JP6692032B2 - Wavelength conversion device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、波長変換装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion device and a lighting device.
レーザーなどの固体光源を用いた照明がある。このような照明では、固体光源が発する青色光を蛍光体に照射することで白色光を作り出す。蛍光体は、青色光の一部により励起された黄色光と透過した青色光の他部とを散乱させるので、これらが混色された白色光を作り出すことができる。 There is illumination using a solid-state light source such as a laser. In such illumination, white light is produced by irradiating the phosphor with blue light emitted by a solid-state light source. Since the phosphor scatters the yellow light excited by a part of the blue light and the other part of the transmitted blue light, white light in which these are mixed can be created.
一方で、レーザーなどの固体光源は、指向性が強くエネルギー密度が高い。そのため、蛍光体に、固体光源の発する青色光が直接的に照射されたときには、蛍光体は、照射された領域で多くの熱が発生し高温となる。蛍光体は温度が高くなると波長変換効率が下がる温度消光特性を有するので、蛍光体の温度上昇を抑制する必要がある。 On the other hand, solid-state light sources such as lasers have strong directivity and high energy density. Therefore, when the phosphor is directly irradiated with the blue light emitted from the solid-state light source, the phosphor is heated to a high temperature because a lot of heat is generated in the irradiated region. Since the phosphor has a temperature quenching characteristic that the wavelength conversion efficiency decreases as the temperature rises, it is necessary to suppress the temperature rise of the phosphor.
そこで、例えば特許文献1には、固体光源からの光を拡散させる拡散手段を蛍光体層上に形成する照明装置について開示されている。特許文献1によれば、拡散手段により、固体光源からの光のエネルギー分布を拡散させることで、蛍光体層へのエネルギー集中を防ぎ(熱負荷を軽減し)、蛍光体層の温度上昇を抑制することができる。
Therefore, for example,
しかしながら、上記の従来技術では、蛍光体層への熱負荷を軽減できるものの、固体光源からの光の一部が拡散により散乱ロスされてしまうという問題がある。つまり、上記の従来技術では、照明装置の高出力化を図るのが難しいという問題がある。 However, in the above-mentioned conventional technique, although the heat load on the phosphor layer can be reduced, there is a problem that a part of the light from the solid-state light source is scattered and lost due to diffusion. That is, the above-mentioned conventional technique has a problem that it is difficult to increase the output of the lighting device.
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたもので、蛍光体層への熱負荷を軽減しつつ、高出力化を図ることができる波長変換装置及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a wavelength conversion device capable of achieving high output while reducing the heat load on the phosphor layer, and an illumination device using the same. To aim.
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る波長変換装置は、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する光源と、入射面に入射された前記光源からの光を波長変換する蛍光体層と、前記光源と前記蛍光体層との間に配置され、前記光源が発する光を分割かつ分離して、前記蛍光体層の前記入射面に入射させる光学部材とを備える。 In order to achieve the above object, the wavelength conversion device according to one embodiment of the present invention includes a light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength range from ultraviolet light to visible light, and the light source that is incident on an incident surface. An optical member disposed between the light source and the phosphor layer for converting the wavelength of the light, and splitting and separating the light emitted by the light source and making the light incident on the incident surface of the phosphor layer. With.
本発明の一態様に係る波長変換装置では、蛍光体層への熱負荷を軽減しつつ、高出力化を図ることができる。 In the wavelength conversion device according to one aspect of the present invention, high output can be achieved while reducing the heat load on the phosphor layer.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments shown here shows one specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement and connection form of constituent elements, steps (processes), order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and limit the present invention. is not. Among the constituents in the following embodiments, constituents not described in the independent claims are constituents that can be added arbitrarily. In addition, each drawing is a schematic view and is not necessarily strictly illustrated.
(実施の形態)
[照明装置]
以下では、まず、本実施の形態における波長変換装置が用いられる応用製品として、照明装置を例に挙げて説明する。
(Embodiment)
[Lighting device]
In the following, first, an illumination device will be described as an example of an applied product in which the wavelength conversion device according to the present embodiment is used.
図1は、本実施の形態における波長変換装置1が用いられる照明装置4の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a lighting device 4 in which the
図1に示される照明装置4は、例えば内視鏡やファイバースコープなどであり、波長変換装置1と、光ファイバ2と、灯具3とを備える。
The illumination device 4 shown in FIG. 1 is, for example, an endoscope, a fiberscope, or the like, and includes a
光ファイバ2は、離れた場所に光を伝える伝送路である。光ファイバ2は、高屈折率のコアをコアより低屈折率のクラッド層が包んだ二重構造で構成される。コアおよびクラッド層はともに光に対して透過率が非常に高い石英ガラスまたはプラスチックからなる。
The
灯具3は、光ファイバ2を介して伝送された波長変換装置1からの光を、観察対象物に照射するために用いられる。灯具3は、例えば、ステンレス製のファイバカップリング、ステンレス製のフェルール、ガラス製のレンズ、アルミ製のホルダー、およびアルミ製の外郭で構成される。
The
波長変換装置1は、照明装置4においてはレーザーを用いた光源手段に該当し、光ファイバ2に光を入射する。以下、波長変換装置1の詳細について説明する。
The
[波長変換装置]
図2は、本実施の形態における波長変換装置1の構成の一例を示す図である。
[Wavelength converter]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the
波長変換装置1は、図2に示すように、光源11と、光学部材12と、蛍光体層13とを備える。
As shown in FIG. 2, the
(光源11)
光源11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する。本実施の形態では、光源11は、青色光を発するレーザーである。
(Light source 11)
The
(光学部材12)
図3Aは、本実施の形態における光学部材12の構成の斜視図を示す図である。図3Bは、図3Aに示す回折型レンズアレイ122の上面図を示す図である。図3Cは、図3AのZ平面における光学部材12の断面図を示す図である。
(Optical member 12)
FIG. 3A is a diagram showing a perspective view of the configuration of the
光学部材12は、光源11と蛍光体層13との間に配置され、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に入射させる。光学部材12は、分割かつ分離した光源11が発する光を、蛍光体層13の入射面の領域であって光源11の光軸を中心とした光源11が発する光の径よりも大きな領域に重ならずに入射させる。光学部材12は、例えばマイクロレンズアレイの一例であり、例えば図3Aに示すように、基材121と、回折型レンズアレイ122とを備える。
The
基材121は、マイクロレンズアレイの基材である。基材121上には、回折型レンズアレイ122が形成されている。
The
なお、基材121を形成する材料としては、例えば、ガラス、プラスチックなど任意のものを用いることができる。ここで、ガラスとしては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラスなどを用いることができる。また、プラスチックとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などを用いることができる。また、基材121の材料は、耐熱性を考慮して選ぶ必要がある。さらに、基材121は、光の吸収が無く透明であることが好ましく、消衰係数がほぼ0の材料で形成されていることが好ましい。
As a material for forming the
回折型レンズアレイ122は、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に向けて出射する。回折型レンズアレイ122の、蛍光体層13の入射面に垂直な面における断面形状は、鋸歯状である。また、回折型レンズアレイ122は、同一領域では鋸歯の並び方向が同じであり、異なる領域では鋸歯の並び方向がそれぞれ異なる複数の領域を有する。
The
本実施の形態では、回折型レンズアレイ122は、例えば図3Aおよび図3Bに示すように並び方向がそれぞれ異なる3つの領域(領域121a、121b、122c)を有する例が示されている。図3Aおよび図3Bでは、3つの領域(領域121a、121b、122c)それぞれの同一領域内では、直線状に並ぶレンズアレイが複数あり、複数のレンズアレイそれぞれの並び方向は同一である。ここで、光源11の青色光の波長が例えば460nmである場合、複数のレンズアレイの格子ピッチは、例えば5μmであり、格子高さは1μmである。また、図3AのZ平面または図3BのZ1における回折型レンズアレイ122の断面形状は、図3Cに示すように鋸歯状である。ここで、Z平面は、上記の蛍光体層13の入射面に垂直な面に該当する。図3Cでは、領域122aにおける回折型レンズアレイ122の断面形状が示されているが、他の領域122bおよび領域122cも同様に、鋸歯状である。つまり、回折型レンズアレイ122は、いわゆるブレーズド回折格子に該当する。これにより、回折型レンズアレイ122は、一次回折効率を高くでき、光源11が発する光のロス(光学ロス)を少なくすることができる。
In the present embodiment, an example in which the
また、回折型レンズアレイ122は、例えば図3Bの上面図に示されているように、3つの領域(領域122a、領域122b、領域122c)それぞれにおける鋸歯の並び方向が異なる。このように構成されることで、回折型レンズアレイ122は、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に入射させたときに、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぐことができる。
Further, in the
なお、回折型レンズアレイ122の材料は、回折型レンズアレイ122の形成方法や耐熱性、屈折率によって選択される。回折型レンズアレイ122の形成方法としては、ナノインプリント、印刷、フォトリソ、EBリソ、粒子配向などが挙げられる。回折型レンズアレイ122の材料は、回折型レンズアレイ122を、例えばナノインプリントや印刷により形成する場合、UV硬化樹脂としてエポキシ樹脂やアクリル樹脂など、熱可塑性樹脂としてポリメタクリル酸メチル(PMMA)などを選択すればよい。また、回折型レンズアレイ122の材料は、耐熱性を考慮して、ガラスや石英を選択し、フォトリソやEBリソにより回折型レンズアレイ122を形成してもよい。また、回折型レンズアレイ122は、基材121からの光が入射しやすいように基材121と同程度の屈折率の材料で形成されていることが好ましい。さらに、回折型レンズアレイ122は、基材121と同様に、光の吸収が無く透明であることが好ましく、消衰係数がほぼ0の材料で形成されていることが好ましい。
The material of the
(蛍光体層13)
蛍光体層13は、光源11が発する青色光から白色光を作り出し、作り出した白色光を光ファイバ2に入射する。
(Phosphor layer 13)
The
より具体的には、蛍光体層13は、図2に示す下面(入射面)から入射された光の一部を波長変換する機能を有する。本実施の形態では、蛍光体層13は、光源11からの青色光が入射され、入射された青色光の一部により励起された黄色光を出射する。また、蛍光体層13は、入射された青色光の他部を出射(透過)する。蛍光体層13では、これら青色光および黄色光が混色されて出射されることになるので、蛍光体層13は白色光を出射することになる。
More specifically, the
蛍光体層13は、図2に示すように例えば平板状に形成される。蛍光体層13は、蛍光体を含み、当該蛍光体をシリコン、エポキシ等の樹脂で覆って形成される。なお、波長変換に伴う損失は熱に変わる。蛍光体層13は温度が高くなると波長変換効率が下がる温度消光特性を有するため、蛍光体層13の放熱は非常に重要である。ここでは特に図示しないが、蛍光体層13は、例えばAlなどの高熱伝導率を持つ材料で形成された放熱プレートで支持されることが望ましい。また、蛍光体層13を形成する樹脂に熱伝導率の高い材料、例えばZnO等の無機酸化物を混合することで放熱性を高めてもよい。また、蛍光体層13の入射面に微小構造を設け、蛍光体層13に光が入射しやすいように、または入射面から放熱されやすいようにしてもよい。
The
[波長変換装置1の動作]
次に、以上のように構成される波長変換装置1の動作について説明する。
[Operation of wavelength conversion device 1]
Next, the operation of the
図4は、本実施の形態における波長変換装置1の動作を説明するための図である。図5は、比較例の動作を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the
図4に示すように、本実施の形態における波長変換装置1は、光源11と蛍光体層13との間に配置された光学部材12を備えることにより、光源11が発する光11aを3つ(光12a、光12b、光12c)に分割かつ分離して蛍光体層13の入射面に向けて出射することができる。このようにして、光源11の光11aのスポット径を大きく変えることなく光12a、光12bおよび光12cに分割かつ分離して、蛍光体層13に入射させることができる。また、蛍光体層13では、入射面の異なる領域に、分割かつ分離された光(光12a、光12b、光12c)が入射されていることから、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぐことができているのがわかる。そして、蛍光体層13は、入射面の異なる領域に、入射された光(光12a、光12b、光12c)から、それぞれ白色光13eを作りだすことができる。
As shown in FIG. 4, the
このように、本実施の形態における波長変換装置1は、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぎ、蛍光体層13の温度上昇を抑制することができるので、光源11が発する光をロスすることなく蛍光体層13に全量出射することができる。つまり、本実施の形態における波長変換装置1によれば、光源11が発する光のエネルギーを大きくしても蛍光体層13の温度上昇を抑制できるので、高出力化を図ることができる。
As described above, the
一方、図5に示す比較例では、本実施の形態の光学部材12を備えない波長変換装置50について示されている。
On the other hand, the comparative example shown in FIG. 5 shows the
図5に示す比較例における波長変換装置50では、光源11が発する光11aが分割かつ分離されず、そのまま蛍光体層13の入射面の一つの領域52aに向けて出射され、領域52aにおいて白色光52bを作りだす。しかし、蛍光体層13の一つの領域52aに、光11aのエネルギーが集中しているため、領域52aの温度上昇が抑制できない。つまり、比較例における波長変換装置50を使用すればするほど、領域52aの温度が上昇し、波長変換効率が下がっていってしまうので、光11aのエネルギーを減らすために光源11の出力を絞る必要が発生する。
In the
[波長変換装置1の動作シミュレーション]
次に、本実施の形態の波長変換装置1の動作シミュレーションについて説明する。
[Operation simulation of wavelength conversion device 1]
Next, an operation simulation of the
図6は、本実施の形態における波長変換装置1のシミュレーションモデル図である。図7は、一次回折効率と格子高さとの関係のシミュレーション結果を示す図である。
FIG. 6 is a simulation model diagram of the
図6には、本実施の形態の波長変換装置1の図4に示すz平面における断面のシミュレーションモデルが示されている。図6にシミュレーションモデルでは、光源11と蛍光体層13との距離を5.5mmとし、領域122aの回折型レンズアレイ122の格子ピッチを5μmとし、光源11の光11aが回折された光12aと光11aとの角度θ(回折角)を5.2degとした。そして、図6に示すシミュレーションモデルを用いて一次回折効率と格子高さと関係をシミュレーションした。その結果は図7に示されている。なお、光源11の青色光の波長は460nmとしている。また、一次回折効率は、入射光である光源11の光12aのエネルギーのうち、回折光としてどの程度のエネルギーを取り出せるかを示す値である。
FIG. 6 shows a simulation model of the cross section of the
図7に示すように、格子高さが0.8μm〜1.1μmの範囲で、一次回折効率は、80%以上あり、格子高さが1.0μm付近では、一次回折効率は88%である。これにより、回折型レンズアレイ122は、格子ピッチを5μmかつ格子高さを1.0μmで鋸歯状のレンズアレイが形成されることにより、一次回折効率が高くでき、光源11が発する光のロス(光学ロス)が少なくすることができるのがわかる。
As shown in FIG. 7, the first-order diffraction efficiency is 80% or more in the grating height range of 0.8 μm to 1.1 μm, and the first-order diffraction efficiency is 88% when the grating height is around 1.0 μm. .. As a result, in the diffraction
[効果等]
以上のように、本実施の形態の波長変換装置1によれば、光源11と蛍光体層13との間に光源11より入射された光を回折により分離かつ分割する光学部材を備える。これにより、蛍光体層13への熱負荷を軽減しつつ、高出力化を図ることができる。
[Effects, etc.]
As described above, the
より具体的には、本発明の一態様に係る波長変換装置は、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する光源11と、入射面に入射された光源11からの光を波長変換する蛍光体層13と、光源11と蛍光体層13との間に配置され、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に入射させる光学部材と12を備える。
More specifically, the wavelength conversion device according to one aspect of the present invention includes a
これにより、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に向けて出射しても、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぐことができる。それにより、光源11が発する光のエネルギーを大きくしても蛍光体層13の温度上昇を抑制できるので、波長変換装置1の高出力化を図ることができる。
Thereby, even if the light emitted from the
ここで、例えば、光学部材12により分割かつ分離された光源11が発する光は、入射面の領域であって光源11の光軸を中心とした光源11が発する光の径よりも大きな領域に重ならずに入射される。
Here, for example, the light emitted by the
また、例えば、光学部材12は、マイクロレンズアレイである。
Further, for example, the
これにより、入射光を回折するマイクロレンズアレイにより光学ロスを少なくし高出力化できる。 As a result, the microlens array that diffracts the incident light can reduce the optical loss and increase the output.
ここで、例えば、マイクロレンズアレイ(回折型レンズアレイ122)の入射面に垂直な面における断面形状は、鋸歯状である。 Here, for example, the cross-sectional shape of a plane perpendicular to the incident surface of the microlens array (diffractive lens array 122) is a sawtooth shape.
これにより、回折型レンズアレイ122は、いわゆるブレーズド回折格子に相当するので、一次回折効率が高くでき、光源11が発する光のロス(光学ロス)が少なくすることができ、波長変換装置1の高出力化を図ることができる。
Accordingly, since the
また、例えば、マイクロレンズアレイ(回折型レンズアレイ122)は、同一領域では鋸歯の並び方向が同じであり、異なる領域では鋸歯の並び方向がそれぞれ異なる複数の領域を有する。ここで、例えば、複数の領域は、3つの領域である。 Further, for example, the microlens array (diffraction type lens array 122) has a plurality of regions in which the saw teeth are arranged in the same direction in different regions and the saw teeth are arranged in different regions in different regions. Here, for example, the plurality of regions are three regions.
これにより、光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に向けて出射しても、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぐことができる。それにより、光源11が発する光のエネルギーを大きくしても蛍光体層13の温度上昇を抑制できるので、波長変換装置1の高出力化を図ることができる。
Thereby, even if the light emitted from the
(変形例)
なお、本発明の波長変換装置1の構成は、上記実施の形態で説明したものに限らない。蛍光体層13上に、上述した回折型レンズアレイ122とは異なる回折型レンズアレイを有するマイクロレンズアレイをさらに備えるとしてもよい。以下、この場合の例を変形例として説明する。
(Modification)
The configuration of the
図8は、本変形例における波長変換装置の構成の一例を示す図である。図9は、本変形例におけるマイクロレンズアレイ14の断面図である。図10は、図9に示すマイクロレンズアレイ14の上面図である。図2と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
FIG. 8: is a figure which shows an example of a structure of the wavelength converter in this modification. FIG. 9 is a cross-sectional view of the
マイクロレンズアレイ14は、基材141と回折型レンズアレイ142とを備える。
The
基材141は、マイクロレンズアレイ14の基材であり、平板状に形成されている。本変形例では、基材141は、蛍光体層13上に形成されている。基材141上には、回折型レンズアレイ142が形成される。
The
基材141を形成する材料としては、基材121と同様であるため詳細な説明は省略するが、基材141は、蛍光体層13からの光が入射しやすいように蛍光体層13と同程度の屈折率の材料で形成されていることが好ましい。ここで、同程度の屈折率とは両者の屈折率差が±0.2以下であることを意味する。また、蛍光体層13と基材141の間は、特に図示していないが、両者と同程度の屈折率を持つ接着層で接着されることが好ましい。接着層の材料としてはアクリル樹脂やエポキシ樹脂などが挙げられる。また、基材141および接着層は、光の吸収が無く透明であることが好ましいく、消衰係数がほぼ0の材料で形成されていることが好ましい。
The material for forming the
回折型レンズアレイ142は、蛍光体層13で波長変換された光の一部と蛍光体層13を透過した光の他部とを出射面から出射する。回折型レンズアレイ142の出射面には、図9に示すように、波長変換された光の一部と透過した光の他部とを回折して出射するための複数の回折レンズが設けられている。複数の回折レンズは、例えば図10に示すように、出射面において同心円状に設けられている。本実施の形態では、出射面に垂直な面における回折レンズの断面は、鋸歯状であるとして説明するが、それに限らず、矩形状、三角形状または半球状でもよい。
The diffractive lens array 142 emits a part of the light whose wavelength is converted by the
また、複数の回折レンズは、蛍光体層13で黄色光に波長変換された青色光の一部と蛍光体層13を透過した青色光を回折させて、予め定めた領域である光ファイバ2の開口部に集光させるように設けられている。そのため、複数の回折レンズのピッチは、所定の区域(ゾーン)ごとに異なる。また、複数の回折レンズのピッチは、回折型レンズアレイ142の中心から周辺に向かって狭くなっている。
The plurality of diffractive lenses diffract a part of the blue light wavelength-converted into yellow light by the
回折型レンズアレイ142の材料は、回折型レンズアレイ122と同様であるため詳細な説明は省略するが、回折型レンズアレイ142は、基材141からの光が入射しやすいように基材141と同程度の屈折率の材料で形成されていることが好ましい。さらに、回折型レンズアレイ142は、基材141と同様に、光の吸収が無く透明であることが好ましく、消衰係数がほぼ0の材料で形成されていることが好ましい。
Since the material of the diffractive lens array 142 is the same as that of the
なお、蛍光体層13から回折型レンズアレイ142に光が入射しやすいように、蛍光体層13に直接マイクロレンズアレイ14を形成(一体的に形成)してもよい。この場合、蛍光体層13を構成する樹脂によってマイクロレンズアレイ14を形成してもよいし、蛍光体層13と同程度の屈折率を持つ材料で形成してもよい。
The
(他の実施の形態等)
上述した実施の形態は一例にすぎず、各種の変更、付加、省略等が可能であることは言うまでもない。
(Other embodiments, etc.)
Needless to say, the above-described embodiment is merely an example, and various changes, additions, omissions, and the like can be made.
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明の範囲に含まれる。その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 Further, a form realized by arbitrarily combining the constituent elements and functions shown in the above-described embodiment is also included in the scope of the present invention. In addition, it can be realized by making various modifications to the above-described embodiment by those skilled in the art, and by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present invention. The form is also included in the present invention.
例えば、上記実施の形態における波長変換装置1を用いた照明装置も本発明に含まれる。上記実施の形態における波長変換装置1を照明装置に用いることでLED光源を用いた照明装置よりも小型化できる。
For example, the present invention includes an illuminating device using the
なお、上記実施の形態および変形例では、回折型レンズアレイ122は、例えば図3Aおよび図3Bに示すように並び方向がそれぞれ異なる3つの領域(領域121a、121b、122c)を有するとして説明したが、これに限らない。光源11が発する光を分割かつ分離して、蛍光体層13の入射面に向けて出射しても、蛍光体層13の入射面におけるエネルギー集中を防ぐことができるのであれば、2つの領域でも4つの領域でもよい任意の数でよいのはいうまでもない。
In addition, in the above-described embodiment and modified examples, the
また、回折型レンズアレイ122の大きさは、光源11の光のスポット径よりも大きければよく、光源11が発する光の光束を変化させないことを条件に任意の値を取ることができる。
Further, the size of the
11 光源
12 光学部材
13 蛍光体層
11
Claims (4)
入射面に入射された前記光源からの光を波長変換する蛍光体層と、
前記光源と前記蛍光体層との間に配置され、前記光源が発する光を分割かつ分離して、前記蛍光体層の前記入射面に入射させる光学部材とを備え、
前記光学部材は、マイクロレンズアレイであり、
前記マイクロレンズアレイの前記入射面に垂直な面における断面形状は、鋸歯状であり、
前記マイクロレンズアレイは、同一領域では鋸歯の並び方向が同じであり、異なる領域では鋸歯の並び方向がそれぞれ異なる複数の領域を有する、
波長変換装置。 A light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength range from ultraviolet light to visible light,
A phosphor layer for wavelength-converting the light from the light source that is incident on the incident surface,
The light source and the disposed between the phosphor layer, by dividing and separating the light the light source emitted, Bei example an optical member to be incident on the incident surface of the phosphor layer,
The optical member is a microlens array,
The cross-sectional shape of a plane perpendicular to the incident surface of the microlens array has a sawtooth shape,
The microlens array has a plurality of regions in which the saw teeth are arranged in the same direction in the same region and the saw teeth are arranged in different regions in different regions.
Wavelength converter.
請求項1に記載の波長変換装置。 The light emitted by the light source, which is divided and separated by the optical member, is incident on the area of the incident surface without overlapping with the area larger than the diameter of the light emitted by the light source around the optical axis of the light source. Will be
The wavelength conversion device according to claim 1.
請求項1または2に記載の波長変換装置。 The plurality of regions are three regions,
The wavelength conversion device according to claim 1 .
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