(57)【要約】【課題】導光部材の端部に取り付け可能な新たな光部品、この光部品で用いられる光変換部材、および、この光部品を有する発光装置を提供する。【解決手段】フェルール１に嵌合する孔が形成された嵌合部４−１および嵌合部４−１の孔に通じる孔４−２が形成された配置部を具備するキャップ４と、配置部に形成された孔４−２に配置される光変換部材５と、を備えた光部品である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光部材端部材に嵌合する孔が形成された嵌合部および前記嵌合部の孔に通じる孔が形成された配置部を具備するキャップと、
前記配置部に形成された孔に配置される光変換部材と、
を備えたことを特徴とする光部品。
【請求項２】
前記配置部は、前記嵌合部の反対側に光を取り出す形状の孔を形成する内壁を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項３】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項４】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる円錐台状の孔を形成する内壁を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項５】
前記配置部は、
前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、
前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる円錐台状の孔を形成する内壁と、
を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項６】
前記配置部は、
前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる第１の円錐台状の孔を形成する内壁と、
前記第１の円錐台状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、
前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる第２の円錐台状の孔を形成する内壁と、
を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項７】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となるドーム形状の孔を形成する内壁を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項８】
前記配置部は、
前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、
前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となるドーム形状の孔を形成する内壁と、
を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項９】
前記配置部は、
前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい第一の円柱状の孔を形成する内壁と、
前記第一の円柱状の孔の内壁から連続し、前記第一の円柱状の孔よりも内径が大きい第二の円柱状の孔を形成する内壁と、
を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の光部品。
【請求項１０】
前記キャップは、前記光変換部材と熱膨張係数が等しい、ことを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項１１】
前記光変換部材の形状が、前記嵌合部の反対側に光を取り出す形状である、ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項１２】
前記光変換部材の形状が、光の出射側に凸となるドーム形状、円盤状、球状、レンズ形状のいずれかである、ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項１３】
前記光変換部材と前記嵌合部との間に設けられた、前記光変換部材を前記キャップに固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項１４】
前記光変換部材の面のうちの前記嵌合部とは反対の側に設けられた、前記光変換部材を前記キャップに固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項１５】
前記固定手段が、前記光変換部材の面のうちの前記嵌合部とは反対の側の面の周縁に設けられている、ことを特徴とする請求項１４に記載の光部品。
【請求項１６】
前記固定手段が、前記嵌合部とは反対側に凸となるドーム形状である、ことを特徴とする請求項１４に記載の光部品。
【請求項１７】
前記光変換部材が、前記キャップに融着されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか１項に光部品。
【請求項１８】
前記融着が高温融着である、ことを特徴とする請求項１７に記載の光部品。
【請求項１９】
前記キャップが、前記導光部材端部材に嵌合され、側面の少なくとも一箇所が前記導光部材端部材に固定されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項２０】
前記キャップの長手方向の長さが、前記導光部材端部材の長さの３分の２以上である、ことを特徴とする請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の光部品。
【請求項２１】
キャップの内径と略同一の径を有し、導光部材の出射端に接合されることを特徴とする光変換部材。
【請求項２２】
導光部材のコア部分の径と略同一の径を有し、前記導光部材の出射端に接合されることを特徴とする光変換部材。
【請求項２３】
ヘキカイによって任意の長さとされている、ことを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の光変換部材。
【請求項２４】
前記導光部材に接合された後に導光部材端部材に挿入され、端面の研磨によって任意の長さとされている、ことを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の光変換部材。
【請求項２５】
励起光を射出する励起光源と、
該励起光源から射出される励起光を伝達する導光部材と、
該導光部材の端部に設けられる導光部材端部材と、
該導光部材端部材に設けられる光部品と、
を有する発光装置であって、
該光部品は、請求項１乃至２０の少なくともいずれか一項に記載の光部品であることを特徴とする発光装置
【請求項２６】
前記励起光源は、半導体発光素子であり、前記導光部材は、光ファイバであることを特徴とする請求項２５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、導光部材の端部に取り付け可能な光部品、光部品で用いられる光変換部材、および、光部品を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を、光ファイバなどのセパレータを介してディスパーサに伝え、光を所望のパターンに分散させたり、光の色を変化させたりなどするランプが提案された（特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５１５８９９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、上記従来のランプは、ディスパーサを光ファイバなどのセパレータの先端に単に取り付けているだけであり、光ファイバなどの導光部材の端部に取り付け可能な光部品については、より改善の必要性があった。
そこで、本発明は、導光部材の端部に取り付け可能な新たな光部品、この光部品で用いられる光変換部材、および、この光部品を有する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、次のようにして解決される。
【０００５】
本発明は、導光部材端部材に嵌合する孔が形成された嵌合部および前記嵌合部の孔に通じる孔が形成された配置部を具備するキャップと、前記配置部に形成された孔に配置される光変換部材と、を備えた光部品である。
【０００６】
前記配置部は、前記嵌合部の反対側に光を取り出す形状の孔を形成する内壁を有することが好ましい。
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁を有することが好ましい。
【０００７】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる円錐台状の孔を形成する内壁を有することが好ましい。
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる円錐台状の孔を形成する内壁と、を具備することが好ましい。
【０００８】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる第１の円錐台状の孔を形成する内壁と、前記第１の円錐台状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となる第２の円錐台状の孔を形成する内壁と、を具備することが好ましい。
【０００９】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となるドーム形状の孔を形成する内壁を有することが好ましい。
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁と、前記円柱状の孔の内壁から連続し、前記嵌合部に向けて凸となるドーム形状の孔を形成する内壁と、を具備することが好ましい。
【００１０】
前記配置部は、前記嵌合部に形成された孔の内壁から連続し、前記嵌合部の孔よりも内径が大きい第一の円柱状の孔を形成する内壁と、前記第一の円柱状の孔の内壁から連続し、前記第一の円柱状の孔よりも内径が大きい第二の円柱状の孔を形成する内壁と、を具備することが好ましい。
【００１１】
前記キャップは、前記光変換部材と熱膨張係数が等しいことが好ましい。
前記光変換部材の形状が、前記嵌合部の反対側に光を取り出す形状であることが好ましい。
前記光変換部材の形状が、光の出射側に凸となるドーム形状、円盤状、球状、レンズ形状のいずれかであることが好ましい。
【００１２】
前記光変換部材と前記嵌合部との間に設けられた、前記光変換部材を前記キャップに固定する固定手段を備えていることが好ましい。
前記光変換部材の面のうちの前記嵌合部とは反対の側に設けられた、前記光変換部材を前記キャップに固定する固定手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
前記固定手段が、前記光変換部材の面のうちの前記嵌合部とは反対の側の面の周縁に設けられていることが好ましい。
前記固定手段が、前記嵌合部とは反対側に凸となるドーム形状であることが好ましい。
【００１４】
前記光変換部材が、前記キャップに融着されていることが好ましい。
前記融着が高温融着であることが好ましい。
【００１５】
前記キャップが、前記導光部材端部材に嵌合され、側面の少なくとも一箇所が前記導光部材端部材に固定されていることが好ましい。
前記キャップの長手方向の長さが、前記導光部材端部材の長さの３分の２以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明は、キャップの内径と略同一の径を有し、導光部材の出射端に接合される光変換部材である。
本発明は、導光部材のコア部分の径と略同一の径を有し、前記導光部材の出射端に接合される光変換部材である。
前記光変換部材は、ヘキカイによって任意の長さとされていることが好ましい。
前記光変換部材は、前記導光部材に接合された後に導光部材端部材に挿入され、端面の研磨によって任意の長さとされていることが好ましい。
【００１７】
本発明は、励起光を射出する励起光源と、該励起光源から射出される励起光を伝達する導光部材と、該導光部材の端部に設けられる導光部材端部材と、該導光部材端部材に設けられる光部品と、を有する発光装置であって、該光部品は、上記の光部品である発光装置に関する。
【００１８】
前記励起光源は、半導体発光素子であり、前記導光部材は、光ファイバであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、導光部材の端部に取り付け可能な新たな光部品、この光部品で用いられる光変換部材、および、この光部品を有する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】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
図１に示すように、第１の実施の形態に係る光部品は、キャップ４と光変換部材５とを備えている。キャップ４は、フェルール１に嵌合する孔が形成された嵌合部４−１および嵌合部４−１の孔に通じる孔４−２が形成された配置部を具備している。フェルール１は、フランジ２に取り付けられており、また、光ファイバ３を挿通されている。光変換部材５は、キャップ４が具備する配置部に形成された孔４−２に配置され、光変換部材５と嵌合部４−１との間に設けられた低融点ガラス（または樹脂）６によって固定されている。キャップ４とフランジ２とは、ＹＡＧ溶接８によって固定されている。ここでは導光部材端部材は、フェルール１とフランジ２とを言う。フェルール１とフランジ２とは、異なる部材を組み合わせて構成してもよいが、一体成型してもよい。
【００２２】
この第１の実施の形態によれば、光変換部材５の取り付けを、フェルール１や光ファイバ３の先端ではなく、フェルール１や光ファイバ３とは独立した部材であるキャップ４に対して行えるため、光変換部材５が不良である場合の処理を、キャップ４が取り付けられたフェルール１及び光ファイバ３単位ではなく、キャップ４単位で行うことができる。したがって、第１の実施の形態によれば、光ファイバを用いた製品の歩留まりを改善することができる。
【００２３】
なお、光変換部材５を、光変換部材５と嵌合部４−１との間に設けられた低融点ガラスまたは樹脂によって固定する場合には、キャップ４に光変換部材５を挿入する前に、低融点ガラス（または樹脂）６をキャップ４に挿入し、この挿入した低融点ガラス（または樹脂）６を所望の形状（少なくとも、低融点ガラス（または樹脂）６が光ファイバ３の端面を覆わない形状）に形成しておく必要がある。また、このようにして、低融点ガラス（または樹脂）６を所望の形状に維持しつつ、光変換部材５をキャップ４に配置するには、相当の精度が要求される。そこで、本発明においては、光変換部材５の面のうちの嵌合部４−１と反対の側に低融点ガラス（または樹脂）６を設けて、光変換部材５を固定することもできる。このようにすれば、光変換部材５を、キャップ４に挿入した後に、低融点ガラス（または樹脂）６をキャップ４に挿入して所望の形状とし、キャップ４に固定できるため、低融点ガラス（または樹脂）６を所望の形状に加工しやすい。また、この場合、低融点ガラス（または樹脂）６の加工に要する精度も、比較的容易に満たすことができるため、歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
第２の実施の形態は、低融点ガラス（または樹脂）６が、光変換部材５の面のうちの嵌合部４−１とは反対側の面の周縁に設けられている点で、上記第１の実施の形態と異なる。このようにすれば、光変換部材５の中心部分（光ファイバ３の端面に相当する部分）における低融点ガラス（または樹脂）６の量が少なくなるため、光取り出し効率を向上させることができる。
なお、円盤状の低融点ガラス（または樹脂）６を、光変換部材５における嵌合部４−１と反対側の部分に当て、熱を加えれば、表面張力によって、低融点ガラス（または樹脂）６は、光変換部材５の周縁に引き寄せられ、光変換部材５における嵌合部４−１と反対側の部分とキャップ４とを容易に固定することができる。
【００２５】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
第３の実施の形態は、光変換部材５の嵌合部４−１側とは反対側に設けられた低融点ガラス（または樹脂）６が、嵌合部４−１とは反対側に凸となるドーム形状である点で、上記第２の実施の形態と異なる。このようにすれば、光ファイバ３から出射した光が、低融点ガラス（または樹脂）６の嵌合部４−１と反対側の面で全反射すること抑えることができるため、光取り出し効率を上げることができる。
【００２６】
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
第４の実施の形態は、光変換部材５が、融着７によってキャップ４に固定されている点で、上記第１の実施の形態と異なる。このようにすれば、光変換部材５とキャップ４との固定を、低融点ガラス（または樹脂）６を使用する場合よりも容易且つ高精度に行うことができるため、歩留まりを向上させることができる。また、光変換部材５を融着７によってキャップ４に固定する場合は、光変換部材５の一部または全部が低融点ガラス（または樹脂）６によって覆われるということがないため、光ファイバ３から出射された光が低融点ガラス（または樹脂）６によって遮られるということがなく、光取り出し効率を向上させることができる。
【００２７】
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
第５の実施の形態は、融着が高温融着７´である点で、上記第４の実施の形態と異なる。光変換部材５を高温融着７´でキャップ４に固定した場合、光変換部材５が融着により膨張する。その結果、たとえば円盤状の光変換部材５は、レンズ状となる。このようにすれば、光変換部材５において、嵌合部４−１と反対側の部分での全反射のみならず、嵌合部４−１側の部分での全反射についても、これを生じ難くすることができる。また、光変換部材５がレンズ状である場合には、光ファイバ３の端面と光変換部材５とを、空気などを介さず接触させることが可能となり、光ファイバ３の端面と光変換部材５との間に空気などが介在することによる光取り出し効率の低下を抑えることができる。
【００２８】
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
第６の実施の形態は、光変換部材５が、融着７によってキャップ４に固定されており、かつ、光変換部材５の嵌合部４−１側とは反対側に、嵌合部４−１とは反対側に凸のドーム形状である低融点ガラス（または樹脂）６が設けられている点で、上記第５の実施の形態と異なる。このようにすれば、第５の実施の形態と同様に、光変換部材５を容易にキャップ４に固定することができると同時に、光変換部材５をレンズ状とすることなく、光変換部材５の嵌合部４−１と反対側の部分における全反射を低下させることができ、レンズ状とするために必要とした高温融着７’における温度制御を不要とすることができる。
【００２９】
図７は、光変換部材５の一例の断面図である。
光変換部材５は、その形状を特に限定されないが、嵌合部４−１の反対側に光を取り出す形状とすることが望ましい。このような形状の例としては、たとえば、以下で説明するような形状が考えられる。
図７（ａ）は、図１〜６を用いて説明した第１の実施の形態〜第６の実施の形態における光変換部材５の形状を示す図であり、光変換部材５−１の形状は、円盤状である。円盤状は、他の形状と比較して、容易に形成できる形状であるため、歩留まりを向上させることできる。
また、図７（ｂ）は、光変換部材５の形状の他の例を示す図であり、ここで、光変換部材５−２の形状は、光の出射側に凸となるドーム形状である。このようにすれば、光変換部材５−２における光の出射側の部分において、全反射を生じ難くすることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【００３０】
また、図７（ｃ）は、光変換部材５の形状の他の例を示す図であり、ここで、光変換部材５−３の形状は、球状である。このようにすれば、光変換部材５−３における光の出射側での全反射のみならず、光の入射側での全反射をも生じ難くすることができる。
また、図７（ｄ）は、光変換部材５の形状の他の例を示す図であり、ここで、光変換部材５−４の形状は、レンズ形状である。このようにすれば、光変換部材５−４における光の出射側での全反射のみならず、光の入射側での全反射をも生じ難くすることができる。また、高温融着７´することなく、光ファイバ３の端面と光変換部材５−４とを、空気などを介さず接触させることが可能となり、光ファイバ３の端面と光変換部材５−４との間に空気などが介在することによる光取り出し効率の低下を抑えることができる。また、図７（ｄ）に示すレンズ状の場合には、図７（ｃ）に示す球状の場合と比較して、光変換部材５−４から出射する光の色むらをなくすことができる。
【００３１】
光変換部材５に蛍光物質を含有させれば、光ファイバ３から出射された光の少なくとも一部を波長変換することができる。その他、光変換部材５に拡散材を含有させた場合には、光ファイバ３から出射される光の指向性を弱めて、光を目に優しいものとすることができる。逆に、光変換部材５に拡散材などを含有させることなく、光ファイバ３から出射される光の光密度をより高めるものとすることもできる。このように、光変換部材５は、光の波長変換をしたり、光を拡散したりするなどして、光変換部材５に入射された光の特性（波長や進行方向）に変化を与える部材であればなんでもよく、透光性であるか半透光性であるか不透明性であるかを問わず、また、無機部材であるか有機部材であるかなども問わない。
【００３２】
なお、図７（ａ）´〜（ｄ）´に示すように、光変換部材５の嵌合部４−１側の面に反射膜１０を取り付ければ、光ファイバ３から出射された光がキャップ４内において反射されて、フェルール１や光ファイバ３などへ入射して、いわゆる滲み光となることを防止することができ、光出力の向上を図ることができる。
【００３３】
光変換部材５は、ガラスを用いることが好ましいが樹脂を用いることもできる。光変換部材５に使用するガラスとしては、ケイ酸塩ガラスであることが好ましい。特に、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硼酸、燐酸、亜鉛酸化物のいずれか一種以上を含有するケイ酸塩ガラスであることが好ましい。光変換部材５は、蛍光物質粉末とガラス粉末を混合し、この混合粉末を、例えば加熱プレス成形することにより得ることができる。
【００３４】
蛍光物質は、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・サイアロン系蛍光体、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付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蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又は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。
【００３５】
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、ＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＭＡｌ１−ＸＢＸＳｉＮ３：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。０＜Ｘ＜１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。
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、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活されるサイアロン系蛍光体は、Ｍｐ／２Ｓｉ１２−ｐ−ｑＡｌｐ＋ｑＯｑＮ１６−ｐ：Ｃｅ、Ｍ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（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。ｑは０〜２．５、ｐは１．５〜３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付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以上である。）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。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００３６】
図８は、キャップ４が具備する配置部の一例を説明するための断面図である。
配置部は、キャップ４を構成する嵌合部４−１以外の部分であって、光変換部材５を配置するための孔を有している。配置部は、その形状を特に限定されないが、嵌合部４−１の反対側に光を取り出す形状の孔を形成する内壁を有するものとすることが望ましい。このような形状の例としては、たとえば、以下で説明するような形状が考えられる。
【００３７】
図８（ａ）は、図１〜６を用いて説明した第１の実施の形態〜第６の実施の形態における配置部の形状を説明する図であり、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１の孔よりも内径が大きい円柱状の孔４−２を形成する内壁を有している。
このようにすれば、嵌合部４−１と孔４−２の形状がともに円柱状となるため、キャップ４の加工が容易となり、歩留まりを向上させることができる。
また、図８（ｂ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となる円錐台状の孔４−３を形成する内壁を有している。このようにすれば、図８（ｂ）に示すように、孔４−３の側面の断面形状が、嵌合部４−１から嵌合部４−１の反対側に向けて広がるテーパ状となるため、光変換部材５から出射して孔４−３の側面に当たった光を、嵌合部４−１の反対側に向けやすくなり、光取り出し効率を向上させることができる。
【００３８】
また、図８（ｃ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１の孔よりも内径が大きい円柱状の孔４−４を形成する内壁と、円柱状の孔４−４の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となる円錐台状の孔４−５を形成する内壁と、を具備している。このようにすれば、図８（ｂ）に示した場合と同様に、孔４−５の側面の断面形状が、嵌合部４−１から嵌合部４−１の反対側に向けて広がるテーパ状となるため、光取り出し効率を向上させることができる。また、光変換部材５は、円錐台状の孔よりも、円柱状の穴の方が安定的に配置できるため、嵌合部４−１よりも径が大きい円柱状の孔４−４を備える場合には、光変換部材５が不安定に配置されることに伴う歩留まりの低下を抑えることができる。
【００３９】
また、図８（ｄ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となる第１の円錐台状の孔４−６を形成する内壁と、第１の円錐台状の孔４−６から連続し、嵌合部４−１の孔よりも内径が大きい円柱状の孔４−７を形成する内壁と、円柱状の孔４−７の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となる第２の円錐台状の孔４−８を形成する内壁と、を具備している。このようにすれば、光変換部材５の嵌合部４−１側の箇所から出射して嵌合部４−１の側に向かう光についても、円錐台状の孔４−６の側面で反射させて、嵌合部４−１とは反対側に向けることが可能となり、光取り出し効率を向上させることができる。
【００４０】
また、図８（ｅ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となるドーム形状の孔４−９を形成する内壁を有している。このようにすれば、ドーム形状の孔４−９の側面における嵌合部４−１側の部分が曲面となるため、孔が円錐台状である場合と比較して、孔の嵌合部４−１に近い側面で反射する光のより多くを、嵌合部４−１と反対側に向けることが可能となる。なお、ドーム形状の孔４−９における嵌合部４−１と反対側の部分は、断面がテーパ状となる形状（嵌合部４−１側に向けて凸となる円錐台状であるが、凸の先端部分が球面状である形態）にすることもできる。この場合は、ドーム形状の孔４−９における嵌合部４−１に近い側面と遠い側面の双方の側面において、光を、嵌合部４−１とは反対側の部分に反射させやすくできる。
【００４１】
また、図８（ｆ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１の孔よりも内径が大きい円柱状の孔４−１０を形成する内壁と、円柱状の孔４−１０の内壁から連続し、嵌合部４−１に向けて凸となるドーム形状の孔４−１１を形成する内壁と、を具備する。このようにすれば、配置部の内壁で反射する光のより多くを、嵌合部４−１と反対側に向けることが可能としつつ、円柱状の孔４−１０に光変換部材５を安定的に配置することができる。
また、図８（ｇ）は、配置部の形状の他の例を示す図であり、ここで、配置部は、嵌合部４−１に形成された孔の内壁から連続し、嵌合部４−１の孔よりも内径が大きい第一の円柱状の孔４−１２を形成する内壁と、第一の円柱状の孔４−１２の内壁から連続し、第一の円柱状の孔よりも内径が大きい第二の円柱状の孔４−１３を形成する内壁と、を具備する。このようにすれば、第一の円柱状の孔４−１２に光変換部材５を安定的に配置することができる。
【００４２】
なお、キャップ４としては、光変換部材５と熱膨張係数が等しい部材を用いることが好ましく、より具体的には、コバールを含有する部材が好ましい。このようにすれば、光変換部材５とキャップ４との熱膨張係数の差に基づいて、光変換部材５やキャップ４などに不良が発生することを防止することができ、歩留まりを向上させることができる。なお、光変換部材５とキャップ４とを樹脂で配置する場合には、上記と同様の理由により、キャップ４には、当該樹脂と同じ材質の部材を用いることが好ましい。
【００４３】
図９は、キャップ４とフランジ２との固定方法の一例を説明するための断面図である。
図９（ａ）は、図１〜６を用いて説明した第１の実施の形態〜第６の実施の形態におけるキャップ４とフランジ２との固定方法を示す図であり、ここで、キャップ４は、キャップ４がフェルール１に嵌合され、嵌合部４−１とフランジ２の接する面がＹＡＧ溶接８されることによりフェルール１に固定されている。このようにすれば、キャップ４とフランジ２とを容易に固定することができる一方で、ＹＡＧ溶接８された部分とフェルール１との接触を避けることができるため、光ファイバ３へのダメージを少なくすることができる。
また、図９（ｂ）は、キャップ４とフランジ２との固定方法の他の例を示す図であり、ここで、キャップ４は、フェルール１に嵌合され、側面の少なくとも一箇所がＹＡＧ溶接８されることによりフェルール１に固定されている。このようにすれば、ＹＡＧ溶接８によって、キャップ４とフェルール１とを強固に固定することができる。
【００４４】
また、図９（ｃ）は、キャップ４とフランジ２との固定方法の他の例を示す図であり、ここで、キャップ４は、フェルール１に嵌合され、側面の少なくとも一箇所に設けられた穴に接着剤９を付けることにより、フェルール１に固定されている。この形態によれば、溶接を行うことなく、キャップ４とフェルール１との固定を行うことができるため、キャップ４とフェルール１との固定を容易に行うことができ、また、光ファイバ３へのダメージを少なくすることができる。
【００４５】
また、図９（ｄ）は、キャップ４の固定方法の他の例を示す図であり、ここで、キャップ４は、フェルール１に嵌合され、側面の少なくとも一箇所がＹＡＧ溶接８されることによりフェルール１に固定されている。また、キャップ４の長さは、フェルール１の長さの３分の２以上であり、これにより、フランジ２が不要とされている。このようにすれば、フェルール１の先端を光変換部材５に接触させることについての、フランジ２から出るフェルール１の長さの調整が不要となるため、フランジ２から出るフェルール１の長さが長すぎたことによって、キャップ４とフランジ２との間に無用の間隔が生じたり、逆に、フランジ２から出るフェルール１の長さが短すぎたことによって、フェルール１と光変換部材５との間に無用の間隔が生じることを防止することができる。
なお、図９（ｄ）においては、キャップ４の側面とフェルール１とを固定していているが、本発明においては、キャップ４の端部（図９（ｄ）中の破線で示した部分）とフェルール１とを固定することもできる。このようにすれば、キャップ４の側面に溶接痕などが残らないため、キャップ４の表面に凹凸などを生じさせることがない。
なお、図示していないが、本実施の形態においては、キャップ４の側面とフェルール１とは、抵抗溶接、圧入、かしめなどによって、固定することも可能である。
【００４６】
図１０は、本発明の第７の実施の形態に係る光変換部材を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、第７の実施の形態においては、光変換部材５が、光ファイバ３の径と略同一の径を有し、光ファイバ３の出射端に接合されている。このようにすれば、フェルール１を使用する場合と比較して、光ファイバ３の出射端を細くすることができるため、光ファイバ３を利用する光学機器を様々な用途に応用することが可能となる。また、光変換部材５に蛍光物質や拡散材などを含有させる場合には、光変換部材５の長さを調整することによって、光ファイバ３の出射端に存在する蛍光物質や拡散材などの量を調整することができる。なお、光ファイバ３と光変換部材５との接合は、たとえば融着などによって行うことができるが、本発明が、光ファイバ３と光変換部材５との接合手段を限定するものでないことはいうまでもない。
【００４７】
図１０（ｂ）に示すように、この光変換部材５は、ヘキカイによって任意の長さとすることができる。ヘキカイによれば、光変換部材５が結晶面から割れるので、光変換部材５の端面を平滑にすることができる。また、図１０（ｃ）に示すように、光変換部材５は、光ファイバ３に接合された後にフェルール１に挿入し、端面の研磨によって任意の長さとすることができる。このようにすれば、光変換部材５の長さを微調整することができる。
なお、図示していないが、本実施の形態においては、光ファイバ３の径と略同一の径を有する光変換部材５を、光ファイバ３の出射端に接合して、所望の長さに切断することにより、光変換部材５の長さを調整することもできる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、光変換部材５の径を、光ファイバ３の径と略同一であるとしたが、本発明においては、光変換部材５の径を光ファイバ３のコア部分の径と略同一とすることができる。光ファイバ３は、コア部分とクラッド部分により構成されるが、このうち光が通るのはコア部分である。したがって、光変換部材５の径を光ファイバ３のコア部分の径と略同一とすれば、光が出射される部分に限って光変換部材５が設けられることとなるため、コストを削減できるとともに、光が出射さない部分に設けられた光変換部材５の不良に起因する歩留まりの低下を防ぐことができる。
なお、第７の実施の形態においては、光変換部材５の出射端面をバーナなどであぶることによって球状にすることにより、光変換部材５の出射端面で生じる光の全反射を抑えることができる。
また、第７の実施の形態においては、光変換部材５の側面に、無電解メッキや蒸着などで金属を設けることにより、光変換部材５の側面から光が出射することを防止することができる。
【００４９】
＜発光装置＞
本発明に係る上記光部品を用いた発光装置の概略について説明する。図１６は、本発明に係る発光装置を示す概略構成図である。大きさや形状は実際の寸法と異なる。
発光装置は、励起光源２０と光ファイバ３と導光部材端部材と光部品とを備える。導光部材端部材は、フェルール１とフランジ２とを備える。光部品は導光部材端部材に取り付けられ、キャップ４と光変換部材５とを備える。
【００５０】
励起光源２０は、３６０ｎｍ〜５００ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を用いることができる。例えば、半導体発光素子に４０５ｎｍ近傍や４４５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を有するレーザダイオード素子２１を用いる。レーザダイオード素子２１は、ＧａＮ系の半導体素子である。またＧａＮ系の発光ダイオード素子を用いることもできる。
光ファイバ３は、例えば、石英の光ファイバを使用するが、プラスチックファイバを用いることもできる。
レーザダイオード素子２１から射出された励起光３０は、レンズ２２を透過して射出部２３に集光される。射出部２３は光ファイバ３と接続されており、励起光源２０から射出された励起光は光ファイバ３を伝って光部品に伝達される。伝達された光は、光変換部材５で波長変換され、励起光源２０から出射された光と異なる光を外部に放出する。外部に放出された光４０は、レーザダイオード素子２１と光変換部材５との混色光である。
【実施例１】
【００５１】
図１１は、本発明の実施例１に係る光部品の一例を示す図である。
実施例１では、キャップの配置部が、嵌合部に形成された孔の内壁から連続する、嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁を有している。また、このキャップの配置部は、上記円柱状の孔の内壁から連続する嵌合部に向けて凸となるドーム形状の孔を形成する内壁を有している。ここで、円柱状の孔の高さは、０．１０ｍｍである。また、ドーム形状の孔の外径は、１．２５ｍｍであり、内径は、１．１０ｍｍである。また、嵌合部に形成された孔の内径は、０．７０ｍｍである。さらに、光変換部材は、円盤状であって、直径が０．９０ｍｍであり、高さが０．５０ｍｍである。この実施例１において、光変換部材を融着によりキャップに固定した場合の光取り出し効率は、６５．３％である。
【実施例２】
【００５２】
図１２は、本発明の実施例２に係る光部品の一例を示す図である。
実施例２は、実施例１において、配置部における嵌合部と反対側の部分を、断面がテーパ状となる形状（嵌合部に向けて凸となる円錐台状であるが、凸の先端部分が球面状である形状）にしたものである。この実施例２において、光変換部材を融着によりキャップに固定した場合の光取り出し効率は、６４．９％である。
【実施例３】
【００５３】
図１３は、本発明の実施例３に係る光部品の一例を示す図である。
実施例３では、キャップの配置部が、嵌合部に形成された孔の内壁から連続する、嵌合部の孔よりも内径が大きい第１の円柱状の孔を形成する内壁を有している。また、このキャップの配置部は、上記第１の円柱状の孔の内壁から連続する、上記第１の円柱状の孔よりも内径が大きい第２の円柱状の孔を有している。ここで、第１の円柱状の孔の高さは、０．１０ｍｍである。また、第２の円柱状の孔の外径は、１．２５ｍｍであり、内径は、１．１０ｍｍである。また、嵌合部に形成された孔の内径は、０．７０ｍｍである。さらに、光変換部材は、円盤状であって、直径が０．９０ｍｍであり、高さが０．５０ｍｍである。この実施例３において、光変換部材を融着によりキャップに固定した場合の光取り出し効率は、５７．７％である。
【実施例４】
【００５４】
図１４は、本発明の実施例４に係る光部品の一例を示す図である。
実施例４では、キャップの配置部が、嵌合部に形成された孔の内壁から連続する、嵌合部の孔よりも内径が大きい円柱状の孔を形成する内壁を有している。また、このキャップの配置部は、上記円柱状の孔の内壁から連続する、嵌合部に向けて凸となる円錐台状の孔を有している。ここで、円柱状の孔の高さは、０．１０ｍｍである。また、円錐台状の孔の外径は、１．２５ｍｍであり、内径は、１．１０ｍｍである。また、嵌合部に形成された孔の内径は、０．７０ｍｍである。さらに、光変換部材は、円盤状であって、直径が０．９０ｍｍであり、高さが０．５０ｍｍである。この実施例４において、光変換部材を融着によりキャップに固定した場合の光取り出し効率は、６４．２％である。
【実施例５】
【００５５】
図１５は、本発明の実施例５に係る光部品の一部を示す図である。
実施例５では、実施例１において、ドーム形状の孔の曲率半径Ｒを変化させたものであり、図１５（ａ）では光変換部材を円柱状とし、図１５（ｂ）では光変換部材を半球状としている。この場合、光取り出し効率は、表１に示すものとなる。
【表１】
2007188059.tif 000003
【００５６】
なお、上記で説明した実施の形態では、フェルールを有する光部品について説明したが、本発明においては、フェルールのみならず、パイプ、コネクタ、Ｖ溝、ファイバアレイなどの、光ファイバの端部に取り付けるすべての部材（光ファイバ端部材）を用いることができる。
【００５７】
なお、本発明においては、上記した嵌合部や配置部が光部品に存在しているか否かを、上記キャップが上記で説明した孔を形成する内壁を有しているか否かにより判断するものとする。
なお、上記の説明では、本発明を屈曲可能な導光部材である光ファイバに適用した一例を示したが、本発明は、光ファイバ以外のすべての導光部材にも適用することができる。
【００５８】
また、上記説明では、光変換部材をキャップに固定する手段の一例として低融ガラスや樹脂を挙げたが、本発明においては、光変換部材をキャップに固定するすべての固定手段を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る光部品の構成を示す図である。
【図７】光変換部材５の一例の断面図である。
【図８】キャップ４が具備する配置部の一例を説明するための断面図である。
【図９】キャップ４とフランジ２との配置方法の一例を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る光変換部材を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１に係る光部品の一部を示す図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る光部品の一部を示す図である。
【図１３】本発明の実施例３に係る光部品の一部を示す図である。
【図１４】本発明の実施例４に係る光部品の一部を示す図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る光部品の一部を示す図である。
【図１６】本発明に係る発光装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    フェルール
２    フランジ
３    光ファイバ
４    キャップ
４−１    嵌合部
４−２、４−３、４−４、４−５、４−６、４−７、４−８、４−９、４−１０、４−１１    孔
５    光変換部材
６    低融点ガラス（または樹脂）
７    融着
７´  高温融着
８    ＹＡＧ溶接
９    接着剤
１０    反射膜
２０    励起光源
２１    レーザダイオード素子
２２    レンズ
２３    射出部
３０    励起光
４０    外部に放出された光
【図１】
2007188059.tif 000004
【図２】
2007188059.tif 000005
【図３】
2007188059.tif 000006
【図４】
2007188059.tif 000007
【図５】
2007188059.tif 000008
【図６】
2007188059.tif 000009
【図７】
2007188059.tif 000010
【図８】
2007188059.tif 000011
【図９】
2007188059.tif 000012
【図１０】
2007188059.tif 000013
【図１１】
2007188059.tif 000014
【図１２】
2007188059.tif 000015
【図１３】
2007188059.tif 000016
【図１４】
2007188059.tif 000017
【図１５】
2007188059.tif 000018
【図１６】
2007188059.tif 000019