JP2007324356A - Light-emitting device - Google Patents

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Naoki Matsuoka
直樹 松岡
Junichi Kinoshita
順一 木下
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Harison Toshiba Lighting Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safe and high-brightness light-emitting device that has almost no change in luminescent color in wide-range drive currents and in wide-range environmental temperatures. <P>SOLUTION: The light-emitting device for emitting light includes at least one light-emitting element 1 which has a wavelength-selective resonator structure, and a transparent material 2 including at least one kind of phosphor that emits fluorescence while receiving the light of the light-emitting element 1. A light-emitting wavelength of the light-emitting element 1 is a single longitudinal mode. A peak wavelength position of the light-emitting wavelength corresponds to that of an absorption spectrum of the phosphor. Single-longitudinal-mode light-emission emitted from the light-emitting element 1 excites the phosphor of the transparent material 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光素子が発光した光を外部へ放射させる発光装置であって、特に、蛍光体を内包する発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device that emits light emitted from a light emitting element to the outside, and particularly relates to a light emitting device that includes a phosphor.

蛍光体を用いた発光装置としては、例えば特許文献１に記載されている。図７は、特許文献１の照明装置の断面図である。図７に示す照明装置は、発光素子１１２と、当該発光素子から放射される励起光を異なる波長の光に変換する蛍光体層１１１とを含む。そして、発光素子１１２は、活性層１０４を含む複数の半導体層１０２−１０６を２つの反射鏡１０１、１０７で挟むことによって、透光性基板１００の第１主面上に共振器構造が形成された垂直共振器型面発光レーザを含む。また、２つの反射鏡１０１、１０７の反射率は、基板１００の第１主面上に対向する第２主面の方向に励起光が放射されるように、それぞれ設定され、基板１００の第２主面側方向の適当な位置の領域に蛍光体１１１が配置されている。
特開２００４−１３４６３３号公報 A light-emitting device using a phosphor is described in, for example, Patent Document 1. FIG. 7 is a cross-sectional view of the illumination device of Patent Document 1. The lighting device shown in FIG. 7 includes a light emitting element 112 and a phosphor layer 111 that converts excitation light emitted from the light emitting element into light of different wavelengths. In the light emitting element 112, a resonator structure is formed on the first main surface of the translucent substrate 100 by sandwiching a plurality of semiconductor layers 102 to 106 including the active layer 104 between the two reflecting mirrors 101 and 107. Vertical cavity surface emitting lasers. Further, the reflectivities of the two reflecting mirrors 101 and 107 are set so that excitation light is emitted in the direction of the second main surface facing the first main surface of the substrate 100, respectively. The phosphor 111 is disposed in a region at an appropriate position in the main surface side direction.
JP 2004-134633 A

一般的に、レーザ光によって蛍光体を励起する発光装置では、蛍光体層で吸収されなかったレーザ光は発光装置の外部へ放射される。そして、外部へ放射されるレーザ光には、人間の目に対して安全上で問題となる空間的コヒーレンシー（可干渉性）を含んでいる。   In general, in a light emitting device that excites a phosphor with laser light, laser light that is not absorbed by the phosphor layer is emitted to the outside of the light emitting device. The laser light emitted to the outside includes spatial coherency (coherence) which is a safety problem for human eyes.

特許文献１では、基板１００内でレーザ光を多重反射させること、凹凸形状の光拡散構造、または反射機能を有する光学膜の導入などにより、空間的コヒーレンシーを低減させ、安全性を図っている。しかしながら、これらの対応は、レーザ光の強度を減衰させ、蛍光体の励起効率を低下させる。また、特許文献１で用いられる垂直共振器型面発光レーザは、光出力が通常のレーザより低く、高輝度な照明装置とはいえない。   In Patent Document 1, spatial coherency is reduced and safety is achieved by multiple reflection of laser light within the substrate 100, the introduction of an uneven light diffusion structure, or an optical film having a reflection function, and the like. However, these measures attenuate the intensity of the laser light and reduce the excitation efficiency of the phosphor. Further, the vertical cavity surface emitting laser used in Patent Document 1 has a light output lower than that of a normal laser and cannot be said to be a high-luminance lighting device.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高輝度で、広範囲の駆動電流および環境温度において発光色の変化が少なく、かつ、安全な発光装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a safe light-emitting device that has high brightness, little changes in emission color over a wide range of driving currents and environmental temperatures, and is safe. is there.

上記目的を達成するため、第１の本発明に係る発光装置は、波長選択性のある共振器構造を有する、少なくとも１つの発光素子と、前記発光素子の光を受けて蛍光を発する少なくとも１種類の蛍光体を含む透明材料と、を備え、前記発光素子の発光波長は、単一縦モードであって、前記発光波長のピーク波長位置は、前記蛍光体の吸収スペクトルのピーク波長位置と対応し、前記発光素子から放射される単一縦モード発光は、前記透明材料の蛍光体を励起させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a light-emitting device according to a first aspect of the present invention has at least one light-emitting element having a wavelength-selective resonator structure and at least one type that emits fluorescence upon receiving light from the light-emitting element. A light-emitting element having a single longitudinal mode, and a peak wavelength position of the emission wavelength corresponds to a peak wavelength position of an absorption spectrum of the phosphor. The single longitudinal mode emission emitted from the light emitting element excites the phosphor of the transparent material.

第１の本発明にあっては、波長選択性のある共振器構造を有する発光素子を用いることにより、広範囲の駆動電流および環境温度において蛍光体を効率良く励起でき、発光色の変化が少ない高出力・高輝度の光を発光することができる。また、第１の本発明では、発光波長のピーク波長位置と、蛍光体の吸収スペクトルのピーク波長位置とが対応することにより、発光装置が発する発光の大部分が蛍光体によって吸収され、より安全な発光装置を提供することができる。   In the first aspect of the present invention, by using a light emitting element having a wavelength-selective resonator structure, the phosphor can be efficiently excited in a wide range of driving current and ambient temperature, and the change in emission color is small. It can emit light with high output and high brightness. In the first aspect of the present invention, since the peak wavelength position of the emission wavelength corresponds to the peak wavelength position of the absorption spectrum of the phosphor, most of the emitted light emitted from the light emitting device is absorbed by the phosphor, making it safer. A light-emitting device can be provided.

第２の本発明に係る発光装置は、第１の本発明において、前記発光素子は、分布帰還型レーザ、または分布反射型レーザであって、前記透明材料は、凹形状の外囲器に充填され、前記外囲器は、前記発光素子と平行な方向に、前記発光素子から離れて設置され、前記外囲器の側壁には、前記発光素子から放射される発光を、当該外囲器に入射させる開口部が設けられていることを特徴とする。   A light emitting device according to a second aspect of the present invention is the light emitting device according to the first aspect, wherein the light emitting element is a distributed feedback laser or a distributed reflection type laser, and the transparent material is filled in a concave envelope. The envelope is installed in a direction parallel to the light emitting element and away from the light emitting element, and light emitted from the light emitting element is transmitted to the envelope on a side wall of the envelope. An opening for incidence is provided.

第２の本発明にあっては、分布帰還型レーザまたは分布反射型レーザを用いることにより、広範囲の駆動電流および環境温度において蛍光体を効率良く励起でき、発光色の変化が少ない高出力・高輝度の光を発光することができる。   In the second aspect of the present invention, by using the distributed feedback laser or the distributed reflection type laser, the phosphor can be efficiently excited in a wide range of driving current and ambient temperature, and the light output color change is small. Luminance light can be emitted.

第３の本発明に係る発光装置は、第２の本発明において、前記外囲器の開口部から入射した発光は、当該外囲器の側壁で反射し、前記発光が反射する少なくとも初回の側壁面は、前記発光の入射方向に対して垂直でないことを特徴とする。   The light emitting device according to a third aspect of the present invention is the light emitting apparatus according to the second aspect of the present invention, wherein light emitted from the opening of the envelope is reflected by a side wall of the envelope and at least the first side on which the light emission is reflected. The wall surface is not perpendicular to the incident direction of the light emission.

第３の本発明にあっては、外囲器の開口部から入射した発光が当該外囲器の側壁で反射することにより、透明材料中を長い光路長を経て伝播することができる。また、第３の本発明にあっては、少なくとも初回に反射する側壁面が発光の入射方向に対して垂直でないことにより、当該側壁面に反射した発光が入射方向に反射することを回避することができる。   In the third aspect of the present invention, the light emitted from the opening of the envelope is reflected by the side wall of the envelope, so that it can propagate through the transparent material through a long optical path length. In the third aspect of the present invention, the side wall surface that is reflected at least for the first time is not perpendicular to the incident direction of light emission, so that the light reflected on the side wall surface is prevented from reflecting in the incident direction. Can do.

第４の本発明に係る発光装置は、第２の本発明において、前記外囲器の素材は、金属またはセラミックであることを特徴とする。第４の本発明にあっては、反射による劣化を防止することができる。   The light emitting device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the second aspect of the present invention, a material of the envelope is a metal or a ceramic. In the fourth invention, deterioration due to reflection can be prevented.

本発明によれば、より高輝度で、広範囲の駆動電流および環境温度において発光色の変化が少なく、かつ、より安全な発光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a safer light-emitting device with higher luminance, less change in emission color in a wide range of driving currents and environmental temperatures, and more safely.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態が適用された発光装置の斜視図である。図示する発光装置は、分布帰還型レーザ１と、凹形状の外囲器３とを備える。分布帰還型レーザ１は、波長選択性のある共振器構造を有する発光素子である。凹形状の外囲器３には、少なくとも１種類の蛍光体を含む透明材料２が充填されている。蛍光体は発光素子から放射される励起光を異なる波長の光に変換する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a light emitting device to which the first embodiment of the present invention is applied. The illustrated light emitting device includes a distributed feedback laser 1 and a concave envelope 3. The distributed feedback laser 1 is a light emitting element having a wavelength-selective resonator structure. The concave envelope 3 is filled with a transparent material 2 containing at least one type of phosphor. The phosphor converts the excitation light emitted from the light emitting element into light having a different wavelength.

外囲器３の凹部の内周側壁（内壁面）には、分布帰還型レーザ１から放射されたレーザ光５を、外囲器３内に入射させるための開口部（隙間）６が２つ設けられ、内周側壁は直線と円弧を組み合わせた形状を有している。   Two openings (gap) 6 for allowing the laser beam 5 emitted from the distributed feedback laser 1 to enter the envelope 3 are formed on the inner peripheral side wall (inner wall surface) of the concave portion of the envelope 3. The inner peripheral side wall is provided with a combination of a straight line and an arc.

また、外囲器３の各開口部６には、分布帰還型レーザ１から放射されたレーザ光５が最初に反射する側壁（反射面）２０が設けられている。この側壁２０は、当該側壁面２０で反射したレーザ光５が分布帰還型レーザ１方向に反射しないように、レーザ光５の入射方向に対して垂直とならないように設定されている。   Each opening 6 of the envelope 3 is provided with a side wall (reflection surface) 20 on which the laser beam 5 emitted from the distributed feedback laser 1 is first reflected. The side wall 20 is set so as not to be perpendicular to the incident direction of the laser beam 5 so that the laser beam 5 reflected by the side wall surface 20 is not reflected in the direction of the distributed feedback laser 1.

外囲器３は、分布帰還型レーザ１の結晶基板１１と平行な方向（水平方向）に、当該分布帰還型レーザ１と接することなく、離れて設置されている。すなわち、分布帰還型レーザ１の光出射端面９は、空気４に接している。なお、分布帰還型レーザ１の端面に接する気体は、窒素等の不活性ガス、または真空であってもよい。   The envelope 3 is placed in a direction parallel to the crystal substrate 11 of the distributed feedback laser 1 (horizontal direction) without contacting the distributed feedback laser 1. That is, the light emitting end face 9 of the distributed feedback laser 1 is in contact with the air 4. The gas in contact with the end face of the distributed feedback laser 1 may be an inert gas such as nitrogen or a vacuum.

また、外囲器３は、入射したレーザ光５が外囲器３の内周側壁および外周側壁（外壁面）で反射を繰り返しても劣化しない、金属またはセラミックスを素材としている。   The envelope 3 is made of a metal or ceramic that does not deteriorate even if the incident laser beam 5 is repeatedly reflected on the inner peripheral wall and the outer peripheral wall (outer wall surface) of the envelope 3.

図２は、分布帰還型レーザ１の模式的な断面図である。分布帰還型レーザ１は、結晶基板１１上に発光層１０と回折格子８とが形成されている。分布帰還型レーザ１は、レーザ素子内部の回折格子８のブラッグ反射により、単一縦モードのレーザ光５を放出する。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the distributed feedback laser 1. In the distributed feedback laser 1, a light emitting layer 10 and a diffraction grating 8 are formed on a crystal substrate 11. The distributed feedback laser 1 emits single longitudinal mode laser light 5 by Bragg reflection of the diffraction grating 8 inside the laser element.

図３は、分布帰還型レーザ１のレーザ光５の発振スペクトル（励起スペクトル）１２と、ＹＡＧ系蛍光体の吸収スペクトル１３との関係を示す図である。図示する発振スペクトル１２のピーク波長位置は、蛍光体の吸収スペクトル１３のピーク波長位置と対応し、ほぼ一致している。また、レーザ光５の発振スペクトル１２は、スペクトル線幅が狭くなっている。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the oscillation spectrum (excitation spectrum) 12 of the laser beam 5 of the distributed feedback laser 1 and the absorption spectrum 13 of the YAG phosphor. The peak wavelength position of the oscillation spectrum 12 shown corresponds to the peak wavelength position of the absorption spectrum 13 of the phosphor, and is substantially coincident. Further, the oscillation spectrum 12 of the laser beam 5 has a narrow spectral line width.

素子内部の回折格子８の周期は、レーザ光５の発振スペクトル１２のピーク波長位置と、蛍光体の吸収スペクトル１３のピーク波長位置とが、ほぼ一致するように調整されている。   The period of the diffraction grating 8 inside the element is adjusted so that the peak wavelength position of the oscillation spectrum 12 of the laser beam 5 and the peak wavelength position of the absorption spectrum 13 of the phosphor substantially coincide.

分布帰還型レーザ１が発するレーザ光５は、単一縦モードであって、発振波長の環境温度による変化が極めて小さい。また、分布帰還型レーザ１は、垂直共振器型面発光レーザと比較して、高出力のレーザ光を放射する。   The laser beam 5 emitted from the distributed feedback laser 1 is a single longitudinal mode, and the change of the oscillation wavelength due to the environmental temperature is extremely small. The distributed feedback laser 1 emits a high-power laser beam as compared with the vertical cavity surface emitting laser.

したがって、分布帰還型レーザ１を蛍光体の励起光源とする本実施形態の発光装置は、広範囲の駆動電流および環境温度において、蛍光体を効率良く励起でき、発光色の変化が少ない高出力の光を発光することができる。   Therefore, the light emitting device according to the present embodiment using the distributed feedback laser 1 as a phosphor excitation light source can efficiently excite the phosphor in a wide range of driving current and ambient temperature, and has high output light with little change in emission color. Can emit light.

なお、分布帰還型レーザ１では光出射端面（レーザ素子両端面）９が反射鏡として機能するため、光出射端面９は、空気などの低屈折率媒体に接している方が好ましい。したがって、本実施形態では、分布帰還型レーザ１の光出射端面９の両方が、空気４中に露出している。   In the distributed feedback laser 1, the light emitting end face (laser element both end faces) 9 functions as a reflecting mirror. Therefore, the light emitting end face 9 is preferably in contact with a low refractive index medium such as air. Therefore, in this embodiment, both the light emitting end faces 9 of the distributed feedback laser 1 are exposed in the air 4.

そして、分布帰還型レーザ１の両光出射端面９から発せられたレーザ光５は、空気４を介して外囲器３の内周側壁に設けられた開口部６から、蛍光体を含む透明材料２中に入射する。そして、入射したレーザ光５は、蛍光体を励起させながら透明材料２中を進行し、外囲器３の内周側壁および外周側壁との反射によって進行方向を変えて透明材料２中を長い光路長を経て伝播する。   Then, the laser light 5 emitted from the both light emitting end faces 9 of the distributed feedback laser 1 is transmitted through the air 4 from the opening 6 provided on the inner peripheral side wall of the envelope 3 and is a transparent material containing a phosphor. 2 is incident. The incident laser beam 5 travels through the transparent material 2 while exciting the phosphor, and changes its traveling direction by reflection from the inner and outer peripheral side walls of the envelope 3 to make a long optical path through the transparent material 2. Propagate through the length.

レーザ光５の空間的コヒーレンシーは、進行および内周側壁・外周側壁との反射により低減し、透明材料２中に励起光が拡散される。本実施形態では、外囲器３の直線と円弧を組み合わせた側壁形状により、透明材料２のほぼ全体の領域に、励起光が均一に拡散されるようになっている。   Spatial coherency of the laser beam 5 is reduced by the progress and reflection from the inner and outer peripheral side walls, and the excitation light is diffused into the transparent material 2. In the present embodiment, the excitation light is uniformly diffused in almost the entire region of the transparent material 2 by the side wall shape combining the straight line and the circular arc of the envelope 3.

このようにして凹形状の外囲器３では、蛍光体からの蛍光と、励起光（蛍光体に吸収されない励起光が存在する場合）との合成光７が、外囲器の開口面から均一な強度分布で発せられる。この外囲器３の開口面から発せられる合成光７は、レーザ光５が進行する進行方向の平面と、垂直方向に発せられ、レーザ光５が有する人体への危険性は除去されている。   Thus, in the concave envelope 3, the combined light 7 of the fluorescence from the phosphor and the excitation light (when excitation light that is not absorbed by the phosphor is present) is uniform from the opening surface of the envelope. It is emitted with a strong intensity distribution. The synthesized light 7 emitted from the opening surface of the envelope 3 is emitted in a direction perpendicular to the plane in which the laser light 5 travels and the danger to the human body that the laser light 5 has is eliminated.

以上説明した本実施形態では、波長選択性のある発光素子として分布帰還型レーザ１を用い、蛍光体の励起光源とする。これにより、本実施形態の発光装置は、広範囲の駆動電流および環境温度において蛍光体を効率良く励起でき、発光色の変化が少ない高出力・高輝度の光を発光することができる。   In the present embodiment described above, the distributed feedback laser 1 is used as a light-emitting element having wavelength selectivity, and the phosphor excitation light source is used. As a result, the light emitting device of this embodiment can efficiently excite phosphors in a wide range of driving currents and ambient temperatures, and can emit light with high output and high brightness with little change in emission color.

また、本実施形態では、分布帰還型レーザ１の回折格子８の周期は、レーザ光５の発振スペクトル１２のピーク波長位置と、蛍光体の吸収スペクトル１３のピーク波長位置とが、ほぼ一致するように調整されている。これにより、分布帰還型レーザ１が発するレーザ光５の大部分が蛍光体によって吸収され、より安全な発光装置を提供することができる。   Further, in the present embodiment, the period of the diffraction grating 8 of the distributed feedback laser 1 is such that the peak wavelength position of the oscillation spectrum 12 of the laser light 5 and the peak wavelength position of the absorption spectrum 13 of the phosphor substantially coincide. Has been adjusted. Thereby, most of the laser beam 5 emitted from the distributed feedback laser 1 is absorbed by the phosphor, and a safer light emitting device can be provided.

また、本実施形態では、分布帰還型レーザ１が発するレーザ光５は、外囲器３の開口部６から蛍光体を含む透明材料２中に入射し、蛍光体を励起させながら外囲器３の内周側壁および外周側壁との反射によって進行方向を変えて透明材料２中を長い光路長を経て伝播する。これにより、透明材料２のほぼ全体の領域に、レーザ光５（励起光）を均一に拡散することができる。すなわち、本実施形態の発光装置は、均一な強度分布で発光することができる。   In the present embodiment, the laser beam 5 emitted from the distributed feedback laser 1 is incident on the transparent material 2 including the phosphor through the opening 6 of the envelope 3, and the envelope 3 is excited while exciting the phosphor. The light travels through the transparent material 2 through a long optical path length by changing the traveling direction by reflection from the inner and outer peripheral side walls. Thereby, the laser beam 5 (excitation light) can be uniformly diffused in almost the entire region of the transparent material 2. That is, the light emitting device of this embodiment can emit light with a uniform intensity distribution.

また、本実施形態では、透明材料２中に入射したレーザ光５は、外囲器３の内周側壁および外周側壁との反射によって進行方向を変えて透明材料２中を長い光路長を経て伝播する。これにより、安全上問題のあるレーザ光５の空間的コヒーレンシーを、低減することができる。   In the present embodiment, the laser light 5 incident on the transparent material 2 propagates through the transparent material 2 through a long optical path length by changing the traveling direction by reflection from the inner peripheral wall and the outer peripheral wall of the envelope 3. To do. Thereby, the spatial coherency of the laser beam 5 having a safety problem can be reduced.

また、本実施形態では、外囲器３の開口面から発せられる合成光７は、レーザ光５が進行する進行方向の平面と、垂直方向に発せられ、レーザ光５が有する人体への危険性は除去されている。すなわち、本実施形態では、より安全な発光装置を提供することができる。   Further, in the present embodiment, the synthesized light 7 emitted from the opening surface of the envelope 3 is emitted in a direction perpendicular to the plane in which the laser light 5 travels and the danger to the human body that the laser light 5 has. Has been removed. That is, in this embodiment, a safer light emitting device can be provided.

＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態が適用された発光装置の斜視図である。本実施形態の発光装置は、複数の分布反射型レーザ１４と、第１の実施形態と同様の凹形状の外囲器３とを備える。なお、外囲器３には、第１の実施形態で前述したように、少なくとも１種類の蛍光体を含む透明材料２が充填されている。分布反射型レーザ１４は、波長選択性のある共振器構造を有する発光素子である。 <Second Embodiment>
FIG. 4 is a perspective view of a light emitting device to which the second embodiment of the present invention is applied. The light emitting device of this embodiment includes a plurality of distributed reflection lasers 14 and a concave envelope 3 similar to that of the first embodiment. Note that the envelope 3 is filled with the transparent material 2 containing at least one kind of phosphor as described in the first embodiment. The distributed reflection laser 14 is a light emitting element having a wavelength-selective resonator structure.

図５は、本実施形態の分布反射型レーザ１４の模式的な断面図である。分布反射型レーザ１４は、結晶基板１１上に発光層１０と回折格子８とが形成され、回折格子８のブラッグ反射により単一縦モードのレーザ光５を、片側の光出射端面９のみから放出する。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the distributed reflection type laser 14 of the present embodiment. In the distributed reflection type laser 14, a light emitting layer 10 and a diffraction grating 8 are formed on a crystal substrate 11, and a single longitudinal mode laser beam 5 is emitted from only one light emitting end face 9 by Bragg reflection of the diffraction grating 8. To do.

本実施形態の発光装置では、２個の分布反射型レーザ１４を、光出射端面９が反対向きになるように大気雰囲気中に設置することにより、第１の実施形態と同じ効果を得ることができる。   In the light emitting device of this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by installing the two distributed reflection lasers 14 in the atmospheric air so that the light emitting end faces 9 are in opposite directions. it can.

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態が適用された発光装置の斜視図である。本実施形態の発光装置は、少なくとも１つの分布反射型レーザ１４と、側壁が多角形形状の外囲器３とを備える。なお、外囲器３には、第１の実施形態と同様に、少なくとも１種類の蛍光体を含む透明材料２が充填されている。また、本実施形態の分布反射型レーザ１４は、第２の実施形態の分布反射型レーザ１４（図５参照）と同様である。 <Third Embodiment>
FIG. 6 is a perspective view of a light emitting device to which the third embodiment of the present invention is applied. The light emitting device of this embodiment includes at least one distributed reflection laser 14 and an envelope 3 having a polygonal side wall. The envelope 3 is filled with a transparent material 2 containing at least one kind of phosphor as in the first embodiment. Further, the distributed reflection laser 14 of the present embodiment is the same as the distributed reflection laser 14 (see FIG. 5) of the second embodiment.

本実施形態では、外囲器３に充填された透明材料のほぼ全体の領域において、均一に励起光が拡散されるように、大気雰囲気中に設置された複数の分布反射型レーザ１４から透明材料２中にレーザ光５を入射させている。   In the present embodiment, the transparent material is distributed from the plurality of distributed reflection lasers 14 installed in the atmospheric air so that the excitation light is uniformly diffused in almost the entire region of the transparent material filled in the envelope 3. The laser beam 5 is made incident in 2.

すなわち、外囲器３の側壁には、入射させるレーザ光５（すなわち分布反射型レーザ１４）の数に対応する複数の開口部６が設けられている。そして、レーザ光５が入射する透明材料２の端面１５は、入射方向に対してほぼ垂直な面になっている。なお、この透明材料２の端面１５に、レーザ光５の反射抑制機能を有する光学膜を形成することとしてもよい。また、この透明材料２の端面１５は、レーザ光５の高さ幅より，大きな幅を有するものとする。   That is, a plurality of openings 6 corresponding to the number of incident laser beams 5 (that is, distributed reflection type lasers 14) are provided on the side wall of the envelope 3. The end surface 15 of the transparent material 2 on which the laser beam 5 is incident is a surface that is substantially perpendicular to the incident direction. Note that an optical film having a function of suppressing the reflection of the laser beam 5 may be formed on the end face 15 of the transparent material 2. Further, the end surface 15 of the transparent material 2 has a width larger than the height width of the laser beam 5.

また、分布反射型レーザ１４から放射されたレーザ光５が最初に反射する外囲器の側壁（反射面）２０は、第１の実施形態と同様に、レーザ光５の入射方向に対して垂直とならないように設けられている。   Further, the side wall (reflection surface) 20 of the envelope that the laser beam 5 emitted from the distributed reflection type laser 14 first reflects is perpendicular to the incident direction of the laser beam 5 as in the first embodiment. It is provided not to become.

本実施形態の発光装置では、多角形状の外囲器３の側壁に設けられた開口部６からレーザ光５を入射することにより、第１の実施形態と同様の合成光７を外囲器３の開口面から発することができる。すなわち、本実施形態では、第１の実施形態と同じ効果を得ることができる。   In the light emitting device according to the present embodiment, the laser beam 5 is incident from the opening 6 provided on the side wall of the polygonal envelope 3, so that the synthesized light 7 similar to that in the first embodiment is emitted from the envelope 3. It can emanate from the opening surface. That is, in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist.

第１の実施形態に係る発光装置の斜視図である。1 is a perspective view of a light emitting device according to a first embodiment. 第１の実施形態に用いられる分布帰還型レーザの模式的な断面図である。It is a typical sectional view of a distributed feedback type laser used for a 1st embodiment. レーザ光の発振スペクトルと蛍光体の吸収スペクトルの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the oscillation spectrum of a laser beam, and the absorption spectrum of fluorescent substance. 第２の実施形態に係る発光装置の斜視図である。It is a perspective view of the light-emitting device concerning a 2nd embodiment. 第２実施形態に用いられる分布反射型レーザの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the distributed reflection type laser used for 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係る発光装置の斜視図である。It is a perspective view of the light-emitting device which concerns on 3rd Embodiment. 特許文献１に記載された照明装置の断面図である。It is sectional drawing of the illuminating device described in patent document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 分布帰還型レーザ
２ 蛍光体を含む透明材料
３ 外囲器
４ 空気
５ レーザ光
６ 開口部
７ 合成光
８ 回折格子
９ 光出射端面
１０ 発光層
１１ 結晶基板
１２ レーザ光の発振スペクトル
１３ 蛍光体の吸収スペクトル
１４ 分布反射型レーザ
１５ レーザ光が入射する透明材料の端面
２０ レーザ光が最初に反射する外囲器の側壁 1 distributed feedback laser 2 transparent material containing phosphor
3 Envelope 4 Air 5 Laser light 6 Aperture 7 Synthetic light 8 Diffraction grating 9 Light exit end face 10 Light emitting layer 11 Crystal substrate 12 Oscillation spectrum of laser light 13 Absorption spectrum of phosphor 14 Distributed reflection type laser 15 Incident of laser light End surface 20 of transparent material to be transmitted Side wall of envelope in which laser beam is first reflected

Claims (4)

波長選択性のある共振器構造を有する、少なくとも１つの発光素子と、
前記発光素子の光を受けて蛍光を発する少なくとも１種類の蛍光体を含む透明材料と、を備え、
前記発光素子の発光波長は、単一縦モードであって、
前記発光波長のピーク波長位置は、前記蛍光体の吸収スペクトルのピーク波長位置と対応し、
前記発光素子から放射される単一縦モード発光は、前記透明材料の蛍光体を励起させること
を特徴とする発光装置。 At least one light-emitting element having a wavelength-selective resonator structure;
A transparent material containing at least one kind of phosphor that emits fluorescence in response to light of the light emitting element,
The emission wavelength of the light emitting element is a single longitudinal mode,
The peak wavelength position of the emission wavelength corresponds to the peak wavelength position of the absorption spectrum of the phosphor,
Single longitudinal mode light emission emitted from the light emitting element excites the phosphor of the transparent material. 前記発光素子は、分布帰還型レーザ、または分布反射型レーザであって、
前記透明材料は、凹形状の外囲器に充填され、
前記外囲器は、前記発光素子と平行な方向に、前記発光素子から離れて設置され、
前記外囲器の側壁には、前記発光素子から放射される発光を、当該外囲器に入射させる開口部が設けられていること
を特徴とする請求項１記載の発光装置。 The light emitting element is a distributed feedback laser or a distributed reflection laser,
The transparent material is filled in a concave envelope,
The envelope is installed away from the light emitting element in a direction parallel to the light emitting element;
The light emitting device according to claim 1, wherein an opening for allowing light emitted from the light emitting element to enter the envelope is provided on a side wall of the envelope. 前記外囲器の開口部から入射した発光は、当該外囲器の側壁で反射し、
前記発光が反射する少なくとも初回の側壁面は、前記発光の入射方向に対して垂直でないこと
を特徴とする請求項２記載の発光装置。 The light emitted from the opening of the envelope is reflected by the side wall of the envelope,
The light emitting device according to claim 2, wherein at least a first side wall surface on which the light emission is reflected is not perpendicular to an incident direction of the light emission. 前記外囲器の素材は、金属またはセラミックであること
を特徴とする請求項２記載の発光装置。
The light emitting device according to claim 2, wherein a material of the envelope is metal or ceramic.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010080950A (en) * 2008-08-29 2010-04-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Solid-state dye laser

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