JP2012094658A - 発光装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光体が高温になるのを抑制するとともに、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】この発光装置１は、直線偏光のレーザ光を出射する半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２からのレーザ光が照射される蛍光体５と、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域に配置されるフィルタ部材４とを備える。蛍光体５は、フィルタ部材４に接触されており、フィルタ部材４は、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、発光装置および照明装置に関し、特に、レーザ発生器と蛍光体とを備えた発光装置および照明装置に関する。

従来、レーザ発生器と蛍光体とを備えた発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１４は、上記特許文献１に開示された光源装置（発光装置）の構造を示した断面図である。上記特許文献１には、図１４に示すように、紫外線ＬＤ素子（レーザ発生器）１００１と、紫外線ＬＤ素子１００１の前方に設けられたコリメートレンズ１００２と、コリメートレンズ１００２の前方に設けられたアパーチャ１００３と、アパーチャ１００３の前方に設けられたコンデンサレンズ１００４と、コンデンサレンズ１００４の前方に設けられた蛍光体１００５と、蛍光体１００５の前方に設けられた紫外線反射鏡１００６と、放物反射面の内側にコンデンサレンズ１００４、蛍光体１００５および紫外線反射鏡１００６が配置されるように設けられた可視光反射鏡１００７とを備えた光源装置が開示されている。

この光源装置では、紫外線ＬＤ素子１００１から出射したコヒーレントな光であるレーザ光１０１０は、コリメートレンズ１００２を通過することによって平行光線束となる。また、コリメートレンズ１００２を通過したレーザ光１０１０は、アパーチャ１００３、可視光反射鏡１００７の孔（貫通穴）１００７ａおよびコンデンサレンズ１００４を通過することによって蛍光体１００５に集光される。

レーザ光１０１０が蛍光体１００５に入射されると、蛍光体１００５内で励起が起こり、レーザ光１０１０は蛍光体１００５内で吸収され強度が弱められて、蛍光体１００５からはインコヒーレントな光である自然放出光１０１１ａが全方向に放出される。ここで、蛍光体１００５に吸収されなかった光は蛍光体１００５から漏れ出すが、この光は紫外線反射鏡１００６で反射され、再び蛍光体１００５に入射して吸収作用を受け、自然放出光１０１１ａが全方向に放出される。

そして、蛍光体１００５から自然放出されたインコヒーレントな光である自然放出光１０１１ａは、可視光反射鏡１００７で反射され、所定の方向に進む平行光線束１０１１ｂとなる。

なお、「コヒーレントな光」とは、時間的、空間的に位相がそろったコヒーレンス（干渉性）の高い光のことである。

特開２００３−２９５３１９号公報

しかしながら、上記特許文献１の光源装置（発光装置）では、自然放出光１０１１ａは、蛍光体１００５から全方向に放出されるので、自然放出光１０１１ａの一部は、可視光反射鏡１００７の孔（貫通穴）１００７ａを通過して、紫外線ＬＤ素子１００１側に戻って（逃げて）しまう。このため、光の取出し効率（利用効率）を向上させるのが困難であるという問題点がある。

また、上記特許文献１のような光源装置（発光装置）では、レーザ光１０１０を蛍光体１００５に照射すると、発生する熱により蛍光体１００５が高温になり過ぎる場合があるという問題点がある。そして、蛍光体１００５が高温になり過ぎると、熱飽和により光の変換効率が低下したり、蛍光体１００５が劣化する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、蛍光体が高温になるのを抑制するとともに、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置および照明装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による発光装置は、直線偏光のレーザ光を出射するレーザ発生器と、レーザ発生器からのレーザ光が照射される蛍光体と、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタ部材とを備え、蛍光体は、反射型偏光フィルタ部材に接触されており、反射型偏光フィルタ部材は、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。

この第１の局面による発光装置では、上記のように、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に反射型偏光フィルタ部材を配置し、反射型偏光フィルタ部材を、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成する。これにより、蛍光体から出射し、レーザ発生器側（反射型偏光フィルタ部材）に向かって進行する光のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光を反射することができる。すなわち、レーザ発生器から出射するレーザ光が、例えばＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波である場合、反射型偏光フィルタ部材は、ＴＥ波を透過し、ＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ）波を反射するので、蛍光体から出射しレーザ発生器側（反射型偏光フィルタ部材）に向かって進行する光のうちのＴＭ波成分を反射することができる。これにより、蛍光体から出射しレーザ発生器側（反射型偏光フィルタ部材）に向かって進行する光が、レーザ発生器側に戻って（逃げて）しまうのを抑制することができるとともに、その光の一部（ＴＭ波成分）を反射型偏光フィルタ部材により反射して利用することができる。その結果、光の取出し効率（利用効率）を向上させることができる。

また、第１の局面による発光装置では、上記のように、蛍光体を、反射型偏光フィルタ部材に接触させることによって、蛍光体で発生する熱を、反射型偏光フィルタ部材に放熱させることができる。これにより、蛍光体が高温になり過ぎるのを抑制することができる。その結果、熱飽和により光の変換効率が低下するのを抑制することができるとともに、蛍光体が劣化するのを抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、光を反射または導光する部材をさらに備え、反射型偏光フィルタ部材は、光を反射または導光する部材に接触されている。このように構成すれば、蛍光体で発生し反射型偏光フィルタ部材に放熱させた熱を、光を反射または導光する部材にさらに放熱させることができるので、蛍光体が高温になり過ぎるのを、より抑制することができる。

上記光を反射または導光する部材を備える発光装置において、好ましくは、光を反射または導光する部材は、蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡を含む。このように構成すれば、反射鏡は金属材料を用いて形成されているので、蛍光体で発生する熱を効率的に放熱させることができる。また、反射鏡を予め備えた発光装置においては、蛍光体で発生する熱を放熱させるための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、発光装置が大型化するのを抑制することができる。

上記光を反射または導光する部材を備える発光装置において、好ましくは、光を反射または導光する部材は、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置され、レーザ光を導光する導光部材を含む。このように構成すれば、導光部材を予め備えた発光装置においては、蛍光体で発生する熱を放熱させるための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、発光装置が大型化するのを抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備えてもよい。

上記反射鏡を備える発光装置において、好ましくは、反射鏡は、レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、反射型偏光フィルタ部材は、貫通穴を塞ぐように配置されている。このように構成すれば、蛍光体から出射した光が反射鏡の貫通穴を通過してレーザ発生器側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。

上記反射型偏光フィルタ部材が貫通穴を塞ぐように配置されている発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、貫通穴に、隙間がないように嵌め込まれている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタ部材に入射した光が、反射型偏光フィルタ部材の側面（外周面）から漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取り出し効率が低下するのをより抑制することができる。

上記反射型偏光フィルタ部材が貫通穴を塞ぐように配置されている発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、反射鏡の内側から貫通穴を塞ぐように配置されている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタ部材に入射した光が、反射型偏光フィルタ部材の側面（外周面）から反射鏡の外側（レーザ発生器側）に漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取り出し効率が低下するのをより抑制することができる。

上記反射型偏光フィルタ部材が貫通穴を塞ぐように配置されている発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、反射鏡の外側から貫通穴を塞ぐように配置されている。このように構成すれば、蛍光体と反射鏡の反射面との間に反射型偏光フィルタ部材が配置されることがないので、反射型偏光フィルタ部材の面積を大きくしても、光の取り出し効率が低下することがない。

上記反射型偏光フィルタ部材が貫通穴を塞ぐように配置されている発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、レーザ光が入射される光入射面と、レーザ光が出射する光出射面と、光入射面および光出射面に対して交差するように配置された側面とを含み、光入射面および光出射面の少なくとも一方と、側面とは、反射鏡に接触されている。このように構成すれば、蛍光体で発生し反射型偏光フィルタ部材に放熱させた熱を、反射鏡にさらに放熱させることができるので、蛍光体が高温になり過ぎるのを、より抑制することができる。また、反射型偏光フィルタ部材の光入射面および光出射面の少なくとも一方と、側面とを、反射鏡に接触させることによって、反射型偏光フィルタ部材と反射鏡との接触面積を大きくすることができるので、蛍光体で発生する熱を、効率的に反射鏡に放熱させることができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備え、反射鏡は、レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、蛍光体の少なくとも一部は、貫通穴に挿入されており、蛍光体は、貫通穴の内面に接触されている。このように構成すれば、蛍光体で発生する熱を、反射鏡にも放熱させることができるので、蛍光体が高温になり過ぎるのをより効果的に抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置され、レーザ光を導光する導光部材をさらに備える。このように構成すれば、レーザ発生器から出射したレーザ光を容易に蛍光体に導光することができるので、レーザ発生器を所望の位置に配置することができる。このため、例えば、レーザ発生器を既存の放熱部材に取り付けることもできる。この場合、新たに放熱部材を設けることなく、レーザ発生器の放熱性を向上させることができる。

上記導光部材を備える発光装置において、好ましくは、導光部材は、偏波保持ファイバを含む。このように構成すれば、レーザ発生器から出射したレーザ光を、偏波面を保持した状態で、反射型偏光フィルタ部材に入射させることができる。これにより、反射型偏光フィルタ部材は、容易に、レーザ光の直線偏光を透過することができる。

上記導光部材を備える発光装置において、好ましくは、導光部材は、レーザ光入射面と、レーザ光入射面よりも小さい面積を有するレーザ光出射面とを含む。このように構成すれば、導光部材の内部を通過するレーザ光を、集光することができる。これにより、例えば、複数のレーザ発生器から出射したレーザ光を、導光部材により集光して、１つの蛍光体に照射させることができる。その結果、複数のレーザ発生器を用いる場合にも、蛍光体の数が多くなるのを抑制することができるので、発光装置を、小型化・軽量化することができる。

上記導光部材を備える発光装置において、好ましくは、導光部材は、金属部材により覆われており、反射型偏光フィルタ部材は、金属部材に接触されている。このように構成すれば、蛍光体で発生し反射型偏光フィルタ部材に放熱させた熱を、金属部材および導光部材にさらに放熱させることができるので、蛍光体で発生する熱を、より効率的に放熱させることができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、レーザ発生器は、半導体レーザ素子を含む。このように、レーザ光源（レーザ発生器）として半導体レーザ素子を用いれば、レーザ光源（レーザ発生器）を小型化・軽量化することできるので、発光装置を小型化・軽量化することできる。

上記レーザ発生器が半導体レーザ素子を含む発光装置において、好ましくは、半導体レーザ素子は、反射型偏光フィルタ部材に接触されている。このように構成すれば、半導体レーザ素子、反射型偏光フィルタ部材および蛍光体を一体的に形成することができるので、発光装置をより小型化することができる。また、半導体レーザ素子で発生する熱を、反射型偏光フィルタ部材に放熱させることができるので、半導体レーザ素子が高温になるのを抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、多層膜偏光子を含む。このように構成すれば、反射型偏光フィルタ部材を、例えば細かい（面積の小さい）部分や、曲面上にも、容易に形成することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタ部材は、ワイヤーグリッドを含む。このように構成すれば、反射型偏光フィルタ部材を、容易に形成することができる。また、反射型偏光フィルタ部材が多層膜偏光子を含む場合に比べて、反射型偏光フィルタ部材の厚みを小さくすることができるので、反射型偏光フィルタ部材内のレーザ光の光路長が大きくなるのを抑制することができる。これにより、レーザ光の伝搬ロス（反射型偏光フィルタ部材を透過する際のレーザ光の損失）を低減することができる。

この発明の第２の局面による照明装置は、上記の構成の発光装置を備えることを特徴とする照明装置。このように構成すれば、蛍光体が高温になるのを抑制するとともに、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、蛍光体が高温になるのを抑制するとともに、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置および照明装置を容易に得ることができる。

本発明の第１実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による発光装置のフィルタ部材の構造を説明するための図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による発光装置のフィルタ部材の構造を説明するための拡大図である。 本発明の第２実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図４に示した本発明の第２実施形態による発光装置のフィルタ部材の構造を説明するための図である。 図４に示した本発明の第２実施形態による発光装置のフィルタ部材の構造を説明するための拡大図である。 本発明の第３実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第６実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第７実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第８実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の変形例による発光装置の構造を示した断面図である。 上記特許文献１に開示された光源装置（発光装置）の構造を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合もある。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による発光装置１の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による発光装置１は、車両用前照灯などの照明装置としても用いることができるもので、図１に示すように、半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２の前方に配置されたコリメートレンズ３と、コリメートレンズ３の前方に配置されたフィルタ部材４と、フィルタ部材４に接触された蛍光体５と、フィルタ部材４の後述する側面４ｃ上に配置された接着層６と、反射鏡７とを備えている。これら、半導体レーザ素子２、コリメートレンズ３、フィルタ部材４および蛍光体５は、一直線上に配置されている。なお、発光装置１は、本発明の「照明装置」の一例であり、半導体レーザ素子２は、本発明の「レーザ発生器」の一例である。また、フィルタ部材４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例であり、反射鏡７は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

半導体レーザ素子２は、例えば青紫色のレーザ光を出射（発振）し、レーザ光源として機能する。また、半導体レーザ素子２は、直線偏光のレーザ光を出射する。なお、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光は、コヒーレントな光である。

コリメートレンズ３は、例えば平凸レンズにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、平行光にして前方に透過させる機能を有する。なお、コリメートレンズ３を透過したレーザ光のビームスポット径は、例えば約５ｍｍである。

フィルタ部材４は、反射鏡７の後述する貫通穴７ａと略同じ形状（例えば円柱（円盤）形状）に形成されている。そして、フィルタ部材４は、貫通穴７ａに、隙間がないように嵌め込まれており、貫通穴７ａを塞いでいる。また、フィルタ部材４は、反射鏡７の後述する貫通穴７ａから突出しないように配置されている。また、フィルタ部材４は、空気の熱伝導率（例えば１００℃において、約９．２２ｍＷ／（ｍ・Ｋ））よりも高い熱伝導率（例えば、約２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））を有する。

また、フィルタ部材４は、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光が入射される光入射面４ａと、レーザ光が出射する光出射面４ｂと、光入射面４ａおよび光出射面４ｂに対して交差するように配置された側面（外周面）４ｃとを含んでいる。

また、フィルタ部材４は、図２に示すように、透光部材４ｄと、透光部材４ｄを挟み込む２つのフィルタ４ｅとにより形成されている。

透光部材４ｄは、例えば、サファイア基板により形成されている。なお、透光部材４ｄは、空気よりも高い熱伝導率を有し、かつ、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明であればよく、例えば、ＡｌＮ基板、ＴｉＯ_２基板、ＳｉＯ_２基板またはポリマー基板などを用いることが可能である。なお、透光部材４ｄ（フィルタ部材４）の厚みが小さくなるにしたがって、レーザ光の伝搬ロス（透光部材４ｄ（フィルタ部材４）を透過する際のレーザ光の損失）が低減される。

ここで、第１実施形態では、フィルタ４ｅは、反射型偏光フィルタであり、半導体レーザ素子２からのレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。すなわち、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光が、例えばＴＥ波であるとすると、後述するように、フィルタ４ｅは、蛍光体５からの光のＴＭ波成分を反射するように形成されている。

具体的には、第１実施形態では、図３に示すように、フィルタ４ｅは、複屈折率を有する誘電体材料を用いた多層膜偏光子により形成されており、透光部材４ｄ側から順に、ＣａＣＯ_３層４ｆとＳｉＯ_２層４ｇとが、交互に５０層ずつ積層されることにより形成されている。なお、ＣａＣＯ_３層４ｆおよびＳｉＯ_２層４ｇは、本発明の「多層膜偏光子」の一例である。

また、フィルタ４ｅは、真空蒸着法やスパッタリング法といった一般的に知られている薄膜形成方法を用いて、透光部材４ｄの表面上に形成されている。

ここで、ＣａＣＯ_３（ＣａＣＯ_３層４ｆ）は、直線偏光の偏波面の違いにより異なる屈折率を有するとともに、ＴＥ波に対して約１．４８の屈折率を有し、ＴＭ波に対して約１．６６の屈折率を有する。ＳｉＯ_２（ＳｉＯ_２層４ｇ）は、約１．４５の屈折率を有する。

また、ＣａＣＯ_３層４ｆおよびＳｉＯ_２層４ｇは、反射しようとする光（蛍光体５からの白色光（可視光））の中心波長をλ（例えば５１０ｎｍ）とし、層（ＣａＣＯ_３層４ｆおよびＳｉＯ_２層４ｇ）の屈折率をｎとした場合、λ／（４ｎ）の厚みに形成されている。

すなわち、ＣａＣＯ_３のＴＭ波に対する屈折率は約１．６６であるから、ＣａＣＯ_３層４ｆの厚みは、λ／（４ｎ）＝５１０／（４×約１．６６）＝約７６．８ｎｍである。その一方、ＳｉＯ_２の屈折率は約１．４５であるから、ＳｉＯ_２層４ｇの厚みは、λ／（４ｎ）＝５１０／（４×約１．４５）＝約８７．９ｎｍである。

なお、２つのフィルタ４ｅは、透光部材４ｄを中心として対称の構造に形成されている。

そして、フィルタ４ｅ（フィルタ部材４）が、半導体レーザ素子２からのレーザ光（ＴＥ波）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有するＴＭ波を反射するように、半導体レーザ素子２とフィルタ４ｅ（フィルタ部材４）とが角度調節されている。言い換えると、半導体レーザ素子２およびフィルタ４ｅ（フィルタ部材４）は、半導体レーザ素子２からのレーザ光の直線偏光の偏波面と、フィルタ４ｅ（フィルタ部材４）が透過させる直線偏光の偏波面とが一致するように、配置されている。

なお、第１実施形態では、図２に示すように、フィルタ４ｅを、透光部材４ｄの半導体レーザ素子２側と蛍光体５側との両方に設けているが、フィルタ４ｅは、透光部材４ｄの半導体レーザ素子２側および蛍光体５側のいずれか一方のみに設けてもよい。ただし、ＴＭ波に対するフィルタ４ｅの反射率は、例えば９０％程度であるので、フィルタ４ｅを、透光部材４ｄの半導体レーザ素子２側と蛍光体５側との両方に設ける方が好ましい。

また、第１実施形態では、フィルタ部材４を、透光部材４ｄとフィルタ４ｅとにより形成しているが、フィルタ４ｅの機械的強度が確保できるのであれば、透光部材４ｄを設けなくてもよい。また、透光部材４ｄを設けず、フィルタ４ｅを、蛍光体５の表面上に直接形成することも可能である。ただし、第１実施形態では、後述するように、蛍光体５で発生する熱は、フィルタ部材４の側面４ｃから反射鏡７に放熱されるので、フィルタ部材４の側面４ｃの面積（フィルタ部材４の厚み）は、大きい方が好ましい。このため、第１実施形態では、フィルタ部材４を、透光部材４ｄと２つのフィルタ４ｅとにより形成することが好ましい。

なお、フィルタ４ｅを透光部材４ｄの半導体レーザ素子２側および蛍光体５側のいずれか一方のみに設けてもよいこと、および、透光部材４ｄを設けなくてもよいことは、後述する第２〜第８実施形態も同様である。

蛍光体５は、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、例えば青色光、緑色光および赤色光などからなる可視光に変換し出射する機能を有する。この蛍光体５から出射される可視光は、ＴＥ波成分だけでなくＴＭ波成分も含んでいるとともに、全方向に出射される。また、蛍光体５から出射される青色光、緑色光および赤色光は、混色されると白色光になるので、白色の可視光が外部に向かって出射されることになる。なお、蛍光体５から出射される可視光は、インコヒーレントな光である。

また、蛍光体５は、蛍光体粒子（蛍光物質）をガラスや樹脂などに混ぜて固めたものや、蛍光体粒子を加圧または焼結したものなどを用いることが可能である。

ここで、第１実施形態では、図１に示すように、蛍光体５は、フィルタ部材４に接触されている。具体的には、蛍光体５とフィルタ部材４と間に、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明な接着層（図示せず）が設けられていてもよい。また、フィルタ部材４の光出射面４ｂ上に、蛍光体粒子（蛍光物質）を含有するガラスや樹脂などを固めることにより、蛍光体５が形成されていてもよい。また、上述したように、フィルタ４ｅが、蛍光体５の表面上に直接形成されていてもよい。

接着層６は、導電性を有する。また、接着層６は、フィルタ部材４の側面４ｃ上に配置されており、フィルタ部材４を、反射鏡７の後述する貫通穴７ａの内面に接着している。すなわち、側面４ｃ（フィルタ部材４）は、接着層６を介して、反射鏡７に接触されている。なお、フィルタ部材４が反射鏡７に接触されていれば、接着層６は、設けられていなくてもよい。

反射鏡７は、例えば金属板（金属材料）により形成されている。また、反射鏡７は、フィルタ部材４よりも大きいまたは同じ厚みを有する。

また、反射鏡７の中央部（頂点部分）には、半導体レーザ素子２からのレーザ光を通過させるための貫通穴７ａが形成されている。すなわち、貫通穴７ａおよびフィルタ部材４は、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域に配置されている。

また、反射鏡７の内面７ｂは、蛍光体５からの光を前方に反射する機能を有する反射面で形成されている。この内面７ｂは、例えば放物面に形成されている。なお、内面７ｂは、楕円面の一部であってもよいし、上下方向や左右方向に非対称な面であってもよい。

この発光装置１では、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光は、コリメートレンズ３を透過することにより平行光になる。そして、コリメートレンズ３を透過したレーザ光は、フィルタ部材４を透過し、蛍光体５に照射される。

そして、レーザ光は、蛍光体５により、インコヒーレントな可視光に変換され、全方向に出射する。蛍光体５から出射する可視光の大部分は、そのまま前方に出射し、または、反射鏡７により反射されて前方に出射する。その一方、蛍光体５から出射する可視光の一部は、反射鏡７の貫通穴７ａに向かって出射する。

そして、第１実施形態では、反射鏡７の貫通穴７ａに向かって出射した可視光のＴＭ波成分は、フィルタ４ｅにより反射されて、蛍光体５を介して前方に出射する。

第１実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域にフィルタ部材４を配置し、フィルタ部材４を、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成する。これにより、蛍光体５から出射し、半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光を反射することができる。すなわち、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光が、例えばＴＥ波である場合、フィルタ部材４は、ＴＥ波を透過し、ＴＭ波を反射するので、蛍光体５から出射し半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光のうちのＴＭ波成分を反射することができる。これにより、蛍光体５から出射し半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光が、貫通穴７ａを通過して半導体レーザ素子２側に戻って（逃げて）しまうのを抑制することができるとともに、その光の一部（ＴＭ波成分）をフィルタ部材４により反射して利用することができる。その結果、光の取出し効率（利用効率）を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、蛍光体５を、フィルタ部材４に接触させることによって、蛍光体５で発生する熱を、フィルタ部材４に放熱させることができる。これにより、蛍光体５が高温になり過ぎるのを抑制することができる。その結果、熱飽和により光の変換効率が低下するのを抑制することができるとともに、蛍光体５が劣化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４を、反射鏡７に接触させることによって、蛍光体５で発生しフィルタ部材４に放熱させた熱を、反射鏡７にさらに放熱させることができるので、蛍光体５が高温になり過ぎるのを、より抑制することができる。また、反射鏡７は金属材料を用いて形成されているので、蛍光体５で発生する熱を効率的に放熱させることができる。

また、第１実施形態では、蛍光体５で発生する熱を放熱させるための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、発光装置１が大型化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４を、貫通穴７ａを塞ぐように配置することによって、蛍光体５から出射した光が反射鏡７の貫通穴７ａを通過して半導体レーザ素子２側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ部材４は、貫通穴７ａに、隙間がないように嵌め込まれている。このように構成すれば、フィルタ部材４に入射した光が、フィルタ部材４の側面４ｃから漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取り出し効率が低下するのをより抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光源（レーザ発生器）として半導体レーザ素子２を用いることによって、レーザ光源を小型化・軽量化することできるので、発光装置１を小型化・軽量化することできる。

また、第１実施形態では、上記のように、フィルタ４ｅ（フィルタ部材４）を、多層膜偏光子により形成することによって、フィルタ部材４を容易に形成することができる。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、図４〜図６を参照して、上記第１実施形態と異なり、フィルタ部材１４が、反射鏡７の内側から貫通穴７ａを塞いでいる場合について説明する。

本発明の第２実施形態による発光装置１１では、図４に示すように、フィルタ部材１４は、反射鏡７の貫通穴７ａの穴径よりも大きい外形（直径）を有しており、反射鏡７の内側から貫通穴７ａを塞いでいる。なお、フィルタ部材１４は、貫通穴７ａと異なる形状に形成されていてもよい。また、フィルタ部材１４は、上記第１実施形態のフィルタ部材４と同様、空気の熱伝導率（例えば１００℃において、約９．２２ｍＷ／（ｍ・Ｋ））よりも高い熱伝導率（例えば、約１．４７Ｗ／（ｍ・Ｋ））を有する。なお、発光装置１１は、本発明の「照明装置」の一例であり、フィルタ部材１４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例である。

また、フィルタ部材１４は、光入射面１４ａと、光出射面１４ｂと、側面１４ｃとを含んでいる。

また、フィルタ部材１４は、図５に示すように、透光部材１４ｄと、透光部材１４を挟み込む２つのフィルタ１４ｅとにより形成されている。

透光部材１４ｄは、例えば、ＳｉＯ_２基板により形成されている。なお、透光部材１４ｄは、空気よりも高い熱伝導率を有し、かつ、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明であればよく、例えば、サファイア基板、ＡｌＮ基板、ＴｉＯ_２基板、アルミナ基板またはポリマー基板などを用いることが可能である。また、透光部材１４ｄを、例えばサファイア基板により形成した場合、フィルタ部材１４の熱伝導率は、約２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）になる。

また、フィルタ１４ｅ（フィルタ部材１４）は、上記第１実施形態のフィルタ４ｅと同様、半導体レーザ素子２からのレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。すなわち、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光が、例えばＴＥ波であるとすると、フィルタ１４ｅ（フィルタ部材１４）は、蛍光体１５からの光のＴＭ波成分を反射するように形成されている。

ここで、第２実施形態では、フィルタ１４ｅは、ワイヤーグリッドにより形成されている。具体的には、フィルタ１４ｅは、図６に示すように、例えばＡｌ（アルミニウム）からなる複数の金属細線１４ｆにより形成されている。なお、金属細線１４ｆは、本発明の「ワイヤーグリッド」の一例である。この複数の金属細線１４ｆは、例えば、水平方向（図６の紙面に対して垂直方向）に延びるように形成されている。また、複数の金属細線１４ｆは、例えば、約１００ｎｍの線幅を有するとともに、可視光の波長（例えば約５１０ｎｍ）よりも小さいピッチ（例えば２００ｎｍ）で配置されている。また、複数の金属細線１４ｆは、例えば約１００ｎｍの厚みを有するように形成されている。このため、フィルタ１４ｅ（フィルタ部材１４）は、上記第１実施形態のフィルタ４ｅ（フィルタ部材４）よりも小さい厚みを有する。

なお、複数の金属細線１４ｆ（フィルタ１４ｅ）は、金属細線１４ｆの延びる方向（水平方向）と直交する方向に振動する直線偏光（例えばＴＥ波）を透過し、金属細線１４ｆの延びる方向に振動する直線偏光（例えばＴＭ波）を反射させる機能を有する。

より詳細に説明すると、金属細線１４ｆの線幅は小さいので、金属細線１４ｆの延びる方向と直交する方向に振動する光（例えばＴＥ波）は、金属細線１４ｆの自由電子に吸収されない。このため、金属細線１４ｆの延びる方向と直交する方向に振動する光は、フィルタ１４ｅを透過する。その一方、金属細線１４ｆの延びる方向に振動する光（例えばＴＭ波）は、金属細線１４ｆの自由電子に吸収され、自由電子は、再び電磁波を生成する。このため、金属細線１４ｆの延びる方向に振動する光は、金属細線１４ｆで反射される。

また、第２実施形態では、金属細線１４ｆ（フィルタ１４ｅ）は、真空蒸着法やスパッタリング法といった一般的に知られている薄膜形成方法を用いて、透光部材１４ｄの、半導体レーザ素子２側および蛍光体１５側の表面上に形成されている。

具体的には、真空蒸着法やスパッタリング法などを用いて、透光部材１４ｄの、半導体レーザ素子２側および蛍光体１５側の表面上に、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ層（図示せず）が形成される。そして、フォトリソグラフィ技術などを用いて、Ａｌ層のうちの金属細線１４ｆとなる領域以外の領域上に、レジストパターン層（図示せず）が形成される。なお、レジストパターン層は、電子線露光またはナノプリントや、その他の方法により形成することも可能である。

その後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などを用いて、Ａｌ層の所定領域が除去されることによって、金属細線１４ｆが形成される。なお、金属細線１４ｆは、ＲＩＢＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチング法、または、ウェットエッチング法や、その他の方法により形成することも可能である。

また、第２実施形態では、図４に示すように、蛍光体１５は、上記第１実施形態と同様、フィルタ部材１４に接触されている。具体的には、蛍光体１５とフィルタ部材１４と間に、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明な接着層（図示せず）が設けられていてもよい。また、フィルタ部材１４の光出射面１４ｂ上に、蛍光体粒子を含有するガラスや樹脂などを固めることにより、蛍光体１５が形成されていてもよい。また、フィルタ１４ｅ（金属細線１４ｆ）が、蛍光体１５の表面上に直接形成されていてもよい。

また、第２実施形態では、接着層１６は、フィルタ部材１４の光入射面１４ａ上に配置されており、フィルタ部材１４を、反射鏡７の内面７ｂに接着している。そして、第２実施形態では、蛍光体１５で発生する熱は、フィルタ部材１４の光入射面１４ａから反射鏡７に放熱される。このため、フィルタ部材１４の外形（光入射面１４ａの面積）を大きくすれば、蛍光体１５で発生する熱を、効率よく反射鏡７に放熱させることが可能であり、フィルタ部材１４の厚みを大きくする必要はない。

第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、フィルタ部材１４を、反射鏡７の内側から貫通穴７ａを塞ぐように配置することによって、フィルタ部材１４に入射した光が、フィルタ部材１４の側面１４ｃから反射鏡７の外側（半導体レーザ素子２側）に漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取り出し効率が低下するのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、フィルタ１４ｅ（フィルタ部材１４）を、ワイヤーグリッドにより形成することによって、フィルタ部材１４を、容易に形成することができる。また、フィルタ１４ｅ（フィルタ部材１４）を多層膜偏光子により形成する場合に比べて、フィルタ部材１４の厚みを小さくすることができるので、フィルタ部材１４内のレーザ光の光路長が大きくなるのを抑制することができる。これにより、レーザ光の伝搬ロス（フィルタ部材１４を透過する際のレーザ光の損失）を低減することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
この第３実施形態では、図７を参照して、上記第１および第２実施形態と異なり、フィルタ部材２４が、反射鏡７の外側から貫通穴７ａを塞いでいる場合について説明する。

本発明の第３実施形態による発光装置２１では、図７に示すように、フィルタ部材２４は、反射鏡７の貫通穴７ａの穴径よりも大きい外形（直径）を有しており、反射鏡７の外側から貫通穴７ａを塞いでいる。なお、フィルタ部材２４は、貫通穴７ａと異なる形状に形成されていてもよい。また、発光装置２１は、本発明の「照明装置」の一例であり、フィルタ部材２４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例である。

また、フィルタ部材２４は、光入射面２４ａと、光出射面２４ｂと、側面２４ｃとを含んでいる。

また、フィルタ部材２４は、上記第２実施形態と同様、ワイヤーグリッドを用いて形成されている。なお、フィルタ部材２４は、上記第１実施形態と同様に、多層膜偏光子を用いて形成されていてもよい。

蛍光体２５は、反射鏡７の貫通穴７ａの穴径と同じ、または、少しだけ小さい外形（直径）を有しており、貫通穴７ａに挿入されている。また、蛍光体２５は、貫通穴７ａの深さよりも大きい厚み（高さ）を有しており、反射鏡７の内側に突出している。なお、蛍光体２５は、反射鏡７の内側に突出していなくてもよい。

また、第３実施形態では、接着層２６は、フィルタ部材２４の光出射面２４ｂ上に配置されており、フィルタ部材２４を反射鏡７の外面に接着している。そして、第３実施形態では、蛍光体２５で発生する熱は、フィルタ部材２４の光出射面２４ｂから反射鏡７に放熱される。

また、蛍光体２５は、貫通穴７ａの内面に接着（接触）されていてもよく、この場合、蛍光体２５で発生する熱を、蛍光体２５の側面からも反射鏡７に放熱させることが可能である。これにより、蛍光体２５が高温になり過ぎるのをより効果的に抑制することが可能である。

第３実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１および第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、フィルタ部材２４を、反射鏡７の外側から貫通穴７ａを塞ぐように配置することによって、蛍光体２５と反射鏡７の内面（反射面）７ｂとの間にフィルタ部材２４が配置されることがないので、フィルタ部材２４の面積を大きくしても、光の取り出し効率が低下することがない。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
この第４実施形態では、図８を参照して、上記第１〜第３実施形態と異なり、フィルタ部材３４が反射鏡３７の凹部（段差部）３７ｃに配置されている場合について説明する。

本発明の第４実施形態による発光装置３１では、図８に示すように、反射鏡３７の貫通穴３７ａの内面３７ｂ側の部分に、凹部（段差部）３７ｃが形成されている。なお、発光装置３１は、本発明の「照明装置」の一例であり、反射鏡３７は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

フィルタ部材３４は、光入射面３４ａと、光出射面３４ｂと、側面３４ｃとを含んでいる。なお、フィルタ部材３４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例である。

ここで、第４実施形態では、フィルタ部材３４は、反射鏡３７の凹部３７ｃに配置され（埋め込まれ）ており、反射鏡３７の内側から貫通穴３７ａを塞いでいる。

また、フィルタ部材３４は、上記第２実施形態と同様、ワイヤーグリッドを用いて形成されている。なお、フィルタ部材３４は、上記第１実施形態と同様に、多層膜偏光子を用いて形成されていてもよい。

また、第４実施形態では、接着層３６は、フィルタ部材３４の光入射面３４ａ上の一部と、側面３４ｃ上とに配置されており、フィルタ部材３４を貫通穴３７ａの内面に接着している。そして、第４実施形態では、蛍光体３５で発生する熱は、フィルタ部材３４のフィルタ部材３４の光入射面３４ａの一部と、側面３４ｃとから、反射鏡３７に放熱される。

なお、蛍光体３５は、その一部が凹部３７ｃ内に配置されていてもよいし、凹部３７ｃ内に配置されていなくてもよい。

また、蛍光体３５は、凹部３７ｃの内面に接着（接触）されていてもよく、この場合、蛍光体３５が高温になり過ぎるのをより効果的に抑制することが可能である。

第４実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第３実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、フィルタ部材３４の光入射面３４ａと、側面３４ｃとを、反射鏡３７に接触させる。これにより、フィルタ部材３４と反射鏡３７との接触面積を大きくすることができるので、蛍光体３５で発生する熱を、効率的に反射鏡３７に放熱させることができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。

（第５実施形態）
この第５実施形態では、図９を参照して、上記第１〜第４実施形態と異なり、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、導光部材４３を用いて蛍光体２５に導光する場合について説明する。

本発明の第５実施形態による発光装置４１は、図９に示すように、半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２の前方に配置された集光レンズ４２と、集光レンズ４２の前方に配置された導光部材４３と、導光部材４３の前方に配置されたフィルタ部材２４と、蛍光体２５と、接着層２６と、反射鏡７とを備えている。なお、発光装置４１は、本発明の「照明装置」の一例であり、導光部材４３は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

集光レンズ４２は、例えば両凸レンズにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、集光して導光部材４３に入射させる機能を有する。

導光部材４３は、半導体レーザ素子２側（集光レンズ４２側）に配置されるレーザ光入射面４３ａと、蛍光体２５側（フィルタ部材２４側）に配置されるレーザ光出射面４３ｂとを含む。

また、導光部材４３は、レーザ光入射面４３ａに入射したレーザ光を、全反射させながらフィルタ部材２４および蛍光体２５に導光する機能を有する。

また、導光部材４３は、例えば、約０．１ｍｍ〜約３．０ｍｍの直径を有する光ファイバにより形成されている。このように、導光部材４３を光ファイバにより形成することによって、半導体レーザ素子２の配置位置の自由度を向上させることが可能である。

また、レーザ光入射面４３ａ、集光レンズ４２および半導体レーザ素子２は、一直線上に配置されている。また、レーザ光出射面４３ｂ、フィルタ部材２４および蛍光体２５は、一直線上に配置されている。

また、第５実施形態では、レーザ光出射面４３ｂは、フィルタ部材２４に接触されている。例えば、レーザ光出射面４３ｂとフィルタ部材２４との間に、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明な接着層（図示せず）が設けられていてもよい。

また、第５実施形態では、導光部材４３は、偏波保持ファイバにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光は、偏波面が保持された状態で、フィルタ部材２４に導光される。

また、フィルタ部材２４が、導光部材４３を通過したレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように、半導体レーザ素子２（または導光部材４３）とフィルタ部材２４とが角度調節されている。

なお、第５実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第４実施形態と同様である。

第５実施形態では、上記のように、フィルタ部材２４を、導光部材４３に接触させることによって、蛍光体２５で発生しフィルタ部材２４に放熱させた熱を、反射鏡７および導光部材４３にさらに放熱させることができるので、蛍光体２５が高温になり過ぎるのを、より抑制することができる。また、蛍光体２５で発生する熱を放熱させるための部材を別途設ける場合に比べて、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、発光装置１が大型化するのを抑制することができる。

また、第５実施形態では、上記のように、レーザ光を導光する導光部材４３を設けることによって、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を容易に蛍光体２５に導光することができるので、半導体レーザ素子２を所望の位置に配置することができる。このため、例えば、半導体レーザ素子２を既存の放熱部材に取り付けることもできる。この場合、新たに放熱部材を設けることなく、半導体レーザ素子２の放熱性を向上させることができる。

また、第５実施形態では、上記のように、導光部材４３を、偏波保持ファイバにより形成する。これにより、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、偏波面を保持した状態で、フィルタ部材２４に入射させることができる。これにより、フィルタ部材２４により、レーザ光の直線偏光を、容易に透過させることができる。

なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１〜第４実施形態と同様である。

（第６実施形態）
この第６実施形態では、図１０を参照して、上記第１〜第５実施形態と異なり、集光機能を有する導光部材５３を用いる場合について説明する。

本発明の第６実施形態による発光装置５１では、図１０に示すように、複数の半導体レーザ素子２と、導光部材５３と、フィルタ部材５４と、蛍光体５５と、接着層５６と、反射鏡５７とを備えている。なお、発光装置５１は、本発明の「照明装置」の一例であり、導光部材５３は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。また、フィルタ部材５４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例であり、反射鏡５７は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

導光部材５３は、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明な材料により形成されているとともに、集光機能を有する。

具体的には、導光部材５３は、例えば台形状（四角錐台形状）に形成されており、レーザ光入射面５３ａと、レーザ光入射面５３ａよりも面積の小さいレーザ光出射面５３ｂとを含む。

また、第６実施形態では、導光部材５３のレーザ光入射面５３ａに対向するように、複数の半導体レーザ素子２が配置されている。そして、複数の半導体レーザ素子２から出射した光は、導光部材５３に入射した後、導光部材５３の表面部分で全反射されながら、レーザ光出射面５３ｂに集光される。なお、複数の半導体レーザ素子２は、共振器（図示せず）の延長線が略一点に集中するように配置されていてもよい。

また、フィルタ部材５４は、上記第２実施形態と同様、ワイヤーグリッドを用いて形成されている。なお、フィルタ部材５４は、上記第１実施形態と同様に、多層膜偏光子を用いて形成されていてもよい。

また、第６実施形態では、フィルタ部材５４は、導光部材５３のレーザ光出射面５３ｂに接触されている。なお、レーザ光入射面５３ａがフィルタ部材５４と同程度の面積を有する場合は、フィルタ部材５４（ワイヤーグリッドまたは多層膜偏光子）をレーザ光出射面５３ｂ上に直接形成することも可能である。

蛍光体５５は、反射鏡５７の貫通穴５７ａの穴径と同じ、または、少しだけ小さい外形（直径）を有しており、貫通穴５７ａに挿入されている。また、蛍光体５５は、貫通穴５７ａの深さよりも大きい厚み（高さ）を有しており、反射鏡５７の内側に突出している。なお、蛍光体５５は、反射鏡５７の内側に突出していなくてもよい。

また、第６実施形態では、接着層５６は、フィルタ部材５４の光出射面５４ｂ上に配置されており、フィルタ部材５４を、反射鏡５７の外面に接着している。そして、第６実施形態では、蛍光体５５で発生する熱は、フィルタ部材５４から反射鏡５７および導光部材５３に放熱される。

また、蛍光体５５は、貫通穴５７ａの内面に接着（接触）されていてもよく、この場合、蛍光体５５が高温になり過ぎるのをより効果的に抑制することが可能である。

第６実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第５実施形態と同様である。

第６実施形態では、上記のように、導光部材５３に、レーザ光入射面５３ａと、レーザ光入射面５３ａよりも小さい面積を有するレーザ光出射面５３ｂとを設けることによって、導光部材５３の内部を通過するレーザ光を、集光することができる。これにより、複数の半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、導光部材５３により集光して、１つの蛍光体５５に照射させることができる。その結果、複数の半導体レーザ素子２を用いる場合にも、蛍光体５５の数が多くなるのを抑制することができるので、発光装置５１を、より小型化・軽量化することができる。

なお、第６実施形態のその他の効果は、上記第１〜第５実施形態と同様である。

（第７実施形態）
この第７実施形態では、図１１を参照して、上記第６実施形態と異なり、導光部材５３の表面が金属部材６３で覆われている場合について説明する。

本発明の第７実施形態による発光装置６１では、図１１に示すように、導光部材５３の、レーザ光入射面５３ａおよびレーザ光出射面５３ｂ以外の表面全面が、金属部材６３で覆われている。なお、発光装置６１は、本発明の「照明装置」の一例である。

そして、第７実施形態では、フィルタ部材６４は、レーザ光出射面５３ｂおよび金属部材６３に接触されている。なお、フィルタ部材６４は、レーザ光出射面５３ｂおよび金属部材６３上に直接形成されていてもよい。また、フィルタ部材６４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例である。

また、フィルタ部材６４は、上記第２実施形態と同様、ワイヤーグリッドを用いて形成されている。なお、フィルタ部材６４は、上記第１実施形態と同様に、多層膜偏光子を用いて形成されていてもよい。

蛍光体６５は、反射鏡６７の貫通穴６７ａの穴径と同じ、または、少しだけ小さい外形（直径）を有しており、貫通穴６７ａに挿入されている。また、蛍光体６５は、貫通穴６７ａの深さよりも大きい厚み（高さ）を有しており、反射鏡６７の内側に突出している。なお、蛍光体６５は、反射鏡６７の内側に突出していなくてもよい。また、蛍光体６５は、貫通穴６７ａの内面に接着（接触）されていてもよい。また、反射鏡６７は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

また、第７実施形態では、接着層６６は、フィルタ部材６４の光出射面６４ｂ上に配置されており、フィルタ部材６４を、反射鏡６７の外面に接着している。そして、第７実施形態では、蛍光体６５で発生する熱は、フィルタ部材６４から金属部材６３、導光部材５３および反射鏡６７に放熱される。

第７実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第６実施形態と同様である。

第７実施形態では、上記のように、導光部材５３を、金属部材６３で覆い、フィルタ部材６４を、金属部材６３に接触させる。これにより、蛍光体６５で発生しフィルタ部材６４に放熱させた熱を、金属部材６３、導光部材５３および反射鏡６７にさらに放熱させることができるので、蛍光体６５で発生する熱を、より効率的に放熱させることができる。

また、第７実施形態のその他の効果は、上記第６実施形態と同様である。

（第８実施形態）
この第８実施形態では、図１２を参照して、上記第１〜第７実施形態と異なり、半導体レーザ素子２がフィルタ部材７４に接触されている場合について説明する。

本発明の第８実施形態による発光装置７１は、図１２に示すように、半導体レーザ素子２と、フィルタ部材７４と、蛍光体７５と、接着層７６と、反射鏡７７とを備えている。なお、発光装置７１は、本発明の「照明装置」の一例であり、フィルタ部材７４は、本発明の「反射型偏光フィルタ部材」の一例である。また、反射鏡７７は、本発明の「光を反射または導光する部材」の一例である。

第８実施形態では、半導体レーザ素子２は、フィルタ部材７４に接触されている。例えば、半導体レーザ素子２とフィルタ部材７４との間に、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透明な接着層（図示せず）が設けられていてもよい。

また、半導体レーザ素子２は、反射鏡７７の貫通穴７７ａに挿入されている。なお、半導体レーザ素子２は、貫通穴７７ａの内面に接着（接触）されていてもよい。

また、フィルタ部材７４は、上記第２実施形態と同様、ワイヤーグリッドを用いて形成されている。なお、フィルタ部材７４は、上記第１実施形態と同様に、多層膜偏光子を用いて形成されていてもよい。

また、第８実施形態では、接着層７６は、フィルタ部材７４の光入射面７４ａ上に配置されており、フィルタ部材７４を、反射鏡７７の内面７７ｂに接着している。そして、第８実施形態では、蛍光体７５および半導体レーザ素子２で発生する熱は、フィルタ部材７４および反射鏡７７に放熱される。

なお、第８実施形態では、フィルタ部材７４は、反射鏡７７の内側から貫通穴７７ａを塞いでいるが、上記第１実施形態のようにフィルタ部材７４が貫通穴７７ａに嵌め込まれていてもよいし、上記第２実施形態のように反射鏡７７の外側から貫通穴７７ａを塞いでいてもよい。

第８実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第７実施形態と同様である。

第８実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子２を、フィルタ部材７４に接触させる。これにより、半導体レーザ素子２、フィルタ部材７４および蛍光体７５を一体的に形成することができるので、発光装置７１をより小型化・軽量化することができる。また、半導体レーザ素子２で発生する熱を、フィルタ部材７４および反射鏡７７に放熱させることができるので、半導体レーザ素子２が高温になるのを抑制することができる。

また、第８実施形態のその他の効果は、上記第１〜第７実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、本発明の発光装置は、インジケータランプ（表示灯）、イルミネーションランプ（電球）、プロジェクタまたはレーザポインタや、その他の各種発光装置に適用可能である。また、本発明の発光装置は、自動車（車両）等の移動体用前照灯、表示装置用のバックライト、室内用照明装置、サーチライトまたは内視鏡用照明装置や、その他の各種照明装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、レーザ光を可視光に変換した例について示したが、本発明はこれに限らず、レーザ光を可視光以外の光に変換してもよい。例えば、レーザ光を赤外光に変換する場合には、セキュリティ用ＣＣＤカメラの夜間照明装置や、赤外線暖房機の赤外線発光装置などにも適用可能である。

また、上記実施形態では、レーザ発生器として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子以外のレーザ発生器を用いてもよい。

また、上記実施形態では、青紫色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、レーザ光を青色光、緑色光、赤色光からなる可視光に変換して出射する蛍光体とを設け、青色光、緑色光および赤色光が混色されることにより白色光を出射するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、青色光のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、青色光の一部を黄色光に変換して出射する蛍光体とを設けてもよいし、他の色の光を出射する半導体レーザ素子および蛍光体を設けてもよい。また、白色光以外の光を出射するように、半導体レーザ素子および蛍光体を構成してもよい。

また、上記実施形態では、フィルタ部材（反射型偏光フィルタ部材）を、多層膜偏光子やワイヤーグリッドにより形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材を、多層膜偏光子およびワイヤーグリッド以外により形成してもよい。

また、例えば上記第１実施形態では、多層膜偏光子を、ＣａＣＯ_３およびＳｉＯ_２を用いて形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、多層膜偏光子を、例えばアルミナやポリマーなどの、ＣａＣＯ_３およびＳｉＯ_２以外の材料を用いて形成してもよい。

また、例えば上記第１実施形態では、ＣａＣＯ_３層とＳｉＯ_２層とを５０層ずつ積層して多層膜偏光子を形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣａＣＯ_３層およびＳｉＯ_２層の層数は、任意の数に設定可能である。

また、例えば上記第２実施形態では、ワイヤーグリッド（金属細線）を、Ａｌにより形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、ワイヤーグリッドを、ステンレス、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどの他の金属材料により形成してもよい。

また、例えば上記第６および第７実施形態では、複数の半導体レーザ素子と、集光機能を有する導光部材とを設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子を１つだけ設ける場合であっても、集光機能を有する導光部材を用いてもよい。この場合、レーザ光を集光することにより、蛍光体を小さくすることができる。

また、上記実施形態では、蛍光体の前方に反射鏡を設けない例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１３に示した本発明の変形例による発光装置８１のように、蛍光体５５の前方に反射鏡８２を設けてもよい。この場合、反射鏡８２を、蛍光体５５からの光を蛍光体５５に反射させるように構成してもよい。このように構成すれば、蛍光体５５から出射した光がそのまま発光装置８１から出射されることがない。すなわち、蛍光体５５から出射した光は、一旦反射鏡５７に反射されて発光装置８１から出射されるので、発光装置８１の照射範囲を制御することができる。

また、蛍光体５５の厚みが小さい場合には、蛍光体５５に変換されずに蛍光体５５を透過してしまうレーザ光が発生する場合があるが、蛍光体５５の前方に反射鏡８２を設けることによって、蛍光体５５を透過したレーザ光を再度蛍光体５５に入射させ、可視光に変換させることができる。

また、上記実施形態では、フィルタ部材を、少なくとも反射鏡に接触させた例について説明したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材を、導光部材のみに接触させてもよい。

また、例えば、上記第１実施形態では、フィルタ部材を貫通穴に嵌め込む場合に、フィルタ部材を多層膜偏光子により形成し、第２実施形態では、フィルタ部材により反射鏡の内側から貫通穴を塞ぐ場合に、フィルタ部材をワイヤーグリッドにより形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材を貫通穴に嵌め込む場合に、フィルタ部材をワイヤーグリッドにより形成し、フィルタ部材により反射鏡の内側から貫通穴を塞ぐ場合に、フィルタ部材を多層膜偏光子により形成してもよい。

また、上記第４実施形態では、フィルタ部材の光入射面および側面を反射鏡に接触させた例について示したが、本発明はこれに限らず、フィルタ部材の光出射面および側面を反射鏡に接触させてもよい。この場合、フィルタ部材を、蛍光体よりも大きい断面積を有するように形成してもよい。また、フィルタ部材の光入射面、光出射面および側面を反射鏡に接触させてもよい。

また、上記第５〜第７実施形態では、導光部材を用いる場合に、フィルタ部材が反射鏡の外側から貫通穴を塞ぐ例について示したが、本発明はこれに限らず、導光部材を用いる場合に、上記第１実施形態のようにフィルタ部材が反射鏡の貫通穴に嵌め込まれていてもよいし、上記第２実施形態のようにフィルタ部材が反射鏡の内側から貫通穴を塞いでいてもよい。

また、上記第５〜第７実施形態と異なり、導光部材を、例えば、レンズにより形成してもよい。そして、フィルタ部材をレンズに接触させてもよい。

１、１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１ 発光装置（照明装置）
２ 半導体レーザ素子（レーザ発生器）
４、１４、２４、３４、５４、６４、７４ フィルタ部材（反射型偏光フィルタ）
４ｆ ＣａＣＯ_３層（多層膜偏光子）
４ｇ ＳｉＯ_２層（多層膜偏光子）
５、１５、２５、３５、５５、６５、７５ 蛍光体
７、３７、５７、６７、７７ 反射鏡（光を反射または導光する部材）
７ａ、３７ａ、５７ａ、６７ａ、７７ａ 貫通穴
１４ｆ 金属細線（ワイヤーグリッド）
３４ａ 光入射面
３４ｂ 光出射面
３４ｃ 側面
４３、５３ 導光部材（光を反射または導光する部材）
５３ａ レーザ光入射面
５３ｂ レーザ光出射面
６３ 金属部材

Claims (20)

1. 直線偏光のレーザ光を出射するレーザ発生器と、
   前記レーザ発生器からのレーザ光が照射される蛍光体と、
   前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタ部材とを備え、
   前記蛍光体は、前記反射型偏光フィルタ部材に接触されており、
   前記反射型偏光フィルタ部材は、前記レーザ光の直線偏光を透過し、前記レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されていることを特徴とする発光装置。
2. 光を反射または導光する部材をさらに備え、
   前記反射型偏光フィルタ部材は、前記光を反射または導光する部材に接触されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記光を反射または導光する部材は、前記蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡を含むことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記光を反射または導光する部材は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置され、前記レーザ光を導光する導光部材を含むことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
5. 前記蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記反射鏡は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、
   前記反射型偏光フィルタ部材は、前記貫通穴を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 前記反射型偏光フィルタ部材は、前記貫通穴に、隙間がないように嵌め込まれていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
8. 前記反射型偏光フィルタ部材は、前記反射鏡の内側から前記貫通穴を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
9. 前記反射型偏光フィルタ部材は、前記反射鏡の外側から前記貫通穴を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
10. 前記反射型偏光フィルタ部材は、前記レーザ光が入射される光入射面と、前記レーザ光が出射する光出射面と、前記光入射面および前記光出射面に対して交差するように配置された側面とを含み、
    前記光入射面および前記光出射面の少なくとも一方と、前記側面とは、前記反射鏡に接触されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
11. 前記蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備え、
    前記反射鏡は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、
    前記蛍光体の少なくとも一部は、前記貫通穴に挿入されており、
    前記蛍光体は、前記貫通穴の内面に接触されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置され、前記レーザ光を導光する導光部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記導光部材は、偏波保持ファイバを含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
14. 前記導光部材は、レーザ光入射面と、前記レーザ光入射面よりも小さい面積を有するレーザ光出射面とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
15. 前記導光部材は、金属部材により覆われており、
    前記反射型偏光フィルタ部材は、前記金属部材に接触されていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の発光装置。
16. 前記レーザ発生器は、半導体レーザ素子を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
17. 前記半導体レーザ素子は、前記反射型偏光フィルタ部材に接触されていることを特徴とする請求項１６に記載の発光装置。
18. 前記反射型偏光フィルタ部材は、多層膜偏光子を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発光装置。
19. 前記反射型偏光フィルタ部材は、ワイヤーグリッドを含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発光装置。
20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする照明装置。

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