(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第１光源と、
６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第２光源と、
断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第１光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第１ライトガイドと、
断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第２光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第２ライトガイドと、
前記第１ライトガイドの出射側の先端のみ、または第１ライトガイドの出射側の先端と前記第２ライトガイドの出射側の先端に設けられ、前記第１ライトガイドで伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ緑色光を放出する波長変換部材と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１ライトガイドと前記第２ライトガイドとの出射側の端部に、多芯のライドガイド先端部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１ライトガイドの出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材を備え、
前記第２ライトガイドの出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第１光源と、
６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第２光源と、
３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第３光源と、
断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第１光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第１ライトガイドと、
断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第２光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第２ライトガイドと、
断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第３光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第３ライトガイドと、
前記第３ライトガイドの出射側の先端のみ、前記第１ライトガイドの出射側の先端と前記第３ライトガイドの出射側の先端、または第１ライトガイドの出射側の先端と前記第２ライトガイドの出射側の先端と前記第３ライトガイドの出射側の先端に設けられ、前記第３ライトガイドで伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光を放出する波長変換部材と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
前記第１ライトガイドと前記第２ライトガイドと前記第３ライトガイドとの出射側の端部に、多芯のライドガイド先端部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１ライトガイドの出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材を備え、
前記第２ライトガイドの出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材を備え、
前記第３ライトガイドの出射側の端部に１芯の第３ライトガイド先端部材を備えた、
ことを特徴とする請求項４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、発光装置に関し、特に、プロジェクタ装置、レーザディスプレイや内視鏡などに利用可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、様々な波長域の光を組み合わせて所望の波長の光を作成する発光装置が提案されている。この発光装置は、たとえば、プロジェクタ装置やレーザディスプレイや内視鏡などに利用可能であるが、従来、次のような装置が提案された。すなわち、波長４０５ｎｍの青色光を発する光固体光源としての半導体レーザと、励起光を青色に変換する波長下方変換材料がドーピングされたコアを有する光ファイバと、励起光を緑色に変換する波長下方変換材料がドーピングされたコアを有する光ファイバと、励起光を赤色に変換する波長下方変換材料がドーピングされたコアを有する光ファイバと、光ファイバから出射された光を液晶パネルに導くための集光レンズおよび投射用レンズと、液晶パネルとを備え、液晶パネルにおいて、光ファイバから出射された赤色、青色、緑色を用いて、スクリーンに任意の画像を表示する処理が行なわれるプロジェクタ装置である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、今後は、発光装置から射出される光の光束を更に高めていく必要があり、上記したプロジェクタ装置についても、これから射出される光の光束が十分に高いとは言えなかった。
そこで、本発明は、射出する光の光束の向上が可能である新たな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】
【０００４】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。
【０００５】
第１の発明は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第１光源と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第２光源と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第１光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第１ライトガイドと、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第２光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第２ライトガイドと、前記第１ライトガイドの出射側の先端のみ、または第１ライトガイドの出射側の先端と前記第２ライトガイドの出射側の先端に設けられ、前記第１ライトガイドで伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光を放出する波長変換部材と、を備えたことを特徴とする発光装置である。
【０００６】
第２の発明は、前記第１ライトガイドと前記第２ライトガイドとの出射側の端部に、多芯のライドガイド先端部材を備えたことを特徴とする第１の発明に係る発光装置である。
【０００７】
第３の発明は、前記第１ライトガイドの出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材を備え、前記第２ライトガイドの出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材を備えた、ことを特徴とする第１の発明に係る発光装置である。
【０００８】
第４の発明は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第１光源と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第２光源と、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する少なくとも１つの第３光源と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第１光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第１ライトガイドと、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第２光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第２ライトガイドと、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、前記第３光源が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第３ライトガイドと、前記第３ライトガイドの出射側の先端のみ、前記第１ライトガイドの出射側の先端と前記第３ライトガイドの出射側の先端、または第１ライトガイドの出射側の先端と前記第２ライトガイドの出射側の先端と前記第３ライトガイドの出射側の先端に設けられ、前記第３ライトガイドで伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光を放出する波長変換部材と、を備えたことを特徴とする発光装置である。
【０００９】
第５の発明は、前記第１ライトガイドと前記第２ライトガイドと前記第３ライトガイドとの出射側の端部に、多芯のライドガイド先端部材を備えたことを特徴とする第４の発明に係る発光装置である。
【００１０】
第６の発明は、前記第１ライトガイドの出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材を備え、前記第２ライトガイドの出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材を備え、前記第３ライトガイドの出射側の端部に１芯の第３ライトガイド先端部材を備えた、ことを特徴とする第４の発明に係る発光装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、射出する光の光束の向上が可能である新たな発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１００の概略を示す図である。
図１に示すように、第１の実施の形態に係る発光装置１００は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する第１光源１１と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する第２光源１２と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、第１光源１１が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第１ライトガイド２１と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、第２光源１２が射出する光を伝播する少なくとも１本の光ファイバを有する第２ライトガイド２２と、第１ライトガイド２１の出射側の先端のみに設けられ、第１ライトガイド２１で伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光を放出する波長変換部材３０と、を備えている。
この第１の実施の形態に係る発光装置１００においては、第１光源１１から射出された４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光が第１ライトガイド２１を伝播して、波長変換部材３０に入射する。波長変換部材３０では、入射した光の一部が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光に波長変換され、波長変換されなかった４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光と合成されて、発光装置１００から射出される。第２光源１２から射出された６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光は、波長変換部材３０を通過することなく、発光装置１００から射出される。
この第１の実施の形態に係る発光装置１００は、光ファイバのコアに蛍光体を入れている上記した従来のプロジェクタ装置と異なり、第１ライトガイド２１の先端に波長変換部材３０を設けている。したがって、第１の実施の形態に係る発光装置１００では、上記した従来のプロジェクタ装置とは異なり、波長変換された光がライトガイドから漏れてしまうということを防止でき、光束の向上を図ることができる。
【００１４】
第１の実施の形態に係る発光装置１００においては、第１ライトガイド２１と第２ライトガイド２２との出射側の端部に、多芯のライドガイド先端部材４０が設けられている。これによれば、発光サイズの小型化という効果が得られる。
【００１５】
図２は、第２の実施の形態に係る発光装置２００の概略を示す図である。
図２に示すように、第２の実施の形態に係る発光装置２００は、第２ライトガイド２２の出射側の先端に拡散材５０が設けられている点で、第１の実施の形態に係る発光装置１００と異なる。このようにすれば、発光装置２００から発光される光を色バラツキの少ないものにできる。拡散材５０としては、例えば、樹脂のうち、屈折率の比較的高いもの、樹脂にフィラーを含有するもの等を利用することが好ましい。なかでも、シリコーン樹脂にフィラーを含むものが好ましい。
【００１６】
図３は、第３の実施の形態に係る発光装置３００の概略を示す図である。
図３に示すように、第３の実施の形態に係る発光装置３００は、第２ライトガイド２２の出射側の先端に波長変換部材３０が設けられている点で、第１の実施の形態に係る発光装置１００と異なる。第１ライトガイド２１の出射側の先端に設けられる波長変換部材と第２ライトガイド２２の出射側の先端に設けられる波長変換部材とは、別個のものとすることもできるが、図３に示すように、両者は一体として設けた方が製造が容易となり、波長変換部材３０の量も少なくて済む。また、第１ライトガイド２１の出射側の先端に設けられる波長変換部材と第２ライトガイド２２の出射側の先端に設けられる波長変換部材とは、これらを別個のものとすると、その量の違いによって色むらが生じるが、両者を一体として設ければ、第１ライトガイド２１の出射側の先端にある部分と第２ライトガイド２２の出射側の先端にある部分との量や厚さを均一にし易く、色むらの低減が可能となる。
【００１７】
図４は、第４の実施の形態に係る発光装置４００の概略を示す図である。
図４に示すように、第４の実施の形態に係る発光装置４００は、第１ライトガイド２１の出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材４１を備え、第２ライトガイド２２の出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材４２を備えている点で、第１の実施の形態に係る発光装置１００と異なる。このようにすれば、多芯のライドガイド先端部材を用いた場合と比較して、実装歩留まりの向上という効果がある。照射面において、第１ライトガイド２１から出射された光と、第２ライトガイド２２から出射された光と、が混色するように、第１ライトガイド２１と第２ライトガイド２２とを配置している。
【００１８】
図５は、第５の実施の形態に係る発光装置５００の概略を示す図である。
図５に示すように、第５の実施の形態に係る発光装置５００は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する第１光源１１と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する第２光源１２と、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に発光ピーク波長のある光を射出する第３光源１３と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、第１光源１１が射出する光を伝播する光ファイバを有する第１ライトガイド２１と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、第２光源１２が射出する光を伝播する光ファイバを有する第２ライトガイド２２と、断面の中心部（コア）の屈折率が周辺部（クラッド）の屈折率よりも高く、第３光源１３が射出する光を伝播する光ファイバを有する第３ライトガイド２３と、第３ライトガイド２３の出射側の先端のみに設けられ、第３ライトガイド２３で伝播された光を吸収し、波長変換して４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光を放出する波長変換部材３０と、を備えている。
この第５の実施の形態に係る発光装置５００では、第３光源１３から出射される３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光により、波長変換部材３０は波長変換され、該発光ピーク波長よりも長波長の４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を持つ光となる。第３光源１３から出射される３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長域の光は視認し難いため、波長変換部材３０からの光を主に視認することになる。よって、混色光と成りがたく、色ずれが生じ難い。なお、発光装置を照明や医療用に用いる場合には、第３光源１３から出力された４００ｎｍ以下の波長域の光をカットするフィルタをライトガイド若しくは波長変換部材３０の出射側の先端に設けることが好ましい。
【００１９】
なお、第１ライトガイド２１と第２ライトガイド２２と第３ライトガイド２３との出射側の端部には、多芯のライドガイド先端部材４３が設けられている。これによれば、発光サイズの小型化という効果が得られる。
【００２０】
図６は、第６の実施の形態に係る発光装置６００の概略を示す図である。
図６に示すように、第６の実施の形態に係る発光装置６００は、第１ライトガイド２１の出射側の先端と第２ライトガイド２２の出射側の先端に拡散材５０が設けられている点で、第５の実施の形態に係る発光装置５００と異なる。これによれば、出射光の配光を合わせることができるという効果が得られる。
【００２１】
図７は、第７の実施の形態に係る発光装置の概略７００を示す図である。
図７に示すように、第７の実施の形態に係る発光装置７００は、第１ライトガイド２１の出射側の先端にも波長変換部材３０が設けられている点で、第６の実施の形態に係る発光装置６００と異なる。これによれば、波長変換部材３０の量を増やせるという効果がある。
【００２２】
図８は、第８の実施の形態に係る発光装置８００の概略を示す図である。
図８に示すように、第８の実施の形態に係る発光装置８００は、第１ライトガイド２１〜第３ライトガイド２３の出射側の先端に波長変換部材３０が設けられている点で、第５、６の実施の形態に係る発光装置５００、６００と異なる。これによれば、波長変換部材３０の量を増やせるという効果がある。
【００２３】
図９は、第９の実施の形態に係る発光装置９００の概略を示す図である。
図９に示すように、第９の実施の形態に係る発光装置９００は、第１ライトガイド２１の出射側の端部に１芯の第１ライトガイド先端部材４４を備え、第２ライトガイド２２の出射側の端部に１芯の第２ライトガイド先端部材４５を備え、第３ライトガイド２３の出射側の端部に１芯の第３ライトガイド先端部材４６を備えている点で、第５、６、７の実施の形態に係る発光装置５００、６００、７００と異なる。このようにすれば、多芯のライドガイド先端部材を用いた場合と比較して、実装歩留まりの向上という効果がある。照射面において、第１ライトガイド２１から出射された光と、第２ライトガイド２２から出射された光と、第３ライトガイド２３と、が混色するように、第１ライトガイド２１と第２ライトガイド２２と第３ライトガイド２３とを配置している。
【００２４】
〔光源１１、１２、１３〕
光源は、発光素子６１等を備え、発光素子６１から射出される光を射出部６２からライトガイドへと導出するように構成されている。発光素子６１と射出部６２との間には、通常、レンズ６３が設けられている。発光素子６１には、半導体発光素子、ランプ等、さらに電子ビーム、プラズマ、ＥＬ等をエネルギー源とするデバイスを使用することができる。なかでも、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）やレーザダイオード素子（ＬＤ）等の発光素子、特に、レーザダイオード素子であることが好ましい。ライトガイドへの光の取り入れ易さ、高い発光出力のためである。
【００２５】
〔ライトガイド２１、２２、２３〕
ライトガイドは、光源から射出された光を伝播するものが挙げられる。ライトガイドとしては、例えば、光を伝送する際に光の伝送路として用いる極めて細いグラスファイバが挙げられ、高屈折率を有するものと低屈折率を有するものとを組み合わせたものや、反射率の高い部材を用いたものを使用することができる。なかでも、ライトガイドの全長又は一部長において、断面の中心部（コア）を周辺部（クラッド）で取り囲む二重構造のものが好ましく、コアの屈折率がクラッドの屈折率よりも高いものが、光信号を減衰させることなく送ることができる観点から、より好ましい。なお、ライトガイドは、単線ファイバ、多線ファイバのいずれでもよいが、単線ファイバであることが好ましい。また、単一モードファイバ、多モードファイバのいずれでもよいが、多モードファイバであることが好ましい。
【００２６】
〔ライトガイド先端部材４０〜４６〕
ライトガイドの先端、つまり光源に接続されていない端部は、ライトガイド先端部材によって支持されていることが好ましい。このようなライトガイド先端部材により、ライトガイドからの出射光を固定することが容易となる。また、その材料や形状に応じて発光効率を向上させることができるとともに、発光装置としての組み立てが容易となる。
ライトガイド先端部材は、例えば、ライトガイドの外周を取り囲むような円筒形状であってもよいし、ライトガイドの端面に種々の機能を付与するために各種の機能膜／部材等が一体的に又は別個に取り付けられたものでもよいし、ライトガイドの端面や各種機能膜／部材等を被覆するためのカバー又はキャップ等が一体的に又は別個に取り付けられたものでもよい。
なお、反射率を上げるために、ライトガイド先端部材の端面のみに、反射膜をつけて鏡面反射をさせる又は乱反射をさせる、あるいは凹凸等の加工をしてもよい。これにより、一旦、ライトガイドから照射された励起光や波長変換された光が反射によってライトガイド側に戻ってきた場合に、ライトガイド先端部材によって再度反射させることにより、励起光及び波長変換された光を有効に外部に取り出すことができ、出力を向上させることができる。
【００２７】
〔波長変換部材３０〕
波長変換部材は、光源から射出される励起光の一部又は全部を吸収し、波長変換して所定の波長域の光、例えば、赤色、緑色、青色、さらにこれらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する光を放出し得るものであり、例えば、蛍光物質、顔料等により構成される。また、波長変換部材は、上述したような蛍光物質等のみで構成されていてもよいが、任意に、外部から照射された光を反射、散乱及び／又は拡散等させることができるフィラーとともに、樹脂やガラスなどの被覆部材に混合して形成することができる。これにより、ライトガイドへの波長変換部材の固着を容易にすることができる。また、波長変換部材を均一に配置することができるため色むらの少ない発光装置を得ることができる。
また、波長変換部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。
また、波長変換部材は、励起光を導出するためのライトガイドの先端部、つまり出力部に設けてもよいし、光源とライトガイドとの接続部分である励起光の射出部に設けてもよい。後者の場合には、ライトガイド２０の先端が汚れる箇所においても使用することができる。また、波長変換部材４０の取り替えが容易にできる。さらに、波長変換部材を種々の位置に設けることにより生産性の向上を図ることができる。
さらに、ライトガイド内の一部に、例えば、コア材料に蛍光物質等を含有させるなどして、波長変換部材を設けてもよい。
なお、波長変換部材を蛍光物質で構成する場合には、たとえば、蛍光物質を樹脂中に含有させて、波長変換部材とする。蛍光物質は、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕのほかＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
また、Ｅｕ等の希土類元素により賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がＭｗＡｌｘＳｉｙＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ）：Ｅｕで示され、さらに添加元素として希土類元素及び４価の元素、３価の元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種である。
上記一般式において、ｗ、ｘ、ｙの範囲は好ましくは０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８とする。またｗ、ｘ、ｙの範囲は０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７としてもよく、より好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７としても良い。
また窒化物蛍光体は、ホウ素Ｂを追加した一般式ＭｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕとすることもできる。上記においても、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種であり、０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５である。ホウ素を添加する場合、そのモル濃度ｚは、上述の通り０．５以下とし、好ましくは０．３以下、さらに０．０００５よりも大きく設定される。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。
またこれらの窒化物蛍光体は、さらにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕの群から選ばれる少なくとも１種、またはＳｃ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１種、またはＧｅ、Ｚｒのいずれか１種、が含有されている。これらを含有することによりＧｄ、Ｎｄ、Ｔｍよりも同等以上の輝度、量子効率またはピーク強度を出力することができる。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体には、（Ｓｒ１−ａ−ｂ−ｘＢａａＣａｂＥｕｘ）２ＳｉＯ４（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．００５≦ｘ≦０．１）などがある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ３  をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ２Ｏ３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物または遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【実施例１】
【００２８】
図１０は、第１の実施の形態に係る発光装置から射出される周波数スペクトルのシミュレーション結果を示す概略図である。
図１０に示すように、シミュレーションによると、第１の実施の形態に係る発光装置からは、青色と緑色と赤色の光が混合され白色光が射出される。具体的には、発光ピーク波長が４５０ｎｍ程度の青色光を射出する光源を第１光源とし、発光ピーク波長が６４０ｎｍ程度の赤色光を射出する光源を第２光源としてシミュレーションすると、発光装置からは、発光ピーク波長が４５０ｎｍ程度の青色光と、発光ピーク波長が６４０ｎｍ程度の赤色光と、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍに発光ピーク波長を有する緑色光が発せられる。
【実施例２】
【００２９】
図１１は、第５の実施の形態に係る発光装置から射出される周波数スペクトルのシミュレーション結果を示す概略図である。
図１１に示すように、シミュレーションによると、第５の実施の形態に係る発光装置からは、紫外線と青色と緑色と赤色の光が混合され白色光が射出される。具体的には、発光ピーク波長が４５０ｎｍ程度の青色光を射出する光源を第１光源とし、発光ピーク波長が６４０ｎｍ程度の赤色光を射出する光源を第２光源とし、発光ピーク波長が３７５ｎｍ程度の紫外線を射出する光源を第３光源としてシミュレーションすると、発光装置からは、発光ピーク波長が４５０ｎｍ程度の青色光と、発光ピーク波長が６４０ｎｍ程度の赤色光と、発光ピーク波長が３７５ｎｍ程度の紫外線と、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍに発光ピーク波長を有する緑色光が発せられる。
【００３０】
なお、以上の説明は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を限定するものではない。
たとえば、第１光源〜第３光源は、それぞれ複数の光源から構成されていてもよい。また、第１ライトガイド〜第３ライトガイドも、それぞれ複数のライトガイドから構成されてもよい。また、１つの光源に複数本のライトガイドと、それに対応した波長変換部材とを備えるように構成してもよい。また、１つの光源に複数本のライトガイドと、これらライトガイドからの光を１つの波長変換部材で波長変換する構成を有していてもよい。さらに、複数の光源と、それに対応する複数本のライトガイドと、これらライトガイドからの光を１つの波長変換部材で波長変換する構成を有していてもよい。また、これらの発光装置を組み合わせて１つの発光装置として利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の発光装置は、プロジェクタ装置、照明器具、車両搭載用照明、ディスプレイ、インジケータ等に利用することができる。また、生体内部を撮像する内視鏡装置、狭い隙間及び暗い空間等を照明することができるファイバースコープ、電流の漏洩や発熱のない照明を必要とする各種工業用の装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図９】本発明の第９の実施の形態に係る発光装置の概略を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る発光装置から射出される周波数スペクトルのシミュレーション結果を示す概略図である。
【図１１】第５の実施の形態に係る発光装置から射出される周波数スペクトルのシミュレーション結果を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００    発光装置
１１    第１光源
１２    第２光源
１３    第３光源
２１    第１ライトガイド
２２    第２ライドガイド
２３    第３ライトガイド
３０    波長変換部材
４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６    ライトガイド先端部材
５０    拡散材
６１    発光素子
６２    射出部
６３    レンズ
【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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