JP4596267B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関し、特に、レーザディスクプレイや内視鏡などに利用可能な発光装置に関する。

レーザディスプレイや内視鏡（特許文献１参照）などにおいては、様々な波長の光を組み合わせて所望の波長の光を作成しているが、これらを実現するためには、組み合わせるべき青色、赤色、緑色などの光を発することが可能な発光装置が必要となる。
特開２００５−２０５１９５号公報

しかしながら、この発光装置には、その光源をいかにして構成するかということについて、次のような問題がある。まず、ＬＥＤで上記光源を構成するということが考えられるが、ＬＥＤでは輝度が低いという問題がある。つぎに、上記光源をＳＨＤレーザなどの固体レーザやガスレーザで構成するということが考えられるが、これらは構造が複雑であるため、発光装置が大型化し、消費電力も大きくなるという問題がある。
したがって、上記光源は、レーザダイオードで構成することが好ましいと考えられるが、レーザダイオードについては、緑色を発光するものがいまだ開発されていない（緑色成分を発するレーザダイオードは存在するが、混色により緑色にならない）。よって、光源をレーザダイオードで構成する場合には、緑色以外の光を発するレーザダイオードから緑色を得ることが必要となる。
そこで、本発明は、高輝度で小型化に適し、且つ低消費電力な、レーザダイオードを光源として緑色を発する新たな発光装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。

第１の発明は、励起光を射出する励起光源と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記励起光を伝播するライトガイドと、前記ライトガイドで伝播された励起光を吸収し、波長変換して所定の波長域の光を放出する波長変換部材と、前記波長変換部材から射出される光及び前記励起光の少なくとも一部の波長を遮断する遮断部材と、を備えたことを特徴とする発光装置である。
なお、本発明において「遮断」とは、波長変換部材から射出される光及び励起光の少なくとも一部の光を「吸収」又は「反射」し、この「吸収」又は「反射」した光以外の光を「透過」させることをいう

第２の発明は、前記遮蔽部材がレンズ状であることを特徴とする第１の発明に係る発光装置である。

第３の発明は、前記遮蔽部材に拡散部材が含まれていることを特徴とする第２の発明に係る発光装置である。

第４の発明は、前記波長変換部材から射出される光及び前記励起光の少なくとも一部を反射する反射部材を備えていることを特徴とする第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る発光装置である。
なお、反射部材とは、特定の波長を透過するが、それ以外の波長を反射する部材をいう。

第５の発明は、前記波長変換部材が２層以上で構成され、前記反射部材が前記波長変換部材の層と層の間に挟まれている、ことを特徴とする第４の発明に係る発光装置である。

第６の発明は、前記反射部材は、前記励起光を反射させることを特徴とする第４の発明または第５の発明に係る発光装置である。

第７の発明は、前記反射部材は、前記波長変換部材の発光ピーク波長近傍よりも短波長側の光を反射させることを特徴とする第４の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る発光装置である。ここで、発光ピーク波長近傍よりも短波長側とは、たとえば「発光ピーク波長−２０ｎｍ」よりも短波長側の光（「発光ピーク波長−２０ｎｍ」の光を含まない）をいう。

第８の発明は、前記反射部材は、約４２０ｎｍ以下の光を反射させることを特徴とする第４の発明〜第７の発明のいずれか１つに係る発光装置である。

第９の発明は、前記ライトガイドの出射側の端部にライトガイド先端部材を備え、このライトガイド先端部材の端面に所定の波長域の光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする第１の発明〜第８の発明のいずれか１つに係る発光装置である。ここで、所定の波長域は何ら限定されない。反射膜は、少なくとも９０％以上の光を反射する膜をいう。

本発明によれば、発光装置から特定の波長域の光を取り出すことができるため、高輝度で小型化に適し、且つ低消費電力な、レーザダイオードを光源として緑色を発する新たな発光装置を提供することが可能となる。

以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図であり、図２は、図１中のライトガイド先端部材３０、波長変換部材４０、遮断部材７０が配置されている部分を拡大して示す図である。
図１に示すように、本発明の発光装置は、励起光源１０と、ライトガイド２０と、ライトガイド先端部材３０と、波長変換部材４０と、反射部材６０と、遮断部材７０と、から主として構成される。図２に示すように、ライトガイド２０の出射側の端部にはライトガイド先端部材３０が設けられており、このライトガイド先端部材３０の端面に所定の波長域の光を反射する反射膜５０が形成されている。また、波長変換部材４０は、反射膜５０を挟んでライトガイド先端部材３０に取り付けられており、反射部材６０が波長変換部材４０の出射側に取り付けられており、遮断部材７０が反射部材６０の出射側に取り付けられている。

〔励起光源１０〕
励起光源１０は、励起光を射出するための光源であり、後述する蛍光物質を励起することができる光であればどのような光であってもよい。図１に示すように、励起光源１０は、発光素子１１等を備え、発光素子１１から射出される光を射出部１２からライトガイド２０へと導出するように構成されている。発光素子１１と射出部１２との間には、通常、レンズ１３が設けられている。発光素子１１には、半導体発光素子、ランプ等、さらに電子ビーム、プラズマ、ＥＬ等をエネルギー源とするデバイスを使用することができる。なかでも、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）やレーザダイオード素子（ＬＤ）等の発光素子、特に、レーザダイオード素子であることが好ましい。

〔ライトガイド２０〕
ライトガイド２０は、励起光源１０から射出された光を波長変換部材４０へ伝播するものが挙げられる。ライトガイド２０としては、例えば、光を伝送する際に光の伝送路として用いる極めて細いグラスファイバが挙げられ、高屈折率を有するものと低屈折率を有するものとを組み合わせたものや、反射率の高い部材を用いたものを使用することができる。なかでも、ライトガイド２０の全長又は一部長において、断面の中心部（コア）を周辺部（クラッド）で取り囲む二重構造のものが好ましく、コアの屈折率がクラッドの屈折率よりも高いものが、光信号を減衰させることなく送ることができる観点から、より好ましい。なお、ライトガイド２０は、単線ファイバ、多線ファイバのいずれでもよいが、単線ファイバであることが好ましい。また、単一モードファイバ、多モードファイバのいずれでもよいが、多モードファイバであることが好ましい。

〔ライトガイド先端部材３０〕
ライトガイド２０の先端、つまり励起光源に接続されていない端部は、ライトガイド先端部材３０によって支持されていることが好ましい。このようなライトガイド先端部材３０により、ライトガイド２０からの出射光を固定することが容易となる。また、その材料や形状に応じて発光効率を向上させることができるとともに、発光装置としての組み立てが容易となる。
ライトガイド先端部材３０は、例えば、ライトガイド２０の外周を取り囲むような円筒形状であってもよいし、ライトガイド２０の端面に種々の機能を付与するために各種の機能膜／部材等が一体的に又は別個に取り付けられたものでもよいし、ライトガイド２０の端面や各種機能膜／部材等を被覆するためのカバー又はキャップ等が一体的に又は別個に取り付けられたものでもよい。
なお、本実施の形態においては、図２に示すように、反射率を上げるために、ライトガイド先端部材３０の端面のみに、所定の波長域の光を反射する反射膜５０をつけて鏡面反射をさせる又は乱反射をさせる、あるいは凹凸等の加工をしてもよい。これにより、一旦、ライトガイド２０から照射された励起光や波長変換された光が反射によってライトガイド２０側に戻ってきた場合に、ライトガイド先端部材３０によって再度反射させることにより、励起光及び波長変換された光を有効に外部に取り出すことができ、出力を向上させることができる。もっとも、本発明においては、反射膜５０を設けないとすることもできる。なお、反射膜５０が反射する光についての「所定の波長域」は、反射膜５０が上記した機能を少しでも果たせるものであればよく、限定されない。

〔波長変換部材４０〕
波長変換部材４０は、励起光源１０から射出される励起光の一部又は全部を吸収し、波長変換して所定の波長域の光、例えば、赤色、緑色、青色、さらにこれらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する光を放出し得るものであり、例えば、蛍光物質、顔料等により構成される。また、波長変換部材は、上述したような蛍光物質等のみで構成されていてもよいが、任意に、外部から照射された光を反射、散乱及び／又は拡散等させることができるフィラーとともに、樹脂などの被覆部材に混合して形成することができる。これにより、ライトガイド２０への波長変換部材４０の固着を容易にすることができる。また、波長変換部材４０を均一に配置することができるため色むらの少ない発光装置を得ることができる。
また、波長変換部材４０は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。
また、波長変換部材４０は、図１に示すように、励起光１を導出するためのライトガイド２０の先端部、つまり出力部２１に設けてもよいし、励起光源１０とライトガイド２０との接続部分である励起光１の射出部１２に設けてもよい。後者の場合には、ライトガイド２０の先端が汚れる箇所においても使用することができる。また、波長変換部材４０の取り替えが容易にできる。さらに、波長変換部材４０を種々の位置に設けることにより生産性の向上を図ることができる。
さらに、ライトガイド２０内の一部に、例えば、コア材料に蛍光物質等を含有させるなどして、波長変換部材４０を設けてもよい。
なお、波長変換部材４０を蛍光物質で構成する場合には、たとえば、蛍光物質を樹脂中に含有させて、波長変換部材４０とする。蛍光物質は、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：ＥｕのほかＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、Ｍ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
また、Ｅｕ等の希土類元素により賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がＭ_ｗＡｌ_ｘＳｉ_ｙＮ_{（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ）}：Ｅｕで示され、さらに添加元素として希土類元素及び４価の元素、３価の元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種である。
上記一般式において、ｗ、ｘ、ｙの範囲は好ましくは０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８とする。またｗ、ｘ、ｙの範囲は０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７としてもよく、より好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７としても良い。
また窒化物蛍光体は、ホウ素Ｂを追加した一般式Ｍ_ｗＡｌ_ｘＳｉ_ｙＢ_ｚＮ_{（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）}：Ｅｕとすることもできる。上記においても、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種であり、０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５である。ホウ素を添加する場合、そのモル濃度ｚは、上述の通り０．５以下とし、好ましくは０．３以下、さらに０．０００５よりも大きく設定される。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。
またこれらの窒化物蛍光体は、さらにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕの群から選ばれる少なくとも１種、またはＳｃ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１種、またはＧｅ、Ｚｒのいずれか１種、が含有されている。これらを含有することによりＧｄ、Ｎｄ、Ｔｍよりも同等以上の輝度、量子効率またはピーク強度を出力することができる。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体には、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ−ｘ}Ｂａ_ａＣａ_ｂＥｕ_ｘ）_２ＳｉＯ_４（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．００５≦ｘ≦０．１）などがある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ_３ をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物または遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。

〔反射部材６０〕
実施の形態に係る発光装置には、波長変換部材４０から射出される光及び励起光の少なくとも一部の光を反射する反射部材６０を設けることができる。この反射部材６０としては、励起光を反射させる励起光反射部材、波長変換部材の発光ピーク波長近傍よりも短波長側の光を反射させる波長変換光反射部材、紫外線領域の光を反射させる紫外線領域光反射部材、などが考えられる。
なお、本発明においては、図３に示すように、反射部材６０を設けないとすることもできる。図３に示す形態では、ライトガイド２０の出射側の端部にライトガイド先端部材３０が設けられ、このライトガイド先端部材３０の端面に所定の波長域の光を反射する反射膜５０が形成されている。また、図３に示す形態では、波長変換部材４０が反射膜５０を挟んでライトガイド先端部材３０に取り付けられており、遮断部材７０が波長変換部材４０の出射側に取り付けられている。
（励起光反射部材）
励起光反射部材は、励起光が直接外部に照射されること、励起光が意図しない部分から漏れること等を防止するために利用することができる。これにより、例えば、波長変換部材内を通過するが、蛍光物質等で波長変換されなかった励起光を再度波長変換部材内に戻すことにより、発光効率を向上させることができる。したがって、励起光反射部材は、波長変換された特定波長の光のみを通過させ、励起光を反射し得る材料により形成することが好ましい。また、例えば、励起光反射部材は、図２に示すように、波長変換部材４０の少なくとも波長変換した光の導出部分に配置することが好ましい。これにより、励起光の外部への照射を低減することができ、発光効率を向上することができる。
（波長変換光反射部材）
波長変換光反射部材は、波長変換部材によって波長変換された光が、励起光入射側に戻ることを防止するとともに、励起光入射側に戻った光を反射させることにより光として外部に取り出すために利用することができる。したがって、波長変換反射部材は、特定波長の光のみを通過させ、特定波長、つまり波長変換された光を反射し得る材料により形成することが好ましい。これにより、励起光入射側に戻った光を反射することができ、発光効率の向上を図ることができる。また、図２においては、反射部材を波長変換した光の導出部分に配置した様子を示しているが、波長変換光反射部材は、波長変換部材４０の少なくとも励起光導入部分に配置することが好ましい。
（紫外線領域光反射部材）
紫外線領域光反射部材によれば、紫外線を放出する発光素子を励起光源に用いた場合でも、紫外線を反射して、発光装置から射出されないようにできるため、人や環境に優しい発光装置を得ることができる。

〔遮断部材７０〕
実施の形態に係る発光装置においては、波長変換部材４０の出射側に遮断部材７０が設けられており、この遮断部材７０は、波長変換部材４０から射出される光及び励起光の少なくとも一部の光を遮断する。これにより、所定の波長の光のみを取り出すことができる。例えば、励起光源１０のレーザダイオードから青色光（４４５ｎｍ）を射出させ、波長変換部材４０にＬＡＧ蛍光体（Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）を用いると、発光装置全体からは水色の光が発せられるが、上記の遮断部材７０を用いて、４４５ｎｍ以下の光をカットすれば、４４５ｎｍ以上の緑色を得ることができる。これにより、緑色を発光する発光素子が開発されていない場合であっても、また、何らかの理由によって緑を発光する発光素子が利用できない場合であっても、緑色を発光する発光装置を得ることができる。
また、遮断部材７０によれば、紫外線を放出する発光素子を励起光源１０に用いた場合でも、紫外線の遮断が可能となるため、人や環境に優しい発光装置を得ることができる。
なお、遮断部材７０には、主として励起光を拡散させることにより、発光効率を向上させるために利用する拡散部材を含有させることができる。このようにすれば、発光装置から発光される光を色バラツキの少ないものにできる。拡散部材として、例えば、上述した樹脂のうち、屈折率の比較的高いもの、上述した樹脂に上述したフィラーを含有するもの等を利用することが好ましい。なかでも、シリコーン樹脂にフィラーを含むものが好ましい。
なお、遮断部材７０の形状をレンズ状に形成すれば、発光装置から出射される光の配光性を特定のものにできる。

以上説明したように、実施の形態に係る発光装置は、遮断部材７０と反射部材６０とを備えることにより、緑色を発光する発光素子が開発されていない場合であっても、また、何らかの理由によって緑を発光する発光素子が利用できない場合であっても、緑色を発光する発光装置を得ることができる。その上、実施の形態に係る発光装置によれば、紫外線領域を含む４４５ｎｍ以下の光を反射させて、反射された光が波長変換部材４０に照射し、励起効率を上げることが可能となる。

なお、以上の説明は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を限定するものではない。
たとえば、上述した遮断部材や反射部材は、ライトガイド先端部材や波長変換部材や遮断部材に設ける場合に限らず、適切な位置に設けることができる。ライトガイド先端部材や波長変換部材や遮断部材や反射部材は、空間的に離して設けることも可能である。また、図示していないが、遮断部材や反射部材は、波長変換部材を２層以上で構成した場合、層と層の間に挟んで設けることも可能であり、このようにすれば、励起効率を高めることができる。
また、本発明の発光装置は、図１に示したように、１つの励起光源１０と、一本のライトガイド２０と、１つの波長変換部材３０とから構成されていてもよいし、このような一単位の発光装置を複数個搭載した発光装置としてもよい。
また、１つの励起光源に複数本のライトガイドと、それに対応した波長変換部材とを備えるように構成してもよい。また、１つの励起光源に複数本のライトガイドと、これらライトガイドからの光を１つの波長変換部材で波長変換する構成を有していてもよい。さらに、複数の励起光源と、それに対応する複数本のライトガイドと、これらライトガイドからの光を１つの波長変換部材で波長変換する構成を有していてもよい。また、これらの発光装置を組み合わせて１つの発光装置として利用してもよい。

励起光源の発光素子として４４５ｎｍの光を発するレーザダイオードを用い、ＬＡＧ（Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）を含有する波長変換部材を用い、４４５ｎｍの光を遮断する誘電体多層膜を遮断部材として用いた場合、緑色光を得ることができる。

励起光源の発光素子として４４５ｎｍの光を発するレーザダイオードを用い、ＬＡＧ（Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）を含有する波長変換部材を用い、ｙ値の高い緑色成分を透過し、その他の成分を反射する誘電体多層膜を遮断部材として用い、所定の波長域の光を反射する反射膜（ライトガイドから照射されてライトガイドに再入射しようとする光を反射する反射膜）を用いた場合、ｙ値の高い緑色光を得ることができる。

励起光源の発光素子として４０５ｎｍの光を発するレーザダイオードを用い、励起光源の側からＣＣＡ＋ＹＡＧ（２層積み）を含有する波長変換部材を設け、４０５ｎｍの光を反射する誘電体多層膜を遮断部材として用いる。４０５ｎｍの光では、ＣＣＡは励起できるが、ＹＡＧは励起できない。そこで、ＣＣＡとＹＡＧの間に４０５ｎｍの光を反射する反射部材を設けると、励起効率を高めることができる。なお、ＣＣＡは、Ｅｕにより賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、Ｃａ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕである。また、ＹＡＧは、Ｃｅにより賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙの一部をＧｄ、Ａｌの一部をＧａで置換したものも使用できる。）である。

励起光源の発光素子として４０５ｎｍの光を発するレーザダイオードを用い、Ｓｒチオガレートを含有する波長変換部材を用い、ｙ値の低い緑色の成分を除去する誘電体多層膜を遮断部材として用いた場合、ｙ値の高い緑色光を得ることができる。ここで、さらに、遮断部材である誘電体多層膜で４０５ｎｍの光を反射させることとすると、効率が向上する。なお、Ｓｒチオガレートは、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕである。

励起光源の発光素子として４４５ｎｍの光を発するレーザダイオードを用い、励起光源の側からＬＡＧ＋ＣＡＳＢＮ（2層積み）を含有する波長変換部材を設け、４４５ｎｍの光の一部を透過させ、一部を反射させる誘電体多層膜を遮断部材として設けると、透過光は白色の一部となり、反射光は波長変換部材の励起用光源として用いられ、全体として発光効率が向上する。なお、ＬＡＧは、（Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）である。また、ＣＡＳＢＮは、（ＣａＡｌＳｉＢ_{０．００５}Ｎ_{３．００５}：Ｅｕ）である。

本発明の発光装置は、照明器具、車両搭載用照明、ディスプレイ、インジケータ等に利用することができる。また、生体内部を撮像する内視鏡装置、狭い隙間及び暗い空間等を照明することができるファイバースコープ、電流の漏洩や発熱のない照明を必要とする各種工業用の装置等に利用することができる。

本発明の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。 図１中のライトガイド先端部材３０、波長変換部材４０、遮断部材７０が配置されている部分を拡大して示す図である。 図１中のライトガイド先端部材３０、波長変換部材４０、遮断部材７０が配置されている部分を拡大して示す図（反射部材６０を設けないとした場合）である。

符号の説明

１ 励起光
１０ 励起光源
１１ 発光素子
１２ 射出部
１３ レンズ
２０ ライトガイド
２１ 出力部
３０ ライトガイド先端部材
４０ 波長変換部材
５０ 反射膜
６０ 反射部材
７０ 遮断部材

Claims (8)

1. 励起光を射出する励起光源と、
   断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記励起光を伝播するライトガイドと、
   前記ライトガイドで伝播された励起光を吸収し、波長変換して所定の波長域の光を放出する波長変換部材と、
   前記波長変換部材から射出される光及び前記励起光の少なくとも一部の波長を遮断する遮断部材と、
   前記波長変換部材から射出される光及び前記励起光の少なくとも一部を反射する反射部材と、
   を備えたことを特徴とする発光装置。
2. 前記遮蔽部材がレンズ状であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記遮蔽部材に拡散部材が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記波長変換部材が２層以上で構成され、
   前記反射部材が前記波長変換部材の層と層の間に挟まれている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記反射部材は、前記励起光を反射させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記反射部材は、前記波長変換部材の発光ピーク波長近傍よりも短波長側の光を反射させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記反射部材は、約４２０ｎｍ以下の光を反射させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記ライトガイドの出射側の端部にライトガイド先端部材を備え、このライトガイド先端部材の端面に所定の波長域の光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。
   

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