(57)【要約】【課題】高い励起エネルギーの励起光を用いた場合であっても、蛍光を効率よく取り出すことのできる蛍光光源装置を提供すること。【解決手段】レーザ光を励起光として励起光入射面から蛍光を発する蛍光板と、励起光を集光して当該蛍光板に照射する集光レンズとを具備し、当該蛍光板からの蛍光が当該集光レンズを介して出射される蛍光光源装置において、蛍光板が、励起光入射面に励起光を回折させる周期構造が形成された構成とされ、集光レンズと蛍光板との間に、励起光を回折させ、蛍光を透過させる周期構造体が形成された光透過部材が配置された構成とされる。【選択図】図１
2017187597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を励起光として励起光入射面から蛍光を発する蛍光板と、励起光を集光して当該蛍光板に照射する集光レンズとを具備し、当該蛍光板からの蛍光が当該集光レンズを介して出射される蛍光光源装置において、
前記蛍光板には、励起光入射面に励起光を回折させる周期構造が形成されており、
前記集光レンズと当該蛍光板との間には、励起光を回折させると共に蛍光を透過させる周期構造体が形成された光透過部材が配置されていることを特徴とする蛍光光源装置。
【請求項２】
励起光の波長をλE（ｎｍ）、蛍光板から放射される蛍光の波長をλF（ｎｍ）、前記光透過部材に形成された周期構造体の屈折率をｎとしたとき、当該周期構造体の周期Ｐ１（ｎｍ）は、（λE／ｎ）＜Ｐ１＜λF の関係を満たし、かつ、周期構造体における周期構造において繰り返される構造単位のアスペクト比が５〜７であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項３】
前記光透過部材は、周期構造体が前記蛍光板の励起光入射面と対向する状態で、配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項４】
前記光透過部材に形成された周期構造体の周期は、前記蛍光板に形成された周期構造の周期より小さいことを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項５】
前記周期構造体は、少なくとも前記光透過部材における励起光が透過する領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項６】
前記蛍光板は放熱基板上に設けられており、前記光透過部材は前記放熱基板上に配置された当該蛍光板の周囲を囲むスペーサーを介して配置されており、
前記蛍光板が、前記放熱基板と前記スペーサーと前記光透過部材とによって画成された密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の蛍光光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光光源装置に関する。更に詳しくは、レーザ光を励起光として蛍光体に照射することにより蛍光を得る蛍光光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーザ光を励起光として蛍光体に照射することによって当該蛍光体から発せられる蛍光を放射する蛍光光源装置が知られている。
このような蛍光光源装置においては、蛍光取り出し面からの蛍光の出射効率を改善するために、蛍光体における蛍光取り出し面とされる表面に、凹凸構造を形成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、蛍光部材の表面にサファイアよりなる透光性基板が配設されており、当該透光性基板における蛍光取り出し面とされる表面の全面にエッチングにより凹凸構造が形成された蛍光体を備えた蛍光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２０１２−１０９４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような蛍光光源装置においては、励起光の入射パワー（励起光の励起エネルギー）を大きくすることにより、蛍光体における凹凸構造によっては、励起光を十分に拡散させることができないことが判明した。このため、励起光の照射によって発生する熱によって蛍光体が高温となり、それに起因して温度消光が生じ、励起光の入射パワーに比して十分な蛍光光束が得られなくなる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、高い励起エネルギーの励起光を用いた場合であっても、蛍光を効率よく取り出すことのできる蛍光光源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】
【０００６】
本発明の蛍光光源装置は、レーザ光を励起光として励起光入射面から蛍光を発する蛍光板と、励起光を集光して当該蛍光板に照射する集光レンズとを具備し、当該蛍光板からの蛍光が当該集光レンズを介して出射される蛍光光源装置において、
前記蛍光板には、励起光入射面に励起光を回折させる周期構造が形成されており、
前記集光レンズと当該蛍光板との間には、励起光を回折させると共に蛍光を透過させる周期構造体が形成された光透過部材が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の蛍光光源装置においては、励起光の波長をλE（ｎｍ）、蛍光板から放射される蛍光の波長をλF（ｎｍ）、前記光透過部材に形成された周期構造体の屈折率をｎとしたとき、当該周期構造体の周期Ｐ１（ｎｍ）は、（λE／ｎ）＜Ｐ１＜λF の関係を満たしていることが好ましい。また、周期構造体における周期構造において繰り返される構造単位のアスペクト比が５〜７であることが好ましい。
【０００８】
さらにまた、本発明の蛍光光源装置においては、前記光透過部材は、周期構造体が前記蛍光板の励起光入射面と対向する状態で、配置された構成とされていることが好ましい。
【０００９】
さらにまた、本発明の蛍光光源装置においては、前記光透過部材に形成された周期構造体の周期は、前記蛍光板に形成された周期構造の周期より小さいことが好ましい。
【００１０】
さらにまた、本発明の蛍光光源装置においては、前記周期構造体は、少なくとも前記光透過部材における励起光が透過する領域に形成された構成とすることができる。
【００１１】
さらにまた、本発明の蛍光光源装置においては、前記蛍光板は放熱基板上に設けられており、前記光透過部材は前記放熱基板上に配置された当該蛍光板の周囲を囲むスペーサーを介して配置されており、
前記蛍光板が、前記放熱基板と前記スペーサーと前記光透過部材とによって画成された密閉空間内に配置された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蛍光光源装置によれば、励起光を蛍光板における周期構造および光透過部材における周期構造体の各々の作用によって拡散させて蛍光板に照射することができるため、励起光の照射によって蛍光板が高温となることを回避することができる。このため、蛍光の温度消光に起因して蛍光光量が低減することを抑制することができる。しかも、蛍光は、蛍光板における周期構造および光透過部材における周期構造体によって減衰（拡散）されることなく透過させることができるため、蛍光を効率よく取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の蛍光光源装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】図１に示す蛍光光源装置における励起光の蛍光板に対する入射状態を示す拡大図である。
【図３】図１に示す蛍光光源装置における蛍光板からの蛍光の出射状態を示す拡大図である。
【図４】本発明の蛍光光源装置の他の例における構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の蛍光光源装置の一例における構成の概略を示す説明図である。図２は、図１に示す蛍光光源装置における励起光の蛍光板に対する入射状態を示す拡大図である。図３は、図１に示す蛍光光源装置における蛍光板からの蛍光の出射状態を示す拡大図である。
この蛍光光源装置は、レーザ光を励起光ＬE として受けて励起光入射面１０ａから蛍光ＬF を発する蛍光板１０と、励起光ＬE を集光して蛍光板１０に照射する集光レンズ３０と、集光レンズ３０と蛍光板１０との間に配置された、励起光ＬE を回折させると共に蛍光ＬF を透過させる周期構造体２５が形成された光透過部材２０とを具備している。
この例においては、蛍光板１０は、放熱基板３５の一面上に、例えば半田や銀焼結材などの接合部材によって接合されて設けられている。ここに、放熱基板３５を構成する材料としては、例えば銅、アルミ、モリブデン−銅合金などを用いることができる。
また、光透過部材２０は、放熱基板３５の一面上に配置されたスペーサーを介して蛍光板１０と対向して配置されている。スペーサーは、例えば蛍光板１０の周囲を囲む矩形枠状のスペーサー部材３６により構成されており、光透過部材２０は、スペーサー部材３６の一端面上に配置された状態において、周縁部が保持部材３７によって保持されている。保持部材３７は、例えばネジ３８によってスペーサー部材３６に固定されている。
このように、この蛍光光源装置においては、蛍光板１０は、放熱基板３５とスペーサー部材３６と光透過部材２０とによって画成された密閉空間内に配置されている。
【００１６】
蛍光板１０は、励起光入射面１０ａから蛍光ＬF が発せられるものであって、蛍光板１０の裏面には、蛍光ＬF の取り出し効率の観点から、反射率の高い金属よりなる光反射膜（図示せず）が形成されていることが好ましい。光反射膜は、例えばＡｇ反射膜、Ａｇ増反射膜、誘電体多層膜などにより構成することができる。
【００１７】
蛍光板１０の励起光入射面１０ａには、励起光ＬE を回折させると共に蛍光ＬF を透過させる周期構造１６が形成されている。
この例における蛍光板１０は、例えば蛍光体層１１の表面上に、表面に周期構造１６が形成された周期構造体層１５が積層されて構成されている。なお、蛍光板１０は、蛍光体層１１の表面に周期構造が形成されたものであってもよい。
【００１８】
蛍光板１０を構成する蛍光体層１１は、単結晶または多結晶の蛍光体により構成されていることが好ましい。これにより、蛍光体層１１は高い熱伝導性を有するものとなるため、蛍光体層１１においては励起光ＬE の照射によって発生した熱が効率よく排熱され、蛍光体層１１が高温となることが抑制される。
【００１９】
蛍光体層１１を構成する単結晶の蛍光体は、例えば、チョクラルスキー法によって得ることができる。具体的には、坩堝内において種子結晶を溶融された原料に接触させ、この状態で、種子結晶を回転させながら鉛直方向に引き上げて当該種子結晶に単結晶を成長させることにより、単結晶の蛍光体が得られる。また、蛍光体層１１を構成する多結晶の蛍光体は、例えば以下のようにして得ることができる。先ず、母材、賦活材および焼成助剤などの原材料をボールミルなどによって粉砕処理することによって、サブミクロン以下の原材料微粒子を得る。次いで、この原材料微粒子を例えばスリップキャスト法によって焼結する。その後、得られた焼結体に対して熱間等方圧加圧加工を施すことによって、気孔率が例えば０．５％以下の多結晶の蛍光体が得られる。
【００２０】
蛍光体層１１を構成する蛍光体の具体例としては、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｐｒ、ＹＡＧ：Ｓｍ、ＬｕＡＧ：Ｃｅなどが挙げられる。このような蛍光体において、希土類元素のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度である。
【００２１】
蛍光体層１１の厚みは、励起光と蛍光の変換効率（量子収率）および排熱性の観点から、例えば０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましい。
【００２２】
周期構造体層１５は、例えば錘状（錘台状を含む。）または柱状の凸部よりなる構造単位１７が二次元周期的に配列されてなる周期構造１６が励起光入射面１０ａとされる表面に形成されて構成されている。ここに、構造単位１７の形状が錐台状である場合には、上底部の寸法（最大寸法）は、励起光ＬE の波長未満の大きさとされる。
【００２３】
周期構造１６の周期Ｐ２、すなわち周期構造１６において繰り返される隣接する構造単位１７間のピッチ（中心間距離）は、励起光ＬE の波長をλE （ｎｍ）、蛍光体層１１からの蛍光ＬF の波長をλF （ｎｍ）としたとき、λE ＜Ｐ２、λF ／ｎ＜Ｐ２の関係を満たす大きさとされている。このような構成とされていることにより、周期構造体層１５は、入射される励起光ＬE の回折による拡散機能および蛍光体層１１からの蛍光ＬF の回折による光取り出し機能を有するものとなり、励起光ＬE の照射によって蛍光体層１１が高温となって蛍光ＬF の温度消光が生ずることを回避することができると共に蛍光ＬF を高い効率で取り出すことができる。
【００２４】
また、周期構造１６において繰り返される構造単位１７のアスペクト比、すなわち周期構造１６の周期Ｐ２に対する構造単位１７の高さｈ２の比（ｈ２／Ｐ２）は、０．２以上であることが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５であり、特に好ましくは０．５〜１．０である。
構造単位１７のアスペクト比が０．２以上とされることにより、上述した、励起光ＬE の拡散機能および蛍光ＬF の回折による光取り出し機能を確実に得ることができる。すなわち、励起光ＬE を拡散させて蛍光体層１１に照射することができると共に、蛍光体層１１において生じる蛍光ＬF を高い効率で蛍光板１０の表面から外部に取り出すことができる。
周期構造体層１５の厚み（最大厚み）は、例えば１．０μｍ以下である。
【００２５】
周期構造体層１５を構成する材料としては、蛍光体層１１の屈折率の値以上の屈折率を有する高屈折率材料が用いられる。
周期構造体層１５が高屈折率材料よりなることにより、蛍光体層１１と周期構造体層１５との界面に入射した蛍光ＬF は、当該界面において屈折が生じる。そのため、蛍光ＬF の進行方向が蛍光体層１１と周期構造体層１５との界面において変更されることから、蛍光ＬF が蛍光板１０の内部に閉じ込められることが抑制され、蛍光ＬF を周期構造体層１５の表面から外部に高い効率で出射することができる。
また、周期構造体層１５において周期Ｐ２が小さい周期構造１６を形成することが可能となる。従って、周期構造１６を構成する構造単位１７としてアスペクト比（ｈ２／Ｐ２）が大きくても高さが小さいものを設計することができるので、周期構造１６の形成が容易となる。例えば、ナノプリント法を利用する場合には、モールドの作製やインプリント作業を容易に行うことができる。
【００２６】
周期構造体層１５を構成する高屈折率材料の具体例としては、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2 ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2 ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）、酸化インジウムスズ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 、ＩＴＯと称する）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）などの金属酸化物、およびジルコニア（ＺｒＯ2 ）と酸化チタン（ＴｉＯ2 ）との混合物などが挙げられる。これらのうちでは、蛍光体（ＬｕＡＧ、ＹＡＧ）の熱膨張係数（６×１０-6〜８×１０-6／Ｋ）に近似した熱膨張係数を有するものであることから、ジルコニア（熱膨張係数１０．５×１０-6／Ｋ）、酸化インジウムスズ（熱膨張係数６．８×１０-6／Ｋ）および酸化チタン（熱膨張係数７．９×１０-6／Ｋ）が好ましい。また、高い耐湿性を有するものであることからは、ジルコニアおよび酸化ハフニウムが好ましい。特に、ジルコニアは、吸収係数が小さい（具体的には、１３ｃｍ-1（波長５５０ｎｍの光に関する吸収係数））ことから更に好ましい。
【００２７】
周期構造体層１５の周期構造１６は、例えば、ナノインプリント法とドライエッチング処理とによって形成することができる。具体的には、蛍光体層１１上に形成された周期構造体基材層の表面に、例えばスピンコート法によってレジストを塗布し、次いで、レジストの塗布膜を例えばナノインプリント法によりパターニングする。その後、ドライエッチング処理を施すことにより、表面に凹凸構造（周期構造）を有する周期構造体層１５が形成される。
【００２８】
而して、上記の蛍光光源装置においては、集光レンズ３０と蛍光板１０との間に、励起光ＬE を回折させると共に蛍光ＬF を透過させる周期構造体２５が形成された光透過部材２０が配置されている。
具体的には、光透過部材２０は、各々励起光ＬE および蛍光ＬF を透過する材料よりなる、平板状の光透過性基板２１および光透過性基板２１の一面上に積層された周期構造体２５により構成されている。この光透過部材２０は、周期構造体２５の表面が蛍光板１０の励起光入射面１０ａと対向する状態で、配置されている。
【００２９】
光透過性基板２１を構成する材料としては、例えばサファイア、ガラスなどを挙げることができる。
光透過性基板２１の厚みは、例えば０．３〜１．０ｍｍである。
【００３０】
周期構造体２５は、励起光出射面２５ａとされる表面に、例えば錘状（錘台状を含む。）または柱状の凸部よりなる構造単位２７が二次元周期的に配列されたモスアイ構造よりなる周期構造２６が形成されて構成されている。この例の周期構造体２５は、周期構造２６が周期構造体２５の表面の全面に形成された構成とされているが、周期構造２６は、少なくとも励起光ＬE が透過する領域に形成されていればよい。
ここに、構造単位２７の形状が錐台状である場合には、上底部の寸法（最大寸法）は、励起光の波長未満の大きさとされる。
【００３１】
周期構造２６の周期Ｐ１、すなわち周期構造２６において繰り返される隣接する構造単位２７間のピッチ（中心間距離）は、励起光の波長をλE （ｎｍ）、蛍光板１０から放射される蛍光の波長をλF （ｎｍ）、周期構造体２５の屈折率（周期構造体２５を構成する材料の屈折率）をｎとしたとき、（λE ／ｎ）＜Ｐ１＜λF の関係を満たす大きさとされていることが好ましい。
このような構成とされていることにより、周期構造体２５に入射される励起光ＬE を効率よく拡散させることができると共に、蛍光板１０から放射される蛍光ＬF の反射を低減することができて蛍光ＬF を効率よく取り出すことができる。
【００３２】
光透過部材２０を構成する周期構造体２５における周期構造２６の周期Ｐ１は、蛍光板１０を構成する周期構造体層１５における周期構造１６の周期Ｐ２より小さくすることができる。これは、周期構造体２６中を進行（伝播）する励起光ＬE の実質的な波長は、例えば空気中を進行する励起光ＬE の波長より小さくなり、この励起光ＬE の実質的な波長より周期構造２６の周期が大きければ、励起光ＬE の拡散機能が得られるためである。
【００３３】
また、周期構造２６において繰り返される構造単位２７のアスペクト比、すなわち周期構造２６の周期Ｐ１に対する構造単位２７の高さｈ１の比（ｈ１／Ｐ１）は、５〜７であることが好ましく、より好ましくは５〜６である。構造単位２７のアスペクト比が、かかる範囲であれば、蛍光の拡散が少なくなるため、輝度がアップし蛍光光量の増加につながる。構造単位２７のアスペクト比が５〜７とされることにより、上述した、励起光ＬE の拡散機能および蛍光ＬF の反射防止機能を確実に得ることができる。すなわち、励起光ＬE を十分に拡散させて蛍光板１０に照射することができると共に、蛍光板１０からの蛍光ＬF を高い効率で外部に取り出すことができる。
周期構造体２５の厚み（最大厚み）は、例えば２．４μｍ以下である。
【００３４】
周期構造体２５を構成する材料としては、光透過性基板２１の屈折率と同等の屈折率を有する材料が用いられ、具体的には、蛍光の回折を無くすために、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の低屈折材料が用いられることが好ましい。
【００３５】
上記の蛍光光源装置において、励起光ＬE としては、蛍光板１０における蛍光体を励起させることのできる波長を有するものであればよいが、励起光ＬE の波長は、例えば４４０〜４６５ｎｍの範囲内であることが好ましい。
また、励起光ＬE の蛍光板１０に対する照射条件は、例えば、励起光密度（励起エネルギー）が３０〜２００Ｗ／ｍｍ2 となる条件である。
【００３６】
上記の蛍光光源装置においては、励起光ＬE は集光レンズ３０によって集光されて光透過部材２０に入射される。光透過部材２０に入射された励起光ＬE は、図２に示すように、周期構造体２５の表面において回折されることにより拡散されて出射される。光透過部材２０から出射された励起光ＬE は、蛍光板１０における周期構造体層１５の表面に照射されると、周期構造体層１５の表面において回折されることにより拡散されて蛍光体層１１に照射される。これにより、蛍光体層１１においては、蛍光体層１１を構成する蛍光体が励起されて蛍光ＬF が発せられる。この蛍光ＬF は、図３に示すように、周期構造体層１５を透過して周期構造体層１５の表面から出射される。蛍光板１０から出射された蛍光ＬF は、光透過部材２０を透過して蛍光光源装置の外部に出射される。
【００３７】
以上のように、上記の蛍光光源装置によれば、励起光ＬE を蛍光板１０における周期構造１６および光透過部材２０における周期構造２６の各々の作用によって拡散させて蛍光板１０に照射することができるため、励起光ＬE の照射によって蛍光体層１１が高温となることを回避することができる。このため、蛍光ＬF の温度消光に起因して蛍光光量が低減することを抑制することができる。しかも、蛍光ＬF は、蛍光板１０における周期構造１６および光透過部材２０における周期構造体２６によって減衰（拡散）されることなく透過させることができるため、蛍光ＬF を効率よく取り出すことができる。
【００３８】
また、励起光ＬE を集光レンズ３０によって集光して蛍光板１０に照射する構成とされていることにより、光透過部材２０における周期構造２６に対していろいろな方向から励起光が入射されることとなるため、励起光ＬE を一層効率よく拡散させることができる。
さらにまた、蛍光ＬF が集光レンズ３０を介して蛍光光源装置の外部に出射されることにより、蛍光光源装置を擬似的な点光源として利用することができる。
【００３９】
さらにまた、上記の蛍光光源装置においては、蛍光板１０が、放熱基板３５とスペーサー部材３６と光透過部材２０とによって画成された密閉空間内に配置されている。また、光透過部材２０は、周期構造体２５の表面が蛍光板１０の励起光入射面１０ａと対向する状態で、配置されており、周期構造体２５が、蛍光板１０が配置された密閉空間内に位置されている。このような構成とされていることにより、塵や埃などが微小な周期構造に付着することによって、蛍光板１０における周期構造体層１５の機能および光透過部材２０の周期構造体２５の機能が損なわれることを回避することができて所期の効果を確実に得ることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、光透過部材を構成する周期構造体は、周期構造が表面の全面に形成されている必要はなく、図４に示されるように、周期構造体２５の表面における励起光が透過する中央部領域のみに周期構造２６が形成された構成とされていてもよい。このような構成のものにおいては、周期構造２６が形成された領域以外の周縁領域は、励起光を透過せず、蛍光のみが透過する構成とされる。
また、本発明の蛍光光源装置は、励起光源を備えた構成とされていてもよい。
さらにまた、集光レンズは、複数枚を合成したものでもよい。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
〔実施例１〕
図１および図２に示す構成に従って、下記の仕様の蛍光光源装置を作製した。
＜集光レンズ（３０）＞
レンズ出射面から蛍光板の励起光入射面までの距離＝３ｍｍ
＜放熱基板（３５）＞
材質：銅，寸法：１７ｍｍ（縦）×１７ｍｍ（横）×２ｍｍ（厚み）
＜蛍光板（１０）＞
［蛍光体層（１１）］
材質：ＹＡＧ（屈折率＝１．８３，励起波長（λE ）＝４４５ｎｍ、蛍光波長（λF ）＝５５０ｎｍ），寸法：３ｍｍ（縦）×３ｍｍ（横）×０．０９ｍｍ（厚み）
［周期構造体層（１５）］
材質：ＺｒＯ2 （屈折率＝２．１），構造単位の形状：円錐状，周期（Ｐ２）＝４６０ｎｍ，構造単位の高さ（ｈ２）＝３８０ｎｍ，構造単位のアスペクト比（ｈ２／Ｐ２）＝０．８２
［光反射膜］
材質：ＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 の組み合わせのＡｇ増反射膜，４２５ｎｍから６００ｎｍの波長範囲における反射率：９８％以上
【００４３】
光透過部材（２０）として、下記表１に示す構成に従った周期構造体（２５）を備えた６種類のものを作製した。
各々の光透過部材（２０）における透光性基板（２１）の材質は、サファイア（屈折率＝１．６）であり、寸法は１０ｍｍ（縦）×１０ｍｍ（横）×０．５ｍｍ（厚み）である。
各々の光透過部材（２０）における周期構造体（２５）の材質は、シリカ（屈折率ｎ＝１．４５）であり、構造単位の形状は円錐状である。
蛍光光源装置における光透過部材（２０）の励起光出射面と蛍光板（１０）の励起光入射面との離間距離（ｄ）は０．５ｍｍとした。
【００４４】
上記の蛍光光源装置において、上記の光透過部材の各々を用い、発振波長が４４５ｎｍのレーザ光を励起光として光透過部材（２０）に照射し、光透過部材（２０）透過後の励起光の回折光の割合を測定した。また、光透過部材（２０）を透過してくる蛍光の割合を測定した。結果を下記表１に示す。
【００４５】
【表１】
2017187597.tif 000003
【００４６】
〔実施例２〕
光透過部材（２０）として、下記表２に従った構成を有するものを用いたことの他は、実施例１と同様にして、光透過部材（２０）透過後の励起光の回折光の割合および光透過部材（２０）を透過してくる蛍光の割合を測定した。結果を下記表２に示す。
【００４７】
【表２】
2017187597.tif 000004
【００４８】
〔実施例２〕
光透過部材（２０）として、下記表３に従った構成を有するものを用いたことの他は、実施例１と同様にして、光透過部材（２０）透過後の励起光の回折光の割合および光透過部材（２０）を透過してくる蛍光の割合を測定した。結果を下記表３に示す。
【００４９】
【表３】
2017187597.tif 000005
【００５０】
以上の結果から、本発明に係る実施例１〜実施例３の蛍光光源装置によれば、光透過部材（２０）における周期構造体（２５）の周期Ｐ１が（λE／ｎ）＜Ｐ１＜λFの条件を満たし、かつ、構造単位におけるアスペクト比（ｈ１／Ｐ１）が５〜７であるとき、励起光を回折させ、蛍光を効率よく透過させることができることが確認された。
また、実施例１〜実施例３の結果に示されるように、光透過部材（２０）を構成する周期構造体（２５）の周期（Ｐ１）を、２１６ｎｍ（＝λE ／ｎ）より大きく、５３０ｎｍ（＝λF ）より小さくすることにより、蛍光を効率よく取り出すことができることが確認された。
【符号の説明】
【００５１】
１０    蛍光板
１０ａ  励起光入射面
１１    蛍光体層
１５    周期構造体層
１６    周期構造
１７    構造単位
２０    光透過部材
２１    光透過性基板
２５    周期構造体
２５ａ  励起光出射面
２６    周期構造
２７    構造単位
３０    集光レンズ
３５    放熱基板
３６    スペーサー部材
３７    保持部材
３８    ネジ
ＬE     励起光
ＬF     蛍光
【図１】
2017187597.tif 000006
【図２】
2017187597.tif 000007
【図３】
2017187597.tif 000008
【図４】
2017187597.tif 000009