JP2011159555A - Light source device and lighting system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device which can increase luminance sufficiently as compared with a conventional device. <P>SOLUTION: The light source device includes a solid light source 5 which emits light of a predetermined wavelength among wavelength regions from ultraviolet light to visible light, and a reflection type phosphor rotator 11 which can rotate around a rotational axis X. The phosphor rotator 11 includes a phosphor layer 12 excited by excitation light from the solid light source 5, and a substrate 16 with light reflectivity. A light-reflective wall 16a surrounding the phosphor layer 12 is arranged on the substrate 16, and the light-reflective wall 16a is arranged radially from a center not only around a circumference part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device and an illumination device.

LED等の光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置は広く普及しているが、近年では高輝度化が進み、一般照明や自動車のヘッドランプなどその応用範囲が広がってきている。このような光源装置は、今後も高輝度化することで、さらに多様な用途での普及が進むと考えられている。   A light source device combining an optical semiconductor such as an LED and a phosphor layer has been widely used. However, in recent years, the brightness has been increased, and its application range such as general lighting and automobile headlamps has been expanded. It is considered that such light source devices will continue to be widely used in various applications by increasing the luminance.

このような光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置を高輝度化するための手段として、光半導体に大電流を投入し光半導体からの励起光強度を強めることが考えられるが、実際には蛍光体層で熱が発生し、蛍光体層において樹脂成分の変色や蛍光体の温度消光による蛍光強度の低下が生じてしまう。このため、結果として、発光強度は飽和、減少し、光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置の高輝度化は困難であった。   As a means for increasing the brightness of a light source device combining such an optical semiconductor and a phosphor layer, it is conceivable to increase the excitation light intensity from the optical semiconductor by supplying a large current to the optical semiconductor. Heat is generated in the phosphor layer, and in the phosphor layer, the fluorescence intensity decreases due to discoloration of the resin component or temperature quenching of the phosphor. Therefore, as a result, the emission intensity is saturated and decreased, and it is difficult to increase the luminance of the light source device that combines the optical semiconductor and the phosphor layer.

ここで、蛍光体層内の樹脂成分の変色とは、通常、蛍光体層は一定の形状に再現性良く形成するため、蛍光体粉末を樹脂成分と混練してペースト状に調製し、印刷法等を用いて塗布形成しており、この樹脂成分が加熱され200℃程度以上になると変色してしまう現象のことである。樹脂成分は本来透明であるため、熱により樹脂成分に変色が起きると、光半導体からの励起光や蛍光体層からの蛍光の一部を吸収してしまい、高輝度化を妨げる要因となっていた。   Here, the discoloration of the resin component in the phosphor layer means that the phosphor layer is usually formed into a fixed shape with good reproducibility. This is a phenomenon in which the resin component is discolored when the resin component is heated to about 200 ° C. or higher. Since the resin component is inherently transparent, if the resin component is discolored by heat, it absorbs a part of the excitation light from the optical semiconductor and the fluorescence from the phosphor layer, which prevents high brightness. It was.

また、蛍光体の温度消光とは、蛍光体を加熱すると蛍光強度が低下する現象のことである。温度消光により蛍光強度が低下すると、蛍光に変換されなかったエネルギーが熱となるため蛍光体の発熱量が増加し、さらに蛍光体の温度が上昇して温度消光が進み、蛍光強度もさらに低下するという現象が起きる。このため、熱により発生する蛍光体の温度消光も、高輝度化を妨げる要因となっていた。   The temperature quenching of the phosphor is a phenomenon in which the fluorescence intensity decreases when the phosphor is heated. If the fluorescence intensity decreases due to temperature quenching, the energy that has not been converted to fluorescence becomes heat, so the amount of heat generated by the phosphor increases, the temperature of the phosphor rises, temperature quenching proceeds, and the fluorescence intensity further decreases. This happens. For this reason, temperature quenching of the phosphors generated by heat has also been a factor that hinders high brightness.

これらの問題を解決するために、特許文献1には、樹脂を含まない蛍光体層を用いた光源装置が提案されている。この場合、蛍光体層は、樹脂成分を含まないため変色は起こらず、さらに蛍光体層を温度感受性の低い蛍光体のセラミックス層とするために温度消光が起きないので、高輝度化が可能である。また、図1のように蛍光体層92を光半導体(固体光源)95と直接接合することで、蛍光体層92で発生した熱を光半導体(固体光源)95側に放散することを意図していた。   In order to solve these problems, Patent Document 1 proposes a light source device using a phosphor layer that does not contain a resin. In this case, since the phosphor layer does not contain a resin component, discoloration does not occur, and furthermore, temperature quenching does not occur because the phosphor layer is a ceramic layer of a phosphor with low temperature sensitivity, so that high brightness can be achieved. is there. In addition, as shown in FIG. 1, the phosphor layer 92 is directly bonded to the optical semiconductor (solid light source) 95 to dissipate heat generated in the phosphor layer 92 to the optical semiconductor (solid light source) 95 side. It was.

特開2006−005367号公報JP 2006-005367 A

ところで、従来の図1に示すような光半導体(固体光源)95と蛍光体層92とが直接接合された光源装置では、光半導体(固体光源)95からの励起光によって励起された蛍光体層92からの発光(蛍光)のうち光半導体(固体光源)95側とは反対側に出射する蛍光と、蛍光体層92で吸収されずに蛍光体層92を透過する光半導体(固体光源)95からの励起光とを用いている。つまり、図1の光源装置は、蛍光体層92を透過する光を利用する透過方式のものとなっている。   Incidentally, in the conventional light source device in which the optical semiconductor (solid light source) 95 and the phosphor layer 92 are directly bonded as shown in FIG. 1, the phosphor layer excited by the excitation light from the optical semiconductor (solid light source) 95. The light emitted from the light 92 (fluorescence) is emitted to the side opposite to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, and the light semiconductor (solid light source) 95 that is not absorbed by the phosphor layer 92 and passes through the phosphor layer 92. The excitation light from is used. That is, the light source device of FIG. 1 is of a transmissive type that uses light transmitted through the phosphor layer 92.

ここで、蛍光体層92からの出射光を考えると、上記透過光とともに蛍光体層92との界面で反射されて光半導体(固体光源)95側へ戻って行く光、つまり反射光も存在しており、この光(反射光)は、光半導体(固体光源)95に再吸収されるため、照明光として利用できない光となってしまうという問題があった。   Here, when light emitted from the phosphor layer 92 is considered, there is also light reflected from the interface with the phosphor layer 92 together with the transmitted light and returning to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, that is, reflected light. This light (reflected light) is re-absorbed by the optical semiconductor (solid light source) 95, so that there is a problem that the light cannot be used as illumination light.

また、図1の光源装置では、蛍光体層92の熱を光半導体(固体光源)95側に放散することを意図しているが、光半導体(固体光源)95の励起光強度を高めた場合、蛍光体層92のみならず光半導体(固体光源)95でも発熱が起きるため、蛍光体層92の発熱を同じく発熱している光半導体(固体光源)95の側から放散させることとなり、熱放散の効率が良くないという問題があった。   1 is intended to dissipate the heat of the phosphor layer 92 to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, but the excitation light intensity of the optical semiconductor (solid light source) 95 is increased. Since heat is generated not only in the phosphor layer 92 but also in the optical semiconductor (solid light source) 95, the heat generated in the phosphor layer 92 is dissipated from the side of the optical semiconductor (solid light source) 95 that is also generating heat. There was a problem that the efficiency of was not good.

このように、図1の光源装置では、透過方式のものとなっていることと、蛍光体層92の発熱に対する熱放散の効率が良くないということとから、高輝度化に限界があった。   As described above, the light source device shown in FIG. 1 has a limitation on high luminance because it is of a transmissive type and the efficiency of heat dissipation with respect to the heat generation of the phosphor layer 92 is not good.

本発明は、従来に比べて十分な高輝度化を図ることの可能な光源装置および照明装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a light source device and an illuminating device capable of achieving a sufficiently high luminance as compared with the conventional art.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、光反射性の壁によって囲まれていることを特徴とする光源装置である。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a reflection type that can rotate around a rotation axis. The reflection-type fluorescent rotator includes at least one type of phosphor that is excited by excitation light from the solid-state light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid-state light source. A phosphor layer that includes a light-reflective substrate, the phosphor layer being divided into a plurality of sections, each section of the divided phosphor layer being a light-reflective wall. The light source device is characterized by being surrounded by.

また、請求項2記載の発明は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、該基板には、前記蛍光体層を囲む光反射性の壁が設けられており、該壁の高さは、前記蛍光体層の高さよりも高いことを特徴とする光源装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a reflective fluorescent rotator that can rotate around a rotation axis. The reflective fluorescent rotator includes a phosphor layer including at least one kind of phosphor that is excited by excitation light from the solid light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source; A light-reflective substrate, and the substrate is provided with a light-reflective wall surrounding the phosphor layer, and the height of the wall is higher than the height of the phosphor layer. The light source device is characterized.

また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の光源装置において、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、該各セクションよりも高い高さの壁によって囲まれていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to the second aspect, the phosphor layer is divided into a plurality of sections, and each section of the divided phosphor layer includes the respective sections. It is characterized by being surrounded by a wall that is higher than the section.

また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光源装置において、前記蛍光回転体を該蛍光回転体の回転軸と直交する方向に移動させる可変手段を有していることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the variable means for moving the fluorescent rotator in a direction perpendicular to the rotation axis of the fluorescent rotator. It is characterized by having.

また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の光源装置と、該光源装置の蛍光回転体の蛍光体層からの発光が入射するレンズとを備えていることを特徴とする照明装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the light source device according to any one of the first to fourth aspects, and a lens on which light emitted from the phosphor layer of the fluorescent rotator of the light source device is incident. It is the lighting device characterized by having.

また、請求項6記載の発明は、請求項1または請求項3記載の光源装置と、該光源装置の蛍光回転体の蛍光体層からの発光が入射するレンズとを備えており、該レンズの面積が前記蛍光体層の1つのセクションの面積よりも大きいことを特徴とする照明装置である。   The invention according to claim 6 includes the light source device according to claim 1 or 3, and a lens on which light emitted from the phosphor layer of the fluorescent rotator of the light source device is incident. The lighting device is characterized in that an area is larger than an area of one section of the phosphor layer.

請求項1記載の発明によれば、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、光反射性の壁によって囲まれているので、励起光、蛍光の発散を抑えることができ、従来に比べて高輝度化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the solid-state light source that emits light having a predetermined wavelength in the wavelength region from ultraviolet light to visible light, and the reflective fluorescent rotator that can rotate around the rotation axis are provided. The reflective fluorescent rotator includes a phosphor layer including at least one kind of phosphor that is excited by excitation light from the solid light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source; And the phosphor layer is divided into a plurality of sections, and each section of the divided phosphor layer is surrounded by a light-reflective wall. In addition, divergence of excitation light and fluorescence can be suppressed, and higher brightness can be achieved as compared with the conventional case.

また、請求項2、請求項3記載の発明によれば、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、該基板には、前記蛍光体層を囲む光反射性の壁が設けられており、該壁の高さは、前記蛍光体層の高さよりも高いので、従来に比べて十分な高輝度化を図ることができる。   According to the inventions of claims 2 and 3, a solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a reflection type that can rotate around a rotation axis The reflection-type fluorescent rotator includes at least one type of phosphor that is excited by excitation light from the solid-state light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid-state light source. And a substrate having light reflectivity, and the substrate is provided with a light reflective wall surrounding the phosphor layer, and the height of the wall is equal to that of the phosphor layer. Since it is higher than the height, it is possible to achieve a sufficiently high brightness as compared with the conventional case.

特に、請求項3記載の発明では、請求項2記載の光源装置において、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、該各セクションよりも高い高さの壁によって囲まれているので、励起光、蛍光の発散をより一層抑えることができ、より一層の高輝度化を図ることができる。   Particularly, in the invention according to claim 3, in the light source device according to claim 2, the phosphor layer is divided into a plurality of sections, and each section of the divided phosphor layer is divided into the sections. Since it is surrounded by a wall having a height higher than that of the section, it is possible to further suppress the divergence of excitation light and fluorescence, and to achieve higher luminance.

また、請求項4記載の発明では、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光源装置において、前記蛍光回転体を該蛍光回転体の回転軸と直交する方向に移動させる可変手段を有しているので、固体光源の位置を固定し、蛍光回転体のみを動かすことにより、照明光強度の調整が可能となる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the variable means for moving the fluorescent rotator in a direction perpendicular to the rotation axis of the fluorescent rotator. Therefore, it is possible to adjust the illumination light intensity by fixing the position of the solid light source and moving only the fluorescent rotator.

また、請求項6記載の発明によれば、請求項1または請求項3記載の光源装置と、該光源装置の蛍光回転体の蛍光体層からの発光が入射するレンズとを備えており、該レンズの面積が前記蛍光体層の1つのセクションの面積よりも大きいので、励起光、蛍光の発散を抑えることができ、レンズへの励起光、蛍光の入射効率を著しく向上させることができる。   According to the invention described in claim 6, the light source device according to claim 1 or claim 3 and a lens on which light emitted from the phosphor layer of the fluorescent rotator of the light source device is incident, Since the area of the lens is larger than the area of one section of the phosphor layer, divergence of excitation light and fluorescence can be suppressed, and the incident efficiency of excitation light and fluorescence to the lens can be significantly improved.

従来の光源装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional light source device. 本願の発明者により案出された光源装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the light source device devised by the inventor of this application. 本発明の光源装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 図2(a),(b)の構成と図4(a),(b)の構成とにおける励起光、蛍光の発散範囲を示す図である。It is a figure which shows the divergence range of the excitation light and fluorescence in the structure of FIG. 2 (a), (b) and the structure of FIG. 4 (a), (b). 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 図3(a),(b)の光源装置、あるいは、図6(a),(b)の光源装置と、レンズとを組み合わせた照明装置を示す図である。It is a figure which shows the illuminating device which combined the light source device of Fig.3 (a), (b) or the light source device of Fig.6 (a), (b), and a lens. セクションの面積とレンズの面積の大きさの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the size of the area of a section, and the area of a lens. 図3(a),(b)の光源装置、図4(a),(b)の光源装置、図6(a),(b)の光源装置において、固体光源と蛍光回転体の回転軸との距離を可変にする可変手段が設けられた構成を示す図である。3 (a) and 3 (b), the light source device of FIGS. 4 (a) and 4 (b), and the light source device of FIGS. 6 (a) and 6 (b). It is a figure which shows the structure provided with the variable means which makes this distance variable. 移動手段の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a moving means.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2(a),(b)は、本願の発明者により案出された光源装置の一構成例を示す図である。なお、図2(a)は全体の正面図、図2(b)は蛍光回転体の平面図であり、この光源装置は、本願の先願である特願2009−287559号に記載されているものである。図2(a),(b)を参照すると、この光源装置20は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源5と、モーターなどの駆動部(図示せず)による駆動によって回転軸Xの周りに回転可能な反射型の蛍光回転体11とを有し、該反射型の蛍光回転体11は、固体光源5からの励起光により励起され固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層12と、光反射性を有する基板16とを備えている。   FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration example of the light source device devised by the inventor of the present application. 2A is a front view of the whole, FIG. 2B is a plan view of a fluorescent rotating body, and this light source device is described in Japanese Patent Application No. 2009-287559, which is a prior application of the present application. Is. Referring to FIGS. 2A and 2B, the light source device 20 includes a solid-state light source 5 that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a driving unit (such as a motor). A reflection-type fluorescent rotator 11 that can be rotated around the rotation axis X by being driven by the non-illustrated), and the reflection-type fluorescent rotator 11 is excited by excitation light from the solid light source 5 and is solid-state light source. 5 includes a phosphor layer 12 including at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength 5 and a substrate 16 having light reflectivity.

ここで、蛍光体層12は、回転軸Xの周りに回転可能な反射型の蛍光回転体11に設けられており、固体光源5とは空間的に離れて配置されている。   Here, the phosphor layer 12 is provided on the reflection-type fluorescence rotator 11 that can rotate around the rotation axis X, and is disposed spatially away from the solid-state light source 5.

また、基板16は固体光源5側の面に凹部17を有し、基板16の凹部17に蛍光体層12が設けられている。すなわち、この構成では、蛍光体層12の側面(端面)を光反射性の側壁(凹部17の側壁)で囲む構造となっている。換言すれば、基板16には、蛍光体層12を囲む光反射性の壁16aが設けられている。   The substrate 16 has a recess 17 on the surface of the solid light source 5, and the phosphor layer 12 is provided in the recess 17 of the substrate 16. That is, in this configuration, the side surface (end surface) of the phosphor layer 12 is surrounded by a light-reflective side wall (side wall of the recess 17). In other words, the substrate 16 is provided with a light reflective wall 16a surrounding the phosphor layer 12.

なお、蛍光体層12は、固体光源5からの励起光により励起され固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。具体的には、固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層12は、例えば、青、緑、赤色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層12が、例えば、青、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(青、緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには)、固体光源5からの紫外光を蛍光体層12に照射するとき、反射光として白色の照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層12は、例えば、緑、赤、黄色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層12が、例えば、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには)、固体光源5からの青色光を蛍光体層12に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層12が、例えば、黄色の蛍光体だけを含んでいるときには、固体光源5からの青色光を蛍光体層12に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。   The phosphor layer 12 includes at least one kind of phosphor that is excited by excitation light from the solid light source 5 and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source 5. Specifically, when the solid-state light source 5 emits ultraviolet light, the phosphor layer 12 contains at least one kind of phosphor among phosphors such as blue, green, and red. When the solid light source 5 emits ultraviolet light, when the phosphor layer 12 includes, for example, blue, green, and red phosphors (the blue, green, and red phosphors are, for example, uniform. When the phosphor layer 12 is irradiated with ultraviolet light from the solid light source 5, white illumination light can be obtained as reflected light. When the solid light source 5 emits blue light as visible light, the phosphor layer 12 includes at least one kind of phosphor among phosphors such as green, red, and yellow. When the solid light source 5 emits blue light as visible light, when the phosphor layer 12 contains, for example, green and red phosphors (each of the green and red phosphors is uniformly dispersed, for example) When the blue light from the solid light source 5 is irradiated onto the phosphor layer 12, illumination light such as white can be obtained as reflected light. Further, when the solid light source 5 emits blue light as visible light, for example, when the phosphor layer 12 includes only a yellow phosphor, the blue light from the solid light source 5 is emitted from the phosphor layer 12. When illuminating, illumination light such as white can be obtained as reflected light.

また、基板16は、光反射性を有する材料(例えば金属など)で形成されている。   The substrate 16 is made of a light reflective material (for example, metal).

また、この光源装置20では、蛍光回転体11が反射型の蛍光回転体として構成されており、蛍光体層12の面のうち固体光源5からの励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射面(基板16の反射面)による反射を用いて蛍光などの光を取り出す方式(以下、反射方式と称す)が採用されている。   In the light source device 20, the fluorescent rotator 11 is configured as a reflection type fluorescent rotator, and the surface of the phosphor layer 12 is opposite to the surface on which the excitation light from the solid light source 5 is incident. A method of taking out light such as fluorescent light using reflection by a reflection surface (reflection surface of the substrate 16) provided in (hereinafter referred to as reflection method) is employed.

このように、この光源装置20は、基本的には、固体光源5と蛍光体層12とを空間的に離して配置し、発光を反射方式で利用することを特徴としている。   As described above, the light source device 20 is basically characterized in that the solid light source 5 and the phosphor layer 12 are spatially separated and light emission is used in a reflective manner.

すなわち、図1に示した従来の光源装置のように、蛍光体層92が固体光源95と接している場合には、高輝度化をしようとしても、蛍光体層92と固体光源95との両方とも加熱されてしまうため、蛍光体層92からの熱放散の効率が悪かったが、図2(a),(b)の光源装置20では、蛍光体層12を固体光源5から離して配置することで、高輝度化をする場合にも、蛍光体層12からの熱を、低温の基板16へ放散させることが可能となり、蛍光体層12からの熱放散の効率を、図1に示した従来の光源装置に比べて、著しく高めることができる。   That is, as in the conventional light source device shown in FIG. 1, when the phosphor layer 92 is in contact with the solid light source 95, both the phosphor layer 92 and the solid light source 95 are used even if the luminance is increased. However, in the light source device 20 shown in FIGS. 2A and 2B, the phosphor layer 12 is disposed away from the solid light source 5 because the heat dissipation efficiency from the phosphor layer 92 is poor. Thus, even when the luminance is increased, it is possible to dissipate heat from the phosphor layer 12 to the low-temperature substrate 16, and the efficiency of heat dissipation from the phosphor layer 12 is shown in FIG. Compared with the conventional light source device, it can be remarkably enhanced.

また、図1に示した従来の光源装置では、固体光源95からの励起光と蛍光体層92からの蛍光のうち、固体光源95とは反対の側に出射する蛍光と、蛍光体層92で吸収されずに透過する固体光源95からの励起光とを用いている。つまり透過方式を使用している。ここで、透過方式では、蛍光体層92からの出射光を考えると、励起光については上記透過光とともに蛍光体層92との界面で反射されて固体光源95側へ戻って行く発光、つまり反射光も存在しており、この反射光は固体光源95に再吸収されるため照明光として利用できない光となってしまう。また、蛍光体層92からの蛍光は、蛍光体層92の両面から出射するため、やはり固体光源95側に出射する光は利用できない。このように、透過方式では、光の利用効率が低下してしまう。また、透過方式では、目的の色度の照明光を得るためには蛍光体層92の厚みを厚くする必要があり、蛍光体層92から固体光源95までの距離が長くなるため、蛍光体層92からの熱を固体光源95に放散する上で不利であった。   Further, in the conventional light source device shown in FIG. 1, among the excitation light from the solid light source 95 and the fluorescence from the phosphor layer 92, the fluorescence emitted to the side opposite to the solid light source 95 and the phosphor layer 92 Excitation light from a solid light source 95 that is transmitted without being absorbed is used. In other words, the transmission method is used. Here, in the transmission method, when the emitted light from the phosphor layer 92 is considered, the excitation light is reflected at the interface with the phosphor layer 92 together with the transmitted light and returns to the solid light source 95 side, that is, reflected. There is also light, and this reflected light is reabsorbed by the solid light source 95 and becomes light that cannot be used as illumination light. Further, since the fluorescence from the phosphor layer 92 is emitted from both sides of the phosphor layer 92, the light emitted to the solid light source 95 side cannot be used. Thus, in the transmission method, the light use efficiency is reduced. In addition, in the transmission method, in order to obtain illumination light with a desired chromaticity, it is necessary to increase the thickness of the phosphor layer 92, and the distance from the phosphor layer 92 to the solid light source 95 becomes long. It was disadvantageous in dissipating the heat from 92 to the solid light source 95.

これに対し、図2(a),(b)の光源装置20では、反射型の蛍光回転体11を用い、固体光源5とは反対の側に出射する光(励起光、蛍光)を反射面(具体的には、基板16の反射面)で固体光源5側に反射する反射方式を採用しているので、固体光源5からの励起光によって励起された蛍光体層12からの発光(蛍光)の全て(すなわち、固体光源5側に出射する蛍光)と、蛍光体層12で吸収されなかった固体光源5からの励起光の全て(すなわち、蛍光体層12で吸収されなかった固体光源5からの光の反射光)とを照明光として利用できるため(すなわち、励起光、蛍光とも効率よく照明光として利用できるため)、光の利用効率を著しく高めることができ、高輝度化が可能となる。また、透過型に対し、反射型では、蛍光体層12の厚みが半分以下でも蛍光体層12内の光路長が等しくなり、同じ色度の光が得られるため、蛍光体層12を薄くすることができ、蛍光体層12から基板16までの距離が短くなるので、熱放散の面でも有利である。   On the other hand, in the light source device 20 of FIGS. 2A and 2B, the reflection type fluorescent rotator 11 is used, and light (excitation light, fluorescence) emitted to the side opposite to the solid light source 5 is reflected on the reflection surface. Since the reflection method of reflecting to the solid light source 5 side (specifically, the reflecting surface of the substrate 16) is adopted, the light emission (fluorescence) from the phosphor layer 12 excited by the excitation light from the solid light source 5 (That is, fluorescence emitted to the solid light source 5 side) and all excitation light from the solid light source 5 that is not absorbed by the phosphor layer 12 (that is, from the solid light source 5 that is not absorbed by the phosphor layer 12). (That is, both the excitation light and the fluorescence can be efficiently used as illumination light), so that the light utilization efficiency can be remarkably increased and the luminance can be increased. . In contrast to the transmission type, in the reflection type, even if the thickness of the phosphor layer 12 is less than half, the optical path lengths in the phosphor layer 12 are equal, and light of the same chromaticity can be obtained. In addition, the distance from the phosphor layer 12 to the substrate 16 is shortened, which is advantageous in terms of heat dissipation.

このように、図2(a),(b)の光源装置20では、基本的には、固体光源5と蛍光体層12とを空間的に離して配置し、発光を反射方式で利用するので、従来に比べて十分な高輝度化を図ることができる。   As described above, in the light source device 20 of FIGS. 2A and 2B, the solid light source 5 and the phosphor layer 12 are basically spatially separated and light emission is used in a reflective manner. Therefore, it is possible to achieve a sufficiently high brightness as compared with the conventional case.

さらに、図2(a),(b)の光源装置20では、蛍光体層12は、回転軸Xの周りに回転可能な反射型の蛍光回転体11に設けられているので、固体光源5に対して蛍光体層12を回転させることにより、固体光源5からの励起光が当たる場所を分散させ、光照射部での発熱を抑えることができ、これにより、より一層の高輝度化が可能となる。   Further, in the light source device 20 of FIGS. 2A and 2B, the phosphor layer 12 is provided on the reflection-type fluorescence rotator 11 that can rotate around the rotation axis X. On the other hand, by rotating the phosphor layer 12, it is possible to disperse the places where the excitation light from the solid light source 5 hits and suppress the heat generation in the light irradiating portion, thereby further increasing the brightness. Become.

さらに、図2(a),(b)の構成では、基板16には、蛍光体層12を囲む光反射性の壁16aが設けられているので、蛍光体層12内を側面(端面)へ導波する光も、光反射性の壁16aで反射されて再度蛍光体層12内に戻り、効率的に(すなわち、光損失を少なく)蛍光体層12から取り出すことができる。   Further, in the configuration of FIGS. 2A and 2B, the substrate 16 is provided with a light-reflective wall 16a surrounding the phosphor layer 12, so that the inside of the phosphor layer 12 is directed to the side surface (end surface). The guided light is also reflected by the light-reflective wall 16a and returned again into the phosphor layer 12, and can be efficiently extracted (that is, with less light loss) from the phosphor layer 12.

このように、図2(a),(b)の構成では、基板16には、蛍光体層12を囲む光反射性の壁16aが設けられていることによって、壁16aの光反射性を利用して、蛍光体層12からの光(励起光、蛍光)を反射させて利用できるので(光の利用効率を向上させることができるので)、より一層の高輝度化が可能となる。   2A and 2B, the substrate 16 is provided with the light-reflective wall 16a surrounding the phosphor layer 12, thereby utilizing the light reflectivity of the wall 16a. Since the light (excitation light, fluorescence) from the phosphor layer 12 can be reflected and used (because the light use efficiency can be improved), it is possible to further increase the brightness.

さらに、図2(a),(b)の構成では、蛍光体層12を基板16の壁16aで囲む構造となっていることにより、蛍光回転体11の回転時に蛍光体層12へ回転軸Xに対して垂直面内方向、いいかえれば蛍光体層12の面内方向に応力が発生しても、蛍光体層12の剥離が起きなくなり、高輝度化とともに、信頼性を高めることができる。   2A and 2B, the phosphor layer 12 is surrounded by the wall 16 a of the substrate 16, so that the rotation axis X moves to the phosphor layer 12 when the fluorescence rotator 11 rotates. However, even if stress occurs in the vertical in-plane direction, that is, in the in-plane direction of the phosphor layer 12, the phosphor layer 12 does not peel off, and the luminance can be increased and the reliability can be improved.

このように、図2(a),(b)の構成によれば、高輝度化が可能となるが、より一層の高輝度化が求められることもある。   As described above, according to the configuration shown in FIGS. 2A and 2B, it is possible to increase the luminance, but there is a case where a higher luminance is required.

本発明は、図2(a),(b)の構成よりも、さらにより一層の高輝度化を図ることの可能な光源装置および照明装置を提供することを意図している。   The present invention is intended to provide a light source device and an illuminating device that can achieve higher brightness than the configurations of FIGS. 2 (a) and 2 (b).

図3(a),(b)は、本発明の光源装置の一構成例を示す図である。なお、図3(a)は全体の正面図、図3(b)は蛍光回転体の平面図である。また、図3(a),(b)において、図2(a),(b)と同様の箇所あるいは対応する箇所には同じ符号を付している。   FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the light source device of the present invention. 3A is a front view of the whole, and FIG. 3B is a plan view of the fluorescent rotator. 3 (a) and 3 (b), the same reference numerals are given to the same or corresponding portions as those in FIGS. 2 (a) and 2 (b).

図3(a),(b)の光源装置25も、図2(a),(b)の光源装置20と同様に、基本的には、固体光源5と蛍光体層12とを空間的に離して配置し、発光を反射方式で利用することを特徴としている。ただ、前述した図2(a),(b)の構成では、光反射性の壁16aは蛍光回転体11の円周部にのみ設けられているが、図3(a),(b)の構成では、光反射性の壁16aは円周部のみならず中心から放射状にも設けられている。この場合、中心から放射状に設けられる光反射性の壁16aの高さも、蛍光体層12の高さと同じになっている。すなわち、図3(a),(b)の光源装置25では、蛍光体層12は、複数のセクション12aに分割されており、分割されている蛍光体層の各セクション12aは、該各セクション12aと同じ高さの壁16aによって囲まれている。   Similar to the light source device 20 in FIGS. 2A and 2B, the light source device 25 in FIGS. 3A and 3B basically spatially separates the solid light source 5 and the phosphor layer 12 from each other. It is characterized by the fact that they are arranged apart and the light emission is used in a reflective manner. However, in the configuration of FIGS. 2A and 2B described above, the light-reflective wall 16a is provided only on the circumferential portion of the fluorescent rotator 11, but in FIGS. 3A and 3B, In the configuration, the light reflective wall 16a is provided radially from the center as well as the circumferential portion. In this case, the height of the light reflective wall 16a provided radially from the center is also the same as the height of the phosphor layer 12. That is, in the light source device 25 of FIGS. 3A and 3B, the phosphor layer 12 is divided into a plurality of sections 12a, and each section 12a of the divided phosphor layer is divided into each section 12a. And is surrounded by a wall 16a having the same height.

このように、蛍光体層12が複数のセクション12aに分割されており、分割されている蛍光体層の各セクション12aが、光反射性の壁16aによって囲まれている図3(a),(b)に示すような光源装置25では、図2(a),(b)の光源装置20の上述した利点に加えて、さらに、励起光、蛍光の発散を抑えることができ、レンズへの励起光、蛍光の入射効率を向上させることができる。このように、光反射性の壁16aで蛍光体層の各セクション12aを囲むことにより、蛍光体層の各セクション12a内を端面へ導波し出射していた光も再度蛍光体層の各セクション12a内へ戻るため、効率的に蛍光体層の各セクション12aから取り出すことが可能となる。   In this way, the phosphor layer 12 is divided into a plurality of sections 12a, and each section 12a of the divided phosphor layer is surrounded by the light-reflective wall 16a, as shown in FIGS. In the light source device 25 as shown in b), in addition to the above-described advantages of the light source device 20 in FIGS. 2A and 2B, it is possible to further suppress the divergence of excitation light and fluorescence, and excitation to the lens. The incident efficiency of light and fluorescence can be improved. Thus, by enclosing each section 12a of the phosphor layer with the light-reflective wall 16a, the light that has been guided to the end face of each section 12a of the phosphor layer and emitted from the section 12a is again reflected in each section of the phosphor layer. Since it returns to 12a, it becomes possible to take out from each section 12a of the phosphor layer efficiently.

図4(a),(b)は、本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。なお、図4(a)は全体の正面図、図4(b)は蛍光回転体の平面図である。また、図4(a),(b)において、図2(a),(b)と同様の箇所には同じ符号を付している。   4A and 4B are diagrams showing another configuration example of the light source device of the present invention. 4A is a front view of the whole, and FIG. 4B is a plan view of the fluorescent rotator. In FIGS. 4A and 4B, the same parts as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals.

図4(a),(b)を参照すると、この光源装置30は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源5と、モーターなどの駆動部(図示せず)による駆動によって回転軸Xの周りに回転可能な反射型の蛍光回転体31とを有し、該反射型の蛍光回転体31は、固体光源5からの励起光により励起され固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層32と、光反射性を有する基板36とを備えている。   Referring to FIGS. 4A and 4B, the light source device 30 includes a solid-state light source 5 that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a driving unit (such as a motor). A reflection-type fluorescent rotator 31 that can be rotated around the rotation axis X by being driven by the drive of the solid-state light source. 5 is provided with a phosphor layer 32 including at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength 5 and a substrate 36 having light reflectivity.

ここで、蛍光体層32は、回転軸Xの周りに回転可能な反射型の蛍光回転体31に設けられており、固体光源5とは空間的に離れて配置されている。   Here, the phosphor layer 32 is provided on the reflection-type fluorescence rotating body 31 that can rotate around the rotation axis X, and is disposed spatially separated from the solid light source 5.

すなわち、図4(a),(b)の光源装置30も、図2(a),(b)の光源装置20と同様に、基本的には、固体光源5と蛍光体層32とを空間的に離して配置し、発光を反射方式で利用することを特徴としている。また、図4(a),(b)の構成では、図2(a),(b)の構成と同様に、基板36には、蛍光体層32を囲む光反射性の壁36aが設けられている。ただ、図4(a),(b)の光源装置30では、壁36aの高さが蛍光体層32の高さよりも高くなっている点で、図2(a),(b)の構成(すなわち、壁16aの高さが蛍光体層12の高さと同じになっている図2(a),(b)の構成)と相違している。   That is, the light source device 30 shown in FIGS. 4A and 4B is basically a space between the solid light source 5 and the phosphor layer 32 as in the light source device 20 shown in FIGS. It is characterized by the fact that they are arranged apart from each other and the light emission is used in a reflective manner. 4A and 4B, similarly to the configuration of FIGS. 2A and 2B, the substrate 36 is provided with a light-reflective wall 36a surrounding the phosphor layer 32. ing. However, in the light source device 30 shown in FIGS. 4A and 4B, the height of the wall 36a is higher than the height of the phosphor layer 32, so that the configuration shown in FIGS. That is, it is different from the configuration of FIGS. 2A and 2B in which the height of the wall 16a is the same as the height of the phosphor layer 12.

なお、蛍光体層32も、固体光源5からの励起光により励起され固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。具体的には、固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層32は、例えば、青、緑、赤色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層32が、例えば、青、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(青、緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには)、固体光源5からの紫外光を蛍光体層32に照射するとき、反射光として白色の照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層32は、例えば、緑、赤、黄色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層32が、例えば、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには)、固体光源5からの青色光を蛍光体層32に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層32が、例えば、黄色の蛍光体だけを含んでいるときには、固体光源5からの青色光を蛍光体層32に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。   The phosphor layer 32 also includes at least one type of phosphor that is excited by excitation light from the solid light source 5 and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source 5. Specifically, when the solid light source 5 emits ultraviolet light, the phosphor layer 32 includes at least one kind of phosphor among phosphors such as blue, green, and red. When the solid light source 5 emits ultraviolet light, when the phosphor layer 32 includes, for example, blue, green, and red phosphors (the blue, green, and red phosphors are, for example, uniform. When the phosphor layer 32 is irradiated with ultraviolet light from the solid light source 5, white illumination light can be obtained as reflected light. When the solid light source 5 emits blue light as visible light, the phosphor layer 32 includes at least one kind of phosphor among phosphors such as green, red, and yellow. When the solid light source 5 emits blue light as visible light, when the phosphor layer 32 includes, for example, green and red phosphors (each of the green and red phosphors is uniformly dispersed, for example) When the blue light from the solid light source 5 is irradiated onto the phosphor layer 32, illumination light such as white can be obtained as reflected light. When the solid light source 5 emits blue light as visible light, for example, when the phosphor layer 32 contains only a yellow phosphor, the blue light from the solid light source 5 is emitted from the phosphor layer 32. When illuminating, illumination light such as white can be obtained as reflected light.

また、基板36は、光反射性を有する材料(例えば金属など)で形成されている。   The substrate 36 is made of a light reflective material (for example, metal).

図4(a),(b)の構成では、蛍光体層32を囲む光反射性の壁36aの高さが蛍光体層32の高さよりも高くなっているので、図2(a),(b)の構成における上述した効果を有するとともに、さらに、図2(a),(b)の構成に比べて、励起光、蛍光の発散を抑えることができ、レンズへの励起光、蛍光の入射効率を上げることができる。   4A and 4B, the height of the light-reflecting wall 36a surrounding the phosphor layer 32 is higher than the height of the phosphor layer 32, so that FIGS. In addition to having the above-described effects in the configuration of b), it is possible to suppress the divergence of excitation light and fluorescence compared to the configurations of FIGS. 2A and 2B, and the excitation light and fluorescence are incident on the lens. Efficiency can be increased.

図5(a),(b)には、図2(a),(b)の構成と図4(a),(b)の構成とにおける励起光、蛍光の発散範囲が示されている。ここで、図5(a)は図2(a),(b)の構成における励起光、蛍光の発散範囲を示す図であり、図5(b)は図4(a),(b)の構成における励起光、蛍光の発散範囲を示す図である。図5(a)と図5(b)とを比べればわかるように、図4(a),(b)の構成は、図2(a),(b)の構成に比べて、励起光、蛍光の発散を抑えることができる。   FIGS. 5A and 5B show the divergence ranges of excitation light and fluorescence in the configurations of FIGS. 2A and 2B and the configurations of FIGS. 4A and 4B. Here, FIG. 5A is a diagram showing the divergence range of excitation light and fluorescence in the configuration of FIGS. 2A and 2B, and FIG. 5B is a diagram of FIGS. 4A and 4B. It is a figure which shows the divergence range of the excitation light and fluorescence in a structure. As can be seen by comparing FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b), the configuration of FIGS. 4 (a) and 4 (b) is different from that of FIG. 2 (a) and FIG. The emission of fluorescence can be suppressed.

このように、図4(a),(b)の構成では、光反射性の壁で蛍光体層を囲むことにより、蛍光体層内を端面へ導波し出射していた光も再度蛍光体層内へ戻るため、効率的に蛍光体層から取り出すことが可能となる。また、壁の高さを蛍光体層よりも高くすることによって、発光(励起光、蛍光)の発散を抑えることができ、レンズへの発光(励起光、蛍光)の入射効率を上げることが可能となる。   As described above, in the configuration of FIGS. 4A and 4B, the phosphor layer is surrounded by the light-reflective wall, so that the light that has been guided to the end face through the phosphor layer is emitted again. Since it returns to the inside of the layer, it can be efficiently taken out from the phosphor layer. In addition, by making the wall height higher than the phosphor layer, it is possible to suppress the divergence of light emission (excitation light, fluorescence), and to increase the incidence efficiency of light emission (excitation light, fluorescence) to the lens. It becomes.

なお、図4(a),(b)の構成では、光反射性の壁36aは蛍光回転体31の円周部にのみ設けられているが、図6(a),(b)に示すように円周部のみならず中心から放射状に設けられても良い。この場合、中心から放射状に設けられる光反射性の壁36aの高さも、蛍光体層32の高さよりも高くなっているのが好ましい。すなわち、図6(a),(b)の光源装置40では、蛍光体層32は、複数のセクション32aに分割されており、分割されている蛍光体層の各セクション32aは、該各セクション32aよりも高い高さの壁36aによって囲まれている。なお、図6(a)は全体の正面図、図6(b)は蛍光回転体の平面図である。また、図6(a),(b)において、図4(a),(b)と同様の箇所あるいは対応する箇所には同じ符号を付しており、光反射性の壁36aが蛍光回転体31の円周部のみならず中心から放射状に設けられ、蛍光体層32が複数のセクション32aに分割されている点においてのみ、図4(a),(b)の構成と相違している。   4A and 4B, the light-reflective wall 36a is provided only on the circumferential portion of the fluorescent rotator 31, but as shown in FIGS. 6A and 6B. In addition to the circumferential portion, it may be provided radially from the center. In this case, it is preferable that the height of the light-reflective wall 36 a provided radially from the center is also higher than the height of the phosphor layer 32. That is, in the light source device 40 of FIGS. 6A and 6B, the phosphor layer 32 is divided into a plurality of sections 32a, and each section 32a of the divided phosphor layer is divided into each section 32a. It is surrounded by a higher wall 36a. 6A is a front view of the whole, and FIG. 6B is a plan view of the fluorescent rotator. 6 (a) and 6 (b), the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and the light-reflective wall 36a is a fluorescent rotator. 4 is different from the configuration of FIGS. 4A and 4B only in that the phosphor layer 32 is provided in a radial manner from the center as well as the circumferential portion 31 and is divided into a plurality of sections 32a.

このように、蛍光体層32が複数のセクション32aに分割されており、分割されている蛍光体層の各セクション32aが、該各セクション32aよりも高い高さの壁36aによって囲まれている図6(a),(b)に示すような光源装置40では、図3(a),(b)の光源装置25、図4(a),(b)の光源装置30に比べて、励起光、蛍光の発散をより一層抑えることができ、後述のように、レンズへの励起光、蛍光の入射効率をより一層向上させることができる。   In this manner, the phosphor layer 32 is divided into a plurality of sections 32a, and each section 32a of the divided phosphor layer is surrounded by a wall 36a having a height higher than the sections 32a. In the light source device 40 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), excitation light is used as compared with the light source device 25 in FIGS. 3 (a) and 3 (b) and the light source device 30 in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Fluorescence divergence can be further suppressed, and as described later, the incident efficiency of excitation light and fluorescence to the lens can be further improved.

図3(a),(b)の光源装置25、図4(a),(b)の光源装置30、図6(a),(b)の光源装置40において、固体光源5には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ発光ダイオードや半導体レーザーなどが使用可能である。   In the light source device 25 of FIGS. 3A and 3B, the light source device 30 of FIGS. 4A and 4B, and the light source device 40 of FIGS. A light emitting diode or a semiconductor laser having an emission wavelength from light to visible light can be used.

より具体的に、固体光源5には、例えば、InGaN系の材料を用いた発光波長が約380nmの近紫外光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層12、32の蛍光体としては、波長が約380nmないし約400nmの紫外光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、CaAlSiN:Eu2+、CaSi:Eu2+、LaS:Eu3+、KSiF:Mn4+、 KTiF:Mn4+等を用いることができ、緑色蛍光体には、(Si,Al)(O,N):Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+、(Ba,Sr)SiO:Eu2+等を用いることができ、青色蛍光体には、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POl2:Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+、LaAl(Si,Al)(N,O)10:Ce3+等を用いることができる。 More specifically, the solid-state light source 5 may be, for example, a light emitting diode or semiconductor laser that emits near-ultraviolet light having an emission wavelength of about 380 nm using an InGaN-based material. In this case, the phosphors of the phosphor layers 12 and 32 are excited by ultraviolet light having a wavelength of about 380 nm to about 400 nm. For example, the red phosphors include CaAlSiN 3 : Eu 2+ and Ca 2 Si 5. N 8 : Eu 2+ , La 2 O 2 S: Eu 3+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+ can be used, and (Si, Al) 6 (O, N) can be used as a green phosphor. 8 : Eu 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ , (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+, etc. can be used, and (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 can be used for the blue phosphor. (PO 4) 6 C l2: Eu 2+, BaMgAl 10 O 17: Eu 2+, LaAl (Si, Al) 6 (N, O) 10: can be used Ce 3+, etc.

また、固体光源5には、例えば、GaN系の材料を用いた発光波長が約460nmの青色光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層12、32の蛍光体としては、波長が約440nmないし約470nmの青色光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、CaAlSiN:Eu2+、CaSi:Eu2+、KSiF:Mn4+、KTiF:Mn4+等を用いることができ、緑色蛍光体には、Y(Ga,Al)12:Ce3+、CaScSi12:Ce3+、CaSc:Eu2+、(Ba,Sr)SiO:Eu2+、BaSi12:Eu2+、(Si,Al)(O,N):Eu2+等を用いることができる。また、波長が約440nmないし約470nmの青色光により励起されるものとして、例えば、YAl12:Ce3+ (YAG)、(Sr,Ba)SiO:Eu2+、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu2+等の黄色蛍光体を用いることができる。 The solid light source 5 may be, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser that emits blue light having a light emission wavelength of about 460 nm using a GaN-based material. In this case, the phosphor of the phosphor layers 12 and 32 is excited by blue light having a wavelength of about 440 nm to about 470 nm. For example, the red phosphor includes CaAlSiN 3 : Eu 2+ , Ca 2 Si 5. N 8 : Eu 2+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+, and the like can be used. For the green phosphor, Y 3 (Ga, Al) 5 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ , CaSc 2 O 4 : Eu 2+ , (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu 2+ , (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu 2+ or the like can be used. Moreover, as what is excited by blue light with a wavelength of about 440 nm to about 470 nm, for example, Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ (YAG), (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ca x (Si , Al) 12 (O, N) 16 : Eu 2+ or the like can be used.

そして、前述のように、蛍光体層12、32は、固体光源5が例えば紫外光を出射するものであるか青色光を出射するものであるかに応じて、あるいは、何色の照明光を得たいかなどに応じて、これらの蛍光体を1種類だけ用いたものでも良いし、複数種類を組み合わせて(複数種類を均一に分散混合させて)用いたものでも良い。また、蛍光体の粒径は、1μm〜30μmの範囲が望ましい。これは、蛍光体の粒径が1μm以下では蛍光体の発光効率が低下し、蛍光体の粒径が30μm以上では封止母材中の蛍光体の分散具合が不均一になるためである。   As described above, the phosphor layers 12 and 32 emit illumination light of any color depending on whether the solid light source 5 emits, for example, ultraviolet light or blue light. Depending on whether it is desired to obtain the phosphor, only one type of these phosphors may be used, or a combination of a plurality of types (a plurality of types may be uniformly dispersed and mixed) may be used. The particle size of the phosphor is preferably in the range of 1 μm to 30 μm. This is because when the phosphor particle size is 1 μm or less, the luminous efficiency of the phosphor is lowered, and when the phosphor particle size is 30 μm or more, the dispersion state of the phosphor in the sealing base material becomes non-uniform.

また、蛍光体層12、32としては、樹脂中に蛍光体粉末をガラス中に分散させたもの、蛍光体粉末をガラス中に分散させたもの、蛍光体の単結晶や多結晶のセラミックスを用いることが出来る。   Further, as the phosphor layers 12 and 32, a phosphor powder dispersed in glass, a phosphor powder dispersed in glass, a phosphor single crystal or polycrystalline ceramic is used. I can do it.

樹脂としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、シリコーンエポキシ樹脂、フッ素樹脂などが使用可能である。この中でも、透明で且つ熱や光に対する信頼性が高く、基板との接着性も良いシリコーン樹脂の使用が望ましい。樹脂を使用した蛍光体層を形成する方法には、平板を作製してから基板に貼り付ける方法と、基板上に直接蛍光体層を形成する方法の2種類がある。平板の製造方法は、まず樹脂中に1種類以上の蛍光体粉末を5〜80重量%の比率で攪拌脱法機や三本ロール機を使用して混合し、ペーストを作成する。次に平板状の凹部を備える型にペーストを注入や印刷機による印刷により充填し、加熱硬化させる。硬化後型から取出し、任意の形状に切断することにより、平板状の蛍光体層を形成することが可能である。この平板状蛍光体層を基板上の壁で分離されたセクションへ樹脂自身のタック性を利用して、もしくは別途接着用の樹脂を使用して張り付けることにより、基板状に蛍光体層を作製することができる。基板上へ直接蛍光体層を形成する場合には、先に述べたのと同じ方法で作製したペーストを壁で区切られたセクションに直接注入し、基板ごと加熱硬化させることで作製することが可能である。   As the resin, epoxy resin, silicone resin, silicone epoxy resin, fluororesin, or the like can be used. Among these, it is desirable to use a silicone resin that is transparent, has high reliability with respect to heat and light, and has good adhesion to the substrate. There are two methods for forming a phosphor layer using a resin: a method in which a flat plate is produced and then attached to a substrate, and a method in which a phosphor layer is formed directly on the substrate. In the method for producing a flat plate, first, one or more phosphor powders are mixed in a resin at a ratio of 5 to 80% by weight using a stirrer and triple roll machine to create a paste. Next, a paste having a flat concave portion is filled by injection or printing by a printing machine, and is cured by heating. By taking out from the mold after curing and cutting it into an arbitrary shape, it is possible to form a flat phosphor layer. A phosphor layer is produced in the form of a substrate by sticking this flat phosphor layer to a section separated by a wall on the substrate using the tackiness of the resin itself or using a separate adhesive resin. can do. When the phosphor layer is formed directly on the substrate, it can be prepared by directly injecting the paste prepared by the same method as described above into the section delimited by the wall and heating and curing the entire substrate. It is.

また、ガラスとしては、低融点ガラスと呼ばれる融点が600℃以下のものが望ましい。これは、溶融したガラス中に蛍光体粉末を分散させて使用するため、融点が高いものでは蛍光体が劣化してしまうためである。このようなガラスの組成としては、主成分としてP、SiO、B、Alなどの成分とアルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物の成分を含むガラスが挙げられる。さらにBiやTaなどの重金属の成分を含んでいても良い。また窒素を組成に含むガラスも使用可能である。 Moreover, as glass, what has a melting point called 600 degreeC or less called low melting glass is desirable. This is because the phosphor powder is dispersed in the molten glass and used, so that the phosphor having a high melting point deteriorates. As the composition of such a glass, a glass containing components such as P 2 O 3 , SiO 2 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 as main components and an oxide of an alkali metal or an alkaline earth metal can be given. It is done. Furthermore, a heavy metal component such as Bi 2 O 3 or Ta 2 O 5 may be included. Glass containing nitrogen in the composition can also be used.

ガラスを使用した蛍光体層を形成する方法にも、ガラスの平板を作成してから基板に貼り付ける方法と、基板上に直接蛍光体層を形成する方法の2種類がある。まず、蛍光体層と基板を貼り付ける場合について説明する。はじめにガラス板の作製方法であるが、封止母材であるガラスの原料粉末を目的の組成比となるように秤量する。次に、1種類以上の蛍光体、例えば緑色と赤色の2種類の蛍光体粉末を秤量し、先ほどのガラス原料と十分に混合する。次に、この原料をるつぼに投入し、ガラスの融点以上で過熱し、溶融させる。この溶融したガラスを板状に拡げつつ冷却することで、ガラス板を作成することができる。作成されたガラスは、目的の形状に切断し、平板状の基板と接着する。ガラスと基板の接着部材としては、有機樹脂や有機接着剤、無機接着剤、ガラス、コバールなどの金属が使用可能である。次に、基板に直接蛍光体層を形成する場合について説明する。溶融したガラスを作製する工程までは先ほどと同じであるが、その溶融したガラスを基板の壁で区切られたセクションに注ぎ込み、冷却硬化させることで作製が可能である。   There are two methods for forming a phosphor layer using glass: a method of forming a flat plate of glass and then attaching it to a substrate, and a method of forming a phosphor layer directly on the substrate. First, the case where a fluorescent substance layer and a board | substrate are affixed is demonstrated. First, as a method for producing a glass plate, a glass raw material powder which is a sealing base material is weighed so as to have a target composition ratio. Next, one or more kinds of phosphors, for example, two kinds of phosphor powders of green and red, are weighed and sufficiently mixed with the glass raw material. Next, this raw material is put into a crucible, heated at a temperature equal to or higher than the melting point of glass, and melted. A glass plate can be created by cooling the molten glass while spreading it into a plate shape. The produced glass is cut into a desired shape and bonded to a flat substrate. As an adhesive member between the glass and the substrate, an organic resin, an organic adhesive, an inorganic adhesive, glass or a metal such as Kovar can be used. Next, a case where the phosphor layer is directly formed on the substrate will be described. The process up to the production of the molten glass is the same as before, but it can be produced by pouring the molten glass into a section delimited by the substrate wall and cooling and curing.

また、セラミックスとしては、半透明や透明の樹脂成分を実質的に含まない焼結体が使用可能である。これらの中でも、透明な蛍光体セラミックスを使用することが望ましい。これは、焼結体中に光の散乱の原因となるポアや粒界の不純物がほとんど存在しないために透明になった蛍光体セラミックスである。ポアや不純物は熱拡散を妨げる原因にもなるため、透明セラミックスは高い熱伝導率を示す。このため、蛍光体層として利用した場合には励起光や蛍光を拡散により失うことなく蛍光体層から取り出して利用でき、さらに蛍光体層で発生した熱を効率良く放散することができる。半透明のセラミックスでも、できるだけポアや不純物の少ないものが望ましい。ポアの残存量を評価する指標としては蛍光体セラミックスの比重の値を用いることができ、その値が計算される理論値に対して95%以上のものが望ましい。このセラミックスを平板状へ加工し、基板へ樹脂、ガラス、金属などを使用して接合することで、基板上へ蛍光体層を形成することができる。   In addition, as the ceramic, a sintered body substantially not containing a translucent or transparent resin component can be used. Among these, it is desirable to use transparent phosphor ceramics. This is a fluorescent ceramic that is transparent because there are almost no pores or impurities at the grain boundaries that cause light scattering in the sintered body. Since pores and impurities also cause thermal diffusion, transparent ceramics exhibit high thermal conductivity. For this reason, when it uses as a fluorescent substance layer, it can take out and utilize from a fluorescent substance layer, without losing excitation light and fluorescence by diffusion, Furthermore, the heat | fever generate | occur | produced in the fluorescent substance layer can be dissipated efficiently. Even translucent ceramics with as few pores and impurities as possible are desirable. As an index for evaluating the remaining amount of pores, the value of specific gravity of the phosphor ceramic can be used, and it is desirable that the value is 95% or more with respect to the theoretical value by which the value is calculated. A phosphor layer can be formed on the substrate by processing this ceramic into a flat plate shape and bonding it to the substrate using resin, glass, metal, or the like.

また、基板16、36には、金属や酸化物セラミックス、非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、光反射率が高く、加工の容易な金属基板が望ましい。使用可能な材質は、金属基板としてはAl、Ag、Cu、Fe、Ni、Ti、Mo、Wなどの単体や合金が挙げられ、セラミックスとしてはAl、ZrO、MgO、Yなどが挙げられる。また、セラミックスの基板表面に金属膜を形成してもよい。また、基板16、36の形状は、好ましくは図3(a),(b)、図6(a),(b)のような壁16a、36aを備えるものであり、その壁16a、36aは円周部のみならず中心から放射状に設けられ、壁16a、36aによって複数の分離されたセクションが形成されている。図6(a),(b)の場合には、後にこのセクションに高さが壁よりも低くなるように蛍光体層を形成する。このような基板16、36は、金属基板であれば、平板の切削やエッチング、冷間鍛造などにより製造可能であり、セラミックス基板であれば、平板の切削や、焼成前の材料を目的の形状に成形し、その後に焼成することで製造可能である。 Moreover, although metals, oxide ceramics, non-oxide ceramics, etc. can be used for the substrates 16 and 36, metal substrates with high light reflectivity and easy processing are desirable. Usable materials include simple substances and alloys such as Al, Ag, Cu, Fe, Ni, Ti, Mo, and W as metal substrates, and Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, and Y 2 O as ceramics. 3 etc. are mentioned. A metal film may be formed on the surface of the ceramic substrate. The shapes of the substrates 16 and 36 preferably include walls 16a and 36a as shown in FIGS. 3A and 3B and FIGS. 6A and 6B, and the walls 16a and 36a are A plurality of separated sections are formed by walls 16a and 36a, which are provided not only from the circumferential portion but also from the center. In the case of FIGS. 6A and 6B, a phosphor layer is formed later in this section so that the height is lower than the wall. If the substrates 16 and 36 are metal substrates, they can be manufactured by cutting or etching a flat plate, cold forging, or the like. It can be manufactured by forming into a shape and then firing.

また、図3(a),(b)、図6(a),(b)の構成において、上述の例では、蛍光体層12、32の各セクション12a、32aはすべて同じ組成のものであるとしたが(すなわち、すべて同じ発光色を示すものであるとしたが)、セクションごとに例えばRGBのように異なる組成のものにしても良い(すなわち、セクションごとに異なる発光色を示すものでも良い)。また、蛍光体層12、32の厚みは各セクション12a、32aで異なっていても良い。蛍光体層12、32の厚みを各セクション12a、32aで異なるものにすることで、同じ組成の蛍光体層であっても照明光の色を変化させることが可能となる。   3A, 3B, 6A, 6B, in the above example, the sections 12a, 32a of the phosphor layers 12, 32 are all of the same composition. (I.e., all exhibit the same emission color), but each section may have a different composition such as RGB (i.e., each section may exhibit a different emission color). ). Moreover, the thickness of the fluorescent substance layers 12 and 32 may differ in each section 12a and 32a. By making the thicknesses of the phosphor layers 12 and 32 different between the sections 12a and 32a, the color of the illumination light can be changed even with the phosphor layers having the same composition.

また、図3(a),(b)の光源装置25、図4(a),(b)の光源装置30、または、図6(a),(b)の光源装置40と、レンズとを組み合わせて、照明装置を構成することができる。   3A and 3B, the light source device 30 shown in FIGS. 4A and 4B, or the light source device 40 shown in FIGS. 6A and 6B, and a lens. In combination, the lighting device can be configured.

図7には、一例として、図3(a),(b)の光源装置25、あるいは、図6(a),(b)の光源装置40と、レンズとを組み合わせた照明装置が斜視図で示されている。すなわち、図7の照明装置50は、図3(a),(b)の光源装置25、あるいは、図6(a),(b)の光源装置40と、該光源装置25あるいは40の蛍光回転体11あるいは31の蛍光体層12(12a)あるいは32(32a)からの発光が入射するレンズ45とを備えている。   As an example, FIG. 7 is a perspective view of a light source device 25 shown in FIGS. 3A and 3B or a light source device 40 shown in FIGS. 6A and 6B and a lens. It is shown. That is, the illumination device 50 in FIG. 7 includes the light source device 25 in FIGS. 3A and 3B or the light source device 40 in FIGS. 6A and 6B and the fluorescence rotation of the light source device 25 or 40. And a lens 45 on which light emitted from the phosphor layer 12 (12a) or 32 (32a) of the body 11 or 31 is incident.

ここで、レンズ45の面積は、蛍光体層12あるいは32の1つのセクション12aあるいは32aの面積よりも大きいものとなっている。換言すれば、蛍光体層12あるいは32の1つのセクション12aあるいは32aの面積は、レンズ45の面積よりも小さいものとなっている。このように、各セクション12aあるいは32aの面積は、レンズ45の面積よりも小さい方が、レンズ45への発光の入射効率を上がるため望ましい。これは、励起時に蛍光体層内を光が導波しセクション全体が発光するので、そのセクションの面積がレンズの面積よりも大きい場合と小さい場合を比べれば、小さい方が有利であるという理屈である。図8(a),(b)には、セクション12aあるいは32aの面積とレンズ45の面積の大きさの比較が示されている。図8(a)は、セクション12aあるいは32aの面積がレンズ45の面積よりも大きい場合を示しており、図8(b)は、セクション12aあるいは32aの面積がレンズ45の面積よりも小さい場合を示している。図8(a),(b)を比べればわかるように、各セクション12aあるいは32aの面積がレンズ45の面積よりも小さい方が、レンズ45への発光の入射効率を上げることができる。すなわち、各セクション12aあるいは32aの面積をレンズ45の面積よりも小さくすると、レンズ45越しに蛍光回転体を見たときにセクション12aあるいは32a全体がレンズ45内に入るため、セクション12aあるいは32a全体からの発光もレンズ45に入光できるため、光を効率的にレンズ45へ入射させることが可能となる。   Here, the area of the lens 45 is larger than the area of one section 12a or 32a of the phosphor layer 12 or 32. In other words, the area of one section 12 a or 32 a of the phosphor layer 12 or 32 is smaller than the area of the lens 45. Thus, it is desirable that the area of each section 12a or 32a is smaller than the area of the lens 45 because the incident efficiency of light emission to the lens 45 is increased. The reason is that light is guided through the phosphor layer during excitation and the entire section emits light, so that the smaller area is more advantageous than the smaller area than the area of the lens. is there. 8A and 8B show a comparison of the size of the area of the section 12a or 32a and the area of the lens 45. FIG. FIG. 8A shows a case where the area of the section 12a or 32a is larger than the area of the lens 45, and FIG. 8B shows a case where the area of the section 12a or 32a is smaller than the area of the lens 45. Show. As can be seen from a comparison between FIGS. 8A and 8B, the incidence efficiency of light emission to the lens 45 can be increased when the area of each section 12 a or 32 a is smaller than the area of the lens 45. That is, if the area of each section 12a or 32a is smaller than the area of the lens 45, the entire section 12a or 32a enters the lens 45 when the fluorescent rotator is viewed through the lens 45. Can also be incident on the lens 45, so that the light can be efficiently incident on the lens 45.

また、上述の各蛍光回転体11、31において、蛍光体層と壁は密着している必要はなく、蛍光体層と壁との間に隙間が空いていても良い。これは、蛍光体層の端面から出射される光があっても、壁で反射しレンズ45側へ取り出すことが可能なためである。   Further, in each of the fluorescent rotators 11 and 31 described above, the phosphor layer and the wall need not be in close contact, and a gap may be provided between the phosphor layer and the wall. This is because even if there is light emitted from the end face of the phosphor layer, it can be reflected by the wall and taken out to the lens 45 side.

また、図3(a),(b)の光源装置25、図4(a),(b)の光源装置30、図6(a),(b)の光源装置40において、固体光源5と蛍光回転体11、31の回転軸Xとの距離を可変にする可変手段が設けられていても良い。   3 (a) and 3 (b), the light source device 30 in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and the light source device 40 in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A variable means for making the distance between the rotating bodies 11 and 31 and the rotation axis X variable may be provided.

図9は、図3(a),(b)の光源装置25、図4(a),(b)の光源装置30、図6(a),(b)の光源装置40において、固体光源5と蛍光回転体11、31の回転軸Xとの距離を可変にする可変手段47が設けられた構成を示す図である。   9 shows a solid state light source 5 in the light source device 25 in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the light source device 30 in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and the light source device 40 in FIGS. 6 (a) and 6 (b). FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which variable means 47 for changing the distance between the rotary axis X of each of the fluorescent rotators 11 and 31 is provided.

固体光源5と蛍光回転体11、31の回転軸Xとの距離を可変にする(変化させる)可変手段47としては、固体光源5が固定されている場合、蛍光回転体11、31を蛍光回転体11、31の回転軸Xと直交する方向に移動させる移動手段を利用することができる。ここで、移動手段としては、図10に示すように、例えばモーター48の回転を直線運動に変えるラックアンドピニオン機構49を用いた一般的なものが使用可能である。なお、モーター48を用いずに、手動でダイヤルを操作し、ダイヤルの回転を直線運動に変えるものを用いることも可能である。   As variable means 47 for changing (changing) the distance between the solid light source 5 and the rotation axis X of the fluorescent rotators 11 and 31, when the solid light source 5 is fixed, the fluorescent rotators 11 and 31 are rotated. A moving means for moving the bodies 11 and 31 in a direction orthogonal to the rotation axis X can be used. Here, as the moving means, as shown in FIG. 10, for example, a general means using a rack and pinion mechanism 49 that changes the rotation of the motor 48 to a linear motion can be used. Instead of using the motor 48, it is also possible to manually operate the dial and change the rotation of the dial into a linear motion.

このように、蛍光回転体11、31を蛍光回転体11、31の回転軸Xと直交する方向に移動させる機構を有していることにより、照明装置の製造時に、固体光源、レンズの位置を固定し、蛍光回転体のみを動かすことにより、照明光強度の調整が可能となる。   Thus, by having a mechanism for moving the fluorescent rotators 11 and 31 in a direction perpendicular to the rotation axis X of the fluorescent rotators 11 and 31, the position of the solid light source and the lens can be adjusted during the manufacture of the illumination device. By fixing and moving only the fluorescent rotator, the illumination light intensity can be adjusted.

本発明は、照明一般などに利用可能である。
The present invention can be used for lighting in general.

5 固体光源
11、31 蛍光回転体
12、32 蛍光体層(蛍光体領域)
12a、32a セクション
16、36 基板
16a、36a 壁
25、30、40 光源装置
45 レンズ
47 可変手段
48 モーター
49 ラックアンドピニオン機構
5 Solid light source 11, 31 Fluorescent rotating body 12, 32 Phosphor layer (phosphor region)
12a, 32a Section 16, 36 Substrate 16a, 36a Wall 25, 30, 40 Light source device 45 Lens 47 Variable means 48 Motor 49 Rack and pinion mechanism

Claims (6)

紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、光反射性の壁によって囲まれていることを特徴とする光源装置。 A reflection-type fluorescent rotator having a solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a reflection-type fluorescence rotator that can rotate around a rotation axis; Comprises a phosphor layer including at least one phosphor that is excited by excitation light from the solid light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source, and a substrate having light reflectivity, The phosphor layer is divided into a plurality of sections, and each section of the divided phosphor layer is surrounded by a light-reflective wall. 紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、回転軸の周りに回転可能な反射型の蛍光回転体とを有し、該反射型の蛍光回転体は、前記固体光源からの励起光により励起され前記固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層と、光反射性を有する基板とを備え、該基板には、前記蛍光体層を囲む光反射性の壁が設けられており、該壁の高さは、前記蛍光体層の高さよりも高いことを特徴とする光源装置。 A reflection-type fluorescent rotator having a solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a reflection-type fluorescence rotator that can rotate around a rotation axis; Comprises a phosphor layer including at least one phosphor that is excited by excitation light from the solid light source and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source, and a substrate having light reflectivity, The substrate is provided with a light-reflective wall surrounding the phosphor layer, and the height of the wall is higher than the height of the phosphor layer. 請求項2記載の光源装置において、前記蛍光体層は、複数のセクションに分割されており、前記分割されている前記蛍光体層の各セクションは、該各セクションよりも高い高さの壁によって囲まれていることを特徴とする光源装置。 3. The light source device according to claim 2, wherein the phosphor layer is divided into a plurality of sections, and each section of the divided phosphor layer is surrounded by a wall having a height higher than the sections. A light source device. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光源装置において、前記蛍光回転体を該蛍光回転体の回転軸と直交する方向に移動させる可変手段を有していることを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3, further comprising variable means for moving the fluorescent rotator in a direction orthogonal to a rotation axis of the fluorescent rotator. Light source device. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の光源装置と、該光源装置の蛍光回転体の蛍光体層からの発光が入射するレンズとを備えていることを特徴とする照明装置。 An illumination device comprising: the light source device according to any one of claims 1 to 4; and a lens on which light emitted from a phosphor layer of a fluorescent rotator of the light source device is incident. 請求項1または請求項3記載の光源装置と、該光源装置の蛍光回転体の蛍光体層からの発光が入射するレンズとを備えており、該レンズの面積が前記蛍光体層の1つのセクションの面積よりも大きいことを特徴とする照明装置。 A light source device according to claim 1 or 3 and a lens on which light emitted from a phosphor layer of a fluorescent rotator of the light source device is incident, the area of the lens being one section of the phosphor layer. A lighting device characterized in that it is larger than the area.
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