(57)【要約】【課題】小型、かつ、明るい光を射出することが可能な光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置を提供すること。【解決手段】支持台と、第１の電極及び第２の電極を有し、前記支持台に載置されレーザ光を射出する矩形状の発光素子と、該発光素子から射出されたレーザ光が入射する光学素子と、前記発光素子の前記第１の電極及び前記第２の電極に電流を供給し、前記第１の電極及び前記第２の電極と電気的に接続された配線部を有する電流供給基板とを備え、前記発光素子から略一方向に前記電流供給基板及び前記配線部が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2008187095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台と、
第１の電極及び第２の電極を有し、前記支持台に載置されレーザ光を射出する矩形状の発光素子と、
該発光素子から射出されたレーザ光が入射する光学素子と、
前記発光素子の前記第１の電極及び前記第２の電極に電流を供給し、前記第１の電極及び前記第２の電極と電気的に接続された配線部を有する電流供給基板とを備え、
前記発光素子から略一方向に前記電流供給基板及び前記配線部が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記配線部がボンディングワイヤであり、
前記第１の電極及び前記第２の電極が前記ボンディングワイヤにより前記電流供給基板に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記電流供給基板は、積層された複数の配線層を有し、前記配線部が前記配線層及びボンディングワイヤを有し、
前記第１の電極が前記ボンディングワイヤを介して前記複数の配線層のうち一部の配線層と電気的に接続され、
前記第２の電極が前記複数の配線層の残りの配線層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記ボンディングワイヤが接続される電極パッドが前記支持台に設けられ、
前記電極パッドと前記配線層とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記電流供給基板は、積層された複数の配線層を有し、前記配線部が前記複数の配線層であり、
前記第１の電極が前記複数の配線層のうち一部の配線層と電気的に接続され、
前記第２の電極が前記複数の配線層の残りの配線層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とするモニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの光源として、固体光源である発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）光源を用いることによる小型化が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に記載の半導体レーザ装置の取り付け構造は、パッケージ部材の中央部に凹状に窪んだ収納室にレーザアレイが載置されている。そして、このレーザアレイは、両端側から複数本のボンディングワイヤによりパッケージ部材側に設けられたプリント配線等からなる接続回路に結線される。
【特許文献１】特開２００４−６５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載の半導体レーザ装置の取り付け構造のように、レーザ素子に電流を流す配線として、例えばボンディングワイヤを用いると、レーザ素子に大電流を流すため、１本の電流密度が高すぎ、断線を起こすおそれが生じる。そこで、ワイヤの断線を防止するために、多数のワイヤをボンディングする必要があるので、レーザ素子の複数の辺にワイヤを設けた構造となる。しかしながら、この構造では、例えば、レーザ素子からの光を入射させて用いるその他の光学部品を実装する場合にワイヤを避けて実装する必要があるため、他の光学部品の実装領域が制限され、全体としてのレーザ光源が大きくなるという課題がある。また、他の光学部品をレーザ素子の表面にできるだけ近づけて実装させるため、光学部品の実装領域に制約があると、他の光学部品を実装させる際、ワイヤに接触してしまうおそれがある。これにより、ワイヤが潰れてしまい、その結果、ワイヤ同士が短絡するという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、小型、かつ、明るい光を射出することが可能な光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の光源装置は、支持台と、第１の電極及び第２の電極を有し、前記支持台に載置されレーザ光を射出する矩形状の発光素子と、該発光素子から射出されたレーザ光が入射する光学素子と、前記発光素子の前記第１の電極及び前記第２の電極に電流を供給し、前記第１の電極及び前記第２の電極と電気的に接続された配線部を有する電流供給基板とを備え、前記発光素子の一辺側にのみ前記電流供給基板及び前記配線部が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る光源装置では、発光素子の第１の電極、第２の電極と電流供給基板とがそれぞれ配線部により電気的に接続されている。ここで、配線部が発光素子の一辺側以外に設けられている場合、配線部を避けて光学素子を配置する必要が生じるため、光学素子を大きく形成しなければならない。これにより、光源装置が大型化してしまう。しかしながら、本発明では、電流供給基板及び配線部が発光素子の一辺側にのみ設けられている。すなわち、発光素子の一辺側以外には電流供給基板及び配線部がないため、光学素子を小型にすることができる。したがって、光源装置全体を小型にすることが可能となる。また、電流供給基板及び配線部が発光素子の一辺側にのみ設けられているため、従来のように光学素子の配置の制約を減少させることができる。すなわち、配線部を避けた位置に光学素子を配置することができるので、発光素子の第１の電極及び第２の電極に大電流を流すために、例えば、配線部としてボンディングワイヤを用い、複数のボンディングワイヤを使用しても光学素子により潰されることはない。したがって、本発明の光源装置は、小型、かつ、発光素子に大電流を流すことが可能となる。
【０００７】
また、本発明に係る光源装置では、前記配線部がボンディングワイヤであり、前記第１の電極及び前記第２の電極が前記ボンディングワイヤにより前記電流供給基板に接続されていることが好ましい。
本発明に係る光源装置では、配線部がボンディングワイヤであるため、簡単に発光素子の第１の電極及び第２の電極と電流供給基板とを電気的に接続することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る光源装置では、前記電流供給基板は、積層された複数の配線層を有し、前記配線部が前記配線層及びボンディングワイヤを有し、前記第１の電極が前記ボンディングワイヤを介して前記複数の配線層のうち一部の配線層と電気的に接続され、前記第２の電極が前記配線層と電気的に接続されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る光源装置では、発光素子の第１の電極はボンディングワイヤを介して配線層と電気的に接続されている。これにより、例えば、配線層が発光素子から離れていてもボンディングワイヤを接続することで、発光素子の第１の電極と電流供給基板とを電気的に接続することができる。したがって、電流供給基板の配線層の配置の自由度が増すことになる。さらには、電流供給基板の配線層を積層させることにより、電流供給基板の実装スペースを削減し、光源装置を小型にすることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る光源装置では、前記ボンディングワイヤが接続される電極パッドが前記支持台に設けられ、前記電極パッドと前記配線層とが電気的に接続されていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る光源装置では、支持台に電極パッドを備えているため、電極パッドにボンディングワイヤがボンディングされる。そして、電極パッドと配線層とを電気的に接続する。これにより、特に、配線層にワイヤをボンディングしにくい場合に効果的である。すなわち、配線層にワイヤを接続する必要がなくなるため、電極パッドと配線層とを接続するだけで良いので、光源装置の組み立てを簡単にすることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る光源装置では、前記電流供給基板は、積層された複数の配線層を有し、前記配線部が前記複数の配線層であり、前記第１の電極が前記複数の配線層のうち一部の配線層と電気的に接続され、前記第２の電極が前記複数の配線層の残りの配線層と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る光源装置では、複数の配線層が発光素子の第１の電極及び第２の電極に電流を供給する配線部であるため、電流供給面積を大きくすることができるので、配線部の電流密度を下げることが可能となる。したがって、大電流を流しても配線部の断線を抑えることができるため、明るい光を射出することができる。また、電流供給基板は、複数の配線層が積層されているため、配線部の実装スペースを削減することができる。
【００１４】
本発明に係るプロジェクタでは、上記の光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るプロジェクタでは、光源装置より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、上述したように、光源装置の発光素子に大電流を流すことができるので、この光源装置をプロジェクタに備えることにより、明るい画像を表示することが可能となる。
【００１６】
本発明に係るモニタ装置では、上記の光源装置と、該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るモニタ装置では、光源装置より射出された光は被写体を照射し、撮像手段により被写体を撮像する。このとき、上述したように、光源装置の発光素子に大電流を流すことができるので、明るい光により被写体が照射される。したがって、撮像手段により被写体を鮮明に撮像することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係る光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態の光源装置の概略斜視図であり、図２（ａ）は、本実施形態の光源装置の発光素子及び周辺の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線矢視における断面図である。
本実施形態に係る光源装置１０は、図１に示すように、レーザ光を発光する矩形状の半導体レーザチップ（発光素子）１１と、半導体レーザチップ１１に電流を供給する電流供給基板２０とを備えている。
半導体レーザチップ１１及び電流供給基板２０は、図２（ｂ）に示すように、支持台１２に載置され、支持台１２と電流供給基板２０とは保持部材２５上に配置されている。
【００２０】
半導体レーザチップ１１は、図２（ａ）に示すように、レーザ光を発する複数のエミッタ１１ａが一方向に配列されている。
また、光源装置１０は、図１に示すように、半導体レーザチップ１１から射出されたレーザ光が入射する波長変換素子（光学素子）１３を備えている。この波長変換素子１３は、入射端面１３ａが半導体レーザチップ１１のエミッタ１１ａに対向するように配置されている。
この波長変換素子１３は固定部材１４により位置が固定されている。この固定部材１４は、端面１４ａ，１４ｂ側に２つの直方体状の脚部１４ｃ，１４ｄが設けられている。そして、この２つの脚部１４ｃ，１４ｄ上に、波長変換素子１３が載置されている。このようにして、半導体レーザチップ１１と波長変換素子１３との位置関係は一定に保たれている。
【００２１】
半導体レーザチップ１１の一辺１１ｂ側には、図２（ａ）に示すように、ライン状の半導体レーザチップ１１の複数のエミッタ１１ａの共通のカソード電極（第１の電極）１６が形成されている。
また、支持台１２の半導体レーザチップ１１が載置された上面１２ａには電極１７ｂが形成されている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、半導体レーザチップ１１の裏面１１ｃにアノード電極（第２の電極）１７ａが形成されているので、半導体レーザチップ１１を支持台１２の上面１２ａに接触させて配置することで、裏面１１ｃのアノード電極１７ａと電極１７ｂとが電気的に接続される。
【００２２】
電流供給基板２０には、図２（ａ）に示すように、中央部に当該電流供給基板２０の長さ方向に延在して形成された基板側カソード電極２１ａと、基板側カソード電極２１ａを挟むように形成された２つの基板側アノード電極２１ｂとを有する配線パターン２１が設けられている。なお、配線パターン２１の基板側カソード電極２１ａ及び基板側アノード電極２１ｂの配置は一例に過ぎない。
このように、半導体レーザチップ１１の略１方向側、すなわち、半導体レーザチップ１１の一辺１１ｂ側のみに、半導体レーザチップ１１に電流を供給する電流供給基板２０が設けられている。
【００２３】
そして、半導体レーザチップ１１のカソード電極１６と基板側カソード電極２１ａとは、図２（ａ）に示すように、複数のボンディングワイヤ（配線部）２６により接続されている。また、半導体レーザチップ１１の電極１７ｂと基板側アノード電極２１ｂとは、複数のボンディングワイヤ（配線部）２７により接続されている。
また、カソード電極１６と電極１７ｂとの間には電源（図示略）が接続されている。そして、電源によりカソード電極１６と電極１７ｂとの間に電圧を印加することにより、半導体レーザチップ１１に電流が供給される。
【００２４】
本実施形態に係る光源装置１０では、配線パターン２１を有する電流供給基板２０及び複数のボンディングワイヤ２６，２７が半導体レーザチップ１１の一辺１１ｂ側にのみ設けられているため、固定部材１４を半導体レーザチップ１１に近接して配置することができる。例えば、図３に示すように、基板側カノード電極３１ｂが、半導体レーザチップ１１の一辺１１ｂに垂直な辺１１ｄ，１１ｅの両側に配置された光源装置３０を考えたとする。この構成では、半導体レーザチップ１１の辺１１ｄ，１１ｅからそれぞれの基板側カノード電極３１ｂにボンディングワイヤ３２がボンディングされている。この光源装置３０では、固定部材１４の脚部１４ｃ，１４ｄ間の距離が長くなってしまうため、固定部材１４が大きくなり、その結果、波長変換素子１３も大きくなり、光源装置３０の大型化を招いてしまう。
また、波長変換素子１３の下方にボンディングワイヤ３２が配置されているため、潰れるおそれがある。
【００２５】
これに対して、本実施形態の光源装置１０は、半導体レーザチップ１１の辺１１ｄ，１１ｅには配線パターン２１が配置されていないため、全体を小型にすることが可能となる。また、配線パターン２１が半導体レーザチップ１１の一辺１１ｂ側にのみ設けられているため、波長変換素子１３の配置の制約が少なくなる。すなわち、電流供給基板２０を避けた位置に波長変換素子１３を配置することができるので、半導体レーザチップ１１に大電流を流すために、複数のボンディングワイヤ２６，２７を使用してもボンディングワイヤ２６，２７が潰れることはない。
つまり、本実施形態の光源装置１０は、小型、かつ、半導体レーザチップ１１に大電流を流すことができ、明るい光を射出することが可能となる。
【００２６】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図４を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る光源装置１０と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る光源装置４０では、電流供給基板４１の構成において第１実施形態と異なる。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００２７】
電流供給基板４１は、図４（ｂ）に示すように、２つの配線層４２ａ，４２ｂと３つの第１，第２，第３カバーレイ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとが交互に積層された構成となっている。具体的には、保持部材２５の上面２５ａに第１カバーレイ４３ａが接触して設けられ、第１カバーレイ４３ａと第２カバーレイ４３ｂとの間に配置された配線層（配線部）４２ａはアノード電極となっている。また、第２カバーレイ４３ｂと第３カバーレイ４３ｃとの間に配置された配線層４２ｂは、カソード電極となっている。また、アノード電極４２ａは、第１カバーレイ４３ａ及び第２カバーレイ４３ｂに対して外部に露出した露出部４５を有し、カソード電極４２ｂは、第３カバーレイ４３ｃに対して外部に露出した露出部４６を有している。
すなわち、電流供給基板４１は、露出部４５及び露出部４６を有するオーバハング基板となっている。
なお、カバーレイは絶縁性の保護膜である。
【００２８】
カソード電極４２ｂの露出部４６の表面４６ａがボンディング部４８となっている。そして、半導体レーザチップ１１のカソード電極１６と電流供給基板４１のボンディング部４８とがボンディングワイヤ（配線部）４７を介して接続されている。
また、アノード電極４２ａの露出部４５は、半導体レーザチップ１１のアノード電極１７ａと電気的に接続された電極１７ｂと面接触し、電気的に接続されている。
【００２９】
本実施形態に係る光源装置４０では、カソード電極４２ｂはボンディングワイヤ４７を介して半導体レーザチップ１１に電気的に接続されている。これにより、空きスペースに配線層であるカソード電極４２ｂを設けて、ワイヤを接続することができるため、電流供給基板４１の配線層の配置の自由度が増すことになる。
また、カソード電極４２ｂとアノード電極４２ａとを積層することにより、エミッタ１１ａの配列方向の長さを短くすることができるため、電流供給基板４１の実装スペースを削減するとともに、支持台１２を小さくすることができる。したがって、第１実施形態に比べてさらに光源装置３０を小型にすることができる。また、アノード電極４２ａを配線層により形成することにより、大電流を流すことが可能となるため、半導体レーザチップ１１から明るいレーザ光を射出することが可能となる。
なお、電流供給基板４１を構成する層の数はこれに限るものではない。
【００３０】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図５を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置５０では、電流供給基板５１の構成において第１実施形態と異なる。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００３１】
電流供給基板５１は、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、１つの配線層５２ａと２つの第１，第２カバーレイ５３ａ，５３ｂとが交互に積層された構成となっている。具体的には、支持台１２に第１カバーレイ５３ａが接触して設けられ、第１カバーレイ５３ａと第２カバーレイ５３ｂとの間に配線層５２ａが設けられている。
この配線層５２ａは、図５（ｃ）に示すように、中央部に電流供給基板５１の長さ方向に延在して形成されたカソード電極（配線部）５４と、カソード電極５４を挟むように絶縁部５８を介して形成された２つのアノード電極（配線部）５５とを備えている。このカソード電極５４は、第１カバーレイ５３ａ及び第２カバーレイ５３ｂに対して外部に露出した露出部５４ａを有している。また、アノード電極５５も、同様に露出部５５ａを有している。
すなわち、電流供給基板４１は、露出部５４ａ及び露出部５５ａを有するオーバハング基板となっている。
【００３２】
また、支持台１２には、図５（ｂ）に示すように、電極パッド５６が設けられており、この電極パッド５６とカソード電極５４の露出部５４ａとが面接触し、電気的に接続されている。この電極パッド５６と半導体レーザチップ１１のカソード電極１６とはボンディングワイヤ（配線部）５７により接続されている。これにより、半導体レーザチップ１１のカソード電極１６と電流供給基板５１のカソード電極５４とは電気的に接続されている。
また、支持台１２の上面１２ａの電極パッド５６が設けられた領域には、図５（ｂ）に示すように、絶縁部５９が設けられている。これにより、図５（ａ）に示すように、電極パッド５６と電極１７ｂとが電気的に導通しない構成となっている。
また、図５（ａ）に示すように、半導体レーザチップ１１のアノード電極１７ａと電気的に接続された電極１７ｂと電流供給基板５１のアノード電極５５の露出部５５ａとが面接触し、電気的に接続されている。
【００３３】
本実施形態に係る光源装置５０では、カソード電極５４とアノード電極５５とを積層して設けているため、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態に係る光源装置５０では、支持台１２の上面１２ａに電極パッド５６を設けて、この電極パッド５６にボンディングワイヤ５７がボンディングされている。ここで、電流供給基板５１にワイヤを接続する場合では、電流供給基板５１の配線パターンの材質によっては、ボンディングがしにくくなる場合が生じる。しかしながら、本実施形態では、電流供給基板５１にワイヤを接続する必要がなくなるため、電極パッド５６と電流供給基板５１のカソード電極５４とを接続すれば良いので、光源装置５０の組み立てを簡単にすることが可能となる。
【００３４】
［第４実施形態］
次に、本発明に係る第４実施形態について、図６を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置６０では、電流供給基板６１の構成において第１実施形態と異なる。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００３５】
電流供給基板６１は、図６（ｂ）に示すように、２つの配線層６２ａ，６２ｂと３つの第１，第２，第３カバーレイ６３ａ，６３ｂ，６３ｃとが交互に積層された構成となっている。具体的には、保持部材２５の上面２５ａに第１カバーレイ６３ａが接触して設けられ、第１カバーレイ６３ａと第２カバーレイ６３ｂとの間に配置された配線層（配線部）６２ａはアノード電極となっている。また、第２カバーレイ６３ｂと第３カバーレイ６３ｃとの間に配置された配線層（配線部）６２ｂは、カソード電極となっている。また、アノード電極６２ａは、第１カバーレイ６３ａに対して外部に露出した露出部６５を有し、カソード電極６２ｂは、第２カバーレイ６３ｂ及び第３カバーレイ６３ｃに対して外部に露出した露出部６６を有している。
すなわち、電流供給基板６１は、露出部６５及び露出部６６を有するオーバハング基板となっている。
【００３６】
半導体レーザチップ１１のカソード電極１６と電流供給基板６１のカソード電極６２ｂの露出部６６とが、図６（ａ），（ｂ）に示すように、面接触し電気的に接続されている。また、半導体レーザチップ１１のアノード電極１７ａと電気的に接続された電極１７ｂと電流供給基板６１のアノード電極６２ａの露出部６５とが面接触し電気的に接続されている。
【００３７】
本実施形態に係る光源装置６０では、カソード電極６２ｂとアノード電極６２ａとを積層して設けているため、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態に係る光源装置６０では、ボンディングワイヤを使用しないで、半導体レーザチップ１１のカソード電極１６と電流供給基板６１のカソード電極６２ｂとを接続し、半導体レーザチップ１１のアノード電極１７ａと電気的に接続された電極１７ｂと電流供給基板６１のアノード電極６２ａとを接続している。このように配線層により、半導体レーザチップ１１のカソード電極１６及び電極１７ｂに電流を供給することで、ボンディングワイヤを用いた場合に比べて、電流供給面積を大きくすることができる。したがって、カソード電極６２ｂ及びアノード電極６２ａに供給される電流密度を下げることが可能となる。これにより、カソード電極６２ｂ及びアノード電極６２ａに大電流を流しても断線することがないので、明るいレーザ光を射出可能な光源装置６０を得ることが可能となる。
【００３８】
［第５実施形態］
次に、本発明に係る第５実施形態について、図７を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置７０では、図７（ａ）に示すように、保持部材２５上に載置された第４実施形態の光源装置６０と、波長変換素子７１と、波長選択素子７２とを備えている。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００３９】
半導体レーザチップ１１のエミッタ１１ａ側には、図７（ｂ）に示すように、台形状のプリズム７３が設けられている。このプリズム７３の傾斜面７３ａには、平板状の反射ミラー７４が設けられており、半導体レーザチップ１１から射出されたレーザ光が４５度の角度で入射するように配置されている。そして、反射ミラー７４において反射されたレーザ光は、波長変換素子７１に入射されるようになっている。
また、反射ミラー７４は、図７（ａ）に示すように、プリズム７３の両端部に設けられた平板状のスペーサ７７により保持され、プリズム７３の傾斜面７３ａに接触して設けられている。
【００４０】
また、半導体レーザチップ１１に電流を供給する電流供給基板６１は、図７（ｂ）に示すように、波長変換素子７１が配置されている辺７５側と反対の辺７６側に設けられている。
【００４１】
波長変換素子（光学素子）７１は、支持台７１ａ上に載置されている。また、波長変換素子（第２高調波発生素子、ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）７１は、図１に示すように、入射光をほぼ半分の波長に変換する非線形光学素子である。半導体レーザチップ１１から射出され、波長選択素子７２に向かう光（図１に示す実線）Ｗ３は、波長変換素子７１を通過することによって、ほぼ半分の波長の光に変換される。波長変換素子７１による波長変換効率は非線形の特性を有しており、例えば、波長変換素子７１に入射するレーザ光の強度が強いほど、変換効率が向上する。つまり、半導体レーザチップ１１から射出されたレーザ光のすべてが、所定波長のレーザ光に変換されるわけではない。
なお、図１に示す一点鎖線は半導体レーザチップ１１から射出されたレーザ光の中心軸Ｏである。
【００４２】
波長選択素子（光学素子）７２は、支持台７２ａ上に載置されている。波長選択素子７２は、図１に示すように、波長変換素子７１から射出された所定の選択波長のレーザ光（図１に示す破線）Ｗ１を選択して半導体レーザチップ１１に向かって反射させることによって半導体レーザチップ１１の共振器ミラーとして機能するとともに、変換されたレーザ光（図１に示す二点鎖線）Ｗ２を透過させるものである。波長選択素子７２としては、例えば、周期格子を有するホログラムのような光学素子を用いることができる。
半導体レーザチップ１１から射出された基本波の光（図１に示す実線）Ｗ３は、半導体レーザチップ１１と波長選択素子７２との間で反射を繰り返し、増幅された後、レーザ光Ｗ２として、波長選択素子７２から射出されるようになっている。波長選択素子７２は様々な波長の光を透過させるが、そのうち、所定の波長の光だけが増幅されている。増幅された光の強度は、他の波長の光の強度と比較して著しく高い。よって、波長選択素子７２を透過した光Ｗ２は、ほぼ単一波長の光とみなすことができる。この光Ｗ２の波長は、波長選択素子７２の選択波長、つまり波長選択素子７２が反射する光Ｗ１の波長とほぼ同一である。波長選択素子７２は、所定の選択波長の光の一部（９８〜９９％程度）を反射するので、その残り（１〜２％程度）の光が出力光として利用されることになる。
また、波長選択素子７２は、波長変換素子７１によって所定の波長に変換されなかったレーザ光Ｗ１のみを選択して半導体レーザチップ１１に向かって反射させ、それ以外のレーザ光を透過させるものである。
【００４３】
また、図７（ｂ）に示すように、波長変換素子７１の支持台７１ａ，波長選択素子７２の支持台７２ａ及びスペーサ７７は、それぞれの部材に比べて微小な固定ピン７８により保持部材２５上に固定されている。
【００４４】
本実施形態に係る光源装置７０では、第４実施形態の光源装置６０を用いているため、半導体レーザチップ１１の一辺７６側のみに電流供給基板６１が設けられている。したがって、反射ミラー７４を固定するためのスペーサ７７を半導体レーザチップ１１の支持台１２に近づけて配置することができる。これにより、反射ミラー７４のエミッタの配列方向の長さを短くすることができるため、光源装置７０の製造コストを低減することが可能となる。
なお、本実施形態の光源装置７０では、第４実施形態と同様の構造の光源装置を用いたが、これに代えて、第１〜第３実施形態の光源装置を備えていても良い。
【００４５】
［第６実施形態］
次に、本発明に係る第６実施形態について、図８を参照して説明する。なお、図８中においては、簡略化のためプロジェクタ１００を構成する筐体は省略している。
【００４６】
プロジェクタ１００において、赤色光、緑色光、青色光を射出する赤色レーザ光源（光源装置）７０Ｒ，緑色レーザ光源（光源装置）７０Ｇ、青色レーザ光源（光源装置）７０Ｂとしては、上記第５実施形態の光源装置７０を用いる。
また、プロジェクタ１００は、レーザ光源７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂから射出されたレーザ光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ（光変調装置）１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂから射出された光を合成して投写レンズ１０７に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）１０６と、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン１１０に投射する投射レンズ（投射装置）１０７とを備えている。
【００４７】
さらに、プロジェクタ１００は、レーザ光源７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ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１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを照明している。例えば、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ、１０２Ｂは、例えば、ホログラム１０２ａ及びフィールドレンズ１０２ｂによって構成される。
【００４８】
各液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ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１０６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１０７によりスクリーン１１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００４９】
上述した本実施形態のプロジェクタ１００の赤色レーザ光源７０Ｒ，緑色レーザ光源７０Ｇ，青色レーザ光源７０Ｂは、大電流を流すことができるため、明るいレーザ光が均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂに射出されるので、投射レンズ１０７によって投射される光は明るい光となっている。したがって、スクリーン１１０に鮮明な画像を表示することができる。
【００５０】
なお、本実施形態のプロジェクタにおいて、赤色，緑色及び青色のレーザ光源７０Ｒ，７０Ｇ、７０Ｂについては、第５実施形態の光源装置７０を用いたものを説明したが、第１〜第４実施形態の光源装置１０，４０，５０，６０を用いることも可能である。このとき、各光源装置７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂのそれぞれに異なる実施形態の光源装置を採用することも可能であるし、同じ実施形態の光源装置を採用することも可能である。
【００５１】
また、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良いし、反射型のライトバルブを用いても良い。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。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。
また、第１〜第５実施形態の光源装置は、走査型の画像表示装置にも適用される。このような画像表示装置の例を図９に示す。図９に示した画像表示装置２００は、第５実施形態の光源装置７０と、光源装置７０から射出された光をスクリーン２１０に向かって走査するＭＥＭＳミラー（走査手段）２０２と、光源装置１０から射出された光をＭＥＭＳミラー２０２に集光させる集光レンズ２０３とを備えている。光源装置１０から射出された光は、ＭＥＭＳミラー２０２を動かすことによって、スクリーン２１０上を横方向、縦方向に走査するように導かれる。カラーの画像を表示する場合は、半導体レーザチップ１１を構成する複数のエミッタを、赤、緑、青のピーク波長を持つエミッタの組み合わせによって構成すれば良い。
【００５２】
［第７実施形態］
次に、第５実施形態に係る光源装置７０を応用したモニタ装置３００の構成例について説明する。図１０は、モニタ装置の概略を示す模式図である。モニタ装置３００は、装置本体３１０と、光伝送部３２０とを備える。装置本体３１０は、前述した第５実施形態の光源装置７０を備える。
【００５３】
光伝送部３２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド３２１，３２２を備える。各ライトガイド３２１，３２２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３２１の入射側には光源装置７０が配設され、その出射側には拡散板３２３が配設されている。光源装置７０から出射したレーザ光は、ライトガイド３２１を伝って光伝送部３２０の先端に設けられた拡散板３２３に送られ、拡散板３２３により拡散されて被写体を照射する。
【００５４】
光伝送部３２０の先端には、結像レンズ３２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ３２４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３２２を伝って、装置本体３１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ３１１に送られる。この結果、光源装置７０により出射し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３１１で撮像することができる。
【００５５】
以上のように構成されたモニタ装置３００によれば、高出力の光源装置７０により被写体を照射することができることから、カメラ３１１により得られる撮像画像の明るさを高めることができる。
【００５６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば第７実施形態のプロジェクタでは、第５実施形態と同様の構造の光源装置を用いたが、これに代えて、第１〜第４実施形態の光源装置を備えていても良い。
また、カソード電極とアノード電極の配置が逆であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す上面図及び要部断面図である。
【図３】光源装置の発光素子の実装例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光源装置を示す上面図及び要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る光源装置を示す上面図，要部断面図及び電流供給基板の斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光源装置を示す上面図及び要部断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光源装置を示す上面図及び要部断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタを示す平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るモニタ装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０，３０，４０，５０，６０，７０…光源装置、１１…半導体レーザチップ（発光素子）、１２…支持台、１３，７１…波長変換素子（光学素子）、１６…カソード電極（第１の電極）、１７ａ…アノード電極（第２の電極）２０，４１，５１，６１…電流供給基板、２６…ボンディングワイヤ（配線部）、２７…ボンディングワイヤ（配線部）、４２ａ…配線層（配線部）、４７…ボンディングワイヤ（配線部）、５４…カソード電極（配線部）、５５…アノード電極（配線部）、５７…ボンディングワイヤ（配線部）、６２ａ…配線層（配線部）、６２ｂ…配線層（配線部）、５６…電極パッド、７２…波長選択素子（光学素子）、１００…プロジェクタ、３００…モニタ装置
【図１】
2008187095.tif 000003
【図２】
2008187095.tif 000004
【図３】
2008187095.tif 000005
【図４】
2008187095.tif 000006
【図５】
2008187095.tif 000007
【図６】
2008187095.tif 000008
【図７】
2008187095.tif 000009
【図８】
2008187095.tif 000010
【図９】
2008187095.tif 000011
【図１０】
2008187095.tif 000012