(57)【要約】【課題】発光色を変化させることができ、かつ、大型化を抑制できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１は、励起光を出射する励起光源５０と、励起光の光軸Ｊ上に配置された第一蛍光板１０であって、光軸Ｊ方向視において離散的に配置された第一蛍光体層１２を備える第一蛍光板１０と、光軸Ｊ上の第一蛍光板１０に対して励起光の下流側に配置された第二蛍光板２０であって、第一蛍光体層１２と異なる波長変換特性を有し、光軸Ｊ方向視において離散的に配置された第二蛍光体層２２を備える第二蛍光板２０と、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整可能に支持する支持部３０とを備える。【選択図】図１
2017123317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する励起光源と、
前記励起光の光軸上に配置された第一蛍光板であって、前記光軸方向視において離散的に配置された第一蛍光体層を備える第一蛍光板と、
前記光軸上の前記第一蛍光板に対して前記励起光の下流側に配置された第二蛍光板であって、前記第一蛍光体層と異なる波長変換特性を有し、前記光軸方向視において離散的に配置された第二蛍光体層を備える第二蛍光板と、
前記第一蛍光板及び前記第二蛍光板を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整可能に支持する支持部とを備える
照明装置。
【請求項２】
前記第一蛍光板及び前記第二蛍光板の前記光軸方向視において、前記第一蛍光体層が配置されていない領域であって前記第二蛍光体層が配置されている領域の面積が、前記相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方の調整に応じて変化する
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第一蛍光板には、前記第一蛍光体層が回転対称に配置され、
前記第二蛍光板には、前記第二蛍光体層が回転対称に配置される
請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第一蛍光板には、前記第一蛍光体層が点対称に配置され、
前記第二蛍光板には、前記第二蛍光体層が点対称に配置される
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第一蛍光板には、前記第一蛍光体層が線対称に配置され、
前記第二蛍光板には、前記第二蛍光体層が線対称に配置される
請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第二蛍光体層の配置パターンは、前記第一蛍光板において、前記第一蛍光体層が配置されていない領域のパターンと略一致する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第一蛍光体層の配置パターンは、前記第二蛍光体層の配置パターンを所定角度回転させた配置パターンと略一致する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記支持部は、前記第一蛍光板及び前記第二蛍光板の一方を、前記光軸を中心として回転自在に支持する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記第一蛍光体層は、前記第二蛍光体層より波長変換効率が高い
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第一蛍光板は、蛍光体層として、前記第一蛍光体層だけを備え、
前記第一蛍光体層の組成は一様であり、
前記第二蛍光板は、蛍光体層として、前記第二蛍光体層だけを備え、
前記第二蛍光体層の組成は一様である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記第二蛍光板から出射した光を拡散させる拡散部材をさらに備える
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記拡散部材は、拡散板である
請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記拡散部材は、レンズアレイである
請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記第一蛍光板の前記第一蛍光体層に対して前記励起光の上流側には、前記励起光を透過させ、前記第一蛍光体層から出射される蛍光を反射させるダイクロイックミラーが設けられる
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記第一蛍光板及び前記第二蛍光板の前記励起光が入射する面には、前記励起光の反射を抑制する反射防止膜が設けられる
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を用いる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の相異なる波長変換特性を有する蛍光体を用いた照明装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された照明装置は、励起光源から出射された励起光を二種類の蛍光体層に選択的に照射するために、励起光の照射位置を移動させる反射機構を備える。これにより、特許文献１に開示された照明装置では、異なる二種類の色温度の光を選択的に出射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された照明装置では、反射機構を備え、さらに、励起光の光路を確保するためのスペースも必要であるため、寸法が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明の一態様は、このような問題を解決するためになされたものであり、発光色を変化させることができ、かつ、大型化を抑制できる照明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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、励起光を出射する励起光源と、前記励起光の光軸上に配置された第一蛍光板であって、前記光軸方向視において離散的に配置された第一蛍光体層を備える第一蛍光板と、前記光軸上の前記第一蛍光板に対して前記励起光の下流側に配置された第二蛍光板であって、前記第一蛍光体層と異なる波長変換特性を有し、前記光軸方向視において離散的に配置された第二蛍光体層を備える第二蛍光板と、前記第一蛍光板及び前記第二蛍光板を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整可能に支持する支持部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、発光色を変化させることができ、かつ、大型化を抑制できる照明装置を提供することができる。
【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概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る照明装置の第一蛍光板の構成の概要を示す平面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る第一蛍光板の断面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る第一蛍光板の一部拡大断面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る照明装置の第二蛍光板の構成の概要を示す平面図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る第二蛍光板の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態に係る照明装置の第一蛍光板及び第二蛍光板の相対的な位置及び姿勢の一例を示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態に係る照明装置の第一蛍光板及び第二蛍光板の相対的な位置及び姿勢の他の一例を示す平面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態に係る照明装置の第一蛍光板及び第二蛍光板の相対的な位置及び姿勢のさらに他の一例を示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、変形例１に係る第一蛍光体層の配置パターンの概要を示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、変形例１に係る第二蛍光体層の配置パターンの概要を示す平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、変形例２に係る第一蛍光体層の配置パターンの概要を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、変形例２に係る第二蛍光体層の配置パターンの概要を示す平面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る照明装置を用いたスポットライトの外観の概要を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、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等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態）
［１．構成］
まず、実施の形態に係る照明装置の概略構成について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る照明装置１の概略構成を示す模式図である。
【００１４】
図１に示される照明装置１は、出射光の発光色を変化させることができる照明装置である。
【００１５】
図１に示されるように、照明装置１は、励起光源５０と、第一蛍光板１０と、第二蛍光板２０と、支持部３０とを備える。また、本実施の形態では、照明装置１は、拡散部材４０をさらに備える。なお、図１及び以下の図では、励起光源５０の光軸Ｊ方向をＺ軸方向とし、光軸Ｊに垂直で互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向としている。以下、本実施の形態に係る照明装置１の各構成要素について説明する。
【００１６】
［励起光源］
励起光源５０は、励起光を出射する光源である。本実施の形態では、励起光源５０は、波長が４４０ｎｍから４６０ｎｍ程度の青色光を光軸Ｊに沿って出射する半導体レーザ素子である。励起光源５０としては、例えば窒化物半導体を用いて作製される窒化物半導体レーザ素子を用いることができる。
【００１７】
［第一蛍光板］
第一蛍光板１０は、励起光の光軸Ｊ上に配置された蛍光板である。以下、第一蛍光板１０について、図面を用いて説明する。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係る照明装置１の第一蛍光板１０の構成の概要を示す平面図である。図２においては、第一蛍光板１０を励起光源５０側（Ｚ軸方向負側）から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係る第一蛍光板１０の断面図である。図３には、図２に示されるＩＩＩ−ＩＩＩ断面が示される。
【００２０】
図４は、本実施の形態に係る第一蛍光板１０の一部拡大断面図である。図４には、図３に示される破線枠ＩＶ内の拡大図が示されている。
【００２１】
第一蛍光板１０は、励起光の光軸Ｊ上に配置された板状の部材である。第一蛍光板１０は、励起光を受けて蛍光を出射する。図３に示されるように、第一蛍光板１０は、第一蛍光体層１２と、基板１６と、反射防止膜１８と、ダイクロイックミラー１４とを備える。
【００２２】
第一蛍光体層１２は、励起光を受けて蛍光を出射する層である。第一蛍光体層１２の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０μｍから５０μｍ程度である。第一蛍光体層１２の形成方法は特に限定されないが、例えば基板１６上に印刷することにより形成することができる。また、本実施の形態では、第一蛍光板１０は、蛍光体層として、第一蛍光体層１２だけを備え、第一蛍光体層１２の組成は一様である。これにより、第一蛍光板１０に、一度の工程で容易に第一蛍光体層１２を形成することができる。
【００２３】
第一蛍光体層１２は、図２に示されるように、基板１６の主面上に、励起光の光軸Ｊ方向視において離散的に配置されている。ここでは、一様な配置でない配置態様を便宜的に「離散的に配置」という。例えば、「離散的に配置」との文言によって、第一蛍光体層１２が複数の部分に分離されてそれぞれ配置される態様に限定されない。例えば、第一蛍光体層１２が、一本の曲線状に配置されている配置態様も「離散的に配置」されているという。本実施の形態では、図３及び図４に示されるように、第一蛍光体層１２は、基板１６における励起光の下流側（Ｚ軸方向正側）に位置する主面に配置されている。第一蛍光体層１２は、基板１６の主面上にＹ軸方向の線に対して線対称に配置されている。第一蛍光体層１２は、略同心半円状のパターンで配置されており、基板１６の主面のＹ軸方向正側の半分の領域のうち、第一蛍光体層１２が配置されていない領域に対応するパターンと、Ｙ軸方向負側の半分の領域のうち第一蛍光体層１２が配置されているパターンとが略一致する。
【００２４】
第一蛍光体層１２は、第一波長変換特性を有する。第一蛍光体層１２に含まれる蛍光体は特に限定されないが、本実施の形態では、蛍光体としてＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）が用いられる。蛍光体としてＹＡＧを用いることで、第一蛍光体層１２において、青色の励起光を黄色の蛍光に変換することができる。第一蛍光体層１２に含まれる蛍光体の粒径は、例えば、直径１μｍから３０μｍ程度である。本実施の形態では、第一蛍光体層１２は、図４に示されるように、粒径の大きい蛍光体１２ａと、粒径の小さい蛍光体１２ｂと、封止部材１２ｃとを備える。
【００２５】
蛍光体は、粒径が大きいほど、励起光を蛍光に変換する変換効率が高いため、蛍光体１２ａにより、変換効率を向上させることができる。なお、蛍光体１２ａの粒径は、例えば第一蛍光体層１２の厚さの１／３以下である。蛍光体１２ａの粒径が第一蛍光体層１２の厚さの１／３を超えると、印刷によって第一蛍光体層１２を形成することが困難になる。
【００２６】
一方、粒径が小さい蛍光体１２ｂは、励起光を散乱させる効果が高い。このため、蛍光体１２ｂにより、励起光と蛍光とをより効率よく混合することができる。なお、第二蛍光体層２２は、蛍光体として、複数種類の蛍光体を含んでもよい。複数種類の蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ、ＳＣＡＳＮ（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋蛍光体）などを用いることができる。この場合、第一蛍光体層１２内に複数種類の蛍光体が混合されてもよいし、第一蛍光体層１２が複数の互いに異なる蛍光体を含む蛍光体層から構成されてもよい。
【００２７】
基板１６は、第一蛍光板１０の基体となる透光性部材である。本実施の形態では、基板１６は円板状の形状を有する。なお、基板１６の形状は、円板状に限定されず、例えば、矩形板状などでもよい。基板１６としては、例えばサファイヤなどを用いることができる。サファイヤなどの熱伝導率の高い部材を用いることにより、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２などで発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００２８】
反射防止膜１８は、第一蛍光板１０に入射する励起光の反射を抑制する膜であり、図３及び図４に示されるように、基板１６の励起光源５０側（Ｚ軸方向負側）の主面（励起光が入射する側の面）本実施の形態では、反射防止膜１８は波長が４４０ｎｍから４６０ｎｍ程度の青色光の反射を抑制する。これにより、励起光を効率よく利用することができる。また、反射防止膜１８は、波長４４５ｎｍ程度の光の反射を抑制できるように最適化されてもよい。反射防止膜１８としては、例えば、誘電体多層膜を用いることができる。誘電体多層膜においては、例えば、耐光性及び耐熱性に優れる無機物（ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦなど）が用いられる。
【００２９】
ダイクロイックミラー１４は、励起光を透過させ、第一蛍光体層１２から出射される蛍光を反射させるミラーである。ダイクロイックミラー１４は、第一蛍光体層１２に対して励起光源５０側（Ｚ軸方向負側）、つまり、励起光の上流側に配置され、第一蛍光体層１２から出射された蛍光が励起光源５０側に伝播することを抑制する。これにより、第一蛍光体層１２から出射された蛍光の利用効率を高めることができる。つまり、照明装置１から出射される蛍光の量の増大させることができる。
【００３０】
［第二蛍光板］
第二蛍光板２０は、励起光の光軸Ｊ上の第一蛍光板１０に対して励起光の下流側に配置された蛍光板である。以下、第二蛍光板２０について、図面を用いて説明する。
【００３１】
図５は、本実施の形態に係る照明装置１の第二蛍光板２０の構成の概要を示す平面図である。図５においては、第二蛍光板２０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００３２】
図６は、本実施の形態に係る第二蛍光板２０の断面図である。図６には、図５に示されるＶＩ−ＶＩ断面が示される。
【００３３】
第二蛍光板２０は、励起光の光軸Ｊ上の第一蛍光板１０に対して励起光の下流側に配置された板状の部材である。第二蛍光板２０は、励起光を受けて蛍光を出射する。図６に示されるように、第二蛍光板２０は、第二蛍光体層２２と、基板２６と、反射防止膜２８及び２９とを備える。
【００３４】
第二蛍光体層２２は、励起光を受けて蛍光を出射する層である。第二蛍光体層２２は、図５に示されるように、基板２６の主面上に、励起光の光軸Ｊ方向視において離散的に配置されている。ここでは、第一蛍光体層１２について上述したように、一様な配置でない配置態様を便宜的に「離散的に配置」という。本実施の形態では、図６に示されるように、第二蛍光体層２２は、基板２６における励起光の下流側（Ｚ軸方向正側）に位置する主面に配置されている。第二蛍光体層２２は、基板２６の主面上にＹ軸方向の線に対して線対称に配置されている。第二蛍光体層２２は、略同心半円状のパターンで配置されており、基板２６の主面のＹ軸方向正側の半分の領域のうち、第二蛍光体層２２が配置されていない領域に対応するパターンと、Ｙ軸方向負側の半分の領域のうち第二蛍光体層２２が配置されているパターンとが略一致する。また、本実施の形態では、第二蛍光体層２２のパターンは、第一蛍光体層１２のパターンを１８０度回転させたパターンと略一致する。
【００３５】
また、本実施の形態では、第二蛍光板２０は、蛍光体層として、第二蛍光体層２２だけを備え、第二蛍光体層２２の組成は一様である。これにより、第二蛍光板２０に、一度の工程で容易に第二蛍光体層２２を形成することができる。
【００３６】
第二蛍光体層２２は、第一蛍光体層１２の第一波長変換特性と異なる第二波長変換特性を有する。本実施の形態では、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２は、第二蛍光体層２２より波長変換効率が高くてもよい。これにより、第二蛍光体層２２より強い励起光が入射される第一蛍光体層１２において、波長変換に寄与せず、発熱の原因となる励起光の量を抑制することができる。つまり、第一蛍光体層１２における発熱量を抑制することができる。
【００３７】
第二蛍光体層２２に含まれる蛍光体は特に限定されないが、本実施の形態では、蛍光体としてＳＣＡＳＮが用いられる。蛍光体としてＳＣＡＳＮを用いることで、第二蛍光体層２２において、青色の励起光を赤色の蛍光に変換することができる。第二蛍光体層２２に含まれる蛍光体の粒径は、例えば、直径１μｍから３０μｍ程度である。本実施の形態では、第二蛍光体層２２は、第一蛍光体層１２と同様に蛍光体と封止部材とを備える。第二蛍光体層２２は、第一蛍光体層１２と同様に粒径の相異なる蛍光体を含んでもよいし、粒径がほぼ同じ蛍光体だけを備えてもよい。また、第二蛍光体層２２は、蛍光体として、複数種類の蛍光体を含んでもよい。複数種類の蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ、ＳＣＡＳＮなどを用いることができる。この場合、第二蛍光体層２２内に複数種類の蛍光体を混合してもよいし、第二蛍光体層２２が複数の互いに異なる蛍光体を含む蛍光体層から構成されてもよい。また、第二蛍光体層２２は、第一蛍光体層１２と同様の組成を有し、異なる厚さを有してもよい。
【００３８】
基板２６は、第二蛍光板２０の基体となる透光性部材である。本実施の形態では、基板２６は、第一蛍光板１０の基板１６と同様に円板状の形状を有する。なお、基板１６の形状は、円板状に限定されず、例えば、矩形板状などでもよい。基板２６としては、例えば第一蛍光板１０の基板１６と同様にサファイヤなどを用いることができる。
【００３９】
反射防止膜２８及び２９は、第二蛍光板２０に入射する励起光及び第一蛍光体層１２から出射される蛍光の反射を抑制する膜である。図６に示されるように、反射防止膜２８及び２９は、それぞれ基板２６における励起光源５０側（Ｚ軸方向負側）の主面（励起光が入射する側の面）、及び、励起光の下流側（Ｚ軸方向正側）の主面に配置される。
【００４０】
本実施の形態では、反射防止膜２８及び２９は励起光を含む可視光の反射を抑制する。なお、反射防止膜２８及び２９は、波長４４５ｎｍ程度の光の反射を抑制できるように最適化されてもよい。反射防止膜２８及び２９としては、例えば、誘電体多層膜を用いることができる。誘電体多層膜においては、例えば、耐光性及び耐熱性に優れる無機物（ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦなど）が用いられる。
【００４１】
［支持部］
支持部３０は、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整可能に支持する部材である。当該相対的な位置及び姿勢の調整に応じて、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の光軸Ｊ方向視において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域であって第二蛍光体層２２が配置されている領域の面積が変化する。本実施の形態では、第二蛍光板２０を、励起光の光軸Ｊを中心として回転自在に支持する。図１に示されるように、支持部３０は、第一蛍光板１０を支持する第一支持部３１と、第二蛍光板２０を支持する第二支持部３２とを備える。
【００４２】
本実施の形態では、第一支持部３１は、第一蛍光板１０の位置及び姿勢を変化させることなく支持する部材である。第一支持部３１の構成は特に限定されない。例えば、第一支持部３１は、ねじなどにより第一蛍光板を支持する一般的な光学部材ホルダと同様の構成を備えてもよい。
【００４３】
第二支持部３２は、第二蛍光板２０を励起光の光軸Ｊを中心として回転自在に支持する部材である。第二支持部３２は、の位置及び姿勢の少なくとも一方変化させることなく支持する部材である。本実施の形態では、第二支持部３２によって、第二蛍光板２０を手動で回転させることができる。なお、第二支持部３２は、モータなどによって、第二蛍光板２０を回転駆動させることができるように構成されてもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態では、第一支持部３１は、第一蛍光板１０の位置及び姿勢を変化させることなく支持するが、励起光の光軸Ｊを中心として回転自在に支持してもよい。
【００４５】
［拡散部材］
拡散部材４０は、第二蛍光板２０から出射した光を拡散させる部材である。本実施の形態では、拡散部材４０として、すりガラスなどからなる拡散板が用いられる。なお、拡散部材４０として使用される部材は、拡散板に限定されず、第二蛍光板２０から出射した光を拡散させて、励起光及び蛍光を拡散させることによって混合する部材であればよい。例えば、拡散部材４０として、複数のレンズが設けられたレンズアレイ（マイクロレンズアレイ）などを用いることができる。また、第二蛍光板２０から出射される励起光及び蛍光が十分に混合されている場合には、照明装置１は拡散部材４０を備えなくてもよい。
【００４６】
［２．動作］
次に、本実施の形態に係る照明装置１の動作について説明する。本実施の形態に係る照明装置１では、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整することによって、照明装置１の発光色（出射光の光色）を変化させる。以下、照明装置１の動作例について図面を用いて説明する。
【００４７】
図７Ａは、本実施の形態に係る照明装置１の第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢の一例を示す平面図である。図７Ａ、並びに、後述する図７Ｂ及び図７Ｃは、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図である。
【００４８】
図７Ｂは、本実施の形態に係る照明装置１の第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢の他の一例を示す平面図である。図７Ｂにおいては、図７Ａに示される状態から、第二蛍光板２０を光軸Ｊの周りに９０度回転させた場合における第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢が示されている。
【００４９】
図７Ｃは、本実施の形態に係る照明装置１の第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢のさらに他の一例を示す平面図である。図７Ｃにおいては、図７Ａに示される状態から、第二蛍光板２０を光軸Ｊの周りに１８０度回転させた場合における第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢が示されている。
【００５０】
図７Ａに示される例においては、励起光源５０側からみて、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２が配置されていない領域に、第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２のほぼ全領域が配置される状態が示されている。この場合、第一蛍光板１０において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域を透過する励起光が、第二蛍光体層２２のほぼ全領域に照射される。このように、第二蛍光体層２２において、励起光が十分に照射されるため、第二蛍光体層２２において、ＳＣＡＳＮからなる蛍光体から赤色の蛍光が出射される。したがって、図７Ａに示される場合においては、照明装置１の出射光は、励起光の青色の成分が比較的少なく、赤色の蛍光成分が比較的多い、いわゆる電球色に近い白色を有する。なお、第一蛍光体層１２のパターンと第二蛍光体層２２のパターンとは、励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合に、重なる領域を有してもよい。
【００５１】
図７Ｂに示される例においては、励起光源５０側からみて、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２が配置されていない領域のほぼ半分の部分に、第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２の領域が配置される状態が示されている。この場合、第一蛍光板１０において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域を透過する励起光のほぼ半分が、第二蛍光体層２２の領域に照射される。このように、第二蛍光体層２２において、励起光が照射される領域は、図７Ａに示される場合の半分程度であるため、第二蛍光体層２２において、ＳＣＡＳＮからなる蛍光体から出射される赤色の蛍光が図７Ａの場合より少なくなる。なお、図７Ｂにおいて第二蛍光体層２２のうち、第一蛍光体層１２と重なる領域においても、一部の励起光が第一蛍光体層１２を透過し、又は、第一蛍光体層１２で散乱されて、第二蛍光体層２２に照射される。しかしながら、その励起光の割合は、第一蛍光板１０のうち、第一蛍光体層１２が配置されていない領域を透過して第二蛍光体層２２に照射される励起光の量と比較して非常に少ない。したがって、図７Ｂに示される場合においては、照明装置１の出射光は、励起光の青色の成分が図７Ａの場合より多く、赤色の蛍光成分が少ない。
【００５２】
図７Ｃに示される例においては、励起光源５０側からみて、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２が配置されていない領域に、第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２が配置されない状態が示されている。この場合、第一蛍光板１０において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域を透過する励起光が、第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２が配置されていない領域に照射される。このように、第二蛍光体層２２に照射される励起光が非常に少ないため、第二蛍光体層２２において、ＳＣＡＳＮからなる蛍光体から出射される赤色の蛍光が少ない。したがって、図７Ｃに示される場合においては、照明装置１の出射光は、励起光の青色の成分が比較的多く、赤色の蛍光成分が少ない、いわゆる昼白色に近い白色を有する。なお、励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合に、第二蛍光体層２２が第一蛍光体層１２によって完全に隠れなくてもよい。例えば、第一蛍光体層１２の領域の外部に第二蛍光体層２２の一部が配置されていてもよい。
【００５３】
以上のように、本実施の形態では、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整することによって、照明装置１の発光色（出射光の光色）を変化させることができる。
【００５４】
［３．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明装置１は、励起光を出射する励起光源５０を備える。また、照明装置１は、励起光の光軸Ｊ上に配置された第一蛍光板１０であって、光軸Ｊ方向視において離散的に配置された第一蛍光体層１２を備える第一蛍光板１０をさらに備える。また、照明装置１は、光軸Ｊ上の第一蛍光板１０に対して励起光の下流側に配置された第二蛍光板２０であって、第一蛍光体層１２と異なる波長変換特性を有し、励起光の光軸Ｊ方向視において離散的に配置された第二蛍光体層２２を備える第二蛍光板２０をさらに備える。また、照明装置１は、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０を、互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整可能に支持する支持部３０をさらに備える。
【００５５】
これにより、支持部３０を用いて、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の互いの相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方を調整することができる。当該調整によって第一蛍光板１０を透過して第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２に照射される励起光の量を調整すれば、第二蛍光体層２２から出射される蛍光の量を変化させることができる。ここで、第一蛍光体層１２と第二蛍光体層２２とは、互いに波長変換特性が異なるため、上記調整によって照明装置１の発光色を変化させることができる。さらに、照明装置１では、励起光の光軸を変化させる必要がないため、その寸法の大型化を抑制できる。
【００５６】
また、照明装置１において、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の光軸Ｊ方向視において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域であって第二蛍光体層２２が配置されている領域の面積が、上記相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方の調整に応じて変化してもよい。
【００５７】
これにより、上記調整に応じて、第一蛍光体層１２が配置されていない領域を透過して第二蛍光体層２２に照射される励起光の量を調整することができる。このため、上記調整によって、照明装置１の発光色を調整することができる。
【００５８】
また、照明装置１において、第一蛍光板１０には、第一蛍光体層１２が線対称に配置され、第二蛍光板２０には、第二蛍光体層２２が線対称に配置されてもよい。
【００５９】
また、照明装置１において、第二蛍光体層２２の配置パターンは、第一蛍光板１０において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域のパターンと略一致してもよい。
【００６０】
これにより、第二蛍光体層２２のほぼ全領域に励起光を照射することができるため、第二蛍光体層２２を有効に利用することができる。
【００６１】
また、照明装置１において、第一蛍光体層１２の配置パターンは、第二蛍光体層２２の配置パターンを所定角度回転させた配置パターンと略一致する。
【００６２】
これにより、第二蛍光板２０を回転させることで、励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見て、第二蛍光体層２２が見えない状態とすることができる。このため、第二蛍光体層２２から出射される蛍光の量を低減することができる。つまり、照明装置１の発光色の調整幅を拡大することができる。
【００６３】
また、照明装置１において、支持部３０は、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の一方を、光軸Ｊを中心として回転自在に支持してもよい。
【００６４】
これにより、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の互いの相対的な姿勢（角度）を調整することができる。当該調整によって第一蛍光板１０を透過して第二蛍光板２０の第二蛍光体層２２に照射される励起光の量を調整すれば、第二蛍光体層２２から出射される蛍光の量を変化させることができる。
【００６５】
また、照明装置１において、第一蛍光体層１２は、第二蛍光体層２２より波長変換効率が高くてもよい。
【００６６】
これにより、第二蛍光体層２２より強い励起光が入射される第一蛍光体層１２において波長変換に寄与せず、発熱の原因となる励起光の量を抑制することで、第一蛍光体層１２における発熱量を抑制することができる。
【００６７】
また、照明装置１において、第一蛍光板１０は、蛍光体層として、第一蛍光体層１２だけを備え、第一蛍光体層１２の組成は一様であってもよい。また、第二蛍光板２０は、蛍光体層として、第二蛍光体層２２だけを備え、第二蛍光体層２２の組成は一様であってもよい。
【００６８】
これにより、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の各々に、一度の工程で容易に蛍光体層を形成することができる。
【００６９】
また、照明装置１において、第二蛍光板２０から出射した光を拡散させる拡散部材４０をさらに備えてもよい。
【００７０】
これにより、第二蛍光板２０から出射された励起光及び蛍光を拡散させることで照明装置１の発光色を均一化することができる。
【００７１】
また、照明装置１において、拡散部材４０は、拡散板であってもよい。
【００７２】
また、照明装置１において、拡散部材４０は、レンズアレイであってもよい。
【００７３】
また、照明装置１において、第一蛍光板１０の第一蛍光体層１２に対して励起光の上流側には、励起光を透過させ、第一蛍光体層１２から出射される蛍光を反射させるダイクロイックミラー１４が設けられてもよい。
【００７４】
これにより、ダイクロイックミラー１４は、第一蛍光体層１２から出射された蛍光が励起光源５０側に伝播することを抑制する。このため、第一蛍光体層１２から出射された蛍光の利用効率を高めることができる。つまり、照明装置１から出射される蛍光の量の増大させることができる。
【００７５】
また、照明装置１において、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の励起光が入射する面には、それぞれ励起光の反射を抑制する反射防止膜１８及び２８が設けられる。
【００７６】
これにより、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０における励起光の反射を抑制することができるため、励起光を効率よく利用することができる。
【００７７】
（変形例など）
以上、本発明の照明装置の一態様について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
例えば、上記実施の形態においては、第一蛍光体層１２及び第二蛍光体層２２の各配置パターンの一例を示したが、当該配置パターンは上記実施の形態の例に限定されない。ここで、当該配置パターンの他の例について図面を用いて説明する。
【００７９】
図８Ａは、変形例１に係る第一蛍光体層１１２の配置パターンの概要を示す平面図である。図８Ａにおいては、第一蛍光板１１０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００８０】
図８Ｂは、変形例１に係る第二蛍光体層１２２の配置パターンの概要を示す平面図である。図８Ｂにおいては、第二蛍光板１２０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００８１】
図８Ａ及び図８Ｂに示される例では、第一蛍光板１１０の基板１１６には、第一蛍光体層１１２が回転対称、かつ、点対称に配置され、第二蛍光板１２０の基板１２６には、第二蛍光体層１２２が回転対称、かつ、点対称に配置される。また、第二蛍光体層１２２の配置パターンは、第一蛍光板１１０において、第一蛍光体層１１２が配置されていない領域のパターンと略一致する。また、第一蛍光体層１１２の配置パターンは、第二蛍光体層１２２の配置パターンを光軸Ｊの周りに１５度回転させた配置パターンと略一致する。
【００８２】
本変形例においても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００８３】
図９Ａは、変形例２に係る第一蛍光体層２１２の配置パターンの概要を示す平面図である。図９Ａにおいては、第一蛍光板２１０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００８４】
図９Ｂは、変形例２に係る第二蛍光体層２２２の配置パターンの概要を示す平面図である。図９Ｂにおいては、第二蛍光板２２０を励起光源５０側から光軸Ｊ方向に見た場合における平面図が示される。
【００８５】
図９Ａ及び図９Ｂに示される例では、第一蛍光板２１０の基板２１６には、第一蛍光体層２１２が点対称かつ線対称に配置され、第二蛍光板２２０の基板２２６には、第二蛍光体層２２２が点対称かつ線対称に配置される。また、第二蛍光体層２２２の配置パターンは、第一蛍光板２１０において、第一蛍光体層２１２が配置されていない領域のパターンと略一致する。また、第一蛍光体層２１２の配置パターンは、第二蛍光体層２２２の配置パターンをＸ軸方向に平行移動させた配置パターンと大部分が一致する。
【００８６】
本変形例においても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例では、第一蛍光板２１０及び第二蛍光板２２０の相対的な位置を調整することにより、発光色を調整することができる。例えば、第一蛍光板２１０に対する第二蛍光板２２０の位置をＸ軸方向に平行移動させることにより、発光色を調整することができる。なお、本変形例においても、第一蛍光板２１０及び第二蛍光板２２０の相対的な姿勢（角度）を調整することにより、発光色を調整することもできる。例えば、第二蛍光板２２０を光軸Ｊを中心として回転させることによっても、発光色を調整することができる。
【００８７】
また、上記実施の形態に係る照明装置１の具体的な使用態様は特に限定されない。照明装置１は、例えば、スポットライトにおいて用いることができる。
【００８８】
図１０は、上記実施の形態に係る照明装置１を用いたスポットライト３００の外観の概要を示す斜視図である。
【００８９】
スポットライト３００は、灯具３０２と、アーム３８２と、固定部３８０とを備える。アーム３８２は、灯具３０２を支持する部材である。固定部３８０は、スポットライト３００を固定するための部材である。灯具３０２は、内部に照明装置１が配置される円筒状の部材であり、出射部３０４から光を出射する。灯具３０２は、円筒状の側面に沿って回転可能な調整部３０６を備える。調整部３０６は、支持部３０の一部であり、本実施の形態では、調整部３０６の回転に連動して、内部の第二蛍光板２０を励起光の光軸Ｊを中心として回転させることができる。つまり、調整部３０６を回転させることにより、スポットライト３００の発光色を調整することができる。
【００９０】
このように、スポットライト３００においては、照明装置１が配置されることによって、発光色を調整することができる。さらに、発光色を調整するための調整部３０６を含む照明装置１を配置することに伴う寸法の増大が抑制されている。
【００９１】
また、上記実施の形態では、励起光源として、半導体レーザ素子を例示したが、励起光源としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のその他の光源を用いてもよい。
【００９２】
また、上記の実施の形態において、第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の相対的な位置及び姿勢の調整の例として、相対的な姿勢（角度）を調整する構成及びＸ軸方向におけう相対位置を調整する構成を示したが、相対的な位置及び姿勢の調整はこれらに限定されない。第一蛍光板１０及び第二蛍光板２０の光軸Ｊ方向視において、第一蛍光体層１２が配置されていない領域であって第二蛍光体層２２が配置されている領域の面積が変化するように調整されればよい。
【００９３】
また、上記の実施の形態において、青色の半導体レーザ素子からなる励起光源５０とＹＡＧ及びＳＣＡＳＮからなる蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、蛍光体などの構成はこれに限定されない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色の半導体レーザ素子からなる励起光源５０とを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。
【００９４】
その他、各実施の形態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各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】
【００９５】
１  照明装置
１０、１１０、２１０  第一蛍光板
１２、１１２、２１２  第一蛍光体層
１４  ダイクロイックミラー
１８、２８、２９  反射防止膜
２０、１２０、２２０  第二蛍光板
２２、１２２、２２２  第二蛍光体層
３０  支持部
４０  拡散部材
５０  励起光源
【図１】
2017123317.tif 000003
【図２】
2017123317.tif 000004
【図３】
2017123317.tif 000005
【図４】
2017123317.tif 000006
【図５】
2017123317.tif 000007
【図６】
2017123317.tif 000008
【図７Ａ】
2017123317.tif 000009
【図７Ｂ】
2017123317.tif 000010
【図７Ｃ】
2017123317.tif 000011
【図８Ａ】
2017123317.tif 000012
【図８Ｂ】
2017123317.tif 000013
【図９Ａ】
2017123317.tif 000014
【図９Ｂ】
2017123317.tif 000015
【図１０】
2017123317.tif 000016