(57)【要約】      （修正有）【課題】蛍光の取り出し効率を高めた蛍光光源装置を提供する。【解決手段】蛍光光源装置は、第一面と、第一面に対して当該第一面の辺又は外接円の径より短い距離だけ離れて第一方向に向かい合う位置に配置された第二面と、第一面及び第二面を連絡する、第一面及び第二面に対して非平行な第三面とを有し、第一波長の光が入射されると第二波長の蛍光を生成する波長変換素子１０と、波長変換素子の第三面に対して、第三面に直交する第二方向に離間した位置に配置された、第一波長の励起光Ｌ２０を出射する励起光源２０と、励起光源と波長変換素子の第三面との間に配置され、励起光を波長変換素子の第三面上の第一照射領域に照射させる光学素子３０とを備え、波長変換素子は励起光を蛍光に変換して第一面から出射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一面と、前記第一面に対して、当該第一面の辺、径、又は外接円の径より短い距離だけ離れて第一方向に向かい合う位置に配置された第二面と、前記第一面及び前記第二面を連絡する、前記第一面及び前記第二面に対して非平行な第三面とを有し、第一波長の光が入射されると前記第一波長とは異なる第二波長の蛍光を生成する波長変換素子と、
前記波長変換素子の前記第三面に対して、前記第三面に直交する第二方向に離間した位置に配置された、前記第一波長の励起光を出射する励起光源と、
前記励起光源と前記波長変換素子の前記第三面との間に配置され、前記励起光を前記波長変換素子の前記第三面上の第一照射領域に照射させる光学素子とを備え、
前記波長変換素子は、前記励起光を前記蛍光に変換して、前記第一面から出射させることを特徴とする、蛍光光源装置。
【請求項２】
前記波長変換素子と前記励起光源とが載置される載置面を含む冷却板を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項３】
前記光学素子は、前記冷却板に対して固定的に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の蛍光光源装置。
【請求項４】
前記波長変換素子の前記第三面は、複数の平面、曲面、又はこれらの群からなり、
前記第三面上の複数の前記第一照射領域のそれぞれに対して前記励起光を入射させる、複数の前記励起光源を備えたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項５】
前記第一面と前記第二面の面積の合計は、前記第三面の総面積よりも大きいことを特徴とする、請求項４に記載の蛍光光源装置。
【請求項６】
前記光学素子は、前記励起光を前記第一照射領域に集光する集光光学系を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項７】
前記光学素子は、前記励起光を前記第一照射領域に導光する光導波路を含むことを特徴する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項８】
前記励起光源は、複数の半導体層が積層されてなる半導体レーザ素子を含み、
前記半導体層の積層方向が、前記第一方向と実質的に平行であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項９】
前記波長変換素子の前記第二面の外側に接触して配置され、前記第二波長の光を反射する第一反射膜を備えたことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項１０】
前記波長変換素子の前記第三面上に、前記第一波長の光を透過し、前記第二波長の光を反射する第二反射膜を備えたことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項１１】
前記波長変換素子の前記第一面上に、前記第二波長の光の反射を防止する反射防止層を備えたことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項１２】
前記波長変換素子の前記第三面に対して、前記第二方向に離間した位置に配置され、前記第一波長及び前記第二波長の双方と異なる波長の光を出射する第二光源を備え、
前記第二光源から出射された光は、前記波長変換素子の前記第三面上のうち、前記第一照射領域とは異なる第二照射領域に対して照射されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光源と蛍光体とを含む蛍光光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）から出射される励起光を、板形状又はロッド形状の蛍光体の面に入射して、入射面に対して対向しない別の面から蛍光を取り出す技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１８−５０３２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された蛍光光源装置では、励起光と蛍光体との距離が近接している。このため、蛍光体で発生する熱を効率よく排熱することが難しく、温度消光と呼ばれる現象が発生して、効率良く蛍光を取り出せないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み、蛍光の取り出し効率を高めた蛍光光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る蛍光光源装置は、第一面と、前記第一面に対して当該第一面の辺、径、又は外接円の径より短い距離だけ離れて第一方向に向かい合う位置に配置された第二面と、前記第一面及び前記第二面を連絡する、前記第一面及び前記第二面に対して非平行な第三面とを有し、第一波長の光が入射されると前記第一波長とは異なる第二波長の蛍光を生成する波長変換素子と、
前記波長変換素子の前記第三面に対して、前記第三面に直交する第二方向に離間した位置に配置された、前記第一波長の励起光を出射する励起光源と、
前記励起光源と前記波長変換素子の前記第三面との間に配置され、前記励起光を前記波長変換素子の前記第三面上の第一照射領域に照射させる光学素子とを備え、
前記波長変換素子は、前記励起光を前記蛍光に変換して、前記第一面から出射させることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、励起光源と波長変換素子とが離間して配置されている。この結果、従来の構造と比較して、波長変換素子の排熱性が向上する。また、上記蛍光光源装置は、励起光源から出射される励起光を波長変換素子の第三面上の所定の領域（第一照射領域）に照射させる光学素子を備えている。この結果、励起光源と波長変換素子とを離間しても、励起光を波長変換素子に対して効率よく入射させることができる。
【０００８】
そして、上記蛍光光源装置が備える波長変換素子は、向かい合う２面と、この２面を連絡する第三面を備え、これら向かい合う２面（第一面、第二面）が、第一面の辺、径、又は外接円の径より短い距離だけ離れて配置されている。そして、波長変換素子は、前記第三面から励起光が入射され、第一面から蛍光を出射する。この結果、波長変換素子に入射される励起光と、波長変換素子から出射される蛍光とを分離するための光学系を別途備える必要がないため、装置構成の簡素化・小型化が図られる。
【０００９】
前記蛍光光源装置は、前記波長変換素子と前記励起光源とが載置される載置面を含む冷却板を備えるものとしても構わない。より詳細には、前記波長変換素子は、前記第二面が、冷却板の載置面に対して、直接又は他の層を介して接触するように載置されているものとしても構わない。
【００１０】
上記構成によれば、波長変換素子と励起光源の双方を同一の冷却板を介して冷却することができるため、装置全体の小型化が図られる。また、上述したように、波長変換素子と励起光源とは離間して配置されているため、このように同一の冷却板を介して冷却させた場合であっても高い冷却性能が実現される。
【００１１】
前記光学素子は、前記冷却板に対して固定的に配置されているものとしても構わない。かかる構成によれば、光学素子と励起光源、光学素子と波長変換素子の双方に関する光学的なアライメントが容易に実行できる。
【００１２】
前記波長変換素子の前記第三面は、複数の平面、曲面、又はこれらの群からなり、
前記第三面上の複数の前記第一照射領域のそれぞれに対して前記励起光を入射させる、複数の前記励起光源を備えるものとしても構わない。
【００１３】
上記構成によれば、冷却性能が高められた状態で、複数の励起光源から出射された励起光が波長変換素子に入射されるため、波長変換素子において高い出力の蛍光を生成することができる。
【００１４】
前記第一面と前記第二面の面積の合計は、前記第三面の総面積よりも大きいものとしても構わない。
【００１５】
上記構成によれば、励起光が入射される第三面側から蛍光が出射される光量が抑制されるため、蛍光の取り出し面を構成する第一面側から取り出される蛍光の効率が高められる。
【００１６】
前記光学素子は、前記励起光を前記第一照射領域に集光する集光光学系を含むものとしても構わない。より詳細には、前記励起光を略平行光にするコリメートレンズと、前記コリメートレンズから出射された前記励起光を集光する集光レンズとを含むとしても構わない。
【００１７】
前記光学素子は、前記励起光を前記第一照射領域に導光する光導波路を含むものとしても構わない。光導波路としては、例えば光ファイバを用いることができる。この場合において、前記励起光を前記光導波路の入射面に集光する集光レンズを更に備えるものとしても構わない。
【００１８】
前記励起光源は、複数の半導体層が積層されてなる半導体レーザ素子を含み、
前記半導体層の積層方向が、前記第一方向と実質的に平行であるものとしても構わない。
【００１９】
半導体レーザ素子がいわゆる「端面発光型」の素子である場合、半導体層の積層方向と、これに直交する方向とで構成された面からレーザ光が出射される。この光出射領域（「エミッタ」とも称される。）は、半導体レーザ素子の構造上の特性に起因して、半導体層の積層方向よりも、これに直交する方向が長い形状を示す。エミッタの短手方向を前記第一方向と実質的に平行な方向になるように励起光源を配置することで、漏れ光をできる限り少なくした状態で励起光を波長変換素子の第三面に対して入射させることができる。
【００２０】
なお、本明細書において、方向Ａと別の方向Ｂとが「実質的に平行である」とは、方向Ａと方向Ｂとのなす角度の絶対値が３°未満であることを意味する。
【００２１】
前記蛍光光源装置は、前記波長変換素子の前記第二面の外側に接触して配置され、前記第二波長の光を反射する第一反射膜を備えるものとしても構わない。
【００２２】
かかる構成によれば、波長変換素子内で生成され、第二面側に進行した蛍光を、第一反射膜で反射させて第一面側に導くことができるため、第一面側から取り出される蛍光の取り出し効率が向上する。
【００２３】
なお、前記第一反射膜は、前記第一波長の光を反射する機能を備えていても構わない。これにより、励起光を第一反射膜で反射させて波長変換素子内に戻すことができるため、、蛍光生成効率が向上する。
【００２４】
前記蛍光光源装置は、前記波長変換素子の前記第三面上に、前記第一波長の光を透過し、前記第二波長の光を反射する第二反射膜を備えるものとしても構わない。
【００２５】
上記構成によれば、波長変換素子内で生成され、第三面側に進行した蛍光を再び波長変換素子内へと戻すことができるため、第一面側から取り出される蛍光の取り出し効率が向上する。
【００２６】
前記蛍光光源装置は、前記波長変換素子の前記第一面上に、前記第二波長の光の反射を防止する反射防止層を備えるものとしても構わない。
【００２７】
上記構成によれば、波長変換素子内で生成され、第一面側に進行した蛍光が、第一面で反射して波長変換素子に戻される光量が減少するため、第一面側から取り出される蛍光の取り出し効率が向上する。
【００２８】
前記蛍光光源装置は、前記波長変換素子の前記第三面に対して、前記第二方向に離間した位置に配置され、前記第一波長及び前記第二波長の双方と異なる波長の光を出射する第二光源を備え、
前記第二光源から出射された光は、前記波長変換素子の前記第三面上のうち、前記第一照射領域とは異なる第二照射領域に対して照射されるものとしても構わない。
【００２９】
上記構成によれば、波長変換素子で生成された蛍光と、この蛍光とは異なる波長の光とが、波長変換素子の第一面から取り出される。かかる光をプロジェクタなどの照明用途に利用することで、演色性が高められる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、小型の装置構成で、蛍光の取り出し効率の高い蛍光光源装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の蛍光光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す蛍光光源装置が備える波長変換素子の構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】図１に示す蛍光光源装置が備える波長変換素子を模式的に示す平面図である。
【図４】図１に示す蛍光光源装置の一部分を抽出して模式的に示す断面図である。
【図５】励起光源を模式的に示す斜視図である。
【図６】図４の一部拡大図である。
【図７】図１に示す蛍光光源装置の一部分を抽出して模式的に示す別の断面図である。
【図８】図４の別実施形態の一部拡大図である。
【図９】本発明の蛍光光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す別の平面図である。
【図１０】本発明の蛍光光源装置の別の実施形態の構成を模式的に示す別の平面図である。
【図１１】図１０に示す蛍光光源装置の一部分を抽出して模式的に示す断面図である。
【図１２】別実施形態に係る蛍光光源装置が備える波長変換素子を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の蛍光光源装置の別の実施形態の構成を模式的に示す平面図である。
【図１４】本発明の蛍光光源装置の別の実施形態の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明に係る蛍光光源装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比は必ずしも実際の寸法比と一致しておらず、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。
【００３３】
図１は、蛍光光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す平面図である。図１に示すように、蛍光光源装置１は、波長変換素子１０と、励起光源２０と、光学素子３０とを備える。本明細書では、図１内に図示されている座標系が適宜参照される。
【００３４】
本明細書では、ある方向を記載する際に、正負を区別する必要がない場合には、単に「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、又は「Ｚ方向」と記載する。また、正負を区別する必要がある場合には、適宜「＋Ｘ方向」、「−Ｘ方向」などと記載する。図１は、Ｚ方向から蛍光光源装置１を見たときの構成が模式的に図示されている。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態において、蛍光光源装置１はＺ方向から見たときにほぼ円形状を示す波長変換素子１０を備える。蛍光光源装置１は、波長変換素子１０に対して複数の方向から励起光Ｌ２０を照射する、励起光源２０と光学素子３０とを含む光源群を複数組備えている。図１に示す例では、蛍光光源装置１は、励起光源２０と光学素子３０とを含む光源群を４組備え、各光源群から出射された励起光Ｌ２０が、波長変換素子１０に対して４方向から照射される。
【００３６】
図２は、波長変換素子１０を模式的に示す斜視図である。本実施形態では、波長変換素子１０は円柱形状を示す。すなわち、図２に示すように、波長変換素子１０は、向かい合う２面（１１，１２）と、これら２面に直交する側面１３を有する。本実施形態のように、波長変換素子１０が円柱形状を示す場合、側面１３は曲面で構成される。面１１が「第一面」に対応し、面１２が「第二面」に対応し、側面１３が「第三面」に対応する。また、面１１と面１２とが向かい合う方向であるＺ方向が「第一方向」に対応し、側面１３に対して直交する方向が「第二方向」に対応する。すなわち、第二方向は、基準となる側面１３の位置に応じて変化するが、第一方向には直交している。
【００３７】
なお、側面１３は、向かい合う２面（１１，１２）に対して傾斜を有していてもよい。この場合、波長変換素子１０は、斜円柱形状を呈する。この場合、第二方向は、側面１３に対して直交するが、第一方向に対して前記傾斜に応じた角度を有する。
【００３８】
本実施形態において、波長変換素子１０は、扁平な円柱形状を呈する。すなわち、波長変換素子１０は、向かい合う２面（１１，１２）の径ｒ１が、これら２面（１１，１２）の離間距離ｈ１よりも大きい形状を示す。本明細書において、「径」とは直径を意味する。
【００３９】
波長変換素子１０は、励起光源２０から出射される励起光Ｌ２０が入射されると、励起光Ｌ２０とは波長の異なる蛍光Ｌ１０を生成する蛍光材料を含む。このような材料の一例としては、ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+）、βサイアロン（ＳｒＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+）などが挙げられる。ただし、本発明において、波長変換素子１０に含まれる蛍光材料は、励起光Ｌ２０が入射されると励起光Ｌ２０とは波長の異なる蛍光Ｌ１０を生成する材料である限りにおいて任意である。
【００４０】
本実施形態において、励起光源２０はレーザダイオード素子（以下、「ＬＤ素子」と称されることがある。）で構成される。より具体的な一例として、励起光源２０は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなどの窒化物半導体からなる活性層を含み、ピーク波長が４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるＬＤ素子である。ただし、本発明において、励起光源２０が出射する励起光Ｌ２０の波長は限定されない。
【００４１】
本実施形態において、光学素子３０は、励起光源２０と波長変換素子１０との間に配置されており、励起光源２０から出射された励起光Ｌ２０を、波長変換素子１０の側面１３上の所定の領域に導く構成である。図３は、波長変換素子１０をＺ方向に直交する方向（ここではＹ方向とする）から見たときの模式的な平面図である。図３に示すように、励起光Ｌ２０は、波長変換素子１０の側面１３上の領域５１内に照射される。なお、図１に示す例のように、４方向から波長変換素子１０に対して励起光Ｌ２０が照射される場合、側面１３上の異なる４箇所に設けられた領域５１に対して、それぞれ励起光Ｌ２０が照射される。領域５１が「第一照射領域」に対応する。
【００４２】
励起光Ｌ２０は、波長変換素子１０の側面１３から波長変換素子１０に入射されると、波長変換素子１０の内部を進行・拡散しながら蛍光Ｌ１０に変換される。波長変換素子１０内で生成された蛍光Ｌ１０は、波長変換素子１０の面１１から外部に取り出される（図３参照）。すなわち、本実施形態においては、波長変換素子１０の面１１が蛍光Ｌ１０の取り出し面を構成する。
【００４３】
図４は、蛍光光源装置１の一部分を抽出して模式的に示す断面図である。図４には、波長変換素子１０に対して、＋Ｘ方向と−Ｘ方向の双方から励起光Ｌ２０が照射され、波長変換素子１０の面１１から蛍光Ｌ１０が出射される状態が図示されている。
【００４４】
図４に示すように、励起光源２０と波長変換素子１０とは、側面１３に対して直交する方向（図４ではＸ方向）に離間しており、この方向に関して、励起光源２０と波長変換素子１０との間に光学素子３０が配置されている。また、波長変換素子１０、励起光源２０、及び光学素子３０は、共通の冷却板３の面上に載置されている。冷却板３は、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、ＡｌＮなどの、比較的熱伝導率の高い材料からなる。
【００４５】
本実施形態において、光学素子３０は、２枚のレンズ（３２，３３）と、これらのレンズが固定的に配置された台座部３１とを備える。一例として、レンズ３２をコリメートレンズで構成し、レンズ３３を集光レンズで構成することができる。
【００４６】
冷却板３は、図４に示すように、一部の領域に凹部３ａを有していてもよい。図４の例では、凹部３ａの底面上に台座部３１が配置されている。かかる構成により、励起光源２０、光学素子３０、及び波長変換素子１０の光学的な位置調整（アライメント）が容易化される。
【００４７】
なお、励起光源２０及び波長変換素子１０のＺ方向に係る長さがある程度確保できる場合には、冷却板３は必ずしも凹部３ａを備えなくても構わない。
【００４８】
上述したように、波長変換素子１０は、励起光Ｌ２０が入射される面１３（側面１３）と、蛍光Ｌ１０を出射する面１１とが異なる。このため、波長変換素子１０に対して入射される励起光Ｌ２０と、波長変換素子１０から出射する蛍光Ｌ１０とを分離するための光学部材を別途備える必要がない。これにより、小型の蛍光光源装置１が実現される。
【００４９】
また、上述したように、波長変換素子１０と励起光源２０とが、側面１３に対して直交する方向、すなわち励起光Ｌ２０の光軸方向に沿って離間して配置されている。この結果、波長変換素子１０の排熱性が向上し、温度消光による蛍光変換効率の低下という問題が改善する。また、両者を離間して配置したことで、図４に図示されるように、波長変換素子１０と励起光源２０とを同一の冷却板３上に載置した場合であっても、十分な冷却性能が実現できる。これにより、高い冷却性能を実現しながらも、小型の蛍光光源装置１を実現することができる。
【００５０】
なお、励起光源２０が、ＬＤ素子で構成される場合、半導体層の積層方向ｄ２０が、Ｚ方向に一致するように配置するのが好ましい（図５参照）。図５は、励起光源２０の構造を模式的に示す斜視図である。励起光源２０が備えるエミッタ２１から出射された励起光Ｌ２０が、波長変換素子１０の側面１３に進行する。上述したように、波長変換素子１０の側面１３は、Ｚ方向に係る長さが、他の方向に係る長さよりも短い形状である。一方、エミッタ２１は、半導体からなる活性層で構成されており、厚み方向が他の方向（図５ではＹ方向）の長さよりも短い形状を示す。励起光源２０を、半導体層の積層方向ｄ２０がＺ方向になるように配置することで、励起光Ｌ２０を効率よく側面１３に導くことができる。
【００５１】
蛍光光源装置１は、種々のバリエーションを実現することができる。以下、これらの態様について説明する。なお、以下に示す各バリエーションは、適宜組み合わせることが可能である。
【００５２】
〈１〉図６に示すように、波長変換素子１０は、蛍光Ｌ１０の取り出し面を構成する面１１とは反対側の面１２に、反射膜６１が形成されていても構わない。図６は、図４の一部拡大図に対応する。反射膜６１は、蛍光Ｌ１０に対する反射特性を示す材料からなり、例えばＡｇなどの金属材料や、誘電体多層膜で構成される。より詳細には、波長変換素子１０は、反射膜６１が形成されている面１２と冷却板３とが、ハンダ層６２を介して固定的に接着されていても構わない。反射膜６１は、「第一反射膜」に対応する。
【００５３】
かかる構成によれば、波長変換素子１０内で生成された蛍光Ｌ１０のうち、取り出し面を構成する面１１とは反対側（面１２側）に進行した蛍光Ｌ１０を、反射させて面１１側に向かわせることができる。これにより、蛍光Ｌ１０の取り出し効率が向上する。
【００５４】
反射膜６１は、好ましくは、蛍光Ｌ１０と共に励起光Ｌ２０に対する反射特性を示す材料からなる。励起光源２０から出射された励起光Ｌ２０は、側面１３を介して波長変換素子１０に対して入射される。このとき、励起光Ｌ２０の一部が、蛍光Ｌ１０への変換に寄与されずに冷却板３側に進行する可能性がある。波長変換素子１０と冷却板３との間に、励起光Ｌ２０に対する反射特性を示す反射膜６１が形成されることで、冷却板３側に進行した励起光Ｌ２０を再び波長変換素子１０内へと反射させ、波長変換素子１０に含まれる蛍光材料の励起に寄与させることができる。この結果、波長変換素子１０内における蛍光生成効率（蛍光変換効率）が向上する。
【００５５】
この場合において、波長変換素子１０の面１１の面積をＳ１、波長変換素子１０の側面１３の面積をＳ２とした場合に、好ましくは２×Ｓ１＞Ｓ２である。すなわち、波長変換素子１０の面のうち、励起光Ｌ２０が入射される面の面積は、蛍光Ｌ１０が取り出される面の面積の２倍よりも小さい。かかる構成により、波長変換素子１０内で生成された蛍光Ｌ１０が、取り出し面とは異なる側面１３から出射される光量が抑制され、蛍光Ｌ１０の取り出し効率が高められる。
【００５６】
〈２〉図７に示すように、波長変換素子１０は、側面１３上に、蛍光Ｌ１０を反射する反射膜６３が形成されていても構わない。この反射膜６３は、励起光Ｌ２０に対しては透過性を示し、蛍光Ｌ１０に対しては反射性を示す。反射膜６３は、例えば誘電体多層膜で構成される。
【００５７】
この反射膜６３が側面１３に設けられることで、励起光Ｌ２０は波長変換素子１０内に入射される一方、波長変換素子１０内で生成されて側面１３に向かって進行した蛍光Ｌ１０については再び波長変換素子１０に戻すことができる。これにより、蛍光Ｌ１０が側面１３から出射される光量が抑制され、面１１から取り出される蛍光Ｌ１０の効率が高められる。反射膜６３は、「第二反射膜」に対応する。
【００５８】
〈３〉図８に示すように、波長変換素子１０は、蛍光Ｌ１０の取り出し面を構成する面１１側に、反射防止層６４が形成されていても構わない。反射防止層６４は、屈折率の異なる複数の誘電体多層膜の積層体や、微細な凹凸構造（モスアイ構造）で実現することができる。
【００５９】
この反射防止層６４が蛍光Ｌ１０の取り出し面を構成する面１１に設けられることで、波長変換素子１０内で生成された蛍光Ｌ１０が、面１１で反射して波長変換素子１０側に戻される光量が減少し、面１１から取り出される蛍光Ｌ１０の効率が高められる。
【００６０】
なお、図８には、波長変換素子１０の面１２側に反射膜６１が形成され、面１１側に反射防止層６４が形成されている構造が図示されているが、反射膜６１を備えずに反射防止層６４のみを備えていても構わない。
【００６１】
〈４〉蛍光光源装置１は、励起光源２０とは別に、励起光Ｌ２０とは異なる波長の光Ｌ４０を出射する第二光源４０を備えるものとしても構わない（図９参照）。第二光源４０から出射される光Ｌ４０は、波長変換素子１０の側面１３上の領域５２内に照射されると、面１１から蛍光Ｌ１０と共に取り出される。領域５２は「第二照射領域」に対応する。
【００６２】
この光Ｌ４０は、励起光Ｌ２０とは異なり、波長変換素子１０内で蛍光Ｌ１０には実質的に変換されない波長を示すものとして構わない。一例として、励起光Ｌ２０をピーク波長が４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色系の光とし、蛍光Ｌ１０をピーク波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の黄色系の光とし、第二光源４０から出射される光Ｌ４０をピーク波長が６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の赤色系の光とする。これにより、蛍光光源装置１から出射される蛍光Ｌ１０と光Ｌ４０との合成光と、青色光を合成させて演色性の高い白色系の光が生成される。
【００６３】
［別実施形態］
蛍光光源装置１の更なる別実施形態につき、以下において説明する。
【００６４】
〈１〉上記実施形態では、光学素子３０が複数枚のレンズ（３２，３３）からなるものとした。しかし、光学素子３０は、励起光源２０から出射された励起光Ｌ２０を、波長変換素子１０の側面１３に対して入射させる機能を有していればよく、この限りにおいてレンズ（３２，３３）には限定されない。例えば、図１０及び図１１に示す蛍光光源装置１のように、光学素子３０が光導波路３５によって構成されていても構わない。光導波路３５としては、例えば光ファイバ、ロッドインテグレータなどで構成することができる。
【００６５】
また、光学素子３０は、光導波路３５に加えて、レンズ３２及び／又はレンズ３３を含む構成であっても構わない（図１２参照）。例えば、図１２に示す構成であれば、励起光Ｌ２０はレンズ３２で平行光化された後、レンズ３３によって光導波路３５の入射面に集光される。その後、励起光Ｌ２０は、光導波路３５内を進行した後、波長変換素子１０の側面１３に対して入射される。
【００６６】
〈２〉図１に図示された例によれば、波長変換素子１０は、４方向から、側面１３上における各領域５１に対して励起光Ｌ２０が入射される構成とした。しかし、波長変換素子１０に対する励起光Ｌ２０の入射方向は４方向に限定されない。
【００６７】
例えば、本発明は、単独の励起光源２０を備え、励起光源２０から出射された励起光Ｌ２０が、光学素子３０を介して波長変換素子１０の側面１３上の所定の領域５１に対して入射される態様を排除しない。別の例として、図１３に図示されるように、蛍光光源装置１が励起光源２０を６箇所に備え、各励起光源２０から出射される励起光Ｌ２０が、それぞれ別の光学素子３０を介して、波長変換素子１０の側面１３上の異なる領域５１に対して、異なる方向に入射されるものとしても構わない。
【００６８】
〈３〉上記実施形態では、波長変換素子１０が円柱形状である場合を例に挙げて説明したが、光取り出し面を構成する面１１と、面１１に対向する面１２と、面１１及び面１２を連絡する側面１３を有する形状である限りにおいて、波長変換素子１０の形状は任意である。例えば、波長変換素子１０が直方体形状を示す場合には、図１４に示すように、Ｚ方向から見たときに波長変換素子１０は四角形状を示す。この場合、波長変換素子１０の側面１３は、複数の平面からなり、各側面１３上の領域５１に対して励起光Ｌ２０が入射される構成とすることができる。
【００６９】
波長変換素子１０が直方体形状を示す場合のように、蛍光Ｌ１０の取り出し面を構成する面１１が多角形を示す場合、面１１とこの面１１に向かい合う面１２とは、当該面１１の辺の長さ、又は面１１の外接円の径の長さよりも短い距離だけ離れているものとしても構わない。一方、図１に示したように、波長変換素子１０の面１１が円形を示す場合には、面１１と面１２とが、当該面１１の径の長さよりも短い距離だけ離れているものとしても構わない。
【００７０】
励起光Ｌ２０が入射される側面１３は、曲面であっても複数の平面であっても構わないし、平面と曲面とを含む構成であっても構わない。また、波長変換素子１０において、面１１と面１２との大きさは、必ずしも一致していなくても構わない。
【００７１】
〈４〉蛍光光源装置１は、波長変換素子１０の光取り出し面を構成する面１１から、蛍光Ｌ１０に加えて励起光Ｌ２０を取り出すものとしても構わない。逆に、蛍光光源装置１は、面１１から、実質的にほとんど励起光Ｌ２０を取り出さないものとしても構わない。波長変換素子１０の面１１から励起光Ｌ２０を取り出すか否かについては、波長変換素子１０に含まれる蛍光体の量や密度、波長変換素子１０の寸法を変更することで適宜設計することができる。
【００７２】
〈５〉上記実施形態において、励起光源２０はＬＤ素子で構成される場合について説明したが、ＬＥＤ素子で構成されていても構わない。
【符号の説明】
【００７３】
１      ：    蛍光光源装置
３      ：    冷却板
３ａ    ：    凹部
１０      ：    波長変換素子
１１，１２      ：    波長変換素子の面
１３      ：    波長変換素子の側面
２０      ：    励起光源
２１      ：    励起光源のエミッタ
３０      ：    光学素子
３１      ：    台座部
３２，３３      ：    レンズ
３５      ：    光導波路
４０      ：    第二光源
５１      ：    第一照射領域
５２      ：    第二照射領域
６１      ：    反射膜
６２      ：    ハンダ層
６３      ：    反射膜
６４      ：    反射防止層
Ｌ１０      ：    蛍光
Ｌ２０      ：    励起光
Ｌ４０      ：    第二光源からの出射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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