(57)【要約】  高い演色性が求められる光源として好適な光源装置と、それを利用した電子装置を提供する。所定の波長の光を発生する第１の固体光源と、前記第１の固体光源からの光を励起光として入射して前記第１の固体光源（青色ＬＤ）が発生する光の所定の波長より長波長の蛍光を発光する蛍光材料を含む蛍光体部と、前記第１の固体光源が発生する光よりも長波長の光を発生して前記蛍光体部へ入射する第２の固体光源（赤色ＬＤ）とを備えており、前記第２の固体光源が発生する光は、前記蛍光体部が発光する蛍光よりも長波長であり、かつ、前記蛍光体部は、前記蛍光材料に加えて、前記第１、および第２の固体光源が発生する光を散乱する粒子を含んでいる光源装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光を発生する第１の固体光源と、
前記第１の固体光源からの光を励起光として入射して前記第１の固体光源が発生する光の所定の波長よりも長波長の蛍光を発光する蛍光材料を含む蛍光体部と、
前記第１の固体光源が発生する光よりも長波長の光を発生して前記蛍光体部へ入射する第２の固体光源とを備えており、
前記第２の固体光源が発生する光は、前記蛍光体部が発光する蛍光よりも長波長であり、かつ、
前記蛍光体部は、前記蛍光材料に加えて、前記第１、および第２の固体光源が発生する光を散乱する粒子を含んでいる、光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記第１の固体光源は、青色レーザーであり、
前記第２の固体光源は、赤色レーザーである、光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、励起用の青色レーザー光の照射により黄色の波長帯を中心に発光する黄色系の蛍光体に加えて、前記光を散乱する粒子としてアルミナ粒子を含んでいる、光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置において、
前記黄色系の蛍光体の粒子径は前記散乱粒子としてアルミナの粒子径よりも大きい、光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光源装置において、
前記黄色系の蛍光体の粒子径は、１０μｍ以上１００μｍ未満であり、
前記散乱粒子としてアルミナの粒子径は、１μｍ以上１０μｍ未満である、光源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、光反射率の高い金属基板の表面に形成されている、光源装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、光透過率の高い基板の表面に形成されている、光源装置。
【請求項８】
請求項６に記載の光源装置を利用した電子装置であって、
前記光源装置からの光を所定の方向に向けて照射するためのリフレクターを備えており、前記光源装置の前記蛍光体部は、その光照射面を、前記リフレクターの反射表面に向けて配置されている、電子装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光源装置を利用した電子装置は、自動車の前照灯であることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
前記請求項７に記載した光源装置を利用した電子装置であって、当該光源装置からの光を所定の映像光に変調するための手段と、前記変調手段により変調した映像光を投射する投射手段を備えていることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
前記請求項１０に記載した光源装置を利用した電子装置は、映像投射装置であることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体光源を利用した光源装置に関し、特に、自動車の前照灯や映像投射装置の光源などに用いる小型で高輝度の光源装置とそれを利用した電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザーダイオードからなる固体光源を利用した、長寿命で、小型かつ高輝度の光源装置が広く実用化されてきており、例えば、以下の特許文献１にも既に知られるように、固体光源からの励起光により蛍光体を発光させて所望の波長帯の光を得る光源装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術においては、演色性を含めた色再現性を高めるため、固体光源からの励起光により蛍光を発生する蛍光体部を、その蛍光寿命の異なる複数種類の蛍光体材料から構成することにより、高効率で高輝度の光源を得ることが記載されている。【０００５】
しかしながら、上述した従来技術になる光源装置では、特に、固体光源からの励起光より波長の離れた長波長の光を得る際には、波長変換によるストークスシフト損失が発生するため、エネルギーロスや発熱による温度消光などの問題があり、そのため、演色性を含めた色再現性を十分に備えた効率の良い光源装置を実現することができないという課題を有していた。【０００６】
本発明は、高い演色性が求められる自動車の前照灯や映像投射装置などの光源として好適な光源装置と、更には、それを利用した電子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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、所定の波長の光を発生する第１の固体光源と、前記第１の固体光源からの光を励起光として入射して前記第１の固体光源（青色ＬＤ）が発生する光の所定の波長より長波長の蛍光を発光する蛍光材料を含む蛍光体部と、前記第１の固体光源が発生する光よりも長波長の光を発生して前記蛍光体部へ入射する第２の固体光源（赤色ＬＤ）とを備えており、前記第２の固体光源が発生する光は、前記蛍光体部が発光する蛍光よりも長波長であり、かつ、前記蛍光体部は、前記蛍光材料に加えて、前記第１、および第２の固体光源が発生する光を散乱する粒子を含んでいる光源装置が提供される。【０００８】
また、本発明によれば、それを利用した電子装置として、自動車の前照灯や映像投射装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い演色性が求められる自動車の前照灯や映像投射装置などの光源として好適な光源装置と、更には、それを利用した電子装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態になる光源装置を自動車の前照灯として適用した（実施例１）全体構成を示す展開斜視図である。
【図２】上記実施例１になる光源装置の側断面図、および、その一部拡大断面図である。
【図３】従来の疑似白色を得るための一般的な方式により得た光のスペクトルを評価した結果を示す図である。
【図４】本発明になる光源装置により得た光のスペクトルを評価した結果を示す図である。
【図５】上記自動車の前照灯として適用した光源装置の配光制御の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の光源装置を光源として適用した（実施例２）映像投射装置の全体構成を示す側断面図である。
【図７】上記実施例２の光源装置の変形例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、それに先立って、本発明における重要な特徴である演色性について説明する。
【００１２】
＜演色性について＞
一般に、物体の色は、その物の固有の一定の色と考えがちであるが、異なった組成（分光分布）の光で照明すると違った色に見え、このように、物体の色の見え方に及ぼす光源の性質は、演色性といわれる。特に、自動車の前照灯（ヘッドライト）として現在一般的に利用されている固体光源のように、青色レーザーからの励起光により黄色系の蛍光体を励起して白色光を得る光源装置では、赤色領域の発光成分が不十分であり、そのため、夜間の運転時においては、一般に赤で表示される警告文字や標識を識別しにくくなり、そのため、十分な警告効果が得られない等の課題が生じる。また、車外の映像に基づいて自車の運転状態を判定し、記録し、または、運転者に警告を発生するシステムにおいても、前照灯からの光が十分な演色性を備えていない場合には、警告文字や標識を識別できずに運転者へ警告できないなどの不都合が生じる可能性も考えられる。
【００１３】
なお、かかる演色性は、照明光源の特性の中で極めて重要な特性の一つであり、光源の演色性を定量的に評価するため、本発明では、JIS（Japanese Industrial Standards）やCIE（Commission Internationale de l´Eclairage）に基づいて評価した。
【００１４】
（実施例１）
まず、図１（Ａ）には、本発明になる光源装置１００を、一例として、自動車２００の前照灯（ヘッドライト）２１０として適用した例について示している。図１（Ｂ）は、一方の前照灯の一部を展開して示した一部展開斜視図であり、図２（Ａ）は、その側面図である。図において、符号１０は、光源装置１００を構成する励起用の固体発光素子である青色レーザーダイオード（ＬＤ）を示しており（以下、「励起用レーザー」とも言う）、符号２０は、上述した演色性を高めるための光源である固体発光素子であり、赤色レーザーダイオード（ＬＤ）からなる演色用光源（以下、「演色用レーザー」とも言う）を示している。なお、これらの固体発光素子１０、２０は、図からも明らかなように、ダイクロイックミラー３０を境界面としてその両側に配置されており、励起用レーザー１０からの光は、ダイクロイックミラー３０を通過して後にも述べる光変換部５０に入射し、他方の演色用レーザー２０からの光は、当該ダイクロイックミラー３０で反射して光変換部５０に入射する。
【００１５】
なお、本実施例１では、光源装置１００は、両固体発光素子１０、２０から発生した光が、レンズ１１、２１等の光学素子によって、上記光変換部５０を構成する蛍光体と散乱粒子からなる蛍光／散乱部材５１の上に点（スポット）状に集光されて入射するように構成されている。
【００１６】
これら両固体発光素子１０、２０からのレーザー光の入射（照射）により、光変換部５０を構成する蛍光／散乱部材５１からは、図２（Ａ）に破線の矢印で示すように、当該レーザー光の入射（照射）点を中心として蛍光体により変換された蛍光と励起レーザーによる散乱光、および演色用レーザーによる散乱光が発生し、これらの光は、光変換部５０に対向して配置されたミラー（または、リフレクター）６０の反射表面６１で反射されて所定の方向に向かうこととなる。なお、本例では、当該ミラー６０の反射表面６１は、いわゆる、放物面状に形成されており、これにより、反射光は自動車の前方に向けて平行に投射されることとなる。なお、図中の符号７０は、ヘッドライトの一部を構成する光学素子である、レンズを示している。
【００１７】
続いて、図２（Ｂ）には、上記光変換部５０の蛍光／散乱部材５１の拡大断面が示されている。図からも明らかなように、この光変換部５０は、本体を構成する、例えば、アルミニウムや銅などの光反射率のが高く、熱伝導性の良い金属基板５２の表面に、上記蛍光体と散乱粒子を混合し塗布した後に、焼成などによって固化、または別途焼結されたものを接着し蛍光／散乱部材５１が形成されている。
【００１８】
ところで、上述した蛍光体層としては、一般的に、蛍光体セラミックスを使用することが望ましいとされている。しかしながら、発明者等が検討した結果、励起用の青色レーザー光の照射により黄色の波長帯を中心に発光する黄色系の蛍光体である。例えばY3Al5O12:Ce3+は、セラミック化による高温処理においてもその機能は低下しない。しかしながら、演色性（色再現性）のために必要となる赤色蛍光体である蛍光体、例えば、CaAlSiN3:Eu2+、（Ca，Sr）AlSiN3:Eu2+、Ca2Si5N8:Eu2+、（Ca，Sr）2Si5N8:Eu2+などは、セラミック化の過程における1000℃以上の高温での焼結工程において、蛍光体の失活が発生してしまうという課題があった。
【００１９】
また、一般的に、蛍光体は、励起光を、当該励起光の波長よりも長い波長の光に変換する機能を有する（例えば、黄色蛍光体は青色の励起光（波長＝４５０ｎｍ）を、黄色帯（波長＝５３０〜５８０ｎｍ）の波長に変換する）。しかしながら、上述した赤色帯（波長＝６５０ｎｍ）のように、励起光の波長と大きく異なる（長い）波長帯へ変換する場合、励起光と蛍光のエネルギー（Ｅ＝ｈｃ／λ）差が大きくなるため、その光変換効率は、低下してしまう。
【００２０】
そこで、本発明では、演色性改善に必要な赤色領域の発光成分を、上記励起用の青色レーザー光を照射する光源（励起用レーザー１０）とは異なる固体発光素子（演色用レーザー２０）から照射し、これら演色用の赤色レーザー光と励起用の青色レーザー光を利用して、同一発光点から演色性にも優れた投射光を得るものである。なお、本実施例１では、これら演色用の赤色レーザー光と励起用の青色レーザー光は、一旦、光の散乱機能をも備えた蛍光／散乱部材５１に照射される。その際、励起用の青色レーザー光は、その一部が黄色蛍光体５３により、より長い波長の光に変換されて放射されると共に、演色用の赤色レーザー光は、主に散乱によって放射される。
【００２１】
即ち、図２（Ｂ）にも明らかなように、蛍光／散乱部材５１は、励起用の青色レーザー光を白色光に変換するために一般的に用いられる、黄色蛍光体（例えば、Y3Al5O12:Ce3+）５３と共に、例えば、アルミナ粒子などからなる散乱材５４を含んでいる。黄色蛍光体５３の粒子径は、散乱材５４の粒子径よりも大きい。かかる構成の蛍光／散乱部材５１によれば、励起用光源１０からの光に対しては、蛍光の発光層として作用し、他方、励起波長とは異なる固体光源２０の光に対しては、散乱板として作用する。このことにより、２種類の波長の光を、均一に混色させ、ムラの無い均一な、色再現性の高い照明光を実現することが可能となる。言い換えれば、励起用の固体光源１０に加え、更に、より長波長の光を発生する固体光源（演色用レーザー２０）を備え、蛍光体と散乱材を混合した蛍光体膜（蛍光／散乱部材５１）により、励起用の光の一部を異なる波長の光に変換して白色光を発生（但し、赤色の演色光が不足しており、以下では、「疑似白色光」とも言う）すると共に、演色用レーザー２０からの光をその表面で散乱させることにより、赤色領域の発光成分を混色させることで光源の色再現性を改善するものである。
【００２２】
また、発明者による種々の実験の結果によれば、特に、蛍光／散乱部材５１を構成する黄色蛍光体５３としては、粒径が１０μｍ以上１００μｍ未満程度であることが好ましく、また、散乱材５４であるアルミナ粒子としては、粒径が１μｍ以上１０μｍ未満程度であることが好ましいことが分かった。
【００２３】
続いて、以上に述べた光源装置によって得られた光について、従来技術になる光源装置と比較しながら、以下に詳細に説明する。
【００２４】
図３は、一般的な方式により得た疑似白色光、より具体的には、黄色蛍光体に青色ＬＤからの励起光を照射して発光させることによって得られた光のスペクトルを評価した結果を示す。図３（Ａ）は、得られた光の各々の試験色１〜９の成分における演色評価数の分布を示す円グラフ（いわゆる、レーダチャート）であり、図３（Ｂ）は、得られた光の波長（横軸）に対する発光スペクトルを示している。
【００２５】
なお、ここで、上述の試験色１〜９の成分は、以下の表１に示すJISやCIEで規定されている演色評価用の試験色である。ここでは、上述したように、青色ＬＤからの励起光の照射により黄色系の蛍光体を励起して白色光を得る光源装置では、赤い物体に光を当てても鮮やかな赤が表現しにくいという課題に鑑み、特に、表に示した試験色１〜１５のなかから、試験色１〜９を選択して評価を行った。なお、平均演色評価数を求めるための試験色１〜８に、更に、特殊演色評価数を求めるための試験色試験色９〜１５のなかの「鮮やかな赤」である試験色９を加えている。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
その結果、図のグラフからも明らかなように、特に、スペクトルそのものに赤色の成分が少なく、そのため、赤い物体に光を当てても鮮やかな赤が表現しにくいことが分かる。
【００２８】
一方、図４には、本発明になる光源装置により得た光のスペクトルを評価した結果を示しており、図４（Ａ）は、得られた光の各々の試験色１〜９の成分における演色評価数の分布を示す円グラフ（いわゆる、レーダチャート）であり、図４（Ｂ）は、得られた光の波長（横軸）に対する発光スペクトルを示している。
【００２９】
これらのグラフからも明らかなように、図３に示した一般的な疑似白色レーザー光源（青色ＬＤ＋黄色蛍光体）と比較し、演色用レーザー２０からの赤色光を足すことにより、言い換えれば、疑似白色に赤味成分が加わることで、演色性評価結果において、赤い物体の色再現性が大きく改善していることが分かる。
【００３０】
特に、本発明では、一般的な疑似白色レーザー光源（青色ＬＤ＋黄色蛍光体）では大幅に不足している赤色光に対し、当該赤色光を演色用レーザー２０からの赤色光を加え、更には、これらの光を、蛍光体と粒子を混合した蛍光体膜（蛍光／散乱部材５１）に照射することにより、励起光の一部をより長い波長の光（黄色帯の光）に変換する。これと共に、赤色光を励起光の照写箇所と同一箇所で散乱させ、もって、効率よく、得られる光の色再現性を改善するものである。
【００３１】
＜配光制御ＥＣＵの構成＞
続いて、図５には、上述した自動車２００内に搭載された電子制御ユニット（配光制御ＥＣＵ）の構成の一例が示されている。この図からも明らかなように、当該配光制御ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（中央演算装置）４１、記憶手段であるＲＡＭ４２やＲＯＭ４３、更には、入出力装置（Ｉ／Ｏユニット）４４を備えている。そして、当該配光制御ＥＣＵには、上記Ｉ／Ｏユニット４４を介して、ここでは図示しない各種情報取得部や通信部からの情報と共に、標識などを含めて、車の外部の映像や光を取り込む車載カメラ４５からの映像信号が入力されてり、上記の前照灯（ヘッドライト）２１０を駆動・制御している。
【００３２】
一方、前照灯（ヘッドライト）２１０には、上述した励起用光源（青色レーザーダイオード（ＬＤ））１０への駆動電流を供給・制御するための点灯回路Ｓ１３と演色用光源（赤色レーザーダイオード（ＬＤ））２０への駆動電流を供給・制御するための点灯回路Ｔ２３が設けられている。なお、これら励起用光源１０からの青色光および演色用光源２０からの赤色光は、上述した光変換部５０の蛍光／散乱部材に照射されて蛍光および散乱光となり、上述したミラー６０やレンズ７０を介して自動車２００の前方に投射される。また、当該前照灯（ヘッドライト）２１０の内部には、当該前照灯２１０から照明光の色度を検知するためのセンサである、いわゆる、色度センサ２１１が設けられ、当該色度センサ２１１からの色度信号も、同様に、Ｉ／Ｏユニット４４を介して配光制御ＥＣＵ４０に入力されている。
【００３３】
そして、これら点灯回路Ｓ１３と点灯回路Ｔ２３による励起用光源１０と演色用光源２０の制御として、配光制御ＥＣＵ４０は、演色用光源２０を、例えば、前照灯２１０がオンしている場合には、常にオンするように制御してもよく、または、上記の車載カメラ４５によって標識など演色用光源による演色性改善が必要な対象物が認識された際にオンするように制御してもよい。あるいは、ヘッドライト２１０に内蔵された色度センサ２１１からの色度信号をモニターリングすることにより、光源の出力変化に伴う色ずれの影響を補償するように制御することも可能である。
【００３４】
なお、上述した本発明の光源装置を、特に、自動車２００の前照灯２１０として適用することによれば、夜間の運転時においても、赤を含めた色で表示される警告文字や標識を太陽光下に近い自然な色彩で認識することが可能となる。そのため、十分な警告効果が得られ、交通事故の予防や低減にもつながる。また、車外の映像に基づいて自車の運転状態を判定し、記録し、または、運転者に警告を発生するシステムにおいても、夜間の運転時での色の変化を考慮することなく、自然な動作が期待できる。
【００３５】
また、上記では、主に、本発明の光源装置の自動車の前照灯としての利用について述べたが、本発明はそれにのみ限定されることなく、更には、例えば、食品の照明等、対象を自然色で表示する必要のある照明のための光源装置として利用することも考えられるであろう。
【００３６】
（実施例２）
図６には、本発明の光源装置を、光源からの光を変調して投射することにより所望の映像を表示する映像投射装置である、いわゆる、プロジェクタに利用した例について示す。なお、この図では、光源装置を、上記と同様に、符号１００で示すと共に、映像投射装置を構成する他の部分を符号８０、９０により示している。
【００３７】
図において、光源装置１００では、上記と同様に、励起用レーザー（青色ＬＤ）１０と演色用レーザー（赤色ＬＤ）２０から出射した光は、それぞれ、集光用のレンズ１１、２１を介してダイクロイックミラー３０へ入射し、当該ダイクロイックミラー３０を通過または反射した後、光変換部５０'上に点（スポット）状に照射する。なお、本実施例２では、上述したものとは異なり、当該光変換部５０'は、例えば、ガラスなどの透光性の高い板状部材の表面（出射面）の一部に、上記と同様に、黄色蛍光体５３とアルミナ粒子からなる散乱材を含んだ蛍光／散乱部材５１'がスポット状に形成されて構成されている。そのため、光変換部５０'では、上記の光は、板状の蛍光／散乱部材５１'の裏面から入射し、当該蛍光／散乱部材５１'の黄色蛍光体５３と散乱剤材５４により長波長光に変換／散乱されてその表面から出射する。その後、コリメータ光学系を構成するレンズ５５により平行光として光源装置１００の開口部５６から出力されることとなる。
【００３８】
続いて、符号８０は、映像投射装置であるプロジェクタの主要部分であり、上記光源装置１００からの光を変調して所望の投射映像を形成する、いわゆる、映像形成部を示している。なお、この図からも明らかなように、上記光源装置１００の開口部５６からの光は、フライアイレンズ８１ａ、８１ｂ、偏光板８２、合焦レンズ８３等を介して、ダイクロイックミラー８０１へ入射し、青色光（Ｂ）が反射されて分離される。ダイクロイックミラー８０１を透過した光は、更に、ダイクロイックミラー８０２により緑色光（Ｇ）が反射して分離される。その後、残った赤色光（Ｒ）は、合焦レンズ８１１、ミラー８１２、合焦レンズ８１３、ミラー８１４、合焦レンズ８１５を介して透過型の液晶パネル８１６へ入射して所望の画像の赤色成分に対応した変調が行われ、合成プリズム８１７へ入射する。
【００３９】
一方、上記ダイクロイックミラー８０１で反射された青色光（Ｂ）は、ミラー８１８、合焦レンズ８１９を介して青色用の映像表示素子である、透過型の液晶パネル８２０へ入射して所望の画像の青色成分に対応した変調が行われた後、上記の合成プリズム８１７へ入射する。また、同様に、上記ダイクロイックミラー８０２で反射された緑色光（Ｇ）は、合焦レンズ８２１を介して緑色用透過型の液晶パネル８２２へ入射して所望の画像の緑色成分に対応した変調が行われた後、上記の合成プリズム８１７へ入射する。合成プリズム８１７は、上述した赤色液晶パネル８１６、青色液晶パネル８２０、緑色液晶パネル８２２からの変調光を合成して所望の映像を生成し、投射レンズやミラー等を含む投射光学系９０（ここでは、単に、ブロックで示す）を介して、生成した映像光を、スクリーン等の映像表示手段に投射することにより、映像を表示する。
【００４０】
なお、映像投射装置では、上述したように、上記光源装置１００からの光を三原色である青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、赤色光（Ｒ）に分離した後に変調して所望の投射映像を形成することから、本発明になる光源装置により得た光によれば、一般的な疑似白色レーザー光源（青色ＬＤ＋黄色蛍光体）と比較して、赤色成分が効率的に付加された演色性に優れた白色光が得られる。これにより、色再現性に優れた投射映像を得ることが可能となる。
【００４１】
更に、図７には、上記実施例２の変形例である光源装置１０を示す。なお、図７（Ａ）は、光源装置１０の側断面を、図７（Ｂ）は、主要部の展開斜視図を示している。これらの図からも明らかなように、この例では、光変換部５０'を構成する上記蛍光／散乱部材５１"は、円板状の透光性の高い部材（例えば、ガラスなど）の表面の一部に、同心円状に、上記図２（Ｂ）にも示したように、黄色蛍光体５３とアルミナ粒子からなる散乱剤材５４を含んだ材料を塗布した後、焼成などによって固着して構成されている。また、この円板状の蛍光／散乱部材５１"の中心部には、例えば、モータ等の回転駆動手段９５の回転軸が取り付けられており、これにより、所定の回転数で回転する、いわゆる、蛍光／散乱ホイールを構成している。
【００４２】
かかる構成になる光源装置１０によれば、励起用レーザー（青色ＬＤ）１０と演色用レーザー（赤色ＬＤ）２０から出射した光は、ダイクロイックミラー３０を介して光変換部５０'へ入射するが、その際、上記蛍光／散乱ホイール５１"の回転により、励起用レーザー光の蛍光体への照射面積が実質的に増大され、励起光吸収による黄色蛍光体５３の温度上昇を抑え、温度消光による蛍光出力低下を抑制することとなり、演色用レーザー光との混色バランス変化による色度ズレが小さくなることとなり、言い換えれば、良好な白色光が効率的に得られることとなる。
【００４３】
なお、上記の例では、光を各色の映像光に変調する映像表示素子として、透過型の液晶パネルについて述べたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、反射型の液晶パネルやＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の映像表示素子を用いることによっても同様の効果が得られることは当業者であれば当然であろう。また、上記では、光源装置１０からの光を三原色に分離して変調した後に映像光を合成する映像投射装置について詳述したが、やはり、本発明はこれに限定されることなく、光源からの光を分離することなく１枚の映像表示素子を用いて変調する映像投射装置にもその光源として利用できることは言うまでもない。
【００４４】
以上、本発明の種々の実施例になる画像表示デバイスを備えた電子装置に用いるのに適した面状の光源装置について述べた。しかしながら、本発明は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１００...光源装置、１０...励起用の固体発光素子（青色レーザーダイオード）、２０...演色用の固体発光素子（赤色レーザーダイオード）、３０...ダイクロイックミラー、５０、５０'...光変換部、５１、５１'、５１"...蛍光／散乱部材、５３...黄色蛍光体、５４...散乱材（アルミナ粒子）、６０...ミラー（リフレクター）、２１０...前照灯、８０...映像投射装置の主要部分、９０...投射光学系。
【図１】
2017208334.tif 000004
【図２】
2017208334.tif 000005
【図３】
2017208334.tif 000006
【図４】
2017208334.tif 000007
【図５】
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【図６】
2017208334.tif 000009
【図７】
2017208334.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月24日(2018.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光を発生する第１の固体光源と、
前記第１の固体光源からの光を励起光として入射して前記第１の固体光源が発生する光の所定の波長よりも長波長の蛍光を発光する蛍光材料を含む蛍光体部と、
前記第１の固体光源が発生する光よりも長波長の光を発生して前記蛍光体部へ入射する第２の固体光源とを備えており、
前記第２の固体光源が発生する光は、前記蛍光体部が発光する蛍光よりも長波長であり、かつ、
前記蛍光体部は、前記蛍光材料に加えて、前記第１、および第２の固体光源が発生する光を散乱する粒子を含んでおり、
前記第１の固体光源と第２の固体光源は蛍光体面の同一箇所に照射され、照射面と同一面より蛍光を発生する、光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記第１の固体光源は、青色レーザーであり、
前記第２の固体光源は、赤色レーザーである、光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、励起用の青色レーザー光の照射により黄色の波長帯を中心に発光する黄色系の蛍光体に加えて、前記光を散乱する粒子としてアルミナ粒子を含んでいる、光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置において、
前記黄色系の蛍光体の粒子径は前記散乱粒子としてアルミナの粒子径よりも大きい、光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光源装置において、
前記黄色系の蛍光体の粒子径は、１０μｍ以上１００μｍ未満であり、
前記散乱粒子としてアルミナの粒子径は、１μｍ以上１０μｍ未満である、光源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、光反射率の高い金属基板の表面に形成されている、光源装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光源装置において、
前記蛍光体部は、光透過率の高い基板の表面に形成されている、光源装置。
【請求項８】
請求項６に記載の光源装置を利用した電子装置であって、
前記光源装置からの光を所定の方向に向けて照射するためのリフレクターを備えており、前記光源装置の前記蛍光体部は、その光照射面を、前記リフレクターの反射表面に向けて配置されている、電子装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光源装置を利用した電子装置は、自動車の前照灯であることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項７に記載した光源装置を利用した電子装置であって、当該光源装置からの光を所定の映像光に変調するための手段と、前記変調手段により変調した映像光を投射する投射手段を備えていることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載した光源装置を利用した電子装置は、映像投射装置であることを特徴とする電子装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
続いて、図２（Ｂ）には、上記光変換部５０の蛍光／散乱部材５１の拡大断面が示されている。図からも明らかなように、この光変換部５０は、本体を構成する、例えば、アルミニウムや銅などの光反射率が高く、熱伝導性の良い金属基板５２の表面に、上記蛍光体と散乱粒子を混合し塗布した後に、焼成などによって固化、または別途焼結されたものを接着し蛍光／散乱部材５１が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図において、光源装置１００では、上記と同様に、励起用レーザー（青色ＬＤ）１０と演色用レーザー（赤色ＬＤ）２０から出射した光は、それぞれ、集光用のレンズ１１、２１を介してダイクロイックミラー３０へ入射し、当該ダイクロイックミラー３０を通過または反射した後、光変換部５０’上に点（スポット）状に照射する。なお、本実施例２では、上述したものとは異なり、当該光変換部５０’は、例えば、ガラスなどの透光性の高い板状部材の表面（出射面）の一部に、上記と同様に、黄色蛍光体５３とアルミナ粒子からなる散乱材を含んだ蛍光／散乱部材５１’がスポット状に形成されて構成されている。そのため、光変換部５０’では、上記の光は、板状の蛍光／散乱部材５１’の裏面から入射し、当該蛍光／散乱部材５１’の黄色蛍光体５３と散乱材５４により長波長光に変換／散乱されてその表面から出射する。その後、コリメータ光学系を構成するレンズ５５により平行光として光源装置１００の開口部５６から出力されることとなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
更に、図７には、上記実施例２の変形例である光源装置１０を示す。なお、図７（Ａ）は、光源装置１０の側断面を、図７（Ｂ）は、主要部の展開斜視図を示している。これらの図からも明らかなように、この例では、光変換部５０’を構成する上記蛍光／散乱部材５１”は、円板状の透光性の高い部材（例えば、ガラスなど）の表面の一部に、同心円状に、上記図２（Ｂ）にも示したように、黄色蛍光体５３とアルミナ粒子からなる散乱材５４を含んだ材料を塗布した後、焼成などによって固着して構成されている。また、この円板状の蛍光／散乱部材５１”の中心部には、例えば、モータ等の回転駆動手段９５の回転軸が取り付けられており、これにより、所定の回転数で回転する、いわゆる、蛍光／散乱ホイールを構成している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【国際調査報告】
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