光源装置および照明装置
【課題】 光源からの光を蛍光体領域に照射して所定の色の光を得るときに、光源の位置ズレがあっても光源からの光を蛍光体領域に位置ズレなく照射でき、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止する。
【解決手段】 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し、略平行光にして出射する光源手段１と、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズ２と、レンズ２からの光が入射することにより励起され光源手段１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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域３とを備え、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの略平行光のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲を照射するように設定されている。
【解決手段】 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し、略平行光にして出射する光源手段１と、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズ２と、レンズ２からの光が入射することにより励起され光源手段１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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域３とを備え、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの略平行光のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲を照射するように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の光半導体と蛍光体とを組み合わせた光源装置として、例えば特許文献１に示されているようなものが知られている。
【０００３】
図１は特許文献１の発光装置を示す図である。図１を参照すると、この発光装置は、青色光を出射するＬＥＤチップ１０２と、青色光を黄色光に変換する蛍光体を有する蛍光体領域１０６とを備え、ＬＥＤチップ１０２から出射されて蛍光体領域１０６を透過した青色光と、蛍光体で生じた黄色光とを重ね合わせて白色光を出射することを意図しており、この際に、ＬＥＤチップ１０２から出射された青色光を集光させる集光レンズ１０４を更に備え、蛍光体領域１０６とＬＥＤチップ１０２との間に、集光レンズ１０４の光入射側の光学面が配設されており、蛍光体領域１０６は、集光レンズ１０４の焦点Ｆの近傍に配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の発光装置では、蛍光体領域１０６を集光レンズ１０４の焦点位置に置く必要があるため、ＬＥＤチップ１０２が位置ズレすると、青色光の集光する位置がずれてしまい、光利用効率が低下してしまうという問題と、蛍光体領域１０６に多く光が当たる箇所とそれほど当たらない箇所ができて色ムラの原因となってしまうという問題とがあった。
【０００６】
本発明は、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの光源からの光を蛍光体領域に照射して所定の色の光を得るときに、光源の位置ズレがあっても光源からの光を蛍光体領域に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっていることを特徴としている。
【０００８】
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、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２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。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至請求項３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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっているので、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの光源からの光を蛍光体領域に照射して所定の色の光を得るときに、光源の位置ズレがあっても光源からの光を蛍光体領域に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる。
【００１１】
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、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されているので、光利用効率を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】特許文献１の発光装置を示す図である。
【図２】本発明の光源装置の構成例を示す図（断面図）である。
【図３】光源手段の一例を示す図である。
【図４】光源手段の他の例を示す図である。
【図５】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の一例を示す図である。
【図６】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の他の例を示す図である。
【図７】レンズの各区画に入射した光源手段からの光（略平行光）のビームが照射する蛍光体領域の同じ所定範囲Ｅの例を示す図である。
【図８】本発明の光源装置の作用効果を説明するための図である。
【図９】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の他の例を示す図である。
【図１０】レンズの各区画の他の例を示す図である。
【図１１】レンズの各区画の他の例を示す図である。
【図１２】本発明の光源装置を用いたベース照明の一例を示す図である。
【図１３】図１２のベース照明に用いられたレンズおよびその各区画とレンズに入射するレーザ光源からの光（ビーム）との大きさの程度を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図２は、本発明の光源装置の構成例を示す図（断面図）である。図２を参照すると、この光源装置は、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し、略平行光にして出射する光源手段１と、該光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズ２と、該レンズ２からの光が入射することにより励起され前記光源手段１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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域（例えば蛍光体プレート）３とを備えている。
【００１５】
図３は光源手段１の一例を示す図である。図３の例では、光源手段１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１１と、固体光源１１からの光をコリメート光（平行光）にして出射するコリメートレンズ１２とにより構成されている。ここで、固体光源１１には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などが使用可能である。
【００１６】
また、図４は光源手段１の他の例を示す図である。図４の例では、光源手段１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１１により構成されている。ここで、固体光源１１には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ半導体レーザ光源などが使用可能である。すなわち、図４の例では、固体光源１１自体に、これから出射する光がコリメート光（平行光）または略平行光となっているものが使用され、この場合には、図３の例のようにコリメートレンズ１２を別途に設ける必要はない。
【００１７】
換言すれば、光源手段１からはコリメート光（平行光）が出射されるのが最も望ましいが、光源手段１からは、完全には平行光とはなっていない光（略平行光）が出射されても良く、この場合も本発明の範囲に含まれる。以下の説明では、便宜上、光源手段１からの光を、コリメート光（平行光）をも含めて広義に略平行光と呼ぶことにする。
【００１８】
具体的に、固体光源１１には、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍの近紫外光を発光するＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などを用いることができる。この場合、蛍光体領域３の蛍光体としては、波長が約３８０ｎｍないし約４０５ｎｍ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＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、 ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等を用いることができ、青色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＬａＡｌ（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）１０：Ｃｅ３＋等を用いることができる。
【００１９】
また、固体光源１１には、例えば、ＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約４６０ｎｍの青色光を発光するＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などを用いることができる。この場合、蛍光体領域３の蛍光体としては、波長が約４４０ｎｍないし約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＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：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。また、波長が約４４０ｎｍないし約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋ （ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋等の黄色蛍光体を用いることができる。
【００２０】
蛍光体領域３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。
【００２１】
また、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出す所謂透過方式として構成される場合には、蛍光体領域３は、図２に示すようにレンズ２の光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側の平坦な面２ａに保持されていても良いし、あるいは、蛍光体領域３は、光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側がレンズ２とは別の例えば透明基板により、レンズ２と所定の距離を保つように保持（固定）されていても良い。
【００２２】
このような構成では、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの固体光源１１からの光を蛍光体領域３に照射して所定の色の光を得ることができる。例えば、固体光源１１として青色光を出射するものを用い、蛍光体領域３として黄色蛍光体のものを用いるとき、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出す透過方式となっている場合において、蛍光体領域３を透過した青色光と、蛍光体で生じた黄色光とを重ね合わせて白色光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出すことができる。
【００２３】
ところで、前述のように、従来では、固体光源１１からの光を集光レンズで集光して蛍光体領域３を照射するようにしており、この際、集光レンズの焦点位置に蛍光体領域３を置いていたので、固体光源１１が位置ズレすると、青色光の集光する位置がずれてしまい、光利用効率が低下してしまうという問題と、蛍光体領域３に多く光が当たる箇所とそれほど当たらない箇所ができて色ムラの原因となってしまうという問題とがあった。
【００２４】
本発明は、このような問題を解決するため、光源手段１と蛍光体領域３との間に、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチｐに区画されているレンズ２を設けている。図５、図６には、図２に断面で示されているレンズ２を光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の例が示されている。なお、図５の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに一方向（Ｘ方向）に等ピッチｐに区画されている。また、図６の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに直交する二方向（Ｘ方向およびＹ方向）に等ピッチｐに区画されている（すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向の両方向に等ピッチｐに区画されている）。図６の例の場合、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの各区画ＡＲの形状は、一辺がピッチｐの正方形状のものとなっている。ここで、蛍光体領域３の直径Ｃが１ｍｍ程度のものであり、光源手段１からの光（略平行光）のビーム径ＢＭが３ｍｍ程度であるとき、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２全体の大きさ（径Ｄ）は、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の範囲のものであり、また、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画ＡＲのピッチｐは、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のものである。
【００２５】
このように、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画のピッチｐ（例えば１ｍｍ程度）は、光源手段１からの光（略平行光）のビーム径ＢＭ（例えば３ｍｍ程度）よりも小さいものとなっている。すなわち、この例の場合、図２に示すように、光源手段１からの光（略平行光）はレンズ２の３つの区画に入射する。
【００２６】
また、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅを照射するように設定されている。図２の例では、レンズの各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして蛍光体領域３のサイズＣと略同一サイズの範囲（１ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されている。
【００２７】
なお、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図７（ａ）に示すように蛍光体領域３のサイズＣよりも小さい範囲（例えば０．５ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されることも可能である。但し、この場合には、イエローリング（中心部は黄味のない白色であるが、周辺部が黄味を帯びた白色となる現象）などの色ムラが生じる恐れがある。また、これと反対に、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図７（ｂ）に示すように蛍光体領域３のサイズＣよりも大きい範囲（例えば１．５ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されることも可能である。但し、この場合には、光利用効率が低下してしまう。これに対し、レンズ２の各区画が、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図２に示すように蛍光体領域３のサイズＣと略同一サイズの範囲（１ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されているときには、イエローリングなどの色ムラも生じさせず、光利用効率を著しく高めることができるので、最も望ましい。
【００２８】
上記のような本発明の光源装置では、例えば図８に示すように、図２の状態からＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの固体光源１１の位置ズレ（図８の例では、図２の状態からＸ方向に１ｍｍ程度の位置ズレ）があっても固体光源１１からの光を蛍光体領域３の所定範囲Ｅに位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる。具体的に、レンズ２が図５の構成となっているときには、固体光源１１がＸ方向に位置ズレしても、固体光源１１からの光を蛍光体領域３の所定範囲Ｅに位置ズレなく照射できる。但し、図５の構成では、固体光源１１がＹ方向に位置ズレすると、固体光源１１からの光の照射範囲も位置ズレしてしまう。これに対し、レンズ２が図６の構成となっているときには、固体光源１１がＸ方向、Ｙ方向のいずれの方向に位置ズレしても、固体光源１１からの光の照射範囲は位置ズレすることがなく、図５の構成と比べて、光利用効率の低下と色ムラをより確実に防止することができる。
【００２９】
なお、上述の例では、光源装置は、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側に取り出す透過方式となっているが、適宜な設計変更により（例えば、蛍光体領域３の光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側を反射基板により保持（固定）することなどにより）、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側に取り出す反射方式のものにすることもできる。
【００３０】
また、上述の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに一方向（Ｘ方向）に等ピッチｐに区画されているか、または、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに直交する二方向（Ｘ方向およびＹ方向）に等ピッチｐに区画されている（すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向の両方向に等ピッチｐに区画されている）場合が示されているが、例えば図９に示すように三方向に等ピッチｐに区画されていても良い（図９の例の場合、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの各区画ＡＲの形状は、一辺がピッチｐの正六角形状のものとなっている）。すなわち、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチｐに区画されていれば良い。
【００３１】
また、上述の例では、レンズ２の各区画は、図２に示すように、光源手段１側から見たときに凸レンズであり、レンズ２の各区画表面と蛍光体領域３との間に各焦点Ｆ０があり、レンズ２の各区画に入射した光は、各焦点Ｆ０に集光されるようになっているが、レンズ２の各区画を、図１０に示すように、光源手段１側から見たときに凹レンズにして、蛍光体領域３を照射することもできる。
【００３２】
また、上述の例では、レンズ２の各区画は、連続的につながっているが、レンズ２の各区画は、図１１のような不連続なものであっても良い。なお、図１１の例では、レンズ２の各区画を設定する基本面ＢＳが平坦となっており、フレネルレンズとして構成されている。
【００３３】
上述した本発明の光源装置は、一般照明、室内照明、街路灯、車両用灯具、ショーケース用照明などの照明装置に利用できる。
【００３４】
図１２は、上述した本発明の光源装置を用いたベース照明の一例を示す図である。図１２を参照すると、このベース照明では、筐体５１の背面（図１２では筐体５１の上面側）に複数の穴５２が開いており、各穴５２にレンズ２が嵌め込まれている。レンズ２には直径１．０ｍｍの蛍光体プレート（黄色蛍光体プレート）３が担持されており、レンズ２及び蛍光体プレート３は等ピッチｋでアレイ状に複数個並んでいる。また、各レンズ２の位置と相対するように天井面５３に微細な穴５４が開いており、それに合わせて青色レーザ光源１１とコリメートレンズ１２が設けられている。青色レーザ光源１１を駆動する電源５５自体も天井裏に備わっている。青色レーザ光源１１から出射した青色光は、コリメートレンズ１２により平行光になって天井裏より出射される。一般的なコリメートレンズでレーザのビーム径は３ｍｍ程度になる。青色レーザ光源１１からの青色光は、相対するレンズ２に入射し、入射側とは反対側の蛍光体プレート３を励起光として照射する。励起光としての青色光は、蛍光体プレート３から蛍光（黄色蛍光）を発光させるとともに、励起光としての青色光の一部は、蛍光体プレート３を透過する。これにより、黄色蛍光と青色光とが混色されて白色光となり、床面５６を照射する。グレア光対策や床面照射パターンを変えるために、筐体５１の光出射面側には拡散板、拡散シート、プリズムシートなどを適宜備えても良い。なお、図１２において、符号５７は拡散板、拡散シート、プリズムシートなどである。
【００３５】
図１２のベース照明では、レーザ光源１１を用いることで、照明器具自体に給電する必要が無く、つまり光源やそれを駆動する電源を内蔵する必要が無いため、軽量薄型にすることができる。
【００３６】
また、図１２においてレンズ２が無い場合には、蛍光体プレート３が非常に小さいため、レーザ光源１１からの光（光スポット）を蛍光体プレート３に正確に位置合わせすることは非常な苦労を要する。さらに、図１２のベース照明のように、複数個のレーザ光源１１が存在すると、レンズ２が無い場合には、レーザ光源１１間の位置ズレにより、複数のビームを同時に蛍光体プレート３に正確に照射することは困難を極める。なおかつ、筐体５１自体は、吊り具５８を使って天井面５３にねじ止めされるため、筐体５１自体の位置ズレの影響も考慮しなければならない。以上のことを鑑みて、蛍光体プレート３に本発明のレンズ２を設け、レンズ２の径を１０ｍｍとすることで、レーザ光源１１間の位置ズレがあっても、複数のビームを同時に蛍光体プレート３に正確に照射できるようになった。
【００３７】
なお、図１３には、図１２のベース照明に用いられたレンズ２およびその各区画ＡＲとレンズ２に入射するレーザ光源１１からの光（ビーム）との大きさの程度（レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときの図）が示されている。図１３において、レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときのレンズ２全体の大きさ（径）Ｄは１０ｍｍであり、レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画のピッチｐは０．５ｍｍであり、レーザ光源１１からの光（ビーム）のビーム径ＢＭは３ｍｍであった。
【００３８】
このように、ベース照明などに本発明の光源装置を用いることで、光源１１の位置ズレがあっても光源１１からの光を蛍光体領域２に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる照明装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、一般照明、室内照明、街路灯、車両用灯具、ショーケース用照明などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 光源手段
２ レンズ
３ 蛍光体領域
１１ 固体光源
１２ コリメートレンズ
５１ 筐体
５２ 穴
５３ 天井面
５４ 穴
５５ 電源
５６ 床面
５７ 拡散板、拡散シート、プリズムシートなど
５８ 吊り具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の光半導体と蛍光体とを組み合わせた光源装置として、例えば特許文献１に示されているようなものが知られている。
【０００３】
図１は特許文献１の発光装置を示す図である。図１を参照すると、この発光装置は、青色光を出射するＬＥＤチップ１０２と、青色光を黄色光に変換する蛍光体を有する蛍光体領域１０６とを備え、ＬＥＤチップ１０２から出射されて蛍光体領域１０６を透過した青色光と、蛍光体で生じた黄色光とを重ね合わせて白色光を出射することを意図しており、この際に、ＬＥＤチップ１０２から出射された青色光を集光させる集光レンズ１０４を更に備え、蛍光体領域１０６とＬＥＤチップ１０２との間に、集光レンズ１０４の光入射側の光学面が配設されており、蛍光体領域１０６は、集光レンズ１０４の焦点Ｆの近傍に配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の発光装置では、蛍光体領域１０６を集光レンズ１０４の焦点位置に置く必要があるため、ＬＥＤチップ１０２が位置ズレすると、青色光の集光する位置がずれてしまい、光利用効率が低下してしまうという問題と、蛍光体領域１０６に多く光が当たる箇所とそれほど当たらない箇所ができて色ムラの原因となってしまうという問題とがあった。
【０００６】
本発明は、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの光源からの光を蛍光体領域に照射して所定の色の光を得るときに、光源の位置ズレがあっても光源からの光を蛍光体領域に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっていることを特徴としている。
【０００８】
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、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２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。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至請求項３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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっているので、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの光源からの光を蛍光体領域に照射して所定の色の光を得るときに、光源の位置ズレがあっても光源からの光を蛍光体領域に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる。
【００１１】
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、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されているので、光利用効率を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】特許文献１の発光装置を示す図である。
【図２】本発明の光源装置の構成例を示す図（断面図）である。
【図３】光源手段の一例を示す図である。
【図４】光源手段の他の例を示す図である。
【図５】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の一例を示す図である。
【図６】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の他の例を示す図である。
【図７】レンズの各区画に入射した光源手段からの光（略平行光）のビームが照射する蛍光体領域の同じ所定範囲Ｅの例を示す図である。
【図８】本発明の光源装置の作用効果を説明するための図である。
【図９】図２に断面で示されているレンズを光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の他の例を示す図である。
【図１０】レンズの各区画の他の例を示す図である。
【図１１】レンズの各区画の他の例を示す図である。
【図１２】本発明の光源装置を用いたベース照明の一例を示す図である。
【図１３】図１２のベース照明に用いられたレンズおよびその各区画とレンズに入射するレーザ光源からの光（ビーム）との大きさの程度を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図２は、本発明の光源装置の構成例を示す図（断面図）である。図２を参照すると、この光源装置は、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し、略平行光にして出射する光源手段１と、該光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズ２と、該レンズ２からの光が入射することにより励起され前記光源手段１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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域（例えば蛍光体プレート）３とを備えている。
【００１５】
図３は光源手段１の一例を示す図である。図３の例では、光源手段１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１１と、固体光源１１からの光をコリメート光（平行光）にして出射するコリメートレンズ１２とにより構成されている。ここで、固体光源１１には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などが使用可能である。
【００１６】
また、図４は光源手段１の他の例を示す図である。図４の例では、光源手段１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１１により構成されている。ここで、固体光源１１には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ半導体レーザ光源などが使用可能である。すなわち、図４の例では、固体光源１１自体に、これから出射する光がコリメート光（平行光）または略平行光となっているものが使用され、この場合には、図３の例のようにコリメートレンズ１２を別途に設ける必要はない。
【００１７】
換言すれば、光源手段１からはコリメート光（平行光）が出射されるのが最も望ましいが、光源手段１からは、完全には平行光とはなっていない光（略平行光）が出射されても良く、この場合も本発明の範囲に含まれる。以下の説明では、便宜上、光源手段１からの光を、コリメート光（平行光）をも含めて広義に略平行光と呼ぶことにする。
【００１８】
具体的に、固体光源１１には、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍの近紫外光を発光するＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などを用いることができる。この場合、蛍光体領域３の蛍光体としては、波長が約３８０ｎｍないし約４０５ｎｍ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＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、 ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等を用いることができ、青色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＬａＡｌ（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）１０：Ｃｅ３＋等を用いることができる。
【００１９】
また、固体光源１１には、例えば、ＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約４６０ｎｍの青色光を発光するＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などを用いることができる。この場合、蛍光体領域３の蛍光体としては、波長が約４４０ｎｍないし約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＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：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。また、波長が約４４０ｎｍないし約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋ （ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋等の黄色蛍光体を用いることができる。
【００２０】
蛍光体領域３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。
【００２１】
また、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出す所謂透過方式として構成される場合には、蛍光体領域３は、図２に示すようにレンズ２の光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側の平坦な面２ａに保持されていても良いし、あるいは、蛍光体領域３は、光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側がレンズ２とは別の例えば透明基板により、レンズ２と所定の距離を保つように保持（固定）されていても良い。
【００２２】
このような構成では、ＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの固体光源１１からの光を蛍光体領域３に照射して所定の色の光を得ることができる。例えば、固体光源１１として青色光を出射するものを用い、蛍光体領域３として黄色蛍光体のものを用いるとき、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出す透過方式となっている場合において、蛍光体領域３を透過した青色光と、蛍光体で生じた黄色光とを重ね合わせて白色光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側から取り出すことができる。
【００２３】
ところで、前述のように、従来では、固体光源１１からの光を集光レンズで集光して蛍光体領域３を照射するようにしており、この際、集光レンズの焦点位置に蛍光体領域３を置いていたので、固体光源１１が位置ズレすると、青色光の集光する位置がずれてしまい、光利用効率が低下してしまうという問題と、蛍光体領域３に多く光が当たる箇所とそれほど当たらない箇所ができて色ムラの原因となってしまうという問題とがあった。
【００２４】
本発明は、このような問題を解決するため、光源手段１と蛍光体領域３との間に、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチｐに区画されているレンズ２を設けている。図５、図６には、図２に断面で示されているレンズ２を光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの上面図の例が示されている。なお、図５の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに一方向（Ｘ方向）に等ピッチｐに区画されている。また、図６の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに直交する二方向（Ｘ方向およびＹ方向）に等ピッチｐに区画されている（すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向の両方向に等ピッチｐに区画されている）。図６の例の場合、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの各区画ＡＲの形状は、一辺がピッチｐの正方形状のものとなっている。ここで、蛍光体領域３の直径Ｃが１ｍｍ程度のものであり、光源手段１からの光（略平行光）のビーム径ＢＭが３ｍｍ程度であるとき、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２全体の大きさ（径Ｄ）は、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の範囲のものであり、また、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画ＡＲのピッチｐは、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のものである。
【００２５】
このように、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画のピッチｐ（例えば１ｍｍ程度）は、光源手段１からの光（略平行光）のビーム径ＢＭ（例えば３ｍｍ程度）よりも小さいものとなっている。すなわち、この例の場合、図２に示すように、光源手段１からの光（略平行光）はレンズ２の３つの区画に入射する。
【００２６】
また、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅを照射するように設定されている。図２の例では、レンズの各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして蛍光体領域３のサイズＣと略同一サイズの範囲（１ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されている。
【００２７】
なお、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図７（ａ）に示すように蛍光体領域３のサイズＣよりも小さい範囲（例えば０．５ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されることも可能である。但し、この場合には、イエローリング（中心部は黄味のない白色であるが、周辺部が黄味を帯びた白色となる現象）などの色ムラが生じる恐れがある。また、これと反対に、レンズ２の各区画は、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図７（ｂ）に示すように蛍光体領域３のサイズＣよりも大きい範囲（例えば１．５ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されることも可能である。但し、この場合には、光利用効率が低下してしまう。これに対し、レンズ２の各区画が、これに入射する光源手段１からの光（略平行光）のビームが蛍光体領域３の同じ所定範囲Ｅとして図２に示すように蛍光体領域３のサイズＣと略同一サイズの範囲（１ｍｍ程度の範囲）を照射するように設定されているときには、イエローリングなどの色ムラも生じさせず、光利用効率を著しく高めることができるので、最も望ましい。
【００２８】
上記のような本発明の光源装置では、例えば図８に示すように、図２の状態からＬＥＤ光源や半導体レーザ光源などの固体光源１１の位置ズレ（図８の例では、図２の状態からＸ方向に１ｍｍ程度の位置ズレ）があっても固体光源１１からの光を蛍光体領域３の所定範囲Ｅに位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる。具体的に、レンズ２が図５の構成となっているときには、固体光源１１がＸ方向に位置ズレしても、固体光源１１からの光を蛍光体領域３の所定範囲Ｅに位置ズレなく照射できる。但し、図５の構成では、固体光源１１がＹ方向に位置ズレすると、固体光源１１からの光の照射範囲も位置ズレしてしまう。これに対し、レンズ２が図６の構成となっているときには、固体光源１１がＸ方向、Ｙ方向のいずれの方向に位置ズレしても、固体光源１１からの光の照射範囲は位置ズレすることがなく、図５の構成と比べて、光利用効率の低下と色ムラをより確実に防止することができる。
【００２９】
なお、上述の例では、光源装置は、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側に取り出す透過方式となっているが、適宜な設計変更により（例えば、蛍光体領域３の光源手段１（固体光源１１）が設けられている側とは反対の側を反射基板により保持（固定）することなどにより）、蛍光体領域３からの光を光源手段１（固体光源１１）が設けられている側に取り出す反射方式のものにすることもできる。
【００３０】
また、上述の例では、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに一方向（Ｘ方向）に等ピッチｐに区画されているか、または、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに直交する二方向（Ｘ方向およびＹ方向）に等ピッチｐに区画されている（すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向の両方向に等ピッチｐに区画されている）場合が示されているが、例えば図９に示すように三方向に等ピッチｐに区画されていても良い（図９の例の場合、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときの各区画ＡＲの形状は、一辺がピッチｐの正六角形状のものとなっている）。すなわち、レンズ２は、光源手段１からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチｐに区画されていれば良い。
【００３１】
また、上述の例では、レンズ２の各区画は、図２に示すように、光源手段１側から見たときに凸レンズであり、レンズ２の各区画表面と蛍光体領域３との間に各焦点Ｆ０があり、レンズ２の各区画に入射した光は、各焦点Ｆ０に集光されるようになっているが、レンズ２の各区画を、図１０に示すように、光源手段１側から見たときに凹レンズにして、蛍光体領域３を照射することもできる。
【００３２】
また、上述の例では、レンズ２の各区画は、連続的につながっているが、レンズ２の各区画は、図１１のような不連続なものであっても良い。なお、図１１の例では、レンズ２の各区画を設定する基本面ＢＳが平坦となっており、フレネルレンズとして構成されている。
【００３３】
上述した本発明の光源装置は、一般照明、室内照明、街路灯、車両用灯具、ショーケース用照明などの照明装置に利用できる。
【００３４】
図１２は、上述した本発明の光源装置を用いたベース照明の一例を示す図である。図１２を参照すると、このベース照明では、筐体５１の背面（図１２では筐体５１の上面側）に複数の穴５２が開いており、各穴５２にレンズ２が嵌め込まれている。レンズ２には直径１．０ｍｍの蛍光体プレート（黄色蛍光体プレート）３が担持されており、レンズ２及び蛍光体プレート３は等ピッチｋでアレイ状に複数個並んでいる。また、各レンズ２の位置と相対するように天井面５３に微細な穴５４が開いており、それに合わせて青色レーザ光源１１とコリメートレンズ１２が設けられている。青色レーザ光源１１を駆動する電源５５自体も天井裏に備わっている。青色レーザ光源１１から出射した青色光は、コリメートレンズ１２により平行光になって天井裏より出射される。一般的なコリメートレンズでレーザのビーム径は３ｍｍ程度になる。青色レーザ光源１１からの青色光は、相対するレンズ２に入射し、入射側とは反対側の蛍光体プレート３を励起光として照射する。励起光としての青色光は、蛍光体プレート３から蛍光（黄色蛍光）を発光させるとともに、励起光としての青色光の一部は、蛍光体プレート３を透過する。これにより、黄色蛍光と青色光とが混色されて白色光となり、床面５６を照射する。グレア光対策や床面照射パターンを変えるために、筐体５１の光出射面側には拡散板、拡散シート、プリズムシートなどを適宜備えても良い。なお、図１２において、符号５７は拡散板、拡散シート、プリズムシートなどである。
【００３５】
図１２のベース照明では、レーザ光源１１を用いることで、照明器具自体に給電する必要が無く、つまり光源やそれを駆動する電源を内蔵する必要が無いため、軽量薄型にすることができる。
【００３６】
また、図１２においてレンズ２が無い場合には、蛍光体プレート３が非常に小さいため、レーザ光源１１からの光（光スポット）を蛍光体プレート３に正確に位置合わせすることは非常な苦労を要する。さらに、図１２のベース照明のように、複数個のレーザ光源１１が存在すると、レンズ２が無い場合には、レーザ光源１１間の位置ズレにより、複数のビームを同時に蛍光体プレート３に正確に照射することは困難を極める。なおかつ、筐体５１自体は、吊り具５８を使って天井面５３にねじ止めされるため、筐体５１自体の位置ズレの影響も考慮しなければならない。以上のことを鑑みて、蛍光体プレート３に本発明のレンズ２を設け、レンズ２の径を１０ｍｍとすることで、レーザ光源１１間の位置ズレがあっても、複数のビームを同時に蛍光体プレート３に正確に照射できるようになった。
【００３７】
なお、図１３には、図１２のベース照明に用いられたレンズ２およびその各区画ＡＲとレンズ２に入射するレーザ光源１１からの光（ビーム）との大きさの程度（レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときの図）が示されている。図１３において、レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときのレンズ２全体の大きさ（径）Ｄは１０ｍｍであり、レーザ光源１１からの光（平行光）の投射方向から見たときのレンズ２の各区画のピッチｐは０．５ｍｍであり、レーザ光源１１からの光（ビーム）のビーム径ＢＭは３ｍｍであった。
【００３８】
このように、ベース照明などに本発明の光源装置を用いることで、光源１１の位置ズレがあっても光源１１からの光を蛍光体領域２に位置ズレなく照射することができ、これにより、光利用効率の低下と色ムラを有効に防止することができる照明装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、一般照明、室内照明、街路灯、車両用灯具、ショーケース用照明などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 光源手段
２ レンズ
３ 蛍光体領域
１１ 固体光源
１２ コリメートレンズ
５１ 筐体
５２ 穴
５３ 天井面
５４ 穴
５５ 電源
５６ 床面
５７ 拡散板、拡散シート、プリズムシートなど
５８ 吊り具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置において、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されていることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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。
【請求項１】
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し、略平行光にして出射する光源手段と、該光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときに少なくとも一方向に等ピッチに区画されているレンズと、該レンズからの光が入射することにより励起され前記光源手段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種類以上の蛍光体を含む蛍光体領域とを備え、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの略平行光のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲を照射するように設定されており、前記光源手段からの光（略平行光）の投射方向から見たときの前記レンズの各区画のピッチは、前記光源手段からの光（略平行光）のビーム径よりも小さいものとなっていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置において、前記レンズの各区画は、これに入射する前記光源手段からの光（略平行光）のビームが前記蛍光体領域の同じ所定範囲として前記蛍光体領域と略同一サイズの範囲を照射するように設定されていることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１０９９０９（Ｐ２０１３−１０９９０９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２８６７（Ｐ２０１１−２５２８６７）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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