JP5571889B2 - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置及び照明装置に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を用いた、例えば面状や線状の、例えば白色光を発生する発光装置が開発され、例えば液晶表示装置のバックライトなどにも応用されている。

これに対し、レーザ発光素子による小面積の光源から、線状または棒状の、例えば蛍光灯のような形状の発光装置が実現できれば、より高効率の照明装置が実現できる。

しかしながら、レーザ発光素子は、レーザ発光素子から放射された光は単波長であり、そして指向性が強いため、広い面積の例えば白色光を発生する発光装置に応用するためには特殊な工夫が必要である。すなわち、細い光束で出射されたレーザ光を、光束の軸とは異なる方向に、均一に出射させ、また、可視光の波長範囲にわたる波長を有する光に変換する技術が必要である。

特許文献１には、青色光と赤色光のレーザ光を導光板に入射させ、導光板の光取り出し面に設けられた蛍光体により白色光を出射する発光装置に関する技術が開示されている。しかし、この方法では、異なる波長の光を光源として用いるので、導光板を光が伝搬する間に色ムラが発生する。

すなわち、白色光のように波長の異なる成分の合成である光は、波長ごとの反射、吸収特性が異なるために長い距離を伝達する間に色ムラを生じる。さらに、吸収によるエネルギー損出が生じる。
特開２００６−７３２０２号公報

本発明は、高光度で色のむらを抑制し、白色光を発光できる発光装置及び照明装置を提供する。

本発明の一態様によれば、第１レーザ光源と、前記第１レーザ光源から放射された第１光の光軸に沿って設けられ、前記第１光から、前記第１光の光軸方向とは異なる方向に出射する第２光を発生させ、前記第１光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第１光から前記第２光を発生させる比率を高める第１拡散部と、前記第１拡散部に沿って設けられ、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なる波長の第３光を放出する第１波長変換部と、を備え、前記第１拡散部は、拡散体を有し、前記拡散体の密度は、前記レーザ光源に近い側よりも遠い側の方が高く、前記拡散体の密度は、前記光軸に対して垂直な方向に前記光軸から離れるにつれて高いことを特徴とする発光装置が提供される。
本発明の別の一態様によれば、第１レーザ光源と、前記第１レーザ光源から放射された第１光の光軸に沿って設けられ、前記第１光から、前記第１光の光軸方向とは異なる方向に出射する第２光を発生させ、前記第１光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第１光から前記第２光を発生させる比率を高める第１拡散部と、前記第１拡散部に沿って設けられ、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なる波長の第３光を放出する第１波長変換部と、を備え、前記第１拡散部は、拡散体を有し、前記拡散体の径は、前記レーザ光源に近い側よりも遠い側の方が大きく、前記拡散体の径は、前記光軸に対して垂直な方向に前記光軸から離れるにつれて大きいことを特徴とする発光装置が提供される。

本発明の別の一態様によれば、上記のいずれか１つに記載の発光装置と、前記発光装置の前記第１レーザ光源に電流を供給する電流供給部と、を備えた照明装置が提供される。

本発明によれば、高光度で色のむらを抑制し、白色光を発光できる発光装置及び照明装置が提供される。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であり、同図（ｃ）はＢ−Ｂ’線断面図である。
図１（ａ）に表したように、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１１０は、第１レーザ光源１１と、前記第１レーザ光源１１から放射された第１光１１ａの光軸に沿って設けられ、前記第１光１１ａから、前記第１光１１ａの光軸方向とは異なる方向に出射する第２光１１ｂを発生させる第１拡散部１２と、前記第１拡散部１２に沿って設けられ、前記第２光１１ｂを吸収し、前記第２光１１ｂとは異なる波長の第３光を放出する第１波長変換部１３と、を備える。

そして、第１拡散部１２においては、前記第１光１１ａの強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率を高める。例えば、第１拡散部１２においては、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率を、前記レーザ光源１１から近い位置よりも遠い位置で高める。

ここで、図１に表したように、第１レーザ光源１１から出射された第１光１１ａの光軸方向をＸ軸方向とする。そして、Ｘ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸とに対して垂直な方向をｚ軸とする。そして、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点である原点は、第１光１１ａの輝度の中心点とする。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に表したように、第１拡散部１２には、例えば、円柱状の形状のガラスや樹脂の棒状構造体１２ａを用いることができる。ただし、後述するように、本発明はこれには限らず、第１拡散部１２には、各種の構造及び材料によることができる。以下では、説明のため、まず、第１拡散部１２が、棒状構造体１２ａを有する場合として説明する。
第１拡散部１２においては、棒状構造体１２ａの壁に、例えば、拡散体１２ｂとして、散乱性の微粒子が、例えば塗布法によって、設けられている。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図（ａ）の縦軸は、拡散体１２ｂの密度Ｃを表している。また、同図（ｂ）の縦軸は、第１光１１ａに対して第２光１１ｂを生成する比率、すなわち、拡散度Ｒを表している。また、同図（ｃ）の縦軸は、第１光１１ａの強度Ｉ１を表している。また、同図（ｄ）縦軸は、第２光１１ｂの強度Ｉ２を表している。そして、同図（ａ）〜（ｄ）の横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘを表している。以下、密度Ｃは、拡散体１２ｂとして材質、粒径および形状がある程度揃った粒子を用いた場合の、第１拡散部１２の微小空間体積あたりの、拡散体１２ｂの個数密度について、代表して記述する。拡散体１２ｂに関して、粒径および形状が同じであれば、個数密度が増加するほど拡散度Ｒが増加し、個数密度と形状が同じであれば、体積密度が増加するほど拡散度Ｒが増加し、個数密度と粒径が同じであれば、概ね総表面積が増加するほど拡散度Ｒが増加すると考えられる。実際には拡散体１２ｂは粒径と形状が異なる粒の集合体であることが多く、個数密度と体積密度と総表面積の効果の和として密度Ｃを考慮すればよい。

図３（ａ）に表したように、拡散体１２ｂの密度Ｃは、距離ｘが大きくなるに従って大きくなっている。

これにより、図３（ｂ）に表したように、距離ｘが大きくなるに従って、第１光１１ａに対して第２光１１ｂを生成する比率、すなわち、拡散度Ｒは増大する。

一方、第１レーザ光源１１から出射された第１光１１ａは、第１拡散部１２によって、その一部の成分が第２光１１ｂとして取り出されるので、図３（ｃ）に表したように、第１光１１ａの強度Ｉ１は、距離ｘが大きくなるに従って減少する。

図３（ｂ）と図３（ｃ）に例示した特性が互いに補償される。
その結果、図３（ｄ）に表したように、第２光１１ｂの強度Ｉ２は、距離ｘによらず一定となる。

そして、図１（ｂ）、（ｃ）に表したように、第１拡散部１２の光学特性を調整し、ｘ軸方向に渡って強度が均一化された第２光１１ｂが、第１波長変換部１３に入射し、第２光１１ｂとは波長が異なる第３光１１ｃを発生する。この時、第２光１１ｂの強度が均一なので、第３光１１ｃの強度は、第１レーザ光源１１からの位置によらず実質的に均一となる。

この時、第１波長変換部１３においては、第２光１１ｂを吸収して、可視光の各波長を有する第３光１１ｃを放出するようにできる。例えば、第１波長変換部１３は、第２光１１ｂを吸収し、異なる波長を放出する異なる種類の蛍光体を含むことができ、これにより、所望の色あいの光を放出することができる。すなわち、第３光１１ｃとして、白色光を放出することができる。

このようにして、第１レーザ光源１１からの距離によらず、強度と色あいが一定の光、例えば白色光を発生させることができる。この白色光は、第１レーザ光源１１からの第１光１１ｃの光軸に例えば、垂直方向に出射する光である。

このように、本実施形態に係る発光装置１１０によれば、従来の蛍光灯のように、棒状の構造体の側面から均一な光を放射することができ、そして、従来の蛍光灯に比べて、低消費電力で、高信頼性、長寿命の発光装置が実現できる。

本実施形態に係る発光装置１１０においては、光源として単波長の第１レーザ光源１１を用いる。
これに対し、例えば特許文献１に開示されている技術のように、青色光と赤色光のレーザ光を導光板に入射させ、導光板の光取り出し面に設けられた蛍光体により白色光を出射する場合、異なる波長の光を光源として用いるので、導光板を光が伝搬する間に色ムラが発生する。すなわち、短波長の光よりも長波長の光の方が導光板を通過し易いので、光源に近い側と遠い側とで、光の波長分布が変化する。このような光を蛍光体によって変換して白色光を得ようとしても、光源からの距離によって、色あいが変化し、問題となる。この波長分布の変化に対応して、第１拡散部１２の光学特性の波長分布を調整することは、現実的には大きな困難を伴う。

すなわち、白色光は青色成分から赤色成分まで波長領域の異なる２種類以上の光の合成である。光は、波長ごとに透過率、屈折率、視感度が異なるので、白色光が導光体の内部で遠くまで進んだ場合や反射や散乱を繰り返して実質的に光路長が長かった場合には、色のむらが生じる。具体的には、黄色光に比べて青色光の透過率の低い導光体の内部を白色光が進むと、光が進むにつれて黄色っぽい白色に変化してしまう。

これに対し、本実施形態に係る発光装置１１０においては、光源として単波長の第１レーザ光源１１を用いる。これにより、第１レーザ光源１１からの距離によって、第１光１１ａの強度が変化することはあっても、波長分布が変化することは実質的にない。従って、第２光１１ｂの波長分布も一定である。従って、第１光１１ａの強度の変化を、第１拡散部１２の拡散度（前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率）を調整することで、第２光１１ｂの強度を均一にし、その結果、均一な強度と色あいの第３光１１ｃを生成することができる。

なお、本実施形態の一応用のように、蛍光灯等の照明を想定した棒状形状の発光体においては、棒状形状の全周囲への均一な光照射を行うものであり、さらに棒状形状の長手方向において輝度が均一化される。従って、本実施形態に係る発光装置１１０は、一般の導光板やバックライト用発光装置のように、板のある特定方向への光照射を目的としたものや、導光板の他にさらに光拡散板を補助的に用いることを想定したものとは異なり、第１拡散部１２の特性もこれら発光装置のものとは異なる。

すなわち、本実施形態に係る発光装置１１０においては、レーザ光源を光源としている。この光源は点光源から高出力でごく狭い範囲の方向に光が発生するという特徴を有しており、蛍光灯及び冷陰極管のような面光源、もしくはＬＥＤのような点光源から広範囲に光が出力する場合とは異なる。本実施形態に係る発光装置１１０においては、レーザ光源からの光の特性に応じて、第１拡散部１２の特性が設計される。すなわち、第１拡散部１２は、狭い範囲の光を広範囲に均一に拡散するための特殊な特性を有する。

なお、図３では、拡散体１２ｂの密度Ｃ、拡散度Ｒ、強度Ｉ１及び強度Ｉ２と、距離ｘと、の関係を模式的に例示しており、拡散体１２ｂの密度Ｃ、拡散度Ｒ、強度Ｉ１及び強度Ｉ２と、距離ｘと、の関係が一次関数として表されているが、本発明はこれに限らない。すなわち、拡散体１２ｂの密度Ｃ、拡散度Ｒ及び強度Ｉ１と、距離ｘと、の関係は、下に凸の曲線や、上に凸の曲線や、変曲点を有する曲線など、各種の変形が可能である。

本実施形態に係る発光装置１１０において、第１レーザ光源１１には、例えば、半導体レーザ発光素子を用いることができる。この時、第１波長変換部１３の蛍光体を励起して、第３光１１ｃとして白色光を得るためには、紫外領域から青色領域の波長の半導体レーザ発光素子が好ましい。そして、高出力、高いエネルギー変換効率を考慮するとＧａＮなどの窒化物系半導体を用いた半導体レーザ発光素子が特に好ましい。

そして、人体への影響を考慮すると紫外線を発しない、青紫色領域から青色領域に発光を有する半導体レーザ発光素子を用いることがさらに望ましい。

すなわち、第１レーザ光源１１の発光波長は、３８０ｎｍから４８０ｎｍに発光ピーク波長をもつことができる。
そして、前記第１レーザ光源１１においては、３５０ｎｍ以下の光の強度が実質的に０とすることができる。

すなわち、３５０ｎｍ以下の光の強度がほぼ０で、３８０ｎｍから４８０ｎｍ程度に発光ピーク波長をもつ半導体レーザ発光素子を用いることができる。
このような半導体レーザ発光素子としては、単結晶基板と、前記単結晶基板上に形成され、（Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_ｚＮ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ，ｙ，ｚ≦１）から基本的になる複数の層を有する積層膜とを有し、前記積層膜は、ｎ−クラッド層、前記ｎ−クラッド層上に形成された活性層、および前記活性層上に形成されたｐ−クラッド層を含むダブルヘテロ接合構造と、前記ｐ−クラッド上に形成され、ｐ型不純物の濃度が相対的に低い高抵抗部分、およびこの高抵抗部分を挟んで位置するｐ型不純物の濃度が相対的に高い２つの低抵抗部分を含む発熱構造とを具備する窒化ガリウム系化合物半導体装置（例えば特許第３４８８５９７号公報）を用いることができる。

第１拡散部１２に用いられる棒状構造体１２ａには、例えば透光性を有するガラスを用いることができる。このように、ガラスに代表されるような、金属複酸化物の中でも特に無色透明なものが、棒状構造体１２ａに用いられる材質として好ましい。
このような棒状構造体１２ａの側面の部分に、第１光１１ａから、第１光１１ａの軸方向とは異なる方向に出射する第２光１１ｂを発生させるために、例えば拡散体１２ｂが設けられる。
すなわち、例えば、ガラス等の棒状構造体１２ａの壁面や壁中に、拡散体１２ｂが設けられる。

拡散体１２ｂには、固体の粒子を用いることができる。ただし、これには限定されない。例えば、拡散体１２ｂには、ガス状粒子、液状粒子（例えばミスト）、微小凹凸、微小空間、及び、屈折率差のある微小界面など、を用いることができる。また、これらの粒子、微小凹凸、微小空間、微小界面の大きさは、分子レベルからミリメートルのオーダーの小片まで、必要な特性に応じて選択できる。また、必要に応じて２種類以上の拡散体を併用することもできる。

拡散体１２ｂには、高耐久性で、高光反射率をもつ材料として、金属、金属酸化物、窒化物、各種の塩、などのうち安定で、無色または白色の、例えば固体を用いることができる。

具体的には、拡散体１２ｂには、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｏＯ_３、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＷＯ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２のような無色または白色の金属酸化物や、各種ガラス、Ｃａ（ＯＨ）_２などの各種金属水酸化物、ゼオライト、タングストケイ酸塩などの各種複合酸化物、ＮａＣｌ、ＫＣｌなどのハロゲン化物、ＢａＳＯ_４などの硫酸塩、ダイヤモンド粉末などを用いることができる。

このように、拡散体１２ｂは無色とすることができる。
そして、拡散体１２ｂは、第１レーザ光源１１から出射された第１光１１ａを実質的に吸収しない。そして、拡散体１２ｂは、第１光１１ａを吸収せずに、第１光１１ａの光軸とは異なる方向に第２光１ｂを出射させる。

第１波長変換部１３には、各種の蛍光体を用いることができる。例えば、発光装置１１０の出射光（第３光１１ｃ）を所望の色、例えば白色とし、また、各種の色あいの調整のために、複数の蛍光体を用いることができる。第１波長変換部１３において用いられる蛍光体の少なくとも一部は、第１光１１ａから進路が変換された第２光１１ｂの波長領域の光を波長変換できる蛍光体を用いることができる。

すなわち、第１波長変換部１３は蛍光体を含む。
そして、第１波長変換部１３は、発光波長の異なる複数種の蛍光体を含むことができる。すなわち、第２光１１ｂを吸収し、第２光１１ｂとは異なる第１波長の光を放出する第１蛍光体と、第２光１１ｂを吸収し、第２光１１ｂとは異なり、第１波長とも異なる第２波長の光を放出する第２蛍光体と、を含むことができる。

第１波長変換部１３は、第１拡散部１２の周囲に設置される。例えば、第１波長変換部１３となる蛍光体を、第１拡散部１２となる棒状構造体１２ａの周囲に付着させることができる。また、棒状構造体１２ａの周囲に、第１波長変換部１３となる蛍光体を塗布しても良く、また接着剤を用いて蛍光体層を貼り付けても良い。このように第１波長変換部１３は、第１拡散部１２に接して設けることができる。さらに、第１波長変換部１３と、第１拡散部１２となる棒状構造体１２ａと、が離れて設置されていても良い。

第１波長変換部１３において、蛍光体を単独で用いても、蛍光体を溶媒や樹脂などのマトリックスに分散して用いても良いし、蛍光体単独あるいは分散したものをシート状、半球状、板状などに成形しても良い。

なお、第１レーザ光源１１の端面に、第１拡散部１２や第１波長変換部１３となる固体や液体が接しないように、第１レーザ光源１１、第１拡散部１２及び第１波長変換部１３を配置することができる。これにより、第１レーザ光源１１の端面に異物が接した際に発生するレーザ発振への悪影響や、高エネルギー光や発光素子からの発熱が、第１拡散部１２や第１波長変換部１３として用いられる材料の劣化を抑制できる。ただし、本発明はこれに限らず、第１レーザ光源１１の端面に、第１拡散部１２や第１波長変換部１３が接していても良い。

なお、第１拡散部１２は、第１レーザ光源１１から放射された第１光１１ａの光軸（Ｘ軸方向）に沿って設けられるが、この時、第１拡散部１２の中心軸は、第１光１１ａの中心軸（光強度が一番高い部分の軸）と一致して設置することができる。これにより、第１光１１ａの第１拡散部１２における偏りが少ないため、拡散制御がしやすくなる。

ただし、本発明はこれに限らず、第１拡散部１２の中心軸と、第１光１１ａの中心軸と、が一致していなくても良い。例えば、発光装置が設置される各種の条件、例えば、発光装置が壁や天井に固定される際の各種の条件に合わせて、第１拡散部１２の中心軸と、第１光１１ａの中心軸と、をずらして設置しても良い。この時、発光装置からの発光光（第３光１１ｃ）は、ｘ軸の周りで異方性のある輝度分布を持たせることができ、例えば、発光装置の設置される背面側で輝度が低く、正面側で輝度が高くなるように設計することができる。

また、第１拡散部１２の中心軸と、第１光１１ａの中心軸と、をずらして設置した場合において、軸のずれに合わせて、第１拡散部１２中の拡散体１２ｂの密度などを調整することによって、ｘ軸の周りで均一な輝度分布を持たせることもできる。

第１波長変換部１３及び第１拡散部１２の固定場所や固定方法については、第１波長変換部１３、第１拡散部１２及び発光装置１１０の構成や特性に基づいて、適切に定められる。

なお、拡散体１２ｂは、光吸収率、光反射率、光散乱の強度、光に対する長期安定性、熱に対する長期安定性などの特性を考慮して、用いられる材料や構成が適切に定められる。

なお、第１レーザ光源１１として、単波長の半導体レーザ発光素子を単独で用いる他、各種の色の波長の半導体レーザ発光素子を複数種用いる構成、例えば、白色成分を補うために緑色、黄色、橙色、赤色などの色の半導体レーザ発光素子を併用する構成を用いた場合、発振波長が異なる２つ以上の素子を用いると一般に駆動電圧も異なることから、２種類以上の電気制御回路が必要となるから好ましくない。

このため、紫外領域から青色領域に発光ピーク波長をもつ１種類の半導体レーザ発光素子とこれよりも長波長に発光ピークを有する蛍光体との組み合わせで白色をつくることが望ましい。

また、拡散体１２ｂとしては、半導体レーザ発光素子から発生する光の波長領域に対して、蛍光体のように波長を変換するようなものも用いると、前述したように色のむらを生じるので、例えば、第１波長変換部１３の光学特性を制御して、例えば蛍光体の量や混合比を変化させることにより、この色のむらを補償する構成が考えられる。しかし、量子効率が１００％である蛍光体は現実的ではなく、蛍光体に光が衝突することによって必ず光のロスが生じるため、蛍光体を拡散体１２ｂとして用いることは好ましくない。

なお、第１拡散部１２の形状は任意である。すなわち、図１及び図２においては、第１拡散部１２として円柱状の棒状構造体１２ａを用いた場合を例示したが、発明はこれに限らない。第１拡散部１２の形状は、例えば、発光装置及びそれを用いた照明装置、及び、これらが設置される空間のデザインや機能性に基づいて各種の形状を有することができる。

なお、第１拡散部１２に用いられる棒状構造体１２ａにおいて、微量な不純物や不純なイオンによるわずかな着色が光透過率に影響することがあり、製造プロセスでは純度を保つよう配慮することにより、微量な不純物や不純なイオンによるわずかな着色を抑制することができる。純度を保つ手段は、クリーンルームの使用、精製水の使用、純度の高い物質の使用などの手段を用いることができる。

棒状構造体１２ａの長さ（Ｘ軸方向の長さ）に応じ、棒状構造体１２ａに用いられる材料は、光透過率に着目して選択するができる。光透過率が低くなると、第１レーザ光源１１から発生した第１光１１ａが棒状構造体１２ａの先端に到達するまでの光の損出が大きくなり、発光装置１１０の発光効率が低くなってしまう。また、この光透過率の損失が棒状構造体１２ａの材質の吸収に起因している場合、吸収した光のエネルギーの一部または全部が熱エネルギーに変わり、発光装置１１０の発熱や温度上昇によって、第１波長変換部１３の発光効率を低下させ、また、発光装置１１０の部材を劣化させる原因になり得る。従って、第１拡散部１２となる棒状構造体１２ａの光透過率は高いことが望ましい。

棒状構造体１２ａの光透過率について以下に説明する。仮に、光路長が、棒状構造体１２ａの長さの直線距離に等しい場合の光のロスの要求基準を１０％以下と設定する。すなわち、この長さでの光透過率が９０％以上という設定である。例えば、棒状構造体１２ａの長さが１００ｍｍの時、１ｍｍあたりの光透過率ｘの１００乗が９０％以上となるｘであるから、ｘは９９．９％以上となる。また、長さが１ｍであればｘの１０００乗が９０％以上となるｘの値は、９９．９９％以上となる。このようにして、適宜必要な材質の光透過率を見積もることが可能である。棒状構造体１２ａの材質の１ｍｍあたりの透過率は、厚みを計測した材質の、知りたい波長での透過率を紫外可視分光計で計測し、厚み１ｍｍに換算することにより求められる。

一般に、光透過率は短波長側ほど低くなる。一般に、導光板などに用いられている有機樹脂は、通信などに用いられる赤外線領域の波長においては損失が小さいが、４００ｎｍ前後の短波長においては、光透過率が低い。このため、本実施形態に係る発光装置１１０の第１拡散部１２に用いる棒状構造体１２ａの材質として有機樹脂を用い、その光透過率が低い場合には、その光透過率に対応して、棒状構造体１２ａの構造や拡散体１２ｂ、第１波長変換部１３の構成を設計することができる。

一方、拡散体１２ｂにおいては、光の損失と、それによる発熱を抑制するために、少なくとも第１光１１ａの波長領域に対する光吸収率は、小さく設定することができる。

拡散体１２ｂには、高エネルギー密度の第１光１１ａが照射されるため、拡散体１２ｂには、第１光１１ａの波長領域の光に対して長期的に安定である材料を用いることができる。また、第１レーザ光源１１、拡散体１２ｂ、第１波長変換部１３などからの発熱があるため、拡散体１２ｂに用いる材料は、耐熱性を考慮して適切に選択される。

また、拡散体１２ｂに用いられる材料は、光反射率や光散乱強度の調節の観点でも選択され得る。

また、第１拡散部１２に拡散体１２ｂを設ける方法には、各種の方法を用いることができる。
例えば、第１拡散部１２に棒状構造体１２ａを用い、そして固体の拡散体１２ｂを用いる場合には、棒状構造体１２ａの材質に対して必要な量の拡散体１２ｂを添加することができる。そして、拡散体１２ｂの添加量や、拡散体１２ｂの材質、粒径などを必要とされるように制御する。また、棒状構造体１２ａの表面に拡散体１２ｂを塗布しても良い。

拡散体１２ｂの密度や粒径に分布を設けるために、棒状構造体１２ａの全部または一部を成形した後、棒状構造体の位置ごとに密度、粒径、種類などを変えて拡散体を添加または塗布などの方法で設けることができる。
また、拡散体を設けた種々の部品を作製し、これをつなぎ合わせて棒状構造体１２ａの一部または全部を形成する方法を用いることができる。

また、第１拡散部１２に棒状構造体１２ａを用い、拡散体１２ｂとして、棒状構造体１２ａ中の例えば気泡（すなわち微小空間）を用いる場合には、棒状構造体１２ａの成型時に、気泡が形成されるように成型することで、棒状構造体１２ａに拡散体１２ｂを設けることができる。

また、第１拡散部１２に棒状構造体１２ａを用い、拡散体１２ｂとして、棒状構造体１２ａ中の例えばクラック（すなわち屈折率差のある微小界面）を用いる場合には、棒状構造体１２ａの成型時に、クラックが形成されるように成型することで、棒状構造体１２ａに拡散体１２ｂを設けることができる。

第１拡散部１２として、液体や気体などの流動性のある媒体を用い、その中に拡散体１２ｂを配置することもできる。この時、例えば、部分ごとに仕切り等を設けて、拡散体１２ｂの分布を維持することができる。また、閉じられた部品を作製しそれをつなぎ合わせる方法も採用することができる。仕切りは、無色透明なガラス板などが考えられるが、特に限定されず、各種の方法を用いれば良い。

拡散体１２ｂの形状は特に限定されないが、通常は異方性がない方が望ましい。概ね球状か、概ね立方体に近い粒状を用いることができる。また、異方性をもつ拡散体１２ｂを用いても良く、この場合には、異方性をもつ拡散体を所定の方向に配列させ、全体としての発光光の強度を向上させることもでき、また、発光光に指向性を持たせることもできる。

（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図（ａ）、（ｂ）の縦軸は、拡散体１２ｂの密度Ｃを表している。そして同図（ａ）の横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘを表しており、同図（ｂ）の横軸は、Ｙ軸方向の距離ｙを表している。なお、同図（ｂ）の横軸は、Ｚ軸方向の距離ｚとしても良い。

第２の実施形態に係る発光装置１２０は、第１拡散部１２に特徴があるので、第１拡散部１２について説明する。
図４に表したように、第２の実施形態に係る発光装置１２０においては、第１拡散部１２は、例えば、透光性の円柱状の棒状構造体１２ａを有し、棒状構造体１２ａの中に拡散体１２ｂが設けられている。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。

そして、図５（ａ）に表したように、拡散体１２ｂの密度Ｃは、距離ｘが大きくなるに従って大きくなっている。すなわち、第１拡散部１２の入射端１２ｎよりも、第１拡散部１２の先端１２ｆ側では、拡散体１２ｂの密度が高く設定されている。

そして、図５（ｂ）に表したように、拡散体１２ｂの密度Ｃは、距離ｙが大きくなるに従って大きくなっている。すなわち、第１拡散部１２の中心よりも周辺においては、拡散体１２ｂの密度が高く設定されている。

本実施形態に係る発光装置１１０において、Ｘ軸方向（第１光１１ａの軸方向）に渡って、第３光１１ｃの輝度を均一にしつつ、第３光１１ｃを全体として高光度にするためには、第１拡散部１２の入射端１２ｎから、第１拡散部１２の先端１２ｆに、第１光１１ａが到達する間の損失がなるべく小さい方が良い。

すなわち、第１拡散部１２を、第１光１１ａが進行し、第１拡散部１２の先端１２ｆまで到達する間に、反射と散乱の回数が少ない方が好ましい。そのためには、第１光１１ａは、第１光１１ａの光軸の中心近傍を高エネルギーで直進させ、第１光１１ａを先端１２ｆに到達するように制御した方が良い。

この時、図３に例示したように、第１拡散部１２の中心部における拡散体１２ｂの密度を低く、周辺部では拡散体１２ｂの密度を高くすることにより、第１光１１ａの損失が抑制できる。

なお、図５では、拡散体１２ｂの密度Ｃと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係を模式的に例示しており、拡散体１２ｂの密度Ｃと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係が一次関数として表されているが、本発明はこれに限らない。すなわち、拡散体１２ｂの密度Ｃと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係は、下に凸の曲線や、上に凸の曲線や、変曲点を有する曲線など、各種の変形が可能である。

なお、後述するように、第１レーザ光源１１として半導体レーザを用いた場合において、半導体レーザ特有のエネルギー密度分布と光の広がりに合わせて、拡散体１２ｂを分布させても良い。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。
図７は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図（ａ）、（ｂ）の横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘを表しており、同図（ａ）の縦軸は、拡散体１２ｂの粒径ｄを表しており、同図（ｂ）の縦軸は、拡散体１２ｂの粒径ｄと第１光１１ａの波長との差（差の絶対値）Δｄを表している。

第３の実施形態に係る発光装置１３０は、第１拡散部１２に特徴があるので、第１拡散部１２について説明する。
図６に表したように、本発明の第３の実施形態に係る発光装置１３０においては、第１拡散部１２は、例えば、透光性の円柱状の棒状構造体１２ａを有し、棒状構造体１２ａの中に拡散体１２ｂが設けられている。

そして、図７（ａ）に表したように、拡散体１２ｂの粒径ｄは、距離ｘが大きくなるに従って大きくなっている。すなわち、第１拡散部１２の入射端１２ｎよりも、第１拡散部１２の先端１２ｆ側では、拡散体１２ｂの粒径が大きく設定されている。
これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。

これにより、拡散体１２ｂの単位体積あたりの個数密度が概ね同じ場合には、既に図３（ｂ）に例示したように、距離ｘが大きくなるに従って、第１光１１ａに対して第２光１１ｂを生成する比率、すなわち、拡散度Ｒを増大させることができる。これにより、第２光１１ｂの強度Ｉ２を、距離ｘによらず一定とし、その結果、均一な発光光（第３光１１ｃ）が得られる。

なお、上記の具体例では、拡散体１２ｂの粒径ｄを、距離ｘが大きくなるに従って大きくすることにより、散乱度Ｒを大きくしたが、本発明はこれには限らない。

図７（ａ）に示した具体例は、拡散体１２ｂの粒径が、第１光１１ａの波長よりも小さい場合を例示しており、粒径ｄが大きくなるに従って、粒径ｄが第１光１１ａの波長に近づく例である。

その結果、図７（ｂ）に表したように、距離ｘが大きくなるに従って、拡散体１２ｂの粒径ｄと第１光１１ａの波長との差Δｄが小さくなる。これにより、距離ｘが大きくなるに従って、拡散度Ｒを増大させることができる。

なお、図７では、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘと、の関係を模式的に例示しており、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘと、の関係が一次関数として表されているが、本発明はこれに限らない。すなわち、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘと、の関係は、下に凸の曲線や、上に凸の曲線や、変曲点を有する曲線など、各種の変形が可能である。

（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。
図９は、本発明の第４の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図（ａ）、（ｂ）の縦軸は、拡散体１２ｂの粒径ｄを表している。そして同図（ａ）の横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘを表しており、同図（ｂ）の横軸は、Ｙ軸方向の距離ｙを表している。なお、同図（ｂ）の横軸は、Ｚ軸方向の距離ｚとしても良い。また、同図（ｃ）、（ｄ）の縦軸は、拡散体１２ｂの粒径ｄと第１光１１ａとの差（差の絶対値）Δｄを表している。そして同図（ｃ）の横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘを表しており、同図（ｄ）の横軸は、Ｙ軸方向の距離ｙを表している。なお、同図（ｄ）の横軸は、Ｚ軸方向の距離ｚとしても良い。

第４の実施形態に係る発光装置１４０は、第１拡散部１２に特徴があるので、第１拡散部１２について説明する。
図８に表したように、第４の実施形態に係る発光装置１４０においては、第１拡散部１２は、例えば、透光性の円柱状の棒状構造体１２ａを有し、棒状構造体１２ａの中に拡散体１２ｂが設けられている。

そして、図９（ａ）に表したように、拡散体１２ｂの粒径ｄは、距離ｘが大きくなるに従って大きくなっている。すなわち、第１拡散部１２の入射端１２ｎよりも、第１拡散部１２の先端１２ｆ側では、拡散体１２ｂの粒径ｄが大きく設定されている。

そして、図９（ｂ）に表したように、拡散体１２ｂの粒径ｄは、距離ｙが大きくなるに従って大きくなっている。すなわち、第１拡散部１２の中心よりも周辺においては、拡散体１２ｂの粒径が大きく設定されている。

これにより、第１光１１ａは、第１光１１ａの光軸の中心近傍を高エネルギーで直進させ、第１光１１ａを先端１２ｆに到達するように制御され、第１光１１ａの損失が抑制できる。これにより、本実施形態に係る発光装置１４０によれば、Ｘ軸方向（第１光１１ａの軸方向）に渡って、第３光１１ｃの輝度を均一にしつつ、第３光１１ｃを全体として高光度にするができる。

なお、上記の具体例では、拡散体１２ｂの粒径ｄを、距離ｘ及び距離ｙが大きくなるに従って大きくすることにより、散乱度Ｒを大きくしたが、本発明はこれには限らない。

すなわち、すなわち、図９（ａ）、（ｂ）に示した具体例は、拡散体１２ｂの粒径が、第１光１１ａの波長よりも小さい場合を例示しており、粒径ｄが大きくなるに従って、粒径ｄが第１光１１ａの波長に近づく例である。

この時、図９（ｃ）、（ｄ）に表したように、距離ｘ及び距離ｙが大きくなるに従って、拡散体１２ｂの粒径ｄと第１光１１ａの波長との差Δｄが小さくなる。これにより、距離ｘが大きくなるに従って、拡散度Ｒを増大させる。

なお、図９では、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係を模式的に例示しており、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係が一次関数として表されているが、本発明はこれに限らない。すなわち、拡散体１２ｂの粒径ｄ及び差Δｄと、距離ｘ及び距離ｙと、の関係は、下に凸の曲線や、上に凸の曲線や、変曲点を有する曲線など、各種の変形が可能である。

（第５の実施の形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。
第５の実施形態に係る発光装置１５０は、第１拡散部１２に特徴があるので、第１拡散部１２について説明する。
図１０に表したように、第５の実施形態に係る発光装置１５０においては、第１拡散部１２は、例えば、中空の円筒状の棒状構造体１２ａを有し、棒状構造体１２ａの中に拡散体１２ｂが設けられている。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。

この場合において、棒状構造体１２ａの厚みを、Ｘ軸方向で変えることにより、拡散体１２ｂの密度を、実質的に、Ｘ軸方向に渡って変えることができる。さらに、棒状構造体１２ａの厚みにより、第１拡散部１２の中心部と周辺部とで拡散体１２ｂの密度を実質的に変えることができる。

また、このように、第１拡散部１２が、円筒状の棒状構造体１２ａを有している場合において、棒状構造体１２ａの厚みと同時に、棒状構造体１２ａの内部に配置される拡散体１２ｂの密度を変えることを実施しても良い。

このように、棒状構造体１２ａ中の拡散体１２ｂの密度の調整と、棒状構造体１２ａの厚みの調整によって、第１拡散部１２の表面の表面積に対する拡散体１２ｂで覆われた面積の割合を、高めることができる。

（第６の実施の形態）
図１１は、本発明の第６の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
第６の実施形態に係る発光装置１６０は、第１拡散部１２に特徴があるので、第１拡散部１２について説明する。
図１１（ａ）、（ｂ）に表したように、第６の実施形態に係る発光装置１６０においては、第１拡散部１２には、例えば、同心円状の複数の管１２ａ１〜１２ａ５を有する、ガラスや樹脂の棒状構造体１２ａが用いられている。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。

そして、複数の管１２ａ１〜１２ａ５のそれぞれに、拡散体１２ｂが設けられている。そして、複数の管１２ａ１〜１２ａ５において、互いに、例えば、拡散体１２ｂの密度及び粒径の少なくといずれかが変えられて、棒状構造体１２ａの中心部と周辺部とで、散乱度を制御することができる。
また、既に説明したように、Ｘ軸方向に沿って、散乱度を変えることができる。

これにより、Ｘ軸方向にわたって輝度や色あいが均一で、高効率の発光装置が提供できる。

なお、上記においては、第１拡散部１２として、同心円状の複数の管１２ａ１〜１２ａ５を有する棒状構造体１２ａを用いたが、細い棒状構造体１２ａの側面に、拡散体１２ｂの層を、順次、密度や粒径などを変えて積層して例えば塗布することによって、同様の効果を有する第１拡散部１２が得られる。この時、拡散体１２ｂの密度や粒径などをＸ軸方向に沿って変えて例えば塗布することができる。このような構成によっても、Ｘ軸方向にわたって輝度や色あいが均一で、高効率の発光装置が提供できる。

（第７の実施の形態）
図１２は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部及び波長変換部の構成を例示する模式的斜視図である。
すなわち、同図（ａ）は第１拡散部１２の構成を例示しており、同図（ｂ）は第１波長変換部１３の構成を例示している。
図１２（ａ）、（ｂ）に表したように、第７の実施形態に係る別の発光装置１７０においては、第１拡散部１２は、棒状構造体１２ａを有していない。すなわち、第１波長変換部１３が円筒状の形状を有しており、その内側に拡散体１２ｂが設けられている。

例えば、第１波長変換部１３は、蛍光体を含有するガラスや樹脂等の管状の構造体で形成され、その内側に拡散体１２ｂが設けられる。例えば、第１波長変換部１３の管状の構造体の内壁の表面などに拡散体１２ｂとなる微粒子を塗布などの方法によって設けることができる。

また、第１拡散部１２としては、例えば、第１波長変換部１３の例えば管状の構造体の内側の空間に、固体または液体の拡散体１２ｂを閉じ込めたものを用いても良い。例えば、第１拡散部１２として、第１波長変換部１３の例えば管状の構造体の内側の空間に、液体などのミストを閉じ込めたものを用いることができる。

また、第１拡散部1２として、第１波長変換部１３の例えば管状の構造体の内側の空間に、媒質として、純水、水溶液、アルコール類、イオン性液体などの液状物質、及び、各種の気体（窒素、希ガス、その他のガス状物質など、空気も含む）を用い、その中に、固体、液体、気体などの拡散体１２ｂを分散したものを用いることができる。例えば、液体中に気泡を分散した構造を用いることができる。

さらに、第１拡散部１２として、媒質を用いず、真空（大気圧よりも気圧が低い各種の状態も含めて）中に、固体、液体などの拡散体１２ｂを分散させたものを用いても良い。なお、第１拡散部１２としてある空間に充填された気体、または、ある空間の真空を用いることで、光透過率を高くすることができる。

また、第１拡散部１２としては、例えば、第１波長変換部１３などによる各種の形状の構造体の内側の空間に設けられたスポンジ状構造体を用いることができる。この時、スポンジ状構造体自体における凹凸を拡散体１２ｂとして用いても良く、また、スポンジ状構造体にさらに固体や液体などの拡散体１２ｂを設けても良い。

第１拡散部１２として液体の媒質を用いる際には、純水、水溶液、アルコール類、イオン性液体など液状物質のうち特に無色透明なものが、好ましい。なお、液体の媒質を用いる際には、液漏れ、液枯れがないように、発光装置１１０の構造が適宜工夫される。また、媒質の流動性に対して、拡散体１２ｂの分布を安定に保つように工夫が施される。

このように、第１拡散部１２としては、例えば、第１波長変換部１３などによって形成される各種の形状の空間に、拡散体１２ｂを設けた構造を用いることができる。この空間は、そのまま空気と接触させるか、安定動作のために外部との接触をさけるために各種の隔壁により大気と遮断される。また、上記のいずれの場合にも、特に水を使用する場合には、第１レーザ光源１１などに供給される電気配線や、各種の電気系統のショートや漏電が起こらないように装置の安全を考えた構成が施される。

（第８の実施の形態）
図１３は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図１３に表したように、本発明の第８の実施形態に係る発光装置１８０においては、Ｘ軸方向に沿って遮蔽部１５が設けられている。すなわち、第１拡散部１２は、円筒状の棒状構造体１２ａを有し、その棒状構造体１２ａの側面の一部に拡散体１２ｂが設けられ、その側面の残りの部分に遮蔽部１５が設けられている。そして第１波長変換部１３は、拡散体１２ｂの設置部位に対応して設けられている。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。

遮蔽部１５は、例えば、高反射率を有する金属または金属酸化物などの層、膜、箔を用いることができ、第１光１１ａを反射することができる。また、遮蔽部１５は、第１光１１ａ、第２光１１ｂ及び第３光１１ｃの少なくともいずれかを反射させるようにしても良い。遮蔽部１５を設けることによって、本実施形態に係る発光装置１８０は、必要とされない領域に光を出射しないようにでき、より効率が高く、各種の用途に適合した発光装置が提供できる。

なお、上記の遮蔽部１５は、場合によっては光吸収部としても良い、この場合も、所望としない領域に光を出射しないようにすることができる。

このように、拡散部１２及び第１波長変換部１３は、第１光１１ａに沿って設けられるが、第１光１１ａの光束の全てを取り囲むだけではなく、第１光１１ａを、Ｘ軸方向を中心として、その一部に対向させて設けることができる。

すなわち、棒状構造体１２ａの全ての側面に均一に光を拡散させるだけでなく、発光装置や照明装置の仕様による、不均一な照明パターンや、一部光のない領域に対応させて、上記の遮蔽部１５などを設けて、出射領域を制御することができる。

この場合に、遮蔽部１５が設けられない領域において、多く光が拡散するように、拡散体１２ｂを多く配置することができる。すなわち、拡散体の分布に角度依存性を設けることができる。また、強く光らせたい部分に拡散体を集中して配置することにより、まだらな分布や、光強度差による表示の機能を有した発光装置または照明装置をつくることもできる。

（第９の実施の形態）
図１４は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
図１５は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図は、第１拡散部１２の拡散体１２ｂの密度分布を例示しており、横軸はＸ軸方向の距離ｘを表し、縦軸は密度Ｃを表している。そして、同図（ａ）は、Ｙ軸方向の分布を表し、同図（ｂ）はＺ軸方向の分布を表している。

本実施形態に係る発光装置１９０においては、第１レーザ光源１１として、半導体レーザ発光素子が設けられている。そして、第１拡散部１２の特性が、この半導体レーザ発光素子の特性に適合するように制御されている。
すなわち、図１４（ｂ）、（ｃ）に表したように、本発明の第９の実施形態に係る発光装置１９０においては、第１拡散部１２における拡散度のＹ−Ｚ平面内の分布が、Ｘ軸方向で変化している。

すなわち、図１４（ｂ）に表したように、第１拡散部１２の入射端１２ｎの部分においては、棒状構造体１２ａの中心部分から外周部分へと向けて、拡散体１２ｂの低密度部１２ｐ１、中密度部１２ｐ２、高密度部１２ｐ３がこの順序で設けられ、低密度部１２ｐ１及び中密度部１２ｐ２の断面形状は、Ｚ軸方向が長軸でＹ軸方向が短軸の楕円形状である。そして、長軸と短軸の比率は比較的１に近い。すなわち、離心率は小さい。

一方、図１４（ｃ）に表したように、第１拡散部１２の先端１２ｆの部分においては、棒状構造体１２ａの中心部分から外周部分へと向けて、拡散体１２ｂの低密度部１２ｐ１、中密度部１２ｐ２、高密度部１２ｐ３がこの順序で設けられ、低密度部１２ｐ１及び中密度部１２ｐ２の断面形状は、Ｙ軸方向が長軸でＺ軸方向が短軸の楕円形状である。そして、長軸と短軸の比率は１から大きく、離心率は大きく、かなり扁平な楕円形状である。

この特性を例示すると図１５になる。
すなわち、図１５（ａ）に表したように、第１拡散部１２の入射端１２ｎの中心部１２ｎＣから、第１拡散部１２の先端１２ｆの中心部１２ｆＣにかけては、密度Ｃは比較的小さい。そして、第１拡散部１２の入射端１２ｎのＹ軸方向の周辺部１２ｎＹから、第１拡散部１２の先端１２ｆのＹ軸方向の周辺部１２ｆＹにかけて、中心部１２ｎＣ及び中心部１２ｆＣよりも密度は高く、距離ｘが大きくなるに従って密度Ｃが徐々に大きくなっている。

一方、図１５（ｂ）に表したように、第１拡散部１２の入射端１２ｎのＺ軸方向の周辺部１２ｎＺから、第１拡散部１２の先端１２ｆのＺ軸方向の周辺部１２ｆＺにかけては、距離ｘが大きくなるに従って密度Ｃが急激に大きくなっている。

このように、第１拡散部１２における拡散体１２ｂの密度をＹ−Ｚ平面内の分布をＸ軸方向での変化させることにより、第１拡散部１２における拡散度のＹ−Ｚ平面内の分布をＸ軸方向で変化させている。

すなわち、本実施形態に係る発光装置１９０においては、以下に説明する第１レーザ光源１１として用いる半導体レーザの特性に合わせて、第１拡散部１２における拡散度のＹ−Ｚ平面内の分布をＸ軸方向で変化させている。

図１６は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置の特性を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、半導体レーザ発光素子から出射される光のパターンを例示しており、同図（ｂ）は、ファー・フィールド・パターン（ＦＦＰ）のＺ軸方向の強度分布を例示し、同図（ｃ）は、ＦＦＰのＹ軸方向の強度分布を例示している。
図１５（ａ）に表したように、第１レーザ光源１１である半導体レーザ発光素子において、ニア・フィールド・パターン（ＮＦＰ）１６ａと、ファー・フィールド・パターン（ＦＦＰ）１６ｂと、が異なる。すなわち、半導体レーザ発光素子の発光層の端面における第１光１１ａのスポット形状はＮＦＰであり、本具体例ではＹ軸方向が長軸でＺ軸方向が短軸の楕円形状である。これに対し、光放出形状であるＦＦＰにおいては、Ｚ軸方向が長軸でＹ軸方向が短軸の楕円形状である。このように、ＮＦＰとＦＦＰとは９０度向きが違い、この特性は、半導体発光素子によるレーザ光の特異的な点である。

そして、例えば、第１光１１ａのＦＦＰは、図１６（ｂ）に表したように、ＦＦＰでは、Ｚ軸方向では比較的広い強度分布を有しているのに対して、図１６（ｃ）に表したように、Ｙ軸方向では非常に急峻なピークを有している。

本実施形態に係る発光装置１９０においては、上記の半導体レーザ発光素子の特性に合わせて、第１拡散部１２における拡散度のＹ−Ｚ平面内の分布をＸ軸方向で変化させ、これにより、Ｘ軸方向を中心とした軸の周りで輝度分布を均一にしている。これにより、輝度分布が均一で、高光度で色のむらの少ない白色発光の発光装置が提供される。

すなわち、半導体レーザ発光素子からの発光光においては、出射方向に対して垂直な面で切断した場合、光束の断面形状は、非常に細長い楕円形となる。すなわち、ＬＥＤにおいては、発光光の分布がほぼ円形になることとは大きく異なる。この長軸方向と短軸方向との光強度の差を勘案して、第１拡散部１２が設計され、例えば拡散体１２ｂの密度や粒径等の分布が適正化される。すなわち、半導体レーザ発光素子においては、ＬＥＤ等の発光とは異なり、出射方向の軸の中心近傍にエネルギーが集中している。この中心近傍とその周囲の弱い光との拡散程度を調節して、前述のような光均一性を達成することが求められる。

さらに、上述した細長い楕円形の形状に関して、出射する光の半導体発光層の端面のスポット形状であるニア・フィールド・パターン（ＮＦＰ）と、光放出形状であるファー・フィールド・パターン（ＦＦＰ）との相違に基づいて、第１拡散部１２が設計され、例えば拡散体１２ｂの密度や粒径等の分布が適正化される。

なお、上記では、第１拡散部１２における拡散度のＹ−Ｚ平面内の分布をＸ軸方向で変化させる手法として、拡散体１２ｂの密度Ｃを変える方法を用いた場合として説明したが、本発明はこれに限らず、既に説明した、拡散体１２ｂの粒径を変える手法や、拡散体１２ｂの種類を変えて例えば反射率を変える方法、棒状構造体１２ａの厚みを変える手法などの各種の手法を、単独で、または組み合わせて用いることができる。

なお、上記では、第１レーザ光源１１のＮＦＰとＦＦＰとに対応させて第１拡散部１２の拡散度を制御する方法について説明したが、ＮＦＰやＦＦＰに限らず、第１拡散部１２の拡散度のような光学特性は、第１レーザ光源１１から放射される第１光１１ａの特性に従って、その特性を補償するように調整することができる。

さらに、第１拡散部１２の拡散度のような光学特性は、第１レーザ光源１１から放射される第１光１１ａの特性に従って、その特性を強調するように調整しても良い。例えば、上記で説明したＦＦＰの楕円形状を用い、その楕円をさらに強調するように、第１拡散部１２の特性を調整し、特性の方向において光強度を強めた発光装置を実現することもできる。

（第１０の実施の形態）
図１７は、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は発光装置に用いられる第１拡散部１２の特性を例示するグラフ図であり、横軸はＸ軸方向の距離ｘを表し、縦軸は密度Ｃを表している。

図１７に表したように、本実施形態に係る発光装置２００においては、第１レーザ光源１１に近い、距離ｘが非常に小さい領域で密度Ｃが局部的に高く、距離ｘの増大に従って、密度Ｃは一度低下し、その後増大している。すなわち、図３に例示した発光装置１１０の特性において、距離ｘが非常に小さい領域で、密度Ｃを高くしたものである。

レーザ光はコヒーレントでエネルギー密度が高いため、出力によっては、発光装置の外に漏れると人の目やその他の部位に対して悪影響を及ぼすことがある。

これに対し、本実施形態に係る発光装置２００においては、発光装置２００から強いレーザ光が漏れないように、第１拡散部１２の拡散体１２ｂを配置している。すなわち、第１レーザ光源１１の近傍において、拡散体１２ｂを高密度に配置する。

この時、入射端１２ｎの近傍においては、第１拡散部１２の軸の中心近傍を通過する第１光１１ａが拡散される程度は低い方が好ましいので、拡散体１２ｂの高密度な配置は、その軸の周辺部分に集中するように、第１拡散部１２の表面近傍に集中して配置することができる。

すなわち、第１拡散部１２の入射端１２ｎ近傍の、第１光１１ａのエネルギーの強い領域の、第１拡散部１２の外側部分に、拡散体１２ｂを高密度に配置することにより、反射率を高めて直射を防ぎ、かつ繰り返し散乱によりコヒーレンスを弱めることができる。

これにより、強いレーザ光が棒状構造体の外に漏れることを防ぎ、安全な発光装置を提供できる。

（第１１の実施の形態）
図１８は、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 図１８に表したように、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置２１０では、第１レーザ光源１１から放射された第１光１１ａは、レンズ２０を介して、第１拡散部１２に入射している。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので、説明を省略する。

レンズ２０は、例えばシリンドリカルレンズであり、第１レーザ光源１１から放射された第１光１１ａの、例えばＦＦＰの短軸方向と長軸方向との距離の差を縮める作用をする。これにより、第１光１１ａの光束は、例えば断面が楕円から円の形状に整形される。

このように、光制御のためのレンズ２０をさらに用いることができる。ＦＦＰの形状に合わせた拡散体１２ｂの配置について既に述べたが、ＦＦＰの長軸方向と短軸方向との距離の差は１００倍以上になることもあるので、これを実質的に均一に拡散させるには高度な拡散体制御が必要である。この時、適切なレンズ２０を長軸方向の光を絞るように設置することで、長軸方向と短軸方向の距離の差を小さくでき、より制御を簡便にすることができる。
これにより、第１拡散部１２の光学特性は、等方的な特性とすることができ、設計及び製造が容易となる。

なお、このレンズ２０は、既に説明した全ての実施形態の発光装置において設けることができる。

また、広がった光を集光するために、例えば、第１拡散部１２に用いられる棒状構造体１２ａに対応させてレンズを設け、棒状構造体１２ａの中の長い距離を光が到達するように制御でき、また、必要な部分に多くの光を照射させることもできる。

（第１２の実施の形態）
図１９は、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 すなわち、同図（ａ）は発光装置の構成を例示しており、同図（ｂ）は、発光装置に用いられる第１拡散部１２の拡散体１２ｂの密度を例示しており、横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘであり、縦軸は密度Ｃを表す。また、同図（ｃ）は、第１拡散部１２の光学特性を例示しており、横軸はＸ軸方向の距離ｘを表し、縦軸は拡散度Ｒを表す。

図１９（ａ）に表したように、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置２２０では、発光装置１１０において、第１拡散部１２の先端１２ｆに反射部２２が設けられている構造である。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので、説明を省略する。

反射部２２は、例えば、高反射率を有する金属または金属酸化物を用いることができ、第１光１１ａ（及び第２光１１ｂ）を反射することができる。
また、反射部２２は、第１光１１ａ、第２光１１ｂ及び第３光１１ｃの少なくともいずれかを反射させるようにしても良い。反射部２２を設けることによって、第１拡散部１２の先端１２ｆにまで到達した第１光１１ａ（及び第２光１１ｂ）を、再び、第１拡散部１２に戻すことができ、効率が向上する。

この時、図１９（ｂ）に表したように、第１拡散部１２においては、距離ｘが増大するに従って、拡散体１２ｂの密度Ｃは増大し、その後減少している。すなわち、第１拡散部１２の先端１２ｆの近くでは、反射部２２によって、第１光１１ａ（及び第２光１１ｂ）が再び第１拡散部１２に戻されるので、第１光１１ａ（及び第２光１１ｂ）の輝度が高い。この特性に対応させて、拡散体１２ｂの密度Ｃが調整されている。

例えば、第１拡散部１２の長さ（Ｘ軸方向の長さ）をＬとすると、Ｌ１の長さのところで密度Ｃは極大になっている。長さＬ１は、例えば、長さＬの１／２よりも大きくＬよりも小さい長さである。

これにより、図１９（ｃ）に表したように、距離ｘが増大するに従って、第１拡散部１２の拡散度Ｒは増大し、その後減少している。例えば、長さＬ１において拡散度Ｒは極大となっている。すなわち、第１拡散部１２の先端１２ｆの近くでは、第１光１１ａ（及び第２光１１ｂ）の輝度が高くなる特性に対応させて、第１拡散部１２の拡散度Ｒが調整されている。
これにより、第３光１１ｃの輝度はＸ軸方向に沿って均一とすることができる。

本実施形態に係る発光装置２２０によれば、高効率で、輝度分布が均一で、高光度で色のむらの少ない白色発光の発光装置が提供される。

なお、本実施形態に係る発光装置２２０においても、第１拡散部１２は、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率（例えば拡散度Ｒ）を、前記第１レーザ光源から近い位置よりも遠い位置で高めている。すなわち、距離ｘが長さＬ１以下では、距離ｘの増大に従って、拡散度Ｒが増大している。
そして、距離ｘがＬ１よりも大きくなると、拡散度Ｒが距離ｘの増大と伴に減少する。

すなわち、第１拡散部１２は、前記第１レーザ光源１１から放射された第１光１１ａの輝度が高い部分では、低い部分に比べて、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率（例えば拡散度Ｒ）を、高めている。

なお、本具体例では、第１拡散部１２の拡散度Ｒの調整のために、拡散体１２ｂの密度Ｃを変化させたが、本発明はこれに限らず、既に説明した、拡散体１２ｂの粒径を変える手法や、拡散体１２ｂの種類を変えて例えば反射率を変える方法、棒状構造体１２ａの厚みを変える手法などの各種の手法を、単独で、または組み合わせて用いることができる。

また、既に説明した、入射端１２ｎの近傍で拡散体１２ｂの密度を局部的に高め、強いレーザ光が第１拡散部１２の外に漏れることを防ぐ手法と併用することができる。

また、上記の反射部２２は、既に説明した全ての実施形態の発光装置において、設けることができる。この時の第１拡散部１２の特性は、本実施形態で説明したのと同様の特性とすることができる。

（第１３の実施の形態）
図２０は、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 すなわち、同図（ａ）は発光装置の構成を例示しており、同図（ｂ）は、発光装置に用いられる第１拡散部１２の拡散体１２ｂの密度を例示しており、横軸は、Ｘ軸方向の距離ｘであり、縦軸は密度Ｃを表す。また、同図（ｃ）は、第１拡散部１２の光学特性を例示しており、横軸はＸ軸方向の距離ｘを表し、縦軸は拡散度Ｒを表す。

図２０（ａ）に表したように、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置２３０では、発光装置１１０において、第１拡散部１２の両方の端に、レーザ光源が設けられている。すなわち、既に説明した第１レーザ光源１１に加え、第１拡散部１２において、第１レーザ光源１１が設けられた側の端部とは反対の端部に、第２レーザ光源２１が設けられている。これ以外は、発光装置１１０と同様とすることができるので、説明を省略する。

すなわち、本実施形態に係る発光装置２３０は、第１拡散部１２の第１レーザ光源１１が設けられた側とは反対の側に設けられ、第７光２１ａを放射する第２レーザ光源２１をさらに備え、前記第１拡散部１２は、前記第７光２１ａから、前記第７光２１ａの光軸方向とは異なる方向に出射する第８光２１ｂを発生させ、前記第７光２１ａの強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第７光２１ａから前記第８光２１ｂを発生させる比率を高め、前記波長調整部１３は、前記第８光２１ｂを吸収し、前記第８光２１ｂとは異なる波長の第９光２１ｃを放出する。

第２レーザ光源２１は、第１レーザ光源１１と同様のものを用いることができる。ただし、本発明はこれに限らず、第２レーザ光源２１は、第１レーザ光源１１と別の仕様のものであっても良い。以下では、第２レーザ光源２１が、第１レーザ光源１１と、同様の仕様であるとして説明する。

このように、第１拡散部１２の両方の端に、それぞれ第１レーザ光源１１及び第２レーザ光源２１を配置することで、より均一な発光光を得ることができる。

この時、第１拡散部１２には両方の端から光（第１光１１ａ、第７光２１ａ）が入射するので、両方の端から中央部に行くに従って光（第１光１１ａ、第７光２１ａ）の強度が減衰する特性となる。

従って、図２０（ｂ）に表したように、第１拡散部１２においては、距離ｘが増大するに従って、拡散体１２ｂの密度Ｃは増大し、その後減少させる。すなわち、第１拡散部１２の長さ（Ｘ軸方向の長さ）をＬとすると、Ｌ／２の長さのところで密度Ｃを極大にさせる。

これにより、図２０（ｃ）に表したように、距離ｘが増大するに従って、第１光１１ａ（及び第７光２１ａ）に対して第２光１１ｂ（第８光２１ｂ）を生成する比率、すなわち、第１拡散部１２の拡散度Ｒは増大し、その後減少する。すなわち、Ｌ／２の長さにおいて拡散度Ｒは極大となる。

これにより、第３光１１ｃ及び第９光２１ｃの輝度はＸ軸方向に沿って均一とすることができる。

本実施形態に係る発光装置２３０によれば、高効率で、輝度分布が均一で、高光度で色のむらの少ない白色発光の発光装置が提供される。

なお、本実施形態に係る発光装置２３０においても、第１拡散部１２は、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率（例えば拡散度Ｒ）を、前記第１レーザ光源から近い位置よりも遠い位置で高めている。すなわち、距離ｘを第１レーザ光源１１の側からの距離とした場合、長さＬ／２以下では、距離ｘの増大に従って、拡散度Ｒが増大している。一方、距離ｘを第２レーザ光源２１の側からの距離とした場合にも、長さＬ／２以下では、距離ｘの増大に従って、拡散度Ｒが増大している。

すなわち、第１拡散部１２は、第１及び第２レーザ光源１１、２１から放射された第１光１１ａ及び第７光２１ａのそれぞれの輝度が高い部分では、低い部分に比べて、前記第１光１１ａから前記第２光１１ｂを発生させる比率（例えば拡散度Ｒ）、及び、第７光２１ａから第８光２１ｂを発生させる比率（例えば拡散度Ｒ）を高めている。

なお、本具体例では、第１拡散部１２の拡散度Ｒの調整のために、拡散体１２ｂの密度Ｃを変化させたが、本発明はこれに限らず、既に説明した、拡散体１２ｂの粒径を変える手法や、拡散体１２ｂの種類を変えて例えば反射率を変える方法、棒状構造体１２ａの厚みを変える手法などの各種の手法を、単独で、または組み合わせて用いることができる。

また、既に説明した、入射端１２ｎの近傍で拡散体１２ｂの密度を局部的に高め、強いレーザ光が第１拡散部１２の外に漏れることを防ぐ手法と併用することができる。

また、上記の第２レーザ光源２１は、既に説明した全ての実施形態の発光装置において、設けることができる。この時の第１拡散部１２の特性は、本実施形態で説明したのと同様の特性とすることができる。

（第１４の実施の形態）
図２１は、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式的平面図である。
図２１に表したように、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置２４０においては、１つの第１レーザ光源１１に対して、２つの拡散部（第１拡散部１２及び第２拡散部１２ｓ）及び２つの波長変換部（第１波長変換部１３及び第２波長変換部１３ｓ）が設けられている。第１レーザ光源１１、第１拡散部１２及び第１波長変換部１３には、既に説明した各種の構成のものを用いることができるので説明を省略する。

すなわち、本実施形態に係る発光装置２４０は、前記第１レーザ光源１１から放射され、前記第１光１１ａとは異なる方向に放射された第４光１１ａｓの光軸に沿って設けられ、前記第４光１１ａｓから、前記第４光１１ａｓの光軸方向とは異なる方向に出射する第５光１１ｂｓを発生させ、前記第４光１１ａｓの強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第４光１１ａｓから前記第５光１１ｂｓを発生させる比率を高める第２拡散部１２ｓと、前記第２拡散部１２ｓに沿って設けられ、前記第５光１１ｂｓを吸収し、前記第５光１１ｂｓとは異なる波長の第６光１１ｃｓを放出する第２波長変換部１３ｓと、を備える。

第２拡散部１２ｓ及び第２波長変換部１３ｓには、既に説明した第１拡散部１２及び第１波長変換部１３と同等のものを用いることができる。

第１レーザ光源１１において、半導体レーザ発光素子を用いた場合、半導体レーザ発光素子の両方の端面から光（第１光１１ａ及び第４光１１ａｓ）が出射させる。この２つの光を、２つの拡散部（第１拡散部１２及び第２拡散部１２ｓ）に入射させ、２つの波長変換部（第１波長変換部１３及び第２波長変換部１３ｓ）で、第３光１１ｃ及び第６光１１ｃｓを得ることができる。これにより、効率の高い発光装置が得られる。

なお、本実施形態に係る発光装置２４０の構成を、既に説明した各種の実施形態の構成に適用することができる。例えば、第１及び第２拡散部１２、１２ｓの先端１２ｆのそれぞれに反射部２２を設けることができる。また、第１及び第２拡散部１２、１２ｓには、既に説明した各種の特性のものを採用することができる。

（第１５の実施の形態）
図２２は、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式的平面図である。
図２２（ａ）に表したように、本実施形態に係る発光装置２５１においては、第１拡散部１２の軸が、曲線状を有している。すなわち、本具体例の場合は、円弧状に曲がった円柱状の形状を有している。そして、その円柱状の側面の周りに第１波長変換部１３が設けられ、円柱形状の一方の端面である入射端１２ｎに対向して第１レーザ光源１１が設けられている。第１レーザ光源１１から出射した第１光１１ａは、第１拡散部１２で反射しながら第１拡散部１２を伝搬し、これにより、第１拡散部１２の先端１２ｆまで到達する。そして、第１拡散部１２により第２光１１ｂが生成され、第１波長変換部１３によって第３光１１ｃが生成される。このように、第１拡散部１２の形状は、直線状の軸を有する形状に限らず、曲線状の軸を有する形状であっても良い。

図２２（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の発光装置２５２においては、第１拡散部１２が、軸が波状に曲がった円柱状の形状を有している。そして、その円柱状の側面の周りに第１波長変換部１３が設けられ、円柱形状の一方の端面である入射端１２ｎに対向して第１レーザ光源１１が設けられている。この場合も、第１レーザ光源１１から出射した第１光１１ａは、第１拡散部１２で反射しながら第１拡散部１２を伝搬し、これにより、第１拡散部１２の先端１２ｆまで到達する。そして、第１拡散部１２により第２光１１ｂが生成され、第１波長変換部１３によって第３光１１ｃが生成される。このように、第１拡散部１２の形状は、波状のように任意の曲線状の形状を有することができる。

また、本発明は、上記円柱の形状が厳密な円柱であることを限定せず、棒の太さが途中で太くなったり細くなったりしても、拡散度Ｒを調節することによって表面の輝度を制御することができる。

図２２（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の発光装置２５３においては、第１拡散部１２が、環状形状の一部の形状を有している。そして、その環状形状の側面の周りに第１波長変換部１３が設けられ、環状形状の２つの端面の間に第１レーザ光源１１が設けられている。そして、第１レーザ光源１１からは２つの方向に光（第１光１１ａ及び第４光１１ａｓ）が出射され、２つの光（第１光１１ａ及び第４光１１ａｓ）のそれぞれが、第１拡散部１２の２つの端面から、第１拡散部１２に入射する。この場合も、第１レーザ光源１１から出射した第１光１１ａは、第１拡散部１２で反射しながら第１拡散部１２を伝搬し、これにより、第１拡散部１２の先端１２ｆまで到達する。そして、第１拡散部１２により、第２光１１ｂ及び第５光１１ｂｓが生成され、第１波長変換部１３によって第３光１１ｃ及び第６光１１ｃｓが生成される。このように、第１拡散部１２の形状は、環状の形状のように、閉じた形状の一部とすることができる。
このように、第１拡散部１２の形状は任意である。

なお、上記の発光装置２５１、２５２、２５３の場合にも、第１拡散部１２は、第１レーザ光源１１から出射された第１光１１ａの光軸に沿って設けられている。すなわち、第１拡散部１２の延在方向にそって、第１光１１ａは進行しており、第１拡散部１２のそれぞれの部分において、第１光１１ａは反射しながらその光軸を曲げながら進行している。そして、この曲がっている光軸に沿って、第１拡散部１２は設けられている。そして、第１拡散部１２は、第１拡散部１２のそれぞれの部分において、第１光１１ａ（及び第４光１１ａｓ）の光軸方向とは異なる方向に出射する第２光１１ｂ（及び第５光１１ｂｓ）を発生させている。

なお、上記の発光装置２５１、２５２において、第１拡散部１２の第１レーザ光源１１が設けられた端部とは反対側の端部に、既に説明した反射部２２を設けても良い。

このように、本発明の実施形態に係る上記の発光装置により、特に半導体レーザ発光素子を光源として用い、特に直管型蛍光灯や冷陰極管の形状に代表されるファイバー状、線状、棒状の形状で、高光度で色のむらを抑制し、白色光を発光できる発光装置が提供できる。そして、この発光装置は、各種の照明装置に応用できる。

（第１６の実施の形態）
図２３は、本発明の第１６の実施形態に係る照明装置の構成を例示する模式的図である。
図２３に表したように、本発明の第１６の実施形態に係る照明装置３１０は、上記の発光装置１１０と、前記発光装置１１０の前記第１レーザ光源１１に電流を供給する電流供給部３０と、を備える。

これにより、高光度で色のむらを抑制し、白色光を発光できる照明装置が実現できる。

なお、本具体例では、発光装置として、第１の実施形態に係る発光装置１１０を用いた場合が例示されているが、本発明はそれに限らず、上記で説明した全ての実施形態に係る発光装置を用いることができる。

なお、発光装置が、複数のレーザ光源（例えば第１レーザ光源１１及び第２レーザ光源２１）を有する場合は、照明装置３１０の電流供給部３０は、複数のレーザ光源のそれぞれに電流を供給することができる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光装置及び照明装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した発光装置及び照明装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての発光装置及び照明装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。 本発明の第５の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部及び波長変換部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第８の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第９の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第９の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の特性を例示するグラフ図である。 本発明の第９の実施形態に係る発光装置の特性を例示する模式図である。 本発明の第１０の実施形態に係る発光装置に用いられる拡散部の構成を例示する模式図である。 本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第１２の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第１４の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式的平面図である。 本発明の第１５の実施形態に係る発光装置の構成を例示する模式的平面図である。 本発明の第１６の実施形態に係る照明装置の構成を例示する模式的図である。

符号の説明

１１ 第１レーザ光源
１１ａ 第１光
１１ａｓ 第４光
１１ｂ 第２光
１１ｂｓ 第５光
１１ｃ 第３光
１１ｃｓ 第６光
１２ 第１拡散部
１２ａ 棒状構造体
１２ａ１〜１２ａ５ 管
１２ｂ 拡散体
１２ｆ 先端
１２ｆＣ 先端の中心部
１２ｆＹ 先端のＺ軸方向の周辺部
１２ｆＺ 先端のＺ軸方向の周辺部
１２ｎ 入射端
１２ｎＣ 入射端の中心部
１２ｎＹ 入射端のＹ軸方向の周辺部
１２ｎＺ 入射端のＺ軸方向の周辺部
１２ｐ１ 低密度部
１２ｐ２ 中密度部
１２ｐ３ 高密度部
１２ｓ 第２拡散部
１３ 波長変換部（第１波長変換部）
１３ｎ 入射端
１３ｆ 先端
１３ｓ 第２波長変換部
１５ 遮蔽部
１６ａ ニア・フィールド・パターン（ＮＦＰ）
１６ｂ ファー・フィールド・パターン（ＦＦＰ）
２０ レンズ
２１ 第２レーザ光源
２１ａ 第７光
２１ｂ 第８光
２１ｃ 第９光
２２ 反射部
３０ 電流供給部
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５１、２５２、２５３ 発光装置
３１０ 照明装置

Claims (18)

1. 第１レーザ光源と、
   前記第１レーザ光源から放射された第１光の光軸に沿って設けられ、前記第１光から、前記第１光の光軸方向とは異なる方向に出射する第２光を発生させ、前記第１光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第１光から前記第２光を発生させる比率を高める第１拡散部と、
   前記第１拡散部に沿って設けられ、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なる波長の第３光を放出する第１波長変換部と、
   を備え、
   前記第１拡散部は、拡散体を有し、
   前記拡散体の密度は、前記レーザ光源に近い側よりも遠い側の方が高く、
   前記拡散体の密度は、前記光軸に対して垂直な方向に前記光軸から離れるにつれて高いことを特徴とする発光装置。
2. 第１レーザ光源と、
   前記第１レーザ光源から放射された第１光の光軸に沿って設けられ、前記第１光から、前記第１光の光軸方向とは異なる方向に出射する第２光を発生させ、前記第１光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第１光から前記第２光を発生させる比率を高める第１拡散部と、
   前記第１拡散部に沿って設けられ、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なる波長の第３光を放出する第１波長変換部と、
   を備え、
   前記第１拡散部は、拡散体を有し、
   前記拡散体の径は、前記レーザ光源に近い側よりも遠い側の方が大きく、
   前記拡散体の径は、前記光軸に対して垂直な方向に前記光軸から離れるにつれて大きいことを特徴とする発光装置。
3. 前記拡散体の密度は、前記レーザ光源に近い側よりも遠い側の方が高く、
   前記拡散体の密度は、前記光軸に対して垂直な方向に前記光軸から離れるにつれて高いことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記第１拡散部は、前記第１レーザ光源から近い位置よりも遠い位置で、前記比率を高めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
5. 前記拡散体の密度は、前記第１拡散部の前記第１レーザ光源に対向している入射端の、前記第１拡散部の外周部において、局部的に高められていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
6. 前記第１レーザ光源の発光波長は、３８０ｎｍから４８０ｎｍに発光ピーク波長をもつことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
7. 前記第１光は、３５０ｎｍ以下の光の強度が実質的に０であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
8. 前記第１レーザ光源と前記第１拡散部との間に、前記光軸方向における前記第１光の光束の断面形状を調整するレンズを、さらに有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置。
9. 前記第１レーザ光源は、半導体レーザ発光素子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置。
10. 前記第１拡散部は、前記半導体レーザ発光素子のファー・フィールド・パターンの光強度が高い領域において、前記比率を低くすることを特徴とする請求項９記載の発光装置。
11. 前記拡散体の密度は、前記半導体レーザ発光素子の前記ファー・フィールド・パターンの光強度が高い領域において、低いことを特徴とする請求項９または１０に記載の発光装置。
12. 前記第１レーザ光源と前記第１拡散部との間に、前記光軸方向における前記第１光の光束の断面形状を調整するレンズを、さらに有し、
    前記レンズは、前記半導体レーザ発光素子の前記ファー・フィールド・パターンの長軸方向の光強度と短軸方向の光強度との差を小さくすることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の発光装置。
13. 前記第１波長変換部は、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なる第１波長の光を放出する第１蛍光体と、前記第２光を吸収し、前記第２光とは異なり、前記第１波長とも異なる第２波長の光を放出する第２蛍光体と、を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の発光装置。
14. 前記第１拡散部の前記第１レーザ光源が設けられた側とは反対の側に設けられ、前記第１光を反射する反射部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の発光装置。
15. 前記第１拡散部は、直線状または曲線状の軸を有する棒状である請求項１〜１４のいずれか１つに記載の発光装置。
16. 前記第１レーザ光源から前記第１光とは異なる方向に放射された第４光の光軸に沿って設けられ、前記第４光から、前記第４光の光軸方向とは異なる方向に出射する第５光を発生させ、前記第４光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第４光から前記第５光を発生させる比率を高める第２拡散部と、
    前記第１拡散部に沿って設けられ、前記第５光を吸収し、前記第５光とは異なる波長の第６光を放出する第２波長変換部と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の発光装置。
17. 前記第１拡散部の前記第１レーザ光源が設けられた側とは反対の側に設けられ、第７光を放射する第２レーザ光源をさらに備え、
    前記第１拡散部は、前記第７光から、前記第７光の光軸方向とは異なる方向に出射する第８光を発生させ、前記第７光の強度が低い部分では前記強度が高い部分に比べて、前記第７光から前記第８光を発生させる比率を高め、
    前記第１波長調整部は、前記第８光を吸収し、前記第８光とは異なる波長の第９光を放出することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに発光装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか１つに記載の発光装置と、
    前記発光装置の前記第１レーザ光源に電流を供給する電流供給部と、
    を備えた照明装置。

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