JP2011249538A - 発光装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】この発光装置１は、直線偏光のレーザ光を出射する半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２からのレーザ光が照射される蛍光体６と、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタ８とを備える。反射型偏光フィルタ８は、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射する機能を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、発光装置および照明装置に関し、特に、レーザ発生器と蛍光体とを備えた発光装置および照明装置に関する。

従来、レーザ発生器と蛍光体とを備えた発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１８は、上記特許文献１に開示された光源装置（発光装置）の構造を示した断面図である。上記特許文献１には、図１８に示すように、紫外線ＬＤ素子（レーザ発生器）１００１と、紫外線ＬＤ素子１００１の前方に設けられたコリメートレンズ１００２と、コリメートレンズ１００２の前方に設けられたアパーチャ１００３と、アパーチャ１００３の前方に設けられたコンデンサレンズ１００４と、コンデンサレンズ１００４の前方に設けられた蛍光体１００５と、蛍光体１００５の前方に設けられた紫外線反射鏡１００６と、放物反射面の内側にコンデンサレンズ１００４、蛍光体１００５および紫外線反射鏡１００６が配置されるように設けられた可視光反射鏡１００７とを備えた光源装置が開示されている。

この光源装置では、紫外線ＬＤ素子１００１から出射したコヒーレントな光であるレーザ光１０１０は、コリメートレンズ１００２を通過することによって平行光線束となる。また、コリメートレンズ１００２を通過したレーザ光１０１０は、アパーチャ１００３、可視光反射鏡１００７の孔（貫通穴）１００７ａおよびコンデンサレンズ１００４を通過することによって蛍光体１００５に集光される。

レーザ光１０１０が蛍光体１００５に入射されると、蛍光体１００５内で励起が起こり、レーザ光１０１０は蛍光体１００５内で吸収され強度が弱められて、蛍光体１００５からはインコヒーレントな光である自然放出光１０１１ａが全方向に放出される。ここで、蛍光体１００５に吸収されなかった光は蛍光体１００５から漏れ出すが、この光は紫外線反射鏡１００６で反射され、再び蛍光体１００５に入射して吸収作用を受け、自然放出光１０１１ａが全方向に放出される。

そして、蛍光体１００５から自然放出されたインコヒーレントな光である自然放出光１０１１ａは、可視光反射鏡１００７で反射され、所定の方向に進む平行光線束１０１１ｂとなる。

なお、「コヒーレントな光」とは、時間的、空間的に位相がそろったコヒーレンス（干渉性）の高い光のことである。

特開２００３−２９５３１９号公報

しかしながら、上記特許文献１の光源装置（発光装置）では、自然放出光１０１１ａは、蛍光体１００５から全方向に放出されるので、自然放出光１０１１ａの一部は、可視光反射鏡１００７の孔（貫通穴）１００７ａを通過して、紫外線ＬＤ素子１００１側に戻って（逃げて）しまう。このため、光の取出し効率（利用効率）を向上させるのが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置および照明装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による発光装置は、直線偏光のレーザ光を出射するレーザ発生器と、レーザ発生器からのレーザ光が照射される蛍光体と、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタとを備え、反射型偏光フィルタは、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。

この第１の局面による発光装置では、上記のように、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に反射型偏光フィルタを配置し、反射型偏光フィルタを、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成する。これにより、蛍光体から出射し、レーザ発生器側（反射型偏光フィルタ）に向かって進行する光のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光を反射することができる。すなわち、レーザ発生器から出射するレーザ光が、例えばＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波である場合、反射型偏光フィルタは、ＴＥ波を透過し、ＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ）波を反射するので、蛍光体から出射しレーザ発生器側（反射型偏光フィルタ）に向かって進行する光のうちのＴＭ波成分を反射することができる。これにより、蛍光体から出射しレーザ発生器側（反射型偏光フィルタ）に向かって進行する光が、レーザ発生器側に戻って（逃げて）しまうのを抑制することができるとともに、その光の一部（ＴＭ波成分）を反射型偏光フィルタにより反射して利用することができる。その結果、光の取出し効率（利用効率）を向上させることができる。

上記第１の局面による発光装置において、蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備えてもよい。

上記反射鏡を備える発光装置において、好ましくは、反射鏡は、レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、反射型偏光フィルタは、貫通穴を塞ぐように配置されている。このように構成すれば、蛍光体から出射した光が反射鏡の貫通穴を通過してレーザ発生器側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。

上記反射鏡を備える発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタの蛍光体側の面は、反射鏡の反射面から蛍光体側に突出しないように配置されている。このように構成すれば、蛍光体から出射した光が、外周面（側面）から反射型偏光フィルタに入射するのを防止することができる。すなわち、反射型偏光フィルタに入射する光の全てを、反射型偏光フィルタの蛍光体側の面から入射させることができる。これにより、蛍光体から出射した光のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光が、反射型偏光フィルタを透過するのを抑制することができる。その結果、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。また、レーザ発生器から出射したレーザ光が、反射型偏光フィルタに入射した際に反射型偏光フィルタの外周面（側面）から漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取出し効率が低下するのをより抑制することができる。

上記反射鏡を備える発光装置において、好ましくは、反射鏡は、レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、反射型偏光フィルタは、貫通穴よりも大きい面積を有する。このように構成すれば、蛍光体から出射した光が反射鏡の貫通穴を通過してレーザ発生器側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。また、反射型偏光フィルタを、貫通穴の穴径に合わせて形成する必要がないので、反射型偏光フィルタを容易に製造することができる。

上記反射鏡が貫通穴を含む発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタは、蛍光体とは反対側から貫通穴を塞ぐように配置されている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタを、蛍光体側から貫通穴を塞ぐように配置する場合と異なり、反射鏡の反射面の一部が反射型偏光フィルタで覆われることがないので、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。

上記反射鏡が貫通穴を含む発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタは、貫通穴に対向配置される第１領域と、第１領域の周囲を囲う第２領域とを含み、第２領域は、フォトニック結晶構造を有する。このように構成すれば、レーザ発生器から出射したレーザ光および蛍光体から出射した光が、反射型偏光フィルタに入射した際に反射型偏光フィルタの第１領域から第２領域に進入するのを抑制することができる。これにより、レーザ発生器から出射したレーザ光および蛍光体から出射した光が、反射型偏光フィルタの外周面（側面）から漏れ出すのを抑制することができる。その結果、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される光学部材をさらに備え、反射型偏光フィルタは、光学部材の表面上に形成されている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタと光学部材とを一体的に形成することができるので、発光装置を、小型化・軽量化することができる。

上記反射型偏光フィルタが光学部材の表面上に形成されている発光装置において、光学部材は、導光部材およびレンズの少なくとも一方を含んでいてもよい。

上記光学部材が導光部材およびレンズの少なくとも一方を含む発光装置において、光学部材は、レーザ光入射面および第１レーザ光出射面を有する導光部材を含み、反射型偏光フィルタは、導光部材のレーザ光入射面および第１レーザ光出射面の少なくとも一方に形成されていてもよい。

上記光学部材が導光部材およびレンズの少なくとも一方を含む発光装置において、光学部材は、導光部材と、導光部材および蛍光体の間に配置されるレンズとを含み、反射型偏光フィルタは、レンズの表面上に形成されていてもよい。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される導光部材をさらに備え、導光部材は、レーザ光入射面と、レーザ光入射面よりも小さい面積を有する第２レーザ光出射面とを含む。このように構成すれば、導光部材の内部を通過するレーザ光を、集光することができる。これにより、例えば、複数のレーザ発生器から出射したレーザ光を、導光部材により集光して、１つの蛍光体に照射させることができる。その結果、複数のレーザ発生器を用いる場合にも、蛍光体の数が多くなるのを抑制することができるので、発光装置を、小型化・軽量化することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタは、レーザ発生器の第３レーザ光出射面上に形成されている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタとレーザ発生器とを一体的に形成することができるので、発光装置を、小型化・軽量化することができる。また、発光装置を組み立てる際に、反射型偏光フィルタがレーザ発生器から出射したレーザ光の直線偏光を透過するように、レーザ発生器と反射型偏光フィルタとの角度調整を行う必要がなくなる。これにより、発光装置の組立工程を簡略化することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、蛍光体は、反射型偏光フィルタの第４レーザ光出射面上に設けられている。このように構成すれば、反射型偏光フィルタと蛍光体とを一体的に形成することができるので、発光装置を、小型化・軽量化することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡と、レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される導光部材とをさらに備え、反射鏡は、レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、導光部材は、反射鏡の貫通穴に嵌め込まれている。このように構成すれば、貫通穴が大きくなるのを抑制することができるので、蛍光体からの光が貫通穴からレーザ発生器側に戻ってしまうのをより抑制することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、レーザ発生器は、半導体レーザ素子を含む。このように、レーザ光源（レーザ発生器）として半導体レーザ素子を用いれば、レーザ光源（レーザ発生器）を小型化・軽量化することできるので、発光装置を小型化・軽量化することできる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタは、多層膜偏光子を含む。このように構成すれば、反射型偏光フィルタを、例えば曲面上や、細かい（面積の小さい）部分にも、容易に形成することができる。

上記第１の局面による発光装置において、好ましくは、反射型偏光フィルタは、ワイヤーグリッドを含む。このように構成すれば、反射型偏光フィルタを、容易に形成することができる。

この発明の第２の局面による照明装置は、上記の構成の発光装置を備える。このように構成すれば、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、光の取出し効率を向上させることが可能な発光装置および照明装置を容易に得ることができる。

本発明の第１実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による発光装置の反射型偏光フィルタの構造を説明するための拡大図である。 本発明の第２実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図３に示した本発明の第２実施形態による発光装置の反射型偏光フィルタの構造を説明するための拡大図である。 本発明の第３実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図６に示した本発明の第４実施形態による発光装置の透光部材の構造を示した正面図である。 図６に示した本発明の第４実施形態による発光装置の透光部材の構造を示した拡大正面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第６実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第７実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第８実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第９実施形態による発光装置の構造を示した断面図である。 図１３に示した本発明の第９実施形態による発光装置の導光部材の構造を説明するための平面図である。 本発明の第１変形例による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第２変形例による発光装置の構造を示した断面図である。 本発明の第３変形例による発光装置の構造を示した断面図である。 上記特許文献１に開示された光源装置（発光装置）の構造を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合もある。

（第１実施形態）
図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による発光装置１の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による発光装置１は、車両用前照灯などの照明装置としても用いることができるもので、図１に示すように、半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２の前方に配置されたコリメートレンズ３と、コリメートレンズ３の前方に配置された透光部材４と、透光部材４の前方に配置されたレンズ５と、レンズ５の前方に配置された蛍光体６と、反射鏡７とを備えている。これら、半導体レーザ素子２、コリメートレンズ３、透光部材４、レンズ５および蛍光体６は、一直線上に配置されている。なお、半導体レーザ素子２は、本発明の「レーザ発生器」の一例である。

半導体レーザ素子２は、例えば青紫色のレーザ光を出射（発振）し、レーザ光源として機能する。また、半導体レーザ素子２は、直線偏光のレーザ光を出射する。なお、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光は、コヒーレントな光である。

コリメートレンズ３は、例えば平凸レンズにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、平行光にして前方に透過させる機能を有する。なお、コリメートレンズ３を透過したレーザ光のビームスポット径は、例えば約５ｍｍである。

透光部材４は、例えば、約５ｍｍの厚みを有するＳｉＯ₂（ガラス）基板により形成されている。なお、透光部材４の厚みが小さくなるにしたがって、レーザ光の伝搬ロス（透光部材４を透過する際のレーザ光の損失）が低減される。このため、後述する反射型偏光フィルタ８の機械的強度が確保できるのであれば、透光部材４を設けなくてもよい。また、反射型偏光フィルタ８の機械的強度が確保できるのであれば透光部材４を設けなくてもよいことは、後述する第２〜第５実施形態および本発明の第１変形例も同様である。

また、透光部材４は、半導体レーザ素子２側に形成されたレーザ光入射面４ａと、半導体レーザ素子２とは反対側に形成されたレーザ光出射面４ｂとを含む。

ここで、第１実施形態では、透光部材４のレーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂには、反射型偏光フィルタ８が設けられている。

また、透光部材４および反射型偏光フィルタ８は、反射鏡７の後述する貫通穴７ａの穴径と同じまたは少しだけ小さい直径を有するように形成されている。そして、透光部材４および反射型偏光フィルタ８は、反射鏡７の後述する貫通穴７ａに嵌め込まれており、貫通穴７ａを塞いでいる。なお、透光部材４および反射型偏光フィルタ８の外周面（側面）と反射鏡７の後述する貫通穴７ａの内周面との間に、図示しない接着材などを配置することにより、透光部材４および反射型偏光フィルタ８を、反射鏡７の後述する貫通穴７ａに固定してもよい。

また、第１実施形態では、反射型偏光フィルタ８は、反射鏡７の後述する貫通穴７ａから突出しないように配置されている。具体的には、レーザ光入射面４ａ上の反射型偏光フィルタ８の後面（半導体レーザ素子２側の最外面）は、反射鏡７の外面７ｂよりも外側（半導体レーザ素子２側）に出ないように配置されている。また、レーザ光出射面４ｂ上の反射型偏光フィルタ８の前面（半導体レーザ素子２とは反対側の最外面）は、反射鏡７の後述する内面７ｃよりも内側（半導体レーザ素子２とは反対側（蛍光体６側））に出ないように配置されている。なお、第１実施形態では、レーザ光出射面４ｂ上の反射型偏光フィルタ８の前面は、反射鏡７の後述する内面７ｃと一致する（段差が生じない）ように配置されている。また、反射型偏光フィルタ８の前面は、本発明の「反射型偏光フィルタの蛍光体側の面」の一例である。

また、第１実施形態では、反射型偏光フィルタ８は、半導体レーザ素子２からのレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。すなわち、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光が、例えばＴＥ波であるとすると、後述するように、反射型偏光フィルタ８は、蛍光体６からの光のＴＭ波成分を反射するように形成されている。

具体的には、第１実施形態では、図２に示すように、反射型偏光フィルタ８は、複屈折率を有する誘電体材料を用いた多層膜偏光子により形成されており、透光部材４側から順に、ＣａＣＯ₃層８ａとＳｉＯ₂層８ｂとが、交互に５０層ずつ積層されることにより形成されている。

また、反射型偏光フィルタ８は、真空蒸着法やスパッタリング法といった一般的に知られている薄膜形成方法を用いて、透光部材４の表面（レーザ光入射面８ａおよびレーザ光出射面８ｂ）上に形成されている。

ここで、ＣａＣＯ₃（ＣａＣＯ₃層８ａ）は、直線偏光の偏波面の違いにより異なる屈折率を有するとともに、ＴＥ波に対して約１．４８の屈折率を有し、ＴＭ波に対して約１．６６の屈折率を有する。ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂層８ｂ）は、約１．４５の屈折率を有する。

また、ＣａＣＯ₃層８ａおよびＳｉＯ₂層８ｂは、反射しようとする光（蛍光体６からの可視光）の中心波長をλ（例えば５１０ｎｍ）とし、層（ＣａＣＯ₃層８ａおよびＳｉＯ₂層８ｂ）の屈折率をｎとした場合、λ／（４ｎ）の厚みに形成されている。

すなわち、ＣａＣＯ₃のＴＭ波に対する屈折率は約１．６６であるから、ＣａＣＯ₃層８ａの厚みは、λ／（４ｎ）＝５１０／（４×約１．６６）＝約７６．８ｎｍである。その一方、ＳｉＯ₂の屈折率は約１．４５であるから、ＳｉＯ₂層８ｂの厚みは、λ／（４ｎ）＝５１０／（４×約１．４５）＝約８７．９ｎｍである。

なお、図１に示すように、レーザ光入射面４ａ上の反射型偏光フィルタ８と、レーザ光出射面４ｂ上の反射型偏光フィルタ８とは、透光部材４を中心として対称の構造に形成されている。

そして、反射型偏光フィルタ８が、半導体レーザ素子２からのレーザ光（ＴＥ波）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有するＴＭ波を反射するように、半導体レーザ素子２と反射型偏光フィルタ８とが角度調節されている。言い換えると、半導体レーザ素子２および反射型偏光フィルタ８は、半導体レーザ素子２からのレーザ光の直線偏光の偏波面と、反射型偏光フィルタ８が透過させる直線偏光の偏波面とが一致するように、配置されている。

なお、第１実施形態では、反射型偏光フィルタ８を、透光部材４のレーザ光入射面４ａとレーザ光出射面４ｂとの両方に設けているが、反射型偏光フィルタ８は、透光部材４のレーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂのいずれか一方のみに設けてもよい。ただし、ＴＭ波に対する反射型偏光フィルタ８の反射率は、例えば９０％程度であるので、反射型偏光フィルタ８を、レーザ光入射面４ａとレーザ光出射面４ｂとの両方に設ける方が好ましい。

レンズ５は、例えば両凸レンズにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、蛍光体６に集光する機能を有する。なお、レンズ５は、図示しない保持部材により反射鏡７に固定されていてもよい。

蛍光体６は、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、例えば青色光、緑色光および赤色光などからなる可視光に変換し出射する機能を有する。この蛍光体６から出射される可視光は、ＴＥ波成分だけでなくＴＭ波成分も含んでいるとともに、全方向に出射される。また、蛍光体６から出射される青色光、緑色光および赤色光は、混色されると白色光になるので、白色の可視光が外部に向かって出射されることになる。また、蛍光体６は、図示しない保持部材により固定されていてもよい。なお、蛍光体６から出射される可視光は、インコヒーレントな光である。

反射鏡７は、例えば金属製である。また、反射鏡７は、透光部材４と反射型偏光フィルタ８とを合わせた厚みよりも大きいまたは同じ厚みを有する。

また、反射鏡７の中央部には、半導体レーザ素子２からのレーザ光を通過させるための貫通穴７ａが形成されている。すなわち、貫通穴７ａ、透光部材４および反射型偏光フィルタ８は、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域に配置されている。

また、反射鏡７の内面７ｃは、蛍光体６からの光を前方に反射する機能を有する反射面で形成されている。この内面７ｃは、例えば放物面に形成されている。なお、内面７ｃは、楕円面の一部であってもよいし、上下方向や左右方向に非対称な面であってもよい。また、内面７ｃは、本発明の「反射面」の一例である。

この発光装置１では、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光は、コリメートレンズ３を透過することにより平行光になる。そして、コリメートレンズ３を透過したレーザ光は、透光部材４および反射型偏光フィルタ８を透過し、レンズ５により集光されて蛍光体６に照射される。

そして、レーザ光は、蛍光体６により、インコヒーレントな可視光に変換され、全方向に出射する。蛍光体６から出射した可視光の大部分は、そのまま前方に出射し、または、反射鏡７により反射されて前方に出射する。その一方、蛍光体６から出射した可視光の一部は、反射鏡７の貫通穴７ａに向かって進行する。

そして、第１実施形態では、反射鏡７の貫通穴７ａに向かって進行する可視光のＴＭ波成分は、反射型偏光フィルタ８により反射されて前方に出射する。

第１実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタ８を、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成する。これにより、蛍光体６から出射し、半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光（可視光）のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光を反射することができる。すなわち、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光が、例えばＴＥ波である場合、反射型偏光フィルタ８は、ＴＥ波を透過し、ＴＭ波を反射するので、蛍光体６から出射し半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光のうちのＴＭ波成分を反射することができる。これにより、蛍光体６から出射し半導体レーザ素子２側（反射鏡７の貫通穴７ａ）に向かって進行する光が、貫通穴７ａを通過して半導体レーザ素子２側に戻って（逃げて）しまうのを抑制することができるとともに、その光の一部（ＴＭ波成分）を反射型偏光フィルタ８により反射して利用することができる。その結果、光の取出し効率（利用効率）を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ８を、貫通穴７ａを塞ぐように配置することによって、蛍光体６から出射した光（可視光）が反射鏡７の貫通穴７ａを通過して半導体レーザ素子２側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光出射面４ｂ上の反射型偏光フィルタ８の前面（半導体レーザ素子２とは反対側の最外面）を、反射鏡７の内面７ｃから蛍光体６側に突出しないように配置する。これにより、蛍光体６から出射した光が、外周面（側面）から透光部材４や反射型偏光フィルタ８に入射するのを防止することができる。すなわち、反射型偏光フィルタ８に入射する光の全てを、反射型偏光フィルタ８の蛍光体６側の面から入射させることができる。これにより、蛍光体６から出射した光のうち、レーザ光の直線偏光の偏波面と交差する偏波面を有する直線偏光が、反射型偏光フィルタ８を透過するのを抑制することができる。その結果、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。また、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光が、透光部材４や反射型偏光フィルタ８に入射した際に透光部材４や反射型偏光フィルタ８の外周面（側面）から漏れ出すのを抑制することができる。これにより、光の取出し効率が低下するのをより抑制することができる。

同様に、レーザ光入射面４ａ上の反射型偏光フィルタ８の後面（半導体レーザ素子２側の最外面）を、反射鏡７の外面７ｂから外側（半導体レーザ素子２側）に突出しないように配置することによって、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光源（レーザ発生器）として半導体レーザ素子２を用いることによって、レーザ光源を小型化・軽量化することできるので、発光装置１を小型化・軽量化することできる。

また、第１実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ８を、多層膜偏光子により形成することによって、反射型偏光フィルタ８を容易に形成することができる。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、図３および図４を参照して、上記第１実施形態と異なり、反射型偏光フィルタ１８がワイヤーグリッドにより形成されている場合について説明する。

本発明の第２実施形態による発光装置１１では、図３に示すように、透光部材４のレーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂに、反射型偏光フィルタ１８が設けられている。

第２実施形態では、透光部材４は、透光性を有していれば、ＳｉＯ₂基板以外の、例えばＳｉＣ基板やその他の材料により形成されていてもよい。

反射型偏光フィルタ１８は、上記第１実施形態の反射型偏光フィルタ８と同様、透光部材４のレーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂのいずれか一方のみに設けられていてもよい。

また、反射型偏光フィルタ１８は、上記第１実施形態の反射型偏光フィルタ８と同様、半導体レーザ素子２からのレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されている。すなわち、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光が、例えばＴＥ波であるとすると、反射型偏光フィルタ１８は、蛍光体６からの光のＴＭ波成分を反射するように形成されている。

ここで、第２実施形態では、反射型偏光フィルタ１８は、ワイヤーグリッドにより形成されている。具体的には、反射型偏光フィルタ１８は、図４に示すように、例えばＡｌ（アルミニウム）からなる複数の金属細線１８ａにより形成されている。この複数の金属細線１８ａは、例えば、水平方向（図４の紙面に対して垂直方向）に延びるように形成されている。また、複数の金属細線１８ａは、例えば、約１００ｎｍの線幅を有するとともに、可視光の波長（例えば約５１０ｎｍ）よりも小さいピッチ（例えば２００ｎｍ）で配置されている。また、複数の金属細線１８ａは、例えば約１００ｎｍの厚みを有するように形成されている。

なお、複数の金属細線１８ａ（ワイヤーグリッド）は、金属細線１８ａの延びる方向（水平方向）と直交する方向に振動する直線偏光（例えばＴＥ波）を透過し、金属配線１８ａの延びる方向に振動する直線偏光（例えばＴＭ波）を反射させる機能を有する。

より詳細に説明すると、金属細線１８ａの線幅は小さいので、金属細線１８ａの延びる方向と直交する方向に振動する光（例えばＴＥ波）は、金属細線１８ａの自由電子に吸収されない。このため、金属細線１８ａの延びる方向と直交する方向に振動する光は、反射型偏光フィルタ８を透過する。その一方、金属細線１８ａの延びる方向に振動する光（例えばＴＭ波）は、金属細線１８ａの自由電子に吸収され、自由電子は、再び電磁波を生成する。このため、金属細線１８ａの延びる方向に振動する光は、金属細線１８ａで反射される。

また、第２実施形態では、金属細線１８ａ（反射型偏光フィルタ１８）は、真空蒸着法やスパッタリング法といった一般的に知られている薄膜形成方法を用いて、透光部材４の表面（レーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂ）上に形成されている。

具体的には、真空蒸着法やスパッタリング法などを用いて、透光部材４の表面（レーザ光入射面４ａおよびレーザ光出射面４ｂ）上に、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ層（図示せず）が形成される。そして、フォトリソグラフィ技術などを用いて、Ａｌ層のうちの金属細線１８ａとなる領域以外の領域上に、レジストパターン層（図示せず）が形成される。なお、レジストパターン層は、電子線露光またはナノプリントや、その他の方法により形成することも可能である。

その後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などを用いて、Ａｌ層の所定領域が除去されることによって、金属細線１８ａが形成される。なお、金属細線１８ａは、ＲＩＢＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、または、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチング法や、その他の方法により形成することも可能である。

第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ１８を、レーザ光の直線偏光を透過し、レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成する。これにより、上記第１実施形態と同様、光の取出し効率（利用効率）を向上させることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ１８を、ワイヤーグリッドにより形成することによって、反射型偏光フィルタ１８を、容易に形成することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
この第３実施形態では、図５を参照して、上記第１および第２実施形態と異なり、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８が反射鏡２７の貫通穴２７ａに嵌め込まれていない場合について説明する。

本発明の第３実施形態による発光装置２１では、図５に示すように、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８は、反射鏡２７の貫通穴２７ａの穴径よりも大きい外形を有するように形成されている。すなわち、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８は、反射鏡２７の貫通穴２７ａよりも大きい面積を有するように形成されている。

そして、反射型偏光フィルタ２８は、反射鏡２７の外面２７ｂに当接されており、貫通穴２７ａを外側（蛍光体６とは反対側）から塞いでいる。すなわち、反射型偏光フィルタ２８の前面（半導体レーザ素子２とは反対側の最外面）は、反射鏡２７の内面２７ｃよりも内側（半導体レーザ素子２とは反対側（蛍光体６側））に出ないように配置されている。なお、反射鏡２７は、上記第１および第２実施形態の反射鏡７よりも小さい厚みに形成されていてもよい。また、内面２７ｃは、本発明の「反射面」の一例である。

また、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８は、接着材（図示せず）などを用いて反射鏡２７に接着されていてもよいし、保持部材（図示せず）を用いて固定されていてもよい。

また、第３実施形態の反射型偏光フィルタ２８は、上記第１実施形態のように多層膜偏光子により形成されていてもよいし、上記第２実施形態のようにワイヤーグリッド（金属細線）により形成されていてもよい。なお、反射型偏光フィルタが、多層膜偏光子により形成されていてもよいし、ワイヤーグリッドにより形成されていてもよいことは、第４実施形態以降も同様である。

第３実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１および第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ２８を、貫通穴２７ａよりも大きい面積を有するように形成する。これにより、蛍光体６から出射した光が反射鏡２７の貫通穴２７ａを通過して半導体レーザ素子２側に戻ってしまうのを容易に抑制することができる。これにより、光の取出し効率を容易に向上させることができる。また、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８を、貫通穴２７ａの穴径に合わせて形成する必要がないので、透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８を容易に製造することができる。

また、第３実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ２８を、蛍光体６とは反対側から貫通穴２７ａを塞ぐように配置する。これにより、反射型偏光フィルタ２８を、蛍光体６側から貫通穴２７ａを塞ぐように配置する場合と異なり、反射鏡２７の内面２７ｃの一部が反射型偏光フィルタ２８で覆われることがないので、光の取出し効率が低下するのを抑制することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
この第４実施形態では、図６〜図８を参照して、上記第３実施形態と異なり、透光部材３４の一部がフォトニック結晶構造を有する場合について説明する。

本発明の第４実施形態による発光装置３１では、図６に示すように、透光部材３４および反射型偏光フィルタ３８は、反射鏡２７の貫通穴２７ａの穴径よりも大きい外形を有するように形成されている。

ここで、第４実施形態では、透光部材３４および反射型偏光フィルタ３８は、上記第３実施形態の透光部材２４および反射型偏光フィルタ２８よりも大きい外形を有するように形成されていてもよい。

透光部材３４は、図７に示すように、反射鏡２７の貫通穴２７ａ（図６参照）に対向配置される領域（図７の２点鎖線で囲われた円形状の領域）３４ａと、領域３４ａの周囲を囲う領域３４ｂとを含む。なお、領域３４ａは、本発明の「第１領域」の一例であり、領域３４ｂは、本発明の「第２領域」の一例である。

そして、第４実施形態では、透光部材３４の領域３４ｂは、２次元フォトニック結晶構造を有する。この２次元フォトニック結晶構造は、蛍光体６からの可視光の中心波長（例えば約５１０ｎｍ）を遮断するフォトバンドギャップを有するように形成されている。

具体的には、図８に示すように、透光部材３４の領域３４ｂには、複数の円形状の貫通孔３４ｃが形成されている。この複数の貫通孔３４ｃは、三角格子状に設けられている。また、複数の貫通孔３４ｃは、約１００ｎｍの内径を有するとともに、約１８０ｎｍのピッチ（周期）Ｐで配置されている。

また、２次元フォトニック結晶構造（複数の貫通孔３４ｃ）は、透光部材３４の表面上に多層膜偏光子やワイヤーグリッドが形成される前の状態で、電子線露光やフォトリソグラフィ技術などを用いて形成される。

具体的には、電子線露光やフォトリソグラフィ技術などを用いて、ＳｉＯ₂基板（透光部材３４）のうちの貫通孔３４ｃとなる領域以外の領域上に、レジストパターン層（図示せず）が形成される。

そして、ＲＩＥ法、ＩＣＰエッチング法またはＲＩＢＥ法などを用いて、ＳｉＯ₂基板の所定領域が除去されることによって、２次元フォトニック結晶構造（複数の貫通孔３４ｃ）を有する透光部材３４が形成される。

その後、透光部材３４の表面上に、多層膜偏光子またはワイヤーグリッドからなる反射型偏光フィルタ３８が形成される。

なお、第４実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第３実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ３８の領域３４ｂに、２次元フォトニック結晶構造を形成する。これにより、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光および蛍光体６から出射した光が、反射型偏光フィルタ３８に入射した際に反射型偏光フィルタ３８の領域３４ａから領域３４ｂに進入するのを抑制することができる。これにより、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光および蛍光体６から出射した光が、反射型偏光フィルタ３８の外周面（側面）から漏れ出すのを抑制することができる。その結果、光の取出し効率が低下するのをより抑制することができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。

（第５実施形態）
この第５実施形態では、図９を参照して、上記第１〜第４実施形態と異なり、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、導光部材４３を用いて蛍光体６に導光する場合について説明する。

本発明の第５実施形態による発光装置４１は、図９に示すように、半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２の前方に配置された集光レンズ４２と、集光レンズ４２の前方に配置された導光部材４３と、導光部材４３の前方に配置されたレンズ４４と、レンズ４４の前方に配置される透光部材４および反射型偏光フィルタ８と、蛍光体６と、反射鏡７とを備えている。なお、透光部材４の表面には、多層膜偏光子からなる反射型偏光フィルタ８ではなく、ワイヤーグリッドからなる反射型偏光フィルタ１８を設けてもよい。

集光レンズ４２は、例えば両凸レンズにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光を、集光して導光部材４３に入射させる機能を有する。

導光部材４３は、例えば、約０．１ｍｍ〜約３．０ｍｍの直径を有する光ファイバにより形成されている。このように、導光部材４３を光ファイバにより形成することによって、半導体レーザ素子２の配置位置の自由度を向上させることが可能である。また、半導体レーザ素子２を既存の放熱部材に取り付けることも可能であるので、半導体レーザ素子２で発生する熱を放熱させるための放熱部材を別途設ける必要がない。

また、導光部材４３は、半導体レーザ素子２側（集光レンズ４２側）に配置されるレーザ光入射面４３ａと、蛍光体６側（レンズ４４側）に配置されるレーザ光出射面４３ｂとを含む。

このレーザ光入射面４３ａ（導光部材４３の半導体レーザ素子２側の端部）、集光レンズ４２および半導体レーザ素子２は、一直線上に配置されている。また、レーザ光出射面４３ｂ（導光部材４３の蛍光体６側の端部）、レンズ４４、透光部材４、反射型偏光フィルタ８および蛍光体６は、一直線上に配置されている。

また、導光部材４３は、入射したレーザ光を全反射させながらレンズ４４に導光する機能を有する。

また、第５実施形態では、導光部材４３は、偏波保持ファイバにより形成されており、半導体レーザ素子２からのレーザ光は、偏波面が保持された状態で、レンズ４４に導光される。

レンズ４４は、例えば両凸レンズにより形成されており、導光部材４３からのレーザ光を、集光して透光部材４および反射型偏光フィルタ８に入射させる機能を有する。なお、レンズ４４は、導光部材４３からのレーザ光を集光せず、例えば平行光にするように形成されていてもよい。また、導光部材４３から蛍光体６までの距離が十分小さい場合や、蛍光体６が十分大きい場合には、導光部材４３から出射したレーザ光の全てを蛍光体６に照射させることが可能であるので、レンズ４４を設けなくてもよい。

また、反射型偏光フィルタ８が、導光部材４３を通過したレーザ光（直線偏光）を透過し、レーザ光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように、半導体レーザ素子２（または導光部材４３）と反射型偏光フィルタ８とが角度調節されている。

なお、第５実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第４実施形態と同様である。

また、第５実施形態のその他の効果は、上記第１〜第４実施形態と同様である。

（第６実施形態）
この第６実施形態では、図１０を参照して、上記第１〜第５実施形態と異なり、反射型偏光フィルタ５８がレンズ５５の表面に形成されている場合について説明する。

本発明の第６実施形態による発光装置５１では、図１０に示すように、透光部材は設けられておらず、反射型偏光フィルタ５８は、レンズ５５の表面（レーザ光入射面およびレーザ光出射面）に形成されている。すなわち、第６実施形態では、反射鏡２７の貫通穴２７ａは、透光部材や反射型偏光フィルタ５８により塞がれていない。なお、レンズ５５は、例えば上記第１実施形態のレンズ５と同様の構造に形成されている。また、レンズ５５は、本発明の「光学部材」の一例である。

なお、第６実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第５実施形態と同様である。

第６実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ５８を、レンズ５５の表面上に形成する。これにより、反射型偏光フィルタ５８とレンズ５５とを一体的に形成することができるので、発光装置５１を、小型化・軽量化することができる。

なお、第６実施形態のその他の効果は、上記第１〜第５実施形態と同様である。

（第７実施形態）
この第７実施形態では、図１１を参照して、上記第６実施形態と異なり、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、導光部材４３を用いて蛍光体６に導光する場合について説明する。

本発明の第７実施形態による発光装置６１は、図１１に示すように、半導体レーザ素子２と、集光レンズ４２と、導光部材４３と、レンズ６４と、反射型偏光フィルタ６８と、蛍光体６と、反射鏡６７とを備えている。なお、レンズ６４は、本発明の「光学部材」の一例である。

反射鏡６７の貫通穴６７ａは、導光部材４３の直径と同じまたは少しだけ大きい内径を有する。

そして、第７実施形態では、導光部材４３の蛍光体６側の端部は、反射鏡６７の貫通穴６７ａに嵌め込まれている。すなわち、導光部材４３のレーザ光出射面４３ｂは、反射鏡６７の内面６７ｃよりも内側（半導体レーザ素子２とは反対側（蛍光体６側））に配置されている。

レンズ６４は、例えば上記第５実施形態のレンズ４４と同様の構造に形成されている。また、レンズ６４は、導光部材４３の直径よりも大きく、かつ、上記第６実施形態のレンズ５５よりも小さい直径を有する。

また、第７実施形態では、上記第６実施形態と同様、透光部材は設けられておらず、反射型偏光フィルタ６８は、レンズ６４の表面（レーザ光入射面およびレーザ光出射面）に形成されている。

なお、第７実施形態では、導光部材４３と蛍光体６との間に、レンズ６４を設けているが、導光部材４３から出射したレーザ光を集光させる必要がないのであれば、レンズ６４の代わりに、例えば平板状の透光部材を設けてもよい。

第７実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第５および第６実施形態と同様である。

第７実施形態では、上記のように、反射鏡６７に、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光が通過する貫通穴６７ａを形成し、導光部材４３を、反射鏡６７の貫通穴６７ａに嵌め込んでいる。これにより、貫通穴６７ａが大きくなるのを抑制することができるので、蛍光体６からの光が貫通穴６７ａから半導体レーザ素子２側に戻ってしまうのをより抑制することができる。

なお、第７実施形態のその他の効果は、上記第１〜第６実施形態と同様である。

（第８実施形態）
この第８実施形態では、図１２を参照して、上記第１〜第７実施形態と異なり、半導体レーザ素子２の表面に反射型偏光フィルタ７８が形成されている場合について説明する。

本発明の第８実施形態による発光装置７１は、図１２に示すように、半導体レーザ素子２と、反射型偏光フィルタ７８と、蛍光体６と、反射鏡７７とを備えている。

ここで、第８実施形態では、半導体レーザ素子２のレーザ光出射面（前面）２ａ上に、例えばワイヤーグリッドからなる反射型偏光フィルタ７８が形成されている。なお、反射型偏光フィルタ７８は、多層膜偏光子により形成されていてもよい。また、レーザ光出射面２ａは、本発明の「第３レーザ光出射面」の一例である。

また、半導体レーザ素子２のレーザ光出射面２ａおよび反射型偏光フィルタ７８は、同じ大きさの直径（外形）を有するように形成されている。

反射鏡７７の貫通穴７７ａは、半導体レーザ素子２のレーザ光出射面２ａおよび反射型偏光フィルタ７８の直径（外形）と同じまたは少しだけ大きい内径（内形）を有する。

そして、半導体レーザ素子２および反射型偏光フィルタ７８は、反射鏡７７の貫通穴７７ａに嵌め込まれて固定されており、貫通穴７７ａを塞いでいる。

なお、第８実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第７実施形態と同様である。

第８実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ７８を、半導体レーザ素子２のレーザ光出射面２ａ上に形成することによって、反射型偏光フィルタ７８と半導体レーザ素子２とを一体的に形成することができるので、発光装置７１を、小型化・軽量化することができる。また、発光装置７１を組み立てる際に、反射型偏光フィルタ７８が半導体レーザ素子２から出射したレーザ光の直線偏光を透過するように、半導体レーザ素子２と反射型偏光フィルタ７８との角度調整を行う必要がなくなる。これにより、発光装置７１の組立工程を簡略化することができる。

また、第８実施形態のその他の効果は、上記第１〜第７実施形態と同様である。

（第９実施形態）
この第９実施形態では、図１３および図１４を参照して、上記第１〜第８実施形態と異なり、集光機能を有する導光部材８３を用いる場合について説明する。

本発明の第９実施形態による発光装置８１では、図１３に示すように、複数の半導体レーザ素子２（図１４参照）と、導光部材８３と、反射型偏光フィルタ８８ａおよび８８ｂと、蛍光体８６と、反射鏡８７とを備えている。なお、導光部材８３は、本発明の「光学部材」の一例である。

導光部材８３は、透光性を有する材料により形成されているとともに、集光機能を有する。

具体的には、導光部材８３は、図１３および図１４に示すように、例えば四角錐台形状に形成されており、レーザ光入射面８３ａと、レーザ光入射面８３ａよりも面積の小さいレーザ光出射面８３ｂとを含む。なお、レーザ光出射面８３ｂは、本発明の「第１レーザ光出射面」および「第２レーザ光出射面」の一例である。

また、レーザ光出射面８３ｂは、上下方向の長さおよび水平方向の長さが反射鏡８７の貫通穴８７ａの内径よりも小さくなるように形成されているとともに、半導体レーザ素子２側（または蛍光体８６側）から見て、反射鏡８７の貫通穴８７ａ内に収まる大きさに形成されている。

また、第９実施形態では、図１４に示すように、導光部材８３のレーザ光入射面８３ａに対向するように、複数（例えば４つ）の半導体レーザ素子２が配置されている。これら複数の半導体レーザ素子２は、共振器（図示せず）の延長線が略一点に集中するように配置されている。そして、複数の半導体レーザ素子２から出射した光は、導光部材８３に入射した後、導光部材８３の表面部分で全反射されながら、レーザ光出射面８３ｂに集光される。なお、導光部材８３の形状により、複数の半導体レーザ素子２から出射したレーザ光をレーザ光出射面８３ｂに集光させることが可能であるので、複数の半導体レーザ素子２を、共振器（図示せず）の延長線が略一点に集中するように配置しなくてもよい。すなわち、複数の半導体レーザ素子２を、例えば、共振器（図示せず）が互いに平行になるように配置してもよい。

また、第９実施形態では、導光部材８３のレーザ光入射面８３ａ上に反射型偏光フィルタ８８ａが形成されており、レーザ光出射面８３ｂ上に反射型偏光フィルタ８８ｂが形成されている。

蛍光体８６は、反射鏡８７の内面８７ｃよりも内側（半導体レーザ素子２とは反対側）に配置されている。なお、内面８７ｃは、本発明の「反射面」の一例である。

第９実施形態のその他の構造および製造方法は、上記第１〜第８実施形態と同様である。

第９実施形態では、上記のように、導光部材８３に、レーザ光入射面８３ａと、レーザ光入射面８３ａよりも小さい面積を有するレーザ光出射面８３ｂとを設けることによって、導光部材８３の内部を通過するレーザ光を、集光することができる。これにより、複数の半導体レーザ素子２から出射したレーザ光を、導光部材８３により集光して、１つの蛍光体８６に照射させることができる。その結果、複数の半導体レーザ素子２を用いる場合にも、蛍光体８６の数が多くなるのを抑制することができるので、発光装置８１を、より小型化・軽量化することができる。

また、第９実施形態では、上記のように、反射型偏光フィルタ８８ａおよび８８ｂを、導光部材８３のレーザ光入射面８３ａおよびレーザ光出射面８３ｂに形成する。これにより、反射型偏光フィルタ８８ａおよび８８ｂと導光部材８３とを一体的に形成することができるので、発光装置８１を、より小型化・軽量化することができる。

また、第９実施形態のその他の効果は、上記第１〜第８実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、本発明の発光装置は、インジケータランプ（表示灯）、イルミネーションランプ（電球）、プロジェクタまたはレーザポインタや、その他の各種発光装置に適用可能である。また、本発明の発光装置は、自動車（車両）等の移動体用前照灯、表示装置用のバックライト、室内用照明装置、サーチライトまたは内視鏡用照明装置や、その他の各種照明装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、レーザ光を可視光に変換した例について示したが、本発明はこれに限らず、レーザ光を可視光以外の光に変換してもよい。例えば、レーザ光を赤外光に変換する場合には、セキュリティ用ＣＣＤカメラの夜間照明装置や、赤外線暖房機の赤外線発光装置などにも適用可能である。

また、上記実施形態では、レーザ発生器として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子以外のレーザ発生器を用いてもよい。

また、上記実施形態では、青紫色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、レーザ光を青色光、緑色光、赤色光からなる可視光に変換して出射する蛍光体とを設け、青色光、緑色光および赤色光が混色されることにより白色光を出射するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、青色光のレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、青色光の一部を黄色光に変換して出射する蛍光体とを設けてもよいし、他の色の光を出射する半導体レーザ素子および蛍光体を設けてもよい。また、白色光以外の光を出射するように、半導体レーザ素子および蛍光体を構成してもよい。

また、上記実施形態では、反射型偏光フィルタを、多層膜偏光子やワイヤーグリッドにより形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、反射型偏光フィルタを、多層膜偏光子およびワイヤーグリッド以外により形成してもよい。

また、例えば上記第１実施形態では、多層膜偏光子を、ＣａＣＯ₃およびＳｉＯ₂を用いて形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、多層膜偏光子を、例えばアルミナやポリマーなどの、ＣａＣＯ₃およびＳｉＯ₂以外の材料を用いて形成してもよい。

また、例えば上記第１実施形態では、ＣａＣＯ₃層とＳｉＯ₂層とを５０層ずつ積層して多層膜偏光子を形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣａＣＯ₃層およびＳｉＯ₂層の層数は、任意の数に設定可能である。

また、例えば上記第２実施形態では、ワイヤーグリッド（金属細線）を、Ａｌにより形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、ワイヤーグリッドを、ステンレス、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどの他の金属材料により形成してもよい。

また、例えば上記第３実施形態では、透光部材および反射型偏光フィルタを、反射鏡の貫通穴を外側から塞ぐように配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、透光部材および反射型偏光フィルタを、反射鏡の貫通穴を内側（蛍光体側）から塞ぐように配置してもよい。

上記第４実施形態では、フォトニック結晶構造を形成するために、ＳｉＯ₂基板（透光部材）に貫通孔を形成した例ついて説明したが、本発明はこれに限らず、ＳｉＯ₂基板（透光部材）が所望の機能を満たすのであれば、ＳｉＯ₂基板（透光部材）に貫通していない孔を形成してもよい。

また、上記実施形態では、反射型偏光フィルタから所定の距離を隔てて蛍光体を配置した例ついて説明したが、本発明はこれに限らず、図１５に示した本発明の第１変形例による発光装置９１のように、反射型偏光フィルタ９８のレーザ光出射面（第４レーザ光出射面）９８ａ上に、蛍光体９６を接合（接着）し、反射型偏光フィルタ９８と蛍光体９６とを一体的に形成してもよい。

また、上記第５および第７実施形態では、光ファイバからなる導光部材の表面上に反射型偏光フィルタを形成しない例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１６に示した本発明の第２変形例による発光装置１０１のように、光ファイバからなる導光部材（光学部材）１０３のレーザ光出射面（第１レーザ光出射面）１０３ｂ上に反射型偏光フィルタ１０８を一体的に形成してもよい。また、導光部材１０３のレーザ光入射面１０３ａ上に反射型偏光フィルタ１０８を一体的に形成してもよい。なお、光ファイバからなる導光部材１０３の表面（レーザ光入射面１０３ａやレーザ光出射面１０３ｂ）上に反射型偏光フィルタ１０８を形成する場合、反射型偏光フィルタ１０８を、例えば多層膜偏光子により形成してもよい。

また、例えば上記第９実施形態では、複数の半導体レーザ素子と、集光機能を有する導光部材とを設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子を１つだけ設ける場合であっても、集光機能を有する導光部材を用いてもよい。この場合にも、レーザ光を集光することにより、蛍光体を小さくすることができるので、発光装置を小型化・軽量化することができる。

また、上記実施形態では、蛍光体の前方に反射鏡を設けない例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１７に示した本発明の第３変形例による発光装置１１１のように、蛍光体８６の前方に反射鏡１１２を設けてもよい。この場合、反射鏡１１２を、蛍光体８６からの光を蛍光体８６に反射させるように構成してもよい。このように構成すれば、蛍光体８６から出射した光がそのまま発光装置１１１から出射されることがない。すなわち、蛍光体８６から出射した光は、一旦反射鏡８７に反射されて発光装置１１１から出射されるので、発光装置１１１の照射範囲を制御することができる。

また、蛍光体８６の厚みが小さい場合には、蛍光体８６に変換されずに蛍光体８６を透過してしまうレーザ光が発生する場合があるが、蛍光体８６の前方に反射鏡１１２を設けることによって、蛍光体８６を透過したレーザ光を再度蛍光体８６に入射させ、可視光に変換させることができる。

１、１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１ 発光装置
２ 半導体レーザ素子（レーザ発生器）
２ａ レーザ光出射面（第３レーザ光出射面）
６、８６、９６ 蛍光体
７、２７、６７、７７、８７ 反射鏡
７ａ、２７ａ、６７ａ、７７ａ、８７ａ 貫通穴
７ｃ、２７ｃ、８７ｃ 内面（反射面）
８、１８、２８、３８、５８、６８、７８、８８ａ、８８ｂ、９８、１０８ 反射型偏光フィルタ
３４ａ 領域（第１領域）
３４ｂ 領域（第２領域）
５５、６４ レンズ（光学部材）
８３、１０３ 導光部材（光学部材）
８３ａ、１０３ａ レーザ光入射面
８３ｂ レーザ光出射面（第１レーザ光出射面、第２レーザ光出射面）
９３ｂ レーザ光出射面（第１レーザ光出射面、第２レーザ光出射面）
９８ａ レーザ光出射面（第４レーザ光出射面）
１０３ｂ レーザ光出射面（第１レーザ光出射面）

Claims (19)

1. 直線偏光のレーザ光を出射するレーザ発生器と、
   前記レーザ発生器からのレーザ光が照射される蛍光体と、
   前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される反射型偏光フィルタとを備え、
   前記反射型偏光フィルタは、前記レーザ光の直線偏光を透過し、前記レーザ光の直線偏光の偏波面と直交する偏波面を有する直線偏光を反射するように形成されていることを特徴とする発光装置。
2. 前記蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記反射鏡は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、
   前記反射型偏光フィルタは、前記貫通穴を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記反射型偏光フィルタの前記蛍光体側の面は、前記反射鏡の反射面から前記蛍光体側に突出しないように配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の発光装置。
5. 前記反射鏡は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、
   前記反射型偏光フィルタは、前記貫通穴よりも大きい面積を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記反射型偏光フィルタは、前記蛍光体とは反対側から前記貫通穴を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 前記反射型偏光フィルタは、前記貫通穴に対向配置される第１領域と、前記第１領域の周囲を囲う第２領域とを含み、
   前記第２領域は、フォトニック結晶構造を有することを特徴とする請求項５または６に記載の発光装置。
8. 前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される光学部材をさらに備え、
   前記反射型偏光フィルタは、前記光学部材の表面上に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記光学部材は、導光部材およびレンズの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
10. 前記光学部材は、レーザ光入射面および第１レーザ光出射面を有する導光部材を含み、
    前記反射型偏光フィルタは、前記導光部材の前記レーザ光入射面および前記第１レーザ光出射面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
11. 前記光学部材は、前記導光部材と、前記導光部材および前記蛍光体の間に配置される前記レンズとを含み、
    前記反射型偏光フィルタは、前記レンズの表面上に形成されている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. 前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される導光部材をさらに備え、
    前記導光部材は、レーザ光入射面と、前記レーザ光入射面よりも小さい面積を有する第２レーザ光出射面とを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記反射型偏光フィルタは、前記レーザ発生器の第３レーザ光出射面上に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
14. 前記蛍光体は、前記反射型偏光フィルタの第４レーザ光出射面上に設けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。
15. 前記蛍光体からの光を所定の方向に反射する反射鏡と、
    前記レーザ発生器から出射したレーザ光の通過領域に配置される導光部材とをさらに備え、
    前記反射鏡は、前記レーザ発生器から出射したレーザ光が通過する貫通穴を含み、
    前記導光部材は、前記反射鏡の貫通穴に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光装置。
16. 前記レーザ発生器は、半導体レーザ素子を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
17. 前記反射型偏光フィルタは、多層膜偏光子を含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置。
18. 前記反射型偏光フィルタは、ワイヤーグリッドを含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発光装置。
19. 請求項１〜１８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照明装置。

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