TWI661151B - 波長轉換裝置及照明裝置 - Google Patents

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平井純
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Abstract

本發明提供一種波長轉換裝置及照明裝置，波長轉換裝置（1），具備：光源（11），發出自紫外線至可見光為止的波長區域中之既定波長的光；螢光體層（13），將入射至入射面之來自光源（11）的光加以波長轉換；以及光學構件（12），配置於光源（11）與螢光體層（13）之間，將光源（11）發出的光分割並分離，使其往螢光體層（13）之入射面射出。

Description

波長轉換裝置及照明裝置
本發明係關於波長轉換裝置及照明裝置。
吾人已知有使用雷射等固體光源之照明。此等照明，藉由對螢光體照射固體光源所發出的藍色光而製造白色光。螢光體，使藉由藍色光之一部分激發的黃色光與透射的藍色光之其他部分散射，故可製造將其等混色的白色光。
另一方面，雷射等固體光源，方向性強、能量密度高。因此，在對螢光體直接照射固體光源所發出的藍色光時，螢光體，其被照射之區域產生大量的熱而成為高溫。螢光體具有若溫度變高則波長轉換效率下降之溫度消光特性，故必須抑制螢光體的溫度上升。
因而，例如於專利文獻1，揭露關於在螢光體層上形成使來自固體光源的光散射之散射手段的照明裝置。若依專利文獻1，則藉由散射手段，分散來自固體光源的光之能量分布，藉而可防止往螢光體層之能量集中（減輕熱負載），抑制螢光體層的溫度上升。 ［習知技術文獻］ ［專利文獻］
專利文獻1：日本特開2012－104267號公報
［本發明所欲解決的問題］ 然而，上述習知技術中，雖可減輕往螢光體層的熱負載，但具有來自固體光源的光之一部因散射而造成散射損耗的問題。亦即，上述習知技術，具有難以達成照明裝置之高輸出化的問題。
鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種，可減輕往螢光體層的熱負載，並達成高輸出化之波長轉換裝置及使用該波長轉換裝置之照明裝置。 ［解決問題之技術手段］
為了達成上述目的，本發明之一態樣中的波長轉換裝置，具備：光源，發出自紫外線至可見光為止的波長區域中之既定波長的光；螢光體層，將入射至入射面之來自該光源的光加以波長轉換；以及光學構件，配置於該光源與該螢光體層之間，將該光源發出的光分割並分離，使其往該螢光體層之該入射面入射。 ［本發明之效果］
本發明之一態樣中的波長轉換裝置，可減輕往螢光體層的熱負載，並達成高輸出化。
以下，參考附圖並對實施形態加以說明。此處所示之實施形態，皆顯示本發明之一具體例。因此，以下實施形態所示之數值、形狀、材料、構成要素、構成要素的配置與連接形態、以及步驟（step）與步驟的順序等，係一例而並非用於限定本發明。以下實施形態的構成要素中，關於獨立請求項未記載之構成要素，係可任意附加之構成要素。此外，各圖係示意圖，而並非必定為嚴格圖示。
（實施形態1） ［照明裝置］ 以下，首先，作為本實施形態中的使用波長轉換裝置之應用製品，列舉照明裝置為例而加以說明。
圖1為，顯示本實施形態中的使用波長轉換裝置1之照明裝置4的一例之圖。
圖1所示之照明裝置4，例如為內視鏡或光纖觀察鏡等，具備波長轉換裝置1、光纖2、燈具3。
光纖2，係將光傳往遠處的傳送路。光纖2，係以將高折射率的芯由折射率較芯低的包覆層包覆之雙層構造構成。芯及包覆層皆由對於光透射率非常高的石英玻璃或塑膠形成。
燈具3，用於將通過光纖2傳送之來自波長轉換裝置1的光，照射觀察對象物。燈具3，由例如不鏽鋼製之光纖耦合器、不鏽鋼製之套圈、玻璃製之透鏡、鋁製之架座、及鋁製之外殼構成。
波長轉換裝置1，在照明裝置4中相當於使用雷射之光源手段，使光往光纖2入射。以下，對波長轉換裝置1之細節加以說明。
［波長轉換裝置］ 圖2為，顯示本實施形態中的波長轉換裝置1之構成的一例之圖。
波長轉換裝置1，如圖2所示地，具備光源11、光學構件12、螢光體層13。
（光源11） 光源11，發出自紫外線至可見光為止的波長區域中之既定波長的光。本實施形態中，光源11，係發出藍色光的雷射。
（光學構件12） 圖3A為，顯示本實施形態中的光學構件12之構成的立體圖之圖。圖3B為，顯示圖3A所示之繞射型透鏡陣列122的俯視圖之圖。圖3C為，顯示圖3A的Z平面中之光學構件12的剖面圖之圖。
光學構件12，配置於光源11與螢光體層13之間，將光源11發出的光分割並分離，使其往螢光體層13之入射面入射。光學構件12，將分割並分離之光源11所發出的光，以不重疊方式往螢光體層13之「較以光源11的光軸為中心之光源11所發出的光之直徑更大的入射面的區域」入射。光學構件12，例如為微透鏡陣列的一例，例如如圖3A所示地，具備基材121、及繞射型透鏡陣列122。
基材121，係微透鏡陣列之基材。於基材121上，形成繞射型透鏡陣列122形成。
另，作為形成基材121之材料，例如可使用玻璃、塑膠等任意材料。此處，作為玻璃，例如可使用鈉鈣玻璃、無鹼玻璃等。此外，作為塑膠，例如可使用丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚對萘二甲酸乙二酯（PEN）等。此外，基材121之材料，必須考慮耐熱性而選擇。進一步，基材121，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
繞射型透鏡陣列122，將光源11發出的光分割並分離，朝向螢光體層13之入射面射出。繞射型透鏡陣列122在與螢光體層13之入射面垂直的面中之剖面形狀，係鋸齒狀。此外，繞射型透鏡陣列122，具有在同一區域中鋸齒的排列方向相同，在不同區域中鋸齒的排列方向分別相異之複數個區域。
本實施形態中，繞射型透鏡陣列122，顯示例如如圖3A及圖3B所示地具有排列方向分別相異的3個區域（區域122a、122b、122c）之例子。圖3A及圖3B中，3個區域（區域122a、122b、122c）各自的同一區域內，具有複數個直線狀地排列之透鏡陣列，複數個透鏡陣列各自的排列方向相同。此處，光源11的藍色光之波長為例如460nm的情況，複數個透鏡陣列之光柵間距為例如5μm，光柵高度為1μm。此外，圖3A的Z平面或圖3B的Z1中的繞射型透鏡陣列122之剖面形狀，如圖3C所示地係鋸齒狀。此處，Z平面，相當於上述與螢光體層13之入射面垂直的面。圖3C，顯示區域122a中的繞射型透鏡陣列122之剖面形狀，但其他的區域122b及區域122c亦同樣地，係鋸齒狀。亦即，繞射型透鏡陣列122，相當於所謂的閃耀繞射光柵。藉此，繞射型透鏡陣列122，可增高一次繞射效率，可減少光源11發出的光之損耗（光學損耗）。
此外，繞射型透鏡陣列122，例如如圖3B的俯視圖所示，3個區域（區域122a、區域122b、區域122c）各自之鋸齒的排列方向相異。藉由如此地構成，繞射型透鏡陣列122，在將光源11發出的光分割並分離，使其往螢光體層13之入射面入射時，可防止螢光體層13之入射面中的能量集中。
另，繞射型透鏡陣列122之材料，係依繞射型透鏡陣列122之形成方法或耐熱性、折射率而選擇。作為繞射型透鏡陣列122之形成方法，列舉奈米壓印、印刷、光微影、EB微影、粒子定向等。繞射型透鏡陣列122之材料，在將繞射型透鏡陣列122，例如藉由奈米壓印或印刷而形成之情況，作為UV硬化樹脂選擇環氧樹脂或丙烯酸樹脂等，作為熱可塑性樹脂選擇聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等即可。此外，繞射型透鏡陣列122之材料，亦可考慮耐熱性，選擇玻璃或石英，藉由光微影或EB微影形成繞射型透鏡陣列122。此外，繞射型透鏡陣列122，宜藉由與基材121同程度之折射率的材料形成，以使來自基材121之光容易入射。進一步，繞射型透鏡陣列122，與基材121同樣地，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
（螢光體層13） 螢光體層13，從光源11所發出的藍色光製造白色光，將產生的白色光往光纖2入射。
更具體而言，螢光體層13，具有將從圖2所示之底面（入射面）入射的光之一部分加以波長轉換之功能。本實施形態中，螢光體層13，入射來自光源11的藍色光，射出藉由入射的藍色光之一部分激發的黃色光。此外，螢光體層13，使入射的藍色光之其他部分射出（透射）。螢光體層13中，此等藍色光及黃色光混色而射出，故螢光體層13射出白色光。
螢光體層13，如圖2所示地形成為例如平板狀。螢光體層13，包含螢光體，以矽氧樹脂、環氧樹脂等樹脂覆蓋該螢光體而形成。另，伴隨波長轉換的損失轉變為熱。螢光體層13具有若溫度變高則波長轉換效率下降之溫度消光特性，故螢光體層13的散熱非常重要。此處雖未特別圖示，但螢光體層13，宜藉由例如以Al等具有高熱傳導係數之材料形成的散熱板支持。此外，亦可藉由在形成螢光體層13之樹脂混合熱傳導係數高的材料，例如ZnO等無機氧化物，而提高散熱性。此外，亦可於螢光體層13之入射面設置微小構造，以使光容易往螢光體層13入射，或容易自入射面散熱。
［波長轉換裝置1之動作］ 接著，對如同上述地構成的波長轉換裝置1之動作加以說明。
圖4為，用於說明本實施形態中的波長轉換裝置1之動作的圖。圖5為，用於說明比較例之動作的圖。
如圖4所示地，本實施形態中的波長轉換裝置1，藉由具備配置於光源11與螢光體層13之間的光學構件12，而可將光源11發出的光11a分割為3束（光12a、光12b、光12c）並分離，使其等朝向螢光體層13之入射面射出。如此地，能夠以不將光源11之光11a的點徑大幅改變之方式分割為光12a、光12b及光12c並分離，使其等往螢光體層13入射。此外，得知螢光體層13中，分割並分離的光（光12a、光12b、光12c），往入射面之相異的區域入射，因而可防止螢光體層13之入射面中的能量集中。而螢光體層13，可在入射面之相異的區域，從入射的光（光12a、光12b、光12c），分別製造白色光13e。
如此地，本實施形態中的波長轉換裝置1，防止螢光體層13之入射面中的能量集中，可抑制螢光體層13的溫度上升，故可不損耗光源11發出的光而往螢光體層13全量射出。亦即，若依本實施形態中的波長轉換裝置1，即便將光源11發出的光之能量增大仍可抑制螢光體層13的溫度上升，故可達成高輸出化。
另一方面，圖5所示之比較例，顯示關於未具備本實施形態之光學構件12的波長轉換裝置50。
圖5所示之比較例中的波長轉換裝置50，並未將光源11發出的光11a分割並分離，而係維持朝向螢光體層13之入射面的一個區域52a射出，在區域52a中製造白色光52b。然則，在螢光體層13的一個區域52a，由於光11a之能量集中，故無法抑制區域52a的溫度上升。亦即，越使用比較例中的波長轉換裝置50，則區域52a之溫度上升，波長轉換效率下降，故為了減少光11a之能量而產生壓縮光源11之輸出的必要。
［波長轉換裝置1之動作模擬］ 接著，對於本實施形態的波長轉換裝置1之動作模擬加以說明。
圖6為，本實施形態中的波長轉換裝置1之模擬模型圖。圖7為，顯示一次繞射效率與光柵高度之關係的模擬結果之圖。
圖6，顯示本實施形態之波長轉換裝置1的圖4所示之z平面中的剖面之模擬模型。圖6之模擬模型中，使光源11與螢光體層13的距離為5.5mm，使區域122a之繞射型透鏡陣列122的光柵間距為5μm，使光源11之光11a經繞射之光12a與光11a的角度θ（繞射角）為5.2deg。而後，使用圖6所示之模擬模型模擬一次繞射效率與光柵高度之關係。於圖7顯示其結果。另，使光源11之藍色光的波長為460nm。此外，一次繞射效率為，在係入射光的光源11之光12a的能量中，取出何種程度之能量作為繞射光的値。
如圖7所示地，在光柵高度為0.8μm～1.1μm之範圍，一次繞射效率為80%以上，在光柵高度為1.0μm附近，一次繞射效率為88%。藉此，得知繞射型透鏡陣列122，藉由使光柵間距為5μm並使光柵高度為1.0μm而形成鋸齒狀之透鏡陣列，而可增高一次繞射效率，可減少光源11發出的光之損耗（光學損耗）。
［效果等］ 如同上述，依本實施形態之波長轉換裝置1，在光源11與螢光體層13之間具備光學構件，該光學構件將從光源11入射的光藉由繞射分離並分割。藉此，可減輕對螢光體層13之熱負載，並達成高輸出化。
更具體而言，本發明之一態樣中的波長轉換裝置，具備：光源11，發出自紫外線至可見光為止的波長區域中之既定波長的光；螢光體層13，將入射至入射面之來自光源11的光加以波長轉換；以及光學構件12，配置於光源11與螢光體層13之間，將光源11發出的光分割並分離，使其往螢光體層13之入射面入射。
藉此，即便將光源11發出的光分割並分離，使其朝向螢光體層13之入射面射出，仍可防止螢光體層13之入射面中的能量集中。藉此，即便增大光源11發出的光之能量仍可抑制螢光體層13的溫度上升，故可達成波長轉換裝置1之高輸出化。
此處，例如，藉由光學構件12分割並分離之光源11所發出的光，以不重疊方式往「較以光源11的光軸為中心之光源11所發出的光之直徑更大的入射面的區域」入射。
此外，例如，光學構件12，係微透鏡陣列。
藉此，可藉由使入射光繞射之微透鏡陣列，減少光學損耗而高輸出化。
此處，例如，與微透鏡陣列（繞射型透鏡陣列122）在與入射面垂直的面中之剖面形狀，係鋸齒狀。
藉此，繞射型透鏡陣列122，相當於所謂的閃耀繞射光柵，故可增高一次繞射效率，可減少光源11發出的光之損耗（光學損耗），可達成波長轉換裝置1之高輸出化。
此外，例如，微透鏡陣列（繞射型透鏡陣列122），具有在同一區域中鋸齒的排列方向相同，在不同區域中鋸齒的排列方向分別相異之複數個區域。此處，例如，複數個區域，為3個區域。
藉此，即便將光源11發出的光分割並分離，使其朝向螢光體層13之入射面射出，仍可防止螢光體層13之入射面中的能量集中。藉此，即便增大光源11發出的光之能量仍可抑制螢光體層13的溫度上升，故可達成波長轉換裝置1之高輸出化。
（變形例） 另，本發明之波長轉換裝置1的構成，並不限於上述實施形態1所說明的構成。亦可於螢光體層13上，進一步具備具有與上述繞射型透鏡陣列122不同的繞射型透鏡陣列之微透鏡陣列。以下，將此一情況之例子作為變形例加以說明。
圖8為，顯示本變形例中的波長轉換裝置之構成的一例之圖。圖9為，本變形例中的微透鏡陣列14之剖面圖。圖10為，圖9所示的微透鏡陣列14之俯視圖。對於與圖2同樣的要素給予同一符號，並省略詳細的說明。
微透鏡陣列14，具備基材141及繞射型透鏡陣列142。
基材141，為微透鏡陣列14之基材，形成為平板狀。本變形例中，基材141，形成於螢光體層13上。在基材141上，形成繞射型透鏡陣列142。
作為形成基材141之材料，與基材121相同故省略詳細說明，但基材141，宜藉由與螢光體層13同程度之折射率的材料形成，以使來自螢光體層13的光容易入射。此處，同程度之折射率係指兩者之折射率差為±0.2以下。此外，螢光體層13與基材141之間，雖未特別圖示，但宜以具有與兩者同程度之折射率的黏接層黏接。作為黏接層之材料，列舉丙烯酸樹脂或環氧樹脂等。此外，基材141及黏接層，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
繞射型透鏡陣列142，將被螢光體層13波長轉換的光之一部分與透射過螢光體層13的光之其他部分從出射面射出。於繞射型透鏡陣列142之出射面，如圖9所示地，設置用於使波長轉換的光之一部分與透射的光之其他部分繞射並射出的複數個繞射透鏡。複數個繞射透鏡，例如如圖10所示地，在出射面中設置為同心圓狀。本實施形態中，雖說明與出射面垂直的面中之繞射透鏡的剖面係鋸齒狀，但並不限於此，亦可為矩形、三角形或半球狀。
此外，複數個繞射透鏡，設置為使藉由螢光體層13波長轉換為黃色光的藍色光之一部分與透射過螢光體層13的藍色光繞射，並在係預先決定之區域的光纖2之開口部聚光。因此，複數個繞射透鏡的間距，在每個既定區域（zone）相異。此外，複數個繞射透鏡的間距，從繞射型透鏡陣列142之中心起朝向周邊變窄。
繞射型透鏡陣列142之材料，與繞射型透鏡陣列122相同故省略詳細說明，但繞射型透鏡陣列142，宜藉由與基材141同程度之折射率的材料形成，以使來自基材141的光容易入射。進一步，繞射型透鏡陣列142，與基材141同樣地，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
另，亦可於螢光體層13直接形成微透鏡陣列14（一體化形成），以使光容易從螢光體層13往繞射型透鏡陣列142入射。此一情況，可藉由構成螢光體層13的樹脂形成微透鏡陣列14，亦可藉由具有與螢光體層13同程度之折射率的材料形成。
（其他） 上述實施形態1僅為一例，自然可進行各種變更、附加、省略等。
此外，將上述實施形態1所示之構成要素及功能任意組合而藉以實現之形態，亦包含在本發明之範圍內。其他，對於上述實施形態1施行所屬技術領域中具有通常知識者思及的各種變形而獲得之形態、或在不脫離本發明的意旨之範圍將各實施形態1中的構成要素及功能任意組合而藉以實現之形態，亦包含於本發明。
例如，使用上述實施形態1中的波長轉換裝置1之照明裝置，亦包含於本發明。藉由將上述實施形態1中的波長轉換裝置1使用在照明裝置，而可較使用LED光源之照明裝置更為小型化。
另，上述實施形態1及變形例中，雖說明繞射型透鏡陣列122，例如如圖3A及圖3B所示地具有排列方向分別相異的3個區域（區域122a、122b、122c），但並不限於此。若即便將光源11發出的光分割並分離，使其朝向螢光體層13之入射面射出，仍可防止螢光體層13之入射面中的能量集中，則自然可為2個區域或4個區域，亦可為任意數。
此外，繞射型透鏡陣列122的大小，較光源11之光的點徑更大即可，以不改變光源11發出的光之光束為條件，可取任意値。
（實施形態2） 本實施形態中，對於可防止大型化並提高散熱效率之照明器具加以說明。另，有對於同一構成要素給予同一符號，省略說明之情況。另，下述說明中，亦有進行使用各附圖中所示之XYZ座標軸的說明之情況。
圖11為，實施形態2中的照明裝置1001之外觀圖。
如圖11所示，照明裝置1001，具備光源S、光纖F、及照明器具1010。
光源S，為射出光的光源，例如為雷射二極體（LD），或發光二極體（LED）。更具體而言，光源S，雖為射出藍色光之LD或LED，但光源S射出之光的顏色並未限定為上述顏色。
光纖F，係以低折射率之包覆層包覆高折射率之芯的雙層構造構成。光纖F，作為用於將光源S射出的光往照明器具1010引導之光的傳送路而作用。芯及包覆層，皆為對光透射率非常高的石英玻璃或塑膠。
照明器具1010，係藉由將從光源S起通過光纖F而傳送的光往照明器具1010之外部射出，而將照明器具1010的周圍照明之照明器具。照明器具1010，具有轉換從光纖F接收的光之全部或一部分的顏色（波長）之螢光體層。例如，螢光體層，以樹脂等密封將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體。此一情況，照明器具1010，將從光源S傳送的藍色光之一部分藉由黃色螢光體轉換為黃色光藉以產生白色光，往照明器具1010的周圍射出白色光。
後述內容中，對於照明器具1010之構成詳細說明。
圖12為，顯示實施形態2中的照明裝置1001所包含之照明器具1010的內部構成之剖面圖。圖12為，顯示照明器具1010之，以圖11中的II－II線表示之剖面的圖。
如圖12所示，照明器具1010，具備光纖耦合器1012、透鏡1014與1030、透鏡陣列1015、架座1016、及螢光構件1020。
光纖耦合器1012，係與光纖F相連接，將從光源S起通過光纖F往Z軸正方向傳送的光往照明器具1010內引導之光學構件。
透鏡1014，係改變通過光纖耦合器1012而導入的光之光路的光學構件。
透鏡陣列1015，係改變從透鏡1014射出的光之光路的光學構件。透鏡陣列1015，具體而言，將導入的光分割為在複數條（例如3條）光路分別行進的光，以使分割後的光分別到達螢光構件1020上之複數位置的方式，改變（分離）上述光之光路。關於透鏡陣列1015的具體構成，於之後列舉具體例加以說明。另，透鏡陣列1015，配置在光纖耦合器1012與螢光構件1020之間的任何位置皆可。特別是，可配置為與透鏡1014接觸，此外，亦可形成為透鏡1014之一部分（亦即，與透鏡1014一體形成）。
架座1016，係將照明器具1010之各構成要素收納於內部的筐體。
螢光構件1020，為包含螢光體之構件，其接收通過透鏡陣列1015的光，轉換接收到的光之顏色，射出轉換後的光。螢光構件1020，除了螢光體以外，亦具有作為將螢光體所發出的熱往照明器具1010之外部散熱的散熱機構之傳熱板及散熱板。關於其等之構成將於之後詳細說明。
透鏡1030為，調整將螢光構件1020射出的光往照明器具1010之外部（Z軸正方向）射出時的配光特性之光學構件。透鏡1030，依據透鏡1030之形狀，使上述配光特性為窄角配光、或廣角配光。透鏡1030，可因應照明器具1010的用途而採用具有適當配光特性者。
後述內容中，說明照明器具1010之螢光構件1020等的詳細構成。
圖13為，本實施形態中的照明器具1010所具備之架座1016及螢光構件1020的分解立體圖。圖14為，本實施形態中的照明器具1010所具備之架座1016及螢光構件1020的剖面圖。圖14所示之剖面圖為，將圖12所示之剖面圖的架座1016及螢光構件1020附近放大之放大圖。
如圖13及圖14所示，螢光構件1020，具備基板1022、螢光體層1024、傳熱板1026、及散熱板1028。
基板1022，為具有透光性之基板。來自光源S的光，通過光纖F而往基板1022照射。基板1022，具備設置有轉換從光源S起通過光纖F而接收到的光之顏色的螢光體層1024之部分。雖以藉由在基板1022塗布而將螢光體層1024設置於基板1022上之情況為例加以說明，但將螢光體層1024設置於基板1022上的手法並不限於上述手法。另，此處具備塗布有螢光體層1024之部分的面亦稱作第一面，與第一面為相反側的面亦稱作第二面。此外，以從第二面側照射來自光纖F的光之情況為例加以說明。基板1022，例如為藍寶石基板。
作為形成基板1022之材料，例如，可使用玻璃、塑膠等任意材料。此處，作為玻璃，例如可使用鈉鈣玻璃、無鹼玻璃等。此外，作為塑膠，例如可使用丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚對萘二甲酸乙二酯（PEN）等。基板1022，若以不吸收光而呈透明，換而言之，消光係數幾近為0之材料形成，則可使透射基板1022的光量增多，結果具有可使從照明器具1010往周圍射出的光量增多之優點。
螢光體層1024，係將從光源S入射的光，通過光纖F及光纖耦合器1012而接收，並將接收到的光之顏色（波長）藉由螢光體粒子轉換的波長轉換材。螢光體層1024，在轉換光之顏色時產生熱。
具體而言，螢光體層1024，包含接收來自光源S的藍色光，並射出黃色光之黃色螢光體粒子，例如釔・鋁・石榴石（YAG）系之螢光體粒子，以矽氧樹脂或環氧樹脂等樹脂密封此等螢光體粒子而形成。螢光體層1024，產生白色光而往Z軸正方向射出，白色光係藉由螢光體粒子轉換的來自光源S的藍色光之一部分黃色光、及上述藍色光之剩餘部分所混色。螢光體層1024，一般而言若置於高溫下則轉換光之顏色的效率降低（劣化）。因而，照明器具1010，藉由以作為散熱機構之傳熱板1026及散熱板1028將螢光體層1024發出的熱適當地往照明器具1010之外部散熱，而避免螢光體層1024的高溫化。另，亦可藉由在形成螢光體層1024之樹脂混合熱傳導係數高的材料，例如ZnO等無機氧化物，而提高散熱性。
傳熱板1026，係將螢光體層1024產生的熱往散熱板1028傳遞之板狀的傳熱體。傳熱板1026，與基板1022面接觸而配置，將螢光體層1024產生的熱經由基板1022傳遞，將該熱進一步往散熱板1028傳遞，藉而抑制螢光體層1024的高溫化。此外，傳熱板1026，在與螢光體層1024直接接觸的部分中，將螢光體層1024產生的熱直接，即不經由基板1022地傳遞。藉此，亦抑制螢光體層1024的高溫化。傳熱板1026，係藉由熱傳導係數較高的金屬（例如鋁或銅等）、其他熱傳導係數較高的材料（陶瓷或樹脂等）而構成。傳熱板1026中，與散熱板1028接觸之一方的面亦稱作第一面，係與第一面相反側之面的與基板1022接觸之一方的面亦稱作第二面。傳熱板1026，使第二面與基板1022之塗布有螢光體層1024的面面接觸而配置，在第二面上中與塗布有螢光體層1024的部分重疊之位置，具有開口部1027。
開口部1027，係用於使透射或射出螢光體層1024的光往Z方向正側通過之開口。更具體而言，開口部1027，配置於螢光體層1024接收的藍色光之光路的延長線上，使藉由螢光體層1024接收的藍色光、與螢光體層1024之轉換生成的黃色光所產生之白色光通過。另，開口部1027，相當於第一開口部。
散熱板1028，係與傳熱板1026之第一面面接觸而配置，在與傳熱板1026之開口部1027重疊的位置具有開口部1029之散熱構件。散熱板1028，係將從螢光體層1024起經由傳熱板1026傳遞的熱往照明器具1010之外部散熱的散熱構件。另，亦可於散熱板1028之表面，形成藉由將表面積增大而提高往照明器具1010之外部散熱的效率之凹凸形狀。
開口部1029，係用於藉由使透射或射出螢光體層1024的光，亦即通過開口部1027的光，往Z方向正側通過，而使其往照明器具1010之外部出射的開口。更具體而言，開口部1029，配置於光路的延長線上，使通過傳熱板1026之開口部1027的白色光朝向照明器具1010之外部而通過。另，開口部1029，相當於第二開口部。
另，螢光體層1024，其Z方向的厚度，構成為傳熱板1026之Z方向的厚度以下。此外，螢光體層1024，其Z方向的厚度，亦可構成為與傳熱板1026之Z方向的厚度實質上相等，亦即，構成為螢光體層1024與散熱板1028的界面，和傳熱板1026與散熱板1028的界面成為同一面。如此地，則螢光體層1024產生的熱直接，亦即不經由基板1022及傳熱板1026地往散熱板1028傳遞，可更為增多熱的傳遞量。
圖15為，顯示本實施形態中的基板1022之立體圖。圖15中以面1022A表示基板1022之第一面，以面1022B表示第二面。
如圖15所示，基板1022，在面1022A上，具備塗布有相當於上述螢光體層1024之螢光體層1024A、1024B及1024C（以下亦記為螢光體層1024A等）的部分。從光纖F及光纖耦合器1012起往照明器具1010內導入，通過透鏡陣列1015的光1042A、1042B及1042C（以下亦記為光1042A等），自面1022B側起分別照射在螢光體層1024A等。光1042A等照射之區域，在圖15中分別以區域1062A、1062B及1062C表示。塗布有螢光體層1024之部分，例如形成為略圓形形狀。基板1022，在從該圓形形狀之中心部1050起朝向周邊部1052的線上，分別具有未塗布螢光體層1024的部分1054A、1054B及1054C。
圖16為，顯示本實施形態中的傳熱板1026之立體圖。圖16中將傳熱板1026之第一面以面1026A表示，將第二面以面1026B表示。
如圖16所示，傳熱板1026，具備複數個開口部1027A、1027B及1027C（以下亦記為開口部1027A等）。開口部1027A等，分別具有與圖15之螢光體層1024A等相同的形狀。因此，若將基板1022與傳熱板1026重合，則螢光體層1024A等，與開口部1027A等重合，透射或射出螢光體層1024A等之往Z軸正方向的光，通過開口部1027A等。
此外，開口部1027A等形成為略圓形形狀，傳熱板1026，亦可具有區隔開口部1027A等之傳熱體1074A、1074B及1074C（以下亦記為傳熱體1074A等）。藉此，傳熱體1074A等，藉由將螢光體層1024產生的熱往傳熱板1026之周邊部1052傳遞，而可將上述熱適當地往照明器具1010之外部散熱。
此外，傳熱體1074A等，亦可從上述圓形形狀之中心部1070起往周邊部1072延伸而配置。更具體而言，傳熱體1074A等，亦可從上述圓形形狀之中心部1070起往周邊部1072略直線狀地延伸而配置，亦即，放射狀地配置。來自透鏡陣列1015的光照射基板1022之較接近中心部1050的位置，此外，從中心部1050起往周邊部1052之熱流路徑較長，故螢光體層1024發出的熱，容易儲存在基板1022之中心部1050附近。因而，如同上述地配置之傳熱體1074A等，藉由將螢光體層1024產生的熱從中心部1050起往周邊部1052傳遞，而可將螢光體層1024產生的熱適當地往照明器具1010之外部散熱。
另，傳熱體1074A等，亦可以中心部1070為中心而等角度間隔地配置。藉此，可減小從基板1022之中心部1050起往周邊部1052的熱流之方向的偏置，可降低螢光體層1024之溫度。
說明對於如同上述地構成的照明器具1010內之熱的傳遞性之模擬評價的結果。
圖17為，本實施形態中的照明器具1010之剖面圖。具體而言，圖17為，顯示照明器具1010之，以圖11中的VII－VII線表示的剖面之圖。
於圖17所示之剖面圖，顯示照明器具1010所具備之架座1016、基板1022、螢光體層1024、傳熱板1026、散熱板1028、及透鏡1030。後述內容中，顯示施行照明器具1010所進行之照明時的此剖面中的上述各構成要素之溫度的分布、及螢光體層1024之溫度的分布。此外，亦顯示係與照明器具1010關聯之3種技術的關連技術1、2及3中之同樣的溫度分布，將其等與照明器具1010比較並加以說明。此處，關連技術1，係未具備照明器具1010中之傳熱板1026及散熱板1028的照明器具之技術。關連技術2，係未具備照明器具1010中之傳熱板1026的照明器具之技術。關連技術3，係未具備照明器具1010中之散熱板1028的照明器具之技術。
另，模擬評價，係在光源射出光的狀態下將上述各照明器具置於溫度30度C之環境下，藉由照明器具之各部位的溫度實質上成為一定値之定常狀態（即各部位的溫度飽和之狀態）下的螢光體層之溫度的評價而施行。
圖18為，分別顯示關連技術1中的照明器具之剖面的溫度分布、及螢光體層的溫度分布之說明圖。圖19為，分別顯示關連技術2中的照明器具之剖面的溫度分布、及螢光體層的溫度分布之說明圖。圖20為，分別顯示關連技術3中的照明器具之剖面的溫度分布、及螢光體層的溫度分布之說明圖。圖21為，分別顯示照明器具1010之剖面的溫度分布、及螢光體層1024的溫度分布之說明圖。
模擬評價之結果，關連技術1、2及3，與照明器具1010中的螢光體層之溫度的最高値，分別為159.6度C、146.9度C、152.7度C、144.7度C。
如此地，係上述模擬評價之對象的4個照明器具中之，如關連技術1地未具備傳熱板1026及散熱板1028的情況，螢光體層之溫度最高，亦即獲得散熱效率差的評價結果。此外，具備傳熱板1026及散熱板1028之任一方的情況（關連技術2及3），相對於關連技術1的情況一定程度地改善散熱效率。而照明器具1010，藉由具備傳熱板1026及散熱板1028，而可將螢光體層1024發出的熱效率良好地往照明器具1010之外部散熱，獲得可使螢光體層的溫度最低之評價結果。
後述內容中，對於透鏡陣列1015的具體構成3個之開口部加以說明。
圖22為，顯示本實施形態中的照明器具1010之透鏡陣列1015的構成之立體圖。圖23為，顯示本實施形態中的照明器具1010之繞射型透鏡陣列1142的構成之俯視圖。圖24為，圖23之XIV－XIV線中的剖面圖。
透鏡陣列1015，配置在光纖耦合器1012與螢光構件1020之間，將從光源S起通過光纖F及光纖耦合器1012往照明器具1010內導入的光分割並分離，使其朝向螢光構件1020射出。透鏡陣列1015，例如為微透鏡陣列的一例，例如如圖22所示地，具備基材1141、及繞射型透鏡陣列1142。
基材1141，為微透鏡陣列之基材。於基材1141上，形成繞射型透鏡陣列1142。另，作為形成基材1141之材料，與基板1022同樣地，可使用玻璃、塑膠等任意材料。
繞射型透鏡陣列1142，將導入至照明器具1010內的光分割並分離，使其朝向螢光構件1020射出。繞射型透鏡陣列1142在與螢光構件1020之入射面垂直的面中之剖面形狀，係鋸齒狀。此外，繞射型透鏡陣列1142，具有在同一區域中鋸齒的排列方向相同，在不同區域中鋸齒的排列方向分別相異之複數個區域。
本實施形態中，繞射型透鏡陣列1142，顯示例如如圖22及圖23所示地具有係排列方向分別相異之3個區域的區域1142A、1142B及1142C（以下亦記為區域1142A等）之例子。圖22及圖23中，3個區域1142A等各自的同一區域內，具有複數個直線狀地排列之透鏡陣列，複數個透鏡陣列各自的排列方向相同。此處，來自光源S的藍色光之波長為例如460nm的情況，複數個透鏡陣列之光柵間距為例如5μm，光柵高度為1μm。此外，圖23之XIV－XIV線中的剖面形狀，如圖24所示地係鋸齒狀。此處，XIV－XIV線所示的剖面，相當於上述與螢光構件1020之入射面垂直的面。圖24，顯示區域1142A中的繞射型透鏡陣列1142之剖面形狀，但其他的區域1142B及區域1142C亦同樣地，係鋸齒狀。亦即，繞射型透鏡陣列1142，相當於所謂的閃耀繞射光柵。藉此，繞射型透鏡陣列1142，可增高一次繞射效率，可減少光之損耗（光學損耗）。
此外，繞射型透鏡陣列1142，例如如圖23所示，3個區域1142A等各自之鋸齒的排列方向相異。藉由如此地構成，繞射型透鏡陣列1142，即便將導入至照明器具1010內的光分割並分離，使其朝向螢光構件1020射出，仍可防止螢光構件1020之入射面中的能量集中。
另，繞射型透鏡陣列1142之材料，係依繞射型透鏡陣列1142之形成方法或耐熱性、折射率而選擇。作為繞射型透鏡陣列1142之形成方法，列舉奈米壓印、印刷、光微影、EB微影、粒子定向等。繞射型透鏡陣列1142之材料，在將繞射型透鏡陣列1142，例如藉由奈米壓印或印刷而形成之情況，作為UV硬化樹脂選擇環氧樹脂或丙烯酸樹脂等，作為熱可塑性樹脂選擇聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等即可。此外，繞射型透鏡陣列1142之材料，亦可考慮耐熱性，選擇玻璃或石英，藉由光微影或EB微影形成繞射型透鏡陣列1142。此外，繞射型透鏡陣列1142，宜藉由與基材1141同程度之折射率的材料形成，以使來自基材1141之光容易入射。進一步，繞射型透鏡陣列1142，與基材1141同樣地，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
接著，對於使用上述繞射型透鏡陣列1142的情況之照明器具1010內的光之光路加以說明。
圖25為，顯示通過本實施形態中的照明器具1010之繞射型透鏡陣列1142的光之光路的立體圖。
如圖25所示地，本實施形態中的照明器具1010，藉由繞射型透鏡陣列1142，將導入至照明器具1010內的光1040分割為3束光1042A、1042B及1042C（以下亦記為光1042A等）並分離，使其等朝向螢光構件1020射出。如此地，能夠以不將導入至照明器具1010內之光1040的點徑大幅改變之方式將光1040分割並分離，使其往螢光構件1020入射。此外，螢光構件1020中，分割並分離的光1042A等，分別往入射面之相異的區域入射，因而可防止螢光構件1020之入射面中的能量集中。而螢光構件1020，可使用入射的光1042A等製造白色光1044。
後述內容中，對於基板1022及傳熱板1026之2個變形例加以說明。
（實施形態2之變形例1） 本變形例中，對於具備僅具有1個開口部之傳熱板的照明器具加以說明。另，本變形例之照明器具中，對於與上述實施形態2之照明器具1010中的構成要素相同者，給予相同符號並省略詳細說明。
本變形例之照明器具，與照明器具1010同樣地，具備光纖耦合器1012、透鏡1014與1030、透鏡陣列1015、架座1016、及螢光構件1020。此外，螢光構件1020，具備基板1082、螢光體層1024、傳熱板1086、及散熱板1028。關於上述各構成要素中之除了基板1082及傳熱板1086以外的元件，因與上述實施形態2中的同一名稱的元件相同故省略詳細說明。
圖26為，顯示本變形例中的基板1082之立體圖。
基板1082，係僅具備1個塗布有螢光體層1084的部分之具有透光性的基板。從光纖F起往照明器具1010內導入，而通過透鏡陣列1015的光1042A、1042B及1042C（圖15），自面1082B側照射螢光體層1084。圖26中，將此等光照射之區域分別以區域1062A、1062B及1062C表示。
圖27為，顯示本變形例中的傳熱板1086之立體圖。
傳熱板1086，其第二面與基板1082之塗布有螢光體層1084的面面接觸而配置，在第二面上中與塗布有螢光體層1084的1個部分重疊之位置，具有1個開口部1087。開口部1087，係用於使透射或射出螢光體層1084的光往Z方向正側通過之開口。
本變形例之照明器具，可將螢光體層1084產生的熱藉由傳熱板1086效率良好地往散熱板1028傳遞。亦即，本變形例之照明器具，可藉由傳熱板1086提高散熱效率。
（實施形態2之變形例2） 本變形例中，對於具備具有2個開口部之傳熱板的照明器具加以說明。另，本變形例之照明器具中，對於與上述實施形態2之照明器具1010中的構成要素相同者，給予相同符號並省略詳細說明。
本變形例之照明器具，與照明器具1010同樣地，具備光纖耦合器1012、透鏡1014與1030、透鏡陣列1015、架座1016、及螢光構件1020。此外，螢光構件1020，具備基板1092、螢光體層1024、傳熱板1096、及散熱板1028。關於上述各構成要素中之除了基板1092及傳熱板1096以外的元件，因與上述實施形態2中的同一名稱的元件相同故省略詳細說明。
圖28為，顯示本變形例中的基板1092之立體圖。
基板1092，係具備塗布有螢光體層1094A及1094B的部分之具有透光性的基板。從光纖F起往照明器具1010內導入，而通過透鏡陣列1015的光，自面1092B側分別照射螢光體層1094A及1094B。圖28中，將此等光照射之區域分別以區域1062E及1062F表示。
圖29為，顯示本變形例中的傳熱板1096之立體圖。
傳熱板1096，其第二面與基板1092之塗布有螢光體層1094A及1094B的面面接觸而配置，在第二面上中與塗布有螢光體層1094A及1094B之部分重疊的位置，具有2個開口部1097A及1097B。開口部1097A及1097B，係用於使透射或射出螢光體層1094A及1094B的光往Z方向正側通過之開口。
本變形例之照明器具，可將螢光體層1094A及1094B產生的熱藉由傳熱板1096效率良好地往散熱板1028傳遞。亦即，本變形例之照明器具，可藉由傳熱板1096提高散熱效率。
如同上述，本實施形態中的照明器具1010，具備：基板1022，具備設置有螢光體層1024的1個以上之部分，具有透光性；傳熱板1026，與基板1022面接觸而配置，具有配置在與1個以上之部分分別重疊的位置之1個以上之開口部1027；以及散熱板1028，與傳熱板1026之面1026A面接觸而配置，該面1026A和與基板1022面接觸的面1026B為相反側，散熱板1028在與傳熱板1026的1個以上之開口部1027重疊的位置具有開口部1029。
依此，傳熱板1026，將螢光體層1024在轉換光之波長時產生的熱，經由基板1022傳遞、及直接傳遞，將該熱進一步往散熱板1028傳遞。如此地藉由使傳熱板1026存在而可抑制螢光體層1024的高溫化。因此，照明器具1010，可防止照明器具之大型化並提高散熱效率。
例如，基板1022，作為1個以上之部分，具有複數個部分；傳熱板1026，具有作為1個以上之開口部1027的複數個開口部1027，配置於與複數個部分分別重疊的位置亦可。
依此，傳熱板1026，即便在將螢光體層1024配置於基板1022之複數處的情況，仍將螢光體層1024產生的熱往散熱板1028傳遞。因此，照明器具1010，可防止照明器具之大型化並提高散熱效率。
例如，傳熱板1026，具有從傳熱板1026之中心部1070起往周邊部1072延伸而配置的傳熱體1074A、1074B及1074C亦可。
依此，傳熱板1026，將螢光體層1024產生的熱，從傳熱板1026之中心部1070起藉由傳熱體往周邊部1072傳遞並往散熱板1028傳遞。藉此可防止容易集中螢光體層1024所產生之熱的螢光體層1024之中心部1050的高溫化。
例如，傳熱體1074A、1074B及1074C，以中心部1070為中心而等角度間隔地配置亦可。
依此，傳熱體1074A、1074B及1074C，可方位不偏置而均等地，將熱從傳熱板1026之中心部1070起往周邊部1072傳遞。藉此，能夠以從傳熱板1026之中心部1070觀察的方位不偏置而均等之方式，防止螢光體層1024的高溫化。
例如，螢光體層1024，形成為其與散熱板1028的界面，和傳熱板1026與散熱板1028的界面成為同一面亦可。
如此地，則將螢光體層1024產生的熱直接，亦即不經由基板1022及傳熱板1026地往散熱板1028傳遞，可更為增多熱的傳遞量。藉此，可進一步防止螢光體層1024的高溫化。
例如，螢光體層1024，接收入射的藍色光，將接收的藍色光之一部分轉換為黃色光，傳熱板1026的1個以上之開口部1027，配置於螢光體層1024接收的藍色光之光路的延長線上，使藉由螢光體層1024接收的藍色光、與螢光體層1024之轉換生成的黃色光所產生之白色光通過，散熱板1028之開口部1029，配置於上述光路的延長線上，使通過傳熱板1026的1個以上之開口部1027的白色光朝向照明器具1010之外部通過亦可。
依此，照明器具1010，可使用入射的藍色光往外部射出白色光，並防止螢光體層1024的高溫化。
本實施形態中的照明裝置1001，具備上述照明器具1010、光源S、以及將光源S射出的光往照明器具1010引導之光纖F，設置於照明器具1010之基板1022的螢光體層1024，接收藉由光纖F引導的光。
依此，照明裝置1001，達到與照明器具1010同樣的效果。
（其他） 以上，雖依據上述實施形態2，對本發明之照明器具加以說明，但本發明，並未限定於上述實施形態2。
其他，對於各實施形態2施行所屬技術領域中具有通常知識者思及的各種變形而獲得之形態、或在不脫離本發明的意旨之範圍將各實施形態2中的構成要素及功能任意組合而藉以實現之形態，亦包含於本發明。
（實施形態3） 本實施形態中，對於防止大型化並提高散熱效率之照明器具及照明裝置加以說明。另，有對於同一構成要素給予同一符號，省略說明之情況。另，下述說明中，亦有進行使用各附圖中所示之XYZ座標軸的說明之情況。
圖30為，本實施形態中的照明裝置2001之外觀圖。
如圖30所示，照明裝置2001，具備光源S、光纖F、及照明器具2010。
光源S，為射出光的光源，例如為雷射二極體（LD），或發光二極體（LED）。更具體而言，光源S，雖為射出藍色光之LD或LED，但光源S射出之光的顏色並未限定為上述顏色。
光纖F，係以低折射率之包覆層包覆高折射率之芯的雙層構造構成。光纖F，作為用於將光源S射出的光往照明器具2010引導之光的傳送路而作用。光纖F的芯及包覆層，皆為對光透射率非常高的石英玻璃或塑膠。
照明器具2010，係藉由將從光源S起通過光纖F而傳送的光往照明器具2010之外部射出，而將照明器具2010的周圍照明之照明器具。照明器具2010，具有轉換從光纖F接收的光之全部或一部分的顏色（波長）之螢光體層。例如，螢光體層，以樹脂等密封將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體。此一情況，照明器具2010，將從光源S傳送的藍色光之一部分藉由黃色螢光體轉換為黃色光藉以產生白色光，而往照明器具2010的周圍射出白色光。
後述內容中，對於照明器具2010之構成詳細說明。
圖31為，顯示本實施形態中的照明裝置2001所包含之照明器具2010的內部構成之剖面圖。圖31為，顯示照明器具2010之以圖30中的II－II線表示之剖面的圖。
如圖31所示，照明器具2010，具備光纖耦合器2012、透鏡2014與2030、透鏡陣列2015、架座2016、及螢光構件2020。
光纖耦合器2012，係與光纖F相連接，將從光源S起通過光纖F往Z軸正方向傳送的光往照明器具2010內引導之光學構件。
透鏡2014，係改變通過光纖耦合器2012而導入的光之光路的光學構件。形成透鏡2014之材料，例如為玻璃或塑膠等，具有透光性之材料。
透鏡陣列2015，係改變從透鏡2014射出的光之光路的光學構件。透鏡陣列2015，具體而言，以將導入的光，分割為在複數條（例如2條）光路分別朝向螢光構件2020行進的光之方式，改變（分離）上述光之光路。關於透鏡陣列2015的具體構成，於之後列舉具體例加以說明。另，透鏡陣列2015，配置在光纖耦合器2012與螢光構件2020之間的任何位置皆可。特別是，可配置為與透鏡2014接觸，此外，亦可形成為透鏡2014之一部分（亦即，與透鏡2014一體形成）。形成透鏡陣列2015之材料，例如為玻璃或塑膠等，具有透光性之材料。
架座2016，係將照明器具2010之各構成要素收納於內部的筐體。形成架座2016之材料，例如為鋁或銅等，熱傳導性較高的材料。
螢光構件2020，為包含螢光體之構件，其接收通過透鏡陣列2015的光，轉換接收到的光之顏色，射出轉換後的光。螢光構件2020，除了螢光體以外，亦具有作為將螢光體所產生的熱往照明器具2010之外部散熱的散熱機構之傳熱板及散熱板。關於其等之構成將於之後詳細說明。
透鏡2030為，調整將螢光構件2020射出的光往照明器具2010之外部（Z軸正方向）射出時的配光特性之光學構件。透鏡2030，依據透鏡2030之形狀，使上述配光特性為窄角配光、或廣角配光。透鏡2030，可因應照明器具2010的用途而採用具有適當配光特性者。形成透鏡2030之材料，為與透鏡2014之材料相同的材料。
後述內容中，說明照明器具2010之螢光構件2020等的詳細構成。
圖32為，本實施形態中的照明器具2010所具備之架座2016及螢光構件2020的分解立體圖。圖33為，本實施形態中的照明器具2010所具備之架座2016及螢光構件2020的剖面圖。圖33所示之剖面圖為，將圖31所示之剖面圖的架座2016及螢光構件2020附近放大之放大圖。
如圖32及圖33所示，螢光構件2020，具備傳熱板2022、基板2024、螢光體層2025、及散熱板2028。
傳熱板2022，係將螢光體層2025產生的熱，往架座2016、及與傳熱板2022接觸的空氣傳遞（散熱）之板狀的傳熱體。傳熱板2022，在架座2016及基板2024之間，與架座2016及基板2024分別面接觸而配置。螢光體層2025產生的熱經由基板2024傳遞，傳熱板2022將傳遞的熱傳往架座2016，藉而抑制螢光體層2025的高溫化。傳熱板2022，係藉由熱傳導係數較高的金屬（例如鋁或銅等）、其他熱傳導係數較高的材料（陶瓷或樹脂等）而構成。傳熱板2022中，與基板2024接觸之一方的面亦稱作第一面，係與第一面相反側之面的與架座2016接觸之一方的面亦稱作第二面。
另，傳熱板2022，亦可藉由將架座2016之一部分加工而形成。亦即，傳熱板2022，亦可與架座2016一體成形或一體化。如同上述地使傳熱板2022與架座2016面接觸而配置之情況，在傳熱板2022與架座2016之間形成數μm的空氣層，此空氣層有妨礙從傳熱板2022往架座2016之熱的傳遞之情況。因而，藉由將傳熱板2022與架座2016一體成形，而防止上述數μm之空氣層產生，可避免從傳熱板2022往架座2016之熱的傳遞。此外，藉由減少構成照明器具2010之構件而具有可減少製造成本的優點。
傳熱板2022，具有開口部2023。開口部2023，係用於使從透鏡陣列2015射出的光往Z軸正側通過之開口。亦即，從透鏡陣列2015射出的光，通過開口部2023而到達螢光體層2025。開口部2023，配置在從透鏡陣列2015射出的藍色光之光路上。換而言之，傳熱板2022，配置在使上述藍色光之光路通過開口部2023的位置。另，開口部2023，相當於第一開口部。
基板2024，為具有透光性之基板。從透鏡陣列2015射出，通過開口部2023的光，往基板2024照射。基板2024，具備設置有轉換接收到的光之顏色的螢光體層2025之部分。雖以藉由在基板2024塗布而將螢光體層2025設置於基板2024上之情況為例加以說明，但將螢光體層2025設置於基板2024上的手法並不限於上述手法。另，此處具備塗布有螢光體層2025之部分的面亦稱作第一面，與第一面為相反側的面亦稱作第二面。此外，以從第二面側照射來自光纖F的光之情況為例加以說明。
形成基板2024之材料，例如，可使用玻璃、塑膠等任意材料。此處，作為玻璃，例如可使用鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、藍寶石玻璃等。此外，作為塑膠，例如可使用丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚對萘二甲酸乙二酯（PEN）等。基板2024，若以不吸收光而呈透明，換而言之，消光係數幾近為0之材料形成，則可使透射基板2024的光量增多，結果具有可使從照明器具2010往周圍射出的光量增多之優點。
螢光體層2025，係接收從光源S起通過光纖F而導入的光，並將接收到的光之顏色（波長）藉由螢光體粒子轉換的波長轉換材。螢光體層2025，在轉換光之顏色時產生熱。
具體而言，螢光體層2025，包含接收來自光源S的藍色光，並射出黃色光之黃色螢光體粒子，例如，釔・鋁・石榴石（YAG）系之螢光體粒子，以矽氧樹脂或環氧樹脂等樹脂密封此等螢光體粒子而形成。螢光體層2025，產生白色光而往Z軸正方向射出，白色光係藉由螢光體粒子轉換來自光源S的藍色光之一部分的黃色光、及上述藍色光的剩餘部分所混色。螢光體層2025，一般而言若置於高溫下則轉換光之顏色的效率降低（劣化）。因而，照明器具2010，藉由以作為散熱機構之傳熱板2022將螢光體層2025產生的熱適當地往照明器具2010之外部散熱，而避免螢光體層2025的高溫化。另，亦可藉由在形成螢光體層2025之樹脂混合熱傳導係數高的材料，例如ZnO等無機氧化物，而提高散熱性。
散熱板2028，係與基板2024之第一面面接觸而配置，在與基板2024中之設置有螢光體層2025的部分重疊之位置具有開口部2029的散熱構件。散熱板2028，將從螢光體層2025傳遞的熱往照明器具2010之外部散熱。另，亦可於散熱板2028之表面，形成凹凸形狀。此係因藉由將散熱板2028之表面積增大，而提高往照明器具2010之外部散熱的效率之故。
開口部2029，係用於使透射或射出螢光體層2025的光往Z軸正側通過，藉而使其往照明器具2010之外部射出的開口。另，開口部2029，為第二開口部之一例。
圖34為，顯示本實施形態中的傳熱板2022及基板2024之具體形狀與光之光路的示意圖。圖34中，雖為了說明將傳熱板2022與基板2024分解顯示，但實際上傳熱板2022與基板2024接觸配置。圖34中將傳熱板2022之第一面以面2022A表示，將第二面以面2022B表示。此外，將基板2024之第一面作以面2024A表示，將第二面以面2024B表示。
如圖34所示，傳熱板2022，具備複數個開口部2023A及2023B（以下亦記為開口部2023A等）。開口部2023A等，各自具有略半圓形狀，從透鏡陣列2015射出之往Z軸正方向行進的光2042A及2042B（以下亦記為光2042A等），通過開口部2023A等。傳熱板2022，具有從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052延伸的傳熱體2054。傳熱體2054，例如為條狀。開口部2023A等，亦可說是藉由傳熱體2054區隔。
基板2024，在面2024A上具備塗布有螢光體層2025的部分。從透鏡陣列2015射出，通過開口部2023A等的光2042A等，自面2024B側起照射在螢光體層2025。光2042A等照射之區域，在圖34中分別以區域2062A及2062B表示。塗布有螢光體層2025之部分，例如形成為略圓形形狀。另，塗布螢光體層2025的部分中之光2042A等未照射的部分（亦即，與傳熱體2054重疊的部分），亦可不塗布螢光體層2025。此係由於該部分未照射光2042A等，故螢光體層2025中之該部分所包含的螢光體，不施行波長轉換之故。
若光2042A等照射螢光體層2025，則螢光體層2025轉換照射的光中之一部分的顏色而產生熱，故假設若無任何散熱機構，則基板2024之中心部2060附近，變得較其周圍更為高溫，可能發生螢光體層2025的劣化。
因而，藉由與基板2024之中心部2060接觸配置的傳熱體2054，將中心部2060附近的熱往傳熱板2022之周邊部2052傳遞，藉而抑制中心部2060的高溫化及螢光體層2025的劣化。
另，傳熱體2054，若為從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052延伸的形狀，則為其他形狀亦可。更具體而言，傳熱體2054，亦可從中心部2050起往周邊部2052之複數處分別略直線狀地延伸而配置，亦即，放射狀地配置。藉此，可將從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052傳遞的熱量增大。
此外，傳熱體2054，以中心部2050為中心而等角度間隔地配置亦可。藉此，可減小從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052的熱流之方向的偏置，可將螢光體層2025之溫度不偏置地降低。
此外，傳熱體2054，若配置在與從透鏡陣列2015射出的光之光路不同的位置，亦即，不遮蔽上述光的位置，則為何種形狀皆可。此外，遮蔽上述光中之一部分亦可。遮蔽一部分之情況，結果而言使照明器具2010往外部射出的光量減少，但螢光體層2025的高溫化抑制及劣化防止之效果，仍與上述同樣地發揮。
說明對於如同上述地構成的照明器具2010內之熱的傳遞性之模擬評價的結果。
圖35為，本實施形態中的照明器具2010之剖面圖。具體而言，圖35為，顯示照明器具2010之圖30中的以VI－VI線表示之剖面的圖。
於圖35所示之剖面圖，顯示照明器具2010所具備之架座2016、傳熱板2022、基板2024、螢光體層2025、散熱板2028、及透鏡2030。後述內容中，顯示施行照明器具2010所進行之照明時的，此剖面中的上述各構成要素之溫度的分布、及螢光體層2025之溫度的分布。此外，亦顯示係與照明器具2010關聯之2種技術的關連技術1A及2A中之同樣的溫度分布，將其等與照明器具2010比較並加以說明。此處，關連技術1A，係未具備照明器具2010中之傳熱板2022及散熱板2028的照明器具之技術。關連技術2A，係未具備照明器具2010中之傳熱板2022的（具備散熱板2028）照明器具之技術。
另，模擬評價，係在光源S射出光的狀態下將上述各照明器具置於溫度30度C之環境下，藉由照明器具之各部位的溫度實質上成為一定値之定常狀態（即各部位的溫度飽和之狀態）下的螢光體層之溫度的評價而施行。
圖36為，顯示關連技術1A中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。圖37為，顯示關連技術2A中的照明器具之剖面的溫度分布、及螢光體層的溫度分布之說明圖。圖38為，顯示照明器具2010之剖面的溫度分布、及螢光體層2025的溫度分布之說明圖。
模擬評價之結果，關連技術1A及2A，與照明器具2010中的螢光體層之溫度的最高値，分別為159.6度C、146.9度C、及126.5度C。
如此地，係上述模擬評價之對象的3個照明器具中之，如關連技術1A地未具備傳熱板2022及散熱板2028的情況，螢光體層之溫度最高，亦即，亦即獲得散熱效率差的評價結果。此外，具備散熱板2028的情況（關連技術2A），相對於關連技術1A的情況一定程度地改善散熱效率。而照明器具2010，藉由具備傳熱板2022及散熱板2028，而可將螢光體層2025產生的熱效率良好地往照明器具2010之外部散熱，獲得可使螢光體層2025的溫度最低之評價結果。
後述內容中，對於傳熱板2022之其他形狀顯示具體例並加以說明。
圖39為，顯示本實施形態中的照明器具2010之傳熱板的其他形狀之第一例（傳熱板2022C）的剖面圖。
圖39所示之傳熱板2022C，將傳熱體2054A之Z方向的寬度形成為較大。藉由使傳熱體2054A體積較傳熱體2054更大，而可將中心部2050的熱，更多地往周邊部2052傳遞。此外，傳熱板2022C，具有不遮蔽從透鏡陣列2015射出的光之光路的形狀。其結果，可不降低而維持照明器具2010往外部射出的光量。如此地，傳熱體2054A，可維持照明器具2010往外部射出的光量，並抑制螢光體層2025的高溫化。
圖40為，顯示本實施形態中的照明器具2010之傳熱板的其他形狀之第二例（傳熱板2022D）的剖面圖。
圖40所示之傳熱板2022D，形成為不遮蔽從透鏡陣列2015射出的光之光路的形狀。從透鏡陣列2015射出的光之光路，可依據光纖耦合器2012、透鏡2014及透鏡陣列2015的位置及形狀，而在設計上決定。因此，可形成具有不遮蔽如同上述地決定之光路的形狀之傳熱體2054B。換而言之，傳熱板2022D，具備占有在較透鏡陣列2015更接近Z軸方向正側之空間中的，上述光之光路間的空間之全部或一部分的位置及形狀。
具體而言，例如，在從透鏡陣列2015射出的光隨著朝向基板2024（亦即，往Z軸正方向）行進而光束之寬度變細的情況，傳熱體2054B，具有寬度隨著往Z軸負方向而變大之前端變窄的形狀。依傳熱體2054B，可維持照明器具2010往外部射出的光量，並抑制螢光體層2025的高溫化。
藉由如同上述之作為傳熱板2022（傳熱體2054）的其他形狀之傳熱板2022C及2022D，可將從傳熱板之中心部2050起往周邊部2052傳遞的熱量增大。
後述內容中，對於透鏡陣列2015的具體構成加以說明。
圖41為，顯示本實施形態中的照明器具2010之透鏡陣列2015的構成之立體圖。圖42為，顯示本實施形態中的照明器具2010之繞射型透鏡陣列2142的構成之俯視圖。圖43為，圖42之XIV－XIV線中的剖面圖。
透鏡陣列2015，配置於光纖耦合器2012與螢光構件2020之間，將從光源S起通過光纖F及光纖耦合器2012導入至照明器具2010內的光分割並分離，使其朝向螢光構件2020射出。透鏡陣列2015，例如為微透鏡陣列的一例，例如如圖41所示地，具備基材2141、及繞射型透鏡陣列2142。
基材2141，為微透鏡陣列之基材。於基材2141上，形成繞射型透鏡陣列2142。另，作為形成基材2141之材料，與基板2024同樣地，可使用玻璃、塑膠等任意材料。
繞射型透鏡陣列2142，將導入至照明器具2010內的光分割並分離，使其朝向螢光構件2020射出。繞射型透鏡陣列2142在與螢光構件2020之入射面垂直的面中之剖面形狀，係鋸齒狀。此外，繞射型透鏡陣列2142，具有在同一區域中鋸齒的排列方向相同，在不同區域中鋸齒的排列方向分別相異之複數個區域。
本實施形態中，繞射型透鏡陣列2142，顯示例如如圖41及圖42所示地鋸齒的排列方向具有係分別相異的2個區域的區域2142A及2142B（以下亦記為區域2142A等）之例子。圖41及圖42中，2個區域2142A等各自的同一區域內，具有複數個直線狀地排列之透鏡陣列，複數個透鏡陣列各自的排列方向相同。此處，來自光源S的藍色光之波長為例如460nm的情況，複數個透鏡陣列之光柵間距為例如5μm，光柵高度為1μm。此外，圖42之XIV－XIV線中的剖面形狀，如圖43所示地係鋸齒狀。此處，XIV－XIV線所示的剖面，相當於上述與螢光構件2020之入射面垂直的面。圖43，顯示區域2142A中的繞射型透鏡陣列2142之剖面形狀，但另一區域2142B亦同樣地，係鋸齒狀。亦即，繞射型透鏡陣列2142，相當於所謂的閃耀繞射光柵。藉此，繞射型透鏡陣列2142，可增高一次繞射效率，可減少光之損耗（光學損耗）。
此外，繞射型透鏡陣列2142，例如如圖42所示，2個區域2142A等各自之鋸齒的排列方向相異。藉由如此地構成，繞射型透鏡陣列2142，即便將導入至照明器具2010內的光分割並分離，使其朝向螢光構件2020射出，仍可防止螢光構件2020之入射面中的能量集中。
另，繞射型透鏡陣列2142之材料，係依繞射型透鏡陣列2142之形成方法或耐熱性、折射率而選擇。作為繞射型透鏡陣列2142之形成方法，列舉奈米壓印、印刷、光微影、EB微影、粒子定向等。繞射型透鏡陣列2142之材料，在將繞射型透鏡陣列2142，例如藉由奈米壓印或印刷而形成之情況，作為UV硬化樹脂選擇環氧樹脂或丙烯酸樹脂等，作為熱可塑性樹脂選擇聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等即可。此外，繞射型透鏡陣列2142之材料，亦可考慮耐熱性，選擇玻璃或石英，藉由光微影或EB微影形成繞射型透鏡陣列2142。此外，繞射型透鏡陣列2142，亦可藉由與基材2141同程度之折射率的材料形成，以使來自基材2141之光容易入射。進一步，繞射型透鏡陣列2142，與基材2141同樣地，宜不吸收光而呈透明，宜以消光係數幾近為0之材料形成。
接著，對於使用上述繞射型透鏡陣列2142的情況之照明器具2010內的光之光路加以說明。
圖44為，顯示通過本實施形態中的照明器具2010之繞射型透鏡陣列2142的光之光路的立體圖。
如圖44所示地，本實施形態中的照明器具2010，藉由繞射型透鏡陣列2142，將導入至照明器具2010內的光2040分割為2束光2042A及2042B（以下亦記為光2042A等）並分離，使其朝向螢光構件2020射出。如此地，能夠以不將導入至照明器具2010內之光2040的點徑大幅改變之方式將光2040分割並分離，使其往螢光構件2020入射。此外，螢光構件2020中，分割並分離的光2042A等，分別往入射面不同的區域入射，因而可防止螢光構件2020之入射面中的能量集中。而螢光構件2020，可使用入射的光2042A等製造白色光2044。
後述內容中，對於傳熱板2022及基板2024之變形例加以說明。
（實施形態3之變形例1） 本變形例中，對於具備具有3個開口部之傳熱板、及分割為3個區域之螢光體層的照明器具加以說明。另，本變形例之照明器具中，對於與上述實施形態3之照明器具2010中的構成要素相同者，給予相同符號並省略詳細說明。
本變形例之照明器具，與照明器具2010同樣地，具備光纖耦合器2012、透鏡2014與2030、透鏡陣列2015B、架座2016、及螢光構件2020。此外，螢光構件2020，具備傳熱板2082、基板2084、螢光體層2085A、2085B與2085C（以下亦記為螢光體層2085A等）、及散熱板2028。關於上述各構成要素中之除了傳熱板2082、基板2084及螢光體層2085A等以外的元件，因與上述實施形態3（圖31及圖32等）中的同一名稱的元件相同故省略詳細說明。
圖45為，顯示本變形例中的傳熱板2082、基板2084及螢光體層2085A等之具體形狀與光之光路的示意圖。圖45中將傳熱板2082之第一面以面2082A表示，將第二面以面2082B表示。此外，將基板2084之第一面以面2084A表示，將第二面以面2084B表示。
如圖45所示，透鏡陣列2015B，將從透鏡2014射出的光分割為分別在3條光路行進的光2042D、2042E及2042F（以下亦記為光2042D等）。
傳熱板2082，具備3個開口部2083A、2083B及2083C（以下亦記為開口部2083A等）。3個開口部2083A等，全體具有略圓形形狀，從透鏡陣列2015B射出之往Z軸正方向行進的光2042D（以下亦記為光2042D等），通過開口部2083A等。傳熱板2082，具有從傳熱板2082之中心部2050B起往周邊部2052B延伸的3個傳熱體2054D、2054E及2054F（以下亦記為傳熱體2054D等）。開口部2083A等，亦可說是藉由傳熱體2054D等區隔。
基板2084，係具備3個塗布有螢光體層2085A等的部分之基板。從透鏡陣列2015B射出而通過開口部2083A等的光2042D等，自面2084B側照射螢光體層2085A等。圖45中，將此光照射之區域分別以2062D、2062E及2062F顯示。
本變形例之照明器具，將從透鏡陣列2015B射出的光分割為3束，故相較於分割為2束的情況，基板2084之中心部2060B附近的溫度變低。藉此更為抑制螢光體層2085A等的高溫化，更為降低螢光體層2085A等的劣化。
如同上述，本實施形態3的照明器具2010，具備：具有透光性之基板2024，具備設置有螢光體層2025之部分；傳熱板2022，與基板2024面接觸而配置，具有配置在與上述部分重疊之位置的1個以上之開口部2023；以及散熱板2028，與基板2024之，和傳熱板2022面接觸的面為相反側的面面接觸而配置，在與傳熱板2022的1個以上之開口部2023重疊的位置具有開口部2029。
依此，傳熱板2022，將螢光體層2025在轉換光之波長時產生的熱，經由基板2024傳遞，往架座2016及與傳熱板2022接觸的空氣散熱。如此地藉由使傳熱板2022存在而可抑制螢光體層2025的高溫化。因此，照明器具2010，可防止照明器具之大型化並提高散熱效率。
此外，傳熱板2022，具有從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052延伸而配置的傳熱體2054。
依此，傳熱板2022，將螢光體層2025產生的熱，從傳熱板2022之中心部2050起藉由傳熱體2054往周邊部2052傳遞。藉此可防止容易集中螢光體層2025產生之熱的基板2024之中心部2060的高溫化。
此外，傳熱體2054，以中心部2050為中心而等角度間隔地配置亦可。
依此，傳熱體2054D、2054E及2054F，可方位不偏置而均等地，將熱從傳熱板2082之中心部2050B起往周邊部2052B傳遞。藉此，能夠以從傳熱板2082之中心部2050B觀察的方位不偏置而均等之方式，防止螢光體層2085A等的高溫化。
此外，來自光源S的光，往照明器具2010入射，而傳熱體2054，配置在使光之光路通過1個以上之開口部2023的位置。
依此，傳熱板2022，使從光源S起通過透鏡陣列2015而照射的光自開口部2023通過。藉此，可不降低而維持照明器具2010往外部射出的光量。
此外，傳熱體2054A及2054B，具備占有照明器具2010的內部之空間中的，除了光之光路以外的全部或一部分之位置及形狀。
依此，傳熱體2054A及2054B，可將中心部2050的熱更多地往周邊部2052傳遞，且不遮蔽從光源起通過透鏡陣列2015而照射的光。因此，可不降低而維持照明器具2010往外部射出的光量，並防止螢光體層2025的高溫化。
此外，螢光體層2025，接收入射的藍色光，將接收的藍色光之一部分轉換為黃色光，傳熱板2022的1個以上之開口部2023，配置於藍色光之光路的延長線上，散熱板2028之開口部2029，配置於上述光路的延長線上，使藉由螢光體層2025接收的藍色光、與螢光體層之轉換生成的黃色光所產生之白色光，朝向照明器具2010之外部通過。
依此，照明器具2010，可使用入射的藍色光往外部射出白色光，並防止螢光體層2025的高溫化。
此外，本實施形態3之照明裝置2001，具備上述所記載之照明器具2010、光源S、及將光源S射出的光往照明器具2010引導之光纖F，設置於照明器具2010之基板2024的螢光體層2025，接收藉由光纖F引導的光。
依此，照明裝置2001，達到與照明器具2010同樣的效果。
（實施形態4） 本實施形態中，對於防止大型化並提高散熱效率之照明器具的另一形態加以說明。另，對於與實施形態3中之構成要素相同者給予同一符號，並省略詳細說明。
圖46為，本實施形態中的照明器具2010A所具備之架座2016及螢光構件2020A的分解立體圖。圖47為，本實施形態中的照明器具2010A所具備之架座2016及螢光構件2020A的剖面圖。圖47所示之剖面圖，顯示相當於與實施形態3之照明器具2010的剖面圖相同位置的剖面（圖30之II－II線）。
如圖46及圖47所示，螢光構件2020A，具備傳熱板2022與2026、基板2024、螢光體層2025、及散熱板2028。此處，在照明器具2010A具備傳熱板2026的點上與照明器具2010相異。此外，螢光體層2025，具有複數個部分（螢光體層2025A及2025B）。另，傳熱板2022之開口部2023，為第一開口部之一例。
傳熱板2026，係將螢光體層2025產生的熱往散熱板2028傳遞之板狀的傳熱體。傳熱板2026，在基板2024與散熱板2028之間，與基板2024及散熱板2028分別面接觸而配置，將螢光體層2025產生的熱經由基板2024傳遞，將該熱進一步往散熱板2028傳遞，藉而抑制螢光體層2025的高溫化。此外，傳熱板2026，在與螢光體層2025直接接觸的部分中，將螢光體層2025產生的熱直接，即不經由基板2024地傳遞。藉此，亦抑制螢光體層2025的高溫化。形成傳熱板2026之材料，與傳熱板2022相同。傳熱板2026中的與散熱板2028接觸之一方的面亦稱作第一面，係與第一面相反側之面的與基板2024接觸之一方的面亦稱作第二面。
傳熱板2026，其第二面與基板2024之塗布有螢光體層2025的面面接觸而配置，在第二面上中與塗布有螢光體層2025之部分重疊的位置，具有開口部2027。開口部2027，係用於在傳熱板2026與基板2024面接觸而配置時，使螢光體層2025射出的光往Z軸正側通過之開口。更具體而言，開口部2027，配置於螢光體層2025接收的藍色光之光路的延長線上，使藉由螢光體層2025接收的藍色光、與螢光體層2025之轉換生成的黃色光所產生之白色光通過。從螢光體層2025射出的白色光，通過開口部2027，進一步通過散熱板2028之開口部2029而往照明器具2010A之外部射出。換而言之，傳熱板2026，配置在使上述白色光之光路通過開口部2027之位置。另，開口部2027，為第二開口部之一例。
散熱板2028，係與傳熱板2026之第一面面接觸而配置，在與傳熱板2026之開口部2027重疊的位置具有開口部2029之散熱構件。開口部2029，配置於從透鏡陣列2015射出的光之光路的延長線上，使通過傳熱板2026之開口部2027的白色光朝向照明器具2010A之外部而通過。散熱板2028，與實施形態3中的散熱板2028相同。另，開口部2029，為第三開口部之一例。
另，螢光體層2025，其Z方向的厚度，構成為傳熱板2026之Z方向的厚度以下。此外，螢光體層2025，其Z方向的厚度，亦可構成為與傳熱板2026之Z方向的厚度實質上相等，亦即，構成為螢光體層2025與散熱板2028的界面，和傳熱板2026與散熱板2028的界面成為同一面。如此地，則螢光體層2025產生的熱直接，即不經由基板2024及傳熱板2026地，往散熱板2028傳遞，可更為增多熱的傳遞量。
圖48為，顯示本實施形態中的傳熱板2022及2026、與基板2024之具體形狀與光之光路的示意圖。圖48中，雖為了說明將傳熱板2022及2026、與基板2024分解顯示，但實際上傳熱板2022、2026、及基板2024係接觸配置。圖48中將傳熱板2026之第一面以面2026A表示，將第二面以面2026B表示。關於傳熱板2022及基板2024，亦與實施形態3（圖34）中之傳熱板及基板相同。
如圖48所示，傳熱板2026，具備作為開口部2027之複數個開口部2027A及2027B（以下亦記為開口部2027A等）。開口部2027A等，分別具有與圖48之螢光體層2025A等相同的形狀。因此，若將基板2024與傳熱板2026重合，則各個螢光體層2025A等，與各個開口部2027A等重疊。而透射或射出螢光體層2025A等之往Z軸正方向的光，通過開口部2027A等。傳熱板2026，具有從傳熱板2026之中心部2090起往周邊部2092延伸的傳熱體2094。開口部2027A等，亦可說是藉由傳熱體2094區隔。
另，傳熱體2094，與傳熱板2022之傳熱體2054同樣地，若為從傳熱板2026之中心部2090起往周邊部2092延伸的形狀，則亦可為其他形狀（例如放射狀），此外，使中心部2090為中心而等角度間隔地配置亦可。藉此，可減小從傳熱板2026之中心部2090起往周邊部2092的熱流之方向的偏置，可將螢光體層2025之溫度不偏置地降低。
此外，傳熱體2094，若形成為不遮蔽從螢光體層2025A及2025B射出的光之光路的形狀則為其他形狀亦可。從螢光體層2025A及2025B射出的光之光路，可依據螢光體層2025A及2025B的位置及形狀在設計上決定，故可形成具有不遮蔽如同上述地決定的光路之形狀的傳熱體2094。
說明對於如同上述地構成的照明器具2010A內之熱的傳遞性之模擬評價的結果。
圖49為，顯示本實施形態中的照明器具2010A之剖面的溫度分布、及螢光體層2025的溫度分布之說明圖。此一剖面，係與圖35所示之照明器具2010的剖面相同位置中之照明器具2010A的剖面。
模擬評價之結果，照明器具2010A中的螢光體層之溫度的最高値，為125.7度C。此一溫度，成為較實施形態3顯示模擬結果之3個照明器具（關連技術1A及2A、與照明器具2010）更低的溫度。如此地，照明器具2010A，藉由具備傳熱板2022及2026、與散熱板2028，而可將螢光體層2025產生的熱效率良好地往照明器具2010A之外部散熱，獲得可使螢光體層的溫度最低之評價結果。
如同上述，本實施形態之照明器具2010A，具備：具有透光性之基板2024，具備設置有螢光體層2025的1個以上之部分；傳熱板2022，與基板2024面接觸而配置，具有配置在與上述1個以上之部分重疊的位置之1個以上之開口部2023；傳熱板2026，與基板2024之和傳熱板2022面接觸的面為相反側的面面接觸而配置，具有配置在與上述1個以上之部分分別重疊的位置之1個以上之開口部2027；以及散熱板2028，與傳熱板2026之和基板2024面接觸的面為相反側的面面接觸而配置，在與傳熱板2026的上述1個以上之開口部2027重疊的位置具有開口部2029。
依此，傳熱板2022，將螢光體層2025在轉換光之波長時產生的熱，經由基板2024傳遞，往架座2016及與傳熱板2022接觸的空氣散熱。此外，傳熱板2026，經由基板2024傳遞上述熱，往散熱板2028及與傳熱板2026接觸的空氣散熱。如此地藉由使傳熱板2022及2026存在而可抑制螢光體層2025的高溫化。因此，照明器具2010A，可防止照明器具之大型化並提高散熱效率。
此外，基板2024，具有作為上述1個以上之部分的複數個部分；傳熱板2022，具有作為上述1個以上之開口部2023的複數個開口部2023，複數個開口部2023配置於與上述複數個部分分別重疊的位置；傳熱板2026，具有作為上述1個以上之開口部2027的複數個開口部2027，複數個開口部2027配置於與上述複數個部分分別重疊的位置。
依此，傳熱板2022及2026，即便在將螢光體層2025配置於基板2024之複數處的情況，仍將螢光體層2025產生的熱往架座2016及散熱板2028傳遞。因此，照明器具2010A，可防止照明器具之大型化並提高散熱效率。
此外，傳熱板2022，具有從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052延伸而配置的傳熱體2054；傳熱板2026，具有從傳熱板2026之中心部2090起往周邊部2092延伸而配置的傳熱體2094。
依此，傳熱板2022及2026，將螢光體層2025產生的熱，從傳熱板2022之中心部2050起藉由傳熱體2054往周邊部2052傳遞並往架座2016傳遞，此外，從傳熱板2026之中心部2090起藉由傳熱體往周邊部2092傳遞並往散熱板2028傳遞。藉此可防止容易集中螢光體層2025產生之熱的基板2024之中心部2060的高溫化。
此外，傳熱體2054，以中心部2050為中心而等角度間隔地配置；傳熱體2094，以中心部2090為中心而等角度間隔地配置。
依此，傳熱體2054，可方位不偏置而均等地，將熱從傳熱板2022之中心部2050起往周邊部2052傳遞，此外，傳熱體2094，可方位不偏置而均等地，將熱從傳熱板2026之中心部2090起往周邊部2092傳遞，藉此，能夠以從傳熱板2022及2026之中心部2050及2090觀察的方位不偏置而均等之方式，防止螢光體層2025的高溫化。
此外，來自光源S的光，往照明器具2010A入射，而傳熱板2022，配置在使上述光之光路通過上述1個以上之開口部2023的位置。
依此，傳熱板2022，使從光源S起通過透鏡陣列2015照射的光自開口部2023通過。藉此，可不降低而維持照明器具2010A往外部射出的光量。
此外，螢光體層2025，形成為其與散熱板2028的界面，和傳熱板2026與散熱板2028的界面成為同一面。
如此地，將螢光體層2025產生的熱直接，亦即不經由基板2024及傳熱板2026地往散熱板2028傳遞，可更為增多熱的傳遞量。藉此，可進一步防止螢光體層2025的高溫化。
此外，傳熱板2022之開口部2023，配置於入射的藍色光之光路上，螢光體層2025，接收藍色光，將接收的藍色光之一部分轉換為黃色光，傳熱板2026的上述1個以上之開口部2027，配置於螢光體層2025接收的藍色光之光路的延長線上，使藉由螢光體層2025接收的藍色光、與螢光體層2025之轉換產生的黃色光所產生之白色光通過，散熱板2028之開口部2029，配置於上述光路的延長線上，使通過傳熱板2026的上述1個以上之開口部2027的白色光，朝向照明器具2010A之外部而通過。
依此，照明器具2010A，可使用入射的藍色光往外部射出白色光，並防止螢光體層2025的高溫化。
此外，本實施形態之照明裝置2001，具備上述記載之照明器具2010A、光源S、及將光源S射出的光往照明器具2010A引導之光纖F，設置於照明器具2010A之基板2024的螢光體層2025，接收藉由光纖F引導的光。
依此，照明裝置2001，達到與照明器具2010A同樣的效果。
（其他） 以上，雖依據上述實施形態3及4，對本發明之照明器具及照明裝置加以說明，但本發明，並未限定於上述實施形態3及4。
其他，對於各實施形態施行所屬技術領域中具有通常知識者思及的各種變形而獲得之形態、或在不脫離本發明的意旨之範圍將各實施形態中的構成要素及功能任意組合而藉以實現之形態，亦包含於本發明。
1、50‧‧‧波長轉換裝置波長轉換裝置
2、F‧‧‧光纖
3‧‧‧燈具
4、1001、2001‧‧‧照明裝置
11、S‧‧‧光源
11a、12a、12b、12c、1040、1042、1042A、1042B、1042C、2040、2042、2042A、2042B、2042D、2042E、2042F‧‧‧光
12‧‧‧光學構件
13、1024、1024A、1024B、1024C、1084、1094A、1094B、2025、2025A、2025B、2085A、2085B、2085C‧‧‧螢光體層
13e、52b、1044、2044‧‧‧白色光
14‧‧‧微透鏡陣列
52a、122a、122b、122c、1062A、1062B、1062C、1062E、1062F、1142A、1142B、1142C、2142A、2142B、2062A、2062B、2062D、2062E、2062F‧‧‧區域
121、141、1141、2141‧‧‧基材
122、142、1142、2142‧‧‧繞射型透鏡陣列
1010、2010、2010A‧‧‧照明器具
1012、2012‧‧‧光纖耦合器
1014、1030、2014、2030‧‧‧透鏡
1015、2015、2015B‧‧‧透鏡陣列
1016、2016‧‧‧架座
1022、1082、1092、2024、2084‧‧‧基板
1022A、1022B、1026A、1026B、1082A、1082B、1092A、1092B、2022A、2022B、2024A、2024B、2026A、2026B、2082A、2082B、2084A、2084B‧‧‧面
1026、1086、1096、2022、2022C、2022D、2026、2082‧‧‧傳熱板
1027、1027A、1027B、1027C、1029、1087、1097A、1097B、2023、2023A、2023B、2027、2027A、2027B、2029、2083A、2083B、2083C‧‧‧開口部
1028、2028‧‧‧散熱板
1050、1050B、1070、1070B、2050、2050B、2060、2060B、2090‧‧‧中心部
1052、1052B、1072、1072B、2052、2052B、2092‧‧‧周邊部
1054A、1054B、1054C‧‧‧未塗布螢光體層的部分
1074A、1074B、1074C、1074E、1074F、2054、2054A、2054B、2054D、2054E、2054F、2094‧‧‧傳熱體
2020、2020A‧‧‧螢光構件
圖1係顯示實施形態1中的使用波長轉換裝置之照明裝置的一例之圖。 圖2係顯示實施形態1中的波長轉換裝置之構成的一例之圖。 圖3A係顯示實施形態1中的光學構件之構成的立體圖之圖。 圖3B係顯示圖3A所示之繞射型透鏡陣列的俯視圖之圖。 圖3C係顯示圖3A的Z平面中之光學構件的剖面圖之圖。 圖4係用於說明實施形態1中的波長轉換裝置之動作的圖。 圖5係用於說明比較例之動作的圖。 圖6係實施形態1中的波長轉換裝置之模擬模型圖。 圖7係顯示一次繞射效率與光柵高度之關係的模擬結果之圖。 圖8係顯示變形例中的波長轉換裝置之構成的一例之圖。 圖9係變形例中的微透鏡陣列之剖面圖。 圖10係圖9所示的微透鏡陣列之俯視圖。 圖11係實施形態2中的照明裝置之外觀圖。 圖12係顯示實施形態2中的照明裝置所包含之照明器具的內部構成之剖面圖。 圖13係實施形態2中的照明器具所具備之架座及螢光構件的分解立體圖。 圖14係實施形態2中的照明器具所具備之架座及螢光構件的剖面圖。 圖15係顯示實施形態2中的基板之立體圖。 圖16係顯示實施形態2中的傳熱板之立體圖。 圖17係實施形態2中的照明器具之剖面圖。 圖18係顯示關連技術1中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖19係顯示關連技術2中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖20係顯示關連技術3中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖21係顯示實施形態2中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖22係顯示實施形態2中的照明器具之透鏡的具體構成之立體圖。 圖23係顯示實施形態2中的繞射型透鏡陣列之構成的俯視圖。 圖24係圖23之XIV－XIV線中的剖面圖。 圖25係顯示通過實施形態2中的繞射型透鏡陣列之光的光路之立體圖。 圖26係顯示實施形態2之變形例1中的基板之立體圖。 圖27係顯示實施形態2之變形例1中的傳熱板之立體圖。 圖28係顯示實施形態2之變形例2中的基板之立體圖。 圖29係顯示實施形態2之變形例2中的傳熱板之立體圖。 圖30係實施形態3中的照明裝置之外觀圖。 圖31係實施形態3中的照明裝置所包含之照明器具的內部構成之剖面圖。 圖32係實施形態3中的照明器具所具備之架座及螢光構件的分解立體圖。 圖33係實施形態3中的照明器具所具備之架座及螢光構件的剖面圖。 圖34係實施形態3中的傳熱板及基板之具體形狀、與光之光路的示意圖。 圖35係實施形態3中的照明器具之剖面圖。 圖36係顯示關連技術1A中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖37係顯示關連技術2A中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖38係顯示實施形態3中的照明器具之剖面的溫度分布之說明圖。 圖39係顯示實施形態3中的照明器具之傳熱板的其他形狀之第一例的剖面圖。 圖40係顯示實施形態3中的照明器具之傳熱板的其他形狀之第二例的剖面圖。 圖41係顯示實施形態3中的照明器具之透鏡的具體構成之立體圖。 圖42係顯示實施形態3中的繞射型透鏡陣列之構成的俯視圖。 圖43係圖42之XIV－XIV線中的剖面圖。 圖44係顯示通過實施形態3中的繞射型透鏡陣列之光的光路之立體圖。 圖45係顯示實施形態3之變形例1中的傳熱板及基板之具體形狀、與光之光路的示意圖。 圖46係實施形態4中的照明器具所具備之架座及螢光構件的分解立體圖。 圖47係實施形態4中的照明器具所具備之架座及螢光構件的剖面圖。 圖48係顯示實施形態4中的傳熱板及基板之具體形狀、與光之光路的示意圖。 圖49係顯示實施形態4中的照明器具之剖面的溫度分布、及螢光體層的溫度分布之說明圖。

Claims (15)

  1. 一種波長轉換裝置，包含：光源，發出自紫外線至可見光為止的波長區域中之既定波長的光；螢光體層，將入射至入射面之來自該光源的光加以波長轉換；以及光學構件，配置於該光源與該螢光體層之間，將該光源發出的光分割並分離，使其往該螢光體層之該入射面入射，其中，該光學構件係微透鏡陣列；該微透鏡陣列在與該入射面垂直的面中之剖面形狀，係鋸齒狀；該微透鏡陣列，具有在同一區域中鋸齒的排列方向相同，在不同區域中鋸齒的排列方向分別相異之複數個區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之波長轉換裝置，其中，藉由該光學構件分割並分離之該光源發出的光，以不重疊方式往「較以該光源的光軸為中心之該光源所發出的光之直徑更大的該入射面的區域」入射。
  3. 如申請專利範圍第1項之波長轉換裝置，其中，該複數個區域，為3個區域。
  4. 一種照明裝置，包含：如申請專利範圍第1至3項中任一項之波長轉換裝置；傳熱板，與「具備保持著該波長轉換裝置之該螢光體層的1個以上之部分，且具有透光性的基板」面接觸而配置，具有配置在「與該1個以上之部分分別重疊之位置」的1個以上之第一開口部；以及散熱板，與「該傳熱板之和該基板面接觸的面為相反側的面」面接觸而配置，在「與該傳熱板的該1個以上之第一開口部重疊的位置」具有第二開口部。
  5. 如申請專利範圍第4項之照明裝置，其中，該基板，具有作為該1個以上之部分的複數個部分；該傳熱板，具有作為該1個以上之第一開口部的複數個第一開口部，該複數個第一開口部配置在與該複數個部分分別重疊之位置。
  6. 一種照明裝置，包含：如申請專利範圍第1至3項中任一項之波長轉換裝置；傳熱板，與「具備保持著該波長轉換裝置之該螢光體層的1個以上之部分，且具有透光性的基板」面接觸而配置，具有配置在與該部分重疊之位置的1個以上之第一開口部；以及散熱板，與「該基板之和該傳熱板面接觸的面為相反側的面」面接觸而配置，在「與該傳熱板的該1個以上之第一開口部重疊的位置」具有第二開口部。
  7. 如申請專利範圍第4項之照明裝置，其中，該傳熱板，具有從該傳熱板之中心部往周邊部延伸而配置的傳熱體。
  8. 如申請專利範圍第7項之照明裝置，其中，該傳熱體，以該中心部為中心而等角度間隔地配置。
  9. 如申請專利範圍第4項之照明裝置，其中，該螢光體層，接收入射的藍色光，將接收的藍色光之一部分轉換為黃色光；該傳熱板的該1個以上之第一開口部，配置在該螢光體層所接收的藍色光之光路的延長線上；該散熱板的該第二開口部，配置在該光路的延長線上，使藉由該螢光體層接收的藍色光、及藉由該螢光體層之轉換生成的黃色光所產生之白色光，朝向該照明裝置之外部通過。
  10. 一種照明裝置，包含：如申請專利範圍第1至3項中任一項之波長轉換裝置；第一傳熱板，與「具備保持著該波長轉換裝置之該螢光體層的1個以上之部分，且具有透光性的基板」面接觸而配置，具有配置在「與該1個以上之部分重疊之位置」的1個以上之第一開口部；第二傳熱板，與「該基板之和該第一傳熱板面接觸的面為相反側的面」面接觸而配置，具有配置在「與該1個以上之部分分別重疊之位置」的1個以上之第二開口部；以及散熱板，與「該第二傳熱板之和該基板面接觸的面為相反側的面」面接觸而配置，在「與該第二傳熱板的該1個以上之第二開口部重疊的位置」具有第三開口部。
  11. 如申請專利範圍第10項之照明裝置，其中，該基板，具有作為該1個以上之部分的複數個部分；該第一傳熱板，具有複數個第一開口部，其作為該1個以上之第一開口部，配置在與該複數個部分分別重疊之位置；該第二傳熱板，具有複數個第二開口部，其作為該1個以上之第二開口部，配置在與該複數個部分分別重疊之位置。
  12. 如申請專利範圍第11項之照明裝置，其中，該第一傳熱板，具有從該第一傳熱板之中心部往周邊部延伸而配置的第一傳熱體；該第二傳熱板，具有從該第二傳熱板之中心部往周邊部延伸而配置的第二傳熱體。
  13. 如申請專利範圍第12項之照明裝置，其中，該第一傳熱體，以該中心部為中心而等角度間隔地配置；該第二傳熱體，以該中心部為中心而等角度間隔地配置。
  14. 如申請專利範圍第10項之照明裝置，其中，該第一傳熱板的第一開口部，配置在入射的藍色光之光路上；該螢光體層，接收該藍色光，將接收的藍色光之一部分轉換為黃色光；該第二傳熱板的該1個以上之第二開口部，配置在該螢光體層所接收的藍色光之光路的延長線上，使藉由該螢光體層接收的藍色光、及該螢光體層之轉換生成的黃色光所產生之白色光通過；該散熱板的該第三開口部，配置在該光路的延長線上，使通過該第二傳熱板的該1個以上之第二開口部的白色光，朝向該照明裝置之外部通過。
  15. 如申請專利範圍第6項之照明裝置，其中，更包含光纖，將該光源射出的光往該照明裝置引導；該螢光體層，接收藉由該光纖所引導之光。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6485656B2 (ja) 2017-04-25 2019-03-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明導光装置及び内視鏡装置
WO2020129357A1 (ja) * 2018-12-18 2020-06-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 波長変換部材、光学装置、プロジェクタ及び波長変換部材の製造方法
CN113302430B (zh) * 2019-01-24 2023-06-02 松下知识产权经营株式会社 照明装置
CN112666780B (zh) 2019-10-15 2022-06-24 台达电子工业股份有限公司 波长转换装置
CN114484302A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 林耀 带有散热结构光源载体
DE102022113815A1 (de) 2022-06-01 2023-12-07 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Lichtquellenmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009025427A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nippon Zeon Co Ltd 多層フィルム及び発光デバイス
JP2015108758A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 照明装置、投射型映像表示装置、照明方法、および投射型映像表示方法
CN104769497A (zh) * 2012-11-07 2015-07-08 松下知识产权经营株式会社 光源以及图像投影装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473471A (en) * 1993-04-16 1995-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Complex lens with diffraction grating
US6547423B2 (en) * 2000-12-22 2003-04-15 Koninklijke Phillips Electronics N.V. LED collimation optics with improved performance and reduced size
KR100665219B1 (ko) * 2005-07-14 2007-01-09 삼성전기주식회사 파장변환형 발광다이오드 패키지
US7196354B1 (en) * 2005-09-29 2007-03-27 Luminus Devices, Inc. Wavelength-converting light-emitting devices
JP4086082B2 (ja) 2005-10-28 2008-05-14 三菱電機株式会社 回折光学素子、及び光ヘッド装置
JP2008084396A (ja) 2006-09-27 2008-04-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置および半導体装置の製造方法、光ピックアップ装置および光ディスクドライブ装置
JP5036332B2 (ja) 2007-01-26 2012-09-26 スタンレー電気株式会社 発光装置および色変換フィルター
JP5665160B2 (ja) 2008-03-26 2015-02-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置および照明器具
WO2009154100A1 (ja) 2008-06-20 2009-12-23 シャープ株式会社 連結体及び当該連結体を備える照明装置
JP2010003579A (ja) 2008-06-20 2010-01-07 Sharp Corp 放熱部材、放熱ユニット及び照明装置
JP5556256B2 (ja) * 2010-03-11 2014-07-23 パナソニック株式会社 照明装置および投写型画像表示装置
JP2011204866A (ja) 2010-03-25 2011-10-13 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
US8833975B2 (en) 2010-09-07 2014-09-16 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device, illuminating device, vehicle headlamp, and method for producing light-emitting device
JP5285688B2 (ja) 2010-12-28 2013-09-11 シャープ株式会社 発光装置、照明装置および車両用前照灯
JP2012104267A (ja) 2010-11-08 2012-05-31 Stanley Electric Co Ltd 光源装置および照明装置
JP5552573B2 (ja) 2011-07-12 2014-07-16 パナソニック株式会社 光学素子及びそれを用いた半導体発光装置
CN102287714A (zh) * 2011-08-19 2011-12-21 上海交通大学 具有光栅的背光系统
JP5254418B2 (ja) 2011-10-18 2013-08-07 シャープ株式会社 照明装置および前照灯
US20130286653A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Multi-beam light engine
JP2012230914A (ja) 2012-07-25 2012-11-22 Sharp Corp 発光装置
CN103968332B (zh) * 2013-01-25 2015-10-07 深圳市光峰光电技术有限公司 一种波长转换装置、发光装置及投影系统
JP2014146661A (ja) 2013-01-28 2014-08-14 Panasonic Corp 発光モジュール、照明装置および照明器具
CN103346243B (zh) * 2013-07-12 2016-08-31 广东洲明节能科技有限公司 承载散热板和远程荧光粉结构的led光源及其生产方法
WO2015015717A1 (ja) * 2013-07-30 2015-02-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置、並びにそれを用いた撮像システム、電子ミラーシステムおよび測距装置
CN104566230B (zh) * 2013-10-15 2017-07-11 深圳市光峰光电技术有限公司 波长转换装置及其光源系统、投影系统
JP5748007B2 (ja) 2014-01-29 2015-07-15 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN105981186A (zh) * 2014-02-11 2016-09-28 飞利浦照明控股有限公司 波长转换元件、发光模块和灯具
JP2015169929A (ja) 2014-03-11 2015-09-28 ソニー株式会社 光源装置、光源ユニット、及び画像表示装置
JP6067629B2 (ja) 2014-07-28 2017-01-25 シャープ株式会社 発光装置、照明装置および車両用前照灯
CN104503013B (zh) * 2014-12-31 2017-05-31 华南师范大学 一种led荧光透明聚碳酸酯光栅及其制备方法
US10047929B2 (en) * 2015-09-16 2018-08-14 James Redpath System and method of generating perceived white light

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009025427A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nippon Zeon Co Ltd 多層フィルム及び発光デバイス
CN104769497A (zh) * 2012-11-07 2015-07-08 松下知识产权经营株式会社 光源以及图像投影装置
JP2015108758A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 照明装置、投射型映像表示装置、照明方法、および投射型映像表示方法

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