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公開番号2023076144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-01
出願番号2021189375
出願日2021-11-22
発明の名称波長変換部材及びその使用方法
出願人日本電気硝子株式会社
代理人弁理士法人大阪フロント特許事務所
主分類G02B 5/20 20060101AFI20230525BHJP(光学)
要約【課題】紫外光を照射した場合において、出射光である可視光の発光強度を、光出射面上の位置によって異ならせることができる波長変換部材を提供する。
【解決手段】光源50から出射された紫外光51の波長を可視光の波長に変換するための波長変換部材であって、紫外光51の一部を吸収し、かつ、可視光を透過させる、第1の部材1と、紫外光51により励起され可視光を発光可能である、波長変換層2と、を備え、第1の部材1が、光入射面である、第1の主面1aと、第1の主面1aに対向している、第2の主面1bと、を有し、第1の部材1の第2の主面1b上に、波長変換層2が配置されており、第1の部材1の第1の主面1aと第2の主面1bとの距離が位置によって異なり、当該距離に応じて、波長変換層2に到達する紫外光51の強度が異なる、波長変換部材10。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光源から出射された紫外光の波長を可視光の波長に変換するための波長変換部材であって、
前記紫外光の一部を吸収し、かつ、前記可視光を透過させる、第１の部材と、
前記紫外光により励起され前記可視光を発光可能である、波長変換層と、
を備え、
前記第１の部材が、
光入射面である、第１の主面と、
前記第１の主面に対向している、第２の主面と、
を有し、
前記第１の部材の前記第２の主面上に、前記波長変換層が配置されており、
前記第１の部材の前記第１の主面と前記第２の主面との距離が位置によって異なり、当該距離に応じて、前記波長変換層に到達する前記紫外光の強度が異なる、波長変換部材。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第１の部材は、波長２００ｎｍ～３８０ｎｍにおけるいずれかの波長において厚み１ｍｍでの光透過率が８０％以下であり、かつ波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍにおけるいずれかの波長において厚み１ｍｍでの光透過率が８５％以上である、請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項３】
前記第１の部材の最小厚み位置から最大厚み位置に向かって、前記第１の部材の前記第１の主面と前記第２の主面との距離が漸増している、請求項１又は２に記載の波長変換部材。
【請求項４】
前記第１の部材において、前記第２の主面が、前記第１の主面に対して傾斜している、請求項１～３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項５】
前記第１の部材において、前記第２の主面の前記第１の主面に対する傾斜角が、１°以上、４５°以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項６】
前記第１の部材が、ガラス部材である、請求項１～５のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項７】
前記第１の部材とともに、前記波長変換層を挟み込むように配置されている、第２の部材をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項８】
前記第２の部材が、ガラス部材、樹脂部材又はセラミック部材である、請求項７に記載の波長変換部材。
【請求項９】
前記第１の部材が、前記第１の主面上又は前記第２の主面上にて、前記第１の部材の最小厚み位置と最大厚み位置とを結ぶ方向に沿って、可視光の発光強度を確認するための目盛部を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項１０】
リモートフォスファー用波長変換部材である、請求項１～９のいずれか１項に記載の波長変換部材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射された紫外光の波長を可視光の波長に変換する波長変換部材及び該波長変換部材の使用方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特定の波長の光を異なる波長の光へ変換する波長変換部材が知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、青色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光を得るための発光色変換部材（波長変換部材）が開示されている。この波長変換部材では、軟化点が５００℃より高いガラス中に無機蛍光体が分散している。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、紫外光源からの励起光を可視光に変換するために用いられ、ガラスマトリクスと該ガラスマトリクス中に分散した蛍光体とを含む波長変換部材が開示されている。この波長変換部材では、上記蛍光体として、上記励起光の波長域に吸収を持ち、かつ可視光を発光する蛍光体を選択して用いることで、様々な帯域の紫外光を可視光に変換することができる。
【０００５】
また、下記の特許文献３には、紫外光を可視光に変換する波長変換部材と、受光素子とを備える紫外線検出器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００３－２５８３０８号公報
ＷＯ２０２０／１８４２１６Ａ１
ＷＯ２０００／０１１４４０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、紫外光の光エネルギーを検出するモジュールとして、光電子増倍管及びフォトダイオード等が知られている。例えば、光電子増倍管、フォトダイオード及び特許文献３に記載のようなフォトダイオードと波長変換部材とが組み合わされたモジュールを備える照度計を用いることにより、光源の劣化具合を検査することができる。
【０００８】
しかしながら、光電子増倍管や窒化ガリウム（ＧａＮ）等のフォトダイオードモジュールは一般に高価であるため、上記モジュールを備える照度計は高価となってしまう。また、上記のような一般的な照度計は、検出モジュールを用いた受光部、モジュールから得られる電気信号を演算し検出値を表示するモニター部、及び操作パネル等を備えるため、サイズも比較的大きい。
【０００９】
一般的な照度計の代わりに、例えば、波長変換部材が紫外光を異なる波長の光へ変換し、励起光源の照度に応じて発光強度が変化する性質を有し、かつ波長変換部材自体が照度計の役割を果たすことができれば、照度計の製造コストを低く抑えることができ、かつサイズも比較的小さくすることができる可能性がある。
【００１０】
しかしながら、特許文献１～３に記載のような従来の波長変換部材は、光出射面上において、均一な強度の光が出射される設計となっているため、波長変換部材だけで照度計として用いることは困難である。また、従来の波長変換部材では、そのような用途自体、想定されていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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