(57)【要約】【課題】蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる、波長変換部材を提供する。【解決手段】励起光が入射する第１の主面２ａと、第１の主面２ａに対向しており、励起光を出射する第２の主面２ｂとを有し、かつ第２の主面２ｂに突起部５が設けられている光学レンズ２と、光学レンズ２の第２の主面２ｂ側に配置されており、光学レンズ２から出射された励起光が入射する第３の主面３ａと、第３の主面３ａに対向する第４の主面３ｂとを有し、かつ励起光の入射により励起して蛍光を出射する蛍光体層３とを備え、光学レンズ２の突起部５を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた励起光を蛍光体層３に出射することを特徴としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光が入射する第１の主面と、前記第１の主面に対向しており、前記励起光を出射する第２の主面とを有し、かつ前記第２の主面に突起部が設けられている光学レンズと、
前記光学レンズの前記第２の主面側に配置されており、前記光学レンズから出射された前記励起光が入射する第３の主面と、前記３の主面に対向する第４の主面とを有し、かつ前記励起光の入射により励起して蛍光を出射する蛍光体層とを備え、
前記光学レンズの前記突起部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた前記励起光を前記蛍光体層に出射する、波長変換部材。
【請求項２】
前記突起部が、角錐状の形状を有している、請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項３】
前記突起部が、楕円体の一部の形状を有している、請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項４】
前記光学レンズの前記第１の主面に凹部が設けられており、前記凹部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させた後、前記突起部を通過させて前記励起光の光強度分布パターンをさらに変化させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項５】
前記励起光の光強度分布パターンの形状を、略楕円形形状から略円形形状に近づくように変化させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項６】
前記励起光の光強度分布パターンにおいて、中央部の高い光強度を周辺に分散するように光強度分布パターンを変化させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長変換部材。
【請求項７】
励起光が入射する第１の主面と、前記第１の主面に対向しており、前記励起光を出射する第２の主面とを有し、かつ前記第１の主面に凹部が設けられている光学レンズと、
前記光学レンズの前記第２の主面側に配置されており、前記光学レンズから出射された前記励起光が入射する第３の主面と、前記第３の主面に対向する第４の主面とを有し、かつ前記励起光の入射により励起して蛍光を出射する蛍光体層とを備え、
前記光学レンズの前記凹部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた前記励起光を前記蛍光体層に出射する、波長変換部材。
【請求項８】
前記凹部が、角錐状の形状を有している、請求項７に記載の波長変換部材。
【請求項９】
前記光学レンズ及び前記蛍光体層を保持する枠状部材をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項１０】
波長変換部材において、蛍光体層に入射する前の励起光を通すための光学レンズであって、
前記励起光が入射する第１の主面と、前記第１の主面に対向しており、前記励起光を出射する第２の主面とを有し、
前記第２の主面に突起部が設けられており、前記突起部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させることができる、光学レンズ。
【請求項１１】
前記第１の主面に凹部が設けられており、前記凹部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させた後、前記突起部を通過させて前記励起光の光強度分布パターンをさらに変化させることができる、請求項１０に記載の光学レンズ。
【請求項１２】
波長変換部材において、蛍光体層に入射する前の励起光を通すための光学レンズであって、
励起光が入射する第１の主面と、前記第１の主面に対向しており、前記励起光を出射する第２の主面とを有し、
前記第１の主面に凹部が設けられており、前記凹部を通過させることによって、前記励起光の光強度分布パターンを変化させることができる、光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換部材及び波長変換部材に用いられる光学レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光ランプや白熱灯に代わる次世代の光源として、ＬＥＤやＬＤを用いた発光デバイス等に対する注目が高まってきている。そのような次世代光源の一例として、青色光を出射するＬＥＤと、ＬＥＤからの光の一部を吸収して黄色光に変換する波長変換部材とを組み合わせた発光デバイスが開示されている。この発光デバイスは、ＬＥＤから出射された青色光と、波長変換部材から出射された黄色光との合成光である白色光を発する。特許文献１には、上記のような波長変換を行う蛍光体層の両主面に、透光性を有する放熱層が積層された波長変換部材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０２７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤから出射された光が波長変換部材に入射した際、波長変換部材では、光のスポット径の範囲内において、局所的に光強度が高くなる。そのため、蛍光体層を有する波長変換部材においては、蛍光体層の温度が局所的に大きく上昇する傾向があった。なお、特許文献１に記載の放熱層を有する波長変換部材であっても、蛍光体層の局所的な温度上昇を十分に抑制することは困難であった。蛍光体層において、上記のように高温になった部分では、蛍光の発光強度の低下（温度消光）が生じる傾向があった。また、波長変換部材が熱により融解したりクラックが発生して破損するおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる、波長変換部材を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる、光学レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る波長変換部材は、励起光が入射する第１の主面と、第１の主面に対向しており、励起光を出射する第２の主面とを有し、かつ第２の主面に突起部が設けられている光学レンズと、光学レンズの第２の主面側に配置されており、光学レンズから出射された励起光が入射する第３の主面と、第３の主面に対向する第４の主面とを有し、かつ励起光の入射により励起して蛍光を出射する蛍光体層とを備え、光学レンズの突起部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた励起光を蛍光体層に出射することを特徴としている。
【０００８】
本発明において、突起部が、角錐状の形状であってもよい。
【０００９】
本発明において、突起部が、楕円体の一部の形状であってもよい。
【００１０】
本発明において、光学レンズの第１の主面に凹部が設けられており、凹部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させた後、突起部を通過させて励起光の光強度分布パターンをさらに変化させることが好ましい。
【００１１】
本発明において、励起光の光強度分布パターンの形状を、略楕円形形状から略円形形状に近づくように変化させることが好ましい。
【００１２】
本発明において、励起光の光強度分布パターンにおいて、中央部の高い光強度を周辺に分散するように光強度分布パターンを変化させることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る波長変換部材は、励起光が入射する第１の主面と、第１の主面に対向しており、励起光を出射する第２の主面とを有し、かつ第１の主面に凹部が設けられている光学レンズと、光学レンズの第２の主面側に配置されており、光学レンズから出射された励起光が入射する第３の主面と、第３の主面に対向する第４の主面とを有し、かつ励起光の入射により励起して蛍光を出射する蛍光体層とを備え、光学レンズの凹部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた励起光を蛍光体層に出射することを特徴としている。
【００１４】
本発明において、凹部が、角錐状の形状であってもよい。
【００１５】
本発明において、光学レンズ及び蛍光体層を保持する枠状部材をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の光学レンズは、波長変換部材において、蛍光体層に入射する前の励起光を通すための光学レンズであって、励起光が入射する第１の主面と、第１の主面に対向しており、励起光を出射する第２の主面とを有し、第２の主面に突起部が設けられており、突起部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させることができることを特徴としている。
【００１７】
本発明において、第１の主面に凹部が設けられており、凹部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させた後、突起部を通過させて励起光の光強度分布パターンをさらに変化させることができることが好ましい。
【００１８】
本発明の光学レンズは、波長変換部材において、蛍光体層に入射する前の励起光を通すための光学レンズであって、励起光が入射する第１の主面と、第１の主面に対向しており、励起光を出射する第２の主面とを有し、第１の主面に凹部が設けられており、凹部を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させることができることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る波長変換部材によれば、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係る光学レンズによれば、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を示す斜視図である。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線に沿い１／４に分割した、本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における光学レンズの、励起光が入射した際の模式的平面図である。
【図４】比較例における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。
【図６】１／４に分割した、本発明の第２の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の変形例における光学レンズの斜視図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を示す斜視図である。図２は、図１中のＩ−Ｉ線に沿い１／４に分割した、第１の実施形態に係る波長変換部材の拡大斜視図である。なお、図２中の一点鎖線は仮想線であって、波長変換部材の部分を示すものではない。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る波長変換部材１は、光学レンズ２と、蛍光体層３とを備える。光学レンズ２は、本発明の一実施形態に係る光学レンズであって、蛍光体層３に入射する前の励起光を通すための光学レンズである。図２に示すように、光学レンズ２は、励起光が入射する第１の主面２ａと、第１の主面２ａに対向しており、励起光を出射する第２の主面２ｂとを有する。
【００２５】
本実施形態における光学レンズ２は、第１，第２の主面２ａ，２ｂの直径が２００μｍである、円柱状の形状を有する。なお、光学レンズ２のサイズ及び形状は上記に限定されない。光学レンズ２は、例えば、円錐台状等の形状を有していてもよい。
【００２６】
第２の主面２ｂには突起部５が設けられている。突起部５は四角錘状の形状を有する。より具体的には、突起部５の底面の形状は菱形である。該菱形の長い方の対角線の長さは１８０μｍであり、短い方の対角線の長さは４０μｍである。なお、突起部５の形状及びサイズは上記に限定されない。突起部５の形状は、四角錐以外の角錐、円錐、楕円錐等の錐体であってもよい。
【００２７】
光学レンズ２は、特に限定されないが、例えば、ガラス、セラミックスまたは樹脂等により構成することができる。もっとも、光学レンズ２はガラスからなることが好ましい。それによって、耐久性や信頼性を高めることができる。
【００２８】
蛍光体層３は、光学レンズ２の第２の主面２ｂ側に配置されている。蛍光体層３は、光学レンズ２から出射された励起光が入射する第３の主面３ａと、第３の主面３ａに対向する第４の主面３ｂとを有する。蛍光体層３は、励起光の入射により励起して蛍光を出射する。
【００２９】
本実施形態における蛍光体層３は、第３，第４の主面３ａ，３ｂの直径が２００μｍである、円柱状の形状を有する。なお、蛍光体層３の形状及びサイズは上記に限定されない。蛍光体層３は、例えば、円錐台状等の形状を有していてもよい。
【００３０】
蛍光体層３には、例えば、無機バインダー中に蛍光体粒子が分散されたものを用いることができる。上記無機バインダーは、無機蛍光体等の蛍光体粒子の分散媒として用いることができるものであれば特に限定されない。無機バインダーとしては、例えば、ガラスやポリシラザン等を用いることができる。ガラスとしては、例えば、ホウ珪酸塩系ガラス、リン酸塩、スズリン酸塩系ガラス、ビスマス酸塩系ガラス系ガラス等を用いることができる。
【００３１】
上記蛍光体粒子は、励起光の入射により蛍光を出射するものであれば、特に限定されるものではない。蛍光体粒子３の具体例としては、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体及びガーネット系化合物蛍光体から選ばれた１種以上等が挙げられる。励起光として青色光を用いる場合、例えば、緑色光、黄色光または赤色光を蛍光として出射する蛍光体を用いることができる。
【００３２】
波長変換部材１においては、光学レンズ２と蛍光体層３とは間隔を隔てて配置されているが、光学レンズ２と蛍光体層３とは接触するように配置されていてもよい。
【００３３】
波長変換部材１は、光学レンズ２及び蛍光体層３を保持する枠状部材４を備える。より具体的には、枠状部材４は貫通孔を有し、貫通孔に面する内面４ｃにおいて、光学レンズ２及び蛍光体層３を保持している。
【００３４】
本実施形態では、枠状部材４はアルミナからなる。それによって、光学レンズ２及び蛍光体層３からの励起光や蛍光の漏洩を抑制することができ、波長変換部材１の発光強度を高めることができる。なお、枠状部材４の材料は上記に限定されず、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の金属や、チタニア等のセラミックスからなっていてもよい。
【００３５】
本実施形態の特徴は、光学レンズ２の第１の主面２ａから入射した励起光を、突起部５を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させ、光強度分布パターンを変化させた励起光を蛍光体層３に出射することにある。それによって、励起光の光強度の均一性を高めることができ、蛍光体層３が局所的に高温になることを抑制することができる。従って、蛍光体層３において局所的に発光強度の低下（温度消光）が生じることを抑制することができ、さらに熱による波長変換部材１の破損を抑制することができる。
【００３６】
以下において、本実施形態と比較例とを比較することにより、本実施形態の効果をより詳細に説明する。比較例における光学レンズは、突起部を有しない点で本実施形態と異なる。本実施形態及び比較例において、光学レンズの第１の主面側から励起光を入射したときに、第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを比較した。
【００３７】
図３は、第１の実施形態における光学レンズの、励起光が入射した際の模式的平面図である。図３中の破線Ａは励起光のスポット形状を示す。第１の実施形態の光学レンズ２に入射した励起光のスポット形状は略楕円形形状である。なお、励起光のスポット形状は略楕円形形状に限定されない。ここで、突起部５の長い方の対角線の長さは、励起光のスポット形状における長径と等しい。突起部５の短い方の対角線の長さは、励起光のスポット形状における短径と等しい。なお、比較例の光学レンズに入射した励起光は、第１の実施形態の光学レンズ２に入射した励起光のスポット形状と同様の形状及びサイズである。
【００３８】
図４は、比較例における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。図５は、第１の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。なお、図４及び図５は、光学レンズを４分割した状態における光強度分布パターンを示す。図４及び図５における左上側が、光学レンズの中央側である。後述する図７及び図９も同様である。
【００３９】
図４に示すように、比較例の光強度分布パターンの形状は、励起光が入射したときのスポット形状と同様に略楕円形形状である。光学レンズの中央付近において、集中的に光強度が高くなっていることがわかる。そのため、比較例では、励起光により、蛍光体層の中央付近において高温となり、局所的に温度消光が生じる。また、熱により波長変換部材が破損するおそれがある。
【００４０】
これに対して、図５に示すように、本実施形態では、高い光強度が分散されていることがわかる。本実施形態の光学レンズは四角錐状の形状の突起部を有する。この突起部を通過した励起光の光強度分布パターンにおいて、中央部の高い光強度を周辺に分散するように光強度分布パターンを変化させる。それによって、励起光の光強度の均一性を高めることができる。従って、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる。光学レンズの突起部の形状が錐体である場合、突起部の底部から頂部にわたって傾斜面の角度がほぼ一定に保たれるため、励起光強度を分散させる効果が得られやすい。
【００４１】
図２に戻り、突起部５の第２の主面２ｂに対する傾斜角度をθ１とすると、Ｔａｎθ１＜Ａ１／Ｂ１であることが好ましい。ここで、Ａ１は光学レンズ２の第２の主面２ｂと蛍光体層３の第３の主面３ａの距離を示し、Ｂ１は突起部５の中心と光学レンズ２の周縁部の平面視における距離（光学レンス２の平面視における半径に相当）を示す。それによって、励起光の光強度をより一層分散させ、均一にすることができる。突起部５の長い方の対角線における第２の主面２ｂに対する傾斜角度をα１とすると、Ｔａｎα１＜Ａ１／Ｃ１であることが好ましい。また、突起部５の短い方の対角線における第２の主面２ｂに対する傾斜角度をβ１とすると、Ｔａｎβ１＜Ａ１／Ｄ１であることが好ましい。ここで、Ｃ１は突起部５の長い方の対角線の半分の長さを示し、Ｄ１は突起部５の短い方の対角線の半分の長さを示す。それによって、容易に小型化することができる。
【００４２】
突起部５の底面の面積は、当該底面に照射される励起光強度が、励起光の全光強度の９５％以上となるサイズであることが好ましい。それによって、励起光の光強度を効果的に分散させることができる。突起部５の底面の長い方の対角線の長さは、励起光のスポットの長径以上であることがより好ましく、突起部５の底面の短い方の対角線の長さは、励起光のスポットの短径以上であることがより好ましい。それによって、励起光の光強度をより一層分散させることができる。突起部５の底面は、励起光のスポットを全て含むことがさらに好ましい。それによって、励起光の光強度をより一層効果的に分散させることができる。
【００４３】
蛍光体層３には、例えば、蛍光体層３を破損し難くし得る保護層や、放熱性を高め得る放熱層等が積層されていてもよい。
【００４４】
光学レンズ２は、金属やセラミックス等からなる光拡散粒子を含んでいてもよい。この場合には、励起光を効果的に分散させることができる。
【００４５】
本実施形態における光学レンズ２を得るに際しては、例えば、第１，第２の主面を有する円柱状の透明部材を用意する。次に、プレス加工により上記透明部材の第２の主面に突起部５を設ける。あるいは、研削加工により透明部材の第２の主面に突起部５を設けてもよい。
【００４６】
（第２の実施形態）
図６は、１／４に分割した、第２の実施形態における光学レンズの斜視図である。第２の実施形態に係る波長変換部材は、光学レンズ１２の突起部１５が楕円体の一部の形状を有する点で、第１の実施形態と異なる。より具体的には、突起部１５は、楕円体の一部の形状を有している。なお、突起部１５は、球の一部の形状を有していても構わない。上記の点以外においては、第２の実施形態の波長変換部材は第１の実施形態の波長変換部材１と同様の構成を有する。
【００４７】
図７は、第２の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。なお、第１の主面側から入射させた励起光のスポット形状は略楕円形形状である。もっとも、励起光のスポット形状は略楕円形形状に限定されない。突起部の底面の長径は、励起光のスポット形状における長径と等しい。突起部の底面の短径は、励起光のスポット形状における短径と等しい。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態の光学レンズは、突起部を通過した励起光の光強度分布パターンにおいて、略楕円形形状から略円形形状に近づくように変化させ、かつ光強度を周辺に分散するように光強度分布パターンを変化させる。それによって、蛍光体層に入射する励起光の光強度の均一性を高めることができる。従って、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる。光学レンズの突起部が楕円体の一部の形状を有する場合、特に突起部の頂部付近に照射される励起光の光強度を分散させる効果が高い。
【００４９】
突起部１５の底面の面積は、当該底面に照射される励起光の合計光強度が、励起光の全光強度の９５％以上となるサイズであることが好ましい。それによって、励起光の光強度を効果的に分散させることができる。突起部１５の底面の長径は、励起光のスポットの長径以上であることがより好ましく、突起部１５の底面の短径は、励起光のスポットの短径以上であることがより好ましい。それによって、励起光の光強度をより一層効果的に分散させることができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態における光学レンズの斜視図である。なお、図８中の一点鎖線は仮想線であって、光学レンズの部分を示すものではない。第３の実施形態に係る波長変換部材は、光学レンズ２２に突起部が設けられておらず、第１の主面２ａに凹部２６が設けられている点で、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第３の実施形態の波長変換部材は、第１の実施形態の波長変換部材１と同様の構成を有する。
【００５１】
凹部２６は、第１の主面２ａに開口している開口部を底面とする、四角錘状の形状を有する。上記開口部の形状は菱形である。該菱形の長い方の対角線の長さは１８０μｍであり、短い方の対角線の長さは４０μｍである。なお、凹部２６の形状及びサイズは上記に限定されない。凹部２６の形状は、四角錐以外の角錐や楕円体の一部等であってもよい。
【００５２】
図９は、第３の実施形態における光学レンズの第２の主面側から出射される励起光の光強度分布パターンを示す図である。なお、第１の主面側から入射させた励起光のスポット形状は、第１の実施形態と同様の略楕円形形状である。
【００５３】
図９に示すように、本実施形態の光学レンズは、凹部を通過した励起光の光強度分布パターンにおいて、中央部の高い光強度を周辺に分散するように光強度分布パターンを変化させる。それによって、蛍光体層に入射する励起光の光強度の均一性を高めることができる。従って、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損を抑制することができる。
【００５４】
図８に戻り、凹部２６の第１の主面２ａ対する傾斜角度をθ２とすると、Ｔａｎθ２＜Ｅ２／Ｂ２であることが好ましい。ここで、Ｂ２は凹部２６の中心と光学レンズ２２の周縁部の平面視における距離（光学レンス２の平面視における半径に相当）を示し、Ｅ２は光学レンズ２２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂの距離（光学レンズ２２の高さに相当）を示す。それによって、励起光の光強度をより一層分散させ、均一にすることができる。凹部２６の開口部の長い方の対角線における第１の主面２ａに対する傾斜角度をα２とすると、Ｔａｎα２＜Ｅ２／Ｃ２であることが好ましい。また、凹部２６の開口部の短い方の対角線における第１の主面２ａに対する傾斜角度をβ２とすると、Ｔａｎβ２＜Ｅ２／Ｄ２であることが好ましい。ここで、Ｃ２は突起部５の開口部の長い方の対角線の半分の長さを示し、Ｄ２は突起部５の開口部の短い方の対角線の半分の長さを示す。それによって、容易に小型化することができる。
【００５５】
凹部２６の第１の主面２ａにおける開口部の面積（即ち、凹部２６の平面視の面積）は、当該開口部に照射される励起光強度が、励起光の全光強度の９５％以上となるサイズであることが好ましい。それによって、励起光の光強度を効果的に分散させることができる。凹部２６の開口部の長い方の対角線の長さは、励起光のスポットの長径以上であることが好ましく、凹部２６の開口部の短い方の対角線の長さは、励起光のスポットの短径以上であることが好ましい。それによって、励起光の光強度をより一層分散させることができる。凹部２６の開口部は、励起光のスポットを全て含むことがより好ましい。それによって、励起光の光強度をより一層効果的に分散させることができる。
【００５６】
本実施形態における光学レンズ２２を得るに際しては、例えば、第１，第２の主面を有する円柱状の透明部材を用意する。次に、第１の主面にフェムト秒レーザーを照射することにより、凹部２６を設ける。あるいは、プレス加工や研削加工により透明部材の第１の主面に凹部２６を設けてもよい。
【００５７】
図１０は、第３の実施形態の変形例における光学レンズの斜視図である。光学レンズ４２のように、凹部４６は、第１の主面２ａに開口した開口部が小さく、かつ第１の主面２ａに対する傾斜角度が大きくてもよい。このように、凹部４６が鋭い形状を有する場合においても、励起光の光強度を分散させることができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態における光学レンズの斜視図である。第４の実施形態に係る波長変換部材は、光学レンズ３２の第１の主面２ａに、第３の実施形態と同様の凹部２６が設けられている点で、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第４の実施形態の波長変換部材は、第１の実施形態の波長変換部材１と同様の構成を有する。
【００５９】
光学レンズ３２は、光学レンズ３２に入射した励起光を、凹部２６を通過させることによって、励起光の光強度分布パターンを変化させた後、突起部５を通過させて励起光の光強度分布パターンをさらに変化させる。それによって、蛍光体層に入射する励起光の光強度の均一性を効果的に高めることができる。従って、蛍光体層が局所的に高温になることを抑制し、局所的な温度消光を抑制することができ、さらに熱による波長変換部材の破損をより一層抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…波長変換部材
２…光学レンズ
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３…蛍光体層
３ａ，３ｂ…第３，第４の主面
４…枠状部材
４ｃ…内面
５…突起部
１２…光学レンズ
１５…突起部
２２…光学レンズ
２６…凹部
３２，４２…光学レンズ
４６…凹部
【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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