JP2015170419A - 光源装置および照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態1について、図1および図2に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図1は、本実施形態の照明装置100(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置100は、蛍光体発光部1(発光部)、半導体レーザ101a〜101e(励起光源)、凸レンズ102a〜102e、光ファイバ103、折り返しミラー104、凸レンズ105、リフレクタ106(投光光学系)、および金属ベース107を備えている。
図2の(a)〜(c)は、蛍光体発光部1の構成を示す図である。図2の(a)は、蛍光体発光部1の上面図である。また、図2の(b)は、蛍光体発光部1の側面断面図である。また、図2の(c)は、図2の(b)に示した側面断面図の一部(D1)の拡大図である。
本実施形態の照明装置100の効果の説明に先立ち、従来の照明装置において生じる問題点について説明する。
本実施形態の照明装置100によれば、従来の照明装置において生じる上述の問題を解決することができる。
(構成A)最上層に1種類の蛍光体粒子を含んだ蛍光体層10aが位置するように、複数の蛍光体層10a、10b、および10cを積層させる、
(構成B)蛍光体層10aの上面全体を励起光によって励起する、
(構成C)蛍光体層10a、10b、および10cの側面からの蛍光の放出を遮断する、
という構成を有している。なお、蛍光体層10aの上面は、蛍光体発光部1の上面を構成している面を意味する。
蛍光体発光部1は反射型の発光部であるため、蛍光体発光部1の上面からの発熱を、効率的に底面の金属基板12へ放熱することができる。この放熱効果を高めるため、蛍光体発光部1は、薄く形成されることが好ましい。
本発明の他の実施形態について、図3および図4に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図3は、本実施形態の照明装置200(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置200は、蛍光体発光部2(発光部)、光ファイバ203、凸レンズ205、投光用レンズ206(投光光学系)、および透明基板207を備えている。
図4の(a)〜(c)は、蛍光体発光部2の構成を示す図である。図4の(a)は、蛍光体発光部2の上面図である。また、図4の(b)は、蛍光体発光部2の側面断面図である。また、図4の(c)は、図4の(b)に示した側面断面図の一部(D2)の拡大図である。
本実施形態の照明装置200によれば、実施形態1の照明装置100と同様に、複数の蛍光体層20aおよび20bを含んだ蛍光体発光部2の上面から、不均一性が抑制された照明光としての白色光を、均一かつ効率的に取り出すことができる。
本発明の他の実施形態について、図5および図6に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図5は、本実施形態の照明装置300(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置300は、蛍光体発光部3(発光部)、光ファイバ203、凸レンズ205、投光用レンズ206、および金属ベース307を備えている。
図6の(a)〜(c)は、蛍光体発光部3の構成を示す図である。図6の(a)は、蛍光体発光部3の上面図である。また、図6の(b)は、蛍光体発光部3の側面断面図である。また、図6の(c)は、図6の(b)に示した側面断面図の一部(D3)の拡大図である。
本実施形態の照明装置300によれば、実施形態1の照明装置100と同様に、複数の蛍光体層30aおよび30bを含んだ蛍光体発光部3の上面から、不均一性が抑制された照明光としての白色光を、均一かつ効率的に取り出すことができる。
本発明の他の実施形態について、図7および図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図7は、本実施形態の照明装置400(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置400は、蛍光体発光部4(発光部)、半導体レーザ401a〜401c(励起光源)、凸レンズ102a〜102c、光ファイバ103、折り返しミラー104、凸レンズ105、リフレクタ106、投光用レンズ206、およびセラミックベース407を備えている。
図8の(a)〜(c)は、蛍光体発光部4の構成を示す図である。図8の(a)は、蛍光体発光部4の上面図である。また、図8の(b)は、蛍光体発光部4の側面断面図である。また、図8の(c)は、図8の(b)に示した側面断面図の一部(D4)の拡大図である。
本実施形態の照明装置400によれば、実施形態1の照明装置100と同様に、複数の蛍光体層40aおよび40bを含んだ蛍光体発光部4の上面から、不均一性が抑制された照明光としての白色光を、均一かつ効率的に取り出すことができる。
本発明の他の実施形態について、図9および図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図9は、本実施形態の照明装置500(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置500は、蛍光体発光部5(発光部)、半導体レーザ501(励起光源)、凸レンズ502、リフレクタ106、および金属ベース507(反射性部材,遮断部材)を備えている。
図10の(a)〜(c)は、蛍光体発光部5の構成を示す図である。図10の(a)は、蛍光体発光部5の上面図である。また、図10の(b)は、蛍光体発光部5の側面断面図である。また、図10の(c)は、図10の(b)に示された側面断面図の一部(D5)の拡大図である。
本実施形態の照明装置500によれば、実施形態1の照明装置100と同様に、複数の蛍光体層50aおよび50bを含んだ蛍光体発光部5の上面から、不均一性が抑制された照明光としての白色光を、均一かつ効率的に取り出すことができる。
本発明の他の実施形態について、図11および図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図11は、本実施形態の照明装置600(光源装置)の概略的な構成を示す図である。照明装置600は、蛍光体発光部6(発光部)、半導体レーザ401a〜401c、凸レンズ402a〜402c、光ファイバ103、折り返しミラー104、凸レンズ105、リフレクタ106(投光光学系)、および金属ベース107を備えている。
図12の(a)〜(c)は、蛍光体発光部6の構成を示す図である。図12の(a)は、蛍光体発光部6の上面図である。また、図12の(b)は、蛍光体発光部6の側面断面図である。また、図12の(c)は、図12の(b)に示した側面断面図の一部(D6)の拡大図である。
本実施形態の照明装置600によれば、実施形態1の照明装置100と同様に、蛍光体発光部6の上面から、不均一性が抑制された照明光としての白色光を、均一かつ効率的に取り出すことができる。
本発明の態様1に係る光源装置(照明装置100)は、励起光を受けて第1ピーク波長を有する蛍光を発する第1蛍光体粒子を含む第1層(蛍光体層30a)と、上記励起光を受けて上記第1ピーク波長とは異なる第2ピーク波長を有する蛍光を発する第2蛍光体粒子を含む第2層(蛍光体層30b)と、が積層された発光部(蛍光体発光部1)を備えており、上記第1蛍光体粒子および上記第2蛍光体粒子のそれぞれが発した蛍光を含む光を、照明光として出射し、上記照明光が主として出射される上記発光部の面を上面として、上記発光部の、上記上面に対しての側面には、当該側面から上記蛍光が漏れることを防止する遮断部材(反射性部材11)が設けられている。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
10a,20a,30a,40a,50a 蛍光体層(第1層)
10b,20b,30b,40b,50b 蛍光体層(第2層)
11,21,41a 反射性部材(遮断部材)
30ah,30bh,50ah,50bh 空隙
31,41b,61 吸収性部材(遮断部材)
100,200,300,400,500,600 照明装置(光源装置)
101a〜101e,401a〜401c,501 半導体レーザ(励起光源)
106 リフレクタ(投光光学系)
206 投光用レンズ(投光光学系)
507金属ベース(遮断部材,反射性部材)
Claims (15)
- 励起光を受けて第1ピーク波長を有する蛍光を発する第1蛍光体粒子を含む第1層と、
上記励起光を受けて上記第1ピーク波長とは異なる第2ピーク波長を有する蛍光を発する第2蛍光体粒子を含む第2層と、が積層された発光部を備えており、
上記第1蛍光体粒子および上記第2蛍光体粒子のそれぞれが発した蛍光を含む光を、照明光として出射し、
上記照明光が主として出射される上記発光部の面を上面として、
上記発光部の、上記上面に対しての側面には、当該側面から上記蛍光が漏れることを防止する遮断部材が設けられていることを特徴とする光源装置。 - 上記遮断部材は、上記側面から出射される上記蛍光を当該発光部の内部に向けて反射する反射性部材であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 上記第1層の上面には、上記蛍光の散乱を生じさせる凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
- 上記第1層と上記第2層との界面には、上記蛍光の散乱を生じさせる凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記第1層に含まれる複数の上記第1蛍光体粒子間に、空隙が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記第2層に含まれる複数の上記第2蛍光体粒子間に、空隙が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記第1層は、上記蛍光を散乱させる散乱体粒子を含んでいることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記第1層は、上記上面に最も近接した蛍光体層であり、
上記第1層の層厚は、上記第2層の層厚よりも大きいことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光源装置。 - 上記第1層は、上記上面に最も近接した蛍光体層であり、
上記第1層における上記第1蛍光体粒子の体積含有率は、上記第2層における上記第2蛍光体粒子の体積含有率よりも大きいことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の光源装置。 - 上記第1層は、上記上面に最も近接した蛍光体層であり、
上記第1ピーク波長は、上記第2ピーク波長よりも短いことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の光源装置。 - 上記照明光は、可視光としての上記励起光をさらに含んでいることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記発光部において、上記励起光が主に入射する面と、上記蛍光が外部に主に出射される面とが同一の面であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記発光部において、上記励起光が主に入射する面と、上記蛍光が外部に主に出射される面とが対向していることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の光源装置。
- 上記遮断部材は、上記励起光を吸収する吸収性部材を含んでいることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の光源装置。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載の光源装置と、
上記励起光を発する励起光源と、
上記照明光を所定の方向に投光する投光光学系と、を備えていることを特徴とする照明装置。
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