JP7445866B2 - 発光装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置及びそれを用いた電子機器に関する。

従来から、発光素子と蛍光体を組み合わせてなり、近赤外の光成分を含む出力光を放つ発光装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１の発光装置は、Ｃｒ^３＋及び／又はＮｉ^２＋を発光中心とする蛍光体を含む波長変換体と、励起光を放つ半導体チップを備えてなる。そして、半導体チップが放つ青色光又は赤色光を波長変換体で波長変換することで、近赤外光を生成している。なお、特許文献１の実施例では、発光装置（オプトエレクトロニクス素子）の性能についても触れられており、得られる近赤外光の出力は５０ｍＷ未満である。

特許第６５７０６５３号公報

発光素子と蛍光体を組み合わせてなり、近赤外の光成分を放つ従来の発光装置は、近赤外線の波長領域を検出する検出器と組み合わせる場合がある。この際、当該発光装置は、検出器が良好な感度を確保するために必要とされる分光分布の出力光を放つ。つまり、従来の発光装置は、検査対象物が人の目で明るく見えることは度外視されており、検査対象物が検出器で感度よく検出されることに重点が置かれた出力光を放つ。

このため、例えば、検査対象物を人の目で確認しながら検査する場合、近赤外の光成分を放つ従来の発光装置を使用すると、検査対象物が見え難くなったり、違和感を覚える見え方になる場合がある。また、従来の発光装置は、可視光と近赤外線の分離についての配慮も十分に成されていない。そのため、近赤外線を検知する検出器のＳ／Ｎ比（シグナル／ノイズ比）を良好にするためには、光学フィルターが必須になることから、装置構成が複雑になる場合がある。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、近赤外線の検出器と組み合わせて使用した場合、検査対象物を、検出器に加えて目視でも良好に検査することが可能な出力光を放つ発光装置、及び当該発光装置を用いた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係る発光装置は、第一の光成分を放つ第一の発光素子と、第一の発光素子と異なり、第二の光成分を放つ第二の発光素子と、第三の光成分を放つ第一の蛍光体と、第一の蛍光体と異なり、第四の光成分を放つ第二の蛍光体と、備え、出力光を放つ発光装置である。出力光は、互いに色調が異なる第一の光成分、第二の光成分、第三の光成分及び第四の光成分を含む。第一の光成分及び第二の光成分は、各々３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。第三の光成分は、第一の蛍光体が放つ第一の波長変換光に由来し、４３５ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。第四の光成分は、第二の蛍光体が放つ第二の波長変換光に由来し、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ近赤外の光成分である。出力光の分光分布は、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内に谷部を有する。６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値の３０％未満である。

本発明の第二の態様に係る電子機器は、上述の発光装置を備える。

図１は、本実施形態の発光装置が放つ出力光の分光分布の一例を示すグラフである。 図２は、本実施形態に係る発光装置の構成の一例を示す概略図である。 図３は、本実施形態に係る発光装置の構成の他の例を示す概略図である。 図４は、本実施形態に係る発光装置の構成の他の例を示す概略図である。 図５は、本実施形態に係る発光装置の構成の他の例を示す概略図である。 図６は、本実施形態に係る発光装置の構成の他の例を示す概略図である。 図７は、本実施形態に係る電子機器の構成の一例を示す概略図である。 図８は、本実施形態に係る電子機器の構成の他の例を示す概略図である。 図９は、実施例で使用した白色ＬＥＤの分光分布と赤色ＬＥＤの分光分布を示すグラフである。 図１０は、青色ＬＥＤとＹＡＧ蛍光体を用いて作製可能な白色ＬＥＤの分光分布の例を示すグラフである。 図１１は、実施例に係る発光装置の構成を示す概略図である。 図１２は、実施例１～３の発光装置から放たれる出力光の分光分布を示すグラフである。 図１３は、実施例２の分光分布に対して、緑色光成分の割合を調整することによって得られる分光分布を示すグラフである。

以下、本実施形態の発光装置及び当該発光装置を用いた電子機器について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、いずれも好ましい具体例を示すものである。したがって、以下の実施形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、あくまで一例であって、本実施形態を限定する趣旨ではない。なお、図２から図８及び図１１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。また、図２から図８及び図１１において、同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。

図１は、本実施形態の発光装置が放つ出力光の分光分布の一例を示している。図２から図６は、本実施形態の発光装置の構成例を概略的に示している。本実施形態の発光装置１０は、少なくとも二種類の発光素子５，６と少なくとも二種類の蛍光体７，８とを組み合わせてなり、出力光９を放つ発光装置である。

［出力光］
本実施形態の発光装置が放つ出力光９は、図１に示すように、互いに色調が異なる、第一の光成分１、第二の光成分２、第三の光成分３及び第四の光成分４を少なくとも含んでいる。

第一の光成分１は、第一の発光素子５が放つ光（一次光）に由来する光成分であり、第二の光成分２は、第二の発光素子６が放つ光（一次光）に由来する光成分である。これらの光成分はいずれも、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満、好ましくは４３５ｎｍ以上６７０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。

第三の光成分３は、第一の蛍光体７が放つ第一の波長変換光３Ａに由来する光成分であり、４３５ｎｍ以上７００ｎｍ未満、好ましくは５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。

第四の光成分４は、第二の蛍光体８が放つ第二の波長変換光４Ａに由来する、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満、好ましくは７５０ｎｍ以上１８００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ近赤外の光である。なお、当該波長範囲の上限、つまり最長波長は、８００ｎｍ、９００ｎｍ、１０００ｎｍ、１２００ｎｍ又は１５００ｎｍであってもよい。

このような出力光９は、人の目で視認できる可視の光成分、つまり第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３と、人の目で見え難い近赤外の光成分、つまり第四の光成分４とを含む。そのため、出力光９を用いることにより、照らされた物を人の目で確認しつつ、近赤外分光法などによって内部に対する非破壊検査などを行うことが可能となる。

また、発光装置１０は、少なくとも四種類の光が加法混色された色調を持つ出力光９を放つ。つまり、出力光９は、電力を変換してなる一次光（発光素子によって放たれる第一の光成分及び第二の光成分）と、当該一次光を波長変換してなる波長変換光（第一の蛍光体及び第二の蛍光体によって波長変換された第一の波長変換光及び第二の波長変換光）を含む。このため、第一の発光素子５及び第二の発光素子６に供給する電力を制御して、第一の光成分１及び第二の光成分２の出力強度を独立して制御することができる。また、第一の蛍光体７及び第二の蛍光体８の種類を変えることによって、第三の光成分３及び第四の光成分４の色調も独立して制御することができる。

このように、発光装置１０は、照らされた物の視認性及びその非破壊検査などに関する顧客要望への対応が容易で、人の目と検知器の双方にとって都合のよい出力光を放つことができる。

出力光９の分光分布は、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内に谷部Ｔを持つ。そして、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下、特に３８０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最大値の３０％未満であることが好ましい。また、当該強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下、特に３８０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最大値の２０％未満であることがより好ましく、１０％未満であることがさらに好ましい。このようにすると、可視の光成分を主体にしてなる第一の光成分１と第二の光成分２と第三の光成分３の混合光成分と、近赤外の光成分を持つ第四の光成分４との干渉が少なくなる。つまり、波長７００ｎｍ付近を境目として、可視の光成分と近赤外の光成分とが、ある程度分離された分光分布になる。そのため、出力光９を照射した物を透過又は反射した近赤外の光成分を検知する検出器において、Ｓ／Ｎ比（シグナル／ノイズ比）を向上させることが可能となる。

このような分光分布は、第四の光成分４の短波長側に最も近接する光成分を、発光素子（第一の発光素子５又は第二の発光素子６）が放ち、かつ、スペクトル半値幅が狭い光にすることで、得ることができる。別の見方をすると、このような分光分布は、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内の最長波長側に位置する光成分を、上記発光素子が放ち、かつ、スペクトル半値幅が狭い光にすることで、得ることができる。

近赤外の光成分を検出器で検知した後、検知信号をフーリエ変換して利用する用途（例えば、光干渉断層像撮影）などでは、第四の光成分４の分光分布は単峰性を持つことが好ましい。また、第四の光成分４の分光分布は、正規分布を持つか、これに近い分光分布を持つことがより好ましい。そして、このとき、第四の光成分４の分光分布は、７００ｎｍを超える波長領域において、強度の波長依存性が急激な変化を伴わないことが好ましい。具体的には、７００ｎｍを超える波長領域において、分光分布の強度は、±８％／ｎｍを超えて変化しないことが好ましく、±３％／ｎｍを超えて変化しないことがより好ましい。

なお、正規分布に近い分光分布の程度を数値で示すと、次のようになる。第四の光成分４において、強度最大値を示す波長をλ_Ｐとし、強度が当該強度最大値の半分となる短波長側と長波長側の波長を、各々λ_Ｓとλ_Ｌとする。このとき、λ_Ｐ、λ_Ｓ及びλ_Ｌが、１≦（λ_Ｌ－λ_Ｐ）／（λ_Ｐ－λ_Ｓ）＜２．０、好ましくは１≦（λ_Ｌ－λ_Ｐ）／（λ_Ｐ－λ_Ｓ）＜１．８を満足する。

このように、第四の光成分４の分光分布が、正規分布を持つか、これに近い分光分布を持つことにより、フーリエ変換後の偽信号の生成を抑制できる。そのため、品質が優れる検知信号を検出器に検知させることが可能となる。

第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３の少なくとも一つは、波長５１０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の青緑～緑～黄～橙色の光成分を持つことが好ましい。また、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３の少なくとも一つは、波長５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の緑～黄色を持つことがより好ましく、波長５４５ｎｍ以上５６５ｎｍ未満の緑色の光成分を持つことがさらに好ましい。このような光成分は、人の目で感じ取る強さが強く、さらに明るく感じることができる。そのため、被照射物を視認しやすい出力光９を放つ発光装置１０となる。

発光装置１０において、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３の少なくとも一つは、波長４６０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の青～青緑～緑の光成分を持つことが好ましい。また、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３の少なくとも一つは、波長４８０ｎｍ以上５３０ｎｍ未満の青緑～緑色を持つことがより好ましく、波長４９０ｎｍ以上５２０ｎｍ未満の青緑～緑色の光成分を持つことがさらに好ましい。このような光成分は、光量が小さい暗所視の状況において、人の目で感じ取る強さが強く、さらに明るく感じることができる。そのため、暗闇の中などで照らされた物を視認しやすい出力光９を放つ発光装置１０となる。

発光装置１０において、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３の少なくとも一つは、波長６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ未満の光成分を持つことが好ましく、波長６３０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の赤色の光成分を持つことがより好ましい。このような光成分は、被照射物の肌色や赤色を美しく見せたり、色鮮やかに見せたりする光を有している。そのため、照らされた人の顔や肌の見え方、赤みを持つ食肉や果物などの見栄えを良好にする出力光９を放つ発光装置１０となる。

なお、第四の光成分４は、波長８５０ｎｍを起点とした場合、長波長になるにつれて強度低下することが好ましい。また、第四の光成分４は、波長１０００ｎｍにおける蛍光強度が波長８５０ｎｍの蛍光強度の１０％を下回るようにすることができる。また、起点とする波長は、８５０ｎｍよりも短いことが好ましく、例えば、８００ｎｍとすることができる。具体的には、第四の光成分４は、波長８００ｎｍを起点とした場合、長波長になるにつれて強度低下することが好ましい。また、第四の光成分４は、波長１０００ｎｍにおける蛍光強度が波長８００ｎｍの蛍光強度の１０％を下回るようにすることができ、さらに、波長９５０ｎｍにおける蛍光強度が波長８００ｎｍにおける蛍光強度の１０％を下回るようにすることもできる。このようにすると、熱線として機能しやすい長波長領域の近赤外線や中赤外線の割合が小さな出力光９となる。そのため、食品類など、熱によって悪影響を受けやすい物を検査する用途に有利な発光装置１０となる。

第四の光成分４は、スペクトル半値幅、つまり第四の光成分４の強度最大値が１／２の強度となるスペクトルの長波長側と短波長側の波長差が、７０ｎｍを超えることが好ましく、１００ｎｍを超えることがより好ましい。これにより、波長が異なる近赤外の光成分を、広い波長領域に亘って有する出力光９となる。そのため、近赤外光の吸収波長が異なるか又は周囲環境によって変動しやすい物の検査や評価などに有利な発光装置１０となる。

ここで、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３を混合した光は、青色の光成分と、青緑～緑～黄色の光成分と、赤色の光成分とを含むことが好ましい。青色の光成分は、４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長範囲内の光成分であることが好ましく、当該波長範囲内に強度最大値を持つ光成分であることがより好ましい。青緑～緑～黄色の光成分は、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲内の光成分であることが好ましく、当該波長範囲内に強度最大値を持つ光成分であることがより好ましい。赤色の光成分は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内の光成分であることが好ましく、当該波長範囲内に強度最大値を持つ光成分であることがより好ましい。これにより、出力光９は、光の三原色となる青と緑と赤の光成分を含むため、演色性が高い可視光を出力できる発光装置１０となる。また、被照射物を、ありのまま見せることに有利な発光装置１０となる。さらに、光の三原色及び近赤外の光成分を多く放つものになるので、ＲＧＢ－ＮＩＲイメージングと呼ばれるイメージング技術との適合性がよい発光装置１０となる。

第一の光成分１は、第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａに由来し、４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ青色光成分とすることができる。また、第一の光成分１は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ青色光成分とすることが好ましい。このような第一の光成分１は、青色光を放つ発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）など、オーソドックスな固体発光素子を利用して得ることができる。そのため、スピーディーな商品開発や工業生産に有利な発光装置１０となる。

第二の光成分２は、第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａに由来し、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ緑～黄色の光成分、好ましくは５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ緑の光成分とすることができる。または、第二の光成分２は、第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａに由来し、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ赤色の光成分、好ましくは６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光成分とすることができる。

第三の光成分３は、第一の蛍光体７が放つ第一の波長変換光３Ａに由来し、５００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ緑～黄～橙～赤色の光成分とすることができる。また、第三の光成分３は、第一の蛍光体７が放つ第一の波長変換光３Ａに由来し、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ緑～黄～橙の光成分とすることができる。第三の光成分３は、第一の蛍光体７が放つ第一の波長変換光３Ａに由来し、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ緑色の光成分とすることができる。

第二の光成分２及び第三の光成分３を上述のようにすると、出力光９において、第一の発光素子５が放つ第一の光成分１と、第二の発光素子６が放つ第二の光成分２と、第一の蛍光体７が放つ第三の光成分３とが光の三原色を成す。そのため、各々の光成分の強度や色調を制御することにより、広い色度範囲内において出力光９の色調を制御することができ、さらに高演色性の出力光９を得ることができる。

なお、第二の光成分２は、第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａに由来し、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ赤色の光成分であることが好ましい。また、第二の光成分２は、第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａに由来し、６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ赤色の光成分とすることがより好ましい。このようにすると、赤色の波長範囲内に強度最大値を持つ光成分について、スペクトル半値幅を狭くすることができる。そのため、出力光９の可視光成分の高出力化と高演色性化の両立が容易な発光装置１０となる。

第四の光成分４は、第二の光成分２が第二の蛍光体８によって波長変換された光、つまり第二の波長変換光４Ａであることが好ましい。このようにすると、第二の蛍光体８による光吸収と蛍光放出のエネルギー差（ストークスシフト）を小さくすることができる。そのため、可視光から近赤外光への波長変換に伴って生じるエネルギー損失により第二の蛍光体８が発熱し、当該蛍光体の温度上昇によって消光する現象（温度消光）を抑制することができる。したがって、近赤外の光成分の高出力化に有利な発光装置１０となる。

第三の光成分３は、第一の光成分１が第一の蛍光体７によって波長変換された光、つまり第一の波長変換光３Ａであることが好ましい。このようにすると、第一の蛍光体７による光吸収と蛍光放出のエネルギー差を小さくすることができる。そのため、可視光からそれよりも長波長の可視光への波長変換に伴って生じるエネルギー損失により第一の蛍光体７が発熱し、当該蛍光体の温度上昇によって消光する現象を抑制することができる。そのため、高い光子変換効率で第三の光成分３を出力することができる発光装置１０となる。

出力光９において、波長７００ｎｍ未満の光成分のエネルギー強度の積分値は、波長７００ｎｍ以上の光成分のエネルギー強度の積分値よりも大きくすることができる。また、波長７００ｎｍ未満の光成分のエネルギー強度の積分値は、波長７００ｎｍ以上の光成分のエネルギー強度の積分値の２倍を超えるようにしてもよく、３倍を超えるようにしてもよい。このようにすると、視感度の大きな可視光のエネルギー強度が、視感度の小さな近赤外光を含む光成分のエネルギー強度よりも大きくなる。そのため、人の目により被照射物が明るく見やすくなり、さらに必要に応じて、被照射物の非破壊検査なども行うことが可能となる。

また、出力光９において、波長７００ｎｍ未満の光成分のエネルギー強度の積分値は、波長７００ｎｍ以上の光成分のエネルギー強度の積分値よりも小さくすることができる。また、波長７００ｎｍ未満の光成分のエネルギー強度の積分値は、波長７００ｎｍ以上の光成分のエネルギー強度の積分値の半分を下回るようにしてもよく、１／３を下回るようにしてもよい。このようにすると、近赤外光を含む光成分のエネルギー強度が、可視光のエネルギー強度よりも大きくなる。そのため、このような出力光９は、高精度の非破壊検査、微小物の非破壊検査、広域の非破壊検査、大きな物又は厚みを持つ物の非破壊検査などに好適となる。また、必要に応じて、被照射物の表面状態などを人の目で簡単に確認することも可能となる。また、可視光成分の出力割合が小さな出力光９を放つため、出力光９の眩しさを緩和する上で有利な発光装置にもなる。

発光装置１０において、出力光９は白色を呈するものとすることができる。例えば、第一の光成分１、第二の光成分２及び第三の光成分３を適宜組み合わせ、加法混色によって、出力光を白色光とすることが好ましい。このようにすると、発光装置１０は、自然光に近い色調の光と高出力の近赤外線を同時に放つものになり、一般照明と産業用照明を兼ねることができる。そのため、発光装置１０は、自然に近い状態で照らされる環境下で被照射物の状態を検知する検知装置、及び被照射物の内部構造や欠陥を検査する検査装置に使用することができる。

発光装置１０において、白色を呈する出力光９は、平均演色評価数Ｒａが８０を超えることが好ましく、９０を超えることがより好ましい。このようにすると、高演色性の光によって、青果物、食肉及び鮮魚などの見た目を、鮮度感が溢れるものにすることができる。一方、これらを照らす近赤外光の反射光又は透過光を検出することによって、内部の傷み具合や鮮度などの評価を行うことができる。このため、例えば、売り場に陳列した青果物の傷み具合を、第三者に悟られること無く把握し、傷みが認められる場合には売り場から早めに取り去ることが可能となる。

また、高演色性の光によって、人の顔や肌、又は体内の臓器などを美しく見せることができる。一方、近赤外光の反射光又は透過光の検出によって、人の健康状態や疾病などの評価を行うことができる。さらに、高演色性の光によって、動植物に対し、自然に近い生気を感じさせることができる。一方、近赤外光によって、動植物の健康状態や傷の状態などの評価を行うことができる。また、高演色性の光によって自然光で照らされたときと遜色のない状態とした後、人に悟られること無く、近赤外光によって被照射物の監視や計測を行うことができる。

白色を呈する出力光９は、少なくとも４４０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長範囲内の全域において、分光強度を持つものにすることができる。また、白色を呈する出力光９は、少なくとも４３０ｎｍ以上９００ｎｍ未満の波長範囲内の全域において、分光強度を持つものにすることもできる。つまり、上記の波長範囲内において、強度がゼロとなる波長成分がない分光分布の光にすることができる。このような出力光９は、波長が異なる多くの光で対象物を照らすことができる。また、出力光９は、短波長可視（紫青）から近赤外に亘る全域において、分光強度を持つことが好ましい。これにより、照らす波長によって異なる反射光を撮影した後に集約し、照らされた物の特徴を可視化するハイパースペクトルイメージングに適用することができる。

なお、図１の実線は、第一の発光素子５、第二の発光素子６、第一の蛍光体７、第二の蛍光体８として、以下のものを用いた発光装置における出力光９の分光分布の一例を示している。第一の発光素子５としては青色発光ダイオードを使用し、第一の光成分１のピーク波長は４５０ｎｍである。第二の発光素子６としては赤色発光ダイオードを使用し、第二の光成分２のピーク波長は６３５ｎｍである。第一の蛍光体７としてはＣｅ^３＋で付活されたイットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体を使用し、第三の光成分３の蛍光ピーク波長は５３５ｎｍである。第二の蛍光体８としてはＣｒ^３＋で付活されたガドリニウムガリウムガーネットタイプの蛍光体を使用し、第四の光成分４の蛍光ピーク波長は７６５ｎｍである。

図１の実線で示すように、出力光９の分光分布は６５０ｎｍから７５０ｎｍの波長範囲内に谷部Ｔを有しており、谷部Ｔを境に可視光成分と近赤外光成分が分離されている。さらに、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値、つまり波長６９０ｎｍ付近の強度は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値、つまり波長４５０ｎｍ付近の強度の３０％未満である。

また、図１の実線で示された分光分布の、相関色温度、ｄｕｖ（黒体輻射からのずれを示す指標）及び平均演色評価数Ｒａは、それぞれ、８１１５Ｋ、０．６及び９３である。このように、ｄｕｖは±１の範囲内にあることから自然光に近い光色であるといえる。また、Ｒａは９０を超えているため、図１の実線の出力光は、自然光に近く高演色性である。

図１の破線は、第一の発光素子５、第二の発光素子６、第一の蛍光体７、第二の蛍光体８として、以下のものを用いた発光装置における出力光９の分光分布の一例を示している。第一の発光素子５としては青色発光ダイオードを使用し、第一の光成分１のピーク波長は４５０ｎｍである。第二の発光素子６としては赤色発光ダイオードを使用し、第二の光成分２のピーク波長は６６０ｎｍである。第一の蛍光体７としてはＣｅ^３＋で付活されたイットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体を使用し、第三の光成分３の蛍光ピーク波長は５５５ｎｍである。第二の蛍光体８としてはＣｒ^３＋で付活されたガドリニウムガリウムガーネットタイプの蛍光体を使用し、第四の光成分４の蛍光ピーク波長は７６５ｎｍである。

図１の破線で示すように、出力光９の分光分布は６５０ｎｍから７５０ｎｍの波長範囲内に谷部Ｔを有しており、谷部Ｔを境に可視光成分と近赤外光成分が分離されている。さらに、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値、つまり波長６９０ｎｍ付近の強度は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値、つまり波長７７０ｎｍ付近の強度の３０％未満である。

図１の破線で示された分光分布の、相関色温度、ｄｕｖ及び平均演色評価数Ｒａは、それぞれ、４８３９Ｋ、－１３．６及び８６である。ここで、一般照明用として適する相関色温度は、２８００Ｋ以上７０００Ｋ未満であることから、図１の破線の出力光は一般照明に適している。また、ｄｕｖは±３０の範囲内にあるものの、Ｒａは８５を超えているため、図１の破線の出力光も、自然光に近く高演色性である。

なお、相関色温度、ｄｕｖ及び平均演色評価数Ｒａの数値は、照明設計に係る光源技術を用いて分光分布を調整することによって、所望の数値とすることができる。例えば、相関色温度は、２８００Ｋ以上１８０００Ｋ未満、特に３０００Ｋ以上８０００Ｋ未満の範囲内における任意の数値となるように、調整することができる。また、平均演色評価数Ｒａは、７０以上１００未満、特に８０以上９８未満の範囲内における任意の数値になるように、調整することができる。ｄｕｖは、－３０以上３０未満、特に－１０以上１０未満の範囲内における任意の数値になるように、調整することができる。

ちなみに、相関色温度が低い光は、電球が放つ光に近い光色になり、相関色温度が高い光は、昼間の太陽光に近い光色になる。平均演色評価数が小さい光は、高光束化に有利な光になり、平均演色評価数が大きい光は、自然光に近い光になる。ｄｕｖが小さな光は、緑色の光成分が比較的少なく紫味を帯びた光になり、ｄｕｖが大きな光は、視感度を大きくする緑味を帯び、高光束化に有利な光になる。ｄｕｖがゼロに近い光は、自然光の色調に近い光になる。

図１の分光分布において、第一の光成分１は、青色発光ダイオード（第一の発光素子５）が放つ第一の一次光１Ａとしての青色光に由来している。第二の光成分２は、赤色発光ダイオード（第二の発光素子６）が放つ第二の一次光２Ａとしての赤色光に由来している。第三の光成分３は、第一の蛍光体７となるＣｅ^３＋で付活されたイットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体が放つ可視変換光に由来している。第四の光成分４は、第二の蛍光体８となるＣｒ^３＋で付活されたガドリニウムガリウムガーネットタイプの蛍光体が放つ可視変換光に由来している。

出力光９の分光分布は、図１の実線で示すように、波長３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の光成分の強度が最大値を示すことが好ましい。特に、出力光９の分光分布は、波長７００ｎｍ未満の光成分の強度最大値が、波長７００ｎｍ以上の光成分の強度最大値の１．５倍を超えることが好ましく、２倍を超えることがより好ましく、３倍を超えることがさらに好ましい。これによって、可視の光成分割合が多く、さらに可視の光成分への変換効率が高い発光装置となる。

出力光９の分光分布は、図１の破線で示すように、波長７００ｎｍ以上における光成分の強度が最大値を示すことも好ましい。特に、出力光９の分光分布は、波長７００ｎｍ以上の光成分の強度最大値が、波長３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の光成分の強度最大値の１．５倍を超えることが好ましく、２倍を超えることがより好ましく、３倍を超えることがさらに好ましい。

また、波長３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の光成分の強度最大値は、波長７００ｎｍ以上の光成分の強度最大値の５０％に満たないことが好ましく、３０％に満たないことがより好ましく、１０％に満たないことがさらに好ましい。これにより、近赤外の光成分割合が多く、さらに近赤外の光成分への変換効率が高い発光装置となる。

なお、出力光９の分光分布は、図１に示すように、波長３８０ｎｍ未満の紫外域の光成分を実質に含まないことが好ましい。これによって、投入電力を可視光と赤外光にのみ変換でき、可視光と赤外光へのエネルギー変換効率が高い発光装置となる。

出力光９の分光分布は、第四の光成分４として、Ｃｒ^３＋イオンの^４Ｔ_２→^４Ａ_２の電子エネルギー遷移に由来するブロードな蛍光成分を有することが好ましい。また、当該蛍光成分は、７００ｎｍ以上の波長領域に蛍光ピークを持つことが好ましい。これにより、出力光９は広い波長範囲に亘る近赤外光成分を持つことになるため、発光装置１０をハイパースペクトルイメージングに好適に用いることができる。

出力光９の分光分布は、少なくとも４１０ｎｍ以上７００ｎｍ未満、好ましくは３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満の可視の波長領域の全域に亘って光成分を持つことが好ましい。これにより、被照射物を人の目で確認することが可能となる。また、スペクトルイメージングに利用できる光成分を、可視域の全波長範囲に亘って放つ発光装置となる。

［発光装置の構成］
次に、本実施形態に係る発光装置の具体的な構成を説明する。

本実施形態の発光装置１０は、図２から図６に示すように、第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の波長変換体７Ａと、第二の波長変換体８Ａとを、少なくとも組み合わせてなる。第一の発光素子５は、第一の光成分１の由来源となる第一の一次光１Ａを放つ。第二の発光素子６は、第二の光成分２の由来源となる第二の一次光２Ａを放つ。第一の波長変換体７Ａは、第三の光成分３の由来源となる第一の波長変換光３Ａを放つ。第二の波長変換体８Ａは、第四の光成分４の由来源となる第二の波長変換光４Ａを放つ。

第一の波長変換体７Ａは第一の蛍光体７を含み、第二の波長変換体８Ａは第二の蛍光体８を含む。なお、第一の波長変換体７Ａと第二の波長変換体８Ａは一体化してもよい。つまり、図３に示すように、一つの波長変換体に、第一の蛍光体７と第二の蛍光体８の両方が含まれていてもよい。

第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａは、第一の光成分１及び第二の光成分２と同様に色調が異なる光成分である。そして、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａは、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分であることが好ましく、４３５ｎｍ以上６７０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分であることがより好ましい。例えば、第一の一次光１Ａは、４３５ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができ、好ましくは４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができる。第二の一次光２Ａは、５００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができ、好ましくは６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができる。

第一の波長変換光３Ａは、第三の光成分３と同様に、４３５ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。例えば、第一の波長変換光３Ａは、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができ、好ましくは５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができる。

第二の波長変換光４Ａは、第四の光成分４と同様に、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ近赤外の光成分である。例えば、第二の波長変換光４Ａは、７５０ｎｍ以上１８００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができ、好ましくは７８０ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光とすることができる。

（第一の発光素子５，第二の発光素子６）
第一の発光素子５は第一の一次光１Ａを放射する発光素子であり、第二の発光素子６は第二の一次光２Ａを放射する発光素子である。第一の発光素子５及び第二の発光素子６としては、例えば、発光ダイオード又はレーザーダイオードなどの固体発光素子が利用できる。

そして、第一の発光素子５及び第二の発光素子６として、１Ｗ以上のエネルギーの光を放つＬＥＤモジュール又はレーザーダイオードを利用することにより、数百ｍＷクラスの光出力を期待できる発光装置１０となる。第一の発光素子５及び第二の発光素子６として、３Ｗ以上又は１０Ｗ以上のエネルギーの光を放つＬＥＤモジュールを利用すれば、数Ｗクラスの光出力を期待できる発光装置１０となる。また、第一の発光素子５及び第二の発光素子６として、３０Ｗ以上のエネルギーの光を放つＬＥＤモジュールを利用することにより、１０Ｗを超える光出力を期待できる発光装置１０となる。第一の発光素子５及び第二の発光素子６として、１００Ｗ以上のエネルギーの光を放つＬＥＤモジュールを利用することにより、３０Ｗを超える光出力を期待できる発光装置１０となる。

また、レーザーダイオードを利用して、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの少なくとも一方が、レーザー光になるようにすることができる。これにより、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの少なくとも一方に、高密度のスポット光を照射する仕様になる。そのため、発光装置を高出力の点光源とすることもでき、固体照明の産業利用の範囲を広げることが可能となる。

このようなレーザーダイオードとしては、例えば、端面発光レーザー（ＥＥＬ：Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）、垂直共振器面発光型レーザー（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）等を利用することができる。

さらに、光ファイバーなどの導光部材を備えることによって、第一の発光素子５及び第二の発光素子６の少なくとも一方と、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの少なくとも一方とが、空間的に離れる構成にすることができる。これにより、発光部が軽くて自在に動かすことができ、照射場所を自在に変えることが容易な発光装置となる。

第一の発光素子５が放射する第一の一次光１Ａの光エネルギー密度は、０．３Ｗ／ｍｍ^２を超えることが好ましく、１．０Ｗ／ｍｍ^２を超えることがより好ましい。また、第二の発光素子６が放射する第二の一次光２Ａの光エネルギー密度は、０．３Ｗ／ｍｍ^２を超えることが好ましく、１．０Ｗ／ｍｍ^２を超えることがより好ましい。この場合、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの光エネルギー密度が大きい。そのため、光拡散させた第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａを、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａに照射する構成にしても、比較的強い出力光９を放つ発光装置となる。また、光拡散させない第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａを、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａに照射する構成にすると、光エネルギー密度が大きい出力光９を放つ発光装置となる。

第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａ及び第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａの光エネルギー密度の上限は特に限定されないが、例えば３０Ｗ／ｍｍ^２とすることができる。

上述のように、発光装置１０において、第一の発光素子５及び第二の発光素子６は、固体発光素子であることが好ましく、発光ダイオード及びレーザーダイオードの少なくとも一方であることが好ましい。ただ、第一の発光素子５及び第二の発光素子６はこれらに限定されず、高出力の第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａを放つことが可能であれば、あらゆる発光素子を用いることができる。

第一の発光素子５及び第二の発光素子６の少なくとも一方は、複数個の固体発光素子を備えた構成とすることが好ましい。このようにすると、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの出力を大きくすることが容易となるため、高出力化に有利な発光装置となる。なお、固体発光素子の個数は特に限定されないが、例えば、９個以上、１６個以上、２５個以上、３６個以上、４９個以上、６４個以上、８１個以上又は１００個以上とすることができる。また、固体発光素子の個数の上限も特に限定されないが、例えば、９個、１６個、２５個、３６個、４９個、６４個、８１個又は１００個とすることができる。

発光装置１０において、第一の発光素子５及び第二の発光素子６の少なくとも一方は、面発光形の光源であることが好ましい。また、第一の発光素子５及び第二の発光素子６の両方が、面発光形の光源であることが好ましい。これにより、波長変換体に照射される第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａにおける強度分布のばらつきや色調のむらを抑制できる。そのため、出力光９における強度分布のばらつきや色調のむらを抑制することが可能な発光装置となる。

（第一の波長変換体，第二の波長変換体）
本実施形態に係る発光装置１０において、第一の波長変換体７Ａは、少なくとも第一の蛍光体７を封止材で封止することによって作製することができる。また、第二の波長変換体８Ａは、少なくとも第二の蛍光体８を封止材で封止することによって作製することができる。封止材は、有機材料及び無機材料の少なくとも一方、特に、透明（透光性）有機材料及び透明（透光性）無機材料の少なくとも一方であることが好ましい。有機材料の封止材としては、例えば、シリコーン樹脂などの透明有機材料が挙げられる。無機材料の封止材としては、例えば、低融点ガラスなどの透明無機材料が挙げられる。

また、第一の波長変換体７Ａは、結着材などを利用して、第一の蛍光体を主体にしてなる全無機の波長変換体とすることができる。さらに、第一の波長変換体７Ａは、第一の蛍光体を焼結することにより、無機材料の焼結体、つまり蛍光セラミックスとすることもできる。同様に、第二の波長変換体８Ａは、結着材などを利用して、第二の蛍光体を主体にしてなる全無機の波長変換体とすることができる。さらに、第二の波長変換体８Ａは、第二の蛍光体を焼結することにより、無機材料の焼結体、特に蛍光セラミックスとすることもできる。また、このような波長変換体及び蛍光セラミックスを、適宜、複合化することもできる。例えば、波長変換体及び蛍光セラミックスを積層して利用することもできる。

樹脂封止した波長変換体は、粉末蛍光体を利用して、比較的容易に製造できるため、比較的安価な発光装置を提供する上で有利となる。また、全無機の波長変換体は、熱伝導性に優れるので、発光装置の放熱設計が容易になる。このため、波長変換体の温度上昇を抑制して蛍光体の温度消光を低減できることから、高出力化に有利な発光装置となる。

第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの厚みは特に限定されない。ただ、一例を挙げると、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの最大厚みは１００μｍ以上５ｍｍ未満であることが好ましく、２００μｍ以上１ｍｍ未満であることがより好ましい。

第一の波長変換体７Ａは、第一の発光素子５の光出力面の全体を覆うように配置されていることが好ましい。また、第一の発光素子５が面発光光源であり、第一の波長変換体７Ａは、当該面発光光源の光出力面の全体を覆うように配置されていることがより好ましい。同様に、第二の波長変換体８Ａは、第二の発光素子６の光出力面の全体を覆うように配置されていることが好ましい。また、第二の発光素子６が面発光光源であり、第二の波長変換体８Ａは、当該面発光光源の光出力面の全体を覆うように配置されていることがより好ましい。これにより、第一の一次光１Ａが第一の波長変換体７Ａに効率よく照射される構成になる。同様に、第二の一次光２Ａが第二の波長変換体８Ａに効率よく照射される構成になる。そのため、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの変換効率が高まり、高効率の発光装置１０となる。

なお、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａは、透光性を有することが好ましい。これにより、波長変換体の内部で波長変換されて生成した光成分を、効率的に出力することができ、高出力化に有利な発光装置となる。

（第一の蛍光体）
第一の蛍光体７は、第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａの少なくとも一部を吸収して、第一の波長変換光３Ａに変換する蛍光体である。第一の蛍光体７としては、例えば、固体照明光源用として知られる各種の無機蛍光体を利用することができる。

例えば、第一の蛍光体７として、４３５ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す青色の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、青色の光成分を含むものになる。この際、第一の一次光１Ａとしては、波長３８０ｎｍ以上であり、かつ、上記蛍光強度最大値を示す波長未満の範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。

例えば、第一の蛍光体７として、４７０ｎｍ以上５３０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す青緑色又は緑色の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、青緑色の光成分を含むものになる。この際、第一の一次光１Ａとしては、波長３８０ｎｍ以上であり、かつ、上記蛍光強度最大値を示す波長未満の範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。

例えば、第一の蛍光体７として、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す緑色又は黄緑色の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、緑色の光成分を含むものになる。この際、第一の一次光１Ａとしては、波長３８０ｎｍ以上であり、かつ、上記蛍光強度最大値を示す波長未満の範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。また、第一の一次光１Ａとしては、４３５ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す光を使用することが好ましい。

例えば、第一の蛍光体７として、５６０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す黄色又は橙色の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、黄色の光成分を含むものになる。この際、第一の一次光１Ａとしては、波長３８０ｎｍ以上であり、かつ、上記蛍光強度最大値を示す波長未満の範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。また、第一の一次光１Ａとしては、４３５ｎｍ以上５００ｎｍ未満又は５００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す光を使用することが好ましい。

例えば、第一の蛍光体７として、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満、特に６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す赤色又は深赤色の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、赤色の光成分を含むものになる。この際、第一の一次光１Ａとしては、波長３８０ｎｍ以上であり、かつ、上記蛍光強度最大値を示す波長未満の範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。また、第一の一次光１Ａとしては、４３５ｎｍ以上５００ｎｍ未満、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満、又は５６０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す光を使用することが好ましい。

なお、第一の蛍光体７として、暗所視において視感度が高い青緑色の光成分を含む波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、暗がりや暗闇において視認しやすい出力光９を放つ発光装置１０となる。また、第一の蛍光体７として、明所視において視感度が高い緑色の光成分を含む波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、明るい所において視認しやすい出力光９を放つ発光装置１０となる。

第一の蛍光体７として、黄色の光成分を含む波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、例えば、紫外線や青色光によって感光しやすい樹脂を使用する作業環境下で有利な発光装置１０となる。また、第一の蛍光体７として、赤色の光成分を含む波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、食肉、マグロ若しくはリンゴ、又は、人の肌などの見た目を良好にする出力光９を放つ発光装置１０となる。

第一の蛍光体７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付活され、可視の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Ｃｅ^３＋及びＥｕ^２＋の少なくとも一方であることが好ましく、遷移金属イオンは特にＭｎ^４＋であることが好ましい。そして、第一の蛍光体７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一つを含有した蛍光体を使用することができる。

より詳説すると、第一の蛍光体７として用いることができる蛍光体は、ハロリン酸塩、リン酸塩、ハロ珪酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩、アルミノ珪酸塩、硼酸塩、ゲルマン酸塩、窒化珪酸塩、窒化アルミノ珪酸塩、酸窒化珪酸塩及び酸窒化アルミノ珪酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。そして、第一の蛍光体７は、これらの化合物から照明設計に適するものを適宜選択して利用すればよい。

第一の蛍光体７として特に好ましい蛍光体は、ガーネット型の結晶構造を持ち、Ｃｅ^３＋で付活された複合酸化物蛍光体である。このようなＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体は、希土類アルミニウムガーネット蛍光体が好ましい。具体的には、Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体は、Ｌｕ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋、Ｙ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋、Ｌｕ_３Ｇａ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋からなる群より選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。また、Ｃｅ^３＋付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ることも好ましい。

Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体は、青色光を吸収して緑色光に変換する性質を持つものが多い。そのため、第一の一次光１Ａを放つ第一の発光素子５として、青色光を放つ固体発光素子を利用することができる。これにより、少なくとも青色と緑色の二種類の光成分を含み、高演色性の出力光９を得ることができる。

また、車載ヘッドランプ技術や高出力プロジェクタ－技術などの進展に伴い、近年では、高出力化や信頼性の確保に有利なＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体のセラミックス化技術も進展している。そのため、蛍光セラミックスを利用し、高出力化や信頼性の面で有利な発光装置１０の提供も容易となる。

（第二の蛍光体）
第二の蛍光体８は、第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａ及び第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａの少なくとも一方を吸収して、第二の波長変換光４Ａに変換する蛍光体である。この際、第二の蛍光体８は、照射された一次光の少なくとも一部を吸収する。また、第二の蛍光体８は、第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａを吸収して、第二の波長変換光４Ａに変換する蛍光体であることが好ましい。第二の蛍光体８は、例えば、近赤外光源用として知られる、各種の無機蛍光体を利用することができる。

例えば、第二の蛍光体８として、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す近赤外の波長変換光を放つ蛍光体を利用すると、出力光９は、各種ガス分子の吸光波長の光成分を含むことができる。この際、吸収される一次光としては、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。また、当該一次光としては、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す緑から黄色の光、又は、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を示す赤色の光を使用することが好ましい。

なお、各種ガス分子の吸光波長は、例えば、Ｏ_２が７６０ｎｍ、ＮＯ_２が８３０ｎｍ、Ｈ_２Ｏが１３６５ｎｍ、ＮＨ_３が１５３０ｎｍ、Ｃ_２Ｈ_２が１５３０ｎｍ、ＣＯが１５６７ｎｍ、ＣＯ_２が１５７３ｎｍ、ＣＨ_４が１６５１ｎｍである。

ここで、近赤外分光法を利用して、酸素（Ｏ_２）、二酸化窒素（ＮＯ_２）及びこれらの成分を含む物に関する情報を得ることができる。そして、このような目的で使用する第二の蛍光体８としては、７００ｎｍを超え９００ｎｍ未満の波長範囲内、好ましくは７５０ｎｍを超え８５０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体が好適である。

近赤外分光法を利用して、水（Ｈ_２Ｏ）及び水を含む物に関する情報を得ることができる。そして、このような目的で使用する第二の蛍光体８としては、１２００ｎｍを超え１５００ｎｍ未満の波長範囲内、好ましくは１２７５ｎｍを超え１４２５ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体が好適である。

近赤外分光法を利用して、アンモニア（ＮＨ_３）、炭化水素（Ｃ_２Ｈ_２、ＣＨ_４など）、炭素酸化物（ＣＯ、ＣＯ_２など）及びこれらの成分を含む物に関する情報を得ることができる。そして、このような目的で使用する第二の蛍光体８としては、１４００ｎｍを超え１８００ｎｍ未満の波長範囲内、好ましくは１５００ｎｍを超え１７００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体が好適である。

逆に、第二の蛍光体８から発せられる第二の波長変換光４Ａが酸素又は二酸化窒素で吸収されることにより、物やシステムに悪影響を与える場合がある。この場合、第二の蛍光体８としては、７５０ｎｍを超え８５０ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。また、第二の蛍光体８としては、７００ｎｍを超え９００ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。さらに、第二の蛍光体８としては、上記波長範囲内に光成分を持たない蛍光体を用いることがより好ましい。

また、第二の蛍光体８から発せられる第二の波長変換光４Ａが水で吸収されることにより、物やシステムに悪影響を与える場合がある。この場合、第二の蛍光体８としては、１２７５ｎｍを超え１４２５ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。また、第二の蛍光体８としては、１２００ｎｍを超え１５００ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。さらに、第二の蛍光体８としては、上記波長範囲内に光成分を持たない蛍光体を用いることがより好ましい。

第二の蛍光体８から発せられる第二の波長変換光４Ａがアンモニア、炭化水素、炭素酸化物で吸収されることにより、物やシステムに悪影響を与える場合がある。この場合、第二の蛍光体８としては、１５００ｎｍを超え１７００ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。また、第二の蛍光体８としては、１４００ｎｍを超え１８００ｎｍ未満の波長範囲内の強度最大値が、７００ｎｍ以上１７００ｎｍ未満の波長範囲内における強度最大値の１０％に満たない蛍光体を用いることが好ましい。さらに、第二の蛍光体８としては、上記波長範囲内に光成分を持たない蛍光体を用いることがより好ましい。

なお、第二の蛍光体８として近赤外の波長変換光を放つ蛍光体を利用する発光装置は、フォトダイオードの分光感度が高い光成分を出力する。そして、フォトダイオードは、検出器用のセンサーに専ら利用されている。そのため、このような発光装置は、フォトダイオードを利用する検査装置に好適に用いることができる。

例えば、ＳｉフォトダイオードやＳｉ－ＰＩＮフォトダイオードを利用する検査装置向けの場合、第二の蛍光体８は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることが好ましい。また、この場合、第二の蛍光体８は、７８０ｎｍ以上１０５０ｎｍ未満の波長範囲内、特に８００ｎｍ以上１０００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることがより好ましい。

例えば、Ｇｅフォトダイオードを利用する検査装置向けの場合、第二の蛍光体８は、７００ｎｍ以上１６００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることが好ましい。また、この場合、第二の蛍光体８は、１１００ｎｍ以上１５５０ｎｍ未満、特に１３００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることがより好ましい。

例えば、ＩｎＧａＡｓフォトダイオードを利用する検査装置向けの場合、第二の蛍光体８は、９００ｎｍ以上１６５０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることが好ましい。また、この場合、第二の蛍光体８は、１０００ｎｍ以上１６００ｎｍ未満、特に１１００ｎｍ以上１６００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す波長変換光を放つ蛍光体であることがより好ましい。

さらに、第二の蛍光体８として、比較的短波長側の近赤外光を放つ蛍光体を利用する発光装置は、熱線となる波長４０００ｎｍ以上の光成分を出力する可能性が低い。そのため、このような発光装置は、熱によって変質しやすい物の検査用として好適に用いることができる。

一方、第二の蛍光体８としては、７８０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満、好ましくは８００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を示す、比較的長波長側の近赤外光を放つ蛍光体を使用することもできる。これにより、出力光９は、人の目に見えない赤外線の光成分を含むことができる。そして、この際、吸収される一次光としては、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の可視の波長範囲内に強度最大値を示す光を使用することができる。

このような、比較的長波長側の近赤外光を放つ蛍光体を利用する発光装置は、人の目に見える７８０ｎｍよりも短波長の可視光成分を出力する可能性が低い。そのため、このような発光装置は、出力光９の存在を人に悟られることが不都合な監視用として好適に用いることができる。

第二の蛍光体８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付活され、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一つであることが好ましい。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一つであることが好ましい。そして、第一の蛍光体７と同様に、第二の蛍光体８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一つを含有した蛍光体を使用することができる。

なお、第二の蛍光体８において蛍光イオンとして機能するイオンは、上述の希土類イオン及び遷移金属イオンの少なくとも一つとすることができる。そして、蛍光イオンは、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの少なくとも一方を吸収して、近赤外の光成分に変換する性質を持つものであれば足りる。ただ、好ましい蛍光イオンは、Ｃｒ^３＋である。つまり、第二の蛍光体８は、蛍光イオンとしてＣｒ^３＋を含むことが好ましい。

蛍光イオンとしてＣｒ^３＋を利用することにより、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第二の蛍光体８を得ることが容易になる。また、母体の種類によって、光吸収ピーク波長や蛍光ピーク波長を変えることも容易となり、励起スペクトル形状や蛍光スペクトル形状を変える上で有利になる。さらに、青色光や赤色光を吸収して近赤外の蛍光成分に変換するＣｒ^３＋付活蛍光体は、数多く知られている。このため、第一の発光素子５及び第二の発光素子６の選択の幅が広がるだけでなく、第二の蛍光体８が放つ第二の波長変換光４Ａの蛍光ピーク波長を変えることが容易となるため、出力光の分光分布の制御に有利となる。

なお、蛍光イオンがＣｒ^３＋となる蛍光体の種類は、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの少なくとも一方を吸収し、赤外の蛍光成分に変換するものであれば特に限定されない。ただ、Ｃｒ^３＋付活蛍光体としては、製造が容易な複合金属酸化物を挙げることができる。

第二の蛍光体８として特に好ましい蛍光体は、ガーネット型の結晶構造を有し、Ｃｒ^３＋で付活された複合酸化物蛍光体である。このようなＣｒ^３＋付活ガーネット蛍光体は、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ことが好ましい。具体的には、Ｃｒ^３＋付活ガーネット蛍光体は、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一つであることが好ましい。また、Ｃｒ^３＋付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。

このような蛍光体は、オーソドックスな固相反応を利用して合成することができる。例えば、蛍光体の構成元素（希土類、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｒなど）を含む複数種類の金属酸化物の混合粉末を原料とし、１６００℃前後で焼成することにより、合成することができる。

また、例えば、（Ｇｄ_０．７５Ｌａ_０．２５）_３（Ｇａ_０．５Ｓｃ_０．４７Ｃｒ_０．０３）_２（ＧａＯ_４）_３の組成式で表される（Ｇｄ，Ｌａ）_３（Ｇａ，Ｓｃ）_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋蛍光体は、波長４６０ｎｍ付近と波長６４０ｎｍ付近に励起スペクトルのピークを持つ。そして、これらの波長の光を吸収して、波長７８０ｎｍ付近に蛍光ピークを持つ光成分に変換することができる。なお、この蛍光体は、波長４６０ｎｍ付近の光と波長６４０ｎｍ付近の光を、６０％を超える光吸収率で吸収することができ、さらに９０％程度の高い光子変換効率で波長変換することができる。

Ｃｒ^３＋付活ガーネット蛍光体は、青色光又は赤色光を吸収して深赤色～近赤外の光に変換する性質を持つものが多い。そのため、第一の発光素子５及び／又は第二の発光素子６として、青色光を放つ固体発光素子及び／又は赤色光を放つ固体発光素子を利用することができる。これにより、光の三原色（青、緑、赤）を構成する少なくとも一種類（青色又は赤色）の光成分と近赤外の光成分を含む出力光９を得ることができる。

特に、第一の一次光１Ａを放つ第一の発光素子５を、青色光を放つ固体発光素子とし、第二の一次光２Ａを放つ第二の発光素子６を、赤色光を放つ固体発光素子とする。さらに、第一の波長変換光３Ａを放つ第一の蛍光体７を、第一の発光素子５が放つ青色光を緑色光に変換するＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体とする。また、第二の波長変換光４Ａを放つ第二の蛍光体８を、第二の発光素子６が放つ赤色光を近赤外の光に変換するＣｒ^３＋付活ガーネット蛍光体とする。このような構成により、光の三原色（青、緑、赤）を構成する光成分と近赤外の光成分を含んでなり、高演色性の出力光９を得ることが容易な発光装置１０となる。

また、近年、Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体の材料技術が、セラミックス化技術も含めて進展している。そのため、Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体で培われた技術を、Ｃｒ^３＋付活ガーネット蛍光体へ応用することも容易である。そして、Ｃｒ^３＋付活ガーネット蛍光体を主体にしてなる蛍光セラミックスを利用すると、近赤外の光成分（第四の光成分４）の高出力化や装置の信頼性の面で有利となる。

さらに、Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体についても多種多様な当該蛍光体が存在しているので、これらの関連技術の調達も容易である。このため、Ｃｅ^３＋付活ガーネット蛍光体で培われた技術を水平展開できるＣｒ^３＋付活ガーネット蛍光体を利用することで、所望の発光装置を効率的に開発することができる。

（発光装置の動作）
図２から図６を用いて、本実施形態の発光装置１０の動作を説明する。まず、第一の発光素子５及び第二の発光素子６に電力を供給すると、第一の発光素子５は第一の一次光１Ａを放出し、第二の発光素子は第二の一次光２Ａを放出する。

第一の発光素子５から放射された第一の一次光１Ａが第一の波長変換体７Ａに入射すると、第一の波長変換体７Ａが第一の一次光１Ａの一部を吸収し、それよりも光エネルギーが低い第一の波長変換光３Ａを放射する。一方、第二の発光素子６から放射された第二の一次光２Ａが第二の波長変換体８Ａに入射すると、第二の波長変換体８Ａは第二の一次光２Ａの一部を吸収して、それよりも光エネルギーが低い第二の波長変換光４Ａを放射する。

このようにして生成した、第一の一次光１Ａ、第二の一次光２Ａ、第一の波長変換光３Ａ及び第二の波長変換光４Ａが、各々、第一の光成分１、第二の光成分２、第三の光成分３及び第四の光成分を生成する起源となる。そして、これらの光成分が分光分布を形成して、出力光９として出力される。

（発光装置の基本構成）
図２から図６に示す発光装置において、第一の一次光１Ａは、例えば、固体発光素子が放つ青色光とすることができる。第二の一次光２Ａは、例えば、固体発光素子が放つ赤色光とすることができる。第一の波長変換光３Ａは、例えば、青色光を第一の蛍光体７で波長変換した緑色光とすることができる。第二の波長変換光４Ａは、例えば、赤色光を第二の蛍光体８で波長変換した近赤外の光とすることができる。

このような構成では、第一の発光素子５は、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満、好ましくは４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の波長範囲内にピークを持つ青色光を第一の一次光１Ａとして放つ固体発光素子とすることができる。第二の発光素子６は、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ未満、好ましくは６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光ピークを持つ赤色光を第二の一次光２Ａとして放つ固体発光素子とすることができる。第一の蛍光体７は、青色光を吸収して第一の波長変換光３Ａとなる緑色光に変換する蛍光体とすることができ、Ｃｅ^３＋又はＥｕ^２＋で付活された蛍光体、特にＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体とすることができる。第二の蛍光体８は、青色光及び／又は赤色光を吸収して第二の波長変換光４Ａとなる近赤外光に変換する蛍光体とすることができ、遷移金属イオンで付活された蛍光体、特にＣｒ^３＋付活ガーネット蛍光体とすることができる。

なお、第二の発光素子６は、用途に合わせ、赤色光を放つ固体発光素子に替えて、他の色の光を放つ固体発光素子とすることができる。具体的には、第二の発光素子６は、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満、好ましくは５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光ピークを持つ緑色光を放つ固体発光素子とすることもできる。また、第二の発光素子６は、５６０ｎｍ以上６００ｎｍ未満、好ましくは５７５ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光ピークを持つ黄色光又は橙色光を放つ固体発光素子とすることもできる。

このような構成にすると、第一の光成分１、第二の光成分２、第三の光成分３及び第四の光成分で構成される出力光９が、可視と近赤外の両方の光成分を持つものになる。さらに、出力光９は、可視光と近赤外光の境目付近の蛍光強度が小さくなり、ある程度以上の明瞭さで、これらが分離された分光分布を持つものになる。

また、第一の光成分１の起源となる第一の一次光１Ａ及び第二の光成分２の起源となる第二の一次光２Ａは、それぞれ第一の発光素子５及び第二の発光素子６の種類を変えることによって、色調を変えることができる。同様に、第三の光成分３の起源となる第一の波長変換光３Ａ及び第四の光成分４の起源となる第二の波長変換光４Ａは、それぞれ第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの種類を変えることによって、色調を変えることができる。また、第一の発光素子５及び第二の発光素子６に供給する電力割合、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの厚み又は蛍光体の含有濃度を変えることによって、各光成分の出力比を変えることもできる。そのため、このような構成にすると、出力光９の分光分布の制御が容易なものとなる。

なお、第二の蛍光体を含む波長変換体は、第四の光成分４を透過することが好ましい。つまり、第二の蛍光体８を含む第二の波長変換体８Ａは、第四の光成分４の起源となる第二の波長変換光４Ａを透過する特性を持つことが好ましい。このようにすると、第二の波長変換体８Ａは近赤外の光成分を透過し、波長変換体の内部で光子が波長変換体自身に吸収されて消失することが抑制される。そのため、近赤外線の高出力化に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図２に示すように、第一の発光素子５及び第一の波長変換体７Ａを組み合わせた第一の波長変換型発光素子と、第二の発光素子６及び第二の波長変換体８Ａとを組み合わせた第二の波長変換型発光素子とを使用した構成としてもよい。このようにすると、色調が異なる光を放つように設計した第一の波長変換型発光素子及び第二の波長変換型発光素子を事前に調達することにより、これらの組み合わせだけで出力光９の色調を制御することができる。そのため、顧客の要望対応に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図３に示すように、第一の波長変換体７Ａと第二の波長変換体８Ａを一体化し、第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａと第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａの両方を、一つの波長変換体に照射する構成としてもよい。このようにすると、当該波長変換体に含まれる第一の蛍光体７と第二の蛍光体８の割合を変えることで、出力光９の色調を制御することができる。また、第一の発光素子５と第二の発光素子６の個数割合を変えるだけで、出力光９の色調を制御することができる。さらに、色調が異なる光を放つように設計した、波長変換体と、第一の発光素子５と、第二の発光素子６とを事前に調達することにより、これらの組み合わせだけで出力光９の色調を制御することができる。そのため、顧客の要望対応に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図４に示すように、第一の発光素子５と第一の波長変換体７Ａとを組み合わせた第一の波長変換型発光素子と、第二の発光素子６と、第二の波長変換体８Ａとを使用した構成としてもよい。この場合、第一の波長変換体７Ａを透過した第一の一次光１Ａと、第二の一次光２Ａの両方を、第二の波長変換体８Ａに照射する構成となっている。このようにすると、色調が異なる光を放つように設計した、第一の波長変換型発光素子と、第二の発光素子６と、第二の波長変換体８Ａを事前に調達することにより、これらの組み合わせだけで出力光９の色調を制御することができる。そのため、顧客の要望対応に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図５に示すように、あらかじめ別々に準備された、第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の波長変換体７Ａと、第二の波長変換体８Ａとを使用した構成としてもよい。この場合、第一の一次光１Ａと第二の一次光２Ａの両方を第一の波長変換体７Ａに照射し、さらに、第一の波長変換体７Ａを透過した第一の一次光１Ａと第二の一次光２Ａの両方を、第二の波長変換体８Ａに照射する構成となっている。このようにすると、色調が異なる光を放つように設計した、第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の波長変換体７Ａと、第二の波長変換体８Ａとを事前に調達することにより、これらの組み合わせだけで出力光９の色調を制御することができる。そのため、顧客の要望対応に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図６に示すように、予め別々に準備された、第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の波長変換体７Ａと、第二の波長変換体８Ａとを使用した構成としてもよい。この場合、第一の一次光１Ａは、第一の波長変換体７Ａだけを照射し、第二の一次光２Ａは、第二の波長変換体８Ａだけを照射する構成となっている。このようにしても、色調が異なる光を放つように設計した、第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の波長変換体７Ａと、第二の波長変換体８Ａとを事前に調達することにより、これらの組み合わせだけで出力光９の色調を制御することができる。そのため、顧客の要望対応に有利な発光装置となる。

発光装置１０は、図３から図６に示すように、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの正面（７Ａａ，８Ａａ）で、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａを受光し、背面（７Ａｂ，８Ａｂ）から蛍光を放射する透過形の構成とすることができる。また、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａの正面（７Ａａ，８Ａａ）で、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａを受光し、同じ正面（７Ａａ，８Ａａ）から蛍光を放射する反射型の構成とすることもできる。

本実施形態の発光装置１０は、図３から図５に示すように、第一の光成分１と第三の光成分との混合光成分と、第二の光成分と第四の光成分との混合光成分が、同じ出力面から出力される構成にすることができる。このようにすると、近赤外光を含まない光成分と近赤外光を含む光成分を、同じ光出力面から出力するので、光出力面の小型化に有利な発光装置となる。

さらに詳説すると、発光装置１０において、第一の発光素子５が放つ第一の一次光１Ａ及び第二の発光素子６が放つ第二の一次光２Ａは、いずれも、第一の波長変換体７Ａ又は第二の波長変換体８Ａに照射される。また、図３から図５に示すように、第一の光成分１と第三の光成分との混合光成分と、第二の光成分と第四の光成分との混合光成分とは、同じ出力面から出力されるように構成することができる。そして、このような構成とするには、第一の波長変換体７Ａと第二の波長変換体８Ａは共に光透過性を持つ構造であることが好ましい。つまり、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの双方が、第一の波長変換体７Ａ及び／又は第二の波長変換体８Ａを透過し、第一の波長変換光３Ａ及び第二の波長変換光４Ａと共に出力し得る構造であることが好ましい。

発光装置１０を図３から図５のような構成にすると、出力光９を放つ光出力面の大きさを、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａにおける面積が大きな方の範囲内に納めることができる。そのため、小型化に有利な発光装置となる。

図５の発光装置１０では、第一の発光素子５及び第二の発光素子６に近い側に第一の波長変換体７Ａを配置し、遠い側に第二の波長変換体８Ａを配置している。ただ、第一の発光素子５及び第二の発光素子６に近い側に第二の波長変換体８Ａを配置し、遠い側に第一の波長変換体７Ａを配置してもよい。

本実施形態の発光装置１０は、図２及び図６に示すように、第一の一次光１Ａを第二の波長変換体８Ａに照射せずに第一の波長変換体７Ａに照射し、第一の一次光１Ａ及び第一の波長変換光３Ａの両方を出力する構成にすることができる。また、第二の一次光２Ａを第一の波長変換体７Ａに照射せずに第二の波長変換体８Ａに照射し、第二の一次光２Ａ及び第二の波長変換光４Ａの両方を出力する構成にすることができる。この場合、第一の光成分１と第三の光成分３の混合光成分と、第二の光成分２と第四の光成分４の混合光成分は、互いに異なる出力面から出力されることになる。

図２及び図６のような構成にすると、近赤外の光成分を含む第四の光成分４を放射する発光面と、近赤外の光成分を含まない可視光を放射する発光面とを、独立して備えるものになる。そして、近赤外の光成分を含まない出力光と、近赤外の光成分を含む出力光を、分けて出力するものになる。そのため、これらの出力光をそれぞれ独立して制御することができ、さらに用途に応じて、近赤外線と可視光の強度比や当該可視光の色調を制御することができる。また、近赤外線と可視光を交互に出力することができる。

例えば、近赤外線と可視光を交互に照射する発光装置は、検知器における、近赤外線の反射光と可視光の反射光との干渉をいっそう抑制することができる。そのため、当該発光装置を用いることで、Ｓ／Ｎ比が良好な信号が得られる電子機器を提供することができる。

（発光装置の改良例）
次に、本実施形態の発光装置に関し、性能改善のための改良例について説明する。

本実施形態の発光装置１０は、第一の発光素子５及び第二の発光素子６を高出力型のものにする、又は発光素子の数を増やすなどの手段によって、出力光９を構成する光子の絶対数を増やすことができる。これにより、発光装置１０から放出される出力光９の光エネルギーを、３Ｗ、好ましくは１０Ｗ、より好ましくは３０Ｗを超えるものにすることができる。また、出力光９における波長７００ｎｍ以上の光成分の光エネルギーを、３Ｗを超えるものにすることもできる。このような高出力型の発光装置とすることにより、強い出力光（例えば、近赤外光）で照らすことができるため、被照射物との距離が大きくても、比較的強い近赤外線を照射することができる。また、被照射物が微小なものや厚みを持つものであっても、被照射物に関わる情報を得ることができる。

発光装置１０において、第二の蛍光体８によって第四の光成分４の光子に変換される光子は、複数個の固体発光素子から供給されることが好ましい。これにより、第二の蛍光体８に多くの光子を供給する構成になるため、近赤外の光成分の高出力化に有利な発光装置１０となる。

発光装置１０は、第一の発光素子５及び第二の発光素子６を、レーザーダイオードなどの高光密度の一次光を放つ発光素子にする、又は発光素子が放つ光を光学レンズで集光するなどの手段によって、蛍光体に供給する光子密度を高めることもできる。例えば、第一の一次光１Ａ及び第二の一次光２Ａの少なくとも一方、特に第二の一次光２Ａの光エネルギー密度は、０．３Ｗ／ｍｍ^２、好ましくは１．０Ｗ／ｍｍ^２、より好ましくは３．０Ｗ／ｍｍ^２を超えるものとすることができる。このようにすると、光エネルギー密度が大きい出力光９を放ち得る発光装置となる。そのため、例えば、光エネルギー密度が大きな近赤外の光を点出力することができる発光装置となる。

第一の発光素子５及び第二の発光素子６として、高光密度の光を放つ発光素子を使用した場合、一次光の光エネルギー密度を０．３Ｗ／ｍｍ^２、好ましくは１．０Ｗ／ｍｍ^２、より好ましくは３．０Ｗ／ｍｍ^２を超えるものにすることができる。このようにすると、光拡散させた一次光を、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａに照射する構成にした場合でも、比較的強い出力光９を放つ発光装置となる。また、光拡散させない一次光を、第一の波長変換体７Ａ及び第二の波長変換体８Ａに照射する構成にした場合でも、光エネルギー密度が大きい出力光９を放つ発光装置となる。そのため、光出力面が小さな発光素子を利用しつつ、近赤外光を大面積に照射できる発光装置や、光エネルギー密度が大きな近赤外光を照射する発光装置を提供することができる。

なお、適切な発光素子を選択することによって、出力光９における、４４０ｎｍよりも波長が短い領域の光成分の強度を、蛍光強度最大値の３％を下回るものに調整することができる。また、出力光９における、４４０ｎｍよりも波長が短い領域の光成分の強度を、蛍光強度最大値の１％を下回るものに調整することもできる。このようにすると、フォトレジストが感光しやすい、紫外～青の波長領域の光成分の強度がゼロに近い出力光になる。そのため、イエロールームでの使用に好適であり、半導体関連の検査作業用として有利な近赤外の光を放つ発光装置となる。

また、本実施形態の発光装置において、第一の発光素子５及び第二の発光素子６は、上述のように、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）を用いることが好ましい。ただ、第一の発光素子５及び第二の発光素子６は、それぞれ第一の光成分１及び第二の光成分２を放つならば、あらゆる発光体を用いてもよい。

本実施形態の発光装置は、配光特性を制御する配光制御機構をさらに備えてもよい。このような構成にすると、例えば車載用の配光可変型の照明システムのように、所望の配光特性を持つ出力光を放出することが可能な発光装置となる。

本実施形態の発光装置は、投入電力の制御装置など、例えば近赤外線の強度を変える出力強度可変機構をさらに備えてもよい。このような構成にすると、近赤外線照射によって損傷しやすい食品や薬剤などの検査などに有利な発光装置となる。

本実施形態の発光装置は、例えば、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に蛍光強度最大値を持つ光成分のピーク波長を変える可変機構をさらに備えてもよい。このような構成にすると、汎用性が大きく、雑多な用途への対応が容易な発光装置となる。また、被照射物の内部への光の侵入深さは波長によって変わるため、被照射物の深さ方向の検査などに有利な発光装置にもなる。なお、このような蛍光ピーク波長の可変機構としては、例えば、バンドパスフィルターやローカットフィルターなどの光学フィルターを用いることができる。

また、ピーク波長を変える方法としては、次のような方法もある。まず、第二の波長変換体８Ａに、蛍光スペクトル形状と励起スペクトル形状が異なる複数の第二の蛍光体８を含有させる。そして、いずれかの第二の蛍光体８を、独立制御可能な第一の発光素子５又は第二の発光素子６で励起することにより、ピーク波長を変えることができる。

本実施形態の発光装置は、出力光の少なくとも一部の出力をＯＮ－ＯＦＦ制御する光制御機構をさらに備えてもよい。このような構成にしても、汎用性が大きく、雑多な用途への対応が容易な発光装置となる。

本実施形態の発光装置は、出力光における、波長７００ｎｍ未満の可視の光成分及び／又は波長７００ｎｍ以上の光成分をパルス光とすることができる。発光装置は、特に、出力光における波長７００ｎｍ以上の光成分をパルス光とすることができる。パルス光の照射時間の半値幅は、３００ｍｓ未満とすることができる。また、出力光９又は第四の光成分４の出力強度が大きいほど、半値幅を短くすることもできる。そのため、出力光９又は第四の光成分４の出力強度に合わせて、半値幅を１００ｍｓ未満、３０ｍｓ未満、１０ｍｓ未満、３ｍｓ未満、又は１ｍｓ未満とすることができる。なお、パルス光の消灯時間は、１ｍｓ以上１０ｓ未満とすることができる。

ここで、人の目は、５０～１００Ｈｚ（周期２０～１０ｍｓ）の光をフリッカーとして感じることが報告されている。また、ハトなどの鳥類は１５０Ｈｚ（周期６．７ｍｓ）前後の光をフリッカーとして感じ、ハエなどの昆虫は３００Ｈｚ（周期３．３ｍｓ）前後の光をフリッカーとして感じることが報告されている。そのため、これらの生き物がフリッカーを感じない３０ｍｓ未満の消灯時間が一つの好ましい形態となる。

一方で、強い光照射は、照らした物に損傷を与えるリスクを持つので、フリッカーを気にする必要性がない用途では、パルス光の消灯時間は、１００ｍｓ以上、特に３００ｍｓ以上が好ましい形態となる。

なお、人の毛髪や体毛の成長調整をする美容目的の場合、出力光の光エネルギーは、０．０１Ｊ／ｃｍ^２以上１Ｊ／ｃｍ^２未満であることが好ましい。そのため、発光装置から発せられる出力光の光エネルギーをこの範囲とし、当該出力光を毛根部付近に照射すると、皮膚内部に存在するメラニン等に光を吸収させることができ、その結果、毛髪等の成長を調整することが可能となる。

ここで、出力光の好ましい１／１０残光時間、つまり消灯する直前の光強度が１／１０に低下するまでの時間は、１００μｓ未満であることが好ましく、１０μｓ未満であることがより好ましく、１μｓ未満であることが特に好ましい。これにより、瞬時点灯や瞬時消灯し得る発光装置となる。

本実施形態の発光装置は、１２０ｎｍ以上３８０ｎｍ未満、好ましくは２５０ｎｍ以上３７０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ紫外線を放つ紫外光源を、さらに備えることもできる。このようにすると、紫外線による殺菌効果なども併せ持つ発光装置となる。

本実施形態の発光装置は、従来知られる一般的な照明装置をさらに備えてもよい。このようにすると、近赤外光を出力する機能を付与した照明装置となる。なお、照明装置は、固体発光素子と蛍光体を組み合わせてなるものを用いることができる。具体的には、青色ＬＥＤと緑色又は黄色蛍光体としてのＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体とを組み合わせてなる照明装置が挙げられる。また、青色ＬＥＤと、緑色又は黄色蛍光体としてのＣｅ^３＋付活ガーネット蛍光体と、赤色蛍光体としてのＥｕ^２＋付活窒化物蛍光体又はＥｕ^２＋付活酸窒化物蛍光体とを組み合わせてなる照明装置が挙げられる。

本実施形態の発光装置は、医療用発光装置であることが好ましい。つまり、近赤外の光成分を放つことが可能な本実施形態の発光装置は、医療用又はバイオ技術用の光源又は照明装置とすることができる。特に、本実施形態の発光装置は、蛍光イメージング法若しくは光線力学療法に使用される医療用発光装置、又は細胞、遺伝子及び検体などの検査並びに分析などに使用されるバイオ技術用発光装置とすることができる。近赤外の光成分は、生体や細胞などを透過する性質を持つため、このような発光装置により、体内外から患部の観察や治療を行ったり、バイオ技術に利用することが可能となる。

また、近赤外の光成分を放つことが可能な本実施形態の発光装置は、センシングシステム用光源又はセンシングシステム用照明システムとすることもできる。このようにすると、例えば、有機物を透過する性質を持つ近赤外の光成分や、物体によって反射される近赤外の光成分を利用して、有機物製の袋又は容器における中身又は異物を、未開封状態で検査することができる。また、このような発光装置により、人を含む動植物や物の監視などを行うことができる。

このように、本実施形態の発光装置１０は、出力光９を放つ発光装置である。発光装置１０は、第一の光成分１を放つ第一の発光素子５と、第一の発光素子５と異なり、第二の光成分２を放つ第二の発光素子６と、第三の光成分３を放つ第一の蛍光体７と、第一の蛍光体７と異なり、第四の光成分４を放つ第二の蛍光体８と、を備える。出力光９は、互いに色調が異なる第一の光成分１、第二の光成分２、第三の光成分３及び第四の光成分４を含む。第一の光成分１及び第二の光成分２は、各々３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。第三の光成分３は、第一の蛍光体７が放つ第一の波長変換光３Ａに由来し、４３５ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分である。第四の光成分４は、第二の蛍光体８が放つ第二の波長変換光４Ａに由来し、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ近赤外の光成分である。そして、出力光９の分光分布は、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内に谷部Ｔを有し、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値の３０％未満である。

本実施形態の発光装置１０において、出力光９の分光分布は６５０ｎｍから７５０ｎｍの波長範囲内に谷部Ｔを有し、谷部Ｔを境に可視光成分と近赤外光成分が分離されている。そのため、発光装置１０を近赤外線の検出器と組み合わせて使用した場合でも、検査対象物を、検出器に加えて目視でも良好に検査することが可能となる。

［電子機器］
次に、本実施形態に係る電子機器について説明する。本実施形態に係る電子機器は、上述の発光装置１０を備えている。図７では、本実施形態に係る電子機器の一例を概略的に示している。

電子機器２０において、発光装置１０は、電源回路１１と、導体１２と、発光部１３とを少なくとも備えている。電源回路１１は、発光部１３に電力を供給しており、導体１２を通じて発光部１３に電気エネルギーを供給する。

発光部１３は、上述の第一の発光素子５と、第二の発光素子６と、第一の蛍光体７と、第二の蛍光体８とを備えている。そして、発光部１３は、電気エネルギーを光エネルギーに変換するものである。つまり、発光部１３は、電源回路１１から供給される電気エネルギーの少なくとも一部を、出力光９となる光エネルギーに変換して出力する。

電子機器２０は、第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａをさらに備えている。第一の検出器１７は、発光装置１０から放射され、被照射物１４に照射された出力光９の透過光成分１５を検知する。具体的には、第一の検出器１７は、被照射物１４を透過した透過光成分１５における近赤外光を検知する。第二の検出器１７Ａは、発光装置１０から放射され、被照射物１４に照射された出力光９における反射光成分１６を検出する。具体的には、第二の検出器１７Ａは、被照射物１４で反射した反射光成分１６における近赤外光を検知する。

このような構成の電子機器２０では、被照射物１４に近赤外の光成分を含む出力光９が照射され、被照射物１４を透過した透過光成分１５及び被照射物１４で反射された反射光成分１６を、それぞれ第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａで検出する。そのため、電子機器２０により、近赤外の光成分が関与する被照射物１４の特性情報を検出することが可能となる。

ここで、本実施形態の発光装置は、可視光と近赤外光とを含み、人の目にも検出器にも都合のよい出力光９を放出することができる。そのため、当該発光装置と近赤外線の検出器と組み合わせることで、産業用途に適する電子機器となる。

また、本実施形態の発光装置は、出力光９のエネルギーが大きく、広い範囲を照らす構成にすることができる。そのため、離れた距離から出力光９を被照射物１４に照射しても、Ｓ／Ｎ比（シグナル／ノイズ比）の良好な信号を検出することができる。したがって、大きな被照射物１４の検査、広範囲に分布する物の一括検査、広範囲に亘る検査面積の一部に存在する物の検知、遠方からの人や物の検知などに適する電子機器となる。

参考のため、本実施形態の発光装置のサイズを説明すると、例えば、発光部１３の主光取り出し面の面積は、１ｃｍ^２以上１ｍ^２未満、好ましくは１０ｃｍ^２以上１０００ｃｍ^２未満とすることができる。また、発光部１３から被照射物１４までの最短距離は、例えば、１ｍｍ以上１０ｍ未満である。強い近赤外線を被照射物１４に照射する必要がある場合、例えば、医療、美容、繊細な異物検査などの場合では、発光部１３から被照射物１４までの最短距離は、例えば、１ｍｍ以上３０ｃｍ未満、好ましくは３ｍｍ以上１０ｃｍ未満とすることができる。さらに、広い範囲の被照射物１４の検査を行う必要がある場合では、発光部１３から被照射物１４までの最短距離は、３０ｃｍ以上１０ｍ未満、好ましくは１ｍ以上５ｍ未満とすることができる。

なお、強い近赤外線を広い範囲に亘って照射する必要がある場合、発光部１３が可動する構成にすることが好ましく、被照射物の形態によって自在に動き得る構成とすることがより好ましい。例えば、発光部１３は、直線又は曲線上を往来し得る構造や、ＸＹ軸方向又はＸＹＺ方向に走査し得る構造、移動体（自動車、自転車、ドローンなどの飛行体）に取り付けられた構造にすることができる。

第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａは、各種の光検出器を使用することができる。具体的には、電子機器の利用形態に応じて、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（フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトＩＣ、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなど）を用いることができる。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（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）、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。

第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａとしては、光電変換素子を単体で利用した単独素子を使用してもよく、光電変換素子を集積化した撮像素子を使用してもよい。撮像素子の形態は、一次元的に配置した線型のものであってもよく、二次元的に配置した面型のものであってもよい。第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａとしては、撮像カメラを使用することもできる。

なお、図７の電子機器２０は、第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａの両方を備えているが、当該電子機器は第一の検出器１７及び第二の検出器１７Ａの少なくとも一方を備えていればよい。

また、本実施形態の電子機器は、被照射物の検査装置、検知装置、監視装置又は分別装置であることが好ましい。出力光が持つ近赤外の光成分は、殆どの物質を透過する性質を持つ。そのため、被照射物の外部から近赤外の光を照射して、その透過光又は反射光を検出する構成とすることによって、被照射物を破壊することなく、内部の状態や異物の有無などを検査することができる。

また、近赤外の光成分は人の目に見えず、その反射特性は物質に依存する。そのため、被照射物に近赤外の光を照射し、その反射光を検出する構成とすることによって、人に悟られること無く、暗闇などにおいても被照射物を検知することができる。

本実施形態の電子機器は、被照射物を破壊することなく、その内部の状態や異物の有無などを検査して、被照射物の良否を判定し、良品と不良品の選別をすることができる。そのため、電子機器が、正常状態の被照射物と異常状態の被照射物とを分別する機構をさらに備えることによって、被照射物の分別を行うことが可能となる。

本実施形態の電子機器において、発光装置は、可動式になっておらず、固定式とすることができる。このようにすると、発光装置を機械的に動かすための複雑な機構を備える必要がないため、故障が発生し難い電子機器となる。また、発光装置を屋内又は屋外で固定することにより、予め定めた場所における、人や物の状態を定点観察したり、人や物の数をカウントすることができる。そのため、課題の発見やビジネス活用などに役立つビッグデータの収集に有利な電子機器となる。なお、発光装置を備えた固定式の電子機器としては、店舗照明、屋内照明、街路灯、手術用の照明装置を挙げることができる。

本実施形態の電子機器は、発光装置を可動式とし、照射する場所を変えることもできる。例えば、発光装置を移動ステージや移動体（車両、飛行体など）に取り付けて、可動式にすることができる。このようにすると、発光装置が、所望の場所や広い範囲を照射し得るものになるため、大型の物の検査や屋外における物の状態の検査に有利な電子機器となる。なお、発光装置を備えた可動式の電子機器としては、ドローンを挙げることができる。

本実施形態の電子機器は、発光装置に加えて、さらに撮像カメラとしてのハイパースペクトルカメラを備える構成とすることができる。これにより、当該電子機器は、ハイパースペクトルイメージングを行うことができる。ハイパースペクトルカメラを備えた電子機器は、肉眼や通常のカメラでは判別できない違いを画像として見分けることができるため、製品の検査や選別などに関わる幅広い分野で有用な検査装置になる。

具体的には、図８に示すように、電子機器２０Ａは、発光装置１０と、ハイパースペクトルカメラ２１とを備えている。そして、コンベア２２の表面２２ａに載置されている被照射物２３に対して、発光装置１０から出力光９を照射しつつ、ハイパースペクトルカメラ２１で被照射物２３を撮像する。そして、得られた被照射物２３の画像を解析することにより、被照射物２３の検査や選別を行うことができる。

本実施形態の電子機器は、発光装置に加えて、さらに機械学習するデータ処理システムを備えるものにすることも好ましい。これにより、コンピューターに取り込んだデータを反復的に学習し、そこに潜むパターンを見つけ出すことができるようになる。また、新たに取り込んだデータを、そのパターンに当て嵌めることもできるようになる。そのため、検査・検知・監視などの自動化や高精度化、さらにはビッグデータを利用する将来予測などに有利な電子機器になる。

本実施形態の電子機器は、医療用、動物医療用、バイオ技術用、農林水産業用、畜産業用（食肉・肉製品・乳製品など）、又は工業用（異物検査、内容量検査、形状検査、包装状態検査など）に利用することができる。また、電子機器は、医薬品、動物実験、食品、飲料、農林水産物、畜産物、工業製品の検査用にも利用することができる。言い換えれば、本実施形態の電子機器は、人体、動植物、物体のいずれにも利用することができ、さらに気体、液体、固体のいずれにも利用することもできる。

本実施形態の電子機器は、医療機器、治療機器、美容機器、健康機器、介護関連機器、分析機器、計測機器及び評価機器のいずれかであることが好ましい。

例えば、医療やバイオ技術開発の目的において、本実施形態の電子機器は、１）血液・体液・それらの成分、２）排泄物（尿・便）、３）たんぱく質・アミノ酸、４）細胞（がん細胞を含む）、５）遺伝子・染色体・核酸、６）生体試料・細菌・検体・抗体、７）生体組織・臓器・血管、８）皮膚病・脱毛症、の検査、検出、測定、評価、分析、解析、観察、監視、分離、診断、治療、浄化などに使用することができる。

また、例えば、美容やヘルスケアの目的において、本実施形態の電子機器は、１）皮膚、２）毛髪・体毛、３）口内・歯内・歯周、４）耳・鼻、５）バイタルサイン、の検査、検出、測定、評価、分析、解析、観察、監視、美化、衛生、発育促進、健康増進、診断などに使用することができる。

例えば、農林水産業、畜産業、工業の目的において、本実施形態の電子機器は、１）工業製品（電子部材・電子デバイスを含む）、２）農産物（青果物など）、３）酵素・菌、４）海産物（魚類・貝類・甲殻類・軟体類）、５）医薬品・生体試料、６）食品・飲料、７）人・動物・物の存在・状態、８）ガス（水蒸気を含む）の状態、９）液体・流体・水・水分・湿度、１０）物の形状・色・内部構造・物理状態、１１）空間・位置・距離、１２）物の汚染状態、１３）分子・粒子の状態、１４）産業廃棄物の検査、検出、測定、計測、評価、分析、解析、観察、監視、認識、選別、分別などに使用することができる。

例えば、介護の目的において、本実施形態の電子機器は、排泄確認や健康状態の識別、管理、監視などに使用することができる。

このように、本実施形態の電子機器は、検査、検出、測定、計測、評価、分析、解析、観察、監視、認識、選別、分別など、あらゆる用途に対応できるものになる。

なお、本実施形態は、発光装置１０を利用する検査方法、検知方法、監視方法、分別方法、分析方法、計測方法、評価方法のいずれかの単純な方法発明とみなすこともできる。

以下、本実施形態の発光装置を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されない。

まず、第四の光成分４の由来源となる第二の波長変換光４Ａを放つ第二の波長変換体８Ａを作製した。第二の波長変換体８Ａは、Ｃｒ^３＋で付活された複合金属酸化物を主体にしてなる蛍光体を含む樹脂蛍光膜とした。なお、Ｃｒ^３＋で付活された複合金属酸化物は、（Ｇｄ_０．９５Ｌａ_０．０５）_３（Ｇａ_０．９７Ｃｒ_０．０３）_２（ＧａＯ_４）_３の組成式で表され、ガーネット型の結晶構造を持つ（Ｇｄ，Ｌａ）_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋蛍光体を用いた。以後、（Ｇｄ，Ｌａ）_３Ｇａ_２（ＧａＯ_４）_３：Ｃｒ^３＋蛍光体をＧＬＧＧ蛍光体ともいう。

ＧＬＧＧ蛍光体は、以下の化合物粉末を主原料として使用し、オーソドックスな固相反応により調製した。
酸化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_３）：純度３Ｎ、日本イットリウム株式会社製
水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）_３）：純度３Ｎ、信越化学工業株式会社製
酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）：純度４Ｎ、アジア物性材料株式会社製
酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）：純度３Ｎ、株式会社高純度化学研究所製

具体的には、まず、化学反応によって化学量論的組成の化合物（Ｇｄ_０．９５Ｌａ_０．０５）_３（Ｇａ_０．９７Ｃｒ_０．０３）_２（ＧａＯ_４）_３を生成するように、上記原料を秤量した。参考のために、この秤量値を表１に示した。

次に、秤量した原料２０ｇを、容量２５０ｍｌであるアルミナ製のポットミルに投入し、さらにアルミナボール及びエタノール６０ｍｌを投入した。アルミナボールは、直径φ３ｍｍであり、合計２００ｇ投入した。そして、ポットミルを、遊星ボールミル（フリッチュ社製、品番Ｐ－５）を用いて回転速度１５０ｒｐｍで３０分間混合した。

次いで、ふるいを利用してアルミナボールを取り除き、原料とエタノールからなるスラリー状の混合原料を得た。その後、スラリー状の混合原料を、乾燥機を用いて１２５℃で全量乾燥させた。そして、乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて軽く混合することにより、蛍光体原料とした。

次に、蛍光体原料をアルミナ製の焼成容器（材質ＳＳＡ－Ｈ、Ｂ３サイズ、蓋付き）に入れ、箱型電気炉を利用して、１５００℃の大気中で２時間の焼成を行った。なお、焼成時の昇降温速度は３００℃／ｈとした。

得られた焼成物を、アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いて手解砕した後、ナイロンメッシュ（目開き９５μｍ）を通過させて粗大粒子を除去した。これにより、（Ｇｄ_０．９５Ｌａ_０．０５）_３（Ｇａ_０．９７Ｃｒ_０．０３）_２（ＧａＯ_４）_３の組成式で表される粉末状のＧＬＧＧ蛍光体を得た。

データは省略するものの、得られたＧＬＧＧ蛍光体の結晶構成物を、Ｘ線回折装置（デスクトップＸ線回折装置、ＭｉｎｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いて評価したところ、ほぼ単一結晶相のガーネット化合物であった。また、粒子形状と粒子サイズを電子顕微鏡を用いて評価したところ、粒子形態は単分散粒子状であり、粒子形状はガーネットの結晶に由来するとみなせる形状であり、粒子サイズの主体は１５μｍ前後であった。なお、電子顕微鏡は、株式会社日立ハイテク製、卓上顕微鏡Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ（登録商標）ＴＭ４０００を使用した。

さらに、ＧＬＧＧ蛍光体の蛍光特性を、絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０－０２、浜松ホトニクス株式会社製）を使用して、波長４５０ｎｍの青色光の照射条件下で評価した。その結果、蛍光ピーク波長は７４７ｎｍ、内部量子効率（ＩＱＥ）は９２％、青色光の光吸収率（Ａｂｓ．）は５７％であった。また、波長６２８ｎｍの赤色光の照射条件下で評価した結果、蛍光ピーク波長は７４６ｎｍ、内部量子効率（ＩＱＥ）は９３％、赤色光の光吸収率（Ａｂｓ．）は４５％であった。

次に、このＧＬＧＧ蛍光体を利用して、樹脂蛍光膜を作製した。具体的には、樹脂蛍光膜は、シリコーン樹脂とＧＬＧＧ蛍光体とを混合した後、脱泡処理を施して得られる蛍光体ペーストを硬化させることによって得た。なお、蛍光体粉末の封止材として使用する樹脂は、二液付加硬化方式のシリコーン樹脂（製品名ＫＥＲ－２５００Ａ／Ｂ、信越化学工業株式会社製）とした。

上記蛍光体ペーストは、次のように作製した。まず、樹脂中の蛍光体粉末の充填率が３０体積％となるように、シリコーン樹脂（同量のＡ剤とＢ剤）とＧＬＧＧ蛍光体を秤量した。次いで、乳鉢と乳棒を用いて、シリコーン樹脂と蛍光体粉末を混合した。そして、得られた混合物を真空引き（脱泡処理）することによって、蛍光体ペーストを得た。

また、上記樹脂蛍光膜は、次のように作製した。まず、ガラス基板上に、厚みが１００μｍであるテープを、対をなし、かつ、１５ｍｍの等間隔幅を持つように貼り付けた。次いで、対をなすテープ間に蛍光体ペーストを滴下し、スキージを利用して表面を平滑化した後にテープを剥がした。さらに、蛍光体ペーストを１５０℃の大気中で２時間加熱して硬化させることにより、蛍光体シートを得た。そして、得られた蛍光体シートを、ピンセットを利用してガラスから剥がし、ハサミで適当なサイズ（縦横１０ｍｍ）に切断した。このようにして、樹脂蛍光膜（透光性を持つ第二の波長変換体８Ａ）を得た。

なお、樹脂蛍光膜として、厚みが異なる三種類の蛍光膜（実質厚み：１００μｍ、２００μｍ、２７０μｍ）を作製した。これらの厚みについては、ガラス基板上に張り付けるテープを二層又は三層とすることによって制御した。

得られた樹脂蛍光膜の蛍光特性を、上記絶対ＰＬ量子収率測定装置を利用して評価した。波長４５０ｎｍの青色光励起下における、樹脂蛍光膜の評価結果を表２に示す。なお、表２中でＩＱＥは内部量子効率であり、Ａｂｓ．は光吸収率である。また、ＥＱＥは外部量子効率であり、ＥＱＥはＩＱＥとＡｂｓ．の積によって算出できる。λｐは蛍光スペクトルの蛍光ピーク波長である。

表２に示すように、サンプルＮｏ．１～３は、実質厚みが１００μｍ、２００μｍ、２７０μｍの各樹脂蛍光膜を単独で評価した結果である。また、サンプルＮｏ．４～１１は、表２に示す厚み及び枚数の樹脂蛍光膜を重ね合わせたものを評価した結果である。

表２から分かるように、樹脂蛍光膜の内部量子効率は、その厚みとは無関係に８０％を超え、多くが８５％を超える９０％前後の高い効率水準にあった。また、光吸収率は、厚みを増すにつれて大きくなり、総厚みが８００μｍ以上で飽和する傾向にあった。なお、総厚みが１００μｍの場合の光吸収率は４１％であり、１５９０μｍの場合では６４％であった。樹脂蛍光膜が放つ蛍光の蛍光ピーク波長は、総厚みによって大きく変わることはなく、７３０ｎｍ～７３６ｎｍの一定値であった。

また、波長６２８ｎｍの赤色光励起下における、樹脂蛍光膜の評価結果を表３に示す。

表３から分かるように、表２に示す青色光励起の場合と同様に、樹脂蛍光膜の内部量子効率は、その厚みとは無関係に８０％を超え、多くが８５％を超える９０％前後の高い効率水準にあった。また、光吸収率は、厚みを増すにつれて大きくなり、総厚みが８００μｍ以上で飽和する傾向にあった。なお、総厚みが１００μｍの場合の光吸収率は２５％であり、１５９０μｍの場合では５４％であった。樹脂蛍光膜が放つ蛍光の蛍光ピーク波長は、総厚みによって大きく変わることはなく、７３０ｎｍ～７３８ｎｍの一定値であった。

次に、表２及び表３に蛍光特性を示す樹脂蛍光膜を利用して、発光装置を作製した。具体的には、まず、第一の一次光１Ａを放つ第一の発光素子５としての青色ＬＥＤと、蛍光ピーク波長が５４０ｎｍであるＹ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋蛍光体を含む第一の波長変換体７Ａとしての蛍光膜とを組み合わせてなる市販の白色ＬＥＤを準備した。なお、市販の白色ＬＥＤは、株式会社イーケイジャパン製、商品名：コード付き超高輝度ＬＥＤ（青色）、品番：ＬＫ－５ＷＨ－Ｃ５０を用いた。また、第一の一次光１Ａ（青色光）のピーク波長は、４６０ｎｍであった。なお、以後、Ｙ_３Ａｌ_２（ＡｌＯ_４）_３：Ｃｅ^３＋蛍光体をＹＡＧ蛍光体ともいう。

さらに、第二の発光素子６として、赤色光（ピーク波長：６３０ｎｍ）である第二の一次光２Ａを放つ市販の赤色ＬＥＤを準備した。なお、市販の赤色ＬＥＤは、株式会社イーケイジャパン製、商品名：コード付き超高輝度ＬＥＤ（赤色）、品番：ＬＫ－５ＲＤ－Ｃ５０を用いた。

参考のため、図９には、市販の白色ＬＥＤの分光分布と、市販の赤色ＬＥＤの分光分布を示す。市販の白色ＬＥＤが放つ光は、ＣＩＥ色度図において（ｘ，ｙ）＝（０．２６７，０．２７２）の位置にあり、相関色温度は１３５１４Ｋ、ｄｕｖは０．２、平均演色評価数Ｒａは８２、特殊演色評価数Ｒ９は２１であった。なお、分光分布における波長５４０ｎｍの蛍光強度は、波長４６０ｎｍの蛍光強度の２５％であった。一方、市販の赤色ＬＥＤが放つ光は、ＣＩＥ色度図において（ｘ，ｙ）＝（０．６７９，０．３１４）の位置にあった。

なお、白色ＬＥＤの分光分布は、利用する青色ＬＥＤ、ＹＡＧ蛍光体が放つ蛍光の色調（蛍光ピーク波長）、ＹＡＧ蛍光体を含む第一の波長変換体７Ａの光吸収率などによって変わる。また、第一の波長変換体７Ａの光吸収率は、第一の波長変換体７Ａ中のＹＡＧ蛍光体の体積割合、第一の波長変換体７Ａの厚みなどによって変わる。第一の波長変換体７Ａの光吸収率は、さらに、利用するＹＡＧ蛍光体のＣｅ^３＋付活量、ＹＡＧ蛍光体の組成（ＹのＧｄ置換割合、Ｌｕ置換割合、ＡｌのＧａ置換割合など）、ＹＡＧ蛍光体の粒子サイズ（中心粒径Ｄ_５０）によっても変わる。そして、白色ＬＥＤは、本実施例で利用した白色ＬＥＤ以外にも、多種多様な色調の白色光を放つものが市販されている。そのため、適切な白色ＬＥＤを利用することによって、出力光の色調の制御などを行うことができる。

参考のため、図１０には、上記の白色ＬＥＤを構成する青色ＬＥＤ（蛍光ピーク：４６０ｎｍ）とＹＡＧ蛍光体（蛍光ピーク：５４０ｎｍ）を用いて作製可能な白色ＬＥＤの分光分布の例を示す。ちなみに、図１０は、上記白色ＬＥＤの分光分布におけるＹＡＧ蛍光体の蛍光強度を、２割増、４割増、６割増、８割増及び１０割増（倍増）とした分光分布のシミュレーション結果である。なお、上記したように、このような分光分布の白色光を放つ白色ＬＥＤは、第一の波長変換体７Ａ中のＹＡＧ蛍光体の体積割合を増やしたり、第一の波長変換体７Ａの厚みを増やすなどの技術手段によって得ることができる。ＹＡＧ蛍光体の蛍光強度を増やした場合における照明光の特性を表４に示す。

次に、上述の白色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤを用いて、次のように発光装置を作製した。まず、図１１に示すように、青色ＬＥＤ（第一の発光素子５）の光出力面を覆うようにＹＡＧ蛍光体（第一の波長変換体７Ａ）を配置してなる白色ＬＥＤの近傍に、赤色ＬＥＤ（第二の発光素子６）を配置した。さらに、赤色ＬＥＤの光出力面の直上に、ＧＬＧＧ蛍光体を含んでなる樹脂蛍光膜（第二の波長変換体８Ａ）を配置した。

なお、樹脂蛍光膜は、当該樹脂蛍光膜による波長変換光の出力と樹脂蛍光膜を透過する赤色光の強度割合とを考慮して、厚みが２６５μｍの樹脂蛍光膜を６枚積層したＮｏ．１１の蛍光膜を利用した。なお、この積層された樹脂蛍光膜の赤色光の光吸収率は、表３に示すように５４％である。そのため、第二の波長変換体８Ａとして、光吸収率が５０％以上６０％未満のものを利用すれば、本例と同様の分光分布を持つ出力光を放つ発光装置を設計することができる。

次いで、白色ＬＥＤが放つ白色光と、樹脂蛍光膜を透過した赤色ＬＥＤが放つ赤色光と、樹脂蛍光膜による近赤外光の波長変換光とが集光されるように、これらを配置した。なお、本例では、摺りガラス状の光拡散体Ｄを利用して、出力光９の光質の均一化を図った。

このような構成により、青色ＬＥＤが放つ青色光（第一の一次光１Ａ）と、ＹＡＧ蛍光体が放つ黄緑色の光成分（第一の波長変換光３Ａ）とが混合された第一の混合光成分が得られた。さらに、赤色ＬＥＤが放つ赤色光（第二の一次光２Ａ）と、ＧＬＧＧ蛍光体が放つ近赤外の光成分（第二の波長変換光４Ａ）とが混合された第二の混合光成分が得られた。そして、本例の発光装置は、第一の混合光成分と第二の混合光成分との混合光を出力光として出力するものである。

次に、得られた発光装置を用いて、第一の混合光成分と第二の混合光成分の割合が異なる出力光を得た。つまり、発光装置の出力光によって照らされる光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの最短距離と、当該光照射面から樹脂蛍光膜の光出力面までの最短距離とを調整することによって、第一の混合光成分と第二の混合光成分の割合が異なる出力光を得た。

具体的には、実施例１は、光照射面から樹脂蛍光膜の光出力面までの距離を一定とし、光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの距離を近くした。実施例２は、光照射面から樹脂蛍光膜の光出力面までの距離を実施例１と同じとし、光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの距離を実施例１よりも長くした。実施例３は、光照射面から樹脂蛍光膜の光出力面までの距離を実施例１及び実施例２と同じとし、光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの距離を実施例２よりも長くした。なお、光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの距離が長くなるほど、発光装置の出力光に含まれる第一の一次光１Ａ及び第一の波長変換光３Ａの強度が低下する。

実施例１～３の出力光の分光分布を図１２に示す。図１２に示すように、出力光９の分光分布は６５０ｎｍから７５０ｎｍの波長範囲内に谷部を有しており、谷部を境に可視光成分と近赤外光成分が分離されていることが分かる。また、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値、つまり波長６７５ｎｍ付近の強度は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値、つまり波長４６０ｎｍ付近又は７５５ｎｍ付近の強度の３０％未満であることが分かる。

表５には、図１２に示す分光分布の、相関色温度、ｄｕｖ、平均演色評価数Ｒａ及び特殊演色評価数Ｒ９（鮮やかな赤色の演色性の尺度となる数値）を纏めた。

表５に示すように、実施例１～３の出力光は、相関色温度が３８００以上１３０００未満の一般照明用として適する光色であり、ｄｕｖが±４０の範囲内となる光色であることが分かる。また、実施例１～３の出力光は、平均演色評価数が６０以上８５未満であり、特殊演色評価数Ｒ９が－４０以上１５未満であった。なお、データを省略するが、発光装置における樹脂蛍光膜の積層枚数を変えることによって、出力光の相関色温度は１７００Ｋ以上１３０００Ｋ未満、特に２８００Ｋ以上１３０００Ｋ未満の範囲内で変えることができた。

なお、実施例１～３において、ｄｕｖがマイナス側に振れ、Ｒａが８５未満の範囲内に収まる結果が得られた理由は、図９の分光分布から分かるように、実施例で使用した白色ＬＥＤの緑色光成分の割合が少ないためである。そのため、例えば、図１０に示すような、緑色光成分の割合が大きい分光分布を持ち、ｄｕｖの数値が４、好ましくは１０を超える白色光を放つ白色ＬＥＤを使用することによって、これらを改善することができる。

ここで、緑色光成分を調整して得られる出力光の分光分布は、図１０に示した分光分布と図１２に示した分光分布を利用して、比較的高い精度でシミュレーションすることができる。さらに、当該分光分布から、出力光の相関色温度、ｄｕｖ及びＲａなどを算出することもできる。そのため、出力光に含まれる緑色光成分を調整した際の効果をシミュレーションで検討した。

図１３は、図１２の実施例２のデータを元に、緑色光成分の割合を調整することによって得られる分光分布をシミュレーションした結果を示す。実施例４は、実施例２のデータに対して、ＹＡＧの蛍光強度を２割増しに調整したものである。実施例５は、実施例２のデータに対して、ＹＡＧの蛍光強度を４割増しに調整したものである。実施例６は、実施例２のデータに対して、ＹＡＧの蛍光強度を６割増しに調整したものである。実施例７は、実施例２のデータに対して、ＹＡＧの蛍光強度を８割増しに調整したものである。実施例８は、実施例２のデータに対して、ＹＡＧの蛍光強度を１０割増しに調整したものである。

参考のため、表６は、図１３に示す実施例４～８の分光分布における、相関色温度、ｄｕｖ、平均演色評価数Ｒａ及び特殊演色評価数Ｒ９を示す。

表６に示すように、緑色光成分の割合を調整することより、相関色温度が５０００以上７０００未満である、一般照明用として適する光色の出力光を得ることができた。また、ｄｕｖの数値が±２１、好ましい形態では±１０、さらに好ましくは±５の範囲内である、自然光に近い色調の出力光を得ることができた。さらに、平均演色評価数が８２以上９６未満となる高演色性の出力光も得ることができた。加えて、平均演色評価数が８５を超える出力光や平均演色評価数が９０を超える出力光も得ることができた。また、特殊演色評価数Ｒ９が１０以上である出力光を得ることができた。特に、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上９６未満の出力光は、赤みを持つ物に照射した際、その赤みを強調する用途に適する。

このように、実施例４～８では、実施例２で使用した白色ＬＥＤを、相関色温度が１００００Ｋ未満で、ｄｕｖの数値が４を超える白色光を放つ白色ＬＥＤに置き換えた。その結果、Ｒａの数値が８０以上となる高演色性の白色光と、比較的高出力の近赤外の光成分とを同時に放つ発光装置を提供できることが分かった。また、Ｒ９の数値が１０を超える高赤色演色性の白色光及びｄｕｖの数値が±２１となる自然光に近い光質の白色光と、近赤外の光成分とを同時に放つ発光装置を提供できることが分かった。

なお、上述のように、本例の発光装置では、光照射面から白色ＬＥＤの光出力面までの最短距離と、光照射面から樹脂蛍光膜の光出力面までの最短距離とを調整することによって、第一の混合光成分と第二の混合光成分の割合が異なる出力光が得られる。そのため、当該発光装置は、複数種類の一次光（第一の光成分と第二の光成分）の出力割合を調整する色調調整手段、及び／又は、複数種類の波長変換光（第三の光成分と第四の光成分）の出力割合を調整する色調調整手段を備える発光装置とみなすこともできる。

なお、本例では、第二の波長変換体８Ａとして、ＧＬＧＧ蛍光体を含んでなる樹脂蛍光膜を利用した場合を説明した。ただ、高出力化のため、樹脂蛍光膜の代わりに無機封止蛍光膜又は蛍光セラミックスを用いることができる。例えば、蛍光セラミックスは、透光性ＹＡＧ蛍光セラミックスや透光性アルミナ発光管の製造技術を応用することにより、調製することができる。

また、データを省略するものの、例えば、２４．７Ｗの青色光を蛍光セラミックス化したＧＬＧＧ蛍光体（厚み：５３０μｍ）に照射すると、１１．１Ｗであり、蛍光ピークが７５５ｎｍである波長変換光が放たれることが確認できている。この際、青色光は、０．２５Ｗの青色ＬＥＤチップ（縦横０．８ｍｍ）を、縦２０ｃｍ横２０ｃｍの基板上に、１００個実装してなる高出力タイプの青色ＬＥＤモジュール（蛍光ピーク波長：４５９ｎｍ、駆動ＤＣ３０－４０Ｖ、３０００ｍＡ）により得ている。また、同等の仕様である高出力タイプの赤色ＬＥＤモジュール（蛍光ピーク波長：６６４ｎｍ、駆動ＤＣ３０－４０Ｖ、３０００ｍＡ）が放つ１４．３Ｗの赤色光を、同じ蛍光セラミックスに照射しても、その８割程度の波長変換光が放たれることが確認できている。

このため、本実施形態によれば、光エネルギーが３Ｗを超える近赤外光成分はもちろんのこと、１０Ｗを超える高出力の近赤外光成分を放つ発光装置を得ることができる。このような高出力型の発光装置は、強い近赤外線で物を照らすことができるので、照らす物との距離が大きくても、対象物に比較的強い近赤外線を照射することができる。

なお、ＧＬＧＧ蛍光体からなる蛍光セラミックスは、例えば、次のように得ることができる。まず、表１に示す原料からなる蛍光体原料１９ｇを、金型（φ５０ｍｍ）に充填し、約１９０ＭＰａの圧力でプレス成形して蛍光体原料の成形体とする。蛍光体原料の成形体は円盤状であり、直径φが５０ｍｍ、高さが３．１ｍｍとする。次いで、当該成形体をアルミナ製の大型焼成ボート（材質ＳＳＡ－Ｓ）に設置したアルミナ板（縦６０ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み１．５ｍｍ）の上に載置し、管状雰囲気炉を利用して、１５００～１６００℃の窒素雰囲気中で２時間の焼成を行う。なお、焼成時の昇降温速度は、３００℃／ｈとする。このようにして、円盤状の焼結体が得られる。この焼結体の天面と底面を研磨機で機械的に研磨して所定の厚みとすることにより、ＧＬＧＧ蛍光体からなる蛍光セラミックスが得られる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

特願２０２０－０８４４９６号（出願日：２０２０年５月１３日）及び特願２０２１－０１４８１８号（出願日：２０２１年２月２日）の全内容は、ここに援用される。

本開示によれば、近赤外線の検出器と組み合わせて使用した場合、検査対象物を、検出器に加えて目視でも良好に検査することが可能な出力光を放つ発光装置、及び当該発光装置を用いた電子機器を提供することができる。

１ 第一の光成分
１Ａ 第一の一次光
２ 第二の光成分
２Ａ 第二の一次光
３ 第三の光成分
３Ａ 第一の波長変換光
４ 第四の光成分
４Ａ 第二の波長変換光
５ 第一の発光素子
６ 第二の発光素子
７ 第一の蛍光体
７Ａ 第一の波長変換体
８ 第二の蛍光体
８Ａ 第二の波長変換体
９ 出力光
１０ 発光装置
２０，２０Ａ 電子機器
Ｔ 谷部

Claims (16)

1. 第一の光成分を放つ第一の発光素子と、
   前記第一の発光素子と異なり、第二の光成分を放つ第二の発光素子と、
   第三の光成分を放つ第一の蛍光体と、
   前記第一の蛍光体と異なり、第四の光成分を放つ第二の蛍光体と、を備え、出力光を放つ発光装置であって、
   前記出力光は、互いに色調が異なる前記第一の光成分、前記第二の光成分、前記第三の光成分及び前記第四の光成分を含み、
   前記第一の光成分及び前記第二の光成分は、各々３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分であり、
   前記第三の光成分は、前記第一の蛍光体が放つ第一の波長変換光に由来し、４３５ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ可視の光成分であり、
   前記第四の光成分は、前記第二の蛍光体が放つ第二の波長変換光に由来し、７００ｎｍ以上２５００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ近赤外の光成分であり、
   前記出力光の分光分布は、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内に谷部を有し、６５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値の３０％未満である、発光装置。
2. 前記第一の光成分は、前記第一の発光素子が放つ第一の一次光に由来し、４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光成分であり、
   前記第二の光成分は、前記第二の発光素子が放つ第二の一次光に由来し、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光成分であり、
   前記第三の光成分は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内に強度最大値を持つ光成分である、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第四の光成分は、前記第二の光成分が前記第二の蛍光体によって波長変換された光である、請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記第三の光成分は、前記第一の光成分が前記第一の蛍光体によって波長変換された光である、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記出力光は白色を呈する、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記出力光は平均演色評価数Ｒａが８０を超える、請求項５に記載の発光装置。
7. 前記第一の光成分と前記第三の光成分との混合光成分と、前記第二の光成分と前記第四の光成分との混合光成分は、互いに異なる出力面から出力される、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。
8. 前記第一の光成分と前記第三の光成分との混合光成分と、前記第二の光成分と前記第四の光成分との混合光成分は、同じ出力面から出力される、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記出力光における波長７００ｎｍ以上の光成分の光エネルギーは３Ｗを超える、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記第二の蛍光体によって前記第四の光成分の光子に変換される光子は、複数個の固体発光素子から供給される、請求項１から９のいずれか一項に記載の発光装置。
11. 前記第二の蛍光体を含む波長変換体は、前記第四の光成分を透過する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の発光装置。
12. 前記第二の蛍光体は蛍光イオンとしてＣｒ^３＋を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発光装置。
13. 前記出力光の分光分布は、波長７００ｎｍ以上の光成分の強度最大値が、波長３８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の光成分の強度最大値の１．５倍を超える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の発光装置。
14. 前記第二の蛍光体は、前記第二の発光素子が放つ第二の一次光を吸収して、前記第二の波長変換光に変換する蛍光体である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の発光装置。
15. 前記出力光の分光分布は、６５０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の波長範囲内に谷部を有し、６５０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の波長範囲内の強度最小値は、３８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長範囲内における強度最大値の３０％未満である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の発光装置。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の発光装置を備える、電子機器。

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