投光单元和投光装置制造方法及图纸

提供一种投光单元，其能够减少荧光部件上光密度过分增加的部分的产生。该投光单元包括：光收集部件，所述光收集部件包括光入射表面和光出射表面，所述光出射表面的面积小于光入射表面的面积；荧光部件，所述荧光部件包括照射表面，从光收集部件射出的激光照射到所述照射表面，并且所述荧光部件从照射表面主要发射荧光；和投光部件，所述投光部件投射荧光。所述光收集部件的光出射表面设置成与荧光部件的照射表面相距预定距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投光单元和投光装置，尤其涉及一种包括荧光部件的投光单元和投光装置，激光照射到该荧光部件。
技术介绍
传统上，公知的是投光装置包括荧光部件，激光照射到该荧光部件(例如，请参见文献 WO 2007/105647)。在前述文献WO 2007/105647(第11和12页和图3)中，公开的光发射装置(投光装置)包括激光二极管(激光发生器)；光收集透镜，其形成有用于收集从激光二极管发射的激光的双凸透镜；和荧光部件，来自光收集透镜的激光照射到该荧光部件。在该光发射装置中，从激光二极管发射的激光被光收集透镜收集，并且被照射到荧光部件。然后，激光在波长上被荧光部件转换成荧光，并且该荧光被发射到外部。 然而，本申请的专利技术人全面地检查了 WO 2007/105647的光发射装置，并且因此发现以下问题。具体地，如图38所示，当激光通过光收集透镜1002照射到荧光部件1003时，荧光部件1003的照射表面1003a的部分(例如，光收集点P1001)出现在激光的光密度过分地增加的部分。当光密度在荧光部件1003的照射表面1003a上过分地增加时，包含在荧光部件1003中的荧光体和粘合剂很可能被加热退化，或者经历光导致的化学反应而退化。一种减少荧光部件1003的照射表面1003a的光密度过分地增加的部分的产生的方法是从激光的光收集点P1001 (参见图38)转移荧光部件1003的照射表面1003a，如图39所示。然而，如图40所示，激光的光强度分布不均匀，而是以高斯分布形状形成。因此，已经发现，即使当照射表面1003a从激光的光收集点P1001转移，但是还可以产生照射表面1003a的光密度过分地增加的部分。当振动时，老化劣化等导致激光二极管1001、光收集透镜1002或荧光部件1003的移位，荧光部件1003的照射表面1003a上的光密度变化非常大。因此，已经发现，光密度过分增加的部分的产生取决于移位的方向。
技术实现思路
鉴于前述问题，提出本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种投光单元和投光装置，其能够减少荧光部件上光密度过分地增加的部分的产生。为了实现前述目的，根据本专利技术，提供一种在预定方向上投射光的投光单元，该投光单元包括光收集部件，所述光收集部件包括激光进入的光入射表面；和光出射表面，激光从光出射表面射出，所述光出射表面的面积小于光入射表面的面积；突光部件，所述突光部件包括照射表面，从光收集部件射出的激光照射到所述照射表面，所述荧光部件将所述激光的至少一部分转换成荧光，并且所述荧光部件从照射表面主要发射荧光；和投光部件，所述投光部件投射从荧光部件射出的荧光，其中所述光收集部件具有在所述光收集部件内改变进入光入射表面的激光的行进方向并将该激光引导到光出射表面的功能，并且所述光收集部件的光出射表面设置成与荧光部件的照射表面相距预定距离。术语“从照射表面主要发射荧光”是指从荧光部件发射的荧光的大约90%或更多是从照射表面发射的情况，并且包括激光在照射表面的附近转换成荧光并且该荧光从照射表面发射的情况，以及荧光部件的后表面(与照射表面相反的侧上的表面)直接附接到反射表面并且实际上没有荧光从该后表面发射的情况。在本专利技术的投光单元中，如前所述，光收集部件设置成包括激光进入的光入射表面；和激光从其射出的光出射表面，所述光出射表面的面积小于光入射表面的面积，并且所述光收集部件具有在其内改变进入光入射表面的激光的行进方向并将该激光引导到光出射表面的功能。这样，进入光入射表面的激光在光收集部件内行进，同时行进的方向被改变，并且以均匀的光强度分布从光出射表面射出。 因为光收集部件的光出射表面的面积小于光入射表面的面积，因此已被收集的激光从光出射表面射出。所述光收集部件的光出射表面设置成与荧光部件的照射表面相距预定距离，因此能够减少从荧光部件的照射表面发射的光进入(返回)到光收集部件的光出射表面。优选地,在该投光单元中,所述投光部件包括反射部件，所述反射部件具有反射从荧光部件射出的荧光的第一反射表面。由于此结构，能够将从荧光部件发射的光(荧光)的大部分从反射部件反射出。换言之，从荧光部件发射的光的大部分能够通过反射部件控制。因此，能够有效地照亮期望的区域。优选地，在投光单元中，所述光收集部件还包括第二反射表面，所述第二反射表面反射进入光入射表面的激光并将该激光引导到光出射表面。由于此结构，能够在光收集部件内容易地改变进入光入射表面的激光的行进方向并将该激光引导光出射表面。因此，能够容易地以均勻的光强度分布从光出射表面发射激光。优选地，在投光单元，所述光收集部件相对于荧光部件的照射表面的法线倾斜。因为从突光部件发射的光的光强度在照射表面的法线方向上最高，因此光收集部件相对于突光部件的照射表面的法线倾斜，并且因此能够更加多地减少从荧光部件的照射表面发射的光进入光收集部件的光出射表面。这样，能够减少光的利用效率的降低。优选地，在这样情况中，所述光收集部件相对于荧光部件的照射表面的法线、朝向与所述预定方向相反的一侧倾斜。在此结构中，当投光部件包括例如反射部件时，能够减少从反射部件反射出的并在预定方向上行进的光进入到光收集部件。换言之，能够在反射部件的反射光的光路上减少光收集部件的配置。因此，能够更多地减少光的利用效率的下降。优选地，在投光单元中，所述光收集部件相对于荧光部件的照射表面的法线倾斜，所述光收集部件相对于荧光部件的照射表面的法线的倾斜角度等于或大于10度但等于或小于30度。优选地，在投光单元中，所述荧光部件的照射表面相对于所述预定方向、朝向与投光方向相反的一侧倾斜。在此结构中，当投光部件包括例如反射部件时，能够减少从荧光部件发射的光直接发射到外部，而没有光通过反射部件。换言之，能够减少不受反射部件控制的光的量。这样，能够减少到达期望的区域的光的量的下降。优选地，在该情况中，还包括附接部件，所述附接部件包括附接表面，所述荧光部件附接到所述附接表面，并且所述附接表面相对于所述预定方向、朝向与所述投光方向相反的一侧倾斜。在此结构中，例如，能够容易地使荧光部件的照射表面相对于预定方向朝向与投光方向相反的一侧倾斜，即使荧光部件的厚度是均匀的。因为荧光部件可以形成为使得它们的厚度变得均匀，能够容易地制造荧光部件。优选地，在投光单元中，所述荧光部件的照射表面相对于所述预定方向、朝向与所述投光方向相反的一侧倾斜，所述荧光部件的照射表面相对于所述预定方向的倾斜角度大于0度但等于或小于30度。 优选地，在投光单元中，所述荧光部件包含荧光体，并且所述荧光体在所述荧光部件中的体积占有率为90%或更大。在此结构中，即使荧光部件的厚度小，也能够减少荧光部件所透射的激光，并且有效地将激光转换成荧光。照射到荧光部件的激光在荧光部件的照射表面的附近更容易转换成荧光。因此，能够从荧光部件的照射表面容易地和主要地发射荧光。优选地，在投光单元中，从所述荧光部件射出的荧光的光强度分布是朗伯分布。在此结构中，从突光部件射出的突光的光强度在照射表面的法线方向上很大，并且在平行于 照射表面的方向上光强度变成几乎为零。因此，能够减少从荧光部件发射的光直接发射到外部，而没有光穿过反射部件。换言之，能够减少不受投光部件控制的光的量。这样，能够减少到达期望的区域的光的量的下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在预定方向上投射光的投光单元，所述投光单元包括：光收集部件，所述光收集部件包括：激光进入的光入射表面；和光出射表面，激光从光出射表面射出，所述光出射表面的面积小于光入射表面的面积；荧光部件，所述荧光部件包括照射表面，从光收集部件射出的激光照射到所述照射表面，所述荧光部件将所述激光的至少一部分转换成荧光，并且所述荧光部件从照射表面主要发射荧光；和投光部件，所述投光部件投射从荧光部件射出的荧光，其中所述光收集部件具有在所述光收集部件内改变进入光入射表面的激光的行进方向并将该激光引导到光出射表面的功能，并且所述光收集部件的光出射表面设置成与荧光部件的照射表面相距预定距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥幸司，高平宜幸，前村要介，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：