(57)【要約】【課題】複数の利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる発光素子を提供する。【解決手段】本発明に係る発光素子１００では、活性層１０６のガイド部１１７に対する比屈折率差Δは、下記式（１）を満たし、第１利得領域１６０の第２面１０７側の端面１７２から出射される光２０と、第２利得領域１６２の第２面１０７側の端面１７６から出射される光２２とは、同一の方向または集束する方向に進む。  ０．０５［％／μｍ］≦（Δ／Ｗ）  ・・・・・・  （１）  ただし、Ｗは５μｍ以上であり、Ｒは１６００μｍ以上であり、Δは下記式（２）で表される。  Δ＝（ｎｃｏｒｅ２−ｎｃｌａｄ２）／ｎｃｏｒｅ２  ・・・・・・  （２）  ただし、ｎｃｏｒｅは、前記曲がり利得部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率であり、ｎｃｌａｄは、前記ガイド部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッド層と、第２クラッド層と、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とに挟まれた活性層と、を有する積層構造体を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる第１利得領域および第２利得領域を構成し、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１面の反射率は、前記第２面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域は、前記第１面から前記第２面まで、設けられ、
前記第１利得領域の前記第１面側の端面と、前記第２利得領域の前記第１面側の端面とは、前記第１面において重なっており、
前記第１利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、直線状に、前記第１面の垂線に対して時計回り方向に傾いて設けられ、
前記第２利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、
前記第１面から、直線状に、前記第１面の垂線に対して反時計回り方向に傾いて設けられた第１利得部と、
前記第１利得部と接続し、幅Ｗ、曲率半径Ｒの曲がり利得部と、
を有し、
前記曲がり利得部は、前記活性層の積層方向から平面視して、前記活性層より屈折率の小さいガイド部によって挟まれており、
前記活性層の前記ガイド部に対する比屈折率差Δは、下記式（１）を満たし、
前記第１利得領域の前記第２面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２面側の端面から出射される光とは、同一の方向または集束する方向に進む、発光素子。
０．０５［％／μｍ］≦（Δ／Ｗ）  ・・・・・・  （１）
ただし、Ｗは５μｍ以上であり、Ｒは１６００μｍ以上であり、Δは下記式（２）で表される。
Δ＝（ｎｃｏｒｅ２−ｎｃｌａｄ２）／ｎｃｏｒｅ２  ・・・・・・  （２）
ただし、ｎｃｏｒｅは、前記曲がり利得部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率であり、ｎｃｌａｄは、前記ガイド部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率である。
【請求項２】
請求項１において、
前記ガイド部は、ＳｉＮ層である、発光素子。
【請求項３】
請求項１において、
前記ガイド部は、ＳｉＮ層とポリイミド層との積層体であり、
前記曲がり利得部は、前記ＳｉＮ層と接している、発光素子。
【請求項４】
請求項１において、
前記ガイド部は、空気である、発光素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記第２利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、
前記曲がり利得部から前記第２面まで、直線状に、前記第１面の垂線に対して時計回り方向に傾いて設けられた第２利得部を、さらに有する、発光素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記第２利得領域は、複数の曲がり利得部を有する、発光素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記曲がり利得部は、前記活性層の積層方向から平面視して、円弧状である、発光素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子を有する発光装置と、
前記発光装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む、プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパールミネッセントダイオード（Super Luminescent Diode、以下「ＳＬＤ」ともいう）は、通常の発光ダイオード同様にインコヒーレント性を示し、かつ広帯域なスペクトル形状を示しながら、光出力特性では半導体レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることが可能な半導体発光素子である。ＳＬＤは、半導体レーザー同様に、注入キャリアの再結合により生じた自然放出光が、光出射端面方向に進む間に誘導放出による高い利得を受けて増幅され、光出射端面から放出される機構を用いている。ただし、ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑え、レーザー発振が生じないようにする必要がある。
【０００３】
レーザー発振を抑制するための方法として、例えば特許文献１に示すように、利得領域（光導波路）を出射端面から傾ける構成が知られている。特許文献１では、高出力化を図るため、このように出射端面から傾いた直線状の光導波路を２つ形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６５６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、出射端面から傾いた直線状の光導波路（利得領域）を備えた発光素子では、複数の利得領域から出射される光が、拡散する方向に進む場合がある。しかしながら、光出力かつエテンデュの小さな光源を実現するためには、複数の利得領域から出射される光が、同一の方向または集束する方向に進むことが望ましい。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、複数の利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる発光素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光素子を有するプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る発光素子は、
第１クラッド層と、第２クラッド層と、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とに挟まれた活性層と、を有する積層構造体を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる第１利得領域および第２利得領域を構成し、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１面の反射率は、前記第２面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域は、前記第１面から前記第２面まで、設けられ、
前記第１利得領域の前記第１面側の端面と、前記第２利得領域の前記第１面側の端面とは、前記第１面において重なっており、
前記第１利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、直線状に、前記第１面の垂線に対して時計回り方向に傾いて設けられ、
前記第２利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、
前記第１面から、直線状に、前記第１面の垂線に対して反時計回り方向に傾いて設けられた第１利得部と、
前記第１利得部と接続し、幅Ｗ、曲率半径Ｒの曲がり利得部と、
を有し、
前記曲がり利得部は、前記活性層の積層方向から平面視して、前記活性層より屈折率の小さいガイド部によって挟まれており、
前記活性層の前記ガイド部に対する比屈折率差Δは、下記式（１）を満たし、
前記第１利得領域の前記第２面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２面側の端面から出射される光とは、同一の方向または集束する方向に進む。
【０００８】
０．０５［％／μｍ］≦（Δ／Ｗ）  ・・・・・・  （１）
ただし、Ｗは５μｍ以上であり、Ｒは１６００μｍ以上であり、Δは下記式（２）で表される。
【０００９】
Δ＝（ｎｃｏｒｅ２−ｎｃｌａｄ２）／ｎｃｏｒｅ２  ・・・・・・  （２）
ただし、ｎｃｏｒｅは、前記曲がり利得部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率であり、ｎｃｌａｄは、前記ガイド部を含む前記積層構造体の垂直断面の有効屈折率である。
【００１０】
このような発光素子によれば、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００１１】
本発明に係る発光素子において、
前記ガイド部は、ＳｉＮ層であることができる。
【００１２】
このような発光素子によれば、前記ガイド部がＳｉＮ層で構成されない場合よりも低損失で、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。また、前記曲がり利得部を形成する際にプロセスダメージ（エッチングするときに側面に与えるダメージなど）を受けた部分が露出するのを防ぐと同時に、外部から前記曲がり利得部に水分などが進入することを防ぐこともできる。すなわち、パッシベーション膜としても機能する。
【００１３】
本発明に係る発光素子において、
前記ガイド部は、ＳｉＮ層とポリイミド層との積層体であり、
前記曲がり利得部は、前記ＳｉＮ層と接していることができる。
【００１４】
このような発光素子によれば、ＳｉＮ単層からなる前記ガイド部を形成することが、膜厚的に困難である（製膜に時間がかかる）場合に、簡易に（短時間で）前記ガイド部を形成することができ、かつ前記ガイド部を空気で形成した場合よりも低損失で、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００１５】
本発明に係る発光素子において、
前記ガイド部は、空気であることができる。
【００１６】
このような発光素子によれば、最も簡易的なプロセスで前記ガイド部を形成することができ、前記ガイド部を形成しない場合と比較して低損失で、かつ前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、同一の方向または集束する方向に出射させることができる。
【００１７】
本発明に係る発光素子において、
前記第２利得領域は、前記活性層の積層方向から平面視して、
前記曲がり利得部から前記第２面まで、直線状に、前記第１面の垂線に対して時計回り方向に傾いて設けられた第２利得部を、さらに有することができる。
【００１８】
このような発光素子によれば、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００１９】
本発明に係る発光素子において、
前記第２利得領域は、複数の曲がり利得部を有することができる。
【００２０】
このような発光素子によれば、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００２１】
本発明に係る発光素子において、
前記曲がり利得部は、前記活性層の積層方向から平面視して、円弧状であることができる。
【００２２】
このような発光素子によれば、前記第１利得領域および前記第２利得領域から出射される光を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００２３】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光素子を有する発光装置と、
前記発光装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
【００２４】
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る発光素子を有するので、高出力かつエテンデュの小さな光源を実現することができる。これにより、小型化かつ高輝度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図２】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る発光素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る発光素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】第１の実施形態に係る発光素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１の実施形態の第１変形例に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態の第２変形例に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図９】第１の実施形態の第３変形例に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図１０】第１の実施形態の第４変形例に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図１１】第１の実施形態に係る発光素子の実験例に用いたモデルを模式的に示す平面図。
【図１２】第１の実施形態に係る発光素子の実験例の結果を示すグラフ。
【図１３】第１の実施形態に係る発光素子の実験例の結果を示すグラフ。
【図１４】第２の実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図１５】第２の実施形態に係るプロジェクターに用いる発光装置を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
１．  第１の実施形態
１．１．  第１の実施形態に係る発光素子
まず、第１の実施形態に係る発光素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光素子１００を模式的に示す平面図である。図２は、発光素子１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、発光素子１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。また、ここでは、発光素子１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）のＳＬＤである場合について説明する。ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑えることにより、レーザー発振を防止することができる。そのため、スペックルノイズを低減することができる。
【００２７】
発光素子１００は、図１〜図３に示すように、積層構造体１２０と、ガイド部１１７と、を含む。積層構造体１２０は、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、コンタクト層１１０と、を含むことができる。発光素子１００は、さらに、第１電極１１２と、第２電極１１４と、絶縁部１１６と、を含むことができる。
【００２８】
基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。
【００２９】
第１クラッド層１０４は、基板１０２上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＡｌＧａＩｎＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、基板１０２と第１クラッド層１０４との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。
【００３０】
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６は、第１クラッド層１０４と第２クラッド層１１０とに挟まれている。活性層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【００３１】
活性層１０６の形状は、例えば直方体（立方体である場合を含む）などである。活性層１０６は、図１に示すように、第１面１０５および第２面１０７を有する。第１面１０５および第２面１０７は、活性層１０６の面のうち第１クラッド層１０４または第２クラッド層１１０に接していない面であり、層構造体１２０において、露出している面である。第１面１０５および第２面１０７は、活性層１０６の側面ともいえる。第１面１０５および第２面１０７は、互いに対向しており、図示の例では平行である。
【００３２】
活性層１０６の一部は、第１利得領域１６０および第２利得領域１６２を構成している。第１利得領域１６０および第２利得領域１６２は、利得領域の対１６８をなすことができる。利得領域１６０，１６２の各々は、図１示すように、第１面１０５から第２面１０７に向かって、設けられている。なお、図示はしないが、利得領域の対１６８は、複数設けられていてもよい。
【００３３】
利得領域１６０，１６２は、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１６０，１６２内で利得を受けることができる。利得領域１６０，１６２に生じる光の波長帯において、第１面１０５の反射率は、第２面１０７の反射率よりも高い。例えば、第１面１０５を反射部１３０によって覆うことにより、高い反射率を得ることができる。反射部１３０は、例えば誘電体多層膜ミラーなどである。具体的には、反射部１３０としては、例えば、第１面１０５側からＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層の順序で１０ペア積層したミラーなどを用いることができる。第１面１０５の反射率は、１００％、あるいはそれに近いことが望ましい。これに対し、第２面１０７の反射率は、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、第２面１０７を反射防止部１３２によって覆うことにより、低い反射率を得ることができる。反射防止部１３２としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３単層などを用いることができる。なお、反射部１３０および反射防止部１３２としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。
【００３４】
第１利得領域１６０は、第１面１０５に設けられた第１端面１７０と、第２面１０７に設けられた第２端面１７２と、を有する。第１利得領域１６０の平面形状は、例えば図１に示すような平行四辺形などである。第１利得領域１６０は、第１端面１７０から第２端面１７２まで、直線状に、第１側面１０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。これにより、利得領域１６０に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。
【００３５】
第２利得領域１６２は、図１に示すように、第１面１０５に設けられた第３端面１７４と、第２面１０７に設けられた第４端面１７６と、を有する。第２利得領域１６２は、第３端面１７４から第４端面１７６まで、設けられている。図示の例では、第１端面１７０と第３端面１７４とは、重なり面１７８において完全に重なっている。第２利得領域１６２は、第１利得部１６３と、第２利得部１６４と、曲がり利得部１６６と、を有することができる。
【００３６】
第１利得部１６３は、第３端面１７４を有する。第１利得部１６３の平面形状は、例えば平行四辺形などである。第１利得部１６３は、第３端面１７４から、第１利得部１６３と接続する曲がり利得部１６６まで、直線状に、第１面１０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。第１利得部１６３の延出している方向（向かう方向）は、第１利得領域１６０の延出している方向と異なっている。より具体的には、第１利得部１６３は、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視して（活性層１０６の膜厚方向からみて）、垂線Ｐに対して反時計回り方向に傾いて設けられている。第１利得領域１６０は、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視して、垂線Ｐに対して時計回り方向に傾いて設けられている。第１利得部１６３は、垂線Ｐに対して一方の側に傾いて設けられ、第１利得領域１６０は、垂線Ｐに対して他方の側に傾いて設けられているともいえる。図示の例では、第１利得領域１６０の垂線Ｐに対する角度θ１と、第１導波路部１６３の垂線Ｐに対する角度θ２とは、同じ大きさの角度である。なお、本発明において「角度」という文言を用いたときに、鋭角となる角度と、鈍角となる角度と、が存在する場合は、「角度」とは、鋭角となる角度を示すものとする。
【００３７】
第２利得部１６４は、第４端面１７６を有する。第２利得部１６４の平面形状は、例えば平行四辺形などである。第２利得部１６４は、第２利得部１６４と接続する曲がり利得部１６６から、第４端面１７６まで、直線状に、第１面１０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。図示の例では、第２利得部１６４の延出している方向は、第１利得領域１６０の延出している方向と同じである。すなわち、図示の例では、第２利得部１６４の垂線Ｐに対する角度θ３と、角度θ１とは、同じ大きさの角度である。なお、図示はしないが、角度θ３は、角度θ１より大きくてもよい。これにより、第２端面１７２から出射される光２０と、第４端面１７６から出射される光２２とは、同一の方向または集束する方向に進むことができる。
【００３８】
曲がり利得部１６６は、第１利得部１６３と、第２利得部１６４と、の間に設けられていることができる。曲がり利得部１６６は、第１利得部１６３および第２利得部１６４と接続し、第１利得部１６３から第２利得部１６４まで、一定の幅Ｗで設けられている。図１に示す例では、第１利得領域１６０および第２利得領域１６２についても、一定の幅Ｗで設けられている。曲がり導波路部１６６は、曲率半径Ｒを有する円弧の形状であることができる。これにより、第２利得領域１６２は曲げられ、第４端面１７６から出射される光２２を、第２端面１７２から出射される光２０と、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。すなわち、第２利得領域１６２は、例えば活性層の側面や内部に設けられた反射面によって、屈曲しているわけではない。曲がり利得部１６６は、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視して、活性層１０６の外周と離間していることができる。曲がり利得部１６６によって、第２利得領域１６２に生じる光を第３端面１７４と第４端面１７６との間で、直接的に多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、第２利得領域１６２に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。
【００３９】
第２クラッド層１０８は、図２および図３に示すように、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＩｎＰ層などを用いることができる。
【００４０】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能を有する。
【００４１】
発光素子１００は、第１電極１１２と第２電極１１４との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層１０６の利得領域１６０，１６２において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１６０，１６２内で光の強度が増幅される。例えば、図１に示すように、第１利得領域１６０に生じる光の一部１０は、第１利得領域１６０内で増幅された後、重なり面１７８において反射して、第２利得領域１６２の第４端面１７６から出射光２２として出射されるが、反射後の第２利得領域１６２内においても光強度が増幅される。同様に、第２利得領域１６２に生じる光の一部は、第２利得領域１６２内で増幅された後、重なり面１７８において反射して、第１利得領域１６０の第２端面１７２から出射光２０として出射されるが、反射後の第１利得領域１６０内においても光強度が増幅される。なお、第１利得領域１６０に生じる光には、直接、第２端面１７２から出射光２０として出射されるものもある。同様に、第２利得領域１６２に生じる光には、直接、第４端面１７６から出射光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に各利得領域１６０，１６２内において増幅される。
【００４２】
コンタクト層１１０は、図２に示すように、第２クラッド層１０８上に形成されている。コンタクト層１１０としては、第２電極１１４とオーミックコンタクトする層を用いることができる。コンタクト層１１０としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００４３】
コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１１を構成することができる。柱状部１１１の平面形状は、利得領域１６０，１６２と同じである。例えば、柱状部１１１の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１６０，１６２の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１の側面を傾斜させることもできる。
【００４４】
絶縁部１１６は、図２に示すように、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方に設けられていることができる。絶縁部１１６は、柱状部１１１の側面に接していることができる。ただし、絶縁部１１６は、曲がり利得部１６６を含んで構成される柱状部１１３（図３参照）の側方には、形成されていない。絶縁部１１６の上面は、図２に示すように、例えば、コンタクト層１１０の上面と連続している。絶縁部１１６としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁部１１６としてこれらの材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、絶縁部１１６を避けて、該絶縁部１１６に挟まれた柱状部１１１を流れることができる。絶縁部１１６は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、絶縁部１１６を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部１１６を形成しない部分、すなわち、柱状部１１６が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向において、利得領域１６０，１６２内に効率良く光を閉じ込めることができる。なお、図示はしないが、絶縁部１１６を設けないこともできる。絶縁部１１６が空気であると解釈してもよい。
【００４５】
ガイド部１１７は、図１および図３に示すように、曲がり利得部１６６を挟んで形成されている。ガイド部１１７は、曲がり利得部１６６を側方から（活性層１０６の厚み方向と直交する方向から）挟んでいることができる。ガイド部１１７は、例えば、側方ガイド部、側方クラッド部などと、言い換えることもできる。図３に示すように、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、曲がり利得部１６６、第１クラッド１０４および基板１０２の一部は、柱状部１１３を構成し、ガイド部１１７は、柱状部１１３の側方に形成されている。柱状部１１３は、図示はしないが、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、曲がり利得部１６６、第１クラッド１０４から構成されていてもよい。ガイド部１１７は、柱状部１１３の側面に接していることができる。ガイド部１１７の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面と連続している。ガイド部１１７としては、絶縁材料を用いることができ、より具体的には、ＳｉＮ層などを用いることができる。ガイド部１１７は、例えば、Ｔａ２Ｏ５層などの屈折率の高い絶縁材料を含んでいてもよい。ガイド部１１７としてこれらの材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、ガイド部１１７を避けて、該ガイド部１１７に挟まれた柱状部１１３を流れることができる。ガイド部１１７は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、ガイド部１１７を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、ガイド部１１７を形成しない部分、すなわち柱状部１１３が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。
【００４６】
ここで、活性層１０６（曲がり利得部１６６）のガイド部１１７に対する比屈折率差Δは、下記式（１）を満たす。
【００４７】
０．０５［％／μｍ］≦（Δ／Ｗ）  ・・・・・・  （１）
ただし、Ｗは５μｍ以上であり、Ｒは１６００μｍ以上であり、Δは下記式（２）で表される。
【００４８】
Δ＝（ｎｃｏｒｅ２−ｎｃｌａｄ２）／ｎｃｏｒｅ２  ・・・・・・  （２）
ただし、ｎｃｏｒｅは、曲がり利得部１６６を含む積層構造体１２０の垂直断面の有効屈折率であり、ｎｃｌａｄは、ガイド部１１７を含む積層構造体１２０の垂直断面の有効屈折率である。これにより、平面方向（活性層１０６の厚み方向と直交する方向）について、曲がり利得部１６６内に効率良く光を閉じ込めることができる。その理由については、後述する。
【００４９】
第１電極１１２は、図２および図３に示すように、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２は、該第１電極１１２とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）と接していることができる。第１電極１１２は、基板１０２を介して、第１クラッド層１０４と電気的に接続されている。第１電極１１２は、発光素子１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１１２としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。なお、第１クラッド層１０４と基板１０２との間に、第２コンタクト層（図示せず）を設け、ドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を露出させ、第１電極１１２を第２コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。
【００５０】
第２電極１１４は、コンタクト層１１０上に形成されている。より具体的には、第２電極１１４は、絶縁部１１６の開口部内に形成されている。さらに、第２電極１１４は、絶縁部１１６およびガイド層１１７上に設けられていてもよい。第２電極１１４は、コンタクト層１１０を介して、第２クラッド層１０８と電気的に接続されている。第２電極１１４は、発光素子１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１１４としては、例えば、コンタクト層１１０側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、図１に示すように、利得領域１６０，１６２と同様の平面形状を有している。
【００５１】
第１の実施形態に係る発光素子１００の一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光素子１００は、発光利得領域が形成可能なあらゆる材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【００５２】
第１の実施形態に係る発光素子１００は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、計測装置などの光源に適用されることができる。
【００５３】
第１の実施形態に係る発光素子１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００５４】
発光素子１００によれば、曲がり利得部１６６によって、第２利得領域１６２を曲げることができる。曲がり利得部１６６は、活性層１０６の積層方向から平面視して、ガイド部１１７によって挟まれており、活性層１０６（曲がり利得部１６６）のガイド部１１７に対する比屈折率差Δは、上記式（１）を満たすことができる。また、ガイド部１１７は、ＳｉＮ層であることができる。これにより、低損失で効率良く、第４端面１７６から出射される光２２を、第２端面１７２から出射される光２０と、同一の方向または集束する方向に進行させることができる（理由については後述）。そのため、高出力かつエテンデュの小さな光源を実現することができる。
【００５５】
１．２．  第１の実施形態に係る発光素子の製造方法
次に、第１の実施形態に係る発光素子１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図６は、発光素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００５６】
図４に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などを用いることができる。
【００５７】
図５に示すように、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、活性層１０６、第１クラッド層１０４および基板１０２をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などを用いて行われる。本工程により、柱状部１１３を形成することができる。次に、図３に示すように、パターニングよって、柱状部１１１を形成する。なお、柱状部１１１，１１３の形成順序は、特に限定されない。
【００５８】
図６に示すように、柱状部１１３の側面を覆うようにガイド部１１７を形成する。例えば、ガイド部１１７の形成と同じ工程で、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁部１１６を形成することができる。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層１１０の上面を露出させる。以上の工程により、ガイド部１１７および絶縁部１１６を形成することができる。
【００５９】
図２および図３に示すように、コンタクト層１１０、絶縁部１１６およびガイド部１１７上の全面に、第２電極１１４を形成する。次に、基板１０２の下面下に第１電極１１２を形成する。第１電極１１２および第２電極１１４は、例えば、真空蒸着法により形成される。
【００６０】
図１に示すように、第１面１０５側の全面に反射部１３０を形成し、第２面１０７側の全面に反射防止部１３２を形成する。反射部１３０および反射防止部１３２は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンアシスト蒸着(Ion Assisted Deposition)法などにより形成される。なお、電極１１２，１１４、反射部１３０および反射防止部１３２の形成順序は、特に限定されない。
【００６１】
以上の工程により、発光素子１００を製造することができる。すなわち、低損失で効率良く、第４端面１７６から出射される光２２を、第２端面１７２から出射される光２０と、同一の方向または集束する方向に進行させることができる発光素子１００を製造することができる。
【００６２】
１．３．  第１の実施形態の変形例に係る発光素子
次に、第１の実施形態の変形例に係る発光素子２００，３００，４００，５００について、図面を参照しながら説明する。以下、第１の実施形態の変形例に係る発光素子２００，３００，４００，５００において、第１の実施形態に係る発光素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
（１）第１変形例に係る発光素子
まず、第１の実施形態の第１変形例に係る発光素子２００について、図面を参照しながら説明する。図７は、発光素子２００を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
【００６４】
発光素子１００の例では、図３に示すように、ガイド部１１７は、単層（例えば、ＳｉＮ層）によって構成されていた。これに対し、発光素子２００では、図７に示すように、ガイド部１１７は、積層体によって構成されている。より具体的には、発光素子２００のガイド部１１７は、柱状部１１３の側面と接する第１ガイド層１１８と、第１ガイド層１１８と接する第２ガイド層１１９と、からなる。第１ガイド層１１８としては、例えば、ＳｉＮ層を用いることができる。第２ガイド層１１９としては、例えば、ポリイミド層を用いることができる。
【００６５】
発光素子２００によれば、例えば、ＳｉＮ単層からなるガイド部１１７を形成するのには、膜厚的に困難である（例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法により、ＳｉＮ層を厚く成膜するのに時間がかかる）場合に、例えば、塗布法等によって、ポリイミド層からなる第２ガイド層１１９を形成することができる。そのため、発光素子２００によれば、例えば発光素子１００の例に比べて、簡易に（短時間で）形成されることができる。
【００６６】
（２）第２変形例に係る発光素子
次に、第１の実施形態の第２変形例に係る発光素子３００について、図面を参照しながら説明する。図８は、発光素子３００を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
【００６７】
ガイド部１１７は、図８に示すように、空気であってもよい。このような発光素子３００によれば、発光素子１００および発光素子２００の例に比べて、容易にガイド部１１７を形成することができ、ガイド部１１７を形成しない場合と比較して低損失で、かつ第４端面１７６から出射される光２２を、第２端面１７２から出射される光２０と、同一の方向または集束する方向に出射させることができる。
【００６８】
（３）第３変形例に係る発光素子
次に、第１の実施形態の第３変形例に係る発光素子４００について、図面を参照しながら説明する。図９は、発光素子４００を模式的に示す断面図であり、図２に対応している。
【００６９】
発光素子１００の例では、図２に示すように、絶縁部１１６と、絶縁部１１６とが形成されていない領域、すなわち柱状部１１１を形成している領域に屈折率差を設けて、光を閉じ込める屈折率導波型について説明した。これに対し、発光装置４００は、柱状部１１１を形成することによって屈折率差を設けず、第１利得領域１６０がそのまま導波領域となる、利得導波型であることができる。
【００７０】
発光素子４００では、図９に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８は、柱状部を構成せず、その側方に絶縁部１１６は形成されない。絶縁部１１６は、第１利得領域１６０の上方以外のコンタクト層１１０上に形成されている。すなわち、絶縁部１１６は第１利得領域１６０の上方に開口部を有し、該開口部ではコンタクト層１１０の上面が露出している。第２電極１１４は、その露出しているコンタクト層１１０上および絶縁部１１６上に形成されている。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、第１利得領域１６０と同じ平面形状を有している。図示の例では、第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、第１利得領域１６０の平面形状が決定されることができる。なお図示はしないが、第２電極１１４は、絶縁部１１６上には形成されず、第１利得領域１６０の上方のコンタクト層１１０上にのみ形成されていてもよい。
【００７１】
以上、第１利得領域１６０について説明したが、同じ内容の説明を、第２利得領域１６２の第１利得部１６３および第２利得部１６４に適用することができる。
【００７２】
発光素子３００によれば、発光素子１００と同様に、低損失で効率良く、複数の出射光を、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００７３】
（４）第４変形例に係る発光素子
次に、第１の実施形態の第４変形例に係る発光素子５００について、図面を参照しながら説明する。図１０は、発光素子５００を模式的に示す平面図であり、図１に対応している。なお、図１０では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【００７４】
発光装置２００の第２利得領域１６２は、図１０に示すように、複数の曲がり利得部１６６を有することができる。図示の例では、２つの曲がり利得部１６６が設けられているが、その数は特に限定されない。第２利得領域１６２は、２つの曲がり利得部１６６の間に位置する第３利得部５６７を有することができる。第３利得部５６７は、一方の曲がり利得部１６６（１６６ａ）から、他方の曲がり利得部１６６（１６６ｂ）まで、直線状に設けられている。図示の例では、第３利得部５６７は、第１側面１０５の垂線Ｐと平行となる方向に向かって設けられている。一方の曲がり利得部１６６ａは、第１利得部１６３および第３利得部５６７と接続している。他方の曲がり利得部１６６ｂは、第２利得部１６４および第３利得部５６７と接続している。
【００７５】
発光素子４００によれば、発光素子１００と同様に、低損失で効率良く、複数の出射光を、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。
【００７６】
１．４．  第１の実施形態に係る発光素子の実験例
次に、第１の実施形態に係る発光素子の実験例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、第１の実施形態に係る発光素子１００の第２利得領域１６２をモデル化したモデルＭにおけるシミュレーションについて、説明する。
【００７７】
（１）モデルＭの構成
まず、モデルＭの構成について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る発光素子１００のモデルＭを模式的に示す平面図である。シミュレーションでは、図１１に示すように、第１利得部１６３内に、曲がり利得部１６６に入射する強度Ｉ１２の光１２を発生させ、そして曲がり利得部１６６から出射した第２利得部１６４内の光１４の強度Ｉ１４をモニターした。モデルＭでは、計算の便宜上、光は、第２利得領域１６２内で利得を受けないものとした。したがって、モデルＭでは、光１４の強度Ｉ１４をモニターすることにより、光１２の強度Ｉ１２に対する損失（光が曲がり利得部１６６を進行することによる損失）を算出することができる。
【００７８】
シミュレーションは、２次元ＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain ）法によって行った。モデルＭでは、第２利得領域１６２の垂直断面の有効屈折率を３．３４６３とし、第２利得領域１６２の第１利得部１６３および第２利得部１６４を挟む領域（例えば、絶縁部１１６）の垂直断面の有効屈折率を３．３４４０とした。モデルＭでは、第２利得領域１６２（曲がり利得部１６６）の幅Ｗを、５μｍとした場合と、１０μｍとした場合と、についてシミュレーションを行った。
【００７９】
このようなモデルＭにおいて、２種類のシミュレーション（第１シミュレーションおよび第２シミュレーション）を行った。
【００８０】
（２）第１シミュレーション
まず、第１シミュレーションの結果について説明する。図１２は、第１シミュレーションの結果を示すグラフである。第１シミュレーションでは、比屈折率差Δ（曲がり利得部１６６のガイド部１１７に対する比屈折率差）を第２利得領域１６２（曲がり利得部１６６）の幅Ｗで割った値（Δ／Ｗ［％／μｍ］）と、強度比ＩＲ（光１２の強度Ｉ１２に対する光１４の強度Ｉ１４の比、ＩＲ＝Ｉ１４／Ｉ１２×１００［％］）と、の関係を計算した。なお、第１シミュレーションでは、曲がり利得部１６６の曲率半径Ｒを、１６００μｍとした。
【００８１】
図１２に示すように、強度比ＩＲは、Δ／Ｗが０．０５［％／μｍ］以上で、８０％以上を示した。すなわち、Δ／Ｗが０．０５［％／μｍ］以上で、曲がり利得部１６６における光の損失を小さくすることができたといえる。なお、Ｗ＝１０μｍの方がＷ＝５μｍより強度比ＩＲが大きいように、一般的に、Ｗの値が大きいほど、強度比ＩＲの値は大きくなる。なぜなら、第２利得領域１６２はガイド部１１７よりも有効屈折率が高く、第２利得領域１６２を伝播する光はガイド部１１７との間で全反射を繰り返しながら伝播しており、Ｗの値が大きいほど利得領域を横断する方向（水平面内で、伝播方向に垂直な方向）の波数が小さい成分が多くなるため（同一のモードであれば、Ｗにほぼ反比例）、より全反射しやすく、界面の曲がりの影響も受けにくくなるためである。
【００８２】
したがって、Ｗ＝５μｍ以上、かつ、Δ／Ｗが０．０５［％／μｍ］以上で、強度比ＩＲは８０％以上を達成することができ、曲がり利得部１６６における光の損失を小さくすることができる。
【００８３】
（３）第２シミュレーション
次に、第２シミュレーションの結果について説明する。図１３は、第２シミュレーションの結果を示すグラフである。第２シミュレーションでは、曲がり利得部１６６の曲率半径Ｒと、強度比ＩＲと、の関係を計算した。図１３では、ガイド部１１７がＳｉＮ層からなる場合（例えば、発光素子１００（図３参照））と、ガイド部１１７が空気からなる場合（例えば、発光素子３００（図８参照））と、ガイド部１１７を設けない場合（例えば、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図が図２である場合、すなわち、曲がり利得部１６６が絶縁層に挟まれていない場合）と、の３つの構成ついて計算を行った。図１３において、これら３つの構成を、それぞれ、「ガイド部ＳｉＮ」、「ガイド部Ａｉｒ」、「ガイド部なし」と表記している。
【００８４】
図１３に示すように、強度比ＩＲは、「ガイド部ＳｉＮ」、「ガイド部Ａｉｒ」で、曲率半径Ｒが１６００μｍ以上の場合に、８０％以上を示した。「ガイド部なし」の場合は、曲率半径Ｒが１６００μｍ以上の場合でも、５％以下であった。これは、「ガイド部なし」の場合は、曲がり利得部１６６の屈折率と、曲がり利得部１６６を構成しない部分の活性層１０６の屈折率と、の差が小さいため、曲がり利得部１６６を進行する光の損失が大きくなるためである。また、「ガイド部Ａｉｒ」は、「ガイド部ＳｉＮ」に比べて、曲がり利得部１６６とガイド部１１７との屈折率差は大きくなるが（空気の屈折率は１．０、ＳｉＮの屈折率は２．１）、その分、例えば第１利得部１６３から曲がり利得部１６６へ入射する際に、反射する光も大きくなる場合がある。光は、先述のように利得領域１６２とガイド部１１７との間で、全反射を繰り返しながら進行しており、エバネッセント成分がガイド部１１７への染み出した状態で伝播している。そのため、エバネッセント成分が、絶縁部１１６とガイド部１１７との屈折率差によって反射し、損失となる場合があるからである。そのため、「ガイド部Ａｉｒ」よりも「ガイド部ＳｉＮ」の方が光損失を抑制できる場合がある（例えば、図１３に示すＷ＝１０μｍの場合）。
【００８５】
なお、図１３に表記した「ガイド部ＳｉＮ、Ｗ＝５μｍ」のΔ／Ｗの値は、６．０６２［％／μｍ］であり、「ガイド部ＳｉＮ、Ｗ＝１０μｍ」のΔ／Ｗは、３．０３１［％／μｍ］であり、「ガイド部Ａｉｒ、Ｗ＝５μｍ」のΔ／Ｗは、９．１０７［％／μｍ］であり、「ガイド部Ａｉｒ、Ｗ＝１０μｍ」のΔ／Ｗは、４．５５３［％／μｍ］である。
【００８６】
以上のとおり、活性層１０６（曲がり利得部１６６）のガイド部１１７に対する比屈折率差Δは、０．０５［％／μｍ］≦（Δ／Ｗ）、Ｗが５μｍ以上、Ｒが１６００μｍ以上で、強度比ＩＲは８０％以上となり、曲がり利得部１６６における光の損失が小さく、効率良く光を出射できることがわかった。
【００８７】
なお、発光素子１００（モデルＭ）では、活性層１０６の積層方向から平面視して、曲がり利得部１６６をガイド部１１７で挟む構成である。これに対し、曲がり利得部１６６のみならず、利得領域１６０，１６２の全体をガイド部１１７で挟む構成であると、出射光の放射パターンや放射角が悪化してしまう。先述のとおり、利得領域を伝播する光は、ガイド部との間で全反射を繰り返しながら伝播しており、曲がり利得部１６６では、曲がりがあっても全反射しやすいように、その他の利得領域を挟む絶縁部１１６よりも、ガイド部１１７の有効屈折率を小さくしている。すなわち、ガイド部１１７の有効屈折率であれば、利得領域を横断する方向（水平面内で、伝播方向に垂直な方向）の波数がより大きな値であっても、すなわち高次モードであっても、伝播することが可能となっている。言い換えれば、利得領域１６０，１６２の全体をガイド部１１７で挟む構成であると、より高次のモードが伝播する。そのため、放射パターンが著しく悪化し、放射角も大きくなってしまう。
【００８８】
２．  第２の実施形態
次に、第２の実施形態に係るプロジェクター７００について、図面を参照しながら説明する。図１４は、プロジェクター７００を模式的に示す図である。なお、図１４では、便宜上、プロジェクター７００を構成する筐体は省略している。
【００８９】
プロジェクター７００において、図１４に示すように、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源（発光装置）６００Ｒ，緑色光源（発光装置）６００Ｇ、青色光源（発光装置）６００Ｂは、本発明に係る発光素子（例えば発光素子１００）を有する発光装置６００である。
【００９０】
ここで、図１５は、発光装置６００を模式的に示す断面図である。発光装置６００は、図１５に示すように、例えば発光素子１００と、ベース６１０と、サブマウント６２０と、を有することができる。ベース６１０は、例えば、サブマウント６２０を介して、間接的に発光素子１００を支持することができる。ベース６１０としては、例えば、板状（直方体形状）の部材を用いることができる。ベース６１０の材質としては、例えば、セラミックス、銅、アルミニウムなどを列挙することができる。ベース６１０は、例えば、ヒートシンクとして機能してもよい。ベース６１０は、例えば、ペルチェ素子であってもよい。サブマウント６２０は、ベース６１０上に設けられ、発光素子１００を支持している。サブマウント６２０は、例えば、銅、アルミニウムなどの導電性材料からなることができる。これにより、発光素子１００の電極１１２，１１４に電圧を供給することができる。発光素子１００は、サブマウント６２０に挟まれて、ベース６１０上に支持されている。図示の例では、発光素子１００は、発光素子１００の厚み方向（活性層１０６の厚み方向）に、２つ配列されているが、その配列方向や数は特に限定されない。複数の発光素子１００は、例えば、同じ方向に光２０，２２を出射することができる。
【００９１】
プロジェクター７００は、図１４に示すように、光源６００Ｒ，６００Ｇ，６００Ｂから出射された光をそれぞれ画像情報に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂと、液晶ライトバルブ７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）７１０に投射する投射レンズ（投射装置）７０８と、を備えている。また、プロジェクター７００は、液晶ライトバルブ７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂから出射された光を合成して投写レンズ７０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）７０６を備えていることができる。
【００９２】
さらに、プロジェクター７００は、光源６００Ｒ，６００Ｇ，６００Ｂから出射された光の照度分布を均一化させるため、各光源６００Ｒ，６００Ｇ，６００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂを照明している。均一化光学系７０２Ｒ，７０２Ｇ、７０２Ｂは、例えば、ホログラム７０２ａおよびフィールドレンズ７０２ｂによって構成される。
【００９３】
各液晶ライトバルブ７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム７０６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ７０６によりスクリーン７１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００９４】
プロジェクター７００によれば、光２０，２２を、低損失で、同一の方向または集束する方向に進行させることができる発光素子１００を有することができ、高出力かつエテンデュの小さな光源を実現することができる。そのため、プロジェクター７００では、小型化かつ高輝度化を図ることができる。
【００９５】
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【００９６】
また、発光装置６００を、発光装置６００からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  光、１２  光、１４  光、２０  光、２２  光、１００  発光素子、
１０２  基板、１０４  第１クラッド層、１０５  第１面、１０６  活性層、
１０７  第２面、１０８  第２クラッド層、１１０  コンタクト層、１１１  柱状部、
１１２  第１電極、１１３  柱状部、１１４  第２電極、１１６  絶縁部、
１１７  ガイド部、１１８  第１ガイド層、１１９  第２ガイド層、
１２０  積層構造体、１３０  反射部、１３２  反射防止部、１６０  第１利得領域、
１６２  第２利得領域、１６３  第１利得部、１６４  第２利得部、
１６６  曲がり利得部、１６８  利得領域の対、１７０  第１端面、１７２  第２端面、
１７４  第３端面、１７６  第４端面、１７８  重なり面、２００  発光素子、
３００  発光素子、４００  発光素子、５００  発光素子、５６７  第３利得部、
６００  発光装置、６１０  ベース、６２０  サブマウント、７００  プロジェクター、
７０２  均一化光学系、７０２ａ  ホログラム、７０２ｂ  フィールドレンズ、
７０４  液晶ライトバルブ、７０６  クロスダイクロイックプリズム、
７０８  投写レンズ、７１０  スクリーン
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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