(57)【要約】【課題】光強度の低下を招くことなく所望の範囲の波長の光を照射可能な波長変換部材を提供する【解決手段】第１〜第４波長変換材料１１〜１４として、吸収波長が互いに異なり、発光波長が予め定めた基準波長Ｋλ（６２５ｎｍ）に対して±５０ｎｍ以内となっているものを採用し、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を板状の基材１５に積層配置する。これにより太陽光等の入射光から種々の波長の光を吸収して、基準波長Ｋλ（６２５ｎｍ±５０ｎｍ以内の波長の光（赤色光）を放出するので、当該範囲内の波長の光の光強度の低下を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収波長が互いに異なる複数の波長変換材料（１１〜１４）を備え、
前記複数の波長変換材料の発光波長は、いずれも予め定めた基準波長Ｋλ±５０ｎｍ以内になっている波長変換部材。
【請求項２】
前記複数の波長変換材料は、膜状に形成されており、互いに積層配置されている請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項３】
前記複数の波長変換材料は、粒状に形成されており、結合剤によって一体化されている請求項１の記載の波長変換部材。
【請求項４】
赤外線を反射する赤外線反射材料（１６）を備える請求項１ないし３のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項５】
前記複数の波長変換材料に含まれる第１波長変換材料（１１）の吸収波長は、４００ｎｍ以下であり、
前記赤外線反射材料は、前記第１波長変換材料から照射される光に含まれる前記赤外線を反射するように配置されている請求項４に記載の波長変換部材。
【請求項６】
赤外線を吸収する赤外線吸収材料を備える請求項１ないし３のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項７】
前記複数の波長変換材料に含まれる第１波長変換材料（１１）の吸収波長は、４００ｎｍ以下であり、
前記赤外線吸収材料は、前記第１波長変換材料から照射される光に含まれる前記赤外線を吸収するように配置されている請求項６に記載の波長変換部材。
【請求項８】
前記赤外線は、波長が７００ｎｍ以上の光である請求項４ないし７のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項９】
さらに、前記複数の波長変換材料が固定される基材（１５）を備え、
前記基材は板状に形成されており、
前記複数の波長変換材料は、前記基材の一方の面に固定されており、
光を入射させる面を入射面（１０ａ）と定義し、前記複数の波長変換材料が固定された前記基材のうち前記入射面の反対側の面を反対面（１０ｂ）と定義したときに、
前記入射面の端部と前記反対面の端部とを結ぶ端面（１０ｃ）は、前記入射面より前記反対面が拡がる側に傾斜しており、
前記端面には、光を反射させる反射材（１７）が配置されている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項１０】
さらに、前記複数の波長変換材料が固定される基材（１５）を備え、
前記基材は湾曲した板状に形成されており、
前記複数の波長変換材料は、前記基材の一方の面に固定されており、
光を入射させる面を入射面（１０ａ）と定義し、前記複数の波長変換材料が固定された前記基材のうち前記入射面の反対側の面を反対面（１０ｂ）と定義したときに、
前記入射面の端部と前記反対面の端部とを結ぶ端面（１０ｃ）の少なくとも一部は、前記反対面の少なくとも一部と平行に配置されている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項１１】
さらに、前記複数の波長変換材料が固定される基材（１５）を備え、
前記基材は板状に形成されており、
前記複数の波長変換材料は、前記基材の一方の面に固定されており、
光を入射させる面を入射面（１０ａ）と定義し、前記複数の波長変換材料が固定された前記基材のうち前記入射面の反対側の面を反対面（１０ｂ）と定義したときに、
さらに、前記入射面の端部と前記反対面の端部とを結ぶ端面（１０ｃ）から照射される光を集光する集光器（１８）と、
前記集光器にて集光された光の伝送路を形成する光ファイバー（１９）と、を備える請求項１ないし８のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項１２】
前記複数の波長変換材料は、それぞれ異なる板状の基材（１５ａ〜１５ｄ）に塗布されており、
前記板状の基材が、互いに積層配置されている請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項１３】
前記複数の波長変換材料は、それぞれ異なる板状の基材（１５ｅ〜１５ｈ）に含有されており、
前記板状の基材が、互いに積層配置されている請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項１４】
光を入射させる面を入射面（１０ａ）と定義し、光を照射する面を照射面と定義したときに、
前記照射面の少なくとも一部には、前記入射面よりも表面粗さが粗い祖面部（１０ｄ）が形成されている請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の波長変換部材。
【請求項１５】
前記複数の波長変換材料は、繊維状の基材（１５ｉ）に含有されており、
前記繊維状の基材は、布状に織り込まれている請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項１６】
前記複数の波長変換材料は、それぞれ異なる繊維状の基材に混合されており、
前記繊維状の基材は、互いに布状に織り込まれている請求項１に記載の波長変換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の波長を変換する波長変換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の波長を変換する波長変換材料が知られている。この種の波長変換材料では、所定範囲の波長の光を吸収して別の範囲の波長の光を放出することによって、光の波長を変換する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、紫外光を可視光に変換する波長変換材料を用いた波長変換構造（換言すると、波長変換部材、あるいは、波長変換装置）が開示されている。さらに、特許文献１では、波長変換層における蛍光体粉末の体積率等を調整することによって、液晶ディスプレイ用のバックライトモジュールのような比較的大平面の可視光平面光源に適用可能な波長変換構造を提供しようとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、所定範囲の波長の光を使用者の皮膚に照射することによって、美容効果あるいは医療効果を得る光照射装置が開示されている。さらに、特許文献２には、６００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の波長の赤色光を皮膚に照射することで、皮膚のシミやしわを改善する効果、あるいは皮膚の老化を抑制する効果が得られることも開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、所定範囲の波長の光を農作物に照射するための農作物栽培用資材が開示されている。さらに、特許文献３には、４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光を野菜等の農作物に照射することで、農作物の成長を促進する効果や農作物の防虫効果が得られることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１７９７８１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６５２８号公報
【特許文献３】特開２００７−１３５５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献２に開示された美容効果や医療効果、あるいは、特許文献３に開示された農作物の生産性向上効果や防虫効果を容易に得る手段として、特許文献１に記載されたような波長変換材料を用いて、所望の範囲の波長の光を皮膚、あるいは、農作物に照射する手段が考えられる。
【０００８】
例えば、波長変換材料をサンバイザーのつば部、日傘、帽子のつば部等に適用し、太陽光を受光できる場所へ移動することで、電源等を必要とすることなく容易に赤色光を皮膚に照射することができる。また、波長変換材料を農作物へ光を照射する照射装置等に適用することで、農作物の成長を促進する波長の光を農作物に照射することができる。
【０００９】
しかしながら、単に、波長変換材料を用いて太陽光に含まれる所定範囲の波長の光を、所望の範囲の波長の光に変換して照射するだけでは、美容効果、医療効果、農作物の生産性向上効果、農作物の防虫効果等を期待できる程度の光強度の光を得ることは難しい。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、光強度の低下を招くことなく所望の範囲の波長の光を照射可能な波長変換部材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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吸収波長が互いに異なる複数の波長変換材料（１１〜１４）を備え、複数の波長変換材料の発光波長は、予め定めた基準波長Ｋλに対して±５０ｎｍ以内になっている波長変換部材である。
【００１２】
これによれば、吸収波長が互いに異なる複数の波長変換材料（１１〜１４）を備えているので、太陽光等の入射光から種々の波長の光を吸収することができる。そして、複数の波長変換材料（１１〜１４）から基準波長Ｋλ±５０ｎｍ以内の波長の光を放出するので、当該範囲内の波長の光の光強度の低下を抑制することができる。
【００１３】
ここで、基準波長Ｋλ±５０ｎｍ以内の波長の光は、使用者が概ね単色と感じる光となる。例えば、基準波長Ｋλを６５０ｎｍとして、６００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の波長の光に変換すれば、使用者が概ね赤色と感じる光を照射することができる。さらに、概ね単色と感じる光を照射するために、より好ましくは基準波長Ｋλ±２５ｎｍとしてもよい。
【００１４】
従って、請求項１に記載の発明によれば、光強度の低下を招くことなく所望の範囲の波長の光を照射可能な波長変換部材を提供することができる。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図２】第１実施形態の波長変換部材の発光および太陽光のスペクトルを示すグラフである。
【図３】第１実施形態の第１〜第４波長変換材料の発光励起強度を説明するための模式的なグラフである。
【図４】第２実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図５】第３実施形態の波長変換部材の別の変形例の模式的な一部断面図である。
【図６】第４実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図７】第４実施形態の赤外線反射材料の透過率特性を示すグラフである。
【図８】第５実施形態の波長変換部材の変形例の模式的な一部断面図である。
【図９】第６実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図１０】第７実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図１１】第８実施形態の照射装置の斜視図である。
【図１２】図１１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であり、第８実施形態の照射装置の模式的な一部断面図である。
【図１３】第９実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【図１４】第１０実施形態のヘルメットの模式的な断面図である。
【図１５】第１１実施形態の帽子の模式的な斜視図である。
【図１６】第１１実施形態の繊維状の基材を布状に織り込んだものの一部拡大図である。
【図１７】第１１実施形態の帽子の変形例を示す模式的な斜視図である。
【図１８】第１２実施形態のフェイスバイザーの模式的な斜視図である。
【図１９】第１３実施形態の波長変換部材の模式的な一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
図１〜図３を用いて、本発明に係る波長変換部材１を説明する。本実施形態の波長変換部材１は、日除けとして利用されるサンバイザーのつば部（いわゆる、ひさしの部分）に適用されている。また、以下の説明において、４００ｎｍより短い波長の光は、紫外光である。４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光は、可視光である。可視光のうち６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光は、赤色光である。
【００１８】
本実施形態の波長変換部材１は、図１の模式的な断面図に示すように、いずれも薄膜状に形成される第１〜第４波長変換材料１１〜１４、並びに、板状に形成された基材１５を有している。より詳細には、第１〜第４波長変換材料１１〜１４、並びに、基材１５は、互いに積層配置されて板状に一体化されている。
【００１９】
第１〜第４波長変換材料１１〜１４は、所定の波長の光を吸収して別の範囲の波長の光を放出することによって、光の波長を変化するものである。
【００２０】
第１〜第４波長変換材料１１〜１４の吸収波長（すなわち、波長変換材料が励起される光の波長）は、図２に示すように、互いに異なっている。一方、第１〜第４波長変換材料１１〜１４の発光波長（すなわち、波長変換材料が励起されることによって放出する光の波長）は、６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲にピークがある。このため、第１〜第４波長変換材料１１〜１４が積層配置された、波長変換部材１では、図２の太実線に示すように、ほぼ同等の波長の赤色光を発光する。
【００２１】
換言すると、本実施形態では、基準波長Ｋλを６２５ｎｍとしたときに、第１〜第４波長変換材料１１〜１４の発光波長が基準波長Ｋλ±５０ｎｍ以内の波長となっている。このため、第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて変換された波長の光は、使用者が概ね単色と感じる程度に同等の波長の赤色光となって重なって発光する。より好ましくは、第１〜第４波長変換材料１１〜１４の発光波長が基準波長Ｋλ±２５ｎｍ以内の波長となっていることが望ましい。
【００２２】
具体的には、本実施形態の第１波長変換材料１１は、基材１５の一方の面側に配置されている。第１波長変換材料１１は、第１〜第４波長変換材料１１〜１４のうち、最も外側に配置されている。第１波長変換材料１１は、波長変換部材１において、光を入射させる入射面１０ａを形成している。
【００２３】
第１波長変換材料１１は、Ｅｕ錯体（すなわち、ユウロピウム錯体）の赤い発光材料であり、具体的には、ルミシス（登録商標）を採用している。この第１波長変換材料１１の吸収波長（換言すると、励起波長）は、図２に示すように、３００ｎｍから４００ｎｍであり、発光波長は６２０ｎｍである。
【００２４】
第２波長変換材料１２は、第１波長変換材料１１よりも基材１５側に配置されている。第２波長変換材料１２は、有機蛍光材料であり、具体的には、Ｄｉ−８−ＡＮＥＰＰＳを採用している。この第２波長変換材料１２の吸収波長は、図２に示すように、４６７ｎｍ程度であり、発光波長は６３１ｎｍである。
【００２５】
第３波長変換材料１３は、第２波長変換材料１２よりも基材１５側に配置されている。第３波長変換材料１３は、有機蛍光材料であり、具体的には、Ｅｔｈｉｄｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ（臭化エチジウム）である。この第３波長変換材料１３の吸収波長は、図２に示すように、５１８ｎｍであり、発光波長は６０３ｎｍである。
【００２６】
第４波長変換材料１４は、第３波長変換材料１３よりも基材１５側に配置されて、基材１５に一方の面に接合されている。第４波長変換材料１４は、有機蛍光材料であり、具体的には、ＡＴＴＯ−ＴＥＣ株式会社製のＡＴＴＯ  ５９４を採用している。この第４波長変換材料１４の吸収波長は、図２に示すように、６０１ｎｍであり、発光波長は６２４ｎｍである。
【００２７】
このため、図３の模式的なグラフに示すように、第１波長変換材料１１の吸収波長（図３の細実線）、第２波長変換材料１２の吸収波長（図３の細破線）、第３波長変換材料１１の吸収波長（図３の細一点鎖線）、および第４波長変換材料１４の吸収波長（図３の細二点鎖線）のピーク値は、互いに異なっている。さらに、第１〜第４波長変換材料１１〜１４の発光は、図３の太実線に示すように、使用者が概ね単色と感じる程度に同等の波長の赤色光となって重なって発光する。
【００２８】
基材１５は、透明なアクリル樹脂にて形成されている。基材１５の他方の面、すなわち第４波長変換材料１４が配置される側の反対側の面は、入射面１０ａの反対側となる反対面１０ｂを形成している。基材１５を形成するアクリル樹脂は、紫外光を透過させない性質を有している。
【００２９】
次に、本実施形態の波長変換部材１の製造方法について説明する。まず、基材１５の入射面１０ａ側の面に第４波長変換材料１４を印刷あるいはロールコート法により塗布して乾燥させる（第４膜生成工程）。
【００３０】
同様に、第４波長変換材料１４の乾燥後、第４波長変換材料１４の外側の面（基材１５の反対側の面）に第３波長変換材料１３を塗布して乾燥させる（第３膜生成工程）。
【００３１】
同様に、第３波長変換材料１３の乾燥後、第３波長変換材料１３の外側の面（基材１５の反対側の面）に第２波長変換材料１２を塗布して乾燥させる（第２膜生成工程）。
【００３２】
同様に、第２波長変換材料１２の乾燥後、第２波長変換材料１２の外側の面（基材１５の反対側の面）に第１波長変換材料１１を塗布して乾燥させる（第１膜生成工程）。これにより、波長変換部材１が製造される。
【００３３】
次に、本実施形態の波長変換部材１の作用効果について説明する。本実施形態の波長変換部材１は、サンバイザーのつば部に適用されているので、使用者が太陽光を受光可能な場所へ移動すると、波長変換部材１の入射面１０ａから入射した太陽光の波長が変換される。そして、変換された６０３ｎｍ〜６３１ｎｍの波長の変換光（すなわち、赤色光）を、反対面１０ｂ等から使用者側へ照射することができる。
【００３４】
この際、本実施形態の波長変換部材１では、吸収波長が互いに異なる複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４を備えているので、太陽光から種々の波長の光を吸収することができる。そして、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４から、６０３ｎｍ〜６３１ｎｍの波長の赤色光を放出するので、赤色光の光強度の低下を抑制することができる。
【００３５】
従って、本実施形態の波長変換部材１が適用されたサンバイザーによれば、着用している使用者が太陽光を受光可能は場所へ移動することで、光強度の低下を招くことなく、所望の範囲の波長に変換された変換光（本実施形態では、赤色光）を、皮膚に照射することができる。そして、シミやしわを改善する美容効果、皮膚の老化を抑制する医療効果等を得ることができる。
【００３６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の変形例として、波長変換部材１ａについて説明する。本実施形態の波長変換部材１ａは、図４の断面図に示すように、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を、それぞれ異なる板状の第１〜第４基材１５ａ〜１５ｄに塗布し、これらの第１〜第４基材１５ａ〜１５ｄを互いに積層配置することによって形成されている。第１〜第４基材１５ａ〜１５ｄは、第１実施形態で説明した基材１５と同等のものである。
【００３７】
なお、図４は、第１実施形態で説明した図１に対応する図面であって、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
【００３８】
次に、本実施形態の波長変換部材１ａの製造方法について説明する。まず、第１基材１５ａに第１波長変換材料１１を塗布して乾燥させる（第１基材製造工程）。同様に、第２〜第４基材１５ｂ〜１５ｄに、それぞれ第２〜第４波長変換材料１２〜１４を塗布して乾燥させる（第２〜第４基材製造工程）。
【００３９】
そして、入射面１０ａ側から、第１波長変換材料１１が塗布された第１基材１５ａ→第２波長変換材料１２が塗布された第２基材１５ｂ→第３波長変換材料１３が塗布された第３基材１５ｃ→第４波長変換材料１４が塗布された第４基材１５ｄの順に積層配置して互いに接合して固定する（基材積層工程）。
【００４０】
従って、本実施形態の波長変換部材１ａが適用されたサンバイザーによれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて所望の範囲の波長に変換された変換光を使用者側へ照射することができる。
【００４１】
さらに、波長変換部材１ａの製造方法では、それぞれの基材製造工程を実施する際に、他の基材製造工程における波長変換材料の乾燥を待つ必要がない。つまり、第１〜第４基材製造工程を同時に実施することができる。従って、波長変換部材の生産性を向上させることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の変形例として、波長変換部材１ｂについて説明する。本実施形態の波長変換部材１ｂは、図５の断面図に示すように、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を、それぞれ異なる板状の第１〜第４含有基材１５ｅ〜１５ｈに含有させて、これらの第１〜第４含有基材１５ｅ〜１５ｈを互いに積層配置することによって形成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の波長変換部材１ｂの製造方法について説明する。まず、有機溶剤に溶解させた第１波長変換材料１１を、加熱して融解させた透明なアクリル樹脂製の基材に混合する。さらに、第１波長変換材料１１が混合された基材を冷却して凝固させる。これにより、板状の第１含有基材１５ｅが製造される（第１含有基材製造工程）。
【００４４】
同様に、有機溶剤に溶解させた第２〜第４波長変換材料１２〜１４を、それぞれ加熱して融解させた透明なアクリル樹脂製の基材に混合する。さらに、第２〜第４波長変換材料１２〜１４が混合されたそれぞれの基材を冷却して凝固させる。これにより、板状の第２〜第４含有基材１５ｆ〜１５ｈが製造される（第２〜第４含有基材製造工程）。
【００４５】
そして、入射面１０ａ側から、第１含有基材１５ｅ→第２含有基材１５ｆ→第３含有基材１５ｇ→第４含有基材１５ｈの順に積層配置して互いに接合して固定する（含有基材積層工程）。
【００４６】
従って、本実施形態の波長変換部材１ｂが適用されたサンバイザーによれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて所望の範囲の波長に変換された変換光を使用者側へ照射することができる。さらに、波長変換部材１ｂの製造方法では、第１〜第４含有基材製造工程を同時に実施することができる。従って波長変換部材の生産性を向上させることができる。
【００４７】
（第４実施形態）
本実施形態の波長変換部材１では、第１実施形態の波長変換部材１に対して、図６の断面図に示すように、第１波長変換材料１１と第２波長変換材料１２との間に、薄膜状の赤外線反射材料１６を配置している。
【００４８】
赤外線反射材料１６は、スズドープ酸化インジウムのナノ粒子をシロキサンおよび樹脂に混合したものである。本実施形態の赤外線反射材料１６は、図７に示すように、１０００ｎｍ以上の波長の赤外光を反射するとともに、バンドギャップから４００ｎｍ以下の波長の紫外光を吸収する性質を有している。
【００４９】
従って、赤外線反射材料１６は、第１波長変換材料１１にて変換された６２０ｎｍの波長の赤色光を透過させる性質を有するとともに、１０００ｎｍ以上の波長の赤外光および４００以下の波長の紫外光を透過させない性質を有している。
【００５０】
より好ましくは、赤外線反射材料１６は、７００ｎｍ以上の波長の赤外光を反射させる性質を有していることが望ましい。このような赤外線反射材料１６における反射波長は、赤外線反射材料１６の板厚を変化させることによって調整することができる。
【００５１】
次に、本実施形態の波長変換部材１の製造方法について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、第２波長変換材料１４の乾燥後に、第２波長変換材料１４にスズ添加参加インジウムのナノ粒子溶液とシロキサン溶液、アクリル樹脂溶液を混合させた溶液を塗布して乾燥させる（赤外線反射膜生成工程）。そして、赤外線反射材料１６の乾燥後、赤外線反射材料１６に第１波長変換材料１１を塗布して乾燥させる。その他の工程は第１実施形態と同様である。
【００５２】
従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて所望の範囲の波長に変換された変換光（本実施形態では、赤色光）を使用者側へ照射することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態の波長変換部材１によれば、赤外線反射材料１６にて赤外光が反射されるので、使用者へ赤色光が照射されても熱くならない。また、赤外線反射材料１６にて紫外光が吸収されるので、使用者へ皮膚癌等の原因となり得る紫外光が照射されてしまうことを抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、赤外線反射材料１６が、第１波長変換材料１１と第２波長変換材料１２との間に配置されている。つまり、赤外線反射材料１６が、第１波長変換材料から照射される光に含まれる赤外線を反射するように配置されている。この配置によれば、第１波長変換材料１１にて４００ｎｍ以下の波長の光（すなわち、紫外光）を吸収させて、６２０ｎｍの波長の赤色光を確実に発光させることができる。
【００５５】
（第５実施形態）
本実施形態では、第４実施形態の変形例として、図８の断面図に示すように、赤外線反射材料１６に代えて、赤外線吸収材料１６ａを採用した波長変換部材１について説明する。
【００５６】
赤外線吸収材料１６ａは、酸化インジウムのナノ粒子をシロキサンおよび樹脂に混合したものである。本実施形態の赤外線吸収材料１６ａは、１０００ｎｍ以上の波長の赤外光および４００ｎｍ以下の波長の紫外光を吸収して、熱エネルギーに変換する性質を有している。
【００５７】
従って、赤外線吸収材料１６ａは、第４実施形態で説明した赤外線反射材料１６と同様に、第１波長変換材料１１にて変換された６２０ｎｍの波長の赤色光を透過させる性質を有するとともに、１０００ｎｍ以上の波長の赤外光および４００以下の波長の紫外光を透過させない性質を有している。
【００５８】
より好ましくは、赤外線吸収材料１６ａは、７００ｎｍ以上の波長の赤外光を吸収させる性質を有していることが望ましい。このような赤外線吸収材料１６ａにおける吸収波長は、赤外線吸収材料１６ａの板厚を変化させることによって調整することができる。また、本実施形態の波長変換部材１は、第４実施形態と同様に製造することができる。
【００５９】
従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第４実施形態で説明した赤外線反射材料１６の板厚を変化させることによって、赤外線吸収材料として用いることもできる。さらに、赤外線反射材料１６あるいは赤外線吸収材料１６ａの板厚を変化させることによって、所定の波長以上の赤外光の一部を反射して、残余を吸収する赤外線反射吸収部材として用いることもできる。
【００６０】
（第６実施形態）
第１〜第５実施形態では、主に波長変換部材１、１ａ、１ｂの反対面１０ｂから使用者側へ照射される変換光について説明した。
【００６１】
ここで、第１〜第４波長変換材料１１〜１４では、全反射条件のため、吸収したエネルギーの約１５％分の変換光が入射面１０ａから照射され、約１５％分の変換光が反対面１０ｂから照射され、残余の７０％分の変換光が入射面１０ａの端部と反対面１０ｂの端部とを結ぶ端面１０ｃから照射されることが判っている。
【００６２】
そこで、本実施形態では、波長変換部材１において、図９に断面図に示すように、入射面１０ａよりも反対面１０ｂが拡がるように端面１０ｃを傾斜させている。そして、端面１０ｃに、第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて変換された変換光を反射させる反射材１７を配置している。このような反射材１７は、アルミニウムの薄板で形成することができる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６３】
従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて変換された変換光を使用者側へ照射することができる。この際、端面１０ｃに反射材１７を配置しているので、反対面１０ｂから照射される変換光に加えて、端面１０ｃから照射される変換光についても照射方向を転向させて使用者側へ照射することができる。
【００６４】
（第７実施形態）
本実施形態では、第６実施形態に対して、図１０の断面図に示すように、基材１５を湾曲した板状に形成することによって、端面１０ｃの少なくとも一部を、反対面１０ｂと平行に配置している。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６５】
従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて変換された変換光を使用者側へ照射することができる。この際、端面１０ｃの少なくとも一部を、反対面１０ｂと平行に配置しているので、反対面１０ｂから照射される変換光に加えて、端面１０ｃから照射される変換光も使用者側へ効率良く照射することができる。
【００６６】
（第８実施形態）
本実施形態では、波長変換部材１を、いわゆる植物工場における水耕栽培に用いられて、野菜等に対して所定の範囲内の波長の光を照射する照射装置２に適用した例を説明する。
【００６７】
照射装置２は、図１１、図１２に示すように、波長変換部材１の一つの端面１０ｃに集光器１８および光ファイバー１９を配置している。さらに、反対面１０ｂおよび他の端面１０ｃに第６実施形態と同様の反射材１７を配置している。
【００６８】
集光器１８は、内部で光を反射させて、他方の端面１０ｃから照射された光を集光するものである。光ファイバー１９は、集光器１８にて集光された光を照射対象物（本実施形態では、野菜等の農作物）側へ導く伝送路を形成するものである。
【００６９】
従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて、変換された所望の範囲の波長の光を照射対象物へ照射することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態の波長変換部材１では、集光器１８を備えているので、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて変換された変換光を集光して効率的に照射対象物へ照射することができる。そして、農作物の生産性向上効果、農作物の防虫効果等を得ることができる。
【００７１】
（第９実施形態）
上述の各実施形態では、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を薄膜状に形成して積層配置した例を説明したが、本実施形態の波長変換部材１ｃでは、図１３に示すように、粒状の第１〜第４波長変換材料１１〜１４を採用している。より詳細には、本実施形態の波長変換部材１ｃは、粒状の第１〜第４波長変換材料１１〜１４が混合された結合剤（バインダー）を、基材１５に塗布して乾燥させることによって製造されたものである。
【００７２】
ここで、本実施形態における粒状には、球状、柱状、筒状、繊維状等、種々の形状が含まれる。それぞれの粒の大きさとしては、同じ体積の球に換算した際の直径が１ｎｍ〜１ｍｍ程度のものまで広く採用することができる。本実施形態では、第１〜第４波長変換材料１１〜１４における変換光の散乱を抑制するために、同じ体積の球に換算した際の直径が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の細粒を採用している。
【００７３】
本実施形態の波長変換部材１ｃように、粒状の第１〜第４波長変換材料１１〜１４を採用しても、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、複数の第１〜第４波長変換材料１１〜１４にて、所望の範囲の波長に変換された変換光を照射対象物へ照射することができる。
【００７４】
（第１０実施形態）
本実施形態では、波長変換部材１を、図１４に示すように、ヘルメット３に適用した例を説明する。
【００７５】
ヘルメット３は、第１実施形態で説明した波長変換部材１を、ヘルメット状（帽子状）に成形したものである。ヘルメット３は、使用者の頭部を覆う本体部３ａ、および本体部３ａから前方側（使用者の視線方向）へ突出する三日月状のつば部３ｂを形成している。本体部３ａおよびつば部３ｂの外表面には、入射面１０ａが形成される。本体部３ａの内面側には、頭部を保護するためのスポンジ等の緩衝材２０が配置されている。
【００７６】
また、本体部３ａおよびつば部３ｂの内面（本実施形態では、第１実施形態で説明した反射面、および第７実施形態で説明した端面に対応する面）には、反射材１７が配置されている。さらに、つば部３ｂの内面のうち本体部３ａ側の根本部Ｐｘ、およびつば部３ｂの先端部Ｐｙには、つば部３ｂの縁部の形状に沿って、半円弧状に反射材１７が配置されていない部位が設けられている。
【００７７】
このため、入射面１０ａから入射した太陽光は、波長変換部材１にて所望の範囲の波長に変換された変換光となって、波長変換部材１内を反射する。そして、変換光は、反射材１７が配置されていない半円弧状の部位（すなわち、根本部Ｐｘ、および先端部Ｐｙ）から使用者の顔面に向けて照射される。
【００７８】
従って、本実施形態のヘルメット３によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、所望の範囲の波長に変換された変換光を顔面に照射することができる。さらに、反射材１７を設ける位置によって、変換光が照射される方向や部位を容易に調整することができる。
【００７９】
また、第６実施形態で説明したように、入射面の端部と反対面の端部とを結ぶ端面から照射される変換光の割合は比較的多い。従って、反射材１７が配置されていない部位を端面に一致させることで、端面からより高い光強度の変換光を照射することができる。
【００８０】
（第１１実施形態）
本実施形態では、波長変換部材１ｄを、図１５に示すように、帽子４に適用した例を説明する。本実施形態の波長変換部材１ｄは、帽子４において使用者の頭部を覆う本体部４ａを形成している。波長変換部材１ｄは、帽子において本体部４ａから外周側へ突出する、つば部４ｂを除く部位を形成している。
【００８１】
本実施形態の波長変換部材１ｄは、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を含有する繊維状の基材１５ｉを、図１６に示すように、布状に織り込んだものである。
【００８２】
このような繊維状の基材１５ｉは、第３実施形態と同様に、有機溶剤に溶解させた第１〜第４波長変換材料１１〜１４を、加熱して融解させた透明なアクリル樹脂製の基材に混合する。そして、波長変換材料を混合させたアクリル樹脂を、細孔から噴射させながら凝固させることによって製造することができる。
【００８３】
このため、本体部４ａの外表面から入射した太陽光は、波長変換部材１ｄにて所望の範囲の波長に変換された変換光となり、本体部４ａの内側面（使用者の頭部側の面）および繊維状の基材１５ｉの端部から使用者の頭部に向けて照射される。従って、本実施形態の波長変換部材４が適用された帽子によれば、第１実施形態と同様に、光強度の低下を招くことなく、所望の範囲の波長に変換された変換光を頭部に照射することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、波長変換部材１ｄとして、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を含有する繊維状の基材１５ｉを採用した例を説明したが、第１〜第４波長変換材料１１〜１４を、それぞれ異なる繊維状に基材に含有させたものを採用してもよい。そして、これらの異なる種類の波長変換材料を含有する複数の繊維状の基材を、互いに布状に織り込んだもので本体部４ａを形成してもよい。
【００８５】
さらに、図１７に示すように、波長変換部材１ｄによって、帽子において使用者の後頭部から首筋を覆うフード部４ｃを形成してもよい。これによれば、所望の範囲の波長に変換された変換光を使用者の後頭部から首筋に照射することができる。
【００８６】
また、繊維状の基材１５ｉの周囲にＥｕ錯体を樹脂材料に溶解したものをコーティングしてもよい。このようなＥｕ錯体としては、セントラルテクノ株式会社製のサンルミシスレッドを採用することができる。これによれば、紫外線領域の波長の光を吸収して、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の赤色光の発光を増強させることができる。
【００８７】
（第１２実施形態）
本実施形態では、波長変換部材１を、図１８に示すように、フェイスバイザー５に適用した例を説明する。フェイスバイザー５は、日焼け防止等を目的として、日射しの強い夏季等に顔面への紫外線の照射を抑制するために着用されるものである。フェイスバイザー５は、板状の波長変換部材１を湾曲させることによって形成された本体部５ａを有している。本体部５ａは、フェイスバイザー５において、使用者の顔面を覆う部位である。
【００８８】
本体部５ａの上方側の端部には、反射材１７が配置されている。一方、本体部５ａの上方側の端部を除く、端部（すなわち、使用者の顔面に沿って湾曲する端部）は、その端面１０ｃが使用者の顔面に対向するように折り曲げられている。
【００８９】
従って、本実施形態の波長変換部材１が適用されたフェイスバイザー５によれば、第１実施形態と同様に、顔面に紫外線が照射されてしまうことを抑制することができるとともに、光強度の低下を招くことなく、所望の範囲の波長に変換された変換光を顔面に照射することができる。さらに、本実施形態のフェイスバイザー５によれば、変換光を反対面１０ｂおよび下方側の端面１０ｃの双方から効率的に照射することができる。
【００９０】
（第１３実施形態）
本実施形態では、波長変換部材１の反対面１０ｂの一部に、図１９に示すように、粗面部１０ｄを形成した例を説明する。粗面部１０ｄは、光を照射する照射面に形成されて、光を入射させる入射面１０ａよりも表面粗さが粗い部位である。その他の構成は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の波長変換部材１によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
ここで、波長変換部材１では、第１〜第４波長変換材料１１〜１４が吸入したエネルギーのうち約１５％の変換光が反対面１０ｂから照射される。このため、反対面１０ｂのみを照射対象物へ変換光を照射する照射面として用いると、変換光の光強度が不充分になってしまうおそれがある。
【００９２】
これに対して、本実施形態の波長変換部材１では、反対面１０ｂに粗面部１０ｄが形成されているので、粗面部１０ｄにて変換光を散乱させることができる。これにより、変換光が反対面１０ｂにて全反射されてしまうことを抑制して、反対面１０ｂから照射対象物へ照射される変換光の強度が不充分になってしまうことを抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、粗面部１０ｄを、反対面１０ｂの一部に形成した例を説明したが、粗面部１０ｄを、反対面１０ｂの全面に形成してもよい。また、粗面部１０ｄは、入射面１０ａよりも面祖度が高くなるように形成されたものであってもよいし、所定の方向に延びる複数のスリット溝によって形成されたものであってもよい。
【００９４】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【００９５】
上述の実施形態では、波長変換部材１、１ａ〜１ｄを、サンバイザー、ヘルメット、帽子のつば部に適用した例を説明したが、本発明に係る波長変換部材１の適用はこれに限定されない。例えば、日傘等に適用してもよい。また、第８実施形態で説明した照射装置２ように、所望の波長の光を野菜等の農作物へ照射するために、波長変換部材１、１ａ〜１ｄを、農業用ビニールハウス等に適用してもよい。
【００９６】
上述の実施形態では、複数の波長変換材料として、第１〜第４波長変換材料１１〜１４の４つの波長変換材料を採用した例を説明したが、さらに他の波長変換材料を追加してもよい。この場合は、他の波長変換材料として、第１〜第４波長変換材料１１〜１４とは異なる吸収波長で、発光波長が基準波長Ｋλ±５０ｎｍ以内となっている波長変換部材を採用すればよい。
【００９７】
さらに、波長変換材料は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態と同様に赤色光を得たい場合には、波長変換材料として、ＣｅｌｌＴｒａｃｅ  ＢＯＤＩＰＹ  ＴＲ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒを採用してもよい。この波長変換材料の吸収波長は５９８ｎｍであり、発光波長は６２５ｎｍである。
【００９８】
この他にも、波長変換材料として、ＢＡＳＦ社製のｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）  Ｆ  Ｒｅｄ  ３０５を採用してもよい。この波長変換材料の吸収波長は５７８ｎｍであり、発光波長は６１３ｎｍである。
【００９９】
また、波長変換材料として、赤外光を吸収して、所望の波長の光に変換するものを採用してもよい。例えば、Ｙ2Ｏ3（酸化イットリウム（ＩＩＩ））にＥｒ3+（エルビウムイオン）とＹｂ3+（イッテルビウムイオン）をドープした材料が知られており、１５５０ｎｍの波長の赤外光がＥｒ3+によって吸収、励起され、Ｙｂ3+にエネルギー移動が起こり、６６０ｎｍの赤色光を発光させることが出来る。
【０１００】
上述の実施形態では、波長変換材料が固定された基材１５のうち、波長変換材料側の面を、光を入射させる入射面１０ａとしたが、これに限定されない。すなわち、基材１５のうち、波長変換材料が固定されていない側の面を、入射面１０ａとしてもよい。さらに、上述の実施形態では、アクリル樹脂製の基材１５を採用した例を説明したが、基材１５はガラス製であってもよい。
【０１０１】
また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第４実施形態で説明した赤外線反射材料１６あるいは第５実施形態で説明した赤外線吸収材料１６ａを、第２実施形態で説明した波長変換部材１ａあるいは第３実施形態で説明した波長変換部材１ｂに適用してもよい。
【０１０２】
具体的には、赤外線反射材料１６あるいは赤外線吸収材料１６ａを、波長変換部材１ａの第１波長変換材料１１が塗布された第１基材１５ａと第２波長変換材料１２が塗布された第２基材１５ｂとの間に配置してもよい。また、波長変換部材１ｂの第１含有基材１５ｅと第２含有基材１５ｆとの間に配置してもよい。
【０１０３】
例えば、第２実施形態で説明した波長変換部材１ａあるいは第３実施形態で説明した波長変換部材１ｂに端面１０ｃを形成し、これらの端面１０ｃに第６実施形態と同様の反射材１７を配置してもよい。
【０１０４】
例えば、第８実施形態で説明した照射装置２あるいは第１０実施形態で説明したヘルメット３を、第２実施形態で説明した波長変換部材１ａ、第３実施形態で説明した波長変換部材１ｂあるいは第９実施形態で説明した波長変換部材１ｃで形成してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１ａ〜１ｄ          波長変換部材
１１                    第１波長変換材料
１２                    第２波長変換材料
１３                    第３波長変換材料
１４                    第４波長変換材料
１５、１５ａ〜１５ｄ    基材
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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