発光装置
【課題】導光方向に沿って均一かつ効率よく発光可能な発光装置を提供する。
【解決手段】実施形態の発光装置は、第１の光源と、導光体と、発光層と、第１の反射層と、を有する。前記導光体は、前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に設けられた第２の端面と、を有する。前記発光層では、前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置される。前記第１の反射層は、前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能である。また、前記発光層からの拡散光を、前記導光体の外部に放出することを特徴とする。
【解決手段】実施形態の発光装置は、第１の光源と、導光体と、発光層と、第１の反射層と、を有する。前記導光体は、前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に設けられた第２の端面と、を有する。前記発光層では、前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置される。前記第１の反射層は、前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能である。また、前記発光層からの拡散光を、前記導光体の外部に放出することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外光〜可視光波長範囲の出力光と、この出力光を吸収した蛍光体粒子が放出する波長変換光と、を混合すると、例えば、白色光、擬似白色光、電球色などを得ることができる。
【０００３】
青色ＬＥＤのチップを黄色蛍光体層で覆うと、点光源として擬似白色光を得ることができる。他方、導光体の導光方向に沿って黄色蛍光体層を延在させ、導光体内部を導かれた青色光を照射することにより、線状光源として擬似白色光を得ることができる。
【０００４】
この場合、励起光（光源の出力光）は光源に近い蛍光体層領域に多く吸収される。しかし、光源から離れるに従って励起光の強度が低下し、蛍光体層での吸収が低減される。このため、擬似白色光の強度は、光源側で高く光源から離れるに従い低下する問題がある。また、光源から離れると、青色光が経るため色度も黄色側にシフトする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、導光方向に沿って均一かつ効率よく発光可能な発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の発光装置は、第１の光源と、導光体と、発光層と、第１の反射層と、を有する。前記導光体は、前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に設けられた第２の端面と、を有する。前記発光層では、前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って発光層として配置される。前記第１の反射層は、前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能である。また、前記発光層から拡散光を、前記導光体の外部に放出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、導光方向に沿って発光層を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一な色度で効率よく発光可能な発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図１（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図１（ｃ）は光拡散剤による出力光を示す模式図、である。
【図２】図２（ａ）はレーザビームの光強度分布を表すグラフ図、図２（ｂ）は入射領域が大きな場合の入射面を示す模式側面図、図２（ｃ）は入射領域が小さな場合の入射面を示す模式側面図、である。
【図３】図３（ａ）は第１の実施形態に変形例の模式断面図、図３（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図３（ｃ）は光拡散剤による出力光を示す模式図、である。
【図４】図４（ａ）は第２の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｂ）は第１変形例にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｃ）は第２変形例の模式断面図、である。
【図５】第３の実施形態にかかる発光装置の模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は第４の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図（ｂ）はその第１変形例の模式断面図、である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｅ）は、反射層の形状の変形例を表す模式断面図である。
【図８】図８（ａ）は第５の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図８（ｂ）および図８（ｃ）は光源側からみた模式側面図、図８（ｄ）は模式斜視図、図８（ｅ）は変形例の模式断面図、である。
【図９】図９（ａ）は第６の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図６（ｂ）〜（ｅ）は点灯領域を表す模式図、である。
【図１０】図１０（ａ）は第７の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図１０（ｂ）はその模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）は第１の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図１（ｂ）は出力光が蛍光体粒子により波長変換された拡散発光を示す模式図、図１（ｃ）は出力光が光拡散剤による拡散発光を示す模式図、である。
図１（ａ）において、発光装置は、光源１０と、光源１０から離間して設けられた導光体３０と、蛍光体粒子を含む発光層４０と、導光体３０の第２の端面３０ｂに設けられた第１の反射層５０と、を有する。導光体３０は、第１の端面３０ａ、第２の端面３０ｂ、側面３０ｃ、３０ｆを有している。第１の端面３０ａは、光源１０からの出力光１０ａの入射面となる。第２の端面３０ｂには、金属や誘電体多層膜からなる第１の反射層５０が設けられる。
【００１１】
光源１０として、例えば、紫外光〜可視光波長範囲の出力光を放出可能な窒化物系半導体材料からなるＬＥＤ（Light Emitting Diode)やＬＤ（Laser Diode)を用いることができる。ＬＤの場合、発光点のサイズは１０μｍ以下、出力光１０ａの垂直方向半値全角は３０度、水平方向半値全角は１０度などと狭くでき、導光体３０へ確実に入射することが容易となる。
【００１２】
なお、本明細書において、出力光が導かれる方向を、導光方向（ブロック矢印）３６と定義する。導光体３０は、透光性を有し、透明樹脂やガラスなどの透明材料、または空気層などとすることができる。また、例えば、導光体３０の幅は１．５ｍｍ、高さは１．５ｍｍ、とすることができる。また、導光体３０の長さは、例えば６０ｍｍとすることができる。
【００１３】
発光層４０は、蛍光体粒子４１、または光拡散剤４２を含み、導光体３０の側面３０ｃ、３０ｆを囲むように設けられる。例えば、図１（ｂ）のように、ガラスや透明樹脂に蛍光体粒子４１が混合され導光方向３６に沿って分散して配置される。また、図１（ｃ）のように、ガラスや透明樹脂に光拡散剤４２が混合され導光方向３６に配置される。
【００１４】
出力光１０ａは、導光体３０の第１の端面３０ａへ入射する。入射した出力光１０ａは、発散しながら発光層４０へ入射する。導光体３０の屈折率を発光層４０の屈折率以下とすると、出力光１０ａが効果的に発光層４０へ入射できるので好ましい。この場合、発光層４０の厚さ、蛍光体粒子濃度、光拡散剤濃度を選ぶことにより、入射光Ｇ１、Ｇ２を発光層４０の外縁４０ａと空気との界面で全反射させ、第１の反射層５０に入射させることができる。
【００１５】
もし、蛍光体粒子が導光体の全領域内に混合されていると、入射した出力光（励起光）は光源側の蛍光体粒子に多く吸収され、波長変換光の強度が高くなる。この場合、光源側では発熱による温度上昇が大きい。他方、光源から離れるに従い出力光の強度が低下し波長変換光の強度も低下する。すなわち、導光方向に沿って光強度が次第に低下する。
【００１６】
これに対して本実施形態では、出力光１０ａは、導光方向３６に沿って、導光体３０から発光層４０へ連続的に入射できる。また、第２の端面３０ｂに入射した出力光１０ａは第１の反射層５０により反射されるので、外部に不要に輻射することがない。第１の反射層５０により反射された光は、再び発光層４０へ入射可能である。このようにして、発光層４０の導光方向３６に沿って、均一に出力光を再入射させることが容易である。
【００１７】
また、第１の端面３０ａにおいて、出力光１０ａが入射しない領域に第２の反射層５２を設けてもよい。このようにすると、第１の端面３０ａの側においても、不要輻射を抑制できる。さらに、第１の光源１０からの出力光１０ａの波長と、実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源を設けても良い。この場合、第１の反射層５０は、第２の光源からの出力光の入射領域以外の領域に設ければよい。
【００１８】
図１（ｂ）のように、発光層４０が蛍光体粒子４１を含んでいる場合、蛍光体粒子４１は入射光Ｇ３を吸収し波長変換光を放出する。この場合、波長変換光は、蛍光体粒子４１を発光源として発散しつつ拡散放出される。発光層４０が薄いか、または蛍光体粒子の濃度が高すぎない場合、導光体３０側に向かう光ｇｙ１と外側に向かう光ｇｙ２とを生じる。蛍光体粒子４１に吸収されなかった出力光の一部は、蛍光体粒子４１により散乱されるか、蛍光体粒子４１を透過するなどにより、導光体３０側に向かう光ｇｂ１と外側に向かう光ｇｂ２とを生じる。
【００１９】
この結果、出力光と、波長変換光と、が混合された出射光８０が導光体３０の外部に放出される。導光体３０が細長い円柱状であれば、出射光８０は、断面内で等方的に放出可能である。また、出力光１０ａが青色レーザ光であり、蛍光体粒子４１が珪酸塩などを含む黄色蛍光体からなるものとすると、出射光８０を擬似白色光とすることができる。
【００２０】
図１（ｃ）は、発光層４０が光拡散剤４２を含んでいる場合である。入射光Ｇ３が光拡散剤４２により、散乱される。もし、光拡散剤４２を含む発光層が適正な拡散透過率を有する場合、導光体３０側へ向かう光ｇｂ１と、外側に向かう光ｇｂ２が放出される。この結果、導光方向３６と直交する方向に出射光８０が出射される。例えば、出力光１０ａが赤色レーザ光であるものとすると、導光方向３６と直交する方向に赤色光からなる出射光８０が放出される。なお、光拡散剤４２としては、ポリメタクリル酸メチルや炭酸カルシウムなど、拡散透過率の高い粒子を用いることができる。
【００２１】
第１の反射層５０が設けられた第２の端面３０ｂから導光体３０の外部に出力光や波長変換光を放出することはないので、光取り出し効率を高めると共に、レーザ光などの不要輻射を低減し、安全を確保できる。このようにして、導光方向に沿って発光層４０を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一な色度でかつ効率よく線状に発光可能な発光装置を提供することができる。
【００２２】
図２（ａ）はレーザビームの光強度分布を表すグラフ図、図２（ｂ）は入射領域が大きな場合の入射面を示す模式側面図、図２（ｃ）は入射領域が小さな場合の入射面を示す模式側面図、である。
出力光は、ＬＥＤからの光を凸レンズで絞ってもよい。しかし、ＬＤを用いると、ビーム断面における光強度分布は、図２（ａ）のようなＧａｕｓｓｉａｎとなり、光強度がピーク値の１／ｅ２となる断面内に９５％以上のエネルギーを集中させることができるので、光損失を低減しつつ導光できる。また、ＬＤの場合、発光点のサイズは１０μｍ以下、出力光１０ａの垂直方向半値全角は３０度、水平方向半値全角は１０度などと狭くでき、高いエネルギーのビームとすることができる。従ってエネルギーを導光体３０に効率によい結合が可能となる。
【００２３】
図２（ｂ）において、導光体３０は、側面３０ｃ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、を有している。ドット線であらわす楕円断面の出力光（ビーム）１０ａが第１の端面３０ａに入射する。または、図２（ｃ）のように、入射面の一部となる狭い入射領域３０ｄから入射することもできる。この場合、入射領域３０ｄ以外に、第２の反射層５２を設けることができる。第２の反射層５２は、金属または誘電体多層膜とすることができる。なお、図２（ｂ）および図２（ｃ）では、矩形断面としたが断面形状はこれに限定されず、円や楕円などであってもよい。
【００２４】
図３（ａ）は第１の実施形態に変形例の模式断面図、図３（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図３（ｃ）は光拡散剤による放射を示す模式図、である。
導光体３０の側面３０ｃには、発光層が設けられない。すなわち、側面３０ｃを光出射面とする。この場合、側面３０ｃにおいて、出力光１０ａが全反射して第１の反射層５０へ向かって導光される。例えば、入射光Ｇ１は側面３０ｃで全反射されたのち、発光層４０へ入射し、入射光Ｇ４は側面３０ｃで全反射されたのち、第１の反射層５０で反射され、発光層４０へ入射する。このようにして、導光方向３６に沿って、光を均一に発光層４０へ入射できる。
【００２５】
図３（ｂ）のように、蛍光体粒子４１を含む発光層４０を十分に厚くするか、または蛍光体粒子４１の濃度を高めると、波長変換光ｇｙ１および出力光ｇｂ１の多くの部分を導光体３０側に放出できる。また、図３（ｃ）のように、光拡散剤４２の拡散透過率を低くすると、出力光ｇｂ１の多くの部分を導光体３０側に放出できる。この結果、図３（ａ）のように、光出射面３０ｃの側に出射光８０を放出できる。この場合、第１の端面３０ａから第２の端面３０ｂまでの間の領域で、導光体３０は発光層４０を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一色度の線状光源として作用する。
【００２６】
図４（ａ）は第２の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｂ）はその第１変形例にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｃ）は第２変形例にかかる模式断面図、である。
図４（ａ）の第２の実施形態では、導光体３０が屈曲部３０ｚを有している。また、図４（ｂ）の第１変形例では、導光体３０は、屈曲部３０ｚから第２の端面３０ｂの反対側に向かって延在した分岐部３０ｈを有している。分岐部３０ｈには、第２の端面３０ｂ側に設けられた第１の反射層５０による反射光が導かれる。分岐部３０ｈは第３の端面３０ｊを有している。第３の端面３０ｊには、第３の反射層５４が設けられ、第１の反射層５０による反射光をさらに反射できる。第３の反射層５４は、金属または誘電体多層膜とすることができる。このように、屈曲部３０ｚを設けても、入射された出力光を導光方向３６に確実に導くことができる。図４（ｃ）の第２変形例では、導光体３０は屈曲部３０ｚから延在した領域をさらに有し、第２の光源１０からその出力光１０ａが入射される。また、発光層４０は導光方向３６のうち、一部の領域に設けられ、高輝度発光可能な照明装置とすることができる。
【００２７】
図５は、第３の実施形態にかかる発光装置の模式断面図である。
樹脂やガラスに蛍光体粒子が分散して配置された透明な発光層４０の外縁４０ａに蛍光体粒子が混合されずクラッド層として作用する導光体３２が設けられる。なお、発光層４０の屈折率は、導光体３２の屈折率よりも、例えば０．１程度高くなるようにすると、出力光は導光体３２と発光層４０との界面において、全反射を生じることなく発光層４０へ確実に入射可能となる。
【００２８】
発光層４０および導光体３２は、中心が共通である円形、楕円形、矩形、などの断面とすることができる。この場合、実質的に同一の波長を有する光源の数を点対称となるように配置すると効率を高めることができる。出力光は、入射面となる導光体の第１の端面３２ａから入射する。導光体３２の第２の端面３２ｂには、第１の反射層５０が設けられる。また、第１の光源１０および第２の光源１１側の発光層４０の第１の端面４０ａには、第２の反射層５３が設けられる。発光層４０は、例えば、長さを１０ｍｍ、直径を１．５ｍｍなどとできる。
【００２９】
屈折率が高い発光層４０に入射した出力光Ｇ３は、導光体３２と発光層４０との界面から、蛍光体粒子が配置された発光層４０内に徐々に内部に浸透する。この場合、入射光Ｇ１、Ｇ４は、導光体３２と空気層との界面で全反射をしつつ、徐々に発光層４０に浸透していく。浸透した光は、一部は蛍光体粒子に吸収され波長変換される。残りは散乱と透過により、光出射面３２ｃから放出される。また、第２の反射層５３を設けるので、発光層４０の第１の端面４０ａからの不要な輻射が低減できる。
【００３０】
図６（ａ）は第４の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図６（ｂ）はその変形例の模式断面図、である。
図６（ａ）において、発光層４０は、導光体３２の第２の端面３０ｂに近い位置に、フィラメント電球の発光部の様に線状の短い領域として偏在している。線状の短い領域の発光層４０の長さは、例えば３〜５ｍｍとすることができる。このようにすると、第１の反射層５０の近傍に設けられた発光層４０に出力光Ｇ１を効率よく入射することが容易となる。また、図６（ｂ）のように、発光層４０は導光方向のうちの一部の領域に設けてもよい。このようにすると、高輝度発光装置とすることができる。
【００３１】
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、反射層の形状の変形例を表す模式断面図である。
図７（ａ）では、平面状の第１の反射層５０が導光方向に対して傾斜した導光体３０の端面に設けられている。これにより、例えば、反射光を発光層４０へ、より多く入射させることができる。
【００３２】
図７（ｂ）では、外に向かって凸となる第１の反射層５０が設けられている。図７（ｃ）では、外に向かって凹となる第１の反射層５０が設けられている。図７（ｄ）では、凸部を複数有する第１の反射層５０が設けられている。このように、形状を変化させることにより、反射方向を制御することができる。
【００３３】
また、図７（ｅ）では、第１の反射層５０の外周部を導光体３０ａの内側に向かって折り曲げる。このようにすると、第１の端面３０ａの近傍において、発光層４０への入射を強めることができる。
【００３４】
図８（ａ）は第５の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図８（ｂ）および図８（ｃ）は光源側からみた模式側面図、図８（ｄ）は模式斜視図、図８（ｅ）は変形例の模式断面図、である。
図８（ａ）のように、導光体３０は、先端部３０ｌと、先端部３０ｌから分岐した分岐部３０ｋと、を有する。分岐部３０ｋは、少なくとも２つの光源の側に第１の端面３０ａを有する。また、先端部３０ｌは、第１の反射層５０の側に第２の端面３０ｂを有する。図８において、分岐部３０ｋが屈折しているが、導光方向３６と平行に延長されていてもよい。もし図８のように外側に広げると、少なくとも２つの光源間の距離を保ち、その配置が容易となりかつ熱の放散を高めることができる。なお、分岐部３０ｋ側の発光層４０の第１の端面４０ａに第２の反射層５３を設けると、不要輻射を低減できる。
【００３５】
分岐部３０ｋの円環状の第１の端面３０ａからＬＤからなる４つの光源１０、１１、１２、１３のそれぞれの４つの出力光１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａを入射させる場合、ビームの偏光方向を選択できる。すなわち、ビームは楕円状の断面を有していることが多い。このため、図８（ｂ）では、ビームの垂直方向が導光体３０の中心に向かうように配置されている。また、図８（ｃ）では、ビームの垂直方向が円周方向と平行になるように配置されている。なお、４つの光源１０、１１、１２、１３からの出力光は、実質的に同一の波長を有するものとする。
【００３６】
図８（ｄ）は発光装置の模式斜視図である。導光体３０の先端部３０ｌはフィラメントとして作用する。すなわち、出力光が青色レーザ光であり、発光層４０が黄色蛍光体粒子を含んでいると、擬似白色光などの出射光８０を放出可能である。また、出力光が赤色レーザ光であり、発光層４０が光拡散剤を含んでいると、赤色光である出射光８０を放出可能である。図８（ｅ）の変形例では、発光層４０が先端部３０ｌ内の導光方向３６のうち一部の領域に設けられる。この場合、第２の反射層５３は、発光層４０とは離間していてもよい。
【００３７】
このような発光装置は、高い発光効率と長寿命を有し、可視光、白色光、擬似白色光などを放出可能である照明用途に広く用いることができる。出射光８０は、先端部３０ｌから３次元的に放出される。なお、分岐部３０ｋの形状は円環に限定されない。例えば、先端部３０ｌから４つの分岐部が分岐したものであってもよい。光源１０〜１３は、分岐部３０ｋの端部に配置できるので、放熱が容易となる。
【００３８】
図９（ａ）は第６の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図６（ｂ）〜（ｅ）は点灯領域を表す模式図、である。
導光体３０の１つの側面に沿って、分岐部９１、９２、９３が設けられている。分岐部９１〜９３は、導光体３０に光学的に緩やかに結合されている。このようにすると、光結合に方向性を持たせることができる。それぞれの分岐部９１〜９３の端面側にも、第１の光源１０の出力光の波長と実質的に同一の波長を有する３つの出力光を放出可能な光源１１、１２、１３が設けられている。このため、それぞれの出力光は、第２の端面３０ｂに向けて導光される。また、導光体３０の第２の端面３０ｂには第１の反射層５０が設けられている。
【００３９】
例えば、第１の光源１０、光源１１、１２、１３をこの順に点灯していくと、発光領域５１が発光領域５４までこの順に移動し、発光領域が動いて見える光源とすることができる。なお、点灯の順序は、駆動回路により制御することが可能である。また、導光体３０の側面に蛍光体含有層４６を設けると、白色などの混合色が動く光源が可能となる。
【００４０】
図１０（ａ）は第７の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図１０（ｂ）はその模式断面図である。
発光装置は、第１の光源１０と、第２の光源１１と、第１の端面３０ａと、第２の端面３０ｂと、蛍光体含有層４６と、を有する。第１の光源１０からの出力光の波長と、第２の光源からの出力光の波長と、は実質的に同一とする。第１の端面３０ａの中心Ｏ１と前記第２の端面３０ｂの中心Ｏ２とを結ぶ直線と直交する方向において、導光体３０の中央部の幅Ｗ３は、第１の端面３０ａの幅Ｗ１および第２の端面３０ｂの幅Ｗ２よりもそれぞれ広い。
【００４１】
このため、一方の端面から入射し、次第に広がった光が他方の端面に近づくに従って狭められた蛍光体含有層４１に吸収される。このために、直線Ｏ１−Ｏ２に沿って発光強度を均一に保ちつつ、直線Ｏ１−Ｏ２に直交する方向に光を放出できる。また、出力光の損失を低減することができ、かつ第１の端面３０ａおよび第２の端面３０ｂから外部への不要輻射を低減することができる。第７の実施形態にかかる発光装置は、エッジライト式バックライト光源や車載用ヘッド／フォッグランプ光源、一般照明などに用いることができる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 第１の光源、１１ （第２の）光源、１２、１３ 光源、３０ 導光体、３０ａ 第１の端面、３０ｂ 第２の端面、３０ｈ、３０ｋ 分岐部、３０ｊ 第３の端面、３０ｌ 先端部、３０ｚ 屈曲部、３２ 導光体、３６ 導光方向、４０ 発光層、４０ａ 外縁、４１ 蛍光体粒子、４２ 光拡散剤、４６ 蛍光体含有層、５０ 第１の反射層、５２、５３ 第２の反射層、５４ 第３の反射層、９１、９２、９３ 分岐部、ｇｙ１、ｇｙ２ 波長変換光、ｇｂ１、ｇｂ２ 拡散された出力光
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外光〜可視光波長範囲の出力光と、この出力光を吸収した蛍光体粒子が放出する波長変換光と、を混合すると、例えば、白色光、擬似白色光、電球色などを得ることができる。
【０００３】
青色ＬＥＤのチップを黄色蛍光体層で覆うと、点光源として擬似白色光を得ることができる。他方、導光体の導光方向に沿って黄色蛍光体層を延在させ、導光体内部を導かれた青色光を照射することにより、線状光源として擬似白色光を得ることができる。
【０００４】
この場合、励起光（光源の出力光）は光源に近い蛍光体層領域に多く吸収される。しかし、光源から離れるに従って励起光の強度が低下し、蛍光体層での吸収が低減される。このため、擬似白色光の強度は、光源側で高く光源から離れるに従い低下する問題がある。また、光源から離れると、青色光が経るため色度も黄色側にシフトする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、導光方向に沿って均一かつ効率よく発光可能な発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の発光装置は、第１の光源と、導光体と、発光層と、第１の反射層と、を有する。前記導光体は、前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に設けられた第２の端面と、を有する。前記発光層では、前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って発光層として配置される。前記第１の反射層は、前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能である。また、前記発光層から拡散光を、前記導光体の外部に放出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、導光方向に沿って発光層を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一な色度で効率よく発光可能な発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図１（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図１（ｃ）は光拡散剤による出力光を示す模式図、である。
【図２】図２（ａ）はレーザビームの光強度分布を表すグラフ図、図２（ｂ）は入射領域が大きな場合の入射面を示す模式側面図、図２（ｃ）は入射領域が小さな場合の入射面を示す模式側面図、である。
【図３】図３（ａ）は第１の実施形態に変形例の模式断面図、図３（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図３（ｃ）は光拡散剤による出力光を示す模式図、である。
【図４】図４（ａ）は第２の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｂ）は第１変形例にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｃ）は第２変形例の模式断面図、である。
【図５】第３の実施形態にかかる発光装置の模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は第４の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図（ｂ）はその第１変形例の模式断面図、である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｅ）は、反射層の形状の変形例を表す模式断面図である。
【図８】図８（ａ）は第５の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図８（ｂ）および図８（ｃ）は光源側からみた模式側面図、図８（ｄ）は模式斜視図、図８（ｅ）は変形例の模式断面図、である。
【図９】図９（ａ）は第６の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図６（ｂ）〜（ｅ）は点灯領域を表す模式図、である。
【図１０】図１０（ａ）は第７の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図１０（ｂ）はその模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）は第１の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図１（ｂ）は出力光が蛍光体粒子により波長変換された拡散発光を示す模式図、図１（ｃ）は出力光が光拡散剤による拡散発光を示す模式図、である。
図１（ａ）において、発光装置は、光源１０と、光源１０から離間して設けられた導光体３０と、蛍光体粒子を含む発光層４０と、導光体３０の第２の端面３０ｂに設けられた第１の反射層５０と、を有する。導光体３０は、第１の端面３０ａ、第２の端面３０ｂ、側面３０ｃ、３０ｆを有している。第１の端面３０ａは、光源１０からの出力光１０ａの入射面となる。第２の端面３０ｂには、金属や誘電体多層膜からなる第１の反射層５０が設けられる。
【００１１】
光源１０として、例えば、紫外光〜可視光波長範囲の出力光を放出可能な窒化物系半導体材料からなるＬＥＤ（Light Emitting Diode)やＬＤ（Laser Diode)を用いることができる。ＬＤの場合、発光点のサイズは１０μｍ以下、出力光１０ａの垂直方向半値全角は３０度、水平方向半値全角は１０度などと狭くでき、導光体３０へ確実に入射することが容易となる。
【００１２】
なお、本明細書において、出力光が導かれる方向を、導光方向（ブロック矢印）３６と定義する。導光体３０は、透光性を有し、透明樹脂やガラスなどの透明材料、または空気層などとすることができる。また、例えば、導光体３０の幅は１．５ｍｍ、高さは１．５ｍｍ、とすることができる。また、導光体３０の長さは、例えば６０ｍｍとすることができる。
【００１３】
発光層４０は、蛍光体粒子４１、または光拡散剤４２を含み、導光体３０の側面３０ｃ、３０ｆを囲むように設けられる。例えば、図１（ｂ）のように、ガラスや透明樹脂に蛍光体粒子４１が混合され導光方向３６に沿って分散して配置される。また、図１（ｃ）のように、ガラスや透明樹脂に光拡散剤４２が混合され導光方向３６に配置される。
【００１４】
出力光１０ａは、導光体３０の第１の端面３０ａへ入射する。入射した出力光１０ａは、発散しながら発光層４０へ入射する。導光体３０の屈折率を発光層４０の屈折率以下とすると、出力光１０ａが効果的に発光層４０へ入射できるので好ましい。この場合、発光層４０の厚さ、蛍光体粒子濃度、光拡散剤濃度を選ぶことにより、入射光Ｇ１、Ｇ２を発光層４０の外縁４０ａと空気との界面で全反射させ、第１の反射層５０に入射させることができる。
【００１５】
もし、蛍光体粒子が導光体の全領域内に混合されていると、入射した出力光（励起光）は光源側の蛍光体粒子に多く吸収され、波長変換光の強度が高くなる。この場合、光源側では発熱による温度上昇が大きい。他方、光源から離れるに従い出力光の強度が低下し波長変換光の強度も低下する。すなわち、導光方向に沿って光強度が次第に低下する。
【００１６】
これに対して本実施形態では、出力光１０ａは、導光方向３６に沿って、導光体３０から発光層４０へ連続的に入射できる。また、第２の端面３０ｂに入射した出力光１０ａは第１の反射層５０により反射されるので、外部に不要に輻射することがない。第１の反射層５０により反射された光は、再び発光層４０へ入射可能である。このようにして、発光層４０の導光方向３６に沿って、均一に出力光を再入射させることが容易である。
【００１７】
また、第１の端面３０ａにおいて、出力光１０ａが入射しない領域に第２の反射層５２を設けてもよい。このようにすると、第１の端面３０ａの側においても、不要輻射を抑制できる。さらに、第１の光源１０からの出力光１０ａの波長と、実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源を設けても良い。この場合、第１の反射層５０は、第２の光源からの出力光の入射領域以外の領域に設ければよい。
【００１８】
図１（ｂ）のように、発光層４０が蛍光体粒子４１を含んでいる場合、蛍光体粒子４１は入射光Ｇ３を吸収し波長変換光を放出する。この場合、波長変換光は、蛍光体粒子４１を発光源として発散しつつ拡散放出される。発光層４０が薄いか、または蛍光体粒子の濃度が高すぎない場合、導光体３０側に向かう光ｇｙ１と外側に向かう光ｇｙ２とを生じる。蛍光体粒子４１に吸収されなかった出力光の一部は、蛍光体粒子４１により散乱されるか、蛍光体粒子４１を透過するなどにより、導光体３０側に向かう光ｇｂ１と外側に向かう光ｇｂ２とを生じる。
【００１９】
この結果、出力光と、波長変換光と、が混合された出射光８０が導光体３０の外部に放出される。導光体３０が細長い円柱状であれば、出射光８０は、断面内で等方的に放出可能である。また、出力光１０ａが青色レーザ光であり、蛍光体粒子４１が珪酸塩などを含む黄色蛍光体からなるものとすると、出射光８０を擬似白色光とすることができる。
【００２０】
図１（ｃ）は、発光層４０が光拡散剤４２を含んでいる場合である。入射光Ｇ３が光拡散剤４２により、散乱される。もし、光拡散剤４２を含む発光層が適正な拡散透過率を有する場合、導光体３０側へ向かう光ｇｂ１と、外側に向かう光ｇｂ２が放出される。この結果、導光方向３６と直交する方向に出射光８０が出射される。例えば、出力光１０ａが赤色レーザ光であるものとすると、導光方向３６と直交する方向に赤色光からなる出射光８０が放出される。なお、光拡散剤４２としては、ポリメタクリル酸メチルや炭酸カルシウムなど、拡散透過率の高い粒子を用いることができる。
【００２１】
第１の反射層５０が設けられた第２の端面３０ｂから導光体３０の外部に出力光や波長変換光を放出することはないので、光取り出し効率を高めると共に、レーザ光などの不要輻射を低減し、安全を確保できる。このようにして、導光方向に沿って発光層４０を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一な色度でかつ効率よく線状に発光可能な発光装置を提供することができる。
【００２２】
図２（ａ）はレーザビームの光強度分布を表すグラフ図、図２（ｂ）は入射領域が大きな場合の入射面を示す模式側面図、図２（ｃ）は入射領域が小さな場合の入射面を示す模式側面図、である。
出力光は、ＬＥＤからの光を凸レンズで絞ってもよい。しかし、ＬＤを用いると、ビーム断面における光強度分布は、図２（ａ）のようなＧａｕｓｓｉａｎとなり、光強度がピーク値の１／ｅ２となる断面内に９５％以上のエネルギーを集中させることができるので、光損失を低減しつつ導光できる。また、ＬＤの場合、発光点のサイズは１０μｍ以下、出力光１０ａの垂直方向半値全角は３０度、水平方向半値全角は１０度などと狭くでき、高いエネルギーのビームとすることができる。従ってエネルギーを導光体３０に効率によい結合が可能となる。
【００２３】
図２（ｂ）において、導光体３０は、側面３０ｃ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、を有している。ドット線であらわす楕円断面の出力光（ビーム）１０ａが第１の端面３０ａに入射する。または、図２（ｃ）のように、入射面の一部となる狭い入射領域３０ｄから入射することもできる。この場合、入射領域３０ｄ以外に、第２の反射層５２を設けることができる。第２の反射層５２は、金属または誘電体多層膜とすることができる。なお、図２（ｂ）および図２（ｃ）では、矩形断面としたが断面形状はこれに限定されず、円や楕円などであってもよい。
【００２４】
図３（ａ）は第１の実施形態に変形例の模式断面図、図３（ｂ）は蛍光体粒子による発光を示す模式図、図３（ｃ）は光拡散剤による放射を示す模式図、である。
導光体３０の側面３０ｃには、発光層が設けられない。すなわち、側面３０ｃを光出射面とする。この場合、側面３０ｃにおいて、出力光１０ａが全反射して第１の反射層５０へ向かって導光される。例えば、入射光Ｇ１は側面３０ｃで全反射されたのち、発光層４０へ入射し、入射光Ｇ４は側面３０ｃで全反射されたのち、第１の反射層５０で反射され、発光層４０へ入射する。このようにして、導光方向３６に沿って、光を均一に発光層４０へ入射できる。
【００２５】
図３（ｂ）のように、蛍光体粒子４１を含む発光層４０を十分に厚くするか、または蛍光体粒子４１の濃度を高めると、波長変換光ｇｙ１および出力光ｇｂ１の多くの部分を導光体３０側に放出できる。また、図３（ｃ）のように、光拡散剤４２の拡散透過率を低くすると、出力光ｇｂ１の多くの部分を導光体３０側に放出できる。この結果、図３（ａ）のように、光出射面３０ｃの側に出射光８０を放出できる。この場合、第１の端面３０ａから第２の端面３０ｂまでの間の領域で、導光体３０は発光層４０を設けた所望の領域で、光が十分に混合して均一色度の線状光源として作用する。
【００２６】
図４（ａ）は第２の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｂ）はその第１変形例にかかる発光装置の模式断面図、図４（ｃ）は第２変形例にかかる模式断面図、である。
図４（ａ）の第２の実施形態では、導光体３０が屈曲部３０ｚを有している。また、図４（ｂ）の第１変形例では、導光体３０は、屈曲部３０ｚから第２の端面３０ｂの反対側に向かって延在した分岐部３０ｈを有している。分岐部３０ｈには、第２の端面３０ｂ側に設けられた第１の反射層５０による反射光が導かれる。分岐部３０ｈは第３の端面３０ｊを有している。第３の端面３０ｊには、第３の反射層５４が設けられ、第１の反射層５０による反射光をさらに反射できる。第３の反射層５４は、金属または誘電体多層膜とすることができる。このように、屈曲部３０ｚを設けても、入射された出力光を導光方向３６に確実に導くことができる。図４（ｃ）の第２変形例では、導光体３０は屈曲部３０ｚから延在した領域をさらに有し、第２の光源１０からその出力光１０ａが入射される。また、発光層４０は導光方向３６のうち、一部の領域に設けられ、高輝度発光可能な照明装置とすることができる。
【００２７】
図５は、第３の実施形態にかかる発光装置の模式断面図である。
樹脂やガラスに蛍光体粒子が分散して配置された透明な発光層４０の外縁４０ａに蛍光体粒子が混合されずクラッド層として作用する導光体３２が設けられる。なお、発光層４０の屈折率は、導光体３２の屈折率よりも、例えば０．１程度高くなるようにすると、出力光は導光体３２と発光層４０との界面において、全反射を生じることなく発光層４０へ確実に入射可能となる。
【００２８】
発光層４０および導光体３２は、中心が共通である円形、楕円形、矩形、などの断面とすることができる。この場合、実質的に同一の波長を有する光源の数を点対称となるように配置すると効率を高めることができる。出力光は、入射面となる導光体の第１の端面３２ａから入射する。導光体３２の第２の端面３２ｂには、第１の反射層５０が設けられる。また、第１の光源１０および第２の光源１１側の発光層４０の第１の端面４０ａには、第２の反射層５３が設けられる。発光層４０は、例えば、長さを１０ｍｍ、直径を１．５ｍｍなどとできる。
【００２９】
屈折率が高い発光層４０に入射した出力光Ｇ３は、導光体３２と発光層４０との界面から、蛍光体粒子が配置された発光層４０内に徐々に内部に浸透する。この場合、入射光Ｇ１、Ｇ４は、導光体３２と空気層との界面で全反射をしつつ、徐々に発光層４０に浸透していく。浸透した光は、一部は蛍光体粒子に吸収され波長変換される。残りは散乱と透過により、光出射面３２ｃから放出される。また、第２の反射層５３を設けるので、発光層４０の第１の端面４０ａからの不要な輻射が低減できる。
【００３０】
図６（ａ）は第４の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図６（ｂ）はその変形例の模式断面図、である。
図６（ａ）において、発光層４０は、導光体３２の第２の端面３０ｂに近い位置に、フィラメント電球の発光部の様に線状の短い領域として偏在している。線状の短い領域の発光層４０の長さは、例えば３〜５ｍｍとすることができる。このようにすると、第１の反射層５０の近傍に設けられた発光層４０に出力光Ｇ１を効率よく入射することが容易となる。また、図６（ｂ）のように、発光層４０は導光方向のうちの一部の領域に設けてもよい。このようにすると、高輝度発光装置とすることができる。
【００３１】
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、反射層の形状の変形例を表す模式断面図である。
図７（ａ）では、平面状の第１の反射層５０が導光方向に対して傾斜した導光体３０の端面に設けられている。これにより、例えば、反射光を発光層４０へ、より多く入射させることができる。
【００３２】
図７（ｂ）では、外に向かって凸となる第１の反射層５０が設けられている。図７（ｃ）では、外に向かって凹となる第１の反射層５０が設けられている。図７（ｄ）では、凸部を複数有する第１の反射層５０が設けられている。このように、形状を変化させることにより、反射方向を制御することができる。
【００３３】
また、図７（ｅ）では、第１の反射層５０の外周部を導光体３０ａの内側に向かって折り曲げる。このようにすると、第１の端面３０ａの近傍において、発光層４０への入射を強めることができる。
【００３４】
図８（ａ）は第５の実施形態にかかる発光装置の模式断面図、図８（ｂ）および図８（ｃ）は光源側からみた模式側面図、図８（ｄ）は模式斜視図、図８（ｅ）は変形例の模式断面図、である。
図８（ａ）のように、導光体３０は、先端部３０ｌと、先端部３０ｌから分岐した分岐部３０ｋと、を有する。分岐部３０ｋは、少なくとも２つの光源の側に第１の端面３０ａを有する。また、先端部３０ｌは、第１の反射層５０の側に第２の端面３０ｂを有する。図８において、分岐部３０ｋが屈折しているが、導光方向３６と平行に延長されていてもよい。もし図８のように外側に広げると、少なくとも２つの光源間の距離を保ち、その配置が容易となりかつ熱の放散を高めることができる。なお、分岐部３０ｋ側の発光層４０の第１の端面４０ａに第２の反射層５３を設けると、不要輻射を低減できる。
【００３５】
分岐部３０ｋの円環状の第１の端面３０ａからＬＤからなる４つの光源１０、１１、１２、１３のそれぞれの４つの出力光１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａを入射させる場合、ビームの偏光方向を選択できる。すなわち、ビームは楕円状の断面を有していることが多い。このため、図８（ｂ）では、ビームの垂直方向が導光体３０の中心に向かうように配置されている。また、図８（ｃ）では、ビームの垂直方向が円周方向と平行になるように配置されている。なお、４つの光源１０、１１、１２、１３からの出力光は、実質的に同一の波長を有するものとする。
【００３６】
図８（ｄ）は発光装置の模式斜視図である。導光体３０の先端部３０ｌはフィラメントとして作用する。すなわち、出力光が青色レーザ光であり、発光層４０が黄色蛍光体粒子を含んでいると、擬似白色光などの出射光８０を放出可能である。また、出力光が赤色レーザ光であり、発光層４０が光拡散剤を含んでいると、赤色光である出射光８０を放出可能である。図８（ｅ）の変形例では、発光層４０が先端部３０ｌ内の導光方向３６のうち一部の領域に設けられる。この場合、第２の反射層５３は、発光層４０とは離間していてもよい。
【００３７】
このような発光装置は、高い発光効率と長寿命を有し、可視光、白色光、擬似白色光などを放出可能である照明用途に広く用いることができる。出射光８０は、先端部３０ｌから３次元的に放出される。なお、分岐部３０ｋの形状は円環に限定されない。例えば、先端部３０ｌから４つの分岐部が分岐したものであってもよい。光源１０〜１３は、分岐部３０ｋの端部に配置できるので、放熱が容易となる。
【００３８】
図９（ａ）は第６の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図６（ｂ）〜（ｅ）は点灯領域を表す模式図、である。
導光体３０の１つの側面に沿って、分岐部９１、９２、９３が設けられている。分岐部９１〜９３は、導光体３０に光学的に緩やかに結合されている。このようにすると、光結合に方向性を持たせることができる。それぞれの分岐部９１〜９３の端面側にも、第１の光源１０の出力光の波長と実質的に同一の波長を有する３つの出力光を放出可能な光源１１、１２、１３が設けられている。このため、それぞれの出力光は、第２の端面３０ｂに向けて導光される。また、導光体３０の第２の端面３０ｂには第１の反射層５０が設けられている。
【００３９】
例えば、第１の光源１０、光源１１、１２、１３をこの順に点灯していくと、発光領域５１が発光領域５４までこの順に移動し、発光領域が動いて見える光源とすることができる。なお、点灯の順序は、駆動回路により制御することが可能である。また、導光体３０の側面に蛍光体含有層４６を設けると、白色などの混合色が動く光源が可能となる。
【００４０】
図１０（ａ）は第７の実施形態にかかる発光装置の模式斜視図、図１０（ｂ）はその模式断面図である。
発光装置は、第１の光源１０と、第２の光源１１と、第１の端面３０ａと、第２の端面３０ｂと、蛍光体含有層４６と、を有する。第１の光源１０からの出力光の波長と、第２の光源からの出力光の波長と、は実質的に同一とする。第１の端面３０ａの中心Ｏ１と前記第２の端面３０ｂの中心Ｏ２とを結ぶ直線と直交する方向において、導光体３０の中央部の幅Ｗ３は、第１の端面３０ａの幅Ｗ１および第２の端面３０ｂの幅Ｗ２よりもそれぞれ広い。
【００４１】
このため、一方の端面から入射し、次第に広がった光が他方の端面に近づくに従って狭められた蛍光体含有層４１に吸収される。このために、直線Ｏ１−Ｏ２に沿って発光強度を均一に保ちつつ、直線Ｏ１−Ｏ２に直交する方向に光を放出できる。また、出力光の損失を低減することができ、かつ第１の端面３０ａおよび第２の端面３０ｂから外部への不要輻射を低減することができる。第７の実施形態にかかる発光装置は、エッジライト式バックライト光源や車載用ヘッド／フォッグランプ光源、一般照明などに用いることができる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 第１の光源、１１ （第２の）光源、１２、１３ 光源、３０ 導光体、３０ａ 第１の端面、３０ｂ 第２の端面、３０ｈ、３０ｋ 分岐部、３０ｊ 第３の端面、３０ｌ 先端部、３０ｚ 屈曲部、３２ 導光体、３６ 導光方向、４０ 発光層、４０ａ 外縁、４１ 蛍光体粒子、４２ 光拡散剤、４６ 蛍光体含有層、５０ 第１の反射層、５２、５３ 第２の反射層、５４ 第３の反射層、９１、９２、９３ 分岐部、ｇｙ１、ｇｙ２ 波長変換光、ｇｂ１、ｇｂ２ 拡散された出力光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源と、
前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に対向して設けられた第２の端面と、を有する導光体と、
前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置された発光層と、
前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能な第１の反射層と、
を備え、
前記発光層からの拡散光を前記導光体の外部に放出することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１の端面のうち、前記出力光が入射しない領域に設けられた第２の反射層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１の反射層からの反射光を反射可能な第３の反射層をさらに備え、
前記導光体は、屈曲部と、前記第２の端面の反対側に向かって前記屈曲部から延在した分岐部と、を有し、
前記第３の反射層は、前記分岐部の端面に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１の端面の側、または前記第２の端面の側に設けられ、前記第１の光源からの前記出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
第２の光源をさらに備え、
前記導光体は、前記第２の光源からの前記出力光を前記第２の端面に向けて導光可能な分岐部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記導光体は、前記発光層の外縁を取り囲むように設けられた先端部を含み、
前記導光体の屈折率は、前記発光層の屈折率以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の光源からの前記出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を前記第１の端面へ入射可能な第２の光源をさらに備え、
前記導光体は、前記先端部から分岐した分岐部をさらに有し、
前記第１の端面は、前記分岐部の側に設けられ、
前記第２の端面は、前記先端部の側に設けられたことを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
第１の光源と、
前記第１の光源からの出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源と、
前記第１の光源からの前記出力光が入射される第１の端面と、前記第１の端面の反対側に設けられ前記第２の光源からの前記出力光が入射される第２の端面と、を有する導光体と、
前記第１の端面と前記第２の端面との間に延在し、前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光を吸収し波長変換光をそれぞれ放出可能な蛍光体粒子、あるいは前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光をそれぞれ拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置された発光層と、
を備え、
前記導光体の中央部の幅は、前記第１の端面の中心と前記第２の端面の中心とを結ぶ直線と直交する方向において、前記第１の端面の幅および前記第２の端面の幅よりもそれぞれ広く、
前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光を拡散光に変換し前記導光体の外部に放出することを特徴とする発光装置。
【請求項１】
第１の光源と、
前記第１の光源からの出力光が入射する第１の端面と、入射した前記出力光の導光方向に対向して設けられた第２の端面と、を有する導光体と、
前記出力光を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子あるいは前記出力光を拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置された発光層と、
前記第２の端面に設けられ、前記導光体内を導かれた前記出力光の一部を反射可能な第１の反射層と、
を備え、
前記発光層からの拡散光を前記導光体の外部に放出することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１の端面のうち、前記出力光が入射しない領域に設けられた第２の反射層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１の反射層からの反射光を反射可能な第３の反射層をさらに備え、
前記導光体は、屈曲部と、前記第２の端面の反対側に向かって前記屈曲部から延在した分岐部と、を有し、
前記第３の反射層は、前記分岐部の端面に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１の端面の側、または前記第２の端面の側に設けられ、前記第１の光源からの前記出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
第２の光源をさらに備え、
前記導光体は、前記第２の光源からの前記出力光を前記第２の端面に向けて導光可能な分岐部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記導光体は、前記発光層の外縁を取り囲むように設けられた先端部を含み、
前記導光体の屈折率は、前記発光層の屈折率以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の光源からの前記出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を前記第１の端面へ入射可能な第２の光源をさらに備え、
前記導光体は、前記先端部から分岐した分岐部をさらに有し、
前記第１の端面は、前記分岐部の側に設けられ、
前記第２の端面は、前記先端部の側に設けられたことを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
第１の光源と、
前記第１の光源からの出力光の波長と実質的に同一の波長を有する出力光を放出する第２の光源と、
前記第１の光源からの前記出力光が入射される第１の端面と、前記第１の端面の反対側に設けられ前記第２の光源からの前記出力光が入射される第２の端面と、を有する導光体と、
前記第１の端面と前記第２の端面との間に延在し、前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光を吸収し波長変換光をそれぞれ放出可能な蛍光体粒子、あるいは前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光をそれぞれ拡散させる光拡散剤が前記導光方向に沿って配置された発光層と、
を備え、
前記導光体の中央部の幅は、前記第１の端面の中心と前記第２の端面の中心とを結ぶ直線と直交する方向において、前記第１の端面の幅および前記第２の端面の幅よりもそれぞれ広く、
前記第１の光源からの前記出力光および前記第２の光源からの前記出力光を拡散光に変換し前記導光体の外部に放出することを特徴とする発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７４５５１（Ｐ２０１２−１７４５５１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３６４３４（Ｐ２０１１−３６４３４）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
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