JP2016095957A - Fluorescent light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent light source device which can acquire high luminous efficiency, and which can acquire emission light having high uniformity without generation of color unevenness.SOLUTION: The fluorescent light source device includes: a fluorescent plate; and a light diffusion plate provided on a fluorescent radiation surface side of the fluorescent plate. In the fluorescent light source device, excitation light received on the surface of the light diffusion plate enters the fluorescent radiation surface of the fluorescent plate via the light diffusion plate. The light diffusion plate is arranged so that an outer peripheral edge of the rear surface of the light diffusion plate is located further inside than an outer peripheral edge of the fluorescent radiation surface of the fluorescent plate. On the light diffusion plate, a light reflection part is provided over the whole circumference of the outer peripheral surface. On the surface of the light diffusion plate, an incident region of the excitation light is formed so that an outer edge of the incident region is located inside the outer peripheral edge of the surface of the light diffusion plate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蛍光光源装置に関する。   The present invention relates to a fluorescent light source device.

従来、蛍光光源装置としては、レーザ光を励起光として蛍光板に照射し、当該蛍光板を構成する蛍光体から蛍光を放射する構成のものが知られている。このような蛍光光源装置においては、レーザ光が、指向性が高く、ガウシアン強度分布を有し、蛍光板の励起光入射面において単位面積当たりの入射エネルギーが非常に高くなるものであることから、蛍光板が局所的に高温となって十分な発光効率が得られなくなる、という問題がある。
このような問題は、励起光としてレーザ光を用いた場合に顕著であるが、例えば集光鏡や集光レンズなどの光学部材を用いて蛍光板に対して局所的にレーザ光以外の光を励起光として照射する構成の蛍光光源装置においても生じるものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a fluorescent light source device, there is known a configuration in which a fluorescent plate is irradiated with laser light as excitation light and fluorescence is emitted from a phosphor constituting the fluorescent plate. In such a fluorescent light source device, since the laser light has high directivity, has a Gaussian intensity distribution, and the incident energy per unit area on the excitation light incident surface of the fluorescent plate is very high, the fluorescent plate However, there is a problem in that sufficient luminous efficiency cannot be obtained due to high temperatures locally.
Such a problem is conspicuous when laser light is used as excitation light. For example, light other than laser light is locally excited with respect to the fluorescent plate using an optical member such as a condenser mirror or condenser lens. This also occurs in a fluorescent light source device configured to emit light.

而して、蛍光光源装置においては、蛍光板の励起光入射面の全面に励起光を拡散するための部材を設けること、あるいは、励起光が蛍光板の励起光入射面の全面に照射されるような構成とすることにより、蛍光板の励起光入射面に局所的に励起光が入射することを抑制することが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照。）。
具体的には、特許文献１には、図５に示すように、レーザ光源よりなる励起光光源１１と、蛍光板５１と、当該蛍光板５１を支持する支持部材５５とを備え、蛍光板５１と支持部材５５との間に、光拡散剤５９が含有された間隙層５８が設けられた蛍光光源装置が開示されている。間隙層５８は、蛍光板５１の励起光入射面（図５における左面）の全面を覆うように配設されている。また、蛍光板５１および間隙層５８の外周面には、反射膜６２が設けられている。この蛍光光源装置には、蛍光を透過し、励起光を遮光する透明板６１が設けられており、当該蛍光光源装置は、透明板６１を透過した光を出射光とするものである。
また、特許文献２には、蛍光板の表面が励起光入射面および蛍光放射面とされており、その蛍光板の表面の全面に、例えば粒子状物質が堆積されることによって形成された、略板状の励起光拡散手段が設けられた蛍光光源装置が開示されている。
また、特許文献３には、蛍光板の表面が励起光入射面および蛍光放射面とされており、その蛍光板の表面に形成される励起光の入射領域が、当該入射領域の形状および面積が当該蛍光板の表面の形状および面積と略等しいものとされた蛍光光源装置が開示されている。この蛍光光源装置において、蛍光板の外周面には、励起光を吸収する吸収手段または励起光を拡散する拡散手段が設けられている。 Thus, in the fluorescent light source device, a member for diffusing excitation light is provided on the entire surface of the excitation light incident surface of the fluorescent plate, or the entire surface of the excitation light incident surface of the fluorescent plate is irradiated with the excitation light. By adopting the configuration, it has been proposed to suppress the excitation light from being locally incident on the excitation light incident surface of the fluorescent plate (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
Specifically, as shown in FIG. 5, Patent Document 1 includes an excitation light source 11 including a laser light source, a fluorescent plate 51, and a support member 55 that supports the fluorescent plate 51, and the fluorescent plate 51 and the support member. 55, a fluorescent light source device in which a gap layer 58 containing a light diffusing agent 59 is provided is disclosed. The gap layer 58 is disposed so as to cover the entire excitation light incident surface (left surface in FIG. 5) of the fluorescent plate 51. A reflective film 62 is provided on the outer peripheral surfaces of the fluorescent plate 51 and the gap layer 58. This fluorescent light source device is provided with a transparent plate 61 that transmits fluorescence and shields excitation light, and the fluorescent light source device uses light transmitted through the transparent plate 61 as outgoing light.
Further, in Patent Document 2, the surface of the fluorescent plate is an excitation light incident surface and a fluorescent emission surface, and is formed in a substantially plate shape, for example, formed by depositing a particulate substance on the entire surface of the fluorescent plate. A fluorescent light source device provided with the excitation light diffusing means is disclosed.
Further, in Patent Document 3, the surface of the fluorescent plate is an excitation light incident surface and a fluorescent emission surface, and the excitation light incident region formed on the surface of the fluorescent plate has the shape and area of the incident region. A fluorescent light source device is disclosed which is substantially equal to the shape and area of the surface. In this fluorescent light source device, an absorption means for absorbing excitation light or a diffusion means for diffusing excitation light is provided on the outer peripheral surface of the fluorescent plate.

しかしながら、蛍光板の表面が励起光入射面および蛍光出射面とされ、出射光に蛍光と励起光とが含まれる蛍光光源装置においては、蛍光板の励起光入射面の全面に励起光を拡散するための部材を設けること、あるいは蛍光板の励起光入射面の全面に励起光が照射されるようにすることによっては、十分な蛍光強度を得ることができない、という問題がある。
具体的に説明すると、特許文献２に記載の蛍光光源装置においては、励起光拡散手段によって当該励起光拡散手段の外周面に向かう方向に拡散された励起光および蛍光が、当該外周面から外部に出射されてしまう。そのため、励起光拡散手段の内部に入射した励起光および蛍光を有効に利用することができない。しかも、このような蛍光光源装置においては、出射光に色むらが生じる、という問題もある。
また、特許文献３に記載の蛍光光源装置においては、蛍光板の励起光入射面における、単位面積当たりの励起光の入射エネルギーを小さくすることができず、また蛍光板の表面における、励起光の入射領域の面積と蛍光の放射領域の面積とが同等になることから、蛍光板に入射した励起光を効率的に蛍光に変換することができない。そのため、蛍光出射面から出射される蛍光の光量が小さくなる。しかも、このような蛍光光源装置においては、出射光に色むらが生じる、という問題もある。 However, in the fluorescent light source device in which the surface of the fluorescent plate is an excitation light incident surface and a fluorescent light emission surface, and the emitted light contains fluorescence and excitation light, the excitation light is diffused over the entire excitation light incident surface of the fluorescent plate. There is a problem that sufficient fluorescence intensity cannot be obtained by providing a member or by irradiating excitation light on the entire excitation light incident surface of the fluorescent plate.
More specifically, in the fluorescent light source device described in Patent Document 2, the excitation light and fluorescence diffused in the direction toward the outer peripheral surface of the excitation light diffusing unit by the excitation light diffusing unit from the outer peripheral surface to the outside. It will be emitted. Therefore, the excitation light and fluorescence incident on the inside of the excitation light diffusing unit cannot be used effectively. Moreover, in such a fluorescent light source device, there is a problem that uneven color occurs in the emitted light.
In the fluorescent light source device described in Patent Document 3, the incident energy of excitation light per unit area on the excitation light incident surface of the fluorescent plate cannot be reduced, and the excitation light incident region on the surface of the fluorescent plate Therefore, the excitation light incident on the fluorescent plate cannot be efficiently converted into fluorescence. Therefore, the amount of fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting surface is reduced. Moreover, in such a fluorescent light source device, there is a problem that uneven color occurs in the emitted light.

特許第５２８５６８８号公報Japanese Patent No. 5285688 特開２０１２−１０４２６７号公報JP 2012-104267 A 特開２０１２−０８９３１６号公報JP 2012-089316 A

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、その目的は、高い発光効率が得られると共に、色むらの発生がなくて高い均一性を有する出射光を得ることのできる蛍光光源装置を提供することにある。   The present invention has been made based on the circumstances as described above, and the object thereof is to obtain high luminous efficiency and to obtain outgoing light having high uniformity without occurrence of color unevenness. The object is to provide a fluorescent light source device.

本発明の蛍光光源装置は、蛍光板と、当該蛍光板の蛍光放射面側に設けられた光拡散板とを備え、当該蛍光板の蛍光放射面に、当該光拡散板の表面において受光された励起光が、当該光拡散板を介して入射される蛍光光源装置において、
前記光拡散板は、当該光拡散板の裏面の外周縁が、前記蛍光板の蛍光放射面の外周縁よりも内方に位置するように配置されており、
前記光拡散板には、外周面の全周にわたって光反射部が設けられており、
前記光拡散板の表面には、励起光の入射領域が、当該入射領域の外縁が当該光拡散板の表面の外周縁の内方に位置するように形成されていることを特徴とする。 The fluorescent light source device of the present invention includes a fluorescent plate and a light diffusion plate provided on the fluorescent emission surface side of the fluorescent plate, and excitation light received on the surface of the light diffusion plate is received on the fluorescent emission surface of the fluorescent plate. In the fluorescent light source device incident through the light diffusion plate,
The light diffusing plate is disposed such that the outer peripheral edge of the back surface of the light diffusing plate is located inward from the outer peripheral edge of the fluorescent radiation surface of the fluorescent plate,
The light diffusing plate is provided with a light reflecting portion over the entire circumference of the outer peripheral surface,
An excitation light incident area is formed on the surface of the light diffusing plate so that an outer edge of the incident area is located inward of an outer peripheral edge of the surface of the light diffusing plate.

本発明の蛍光光源装置においては、前記光拡散板は、励起光を散乱する光散乱体が含有されたものであることが好ましい。   In the fluorescent light source device of the present invention, the light diffusion plate preferably contains a light scatterer that scatters excitation light.

本発明の蛍光光源装置によれば、蛍光板の蛍光放射面の一部に対向して、外周面の全周にわたって光反射部が設けられた光拡散板が配置されており、当該光拡散板の表面の一部に励起光の入射領域が形成されている。そのため、光拡散板の表面において受光された励起光が指向性を有すると共にガウシアン分布を有するものであっても、蛍光板には、光拡散板によって拡散されて、分布が均一化された励起光が入射される。その結果、蛍光板の内部において高い効率で蛍光を生成させ、しかも生成された蛍光を高い効率で光拡散板の表面から外部に出射することができることから、大きな蛍光光量が得られる。また、光拡散板の内部に入射したものの、蛍光板の内部において蛍光に変換されなかった励起光を有効に利用することができると共に、光拡散板の表面から外部に出射される励起光の分布に均一性が得られる。従って、高い発光効率が得られると共に、色むらの発生がなくて高い均一性を有する光を得ることができる。   According to the fluorescent light source device of the present invention, the light diffusing plate provided with the light reflecting portion is arranged over the entire circumference of the outer peripheral surface so as to face a part of the fluorescent radiation surface of the fluorescent plate. An excitation light incident region is formed on a part of the surface. Therefore, even if the excitation light received on the surface of the light diffusing plate has directivity and a Gaussian distribution, the excitation light diffused by the light diffusing plate and the distribution is made uniform on the fluorescent plate. Incident. As a result, fluorescence can be generated with high efficiency inside the fluorescent plate, and the generated fluorescence can be emitted from the surface of the light diffusion plate with high efficiency to the outside, so that a large amount of fluorescent light can be obtained. In addition, it is possible to effectively use excitation light that has entered the inside of the light diffusing plate but has not been converted into fluorescence inside the fluorescent plate, and also to the distribution of excitation light emitted from the surface of the light diffusing plate to the outside. Uniformity is obtained. Therefore, high luminous efficiency can be obtained, and light having high uniformity without color unevenness can be obtained.

本発明の蛍光光源装置の構成の一例の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of an example of a structure of the fluorescence light source device of this invention. 図１の蛍光光源装置における蛍光発光部材の表面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the surface of the fluorescence light emission member in the fluorescence light source device of FIG. 本発明の蛍光光源装置を構成する蛍光発光部材の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the fluorescence light emission member which comprises the fluorescence light source device of this invention. 本発明の蛍光光源装置を構成する蛍光発光部材の更に他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the further another example of the fluorescence light-emitting member which comprises the fluorescence light source device of this invention. 従来の蛍光光源装置の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of the conventional fluorescence light source device.

以下、本発明の蛍光光源装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の蛍光光源装置の構成の一例の概略を示す説明図であり、図２は、図１の蛍光光源装置における蛍光発光部材の表面を示す説明図である。
この蛍光光源装置１０は、図１に示すように、例えばレーザダイオードよりなる励起光光源１１と、励起光光源１１から出射される励起光Ｌによって励起されて蛍光を放射する蛍光板２１を有する蛍光発光部材２０とを備え、これらが互いに離間して配設されたものである。蛍光発光部材２０は、励起光光源１１に対向するよう、当該励起光光源１１の光軸に対して傾斜した姿勢で配置されている。また、励起光光源１１と蛍光発光部材２０との間における当該励起光光源１１に接近した位置には、入射された励起光Ｌを平行光として出射するコリメータレンズ１５が配置されている。 Hereinafter, embodiments of the fluorescent light source device of the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an example of the configuration of the fluorescent light source device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the surface of a fluorescent light emitting member in the fluorescent light source device of FIG.
As shown in FIG. 1, the fluorescent light source device 10 has a fluorescent light emission having an excitation light source 11 made of, for example, a laser diode, and a fluorescent plate 21 that emits fluorescence when excited by the excitation light L emitted from the excitation light source 11. The member 20 is provided, and these are arranged apart from each other. The fluorescent light emitting member 20 is disposed in a posture inclined with respect to the optical axis of the excitation light source 11 so as to face the excitation light source 11. A collimator lens 15 that emits incident excitation light L as parallel light is disposed between the excitation light source 11 and the fluorescent light emitting member 20 at a position close to the excitation light source 11.

蛍光発光部材２０は、図１および図２に示されているように、矩形平板状の蛍光板２１と、円盤状の光拡散板２５とを備えたものである。
この蛍光発光部材２０において、蛍光板２１は、表面（図１における上面）が励起光入射面とされると共に蛍光放射面とされるものであり、この蛍光板２１の表面側に、光拡散板２５が設けられている。光拡散板２５は、当該光拡散２５の裏面（図１における下面）の全面が蛍光板２１の表面に対向して配置されている。
そして、蛍光発光部材２０は、光拡散板２５の表面（図１における上面）が励起光光源１１に対向するように配置されており、当該蛍光発光部材２０においては、光拡散板２５の表面が、励起光Ｌの受光面とされると共に光（具体的には蛍光および励起光）の出射面とされている。
また、蛍光板２１の裏面（図１における下面）には、例えば銅などの金属よりなる放熱部材（図示省略）が配置されており、この放熱部材と蛍光板２１との間には、銀（Ａｇ）膜、または多層膜よりなる光反射膜（図示省略、以下「裏面光反射膜」ともいう。）が設けられている。すなわち、蛍光板２１の裏面には、裏面光反射膜と放熱部材とがこの順に設けられている。このように、蛍光板２１は、裏面光反射膜が設けられることにより、裏面に反射機能を有するものとされている。
図の例において、光拡散板２５の裏面は、その全面が蛍光板２１の表面の中央部に対向接触している。すなわち、光拡散板２５は、蛍光板２１の表面の中央部に一体とされており、この光拡散板２５によって蛍光板２１の表面の中央部が覆われた状態とされている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the fluorescent light emitting member 20 includes a rectangular flat plate-shaped fluorescent plate 21 and a disk-shaped light diffusion plate 25.
In this fluorescent light emitting member 20, the fluorescent plate 21 has a surface (upper surface in FIG. 1) as an excitation light incident surface and a fluorescent emission surface, and a light diffusion plate 25 is provided on the surface side of the fluorescent plate 21. Is provided. The light diffusing plate 25 is disposed so that the entire back surface (the lower surface in FIG. 1) of the light diffusing plate 25 faces the surface of the fluorescent plate 21.
The fluorescent light emitting member 20 is arranged so that the surface of the light diffusing plate 25 (the upper surface in FIG. 1) faces the excitation light source 11. In the fluorescent light emitting member 20, the surface of the light diffusing plate 25 is In addition, the light-receiving surface of the excitation light L and the light-emitting surface of light (specifically, fluorescence and excitation light) are used.
Further, a heat radiating member (not shown) made of a metal such as copper is disposed on the back surface (the lower surface in FIG. 1) of the fluorescent plate 21, and silver (Ag) is interposed between the heat radiating member and the fluorescent plate 21. A light reflecting film made of a film or a multilayer film (not shown; hereinafter also referred to as “back light reflecting film”) is provided. That is, the back surface light reflecting film and the heat radiating member are provided in this order on the back surface of the fluorescent plate 21. Thus, the fluorescent screen 21 has a reflective function on the back surface by providing the back surface light reflecting film.
In the illustrated example, the entire back surface of the light diffusing plate 25 is in opposed contact with the central portion of the surface of the fluorescent plate 21. That is, the light diffusing plate 25 is integrated with the central portion of the surface of the fluorescent plate 21, and the central portion of the surface of the fluorescent plate 21 is covered with the light diffusing plate 25.

蛍光板２１は、蛍光体が含有されてなるものであり、具体的には、単結晶または多結晶の蛍光体よりなるもの、または単結晶または多結晶の蛍光体とセラミックバインダーとの混合物の焼結体よりなるものである。すなわち、蛍光板２１は、単結晶または多結晶の蛍光体によって構成されたものである。
ここに、蛍光板２１として用いられる蛍光体とセラミックバインダーとの混合物の焼結体においては、セラミックバインダーとしてナノサイズのアルミナ粒子が用いられる。そして、この焼結体は、蛍光体１００質量％に対して数質量％〜数十質量％のセラミックバインダーを混合し、その混合物をプレスした後、焼成することによって得られるものである。
蛍光板２１が単結晶または多結晶の蛍光体によって構成されたものであることにより、蛍光板２１は高い熱伝導性を有するものとなる。そのため、蛍光板２１においては励起光の照射によって発生した熱が効率よく排熱されることから、蛍光板２１が高温となることが抑制される。 The fluorescent plate 21 contains a phosphor. Specifically, the phosphor plate 21 is made of a single crystal or polycrystalline phosphor, or a mixture of a single crystal or polycrystalline phosphor and a ceramic binder. It consists of the body. That is, the fluorescent plate 21 is composed of a single crystal or polycrystalline phosphor.
Here, in the sintered body of the mixture of the phosphor and the ceramic binder used as the fluorescent plate 21, nano-sized alumina particles are used as the ceramic binder. And this sintered compact is obtained by mixing several mass%-several tens mass% ceramic binder with respect to 100 mass% of fluorescent substance, pressing the mixture, and baking.
Since the fluorescent plate 21 is made of a single crystal or polycrystalline phosphor, the fluorescent plate 21 has high thermal conductivity. For this reason, in the fluorescent plate 21, the heat generated by the irradiation of the excitation light is efficiently exhausted, so that the fluorescent plate 21 is suppressed from becoming a high temperature.

蛍光板２１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、蛍光板２１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用い、例えばスリップキャスト法によって成形体を形成して焼結する。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。 The single crystal phosphor constituting the fluorescent plate 21 can be obtained by, for example, the Czochralski method. Specifically, the seed crystal is brought into contact with the melted raw material in the crucible, and in this state, the seed crystal is pulled up in the vertical direction while rotating the seed crystal to grow the single crystal on the seed crystal. The body is obtained.
The polycrystalline phosphor constituting the fluorescent plate 21 can be obtained, for example, as follows. First, raw materials such as a base material, an activator, and a firing aid are pulverized by a ball mill or the like to obtain raw material fine particles of submicron or less. Next, using this raw material fine particles, a molded body is formed and sintered by, for example, a slip casting method. Thereafter, a polycrystalline phosphor having a porosity of 0.5% or less, for example, is obtained by subjecting the obtained sintered body to hot isostatic pressing.

蛍光板２１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（賦活材）のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度である。   Specific examples of the phosphor constituting the fluorescent plate 21 include YAG: Ce, YAG: Pr, YAG: Sm, and LuAG: Ce. In such a phosphor, the doping amount of the rare earth element (activator) is about 0.5 mol%.

蛍光板２１の厚みは、励起光の蛍光への変換効率（量子収率）、蛍光の進行方向制御および排熱性の観点から、０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましい。
ここに、蛍光板２１の厚みによる蛍光の進行方向制御について詳細に説明すると、蛍光板２１の厚みが０．０５〜２．０ｍｍであることによれば、蛍光板２１の内部において生じた蛍光の大部分を、蛍光板２１の表面または裏面に入射させることができる。すなわち、蛍光板２１の内部において生じた蛍光が、当該蛍光板２１の外周面から外部に出射されることを抑制または防止することができる。 The thickness of the fluorescent plate 21 is preferably 0.05 to 2.0 mm from the viewpoint of conversion efficiency of excitation light to fluorescence (quantum yield), control of the direction of travel of fluorescence, and exhaust heat.
Here, the fluorescent traveling direction control by the thickness of the fluorescent plate 21 will be described in detail. According to the thickness of the fluorescent plate 21 being 0.05 to 2.0 mm, most of the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21 is reduced. The light can be incident on the front surface or the back surface of the fluorescent plate 21. That is, it is possible to suppress or prevent the fluorescence generated inside the fluorescent screen 21 from being emitted from the outer peripheral surface of the fluorescent screen 21 to the outside.

また、蛍光板２１は、少なくとも励起光を拡散する光散乱体を含有し、励起光を拡散する光拡散機能を有するものであることが好ましい。ここに、蛍光板２１は、光散乱体が励起光と蛍光とを拡散するものである場合には、励起光および蛍光を拡散する光散乱機能を有するものとなる。
蛍光板２１が光拡散能を有するものであることにより、蛍光板２１の内部において、励起光の進行方向が光散乱体によって変更される。そのため、励起光を蛍光に変換するための光路長が長くなる。その結果、蛍光板２１の内部に入射した励起光を有効に利用して、高い効率で蛍光に変換することができる。
また、蛍光板２１が蛍光を拡散する機能を有するものである場合には、蛍光板２１の内部において、蛍光の進行方向が光散乱体によって変更されることから、蛍光が蛍光板２１の内部に閉じ込められることが抑制される。その結果、蛍光発光部材２０においては、蛍光板２１の内部において生じた蛍光を有効に利用して、高い効率で外部に出射することができる。
しかも、蛍光板２１が光拡散能を有するものであることによれば、励起光の蛍光への変換効率（量子収率）が小さくなるという弊害を生じさせることなく、蛍光板２１の厚みを小さくすることができる。そして、蛍光板２１の厚みを小さくすることによれば、当該蛍光板２１が極めて高い排熱性を有するものとなり、また蛍光板２１の外周面から蛍光が外部に出射されることを十分に抑制または防止することができる。 The fluorescent plate 21 preferably contains at least a light scatterer that diffuses excitation light and has a light diffusion function of diffusing excitation light. Here, when the light scatterer diffuses excitation light and fluorescence, the fluorescent plate 21 has a light scattering function of diffusing excitation light and fluorescence.
Since the fluorescent plate 21 has a light diffusing ability, the traveling direction of the excitation light is changed by the light scatterer inside the fluorescent plate 21. Therefore, the optical path length for converting excitation light into fluorescence becomes long. As a result, the excitation light incident on the inside of the fluorescent plate 21 can be effectively used and converted into fluorescence with high efficiency.
Further, when the fluorescent plate 21 has a function of diffusing fluorescence, the fluorescent traveling direction is changed by the light scatterer inside the fluorescent plate 21, so that the fluorescent light is confined inside the fluorescent plate 21. Is suppressed. As a result, in the fluorescent light emitting member 20, the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21 can be effectively used and emitted to the outside with high efficiency.
Moreover, according to the fact that the fluorescent plate 21 has the light diffusing ability, the thickness of the fluorescent plate 21 can be reduced without causing the adverse effect of reducing the conversion efficiency (quantum yield) of excitation light into fluorescence. Can do. By reducing the thickness of the fluorescent plate 21, the fluorescent plate 21 has a very high heat exhaust property, and it is possible to sufficiently suppress or prevent the fluorescence from being emitted from the outer peripheral surface of the fluorescent plate 21 to the outside. Can do.

蛍光板２１に含有される光散乱体は、屈折率が１．０以上のものであり、具体的には、気孔、蛍光板２１の構成部材（具体的には、蛍光体または蛍光体とセラミックバインダーとの混合物の焼結体）と異なる屈折率を有する微小粒子または粒界析出相によって構成されたものである。ここに、光散乱体を構成する微小粒子としては、例えばアルミナ、イットリア、窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよびフッ化ストロンチウムなどの無機化合物よりなるものが挙げられる。   The light scatterer contained in the fluorescent plate 21 has a refractive index of 1.0 or more. Specifically, the pores and constituent members of the fluorescent plate 21 (specifically, the fluorescent material or the fluorescent material and the ceramic binder) And a grain boundary precipitation phase having a different refractive index. Examples of the fine particles constituting the light scatterer include those made of an inorganic compound such as alumina, yttria, silicon nitride, aluminum nitride, and strontium fluoride.

光拡散板２５は、少なくとも励起光Ｌを拡散する光拡散機能を有するものである。すなわち、光拡散板２５は、励起光の分布を均一化することのできるものである。
また、光拡散板２５は、励起光Ｌを拡散する機能と共に、蛍光板２１の内部で生じる蛍光を拡散する機能を有するものであってもよい。ここに、光拡散板２５が励起光Ｌを拡散する機能と共に蛍光を拡散する機能を有するものである場合には、当該光拡散板２５の作用によって励起光の分布は均一化されるものの、蛍光の分布が変更されることはない。その理由は、蛍光板２１から放射される蛍光が指向性を有するものでないためである。
また、光拡散板２５は、前方散乱の程度が後方散乱の程度よりも大きい光拡散機能を有するものであることが好ましい。
光散乱板２５が後方散乱の程度に比して前方散乱の程度が大きいものであることによれば、大きな蛍光光量を得ることができる。
具体的に説明すると、光拡散板２５が前方散乱の程度が大きい光拡散機能を有するものであることにより、光拡散板２５の表面から入射した励起光の大部分を蛍光板２１に向かって進行させ、当該蛍光板２１の内部に入射させることができる。
また、光散乱板２５が後方散乱の程度が大きいものである場合には、前方散乱の程度が大きいものである場合に比して、蛍光発光部材２０の内部、すなわち光拡散板２５および蛍光板２１の内部で繰り返し反射が生じやすくなる。しかも、蛍光板２１および光拡散板２５は若干ながらも吸収係数を有するものである。そのため、蛍光発光部材２０の内部において生じる繰り返し反射中に、蛍光板２１および光拡散板２５において光（蛍光）の吸収が生じてロス（光損失）が生じる。従って、光拡散板２５が前方散乱の程度が大きいものであることにより、後方散乱の程度が大きいものである場合に比して、蛍光発光部材２０の内部において繰り返し反射が生じることに起因する光損失の発生を抑制することができる。
ここに、本発明において、前方散乱とは、光拡散板２５の光（具体的には、励起光または蛍光）が入射する面（具体的には、光拡散板２５の表面または裏面）における光の入射方向に対して９０°未満の角度への散乱を意味する。また、後方散乱とは、光拡散板２５の光が入射する面における光の入射方向に対して９０°を超える角度への散乱を意味する。 The light diffusion plate 25 has a light diffusion function of diffusing at least the excitation light L. That is, the light diffusion plate 25 can make the distribution of excitation light uniform.
The light diffusion plate 25 may have a function of diffusing the excitation light L and a function of diffusing the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21. Here, when the light diffusion plate 25 has a function of diffusing the fluorescence along with the function of diffusing the excitation light L, the distribution of the excitation light is made uniform by the action of the light diffusion plate 25, but the fluorescence The distribution of is never changed. This is because the fluorescence emitted from the fluorescent plate 21 does not have directivity.
The light diffusion plate 25 preferably has a light diffusion function in which the degree of forward scattering is larger than the degree of backward scattering.
When the light scattering plate 25 has a higher degree of forward scattering than the degree of back scattering, a large amount of fluorescent light can be obtained.
Specifically, since the light diffusion plate 25 has a light diffusion function with a large degree of forward scattering, most of the excitation light incident from the surface of the light diffusion plate 25 travels toward the fluorescent plate 21. , And can enter the inside of the fluorescent plate 21.
Further, when the light scattering plate 25 has a large degree of backscattering, the inside of the fluorescent light emitting member 20, that is, the light diffusion plate 25 and the fluorescent plate 21 is compared with a case where the degree of forward scattering is large. Repetitive reflection is likely to occur inside the. Moreover, the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25 have a slight absorption coefficient. Therefore, light (fluorescence) is absorbed in the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25 during the repeated reflection occurring inside the fluorescent light emitting member 20, and loss (light loss) occurs. Therefore, the light resulting from repeated reflections in the fluorescent light emitting member 20 due to the light diffusion plate 25 having a large degree of forward scattering, as compared with the case where the degree of back scattering is large. Generation of loss can be suppressed.
Here, in the present invention, forward scattering refers to light on the surface (specifically, the front surface or the back surface of the light diffusion plate 25) on which light (specifically, excitation light or fluorescence) of the light diffusion plate 25 is incident. Means scattering at an angle of less than 90 ° with respect to the incident direction. The backscattering means scattering at an angle exceeding 90 ° with respect to the light incident direction on the light incident surface of the light diffusion plate 25.

光拡散板２５は、当該光拡散板２５の裏面の外周縁が、蛍光板２１の表面の外周縁よりも内方に位置するよう、蛍光板２１の表面上に配置されるものである。すなわち、光拡散板２５は、当該光拡散板２５の裏面の面積が、蛍光板２１の表面の面積よりも小さく、当該光拡散板２５の裏面の全面が蛍光板２１の表面の一部と対向した状態とされるものである。
光拡散板２５の裏面の面積が蛍光板２１の表面の面積よりも小さいことにより、光拡散板２５を介して蛍光板２１に入射された励起光を、高い効率で蛍光に変換することができる。
具体的に説明すると、蛍光板２１は、光拡散板２５に比して大径であることから、当該蛍光板２１において、励起光の照射により、励起光が蛍光に変換される過程で発生する熱が、高い効率で放熱され、蛍光板２１の温度上昇が抑制される。そのため、蛍光板２１が高温となることが抑制されることから、蛍光板２１の内部において、励起光を高い効率で蛍光に変換することができる。 The light diffusing plate 25 is disposed on the surface of the fluorescent plate 21 such that the outer peripheral edge of the back surface of the light diffusing plate 25 is located inward of the outer peripheral edge of the surface of the fluorescent plate 21. That is, in the light diffusing plate 25, the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is smaller than the area of the surface of the fluorescent plate 21, and the entire back surface of the light diffusing plate 25 faces a part of the surface of the fluorescent plate 21. It is supposed to be.
Since the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is smaller than the surface area of the fluorescent plate 21, the excitation light incident on the fluorescent plate 21 through the light diffusing plate 25 can be converted into fluorescence with high efficiency.
More specifically, since the fluorescent plate 21 has a larger diameter than the light diffusing plate 25, heat generated in the process of converting the excitation light into fluorescence by irradiation of the excitation light in the fluorescent plate 21 is generated. The heat is dissipated with high efficiency, and the temperature rise of the fluorescent screen 21 is suppressed. For this reason, since the fluorescent plate 21 is suppressed from becoming high temperature, the excitation light can be converted into fluorescence with high efficiency inside the fluorescent plate 21.

光拡散板２５において、当該光拡散板２５の裏面の面積、すなわち蛍光板２１の表面全面における、光拡散板２５と対向する領域（図の例においては、光拡散板２５と対向接触している領域）の面積は、蛍光板２１の面積に近いものであることが好ましい。具体的には、光拡散板２５の裏面の面積は、蛍光板２１の表面の面積に対して、５０％以上であって１００％未満の大きさであることが好ましく、特に蛍光板２１の表面および光拡散板２１の裏面が共に矩形状である場合には、１００％に近い大きさであることが好ましい。
光拡散板２５の裏面の面積が蛍光板２１の表面の面積に近いものであることによれば、蛍光板２１の表面において、光拡散板２５と蛍光板２１との間における、有効な光（励起光および蛍光）の授受に利用されることのない領域を小さくすることができる。
また、光拡散板２５の裏面の面積が蛍光板２１の表面の面積の５０％以上の大きさを有するものであることによれば、特に図１および図２に示されているように、蛍光板２１の表面が矩形状であって光拡散板２１の裏面が円形状である場合において、光拡散板２５に高い位置精度を得ることができる。ここに、蛍光板２１の表面が矩形状であって光拡散板２１の裏面が円形状である場合には、光拡散板２５の裏面の面積の最小値が蛍光板２１の表面の面積の７５％となることから、光拡散板２５の裏面の面積が蛍光板２１の表面の面積の５０％以上であれば良好な位置精度が得られる。 In the light diffusing plate 25, the area of the back surface of the light diffusing plate 25, that is, the region facing the light diffusing plate 25 in the entire surface of the fluorescent plate 21 (in the example shown, the region facing the light diffusing plate 25. ) Is preferably close to the area of the fluorescent screen 21. Specifically, the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is preferably 50% or more and less than 100% with respect to the surface area of the fluorescent plate 21, and particularly the surface of the fluorescent plate 21 and the light. When both the back surfaces of the diffusion plate 21 are rectangular, it is preferable that the size is close to 100%.
According to the fact that the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is close to the surface area of the fluorescent plate 21, effective light (excitation light and excitation light) between the light diffusing plate 25 and the fluorescent plate 21 on the surface of the fluorescent plate 21. The area that is not used for transmission / reception of (fluorescence) can be reduced.
Further, according to the fact that the area of the back surface of the light diffusing plate 25 has a size of 50% or more of the area of the surface of the fluorescent plate 21, as shown in FIG. 1 and FIG. When the front surface of the light diffusion plate 21 is rectangular and the back surface of the light diffusion plate 21 is circular, high positional accuracy can be obtained in the light diffusion plate 25. Here, when the surface of the fluorescent plate 21 is rectangular and the back surface of the light diffusing plate 21 is circular, the minimum value of the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is 75% of the surface area of the fluorescent plate 21. Therefore, if the area of the back surface of the light diffusing plate 25 is 50% or more of the surface area of the fluorescent plate 21, good positional accuracy can be obtained.

また、光拡散板２５の表面においては、当該表面の一部に励起光入射領域３１が形成されている。この励起光入射領域３１は、当該励起光入射領域３１の外縁３１Ａが、光拡散板２５の表面の外周縁よりも内方に位置されたものである。すなわち、励起光入射領域３１は、光拡散板２５の表面の面積よりも小さい面積を有するものである。
励起光入射領域３１の面積が光拡散板２５の表面の面積よりも小さいことにより、励起光入射領域３１から光拡散板２５の内部に入射された励起光を、光拡散板２５の径方向外方（光拡散板２５の外周面に向かう方向）に拡散させ、また蛍光板２１に入射される励起光の分布を均一化することができる。そのため、蛍光板２１の励起光入射面における励起光の単位面積当たりの入射エネルギーを緩和することができる。
この図の例においては、光拡散板２５の表面の中央部に円形状の励起光入射領域３１が形成されている。 Further, on the surface of the light diffusion plate 25, an excitation light incident region 31 is formed on a part of the surface. In the excitation light incident area 31, the outer edge 31 </ b> A of the excitation light incident area 31 is positioned inward from the outer peripheral edge of the surface of the light diffusion plate 25. That is, the excitation light incident region 31 has an area smaller than the area of the surface of the light diffusion plate 25.
Since the area of the excitation light incident region 31 is smaller than the area of the surface of the light diffusing plate 25, the excitation light that has entered the light diffusing plate 25 from the excitation light incident region 31 is extracted from the radial direction of the light diffusing plate 25. In the direction of the light diffusion plate 25 (direction toward the outer peripheral surface of the light diffusion plate 25), and the distribution of excitation light incident on the fluorescent plate 21 can be made uniform. Therefore, the incident energy per unit area of the excitation light on the excitation light incident surface of the fluorescent plate 21 can be relaxed.
In the example of this figure, a circular excitation light incident region 31 is formed at the center of the surface of the light diffusion plate 25.

光拡散板２５の表面において、励起光入射領域３１の面積は、光拡散板２５の表面の面積と近いものであることが好ましい。具体的には、励起光入射領域３１の面積は、光拡散板２５の表面の面積に対して４０％以上であって１００％未満の大きさであることが好ましい。
励起光入射領域３１の面積が光拡散板２５の表面の面積と近いものであることによれば、励起光が光拡散板２５の径方向外方に拡散すること、例えば励起光が光拡散板２５の裏面全面に広がることに伴って生じる輝度の低下を抑制することができる。
また、励起光入射領域３１の面積が光拡散板２５の表面の面積の４０％以上の大きさを有するものであることによれば、励起光入射領域３１に高い位置精度を得ることができる。ここに、例えば光拡散板２５の外径（直径）が３ｍｍであって励起光入射領域３１の外径（直径）が２ｍｍである場合には、励起光入射領域３１の面積は、光拡散板２５の面積の４４％となり、良好な位置精度が得られる。 On the surface of the light diffusing plate 25, the area of the excitation light incident region 31 is preferably close to the surface area of the light diffusing plate 25. Specifically, the area of the excitation light incident region 31 is preferably 40% or more and less than 100% with respect to the surface area of the light diffusion plate 25.
According to the fact that the area of the excitation light incident region 31 is close to the area of the surface of the light diffusion plate 25, the excitation light diffuses radially outward of the light diffusion plate 25, for example, the excitation light It is possible to suppress a decrease in luminance caused by spreading over the entire back surface of 25.
Further, if the area of the excitation light incident area 31 is 40% or more of the area of the surface of the light diffusing plate 25, high positional accuracy can be obtained in the excitation light incident area 31. Here, for example, when the outer diameter (diameter) of the light diffusion plate 25 is 3 mm and the outer diameter (diameter) of the excitation light incident region 31 is 2 mm, the area of the excitation light incident region 31 is the light diffusion plate. It becomes 44% of the area of 25, and a favorable positional accuracy is obtained.

また、光拡散板２５の表面は、平坦であってもよいが、励起光の利用性の観点から、凹凸構造を有するものであることが好ましい。
また、光拡散板２５の厚みは、可及的に薄いことが好ましく、具体的には０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
光拡散板２５の厚みが薄いことによれば、励起光が光拡散板２５の径方向外方に過度に拡散して発光点が大きくなることに起因して生じる輝度の低下を抑制することができる。
しかも、光拡散板２５の厚みが薄いことによれば、当該光拡散板２５の内部において、励起光および蛍光の進行方向を制御することができる。
具体的に説明すると、光拡散板２５の内部において、励起光および蛍光の大部分を、当該光拡散板２５の裏面または表面に入射させることができる。すなわち、光拡散板２５の内部において、励起光および蛍光が外周面に向かう方向に進行することを抑制できる。
また、光拡散板２５の厚みが０．１ｍｍ以上であることによれば、当該光拡散板２５に十分な取扱性が得られる。すなわち、光拡散板２５の厚みが０．１ｍｍ未満である場合には、ハンドリングが難しくなり、光拡散板２５に良好な取扱性が得られなくなる。 The surface of the light diffusing plate 25 may be flat, but preferably has a concavo-convex structure from the viewpoint of the utilization of excitation light.
The thickness of the light diffusing plate 25 is preferably as thin as possible, specifically 0.1 to 5 mm.
According to the thin thickness of the light diffusing plate 25, it is possible to suppress a decrease in luminance caused by the excitation light being excessively diffused radially outward of the light diffusing plate 25 to increase the light emission point. it can.
In addition, when the light diffusion plate 25 is thin, the traveling directions of excitation light and fluorescence can be controlled inside the light diffusion plate 25.
More specifically, most of the excitation light and fluorescence can be incident on the back surface or front surface of the light diffusion plate 25 inside the light diffusion plate 25. That is, it is possible to suppress the excitation light and fluorescence from traveling in the direction toward the outer peripheral surface inside the light diffusion plate 25.
Moreover, when the thickness of the light diffusing plate 25 is 0.1 mm or more, sufficient handleability is obtained for the light diffusing plate 25. That is, when the thickness of the light diffusing plate 25 is less than 0.1 mm, handling becomes difficult and the light diffusing plate 25 cannot obtain good handleability.

光拡散板２５は、励起光Ｌおよび蛍光板２１の内部で生じる蛍光を透過する光透過性材料中に、少なくとも励起光Ｌを拡散する光散乱体が分散されてなる板状体（以下、「光散乱体含有板状体」ともいう。）よりなることが好ましい。
光拡散板２５が光散乱体含有板状体よりなることによれば、光散乱板２５の光拡散機能を、光散乱体の種類、含有割合および分散状態などによって容易に制御することができる。しかも、光拡散板２５の光拡散機能を、光散乱体によって制御することができるため、当該光散乱板２５の表面の形状の設計の自由度が大きくなり、光拡散板２５の表面を、例えば励起光Ｌの利用性の観点等から好ましいとされる凹凸構造を有するものとすることができる。 The light diffusion plate 25 is a plate-like body (hereinafter referred to as “light”) in which at least a light scatterer that diffuses the excitation light L is dispersed in a light-transmitting material that transmits the excitation light L and the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21. It is also preferred that it is also referred to as a “scatterer-containing plate”.
When the light diffusing plate 25 is made of a light scatterer-containing plate, the light diffusing function of the light scatterer 25 can be easily controlled by the type, content ratio, dispersion state, and the like of the light scatterer. In addition, since the light diffusing function of the light diffusing plate 25 can be controlled by the light scatterer, the degree of freedom in designing the shape of the surface of the light diffusing plate 25 is increased. It can have a concavo-convex structure which is preferable from the viewpoint of the availability of the excitation light L.

また、光拡散板２５としては、励起光Ｌおよび蛍光板２１の内部で生じる蛍光を透過する光透過性材料よりなり、一面がフロスト加工された板状体（以下、「フロスト加工板状体」ともいう。）を用いることもできる。ここに、光拡散板２５がフロスト加工板状体よりなる場合には、フロスト加工された一面によって光拡散板２５の表面が構成される。   The light diffusing plate 25 is made of a light-transmitting material that transmits the excitation light L and the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21, and is a plate-like body that is frosted on one side (hereinafter referred to as “frosted plate-like body”). Can also be used. Here, when the light diffusing plate 25 is formed of a frosted plate-like body, the surface of the light diffusing plate 25 is constituted by one surface that is frosted.

光拡散板２５を構成する光透過性材料は、励起光Ｌおよび蛍光板２１の内部で生じる蛍光の波長に応じて適宜のものが用いられるが、無機材料であることが好ましい。
光透過性材料が無機材料よりなることにより、蛍光発光部材２０に照射された励起光Ｌが蛍光に変換される過程で発生する熱などの熱の影響によって光拡散板２５が変形および変質することなどが防止または抑制される。そのため、蛍光発光部材２０には長期間にわたって高い信頼性が得られる。 As the light transmissive material constituting the light diffusion plate 25, an appropriate material is used according to the excitation light L and the wavelength of fluorescence generated inside the fluorescent plate 21, but an inorganic material is preferable.
When the light transmissive material is made of an inorganic material, the light diffusion plate 25 is deformed and altered by the influence of heat such as heat generated in the process of converting the excitation light L applied to the fluorescent light emitting member 20 into fluorescence. Is prevented or suppressed. Therefore, high reliability is obtained for the fluorescent light emitting member 20 over a long period of time.

光拡散板２５において、光散乱体含有板状体の具体例としては、光散乱体としてアルミナおよびチタニアなどよりなる微粒子が分散されてなるガラス板などが挙げられる。また、フロスト加工板状体の具体例としては、表面がフロスト加工されたガラス板などが挙げられる。
ここに、光散乱体が分散されてなるガラス板よりなる光拡散板２５は、例えばガラス粒子と光散乱体とを混合し、得られた混合物によって蛍光板２１の表面に混合物層を形成し、その混合物層を焼成することによって形成することができる。 In the light diffusing plate 25, specific examples of the light scatterer-containing plate include a glass plate in which fine particles made of alumina, titania or the like are dispersed as the light scatterer. Specific examples of the frosted plate-like body include a glass plate having a frosted surface.
Here, the light diffusing plate 25 made of a glass plate in which a light scatterer is dispersed, for example, mixes glass particles and a light scatterer, and forms a mixture layer on the surface of the fluorescent plate 21 by the obtained mixture. It can be formed by firing the mixture layer.

また、光拡散板２５を構成する光透過性材料は、屈折率が大きいものであることが好ましい。具体的には、屈折率が蛍光板２１の屈折率の値以上であることが好ましい。特に屈折率が蛍光板２１の屈折率の値より高い光透過性材料によって光拡散板２５を構成することによれば、蛍光板２１と光拡散板２５と界面に入射した蛍光には、当該界面を透過することによって屈折が生じる。そのため、蛍光の進行方向が蛍光板２１と光拡散板２５との界面において変更されることから、蛍光が蛍光発光部材２０の内部に閉じ込められることが抑制され、その結果、蛍光を蛍光発光部材２０の表面（光拡散板２５の表面）から外部に高い効率で出射することができる。   Moreover, it is preferable that the light transmissive material which comprises the light diffusing plate 25 is a thing with a large refractive index. Specifically, the refractive index is preferably equal to or greater than the refractive index value of the fluorescent screen 21. In particular, when the light diffusing plate 25 is made of a light transmissive material whose refractive index is higher than the refractive index value of the fluorescent plate 21, the fluorescence incident on the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25 and the interface is transmitted through the interface. This causes refraction. Therefore, since the direction of travel of the fluorescence is changed at the interface between the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25, the fluorescence is suppressed from being confined inside the fluorescent light emitting member 20. As a result, the fluorescent light is emitted from the fluorescent light emitting member 20. The light can be emitted from the surface (the surface of the light diffusion plate 25) to the outside with high efficiency.

蛍光発光部材２０において、光拡散板２５には、図２に示されているように、当該光拡散板２５の外周面の全周にわたって、光反射膜３５よりなる光反射部が設けられている。
光拡散板２５の外周面の全周にわたって光反射部が設けられていることにより、光拡散板２５によって拡散され、当該光拡散板２５の外周面に入射した光（励起光および蛍光）を、反射することができる。そのため、励起光および蛍光が光拡散板２５の外周面から外部に向かって出射されることを防止することができ、また、後述の実験例から明らかなように、光拡散板２５の表面から外部に出射される励起光の分布を均一化することができる。 In the fluorescent light emitting member 20, the light diffusing plate 25 is provided with a light reflecting portion made of a light reflecting film 35 over the entire outer peripheral surface of the light diffusing plate 25, as shown in FIG. .
By providing the light reflecting portion over the entire circumference of the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25, the light diffused by the light diffusing plate 25 and incident on the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25 (excitation light and fluorescence) Can be reflected. Therefore, it is possible to prevent the excitation light and fluorescence from being emitted from the outer peripheral surface of the light diffusion plate 25 to the outside, and as is apparent from an experimental example described later, the surface of the light diffusion plate 25 is externally applied. It is possible to make the distribution of the excitation light emitted to the uniform.

光反射部を構成する光反射膜３５としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）膜および銀（Ａｇ）膜等の金属膜、シリカ（ＳｉＯ2 ）層とチタニア（ＴｉＯ2 ）層との積層膜等の多層膜などが挙げられる。 Examples of the light reflecting film 35 constituting the light reflecting portion include a metal film such as an aluminum (Al) film and a silver (Ag) film, a laminated film of a silica (SiO 2 ) layer and a titania (TiO 2 ) layer, and the like. A multilayer film etc. are mentioned.

このような構成の蛍光光源装置１０においては、励起光光源１１から出射された励起光Ｌは、コリメータレンズ１５によって平行光線とされる。その後、この励起光Ｌは、蛍光発光部材２０における光拡散板２５の表面に照射され、当該光拡散板２５を介して蛍光板２１に入射される。そして、蛍光板２１においては、当該蛍光板２１を構成する蛍光体が励起される。これにより、蛍光板２１において蛍光体から蛍光が放射される。この蛍光は、蛍光体に吸収されずに蛍光板２１の裏面において裏面光反射膜によって反射された励起光と共に光拡散板２５の表面から外部に出射され、蛍光光源装置１０の外部に出射される。   In the fluorescence light source device 10 having such a configuration, the excitation light L emitted from the excitation light source 11 is converted into parallel rays by the collimator lens 15. Thereafter, the excitation light L is applied to the surface of the light diffusion plate 25 in the fluorescent light emitting member 20 and is incident on the fluorescent plate 21 through the light diffusion plate 25. And in the fluorescent plate 21, the fluorescent substance which comprises the said fluorescent plate 21 is excited. Thereby, fluorescence is emitted from the phosphor in the fluorescent plate 21. This fluorescence is emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside together with the excitation light reflected by the back surface light reflecting film on the back surface of the fluorescent plate 21 without being absorbed by the phosphor, and is emitted to the outside of the fluorescent light source device 10.

而して、蛍光光源装置１０においては、蛍光板２１の表面の一部に光拡散板２５が設けられており、光拡散板２５においては、表面の一部、具体的には励起光入射領域に励起光Ｌが入射される。そのため、光拡散板２５の内部に入射した励起光Ｌは光拡散板２５において拡散され、その一部が蛍光板２１の表面に入射され、またその他の一部が光拡散板２５の表面から外部に出射される。そして、蛍光板２１の表面に対しては、光拡散板２５の裏面の全面から、分布が均一化された励起光が入射される。よって、蛍光板２１においては、励起光入射面における励起光の単位面積当たりの入射エネルギーが緩和される。その結果、蛍光板２１においては入射された励起光を十分に蛍光に変換することができ、それに伴って蛍光板２１の温度上昇が抑制されることから、蛍光体において温度消光が生じることに起因する蛍光光量の低減を抑制することができる。
また、光反射部（光反射膜３５）が設けられていることから、光拡散板２５の内部に入射した励起光および蛍光が、光拡散板２５の外周面から外部に出射されることを防止することができると共に、光拡散板２５の表面から外部に出射される励起光の分布を均一化することができる。その結果、光拡散板２５の表面から出射される励起光（具体的には、光拡散板２５において当該光拡散板２５の表面に向かう方向に拡散された拡散光、光反射部（光反射膜３５）によって反射された励起光、および裏面光反射膜によって反射された励起光）と蛍光体から等方的に放射される蛍光とが平均的に合成され、蛍光発光部材２０の表面から外部に出射される出射光において、励起光の分布と蛍光の分布とを略同等とすることができる。
従って、蛍光光源装置１０によれば、励起光光源１１からの励起光Ｌが指向性を有すると共にガウシアン分布を有するものであっても、蛍光板２１の内部において高い効率で蛍光を生成させ、しかも生成された蛍光を高い効率で光拡散板２５の表面から外部に出射することができることから、大きな蛍光光量が得られる。また、光拡散板２５の内部に入射したものの、蛍光に変換されなかった励起光を有効に利用することができると共に、光拡散板２５の表面から外部に出射される励起光の分布に均一性が得られる。そのため、高い発光効率が得られると共に、色むらの発生がなくて高い均一性を有する光を得ることができる。 Thus, in the fluorescent light source device 10, the light diffusion plate 25 is provided on a part of the surface of the fluorescent plate 21. In the light diffusion plate 25, a part of the surface, specifically, an excitation light incident region is provided. Excitation light L is incident. Therefore, the excitation light L incident on the inside of the light diffusing plate 25 is diffused in the light diffusing plate 25, a part of which is incident on the surface of the fluorescent plate 21, and the other part is exposed from the surface of the light diffusing plate 25 to the outside. Emitted. Then, excitation light having a uniform distribution is incident on the front surface of the fluorescent plate 21 from the entire back surface of the light diffusion plate 25. Therefore, in the fluorescent plate 21, the incident energy per unit area of the excitation light on the excitation light incident surface is relaxed. As a result, the excitation light incident on the fluorescent plate 21 can be sufficiently converted into fluorescence, and the temperature rise of the fluorescent plate 21 is suppressed accordingly. Therefore, the fluorescence caused by the occurrence of temperature quenching in the fluorescent material. Reduction of the amount of light can be suppressed.
Further, since the light reflecting portion (light reflecting film 35) is provided, the excitation light and the fluorescence incident on the inside of the light diffusing plate 25 are prevented from being emitted from the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25 to the outside. In addition, the distribution of excitation light emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside can be made uniform. As a result, excitation light emitted from the surface of the light diffusing plate 25 (specifically, diffused light diffused in the light diffusing plate 25 in the direction toward the surface of the light diffusing plate 25, light reflecting portion (light reflecting film The excitation light reflected by 35) and the excitation light reflected by the back surface light reflecting film) and the fluorescence emitted isotropically from the phosphor are averagely synthesized, and are emitted from the surface of the fluorescent light emitting member 20 to the outside. In the emitted light emitted, the distribution of excitation light and the distribution of fluorescence can be made substantially equal.
Therefore, according to the fluorescent light source device 10, even if the excitation light L from the excitation light source 11 has directivity and a Gaussian distribution, the fluorescent light 21 is generated with high efficiency inside the fluorescent plate 21. Since the emitted fluorescence can be emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside with high efficiency, a large amount of fluorescence can be obtained. Further, the excitation light that has entered the light diffusion plate 25 but has not been converted into fluorescence can be used effectively, and the distribution of the excitation light emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside is uniform. Is obtained. Therefore, high luminous efficiency can be obtained, and light having high uniformity without color unevenness can be obtained.

この蛍光光源装置１０は、蛍光と励起光とが合成されて混色され、優れた色均一性を有する光が得られるものであることから、疑似白色光源として好適に用いることができる。   The fluorescent light source device 10 can be suitably used as a pseudo white light source because the fluorescent light and the excitation light are synthesized and mixed to obtain light having excellent color uniformity.

図３は、本発明の蛍光光源装置を構成する蛍光発光部材の他の例を示す説明図である。
この蛍光光源装置は、蛍光発光部材２０において、光反射部が、拡散反射材によって形成されていること以外は、図１に係る蛍光光源装置１０と同様の構成を有するものである。
この蛍光光源装置において、励起光光源、コリメータレンズ、蛍光板２１および光拡散板２５は、各々、図１に係る蛍光光源装置１０の構成部材と同様の構成を有している。 FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the fluorescent light emitting member constituting the fluorescent light source device of the present invention.
This fluorescent light source device has the same configuration as that of the fluorescent light source device 10 according to FIG. 1 except that the light reflecting portion of the fluorescent light emitting member 20 is formed of a diffuse reflecting material.
In this fluorescent light source device, the excitation light source, the collimator lens, the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25 each have the same configuration as the components of the fluorescent light source device 10 according to FIG.

蛍光発光部材２０において、光反射部は、光拡散板２５の外周面に密着した状態で形成された拡散反射材層３７よりなるものである。
この拡散反射材層３７を構成する拡散反射材は、光散乱用粒子とバインダーとよりなるものである。
光散乱用粒子としては、例えばシリカ（ＳｉＯ2 ）、チタニア（ＴｉＯ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）および硫酸バリウム（ＢａＳＯ4 ）などの無機化合物よりなり、平均粒径が０．０１〜５０μｍのものが用いられる。
また、バインダーとしては、ガラスなどの無機バインダー、およびシリコーン樹脂などの有機バインダーが用いられる。
拡散反射材層３７において、拡散反射材における光散乱用粒子の含有割合は、例えば３０体積％である。
この図の例において、拡散反射材層３７は、蛍光板２１の表面における光拡散板２５と対向する領域以外の領域の全域を覆い、当該領域に密着した状態で形成されている。 In the fluorescent light emitting member 20, the light reflecting portion is composed of a diffuse reflecting material layer 37 formed in close contact with the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25.
The diffuse reflector constituting the diffuse reflector layer 37 is made of light scattering particles and a binder.
The light scattering particles are made of an inorganic compound such as silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and barium sulfate (BaSO 4 ), and have an average particle diameter of 0.01 to 50 μm. Is used.
As the binder, an inorganic binder such as glass and an organic binder such as silicone resin are used.
In the diffuse reflector layer 37, the content ratio of the light scattering particles in the diffuse reflector is, for example, 30% by volume.
In the example of this figure, the diffuse reflection material layer 37 covers the entire region other than the region facing the light diffusing plate 25 on the surface of the fluorescent plate 21 and is formed in close contact with the region.

この拡散反射材層３７は、バインダー中に光散乱用粒子が均一に分散されてなる塗布液を、蛍光板２１上に配置された拡散板２５の周囲に塗布し、形成された塗布層を乾燥処理することによって得られるものである。   The diffuse reflection material layer 37 is formed by applying a coating liquid in which light scattering particles are uniformly dispersed in a binder around the diffusion plate 25 disposed on the fluorescent plate 21 and drying the formed coating layer. It is obtained by doing.

このような蛍光光源装置においては、図１に係る蛍光光源装置１０と同様に、励起光光源から出射された励起光は、コリメータレンズによって平行光線とされる。その後、この励起光は、蛍光発光部材２０における光拡散板２５の表面に照射され、当該光拡散板２５を介して蛍光板２１に入射される。そして、蛍光板２１においては、当該蛍光板２１を構成する蛍光体が励起される。これにより、蛍光板２１において蛍光体から蛍光が放射される。この蛍光は、蛍光体に吸収されずに蛍光板２１の裏面において裏面光反射膜によって反射された励起光と共に光拡散板２５の表面から外部に出射され、蛍光光源装置の外部に出射される。   In such a fluorescent light source device, similarly to the fluorescent light source device 10 according to FIG. 1, the excitation light emitted from the excitation light source is converted into parallel rays by a collimator lens. Thereafter, the excitation light is applied to the surface of the light diffusion plate 25 in the fluorescent light emitting member 20 and is incident on the fluorescent plate 21 through the light diffusion plate 25. And in the fluorescent plate 21, the fluorescent substance which comprises the said fluorescent plate 21 is excited. Thereby, fluorescence is emitted from the phosphor in the fluorescent plate 21. The fluorescence is emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside together with the excitation light reflected by the back surface light reflecting film on the back surface of the fluorescent plate 21 without being absorbed by the phosphor, and is emitted to the outside of the fluorescent light source device.

而して、この蛍光光源装置によれば、図１に係る蛍光光源装置１０と同様に、励起光光源からの励起光が指向性を有すると共にガウシアン分布を有するものであっても、蛍光板２１の内部において高い効率で蛍光を生成させ、しかも生成された蛍光を高い効率で光拡散板２５の表面から外部に出射することができることから、大きな蛍光光量が得られる。また、光拡散板２５の内部に入射したものの、蛍光に変換されなかった励起光を有効に利用することができると共に、光拡散板２５の表面から外部に出射される励起光の分布に均一性が得られる。そのため、高い発光効率が得られると共に、色むらの発生がなくて高い均一性を有する光を得ることができる。   Thus, according to this fluorescent light source device, even if the excitation light from the excitation light source has directivity and a Gaussian distribution, as in the fluorescent light source device 10 according to FIG. Since fluorescence can be generated with high efficiency inside, and the generated fluorescence can be emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside with high efficiency, a large amount of fluorescence can be obtained. Further, the excitation light that has entered the light diffusion plate 25 but has not been converted into fluorescence can be used effectively, and the distribution of the excitation light emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside is uniform. Is obtained. Therefore, high luminous efficiency can be obtained, and light having high uniformity without color unevenness can be obtained.

また、この蛍光光源装置においては、光反射部が拡散反射材層３７によって形成されており、この拡散反射材層３７が高い光反射機能を有するものであることから、励起光および蛍光をより一層有効に利用することができる。ここに、拡散反射材層３７が光拡散用粒子として硫酸バリウム粒子を用いたものである場合には、当該拡散反射層３７による光の反射率は９６％以上となる。
また、拡散反射材層３７が、光拡散板２５の外周面および蛍光板２１の表面に密着した状態とされていることから、この拡散反射材層３７によって光拡散板２５が蛍光板２１に固定されている。そのため、蛍光板２１と光拡散板２５との間に、光拡散板２５を蛍光板２１に固定するための接着剤層などを設ける必要がない。 Further, in this fluorescent light source device, the light reflecting portion is formed by the diffuse reflection material layer 37, and the diffuse reflection material layer 37 has a high light reflection function. It can be used effectively. Here, when the diffuse reflection material layer 37 uses barium sulfate particles as the light diffusion particles, the light reflectance by the diffuse reflection layer 37 is 96% or more.
Further, since the diffuse reflector layer 37 is in close contact with the outer peripheral surface of the light diffuser plate 25 and the surface of the fluorescent plate 21, the light diffuser plate 25 is fixed to the fluorescent plate 21 by the diffuse reflector layer 37. Yes. Therefore, it is not necessary to provide an adhesive layer or the like for fixing the light diffusion plate 25 to the fluorescent plate 21 between the fluorescent plate 21 and the light diffusion plate 25.

図４は、本発明の蛍光光源装置を構成する蛍光発光部材の更に他の例を示す説明図である。
この蛍光光源装置は、蛍光発光部材２０において、光拡散板２５が保持部材４１によって保持されており、また光反射部が、保持部材４１と光拡散層２５との間に設けられた空隙層４５によって形成されていること以外は、図１に係る蛍光光源装置１０と同様の構成を有するものである。
この蛍光光源装置において、励起光光源、コリメータレンズ、蛍光板２１および光拡散板２５は、各々、図１に係る蛍光光源装置１０の構成部材と同様の構成を有している。 FIG. 4 is an explanatory view showing still another example of the fluorescent light emitting member constituting the fluorescent light source device of the present invention.
In this fluorescent light source device, in the fluorescent light emitting member 20, the light diffusion plate 25 is held by the holding member 41, and the light reflecting portion is a gap layer 45 provided between the holding member 41 and the light diffusion layer 25. Except for being formed by the above, it has the same configuration as the fluorescent light source device 10 according to FIG.
In this fluorescent light source device, the excitation light source, the collimator lens, the fluorescent plate 21 and the light diffusing plate 25 each have the same configuration as the components of the fluorescent light source device 10 according to FIG.

保持部材４１は、アルミニウム、銅などの金属材料よりなるものであり、光拡散板２５の外周面に沿って伸びる環状形状を有するものである。
この保持部材４１は、光拡散板２５の外径よりも僅かに大径の内径を有し、当該光拡散板２５の外周面に沿って伸びる円筒部４２と、この円筒部４２の先端（図４における上端）および基端（図４における下端）の各々に形成された内方突出部４３および外方突出部４４とを有している。内方突出部４３は、円筒部４２の内周面から突出し、当該内周面の全周にわたって伸びるように配設されており、光拡散板２５の外径よりも僅かに小径の円形状の開口４３Ａが形成された円盤状の全体形状を有している。また、外方突出部４４は、円筒部４２の外周面から突出し、当該外周面の全周にわたって伸びるように配設されており、蛍光板２１の縦横寸法よりも僅かに大きい縦横寸法を有する矩形平板状の全体形状を有している。
保持部材４１は、外方突出部４４が蛍光板２１の表面に固定されており、内方突出部４３が光拡散板２５の表面の外周縁部に密着した状態とされることにより、光拡散板２５を保持している。 The holding member 41 is made of a metal material such as aluminum or copper, and has an annular shape that extends along the outer peripheral surface of the light diffusion plate 25.
The holding member 41 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the light diffusing plate 25, a cylindrical portion 42 extending along the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25, and a tip of the cylindrical portion 42 (see FIG. 4 has an inward protruding portion 43 and an outward protruding portion 44 formed at each of the base end (the lower end in FIG. 4). The inward protruding portion 43 protrudes from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 42 and is disposed so as to extend over the entire circumference of the inner peripheral surface, and is a circular shape having a slightly smaller diameter than the outer diameter of the light diffusion plate 25. It has a disk-like overall shape with an opening 43A. The outward projecting portion 44 projects from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 42 and is disposed so as to extend over the entire circumference of the outer peripheral surface, and is a rectangular flat plate having a vertical and horizontal dimension slightly larger than the vertical and horizontal dimensions of the fluorescent screen 21. It has a general shape.
In the holding member 41, the outer protrusion 44 is fixed to the surface of the fluorescent plate 21, and the inner protrusion 43 is in close contact with the outer peripheral edge of the surface of the light diffusion plate 25. 25 is held.

また、保持部材４１は、光反射機能を有するものであってもよい。ここに、保持部材４１は、例えば円筒部４２の内周面に光反射膜が設けられることなどにより、光反射機能を有するものとされる。
保持部材４１が光反射機能を有するものであることにより、励起光および蛍光板２１の内部において生成された蛍光をより有効に利用することができる。従って、蛍光光源装置に、より高い発光効率が得られる。 The holding member 41 may have a light reflecting function. Here, the holding member 41 has a light reflecting function, for example, by providing a light reflecting film on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 42.
Since the holding member 41 has a light reflecting function, the excitation light and the fluorescence generated inside the fluorescent plate 21 can be used more effectively. Therefore, higher luminous efficiency can be obtained in the fluorescent light source device.

光反射部を構成する空隙層４５は、図４に示すように、空気によって構成されたもの、すなわちエアーギャップよりなるものであってもよい。
光拡散板２５の屈折率が、エアーギャップよりなる空隙層４５の屈折率（屈折率：１）よりも大きくなることから、光拡散板２５と空隙層４５との界面に光（具体的には、励起光および蛍光）が入射した場合には、その界面において臨界角反射が生じる。そのため、光拡散板２５の外周面に入射した励起光および蛍光を、空隙層４５によって反射することができる。 As shown in FIG. 4, the air gap layer 45 constituting the light reflecting portion may be constituted by air, that is, an air gap.
Since the refractive index of the light diffusing plate 25 is larger than the refractive index (refractive index: 1) of the air gap layer 45 made of an air gap, light (specifically, the interface between the light diffusing plate 25 and the air gap layer 45) When excitation light and fluorescence are incident, critical angle reflection occurs at the interface. Therefore, the excitation light and fluorescence incident on the outer peripheral surface of the light diffusing plate 25 can be reflected by the gap layer 45.

また、光反射部を構成する空隙層４５は、光拡散板２５よりも屈折率が小さい材料よりなるものであってもよい。空隙層４５が光拡散板２５よりも屈折率が小さい材料よりなるものであっても、空隙層４５と光拡散板２５との界面において臨界角反射を生じさせることができる。   Further, the air gap layer 45 constituting the light reflecting portion may be made of a material having a refractive index smaller than that of the light diffusion plate 25. Even if the gap layer 45 is made of a material having a refractive index smaller than that of the light diffusion plate 25, critical angle reflection can be generated at the interface between the gap layer 45 and the light diffusion plate 25.

このような蛍光光源装置においては、図１に係る蛍光光源装置１０および図３に係る蛍光光源装置と同様に、励起光光源から出射された励起光は、コリメータレンズによって平行光線とされる。その後、この励起光は、蛍光発光部材２０における光拡散板２５の表面に照射され、当該光拡散板２５を介して蛍光板２１に入射される。そして、蛍光板２１においては、当該蛍光板２１を構成する蛍光体が励起される。これにより、蛍光板２１において蛍光体から蛍光が放射される。この蛍光は、蛍光体に吸収されずに蛍光板２１の裏面において裏面光反射膜によって反射された励起光と共に光拡散板２５の表面から外部に出射され、蛍光光源装置の外部に出射される。   In such a fluorescent light source device, as in the fluorescent light source device 10 according to FIG. 1 and the fluorescent light source device according to FIG. 3, the excitation light emitted from the excitation light source is converted into parallel rays by a collimator lens. Thereafter, the excitation light is applied to the surface of the light diffusion plate 25 in the fluorescent light emitting member 20 and is incident on the fluorescent plate 21 through the light diffusion plate 25. And in the fluorescent plate 21, the fluorescent substance which comprises the said fluorescent plate 21 is excited. Thereby, fluorescence is emitted from the phosphor in the fluorescent plate 21. The fluorescence is emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside together with the excitation light reflected by the back surface light reflecting film on the back surface of the fluorescent plate 21 without being absorbed by the phosphor, and is emitted to the outside of the fluorescent light source device.

而して、この蛍光光源装置によれば、図１に係る蛍光光源装置１０および図３に係る蛍光光源装置と同様に、励起光光源からの励起光が指向性を有すると共にガウシアン分布を有するものであっても、蛍光板２１の内部において高い効率で蛍光を生成させ、しかも生成された蛍光を高い効率で光拡散板２５の表面から外部に出射することができることから、大きな蛍光光量が得られる。また、光拡散板２５の内部に入射したものの、蛍光に変換されなかった励起光を有効に利用することができると共に、光拡散板２５の表面から外部に出射される励起光の分布に均一性が得られる。そのため、高い発光効率が得られると共に、色むらの発生がなくて高い均一性を有する光を得ることができる。   Thus, according to this fluorescent light source device, as in the fluorescent light source device 10 according to FIG. 1 and the fluorescent light source device according to FIG. 3, the excitation light from the excitation light source has directivity and a Gaussian distribution. Even so, since the fluorescence can be generated with high efficiency inside the fluorescent plate 21 and the generated fluorescence can be emitted from the surface of the light diffusion plate 25 with high efficiency, a large amount of fluorescent light can be obtained. Further, the excitation light that has entered the light diffusion plate 25 but has not been converted into fluorescence can be used effectively, and the distribution of the excitation light emitted from the surface of the light diffusion plate 25 to the outside is uniform. Is obtained. Therefore, high luminous efficiency can be obtained, and light having high uniformity without color unevenness can be obtained.

以上において、本発明の蛍光光源装置を具体的な例を用いて説明したが、本発明の蛍光光源装置はこれに限定されるものではない。
例えば、光拡散板は、当該光拡散板の裏面が蛍光板の表面に接触して設けられていなくてもよい。 In the above, the fluorescent light source device of the present invention has been described using a specific example, but the fluorescent light source device of the present invention is not limited to this.
For example, the light diffusing plate may not be provided so that the back surface of the light diffusing plate is in contact with the surface of the fluorescent plate.

また、蛍光光源装置全体の構造は、図１に示すものに限定されず、種々の構成を採用することができる。例えば、図１に係る蛍光光源装置では、１つの励起光光源（例えば、レーザダイオード）の光を用いているが、励起光光源が複数あり、蛍光発光部材の前に集光レンズを配置して、集光光を蛍光発光部材に照射する形態であってもよい。また、励起光はレーザダイオードによる光に限るものではなく、蛍光板における蛍光体を励起することができるものであれば、ＬＥＤによる光を集光したものでもよく、更には、水銀、キセノン等が封入されたランプからの光であってもよい。尚、ランプやＬＥＤのように放射波長に幅を持つ光源を利用した場合には、励起光の波長は主たる放射波長の領域である。ただし、本発明においては、これに限定されるものではない。   Moreover, the structure of the whole fluorescence light source device is not limited to what is shown in FIG. 1, A various structure is employable. For example, the fluorescent light source device according to FIG. 1 uses light from one excitation light source (for example, a laser diode), but there are a plurality of excitation light sources, and a condensing lens is arranged in front of the fluorescent light emitting member. Further, the fluorescent light emitting member may be irradiated with the condensed light. In addition, the excitation light is not limited to the light from the laser diode, but may be one that collects the light from the LED as long as it can excite the phosphor in the fluorescent plate, and further, mercury, xenon, etc. are enclosed. It may be light from a lamp that has been made. When a light source having a width in the emission wavelength such as a lamp or LED is used, the wavelength of the excitation light is the main emission wavelength region. However, the present invention is not limited to this.

以下、本発明の実験例について説明する。   Hereinafter, experimental examples of the present invention will be described.

〔実験例１〕
図３に示す構成に従って、矩形平板状の蛍光板(２１)上に円盤状の光拡散板(２５)が配設された蛍光発光部材（以下、「蛍光発光部材Ａ」ともいう。）を作製した。
作製した蛍光発光部材Ａにおいて、光拡散板（２５）は、蛍光板（２１）の表面の中央部に配置されており、当該光拡散板（２５）の表面における直径２．７ｍｍの中央部分に励起光入射領域（３１）が形成されたものである。この蛍光発光部材Ａは、下記の仕様を有するものである。 [Experimental Example 1]
According to the configuration shown in FIG. 3, a fluorescent light emitting member (hereinafter also referred to as “fluorescent light emitting member A”) in which a disc-shaped light diffusion plate (25) is disposed on a rectangular flat fluorescent plate (21) was produced. .
In the produced fluorescent light emitting member A, the light diffusing plate (25) is arranged at the center of the surface of the fluorescent plate (21), and excited at the central portion of the surface of the light diffusing plate (25) having a diameter of 2.7 mm. A light incident region (31) is formed. This fluorescent light emitting member A has the following specifications.

［蛍光板（２１）］
材質：セリウム賦活のＹＡＧ蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ），寸法：５ｍｍ（縦）×５ｍｍ（横）×０．１ｍｍ（厚み）
［光拡散板(２５)］
材質：チタニア微粒子（粒径：２０μｍ，含有割合：３体積％）が分散されたガラス板，直径：３ｍｍ，厚み：３ｍｍ
［拡散反射材層（３７）］
材質：シリコーン樹脂中にアルミナ粒子とチタニア粒子とが分散された拡散反射材，厚み（図２における左右方向の寸法）：１ｍｍ [Fluorescent screen (21)]
Material: Cerium activated YAG phosphor (YAG: Ce), Dimensions: 5 mm (length) x 5 mm (width) x 0.1 mm (thickness)
[Light diffusion plate (25)]
Material: Glass plate in which titania fine particles (particle size: 20 μm, content ratio: 3% by volume) are dispersed, diameter: 3 mm, thickness: 3 mm
[Diffusion reflector layer (37)]
Material: Diffuse reflecting material in which alumina particles and titania particles are dispersed in a silicone resin, thickness (dimension in the horizontal direction in FIG. 2): 1 mm

また、拡散反射材層（３７）を形成しなかったこと以外は、上記の蛍光発光部材と同様の構成および仕様の比較用の蛍光発光部材（以下、「蛍光発光部材Ｂ」ともいう。）を作製した。   Also, a comparative fluorescent light emitting member (hereinafter also referred to as “fluorescent light emitting member B”) having the same configuration and specifications as the above fluorescent light emitting member, except that the diffuse reflector layer (37) was not formed. Produced.

作製した蛍光発光部材Ａおよび蛍光発光部材Ｂの光拡散板（２５）における励起光入射領域の各々に対して、ピーク波長が４４５ｎｍの励起光を放射するレーザダイオードからのレーザ光（励起光）を平行光として照射し、出射光における励起光出射分布を測定した。ここに、励起光入射分布はガウシアン分布である。そして、得られた励起光出射分布内における最大励起光強度値を１としたときの、最小励起光強度値を確認したところ、蛍光発光部材Ａの最小励起光強度値は０．３８であり、蛍光発光部材Ｂの最小励起光強度値は０．１８であった。
その結果、蛍光発光部材として、光拡散板の外周面の全周にわたって光反射部（拡散反射層）が設けられたものを用いることにより、出射光における励起光の分布に高い均一性が得られることが確認された。 Laser light (excitation light) from a laser diode that emits excitation light having a peak wavelength of 445 nm is applied to each of the excitation light incident regions in the light diffusion plate (25) of the produced fluorescent light emitting member A and fluorescent light emitting member B. Irradiation was performed as parallel light, and the excitation light emission distribution in the emitted light was measured. Here, the excitation light incident distribution is a Gaussian distribution. And when the minimum excitation light intensity value when the maximum excitation light intensity value in the obtained excitation light emission distribution was set to 1 was confirmed, the minimum excitation light intensity value of the fluorescent light-emitting member A is 0.38, The minimum excitation light intensity value of the fluorescent light-emitting member B was 0.18.
As a result, by using a fluorescent light emitting member provided with a light reflecting portion (diffuse reflecting layer) over the entire outer peripheral surface of the light diffusing plate, high uniformity can be obtained in the distribution of excitation light in the emitted light. It was confirmed.

１０ 蛍光光源装置
１１ 励起光光源
１５ コリメートレンズ
２０ 蛍光発光部材
２１ 蛍光板
２５ 光拡散板
３１ 励起光入射領域
３１Ａ 外縁
３５ 光反射膜
３７ 拡散反射材層
４１ 保持部材
４２ 円筒部
４３ 内方突出部
４３Ａ 開口
４４ 外方突出部
４５ 空隙層
５１ 蛍光板
５５ 支持部材
５８ 間隙層
５９ 光拡散剤
６１ 透明板
６２ 反射膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluorescence light source device 11 Excitation light source 15 Collimating lens 20 Fluorescence light emitting member 21 Fluorescence plate 25 Light diffusing plate 31 Excitation light incident area 31A Outer edge 35 Light reflection film 37 Diffusing reflection material layer 41 Holding member 42 Cylindrical part 43 Inward protrusion part 43A Opening 44 Outward projecting portion 45 Gap layer 51 Fluorescent plate 55 Support member 58 Gap layer 59 Light diffusing agent 61 Transparent plate 62 Reflective film

Claims (2)

蛍光板と、当該蛍光板の蛍光放射面側に設けられた光拡散板とを備え、当該蛍光板の蛍光放射面に、当該光拡散板の表面において受光された励起光が、当該光拡散板を介して入射される蛍光光源装置において、
前記光拡散板は、当該光拡散板の裏面の外周縁が、前記蛍光板の蛍光放射面の外周縁よりも内方に位置するように配置されており、
前記光拡散板には、外周面の全周にわたって光反射部が設けられており、
前記光拡散板の表面には、励起光の入射領域が、当該入射領域の外縁が当該光拡散板の表面の外周縁の内方に位置するように形成されていることを特徴とする蛍光光源装置。 A fluorescent plate and a light diffusion plate provided on the fluorescent emission surface side of the fluorescent plate, and excitation light received on the surface of the light diffusion plate on the fluorescent emission surface of the fluorescent plate via the light diffusion plate In the incident fluorescent light source device,
The light diffusing plate is disposed such that the outer peripheral edge of the back surface of the light diffusing plate is located inward from the outer peripheral edge of the fluorescent radiation surface of the fluorescent plate,
The light diffusing plate is provided with a light reflecting portion over the entire circumference of the outer peripheral surface,
A fluorescent light source characterized in that an incident region of excitation light is formed on the surface of the light diffusing plate so that an outer edge of the incident region is located inward of an outer peripheral edge of the surface of the light diffusing plate. apparatus. 前記光拡散板は、励起光を散乱する光散乱体が含有されたもの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。
The fluorescent light source device according to claim 1, wherein the light diffusion plate contains a light scatterer that scatters excitation light.
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