JP2012089316A - Light source device, and lighting system - Google Patents

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Yasuyuki Miyake
康之 三宅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device of reflection type which can attain sufficiently high luminance compared with a conventional one and prevents color unevenness in light-emitting points in a phosphor layer.SOLUTION: The light source device of reflection type is provided with a solid light source 5 which emits light of a prescribed wavelength out of the wavelength regions from ultraviolet light to visible light, a phosphor layer 2 including at least one kind of phosphor which is excited by excitation light from the solid light source 5 and emits light of fluorescence with a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source 5, and a light reflecting substrate 6 which is installed on a surface on opposite side to the incident face of the excitation light out of the surface of the phosphor layer 2. The solid light source 5 and the phosphor layer 2 are arranged separated spatially. The shape and cross-section of beams on the incident face of the phosphor layer of the excitation light from the solid light source 5 entering into the phosphor layer 2 are nearly equal to the shape and area of the whole incident face of the phosphor layer.

Description

本発明は、光源装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device and an illumination device.

ＬＥＤ等の光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置は広く普及しているが、近年では高輝度化が進み、一般照明や自動車のヘッドランプなどその応用範囲が広がってきている。このような光源装置は、今後も高輝度化することで、さらに多様な用途での普及が進むと考えられている。   A light source device combining an optical semiconductor such as an LED and a phosphor layer has been widely used. However, in recent years, the brightness has been increased, and its application range such as general lighting and automobile headlamps has been expanded. It is considered that such light source devices will continue to be widely used in various applications by increasing the luminance.

このような光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置を高輝度化するための手段として、光半導体に大電流を投入し光半導体からの励起光強度を強めることが考えられるが、実際には蛍光体層で熱が発生し、蛍光体層において樹脂成分の変色や蛍光体の温度消光による蛍光強度の低下が生じてしまう。このため、結果として、発光強度は飽和、減少し、光半導体と蛍光体層を組み合わせた光源装置の高輝度化は困難であった。   As a means for increasing the brightness of a light source device combining such an optical semiconductor and a phosphor layer, it is conceivable to increase the excitation light intensity from the optical semiconductor by supplying a large current to the optical semiconductor. Heat is generated in the phosphor layer, and in the phosphor layer, the fluorescence intensity decreases due to discoloration of the resin component or temperature quenching of the phosphor. Therefore, as a result, the emission intensity is saturated and decreased, and it is difficult to increase the luminance of the light source device that combines the optical semiconductor and the phosphor layer.

ここで、蛍光体層内の樹脂成分の変色とは、通常、蛍光体層は一定の形状に再現性良く形成するため、蛍光体粉末を樹脂成分と混練してペースト状に調製し、印刷法等を用いて塗布形成しており、この樹脂成分が加熱され２００℃程度以上になると変色してしまう現象のことである。樹脂成分は本来透明であるため、熱により樹脂成分に変色が起きると、光半導体からの励起光や蛍光体層からの蛍光の一部を吸収してしまい、高輝度化を妨げる要因となっていた。   Here, the discoloration of the resin component in the phosphor layer means that the phosphor layer is usually formed into a fixed shape with good reproducibility. This is a phenomenon in which the resin component is discolored when the resin component is heated to about 200 ° C. or higher. Since the resin component is inherently transparent, if the resin component is discolored by heat, it absorbs a part of the excitation light from the optical semiconductor and the fluorescence from the phosphor layer, which prevents high brightness. It was.

また、蛍光体の温度消光とは、蛍光体を加熱すると蛍光強度が低下する現象のことである。温度消光により蛍光強度が低下すると、蛍光に変換されなかったエネルギーが熱となるため蛍光体の発熱量が増加し、さらに蛍光体の温度が上昇して温度消光が進み、蛍光強度もさらに低下するという現象が起きる。このため、熱により発生する蛍光体の温度消光も、高輝度化を妨げる要因となっていた。   The temperature quenching of the phosphor is a phenomenon in which the fluorescence intensity decreases when the phosphor is heated. If the fluorescence intensity decreases due to temperature quenching, the energy that has not been converted to fluorescence becomes heat, so the amount of heat generated by the phosphor increases, the temperature of the phosphor rises, temperature quenching proceeds, and the fluorescence intensity further decreases. This happens. For this reason, temperature quenching of the phosphors generated by heat has also been a factor that hinders high brightness.

これらの問題を解決するために、特許文献１には、樹脂を含まない蛍光体層を用いた光源装置が提案されている。この場合、蛍光体層は、樹脂成分を含まないため変色は起こらず、さらに蛍光体層を温度感受性の低い蛍光体のセラミックス層とするために温度消光が起きないので、高輝度化が可能である。また、図１のように蛍光体層９２を光半導体９５と直接接合することで、蛍光体層９２で発生した熱を光半導体（固体光源）９５側に放散することを意図していた。   In order to solve these problems, Patent Document 1 proposes a light source device using a phosphor layer that does not contain a resin. In this case, since the phosphor layer does not contain a resin component, discoloration does not occur, and furthermore, temperature quenching does not occur because the phosphor layer is a ceramic layer of a phosphor with low temperature sensitivity, so that high brightness can be achieved. is there. In addition, as shown in FIG. 1, the phosphor layer 92 is directly bonded to the optical semiconductor 95 to dissipate heat generated in the phosphor layer 92 to the optical semiconductor (solid light source) 95 side.

特開２００６−００５３６７号公報JP 2006-005367 A

ところで、従来の図１に示すような光半導体９５と蛍光体層９２とが直接接合された光源装置では、蛍光体層９２の熱を光半導体９５側に放散することを意図しているが、光半導体９５の励起光強度を高めた場合、蛍光体層９２のみならず光半導体９５でも発熱が起きるため、蛍光体層９２の発熱を同じく発熱している光半導体９５の側から放散させることとなり、熱放散の効率が良くなく、高輝度化には限界があった。   By the way, in the conventional light source device in which the optical semiconductor 95 and the phosphor layer 92 are directly joined as shown in FIG. 1, the heat of the phosphor layer 92 is intended to be dissipated to the optical semiconductor 95 side. When the excitation light intensity of the optical semiconductor 95 is increased, heat is generated not only in the phosphor layer 92 but also in the optical semiconductor 95, so that the heat generation in the phosphor layer 92 is dissipated from the side of the optical semiconductor 95 that is also generating heat. The efficiency of heat dissipation is not good, and there is a limit to increasing the brightness.

本願の発明者は、従来に比べて十分な高輝度化を図るため、本願の先願（特願２００９−２８６３９７）において、光半導体と蛍光体層とを空間的に離して配置する構成を取り入れた。   The inventor of the present application adopts a configuration in which the optical semiconductor and the phosphor layer are spatially separated from each other in the prior application (Japanese Patent Application No. 2009-286397) of the present application in order to achieve a sufficiently high brightness as compared with the prior art. It was.

しかしながら、本願の発明者は、光半導体と蛍光体層を空間的に離して配置する構成を検討する中で、蛍光体層上の発光点内において発光色にムラが生じる現象を見出した。図２（ａ）には、光半導体として青色半導体レーザーを用い、蛍光体層として樹脂成分を含まない黄色蛍光体であるＹＡＧ蛍光体セラミックスを用いた場合における、蛍光体層での発光点（発光パターン）の概略が示されている。なお、ここで用いた青色半導体レーザーからの励起光の蛍光体層入射面（蛍光体層の面のうち励起光が入射する側の面）６０上でのビームの断面積は、蛍光体層入射面６０全体の面積よりもかなり小さいものであった。図２（ａ）において、符号Ａで示す領域は発光点の中心部（青色半導体レーザーからの励起光の蛍光体層入射面６０上でのビームの断面積に相当する部分）であり、符号Ｂで示す領域は発光点の周辺部である。ここで、青色半導体レーザーからの励起光の蛍光体層入射面６０上でのビームの光強度（明るさ）は、ランバーシアンとなっており、発光点の中心部Ａの中央Ｏで最も強く、発光点の中心部Ａの外縁ＡＥでは、発光点の中心部Ａの中央Ｏの５０％程度の光強度（明るさ、光量）となり、発光点の周辺部Ｂの外縁ＢＥでは、発光点の中心部Ａの中央Ｏの１０％程度の光強度（明るさ、光量）となっている。図２（ｂ）には、発光点の中心部Ａと発光点の周辺部Ｂとの色度の測定結果が示されている。図２（ｂ）の結果から、発光点の中心部Ａは、青色半導体レーザーからの励起光の光量が十分あり、十分な量の青色の励起光と黄色の蛍光との混色によって白色であるのに対し、発光点の周辺部Ｂは、青色半導体レーザーからの励起光の光量が少なく（すなわち、青色の量が少なく）、発光点の中心部Ａに対して黄色側の色度を示していることがわかる。   However, the inventors of the present application have found a phenomenon in which unevenness occurs in the emission color in the light emitting point on the phosphor layer while examining the configuration in which the optical semiconductor and the phosphor layer are arranged spatially apart. FIG. 2A shows a light emitting point (light emission) in a phosphor layer when a blue semiconductor laser is used as an optical semiconductor and a YAG phosphor ceramic, which is a yellow phosphor containing no resin component, is used as a phosphor layer. An outline of the pattern) is shown. The cross-sectional area of the beam on the phosphor layer incident surface (surface on the side of the phosphor layer on which the excitation light is incident) 60 of the excitation light from the blue semiconductor laser used here is the phosphor layer incident It was much smaller than the area of the entire surface 60. In FIG. 2 (a), the area indicated by the symbol A is the center of the light emitting point (the portion corresponding to the cross-sectional area of the beam of the excitation light from the blue semiconductor laser on the phosphor layer incident surface 60). The region indicated by is the peripheral portion of the light emitting point. Here, the light intensity (brightness) of the beam of the excitation light from the blue semiconductor laser on the phosphor layer incident surface 60 is Lambertian, and is the strongest at the center O of the central portion A of the emission point. At the outer edge AE of the central part A of the light emitting point, the light intensity (brightness, light quantity) is about 50% of the center O of the central part A of the light emitting point, and at the outer edge BE of the peripheral part B of the light emitting point. The light intensity (brightness, light quantity) is about 10% of the center O of the part A. FIG. 2B shows the measurement results of the chromaticity of the central portion A of the light emitting point and the peripheral portion B of the light emitting point. From the result of FIG. 2B, the central portion A of the light emitting point has a sufficient amount of excitation light from the blue semiconductor laser, and is white due to a mixture of a sufficient amount of blue excitation light and yellow fluorescence. On the other hand, the peripheral portion B of the light emitting point has a small amount of excitation light from the blue semiconductor laser (that is, the amount of blue light is small) and exhibits chromaticity on the yellow side with respect to the central portion A of the light emitting point. I understand that.

このような発光点（発光パターン）内の色ムラを有する光源装置を、実際に照明装置に用いる場合、その照明光も色ムラを有することになるため、実用上大きな問題となる。   When such a light source device having color unevenness within the light emitting point (light emission pattern) is actually used in an illumination device, the illumination light also has color unevenness, which is a serious problem in practice.

本発明は、従来に比べて十分な高輝度化を図ることが可能であり、かつ、蛍光体層での発光点（発光パターン）内の色ムラを防止することの可能な光源装置および照明装置を提供することを目的としている。   The present invention provides a light source device and an illuminating device that can achieve a sufficiently high luminance as compared with the prior art and can prevent color unevenness in a light emitting point (light emitting pattern) in a phosphor layer. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体層の面のうち励起光が入射する面とは反対の側の面に設けられた光反射性基板とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されている反射型の光源装置であって、前記蛍光体層に入射する前記固体光源からの励起光の蛍光体層入射面上でのビームの形状および断面積は、前記蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is excited by a solid light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and excitation light from the solid light source. A phosphor layer including at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the solid-state light source, and a surface of the phosphor layer opposite to a surface on which excitation light is incident. A reflection-type light source device including a light-reflecting substrate provided, wherein the solid-state light source and the phosphor layer are arranged spatially apart from the solid-state light source incident on the phosphor layer The shape and the cross-sectional area of the beam of the excitation light on the phosphor layer entrance surface are substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer entrance surface.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光源装置において、前記蛍光体層の周囲には、前記固体光源からの励起光が入射するとき該励起光を吸収する吸収手段、または、該励起光を拡散する拡散手段が設けられていることを特徴としている。   Further, the invention according to claim 2 is the light source device according to claim 1, wherein when the excitation light from the solid light source is incident on the periphery of the phosphor layer, absorption means for absorbing the excitation light, or A diffusing means for diffusing the excitation light is provided.

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置である。   The invention described in claim 3 is an illumination device characterized in that the light source device described in claim 1 or claim 2 is used.

請求項１、請求項２記載の発明によれば、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体層の面のうち励起光が入射する面とは反対の側の面に設けられた光反射性基板とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されている反射型の光源装置であって、前記蛍光体層に入射する前記固体光源からの励起光の蛍光体層入射面（蛍光体層の面のうち励起光が入射する側の面）上でのビームの形状および断面積は、前記蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいので、従来に比べて十分な高輝度化を図ることが可能であり、かつ、蛍光体層での発光点（発光パターン）内の色ムラを防止することができる。   According to the first and second aspects of the invention, the solid light source that emits light of a predetermined wavelength in the wavelength region from ultraviolet light to visible light, and the solid that is excited by the excitation light from the solid light source A phosphor layer including at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the light source, and a surface of the phosphor layer that is opposite to the surface on which excitation light is incident. A reflection type light source device in which the solid light source and the phosphor layer are spatially separated from each other, and excitation from the solid light source incident on the phosphor layer Since the shape and cross-sectional area of the light beam on the phosphor layer entrance surface (the surface of the phosphor layer surface on which excitation light is incident) are substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer entrance surface It is possible to achieve a sufficiently high brightness compared to conventional ones and It is possible to prevent the color unevenness in the light emitting point (light emission pattern) of the layer.

特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光源装置において、前記蛍光体層の周囲には、前記固体光源からの励起光が入射するとき該励起光を吸収する吸収手段、または、該励起光を拡散する拡散手段が設けられているので、蛍光体層に入射しなかった（蛍光体層からはみ出した）励起光（例えば半導体レーザーからのコヒーレント光である励起光）を吸収手段によって吸収することができ、または、拡散手段によって拡散することができ、蛍光体層に入射しなかった（蛍光体層からはみ出した）励起光がそのまま照明光として投射されて人体に危害を及ぼす危険性を防止することができる。   In particular, according to the invention described in claim 2, in the light source device according to claim 1, when the excitation light from the solid-state light source is incident on the periphery of the phosphor layer, absorption means for absorbing the excitation light, Alternatively, since a diffusing means for diffusing the excitation light is provided, it absorbs the excitation light that has not entered the phosphor layer (extruded from the phosphor layer) (for example, excitation light that is coherent light from a semiconductor laser). It can be absorbed by the means, or can be diffused by the diffusing means, and the excitation light that has not entered the phosphor layer (extruded from the phosphor layer) is directly projected as illumination light, causing harm to the human body. Risk can be prevented.

また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置であるので、照明光も色ムラを防止することができる。   Further, according to the invention described in claim 3, since the illumination device is characterized in that the light source device described in claim 1 or claim 2 is used, the illumination light can also prevent color unevenness. it can.

従来の光源装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional light source device. 発光点（発光パターン）内の色ムラを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the color nonuniformity in a light emission point (light emission pattern). 本発明の光源装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the light source device of this invention. 蛍光体層に入射する固体光源からの励起光の蛍光体層入射面上でのビームの形状および断面積が、蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しい場合を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a case where the shape and the cross-sectional area of the excitation light from the solid-state light source incident on the phosphor layer on the phosphor layer incident surface are substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer incident surface. is there. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the light source device of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図３（ａ），（ｂ）は、本発明の光源装置の一構成例を示す図である。なお、図３（ａ）は全体の正面図、図３（ｂ）は蛍光体層が設けられている部分の平面図である。図３（ａ）を参照すると、この光源装置１０は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源５と、該固体光源５からの励起光により励起され該固体光源５の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層２と、該蛍光体層２の面のうち励起光が入射する面とは反対の側の面に設けられた光反射性基板６とを備え、固体光源５と蛍光体層２とが空間的に離れて配置されている。   FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the light source device of the present invention. 3A is a front view of the whole, and FIG. 3B is a plan view of a portion where a phosphor layer is provided. Referring to FIG. 3A, the light source device 10 is excited by a solid light source 5 that emits light having a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and excitation light from the solid light source 5. The phosphor layer 2 containing at least one kind of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the solid-state light source 5 and the surface of the phosphor layer 2 opposite to the surface on which excitation light is incident A light-reflective substrate 6 provided on the side surface, and the solid light source 5 and the phosphor layer 2 are spatially separated from each other.

ここで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、蛍光体層２は、接合部７によって光反射性基板６に取り付けられている。   Here, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the phosphor layer 2 is attached to the light-reflecting substrate 6 by a joint 7.

このように、この光源装置１０は、基本的には、本願の先願（特願２００９−２８６３９７）と同様に、固体光源５と蛍光体層２とを空間的に離して配置し、蛍光体層２の面のうち固体光源５からの励起光が入射する側の面（本発明では、この面を蛍光体層入射面という）とは反対の側の面に設けられた光反射性基板６による反射を用いて蛍光などの光を取り出す方式（以下、反射方式または反射型と称す）が採用されている。これにより、従来に比べて十分な高輝度化を図ることが可能となる。なお、反射方式または反射型の光源装置とは、より正確には、図３（ａ）のように蛍光体層２に固体光源５からの励起光を照射した場合に、蛍光体層２から発せられる蛍光成分のうち、固体光源５側に出てくる成分を利用する光源装置のことであり、このとき、励起光の反射成分も利用し、蛍光成分とあわせて照明光としても良い。   As described above, the light source device 10 basically has the solid light source 5 and the phosphor layer 2 arranged spatially separated in the same manner as the prior application (Japanese Patent Application No. 2009-286397) of the present application. The light-reflective substrate 6 provided on the surface opposite to the surface on the side of the layer 2 on which the excitation light from the solid light source 5 is incident (in the present invention, this surface is referred to as the phosphor layer incident surface). A method of taking out light such as fluorescent light by using reflection by the above (hereinafter referred to as a reflection method or a reflection type) is employed. Thereby, it is possible to achieve a sufficiently high luminance as compared with the conventional case. More accurately, the reflection type or reflection type light source device emits light from the phosphor layer 2 when the phosphor layer 2 is irradiated with excitation light from the solid light source 5 as shown in FIG. Among the fluorescent components to be generated, the light source device uses a component that emerges on the solid light source 5 side. At this time, the reflection component of the excitation light is also used, and it may be combined with the fluorescent component as illumination light.

ところで、本発明では、光反射性基板６に取り付けられている蛍光体層２に入射する固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面（蛍光体層２の面のうち固体光源５からの励起光が入射する側の面）上でのビームの形状および断面積が、蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいものとなるようにしている。ここで、蛍光体層２に入射する固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面上でのビームの形状および断面積が、蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいとは、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、蛍光体層２に入射する固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の形状が蛍光体層入射面１６全体の形状とほぼ同じであり（図４（ａ），（ｂ）の例では、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の形状は、略長方形であるが、角が丸くなっている点で、いくらか相違している）、蛍光体層２に入射する固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積が、蛍光体層入射面１６全体の面積の８０％〜１２０％の範囲であることを意味している。具体的に、図４（ａ），（ｂ）の例では、励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の縦方向Ｙの幅ＢＹが蛍光体層入射面１６全体の縦方向Ｙの幅ＰＹと同じになっており、図４（ａ）では、励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の横方向Ｘの長さＢＸが蛍光体層入射面１６全体の横方向Ｘの長さＰＸの８０％、図４（ｂ）では、励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の横方向Ｘの長さＢＸが蛍光体層入射面１６全体の横方向Ｘの長さＰＸの１２０％となっている。なお、図４（ａ），（ｂ）では、励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の縦方向Ｙの幅ＢＹが蛍光体層入射面１６全体の縦方向Ｙの幅ＰＹと同じになっているが、励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の横方向Ｘの長さＢＸを蛍光体層入射面１６全体の横方向Ｘの長さＰＸと同じにしても良い。このように、励起光の蛍光体層入射面１６上での、ビーム１７の縦方向Ｙの幅ＢＹと蛍光体層入射面１６全体の縦方向Ｙの幅ＰＹ、または、ビーム１７の横方向Ｘの長さＢＸと蛍光体層入射面１６全体の横方向Ｘの長さＰＸとを等しくすることによって、縦方向または横方向における色ムラをより減少させることができる。   By the way, in the present invention, the phosphor layer incident surface of excitation light from the solid light source 5 incident on the phosphor layer 2 attached to the light reflective substrate 6 (from the solid light source 5 out of the surfaces of the phosphor layer 2). The shape and cross-sectional area of the beam on the surface on the side where the excitation light is incident are set to be substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer incident surface. Here, the shape and the cross-sectional area of the beam on the phosphor layer incident surface of the excitation light from the solid light source 5 incident on the phosphor layer 2 are substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer incident surface. For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, the shape of the beam 17 of the excitation light from the solid light source 5 incident on the phosphor layer 2 on the phosphor layer incident surface 16 is the phosphor layer incident surface 16. The shape is almost the same as the whole shape (in the example of FIGS. 4A and 4B, the shape of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 is substantially rectangular, but the corners are rounded). The cross-sectional area of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 of the excitation light from the solid light source 5 incident on the phosphor layer 2 is the total area of the phosphor layer incident surface 16. It means that it is in the range of 80% to 120%. Specifically, in the example of FIGS. 4A and 4B, the width BY in the longitudinal direction Y of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 of the excitation light is equal to the longitudinal direction Y of the entire phosphor layer incident surface 16. 4A, the length BX of the beam 17 in the lateral direction X of the excitation light on the phosphor layer incident surface 16 is the lateral direction of the entire phosphor layer incident surface 16 in FIG. In FIG. 4B, the length BX of the beam 17 in the lateral direction X of the excitation light on the phosphor layer incident surface 16 is equal to the lateral direction X of the entire phosphor layer incident surface 16 in FIG. It is 120% of the length PX. 4A and 4B, the width BY in the longitudinal direction Y of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 of the excitation light is equal to the width PY in the longitudinal direction Y of the entire phosphor layer incident surface 16. Although the same, the length BX in the lateral direction X of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 of the excitation light is made the same as the length PX in the lateral direction X of the entire phosphor layer incident surface 16. good. As described above, the width BY in the longitudinal direction Y of the beam 17 and the width PY in the longitudinal direction Y of the entire phosphor layer entrance surface 16 or the lateral direction X of the beam 17 on the phosphor layer entrance surface 16 of the excitation light. By making the length BX equal to the length PX in the horizontal direction X of the entire phosphor layer incident surface 16, color unevenness in the vertical direction or the horizontal direction can be further reduced.

図４（ａ），（ｂ）の例のように蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の形状を略長方形のものとするためには、光半導体（発光ダイオードや半導体レーザーなど）の出射口にコリメートレンズ（図示せず）を設け、光半導体（発光ダイオードや半導体レーザーなど）からの出射光の形状（通常は円形形状）をコリメートレンズによって整形することにより、実現できる。但し、完全な長方形のビームを作ることは難しく、通常は、図４（ａ），（ｂ）に示すビーム１７のような略長方形の形状のものとなる。また、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積とは、光半導体（発光ダイオードや半導体レーザーなど）からの励起光のビーム１７を蛍光体層２に照射した場合に、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の面積をいい、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積は、光半導体（発光ダイオードや半導体レーザーなど）の出射口とコリメートレンズとの距離を変化させることで、調整することが可能である。また、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積は、励起光の蛍光体層２への入射角度を調整することによっても、調整可能である。例えば、励起光を９０°の入射角度で蛍光体層２へ入射させた場合に比べ、４５°の入射角度で入射させた場合の方が、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積を大きくすることができる。また、蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の形状および断面積は、コリメートレンズの曲面を任意に設計することで、調整することも可能である。それにより、例えば、蛍光体層２の形状が長方形状以外のものであっても、ビーム１７の形状を任意に調節することが可能となるため、蛍光体層２と同じ形状の照射光を実現することが可能となる。なお、本発明において、固体光源５とは、光半導体（発光ダイオードや半導体レーザーなど）のみならず、コリメートレンズなどの光学系も含まれているものであるとする。また、ビーム１７の断面積を測定するには、蛍光体層２の代わりに、ＣＣＤカメラを有するビームプロファイラを配置し、ビーム１７をプロファイラへ入射することで測定することができる。   As shown in FIGS. 4A and 4B, in order to make the shape of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 substantially rectangular, the emission of an optical semiconductor (such as a light emitting diode or a semiconductor laser) is performed. This can be realized by providing a collimating lens (not shown) at the mouth and shaping the shape of the light emitted from the optical semiconductor (such as a light emitting diode or a semiconductor laser) (usually a circular shape) with the collimating lens. However, it is difficult to produce a perfect rectangular beam, and usually a substantially rectangular shape such as the beam 17 shown in FIGS. The cross-sectional area of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 is the phosphor layer when the phosphor layer 2 is irradiated with the beam 17 of excitation light from an optical semiconductor (such as a light emitting diode or a semiconductor laser). The area of the beam 17 on the incident surface 16 is referred to. The cross-sectional area of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 changes the distance between the exit of an optical semiconductor (such as a light emitting diode or a semiconductor laser) and the collimating lens. By adjusting, it is possible to adjust. The cross-sectional area of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 can also be adjusted by adjusting the incident angle of the excitation light to the phosphor layer 2. For example, when the excitation light is incident on the phosphor layer 2 at an incident angle of 90 °, the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 is cut off when incident at an incident angle of 45 °. The area can be increased. Further, the shape and cross-sectional area of the beam 17 on the phosphor layer incident surface 16 can be adjusted by arbitrarily designing the curved surface of the collimating lens. Thereby, for example, even if the shape of the phosphor layer 2 is other than a rectangular shape, the shape of the beam 17 can be arbitrarily adjusted, so that irradiation light having the same shape as the phosphor layer 2 is realized. It becomes possible to do. In the present invention, it is assumed that the solid light source 5 includes not only an optical semiconductor (such as a light emitting diode or a semiconductor laser) but also an optical system such as a collimating lens. Further, the cross-sectional area of the beam 17 can be measured by arranging a beam profiler having a CCD camera instead of the phosphor layer 2 and making the beam 17 incident on the profiler.

このように、本発明では、蛍光体層に入射する固体光源からの励起光の蛍光体層入射面上でのビームの形状および断面積を、蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいものとすることにより、蛍光体層２全面からほぼ同じ比率で励起光と蛍光を取り出すことが可能となり（蛍光体層２全面からほぼ同じ比率で励起光の色（例えば青色）と蛍光の色（例えば黄色）とを混ぜ合わせることが可能となり）、結果として、図２（ａ）に示したような発光点（発光パターン）内の色ムラを抑制することができる。換言すれば、光半導体として例えば青色半導体レーザーを用い、蛍光体層２として例えば樹脂成分を含まない黄色蛍光体であるＹＡＧ蛍光体セラミックスを用いるとした場合、蛍光体層２のほぼ全面を発光点の中心部Ａとすることができ、発光点の周辺部Ｂをほとんどなくすことができるので、十分な量の青色の励起光と黄色の蛍光との混色によって蛍光体層２のほぼ全面を白色発光のものにし、黄色発光の部分をほとんどなくすことができて、図２（ａ）に示したような発光点（発光パターン）内の色ムラを抑制することができる。以上のように、本発明は、励起光の色と蛍光の色とを混ぜて使う場合に適用できる。   Thus, in the present invention, the shape and cross-sectional area of the beam on the phosphor layer incident surface of the excitation light from the solid light source incident on the phosphor layer are substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer incident surface. Thus, excitation light and fluorescence can be extracted from the entire surface of the phosphor layer 2 at substantially the same ratio (excitation light color (for example, blue) and fluorescence color (for example, blue) and fluorescence color (from the entire surface of the phosphor layer 2). As a result, color unevenness in the light emission points (light emission pattern) as shown in FIG. 2A can be suppressed. In other words, when, for example, a blue semiconductor laser is used as the optical semiconductor and a YAG phosphor ceramic, which is a yellow phosphor containing no resin component, is used as the phosphor layer 2, almost the entire phosphor layer 2 has a light emitting point. Since the peripheral part B of the light emitting point can be almost eliminated, almost the entire surface of the phosphor layer 2 emits white light by mixing a sufficient amount of blue excitation light and yellow fluorescence. Thus, the yellow light emission portion can be almost eliminated, and the color unevenness in the light emission point (light emission pattern) as shown in FIG. 2A can be suppressed. As described above, the present invention can be applied to the case where the excitation light color and the fluorescence color are mixed and used.

さらに本発明では、固体光源５に半導体レーザーを使用する場合、蛍光体層２に入射しなかった（蛍光体層２からはみ出した）固体光源５からの励起光（コヒーレント光である励起光）がそのまま照明光として投射されてしまい人体に危害を及ぼすのを防止することを意図している。具体的には、固体光源５に半導体レーザーを使用した反射型の光源装置を構成するのに、上述したように発光強度を高めるために蛍光体層２を反射率の高い光反射性基板６上に設けるとき、固体光源５からの励起光のビーム断面積が蛍光体層入射面の面積よりも大きな場合（すなわち、固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積が、蛍光体層入射面１６全体の面積の１００％〜１２０％の範囲である場合（例えば図４（ｂ）のような場合））には、蛍光体層２に入射しなかった（蛍光体層２からはみ出した）励起光が光反射性基板６で反射され、コヒーレント光である励起光がそのまま照明光として投射されてしまい、人体に危害を及ぼす危険性がある。また、固体光源５からの励起光のビームの断面積と蛍光体層入射面の面積がほぼ同じか小さくなる組み合わせであっても（すなわち、固体光源５からの励起光の蛍光体層入射面１６上でのビーム１７の断面積が、蛍光体層入射面１６全体の面積の８０％〜１００％の範囲であっても（例えば図４（ａ）のような場合であっても））、使用中に外部の振動などにより光軸がずれた場合には、同様の現象が発生する可能性がある。   Further, in the present invention, when a semiconductor laser is used for the solid light source 5, the excitation light (excitation light that is coherent light) from the solid light source 5 that is not incident on the phosphor layer 2 (that protrudes from the phosphor layer 2) is generated. It is intended to prevent it from being directly projected as illumination light and causing harm to the human body. Specifically, in order to construct a reflective light source device using a semiconductor laser as the solid light source 5, the phosphor layer 2 is placed on the light reflective substrate 6 having a high reflectance in order to increase the emission intensity as described above. When the beam cross-sectional area of the excitation light from the solid light source 5 is larger than the area of the phosphor layer incident surface (that is, the beam 17 of the excitation light from the solid light source 5 on the phosphor layer incident surface 16 is provided. When the cross-sectional area is in the range of 100% to 120% of the total area of the phosphor layer incident surface 16 (for example, as in FIG. 4B), the phosphor layer 2 was not incident ( Excitation light that protrudes from the phosphor layer 2 is reflected by the light-reflecting substrate 6, and the excitation light that is coherent light is projected as illumination light as it is, which may cause harm to the human body. Further, even if the cross-sectional area of the excitation light beam from the solid light source 5 and the area of the phosphor layer incident surface are substantially the same or smaller (that is, the phosphor layer incident surface 16 of the excitation light from the solid light source 5). Even if the cross-sectional area of the beam 17 above is in the range of 80% to 100% of the total area of the phosphor layer entrance surface 16 (for example, as shown in FIG. 4A), it is used. If the optical axis is shifted due to external vibrations, a similar phenomenon may occur.

そこで、図３（ａ），（ｂ）の光源装置１０では、固体光源５からの励起光が入射するとき該励起光を吸収する吸収手段９を蛍光体層２の周囲に設けている。なお、図３（ａ），（ｂ）の例では、吸収手段９は、光反射性基板６上に、蛍光体層２を囲んで設けられている吸収部材（例えば黒色部材）である。   Therefore, in the light source device 10 shown in FIGS. 3A and 3B, the absorbing means 9 that absorbs the excitation light when the excitation light from the solid light source 5 is incident is provided around the phosphor layer 2. 3A and 3B, the absorbing means 9 is an absorbing member (for example, a black member) provided on the light reflective substrate 6 so as to surround the phosphor layer 2.

このように、吸収手段９を蛍光体層２の周囲に設けることで、蛍光体層２に入射しなかった（蛍光体層２からはみ出した）励起光を吸収手段９によって吸収し、上記のような危険性を防止することができる。   In this way, by providing the absorbing means 9 around the phosphor layer 2, the excitation light that has not entered the phosphor layer 2 (extruded from the phosphor layer 2) is absorbed by the absorbing means 9, and is as described above. Danger can be prevented.

なお、吸収手段９は、図３（ａ），（ｂ）の構成に限らず、種々の変形が可能である。例えば、吸収手段９を図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）に示すようなものにすることもできる。すなわち、図５（ａ），（ｂ）の例では、吸収手段９は、蛍光体層２の周囲において光反射性基板６の凹部に設けられた吸収材（例えば黒色材）として構成され、図６（ａ），（ｂ）の例では、吸収手段９は、光反射性基板６上にあって蛍光体層２を囲み、かつ、蛍光体層２の上面の一部を覆う吸収部材（例えば黒色部材）として構成されている。   The absorbing means 9 is not limited to the configuration shown in FIGS. 3A and 3B, and various modifications can be made. For example, the absorbing means 9 can be as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), 6 (a), 6 (b). That is, in the example of FIGS. 5A and 5B, the absorbing means 9 is configured as an absorbing material (for example, a black material) provided in the concave portion of the light reflective substrate 6 around the phosphor layer 2. 6 (a) and 6 (b), the absorbing means 9 is an absorbing member (for example, an enclosing member that surrounds the phosphor layer 2 on the light reflective substrate 6 and covers a part of the upper surface of the phosphor layer 2). Black member).

また、上述の各例では、コヒーレント光である励起光が照明光として投射されて人体に危害を及ぼす危険性を防止するのに、固体光源５からの励起光が入射するとき該励起光を吸収する吸収手段９を蛍光体層２の周囲に設けたが、吸収手段９のかわりに、前記固体光源５からの励起光が入射するとき該励起光を拡散する拡散手段を蛍光体層２の周囲に設けることもできる。   Further, in each of the above-described examples, the excitation light that is coherent light is projected as illumination light and prevents the danger of harming the human body. However, when the excitation light from the solid light source 5 is incident, the excitation light is absorbed. The absorbing means 9 is provided around the phosphor layer 2. Instead of the absorbing means 9, a diffusion means for diffusing the excitation light when the excitation light from the solid light source 5 is incident is provided around the phosphor layer 2. It can also be provided.

図７（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）の構成において、吸収手段９のかわりに、拡散手段１９が設けられた光源装置２０を示す図である。すなわち、図７（ａ），（ｂ）の光源装置２０では、固体光源５からの励起光が入射するとき該励起光を拡散する拡散手段１９を蛍光体層２の周囲に設けている。なお、図７（ａ），（ｂ）の例では、拡散手段１９は、光反射性基板６上に、蛍光体層２を囲んで設けられている拡散部材（例えば白色部材）である。   FIGS. 7A and 7B are views showing a light source device 20 in which a diffusing unit 19 is provided instead of the absorbing unit 9 in the configuration of FIGS. 3A and 3B. That is, in the light source device 20 of FIGS. 7A and 7B, the diffusing means 19 that diffuses the excitation light when the excitation light from the solid light source 5 is incident is provided around the phosphor layer 2. 7A and 7B, the diffusing unit 19 is a diffusing member (for example, a white member) provided on the light reflective substrate 6 so as to surround the phosphor layer 2.

このように、拡散手段１９を蛍光体層２の周囲に設けることで、蛍光体層２に入射しなかった（蛍光体層２からはみ出した）励起光を拡散手段１９によって拡散し、上記のような危険性を防止することができる。   As described above, by providing the diffusing unit 19 around the phosphor layer 2, the diffusing unit 19 diffuses the excitation light that has not entered the phosphor layer 2 (extruded from the phosphor layer 2), as described above. Danger can be prevented.

なお、拡散手段１９は、図７（ａ），（ｂ）の構成に限らず、種々の変形が可能である。例えば、拡散手段１９を図８（ａ），（ｂ）、図９（ａ），（ｂ）、図１０（ａ），（ｂ）に示すようなものにすることもできる。すなわち、図８（ａ），（ｂ）の例では、拡散手段１９は、蛍光体層２の周囲において光反射性基板６の凹部に設けられた拡散材（例えば白色材）として構成され、図９（ａ），（ｂ）の例では、拡散手段１９は、光反射性基板６上にあって蛍光体層２を囲み、かつ、蛍光体層２の上面の一部を覆う拡散部材（例えば白色部材）として構成され、図１０（ａ），（ｂ）の例では、拡散手段１９は、光反射性基板６の表面に設けられた拡散性の微細構造（拡散面）として構成されている。   The diffusing means 19 is not limited to the configuration shown in FIGS. 7A and 7B, and various modifications can be made. For example, the diffusing means 19 can be as shown in FIGS. 8A, 8B, 9A, 9B, 10A, 10B. That is, in the example of FIGS. 8A and 8B, the diffusing unit 19 is configured as a diffusing material (for example, a white material) provided in the concave portion of the light reflective substrate 6 around the phosphor layer 2. 9 (a) and 9 (b), the diffusing means 19 is a diffusing member (for example, a member on the light-reflecting substrate 6 that surrounds the phosphor layer 2 and covers a part of the upper surface of the phosphor layer 2). 10 (a) and 10 (b), the diffusing means 19 is configured as a diffusive microstructure (diffusion surface) provided on the surface of the light reflective substrate 6. .

以上のように、蛍光体層２の周囲に吸収手段９または拡散手段１９を設けることで、蛍光体層２に入射しなかった（蛍光体層２からはみ出した）固体光源５からの励起光（コヒーレント光である励起光）が照明光として投射されて人体に危害を及ぼすのを防止することができる。   As described above, by providing the absorbing means 9 or the diffusing means 19 around the phosphor layer 2, excitation light from the solid light source 5 that has not entered the phosphor layer 2 (extruded from the phosphor layer 2) ( Excitation light that is coherent light) is projected as illumination light and can be prevented from harming the human body.

なお、本発明において、蛍光体層２とは、励起光を吸収し励起光よりも長波長の蛍光を発光する蛍光体を含むものである。蛍光体には有機物、無機物、有機無機複合体があるが、信頼性に優れる無機物の蛍光体を使用することが望ましい。蛍光体層２は、樹脂やガラスなどのマトリックス中に蛍光体を分散させる方法や、無機物のみからなる樹脂成分を実質的に含まない方法などで、形成することが出来る。また、高輝度化を実現するためには、蛍光体層２には、樹脂成分を実質的に含まない蛍光体層が用いられるのが好ましい。ここで、樹脂成分を実質的に含まない蛍光体層とは、蛍光体層の形成に通常使用される樹脂成分が蛍光体層の５ｗｔ％以下であるものを意味する。このような蛍光体層を実現するものとして、蛍光体粉末をガラス中に分散させたもの、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、蛍光体の単結晶や蛍光体の多結晶体（以下、蛍光体セラミックスという）などが挙げられる。なお、蛍光体セラミックスには、蛍光体とそれとは異なる組成のセラミックスからなる多結晶体も含まれる。蛍光体セラミックスは、蛍光体の製造過程において、焼成前に材料を任意の形状に成形し、焼成した蛍光体の塊である。蛍光体セラミックスは、その製造工程のうち、成形工程においてバインダーとして有機物を使用する場合があるが、成形後に脱脂工程を設け有機成分を焼き飛ばすため、焼成後の蛍光体セラミックスには有機樹脂成分は５ｗｔ％以下しか残留しない。したがって、樹脂成分を実質的に含まない蛍光体層は、そのほとんどが無機物質のみから構成されているため、熱による変色が発生することがない。また、無機物質のみからなるガラスやセラミックスは、一般に樹脂よりも熱伝導率が高いため、蛍光体層から基板への熱放散においても有利である。特に蛍光体セラミックスは、一般的に、ガラスよりもさらに熱伝導率が高く、単結晶より製造コストが安いため好適である。   In the present invention, the phosphor layer 2 includes a phosphor that absorbs excitation light and emits fluorescence having a wavelength longer than that of the excitation light. Phosphors include organic substances, inorganic substances, and organic-inorganic composites, but it is desirable to use inorganic phosphors having excellent reliability. The phosphor layer 2 can be formed by a method in which the phosphor is dispersed in a matrix such as resin or glass, or a method that does not substantially contain a resin component made only of an inorganic substance. In order to achieve high brightness, it is preferable to use a phosphor layer that does not substantially contain a resin component for the phosphor layer 2. Here, the phosphor layer substantially free of the resin component means that the resin component normally used for forming the phosphor layer is 5 wt% or less of the phosphor layer. For realizing such a phosphor layer, a phosphor powder dispersed in glass, a glass phosphor in which a luminescent center ion is added to a glass matrix, a phosphor single crystal or a phosphor polycrystal ( Hereinafter, phosphor ceramics). The phosphor ceramic includes a polycrystalline body made of a phosphor and a ceramic having a composition different from that of the phosphor. The phosphor ceramic is a lump of phosphor that is formed by firing a material into an arbitrary shape before firing in the phosphor manufacturing process. Phosphor ceramics may use an organic substance as a binder in the molding process in the manufacturing process. However, since the organic component is burned off by providing a degreasing process after molding, the organic resin component is not included in the phosphor ceramic after firing. Only 5 wt% or less remains. Accordingly, since most of the phosphor layer substantially free of the resin component is composed of only an inorganic substance, discoloration due to heat does not occur. In addition, glass or ceramics made of only an inorganic substance generally has a higher thermal conductivity than a resin, and thus is advantageous in heat dissipation from the phosphor layer to the substrate. In particular, phosphor ceramics are preferable because they generally have higher thermal conductivity than glass and are less expensive to manufacture than single crystals.

また、光反射性基板６とは、第一に励起光の反射面の役割を担うものであるため、励起光に対する反射率が９５％以上のもの、特に９９％以上のものを使用することが望ましい。また、この光反射性基板６は、蛍光体層から放散してきた熱を外部へ放散させる役割と、蛍光体層の支持基板の役割も担うものである。このため、高い光反射特性、伝熱特性、加工性が求められる。この光反射性基板６には、金属基板やアルミナなどの酸化物セラミックス、窒化アルミニウムなどの非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板を使用するのが望ましい。   In addition, since the light-reflecting substrate 6 plays the role of a reflecting surface of the excitation light, it is necessary to use a substrate having a reflectance with respect to the excitation light of 95% or more, particularly 99% or more. desirable. The light reflective substrate 6 also serves to dissipate the heat dissipated from the phosphor layer to the outside and to serve as a support substrate for the phosphor layer. For this reason, high light reflection characteristics, heat transfer characteristics, and workability are required. As the light-reflective substrate 6, a metal substrate, oxide ceramics such as alumina, non-oxide ceramics such as aluminum nitride, and the like can be used, but a metal substrate having particularly high light-reflecting characteristics, heat transfer characteristics, and workability. It is desirable to use

また、蛍光体層２と光反射性基板６の接合部７には、樹脂、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属のろう付けなどを用いることが出来る。光反射性基板６の反射率を活用するためには接合部７は透明度が高いほうが望ましく、シリコーン樹脂に代表される樹脂や無機接着剤の使用が望ましい。一方、接合部７は蛍光体層２から熱を放散させる役割を担うものであるから、伝熱特性を重視するならば金属のろう付けや金属成分を含有する導電性接着剤が望ましい。   In addition, a resin, an organic adhesive, an inorganic adhesive, a low-melting glass, a metal brazing, or the like can be used for the joint 7 between the phosphor layer 2 and the light reflective substrate 6. In order to utilize the reflectance of the light reflective substrate 6, it is desirable that the joint portion 7 has high transparency, and it is desirable to use a resin typified by a silicone resin or an inorganic adhesive. On the other hand, since the joining portion 7 plays a role of dissipating heat from the phosphor layer 2, a conductive adhesive containing metal brazing or a metal component is desirable if importance is attached to heat transfer characteristics.

また、吸収手段９は、励起光を吸収できるものであればよく、黒色樹脂、もしくは、少なくとも励起光を吸収する着色したフィルタ部材（少なくとも励起光を吸収する色素をプラスチック中に混ぜたフィルタ）などが使用可能である。ここで、黒色樹脂とは、透明樹脂中に黒色粉末を分散させたものである。透明樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコンエポキシ樹脂等が使用可能である。また、黒色粉末としては、金属粉末やセラミックスの黒色顔料、有機物の黒色色素などが使用可能である。作製方法は、まず、樹脂と黒色粉末を混練し、光反射性基板６上の蛍光体層２の周囲もしくは上部に、印刷やディスペンスなどの方法を用いて配置し、そのまま硬化炉で硬化する。このようにすれば図３（ａ），（ｂ）のような構成を実現することが出来る。また、先に、光反射性基板６に凹部を設けておけば、同様の方法で図５（ａ），（ｂ）のような構成を実現することも出来る。さらに蛍光体層２の上面の一部を覆う図６（ａ），（ｂ）のような構成を実現することも出来る。また、吸収手段９に少なくとも励起光を吸収する色素をプラスチック中に混ぜたフィルタを用いる場合、例えば励起光に青色光を用いるのであれば、吸収手段９として黄色のフィルタを用いることができる。   The absorbing means 9 may be anything that can absorb excitation light, such as black resin, or a colored filter member that absorbs at least excitation light (a filter in which a dye that absorbs at least excitation light is mixed in plastic), or the like. Can be used. Here, the black resin is obtained by dispersing black powder in a transparent resin. As the transparent resin, a silicone resin, an epoxy resin, a silicon epoxy resin, or the like can be used. As the black powder, metal powder, ceramic black pigments, organic black pigments, and the like can be used. First, a resin and black powder are kneaded, placed around or on the phosphor layer 2 on the light-reflective substrate 6 by using a method such as printing or dispensing, and cured as it is in a curing furnace. In this way, a configuration as shown in FIGS. 3A and 3B can be realized. If the light reflective substrate 6 is first provided with a recess, the configuration shown in FIGS. 5A and 5B can be realized by the same method. Furthermore, a configuration as shown in FIGS. 6A and 6B covering a part of the upper surface of the phosphor layer 2 can be realized. In addition, when a filter in which a dye that absorbs at least excitation light is mixed in plastic is used as the absorption means 9, for example, when blue light is used as the excitation light, a yellow filter can be used as the absorption means 9.

また、拡散手段１９は、励起光を拡散できるものであればよく、白色樹脂などの付加部材を使用する場合と、光反射性基板６の表面に拡散性の微細構造を設ける場合との2つに大別できる。白色樹脂などの付加部材を使用する場合は、さらに透明樹脂中に白色粉末を分散させる方法と、樹脂成分を含まない白色の板状セラミックスを使用する場合とに分けられる。透明樹脂中に白色粉末を分散させる方法の場合、透明樹脂としては、シリコーン樹脂等が使用可能である。また、白色粉末としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどのセラミックス粉末が使用可能である。作製方法は、まず、樹脂と白色粉末を混練し、光反射性基板６上の蛍光体層２の周囲に、印刷やディスペンスなどの方法を用いて配置し、そのまま硬化炉で硬化する。このようにすれば図７（ａ），（ｂ）のような構成を実現することが出来る。また、先に、光反射性基板６に凹部を設けておけば、同様の方法で図８（ａ），（ｂ）のような構成を実現することも出来る。さらに蛍光体層２の上面の一部を覆う図９（ａ），（ｂ）のような構成を実現することも出来る。また、拡散手段１９に樹脂成分を含まない白色の板状セラミックスを使用する場合、白色の板状セラミックスは、蛍光体セラミックスと同様の手順で作製することが出来る。蛍光体セラミックスとの違いは、材料に発光中心イオンを入れないことと、拡散性を持たせるためにポアを残して焼き上げることである。完成した板状セラミックスは切削、研磨加工により任意の形状に仕上げ、樹脂や接着剤を用いて光反射性基板６に貼り付ければよい。また、拡散手段１９を、光反射性基板６の表面に拡散性の微細構造を設けて構成する場合、光反射性基板６に設ける微細構造は、励起光を拡散できれば良く、形状などは特に限定されない。例えば、光反射性基板６に設ける微細構造を、エッチングにより精密な周期構造として設けても良いし、砥粒を使用した研磨で設けても良い。また、光反射性基板６が金属基板であれば、放電加工により凹部を作製することで、図１０（ａ），（ｂ）のように底面が粗面状に仕上がるため、そのまま拡散部材として利用できる。   Further, the diffusing means 19 may be anything that can diffuse the excitation light, and there are two cases, that is, when an additional member such as a white resin is used and when a diffusible fine structure is provided on the surface of the light reflective substrate 6. Can be broadly divided. When using an additional member such as a white resin, it is further divided into a method of dispersing a white powder in a transparent resin and a case of using a white plate-like ceramic not containing a resin component. In the case of a method of dispersing white powder in a transparent resin, a silicone resin or the like can be used as the transparent resin. Further, as the white powder, ceramic powder such as aluminum oxide, zirconium oxide, and magnesium oxide can be used. In the production method, first, a resin and white powder are kneaded, arranged around the phosphor layer 2 on the light-reflective substrate 6 by using a method such as printing or dispensing, and cured as it is in a curing furnace. In this way, a configuration as shown in FIGS. 7A and 7B can be realized. If a concave portion is provided in the light reflective substrate 6 first, the configuration as shown in FIGS. 8A and 8B can be realized by the same method. Furthermore, a configuration as shown in FIGS. 9A and 9B covering a part of the upper surface of the phosphor layer 2 can be realized. Moreover, when using the white plate-shaped ceramics which do not contain a resin component for the spreading | diffusion means 19, a white plate-shaped ceramics can be produced in the procedure similar to fluorescent substance ceramics. The difference from phosphor ceramics is that no luminescent center ions are included in the material and that the pores are left to be baked in order to have diffusibility. The finished plate-like ceramic may be finished into an arbitrary shape by cutting and polishing, and may be attached to the light reflective substrate 6 using a resin or an adhesive. Further, when the diffusing means 19 is configured by providing a diffusive fine structure on the surface of the light reflective substrate 6, the fine structure provided on the light reflective substrate 6 is only required to diffuse excitation light, and the shape and the like are particularly limited. Not. For example, the fine structure provided on the light reflective substrate 6 may be provided as a precise periodic structure by etching, or may be provided by polishing using abrasive grains. If the light-reflective substrate 6 is a metal substrate, a concave portion is produced by electric discharge machining, so that the bottom surface is finished in a rough shape as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). it can.

次に、本発明の光源装置をより詳細に説明する。   Next, the light source device of the present invention will be described in more detail.

本発明の光源装置において、固体光源５には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ発光ダイオードや半導体レーザーなどが使用可能である。   In the light source device of the present invention, the solid-state light source 5 can be a light emitting diode or a semiconductor laser having an emission wavelength in the range from ultraviolet light to visible light.

より具体的に、固体光源５には、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍ乃至約４００ｎｍの近紫外光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層２の蛍光体としては、波長が約３８０ｎｍ乃至約４００ｎｍの紫外光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等が用いられ、黄色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋等が用いられ、緑色蛍光体には、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋等が用いられ、青色蛍光体には、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋等を用いることができる。 More specifically, the solid-state light source 5 may be, for example, a light emitting diode or semiconductor laser that emits near-ultraviolet light having an emission wavelength of about 380 nm to about 400 nm using an InGaN-based material. In this case, the phosphor of the phosphor layer 2 is excited by ultraviolet light having a wavelength of about 380 nm to about 400 nm. For example, a red phosphor is CaAlSiN 3 : Eu 2+ , (Ca, Sr) AlSiN. 3 : Eu 2+ , Ca 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+ and the like are used as the yellow phosphor. , (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ca x (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu 2+ and the like are used, and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu 2+ , (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ and the like are used, and blue BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ or the like can be used as the color phosphor.

また、固体光源５には、例えば、ＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約４６０ｎｍ程度の青色光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層２の蛍光体としては、波長が約４４０ｎｍ乃至約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等が用いられ、黄色蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋等が用いられ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｌｕ，Ｙ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋等を用いることができる。 The solid-state light source 5 may be, for example, a light emitting diode or semiconductor laser that emits blue light having a light emission wavelength of about 460 nm using a GaN-based material. In this case, as the phosphor of the phosphor layer 2, as the wavelength is excited by the blue light of about 440nm to about 470 nm, for example, the red phosphor, CaAlSiN 3: Eu 2+, ( Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu 2+ , Ca 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+ and the like are used as the yellow phosphor. Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ca x (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu 2+, etc. , Lu 3 Al 5 O 12: Ce 3+, (Lu, Y) 3 Al 5 O 12: Ce 3+, Y 3 (Ga, Al) 5 O 12: Ce 3+, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12: e 3+, CaSc 2 O 4: Eu 2+, (Ba, Sr) 2 SiO 4: Eu 2+, Ba 3 Si 6 O 12 N 2: Eu 2+, (Si, Al) 6 (O, N) 8: Eu 2+ Etc. can be used.

蛍光体層２としては、これらの蛍光体粉末をガラス中に分散させたものや、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、樹脂などの結合部材を含まない蛍光体セラミックス等を用いることができる。蛍光体粉末をガラス中に分散させたものの具体例としては、上に列挙した組成の蛍光体粉末をＰ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３などの成分を含むガラス中に分散したものが挙げられる。ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体としては、Ｃｅ３＋やＥｕ２＋を付活剤として添加したＣａ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系やＹ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系などの酸窒化物系ガラス蛍光体が挙げられる。蛍光体セラミックスとしては、上に列挙した組成の蛍光体組成からなり、樹脂成分を実質的に含まない焼結体が挙げられる。これらの中でも透光性を有する蛍光体セラミックスを使用することが望ましい。これは、焼結体中に光の散乱の原因となるポアや粒界の不純物がほとんど存在しないために透光性を有するに至った蛍光体セラミックスである。ポアや不純物は熱拡散を妨げる原因にもなるため、透光性セラミックスは高い熱伝導率を示す。このため蛍光体層として利用した場合には励起光や蛍光を拡散により失うことなく蛍光体層から取り出して利用でき、さらに蛍光体層で発生した熱を効率良く放散することができる。透光性を示さない焼結体でも出来るだけポアや不純物の少ないものが望ましい。ポアの残存量を評価する指標としては蛍光体セラミックスの比重の値を用いることができ、その値が計算される理論値に対して９５％以上のものが望ましい。 As the phosphor layer 2, a phosphor in which these phosphor powders are dispersed in glass, a glass phosphor in which a luminescent center ion is added to a glass matrix, a phosphor ceramic not including a binding member such as a resin, or the like is used. Can do. As a specific example of the phosphor powder dispersed in glass, the phosphor powder having the composition listed above is contained in a glass containing components such as P 2 O 3 , SiO 2 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3. Are dispersed. Examples of glass phosphors in which a luminescent center ion is added to a glass matrix include Ca—Si—Al—O—N and Y—Si—Al—O—N systems in which Ce 3+ or Eu 2+ is added as an activator. Examples thereof include oxynitride glass phosphors. Examples of the phosphor ceramic include a sintered body having a phosphor composition having the composition listed above and substantially not including a resin component. Among these, it is desirable to use a phosphor ceramic having translucency. This is a phosphor ceramic that has translucency because there are almost no pores or impurities at grain boundaries that cause light scattering in the sintered body. Since pores and impurities can also prevent thermal diffusion, translucent ceramics exhibit high thermal conductivity. For this reason, when it uses as a fluorescent substance layer, it can take out from a fluorescent substance layer, and can utilize it, without losing excitation light and fluorescence by diffusion, Furthermore, the heat | fever which generate | occur | produced in the fluorescent substance layer can be dissipated efficiently. Even a sintered body that does not show translucency is desirable to have as few pores and impurities as possible. As an index for evaluating the remaining amount of pores, the value of specific gravity of the phosphor ceramic can be used, and it is desirable that the value is 95% or more with respect to the theoretical value by which the value is calculated.

ここで、青色励起の黄色発光蛍光体であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体を例に、透光性を有する蛍光体セラミックスの製造方法を説明する。蛍光体セラミックスは出発原料の混合工程、成形工程、焼成工程、加工工程を経て製造される。出発原料には、酸化イットリウムや酸化セリウムやアルミナ等、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体の構成元素の酸化物や、焼成後に酸化物となる炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いる。出発原料の粒径はサブミクロンサイズのものが望ましい。これらの原料を化学量論比となるように秤量する。このとき焼成後のセラミックスの透過率向上を目的として、カルシウムやシリコンなどの化合物を添加することも可能である。秤量した原料は、水もしくは有機溶剤を用い、湿式ボールミルにより十分に分散、混合を行う。次に混合物を所定の形状に成形する。成形方法としては、一軸加圧法、冷間静水圧法、スリップキャスティング法や射出成形法等を用いることができる。得られた成形体を１６００〜１８００℃で焼成する。これにより、透光性のＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体セラミックスを得ることができる。 Here, a method for producing a phosphor ceramic having translucency will be described by taking as an example a Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ phosphor that is a yellow-excited phosphor emitting blue light. The phosphor ceramic is manufactured through a starting material mixing step, a forming step, a firing step, and a processing step. As starting materials, yttrium oxide, cerium oxide, alumina, and the like, oxides of constituent elements of Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ phosphor, carbonates, nitrates, sulfates and the like that become oxides after firing are used. The particle size of the starting material is preferably a submicron size. These raw materials are weighed so as to have a stoichiometric ratio. At this time, for the purpose of improving the transmittance of the ceramic after firing, it is also possible to add a compound such as calcium or silicon. The weighed raw materials are sufficiently dispersed and mixed by a wet ball mill using water or an organic solvent. Next, the mixture is formed into a predetermined shape. As the molding method, a uniaxial pressing method, a cold isostatic pressing method, a slip casting method, an injection molding method, or the like can be used. The obtained molded body is fired at 1600 to 1800 ° C. Thus, translucent Y 3 Al 5 O 12: Ce 3+ phosphor ceramic can be obtained.

以上のようにして作製した蛍光体セラミックスは、自動研磨装置などを用いて、厚さ数十〜数百μｍの厚みに研磨し、さらに、ダイアモンドカッターやレーザーを用いたダイシングやスクライブにより、円形や四角形や扇形、リング形など任意の形状の板に切り出して使用する。   The phosphor ceramic produced as described above is polished to a thickness of several tens to several hundreds of μm using an automatic polishing apparatus and the like, and is further rounded by dicing or scribing using a diamond cutter or laser. Cut out to a board of any shape such as a square, fan or ring.

ここで、蛍光体セラミックスは、空気に対して屈折率が高く、さらに、内部にポアなどの散乱の原因となるものが少なく、光がセラミックス内部を導波するため、板状に成形した場合には側面から出射される発光成分が増加し、正面方向へ出射される発光成分が減少してしまう。この問題を解決するために、セラミックスの表面にエッチングにより凹凸の光取出し構造を設けたり、レンズを実装したり、側面に反射層を設けることで、正面方向へ出射される発光成分を増加させることも可能である。   Here, phosphor ceramics have a high refractive index with respect to air, and there are few things that cause scattering such as pores inside, and light is guided inside the ceramics. The light emission component emitted from the side surface increases, and the light emission component emitted in the front direction decreases. In order to solve this problem, the light emission component emitted in the front direction can be increased by providing an uneven light extraction structure by etching on the ceramic surface, mounting a lens, or providing a reflective layer on the side surface. Is also possible.

また、光反射性基板６には、金属基板や酸化物セラミックス、非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板を使用するのが望ましい。金属としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｐｄなどの単体やそれらを含む合金が使用可能である。光反射性基板６の表面には、増反射や腐食防止を目的としたコーティングを施しても良い。また、基板６には、放熱性を高めるためにフィンなどの構造を設けても良い。   The light-reflective substrate 6 can be a metal substrate, oxide ceramics, non-oxidized ceramics, etc., but it is desirable to use a metal substrate having particularly high light reflection characteristics, heat transfer characteristics, and workability. . As the metal, simple substances such as Al, Cu, Ti, Si, Ag, Au, Ni, Mo, W, Fe, and Pd and alloys containing them can be used. The surface of the light reflective substrate 6 may be coated for the purpose of increasing reflection and preventing corrosion. Further, the substrate 6 may be provided with a structure such as a fin in order to improve heat dissipation.

また、蛍光体層２と光反射性基板６との接合部７には、樹脂、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、ろう付けなどを用いることが出来る。中でも、光反射性基板６の反射率を活かすために、接合部７には、励起光の透過率の高い樹脂や無機接着剤の使用が望ましい。これらを使用する場合、光反射性基板６上に樹脂もしくは無機接着剤を塗布し、その上に蛍光体層２を配置し、硬化炉内で加熱することで接着することが出来る。また放熱性も高めたい場合には、ろう付けが望ましい。セラミックスと金属の接合は、まずセラミックス側に金属膜を形成し、その金属膜と金属基板をろう付けすることで可能である。セラミックスへの金属膜の形成は、真空中での蒸着法やスパッタ法、もしくは高融点金属法などが使用可能である。なお、高融点金属法とは、セラミックスの表面に金属微粒子を含む有機バインダーを塗布し、水蒸気と水素を含む還元雰囲気下で１０００〜１７００℃に加熱する方法である。このとき形成される金属膜には、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｕなどを含む単体や合金が用いられる。ろう材には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｂｉなどを含むろう材が使用可能である。必要であれば金属膜と金属の接合面の酸化被膜をフラックスで除去し、接合面にろう材を配置し、２００〜８００℃に加熱し、冷却することで接合することが出来る。また接合後にセラミックスと金属の熱膨張係数の差による接合面の破壊を防ぐために、セラミックスと金属の中間の熱膨張係数を有する物質を介在させて接合を行っても良い。   In addition, a resin, an organic adhesive, an inorganic adhesive, a low-melting glass, brazing, or the like can be used for the joint 7 between the phosphor layer 2 and the light reflective substrate 6. Among these, in order to make use of the reflectance of the light reflective substrate 6, it is desirable to use a resin or an inorganic adhesive having a high excitation light transmittance for the joint portion 7. When using these, it can adhere | attach by apply | coating resin or an inorganic adhesive agent on the light-reflective board | substrate 6, arrange | positioning the fluorescent substance layer 2 on it, and heating in a curing furnace. Also, brazing is desirable when it is desired to improve heat dissipation. The ceramic and metal can be joined by first forming a metal film on the ceramic side and brazing the metal film and the metal substrate. The metal film can be formed on the ceramic by a vacuum deposition method, a sputtering method, a refractory metal method, or the like. The refractory metal method is a method in which an organic binder containing metal fine particles is applied to the surface of a ceramic and heated to 1000 to 1700 ° C. in a reducing atmosphere containing water vapor and hydrogen. For the metal film formed at this time, a simple substance or an alloy containing Si, Nb, Ti, Zr, Mo, Ni, Mn, W, Fe, Pt, Al, Au, Pd, Ta, Cu, or the like is used. As the brazing material, a brazing material containing Ag, Cu, Zn, Ni, Sn, Ti, Mn, In, Bi, or the like can be used. If necessary, the oxide film on the joining surface of the metal film and the metal can be removed by flux, a brazing material is placed on the joining surface, heated to 200 to 800 ° C., and cooled to be joined. Moreover, in order to prevent destruction of the joint surface due to the difference in the thermal expansion coefficient between the ceramic and the metal after joining, the joining may be performed by interposing a substance having an intermediate thermal expansion coefficient between the ceramic and the metal.

また、本発明の上述した光源装置を、所定のレンズ系、あるいは、ミラー、リフレクタなどと組み合わせることで、従来に比べて十分な高輝度化を図ることが可能であり、かつ、照明光に色ムラがほとんどない照明装置を提供することができる。   In addition, by combining the above-described light source device of the present invention with a predetermined lens system, a mirror, a reflector, or the like, it is possible to achieve a sufficiently high brightness as compared with the prior art, and the illumination light can be colored. A lighting device with almost no unevenness can be provided.

本発明は、ヘッドランプなどの自動車用照明、プロジェクタ、一般照明などに利用可能である。   The present invention can be used for automotive lighting such as headlamps, projectors, and general lighting.

２ 蛍光体層
５ 固体光源
６ 光反射性基板
９ 吸収手段
１９ 拡散手段
１０、２０ 光源装置 2 Phosphor Layer 5 Solid Light Source 6 Light Reflective Substrate 9 Absorbing Means 19 Diffusing Means 10, 20 Light Source Device

Claims (3)

紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体層の面のうち励起光が入射する面とは反対の側の面に設けられた光反射性基板とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されている反射型の光源装置であって、前記蛍光体層に入射する前記固体光源からの励起光の蛍光体層入射面上でのビームの形状および断面積は、前記蛍光体層入射面全体の形状および面積とほぼ等しいことを特徴とする光源装置。 A solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and at least emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the solid-state light source when excited by excitation light from the solid-state light source A phosphor layer including one type of phosphor, and a light reflective substrate provided on a surface of the phosphor layer opposite to a surface on which excitation light is incident, the solid-state light source, A reflection-type light source device that is spatially separated from the phosphor layer, the shape of the beam of the excitation light from the solid light source incident on the phosphor layer on the phosphor layer incident surface; A light source device characterized in that a cross-sectional area is substantially equal to the shape and area of the entire phosphor layer incident surface. 請求項１記載の光源装置において、前記蛍光体層の周囲には、前記固体光源からの励起光が入射するとき該励起光を吸収する吸収手段、または、該励起光を拡散する拡散手段が設けられていることを特徴とする光源装置。 2. The light source device according to claim 1, wherein an absorption means for absorbing the excitation light or a diffusion means for diffusing the excitation light is provided around the phosphor layer when the excitation light from the solid light source is incident. A light source device. 請求項１または請求項２に記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置。 An illumination device using the light source device according to claim 1.
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