JP6631855B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
まず、実施の形態1に係る発光装置21の構成について、図1を用いて説明する。
放射源2は、1−1次光3としてレーザ光を放射する。このような放射源2としては、例えば、面発光レーザダイオード等のレーザダイオードが用いられる。放射源2は、外部電源1に接続されている。
第1波長変換体4は、平板形状をしており、発光装置21のy軸方向と第1波長変換体4の厚み方向とが略並行となるように配置されている。このような構造にすることによって、第1波長変換体4は、多くの製造実績をもつ波長変換体と同じ形状を有することになるので、調達が容易で高品質の第1波長変換体4を利用でき、信頼性の高い出力光31を放つ発光装置21を提供できる。
第1蛍光体41は、第1波長変換体4に含まれており、1−1次光3および1−2次光5の少なくとも一部を励起光として吸収し、1−1次光3または1−2次光5の少なくとも一方の波長成分よりも長波長成分が多い蛍光を2次光6として放つ。
反射部材7は、第1波長変換体4が有する光の入射面42と出射面43以外の少なくとも一つの面を被覆するように構成されている。第1波長変換体4の内部を伝播する1−1次光3、1−2次光5および2次光6の少なくとも一部は、反射部材7によって伝播方向が制御される。このような構成にすることによって、第1波長変換体4の出射面43以外の面から出射されたり、吸収されたりする光成分が少なくなるので、出力光31の取り出し効率が高い発光装置21を提供できる。
1−1次光3は、放射源2から放射されたレーザ光であり、x軸方向に光軸方向を持つ。
発光装置21は、実施の形態1においては、カバー8と出射光窓81とに囲まれた閉空間を有する構造である。カバー8は、例えば、外部電源1との接続部を有し、ABS樹脂などの樹脂材料を用いた射出成形により形成される。出射光窓81は、出射面43に面する部分に設けられ、樹脂またはガラス等の透明材料により形成される。カバー8と出射光窓81でと囲まれた閉空間は、真空状態でもよいし、閉空間には、空気、窒素、希ガス、樹脂、またはガラス等の透明材料が充填されていてもよい。なお、カバー8と出射光窓81とで囲まれた閉空間が真空状態である場合、及び、閉空間に窒素または希ガス等が充填されている場合は、カバー8及び出射光窓81は、例えば、気密性の高い封止構造を有する。カバー8と出射光窓81とで囲まれた閉空間に空気または透明材料が充填されている場合は、カバー8と出射光窓81とで囲まれた閉空間は、外部と通じていてもよい。
実施の形態2に係る発光装置21aの構成について、図2を用いて説明する。
実施の形態2では、第2波長変換体9は、第1波長変換体4が有する出射面43上に位置し、1−2次光5および2次光6の少なくとも一部を吸収するように構成されている。
第2蛍光体91は、第2波長変換体9に含まれており、1−2次光5および2次光6の少なくとも一部を励起光として吸収し、蛍光として3次光10を放つ。実施の形態2において、第2波長変換体9は、第2蛍光体91のみから構成されている。
3次光10は、1−2次光5および2次光6の少なくとも一部が、第2波長変換体9によって波長変換された成分である。
次に、変形例1に係る発光装置21bの構成について図3を用いて説明する。なお、以下の説明では、発光装置21bの特徴となる構成で、上記実施の形態2における発光装置21aと異なる構成について説明する。その他の構成については、発光装置21aと同様である。
本変形例では、光導波路11は、一端が光源部12と光学的に接続され、他端が発光部13と光学的に接続されており、光源部12で1−1次光3を第1波長変換体4bの近傍まで導波する。なお、光導波路11は、例えば、光ファイバ、または、シート状もしくは板状の光導波路によって構成されている。
第1波長変換体4bは、第1蛍光体41bが第1封止材44によって封止されることにより形成され、第2波長変換体9bは、第2蛍光体91bが第2封止材92によって封止されることにより形成されている。第2波長変換体9bは、第1波長変換体4bの出射面43上に配置されている。
発光部13は、第1波長変換体4bと、第2波長変換体9bと、反射部材7と、カバー8と、出射光窓81とを備える。発光部13においては、カバー8と出射光窓81とに囲まれた閉空間内に第1波長変換体4bと第2波長変換体9bとが配置されている。また、発光部13は、拡散板または支持基板を有していてもよい。
以上、本発明に係る発光装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
3 1−1次光
4、4b 第1波長変換体
5 1−2次光
6 2次光
7 反射部材
9、9b 第2波長変換体
10 3次光
21、21a、21b 発光装置
31、31a、31b 出力光
41、41b 第1蛍光体
42 入射面
43 出射面
91、91b 第2蛍光体
Claims (21)
- 1−1次光としてレーザ光を放射する放射源と、第1波長変換体とを備えて出力光を放つ発光装置であって、
前記第1波長変換体は、少なくとも第1蛍光体を含み、
前記第1波長変換体は、前記1−1次光の少なくとも一部を散乱し、前記1−1次光の光軸方向とは異なる方向に伝播する1−2次光に変換し、
前記第1波長変換体に含まれる第1蛍光体は、前記1−1次光および前記1−2次光の少なくとも一部を吸収し、前記1−1次光または前記1−2次光の少なくとも一方の波長成分よりも長波長成分が多い2次光に変換し、
前記出力光は、前記1−2次光と前記2次光とからなり、
前記第1波長変換体は、前記1−1次光が入射する入射面と、前記出力光が出射する出射面をと有し、前記入射面の法線方向と、前記出射面の法線方向とは互いに異なり、
前記第1蛍光体は、単結晶蛍光体であり、
前記発光装置は、さらに、第2蛍光体を含む第2波長変換体を備え、
前記第2波長変換体に含まれる第2蛍光体は、前記1−2次光および前記2次光の少なくとも一部を吸収し、3次光を放射し、
前記出力光は、前記3次光を含み、
前記第2波長変換体は、前記第1波長変換体の出射面上に複数に分離して配置される
発光装置。 - 前記第1蛍光体は、ガーネットの結晶構造を有する
請求項1に記載の発光装置。 - 前記放射源は、前記1−1次光として青色系光を放ち、
前記第1蛍光体は、Ce3+付活蛍光体である
請求項2に記載の発光装置。 - 前記第1蛍光体は、480nm以上600nm以下の波長領域内において最大ピーク強度を示すスペクトルを有する光を前記2次光として放つ
請求項1〜3のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体は、480nm以上660nm以下の波長領域内において最大ピーク強度を示すスペクトルを有する光を前記3次光として放つ
請求項1〜4のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体が放つ光のスペクトルは、前記第1蛍光体が放つ光のスペクトルとは異なる
請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体が放つ光のスペクトルの主成分は、前記第1蛍光体が放つ光のスペクトルの主成分よりも、長波長成分をより多く含んでいる
請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1蛍光体が放つ光のスペクトルと、前記第2蛍光体が放つ光のスペクトルは同一である
請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体は、Ce3+付活蛍光体である
請求項1〜8のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体は、600nm以上660nm以下の波長領域内において最大ピーク強度を示すスペクトルを有する赤色系光を放つ窒化物蛍光体または酸窒化物蛍光体のいずれかである
請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2蛍光体は、CaAlSiN3と同じ結晶構造を持つ化合物である
請求項10に記載の発光装置。 - 前記第1波長変換体は、前記第1蛍光体が透光性樹脂材料または透光性無機材料の少なくとも一方によって封止された構造をもつ
請求項1〜11のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第2波長変換体は、前記第2蛍光体が透光性樹脂材料または透光性無機材料の少なくとも一方によって封止された構造をもつ
請求項1〜12のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記出力光は、相関色温度が2000K以上20000K以下である
請求項1〜13のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記出力光は、平均演色評価数Raが80以上100以下である
請求項1〜14のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1波長変換体は、前記出射面以外の少なくとも一部に反射部材を備え、
前記第1波長変換体の内部を伝播する前記1−1次光、前記1−2次光および前記2次光の少なくとも一部は、前記反射部材によって伝播方向が制御される
請求項1〜15のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記1−1次光は、前記第1波長変換体の入射面に対して略垂直に入射する
請求項1〜16のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1波長変換体は、平板形状である
請求項1〜17のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記1−1次光は、前記第1波長変換体の厚み方向に対して略垂直方向に入射し、
前記出力光は、前記第1波長変換体の厚み方向に対して略平行方向に出射する
請求項18に記載の発光装置。 - 前記放射源から放射される前記1−1次光が光導波路を介して前記第1波長変換体に照射される
請求項1〜19のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1蛍光体の特定の結晶面には、凹凸が設けられている
請求項1〜20のいずれか一項に記載の発光装置。
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