０は、本発明の「反射部材」および「金属膜」の一例である。
【００３７】
前照灯２は、例えば、自動車１の左右の前端部に１つずつ設けられている。
【００３８】
半導体レーザ素子１１は、励起光として機能するレーザ光を出射する。なお、レーザ光は、コヒーレントな光である。また、半導体レーザ素子１１は、例えば、約４０５ｎｍの中心波長（第１の中心波長）を有する青紫色のレーザ光を出射するように構成されている。また、各半導体レーザ素子１１は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）駆動で、約１Ｗ以上の高出力が得られるように構成されている。
【００３９】
集光レンズ１２は、半導体レーザ素子１１から出射したレーザ光を集光し、導光部材２０の光ファイバ２１に入射させる機能を有する。
【００４０】
導光部材２０は、集光レンズ１２に対向配置された複数の光ファイバ２１と、光ファイバ２１のレーザ光出射面に対向配置されたコリメートレンズ２２と、コリメートレンズ２２を透過したレーザ光の光路上に配置された反射鏡２３とによって構成されている。
【００４１】
各光ファイバ２１は、例えば約１２５μｍの直径を有するコア部と、コア部の外周面を覆うクラッド部とによって形成されている。また、複数の光ファイバ２１のレーザ光出射面側の部分は、束ねられている。
【００４２】
コリメートレンズ２２は、例えば約６ｍｍの直径を有する。また、コリメートレンズ２２は、光ファイバ２１から出射したレーザ光を平行光にして透過する機能を有する。
【００４３】
反射鏡２３は、コリメートレンズ２２からのレーザ光を蛍光部材１３に向かって反射させる機能を有する。
【００４４】
また、第１実施形態では、反射鏡２３は、蛍光部材１３よりも前側（後述する光出射面４０ｂ側）に配置されている。
【００４５】
また、蛍光部材１３は、図２に示すように、例えば、約２ｍｍの直径（＝Ｄ１）と、約０．５ｍｍの厚み（＝Ｈ１）とを有する。また、蛍光部材１３は、耐熱性および透明性の高い接着剤（図示せず）を用いて、フィルタ部材４０の後述する凹部４０ｃに取り付けられている。なお、耐熱性および透明性の高い接着剤として、例えば、ガラスや樹脂などからなる接着剤を用いてもよい。
【００４６】
また、蛍光部材１３は、反射膜３０の反射面３０ａの焦点Ｆ１を含む領域に配置されており、蛍光部材１３の中心Ｏ１は、反射面３０ａの焦点Ｆ１と略一致している。なお、蛍光部材１３は、反射膜３０の反射面３０ａの焦点Ｆ１の近傍に配置されていてもよい。
【００４７】
また、蛍光部材１３は、例えば、青紫色光（励起光）を、赤色光、緑色光および青色光にそれぞれ変換して出射する３種類の蛍光体粒子の混合粉末を、ガラス材料に練り込んだものである。そして、蛍光部材１３から出射する赤色光、緑色光および青色光の蛍光が混色されることによって、白色光が得られる。なお、赤色光は、例えば、約６４０ｎｍの中心波長（第２の中心波長）を有する光であり、緑色光は、例えば、約５２０ｎｍの中心波長（第２の中心波長）を有する光である。また、青色光は、例えば、約４５０ｎｍの中心波長（第２の中心波長）を有する光である。
【００４８】
金属板１４の接触面１４ａは、蛍光部材１３のうちの、レーザ光が照射される側とは反対側（後側）の部分に、接触されている。また、金属板１４は、アルミニウムや銅などからなる高い熱伝導率を有する材料により形成されており、蛍光部材１３で発生した熱を放熱する機能を有する。また、金属板１４の接触面１４ａは、蛍光部材１３から出射した光を反射する機能を有していてもよく、銀メッキなどが施された鏡面であってもよい。
【００４９】
また、金属板１４は、反射膜３０の反射面３０ａの頂点を含む領域に配置されている。
【００５０】
また、反射膜３０は、銀などからなる金属層３１と、金属層３１の外面を覆う保護層３２とによって形成されている。
【００５１】
金属層３１は、後述するように、フィルタ部材４０の凸面４０ａ上に、例えば蒸着されることにより形成されている。これにより、反射面（金属層３１の内面）３０ａは、約９３％の高い反射率を得ることが可能である。
【００５２】
また、保護層３２は、後述するように、金属層３１の外面にクロメート処理を施すことにより形成されている。これにより、金属層３１の腐食を抑制することが可能である。
【００５３】
なお、金属層３１は、銀以外の金属を用いて形成してもよい。また、金属層３１を、例えばアルミニウムを蒸着することにより形成する場合、保護層３２を形成しなくてもよい。
【００５４】
また、反射膜３０の反射面３０ａは、例えば放物面により形成されている。
【００５５】
ここで、第１実施形態では、反射膜３０の反射面３０ａは、深穴形状に形成されており、アスペクト比（深さ／直径）が１以上になるように形成されている。具体的には、反射面３０ａは、約３０ｍｍの直径（内径）（＝Ｄ２）を有するとともに、約１００ｍｍの深さ（＝Ｈ２）を有する。
【００５６】
また、反射面３０ａは、蛍光部材１３からの光を平行光にして前方に反射する機能を有する。
【００５７】
ただし、実際には、蛍光部材１３は一定の大きさを有しているので、反射膜３０（フィルタ部材４０）から出射する光は完全な平行光ではないが、本明細書では説明を簡単にするために、反射膜３０（フィルタ部材４０）から平行光が出射される、と説明する場合がある。
【００５８】
また、反射膜３０には、約１ｍｍの内径を有するとともに、蛍光部材１３に向かって延びる貫通穴３０ｂが形成されている。
【００５９】
フィルタ部材４０は、約１［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］の熱伝導率を有するとともに、反射膜３０の内部に充填され（埋め込まれ）ている。
【００６０】
ここで、フィルタ部材４０は、励起光を吸収し、蛍光部材１３により波長変換された蛍光（赤色光、緑色光および青色光）を透過する機能を有する。
【００６１】
具体的には、フィルタ部材４０は、例えば、約４１８ｎｍ以下の波長の光を吸収し、約４１８ｎｍよりも大きい波長の光を透過する機能を有する、五十鈴精工株式会社製のＩＴＹ−４１８（屈折率ｎ＝約１．４９）や、例えば、約４２０ｎｍ以下の波長の光を吸収し、約４２０ｎｍよりも大きい波長の光を透過する機能を有する、ＨＯＹＡ株式会社製のＬ４２（屈折率ｎ＝約１．５３）等のガラス材料により形成されている。
【００６２】
これにより、蛍光部材１３により波長が変換されなかった光（青紫色光）は、フィルタ部材４０により吸収される。その一方、蛍光部材１３により波長が変換された光（赤色光、緑色光および青色光）は、フィルタ部材４０を透過する。
【００６３】
また、フィルタ部材４０は、凸面４０ａと、光出射面４０ｂとを含んでいる。この凸面４０ａは、反射膜３０の反射面３０ａに内接しており、反射面３０ａと同じ形状に形成されている。また、光出射面４０ｂは、平坦面状に形成されている。なお、光出射面４０ｂ上に、反射防止（ＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ））膜（図示せず）が形成されていることが望ましい。
【００６４】
また、フィルタ部材４０には、蛍光部材１３を収納する凹部４０ｃと、貫通穴４０ｄとが形成されている。この凹部４０ｃは、上述した接着剤（図示せず）を介して、蛍光部材１３に接触されている。また、凹部４０ｃは、フィルタ部材４０のうちの、光出射面４０ｂとは反対側の部分に設けられている。具体的には、凹部４０ｃは、フィルタ部材４０の頂点近傍（反射面３０ａの頂点近傍）に設けられている。また、凹部４０ｃは、約２ｍｍの直径（＝Ｄ３）と、約０．５ｍｍの深さ（＝Ｈ３）とを有する。
【００６５】
また、貫通穴４０ｄは、約１ｍｍの内径を有するとともに、蛍光部材１３に向かって延びるように形成されている。また、貫通穴４０ｄは、反射膜３０の貫通穴３０ｂと一直線状に連結するように形成されている。これにより、レーザ光を、貫通穴３０ｂおよび４０ｄを介して、蛍光部材１３に照射することが可能である。
【００６６】
次に、図２を参照して、フィルタ部材４０および反射膜３０などの製造方法について説明する。
【００６７】
まず、所定の形状を有する鋳型（図示せず）を予め準備しておく。そして、その鋳型にフィルタ部材４０となるガラス材料を流し込み、ガラス材料を冷却する。これにより、フィルタ部材４０（図２参照）が形成される。
【００６８】
そして、図２に示すように、フィルタ部材４０の凸面４０ａに銀を蒸着させることにより、金属層３１を形成する。その後、金属層３１の外面（表面）にクロメート処理を施すことにより、保護層３２を形成する。このとき、フィルタ部材４０の光出射面４０ｂや凹部４０ｃに金属層３１および保護層３２が形成されないように、マスク等を設けてもよい。
【００６９】
そして、例えば、エキシマレーザ加工により、反射膜３０およびフィルタ部材４０に、貫通穴３０ｂおよび４０ｄをそれぞれ形成する。
【００７０】
次に、耐熱性および透明性の高い接着剤（図示せず）を用いて、蛍光部材１３をフィルタ部材４０の凹部４０ｃに取り付ける（接触させる）。そして、金属板１４を、蛍光部材１３に接触させる。このとき、耐熱性の高い接着剤（図示せず）を用いて、金属板１４を、蛍光部材１３、フィルタ部材４０および反射膜３０に取り付けてもよい。なお、金属板１４に蛍光部材１３を取り付けた後で、蛍光部材１３をフィルタ部材４０の凹部４０ｃに配置してもよい。
【００７１】
このようにして、フィルタ部材４０および反射膜３０などが製造される。
【００７２】
第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４０を、半導体レーザ素子１１から出射される励起光を吸収し、蛍光部材１３から出射される蛍光を透過するように構成することによって、レーザ光の一部が蛍光に変換されずに蛍光部材１３を透過した場合であっても、フィルタ部材４０によりレーザ光を吸収することができる。これにより、レーザ光が前照灯２から外部に出射するのを抑制することができるので、前照灯２から出射する光が人間の眼に害を及ぼすのを抑制することができる。その結果、眼に対する安全性を向上させることができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、上記のように、蛍光部材１３に接触されたフィルタ部材４０を設けることによって、蛍光部材１３で発生する熱を、フィルタ部材４０や反射膜３０に放熱することができるので、蛍光部材１３が高温になり過ぎるのを抑制することができる。なお、ガラス材料（フィルタ部材４０）の熱伝導率は約１［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］であり、空気の熱伝導率（約０．０２〜約０．０３［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］）に比べて十分に大きいので、フィルタ部材４０が設けられていない場合に比べて、蛍光部材１３の放熱性を十分に向上させることができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、上記のように、反射膜３０の内部に、フィルタ部材４０を充填する（埋め込む）ことによって、フィルタ部材４０の屈折率をｎ（ｎ＞１）とすると、反射膜３０の内部を、屈折率ｎの物質（フィルタ部材４０）で充填することになる。これにより、反射膜３０の光学的な大きさがｎ倍となるので、反射膜３０の投光効率（光を所望の領域に投光（照射）する効率）を向上させることができる。なお、上述のように、実際の蛍光部材１３は一定の大きさを有しているので、理想的な点光源とはならず、反射面３０ａ（反射膜３０）が小さくなるにしたがって、前照灯２から出射する光が平行光になりにくくなり、投光効率が低下する。
【００７５】
また、第１実施形態では、上記のように、蛍光部材１３を、反射面３０ａの焦点Ｆ１を含む領域に配置することによって、前照灯２から外部に出射する光（照明光）を、容易に、平行光にすることができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４０の凸面４０ａに反射膜３０を形成することによって、反射膜３０が大型化・重量化するのを抑制することができ、前照灯２を小型化・軽量化することができる。
【００７７】
また、第１実施形態のように、励起光がコヒーレントな光であるレーザ光である場合に、励起光が外部に出射するのを抑制することは、特に有効である。
【００７８】
また、第１実施形態では、上記のように、励起光は、４２０ｎｍ以下の中心波長を有する。このように、励起光が４２０ｎｍ以下の中心波長を有する場合に、励起光が外部に出射するのを抑制することは、有効である。
【００７９】
また、第１実施形態では、上記のように、反射膜３０およびフィルタ部材４０に、蛍光部材１３（凹部４０ｃ）に向かって延びる貫通穴３０ｂおよび４０ｄをそれぞれ形成することによって、励起光を、反射膜３０およびフィルタ部材４０の外側から、容易に、蛍光部材１３に照射させることができる。
【００８０】
また、第１実施形態では、上記のように、蛍光部材１３のうちの、励起光が照射される側とは反対側の部分を、金属板１４に接触させることによって、蛍光部材１３から発生する熱を、金属板１４にも放熱させることができるので、蛍光部材１３が高温になるのをより抑制することができる。
【００８１】
また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４０に、蛍光部材１３を収納する凹部４０ｃを設けることによって、フィルタ部材４０と蛍光部材１３との接触面積を大きくすることができるので、蛍光部材１３で発生する熱を、フィルタ部材４０に効率よく放熱させることができる。
【００８２】
また、第１実施形態では、上記のように、励起光源として、半導体レーザ素子１１を用いることによって、励起光源（半導体レーザ素子１１）を小型化・軽量化することができるので、前照灯２を小型化・軽量化することができる。
【００８３】
次に、フィルタ部材４０を設けたことによる効果を確認するために行った確認実験について説明する。
【００８４】
この確認実験は、第１実施形態に対応した実施例１と、フィルタ部材４０を設けない比較例１とについて、シミュレーションにより行った。
【００８５】
実施例１は、第１実施形態と同様の構造にした。そして、１０個の半導体レーザ素子１１の出力を各１Ｗとし、１０Ｗの出力で蛍光部材１３を励起した。
【００８６】
比較例１は、フィルタ部材４０を設けなかった。なお、比較例１のその他の構造は、実施例１と同様にした。
【００８７】
そして、蛍光部材１３から出射される光束を測定した。その結果、実施例１の蛍光部材１３から出射される光束は、約１１００ルーメンであった。その一方、比較例１の蛍光部材１３から出射される光束は、約７５０ルーメンであった。
【００８８】
このため、フィルタ部材４０を設けることにより、蛍光部材１３の放熱性が向上し、蛍光部材１３の光の変換効率を向上させることができることが判明した。
【００８９】
また、上記実施例１および比較例１について、２５ｍ前方における最大照度を測定した。その結果、実施例１では、最大照度が約１５０ルクスであり、比較例１では、最大照度が約７２ルクスであった。
【００９０】
このため、フィルタ部材４０を設けることにより、反射膜３０の光学的な大きさがｎ倍となり、反射膜３０の投光効率を向上させることができることが判明した。
【００９１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による前照灯では、図３に示すように、上記第１実施形態と異なり、フィルタ部材１４０の光出射面１４０ｂは、凸レンズ形状に形成されている。
【００９２】
フィルタ部材１４０の凸面１４０ａは、上記第１実施形態と同様に、放物面により形成されていてもよいし、上記第１実施形態と異なり、放物面により形成されていなくてもよい。
【００９３】
なお、第２実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１実施形態と同様である。
【００９４】
第２実施形態では、上記のように、フィルタ部材１４０の光出射面１４０ｂを、凸レンズ形状に形成することによって、前照灯２から出射する光（照明光）の照明領域（投光パターン）を、容易に、所望の形状にすることができる。
【００９５】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００９６】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、図４および図５を参照して、上記第１および第２実施形態と異なり、レーザ光を蛍光部材１３の後側から照射する場合について説明する。
【００９７】
本発明の第３実施形態による自動車２０１の前照灯２０２は、図４に示すように、複数の半導体レーザ素子１１と、導光部材２２０と、集光レンズ１２と、蛍光部材１３と、反射面２３０ａを有する反射膜２３０と、反射膜２３０の内部に充填されたフィルタ部材２４０とを含んでいる。なお、自動車２０１は、本発明の「移動体」の一例であり、前照灯２０２は、本発明の「発光装置」の一例である。また、反射膜２３０は、本発明の「反射部材」および「金属膜」の一例である。
【００９８】
導光部材２２０は、複数の光ファイバ２１と、コリメートレンズ２２とによって構成されている。
【００９９】
フィルタ部材２４０は、図５に示すように、凸面２４０ａと、光出射面４０ｂとを含んでいる。
【０１００】
ここで、第３実施形態では、フィルタ部材２４０には、蛍光部材１３を収納する凹部４０ｃが形成されている一方、貫通穴は形成されていない。
【０１０１】
また、第３実施形態では、反射膜２３０には、例えば、約２ｍｍ以上の直径（内径）を有する開口部２３０ｂが形成されている。この開口部２３０ｂは、反射面２３０ａの頂点を含む領域に形成されている。すなわち、開口部２３０ｂは、フィルタ部材２４０のうちの、光出射面４０ｂとは反対側の部分に形成されている。
【０１０２】
そして、第３実施形態では、レーザ光は、反射膜２３０の開口部２３０ｂを介して、後側（光出射面４０ｂとは反対側）から蛍光部材１３に照射される。
【０１０３】
なお、第３実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１実施形態と同様である。
【０１０４】
第３実施形態では、上記のように、励起光を、光出射面４０ｂとは反対側から蛍光部材１３に照射する。これにより、励起光を蛍光部材１３に照射させるために、フィルタ部材２４０に貫通穴を形成する必要がないので、フィルタ部材２４０を容易に形成することができる。
【０１０５】
また、フィルタ部材２４０および反射膜２３０に貫通穴を形成する必要がないので、蛍光部材１３から出射した光が、貫通穴から外部に漏れることがない。これにより、光の利用効率が低下するのを抑制することができる。
【０１０６】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１０７】
（第４実施形態）
この第４実施形態では、図６を参照して、フィルタ部材３４０が、上記第１実施形態のフィルタ部材４０の下側の略半分を切り取った形状に形成されている場合について説明する。
【０１０８】
本発明の第４実施形態による前照灯では、図６に示すように、フィルタ部材３４０は、凸面３４０ａと、光出射面３４０ｂとを含んでいる。
【０１０９】
そして、第４実施形態では、凸面３４０ａ（フィルタ部材３４０）および反射面３３０ａ（反射膜３３０）は、放物面を、頂点Ｖ３０１と焦点Ｆ３０１とを結ぶ軸に直交（交差）する面で分割し、かつ、頂点Ｖ３０１と焦点Ｆ３０１とを結ぶ軸に平行な面で分割した形状に形成されている。
【０１１０】
すなわち、フィルタ部材３４０および反射膜３３０は、上記第１実施形態のフィルタ部材４０および反射膜３０の下側の略半分を切り取った形状に形成されており、蛍光部材１３の下側には、フィルタ部材３４０および反射膜３３０が設けられていない。なお、反射膜３３０は、本発明の「反射部材」および「金属膜」の一例である。
【０１１１】
また、フィルタ部材３４０には、蛍光部材１３を収納する凹部３４０ｃと、蛍光部材１３に向かって延びる貫通穴３４０ｄとが形成されている。
【０１１２】
また、反射膜３３０には、蛍光部材１３に向かって延びる貫通穴３３０ｂが形成されている。この貫通穴３３０ｂは、フィルタ部材３４０の貫通穴３４０ｄと一直線状に連結するように形成されている。これにより、レーザ光は、貫通穴３３０ｂおよび３４０ｄを介して、蛍光部材１３に照射される。
【０１１３】
また、第４実施形態では、蛍光部材１３の下側に、接触面３１４ａを有する金属板３１４が配置されている。この金属板３１４は、蛍光部材１３およびフィルタ部材３４０の下側を覆うように形成されている。なお、金属板３１４は、本発明の「金属部材」の一例である。
【０１１４】
また、金属板３１４は、蛍光部材１３、フィルタ部材３４０および反射膜３３０に接触されている。なお、金属板３１４は、耐熱性の高い接着剤（図示せず）を用いて、蛍光部材１３、フィルタ部材３４０および反射膜３３０に取り付けられていてもよい。
【０１１５】
なお、第４実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１６】
第４実施形態では、上記のように、凸面３４０ａ（フィルタ部材３４０）および反射面３３０ａ（反射膜３３０）は、放物面を、焦点Ｆ３０１と頂点Ｖ３０１とを結ぶ軸に交差する面で分割し、かつ、焦点Ｆ３０１と頂点Ｖ３０１とを結ぶ軸に平行な面で分割した形状に形成されている。これにより、フィルタ部材３４０および反射膜３３０を小型化することができるので、前照灯を小型化することができる。
【０１１７】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１８】
（第５実施形態）
この第５実施形態では、図７を参照して、上記第４実施形態と異なり、フィルタ部材４４０に貫通穴が形成されていない場合について説明する。
【０１１９】
本発明の第５実施形態による前照灯では、図７に示すように、フィルタ部材４４０は、凸面４４０ａと、光出射面３４０ｂとを含んでいる。また、フィルタ部材４４０には、蛍光部材１３を収納する凹部３４０ｃが形成されている一方、貫通穴は形成されていない。
【０１２０】
また、第５実施形態では、反射膜４３０には、貫通穴が形成されていない。なお、反射膜４３０は、本発明の「反射部材」および「金属膜」の一例である。
【０１２１】
また、第５実施形態では、金属板４１４には、例えば、約２ｍｍの直径（内径）を有する開口部４１４ａが形成されている。この開口部４１４ａは、金属板４１４の、蛍光部材１３および凹部３４０ｃの真下の位置に、形成されている。金属板４１４は、本発明の「金属部材」の一例である。
【０１２２】
なお、開口部４１４ａは、約２ｍｍよりも小さい直径（内径）を有していてもよく、この場合、金属板４１４と蛍光部材１３とが接触しなくなるのを抑制することが可能であり、蛍光部材１３の放熱性が低下するのを抑制することが可能である。
【０１２３】
そして、第５実施形態では、レーザ光は、金属板４１４の開口部４１４ａを介して、下側から蛍光部材１３に照射される。
【０１２４】
なお、第５実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第４実施形態と同様である。
【０１２５】
また、第５実施形態のその他の効果は、上記第３および第４実施形態と同様である。
【０１２６】
（第６実施形態）
この第６実施形態では、図８および図９を参照して、上記第１〜第５実施形態と異なり、励起光源として半導体レーザ素子１１を用いない場合について説明する。
【０１２７】
本発明の第６実施形態による前照灯は、図８に示すように、凹部３４０ｃが形成されたフィルタ部材４４０と、反射膜４３０と、金属板３１４と、フィルタ部材４４０の凹部３４０ｃに収納されるＬＥＤ５５０とを含んでいる。
【０１２８】
ＬＥＤ５５０は、図９に示すように、例えば青紫色光や紫外光の励起光を出射する半導体発光素子５５１と、半導体発光素子５５１が取り付けられる基板５５２と、半導体発光素子５５１の周囲を囲う枠部５５３と、枠部５５３の内部に配置され、半導体発光素子５５１を覆う蛍光部材５５４とによって形成されている。なお、半導体発光素子５５１は、本発明の「励起光源」の一例である。
【０１２９】
蛍光部材５５４は、半導体発光素子５５１からの励起光を波長変換して、蛍光を出射する機能を有する。
【０１３０】
なお、金属板３１４には、半導体発光素子５５１に電力を供給するための開口部（図示せず）が形成されていてもよい。また、金属板３１４の代わりに、ＬＥＤ５５０が取り付けられる配線基板を設けてもよい。
【０１３１】
第６実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第５実施形態と同様である。
【０１３２】
第６実施形態では、上記のように、例えば青紫色光や紫外光を出射する半導体発光素子５５１を用いた場合にも、フィルタ部材４４０により、青紫色光や紫外光を吸収することができる。これにより、青紫色光や紫外光の波長の短い光が前照灯から高強度で出射するのを抑制することができる。これにより、前照灯から出射する光が人間の眼に害を及ぼすのを抑制することができる。その結果、眼に対する安全性を向上させることができる。
【０１３３】
第６実施形態のその他の効果は、上記第５実施形態と同様である。
【０１３４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１３５】
例えば、上記実施形態では、本発明の前照灯を、自動車に用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、本発明の前照灯を、飛行機、船舶、ロボット、バイクまたは自転車や、その他の移動体に用いてもよい。
【０１３６】
また、上記実施形態では、本発明の発光装置を、前照灯に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、本発明の発光装置を、ダウンライトまたはスポットライトや、その他の照明装置に適用してもよい。
【０１３７】
また、上記実施形態では、励起光を可視光に変換した例について示したが、本発明はこれに限らず、励起光を可視光以外の光に変換してもよい。例えば、励起光を赤外光に変換する場合には、セキュリティ用ＣＣＤカメラの夜間照明装置や、赤外線暖房機の赤外線発光装置などにも適用可能である。
【０１３８】
また、上記実施形態では、白色光を出射するように、励起光源および蛍光部材を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、白色光以外の光を出射するように、励起光源および蛍光部材を構成してもよい。
【０１３９】
また、上記実施形態では、反射膜の金属層を、銀やアルミニウムなどにより形成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、銀やアルミニウム以外の金属により金属層を形成してもよい。例えば、赤外光を出射するように、励起光源および蛍光部材を構成した場合、金により金属層を形成してもよい。
【０１４０】
また、上記実施形態では、レーザ光を出射するレーザ発生器として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子以外のレーザ発生器を用いてもよい。
【０１４１】
また、上記実施形態では、励起光源として、半導体レーザ素子または半導体発光素子（ＬＥＤ）を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子および半導体発光素子（ＬＥＤ）以外の励起光源を用いてもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態で示した数値は一例であり、各数値は限定されない。
【０１４３】
また、上記実施形態の半導体レーザ素子から出射するレーザ光の中心波長や、蛍光部材を構成する蛍光体の種類は、適宜変更可能である。
【０１４４】
また、上記実施形態では、フィルタ部材を、ガラスにより形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材を、樹脂などにより形成してもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態では、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を蛍光部材に導光するために、導光部材を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、導光部材を設けなくてもよい。
【０１４６】
また、上記実施形態では、蛍光部材を、反射面の焦点を含む領域に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、蛍光部材を、反射面の焦点の近傍に配置してもよい。
【０１４７】
また、上記実施形態では、反射膜の反射面を、放物面により形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、反射面を、楕円面の一部により形成してもよい。また、反射膜を、ＣＰＣ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｐａｒａｂｏｌｉｃ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）型の反射膜により形成してもよい。
【０１４８】
また、上記実施形態では、反射部材を反射膜により形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、反射部材として、例えばアルミニウムなどからなる金属板を凹状に形成した反射鏡を用いてもよい。
【０１４９】
また、上記実施形態では、励起光を吸収するフィルタ部材を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、励起光を反射するフィルタ部材を用いてもよい。
【０１５０】
また、上記実施形態では、接着剤を用いて、蛍光部材をフィルタ部材に取り付けた（接触させた）例について示したが、本発明はこれに限らず、接着剤を介さず直接的に、蛍光部材をフィルタ部材に接触させてもよい。
【０１５１】
また、例えば上記第１実施形態では、フィルタ部材に１つの貫通穴を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材に複数の貫通穴を設け、励起光を複数の方向から蛍光部材に照射させてもよい。
【符号の説明】
【０１５２】
１、２０１  自動車（移動体）
２、２０２  前照灯（発光装置）
１１  半導体レーザ素子（励起光源、レーザ発生器、半導体発光素子）
１３、５５４  蛍光部材
１４、３１４、４１４  金属板（金属部材）
３０、２３０、３３０、４３０  反射膜（反射部材、金属膜）
３０ａ、２３０ａ、３３０ａ  反射面
３０ｂ、４０ｄ、３３０ｂ、３４０ｄ  貫通穴
４０、１４０、２４０、３４０、４４０  フィルタ部材
４０ｂ、１４０ｂ、３４０ｂ  光出射面
４０ｃ、３４０ｃ  凹部
５５１  半導体発光素子（励起光源）
Ｆ１、Ｆ３０１  焦点
Ｖ３０１  頂点
【図１】
2012084276.tif 000003
【図２】
2012084276.tif 000004
【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】
2012084276.tif 000011