(57)【要約】【課題】発光効率が高く、かつ光出力化のために設置された複数の半導体レーザー素子から発せられる光を微小領域に集めることができる構成を有する発光装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様として、半導体レーザー素子１１ａ〜１１ｄと、半導体レーザー素子１１ａ〜１１ｄの各々から発せられる光を反射する反射材１２ａ〜１２ｄと、を備え、半導体レーザー素子１１ｂ、１１ｃから発せられる光が、反射材１２ｃ、１２ｄの間、反射材１２ａ、１２ｂを通って反射材１２ｂ、１２ｃに達し、半導体レーザー素子１１ａ〜１１ｄから発せられた光の反射材１２ａ〜１２ｄへの入射方向と異なる方向に光が取り出される、発光装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体レーザー素子を含む複数の半導体レーザー素子と、
前記第１の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する第１の反射材を含む、各々が前記複数の半導体レーザー素子の各々から発せられる光を反射する複数の反射材と、
を備え、
前記第１の半導体レーザー素子から発せられる光が、前記複数の反射材のうちの前記第１の反射材以外の２つの反射材の間を通って前記第１の反射材に達し、
前記複数の半導体レーザー素子から発せられた光の前記複数の反射材への入射方向と異なる方向に光が取り出される、
発光装置。
【請求項２】
各々が前記複数の半導体レーザー素子と前記複数の反射材との間の各々の領域に設置された複数の散乱材を備えた、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数の散乱材が、連続した１個の散乱材に含まれる、
請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数の散乱材の各々が、波長変換部材である、
請求項２又は３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記複数のレーザー素子のうちの任意の１つのレーザー素子を所定の半導体レーザー素子とし、前記複数の反射材のうちの前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する反射材を所定の反射材とし、前記複数の散乱材のうちの前記所定の半導体レーザー素子と前記所定の反射材との間に設置された散乱材を所定の散乱材としたとき、
前記所定の半導体レーザー素子と前記所定の散乱材との間、及び前記所定の反射材と前記所定の散乱材との間に、前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を透過し、前記所定の散乱材により波長を変換された光を反射する波長選択反射材が設置された、
請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記複数の半導体レーザー素子から発せられた光の前記複数の反射材への入射方向が互いに平行である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記複数のレーザー素子のうちの任意の１つのレーザー素子を所定の半導体レーザー素子とし、前記複数の反射材のうちの前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する反射材を所定の反射材としたとき、
前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光が、前記複数の反射材のうちの前記所定の反射材以外の２つの反射材の間を通って前記所定の反射材に達する、
請求項１〜４に記載の発光装置。
【請求項８】
前記複数の反射材のうちの２つ以上の反射材が、連続した１個の反射材に含まれる、
請求項１〜４、７のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置として、１個の蛍光体に、複数の半導体レーザー素子（レーザーダイオード）により水平面内の異なる方向から光を照射し、鉛直上方向に光を取り出す装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発光装置の構成によれば、高出力が得られ、かつ装置を小型化することができる。
【０００３】
また、従来の他の発光装置として、半導体レーザー素子と、半導体レーザー素子と対向して配置され、発光素子から照射される励起光を透過させる半透過膜と、半透過膜を透過した励起光を吸収して励起光とは波長の異なる可視出射光を出力する蛍光体を含む発光膜と、発光膜に関して半透過膜の反対側に配置され、少なくとも励起光を発光膜に向けて反射する反射膜とを備える発光装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の発光装置の構成によれば、半導体レーザー素子から発せられる励起光の漏れを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５４２７２号公報
【特許文献２】特許第４２６４１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発光装置によれば、半導体レーザー素子から照射されて蛍光体に侵入した光が、半導体レーザー素子の反対側に漏れる。蛍光体から半導体レーザー素子の反対側に漏れた光は、他の半導体レーザー素子などの発光装置内の部材に吸収され、外部へ取り出すことができないため、発光効率の低下の原因となる。
【０００６】
特許文献２に記載の発光装置によれば、半導体レーザー素子から発せられる励起光の漏れを抑えることにより、発光効率の低下を抑えることができる。しかしながら、半導体レーザー素子と、半透過膜、発光膜、反射膜との位置関係が限定されるため、高出力化のために複数の半導体レーザー素子を搭載する場合に、光を微小領域に集めることが難しい。
【０００７】
本発明の目的は、発光効率が高く、かつ光出力化のために設置された複数の半導体レーザー素子から発せられる光を微小領域に集めることができる構成を有する発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［８］の発光装置を提供する。
【０００９】
［１］第１の半導体レーザー素子を含む複数の半導体レーザー素子と、前記第１の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する第１の反射材を含む、各々が前記複数の半導体レーザー素子の各々から発せられる光を反射する複数の反射材と、を備え、前記第１の半導体レーザー素子から発せられる光が、前記複数の反射材のうちの前記第１の反射材以外の２つの反射材の間を通って前記第１の反射材に達し、前記複数の半導体レーザー素子から発せられた光の前記複数の反射材への入射方向と異なる方向に光が取り出される、発光装置。
【００１０】
［２］各々が前記複数の半導体レーザー素子と前記複数の反射材との間の各々の領域に設置された複数の散乱材を備えた、上記［１］に記載の発光装置。
【００１１】
［３］前記複数の散乱材が、連続した１個の散乱材に含まれる、上記［２］に記載の発光装置。
【００１２】
［４］前記複数の散乱材の各々が、波長変換部材である、上記［２］又は［３］に記載の発光装置。
【００１３】
［５］前記複数のレーザー素子のうちの任意の１つのレーザー素子を所定の半導体レーザー素子とし、前記複数の反射材のうちの前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する反射材を所定の反射材とし、前記複数の散乱材のうちの前記所定の半導体レーザー素子と前記所定の反射材との間に設置された散乱材を所定の散乱材としたとき、前記所定の半導体レーザー素子と前記所定の散乱材との間、及び前記所定の反射材と前記所定の散乱材との間に、前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を透過し、前記所定の散乱材により波長を変換された光を反射する波長選択反射材が設置された、上記［４］に記載の発光装置。
【００１４】
［６］前記複数の半導体レーザー素子から発せられた光の前記複数の反射材への入射方向が互いに平行である、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の発光装置。
【００１５】
［７］前記複数のレーザー素子のうちの任意の１つのレーザー素子を所定の半導体レーザー素子とし、前記複数の反射材のうちの前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光を反射する反射材を所定の反射材としたとき、前記所定の半導体レーザー素子から発せられる光が、前記複数の反射材のうちの前記所定の反射材以外の２つの反射材の間を通って前記所定の反射材に達する、上記［１］〜［４］に記載の発光装置。
【００１６】
［８］前記複数の反射材のうちの２つ以上の反射材が、連続した１個の反射材に含まれる、上記［１］〜［４］、［７］のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発光効率が高く、かつ光出力化のために設置された複数の半導体レーザー素子から発せられる光を微小領域に集めることができる構成を有する発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る発光装置の斜視図及び上面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る発光装置の変形例の斜視図及び上面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、第２の実施の形態に係る発光装置の斜視図及び上面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、第３の実施の形態に係る発光装置の内部の構成を示す上面図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、第４の実施の形態に係る発光装置の内部の構成を示す上面図である。
【図６】図６は、第５の実施の形態に係る発光装置の内部の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る発光装置１の斜視図及び上面図である。発光装置１は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材１２（１２ａ〜１２ｄ）と、を備える。
【００２０】
複数の半導体レーザー素子１１及び複数の反射材１２は、筐体１０に収容されている。筐体１０の形状や材料は特に限定されない。図１（ａ）、（ｂ）は、筐体１０の内部の構成を示す図であり、筐体１０の一部を省略している。
【００２１】
発光装置１においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光の複数の反射材１２への入射方向は水平方向（筐体１０の底面に平行な方向）であり、光の取り出し方向は鉛直上方向（筐体１０の底面から垂直に離れる方向）である。すなわち、発光装置１においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光の複数の反射材１２への入射方向と異なる方向に光が取り出される。
【００２２】
発光装置１においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光のほぼ全てが、複数の反射材１２により反射されて取り出される。このため、光の漏れが少なく、発光装置１は高い発光効率を有する。
【００２３】
また、発光装置１においては、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材１２ｃと反射材１２ｄとの間を通って反射材１２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材１２ａと反射材１２ｂとの間を通って反射材１２ｃに達する。
【００２４】
このように、少なくとも１つの半導体レーザー素子１１から発せられる光が、他の半導体レーザー素子１１の光を反射する２つの反射材１２の間を通って対応する反射材１２に達するように、複数の半導体レーザー素子１１及び複数の反射材１２を配置することにより、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を微小領域に集めることができる。
【００２５】
発光装置１においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられた光の反射材１２ａへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｂから発せられた光の反射材１２ｂへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｃから発せられた光の反射材１２ｃへの入射方向、及び半導体レーザー素子１１ｄから発せられた光の反射材１２ｄへの入射方向がほぼ平行である。すなわち、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光の複数の反射材１２への入射方向が互いにほぼ平行である。
【００２６】
半導体レーザー素子１１は、発光装置１の光源であり、発光装置１内に波長変換部材が設置される場合には、波長変換部材の励起光源としても機能する。半導体レーザー素子１１は、台座１３に設置された状態で、筐体１０に収容されている。
【００２７】
半導体レーザー素子１１の発光波長は特に限定されず、発光装置１の発光色などに応じて適宜選択される。例えば、発光装置１に黄色の蛍光を発する波長変換部材が含まれる場合、青色光を発する半導体レーザー素子１１を用いることにより、波長変換部材に波長変換されずに取り出される一部の青色光と黄色の蛍光の混合光である白色光を発光装置１から取り出すことができる。
【００２８】
反射材１２は、水平面に対して傾斜した反射面を有するミラーである。反射材１２の反射面の傾斜角度は、半導体レーザー素子１１から発せられる光の入射角度及び光取り出し方向に応じて適宜設定され、例えば、半導体レーザー素子１１から水平方向に発せられる光を水平面から４５°の角度で傾斜した反射材１２の反射面で反射することにより、鉛直上方向に光を出射することができる。
【００２９】
発光装置１においては、反射材１２の上方に蛍光体を含む波長変換部材が設けられていてもよい。この場合、反射材１２により反射されて上方に進む光が波長変換部材に吸収され、蛍光が発せられる。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る発光装置１の変形例である発光装置２の斜視図及び上面図である。
【００３１】
発光装置２は、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材１２との間の各々の領域に設置された複数の散乱材２０（２０ａ〜２０ｄ）を備える。散乱材２０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材１２ａとの間に設置され、散乱材２０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材１２ｂとの間に設置され、散乱材２０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材１２ｃとの間に設置され、散乱材２０ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材１２ｄとの間に設置される。
【００３２】
複数の散乱材２０は、例えば、透光性アルミナ、ガラス、樹脂などからなるベース材の内部に酸化チタン（ＴｉＯ２）等の散乱剤が分散した部材である。
【００３３】
また、複数の散乱材２０は、蛍光体を含む波長変換部材であってもよい。この場合、複数の散乱材２０は、例えば、透光性アルミナ、ガラス、樹脂などからなるベース材の内部に蛍光体粒子が含まれる部材、又は蛍光体の焼結体である。
【００３４】
複数の散乱材２０に含まれる蛍光体は、特に限定されないが、例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体、αサイアロン蛍光体、ＢＯＳ（バリウム・オルソシリケート）蛍光体などの黄色系蛍光体を用いてもよいし、βサイアロン蛍光体などの緑色蛍光体と（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕなどの赤色蛍光体を混合して用いてもよい。
【００３５】
散乱材２０ａ、散乱材２０ｂ、散乱材２０ｃ、及び散乱材２０ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、連続した１個の散乱材２１に含まれることが好ましい。
【００３６】
複数の散乱材２０の形状は、特に限定されない。図２（ａ）、（ｂ）に示される例では、散乱材２０ａ、散乱材２０ｂ、散乱材２０ｃ、及び散乱材２０ｄを含む散乱材２１が、側面の傾斜が複数の反射材１２の反射面の傾斜と一致するような、底面が台形の四角柱が横たえられた形状を有する。
【００３７】
複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光は、複数の散乱材２０内に進入し、複数の散乱材２０内で散乱され、入射面と反対側から抜けた光は、複数の反射材１２で上方に反射される。このため、光の漏れが少なく、発光装置２は高い発光効率を有する。
【００３８】
複数の散乱材２０が波長変換部材である場合は、複数の散乱材２０内に進入した光の一部又はほぼ全てが複数の散乱材２０に吸収され、蛍光が発せられる。例えば、複数の半導体レーザー素子１１から青色光が発せられ、複数の散乱材２０から黄色の蛍光が発せられる場合、複数の散乱材２０に波長変換されずに取り出される一部の青色光と黄色の蛍光の混合光である白色光を発光装置２から取り出すことができる。
【００３９】
また、複数の散乱材２０が波長変換部材である場合は、複数の散乱材２０の複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光の入射面に、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を透過し、複数の複数の散乱材２０により波長を変換された光を反射する、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜などの波長選択反射材が設けられてもよい。
【００４０】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、半導体レーザー素子から発せられた光を取り出すための機構において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。また、同種の部材による作用、効果など、第１の実施の形態と同様の事項については、その説明を省略又は簡略化する。
【００４１】
（発光装置の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は、第２の実施の形態に係る発光装置３の斜視図及び上面図である。発光装置３は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材３２（３２ａ〜３２ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材３２との間の各々の領域に設置された複数の波長変換部材３０（３０ａ〜３０ｄ）と、複数の半導体レーザー素子１１と複数の波長変換部材３０との間、及び複数の反射材３２と複数の波長変換部材３０との間に設置された、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を透過し、複数の波長変換部材３０により波長を変換された光を反射する複数の波長選択反射材３３（３３ａ〜３３ｄ）と、を備える。
【００４２】
発光装置３においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられて、複数の波長変換部材３０により波長変換された光は、複数の波長変換部材３０を挟み込むように設置された波長選択反射材３３により反射されるため、そのほとんどが上方に出射される。また、複数の半導体レーザー素子１１から発せられて、波長変換されずに複数の波長変換部材３０を抜けた光は、複数の反射材３２により反射され、上方に出射される。このため、光の漏れが少なく、発光装置３は高い発光効率を有する。
【００４３】
また、発光装置３においては、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材３２ｃと反射材３２ｄとの間を通って反射材３２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材３２ａと反射材３２ｂとの間を通って反射材３２ｃに達する。
【００４４】
このように、少なくとも１つの半導体レーザー素子１１から発せられる光が、他の半導体レーザー素子１１の光を反射する２つの反射材３２の間を通って対応する反射材３２に達するように、複数の半導体レーザー素子１１及び複数の反射材３２を配置することにより、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を微小領域に集めることができる。
【００４５】
発光装置３においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられた光の反射材３２ａへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｂから発せられた光の反射材３２ｂへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｃから発せられた光の反射材３２ｃへの入射方向、及び半導体レーザー素子１１ｄから発せられた光の反射材３２ｄへの入射方向がほぼ平行である。すなわち、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光の複数の反射材３２への入射方向が互いにほぼ平行である。
【００４６】
反射材３２は、例えば、反射フィラーを含む樹脂からなる膜であり、複数の波長選択反射材３３の側面に形成される。反射材３２を構成する樹脂としては、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂などを用いることができ、反射フィラーとしてはＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、ＺｎＯ、ＢａＣＯ３、ＳｉＯ２などの反射率の高い材料の粒子を用いることができる。
【００４７】
波長変換部材３０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材３２ａとの間に設置され、波長変換部材３０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材３２ｂとの間に設置され、波長変換部材３０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材３２ｃとの間に設置され、波長変換部材３０ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材３２ｄとの間に設置される。
【００４８】
複数の波長変換部材３０は、第１の実施の形態において散乱材２０として用いられる波長変換部材と同様の材料からなる。
【００４９】
波長変換部材３０ａ、波長変換部材３０ｂ、波長変換部材３０ｃ、及び波長変換部材３０ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、連続した１個の波長変換部材３１に含まれることが好ましい。
【００５０】
複数の波長変換部材３０の形状は、特に限定されない。図３（ａ）、（ｂ）に示される例では、波長変換部材３０ａ、波長変換部材３０ｂ、波長変換部材３０ｃ、及び波長変換部材３０ｄを含む波長変換部材３１が、側面が複数の半導体レーザー素子１１に対向する直方体形状を有する。
【００５１】
複数の波長変換部材３０内に進入した光の一部又はほぼ全ては複数の波長変換部材３０に吸収され、蛍光が発せられる。例えば、複数の半導体レーザー素子１１から青色光が発せられ、複数の波長変換部材３０から黄色の蛍光が発せられる場合、複数の波長変換部材３０に波長変換されずに取り出される一部の青色光と黄色の蛍光の混合光である白色光を発光装置３から取り出すことができる。
【００５２】
波長選択反射材３３ａは、半導体レーザー素子１１ａと波長変換部材３０ａとの間、及び反射材３２ａと波長変換部材３０ａとの間に設置される。波長選択反射材３３ｂは、半導体レーザー素子１１ｂと波長変換部材３０ｂとの間、及び反射材３２ｂと波長変換部材３０ｂとの間に設置される。波長選択反射材３３ｃは、半導体レーザー素子１１ｃと波長変換部材３０ｃとの間、及び反射材３２ｃと波長変換部材３０ｃとの間に設置される。波長選択反射材３３ｄは、半導体レーザー素子１１ｄと波長変換部材３０ｄとの間、及び反射材３２ｄと波長変換部材３０ｄとの間に設置される。
【００５３】
複数の波長選択反射材３３は、例えば、ＤＢＲ膜である。
【００５４】
波長選択反射材３３ａ、波長選択反射材３３ｂ、波長選択反射材３３ｃ、及び波長選択反射材３３ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、連続した１個の波長選択反射材３４に含まれることが好ましい。
【００５５】
複数の波長選択反射材３３の形状は、特に限定されない。図３（ａ）、（ｂ）に示される例では、波長選択反射材３３ａ、波長選択反射材３３ｂ、波長選択反射材３３ｃ、及び波長選択反射材３３ｄを含む波長選択反射材３４が、直方体形状を有する波長変換部材３１の側面を覆うような直方体形状を有する。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態は、複数の半導体レーザー素子の配置などにおいて、第１の実施の形態と異なる。なお、他の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。また、同種の部材による作用、効果など、他の実施の形態と同様の事項については、その説明を省略又は簡略化する。
【００５７】
（発光装置の構成）
図４（ａ）、（ｂ）は、第３の実施の形態に係る発光装置４、５の内部の構成を示す上面図である。
【００５８】
発光装置４は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｃ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材１２（１２ａ〜１２ｃ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材１２との間の各々の領域に設置された複数の散乱材４０（４０ａ〜４０ｃ）と、を備える。
【００５９】
発光装置５は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材１２（１２ａ〜１２ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材１２との間の各々の領域に設置された複数の散乱材５０（５０ａ〜５０ｄ）と、を備える。
【００６０】
発光装置４、５においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光は、複数の散乱材４０、５０内に進入し、複数の散乱材４０、５０内で散乱され、入射面と反対側から抜けた光は、複数の反射材１２により上方に反射される。このため、光の漏れが少なく、発光装置４、５は高い発光効率を有する。
【００６１】
また、発光装置４においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられる光が、反射材１２ｂと反射材１２ｃとの間を通って反射材１２ａに達する。また、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材１２ａと反射材１２ｃとの間を通って反射材１２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材１２ａと反射材１２ｂとの間を通って反射材１２ｃに達する。
【００６２】
また、発光装置５においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられる光が、反射材１２ｂと反射材１２ｃ、１２ｄとの間を通って反射材１２ａに達する。また、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材１２ｃと反射材１２ａ、１２ｄとの間を通って反射材１２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材１２ｄと反射材１２ａ、１２ｂとの間を通って反射材１２ｃに達する。また、半導体レーザー素子１１ｄから発せられる光が、反射材１２ａと反射材１２ｂ、１２ｃとの間を通って反射材１２ｄに達する。
【００６３】
これらのように、複数のレーザー素子１１のうちの任意の１つのレーザー素子１１から発せられる光が、他の半導体レーザー素子１１の光を反射する２つの反射材１２の間を通って対応する反射材１２に達するように、複数の半導体レーザー素子１１及び複数の反射材１２を配置することにより、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を微小領域に集めることができる。
【００６４】
発光装置４においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられた光の反射材１２ａへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｂから発せられた光の反射材１２ｂへの入射方向、及び半導体レーザー素子１１ｃから発せられた光の反射材１２ｃへの入射方向の相対角度が、正三角形の１つの頂点から中心点へ向かう３つの直線の方向の相対角度とほぼ等しい。
【００６５】
発光装置５においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられた光の反射材１２ａへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｂから発せられた光の反射材１２ｂへの入射方向、半導体レーザー素子１１ｃから発せられた光の反射材１２ｃへの入射方向、及び半導体レーザー素子１１ｄから発せられた光の反射材１２ｄへの入射方向の相対角度が、正四角形の１つの頂点から中心点へ向かう４つの直線の方向の相対角度とほぼ等しい。
【００６６】
発光装置４における散乱材４０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材１２ａとの間に設置され、散乱材４０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材１２ｂとの間に設置され、散乱材４０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材１２ｃとの間に設置される。
【００６７】
発光装置５における散乱材５０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材１２ａとの間に設置され、散乱材５０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材１２ｂとの間に設置され、散乱材５０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材１２ｃとの間に設置され、散乱材５０ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材１２ｄとの間に設置される。
【００６８】
複数の散乱材４０、５０は、第１の実施の形態に係る複数の散乱材２０と同様の材料からなる。また、複数の散乱材４０、５０は、蛍光体を含む波長変換部材であってもよい。この場合、複数の散乱材４０、５０は、第１の実施の形態において散乱材２０として用いられる波長変換部材と同様の材料からなる。
【００６９】
また、複数の散乱材４０、５０が波長変換部材である場合は、複数の散乱材４０、５０の複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光の入射面に、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を透過し、複数の複数の散乱材４０、５０により波長を変換された光を反射する、ＤＢＲ膜などの波長選択反射材が設けられてもよい。
【００７０】
散乱材４０ａ、散乱材４０ｂ、及び散乱材４０ｃは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図４（ａ）に示されるように、連続した１個の散乱材４１に含まれることが好ましい。同様に、散乱材５０ａ、散乱材５０ｂ、散乱材５０ｃ、及び散乱材５０ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図４（ｂ）に示されるように、連続した１個の散乱材５１に含まれることが好ましい。
【００７１】
複数の散乱材４０、５０の形状は、特に限定されない。図４（ａ）に示される例では、散乱材４０ａ、散乱材４０ｂ、及び散乱材４０ｃを含む散乱材４１が、反射材１２ａ〜１２ｃで囲まれた領域に収まるような六角柱形状を有する。また、図４（ｂ）に示される例では、散乱材５０ａ、散乱材５０ｂ、散乱材５０ｃ、及び散乱材５０ｄを含む散乱材５１が、反射材１２ａ〜１２ｄで囲まれた領域に収まるような四角柱形状を有する。
【００７２】
なお、散乱材４０ａ、散乱材４０ｂ、及び散乱材４０ｃが不要な場合は、発光装置４に含まれなくてもよい。同様に、散乱材５０ａ、散乱材５０ｂ、散乱材５０ｃ、及び散乱材５０ｄが不要な場合は、発光装置５に含まれなくてもよい。
【００７３】
また、散乱材４０ａ、散乱材４０ｂ、及び散乱材４０ｃ、又は散乱材５０ａ、散乱材５０ｂ、散乱材５０ｃ、及び散乱材５０ｄが波長変換部材である場合は、複数の反射材１２の代わりに、第２の実施の形態に係る複数の反射材３２と複数の波長選択反射材３３による反射構造を用いてもよい。この場合、複数の反射材３２の位置は複数の反射材１２と同様であり、複数の波長選択反射材３３の配置は第２の実施の形態と同様に設定される。
【００７４】
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態は、１つの反射材が複数の半導体レーザー素子から発せられる光の反射材として用いられる点において、他の実施の形態と異なる。なお、他の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。また、同種の部材による作用、効果など、他の実施の形態と同様の事項については、その説明を省略又は簡略化する。
【００７５】
（発光装置の構成）
図５（ａ）、（ｂ）は、第４の実施の形態に係る発光装置６、７の内部の構成を示す上面図である。
【００７６】
発光装置６は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材６２（６２ａ〜６２ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材６２との間の各々の領域に設置された複数の散乱材６０（６０ａ〜６０ｄ）と、を備える。
【００７７】
発光装置７は、複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１の各々から発せられる光を反射する複数の反射材７２（７２ａ〜７２ｄ）と、各々が複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材７２との間の各々の領域に設置された複数の散乱材７０（７０ａ〜７０ｄ）と、を備える。
【００７８】
発光装置６、７においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光は、複数の散乱材６０、７０内に進入し、複数の散乱材６０、７０内で散乱され、入射面と反対側から抜けた光は、複数の反射材６２、７２により反射される。このため、光の漏れが少なく、発光装置６、７は高い発光効率を有する。
【００７９】
また、発光装置６においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられる光が、反射材６２ｃと反射材６２ｂ、６２ｄとの間を通って反射材６２ａに達する。また、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材６２ｄと反射材６２ａ、６２ｃとの間を通って反射材６２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材６２ａと反射材６２ｂ、６２ｄとの間を通って反射材６２ｃに達する。また、半導体レーザー素子１１ｄから発せられる光が、反射材６２ｂと反射材６２ａ、６２ｃとの間を通って反射材６２ｄに達する。
【００８０】
また、発光装置７においては、半導体レーザー素子１１ａから発せられる光が、反射材７２ｂと反射材７２ｃ、７２ｄとの間を通って反射材７２ａに達する。また、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材７２ａと反射材７２ｃ、７２ｄとの間を通って反射材７２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材７２ｄと反射材７２ａ、７２ｂとの間を通って反射材７２ｃに達する。また、半導体レーザー素子１１ｄから発せられる光が、反射材７２ｃと反射材７２ａ、７２ｂとの間を通って反射材７２ｄに達する。
【００８１】
これらのように、複数のレーザー素子１１のうちの任意の１つのレーザー素子１１から発せられる光が、他の半導体レーザー素子１１の光を反射する２つの反射材６２、７２の間を通って対応する反射材６２、７２に達するように、複数の半導体レーザー素子１１及び複数の反射材６２、７２を配置することにより、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を微小領域に集めることができる。
【００８２】
発光装置６においては、反射材６２ａと反射材６２ｃが、連続した１個の反射材６３に含まれ、反射材６２ｂと反射材６２ｄが、連続した１個の反射材６４に含まれる。反射材６３、６４は、第２の実施の形態に係る反射材３２と同様の材料からなる。
【００８３】
反射材６３は、異なる方向から入射する半導体レーザー素子１１ａと半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光を効率よく反射するため、反射材６３の反射材６２ａとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｃよりも半導体レーザー素子１１ａに近い方向を向いており、反射材６２ｃとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ａよりも半導体レーザー素子１１ｃに近い方向を向いている。また、図５（ａ）に示されるように、反射材６３の反射材６２ａ、６２ｃとして機能する部分の反射面は曲面であることが好ましい。
【００８４】
同様に、反射材６４は、異なる方向から入射する半導体レーザー素子１１ｂと半導体レーザー素子１１ｄから発せられる光を効率よく反射するため、反射材６３の反射材６２ｂとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｄよりも半導体レーザー素子１１ｂに近い方向を向いており、反射材６２ｄとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｂよりも半導体レーザー素子１１ｄに近い方向を向いている。また、図５（ａ）に示されるように、反射材６４の反射材６２ｂ、６２ｄとして機能する部分の反射面は曲面であることが好ましい。
【００８５】
発光装置７においては、反射材７２ａと反射材７２ｂが、連続した１個の反射材７３に含まれ、反射材７２ｃと反射材７２ｄが、連続した１個の反射材７４に含まれる。反射材７３、７４は、第２の実施の形態に係る反射材３２と同様の材料からなる。
【００８６】
反射材７３は、異なる方向から入射する半導体レーザー素子１１ａと半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光を効率よく反射するため、反射材７３の反射材７２ａとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｂよりも半導体レーザー素子１１ａに近い方向を向いており、反射材７２ｂとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ａよりも半導体レーザー素子１１ｂに近い方向を向いている。また、図５（ｂ）に示されるように、反射材７３の反射材７２ａ、７２ｂとして機能する部分の反射面は曲面であることが好ましい。
【００８７】
同様に、反射材７４は、異なる方向から入射する半導体レーザー素子１１ｃと半導体レーザー素子１１ｄから発せられる光を効率よく反射するため、反射材７４の反射材７２ｃとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｄよりも半導体レーザー素子１１ｃに近い方向を向いており、反射材７２ｄとして機能する部分の反射面の法線は半導体レーザー素子１１ｃよりも半導体レーザー素子１１ｄに近い方向を向いている。また、図５（ｂ）に示されるように、反射材７４の反射材７２ｃ、７２ｄとして機能する部分の反射面は曲面であることが好ましい。
【００８８】
発光装置６における散乱材６０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材６２ａとの間に設置され、散乱材６０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材６２ｂとの間に設置され、散乱材６０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材６２ｃとの間に設置され、散乱材６０ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材６２ｄとの間に設置される。
【００８９】
発光装置７における散乱材７０ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材７２ａとの間に設置され、散乱材７０ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材７２ｂとの間に設置され、散乱材７０ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材７２ｃとの間に設置され、散乱材７０ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材７２ｄとの間に設置される。
【００９０】
複数の散乱材６０、７０は、第１の実施の形態に係る複数の散乱材２０と同様の材料からなる。また、複数の散乱材６０、７０は、蛍光体を含む波長変換部材であってもよい。この場合、複数の散乱材６０、７０は、第１の実施の形態において散乱材２０として用いられる波長変換部材と同様の材料からなる。
【００９１】
また、複数の散乱材６０、７０が波長変換部材である場合は、複数の散乱材６０、７０の複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光の入射面に、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を透過し、複数の複数の散乱材６０、７０により波長を変換された光を反射する、ＤＢＲ膜などの波長選択反射材が設けられてもよい。
【００９２】
散乱材６０ａ、散乱材６０ｂ、散乱材６０ｃ、及び散乱材６０ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図５（ａ）に示されるように、連続した１個の散乱材６１に含まれることが好ましい。同様に、散乱材７０ａ、散乱材７０ｂ、散乱材７０ｃ、及び散乱材７０ｄは、それぞれ独立した部材として設置されてもよいが、図５（ｂ）に示されるように、連続した１個の散乱材７１に含まれることが好ましい。
【００９３】
複数の散乱材６０、７０の形状は、特に限定されない。図５（ａ）に示される例では、散乱材６０ａ、散乱材６０ｂ、散乱材６０ｃ、及び散乱材６０ｄを含む散乱材６１が、反射材６３、６４の形状に合わせた、縁が湾曲した四角柱形状を有する。また、図５（ｂ）に示される例では、散乱材７０ａ、散乱材７０ｂ、散乱材７０ｃ、及び散乱材７０ｄを含む散乱材７１が、反射材７３、７４の形状に合わせた、縁が湾曲した四角柱形状を有する。
【００９４】
〔第５の実施の形態〕
第５の実施の形態は、１組の半導体レーザー素子、反射材、散乱材などで構成される発光ユニットを用いる点において、他の実施の形態と異なる。なお、他の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。また、同種の部材による作用、効果など、他の実施の形態と同様の事項については、その説明を省略又は簡略化する。
【００９５】
（発光装置の構成）
図６は、第５の実施の形態に係る発光装置８の内部の構成を示す上面図である。
【００９６】
発光装置８は、複数の発光ユニット８０（８０ａ〜８０ｄ）を備える。発光ユニット８０ａは、半導体レーザー素子１１ａ、散乱材８１ａ、反射材８２ａ、及びそれらが設置された台座８３ａから構成される。同様に、発光ユニット８０ｂ〜８０ｄは、それぞれ半導体レーザー素子１１ｂ〜１１ｄ、散乱材８１ｂ〜８１ｄ、反射材８２ｂ〜８２ｄ、及びそれらが設置された台座８３ｂ〜８３ｄから構成される。
【００９７】
複数の反射材８０（８２ａ〜８２ｄ）は、それぞれ複数の半導体レーザー素子１１（１１ａ〜１１ｄ）から発せられる光を反射する。複数の散乱材８１（８１ａ〜８１ｄ）は、それぞれ複数の半導体レーザー素子１１と複数の反射材８２の間に設置されている。
【００９８】
発光装置８においては、複数の半導体レーザー素子１１から発せられた光は、複数の散乱材８１内に進入し、複数の散乱材８１内で散乱され、入射面と反対側から抜けた光は、複数の反射材８２により反射される。このため、光の漏れが少なく、発光装置８は高い発光効率を有する。
【００９９】
また、発光装置８においては、半導体レーザー素子１１ｂから発せられる光が、反射材８２ｃと反射材８２ｄとの間を通って反射材８２ｂに達する。また、半導体レーザー素子１１ｃから発せられる光が、反射材８２ａと反射材８２ｂとの間を通って反射材８２ｃに達する。
【０１００】
このように、少なくとも１つの半導体レーザー素子１１から発せられる光が、他の半導体レーザー素子１１の光を反射する２つの反射材８２の間を通って対応する反射材８２に達するように、複数の発光ユニット８０を配置することにより、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を微小領域に集めることができる。
【０１０１】
複数の反射材８２は、例えば、複数の散乱材８１の複数の半導体レーザー素子１１と反対側の面に形成される反射膜であり、第２の実施の形態に係る反射材３２と同様の材料からなる。また、図６に示されるように、光の漏れをより低減するために、複数の反射材８２は複数の散乱材８１の両側面（複数の半導体レーザー素子１１の光軸と交わらない面）を覆ってもよい。
【０１０２】
散乱材８１ａは半導体レーザー素子１１ａと反射材８２ａとの間に設置され、散乱材８１ｂは半導体レーザー素子１１ｂと反射材８２ｂとの間に設置され、散乱材８１ｃは半導体レーザー素子１１ｃと反射材８２ｃとの間に設置され、散乱材８１ｄは半導体レーザー素子１１ｄと反射材８２ｄとの間に設置される。
【０１０３】
複数の散乱材８１は、第１の実施の形態に係る複数の散乱材２０と同様の材料からなる。また、複数の散乱材８１は、蛍光体を含む波長変換部材であってもよい。この場合、複数の散乱材８１は、第１の実施の形態において散乱材２０として用いられる波長変換部材と同様の材料からなる。
【０１０４】
また、複数の散乱材８１が波長変換部材である場合は、複数の散乱材８１の複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光の入射面に、複数の半導体レーザー素子１１から発せられる光を透過し、複数の複数の散乱材８１により波長を変換された光を反射する、ＤＢＲ膜などの波長選択反射材が設けられてもよい。
【０１０５】
（実施の形態の効果）
上記の第１〜５の実施の形態によれば、発光効率が高く、かつ光出力化のために設置された複数の半導体レーザー素子から発せられる光を微小領域に集めることができる構成を有する発光装置を提供することができる。
【０１０６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。
【０１０７】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【０１０８】
１、２、３、４、５、６、７、８          発光装置
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ          半導体レーザー素子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ          反射材
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ          反射材
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ          反射材
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ          反射材
６３、６４、７３、７４                  反射材
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ          散乱材
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ          散乱材
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ          散乱材
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ          散乱材
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ          散乱材
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ          散乱材
２１、４１、５１、６１、７１            散乱材
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ          波長変換部材
３１                                    波長変換部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ          波長選択反射材
３４                                    波長選択反射材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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