(57)【要約】【課題】レーザ素子をサブマウントに接合して常温に戻した場合に生じるレーザ素子内部の応力の発生や、レーザ素子とサブマウントとの反りの発生を抑える。【解決手段】レーザ光源１０は、５個のレーザ素子１５と、サブマウント３０とで構成される。レーザ素子１５のそれぞれは、半導体基板１６と、半導体基板１６において２個形成された発光部としての半導体多層膜２０とを有している。各レーザ素子１５に２個ずつ形成された合計１０個の半導体多層膜２０は、それぞれがＸ方向にアレイ状に配設されて１次元のレーザアレイを構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが少なくとも２個の発光部を有してレーザアレイを構成する複数のレーザ素子と、
前記複数のレーザ素子が有する前記発光部が接合されるサブマウントと、
前記複数のレーザ素子から射出される光を共振させる外部共振ミラーと、を含むことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記レーザ素子は、ＧａＡｓを含む材料からなり、前記サブマウントは銅を含む材料からなることを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記レーザ素子の線膨張係数をα１、前記サブマウントの線膨張係数をα２及び前記レーザ素子の配列方向の長さをＬとしたときに、｜α１−α２｜×Ｌ＜１．５Ｅ−５であることを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
前記発光部は、前記サブマウントに向かって先細りとなるメサ形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ光源装置を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置により照射された被写体を撮像する撮像部と、
を含むことを特徴とするモニタ装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置からの光を利用して、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と、を含むことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
ＧａＡｓを含む材料からなる半導体基板に複数の発光部を形成する工程と、
前記半導体基板に形成された前記複数の発光部を、銅を含む材料からなるサブマウントに接合する工程と、
前記サブマウントに接合された前記複数の発光部を有する前記半導体基板を、複数のレーザ素子を形成するために分断する工程と、を有し、
前記分断する工程は、前記形成された複数のレーザ素子のそれぞれが少なくとも２個の前記発光部を有するように分断することを特徴とするレーザ光源の製造方法。
【請求項９】
前記接合する工程は、半田を用いて前記複数の発光部を前記サブマウントに接合する工程であり、
前記分断する工程は、前記半田の固相線温度未満且つ当該固相線温度の８０％以上の温度下で行われることを特徴とする請求項８に記載のレーザ光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源装置、照明装置、モニタ装置、プロジェクタ、及びレーザ光源の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力なレーザを実現するために、レーザを発光する複数の発光部をアレイ状に形成したレーザアレイを１つのレーザ素子上に構成する方法がある。この複数の発光部が形成されたレーザ素子は、サブマウントに半田等を用いて接合される。しかし、接合後、レーザ素子とサブマウントとを常温に戻した場合、両部材の線膨張率の差によってレーザ素子の内部に応力が生じてしまい、レーザ素子の寿命が短くなる問題がある。更に、レーザ素子とサブマウントとに反りが生じてしまい、射出されるレーザのビーム位置がばらつく問題がある。これらの問題に対応するため、従来、レーザ素子の線膨張係数に近い線膨張係数を有する材料をサブマウントに用いるようにしている。また、例えば、以下の特許文献１では、レーザ素子、サブマウント及びヒートシンクのそれぞれに用いる材料の組合せ、並びにサブマウントの厚さを規定することにより、レーザ素子内の応力を抑える方法が開示されている。また、例えば、以下の特許文献２では、多数のレーザ素子のそれぞれを個々にサブマウントに接合してアレイ状に配設している装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９９７４４号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の、レーザ素子の線膨張係数に近い線膨張係数を有する材料をサブマウントに用いる対応では、用いる材料が極めて限定されてしまう。例えば、レーザ素子がＧａＡｓ（ガリウム砒素）からなる場合、ＧａＡｓの線膨張係数は５．９×１０− ６［１／Ｋ］であるため、サブマウントには線膨張係数が４．５×１０− ６［１／Ｋ］のＡｌＮ（窒化アルミニウム）が多く用いられる。しかし、ＡｌＮは、コストが高い問題と、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ程度であることから放熱性が悪化する問題とがある。また、上記した特許文献１に記載されているような、レーザ素子、サブマウント及びヒートシンクのそれぞれに用いる材料の組合せ、並びにサブマウントの厚さを規定する方法では、使用可能なそれぞれの材料が狭い範囲に限定されてしまい、更にはサブマウントの厚さも制限されてしまう。また、上記した特許文献２に記載されているような、多数のレーザ素子のそれぞれを個々にサブマウントに接合する装置では、レーザ素子をアレイ状に配設するときに位置精度がばらついてしまう問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ素子をサブマウントに接合して常温に戻した場合に生じるレーザ素子内部の応力や、レーザ素子とサブマウントとの反りの発生を抑えるようにする。更に、レーザ素子及びサブマウントのそれぞれに用いることができる材料を狭い範囲に限定させないようにし、且つ、レーザ素子を高い位置精度でアレイ状に配設できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザ光源装置は、それぞれが少なくとも２個の発光部を有してレーザアレイを構成する複数のレーザ素子と、前記複数のレーザ素子が有する前記発光部が接合されるサブマウントと、前記複数のレーザ素子から射出される光を共振させる外部共振ミラーと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るレーザ光源装置によれば、レーザアレイを構成する複数のレーザ素子のそれぞれに少なくとも２個の発光部を有して、各レーザ素子の発光部はサブマウントに接合される。複数のレーザ素子でレーザアレイを構成することから、各レーザ素子のアレイ方向の長さを短くすることができる。これにより、レーザ素子とサブマウントとの線膨張率の差によって生じるレーザ素子内部の応力の発生を抑えることができ、レーザ素子の寿命を長くさせて信頼性を高めることができる。更に、レーザ素子とサブマウントとの反りの発生を抑えることができる。また、各レーザ素子は、少なくとも２個の発光部を有してサブマウントに接合され、レーザアレイを構成する。これにより、レーザ素子に１個の発光部を有して接合されてレーザアレイを構成する場合に比して、発光部が誤って傾くようなことがなく、レーザアレイの高い位置精度を確保することができる。
上記したように、レーザ素子内部の応力の発生の抑制、レーザ素子とサブマウントとの反りの発生の抑制、及びレーザアレイの高い位置精度の確保により、射出されるレーザ光がずれて位置精度が低下するのを防止することができる。これにより、外部共振ミラーを用いた場合に効率的にレーザ発振することができ、信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することができる。
【０００８】
上記した本発明に係るレーザ光源装置では、前記レーザ素子は、ＧａＡｓを含む材料からなり、前記サブマウントは銅を含む材料からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るレーザ光源装置によれば、サブマウントに銅を含む材料を用いることで、サブマウントに一般的に用いられるＡｌＮに比して、コストを安くでき、且つ高い熱伝導率を得ることができる。
【００１０】
前記レーザ素子の線膨張係数をα１、前記サブマウントの線膨張係数をα２及び一の前記レーザ素子の配列方向の長さをＬとしたときに、｜α１−α２｜×Ｌ＜１．５Ｅ−５であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るレーザ光源装置によれば、レーザ素子及びサブマウントのそれぞれの線膨張係数の差による問題を回避することができる。
【００１２】
上記した本発明に係るレーザ光源装置では、前記発光部は、前記サブマウントに向かって先細りとなるメサ形状であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るレーザ光源装置によれば、発光部は、高出力なレーザ光を射出することができる。
【００１４】
本発明に係る照明装置は、上記したレーザ光源装置を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る照明装置によれば、レーザ光源装置が信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することから、高効率且つ高性能な照明光を安定して照射することができる。
【００１６】
本発明に係るモニタ装置は、上記したレーザ光源装置と、前記レーザ光源装置により照射された被写体を撮像する撮像部と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るモニタ装置によれば、レーザ光源装置が信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することから、撮像部により得られる撮像画像の明るさを安定して高めることができる。
【００１８】
本発明に係るプロジェクタは、上記したレーザ光源装置と、前記レーザ光源装置からの光を利用して、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と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るプロジェクタによれば、レーザ光源装置が信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することから、高輝度の画像を安定して表示することができる。
【００２０】
本発明に係るレーザ光源の製造方法は、ＧａＡｓを含む材料からなる半導体基板に複数の発光部を形成する工程と、前記半導体基板に形成された前記複数の発光部を、銅を含む材料からなるサブマウントに接合する工程と、前記サブマウントに接合された前記複数の発光部を有する前記半導体基板を、複数のレーザ素子を形成するために分断する工程と、を有し、前記分断する工程は、前記形成された複数のレーザ素子のそれぞれが少なくとも２個の前記発光部を有するように分断することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るレーザ光源の製造方法によれば、複数の発光部を形成した半導体基板を分断することで、各レーザ素子のアレイ方向の長さを短くすることができる。これにより、レーザ素子とサブマウントとの線膨張率の差によって生じるレーザ素子内部の応力の発生を抑えることができ、レーザ素子の寿命を長くさせて信頼性を高めることができる。更に、レーザ素子とサブマウントとの反りの発生を抑えることができる。また、各レーザ素子は、少なくとも２個の発光部を有してサブマウントに接合されてレーザアレイを構成する。これにより、レーザ素子に１個の発光部を有して接合されてレーザアレイを構成する場合に比して、発光部が誤って傾くようなことがなく、レーザアレイの高い位置精度を確保することができる。
【００２２】
上記した本発明に係るレーザ光源の製造方法では、前記接合する工程は、半田を用いて前記複数の発光部を前記サブマウントに接合する工程であり、前記分断する工程は、前記半田の固相線温度未満且つ当該固相線温度の８０％以上の温度下で行われることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るレーザ光源の製造方法によれば、レーザ素子及びサブマウントのそれぞれの線膨張係数の差による反りなどの問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
＜照明装置＞
最初に、本発明を適用した第１実施形態に係る照明装置の概略構成について説明する。
図１は、第１実施形態に係る照明装置の概略構成図である。同図に示すように、本実施形態に係る照明装置１は、レーザ光源装置１００と、レーザ光源装置１００から射出される第２高調波（可視レーザ光）を拡散させる拡散素子１１０とを備える。レーザ光源装置１００は、レーザ光源１０と、外部共振ミラー５０と、波長変換素子６０とを備える。
【００２６】
レーザ光源１０は、例えばレーザ光を射出可能な面発光レーザを適用する。レーザ光源１０の詳細については後述する。
【００２７】
外部共振ミラー５０は、レーザ光源１０から射出された光を、当該レーザ光源１０に向けて高効率で反射するミラーである。レーザ光源１０と外部共振ミラー５０とは共振器を構成している。レーザ光源１０から射出された光は、レーザ光源１０と外部共振ミラー５０との間で反射を繰り返し、増幅された後、外部共振ミラー５０から射出される。
【００２８】
波長変換素子６０は、入射光の波長を変換する非線形光学素子である。波長変換素子６０は、外部共振ミラー５０から射出された光を、約半分の波長の光に変換し、青色や緑色などの第２高調波として射出する。なお、波長変換素子６０の配置位置は、これに限られず、レーザ光源１０と外部共振ミラー５０との間に配置しても良い。
【００２９】
＜レーザ光源＞
次に、レーザ光源１０の構成について説明する。
図２は、レーザ光源を上（Ｚ方向）から見た平面構成図である。図３は、レーザ光源を横（Ｘ方向）から見た側面構成図である。図４は、レーザ光源を横（Ｙ方向）から見た側面構成図及びその一部拡大図である。これらの図に示すように、レーザ光源１０は、５個のレーザ素子１５と、サブマウント３０とで構成される。
【００３０】
レーザ素子１５のそれぞれは、半導体基板１６と、半導体基板１６において２個形成された発光部としての半導体多層膜２０と、レーザ素子１５を支持するための支持突起１７（図３に示す）とを有している。支持突起１７は、発光部と同様の半導体多層膜で形成されている。各レーザ素子１５に２個ずつ形成された合計１０個の半導体多層膜２０は、それぞれがＸ方向にアレイ状に配設されて１次元のレーザアレイを構成している。本実施形態では、半導体基板１６の材料としてＧａＡｓ（ガリウム砒素）が用いられている。
【００３１】
図４の拡大図に示すように、半導体多層膜２０は、n-ＤＢＲミラー２１と、量子井戸構造の活性層２２と、p-ＤＢＲミラー２３とが積層されてｐｉｎダイオードを構成している。また、半導体多層膜２０は、高出力なレーザ光を射出するために、サブマウント３０側が先細りとなる円柱のメサ形状にエッチングされている。このｐｉｎダイオードに、図示しない電極間において順方向の電圧を印加すると、活性層２２において、電子と正孔との再結合が起こり発光が生じる。そこで生じた光がn-ＤＢＲミラー２１とp-ＤＢＲミラー２３との間を往復する際に誘導放出が起こり、光の強度が増幅される。n-ＤＢＲミラー２１とp-ＤＢＲミラー２３とは光の波長に対して利得分布を持たせるために設けられている。レーザ発振のための共振器構造は、外部共振ミラー５０とp-ＤＢＲミラー２３とで構成されている。レーザ光源１０から射出された光は、レーザ光源１０と外部共振ミラー５０との間で反射を繰り返し増幅され、光利得が光損失を上回ると、レーザ発振が起こって半導体多層膜２０から、半導体基板１６の面に対して垂直方向（図４に向かって上側となるＺ方向）にレーザ光が出射される。
【００３２】
なお、本実施形態では、５個のレーザ素子１５が設置されて、各レーザ素子１５には２個の半導体多層膜２０が形成されているが、レーザ素子１５の個数及び各レーザ素子１５に形成される半導体多層膜２０の個数は、これに限られず、複数のレーザ素子１５に複数の半導体多層膜２０が形成されていれば良い。また、レーザ素子１５としてＶＣＳＥＬ型のものを用い、半導体多層膜２０を形成したが、これに限られず、例えば、光の共振する方向が半導体基板１６の面に対して平行になる端面発光型のレーザアレイを用いる構成としても良い。また、レーザ素子１５は、半導体レーザに限られず、例えば、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ及び自由電子レーザ等、他の種類のレーザ素子とすることもできる。
【００３３】
サブマウント３０は、各レーザ素子１５を設置するための部材である。サブマウント３０は、例えば、長さ１０ｍｍ〜１２ｍｍ、幅１ｍｍ〜５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの長尺で矩形の平板状をなしている。本実施形態では、サブマウント３０の材料として熱伝導性の良好なＣｕ（銅）が用いられている。
【００３４】
レーザ素子１５とサブマウント３０とは、半導体多層膜２０のサブマウント３０側の端面が、図４の拡大図に示す半田層３１を介してサブマウント３０の面に接合されている。本実施形態では、半田層３１の材料として導電性材料となるＡｕＳｎ（金錫）が用いられている。
【００３５】
＜レーザ素子の製造方法＞
次に、レーザ光源１０の製造方法の一例について説明する。図５〜７は、レーザ光源の製造工程を説明するための模式図であり、各図の（ａ）はレーザ光源となる部材を上（Ｚ方向）から見た平面図であり、（ｂ）は横（Ｙ方向）から見た側面図である。
【００３６】
先ず、図５に示すように、ＧａＡｓからなる長尺の半導体基板１８に、１０個の半導体多層膜２０を形成する。本実施形態においては、半導体基板１８のＸ方向の長さを１０ｍｍとしている。また、半導体多層膜２０は、エピタキシャル成長により形成される。例えば、ＭＯＣＶＤ法（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）、ＭＢＥ法（Molecular Beam Epitaxy）法、あるいはＬＰＥ法（Liquid Phase Epitaxy）を用いて組成を変調させながら半導体多層膜２０を形成する。エピタキシャル成長を行う際の温度は、半導体基板１８の種類、あるいは半導体多層膜２０を構成する層の種類や厚さによって適宜決定されるが、一般に、６００℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も温度と同様に適宜決定される。
半導体多層膜２０の形成において、図４の拡大図に示す形状のように、形成された各半導体多層膜を、図５（ｂ）に向かって下方向に先細りとなる円柱のメサ形状にエッチングする。また、各半導体多層膜２０の近傍に、図３に示す支持突起１７も合わせて形成する。
【００３７】
次に、図６に示すように、各半導体多層膜２０が形成された半導体基板１８と、サブマウント３０とを接合する。ここで、両部材の接合は、図４の拡大図に示すように、半導体多層膜２０のサブマウント３０側の端面とサブマウント３０の面とを、半田層３１となるＡｕＳｎを加熱溶融することにより接合する。ＡｕＳｎは、２８０℃〜３００℃で溶融させることができる。この温度は、半導体多層膜２０に悪影響を与えることのない温度である。
【００３８】
次に、サブマウント３０に接合された状態の半導体基板１８を、図７に示す４箇所のＣ１の線において切断する。これにより、半導体基板１８は５個のレーザ素子１５に分離され、各レーザ素子１５には２個の半導体多層膜２０が形成されている。
ここで、半導体基板１８の切断は、隣り合う各レーザ素子１５間に分離溝を形成することにより行う。本実施形態では、分離溝の形成はダイシングによって行う。ここでダイシングの際、半導体基板１８にクラックが生じない範囲で分離溝を形成する。なお、分離溝を形成する方法は、例えば、フォトリソグラフィとウェットエッチングによる方法、又はドライエッチング等により行っても良い。また、本実施形態では、半導体基板１８の切断は、半導体基板１８とサブマウント３０とを接合するときの半田固相線温度未満、且つ半田固相線温度の８０％以上の温度下で行う。
【００３９】
ここで、上記工程において、半導体基板１８の線膨張係数をα１、サブマウント３０の線膨張係数をα２、各レーザ素子１５の配列方向となるＸ方向の長さをＬとしたときに、｜α１−α２｜×Ｌ＜１．５Ｅ−５を満たすようにする。
【００４０】
上記工程により、各レーザ素子１５に２個の半導体多層膜２０が形成されたレーザ光源１０を得ることができる。
【００４１】
＜効果＞
上述した実施形態の照明装置１によれば、レーザ光源１０は、ＧａＡｓからなる５個のレーザ素子１５と、Ｃｕからなるサブマウント３０とで構成される。ＧａＡｓ及びＣｕのそれぞれの線膨張係数は、５．９×１０− ６［１／Ｋ］及び１６．５×１０− ６［１／Ｋ］である。このため、例えば、図５に示すような長さ１０ｍｍの半導体基板１８をサブマウント３０に接合し、両部材をそのまま常温に戻した場合、両部材の縮み量が異なることで半導体基板１８の内部に応力が生じてしまう。更に、半導体基板１８とサブマウント３０とに反りも生じてしまう。
本実施形態では、半導体基板１８を切断し、長さ２ｍｍ未満の５個のレーザ素子１５に分離している。このため、サブマウント３０と各レーザ素子１５とを常温に戻した場合、各レーザ素子１５の長さが短いことにより、両部材の縮み量の差による影響を少なくさせることができる。これにより、各レーザ素子１５内部の応力の発生や、各レーザ素子１５とサブマウント３０との反りの発生を抑えることができる。更に、各レーザ素子１５の寿命を長くさせて信頼性を高めることができる。
【００４２】
また、一般的に、ＧｓＡｓからなる長さ１０ｍｍのレーザ素子をＡｌＮからなるサブマウントに実装した場合は、両部材の線膨張係数の差による問題は発生しない。本実施形態では、半導体基板１８，サブマウント３０のそれぞれの線膨張係数をα１，α２、各レーザ素子１５の長さをＬとしたときに、｜α１−α２｜×Ｌ＜１．５Ｅ−５を満たす。この条件は、一般的に問題が発生しない上述のＧｓＡｓからなるレーザ素子とＡｌＮからなるサブマウントとが満たす条件である。更に、半導体基板１８は、半田層３１を用いて接合するときの半田固相線温度未満、且つ半田固相線温度の８０％以上の温度下で切断する。これらにより、サブマウントにＣｕを用いた場合に、線膨張係数の差による切断時のサブマウントの反りのような問題を、サブマウントにＡｌＮを用いた場合と同様に回避できる。ＡｌＮはコストが高く、且つ熱伝導率が低い問題があるが、ＣｕはＡｌＮに比してコストが安くて熱伝導率が高いことから、これらの問題も解消できる。
【００４３】
また、図７に示すように、１０個の半導体多層膜２０が形成された半導体基板１８を、サブマウント３０に接合された状態で切断し、各レーザ素子１５に分離している。１０個の半導体多層膜２０がレーザアレイを構成した状態で半導体基板１８が切断されることから、各レーザ素子１５が分離された状態であってもレーザアレイの位置精度がばらつく等の問題は発生しない。
【００４４】
また、半導体多層膜２０は、サブマウント３０側が先細りとなる円柱のメサ形状にエッチングされている。このため、ここで仮に、各レーザ素子１５に１個の半導体多層膜２０を有するように切断した場合、半導体多層膜２０が誤って傾いてしまうことが考えられる。しかし、本実施形態では各レーザ素子１５に２個の半導体多層膜２０を有するように切断するため、半導体多層膜２０が誤って傾いてしまうのを防止することができる。更に、半導体多層膜２０が１個の場合よりも切断箇所を減らすことができるので、レーザ光源１０の製造速度が速まるメリットがある。
【００４５】
上記したように、本実施形態では、レーザ光源１０における各レーザ素子１５内部の応力の発生や、各レーザ素子１５とサブマウント３０との反りの発生を抑えることができる。また、各半導体多層膜２０は、位置のばらつきや傾きが生じることなく、高い位置精度のレーザアレイを構成することができる。これらにより、本実施形態では、各レーザ素子１５の各p-ＤＢＲミラー２３がほぼ同一平面に配置されるので、１つの外部共振ミラー５０にて各レーザ素子１５の各p-ＤＢＲミラー２３と共振器を構成でき、全てのレーザ素子１５を効率的にレーザ発振させることができる。更に、レーザ光源１０から射出されるレーザ光がずれて位置精度が低下するのを防止できる。その結果、レーザ光源装置１００は、信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することができ、照明装置１は、高効率且つ高性能な照明光を安定して照射することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
＜モニタ装置＞
本実施形態では、上記した第１実施形態のレーザ光源装置１００を備えるモニタ装置について説明する。
図８は、本発明を適用した第２実施形態に係るモニタ装置の概略構成図である。同図に示すように、モニタ装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０とを備える。装置本体４１０は、上記した第１実施形態のレーザ光源装置１００を備える。レーザ光源装置１００は、第１実施形態で説明したように、レーザ光源１０と、外部共振ミラー５０と、波長変換素子６０とを備える。
【００４７】
光伝送部４２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド４２２，４２４を備える。各ライトガイド４２２，４２４は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド４２２の入射側にはレーザ光源装置１００が配設され、その出射側には拡散板４２６が配設されている。レーザ光源装置１００から出射されたレーザ光は、ライトガイド４２２を伝って光伝送部４２０の先端に設けられた拡散板４２６に送られ、拡散板４２６により拡散されて被写体を照射する。
【００４８】
光伝送部４２０の先端には、結像レンズ４２８も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ４２８で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド４２４を伝って、装置本体４１０内に設けられた撮像部としてのカメラ４３０に送られる。この結果、レーザ光源装置１００により出射されたレーザ光により、被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ４３０で撮像することができる。
【００４９】
以上のように構成されたモニタ装置４００によれば、レーザ光源装置１００が信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することから、カメラ４３０により得られる撮像画像の明るさを安定して高めることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
＜画像表示装置＞
本実施形態では、上記した第１実施形態のレーザ光源装置１００を備える画像表示装置としてのプロジェクタについて説明する。図９は、本発明を適用した第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。なお、図９中においては、簡略化のためプロジェクタ５００を構成する筐体は省略している。プロジェクタ５００は、スクリーン５１０に光を供給し、スクリーン５１０で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。なお、上記した第１実施形態と重複する説明は省略する。
【００５１】
プロジェクタ５００は、図９に示すように、赤色光を射出する赤色照明装置５１２Ｒと、緑色光を射出する緑色照明装置５１２Ｇと、青色光を射出する青色照明装置５１２Ｂと、を備える。赤色照明装置５１２Ｒ、緑色照明装置５１２Ｇ、青色照明装置５１２Ｂは、上記した第１実施形態の照明装置１とそれぞれ同一の構成である。各色の照明装置５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂは、レーザ光源装置１００と、レーザ光源装置１００から射出される第２高調波を拡散させる拡散素子１１０とを備える。赤色照明装置５１２Ｒが備える波長変換素子６０では、赤外レーザ光から赤色への波長変換が行われ、緑色照明装置５１２Ｇが備える波長変換素子６０では、赤外レーザ光から緑色への波長変換が行われる。また、青色照明装置５１２Ｂが備える波長変換素子６０では、赤外レーザ光から青色への波長変換が行われる。
【００５２】
プロジェクタ５００は、各色の照明装置５１２Ｒ，５１２Ｇ，５１２Ｂから射出された照明光を、パソコン等から送られてきた画像信号に応じてそれぞれ変調する液晶ライトバルブ５１４Ｒ，５１４Ｇ，５１４Ｂを含んでいる。更に、プロジェクタ５００は、液晶ライトバルブ５１４Ｒ，５１４Ｇ，５１４Ｂから射出された光を合成して投写レンズ５１６に導くクロスダイクロイックプリズム５１８を含んでいる。また、プロジェクタ５００は、液晶ライトバルブ５１４Ｒ，５１４Ｇ，５１４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン５１０に投写する投写レンズ５１６を含んでいる。
【００５３】
各液晶ライトバルブ５１４Ｒ，５１４Ｇ，５１４Ｂ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５１８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、合成された光は画像形成装置にあたり投写光学系である投写レンズ５１６により表示面であるスクリーン５１０上に投写され、所望の大きさに拡大された画像が表示される。
【００５４】
以上のように構成されたプロジェクタ５００によれば、赤色照明装置５１２Ｒ、緑色照明装置５１２Ｇ、青色照明装置５１２Ｂが備える各レーザ光源装置１００が信頼性の高い高出力なレーザ光を射出することから、高輝度の画像を安定して表示することができる。
【００５５】
なお、本実施形態のプロジェクタ５００は、いわゆる３板式の液晶プロジェクタであったが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源を点灯することにより１つのライトバルブのみでカラー表示を可能とした構成の単板式の液晶プロジェクタとしても良い。
また、プロジェクタは、レーザ光源装置からのレーザ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にあたる走査手段を有する方式のプロジェクタとしても良い。また、プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。また、空間光変調装置としては透過型液晶表示装置を用いる場合に限らず反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon、ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。
【００５６】
以上、本発明の種々の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態に係る照明装置の概略構成図。
【図２】レーザ光源を上（Ｚ方向）から見た平面構成図。
【図３】レーザ光源を横（Ｘ方向）から見た側面構成図。
【図４】レーザ光源を横（Ｙ方向）から見た側面構成図及びその一部拡大図。
【図５】レーザ光源の製造工程を説明するための模式図、（ａ）はレーザ光源となる部材を上（Ｚ方向）から見た平面図、（ｂ）は横（Ｙ方向）から見た側面図。
【図６】レーザ光源の製造工程を説明するための模式図、（ａ）はレーザ光源となる部材を上（Ｚ方向）から見た平面図、（ｂ）は横（Ｙ方向）から見た側面図。
【図７】レーザ光源の製造工程を説明するための模式図、（ａ）はレーザ光源となる部材を上（Ｚ方向）から見た平面図、（ｂ）は横（Ｙ方向）から見た側面図。
【図８】第２実施形態に係るモニタ装置の概略構成図。
【図９】第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５８】
１…照明装置、１０…レーザ光源、１５…レーザ素子、１６…半導体基板、１７…支持突起、１８…半導体基板、２０…半導体多層膜、２１…n-ＤＢＲミラー、２２…活性層、２３…p-ＤＢＲミラー、３０…サブマウント、３１…半田層、５０…外部共振ミラー、６０…波長変換素子、１００…レーザ光源装置、１１０…拡散素子。
【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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