CN109416166A - 发光装置以及照明装置 - Google Patents

Abstract

具备：光源部(3)，射出激励光(101)；光偏转部(140)，使激励光(101)偏转；波长转换部(160)，被照射由光偏转部(140)偏转的激励光(101)，将激励光(101)转换为波长不同的波长转换光来射出；以及聚光部(10)，使激励光(101)聚光于波长转换部(160)，聚光部(10)，由被配置在光源部(3)与光偏转部(140)之间的第一光学系统(11)、和被配置在光偏转部(140)与波长转换部(160)之间的第二光学系统(12)构成，在与激励光(101)的行进方向垂直的截面，将激励光(101)的光束参数乘积成为最小的方向的轴设为Ax轴，将与Ax轴正交的方向的轴设为Ay轴时，在第二光学系统(12)中，Ay轴方向的焦点距离，比Ax轴方向的焦点距离小。

Description

发光装置以及照明装置

技术领域

本公开涉及，将光源部射出的激励光照射到波长转换部，使波长转换部发生与激励光不同的光的发光装置、以及具备该发光装置的照明装置。

背景技术

利用半导体发光元件(半导体激光元件)等的激光光源的照明装置有，聚光照明、车辆前照灯、投射器、内窥镜照明等。在这些照明装置中，向由以钇铝石榴石(YAG)为代表的荧光体构成的波长转换部，照射波长为400nm附近、或450nm附近的激光，将因荧光体的激励而发生的荧光、或由荧光和激励光的散射成分构成的射出光作为照明光利用。在这样的照明装置中，使用聚光光学系统来能够缩小荧光体上的激励光点尺寸，因此，与利用发光二极管(LED)的照明相比，能够缩小荧光发生的发光区域的尺寸。因此，能够实现用于将射出光向前方照射的光学系统的小型化。

作为发光装置有，除了激光光源以外，还具备使激光聚光的聚光光学系统、由荧光体构成的波长转换部、以及配置在激光光源至波长转换部的光程的中途的光偏转部的发光装置。在该发光装置中，使用聚光光学系统，将激光体聚光并照射到荧光体，由光偏转部使激光偏转。并且，在该发光装置中，对光偏转部的反射镜角度进行摇动控制，从而使激光的光程周期性地偏转。在此，反射镜角度的摇动控制的周期被设定为，来自发光装置的射出光的闪烁不能由人的视觉感知的程度短的周期。根据该发光装置，使荧光体上的激光的照射位置周期性地变化，从而能够自由地形成荧光体上的发光区域形状。对该发光装置，附加用于将从波长转换部发生的波长转换光、以及激励光的散射成分向发光装置的前方投射的光学系统，从而成为将与荧光体上的激励光扫描坐标区域对应的配光角分布向前方投射的照明装置。以下，会有将这些发光装置以及照明装置分别称为，扫描型发光装置以及扫描型照明装置的情况。扫描型照明装置，能够适用于例如车辆用的配光可变头灯系统(ADB：Adaptive Driving Beam)。具体而言，通过可倾倒的反射镜的周期性的角度控制，从而由激光扫描与想要投射的配光分布对应的荧光体上的坐标区域。据此，例如以对头车的搭乘者或步行者的眩目防止为目的，以不照射该搭乘者或步行者的脸的区域的方式，进行在激光通过该区域对应的荧光体的坐标区域时，停止激光光源的控制。如此，改变荧光体上的激光扫描区域，从而能够实现与车辆的驾驶状况对应的配光分布。

在扫描型照明装置中，扫描荧光体的激励光的点尺寸越小，荧光体的发光单位面积就越小，能够由激励光的位置控制，以分辨率高的描绘图案(即，投射图案)照射前方。并且，荧光体的发光面积越小，就越能够将投射光学系统构成为小，因此，能够实现照明装置的小型化。因此，提出了将向荧光体的照射光，利用聚光光学系统集中于小的亮点的类型的许多扫描型照明装置。

其中，专利文献1中提出了，在光源与光偏转部之间具备聚光光学系统的结构例，专利文献2中提出了，在光偏转部与荧光体之间，配置用于使激励光聚光的凸透镜的结构例。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2014-29858号公报

专利文献2：日本特开2015-184591号公报

为了由半导体激光器使荧光体激励来获得照明用的大的光通量，一般使用高功率的水平多模式激光光源。水平多模式激光光源是指，在慢轴方向(水平方向)上，以多模式进行激光振荡，在与慢轴方向垂直的快轴方向上，以单模式进行激光振荡的激光光源。在从水平多模式激光光源射出的激光由一张轴对称的透镜聚光的情况下，在以多模式振荡的慢轴方向上，与以单模式振荡的快轴方向相比光束质量差，因此，存在亮点直径变大的问题。

对于该问题，作为缩小慢轴方向的荧光体上的亮点直径的方法有，缩短聚光光学系统的焦点距离，配置在荧光体附近的方法。

为了实现该方法，在专利文献1所记载的结构那样在光源与光偏转部之间配置聚光光学系统的情况下，若聚光光学系统的焦点距离变短，则光偏转部至荧光体的光程长度也同时变短。因此，在荧光体被形成在平面上，并且，将激励光的扫描区域设为一定尺寸的情况下，随着接近激励光的扫描两端，光程长度变化率就增大，因此，不能充分地使激励光聚光，荧光体上的亮点直径扩大。进而，在荧光体的入射角大的光学系统结构的情况下，存在随着激励光的扫描位置接近两端，亮点大幅度地倾斜的问题。并且，为了扫描一定距离，而需要使光偏转部的偏转角度变大，根据由磁电路驱动可动反射镜的方式，基于电流的增大的线圈的耐热性、以及保持反射镜的弹簧的耐久性会成为问题。并且，光偏转部的偏转角度的增大导致激励光照射扫描光程上的光学元件的范围(有效范围)的增大，导致装置的尺寸增大、光学部件的成本上升等的问题。

另一方面，如专利文献2，在光偏转部至荧光体间配置聚光光学系统的情况下，根据对偏转的光束的透镜的折射效果，光束向聚光光学系统的焦点方向折射，因此，对偏转角的荧光体上的变位灵敏度(即，变位量)降低。因此，需要将基于光偏转部的偏转角度设计为大，在此情况下也导致所述的问题。

发明内容

为了解决以上的问题，本公开提供，在波长转换部中能够充分地使激励光聚光、且能够实现小型化的扫描型的发光装置以及具备它的照明装置。

本公开的实施方案之一涉及的发光装置，具备：光源部，射出激励光；光偏转部，使所述激励光偏转；波长转换部，被照射由所述光偏转部偏转的所述激励光，将所述激励光转换为波长不同的波长转换光来射出；以及聚光部，使所述激励光聚光于所述波长转换部，所述聚光部，由第一光学系统和第二光学系统构成，所述第一光学系统被配置在所述光源部与所述光偏转部之间，所述第二光学系统被配置在所述光偏转部与所述波长转换部之间，在与所述激励光的行进方向垂直的截面，将所述激励光的光束参数乘积成为最小的方向的轴设为Ax轴，将与所述Ax轴正交的方向的轴设为Ay轴时，在所述第二光学系统中，Ay轴方向的焦点距离，比Ax轴方向的焦点距离小。

在这样的结构的发光装置中，第二光学系统中的Ay轴方向的聚光功能比Ax轴方向的聚光功能大，因此，第二光学系统中能够充分地缩小Ay轴方向的光束直径。因此，能够一边抑制对Ay轴方向的光束直径的大小的影响，一边使光偏转部与波长转换部之间的距离变长。据此能够使光偏转部的偏转角变小，因此，能够实现光偏转部的小型化以及耐久性的提高。并且，能够抑制波长转换部的激励光的扫描区域端部的亮点的扩大以及倾斜。

并且，在本公开的实施方案之一涉及的发光装置中也可以，所述第二光学系统具备，柱状透镜或柱状反射镜。

根据这样的结构的发光装置，能够实现不给Ax轴方向的光束直径带来影响，而能够自由地调整Ay轴方向的光束直径的第二光学系统。

并且，本公开的实施方案之一涉及的发光装置也可以，所述聚光部对Ax轴以及Ay轴的各自的合成焦点距离fx以及fy，处于fx＞fy的关系。

在这样的结构的发光装置中，最小的光束尺寸与聚光部的合成焦点距离成比例，因此，与光束质量(BPP)好的Ax轴侧相比，能够缩小因光束质量(BPP)差而亮点尺寸变大的Ay轴侧的亮点。并且，适当地设定与Ax轴以及Ay轴的各个轴对应的聚光光学元件的各个焦点距离，从而能够将具有所希望的长短轴比(椭圆率)的椭圆形亮点形成在波长转换部。

并且，在本公开的实施方案之一涉及的发光装置中也可以，在所述波长转换部中，所述激励光在所述Ax轴的方向上进行扫描。

在这样的结构的发光装置中，将比Ay轴方向能够缩小光束直径的Ax轴方向设为扫描方向，从而能够提高通过扫描获得的描绘图案的分辨率。其结果为，在将该发光装置作为照明装置利用时，投影图案的尖锐度(对比度)提高。并且，位于光偏转部与荧光体之间的第二光学系统，对激励光的扫描方向的聚光功能小，因此，能够抑制波长转换部的位置灵敏度的降低。

并且，在本公开的实施方案之一涉及的发光装置中也可以，在所述波长转换部中，所述激励光在所述Ax轴的方向以及所述Ay轴的方向上进行扫描，在所述Ax轴的方向上进行扫描的范围，比在所述Ay轴的方向上进行扫描的范围宽。

在这样的结构的发光装置中，在光束质量好的一侧的Ax轴方向上进行扫描，从而与在光束质量差的Ay轴方向上进行扫描的情况相比，能够显示更细小的描绘图案。并且，将配置在波长转换部与光偏转部之间的第二光学系统的聚光功能小的Ax轴设为扫描更宽广的范围的方向，从而能够使扫描方向与第二光学系统的影响小的方向一致。因此，在Ax轴方向上，不使光偏转部的倾倒角度变大也能够扫描宽广的照射区域。

并且，在本公开的实施方案之一涉及的发光装置中也可以，所述波长转换部是荧光体。

在这样的结构的发光装置中，在荧光体中能够对激励光进行波长转换。

并且，本公开的实施方案之一涉及的发光装置，具备：所述发光装置；以及投射光学系统，用于将从被照射所述激励光的波长转换部射出的所述波长转换光、以及由所述波长转换部散射的所述激励光，向照明对象照射。

在这样的结构的发光装置中，由光偏转部使激励光偏转来在波长转换部上进行扫描，从而能够作为车辆前照灯、聚光照明等的需要特定的配光分布的各种照明装置利用。并且，具有本结构的照明装置能够，使配光发生自如变化。

根据本公开，本公开能够提供，在波长转换部中能够充分地使激励光聚光、且能够实现小型化的扫描型的发光装置以及具备它的照明装置。

附图说明

图1是示出实施例1涉及的发光装置以及照明装置的最单纯的光学系统的结构的侧面图。

图2是示出实施例1涉及的发光装置以及照明装置的最单纯的光学系统结构的俯视图。

图3是示出实施例1涉及的发光装置所利用的半导体发光元件的概略结构、以及从半导体发光元件射出的激光的辐射图案的斜视图。

图4是示出实施例1涉及的从荧光体向外部放出的光的波长分布的图表。

图5A是示出实施例1涉及的投射光学系统的焦点距离与投射光的x轴方向的辐射角的关系的图。

图5B是示出实施例1涉及的投射光学系统的焦点距离与投射光的y轴方向的辐射角的关系的图。

图6A是示出实施例1涉及的发光装置的激励光入射的一侧的荧光体表面的激励光的位置以及形状的第一例子的图。

图6B是示出实施例1涉及的发光装置的激励光入射的一侧的荧光体表面的激励光的位置以及形状的第二例子的图。

图6C是示出实施例1涉及的发光装置在的激励光入射的一侧荧光体表面的激励光的位置以及形状的第三例子的图。

图7是示出实施例2涉及的发光装置以及照明装置的光学系统结构的侧面图。

图8是示出实施例2涉及的发光装置以及照明装置的光学系统结构的斜视图。

图9是示出实施例2涉及的发光装置的可动反射镜的转动角、与荧光体表面的激励光的照射点形状的关系的一个例子的图。

图10是示出变形例1涉及的发光装置以及照明装置的结构的侧面图。

图11是示出变形例1涉及的发光装置以及照明装置的结构的俯视图。

图12是示出变形例2涉及的发光装置以及照明装置的光学系统结构的侧面图。

具体实施方式

以下，详细说明本公开的实施例。而且，以下说明的实施例，都示出本公开的一个具体例子。以下的实施例示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤以及步骤的顺序等是一个例子而不是限定本公开的宗旨。并且，对于以下的实施例的构成要素中的、示出本公开的最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。

并且，各个图是示意图，并不一定是严密示出的图。因此，各个图中的缩尺等并不一致。

(实施例1)

图1以及图2分别是示出本实施例涉及的发光装置1以及照明装置2的最单纯的光学系统的结构的侧面图以及俯视图。在图1以及图2中，将从照明装置2投射的投射光190的光轴方向设为z轴方向，将与该光轴方向垂直且彼此正交的两个方向设为x轴方向以及y轴方向。

本实施例涉及的照明装置2是，射出投射光190的装置，如图1以及图2示出，具备发光装置1以及投射光学系统170。发光装置1具备，光源部3、光偏转部140、波长转换部160、以及聚光部10。

光源部3是，射出激励光101的光源，具备半导体激光光源100。半导体激光光源100是，射出激励光101的激光光源。半导体激光光源100，主要具备，半导体发光元件110、以及固定半导体发光元件110的子安装台111。

半导体发光元件110是，射出作为激光的激励光101的半导体激光元件。以下，对于半导体发光元件110，利用附图进行说明。

图3是示出本实施例涉及的发光装置1所利用的半导体发光元件110的概略结构、以及从半导体发光元件110射出的激光的辐射图案的斜视图。图3中示出x轴、y轴以及z轴的三维正交坐标轴，但是，在与图1以及图2示出的三维正交坐标轴一致的方向上，半导体发光元件110被安装在半导体激光光源100的内部。此时，对于x轴、y轴以及z轴，若轴平行，则也可以安装为其朝向正负相反。

以下，利用图3，说明半导体发光元件110的结构。

半导体发光元件110，例如，在GaN等的半导体基板113上，由AlGaN等构成的n型包覆层114、由InGaN阱层和GaN障壁层等构成的多量子阱的活性层115、以及由AlGaN等构成的p型包覆层116以外延生长方式层叠。在p型包覆层116，形成脊部117。在p型包覆层116的上表面的没有形成脊部117的平坦面以及脊部117的侧面，形成绝缘层118，在脊部117的上表面形成p侧电极119。在半导体基板113的下表面形成n侧电极112。

n侧电极112以及p侧电极119，由以Au为基础的合金等的蒸镀等形成。以电流从p侧电极119向n侧电极112流动的方式，向p侧电极119以及n侧电极112施加电压，从而在脊部117的下方的活性层115的区域发生光的引导放出。此时，n型包覆层114和p型包覆层116的折射率，比形成在其间的活性层115的折射率低，因此，光被限制在薄活性层115中。并且，形成在p型包覆层116的外侧的p侧电极119，被形成为条纹状，并且，在除此以外的区域形成绝缘层118，因此，成为电流流动的范围被限定在p侧电极119的条纹宽度的范围的结构。其结果为，发光区域的水平方向的大小被限定。被限定在这些垂直以及水平的两方向的空间中发生的光，在活性层115的前后的墙壁开端面之间反复反射无数次，据此，光被放大而成为激光，向外部放出。

在本实施例中，具备半导体发光元件110的半导体激光光源100，射出波长450nm附近的蓝色的激光。图3的脊部117的下方的椭圆所示的区域(与后述的近场图案301对应的区域)是射出激光的发光区域。一般而言，将与半导体发光元件110的活性层115垂直的方向称为快轴，将与活性层115平行的方向称为慢轴，但是，在与半导体发光元件110的发光区域充分近的位置，形成成为具有向慢轴方向延伸的长轴的椭圆的近场图案301。另一方面，激光从活性层115射出后，因衍射而椭圆的慢轴方向以及快轴方向的直径逐渐扩大。在此，在快轴方向上，与慢轴方向相比直径急剧扩大。因此，形成成为长轴位于快轴方向的椭圆的远场图案302。以下，将激光的快轴方向设为Ax轴，将慢轴方向设为Ay轴。

本实施例涉及的发光装置1，以图3示出的半导体发光元件110的x轴、y轴以及z轴的朝向，与图1以及图2示出的x轴、y轴以及z轴的朝向一致的方式，固定在子安装台111上。此时，x轴、y轴的正负的方向也可以是，相反方向。也就是说，被配置为半导体发光元件110的快轴以及慢轴分别与x轴方向以及y轴方向平行。

激励光101，由聚光部10聚光于快轴方向以及慢轴方向。据此，激励光101，形成将近场图案301作为影像再现的焦点位置附近的光束点，照射到波长转换部160。

聚光部10具备，第一光学系统11以及第二光学系统12。在本实施例中，第一光学系统11具备，非球面透镜120以及柱状透镜130。第二光学系统12具备，柱状透镜155。

非球面透镜120是，将从半导体发光元件110射出的激光转换为平行光的准直透镜，以使激光的球面像差成为最小的方式被最佳化。

柱状透镜130是，对半导体发光元件110的快轴具有曲率、且在波长转换部160的位置具有焦点的透镜。

柱状透镜155是，对半导体发光元件110的慢轴具有曲率、且在波长转换部160的位置具有焦点的透镜。

例如，激励光101，由配置在半导体激光光源100附近的非球面透镜120准直。接着，激励光101，由配置在半导体激光光源100与光偏转部140之间的柱状透镜130聚光于快轴方向。进而，激励光101，在由光偏转部140偏转后，由配置在光偏转部140与波长转换部160之间的柱状透镜155聚光于慢轴方向。并且，焦点距离互不相同的柱状透镜130以及155，分别被配置为焦点位置与波长转换部一致，因此，以与将近场图案301作为影像再现的焦点位置附近的光束点同样的图案照射到波长转换部160。

光偏转部140是，使激励光101偏转的设备。光偏转部140具有，激励光101以规定的光轴入射的一个偏转光学元件144。在本实施例中，偏转光学元件144是，例如，由磁电路以旋转轴Am为中心来周期性地往返倾倒，并且使入射光偏转的透射型的光学元件。作为偏转光学元件144，能够利用例如透射型的棱镜、以及利用衍射的音响光学元件等。而且，在本实施例中，作为光偏转部140，利用了具备偏转光学元件144的透射型的结构，但是，也可以利用具备由磁电路或压电效果往返倾倒的可动反射镜的反射型的结构。

波长转换部160是，被照射由光偏转部140偏转的激励光101，将激励光101转换为波长不同的波长转换光来射出的部件。在本实施例中，波长转换部160具备荧光体162、以及在表面层叠形成荧光体162的透明基板161。荧光体162，将激励光101转换为作为波长转换光的荧光。荧光体162包括，例如，作为Ce激活A₃B₅O₁₂(A包括Sc、Y、Sm、Gd、Tb、Lu的任一个。B包括Al、Ga、In的任一个。)所表示的YAG系荧光体的石榴石结晶荧光体。更具体而言，作为荧光体162，除了Ce激活Y₃Al₅O_1a的单结晶体以外，还可以利用Ce激活Y₃Al₅O₁₂的多晶体、或Ce激活Y₃Al₅O₁₂粒子和Al₂O₃粒子混合并烧成的陶瓷YAG荧光体等。

投射光学系统170是，用于将从被照射激励光101的波长转换部160射出的波长转换光、以及由波长转换部160散射的激励光101，向照明对象照射的光学系统。在本实施例中，投射光学系统170是，用于将从波长转换部160以兰伯特分布放出的波长转换光(荧光)、以及激励光101的散射成分聚光、且投射的透镜。在本实施例中，投射光学系统170具备，第一透镜171以及第二透镜172。由第一透镜171以及第二透镜172构成的两张一组的投射光学系统170被配置为，其合成焦点位置与荧光体表面一致。据此，从投射光学系统170能够投射准直的光。

接着，对于激励光101达到波长转换部160的荧光体162的光程，利用图1以及图2进行说明。

从半导体激光光源100射出的激励光101，入射到配置在其前方附近的非球面透镜120，转换为平行光。接着，激励光101入射到对x轴方向(半导体发光元件110的快轴方向)具有曲率的柱状透镜130，激励光101的快轴方向的成分转换为收敛光。在此，激励光101的慢轴方向的成分不受到柱状透镜130的影响，因此，保持平行光的状态行进。然后，激励光101入射到光偏转部140。由光偏转部140改变了行进方向的激励光，入射到配置在其偏转方向的柱状透镜155。柱状透镜155，对慢轴方向(y轴方向)具有曲率，因此，将激励光101的准直的慢轴方向的成分转换为收敛光。此时，激励光101的快轴方向的成分不受到柱状透镜155的影响，保持由柱状透镜130转换的收敛角度的状态向波长转换部160行进。由这些柱状透镜130以及155转换为收敛光的激励光101，透射层叠形成了荧光体162的透明基板161，入射到配置在各个柱状透镜的焦点位置附近的荧光体162。

荧光体162，将激励光101的一部分转换为作为具有更大的波长的分布的波长转换光的荧光，向外部放出。并且，没有转换为荧光的激励光101的剩余成分，也由荧光体162中包括的荧光体粒子以及荧光体的粘合物、以及根据需要混入到荧光体162的粒子散射，向荧光体162的外部放出。荧光、以及激励光101的散射成分，都在相对于透明基板161的荧光体形成面(与投射光学系统170相对的面)垂直的方向上以兰伯特分布放出。人的视觉将看到的荧光与激励光101的散射光的混合光，识别为与荧光和散射光的比率对应的颜色的光，因此，对于其比率适当地调整荧光体的厚度、荧光体粒子的密度等，从而能够形成看起来白色、或任意的颜色的波长分布。

图4是示出本实施例涉及的从荧光体162向外部放出的光的波长分布的图表。在本实施例中，作为激励光101利用450nm左右的蓝光，作为荧光体162，利用由激励光101激励来发出黄色的荧光的YAG荧光体。在图4中，波长450nm附近的光强度的峰值基于由荧光体162没有转换为荧光而散射的激励光101，比其峰值大的波长的光强度表示，由荧光体162转换为荧光的光成分的强度。而且，图4示出的光谱分布的光由人的视觉识别为白色。

而且，在本实施例中，激励光101从荧光体162的荧光放出面(与投射光学系统170相对的面)的相反侧的面照射，因此，在形成有荧光体162的透明基板161的任一个表面，为了提高发光效率而形成有使激励光101的波长带以外的可见光反射的分色膜。

进而，为了将发光装置1作为照明装置2利用，而以荧光体162的中心位置为合成焦点位置的投射光学系统170，被配置在相对于荧光体162的投射方向侧。激励光101扫描荧光体162，从而从荧光体以兰伯特分布放出的荧光、以及激励光101的散射成分入射到投射光学系统170，混合后向装置前方投射。据此，获得萤光的颜色和激励光的颜色混合的白色的投射光。

而且，为了将来自荧光体162的射出光尽量入射到投射光学系统170，而设计为投射光学系统170的光取入NA确保0.9以上。

在此，对于从投射光学系统170射出的投射光190，利用附图进行说明。

图5A以及图5B分别是示出本实施例涉及的投射光学系统170的焦点距离fp与投射光190的x轴方向以及y轴方向的辐射角θpx以及θpy的关系的图。在图5A以及图5B中，将投射光学系统170简化示出为一个透镜。

如图5A以及图5B示出，在将投射光学系统170的焦点距离设为fp，将配置在其焦点位置的荧光体162的x轴方向以及y轴方向的发光宽度设为dx、dy时，向前方投射的投射光190的辐射角θpx以及θpy，分别如下表示。

(数式1)

(数式2)

在本实施例涉及的发光装置1以及照明装置2，分别作为扫描型发光装置以及扫描型照明装置发挥功能时，激励光101入射的偏转光学元件144，以图2示出的转动轴Am为中心在一定角度范围内周期性地往返倾倒。因此，激励光101，按照偏转光学元件144的倾倒角度使行进方向变化，并且，在x轴的方向上扫描荧光体162的表面。此时，对照明装置2所需要的照射角度范围的发光宽度、即扫描范围是，能够根据式1-1以及式1-2决定的。

图6A至图6C是示出本实施例涉及的发光装置1的激励光101入射的一侧的荧光体162表面的激励光101的位置以及形状的第一至第三例子的图。在图6A至图6C中，白区域示出激励光101的照射点或照射区域。图6A是示出对偏转光学元件144的转动角的、激励光101的照射点的位置的变化的例子。图6B是示出，在以使半导体激光光源100连续点灯的状态、使偏转光学元件144高速往返倾倒的情况下将往返移动的激励光101的照射点在时间上重叠时的激励光101的照射区域的形状的图。也就是说，图6B示出由激励光101激励的激励区域。图6C是示出，与偏转光学元件144的倾倒(转动)工作同步使半导体激光光源100的发光暂时停止，从而在荧光体162的激励光101能够扫描的区域(相当于图6B的激励区域的区域)的一部分使激励停止的状态(即，使发光装置1灭灯的状态)的例子。如此，与偏转光学元件144的倾倒工作同步，对半导体激光光源的ON/OFF进行控制，从而能够形成荧光体162的非发光区域。进而，根据式1-1以及式1-2，与该非发光区域对应的前方的角度范围成为非照射区域，从而能够实现ADB那样的可变配光。

以下，说明由本实施例涉及的发光装置1以及照明装置2获得的效果。

一般而言，对于表示激光的光束质量的光束参数乘积(BPP：Beam ParameterProducts)，若将x轴方向以及y轴方向的BPP分别设为BPPx以及BPPy，将发散角(全角)设为θx[mrad]以及θy[mrad]，将光束腰半径设为rx[mm]以及ry[mm]，则如下定义。

[数式3]

[数式4]

该BPP为保存量，在没有像差的理想的光学系统中传送的假定下不变。

并且，在将柱状透镜130的焦点距离设为fx，将柱状透镜155的焦点距离设为fy，将x轴方向以及y轴方向(即，快轴方向以及慢轴方向)的入射光束直径设为Dx以及Dy，将示出x轴方向以及y轴方向的光束质量的光束参数乘积设为BPPx以及BPPy时，对于光束腰的各个轴的亮点直径dx、dy，若没有透镜等的光学系统的像差，则能够由以下的数式表示。

[数式5]

[数式6]

根据这些数式，能够理解为光束腰的亮点直径，与光束质量、以及聚光透镜的焦点距离成比例。

本实施例中使用的作为高功率的半导体激光元件的半导体发光元件110，在作为活性层115的厚度方向的快轴方向上以单模式进行激光振荡，在光限制宽度比活性层115的厚度大的慢轴方向上以多模式进行激光振荡。因此，激励光101，由衍射的效果形成处于θx＞θy的关系的远场图案。并且，根据振荡模式的影响，成为BPPx＜BPPy。也就是说，快轴成为光束质量好的一侧的Ax轴，慢轴成为光束质量差的一侧的Ay轴。另一方面，从半导体发光元件110射出的激励光101，由作为轴对称的准直透镜的非球面透镜120转换为平行光。因此，向柱状透镜130的入射光束直径，与θx、θy成比例，处于Dx＞Dy的关系。因此，成为(BPPx/Dx)＜(BPPy/Dy)，在假设将该光束由相同的焦点距离、fx＝fy的一张轴对称的透镜缩小的情况下，根据式3-1以及式3-2，亮点直径dx与dy的关系，成为dx＜dy，该光束直径比为一定。

一般而言，多模式半导体激光元件的(BPPy/Dy)为，(BPPx/Dx)的数倍至数十倍，因此，快轴方向与慢轴方向相比，聚光性非常高。即使如本实施例将聚光光学系统分为两个轴，从而设为fx＞fy，也根据装置空间的关系，难以使亮点直径dx与亮点直径dy的大小关系相反。因此，在进行一维扫描的情况下，在光束质量好的一侧的Ax轴方向、即x轴方向上进行扫描，据此，与在光束质量差的Ay轴方向上进行扫描的情况相比，能够显示更细小的描绘图案。也就是说，将比Ay轴方向能够缩小光束直径的Ax轴方向设为扫描方向，从而能够提高通过扫描获得的描绘图案的分辨率。其结果为，在将该发光装置1作为照明装置2利用时，投影图案的尖锐度(对比度)提高。并且，位于光偏转部140与荧光体162之间的第二光学系统12，对激励光101的扫描方向的聚光功能小，因此，能够抑制波长转换部160的位置灵敏度的降低。

对此，在激励光101以一维扫描，将激励光101从非扫描方向以大的入射角入射到荧光体162时，或者，在想要激励光101以二维扫描来提高正交的各个方向的分辨率时，会有不仅光束质量好的Ax轴方向的亮点直径，还需要将光束质量差的Ay轴方向的亮点直径尽量缩小的情况。为了实现它，在根据由一张轴对称的透镜聚光的结构将光束质量差的Ay轴缩小的情况下，需要使透镜的焦点距离变小，尽量与荧光体接近。此时，对于透镜与光偏转部的位置关系，可以考虑两个配置结构。一方是，将透镜配置在光源部与光偏转部之间的结构，另一方是，将透镜配置在光偏转部与荧光体之间的结构。

在利用前者的结构的情况下，若使透镜的焦点距离变短，则还需要与它对应地缩短光偏转部与荧光体的距离。其结果为，为了在荧光体上确保一定的扫描距离，而需要使光偏转部的偏转角变大，产生构成光偏转部的线圈、弹簧等的耐久性的问题。并且，也产生在往返扫描时的扫描端，亮点的模糊更显着等的问题，因此，难以使透镜与荧光体大幅度地接近。

另一方面，在利用后者的结构的情况下，以由光偏转部偏转的激励光聚焦于荧光体上的方式，将激励光入射到在与该偏转方向相同的方向具有聚光力的透镜，据此，偏转的激励光被弯曲为再次返回到焦点位置方向。因此，产生对偏转角的荧光体上的激励光的亮点位移灵敏度降低的问题。因此，需要使激励光在光偏转部以更大的角度偏转，产生与前者的结构的情况相同的问题。

为了解决这些问题，在本实施例涉及的发光装置1中，用于使激励光101聚光的透镜由仅在正交的两个方向之中的一个方向具有曲率的两张柱状透镜构成。而且，将x轴方向的焦点距离为fx的第一张柱状透镜130配置在光源部3与光偏转部140之间，将y轴方向的焦点距离为fy的第二张柱状透镜155配置在光偏转部140与波长转换部160之间。x轴方向以及y轴方向的任何方向，都在波长转换部160的荧光体162上存在激励光101的焦点位置，因此，成为fx＞fy。此时，第一张柱状透镜130被构成为，使激励光101中的光束质量好的Ax轴方向的成分聚光，第二张柱状透镜155被构成为，使光束质量差的Ay轴方向的成分聚光。其结果为，能够解决所述的由一张轴对称的透镜聚光的结构的问题，能够形成也在Ay轴方向上缩小的激励光点。而且，适当地设定与Ax轴以及Ay轴的各个轴对应的聚光光学元件的各个焦点距离，从而能够将具有所希望的长短轴比(椭圆率)的椭圆形亮点形成在波长转换部160。

并且，将配置在波长转换部160与光偏转部140之间的第二光学系统12的聚光功能小的Ax轴设为扫描更宽广的范围的方向，从而能够使扫描方向与第二光学系统12的影响小的方向一致。因此，在Ax轴方向上，不使光偏转部140的倾倒角度变大也能够扫描宽广的照射区域。

并且，在以多模式振荡的半导体发光元件110的Ax轴方向上，与Ay轴方向相比光束质量非常好，因此，即使荧光体162为止的焦点距离多少变长，也能够缩小为Ay轴方向的亮点直径以下。本实施例，利用具有满足这样的条件的焦点距离fx以及fy的柱状透镜130以及155。

如上所述，本实施例涉及的发光装置1，在第二光学系统12中，Ay轴方向的焦点距离fy，比Ax轴方向的焦点距离(无限大)小。如此，第二光学系统12的Ay轴方向的聚光功能比Ax轴方向的聚光功能大，因此，能够将Ay轴方向的光束直径，在第二光学系统12充分地缩小。因此，能够抑制对Ay轴方向的光束直径的影响，并且，能够使光偏转部140与波长转换部160之间的距离变长。据此，能够使光偏转部140的偏转角变小，因此，能够实现光偏转部140的小型化以及耐久性的提高。并且，能够抑制波长转换部160的激励光101的扫描区域端部的亮点的扩大以及倾斜。而且，在所述例子中，在Ax轴方向以及Ay轴方向的每一个，利用一个聚光光学元件进行了聚光，但是，也可以利用两个以上的聚光光学元件进行聚光。在此情况下，对于Ax轴方向以及Ay轴方向的各个焦点距离fx以及fy，分别利用两个以上的聚光光学元件的合成焦点距离即可。

并且，本实施例涉及的照明装置2，由光偏转部140使激励光101偏转来在波长转换部160上进行扫描，从而能够作为车辆前照灯、聚光照明等的需要特定的配光分布的各种照明装置利用，并且，照明装置2能够，使配光发生自如变化。

而且，在本实施例中，第二光学系统12具备柱状透镜155，但是，也可以具备柱状反射镜。第二光学系统12具备柱状透镜或柱状反射镜，据此，能够实现不给Ax轴方向的光束直径带来影响，而能够自由地调整Ay轴方向的光束直径的第二光学系统12。

而且，在将所述柱状透镜130以及155的结构，适用于激励光101以二维扫描的发光装置的情况下，激励光101也在Ay轴方向上扫描。在此情况下，起因于该扫描方向与配置在光偏转部140和波长转换部160之间的柱状透镜155的具有曲率的方向一致，对光偏转部140的偏转角的荧光体162上的亮点位移灵敏度降低。因此，Ay轴方向的扫描范围变窄，但是，分辨率提高，因此，采用本结构的意义大。例如，在ADB的用途上，与车辆前方水平方向相比，垂直方向照射窄的范围即可，因此，在照射角度范围窄的方向、即荧光体扫描范围窄的方向分配Ay轴即可。

并且，在本实施例中，采用了来自半导体发光元件110的激励光的波长为450nm附近的蓝光，若是荧光体162的激发波长，则也可以采用其他的波长的可见光、或紫外光。但是，在紫外光的情况下，需要仅由荧光生成与照明装置2的要求规格对应的可视区域的光谱。于是，在需要用于生成该光谱的多个波长分布的情况下，也可以将两种以上的荧光体混合、或层叠来使用。

(实施例2)

说明实施例2涉及的发光装置以及照明装置。在本实施例中，与实施例1不同之处是，利用两个半导体激光光源。以下，对于本实施例，以与实施例1不同之处为点中心利用附图进行说明。

图7以及图8分别是示出本实施例涉及的发光装置1a以及照明装置2a的光学系统结构的侧面图以及斜视图。

如图7以及图8示出，本实施例涉及的照明装置2a具备，发光装置1a、以及投射光学系统170。

如图7示出，发光装置1a具备，光源部3a、聚光部10a、光偏转部140a、以及波长转换部160a。发光装置1a还具备，固定反射镜180、280以及281。

在本实施例中，光源部3a具备，两个半导体激光光源100以及200。半导体激光光源200具有，与实施例1涉及的半导体激光光源100同样的结构。也就是说，半导体激光光源200主要具备，半导体发光元件210、以及固定半导体发光元件210的子安装台211。而且，在本实施例中，将从半导体激光光源100以及200射出的激励光分别称为第一激励光101以及第二激励光201。

聚光部10a具备，第一光学系统11a以及第二光学系统12a。在本实施例中，第一光学系统11a具备，非球面透镜120及220、以及柱状透镜130及230。第二光学系统12a具备，柱状反射镜150以及250。在本实施例中，柱状反射镜150以及250是，柱状凹面反射镜。

非球面透镜220以及柱状透镜230分别具有，与非球面透镜120以及柱状透镜130同样的结构。

柱状反射镜150以及250分别是，对半导体发光元件110以及210的慢轴具有曲率，且在波长转换部160a的位置具有焦点的反射镜。

光偏转部140a是，使第一激励光101以及第二激励光201偏转的设备。光偏转部140a具有，第一激励光101和第二激励光201以互不相同的光轴入射的一个可动反射镜142。在本实施例中，可动反射镜142是，例如，由磁电路以旋转轴Am为中心来周期性地往返倾倒，并且使入射光偏转的反射镜。

波长转换部160a，被照射由光偏转部140a偏转的第一激励光101以及第二激励光201，将第一激励光101以及第二激励光201转换为波长不同的波长转换光来射出。在本实施例中，波长转换部160a具备荧光体162。荧光体162，将第一激励光101以及第二激励光201转换为作为波长转换光的荧光。

固定反射镜180、280以及281，配置在第一激励光101以及第二激励光201的光程上，用于调整第一激励光101以及第二激励光201的光程的慢轴方向上的位置以及行进方向。

接着，对于第一激励光101以及第二激励光201达到波长转换部160a(即，荧光体162)的光程，利用图7以及图8进行说明。

从半导体激光光源100射出的第一激励光101，入射到配置在其前方附近的非球面透镜120，转换为平行光。接着，第一激励光101入射到对x轴方向(半导体发光元件110的快轴方向)具有曲率的柱状透镜130，将第一激励光101的快轴方向的成分转换为收敛光。在此，第一激励光101的慢轴方向的成分不受到柱状透镜130的影响，因此，保持平行光的状态行进。在本实施例中，为了使从柱状透镜130射出的第一激励光101的光程偏转，而将固定反射镜180插入在光程上。据此，如图8示出，使第一激励光101的光程偏转，将第一激励光101入射到一个可动反射镜142的转动轴Am上。在光偏转部140a反射的第一激励光101，入射到配置在其反射方向的柱状反射镜150。柱状反射镜150，对第一激励光101的慢轴方向具有曲率，将第一激励光101的慢轴方向的成分转换为收敛光。此时，第一激励光101的快轴方向的成分不受到柱状反射镜150的影响，保持由柱状透镜130转换的收敛角度的状态向波长转换部160a行进。由柱状透镜130以及柱状反射镜150转换为收敛光的第一激励光101，入射到配置在柱状透镜130以及柱状反射镜150的焦点位置附近的波长转换部160a。

从半导体激光光源200射出的第二激励光201，入射到配置在其前方附近的非球面透镜220，转换为平行光。接着，第二激励光201入射到对x轴方向(半导体发光元件210的快轴方向)具有曲率的柱状透镜230，将第二激励光201的快轴方向的成分转换为收敛光。在此，第二激励光201的慢轴方向的成分不受到柱状透镜230的影响，因此，保持平行光的状态行进。在本实施例中，为了使从柱状透镜230射出的第二激励光201的光程偏转，而将固定反射镜280插入在光程上。据此，如图8示出，使第二激励光201的光程偏转，将第二激励光201在一个可动反射镜142的转动轴Am上，从与第一激励光101相同的方向以相同的入射角，入射到与第一激励光101不同的位置。也就是说，第二激励光201，由与第一激励光101不同的光程、且平行的光程，入射到可动反射镜142的转动轴Am上。进而，换而言之，第一激励光101以及第二激励光201，通过包括可动反射镜142的转动轴Am的平面，以彼此相同的入射角入射到可动反射镜142。

由可动反射镜142反射的第二激励光201，入射到配置在其反射方向的固定反射镜281，与第一激励光101相比，向相对于波长转换部160a相反侧偏转。接着，第二激励光201，入射到相对于通过波长转换部160a的第二激励光201入射的入射面的扫描中心的法线，配置在与柱状反射镜150对称的位置的柱状反射镜250。在此，扫描中心是，成为第一激励光101以及第二激励光201的波长转换部160a的入射面的入射位置的轨迹的重心的位置。

柱状反射镜250，对第二激励光201的慢轴方向具有曲率，将第二激励光201的慢轴方向的成分转换为收敛光。此时，第二激励光201的快轴方向的成分不受到柱状反射镜250的影响，保持由柱状透镜230转换的收敛角度的状态向波长转换部160a行进。由柱状透镜230以及柱状反射镜250转换为收敛光的激励光，入射到配置在柱状透镜230以及柱状反射镜250的焦点位置附近的波长转换部160a。

构成波长转换部160a的荧光体162将第一激励光101以及第二激励光201的一部分转换为作为具有更大的波长的分布的波长转换光的荧光，向外部放出。并且，没有转换为荧光的各个激励光的剩余成分，也由荧光体162中包括的荧光体粒子以及荧光体的粘合物、以及根据需要混入到荧光体162的粒子散射，向荧光体162的外部放出。荧光、以及各个激励光的散射成分，都在相对于荧光体162的各个激励光入射的入射面垂直的方向上以兰伯特分布射出。人的视觉将看到的荧光与各个激励光的散射光的混合光，识别为与荧光和散射光的比率对应的颜色的光，因此，对于其比率适当地调整荧光体的厚度、密度等，从而能够形成看起来白色、或任意的颜色的波长分布。

根据以上的结构，从半导体激光光源100以及200分别射出的激励光101以及201，从相同的方向以相同的入射角度入射到相同的可动反射镜142的一个转动轴Am上的不同的两个位置。也就是说，第一激励光101以及第二激励光201，通过包括可动反射镜142的转动轴Am的平面，以彼此相同的入射角入射到可动反射镜142。进而，根据柱状透镜130以及230、柱状反射镜150以及250的作用，第一激励光101以及第二激励光201聚光于荧光体162的同一坐标。在此，以从可动反射镜142，到荧光体162的各个激励光聚光的位置的坐标为止的各个激励光的光程相等的方式，配置柱状反射镜150以及250、荧光体162等。

在本实施例涉及的发光装置1a以及照明装置2a，分别作为扫描型发光装置以及扫描型照明装置发挥功能时，第一激励光101以及第二激励光102入射的可动反射镜142，以图8示出的可动反射镜的转动轴Am为中心在一定角度范围内周期性地往返倾倒。据此，各个激励光，按照可动反射镜142的倾倒角度使反射方向变化，并且，在x轴的方向上扫描荧光体162的表面。图8中的点划线示出的光程的范围是扫描的范围。此时，对照明装置所需要的照射角度范围的发光宽度、即扫描范围是，能够根据式1-1以及式1-2决定的。本实施例涉及的光学系统，在第一激励光101与第二激励光201之间，荧光体162上的x轴坐标，在时间上以及位置上都一致的方式设计光程。

图9是示出本实施例涉及的发光装置1a的可动反射镜142的转动角、与荧光体162表面的激励光101的照射点形状的关系的一个例子的图。图9的图像(a)示出，由半导体激光光源100射出的第一激励光101形成的照射点形状，图像(b)示出，由半导体激光光源200射出的第二激励光201形成的照射点形状。并且，图像(c)示出，由第一激励光101以及第二激励光201形成的照射点形状。

如图9示出，使第一激励光101以及第二激励光201的扫描的时间和位置一致，从而由两个激励光形成的合成照射点，作为一个照射点扫描荧光体162。因此，与可动反射镜142的转动角同步，同时对入射到它的多个激励光的ON/OFF(即点灯以及灭灯)进行控制，从而在荧光体162上的多个激励光能够扫描的区域，能够控制发光及非发光、以及发光定时。进而，根据式1-1以及式1-2，能够在与荧光体162的非发光区域对应的前方的角度范围形成非照射区域，因此，能够实现ADB那样的可变配光。

进而，为了将本实施例涉及的发光装置1a作为照明装置2a利用，而以荧光体162的扫描中心位置为合成焦点位置的投射光学系统170，配置在相对于荧光体的投射方向侧。在荧光体上，各个激励光扫描，从而从荧光体162以兰伯特分布放出的荧光、以及各个激励光的散射成分入射到投射光学系统170，混合后向装置前方投射。据此，获得萤光的颜色和激励光的颜色混合的白色的投射光。

而且，为了取入尽量多的从荧光体162射出的光，而需要将投射光学系统170的入射面与荧光体162接近，另一方面，为了不使入射到荧光体162的各个激励光照射投射光学系统170，而使各个激励光以大的入射角照射到荧光体162，删除投射光学系统170的无用的部分。在本实施例中，如图7以及图8示出，在投射光学系统170的第一透镜171的与荧光体162相对的面中的、边缘部形成有倒角部171c。也就是说，除去第一透镜171的与荧光体162相对的面的边缘部的有可能与各个激励光干涉的部分，从而形成倾斜面。而且，倒角部171c的形成方法，不仅限于删除不具有倒角部的透镜的一部分的方法。例如，也可以预先将第一透镜171形成为具有倒角部171c的形状。在本实施例中，向荧光体162的入射角θin被设计为70度以上80度以下左右。据此，在投射光学系统170中，能够实现0.9以上的光取入NA。

在本实施例中，各个激励光，相对于荧光体162的入射面倾斜照射。也就是说，各个激励光的入射角，比0度大。因此，若将与各个激励光的光轴垂直的截面的光束直径设为dy，则荧光体162上的光束尺寸为dy/cosθin。例如，在以70度至80度左右的入射角入射的情况下，从dy的扩大率，大致成为2.9倍至5.8倍。为了高精度地进行投射光的配光控制，而照射点直径越小即可，因此，优选的是，尽量缩小各个激励光的慢轴方向的光束直径。

在实施例2中，配置为半导体发光元件110以及210的光束质量好的一侧的快轴为x轴，光束质量差的一侧的慢轴为y轴。因此，配置为，第一激励光101以及第二激励光102均为，快轴方向的成分由配置在半导体激光光源100以及200与光偏转部140a之间的柱状透镜130以及230聚光，慢轴方向的成分经由光偏转部140a由配置在其后方即与波长转换部160a近的一侧的柱状反射镜150以及250聚光。

在车辆前照灯的ADB中，以基于照射光的对头车以及步行者的眩目防止为目的，需要形成使向车辆的行进方向照射的光之中的水平方向的一部分灭灯来不会由光照射的灭灯区域。进而，需要按照车辆行驶中时时刻刻变化的驾驶状况，以尽量小的间距使灭灯区域的位置以及尺寸顺利地发生变化。因此，使亮点直径小的一侧轴的方向即x轴方向、与作为激励光扫描方向的水平侧一致的结构适于ADB。因此，在本实施例中，将一维扫描的水平方向设为x轴，将该方向与作为半导体发光元件的光束质量好的一侧的轴的Ax轴一致。

如上所述，在本实施例中，(i)多个激励光照射到可动反射镜142的转动轴Am上，并且，(ii)多个激励光相对于一个可动反射镜142从相同的方向以相同的入射角入射，并且，(iii)可动反射镜142至荧光体162的光程长度在多个激励光之间相等。在具备这些三个特征的发光装置1a以及照明装置2a中，可动反射镜142的每单位转动角度的荧光体162的照射点移动量，在多个激励光之间相等。因此，多个激励光同时达到荧光体162上的扫描轴上的同一坐标。其结果为，能够使从多个半导体激光光源射出的多个激励光向荧光体162的照射位置以及照射定时一致，并且，使多个激励光扫描。

而且，在本实施例中，利用了两个半导体激光光源100以及200，但是，若满足多个激励光入射到一个可动反射镜142的条件，则光源也可以多于两个。并且，在将预先将多个激励光重叠于同轴而生成的多条激励光入射的情况下，也获得同样的效果。

并且，对于本实施例中使用的聚光透镜，将快轴侧的聚光透镜设为柱状透镜，将慢轴侧的聚光透镜柱状设为反射镜，但是，若是在单侧的轴方向具有聚光力的光学元件，则也可以是透镜以及反射镜的任意的形态。并且，在光程上，为了以光程处于垂直方向的一定范围内的方式适当地改变激励光的行进方向，而配置固定反射镜180、280以及281，但是，使用的数量的大小不仅限于此。对于它们，按照能够配置的空间的状态、对壳体尺寸的限制、以及投射光学系统的形态，适当地选择即可。

(变形例等)

以上，对于本公开涉及的发光装置以及照明装置，根据各个实施例进行了说明，但是，本公开，不仅限于所述的各个实施例。

例如，在所述实施例1中，作为第一光学系统11利用了非球面透镜120和柱状透镜130，但是，本公开的结构不仅限于此。作为第一光学系统，也可以仅利用一个非球面透镜。对于这样的结构，利用附图进行说明。

图10以及图11分别是示出变形例1涉及的发光装置1b以及照明装置2b的结构的侧面图以及俯视图。

如图10以及图11示出，本变形例涉及的发光装置1b具备，聚光部10b。聚光部10b具备，第一光学系统11b以及第二光学系统12b。第一光学系统11b具备，一个非球面透镜120b。据此，激励光101会聚于x轴方向以及y轴方向的双方。据此，对第二光学系统12b具备的柱状透镜155b的y轴方向的焦点距离进行调整，使激励光101的光束腰位于波长转换部160。根据具备这样的结构的发光装置1b以及照明装置2b，也能够获得与所述实施例1涉及的发光装置1以及照明装置2同样的效果。

并且，在所述实施例2中，为了将第一激励光101以及第二激励光201聚光于快轴方向，而利用了在快轴方向具有曲率的两个柱状透镜130以及230，但是，也可以利用一个柱状透镜330。对于具有这样的结构的变形例2，利用附图进行说明。

图12是示出本变形例涉及的发光装置1c以及照明装置2c的光学系统结构的侧面图。本变形例涉及的发光装置1c具备，聚光部10c。聚光部10c具备，第一光学系统11c以及第二光学系统12a。第一光学系统11c具备，非球面透镜120及220、以及柱状透镜330。柱状透镜330，将第一激励光101以及第二激励光201聚光于快轴方向。在本变形例中，设计为两个激励光以相同的角度入射到柱状透镜330的相同的入射面的不同的位置，根据入射光束位置和光束尺寸设定需要的柱状透镜330的有效直径。如此，第一激励光101以及第二激励光201由一个柱状透镜330聚光，从而能够简化发光装置1c以及照明装置2c的结构。并且，在发光装置1c和照明装置2c中，能够减轻光轴调整等的工作负担。

并且，从半导体激光光源100以及200射出的激励光，聚光于荧光体162上的同一部位，但是，若扫描的x轴方向(快轴)的坐标一致，则y轴方向(慢轴)方向的坐标也可以偏离。在此情况下，在与两个激励光点的合成长度对应的辐射角度范围，获得与合成强度分布对应的光度分布的前方投射配光分布。在此情况下，照射到荧光体162的光密度，与聚光于相同的位置的情况相比降低，因此，投射光190的亮度降低，但是能够抑制荧光体162的光饱和、热饱和、热淬灭以及热破损的发生。

并且，柱状透镜被配置为在其焦点位置存在荧光体162，但是，若照射到荧光体162的亮点位于将近场图案作为影像再现的区域，则也可以多少偏离。利用该偏离，能够校正椭圆光束的纵横比的微妙的形状。

并且，第一激励光101以及第二激励光201，入射到配置在其前方附近的非球面透镜120，转换为平行光，但是，也可以是弱收敛光、或弱发散光。在此情况下，在成为与各个轴的柱状透镜的合成焦点的位置配置荧光体162即可。

并且，在所述实施例2中，荧光体162的激励光入射面和照射光射出面相同，但是，也可以是激励光从与照射光射出面相反侧的面侧入射的结构、即激励光透射型的结构。在此情况下，不需要为了避开投射光学系统170而使向荧光体162的入射角变大，因此，入射角的设计自由度提高，能够实现结构的简化。

并且，在所述实施例中，可动反射镜142为仅在x轴(快轴)方向以线状扫描的一维扫描型，但是，也可以是也能够同时在y轴方向扫描的二维扫描型。在此情况下，配置为需要更精细的扫描的方向、或照射范围更宽广的方向、例如ADB的水平照射方向成为，激光的光束质量好的一侧的轴、即激光的快轴侧。

并且，在所述各个实施例的照明装置的投射光学系统170中，设为两张的透镜组，但是，也可以为了校正色差以及场曲率而增加张数，反而在利用效率低、照射光也可以多少模糊的情况下，也可以是一张。并且，也可以利用反射器(反射镜)。例如，将反射器的形状设为旋转抛物面，在其焦点位置配置荧光体162，从而能够将从荧光体162以兰伯特分布发生的荧光、以及激励光的散射成分，作为大致平行光向规定方向的远方放出。

并且，在本实施例中，将光偏转部设为由磁电路驱动的可动反射镜，但是，若是由压电效果驱动的MEMS(Micro Electro Mechanical System)反射镜、以及利用了电动机的多面反射镜及振镜等，能够使可动反射镜进行往返倾倒，则也可以利用其他的手段。

并且，在所述实施例中，在波长转换部中利用了荧光体162，但是，也可以利用荧光体162以外的波长转换元件。

以上，对于本公开的发光装置以及照明装置，根据实施例进行了说明，但是，本公开，不仅限于这些实施例。只要不脱离本公开的宗旨，对本实施例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及任意组合实施例的一部分的构成要素来构筑的其他的形态，也包含在本公开的范围内。

根据本公开，能够实现具备ADB功能的车辆前照灯、跟踪照射对象物的聚光照明以及探照灯等、具备与对象物的运动对应地照射、或不照射特定的照射区域的功能的高亮度且分辨率高的可变配光照明装置。

符号说明

1、1a、1b、1c 发光装置

2、2a、2b、2c 照明装置

3、3a 光源部

10、10a、10b、10c 聚光部

11、11a、11b、11c 第一光学系统

12、12a、12b 第二光学系统

100、200 半导体激光光源

101 激励光(第一激励光)

110、210 半导体发光元件

111、211 子安装台

112 n侧电极

113 半导体基板

114 n型包覆层

115 活性层

116 p型包覆层

117 脊部

118 绝缘层

119 p侧电极

120、220 非球面透镜

130、155、155b、230、330 柱状透镜

140、140a 光偏转部

142 可动反射镜

144 偏转光学元件

150、250 柱状反射镜

160、160a 波长转换部

161 透明基板

162 荧光体

170 投射光学系统

171 第一透镜

172 第二透镜

180、280、281 固定反射镜

190 投射光

201 第二激励光

301 近场图案

302 远场图案

Am 转动轴。

Claims (7)

1.一种发光装置，具备：

光源部，射出激励光；

光偏转部，使所述激励光偏转；

波长转换部，被照射由所述光偏转部偏转的所述激励光，将所述激励光转换为波长不同的波长转换光来射出；以及

聚光部，使所述激励光聚光于所述波长转换部，

所述聚光部，由第一光学系统和第二光学系统构成，所述第一光学系统被配置在所述光源部与所述光偏转部之间，所述第二光学系统被配置在所述光偏转部与所述波长转换部之间，

在与所述激励光的行进方向垂直的截面，将所述激励光的光束参数乘积成为最小的方向的轴设为Ax轴，将与所述Ax轴正交的方向的轴设为Ay轴时，

在所述第二光学系统中，Ay轴方向的焦点距离，比Ax轴方向的焦点距离小。

2.如权利要求1所述的发光装置，

所述第二光学系统具备，柱状透镜或柱状反射镜。

3.如权利要求1或2所述的发光装置，

所述聚光部对Ax轴以及Ay轴的各自的合成焦点距离fx以及fy，处于fx＞fy的关系。

4.如权利要求1至3的任一项所述的发光装置，

在所述波长转换部中，所述激励光在所述Ax轴的方向上进行扫描。

5.如权利要求1至3的任一项所述的发光装置，

在所述波长转换部中，所述激励光在所述Ax轴的方向以及所述Ay轴的方向上进行扫描，在所述Ax轴的方向上进行扫描的范围，比在所述Ay轴的方向上进行扫描的范围宽。

6.如权利要求1至5的任一项所述的发光装置，

所述波长转换部是荧光体。

7.一种照明装置，具备：

权利要求1至6的任一项所述的发光装置；以及

投射光学系统，用于将从被照射所述激励光的所述波长转换部射出的所述波长转换光、以及由所述波长转换部散射的所述激励光，向照明对象照射。