特許 7518375 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/022 20210101AFI20240710BHJP

   F21V 9/32 20180101ALI20240710BHJP

   G02B 1/115 20150101ALI20240710BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240710BHJP

【ＦＩ】

H01S5/022

F21V9/32

G02B1/115

F21Y115:30

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020166264

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057819

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 大祐

【審査官】皆藤 彰吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１７０８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３２７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１２３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３４３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２５４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０７６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２０５７３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】登録実用新案第３２２８５７１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／０２２

Ｆ２１Ｖ ９／３２

Ｇ０２Ｂ １／１１５

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底面、及び前記底面よりも上方にまで達する側面を形成する枠、を備えた基部と、
前記底面に配置され、前記枠に囲まれる複数の半導体レーザ素子と、
前記枠に支持され前記複数の半導体レーザ素子の上方に配置される蓋部と、
前記蓋部の前記半導体レーザ素子側の面から前記底面側に向かう１つの凸部と、を有し、
前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれから出射された光は、前記凸部と前記凸部の周辺環境との境界である境界面から入射し、前記凸部内を通り、前記凸部の境界面において反射され、前記蓋部を透過する、発光装置。

【請求項2】

前記凸部は、前記凸部の中心軸を通る何れかの縦断面視において、前記底面側から前記蓋部側に行くにしたがって拡幅する形状である、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記凸部は、錐体状又は錐台状である、請求項２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記複数の半導体レーザ素子は、第１半導体レーザ素子及び第２半導体レーザ素子を含み、
前記凸部の境界面において、前記第１半導体レーザ素子からの光が入射する入射領域の少なくとも一部は、前記第２半導体レーザ素子から前記凸部へ入射した光が反射される反射領域でもあり、
前記第２半導体レーザ素子からの光が入射する入射領域の少なくとも一部は、前記第１半導体レーザ素子から前記凸部へ入射した光が反射される反射領域でもある、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記凸部の境界面において、前記第１半導体レーザ素子からの光が入射する入射領域と、前記第２半導体レーザ素子からの光が入射する入射領域とは離れている、請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

前記基部の底面において、平面視で前記凸部を通る仮想的な第１直線によって二分される領域のうち一方に前記第１半導体レーザ素子が、他方に前記第２半導体レーザ素子が配置され、
前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子を結ぶ仮想的な第２直線は、前記凸部を通る、請求項４又は５に記載の発光装置。

【請求項7】

前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれから出射される光は、前記凸部の境界面に入射してから前記凸部の境界面によって反射されるまでの間で、互いに交差する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記複数の半導体レーザ素子は、平面視で前記凸部の中心に対して点対称に配置されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記凸部は、ガラスを主材料にして形成される、請求項１乃至８の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記蓋部と前記凸部とは、一体成型されている、請求項１乃至９の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記凸部に入射した光は、前記凸部の境界面で全反射される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項12】

前記凸部には、前記凸部の境界面において前記複数の半導体レーザ素子からの光が入射する入射領域に反射防止膜が設けられる、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項13】

前記蓋部の上方に配置される波長変換部を有する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項14】

前記蓋部の前記半導体レーザ素子側の面とは反対側の面に、レンズ部を有する、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体レーザ素子を有する発光装置が知られている。一例として、特許文献１には、第１の面に配置され、第１の面に沿った第１方向にレーザ光を射出する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から射出されるレーザ光が入射する入射面、及び入射面から入射したレーザ光の少なくとも一部を反射する反射面を有するプリズムとを備えた発光装置が開示されている。この発光装置では、プリズムの反射面は、自然対数の底をｅとしたとき、入射面からプリズムに入射したレーザ光のうち、光強度が中心強度の１／ｅ^２以上となるレーザ光を全反射するように配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１２３９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、小型化を可能とする発光装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一実施形態に係る発光装置は、底面、及び前記底面よりも上方にまで達する側面を形成する枠、を備えた基部と、前記底面に配置され、前記枠に囲まれる複数の半導体レーザ素子と、前記枠に支持され前記複数の半導体レーザ素子の上方に配置される蓋部と、前記蓋部の前記半導体レーザ素子側の面から前記底面側に向かう１つの凸部と、を有し、前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれから出射された光は、前記凸部と前記凸部の周辺環境との境界である境界面から入射し、前記凸部内を通り、前記凸部の境界面において反射され、前記蓋部を透過する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一実施形態によれば、小型化を可能とする発光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る発光装置を例示する斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る発光装置を例示する平面図である。

【図3】第１実施形態に係る発光装置を例示する断面図である。

【図4】第１実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び光学部材を除いた状態の平面図である。

【図5】半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【図6】図５の凸部近傍の拡大図である。

【図7】半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その１）である。

【図8】半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その２）である。

【図9】半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その３）である。

【図10】第２実施形態に係る発光装置を例示する断面図である。

【図11】図１０の凸部近傍を拡大するとともに、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【図12】第３実施形態に係る発光装置を例示する断面図である。

【図13】図１２の凸部近傍を拡大するとともに、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【図14】第４実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び光学部材を除いた状態の平面図である。

【図15】半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる。しかし、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。

【0009】

また、本開示において、三角形や四角形等の多角形に関しては、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含めて、多角形と呼ぶものとする。また、隅（辺の端）に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に、多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本開示で記載される"多角形"の解釈に含まれるものとする。

【0010】

また、多角形に限らず、台形や円形や凹凸等、特定の形状を表す言葉についても同様である。また、その形状を形成する各辺を扱う場合も同様である。つまり、ある辺において、隅や中間部分に加工が施されていたとしても、"辺"の解釈には加工された部分も含まれる。なお、部分的な加工のない"多角形"や"辺"を、加工された形状と区別する場合は"厳密な"を付して、例えば、"厳密な四角形"等と記載するものとする。

【0011】

さらに、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置等を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態や変形例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。さらに、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略した模式図を用いたり、断面図として切断面のみを示す端面図を用いたりすることがある。

【0012】

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係る発光装置を例示する斜視図である。図２は、第１実施形態に係る発光装置を例示する平面図である。図３は、第１実施形態に係る発光装置を例示する断面図であり、図２のIII－III線に沿う断面を示している。図４は、第１実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び光学部材を除いた状態の平面図である。なお、図４では、便宜上、凸部２８２及び波長変換部２９１が投影される位置を破線で示している。

【0013】

図１～図４に示すように、発光装置２００は、基部２１０と、複数の半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、第４半導体レーザ素子２２０Ｄ）と、複数のサブマウント２３０と、保護素子２５０と、温度測定素子２６０と、配線２７０と、光学部材２８０と、波長変換部材２９０とを有する。なお、発光装置２００は、これらの構成要素の全てを有していなくてもよい。例えば、発光装置２００は、少なくとも、基部２１０と、複数の半導体レーザ素子２２０と、光学部材２８０とを有していればよい。

【0014】

発光装置２００の各構成要素について説明する。

【0015】

（基部２１０）
基部２１０は、上面２１０ａ、下面２１０ｂ、複数の内側面２１０ｃ、１又は複数の外側面２１０ｄ、及び底面２１０ｅを有している。基部２１０は、上面２１０ａから下面２１０ｂの方向に窪んだ凹形状を有する。また、基部２１０は、平面視で外形が矩形であり、窪みはこの外形の内側に形成される。

【0016】

また、平面視で、上面２１０ａに交わる１又は複数の内側面２１０ｃによって枠が形成される。すなわち、基部２１０は、底面２１０ｅ、及び底面２１０ｅよりも上方にまで達する内側面２１０ｃを形成する枠を備えている。基部２１０の窪みは、底面２１０ｅとこの枠によって囲まれる。

【0017】

なお、基部２１０の上面２１０ａの法線方向から対象物を見ることを平面視と称する場合があり、基部２１０の上面２１０ａの法線方向から対象物を視た形状を平面形状と称する場合がある。

【0018】

また、基部２１０は、枠の内側において、１又は複数の段差部２１６を有する。なお、段差部２１６は、上面、及び、上面と交わり下方に進む側面のみから構成される。１又は複数の内側面２１０ｃには、基部２１０の上面２１０ａと交わる側面と、段差部２１６の側面とが含まれる。

【0019】

基部２１０は、例えば、セラミックスを主材料として形成できる。例えば、セラミックスとして、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いることができる。なお、基部２１０は、セラミックスに限らず、絶縁性を有する他の材料を主材料に用いて形成してもよい。

【0020】

また、基部２１０の底面２１０ｅには、１又は複数の金属膜が設けられる。また、基部２１０の上面２１０ａには１又は複数の金属膜が設けられる。また、底面２１０ｅに設けられる１又は複数の金属膜には、上面２１０ａに設けられた金属膜と電気的に接続する金属膜が含まれる。例えば、底面２１０ｅに設けられる金属膜と、上面２１０ａに設けられる金属膜とが、ビアホールに設けられた金属膜を介して電気的に接続する。

【0021】

なお、基部２１０の枠は、底面２１０ｅから連続して設けられる代わりに、例えば、底面２１０ｅを囲い底面２１０ｅよりも下方に位置する平面から連続して設けられてもよい。また、基部２１０は一体に形成されたものでなく、例えば、板状部材の上に枠を接合したものであってもよい。また、基部２１０は、金属などの導電性を有する材料を主材料に用いて形成することもできる。

【0022】

（半導体レーザ素子２２０）
半導体レーザ素子２２０は、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄを含む。ただし、これは一例であり、発光装置２００は２以上の半導体レーザ素子を有していればよい。なお、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄを特に区別する必要がない場合には、単に半導体レーザ素子２２０と称する。

【0023】

半導体レーザ素子２２０は、例えば、平面視で長方形の外形を有する。また、長方形の２つの短辺のうちの一辺と交わる側面が、半導体レーザ素子２２０から放射される光の出射端面となる。また、半導体レーザ素子２２０の上面及び下面は、出射端面よりも面積が大きい。

【0024】

なお、半導体レーザ素子２２０から放射される光（レーザ光）は拡がりを有し、光の出射端面と平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン（以下「ＦＦＰ」という。）を形成する。ここで、ＦＦＰとは、出射端面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布を示す。

【0025】

半導体レーザ素子２２０から出射される楕円形状の光に基づき、楕円形状の長径を通る方向をＦＦＰの速軸方向、楕円形状の短径を通る方向をＦＦＰの遅軸方向とする。半導体レーザ素子２２０におけるＦＦＰの速軸方向は、半導体レーザ素子２２０の活性層を含む複数の半導体層が積層される積層方向と一致し得る。

【0026】

また、半導体レーザ素子２２０のＦＦＰの光強度分布に基づいて、ピーク強度値に対する１／ｅ^２以上の強度を有する光を、主要部分の光と呼ぶものとする。また、この光強度分布において１／ｅ^２の強度に相当する角度を拡がり角と呼ぶものとする。ＦＦＰの速軸方向における拡がり角は、ＦＦＰの遅軸方向における拡がり角よりも大きい。

【0027】

半導体レーザ素子２２０には、半導体レーザ素子２２０から出射される光の発光ピーク波長が、３２０ｎｍ～５３０ｎｍの範囲、典型的には、４３０ｎｍ～４８０ｎｍの範囲にあるものを用いることができる。このような半導体レーザ素子２２０としては、窒化物半導体を含む半導体レーザ素子が挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、又はＡｌＧａＮを用いることができる。なお、半導体レーザ素子２２０から出射される光の発光ピークは、これに限らなくてよい。また、半導体レーザ素子２２０は、ここで挙げた波長範囲外の波長の光を出射してもよい。例えば、半導体レーザ素子２２０から出射される光は、可視光の範囲内で適宜決定することができる。第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄから出射される光の発光ピーク波長は、例えば、同一である。なお、ここでの同一には、発光ピーク波長の差が１０ｎｍ以下である場合を含む。

【0028】

（サブマウント２３０）
サブマウント２３０は、例えば、直方体の形状で構成され、下面、上面、及び、側面を有する。また、サブマウント２３０は上下方向の幅が最も小さい。なお、形状は直方体に限らなくてよい。サブマウント２３０は、例えば、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成されるが、他の材料を用いてもよい。また、サブマウント２３０の上面には金属膜が設けられている。

【0029】

（保護素子２５０）
保護素子２５０は、半導体レーザ素子等の特定の素子に過剰な電流が流れて破壊されることを防ぐためのものである。保護素子２５０としては、例えば、Ｓｉで形成されたツェナーダイオードを使用できる。

【0030】

（温度測定素子２６０）
温度測定素子２６０は、周辺の温度を測定するための温度センサとして利用される素子である。温度測定素子２６０としては、例えば、サーミスタを使用できる。

【0031】

（配線２７０）
配線２７０は、２つの構成要素間の電気的な接続に用いられる。配線２７０としては、例えば、金属のワイヤを用いることができる。

【0032】

（光学部材２８０）
光学部材２８０は、蓋部２８１と、凸部２８２とを有する。蓋部２８１は、上面２８１ａと、上面の反対面である下面２８１ｂと、上面２８１ａ及び下面２８１ｂと交わる１または複数の側面２８１ｃとを有する。１または複数の側面２８１ｃは上面２８１ａの外縁と下面２８１ｂの外縁とを接続する。蓋部２８１は、例えば、直方体又は立方体である。この場合、蓋部２８１の上面２８１ａ及び下面２８１ｂは何れも矩形であり、蓋部２８１は４つの矩形の側面２８１ｃを有する。

【0033】

ただし、蓋部２８１は、直方体や立方体には限定されない。すなわち、蓋部２８１の平面形状は矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

【0034】

凸部２８２は、蓋部２８１の下面２８１ｂから下方に突出している。凸部２８２は、側面２８２ｃを有する下凸形状の透光性部材である。なお、図３の例では、凸部２８２の側面２８２ｃは、蓋部２８１の下面２８１ｂと交わる。

【0035】

凸部２８２の中心軸Ｏは、例えば、蓋部２８１の下面２８１ｂと直交する。中心軸Ｏは、例えば、凸部２８２の任意の位置で、下面２８１ｂに平行に切断された凸部２８２の切断面における重心と、この位置とは異なる位置で、下面２８１ｂに平行に切断された凸部２８２の切断面における重心と、を結ぶ仮想的な直線とすることができる。なお、このときの２点の重心は重ならない。

【0036】

凸部２８２は、凸部２８２の中心軸Ｏを通る何れかの縦断面視において、下側から上側（蓋部側）に行くにしたがって拡幅する形状である。凸部２８２は、例えば、中心軸Ｏに対して回転対称である。

【0037】

凸部２８２は、例えば、蓋部２８１の下面２８１ｂから下側に凸となる錐体状又は錐台状である。ここで、錐体状又は錐台状は、厳密に錐体状又は錐台状である形状の他、例えば、円錐状や円錐台状で側面が曲面を有する形状等も含むものである。本実施形態では、一例として、凸部２８２が円錐台状であり、断面視において凸部２８２の側面２８２ｃは、凸部２８２の外側に膨らむ曲線状である。

【0038】

蓋部２８１及び凸部２８２は、例えば、ガラスを主材料にして一体的に形成されている。なお、蓋部２８１と凸部２８２とを別体とし、透光性接着剤等により両者を接合してもよい。この場合、例えば、上面２８１ａ及び下面２８１ｂを有する板状の蓋部２８１と、上面及び側面２８２ｃを有する凸状の凸部２８２とを用意し、蓋部２８１の下面２８１ｂに凸部２８２の上面を接合させることで、光学部材２８０を形成することができる。この場合、蓋部２８１は、例えば、ガラス、サファイア、炭化ケイ素等を含む透光性の材料を主材料にして形成できる。凸部２８２は、例えば、ガラスを主材料にして形成できる。凸部２８２の主材料となるガラスとしては、例えば、石英や硼珪酸ガラス等が挙げられる。

【0039】

あるいは、板状の蓋部２８１の所定位置に貫通孔を設け、貫通孔内に凸部２８２を部分的に挿入し、凸部２８２の一部を蓋部２８１よりも下方に突出させた状態で、貫通孔の内側面と凸部２８２の側面２８２ｃの一部とを接合してもよい。この場合、蓋部２８１は、例えば、ガラス、サファイア、石英、炭化ケイ素等を含む透光性の材料を主材料に使用できるが、金属等を含む遮光性の材料を使用してもよい。この場合も、凸部２８２は、透光性の材料、例えば、ガラスを主材料にして形成できる。

【0040】

（波長変換部材２９０）
波長変換部材２９０は、波長変換部２９１と、光反射部２９２とを有する。波長変換部２９１は、上面と、上面の反対面である下面と、上面及び下面と交わる１または複数の側面とを有する。１または複数の側面は、上面の外縁と下面の外縁とを接続する。波長変換部２９１は、例えば、直方体又は立方体である。この場合、波長変換部２９１の上面及び下面は何れも矩形であり、波長変換部２９１は４つの矩形の側面を有する。ここでいう矩形とは、長方形又は正方形である。

【0041】

ただし、波長変換部２９１は、直方体や立方体には限定されない。すなわち、波長変換部２９１の平面形状は矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

【0042】

波長変換部２９１は、下面から入射した光を異なる波長の光に変換し、変換された光を上面から出射できる。波長変換部２９１は、入射した光の一部を出射してもよい。波長変換部２９１は、入射した光をすべて異なる波長の光に変換してもよい。この場合、波長変換部２９１に入射した光は、波長変換部２９１から出射されない。波長変換部２９１は、主材料に蛍光体を含有させて形成できる。

【0043】

波長変換部２９１には、光が照射されるため、波長変換部２９１の母材は、光の照射により分解されにくい無機材料を主材料に用いて形成することが好ましい。主材料は、例えば、セラミックスである。主材料に用いられるセラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、又は酸化マグネシウムが挙げられる。セラミックスの主材料は、波長変換部２９１に熱による変形や変色等の変質が生じないように、融点が１３００℃～２５００℃の材料を選択することが好ましい。波長変換部２９１は、例えば、セラミックスを主材料として形成された焼結体である。

【0044】

波長変換部２９１は、例えば、蛍光体と酸化アルミニウム等の透光性材料とを焼結させて形成できる。蛍光体の含有量は、セラミックスの総体積に対して０．０５体積％～５０体積％とすることができる。また、例えば、蛍光体の紛体を焼結させた、実質的に蛍光体のみからなるセラミックスを用いてもよい。また、波長変換部２９１は、蛍光体の単結晶で形成されてもよい。

【0045】

蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）、αサイアロン蛍光体、βサイアロン蛍光体等が挙げられる。なかでも、ＹＡＧ蛍光体は、耐熱性が良好である。

【0046】

例えば、波長変換部２９１がＹＡＧ蛍光体を有する場合、下面から青色の励起光が入射すると、青色の励起光と蛍光とを組み合わせて白色光を上面から出射できる。

【0047】

光反射部２９２は、例えば、矩形状の開口を有する枠状部材である。光反射部２９２は、上面と、上面の反対面である下面と、上面の内縁と下面の内縁とを接続する１または複数の内側面と、上面の外縁と下面の外縁とを接続する１または複数の外側面とを有する。上面の外縁及び内縁、下面の外縁及び内縁は、例えば、矩形である。この場合、光反射部２９２は、４つの矩形の内側面と、４つの矩形の外側面とを有する。ただし、上面の外縁及び内縁、下面の外縁及び内縁は、矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

【0048】

光反射部２９２は、例えば、セラミックスを主材料として形成された焼結体である。主材料に用いられるセラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、酸化アルミニウムは高反射率である点で好ましい。なお、光反射部２９２は、セラミックスを主材料としなくてもよい。光反射部２９２は、例えば、金属や、セラミックスと金属の複合体等を用いて形成されてもよい。

【0049】

波長変換部材２９０において、光反射部２９２の内側面は、波長変換部２９１の側面と接続する。波長変換部材２９０は、平板形状であり、例えば、直方体である。

【0050】

波長変換部２９１の上面と光反射部２９２の上面は、例えば、連続する１つの平面を形成してもよい。また、波長変換部２９１の下面と光反射部２９２の下面は、例えば、連続する１つの平面を形成してもよい。波長変換部２９１の上面及び／又は下面は、光反射部２９２の上面及び／又は下面よりも突出した形状であってもよい。この場合は、波長変換部２９１の側面の一部が、光反射部２９２の内側面と接続する。

【0051】

波長変換部材２９０は、波長変換部２９１と光反射部２９２とを一体的に形成することで、形成することができる。波長変換部２９１と光反射部２９２を別々に形成し、これらを接合して波長変換部材２９０を形成してもよい。波長変換部２９１と光反射部２９２とは、例えば、焼結体によって一体に形成される。例えば、波長変換部２９１の焼結体を形成した上で、波長変換部２９１と一体的に光反射部２９２の焼結体を形成することで、一体焼結体を形成することができる。このとき、波長変換部２９１の形成工程、及び、光反射部２９２の形成工程のそれぞれにおいて、形成される焼結体に含まれる空隙の割合（空隙率）を調整することも可能である。空隙率は、焼結条件（焼結温度、焼結時間、昇温速度）、材料の粒径、焼結助剤の濃度等により調整できる。

【0052】

例えば、同じセラミックスを主材料として波長変換部２９１と光反射部２９２を形成する場合、光反射部２９２の空隙率を波長変換部２９１の空隙率よりも大きくする。つまり、光反射部２９２が波長変換部２９１よりも多くの空隙を含むように複合部材１３を形成する。この場合、光反射部２９２の空隙率が１０％程度となるように、焼結条件を調整することが好ましい。これにより、波長変換部２９１の側面と光反射部２９２の内側面との境界に空気による反射領域が形成され、波長変換部２９１側から光反射部２９２の内側面に当たる光を波長変換部２９１側に反射させることができる。

【0053】

（発光装置２００）
基部２１０の底面２１０ｅには、保護素子２５０と温度測定素子２６０とが配置される。保護素子２５０は、基部２１０の底面２１０ｅに形成された金属膜に配置され、接合される。温度測定素子２６０は、基部２１０の底面２１０ｅに形成された金属膜に配置され、接合される。

【0054】

基部２１０の底面２１０ｅには、複数のサブマウント２３０（図４では４つのサブマウント２３０）が配置されている。複数のサブマウント２３０は、それぞれその下面が基部２１０の底面２１０ｅに接合されている。複数のサブマウント２３０は、例えば、平面視において、長手方向が基部２１０の対角線方向を向くように配置される。複数のサブマウント２３０には、平面視において、基部２１０の対角線上に配置される２つのサブマウント２３０を含むことができる。複数のサブマウント２３０には、基部２１０の複数の対角線のそれぞれにおいて、対角線上に配置される２つのサブマウント２３０を含んでよい。複数のサブマウント２３０は、中心軸Ｏから等しい間隔をあけて配置されることができる。

【0055】

複数の半導体レーザ素子２２０は、基部２１０の底面２１０ｅに配置されている。具体的には、半導体レーザ素子２２０は、サブマウント２３０に配置されている。図４に示される発光装置２００の例では、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄが、それぞれ異なるサブマウント２３０の上面に配置されている。そして、それぞれのサブマウント２３０の下面は、基部２１０の底面２１０ｅに接合されている。

【0056】

第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄは、例えば、図３及び図４に示す点ＳＰに対して点対称に配置されている。点ＳＰは、凸部２８２の中心軸Ｏを基部２１０の底面２１０ｅの方向に延長した線上に位置する。すなわち、点ＳＰは、平面視で凸部２８２の中心（または中心軸Ｏ）と一致する。なお、複数の半導体レーザ素子２２０を点ＳＰに対して点対称に配置することは、必須ではない。例えば、複数の半導体レーザ素子２２０を点ＳＰに対して非対称に配置することで、発光装置２００から出射される光のビーム形状を調整可能である。

【0057】

半導体レーザ素子２２０は、平面視で、出射端面が、基部２１０の内側面２１０ｃ又は外側面２１０ｄと平行及び垂直にならない。つまり、半導体レーザ素子２２０は、平面視で、基部２１０の内側面２１０ｃ及び外側面２１０ｄに対して出射端面が斜めになるように配置される。半導体レーザ素子２２０は、例えば、平面視で、基部２１０の何れかの内側面２１０ｃ及び外側面２１０ｄに対して出射端面が４５度になるように配置される。

【0058】

基部２１０の底面２１０ｅにおいて、平面視で凸部２８２を通る仮想的な第１直線によって二分される領域のうち一方に第１半導体レーザ素子２２０Ａが、他方に第２半導体レーザ素子２２０Ｂが配置される。図４を参照すれば、例えばＬ_１を第１直線とすることができる。そして、第１半導体レーザ素子２２０Ａと第２半導体レーザ素子２２０Ｂを結ぶ仮想的な第２直線は、凸部２８２を通る。図４を参照すれば、例えばＬ_２を第２直線とすることができる。

【0059】

また、基部２１０の底面２１０ｅにおいて、平面視で凸部２８２を通る仮想的な第３直線によって二分される領域のうち一方に第３半導体レーザ素子２２０Ｃが、他方に第４半導体レーザ素子２２０Ｄが配置される。図４を参照すれば、例えばＬ_２を第３直線とすることができる。そして、第３半導体レーザ素子２２０Ｃと第４半導体レーザ素子２２０Ｄを結ぶ仮想的な第４直線は、凸部２８２を通る。図４を参照すれば、例えばＬ_１を第４直線とすることができる。

【0060】

なお、図４に示す二点鎖線Ｌ_１は仮想的な第１直線及び第４直線の一例であり、二点鎖線Ｌ_２は仮想的な第２直線及び第３直線の一例である。第１直線乃至第４直線は全て、凸部２８２の中心軸Ｏを通っているが、中心軸Ｏを通らなくてもよい。第１直線と第２直線とは直交しているが、直交していなくてもよい。第３直線と第４直線とは直交しているが、直交していなくてもよい。第１直線と第４直線とは、同じ直線でなくてもよい。第２直線と第３直線とは、同じ直線でなくてもよい。

【0061】

半導体レーザ素子２２０が配されたサブマウント２３０は、発光装置２００において、半導体レーザ素子２２０から発生した熱を逃がす放熱部材としての役割を果たしている。サブマウント２３０を放熱部材として機能させるには、半導体レーザ素子２２０よりも熱伝導率の良い材料で形成すればよい。

【0062】

また、サブマウント２３０は、発光装置２００において、半導体レーザ素子２２０の光の出射位置を調整する役割を果たすことができる。サブマウント２３０は、例えば、半導体レーザ素子２２０の光軸を通る光が底面２１０ｅと平行になるようにし、かつ、半導体レーザ素子２２０からの光を凸部２８２の所定の位置に照射させたい場合に、サブマウント２３０を調整部材として使用できる。なお、ここでの平行は、±３度以内の差を許容する。

【0063】

半導体レーザ素子２２０、保護素子２５０、及び温度測定素子２６０は、対応する配線２７０を介して基部２１０の底面２１０ｅに設けられた金属膜と電気的に接続されている。これらの素子と外部電源との電気的な接続には、基部２１０の底面２１０ｅに設けられた金属膜を利用する。これにより、基部２１０の上面２１０ａの金属膜を介して、これらの素子と外部電源とを電気的に接続できる。

【0064】

光学部材２８０は、基部２１０の上面側に配置されている。詳細には、光学部材２８０の蓋部２８１は基部２１０の枠に支持され、枠に囲まれる複数の半導体レーザ素子２２０の上方に配置されている。蓋部２８１の下面２８１ｂの外周部は、例えば、基部２１０の段差部２１６の上面と接合されている。

【0065】

蓋部２８１が基部２１０に接合されることで、半導体レーザ素子２２０が配された閉空間が形成される。この閉空間は、例えば、気密封止された状態で形成される。気密封止されることで、半導体レーザ素子２２０の光の出射端面に有機物等が集塵することを抑制できる。

【0066】

光学部材２８０の凸部２８２は、蓋部２８１の半導体レーザ素子２２０側の面である下面２８１ｂから基部２１０の底面２１０ｅ側に向かって突出する１つの凸部である。凸部２８２の先端部（底面２１０ｅ側の端部）は、半導体レーザ素子２２０の出射端面よりも下側（底面２１０ｅ側）に配置されている。発光装置２００の低背化の観点からは、凸部２８２の先端部は底面２１０ｅ側に近付けられる程好ましいといえる。

【0067】

波長変換部材２９０は、蓋部２８１の上方に配置される。つまり、波長変換部材２９０は、光学部材２８０の蓋部２８１の上面２８１ａ側に配置される。波長変換部材２９０の光反射部２９２の外周部は、例えば、蓋部２８１の上面２８１ａよりも高い位置にある基部２１０の上面２１０ａと接合されている。波長変換部材２９０において、波長変換部２９１の下面及び光反射部の２９２の下面と、蓋部２８１の上面２８１ａとの間には隙間があり、両者は接していない。両者を接さないようにすることで、光学部材２８０と波長変換部材２９０の実装位置をそれぞれ調整しやすくなる。光学部材２８０の蓋部２８１の厚み（言い換えれば、蓋部２８１の下面２８１ｂから上面２８１ａまでの高さ）は、段差部２１６の高さ（言い換えれば、段差部２１６の側面の幅）以下であることが好ましい。波長変換部２９１は、中心軸Ｏを含み、凸部２８２と平面視で重複する位置にある。

【0068】

光反射部２９２の下面側に、破壊検知の仕組みを設けてもよい。破壊検知の仕組みは、例えば、光反射部２９２の下面側に設けられた所定形状の配線パターンで実現できる。例えば、光反射部２９２の下面側に設けた配線パターンを、発光装置２００の外部に配置した検知回路と電気的に接続する。そして、検知回路で配線パターンの抵抗値の変化をモニタし、抵抗値が所定の閾値を超えて変化したときに、波長変換部材２９０の破壊を検知できる。

【0069】

図５は、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。図６は、図５の凸部近傍の拡大図である。

【0070】

図５及び図６に示す第１半導体レーザ素子２２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２２０Ｂを含む４つの半導体レーザ素子のそれぞれの出射端面から出射された光は、凸部２８２と凸部２８２の周辺環境との境界である境界面から凸部２８２内に入射する。ここで、凸部２８２の周辺環境とは、例えば、空気、真空、空気以外の特定の気体等であり、側面２８２ｃが周辺環境との境界面となる。

【0071】

凸部２８２の境界面において、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄからの光が入射するそれぞれの入射領域は、互いに離れている。

【0072】

例えば、平面視において、第１半導体レーザ素子２２０Ａからの光が入射する入射領域と、第２半導体レーザ素子２２０Ｂからの光が入射する入射領域とは、中心軸Ｏを挟んで互いに対向する。また、例えば、平面視において、第３半導体レーザ素子２２０Ｃからの光が入射する入射領域と、第４半導体レーザ素子２２０Ｄからの光が入射する入射領域とは、中心軸Ｏを挟んで互いに対向する。

【0073】

凸部２８２の境界面において、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄからの光が入射する入射領域には、反射防止膜を設けることが好ましい。これにより、それぞれの半導体レーザ素子からの光の入射領域における反射を防止することができる。例えば、反射防止膜を設けることにより、それぞれの半導体レーザ素子の出射光のうち９９．５％程度を凸部２８２内に入射させることができる。反射防止膜は、例えば、Ｎｂ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３等の誘電体多層膜を１または複数積層させて形成することができる。なお、凸部２８２の側面２８２ｃの全体に反射防止膜を設けてもよい。

【0074】

境界面の入射領域から凸部２８２内に入射したそれぞれの半導体レーザ素子からの光は、境界面の入射領域でやや上側（蓋部２８１側）に屈折して直進し、凸部２８２内を通り、凸部２８２の境界面の反射領域に達する。それぞれの半導体レーザ素子について、反射領域は、例えば、中心軸Ｏを挟んで入射領域と対向する位置にある。

【0075】

凸部２８２の境界面において、第１半導体レーザ素子２２０Ａからの光が入射する入射領域の少なくとも一部は、第２半導体レーザ素子２２０Ｂから凸部２８２へ入射した光が反射される反射領域でもある。また、凸部２８２の境界面において、第２半導体レーザ素子２２０Ｂからの光が入射する入射領域の少なくとも一部は、第１半導体レーザ素子２２０Ａから凸部２８２へ入射した光が反射される反射領域でもある。第３半導体レーザ素子２２０Ｃ及と第４半導体レーザ素子２２０Ｄについても同様のことが成立する。

【0076】

第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、第３半導体レーザ素子２２０Ｃ、及び第４半導体レーザ素子２２０Ｄから出射される光は、凸部２８２の境界面に入射してから凸部２８２の境界面によって反射されるまでの間で、互いに交差する。

【0077】

例えば、第１半導体レーザ素子２２０Ａから凸部２８２に入射した光の少なくとも一部は、凸部２８２で反射するまでの間に第２半導体レーザ素子２２０Ｂから凸部２８２に入射した光と交差する。また、第２半導体レーザ素子２２０Ｂから凸部２８２に入射した光の少なくとも一部は、凸部２８２で反射するまでの間に第１半導体レーザ素子２２０Ａから凸部２８２に入射した光と交差する。第３半導体レーザ素子２２０Ｃ及と第４半導体レーザ素子２２０Ｄについても同様のことが成立する。

【0078】

境界面の反射領域に達した光は、反射領域において反射されて蓋部２８１側に進み、蓋部２８１を透過する。反射面は、断面視において、底面２１０ｅ側から蓋部２８１側に近づくにつれて中心軸Ｏから離れる方向に傾斜するとともに、凸部２８２の外側に膨らむ曲線状である。そのため、反射面で反射されたそれぞれの光は収束光となり、例えば、中心軸Ｏに近づく方向に進む。反射領域で反射されたそれぞれの光は、互いに交差してもよい。なお、反射面で反射された光を収束光とするには、反射面を多面形状としてもよい。この場合、反射面は、断面視において屈曲した直線状となる。

【0079】

反射領域は、反射領域に達する光のピーク波長に対する光反射率が９０％以上であることが好ましい。反射領域に達する光は、凸部２８２の材料（例えば、ガラス）と周辺環境（例えば、空気）との屈折率差により反射領域で全反射されることがより好ましい。全反射を用いることにより、半導体レーザ素子２２０から出射された光の９９％以上を波長変換部２９１に入射させることが可能である。

【0080】

なお、凸部２８２の主材料がガラスである場合、屈折率は１．４～１．８程度である。周辺環境が空気である場合、屈折率は１であるから、凸部２８２の主材料がガラスであれば、凸部２８２と空気との境界面で全反射が可能である。

【0081】

蓋部２８１を透過した光は、波長変換部材２９０の波長変換部２９１に入射し、波長変換部２９１は、蓋部２８１を透過し第１の光を異なる波長の第２の光に変換する。蓋部２８１を透過した第１の光、及び／又は波長変換部２９１で波長変換された第２の光は、波長変換部２９１の上面から発光装置２００の外部に出射される。

【0082】

なお、波長変換により生じる熱が特定の箇所に集中すると波長変換部２９１による光の変換効率が低下しやすいため、波長変換部２９１に入射する光の分布はより均一的に拡がっている方が好ましい。例えば、４つの半導体レーザ素子２２０のそれぞれから出射されたレーザ光の光強度の強い部分が重ならないようにすることが好ましい。例えば、境界面の反射領域の傾斜度合い及び曲率を調整することで、このような制御が可能である。

【0083】

発光装置２００は、例えば、車載ヘッドライトに利用できる。また、発光装置２００は、これに限らず、照明、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ、その他ディスプレイのバックライト等の光源に利用できる。

【0084】

このように、発光装置２００では、ミラーとして機能する１つの凸部２８２を、蓋部２８１の下面２８１ｂに、基部２１０の底面２１０ｅ側に突出するように設けている。その結果、以下に記載する効果を奏する。

【0085】

すなわち、発光装置の底面側に各半導体レーザ素子が配置され、さらに、１つの半導体レーザ素子に対して１つのミラーが配置される構造と比べて、発光装置の底面側にミラーの実装スペースを用意しなくてよいため、発光装置の小型化が可能となる。

【0086】

また、発光装置２００では、凸部２８２と半導体レーザ素子２２０とを両者が接触しない程度に近接して配置できるため、反射領域に照射される光の拡がりを抑えることができ、小型化に有利である。

【0087】

また、発光装置２００では、凸部２８２の先端部（底面２１０ｅ側の端部）を、半導体レーザ素子２２０の出射端面よりも下側（底面２１０ｅ側）に配置することで、発光装置２００の低背化が可能である。

【0088】

また、発光装置２００では、ミラーとして機能する１つの凸部２８２に対して複数の半導体レーザ素子２２０を対称に配置するだけで、それぞれの半導体レーザ素子２２０から出射される光を凸部２８２入射させ、その後反射させることが可能である。そのため、半導体レーザ素子２２０の個数を増やした場合でも、光学設計が容易である。

【0089】

また、発光装置２００では、ミラーとして機能する１つの凸部２８２により、それぞれの半導体レーザ素子２２０から出射される光を反射させるので、ミラーの中心軸に対称となるように各光路を統一させることが可能である。

【0090】

また、蓋部２８１の光が透過する領域及び凸部２８２を、ガラスを主材料にして形成することで、半導体レーザ素子２２０から出射される光の偏光特性を保持できる。

【0091】

また、凸部２８２における反射に全反射を用いることにより、従来の発光装置における金属膜や誘電体多層膜等を成膜したミラーの反射面と比較して、光の反射率を向上できる。

【0092】

〈第１実施形態の変形例〉
第１実施形態の変形例では、第１実施形態とは半導体レーザ素子の個数が異なる発光装置の例を示す。なお、第１実施形態の変形例において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0093】

図７は、半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その１）である。図７に示す発光装置２００Ａのように、蓋部の下面に平面形状が長方形状の凸部２８３を設け、凸部２８３の対向する長辺の外側に半導体レーザ素子２２０を３つずつ互いに離隔して配置してもよい。例えば、凸部２８３を挟んで互いに対向する２つの半導体レーザ素子２２０が３組配置される。もちろん、凸部２８３の長辺を長くすることで、さらに多くの半導体レーザ素子２２０を配置可能である。

【0094】

凸部２８３の短手方向の縦断面形状は、例えば、円錐状や円錐台状である。凸部２８３の長手方向の縦断面形状は、例えば、長方形状である。

【0095】

図８は、半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その２）である。図８に示す発光装置２００Ｂのように、蓋部の下面に平面形状が長方形状の凸部２８４を設け、凸部２８４の対向する長辺の外側に半導体レーザ素子２２０を２つずつ互いに離隔して配置してもよい。例えば、凸部２８４を挟んで互いに対向する２つの半導体レーザ素子２２０が２組配置される。凸部２８４の長辺の同一側に配置される２つの半導体レーザ素子２２０は、１つのサブマウント２３０上に配置されてもよい。これにより、発光装置を小型化できる。

【0096】

凸部２８４の短手方向の縦断面形状は、例えば、円錐状や円錐台状である。凸部２８４の長手方向の縦断面形状は、例えば、長方形状である。

【0097】

図９は、半導体レーザ素子と凸部との位置関係を例示する模式平面図（その３）である。図９に示す発光装置２００Ｃように、蓋部の下面に平面形状が楕円形状の凸部２８５を設け、凸部２８５の周囲に沿って６つの半導体レーザ素子２２０を互いに離隔して配置してもよい。例えば、凸部２８５を挟んで互いに対向する２つの半導体レーザ素子２２０が１組配置され、この対向する半導体レーザ素子２２０のそれぞれの両側に２つの半導体レーザ素子２２０が対向する半導体レーザ素子２２０に対して斜めに配置される。

【0098】

凸部２８５の短手方向の縦断面形状は、例えば、円錐状や円錐台状である。凸部２８５の長手方向の縦断面形状は、例えば、短手方向の縦断面形状と高さが等しく底面が長い円錐状や円錐台状である。

【0099】

このように、蓋部の下面側に設けられる凸部の形状と、半導体レーザ素子の個数や配置を選択することで、種々のパターンの配光特性を実現可能である。

【0100】

〈第２実施形態〉
第２実施形態では、第１実施形態とは異なる光学部材を有する発光装置の例を示す。なお、第２実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0101】

図１０は、第２実施形態に係る発光装置を例示する断面図であり、図３に対応する断面を示している。図１１は、図１０の凸部近傍を拡大するとともに、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【0102】

図１０及び図１１に示すように、発光装置３００は、波長変換部材２９０を有していない点、及び光学部材２８０が光学部材３８０に置換された点が、発光装置２００（図１～図６参照）と相違する。発光装置３００から光学部材３８０を除いた状態の平面図は、図４と同様となる。なお、発光装置３００は、波長変換部材２９０を有していないため、基部２１０には、波長変換部材２９０を配置する段差は設けなくてよい。

【0103】

（光学部材３８０）
光学部材３８０は、蓋部２８１と、凸部３８２とを有する。凸部３８２は、蓋部２８１の下面２８１ｂから下方に突出している。凸部３８２は、底面と、底面と交わる側面３８２ｃを有する下凸形状の透光性部材であり、中心軸Ｏに対して回転対称である。

【0104】

発光装置２００では、凸部２８２が円錐台状であり、断面視において凸部２８２の側面２８２ｃが凸部２８２の外側に膨らむ曲線状であった。これに対して、発光装置３００では、凸部３８２が円錐台状であり、断面視において凸部３８２の側面３８２ｃが直線状である。

【0105】

光学部材２８０と同様に、光学部材３８０において、蓋部２８１と凸部３８２とは一体成型されたものであってもよいし、別体を透光性接着剤等により接合したものであってもよい。凸部３８２は、凸部２８２と同様に、例えば、ガラスを主材料にして形成できる。

【0106】

（発光装置３００）
図１１に示す第１半導体レーザ素子２２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２２０Ｂを含む４つの半導体レーザ素子のそれぞれの出射端面から出射された光の進み方は、境界面の反射領域に達するまでは発光装置２００の場合と同様である。ただし、発光装置３００において、境界面の反射領域に達した光が反射領域で反射されて進む方向は、発光装置２００の場合と異なる。

【0107】

すなわち、発光装置２００では、断面視において凸部２８２の側面２８２ｃが凸部２８２の外側に膨らむ曲線状であるため、境界面の反射領域に達した光は、曲面状の反射領域で反射されて中心軸Ｏに近づく方向に収束しながら進んでいた。一方、発光装置３００では、断面視において凸部３８２の側面３８２ｃが直線状であるため、境界面の反射領域に達した光は、直線状の反射領域で反射されて発散しながら蓋部２８１側に進み、蓋部２８１の上面２８１ａに達する。

【0108】

蓋部２８１の上面２８１ａに達した光は、蓋部２８１を透過する際に周辺環境との境界面で屈折して更に発散し、発散光が蓋部２８１の上面２８１ａから出射される。発光装置３００は、波長変換部材２９０を有していないため、蓋部２８１の上面２８１ａから出射される発散光が、発光装置３００の出射光となる。

【0109】

発光装置３００は、例えば、車載ヘッドライト、照明、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ、その他ディスプレイ等の光源に利用できる。

【0110】

このように、発光装置３００では、発光装置２００と同様に、ミラーとして機能する１つの凸部３８２を、蓋部２８１の下面２８１ｂに、基部２１０の底面２１０ｅ側に突出するように設けている。その結果、発光装置の小型化が可能となるなど、発光装置２００と同様の効果を奏する。

【0111】

また、発光装置３００では、凸部３８２を円錐台状とし、断面視において凸部３８２の側面３８２ｃを直線状としたことにより、発散光を得ることが容易である。

【0112】

〈第３実施形態〉
第３実施形態では、蓋部の半導体レーザ素子側の面とは反対側の面にレンズ部を有する発光装置の例を示す。なお、第３実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0113】

図１２は、第３実施形態に係る発光装置を例示する断面図であり、図３に対応する断面を示している。図１３は、図１２の凸部近傍を拡大するとともに、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。

【0114】

図１２及び図１３に示すように、発光装置４００は、光学部材３８０が光学部材４８０に置換された点が、発光装置３００（図１０及び図１１参照）と相違する。

【0115】

（光学部材４８０）
光学部材４８０は、蓋部２８１と、凸部４８２と、レンズ部４８３とを有する。凸部４８２は、蓋部２８１の下面２８１ｂから下方に突出している。凸部４８２は、底面と、底面と交わる側面４８２ｃを有する下凸形状の透光性部材であり、中心軸Ｏに対して回転対称である。

【0116】

凸部４８２は、発光装置２００の凸部２８２と同様に、円錐台状であり、断面視において凸部４８２の側面４８２ｃが凸部４８２の外側に膨らむ曲線状である。しかし、凸部４８２の側面４８２ｃの曲率は、凸部２８２の側面２８２ｃの曲率よりも小さく、断面視において側面４８２ｃは直線に近い緩やかな曲線である。

【0117】

レンズ部４８３は、蓋部２８１の上面２８１ａに設けられている。レンズ部４８３は、蓋部２８１の上面２８１ａから上方に突出する例えばドーム型の凸レンズである。レンズ部４８３の湾曲面４８３ａは、例えば、非球面である。

【0118】

レンズ部４８３は、平面視で凸部４８２と重複する位置に設けられる。レンズ部４８３の中心軸は、例えば、中心軸Ｏと一致する。レンズ部４８３と凸部４８２の平面形状が何れも円形である場合、レンズ部４８３の最大径（蓋部２８１の上面２８１ａとの境界部の径）は、凸部４８２の最大径（蓋部２８１の下面２８１ｂとの境界部の径）よりも大きいことが好ましい。

【0119】

光学部材４８０において、蓋部２８１と凸部４８２とレンズ部４８３とはすべて一体であってもよいし、別体を透光性接着剤等により接合したものであってもよい。凸部４８２及びレンズ部４８３は、例えば、ガラスを主材料にして形成できる。

【0120】

（発光装置４００）
図１３に示す第１半導体レーザ素子２２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２２０Ｂを含む４つの半導体レーザ素子のそれぞれの出射端面から出射された光は、発光装置３００の場合と同様に境界面の反射領域に達する。境界面の反射領域に達した光は、直線に近い曲線状の反射領域で反射されて緩やかに発散しながら蓋部２８１側に進み、レンズ部４８３の湾曲面４８３ａに達する。

【0121】

レンズ部４８３の湾曲面４８３ａに達した光は、レンズ部４８３を透過する際に周辺環境との境界面で屈折して平行光となり、平行光がレンズ部４８３の湾曲面４８３ａから出射される。発光装置４００は、波長変換部材２９０を有していないため、レンズ部４８３の湾曲面４８３ａから出射される平行光が、発光装置４００の出射光となる。

【0122】

発光装置４００は、例えば、車載ヘッドライト、照明、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ、その他ディスプレイ等の光源に利用できる。

【0123】

このように、発光装置４００では、発光装置２００と同様に、ミラーとして機能する１つの凸部４８２を、蓋部２８１の下面２８１ｂに、基部２１０の底面２１０ｅ側に突出するように設けている。その結果、発光装置の小型化が可能となるなど、発光装置２００と同様の効果を奏する。

【0124】

また、発光装置４００では、レンズ部４８３がコリメートレンズとして機能し、複数の半導体レーザ素子２２０からの出射光をまとめてコリメートできる。その結果、発光装置４００から平行光を得ることが容易である。なお、レンズ部４８３による光学制御は、コリメートに限らなくてよい。

【0125】

〈第４実施形態〉
第４実施形態では、半導体レーザ素子同士が対向していない発光装置の例を示す。なお、第４実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0126】

第４実施形態に係る発光装置の斜視図は図１と同様であり、第４実施形態に係る発光装置の平面図は図２と同様である。図１４は、第４実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び光学部材を除いた状態の平面図である。なお、図１４では、便宜上、凸部２８２及び波長変換部２９１が投影される位置を破線で示している。図１５は、半導体レーザ素子が発光したときの光の進み方を模式的に示す図である。図１５は、図２の波長変換部２９１の中心を通り光反射部２９２の長辺に平行な線に沿う断面を示している。

【0127】

図１４及び図１５に示すように、発光装置５００は、３つの半導体レーザ素子を有する点が、４つの半導体レーザ素子を有する発光装置２００（図１～図４等参照）と相違する。発光装置５００は、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃを有している。

【0128】

発光装置５００において、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃは、互いに対向していない。第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃは、例えば、点ＳＰを中心として３回回転対称に配置される。この場合、図１４において、第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃを点ＳＰを中心に時計回りに１２０度回転させると、第１半導体レーザ素子２２０Ａは回転前の第２半導体レーザ素子２２０Ｂの位置に来る。同様に、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃは、それぞれ回転前の第３半導体レーザ素子２２０Ｃ及び第１半導体レーザ素子２２０Ａの位置に来る。

【0129】

第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃから出射される光の発光ピーク波長は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃから出射される光の発光ピーク波長が異なる場合、例えば、第１半導体レーザ素子２２０Ａが赤、第２半導体レーザ素子２２０Ｂが緑、第３半導体レーザ素子２２０Ｃが青に対応する発光ピーク波長を有してもよい。

【0130】

第１半導体レーザ素子２２０Ａ、第２半導体レーザ素子２２０Ｂ、及び第３半導体レーザ素子２２０Ｃのそれぞれの出射端面から出射された光は、凸部２８２と凸部２８２の周辺環境との境界である境界面から凸部２８２内に入射する。凸部２８２内に入射したそれぞれの半導体レーザ素子からの光は、境界面の入射領域でやや上側（蓋部２８１側）に屈折して直進し、凸部２８２内を通り、凸部２８２の境界面の反射領域に達する。境界面の反射領域に達した光は、反射領域において反射されて蓋部２８１側に進み、蓋部２８１を透過する。蓋部２８１を透過した光は、波長変換部材２９０の波長変換部２９１に入射し、波長変換部２９１は、蓋部２８１を透過し第１の光を異なる波長の第２の光に変換する。蓋部２８１を透過した第１の光、及び／又は波長変換部２９１で波長変換された第２の光は、波長変換部２９１の上面から発光装置５００の外部に出射される。

【0131】

発光装置５００のように、半導体レーザ素子同士が対向しないように配置してもよい。この場合も、発光装置５００の小型化等、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、第２実施形態及び第３実施形態においても、半導体レーザ素子の個数及び配置を第４実施形態と同様にすることができる。

【0132】

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、前述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、前述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0133】

２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、３００、４００、５００ 発光装置
２１０ 基部
２１０ａ、２８１ａ 上面
２１０ｂ、２８１ｂ 下面
２１０ｃ 内側面
２１０ｄ 外側面
２１０ｅ 底面
２１６ 段差部
２２０ 半導体レーザ素子
２２０Ａ 第１半導体レーザ素子
２２０Ｂ 第２半導体レーザ素子
２２０Ｃ 第３半導体レーザ素子
２２０Ｄ 第４半導体レーザ素子
２３０ サブマウント
２５０ 保護素子
２６０ 温度測定素子
２７０ 配線
２８０、３８０、４８０ 光学部材
２８１ 蓋部
２８１ｃ、２８２ｃ、３８２ｃ、４８２ｃ 側面
２８２、２８３、２８４、２８５、３８２、４８２ 凸部
２９０ 波長変換部材
２９１ 波長変換部
２９２ 光反射部
４８３ レンズ部
４８３ａ 湾曲面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】