WO2014123145A1 - 蛍光光源装置 - Google Patents

Abstract

　波長変換部材に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制されると共に、波長変換部材の内部において生じた蛍光を高い効率で外部に出射することができ、従って、高い発光効率が得られる蛍光光源装置を提供すること。　蛍光光源装置は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、前記波長変換部材は、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面に裏面側周期構造が形成されており、当該裏面の外側に光反射面が設けられていることを特徴とする。

Description

蛍光光源装置

　本発明は、励起光によって蛍光体を励起することにより、当該蛍光体から蛍光を放射する蛍光光源装置に関する。

　例えばプロジェクターに用いられる緑色光源としては、従来、レーザ光を蛍光体に照射することによって、当該蛍光体から緑色光を放射する蛍光光源装置が知られている。このような蛍光光源装置の一例としては、回転ホイールの表面に蛍光体が塗布されてなる波長変換部材を備えてなり、この波長変換部材に青色領域のレーザ光を照射することによって、当該波長変換部材における蛍光体において緑色領域の光を生成する蛍光光源装置が知られている（特許文献１参照。）。
　具体的に、特許文献１には、図１７に示すように、プロジェクター装置の緑色光源として、青色領域で発振するレーザ光を放射するレーザ光源７１と、蛍光ホイール７２と、当該蛍光ホイール７２を回転させるためのホイールモーター７３とを備えてなる蛍光光源装置が用いられている。この蛍光光源装置の蛍光ホイール７２は、レーザ光源７１からのレーザ光を透過する基材に、当該レーザ光で励起される蛍光体よりなる波長変換部材の層が形成されてなるものである。
　図１７において、８１は、コリメートレンズであり、８２は、赤色発光ダイオードよりなる赤色光源である。また、８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃは、集光レンズである。また、８５は、緑色光源からの光を透過し、赤色光源からの光を反射するダイクロイックミラーであり、８６は、導光装置入射レンズである。また、８７は、反射ミラーであり、８８は、導光装置である。
　しかしながら、ホイールモーター７３を含む蛍光ホイール７２の駆動系の構成が煩雑であり、しかも、構成部材の劣化に起因してホイールモーター７３に長い使用寿命が得られない、という問題がある。

　また、蛍光光源装置の他の例としては、例えば図１８に示すように、レーザ光源からのレーザ光で励起される蛍光体（ＹＡＧ焼結体）よりなる波長変換部材６１が、裏面に放熱用フィン６４が設けられたＡＩＮ焼結体よりなる基板６２の表面に、硫酸バリウム層６３を介して接合され、この接合体がレーザ光源に対して固定的に設けられた蛍光光源装置が挙げられる（特許文献２参照）。この波長変換部材６１に、励起光として青色領域のレーザ光を照射することによって、当該波長変換部材６１において緑色領域の光が生成される。
　しかしながら、このような蛍光光源装置においては、高い発光効率が得られない、という問題がある。
　具体的には、励起光が波長変換部材６１に照射されたときに、当該波長変換部材６１の表面において励起光が後方散乱されるため、励起光が波長変換部材６１の内部に十分に取り込まれない、という問題がある。また、波長変換部材６１内において蛍光体で生じた蛍光のうち、波長変換部材６１と空気との界面に対する入射角が臨界角を超える蛍光が波長変換部材６１の内部に閉じ込められるため、蛍光を効率的に利用することができない、という問題がある。

　また、特許文献２に記載の装置においては、蛍光体から放射される蛍光は全方向に拡散して放射されるため、波長変換部材６１の側面方向から放射される蛍光については、効率よく利用することができていない、という問題がある。
　また、硫酸バリウムが熱伝導性の低いものであることから、拡散反射部材として硫酸バリウムを用いると、効率的に排熱することができない、という問題がある。

特開２０１１－１３３１６号公報 特開２０１１－１９８５６０号公報

　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、波長変換部材に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制されると共に、波長変換部材の内部において生じた蛍光を高い効率で外部に出射することができ、従って、高い発光効率が得られる蛍光光源装置を提供することにある。
　また、本発明の他の目的は、高い発光効率が得られ、かつ、排熱性の高い蛍光光源装置を提供することにある。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
　前記波長変換部材は、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面に裏面側周期構造が形成されており、当該裏面の外側に光反射面が設けられていることを特徴とする。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記表面側周期構造の周期は、前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることが好ましい。
　また、前記裏面側周期構造の周期は、前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることが好ましい。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記波長変換部材は、その全体に蛍光体が含有されてなる蛍光部材よりなる構成とすることができる。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記波長変換部材は、蛍光体が含有されてなる蛍光部材と、当該蛍光部材の表面上に形成された、表面に周期構造を有する表面側周期構造体層、および当該蛍光部材の裏面上に形成された、裏面に周期構造を有する裏面側周期構造体層の少なくとも一方の周期構造体層とを備える構成とすることができる。
　また、前記蛍光部材上に形成された周期構造体層の屈折率は、当該蛍光部材の屈折率以上であることが好ましい。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
　前記波長変換部材は、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面が粗面により形成された光拡散面とされており、当該裏面の外側に光反射面が設けられていることを特徴とする。

　本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
　前記波長変換部材における励起光受光面に、略錐状の凸部が周期的に配列されてなる周期構造が形成されており、当該周期構造の周期が前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであり、
　前記波長変換部材の裏面には、誘電体多層膜からなる光反射膜が形成されていることを特徴とする。

　本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記波長変換部材は、その周側面が反射面に囲まれていることが好ましい。

　本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記波長変換部材の周側面を囲む反射面が、拡散反射面であることが好ましい。

　本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置において、
　基板表面に接合用金属層を介して前記波長変換部材が接合されてなり、
　前記接合用金属層は、前記波長変換部材に覆われていない非被覆部分を有し、
　バインダー中に反射性粒子が分散されてなる反射層が、前記接合用金属層の非被覆部分上に、前記波長変換部材の周側面を覆うように形成され、
　前記反射層は、当該反射層を形成する材料の前記接合用金属層を形成する材料に対する親和性が、前記基板表面を形成する材料に対する親和性より高いものであることを特徴とする。

　本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記反射層の層厚が、１００μｍ以上であることが好ましい。

　本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置においては、前記基板は、凹部が形成されてなるものであり、
　前記凹部内に前記波長変換部材が配置され、
　前記凹部の内周面と前記波長変換部材の周側面との間に、反射層を形成する材料が充填された状態によって反射層が形成されていることが好ましい。

　本発明の第３の実施形態において、バインダーとは、シリコーン樹脂、水性セラミック懸濁液、低融点ガラス、ＳｉＯ₂ ゾルゲル材などをいう。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置においては、波長変換部材における励起光受光面に表面側周期構造が形成されているため、波長変換部材に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制され、その結果、励起光を波長変換部材の内部に十分に取り込むことができる。
　また、波長変換部材の裏面の外側に光反射面が設けられていると共に、当該裏面には、裏面側周期構造が形成されること、または光拡散面が粗面により形成されることによって凹凸面とされている。そのため、波長変換部材の内部において蛍光体から放射された蛍光は、当該裏面において角度を変えて光反射面で反射されることから、蛍光が波長変換部材の内部に閉じ込められることが抑制される。
　従って、本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置によれば、励起光を波長変換部材の内部に十分に取り込むことができると共に、波長変換部材内において生成された蛍光を高い効率で外部に出射することができることから、高い発光効率が得られる。

　本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置によれば、基本的に、波長変換部材における励起光受光面に、略錐状の凸部が周期的に配列されてなる周期構造が形成されているため、波長変換部材に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制され、その結果、高い発光効率が得られる。
　また、波長変換部材における励起光受光面に形成された周期構造の周期が、蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることにより、当該蛍光体から放射される蛍光を高い効率で外部に放射することができ、その結果、一層高い発光効率が得られる。
　そして、波長変換部材の裏面に誘電体多層膜よりなる光反射膜が形成されていることにより、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光を高効率で取り出すことができ、その結果、より一層高い発光効率が得られる。
　また、波長変換部材の周側面が反射面に囲まれた構成の蛍光光源装置によれば、波長変換部材の周側面から出射されてしまった蛍光を当該反射面で反射して波長変換部材の内部に戻すことができるので、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光をより一層高効率で取り出すことができる。
　また、波長変換部材の周側面を囲む反射面が拡散反射面である構成の蛍光光源装置によれば、波長変換部材の周側面から出射された蛍光が、波長変換部材の内部に戻されるときに拡散反射によってその方向が変化されて波長変換部材の正面方向（励起光受光面方向）に取り出されやすくなるので、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光をさらに高効率で取り出すことができる。

　本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置によれば、波長変換部材の周側面を覆うように反射層が形成されていることにより、波長変換部材内で発生した蛍光を高効率で取り出すことができ、その結果、高い発光効率が得られる。また、基板表面に接合用金属層を介して波長変換部材が接合されていることにより、高い排熱性が得られる。
　また、反射層を形成する材料としてシリコーン樹脂よりなるバインダーを用いる場合に、当該シリコーン樹脂が一般に基板表面を形成する材料と親和性が低いため、反射層の剥離が懸念されるが、本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置においては、反射層が接合用金属層の非被覆部分上に形成されると共に、反射層を形成する材料の接合用金属層を形成する材料に対する親和性が、基板表面を形成する材料に対する親和性より高いことにより、反射層が接合用金属層の非被覆部分上に確実に固定され、反射層の剥離を抑制することができる。
　また、本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置によれば、反射層の層厚が１００μｍ以上であることにより、より一層の高い発光効率が得られる。

本発明の蛍光光源装置の一例における構成の概略を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 蛍光発光部材における表面側周期構造の変形例を模式的に示す説明図である。 励起光が蛍光部材よりなる波長変換部材の表面に垂直な方向に入射した場合において、当該励起光が伝播する媒体の屈折率の変化をマクロ的に示した図であり、（ａ）は蛍光部材の一部を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は蛍光部材の表面に対して垂直な方向における位置と屈折率とのマクロ的な関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置の他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置の更に他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置の更に他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 励起光が蛍光部材よりなる波長変換部材の表面に垂直な方向に入射した場合において、当該励起光が伝播する媒体の屈折率の変化をマクロ的に示した図であり、（ａ）は蛍光部材の一部を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は蛍光部材の表面に対して垂直な方向における位置と屈折率とのマクロ的な関係を示すグラフである。 蛍光部材の表面において蛍光に生ずる反射および回折を模式的に示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置の他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置の更に他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用斜視図である。 図１３に示す蛍光発光部材の説明用断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置の他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。 実施例１－２において得られた、波長変換部材の裏面における光の反射率と、当該波長変換部材の光取出し効率との関係を示すグラフである。 従来の蛍光光源装置の構成の一例を示す説明図である。 従来の蛍光光源装置の構成の他の例を示す説明図である。

　以下、本発明の蛍光光源装置の実施の形態について説明する。

　図１は、本発明の蛍光光源装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
　この蛍光光源装置は、図１に示すように、青色領域の光を出射するレーザダイオード１０と、このレーザダイオード１０に対向して配置された、当該レーザダイオード１０から出射されるレーザ光である励起光Ｌによって励起されて緑色領域の蛍光Ｌ１を出射する蛍光体から形成された蛍光部材よりなる波長変換部材を有する蛍光発光部材２０とを備えてなる。
　レーザダイオード１０と蛍光発光部材２０との間における当該レーザダイオード１０に接近した位置には、レーザダイオード１０から入射された励起光Ｌを平行光線として出射するコリメータレンズ１５が配置されている。また、コリメータレンズ１５と蛍光発光部材２０との間には、レーザダイオード１０からの励起光Ｌを透過すると共に蛍光発光部材２０における波長変換部材からの蛍光Ｌ１を反射するダイクロイックミラー１６が、コリメータレンズ１５の光軸に対して例えば４５°の角度で傾斜した姿勢で配置されている。
　ここに、図１では、１つのレーザダイオード１０の光を用いているが、レーザダイオード１０が複数あり、蛍光発光部材２０における波長変換部材の前に集光レンズを配置させ、集光光を当該波長変換部材に照射する形態であってもよい。また、励起光はレーザダイオード１０による光に限るものではなく、波長変換部材における蛍光体を励起することができるものであれば、ＬＥＤによる光を集光したものでもよく、更には、水銀、キセノン等が封入されたランプからの光であってもよい。尚、ランプやＬＥＤのように放射波長に幅を持つ光源を利用した場合には、励起光の波長は主たる放射波長の領域である。ただし、本発明においては、これに限定されるものではない。

　この蛍光光源装置全体の構造は、下記第１の実施形態～第３の実施形態に係る蛍光光源装置の全てに共通するものである。第１の実施形態～第３の実施形態に係る蛍光光源装置においては、蛍光発光部材２０（２０ａ～２０ｃ）の構成にそれぞれ特徴を有するものである。
　また、蛍光光源装置全体の構造は、図１に示すものに限定されず、種々の構成を採用することができる。

≪第１の実施形態≫
　図２は、本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。
　蛍光発光部材２０ａは、図２に示すように、矩形の基板３１の表面（図２における上面）上に、略矩形板状の蛍光部材２１よりなる波長変換部材が設けられたものである。
　この蛍光発光部材２０ａは、蛍光部材２１の表面（図２における上面）がレーザダイオード１０に対向するように配置されており、当該表面が励起光受光面とされていると共に、蛍光出射面とされている。
　また、蛍光部材２１の裏面（図２における下面）および側面の各々には、例えば銀よりなる光反射膜３３が設けられている。このように、蛍光部材２１の裏面および側面に光反射膜３３が形成されることにより、蛍光部材２１の裏面および側面の外側に光反射面が設けられている。また、基板３１の裏面には、例えば放熱用フィン（図示省略）が配置されている。

　そして、波長変換部材を構成する蛍光部材２１には、励起光受光面すなわち当該蛍光部材２１の表面に、凸部（以下、「表面側凸部」ともいう。）２３が周期的に配列されてなる表面側周期構造２２が形成されている。また、波長変換部材の裏面すなわち蛍光部材２１の裏面には、凸部（以下、「裏面側凸部」ともいう。）２６が周期的に配列されてなる裏面側周期構造２５が形成されている。
　ここに、本明細書中において、「周期構造」とは、表面から裏面に向かうに従って小径となる凸状形状を有する周期構造体（図２においては凸部２３，２６）が、周期的に配列されなる構造を示す。

　蛍光部材２１は、単結晶または多結晶の蛍光体によって構成されている。蛍光部材２１の厚みは、例えば０．０５～２．０ｍｍである。

　蛍光部材２１を構成する単結晶の蛍光体は、例えば、チョクラルスキー法によって得ることができる。具体的には、坩堝内において種子結晶を溶融された原料に接触させ、この状態で、種子結晶を回転させながら鉛直方向に引き上げて当該種子結晶に単結晶を成長させることにより、単結晶の蛍光体が得られる。
　また、蛍光部材２１を構成する多結晶の蛍光体は、例えば以下のようにして得ることができる。先ず、母材、賦活材および焼成助剤などの原材料をボールミルなどによって粉砕処理することによって、サブミクロン以下の原材料微粒子を得る。次いで、この原材料微粒子を例えばスリップキャスト法によって焼結する。その後、得られた焼結体に対して熱間等方圧加圧加工を施すことによって、気孔率が例えば０．５％以下の多結晶の蛍光体が得られる。

　蛍光部材２１を構成する蛍光体の具体例としては、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｐｒ、ＹＡＧ：Ｓｍ、ＬｕＡＧ：Ｃｅなどが挙げられる。このような蛍光体において、希土類元素のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度である。

　蛍光部材２１の表面に形成された表面側周期構造２２を構成する表面側凸部２３は、図２に示されているように、略錐形状であることが好ましい。
　具体的に、表面側凸部２３に係る略錐形状は、図２に示すような錘状（図２においては円錐状）、または図３に示すような錐台状（図３においては円錐台状）である。ここに、表面側凸部２３の形状が錐台状である場合には、上底部２４ａの寸法（最大寸法）ａは、励起光Ｌの波長未満とされる。例えば凸部２３の形状が円錐台状であり、励起光Ｌの波長が４４５ｎｍである場合には、円錐台状の凸部２３の上底部２４ａの寸法（外径）は１００ｎｍである。

　表面側凸部２３の形状が略錘形状とされることにより、蛍光部材２１の表面において励起光Ｌが反射することを防止または抑制することができる。このような作用が生じるのは、以下の理由による。
　図４は、励起光Ｌが蛍光部材２１の表面に垂直な方向に入射した場合において、当該励起光Ｌが伝播する媒体の屈折率の変化をマクロ的に示した図であり、（ａ）は蛍光部材２１の一部を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は蛍光部材２１の表面に対して垂直な方向における位置と屈折率とのマクロ的な関係を示すグラフである。この図４に示すように、励起光Ｌは、空気（屈折率が１）中から蛍光部材２１（屈折率がＮ₁ ）の表面に照射されたときに、表面側周期構造２２を構成する表面側凸部２３のテーパ面に対して傾斜した方向から入射される。このため、マクロ的に見ると、励起光Ｌが伝播する媒体の屈折率は、蛍光部材２１の表面に垂直な方向に向かって１からＮ₁ に緩やかに変化することとなる。従って、蛍光部材２１の表面に、屈折率が急激に変化する界面が実質的にないため、蛍光部材２１の表面において励起光Ｌが反射することを防止または抑制することができる。

　また、表面側周期構造２２を構成する略錐形状の表面側凸部２３において、テーパ面（側面）の傾斜角度（側面と底面とのなす角度）は、１１°以上であることが好ましい。
　テーパ面の傾斜角度が１１°未満である場合には、テーパ面を屈折率の異なる２つの媒体の境界面とみなすようになるため、その屈折率差に従った反射光が生じてしまうおそれがある。

　また、表面側周期構造２２において、周期ｄ１は、蛍光部材２１を構成する蛍光体から放射される蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲（ブラッグの条件）の大きさであることが好ましい。
　具体的には、表面側周期構造２２の周期ｄ１は、蛍光体から放射される蛍光Ｌ１のピーク波長を、表面側周期構造２２を構成する材料（図２においては蛍光部材２１を構成する蛍光体）の屈折率で割った値（以下、「光学長さ」という。）、または、光学長さの数倍程度の値であることが好ましい。
　本発明において、周期構造の周期とは、周期構造において互いに隣接する凸部間の距離（中心間距離）（ｎｍ）を意味する。

　表面側周期構造２２の周期ｄ１が蛍光部材２１内で生じる蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲の大きさとされることにより、蛍光部材２１の表面から蛍光Ｌ１を高い効率で外部に出射することができる。
　具体的に説明すると、蛍光部材２１内で生じた蛍光Ｌ１は、蛍光部材２１の表面（蛍光部材２１と空気との界面）に対する入射角が臨界角未満である場合には、蛍光部材２１の表面を透過する透過光として無反射で蛍光部材２１の表面から外部に取り出される。また、蛍光Ｌ１の蛍光部材２１の表面に対する入射角が臨界角以上である場合には、例えば蛍光部材の表面が平坦面であるときには、蛍光は、当該蛍光部材の表面において全反射して波長変換部材の内部に向かうため、当該蛍光部材の表面から外部に取り出すことができない。しかしながら、蛍光部材２１の表面に上記の条件を満足する周期ｄ１を有する表面側周期構造２２が形成されることにより、蛍光Ｌ１は、蛍光部材２１の表面において表面側周期構造２２によって回折が生じることとなる。その結果、－１次回折光として蛍光部材２１の表面から出射されて外部に取り出される。

　また、表面側周期構造２２における周期ｄ１に対する表面側凸部２３の高さｈ１の比（ｈ１／ｄ１）であるアスペクト比は、０．２以上であることが好ましい。
　この比（ｈ１／ｄ１）が０.２未満である場合には、高さ方向における回折の領域が狭くなるため、回折による十分な光取出し効率が得られない。

　このような表面側周期構造２２は、ナノインプリント法とドライエッチング処理とによって形成することができる。具体的には、平坦な表面を有する蛍光部材の当該表面に、例えばスピンコート法によってレジストを塗布し、次いで、レジストの塗布膜を例えばナノインプリント法によりパターニングする。その後、蛍光部材の表面における露出した領域に、ドライエッチング処理を施すことにより、表面側周期構造２２が形成される。

　蛍光部材２１の表面に形成された裏面側周期構造２５を構成する裏面側凸部２６は、円錐状である。

　また、裏面側周期構造２５の周期ｄ２は、蛍光部材２１を構成する蛍光体から放射される蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲（ブラッグの条件）の大きさであることが好ましい。
　具体的には、裏面側周期構造２５の周期ｄ２は、蛍光体から放射される蛍光Ｌ１のピーク波長を、裏面側周期構造２５を構成する材料（図２においては蛍光部材２１を構成する蛍光体）の屈折率で割った値（光学長さ）、または、光学長さの数倍程度の値であることが好ましい。
　この条件を満足することにより、蛍光部材２１内で生じ、当該蛍光部材２１の表面に入射する蛍光Ｌ１において、入射角が臨界角未満である蛍光Ｌ１の光量を大きくすることができる。そのため、蛍光部材２１内で生成された蛍光Ｌ１を高い効率で当該蛍光部材２１の表面から外部に出射することができる。
　具体的に説明すると、蛍光部材２１内で生じ、この蛍光部材２１の裏面（蛍光部材２１と光反射膜３３との界面）に対する入射角が臨界角以上である蛍光Ｌ１には、蛍光部材２１の裏面に上記の条件を満足する周期ｄ２を有する裏面側周期構造２５が形成されていることにより、当該裏面において裏面側周期構造２５によって回折が生じる。そして、－１次回折光は、蛍光部材２１の裏面において光反射膜３３により、法線方向（蛍光部材２１の表面に対する垂直方向）に沿うようにして蛍光部材２１の表面に向かって反射される。このように、裏面側周期構造２５によって回折によって生じる蛍光Ｌ１の－１次回折光が、蛍光部材２１の表面に対して入射角が臨界角未満となるようにして入射されることから、蛍光部材２１の表面に入射する蛍光Ｌ１において、入射角が臨界角未満である蛍光Ｌ１の光量が大きくなる。

　このような裏面側周期構造２５は、表面側周期構造２２と同様に、ナノインプリント法とドライエッチング処理とによって形成することができる。具体的には、平坦な裏面を有する蛍光部材の当該裏面に、例えばスピンコート法によってレジストを塗布し、次いで、レジストの塗布膜を例えばナノインプリント法によりパターニングする。その後、蛍光部材の裏面における露出した領域に、ドライエッチング処理を施すことにより、裏面側周期構造２５が形成される。

　基板３１を構成する材料としては、樹脂に金属微粉末を混入させた放熱接着剤を介したアルミ基板などを用いることができる。また、基板３１の厚みは、例えば０．５～１．０ｍｍである。また、このアルミ基板は、放熱用フィンの機能を兼ね備えたものであってもよい。

　上記の蛍光発光部材２０ａを備えた蛍光光源装置においては、レーザダイオード１０から出射された青色領域のレーザ光である励起光Ｌは、コリメータレンズ１５によって平行光線とされる。その後、この励起光Ｌは、ダイクロイックミラー１６を透過して蛍光発光部材２０ａにおける波長変換部材の励起光受光面すなわち蛍光部材２１の表面に対して略垂直に照射される。そして、蛍光部材２１においては、当該蛍光部材２１を構成する蛍光体が励起され、蛍光Ｌ１が放射される。この蛍光Ｌ１は、波長変換部材の蛍光出射面すなわち蛍光部材２１の表面から出射され、ダイクロイックミラー１６によって垂直方向に反射された後、蛍光光源装置の外部に出射される。

　この蛍光光源装置においては、波長変換部材の励起光受光面である蛍光部材２１の表面に、表面側周期構造２２が形成されている。そのため、蛍光部材２１の表面に励起光Ｌが照射されたときに、当該励起光Ｌの後方散乱が抑制され、その結果、励起光Ｌを高い効率で蛍光部材２１内に取り込むことができる。
　また、光反射膜３３が設けられた蛍光部材２１の裏面には、裏面側周期構造２５が形成されている。そのため、蛍光部材２１内において蛍光体から放射され、当該蛍光部材２１の裏面に入射した蛍光Ｌ１は、当該裏面において角度を変えて反射される。そのため、蛍光部材２１内を繰り返し反射している蛍光Ｌ１の方向性を、波長変換部材の蛍光出射面である蛍光部材２１の表面に対して垂直な方向とすることができる。その結果、蛍光Ｌ１が蛍光部材２１内に閉じ込められることが抑制されることから、蛍光Ｌ１を高い効率で蛍光部材２１の表面から外部に取り出すことができる。
　しかも、表面側周期構造２２の周期ｄ１および裏面側周期構造２５の周期ｄ２が、蛍光部材２１内で生じる蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲の大きさとされていることから、より一層高い効率で蛍光Ｌ１を蛍光部材２１の表面から外部に取出すことができる。
　従って、この蛍光光源装置によれば、励起光Ｌを波長変換部材の内部に十分に取り込むことができると共に、波長変換部材の内部において生じた蛍光Ｌ１を高い効率で外部に出射することができることから、高い発光効率が得られる。

　図５は、本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置の他の例における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。
　この蛍光光源装置において、蛍光発光部材を構成する波長変換部材４０は、図５に示すように、矩形の基板３１上に設けられている。この波長変換部材４０は、矩形板状の蛍光部材４１と、この蛍光部材４１の表面（図５における上面）上に形成された表面側周期構造体層４２と、蛍光部材４１の裏面（図５における下面）上に形成された裏面側周期構造体層４４とを有している。表面側周期構造体層４２には、表面に表面側周期構造４３が形成されており、この表面側周期構造４３は、円錐状の凸部（表面側凸部）４３ａが周期的に配列されてなるものである。また、裏面側周期構造体層４４には、裏面に裏面側周期構造４５が形成されており、この裏面側周期構造４５は、円錐状の凸部（裏面側凸部）４５ａが周期的に配列されてなるものである。
　この波長変換部材４０においては、表面側周期構造体層４２の表面（図５において上面）が、励起光受光面とされていると共に、蛍光出射面とされている。
　また、蛍光部材４１の側面、裏面側周期構造体層４４の裏面（図５において下面）および側面の各々には、例えば銀よりなる光反射膜３３が設けられている。このように、蛍光部材４１の側面、裏面側周期構造体層４４の裏面および側面に光反射膜３３が形成されることにより、波長変換部材４０の裏面および側面の外側に光反射面が設けられている。また、基板３１の裏面には、例えば放熱用フィン（図示省略）が配置されている。基板３１および蛍光部材４１の構成は、当該蛍光部材４１の表面および裏面に周期構造が直接形成されていないこと以外は、図２に示すものと同様である。

　表面側周期構造体層４２の表面に形成された表面側周期構造４３を構成する表面側凸部４３ａは、図２に示す蛍光発光部材を構成する波長変換部材における表面側周期構造２２と同様に、略錐形状であることが好ましい。表面側凸部４３ａの形状が略錘形状とされることによって、波長変換部材４０の内部に、より一層高い効率で励起光Ｌを取り込むことができる。
　表面側周期構造体層４２の表面に形成された表面側周期構造４３は、その周期ｄ１が、蛍光部材４１を構成する蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることが好ましい。このような条件を満足することにより、蛍光部材４１を構成する蛍光体から放射される蛍光を高い効率で表面側周期構造体層４２の表面から外部に取り出すことができる。
　また、表面側周期構造体層４２の表面側周期構造４３における周期ｄ１に対する凸部４３ａの高さｈ１の比であるアスペクト比は、図２に示す蛍光発光部材を構成する波長変換部材における表面側周期構造４３と同様である。

　裏面側周期構造体層４４の表面に形成された裏面側周期構造４５は、その周期ｄ２が、蛍光部材４１を構成する蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることが好ましい。このような条件を満足することにより、蛍光部材４１を構成する蛍光体から放射される蛍光を高い効率で表面側周期構造体層４２の表面から外部に取り出すことができる。

　表面側周期構造体層４２および裏面側周期構造体層４４（以下、これらをまとめて「周期構造体層」ともいう。）を構成する材料としては、屈折率が蛍光部材４１の屈折率の値以上のものを用いることが好ましい。屈折率が蛍光部材４１の屈折率の値より高い材料によって周期構造体層を構成することによれば、蛍光部材４１と周期構造体層との界面に入射した蛍光は、当該界面を透過することによって屈折が生じる。そのため、波長変換部材４０の内部で生じる蛍光は、当該波長変換部材４０の裏面だけでなく、蛍光部材４１と周期構造体層との界面においても角度が変えられ、その向きが法線方向（表面側周期構造体層４２の表面に対する垂直方向）に近づくことから、蛍光が波長変換部材４０の内部に閉じ込められることが抑制される。
　また、周期構造体層の材料として蛍光部材４１より高屈折率のものを用いることによれば、周期が小さい周期構造を形成することが可能となる。従って、周期構造を構成する凸部としてアスペクト比が大きくても高さが小さいものを設計することができるので、周期構造の形成が容易となる。例えば、ナノプリント法を利用する場合には、モールド（テンプレート）の作製やインプリント作業を容易に行うことができる。このとき、当該周期構造が形成されている波長変換部材４０における蛍光体を励起するエネルギーは、約５Ｗ／ｍｍ² 以上の励起密度を持つため、周期構造体層を構成する材料は無機材料であることが望ましい。

　周期構造体層を構成する材料としては、チタニア（屈折率２．２）、ジルコニア（屈折率１．８）、窒化珪素（屈折率２．０）などを用いることができる。
　また、周期構造体層の厚みは、例えば０．１～１．０μｍである。

　周期構造体層は、ゾルゲル法とナノインプリント法とを用いて形成することができる。具体的には、チタン、ジルコニウム等のアルコキシドを含むゾル状の材料を、例えばスピンコート法によって蛍光部材４１の表面に塗布して、モールド（テンプレート）型を押付しつけた状態で加熱処理を行い、離型した後、熱処理を行う。この熱処理によって、反応（加水分解および縮重合）が進み、無機材料からなる周期構造体層が形成される。

　上記の蛍光発光部材を備えた蛍光光源装置において、レーザダイオードから出射された青色領域のレーザ光である励起光は、コリメータレンズによって平行光線とされる。その後、この励起光は、ダイクロイックミラーを透過して蛍光発光部材における波長変換部材４０の励起光受光面すなわち表面側周期構造体層４２の表面に対して略垂直に照射され、当該表面側周期構造体層４２を介して蛍光部材４１に入射される。そして、蛍光部材４１においては、この蛍光部材４１を構成する蛍光体が励起される。これにより、蛍光部材４１において蛍光が放射される。この蛍光は、波長変換部材４０の蛍光出射面すなわち表面側周期構造体層４２の表面から出射され、ダイクロイックミラーによって垂直方向に反射された後、蛍光光源装置の外部に出射される。

　この蛍光光源装置においては、波長変換部材４０における蛍光部材４１の表面に表面側周期構造体層４２が設けられており、この表面側周期構造体層４２の表面によって励起光受光面が構成されている。そして、表面側周期構造体層４２の表面には、表面側周期構造４３が形成されている。そのため、波長変換部材４０に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制され、その結果、励起光を高い効率で波長変換部材４０内に取り込むことができる。
　また、蛍光部材４１の裏面には、裏面側周期構造４５が形成された裏面側周期構造体層４４が設けられており、その裏面側周期構造体層４４の裏面に光反射膜３３が設けられている。そのため、波長変換部材４０の内部において蛍光体から放射され、当該裏面に入射した蛍光は、当該裏面において角度を変えて反射される。従って、波長変換部材４０内を繰り返し反射している蛍光の方向性を、波長変換部材４０の蛍光出射面に対して垂直な方向とすることができる。その結果、蛍光が波長変換部材４０の内部に閉じ込められることが抑制されることから、蛍光を高い効率で波長変換部材４０の表面から外部に取り出すことができる。
　また、表面側周期構造４３の周期ｄ１および裏面側周期構造４５の周期ｄ２が、波長変換部材４０の内部で生じる蛍光の回折が発生する範囲の大きさとされていることから、より一層高い効率で蛍光を波長変換部材４０の表面から外部に取出すことができる。
　更に、周期構造体層（表面側周期構造体層４２および裏面側周期構造体層４４）を構成する材料として、屈折率が蛍光部材４１の屈折率の値より高いものが用いられていることから、この蛍光部材４１と周期構造体層との界面に入射した蛍光が屈折することにより、蛍光の向きが法線方向に近づくため、表面側周期構造体層４２の表面から効率よく取出される。
　従って、図５に示す蛍光発光部材を用いた蛍光光源装置によれば、励起光を波長変換部材４０の内部に十分に取り込むことができると共に、波長変換部材４０の内部において生じた蛍光を高い効率で外部に出射することができることから、高い発光効率が得られる。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置の他の例は、励起光により励起される蛍光体による波長変換部材において、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面が粗面により形成された光拡散面とされており、当該裏面の外側に光反射膜が設けられていることを特徴とするものである。
　ここに、本明細書中において、「粗面」とは、機械的研磨（具体的には、例えばブラスト処理等）および化学的研磨（具体的には、例えばエッチング処理等）などの粗面処理によって形成された凹凸面である。

　以上のような蛍光光源装置の具体例としては、例えば図１の蛍光光源装置において、波長変換部材を構成する蛍光部材の裏面が、粗面により形成された光拡散面であること以外は、図２に示す蛍光発光部材と同様の構成を有する蛍光発光部材を備えたものが挙げられる。

　上記の蛍光発光部材を備えた蛍光光源装置においては、レーザダイオードから出射された青色領域のレーザ光である励起光は、コリメータレンズによって平行光線とされる。その後、この励起光は、ダイクロイックミラーを透過して波長変換部材の励起光受光面すなわち蛍光部材の表面に対して略垂直に照射される。そして、波長変換部材においては、当該波長変換部材における蛍光部材を構成する蛍光体が励起され、蛍光が放射される。この蛍光は、波長変換部材の蛍光出射面すなわち蛍光部材の表面から出射され、ダイクロイックミラーによって垂直方向に反射された後、蛍光光源装置の外部に出射される。

　この蛍光光源装置においては、波長変換部材の励起光受光面である蛍光部材の表面に、表面側周期構造が形成されている。そのため、蛍光部材に励起光が照射されたときに、当該励起光の後方散乱が抑制され、その結果、励起光を高い効率で蛍光部材の内部に取り込むことができる。
　また、光反射膜が設けられた蛍光部材の裏面は、粗面により形成された光拡散面とされている。そのため、蛍光部材内において蛍光体から放射され、当該蛍光部材の裏面に入射した蛍光は、様々な角度で反射される。そのため、波長変換部材内を繰り返し反射している蛍光の方向性を、波長変換部材の蛍光出射面である蛍光部材の表面に対して垂直な方向とすることができる。その結果、蛍光が蛍光部材の内部に閉じ込められることが抑制されることから、蛍光を高い効率で蛍光部材の表面から外部に取り出すことができる。
　従って、この蛍光光源装置によれば、励起光を波長変換部材の内部に十分に取り込むことができると共に、波長変換部材の内部において生じた蛍光を高い効率で外部に出射することができることから、高い発光効率が得られる。

　以上、本発明の第１の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、第１の実施形態に係る蛍光光源装置において、波長変換部材における裏面側周期構造は、表面から裏面に向かうに従って小径となる凸状形状を有する凸部を有するものであれば、略錐状の凸部を有するものに限定されず、その他の構造の凸部を有するものであってもよい。
　具体的に、第１の実施形態に係る蛍光光源装置を構成する波長変換部材は、その裏面側周期構造が、例えば図６に示すような半球状の凸部を有するものであってもよい。
　ここに、図６に示す蛍光発光部材においては、蛍光部材５１よりなる波長変換部材において、裏面側周期構造５２を構成する凸部（表面側凸部）５２ａの形状が半球状であること以外は、図２に示す蛍光発光部材と同様の構成をするものである。

　この図６に示す蛍光発光部材を備えた蛍光光源装置において、裏面側周期構造５２の周期ｄ２は、蛍光部材５１を構成する蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることが好ましい。このような条件を満足することにより、蛍光部材５１を構成する蛍光体から放射される蛍光を高い効率で波長変換部材の表面から外部に取り出すことができる。

　また、第１の実施形態に係る蛍光光源装置においては、波長変換部材における裏面側周期構造が形成されてなる裏面に、光透過性を有する部材（以下、「積重部材」ともいう。）が連設されており、光反射面が波長変換部材の裏面と離間した状態で設けられていてもよい（図７参照）。
　この積重部材は、波長変換部材の裏面側に位置される表面に、当該波長変換部材における裏面側周期構造に適合した周期構造が形成されたものであり、光透過性を有する接合部材によって波長変換部材４０に接合される。また、積重部材は、波長変換部材４０の裏面（波長変換部材と積重部材との界面）において屈折が生じるように、裏面側周期構造が形成されている部材とは異なる屈折率を有するものとされる。
　具体的に、図７に示す蛍光発光部材においてにおいては、蛍光部材４１、表面側周期構造体層４２および裏面側周期構造体層４４を有する波長変換部材４０の裏面に、接合部材によって蛍光部材よりなる積重部材４７が接合されており、この波長変換部材４０と積重部材４７との積重体が矩形の基板３１上に設けられている。また、波長変換部材４０と積重部材４７との接合体の裏面（図７における下面）および側面の各々には、例えば銀よりなる光反射膜３３が設けられている。このように、波長変換部材４０と積重部材４７との接合体の裏面および側面に光反射膜３３が形成されることにより、波長変換部材４０の裏面の外側に光反射面が設けられている。また、基板３１の裏面には、例えば放熱用フィン（図示省略）が配置されている。
　この蛍光発光部材においては、波長変換部材４０における裏面側周期構造体層４４の裏面に光反射膜が設けられておらず、当該波長変換部材４０が、裏面および側面に光反射膜３３が設けられた積重部材４７を介在した状態で矩形の基板３１上に設けられていること以外は、図５に示す蛍光発光部材と同様の構成を有するものである。また、蛍光部材よりなる積重部材４７の構成は、当該積重部材４７の裏面に周期構造が形成されていないこと以外は、図２に示す蛍光発光部材と同様である。

　この図７に示す蛍光発光部材を備えた蛍光光源装置においては、波長変換部材４０に励起光が照射されることにより、波長変換部材４０における蛍光部材４１に励起光が入射されると共に、当該波長変換部材４０を透過した励起光が積重部材４７に入射される。これにより、波長変換部材４０の内部において蛍光（以下、「第１の蛍光」ともいう。）が生じ、また積重部材４７の内部においても蛍光（以下、「第２の蛍光」ともいう。）が生じる。
　そして、第１の蛍光は、波長変換部材４０の裏面と積重部材４７との界面に入射することにより、その一部が当該界面において角度を変えて反射され、他の一部が当該界面を透過することによって屈折して積重部材４７に入射される。また、第２の蛍光は、波長変換部材４０の裏面と積重部材４７との界面に入射することにより、その一部が当該界面において角度を変えて反射され、他の一部が当該界面を透過することによって屈折して波長変換部材４０に入射される。
　このように、第１の蛍光および第２の蛍光は、積重部材４７と裏面側周期構造体層４４との界面および／または蛍光部材４１と周期構造体層（表面側周期構造体層４２および裏面側周期構造体層４４）との界面を経ることによって波長変換部材４０の表面に入射することとなる。そのため、第１の蛍光および第２の蛍光は、波長変換部材４０内において界面を経ることによって角度が変えられ、よって波長変換部材４０の表面に対して様々な角度で入射されることから、波長変換部材４０の内部に閉じ込められることが抑制される。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置において、波長変換部材は、図５に示したように、蛍光部材と表面側周期構造体層と裏面側周期構造体層とよりなる構成のものに限定されず、蛍光部材と共に、表面側周期構造体層および裏面側周期構造体層の少なくとも一方を備えていれば、その他の構造を有するものであってもよい。
　具体的に、蛍光光源装置を構成する波長変換部材は、例えば、蛍光部材と表面側周期構造体層とよりなり、当該表面側周期構造体層の表面が励起光受光面とされ、当該蛍光部材の裏面に裏面側周期構造が形成されて光反射膜が設けられた構成のものであってもよい。また、蛍光部材と裏面側周期構造体層とよりなり、当該蛍光部材の表面に表面側周期構造が形成されて励起光受光面とされ、当該裏面側周期構造体層の裏面に光反射膜が設けられた構成のものであってもよい。

　本発明の第１の実施形態に係る蛍光光源装置において、波長変換部材は、蛍光部材よりなり、当該蛍光部材の表面が励起光受光面とされ、裏面が粗面により形成された光拡散面とされた構成のものに限定されず、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面が粗面により形成された光拡散面とされていれば、その他の構造を有するものであってもよい。
　具体的には、蛍光光源装置を構成する波長変換部材は、例えば、蛍光部材と表面側周期構造体層とよりなり、当該表面側周期構造体層の表面が励起光受光面とされ、当該蛍光部材の裏面が粗面により形成された光拡散面とされて光反射膜が設けられた構成のものであってもよい。また、蛍光部材と、当該蛍光部材の裏面に形成された裏面側粗面層とを備え、当該裏面側粗面層の裏面が粗面により形成された光拡散面とされている構成のものであってもよい。

≪第２の実施形態≫
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用断面図である。
　蛍光発光部材２０ｂは、図８に示すように、矩形の基板３１と、この基板３１の表面上に設けられた例えば矩形の板状の蛍光部材２４よりなる波長変換部材とを有する。この例の蛍光発光部材２０ｂにおいては、波長変換部材の表面（図８において上面）が励起光受光面とされている。波長変換部材の表面は、励起光受光面として機能すると共に、光出射面としても機能する。そして、波長変換部材の励起光受光面、すなわちこの例においては蛍光部材２４の表面には、裏面から表面に向かう方向に従って小径となる錐状の凸部２７ａ（図９参照）が周期的に配列されてなる周期構造２７（図９参照）が形成されている。また、波長変換部材の周側面には、その反射面が当該周側面と対向するよう反射部材２８が形成されている。さらに、基板３１の裏面には、例えば放熱用フィン（図示省略）が配置されている。
　そして、波長変換部材（この例においてはすなわち蛍光部材２４）の裏面（図８において下面）には、誘電体多層膜よりなる光反射膜２９が形成されている。

　基板３１を構成する材料としては、樹脂に金属微粉末を混入させた放熱接着剤を介したアルミ基板などを用いることができる。また、基板３１の厚みは、例えば０．５～１．０ｍｍである。また、このアルミ基板は、放熱用フィンの機能を兼ね備えたものであってもよい。

　蛍光部材２４は、単結晶または多結晶の蛍光体によって構成されている。蛍光部材２４の厚みは、例えば０．０５～２．０ｍｍである。

　蛍光部材２４を構成する単結晶の蛍光体は、例えば、チョクラルスキー法によって得ることができる。具体的には、坩堝内において種子結晶を溶融された原料に接触させ、この状態で、種子結晶を回転させながら鉛直方向に引き上げて当該種子結晶に単結晶を成長させることにより、単結晶の蛍光体が得られる。
　また、蛍光部材２４を構成する多結晶の蛍光体は、例えば以下のようにして得ることができる。先ず、母材、賦活材および焼成助剤などの原材料をボールミルなどによって粉砕処理することによって、サブミクロン以下の原材料微粒子を得る。次いで、この原材料微粒子を例えばスリップキャスト法によって焼結する。その後、得られた焼結体に対して熱間等方圧加圧加工を施すことによって、気孔率が例えば０．５％以下の多結晶の蛍光体が得られる。

　蛍光部材２４を構成する蛍光体の具体例としては、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｐｒ、ＹＡＧ：Ｓｍ、ＬｕＡＧ：Ｃｅなどが挙げられる。このような蛍光体において、希土類元素のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度である。

　蛍光部材２４の表面に形成された周期構造２７は、裏面から表面に向かう方向に従って小径となる略錐状の凸部２７ａ（図９参照）が周期的に配列されてなる構成を有する。
　本発明において、周期構造の周期とは、周期構造において互いに隣接する凸部間の距離（ｎｍ）を意味する。
　このように、波長変換部材の励起光受光面（この例においては蛍光部材２４の表面）に周期構造２７が形成されていることによって、蛍光部材２４の表面において励起光Ｌが反射することを防止または抑制することができる。このような作用が生じるのは、以下の理由による。
　図９は、励起光Ｌが蛍光部材２４の表面に垂直な方向に入射した場合において、当該励起光Ｌが伝播する媒体の屈折率の変化をマクロ的に示した図であり、（ａ）は蛍光部材２４の一部を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は蛍光部材２４の表面に対して垂直な方向における位置と屈折率とのマクロ的な関係を示すグラフである。この図９に示すように、励起光Ｌが、空気（屈折率が１）中から蛍光部材２４（屈折率がＮ₁ ）の表面に照射されたときに、周期構造２７を構成する錐状の凸部２７ａのテーパ面に対して傾斜した方向から入射されるので、マクロ的に見ると、励起光Ｌが伝播する媒体の屈折率は、蛍光部材２４の表面に垂直な方向に向かって１からＮ₁ に緩やかに変化することとなる。従って、蛍光部材２４の表面に、屈折率が急激に変化する界面が実質的にないため、蛍光部材２４の表面において励起光Ｌが反射することを防止または抑制することができる。
　一方、周期構造２７が形成されていない場合には、傾斜面を屈折率の異なる２つの媒体の境界面とみなすようになるため、その屈折率差に従った反射光が生じてしまう。

　そして、周期構造２７の周期ｄは、蛍光部材２４を構成する蛍光体から放射される蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲（ブラッグの条件）の大きさとされている。具体的には、周期構造２７の周期ｄは、蛍光体から放射される蛍光Ｌ１のピーク波長を、周期構造２７を構成する材料（図示の例では蛍光部材２４を構成する蛍光体）の屈折率で割った値（以下、「光学長さ」という。）または光学長さの近傍の値とされている。
　この条件を満足することにより、蛍光部材２４を構成する蛍光体から放射される蛍光Ｌ１を高い効率で当該蛍光部材２４の表面から外部に放射することができる。具体的に説明すると、図１０に示すように、蛍光部材２４内で生じた蛍光Ｌ１の蛍光部材２４の表面（蛍光部材２４と空気との界面）に対する入射角θＩが臨界角未満である場合には、蛍光部材２４の表面を透過する透過光Ｌ２として無反射で蛍光部材２４の表面から外部に取り出される。また、蛍光Ｌ１の蛍光部材２４の表面に対する入射角θＩが臨界角以上である場合には、例えば蛍光部材２４の表面が平坦面であるときには、蛍光Ｌ１は、蛍光部材２４の表面において全反射して反射光Ｌ３として蛍光部材２４の内部に向かうため、蛍光部材２４の表面から外部に取り出すことができない。しかしながら、蛍光部材２４の表面に上記の条件を満足する周期ｄを有する周期構造２７が形成されることにより、蛍光Ｌ１は、蛍光部材２４の表面において周期構造２７によって回折が生じることとなる。その結果、－１次回折光Ｌ４として蛍光部材２４の表面から出射角θｍ（θｍ＜θＩ）で出射されて外部に取り出される。

　また、周期構造２７における周期ｄに対する凸部２７ａの高さｈの比〔ｈ／ｄ〕（アスペクト比）は、０．２以上とされ、好ましくは０．２～１．５であり、特に好ましくは０．５～１．０である。このアスペクト比〔ｈ／ｄ〕が０．２未満である場合には、高さ方向における回折の領域が狭くなるため、回折による十分な光の取り出し効率が得られない。

　このような周期構造２７は、ナノインプリント法とドライエッチング処理とによって形成することができる。具体的には、蛍光部材２４の表面に、例えばスピンコート法によってレジストを塗布し、次いで、レジストの塗布膜を例えばナノインプリント法によりパターニングする。その後、蛍光部材２４の表面における露出した領域に、ドライエッチング処理を施すことにより、周期構造２７が形成される。

　蛍光部材２４の裏面に形成された光反射膜２９は、誘電体多層膜よりなるものである。
　具体的には、Ａｇ＋増反射保護膜（ＳｉＯ₂ 又はＡｌ₂ Ｏ₃ ）の２層構造のものや、シリカ（ＳｉＯ₂ ）層およびチタニア（ＴｉＯ₂ ）層が交互に積層されてなるもの、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなるものなどが挙げられ、誘電体多層膜を構成する層の材料としては、ＡｌＮ、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＮ、ＺｒＯ₂ 、ＳｉＯ、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₃ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ 等から選択することができる。
　例えば、ＳｉＯ₂ ／Ｔａ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ ／Ｎｂ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜の中では、ＴｉＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ およびＴａ₂ Ｏ₃ の屈折率が、ＴｉＯ₂ ＞Ｎｂ₂ Ｏ₅ ＞Ｔａ₂ Ｏ₃ の順であり、ＳｉＯ₂ の総膜厚はＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜のときに薄くなる。このため、誘電体多層膜の熱抵抗が低くなり、熱伝導が良好なものとなる。
　このため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなるものを用いることが好ましい。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなる誘電体多層膜を用いた場合には、当該誘電体多層膜の熱伝導率が更に良好なものであるために、波長変換部材の温度上昇を抑制することができ、従って、温度消光による光量低下を抑止することができる。

　波長変換部材の裏面に誘電体多層膜よりなる光反射膜２９が形成されていることにより、誘電体多層膜は銀の単層膜に比して反射率が高いので、波長変換部材の裏面に銀の単層膜からなる場合と比較して、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光を高効率で取り出すことができる。
　また、誘電体多層膜は、銀の単層膜に比べて硫化、酸化の影響がないため、ＳｉＯ₂ 等からなる保護膜を必要としない。このため、簡便な構造をとることが可能となり、また、高い耐候性が得られる。従って、波長変換部材の内部において発生された蛍光の取り出し効率が低下することを抑止することができる。

　光反射膜２９の厚みおよび反射率は、例えば当該光反射膜２９がＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜からなるものである場合、総数は６９層となり、ＳｉＯ₂ による層の総厚が３．３μｍ、ＴｉＯ₂ による層の総厚が１．８μｍ、誘電体多層膜の厚さが５μｍであり、４２５ｎｍから６００ｎｍの波長範囲において、反射率が９８％以上とすることが可能となる。

　また、蛍光発光部材２０ｂには、基板３１との接合性等の観点から、光反射膜２９の裏面（図８における下面）の全面に、蒸着により成膜された、例えばＣｒ／Ｎｉ／Ａｕ＝３０ｎｍ／５００ｎｍ／５００ｎｍ、又はＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ＝３０ｎｍ／５００ｎｍ／５００ｎｍ等の蒸着膜（図示せず）を介して、接合部材層３０が形成されていることが好ましい。このとき、光反射膜２９（誘電体多層膜）との密着膜としてＣｒよりもＴｉを用いるほうが、より誘電体多層膜との密着性が向上する。
　接合部材層３０は、半田、銀（Ａｇ）焼結材、銀（Ａｇ）エポキシ接着材等から形成されたものとすることができる。このとき、接合部材層３０を半田から形成されたものとする場合は、蒸着膜中の接合部材層３０に接触する膜としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ=３０ｎｍ／５００ｎｍ／５００ｎｍの膜を形成することによって、Ｐｔによって更に半田のＳｎの拡散を抑制することができ、その結果、接合部材層３０の長期信頼性を確保することができる。更には、より高い融点の半田を使用する場合は、Ｔｉ／Ｐｔを積層し、最終膜としてＡｕを積層する構成にしてもよい。

　蛍光発光部材２０ｂにおいて、波長変換部材の周側面には、その反射面２８ａが当該周側面と対向するよう反射部材２８が形成されており、特に、当該反射面２８ａが拡散反射面とされていることが好ましい。

　本発明において、反射部材は、波長変換部材に接触した状態に形成されていてもよく、図１１に示されるように、波長変換部材の周側面と離間した状態に形成されていてもよい。図１１において、反射部材を符号３８で示す。
　また、反射部材は、少なくとも波長変換部材と同等の高さを有することが好ましいが（図１１参照）、図１２に示されるように、波長変換部材よりも高い構成とされていてもよい。このような構成とすることにより、レーザ光を確実に波長変換部材の励起光受光面に照射することができる。図１２において、反射部材を符号４８で示す。

　反射面２８ａが鏡面反射面である場合の反射部材としては、例えば筒状鏡面反射部材を用いることができる。筒状鏡面反射部材としては、筒状のガラスの内周面に銀による薄膜が形成されてなるもの、高輝アルミ板、Ａｇ＋増反射保護膜（ＳｉＯ₂ 又はＡｌ₂ Ｏ₃ ）、アルミニウム板の表面上に誘電体多層膜を形成させたもの等の反射板の複数枚を角筒状になるよう組み合わせてエポキシ樹脂等の接着剤によって接合したもの等が挙げられる。
　これらの筒状鏡面反射部材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、セラミック等からなる接着剤層３６によって基板３１上に固定することができる。
　筒状鏡面反射部材を固定するための接着剤層３６は、下記の反射部材２８の材料から形成されていてもよい。このような反射材料によって筒状鏡面反射部材を固定した場合、接着剤層３６に入射した蛍光も拡散反射され、蛍光を高効率で取り出すことができる。また、波長変換部材に再入射した場合にも光の向きが変わっているため、蛍光を高効率で取り出すことができる。

　反射面２８ａが拡散反射面である場合の反射部材は、シリコーンやガラスペースト中に数ミクロンからナノオーダーの酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、チタニア（ＴｉＯ₂ ）または硫酸バリウムを分散させたものの硬化物または焼成物とすることができる。
　反射部材を波長変換部材に接触した状態のものとする場合には、上記の材料を波長変換部材の周側面に接触する状態に塗布後、硬化または焼成することにより形成することができる。
　また、反射部材を波長変換部材と離間した状態のものとする場合には、上記の材料を別個に適宜の形状に形成した状態で硬化または焼成し、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、セラミック、低融点硝子、ゾルゲル等からなる接着剤層３６によって基板３１上に固定することにより、形成することができる。

　反射面２８ａの反射率は、９８％以上であることが好ましい。

　波長変換部材の周側面を取り囲むよう反射部材２８が設けられていることにより、波長変換部材の周側面から出射してしまった蛍光を当該反射面２８ａで反射して、波長変換部材の内部に戻すことができるので、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光をより一層高効率で取り出すことができる。
　また、当該反射面２８ａが拡散反射面であることにより、波長変換部材の周側面から出射された蛍光が、波長変換部材の内部に戻されるときに拡散反射によってその方向が変化されて波長変換部材の正面方向（励起光受光面方向）に取り出されやすくなるので、当該波長変換部材の内部において発生された蛍光をさらに高効率で取り出すことができる。

　上記の蛍光発光部材２０ｂを備えた蛍光光源装置においては、レーザダイオード１０から出射された青色領域のレーザ光である励起光Ｌは、コリメータレンズ１５によって平行光線とされる。その後、この励起光Ｌは、ダイクロイックミラー１６を透過して波長変換部材の励起光受光面すなわち蛍光部材２４の表面に対して略垂直に照射される。そして、蛍光部材２４においては、当該蛍光部材２４を構成する蛍光体が励起され、蛍光Ｌ１が放射される。この蛍光Ｌ１は、蛍光部材２４の表面から出射され、ダイクロイックミラー１６によって垂直方向に反射された後、蛍光光源装置の外部に出射される。
　尚、本実施形態の励起光としてはレーザダイオード１０から放射されるレーザ光を用いたが、励起光はレーザダイオード１０の光に限るものではなく、蛍光体を励起できるものであればよい。例えば、ＬＥＤの光を集光したものでもよく、更には、水銀や、キセノンガス等が封入された放電ランプ等からの光であってもよい。

　このような蛍光光源装置においては、基本的に、波長変換部材における励起光受光面である蛍光部材２４の表面に、周期構造２７が形成されている。このため、波長変換部材の励起光受光面に励起光Ｌが照射されたときに、当該励起光Ｌの後方散乱が抑制され、その結果、高い発光効率が得られる。
　また、当該周期構造２７の周期ｄが、蛍光部材２４を構成する蛍光体Ｌ１から放射される蛍光Ｌ１の回折が発生する範囲の大きさとされる。これにより、当該蛍光体から放射される蛍光Ｌ１を高い効率で外部に取り出すことができ、その結果として、一層高い発光効率が得られる。
　そして、蛍光部材２４の裏面に誘電体多層膜よりなる光反射膜２９が形成されていることにより、当該蛍光体の内部において発生された蛍光を高効率で取り出すことができ、その結果、より一層高い発光効率が得られる。

　以上、本発明の第２の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、波長変換部材が蛍光部材のみから形成されたものであることに限定されず、波長変換部材が、周期構造が形成されていない板状の蛍光部材の表面上に、表面に周期構造が形成された周期構造体層が積層されてなるものであってもよい。このような例の蛍光発光部材においては、周期構造体層の表面が励起光受光面とされる。
　周期構造体層の表面に形成された周期構造は、図８に示す蛍光発光部材において蛍光部材２４の表面に形成された周期構造２７と同様の形状を有するものとすることができる。
　周期構造体層を構成する材料としては、屈折率が蛍光部材の屈折率以上のものを用いることが好ましい。このような材料によって周期構造体層を構成することにより、蛍光が蛍光部材から周期構造体層に入射されたとき、周期構造体層内の蛍光の角度は入射角度よりも小さくなり、出射面の法線方向に近づくため、より蛍光が取り出されやすくなる。
　基板、蛍光部材、光反射膜、接合部材層および反射部材の構成は、当該蛍光部材の表面に周期構造が直接形成されていないことを除き、図８に示すものと同様である。

≪第３の実施形態≫
　図１３は、本発明の第３の実施形態に係る蛍光光源装置における蛍光発光部材の構成を示す説明用斜視図、図１４は、図１３に示す蛍光発光部材の説明用断面図である。
　蛍光発光部材２０ｃは、図１３に示すように、矩形平板状の基板１２１表面上に、矩形平板状の蛍光部材よりなる波長変換部材１２２が、矩形の接合用金属層１２９を介して接合されてなるものであり、波長変換部材１２２の周側面を覆うように反射層１２８が形成されている。
　この蛍光発光部材２０ｃは、波長変換部材１２２の表面（図１４における上面）が、励起光受光面とされている。また、波長変換部材１２２の表面は、励起光受光面として機能すると共に、光出射面としても機能する。

　波長変換部材１２２は、単結晶材料または多結晶材料よりなる蛍光体から形成された蛍光部材によって構成されている。

　単結晶材料としては、例えば、坩堝の中で溶融状態とされた原材料に、種子結晶を接触させて鉛直方向に保持しつつ回転させながら引き上げることによって結晶（単結晶）を成長させるチョクラルスキー法（ＣＺ法）によって得られたものを用いることができる。
　原材料および種子結晶としては、種々のものを用いることができる。

　多結晶材料としては、例えば、ボールミルなどの粉砕機を用いて原材料（母材、焼成助剤および必要に応じて賦活剤）を粉砕して粒径をサブミクロン以下とし、得られた原料の微粉末からスリップキャスト法によって焼結体を形成した後、得られた焼成体に熱間等方圧加圧加工を施したものを用いることができる。
　原材料としては、焼結可能なものであれば、種々のものを用いることができる。
　多結晶材料としては、気孔率が０．５％以下のものを用いること好ましい。その理由は、単結晶材料は気孔がなく、また多結晶材料は気孔が殆どないため、気孔に熱伝導率の低い空気が存在することに起因して熱伝導性が大幅に低下することがないためである。

　単結晶材料および多結晶材料としては、希土類化合物が賦活剤としてドープ（賦活）されたものであることが好ましい。
　希土類化合物としては、例えば、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）およびサマリウム（Ｓｍ）などが挙げられる。
　希土類化合物のドープ量は、例えばドープされる希土類化合物の種類などに応じて適宜に定められるが、例えば０．５ｍｏｌ％程度である。

　蛍光体の具体例としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂）にセリウムがドープされた結晶材料（ＹＡＧ：Ｃｅ）、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂）にプラセオジムがドープされた結晶材料（ＹＡＧ：Ｐｒ）、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂）にサマリウムがドープされた結晶材料（ＹＡＧ：Ｓｍ）、およびルテチウム・アルミニウム・ガーネット（Ｌｕ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂）にセリウムがドープされた結晶材料（ＬｕＡＧ：Ｃｅ）などが挙げられる。

　波長変換部材の励起光受光面、すなわち当該波長変換部材１２２の表面に、凸部が周期的に配列されてなる表面側周期構造が形成されている。この表面側周期構造の周期は蛍光体内で生じる蛍光の回折が発生する範囲の大きさとされており、これにより、波長変換部材の表面から蛍光を高い効率で外部に出射することができる。
　周期構造の形成方法としては、ナノインプリント法を利用する場合には、モールド（テンプレート）の作製やインプリント作業を容易に行うことができる。また、波長変換部材の上に成膜を行なうか、直接波長変換部材をドライエッチングすることによって周期構造を形成させることができる。
　ナノインプリントのゾルゲル材料、および、成膜を形成させる材料としては、励起光密度が約５Ｗ／ｍｍ² 以上となるため、ＹＡＧ、ＬｕＡＧ、ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＨｆＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ₂ 、ＳｎＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ／Ｌａ₂ Ｏ₃ 、ＩＴＯ、ＺｎＯ，Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＴｉＯ₂ 等の無機材料であることが望ましい。

　波長変換部材１２２の厚みは、３０～２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０～１５０μｍである。
　波長変換部材１２２の厚みが過小である場合には、励起光が透過してしまうために、波長変換部材１２２において励起光を十分に吸収することができず、蛍光の変換量が小さくなるおそれがある。一方、波長変換部材１２２の厚みが過大である場合には、波長変換部材１２２の熱抵抗により、励起光が照射されることによって発生する熱が波長変換部材１２２に蓄積されて高温となるおそれがある。

　波長変換部材１２２の裏面（図１４における下面）全面には、光取り出し効率の観点から、誘電体多層膜よりなる光反射膜１２４が形成されていることが好ましい。
　誘電体多層膜としては、具体的には、Ａｇ＋増反射保護膜（ＳｉＯ₂ 又はＡｌ₂ Ｏ₃ ）の２層構造のものや、シリカ（ＳｉＯ₂ ）層およびチタニア（ＴｉＯ₂ ）層が交互に積層されてなるもの、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなるものなどが挙げられ、誘電体多層膜を構成する層の材料としては、ＡｌＮ、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＮ、ＺｒＯ₂ 、ＳｉＯ、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₃ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ 等から選択することができる。
　例えば、ＳｉＯ₂ ／Ｔａ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ ／Ｎｂ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜の中では、ＴｉＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ およびＴａ₂ Ｏ₃ の屈折率が、ＴｉＯ₂ ＞Ｎｂ₂ Ｏ₅ ＞Ｔａ₂ Ｏ₃ の順であり、ＳｉＯ₂ の総膜厚はＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜のときに薄くなる。このため、誘電体多層膜の熱抵抗が低くなり、熱伝導が良好なものとなる。
　このため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなるものを用いることが好ましい。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層および酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）層が交互に積層されてなる誘電体多層膜を用いた場合には、当該誘電体多層膜の熱伝導率が更に良好なものであるために、波長変換部材１２２の温度上昇を抑制することができ、従って、温度消光による光量低下を抑止することができる。

　波長変換部材１２２の裏面に誘電体多層膜よりなる光反射膜１２４が形成されていることにより、誘電体多層膜は銀の単層膜に比して反射率が高いので、波長変換部材１２２の裏面に銀の単層膜からなる場合と比較して、当該波長変換部材１２２の内部において発生された蛍光を高効率で取り出すことができる。
　また、誘電体多層膜は、銀の単層膜に比べて硫化、酸化の影響がないため、ＳｉＯ₂ 等からなる保護膜を必要としない。このため、簡便な構造をとることが可能となり、また、高い耐候性が得られる。従って、波長変換部材１２２の内部において発生された蛍光の取り出し効率が低下することを抑止することができる。

　光反射膜１２４の厚みおよび反射率は、例えば当該光反射膜１２４がＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜からなるものである場合、総数は６９層となり、ＳｉＯ₂ による層の総厚が３．３μｍ、ＴｉＯ₂ による層の総厚が１．８μｍ、誘電体多層膜の厚さが５μｍであり、４２０ｎｍから６００ｎｍの波長範囲において、反射率が９８％以上とすることが可能となる。

　また、波長変換部材１２２の裏面（本実施形態においては光反射膜１２４の裏面）全面には、接合用金属層１２９との接合性の観点から、例えば蒸着によって形成された、ニッケル／白金／金（Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ）膜、ニッケル／金（Ｎｉ／Ａｕ）膜よりなる金属膜１２５が形成されていることが好ましい。
　金属膜１２５の厚みは、例えばＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ＝３０ｎｍ／５００ｎｍ／５００ｎｍとされる。

　基板１２１は、高い熱伝導性を有する材料により形成されることが好ましい。
　基板１２１を形成する材料としては、例えば、アルミニウム、グラファイトプレート、アルミナ、グラファイトとアルミニウムとの複合材料（以下、「グラファイト複合材」ともいう。）などが挙げられる。

　グラファイト複合材は、溶湯鍛造法によって得られるものである。
　具体的には、グラファイト複合材は、グラファイトブロックを、溶融したアルミニウム金属に浸漬し、その溶融アルミニウム金属に高い圧力をかけることによって当該グラファイトブロックに存在する気孔に強制的に溶融アルミニウム金属を圧入・含浸し、その後冷却することによって製造することができる。このような製造方法によれば、得られる特定グラファイト複合材を、緻密で鋳巣（空洞）の少ない鋳造物とすることができる。

　基板１２１は、その表面（図１４における上面）が、接合用金属層１２９との接合性の観点から、例えばめっき法によって形成されたニッケル／金（Ｎｉ／Ａｕ）膜よりなる金属膜（図示せず）によって構成されている。すなわち、基板１２１の最表面は金（Ａｕ）膜とされる。
　この金属膜の厚みは、例えばＮｉ／Ａｕ＝５０００～１０００ｎｍ／１０００～１００ｎｍとされる。

　基板１２１の裏面（図１４における下面）には、例えば放熱用フィン（図示せず）が配置されている。

　基板１２１の厚さは、例えば１～３ｍｍとされる。
　また、基板１２１は、表面（図１４のにおける上面）の面積が、排熱性などの観点から、波長変換部材１２２の裏面（図１４における下面）の面積よりも大きいことが好ましい。

　基板１２１と波長変換部材１２２とは接合用金属層１２９を介して接合されており、本実施形態では、基板１２１表面を形成する金（Ａｕ）膜と波長変換部材１２２の裏面側に形成された金属膜１２５とが、接合用金属層１２９により接合されている。

　接合用金属層１２９は、高い熱伝導率を有し、後述する反射層１２８を形成する材料に対して親和性の高い材料により形成される。
　接合用金属層１２９を形成する材料（以下、「接合用金属層形成材料」ともいう。）としては、例えば、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以上で、反射層１２８を形成する材料、特にシリコーン樹脂に対して親和性（濡れ性）の高いものが好ましい。具体的には、フラックスフリー半田（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）、銀（Ａｇ）焼結材、銀（Ａｇ）ペースト等が挙げられる。接合用金属層形成材料としての半田（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）の融点は２５０～２７０℃、銀（Ａｇ）焼結材の融点は１８０～２２０℃、銀（Ａｇ）ペーストの融点は１５０～２００℃である。

　また、接合用金属層形成材料として銀（Ａｇ）焼結材を用いる場合においては、例えば銀（Ａｇ）のナノ粒子を塗布して加熱（１８０～２００℃）することにより、固相反応で結着されて接合用金属層１２９を形成することができる。
　さらに、接合用金属層形成材料として銀（Ａｇ）ペーストを用いる場合においては、銀（Ａｇ）ペーストを塗布して加熱（１２０～２１０℃）することにより、接合用金属層１２９を形成することができる。

　接合用金属層１２９は、波長変換部材１２２に覆われていない非被覆部分１２９Ａを有する。具体的には、接合用金属層１２９は、表面（図１４における上面）の面積が、波長変換部材１２２の裏面（本実施形態では金属膜１２５の裏面）の面積より大きいものである。
　本実施形態では、非被覆部分１２９Ａは、接合用金属層１２９表面（図１４における上面）領域から波長変換部材１２２の裏面（本実施形態では金属膜１２５の裏面）によって占有された領域を除いた矩形枠状の領域とされる。
　非被覆部分１２９Ａの大きさおよび形状は、波長変換部材１２２の端部から少なくとも約１ｍｍ以上の幅を有し、矩形枠状の形状が好ましい。

　接合用金属層１２９の層厚は、例えば２０～２００μｍとされる。
　接合用金属層１２９は、裏面（図１４における下面）の面積が、基板１２１の表面の面積よりも小さい。

　反射層１２８は、接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａ上で、波長変換部材１２２の周側面全面を覆うように形成されている。
　具体的には、反射層１２８は、波長変換部材１２２の周側面全周に接触した状態で、当該周側面に接着され、反射層１２８の一方の側面（図１４における下面）１２８ａが接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａに接触した状態で当該非被覆部分１２９Ａに接着されて形成されている。
　反射層１２８の一方の側面１２８ａは、接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａに接触し、この接触面を足場として反射層１２８を固定している。

　反射層１２８は、バインダー中に反射性粒子が分散されてなる材料（以下、「反射層形成材料」ともいう。）により形成されている。
　バインダーとしては、シリコーン樹脂、水性セラミック懸濁液、低融点ガラス、ＳｉＯ₂ ゾルゲル材などが挙げられる。
　反射性粒子としては、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、チタニア（ＴｉＯ₂ ）、シリカ（ＳｉＯ₂ ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが挙げられ、一種単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。反射性粒子としては、拡散反射性付与の観点から、チタニア（ＴｉＯ₂ ）を用いることが好ましく、チキソ性付与の観点から、シリカ（ＳｉＯ₂ ）を用いることが好ましい。
　反射性粒子の粒径は、例えば３００ｎｍ～５０μｍとされる。
　反射性粒子の含有割合は、反射性粒子の種類によっても異なるが、反射層１２８と波長変換部材１２２および接合用金属層１２９との密着性の観点から、バインダーに対して１０質量％以下とされる。
　また、反射層１２８の反射率は、波長４５０ｎｍにおいて、９５％以上とされる。

　反射層形成材料の接合用金属層形成材料に対する親和性は、基板１２１表面を形成する材料に対する親和性より高い。すなわち、反射層形成材料は、基板１２１表面を形成する材料である金（Ａｕ）に対する親和性よりも、上述した接合用金属層形成材料である半田（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）、銀（Ａｇ）焼結材、銀（Ａｇ）ペースト等に対する親和性の方が高いものである。これにより、反射層１２８は、接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａを足場として確実に固定される。

　反射層１２８は、クリーム状またはジェル状の反射層形成材料を非被覆部分１２９Ａ上で、波長変換部材１２２の周側面に接触する状態に、ディスペンサーを用いて吐出定量塗布した後、硬化または焼成することにより形成することができる。この場合、硬化温度は、接合用金属層形成材料の融点より低い温度とされ、硬化温度は例えば１５０℃とされ、硬化時間は例えば３０分間とされる。

　反射層１２８と波長変換部材１２２の周側面との接着は、物理的接着であっても、化学的接着であってもよい。具体的には、反射層１２８は、波長変換部材１２２に対し、波長変換部材１２２を形成する蛍光体の表面凹凸による接着性（物理的接着）、または、ＯＨ基による接着性（化学的接着）が発現される。

　反射層１２８の層厚ｔは、例えば１００μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１００μｍ～１ｍｍである。
　尚、反射層１２８の層厚ｔは、波長変換部材１２２の周側面に垂直な方向（図１４における左右方向）の長さの最小幅をいう。なお、この最小幅は、波長変換部材１２２の厚みの範囲内（波長変換部材１２２の周側面上）における最小幅をいう。

　また、反射層１２８の高さｈは、少なくとも波長変換部材１２２の高さ（厚さ）と同等の高さであることが好ましい。
　尚、反射層１２８の高さｈは、波長変換部材１２２の周側面に平行な方向（図１４における上下方向）の長さの最大幅をいう。

　以上のような蛍光発光部材２０ｃの仕様の一例を以下に示す。
　基板１２１の寸法は、２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１．６ｍｍ（厚み）、波長変換部材１２２の寸法は、１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×０．１３ｍｍ（厚み）、接合用金属層１２９の寸法は、寸法：３．７ｍｍ（縦）×５．０ｍｍ（横）×４０μｍ（層厚）、反射層１２８の層厚ｔは１．０ｍｍ、高さｈは０．１４ｍｍである。接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａは、１ｍｍ幅の矩形の枠状である。

　上記の蛍光発光部材２０ｃを備えた蛍光光源装置１０においては、レーザダイオード１０から出射された青色領域のレーザ光である励起光Ｌは、コリメータレンズ１５によって平行光線とされる。その後、この励起光Ｌは、ダイクロイックミラー１６を透過して波長変換部材１２２の励起光受光面（表面）に対して略垂直に照射される。そして、波長変換部材１２２においては、当該波長変換部材１２２を構成する蛍光体が励起され、蛍光Ｌ１が放射される。この蛍光Ｌ１は、波長変換部材１２２の光出射面（表面）から出射され、ダイクロイックミラー１６によって垂直方向に反射された後、蛍光光源装置の外部に出射される。

　このような蛍光光源装置１０においては、波長変換部材１２２の周側面を覆うように反射層１２８が形成されていることにより、波長変換部材１２２の周側面から出射された蛍光を反射層１２８で反射して、波長変換部材１２２の内部に戻すことができるので、当該波長変換部材内で発生された蛍光を高効率で取り出すことができ、その結果、高い発光効率が得られる。
　また、基板１２１表面に接合用金属層１２９を介して波長変換部材１２２が接合されていることにより、高い排熱性が得られる。
　さらに、反射層１２８を形成するシリコーン樹脂中に反射性粒子が分散されてなる材料は、一般に金（Ａｕ）に対して親和性が低いが、当該反射層１２８が接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａ上に形成され、反射層形成材料の接合用金属層形成材料に対する親和性が、基板１２１表面を形成する材料に対する親和性より高いことにより、反射層１２８が接合用金属層１２９の非被覆部分１２９Ａ上に確実に固定され、反射層１２８の剥離を抑制することができる。
　さらにまた、反射層１２８の層厚ｔが１００μｍ以上であることにより、より一層の高い発光効率が得られる。

　以上、本発明の第３の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、図１５に示すように、蛍光発光部材２０ｃにおける基板１２１は、凹部１２１ａが形成されてなるものであり、この凹部１２１ａ内に波長変換部材１２２が配置され、凹部１２１ａの内周面と波長変換部材１２２の周側面との間に、反射層形成材料が充填された状態によって反射層１２８が形成されている構成とすることができる。このような構成により、反射層１２８を形成する際に反射層形成材料が流れることなく均一な層厚を確保した状態で反射層１２８を形成することができ、より一層の高い発光効率が得られる。
　また例えば、接合用金属層の非被覆部分は、矩形枠状のものに限定されない。

　以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

〔実施例１－１〕
　図５に示す構成に基づいて、下記の仕様の表面側周期構造を有する蛍光発光部材（Ａ－１）を作製した。
［基板(３１)］
　材質：アルミ基板，寸法：２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１ｍｍ（厚み）
［蛍光部材（４１）］
　材質：ＬｕＡＧ（屈折率＝１．８３，励起波長＝４４５ｎｍ、蛍光波長＝５３５ｎｍ），寸法：１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×１３０μｍ（厚み）
［表面側周期構造体層（４２）］
　材質：窒化珪素（屈折率＝２．０），寸法：１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×５００ｎｍ（厚み）
［表面側周期構造（４３）］
　凸部（４３ａ）の形状：円錐状，周期（ｄ１）＝２６８ｎｍ，凸部（４３ａ）の高さ（ｈ１）＝５００ｎｍ（周期（ｄ１）に対する凸部（４３ａ）の高さ（ｈ１）の比（ｈ１／ｄ１）＝２．０）
［光反射膜（３３）］
　材質：銀，厚み：１１０ｎｍ

　また、表面側周期構造体層を設けなかったこと以外は、蛍光発光部材（Ａ－１）と同様の構成および仕様の蛍光発光部材（Ａ－２）を作製した。

　蛍光発光部材（Ａ－１）の励起光受光面（周期構造体層の表面）および蛍光発光部材（Ａ－２）の励起光受光面（蛍光部材の表面）の各々に、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を照射し、当該励起光受光面における光の反射率を測定した。
　その結果、蛍光発光部材（Ａ－１）においては、反射率が０．４％であるのに対して、蛍光発光部材（Ａ－２）においては、反射率が１５％であり、蛍光発光部材（Ａ－１）においては、励起光の後方散乱が十分に抑制されることが確認された。

〔実施例１－２〕
　図２に示す構成に従い、下記の仕様の蛍光発光部材（Ａ－３）を作製した。
［基板(３１)］
　材質：アルミ基板，寸法：２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１ｍｍ（厚み）
［蛍光部材（２１）］
　材質：ＬｕＡＧ：Ｃｅ（屈折率＝１．８５，励起波長＝４５０ｎｍ、蛍光波長＝５３０ｎｍ），寸法：１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×１３０μｍ（厚み）
　表面側周期構造（２２）：凸部（２３）の形状：円錐状，周期（ｄ１）＝２９２ｎｍ，周期（ｄ１）に対する凸部（２３）の高さ（ｈ１）の比（ｈ１／ｄ１）＝２.０
　裏面側周期構造（２５）：凸部（２６）の形状：半径０．０１５ｍｍの半球状，周期（ｄ２）＝０．０３ｍｍ，凸部（２６）の高さ（ｈ）＝０．０１ｎｍ
［光反射膜（３３）］
　材質：銀，厚み：１１０ｎｍ

　また、表面側周期構造体層を設けなかったこと以外は、蛍光発光部材（Ａ－３）と同様の構成および仕様の蛍光発光部材（Ａ－４）を作製すると共に、裏面側周期構造体層を設けなかったこと以外は、蛍光発光部材（Ａ－３）と同様の構成および仕様の蛍光発光部材（Ａ－５）を作製した。

　蛍光発光部材（Ａ－３）、蛍光発光部材（Ａ－４）および蛍光発光部材（Ａ－５）の励起光受光面（蛍光部材の表面）の各々に、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を照射し、蛍光出射面（蛍光部材の表面）における光取出し効率、および裏面（蛍光部材の裏面）における光の反射率（裏面反射率）を測定した。結果を図１６に示す。この図１６において、蛍光発光部材（Ａ－３）に係る測定値を三角プロットで示し、蛍光発光部材（Ａ－４）に係る測定値を菱形プロットで示し、蛍光発光部材（Ａ－５）に係る測定値を四角プロットで示す。
　その結果、蛍光発光部材（Ａ－３）においては、裏面側周期構造が設けられていることから、光取出し効率が十分に向上することが確認された。
　この蛍光発光部材（Ａ－３）においては、例えば裏面反射率が９８％である場合の光取出し効率が８４.７％であり、裏面の反射率が９８％である場合の光取出し効率が６７．５％である蛍光発光部材（Ａ－５）に比して、１．２５倍の取出し効率が得られている。

〔実施例２－１〕
　図８に示す構成に従い、下記の仕様の蛍光発光部材〔Ｂ－１〕を作製した。
［基板（３１）］
　材質：アルミ基板，寸法：２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１ｍｍ（厚み）
［蛍光部材（２４）］
　材質：ＬｕＡＧ　屈折率＝１．８３，励起波長＝４４５ｎｍ、蛍光波長＝５３５ｎｍ），寸法：１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×１３０μｍ（厚み）
［周期構造（２７）］
　凸部（２７ａ）の形状：円錐状，周期（ｄ）＝６００ｎｍ，凸部（２７ａ）の高さ（ｈ）＝６００ｎｍ（アスペクト比〔ｈ／ｄ〕＝１．０）
［光反射膜（２９）］
　材質：ＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜、総数６９層（ＳｉＯ₂ による層の総厚３．３μｍ、ＴｉＯ₂ による層の総厚１．８μｍ）４２５ｎｍから６００ｎｍの波長範囲における反射率９９％以上。

〔実施例２－２〕
　実施例２－１において、誘電体多層膜の反射率を９８％としたこと以外は、蛍光発光部材〔Ｂ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔Ｂ－２〕を作製した。

〔比較例１〕
　実施例２－１において、裏面の光反射膜を、反射率が９６％の銀の単層膜としたこと以外は、蛍光発光部材〔Ｂ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔１〕を作製した。

〔比較例２〕
　比較例１において、裏面の光反射膜を、反射率が９４％のＡｇ／Ｐｄ／Ｃｕ合金の単層膜としたこと以外は、蛍光発光部材〔１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔２〕を作製した。

　蛍光発光部材〔Ｂ－１〕、〔Ｂ－２〕、〔１〕、〔２〕の励起光受光面（蛍光部材の表面）の各々に、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を照射し、当該蛍光部材の裏面における反射率および蛍光部材からの蛍光の取り出し効率を測定した。結果を表１に示す。

　表１の結果から、蛍光部材の裏面に形成された光反射膜が誘電体多層膜からなるものである場合には、銀よりなる光反射膜を形成する場合に比して蛍光部材からの光の取り出し効率を高くすることができることが確認された。

〔実施例３－１〕
　図１３および図１４に示す構成に従い、下記の仕様の蛍光発光部材〔Ｃ－１〕を作製した。
［基板（１２１）］
　材質：アルミ基板，寸法：２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１．６ｍｍ（厚み）
　アルミ基板上には、ニッケル／金（Ｎｉ／Ａｕ＝２．５μｍ／３００ｎｍ）膜が形成されている。
［波長変換部材（１２２）］
　材質：ＬｕＡＧ　屈折率＝１．８３，励起波長＝４４５ｎｍ、蛍光波長＝５３５ｎｍ，寸法：１．７ｍｍ（縦）×３．０ｍｍ（横）×０．１３ｍｍ（厚み）
　表面の周期構造体　成膜材料：Ｔａ₂ Ｏ₅ 　周期：４６０ｎｍ、高さ：４６０ｎｍ、形状：略円錐形状。
　ＬｕＡＧの下面に光反射膜（１２４）および金属膜（１２５）が形成されている。
［光反射膜（１２４）］
　材質：ＳｉＯ₂ ／ＴｉＯ₂ の組み合わせの誘電体多層膜、総数６９層（ＳｉＯ₂ による層の総厚３．３μｍ、ＴｉＯ₂ による層の総厚１．８μｍ）４２５ｎｍから６００ｎｍの波長範囲における反射率９８％以上。
［金属膜（１２５）］
　材質：ニッケル／白金／金（Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ＝３０ｎｍ／５００ｎｍ／５００ｎｍ）
［接合用金属層（１２９）］
　材質：半田（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）　融点＝２６０℃
寸法：３．７ｍｍ（縦）×５．０ｍｍ（横）×４０μｍ（層厚）
非被覆部分（１２９Ａ）寸法（形状）：１ｍｍ幅の矩形の枠状
［反射層（１２８）］
　材質：シリコーン樹脂中にＴｉＯ₂ が分散されてなるもの（反射性粒子の粒径＝５００～５０００ｎｍ、含有割合が２～４質量％）
層厚（ｔ）：１００μｍ
高さ（ｈ）：０．１４ｍｍ

〔実施例３－２〕
　実施例３－１において、反射層（１２８）の層厚（ｔ）を２０μｍに変更して形成したこと以外は、蛍光発光部材〔Ｃ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔Ｃ－２〕を作製した。

〔比較例３〕
　実施例３－１において、反射層（１２８）を設けずに形成したこと以外は、蛍光発光部材〔Ｃ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔３〕を作製した。

　蛍光発光部材〔Ｃ－１〕，〔Ｃ－２〕および〔３〕の励起光受光面（波長変換部材の表面）の各々に、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を照射し、当該波長変換部材からの蛍光の取り出し効率を測定した。結果を表２に示す。

〔比較例４〕
　実施例３－１において、接合用金属層（１２９）の代わりに硫酸バリウム層を用いて形成したこと以外は、蛍光発光部材〔Ｃ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔４〕を作製した。

　蛍光発光部材〔Ｃ－１〕および〔４〕の励起光受光面（波長変換部材の表面）の各々に、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を照射した。そして、基板（１２１）表面の温度を熱電対によって測定し、得られた測定値と、各波長変換部材の熱抵抗とに基づいて波長変換部材（１２２）の温度を算出した。結果を表３に示す。

〔比較例５〕
　実施例３－１において、接合用金属層（１２９）の非被覆部分（１２９Ａ）を形成せず、反射層（１２８）を基板（１２１）上に直接形成したこと以外は、蛍光発光部材〔Ｃ－１〕と同様の構成および仕様の蛍光発光部材〔５〕を作製した。

　蛍光発光部材〔Ｃ－１〕，〔Ｃ－２〕および〔５〕について、反射層（１２８）の剥離の有無を確認した。
　その結果、蛍光発光部材〔Ｃ－１〕および〔Ｃ－２〕については、剥離は確認されなかったが、蛍光発光部材〔５〕については、基板（１２１）からの剥離が確認された。

　以上の結果より、反射層が波長変換部材の周側面を覆うように形成されている場合には、波長変換部材内で発生した蛍光を高効率で取り出すことができることが確認された。また、反射層の層厚が大きくなるに従って、蛍光の取り出し効率が高くなることが確認された。
　また、硫酸バリウム層を介する場合に比して接合用金属層を介して波長変換部材が接合されている場合には、高い排熱性が得られることが確認された。
　さらに、反射層が接合用金属層の非被覆部分上に形成されると共に、反射層を形成する材料の接合用金属層を形成する材料に対する親和性が、基板表面を形成する材料に対する親和性より高い場合に、反射層が接合用金属層の非被覆部分上に確実に固定され、反射層の剥離を抑制することができることが確認された。

１０　レーザダイオード
１５　コリメータレンズ
１６　ダイクロイックミラー
２０（２０ａ～２０ｃ）　蛍光発光部材
２１　蛍光部材
２２　表面側周期構造
２３　凸部（表面側凸部）
２４ａ　上底部
２４　蛍光部材
２５　裏面側周期構造
２６　凸部（裏面側凸部）
２７　周期構造
２７ａ　凸部
２８　反射部材
２８ａ　反射面
２９　光反射膜
３０　接合部材層
３１　基板
３３　　光反射膜
３６　接着剤層
３８　反射部材
４０　波長変換部材
４１　蛍光部材
４２　表面側周期構造体層
４３　表面側周期構造
４３ａ　凸部（表面側凸部）
４４　裏面側周期構造体層
４５　裏面側周期構造
４５ａ　凸部（裏面側凸部）
４７　積重部材
４８　反射部材
５１　蛍光部材
５２　裏面側周期構造
５２ａ　凸部（裏面側凸部）
６１　波長変換部材
６２　基板
６３　硫酸バリウム層
６４　　放熱用フィン
７１　レーザ光源
７２　蛍光ホイール
７３　ホイールモーター
８１　コリメートレンズ
８２　赤色光源
８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ　集光レンズ
８５　ダイクロイックミラー
８６　導光装置入射レンズ
８７　反射ミラー
８８　導光装置
１２１　　基板
１２１ａ　凹部
１２２　　波長変換部材
１２４　　光反射膜
１２５　　金属膜
１２８　　反射層
１２８ａ　一方の側面
１２９　　接合用金属層
１２９Ａ　非被覆部分
Ｌ　　励起光
Ｌ１　蛍光
Ｌ２　透過光
Ｌ３　反射光
Ｌ４　－１次回折光
 

Claims (13)

1. 　励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
   　前記波長変換部材は、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面に裏面側周期構造が形成されており、当該裏面の外側に光反射面が設けられていることを特徴とする蛍光光源装置。
2. 　前記表面側周期構造の周期は、前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
3. 　前記裏面側周期構造の周期は、前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蛍光光源装置。
4. 　前記波長変換部材は、その全体に蛍光体が含有されてなる蛍光部材よりなることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の蛍光光源装置。
5. 　前記波長変換部材は、蛍光体が含有されてなる蛍光部材と、当該蛍光部材の表面上に形成された、表面に周期構造を有する表面側周期構造体層、および当該蛍光部材の裏面上に形成された、裏面に周期構造を有する裏面側周期構造体層の少なくとも一方の周期構造体層とを備えていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の蛍光光源装置。
6. 　前記蛍光部材上に形成された周期構造体層の屈折率は、当該蛍光部材の屈折率以上であることを特徴とする請求項５に記載の蛍光光源装置。
7. 　励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
   　前記波長変換部材は、励起光受光面とされる表面に表面側周期構造が形成され、裏面が粗面により形成された光拡散面とされており、当該裏面の外側に光反射面が設けられていることを特徴とする蛍光光源装置。
8. 　励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置であって、
   　前記波長変換部材における励起光受光面に、略錐状の凸部が周期的に配列されてなる周期構造が形成されており、当該周期構造の周期が前記蛍光体から放射される蛍光の回折が発生する範囲の大きさであり、
   　前記波長変換部材の裏面には、誘電体多層膜からなる光反射膜が形成されていることを特徴とする蛍光光源装置。
9. 　前記波長変換部材は、その周側面が反射面に囲まれていることを特徴とする請求項８に記載の蛍光光源装置。
10. 　前記波長変換部材の周側面を囲む反射面が、拡散反射面であることを特徴とする請求項９に記載の蛍光光源装置。
11. 　励起光により励起される蛍光体による波長変換部材を備えてなる蛍光光源装置において、
    　基板表面に接合用金属層を介して前記波長変換部材が接合されてなり、
    　前記接合用金属層は、前記波長変換部材に覆われていない非被覆部分を有し、
    　バインダー中に反射性粒子が分散されてなる反射層が、前記接合用金属層の非被覆部分上に、前記波長変換部材の周側面を覆うように形成され、
    　前記反射層は、当該反射層を形成する材料の前記接合用金属層を形成する材料に対する親和性が、前記基板表面を形成する材料に対する親和性より高いものであることを特徴とする蛍光光源装置。
12. 　前記反射層の層厚が、１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の蛍光光源装置。
13. 　前記基板は、凹部が形成されてなるものであり、
    　前記凹部内に前記波長変換部材が配置され、
    　前記凹部の内周面と前記波長変換部材の周側面との間に、反射層を形成する材料が充填された状態によって反射層が形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の蛍光光源装置。

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