特開 2023-109217 発光装置及びセンシングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023109217

(43)【公開日】2023-08-08

(54)【発明の名称】発光装置及びセンシングシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20230801BHJP

   G01N 21/359 20140101ALI20230801BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20230801BHJP

   F21K 9/27 20160101ALI20230801BHJP

   A61B 5/1455 20060101ALI20230801BHJP

   A61B 5/02 20060101ALI20230801BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230801BHJP

【ＦＩ】

H01L33/50

G01N21/359

G01N21/01 D

F21K9/27

A61B5/1455

A61B5/02 310B

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022010608

(22)【出願日】2022-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】阿部 岳志

(72)【発明者】

【氏名】茂手木 省吾

(72)【発明者】

【氏名】新田 充

(72)【発明者】

【氏名】鴫谷 亮祐

【テーマコード（参考）】

2G059

4C017

4C038

5F142

【Ｆターム（参考）】

2G059AA06

2G059BB04

2G059BB13

2G059CC07

2G059EE01

2G059EE02

2G059EE11

2G059FF04

2G059FF06

2G059GG02

2G059GG03

2G059HH01

2G059HH02

2G059KK01

2G059MM01

4C017AA09

4C017AA12

4C017AC26

4C017FF05

4C017FF15

4C038KK01

4C038KL07

4C038KM01

4C038KX02

4C038KY03

4C038KY11

4C038VC01

5F142AA22

5F142BA32

5F142CD16

5F142CD17

5F142CD18

5F142CG05

5F142DA02

5F142DA12

5F142DA13

5F142DA22

5F142DA52

5F142DA73

5F142DB20

5F142DB52

5F142EA32

5F142GA21

5F142GA24

5F142GA40

5F142HA01

5F142HA05

(57)【要約】

【課題】酸素飽和度などの高精度な測定を支援する。
【解決手段】発光装置２は、出力光Ｌを発する発光装置であって、発光素子２１及び第１蛍光体を含み、第１光Ｌ１を発する第１発光部２０と、発光素子３１及び第２蛍光体を含み、第２光Ｌ２を発する第２発光部３０と、を備える。発光素子３１は、発光素子２１が発する光と同じ色の光を発する。出力光Ｌは、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２を含む。第１光Ｌ１は、白色光である。第２光Ｌ２は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上である。７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における第２光Ｌ２の光強度の最大値に対する第２光Ｌ２の７２０ｎｍにおける光強度の比、及び、第２光Ｌ２の８５０ｎｍにおける光強度の比はそれぞれ、０．１以上である。第１光Ｌ１の光強度の最大値に対する、第２光Ｌ２の光強度の最大値の比は、０．０５以上２０以下である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

出力光を発する発光装置であって、
第１発光素子及び第１蛍光体を含み、第１光を発する第１発光部と、
第２発光素子及び第２蛍光体を含み、第２光を発する第２発光部と、を備え、
前記第２発光素子は、前記第１発光素子が発する光と同じ色の光を発し、
前記出力光は、前記第１光及び前記第２光を含み、
前記第１光は、白色光であり、
前記第２光は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上であり、
７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における前記第２光の光強度の最大値に対する前記第２光の７２０ｎｍにおける光強度の比、及び、前記最大値に対する前記第２光の８５０ｎｍにおける光強度の比はそれぞれ、０．１以上であり、
前記第１光の光強度の最大値に対する、前記第２光の光強度の最大値の比は、０．０５以上２０以下である、
発光装置。

【請求項2】

前記第２発光部は、前記第２発光素子が発する光の少なくとも一部を吸収又は反射するフィルタをさらに含む、
請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記第２蛍光体は、Ｃｒ^３＋を含む近赤外蛍光体である、
請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

基板をさらに備え、
前記第１発光部及び前記第２発光部は、前記基板に配置されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、青色光を発する青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である、
請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記第２光は、白色光を含む、
請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項7】

前記第２発光部は、前記第１蛍光体と同じ種類の第３蛍光体をさらに含む、
請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記第２光の出力エネルギーに対する前記第２光が含む白色光の出力エネルギーの割合は、５０％未満である、
請求項６又は７に記載の発光装置。

【請求項9】

前記第２光の出力エネルギーは、５ｍＷ以上であり、
前記第２光が含む白色光の光束は、１００ｌｍ未満である、
請求項６～８のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記第２光が含む白色光は、ＪＩＳ Ｚ ９１１２：２００４で規定されている白色光の色度座標範囲の発光色を有する、
請求項６～９のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記第１発光部及び前記第２発光部の各々の点灯を制御する制御部を備え、
前記制御部は、第１時間帯では、前記第１発光部及び前記第２発光部を点灯させ、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯では、前記第２発光部を点灯させ、かつ、前記第１発光部を前記第１時間帯よりも弱い出力で点灯させる、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記出力光の反射光を検知する検知装置と、を備える、
センシングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置及びセンシングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、近紫外から青色領域の励起光を発する発光素子と、励起光によって励起されて赤色光を発する第１蛍光体と、励起光によって励起されて近赤外光を発する第２蛍光体と、を備える発光装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－６４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、酸素飽和度などの高精度な測定を支援することができる発光装置及びセンシングシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る発光装置は、出力光を発する発光装置であって、第１発光素子及び第１蛍光体を含み、第１光を発する第１発光部と、第２発光素子及び第２蛍光体を含み、第２光を発する第２発光部と、を備える。前記第２発光素子は、前記第１発光素子が発する光と同じ色の光を発する。前記出力光は、前記第１光及び前記第２光を含む。前記第１光は、白色光である。前記第２光は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上である。７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における前記第２光の光強度の最大値に対する前記第２光の７２０ｎｍにおける光強度の比、及び、前記最大値に対する前記第２光の８５０ｎｍにおける光強度の比はそれぞれ、０．１以上である。前記第１光の光強度の最大値に対する、前記第２光の光強度の最大値の比は、０．０５以上２０以下である。

【0006】

本発明の一態様に係るセンシングシステムは、上記一態様に係る発光装置と、前記出力光の反射光を検知する検知装置と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、酸素飽和度などの高精度な測定を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１に係る発光装置を備える照明装置の外観を示す一部切り欠き斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る発光装置の一部を示す平面図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る発光装置の一部を示す断面図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る発光装置が発する第１光のスペクトルを示す図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る発光装置が発する第２光のスペクトルを示す図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る発光装置が発する出力光のスペクトルを示す図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係る発光装置の一部を示す断面図である。

【図8】図８は、実施の形態２に係る発光装置の機能構成を示すブロック図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る発光装置の動作例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る発光装置の一部を示す断面図である。

【図11】図１１は、実施の形態３に係る発光装置が発する第２光のスペクトルの一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態３に係る発光装置が発する第２光のスペクトルの別の一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態３に係る発光装置が発する第２光（白色光）の色を示す色度図である。

【図14】図１４は、実施の形態３に係る発光装置の動作例を示す図である。

【図15】図１５は、実施の形態４に係るセンシングシステムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、本発明の実施の形態に係る発光装置及びセンシングシステムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0010】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0011】

また、本明細書において、要素間の関係性を示す用語、及び、要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0012】

また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。

【0013】

（実施の形態１）
［構成］
まず、実施の形態１に係る発光装置の構成について、図１～図３を用いて説明する。

【0014】

図１は、本実施の形態に係る発光装置２を備える照明用光源１の外観の一例を示す一部切り欠き斜視図である。図２及び図３は、本実施の形態に係る発光装置２の一部を示す平面図及び断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面を表している。

【0015】

図１に示される照明用光源１は、例えば、直管ランプであり、発光装置２と、発光装置２を覆う透光性の筐体と、当該筐体の端部に設けられた口金と、を備える。図１では、筐体の一部を切り欠いて図示している。照明用光源１は、例えば、天井に固定された器具本体に取り付けられて使用される。口金を介して器具本体から供給される電力によって、発光装置２が点灯する。なお、発光装置２は、ダウンライト、スポットライト、シーリングライト、ペンダントライト、ウォールライト又はフロアライトに備えられてもよい。

【0016】

発光装置２は、出力光を発する。出力光は、図３に示される第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２を含む。第１光Ｌ１は、第１発光部２０が発する白色光である。第２光Ｌ２は、第２発光部３０が発する近赤外光である。

【0017】

発光装置２は、図２に示されるように、基板１０と、第１発光部２０と、第２発光部３０と、を備える。本実施の形態では、発光装置２は、複数の第１発光部２０と、複数の第２発光部３０と、を備える。第１発光部２０と第２発光部３０とは、１つずつ交互に一列に並んで配置されている。なお、第１発光部２０及び第２発光部３０の個数及び配置は特に限定されない。

【0018】

基板１０は、第１発光部２０及び第２発光部３０を実装するための実装用基板である。基板１０には、第１発光部２０及び第２発光部３０に電力を供給するための金属配線（図示せず）が設けられている。基板１０は、例えば、セラミックスからなるセラミックス基板、樹脂からなる樹脂基板、又は、ガラス基板などの絶縁基板である。あるいは、基板１０は、金属板に絶縁膜が被膜されたメタルベース基板（金属基板）でもよい。

【0019】

第１発光部２０は、図３に示されるように、発光素子２１と、第１蛍光体を含む蛍光体層２２と、パッケージ２３と、を含む。第１発光部２０は、表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）の発光部である。

【0020】

発光素子２１は、第１発光素子の一例であり、１次光Ｌ１ａを発する。発光素子２１は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップであり、パッケージ２３の凹部内に配置されている。なお、パッケージ２３は、例えば、樹脂材料を用いて所定形状に成形された容器である。

【0021】

発光素子２１は、例えば、中心波長（発光スペクトルのピーク波長）が４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲にある青色ＬＥＤチップである。一例として、発光素子２１は、１次光Ｌ１ａとして、ピーク波長が約４４０ｎｍの青色光を発する青色ＬＥＤチップである。

【0022】

発光素子２１の１個あたりの１次光Ｌ１ａの出力エネルギーは、例えば、５ｍＷ以上であるが、１０ｍＷ以上でもよく、３０ｍＷ以上でもよい。発光装置２が備える全ての発光素子２１からの１次光Ｌ１ａの合計での出力エネルギーは、例えば１０ｍＷ以上である。１次光Ｌ１ａの合計での出力エネルギーは、１００ｍＷ以上でもよく、１Ｗ以上でもよく、５Ｗ以上でもよく、１０Ｗ以上でもよい。１次光Ｌ１ａの出力エネルギーが大きくなるにつれて、２次光Ｌ１ｂの出力エネルギーも大きくなる。

【0023】

蛍光体層２２は、第１蛍光体と、樹脂層と、を含む。樹脂層の内部に第１蛍光体が分散されている。樹脂層は、可視光及び近赤外光に対して透光性を有する。例えば、樹脂層は、シリコーン樹脂を用いて形成されるが、これに限定されない。蛍光体層２２は、パッケージ２３の凹部内を埋めるように設けられている。

【0024】

第１蛍光体は、１次光Ｌ１ａの少なくとも一部を２次光Ｌ１ｂに変換する波長変換体である。第１蛍光体は、黄色光を発する黄色蛍光体である。黄色蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の蛍光体を利用することができる。

【0025】

第１発光部２０が発する第１光Ｌ１は、１次光Ｌ１ａと、２次光Ｌ１ｂと、を含む。つまり、１次光Ｌ１ａと２次光Ｌ１ｂとの合成光が第１光Ｌ１である。１次光Ｌ１ａが青色光であり、２次光Ｌ１ｂが黄色光であるので、第１光Ｌ１は白色光となる。

【0026】

なお、蛍光体層２２は、複数種類の第１蛍光体を含んでもよい。複数種類の第１蛍光体は、例えば、黄色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体などの可視光蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体層２２が黄色蛍光体以外の可視光蛍光体を含むことで、第１光Ｌ１の色温度を変更することができる。

【0027】

第２発光部３０は、図３に示されるように、発光素子３１と、第２蛍光体を含む蛍光体層３２と、パッケージ３３と、を含む。第２発光部３０は、ＳＭＤ型の発光部である。

【0028】

発光素子３１は、第２発光素子の一例であり、１次光Ｌ２ａを発する。発光素子３１は、ＬＥＤチップであり、パッケージ３３の凹部内に配置されている。なお、パッケージ３３は、例えば、樹脂材料を用いて所定形状に成形された容器である。

【0029】

発光素子３１は、発光素子２１が発する１次光Ｌ１ａと同じ色の１次光Ｌ２ａを発する。本実施の形態では、発光素子３１は、青色光を発する青色ＬＥＤチップである。例えば、発光素子３１は、発光素子２１と同じ種類のＬＥＤチップである。発光素子３１が発する１次光Ｌ２ａの出力エネルギーは、例えば、発光素子２１が発する１次光Ｌ１ａの出力エネルギーと同じである。

【0030】

例えば、発光素子３１の１個あたりの１次光Ｌ２ａの出力エネルギーは、５ｍＷ以上であるが、１０ｍＷ以上でもよく、３０ｍＷ以上でもよい。発光装置２が備える全ての発光素子３１からの１次光Ｌ２ａの合計での出力エネルギーは、例えば１０ｍＷ以上である。１次光Ｌ２ａの合計での出力エネルギーは、１００ｍＷ以上でもよく、１Ｗ以上でもよく、５Ｗ以上でもよく、１０Ｗ以上でもよい。１次光Ｌ２ａの出力エネルギーが大きくなるにつれて、２次光Ｌ２ｂの出力エネルギーも大きくなる。

【0031】

蛍光体層３２は、第２蛍光体と、樹脂層と、を含む。樹脂層の内部に第２蛍光体が分散されている。樹脂層は、可視光及び近赤外光に対して透光性を有する。例えば、樹脂層は、シリコーン樹脂を用いて形成されるが、これに限定されない。蛍光体層３２は、パッケージ３３の凹部内を埋めるように設けられている。

【0032】

第２蛍光体は、１次光Ｌ２ａの少なくとも一部を２次光Ｌ２ｂに変換する波長変換体である。第２蛍光体は、近赤外光を発する近赤外蛍光体である。つまり、２次光Ｌ２ｂは、近赤外帯域の光を含んでいる。

【0033】

近赤外蛍光体としては、例えば、７８０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満、好ましくは８００ｎｍ以上２５００ｎｍの波長範囲内に蛍光強度のピークを有する蛍光体を使用することができる。これにより、第２光Ｌ２は、人の目に見えない赤外光成分を含むことができる。そして、この場合、近赤外蛍光体に吸収される１次光Ｌ２ａとしては、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の可視光の波長範囲内に強度最大値を示す光（例えば、青色光）を使用することができる。

【0034】

なお、少なくとも７８０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に、蛍光強度を有する光を放つものであれば、近赤外蛍光体として、７８０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度のピークを有する蛍光体を使用することもできる。

【0035】

近赤外蛍光体としては、希土類イオン及び遷移金属イオンの少なくとも一方で賦活され、近赤外の光成分を含む蛍光を放つ蛍光体を利用することができる。希土類イオンは、Ｎｄ^３＋、Ｅｕ^２＋、Ｈｏ^３＋、Ｅｒ^３＋、Ｔｍ^３＋及びＹｂ^３＋からなる群より選ばれる少なくとも１つである。遷移金属イオンはＴｉ^３＋、Ｖ^４＋、Ｃｒ^４＋、Ｖ^３＋、Ｃｒ^３＋、Ｖ^２＋、Ｍｎ^４＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｏ^３＋、Ｃｏ^２＋及びＮｉ^２＋からなる群より選ばれる少なくとも１つである。そして、近赤外蛍光体としては、上述のイオンを発光中心として含有し、母体として、酸化物、硫化物、窒化物、ハロゲン化物、酸硫化物、酸窒化物及び酸ハロゲン化物の少なくとも１つを含有した蛍光体を使用することができる。

【0036】

本実施の形態では、近赤外蛍光体として、例えばＣｒ^３＋を含む蛍光体を利用することができる。これにより、可視光、特に青色光又は赤色光を吸収して近赤外の光成分に変換する性質を持つ近赤外蛍光体を容易に実現することができる。また、母体の種類によって、光吸収ピーク波長及び／又は蛍光ピーク波長を変えることも容易となるので、励起スペクトル形状及び／又は蛍光スペクトル形状を変えるうえで有利になる。

【0037】

また、青色光又は赤色光を吸収して近赤外の蛍光成分に変換するＣｒ^３＋賦活蛍光体は、数多く知られている。このため、発光素子３１の選択の幅が広がるだけでなく、２次光Ｌ２ｂの蛍光ピーク波長を変えることが容易となるため、第２光Ｌ２の分光分布の制御に有利となる。

【0038】

例えば、近赤外蛍光体としては、ガーネット型の結晶構造を有し、Ｃｒ^３＋で賦活された複合酸化物蛍光体を利用することができる。このようなＣｒ^３＋賦活ガーネット蛍光体は、例えば、希土類アルミニウムガーネット蛍光体及び希土類ガリウムガーネット蛍光体の少なくとも一方である。具体的には、Ｃｒ^３＋賦活ガーネット蛍光体は、例えば、Ｙ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｌａ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｇｄ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｌａ_３Ｇａ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｇｄ_３Ｇａ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｙ_３Ｓｃ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｌａ_３Ｓｃ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｇｄ_３Ｓｃ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｌａ_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、（Ｇｄ，Ｌａ）_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｇｄ_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｙ_３Ｓｃ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｌａ_３Ｓｃ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、Ｇｄ_３Ｓｃ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋、及び（Ｇｄ，Ｌａ）_３（Ｇａ，Ｓｃ）_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋からなる群より選ばれる少なくとも１つである。また、Ｃｒ^３＋賦活ガーネット蛍光体は、これらの蛍光体を端成分としてなる固溶体であってもよい。

【0039】

また、近赤外蛍光体としては、ガーネット型以外の結晶構造を有するＣｒ^３＋賦活蛍光体であってもよい。ガーネット型以外の結晶構造を有するＣｒ^３＋賦活蛍光体は、８２０ｎｍ以上の波長範囲に蛍光強度のピークを有しやすいので、酸素飽和度などを高精度で測定できる光を放つ発光装置を提供できる。

【0040】

このような近赤外蛍光体は、高出力に対する耐久性が高い。励起光（１次光Ｌ２ａ）の出力エネルギーが高い程、近赤外蛍光体による波長変換の際に発生する熱も多くなり、温度が上昇する。上述した近赤外蛍光体は、高温での劣化がしにくく、高い出力エネルギーの１次光Ｌ２ａを効率良く２次光Ｌ２ｂに変換することができる。

【0041】

１個あたりの蛍光体層３２が発する２次光Ｌ２ｂの出力エネルギーは、例えば５ｍＷ以上である。あるいは、１個あたりの蛍光体層３２が発する２次光Ｌ２ｂの出力エネルギーは、１０ｍＷ以上でもよく、３０ｍＷ以上でもよい。発光装置２が備える全ての蛍光体層３２からの２次光Ｌ２ｂの合計での出力エネルギーは、例えば１０ｍＷ以上である。２次光Ｌ２ｂの合計での出力エネルギーは、３０ｍＷ以上でもよく、５００ｍＷ以上でもよく、１Ｗ以上でもよく、２Ｗ以上でもよい。２次光Ｌ２ｂの出力エネルギーが大きくなる程、酸素飽和度などのバイタルの測定精度を高めることができる。

【0042】

近赤外光を含む第２光Ｌ２は、人の血液の酸素飽和度、及び、脈波などのバイタルの測定（非接触センシング）に利用可能である。例えば、酸素飽和度の測定は、血液中のヘモグロビンによる光の吸収を利用して行われる。具体的には、酸素と結びついたヘモグロビン（ＨｂＯ_２）と、酸素を離したヘモグロビン（Ｈｂ）とでは、波長毎の吸光度を表す吸光度曲線が相違する。例えば、７２０ｎｍの波長及びその近傍では、Ｈｂの吸光度がＨｂＯ_２の吸光度よりも大きい。また、８５０ｎｍの波長及びその近傍では、ＨｂＯ_２の吸光度がＨｂの吸光度よりも大きい。

【0043】

このため、この２つの波長を含む出力光Ｌを照射して、血管からの反射光を受光し、受光した光の強度の比率を算出することにより、ＨｂとＨｂＯ_２との比率、すなわち、酸素飽和度を算出することができる。また、同様に、動脈血の時間的な変動を検出することにより、脈波の測定も可能である。十分な強度の光を照射することで、ノイズなどの影響を抑制し、酸素飽和度又は脈波などのバイタルの測定精度を高めることができる。

【0044】

［第１光、第２光及び出力光のスペクトル］
次に、第１光Ｌ１、第２光Ｌ２及び出力光Ｌの各々のスペクトルについて、図４～図６を用いて説明する。

【0045】

図４は、本実施の形態に係る発光装置２の第１光Ｌ１のスペクトルを示す図である。図４において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は発光強度を表している。これは、図５及び図６でも同様である。

【0046】

図４に示されるように、第１光Ｌ１は、発光素子２１から発せられる１次光Ｌ１ａ（青色光）の発光ピークと、黄色蛍光体から発せられる２次光Ｌ１ｂのブロードなピークと、を含んでいる。１次光Ｌ１ａのピーク及び２次光Ｌ１ｂのピークはいずれも、可視光帯域に含まれている。なお、可視光帯域は、例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲とみなすことができる。

【0047】

具体的には、１次光Ｌ１ａのピーク波長は、約４４０ｎｍであり、半値幅は約２０ｎｍである。２次光Ｌ１ｂは、約５６０ｎｍと約６３０ｎｍとに２つのピークを含んでいる。２次光Ｌ１ｂは、約４９０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長範囲の全体に亘って、ピーク強度（約６３０ｎｍのピーク強度）の５０％以上の強度を有する。

【0048】

このように、第１光Ｌ１は、可視光帯域のほぼ全域に亘って高い光強度を有する白色光である。なお、第１蛍光体の種類及び含有量などを調整することによって、白色光のスペクトル及び色温度を調整することが可能である。第１光Ｌ１のスペクトルは、図４に示される例には限定されない。

【0049】

図５は、本実施の形態に係る発光装置２の第２光Ｌ２のスペクトルを示す図である。

【0050】

図５に示されるように、第２光Ｌ２は、発光素子３１から発せられる１次光Ｌ２ａ（青色光）の発光ピークと、近赤外蛍光体から発せられる２次光Ｌ２ｂのピークと、を含んでいる。１次光Ｌ２ａのピーク波長は、図４に示される１次光Ｌ１ａのピーク波長と同じである。

【0051】

第２光Ｌ２は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上の光強度を有する。つまり、第２光Ｌ２は、ブロードな近赤外成分を含んでいる。

【0052】

なお、第２光Ｌ２は、７２０ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上の光強度を有するものであってもよい。

【0053】

所定値は、例えば、ピーク強度の０．０５倍以上である。所定値は、ピーク強度の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよく、０．３倍以上であってもよく、０．４倍以上であってもよく、０．５倍以上であってもよい。なお、ピーク強度は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内に含まれる最大ピークの強度である。所定値が大きい程、第２光Ｌ２が含む近赤外光成分の強度が大きくなるので、酸素飽和度などの測定精度を高めることができる。また、第２光Ｌ２が７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体で高い光強度を有するので、受光器（光検出器）の特性が変化しても、測定精度の低下を抑制することができる。つまり、光検出器の特性に厳しい測定条件が要求されないので、汎用性が高いセンシングシステムに対する発光装置２の適用が可能である。

【0054】

また、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における第２光Ｌ２の光強度の最大値（すなわち、２次光Ｌ２ｂのピーク強度）に対する第２光Ｌ２の７２０ｎｍにおける光強度の比は、０．１以上である。同様に、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における第２光Ｌ２の光強度の最大値（ピーク強度）に対する第２光Ｌ２の８５０ｎｍにおける光強度の比は、０．１以上である。７２０ｎｍより大きく９００ｎｍより小さい波長範囲では、第２光Ｌ２の光強度は、７２０ｎｍにおける光強度及び８５０ｎｍにおける光強度の少なくとも一方よりも高い。

【0055】

例えば、第２光Ｌ２のピーク波長は、約７３０ｎｍである。当該ピーク波長の光強度を１とした場合、７２０ｎｍの光強度は、約０．９であり、８５０ｎｍの光強度は、約０．１７である。第２光Ｌ２のピークの半値幅は、約９０ｎｍである。

【0056】

図６は、本実施の形態に係る発光装置２の出力光Ｌのスペクトルを示す図である。本実施の形態では、出力光Ｌは、第１光Ｌ１と第２光Ｌ２との合成光である。このため、図６に示されるように、出力光Ｌのスペクトルは、図４に示されるスペクトルと図５に示されるスペクトルとを重ねたものになる。

【0057】

本実施の形態では、第１光Ｌ１の光強度の最大値（ピーク強度）に対する、第２光Ｌ２の光強度の最大値（ピーク強度）の比は、０．０５以上２０以下である。例えば、第１光Ｌ１のピーク強度に対する第２光Ｌ２のピーク強度の比は、０．０５以上１未満であってもよい。すなわち、第１光Ｌ１のピーク強度は、第２光Ｌ２のピーク強度よりも低くてもよい。簡単に言えば、発光装置２は、白色光よりも強い近赤外光を含む出力光Ｌを出力してもよい。これにより、空間照明装置として発光装置２を有効に利用することができる。

【0058】

あるいは、第１光Ｌ１のピーク強度に対する第２光Ｌ２のピーク強度の比は、１よりも大きく、２０以下であってもよい。すなわち、第１光Ｌ１のピーク強度は、第２光Ｌ２のピーク強度よりも高くてもよい。簡単に言えば、発光装置２は、近赤外光よりも強い白色光を含む出力光を出力してもよい。これにより、酸素飽和度などの測定を支援する装置として発光装置２を有効に利用することができる。

【0059】

なお、実施の形態２で後述するように、第１発光部２０と第２発光部３０とは、独立して点灯が制御される。すなわち、発光装置２は、（ｉ）第１発光部２０を点灯し、第２発光部３０を消灯するモード（可視光点灯モード）、（ｉｉ）第１発光部２０を消灯し、第２発光部３０を点灯するモード（近赤外光点灯モード）、及び（ｉｉｉ）第１発光部２０及び第２発光部３０の両方を点灯するモード（両点灯モード）の３つの動作モードを切り替えて実行可能である。

【0060】

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る発光装置２は、出力光Ｌを発する発光装置であって、発光素子２１及び第１蛍光体を含み、第１光Ｌ１を発する第１発光部２０と、発光素子３１及び第２蛍光体を含み、第２光Ｌ２を発する第２発光部３０と、を備える。発光素子３１は、発光素子２１が発する光と同じ色の光を発する。出力光Ｌは、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２を含む。第１光Ｌ１は、白色光である。第２光Ｌ２は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上である。７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における第２光Ｌ２の光強度の最大値に対する第２光Ｌ２の７２０ｎｍにおける光強度の比、及び、第２光Ｌ２の８５０ｎｍにおける光強度の比はそれぞれ、０．１以上である。第１光Ｌ１の光強度の最大値に対する、第２光Ｌ２の光強度の最大値の比は、０．０５以上２０以下である。

【0061】

これにより、酸素飽和度などの高精度な測定を支援することができる。具体的には、ＨｂとＨｂＯ_２とで吸光度が異なる７２０ｎｍ及び８５０ｎｍの各々の波長の光強度が高いので、ＳＮ比を高くすることができ、酸素飽和度などの測定精度を高めることができる。また、第２光Ｌ２が７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体で高い光強度を有するので、受光器の特性が変化しても、測定精度の劣化を抑制することができる。つまり、受光器の特性に厳しい測定条件が要求されないので、汎用性が高いセンシングシステムに対する発光装置２の適用が可能である。また、発光装置２は、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２の両方を発することができるので、照明装置として、及び、センシングを支援する装置として利用することができる。

【0062】

また、例えば、第２蛍光体は、Ｃｒ^３＋を含む近赤外蛍光体である。

【0063】

これにより、高温での劣化が少ない蛍光体を実現することができる。このため、励起光である１次光Ｌ２ａの出力エネルギーを利用することができ、高い効率で所望の出力光Ｌを発することができる。また、１つの発光素子３１からの１次光Ｌ２ａの出力エネルギーを高くすることができるので、発光素子３１の数を減らすことができる。これにより、発光装置２の小型化を実現することができる。

【0064】

また、例えば、発光装置２は、基板１０を備える。第１発光部２０及び第２発光部３０は、基板１０に配置されている。

【0065】

これにより、第１発光部２０及び第２発光部３０が同一の基板１０に配置されているので、発光装置２の小型化を実現することができる。

【0066】

また、例えば、発光素子２１及び３１は、青色光を発する青色ＬＥＤである。

【0067】

これにより、発光素子２１及び３１として、同じ種類のＬＥＤチップを利用することができる。よって、駆動回路の回路設計及び放熱設計を簡単にすることができ、低コスト化も実現することができる。

【0068】

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。

【0069】

実施の形態２に係る発光装置では、実施の形態１と比較して、第２発光部がフィルタを備える点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。

【0070】

図７は、本実施の形態に係る発光装置１０２の断面図である。図７に示されるように、発光装置１０２は、基板１０と、第１発光部２０と、第２発光部１３０と、を備える。第２発光部１３０は、図４に示される第２発光部３０の構成に加えて、フィルタ１３４を備える。

【0071】

フィルタ１３４は、１次光Ｌ２ａ及び２次光Ｌ２ｂの少なくとも一方の少なくとも一部を吸収又は反射する。本実施の形態では、フィルタ１３４は、１次光Ｌ２ａのほぼ全てと、２次光Ｌ２ｂのうちの可視光成分と、を吸収又は反射する可視光カットフィルタである。このため、フィルタ１３４を介して出射される第２光Ｌ２は、１次光Ｌ２ａを含まず、２次光Ｌ２ｂとほぼ同じスペクトルを有する。

【0072】

フィルタ１３４は、例えば、樹脂又はガラスなどの基材の内部に分散された吸収色素を含む。あるいは、フィルタ１３４は、基材の表面に形成された、可視光成分を反射する反射膜を含む。反射膜は、例えば誘電体多層膜であってもよい。なお、反射膜は、蛍光体層３２及びパッケージ３３の表面に直接設けられていてもよい。目的の波長成分の透過を抑制することができれば、フィルタ１３４の構成は特に限定されない。図７では、フィルタ１３４は、蛍光体層３２及びパッケージ３３に直接接触して設けられているが、離れて配置されていてもよい。

【0073】

以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０２では、第２発光部１３０は、発光素子３１が発する光の少なくとも一部を吸収又は反射するフィルタ１３４をさらに含む。

【0074】

これにより、第２光Ｌ２に含まれる可視光成分を除去することができる。つまり、酸素飽和度などの測定に不要な光を除去することができるので、ＳＮ比を高めて測定精度を高めることができる。

【0075】

また、第２光Ｌ２に含まれる可視光成分を十分に小さくすることで、空間デザインへの影響を抑制することができる。実験室などの特殊な環境ではなく、生活空間などの一般的な環境に発光装置１０２を設置しても、既存の照明環境を変化させないようにすることができる。よって、人の酸素飽和度又は脈波などのバイタルの測定を生活空間で日常的に行うことが可能になる。近赤外光を利用したバイタルの測定は、非接触で行うことが可能であるので、生活の妨げにならず、人に測定を意識させずに負担なく行うことができる。

【0076】

また、第２光Ｌ２に含まれる可視光成分は、図５にも示したように、長波長側の赤色光である。例えば、夜間において就寝中の人物の酸素飽和度を測定する目的で第２発光部１３０を点灯させた場合、赤色光が暗闇を照らすことになり、空間デザインを損なうおそれがある。本実施の形態によれば、フィルタ１３４が赤色光を除去することができるので、空間デザインに与える影響を抑制することができる。

【0077】

一方で、第２光Ｌ２に可視光成分が含まれないため、第２発光部１３０のみを点灯させた場合には、目視による発光の確認が難しい。これに対して、本実施の形態に係る発光装置１０２では、第２発光部１３０を点灯させる場合には、第１発光部２０も弱い強度で点灯させる。以下では、発光装置１０２の機能構成について、図８を用いて説明する。

【0078】

図８は、本実施の形態に係る発光装置１０２の機能構成を示すブロック図である。

【0079】

図８に示されるように、発光装置１０２は、第１発光部２０と、第２発光部１３０と、第１駆動回路４０と、第２駆動回路５０と、制御部６０と、を備える。

【0080】

第１駆動回路４０は、第１発光部２０の点灯を制御する。具体的には、第１駆動回路４０は、第１発光部２０の発光素子２１に電流を供給することで、発光素子２１を点灯させる。なお、複数の第１発光部２０は、例えば互いに電気的に直列接続されている。

【0081】

第２駆動回路５０は、第２発光部１３０の点灯を制御する。具体的には、第２駆動回路５０は、第２発光部１３０の発光素子３１に電流を供給することで、発光素子３１を点灯させる。なお、複数の第２発光部１３０は、例えば互いに電気的に直列接続されている。

【0082】

制御部６０は、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯を制御する。具体的には、制御部６０は、第１駆動回路４０及び第２駆動回路５０の各々を制御することによって、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々に供給される電流量を調整する。供給される電流量に応じて、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯及び消灯、並びに、発光量が制御される。

【0083】

図９は、本実施の形態に係る発光装置１０２の動作例を示す図である。図９に示されるように、制御部６０は、時間帯に応じて、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯を制御する。具体的には、制御部６０は、活動時間帯か就寝時間帯かに応じて、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯を制御する。

【0084】

活動時間帯は、第１時間帯の一例である。活動時間帯は、例えば、起床から就寝までの時間であり、一般的に照明を点灯させる時間である。活動時間帯は、例えば、朝６時から夜１１時までの１７時間のように、予め定められた固定の時間であってもよい。制御部６０は、活動時間帯には、第１発光部２０及び第２発光部１３０の両方を点灯させる。これにより、第１発光部２０から発せられる第１光Ｌ１（白色光）によって空間照明を実現しながら、第２発光部１３０から発せられる第２光Ｌ２（近赤外光）によって酸素飽和度又は脈波などのバイタル測定を行うことができる。

【0085】

就寝時間帯は、第１時間帯とは異なる第２時間帯の一例である。就寝時間帯は、例えば、就寝から起床までの時間であり、一般的に照明を点灯させずに消灯している時間である。就寝時間帯は、例えば、夜１１時から朝６時までの７時間のように、予め定められた固定の時間であってもよい。制御部６０は、就寝時間帯には、第２発光部１３０を点灯させ、かつ、第１発光部２０を活動時間帯よりも弱い出力で点灯させる。簡単に言えば、第１発光部２０は、就寝時間帯には、微弱な白色光である第１光Ｌ１を発する。

【0086】

これにより、就寝時間帯には、微弱な白色光が発光装置１０２から発せられるので、ユーザは目視により発光装置１０２の発光を確認することができる。また、赤色光などの単色光ではなく、白色光が可視光として出射されるので、空間デザインに与える影響を抑制することができる。

【0087】

本実施の形態では、制御部６０は、現在時刻を取得するタイマ機能を有し、取得した現在時刻が属する時間帯に応じて第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯を制御する。あるいは、制御部６０は、操作スイッチ（図示せず）を介したユーザからの指示に基づいて発光部の制御を切り替えてもよい。

【0088】

例えば、発光装置１０２の照明機能のオンオフを切り替え可能な操作スイッチが、患者若しくは入居者又は看護師若しくは介護士その他の人物などによって操作可能な場所に設置されていてもよい。操作スイッチを介して照明機能がオンされた場合には、制御部６０は、“活動時間帯”の動作モードを実行し、第１発光部２０及び第２発光部１３０の両方を点灯させる。操作スイッチを介して照明機能がオフされた場合には、制御部６０は、“就寝時間帯”の動作モードを実行し、第２発光部１３０を点灯させた状態で、第１発光部２０の発光量を小さくする。これにより、ユーザが希望するタイミングで照明機能のオンオフの切り替えが可能にしつつ、バイタルの監視を継続して行うことができる。

【0089】

なお、制御部６０は、例えば、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）によって実現される。なお、集積回路は、ＬＳＩに限られず、専用回路又は汎用プロセッサであってもよい。例えば、制御部６０は、マイクロコントローラであってもよい。マイクロコントローラは、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを含んでいる。また、制御部６０は、プログラム可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は、ＬＳＩ内の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。制御部６０が実行する機能は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。

【0090】

以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０２では、例えば、第１発光部２０及び第２発光部１３０の各々の点灯を制御する制御部６０を備える。制御部６０は、第１時間帯では、第１発光部２０及び第２発光部１３０を点灯させ、第１時間帯とは異なる第２時間帯では、第２発光部１３０を点灯させ、かつ、第１発光部２０を第１時間帯よりも弱い出力で点灯させる。

【0091】

これにより、空間デザインへ与える影響を抑制しながら、発光装置１０２の発光を目視により確認することができる。

【0092】

このような発光装置１０２は、病院又は介護施設などにおいて、照明設備とセンシングシステムとを兼ねることができる。例えば、患者又は入居者のベッドを照らす照明装置として発光装置１０２を適用することにより、照明だけでなく、２４時間のバイタルの監視（センシング）を行うことができる。

【0093】

（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について説明する。

【0094】

実施の形態３に係る発光装置では、実施の形態１と比較して、第２発光部が近赤外光だけでなく、白色光を発する点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。

【0095】

図１０は、本実施の形態に係る発光装置２０２の断面図である。図１０に示される発光装置２０２は、基板１０と、第１発光部２０と、第２発光部２３０と、を備える。第２発光部２３０は、図４に示される第２発光部３０の構成に加えて、蛍光体層２３５を備える。

【0096】

蛍光体層２３５は、第１発光部２０の蛍光体層２２が含む第１蛍光体と同じ種類の第３蛍光体を含む層である。蛍光体層２３５は、樹脂層を含み、当該樹脂層の内部に第３蛍光体が分散されている。樹脂層は、可視光及び近赤外光に対して透光性を有する。例えば、樹脂層は、シリコーン樹脂を用いて形成されるが、これに限定されない。

【0097】

第３蛍光体は、１次光Ｌ２ａの少なくとも一部を２次光Ｌ２ｃに変換する波長変換体である。第３蛍光体は、黄色光を発する黄色蛍光体である。黄色蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ系の蛍光体を利用することができる。なお、蛍光体層２３５は、第３蛍光体とは異なる可視光蛍光体をさらに含んでもよい。例えば、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体層２３５が第３蛍光体以外の可視光蛍光体を含むことで、２次光Ｌ２ｃの色温度を変更することができる。

【0098】

本実施の形態に係る第２発光部２３０が発する第２光Ｌ２は、１次光Ｌ２ａ（青色光）と、２次光Ｌ２ｂ（近赤外光）と、２次光Ｌ２ｃ（黄色光）と、を含む。第２光Ｌ２は、青色光と黄色光との合成光である白色光と、近赤外光と、を含む。

【0099】

第２光Ｌ２に含まれる白色光の出力エネルギーは、第２光Ｌ２に含まれる近赤外光の出力エネルギーよりも低い。具体的には、第２光Ｌ２（白色光＋近赤外光）の出力エネルギーに対する第２光Ｌ２が含む白色光の出力エネルギーの割合は、８０％未満であることが好ましく、５０％未満であることがより好ましく、２０％未満であることがさらに好ましい。

【0100】

１個あたりの第２発光部２３０が発する第２光Ｌ２の出力エネルギーは、例えば５ｍＷ以上である。あるいは、１個あたりの第２発光部２３０が発する第２光Ｌ２の出力エネルギーは、１０ｍＷ以上でもよく、３０ｍＷ以上でもよい。発光装置２０２が備える第２発光部２３０からの第２光Ｌ２の合計での出力エネルギーは、例えば１０ｍＷ以上である。第２光Ｌ２の合計での出力エネルギーは、１００ｍＷ以上でもよく、１Ｗ以上でもよく、５Ｗ以上でもよく、１０Ｗ以上でもよい。第２光Ｌ２の出力エネルギーが大きくなる程、酸素飽和度などのバイタルの測定精度を高めることができる。

【0101】

図１１及び図１２はそれぞれ、本実施の形態に係る発光装置２０２が発する第２光Ｌ２のスペクトルの一例を示す図である。具体的には、図１１は、蛍光体層２３５として、厚さ１７０μｍのシリコーン樹脂層内に１０ｖｏｌ％のＹＡＧ蛍光体を含む層を利用した場合の第２光Ｌ２のスペクトルを示している。図１２は、蛍光体層２３５として、厚さ１９０μｍシリコーン樹脂層内に３０ｖｏｌ％のＹＡＧ蛍光体を含む層を利用した場合を示している。

【0102】

図１１に示される例では、１次光Ｌ２ａのピーク（約４４５ｎｍ）が僅かに残っているが、図１２に示される例では、１次光Ｌ２ａのピークはほぼ存在していない。いずれの場合においても、可視光帯域内に強い単色光成分（半値幅が狭く、かつ、光強度が高い非ピーク）が含まれていない。第２光Ｌ２に含まれる可視光成分は、弱い白色光である。例えば、第２光Ｌ２が含む白色光の光束は、３００ｌｍ未満であることが好ましく、１００ｌｍ未満であることがより好ましく、５０ｌｍ未満であることがさらに好ましい。このような弱い白色光は、常夜灯として有用である。

【0103】

図１３は、本実施の形態に係る発光装置２０２が発する第２光Ｌ２の白色成分を示す色度図である。図１３では、ＪＩＳ Ｚ ９１１２：２００４で規定されている白色光の色度座標範囲を、四角形の５つの枠で表している。当該５つの枠は、黒体軌跡上に位置しており、具体的には、以下の表１に示される昼光色、昼白色、白色、温白色及び電球色にそれぞれ対応している。なお、表１は、白色光の色度座標範囲を表す四角形の枠の４つの頂点の座標を表している。

【0104】

【表1】

【0105】

本実施の形態では、第２光Ｌ２が含む白色光は、ＪＩＳ Ｚ ９１１２：２００４で規定されている白色光の色度座標範囲の発光色を有する。すなわち、第２光Ｌ２が含む白色光の色は、図１３に示される５つの枠内のいずれかに位置している。これにより、第２光Ｌ２の可視光成分の色が白色になるので、既存の照明による空間デザインを損なわないようにすることができる。なお、第１発光部２０が発する第１光Ｌ１も、ＪＩＳ Ｚ ９１１２：２００４で規定されている白色光の色度座標範囲の発光色を有してもよい。

【0106】

本実施の形態に係る発光装置２０２は、実施の形態２と同様に、時間帯に応じた制御が可能である。具体的には、制御部６０（図８を参照）は、活動時間帯か就寝時間帯かに応じて、第１発光部２０及び第２発光部２３０の各々の点灯を制御する。

【0107】

図１４は、本実施の形態に係る発光装置２０２の動作例を示す図である。図１４に示されるように、就寝時間帯では、制御部６０は、第２発光部２３０を点灯させ、かつ、第１発光部２０を消灯する。本実施の形態では、第２発光部２３０からの第２光Ｌ２が白色光を含むので、ユーザは目視により発光装置２０２の発光を確認することができる。また、赤色光などの単色光ではなく、白色光が可視光として出射されるので、空間デザインに与える影響を抑制することができる。

【0108】

以上のように、本実施の形態に係る発光装置２０２では、第２光Ｌ２は、白色光を含む。

【0109】

これにより、第２発光部２３０を点灯させた場合に、第１発光部２０を点灯させなくても、目視により第２発光部２３０の発光を確認することができる。あるいは、第１発光部がなくても、目視により第２発光部２３０の発光を確認することができる。

【0110】

つまり、本実施の形態に係る発光装置２０２は、出力光を発する発光装置であって、第２発光素子及び第２蛍光体を少なくとも含み、第２光を発する第２発光部を少なくとも備え、出力光は、第２光を少なくとも含み、第２光は、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って所定値以上であり、７２０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長範囲内における第２光の光強度の最大値に対する第２光の７２０ｎｍにおける光強度の比、及び、上記最大値に対する第２光の８５０ｎｍにおける光強度の比はそれぞれ、０．１以上であり、第２光は、白色光を含む、発光装置であってもよい。

【0111】

このような発光装置は、バイタル測定機能も有する、弱い白色光を放つ常夜灯専用の照明に使用することができる。

【0112】

また、例えば、第２発光部２３０は、第１蛍光体と同じ種類の第３蛍光体をさらに含む。

【0113】

これにより、同じ種類の蛍光体を利用することで、製造コストを削減することができる。なお、第２発光部２３０が白色光を発することができれば、第２発光部２３０は、第１蛍光体とは異なる種類の蛍光体を含んでもよい。

【0114】

また、例えば、第２光Ｌ２の出力エネルギーに対する第２光Ｌ２が含む白色光の出力エネルギーの割合は、５０％未満である。

【0115】

これにより、白色光を目立たないようにすることができるので、バイタルの測定に利用するだけでなく、発光装置２０２を常夜灯などとしても有効に利用することができる。

【0116】

また、例えば、第２光Ｌ２の出力エネルギーは、５ｍＷ以上である。第２光Ｌ２が含む白色光の光束は、１００ｌｍ未満である。

【0117】

これにより、バイタルの測定に必要な光強度を確保しながら、白色光を目立たないようにすることができる。生活空間などの一般的な環境に発光装置２０２を設置しても、既存の照明環境を変化させないようにしながら、バイタルの測定を生活空間で日常的に行うことが可能になる。

【0118】

また、例えば、第２光Ｌ２が含む白色光は、ＪＩＳ Ｚ ９１１２：２００４で規定されている白色光の色度座標範囲の発光色を有する。

【0119】

これにより、空間デザインに与える影響を抑制することができる。

【0120】

なお、本実施の形態では、蛍光体層２３５は、蛍光体層３２及びパッケージ３３に接触して設けられているが、これに限定されない。蛍光体層２３５は、蛍光体層３２及びパッケージ３３から離れて配置されていてもよい。あるいは、蛍光体層２３５は、パッケージ３３の凹部内に配置されていてもよい。例えば、蛍光体層２３５は、発光素子３１と蛍光体層３２との間に配置されていてもよい。

【0121】

なお、第３蛍光体は、蛍光体層３２の内部に配置されてもよい。つまり、第２蛍光体と第３蛍光体とは、同じ樹脂層内に分散して配置されてもよい。

【0122】

（実施の形態４）
続いて、実施の形態４について説明する。

【0123】

実施の形態４に係るセンシングシステムは、実施の形態１～３に係る発光装置を備える。以下では、実施の形態１～３との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。

【0124】

図１５は、本実施の形態に係るセンシングシステム３００の構成を示す図である。

【0125】

図１５に示されるセンシングシステム３００は、対象物３０１の特性値を測定する。対象物３０１は、例えば、人などの生物である。センシングシステム３００は、人の酸素飽和度又は脈波などのバイタルを非接触で測定する。

【0126】

図１５に示されるように、センシングシステム３００は、発光装置２と、検知装置３０２と、を備える。なお、センシングシステム３００は、発光装置２の代わりに、実施の形態２に係る発光装置１０２又は実施の形態３に係る発光装置２０２を備えてもよい。

【0127】

検知装置３０２は、発光装置２から発せられた出力光Ｌの反射光Ｌｒを検知する。反射光Ｌｒは、対象物３０１が出力光Ｌを反射させることで発生する光である。

【0128】

酸素飽和度又は脈波を測定する場合、上述したように、近赤外帯域に含まれる複数の波長の光を利用する。このため、検知装置３０２は、例えば、複数の波長の光を受光可能な光検出器を含む。光検出器は、受光した反射光Ｌｒの強度に応じた電気信号を出力する。

【0129】

光検出器は、例えば、光が半導体のＰＮ接合に入射したときに生じる電荷を検出する量子型の光検出器を用いることができる。具体的には、光検出器は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどである。また、光検出器としては、光を受光したときの発生熱による温度上昇によって生じる電気的性質の変化を検知する熱型の光検出器、又は光に感光する赤外線フィルムなども用いることができる。熱型の光検出器としては、熱電効果を利用するサーモパイル、焦電効果を利用する焦電素子などを利用することができる。

【0130】

検知装置３０２は、光検出器から出力される電気信号を処理する信号処理回路（図示せず）を含む。信号処理回路は、例えば、光検出器で受光された２つの波長の反射光Ｌｒの強度の比率を算出することにより、ＨｂとＨｂＯ_２との比率、すなわち、酸素飽和度を算出する。あるいは、信号処理回路は、脈波を算出してもよい。

【0131】

以上のように、本実施の形態に係るセンシングシステム３００は、発光装置２と、出力光Ｌの反射光Ｌｒを検知する検知装置３０２と、を備える。

【0132】

これにより、酸素飽和度又は脈波などを高精度に測定することができる。

【0133】

また、センシングシステム３００では、空間デザインへ与える影響が少ないため、発光装置２を生活空間に配置することができる。このため、人が意識的に測定を行わなくても、日常的な生活を送る中で無意識で酸素飽和度などの測定を行うことができる。このように、ユーザにとっての利便性が高いセンシングシステム３００が実現できる。

【0134】

（その他）
以上、本発明に係る発光装置及びセンシングシステムについて、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

【0135】

例えば、第１発光部及び第２発光部はそれぞれ、樹脂内に分散された波長変換体の代わりに、波長変換体の焼結体を備えてもよい。具体的には、発光装置は、蛍光体粒子の焼結体（セラミック蛍光体）を備えてもよい。

【0136】

また、例えば、各発光部が互いに異なる複数種類の蛍光体を含む場合において、当該複数種類の蛍光体は、１つの蛍光体層内に分散して混合されて配置されていてもよく、蛍光体毎に層が分かれていてもよい。例えば、蛍光体層は、複数の樹脂層の積層構造を有し、樹脂層毎に異なる種類の蛍光体が分散して配置されていてもよい。発光素子側からの１次光が複数種類の蛍光体を順に通過して２次光に変換されることで、変換効率を高めることができる。例えば、第１種類の蛍光体からの２次光が第２種類の蛍光体に吸収される場合には、１次光の通過順で第１種類の蛍光体を第２種類の蛍光体よりも後に配置する。これにより、第１種類の蛍光体から発せられる２次光を、第２種類の蛍光体で吸収されずに外部に出射させることができる。

【0137】

また、例えば、上記の実施の形態では、第１発光部及び第２発光部がそれぞれ、ＳＭＤ型の発光部である例を示したが、これに限らない。第１発光部及び第２発光部の少なくとも１つでは、ＬＥＤチップが基板１０に直接実装されていてもよい。つまり、発光装置は、ＬＥＤチップが基板１０に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）モジュールであってもよい。

【0138】

また、発光素子は、青色ＬＥＤでなくてもよい。例えば、発光素子は、紫色ＬＥＤでもよく、紫外ＬＥＤでもよい。つまり、１次光は、青色光でなくてもよく、紫色光又は紫外光であってもよい。

【0139】

また、発光素子は、ＬＥＤでなくてもよい。例えば、発光素子は、レーザ素子又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子であってもよい。

【0140】

また、例えば、発光装置は、酸素飽和度又は脈波などのバイタルの測定以外に利用されてもよい。例えば、赤外線を利用したガスセンサ若しくは距離センサ、又は、監視カメラなどに利用されてもよい。

【0141】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0142】

２、１０２、２０２ 発光装置
１０ 基板
２０ 第１発光部
２１、３１ 発光素子
２２、３２ 蛍光体層
３０、１３０、２３０ 第２発光部
６０ 制御部
１３４ フィルタ
２３５ 蛍光体層
３００ センシングシステム
３０２ 検知装置
Ｌ 出力光
Ｌ１ 第１光
Ｌ１ａ、Ｌ２ａ １次光
Ｌ１ｂ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ ２次光
Ｌ２ 第２光
Ｌｒ 反射光

【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14】

【図15】