JP6352429B2 - 発光装置、照明装置、車両用前照灯および制御システム - Google Patents

Description

本発明は、励起光を受けて発光する発光装置と、当該発光装置を備える照明装置および車両用前照灯と、当該車両用前照灯を制御する制御システムとに関するものである。

近年、励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から出射された励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる発光装置が提案されている。

励起光が照射される励起光照射面から蛍光が主に取り出される発光部（本願ではこれを「反射型の発光部」と称することにする）を備えた発光装置の一例として、特許文献１および２に開示された発光装置がある。特許文献１に開示された発光装置では、励起光源と発光部との間に、発光部が発生させた蛍光の配光を制御するリフレクタが配置されており、リフレクタの開口部には、励起光を除去して蛍光を選択的に透過させる波長選択フィルタが取り付けられている。この発光装置では、励起光源から出射した励起光をリフレクタに設けられた光通過孔を介して発光部に照射し、その照射により発生した蛍光をリフレクタで反射して所望の配光に制御して投光する。

また、特許文献２には、発光部と、該発光部が発生させた蛍光の配光を制御する凸レンズとを備える反射型の発光装置が開示されている。この発光装置では、励起光源から出射された励起光を発光部に照射し、その照射により発生した蛍光を凸レンズが所望の配光に制御して投光する。

図２０は、特許文献２に開示された従来の発光装置３００の構成を示す断面図である。図２０に示すように、発光装置３００は、励起光源３０１、発光部３０８および凸レンズ３１０を備えている。

発光部３０８は、励起光Ｌ１１が照射される励起光照射面（上面）３０８ａから蛍光が取り出される反射型の発光部である。励起光源３０１から出射された励起光Ｌ１１は、発光部３０８の励起光照射面３０８ａに対して斜め方向から入射される。

この発光装置３００によれば、励起光源３０１から出射した励起光Ｌ１１を発光部３０８の励起光照射面３０８ａに照射し、該励起光照射面３０８ａから発せられた蛍光を凸レンズ３１０が所望の配光に制御して投光することができる。

日本国公開特許公報「特開２００５−１５００４１号公報（２００５年０６月０９日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１１−１３４６１９号公報（２０１１年０７月０７日公開）」

しかしながら、特許文献１に開示された発光装置では、発光装置の投光方向に対して、蛍光の取り出し方向が逆向きとなるように発光部が配置されるため、発光部が発生させた蛍光を発光装置の投光方向に向けて反射させる必要がある。そのため、リフレクタに代えてレンズ等の他の配光制御部材を使用することができず、使用できる配光制御部材が制限されていた。

一方、特許文献２に開示された発光装置によれば、発光装置の投光方向に対して、蛍光の取り出し方向が等しくなるように発光部が配置されるため、レンズ等の配光制御部材を使用することができる。また、特許文献２に開示された構成において、発光部３０８と凸レンズ３１０との間の距離を短くできれば、発光部３０８から発せられる光のうちで凸レンズ３１０の入射面に達する光の割合が増える為に、光の利用効率を向上させることも可能となる。

しかしながら、発光装置３００のような、発光部３０８と凸レンズ３１０との間において、励起光Ｌ１１を斜め方向から直線的に発光部３０８に入射させる構成では、発光部３０８と凸レンズ３１０の間の距離を短くすることは困難である。そのため、発光部３０８から発せられた光のうちで凸レンズ３１０に入射される光の割合が小さくなるという問題がある。この問題を解決できる、発光装置の構成は、特許文献２には開示されていない。

また、特許文献１の発光装置は、リフレクタと発光部とが一体となっており、独立に設計することができない構造となっている。したがって、特許文献１の構成において、設計自由度を向上させることは困難であった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、設計自由度を高めて、光の利用効率を向上させることが可能な発光装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、上記励起光源から上記発光部までの上記励起光の光路を規定する光学部材と、ベースとを備え、上記光学部材は、入射した励起光の光軸を変更する透明部材であり、上記発光部と上記光学部材とは、上記ベースによって保持されており、上記光学部材は、上記励起光が入射する光学部材入射面と、当該光学部材入射面に入射した励起光を出射する光学部材出射面と、を有し、上記光学部材入射面を形成する入射面形成辺のうちの上記ベースから最も遠い辺と、上記光学部材出射面を形成する出射面形成辺のうちの上記ベースから最も遠い辺との最短距離は、上記入射面形成辺のうちの上記ベースに最も近い辺と、上記出射面形成辺のうちの上記ベースに最も近い辺との最短距離より短い。

本発明の一態様によれば、設計自由度を高めて、光の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 光学部材の具体的な構造の一例を示す図である。 光学部材の形状を説明するための図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 レーザ光が発光部に入射する様子の一例を示す図であり、（ａ）は高角入射の様子を示す図であり、（ｂ）は低角入射の様子を示す図である。 発光部の励起光照射面に対する励起光の入射角度を変えたときの配光特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 比較例としての照明装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係る発光装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態３に係る発光装置の構成の一例を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 （ａ）〜（ｇ）は、光学部材の様々な形状を示す図である。 本発明の実施形態４に係る発光装置の構成の一例を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 本発明の実施形態５に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 本発明の実施形態５に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態５に係る制御システムの一例を示す図である。 照明光の投光方向の制御例について説明するための図であり、（ａ）は直進時の投光方向を示す図であり、（ｂ）はカーブ時の投光方向を示す図である。 本発明の実施形態６に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 本発明の実施形態７に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。 本発明の実施形態８に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその下面図である。 従来の発光装置の構成を示す断面図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１〜図７に基づいて説明すれば以下の通りである。

＜発光装置１０の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態の発光装置１０について説明する。図１は、本実施形態の発光装置１０の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１の（ａ）に示すように、発光装置１０は、レーザ素子１（励起光源）、光ファイバ２（導光部材）、光ファイバコンバイナ３、放熱ベース４（基板）、光ファイバ支持部材５（支持部材）、集光レンズ６（凸レンズ）、レンズ支持部材７、光学部材８、発光部９、ヒートシンク１１および放熱フィン１２を備えている。光学部材８および発光部９によって、発光装置１０の基本構造が形成されている。

（レーザ素子１）
レーザ素子１は、レーザ光（励起光）を出射する励起光源として機能する発光素子である。レーザ素子１は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、１チップに複数の発光点を有するものであっても良い。レーザ素子１は電極端子（不図示）を備え、当該電極端子には配線（不図示）が接続されている。配線および電極端子を介して、電力がレーザ素子１に供給される。

レーザ素子１は、直径５．６ｍｍの金属パッケージに実装され、１個あたりの出力１Ｗで、波長４４５ｎｍのレーザ光Ｌ１を発振する。なお、発振波長域はこれに限定されず、レーザ素子１は、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光を発振してもよい。上記発振波長域は、発光部９に含める蛍光体の種類等に応じて適宜選択すれば良い。

本実施の形態では、発光装置１０の励起光源として、５個のレーザ素子１を用いている。なお、図１の（ａ）では、簡素化のために、３個のレーザ素子１のみ図示している。複数のレーザ素子１を用いることにより、励起強度を高めることができる。なお、レーザ素子１の個数は５個に限られず、その出力等に応じて決定すればよい。

また、レーザ素子１は、ヒートシンク１１と接続されている。ヒートシンク１１は、レーザ素子１で発生した熱を、放熱フィン１２等を介して放熱する。このため、ヒートシンク１１には、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属材料を用いることが好ましい。

放熱フィン１２は、ヒートシンク１１に設けられており、ヒートシンク１１の熱を空気中に放熱させる放熱機構として機能する。放熱フィン１２は、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。なお、放熱フィン１２には、ヒートシンク１１と同様に、熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。

レーザ素子１は、レーザ光Ｌ１を出射するときに発熱するが、高温環境化では、その性能を十分に発揮できない。そこで、ヒートシンク１１および放熱フィン１２を設けることにより、レーザ素子１が高温になることを防止することができる。なお、レーザ素子１の放熱機構として、水冷機構や強制空冷機構等を用いても良い。

また、励起光源として、例えばＬＥＤを用いることも可能である。ただし、レーザ素子１の方がＬＥＤよりも光ファイバ２に対するカップリング効率が良いため、この点を考慮する場合には、レーザ素子１を励起光源として用いる方が好ましい。

（光ファイバ２）
光ファイバ２は、レーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１を、集光レンズ６を介して光学部材８へと導く導光部材である。この光ファイバ２は、レーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１を受け取る入射端部２ａと、入射端部２ａから入射したレーザ光Ｌ１を出射する出射端部２ｂ（出射端面）とを有する。

光ファイバ２は、中芯のコアを、当該コアよりも屈折率の低いクラッドで覆った２層構造をしている。コアは、レーザ光Ｌ１の吸収損失がほとんどない石英ガラス（酸化ケイ素）を主成分とするものである。クラッドは、コアよりも屈折率の低い石英ガラスまたは合成樹脂材料を主成分とするものである。例えば、光ファイバ２は、コアの一辺が２００μｍ、クラッドの径が８００μｍ、開口数ＮＡが０．１の石英製の、いわゆる矩形コア型の光ファイバである。光ファイバ２の構造、太さおよび材質は上述したものに限定されず、光ファイバ２の長軸方向に対して垂直な断面が矩形であっても、コアの当該断面が円形であっても良い。

本実施形態では、複数の光ファイバ２を備えている。その一部は、入射端部２ａがレーザ素子１の発光点と対向するように、各レーザ素子２と光学的に結合されている。これらの光ファイバ２の出射端部２ｂは、光ファイバコンバイナ３によって束ねられている。レーザ素子１と光ファイバコンバイナ３との間で用いられる光ファイバ２としては、複数のレーザ素子１にそれぞれ光学的に結合された複数の光ファイバをバンドル状にしたバンドルファイバであってもよい。

また、複数の光ファイバ２のうちの１本の光ファイバ２は、入射端部２ａが光ファイバコンバイナ３と接続され、出射端部２ｂが光ファイバ支持部材５によって支持されている。この構成により、各レーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１が、集光レンズ６を介して、光学部材８へと導光される。

なお、全ての光ファイバ２が上記矩形コア型の光ファイバである必要は必ずしもない。例えば、（i）レーザ素子１と光ファイバコンバイナ３との間で用いられる光ファイバ２は、光ファイバ２の上記断面が円形状であり、コアの径が１００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものであり、（ii）光ファイバコンバイナ３と光ファイバ支持部材５との間で用いられる光ファイバ２は、上記矩形コア型の光ファイバであってもよい。

また、光ファイバコンバイナ３を用いる必要は必ずしもなく、光ファイバ２として、例えば、バンドルファイバを用いるだけであってもよい。この場合、入射端部２ａが各レーザ素子２と対向するように配置され、出射端部２ｂが光ファイバ支持部材５によって束ねられてもよい。

さらに、光ファイバ２が複数本用いられる必要は必ずしもなく、１本であってもよい。この場合、レンズやミラー等の部材を用いて、複数のレーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１を１本の光ファイバ２にカップリングさせても良い。また、レーザ素子１と光学部材８とを光学的に結合する導光部材として光ファイバ２以外の部材を用いてもよく、導光部材の種類は限定されない。

（光ファイバコンバイナ３）
光ファイバコンバイナ３は、その一端において、各レーザ素子１と対向するように配置された複数の光ファイバ２の出射端部２ｂを束ね、当該出射端部２ｂと、他端に接続された光ファイバ２の入射端部２ａとを光学的に結合するものである。

（放熱ベース４）
放熱ベース４は、光ファイバ支持部材５、集光レンズ６（集光レンズ６を支持するレンズ支持部材７）、光学部材８および発光部９が配置される板状の支持部材（基板）である。

放熱ベース４は、例えば、金属（アルミニウム、ステンレス、銅または鉄）等の熱伝導性の高い材料からなる金属製支持部材である。この放熱ベース４は、発光部９を載置する表面（載置面）４１を有しており、発光部９はこの表面４１に当接した状態で載置される。そのため、放熱ベース４は、発光部９の発熱を効率的に伝導して放熱することができる。なお、放熱ベース４は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（セラミックス等）を含む部材でも良い。

また、図示はしないが、放熱ベース４は放熱フィンを備えていても良い。この放熱フィンは、放熱ベース４を冷却する冷却部として機能する。放熱フィンは、複数の放熱板を有するものであり、大気との接触面積を増加させることにより放熱効率を高めている。放熱ベース４を冷却する冷却部は、冷却（放熱）機能を有するものであればよく、放熱フィンの代わりに、ヒートパイプ、水冷方式や、強制空冷方式のものを用いても良い。

（光ファイバ支持部材５）
光ファイバ支持部材５は、光ファイバ２の出射端部２ｂを支持するものであり、放熱ベース４の表面４１上に配置されている。光ファイバ支持部材５には、貫通孔（不図示）が設けられており、その貫通孔に光ファイバ２の出射端部２ｂが貫入および固定されている。貫通孔は、光ファイバ２の光軸と、集光レンズ６の光軸とが略一致する位置に設けられている。

なお、光ファイバ支持部材５によって支持された光ファイバ２の出射端部２ｂは、レーザ光Ｌ１を、集光レンズ６を介して光学部材８へと出射するレーザ素子１の出射端部として機能する。

（集光レンズ６）
集光レンズ６は、入射したレーザ光Ｌ１のビーム径を縮小するものである。集光レンズ６は、放熱ベース４の表面４１上の、光ファイバ支持部材５および光学部材８の間に配置されている。換言すれば、レーザ素子１と光学部材８との間に配置されている。集光レンズ６としては、例えば、直径２ｍｍの非球面凸レンズが用いられる。

集光レンズ６は、レーザ光Ｌ１が入射するレンズ入射面６ａと、レンズ入射面６ａから入射したレーザ光Ｌ１を出射するレンズ出射面６ｂを有している。集光レンズ６は、光ファイバ支持部材５に支持された光ファイバ２の出射端部２ｂから出射されたレーザ光Ｌ１をレンズ入射面６ａで受け、レンズ入射面６ａで受けたレーザ光Ｌ１のビーム径および光路を制御する。そして、当該制御されたレーザ光Ｌ１を収束光として、レンズ出射面６ｂから光学部材８へと出射する。

また、光ファイバ２の出射端部２ｂと発光部９とが光学的共役関係になるように集光レンズ６を設置することにより、光ファイバ２の出射端部２ｂ（出射端面）におけるレーザ光Ｌ１の分布である近視野像が、発光部９上に結像されるようにすることが出来る。すなわち、上記近視野像は、集光レンズ６により、発光部９上に結像される。

（レンズ支持部材７）
レンズ支持部材７は、レーザ光Ｌ１が光学部材８の所望の位置に適切に照射されるように、集光レンズ６を支持するものであり、集光レンズ６の位置を規定するために、放熱ベース４の表面４１上に配置されている。レンズ支持部材７は、少なくとも、光ファイバ支持部材５によって固定された光ファイバ２の出射端部２ｂの光軸と、集光レンズ６の光軸とが略一致するように、集光レンズ６を支持する。

上記所望の位置は、光学部材８を透過したレーザ光Ｌ１が、発光部９のレーザ光照射面９ａ（受光面）に照射されるように規定された位置である。すなわち、光学部材８を透過したレーザ光Ｌ１が、発光部９のレーザ光照射面９ａに照射されるように、放熱ベース４の表面４１上において、光ファイバ２の出射端部２ｂ、集光レンズ６、光学部材８および発光部９の位置が規定される。

なお、発光装置１０は、レーザ光Ｌ１が光学部材８の上記所望の位置に適切に照射される（すなわち、レーザ光照射面９ａの所望の位置に適切に照射される）のであれば、集光レンズ６およびレンズ支持部材７を備えている必要は必ずしもない。この場合、光ファイバ２の出射端部２ｂから出射されたレーザ光Ｌ１は、直接光学部材８へと照射される。

（光学部材８）
光学部材８は、レーザ素子１から発光部９までのレーザ光Ｌ１の光路を規定するものであり、入射したレーザ光Ｌ１の進行方向を変更する透明部材（透過型の光学部材であり、例えばプリズム）である。また、光学部材８によって進行方向が変更されたレーザ光Ｌ１が、放熱ベース４の表面４１上に配置された発光部９のレーザ光照射面９ａに照射されるように、光学部材８と発光部９との相対的な位置関係が規定される。

光学部材８は、例えばガラス製であり、集光レンズ６を透過したレーザ光Ｌ１が入射する光学部材入射面８ａと、光学部材入射面８ａに入射したレーザ光Ｌ１を出射する光学部材出射面８ｂとを有する。光学部材８によるレーザ光Ｌ１の損失を防止するために、光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂには、レーザ光Ｌ１を約９９％透過する無反射コーティングが施されている。また、光学部材８は、光学部材入射面８ａから入射したレーザ光Ｌ１を透過し、光学部材出射面８ｂへと導く透過部８１を有する。なお、光学部材８の具体的構成については後述する。

（発光部９）
発光部９は、レーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１を受けて発光するものであり、レーザ光Ｌ１によって励起され蛍光Ｌ２を発する蛍光体（蛍光体粒子）を含んでいる。例えば、発光部９は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、または蛍光体を固めたもの等である。発光部９は、レーザ光Ｌ１を蛍光Ｌ２に変換するため、波長変換部材であると言える。

本実施形態では、発光部９の蛍光体として、例えば、セラミック状のＹＡＧ蛍光体を用いられるが、これに限られたものではない。蛍光体の種類は、レーザ光Ｌ１の波長とともに選択されればよい。

発光部９の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いても良い。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光Ｌ１が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。

また、発光部９は、光学部材８を透過したレーザ光Ｌ１が照射されるレーザ光照射面９ａと、レーザ光照射面９ａと反対側の面である対向面９ｂとを備えている。発光部９は、対向面９ｂが放熱ベース４と対向するように、放熱ベース４の表面４１上に配置されている。この配置により、レーザ光照射面９ａが受けたレーザ光Ｌ１は、発光部９に含まれる蛍光体によって当該レーザ光Ｌ１が蛍光Ｌ２に変換され、当該蛍光Ｌ２は、レーザ光照射面９ａから主に取り出される。そして、蛍光Ｌ２は、発光装置１０の外部へと出射される。すなわち、発光部９は、反射型の発光部として機能する。また、発光部９が、レーザ光Ｌ１によって励起されるため、発光装置１０は、反射型の発光部９を備えた高輝度光源（反射型の発光装置）であるともいえる。

また、レーザ光Ｌ１がレーザ光照射面９ａによって鏡面反射することを抑制するために、レーザ光照射面９ａは鏡面でないことが好ましい。

さらに、本実施形態のように、レーザ光Ｌ１が可視光であり、レーザ光Ｌ１の波長スペクトルが、発光部９が出射する光（例えば、照明装置１００が出射する照明光）の波長スペクトルの一部となる場合（すなわち、レーザ光Ｌ１も発光装置１０の外部に出射される場合）には、レーザ光照射面９ａに、レーザ光Ｌ１の波長よりも大きいサイズの凹および／または凸がランダムに形成されていることが好ましい。この場合、レーザ光Ｌ１を効率よく散乱させ、蛍光Ｌ２とともに発光装置１０の外部に出射することができる。また、同様の効果を奏するように、レーザ光照射面９ａに、レーザ光Ｌ１の波長よりも大きなサイズの散乱体または散乱粒子が配置されてもよい。

一方、例えば実施形態２のように、レーザ光Ｌ１が紫外光である場合には、レーザ光Ｌ１の波長スペクトルを、発光部９が出射される光の波長スペクトルの一部として寄与させないために、レーザ光照射面９ａに、誘電体多層膜による無反射コーティングが施されてもよい。また、レーザ光照射面９ａに、モスアイ構造など、レーザ光Ｌ１の波長よりも小さなサイズの凹および／または凸が形成されてもよい。

また、本実施形態では、発光部９の形状は、２ｍｍ×２ｍｍの矩形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜状であるが、これに限られたものではない。レーザ光Ｌ１を効率よく受けて、蛍光Ｌ２に変換できる形状であればよい。

＜光学部材８の詳細＞
次に、図２〜図５に基づいて、光学部材８の具体的な構成、配置位置等について説明する。

（光学部材８の構造例）
まず、図２および図３に基づいて、光学部材８の構造例について説明する。図２は、光学部材８の具体的な構造の一例を示す図である。図３は、光学部材８の形状を説明するための図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。

図２に示すように、本実施形態における光学部材８は、放熱ベース４に載置されたときに、発光装置１０の側面（＋ｘ軸方向）から見た形状が直角三角形、正面（＋ｚ軸方向）から見たときの形状が長方形、上面（＋ｙ軸方向）から見たときの形状が台形である角柱構造を有している。

また、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態における光学部材８は、放熱ベース４に載置されたときに、上記直角三角形の斜辺を含み、ｘ軸方向に延伸する面が光学部材入射面８ａ、残りの２辺のうちの１辺（本実施形態では、長い方の辺）を含み、ｘ軸方向に延伸する面が光学部材出射面８ｂとなっている。すなわち、光学部材８に入射するレーザ光Ｌ１の進行方向（＋ｚ軸方向）と平行な方向における、光学部材８の厚みは、発光部９が配置されている放熱ベース４の表面４１を含む仮想平面から離間するほど薄くなっている。換言すれば、光学部材８の厚みは、透過部８１へ入射するレーザ光Ｌ１の光軸を基準として、発光部９が設置されている側が厚くなっている。このような形状とすることにより、光学部材８に入射したレーザ光Ｌ１の進行方向を、放熱ベース４の表面４１に配置された発光部９の方向へと変更する（当該レーザ光Ｌ１を屈曲する）ことができる。

図１１を用いて後述するように、光学部材８の形状はこれに限られたものではなく、上述のようにレーザ光Ｌ１の進行方向を変更できればよい。この進行方向の変更を実現するには、少なくとも、透過部８１に入射するレーザ光Ｌ１の進行方向と平行な方向における当該透過部８１の厚みが、上記仮想平面から離間するほど薄くなっていればよい。すなわち、透過部８１の厚みが、透過部８１へ入射するレーザ光Ｌ１の光軸を基準として、発光部９が設置されている側が厚くなっていればよい。

また、図２の「上面図」、および図３の（ｂ）に示すように、発光装置１０の上面から見たときに、発光部９に近づくにつれて、光学部材８に入射するレーザ光Ｌ１の進行方向と垂直な方向（ｘ軸方向）における、光学部材８の幅（ｘ軸方向の長さ）が狭くなる形状であることが好ましい。換言すれば、光学部材出射面８ｂの幅が、光学部材入射面８ａの幅よりも狭い台形形状（上面から見た場合、発光部９に近い側の辺が短い台形形状）を有していることが好ましい。この場合、発光部９から出射される光における、光学部材８に入射し、光学部材８によって屈曲される光の割合を低減させることができる。

なお、発光部９から出射される光が光学部材８によって屈曲されたとしても、その屈曲を考慮して、後述の照明装置１００に投影レンズ２１（投光部材、レンズ）（図６参照）が配置されるのであれば、光学部材８の形状は上記台形形状でなくてもよい。逆にいえば、上記台形形状の場合には、投影レンズ２１の大きさや配置などの決定が容易になるといえる。

（レーザ光Ｌ１の、発光部９への入射角度）
次に、図４および図５に基づいて、レーザ光Ｌ１の、発光部９への入射角度の好適な例について説明する。図４は、レーザ光Ｌ１が発光部９に入射する様子の一例を示す図であり、（ａ）は高角入射の様子を示す図であり、（ｂ）は低角入射の様子を示す図である。また、図５は、発光部の励起光照射面に対する励起光の入射角度を変えたときの配光特性の一例を示す。より具体的には、図５は、励起光を蛍光体等の散乱体（発光部）に照射した場合の、散乱光の角度分布を測定した結果を示すものである。

図５において、入射角θ（入射角度）は、発光部の励起光照射面に平行な面から、励起光源の光軸（すなわち、図５で示す励起光）までの角度で規定される。また、上記測定における、励起光の入射角度は、５８°、４６°、３２°、１４°、および４°である。また、配光先の角度範囲は０〜１８０度であり、配光先における光強度は縦軸に表されている。

図５に示すように、上記励起光の入射角θが１４°、および４°のときに励起光の鏡面反射光が認められ、５８°、４６°、および３２°のときには鏡面反射光が認められない。

ここで、入射角θが３２度以上（この場合を「高角」と称する）の場合には、励起光の散乱は等方的に生じ、励起光が散乱した結果生じる散乱光は、ランバーシアン分布となる。一方で、入射角θが３２度よりも小さい（この場合を「低角」と称する）場合には、図５に示すように、鏡面反射光が生じ、散乱光に重畳される。発光部が発する蛍光はランバーシアン分布であることから、散乱光に鏡面反射光が重畳されてしまうと、蛍光と散乱光とが混合された光のスペクトルは、見る角度によって異なってしまう。すなわち、蛍光と散乱光とが混合された光は、見る角度によって色が異なってしまうため、所望の色の光（例えば、白色光）を出射するように規定された発光装置としては好ましくない。

したがって、（i）発光部が反射型であり、（ii）可視光である励起光によって発光部を励起し、かつ（iii）励起光と発光部からの光とを混色した光（例えば、擬似白色光）を出射する発光装置、および当該発光装置が出射した光を投光する照明装置（光源）においては、励起光は高角入射であることが好ましい。特に、励起光として可視光（例えば、本実施形態のようにピーク波長が４５０ｎｍのレーザ光）を用いる場合には、発光装置または照明装置を見る角度によって、出射される光の色が顕著に変わるため、蛍光の分布と散乱光の分布とは共にランバーシアン分布であることが好ましい。

本実施形態において、高角入射を実現するために、図４（ａ）および（ｂ）からわかるように、光学部材８の、透過部８１における光学部材入射面８ａの傾斜角度を大きくする（または、透過部８１における光学部材出射面８ｂの傾斜角度を傾斜させてもよい）等により、光学部材８におけるレーザ光Ｌ１の屈折角度を高くして、光学部材８を発光部９に近い位置に配置することが好ましい。すなわち、発光部９に入射するレーザ光Ｌ１の、レーザ光照射面９ａに対する入射角θは、３２度以上であることが好ましい。これにより、レーザ光Ｌ１が鏡面反射光としてレーザ光照射面９ａから出射されることを防止することができるので、上述のように、発光部９から出射された光の色が見る角度によって変化することを防止できる。また、鏡面反射光の発生を防止できるので、レーザ光Ｌ１の、発光部９によって蛍光Ｌ２に変換される割合を増加させることができる。

なお、光学部材８の代わりに、平面状の反射鏡等の不透明な部材を配置することにより、レーザ光Ｌ１の進行方向を変更することも可能である。しかし、この場合、特に高角入射を実現する場合には、上記反射鏡を発光部９の近傍に配置する必要があるため、当該反射鏡が、発光部９から出射された光の進行を遮ってしまう可能性がある。すなわち、当該反射鏡が、当該光によって影を発生させてしまい、投光効率が低下してしまう可能性がある。また、当該反射鏡を支持する部材が必要になるとともに、当該反射鏡の設置角度の精密な制御も必要となる。

一方、光学部材８を用いた場合には、光学部材８を発光部９の近傍に配置したとしても、発光部９から出射された光は光学部材８を透過するため、上記のように影を発生させることはない。また、上記支持する部材および設置角度の精密な制御も不要である。したがって、光学部材８を用いることにより、上記反射鏡を用いる場合に比べ、発光装置１０の設計自由度を高めて、発光装置１０から出射される光の利用効率を向上させることができる。特に、上記３２度以上の入射角θで、可視光であるレーザ光を発光部に照射する反射型の発光装置を実現するために、光学部材８を用いることは非常に有効である。

＜発光装置１０の適用例＞
次に、図６を用いて、発光装置１０の適用例について説明する。図６は、照明装置１００の構成の一例を示す図である。図６に示すように、照明装置１００は、発光装置１０および投影レンズ２１を備えている。

投影レンズ２１は、発光部９から出射された光を透過し、照明装置１００の外部に投光する投光用の凸レンズである。投影レンズ２１は、発光部９から出射された光が入射する投光部材入射面２１ａが、発光部９のレーザ光照射面９ａと対向するように配置されており、発光部９から出射された光を屈折させることで、所定の角度範囲に投光する。したがって、投影レンズ２１を用いることにより、簡単な構成で、所定の角度範囲に投光することができる。

ここで、投影レンズ２１は、発光部９の近傍に配置されるほど、発光部９から出射された光の光束を、より多く投影レンズ２１へと入射させることができる。図６に示すように、照明装置１００では、投影レンズ２１と発光部９との間には、透明部材である光学部材８のみが配置されており、それ以外の部材は存在しない。そのため、投影レンズ２１を発光部９に近接して設けることができる。また、投影レンズ２１と発光部９との間に存在する不透明な部材によって、発光部９から出射された光が遮られてしまうことがない。そのため、照明装置１００は、発光部９から出射された光のほとんどを投影レンズ２１から照明光として出射することができるので、発光部９から出射された光の利用効率を向上させることができる。

＜主な効果＞
発光装置１０は、レーザ素子１から発光部９までのレーザ光Ｌ１の光路を規定し、かつ、入射したレーザ光Ｌ１の進行方向を変更する光学部材８を備えている。そのため、発光装置１０では、レーザ光Ｌ１を発光部９に斜め方向から入射させたとしても、例えば特許文献２の構成（図２０参照）のように、発光部９と投影レンズ２１との距離を大きくする必要がない。したがって、発光装置１０では、発光部９から発せられた光を効率的に投影レンズ２１などの投光部材に入射させ、外部に出射する光として利用することが出来る。

上記の効果をより詳しく説明すると、以下のようになる。発光装置１０は、反射型の発光部９を備える発光装置（反射型の発光装置）である。この反射型の構造において、例えば特許文献２のような、発光部３０８と凸レンズ３１０（発光部３０８から出射された光を投光する投影レンズ）との間で、励起光Ｌ１１を直線状に斜めから発光部３０８に入射する構成を採用した場合には、以下のような問題がある。

すなわち、図２０に示すように、励起光Ｌ１１が直線状に斜めから発光部３０８に入射されているため、凸レンズ３１０を発光部３０８に近づけて配置しようとした場合には、励起光照射面３０８ａに対する励起光Ｌ１１の入射角度は低角となってしまう。この場合、励起光照射面３０８ａにおいて励起光Ｌ１１が鏡面反射してしまう可能性がある。

この鏡面反射を抑制するために、発光装置３００の構成を、例えば図７に示すような構成とすることも考えられる。図７は、比較例としての発光装置３００の構成の一例を示す図である。この比較例では、図２０に示す構成と比べ、上記入射角度が高角となるように、励起光源３０１等が配置されている。このような配置とすることにより、特許文献２の構成においても、鏡面反射を抑制することは可能である。

しかし、この比較例の場合、図２０の場合と比べ、発光部３０８から凸レンズ３１０までの距離が更に長くなってしまう。この場合、発光部３０８から出射された光のうち、凸レンズ３１０に入射しない光の割合が更に増える。そのため、図７の構成の場合、鏡面反射を抑制できたとしても、光の利用効率がさらに低下してしまう可能性がある。したがって、特許文献２のような反射型の発光装置３００の場合、鏡面反射を抑制し、かつ、凸レンズ３１０のような配光制御部材（投光部材）を発光部３０８に近づけて配置することは困難である。

本実施形態に係る反射型の発光装置１０によれば、光学部材８を備えたことにより、不透明な光学部材によって、発光部９が出射した光の進行が遮られることない。また、照明装置１００のように、例えば光学部材８の高さ程度まで、投影レンズ２１を発光部９に近づけて配置することも可能であるため、発光部９が出射した光のうちの投影レンズ２１に入射する光の割合を高めて、効率的に投光することができる。また、図４の（ａ）に示すように、鏡面反射を抑制するために、レーザ光Ｌ１の入射角θが高角になるような構造とすることも容易となる。

また、発光装置１０は、投影レンズ２１とは独立した構成となっている。さらに、上記の構成では、光学部材８によってレーザ光Ｌ１の進行方向が変更できるので、例えば光学部材８の形状等を変更するだけで、光学部材８および発光部９の相対的な位置関係を自由に変更することができる。

それゆえ、発光装置１０の設計自由度を高めて、光の利用効率を向上させることができる。

このように、発光装置１０は、従来の反射型の発光装置（例えば発光装置３００）の構造が有する上記課題を解決し、光の利用効率を向上させることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図８〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

＜発光装置２０の構成＞
図８は、発光装置２０の構成の一例を示す図である。図８に示すように、発光装置２０は、レーザ素子１、光ファイバ２、光ファイバコンバイナ３、放熱ベース４、光ファイバ支持部材５、集光レンズ６、光学部材８、発光部９、ヒートシンク１１および放熱フィン１２を備えている。発光装置２０は、主に、レーザ光Ｌ１が放熱ベース４に設けられた内部経路４ａを通して斜め下（放熱ベース４の裏面４２側）から導入される構成となっている点で、発光装置１０と異なる。光学部材８および発光部９によって、発光装置２０の基本構造が形成されている。

（レーザ素子１）
本実施形態のレーザ素子１は、直径５．６ｍｍの金属パッケージに実装され、１個あたりの出力２Ｗで、波長４０５ｎｍのレーザ光Ｌ１を発振する。なお、発振波長域はこれに限定されず、レーザ素子１は、３８０ｎｍ以上〜４１５ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青紫色近傍のレーザ光（紫外光）を発振してもよい。上記発振波長域は、発光部９に含める蛍光体の種類等に応じて適宜選択すれば良い。

（光ファイバ２）
本実施形態の光ファイバ２としては、例えば、コアの径が４００μｍ、クラッドの径が８００μｍ、開口数ＮＡが０．１５の石英製の、いわゆる円形（丸型）コア型のマルチモード光ファイバが用いられる。マルチモード光ファイバの長さを適切に設定することにより、トップハット形状の光強度分布を有するレーザ光Ｌ１を、マルチモード光ファイバの出射端面から出射させることができる。

また、実施形態１と同様、全ての光ファイバ２が円形コア型のマルチモード光ファイバである必要は必ずしもなく、例えば、レーザ素子１と光ファイバコンバイナ３との間で用いられる光ファイバ２としては、コアの径が２００μｍ、クラッドの径が２４０μｍ、開口数ＮＡが０．２２の石英製のものが用いられてもよい。

（放熱ベース４）
本実施形態の放熱ベース４には、表面４１のうち発光部９が載置されない領域で開口する内部経路４ａが形成されている。内部経路４ａは、レーザ光Ｌ１を通過させるための経路であり、例えば管状である。

内部経路４ａの始端には、光ファイバ支持部材５が配置されており、光ファイバ支持部材５に形成された貫通孔（不図示）に光ファイバ２の出射端部２ｂが貫入されている。また、内部経路４ａの途中の、放熱ベース４の内壁には、集光レンズ６が配置されている。内部経路４ａの始端側から導入されたレーザ光Ｌ１は、内部経路４ａを通過して、終端側から光学部材８に向けて導出される。そして、レーザ光Ｌ１は、光学部材８よってその進行方向が変更され、発光部９に照射される。

（光ファイバ支持部材５）
光ファイバ支持部材５は、板状の部材であり、内部経路４ａに嵌合されている。

（発光部９）
本実施形態の発光部９には、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色蛍光発光体が含まれており、これらの蛍光体は、封止材としてのガラス材に封入されている。例えば、赤色発光蛍光体としてはＣＡＳＮ蛍光体、緑色発光蛍光体としてはβサイアロン蛍光体、青色蛍光発光体としてはＢＡＭ蛍光体が用いられる。また、蛍光体として、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いる場合、レーザ素子１から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光Ｌ１に対しての熱耐性が高くすることが可能である。

ここで、波長４０５ｎｍのレーザ光Ｌ１は視感度が低いため、発光部９が出射した光の一部にレーザ光Ｌ１が含まれている必要は必ずしもなく、発光部９を励起するためだけに用いられてもよい。本実施形態では、発光部９から出射される光が、レーザ光Ｌ１により励起した白色光である蛍光Ｌ２であるものとして説明する。

＜発光装置１０の適用例＞
次に、図９を用いて、発光装置２０の適用例について説明する。図９は、照明装置１０１の構成の一例を示す図である。図９に示すように、照明装置１０１は、発光装置２０およびリフレクタ２２（投光部材、反射鏡）を備えている。

リフレクタ２２は、発光部９から出射された蛍光Ｌ２を反射し、照明装置１００の外部に投光する投光部材である。このリフレクタ２２は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であっても良く、金属製の部材であっても良い。

リフレクタ２２は、放物線の対称軸を回転軸として、当該放物線を回転させることによって形成される反射曲面を、上記の回転軸に平行な平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射曲面に含んでいるパラボラミラー（パラボラリフレクタ）である。このリフレクタ２２は、発光装置１０から放出された蛍光Ｌ２を投光する方向に、半円形の開口部２２ａを有している。

リフレクタ２２のほぼ焦点の位置に配置された発光部９が発生させた蛍光Ｌ２は、リフレクタ２２によって、平行に近い光線束を形成して開口部２２ａから投光される。これにより、発光部９が発生させた蛍光Ｌ２を狭い立体角内に効率的に投光することができる。

なお、リフレクタ２２は、円形の開口部を有するフルパラボラミラー、またはその一部を含むものであっても良い。

また、パラボラミラー以外にも、楕円面を有するもの（楕円ミラー）や自由曲面形状を有するもの（自由曲面ミラー）、または、マルチファセット化されたもの(マルチファセットミラー、マルチリフレクタ)を用いることができる。また、これらのミラーを任意に組み合わせたものを、リフレクタ２２として採用してもよい。さらに、投光部材として、楕円ミラーの開口部に、投光する角度範囲を制御する投影レンズ（例えば投影レンズ２１）を設けた構成を採用してもよい。この場合、照明装置１０１を、プロジェクション型投光器として実現できる。

さらに、リフレクタ２２の一部に曲面ではない部分を含めても良い。また、リフレクタ２２は、リフレクタの基準面に配置された発光部９の像を拡大投影するようなものであっても良い。

＜主な効果＞
発光装置２０においても、発光装置１０と同様の効果を奏する。また、照明装置１０１は、発光装置２０を備えることにより、投光部材としてリフレクタ２２を採用した場合であっても、発光部９から出射された光が何等かの部材（例えばリフレクタ２２）によって遮られることない。そのため、照明装置１０１は、発光部９から出射された光を効率的に投光することができる。すなわち、発光装置２０は、投光部材としてリフレクタを用いる場合に好適な構造を有しているといえる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１０〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

＜発光装置３０の構成＞
図１０は、発光装置３０の構成の一例を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１０の（ａ）に示すように、発光装置３０は、集光レンズ６に代えてコリメートレンズ６１（凸レンズ）を備えている点、および、遮光板１３（遮光部材）と突起部材１４（曲面部）とを備えている点で、発光装置１０の構成と異なる。光学部材８、発光部９および突起部材１４によって、発光装置３０の基本構造が形成されている。

なお、本実施形態では、発光装置３０が、遮光板１３および突起部材１４の両方を備えているものとして説明するが、これに限られない。すなわち、遮光板１３および突起部材１４のいずれか一方を備えた構成であってもよい。

（コリメートレンズ６１）
コリメートレンズ６１は、入射したレーザ光Ｌ１のビーム径をほぼ変更せずに、光学部材８へと導光するものである。すなわち、コリメートレンズ６１は、入射したレーザ光Ｌ１を平行光として出射するものであり、集光機能を有していない。また、コリメートレンズ６１は、レーザ光Ｌ１が入射するレンズ入射面６１ａと、レンズ入射面６１ａから入射されたレーザ光Ｌ１を出射するレンズ出射面６１ｂとを有している。

（遮光板１３）
遮光板１３は、レーザ光Ｌ１の光路から漏れ出たレーザ光Ｌ１（迷光）を遮光するものである。本実施形態では、遮光板１３は、光ファイバ支持部材５、集光レンズ６および光学部材８の、放熱ベース４の表面４１から最も離れた端部において支持されており、レーザ光Ｌ１の進行方向と平行に配置されている。

また、図１０の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態では、遮光板１３は、光ファイバ支持部材５（すなわち、光ファイバ２の出射端部２ｂ）と、光学部材８との間に配置されている。換言すれば、遮光板１３は、レーザ素子１と光学部材８との間に配置されている。

図１０の（ｂ）にも示すように、遮光板１３は、少なくとも、レーザ光Ｌ１の光路が、発光装置３０の上面（＋ｙ軸方向）から見えなくなるように設けられていればよい。すなわち、遮光板１３は、迷光が発光装置３０の外部に出射されることを抑制できるという機能を果たす程度の大きさであればよい。当該程度の大きさに制限することにより、遮光板１３によって遮光される、発光部９から出射された光の割合を低減することができる。

（突起部材１４）
突起部材１４は、光学部材出射面８ｂに設けられ、光学部材８に入射したレーザ光Ｌ１のビーム径を縮小し、当該レーザ光Ｌ１を収束光として発光部９へと出射する透明部材ものである。突起部材１４は、光学部材８と一体成型されていてもよい。この場合、集光機能とレーザ光Ｌ１を屈折する屈折機能とを有する２つの光学部材（光学部材８および突起部材１４）のアライメントが容易となる。上記２つの機能を光学部材８および突起部材１４のそれぞれが有していてもよいし、集光機能を突起部材１４が有し、屈折機能を光学部材８が有していてもよい。

＜光学部材８の変形例＞
ここで、入射したレーザ光Ｌ１の進行方向を変更する光学部材８の様々な形状について、図１１に基づいて説明する。図１１の（ａ）〜（ｇ）は、光学部材８の様々な形状を示す図である。図１１の（ａ）は、図１に示すように、実施形態１の発光装置１０に用いられる光学部材８の一例である。図１１の（ｂ）は、図１０に示すように、実施形態３の発光装置３０に用いられる光学部材８の一例である。

また、図１１の（ｃ）に示す変形例Ａの光学部材８は、実施形態１と異なり、側面図において、三角形状ではあるが、直角三角形ではない。すなわち、変形例Ａの光学部材８は、光学部材出射面８ｂが、放熱ベース４の表面４１に対して垂直に切り立つような（すなわち、ｙ軸に平行となるような）形状ではない。また、実施形態１と異なり、上面図において、台形形状ではなく、長方形状（または正方形状）となっている。

また、図１１の（ｄ）に示す変形例Ｂの光学部材８は、実施形態１と同様、直角三角形であるが、光学部材出射面８ｂが斜面となる（光学部材入射面８ａが上記表面４１に切り立つような）形状となっている。また、変形例Ａと同様、上面図において、台形形状ではなく、長方形状（または正方形状）となっている。

また、図１１の（ｅ）に示す変形例Ｃの光学部材８は、光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂがともに曲面形状を有している。光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂの一方が曲面形状を有する構造であってもよい。この光学部材入射面８ａおよび／または光学部材出射面８ｂが曲面形状であることにより、光学部材入射面８ａに入射するレーザ光Ｌ１を発光部９へ収束させる機能を光学部材８に付加することが出来る。その場合の光学部材入射面８ａに入射するレーザ光Ｌ１は平行光であっても良いし、収束光または発散光であっても良い。なお、変形例Ａと同様、上面図において、台形形状ではなく、長方形状（または正方形状）となっている。

また、図１１の（ｆ）に示す変形例Ｄの光学部材８は、変形例Ｃと同様、光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂがともに曲面形状を有している。一方、正面図および上面図に示すように、変形例Ｃと異なり、上記放熱ベース４（仮想平面）から離間するほど（＋ｙ軸方向に向かって）光学部材８の幅が小さくなっている。

このように、光学部材８は、透過部８１において、光学部材８に入射したレーザ光Ｌ１を、収束光として出射する曲面部を有することが出来る。当該曲面部は、図１１の（ｂ）に示すように突起部材１４によって実現されていてもよいし、図１１の（ｅ）および（ｆ）（変形例ＣおよびＤ）に示すように、光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂの少なくとも一方が曲面形状を有することで実現されていてもよい。

また、図１１の（ｇ）に示す変形例Ｅの光学部材８は、光学部材入射面８ａのうちの、レーザ光Ｌ１が入射される入射面（透過部８１における入射面）が、光学部材出射面８ｂに対して所定の角度を有する形状（平行ではない形状）となっている。すなわち、上記入射面以外の部分は、任意の形状でよい。図１１の（ｇ）では、光学部材８の設置スペースを小さくするために、実施形態１の光学部材８に比べ、上記表面４１に当接される底面を小さくした形状となっている。

また、変形例Ｅの形状とは逆に、光学部材出射面８ｂのうちの、レーザ光Ｌ１が出射される出射面（透過部８１における出射面）が、光学部材入射面８ａに対して角度を有している形状となっていてもよい。

なお、これらの変形例Ａ〜Ｅに示す光学部材８は、実施形態１〜８のいずれの発光装置においても適用可能である。すなわち、各実施形態では、各発光装置１０〜８０の構造に好適な光学部材８の形状を示しているにすぎない。また、各実施形態の発光装置１０〜８０間においても、光学部材８を適宜入れ替えることが可能である。また、上面図において、図１１の（ａ）、（ｂ）および（ｇ）が長方形状（または正方形状）であり、図１１の（ｃ）〜（ｆ）が台形形状であってもよい。

＜主な効果＞
発光装置３０は、発光装置１０の効果と同様の効果を奏する。その他、以下の効果を奏する。

すなわち、発光装置３０においては、光学部材８は、レーザ光Ｌ１を収束光として出射する突起部材１４等の曲面部を有することにより、光学部材８により集光機能を持たせている。それゆえ、レーザ光Ｌ１を発光部９により集光することができるので、より輝度の高い発光部９を実現することができる。

また、発光装置３０は、遮光板１３を備えることにより、光路から漏れ出たレーザ光Ｌ１が、発光装置３０の外部に出射されるのを抑制することができる。すなわち、発光装置３０と、投影レンズ２１等の投光部材とを備える照明装置において、当該投光部材以外の箇所から、レーザ光Ｌ１が、照明装置の外部に漏れ出ることを抑制できる。

特に、図１０に示すように、光ファイバ支持部材５と発光部９との間に遮光板１３が配置されることにより、レーザ光Ｌ１の、集光レンズ６または光学部材８の各表面での反射によって生じた反射光、または散乱によって生じた散乱光が、発光装置３０への外部に出射されるのを抑制することができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その適宜説明を省略する。

＜発光装置４０の構成＞
図１２は、発光装置４０の構成の一例を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１２の（ａ）に示すように、発光装置４０は、レーザ素子１、放熱ベース４、光学部材８、発光部９、ヒートシンク１１、放熱フィン１２および集光レンズ１５（凸レンズ）を備えている。すなわち、発光装置４０は、光ファイバ２を用いない構造となっている点で、発光装置１０等とは異なる。光学部材８および発光部９によって、発光装置４０の基本構造が形成されている。

（集光レンズ１５）
レーザ素子１は、集光レンズ６と同様の機能を有する集光レンズ１５を備えている。本実施形態では、集光レンズ１５は、レーザ素子１のキャップと一体化されており、その光軸はレーザ素子１の光軸と略一致している。なお、集光レンズ１５は、レーザ素子１とは分離した部材として、レーザ素子１のキャップに配置されてもよい。

すなわち、発光装置４０では、レーザ素子１から出射されたレーザ光Ｌ１は、光ファイバ２を介さずに、集光レンズ１５を通して直接、光学部材８へと入射される。

なお、集光レンズ１５に代えて、レーザ素子１にコリメートレンズを設けることにより、レーザ光Ｌ１を平行光にして、光学部材８に入射させてもよい。この場合、実施形態３のように、突起部材１４を有する光学部材８、または、図１１にて変形例Ｃ，Ｄとして示した光学部材８において、光学部材入射面８ａおよび光学部材出射面８ｂの何れか一方に曲面形状を有する光学部材８を用いることが好ましい。また、本実施形態では、図１２の（ｂ）および（ｃ）に示すように、光学部材８は、その上面図において、台形形状ではなく、長方形状のものを用いているが、これに限られない。

（放熱ベース４）
放熱ベース４は、光学部材８および発光部９が配置される板状の支持部材（基板）である。また、放熱ベース４は、その一部（図１２の（ａ）では、その一端部）に突出部４ｂを備えている。突出部４ｂは、レーザ素子１と光学部材８との相対的な位置関係を規定するものであり、この突出部４ｂにヒートシンク１１の表面が当接されている。上記位置関係が規定されるのであれば、レーザ素子１が突出部４ｂに当接されていてもよい。換言すれば、本実施形態では、レーザ素子１は、放熱ベース４に直接配置された構成といえる。なお、放熱ベース４のその他の機能については、実施形態１の放熱ベース４と同様である。

＜主な効果＞
発光装置４０は、光ファイバ２を用いることなく、発光装置１０の効果を奏することができる。さらに、発光装置１０等よりも小型化を図ることができる。

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図１３〜図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

＜発光装置５０の構成＞
図１３は、本実施形態の発光装置５０の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１３の（ａ）に示すように、発光装置５０は、アクチュエータ１６（可動部材）が備えられ、アクチュエータ１６上に光学部材８が配置されている点で、発光装置１０等とは異なる。また、光学部材８および発光部９によって、発光装置５０の基本構造が形成されている。

（アクチュエータ１６）
アクチュエータ１６は、光学部材８から出射されたレーザ光Ｌ１の、レーザ光照射面９ａに照射される位置を変更するように、光学部材８を移動させることが可能な可動部材である。アクチュエータ１６は、図１３の（ａ）に示すように、その可動面１６ａが、放熱ベース４の表面４１を含む平面に含まれ、かつ、可動面１６ａが可動なように、放熱ベース４に埋設されている。また、光学部材８は、例えば、光学部材８の底面が、アクチュエータ１６の可動面１６ａに接着されることによって、アクチュエータ１６の上に配置（固定）されている。

アクチュエータ１６は、アクチュエータ１６に電力を供給する電源（不図示）と、アクチュエータ１６の動作を制御する動作制御部（不図示）に接続されている。動作制御部の制御（動作制御部からの入力信号（外部信号））により、アクチュエータ１６が動作し、図１３の（ｂ）に示すように、光学部材８が放熱ベース４の表面４１上（ｘ−ｚ平面上）を移動する。これにより、光学部材８から出射されたレーザ光Ｌ１の、レーザ光照射面９ａに照射される位置を変更することができる。すなわち、アクチュエータ１６により、上記表面４１における光学部材８の位置を変更することにより、発光部９における発光位置を変更することができる。なお、上記電源および動作制御部は、発光装置５０が備えていても、発光装置５０と接続された外部の装置に備えられていてもよい。上記動作制御部の一例としては、後述する動作制御部３６（図１５参照）が挙げられる。

アクチュエータ１６としては、ＸＹステージ型の小型超音波アクチュエータ（超小型超音波リニアステージ）などを用いることが出来る。特に、アクチュエータ１６が高精度な光学式エンコーダを備えている場合、可動面１６ａ（ＸＹステージ）の位置を精密に特定することができる。

＜発光装置５０の適用例＞
次に、図１４〜図１６を用いて、発光装置５０の適用例について説明する。特に、アクチュエータ１６の動作に起因した光学部材８の可動例について説明する。

（照明装置１０２の構成）
図１４は、照明装置１０２の構成の一例を示す図である。図１４に示すように、照明装置１０２は、発光装置５０および投影レンズ２１を備えている。

発光装置５０では、アクチュエータ１６によって、光学部材８を上記表面４１に平行な平面内で移動させることができる。また、照明装置１０２では、照明装置１００と同様、発光部９から出射された光が入射される投光部材入射面２１ａが、発光部９のレーザ光照射面９ａと対向するように、投影レンズ２１が配置されている。そのため、上記レーザ光照射面９ａに照射されるレーザ光Ｌ１の位置が変更され、発光部９における発光位置が変更されると、その変更にあわせて、発光部９から出射される光（照明光）の、投影レンズ２１から投光される投光方向が変更される。すなわち、照明装置１０２は、アクチュエータ１６を備えた発光装置５０を備えることにより、照明光の投光方向を変更可能な構成を容易に実現することができる。

＜制御システム１２０の構成＞
ここで、上記アクチュエータ１６による投光方向の制御方法の一例について、図１５および図１６を用いて説明する。図１５は、上記制御方法を実現するための制御システム１２０の一例を示す図である。

制御システム１２０は、アクチュエータ１６を備える発光装置５０を備えた照明装置１０２を制御するものである。本実施形態では、制御システム１２０は、照明装置１０２を適用した自動車用のヘッドランプ（車両用前照灯）を制御するものとして説明するが、これに限らず、例えば、自動車以外の車両用前照灯にも適用可能である。また、制御システム１２０は、例えば、照明装置１０２の外部の装置（例えば、車両１１０（図１６参照）の一部）に備えられている。

制御システム１２０は、車両操作検知部３１、ハイトセンサ３２、制御部３３および記憶部３７を備えている。

（車両操作検知部３１）
車両操作検知部３１は、車両１１０に対するドライバーの各種操作を検知するものであり、例えば、ドライバーによるハンドル操作の有無を検知する。車両操作検知部３１は、その検知結果を、操作量特定部３４１に送信する。

（ハイトセンサ３２）
ハイトセンサ３２は、車両１１０の高さ（車高）を感知するものであり、例えば、車両１１０の後部（後輪側の近傍）に配置されている。ハイトセンサ３２は、その検知結果を、傾斜特定部３４２に送信する。

（制御部３３）
制御部３３は、照明装置１０２を統括的に制御するものであり、主として、特定部３４（検知部）、可動位置決定部３５および動作制御部３６を備えている。

（特定部３４）
特定部３４は、車両１１０の状態を検知するものであり、その検知結果を可動位置決定部３５に送信する。また、特定部３４は、車両操作検知部３１およびハイトセンサ３２に接続されている。特定部３４は、さらに、操作量特定部３４１および傾斜特定部３４２を備える。

（操作量特定部３４１）
操作量特定部３４１は、車両操作検知部３１の検知結果に基づいて、ドライバーのハンドル操作量を特定するものである。例えば、操作量特定部３４１は、車両操作検知部３１がドライバーのハンドル操作を検出した場合のハンドル操作量が、所定閾値以上である否かを判定する。ハンドル操作量が所定閾値以上である場合、操作量特定部３４１は、ハンドルが切られた方向を示す制御信号を、特定部３４による検知結果として、可動位置決定部３５に送信する。

（傾斜特定部３４２）
傾斜特定部３４２は、ハイトセンサ３２の検知結果に基づいて、水平面に対する、車両１１０の車軸に平行な方向の傾斜量（車両１１０の前後傾斜量）を特定するものである。傾斜特定部３４２は、特定した傾斜量を示す制御信号を、特定部３４による検知結果として、可動位置決定部３５に送信する。

（可動位置決定部３５）
可動位置決定部３５は、操作量特定部３４１および／または傾斜特定部３４２から送信された制御信号に基づいて、光学部材８の、放熱ベース４の表面４１上における位置を決定するものである。記憶部３７には、ハンドル操作量または傾斜量と、光学部材８の、上記表面４１上における位置（可動面１６ａの位置）とが対応付けられた位置データが記憶されている。可動位置決定部３５は、上記制御信号を解析し、当該位置データを参照することにより、上記位置を決定する。可動位置決定部３５は、決定した位置を示す制御信号を動作制御部３６に送信する。

（動作制御部３６）
動作制御部３６は、可動位置決定部３５が決定した位置に基づいて、照明装置１０２が備えるアクチュエータ１６の動作を制御するものである。換言すれば、動作制御部３６は、特定部３４が取得（検知）した検知結果に応じて、アクチュエータ１６の動作を制御するものである。アクチュエータ１６は、動作制御部３６による制御（すなわち、外部信号）を受けることにより、上記レーザ光照射面９ａに照射されるレーザ光Ｌ１の位置を変更するように、光学部材８を、上記表面４１に対して移動させることができる。

なお、車両操作検知部３１、操作量特定部３４１、可動位置決定部３５および動作制御部３６によって、ハンドルの操舵方向に連動して光学部材８の位置を決定することにより、照明光の投光方向を車両１１０の回頭方向にあわせて変更する、いわゆるＡＦＳ（アダプティブ・フロントライティング・システム）の機能が実現されている。

また、ハイトセンサ３２、傾斜特定部３４２、可動位置決定部３５および動作制御部３６によって、車両１１０の前後傾斜量に応じて、自動で照明光の投光方向を調整する、いわゆるオートレベライザの機能が実現されている。

（記憶部３７）
記憶部３７は、制御部３３が実行する各種の制御プログラムや、上記位置データ等を記憶するものである。記憶部３７は、例えばＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、またはハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置によって構成される。

＜投光方向の制御例＞
次に、図１６を用いて、照明光の投光方向の制御例について説明する。図１６は、照明光の投光方向の制御例について説明するための図であり、（ａ）は直進時の投光方向を示す図であり、（ｂ）はカーブ時の投光方向を示す図である。なお、本実施形態では、レーザ光照射面９ａの中心軸と、投影レンズ２１の光軸Ｃとが略一致するように、発光部９と投影レンズ２１との相対的な位置関係が規定されている。

例えば、図１６の（ａ）に示すように、車両１１０が直進している時には、レーザ光照射面９ａのほぼ中心にレーザ光Ｌ１が照射されるように、上記表面４１上における光学部材８の位置が規定されている。このとき、発光部９から出射された光は、投光部材入射面２１ａにほぼ均等に照射される。そのため、投影レンズ２１から出射された照明光の投光範囲Ｆ１は、車軸を延伸した直線（ｙ軸に平行な直線）に対して略対照的に、かつ車両１１０の真正面に現れる。すなわち、当該照明光の投光方向は、車両１１０の真正面方向（ｙ軸方向）となる。

一方、図１６の（ｂ）に示すように、例えば車両１１０が右カーブを曲がっている時（車両１１０の回頭方向が＋ｚ軸方向である時）には、光学部材８の上記表面４１上における位置が、直進時に比べ、そのハンドル操作量に応じて−ｚ軸方向に変更される。この変更に伴い、レーザ光Ｌ１の、レーザ光照射面９ａにおける照射位置および発光位置も、レーザ光照射面９ａの中心から−ｚ軸方向にずれた位置に変更される。このとき、発光部９から出射された光は、光軸Ｃから−ｚ軸方向にずれた位置から投光部材入射面２１ａに照射されるので、投影レンズ２１から出射される光は、光軸からｚ軸方向に傾いた方向へと出射される。そのため、投影レンズ２１から出射された照明光の投光範囲Ｆ１は、車軸を延伸した直線からｚ軸方向の、車両１１０の前方に現れる。すなわち、当該照明光の投光方向は、車両１１０の右側前方となる。

なお、図示しないが、車両１１０の上下方向（ｘ軸方向）についても同様に制御される。例えば、車両１１０の前後傾斜が生じていない場合には、図１６の（ａ）と同様、発光部９から出射された光は、投光部材入射面２１ａにほぼ均等に照射される。そのため、照明光は、法的に規定された所定の配光特性を満たすように投光される。

一方、車両１１０の前後傾斜が生じた場合であっても、上記所定の配光特性を満たす照明光を出射できるように、ハイトセンサ３２の検知結果に応じて、光学部材８の、上記表面４１上の位置が決定され、光学部材８は当該位置（ｘ軸方向）に移動される。

例えば、上記前後傾斜が生じていない場合よりも、車両１１０の後部の車高の値が低い場合（車両１１０の前方が上向きの場合）には、レーザ光Ｌ１は、レーザ光照射面９ａの、光軸Ｃよりも＋ｘ軸方向ずれた位置に照射される。そのため、照明光は、光軸Ｃから−ｘ軸方向（車両１１０の前方下方向）に傾いた方向へと出射される。一方、上記前後傾斜が生じていない場合よりも、車両１１０の後部の車高の値が高い場合（車両１１０の前方が下向きの場合）には、レーザ光Ｌ１は、レーザ光照射面９ａの、光軸Ｃよりも−ｘ軸方向ずれた位置に照射される。そのため、照明光は、光軸Ｃから＋ｘ軸方向（車両１１０の前方上方向）に傾いた方向へと出射される。

なお、車両操作検知部３１が検知したドライバーの操作により、手動で、ｘ軸方向の投光方向（すなわち、アクチュエータ１６の位置）が変更されてもよい。

＜主な効果＞
発光装置５０は、発光装置１０と同様の効果を奏する。さらに、発光装置５０は、可動面１６ａに光学部材８が配置されたアクチュエータ１６を備えているので、レーザ光照射面９ａの任意の位置に、レーザ光照射面９ａにレーザ光Ｌ１を照射することができる。そのため、発光部９におけるレーザ光Ｌ１の照射位置（励起位置）を変更することができる。すなわち、発光位置を可動にすることができる。

また、制御システム１２０では、動作制御部３６は、車両１１０の状態の検知結果に応じて、アクチュエータ１６を動作させる。そのため、車両１１０の状態に応じて励起位置を変更することができる。したがって、発光装置５０を備えた照明装置１０２では、照明装置１０２が搭載された車両１１０の状態に応じて、発光装置５０が出射した光の投光方向を変更することができる。

〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

図１７は、本実施形態の発光装置６０の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１７の（ａ）に示すように、発光装置６０は、吸収板１７（吸収部材）を備えている点で、発光装置１０等と異なる。光学部材８および発光部９によって、発光装置６０の基本構造が形成されている。なお、図１７では、発光装置６０を備えた照明装置１０３の構成の一例を示している。

（吸収板１７）
吸収板１７は、レーザ光照射面９ａにおいてレーザ光Ｌ１の鏡面反射が生じた場合に、鏡面反射したレーザ光Ｌ１（鏡面反射光）を吸収するものである。図１７の（ａ）および（ｂ）に示すように、吸収板１７は、発光部９を挟んで光学部材８と反対の位置に、かつ光学部材８と対向するように、放熱ベース４の表面４１上に配置されている。すなわち、吸収板１７は、レーザ光Ｌ１がレーザ光照射面９ａにおいて正反射される方向に配置されている。吸収板１７は、鏡面反射光が主に出射される位置に配置されていればよい。

例えば、励起波長が４０５ｎｍである場合（すなわち、レーザ光Ｌ１が、視感度が低い青紫色の光である場合）、吸収板１７としては、４０５ｎｍよりも短波長の光を選択的に吸収し、それ以外の波長域の光を透過するフィルタが用いられる。

また、例えば、励起波長が４５０ｎｍである場合（すなわち、レーザ光Ｌ１が、青色の光である場合）も同様に、吸収板１７としては、４５０ｎｍよりも短波長の光を選択的に吸収し、それ以外の波長域の光を透過するフィルタが用いられる。ただし、この場合、４５０ｎｍよりも短波長の光が吸収されるため、吸収板１７を透過した可視光には、青色成分がほとんど含まれない。そのため、当該可視光の色と、吸収板１７を透過せずに、投影レンズ２１から投光された光の色とは異なってしまう。したがって、このような可視光の投光を回避するために、吸収板１７として、４５０ｎｍよりも短波長の光を吸収し、かつ、当該可視光の全てを吸収する可視光吸収フィルタを用いてもよい。なお、当該可視光を投光しても、照明装置の配光特性の基準を満たすのであれば、可視光吸収フィルタを用いる必要は必ずしもない。

＜主な効果＞
発光装置６０は、発光装置１０と同様の効果を奏する。さらに、発光装置６０では、光学部材８に対向する位置に、鏡面反射したレーザ光Ｌ１をカットするフィルタとして、吸収板１７を用いている。そのため、発光部９において鏡面反射したレーザ光Ｌ１が、発光装置６０の外部に出射されるのを抑制することができる。

〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について、図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

図１８は、本実施形態の発光装置７０の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその上面図である。図１８の（ａ）に示すように、発光装置７０は、反射板１８（反射部材）を備えている点で、発光装置１０等とは異なる。光学部材８および発光部９によって、発光装置７０の基本構造が形成されている。なお、図１８では、発光装置７０を備えた照明装置１０４の構成の一例を示している。

（反射板１８）
反射板１８は、レーザ光照射面９ａにおいてレーザ光Ｌ１の鏡面反射が生じた場合に、鏡面反射したレーザ光Ｌ１（鏡面反射光）を反射するものである。図１８の（ａ）および（ｂ）に示すように、反射板１８は、発光部９を挟んで光学部材８と反対の位置に、かつ光学部材８と対向するように、放熱ベース４の表面４１上に配置されている。すなわち、実施形態６の発光装置６０における吸収板１７と同様に配置されている。

また、反射板１８は、図１８の（ａ）に示すように、反射板１８が反射したレーザ光Ｌ１が、レーザ光照射面９ａに向かうように配置されていることが好ましい。この場合、鏡面反射光を、再びレーザ光照射面９ａに照射することができる。本実施形態では、反射板１８の反射面に、鏡面反射光が略垂直に入射されるように、上記表面４１上に傾斜して配置されている。

実施形態６の発光装置６０と同様、例えば、励起波長が４０５ｎｍである場合、反射板１８としては、４０５ｎｍよりも短波長の光を選択的に吸収し、それ以外の波長域の光を透過するフィルタが用いられる。

また、例えば、励起波長が４５０ｎｍである場合も同様に、反射板１８としては、４５０ｎｍよりも短波長の光を選択的に吸収し、それ以外の波長域の光を透過するフィルタが用いられる。ただし、この場合、４５０ｎｍよりも短波長の光が吸収されるため、反射板１８を透過した可視光には、青色成分がほとんど含まれない。そのため、このような可視光の投光を回避するために、反射板１８として、４５０ｎｍよりも短波長の光を反射し、かつ、当該可視光の全てを反射する可視光反射部材（金属ミラー等）を用いてもよい。なお、当該可視光を投光しても、照明装置の配光特性の基準を満たすのであれば、可視光反射部材を用いる必要は必ずしもない。

＜主な効果＞
発光装置７０は、発光装置１０と同様の効果を奏する。さらに、発光装置７０では、光学部材８に対向する位置に、鏡面反射したレーザ光Ｌ１をカットするフィルタとして、反射板１８を用いている。そのため、発光部９において鏡面反射したレーザ光Ｌ１が、発光装置７０の外部に出射されるのを抑制することができる。

〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態について、図１９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を適宜省略する。

図１９は、本実施形態の発光装置８０の構成を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその下面図である。図１９の（ａ）に示すように、発光装置８０は、レーザ素子１、光ファイバ２、光ファイバコンバイナ３、放熱ベース４、光ファイバ支持部材５、集光レンズ６、レンズ支持部材７、光学部材８、発光部９、ヒートシンク１１および放熱フィン１２を備えている。光学部材８および発光部９によって、発光装置８０の基本構造が形成されている。

本実施形態の発光装置８０は、図１９の（ａ）および（ｂ）に示すように、放熱ベース４に凹部４ｃが形成されている。そして、発光部９は、凹部４ｃの側面に、例えば接着されることにより固定されている。

実施形態１の発光装置１０では、放熱ベース４の表面４１に発光部９が設けられ、発光部９から出射された光は、レーザ光照射面９ａから主に取り出されている。一方、本実施形態の発光装置８０では、レーザ光照射面９ａにレーザ光Ｌ１が照射されるが、レーザ光Ｌ１、および／または、レーザ光Ｌ１により励起された蛍光Ｌ２は、レーザ光照射面９ａの反対側の面（対向面）であるレーザ光出射面９ｃから主に取り出される（本願ではこれを「透過型の発光部」と称することにする）。この点において、発光装置１０等とは異なる。

また、発光部９は、ＹＡＧ蛍光体が希薄に分散されたガラス基板で構成されており、その形状は、２ｍｍ×２ｍｍの矩形で、厚さ１ｍｍである。すなわち、実施形態１の発光装置１０に用いられる発光部９よりも厚いものが用いられている。なお、発光部９の形状は、これに限らず、実施形態１と同様、レーザ光Ｌ１を効率よく受けて、蛍光Ｌ２に変換できる形状であればよい。なお、それ以外の構成は、発光装置１０の各部材と同様である。

＜主な効果＞
発光装置８０は、光学部材８と透過型の発光部９とを備えた発光装置（透過型の発光装置）である。発光装置８０は、投影レンズ２１等の投光部材とは独立した構成となっている。さらに、上記の構成では、光学部材８および発光部９の相対的な位置関係を自由に変更することができる。

それゆえ、透過型の発光装置８０においても、その設計自由度を高めて、光の利用効率を向上させることができる。

〔変形例〕
発光装置３０、４０、８０についても、投影レンズ２１またはリフレクタ２２と組み合わせることにより、照明装置を実現することができる。また、各実施形態において、投影レンズ２１とリフレクタ２２とを交換して配置することも可能である。

また、レーザ素子１および発光部９の組合せは、いずれの実施形態の発光装置においても適用可能である。例えば、実施形態１のレーザ素子１および発光部９の組合せを、実施形態２のレーザ素子１および発光部９の組合せとして用いてもよい。

また、実施形態３以外の発光装置に遮光板１３を、実施形態５以外の発光装置にアクチュエータ１６を、実施形態６および７以外の発光装置に吸収板１７または反射板１８を設けてもよい。発光装置８０に遮光板１３を備える場合には、光ファイバ支持部材５から発光部９までの光路からレーザ光Ｌ１が漏れ出ないように、遮光板１３は、例えば、光学部材８から発光部９側に延伸し、表面４１と当接するような形状であってもよい。

また、発光装置１０〜８０は、自動車等の車両用前照灯に適用されてもよい。また、発光装置１０〜８０は、その他の照明装置、例えば、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケット等）のヘッドランプに適用しても良く、サーチライト、プロジェクタ、室内照明器具（ダウンライト、スタンドランプ等）に適用されても良い。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御システム１２０の制御ブロック（特に制御部３３の特定部３４（操作量特定部３４１および傾斜特定部３４２）、可動位置決定部３５および動作制御部３６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御システム１２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光装置（１０〜８０）は、励起光源（レーザ素子１）から出射された励起光（レーザ光Ｌ１）を受けて発光する発光部（９）と、上記励起光源から上記発光部までの上記励起光の光路を規定する光学部材（９）と、を備え、上記光学部材は、入射した励起光の進行方向を変更する透明部材である。

上記の構成によれば、光学部材により、光学部材から発光部へと出射される励起光の進行方向を、光学部材へ入射する励起光の進行方向と異ならせることができる。そのため、例えば特許文献２の構成のように、励起光源等の部材を発光部の表面に対して斜め方向に直線的に配置する必要がないので、発光部の表面に対向するように、かつ近づけて投影レンズ等の投光部材を配置することが可能となる。

また、上記発光装置は、投影レンズ等とは独立した構成となっている。さらに、上記の構成では、光学部材によって励起光の進行方向が変更できるので、例えば光学部材の形状等を変更するだけで、光学部材および発光部の相対的な位置関係を自由に変更することができる。

このように、上記の構成によれば、発光装置の設計自由度を高めて、光の利用効率を向上させることができる。

さらに、本発明の態様２に係る発光装置では、態様１において、上記光学部材は、上記励起光を透過する透過部（８１）を有しており、上記透過部に入射する励起光の進行方向と平行な方向における当該透過部の厚みは、上記透過部へ入射する上記励起光の光軸を基準として、上記発光部が設置されている側が厚くなっていればよい。

上記の構成によれば、上記厚みは、上記光軸を基準として、上記発光部が設置されている側が厚くなっているので、上記励起光の進行方向が発光部の方を向くように、当該進行方向を変更することができる。なお、上記励起光の光軸とは、励起光の進行方向に略垂直な平面における、励起光の分布の中心を、当該進行方向に向かって結んだ直線を指す。この場合、励起光は、発散光、収束光および平行光のいずれであってもよい。

さらに、本発明の態様３に係る発光装置では、態様１または２において、上記発光部は、上記励起光を受ける受光面（レーザ光照射面９ａ）を有し、上記発光部から出射された光は、上記受光面から主に取り出されてもよい。

上記の構成によれば、発光装置は、発光部から出射された光が、受光面から主に取り出される、いわゆる反射型の構造を有している。

この反射型の構造において、例えば特許文献２のような、発光部と投影レンズとの間において、励起光を斜め方向から直線的に発光部に入射させる構成を採用した場合には、上述のように、（i）蛍光を効率的に利用することができない可能性があり、かつ、（ii）鏡面反射を抑制し、かつ投影レンズを発光部に近づけて配置することは困難である。

本発明の一態様によれば、上述のように、光学部材により、発光部から出射された光の進行が遮られることがない。すなわち、反射型の構造においても、発光部から出射された光を効率的に利用することができる。

また、上記の構成では、特許文献２の構造と異なり、反射型の構造においても、投影レンズ等の投光部材を発光部に近づけて配置することが可能となる。したがって、発光部から出射された光のうちの投影レンズ等に入射する光の割合を高めて、効率的に投光することができる。また、鏡面反射を抑制するために、励起光の入射角度が高角になるような構造とすることも可能となる。

このように、本発明の一態様によれば、光学部材を備えることにより、反射型の構造が有する上記課題を解決し、光の利用効率を向上させることができる。

さらに、本発明の態様４に係る発光装置では、態様１から３のいずれか１つにおいて、上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、上記発光部に入射する励起光の、上記受光面に対する入射角度（入射角θ）は、３２度以上であってもよい。

上記の構成によれば、上記受光面において、励起光の鏡面反射が生じることを防止することができる。

さらに、本発明の態様５に係る発光装置では、態様１から４のいずれか１つにおいて、上記励起光源と上記光学部材との間に、凸レンズ（集光レンズ６、１５、コリメートレンズ６１）が配置されていてもよい。

上記の構成によれば、光学部材に入射される励起光の入射形態を調整することができる。

さらに、本発明の態様６に係る発光装置では、態様５において、上記凸レンズ（集光レンズ６、１５）は、当該凸レンズに入射した励起光を、収束光として出射してもよい。

上記の構成によれば、励起光が収束光であるため、光学部材における励起光の照射領域を小さくすることができる。そのため、発光部における励起光の照射領域を小さくすることができるので、より輝度の高い発光部を実現することができる。

さらに、本発明の態様７に係る発光装置では、態様６において、上記励起光源から出射された励起光を上記光学部材へと導く導光部材（光ファイバ２）を備え、上記導光部材は、上記励起光を出射する出射端面（出射端部２ｂ）を有し、上記出射端面における励起光の分布である近視野像は、上記凸レンズにより、上記発光部上に結像されてもよい。

上記の構成によれば、上記出射端面の形状に応じた均一な光強度分布で、励起光を発光部上に照射することができる。

さらに、本発明の態様８に係る発光装置では、態様５において、上記凸レンズ（コリメートレンズ６１）は、当該凸レンズに入射した励起光を、平行光として出射してもよい。

上記の構成によれば、励起光が平行光であるため、凸レンズおよび光学部材の相対的な位置関係が変更されても、光学部材に入射される励起光の形状が変わることがない。そのため、上記相対的な位置関係を自由に規定することができるため、発光装置の設計自由度を高めることができる。

さらに、本発明の態様９に係る発光装置では、態様１から８のいずれか１つにおいて、上記光学部材は、上記励起光を透過する透過部を有しており、上記透過部は、上記光学部材に入射した励起光を、収束光として出射する曲面部（突起部材１４、光学部材入射面８ａ、光学部材出射面８ｂ）を有してもよい。

上記の構成によれば、光学部材から出射される励起光を収束光として出射することができる。そのため、発光部における励起光の照射領域も小さくすることができるので、より輝度の高い発光部を実現することができる。

さらに、本発明の態様１０に係る発光装置では、態様１から９のいずれか１つにおいて、上記光学部材は、上記励起光が入射する光学部材入射面（８ａ）と、当該光学部材入射面に入射した励起光を出射する光学部材出射面（８ｂ）と、を有し、上記光学部材に入射する励起光の進行方向と垂直な方向における、上記光学部材出射面の幅は、上記光学部材入射面の幅よりも狭くてもよい。

光学部材は、光学部材出射面が発光部の近くとなるように配置される。そのため、光学部材出射面の幅を光学部材入射面の幅よりも狭くすることで、発光部から出射された光のうち、光学部材に入射し、光学部材によって屈曲される光の割合を低減させることができる。

さらに、本発明の態様１１に係る発光装置は、態様１から１０のいずれか１つにおいて、上記発光部の、上記励起光を受ける受光面において反射した励起光を吸収する吸収部材（吸収板１７）をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、発光部に入射されなかった励起光を吸収することができるので、発光部において鏡面反射した励起光が発光装置の外部に出射されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の態様１２に係る発光装置は、態様１から１１のいずれか１つにおいて、上記発光部の、上記励起光を受ける受光面において反射した励起光を反射する反射部材（反射板１８）をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、発光部に入射されなかった励起光を反射することができるので、発光部において鏡面反射した励起光が発光装置の外部に出射されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の態様１３に係る発光装置では、態様１２において、上記反射部材は、当該反射部材が反射した励起光が、上記受光面に向かうように配置されていてもよい。

上記の構成によれば、反射部材が反射した励起光を発光部に入射させることができるので、励起光の利用効率を向上させることができる。

さらに、本発明の態様１４に係る発光装置は、態様１から１３のいずれか１つにおいて、上記励起光の光路から漏れ出た励起光を遮光する遮光部材（遮光板１３）をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、上記光路から漏れ出た励起光が、発光装置の外部に出射されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の態様１５に係る発光装置では、態様１４において、上記遮光部材は、上記励起光源と上記光学部材との間に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、励起光の、光学部材の表面での反射によって生じた反射光、または散乱によって生じた散乱光が、上記光路から漏れ出て、発光装置への外部に出射されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の態様１６に係る発光装置では、態様１から１５のいずれか１つにおいて、上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、上記光学部材から出射された励起光の、上記受光面に照射される位置を変更するように、上記光学部材を移動させることが可能な可動部材（アクチュエータ１６）をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、受光面の任意の位置に、励起光を照射することができるため、励起位置を変更することができる。

さらに、本発明の態様１７に係る発光装置は、態様１から１６のいずれか１つにおいて、上記励起光源をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、励起光源を備えた発光装置を実現することができる。

さらに、本発明の態様１８に係る発光装置では、態様１から１７のいずれか１つにおいて、上記励起光はレーザ光であってもよい。

上記の構成によれば、励起光源としてレーザ素子を採用することにより、高光束の光を出射する、小型の発光装置を実現することができる。

さらに、本発明の態様１９に係る発光装置では、態様１から１８のいずれか１つにおいて、上記発光部は、上記励起光を蛍光に変換する蛍光体粒子を含んでもよい。

上記の構成によれば、発光装置の外部に、蛍光を出射することができる。

さらに、本発明の態様２０に係る発光装置は、態様１から１９のいずれか１つにおいて、基板を備え、上記発光部は、上記励起光を受ける受光面と反対側の面である対向面（９ｂ）が上記基板と対向するように、当該基板上に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、反射型の発光装置を実現することができる。

さらに、本発明の態様２１に係る発光装置は、態様１から２０のいずれか１つにおいて、基板と、上記励起光源から出射された励起光を上記光学部材へと導く導光部材（光ファイバ２）と、上記導光部材の、上記励起光を出射する出射端部を支持する支持部材（光ファイバ支持部材５）と、をさらに備え、上記支持部材と、上記光学部材と、上記発光部とは、上記基板上に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、上記３つの部材が同一基板上に配置された光源ユニットを形成することができる。そのため、上記発光装置が、投光部材を備えた照明装置に適用された場合に、光源ユニットと投光部材とを容易に分離することが可能となるため、独立して、光源ユニットの光学設計または放熱設計等を行うことができる。すなわち、発光装置の設計自由度をさらに高めることができる。

さらに、本発明の態様２２に係る照明装置（１００〜１０４）は、態様１から２１のいずれか１つに係る発光装置と、上記発光部から出射された光を投光する投光部材（投影レンズ２１、リフレクタ２２）と、を備えてもよい。

上記の構成によれば、発光装置から出射された光（発光部から出射された光）を、投光部材によって投光することができる。

また、上述のように、発光装置が光学部材を備えることにより、投光部材を発光部に近づけて配置することができる。それゆえ、発光装置から出射された光のほとんどを投光部材に入射させることができるので、当該光を効率的に利用することができる。

さらに、本発明の態様２３に係る照明装置では、態様２２において、上記投光部材は、上記発光部から出射された光を透過するレンズ（投影レンズ２１）であってもよい。

上記の構成によれば、発光装置から出射された光を、レンズの光学特性に基づく投光範囲に、投光することができる。

さらに、本発明の態様２４に係る照明装置では、態様２２または２３において、上記投光部材は、上記発光部から出射された光を反射する反射鏡（リフレクタ２２）であってもよい。

上記の構成によれば、発光装置から出射された光を、反射鏡の光学特性に基づく投光範囲に、投光することができる。

さらに、本発明の態様２５に係る車両用前照灯は、態様１から２１のいずれか１つに係る発光装置を備えてもよい。

上記の構成によれば、上述の発光装置を備えた車両用前照灯を実現することができる。

さらに、本発明の態様２６に係る制御システム（１２０）は、態様２５に記載の車両用前照灯を制御する制御システムであって、上記車両用前照灯は、上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、上記光学部材から出射された励起光の、上記受光面に照射される位置を変更するように、上記光学部材を移動させることが可能な可動部材を備えており、車両（１１０）の状態を検知する検知部（特定部３４）と、上記検知部が検知した検知結果に応じて、上記可動部材の動作を制御する動作制御部（動作制御部３６）と、を備えてもよい。

上記の構成によれば、上述の可動部材を備える車両用前照灯を制御する制御システムは、車両の状態の検知結果に応じて、可動部材を動作させる。そのため、車両の状態に応じて、励起位置を変更することができ、その結果、発光装置から出射された光の投光方向を変更することができる。

なお、上記制御システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御システムが備える各部として動作させることにより上記制御システムをコンピュータにて実現させる制御システムの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、車両用前照灯等の各種照明装置、特にヘッドランプに好適に利用することができる。

１ レーザ素子（励起光源）
２ 光ファイバ（導光部材）
２ｂ 出射端部（出射端面）
４ 放熱ベース（基板）
５ 光ファイバ支持部材（支持部材）
６ 集光レンズ（凸レンズ）
６ｂ レンズ出射面
８ 光学部材
８ａ 光学部材入射面（曲面部）
８ｂ 光学部材出射面（曲面部）
９ 発光部
９ａ レーザ光照射面（受光面）
９ｂ 対向面
１０〜８０ 発光装置
１３ 遮光板（遮光部材）
１４ 突起部材（曲面部）
１５ 集光レンズ（凸レンズ）
１６ アクチュエータ（可動部材）
１７ 吸収板（吸収部材）
１８ 反射板（反射部材）
２１ 投影レンズ（投光部材、レンズ）
２２ リフレクタ（投光部材、反射鏡）
３４ 特定部（検知部）
３６ 動作制御部
４１ 表面
６１ コリメートレンズ（凸レンズ）
６１ｂ レンズ出射面
８１ 透過部
１００〜１０４ 照明装置（車両用前照灯）
１１０ 車両
１２０ 制御システム
Ｌ１ レーザ光（励起光）
θ 入射角（入射角度）

Claims (26)

1. 励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
   上記励起光源から上記発光部までの上記励起光の光路を規定する光学部材と、
   ベースとを備え、
   上記光学部材は、入射した励起光の光軸を変更する透明部材であり、
   上記発光部と上記光学部材とは、上記ベースによって保持されており、
   上記光学部材は、上記励起光が入射する光学部材入射面と、当該光学部材入射面に入射した励起光を出射する光学部材出射面と、を有し、
   上記光学部材入射面を形成する入射面形成辺のうちの上記ベースから最も遠い辺と、上記光学部材出射面を形成する出射面形成辺のうちの上記ベースから最も遠い辺との最短距離は、上記入射面形成辺のうちの上記ベースに最も近い辺と、上記出射面形成辺のうちの上記ベースに最も近い辺との最短距離より短い
   ことを特徴とする発光装置。
2. 上記光学部材は多面体形状であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 上記励起光源と上記光学部材との間に、凸レンズが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 上記凸レンズは、当該凸レンズに入射した励起光を、収束光として出射することを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 上記凸レンズは、当該凸レンズに入射した励起光を、平行光として出射することを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
6. 上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、
   上記発光部から出射された光は、上記発光部の上記受光面に対向する面から主に取り出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、
   上記発光部から出射された光は、上記受光面から主に取り出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、
   上記発光部に入射する励起光の、上記受光面に対する入射角度は、３２度以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 上記励起光源から出射された励起光を上記光学部材へと導く導光部材を備え、
   上記導光部材は、上記励起光を出射する出射端面を有し、
   上記出射端面における励起光の分布である近視野像は、上記凸レンズにより、上記発光部上に結像されることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
10. 上記光学部材は、上記励起光を透過する透過部を有しており、
    上記透過部は、上記光学部材に入射した励起光を、収束光として出射する曲面部を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
11. 上記光学部材に入射する励起光の進行方向と垂直な方向における、上記光学部材出射面の幅は、上記光学部材入射面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 上記発光部の、上記励起光を受ける受光面において反射した励起光を吸収する吸収部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 上記発光部の、上記励起光を受ける受光面において反射した励起光を反射する反射部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
14. 上記反射部材は、当該反射部材が反射した励起光が、上記受光面に向かうように配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の発光装置。
15. 上記励起光の光路から漏れ出た励起光を遮光する遮光部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の発光装置。
16. 上記遮光部材は、上記励起光源と上記光学部材との間に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
17. 上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、
    上記光学部材から出射された励起光の、上記受光面に照射される位置を変更するように、上記光学部材を移動させることが可能な可動部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の発光装置。
18. 上記励起光はレーザ光であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置。
19. 上記発光部は、上記励起光を蛍光に変換する蛍光体粒子を含むことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の発光装置。
20. 上記ベースは、上記発光部を載置する載置面を有しており、
    上記発光部は、上記励起光を受ける受光面と反対側の面である対向面が上記載置面と対向するように上記載置面に載置されていることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
21. 上記励起光源から出射された励起光を上記光学部材へと導く導光部材と、
    上記導光部材の、上記励起光を出射する出射端部を支持する支持部材と、をさらに備え、
    上記支持部材と、上記光学部材と、上記発光部とは、上記ベース上に配置されていることを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載の発光装置。
22. 請求項１から２１のいずれか１項に記載の発光装置と、
    上記発光部から出射された光を投光する投光部材と、を備えることを特徴とする照明装置。
23. 上記投光部材は、上記発光部から出射された光を透過するレンズであることを特徴とする請求項２２に記載の照明装置。
24. 上記投光部材は、上記発光部から出射された光を反射する反射鏡であることを特徴とする請求項２２または２３に記載の照明装置。
25. 請求項１から２１のいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする車両用前照灯。
26. 請求項２５に記載の車両用前照灯を制御する制御システムであって、
    上記車両用前照灯は、
    上記発光部は、上記励起光を受ける受光面を有し、
    上記光学部材から出射された励起光の、上記受光面に照射される位置を変更するように、上記光学部材を移動させることが可能な可動部材を備えており、
    車両の状態を検知する検知部と、
    上記検知部が検知した検知結果に応じて、上記可動部材の動作を制御する動作制御部と、を備えることを特徴とする制御システム。
    

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