紫外光蛍光キャップ

【課題】ＵＶＬＥＤを用いて装飾効果を一層高める。
【解決手段】紫外光により励起されて発光する蛍光体を分散させたＵＶキャップ１２をＵＶＬＥＤ１０に被覆する。複数種類の蛍光体１００ａ〜１００ｃを積層状に偏在させることで視認する方向により異なる色を発光させる。すなわち、側面Ｖ１から視認すると３つの色Ｃ１〜Ｃ３が視認され、真上Ｖ２から視認すると混色Ｃ４が視認される。蛍光体１００ａ〜１００ｃの積層順序を変更可能とすることでＣ４の色を変化させ、イルミネーション効果を高める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光を射出する光源を被覆するキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、紫外域に発光ピークを有する光源としてＵＶＬＥＤが開発されている。紫外光はそのままでは視認できないため、照明等の用途に用いるためには蛍光体を塗布した樹脂でＵＶＬＥＤを被覆し、ＵＶＬＥＤからの紫外光を可視光に変換することが必要となる。
下記の特許文献１には、紫外光で励起する蛍光体を用いることが開示されている。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、蛍光体を有する波長変換部材を蛍光体と投光性無機部材で構成し、蛍光体と投光性無機部材とを層状、ストライプ状、格子状、同心円状、ドット状等に配置することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９４０４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、紫外光を可視光に変換する技術は知られているが、基本的に特定の指向角をもって可視光を照射させることを目的としており、装飾や広告効果を高めるために広い角度で可視光を発光させることで広告効果を高める用途には向いていない問題がある。さらに、高い広告効果を発揮するためには発光色を適宜変更できることが望ましく、視認する角度によって発光色を異なるものとすることで目を惹くことができるが、上記従来技術ではこれらの点について全く考慮されていない。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、広告効果あるいはイルミネーション効果を高めることができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の紫外光蛍光キャップは、紫外域に発光ピークを有する光源を被覆し、その内部に前記光源からの紫外光により励起する蛍光体を分散させてなり着脱自在であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の１つの実施形態では、前記蛍光体は互いに発光波長が異なる複数種類の蛍光体であり、前記複数種類の蛍光体はそれぞれ特定領域に偏在することで視認する方向により異なる波長の光を発光することが好適である。また、前記複数種類の蛍光体は互いに積層するように偏在することが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源から射出した紫外光はキャップ内部で吸収、散乱を繰り返し、キャップの内部に分散された蛍光体を励起して発光させる。これにより、特定の指向角から光を発光させるのではなく、より広い角度でいわば全域的に発光させて照明効果あるいは装飾効果を高めることができる。本発明のキャップは着脱自在であり、ユーザはキャップを交換するだけで容易に発光色を変更することができる。さらに、複数種類の蛍光体を偏在させることで、視認する方向により色が変化する効果を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、光源として紫外光を発光するＵＶＬＥＤを例にとり説明する。
【００１１】
図１Ａ及び図１Ｂに、本実施形態の構成を示す。本実施形態のＵＶキャップ１２は、エポキシ等の樹脂を釣り鐘状あるいは弾丸状に成形して構成され、内部にはＵＶＬＥＤ１０を収納するための空間が形成される。ＵＶキャップの内部にはＵＶＬＥＤ１０からの紫外光により励起される蛍光体１００が略均一に分散されており、図１Ｂに示すようにＵＶキャップ１２をＵＶＬＥＤ１０に被覆し、ＵＶＬＥＤ１０にバイアス電流を印加して駆動すると、ＵＶＬＥＤ１０からの紫外光により励起して発光する。ＵＶＬＥＤ１０からの紫外光はＵＶキャップ１２内部で散乱、拡散し、ＵＶキャップ１２の内部をほぼ全域にわたって照射し、内部に略均一に分散された蛍光体を励起する。したがって、本実施形態では、公知のＬＥＤ装置のように特定の指向角で可視光が射出するのではなく、図１Ｂに示すようにＵＶキャップ１２のほぼ全表面から可視光が射出する。
【００１２】
ＵＶＬＥＤ１０は窒化ガリウム系化合物半導体、例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ、あるいはこれらの化合物にＳｉやＺｎ等の不純物を添加して構成される量子井戸構造のＬＥＤとすることができ、直流バイアス電圧を印加することで３００ｎｍ〜４３０ｎｍに発光ピークを有する紫外光を発する。
【００１３】
また、蛍光体１００は紫外光により励起されて蛍光を発する材料で構成され、例えばＭｇやＣａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｒを含むリン酸塩またはホウ酸塩蛍光体である。蛍光体には蓄光性材料も含まれる。
【００１４】
本実施形態のＵＶキャップ１２はＵＶＬＥＤ１０に対して着脱自在に構成されているので、異なる蛍光体１００を分散させたＵＶキャップ１２を複数用意しておき、これらを適宜交換することで、同一のＵＶＬＥＤ１０を用いながら異なる光を射出することが可能である。例えば、励起されて緑色を発光する蛍光体１００を分散させたＵＶキャップ１２の代わりに、励起されて赤色を発光する蛍光体１００を分散させたＵＶキャップ１２をＵＶＬＥＤ１０に被覆することで、発光色を緑色から赤色に簡単に変更することができ、イルミネーション効果を高めることができる。
【００１５】
図２に、他の実施形態のＵＶキャップ１２の平面図（ＵＶＬＥＤ１０に被覆された状態の平面図）を示す。図１Ａ、図１Ｂに示すＵＶキャップ１２では紫外光により励起されて特定の色を発光する蛍光体１００を分散させているが、図２（Ａ）では２種類の蛍光体を右半分と左半分にそれぞれ偏在させ、異なる２色Ｃ１、Ｃ２を発光させる例を示す。同様に、図２（Ｂ）では３種類の蛍光体を３回対称に分散させ、３種類の色Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を発光させる例を示す。これらの例では、視認する方向により色が異なって見えるため、イルミネーション効果をより高めることができる。
【００１６】
図３に、さらに他のＵＶキャップ１２の構成を示す。ＵＶキャップ１２に蛍光体を分散させる際に、積層構造となるように偏在させる。例えば、ＵＶキャップ１２の底面から順に３種類の蛍光体１００ａ、１００ｂ、１００ｃを順次積層させる。ＵＶキャップ１２のうち蛍光体１００ａを分散させた領域を領域１２ａ、蛍光体１００ｂを分散させた領域を１２ｂ、蛍光体１００ｃを分散させた領域を領域１２ｃとすると、ＵＶキャップ１２を側面（図中方向Ｖ１）から視認すると領域１２ａの発光色Ｃ１、領域１２ｂの発光色Ｃ２、領域１２ｃの発光色Ｃ３が視認できるとともに、ＵＶキャップ１２を真上から（図中方向Ｖ２）視認すると領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通過した混色Ｃ４が視認できる。すなわち、視認する方向に応じて異なる色とすることができる。
【００１７】
図３において、蛍光体１００ａを励起により赤色を発光する蛍光体、蛍光体１００ｂを励起により緑色を発光する蛍光体、蛍光体１００ｃを励起により青色を発光する蛍光体とすると、方向Ｖ２から見た場合には白色となるが、蛍光体１００ａ〜１００ｃの積層順序を変化させることで多様な色を出すことが可能である。
【００１８】
図４に、図３における各領域１２ａ〜１２ｃの蛍光体１００ａ〜１００ｃの積層順序を変化させた場合の発光色を示す。図において、「１２ａ」、「１２ｂ」、「１２ｃ」はそれぞれ領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃの蛍光体の発光色を示し、「Ｃ４」はＶ２方向から視認した場合の色を示し、「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｃ３」はそれぞれＶ１方向から視認した場合の下部、中部及び上部の色を示す。
【００１９】
領域１２ａの蛍光体の発光色をＲ（赤）、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＧ（緑）、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＢ（青）とすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂであるものの、Ｃ４はこれらの混色として白となる。
【００２０】
一方、領域１２ａの蛍光体の発光色をＢ、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＧ、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＲとすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＢ、Ｇ、Ｒであるものの、Ｃ４は黄色あるいはオレンジ色となる。
【００２１】
また、領域１２ａの蛍光体の発光色をＢ、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＲ、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＧとすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＢ、Ｒ、Ｇであるものの、Ｃ４は黄色あるいはオレンジ色となる。
【００２２】
また、領域１２ａの蛍光体の発光色をＲ、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＢ、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＧとすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＲ、Ｂ、Ｇであるものの、Ｃ４は黄色あるいはオレンジ色となる。
【００２３】
また、領域１２ａの蛍光体の発光色をＧ、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＲ、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＢとすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＧ、Ｒ、Ｂであるものの、Ｃ４はマゼンタとなる。
【００２４】
また、領域１２ａの蛍光体の発光色をＧ、領域１２ｂの蛍光体の発光色をＢ、領域１２ｃの蛍光体の発光色をＲとすると、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれＧ、Ｂ、Ｒであるものの、Ｃ４はマゼンタとなる。
【００２５】
このように、３種類の蛍光体１００ａ〜１００ｃの積層順序を変えることで、多様な光を発光することが可能である。従って、蛍光体１００ａ〜１００ｃの積層順序を変えた複数のＵＶキャップ１２を用意し、これらを適宜交換してＵＶＬＥＤ１０に被覆することで、イルミネーション効果をさらに高めることができる。
【００２６】
なお、本実施形態ではＵＶキャップ１２の形状を釣り鐘形状としたが、任意の形状とすることができる。例えば、ＵＶキャップ１２の形状を直方体状とし、図３における領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃの形状を略同一なものとしてユーザが任意にその積層順序を変更できるように構成してもよい。ユーザは積層順序を所望の順序とすることで、同一のＵＶＬＥＤ１０を用いながら図４に示すような多様な色を発光させることができる。例えば、デフォルト状態の積層順序がＵＶＬＥＤ１０に近い順から
第１層：Ｒ
第２層：Ｇ
第３層：Ｂ
であり、Ｖ２の方向から視認した場合にマゼンタに見えるように変更したい場合には、ユーザは第１層と第２層を互いに交換して、
第１層：Ｇ
第２層：Ｒ
第３層：Ｂ
とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】実施形態のＵＶキャップの構成図である。
【図１Ｂ】実施形態のＵＶキャップの被覆状態説明図である。
【図２】他の実施形態のＵＶキャップの被覆状態における平面図である。
【図３】さらに他の実施形態のＵＶキャップの構成図である。
【図４】図３のＵＶキャップにおける積層順序と発光色との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ＵＶＬＥＤ、１２ＵＶキャップ（紫外光蛍光キャップ）、１００蛍光体。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外域に発光ピークを有する光源を被覆し、その内部に前記光源からの紫外光により励起する蛍光体を分散させてなる着脱自在な紫外光蛍光キャップ。
【請求項２】
請求項１記載の紫外光蛍光キャップにおいて、
前記蛍光体は互いに発光波長が異なる複数種類の蛍光体であり、
前記複数種類の蛍光体はそれぞれ特定領域に偏在することで視認する方向により異なる波長の光を発光することを特徴とする紫外光蛍光キャップ。
【請求項３】
請求項２記載の紫外光蛍光キャップにおいて、
前記複数種類の蛍光体は互いに積層するように偏在することを特徴とする紫外光蛍光キャップ。
【請求項４】
請求項３記載の紫外光蛍光キャップにおいて、
前記積層の順序は変更可能であることを特徴とする紫外光蛍光キャップ。

【図１Ａ】