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JP2016092364A - 発光装置及び灯具 - Google Patents

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Takeshi Waragaya
剛司 藁谷
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Stanley Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】波長変換部材へのレーザ光の不均一な照射を抑制し、光取出し効率が高く、及びこれを用いた灯具、また、該灯具を構成する光学系を単純化及び小型化することが可能な発光装置を提供する。【解決手段】レーザ素子ＬＤと、レーザ素子からの放射光を一方の主面から入射し、放射光の波長を変換した変換光を他方の主面から出射するように構成及び配置された波長変換板ＦＣと、を有する発光装置であって、放射光の近視野像ＮＦＰは楕円形状を有し、放射光の遠視野像ＦＦＰは、近視野像の長軸方向に直交する方向を長軸方向とする楕円形状を有し、波長変換板の一方の主面は、長辺及び短辺を有する長方形の形状を有し、波長変換板は、長辺が遠視野像の長軸方向に沿って配置され、短辺が遠視野像の短軸方向に沿って配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体レーザ（ＬＤ）などレーザ素子を用いた発光装置及び灯具に関する。
半導体レーザなどのレーザは、高強度かつ高指向性な光を出力する発光素子である。その特性から、近年、レーザを用いた発光装置が注目されている。例えば、特許文献１には、半導体発光素子と波長変換部材や拡散部材が含有された透光性部材とを有し、透光性部材を介して半導体発光素子からの出射光を外部に取出す発光装置が開示されている。
特開2010-165834号公報
例えば自動車のヘッドライトや一般の照明など、灯具を構成する場合、光源からの照射像を所望の形状に成形する光学系を配置する場合が多い。当該光学系は、例えばリフレクタやレンズを含む。これらの光学系は、できるだけ単純化されていること及び小型化されていることが好ましい。
また、レーザは、レーザを構成する材料（例えば半導体材料）によって決まったほぼ一定の波長（発光色）の光を発する。従って、例えばレーザを用いて灯具を構成する場合、白色光を取出すために、例えば蛍光体などの波長変換部材を光路上に配置する。この波長変換部材は、例えば青色光を黄色光に変換する。そして、黄色光と青色光の混色により、外部に取出された光は白色光として認識される。
しかし、波長変換部材に対して均一に光が照射されない場合、取出される光の色にムラが生じ、白色光として認識されない場合がある。また、波長変換部材の一部に光が集中して照射されると、その部分が発熱し、取出される光量が低下する。レーザを用いて光源を構成する場合、発光ダイオードに比べて、波長変換部材への照射光の不均一や部分的な集中照射が生じやすい。これは、例えば自動車のヘッドライトにおいて所望の光量を得られない場合、安全性への影響も懸念される。
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、波長変換部材へのレーザ光の不均一な照射を抑制し、高い光取出し効率な発光装置及びこれを用いた灯具を提供することを目的としている。また、灯具を構成する光学系を単純化及び小型化することが可能な発光装置を提供することを目的としている。
本発明による発光装置は、レーザ素子と、レーザ素子からの放射光を一方の主面から入射し、放射光の波長を変換した変換光を他方の主面から出射するように構成及び配置された波長変換板と、を有する発光装置であって、放射光の近視野像は楕円形状を有し、放射光の遠視野像は、近視野像の長軸方向に直交する方向を長軸方向とする楕円形状を有し、波長変換板の一方の主面は、長辺及び短辺を有する長方形の形状を有し、波長変換板は、長辺が遠視野像の長軸方向に沿って配置され、短辺が遠視野像の短軸方向に沿って配置されていることを特徴としている。また、本発明による灯具は、上記発光装置からの変換光を反射して反射光を生成するリフレクタと、反射光を成形して出力光を生成するレンズと、を有することを特徴としている。
（ａ）は実施例１に係る発光装置の上面図であり、（ｂ）は実施例１に係る発光装置の構造を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置におけるレーザ素子及び透光性部材の配置関係を模式的に示す図である。 実施例１の変形例１及び２に係る発光装置の構造を示す断面図である。 実施例１の変形例３に係る発光装置の構造を示す断面図である。 実施例１の変形例４に係る発光装置の構造を示す断面図である。 実施例２に係る灯具の構成を模式的に示す図である。
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。本明細書においては、同様の構成要素に同一の参照符号を付している。
図１（ａ）は、実施例１の発光装置１０の上面図である。図１（ｂ）は、発光装置１０の構造を示す断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。発光装置１０は、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとを有している。具体的には、発光装置１０は、レーザ素子ＬＤを実装するパッケージ２０と、波長変換板ＦＣが固定されたホルダ３０と、を有している。レーザ素子ＬＤは、例えば半導体レーザからなる。波長変換板ＦＣは、例えば蛍光体などの波長変換体を含有している。
パッケージ２０は、レーザ素子ＬＤを実装（マウント）するステム部２１と、レーザ素子ＬＤを封止する封止部２２とからなる。ステム部２１は、基板２３と、基板２３上に形成されたヒートシンク２４と、ヒートシンク２４上に形成されたサブマウント２５と、複数のリード２６とからなる。なお、図１（ｂ）においては、１つのリード２６のみを示している。
基板２３は、例えば円板形状を有している。ヒートシンク２４は、例えば半円柱形状を有している。サブマウント２５は、ヒートシンク２４の当該半円柱形状の平面側面上に配置され、サブマウント２５上にレーザ素子ＬＤが固定されている。また、レーザ素子ＬＤは、リード２６から給電される。基板２３及びヒートシンク２４の各々は、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、アルミナ、窒化アルミニウムなど、高い熱伝導率を有する材料からなる。
レーザ素子ＬＤは、封止部２２によって気密封止されている。封止部２２は、ステム部２１の基板２３上に形成されている。封止部２２は、その側面が例えば円筒形状又はリング形状を有している。封止部２２は、その下面が基板２３の上面に溶接などによって固定されている。また、封止部２２は、その内側表面が、ヒートシンク２４の当該半円柱形状の曲面側面に溶接などによって固定されている。また、封止部２２は、放熱部材として機能する。
ホルダ３０は、ステム部２１の基板２３に固定された支持部３１と、支持部３１上に形成され、波長変換板ＦＣを保持する保持部３２とからなる。支持部３１は、例えば円筒形状を有し、その内側側面において封止部２２を囲むように配置されている。保持部３２は、例えば円板形状又は円柱形状を有し、その中心には当該円板形状及び円柱形状の中心軸の方向に沿って保持部３２を貫通する貫通孔を有している。当該貫通孔には、波長変換板ＦＣが接合部ＢＤによって接合されている。接合部ＢＤは、例えば熱硬化性樹脂又ははんだペーストからなる。また、保持部３２は、支持部３１の当該円筒形状の内側側面に嵌合する嵌合部を有している。
図２は、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの配置関係を模式的に示す図である。まず、波長変換板ＦＣについて説明する。図２に示すように、波長変換板ＦＣは、平板形状を有し、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬに対して透光性を有している。波長変換板ＦＣは、その一方の主面（以下、入射面と称する場合がある）においてレーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬを入射し、放射光ＥＬの波長を変換した変換光ＣＬを生成した後、他方の主面（以下、出射面と称する場合がある）から変換光ＣＬを出射するように構成及び配置されている。すなわち、発光装置１０からは変換光ＣＬが取出される。
波長変換板ＦＣは、レーザ素子ＬＤの放射光ＥＬの波長（発光色）と、発光装置１０から取出されるべき所望の波長によって、その波長変換体の材料が決定される。例えば、青色領域の波長（４５０ｎｍ）を有する放射光ＥＬを放出するレーザ素子ＬＤの場合、波長変換板ＦＣには青色光が入射される。放射光ＥＬとして青色光を入射し、変換光ＣＬとして擬似的な白色光を出射する場合、波長変換体としては黄色光を生成する蛍光体を用いる。また、例えば紫外領域の放射光ＥＬを用いて擬似白色の変換光ＣＬを取出す場合、波長変換体としては青色光、緑色光及び赤色光の各々を生成する蛍光体を用いる。
波長変換板ＦＣは、例えば、蛍光体を含ませたバインダをプレート状に成形することで形成することができる。また、波長変換板ＦＣは、セラミックプレートを用いても形成することができる。なお、接合部ＢＤを金属材料で構成する場合、波長変換板ＦＣが発する熱を保持部３２に伝えやすくすることが可能となる。
また、波長変換板ＦＣは、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬが入射する面と変換光ＣＬが出射する面とが長方形の形状を有している。また、波長変換板ＦＣによって波長が変換された変換光ＣＬは、波長変換板ＦＣの出射面の全域から出射する。従って、変換光ＣＬは、波長変換板ＦＣに垂直な方向から見たとき、長方形の形状を有している。
次に、レーザ素子ＬＤについて説明する。レーザ素子ＬＤは、ファブリペロー（ＦＰ）共振器構造を有している。レーザ素子ＬＤは、活性層ＡＣＴを含む多層構造の半導体膜を有し、リッジ部ＲＧを有している。レーザ素子ＬＤは、そのリッジ部ＲＧの長手方向を共振方向とする共振器を有している。レーザ素子ＬＤは、そのリッジ部ＲＧの長さを共振器長とし、リッジ部ＲＧの幅（リッジ幅と称する）ＲＷを共振器幅とする。
レーザ素子ＬＤの端面からは、共振状態に達した光が放射光ＥＬとして放出される。レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬは、レーザ素子ＬＤの出射端面の近傍と、所定の距離だけ離れた位置とでは、その強度分布（発光パターン）が異なる。具体的には、端面発光型のレーザの場合、放射光ＥＬは、レーザ素子ＬＤの出射端面の近傍においては近視野像（ニアフィールドパターン）ＮＦＰを有し、出射端面から離れた位置では遠視野像（ファーフィールドパターン）ＦＦＰを有している。
図２に示すように、近視野像ＮＦＰ及び遠視野像ＦＦＰの各々は、楕円形状を有している。まず、近視野像ＮＦＰは、その長軸方向ＭＪＤ１が活性層ＡＣＴの層内方向（面内方向）に対応し、短軸方向ＭＮＤ１が活性層ＡＣＴの厚さ方向（半導体膜の積層方向）に対応する。また、近視野像ＮＦＰの長軸方向ＭＪＤ１の長さはリッジ幅ＲＷに対応し、短軸方向ＭＮＤ１の長さは活性層ＡＣＴの層厚に対応する。
一方、遠視野像ＦＦＰは、近視野像ＮＦＰとは異なる楕円形状を有している。遠視野像ＦＦＰは、近視野像ＮＦＰに対して、その長軸方向及び短軸方向が入れ替わる。すなわち、遠視野像ＦＦＰは、近視野像ＮＦＰの長軸方向ＭＪＤ１に直交する方向を長軸方向ＭＪＤとする楕円形状を有している。同様に、遠視野像ＦＦＰの短軸方向ＭＮＤは、近視野像ＮＦＰの短軸方向ＭＮＤ１に直交する方向である。従って、遠視野像ＦＦＰは、その長軸方向ＭＪＤが活性層ＡＣＴの厚さ方向に対応し、短軸方向ＭＮＤが活性層ＡＣＴの層内方向に対応する。
これは、放射光ＥＬがその短軸方向ＭＮＤ１に沿って回折することに起因する。具体的には、近視野像ＮＦＰの短軸方向ＭＮＤ１の長さ、すなわち活性層ＡＣＴの層厚は、放射光ＥＬの波長よりも小さい。従って、放射光ＥＬにおける活性層ＡＣＴの厚さ方向の成分には回折が生ずる。一方、近視野像ＮＦＰの長軸方向ＭＪＤ１の長さ、すなわちリッジ幅ＲＷは、放射光ＥＬの波長よりも長い。従って、放射光ＥＬにおける活性層ＡＣＴの層内方向の成分には回折が生じにくい。
これにより、レーザ素子ＬＤの出射端面から離れるに従って、近視野像ＮＦＰの長軸方向ＭＪＤ１よりも、短軸方向ＭＮＤ１に沿って視野像が大きく広がっていく。従って、レーザ素子ＬＤの出射端面からの距離が所定距離を越えると、視野像における楕円形状の長軸方向及び短軸方向が逆転する。従って、遠視野像ＦＦＰの形状は、近視野像ＮＦＰの楕円形状を９０度回転したような楕円形状となる。
波長変換板ＦＣは、長辺ＬＳ及び短辺ＮＳを有する長方形の主面（入射面）を有している。波長変換板ＦＣは、その入射面の長辺ＬＳが遠視野像ＦＦＰの長軸方向ＭＪＤに沿って配置され、短辺ＮＳが遠視野像ＦＦＰの短軸方向ＭＮＤに沿って配置されている。すなわち、波長変換板ＦＣの長辺ＬＳ側の側面及び短辺ＮＳ側の側面は、レーザ素子ＬＤの遠視野像ＦＦＰにおけるそれぞれ長軸方向ＭＪＤ及び短軸方向ＭＮＤに沿って配置されている。また、波長変換板ＦＣの長辺ＬＳ及び短辺ＮＳは、それぞれ近視野像ＮＦＰの短軸方向ＭＮＤ１及び長軸方向ＭＪＤ１に沿って配置されている。また、波長変換板ＦＣは、遠視野像ＦＦＰの全体が入射するように配置されている。
このように波長変換板ＦＣを配置することで、放射光ＥＬを、波長変換板ＦＣの入射面全体に均一に入射させることが可能となる。従って、波長変換板ＦＣの出射面から出射される変換光ＣＬは、その全域において均一な強度分布を有することとなる。従って、変換光ＣＬの色ムラを抑制することが可能となる。また、波長変換板ＦＣの一部に集中して放射光ＥＬが入射することを抑制することが可能となる。従って、色ムラを抑制し、光取出し効率の低下を抑制することが可能となる。
なお、自動車のヘッドライトは、その照射像が水平方向に長辺を有する長方形の形状となるように構成される。また、自動車のヘッドライトは、その照射像のうち、中心部が高輝度を有し、端部は比較的低輝度を有することが望ましい。これに対し、波長変換板ＦＣは、長方形の主面（出射面）を有している。また、波長変換板ＦＣの長辺ＬＳ及び短辺ＮＳは、遠視野像ＦＦＰの楕円形状におけるそれぞれ長軸方向ＭＪＤ及び短軸方向ＭＮＤに沿って配置されている。また、波長変換板ＦＣは、遠視野像ＦＦＰの全体を入射させるようなサイズ及び位置で配置されている。
従って、変換光ＣＬは、全体として長方形の形状を有し、その端部が中心部よりも大きな発光強度を有している。従って、発光装置１０を自動車のヘッドライトに用いる場合、光学系が単純かつコンパクトなものとなる。また、レーザ素子ＬＤを用いているため、発光装置１０自身がコンパクトなものとなる。
なお、本実施例においては、波長変換板ＦＣが平板形状を有する場合について説明したが、波長変換板ＦＣは、長方形の主面を有していれば、平板形状を有する場合に限定されない。例えば、波長変換板ＦＣは、その主面に曲面部や凹凸を有していてもよい。また、波長変換板ＦＣは、放射光ＥＬの入射面（一方の主面）が長方形の形状を有していれば、変換光ＣＬの出射面（他方の主面）は長方形の形状を有している必要は無い。例えば、波長変換板ＦＣは、長方形の主面から放射光ＥＬを入射し、多角形状の主面から変換光ＣＬを出射するような形状を有していてもよい。
図３（ａ）は、実施例１の変形例１に係る発光装置１０Ａの構造を示す断面図である。発光装置１０Ａは、波長変換板ＦＣの入射面側に光拡散板ＤＦを有する点を除いては、発光装置１０と同様の構成を有している。本変形例においては、ホルダ３０の保持部３２には、波長変換板ＦＣの入射面上に光拡散板ＤＦが形成されている。光拡散板ＤＦは、平板形状を有し、波長変換板ＦＣと同一の形状を有している。波長変換板ＦＣ及び光拡散板ＤＦは、接合部ＢＤによって保持部３２の貫通孔内に接合されている。光拡散板ＤＦは、例えば、透光性を有するセラミックスやサファイアなどからなる。
本変形例においては、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬは、光拡散板ＤＦを介して波長変換板ＦＣに入射する。光拡散板ＤＦは、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬを、光拡散板ＤＦの面内方向に拡散させる機能を有している。従って、光拡散板ＤＦを設けることで、面内において拡散された光が波長変換板ＦＣに入射することとなる。従って、変換光ＣＬの色ムラを抑制することが可能となる。
また、光拡散板ＤＦを設けることで、波長変換板ＦＣへの入射光のパターン、すなわち遠視野像ＦＦＰのサイズを調節することが可能となる。例えば、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの間の距離に製造誤差が生じた場合、波長変換板ＦＣに入射する際の放射光ＥＬのサイズが小さい場合が生ずる。設計上のサイズよりも小さいサイズのパターンで放射光ＥＬが波長変換板ＦＣに入射すると、変換光ＣＬに色ムラや強度分布の偏りが生ずる。これに対し、波長変換板ＦＣ及びレーザ素子ＬＤ間に光拡散板ＤＦを介在させることで、サイズ及び強度で放射光ＥＬを調節して波長変換板ＦＣに入射させることが可能となる。
図３（ｂ）は、実施例１の変形例２に係る発光装置１０Ｂの構造を示す断面図である。発光装置１０Ｂは、波長変換板ＦＣの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有している。本変形例においては、波長変換板ＦＣは、入射面の一部が保持部３２の上面に接合されている。また、波長変換板ＦＣの側面には、光反射体ＲＦが形成されている。光反射体ＲＦは、例えばＴｉＯ2及びＺｎＯ2などのフィラーを有するシリコン樹脂からなる。
波長変換板ＦＣは、保持部３２の上面において保持部３２の貫通孔を塞ぐように形成されている。また、波長変換部ＦＣの保持部３２に上面に接する主面部分は接合部ＢＤによって接合されている。また、光反射体ＲＦは、波長変換板ＦＣの側面全体に形成されている。また、光反射体ＲＦは、接合部ＢＤによって保持部３２の上面に接合されている。
本変形例においては、波長変換板ＦＣは、その主面の一部が保持部３２の上面に接合されている。従って、波長変換板ＦＣと保持部３２との接合強度が向上する。例えば実施例１の発光装置１０の場合、波長変換板ＦＣの側面が保持部３２に接合するため、ある程度の厚さを有する波長変換板ＦＣを準備する必要があった。しかし、本実施例においては、比較的大きな領域で波長変換板ＦＣが保持部３２に接合されるため、接合強度が向上すると共に、波長変換板ＦＣの設計自由度が向上する。
また、波長変換板ＦＣの側面に光反射体ＲＦを設けることで、波長変換板ＦＣの側面に向かう変換光ＣＬを波長変換板ＦＣの主面に戻すことが可能となる。従って、高い強度で変換光ＣＬを取出すことが可能となる。
図４は、実施例１の変形例３に係る発光装置１０Ｃの構造を示す断面図である。発光装置１０Ｃは、ホルダ３０Ａの構成を除いては発光装置１０と同様の構成を有している。発光装置１０Ｃのホルダ３０Ａは、レンズＬＺを有している。レンズＬＺは、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの間に設けられ、レーザ素子ＬＺからの放射光ＥＬを集光するように構成されている。放射光ＥＬ（より具体的には遠視野像ＦＦＰ）は、レンズＬＺを介して波長変換板ＦＣに入射する。
レンズＬＺは、ホルダ３０Ａの支持部３１の内側側面に固定されている。レンズＬＺは、例えばガラス材料からなる。本変形例においては、レンズＬＺを用いて、遠視野像ＦＦＰのサイズを調節することが可能となる。具体的には、波長変換板ＦＣに入射する放射光ＥＬのサイズを大きく及び小さくすることが可能となる。従って、波長変換板ＦＣのサイズを小さくするなど、波長変換板ＦＣの設計自由度が向上する。
図５は、実施例１の変形例４に係る発光装置１０Ｄの構造を示す断面図である。発光装置１０Ｄは、ホルダ３０Ｂの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有している。ホルダ３０Ｂは、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの間に、導光体ＬＣを含む導光部ＥＸを有している。導光部ＥＸは、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬを波長変換板ＦＣに導くように構成されている。
より具体的には、ホルダ３０Ｂは、支持部３１と、支持部３１に固定された導光部ＥＸからなる。導光部ＥＸは、導光体ＬＣと、導光体ＬＣを被覆する被覆部ＣＴと、コネクタＣＮと、端子ＴＭとからなる。導光体ＬＣは、線状の部材であり、例えば石英やプラスチックからなる光ファイバなどから構成されている。
導光体ＬＣの側面は被覆部ＣＴによって被覆されている。導光体ＬＣの一端は、コネクタＣＮによってホルダ３０Ｂの支持部３１に固定されている。コネクタＣＮは、例えばＦＣ型光コネクタやＳＣ型光コネクタからなる。なお、コネクタＣＮは、着脱自在に固定されていることが好ましい。導光部ＥＸは、導光体ＬＣの他端に端子ＴＭを有している。端子ＴＭは、例えばセラミックスや、Ｃｕ及びＡｌなどの金属からなるフェルールから構成されている。また、端子ＴＭ上には波長変換板ＦＣが接合部ＢＤを介して接合されている。また、本変形例においては、波長変換板ＦＣの側面に光反射体ＲＦが形成されている。
本変形例においては、レーザ素子ＬＤからの放射光ＥＬは、導光部ＥＸの導光体ＬＣによって導光され、波長変換板ＦＣに入射する。なお、導光体ＬＣの長さが十分に長い場合、波長変換板ＦＣに入射する放射光ＥＬは、導光体ＬＣの断面形状と同一のパターン形状、すなわち遠視野像ＦＦＰとは異なる形状を有している。一方、導光部ＥＸの長さが短い場合、遠視野像ＦＦＰの形状を引き継いだ形状を有する放射光ＥＬが波長変換板ＦＣに入射する。従って、本変形例においても一定の効果（色ムラ抑制など）を得ることが可能となる。
また、本変形例においては、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの配置の自由度が向上する。具体的には、導光体ＬＣとしての光ファイバは柔軟な形状を有している。従って、導光体ＬＣの一端（コネクタＣＮ）をレーザ素子ＬＣの出射端面に位置合わせし、他端（端子ＴＭ）に遠視野像ＦＦＰに対応するように波長変換板ＦＣを固定すればよい。従って、例えば波長変換板ＦＣの主面をレーザ素子ＬＤの端面に対向させる必要がない。従って、光源の設計自由度が向上する。
また、発光装置１０Ｄにおいては、放熱性能が向上する。具体的には、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとを離れた位置に配置することが可能となる。これによって、装置内の大きな発熱源であるレーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとを遠ざけることが可能となる。従って、装置内において集中的に熱が発生することが抑制される。この場合、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとで個別に放熱設計を行うことになるが、それぞれの要求される放熱能力は比較的小さなものとなる。なお、波長変換板ＦＣの近傍における放熱性能を考慮すると、端子ＴＭは金属材料から構成されていることが好ましい。
なお、実施例１及びその変形例１乃至４は、互いに組み合わせることが可能である。例えば、実施例３を実施例２及び４に組み合わせ、発光装置１０Ｂ及び１０Ｄが、レーザ素子ＬＤと波長変換板ＦＣとの間にレンズＬＺを有していてもよい。
図６は、実施例２に係る灯具５０の構成を模式的に示す図である。灯具５０は、発光装置１０と、パッケージ２０の裏面に形成されたヒートシンクＨＳと、発光装置１０を固定する固定部ＦＩＸと、を有している。また、灯具５０は、波長変換板ＦＣから（発光装置１０から）の変換光ＣＬを反射して反射光ＲＬを生成するリフレクタＲＥＦと、リフレクタＲＥＦからの反射光ＲＬを成形して出力光ＯＬを生成するレンズＬＮＺと、を有している。
なお、本実施例は、実施例１に係る発光装置１０を用いて灯具５０を構成した場合に相当する。本実施例においては、発光装置１０から取出される変換光ＣＬは、色ムラが抑制され、強度が均一化された光である。従って、リフレクタＲＥＦ及びレンズＬＮＺを単純化及び小型化することが可能となる。また、例えば灯具５０を自動車用灯具として用いる場合、既に変換光ＣＬがほぼ照射光用に成形されているため、リフレクタＲＥＦやレンズＬＮＺの形状及び配置を大幅に単純化かつ小型化することが可能となる。すなわち、灯具５０が自動車用灯具である場合、その効果が大きい。
なお、灯具５０に用いる光源としては、発光装置１０に限らず、発光装置１０Ａ乃至１０Ｄのいずれの発光装置を用いてもよい。また、例えば複数の発光装置１０を用いて灯具５０を構成してもよい。また、実施例１及びその変形例を組み合わせた発光装置を灯具５０に用いてもよい。
上記においては、レーザ素子ＬＤの近視野像ＮＦＰ及び遠視野像ＦＦＰに着目し、波長変換板ＦＣの長辺ＬＳ及び短辺ＮＳを遠視野像ＦＦＰの楕円形状に合わせて配置する。従って、色ムラが抑制され、光取出し効率の高い高輝度な発光装置及び灯具を提供することが可能となる。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 発光装置
２０ パッケージ
３０ ホルダ
５０ 灯具（車両用灯具）
ＬＤ レーザ素子
ＦＣ 波長変換板
ＮＦＰ 近視野像
ＦＦＰ 遠視野像
ＥＬ 放射光
ＣＬ 変換光

Claims (9)

  1. レーザ素子と、前記レーザ素子からの放射光を一方の主面から入射し、前記放射光の波長を変換した変換光を他方の主面から出射するように構成及び配置された波長変換板と、を有する発光装置であって、
    前記放射光の近視野像は楕円形状を有し、前記放射光の遠視野像は、前記近視野像の長軸方向に直交する方向を長軸方向とする楕円形状を有し、
    前記波長変換板の前記一方の主面は、長辺及び短辺を有する長方形の形状を有し、前記波長変換板は、前記長辺が前記遠視野像の長軸方向に沿って配置され、前記短辺が前記遠視野像の短軸方向に沿って配置されていることを特徴とする発光装置。
  2. 前記波長変換板は平板形状を有し、前記他方の主面は長方形の形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記波長変換板の前記一方の主面側には、光拡散板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. 前記波長変換板を保持し、前記放射光を前記波長変換板に入射させる貫通孔を有する保持部を有し、
    前記波長変換板は、前記一方の主面の一部において前記保持部に接合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発光装置。
  5. 前記波長変換板の側面には、光反射体が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
  6. 前記レーザ素子と前記波長変換板との間には、前記放射光を集光するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の発光装置。
  7. 前記レーザ素子と前記波長変換板との間には、前記放射光を前記波長変換板に導く導光部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の発光装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光装置と、
    前記変換光を反射して反射光を生成するリフレクタと、
    前記反射光を成形して出力光を生成するレンズと、を有することを特徴とする灯具。
  9. 前記灯具は車両用灯具であることを特徴とする請求項８に記載の灯具。
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