WO2014174618A1 - 光源装置および車両用灯具 - Google Patents

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智也 三澤
耕策 森田
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805

Definitions

  • the present invention relates to a light source device using a phosphor and an excitation light source.
  • the present invention relates to a vehicular lamp using a laser light emitting element as an excitation light source.
  • Patent Document 1 discloses a solid light source that emits light having a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a solid that is excited by excitation light from the solid light source.
  • a light source device including a phosphor layer including at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than that of a light source.
  • the solid light source and the phosphor layer are spatially separated from each other, and at least fluorescence is extracted from the surface of the phosphor layer on the side where the excitation light is incident by a reflection method.
  • a light diffusing means for diffusing excitation light from a solid-state light source is provided on the surface on which light is incident.
  • the excitation light reflected by the phosphor has angle dependency.
  • the diffuse reflection component having no angle dependency can be used as illumination light by mixing with light emitted from a phosphor that also has no angle dependency.
  • specular reflection components with strong directivity may cause uneven color of the emitted light, or may cause damage to human eyes when emitted outside with strong directivity. It cannot be a factor of energy loss.
  • the specular reflection component is reduced by providing a concavo-convex structure having a light diffusing function on the surface of the phosphor layer on which the excitation light is incident.
  • the concavo-convex structure is formed by processing the surface of the phosphor layer or arranging particulate substances on the surface of the phosphor layer.
  • the phosphor particles may be damaged during processing to reduce the luminous efficiency of the phosphor.
  • a phosphor with high excitation light absorption efficiency when used, most of the excitation light is absorbed by the phosphor, and the amount of excitation light that is diffusely reflected is insufficient, realizing the chromaticity necessary for a light source device. May be difficult to do.
  • the particulate matter is arranged on the surface of the phosphor layer to form irregularities on the surface, the same problem as in the case of the above-described surface processing occurs when the particulate matter is the same material as the phosphor layer.
  • the fluorescence emitted from the phosphor layer is scattered backward by the particulate matter on the surface and may not be taken out to the outside, resulting in energy loss.
  • the present invention provides a light source device and a vehicular lamp that can reduce the energy loss and can design the emitted light to a desired chromaticity.
  • the present invention includes a light source that emits excitation light and a fluorescent layer that emits fluorescence by excitation light from the light source, and the fluorescence emitted from the phosphor layer and the diffuse reflection by the phosphor layer.
  • the phosphor layer includes a plurality of phosphor particles that emit fluorescence by the excitation light and a plurality of diffuse reflection particles that diffusely reflect the excitation light. Then, a plurality of phosphor particles and a plurality of diffuse reflection particles are dispersed in the phosphor layer.
  • the present invention it is possible to provide a light source device and a vehicular lamp that have little energy loss and can design emitted light to a desired chromaticity.
  • the diffuse reflection particles contained in the phosphor layer diffusely reflect the excitation light, and the amount of regular reflection can be reduced, so that energy loss can be reduced. Since the color mixing ratio of the fluorescence from the phosphor layer and the diffusely reflected excitation light can be adjusted by the amount of the diffuse reflection particles mixed, the emitted light can be designed to have a desired chromaticity.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a vehicular lamp in Example 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a phosphor layer in Example 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a phosphor layer in Example 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a phosphor layer in Example 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a phosphor layer in Example 4.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a phosphor layer in Example 5.
  • the constituent elements are not necessarily indispensable unless otherwise specified and clearly considered essential in principle. Needless to say.
  • a vehicular lamp will be described as an example. As long as the light source device emits visible light.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a vehicular lamp in the first embodiment.
  • the vehicular lamp in the first embodiment is a so-called projector-type lamp, and includes a semiconductor light emitting element 1, a condenser lens 2, a phosphor layer 3, a metal plate 4, and a reflector 5.
  • a laser diode (LD) is used for the semiconductor light emitting element 1 as a light source, and emits blue laser light as excitation light of the phosphor layer 3.
  • the condenser lens 2 is disposed on the emission side of the semiconductor light emitting element 1 and condenses the excitation light (blue laser light) emitted from the semiconductor light emitting element 1 on the surface of the phosphor layer 3 disposed above.
  • the reflector 5 is formed in a curved plate shape that opens obliquely forward and upward, and is disposed so as to face the lower side of the phosphor layer 3.
  • the upper surface of the reflector 5 is a reflection surface 5a that reflects the fluorescence emitted from the phosphor layer 3 and the diffusely reflected excitation light forward.
  • the reflecting surface 5a is formed into a free-form surface, for example, a shape based on a paraboloid so as to obtain a desired light distribution.
  • the reflecting surface 5a is disposed so as to face the phosphor layer 3 from the rear to the lower side of the phosphor layer 3, and the fluorescence emitted from the phosphor layer 3 and the diffusely reflected excitation light are transmitted to the front of the vehicle. To irradiate.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the phosphor layer in Example 1.
  • the phosphor layer 3 in Example 1 includes a plurality of phosphor particles 6 and a plurality of diffuse reflection particles 7.
  • the phosphor particle 6 is a fluorescent material that emits fluorescence when excited with blue light.
  • Y 3 Al 5 O 12 Ce, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y, Lu) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu
  • Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 Ce, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu, Cax (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu, (Ba, Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 8 MgSi 4 O 16 C 12 : Eu, SrAl 2 O 4 : Eu, Sr 4
  • the diffuse reflection particle 7 is a material that diffusely reflects the excitation light and has little absorption with respect to the excitation light and the fluorescence from the phosphor particles 6.
  • a light-transmitting material can be used.
  • the reflecting surface with respect to the incident direction of the excitation light is random for each particle, so that the reflecting direction is also random, and uniform diffuse reflection can be realized.
  • Some excitation light and fluorescence travel from the surface of the phosphor layer 3 toward the inside, but are reflected by the diffuse reflection particles 7 inside the phosphor layer 3 to the surface of the phosphor layer 3, so that the efficiency is high. Excitation light and fluorescence can be extracted and energy loss can be reduced.
  • the ratio of the diffusely reflected excitation light to the fluorescence can be adjusted by the mixing amount of the diffusely reflecting particles 7.
  • Example 1 a material that is transparent to excitation light and fluorescence is used as the diffuse reflection particle 7, but it is reflective to excitation light and fluorescence such as Al, Ag, and Pt. Materials can also be used.
  • the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 are mixed at a predetermined ratio, and pressed with a press to form a pellet. Subsequently, the pellet is heated in a heating furnace and sintered. The sintered pellet is fixed to the metal plate 4 using an adhesive, double-sided tape, metal solder joint, or the like.
  • the amount of regular reflection of the excitation light can be reduced to reduce energy loss. Further, since the color mixing ratio between the fluorescence from the phosphor layer 3 and the diffusely reflected excitation light can be adjusted by the mixing amount of the diffuse reflection particles 7, the emitted light can be designed to have a desired chromaticity.
  • Example 2 describes an example of a vehicle lamp that can handle high output in the vehicle lamp described in Example 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the phosphor layer in Example 2. Note that the configuration of the vehicular lamp according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the phosphor layer 3 in Example 1 is composed of a plurality of phosphor particles 6, a plurality of diffuse reflection particles 7, and a plurality of surface heat conductive materials 8.
  • the phosphor particle 6 is a fluorescent material that emits fluorescence when excited with blue light.
  • Y 3 Al 5 O 12 Ce, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y, Lu) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu, Cax (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu, (Ba, Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 8 MgSi 4 O 16 C 12 : Eu, SrAl 2 O 4 : Eu, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, (Ca, Sr) S: Eu, ZnS: Cu , Al, CaGa 2 S 4: Eu, SrG 2 S 4: Eu or the like can be used.
  • the diffuse reflection particle 7 is a material that diffusely reflects the excitation light and has little absorption with respect to the excitation light and the fluorescence from the phosphor particles 6.
  • a light-transmitting material can be used.
  • the reflecting surface with respect to the incident direction of the excitation light is random for each particle, so that the reflecting direction is also random, and uniform diffuse reflection can be realized.
  • Some excitation light and fluorescence travel from the surface of the phosphor layer 3 toward the inside, but are reflected by the diffuse reflection particles 7 inside the phosphor layer 3 to the surface of the phosphor layer 3, so that the efficiency is high. Excitation light and fluorescence can be extracted and energy loss can be reduced.
  • the ratio of the diffusely reflected excitation light to the fluorescence can be adjusted by the mixing amount of the diffusely reflecting particles 7.
  • Example 2 a material that is transparent to excitation light and fluorescence is used as the diffuse reflection particle 7, but it is reflective to excitation light and fluorescence such as Al, Ag, and Pt. Materials can also be used.
  • the surface heat conductive material 8 is formed on the surface of the phosphor layer 3, and in particular, is formed so as to cover the surface of the phosphor particles 6.
  • the surface thermal conductive material 8 is a material having high thermal conductivity and translucency with respect to excitation light and fluorescence from the phosphor particles 6.
  • Al 2 O 3, MgO can be used SiO 2, TiO 2, BaSO 4 , SrTiO 4, Y 2 O 3, La 2 O 3, Y 3 Al 5 O 12, diamond, various transparent glass.
  • the same thing as the diffuse reflection particle 7 may be included.
  • the surface heat conductive material 8 may be in the form of particles or a film.
  • a part of the energy of the excitation light absorbed by the phosphor particles 6 is emitted as fluorescence.
  • the energy of the remaining excitation light is mainly heat, which raises the temperature of the phosphor particles 6 and causes a decrease in fluorescence efficiency due to temperature quenching.
  • the heat of the phosphor particles 6 is dissipated to the air that contacts the surface of the phosphor particles 6 and the adjacent particles.
  • the thermal conductivity of air is poor and the contact area between the adjacent particles is small, the heat dissipation amount is small.
  • the energy of excitation light that can be input in a small amount is limited, and the illumination output is limited.
  • the surface heat conductive material 8 covers the surface on the side where the density of the excitation light irradiated on the phosphor particles 6 is high. Since the surface heat conductive material 8 has high thermal conductivity, the heat generated on the surface of the phosphor particles 6 can be dispersed and dissipated to suppress the temperature rise of the phosphor particles 6.
  • the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 are mixed at a predetermined ratio, and pressed with a press to form a pellet. Thereafter, the surface heat conductive material 8 is formed on the surface of the pellets using a method such as printing, coating, dipping, vapor deposition or the like.
  • the pellet having the surface heat conductive material 8 formed on the surface is heated in a heating furnace and sintered.
  • the sintered pellet is fixed to the metal plate 4 using an adhesive, double-sided tape, metal solder joint, or the like.
  • Example 2 the surface heat conductive material 8 is formed only on the surface of the phosphor layer 3, but the surface of the phosphor particles 6 located on the surface of the phosphor layer 3 is the surface heat conductive material 8.
  • the surface heat conductive material 8 may be dispersed inside the phosphor layer 3.
  • Example 3 describes an example of a vehicular lamp that can use a phosphor material or a diffuse reflection material with low moisture resistance in the vehicular lamp described in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the phosphor layer in Example 3. Note that the configuration of the vehicular lamp in the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the phosphor layer 3 in Example 3 includes a plurality of phosphor particles 6, a plurality of diffuse reflection particles 7, and a gap filling material 9.
  • the phosphor particle 6 is a fluorescent material that emits fluorescence when excited with blue light.
  • Y 3 Al 5 O 12 Ce, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y, Lu) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu
  • the diffuse reflection particle 7 is a material that diffusely reflects the excitation light and has little absorption with respect to the excitation light and the fluorescence from the phosphor particles 6.
  • excitation light and fluorescence of Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , TiO 2 , BaSO 4 , SrTiO 4 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Y 3 Al 5 O 12 , diamond, various transparent glasses, etc.
  • a material having a refractive index different from that of the space filling material 9 can be used.
  • the reflecting surface with respect to the incident direction of the excitation light is random for each particle, so that the reflecting direction is also random, and uniform diffuse reflection can be realized.
  • Some excitation light and fluorescence travel from the surface of the phosphor layer 3 toward the inside, but are reflected by the diffuse reflection particles 7 inside the phosphor layer 3 to the surface of the phosphor layer 3, so that the efficiency is high. Excitation light and fluorescence can be extracted and energy loss can be reduced.
  • the ratio of the diffusely reflected excitation light to the fluorescence can be adjusted by the mixing amount of the diffusely reflecting particles 7.
  • Example 3 a material that is transparent to excitation light and fluorescence is used as the diffuse reflection particle 7, but it is reflective to excitation light and fluorescence such as Al, Ag, and Pt. Materials can also be used.
  • the space filling material 9 is formed so as to fill the space between the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 in the phosphor layer 3 so that the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 do not touch the air. Is formed.
  • the space filling material 9 is a material having a low humidity transmittance and translucency with respect to excitation light and fluorescence from the phosphor particles 6.
  • a silicone resin or an epoxy resin can be used.
  • Some phosphor materials have light emission characteristics that deteriorate due to humidity. Some diffuse reflection materials change in quality due to humidity and exhibit absorbency with respect to excitation light or fluorescence. Therefore, by covering the surfaces of the phosphor particles 6 and the diffuse reflection material 7 with a space filling material 9 having a low humidity transmittance, deterioration of the phosphor material and alteration of the diffuse reflection material are suppressed.
  • the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 are mixed at a predetermined ratio, and pressed with a press to form a pellet. Subsequently, the pellet is heated in a heating furnace and sintered. After the sintered pellet is immersed in the space filling material 9 before curing, vacuum degassing is performed to fill the space in the pellet with the space filling material 9. The space-filling material 9 is cured by heating the pellets filled with the space-filling material 9. Thereafter, the pellet is fixed to the metal plate 4 using an adhesive, double-sided tape, metal solder bonding, or the like.
  • Example 4 describes an example of a vehicle lamp that can use a phosphor material or a diffuse reflection material that is altered by the sintering process in the vehicle lamp described in Example 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the phosphor layer in Example 4. Note that the configuration of the vehicular lamp in the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the phosphor layer 3 in Example 4 includes a plurality of phosphor particles 6, a plurality of diffuse reflection particles 7, and a binder 10.
  • the phosphor particle 6 is a fluorescent material that emits fluorescence when excited with blue light.
  • Y 3 Al 5 O 12 Ce, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y, Lu) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu
  • the diffuse reflection particle 7 is a material that diffusely reflects the excitation light and has little absorption with respect to the excitation light and the fluorescence from the phosphor particles 6.
  • excitation light and fluorescence of Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , TiO 2 , BaSO 4 , SrTiO 4 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Y 3 Al 5 O 12 , diamond, various transparent glasses, etc.
  • a material having a refractive index different from that of the binder 10 can be used.
  • a part of the excitation light incident on the diffuse reflection particle 7 is reflected by the difference in refractive index between the surface of the diffuse reflection particle 7 and the binder 10.
  • the reflecting surface with respect to the incident direction of the excitation light is random for each particle, so that the reflecting direction is also random, and uniform diffuse reflection can be realized.
  • Some excitation light and fluorescence travel from the surface of the phosphor layer 3 toward the inside, but are reflected by the diffuse reflection particles 7 inside the phosphor layer 3 to the surface of the phosphor layer 3, so that the efficiency is high. Excitation light and fluorescence can be extracted and energy loss can be reduced.
  • the ratio of the diffusely reflected excitation light to the fluorescence can be adjusted by the mixing amount of the diffusely reflecting particles 7.
  • Example 4 a material that is transparent to excitation light and fluorescence is used as the diffuse reflection particle 7, but it is reflective to excitation light and fluorescence such as Al, Ag, and Pt. Materials can also be used.
  • the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 are held on the metal plate 4 by the binder 10.
  • the binder 10 is a material that is transparent to excitation light and fluorescence, and can hold the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 on the metal plate 4 by a relatively low temperature process. Resin, low melting point glass, or the like can be used.
  • thermosetting silicone resin used as the binder 10
  • the phosphor particles 6, the diffuse reflection particles 7 and the binder 10 are mixed at a predetermined ratio to form a paste. After applying the paste on the metal plate 4, the binder 10 is cured by heating.
  • Some phosphor materials have light emission characteristics that deteriorate due to a heating process above a certain temperature.
  • some diffuse reflection materials are altered by heating at a temperature higher than a certain temperature, and absorb light with respect to excitation light or fluorescence. For this reason, when the pellet in which the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 are mixed as in Example 1, the phosphor material or the diffuse reflection material may be altered depending on the temperature at the time of sintering. Therefore, by using the binder 10 to hold the phosphor particles 6 and the diffuse reflection particles 7 in a relatively low temperature process, alteration of the phosphor material and the diffuse reflection material is suppressed.
  • Example 5 describes an example of a vehicle lamp that can further reduce regular reflection of excitation light on the phosphor layer surface in the vehicle lamp described in Example 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of the phosphor layer in Example 5. Note that the configuration of the vehicular lamp in the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Further, the configuration of the phosphor layer is the same as that of the third embodiment shown in FIG.
  • the antireflection film 11 is formed on the surface of the phosphor layer 3.
  • the antireflection film 11 suppresses surface reflection with respect to excitation light incident on the phosphor layer 3, and is, for example, an antireflection film using a transparent oxide, an AR (Anti Reflection) film, or the like.
  • the antireflection film 11 is formed on the surface of the phosphor layer 3 by, for example, vapor deposition, coating, film pasting, or the like.
  • the surface of the pellet becomes flat, and excitation light is emitted at the boundary between the space filling material 9 and air. Regular reflection may increase. Therefore, the regular reflection of the excitation light is suppressed by providing the antireflection film 11 on the surface of the phosphor layer 3.
  • the antireflection film 11 is formed on the surface of the phosphor layer 3 described in the third embodiment.
  • the bothersome prevention film 11 is also formed on the surface of the phosphor 3 described in the first, second, and fourth embodiments. You can also.

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Abstract

　励起光を発する光源と、光源からの励起光により蛍光を発する蛍光層とを備え、蛍光体層から発せられた蛍光と、蛍光体層で拡散反射された励起光とを混色して照明光を出射する光源装置である。蛍光体層は励起光により蛍光を発する複数の蛍光体粒子と、励起光を拡散反射する複数の拡散反射粒子とを含み、蛍光体層に複数の蛍光体粒子と複数の拡散反射粒子が分散されている。正反射量を低減することができ、また、拡散反射粒子の混合量によって蛍光体層からの蛍光と拡散反射された励起光との混色比率を調整することができる。

Description

光源装置および車両用灯具
　本発明は、蛍光体と励起光源を用いた光源装置に関する。特に、励起光源としてレーザー発光素子を用いた車両用灯具に関する。
　近年の自動車用ヘッドライトなどの車両用灯具では、光源の消費エネルギー低減のため、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）やレーザーダイオード（Laser Diode：ＬＤ）を用いた製品が提案され、一部実用化されている。特にＬＤ光源の場合、光変換効率が高く、また発光面積が小さいので、灯具の小型化のため有利となる。ＬＤ光源を用いる車両用灯具では、ＬＤ素子から蛍光体へ励起光（例えば青色レーザー光）を照射し、蛍光体が励起されて発する光（例えば黄色光）と励起光とを混色させて可視光（例えば白色光）を出射させる構成となっている。
　例えば、特開２０１２－１０４２６７号公報（特許文献１）には、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固体光源と、固体光源からの励起光により励起され固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層と、を備えた光源装置が記載されている。この光源装置は、固体光源と蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出し、蛍光体層の励起光が入射する側の面には、固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられていることを特徴とする。
特開２０１２－１０４２６７号公報
　ＬＤ素子から蛍光体へ励起光を照射し、蛍光体が励起されて発する光と励起光とを混色させて可視光を出射させる場合、蛍光体で反射される励起光は、角度依存性を持たない拡散反射成分と反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分に分かれる。このうち角度依存性を持たない拡散反射成分は、同じく角度依存性を持たない蛍光体が発する光と混色して照明光として利用できる。一方、強い指向性を持つ正反射成分は、出射光の色ムラの原因となったり、強い指向性を持ったまま外部に出射した場合に人間の目に損傷を与える恐れがあるために、利用できずエネルギー損失の要因となっている。
　これに対して特許文献１に記載されている光源装置では、蛍光体層の励起光が入射する側の表面に光拡散機能を有する凹凸構造を設けることで、正反射成分を低減している。凹凸構造は、蛍光体層の表面加工や蛍光体層の表面に粒子状物質を並べることによって形成される。
　しかし、蛍光体層の表面加工によって凹凸を形成する場合、加工時に蛍光体粒子に損傷を与えて蛍光体の発光効率を低下させる恐れがある。また、励起光吸収効率の高い蛍光体を用いた場合、励起光の多くが蛍光体に吸収されてしまい、拡散反射される励起光量が不十分となって、光源装置として必要な色度を実現することが困難となる場合がある。
　また、蛍光体層の表面に粒子状物質を並べて表面に凹凸を形成する場合、粒子状物質が蛍光体層と同じ材料の場合は上述の表面加工の場合と同様の問題がある。粒子状物質が蛍光体層と異なる材料の場合は蛍光体層から発せられる蛍光が表面の粒子状物質によって後方に散乱されて外部に取り出されずにエネルギー損失となる恐れがある。
　そこで、本発明は、エネルギー損失が少なく、出射光を所望の色度に設計可能な光源装置および車両用灯具を提供する。
　上記課題を解決するために、本発明は、励起光を発する光源と、光源からの励起光により蛍光を発する蛍光層とを備え、蛍光体層から発せられた蛍光と、蛍光体層で拡散反射された励起光とを混色して照明光を出射する光源装置において、蛍光体層は励起光により蛍光を発する複数の蛍光体粒子と、励起光を拡散反射する複数の拡散反射粒子とを含む。そして、蛍光体層において複数の蛍光体粒子と複数の拡散反射粒子を分散させる。
　本発明によれば、エネルギー損失が少なく、出射光を所望の色度に設計可能な光源装置および車両用灯具を提供することができる。
　例えば、蛍光体層中に含まれる拡散反射粒子が励起光を拡散反射し、正反射量を低減できるので、エネルギー損失を低減できる。拡散反射粒子の混合量によって蛍光体層からの蛍光と拡散反射された励起光との混色比率を調整できるので、出射光を所望の色度に設計できる。
　上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
実施例1における車両用灯具の構成を示す斜視図である。 実施例１における蛍光体層の要部断面図である。 実施例２における蛍光体層の要部断面図である。 実施例３における蛍光体層の要部断面図である。 実施例４における蛍光体層の要部断面図である。 実施例５における蛍光体層の要部断面図である。
　以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
　また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
　また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
　また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
　また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　なお、説明に当たっては、車両用灯具を例に説明するが、車両用灯具に限らず、励起光源から蛍光体へ励起光を照射し、蛍光体が励起されて発する光と励起光とを混色させて可視光を出射させる光源装置でありさえすればよい。
　図１は、実施例１における車両用灯具の構成を示す斜視図である。
　実施例１における車両用灯具は、いわゆるプロジェクタ型の灯具であり、半導体発光素子１と、集光レンズ２と、蛍光体層３と、金属プレート４と、リフレクタ５とを備えている。光源となる半導体発光素子１にはレーザーダイオード（ＬＤ）を用いており、蛍光体層３の励起光としての青色レーザー光を出射する。集光レンズ２は、半導体発光素子１の出射側に配置され、半導体発光素子１から出射された励起光（青色レーザー光）を、上方に配置された蛍光体層３の表面に集光させる。
　リフレクタ５は、上方斜め前方に開口する湾曲板状に形成されて、蛍光体層３の下方を臨むように配設されている。このリフレクタ５の上面は、蛍光体層３から出射された蛍光および拡散反射された励起光を前方へ反射させる反射面５ａとなっている。反射面５ａは、所望の配光分布を得られるよう自由曲面状に、例えば、放物面が基調とされた形状に形成されている。この反射面５ａは、蛍光体層３の後方から下方にかけて蛍光体層３を臨むように配設されており、この蛍光体層３から出射された蛍光および拡散反射された励起光を、車両前方に照射させる。
　図２は、実施例１における蛍光体層の要部断面図である。
　実施例１における蛍光体層３は、複数の蛍光体粒子６と複数の拡散反射粒子７で構成される。蛍光体粒子６は、青色光の励起によって蛍光を発する蛍光材料であり、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｌｕ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃ１２：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ等を用いることができる。
　拡散反射粒子７は、励起光を拡散反射し、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して吸収の少ない材料である。例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＳｒＴｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ダイヤモンド、各種透明ガラス等の励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いることができる。
　拡散反射粒子７へ入射した励起光の一部は、拡散反射粒子７の表面と空気との屈折率差によって反射する。粒子状とすることで、励起光の入射方向に対する反射面は粒子毎にランダムであるので、反射方向もランダムとなり、均一な拡散反射を実現できる。一部の励起光および蛍光は、蛍光体層３の表面から内部へ向かって進行するが、蛍光体層３内部の拡散反射粒子７によって、蛍光体層３の表面へ反射されるので、効率良く励起光および蛍光を取り出すことができてエネルギー損失を低減することができる。拡散反射された励起光の蛍光に対する比率は拡散反射粒子７の混合量によって調整できる。
　なお、実施例１では、拡散反射粒子７として励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いたが、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ等の励起光および蛍光に対して反射性を有する材料を用いることもできる。
　蛍光体層３の形成方法の一例について説明する。蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を所定の比率で混合し、プレス機で圧粉してペレット状にする。続いて、ペレットを加熱炉で加熱し、焼結させる。焼結したペレットを接着剤、両面テープ、金属ハンダ接合等を用いて金属プレート４に固定する。
　このように実施例１の車両用灯具によれば、励起光の正反射量を低減してエネルギー損失を低減することができる。また、拡散反射粒子７の混合量によって蛍光体層３からの蛍光と拡散反射された励起光との混色比率を調整できるので、出射光を所望の色度に設計することができる。
　実施例２では、実施例１で説明した車両用灯具において、高出力に対応できる車両用灯具の一例を説明する。
　図３は、実施例２における蛍光体層の要部断面図である。なお、実施例２における車両用灯具において、その構成は前述の図１に示した実施例１のものと同一であるので、説明は省略する。
　実施例１における蛍光体層３は、複数の蛍光体粒子６と、複数の拡散反射粒子７と、複数の表面熱伝導材料８とで構成される。蛍光体粒子６は、青色光の励起によって蛍光を発する蛍光材料であり、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｌｕ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃ１２：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ等を用いることができる。
　拡散反射粒子７は、励起光を拡散反射し、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して吸収の少ない材料である。例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＳｒＴｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ダイヤモンド、各種透明ガラス等の励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いることができる。
　拡散反射粒子７へ入射した励起光の一部は、拡散反射粒子７の表面と空気との屈折率差によって反射する。粒子状とすることで、励起光の入射方向に対する反射面は粒子毎にランダムであるので、反射方向もランダムとなり、均一な拡散反射を実現できる。一部の励起光および蛍光は、蛍光体層３の表面から内部へ向かって進行するが、蛍光体層３内部の拡散反射粒子７によって、蛍光体層３の表面へ反射されるので、効率良く励起光および蛍光を取り出すことができてエネルギー損失を低減することができる。拡散反射された励起光の蛍光に対する比率は拡散反射粒子７の混合量によって調整できる。
　なお、実施例２では、拡散反射粒子７として励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いたが、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ等の励起光および蛍光に対して反射性を有する材料を用いることもできる。
　表面熱伝導材料８は、蛍光体層３の表面に形成されており、特に蛍光体粒子６の表面を被覆するように形成されている。表面熱伝導材料８は、高い熱伝導性を有し、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して透光性を有する材料である。例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＳｒＴｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ダイヤモンド、各種透明ガラス等を用いることができる。拡散反射粒子７と同じものを含んでいてもよい。また、表面熱伝導材料８は、粒子状であっても膜状であってもよい。
　蛍光体粒子６に吸収された励起光のエネルギーの一部は蛍光として放出される。しかし、残りの励起光のエネルギーは主に熱となり、蛍光体粒子６の温度を上昇させて、温度消光による蛍光効率の低下要因となる。蛍光体粒子６の熱は、蛍光体粒子６の表面に接触する空気および隣接粒子に放熱されるが、空気の熱伝導率が悪く、また隣接粒子間の接触面積が小さい場合は、放熱量が少なく投入できる励起光のエネルギーが制限されて、照明出力が制限される。表面熱伝導材料８は、蛍光体粒子６において照射される励起光の密度が高い側の表面を被覆している。表面熱伝導材料８は高い熱伝導性を有しているので、蛍光体粒子６の表面で生じた熱を分散、放熱させて蛍光体粒子６の温度上昇を抑えることができる。
　蛍光体層３の形成方法の一例について説明する。蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を所定の比率で混合し、プレス機で圧粉してペレット状にする。その後、印刷、塗布、ディッピング、蒸着等の方法を用いてペレットの表面に表面熱伝導材料８を形成する。表面に表面熱伝導材料８を形成したペレットを加熱炉で加熱し、焼結させる。焼結したペレットを接着剤、両面テープ、金属ハンダ接合等を用いて金属プレート４に固定する。
　なお、実施例２では、表面熱伝導材料８は蛍光体層３の表面にのみ形成される構成としたが、蛍光体層３の表面に位置する蛍光体粒子６の表面が表面熱伝導材料８で被覆されていれば、蛍光体層３の内部に表面熱伝導材料８が分散していてもよい。
　実施例３では、実施例１で説明した車両用灯具において、耐湿性が弱い蛍光体材料あるいは拡散反射材料を利用することができる車両用灯具の一例を説明する。
　図４は、実施例３における蛍光体層の要部断面図である。なお、実施例３における車両用灯具において、その構成は前述の図１に示した実施例１のものと同一であるので、説明は省略する。
　実施例３における蛍光体層３は、複数の蛍光体粒子６と、複数の拡散反射粒子７と、空隙充填材料９とで構成される。蛍光体粒子６は、青色光の励起によって蛍光を発する蛍光材料であり、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｌｕ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃ１２：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ等を用いることができる。
　拡散反射粒子７は、励起光を拡散反射し、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して吸収の少ない材料である。例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＳｒＴｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ダイヤモンド、各種透明ガラス等の励起光および蛍光に対して透光性を有する材料のうち、空間充填材料９と屈折率が互いに異なる材料を用いることができる。
　拡散反射粒子７へ入射した励起光の一部は、拡散反射粒子７の表面と空間充填材料９との屈折率差によって反射する。粒子状とすることで、励起光の入射方向に対する反射面は粒子毎にランダムであるので、反射方向もランダムとなり、均一な拡散反射を実現できる。一部の励起光および蛍光は、蛍光体層３の表面から内部へ向かって進行するが、蛍光体層３内部の拡散反射粒子７によって、蛍光体層３の表面へ反射されるので、効率良く励起光および蛍光を取り出すことができてエネルギー損失を低減することができる。拡散反射された励起光の蛍光に対する比率は拡散反射粒子７の混合量によって調整できる。
　なお、実施例３では、拡散反射粒子７として励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いたが、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ等の励起光および蛍光に対して反射性を有する材料を用いることもできる。
　空間充填材料９は、蛍光体層３において蛍光体粒子６および拡散反射粒子７の粒子間の空隙を充填するように形成されており、蛍光体粒子６および拡散反射粒子７が空気に触れないように形成されている。空間充填材料９は、湿度透過率が低く、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して透光性を有する材料である。例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
　蛍光体材料の中には、湿度によって発光特性が劣化するものがある。また、拡散反射材料においても湿度によって変質し、励起光あるいは蛍光に対して吸収性を発現するものがある。そこで、蛍光体粒子６および拡散反射材料７の表面を湿度透過率が低い空間充填材料９によって被覆することで、上記蛍光体材料の劣化や拡散反射材料の変質を抑制する。
　蛍光体層３の形成方法の一例について説明する。蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を所定の比率で混合し、プレス機で圧粉してペレット状にする。続いて、ペレットを加熱炉で加熱し、焼結させる。焼結したペレットを、硬化前の空間充填材料９に浸漬させたのち、真空脱泡を行ってペレット内の空隙に空間充填材料９を充填する。空間充填材料９が充填されたペレットを加熱等して空間充填材料９を硬化させる。その後、ペレットを接着剤、両面テープ、金属ハンダ接合等を用いて金属プレート４に固定する。
　実施例４では、実施例１で説明した車両用灯具において、焼結プロセスによって変質する蛍光体材料あるいは拡散反射材料を利用することができる車両用灯具の一例を説明する。
　図５は、実施例４における蛍光体層の要部断面図である。なお、実施例４における車両用灯具において、その構成は前述の図１に示した実施例１のものと同一であるので、説明は省略する。
　実施例４における蛍光体層３は、複数の蛍光体粒子６と、複数の拡散反射粒子７と、バインダ１０とで構成される。蛍光体粒子６は、青色光の励起によって蛍光を発する蛍光材料であり、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｌｕ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃ１２：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ等を用いることができる。
　拡散反射粒子７は、励起光を拡散反射し、且つ励起光および蛍光体粒子６からの蛍光に対して吸収の少ない材料である。例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＳｒＴｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ダイヤモンド、各種透明ガラス等の励起光および蛍光に対して透光性を有する材料のうち、バインダ１０と屈折率が互いに異なる材料を用いることができる。
　拡散反射粒子７へ入射した励起光の一部は、拡散反射粒子７の表面とバインダ１０との屈折率差によって反射する。粒子状とすることで、励起光の入射方向に対する反射面は粒子毎にランダムであるので、反射方向もランダムとなり、均一な拡散反射を実現できる。一部の励起光および蛍光は、蛍光体層３の表面から内部へ向かって進行するが、蛍光体層３内部の拡散反射粒子７によって、蛍光体層３の表面へ反射されるので、効率良く励起光および蛍光を取り出すことができてエネルギー損失を低減することができる。拡散反射された励起光の蛍光に対する比率は拡散反射粒子７の混合量によって調整できる。
　なお、実施例４では、拡散反射粒子７として励起光および蛍光に対して透光性を有する材料を用いたが、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ等の励起光および蛍光に対して反射性を有する材料を用いることもできる。
　蛍光体粒子６および拡散反射粒子７は、バインダ１０によって金属プレート４上に保持されている。バインダ１０は、励起光および蛍光に対して透光性を有し、比較的低温プロセスで蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を金属プレート４上に保持できる材料であり、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、低融点ガラス等を用いることができる。
　蛍光体層３の形成方法の一例について説明する。ここでは、バインダ１０として、熱硬化性のシリコーン樹脂を用いた場合の例について説明する。蛍光体粒子６と、拡散反射粒子７と、バインダ１０とを所定の比率で混合し、ペースト状にする。ペーストを金属プレート４上に塗布した後、加熱によりバインダ１０を硬化させる。
　蛍光体材料の中には、ある温度以上の加熱プロセスによって発光特性が劣化するものがある。また、拡散反射材料においてもある温度以上の加熱によって変質し、励起光あるいは蛍光に対して吸収性を発現するものがある。そのため、実施例１のように蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を混合したペレットを焼結する際に、焼結時の温度によって蛍光体材料あるいは拡散反射材料が変質する場合がある。そこで、バインダ１０を用いて比較的低温プロセスで蛍光体粒子６と拡散反射粒子７を保持することで、上記蛍光体材料や拡散反射材料の変質を抑制する。
　実施例５では、実施例３で説明した車両用灯具において、蛍光体層表面における励起光の正反射をさらに低減することができる車両用灯具の一例を説明する。
　図６は、実施例５における蛍光体層の要部断面図である。なお、実施例５における車両用灯具において、その構成は前述の図１に示した実施例１のものと同一であるので、説明は省略する。また、蛍光体層の構成は前述の図４に示した実施例３のものと同一であるので、説明は省略する。
　実施例５では、蛍光体層３の表面に反射防止膜１１が形成されている。反射防止膜１１は、蛍光体層３に入射する励起光に対して表面反射を抑制するものであり、例えば、透明酸化物、ＡＲ（Anti Reflection）フィルム等を用いた反射防止膜である。反射防止膜１１は、蛍光体層３の表面に、例えば、蒸着、塗布、フィルム貼り付け等によって形成される。
　実施例３のように、蛍光体粒子６と拡散反射粒子７からなるペレットを空間充填材料９で被覆した場合、ペレットの表面が平坦になり、空間充填材料９と空気との境界で励起光の正反射が増大する恐れがある。そこで、蛍光体層３の表面に反射防止膜１１を設けることにより励起光の正反射を抑制する。
　ここでは、実施例３に説明した蛍光体層３の表面に反射防止膜１１を形成したが、実施例１、２、および４に説明した蛍光体３の表面にも煩瑣防止膜１１を形成することもできる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
　１　半導体発光素子
　２　集光レンズ
　３　蛍光体層
　４　金属プレート
　５　リフレクタ
　５ａ　反射面
　６　蛍光体粒子
　７　拡散反射粒子
　８　表面熱伝導材料
　９　空間充填材料
１０　バインダ
１１　反射防止膜

Claims (13)

  1. 　励起光を発する光源と、
    　前記励起光により蛍光を発する蛍光体層と、を備え、
    　前記蛍光体層から発せられた前記蛍光と、前記蛍光体層で拡散反射された前記励起光とを混色して照明光を出射する光源装置であって、
    　前記蛍光体層は、
    　前記励起光により前記蛍光を発する複数の蛍光体粒子と、
    　前記励起光を拡散反射する複数の拡散反射粒子と、を含み、
    　前記蛍光体層に前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子が分散されている、光源装置。
  2. 　請求項１記載の光源装置において、
    　前記蛍光体層は、前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子とを混合し、焼結することにより形成される、光源装置。
  3. 　請求項２記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して透光性の材料である、光源装置。
  4. 　請求項２記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して反射性の材料である、光源装置。
  5. 　請求項２記載の光源装置において、
    　前記蛍光体層の表面が、前記励起光および前記蛍光に対して透光性を有し、且つ熱伝導性を有する材料によって被覆され、
    　前記複数の蛍光体粒子が、前記蛍光層の表面に露出していない、光源装置。
  6. 　請求項１記載の光源装置において、
    　前記蛍光体層は、前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子とを混合し、焼結することにより形成され、
    　前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子との空隙が、前記励起光および前記蛍光に対して透光性の充填材料で充填されている、光源装置。
  7. 　請求項６記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して透光性であり、且つ前記充填材料よりも屈折率が高い材料である、光源装置。
  8. 　請求項６記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して反射性の材料である、光源装置。
  9. 　請求項１記載の光源装置において、
    　前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子が、前記励起光および前記蛍光に対して透光性の充填材料中に分散している、光源装置。
  10. 　請求項９記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して透光性であり、且つ前記充填材料よりも屈折率が高い材料である、光源装置。
  11. 　請求項９記載の光源装置において、
    　前記複数の拡散反射粒子は、前記励起光および前記蛍光に対して反射性の材料である、光源装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の光源装置において、
    　前記蛍光体層の表面に前記励起光に対する反射防止膜が形成されている、光源装置。
  13. 　光源装置を用いた車両用灯具であって、
    　前記光源装置は、
    　励起光を発する光源と、
    　前記励起光により蛍光を発する蛍光体層と、を備え、
    　前記蛍光体層から発せられた前記蛍光と、前記蛍光体層で拡散反射された前記励起光とが混色した照明光を出射し、
    　前記蛍光体層は、
    　前記励起光により前記蛍光を発する複数の蛍光体粒子と、
    　前記励起光を拡散反射する複数の拡散反射粒子と、を含み、
    　前記蛍光体層に前記複数の蛍光体粒子と前記複数の拡散反射粒子が分散されている、車両用灯具。
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