(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の分光分布を有する光を発光する固体発光素子と、前記第一の分光分布の光を受けて、それよりも波長の長い第二の分光分布を有する光に波長変換して出射する波長変換素子と、前記波長変換素子からの第二の分光分布の光と前記波長変換素子で波長変換されなかった前記第一の分光分布の光とを集光して照射する光学素子と、を有し、前記固体発光素子、波長変換素子、及び光学素子が互いに共通の光軸を有する発光装置であって、
前記光学素子は、回折レンズであり、照射面から見て、前記第一の分光分布の光に対する焦点が前記第二の分光分布の光に対する焦点よりも前記回折レンズから遠い位置となる光学特性を持ち、
前記回折レンズは同心円状の回折格子を有し、
前記固体発光素子の外縁部を通る点Ａと、前記回折レンズの外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ａと反対側の点Ｂと、を結ぶ直線ＡＢが光軸と成す角度をθａｂとし、
前記波長変換素子の外縁部を通る点Ｃと、前記回折レンズの外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ｃと反対側の点Ｄと、を結ぶ直線ＣＤが光軸と成す角度をθｃｄとし、
前記回折レンズの外縁部の前記第一の分光分布の光に対する回折角度をφ１とし、
前記回折レンズの外縁部の前記第二の分光分布の光に対する回折角度をφ２としたとき、
θａｂ−φ１＝θｃｄ−φ２の関係を満たすように構成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記回折レンズは、単層型回折レンズを複数組合わせた積層型回折レンズであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記回折レンズは、屈折面及び全反射面を有し、出射面に前記回折格子を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記回折レンズは、屈折面及び全反射面を有し、入射面に前記回折格子を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単色光の発光素子からの光と、この光を波長変換素子で変換した光とを集光レンズで混色して照射する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種の発光装置を図１０（ａ）（ｂ）に示す。発光装置は、青色ＬＥＤ１からの青色光が黄色蛍光体（波長変換素子という）２で変換された黄色光と、波長変換素子２で変換されずに出射された青色光とにより白色光を発光する白色ＬＥＤ光源である。この白色光は、屈折レンズ６で照射面２０上に光源像Ｐが写る。ここに、光源像Ｐは、斜視で示している。
【０００３】
図１０（ａ）は、白色ＬＥＤ光源が青色光に対する焦点位置に配置された場合を示す。青色光Ｘ１は屈折レンズ６を通過後、光軸に平行に進行する。図１０（ｂ）は、白色ＬＥＤ光源が黄色光に対する焦点位置に配置された場合を示す。黄色光Ｙ１は屈折レンズ６を通過後、光軸に平行に進行する。
【０００４】
上記いずれの場合も、光源像Ｐは波長変換素子２の発光面が青色ＬＥＤ１の発光面に比べて大きいので、黄色光パターンＰｙが青色光パターンＰｘより大きくなる。このため、青色光パターンＰｘと黄色光パターンＰｙが重なる部分は白色パターンとなるが、光源像Ｐの周辺で黄色光が多くなるため、色むらが発生する。このとき、図１１に示すように、光学ガラスの屈折レンズでは、長波長の光は短波長の光に比較して屈折率が大きくなるので、青色光は黄色光に比べ大きく屈折され、青色光パターンＰｘが縮小し、黄色光パターンＰｙが拡大するため、色むらがより顕著となる。
【０００５】
ところで、白色ＬＥＤ光源からの光を屈折レンズの出射面で拡散することにより、照射光周辺の色むらを抑制する発光装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。図１２（ａ）に示すように、この装置は、基板４上の青色ＬＥＤ１と波長変換素子２とによる白色ＬＥＤ光源からの光を屈折レンズ６で集光し、屈折レンズ６の出射面７に形成された拡散処理面や凸レンズ群等の光拡散部材８により拡散して青色光１１と黄色光１２を出射する。この装置は、光拡散部材８を備えていない場合は、図１２（ｂ）に示されるように、青色光１１のビーム角が黄色光１２のビーム角より狭いことにより色むらを生じるが、光拡散部材８を備えたことにより、青色光１１と黄色光１２が拡散され色むらが低減される。
【０００６】
しかしながら、図１２（ａ）に示される装置は、青色光と黄色光を光色に関係なく一律に拡散するので、全体に各ビーム角が広くなり集光作用が弱くなって、出射面７からの照度が低下すると共に、光拡散部材８によりレンズの光透過率が低くなるため、照射効率が劣化する。
【０００７】
また、他の例として、ＬＥＤからの光を回折格子レンズにより集光して照射する発光装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この装置は、ＬＥＤからの光の集光を良くするもので、照射光の色むらを抑制するものではない。            
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５２１８号公報
【特許文献２】特開２００７−２６５９６４号公報
【特許文献３】特開２００６−２４３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、単色光の発光素子からの光と、この光が波長変換素子で変換された光とを混色しレンズで集光して出射する発光装置において、効率良く色むらを低減できる発光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】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、第一の分光分布を有する光を発光する固体発光素子と、前記第一の分光分布の光を受けて、それよりも波長の長い第二の分光分布を有する光に波長変換して出射する波長変換素子と、前記波長変換素子からの第二の分光分布の光と前記波長変換素子で波長変換されなかった前記第一の分光分布の光とを集光して照射する光学素子と、を有し、前記固体発光素子、波長変換素子、及び光学素子が互いに共通の光軸を有する発光装置であって、前記光学素子は、回折レンズであり、照射面から見て、前記第一の分光分布の光に対する焦点が前記第二の分光分布の光に対する焦点よりも前記回折レンズから遠い位置となる光学特性を持ち、前記回折レンズは同心円状の回折格子を有し、前記固体発光素子の外縁部を通る点Ａと、前記回折レンズの外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ａと反対側の点Ｂと、を結ぶ直線ＡＢが光軸と成す角度をθａｂとし、前記波長変換素子の外縁部を通る点Ｃと、前記回折レンズの外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ｃと反対側の点Ｄと、を結ぶ直線ＣＤが光軸と成す角度をθｃｄとし、前記回折レンズの外縁部の前記第一の分光分布の光に対する回折角度をφ１とし、前記回折レンズの外縁部の前記第二の分光分布の光に対する回折角度をφ２としたとき、θａｂ−φ１＝θｃｄ−φ２の関係を満たすように構成されているものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記回折レンズは、単層型回折レンズを複数組合わせた積層型回折レンズであるものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記回折レンズは、屈折面及び全反射面を有し、出射面に前記回折格子を有しているものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記回折レンズは、屈折面及び全反射面を有し、入射面に前記回折格子を有しているものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、回折レンズを用いて第一の分光分布の光（例えば、青色光）の焦点が第二の分光分布の光（例えば、黄色光）のそれよりも回折レンズから遠い位置にあるようにしたので、屈折レンズを用いた場合に比べ、照射面の光源像の外縁側にある第二の分光分布の光の照射パターンが相対的に小さくなる。このため、光源像の周縁で第一の分光分布の光の割合が増加し、第二の分光分布の光を目立たせなくすることができ、拡散部材を用いることなく効率良く、色むらを低減することができる。また、第一の分光分布の光の回折レンズを出射後の最大出射角度と、第二の分光分布の光の回折レンズを出射後の最大出射角度とが等しくなるので、照射面の光源像の周縁で第一の分光分布の光と第二の分光分布の光との各照射パターンが重なるようにでき、色むらをより低減することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、積層型回折レンズにより、単体の単層型回折レンズに比べて、不要な回折光が抑制され色むらが抑制されると共に、回折効率の波長依存性が低減され、広い波長領域の光の回折が可能となる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、色ずれの少ない照射光を得ることができると共に、屈折面と全反射面を利用して光量を多く出射面に集光制御できるので、屈折面と全反射面を有しない回折レンズに比べ、光利用効率を良くすることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、入射面で回折された光を屈折面と全反射面を利用して出射面に集光して照射できるので、屈折面と全反射面を有しない回折レンズに比べ、光利用効率を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図２】同発光装置の動作を説明するための図。
【図３】（ａ）は同発光装置の回折レンズによる集光状態を示す図、（ｂ）は同回折レンズの部分断面図。
【図４】（ａ）は同回折レンズで青色光を平行光としたときの集光状況と照射パターンを示す図、（ｂ）は同回折レンズで黄色光を平行光としたときの集光状況と照射パターンを示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図７】（ａ）は同発光装置の積層型回折レンズの回折効率特性図、（ｂ）は単層型回折レンズの回折効率特性図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図１０】（ａ）は従来の発光装置において青色光を平行光に屈折する場合の構成及び照射パターンを示す図、（ｂ）は同発光装置において黄色光を平行光に屈折する場合の構成及び照射パターンを示す図。
【図１１】光学ガラスの屈折率を示す図。
【図１２】（ａ）は従来の発光装置の出射面に光拡散部材を有する場合の断面図、（ｂ）は同発光装置の出射面に光拡散部材を有しない場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る発光装置について図１乃至図４を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の発光装置１０は、青色光（第一の分光分布を有する光）を発光する青色ＬＥＤ（固体発光素子）１と、青色光を受けて、それよりも波長の長い黄色光（第二の分光分布を有する光）に波長変換して出射する波長変換素子２と、波長変換素子２からの黄色光と波長変換素子２で波長変換されなかった青色光とを集光して照射する光学素子３とを有する。青色ＬＥＤ１、波長変換素子２、及び光学素子３は互いに共通の光軸を有する。なお、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２とはＬＥＤ実装基板（不図示）に設けられ、光学素子３と共に、例えば、円筒形等の筐体に（不図示）に収納固定されている。
【００２２】
青色ＬＥＤ１は、エネルギが高い光を放射する短波長の固体光源であり、紫外線発光ダイオードなどでもよく、その材料は、例えば、ＩｎＧａＮ系部材が用いられるが、特に限定されるものではない。
【００２３】
波長変換素子２は、その材料として蛍光体などが使用され、固体発光素子からの光を受光した後、それよりも長波長、すなわち、エネルギが低い光を放射する変換素子である。ここでは、波長変換素子２は、青色光を黄色光に変換する黄色発光蛍光体として、例えば、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯域の光を４８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光へ変換するＹＡＧ（Yttrium Aluminium Garnet）系蛍光体やＢＯＳ（Barium ortho-Silicate）系蛍光体等を用いることができる。
【００２４】
波長変換素子２は、ＬＥＤ実装基板（不図示）の実装面側に設けられた凹部内に、樹脂に黄色発光蛍光体を含有させた蛍光体層を充填して形成され、凹部内に実装された青色ＬＥＤチップを蛍光体層により被覆することにより、青色光で黄色発光体を励起させることにより黄色光を発光する。
【００２５】
波長変換素子２に入射された青色ＬＥＤ１からの青色光は、その一部が波長変換素子２で変換されずに、そのまま波長変換素子２を通って出射される。このとき、変換されなかった青色光と変換された黄色光とは混色されて白色光を生じ、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２による白色ＬＥＤ光源が形成される。この白色ＬＥＤ光源においては、青色ＬＥＤ１の発光面積は、波長変換素子２による黄色光の発光面積に比較して小さい。
【００２６】
光学素子３は、回折現象を利用する回折レンズであり、その光透過部材としてアクリル、ポリカーボネート等の一般的な光学ガラス材が用いられる。回折レンズ３は、同心円状の回折格子３１を有し、光軸に垂直な照射面２０から見て、青色光に対する焦点Ｆ１（図２）が黄色光に対する焦点Ｆ２よりも回折レンズ３から遠い位置となる光学特性を持つ。
【００２７】
図２は、本発光装置１０の動作を説明するものであり、回折レンズ３から青色光の焦点距離ｆ１だけ離れた焦点Ｆ１の位置に青色ＬＥＤ１ａが配置された場合と、回折レンズ３から黄色光の焦点距離ｆ２だけ離れた焦点Ｆ２の位置に青色ＬＥＤ１が仮想的に配置された場合とを示す。青色ＬＥＤ１ａからの青色光は回折レンズ３を通過後、光軸に平行に進む。また、波長変換素子２の中心から出た黄色光は、回折レンズ３を通過後、光軸に平行に進む。実際には、青色光は、焦点Ｆ２に配置された青色ＬＥＤ１から出るので、照射面２０で結像されず、黄色光の結像範囲内にぼんやり結像されることになる。
【００２８】
回折レンズ３は、図３（ａ）に示すように、鋸歯形状の位相型回折光学素子の回折格子３１から成り、入射光は回折レンズ３で回折され、その波長に基く焦点Ｆに集光される。また、回折レンズ３は、図３（ｂ）に示すように、下記の式１が成り立つように、光透過基板を光波長寸法オーダの細かさで削ることにより、光の位相を制御することができる。なお、回折レンズ３は、図３（ａ）（ｂ）に示された形状より格子の周期、溝深さが十分小さい。
【００２９】
[数１]
ｎＬ２＋Ｌ３−Ｌ１＝ｍλ・・・（１）
ここで、Ｌ１は回折格子３１の高さ、ｎは回折レンズ材料の屈折率、ｍは回折次数（整数）、λは設計波長を示す。このとき、設計波長λに対し光軸に沿って光の等位相波面３０が形成され、回折レンズ３に異なる波長の光を通過させた場合は、波長の長い方の光が波長の短い方に比べ、強め合う点（焦点）が回折レンズ３から近くなる。すなわち、回折レンズ３は、長波長の光の方が短波長の光よりよく曲がり、長波長と短波長とでレンズによる屈折の大小関係が屈折レンズに比べて逆になる。
【００３０】
回折レンズ３は、フォトリソグラフィによりシリカウェハ上にマスクパターンを形成し、その後エッチングにより微細構造を形成する、又はナノインプリントなどで金型成形することにより製作することができる。
【００３１】
図４（ａ）は、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２を回折レンズ３の青色光の焦点Ｆ１の位置に配置したときの照射パターンを示す。ここでは、分かり易くするために、光軸の紙面の上側に青色光を、下側に黄色光を示す。図４（ｂ）は、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２を回折レンズ３の黄色光の焦点Ｆ２の位置に配置したときの照射パターンを示す。
【００３２】
図４（ａ）の場合は、青色ＬＥＤ１の光軸上にある中心から出た青色光Ｘ１は、回折レンズ３を通過後、光軸に平行に進み、波長変換素子２の中心から出た黄色光Ｙ１は、光軸に近づくように進む。青色光のうち、青色ＬＥＤ１の外縁部を通る点Ａと、回折レンズ３の外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ａと反対側の点Ｂとを通る青色光Ｘ２は、回折レンズ３で屈折され青色光の中で最も光軸より離れて照射面２０上に照射される。また、黄色光のうち、波長変換素子２の外縁部を通る点Ｃと、回折レンズ３の外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ｃと反対側の点Ｄとを通る黄色光Ｙ２は、黄色光の中で最も光軸より離れて照射面２０上に照射される。
【００３３】
このとき、回折レンズ３では青色光は黄色光より屈折が少ないため、屈折レンズの場合と比較して、青色光Ｘ２は相対的に光軸から離れ、黄色光Ｙ２は光軸に近づくようになる。すなわち、光源像Ｐは、青色光Ｘ２の照射パターンＰｘが拡大され、黄色光Ｙ２の照射パターンＰｙが縮小されるようになり、互いのパターン径が接近されることになる。
【００３４】
また、図４（ｂ）の場合は、黄色光Ｙ１は回折レンズ３を通過後、光軸に平行に進み、青色光Ｘ１は光軸に近づくように進む。光源像Ｐは、図４（ａ）のと同様に、青色光Ｘ２の照射パターンＰｘが拡大され、黄色光Ｙ２の照射パターンＰｙが縮小されるので、両パターンの重なりが増えるようになる。ここでは、黄色光の焦点距離ｆ２が青色光の焦点距離ｆ１より短いので、図４（ａ）の場合と比較して装置全体が短くなる。
【００３５】
本実施形態によれば、青色光と黄色光の互いの照射パターン径を近づけ、照射面２０の光源像Ｐの周縁で青色の割合を増加させ、黄色を目立たせなくすることができるので、混色による白色光の輪郭部における色ずれを軽減することができる。また、拡散部材を使用しないので、光の透過率が低下することなく、効率良く照射することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る発光装置について図５を参照して説明する。同図において、青色ＬＥＤ１の外縁部を通る点Ａと、回折レンズ３の外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ａと反対側の点Ｂとを結ぶ直線をＡＢとする。また、波長変換素子２の外縁部を通る点Ｃと、回折レンズ３の外縁部を通り、かつ光軸を跨いで点Ｃと反対側の点Ｄとを結ぶ直線をＣＤとする。また、直線ＡＢが光軸と成す角度をθａｂとし、直線ＣＤが光軸と成す角度をθｃｄとする。また、回折レンズ３の外縁部の青色光に対する回折角度をφ１とし、回折レンズの外縁部の黄色光に対する回折角度をφ２とする。このとき、本実施形態の発光装置１０は、下記式２の関係を満たすように構成されているものである。
【００３７】
[数２]
θａｂ−φ１＝θｃｄ−φ２    ・・・（２）
式２のθａｂ−φ１は、青色光の回折レンズ３からの出射後の最大出射角度を示し、θｃｄ−φ２は、黄色光の回折レンズ３からの出射後の最大出射角度を示す。
【００３８】
ここでは、青色ＬＥＤ１、波長変換素子２、及び回折レンズ３は、それぞれ半径ｄ１、ｄ２、及びｄ３を有する回転体形状を成し、点Ａからの青色光Ｘ２及び点Ｃからの黄色光Ｙ２は光軸と交差する。ここで、青色光と黄色光の各最大出射角度は、青色ＬＥＤ１、波長変換素子２、及び回折レンズ３のそれぞれ半径ｄ１、ｄ２、及びｄ３と、回折レンズ３の焦点距離ｆ１、ｆ２及び回折角度φ１、φ２等を用いて、互いに等しくなるように設計される。
【００３９】
本実施形態によれば、青色光と黄色光の各最大出射角度が等しくなるので、回折レンズ３からの青色光Ｘ２及び黄色光Ｙ２の各照射パターンＰｘ，Ｐｙを照射面２０上でほぼ一致させることができ、光源像Ｐの周縁で青色の割合を増加させ、黄色をより目立たせなくすることができ、白色光の色むらがさらに良くなる。
【００４０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る発光装置について図６及び図７を参照して説明する。本実施形態において、回折レンズ３は、単層型回折レンズを複数（ここでは、２つ）組合わせた積層型回折レンズとしたものである。
【００４１】
積層型回折レンズ３は、２つの単層型回折レンズ３ａ、３ｂから成る。単層型回折レンズ３ａ、３ｂは、前記実施形態の回折レンズと同様の構成を成し、互いに同心円状の格子周期構造が基本的に等しい形状であるが、回折格子３１ａ、３１ｂの凹凸方向が互いに逆向きを成し、各格子の高さと、格子を形成する材質が異なっている。この積層型回折レンズ３は、波長によらず、常に位相差が一周期に近づくようにした１組の回折格子である。ここでは、回折格子の高さと、回折格子を形成する材質を最適に設計し、数マイクロメートルの間隔で接近して向かい合わせることにより、回折効率を高めている。なお、単層型回折レンズ３ａの入射面側は、集光性を高めるために凸レンズ形状としている。
【００４２】
図７（ａ）は、積層型回折レンズ３の回折特性、図７（ｂ）は単層型回折レンズの回折特性を示す。単層型回折レンズの場合は、一次回折光の回折効率は設計波長から離れるほど低下し、可視光領域全体で均一にできず、一次回折光以外の不要な回折光が発生し色むらの原因となる場合がある。これに対し、積層型回折レンズ３は、２枚の単層型回折レンズの組合わせにより回折効率の波長依存性を補完し、不要な回折光を発生せず、可視光領域全体で高い回折効率を持つことができる。
【００４３】
本実施形態によれば、単体の単層型回折レンズを用いる場合に比べて、不要な回折光が抑制され色むらが低減されると共に、可視光領域全体の広い波長領域の光の回折が可能となる。
【００４４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る発光装置について図８を参照して説明する。本実施形態の発光装置１０は、回折レンズ３が屈折面３４及び全反射面３５を有し、出射面３６に回折格子３１を有しているものである。
【００４５】
本実施形態においては、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２とはＬＥＤ実装基板４に実装され、ＬＥＤ実装基板４は本体基板５に固定されている。青色ＬＥＤ１は、ＬＥＤ実装基板４の実装面に形成された円筒型凹部の中央に装着され、この円筒型凹部に黄色発光蛍光体を含有させた樹脂が充填されて形成される波長変換素子２で覆われて、白色ＬＥＤ光源が形成されている。
【００４６】
回折レンズ３は、波長変換素子２の出光面２１側の前方を取り囲むように凹部３２が形成されたハイブリッド型レンズを成し、接着材やレンズフォルダ等を用いて本体基板５に固定されている。この回折レンズ３は、凹部３２の底面に位置する凸型の入射面３３と、凹部３２の内側面から成る屈折面３４と、入射面３３及び屈折面３４から入射された光の一部を全反射する全反射面３５と、入射面３３からの入射光と全反射面３５からの反射光とを出射する出射面３６とを有する。回折レンズ３は、出射面３６に回折格子３１が形成され、入射面３３が波長変換素子２の出光面２１の正面に対向し、屈折面３４が凹部３２の開口に向けテーパを成す。
【００４７】
本実施形態によれば、白色ＬＥＤ光源からの入射光は、入射面３３の凸型の屈折レンズで一次的に集光された後、出射面３６の回折格子３１で青色光と黄色光とが互いに近づくように回折され、照射面２０で互いに重なるように照射され、色むらの少ない光源像Ｐが得られる。このとき、白色ＬＥＤ光源からの入射光は、屈折面３４及び全反射面３５を利用する光制御により集光されるので、屈折面３４及び全反射面３５を有しない回折レンズに比べ、光量を多く出射面３６に集光制御でき、光利用効率を良くすることができる。
【００４８】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る発光装置について図９を参照して説明する。本実施形態の発光装置１０は、回折レンズ３が屈折面３４及び全反射面３５を有し、入射面３３に回折格子３１を有しているものである。
【００４９】
本実施形態によれば、白色ＬＥＤ光源からの入射光は、入射面３３の回折格子３１で青色光と黄色光とが互いに近づくように回折されて、出射面３６から照射されるので、色むらの少ない光源像Ｐを得ることができる。また、入射面３３で回折された光を屈折面３４と全反射面３５を利用する光制御により集光して照射することができるので、屈折面３４と全反射面３５を有しない回折レンズに比べ、光利用効率を良くすることができる。
【００５０】
なお、本発明は上記各種実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、上記各種実施形態では、波長変換素子２は、入力光の青色光を黄色光の出射光に変換する場合を示したが、他の色同士の変換でもよい。また、青色ＬＥＤ１と波長変換素子２は一体化され、例えば円筒形状にモジュール化されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  青色ＬＥＤ（固体発光素子）
１０  発光装置
２  波長変換素子
２０  照射面
３  光学素子、回折レンズ、積層型回折レンズ
３ａ、３ｂ  単層型回折レンズ
３１  回折格子
３３  入射面
３４  屈折面
３５  全反射面
３６  出射面
Ｆ１  回折レンズの青色光に対する焦点（第一の分光分布の光に対する焦点）
Ｆ２  回折レンズの黄色光に対する焦点（第二の分光分布の光に対する焦点）
Ｘ１、Ｘ２  青色光（第一の分光分布の光）
Ｙ１、Ｙ２  黄色光（第二の分光分布の光）
【図１】
0005412253.tif 000002
【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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