JP7185123B2 - 光学部材及び発光装置 - Google Patents

Description

本開示は、光学部材及び発光装置に関するものである。

従来、レーザ素子を使った発光装置が知られている。このような発光装置では、レーザ光が当たる蛍光体板裏面に導電性細線又は通電経路を形成することで、蛍光体板の損傷等を検知し、レーザ光の漏れの防止を図っている（例えば、特許文献１～４参照）。

特開２０１５－６０１５９号公報 特開２０１４－１６５４５０号公報 特開２０１６－１２２７１５号公報 国際公開第２０１７／０１２７６３号公報

前記した従来の発光装置では、蛍光体板の脱落等の損傷に起因した導電性細線の断線又は通電経路の通電遮断によって、蛍光体板の損傷を検出している。しかしながら、このような発光装置では、蛍光体板のひび割れや破損等の軽微な損傷では、導電性細線の断線又は通電回路の通電遮断が生じないため、蛍光体板の損傷を検出できない。このため、レーザ光の漏れ防止が不十分であるという問題があった。

そこで、本開示に係る実施形態は、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出可能である光学部材及び光学部材を用いた発光装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本開示の実施形態に係る光学部材は、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材と、前記変換部材の光照射面、光取出面、又は、前記光照射面と前記光取出面との間の少なくともいずれかに、平面視において交差するように配置された導電性細線と、前記導電性細線に電気的に接続するパターン接続用電極と、を備える光学部材。

また、本開示の実施形態に係る発光装置は、前記光学部材と、前記変換部材の前記光照射面にレーザ光を照射するように配置されるレーザ素子と、を備える。

本開示の実施形態に係る光学部材及び発光装置によれば、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。

第１実施形態に係る光学部材の構成を示す平面図である。 図１のＩＩ-ＩＩ線における断面図である。 第１実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の構成を示す平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 第２実施形態に係る光学部材の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の構成を示す平面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の形状における変形例の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の形状における変形例の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の形状における変形例の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す平面図である。 図１１ＡのＸＩＢ－ＸＩＢ線における断面図である。 第１実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す平面図である。 図１２ＡのＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線における断面図である。 第２実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る光学部材の導電性細線の配置位置における変形例の構成を示す断面図である。

本開示の実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための光学部材及び発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態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、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。

［第１実施形態］
第１実施形態に係る光学部材及び発光装置光学部材について説明する。
図１～図４に示すように、光学部材１００Ａは、変換部材２と、変換部材２の光取出面２ａに配置された導電性細線４Ａと、パターン接続用電極５と、を備える。また、光学部材１００Ａは、導体部１１を備えることが好ましい。また、光学部材１００Ａは、放熱部材９を備えてもよい。
発光装置２００Ａは、光学部材１００Ａと、レーザ素子２５と、を備え、パッケージ２１を備えることが好ましい。なお、発光装置２００Ａは、検出回路を備えることができる。
以下、光学部材１００Ａ及び発光装置２００Ａの各構成要素について説明する。

＜光学部材＞
（変換部材）
変換部材２は、一例として長方体形状に形成され、光取出面２ａとなる表面を長方体形状の一面に有している。変換部材２は、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能な部材である。レーザ光はレーザ素子２５から出射される。変換部材２は、光取出面２ａと反対となる裏面を、レーザ素子２５からのレーザ光を入射する光照射面２ｂとしている。

変換部材２は、レーザ光の照射により分解されにくいように、無機材料からなることが好ましい。無機材料からなる変換部材２としては、レーザ光を波長変換可能な蛍光体を含有するセラミックス又はガラス、蛍光体の単結晶が挙げられる。また、変換部材２は、融点の高い材料が好ましく、融点は１３００～２５００℃が好ましい。このような耐光性及び耐熱性の良好な材料によって変換部材２が形成されていることにより、レーザ光のような高密度の光が照射されても変質が生じ難く、保持部材３に保持される際の熱によっても変形および変色等が生じ難くなる。よって、変換部材２は、耐光性及び耐熱性の良好な材料で形成されることが好ましい。

変換部材２として蛍光体を用いる場合は、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）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２）、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。蛍光体としては、耐熱性が良好な蛍光体であるＹＡＧを用いることが好ましい。

変換部材２としてセラミックスを用いる場合は、蛍光体と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３、融点：約１９００℃～２１００℃）等の透光性材料とを焼結させたものが挙げられる。この場合、蛍光体の含有量は、セラミックスの総体積に対して０．０５～５０体積％とすることが好ましく、１～３０体積％がより好ましい。また、このような透光性材料を用いずに蛍光体の紛体を焼結させることにより形成する、実質的に蛍光体のみからなるセラミックスを変換部材２として用いてもよい。

（導電性細線、パターン接続用電極）
導電性細線４Ａは、変換部材２の光取出面２ａに当接して、平面視において互いに交差するように配置された線状体である。具体的には、導電性細線４Ａは、複数の直線状細線４ａが格子状に交差した格子形状に設けられている。また、導電性細線４Ａは、その両端部で、通電のためのパターン接続用電極５に接続されている。これにより、導電性細線４Ａはパターン接続用電極５に電気的に接続されている。

平面視で交差した導電性細線４Ａが変換部材２の光取出面２ａに配置されていることによって、変換部材２の脱落等の全体的な損傷だけでなく、変換部材２の軽微なひび割れ、破損等の部分的な損傷を、導電性細線４Ａの破損で検出することが可能となる。ここで、導電性細線４Ａの破損とは、導電性細線４Ａの断線に限らず、欠け、細線化等も含まれる。つまり、導電性細線４Ａは、欠けや細線化等により抵抗値が変化して電圧値が変化することで、通常の状態との差がわかり、変換部材２の破損を検出できる。本実施形態では、変換部材２の部分的な破損が検出可能となるため、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。導電性細線４Ａは、光取出面２ａの周縁に近い部分まで設けられていることが好ましい。これにより、レーザ光の漏れに繋がる異常をさらに精度良く検出することができる。

格子形状の導電性細線４Ａは、レーザ素子２５からのレーザ光が照射される位置に配置される。４つの交差点Ｐで囲まれた四角形状の開口部Ｓは、レーザ光の照射領域の面積よりも小さい面積とすることが好ましい。開口部Ｓの面積は、レーザ光の照射領域の面積の５～９０％であることが好ましい。開口部Ｓが５％以上であると、輝度むらの低減が可能となる。開口部Ｓが９０％以下であると、変換部材２の破損をより精度良く検出可能となる。さらに精度良く検出するためには、開口部Ｓの面積はレーザ光の照射領域の面積の２５％以下であることが好ましい。開口部Ｓの面積は、例えば、０．０２～０．３６ｍｍ^２とすることができる。なお、本明細書において、レーザ光の照射領域とは、変換部材２によって散乱が生じないと仮定した場合にレーザ光の主要部分が照射される領域を指す。また、レーザ光の主要部分とは、レーザ光のピーク強度値から１／ｅ_２等の任意の強度に落ちたときまでの強度範囲の部分を指す。

導電性細線４Ａは、発光装置２００Ａの配線材料として一般的に用いられている導電材料からなり、タングステン、モリブデン、銀、アルミニウム等の金属材料からなることが好ましい。導電性細線４Ａは、配置される変換部材２の構成材料に応じて適宜選択される。具体的には、変換部材２に高温焼成セラミックスを用いた場合には、導電性細線４Ａとして高融点金属であるタングステン、モリブデン等を用いる。変換部材２に低温焼成セラミックス、ガラス又は樹脂を用いた場合には、導電性細線４Ａとして低融点金属である銀、アルミニウム等を用いる。また、導電性細線４Ａの両端部で電気的に接続されるパターン接続用電極５も、導電性細線４Ａと同様な導電材料から選択することができる。

導電性細線４Ａの幅は、０．２～５．０μｍであることが好ましい。導電性細線４Ａの幅が０．２μｍ以上であると、不用意な外力によって導電性細線４Ａに断線等の破損が生じることを防止できる。その結果、変換部材２の破損を誤検出することを防止できる。導電性細線４Ａの幅が５．０μｍ以下であると、変換部材２からの取出光の輝度むらを抑制することができる。
導電性細線４Ａは、変換部材２の脱落等の全体的な損傷だけでなく、軽微なひび割れ、破損等の部分的な損傷を検出できるように、変換部材２の光取出面２ａの全体にわたって当接していることが好ましい。

（導体部）
導体部１１は、導電性細線４Ａに通電するためのもので、変換部材２を貫通して形成され、一方のパターン接続用電極５と対面する位置、及び、他方のパターン接続用電極５と対面する位置に形成されている。導体部１１は、一端はバンプ１２と接続し、他端は導電性細線４Ａの両端部に接続されたパターン接続用電極５に接続している。導体部１１は、タングステン、モリブデン、金、銀、錫、アルミニウム等の導電性材料から形成することができる。また、導体部１１の形状は、例えば棒状とすることができる。また、バンプ１２は、金、銀、銅等の電極材料からなる。バンプ１２の形状は、例えば、半球状とすることができる。

（放熱部材）
放熱部材９は、変換部材２の光照射面２ｂに対向する側に配置され、レーザ素子２５からのレーザ光を透過する透光性の部材である。放熱部材９は、変換部材２の平面視における面積より大きく形成され、サファイアからなることが好ましい。放熱部材９を備えることによって、変換部材２からの熱を効率よく放熱させることができる。放熱部材９の厚みは、例えば、０．２～１ｍｍが挙げられ、好ましくは０．４～０．６ｍｍとする。

（基板パターン）
光学部材１００Ａにおいて、放熱部材９と変換部材２との接合には、放熱部材９の表面に形成された基板パターン６が用いられる。基板パターン６は、変換部材２に形成されたバンプ１２と接続して放熱部材９と変換部材２との接合する役割と共に、外部の電源と接続してバンプ１２及び導体部１１を介して導電性細線４Ａに通電する役割を有する。基板パターン６は、金、銀、銅等の電極材料からなることが好ましい。基板パターン６の厚みは、例えば、０．１～５μｍとすることができる。
以上説明した構成を備える光学部材１００Ａは、導電性細線４Ａを有することで、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することが可能である。

＜発光装置＞
発光装置２００Ａは、前記した構成を備える光学部材１００Ａをパッケージ２１に設置して、パッケージ２１内に設けたレーザ素子２５からのレーザ光を変換して光を照射するものである。発光装置２００Ａは、光学部材１００Ａにレーザ光を照射するレーザ素子２５と、このレーザ素子２５を収納する凹部２７を有するパッケージ２１と、パッケージ２１の凹部２７の蓋部２４を主に備えている。なお、発光装置２００Ａは、ここでは検出回路を備えることで説明する。

（レーザ素子）
レーザ素子２５は、変換部材２にレーザ光を照射するように配置された素子である。レーザ素子２５は、出射するレーザ光が短波長であるほど高エネルギーとなり、レーザ光の漏れの検出がより要されるため、短波長のレーザ光を出射する素子をレーザ素子２５として用いることが好ましい。そのようなレーザ素子としては、窒化物半導体からなる半導体レーザ素子が挙げられる。そして、レーザ素子２５は、光路中にレーザ光を変換部材２に照射させるための構成、例えば反射部材２６を、併せて備えることができる。
ここで、反射部材２６は、三角柱や四角錐台等の形状をしたガラス等からなる本体部の斜面に反射膜が設けられた部材を用いることができる。本体部の底面に対する斜面の角度は、レーザ光を直交する方向に導くため、約４５度であることが好ましい。

（パッケージ）
パッケージ２１は、レーザ素子２５を包囲している。パッケージ２１は、凹部２７等の収納部を有し、その収納部にレーザ素子２５及び反射部材２６を配置して収納する収納体である。パッケージ２１は、主として、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス又はＣｕ等の金属からなる収納本体部２２と、収納本体部２２に溶接等により接合された蓋部２４と、を備えている。収納本体部２２は、上面側が開口した凹部２７を有することができる。その凹部開口周縁に、蓋部２４と溶接するための、主成分として鉄を含む枠状の溶接部２３を有してもよい。収納本体部２２は、凹部２７の開口に連続する四方の上面の少なくとも１面が他の面より広くなるように形成され、電極部２８が配置されている。電極部２８は、アノードとカソードを、平面視で光学部材１Ａを挟む位置に配置してもよい。また、収納本体部２２が金属からなる場合は、電極部２８として、例えばリード端子を用いる。

蓋部２４は、収納本体部２２に溶接等により接合されることで、レーザ素子２５を気密封止している。これにより、レーザ素子２５への有機物等の塵埃の付着を抑制することができる。蓋部２４は、収納本体部２２と溶接される支持部２４ａと、レーザ光を透過させる透光部２４ｂと、支持部２４ａと透光部２４ｂとを接合する接合材２４ｃと、を有することができる。支持部２４ａには鉄を主成分とする材料を用いることができる。透光部２４ｂにはガラス、サファイア等を用いることができる。接合材２４ｃには低融点ガラス、金錫半田等を用いることができる。そして、レーザ素子２５から出射したレーザ光は、反射部材２６で反射し、透光部２４ｂ及び放熱部材９を透過して、変換部材２の光照射面２ｂに照射される。

パッケージ２１は、外部と電気的に接続する電極部２８を収納本体部２２の下面以外の面に設けることにより、パッケージ２１の下面の全面をヒートシンク等の他の部材に実装する面とすることができる。そのため、パッケージ２１は、発光装置２００Ａで生じる熱をヒートシンクに発散させやすくなる。

（検出回路）
検出回路は、導電性細線４Ａの破損に起因した抵抗値の変化を検出する回路である。発光装置２００Ａでは、導電性細線４Ａ及びレーザ素子２５の通電回路に接続される回路である。このような検出回路を備えることによって、変換部材２の破損を、導電性細線４Ａの破損に起因した抵抗値の変化で検出できる。そして、導電性細線４Ａの抵抗値の変化を検出した際に、変換部材２に破損が生じたと判断して、レーザ素子２５の駆動を停止することによって、レーザ光の漏れを防止することができる。

発光装置２００Ａでは、凹部２７から透光部２４ｂ及び放熱部材９を通過したレーザ光が変換部材２に到達するように、光学部材１００Ａがパッケージ２１に固定されていることが好ましい。そして、平面視において交差するように、具体的には格子状の導電性細線４Ａが、変換部材２の光取出面２ａに配置される。このような配置であることによって、導電性細線４Ａによる変換部材２の破損を精度良く検出できる。
発光装置２００Ａでは、光学部材１００Ａのパッケージ２１への固定には、例えば、金、錫、銀等の金属材料からなる接合層を用いることができる。

光学部材１００Ａ及び発光装置２００Ａは、例えば、以下のような製造方法で製造することができる。
（１）変換部材の作製工程
変換部材２となる粉末材料を焼結することで変換部材２を製造する。焼結法としては、例えば、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法：spark plasma sintering法）又はホットプレス焼結法（ＨＰ法：hot pressing法）を用いることができる。

（２）導体部の形成工程
変換部材２を製造後、変換部材２の光取出面２ａから光照射面２ｂに貫通する貫通孔を作製する。次に、貫通孔に導体部１１を充填し、充填された導体部１１の光照射面側の端部にバンプ１２を形成する。

（３）導電性細線の配置工程
バンプ１２の形成後、変換部材２の光取出面２ａに、導電性細線４Ａと、その両端部に接続するパターン接続用電極５とを形成して、光学部材１００Ａとする。
ここで、導電性細線４Ａ及びパターン接続用電極５は、パターン接続用電極５と導体部１１の端部が電気的に接続する位置に形成する。また、導電性細線４Ａとパターン接続用電極５の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、塗工法、印刷法等を用いることができる。導電性細線４Ａの形成方法としては、特開２０１６－００４５４４号公報に記載されている方法等を用いることができる。

（４）放熱部材の接合工程
光学部材１００Ａでは、導電性細線４Ａ及びパターン接続用電極５の形成後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法等によって基板パターン６が表面に形成された放熱部材９を準備し、基板パターン６及びバンプ１２を介して、変換部材２に放熱部材９を接合する。

（５）発光装置２００Ａは、基板パターン６を設けた放熱部材９と、凹部２７にレーザ素子２５及びレーザ光を所定方向に導く反射部材２６が設置され、蓋部２４が取り付けられたパッケージ２１と、前記した光学部材１００Ａとが、それぞれ準備され、接合されることで形成される。
発光装置２００Ａは、パッケージ２１に取り付けられた蓋部２４の支持部２４ａに、予め、光学部材１００Ａが接合された放熱部材９を接合することで形成される。
例えば、パッケージ２１は、凹部２７内にレーザ素子２５及び反射部材２６が設置され、その後、蓋部２４の支持部２４ａが凹部２７の開口周縁に設けた溶接部２３と接合される。そして、光学部材１００Ａが接合されている放熱部材９を支持部２４ａと接合することで、発光装置２００Ａが形成される。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る光学部材及び発光装置について説明する。
図５～図７に示すように、光学部材１５０Ａは、変換部材２と、保持部材３と、変換部材２の光取出面２ａに配置された導電性細線４Ａと、を備える。また、光学部材１５０Ａは、パターン接続用電極５、放熱部材を備えることができる。
発光装置２００Ｂは、光学部材１５０Ａと、レーザ素子２５と、を備える。発光装置２００Ｂは、さらにパッケージ２１を備えることができる。なお、発光装置２００Ｂは、検出回路を備えることが好ましい。
以下、光学部材１５０Ａ及び発光装置２００Ｂの各構成要素について説明する。なお、保持部材３を介して光学部材１５０Ａを設けること以外は、図１～図４に示す光学部材１００Ａ及び発光装置２００Ａと同様である。

＜光学部材＞
光学部材１５０Ａは、変換部材２を保持する保持部材３を備える。また、光学部材１５０Ａは、保持部材３を備えるため、導電性細線４Ａに通電するためのパターン接続用電極５を保持部材３の光取出面側の表面３ａに配置することができる。そのため、光学部材１５０Ａでは、変換部材２に通電のための導体部１１（図２参照）を備える必要がない。さらに、光学部材１５０Ａでは、通電のために、光取出面側に配置されたパターン接続用電極５に基板パターン６を接続して通電できるため、導電性細線４Ａへの通電が容易となる。なお、パターン接続用電極５と基板パターン６との接続は、積層による接続、又は、ボンディングワイヤーによる接続が用いられる。また、導電性細線４Ａを基板パターン６に直接接続してもよい。

（保持部材）
保持部材３は、変換部材２を保持し、変換部材２の光取出面２ａ及び光照射面２ｂと同一平面上に連続する表面３ａ及び裏面３ｃを有する部材である。変換部材２は、その光取出面２ａ及び光照射面２ｂが保持部材３から露出するように保持される。保持部材３は、その厚み方向に貫通する貫通孔３ｂを有し、その貫通孔３ｂに挿入した状態で変換部材２と共に連結されることで、変換部材２を保持している。貫通孔３ｂの形状としては、変換部材２の形状に対応させることが好ましく、例えば、柱形状、錐形状、円錐台、角錐台又はこれらを組み合わせた形状とすることができ、平面視で三角形及び四角形等の多角形のほか、円形または楕円形とすることができる。

保持部材３の厚みは、強度を考慮すると０．２ｍｍ以上であることが好ましい。また、保持部材３の厚みは、変換部材２が保持できる程度の厚みであればよく、コスト増大及び光学部材１５０Ａの高さの増大を抑えるため、２．０ｍｍ以下が好ましい。

保持部材３は、レーザ光及び蛍光体が発する蛍光を高反射率で反射する材料で、かつ、貫通孔３ｂに保持された変換部材２の熱を排熱する高熱伝導率の材料からなることが好ましい。高反射率及び高熱伝導率の材料としては、光反射性セラミックス、金属、又は、セラミックスと金属との複合体が挙げられる。高反射率が得られやすい光反射性セラミックスであることが好ましい。光反射性セラミックスとしては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）セラミックスを用いることが好ましい。保持部材３に高反射率の材料を用いることによって、変換部材２中の光を主として光取出面２ａから取り出すことができるため、高輝度化が可能である。また、変換部材２以外に照射されたレーザ光が外部に漏れることを防止できる。

光学部材１５０Ａでは、保持部材３と放熱部材との接合には、例えば、金、錫、銀等の金属材料からなる接合層を用いることができる。
光学部材１５０Ａでは、格子状の導電性細線４Ａが変換部材２の光取出面２ａに形成されるため、変換部材２の破損を導電性細線４Ａの破損よって検出可能となる。その結果、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。

＜発光装置＞
図６、図７に示すように、発光装置２００Ｂは、第１実施形態の発光装置２００Ａ（図３、図４参照）において、光学部材１００Ａの代わりに、光学部材１５０Ａを用いること以外は、発光装置２００Ａと同様である。このような構成を備える発光装置２００Ｂは、光学部材１５０Ａを用いることにより、導電性細線４Ａを外部電極または回路へ容易に接続できる。

光学部材１５０Ａ及び発光装置２００Ｂは、例えば、以下のような製造方法で製造することができる。
（１）変換部材の作製工程
変換部材２となる粉末材料を、ＳＰＳ法又はＨＰ法を用いて焼結することで変換部材２を製造する。
（２）保持部材の配置工程
変換部材２を製造後、変換部材２の外側に、スリップキャスト法等を用いて保持部材３となる成形体を作製する。
（３）変換部材と保持部材の焼結工程
成形体を作製後、焼結した変換部材２と保持部材３となる成形体との複合体を、ＳＰＳ法又はＨＰ法を用いて焼結する。
（４）導電性細線の配置工程
複合体の焼結後、変換部材２の光取出面２ａに、導電性細線４Ａを配置する。同時に、導電性細線４Ａの両端部に接続するパターン接続用電極５を、変換部材２と保持部材３との境界部近傍の保持部材側の表面３ａに配置して、光学部材１５０Ａとする。

（５）光学部材１５０Ａは、保持部材３を放熱部材に接合して準備すると共に、既に説明した凹部２７にレーザ素子２５及び反射部材２６を設けたパッケージ２１に蓋部２４が接合され準備される。そして、放熱部材を蓋部２４に接合することで発光装置２００Ｂが形成される。また、発光装置２００Ｂは、放熱部材を用いずに、光学部材１５０Ａの保持部材３を蓋部２４に接合したものであってもよい。

［各実施形態の変形例］
次に、各実施形態に係る構成の変形例について、図８Ａ～図１４Ｂを参照して説明する。
＜第１実施形態に係る光学部材＞
（導電性細線の形状の変形例）
図８Ａに示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｂは、導電性細線４Ａの代わりに導電性細線４Ｂを配置すること以外は、光学部材１００Ａと同様である。導電性細線４Ｂは、平面視において直線状細線４ａが格子状に交差した格子形状を有する。そして、導電性細線４Ｂは、４つの交差点Ｐで囲まれた開口部Ｓが菱形形状を有する。開口部Ｓの面積は、導電性細線４Ｂに照射されるレーザ光の照射像の面積の５～９０％であることが好ましい。
なお、開口部Ｓは、４つの交差点Ｐで囲まれた例を挙げているが、３つ交差点で囲まれた三角形状の開口部、５つ以上の交差点で囲まれた多角形状の開口部であってもよい。その場合であっても、開口部の面積は上述と同様の範囲が好ましい。

光学部材１００Ｂは、導電性細線４Ｂが、導電性細線４Ａと同様に、直線状細線４ａが変換部材２の光取出面２ａの全体を均一に覆っているため、変換部材２の破損をより精度良く検出可能である。

次に、図８Ｂに示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｃは、導電性細線４Ａの代わりに導電性細線４Ｃを配置すること以外は、光学部材１００Ａと同様である。導電性細線４Ｃは、大径の第１円周状細線４ｂと、この第１円周状細線４ｂよりも小径の第２円周状細線４ｃと、第１円周状細線４ｂ及び第２円周状細線４ｃのそれぞれをパターン接続用電極５に電気的に接続する接続用細線４ｄと、を有している。導電性細線４Ｃは、平面視において第１円周状細線４ｂと接続用細線４ｄとが交差点Ｐで交差し、同じ円状に配置した第２円周状細線４ｃと接続用細線４ｄとが交差点Ｐで交差している。
導電性細線４Ｃは、第２円周状細線４ｃが、平面視においてレーザ素子２５（図３参照）からのレーザ光が照射される照射領域に配置されていないことが好ましい。具体的には、第２円周状細線４ｃの変換部材２における接触位置が、レーザ光の照射領域よりも外側に配置されていることが好ましい。
光学部材１００Ｃは、導電性細線４Ｃを配置することによって、変換部材２の破損をより精度良く検出可能であると共に、レーザ光の照射領域に導電性細線４Ｃが配置されないため、変換部材２から取り出される光の出力が向上する。

次に、図８Ｃに示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｄは、導電性細線４Ａの代わりに導電性細線４Ｄを配置すること以外は、光学部材１００Ａと同様である。導電性細線４Ｄは、前記した導電性細線４Ｃの第１円周状細線４ｂの代わりに矩形状細線４ｅを用いたものである。導電性細線４Ｄは、平面視において矩形状細線４ｅと接続用細線４ｄとが交差点Ｐで交差し、第２円周状細線４ｃと接続用細線４ｄとが交差点Ｐで交差している。
光学部材１００Ｄは、異なる形状の第２円周状細線４ｃと矩形状細線４ｅとを有する導電性細線４Ｄを配置することによって、一方の細線形状では検出し難い変換部材２の破損であっても、他方の細線形状で検出可能となるため、変換部材２の破損をより精度良く検出可能である。また、光学部材１００Ｄは、レーザ光の照射領域に導電性細線４Ｄが配置されないため、変換部材２から取り出される光の出力が向上する。
光学部材１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの製造方法は、前記した光学部材１００Ａの製造方法と同様である。

（導電性細線の配置位置の変形例）
次に、図９に示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｅは、導電性細線４Ａが変換部材２の光照射面２ｂに配置されること以外は、光学部材１００Ａと同様である。光学部材１００Ｅでは、導電性細線４Ａに通電するための導体部１１（図２参照）を備える必要はなく、外部電源と接続する基板パターン６（図３参照）と電気的に接続するバンプ１２のみを備えていればよい。

光学部材１００Ｅでは、導電性細線４Ａが変換部材２の光照射面２ｂの全体を覆っており、変換部材２の破損をより精度良く検出することは可能である。

光学部材１００Ｅの製造方法は、導電性細線４Ａを光照射面２ｂに配置すること、導体部１１を備えずバンプ１２のみ形成すること以外は、前記した光学部材１００Ａの製造方法と同様である。

次に、図１０に示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｆは、導電性細線４Ａが変換部材２の光取出面２ａと光照射面２ｂの中間に配置され、導体部１１が導電性細線４Ａの位置まで形成されること以外は、光学部材１００Ａと同様である。

光学部材１００Ｆでは、導電性細線４Ａが２つの変換部材２によって挟まれ、変換部材２の中間に配置されている。すなわち、導電性細線４Ａが変換部材２の内部に配置されている。このため、変換部材２の内部に生じる破損を検出することができ、変換部材２の破損をより精度良く検出することが可能である。導電性細線４Ａは、ワイヤであってもよい。また、変換部材２の光照射面及び／又は光取出面にさらに導電性細線４Ａを設けてもよい。

光学部材１００Ｆの製造方法は、例えば、以下のような製造方法で製造することができる。
（１）変換部材の作製工程
変換部材２となる粉末材料を、ＳＰＳ法又はＨＰ法等を用いて、焼結することで２つの変換部材２を製造する。
（２）導体部の配置工程
変換部材２を製造後、１つの変換部材２に、厚さ方向に貫通する貫通孔を作製する。次に、貫通孔に導体部１１を充填し、充填された導体部１１の下端部にバンプ１２を形成する。
（３）導電性細線の配置工程
バンプ１２の形成後、導体部１１及びバンプ１２を形成した変換部材２の上面に、導電性細線４Ａと、その両端部に接続するパターン接続用電極５とを配置する。配置方法は、前記の光学部材１００Ａと同様である。

（４）焼結工程
導電性細線４Ａを配置した変換部材２と、もう１つの変換部材２とを積層、プレス後、焼結して光学部材１００Ｆとする。

次に、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｇは、光取出面２ａに配置された導電性細線４Ｅと、光取出面２ａと光照射面２ｂとの間に配置された導電性細線４Ｆとが平面視において交差して、導電性細線４Ａ（図１参照）と同様な四角形状の格子形状をなすこと以外は、光学部材１００Ａと同様である。このように、平面視において交差するとは、変換部材２など他の部材を透過して視て交差する場合を含む。また、光学部材１００Ｇでは、通電のために、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆのそれぞれに、パターン接続用電極５を介して電気的に接続された導体部１１及びバンプ１２を備えていることが好ましい。

導電性細線４Ｅは、通電のための１対のパターン接続用電極５と接続する複数本の直線状細線４ａからなり、複数本の直線状細線４ａが変換部材２の縦方向に配置されている。また、導電性細線４Ｆは、通電のための１対のパターン接続用電極５と接続する複数本の直線状細線４ａからなり、導電性細線４Ｅと直交する方向に複数本の直線状細線４ａが変換部材２の横方向に配置されている。平面視において導電性細線４Ｅと導電性細線４Ｆとが立体的に交差することにより導電性細線４Ａと同様な四角形状の格子形状が形成され、交差によって形成される開口部Ｓの面積も、光学部材１００Ａと同様であることが好ましい。

また、光学部材１００Ｇでは、光取出面２ａに導電性細線４Ｅ、光照射面２ｂに導電性細線４Ｆを配置した形態、光取出面２ａと光照射面２ｂとの間に導電性細線４Ｆを配置した形態であってもよい。さらに、光学部材１００Ｇは、光取出面２ａに導電性細線４Ｅ、光取出面２ａと光照射面２ｂとの間に導電性細線４Ｆ、光照射面２ｂに導電性細線４Ｅを配置した形態であってもよい。
また、光学部材１００Ｇでは、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆにおいて、１本の直線状細線４ａに１対のパターン接続用電極５が接続され、複数対のパターン接続用電極５が配置されていてもよい。

光学部材１００Ｇでは、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆが直交する方向で変換部材２の上下異なる位置に配置されているため、変換部材２の表面だけでなく内部に生じる破損まで検出でき、変換部材２の破損をより精度良く検出することが可能である。また、光学部材１００Ｇでは、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆが変換部材２の上下異なる位置に配置され、平面視において導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆが疑似的に格子状を成している。このため、格子状の導電性細線４Ａと同様に、変換部材２に生じる破損を精度良く検出可能という効果が得られる。加えて、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆのそれぞれは格子状ではないため、断線等が生じた場合の抵抗値の上昇率は、導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆを重ね合わせた格子状の導電性細線よりも増大する。このように、異なった箇所に配置された導電性細線同士が平面視において交差するように配置することで、変換部材２に生じる破損をより精度良く検出できる。
なお、光学部材１００Ｇは、導電性細線４Ｅと導電性細線４Ｆとの交差形状が、導電性細線４Ａの四角形状の格子形状だけでなく、導電性細線４Ｂ（図８Ａ参照）の菱形形状の格子形状であってもよい。

光学部材１００Ｇの製造方法は、前記した光学部材１００Ｆの製造方法と同様である。
但し、（３）導電性細線の配置工程において、一方の変換部材２の上面に導電性細線４Ｆ及びパターン接続用電極５を配置する。他方の変換部材２の上面に、導電性細線４Ｅ及びパターン接続用電極５を配置する。２つの変換部材２のそれぞれに、上面から下面に貫通する貫通孔を作製し、貫通孔に導体部１１を充填する。
また、（４）焼結工程において、２つの変換部材２を積層、プレス後、焼結する。そして、充填された導体部１１の下端部にバンプ１２を形成して光学部材１００Ｇとする。

図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、第１実施形態に係る光学部材１００Ａの変形例である光学部材１００Ｈは、光取出面２ａに配置された導電性細線４Ｇと、光取出面２ａと光照射面２ｂとの間に配置された導電性細線４Ｈとが平面視において交差すること以外は、光学部材１００Ａと同様である。また、光学部材１００Ｈでは、通電のために、導電性細線４Ｇ及び導電性細線４Ｈのそれぞれに、パターン接続用電極５を介して電気的に接続された導体部１１及びバンプ１２を備えていることが好ましい。

導電性細線４Ｇは、大径の第１円周状細線４ｂと、第１円周状細線４ｂとパターン接続用電極５とを接続する接続用細線４ｄとからなる。導電性細線４Ｈは、第１円周状細線４ｂよりも小径の第２円周状細線４ｃと、第２円周状細線４ｃとパターン接続用電極５とを接続する接続用細線４ｄとからなる。平面視において導電性細線４Ｇと導電性細線４Ｈとが交差点Ｐで立体的に交差することにより導電性細線４Ｃ（図８Ｂ参照）と同様な交差形状が形成される。

また、光学部材１００Ｈでは、導電性細線４Ｇ及び導電性細線４Ｈの配置位置は、図面に記載された配置に限定されず、光取出面２ａ、光照射面２ｂ、及び、光取出面２ａと光照射面２ｂとの中間の少なくとも２箇所以上に配置されていればよい。
光学部材１００Ｈは、導電性細線４Ｇ及び導電性細線４Ｈが上下異なる変換部材２の位置に配置されているため、変換部材２の表面だけでなく内部に生じる破損まで検出でき、変換部材２の破損をより精度良く検出可能である。光学部材１００Ｈは、光学部材１００Ｇと同様の効果を得ることができる。つまり、平面視において導電性細線４Ｇ及び導電性細線４Ｈの重ね合わせた形状と同程度に、変換部材２に生じる破損を精度良く検出可能であり、かつ、断線等が生じた場合の抵抗値の上昇率は、その重ね合わせた形状の導電性細線よりも増大するので、変換部材２に生じる破損を精度良く検出可能である。また、光学部材１００Ｈは、光学部材１００Ｇのようにレーザ素子２５の照射領域に細線が配置されることがないため、変換部材２から取り出される光の出力が向上する。
光学部材１００Ｈの製造方法は、前記した光学部材１００Ｇの製造方法と同様である。
なお、導電性細線の形状の変形例と導電性細線の配置位置の変形例を組み合わせてもよい。

＜第２実施形態に係る光学部材＞
（導電性細線の形状の変形例）
次に、第２実施形態に係る光学部材１５０Ａは、導電性細線４Ａの代わりに、図８Ａ～図８Ｃに示す導電性細線４Ｂ～４Ｄを用いてもよい。

（導電性細線の配置位置の変形例）
図１３に示すように、第２実施形態に係る光学部材１５０Ａの変形例である光学部材１５０Ｂは、導電性細線４Ａが変換部材２の光照射面２ｂに配置されること以外は、光学部材１５０Ａと同様である。光学部材１５０Ｂでは、導電性細線４Ａに通電するための導体部１１を備える。導体部１１は、外部電源と接続するため、基板パターン６（図６、図７参照）と電気的に接続する。なお、導体部１１、基板パターン６については、光学部材１００Ａと同様である。

光学部材１５０Ｂでは、導電性細線４Ａが変換部材２の光照射面２ｂの全体を覆っており、変換部材２の破損をより精度良く検出することが可能である。

光学部材１５０Ｂの製造方法は、前記した光学部材１５０Ａの製造方法と同様である。但し、（４）導電性細線の配置工程において、変換部材２の光取出面（表面）２ａから光照射面（裏面）２ｂまで貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に導体部１１を充填する。次に、導体部１１に電気的に接続するように、変換部材２の光照射面（裏面）２ｂに導電性細線４Ａを配置すると共に、パターン接続用電極５を導体部１１と接合するように保持部材３の裏面３ｃにわたるように配置する。

次に、図１４Ａに示すように、第２実施形態に係る光学部材１５０Ａの変形例である光学部材１５０Ｃは、導電性細線４Ａが変換部材２の光取出面２ａと光照射面２ｂとの間に配置されること以外は、光学部材１５０Ｂと同様である。

光学部材１５０Ｃでは、導電性細線４Ａが変換部材２の中間に挟まれた位置に配置されているため、変換部材２の内部に生じる破損を検出することができ、変換部材２の破損をより精度良く検出することが可能である。

光学部材１５０Ｃの製造方法は、前記した光学部材１５０Ａの製造方法と同様である。図１４Ｂに示すように、２つの光学部材を焼結して作製する。具体的には、１つの光学部材は、変換部材２の表面に導電性細線４Ａが配置された光学部材１５１とする。もう１つの光学部材は、変換部材２に貫通孔を形成し、その貫通孔に導体部１１が配置された光学部材１５２とする。そして、２つの光学部材１５１、１５２を積層、プレス、焼結によって一体化して、光学部材１５０Ｃとすることとしてもよい。
また、光学部材１５０Ｃの別の製造方法としては、第１実施形態の光学部材１００Ｆ（図１０参照）と保持部材３とをガラス接着によって一体化する方法であってもよい。

第２実施形態に係る光学部材１５０Ａは、変換部材２に配置される導電性細線が、光取出面、光照射面、及び、光取出面と光照射面との間の少なくとも２箇所以上に配置され、平面視において異なる位置に配置された導電性細線が立体的に交差するものでもよい。例えば、導電性細線としては、図１１Ａ、図１１Ｂに示す導電性細線４Ｅ及び導電性細線４Ｆ、又は、図１２Ａ、図１２Ｂに示す導電性細線４Ｇ及び導電性細線４Ｈを用いることとしてもよい。
なお、導電性細線の形状の変形例と導電性細線の配置位置の変形例を組み合わせてもよい。

１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ 光学部材
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ 光学部材
２００Ａ、２００Ｂ 発光装置
２ 変換部材
２ａ 光取出面（表面）
２ｂ 光照射面（裏面）
３ 保持部材
３ａ 表面
３ｃ 裏面
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈ 導電性細線
５ パターン接続用電極
６ 基板パターン
９ 放熱部材
１１ 導体部
２１ パッケージ
２５ レーザ素子

Claims (12)

1. 励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材と、
   前記変換部材の光照射面、光取出面、又は、前記光照射面と前記光取出面との間のいずれか１箇所に、平面視において交差するように配置された金属材料からなる導電性細線と、
   前記導電性細線に電気的に接続するパターン接続用電極と、
   を備える光学部材。
2. 励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材と、
   前記変換部材の 光照射面又は光取出面と、前記光照射面と前記光取出面との間と、の２箇所に配置された金属材料からなる導電性細線と、
   前記導電性細線に電気的に接続するパターン接続用電極と、を備え、
   ２ 箇所に配置された前記導電性細線同士が平面視において交差するように配置された光学部材。
3. 前記パターン接続用電極は、前記光照射面又は前記光取出面に配置されている請求項１又は請求項２に記載の光学部材。
4. 前記導電性細線は、タングステン、モリブデン、銀及びアルミニウムのいずれか１つからなる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学部材。
5. 前記導電性細線は、ワイヤである請求項４に記載の光学部材。
6. 前記導電性細線は、幅が０．２～５．０μｍである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学部材。
7. 前記導電性細線は、格子形状であって、交差点で囲まれる開口部の面積が、前記導電性細線に照射されるレーザ光の照射像の面積の５～９０％である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学部材。
8. 前記変換部材を保持する保持部材を有する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学部材。
9. 前記保持部材は光反射性セラミックスからなる請求項８に記載の光学部材。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学部材と、
    前記変換部材の前記光照射面にレーザ光を照射するように配置されるレーザ素子と、
    を備える発光装置。
11. 前記レーザ素子を包囲するパッケージをさらに備え、
    前記レーザ光が前記変換部材に到達するように、前記光学部材が前記パッケージに固定されている請求項１０に記載の発光装置。
12. 前記導電性細線の破損を検出する検出回路をさらに備える請求項１０又は請求項１１に記載の発光装置。

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