JP2007227320A

JP2007227320A - 照明装置

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Publication number: JP2007227320A
Application number: JP2006050387A
Authority: JP
Inventors: Ichiyo Kotani; 一葉小谷; Yutaka Suenaga; 豊末永
Original assignee: MEJIRO PREC KK; Mejiro Precision KK
Current assignee: MEJIRO PREC KK; Mejiro Precision KK
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】被照射体への照度を低下させることなく、照度を均一に近づけて被照射体を照明できる照明装置を提供する。
【解決手段】発光素子から紫外光を発し、発光素子から発せられた紫外光を他の波長の光へ変換する。
【選択図】図１

Description

照明装置に用いられる光源は、ある一定の範囲から光が発せられるもの、例えば、点光源のような光源が用いられる。このような光源を用いた場合に、被照射体への照度に分布が生じてしまい、被照射体を均一に照明することが困難であった。

このため、従来の照明装置では、レンズ等の光学素子を介して、照度が均一になるようにして、被照射体を照明するものがあった（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。しかしながら、このような光学素子を用いた場合には、光学素子と被照射体との距離や配置について制限が生ずるため、光路の調整が必要となり、その取り扱いが煩雑にならざるを得なかった。

また、光源から発せられた光を分散することによって、照度を均一に近づけようとする照明装置もあった（例えば、特許文献３参照）。この照明装置は、光源の前方に拡散板を設けたものであり、光源から発せられた光を拡散板によって拡散させるため、被照射体に至る光の量が減ってしまい、被照射体への照度が低下せざるを得なかった。
特開平０５−０１１３６３号公報特開２００２−２６８００１号公報特開２００５−２８５６２０号公報

点光源から発せられた光であっても、被照射体を均一に近づけて照明することができ、また、被照射体への照度も低下させることなく被照射体を照明することができる照明装置を提供する。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被照射体への照度を低下させることなく、照度を均一に近づけて被照射体を照明できる照明装置を提供することにある。

以上のような目的を達成するために、本発明においては、発光素子から紫外光を発し、発光素子から発せられた紫外光を他の波長の光へ変換する。

具体的には、本発明に係る照明装置は、
紫外光を発する少なくとも１つの発光素子と、
前記発光素子から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、を有することを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、少なくとも１つの発光素子と蛍光層とを有する。

本発明に係る照明装置は、光源として発光素子を有する。発光素子は、紫外光を発する。この紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましい。この発光素子は、少なくとも１個以上設けられている。また、発光素子は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。

蛍光層は、入射面と射出面とを含む。入射面には、発光素子から発せられた紫外光が入射する。蛍光層には、蛍光物質が含まれている。蛍光物質は、紫外光を他の波長の光に変換する。この他の波長の光には、可視光が含まれる。蛍光物質は、例えば、希土類の物質からなるものがある。蛍光物質によって変換された光が射出面から射出される。

蛍光層には、蛍光物質が含まれており、蛍光物質によって変換された光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。変換された光同士が重なり合うことによって、変換された光の強度を均一に近づけることができ、被照射体への照度を均一に近づけて照明することができる。

本発明に係る照明装置は、紫外光を反射する紫外光反射層が、蛍光層の射出面側に配置されたものが好ましい。

蛍光層の射出面側には、紫外光反射層が配置されている。紫外光反射層は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるものがより好ましい。紫外光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に対して略平行に配置されているものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に密着するように配置されても、蛍光層の射出面から離隔した位置に配置されてもよい。

紫外光反射層によって反射された紫外光は、蛍光層に戻り、蛍光物質によって他の波長の光へ変換される。変換された光が射出面から射出されて、被照射体を照明するので、発光素子の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。

本発明に係る照明装置は、可視光を反射する可視光反射層が、発光素子と蛍光層との間に配置されたものが好ましい。

発光素子と蛍光層との間には、可視光反射層が配置されている。可視光反射層は、可視光を反射しかつ紫外光を透過させるものがより好ましい。可視光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に対して略平行に配置されているものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に密着するように配置されても、蛍光層の入射面から離隔した位置に配置されてもよい。

上述したように、蛍光層には、蛍光物質が含まれており、蛍光物質によって変換された光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。等方的に発せられた光のうち、入射面から射出された光を可視光反射層によって反射させることができ、反射させた光を被照射体に照明することで、被照射体への照度をさらに高めて被照射体を照明することができる。

本発明に係る照明装置は、蛍光層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。

このようにすることで、蛍光層によって的確に他の波長の光へ変換することができる。

本発明に係る照明装置は、
前記少なくとも１つの発光素子が、２次元平面内に分散して配置され、
前記蛍光層が、前記少なくとも１つの発光素子が配置された平面に対して略平行に配置されたものが好ましい。

このようにすることで、被照射体が広い面積を有するものであっても、照度を均一に近づけて照明することができる。

被照射体を均一に近づけて照明することができ、また、被照射体への照度も低下させることなく被照射体を照明することができる。

以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。

＜＜＜第１の実施の形態＞＞＞
＜＜構成＞＞
図１は、第１の実施の形態による照明装置１００の要部を示す構成図である。この第１の実施の形態による照明装置１００は、光源１１０と、蛍光体１２０と、反射体１３０とを有する。これらの光源１１０と蛍光体１２０と反射体１３０との各々は、所定の配置を保つように、照明装置１００の筐体（図示せず）に支持されている。

＜光源１１０＞
光源１１０は、紫外光を発する。図１に示した例では、紫外光は、紙面の上方向に向かって発せられる。光源１１０は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましい。

＜蛍光体１２０＞
光源１１０から発せられた紫外光の進行方向には、蛍光体１２０が配置されている。蛍光体１２０は、光源１１０から離隔した位置に配置されている。光源１１０と蛍光体１２０との間隔は、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。

蛍光体１２０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１２２と射出面１２４とを含む。蛍光体１２０には、蛍光物質が含まれている。蛍光体１２０のあらゆる箇所に、蛍光物質が散在するように、蛍光体１２０は形成されている。蛍光物質は、入射面１２２から入射された紫外光を、入射された紫外光の波長とは異なる他の波長の光に変換する。特に、蛍光物質は、入射された紫外光を可視光に変換するものが好ましく、例えば、希土類のものからなるものがある。以下では、１つの例として、蛍光物質によって変換される光が、可視光である場合について説明する。

蛍光体１２０の厚さは、紫外光を可視光に変換でき、かつ、蛍光体１２０の内部で変換された可視光が吸収されない程度に適宜定めればよい。また、蛍光体１２０は、光源１１０から発せられた紫外光を十分に入射できる程度の大きさを有する。

蛍光体１２０の蛍光物質によって、入射面１２２から入射された紫外光の全てを可視光に変換するものが最も望ましいが、十分に変換できない場合もある。このため、蛍光体１２０の射出面１２４から、変換された可視光と、変換されなかった紫外光との双方が射出される場合がある。

蛍光体１２０の蛍光物質の励起に基づいて発せられるため、蛍光物質によって発せられた可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。また、上述したように、蛍光物質は、蛍光体１２０のあらゆる箇所に散在しているため、蛍光物質による発光は、蛍光体１２０の全体に亘って生ずる。このように、蛍光体１２０の全体で発光が起こり、その発光された可視光は、等方的に発せられるので、発せられた可視光同士が重なり合うことによって、可視光の強度を均一に近づけることができる。

蛍光物質によって等方的に発光された可視光のうち、射出面１２４に向かって発光されたものは、射出面１２４から射出される。また、蛍光物質によって等方的に発光された可視光のうち、入射面１２２に向かって発光されたものは、入射面１２２から射出される。

＜反射体１３０＞
蛍光体１２０の射出面１２４から発せられた光の進行方向には、反射体１３０が配置されている。反射体１３０は、蛍光体１２０に対して所定の位置に配置されている。図１（ａ）に示した例では、反射体１３０は、蛍光体１２０に密着するように配置されている。

反射体１３０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１３２と射出面１３４とを含む。なお、図１（ａ）に示した例では、反射体１３０の入射面１３２が、蛍光体１２０の射出面１２４と密着するように反射体１３０を配置する場合を示したが、反射体１３０の入射面１３２が、蛍光体１２０の射出面１２４から離隔するように反射体１３０を配置してもよい。

反射体１３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる。誘電体膜の材料と厚さは、紫外光を反射させ、かつ、可視光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。

＜＜照明装置１００の概要＞＞
光源１１０から紫外光が発せられる。光源１１０から発せられた紫外光は、蛍光体１２０の入射面１２２に入射する。

蛍光体１２０に入射した紫外光は、蛍光体１２０の蛍光物質の発光機構によって可視光が発せられる。すなわち、蛍光体１２０の蛍光物質によって紫外光が可視光に変換される。上述したように、蛍光物質の発光機構によって発光される可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。蛍光物質から等方的に発せられた可視光のうち、射出面１２４に向かって発光されたものが、射出面１２４から射出される。また、蛍光物質から等方的に発せられた可視光のうち、入射面１２２に向かって発光されたものが、入射面１２２から射出される。

上述したように、蛍光物質は、蛍光体１２０の全体に亘って散在する。このため、蛍光体１２０の全体で発光が起こり、発光された可視光は、等方的に発せられる。したがって、蛍光体１２０内のあらゆる場所で、発光された可視光が、互いに重なり合うため、その強度は均一に近づく。このようなことから、射出面１２４や入射面１２２から射出される可視光は、その強度が均一に近づいている。

また、上述したように、蛍光体１２０の蛍光物質によって、紫外光を可視光に十分に変換できなかった場合があり、この場合には、射出面１２４からは、変換されなかった紫外光も射出される。このため、蛍光体１２０の射出面１２４から射出される光には、可視光だけでなく紫外光も含まれる場合がある。

射出面１２４から射出された光は、反射体１３０の入射面１３２に入射する。この反射体１３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるので、反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの可視光のみが、反射体１３０を透過し、反射体１３０の射出面１３４から射出することができる。反射体１３０の入射面１３２に入射した可視光は、その強度が均一に近づいているので、反射体１３０の射出面１３４からも、強度が均一に近づいた可視光を射出することができる。また、蛍光体１２０の射出側に反射体１３０を配置することで、反射体１３０の射出面１３４から紫外光を射出させることなく、可視光のみを射出させることができる。

一方、反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの紫外光は、反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０の射出面１２４に入射する。蛍光体１２０の射出面１２４に入射した紫外光は、入射面１２２から入射した紫外光と同様に、蛍光物質の発光機構によって可視光へ変換される。このときも、蛍光体１２０の全体で可視光に変換されるとともに、変換される可視光は、等方的に発せられるため、射出面１２４に向かって発光された可視光は、強度が均一に近づいて、射出面１２４から射出される。

この第１の実施の形態の照明装置１００によれば、反射体１３０を設けたことによって、光源１１０から発せられた紫外光を２つの態様で可視光に変換して、被照射体を照明する。図１（ａ）には、この２つの態様を、符号Ａ及びＢで示した。なお、図１（ａ）では、実線の矢印は、紫外光を示し、破線の矢印は、可視光を示す。

第１の態様（図１（ａ）のＡ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、直ちに可視光に変換された場合であり、変換された可視光は、反射体１３０を透過して、被照射体に向かう。

第２の態様（図１（ａ）のＢ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、可視光に変換されずに、紫外光のまま、反射体１３０に向い、反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０に戻る場合である。紫外光が、蛍光体１２０に戻ったときには、蛍光体１２０の蛍光物質によって可視光に変換される。このとき、可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。等方的に発せられた可視光のうち射出面１２４に向かったものは、射出面１２４から再び射出されて、反射体１３０を透過して、被照射体に向かう。

このように２つの態様で、被照射体を照明するので、光源１１０の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。また、被照射体への照度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、照明装置１００の消費電力を下げることができる。

さらに、この第１の実施の形態の照明装置１００を用いて、被照射体（図示せず）を照明するときには、反射体１３０の射出面１３４側に被照射体が位置するように、照明装置１００を配置する。上述したように、反射体１３０の射出面１３４から射出される可視光は、第１の態様によるものでも、第２の態様によるものでも、既に、その強度が均一に近づいているので、光源１１０が点光源であるような場合であっても、照明装置１００と被照射体との間の距離を長くすることなく、照度を均一に近づけて被照射体を照明することができる。また、照明装置１００と被照射体との間の距離を長くする必要がないので、可視光の強度を低下させることなく、被照射体を照明することができる。このため、光源１１０から発せられる紫外光の出力を高めることなく、十分な照度でかつ均一に近づけて被照射体を照明することができる。また、蛍光体１２０の蛍光物質によって、紫外光を十分に変換できなかった場合であっても、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる反射体１３０を設けたことによって、可視光のみを被照射体に照射することができる。

＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
図１（ｂ）は、第２の実施の形態による照明装置２００の要部を示す構成図である。この第２の実施の形態による照明装置２００は、第１の実施の形態と同様の光源１１０を複数個有し、広い範囲にわたって照明することができる。なお、光源１１０は、第１の実施の形態と同様のものであるので、同一の符号を付して示した。

＜＜構成＞＞
第２の実施の形態による照明装置２００は、複数の光源１１０と、蛍光体２２０と、反射体２３０とを有する。これらの光源１１０と蛍光体２２０と反射体２３０との各々は、所定の配置を保つように、照明装置２００の筐体（図示せず）に支持されている。

＜光源１１０＞
光源１１０は、第１の実施の形態のものと同一の構成であり、同一の機能を有する。第２の実施の形態による照明装置２００では、複数個の光源１１０が、２次元平面内に分散して配置されている。２次元平面内における光源１１０の配置は、光源１１０から発せられる紫外光の広がり角度や照度に応じて適宜決めればよい。

＜蛍光体２２０＞
複数の光源１１０から発せられた紫外光の進行方向には、蛍光体２２０が配置されている。蛍光体２２０は、光源１１０から離隔した位置に配置されている。光源１１０と蛍光体２２０との間隔も、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。

蛍光体２２０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２２２と射出面２２４とを含む。蛍光体２２０には、蛍光物質が含まれている。蛍光体２２０は、第１の実施の形態の蛍光体１２０と平面方向の大きさが相違するだけで、第１の実施の形態の蛍光体１２０と同一の機能を有する。

＜反射体２３０＞
蛍光体２２０の射出面２２４から発せられた光の進行方向には、反射体２３０が配置されている。反射体２３０は、蛍光体２２０に対して所定の位置に配置されている。図１（ｂ）に示した例では、反射体２３０は、蛍光体２２０に密着するように配置されている。

反射体２３０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２３２と射出面２３４とを含む。なお、図１（ｂ）に示した例では、反射体２３０の入射面２３２が、蛍光体２２０の射出面２２４と密着するように反射体２３０を配置する場合を示したが、反射体２３０の入射面２３２が、蛍光体２２０の射出面２２４から離隔するように反射体２３０を配置してもよい。反射体２３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる。

反射体２３０も第１の実施の形態の反射体１３０と大きさが相違するだけで、第１の実施の形態の反射体１３０と同一の機能を有する。

＜＜照明装置２００の概要＞＞
この第２の実施の形態の照明装置２００でも、第１の実施の形態と同様に、反射体２３０を設けたことによって、光源１１０から発せられた紫外光を２つの態様で可視光に変換して、被照射体を照明する。２つの態様で、被照射体を照明するので、光源１１０の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。また、被照射体への照度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、照明装置２００の消費電力を下げることができる。

光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体２２０の蛍光物質によって可視光に変換されて、可視光のみを被照射体に照射することができる。第２の実施の形態による照明装置２００は、光源１１０が複数個２次元平面内に配置されているので、反射体２３０の射出面２３４側に配置された被照射体を広い範囲にわたって照明することができる。また、第１の実施の形態の照明装置１００と同様に、照度を均一に近づけて被照射体を照明することができ、可視光の強度を低下させることなく、被照射体を照明することができる。

＜＜＜第３の実施の形態＞＞＞
図２（ａ）は、第３の実施の形態による照明装置３００の要部を示す構成図である。この第３の実施の形態による照明装置３００は、第１の実施の形態の照明装置１００と同様に単一の光源１１０を有する。

＜＜構成＞＞
第３の実施の形態による照明装置３００は、光源１１０と、蛍光体１２０と、第１の反射体１３０と第２の反射体３４０とを有する。これらの光源１１０と蛍光体１２０と第１の反射体１３０と第２の反射体３４０との各々は、所定の配置を保つように、照明装置３００の筐体（図示せず）に支持されている。なお、第１の実施の形態の構成要素と同様のものについては、同一の符号を付して示した。特に、第１の反射体１３０も、第１の実施の形態の反射体１３０と同様のものであるので、同一の符号を付して示した。

＜光源１１０＞
光源１１０は、第１の実施の形態のものと同一の構成であり、同一の機能を有する。

＜蛍光体１２０＞
光源１１０から発せられた紫外光の進行方向には、蛍光体１２０が配置されている。蛍光体１２０は、光源１１０から離隔した位置に配置されている。光源１１０と蛍光体１２０との間隔は、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられた紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。この蛍光体１２０も、第１の実施の形態のものと同一の構成であり、同一の機能を有する。

＜第１の反射体１３０＞
蛍光体１２０の射出面１２４から発せられた光の進行方向には、第１の反射体１３０が配置されている。第１の反射体１３０は、蛍光体１２０に対して所定の位置に配置されている。図２（ａ）に示した例では、第１の反射体１３０は、蛍光体１２０に密着するように配置されている。なお、第１の反射体１３０を蛍光体１２０から離隔するように配置してもよい。この第１の反射体１３０も、第１の実施の形態の反射体１３０と同一の構成であり、同一の機能を有する。

＜第２の反射体３４０＞
光源１１０と蛍光体１２０との間には、第２の反射体３４０が配置されている。第２の反射体３４０は、蛍光体１２０に対して所定の位置に配置されている。図２（ａ）に示した例では、第２の反射体３４０は、蛍光体１２０に密着するように配置されている。

第２の反射体３４０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面３４２と射出面３４４とを含む。なお、図２（ａ）に示した例では、第２の反射体３４０の射出面３４４が、蛍光体１２０の入射面１２２と密着するように第２の反射体３４０を配置する場合を示したが、第２の反射体３４０の射出面３４４が、蛍光体１２０の入射面１２２からと離隔するように第２の反射体３４０を配置してもよい。

第２の反射体３４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる。誘電体膜の材料と厚さは、可視光を反射させ、かつ、紫外光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。

＜＜照明装置３００の概要＞＞
光源１１０から紫外光が発せられる。光源１１０から発せられた紫外光は、第２の反射体３４０の入射面３４２に入射する。上述したように、第２の反射体３４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体３４０の入射面３４２に入射した紫外光は、第２の反射体３４０を透過して、第２の反射体３４０の射出面３４４から射出される。第２の反射体３４０から射出された紫外光は、蛍光体１２０の入射面１２２に入射する。

また、第１の形態と同様に、蛍光体１２０の蛍光物質によって、紫外光を可視光に十分に変換できなかった場合があり、この場合には、射出面１２４からは、変換されなかった紫外光も射出される。このため、蛍光体１２０の射出面１２４から射出される光には、可視光だけでなく紫外光も含まれる場合がある。

射出面１２４から射出された光は、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射する。この第１の反射体１３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるので、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの可視光のみが、第１の反射体１３０を透過し、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出することができる。第１の反射体１３０の入射面１３２に入射した可視光は、その強度が均一に近づいているので、第１の反射体１３０の射出面１３４からも、強度が均一に近づいた可視光を射出することができる。また、蛍光体１２０の射出側に第１の反射体１３０を配置することで、第１の反射体１３０の射出面１３４から紫外光を射出させることなく、可視光のみを射出させることができる。

一方、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの紫外光は、第１の反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０の射出面１２４に入射する。蛍光体１２０の射出面１２４に入射した紫外光は、入射面１２２から入射した紫外光と同様に、蛍光物質の発光機構によって可視光へ変換される。このときも、蛍光体１２０の全体で可視光に変換されるとともに、変換される可視光は、等方的に発せられるため、射出面１２４に向かって発光された可視光は、強度が均一に近づいて、射出面１２４から射出される。また、変換される可視光は、等方的に発せられるため、入射面１２２に向かって発光されるものもある。入射面１２２に向かって発光された可視光は、強度が均一に近づいて、蛍光体１２０の入射面１２２から射出される。

上述したように、光源１１０と蛍光体１２０との間には、第２の反射体３４０が配置されており、蛍光体１２０の入射面１２２から射出された可視光は、第２の反射体３４０の射出面３４４に入射する。第２の反射体３４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体３４０に入射した可視光は、第２の反射体３４０によって反射される。第２の反射体３４０によって反射された可視光は、反射されて再び蛍光体１２０に入射する。蛍光体１２０に入射した光は、既に可視光に変換されているので、蛍光体１２０の蛍光物質による発光機構は作用せず、そのまま蛍光体１２０を透過して、蛍光体１２０の射出面１２４から射出される。蛍光体１２０から射出された可視光は、第１の反射体１３０に入射する。第１の反射体１３０は、可視光を透過させる波長特性を有するので、第１の反射体１３０に入射した可視光は、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出されて、被照射体（図示せず）に向かう。

この第３の実施の形態の照明装置３００によれば、第１の反射体１３０と第２の反射体３４０とを設けたことによって、光源１１０から発せられた紫外光は、３つの態様で、被照射体を照明する。図２（ａ）には、この３つの態様を、符号Ａ，Ｂ及びＣで示した。なお、図２（ａ）では、実線の矢印は、紫外光を示し、破線の矢印は、可視光を示す。

第１の態様（図２（ａ）のＡ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、直ちに可視光に変換された場合であり、変換された可視光は、第１の反射体１３０を透過して、被照射体に向かう。

第２及び第３の態様（図２（ａ）のＢ及びＣ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、可視光に変換されずに、紫外光のまま、第１の反射体１３０に向い、第１の反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０に戻る場合である。紫外光が、蛍光体１２０に戻ったときには、蛍光体１２０の蛍光物質によって可視光に変換される。このとき、可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。

第２の態様（図２（ａ）のＢ）は、等方的に発せられた可視光のうち射出面１２４に向かったものである。この可視光は、射出面１２４から射出されて、第１の反射体１３０を透過して、被照射体に向かう。

第３の態様（図２（ａ）のＣ）は、等方的に発せられた可視光のうち入射面１２２に向かったものである。この可視光は、入射面１２２から射出され、第２の反射体３４０によって反射されて、蛍光体１２０と第１の反射体１３０とを透過して、被照射体に向かう。

このように３つの態様で、被照射体を照明するので、光源１１０の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。また、被照射体への照度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、照明装置３００の消費電力を下げることができる。

また、第１の実施の形態と同様に、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出される可視光は、既に、その強度が均一に近づいているので、光源１１０が点光源であるような場合であっても、照明装置３００と被照射体との間の距離を長くすることなく、照度を均一に近づけて被照射体を照明することができる。また、照明装置３００と被照射体との間の距離を長くする必要がないので、可視光の強度を低下させることなく、被照射体を照明することができる。このため、光源１１０から発せられる紫外光の出力を高めることなく、十分な照度でかつ均一に近づけて被照射体を照明することができる。また、蛍光体１２０の蛍光物質によって、紫外光を十分に変換できなかった場合であっても、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる第１の反射体１３０を設けたことによって、可視光のみを被照射体に照射することができる。

なお、上述した第２の反射体３４０の代わりに、通常の反射手段（図示せず）、例えば、ミラー等の反射手段を用いてもよい。この通常の反射手段と用いる場合には、光源１１０から発せられる紫外光を妨げないような位置に、通常の反射手段を配置するのが好ましい。例えば、図２（ａ）の点線に示すように、光源１１０の射出面と略面一になるような位置や、その位置よりもさらに蛍光体１２０から離隔した位置（図２（ａ）における下方の位置）に、通常の反射手段を配置するのが好ましい。このようにしても、上述した第３の態様（図２（ａ）のＣ）と同様に、蛍光体１２０の入射面１２２から射出された可視光を、通常の反射手段によって反射し、その後、蛍光体１２０と第１の反射体１３０とを透過させて、被照射体へ向かわせることができる。

＜＜＜第４の実施の形態＞＞＞
図２（ｂ）は、第４の実施の形態による照明装置４００の要部を示す構成図である。この第４の実施の形態による照明装置４００は、第３の実施の形態と同様の光源１１０を複数個有し、広い範囲にわたって照明することができる。なお、光源１１０は、第３の実施の形態と同様のものであるので、同一の符号を付して示した。

＜＜構成＞＞
第３の実施の形態による照明装置４００は、複数の光源１１０と、蛍光体４２０と、第１の反射体４３０と第２の反射体４４０とを有する。これらの光源１１０と蛍光体４２０と第１の反射体４３０と第２の反射体４４０との各々は、所定の配置を保つように、照明装置４００の筐体（図示せず）に支持されている。

＜光源１１０＞
光源１１０は、第３の実施の形態のものと同一の構成であり、同一の機能を有する。第４の実施の形態による照明装置４００では、複数個の光源１１０が、２次元平面内に分散して配置されている。２次元平面内における光源１１０の配置は、光源１１０から発せられる紫外光の広がり角度や照度に応じて適宜決めればよい。

＜蛍光体４２０＞
複数の光源１１０から発せられた紫外光の進行方向には、蛍光体４２０が配置されている。蛍光体４２０は、光源１１０から離隔した位置に配置されている。光源１１０と蛍光体４２０との間隔も、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。

蛍光体４２０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面４２２と射出面４２４とを含む。蛍光体４２０には、蛍光物質が含まれている。蛍光体４２０は、第３の実施の形態の蛍光体１２０と平面方向の大きさが相違するだけで、第３の実施の形態の蛍光体１２０と同一の機能を有する。

＜第１の反射体４３０＞
蛍光体４２０の射出面４２４から発せられた光の進行方向には、第１の反射体４３０が配置されている。第１の反射体４３０は、蛍光体４２０に対して所定の位置に配置されている。図２（ｂ）に示した例では、第１の反射体４３０は、蛍光体４２０に密着するように配置されている。

第１の反射体４３０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面４３２と射出面４３４とを含む。なお、図２（ｂ）に示した例では、第１の反射体４３０の入射面４３２が、蛍光体４２０の射出面４２４と密着するように第１の反射体４３０を配置する場合を示したが、第１の反射体４３０の入射面４３２が、蛍光体４２０の射出面４２４から離隔するように第１の反射体４３０を配置してもよい。第１の反射体４３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる。

第１の反射体４３０も第３の実施の形態の第１の反射体１３０と大きさが相違するだけで、第３の実施の形態の第１の反射体１３０と同一の機能を有する。

＜第２の反射体４４０＞
光源１１０と蛍光体４２０との間には、第２の反射体４４０が配置されている。第２の反射体４４０は、蛍光体４２０に対して所定の位置に配置されている。図２（ｂ）に示した例では、第２の反射体４４０は、蛍光体４２０に密着するように配置されている。

第２の反射体４４０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面４４２と射出面４４４とを含む。なお、図２（ｂ）に示した例では、第２の反射体４４０の射出面４４４が、蛍光体４２０の入射面４２２と密着するように第２の反射体４４０を配置する場合を示したが、第２の反射体４４０の射出面４４４が、蛍光体４２０の入射面４２２から離隔するように第２の反射体４４０を配置してもよい。。

第２の反射体４４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる。誘電体膜の材料と厚さは、可視光を反射させ、かつ、紫外光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。

＜＜照明装置４００の概要＞＞
この第４の実施の形態の照明装置４００でも、第３の実施の形態と同様に、第１の反射体４３０と第２の反射体４４０とを設けたことによって、光源１１０から発せられた紫外光を３つの態様で可視光に変換して、被照射体を照明する。３つの態様で、被照射体を照明するので、光源１１０の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。また、被照射体への照度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、照明装置４００の消費電力を下げることができる。

光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体４２０の蛍光物質によって可視光に変換されて、可視光のみを被照射体に照射することができる。第４の実施の形態による照明装置４００は、光源１１０が複数個２次元平面内に配置されているので、第１の反射体４３０の射出面４３４側に配置された被照射体を広い範囲にわたって照明することができる。また、第１の実施の形態の照明装置１００と同様に、照度を均一に近づけて被照射体を照明することができ、可視光の強度を低下させることなく、被照射体を照明することができる。

なお、上述した第２の反射体４４０の代わりに、通常の反射手段（図示せず）、例えば、ミラー等の反射手段を用いてもよい。この通常の反射手段と用いる場合には、光源１１０から発せられる紫外光を妨げないような位置に、通常の反射手段を配置するのが好ましい。例えば、図２（ｂ）の点線に示すように、光源１１０の射出面と略面一になるような位置や、その位置よりもさらに蛍光体４２０から離隔した位置（図２（ｂ）における下方の位置）に、通常の反射手段を配置するのが好ましい。このようにしても、上述した第３の態様（図２（ａ）のＣ）と同様に、蛍光体４２０の入射面４２２から射出された可視光を、通常の反射手段によって反射し、その後、蛍光体４２０と第１の反射体４３０とを透過させて、被照射体へ向かわせることができる。

第１の実施の形態による照明装置１００（ａ）と、第２の実施の形態による照明装置２００（ｂ）と、を示す概略図である。第３の実施の形態による照明装置３００（ａ）と、第４の実施の形態による照明装置４００（ｂ）と、を示す概略図である。

符号の説明

１１０光源（発光素子）
１２０，２２０，４２０蛍光体（蛍光層）
１３０，２３０，４３０反射体、第１の反射体（紫外光反射層）
３４０，４４０第２の反射体（可視光反射層）

Claims

紫外光を発する少なくとも１つの発光素子と、
前記発光素子から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、を有することを特徴とする照明装置。
紫外光を反射する紫外光反射層が、前記蛍光層の前記射出面側に配置された請求項１記載の照明装置。
可視光を反射する可視光反射層が、前記発光素子と前記蛍光層との間に配置された請求項１又は２記載の照明装置。
前記蛍光層は、略薄板状の形状を有する請求項１ないし３のいずれか１に記載の照明装置。
前記少なくとも１つの発光素子が、２次元平面内に分散して配置され、
前記蛍光層が、前記少なくとも１つの発光素子が配置された平面に対して略平行に配置された請求項１ないし４のいずれか１に記載の照明装置。