(57)【要約】【課題】安定性に優れた高輝度の発光を得ることができ、かつ装置サイズの小さい発光装置が提供される。【解決手段】可視光を発光する第１の半導体発光素子と、前記第１の半導体発光素子からの出力光を増幅する第１の半導体光増幅器と、を備えたことを特徴とする可視光発光装置が提供される。前記第１の半導体発光素子は、緑色光を発光し、前記第１の半導体光増幅器は、前記緑色光を増幅する。【選択図】図１
2008283003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発光する第１の半導体発光素子と、
前記第１の半導体発光素子からの出力光を増幅する第１の半導体光増幅器と、
を備えたことを特徴とする可視光発光装置。
【請求項２】
前記第１の半導体発光素子は、緑色光を発光し、
前記第１の半導体光増幅器は、前記緑色光を増幅する
ことを特徴とする請求項１記載の可視光発光装置。
【請求項３】
前記第１の半導体発光素子は、青色光もしくは近紫外光を発光し、
前記第１の半導体光増幅器は、前記青色光もしくは近紫外光を増幅する
ことを特徴とする請求項１記載の可視光発光装置。
【請求項４】
前記可視光とは波長の異なる可視光を発光する第２の半導体発光素子と、
前記第１の半導体発光素子の発光出力および前記半導体光増幅器の増幅ゲインの少なくともいずれかを制御する第１の制御手段と、
前記第２の半導体発光素子の発光出力を制御する第２の制御手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の可視光発光装置。
【請求項５】
前記第１の半導体光増幅器の出力光の波長を変換する波長変換手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の可視光発光装置。
【請求項６】
前記半導体発光素子は、半導体レーザであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の可視光発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光を出力する可視光発光装置に関し、例えば半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）または発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いた可視光発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光発光装置のひとつである液晶ディスプレイのバックライト光源としては、ＬＥＤを用いたものがある。従前の冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）に代えてＬＥＤを用いる理由は、ＬＥＤは、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色（ＲＧＢ：Red/Green/Blue）のカラーフィルタの波長に合致した狭い発光波長帯を選択でき、また小型化や長寿命化も可能だからである。
【０００３】
ＬＥＤの発光波長帯は、ＬＥＤチップの活性層（発光層）の材料やその結晶組成を変化させることで制御することができる。  
黄緑から赤では、アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン（（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ）の四元混晶を用い、このアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン（（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ）系（以下、ＡｌＩｎＧａＰ系と記載する）のＬＥＤでは、そのＡｌ組成ｘを変化させて発光波長を調整することができる  。
【０００４】
青から緑では、ガリウム・インジウム・ナイトライド（ｌｎＸＧａ１−ＸＮ）の三元混晶を用い、このガリウム・インジウム・ナイトライド（ｌｎＸＧａ１−ＸＮ）系（以下、ＩｎＧａＮ系と記載する）のＬＥＤでは、そのインジウム組成ｘを変化させて発光波長を調整することができる。  
このようにして、ＬＥＤを利用したＬＣＤバックライトは、その色再現性を改善できる。
【０００５】
ところで、太陽光等の自然光のスペクトルは、可視領域のセンター付近の緑が大きく、可視領域端の青と赤が小さい。人間の視感度も、緑で高い。このため、色を再現するためには、緑の波長帯で高い輝度が必要になる。一般には、赤や青と比べて緑は５倍以上の輝度が必要である。  
しかし、ＬＥＤでは、緑（ＩｎＧａＮ系）は、その材料特性で発光効率が決まり、赤（ＡｌＩｎＧａＰ系）と青（ＩｎＧａＮ系）よりも発光効率が低い。つまり、実際は必要とされる特性とは逆となっているため、ＲＧＢ３原色をすべてＬＥＤの直接発光でカバーする場合には、緑のＬＥＤを２個以上用いている（ＲＧＧＢ方式）。このため、複数の緑色ＬＥＤの配置の仕方によって、発光装置のサイズが大きくなる。
【０００６】
これとは別に、プロジェクタでは、ＲＧＢの半導体レーザを用いた光学エンジンを光源とするものがある。半導体レーザを用いる理由は、指向性の良い高出力のビーム光を必要とするからである。この場合も、青色と緑色の半導体レーザとしては、ＬＥＤと同様に、ガリウム・インジウム・ナイトライド（ｌｎＸＧａ１−ＸＮ）の３元混晶を用いたものが考えられる。
【０００７】
しかし、このＩｎＧａＮ系の半導体レーザは、特に緑色で発光効率が悪いので、これのみでは実用に耐えない。  
また、一般に、ｌｎＧａＮ系の材料は、ＬＥＤのように比較的電流密度が小さければその寿命に問題はないが、狭いストライプ領域に電流を集中させる半導体レーザでは、発振閾値密度で３［ｋＡ／ｃｍ２］以上の高い電流密度を必要とするため、高出力動作をさせようとすると、信頼性（寿命）に課題がある。
【０００８】
そのため、特に緑色については、ｌｎＧａＮ系の半導体レーザを用いずに、ファイバーレーザあるいはＳＨＧ（Second Haromonic Generation）等の技術が用いられる。  
しかし、これらの技術では発光効率が悪い。また、ファイバーレーザでは数１０［ｃｍ］以上のファイバーを巻いたものが必要となり、ＳＨＧ技術では数［ｃｍ］のＳＨＧ結晶が必要である等、長尺構成を要するため、デバイス（発光装置）全体のサイズが大きくなってしまう。
【０００９】
次に、白色光を出力するＬＥＤとしては、青色ＬＥＤで蛍光体を励起するものがある（例えば、特許文献１参照）。一例としては、ＬＥＤパッケージ中に黄色の蛍光体を混ぜ込んだものがある。このような白色ＬＥＤは、色再現性を必要とするＬＣＤバックライト光源には向かないが、安価なバックライトや一般照明では実用化されている。  
この場合にも、点光源を実現するため、青色ＬＥＤに代えて青色半導体レーザを用い、狭い領域に集中させた蛍光体を励起することが考えられる。しかし、高出力の半導体レーザは、信頼性に課題がある。  
また、１つの半導体レーザのストライプ領域に電流を集中させると、狭い領域での発熱が極めて大きいため、信頼性にさらに悪影響が出る。
【００１０】
また、半導体レーザの導波路（共振器）内の光強度が大きくなると、空間ホールバーニング（holeburning）効果等によって、導波モードが不安定になりやすい。
【００１１】
また、半導体レーザは、前面と後面の両方の端面から出力を放射するが、実際は、一方向すなわち前方（前面）からの光出力を大きくしたいのであり、後方（後面）からの出力はモニタ（検出光）として使う以外は不要である。しかしその構造上、一方向のみの出力を大きくすることは困難である。  
なお、後面に高反射膜を設ける方法もあるが、軸方向の光分布が不均一になるため、さらに導波モードが不安定になりやすい。
【００１２】
以上のように、空間的な指向性が良く、点光源である半導体レーザを用いる場合には、高い電流密度による発明や導波モードの不安定性によって、高出力化が難しいという課題があった。この課題は、結晶欠陥のＩｎＧａＮ系の青色半導体レーザもしくは緑色半導体レーザにおいて顕著である。  
また、半導体レーザのみでは、導波路ストライプ前後両方の出力に差を設け、前方のみの出力を上げて発光効率の向上を図ることが難しいという課題があった。  
さらに、ＬＥＤや半導体レーザに代えてファイバーレーザやＳＨＧを用いると、発光装置のサイズが大きくなってしまうという課題があった。
【特許文献１】特開２００４−３６３６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、高輝度の光出力を安定的に得ることができ、かつ装置サイズを小さくすることが可能な発光装置を提供する。さらには、所定の色度を得ることが可能な発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によれば、可視光を発光する第１の半導体発光素子と、前記第１の半導体発光素子からの出力光を増幅する第１の半導体光増幅器と、を備えたことを特徴とする可視光発光装置が提供される。なお、本願明細書において「可視光」とは、可視光を発光させる蛍光体などを励起可能な近紫外光も含むものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、安定性に優れた高輝度の発光を得ることができ、かつ装置サイズの小さい可視光発光装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態にかかる可視光発光装置は、半導体レーザの出力側に半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）を設け、半導体レーザからの出力をＳＯＡで増幅するものである。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す図である。この第１の実施の形態の可視光発光装置は、緑色発光の半導体レーザ１と、この半導体レーザ１の発光波長である緑色波長にゲインスペクトルを有する半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）５と、を備えている。
【００１８】
半導体レーザ１の前面（２つの端面の内、発光光の出力側となる面）と、ＳＯＡ５の後面（２つの端面の内、半導体レーザ１からの出力光が入射する面）とを近接させて、半導体レーザ１とＳＯＡ５とが配置されている。
【００１９】
図２は、半導体レーザ１の一構成例を示す斜視図である。  
図２に示す半導体レーザは、ガリウム・インジウム・ナイトライド（ｌｎＸＧａ１−ＸＮ）の３元混晶を用いて、そのインジウム組成ｘを変化させて発光波長を緑色に調整したものである。
【００２０】
このＩｎＧａＮ系（ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ系）の半導体レーザは、ｎ型ＧａＮ基板１２の表面上に、ｎ型ＧａＮ層２０、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２１、ｌｎＸＧａ１−ＸＮのＭＱＷ（Multi-Quantum Well）構造の活性層（発光層）３０、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２、ｐ型ＧａＮ層４０を、順次成長させ、図２に示す積層構造としている。なお、ＧａＮ基板は、高価ではあるが、欠陥密度が低く、劈開性が良い。このため、最近では、サファイヤ基板やＳｉＣ基板を用いずに、ｎ型のＧａＮ基板を用いる。
【００２１】
さらに、導波路構造を形成するために、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２のｐ型ＧａＮ層４０側の一部を除去し、メサストライプ２００を残した構造である（この構造は、「リッジ導波路」などと呼ばれる）。メサストライプ２００の両脇には、平坦化と電流ブロックのために、絶縁性のＳｉＯ２等の酸化膜を堆積させ、さらにＢＣＢ（Benzocyclobutene）樹脂等を設ける（両者の複合層を２１０とする）。最後に、ｐ型ＧａＮ層４０の表面にｐ電極１００を形成するとともに、ｎ型ＧａＮ基板１２の裏面にｎ電極１１０を形成する。ｐ電極１００には、金ワイヤ１２０がボンディングされる。
【００２２】
図３は、ＳＯＡ５の一構成例を示す斜視図である。  
図３に示すＳＯＡは、図２に示すＩｎＧａＮ系の緑色半導体レーザと基本的に同様の層構造をなしている。すなわち、ｎ型ＧａＮ基板１２ａの表面上に、ｎ型ＧａＮ層２０ａ、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２１ａ、活性層３０ａ、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２ａ、ｐ型ＧａＮ層４０ａを、順次成長させ、メサストライプ２００ａ（リッジ導波路）の両脇を酸化膜とＢＣＢ樹脂等の複合層２１０ａで埋め、ｐ電極１００ａ、ｎ電極１１０を形成し、ｐ電極１００ａに金ワイヤ１２０ａがボンディングされている。
【００２３】
活性層３０ａは、図２に示す発光層３０と同様に、ｌｎＸＧａ１−ＸＮのＭＱＷ構造をなしており、図２の緑色半導体レーザから出力された緑色の波長にスペクトルゲインを有するように（緑色の波長を増幅するように）、インジウム組成ｘが調整されている。これにより、ＳＯＡのゲインスペクトルを、半導体レーザの発光波長に一致させることができる。
【００２４】
ただし、半導体レーザ１とは異なり、ＳＯＡ５の前後の両劈開端面には、誘電体の無反射（ＡＲ：Aniti-Reflection）コート３００，３０１が施されている。これらのＡＲコート３００，３０１により反射率を１［％］以下まで下げることができるので、両反射端面からの光フィードバックが小さくなり、電流を印加してもレーザ発振し難くなっている。
【００２５】
図１に表したように、緑色発光の半導体レーザ１と、緑色にゲインを有するＳＯＡ５とは、両者の導波路ストライプが近接して向き合うように、基板上１０に配置されている。これにより、効率的な光結合を実現できる。
【００２６】
図１中の挿入グラフは、ＳＯＡ５における光の強度の分布を表すグラフ図である。このグラフに示すように、半導体レーザ１から出射してＳＯＡ５の導波路に入射した緑色光は、導波しながらゲインを得て増幅され、半導体レーザ１からの出射光よりも相対光強度の強い緑色光がＳＯＡ５から出力される。
【００２７】
一般に、ＳＯＡにおいて大きなゲインを得るためには、電流を多く流すか、あるいは導波路長を長くする。しかしながら、電流密度が大きくなると結晶欠陥により劣化しやすいため、導波路長を長くする方法を採用する。
【００２８】
例えば、半導体レーザ１の共振器長が３００［μｍ］の場合に、ＳＯＡ５の導波路長は６００［μｍ］以上とする。このＳＯＡ５の導波路長は、十分に長くとっても数［ｍｍ］程度であるため、従来のファイバーレーザやＳＨＧよりも発光装置全体のサイズをかなり小さくすることができる。なお、複数のＳＯＡを多段配置することも可能であるが、各段の結合部で光結合損を生じるため、導波路長を長くするほうが効果的である。
【００２９】
また、ＳＯＡ５の導波路では、導波光は単純に進行波として増幅されるため、発振モードの安定性が得られる。しかも、ＳＯＡ５からの出力光（出射光）は導波光であるため、狭い指向性を維持できる。
【００３０】
また、半導体レーザ１に流す電流を低く抑え、ＳＯＡ５に流す電流を大きくすることが可能な構成であるため、半導体レーザ１の前面出力を優先的に増幅できるので、効率が良い。すなわち、半導体レーザのみでは、共振器（導波ストライプ）前後両面の出力に差を設け難いために前方のみの効率を上げ難いが、ＳＯＡ５を設けることにより、前方のみの効率を向上させることができる。
【００３１】
以上のように第１の実施の形態によれば、半導体レーザ１の前面にＳＯＡ５を設けたことにより、安定性に優れた高輝度の緑色光を得ることができ、かつコンパクトな発光装置を提供できる。
【００３２】
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す図である。  
この第２の実施の形態の可視光発光装置は、青色発光の半導体レーザ２と、この半導体レーザ２の発光波長である青色波長にゲインスペクトルを有するＳＯＡ６と、を備えている。
【００３３】
図４に示す第２の実施の形態の発光装置は、図１に示す上記第１の実施の形態の発光装置において、発光増幅する光を緑色から、青色発光に変更したものである。すなわち、緑色発光の半導体レーザ１を青色発光の半導体レーザ２に変更しており、緑色にゲインスペクトルを有するＳＯＡ５を、青色波長にゲインスペクトルを有するＳＯＡ６に変更している。半導体レーザ２とＳＯＡ６の配設位置関係は、上記第１の実施の形態の半導体レーザ１およびＳＯＡ５と同様である。
【００３４】
半導体レーザ２の一構成例は、上記図２に示す構造の半導体レーザにおいて、インジウム組成ｘを変化させて発光波長を青色に調整したものである。また、ＳＯＡ６の一構成例は、上記図３に示す構造のＳＯＡにおいて、青色波長にスペクトルゲインを有するように（青色波長を増幅するように）、インジウム組成ｘを調整したものである。
【００３５】
図４の挿入グラフに示すように、半導体レーザ２から出射してＳＯＡ６の導波路に入射した青色光は、導波しながらゲインを得て増幅され、半導体レーザ２からの出射光よりも相対光強度の強い青色光がＳＯＡ６から出力される。
【００３６】
以上のように第２の実施の形態によれば、半導体レーザ２の前面にＳＯＡ６を設けたことにより、上記第１の実施の形態と同様に、安定性に優れた高輝度の青色光を得ることができ、かつコンパクトな発光装置を提供できる。
【００３７】
なお、上記第２の実施の形態の半導体レーザ２は、青色から近紫外までの何れかの波長光を出力するものであってもよい。この場合には、ＳＯＡ６は、半導体レーザ２から出力される青色光もしくは近紫外光にゲインスペクトルを有するものとなる。
【００３８】
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を示す平面図（上面図）である。なお、図５以降の各図面については、既出の図面に関して説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
図５に示す第３の実施の形態の発光装置は、発光ユニット４００と、半導体レーザ／ＳＯＡ駆動ユニットＩＣ（駆動ユニット）６００と、これらのユニット間を電気的に接続する配線５００と、を備えている。
【００４０】
発光ユニット４００は、緑色発光の半導体レーザ１と、青色もしくは近紫外（以下。青色と称する）の発光の半導体レーザ２と、赤色発光の半導体レーザ３と、緑色波長にゲインスペクトルを有するＳＯＡ５と、青色波長もしくは近紫外波長にゲインスペクトルを有するＳＯＡ６と、それぞれの半導体レーザの光出力をモニタするための光検出器（フォトダイオード）４０１，４０２，４０３と、ハーフミラー５０１，５０２と、それぞれのハーフミラーの反射光をモニタするための光検出器（フォトダイオード）４０４，４０５とを、基板１０上に設けたものである。それぞれの半導体レーザおよびＳＯＡの長手方向の中心にあるストライプ１ａ，２ａ，３ａ，５ａ，６ａは、導波路部分を模式的に示したものである。
【００４１】
この発光ユニット４００は、緑色光の半導体レーザ１とＳＯＡ５の組み合わせと、青色光もしくは近紫外光の半導体レーザ２とＳＯＡ６の組み合わせと、および赤色光の半導体レーザ３からなる三原色ＲＧＢエミッタと、を１つの発光ユニットとして構成したものである。
【００４２】
赤色半導体レーザ３は、例えばＡｌＩｎＧａＰ系（ＡｌＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ系）の材料を用いたものであり、欠陥が少なく、ＤＶＤ書き込み用等として高出力品があるので、その前段にＳＯＡを配置する必要がない。
【００４３】
光検出器４０１，４０２，４０３は、それぞれの半導体レーザ１，２，３の後面に設けられており、それぞれの半導体レーザの後面発光出力を検出し、そのモニター出力（検出信号）を、駆動ユニット６００にそれぞれ出力する。
【００４４】
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる可視光発光装置においての駆動ユニット６００による自動パワー制御（ＡＰＣ：Automatic Power Contror）を説明するブロック図である。
【００４５】
図６に表したように、駆動ユニット６００は、緑色光制御部６０１と、青色光制御部６０２と、赤色光制御部６０３と、を有する。この駆動ユニット６００は、発光ユニット４００から入力される検出信号に応じて、発光ユニット４００の最終ＲＧＢ出力を各色独立に自動パワー制御する。つまり、赤色（Ｒ）については、半導体レーザ３の出力を直接制御し、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のそれぞれについては、半導体レーザの出力を一定値に制御し、最終的な光出力の不足分をＳＯＡのゲインを調整して稼ぐようにする。
【００４６】
赤色光制御部６０３は、光検出器４０３からの検出信号Ｓｒｅに応じて、赤色半導体レーザ３の駆動電流Ｉｒｅを制御し、これにより赤色光出力を制御する。
【００４７】
緑色（Ｇ）については、緑色光制御部６０１は、光検出器４０１からの検出信号Ｓｇｒ１に応じて、緑色半導体レーザ１の駆動電流Ｉｇｒ１を調整して緑色半導体レーザ１のモニタ出力を一定値に制御するともに、光検出器４０４からの検出信号Ｓｇｒ２に応じてＳＯＡ５の印加電流Ｉｇｒ２を調整してＳＯＡ５の増幅ゲインを制御し、これにより最終的な緑色光出力を制御する。
【００４８】
同様に、青色光制御部６０２は、光検出器４０２からの検出信号Ｓｂｌ１に応じて、青色半導体レーザ２の駆動電流Ｉｂｌ１を調整して青色半導体レーザ２のモニタ出力を一定値に制御するともに、光検出器４０２からの検出信号Ｓｂｌ２に応じてＳＯＡ６の印加電流Ｉｂｌ２を調整してＳＯＡ５の増幅ゲインを制御し、これにより最終的な緑色光出力を制御する。
【００４９】
ハーフミラー５０１，５０２および光検出器４０４，４０５について説明する。ＳＯＡ５，６自体のゲインスペクトルにも温度特性があり、半導体レーザとの光結合のバラツキもあるので、最終的な光出力を精密に制御することが難しい。そこで、ＳＯＡ５，６の前面（出力面側）に、反射率よりも透過率が極めて大きく、その透過／反射の比率が確定しているハーフミラー５０１，５０２をそれぞれ設置し、これらハーフミラーの反射光を、ハーフミラーの横に設置した光検出器４０４，４０５でそれぞれモニタする。これらのモニタ出力（検出信号）をもとに駆動ユニット６００がＳＯＡ５，６の印加電流を制御することにより、ＳＯＡ５，６からの最終的な光出力強度を高精密に制御することできる。
【００５０】
以上のように第３の実施の形態によれば、安定性に優れた高輝度の赤色光、緑色光、青色光を得ることができ、かつコンパクトな白色あるいは混色発光装置を提供できるとともに、赤色光、緑色光、青色光の発光を個別独立に制御することにより、色度を高精度に調整することができる。
【００５１】
図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す平面図（上面図）である。図７に示す第４の実施の形態の発光装置は、上記第２の実施の形態の発光装置（図４参照）において、ＳＯＡの前面（光出力側）に、波長変換材料７００を設けたものである。
【００５２】
波長変換材料７００としては、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）等の黄色蛍光体を用いる。半導体レーザ２からの狭い放射角の青色光出力が、効率良く波長変換材料７００に入力され、波長変換材料７００からの黄色の発光と半導体レーザ２からの青色の発光とが混ざり、高輝度の疑似白色出力を得ることができる。また、蛍光体の種類を変え、例えば、緑色蛍光体あるいは赤色蛍光体を用いることにより、緑色あるいは赤色のスペクトルも得られ、所望の色度の高輝度光出力を得ることができる。
【００５３】
さらに、波長変換材料７００として、蛍光体材料の他に、複合セラミック結晶（ＭＧＣ：Melt Growth Composite）を用いても良い。ＭＧＣは、波長変換機能を持つ希土類元素が単結晶にドープされた単結晶相と、それに屈折率が近い透明単結晶相とが隙間なく絡み合っており、それぞれの相が一つながりの結晶体として、曲がり、分岐し、再接続して連続した構造を有する。従って、単純な蛍光体とはその構成が似て非なるものである。なお、上記のように２種類の相を有する二元ＭＧＣ（binary ＭＧＣ）の他に、３つ以上の相を有する三元ＭＧＣ（ternary ＭＧＣ）や四元ＭＧＣ（quaternary ＭＧＣ）もあり、それらいずれかを用いることもできる。
【００５４】
以上のように第４の実施の形態によれば、半導体光増幅器の後段（前面の光出力側）に、波長変換材料７００を設けたことにより、可視光の色度を効率良く調整することができるので、高輝度の白色光や所望の混色光を発光する発光装置を得ることができる。
【００５５】
なお、上記本発明の実施の形態では、半導体発光素子として、緑または青ではＩｎＧａＮ系の半導体レーザを、赤ではＡｌＩｎＧａＰ系の半導体レーザを例として説明した。半導体レーザは指向性が鋭いため、ＳＯＡの導波路と効率的に結合させやすいからである。  しかし、本発明にかかる半導体発光素子はＬＥＤ（端面発光型あるいは上面発光型）であっても良い。この場合には、樹脂レンズにＬＥＤチップを埋めるタイプのＬＥＤパッケージを用いるか、外付けレンズを設けて指向性を鋭くすることが望ましい。緑または青のＬＥＤとしては、例えば図８または図９に示すＩｎＧａＮ系ＬＥＤ（上面発光型）を用いても良い。
【００５６】
図８に示すＬＥＤは、サファイア基板１３の表面上に、ｎ型ＧａＮ層２０、ｌｎＸＧａ１−ＸＮのＭＱＷ（Multi-Quantum Well）構造の活性層（発光層）３０、ｐ型ＧａＮ層４０を、順次成長させたものである。  
また、図９に示すＬＥＤは、ｎ型ＳｉＣ基板１４の表面上に、ｎ型ＧａＮ層２０、ｌｎＸＧａ１−ＸＮのＭＱＷ構造の活性層（発光層）３０、ｐ型ＧａＮ層４０を、順次成長させたものである。本発明の実施の形態においては、これらのＬＥＤを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる半導体レーザの構造例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる半導体光増幅器の構造例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す上面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる可視光発光装置においての自動パワー制御（ＡＰＣ）を説明するブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる可視光発光装置の構成を表す上面図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる他の半導体発光素子の構造例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる他の半導体発光素子の構造例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 緑色半導体レーザ、  ２ 青色半導体レーザ、  ３ 赤色半導体レーザ、  ５ 緑色半導体光増幅器（緑色ＳＯＡ）、  ６ 青色半導体光増幅器（青色ＳＯＡ）、 １０ 基板、
１２ ｎ型ＧａＮ基板、 １３ サファイア基板、 １４ ＳｉＣ基板、 ２０，２０ａ ｎ型ＧａＮ層、 ２１，２１ａ，２２，２２ａ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、 ３０ 活性層（発光層）、 ３０ａ 活性層、 ４０，４０ａ ｐ型ＧａＮ層、１００，１００ａ ｐ電極、１１０,１１０ａ ｎ電極、１２０，１２０ａ 金ワイヤ、２００，２００ａ メサストライプ、３００，３０１ 無反射コート、４００ 発光ユニット、４０１，４０２，４０３，４０４，４０５ 光検出器、５００ 配線、５０１，５０２ ハーフミラー、６００ 駆動ユニット、６０１ 緑色光制御部、６０２ 青色光制御部、６０３ 赤色光制御部、７００ 波長変換材料、Ｉｂｌ１ 青色半導体レーザ駆動電流、Ｉｂｌ２ 青色ＳＯＡ印加電流、Ｉｇｒ１ 緑色半導体レーザ駆動電流、Ｉｇｒ２ 緑色ＳＯＡ印加電流、Ｉｒｅ 赤色半導体レーザ駆動電流、Ｓｂｌ１ 青色半導体レーザ検出信号、Ｓｂｌ２ 青色ＳＯＡ検出信号、Ｓｇｒ１ 緑色半導体レーザ検出信号、Ｓｇｒ２ 緑色ＳＯＡ検出信号、Ｓｒｅ 赤色半導体レーザ検出信号
【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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