(57)【要約】【課題】比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイールを提供する。【解決手段】蛍光体ホイール１０は、基板１１と、基板１１上に周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の蛍光体層１２とを備える。複数の蛍光体層１２のそれぞれは、周方向に並ぶ第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂであって、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂを含む。第二蛍光部１２ｂは、励起光が照射されたときの蛍光効率が第一蛍光部１２ａよりも低い。平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣には、基板１１のうち蛍光体層が配置されていないブランク部１３が位置する。蛍光体ホイール１０は、励起光がブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。【選択図】図７
2018181711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の蛍光体層とを備え、
前記複数の蛍光体層のそれぞれは、前記周方向に並ぶ第一蛍光部及び第二蛍光部であって、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部及び第二蛍光部を含み、
前記第二蛍光部は、励起光が照射されたときの蛍光効率が前記第一蛍光部よりも低く、
平面視において、前記第二蛍光部の前記周方向における隣には、前記基板のうち蛍光体層が配置されていないブランク部が位置し、
前記励起光が前記ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射されるように回転する
蛍光体ホイール。
【請求項２】
前記基板は、透光性を有し、
前記ブランク部の少なくとも一部は、前記励起光を透過する
請求項１に記載の蛍光体ホイール。
【請求項３】
前記ブランク部は、前記周方向に並ぶ第一ブランク部及び第二ブランク部を含み、
前記第一ブランク部は、前記励起光を透過し、
前記第二ブランク部は、前記励起光を遮光し、
平面視において、前記第二蛍光部の前記周方向における隣には、前記第二ブランク部が位置し、
前記励起光は、前記基板が回転されることにより、前記第二ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射される
請求項２に記載の蛍光体ホイール。
【請求項４】
前記基板は、光反射性を有し、
前記ブランク部の少なくとも一部の領域は、前記励起光を反射する
請求項１に記載の蛍光体ホイール。
【請求項５】
前記ブランク部は、前記周方向に並ぶ第一ブランク部及び第二ブランク部を含み、
前記第一ブランク部は、前記励起光を反射し、
前記第二ブランク部は、前記励起光を透過し、
平面視において、前記第二蛍光部の前記周方向における隣には、前記第二ブランク部が位置し、
前記励起光は、前記基板が回転されることにより、前記第二ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射される
請求項４に記載の蛍光体ホイール。
【請求項６】
前記第二ブランク部は、前記基板に開口が設けられた部分である
請求項５に記載の蛍光体ホイール。
【請求項７】
前記励起光は、青色光であり、
前記第一蛍光部が発する蛍光は、黄色光であり、
前記第二蛍光部が発する蛍光は、赤色光である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蛍光体ホイール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光体ホイールと、
前記励起光を前記蛍光体ホイールに照射する励起光源と、
前記励起光が、前記ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射されるように前記蛍光体ホイールを回転させるモータとを備える
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体ホイール、及び、これを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を放射する固体発光素子と、蛍光体を含む波長変換デバイスとを組み合わせた光源装置が提案されている。特許文献１には、上記波長変換デバイスとして蛍光体ホイールを備える、プロジェクタ用の光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光体ホイールにおいては、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することが課題となる。
【０００５】
本発明は、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイール、及び、これを備える照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る蛍光体ホイールは、基板と、前記基板上に周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の蛍光体層とを備え、前記複数の蛍光体層のそれぞれは、前記周方向に並ぶ第一蛍光部及び第二蛍光部であって、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部及び第二蛍光部を含み、前記第二蛍光部は、励起光が照射されたときの蛍光効率が前記第一蛍光部よりも低く、平面視において、前記第二蛍光部の前記周方向における隣には、前記基板のうち蛍光体層が配置されていないブランク部が位置し、前記励起光が前記ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射されるように回転する。
【０００７】
本発明の一態様に係る照明装置は、前記蛍光体ホイールと、前記励起光を前記蛍光体ホイールに照射する励起光源と、前記励起光が、前記ブランク部の直後に前記第二蛍光部に照射されるように前記蛍光体ホイールを回転させるモータとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイール、及び、これを備える照明装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る照明装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る蛍光体ホイールの平面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における模式断面図である。
【図４】図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における模式断面図である。
【図５】図５は、図２のＶ−Ｖ線における模式断面図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る蛍光体ホイールにおいて生じる発熱量を説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る蛍光体ホイールの回転方向を説明するための平面図である。
【図８】図８は、変形例１に係る蛍光体ホイールの平面図である。
【図９】図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線における模式断面図である。
【図１０】図１０は、変形例２に係る光反射型の蛍光体ホイールの模式断面図である。
【図１１】図１１は、変形例３に係る光反射型の蛍光体ホイールの第二ブランク部の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１２】
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Ｚ軸＋側は、上側（上方）と表現され、Ｚ軸−側は、下側（下方）と表現される場合がある。Ｚ軸方向は、言い換えれば、蛍光体ホイールが備える基板に垂直な方向である。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面（水平面）上において、互いに直交する方向である。Ｘ−Ｙ平面は、蛍光体ホイールが備える基板の主面に平行な平面である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。
【００１３】
（実施の形態）
［照明装置の構成］
まず、実施の形態に係る照明装置の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置の構成を示す模式図である。
【００１４】
実施の形態に係る照明装置１００は、屋内または屋外の空間を照明する装置である。図１に示されるように照明装置１００は、蛍光体ホイール１０と、励起光源２０と、モータ３０とを備える。照明装置１００は、プロジェクタ等と異なり、マイクロミラーアレイまたは液晶パネルなどの映像素子を備えていない。
【００１５】
蛍光体ホイール１０は、励起光源２０から出射される励起光（青色レーザ光）を白色光に変換して出力するための波長変換デバイスである。蛍光体ホイール１０が備える蛍光体層１２は、励起光が照射されることにより蛍光を発する。このとき、蛍光体層１２の一点に集中的に励起光が照射されることを避けるため、蛍光体ホイール１０は、蛍光体層１２に励起光が照射されている間、モータ３０によって、回転軸Ｊを中心に回転する。これにより、励起光の照射による発熱によって蛍光体層１２に含まれる蛍光体が劣化することが抑制される。
【００１６】
蛍光体層１２は、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂを含む。第一蛍光部１２ａは、当該第一蛍光部１２ａに照射された励起光の少なくとも一部を黄色蛍光に変換して出射する。第二蛍光部１２ｂは、当該第二蛍光部１２ｂに照射された励起光の少なくとも一部を赤色蛍光に変換して出射する。このように、第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂは、互いに蛍光色が異なる。具体的には、第一蛍光部１２ａの蛍光ピーク波長は、第二蛍光部１２ｂの蛍光ピーク波長よりも短い。
【００１７】
また、蛍光体ホイール１０は、蛍光体層が配置されていないブランク部１３を有する。ブランク部１３は、励起光源２０から出射される励起光（青色レーザ光）を透過する。
【００１８】
蛍光体ホイール１０がモータ３０によって回転している間、励起光源２０から出射される励起光は、第一蛍光部１２ａ、ブランク部１３、第二蛍光部１２ｂに順次照射される。この結果、蛍光体ホイール１０からは白色光が出射される。白色光の色温度は、例えば、３０００Ｋである。
【００１９】
励起光源２０は、励起光を蛍光体ホイール１０に照射する。励起光源２０は、例えば、励起光として青色のレーザ光を発する半導体レーザである。言い換えれば、励起光は、青色光である。励起光源２０の発光ピーク波長（発光中心波長）は、例えば、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下である。励起光源２０は、具体的には、ＣＡＮパッケージ型の素子であるが、チップ型の素子であってもよい。なお、励起光源２０は、青紫色のレーザ光または紫外レーザ光を発する光源であってもよい。
【００２０】
モータ３０は、蛍光体ホイール１０を回転軸Ｊを中心に回転させる。モータ３０は、例えば、アウターロータ型のモータであるが、特に限定されない。
【００２１】
［蛍光体ホイールの詳細構成］
次に、蛍光体ホイール１０の詳細構成について説明する。図２は、蛍光体ホイール１０の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における模式断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における模式断面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線における模式断面図である。なお、図３〜図５においては、各構成要素の厚みの大小関係などが正確ではない場合がある。
【００２２】
蛍光体ホイール１０は、基板１１の第二主面１１ｄに入射した励起光の一部を透過して基板１１の第一主面１１ｃから出射する光透過型の蛍光体ホイールである。励起光の他の一部は、波長変換されて出射され、全体としては白色光が出射される。図２〜図５に示されるように、蛍光体ホイール１０は、基板１１と、複数の蛍光体層１２とを備える。
【００２３】
基板１１は、透光性を有する基板である。基板１１は、具体的には、基板本体１１ａと、ダイクロイックミラー層１１ｂとを含む。また、基板１１は、第一主面１１ｃと、第一主面１１ｃに背向する第二主面１１ｄとを備える。基板１１の中央には、モータ３０を接続するための円形の開口１５が設けられている。
【００２４】
基板本体１１ａは、Ｚ軸＋側の面にダイクロイックミラー層１１ｂが形成され、Ｚ軸−側の面（基板１１の第二主面１１ｄ）が励起光の入射面となる、円板である。基板本体１１ａは、具体的には、サファイア基板である。基板本体１１ａは、多結晶のアルミナもしくは窒化アルミニウムによって形成される透光性セラミック基板、透明ガラス基板、水晶基板、または透明樹脂基板などのその他の透光性を有する基板であってもよい。
【００２５】
ダイクロイックミラー層１１ｂは、青色の波長域の光を透過し、青色よりも長波長域の光を反射する特性を有する薄膜である。つまり、ダイクロイックミラー層１１ｂは、レーザ光源からの励起光を透過し、蛍光体層１２が発する蛍光を反射する特性を有する。ダイクロイックミラー層１１ｂによれば、蛍光体ホイール１０の発光効率を高めることができる。
【００２６】
複数の蛍光体層１２は、基板１１の第一主面１１ｃ上（ダイクロイックミラー層１１ｂ上）に、回転軸Ｊを中心とする周方向に沿って間隔をあけて配置される。実施の形態では、蛍光体層１２は、基板１１の第一主面１１ｃ上に２つ配置されるが、３つ以上配置されてもよい。
【００２７】
このように、複数の蛍光体層１２が間隔をあけて配置されることにより、励起光が照射されたときに生じる熱を、蛍光体層１２が間隔をあけずに円環状に形成される場合よりも分散させることができる。熱が分散されることにより、基板１１の変形、及び、蛍光体層１２の剥離などが抑制される。
【００２８】
複数の蛍光体層１２のそれぞれの平面視形状は、上記周方向に沿う帯状（円弧状）である。複数の蛍光体層１２のそれぞれは、上記周方向に並ぶ第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂであって、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂを含む。
【００２９】
まず、主として図３を参照しながら第一蛍光部１２ａについて説明する。第一蛍光部１２ａは、母材１２ｃと、第一蛍光体１４ａとを含む。第一蛍光部１２ａは、例えば、第一蛍光体１４ａを含む母材１２ｃによって形成されたペーストが、基板１１上に印刷されることによって形成される。第一蛍光部１２ａの厚みは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下である。なお、第一蛍光部１２ａは、あらかじめ金型などによって成形され、成形後の第一蛍光部１２ａが樹脂等によって基板１１に接着されてもよい。また、第一蛍光部１２ａは、焼結体であってもよい。
【００３０】
母材１２ｃは、ガラスなどの無機材料、または、有機無機ハイブリッド材料によって形成される。このように、母材１２ｃが無機材料を含むことにより、蛍光体ホイール１０の放熱性を高めることができる。
【００３１】
第一蛍光体１４ａは、第一蛍光部１２ａ（母材１２ｃ）中に分散配置され、レーザ光源が発する青色レーザ光によって励起されて光を発する。つまり、第一蛍光体１４ａは、励起光によって励起されて蛍光を発する。第一蛍光体１４ａの粒径（より具体的には、メジアン径（ｄ５０）または平均径。以下同様。）は、例えば、１μｍ以上４０μｍ以下である。
【００３２】
第一蛍光体１４ａは、具体的には、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体などのイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の黄色蛍光体であり、黄色蛍光を発する。つまり、第一蛍光部１２ａが発する蛍光は、黄色光である。第一蛍光体１４ａは、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体などのルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ）系の蛍光体であってもよい。第一蛍光体１４ａは、緑色蛍光体であってもよい。また、図３の例では、第一蛍光部１２ａに含まれる蛍光体は、第一蛍光体１４ａの１種類であるが、第一蛍光部１２ａには、複数種類の蛍光体が含まれてもよい。
【００３３】
なお、黄色蛍光体とは、例えば、蛍光ピーク波長が５７０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の蛍光体であり、緑色蛍光体とは、例えば、蛍光ピーク波長が４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の蛍光体である。
【００３４】
次に、主として図４を参照しながら第二蛍光部１２ｂについて説明する。第二蛍光部１２ｂは、母材１２ｃと、第二蛍光体１４ｂとを含む。第二蛍光部１２ｂは、例えば、第二蛍光体１４ｂを含む母材１２ｃによって形成されたペーストが、基板１１上に印刷されることによって形成される。第二蛍光部１２ｂの厚みは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下である。なお、第二蛍光部１２ｂは、あらかじめ金型などによって成形され、成形後の第二蛍光部１２ｂが樹脂等によって基板１１に接着されてもよい。また、第二蛍光部１２ｂは、焼結体であってもよい。
【００３５】
母材１２ｃは、ガラスなどの無機材料、または、有機無機ハイブリッド材料によって形成される。このように、母材１２ｃが無機材料を含むことにより、蛍光体ホイール１０の放熱性を高めることができる。
【００３６】
第二蛍光体１４ｂは、第二蛍光部１２ｂ（母材１２ｃ）中に分散配置され、レーザ光源が発する青色レーザ光によって励起されて光を発する。つまり、第二蛍光体１４ｂは、励起光によって励起されて蛍光を発する。第二蛍光体１４ｂの粒径は、例えば、１μｍ以上４０μｍ以下である。なお、第二蛍光部１２ｂは、あらかじめ金型などによって成形され、成形後の第二蛍光部１２ｂが樹脂等によって基板１１に接着されてもよい。
【００３７】
第二蛍光体１４ｂは、具体的には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体または（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体などの赤色蛍光体であり、赤色蛍光を発する。つまり、第二蛍光部１２ｂが発する蛍光は、赤色光である。また、図４の例では、第二蛍光部１２ｂに含まれる蛍光体は、第二蛍光体１４ｂの１種類であるが、第二蛍光部１２ｂには、複数種類の蛍光体が含まれてもよい。なお、赤色蛍光体とは、例えば、蛍光ピーク波長が６００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の蛍光体である。
【００３８】
また、図２に示されるように、平面視において、周方向における一の蛍光体層１２と他の蛍光体層１２との間には、基板１１のうち蛍光体層が配置されないブランク部１３が位置する。ブランク部１３は、具体的には、平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣に位置する。言い換えれば、ブランク部１３は、周方向において第二蛍光部１２ｂと連続する。図５に示されるように、ブランク部１３は、基板１１上に何も配置されていない部分である。ブランク部１３は、励起光をそのまま透過する。
【００３９】
［蛍光体ホイールの回転方向］
上述のように、第一蛍光部１２ａは、ＹＡＧ系の黄色蛍光体である第一蛍光体１４ａを含み、第二蛍光部１２ｂは、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体または（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体などの赤色蛍光体である第二蛍光体１４ｂを含む。このような第二蛍光体１４ｂ（赤色蛍光体）は、上記第一蛍光体１４ａ（黄色蛍光体）よりも蛍光効率が低く、熱に弱い性質を有する。つまり、第二蛍光部１２ｂは、励起光が照射されたときの蛍光効率が第一蛍光部１２ａよりも低く、第一蛍光部１２ａよりも熱に弱い。なお、蛍光効率は、例えば、（励起光の照射により出力される蛍光の強度(パワー)）／（蛍光体に照射される励起光の強度（パワー））で表される。
【００４０】
ここで、蛍光体ホイール１０に励起光が照射されることにより生じる発熱量は、図６に示される。図６は、蛍光体ホイール１０において生じる発熱量を説明するための図である。
【００４１】
図６の（ａ）に示されるように、蛍光体ホイール１０の第一蛍光部１２ａに励起光が照射されている期間においては、第一蛍光部１２ａに含まれる第一蛍光体１４ａが励起されて蛍光することにより発熱する。図６の（ｂ）に示されるように、蛍光体ホイール１０のブランク部１３に励起光が照射されている期間においては、蛍光体が励起されないため、発熱量は非常に小さい。
【００４２】
これに対し、図６の（ｃ）に示されるように、蛍光体ホイール１０の第二蛍光部１２ｂに励起光が照射されている期間においては、第二蛍光部１２ｂに含まれる第二蛍光体１４ｂが励起されて蛍光することにより発熱する。ここで、第二蛍光体１４ｂは、第一蛍光体１４ａよりも蛍光効率が低い。このため、第二蛍光部１２ｂに励起光が照射されている期間における発熱量は、第一蛍光部１２ａに励起光が照射されている期間における発熱量よりも大きくなる。
【００４３】
蛍光体ホイール１０は、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減されるように回転方向が定められている。具体的には、発熱量が小さいブランク部１３に励起光が照射された直後に、第二蛍光部１２ｂに励起光が照射されるように回転方向が定められている。図７は、蛍光体ホイール１０の回転方向を説明するための平面図である。図７は、蛍光体ホイール１０を基板１１の第一主面１１ｃ側（Ｚ軸＋側）から見た平面図である。
【００４４】
図７に示されるように、蛍光体ホイール１０では、第一蛍光部１２ａ、第二蛍光部１２ｂ、及び、ブランク部１３が、基板１１の第一主面１１ｃ側から見て時計回りにこの順番で位置している。
【００４５】
このような蛍光体ホイール１０が基板１１の第一主面１１ｃ側から見て回転軸Ｊを中心に時計回りに回転されると、第一蛍光部１２ａが励起光の照射位置Ｐを通過し（図７の（ａ））、次に、ブランク部１３が励起光の照射位置Ｐを通過する（図７の（ｂ））。ブランク部１３の次に、第二蛍光部１２ｂが励起光の照射位置Ｐを通過する（図７の（ｃ））。つまり、励起光は、蛍光体ホイール１０（基板１１）が回転されることにより、ブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００４６】
このように、蛍光体ホイール１０は、励起光がブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。蛍光体ホイール１０では、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。
【００４７】
なお、蛍光体ホイール１０では、第一蛍光部１２ａ、第二蛍光部１２ｂ、及び、ブランク部１３が、基板１１の第一主面１１ｃ側から見て反時計回りにこの順番で位置してもよい。この場合、蛍光体ホイール１０が基板１１の第一主面１１ｃ側から見て回転軸Ｊを中心に反時計回りに回転されれば、励起光は、ブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００４８】
［変形例１］
上記実施の形態では、ブランク部１３の全体が励起光を透過したが、ブランク部１３は、少なくとも一部が励起光を透過すればよい。例えば、ブランク部１３には、励起光を遮光する部分が含まれてもよい。図８は、このような変形例１に係る蛍光体ホイールの平面図である。
【００４９】
図８に示される蛍光体ホイール１０ａのブランク部１３は、周方向に並ぶ第一ブランク部１３ａ及び第二ブランク部１３ｂを含む。
【００５０】
第一ブランク部１３ａは、励起光を透過する領域であり、第一ブランク部１３ａの断面図は、上記図５のようになる。一方、第二ブランク部１３ｂは、励起光を遮光する。図９は、第二ブランク部１３ｂの模式断面図（図８のＩＸ−ＩＸ線における模式断面図）である。
【００５１】
図９に示されるように、第二ブランク部１３ｂは、基板１１の第一主面１１ｃ上に遮光体１３ｃが配置されることによって形成されている。遮光体１３ｃは、光を遮る物体であればよい。遮光体１３ｃとしては、例えば、励起光を反射する光反射部材が用いられる。また、遮光体１３ｃは、第二主面１１ｄに配置されていてもよい。なお、第二ブランク部１３ｂに照射された励起光は、第一ブランク部１３ａに照射された励起光と異なり、出射光とならない。
【００５２】
上記図８に示されるように、蛍光体ホイール１０ａでは、第一蛍光部１２ａ、第二蛍光部１２ｂ、第二ブランク部１３ｂ、及び、第一ブランク部１３ａは、基板１１の第一主面１１ｃ側から見て時計回りにこの順番で位置している。つまり、蛍光体ホイール１０ａでは、平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣に、第二ブランク部１３ｂが位置している。したがって、蛍光体ホイール１０ａが第一主面１１ｃ側から見て時計回りに回転されると、励起光は、第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００５３】
このように、蛍光体ホイール１０ａは、励起光が第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。第二ブランク部１３ｂに励起光が照射されている期間においては、蛍光体が励起されないため、発熱量は非常に小さい。したがって、蛍光体ホイール１０ａでは、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始される。このため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。
【００５４】
［変形例２］
蛍光体ホイール１０及び蛍光体ホイール１０ａは、光透過型の蛍光体ホイールであるが、本発明は、光反射型の蛍光体ホイールとして実現されてもよい。図１０は、光反射型の蛍光体ホイールの模式断面図である。なお、光反射型の蛍光体ホイール１０ｂは、基本的な構成が蛍光体ホイール１０と同様であるため、以下では光反射型の蛍光体ホイール１０ｂの蛍光体ホイール１０との相違点を中心に説明が行われ、既出事項については説明及び図示が省略される。
【００５５】
光反射型の蛍光体ホイール１０ｂは、基板１１が光透過性ではなく光反射性を有する点が蛍光体ホイール１０と異なる。図１０に示されるように、例えば、光反射性を有する基板１１は、基板本体１１ａ上にダイクロイックミラー層１１ｂに代えて可視光領域において高い反射率を有する全反射膜１１ｅが配置されることにより実現される。この場合、基板本体１１ａは、透光性を有しない材料によって形成されてもよい。また、光反射性を有する基板１１は、基板本体１１ａ自体が光反射性を有する材料で形成されることにより実現されてもよい。この場合、全反射膜１１ｅは省略されてもよい。
【００５６】
光反射型の蛍光体ホイール１０ｂにおいては、励起光は第一主面１１ｃ側から入射し、出射光は第一主面１１ｃ側に出射される。例えば、第一蛍光部１２ａは、当該第一蛍光部１２ａに照射された励起光の少なくとも一部を黄色蛍光に変換する。黄色蛍光の一部と波長変換されなかった励起光の一部とは、全反射膜１１ｅによって反射される。
【００５７】
また、図示されないが、光反射型の蛍光体ホイール１０ｂの第二蛍光部１２ｂは、当該第二蛍光部１２ｂに照射された励起光の少なくとも一部を赤色蛍光に変換する。赤色蛍光の一部と波長変換されなかった励起光の一部とは、全反射膜１１ｅによって反射される。図示されないが、光反射型の蛍光体ホイール１０ｂのブランク部１３には、蛍光体層が配置されておらず、全反射膜１１ｅによって励起光を反射する。
【００５８】
上記図７などと同様に、このような光反射型の蛍光体ホイール１０ｂにおいても、第一蛍光部１２ａ、第二蛍光部１２ｂ、及び、ブランク部１３は、基板１１の第一主面１１ｃ側から見て時計回りにこの順番で位置している。
【００５９】
光反射型の蛍光体ホイール１０ｂが基板１１の第一主面１１ｃ側から見て回転軸Ｊを中心に時計回りに回転されると、第一蛍光部１２ａが励起光の照射位置を通過した後、ブランク部１３が励起光の照射位置を通過する。ブランク部１３の次に、第二蛍光部１２ｂが励起光の照射位置を通過する。つまり、励起光は、光反射型の蛍光体ホイール１０ｂが回転されることにより、ブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００６０】
このように、光反射型の蛍光体ホイール１０ｂは、励起光がブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。光反射型の蛍光体ホイール１０ｂにおいても、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。
【００６１】
［変形例３］
光反射型の蛍光体ホイール１０ｂにおいて、ブランク部１３は、少なくとも一部が励起光を反射すればよい。例えば、ブランク部１３には、励起光を反射する第一ブランク部１３ａと、励起光を透過する第二ブランク部１３ｂが含まれてもよい。図１１は、光反射型の蛍光体ホイールの第二ブランク部１３ｂの模式断面図である。光反射型の蛍光体ホイール１０ｃは、基本的な構成が蛍光体ホイール１０ａと同様であるため、以下では光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの蛍光体ホイール１０ａとの相違点を中心に説明が行われ、既出事項については説明及び図示が省略される。
【００６２】
図１１に示される光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの第二ブランク部１３ｂは、基板１１のうち開口１３ｄが設けられた部分である。なお、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの第二ブランク部１３ｂに照射された励起光は反射されないため、出射光とならない。
【００６３】
上記図８と同様に、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃでも、第一蛍光部１２ａ、第二蛍光部１２ｂ、第二ブランク部１３ｂ、及び、第一ブランク部１３ａは、基板１１の第一主面１１ｃ側から見て時計回りにこの順番で位置している。つまり、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃにおいても、平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣に第二ブランク部１３ｂが位置している。
【００６４】
したがって、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃが第一主面１１ｃ側から見て時計回りに回転されると、励起光は、第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００６５】
このように、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃは、励起光が第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。第二ブランク部１３ｂに励起光が照射されている期間においては、蛍光体が励起されないため、発熱量は非常に小さい。したがって、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃでは、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始される。このため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。
【００６６】
なお、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの第二ブランク部１３ｂは、基板１１のうち開口１３ｄが設けられた部分でなくてもよい。例えば、基板本体１１ａが透光性を有する場合には、光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの第二ブランク部１３ｂは、基板１１のうち全反射膜１１ｅが除去された領域であってもよい。光反射型の蛍光体ホイール１０ｃの第二ブランク部１３ｂは、励起光を透過する領域であればよい。
【００６７】
［効果等］
以上説明したように、蛍光体ホイール１０は、基板１１と、基板１１上に周方向に沿って間隔をあけて配置された複数の蛍光体層１２とを備える。複数の蛍光体層１２のそれぞれは、周方向に並ぶ第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂであって、互いに蛍光色が異なる第一蛍光部１２ａ及び第二蛍光部１２ｂを含む。第二蛍光部１２ｂは、励起光が照射されたときの蛍光効率が第一蛍光部１２ａよりも低い。平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣には、基板１１のうち蛍光体層が配置されていないブランク部１３が位置する。蛍光体ホイール１０は、励起光がブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように回転する。
【００６８】
これにより、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。つまり、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイール１０が実現される。また、複数の蛍光体層１２が間隔をあけて配置されることにより、蛍光体層１２に励起光が照射されたときに生じる熱を分散させることができる。
【００６９】
また、蛍光体ホイール１０または蛍光体ホイール１０ａにおいては、基板１１は、透光性を有し、ブランク部１３の少なくとも一部は、励起光を透過する。
【００７０】
これにより、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる光透過型の蛍光体ホイール１０（または蛍光体ホイール１０ａ）が実現される。
【００７１】
また、蛍光体ホイール１０ａにおいては、ブランク部１３は、周方向に並ぶ第一ブランク部１３ａ及び第二ブランク部１３ｂを含む。第一ブランク部１３ａは、励起光を透過し、第二ブランク部１３ｂは、励起光を遮光する。平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣には、第二ブランク部１３ｂが位置する。励起光は、基板１１が回転されることにより、第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００７２】
これにより、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。つまり、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイール１０ａが実現される。
【００７３】
また、蛍光体ホイール１０ｂまたは蛍光体ホイール１０ｃにおいては、基板１１は、光反射性を有し、ブランク部１３の少なくとも一部の領域は、励起光を反射する。
【００７４】
これにより、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる光反射型の蛍光体ホイール１０ｂ（または蛍光体ホイール１０ｃ）が実現される。
【００７５】
また、蛍光体ホイール１０ｃにおいては、ブランク部１３は、周方向に並ぶ第一ブランク部１３ａ及び第二ブランク部１３ｂを含む。第一ブランク部１３ａは、励起光を反射し、第二ブランク部１３ｂは、励起光を透過する。平面視において、第二蛍光部１２ｂの周方向における隣には、第二ブランク部１３ｂが位置し、励起光は、基板１１が回転されることにより、第二ブランク部１３ｂの直後に第二蛍光部１２ｂに照射される。
【００７６】
これにより、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。つまり、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる蛍光体ホイール１０ｃが実現される。
【００７７】
また、蛍光体ホイール１０ｃにおいては、第二ブランク部１３ｂは、基板１１に開口１３ｄが設けられた部分であってもよい。
【００７８】
これにより、基板１１に開口を設けることにより、第二ブランク部１３ｂを容易に形成することができる。
【００７９】
また、励起光は、青色光であり、第一蛍光部１２ａが発する蛍光は、黄色光であり、第二蛍光部１２ｂが発する蛍光は、赤色光である。
【００８０】
これにより、発熱量が小さい状態から赤色蛍光体を含む第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、赤色蛍光体を含む第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。
【００８１】
また、照明装置１００は、蛍光体ホイール１０と、励起光を蛍光体ホイール１０に照射する励起光源２０と、励起光が、ブランク部１３の直後に第二蛍光部１２ｂに照射されるように蛍光体ホイール１０を回転させるモータとを備える。照明装置１００は、蛍光体ホイール１０に代えて、蛍光体ホイール１０ａ、蛍光体ホイール１０ｂ、または、蛍光体ホイール１０ｃを備えてもよい。
【００８２】
これにより、発熱量が小さい状態から第二蛍光部１２ｂへの励起光の照射が開始されるため、第二蛍光部１２ｂへの熱の影響が低減される。つまり、比較的熱に弱い蛍光体を含む蛍光体層への熱影響を低減することができる照明装置１００が実現される。
【００８３】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００８４】
例えば、上記実施の形態では、第一蛍光部に黄色蛍光体または緑色蛍光体が含まれ、第二蛍光部に赤色蛍光体が含まれた。しかしながら、第二蛍光部は、第一蛍光部に比べて相対的に蛍光効率が低ければよく、第一蛍光部に含まれる蛍光体、及び、第二蛍光部に含まれる蛍光体は特に限定されない。
【００８５】
また、例えば、上記実施の形態において、励起光源は、半導体レーザであると説明されたが、励起光源は、半導体レーザ以外のレーザであってもよい。レーザ光源は、例えば、ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、色素レーザ等の液体レーザ、または、Ａｒイオンレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、窒素レーザ、もしくはエキシマレーザ等の気体レーザであってもよい。また、照明装置は、励起光源を複数備えていてもよい。また、照明装置は、ＬＥＤ光源、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｓｅｎｃｅ）素子、または無機ＥＬ素子など、半導体レーザ以外の固体発光素子を励起光源として備えてもよい。
【００８６】
その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  蛍光体ホイール
１１  基板
１２  蛍光体層
１２ａ  第一蛍光部
１２ｂ  第二蛍光部
１３  ブランク部
１３ａ  第一ブランク部
１３ｂ  第二ブランク部
１３ｄ  開口
２０  励起光源
３０  モータ
１００  照明装置
【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】
2018181711.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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