JP5055970B2

JP5055970B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP5055970B2
Application number: JP2006309892A
Authority: JP
Inventors: 敦智 ▲濱▼; 幸宏林; 喜代美丸山
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: JP2008128636A

Description

本発明は、レーザディスプレイ、内視鏡、露光装置などに利用可能な発光装置に関し、特に、半導体発光素子と導光部材を用いた発光装置に関する。

光源からの光を光ファイバなどの導光部材で伝達させる装置は、光通信機器や、内視鏡などの照明機器として利用されている。このような装置は、光ファイバが機械的強度の低い部材であるため何らかの原因で切断（断線）されることがある。光源としてレーザ光を用いている場合は、そのレーザ光が切断面から漏れ出すため危険であり、特に、光通信機器や露光装置の場合は人間の目には見えない波長の光が用いられているため、気付かずに漏れ出した光が目に入射して眼球に損傷を与える危険性がある。このような光ファイバの断線を検知するために、光源のレーザダイオードの近傍に、光ファイバと光センサとを配置する方法が知られている。これにより断線部によって反射された戻り光をセンサで検出可能とする方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１８１３８４号公報

上記方法では、戻り光を検出することで光ファイバの断線を検知することが可能となるが、断線の状態によっては異常の検出が困難な場合がある。例えば、光ファイバの先端は、ヘキ開や研磨などによって平坦な面とされているが、断線面がヘキ開面となることがある。そのような場合、検出された戻り光が、本来の出射端面によって反射された戻り光なのか、断線面によって反射された戻り光なのかが判別できない。そのため、異常（光ファイバの断線）を正確に検出できない場合がある。

本発明は上記のような問題を解決するものであり、半導体発光素子からの光を、光ファイバなどの導光部材を用いて導光させ、その先端で波長を変換させて照射させる発光装置において、光ファイバの断線や、周辺部材の異常を電気的に検知することにより、高い確度で断線検知可能な構成を有する発光装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、光源と、該光源と光学的に接続される導光部材と、該導光部材の出射側端部に設けられ光源からの光を波長変換する波長変換部材を含有する透光性部材と、導光部材の断線を検出する検出部材を具備する発光装置であって、導光部材は、表面に光源側から出射側に亘って連続する少なくとも２以上の導電部材を有し、透光性部材に導電部材が設けられており、導光部材が有する導電部材は、透光性部材に設けられた導電部材と導通するよう接し、導光部材の出射側端面において互いに導通可能なように接続されていることを特徴とする。これにより、導光部材の断線を容易に検知することができる。

本発明の請求項２に記載の発光装置は、透光性部材は、光源からの光を透過可能な透光性導電部材を有し、該透光性導電部材を介して、導電部材は互いに導通可能なように接続されていることを特徴とする。これにより、導光部材の断線を容易に検知できるとともに、導光部材の出射側端部に設けられる透光性部材の異常をも検知することができる。
本発明の請求項３に記載の発光装置は、光源と、該光源と光学的に接続される導光部材と、該導光部材の出射側端部に設けられ光源からの光を波長変換する波長変換部材を含有する透光性部材と、導光部材の断線を検出する検出部材を具備する発光装置であって、導光部材は導電部材を有し、透光性部材は、光源からの光を透過可能な透光性導電部材を有し、透光性導電部材を介して、導光部材に設けられる導電部材と導通可能なように接続される導電ワイヤを有し、検出部材は、導電ワイヤに接続されることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の発光装置は、導光部材の出射側端面において、導電ワイヤの端面が導光部材の端面と同じ面上になるように位置していることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の発光装置は、透光性導電部材は、透光性部材の表面を覆うように設けられていることを特徴とする。

本発明に係る発光装置により、導光部材の断線を正確に検知することができる。特に、断線面の状態により、異常を検知しにくい場合でも、精度よく断線を検知することができる。これにより、光源として紫外線などの短波長を用いる露光装置などにおいては、断線により漏れ出した光が作業環境内に配置されている他の部材を誤って露光したりすることなく、不良品の発生を低減することができる。また、被照射物を確認しにくい内視鏡などに用いられる発光装置においては、断線をより正確に検知することにより、被照射物の状況を正確に把握することができ、また、断線部から漏れ出す光によってその周辺の臓器などに悪影響を与えるのを防ぐことができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下に限定するものではない。

また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。以下、図面を参照しながら本発明の発光装置について説明する。

１．実施の形態１
図１Ａは、実施の形態１における発光装置１００を示す。図１Ｂは、図１Ａの発光装置に用いられる光部品１１０の構成を示す図である。図１Ｃは図１Ｂの光部品１１０の拡大断面図であり、図１Ｄは図１Ｂの光部品１１０の部分拡大断面図である。図１Ａに示すように、実施の形態１に係る発光装置は大きく分けると、光源１２０と、導光部材１３０と、光部品１１０と、検出部材（端子）１５０とから構成される。検出部材１５０ｂを除く部材は、光学的に連続するように接続されている。光源１２０からの光は、導光部材１３０を伝播して導光部材先端に設けられた光部品１１０に達した後、大部分の光は光部品を通過して外部に出射される。そして、導光部材１３０の表面には２つの導電部材１３１ａ、１３１ｂが絶縁部材１３２を介して２層構造となるように設けられており、これら導電部材を伝わる電気信号を観察することで断線を検知する。

具体的には、光源１２０は、パッケージ１２１の内部に半導体発光素子１２２として青色を主波長とする半導体レーザ素子が搭載されており、光源１２０からの光を受けて集光させるレンズ１４０と、集光された光を導光部材１３０に導入するためのコネクタ（端子）１５０ａと、コネクタ（端子）１５０ａに接続された導光部材１３０と、導光部材１３０の先端に光部品１１０と、を備えている。光部品１１０は、図１Ｂに示すように、導光部材１３０の出射側の端部に取り付けられる保持部材１１２と、この保持部材１１２が固定されたフランジ１１１と、これら先端部を保護するキャップ１１６とを有している。キャップ１１６の先端は、光を放出するための貫通孔（開口部）が設けられており、この貫通孔には透光性部材１１７が設けられている。透光性部材１１７は、接合部材１１８によってキャップ１１６の貫通孔に固定されており、導光部材１３０を伝播してきた光はこの透光性部材１１７を通過して外部に出射される。波長変換部材は透光性部材１１７中に混入するように設けられている。

そして、実施の形態１においては、導光部材１３０の表面に、光源側から出射側に亘って連続する２つの導電部材１３１ａ、１３１ｂが、絶縁部材１３２を介して２層構造となるように設けられており、この導電部材１３１ａと１３１ｂが、出射側端面において互いに導通可能なように接続されていることを特徴とする。これにより、導光部材１３０が断線すると電気信号に変化が生じることを検知できる。また、導光部材１３０の先端において、２層構造の導電部材１３１ａと１３１ｂとを導通させるための加工は、図１Ｄのように１３１ａと１３１ｂを導通させるように、導光部材（光ファイバ）１３０のコアを除いた端面及び保持部材１１２の端面に導電部材１１４ａを配置しても良いし、図１Ｅのように導光部材（光ファイバ）１３０や保持部材１１２全体を覆うように透光性を持った導電部材１１４ｂを配置しても良い。導光部材１３０が細くなるほど困難になるが、図１Ｅのような構成にすることで、容易に導通を取ることが可能となる。

＜導光部材＞
実施の形態１において、導光部材の表面には、少なくとも２以上の導電部材が絶縁部材を介して２層構造となるように設けられている。すなわち、各導電部材は、導光部材の表面では互いに電気的に絶縁となるように設けられている。そして、導光部材の出射側端面で導通可能なように接続されている。特に導光部材の先端において、それぞれが導通可能なように接続されており、これによって導光部材全域における不良を検知することができる。

導光部材は、光源と光学的に接続され、光源からの光を光部品に導くものであればよい。例えば、内側に屈折率の高いコアと外側に屈折率の低いクラッドが配置されており、これらを長手方向に延伸するよう構成される。導光部材の径は特に問われるものではないが、屈曲可能な程度に構成されるのが好ましく、用途に応じて適宜選択することができる。また、具体的な材料としては石英、多成分ガラス、プラスチックなどから構成される光ファイバや、ホーリーファイバ、あるいは液体をコアとして用いるリキッドファイバなどを挙げることができる。特に、短波長領域の波長を有する光源を用いる場合は、石英を用いた光ファイバが好ましい。

導光部材の断面形状は、特に限定されるものではないが、円形とするのが好ましい。導光部材の光を出射する側の端面は、平坦な平面で光軸に対して垂直な面とするのが好ましい。ただし、導光部材の光源側端部の形状は特に限定されず、平面、凸状レンズ、凹状レンズ、少なくとも部分的に凹凸を設けた形状等、種々の形状とすることができる。

導光部材の表面に設けられる導電部材としては、導電性に優れた部材であれば良く、金属材料が好ましい。さらには、導光部材が断線した際に、伸縮しにくいものが好ましい。具体的には、銀、金、銅、ニッケル、鉄、またはこれら金属が含まれる合金などの金属材料からなる金属線、金属編組、金属導膜などが挙げられる。２層構造のうち、両方を同じ部材としてもよく、あるいは異なる部材としてもよい。また、膜厚については、導光部材の径や部材、さらには保持部材などの他の部品との硬度などを考慮して、任意の膜厚を選択することができる。

図１Ｄに示すように、導電部材１１４ａを、導光部材１３０の出射側先端には設けないよう、すなわち、出射光を遮らないような位置に設ける場合は、導電部材１１４ａの透光性は問われるものではなく、任意の膜厚で設けることができる。このような、導光部材に設けられている２以上の導電部材を、導光部材の先端で導通させるための導電部材としては、導光部材に設けられる導電部材と同様のものを用いることができるが、特に光源からの光や波長変換部材によって変換された光に対する反射率が比較的高い部材を用いるのが好ましく、銀、金、アルミ、ロジウム、パラジウム、インジウム、クロムなどが好ましい。またこれら部材を複数つかった多層膜や合金でも良い。さらに、導電部材１１４ａは透光性部材１１７に設けてもよく、あるいは保持部材１１２に設けてもよい。透光性部材１１７に設けると、仮に何らかの理由によって透光性部材１１７が外れたりした場合に電気信号が途絶えるため、そのような破損についても検知することができる。また、保持部材側に設ける場合は、比較的容易に導電部材を設けることができ、また、膜厚等についても制御しやすい。尚、図１Ｅに示すような導光部材１３１の先端をも被覆するように設ける場合は、後述で詳細に述べる。

上記導電部材の間に介在される絶縁部材は、絶縁可能な部材であれば良い。例えば、樹脂、紙、ガラス、またはこれら材料を用いた繊維などが挙げられる。また、導光部材の断線時においても導電部材がその断線部で導通しないよう、導電部材より伸縮性に富んだものが好ましい。具体的には、ナイロン、シリコン、フッ素樹脂などが挙げられる。これらは、導電部材の第１層を形成した後に、融解した材料を塗布することで容易に得ることができる。また、絶縁部材は１層でもよく、あるいは上記部材を積層させた多層構造とすることもできる。

また、導電部材と導光部材との間、あるいは、最外周にある導電部材と保持部材との間などには、これら各部材に比して硬度の低い部材や伸縮性の高い部材を介在させるのが好ましい。例えば樹脂などを介在させることで透光部材を屈曲させたときに、導電部材によって導光部材が傷つき断線することを防ぐことができる。

＜検出部材＞
実施の形態１においては、検出部材は、導光部材の表面に設けられる導電部材を導通される電気信号を検知するものであり、電流計、電圧計などが挙げられる。これらは、光源内に半導体発光素子などと一緒に搭載されていてもよく、あるいは、別部材として設けてもよい。

＜光部品＞
実施の形態１において、光部品は導光部材の先端に設けられる部材であり、この光部品によって出射される光の配光特性などを調整することができる。尚、本発明においては、光を取り出すための機構のみを説明するが、ＣＣＤカメラを設けるなど他の部材を併用して用いることも可能であることは言うまでもない。

具体的には、図１Ｂに示すように、光部品１１０は導光部材１３０の出射側の端部に取り付けられる保持部材１１２と、この保持部材１１２が固定されたフランジ１１１とを有している。さらに、保持部材や導光部材の先端部を覆うようなキャップを有する。尚、以下に説明するような構成の他、目的や用途に応じて種々の構成とすることができる。

（保持部材）
実施の形態１において、保持部材は導光部材の先端近傍に設けられている部材であり、これにより導光部材の先端部の加工をしやすくすることができる。保持部材の大きさや形状は、特に問われるものではないが、円筒形のものが好ましい。保持部材の材料としては、光源からの光や、後述の波長変換部材からの光に対する反射率の高いものが好ましい。また、熱伝導率の高いものが好ましい。特に、後述する透光性部材やその中に含有させる蛍光部材などに、光源からの光や被覆部材によって反射された光などが照射されるときに発熱を伴う場合がある。そのような場合、色度が変化したり光度が低下したりするなどの変質の原因となりやすいため、保持部材の材料を少なくとも透光性部材や蛍光部材よりも熱伝導率の高い部材とするのが好ましい。このような材料として、具体的には金属（ステンレス、銅、真鍮、コバール、ニッケル、アルミニウム、銀、またはこれら材料を用いた合金）、酸化物（アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３)、ジルコニア（ＺｒＯ_２)）、炭化物（炭化珪素(ＳｉＣ)、ダイヤモンド）などが挙げられる。これらは、単体で用いることもできるし、あるいは組み合わせて用いることもできる。例えば、熱伝導率は高いが反射率が劣る部材の表面に高反射率の部材を設けるなど、熱的機能と光学的機能をそれぞれ機能分離させた組み合わせ材料として用いることもできる。

（キャップ）
実施の形態１において、キャップは、導光部材の先端に設けられる保持部材に嵌合させるように設けられているものであり、導光部材の先端部を保護するための部材である。ただし、導光部材からの光を遮ることのないよう開口部を有しており、この開口部には光源からの光を透過可能な透光性部材を設けている。

キャップの開口部に透光性部材を設ける場合は、接合部材などを用いてキャップに密着させたり、あるいは、機械的に保持できるような形状としたりすることができる。例えば、図１Ｂに示すように、キャップ１１６の開口部に、低融点ガラスなどの接合部材１１８によって接合された透光性部材１１７が設けられている。

キャップの形状は、保持部材及び導光部材の先端部を保護できるようにするものであれば特に限定されるものではなく、好ましくは円筒形のものがよい。このように、外周に角部を設けないようにすることで、内視鏡などとして用いる場合、人体を損傷するなどの問題を生じにくくすることができる。さらに、フランジも含めて外周を円柱状となるようにするのが好ましい。ただし、光部品を複数用いて、例えば照明装置などに用いる場合は、基体に固定し易いように、四角柱形状などにしてもよい。

キャップの材料としては、特に限定するものではないが、熱伝導率の高いものが好ましい。特に、透光性部材や、その中に含有させる蛍光部材などに、光源からの光や被覆部材によって反射された光などが照射されるときに発熱を伴う場合がある。そのような場合、色度が変化したり光度が低下したりするなどの変質の原因となりやすいため、キャップの材料を少なくとも透光性部材や蛍光部材よりも熱伝導率の高い部材とするのが好ましい。このような材料として、具体的にこのような材料として、具体的には金属（ステンレス、銅、真鍮、コバール、ニッケル、アルミニウム、銀、またはこれら材料を用いた合金）、酸化物（アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２））、炭化物（炭化珪素(ＳｉＣ)、ダイヤモンド）などが挙げられる。これらは、単体で用いる他、複合材料（混合材料）として用いても良い。

また、キャップの貫通孔（開口部）は、導光部材からの光が透過可能であればその大きさや形状については特に限定されるものではなく、好ましくは、円形の貫通孔とするのが好ましい。さらに、貫通孔の径は、全体に亘って同じ径としてもよいし、保持部材の外周径と略等しい部分と、それよりも広い部分を設けるなどとすることができる。また、開口側に向けて徐々に広がるように、あるいは徐々に狭くなるような貫通孔としてもよい。また、貫通孔の数については、図１には１つの貫通孔を設けたものを例示しているが、これに限らず、２以上の複数個設けてもよい。さらに、キャップの貫通孔の内壁には、光源からの光に対する反射率の高い部材を設けることで、光の損失を低減することができる。このような高反射膜は、キャップの内壁の一部に設けることで前記のような効果を得ることができるが、特に全面に設けるのが好ましい。

また、キャップの開口部で、導光部材の出射側に位置するように設ける透光性部材は、後述のように波長変換部材を設けることもできる。この波長変換部材は、光源からの光によって励起されて光源とは異なる波長の光に変換可能な部材であり、このような波長変換部材を設けることで、所望の色調の光として出射させることが可能である。したがって、光源の波長と波長変換部材の組み合わせによって、種々の色調の光を発光可能である。

（透光性部材）
実施の形態１において、透光性部材はキャップの貫通孔（開口部）に配されるものであり、波長変換部材を設けることもできる。この波長変換部材は、光源からの光によって励起されて光源とは異なる波長の光に変換可能な部材であり、このような波長変換部材を設けることで、所望の色調の光として出射させることが可能である。したがって、光源の波長と波長変換部材の組み合わせによって、種々の色調の光を発光可能である。さらには、導電部材を設けることができる。図１Ｅのように、導光部材１３０の先端に設けない場合は叙述のように透光性・不透明に限らず導電部材を設けることができるが、図１Ｅのように、導光部材１３０の先端にも設ける場合は光源からの光を透過可能な透光性導電部材を設ける。このような導電部材や透光性導電部材を介して、導光部材に設けられている２以上の導電部材の導通が図られるため、導光部材の断線時に生じる電気信号の変化を検知可能となる。

透光性導電部材としては、光源からの光を透過可能なものであればよく、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ランタン（Ｌａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）よりなる群から選択された少なくとも一種を含む金属、合金、積層構造、さらには、それらの化合物、例えば、導電性の酸化物、窒化物などがある。導電性の金属酸化物（酸化物半導体）として、錫をドーピングした厚さ５ｎｍ〜１０μｍの酸化インジウム（Indium Tin Oxide; ＩＴＯ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ｉｎ_２Ｏ_３（酸化インジウム）、またはＳｎＯ_２（酸化スズ）、これらの複合物、例えばＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）が挙げられる。これらは、透光性に有利なことから好適に用いられ、光の波長などにより適宜材料が選択される。また、上記導電性材料のドーピング材料として、半導体の構成元素、半導体のドーパントなどを用いることもできる。これらは、膜厚を制御することで透光性を得られるものについては、光源からの光の透過率が５０％程度以上となるように調整して設ける。また、ＩＴＯなど比較的透光性の高いものは、１００〜１００００Å程度が好ましく、さらに好ましくは１０００〜５０００Åである。これらは、単層で用いてもよく、あるいは異なる材料を２層以上に積層させた多層構造とすることもできる。また、図１Ｃでは、導光部材１３０の先端部で、かつ、透光性部材１１７との間に位置するように、透光性導電部材を設けているが、これに限らず、例えば図２Ｃに示すように、透光性部材の表面を覆うように設けることもできる。すなわち、導光部材に設けられる導電部材と導通が図れるような位置に設ければよく、透光性部材中に混入させることもできる。

透光性部材としては、光源や蛍光部材からの光を透過しやすいものが好ましく、具体的には、ガラス、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを用いるのが好ましい。これらは、保護部材として機能させるためには、ある程度の強度を有するものが好ましい。例えば、まず、円形板状に加工し、それを接合部材を用いてキャップに接合させるように形成する場合は、透光性部材の厚さを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とするのが好ましい。また、このような円形板状ではなく、レンズ形状の透光性部材とすることもできる。

透光性部材を接合させる接合部材としては、キャップや透光性部材の材料を考慮して密着性の高いものを用いるのが好ましい。さらに、光源や蛍光部材からの光を吸収しにくい部材を用いるのが好ましい。

このように別工程で透光性部材を形成し、それを接合部材を用いてキャップに接合させる方法の他、透光性部材を係止できるようなキャップ形状として機械的に固定することもできる。あるいは、別工程で透光性部材を固形状に形成するのではなく、キャップを保持部材に嵌合させた後に、硬化させる前の透光性部材をポッティングして、その後硬化させるなどの方法でなどでも設けることができる。

また、この透光性部材には、後述する波長変換部材や拡散部材を混入させることができる。

（波長変換部材）
上記透光性部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。蛍光部材は、ガラスや樹脂などの透光性部材中に混入させて用いるのが好ましい。このとき、蛍光部材に加え、拡散部材なども一緒に用いることができる。

蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、より長波長に変換させるものの方が効率がよい。蛍光部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。

蛍光部材としては、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕの他ＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、Ｍ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。

また、Ｅｕ等の希土類元素により賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がＭ_ｗＡｌ_ｘＳｉ_ｙＮ_{（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ）}：Ｅｕで示され、さらに添加元素として希土類元素及び４価の元素、３価の元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種である。

上記一般式において、ｗ、ｘ、ｙの範囲は好ましくは０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８とする。またｗ、ｘ、ｙの範囲は０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７としてもよく、より好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７としても良い。

また窒化物蛍光体は、ホウ素Ｂを追加した一般式Ｍ_ｗＡｌ_ｘＳｉ_ｙＢ_ｚＮ_{（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）}：Ｅｕとすることもできる。上記においても、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種であり、０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５である。ホウ素を添加する場合、そのモル濃度ｚは、上述の通り０．５以下とし、好ましくは０．３以下、さらに０．０００５よりも大きく設定される。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。

またこれらの窒化物蛍光体は、さらにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕの群から選ばれる少なくとも１種、またはＳｃ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１種、またはＧｅ、Ｚｒのいずれか１種、が含有されている。これらを含有することによりＧｄ、Ｎｄ、Ｔｍよりも同等以上の輝度、量子効率またはピーク強度を出力することができる。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。

アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体には、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ−ｘ}Ｂａ_ａＣａ_ｂＥｕ_ｘ）_２ＳｉＯ_４（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．００５≦ｘ≦０．１）などがある。

アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部もしくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。

その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、または、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。

Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ_３をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物または遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。

また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。

＜光源＞
実施の形態１において、光源としては、水銀ランプや固体レーザ、半導体発光素子などを用いることができる。半導体発光素子を用いる場合は、具体的には図１Ａに示すように、リード端子を備えるメタル製のパッケージ１２１には、半導体発光素子１２２が載置されており、この半導体発光素子からの光を外部に出射させることが可能なように開口部が設けられている。パッケージの開口部から出射された光はレンズ１４０を介して集光され、コネクタ（端子）１５０を通じて導光部材１３０に導入される。ここでは、説明のために各部品を個々に分けて図示しているが、これに限らず、レンズやコネクタは、パッケージ内に組み込むこともでき、これらを含めて光源と言う場合もある。

（パッケージ）
実施の形態１において、パッケージの材料及び形状は、特に限定されるものではなく、現在知られているパッケージを用いることができる。特に、光源として半導体発光素子の一種であるレーザダイオードを用いる場合は、耐光性や耐熱性、耐候性を考慮してメタルパッケージとするのが好ましい。また、その場合、樹脂などの有機物は劣化しやすい傾向にあるため、レーザダイオードを封止するための樹脂は用いない方が好ましく、気体封止するのが好ましい。さらに、光を出射する側には開口部を設け、無機ガラスなどの光劣化のしにくい部材によって開口部を覆うように構成するのが好ましい。

（半導体発光素子）
光源として用いる半導体発光素子としては、発光ダイオードやレーザダイオードを用いるのが好ましく、より好ましくはレーザダイオードである。これにより、導光部材に効率良く光を導入することができる。

半導体発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。

蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。

また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、半導体発光素子とともに、受光素子、及びそれらの半導体素子を過電圧による破壊から守る保護素子（例えば、ツェナーダイオードやコンデンサー）、あるいはそれらを組み合わせたものを搭載することができる。

２．実施の形態２
図２Ａは、実施の形態２における発光装置２００を示す。図２Ｂは、図２Ａの発光装置に用いられる光部品２１０の拡大断面図である。実施の形態２では、透光性導電部材を介して、導光部材に設けられる導電部材と、それとは別に設けられる導電ワイヤ２３１とが導通するように構成されている。このように、導通経路を２層構造ではなく別部材として設けることで、短絡などを生じにくくすることができる。その他の構成については、実施の形態１と同様とすることができる。
（導電ワイヤ）
導電ワイヤは、実施の形態１で述べた導電部材と同様の部材を用いることができる。

導光部材の出射側端部は、実施の形態１で述べたように保持部材が設けられているが、導電ワイヤの先端部も同様に保持部材によって保護されるように配するのが好ましい。例えば、図２Ｂに示すように、同一の保持部材２１２に、導光部材２３０と導電ワイヤ２３１とが保持されるようにしてもよく、あるいは、別々の保持部材に保持されるようにしてもよい例えば２つ穴の開いた保持部材に、１つは光ファイバ、１つは導電ワイヤを挿入し、先端部は、導電ワイヤの端面が導光部材の端面と同じ面上になるように位置させるため、研磨等で面合わせを行うのが好ましい。これにより、透光性部材に設けられる透光性導電部材との導通が容易になる。また光ファイバは保持部材の中心に配置されていることが好ましく、これにより波長変換部材の中心に対して光源からの光を照射できるため、色むらを少なくすることができる。

本発明に係る発光装置は、半導体発光素子からの光を伝達する導光部材の断線を、より正確に検知することができる。そのため、断線部分から光が漏れて、他の部材に悪影響を与えたり、場合によっては人体を損傷させたりするような問題を回避することができる。

図１Ａは、本発明に係る発光装置の例を示す図である。図１Ｂは、図１Ａの光部品の構成を示す断面図である。図１Ｃは、図１Ｂの光部品を示す拡大断面図である。図１Ｄは、図１Ｃの光部品の部分拡大断面図である。図１Ｅは、図１Ｂの光部品の部分拡大断面図である。図２Ａは、本発明に係る発光装置の例を示す図である。図２Ｂは、図２Ａの光部品を示す拡大断面図である。図３は、本発明に係る光部品の拡大断面図である。

符号の説明

１００、２００・・・発光装置
１１０、２１０、３１０・・・光部品
１１１、２１１、３１１・・・フランジ
１１２、２１２、３１２・・・保持部材
１１４、２１４、３１４・・・透光性導電部材
１１６、２１６、３１６・・・キャップ
１１７、２１７、３１７・・・透光性部材
１１８、２１８、３１８・・・接合部材
１２０、２２０・・・光源
１２１、２２１・・・パッケージ
１２２、２２２・・・半導体発光素子
１３０、２３０、３３０・・・導光部材
１３１ａ、１３１ｂ、２３１・・・導電部材
１３２・・・絶縁部材
２３１・・・導電ワイヤ
１４０、２４０・・・レンズ
１５０ａ、１５０ｂ、２５０ａ、２５０ｂ・・・コネクタ（検出部材、端子）

Claims

光源と、該光源と光学的に接続される導光部材と、該導光部材の出射側端部に設けられ前記光源からの光を波長変換する波長変換部材を含有する透光性部材と、前記導光部材の断線を検出する検出部材を具備する発光装置であって、
前記導光部材は、表面に光源側から出射側に亘って連続する少なくとも２以上の導電部材を有し、
前記透光性部材に導電部材が設けられており、
前記導光部材が有する導電部材は、前記透光性部材に設けられた導電部材と導通するよう接し、前記導光部材の出射側端面において互いに導通可能なように接続されていることを特徴とする発光装置。
前記透光性部材は、前記光源からの光を透過可能な透光性導電部材を有し、該透光性導電部材を介して、前記導電部材は互いに導通可能なように接続されている請求項１記載の発光装置。
光源と、該光源と光学的に接続される導光部材と、該導光部材の出射側端部に設けられ前記光源からの光を波長変換する波長変換部材を含有する透光性部材と、前記導光部材の断線を検出する検出部材を具備する発光装置であって、
前記導光部材は導電部材を有し、
前記透光性部材は、前記光源からの光を透過可能な透光性導電部材を有し、
前記透光性導電部材を介して、前記導光部材に設けられる前記導電部材と導通可能なように接続される導電ワイヤを有し、
前記検出部材は、前記導電ワイヤに接続されることを特徴とする発光装置。
前記導光部材の出射側端面において、前記導電ワイヤの端面が前記導光部材の端面と同
じ面上になるように位置していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
前記透光性導電部材は、前記透光性部材の表面を覆うように設けられていることを特
徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。