JP2023112922A - Light-emitting device - Google Patents

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幸司 高橋
Koji Takahashi
高志 小野
Takashi Ono
佑平 近藤
Yuhei Kondo
克栄 増井
Katsushige Masui
弘一 鈴木
Koichi Suzuki
利雄 香川
Toshio Kagawa
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Sharp Fukuyama Laser Co Ltd
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Abstract

To provide a light-emitting device in which an occupied area of a plurality of submounts on a substrate in a plan view can be reduced.SOLUTION: A light-emitting device comprises: a substrate; a plurality of submounts provided on the substrate; and a plurality of laser light-emitting elements that are mounted on the plurality of submounts, respectively, and emit a plurality of laser beams, respectively. A plurality of length directions of the plurality of laser light-emitting elements are crossed in a plan view to the plurality of length directions of the plurality of submounts.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、発光装置に関する。 The present disclosure relates to light emitting devices.

特許文献1に開示されているように、複数のレーザー発光素子から発せられた複数のレーザー光を、1つのミラー部で反射させた後、波長変換部材において重ね合わせることにより、レーザーの出力を向上させる発光装置の開発が行われている。 As disclosed in Patent Document 1, a plurality of laser beams emitted from a plurality of laser light emitting elements are reflected by a single mirror portion and then superimposed on a wavelength conversion member to improve laser output. A light-emitting device that emits light is being developed.

国際公開第2021/251233号WO2021/251233

上記した特許文献1に開示された技術によれば、複数のレーザー光を波長変換部材で重ね合わせるように複数のレーザー発光素子を設置する。特許文献1では、複数のレーザー発光素子の複数の長手方向がそれぞれ複数のサブマウントの長手方向に平行な状態で設けられている。また、複数のレーザー発光素子の複数の長手方向がミラー部でほぼ同じ位置を指すように、複数のサブマウント自体が基板上にそれらの長手方向が平面視において互いに交差するように配置されている。このため、平面視における基板上での複数のサブマウントの占有面積が大きくなってしまい、結果として、発光装置全体の小型化に支障をきたすという問題が生じる(問題1)。 According to the technique disclosed in Patent Document 1 described above, a plurality of laser light emitting elements are installed so that a plurality of laser beams are superimposed by the wavelength conversion member. In Patent Document 1, the longitudinal directions of the plurality of laser light emitting elements are arranged in parallel with the longitudinal directions of the plurality of submounts. In addition, the plurality of submounts themselves are arranged on the substrate so that their longitudinal directions intersect with each other in plan view so that the plurality of laser light emitting elements in the plurality of longitudinal directions point to substantially the same position in the mirror section. . For this reason, the area occupied by the plurality of submounts on the substrate in plan view becomes large, and as a result, there arises a problem that miniaturization of the entire light emitting device is hindered (Problem 1).

本開示は、前述の問題1に鑑みなされたものである。本開示の第1の目的は、平面視における基板上での複数のサブマウントの占有面積を小さくすることができる発光装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of Problem 1 described above. A first object of the present disclosure is to provide a light-emitting device capable of reducing the area occupied by a plurality of submounts on a substrate in plan view.

また、上記した特許文献1に開示された技術によれば、複数のレーザー光を重ね合わせたことに起因して波長変換部材での発熱量が大きくなってしまう。その結果、波長変換部材での発熱に起因して発光装置の不具合が発生するという問題が生じる(問題2)。 Moreover, according to the technique disclosed in the above-described Patent Document 1, the amount of heat generated in the wavelength conversion member increases due to the superimposition of a plurality of laser beams. As a result, there arises a problem that the light-emitting device malfunctions due to heat generation in the wavelength conversion member (Problem 2).

本開示は、前述の問題2に鑑みなされたものである。本開示の第2の目的は、波長変換材での発熱に起因した不具合の発生を抑制することができる発光装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of Problem 2 described above. A second object of the present disclosure is to provide a light-emitting device capable of suppressing the occurrence of defects caused by heat generation in the wavelength conversion material.

上述の問題1を解決するために、本開示の発光装置の第1の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数のサブマウントと、前記複数のサブマウントにそれぞれ搭載され、かつ、複数のレーザー光をそれぞれ発する複数のレーザー発光素子と、を備え、前記複数のレーザー発光素子の複数の長さ方向は、それぞれ、前記複数のサブマウントの複数の長さ方向に平面視において交差する。 In order to solve the above problem 1, a first aspect of the light emitting device of the present disclosure includes a substrate, a plurality of submounts provided on the substrate, each mounted on the plurality of submounts, and and a plurality of laser light emitting elements each emitting a plurality of laser beams, wherein the plurality of length directions of the plurality of laser light emitting elements respectively intersect the plurality of length directions of the plurality of submounts in plan view. .

上述の問題2を解決するために、本開示の発光装置の第2の態様は、複数のレーザー光をそれぞれ発する複数のレーザー発光素子と、前記複数のレーザー光を反射するミラー部と、前記ミラー部で反射された前記複数のレーザー光を透過させる窓部材と、前記窓部材を透過した前記複数のレーザー光が照射される波長変換部材と、前記窓部材を取り囲みながら、前記複数のレーザー素子および前記ミラー部を覆うように設けられたキャップ部材と、を備え、前記キャップ部材は、前記波長変換部材の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。 In order to solve the above-mentioned problem 2, a second aspect of the light emitting device of the present disclosure includes a plurality of laser light emitting elements that respectively emit a plurality of laser beams, a mirror portion that reflects the plurality of laser beams, and the mirror a window member that transmits the plurality of laser beams reflected by a portion; a wavelength conversion member that is irradiated with the plurality of laser beams that have passed through the window member; and the plurality of laser elements surrounding the window member, and a cap member provided to cover the mirror section, the cap member having a thermal conductivity higher than that of the wavelength conversion member.

実施の形態1の発光装置の横断面図であって、図2および図3のI-I線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the light-emitting device of Embodiment 1, taken along line II of FIGS. 2 and 3. FIG. 実施の形態1の発光装置の縦断面図であって、図1および図3のII-II線断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device of Embodiment 1, taken along line II-II of FIGS. 1 and 3. FIG. 実施の形態1の発光装置の縦断面図であって、図1および図2のIII-III線断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device of Embodiment 1, taken along line III-III of FIGS. 1 and 2. FIG. 実施の形態1の発光装置の平面視におけるレーザー発光素子の長さ方向の基準方向に対する回転角と、レーザー発光素子同士の間の距離との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the length direction of the laser light emitting elements with respect to the reference direction and the distance between the laser light emitting elements in plan view of the light emitting device of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の発光装置の波長変換材料における複数のレーザー光の複数の照射領域を示す図である。4 is a diagram showing a plurality of irradiation regions of a plurality of laser beams in the wavelength conversion material of the light emitting device of Embodiment 1; FIG. 実施の形態1の発光装置の位置とビーム強度との関係を示す図であって、図5のA-B線上のレーザー光のビーム強度の分布を示す。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the position of the light emitting device of Embodiment 1 and the beam intensity, showing the distribution of the beam intensity of the laser light on the line AB of FIG. 5; 実施の形態1の発光装置のレーザー発光素子およびサブマウントの製造工程を説明するための図である。4A to 4C are diagrams for explaining a manufacturing process of the laser light emitting element and the submount of the light emitting device of Embodiment 1; FIG. 比較例の発光装置の製造工程を説明するための第1図である。FIG. 1 is a first diagram for explaining a manufacturing process of a light emitting device of a comparative example; 比較例の発光装置の製造工程を説明するための第2図である。FIG. 2 is a second diagram for explaining the manufacturing process of the light emitting device of the comparative example; 実施の形態1の変形例1の発光装置の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a light-emitting device of Modification 1 of Embodiment 1; 実施の形態1の変形例2の発光装置の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a light emitting device of Modification 2 of Embodiment 1; 実施の形態2の発光装置を縦断面図であって、図10のXII-XII線断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device of Embodiment 2, taken along line XII-XII of FIG. 10; 実施の形態2の発光装置の波長変換材料における複数のレーザー光の複数の照射領域を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a plurality of irradiation regions of a plurality of laser beams in the wavelength conversion material of the light emitting device of Embodiment 2; 実施の形態3の発光装置の横断面図であって、図15のXIV-XIV線断面図である。FIG. 16 is a lateral cross-sectional view of the light-emitting device of Embodiment 3, taken along line XIV-XIV of FIG. 15; 実施の形態3の発光装置の縦断面図であって、図14のXV-XV線断面図である。FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device of Embodiment 3, and is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. 14; 実施の形態4の発光装置の縦断面図であって、図10のXVI-XVI線断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device of Embodiment 4, taken along line XVI-XVI of FIG. 10; 実施の形態5の発光装置の縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a light-emitting device according to Embodiment 5; 実施の形態6の発光装置の縦断面図であって、図1のXVIII-XVIII線断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device of Embodiment 6, taken along line XVIII-XVIII in FIG. 1; 実施の形態6の発光装置のミラー部の斜視図である。FIG. 20 is a perspective view of a mirror portion of the light emitting device of Embodiment 6; 実施の形態6の変形例の発光装置の縦断面図であって、図1のXX-XX線断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a light-emitting device of a modification of Embodiment 6, taken along the line XX-XX of FIG. 1; 実施の形態6の変形例の発光装置のミラー部の斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of a mirror portion of a light-emitting device of a modified example of Embodiment 6; 実施の形態7の発光装置の横断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a light-emitting device of Embodiment 7; 実施の形態7の変形例1の発光装置の横断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a light-emitting device of Modification 1 of Embodiment 7; 実施の形態7の変形例2発光装置の横断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of a light-emitting device according to Modification 2 of Embodiment 7;

以下、本開示の発光装置を、図面を参照しながら説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、同一又は同等の要素の重複する説明は繰り返さない。 The light emitting device of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the same or equivalent elements will not be repeated.

本明細書においては、平面視における「長さ方向」という用語は、長方形の長辺方向に沿った方向を含むとともに、長さと幅とを特定できるような平面形状の長さ方向に沿った方向(または平行な方向)を含む。本明細書においては、平面視における「幅方向」という用語は、長方形の短辺方向に沿った方向(または平行な方向)を含むとともに、長さと幅とを特定できるような平面形状の幅方向に沿った方向を含む。 In this specification, the term "longitudinal direction" in plan view includes the direction along the long side direction of a rectangle, and the direction along the lengthwise direction of a flat shape such that the length and width can be specified. (or parallel direction). In this specification, the term "width direction" in plan view includes the direction along the short side direction of the rectangle (or parallel direction), and the width direction of the plane shape such that the length and width can be specified. including directions along

本明細書においては、「平行に」という用語は、数学的に平行であることを意味するものではなく、設計上で平行に製造することを意図されているものであって、製造上の誤差を含む平行であってもよいことを意味している。本明細書においては、「直交する」という用語は、数学的に直交することを意味するものではなく、設計上で直交するように製造することを意図されているものであって、製造上の誤差を含むように直交するものであってもよいことを意味している。 As used herein, the term "parallel" does not mean mathematically parallel, but is intended to be manufactured in parallel by design and is subject to manufacturing tolerances. It means that it may be parallel including As used herein, the term "orthogonal" does not mean mathematically orthogonal, but is intended to be manufactured orthogonal by design, It means that they may be orthogonal so as to include an error.

本明細書においては、「直方体」および「長方形」という用語は、幾何学的な意味での直方体および長方形を意味しない。本明細書においては、直方体および長方形の角部が面取りされていたり丸みをおびていたりする形状は、直方体および長方形に含まれるものとする。 As used herein, the terms "cuboid" and "rectangle" do not mean cuboids and rectangles in the geometric sense. In this specification, rectangular parallelepipeds and rectangular shapes with chamfered or rounded corners are included in rectangular parallelepipeds and rectangles.

本明細書において、「鏡面対称」という用語は、幾何学的な鏡面対称だけでなく、設計上で鏡面対称に製造することを意図されているものであって、製造上生じ得る誤差を含む状態で、ほぼ鏡面対称に設けられているものも含むことを意味している。 In this specification, the term "mirror symmetry" is intended to manufacture not only geometric mirror symmetry but also mirror symmetry in design, and includes errors that may occur in manufacturing , which means that it includes those provided almost mirror-symmetrically.

実施の形態の各図面においては、レーザー光Lの軌跡が点線で示されているものもある。これは、本来、レーザー光Lは拡がりながら直進するものであるからである。しかしながら、図面の中には、簡略化のために、レーザー光Lの広がりの中心の光線の軌跡のみが矢印で示されているものもある。 In some drawings of the embodiments, the trajectory of the laser beam L is indicated by a dotted line. This is because the laser light L originally travels straight while expanding. However, in some drawings, for the sake of simplification, only the ray trajectory at the center of the spread of the laser light L is indicated by an arrow.

(実施の形態1)
図1~図10を用いて、実施の形態1の発光装置Pを説明する。
(Embodiment 1)
A light-emitting device P according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG.

図1は、本実施の形態の発光装置Pの横断面図であって、図2および図3のI-I線断面図である。図2は、本実施の形態の発光装置Pの縦断面図であって、図1および図3のII-II線断面図である。図3は、本実施の形態の発光装置Pの縦断面図であって、図1および図2のIII-III線断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a light-emitting device P according to the present embodiment, taken along line II of FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device P of this embodiment, taken along line II-II of FIGS. 1 and 3. FIG. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device P of this embodiment, taken along line III-III of FIGS. 1 and 2. FIG.

図1~図3に示されるように、発光装置Pは、基板S、複数のサブマウントSM、複数のレーザー発光素子LD、ミラー部M、窓部材W、波長変換部材WC、およびキャップ部材CAを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the light emitting device P includes a substrate S, a plurality of submounts SM, a plurality of laser light emitting elements LD, a mirror portion M, a window member W, a wavelength conversion member WC, and a cap member CA. I have.

基板Sは、平板状の部材であり、本実施の形態においては、主表面PSから所定の深さにかけて凹部COを有する。複数のサブマウントSMは、基板S上に設けられている。複数のサブマウンドSMは、サブマウントSM1とサブマウントSM2と有している。サブマウントSM1およびサブマウントSM2のいずれも、直方体をなし、平面視において、長方形をなしている。なお、基板Sは、平板上の外周部から立ち上がる側壁部を有するものであってもよい。 Substrate S is a plate-like member, and in the present embodiment, has concave portion CO extending from main surface PS to a predetermined depth. A plurality of submounts SM are provided on the substrate S. As shown in FIG. The plurality of submounts SM has a submount SM1 and a submount SM2. Both the submount SM1 and the submount SM2 are rectangular parallelepipeds and rectangular in plan view. In addition, the substrate S may have a side wall portion rising from the outer peripheral portion of the flat plate.

複数のレーザー発光素子LDは、それぞれ、複数のサブマウントSMにそれぞれ搭載されている。具体的に言うと、複数のレーザー発光素子LDは、1対1の関係で、複数のサブマウントSMに搭載されている。複数のレーザー発光素子LDは、レーザー発光素子LD1およびレーザー発光素子LD2を有する。 A plurality of laser light emitting elements LD are respectively mounted on a plurality of submounts SM. Specifically, a plurality of laser emitting elements LD are mounted on a plurality of submounts SM in a one-to-one relationship. The plurality of laser light emitting elements LD has a laser light emitting element LD1 and a laser light emitting element LD2.

レーザー発光素子LD1は、その長さ方向に平行にレーザー光L1を発する。レーザー発光素子LD2も、その長さ方向に平行にレーザー光L2を発する。レーザー発光素子LD1およびLD2は、いずれも、半導体発光素子である。 The laser light emitting element LD1 emits laser light L1 parallel to its length direction. The laser light emitting element LD2 also emits laser light L2 parallel to its length direction. Both the laser light emitting devices LD1 and LD2 are semiconductor light emitting devices.

複数のレーザー発光素子LD1およびLD2は、仮想平面に対して、鏡面対称に配置されている。前述の仮想平面は、たとえば、ミラー部Mの長手方向に垂直な面であって、レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2との間に存在すると想像される面である。仮想平面は、鏡面対称の基準となる面である。凹部COに設けられているミラー部Mは、長方形の反射面MSを有している。ミラー部Mは、複数のレーザー光LD1およびLD2のそれぞれを反射面MSで反射する。 A plurality of laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged mirror-symmetrically with respect to a virtual plane. The aforementioned imaginary plane is, for example, a plane perpendicular to the longitudinal direction of the mirror portion M, which is assumed to exist between the laser light emitting elements LD1 and LD2. A virtual plane is a plane that serves as a reference for mirror symmetry. The mirror portion M provided in the recess CO has a rectangular reflecting surface MS. Mirror portion M reflects each of the plurality of laser beams LD1 and LD2 on reflecting surface MS.

窓部材Wは、ミラー部Mで反射された複数のレーザー光L1およびL2を透過させる透明部材で形成されている。波長変換部材WCは、ミラー部Mで反射した複数のレーザー光L1およびL2のそれぞれの波長を変換して透過させる。波長変換部材WCは、蛍光体を含む。波長変換部材WCは、レーザー光Lの波長を変換する。 The window member W is formed of a transparent member that allows the plurality of laser beams L1 and L2 reflected by the mirror portion M to pass therethrough. The wavelength converting member WC converts the wavelength of each of the plurality of laser beams L1 and L2 reflected by the mirror portion M and transmits them. The wavelength conversion member WC contains phosphor. The wavelength converting member WC converts the wavelength of the laser beam L. As shown in FIG.

キャップ部材CAは、窓部材Wを取り囲みながら、複数のレーザー素子LDおよびミラー部Mを覆うように設けられている。キャップ部材CAは、基板Sの主表面PSに対向する天井部Tと、基板Sの主表面PSから天井部Tまで立ち上がる側壁部SWと、を備えている。 The cap member CA is provided so as to surround the window member W and cover the plurality of laser elements LD and the mirror portion M. As shown in FIG. The cap member CA includes a ceiling portion T facing the main surface PS of the substrate S and side wall portions SW rising from the main surface PS of the substrate S to the ceiling portion T. As shown in FIG.

キャップ部材CAは、波長変換部材WCの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。キャップ部材CAは、窓部材Wの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。キャップ部材CAの熱伝導率は、50W/(m・K)以上である。キャップ部材CAは、金属、金属合金、または、シリコンからなる。金属は、例えばアルミニウムまたは銅であり、金属合金は、例えばアルミニウム合金または銅合金である。 The cap member CA has thermal conductivity higher than that of the wavelength conversion member WC. The cap member CA has thermal conductivity higher than that of the window member W. As shown in FIG. The thermal conductivity of the cap member CA is 50 W/(m·K) or more. The cap member CA is made of metal, metal alloy, or silicon. The metal is, for example, aluminum or copper, and the metal alloy is, for example, an aluminum alloy or a copper alloy.

キャップ部材CAは、波長変換部材WCに接触している。キャップ部材CAは、複数のレーザー光L1およびL2の外周部の進行を遮るように配置されている。なお、キャップ部材CAは、天井部Tと側壁部SWとを有しているが、基板Sが基板Sの外周部から立ち上がる側壁部を有している場合には、天井部Tのみを有する板形状または蓋形状をなしていてもよい。 The cap member CA is in contact with the wavelength conversion member WC. The cap member CA is arranged so as to block the traveling of the plurality of laser beams L1 and L2 in the peripheral portion. The cap member CA has a ceiling portion T and a side wall portion SW. It may be shaped or lid-shaped.

複数のレーザー発光素子LDの複数の長さ方向は、それぞれ、複数のサブマウントSMの複数の長さ方向(X軸方向)に平面視において交差する。つまり、レーザー発光素子LD1の長さ方向は、サブマウントSM1の長さ方向(X軸方向)に平面視において交差する。レーザー発光素子LD2の長さ方向は、サブマウントSM2の長さ方向(X軸方向)に平面視において交差する。また、複数のサブマウントSMの複数の長さ方向(X軸方向)は、平面視において互いに平行である。さらに、複数のサブマウントSMの複数の長さ方向(X軸方向)のそれぞれがミラー部Mの長さ方向(Y軸方向)に平面視において直交する。 A plurality of length directions of the plurality of laser light emitting elements LD respectively intersect a plurality of length directions (X-axis direction) of the plurality of submounts SM in a plan view. That is, the length direction of the laser light emitting element LD1 intersects the length direction (X-axis direction) of the submount SM1 in plan view. The length direction of the laser light emitting element LD2 intersects the length direction (X-axis direction) of the submount SM2 in plan view. Further, the length directions (X-axis direction) of the plurality of submounts SM are parallel to each other in plan view. Furthermore, each of the plurality of length directions (X-axis direction) of the plurality of submounts SM intersects perpendicularly with the length direction (Y-axis direction) of the mirror section M in plan view.

より具体的に言うと、発光装置Pは、次のような構成を有している。 More specifically, the light emitting device P has the following configuration.

平面視において長方形をなすレーザー発光素子LD1は、平面視において長方形をなすサブマウントSM1の上に半田を介して載置されている。レーザー発光素子LD1は、レーザー発光素子LD1の長さ方向、すなわち長方形の長辺方向に平行にレーザー光L1を発する。平面視において長方形をなすレーザー発光素子LD2は、平面視において長方形をなすサブマウントSM2の上に半田を介して載置されている。レーザー発光素子LD2は、レーザー発光素子LD2の長さ方向、すなわち長方形の長辺方向に平行にレーザー光L2を発する。 A laser light emitting element LD1, which is rectangular in plan view, is placed on a submount SM1, which is rectangular in plan view, via solder. The laser light emitting element LD1 emits laser light L1 parallel to the length direction of the laser light emitting element LD1, that is, the long side direction of the rectangle. The laser light emitting element LD2, which is rectangular in plan view, is placed on a submount SM2, which is rectangular in plan view, via solder. The laser light emitting element LD2 emits laser light L2 parallel to the length direction of the laser light emitting element LD2, that is, the long side direction of the rectangle.

発光装置Pの平面視において、レーザー発光素子LD1の長さ方向、すなわち、レーザー光L1の進行方向が、サブマウントSM1の長さ方向(X軸方向)に対して角度θ1だけ傾いている。また、発光装置Pの平面視において、レーザー発光素子LD2の長さ方向、すなわちレーザー光L2の進行方向が、サブマウントSM2の長さ方向(X軸方向)に対して角度θ2だけ傾いている。角度θ1は、角度θ2と絶対値が同一であるが、正負の符号が逆である。つまり、θ2=-θ1である。なお、θ1とθ2との絶対値は、厳密な意味で同一でなくてもよく、同一になるように意図されているのであれば、製造上の誤差に起因した相違を有していてもよい。 In a plan view of the light emitting device P, the length direction of the laser light emitting element LD1, that is, the traveling direction of the laser light L1 is inclined by an angle θ1 with respect to the length direction (X-axis direction) of the submount SM1. In addition, in a plan view of the light emitting device P, the length direction of the laser light emitting element LD2, that is, the traveling direction of the laser light L2 is inclined by an angle θ2 with respect to the length direction (X-axis direction) of the submount SM2. The angle θ1 has the same absolute value as the angle θ2, but the positive and negative signs are opposite. That is, θ2=-θ1. Note that the absolute values of θ1 and θ2 may not be the same in a strict sense, and may have differences due to manufacturing errors as long as they are intended to be the same. .

レーザー発光素子LD1に関しては、平面視において、幅方向、すなわち長方形の短辺方向における一方の角部A1Lが、その幅方向における他方の角部A1Rよりも多く、サブマウントSM1の長さ方向における端面E1から突出している。また、レーザー発光素子LD2に関しては、平面視において、幅方向、すなわち長方形の短辺方向における一方の角部A2Rが、その幅方向における他方の角部A2Lよりも多く、サブマウントSM2の長さ方向における端面E2から突出している。これによれば、レーザー発光素子LD1およびLD2は、それぞれ、レーザー光L1およびL2の出射点が、それぞれ、サブマウントSM1およびSM2の端面E1およびE2よりも突出した位置にある。そのため、サブマウントSM1およびSM2は、それぞれ、出射点から広がりながら進行するレーザー光L1およびL2の進路から外れた位置に設けられているため、レーザー光L1およびL2の進行を阻害しない。 Regarding the laser light emitting element LD1, in a plan view, one corner A1L in the width direction, that is, the short side direction of the rectangle is larger than the other corner A1R in the width direction, and the end face in the length direction of the submount SM1 is larger than the other corner A1R in the width direction. It protrudes from E1. Regarding the laser light emitting element LD2, in a plan view, one corner A2R in the width direction, that is, the short side direction of the rectangle is larger than the other corner A2L in the width direction, and the length direction of the submount SM2 is greater than the other corner A2L in the width direction. It protrudes from the end face E2 in . According to this, the emission points of the laser beams L1 and L2 of the laser light emitting elements LD1 and LD2 are located at positions protruding from the end faces E1 and E2 of the submounts SM1 and SM2, respectively. Therefore, the sub-mounts SM1 and SM2 are provided at positions deviated from the paths of the laser beams L1 and L2, which travel while spreading from the emission point, and therefore do not hinder the progress of the laser beams L1 and L2.

サブマウントSM1の長さ方向(X軸方向)が、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に対して平面視において直交する。そのため、発光装置Pの平面視において、レーザー発光素子LD1の長さ方向は、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に直交するミラー部Mの短辺方向(つまりサブマウントSM1の長さ方向でありX軸方向)に対して回転角θ1だけ傾いている。発光装置Pの平面視において、レーザー発光素子LD2の長さ方向は、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に直交するミラー部Mの短辺方向(つまりサブマウントSM2の長さ方向でありX軸方向)に対して回転角θ2だけ傾いている。レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2とは、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に直交する平面(ZX平面)に対して鏡面対称に配置されている。 The length direction (X-axis direction) of the submount SM1 is perpendicular to the length direction (Y-axis direction) of the reflecting surface MS of the mirror section M in plan view. Therefore, in a plan view of the light emitting device P, the length direction of the laser light emitting element LD1 is the short side direction of the mirror portion M (that is, the submount It is inclined by a rotation angle θ1 with respect to the X-axis direction (which is the length direction of SM1). In a plan view of the light emitting device P, the length direction of the laser light emitting element LD2 is the short side direction of the mirror portion M (that is, It is inclined by a rotation angle θ2 with respect to the X-axis direction). The laser light emitting element LD1 and the laser light emitting element LD2 are arranged mirror-symmetrically with respect to a plane (ZX plane) perpendicular to the length direction (Y-axis direction) of the reflecting surface MS of the mirror portion M.

レーザー発光素子LD1およびLD2は、それぞれ、波長450nmのレーザー光L1およびL2を発するレーザダイオード(LD:Laser Diode)のチップである。図示されていないが、このチップは上下方向にpn接合を有するダイオードで形成されており、チップの上面および下面のそれぞれに極性を有する電極が設けられている。 The laser light emitting elements LD1 and LD2 are laser diode (LD) chips that emit laser light L1 and L2 with a wavelength of 450 nm, respectively. Although not shown, this chip is formed of a diode having pn junctions in the vertical direction, and polar electrodes are provided on the upper and lower surfaces of the chip.

発光装置Pは、図示されていないが、チップを構成するダイオードの正負の両電極から引き出された金属ワイヤ線、基板S上の配線、および前述の金属ワイヤ線と外部の機器とを電気的に接続するための配線等を備えている。 Although not shown, the light-emitting device P electrically connects metal wire lines drawn from both positive and negative electrodes of a diode constituting a chip, wiring on the substrate S, and the metal wire lines and external equipment. Wiring etc. for connection are provided.

レーザー発光素子LD1およびLD2から出射したレーザー光L1およびL2のそれぞれは、ミラー部Mによってキャップ部材CAの窓部材Wに向かって反射される。窓部材Wには、レーザー発光素子LD1およびLD2が存在する空間と反対側の空間に波長変換部材WCとして機能する蛍光体発光部材が設けられている。レーザー光L1およびL2のそれぞれは波長変換部材WCを構成する蛍光体発光部材に照射される。その結果、レーザー光L1およびL2のそれぞれの波長変換が生じる。 Laser beams L1 and L2 emitted from laser light emitting elements LD1 and LD2 are reflected by mirror portion M toward window member W of cap member CA, respectively. The window member W is provided with a phosphor light emitting member functioning as a wavelength converting member WC in a space on the opposite side of the space where the laser light emitting elements LD1 and LD2 are present. Each of the laser beams L1 and L2 is irradiated to the phosphor light emitting member forming the wavelength conversion member WC. As a result, wavelength conversion of each of the laser beams L1 and L2 occurs.

蛍光体発光部材としては、プレート状の単結晶蛍光体、公知の種々の蛍光体板、蛍光体層、または、蛍光体粒子が含有された印刷膜などが用いられ得る。本実施の形態においては、蛍光体発光部材として、単結晶YAG(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体板が用いられる。 A plate-shaped single-crystal phosphor, various known phosphor plates, a phosphor layer, or a printed film containing phosphor particles can be used as the phosphor light-emitting member. In this embodiment, a single crystal YAG (Yttrium Aluminum Garnet) phosphor plate is used as the phosphor light emitting member.

本実施の形態の波長変換部材WCは、蛍光体を含有する部材である。しかしながら、波長変換部材WCは、たとえば、透明な基材(一例としてサファイア(Al2O3板)の上に蛍光体粉末(一例として粉末のYAG蛍光体)がバインダによって接着されたものであってもよい。また、波長変換部材WCは、透明な基材の上に蛍光体粒子を含む膜が印刷されたものなど、透明な基材とその下面または上面上に設けられた蛍光体を含有する部材とが一体化されたものであってもよい。本実施の形態においては、蛍光体等を含む部分だけでなく、蛍光体等を含む部分と透明な基材とが一体化されたものも、波長変換部材WCであると定義している。 The wavelength conversion member WC of this embodiment is a member containing a phosphor. However, the wavelength conversion member WC is, for example, a transparent base material (eg, sapphire (Al 2 O 3 plate), on which phosphor powder (eg, YAG phosphor powder) is adhered with a binder). Also, the wavelength conversion member WC contains a transparent base material such as a transparent base material on which a film containing phosphor particles is printed, and a phosphor provided on the lower surface or the upper surface thereof. In the present embodiment, not only the part containing the phosphor etc., but also the part containing the phosphor etc. and the transparent base material are integrated. , is the wavelength converting member WC.

たとえば、単結晶、多結晶、またはセラミックの蛍光体板もしくは蛍光体シートが透明な基材(サファイア板)に張り付けて支持されているものについても、本明細書においては、透明な基材も含めて波長変換部材WCと呼ぶ。さらに、たとえば、サファイア板の上に蛍光体を含有する印刷膜が形成された波長変換部材WCを、サファイア板と窓部材Wが接するように、窓部材Wに、設置したり、貼り付けたりしてもよい。 For example, in the present specification, a single crystal, polycrystal, or ceramic phosphor plate or phosphor sheet attached to and supported by a transparent base material (sapphire plate) is also referred to as a transparent base material. is called a wavelength conversion member WC. Furthermore, for example, a wavelength conversion member WC having a printed film containing a phosphor formed on a sapphire plate is placed or attached to the window member W so that the sapphire plate and the window member W are in contact with each other. may

なお、平面視において、波長変換部材WCのサイズは、窓部材Wのサイズと同一か、または、それよりも大きいことが好ましい。言い換えると、平面視において、波長変換部材WCは、窓部材Wと同一形状か、または、窓部材Wの全体を覆う形状を有していることが好ましい。 In addition, it is preferable that the size of the wavelength conversion member WC is the same as or larger than the size of the window member W in plan view. In other words, it is preferable that the wavelength conversion member WC has the same shape as the window member W or a shape that covers the entire window member W in plan view.

ミラー部Mは、例えばその横断面が直角二等辺三角形をなす三角柱である。この三角柱のミラー部Mは、基板Sの主表面PSに対して45度をなす反射面MSを有している。反射面MSは平面である。ミラー部Mは、レーザー光L1およびL2の進行方向を変換させる。ミラー部Mはアルミニウムまたは銀などの高反射率を有する金属で形成されていてもよい。また、ミラー部Mは、表面に誘電体多層膜ミラー部が設けられた任意の素材で構成されていてもよい。ミラー部Mは基板Sの主表面PSから所定の深さにかけて形成された凹部COの中に設けられている。なお、ミラー部Mの形状は三角柱に限らない。他の多角柱の一側面をミラー部として利用してもよく、また平坦な板材の平面部をミラー部として利用してもよい。 The mirror portion M is, for example, a triangular prism whose cross section forms an isosceles right triangle. The triangular prism-shaped mirror portion M has a reflecting surface MS that forms an angle of 45 degrees with respect to the main surface PS of the substrate S. As shown in FIG. Reflective surface MS is a plane. The mirror portion M changes the direction of travel of the laser beams L1 and L2. The mirror portion M may be made of a metal with high reflectance, such as aluminum or silver. Also, the mirror portion M may be made of any material having a dielectric multilayer mirror portion provided on its surface. Mirror portion M is provided in concave portion CO formed from main surface PS of substrate S to a predetermined depth. Note that the shape of the mirror portion M is not limited to a triangular prism. One side surface of another polygonal prism may be used as the mirror portion, or a planar portion of a flat plate may be used as the mirror portion.

なお、本実施の形態においては、ミラー部Mは、基板Sおよびキャップ部材CAから独立した部材であるが、基板Sの一部であってもよく、また、キャップ部材CAの一部であってもよい。 In this embodiment, the mirror section M is a member independent of the substrate S and the cap member CA, but may be a part of the substrate S or a part of the cap member CA. good too.

波長変換部材WCの表面における複数のレーザー光Lの複数の照射領域LDS1,LDS2(図5参照)は、半導体レーザーの特性上、それぞれ楕円形をなしている。波長変換部材WCにおける複数のレーザー光Lの照射領域LDS1,LDS2において、次のことが言える。複数のレーザー光Lのうちの1つのレーザー光LDS1の少なくとも一部が複数のレーザー光のうちの他のレーザー光LDS2の少なくとも一部に重なるように、複数のレーザー光Lが波長変換部材WCに照射される。 A plurality of irradiation regions LDS1 and LDS2 (see FIG. 5) of a plurality of laser beams L on the surface of the wavelength conversion member WC are elliptical due to the characteristics of the semiconductor laser. The following can be said for the irradiation regions LDS1 and LDS2 of the plurality of laser beams L on the wavelength conversion member WC. A plurality of laser beams L are applied to the wavelength conversion member WC such that at least a portion of one laser beam LDS1 out of the plurality of laser beams L overlaps at least a portion of another laser beam LDS2 out of the plurality of laser beams L. be irradiated.

波長変換部材WCにおいて複数のレーザー光Lの複数の照射領域LDS1,LDS2の複数の長さ方向(楕円の長軸方向)が互いに平行になるように、複数のレーザー光Lが波長変換部材WCに照射される。 The plurality of laser beams L are applied to the wavelength conversion member WC so that the plurality of length directions (major axis directions of the ellipse) of the plurality of irradiation regions LDS1 and LDS2 of the plurality of laser beams L are parallel to each other. be irradiated.

複数のレーザー光Lのミラー部Mの反射面MSに対する複数の入射角が互いに異なるように、具体的には、入射角の正負が逆でかつ絶対値が同一になるように、複数のレーザー発光素子LDがミラー部Mに対して配置されている。 The plurality of laser beams are emitted so that the plurality of incident angles of the plurality of laser beams L with respect to the reflecting surface MS of the mirror portion M are different from each other, specifically, the incident angles are opposite in sign and have the same absolute value. A device LD is arranged with respect to the mirror portion M. As shown in FIG.

本実施の形態のキャップ部材CAは、板状のシリコンに凹部を設けることによって形成されたものである。キャップ部材CAは、凹部の底部を天井部Tとし、かつ、凹部の側壁部を側壁部SWとして、基板Sの主表面PSを覆うように設けられている。キャップ部材CAの天井部Tは、窓部材Wを有している。その窓部材Wは、キャップ部材CAの開口に透明なガラスが嵌合されることにより形成されている。 The cap member CA of the present embodiment is formed by providing a concave portion in a plate-like silicon. The cap member CA is provided so as to cover the main surface PS of the substrate S with the bottom portion of the recess as the ceiling portion T and the side wall portion of the recess as the side wall portion SW. A ceiling portion T of the cap member CA has a window member W. As shown in FIG. The window member W is formed by fitting transparent glass into the opening of the cap member CA.

このキャップ部材CAは、シリコン(熱伝導率148[W/(m・K)])以外の高熱伝導性材料で形成されていてもよい。たとえば、キャップ部材CAは、アルミニウム<237[W/(m・K)]>、または銅<398[W/(m・K)]などで構成されていてもよい。この窓部材Wを取り囲むキャップ部材CAの天井部Tを構成する材料としては、波長変換部材WC(蛍光体発光部材)で発せられた熱を排出する効率を高める観点から、上記のような高熱伝導材料にて構成されていることが好ましい。より具体的には、キャップ部材CAの熱伝導率は、波長変換部材WCの熱伝導率より高くなければならない。キャップ部材CAは、50[W/(m・K)]以上であることが好ましい。 The cap member CA may be made of a high thermal conductive material other than silicon (having a thermal conductivity of 148 [W/(m·K)]). For example, the cap member CA may be made of aluminum <237 [W/(m·K)]>, copper <398 [W/(m·K)], or the like. The material constituting the ceiling portion T of the cap member CA surrounding the window member W is selected from the viewpoint of increasing the efficiency of discharging heat generated by the wavelength conversion member WC (phosphor light emitting member). It is preferably made of material. More specifically, the thermal conductivity of the cap member CA must be higher than that of the wavelength conversion member WC. The cap member CA is preferably 50 [W/(m·K)] or more.

一般に、蛍光体として用いられたYAGの熱伝導率は約10[W/(m・K)]であり、その支持部材として用いられ得るサファイア(Al)の熱伝導率が約40[W/(m・K)]である。そのため、キャップ部材CAの天上部Tの材料としては、熱伝導率50[W/(m・K)]の材料を用いることは、波長変換部材WCで発せられた熱を効果的に排出する機能を有していると言える。 Generally, the thermal conductivity of YAG used as a phosphor is about 10 [W/(mK)], and the thermal conductivity of sapphire (Al 2 O 3 ) that can be used as its supporting member is about 40 [W/(m·K)]. W/(m·K)]. Therefore, using a material with a thermal conductivity of 50 [W/(m·K)] as the material for the top portion T of the cap member CA has the function of effectively discharging the heat generated by the wavelength conversion member WC. can be said to have

このキャップ部材CAは半田により基板Sと接合されている。波長変換部材WCで発せられた熱は、キャップ部材CAの天井部Tを経由して、キャップ部材CAの側壁部SWの下面から基板Sへ伝達されることが好ましい。つまり、キャップ部材CAの天井部Tから基板Sまでの間に熱の伝導および伝達を妨げる部材は設けられていないことが好ましい。 This cap member CA is joined to the substrate S by soldering. The heat generated by the wavelength conversion member WC is preferably transmitted to the substrate S from the lower surfaces of the side wall portions SW of the cap member CA via the ceiling portion T of the cap member CA. In other words, it is preferable that there is no member interfering with the conduction and transmission of heat between the ceiling portion T of the cap member CA and the substrate S.

窓部材Wは、ガラス、プラスチック、またはサファイアなど、レーザー光Lに対して透明な材料であれば、いかなる材料で形成されていてもよいが、耐熱性が高い材料で形成されていることが好ましい。波長変換部材WC(蛍光体発光部材)は、レーザー光Lの波長を変換するものであれば、いかなるものであってもよい。本実施の形態の発光装置Pは、450nmの青色のレーザー光Lを、蛍光体発光部材により白色に変換し、このデバイスを白色光源として機能する波長変換部材WCを有している。 The window member W may be made of any material that is transparent to the laser light L, such as glass, plastic, or sapphire, but is preferably made of a material with high heat resistance. . The wavelength converting member WC (phosphor emitting member) may be of any type as long as it converts the wavelength of the laser light L. FIG. The light-emitting device P of the present embodiment has a wavelength conversion member WC that converts blue laser light L of 450 nm into white light using a phosphor light-emitting member and functions as a white light source.

レーザー発光素子LD1およびLD2から出射された2つのレーザー光L1,L2は、それぞれ、ミラー部Mで反射されることにより、進行方向が変更される。その後、ミラー部Mは、2つのレーザー光L1,L2の互いの一部同士が波長変換部材WCの窓部材W側の面で重なるように、配置されている。 The two laser beams L1 and L2 emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 are reflected by the mirror portion M to change their traveling directions. After that, the mirror portion M is arranged so that the two laser beams L1 and L2 partially overlap each other on the surface of the wavelength conversion member WC on the window member W side.

図4は、実施の形態1の発光装置Pの平面視におけるレーザー発光素子LDの長さ方向の基準方向(X軸方向)に対する回転角θ1,θ2のそれぞれの絶対値と、レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2との間の距離Dとの関係を示すグラフである。なお、距離Dは、図1および図3に示されるように、レーザー発光素子LD1のレーザー光L1の発光点とレーザー発光素子LD2のレーザー光L2の発光点との間の距離である。 FIG. 4 shows the absolute values of the rotation angles θ1 and θ2 of the length direction of the laser light emitting element LD with respect to the reference direction (X-axis direction) in the plan view of the light emitting device P of Embodiment 1, and the laser light emitting element LD1. It is a graph which shows the relationship with the distance D between laser light emitting elements LD2. 1 and 3, the distance D is the distance between the emission point of the laser light L1 of the laser light emitting element LD1 and the emission point of the laser light L2 of the laser light emitting element LD2.

レーザー発光素子LD1およびLD2のそれぞれにおける発光点からミラー部Mまでの距離を0.25mmとする。ミラー部Mにおいてレーザー光Lが照射される部分の中央部から波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材の下面までの距離を0.80mmとする。なお、ミラー部Mの反射面MSの基板Sの主表面PSに対する傾斜角度は45度であるものとする。また、ミラー部Mは、その反射面MSに銀コーティングが施されたガラス製のプリズムにより形成されているものとする。 It is assumed that the distance from the light emitting point of each of the laser light emitting elements LD1 and LD2 to the mirror section M is 0.25 mm. The distance from the central portion of the mirror portion M irradiated with the laser light L to the lower surface of the phosphor light-emitting member as the wavelength conversion member WC is assumed to be 0.80 mm. The angle of inclination of the reflection surface MS of the mirror portion M with respect to the main surface PS of the substrate S is assumed to be 45 degrees. It is also assumed that the mirror portion M is formed of a prism made of glass whose reflection surface MS is coated with silver.

レーザー発光素子LD1およびLD2のそれぞれは、横幅0.15mm(発光点は、幅方向の中央の位置)、長さ(共振器長)1.2mm、厚さ0.05mmを有するものとする。レーザー発光素子LD1またはLD2は、ジャンクションダウンの態様で、サブマウントSM1またはSM2上に設置されている。そのため、レーザー発光素子LD1およびLD2のそれぞれにおける発光点は、おおよそレーザー発光素子LD1またはLD2とサブマウントSM1またはSM2との界面の近傍に存在する。そのため、レーザー発光素子LDの厚さt(図2および図3参照)は、光学レイアウトには影響を及ぼさない。 Each of the laser light emitting elements LD1 and LD2 has a width of 0.15 mm (the light emitting point is located at the center in the width direction), a length (resonator length) of 1.2 mm, and a thickness of 0.05 mm. The laser emitting element LD1 or LD2 is mounted on the submount SM1 or SM2 in a junction-down manner. Therefore, the light emitting point of each of the laser light emitting elements LD1 and LD2 exists approximately near the interface between the laser light emitting element LD1 or LD2 and the submount SM1 or SM2. Therefore, the thickness t (see FIGS. 2 and 3) of the laser light emitting element LD does not affect the optical layout.

本実施の形態の場合、2つのレーザー発光素子LD1,LD2が用いられているが、レーザー光L1およびL2の出射端面におけるレーザー発光素子LD1の発光点とレーザー発光素子LD2の発光点との間の距離をD(図1および図3参照)とする。また、レーザー発光素子LD1の長さ方向のサブマウントSM1の長さ方向(X軸方向)に対する回転角をθ1とする。また、レーザー発光素子LD2の長さ方向のサブマウントSM2の長さ方向(X軸方向)に対する回転角をθ2とする。ここでは、θ1=-θ2であるものとする。より具体的には、D=0.34mm、θ1=-θ2=14.5°である。2つのレーザー発光素子LD1およびLD2から発せられるレーザー光L1およびL2の出力のピーク同士が波長変換部材WCの下面で重なるように、2つのレーザー光L1およびL2が波長変換部材WCに照射されるものとする。 In the case of this embodiment, two laser light emitting elements LD1 and LD2 are used. Let the distance be D (see FIGS. 1 and 3). Also, let θ1 be the rotation angle of the length direction of the laser light emitting element LD1 with respect to the length direction (X-axis direction) of the submount SM1. Also, let θ2 be the rotation angle of the length direction of the laser light emitting element LD2 with respect to the length direction (X-axis direction) of the submount SM2. Here, it is assumed that θ1=-θ2. More specifically, D=0.34 mm and θ1=−θ2=14.5°. The wavelength converting member WC is irradiated with the two laser beams L1 and L2 such that the output peaks of the laser beams L1 and L2 emitted from the two laser light emitting elements LD1 and LD2 overlap on the lower surface of the wavelength converting member WC. and

なお、本実施の形態のレーザー素子LD1,LD2のレーザー光L1,L2の放射角(全角)は、楕円形のビームの長軸方向が42°(1/e^2)であり、かつ、楕円形のビームの短軸方向が10°(1/e^2)である。波長変換部材WCを構成する蛍光体発光部材の下面には、長軸方向1.03mm、短軸方向0.25mmの楕円状のレーザー光L1およびL2のスポットが照射される。つまり、この場合、波長変換部材WCを構成する蛍光体発光部材は、長軸1.03mm、かつ、短軸0.25mmの楕円形状の白色光源として機能する。 The radiation angles (full angles) of the laser beams L1 and L2 of the laser elements LD1 and LD2 of the present embodiment are such that the major axis direction of the elliptical beam is 42° (1/e^2) and the elliptical beam The short axis direction of the shaped beam is 10° (1/e^2). A spot of elliptical laser beams L1 and L2 having a long axis direction of 1.03 mm and a short axis direction of 0.25 mm is irradiated onto the lower surface of the phosphor light emitting member constituting the wavelength conversion member WC. That is, in this case, the phosphor light emitting member forming the wavelength conversion member WC functions as an elliptical white light source with a major axis of 1.03 mm and a minor axis of 0.25 mm.

ここで、レーザー発光素子LD1の回転角θ1およびレーザー発光素子LD2の回転角θ2は、いかなる値であってもよい。しかしながら、2つのレーザー光L1,L2が波長変換部材WCを構成する蛍光体発光部材の下面で重なり合うためには、回転角θ1,θ2が大きくなるにつれて、レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2との間の距離Dを大きくする必要がある。 Here, the rotation angle θ1 of the laser light emitting device LD1 and the rotation angle θ2 of the laser light emitting device LD2 may be any values. However, in order for the two laser beams L1 and L2 to overlap on the lower surface of the phosphor light emitting member that constitutes the wavelength conversion member WC, as the rotation angles θ1 and θ2 increase, the distance between the laser light emitting elements LD1 and LD2 increases. It is necessary to increase the distance D between

レーザー発光素子LD1の回転角θ1の絶対値およびレーザー発光素子LD2の回転角θ2の絶対値を小さくし過ぎると、レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2との間の距離Dが小さくなり過ぎる。一般に、2つのサブマウントSM1およびSM2を基板Sに精密に装着するためには、サブマウントSM1とサブマウントSM2との間の距離Dが0.1mm以上であることが好ましい。サブマウントSM1とサブマウントSM2との間の距離Dが0.1mmである場合、回転角θ1,θ2は約4°とする必要がある。そのため、回転角θ1の絶対値および回転角θ2の絶対値が少なくとも4°以上であることが好ましい。 If the absolute value of the rotation angle θ1 of the laser light emitting element LD1 and the absolute value of the rotation angle θ2 of the laser light emitting element LD2 are too small, the distance D between the laser light emitting elements LD1 and LD2 becomes too small. In general, in order to precisely mount the two submounts SM1 and SM2 on the substrate S, it is preferable that the distance D between the submounts SM1 and SM2 is 0.1 mm or more. If the distance D between submount SM1 and submount SM2 is 0.1 mm, the rotation angles θ1 and θ2 should be about 4°. Therefore, it is preferable that the absolute value of the rotation angle θ1 and the absolute value of the rotation angle θ2 are at least 4° or more.

一方、回転角θ1およびθ2の絶対値を大きくし過ぎると、レーザー発光素子LD1とレーザー発光素子LD2との間の距離Dを大きくする必要がある。この場合、レーザー発光素子LD1およびLD2を搭載するサブマウントSM1およびSM2の設置領域を大きくせざるを得ず、結果として発光装置全体の小型化に支障をきたすという問題が生じる。そのため、回転角θ1およびθ2の絶対値は、いずれも、45°以内であることが好ましい。 On the other hand, if the absolute values of the rotation angles θ1 and θ2 are too large, it is necessary to increase the distance D between the laser light emitting elements LD1 and LD2. In this case, the installation areas of the submounts SM1 and SM2 on which the laser light emitting elements LD1 and LD2 are mounted must be increased, resulting in the problem of hindering the downsizing of the entire light emitting device. Therefore, the absolute values of the rotation angles θ1 and θ2 are both preferably within 45°.

また、サブマウントSM1,SM2の前端面(ミラー部M側の端面)から、レーザー発光素子LD1,LD2における2つの前端部が突き出るように、サブマウントSM1,SM2へそれぞれレーザー発光素子LD1,LD2を搭載することが好ましい。この場合、複数のレーザー発光素子LD1(LD2)のそれぞれに関しては、次のことが言える。平面視において、幅方向における一方の角部A1L(A2R)が、幅方向における他方の角部A1R(A2L)よりも多く、複数のサブマウントSM1(SM2)のそれぞれの長さ方向における端面E1(E2)から突出していることが好ましい。これによれば、レーザー発光素子LD1,LD2からそれぞれ出射されるレーザー光L1,L2の放射分布が、レーザー発光素子LD1,LD2の厚さ方向tに対称な分布にて出射されるようになる。 Further, the laser light emitting devices LD1 and LD2 are mounted on the submounts SM1 and SM2 so that the two front end portions of the laser light emitting devices LD1 and LD2 protrude from the front end faces of the submounts SM1 and SM2 (the end face on the side of the mirror portion M). It is preferable to install In this case, the following can be said for each of the plurality of laser light emitting elements LD1 (LD2). In plan view, one corner A1L (A2R) in the width direction is larger than the other corner A1R (A2L) in the width direction, and the end face E1 ( It preferably protrudes from E2). According to this, the radiation distributions of the laser beams L1 and L2 emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 are symmetrical in the thickness direction t of the laser light emitting elements LD1 and LD2.

図5は、本実施の形態の発光装置Pの波長変換材料WCにおける複数のレーザー光Lの複数の照射領域LDS1,LDS2を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a plurality of irradiation regions LDS1 and LDS2 of a plurality of laser beams L in the wavelength conversion material WC of the light emitting device P of this embodiment.

図5は、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材が設置された位置を、キャップ部材CAをZ軸方向に沿って見たときの発光装置Pを示す図である。言い換えると、図5は、発光装置Pからキャップ部材CAを取り外し、キャップ部材CAの内側からキャップ部材CAの天井部Tを見たときの横断面図である。窓部材Wの位置には、窓部材Wのガラスを通して、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材の下面が見える。 FIG. 5 is a diagram showing the light emitting device P when viewing the cap member CA along the Z-axis direction at the position where the phosphor light emitting member as the wavelength converting member WC is installed. In other words, FIG. 5 is a cross-sectional view when the cap member CA is removed from the light emitting device P and the ceiling portion T of the cap member CA is viewed from the inside of the cap member CA. At the position of the window member W, the lower surface of the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC can be seen through the glass of the window member W. FIG.

レーザー発光素子LD1およびL2から出射された2つのレーザー光L1およびL2のそれぞれのほぼ全体が波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材の窓部材W側の面で重なる。このように、レーザー発光素子LD1およびL2がそれぞれサブマウントSM1およびサブマウントSM2上に配置されている。 Almost all of the two laser beams L1 and L2 emitted from the laser light emitting elements LD1 and L2 are overlapped on the window member W side surface of the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC. Thus, laser light emitting elements LD1 and L2 are arranged on submount SM1 and submount SM2, respectively.

破線の楕円および一点鎖線の楕円は、レーザー光L1およびL2の照射領域LDS1,LDS2を示している。2つのレーザー光L1およびL2の照射領域LDS1およびLDS2が完全に重ね合わされてしまうと、2つの照射領域LDS1,LDS2の存在が分からなくなってしまうため、敢えて図5では、2つの照射領域LDS1,LDSを少しずらした位置に描いている。 A dashed ellipse and a dashed line ellipse indicate the irradiation regions LDS1 and LDS2 of the laser beams L1 and L2. If the irradiation regions LDS1 and LDS2 of the two laser beams L1 and L2 are completely overlapped, the existence of the two irradiation regions LDS1 and LDS2 cannot be recognized. is drawn in a slightly shifted position.

このように、2つの照射領域LDS1,LDS2を重ね合わせることにより、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材を励起するレーザー光L1,L2の光密度を最大2倍まで増加させることができる。そのため、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材から放出される白色光の光源輝度を最大2倍まで増加させことができる。また、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材から放出される白色光の全光束を、たとえば、最大2倍に増加させることができる。その結果、簡単な構成により、光源の特性をより向上させることができる。 By overlapping the two irradiation regions LDS1 and LDS2 in this manner, the light density of the laser beams L1 and L2 that excite the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC can be increased up to twice. Therefore, the light source luminance of the white light emitted from the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC can be increased up to two times. Further, the total luminous flux of white light emitted from the phosphor light-emitting member as the wavelength conversion member WC can be increased, for example, by a maximum of two times. As a result, it is possible to further improve the characteristics of the light source with a simple configuration.

レーザー発光素子LD1,LD2から出射されるビームの形状は楕円形状である。そのため、図5に示されるように波長変換部材WCへ照射されたレーザー光の照射領域LDS1,LDS2の形状も、X軸方向に長軸を有する楕円形状になる。レーザー発光素子LD1,LD2から発せられた2つのレーザー光の2つの照射領域LDS1,LDS2を重ね合わせた領域もビーム形状が反映された略楕円の形状になる。 The shape of the beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 is elliptical. Therefore, as shown in FIG. 5, the irradiation regions LDS1 and LDS2 of the laser light irradiated to the wavelength conversion member WC also have an elliptical shape with the long axis in the X-axis direction. The overlapping area of the two irradiation areas LDS1 and LDS2 of the two laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 also has a substantially elliptical shape reflecting the beam shape.

キャップ部材CAの天井部Tに設けられた窓部材Wは、2つのレーザー光の照射領域LDS1,LDS2の重ね合わせによって生じる略楕円の形状に合わせて設けられている。 The window member W provided in the ceiling portion T of the cap member CA is provided in conformity with a substantially elliptical shape generated by overlapping the two laser light irradiation regions LDS1 and LDS2.

図6は、本実施の形態の発光装置Pの位置とビーム強度との関係を示す図であって、図5のA-B線上のレーザー光のビーム強度の分布を示す。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the position of the light emitting device P and the beam intensity according to this embodiment, and shows the distribution of the beam intensity of the laser light on line AB in FIG.

図6に示されるように、波長変換部材WCのサイズおよび形状は、それぞれ、窓部材Wのサイズおよび形状に一致しているものとする。また、2つのレーザー光L1およびL2の照射領域LDS1,LDS2の重ね合わせによって生じる略楕円形状のスポットにおけるレーザー光L1,L2の光分布はガウシアン分布になっている。 As shown in FIG. 6, the size and shape of the wavelength conversion member WC shall correspond to the size and shape of the window member W, respectively. Further, the light distribution of the laser beams L1 and L2 in a substantially elliptical spot generated by overlapping the irradiation areas LDS1 and LDS2 of the two laser beams L1 and L2 is Gaussian distribution.

窓部材Wは、そのビームのガウシアン分布において、ピーク強度の1/e^2以上の強度を有するビームが通過するサイズを有している。すなわち、1/e^2以下の強度となるビームの周端部では、レーザー光L1,L2がキャップ部材CAの天井部Tにより遮断され、レーザー光L1,L2のビーム強度の約86%の光が窓部材Wを通過する。図6において、グラフの下部に示した斜線で描かれた部材(キャップ部材CA)同士の間の位置が模式的に示した窓部材Wの位置である。このように、レーザー光L1,L2の外周部の進行が遮断される。それにより、波長変換部材WCである蛍光体発光部材の発光サイズおよび形状が明確に規定される。その結果、光源の端部が明確になるため、光源サイズのばらつきが低下する。 The window member W has a size through which a beam having an intensity equal to or greater than 1/ê2 of the peak intensity in the Gaussian distribution of the beam passes. That is, at the peripheral end portion of the beam having an intensity of 1/e^2 or less, the laser beams L1 and L2 are blocked by the ceiling portion T of the cap member CA, and the beam intensity of the laser beams L1 and L2 is approximately 86%. passes through the window member W. In FIG. 6, the position between the hatched members (cap members CA) shown at the bottom of the graph is the position of the window member W schematically shown. In this way, the traveling of the laser beams L1 and L2 in the outer peripheral portion is blocked. Thereby, the light emission size and shape of the phosphor light emitting member, which is the wavelength converting member WC, are clearly defined. As a result, the edges of the light source are sharpened, thus reducing the variation in light source size.

上記のように、本実施の形態の発光装置Pによれば、複数のレーザー照射領域LDS1,LDS2を波長変換部材WC(蛍光体発光部材)で重ね合わせることがきるため、波長変換部材WCの輝度および全光束を増加させることができる。しかながら、波長変換部材WCでのレーザー光L1,L2の光密度は数倍に上昇するため、波長変換部材WCでの発熱が著しくなる。そのため、波長変換部材WCでの放熱対策を同時に実施することが望ましい。そのため、本実施の形態においては、キャップ部材CAの天井部Tに設けた窓部材Wで生じた熱をキャップ部材CAの天井部Tを構成する高熱伝導材料を通して排出する。これにより、レーザー光L1,L2の重ね合わせによる波長変換部材WCでの高輝度化および高光束化を実用化することが可能になる。 As described above, according to the light-emitting device P of the present embodiment, since the plurality of laser irradiation regions LDS1 and LDS2 can be overlapped with the wavelength conversion member WC (phosphor light-emitting member), the luminance of the wavelength conversion member WC is and the total luminous flux can be increased. However, since the optical density of the laser beams L1 and L2 at the wavelength conversion member WC increases several times, the heat generation at the wavelength conversion member WC becomes significant. Therefore, it is desirable to simultaneously take heat dissipation measures in the wavelength conversion member WC. Therefore, in the present embodiment, the heat generated in the window member W provided in the ceiling portion T of the cap member CA is discharged through the high thermal conductivity material forming the ceiling portion T of the cap member CA. As a result, it becomes possible to practically increase the luminance and the luminous flux of the wavelength conversion member WC by superimposing the laser beams L1 and L2.

また、複数のサブマウントSM1,SM2を互いに平行に配置することができる。そのため、複数のサブマウンドSM1,SM2の複数の長手方向を交差するように配置する場合に比較して、基板S上での複数のサブマウントSM1,SM2の設置面積を小さくすることができる。その結果、発光装置Pを小型化することができる。 Also, a plurality of submounts SM1 and SM2 can be arranged parallel to each other. Therefore, the installation area of the plurality of submounts SM1 and SM2 on the substrate S can be reduced compared to the case where the plurality of submounts SM1 and SM2 are arranged so as to cross the plurality of longitudinal directions. As a result, the light emitting device P can be miniaturized.

さらに、上記の発光装置Pの製造工程においては、まず、レーザー発光素子LD1,LD2の長さ方向をサブマウントSM1,SM2の長さ方向に対して斜めに傾けた状態で、レーザー発光素子LD1,LD2をサブマウントSM1,SM2に搭載する。その後、サブマウントSM1,SM2の長さ方向をミラー部Mの長さ方向に対して垂直になるように、サブマウントSM1,SM2を基板S上に搭載する。 Furthermore, in the manufacturing process of the light emitting device P described above, first, the laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged in a state in which the length directions of the laser light emitting elements LD1 and LD2 are inclined with respect to the length directions of the submounts SM1 and SM2. LD2 is mounted on submounts SM1 and SM2. After that, the submounts SM1 and SM2 are mounted on the substrate S so that the lengthwise direction of the submounts SM1 and SM2 is perpendicular to the lengthwise direction of the mirror section M.

上記の製造方法によれば、サブマウントSM1,SM2同士を基板S上に搭載するときには、サブマウントSM1,SM2を互いに平行に配置すればよい。そのため、サブマウントSM1,SM2のミラー部Mに対するアライメントが容易になる。その結果、発光装置Pの製造工程におけるスループットを向上させることができる。以下、スループットの向上方法を具体的に説明する。 According to the manufacturing method described above, when the submounts SM1 and SM2 are mounted on the substrate S, the submounts SM1 and SM2 should be arranged parallel to each other. Therefore, the alignment of the submounts SM1 and SM2 with respect to the mirror portion M is facilitated. As a result, the throughput in the manufacturing process of the light emitting device P can be improved. A method for improving the throughput will be specifically described below.

図7は、実施の形態の発光装置Pのレーザー発光素子LD1,LD2およびサブマウントSM1,SM2の製造工程を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the manufacturing process of the laser light emitting elements LD1 and LD2 and the submounts SM1 and SM2 of the light emitting device P of the embodiment.

まず、ステップ1において、レーザー発光素子LD1,LD2のそれぞれについて、最初に一度だけ、レーザー発光素子LD1,LD2の長さ方向のサブマウントSM1,SM2の長さ方向に対する回転角θ1,θ2を調整する。それによって、レーザー発光素子LD1とサブマウントSM1との第1セットST1、および、レーザー発光素子LD2とサブマウントSM2との第2セットST2のそれぞれを事前に準備する。大量生産においては、第1セットST1および第2セットST2のそれぞれを多数準備しておく。 First, in step 1, for each of the laser light emitting devices LD1 and LD2, the rotation angles θ1 and θ2 of the length direction of the laser light emitting devices LD1 and LD2 with respect to the length direction of the submounts SM1 and SM2 are adjusted only once. . Thereby, a first set ST1 of the laser light emitting element LD1 and the submount SM1 and a second set ST2 of the laser light emitting element LD2 and the submount SM2 are respectively prepared in advance. For mass production, a large number of each of the first set ST1 and the second set ST2 are prepared.

次に、ステップ2において、サブマウントSM1,SM2の長さ方向がミラー部Mの幅方向に対して平行になるように、第1セットST1および第2セットST2を基板Sの上に搭載する。大量生産においては、ステップ1およびステップ2を多数回繰り返す。これによれば、レーザー発光素子LD1,LD2のそれぞれをミラー部Mに対して個別にアライメントする必要がないため、発光装置Pのスループットを向上させることができる。また、レーザー発光素子LD1,LD2の長さ方向のミラー部Mの長さ方向に対する回転角θ1,θ2のばらつきを小さくすることができる。 Next, in step 2, the first set ST1 and the second set ST2 are mounted on the substrate S so that the length directions of the submounts SM1 and SM2 are parallel to the width direction of the mirror portion M. In mass production, steps 1 and 2 are repeated many times. According to this, since it is not necessary to align each of the laser light emitting elements LD1 and LD2 individually with respect to the mirror portion M, the throughput of the light emitting device P can be improved. In addition, variations in the rotation angles θ1 and θ2 in the length direction of the laser light emitting elements LD1 and LD2 with respect to the length direction of the mirror portion M can be reduced.

図8は、比較例の発光装置の製造工程を説明するための第1図である。 図9は、比較例の発光装置の製造工程を説明するための第2図である。 FIG. 8 is the first diagram for explaining the manufacturing process of the light emitting device of the comparative example. FIG. 9 is a second diagram for explaining the manufacturing process of the light emitting device of the comparative example.

図8に示されるように、比較例の発光装置の製造方法によれば、レーザー発光素子LD1,LD2の長さ方向がサブマウントSM1,SM2の長さ方向に平行になるように、レーザー発光素子LD1,LD2をサブマウントSM1,SM2に搭載する。次に、図9に示されるように、基板Sの上に複数のサブマウントSM1,SM2を搭載するときに、サブマウントSM1,SM2の回転角θ1,θ2のそれぞれを個別に調整しながら、第1セットST1および第2セットST2を基板S上に搭載する。これによれば、製造工程のスループットが著しく悪くなる。また、回転角θ1およびθ2のバラツキが大きくなる。 As shown in FIG. 8, according to the method of manufacturing the light emitting device of the comparative example, the laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged so that the length direction of the laser light emitting elements LD1 and LD2 is parallel to the length direction of the submounts SM1 and SM2. LD1 and LD2 are mounted on submounts SM1 and SM2. Next, as shown in FIG. 9, when a plurality of submounts SM1 and SM2 are mounted on the substrate S, the rotation angles .theta.1 and .theta.2 of the submounts SM1 and SM2 are individually adjusted. A first set ST1 and a second set ST2 are mounted on the substrate S. FIG. This significantly reduces the throughput of the manufacturing process. In addition, variations in the rotation angles θ1 and θ2 increase.

また、本実施の形態では、2つのレーザー発光素子LD1およびLD2がミラー部Mに垂直なZX平面に対して鏡面対称に配置(θ2=-θ1)されている。それにより、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材における2つのレーザー照射領域LDS1,LDS2が、Y軸方向において、すなわち、ZX平面に対して、鏡面対称になる。そのため、2つのレーザー照射領域LDS1およびLDS2が重ね合わせられた合成照射領域は、Y方向において、すなわち、ZX平面に対して、鏡面対称になる。したがって、発光装置Pは、光源として好ましい状態になる。 Further, in this embodiment, the two laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged mirror-symmetrically with respect to the ZX plane perpendicular to the mirror portion M (θ2=−θ1). As a result, the two laser irradiation regions LDS1 and LDS2 in the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC are mirror-symmetrical in the Y-axis direction, that is, with respect to the ZX plane. Therefore, the combined irradiation area in which the two laser irradiation areas LDS1 and LDS2 are superimposed has mirror symmetry in the Y direction, that is, with respect to the ZX plane. Therefore, the light emitting device P is in a favorable state as a light source.

図10は、本実施の形態の変形例1の発光装置Pの横断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view of a light-emitting device P according to Modification 1 of the present embodiment.

変形例1においては、複数のレーザー発光素子LDが3つのレーザー発光素子LD11,LD12,LD13からなる。3つのレーザー発光素子LD11,LD12,LD13この順番でミラー部Mの長さ方向に沿って並べられている。3つのレーザー発光素子LD11,LD12,LD13のそれぞれは、自身の長さ方向に平行にレーザー光を発する。 In Modified Example 1, the plurality of laser light emitting elements LD consists of three laser light emitting elements LD11, LD12, and LD13. Three laser light emitting elements LD11, LD12, and LD13 are arranged along the length direction of the mirror portion M in this order. Each of the three laser light emitting elements LD11, LD12, and LD13 emits laser light parallel to its own length direction.

3つのレーザー発光素子LD11,LD12,LD13の中央に位置付けられたレーザー発光素子LD12は、レーザー発光素子LD12の長さ方向がサブマウントSM12の長さ方向に対して平行になるように、サブマウントSM12に搭載されている。レーザー発光素子LD12の長さ方向がミラー部Mの幅方向に平行に設けられている。 The laser light emitting element LD12 positioned in the center of the three laser light emitting elements LD11, LD12, and LD13 is mounted on the submount SM12 so that the length direction of the laser light emitting element LD12 is parallel to the length direction of the submount SM12. installed in the The length direction of the laser light emitting element LD12 is provided parallel to the width direction of the mirror section M. As shown in FIG.

一方、レーザー発光素子LD11は、平面視において、サブマウントSM11の長さ方向に対して回転角θ1だけ傾いた方向にレーザー光を発するように、サブマウントSM11上に搭載されている。レーザー発光素子LD13は、平面視において、サブマウントSM13の長さ方向に対して回転角θ3だけ傾いた方向にレーザー光を発するように、サブマウントSM13上に搭載されている。ここで、θ3=-θ1である。 On the other hand, the laser light emitting element LD11 is mounted on the submount SM11 so as to emit laser light in a direction inclined by a rotation angle θ1 with respect to the length direction of the submount SM11 in plan view. The laser light emitting element LD13 is mounted on the submount SM13 so as to emit laser light in a direction inclined by a rotation angle θ3 with respect to the length direction of the submount SM13 in plan view. Here, θ3=-θ1.

変形例1においても、3つのレーザー発光素子LD11,LD12,LD13から出射された3つのレーザー光は、ミラー部Mで反射され、進行方向が変えられ、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材における窓部材W側の面で、その少なくとも一部が重なる。 In Modification 1 as well, the three laser beams emitted from the three laser light emitting elements LD11, LD12, and LD13 are reflected by the mirror portion M, the traveling direction is changed, and the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC At least a part thereof overlaps on the surface on the window member W side.

変形例1の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 With the light emitting device P of Modification 1, the same effect as that obtained with the light emitting device P of the present embodiment described above can be obtained.

図11は、本実施の形態の変形例2の発光装置Pの横断面図である。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a light-emitting device P of Modification 2 of the present embodiment.

変形例2においては、複数のレーザー発光素子LDが4つのレーザー発光素子LD101,LD102,LD103,LD104からなる。3つのレーザー発光素子LD101,LD102,LD103,LD104この順番でミラー部Mの長さ方向に沿って並べられている。4つのレーザー発光素子LD101,LD102,LD103,LD401のそれぞれは、自身の長さ方向に平行にレーザー光を発する。 In Modification 2, the plurality of laser light emitting elements LD consists of four laser light emitting elements LD101, LD102, LD103 and LD104. Three laser light emitting elements LD101, LD102, LD103, and LD104 are arranged along the length direction of the mirror portion M in this order. Each of the four laser light emitting elements LD101, LD102, LD103, and LD401 emits laser light parallel to its own length direction.

レーザー発光素子LD101とレーザー発光素子LD104とは、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に直交する平面(ZX平面)に対して鏡面対称に配置されている。レーザー発光素子LD102とレーザー発光素子LD103とは、ミラー部Mの反射面MSの長さ方向(Y軸方向)に直交する平面(ZX平面)に対して鏡面対称に配置されている。 The laser light emitting element LD101 and the laser light emitting element LD104 are arranged mirror-symmetrically with respect to a plane (ZX plane) orthogonal to the length direction (Y-axis direction) of the reflecting surface MS of the mirror portion M. The laser light emitting element LD102 and the laser light emitting element LD103 are arranged mirror-symmetrically with respect to a plane (ZX plane) perpendicular to the length direction (Y-axis direction) of the reflecting surface MS of the mirror portion M.

変形例2においても、4つのレーザー発光素子LD101,LD102,LD103,LD104から出射された4つのレーザー光は、ミラー部Mで反射される。また、4つのレーザー光は、進行方向が変えられ、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材における窓部材W側の面で、その少なくとも一部が重なる。 Also in Modification 2, the four laser beams emitted from the four laser light emitting elements LD101, LD102, LD103, and LD104 are reflected by the mirror portion M. FIG. Further, the four laser beams have their traveling directions changed, and at least part of them overlap on the window member W side surface of the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC.

変形例2の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 With the light emitting device P of Modification 2, the same effect as that obtained with the light emitting device P of the present embodiment described above can be obtained.

(実施の形態2)
図12および図13を用いて、実施の形態2の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1と同様である点については、その説明は繰り返さない。
(Embodiment 2)
The light-emitting device of Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. In the following description, the same description as in the first embodiment will not be repeated.

図12は、本実施の形態の発光装置Pの縦断面図であって、図10のXII-XII線断面図である。図13は、本実施の形態の発光装置Pの波長変換材料WCにおける複数のレーザー光の複数の照射領域LDS11,LDS12,LDS13を示す図である。本実施の形態の発光装置Pは、実施の形態1の変形例1の発光装置Pに類似している。しかしながら、実施の形態2の発光装置Pは、次の点で、実施の形態1の変形例1の発光装置Pと異なる。 FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device P of this embodiment, taken along line XII-XII in FIG. FIG. 13 is a diagram showing a plurality of irradiation regions LDS11, LDS12, LDS13 of a plurality of laser beams in the wavelength conversion material WC of the light emitting device P of this embodiment. The light-emitting device P of this embodiment is similar to the light-emitting device P of Modification 1 of Embodiment 1. FIG. However, the light emitting device P of Embodiment 2 differs from the light emitting device P of Modification 1 of Embodiment 1 in the following points.

レーザー発光素子LD12は、波長640nmの赤色レーザー光を発する。レーザー発光素子LD11,LD13のそれぞれは、波長450nmの青色レーザー光を発する。 The laser light emitting element LD12 emits red laser light with a wavelength of 640 nm. Each of the laser light emitting elements LD11 and LD13 emits blue laser light with a wavelength of 450 nm.

実施の形態1の変形例1の発光装置Pにおいては、レーザー発光素子LD11,LD12,LD13の全てが同じ波長のレーザー光を発するが、本実施の形態の発光装置Pにおいては、複数の異なる波長のレーザー光を発する。 In the light-emitting device P of Modification 1 of Embodiment 1, all of the laser light-emitting elements LD11, LD12, and LD13 emit laser light of the same wavelength. of laser light.

また、キャップ部材CAは、アルミニウムの側壁SWおよび天井部Tからなり、天井部Tに耐熱プラスチック製の窓部材Wが設けられたものである。 The cap member CA is composed of aluminum side walls SW and a ceiling portion T, and the ceiling portion T is provided with a window member W made of heat-resistant plastic.

本実施の形態においては、レーザー発光素子LD11,LD13が発した青色レーザー光によって波長変換部材WCとして機能する蛍光体発光部材を励起させる。それにより、蛍光体発光部材が白色に発光する。つまり、白色点光源が得られる。また、レーザー発光素子LD12から発せられた赤色レーザー光が波長変換部材WCとして機能する蛍光体発光部材に照射されて散乱される。それにより、白色光に赤味を加えることができる。その結果、演色性の優れた白色光源が得られる。 In this embodiment, the blue laser light emitted by the laser light emitting elements LD11 and LD13 excites the phosphor light emitting member functioning as the wavelength conversion member WC. As a result, the phosphor light-emitting member emits white light. That is, a white point light source is obtained. Also, the red laser light emitted from the laser light emitting element LD12 is irradiated and scattered by the phosphor light emitting member functioning as the wavelength conversion member WC. Thereby, redness can be added to the white light. As a result, a white light source with excellent color rendering can be obtained.

図12から分かるように、断面視において、また、図示されていないが平面視においても、波長変換部材WCが窓部材Wよりも大きい。そのため、キャップ部材CAの高熱伝導材料からなる部分の上部に波長変換部材WCが重なることにより、波長変換部材WCがキャップ部材CAに接触する。その結果、波長変換部材WCによる発熱を効率的にキャップ部材CAに伝達することができる。 As can be seen from FIG. 12, the wavelength conversion member WC is larger than the window member W in a cross-sectional view and also in a plan view (not shown). Therefore, the wavelength conversion member WC is brought into contact with the cap member CA by overlapping the wavelength conversion member WC on the upper portion of the cap member CA made of the high thermal conductivity material. As a result, heat generated by the wavelength conversion member WC can be efficiently transmitted to the cap member CA.

図13に示されるように、波長変換部材WCのキャップ部材CA側の面へ照射される3つのレーザー光の照射領域LDS1,LDS2,LDS3に関しては、次のことが言える。つまり、レーザー発光素子LD1,LD3から発せられた2つのレーザー光の照射領域LDS1,LDS3の一部同士が重なる。図13に示されるように、レーザー発光素子LD1,LD3から発せられたレーザー光の照射領域LDS1,LDS3の一部同士は、Y軸方向にずれた位置に形成される。レーザー発光素子LD2から発せられたレーザー光の照射領域LDS2は、レーザー発光素子LD1,LD3から発せられた2つのレーザー光の2つの照射領域LDS1,LDS3の中央に位置付けられる。そのため、平面視において、レーザー発光素子LD1,LD2,LD3から発せられた3つのレーザー光の照射領域LDS1,LDS2,LDS3は、Y軸方向に対して対称な分布になる。 As shown in FIG. 13, the following can be said about the irradiation regions LDS1, LDS2, and LDS3 of the three laser beams irradiated to the cap member CA side surface of the wavelength conversion member WC. In other words, the irradiation regions LDS1 and LDS3 of the two laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD3 partially overlap each other. As shown in FIG. 13, portions of the irradiation regions LDS1 and LDS3 of the laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD3 are formed at positions shifted in the Y-axis direction. The irradiation area LDS2 of the laser beam emitted from the laser light emitting element LD2 is positioned at the center of the two irradiation areas LDS1 and LDS3 of the two laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD3. Therefore, in plan view, the irradiation areas LDS1, LDS2, and LDS3 of the three laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1, LD2, and LD3 have a symmetrical distribution with respect to the Y-axis direction.

上記した本実施の形態の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 With the light emitting device P of the present embodiment described above, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the present embodiment described above can be obtained.

次の本実施の形態の変形例の発光装置Pを説明する。変形例の発光装置は、異なる波長のレーザー発光素子を実装する。それにより、レーザー発光素子に機能が付加されている。 A light-emitting device P according to a modification of the present embodiment will now be described. A modified light-emitting device implements laser emitting elements of different wavelengths. Thereby, a function is added to the laser light emitting element.

図11に示されるように、実施の形態1の変形例2の発光装置Pと同様に、本実施の形態の変形例の発光装置Pは、4つのレーザー発光素子LD101,LD102,LD103,LD104を有し、それぞれは、次の関係が成立する。つまり、平面視において、レーザー発光素子LD102とレーザー発光素子LD103とはX軸方向に対して対称に配置されている。また、レーザー発光素子LD101とレーザー発光素子LD104とはX軸方向に対して対称に配置されている。 As shown in FIG. 11, similarly to the light-emitting device P of the second modification of the first embodiment, the light-emitting device P of the modification of the present embodiment includes four laser light-emitting elements LD101, LD102, LD103, and LD104. have the following relationships: In other words, in plan view, the laser light emitting device LD102 and the laser light emitting device LD103 are arranged symmetrically with respect to the X-axis direction. Also, the laser light emitting device LD101 and the laser light emitting device LD104 are arranged symmetrically with respect to the X-axis direction.

レーザー発光素子LD102およびレーザー発光素子LD103が発するレーザー光は、波長405nmの紫外線レーザー光である。一方、レーザー発光素子LD101およびレーザー発光素子LD104は、いずれも、波長905nmの赤外光を発するチップで形成されている。波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材は、波長405nmのレーザー光によって励起され、白色の発光が生じるように、複数の蛍光体材料の混合によって形成されている。 The laser light emitted by the laser light emitting element LD102 and the laser light emitting element LD103 is ultraviolet laser light with a wavelength of 405 nm. On the other hand, both the laser light emitting device LD101 and the laser light emitting device LD104 are formed of chips that emit infrared light with a wavelength of 905 nm. The phosphor light-emitting member as the wavelength conversion member WC is formed by mixing a plurality of phosphor materials so that it emits white light when excited by laser light with a wavelength of 405 nm.

本実施の形態の発光装置Pによれば、レーザー発光素子LD102,LD103から発せられた紫外レーザー光によって蛍光体発光部材を励起する。それにより、蛍光体発光部材が白色に発光する。つまり、白色点光源が得られる。また、レーザー発光素子LD101およびレーザー発光素子LD104からの赤外レーザー光が波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材に照射されて散乱される。それにより、白色光に赤外光を加えることができる。この赤外光は、光通信または測距を可能にするものである。したがって、本実施の形態の発光装置Pによれば、白色光源に他の機能を付加することができる。 According to the light-emitting device P of this embodiment, the ultraviolet laser light emitted from the laser light-emitting elements LD102 and LD103 excites the phosphor light-emitting member. As a result, the phosphor light-emitting member emits white light. That is, a white point light source is obtained. Also, the infrared laser light from the laser light emitting element LD101 and the laser light emitting element LD104 is irradiated to the phosphor light emitting member as the wavelength converting member WC and scattered. Thereby, infrared light can be added to the white light. This infrared light enables optical communication or ranging. Therefore, according to the light emitting device P of this embodiment, other functions can be added to the white light source.

レーザー発光素LD101,LD102,LD103,LD104から発せられた4つのレーザー光の略全体は、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材のキャップ部材CA側の面で重なる。 Almost all of the four laser beams emitted from the laser light emitting elements LD101, LD102, LD103, and LD104 overlap on the cap member CA side surface of the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC.

上記した本実施の形態の変形例の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 The light-emitting device P of the modified example of the present embodiment described above can also provide the same effect as the effect obtained by the light-emitting device P of the present embodiment described above.

(実施の形態3)
図14および図15を用いて、実施の形態3の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1または2と同様である点については、その説明は繰り返さない。本実施の形態の発光装置は、次の点で、実施の形態1または2の発光装置と異なる。
(Embodiment 3)
A light-emitting device according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. In the following description, the same description as in the first or second embodiment will not be repeated. The light-emitting device of this embodiment differs from the light-emitting device of Embodiment 1 or 2 in the following points.

図14は、本実施の形態の発光装置Pの横断面図であって、図15のXIV-XIV線断面図である。図15は、本実施の形態の発光装置Pの縦断面図であって、図14のXV-XV線断面図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view of the light-emitting device P of this embodiment, taken along line XIV-XIV of FIG. FIG. 15 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device P of this embodiment, which is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG.

本実施の形態のレーザー発光素子LD1およびLD2から出射された2つのレーザー光は、ミラー部Mの反射面MSに斜め方向に照射される。それにより、2つのレーザー光は、進行方向を変えられた後、光がキャップ部材CAの窓部材Wを通して波長変換部材WCに照射される。これらの点においては、本実施の形態は、前述の実施の形態と同様である。 The two laser beams emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 of the present embodiment are irradiated obliquely onto the reflecting surface MS of the mirror portion M. As shown in FIG. As a result, the two laser beams are changed in traveling direction, and then the light is irradiated to the wavelength conversion member WC through the window member W of the cap member CA. In these respects, this embodiment is the same as the above-described embodiment.

本実施の形態は、レーザー発光素子LD1およびLD2の位置とX軸方向に対して対称な位置に他のレーザー発光素子が設けられておらず、その代わりに、フォトダイオードPDが配置されている点において、前述の実施の形態と異なる。 In this embodiment, no other laser light emitting elements are provided at positions symmetrical to the positions of the laser light emitting elements LD1 and LD2 with respect to the X-axis direction, and the photodiodes PD are arranged instead. is different from the above-described embodiment.

フォトダイオードPDは、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材または窓部材Wで反射されたレーザー光を受けて、その光量および光量の時間変化をモニターするためのものである。ミラー部Mの反射面MSに対して斜めに入射したレーザー光は、ミラー部Mで反射した後、窓部材Wおよび波長変換部材WCへも斜めに入射する。窓部材Wおよび波長変換部材WCでレーザー光がフォトダイオードPDの位置に向かって反射される。このような配置により、レーザー発光素子LD1およびLD2から発せられたレーザー光の状況(光量および時間変換)をモニターあるいは監視することができる。その結果、この発光装置Pの安定した特性で駆動することが可能になる。 The photodiode PD is for receiving the laser light reflected by the phosphor light-emitting member as the wavelength conversion member WC or the window member W, and monitoring the amount of light and the change in the amount of light with time. The laser beam obliquely incident on the reflecting surface MS of the mirror portion M is reflected by the mirror portion M, and then obliquely incident on the window member W and the wavelength conversion member WC. The laser light is reflected toward the position of the photodiode PD by the window member W and the wavelength conversion member WC. With such arrangement, it is possible to monitor or supervise the status (light amount and time conversion) of the laser light emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2. As a result, the light emitting device P can be driven with stable characteristics.

なお、フォトダイオードPDには、レーザー発光素子LD1およびLD2から発せられた特定の波長のレーザー光だけを通過させるフィルターが設けられていてもよい。これによれば、フォトダイオードPDは、モニターしたい波長のレーザー光だけを受光することができる。 Note that the photodiode PD may be provided with a filter that allows only the laser light of a specific wavelength emitted from the laser light emitting elements LD1 and LD2 to pass therethrough. According to this, the photodiode PD can receive only the laser light of the wavelength to be monitored.

上記した本実施の形態の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 With the light emitting device P of the present embodiment described above, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the present embodiment described above can be obtained.

(実施の形態4)
図16を用いて、実施の形態4の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1~3と同様である点については、その説明は繰り返さない。本実施の形態の発光装置は、次の点で、実施の形態1~3の発光装置と異なる。
(Embodiment 4)
A light-emitting device according to Embodiment 4 will be described with reference to FIG. In the following description, the same description as in Embodiments 1 to 3 will not be repeated. The light emitting device of this embodiment differs from the light emitting devices of Embodiments 1 to 3 in the following points.

図16は、本実施の形態の発光装置Pの縦断面図であって、図10のXVI-XVI線断面図である。 FIG. 16 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device P of this embodiment, which is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG.

本実施の形態においては、波長変換部材WCとしての蛍光体発光部材の代わりに、光散乱部材SCが設けられている。レーザー発光素子LD1,LD2,およびLD3は、それぞれ、光の三原色をなす赤色(波長638nm)、緑色(波長520nm)、および青色(波長455nm)のレーザー光を発する。レーザー発光素子LD1,LD2,およびLD3のほぼ全体が重なるように光散乱部材SCに照射される。この三色のレーザー光が混合されると、白色のレーザー光が生成される。3つのレーザー光は光散乱部材SCで重ね合わされることによって、白色光として散乱される。それにより、光散乱部材SCは、白色の点光源として機能する。本実施の形態においては、蛍光体は用いられていないため、レーザー光の波長変換は行われない。 In this embodiment, a light scattering member SC is provided in place of the phosphor light emitting member as the wavelength conversion member WC. The laser light emitting elements LD1, LD2, and LD3 respectively emit red (wavelength: 638 nm), green (wavelength: 520 nm), and blue (wavelength: 455 nm) laser beams forming the three primary colors of light. The light scattering member SC is irradiated so that substantially the entirety of the laser light emitting elements LD1, LD2, and LD3 overlap. When the three colors of laser light are mixed, white laser light is produced. The three laser beams are superimposed by the light scattering member SC and scattered as white light. Thereby, the light scattering member SC functions as a white point light source. In this embodiment, no phosphor is used, so wavelength conversion of laser light is not performed.

光散乱部材SCは、蛍光体発光部材と異なり、レーザー光の吸収が生じない。そのため、発熱が起こらない。そのため、光散乱部材SCからの放熱対策は不要である。したがって、キャップ部材CAは、ガラス製(熱伝導率:1.0[W/(m・K)])である。 The light scattering member SC does not absorb laser light, unlike the phosphor light emitting member. Therefore, no heat is generated. Therefore, it is not necessary to take heat dissipation measures from the light scattering member SC. Therefore, the cap member CA is made of glass (thermal conductivity: 1.0 [W/(m·K)]).

このように、本実施の形態の発光装置Pは、蛍光体発光部材を励起するための半導体レーザー装置にのみ適用されるのではない。つまり、本実施の形態の発光装置Pは、蛍光体を用いずに光を出射する半導体レーザー装置、言い換えると、レーザー光の波長変換を行わずに光を出射する半導体レーザー装置とにも適用され得る。 Thus, the light-emitting device P of this embodiment is not only applied to semiconductor laser devices for exciting phosphor light-emitting members. In other words, the light emitting device P of the present embodiment can also be applied to a semiconductor laser device that emits light without using a phosphor, in other words, a semiconductor laser device that emits light without wavelength conversion of laser light. obtain.

上記した本実施の形態の発光装置Pによっても、上記した本実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。 With the light emitting device P of the present embodiment described above, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the present embodiment described above can be obtained.

(実施の形態5)
図17を用いて、実施の形態5の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1~4と同様である点については、その説明は繰り返さない。本実施の形態の発光装置は、次の点で、実施の形態1~4の発光装置と異なる。
(Embodiment 5)
A light-emitting device according to Embodiment 5 will be described with reference to FIG. In the following description, the same description as in Embodiments 1 to 4 will not be repeated. The light emitting device of this embodiment differs from the light emitting devices of Embodiments 1 to 4 in the following points.

図17は、本実施の形態5の発光装置Pの縦断面図である。 FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the light emitting device P of the fifth embodiment.

ミラー部Mの反射面MSの基板Sの主表面PSに対する角度は、必ずしも45度でなくてもよい。ミラー部Mの反射面MSの基板Sの主表面PSに対する角度を適切に選択する。それにより、図17に示されるように、波長変換部材WCをキャップ部材CA天井部の中央に配置することができる。この場合、波長変換部材WCから発せられる熱がキャップ部材CAの天井部から周囲に均等に伝導される。そのため、波長変換部材WCからの排熱効果を向上させることができる。 The angle of the reflecting surface MS of the mirror portion M with respect to the main surface PS of the substrate S does not necessarily have to be 45 degrees. The angle of the reflective surface MS of the mirror portion M with respect to the main surface PS of the substrate S is appropriately selected. Thereby, as shown in FIG. 17, the wavelength conversion member WC can be arranged in the center of the ceiling of the cap member CA. In this case, heat generated from the wavelength conversion member WC is evenly conducted from the ceiling of the cap member CA to the surroundings. Therefore, the heat exhaust effect from the wavelength conversion member WC can be improved.

(実施の形態6)
図18および図19を用いて、実施の形態6の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1~5と同様である点については、その説明は繰り返さない。本実施の形態の発光装置は、次の点で、実施の形態1~5の発光装置と異なる。
(Embodiment 6)
A light-emitting device according to Embodiment 6 will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. In the following description, the same description as in Embodiments 1 to 5 will not be repeated. The light emitting device of this embodiment differs from the light emitting devices of Embodiments 1 to 5 in the following points.

図18は、実施の形態6の発光装置Pの縦断面図であって、図1のXVIII-XVIII線断面図である。図19は、実施の形態6の発光装置Pのミラー部Mの斜視図である。 FIG. 18 is a vertical cross-sectional view of the light-emitting device P of Embodiment 6, taken along line XVIII-XVIII in FIG. FIG. 19 is a perspective view of the mirror portion M of the light emitting device P of Embodiment 6. FIG.

本実施の形態の発光装置Pにおいては、ミラー部Mの反射面MSは、平面ではなく、曲面になっている。それにより、図18に示されるように、複数のレーザー発光素子LD1,LD2のそれぞれから発せられたレーザー光L1,L2のそれぞれの広がり角(ビーム発散角)は、曲面のミラー部Mでレーザー光L1,L2が反射されたときに変更される。この場合、波長変換部WCに照射される複数のレーザー光L1,L2のそれぞれのスポットサイズおよび形状を、このミラー部Mの曲面の設計によって調整することができる。 In the light-emitting device P of the present embodiment, the reflecting surface MS of the mirror portion M is curved rather than flat. As a result, as shown in FIG. 18, the spread angles (beam divergence angles) of the laser beams L1 and L2 emitted from the plurality of laser light emitting elements LD1 and LD2 are different from each other at the curved mirror portion M. Modified when L1 and L2 are reflected. In this case, the spot size and shape of each of the plurality of laser beams L1 and L2 with which the wavelength conversion section WC is irradiated can be adjusted by designing the curved surface of the mirror section M.

本実施の形態においても、複数のレーザー発光素子LD1,LD2から発せられた複数のレーザー光L1,L2が一つの波長変換部W上で重ね合わせられることによって、波長変換部WCにおける輝度および全光束を増加させることができる。ただし、本実施の形態のミラー部Mのように、反射面MSが曲面であれば、複数のレーザー光L1,L2を重ね合わせるだけでなく、複数のレーザー光L1,L2を集光しながら重ね合わせたり、複数のレーザー光L1,L2を広げながら重ね合わせたりすることができる。たとえば、2つのレーザー光L1,L2を集光しながら重ね合わせれば、2つのレーザー光L1,L2を重ね合わせながら、2倍以上の輝度の光を得る、すなわち、光の出力を高めることができる。2つのレーザー光L1,L2を広げながら重ね合わせれば、2つのレーザー光L1,L2を重ね合わせながらも、2倍未満の輝度の光を得る、すなわち、光の出力の大幅な増加を抑制することができる。 In the present embodiment as well, the plurality of laser beams L1 and L2 emitted from the plurality of laser light emitting elements LD1 and LD2 are superimposed on one wavelength converter W so that the luminance and the total luminous flux in the wavelength converter WC are can be increased. However, if the reflecting surface MS is a curved surface as in the mirror portion M of the present embodiment, not only the plurality of laser beams L1 and L2 are overlapped, but also the plurality of laser beams L1 and L2 are overlapped while condensed. The laser beams L1 and L2 can be spread out and superimposed on each other. For example, if the two laser beams L1 and L2 are superimposed while being condensed, it is possible to obtain light with twice or more brightness while superimposing the two laser beams L1 and L2, that is, to increase the light output. . By superimposing the two laser beams L1 and L2 while spreading them, it is possible to obtain light with less than twice the brightness while superimposing the two laser beams L1 and L2, that is, to suppress a large increase in light output. can be done.

ミラー部Mの反射面MSの断面における曲面のプロファイルとしては、たとえば、楕円の一部、放物線の一部、または自由曲線など、目的に応じた任意のプロファイルが選択され得る。 As the profile of the curved surface in the cross section of the reflective surface MS of the mirror portion M, any desired profile such as a part of an ellipse, a part of a parabola, or a free-form curve can be selected according to the purpose.

図18および図19に示されるように、反射面MSの曲面のプロファイルとして、レーザー光L1,L2に対して凹面をなす曲面が選択されると、レーザー発光素子LD1,LD2からのレーザー光L1,L2の広がり角(ビーム発散角)をより小さくするように、レーザー光L1,L2を波長変換部WCへ照射することができる。また、曲面のプロファイルを楕円として、楕円の第一焦点の位置にレーザー発光素子LD1,LD2のレーザー光L1,L2の出射点を、楕円の第二焦点の位置に波長変換部WCを配置すると、最も効果的にレーザー光L1,L2を波長変換部WCに集光することができる。さらに、ミラーMのプロファイルを放物線とし、その放物線の焦点の位置にレーザー発光素子LD1,LD2の出射点を配置すると、ミラーMで反射されたレーザー光L1,L2はおおよそ平行光の状態で、波長変換部WCに照射される。この場合、波長変換部WCとミラー部Mまたはレーザー発光素子LD1,LD2との間の距離D(図1および図3参照)を変更しても、波長変換部WCにおけるレーザスポットのサイズは変わることがないため、設計変更を容易に行うことが可能になる。 As shown in FIGS. 18 and 19, when a curved surface that is concave with respect to the laser beams L1 and L2 is selected as the profile of the curved surface of the reflecting surface MS, the laser beams L1 and L1 from the laser light emitting elements LD1 and LD2 are reflected. The wavelength conversion unit WC can be irradiated with the laser beams L1 and L2 so as to make the spread angle (beam divergence angle) of L2 smaller. Further, if the profile of the curved surface is an ellipse, and the emission points of the laser beams L1 and L2 of the laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged at the first focal point of the ellipse, and the wavelength conversion unit WC is arranged at the second focal point of the ellipse, The laser beams L1 and L2 can be condensed on the wavelength converter WC most effectively. Further, if the profile of the mirror M is a parabola, and the emission points of the laser light emitting elements LD1 and LD2 are arranged at the focal point of the parabola, the laser beams L1 and L2 reflected by the mirror M are approximately parallel beams with a wavelength of The conversion part WC is irradiated. In this case, even if the distance D (see FIGS. 1 and 3) between the wavelength converting portion WC and the mirror portion M or the laser light emitting elements LD1 and LD2 is changed, the size of the laser spot on the wavelength converting portion WC is changed. Therefore, it is possible to easily change the design.

図20は、実施の形態6の変形例の発光装置Pの縦断面図であって、図1のXVIII-XVIII線断面図である。図21は、実施の形態6の変形例の発光装置Pのミラー部Mの斜視図である。 FIG. 20 is a vertical cross-sectional view of a light-emitting device P of a modification of Embodiment 6, taken along line XVIII-XVIII in FIG. FIG. 21 is a perspective view of the mirror portion M of the light emitting device P of the modified example of the sixth embodiment.

図20および図21に示されるように、反射面MSの曲面のプロファイルとして、複数のレーザー光L1,L2に対して凸面をなす曲面が選択されると、複数のレーザー発光素子LD1,LD2から発せられたレーザー光L1,L2のそれぞれの拡がり角をより大きくするように、レーザー光L1,L2を波長変換部WCへ照射することができる。本実施の形態においては、複数のレーザー光L1,L2は、複数のレーザー光L1,L2の少なくとも一部が重ね合わせられた状態で、波長変換部WCに照射されるため、波長変換部WCにおける輝度および全光束を増加させることができる。一方、レーザー光L1,L2が波長変換部WCに集中しすぎると、局所的な過熱により波長変換部WCに損傷を与えることもある。 As shown in FIGS. 20 and 21, when a curved surface forming a convex surface with respect to the plurality of laser beams L1 and L2 is selected as the profile of the curved surface of the reflecting surface MS, the plurality of laser beams L1 and L2 emit light from the laser beams LD1 and LD2. The wavelength conversion unit WC can be irradiated with the laser beams L1 and L2 so that the divergence angles of the laser beams L1 and L2 are increased. In the present embodiment, the plurality of laser beams L1 and L2 are irradiated to the wavelength conversion unit WC in a state in which at least a portion of the plurality of laser beams L1 and L2 are superimposed. Brightness and total luminous flux can be increased. On the other hand, if the laser beams L1 and L2 are too concentrated on the wavelength conversion section WC, the wavelength conversion section WC may be damaged due to local overheating.

図20および図21に示される発光装置Pにおいて、複数のレーザー光L1,L2のそれぞれの広がり角(ビーム発散角)を大きくしながら、複数のレーザー光L1,L2を重ね合わせる。それにより、全光束を増加させながら、輝度を極端には増加させない、または、むしろ輝度を低下させることもできるなど、複数のレーザー光L1,L2を集中させ過ぎずに、全光束と輝度とを独立に調整することができる。 In the light emitting device P shown in FIGS. 20 and 21, the plurality of laser beams L1 and L2 are superimposed while increasing the spread angle (beam divergence angle) of each of the plurality of laser beams L1 and L2. As a result, while increasing the total luminous flux, the luminance is not extremely increased, or rather, the luminance can be decreased. Can be adjusted independently.

図18に示されるように、複数のレーザー光L1,L2をより集中させるのか、または、図20に示されるように、複数のレーザー光L1,L2を集中させ過ぎないようにするのかは、波長変換部WCの光耐性および波長変換部WCからの放熱特性等の要因によって適宜選択され得る。 Whether the plurality of laser beams L1, L2 are more concentrated, as shown in FIG. 18, or the plurality of laser beams L1, L2 are less concentrated, as shown in FIG. It can be appropriately selected depending on factors such as the light resistance of the conversion unit WC and the heat dissipation characteristics from the wavelength conversion unit WC.

(実施の形態7)
図22を用いて、実施の形態7の発光装置を説明する。なお、下記において実施の形態1~6と同様である点については、その説明は繰り返さない。本実施の形態の発光装置は、次の点で、実施の形態1~6の発光装置と異なる。
(Embodiment 7)
A light-emitting device according to Embodiment 7 will be described with reference to FIG. In the following description, the same description as in Embodiments 1 to 6 will not be repeated. The light emitting device of this embodiment differs from the light emitting devices of Embodiments 1 to 6 in the following points.

図22は、本実施の形態の発光装置Pの横断面図である。図22に示されるように、本実施の形態の発光装置Pのミラー部Mは、平面視において、正方形をなしている。実施の形態1~6の発光装置Pのミラー部Mは、平面視において、Y軸方向に沿って細長い長方形をなしているが、複数のレーザー光L1,L2を重ね合わせる場合には、必ずしも長方形である必要はない。2つのレーザー発光素子LD1,LD2が発した2つのレーザー光L1,L2の照射領域は、2つのレーザー光が平行に発せられる場合に比較して、近づけられている。そのため、ミラー部MのY軸方向の長さは小さくてもよい。そのため、本実施の形態のように、ミラー部Mが平面視において正方形をなしていても、前述の実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、ミラー部MのY軸方向の大きさの低減を図ることにより、発光装置Pの全体の小型化を図ることができる。 FIG. 22 is a cross-sectional view of the light emitting device P of this embodiment. As shown in FIG. 22, the mirror portion M of the light emitting device P of this embodiment has a square shape in plan view. The mirror portion M of the light emitting device P according to Embodiments 1 to 6 has an elongated rectangular shape along the Y-axis direction in plan view. does not have to be The irradiation regions of the two laser beams L1 and L2 emitted by the two laser light emitting elements LD1 and LD2 are closer than when the two laser beams are emitted in parallel. Therefore, the length of the mirror portion M in the Y-axis direction may be small. Therefore, even if the mirror portion M is square in plan view as in this embodiment, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the above-described embodiment can be obtained. Further, by reducing the size of the mirror portion M in the Y-axis direction, the overall size of the light emitting device P can be reduced.

図23は、本実施の形態の変形例1の発光装置Pの横断面図である。図23に示されるように、本実施の形態の変形例1の発光装置Pのミラー部Mは、平面視において、X軸方向に延びる長辺を有し、かつ、Y軸方向に延びる短辺を有する長方形をなしている。このようなミラー部Mが用いられる場合においても、前述の実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができるとともに、発光装置Pの全体の小型化を図ることができる。 FIG. 23 is a cross-sectional view of a light-emitting device P of Modification 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 23, the mirror portion M of the light-emitting device P of Modification 1 of the present embodiment has long sides extending in the X-axis direction and short sides extending in the Y-axis direction in plan view. It forms a rectangle with Even when such a mirror portion M is used, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the above-described embodiment can be obtained, and the overall size of the light emitting device P can be reduced. .

図24は、本実施の形態の変形例2の発光装置Pの横断面図である。図24に示されるように、本実施の形態の変形例2の発光装置Pのミラー部Mは、平面視において、X軸方向に延びる長軸を有し、かつ、Y軸方向に延びる短軸を有する楕円形をなしている。このようなミラー部Mが用いられる場合においても、前述の実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができる。さらに、ミラー部Mは、楕円形の代わりに、平面視において、円形をなしていても、前述の実施の形態の発光装置Pによって得られる効果と同様の効果を得ることができるとともに、発光装置Pの全体の小型化を図ることができる。なお、ミラー部Mは、平面視において、Y軸方向に延びる長軸を有し、かつ、X軸方向に延びる短軸を有する楕円形をなしていてもよい。 FIG. 24 is a cross-sectional view of a light-emitting device P of Modification 2 of the present embodiment. As shown in FIG. 24, the mirror portion M of the light-emitting device P of Modification 2 of the present embodiment has a long axis extending in the X-axis direction and a short axis extending in the Y-axis direction in plan view. It has an elliptical shape with Even when such a mirror portion M is used, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the above-described embodiment can be obtained. Furthermore, even if the mirror portion M has a circular shape in plan view instead of an elliptical shape, the same effect as that obtained by the light emitting device P of the above-described embodiment can be obtained, and the light emitting device The overall size of P can be reduced. Note that the mirror portion M may have an elliptical shape having a long axis extending in the Y-axis direction and a short axis extending in the X-axis direction in plan view.

A1L,A1R,A2L,A2R 角部
CA キャップ部材
CO 凹部
E1,E2 端面
L1,L2レーザー光
LD1,LD2 レーザー発光素子
M ミラー部
P 発光装置
S 基板
SM サブマウント
W 窓部材
WC 波長変換部材
A1L, A1R, A2L, A2R corner portion CA cap member CO concave portion E1, E2 end face L1, L2 laser light LD1, LD2 laser light emitting element M mirror portion P light emitting device S substrate SM submount W window member WC wavelength conversion member

Claims (18)

基板と、
前記基板上に設けられた複数のサブマウントと、
前記複数のサブマウントにそれぞれ搭載され、かつ、複数のレーザー光をそれぞれ発する複数のレーザー発光素子と、を備え、
前記複数のレーザー発光素子の複数の長さ方向は、それぞれ、前記複数のサブマウントの複数の長さ方向に平面視において交差する、発光装置。
a substrate;
a plurality of submounts provided on the substrate;
a plurality of laser light emitting elements mounted on the plurality of submounts and respectively emitting a plurality of laser beams;
The light-emitting device, wherein the plurality of length directions of the plurality of laser light emitting elements respectively intersect the plurality of length directions of the plurality of submounts in plan view.
前記複数のレーザー発光素子は、1対1の関係で、前記複数のサブマウントに搭載された、請求項1に記載の発光装置。 2. The light emitting device according to claim 1, wherein said plurality of laser emitting elements are mounted on said plurality of submounts in a one-to-one relationship. 平面視において、前記複数のサブマウントの複数の長さ方向は、互いに平行である、請求項1または2に記載の発光装置。 3. The light emitting device according to claim 1, wherein the plurality of length directions of the plurality of submounts are parallel to each other in plan view. 前記複数のレーザー発光素子のそれぞれに関しては、平面視において、幅方向における一方の角部が、前記幅方向における他方の角部よりも多く、前記複数のサブマウントのそれぞれの長さ方向における端面から突出した、請求項1~3のいずれかに記載の発光装置。 With respect to each of the plurality of laser light emitting elements, in plan view, one corner portion in the width direction is larger than the other corner portion in the width direction, and from the end face in the length direction of each of the plurality of submounts. The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3, which is projected. 前記複数のレーザー発光素子は、仮想平面に対して、鏡面対称に配置された、請求項1~4のいずれかに記載の発光装置。 5. The light-emitting device according to claim 1, wherein said plurality of laser light-emitting elements are arranged mirror-symmetrically with respect to a virtual plane. 前記複数のレーザー光を反射するミラー部をさらに備えた、請求項1~5のいずれかに記載の発光装置。 6. The light-emitting device according to claim 1, further comprising a mirror portion that reflects said plurality of laser beams. 前記基板は、凹部を有し、
前記ミラー部は、前記凹部に設けられた、請求項6に記載の発光装置。
The substrate has a recess,
7. The light emitting device according to claim 6, wherein said mirror portion is provided in said concave portion.
前記ミラー部で反射した前記複数のレーザー光の波長を変換して透過させる波長変換部材をさらに備えた、請求項6または7に記載の発光装置。 8. The light-emitting device according to claim 6, further comprising a wavelength conversion member that converts and transmits the wavelengths of the plurality of laser beams reflected by the mirror portion. 前記波長変換部材における前記複数のレーザー光の照射領域において、前記複数のレーザー光のうちの1つのレーザー光の少なくとも一部が前記複数のレーザー光のうちの他のレーザー光の少なくとも一部に重なるように、前記複数のレーザー光が前記波長変換部材に照射される、請求項8に記載の発光装置。 At least a portion of one of the plurality of laser beams overlaps at least a portion of another of the plurality of laser beams in the irradiation region of the plurality of laser beams on the wavelength conversion member. 9. The light emitting device according to claim 8, wherein said wavelength converting member is irradiated with said plurality of laser beams. 前記波長変換部材において前記複数のレーザー光の複数の照射領域の複数の長さ方向が互いに平行になるように、前記複数のレーザー光が前記波長変換部材に照射される、請求項9に記載の発光装置。 10. The wavelength conversion member according to claim 9, wherein the wavelength conversion member is irradiated with the plurality of laser beams such that the plurality of length directions of the plurality of irradiation regions of the plurality of laser beams on the wavelength conversion member are parallel to each other. Luminescent device. 複数のレーザー光をそれぞれ発する複数のレーザー発光素子と、
前記複数のレーザー光を反射するミラー部と、
前記ミラー部で反射された前記複数のレーザー光を透過させる窓部材と、
前記窓部材を透過した前記複数のレーザー光が照射される波長変換部材と、
前記窓部材を取り囲みながら、前記複数のレーザー素子および前記ミラー部を覆うように設けられたキャップ部材と、を備え、
前記キャップ部材は、前記波長変換部材の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する、発光装置。
a plurality of laser light emitting elements each emitting a plurality of laser beams;
a mirror portion that reflects the plurality of laser beams;
a window member that transmits the plurality of laser beams reflected by the mirror;
a wavelength conversion member irradiated with the plurality of laser beams transmitted through the window member;
a cap member provided to cover the plurality of laser elements and the mirror portion while surrounding the window member;
The light-emitting device, wherein the cap member has a thermal conductivity higher than that of the wavelength conversion member.
前記キャップ部材は、前記窓部材の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する、請求項11に記載の発光装置。 12. The light emitting device according to claim 11, wherein said cap member has higher thermal conductivity than said window member. 前記キャップ部材の熱伝導率は、50W/(m・K)以上である、請求項11または12に記載の発光装置。 13. The light-emitting device according to claim 11, wherein said cap member has a thermal conductivity of 50 W/(m·K) or more. 前記キャップ部材は、金属、金属合金、または、シリコンからなる、請求項11~13のいずれかに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 11 to 13, wherein said cap member is made of metal, metal alloy or silicon. 前記金属は、アルミニウムまたは銅であり、前記金属合金は、アルミニウム合金または銅合金である、請求項14に記載の発光装置。 15. The light-emitting device according to claim 14, wherein the metal is aluminum or copper, and the metal alloy is an aluminum alloy or a copper alloy. 前記キャップ部材は、前記波長変換部材に接触している、請求項11~15のいずれかに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 11 to 15, wherein said cap member is in contact with said wavelength conversion member. 前記キャップ部材は、前記複数のレーザー光の外周部の進行を遮るように配置されている、請求項11~16のいずれかに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 11 to 16, wherein the cap member is arranged so as to block the traveling of the peripheral portion of the plurality of laser beams. 前記波長変換部材における前記複数のレーザー光の照射領域において、前記複数のレーザー光のうちの1つのレーザー光の少なくとも一部が前記複数のレーザー光のうちの他のレーザー光の少なくとも一部に重なるように、前記複数のレーザー光が前記波長変換部材に照射された、請求項11~16のいずれかに記載の発光装置。 At least a portion of one of the plurality of laser beams overlaps at least a portion of another of the plurality of laser beams in the irradiation region of the plurality of laser beams on the wavelength conversion member. The light emitting device according to any one of claims 11 to 16, wherein the wavelength conversion member is irradiated with the plurality of laser beams such that.
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