专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要具有激励光源、波长变换部件、导光管(1ightguide)的发光装置。
背景技术：
一直以来，用于对生物体内部进行观察或一边观察一边治疗的内窥镜装置、或用于对非常狭窄或非常黑暗的空间进行观察的纤维镜(fiberscope)被广泛使用。
内窥镜或纤维镜由极细的导光管构成，通过将从光源照射的光输送给其纤维，可以对胃等体腔中或间隙等空间等进行照明。
为了采用细的纤维来高效地进行照明，该光源被要求具有高亮度。另外，为了对内脏的患部或间隙等进行观察并同时进行诊断，严密地再现颜色信息是重要的。因此，作为内窥镜或纤维镜的光源，需要使其接近自然光。
并且，对于内窥镜而言，尤其为了缩短点亮光源之后患者的等待时间，需要可靠性非常高的光源，以使能够瞬间点亮且稳定发光并在中途不会熄灭。
作为这种用途的光源，例如可以使用氙灯、金属卤化物灯等。
但是，这些氙灯或金属卤化物灯无法实现鲜艳的颜色，具有至到发光颜色稳定为止需要花费时间、不能瞬间重新点亮等问题。
因此，作为这些光源，提出了采用发光二极管元件(LED)、激光二极管元件(LD)等的半导体发光元件来替代氙灯等的方案(例如专利文献1)。
如图17所示，现有的内窥镜装置100主要由图像处理信号部101和内窥镜插入部102构成，在图像处理信号部101的照明单元110中装备有白色光源111，该白色光源111具备红色半导体激光器111a、绿色半导体激光器111b以及蓝色半导体激光器111c。另外，各半导体激光器111a～111c射出干涉少的具有多种波长λ的光谱分布的多重纵模的光，利用基于光的三原色的光的混合，实现了白色光。从该照明单元110照射的光通过导光管103被导入到内窥镜插入部102。
由于半导体发光元件小型且功率效率良好，所以会发出颜色鲜艳的光。而且，由于该元件由半导体形成，所以，不需要担心灯丝断裂等问题。并且，具有初始驱动特性出色、振动或接通·断开点亮的反复性强的特征。特别是由于半导体激光器相比于发光二极管，其发光强度极其高，所以，可以实现照度高的光源。
专利文献1特开2002-95634号公报但是，由于半导体激光器与发光二极管相比其半辐值窄，所以，在利用红色半导体激光器111a、绿色半导体激光器111b以及蓝色半导体激光器111c来实现白色光源111的现有内窥镜装置中，因各半导体激光器的强度不同，容易产生色调偏差，从而将导致颜色再现性匮乏的问题。
而且，由于现有的内窥镜装置至少需要三种半导体激光器，所以，为了得到规定的白色光，必须对各个半导体激光器的输出进行控制，从而产生了其调整困难的问题。
并且，由于半导体激光器的视野角比发光二极管窄，使得正面方向的发光强度极高，所以，即使是白色光，也会产生由于各半导体激光器的稍微配置偏移而具有不同色调的问题。
另外，在现有的内窥镜装置中，没有达到所要求那样高的彩色再现性。
发明内容
根据本发明的发光装置，可以提供一种(1)照明效率高、(2)色调偏差少、(3)颜色再现性丰富和/或(4)彩色再现性高的发光装置。
即，本发明的发光装置主要由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，从波长变换部件射出的光向外部导出的导光管构成，其特征在于，(1)波长变换部件层叠有对不同波长的光进行波长变换的多个层(参照图2(a)及(b)、实施例11)。
而且，本发明其他的发光装置主要由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，其具备以下的(2)～(8)中的一个以上特征(2)波长变换部件通过层叠对不同波长的光进行波长变换的多个层而构成(参照图1、2(a)和(b)、实施例2、4、10等)；(3)导光管的波长变换部件侧的前端部被导光管前端部件支承，导光管前端部件由反射激励光和/或波长变换后的光的材料形成(参照图1、3(a)和(b)、实施例12)；(4)导光管仅在波长变换部件侧的端部较大地形成截面的中心部(芯体)的直径(参照图1、13(a)和(b)、实施例13)；(5)在波长变换部件的激励光导入部分具备波长变换光反射膜和/或在波长变换部件的经波长变换后的光的导出部分具备激励光反射膜(参照图1、图3(b)～(d)、实施例14)；(6)在波长变换部件与导光管之间和/或在除了波长变换后的光向外部导出的部分之外的波长变换部件的表面配置有防扩散部件(参照图1、图4(f)～(k)、图5(1)～(o)、实施例15)；(7)导光管由多个导光管构成(参照图1、图9～图12、实施例5～8等)；以及(8)具有对导光管的一端进行支承的导光管前端部件，波长变换部件覆盖导光管的端部以及导光管前端部件的端部的一部分或全部(参照图1、图3(a)～(e)、图4(f)～(k)、图5(1)～(o)、实施例9)。
根据本发明的发光装置，由于至少由激励光源、波长变换部件和导光管构成，所以，从激励光源射出的激励光被导向射出部，从射出部射出的激励光向导光管导出。激励光一边在导光管内反复发生全反射，一边向作为另一端的输出部导出。被导出的激励光照射到设置于输出部的波长变换部件，使得激励光的至少一部分被波长变换部件吸收，被波长变换，成为规定波长区域的光，被放出、扩散。该光被导出到外部。或者，被荧光物质波长变换后的光、和未被波长变换部件吸收而通过的激励光混合，向外部导出。
由此，能够通过至少一个激励光源得到所希望的光，例如白色光。而且，由于能够仅通过一个激励光源得到所希望的光，所以，可以得到色调偏差少、颜色再现性丰富的发光装置。
并且，与仅使用激励光源的情况相比，通过组合使用激励光源和波长变换部件，可以得到指向角宽的发光装置。而且，可以得到容易对规定波长的光进行混色、彩色再现性高的光。
另外，由于通过导光管可以远离配置激励光源和波长变换部件，所以，波长变换部件不会直接暴露于激励光源产生的热、高强度的光等，能够防止波长变换部件的劣化、不使优良品质的光发生变化、延长寿命。并且，利用导光管能够不移动激励光源，自由设定照射位置。此外，由于在导光管中不流动电，所以，不会产生漏电等问题，能够安全地使用。而且，波长变换部件被配置于从波长变换部件射出的光经由导光管向外部导出那样的位置，使得放出光的位置与激励光源分离，所以，与光的设置位置无关，即使在导光管的前端被污染的位置也能够使用，从而可容易地进行激励光源和/或波长变换部件的更换。并且，由于通过导光管能够使得由激励光源产生的光实质上不发生衰减地全部传输给波长变换部件，所以，能够一直维持规定的输出状态，对激励光进行高效的波长变换，从而得到发光效率高的所希望的光。
图1是表示本发明的发光装置的实施方式的概略构成图。
图2是用于说明本发明的发光装置中波长变换部件的构造的概略构成图。
图3是用于说明本发明的发光装置中导光管前端部件的构造的概略构成图。
图4是用于说明本发明的发光装置中其他导光管前端部件的构造的概略构成图。
图5是用于说明本发明的发光装置中其他导光管前端部件的构造的概略构成图。
图6是表示实施例1的发光装置的发光光谱的图。
图7是表示实施例3的发光装置的发光光谱的图。
图8是表示采用了本发明的发光装置的内窥镜装置的概略构成图。
图9是表示本发明的实施例5的发光装置的概略构成图。
图10是表示本发明的实施例6的发光装置的概略构成图。
图11是表示本发明的实施例7的发光装置的概略构成图。
图12是表示本发明的实施例8的发光装置的概略构成图。
图13是本发明的发光装置中导光管前端部的剖视图。
图14是用于说明本发明的发光装置中扩散部件的膜厚的导光管前端部的剖视图。
图15是表示本发明的发光装置的光束-光输出的关系的曲线图。
图16是表示本发明的发光装置的光束-电流的关系的曲线图。
图17是表示现有内窥镜装置的概略构成图。
图中1-激励光，2-光，3-反射光，10-激励光源，11-发光元件，12-射出部，13-透镜，20、120-导光管，20a、120a-芯体(core)，20b、120b-包覆层(clad)，21-输出部，30-波长变换部件，40-摄像部，41-图像信号处理部，42-照相机，43-线缆，50-被摄体，60-激励光源单元，70-导光管前端部件，71-波长变换光反射膜，72-激励光反射膜，73-防扩散部件，74-扩散部件，75-帽，75b-透镜，76、76a-支承部件。
具体实施例方式
在本发明的发光装置中，特别是在波长变换部件由对不同波长的光进行波长变换的多个层形成的情况下，可以根据入射的光的波长，顺次进行恰当的波长变换，结果，对所有应该变换的光进行波长变换，能够实现更高效的波长变换。
而且，在导光管前端部件由对激励光和/或经波长变换后的光进行反射的材料形成的情况下，即使从导光管照射的激励光或经波长变换后的光基于反射而返回到导光管侧，也会基于导光管前端部件使其再次反射，由此，能够有效地将激励光和/或经波长变换后的光取出到外部，从而可以提高输出。
当导光管仅在波长变换部件侧的端部较大形成截面的中心部(芯体)的直径时，可以防止导光管端的纤维自身的劣化。并且，由于能够通过导光管端部降低光密度，所以，不仅可以防止配置于导光管端部的波长变换部件等的劣化，还能够对波长变换部件均匀、高效地照射光。
当在波长变换部件的激励光导入部分具备波长变换光反射膜和/或在波长变换部件的经波长变换后的光的导出部分具备激励光反射膜时，能够防止被波长变换部件波长变换后的光返回到激励光入射侧，并且，通过使返回到激励光入射侧的光反射，可以更高效地作为光取出到外部。而且，可以防止激励光直接照射外部以及激励光从意想不到的部分漏出。因此，可以进一步提高发光效率。
当在波长变换部件与导光管之间和/或在除了波长变换后的光向外部导出的部分之外的波长变换部件的表面配置有防扩散部件时，可以防止激励光和/或经波长变换后的光向意想不到的方向扩散。
当具备多个导光管而构成时，可以容易地提高发光装置的输出。
当具备对导光管的一端进行支承的导光管前端部件，波长变换部件覆盖导光管的端部以及导光管前端部件的端部的一部分或全部时，可以减轻波长变换部件的劣化，并且能够提高输出。
下面，基于附图对本发明的发光装置进行说明。其中，以下所示的发光装置是将本发明的技术思想具体化的装置，本发明不限定于以下的方式。只要没有特定的记载，则构成部件的尺寸、材质、形状和其相对配置等，都不对本发明的范围进行限定，其只不过是简单的说明实例。另外，各附图所示的部件的大小与位置关系等，为了明确说明有时进行了夸张。并且，构成本发明的各要素可以采用由同一部件构成多个要素、一个部件兼作多个要素的方式，也能够相反，由多个部件分担一个部件的功能来实现。
本发明的发光装置如图1所示，主要由激励光源10、导光管20、波长变换部件30构成。
激励光源激励光源是用于射出激励光的光源，只要是能够激励后述的荧光物质的光，可以采用任意的光。激励光源可以使用半导体发光元件、电子管(lamp)，进而可以使用将电子射线、等离子、EL等作为能量源的器件。其中，优选采用发光元件。由于发光元件的发光强度高，所以，可以得到小型且功率效率良好的发光装置。而且，可以得到初始驱动特性出色、振动或接通·断开点亮的反复性强的发光装置。发光元件可以举出发光二极管元件(LED)、激光二极管元件(LD)等，其中，优选是激光二极管元件。由此，能够得到具有极高发光输出的发光装置。例如，优选能够射出具有350nm～550nm左右的主发光峰值波长的光。由此，能够使用如后所述的波长变换效率良好的荧光物质。结果，不仅可以得到发光输出高的发光装置，而且能够得到各种颜色的光。并且，能够防止后述的波长变换部件的劣化，从而得到高寿命以及可靠性高的发光装置。
例如，如图1所示，激励光源具备发光元件11，其被构成为由发光元件11射出的光从射出部12向导光管20导出。通常，在发光元件11与射出部12之间设置有透镜13。
发光元件通常在基板上层叠半导体层而构成。
作为基板，优选利用为了量产性好地形成结晶性佳的氮化物半导体而将C面、R面或A面作为主面的蓝宝石基板。另外，也可以使用如将C面、R面以及A面中的任意作为主面的尖晶石(MgAl2O4)那样的绝缘性基板；与SiC(包括6H、4H、3C)、ZnS、ZnO、GaAs、Si、GaN以及氮化物半导体晶格匹配的氧化物基板等；能够使氮化物半导体生长且以往所公知的与氮化物半导体不同的材料。而且，基板也可以倾斜(off angle)，该情况下，如果使用倾斜为阶梯状的基板，则由氮化镓构成的基底层会结晶性良好地生长，所以优选。
另外，当使用与氮化物半导体不同的基板时，可以在该异种基板上使成为元件构造形成前的基底层的氮化物半导体(缓冲层、基底层等)生长，之后通过研磨等方法除去异种基板，来作为氮化物半导体(例如GaN)的单体基板，而且，还可以在元件构造形成之后，除去异种基板。
通过在异种基板上形成由缓冲层(低温生长层)和/或氮化物半导体(优选为GaN)等构成的基底层，可以使构成元件构造的氮化物半导体的生长良好。通过由这样的氮化物半导体构成的pn结，可以使紫外区域的光高效地发光。
作为缓冲层，例如可异举出成为以低温使GaN、AlN、GaAIN生长的非单晶体的层。
作为设置在异种基板上的基底层(生长基板)，可以使其ELOG(Epitaxially Laterally Overgrowth)生长。例如，在异种基板上使氮化物半导体层任意生长，利用氮化物半导体难以在其表面生长的保护膜(例如SiO2等)，在形成条纹状等的掩模区域(例如，按照与基板的才リフヲ面近似垂直的方式)的同时，形成用于使氮化物半导体生长的非掩模区域。使氮化物半导体层在该保护膜上生长。通过使氮化物半导体选择性地从非掩模区域生长，除了在膜厚方向生长之外，进行横向的生长，由此，氮化物半导体在掩模区域也会生长，从而可以形成大致平坦的半导体层。或者，也可以在生长于异种基板上的氮化物半导体层中形成开口部，在包括该开口部的基板上形成氮化物半导体层。由此，氮化物半导体会从开口部侧面向横向生长，结果，可以形成大致平坦的半导体层。
形成于这种基板上的半导体层，可以举出BN、SiC、ZnSe、GaN、InGaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaN等各种半导体。同样，也可以在这些元素中含有Si、Zn等作为杂质元素，来成为发光中心。
特别是作为能够使短波长(例如蓝色系)高效发光的发光层的材料，可以举出氮化物半导体，其中优选举出III族氮化物半导体(例如，含有Al、Ga的氮化物半导体，含有In、Ga的氮化物半导体，InXAlYGa1-X-YN、0≤X、0≤Y、X+Y≤1)，所述短波长是从可以高效激励荧光物质的紫外区域至可见光的波长。另外，也可以采用由B、P置换了氮化镓系化合物半导体的一部分的物质。通过适当设定半导体的种类或其混晶比，可以调整所得到的发光元件的发光波长。例如，基于活性层的组成，能够在350～550nm左右、优选在350～500nm左右、360～500nm左右得到具有主发光峰值波长的光，尤其是通过使活性层的In的含有量发生变化，可以在420～490nm左右的范围内，得到具有主发光峰值波长的光。
半导体层可以是单层构造，但也可以适当使用具有MIN结、PIN结、PN结等的同质构造、异质构造或双异质构造的层。并且，可以是多层的层叠构造、超晶格构造，还可以是在产生量子效果的薄膜上层叠的单一量子阱构造或多重量子阱构造。
这些半导体层例如可以通过有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、氢化物气相外延生长法(HVPE)、分子线外延生长法(MBE)等公知的技术而形成。对半导体层的膜厚没有特别的限定，可以采用各种膜厚的半导体层。
例如，可以举出按顺序层叠了基于n型氮化镓的第一接触层、基于n型氮化铝·镓的第一包覆层、多重量子阱构造的活性层、基于P型氮化铝·镓的第二包覆层、基于p型氮化镓的第二接触层而成的双异质构造等，其中，所述多重量子阱构造是将基于氮化铟·铝·镓或InGaN的阱层和基于氮化铝·镓或GaN的阻挡层进行多层层叠而形成的。
另外，氮化物半导体在不掺杂杂质的状态下显示n型导电性。在以提高发光效率等为目的而形成n型氮化物半导体时，优选适当导入Si、Ge、Se、Te、C等作为n型掺杂剂。另一方面，在形成p型氮化物半导体的情况下，优选掺杂作为p型掺杂剂的Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等。例如，作为杂质浓度，可以举出1015～1021/cm3左右，特别是作为接触层，可以举出为1017～1020/cm3左右。由于氮化物半导体仅掺杂有p型掺杂剂而难以实现p型化，所以，优选在p型掺杂剂导入之后，通过基于炉的加热或等离子照射等使其低电阻化。
当采用了绝缘性的基板作为基板时，通过从第二接触层的表面侧进行蚀刻，使第一接触层露出，在第一以及第二接触层上分别形成第一以及第二电极，并切割成芯片状，由此可以形成由氮化物半导体构成的发光元件。而且，在除去绝缘性的基板、或采用了导电性基板的情况下，不需要为了露出第一接触层而从第二接触层表面侧进行蚀刻，可以在第二接触层的表面形成第二电极，在基板的背面形成第一电极。
特别是形成于第二接触层上的第二电极，作为欧姆电极，优选大致形成于整个面。而且，对于第二电极而言，优选其表面电阻Rp被调节成与第一接触层例如为n型接触层时的表面电阻Rn满足Rp≥Rn的关系。由于通常n型接触层例如膜厚形成为3～10μm，进而形成为4～6μm，所以，可估算其表面电阻Rn为10～15Ω/□，因此，其优选按照Rp具有大于该值的表面电阻值的方式形成为薄膜。具体而言，可举出150μm程度以下。
这样，当p电极与n型接触层满足Rp≥Rn的关系时，为了使电流扩散到p层整体，使活性层整体高效发光，优选在p电极上设置具有延长传导部的p侧焊盘电极。由此，可以进一步实现外部量子效率的提高。对延长传导部的形状没有特别的限定，例如可以举出直线状、曲线状、栅格状、枝状、钩状、网格状等。由于利用这些形状可以减少遮光面积，所以优选。就p侧焊盘电极而言，其遮光作用与其总面积成比例增大，所以，优选按照遮光作用不超过发光增强效果的方式设置线宽以及长度。
并且，第二电极优选由透光性材料形成。例如，可以举出ITO、ZnO、In2O3、SnO2、含有从金以及铂族元素的组中选择的一种的金属或合金的单层膜或者多层膜。特别是在由包含从金以及铂族元素的组中选择的一种的金属或由合金与至少一种其他元素所构成的多层膜、或合金形成的情况下，可以根据含有的金或铂族元素的含量，调整p电极的表面电阻Rp，从而使电极的稳定性以及再现性提高。其中，由于金或金属元素在300～550nm波长区域的吸收系数高，所以，通过减少它们的含量来提高透过性。Rp与Rn的关系可以根据发光元件发光时的光强度分布状态来判断。
另外，作为发光元件，也可以采用在活性层的上方形成脊状条纹、由导向层夹持活性层并设置共振器端面的半导体激光元件。
具体而言，可以举出以下所示的构成。
在上述的基板上，任意地隔着缓冲层形成作为n型氮化物半导体层的n型接触层、裂纹防止层、n型包覆层以及n型导光层。除了n型包覆层之外的其他层，也可以利用元件而省略。N型氮化物半导体层在至少与活性层接触的部分具有比活性层宽的带隙，因此，优选是含Al的组成。例如，可以举出n型AlyGai-yN(0≤y＜1)层(y的值可以按各层而不同)。各层可以一边掺杂n型杂质一边生长而成为n型，也可以不掺杂而生长而成为n型。
在n型氮化物半导体层之上形成有活性层。活性层优选具有MQW构造，所述MQW构造是Inx1Aly1Ga1-x1-y1N阱层(0≤x1≤1、0≤y1≤1、0≤x1+y1≤1)和Inx2Aly2Ga1-x2-y2N阻挡层(0≤x2≤1、0≤y1≤1、0≤x1+y1≤1、x1＞x2)按照阻挡层/阱层/阻挡层的顺序交替反复适当的次数而层叠的构造，通常活性层的两端都是阻挡层。
阱层按照不掺杂的方式形成。另一方面，除了与p型氮化物半导体层邻接的最终阻挡层之外，所有的阻挡层被掺杂了Si、Sn等n型杂质(优选为1×1017～1×1019cm-3)，最终阻挡层按照不掺杂的方式生长。另外，从邻接的p型氮化物半导体层向最终阻挡层扩散有Mg等p型杂质(例如1×1016～1×1019cm-3)。通过对除了最终阻挡层之外的阻挡层掺杂n型杂质，使得活性层中的初始电子浓度增大，提高了电子向阱层的注入效率，从而会提高激光器的发光效率。另一方面，由于最终阻挡层位于最靠近p型氮化物半导体层侧，所以不对电子向阱层的注入作出贡献。因此，不对最终阻挡层掺杂n型杂质，相反实质上通过从p型氮化物半导体层的扩散来掺杂p型杂质，可以提高空穴向阱层的注入效率。而且，通过不向最终阻挡层掺杂n型杂质，可以防止在阻挡层中混入不同类型的杂质，导致载流子的移动度降低。其中，当使最终阻挡层生长时，优选一边以1×1019cm-3以下的浓度掺杂Mg等p型杂质，一边使其生长。为了抑制使p型氮化物半导体层生长时因气体蚀刻而引起含有In的活性层的分解的影响，优选最终阻挡层形成得比其他的阻挡层厚。例如，优选是其他阻挡层的1.1～10倍，更优选为1.1～5倍。
在最终阻挡层之上形成有P型电子锁存层、p型导光层、p型包覆层、p型接触层作为p型氮化物半导体层。除了p型包覆层之外的其他层，可以利用元件而省略。由于p型氮化物半导体层需要在至少与活性层接触的部分具有比活性层宽的带隙，所以，优选是含有Al的组成。例如，可以举出p型AlzGa1-zN(0≤z＜1)层(z的值可以按各层而不同)。由此，形成了所谓的双异质(double hetero)构造。而且，各层可以一边掺杂p型杂质一边生长而成为p型，也可以从邻接的其他层扩散p型杂质而成为p型。
P型电子锁存层由Al混晶比高于p型包覆层的p型氮化物半导体构成，优选具有成为AlxGa1-xN(0.1＜x＜0.5)的组成。而且，Mg等p型杂质以高浓度、优选以5×1017～1×1019cm-3的浓度被掺杂。由此，p型电子锁存层可以将电子有效地锁存于活性层中，从而降低激光器的阈值。另外，p型电子锁存层可以以30～200左右的薄膜生长，如果是薄膜，则与p型导光层和p型光包覆层相比能够以低温生长。因此，与在活性层之上直接形成p型导光层等的情况相比，通过形成p型电子锁存层，可以抑制含有In的活性层的分解。
另外，在p型氮化物半导体层当中，到p型导光层的中途为止形成有脊状条纹，并且形成有保护膜、p电极、n电极、p焊盘电极以及n焊盘电极等，由此构成半导体激光器。
只要透镜能够将从发光元件射出的光会聚于射出部，则可采用任意形状，可以在发光元件与射出部之间并列配置多个。透镜可以由无机玻璃、树脂等形成，其中，优选采用无机玻璃。在激励光源与导光管之间具备透镜，可以将经由透镜从激励光源射出的激励光向导光管导出，由此，可使从激励光源射出的激励光会聚，将其高效地导出至导光管。
导光管导光管是用于传送从激励光源射出的光的设备，例如，可以举出将从激励光源射出的光向波长变换部件导出的设备。导光管按照可以使其形状自由变形的方式构成为能够弯曲。例如，由于可以曲折或弯曲成直角，所以，能够将光导出至所希望的位置。因此，只要是能够实现这种功能的设备，可以采用任意的材料及构成。尤其是从能量效率的观点考虑，优选采用能够使从激励光源射出的光不衰减地向波长变换部件导出的设备。
作为导光管，例如可以举出在传输光时作为光的传输路径而使用的极细的玻璃纤维，能够使用对具有高折射率的器件和具有低折射率的器件进行组合后的设备、或采用了高反射率部件的设备。其中，优选是在导光管的整个长度或局部长度上，于周边部(包覆层)包围截面的中心部(芯体)的双重构造的设备，从可以不衰减地传输光信号的观点出发，更优选芯体的折射率高于包覆层的折射率的设备。从降低在导光管端面处的光密度的观点出发，导光管优选芯体的占有率高于包覆层的占有率。而且，从防止光向导光管返回的观点出发，优选包覆层的直径小。例如，可以举出芯体直径为1000μm程度以下，包覆层直径(包括芯体的直径)为1200μm以下，优选芯体直径为400μm以下，包覆层直径(包括芯体直径)为450μm以下。具体而言，可以举出芯体/包覆层＝114/125(μm)、72/80(μm)等的导光管。
另外，虽然导光管可以是单线纤维、多线纤维中的任意，但优选是单线纤维。而且，虽然可以是单模纤维、多模纤维的任意，但优选是多模纤维。
对导光管的材料没有特别限定，例如可以举出石英玻璃、塑料等。其中，芯体的材料优选由纯硅石(纯石英)构成。由此，可以抑制传递损失。
另外，从降低在导光管端的光密度的观点出发，如图13(a)和(b)所示，可以使用仅在导光管20、120的端部芯体直径比芯体20a、120a的中心部宽的导光管，例如TEC纤维(包覆层20b直径一定)、锥形纤维(包覆层120b直径为锥形形状)。而且，也可以使用被称作折射率引导(index guiding)、光子能隙(Photonic Band Gap)、ホ一ルアシシテツド等，在该芯体或包覆层具有一个以上的空气孔即通气孔的光子晶体纤维(远山修，“光子晶体纤维”第31届光波检测技术研究会(参照Proc.of31st Meeting on Lightwave Sensing echnology)、LST31-14、pp.89-96，2003年6月6日；光子晶体纤维DIAGUIDE○RPCF、三菱电线株式会社制品目录、No.6-184(2003.01)等)。
就光子晶体纤维而言，为了防止水分等浸入到通气孔中，由规定的部件覆盖端部。因此，传送至导光管的光在其端部以比芯体220a宽的方式被放出。由此，可以举出在导光管端部芯体直径为中心部芯体直径的1.05～2.0倍左右的设备、外观上光在导光管端部被展开放出的设备等。由此，可以防止纤维自身在导光管端的劣化。并且，由于可以在导光管端部降低光密度，所以，不仅可以防止配置于导光管端部的波长变换部件等的劣化，而且，可以均匀、高效地将光照射于波长变换部件上。
波长变换部件波长变换部件可以吸收从激励光源射出的激励光的一部分或全部，进行波长变换，放出规定波长区域的光，例如在红色、绿色、蓝色，进而在这些颜色的中间色即黄色、青绿色、橙色等具有发光光谱的光。因此，如果波长变换部件由能够实现这种功能的材料构成，则对其种类没有限定。即，波长变换部件会导出与激励光源发出的光的发光光谱不同的发光光谱、通常在长波长侧具有发光峰值波长的光。特别是在发光元件采用了激光二极管元件的情况下，由于通过该波长变换部件光会成为半辐值宽的广谱发光光谱，所以，可以提高被摄体的辨识性。
就波长变换部件的构成而言，优选通过波长变换部件得到的光与激励光的波长无关，而由得到白色光的材料构成。而且，为了得到良好的彩色再现性，优选由照射光的平均彩色再现评价数(Ra)为80以上的材料构成。
这里所谓的彩色再现性是指，对由某一光源照明的物体的颜色外观进行支配的该光源的性质，颜色再现性良好是指，一般无限接近由太阳光照射的物体的颜色外观的性质(参照(株)欧姆公司、“荧光体指南”、p429)。通过在发光元件中组合使用后述的荧光体层，可以使彩色再现性良好。而且，平均彩色再现评价数(Ra)以由试样光源和基准光源分别照明八种比色图表时的颜色偏差的平均值为基础而求出。
所得到的光的色调例如可以通过组合三原色(蓝色、绿色、红色)的光而进行调整。另外，可以通过组合具有补色关系的蓝色和黄色、青绿色和红色、绿色和红色或蓝紫色和黄绿色等双色光来调整。这里所谓的补色是指，在色度图中隔着白色点而位于相反侧的两种颜色。此外，用于调整色调的各种颜色的光不必是通过波长变换部件而被波长变换的光，可以利用从激励光源得到的激励光。而且，在本发明中，光的颜色和波长的关系遵照JIS Z8110。
在这里，波长变换部件使来自激励光源等的光进行波长变换，但一部分的光没有被波长变换而变成热。另一方面，由于导光管不仅导出光而且细至能够弯曲的程度，所以，光向配置于射出端部侧的波长变换部件的集中、伴随其的发热十分显著。因此，为了减轻波长变换部件因为热而引起的劣化等问题，本说明书所记载的构成是特别采用了包覆层直径为450μm以下的细至能够弯曲程度的导光管的构成，其效果非常显著。
波长变换部件例如由荧光物质、颜料等构成。特别是通过采用荧光物质，可以得到发光亮度、彩色再现性高的发光装置。
作为荧光物质，只要是能够被激励光源激励的物质即可，没有特别的限定，例如可以举出(i)碱土类金属卤化磷灰石(ii)碱土类金属硼酸卤化物(iii)碱土类金属铝酸盐(iv)氧氮化物或氮化物(v)碱土类硅酸盐、碱土类氮化硅(vi)硫化物(vii)碱土类硫代镓酸盐(viii)锗酸盐(ix)稀土类铝酸盐(x)稀土类硅酸盐(xi)主要被Eu等镧系元素活性化的有机以及有机配位化合物等各种荧光物质。可以采用它们当中的一种或对两种以上进行组合而使用。
(i)作为碱土类金属卤化磷灰石荧光物质，优选主要由Eu等镧系元素、Mn等过渡金属系的元素活性化的物质，例如可以举出M5(PO4)3X:RE(M可以举出从Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中选择的至少一种以上。X是从F、Cl、Br、I中选择的至少一种以上。RE是从由镧系元素及过渡金属系元素构成的组中选择的一种以上)等。
例如，可以例示钙氯磷灰石(CCA)、钡氯磷灰石(BCA)等，具体而言，可以举出Ca10(PO4)6Cl2:Eu、(Ba，Ca)10(PO4)6Cl2:Eu等。
(ii)作为碱土类金属硼酸卤化物荧光物质，可以举出M2B5O9X:RE(M、X以及RE与上述定义相同。)等。
例如可以例示钙氯硼酸盐(CCB)等，具体而言可以举出Ca2B5O9Cl:Eu等。
(iii)作为碱土类金属铝酸盐荧光物质，可以举出铕活化锶铝酸盐(SAE)、钡镁铝酸盐(BAM)、或SrAl2O4:RE、Sr4Al14O25:RE、CaAl2O4:RE、BaMg2Al16O27:RE、BaMgAl10O17:RE(RE与上述定义相同)等。
(iv)作为氧氮化物荧光物质，优选主要被稀土类元素活化的物质，至少含有一种第II族元素和至少一种第IV族元素。对这些元素的组合没有特别限定，例如可以举出由以下组成表示的物质，即LxJyOzN((2/3)x+(4/3)y-(2/3)z):R或LxJyQtOzN((2/3)x+(4/3)y+t-(2/3)z):R(L是从由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn构成的组中选择的至少一种第II族元素。J是从由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf构成的组中选择的至少一种第IV族元素。Q是从由B、Al、Ga、In构成的组中选择的至少一种第III族元素。R是从由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu、Sc、Yb、Tm构成的组中选择的至少一种稀土类元素。其中，0.5＜x＜1.5、1.5＜y＜2.5、0＜t＜0.5、1.5＜z＜2.5。)。式中，当x、y、z处于上述的范围时，表示高的亮度，特别是由于以x＝1、y＝2和z＝2表示的氧氮化物荧光物质表示更高的亮度，所以更加优选。但是，不限定于上述范围，可以使用任意的物质。
具体而言，可以举出将α硅铝氧氮耐热陶瓷作为母体材料的氧氮化物荧光物质、将β硅铝氧氮耐热陶瓷作为母体材料的氧氮化物荧光物质、由CaAlSiN3:Eu的组成式表示的Eu活化钙铝硅氮化物等。
氮化物荧光物质优选上述的至少一种被稀土类元素活化的物质。该荧光物质是含有上述的至少一种第II族元素、上述的至少一种第IV族元素和N的氮化物荧光物质，还在1～10000ppm的范围中含有B。或者，可以在氮化物荧光物质的组成中含有氧。
其中，优选由Ca和/或Sr、Si和N构成的氮化物荧光物质，例如是钙硅氮化物(CESN)、锶硅氮化物(SESN)、钙锶硅氮化物(SCESN)，特别是被Eu活化的物质，还在1～10000ppm的范围中含有B。Eu的一部分可以被上述的至少一种稀土类元素置换。Ca和/或Sr的一部分可以被上述的至少一种第II族元素置换。Si的一部分可以被上述的至少一种第IV族元素置换。
具体而言，优选是由LxJyN((2/3)x+(4/3)y):R或LxJyOzN((2/3)x+(4/3)y-(2/3)z):R(L、J和R与上述定义相同。x、y、z满足0.5≤x≤3、1.5≤y≤8、0＜z≤3。)表示的氮化物荧光物质，在1～10000ppm的范围内含有B的物质。
(v)作为碱土类硅酸盐、碱土类氮化硅，可以举出M2Si5N8:Eu、MSi7N10:Eu、M1.8Si5O0.2N8:Eu、M0.9Si7O0.1N10:Eu(M与上述定义相同。)等。
(vi)作为硫化物，除了CaS:Eu、SrS:Eu等碱土类硫化物之外，可以举出La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、Gd2O2S:Eu、ZnS:Eu、ZnS:Mn、ZnCdS:Cu、ZnCdS:Ag，Al、ZnCdS:Cu，Al等。
(vii)作为碱土类硫代镓酸盐，可以举出MGa2S4:Eu(M与上述定义相同。)等。
(viii)作为锗酸盐，可以举出3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn、Zn2GeO4:Mn等。
(ix)作为稀土类铝酸盐，优选主要被Ce等镧系元素活化的物质，例如钇铝石榴石(YAG)、镥铝石榴石(LAG)，具体而言，除了Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、Y3(Al0.8Ga0.2)5O12:Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce、Y3(Al，Sc)5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce(包括Y由Lu一部分或全部置换的物质、Ce由Tb一部分或全部置换的物质。)之外，还可以举出Tb3Al5O12:Ce、Gd3(Al，Ga)5O12:Ce等。
(x)作为稀土类硅酸盐，可以举出Y2SiO5:Ce、Y2SiO5:Tb等。
(xi)作为有机和有机配位化合物，没有特别的限定，可以采用所有公知的物质。优选主要被Eu等镧系元素活化的物质，但可以任意替换成Eu或添加Eu并使用上述的稀土类元素以及从Cu、Ag、Au、Cr、Co、Ni、Ti和Mn构成的组中选择的至少一种。
其中，优选(ix)的主要被Ce等镧系元素活化的稀土类铝酸盐荧光物质，特别优选是由Y3Al5O12:Ce、(Y，Gd)3Al5O12:Ce等组成式表示的YAG系荧光物质(包括Y由Lu一部分或全部置换的物质、Ce由Tb一部分或全部置换的物质。)，(iv)主要被稀土类元素活化的氧氮化物或氮化物荧光物质，尤其优选通式LxJyN((2/3)x+(4/3)y):R或LxJyOzN((2/3)x+(4/3)y-(2/3)z):R(L、J、R、x、y、z与上述定义相同。)。
另外，例如优选(i)CCA、(ii)CCB及(iii)BAM的至少一种和(ix)YAG的组合、(iii)SAE和(i)CCA:Mn的组合、(iii)SAE和(iv)SESN的组合、(iii)SAE和(iv)SCESN的组合、(iii)SAE和(iv)CESN的组合、(i)CCA、(ix)LAG和(iv)SESN的组合、(i)CCA、(ix)LAG和(iv)SCESN的组合、(i)CCA、(ix)LAG和(iv)CESN的组合、(i)CCA、(ix)LAG和(iv)CaAlSiN3:Eu的组合、(ix)LAG和(iv)SESN的组合、(ix)LAG和(iv)SCESN的组合、
(ix)LAG和(iv)CESN的组合、(ix)LAG和(iv)CaAlSiN3:Eu的组合等。
由于氮化物荧光物质被从紫外到可见光的短波长侧的光激励，可以放出可见光的长波长侧的光，所以，可以实现彩色再现性的提高。而且，由于稀土类铝酸盐荧光物质具有高的耐热性，所以，可以放出稳定的光，由于波长变换效率高，所以，可以高效地取出光。并且，更优选对这些荧光物质进行组合而使用。由此，例如可以得到平均彩色再现评价数(Ra)为80以上、彩色再现性高的光。
作为颜料，例如可以举出染料、二萘嵌苯等荧光染料。
为了不形成凝聚体，最大限度地发挥光的吸收率以及变换功率，这样的荧光物质、颜料等通常使用粒径范围为1μm～20μm左右，优选为2μm～8μm左右，更优选为5μm～8um左右。而且，通过这样采用粒径比较大的荧光物质等，可以提高发光装置的批量生产性。这里，粒径是指以空气透过法取得的平均粒径。具体而言，是在气温25℃、湿度70％的环境下，计测1cm3量的试样，将其封装于专用的管状容器之后，流过一定压力的干燥空气，根据差压读取比表面积，换算成平均粒径的值。
另外，本发明的波长变换部件可以仅由上述的荧光物质等构成，也可以与填充剂一同任意混合于被覆部件而形成。由此，可以容易地将波长变换部件固着于导光管。而且，由于可以均匀配置波长变换部件，所以，能够得到颜色不均少的发光装置。
作为被覆部件，例如可以举出无机玻璃、氧化钇溶胶、氧化铝溶胶、硅溶胶等无机物质；聚烯烃系树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸树脂(PMMA等)、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚降冰片烯树脂、氟树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂、改性环氧树脂等一种或两种以上等的树脂，液晶聚合物等有机物质。这些的被覆部件优选是耐热性、耐光性、耐气候性、透光性等出色的物质。其中，优选氟树脂、硅酮树脂(特别是二甲基硅氧烷系、甲基聚硅氧烷系的树脂等)等。
在由荧光物质等和作为被覆部件的树脂构成波长变换部件的情况下，优选荧光物质等和树脂在重量比为0.5～10∶1左右的范围内进行混合，进而优选重量比在1～3∶1左右、1.5～2.5∶1左右的范围内进行混合。其中，如后所述，当波长变换部件由层叠构造形成时，各层的荧光物质等与树脂的比率可以不相同。例如，考虑到耐热性、耐光性、折射率等荧光物质、树脂等各自自身的性质，可以适当调整所采用的材料及其比例。
填充物优选是可以使从外部照射的光反射、散射和/或扩散等的材料。由此，可以均匀地对荧光物质等照射激励光，具有降低颜色不均的作用。作为填充剂，可以举出硅石(ヒコ一ム硅石、沉降性硅石、熔融硅石、晶体硅石、超微粉无定形硅石、硅酸酐等)、石英、氧化钛、氧化锡、氧化锌、-氧化锡、氧化钙、氧化镁、氧化铍、氧化铝、氮化硼、氮化硅、氮化铝等金属氮化物、SiC等金属碳化物、碳酸钙、碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁、碳酸钡等金属碳酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物、硼酸铝、钛酸钡、磷酸钙、硅酸钙、粘土、石膏、硫酸钡、云母、硅藻土、石膏粉、无机バル一ン、滑石、锌钡白、沸石、埃洛石、荧光物质、金属片(银粉等)等。而且，为了增加强度，可以采用钛酸钾、玻璃纤维等针状的填充剂。其中，优选采用钛酸钡、氧化钛、氧化铝、氧化硅等。
对填充物的粒径没有特别限定，例如中心粒径为1μm以上小于5μm的填充物可以良好地使来自荧光物质等的光漫反射，通过采用大粒径的荧光物质等，可以抑制容易产生的颜色不均。中心粒径为1nm以上小于1μm的填充物，其对来自发光元件的光波长的干涉效果低，相反不会降低光度，可以提高被覆部件例如树脂的粘度。由此，能够使荧光物质等大致均匀地分散于树脂中，从而维持其状态，即使在采用难以操作的粒径比较大的荧光物质等情况下，也可以成品率良好地进行批量生产。如果在被覆部件例如树脂中含有中心粒径为5μm以上100μm以下的填充物，可以因光散射作用改善发光元件的色度偏差，同时能够提高树脂的耐热冲击性。另外，考虑到分散性或反射性等，填充物可以形成为球状、针状、薄片状等各种形状。
优选填充物具有与荧光物质等相同程度的粒径和/或形状。在这里，所谓相同程度的粒径是指，各粒子各自的中心粒径之差小于20％的情况，相同程度的形状是指，各粒径的表示与正圆的近似程度的圆形度(圆形度＝与粒子的投影面积相等的正圆的周长/粒子的投影周长)的值的差小于20％的情况。通过采用这样的填充物，可以使荧光物质等与填充物相互作用，使荧光物质等良好地分散于被覆部件例如树脂中，从而能够进一步抑制颜色偏差。
可以使填充物的含量例如是波长变换部件整体量的0.1～80重量％，更优选是70重量％以下，进一步优选是50重量％以下，特别优选是40重量％以下，更特别优选是30重量％以下。
就波长变换部件而言，例如可以任意将上述的荧光物质等与填充物一同混合于作为被覆部件的树脂中，根据需要采用适当的溶剂，通过灌注法、喷雾法、网版印刷法、型版印刷法等，进而通过浇铸成型法、压缩法、转移法、压铸法、挤压法、层叠法、压延法、注模法等プヲスチツプ的成形法等、真空被覆法、粉末喷雾被覆法、静电堆积法、以电泳方式堆积的方法等，形成所期望的形状。而且，也可以不使用被覆部件，例如将荧光物质等任意地与填充物和适当的溶剂一起混合，在任意加热的同时通过加压来成型的方法、电沉积等。
波长变换部件可以单层形成一种荧光物质等，也可以形成两种以上的荧光物质等混合的单层，可以将含有一种荧光物质等的单层层叠两层以上，还可以将两种以上的荧光物质等分别混合的单层层叠两层以上。另外，在层叠两层以上的单层时，各层所含有的荧光物质等可以将相同程度波长的入射光波长变换为相同程度波长的射出光，也可以将相同程度波长的入射光变换为不同波长的射出光，但优选可以将不同波长的入射光波长变换为相同程度或不同波长的射出光。由此，能够将入射到波长变换部件而应该变换的光全部进行波长变换，从而可以更加高效地进行波长变换。在层叠两层以上的情况下，可以通过不同的工序设置各层，也可以利用荧光物质的比重差形成两层以上。
如图2(a)所示，波长变换部件30可以通过层叠含有种类互不相同的荧光物质31a、31b的板状器件而构成，也可以如图2(b)所示，按照含有荧光物质31b的上层完全被覆含有与荧光物质31b不同的荧光物质31a的下层的方式而层叠构成。对波长变换部件的膜厚没有特别的限定，可以根据所采用的材料而适当调整。例如，在以厚膜形成荧光物质或树脂等的情况下，会提高变换效率，结果可以提高发光效率，另一方面，也存在着因光的吸收等而有损发光效率的问题，优选考虑这些情况而选择适当的膜厚。
波长变换部件30如图1所示，可以安装在用于导出激励光1的导光管20的前端部即输出部21，也可以安装在激励光源10与导光管20的连接部分即激励光1的射出部12。在为后者的情况下，即使在导光管的前端被污浊的位置也可以使用。而且，可以容易地实现波长变换部件的更换。并且，通过将波长变换部件设置于各种位置，可以实现生产率的提高。
另外，如图4(j)所示，优选波长变换部件30是在射出侧突出的碗状。基于这样的形状可以进一步提高亮度。
而且，也可以通过使激励光源所具备的透镜含有荧光物质等，使透镜自身作为波长变换部件而发挥功能。通过透镜功能，被波长变换的激励光会可靠地聚光于射出部，所以，可以降低颜色偏差，通过透镜的制造还可以制造波长变换部件，所以，能够抑制波长变换部件的制造成本。
并且，例如可以通过使芯体材料中含有荧光物质等，在导光管内的一部分设置波长变换部件。
此外，波长变换部件可以形成为仅被覆导光管的端部(端面)，但在发光装置具备后述的导光管前端部件时，如图3(a)所示，优选波长变换部件不仅被覆导光管端部，而且遍及至导光管前端部件的端面，被覆其端面的一部分进而全部。由此，波长变换部件形成于宽广的区域，不仅提高了散热性，而且提高了密接性，可以防止波长变换部件的剥离等。并且，可以降低对波长变换部件照射的光的密度，从而能够防止树脂的劣化。此外，可以提高光的取出效率，由此得到高亮度的发光装置。特别是波长变换部件对导光管前端部件的端部的被覆面积越增加，该效果越提高。
作为本发明的波长变换部件的具体形态，例如优选从入射光侧按下述顺序组合(Sr，Ca)5(PO4)3Cl:Eu(蓝色发光)、LAG或BaSi2O2N2:Eu(从绿色到黄色发光)、和SCESN(红色发光)；或组合CCA、CCB、BAM(蓝色发光)、YAG(黄色发光)；或组合CCA、CCB或BAM等(蓝色发光)、LAG(绿色发光)、和SCESN(红色发光)而配置使用。由此，如果与具有可见光的短波长区域的360～470nm范围的发光峰值波长的发光元件组合，则可以得到彩色再现性良好的发白光的光。
而且，优选组合使用LAG(绿色发光)、SESN、SCESN或CaAlSiN3:Eu(红色发光)。由此，通过与在450nm附近(例如400～460nm)具有发光峰值波长的发光元件组合，可以进一步提高发光效率。
另外，通过改变所使用的荧光物质的配合比，各色的光可以实现所期望的白色光。特别在是CCA等(蓝色发光)与YAG(黄色发光)的组合的情况下，优选例如以1～20∶1程度的重量比而使用，更优选为5～10∶1左右，由此，可以增大发光效率。
并且，在组合使用发黄色光的荧光物质以及发红色光的荧光物质时，通过与在可见光的短波长区域的450nm附近具有发光峰值波长的发光元件进行组合，从发光元件射出的激励光和从荧光物质发出的光的混色光会作为光从波长变换部件向外部导出。该光成为带红色的白色光。
而且，在使用发出绿光至黄色光的荧光物质时，优选组合使用在可见光的短波长区域的450nm附近(440～470nm)例如在445nm处具有发光峰值波长的发光元件。由此，来自发光元件的激励光和从激励光变换的黄色光被组合，使得光成为白色光。这样，通过利用激励光的一部分，可以避免波长变换时光的吸收，从而可以提高发光效率。
在组合使用发出蓝色光的荧光物质以及发出黄色光的荧光物质时，通过与在紫外线区域的375nm附近具有发光峰值波长的发光元件组合，使得从波长变换部件发出的白色光成为光。由于人眼无法看到紫外线，所以，仅是被波长变换为可见光的从荧光物质放出的光成为光。
而且，在将1)在可见光的短波长区域的400nm附近(例如370～420nm)具有发光峰值波长的发光元件、与2)基于来自该发光元件的光而发出蓝色光(例如440～460nm)的荧光物质、3)被蓝色光激励而发出绿色光(例如520～540nm)的荧光物质、4)被蓝色光激励而发出黄色光(例如550～580nm)的荧光物质、5)被蓝色光激励而发出红色光(例如640～660nm)的荧光物质组合使用时，从波长变换部件放出的光主要成为白色光。特别优选从入射光侧按该顺序配置这些荧光物质。通过该组合可以增大发光效率。其中，在组合使用1)、2)以及4)的情况下，可以进一步增大发光效率。在组合使用1)～3)以及5)的情况下，可以增大彩色再现性。另外，由于在这些情况下，可以不利用发光元件的激励光作为光的颜色成分，而仅通过由荧光物质变换后的光得到白色，所以，颜色温度、色度坐标不会由于发光元件的光输出而发生变化，能够调整白色强度。
并且，从其他观点出发，在由层叠构造形成波长变换部件时，可以在靠近入射光一侧的层(第一层)中不含荧光物质，仅配置被覆部件，而在第二层(第2层)以后含有上述的荧光物质等。由此，由于在波长变换部件的端部可以降低光密度，所以，能够降低第二层以后的劣化，从而可以提高发光效率或发光输出。
另外，也可以在靠近入射光一侧的层(第一层)中含有不由激励光激励而容易反射激励光的荧光物质和/或填充物，在第二层(第2层)以后含有上述的荧光物质等。由此，可以使激励光在波长变换部件的入射侧散射，反射到射出侧，从而高效地取出波长变换后的所有激励光。并且，由于在第一层中可以进一步降低激励光的光密度，所以，能够减轻第二层的劣化。因此，可以提高发光效率或发光输出。
其中，优选通过来自激励光源的光使第二层含有的第二荧光物质被激励，通过来自第二荧光物质的光使第一层含有的第一荧光物质被激励。由此，可以进一步有效地减轻波长变换部件的劣化。
并且，也可以使靠近入射光一侧的层(第一层)中含有对光或热的耐性高的荧光物质，在第二层(第2层)以后中含有与相对与光或热的耐性无关的上述荧光物质。即，可以从靠近激励光源一侧配置具有第一荧光物质的第一层和具有第二荧光物质的第二层。这里，第一荧光物质优选基于激励光产生的热比第二荧光物质低的物质。由此，可以减轻波长变换部件整体的劣化。也可以在第一层和第二层之间夹设其他层。另外，对于分别在第一荧光物质以及第二荧光物质中产生的热而言，例如可以对近似相同体积的第一荧光物质和第二荧光物质分别照射激励光源，比较各自的发热温度。
这里，对由含有荧光物质等的被覆部件(波长变换部件)构成的透光性部件进行了说明，但在下面的情况下，也可以形成由不特别需要荧光物质的被覆部件等构成的透光性部件。即，在导光管前端部件由对来自光源的光进行反射的材料形成的情况下、导光管仅在透光性部件侧的端部较大地形成了截面中心(芯体)的直径的情况下、在透光性部件的光导入部分具备光反射膜的情况下、在透光性部件与导光管之间和/或在除了来自光源的光被导出到外部的部分之外的透光性部件的表面配置有防扩散部件的情况下、具备多个导光管而构成的情况下、透光性部件被覆导光管的端部并且被覆导光管前端部件的端部的一部分或全部的情况下，基本上可以分别得到与发明效果所记载的采用波长变换部件时同样的效果。在本说明书中为了容易进行说明，对采用被覆部件中含有荧光物质等的波长变换部件作为透光性部件的情况进行说明，但在这些情况下，也能够置换为不含有荧光物质等的透光性部件。另外，当采用不含荧光物质的透光性部件时，可以不是激励荧光物质的光源即激励光源，而是普通的光源。因此，在上述的各种情况下，能够置换为不对激励光源进行激励的光源。
透光性部件只要是能够透过来自光源的光的材料即可，没有特别的限定，可以举出上述的被覆部件、在被覆部件中含有上述填充物等的部件等。由此，可以原样利用从光源得到的光而不进行波长变换，从而能够控制光的指向性。而且，通过含有填充物，可以使光散射而取出。
导光管前端部件导光管的前端即不与激励光源连接的端部，优选由导光管前端部件支承。利用这样的导光管前端部件容易对来自导光管的射出光进行固定。而且，不仅可以根据其材料或形状提高发光效率，而且容易实现作为发光装置的组装。因此，只要导光管前端部件是能够支承导光管的部件，则可以由任意的材料构成并形成为任意形状。例如，如图4(j)的Q所示，通过在导光管前端部件的导光管侧形成阶梯差的情况下将该阶梯差作为抵接面，使得照明装置的固定变得容易。
导光管前端部件优选由对激励光和/或经波长变换后的光进行反射的材料即相对这些光的反射率高、光的折射率高、热传导性高的任意材料或者具备两种以上这些性质的材料形成。例如，优选相对激励光和/或经波长变换后的光具有80％以上的反射率、相对350～500nm左右的光具有n1.4以上的折射率和/或0.1W/m·℃以上的热传导性的材料。具体而言，可以举出Ag、Al、ZrO2、硼硅酸盐玻璃、不锈钢(SUS)、碳、铜、硫酸钡等。其中，由于在使用了ZrO2的情况下，反射率高且容易加工成透过导光管，在使用了不锈钢的情况下，容易维持拉伸强度，所以，优选由ZrO2、不锈钢(例如SUS303等)形成。
另外，为了提高反射率，可以仅在导光管前端部件的端面(与导光管的端面大致一致的面，例如参照图3(a)中的M)安装反射镜，使其发生镜面反射或漫反射、或者实施凹凸等的加工。由此，当从导光管照射的激励光或经波长变换后的光基于反射而返回到导光管侧时，通过利用导光管前端部件再次使其反射，可以有效地将激励光以及经波长变换后的光取出到外部，从而能够提高输出。此外，在形成有凹凸的情况下，不仅可以提高波长变换部件向导光管前端部件的密接性，使波长变换部件的散热性增大，而且，能够防止波长变换部件的剥离或劣化。另外，具有镜面反射和/或凹凸的面，优选除了导光管前端部件之外，还形成于导光管的端面。
导光管前端部件例如可以是包围导光管外周的圆筒形状，也可以是为了赋予各种功能而在导光管的端面一体或个别地安装各种功能膜/部件等的器件，还可以是一体或个别地安装了用于对导光管的端面或各种功能膜/部件等进行被覆的盖或帽等的器件。另外，当导光管前端部件是圆筒形状时，例如优选其直径为3mm以下。
具体而言，可以举出如下所示的情况等，即如图3(a)所示，导光管前端部件70是圆筒形，其端部安装有波长变换部件30的部件；如图3(b)～(d)所示，在导光管前端部件70上安装有各种功能膜(例如后述的波长变换光反射膜71、激励光反射膜72等)；如图3(e)、图4(f)～图5(o)所示，导光管前端部件70由一个或多个支承部件76、76a和一个或多个部件构成，该部件的一部分被安装作为功能膜/功能部件(例如后述的防扩散部件73、扩散部件74等)、帽75、透镜75b等。由此，可以防止波长变换部件的剥离，从而能够提高光的取出效率以及指向性。
另外，这些导光管前端部件70例如如图4(k)所示，可以在所希望的部件之间能够拆卸。
而且，波长变换部件30如图5(o)所示，可以在成膜ITO等导电膜之后，通过利用例如电气沉积涂装法选择性地堆积荧光体而形成。由此，可以防止寿命特性随着树脂劣化而恶化，从而能够进一步提高可靠性。
功能膜/部件不限定于在上述的导光管前端部件安装的情况，在本发明的发光装置中，优选将各种功能膜/部件安装于恰当的位置。作为这里的功能膜/部件，例如可以举出波长变换光反射膜、激励光反射膜、防扩散部件、扩散部件等。
波长变换光反射膜可以用于防止由波长变换部件波长变换后的光返回到激励光入射侧，并且通过使返回到激励光入射侧的光反射而作为光取出到外部。因此，波长变换反射膜优选由仅使特定波长的光通过、能够反射特定波长即经波长变换后的光的材料形成。由此，可以反射返回到激励光入射侧的光，从而能够实现发光效率的提高。而且，如图3(b)、(d)所示，波长变换光反射膜71优选配置于波长变换部件30的至少激励光导入部分。
激励光反射膜可以用于防止激励光直接照射于外部、和激励光从意想不到的部分漏出等。由此，例如虽然在波长变换部件内穿过，但通过未被荧光物质等波长变换的激励光再次返回到波长变换部件内，可以提高发光效率。因此，激励光反射膜优选由仅使经波长变换后的特定波长的光通过并能够反射激励光的材料形成。而且，例如图3(c)、(d)所示，优选激励光反射膜72配置于波长变换部件30的至少经波长变换后的光的导出部分。由此，可以降低激励光向外部照射，从而可以提高发光效率。
防扩散部件可以用于防止激励光和/或经波长变换后的光向意想不到的方向扩散。因此，防扩散部件优选由对激励光或经波长变换后的光遮断90％以上的材料以及形状构成。例如，可以配置在导光管与波长变换部件之间、接缝等，以使其夹持于导光管与波长变换部件之间，也可以配置成对导光管和波长变换部件的交界部分进行包围(参照图4(f)～(j)中的73)，还可以配置成对波长变换部件的波长变换光照射部分以外的外表面进行被覆。
扩散部件主要可以用于通过使激励光扩散，来特别使大量的激励光照射波长变换部件的荧光物质等，从而提高发光效率。因此，优选使扩散部件配置于导光管的光射出口与波长变换部件之间(参照图4(h)中的74)。扩散部件优选利用例如上述树脂中的折射率比较高的材料、在上述树脂中含有上述填充物的材料等。其中，优选在硅酮树脂中含有填充物的材料。由此，可以降低照射于波长变换部件的光的密度，从而能够减轻单位面积的波长变换部件的负担，所以，可以减轻构成波长变换部件的被覆部件的劣化、变色。因此，可以提高发光效率及线性度或发光输出的最大值。
例如扩散部件的膜厚可以基于导光管的芯体直径、任意使用的扩散部件的折射率及厚度、波长变换部件的直径等而适当调整。具体而言，如图14所示，若将导光管的芯体直径设为A、导光管的NA设为B(＝n·sinθ)、扩散部件的折射率设为n(＝C)、波长变换部件的直径设为D、扩散部件的厚度设为E，则作为最佳值，扩散部件的厚度E可以根据[数式1]E=(D-A)/2tan(sin-1BC)]]>而算出。因此，扩散部件的膜厚优选是由上述公式表示的膜厚的±20％左右。
遮断部件优选在本发明的发光装置中安装有遮断部件。优选遮断部件能够遮断来自激励光源的光的90％以上。由此，可以仅取出规定波长的光。例如，当采用放出对人体有害的紫外线的发光元件时，为了遮断该紫外线，可以采用在光导出部中使紫外线吸收剂或反射剂等作为遮断部件含有在波长变换部件中。由此，可以抑制紫外线等的照射。其中，从能够进一步提高发光效率的观点出发，优选使用反射剂。
另外，由于遮断部件还具有作为上述激励光反射膜、防扩散膜等的功能，所以，可以不对它们进行严格区别而使用。
发光装置的样式本发明的发光装置如图1所示，可以由一个激励光源10、一根导光管20和一个波长变换部件30构成，也可以构成搭载了多个这样一个单位的发光装置的发光装置。
而且，可以构成为一个激励光源具备多根导光管、和与之对应的波长变换部件。并且，也可以一个激励光源具有多根导光管，来自这些导光管的光由一个波长变换部件进行波长变换的构成。进而，还可以具有多个激励光源、与其对应的多根导光管、和由一个波长变换部件对来自这些导光管的光进行波长变换的构成。并且，可以组合这些发光装置，作为一个发光装置而利用。
另外，本发明的发光装置例如优选是120流明/mm2左右。
发光装置的用途本发明的发光装置可以用于各种用途。例如，可以作为通常的照明器具、车辆搭载用的照明(具体是车头灯用、车尾灯用光源等)而利用，也可以如内窥镜装置那样，用作观察生物体内部或一边观察一边治疗的装置。而且，也可以用作对非常狭窄或黑暗的空间，例如原子炉内部、古迹的封闭空间等进行观察的纤维镜。并且，可以作为各种真空装置的腔室内等、想要避免电流泄漏或发热等的部件的光源而利用。此外，可以作为在要求点光源的场所或在光源更换困难的场所等使用的发光装置而利用。
因此，该发光装置可以与摄像部件(即将光学像变换为电信号的电子部件(受光元件))，具体而言，可以与利用了CCD(charge-coupled device)、CMOS(CMOS image sensor)等的摄像元件、将电信号变换为图像信号的图像信号处理装置、显示电信号或测量值等的指示器、输出图像信号来放映图像的显示器、进行各种处理以及计算的计算机等一同使用。特别是在作为摄像部件而使用摄像元件时，能够容易地对被摄体的光学像进行操作。
例如，受光元件(例如光电二极管等)可以与发光装置独立设置，也可以设置于激励光源的发光元件附近、导光设备的周边或导光设备前端部件内的任意处。由此，利用受光元件观测从发光元件发出的光量，当光量低于一定量时，通过调整向发光元件投入的电流等，可以维持一定的光量。
由于本发明的发光装置色调偏差少、颜色再现性非常丰富和/或彩色再现性非常高，所以，与如内窥镜装置那样要求鲜明摄像等的装置合用，会发挥极其出色的效果。
并且，本发明的发光装置也可以用于可见光通信。即，可以利用基于上述发光装置而得到的可见光，例如通过对发光装置附加通信功能，来构筑无线环境。由此，由于使用激光元件作为激励光源，所以可以实现几百MHz的调制速度。
下面，基于附图对本发明的发光装置的具体例进行详细说明。
实施例1该发光装置如图1所示，具备激励光源10、导光管20、波长变换部件30而构成。
作为激励光源10，使用了由在405nm附近具有发光峰值波长的GaN系半导体构成的发光元件11即激光二极管。在该激光二极管的前面，配置了用于对来自激光二极管的激励光1进行聚光的透镜13。
导光管20，其一端与激励光源10的光的射出部12连接，另一端与输出部21连接。作为导光管20，使用了石英制的例如SI型114(μm芯体直径)/125(μm包覆层直径)。
波长变换部件30按照荧光物质均匀分散于树脂中的方式成型，被安装于输出部21。
荧光物质以重量比为0.7∶0.28∶0.02使用了发蓝光的Ca10(PO4)6Cl2:Eu(CCA)、发绿光的Lu3Al5O12:Ce(LAG)、和发红光的(Ca，Sr)2Si5N8:Eu(SCESN)。对这些荧光物质进行混炼，直到在硅酮树脂中达到均匀。此时的树脂与荧光物质的重量比为1∶1。而且，在该波长变换部件30中，用于扩散从激光二极管射出的405nm附近的光的扩散剂(例如SiO2填充剂)混合于树脂中(树脂∶填充剂(重量比)＝10∶1)。另外，该情况下波长变换部件30的膜厚例如为500μm左右。
在该发光装置中，从激光二极管射出的激励光1透过透镜13聚光于射出部12，被聚光的激励光1在导光管20中传输传达到输出部21。从输出部21导出的激励光1被照射到波长变换部件30的荧光物质，波长被变换，由此，照射了具有图6所示的发光光谱的光2。
这样的光2发白色光，表示红色的比色图表的特殊彩色再现评价数(R9)高，但平均彩色再现评价数(Ra)为80以上。
这样，可以得到彩色再现性高、色调偏差极少且照射颜色再现性丰富的光的发光装置。
实施例2该发光装置除了下述内容之外，与实施例1的发光装置是同样的构造，不同点在于作为荧光物质采用CCA和YAG两个种类，使用将各荧光物质分别与树脂均匀混合，从靠近激励光的一方顺次层叠了YAG、CCA、YAG的三层构造的波长变换部件，由导光管前端部件支承导光管的前端，并且按照一体被覆导光管以及导光管前端部件双方的方式配置了波长变换部件。
各荧光物质与树脂混合成2∶1，各层的膜厚分别形成为100μm左右。
通过这样的构成，不仅可以实现所希望的白色光，而且通过与在400nm处具有发光峰值波长的发光元件组合，可以得到发光效率高的发光装置。
这里，CCA被来自激励光源的光激励，YAG被来自CCA的光激励，但YAG实际上不被来自激励光源的光激励。在本实施例中，通过在靠近激励光源一侧按顺序至少配置具有第一荧光物质YAG的第一层、和具有第二荧光物质CCA的第二层，可以减轻波长变换部件的劣化、变色。
即，第一、第一荧光物质实质上不被来自激励光源的激励光激励，所以，难以基于激励光而加热，并且会使来自激励光源的激励光散射，而能够降低光密度。第二、第二荧光物质与第一荧光物质相比，接收密度较低的激励光而被激励，所以，难以发热，能够有效地进行波长变换。第三、第一荧光物质被来自第二荧光物质的低密度光激励，所以难以发热，能够有效地被波长变换。因此，波长变换部件整体能够有效地被波长变换，而且，可以减轻劣化、变色。
在本实施例中，不仅从靠近激励光源一侧配置第一荧光物质、第二荧光物质，而且在其外侧也配置有第一荧光物质。由此，能够更有效地对来自第二荧光物质的光进行波长变换，因此优选。
实施例3该发光装置如图1所示，具备激励光源10、导光管20、波长变换部件30而构成。
激励光源10以及导光管20采用了与实施例1同样的部件。
波长变换部件30通过将作为荧光物质31的BaMg2Al16O27:Eu，Mn以1∶1的重量比混炼到硅酮树脂中直到均匀为止而成型。
在这样构成的发光装置中，从激光二极管射出的激励光1透过透镜13而聚光于射出部12，聚光后的激励光1在导光管20中传输，传递到输出部21。从输出部21导出的激励光1照射于波长变换部件30的荧光物质而使得波长被变换，由此会照射具有图7所示的发光光谱的光2。
这样的光发出绿色光，可以得到照射具有规定色调的光的发光装置。
实施例4本发明的发光装置例如可以利用为图8所示的内窥镜装置。
该内窥镜装置主要由在实施例1或2中得到的发光装置；和将从发光装置放出的光照射到作为被摄体的生物体内部等，对从该被摄体反射的光而形成的通常像进行摄像的摄像部40构成。摄像部40由图像信号处理部41；为了将信号传递给该图像信号处理部41，一端与图像信号处理部41连接的线缆43；和安装于该线缆的另一端的照相机42构成。在照相机42内具备将光学像变换为电信号的摄像元件。
在该内窥镜装置中，从激光二极管射出的激励光1透过透镜13而聚光于射出部12，聚光后的激励光1在导光管20中传输，传递到输出部21。从输出部21导出的激励光1照射于波长变换部件30的荧光物质，作为波长被变换的光2而放出到外部。
放出后的光2照射于作为被摄体50的患者的患部。照射于被摄体50的光中一部分被吸收，一部分被反射。被反射的反射光3通过照相机42内的摄像元件被摄像为光学像，与光学像对应的图像信号被变换为电信号。电信号通过线缆43而传递给图像信号处理部41，通过图像信号处理部41的信号处理电路中的信号处理，由电信号生成影像信号，然后输出到电视监控器，显示患部的内窥镜图像。
具备摄像元件的照相机42被装备成大致可与输出部21一体移动，以使从发光装置的输出部21放出的光2不会直接射入摄像元件。由此，可得到利用彩色再现性高、色调偏差极少、颜色再现性丰富的光，能够对恰当的患部进行观察、诊断的内窥镜装置。
实施例5本发明的发光装置例如如图9所示，搭载有多个由激励光源10、导光管20、波长变换部件30构成的单位发光装置单元而构成。而且，各激励光源10与电子电路(未图示)连接，由电子电路控制各激励光源10的电力投入的接通/断开，或控制投入电能。
另外，各波长变换部件30形成为分别发出例如蓝色、绿色、红色三原色，进而发出各种颜色光，通过组合这些颜色的光，可得到所希望的白色光。
而且，通过搭载多个单元，可以确保与该搭载个数对应的亮度。
实施例6本发明的发光装置例如如图10所示，由一个激励光源10、一端与一个激励光源10连接的多根导光管20、和安装于各导光管另一端的波长变换部件30构成。在激励光源10中，于发光元件的前方配置有透镜。
根据这样的构成，从发光元件射出的激励光通过透镜而被聚光、发送给射出部12。因此，通过使透镜13可动，激励光会被输送给在规定位置设置的多个射出部12中的任意一个。发送而来的激励光1通过导光管20照射于荧光物质31，向外部放出光2。由此，能够由一个激励光源10向多个导光管发送激励光1。
实施例7本发明的发光装置例如如图11所示，由一个激励光源10、多个导光管20和波长变换部件30构成。多个导光管20都是一端与一个激励光源10连接，另一端被导光管前端部件70一体支承。而且，在导光管前端部件70的端面安装有一个波长变换部件30，其被覆各导光管20的光的射出口，并且填埋射出口之间。
这样，通过从多个位置对波长变换部件照射激励光，可以降低从一个导光管的射出口射出的激励光密度。另外，通过离开某一程度的距离配置多根导光管，可以不造成浪费地将激励光导出给波长变换部件，从而能够高效发光。
实施例8本发明的发光装置例如如图12所示，由三个激励光源10、多根导光管20和波长变换部件30构成。多个导光管20一端都与各激励光源10连接，另一端被导光管前端部件70一体支承。而且，在导光管前端部件70的端面安装有一个波长变换部件30，其被覆各导光管20的光的射出口，并且填埋射出口之间。
这样，通过从多个位置对波长变换部件30照射激励光，可以在实现高输出的同时，降低从一个导光管的射出口射出的激励光密度。由此，可降低波长变换部件的劣化。另外，通过离开某一程度的距离配置多根导光管，可以不浪费地将激励光导出给波长变换部件，从而能够高效发光。
实施例9该发光装置采用由在445nm附近具有发光峰值波长的GaN系半导体构成的发光元件(激光二极管)作为激励光源，并且使用发绿色光的Lu3Al5O12:Ce(LAG)0.54g、发红色光的(Ca，Sr)2Si5N8:Eu(SCESN)0.02g、和硅酮树脂1.1g作为波长变换部件，制作了多个波长变换部件与导光管以及导光管前端部件的接触面积不同的发光装置，除此之外，实质上与实施例1相同地制作了发光装置。而且，为了比较，制作了没有配置波长变换部件的发光装置。另外，在该发光装置中，采用的波长变换部件30与导光管20以及导光管前端部件70(氧化锆制)的关系如以下所示的图15A所记载。
对这些发光装置测定了光束-光输出的关系。其结果显示于图15。另外，在图15中，将流过规定电流时的没有形成波长变换部件的发光装置的光输出取作横轴，形成了波长变换部件的发光装置的光束取作纵轴，表示了双方产生了怎样程度的差距。另外，图15的A～C都被覆导光管，随着成为A～C，被覆导光管前端部件的区域变大。具体而言，A是主要被覆导光管的程度，C近似全部被覆导光管前端部件，B是二者之间。
根据图15，导光管以及导光管前端部件与波长变换部件的接触面积越大，光束越显著提高。而且，接触面积变得越大，也越能够抑制构成波长变换部件的树脂的劣化即变色。具体而言，C中的树脂发生变色的光束值最大，接着按顺序为B、A。这可以认为通过增大波长变换部件和导光管前端部件的接触面积，波长变换后的光主要被导光管前端部件反射，并且，从波长变换部件向导光管前端部件的散热性提高。
另外，在本实施例中，对设置了由被覆部件和荧光物质构成的波长变换部件的情况进行了说明，但除了从波长变换部件除去荧光物质之外，也能够得到与本实施例同样的发光装置。即，也可以不是含有荧光物质的透光性部件，而形成不含荧光物质的透光性部件。根据本实施例的构成，即使在这样的情况下，也能够使作为发光装置的光束得到改善。
即，透光性部件是使来自光源的光透过的部件，但与被荧光物质吸收的一部分光未被波长变换而成为热一样，在仅设置了透光性部件的情况下，来自光源的一部分光也不透过透光性部件而被吸收，成为热。不过，通过上述的构成，热能够高效地从透过性部件向导光管前端部件逃逸，由此能够减轻因热而引起的透光性部件的劣化、变色。
实施例10在该发光装置中，采用了由在445nm附近具有发光峰值波长的GaN系半导体构成的发光元件(激光二极管)作为激励光源。
作为波长变换部件，采用了由在作为被覆部件的硅酮树脂中含有发绿色光的Lu3Al5O12:Ce(LAG)作为第一荧光物质的第一层、和含有发红色光的CaAlSiB0.1N2.9(CASBN)作为第二荧光物质的第二层构成的部件。从靠近激励光源一侧顺次配置有第一层、第二层。第一层通过灌注(potting)在1.1g硅酮树脂中含有0.53g的LAG的物质而形成。第二层通过灌注在1.1g硅酮树脂(与第一层相同种类)中含有0.045g的CASBN的物质而形成。另外，第一荧光物质被来自激励光源的光激励，第二荧光物质被来自第一荧光体的光激励。
针对这样构成的激光二极管，以80～640mA进行驱动，来评价其特性。其结果由图16的实线表示。
另外，作为比较例，通过灌注在1.1g作为被覆部件的硅酮树脂中混合了0.53g作为第一荧光物质的LAG和0.045g作为第二荧光物质的CASBN的物质，将波长变换部件形成为单一的层，除此之外，制作了与本实施例相同的发光装置。针对该比较例的激光二极管，也与上述同样地评价了特性。其结果由图16的虚线表示。
如图16所示，确认了本实施例的发光装置与比较例的发光装置相比，光束的最高值提高了40％左右。另一方面，比较例的发光装置以驱动电流大约440mA为边界，光束急剧地降低。其主要理由在于，构成波长变换部件的被覆部件(硅酮树脂)基于热而劣化、变色。与之相对，在实施例中确认了驱动电流直到约600mA为止没有饱和、光束提高。由以上的结果可知，在本实施例的发光装置中，与比较例相比被覆部件更加难以劣化。
本实施方式的发光装置的光束最高值提高的原因在于，在距离激励光源近的一侧配置了难以产生热的第一荧光物质，在距离激励光源远的一侧配置了容易产生热的第二荧光物质。即，通过使容易产生热的第二荧光体远离激励光源，可以有效地减轻被覆部件基于热而产生的劣化。另外，通过在第一层中含有第一荧光物质，使得光散射，光密度降低，所以，能够进一步降低第二层中的第二荧光物质的发热。
实施例11除了将波长变换部件配置于激励光源和导光管之间的射出部之外，制作了分别与实施例1和实施例2同样构成的发光装置。
实施例12除了导光管被图3(a)所示的由ZrO2构成的导光管前端部件70支承之外，制作了构成与实施例1和2同样的发光装置。
所得到的发光装置都与实施例1和2一样，照射彩色再现性高、色调偏差极少、颜色再现性丰富的光。而且，能够有效防止波长变换部件的劣化。
实施例13除了导光管是图13(a)所示的构成之外，制作了构成与实施例1和2一样的发光装置。
得到的发光装置都与实施例1和2一样，照射彩色再现性高、色调偏差极少、颜色再现性丰富的光。而且，能够有效防止波长变换部件的劣化。
实施例14除了导光管被图3(d)所示的由ZrO2构成的导光管前端部件70支承，且在波长变换部件的前后具备波长变换光反射膜71和激励光反射膜72之外，制作了构成与实施例1和2同样的发光装置。
所得到的发光装置都与实施例1和2同样，照射彩色再现性高、色调偏差极少、颜色再现性丰富的光。而且，能够有效地防止波长变换部件的劣化。
实施例15除了导光管被图4(g)所示的由ZrO2构成的导光管前端部件70支承，且仅在波长变换部件的侧面侧表面配置了防扩散部件73之外，制作了构成与实施例1和2同样的发光装置。
实施例16除了导光管的波长变换部件侧的端面具有镜面或凹凸形状之外，制作了构成与实施例1和2同样的发光装置。
由实施例11～16得到的发光装置都与实施例1和2同样，照射彩色再现性高、色调偏差极少、颜色再现性丰富的光。而且，在实施例12～15的发光装置中，特别能够有效地防止波长变换部件的劣化。
工业上的可利用性本发明的发光装置可以用于照明器具、车辆搭载用照明、显示器、指示器等。而且，能够用于对生物体内部进行摄像的内窥镜装置、可以对狭窄间隙以及黑暗空间等进行照明的纤维镜、需要无电流泄漏或发热的照明的各种工业用装置等。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向外部导出从波长变换部件射出的光的导光管构成，波长变换部件层叠有对不同波长的光进行波长变换的多个层而构成。
2.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，波长变换部件层叠有对不同波长的光进行波长变换的多个层而构成。
3.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，导光管的波长变换部件侧的前端部被导光管前端部件支承，导光管前端部件由反射激励光和/或经波长变换后的光的材料形成。
4.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，导光管仅在波长变换部件侧的端部较大地形成截面的中心部(芯体)的直径而成。
5.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，在波长变换部件的激励光导入部分具备波长变换光反射膜和/或在波长变换部件的经波长变换后的光的导出部分具备激励光反射膜而成。
6.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管构成，在波长变换部件与导光管之间和/或在除了经波长变换后的光向外部导出的部分之外的波长变换部件的表面配置有防扩散部件而成。
7.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的多个导光管构成。
8.一种发光装置，其特征在于，由射出激励光的激励光源；吸收从激励光源射出的激励光，进行波长变换，放出规定波长区域的光的波长变换部件；截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件导出从激励光源射出的激励光的导光管；和对导光管的一端进行支承的导光管前端部件构成，波长变换部件被覆导光管的端部以及导光管前端部件的端部的一部分或全部。
9.根据权利要求3～7中任意一项所述的发光装置，其特征在于，波长变换部件层叠有对不同波长的光进行波长变换的多个层而成。
10.根据权利要求1、2、4～7中任意一项所述的发光装置，其特征在于，导光管的波长变换部件侧的前端部被导光管前端部件支承，导光管前端部件由反射激励光和/或经波长变换后的光的材料形成。
11.根据权利要求1～7中任意一项所述的发光装置，其特征在于，波长变换部件被覆导光管的端部以及导光管前端部件的端部的一部分或全部。
12.根据权利要求3或8所述的发光装置，其特征在于，导光管前端部件和/或导光管所具有的端面具备发生镜面反射或漫反射的端面或者凹凸。
13.根据权利要求1～3和5～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，导光管仅在波长变换部件侧的端部较大地形成截面的中心部(芯体)的直径而成。
14.根据权利要求1～4和6～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，在波长变换部件的激励光导入部分具备波长变换光反射膜和/或在波长变换部件的经波长变换后的光的导出部分具备激励光反射膜而成。
15.根据权利要求1～5、7和8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，在波长变换部件与导光管之间和/或在除了波长变换后的光向外部导出的部分之外的波长变换部件的表面配置有防扩散部件而成。
16.根据权利要求1～6和8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，具备多根导光管而成。
17.根据权利要求1～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，还在激励光源与导光管之间具备透镜，经由透镜将从激励光源射出的激励光向导光管导入。
18.根据权利要求1～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，还具有对来自激励光源的光遮断90％以上的遮断部件。
19.根据权利要求1～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，波长变换部件从靠近激励光源的一侧至少具有具有第一荧光物质的第一层、和具有第二荧光物质的第二层，第二荧光物质被来自激励光源的激励光激励，第一荧光物质被来自第二荧光物质的光激励。
20.根据权利要求1～8中任意一项所述的发光装置，其特征在于，波长变换部件从靠近激励光源的一侧至少具有具有第一荧光物质的第一层、和具有第二荧光物质的第二层，第一荧光物质与第二荧光物质相比，因激励光而产生的热更低。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种色调偏差少、颜色再现性丰富、彩色再现性高和/或发光效率良好的发光装置。该发光装置由射出激励光(1)的激励光源(10)；吸收从激励光源(10)射出的激励光(1)，进行波长变换放出规定波长区域的光(2)的波长变换部件(30)；和截面的中心部(芯体)的折射率比周边部(包覆层)的折射率高，向波长变换部件(30)导出从激励光源(10)射出的激励光(1)的导光管构成，波长变换部件(30)层叠有对不同波长的光进行波长变换的多个层而构成。
文档编号H01L33/58GK101027520SQ200580032269
公开日2007年8月29日 申请日期2005年9月28日 优先权日2004年10月1日
发明者滨敦智, 本田友伯, 长滨慎一, 武市顺司, 村崎嘉典, 玉置宽人, 林幸宏 申请人:日亚化学工业株式会社