(57)【要約】【課題】  半導体発光素子を有する半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置において高出力を図り、これに加えて半導体発光素子の出力端面の劣化を、戻り光の発生回避によって抑制する。【解決手段】  半導体発光素子２１の複数の端面２３及び２４を出力端面とし、受光面５１に集中させる構成とする。両出力端面２３及び２４からの発振光の光路が重ならないように、つまり入射光路６と反射光路９、及び入射光路７と反射光路８が重複しない構成とする。【選択図】        図１ 
2006041055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を有し、該半導体発光素子の複数の出力端面から発振される複数の発振光を得る光源部と、
光学素子を有し、上記複数の発振光に対応する複数の光路を規定する光学系と、
受光面を有する受光部とからなり、
上記光学系によって、上記複数の発振光に対応する上記複数の光路が、上記受光面に集中されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の反射光路の少なくとも１つが、上記複数の入射光路の少なくとも１つを生じる上記出力端面を除いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の光路のうち、１つの光路を構成する上記入射光路軸が、他の１つの光路の上記反射光路軸とのなす角に比し、上記他の１つの光路の上記入射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の光路のうち、１つの光路を構成する上記入射光路軸が、他の１つの光路の上記入射光路軸とのなす角に比し、上記他の１つの光路の上記反射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と上記受光面でのみ重複することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と上記受光面以外で交叉することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路に重ならないことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
上記受光面が、導波路構造を有するファイバの端面であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
少なくとも２つ以上の半導体発光素子からなる半導体発光アレイ装置であって、
上記半導体発光素子の複数の出力端面から発振される多数の発振光を得る光源部と、
光学素子を有し、上記多数の発振光に対応する多数の光路を規定する光学系と、
受光面を有する受光部とからなり、
上記光学系によって、上記多数の発振光に対応する上記多数の光路が、上記受光面に集中されることを特徴とする半導体発光アレイ装置。
【請求項１０】
上記複数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の反射光路の少なくとも１つが、上記多数の入射光路の少なくとも１つを生じる上記出力端面を除いて形成されることを特徴とする請求項９に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１１】
上記多数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の光路のうち、１つの光路を構成する上記入射光路軸が、他の１つの光路の上記反射光路軸とのなす角に比し、上記他の１つの光路の上記入射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１２】
上記多数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の光路のうち、１つの光路を構成する上記入射光路軸が、他の１つの光路の上記入射光路軸とのなす角に比し、上記他の１つの光路の上記反射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１３】
上記多数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と上記受光面でのみ重複することを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１４】
上記多数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と上記受光面以外で交叉することを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１５】
上記多数の発振光の各光路が、それぞれ、上記受光面への入射光路と、上記受光面からの反射光路とを有し、
上記多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路に重ならないことを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１６】
上記複数の半導体発光素子が、それぞれ個別のチップ上に形成されてなることを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１７】
上記複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、互いに異なる発光波長帯を有することを特徴とする請求項１６に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１８】
上記多数の発振光の少なくとも一部が、合波されて出力されることを特徴とする請求項１６に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項１９】
上記複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、共通のアレイバー上に形成され、それぞれの素子の出力端面から発振光が出力されてなることを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項２０】
上記複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、互いに異なる発光波長帯を有することを特徴とする請求項１９に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項２１】
上記多数の発振光の少なくとも一部が、合波されて出力されることを特徴とする請求項１９に記載の半導体発光アレイ装置。
【請求項２２】
上記受光面が、導波路構造を有するファイバの端面であることを特徴とする請求項９に記載の半導体発光アレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の半導体発光装置、例えば半導体レーザ素子を有する半導体レーザ装置においては、半導体レーザ素子の共振器を構成するストライプ部の両端面のうち、一方の端面の反射率を選択的に高くすることによって反射端面とし、他方の端面を主たる出力端面とすることによって、半導体レーザ素子外部への主たる光発振が、出力端面から優先的になされる構成がとられてきた。
【０００３】
このような半導体発光装置においては、半導体発光素子外部への光発振が、半導体発光素子の共振器を構成するストライプ部の長手方向に沿って選択的になされ、装置の用途に応じて例えばミラーやレンズ等の光学素子により発振光の光路形成がなされる。
この発振光の光路は、半導体発光装置の目的に応じ、発振光の空間的な広がりに相当する幅や集光点までの距離等の選定によって定められる。すなわち、ミラーやレンズ等の光学素子によって、発振光の、進行方向、幅、ならびに焦点距離等の要素を有する光路の規定がなされ、これによって例えば光ファイバ等の受光体の受光面に対する光の入射などの作用が生じる。
【０００４】
一方、半導体発光素子外部への光発振が特定の方向へ選択的になされない半導体発光素子、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）素子による半導体発光装置においては、半導体発光素子外部への光発振において選択的に光路が形成されない。このため、このような半導体発光素子による半導体発光装置においては、少なくとも装置外部への光出力の段階では出力光が特定の方向へ向けられること、そして低消費電力、高出力による光出力がなされることが課題とされてきた。
【０００５】
この課題に対し、図１０にその概略断面図を示すように、内面に反射膜を有する基板と構造物とでＬＥＤ素子を囲んで半導体発光装置を構成することによって、ＬＥＤ素子からの出力光が、装置外部の特定の方向へ向けて、効率よく装置外部への出力光として取り出される構造が形成されて、低消費電力と高出力とが両立された半導体発光装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
しかし、ＬＥＤ素子による発振光はコヒーレントな光ではなく、また、装置外部へと出力された光の光路も、半導体レーザ素子からの発振光による光路に比して広がりが大きいことから、例えば光学素子によって選択的に光路を規定することも難しい。したがって、半導体レーザ素子が適用されてきた用途に対して、特許文献１に記載されているようなＬＥＤ素子による半導体発光装置を用いることは適切でない。
【特許文献１】特開２０００−２９４８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、半導体発光装置の周辺技術の進歩により、半導体レーザ素子をはじめとする半導体発光素子に対する高出力化の要求が、より一層強まっている。
一般に、半導体レーザ素子における高出力化は、半導体レーザ素子の出力端面に対する光密度の増大化を伴うことから、出力端面における発熱による光損傷が問題となる。
【０００８】
また、上述のＬＥＤ素子等の半導体発光素子による半導体発光装置においては、反射等による素子への光の再入射が素子の光発振特性に悪影響を及ぼさないことから、発光素子からの発振光を装置外部へと効率良く取り出す有用性が認められるが、例えば高出力半導体レーザ素子等の高出力半導体発光素子による半導体発光装置においては、反射等によって素子の端面から素子内部へと再入射するいわゆる戻り光の存在が、発振光のビームの質的劣化すなわち光学的特性の劣化をもたらす。
すなわち、高出力半導体レーザ素子においては、少量でも戻り光が存在した場合には、その構造が共振器を構成するストライプ部の幅によらず、つまり素子がナローストライプ型であるかブロードエリア型であるかによらず、ビームスポットの形状や位置、出力強度をはじめとする光学的特性の変動が引き起こされる。
【０００９】
殊に、高出力半導体レーザ素子においては、上述した共振器を構成するストライプ部の、一方の端面に高反射率コーティングがなされて反射端面とされ、他方の端面にできるだけ反射率を小さくする反射防止コーティングがなされて出力光を効率良く取り出す出力端面とされることから、戻り光の半導体レーザ素子内部への入り込みが大となって、著しい光学的特性の劣化、不安定性の増大を来たす。
更に、出力端面における戻り光の表面準位による吸収、非発光再結合により、この端面における発熱がより大きくなること、活性層内部へ再入射した戻り光との非線形相互作用による活性層内部光の局在化現象（フィラメンテーション）により、高出力半導体レーザ素子においては出力端面の劣化及び破壊が生じ易くなり、半導体発光素子の回復不能な光損傷による端面劣化ないし破壊等をもたらすことから、装置の短寿命化等の深刻な問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上述したような、半導体発光素子の高出力化と、その高出力化に伴う特性の劣化、不安定化、端面劣化、端面破壊等の回避と、装置の長寿命化とを図ることができるようにした例えば半導体レーザ素子等の半導体発光素子を有する半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による半導体発光装置は、半導体発光素子を有し、この半導体発光素子の複数の出力端面から発振される複数の発振光を得る光源部と、光学素子を有し、上述の複数の発振光に対応する複数の光路を規定する光学系と、受光面を有する受光部とからなり、上述の光学系によって、複数の発振光に対応する複数の光路が、上述の受光面に集中されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、複数の反射光路の少なくとも１つが、複数の入射光路の少なくとも１つを生成する出力端面を除いて形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の複数の光路のうち、１つの光路を構成する入射光路軸が、他の１つの光路の反射光路軸とのなす角に比し、上述の他の１つの光路の入射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の複数の光路のうち、１つの光路を構成する入射光路軸が、他の１つの光路の入射光路軸とのなす角に比し、上述の他の１つの光路の反射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と受光面でのみ重複することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と受光面以外で交叉することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の複数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路に重ならないことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上述の半導体発光装置において、受光面が、導波路構造を有するファイバの端面であることを特徴とする。
【００１９】
本発明による半導体発光アレイ装置は、少なくとも２つ以上の半導体発光素子からなる半導体発光アレイ装置であって、上述の半導体発光素子の複数の出力端面から発振される多数の発振光を得る光源部と、光学素子を有し、上述の多数の発振光に対応する多数の光路を規定する光学系と、受光面を有する受光部とからなり、上述の光学系によって、多数の発振光に対応する多数の光路が、上述の受光面に集中されることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の複数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、上述の多数の反射光路の少なくとも１つが、多数の入射光路の少なくとも１つを生成する出力端面を除いて形成されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、多数の光路のうち、１つの光路を構成する入射光路軸が、他の１つの光路の反射光路軸とのなす角に比し、上述の他の１つの光路の入射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、多数の光路のうち、１つの光路を構成する入射光路軸が、他の１つの光路の入射光路軸とのなす角に比し、上述の他の１つの光路の反射光路軸とのなす角を、より小とされて成ることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と受光面でのみ重複することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路と受光面以外で交叉することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の各光路が、それぞれ、受光面への入射光路と、受光面からの反射光路とを有し、多数の光路のうち、少なくとも１つの光路を構成する反射光路が、他の１つの光路を構成する入射光路に重ならないことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の複数の半導体発光素子が、それぞれ個別のチップ上に形成されてなることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、互いに異なる発光波長帯を有することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の少なくとも一部が、合波されて出力されることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、共通のアレイバー上に形成され、それぞれの素子の出力端面から発振光が出力されてなることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の複数の半導体発光素子の少なくとも一部が、互いに異なる発光波長帯を有することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、上述の多数の発振光の少なくとも一部が、合波されて出力されることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、上述の半導体発光アレイ装置において、受光面が、導波路構造を有するファイバの端面であることを特徴とする。
【００３３】
なお、本明細書において、多数は、上述の複数以上の数を指称するものとする。
また、本明細書において、重複は、複数ないし多数の光路が互いに重なる重複領域が形成された状態を指称し、交叉は、この重複領域が、各光路の形状及び相互関係によって限定的なものとして形成された状態を指称するものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置によれば、これら装置を構成する半導体発光素子による光発振が複数ないし多数の出力端面例えば共振器構造の両端面からなされ、発振された光が所望の対象に集中される構成をとることによって高出力光を得ることから、高出力半導体発光素子の各出力端面にかかる負担の軽減、すなわち端面劣化や端面破壊の低減を図ることが可能となった。
したがって、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置によれば、高出力化に伴う半導体発光装置の故障及び短寿命化の回避が図られるものである。
【００３５】
また、半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置を構成する半導体発光素子として、共振器構造の両端面を出力端面とした半導体レーザ素子を用いた場合、この両出力端面からの出力光は、主として上述のように共振器構造を形成するストライプ部の長手方向に直進するように発振されることから、これらの出力光を、同一の対象例えば一受光面に集中させると、例えば反射等によって、一方の出力端面からの発振光から受光面へ向けて入射光路が形成されるのみならず、他方の出力端面へ向かう反射光路までもが生じ、いわゆる戻り光が発生してしまう。
しかし、本発明による半導体発光装置によれば、複数の出力端面から出力される発振光の受光面への集中において、レンズやミラー等の光学素子によって発振光の光路の規定がなされ、この規定の態様を装置の構成によって制御することができることから、上述の戻り光の発生の回避が可能とされるものである。
【００３６】
また、例えば、上述のような多数の半導体発光素子からなる半導体発光アレイ装置によって、複数もしくは多数の入射光を集中させて所望の光強度や光量を得る場合にも、戻り光が発生すれば装置の寿命すなわち耐用性は大きく損なわれ、問題となる。このような、アレイ構造によって多数の発振光を所望の対象に集中させる構成によるときは、素子の数が多数にのぼることから、問題は特に深刻となる。
しかし、本発明による半導体発光アレイ装置によれば、多数の出力端面から出力される発振光の受光面への集中において、レンズやミラー等の光学素子によって発振光の光路の規定がなされ、この規定の態様を装置の構成によって制御することができることから、上述の戻り光の発生の回避が可能とされるものである。
【００３７】
したがって、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置によれば、出力端面を有する複数の半導体発光素子から複数ないし多数の発振光が出力される半導体発光装置において、それぞれの発振光に由来する反射光が他の発振光の出力端面へ向かう戻り光となることを所望の態様で回避できることから、半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置の設計における自由度が拡張される。
そして、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置によれば、所望の対象例えば光ファイバ等の受光体の受光面に、半導体発光素子からの複数ないし多数の発振光を集中することが、光発振における各出力端面の負担軽減と、各出力端面への戻り光発生の回避とによって、装置の高出力化とともに可能とされる。
【００３８】
すなわち、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置においては、装置を構成する半導体発光素子の光学的特性の低下が回避され、出力端面の劣化防止によって装置の長寿命化つまり耐用性向上が図られ、戻り光発生の回避とともに合波及び高出力化も可能とされる。
更に、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置においては、偏光多重方式を用いていないことから、上述の受光体例えば光ファイバへ入射して光ファイバの他端から出射される光の偏光は単一の直線偏光となる。したがって、偏光が重要な用途にも適用が可能であるなど、本発明構成によれば、重要かつ多くの効果をもたらすことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置の実施の形態について説明するが、本発明は、この実施の形態例に限られるものではない。
【００４０】
まず、本発明による半導体発光装置の実施の形態例について、図１を参照して説明する。
【００４１】
この実施の形態例においては、本発明による半導体発光装置１は、図１に概略構成図を示すように、光源部２と、光学系３及び４と、受光体５とを有する。
光源部２は、例えば半導体レーザ素子等による例えば長さ１ｍｍの半導体発光素子２１を有し、この半導体発光素子２１の複数例えば２つの出力端面、この例では半導体レーザ素子の共振器構造の両端面である出力端面２３及び２４から、出力端面の数に対応する複数の光が発振される。
受光体５は、この例ではダブルクラッド構造による光ファイバであり、上述の光源部２からの複数の発振光が集中される受光面５１を有する。また、この実施例では、開口数（ＮＡ）は０．２１とする。
【００４２】
光学系３は、光学素子、例えばシリンドリカルレンズ３１及び３２とミラー３３とを有し、これら光学素子によって、半導体発光素子２１の出力端面２３からの発振光に対応する光路、この例では第１の光路を構成する入射光路６が、受光体５の受光面５１に向かうように規定される。
光学系４は、光学素子、例えばシリンドリカルレンズ４１及び４２とミラー４３とを有し、これら光学素子によって、半導体発光素子２１の出力端面２４からの発振光に対応する光路、この例では第２の光路を構成する入射光路７が、受光体５の受光面５１に向かうように規定される。
【００４３】
この構成において、半導体発光素子２１から発振される光の垂直方向の出射角は半値全幅で約２４度と大きいことから、光源部２内の光源実装部２６の近傍に設けられる段差２７は、この実施例では約１ｍｍに選定されることが望ましい。
また、この実施例において、半導体発光素子２１の出力端面２３からの発振光の高速軸方向に対応して設けられたシリンドリカルレンズ３１は焦点距離ｆ＝５．６ｍｍ、出力端面２４からの発振光の高速軸方向に対応して設けられたシリンドリカルレンズ４１は焦点距離ｆ＝４．２ｍｍのものを用いている。なお、各発振光の低速軸方向に対応して設けられるシリンドリカルレンズ３２及び４２の焦点距離は、半導体発光素子２１の構造に応じて、受光面５１上が各発振光の焦点となるよう、適宜選定がなされる。
【００４４】
すなわち、この実施の形態例においては、出力端面２３から生じる光路、つまり光学系３によって規定される第１の光路を構成する入射光路６と、出力端面２４から生じる光路、つまり光学系４によって規定される第２の光路を構成する入射光路７とが、受光体５の受光面５１に、例えば受光体５の内部への光の取り込みを目的として集中される。
なお、上述の高速軸及び低速軸に対応する各シリンドリカルレンズは、互いに離れて設置されてもよいし、ミラー３３及び４３と一体に形成されてもよい。
【００４５】
この実施例において、ミラー３３は斜度５０度を有し、半導体発光素子２１の中心から８．８ｍｍ離れた位置に、半導体発光素子２１の出力端面２３と等しい高さに設定される。一方、ミラー４３は斜度４７度を有し、半導体発光素子２１の中心から３．５ｍｍ離れた位置に、これも半導体発光素子２１の出力端面２４と等しい高さに設定される。
この構成によれば、後述するように、半導体発光素子２１の出力端面２３からの第１の光路を構成する入射光路６は、出力端面２４からの第２の光路を構成する反射光路９と重複する光路を持たないため、第１の光路を構成する反射光路８が出力端面２４に向かって戻り光が発生することが回避される。更に、受光面５１に向けられる入射光路６及び７の入射角は、後述する臨界入射角の範囲内であるため、各発振光を高効率で光ファイバ等の受光体５内部に入射させることが可能である。
【００４６】
また、この構成によれば、光発振が複数の出力端面例えば半導体発光素子２１の共振器構造の両端面である出力端面２３及び２４からなされ、出力された各発振光が所望の対象この例では受光体５の受光面５１に集中されることから、高出力光を得ることができ、高出力化に伴って半導体発光素子の各出力端面にかかる負担の軽減、すなわち端面劣化や端面破壊の低減も図られる。
【００４７】
続いて、図２を参照して、この実施の形態例における、光学系３及び４による反射光路８及び９の規定の態様の、装置の構成による制御の例について説明する。
【００４８】
この例においては、まず、光源部２において、電源２２によって半導体発光素子２１に対する順方向電圧の印加がなされて、半導体発光素子２１の共振器構造の両端面である出力端面２３及び２４（図示せず）からの光発振がなされる。そして、各出力端面２３及び２４から発振された光は、それぞれ光学系３及び４によって入射光路６及び７を規定されて、受光体５の受光面５１へと集中される。
この受光面５１への発振光の集中は、光源部２から出力された発振光の、受光体５の内部への取り込み等の目的によってなされるが、第１及び第２の入射光路６及び７を形成する各発振光が受光面５１で一部反射された場合には、各入射光路６及び７に対応して、第１の光路を構成する反射光路８と第２の光路を構成する反射光路９とが生じる。
【００４９】
これに対し、本発明による半導体発光装置１においては、光学系３及び４による反射光路８及び９の規定の態様が、後述するように、入射光路６及び７の受光面５１に対する角度つまり進行方向、各光路の幅及び焦点距離、各出力端面２３及び２４とミラー３３及び４３との距離等の選定によって制御をなされることにより、各反射光路８及び９が、出力端面２４及び２３を除いて形成されるように装置の構成を制御することができるものである。
【００５０】
そして、例えば、図２に示すように受光体５が半導体発光素子２１の直上部よりも十分に奥まって配置される構成とすることによって、反射光路８及び９が出力端面２３及び２４を除いた他部にのみ形成される構成とすることができる。
すなわち、半導体発光装置１において、各反射光路８及び９が、上述の光学系４及び３を構成するミラー４３及び３３、シンドリカルレンズ４２及び３２、シンドリカルレンズ４１及び３１を経て、上述の出力端面２４及び２３に至る構成を回避することによって、これら反射光路８及び９を形成する各反射光が半導体発光素子２１に対する戻り光となることが回避される。
【００５１】
したがって、この例においては、本発明による半導体発光装置１において、半導体発光素子２１の出力端面数が複数とされたことに伴う戻り光の発生が回避され、半導体発光装置１の長寿命化が図られる。
更に、本発明による半導体発光装置によれば、所望の対象例えば光ファイバ等の受光体の受光面に、半導体発光素子からの複数ないし多数の発振光を集中することが、光発振における各出力端面の負担軽減と、各出力端面への戻り光発生の回避とによって、装置の高出力化とともに可能とされることから、装置の設計における自由度も拡張されるものである。
【００５２】
上述の本発明による半導体発光装置の実施の形態例においては、上述の複数の反射光路８及び９に対する、光学系３及び４と受光体５とを含む装置の構成による規定の態様の制御によって、各反射光路８及び９が、上述の複数の入射光路の少なくとも１つ、この場合は互いの反射光路９及び８に対応する入射光路７及び６を生成する各出力端面２４及び２３を除いて形成される構成としたものである。
なお、各出力端面２４及び２３に対する戻り光の発生をより確実に回避するため、上述の反射光路８及び９はレンズやミラー等の光学素子の外部に形成されることが望ましい。
【００５３】
続いて、図３〜図６を参照して、本発明による半導体発光装置における、複数の発振光を構成する反射光路に対する、装置の構成による態様制御の例について説明する。
【００５４】
まず、同一の受光面に向けて複数の入射光路が形成され、これら入射光路が受光面で厳密に集束される場合の戻り光の発生に関して、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。
【００５５】
まず、図３Ａに示す態様例では、１つの光路（以下、第１の光路とする）を構成する入射光路６の光軸（図示せず）が、他の１つの光路（以下、第２の光路とする）を構成する反射光路９の光軸（図示せず）とのなす角に比し、この第２の光路を構成する入射光路７の光軸（図示せず）とのなす角を、より小とされて成る。すなわち、この態様例では、第１の光路を構成する入射光路６と第２の光路を構成する入射光路７とが、受光面５１に垂直な、紙面に直交する平面ａ（破線図示）に関して、同じ側から受光面５１に向けて形成される。
【００５６】
この態様例においては、第１の光路を構成する反射光路８と第２の光路を構成する反射光路９とが、受光面５１上に始点を有して、上述の平面ａに関して同じ側に形成される。したがって、いずれかの光路が受光面５１に垂直な破線ａを跨いで形成されない限り、上述の入射光路６及び入射光路７間に重複領域ｂが生じても、反射光路８及び反射光路９間に生じる重複領域ｂ´は、上述の複数の出力端面に対する戻り光の光路とはならない。
【００５７】
一方、図３Ｂに示す態様例では、第１の光路を構成する入射光路６の光軸が、第２の光路を構成する入射光路７の光軸とのなす角に比し、この第２の光路を構成する反射光路９の光軸とのなす角を小とされて成る。すなわち、この態様例では、第１の光路を構成する入射光路６と第２の光路を構成する入射光路７とが、受光面５１に垂直な、紙面に直交する平面ａに関して、異なる側から受光面５１に向けて形成される。
【００５８】
この態様例においては、第１の光路を構成する反射光路８と第２の光路を構成する反射光路９とが、受光面５１上に始点を有して、上述の平面ａに関して異なる側に形成される。したがって、このとき、入射光路６及び反射光路９間に、図３Ｂに領域ｃで示すような重複領域が生じると、この重複領域ｃ内の反射光路９が、入射光路６を形成する出力端面（図１における出力端面２３）へ向かう光路となってしまい、戻り光が発生してしまう。また、このとき、入射光路７及び反射光路８間には、図３Ｂに領域ｃ´で示すような重複領域が生じてしまうことから、この重複領域ｃ´内の反射光路８も、入射光路７を形成する出力端面（図１における出力端面２４）へ向かう光路となってしまい、戻り光が発生してしまう。
【００５９】
このような、受光面に対して複数の入射光路が、受光面に垂直な一平面に関して異なる側から形成される場合には、上述したように、受光面で生成する反射光路が上述の出力端面へ向かう戻り光となることを回避することが必要となる。
【００６０】
この戻り光の発生を回避するための、本発明による半導体発光装置の構成による、複数の反射光路に対する態様制御の例について、図４を参照して説明する。
【００６１】
この例においては、複数の反射光路の態様が、受光面５１に対する入射光路６及び７の進行方向を定める角度つまり入射角や、各入射光路の幅及び焦点距離を定める集光角等の選定によって制御をなされることにより、各反射光路８及び９が、出力端面２４及び２３を除いて形成される構成とするものである。
【００６２】
以下では、発振光の集光角および発散角を、放射強度分布において最大強度の1/e2となる角度の半角として定義する。図４に示すように、受光体５の受光面５１をｘ−ｙ平面とし、受光面５１の法線をｚ軸とする。ｚ軸方向の単位ベクトルをｎｚ＝（０，０，１）とする。次に、出力端面２３からの発振光が受光面５１に向かう入射光路６の光軸をＲａとし、Ｒａの単位ベクトルをａ＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、集光角をφａとする。
同様に、出力端面２４からの発振光が受光面５１に向かう入射光路７の光軸をＲｂとし、その光軸の単位ベクトルをｂ＝（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）、集光角をφｂとする。
一方、反射光路８の光軸をＲａ´とし、その光軸の単位ベクトルをａ´＝（ａｘ´，ａｙ´，ａｚ´）、発散角をφａ´とする。また、反射光路９の光軸をＲｂ´とし、その光軸の単位ベクトルをｂ´＝（ｂｘ´，ｂｙ´，ｂｚ´）、発散角をφｂ´とする。光軸Ｒａと光軸Ｒａ´とのなす角度をΔθ（Ｒａ，Ｒａ´）とし、光軸Ｒａと光軸Ｒｂ´とのなす角度をΔθ（Ｒａ，Ｒｂ´）とし、光軸Ｒｂと光軸Ｒｂ´とのなす角度をΔθ（Ｒｂ，Ｒｂ´）、光軸Ｒｂと光軸Ｒａ´とのなす角度をΔθ（Ｒａ´，Ｒｂ）とする。
【００６３】
受光体５の受光面５１に対する光軸Ｒａの入射角をθａとすると、θａはａの逆ベクトルとｎｚの内角の式から、［数１］に示すようになる。
【００６４】
【数１】
2006041055.tif 000003
【００６５】
受光体５が例えば光ファイバである場合、光軸Ｒａが最高効率で入射するためには、光ファイバの開口数をＮＡとすると、光軸Ｒａが光ファイバの臨界入射角θＮＡ＝ａｒｃｓｉｎ（ＮＡ）以内で入射する必要があるので、［数２］を満たさなければならない。
【００６６】
【数２】
2006041055.tif 000004
【００６７】
［数１］及び［数２］より、［数３］が成立する。
【００６８】
【数３】
2006041055.tif 000005
【００６９】
同様に、光軸Ｒｂに関して、［数４］が成立する。
【００７０】
【数４】
2006041055.tif 000006
【００７１】
また、上述のように、受光面５１へ向かう入射光路６と反射光路９とが重複すると、反射光路８が出力端面２４を含んで形成され、反射光路９も出力端面２３を含んで形成されてしまい、戻り光が発生してしまうことから、入射光路６の光軸Ｒａの集光角φａと反射光路９の光軸Ｒｂ´の発散角φｂ´の和が、光軸Ｒａと光軸Ｒｂ´の逆ベクトルとのなす角度Δθ（Ｒａ，Ｒｂ´）に対して、［数５］の条件を満たす必要がある。
【００７２】
【数５】
2006041055.tif 000007
【００７３】
ここで、Δθ（Ｒａ，Ｒｂ´）に関して、上述のａと、ｂ´の逆ベクトルとの内積の関係から［数６］が成立する。
【００７４】
【数６】
2006041055.tif 000008
【００７５】
［数５］及び［数６］より、［数７］が成立する。
【００７６】
【数７】
2006041055.tif 000009
【００７７】
Ｒａ´とＲｂに関しても、同様に［数８］を満たす必要がある。
【００７８】
【数８】
2006041055.tif 000010
【００７９】
ここで、Δθ（Ｒａ´，Ｒｂ）に関して、上述のａ´の逆ベクトルと、ｂとの内積の関係から［数９］が成立する。
【００８０】
【数９】
2006041055.tif 000011
【００８１】
［数８］及び［数９］より、［数１０］が成立する。
【００８２】
【数１０】
2006041055.tif 000012
【００８３】
一方、入射光路６と反射光路８とが重複すると、出力端面２３への戻り光が発生してしまうため、光軸Ｒａと、光軸Ｒａ´の逆ベクトルとのなす角度Δθ（Ｒａ，Ｒａ´）に対して、［数１１］の条件を満たす必要がある。
【００８４】
【数１１】
2006041055.tif 000013
【００８５】
ここで、Δθ（Ｒａ，Ｒａ´）に関して、上述のａと、ａ´の逆ベクトルとの内積の関係から［数１２］が成立する。
【００８６】
【数１２】
2006041055.tif 000014
【００８７】
［数１１］及び［数１２］より、［数１３］が成立する。
【００８８】
【数１３】
2006041055.tif 000015
【００８９】
ＲｂとＲｂ´に関しても、同様に［数１４］を満たす必要がある。
【００９０】
【数１４】
2006041055.tif 000016
【００９１】
ここで、Δθ（Ｒｂ，Ｒｂ´）に関して、上述のｂと、ｂ´の逆ベクトルとの内積の関係から［数１５］が成立する。
【００９２】
【数１５】
2006041055.tif 000017
【００９３】
［数１４］及び［数１５］より、［数１６］が成立する。
【００９４】
【数１６】
2006041055.tif 000018
【００９５】
以上のように態様を制御することにより、この実施の形態例において、本発明による半導体発光装置における出力端面に向かう戻り光の発生を回避するには、第１の光路を構成する入射光路６、第２の光路を構成する入射光路７、第１の光路を構成する反射光路８、第２の光路を構成する反射光路９に関して、［数３］、［数４］、［数７］、［数１０］、［数１３］、［数１６］の全てが成立することが必要十分条件となる。
【００９６】
特に、受光面５１が回折格子のような回折素子ではなく、平面形状かつ均一なガラスや石英などによって構成されている場合、φａ＝φａ´、φｂ＝φｂ´でありａ´＝（ａｘ，ａｙ，−ａｚ）、ｂ´＝（ｂｘ，ｂｙ，−ｂｚ）であるため、[数７]と[数１０]はともに[数１７]となり、[数１３]、[数１６]はそれぞれ、[数１８]、[数１９]となる。
【００９７】
【数１７】
2006041055.tif 000019
【００９８】
【数１８】
2006041055.tif 000020
【００９９】
【数１９】
2006041055.tif 000021
【０１００】
なお、上述の必要十分条件は、複数の出力端面からの発振光が、厳密な集束をもって受光面に集中される場合に、上述の複数の出力端面へ向かう戻り光の発生が回避されるものであるが、本発明による半導体発光装置の構成による各反射光路の態様制御は、これに限られるものではない。
【０１０１】
すなわち、半導体発光装置に対する高出力化の要求が特に強く、上述の受光体例えば光ファイバのコアの断面積の拡大によって、より多数の出力端面から発振される多数の発振光をコアに入射させるなどの場合には、上述の臨界入射角の制限等によって、多数の発振光による入射光路は受光面上の一定領域内、例えば上述のコアの断面内に分布して集中される。
【０１０２】
この場合、図５に示すように、第１の光路を構成する入射光路６と第２の光路を構成する反射光路９との間に重複領域ｄが生じ、第１の光路を構成する反射光路８と第２の光路を構成する入射光路７との間に重複領域ｄ´が生じると、これら重複領域ｄ及びｄ´の少なくとも一方は、その重複領域内の入射光路を形成する出力端面へ向かう戻り光となってしまう可能性がある。
【０１０３】
しかし、本発明による半導体発光装置においては、複数の出力端面からの発振光が、受光面への集中において厳密な集束をなされない場合にも、例えば図６に示すように、一方の光路例えば第１の光路を構成する入射光路６と第２の光路を構成する反射光路９及び入射光路７との間に重複領域ｅ及びｅ´が生成する構成とするとか、図７に示すように、一方の光路例えば第１の光路を構成する出射光路８と第２の光路を構成する反射光路９及び入射光路７との間に重複領域ｆ及びｆ´が生成する構成とすることが、上述の必要十分条件と同様に条件を選定することによって可能であり、この場合には、重複領域の生成すなわち光路の交叉によって上述の各出力端面へ向かう戻り光は発生しない。
【０１０４】
また、本発明による半導体発光装置においては、複数の出力端面からの発振光が、受光面への集中において厳密な集束をなされない場合に、例えば図８に概略図を示すように、第１の光路を構成する入射光路６と、第２の光路を構成する入射光路７とが、受光面５１の一定領域内の異なる位置に分布して集中される場合に、受光面５１に向かう入射光路７と受光面５１で生じる反射光路９とによって構成される第２の光路が、入射光路６と反射光路８とによって構成される第１の光路を跨いで形成される、つまり互いに重ならない構成とすることも、上述の必要十分条件と同様に条件を選定することによって可能であり、この場合にも、重複領域の生成すなわち光路の交叉によって上述の各出力端面へ向かう戻り光は発生しないものである。
【０１０５】
次に、本発明による半導体発光アレイ装置の実施の形態例について、図９の概略構成図を参照して説明する。
【０１０６】
この実施の形態例においては、本発明による半導体発光アレイ装置１１は、光源部２と、光学系３及び４と、受光体５とを有する。
光源部２は、例えば共通のアレイバー２５の上に形成された半導体発光素子２１ａ〜２１ｃを有し、この半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの多数例えば６つの出力端面、この例では各半導体レーザ素子の共振器構造の両端面である出力端面２３ａ〜２３ｃ及び２４ａ〜２４ｃから、出力端面の数に対応する多数の光が発振される。
受光体５は、この例ではダブルクラッド構造による光ファイバであり、上述の光源部２からの複数の発振光が集中される受光面５１を有する。
【０１０７】
光学系３は、光学素子、例えばシリンドリカルレンズ３１ａ〜３１ｃ及び３２ａ〜３２ｃとミラー３３とを有し、これら光学素子によって、半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの出力端面２３ａ〜２３ｃからの発振光に対応する光路、この例では第１の光路を構成する入射光路６ａ〜６ｃが、受光体５の受光面５１に向かうように規定される。
光学系４は、光学素子、例えばシリンドリカルレンズ４１ａ〜４１ｃ及び４２ａ〜４２ｃとミラー４３とを有し、これら光学素子によって、半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの出力端面２４ａ〜２４ｃからの発振光に対応する光路、この例では第２の光路を構成する入射光路７ａ〜７ｃが、受光体５の受光面５１に向かうように規定される。
【０１０８】
すなわち、この実施の形態例においては、出力端面２３ａ〜２３ｃから生じる光路、つまり光学系３によって規定される第１の光路を構成する入射光路６ａ〜６ｃと、出力端面２４ａ〜２４ｃから生じる光路、つまり光学系４によって規定される第２の光路を構成する入射光路７ａ〜７ｃとが、受光体５の受光面５１に、例えば受光体５の内部への光の取り込みを目的として集中される。
【０１０９】
この構成によれば、光発振が複数の出力端面例えば半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの共振器構造の両端面である出力端面２３ａ〜２３ｃ及び２４ａ〜２４ｃからなされ、出力された各発振光が所望の対象この例では受光体５の受光面５１に集中されることから、高出力光を得ることができ、高出力化に伴って半導体発光素子の各出力端面にかかる負担の軽減、すなわち端面劣化や端面破壊の低減も図られる。
また、複数の発振光に対してミラーを共通に用いる構成としたことにより、材料及び部品点数の低減がなされる。
【０１１０】
この例においては、まず、光源部２において、電源２２ａ〜２２ｃによって半導体発光素子２１ａ〜２１ｃに対する順方向電圧の印加がなされて、半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの共振器構造の両端面である出力端面２３ａ〜２３ｃ（図示せず）及び２４ａ〜２４ｃ（図示せず）からの光発振がなされる。そして、各出力端面２３ａ〜２３ｃ及び２４ａ〜２４ｃから発振された光は、それぞれ光学系３及び４によって入射光路６ａ〜６ｃ及び入射光路７ａ〜７ｃを規定されて、受光体５の受光面５１へと集中される。
この受光面５１への発振光の集中は、光源部２から出力された発振光の、受光体５の内部への取り込み等の目的によってなされるが、第１及び第２の入射光路６ａ〜６ｃ及び７ａ〜７ｃを形成する各発振光が受光面５１で一部反射された場合には、各入射光路に対応して、第１の光路を構成する反射光路８ａ〜８ｃと第２の光路を構成する反射光路９ａ〜９ｃとが生じる。
【０１１１】
これに対し、本発明による半導体発光アレイ装置１１においては、光学系３及び４による反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃの規定の態様が、上述したように、入射光路６ａ〜６ｃ及び７ａ〜７ｃの受光面５１に対する角度つまり進行方向、各光路の幅及び焦点距離、出力端面２３ａ〜２３ｃ及び２４ａ〜２４ｃとミラー３３及び４３との距離等の選定によって制御をなされることにより、各反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃが、出力端面２４ａ〜２４ｃ及び２３ａ〜２３ｃを除いて形成されるように装置の構成を制御することができるものである。
すなわち、半導体発光アレイ装置１１において、各反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃが、上述の光学系４及び３を構成するミラー４３及び３３、シンドリカルレンズ４２ａ〜４２ｃ及び３２ａ〜３２ｃ、シンドリカルレンズ４１ａ〜４１ｃ及び３１ａ〜３１ｃを経て、上述の出力端面２４ａ〜２４ｃ及び２３ａ〜２３ｃに至る構成を回避することによって、これら反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃを形成する各反射光が、半導体発光素子２１ａ〜２１ｃに対する戻り光となることが回避される。
【０１１２】
したがって、この例においては、本発明による半導体発光アレイ装置１１において、半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの合波と出力端面数が多数とされたことに伴う戻り光の生成が回避され、半導体発光アレイ装置１１の長寿命化が図られる。
更に、本発明による半導体発光アレイ装置によれば、所望の対象例えば光ファイバ等の受光体の受光面に、半導体発光素子からの多数の発振光を集中することが、光発振における各出力端面の負担軽減と、各出力端面への戻り光発生の回避とによって、装置の高出力化とともに可能とされることから、装置の設計における自由度も拡張されるものである。
【０１１３】
上述の本発明による半導体発光装置の実施の形態例においては、光学系３及び４と受光体５とを含む装置の構成による、上述の多数の反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃに対する規定の態様の制御によって、各反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃが、上述の複数の入射光路の少なくとも１つ、この場合は互いの反射光路９ａ〜９ｃ及び８ａ〜８ｃに対応する入射光路７ａ〜７ｃ及び６ａ〜６ｃを生成する各出力端面２４ａ〜２４ｃ及び２３ａ〜２３ｃを除いて形成される構成としたものである。
なお、各出力端面２４ａ〜２４ｃ及び２３ａ〜２３ｃに対する戻り光の発生をより確実に回避するため、上述の反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃは、レンズやミラー等の光学素子の外部に形成されることが望ましい。
【０１１４】
また、この本発明による半導体発光アレイ装置においても、多数の反射光路の生成に伴う戻り光の発生回避が、上述したような、半導体発光装置における装置構成による反射光路の態様の制御を適用することによってなされるものである。
そして、この反射光路の態様の制御によって、受光体５が第３の半導体発光素子２１ｃの直上部よりも十分に奥まって配置される構成とすることによって、反射光路８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９ｃが、各出力端面２３ａ〜２３ｃ及び２４ａ〜２４ｃを除いて他部に形成される構成とすることができる。
すなわち、入射光路と反射光路から成る光路、すなわち光源部２からの発振光が多数とされても、各反射光路が光源部を構成する多数の出力端面を除いて形成される構成とすることによって、本発明による半導体発光アレイ装置の光学的特性劣化及び短寿命化の回避が図られるものである。
【０１１５】
以上、本発明による半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法の実施の形態例について説明したが、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置は、この実施の形態例に限られるものでないことは言うまでもない。
【０１１６】
例えば、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置は、必ずしも全ての戻り光の発生の回避を図る構成に限られず、例えば所定の戻り光の選択的な低減ないしは抑制を伴って、所望の対象への光の集中、例えば出力端面の数に比して少ない受光面への光の集中がなされ、低減ないしは抑制する戻り光の選択に応じて装置の高出力化や長寿命化がなされる。
また、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置は、装置を構成する半導体発光素子の数に制限されることなく、より多くの光路を形成し、受光面に集中される構成とすることができる。
【０１１７】
また、上述の本発明による半導体発光アレイ装置の実施例においては、各半導体発光素子２１ａ〜２１ｃに対して個別に電源２２ａ〜２２ｃを設ける構成としたが、これら電源を一体として複数の半導体発光素子に対する電圧印加がなされる構成とすることもできる。
また、上述の本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置の実施の形態例においては、受光体５を１つ設け、複数の半導体発光素子からの全ての発振光を１つの受光面５１に集中する構成としたが、受光体を複数設け、各受光体の受光面に所望の態様で合波ないし集中させることも可能である。
【０１１８】
また、上述の半導体発光アレイ装置を構成する複数例えば３つの半導体発光素子２１ａ〜２１ｃの発光波長帯を互いに異なるものとすることも可能である。そして、これら複数の半導体発光素子は、共通のアレイバー上に形成される構成のほか、個別のチップ上に形成してこれらを並べる構成とすることもできる。
更に、本発明による半導体発光装置及び半導体発光アレイ装置は、受光面の役割によって投影装置等の装置にも適用できるなど、上述の実施の形態に限られるものでないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明による半導体発光装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明による半導体発光装置の一例の、一部を切欠した概略斜視図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、受光面において複数の光が厳密に一点に集束される場合の、複数の光の入射光路及び反射光路の態様例を示す概略図である。
【図４】本発明による半導体発光装置における、受光面で生じる反射光路の態様制御の例を示す模式図である。
【図５】受光面において複数の光が厳密に一点に集束されない場合の、複数の光の入射光路及び反射光路の態様例を示す概略図である。
【図６】受光面において複数の光が厳密に一点に集束されない場合の、複数の光の入射光路及び反射光路の態様例を示す概略図である。
【図７】受光面において複数の光が厳密に一点に集束されない場合の、複数の光の入射光路及び反射光路の態様例を示す概略図である。
【図８】受光面において複数の光が厳密に一点に集束されない場合の、複数の光の入射光路及び反射光路の態様例を示す概略図である。
【図９】本発明による半導体発光アレイ装置の一例の、一部を切欠した概略斜視図である。
【図１０】従来の半導体発光装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１・・・半導体発光装置、２・・・光源部、３・・・光学系、４・・・光学系、５・・・受光体、６（６ａ，６ｂ，６ｃ）・・・第１の光路を構成する入射光路、７（７ａ，７ｂ，
７ｃ）・・・第２の光路を構成する入射光路、８（８ａ，８ｂ，８ｃ）・・・第１の光路を構成する反射光路、９（９ａ，９ｂ，９ｃ）・・・第２の光路を構成する反射光路、１１・・・半導体発光アレイ装置、２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）・・・半導体発光素子、２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）・・・電源、２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）・・・出力端面、２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）・・・出力端面、２５・・・アレイバー、２６・・・光源実装部、２７・・・段差、３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）・・・シリンドリカルレンズ、３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）・・・シリンドリカルレンズ、３３・・・ミラー、４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）・・・シリンドリカルレンズ、４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）・・・シリンドリカルレンズ、４３・・・ミラー、５１・・・受光面、１０１・・・従来の半導体発光装置、１０２・・・基板、１０３・・・ＬＥＤチップ、１０４・・・構造物、１０５・・・半導体基板、１０６・・・半導体基板、１０７・・・反射膜、１０８・・・樹脂、１０９・・・光出射口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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