特許 7361598 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-05

(45)【発行日】2023-10-16

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20231006BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20231006BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20231006BHJP

   F21V 7/06 20060101ALI20231006BHJP

   F21V 9/30 20180101ALI20231006BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20231006BHJP

   F21V 29/74 20150101ALI20231006BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231006BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 350

F21V8/00 200

F21V23/00 113

F21V23/00 140

F21V7/06 100

F21V9/30

F21V29/503

F21V29/74

F21Y115:10

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019233280

(22)【出願日】2019-12-24

(65)【公開番号】P2021103610

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100139491

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 隆慶

(74)【代理人】

【識別番号】100195534

【弁理士】

【氏名又は名称】内海 一成

(72)【発明者】

【氏名】三宅 徹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 秀崇

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１７８９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６８５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８５９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２３６５８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０９９４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２０７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｖ ７／０６

Ｆ２１Ｖ ９／３０

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／７４

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光を射出する少なくとも２つの発光装置と、前記照明光を伝搬するとともに第１端及び第２端を有する第１ファイバと、制御装置とを備え、
前記各発光装置は、所定のピーク波長を有する励起光を射出する発光素子と、前記励起光の少なくとも一部を、前記所定のピーク波長と異なるピーク波長を有する変換光に変換する波長変換部材と、前記変換光の少なくとも一部の進行方向を前記第１ファイバの前記第１端に向けるリフレクタとを有し、
前記リフレクタは、前記変換光の少なくとも一部を、前記第１ファイバの前記第１端に向けて反射する反射面を有し、
前記第１ファイバの前記第１端に入射した前記変換光は、前記照明光として前記第１端から前記第２端まで伝搬し、前記第２端から射出され、
前記制御装置は、前記第１ファイバの前記第２端から射出された前記照明光の所定の波長における強度の情報を取得するインタフェースと、前記情報に基づいて前記発光素子を制御するプロセッサとを有する、
照明装置。

【請求項2】

前記少なくとも２つの発光装置は、前記発光素子としての第１発光素子と前記波長変換部材としての第１波長変換部材とを有する第１発光装置、及び、前記発光素子としての第２発光素子と、前記波長変換部材としての第２波長変換部材とを有する第２発光装置を含み、
前記第１発光素子は、前記励起光としての第１励起光を射出し、
前記第２発光素子は、前記励起光としての第２励起光を射出し、
前記第１波長変換部材は、前記第１励起光を前記変換光としての第１変換光に変換し、
前記第２波長変換部材は、前記第２励起光を前記変換光としての第２変換光に変換し、
前記制御装置は、前記照明光の第１波長における強度の情報及び前記照明光の第２波長における強度の情報のうち少なくとも一方の情報に基づき、取得した情報に基づく前記第１発光素子及び／又は前記第２発光素子を制御する、請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記各発光装置において、前記発光素子は、前記波長変換部材と前記リフレクタの端部とを結ぶ線の延長線よりも前記リフレクタの軸に近い側に位置する、請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記反射面は、回転放物面の少なくとも一部を含み、
前記波長変換部材の少なくとも一部は、前記回転放物面の焦点に位置する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項5】

前記発光素子は、前記リフレクタの前記第１ファイバに近い側の端部と前記第１ファイバの前記第１端とを結ぶ仮想線から外れて位置する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項6】

前記リフレクタは、前記励起光が通過する孔を有し、
前記発光素子の少なくとも一部は、前記波長変換部材の少なくとも一部と前記孔の少なくとも一部とを結ぶ仮想線の上に位置する、請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項7】

前記発光素子は、前記反射面よりも外側に位置する、請求項６に記載の照明装置。

【請求項8】

前記発光装置は、前記励起光が伝搬する第２ファイバを有し、
前記第２ファイバの先端は、前記孔の中に位置する、請求項６に記載の照明装置。

【請求項9】

前記リフレクタは、前記反射面の反対側の面から突出するフィンを有する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項10】

前記各発光装置は、前記変換光を前記第１ファイバの前記第１端に収束させるレンズを更に有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項11】

前記第１ファイバの前記第２端から射出された前記照明光の所定の波長における強度の情報を検出する検出装置を更に備える、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光による励起によって白色光を発する蛍光体を有する発光素子部と、発光素子部からの白色光が入射するライトガイドとを備える装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－９５９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出する光のスペクトルを所定のスペクトルに制御することが求められる。

【0005】

本開示の目的は、射出する光のスペクトルを所定のスペクトルに制御し得る照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施形態に係る照明装置は、照明光を射出する少なくとも２つの発光装置と、第１ファイバと、制御装置とを備える。前記第１ファイバは、前記照明光を伝搬するとともに第１端及び第２端を有する。前記各発光装置は、発光素子と、波長変換部材と、光学部材とを有する。前記発光素子は、所定のピーク波長を有する励起光を射出する。前記波長変換部材は、前記励起光の少なくとも一部を、前記所定のピーク波長と異なるピーク波長を有する変換光に変換する。前記光学部材は、前記変換光の少なくとも一部の進行方向を前記第１ファイバの前記第１端に向ける。前記第１ファイバの前記第１端に入射した前記変換光は、前記照明光として前記第１端から前記第２端まで伝搬し、前記第２端から射出される。前記制御装置は、インタフェースとプロセッサとを有する。前記インタフェースは、前記第１ファイバの前記第２端から射出された前記照明光の所定の波長における強度の情報を取得する。前記プロセッサは、前記情報に基づいて前記発光素子を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一実施形態に係る照明装置によれば、射出する光のスペクトルが所定のスペクトルに制御され得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る照明装置の構成例を示す模式図である。

【図2】一実施形態に係る照明装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】発光装置の構成例を示す図である。

【図4】波長変換部材の構成例を示す断面図である。

【図5】照明装置を壁面及び天井面に設置する構成例を示す図である。

【図6】発光素子が光学部材の孔に位置する発光装置の構成例を示す図である。

【図7】励起光を伝搬するファイバが光学部材の孔に挿入されている発光装置の構成例を示す図である。

【図8】発光装置の他の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（照明装置１の概要）
図１及び図２に示されるように、一実施形態に係る照明装置１は、発光装置１０と、第１ファイバ４０と、制御装置５０とを備える。照明装置１は、少なくとも２つの発光装置１０を備える。本実施形態において、発光装置１０は、第１発光装置１１と、第２発光装置１２とを含むとする。発光装置１０は、発光素子２０と、波長変換部材３０とを備える。

【0010】

照明装置１が照明光４５を射出する動作が図２のブロック図を参照して説明される。発光装置１０において、発光素子２０は、励起光２５を波長変換部材３０に向けて射出する。波長変換部材３０は、励起光２５を変換光７５に変換する。このようにすることで、発光装置１０は、変換光７５を射出する。各発光装置１０から射出される変換光７５は、第１ファイバ４０に入射する。第１ファイバ４０に入射した変換光７５は、合成された照明光４５として射出される。このようにすることで、照明装置１は、照明光４５を射出できる。照明装置１は、照明光４５で照明対象８０を照らすことができる。

【0011】

照明装置１は、検出装置６０を更に備えてよい。照明光４５の一部は、検出装置６０に入射する。検出装置６０は、後述するように、照明光４５の所定の波長の強度を検出する。検出装置６０は、照明光４５の所定の波長の強度の情報、つまり検出結果を、照明光４５のスペクトル情報として出力する。制御装置５０は、検出装置６０から照明光４５のスペクトル情報を取得する。制御装置５０は、照明光４５のスペクトル情報に基づいて発光素子２０を制御し、励起光２５の強度を変更する。励起光２５の強度が変更されることによって、変換光７５の強度が変更される。変換光７５の強度が変更されることによって、変換光７５が合成された照明光４５のスペクトルが変更される。つまり、制御装置５０は、照明光４５のスペクトル情報をフィードバックして照明光４５のスペクトルを制御できる。

【0012】

第１発光装置１１は、励起光２５を、第１ピーク波長を有する変換光７５に変換して第１ファイバ４０に向けて射出する。第１ピーク波長を有する変換光７５は、第１変換光とも称される。第１発光装置１１が備える発光素子２０は、第１発光素子とも称される。第１発光素子が射出する励起光２５は、第１励起光とも称される。第１発光装置１１が備える波長変換部材３０は、第１波長変換部材とも称される。

【0013】

第２発光装置１２は、励起光２５を、第２ピーク波長を有する変換光７５に変換して第１ファイバ４０に向けて射出する。第２ピーク波長を有する変換光７５は、第２変換光とも称される。第２発光装置１２が備える発光素子２０は、第２発光素子とも称される。第２発光素子が射出する励起光２５は、第２励起光とも称される。第２発光装置１２が備える波長変換部材３０は、第２波長変換部材とも称される。

【0014】

励起光２５の一部は、波長変換部材３０において変換されず励起光２５のままで第１ファイバ４０に向けて射出されることがある。波長変換部材３０で変換されずそのまま第１ファイバ４０に向けて射出される励起光２５は、未変換光とも称される。

【0015】

照明光４５は、第１変換光と第２変換光と未変換光とを含む。照明光４５のスペクトルは、第１変換光の強度と、第２変換光の強度と、未変換光の強度とに基づいて定まる。なお、光の強度の単位はＷ／ｍ²である。

【0016】

制御装置５０は、第１励起光の強度を第１発光素子に変更させる制御情報を生成し、第１発光素子に出力する。制御装置５０は、第２励起光の強度を第２発光素子に変更させる制御情報を生成し、第２発光素子に出力する。このようにすることで、制御装置５０は、各発光素子２０が射出する励起光２５の強度を制御する。制御装置５０は、励起光２５の強度を制御することによって、第１変換光及び第２変換光それぞれの強度を制御する。制御装置５０は、第１変換光の強度と第２変換光の強度との比率を制御することによって、照明光４５のスペクトルを制御する。

【0017】

制御装置５０は、照明光４５のスペクトルを所定のスペクトルに近づけるように、照明光４５のスペクトル情報に基づいて、励起光２５の強度を制御する。このようにすることで、照明装置１は、実際に第１ファイバ４０から射出される照明光４５のスペクトル情報をフィードバックできる。その結果、照明光４５のスペクトルが所定のスペクトルに近づけられやすくなる。

【0018】

（照明装置１の各構成の説明）
以下、照明装置１が備える各構成が詳細に説明される。

【0019】

＜第１ファイバ４０＞
第１ファイバ４０は、第１端４０ａと、第２端４０ｂとを有する。本実施形態において、変換光７５は、第１端４０ａから第１ファイバ４０に入射し、第２端４０ｂから射出されるとする。第１ファイバ４０は、変換光７５の進行方向に交差する断面視において、内側に位置するコア４１と、外側に位置するクラッド４２とを有する。変換光７５は、第１ファイバ４０の第１端４０ａからコア４１に入射し、コア４１の内部を伝搬し、第２端４０ｂから射出される。

【0020】

照明装置１は、第１ファイバ４０の第１端４０ａに位置するレンズ４４を更に有してよい。レンズ４４は、第１ファイバ４０の第１端４０ａ側から入射してくる変換光７５を、コア４１に収束させる。レンズ４４が第１ファイバ４０の第１端４０ａに位置する場合、レンズ４４に入射した変換光７５が第１ファイバ４０の第１端４０ａに入射し得る。レンズ４４の口径が大きいほど、第１ファイバ４０に入射する変換光７５が多くなる。レンズ４４の口径は、レンズ４４に入射した変換光７５を第１ファイバ４０のコア４１に収束させることができる範囲の径に対応する。レンズ４４に入射した変換光７５を第１ファイバ４０のコア４１に収束させることができる範囲は、収束範囲とも称される。

【0021】

照明装置１は、第１ファイバ４０を覆うカバー４８を更に備えてもよい。カバー４８は、第１ファイバ４０を支持してよい。カバー４８は、検出装置６０を支持してもよい。カバー４８は、検出装置６０と制御装置５０とを接続する通信線を支持してもよい。

【0022】

＜発光装置１０＞
図３に示されるように、発光装置１０は、発光素子２０と、波長変換部材３０とを備える。発光装置１０は、波長変換部材３０から射出される変換光７５を、第１ファイバ４０の第１端４０ａに向かう方向に反射するリフレクタ７０を更に備えてよい。リフレクタ７０は、光学部材とも称される。

【0023】

＜＜リフレクタ７０＞＞
リフレクタ７０は、変換光７５を第１ファイバ４０の第１端４０ａに向けて反射する反射面７６を有する。変換光７５を射出する波長変換部材３０は、リフレクタ７０から見て反射面７６の側に位置する。変換光７５の少なくとも一部は、波長変換部材３０から直接第１ファイバ４０の第１端４０ａに向かって進行し得る。変換光７５の少なくとも一部は、反射面７６で反射して第１ファイバ４０の第１端４０ａに向かって進行し得る。反射面７６で反射した変換光７５が第１ファイバ４０に入射する場合、発光装置１０がリフレクタ７０を備えない場合と比べて、第１ファイバ４０に入射する変換光７５が増加し得る。

【0024】

ここで、第１ファイバ４０の第１端４０ａに向かう軸７０ａが仮定される。反射面７６は、軸７０ａから見た軸まわりの方向に沿って波長変換部材３０の少なくとも一部を囲んでよい。反射面７６が波長変換部材３０を囲むことによって、反射面７６で第１ファイバ４０の第１端４０ａに向けて反射される変換光７５が増加し得る。反射面７６が軸７０ａの方向に沿って第１ファイバ４０の方に延びるほど、反射面７６に入射する変換光７５が増加し得る。

【0025】

リフレクタ７０は、第１ファイバ４０に近い側に端部７４を有する。波長変換部材３０とリフレクタ７０の端部７４とを結ぶ線を第１ファイバ４０の側に延長した線がレンズ４４の収束範囲に入る場合、反射面７６で反射されずに直接第１ファイバ４０に向かう変換光７５のすべてが第１ファイバ４０の第１端４０ａに入射し得る。その結果、第１ファイバ４０に入射する変換光７５が増加し得る。

【0026】

反射面７６は、軸７０ａの周りで軸対称となる形状を有してよい。波長変換部材３０の少なくとも一部は、軸７０ａ上に位置してよい。このようにすることで、第１ファイバ４０の第１端４０ａ又はレンズ４４に入射する変換光７５が収束しやすくなる。その結果、第１ファイバ４０に入射する変換光７５が増加し得る。

【0027】

反射面７６は、放物線の回転体である回転放物面の少なくとも一部を有してよい。回転放物面は、軸７０ａを回転軸として構成されるとする。変換光７５が放物線の焦点から回転放物面に向かって射出される場合、回転放物面で反射した変換光７５は、回転放物面の回転軸である軸７０ａに平行な方向に進行する。波長変換部材３０の少なくとも一部は、回転放物面の焦点に位置してよい。波長変換部材３０の少なくとも一部が回転放物面の焦点に位置することによって、反射面７６で反射した変換光７５は、第１ファイバ４０の第１端４０ａに向けて進行しやすくなる。その結果、反射面７６で反射した変換光７５のうち第１ファイバ４０の第１端４０ａに到達し、第１ファイバ４０に入射する光の割合が増加し得る。

【0028】

励起光２５は、リフレクタ７０の端部７４で囲まれる開口から入射してよい。つまり、発光素子２０は、波長変換部材３０と端部７４とを結ぶ線の延長線よりも軸７０ａに近い側に位置してよい。この場合、発光素子２０は、リフレクタ７０の端部７４と第１ファイバ４０の第１端４０ａ又はレンズ４４の収束範囲とを結ぶ仮想線７９から外れて位置してよい。つまり、収束範囲と離れたところに、収束範囲の延長線上ではないところに発光素子２０が位置していてもよい。このようにすることで、第１ファイバ４０に入射する変換光７５が増加し得る。

【0029】

リフレクタ７０は、反射面７６の一部に、励起光２５が通過する孔７８を有してよい。この場合、発光素子２０の少なくとも一部は、波長変換部材３０と孔７８とを結ぶ仮想線２９の延長線上に位置してよい。このようにすることで、発光素子２０は、リフレクタ７０と第１ファイバ４０の第１端４０ａ又はレンズ４４の収束範囲との間から外れて位置できる。その結果、リフレクタ７０から第１ファイバ４０に入射する変換光７５が増加し得る。また、発光装置１０の構造の設計の自由度が高くなり得る。

【0030】

＜＜発光素子２０＞＞
発光素子２０は、励起光２５を射出する。本実施形態において、励起光２５は、３６０ｎｍから４３０ｎｍまでの波長領域にピーク波長を有するレーザ光であるとする。３６０ｎｍから４３０ｎｍまでの波長領域は、紫色光領域とも称される。紫色光領域に含まれるピーク波長を有する光は、紫色光とも称される。つまり、本実施形態において、励起光２５として紫色光が用いられるとする。紫色光は、可視光に含まれる。紫色光に対する人間の視感度は、可視光の中の他の色の光と比べて低い。励起光２５として紫色光が用いられることによって、励起光２５の強度の制御が演色性に影響を及ぼしにくくなる。励起光２５としてレーザ光が用いられることによって、励起光２５の単色性及び指向性が高められ得る。励起光２５のエネルギーが制御されやすくなるとともに、励起光２５の進行方向が制御されやすくなる。

【0031】

発光素子２０は、ＬＤ（Laser Diode）等の半導体レーザを含んで構成されてよい。発光素子２０は、これに限られず、例えばＬＥＤ（Light Emission Diode）等の他の種々のデバイスを含んで構成されてもよい。

【0032】

＜＜波長変換部材３０＞＞
図４に示されるように、波長変換部材３０は、蛍光体３５を備える。波長変換部材３０は、透光性を有する透光部材３８を更に備えてよい。透光部材３８は、蛍光体３５を内部に含有することによって、略均一に分散された状態で蛍光体３５を保持してよい。

【0033】

蛍光体３５は、波長変換部材３０に入射してきた励起光２５によって励起され、蛍光を発する。蛍光体３５が発する蛍光は、３６０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有する。３６０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域は、可視光領域とも称される。可視光領域に含まれるピーク波長を有する光は、可視光とも称される。蛍光体３５が蛍光を発することによって、波長変換部材３０は、励起光２５としての紫色光を、変換光７５としての可視光に変換する。

【0034】

透光部材３８は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂等の透光性を有する絶縁樹脂、又は透光性を有するガラス材料等で形成されていてよい。

【0035】

蛍光体３５は、紫色光を、例えば４００ｎｍから５００ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり青色の光に変換してよい。この場合、蛍光体３５は、例えば、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、又は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ，（Ｓｒ，Ｂａ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ等を含んで構成されてよい。

【0036】

蛍光体３５は、紫色光を、例えば４５０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり青緑色の光に変換してよい。蛍光体３５は、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ，Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ等を含んで構成されてよい。

【0037】

蛍光体３５は、紫色光を、例えば５００ｎｍから６００ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり緑色の光に変換してよい。蛍光体３５は、例えば、ＳｒＳｉ₂（Ｏ，Ｃｌ）₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺、又はＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ等を含んで構成されてよい。

【0038】

蛍光体３５は、紫色光を、例えば６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり赤色の光に変換してよい。蛍光体３５は、例えば、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ²⁺、ＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ、又はＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）₃：Ｅｕ等を含んで構成されてよい。

【0039】

蛍光体３５は、紫色光を、例えば６８０ｎｍから８００ｎｍまでの波長領域に含まれるピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり近赤外光に変換してよい。近赤外光は、６８０から２５００ｎｍまでの波長領域の光を含んでよい。蛍光体３５は、例えば、３Ｇａ₅Ｏ₁₂：Ｃｒ等を含んで構成されてよい。

【0040】

蛍光体３５は、上述してきた材料に限られず、他の種類の材料を含んで構成されてもよい。蛍光体３５は、複数の種類の材料を任意に組み合わせて構成されてもよい。蛍光体３５の材料の組み合わせは、特に限定されない。

【0041】

波長変換部材３０は、１種類の蛍光体３５を含んでよい。波長変換部材３０は、蛍光体３５として、第１蛍光体３５ａと第２蛍光体３５ｂとを含んでよい。第１蛍光体３５ａで変換される光のピーク波長と、第２蛍光体３５ｂで変換される光のピーク波長とは、互いに異なってよい。

【0042】

波長変換部材３０は、励起光２５を、他の波長領域にピーク波長を有する変換光７５に変換する。波長変換部材３０は、蛍光体３５の組み合わせによって、励起光２５を、種々のスペクトルを有する変換光７５に変換できる。波長変換部材３０は、励起光２５を、例えば、太陽からの直射日光のスペクトル、海中の所定の深さまで到達した日光のスペクトル、ろうそくの炎が発する光のスペクトル、又は、蛍の光のスペクトル等を有する変換光７５に変換できる。言い換えれば、波長変換部材３０は、励起光２５を種々の色を有する変換光７５に変換できる。波長変換部材３０は、励起光２５を種々の色温度を有する変換光７５に変換できる。その結果、変換光７５を合成した照明光４５の演色性が高められ得る。

【0043】

励起光２５の一部は、波長変換部材３０で変換されずに未変換光として第１ファイバ４０に向けて射出されることがある。波長変換部材３０における励起光２５の変換効率が高いほど、未変換光が少なくなるとともに、変換光７５が多くなる。波長変換部材３０は、例えば、励起光２５が通過する距離を長くするように配置されてよい。このようにすることで、励起光２５の変換効率が高められるので、変換光７５が増加し得る。その結果、発光素子２０に入力されるエネルギーが削減され得る。

【0044】

本実施形態において、照明装置１は、発光装置１０を２つ備える。発光装置１０の数は、２つに限られず、３つ以上であってもよい。各発光装置１０が備える波長変換部材３０で生じる変換光７５のスペクトルは、異なってよいし、同じであってもよい。少なくとも２つの波長変換部材３０において、変換光７５のスペクトルが互いに異なるとする。例えば、照明装置１は、互いに独立に制御できる３つの発光装置１０を備えてよい。各発光装置１０は、励起光２５を、赤色、緑色及び青色それぞれの色の変換光７５に変換して射出する波長変換部材３０を有してよい。各発光装置１０が独立に制御されることによって、赤色、緑色及び青色それぞれの色の強度が独立に制御される。このようにすることで、照明装置１は、種々の色の照明光４５を射出できる。独立に制御できる色の数が多いほど、照明光４５の色の自由度が増大し得る。例えば、照明装置１は、８つの発光装置１０を備えることによって、照明光４５の色をより一層自由に制御し得る。

【0045】

＜制御装置５０＞
制御装置５０は、図２に示されるように、プロセッサ５２と、インタフェース５４とを備える。プロセッサ５２は、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサを含んでもよい。プロセッサ５２は、特定の処理に特化したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用のプロセッサを含んでよい。インタフェース５４は、他のデバイスとの間でデータ又は情報を入出力するためのＩ／Ｏデバイスを含んでよい。インタフェース５４は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信インタフェースを含んでもよい。制御装置５０は、インタフェース５４を介して、第１ファイバ４０から射出される照明光４５のスペクトル情報を取得してよい。制御装置５０は、検出装置６０から、第１ファイバ４０から射出される照明光４５のスペクトル情報を取得してよい。

【0046】

＜検出装置６０＞
検出装置６０は、照明光４５の所定の波長の強度を検出し、検出結果を照明光４５のスペクトル情報として出力する。検出装置６０は、照明光４５の可視光領域に含まれる所定の波長の強度を検出してよい。

【0047】

検出装置６０は、有線又は無線で制御装置５０と通信可能に接続される。検出装置６０は、例えばＬＡＮ等によって制御装置５０と通信してよい。

【0048】

検出装置６０は、照明光４５の可視光領域に含まれる１つの波長の強度を検出できるモノクロメータを含んでよい。検出装置６０がモノクロメータを含んで構成される場合、モノクロメータの数は２つ以上であるとする。検出装置６０は、照明光４５の可視光領域に含まれる複数の波長の強度を検出できるカラーセンサを含んでもよい。検出装置６０は、可視光領域に含まれる各波長の強度を検出できるスペクトルメータを含んでもよい。言い換えれば、検出装置６０は、可視光領域に含まれる少なくとも２つの波長の強度を検出できる。

【0049】

検出装置６０は、ＰＤ（Photo Diode）を含んで構成されてよい。検出装置６０は、フォトカプラを含んで構成されてよい。検出装置６０は、これらに限られず、他の種々の受光デバイスを含んで構成されてよい。検出装置６０は、所定の波長の光を通過させるフィルタと受光デバイスとを組み合わせて構成されてもよい。

【0050】

制御装置５０は、照明装置１の外部に接続される装置から照明光４５のスペクトル情報を取得してよい。照明装置１の外部に接続される装置は、例えば、スマートフォン等の携帯端末を含んでよい。携帯端末は、例えば撮像素子を備えてもよい。携帯端末は、撮像素子によって照明光４５の可視光領域に含まれる少なくとも２つの波長の強度を検出し、照明光４５のスペクトル情報として出力してもよい。携帯端末は、例えばカラーセンサ又はスペクトルメータを備えてもよい。携帯端末は、カラーセンサ又はスペクトルメータによる検出結果を照明光４５のスペクトル情報として出力してもよい。

【0051】

（スペクトルの制御例）
制御装置５０は、照明光４５のスペクトル情報に基づいて、第１変換光の強度と第２変換光の強度との比率を制御し、照明光４５のスペクトルを制御する。具体的には、制御装置５０は、各発光装置１０の発光素子２０を制御し、各発光装置１０の波長変換部材３０に入射する励起光２５の強度を制御する。励起光２５の強度が制御されることによって、変換光７５の強度が制御される。変換光７５の強度が制御されることによって、変換光７５を合成した照明光４５のスペクトルが制御される。

【0052】

例えば、照明装置１が赤色の変換光７５を射出する発光装置１０を備える場合に、制御装置５０が照明光４５に含まれる赤色の強度を制御する動作が説明される。ここで、赤色の光のピーク波長は、６５０ｎｍであるとする。制御装置５０は、照明光４５に含まれる赤色の光の強度が所定の強度になるように、励起光２５の強度を発光素子２０に制御させる制御情報を生成し、発光素子２０に出力する。制御装置５０は、照明光４５のスペクトル情報として、照明光４５に含まれる赤色の光の強度の検出値を取得する。制御装置５０は、照明光４５に含まれる赤色の光の強度の検出値が所定の強度より小さい場合、励起光２５の強度を増加させる制御情報を生成し、発光素子２０に出力する。逆に、制御装置５０は、照明光４５に含まれる赤色の光の強度の検出値が所定の強度より大きい場合、励起光２５の強度を減少させる制御情報を生成し、発光素子２０に出力する。このようにすることで、制御装置５０は、照明光４５に含まれる赤色の強度を所定の強度に近づけることができる。

【0053】

制御装置５０は、赤色に限られず、緑色又は青色等の他の色の強度についても、同じ動作によって所定の強度に近づけることができる。

【0054】

検出装置６０で検出する波長は、発光装置１０が射出する変換光７５が有するピーク波長と一致してもよいし、異なってもよい。検出装置６０で検出する波長と発光装置１０が射出する変換光７５のピーク波長とが一致する場合、制御装置５０は、変換光７５のピーク波長の光の強度の検出値に基づいて、発光装置１０の励起光２５の強度を制御してよい。

【0055】

検出装置６０で検出する波長と発光装置１０が射出する変換光７５のピーク波長とが異なるとする。この場合、制御装置５０は、検出装置６０で検出する波長のうち変換光７５のピーク波長に最も近い波長の光の強度の検出値に基づいて、発光装置１０の励起光２５の強度を制御してよい。例えば、制御装置５０は、検出装置６０による橙色の光の強度の検出値に基づいて、赤色の変換光７５を射出する発光装置１０を制御してよい。制御装置５０は、検出装置６０による黄緑色の光の強度の検出値に基づいて、緑色の変換光７５を射出する発光装置１０を制御してよい。

【0056】

仮に、照明装置１が赤色の変換光７５を射出する発光装置１０と、緑色の変換光７５を射出する発光装置１０とを備えるとする。ここで、赤色の光のピーク波長は、６５０ｎｍであるとする。橙色の光のピーク波長は、６００ｎｍであるとする。黄緑色の光のピーク波長は、５７０ｎｍであるとする。緑色の光のピーク波長は、５３０ｎｍであるとする。赤色の波長と橙色の波長との差は、緑色の波長と橙色の波長との差よりも小さい。この場合、制御装置５０は、橙色の光の強度の検出値に基づいて、橙色に近い赤色の変換光７５を射出する発光装置１０を制御してよい。緑色の波長と黄緑色の波長との差は、赤色の波長と黄緑色の波長との差よりも小さい。この場合、制御装置５０は、黄緑色の光の強度の検出値に基づいて、黄緑色に近い緑色の変換光７５を射出する発光装置１０を制御してよい。

【0057】

制御装置５０は、検出装置６０による所定の波長の強度の検出値と変換光７５のピーク波長の強度との間の関係を表すテーブル又は数式に基づいて、発光装置１０の励起光２５の強度を制御してよい。制御装置５０は、テーブル又は数式をあらかじめ取得してよい。テーブル又は数式は、検量線に対応してよい。

【0058】

以上述べてきたように、制御装置５０は、検出装置６０による照明光４５の複数の波長の強度の検出値に基づいて、複数の発光装置１０を制御できる。検出装置６０は、照明光４５の第１波長における強度と、第２波長における強度とをそれぞれ検出できるとする。第１波長における強度は、第１強度とも称される。第２波長における強度は、第２強度とも称される。制御装置５０は、第１強度の情報（検出結果）及び第２強度の情報（検出結果）のうち少なくとも一方の情報（検出結果）に基づいて、少なくとも２つの発光装置１０それぞれが備える発光素子２０のうち一方又は両方を制御できるといえる。言い換えれば、制御装置５０は、第１強度の情報及び第２強度の情報のうち少なくとも一方の情報に基づき、取得した情報に基づく第１発光素子及び／又は第２発光素子を制御してよい。

【0059】

本実施形態に係る照明装置１は、照明光４５のスペクトルの情報（検出結果）をフィードバックすることで、照明光４５のスペクトルを所定のスペクトルに近づけることができる。

【0060】

（照明装置１の設置例）
図５に示されるように、照明装置１は、部屋の壁面８２又は天井面８４に設置されてよい。照明装置１は、第１ファイバ４０の第２端４０ｂが壁面８２又は天井面８４から見えるように設置されてよい。照明装置１は、第１ファイバ４０から照明光４５を射出することによって、部屋の中を照明できる。部屋にいる人は、照明装置１の第１ファイバ４０だけ視認する。照明装置１の発光装置１０等が部屋にいる人から見えないことによって、壁面８２又は天井面８４の美観に影響を及ぼしにくい。

【0061】

（発光装置１０の他の構成例）
図６に示されるように、発光装置１０において、リフレクタ７０は、反射面７６の反対側に外面７２を有する。リフレクタ７０は、反射面７６の側と外面７２の側とを貫通する孔７８を有してよい。発光素子２０の一部または全部、つまり発光素子２０の少なくとも一部は、リフレクタ７０の孔７８の中に位置してよい。発光素子２０は、反射面７６と面一に位置してもよい。発光素子２０が、反射面７６と面一とは、発光素子２０の上面が反射面７６と段差なく連続している状態をいう。発光素子２０が孔７８の中に位置することによって、励起光２５が波長変換部材３０に到達しやすくなる。その結果、励起光２５の利用効率が高められ得る。発光素子２０は、基板２８に実装されてよい。基板２８は、リフレクタ７０に取り付けられてよい。基板２８は、外面７２に取り付けられるとする。このようにすることで、反射面７６で反射される変換光７５が増加し得る。

【0062】

図７に示されるように、発光装置１０は、発光素子２０から射出された励起光２５が伝搬する第２ファイバ２６を更に備えてよい。第２ファイバ２６の先端は、リフレクタ７０の反射面７６の側に位置してよい。この場合、第２ファイバ２６は、リフレクタ７０の外面７２の側から反射面７６の側まで孔７８を通ってよい。第２ファイバ２６の先端は、反射面７６と面一に位置してもよいし、孔７８の中に位置してもよい。言い換えれば、第２ファイバ２６の少なくとも一部が孔７８の中に位置してよい。発光装置１０が第２ファイバ２６を備える場合、第２ファイバ２６の先端は、波長変換部材３０に近づけられたとしても、変換光７５が反射面７６に向かって進行することを妨げにくい。その結果、反射面７６で反射される変換光７５が増加し得る。また、発光素子２０は、リフレクタ７０から離れて位置し得る。これによって、発光素子２０の配置の自由度が高められ得る。

【0063】

図８に示されるように、発光装置１０は、レンズ７７を更に備えてよい。レンズ７７は、発光装置１０から第１ファイバ４０の第１端４０ａに向かう変換光７５の向きを変化させる。レンズ７７は、変換光７５を第１端４０ａ又はレンズ４４の収束範囲内に収束させてもよい。レンズ７７は、リフレクタ７０の端部７４よりも第１ファイバ４０の近くに位置してもよい。レンズ７７は、リフレクタ７０の端部７４よりも波長変換部材３０の近くに位置してもよい。発光装置１０がレンズ７７を備えることによって、第１ファイバ４０の第１端４０ａに入射する変換光７５が増加し得る。レンズ７７は、リフレクタ７０とあわせて光学部材とも称される。

【0064】

リフレクタ７０は、外面７２の側から突出するフィン７３を更に有してよい。波長変換部材３０は、励起光２５の入射によって発熱し得る。波長変換部材３０が発熱によって高温になった場合、波長変換部材３０の変換効率が低下することがある。波長変換部材３０の温度は、波長変換部材３０で生じた熱がリフレクタ７０に拡散することによって、変換効率が低下しにくい温度より低い温度に維持され得る。リフレクタ７０がフィン７３を有することによって、熱が外面７２の側から放散されやすくなる。このようにすることで、波長変換部材３０の変換効率が低下しにくくなる。その結果、変換光７５が増加し得る。

【0065】

本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。

【0066】

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【0067】

本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１変換光は、第２変換光と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

【符号の説明】

【0068】

１ 照明装置
１０ 発光装置（１１：第１発光装置、１２：第２発光装置）
２０ 発光素子
２５ 励起光
２６ 第２ファイバ
２８ 基板
２９ 仮想線
３０ 波長変換部材
３５ 蛍光体（３５ａ：第１蛍光体、３５ｂ：第２蛍光体）
３８ 透光部材
４０ 第１ファイバ（４０ａ：第１端、４０ｂ：第２端、４１：コア、４２：クラッド）
４４ レンズ
４５ 照明光
４８ カバー
５０ 制御装置（５２：プロセッサ、５４：インタフェース）
６０ 検出装置
７０ リフレクタ（７０ａ：軸、７２：外面、７３：フィン、７４：端部、７６：反射面、７８：孔）
７５ 変換光
７７ レンズ
７９ 仮想線
８０ 照明対象
８２ 壁面
８４ 天井面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】