光投射单元和光投射装置制造方法及图纸

技术编号:7934323 阅读:177 留言:0更新日期:2012-11-01 02:47
提供了能够改善光使用效率的光投射单元。该光投射单元包括:荧光部件,该荧光部件包括照射表面,激光被引向照射表面,该荧光部件将激光的至少一部分转换成荧光并且主要从照射表面输出荧光;和反射部件,该反射部件包括第一反射表面,第一反射表面反射从荧光部件输出的荧光。荧光部件的照射表面相对于预定方向倾斜,使得照射表面朝向与光投射方向相反的方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光投射单元和光投射装置,更具体地,涉及包括激光所引向的荧光部件的光投射单元和光投射装置。
技术介绍
传统上,包括激光所引向的荧光部件的光投射装置是已知的。作为常规示例的光投射装置输出激光的激光发生器;荧 光部件,该荧光部件包括照射表面,从激光发生器输出的激光被引向照射表面,该荧光部件将激光转换成荧光并输出荧光;以及反射从荧光部件输出的荧光的反射部件。在普通荧光部件中,荧光沿所有方向输出。换句话说,荧光从照射表面、后表面(与照射表面相反的表面)以及设置在照射表面和后表面之间的侧表面输出。并且,从荧光部件输出的一部分光由反射部件向前反射。在这里,例如,在JP-A-1995-318998中公开了包括激光发生器、荧光部件和反射部件的光投射装置。然而,在作为常规示例的上述光投射装置中,从荧光部件输出的一部分光经由反射部件出射到外部,而从荧光部件输出的其余光则直接输出到外部,而未被反射部件反射。因此,反射部件不能控制的光增加,使得到达目标区域的光减少。因此,存在的问题是,难以有效地照射目标区域以及难以改善光(荧光)使用效率。
技术实现思路
为了解决上述问题已经做出了本专利技术,并且本专利技术的目标是提供能够改善光使用效率的光投射单元和光投射装置。为了实现上述目标,根据本专利技术的光投射单元是一种用于沿预定方向投射光的光投射单元,包括荧光部件,该荧光部件包括照射表面,激光被引向照射表面,该荧光部件将激光的至少一部分转换成荧光并且主要从照射表面输出荧光;和反射部件,该反射部件包括第一反射表面,第一反射表面设置为与荧光部件的照射表面相对并反射从荧光部件输出的荧光;其中荧光部件的照射表面相对于所述预定方向倾斜,使得照射表面朝向与光投射方向相反的方向。在这里,表述“主要从照射表面输出荧光”是指从荧光部件输出的荧光的大约90%以上从照射表面输出的情况,并包括激光在照射表面的表面附近转换成荧光并从照射表面输出的情况,以及荧光部件的后表面(与照射表面相反的表面)直接安装在反射表面上且基本上不从后表面输出突光的情况。如上所述,根据本专利技术的光投射单元设置有主要从照射表面输出荧光的荧光部件和包括反射从荧光部件输出的荧光的第一反射表面的反射部件。因此,从荧光部件输出的光(荧光)中的大部分由反射部件反射。此外,如上所述,荧光部件的照射表面相对于所述预定方向倾斜,使得照射表面朝向与光投射方向相反的方向,从而能够减少从荧光部件输出的光在未被反射部件反射的情况下而直接出射到外部。在上述光投射单元中,优选地,荧光部件的照射表面相对于所述预定方向倾斜大于0度至30度以下的角度。在上述光投射单兀中,优选地,从突光部件输出的突光的光强度分布为朗伯分布(Lambertian distribution)。根据该结构,从突光部件输出的光的光强度在照射表面的垂线方向上高,并且光强度在平行于照射表面的方向上几乎变为零。因此,能够减少从荧光部件输出的光在未被反射部件反射的情况下而直接出射到外部。在上述光投射单元中,优选地,将荧光部件的照射表面的中心和第一反射表面沿所述预定方向的端部彼此连接的线相对于荧光部件的照射表面的垂线沿所述预定方倾斜60度以上。在从荧光部件输出的荧光的光强度分布为朗伯分布的上述光投射单元中,优选·地,荧光部件的厚度为照射表面的两端之间尺寸的十分之一或更小。根据该结构,能够容易地将从荧光部件输出的荧光的光强度分布获得为朗伯分布。在这里,表述“两端之间尺寸”例如是指圆形形状的直径;椭圆形形状的长轴直径或短轴直径;矩形形状的长边或短边长度。在从荧光部件输出的荧光的光强度分布为朗伯分布的上述光投射单元中,优选地,荧光部件的照射表面充分大于引向照射表面的激光的光斑区域。根据该结构,能够容易地将从荧光部件输出的荧光的光强度分布获得为朗伯分布。上述光投射单元优选地还包括金属安装部件,荧光部件安装在该金属安装部件上。根据该结构,能够有效地散发由荧光部件产生的热量,从而能够减轻荧光部件升高至高温。因此,能够减轻荧光部件由于热量而退化以及荧光部件的光发射效率变低。上述光投射单元优选地还包括包含安装表面的安装部件,荧光部件安装在该安装表面上;其中安装表面相对于所述预定方向沿与光投射方向相反的方向倾斜。根据该结构,例如,即使荧光部件的厚度均匀,也能够容易地相对于预定方向沿与光投射方向相反的方向倾斜荧光部件的照射表面。此外,荧光部件的厚度可以均匀地形成,从而能够容易地制造荧光部件。在上述光投射单元中,优选地,第一反射表面形成为包括抛物面和椭圆面中任一个的至少一部分。根据该结构,通过将荧光部件定位在第一反射表面的焦点处,能够容易地准直或聚集从光投射单元输出的光(照射光)。在该情况中,优选地,第一反射表面形成如下形状,该形状是通过由与将抛物面和椭圆面中一个的焦点与抛物面和椭圆面中所述一个的顶点彼此连接的轴线相交的表面对抛物面和椭圆面中所述一个分割以及通过由与将所述焦点和所述顶点彼此连接的所述轴线平行的表面对抛物面和椭圆面中所述一个分割而获得的。根据该结构,能够实现反射部件和光投射单元的尺寸降低。上述光投射单兀优选地还包括集光部件,该集光部件包括光入射表面和光输出表面,激光从光入射表面输入,光输出表面具有小于光入射表面的面积并将激光输出至突光部件;其中集光部件具有在集光部件的内部改变从光入射表面进入的激光的传播方向并将激光引导至光输出表面的功能。根据该结构,从光入射表面进入的激光以传播方向改变的方式在集光部件中传播,并以均匀的光强度分布从光输出表面输出。此外,集光部件的光输出表面具有小于光入射表面的面积,使得激光被聚集并以聚集的状态从光输出表面输出。在包括集光部件的上述光投射单元中,优选地集光部件还包括第二反射表面,第二反射表面反射从光入射表面进入的激光并将激光引导至光输出表面。根据该结构,能够容易地在集光部件的内部改变从光入射表面进入的激光的传播方向并将激光引导至光输出表面。因此,能够以均勻的光强度分布从光输出表面输出激光。在包括集光部件的上述光投射单元中,优选地,集光部件的光输出表面设置为与荧光部件的照射表面相距预定距离。根据该结构,能够减少从荧光部件的照射表面输出的光从集光部件的光输出表面进入(返回至集光部件的光输出表面)。在集光部件的光输出表面设置为与荧光部件的照射表面相距预定距离的上述光投射单元中,优选地,集光部件的光输出表面设置为与荧光部件的照射表面相距0. 3_以上至I. Imm以下的距离。在包括集光部件的上述光投射单元中,优选地,集光部件相对于荧光部件的照射表面的垂线倾斜。从荧光部件输出的光的光强度在照射表面的垂线方向上最高;因此,通过使集光部件相对于照射表面的垂线倾斜,能够减少从荧光部件的照射表面输出的光从集光部件的光输出表面进入。在该情况中,优选地,集光部件相对于荧光部件的照射表面的垂线沿与所述预定方向相反的方向倾斜。根据该结构,能够减少由反射部件反射以沿预定方向传播的光进入集光部件。换句话说,能够减少集光部件设置在由反射部件反射的光的光路上。在集光部件相对于荧光部件的照射表面的垂线倾斜的上述光投射单元中,优选地,集光部件相对于荧光部件的照射表面的垂线倾斜10度以上至30度以下。在包括集光部件的上述光投射单元中,优选地,从多个激光发生器输出的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿预定方向投射光的光投射单元,包括:荧光部件,该荧光部件包括照射表面,激光被引向所述照射表面,该荧光部件将激光的至少一部分转换成荧光并且主要从所述照射表面输出荧光;和反射部件,该反射部件包括第一反射表面,所述第一反射表面设置为与荧光部件的照射表面相对并反射从荧光部件输出的荧光;其中荧光部件的照射表面相对于所述预定方向倾斜,使得照射表面朝向与光投射方向相反的方向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:高桥幸司高平宜幸詹姆斯·撒克林大卫·蒙哥马利
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:

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