(57)【要約】【課題】高出力化および小型化を図ることができる発光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る発光装置１０００では、第１屈曲部２１２および第３屈曲部２３２は、第１出射面１６２ａから第１屈曲部２１２までの第１出射光Ｌ１の光路長Ｄ１と、第３出射面１６２ｂから第３屈曲部２３２までの第３出射光Ｌ３の光路長Ｄ３とが、等しくなる位置に配置され、第２屈曲部２２２および第４屈曲部２４２は、第２出射面１６４ａから第２屈曲部２２２までの第２出射光Ｌ２の光路長Ｄ２と、第４出射面１６４ｂから第４屈曲部２４２までの第４出射光Ｌ４の光路長Ｄ４とが、等しくなる位置に配置され、第１屈曲部２１２で反射された第１出射光Ｌ１の進行方向、第２屈曲部２２２で反射された第２出射光Ｌ２の進行方向、第３屈曲部２３２で反射された第３出射光Ｌ３の進行方向、および第４屈曲部２４２で反射された第４出射光Ｌ４の進行方向は、同じである。【選択図】図1
2013055180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１出射光を出射する第１出射面と、前記第１出射光とは反対方向に向かって進行する第２出射光を出射する第２出射面と、を有する第１発光素子と、
前記第１出射光と同じ方向に向かって進行する第３出射光を出射する第３出射面と、前記第３出射光とは反対方向に向かって進行する第４出射光を出射する第４出射面と、を有する第２発光素子と、
前記第１出射光が入射する第１入射面と、前記第１出射光の伝播方向を変える第１屈曲部と、前記第１出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第１混合光出射面と、を有する第１ロッドインテグレーターと、
前記第２出射光が入射する第２入射面と、前記第２出射光の伝播方向を変える第２屈曲部と、前記第２出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第２混合光出射面と、を有する第２ロッドインテグレーターと、
前記第３出射光が入射する第３入射面と、前記第３出射光の伝播方向を変える第３屈曲部と、前記第３出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第３混合光出射面と、を有する第３ロッドインテグレーターと、
前記第４出射光が入射する第４入射面と、前記第４出射光の伝播方向を変える第４屈曲部と、前記第４出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第４混合光出射面と、を有する第４ロッドインテグレーターと、を備え、
前記第１発光素子は前記第１ロッドインテグレーターと前記第２ロッドインテグレーターとの間に配置され、
前記第２発光素子は前記第３ロッドインテグレーターと前記第４ロッドインテグレーターとの間に配置され、
前記第１発光素子と前記第２発光素子は、第１方向に積層され、
前記第１出射面と前記第３出射面は、第１平面内にあり、
前記第２出射面と前記第４出射面は、第２平面内にあり、
前記第１出射面と前記第３出射面とは、前記第１平面において、前記第１方向に並ばないように配置され、
前記第２出射面と前記第４出射面とは、前記第２平面において、前記第１方向に並ばないように配置され、
第１反射面および第３反射面は、前記第１出射面から前記第１反射面までの前記第１出射光の光路長と、前記第３出射面から前記第３反射面までの前記第３出射光の光路長とが、等しくなる位置に配置され、
第２反射面および第４反射面は、前記第２出射面から前記第２反射面までの前記第２出射光の光路長と、前記第４出射面から前記第４反射面までの前記第４出射光の光路長とが、等しくなる位置に配置され、
前記第１反射面で反射された前記第１出射光の進行方向、前記第２反射面で反射された前記第２出射光の進行方向、前記第３反射面で反射された前記第３出射光の進行方向、および前記第４反射面で反射された前記第４出射光の進行方向は、同じである、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記第１出射光の光路上に設けられた、前記第１出射光を集光する第１集光レンズと、
前記第２出射光の光路上に設けられた、前記第２出射光を集光する第２集光レンズと、
前記第３出射光の光路上に設けられた、前記第３出射光を集光する第３集光レンズと、
前記第４出射光の光路上に設けられた、前記第４出射光を集光する第４集光レンズと、
を含む、ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発光装置において、
前記第１混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第１集光レンズと、
前記第２混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第２集光レンズと、
前記第３混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第３集光レンズと、
前記第４混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第４集光レンズと、
を含む、ことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１出射面は、等間隔に複数配置され、
前記第２出射面は、等間隔に複数配置され、
前記第３出射面は、等間隔に複数配置され、
前記第４出射面は、等間隔に複数配置されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１混合光出射面から出射された光を第１偏光光に変換し、前記第３混合光出射面から出射された光を第３偏光光に変換する第１偏光変換素子と、
前記第２混合光出射面から出射された光を第２偏光光に変換し、前記第４混合光出射面から出射された光を第４偏光光に変換する第２偏光変換素子と、
をさらに含み、
前記第１偏光光の偏光方向と前記第２偏光光の偏光方向と前記第３偏光光の偏光方向と前記第４偏光光の偏光方向とは、同じ方向である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１発光素子および前記第２発光素子は、スーパールミネッセントダイオードである、ことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１混合光出射面と前記第２混合光出射面と前記第３混合光出射面と前記第４混合光出射面とは、同じ方向に向いて配置されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１ないしの７のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置の前記第１ロッドインテグレーターの前記第１混合光出射面から出射された光を発散させる第１レンズと、
前記発光装置の前記第２ロッドインテグレーターの前記第２混合光出射面から出射された光を発散させる第２レンズと、
前記発光装置の前記第３ロッドインテグレーターの前記第３混合光出射面から出射された光を発散させる第３レンズと、
前記発光装置の前記第４ロッドインテグレーターの前記第４混合光出射面から出射された光を発散させる第４レンズと、
前記第１レンズから出射された光と前記第２レンズから出射された光と前記第３レンズから出射された光と前記第４レンズから出射された光とを重畳させる第５レンズと、
前記第５レンズによって重畳された光を集光する第６レンズと、
を含む、ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項８に記載の照明装置と、
前記照明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、
を含むことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、照明装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターやディスプレイなどの表示装置の光源用の発光装置として、高輝度で色再現性に優れたレーザー素子を有する発光装置が期待されている。このような光源用の発光装置では、明るい画像を表示するために、高出力化が望まれている。高出力化を図る方法として、半導体レーザーアレイからなる発光素子をスタック状に積層した発光装置が提案されている。この発光装置では、スタック状に積層された発光素子から出射された出射光を、各光反射面が階段状にずれた状態となるように形成された反射部材によって反射させて、集光レンズに入射させている。
一方、チップの両端面から光を出射する発光素子を有する発光装置の場合、例えば、両端面からの光を同じ方向に向けるためにミラーを用いる場合がある。このような光の進行方向を変えるミラーを用いた発光装置の例として、例えば特許文献１には、両端面から水平方向に光を出射する発光素子の支持部材に、水平方向に対して４５度傾斜した２つの反射面を設けて、両端面からの光を同じ方向に向ける構成が開示されている。すなわち、特許文献１の例では、支持部材に設けられた２つの反射面が光の進行方向を変えるミラーとして機能している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４６４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光装置の高出力化を図るために、チップの両端面の各々に複数の出射面を設けることがある。両端面に複数の出射面を有する発光素子について、各出射面から出射された光を同じ方向に向けるために、特許文献１に記載の４５度傾斜した反射面を用いた場合、発光素子と光学素子の位置あわせずれにより光の強度がばらつき、被照明領域における光強度が不均一になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、高出力化および小型化を図ることができる発光装置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、上記発光装置を有する照明装置および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】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る発光装置は、第１出射光を出射する第１出射面と、前記第１出射光とは反対方向に向かって進行する第２出射光を出射する第２出射面と、を有する第１発光素子と、前記第１出射光と同じ方向に向かって進行する第３出射光を出射する第３出射面と、前記第３出射光とは反対方向に向かって進行する第４出射光を出射する第４出射面と、を有する第２発光素子と、前記第１出射光が入射する第１入射面と、前記第１出射光の伝播方向を変える第１屈曲部と、前記第１出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第１混合光出射面と、を有する第１ロッドインテグレーターと、前記第２出射光が入射する第２入射面と、前記第２出射光の伝播方向を変える第２屈曲部と、前記第２出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第２混合光出射面と、を有する第２ロッドインテグレーターと、前記第３出射光が入射する第３入射面と、前記第３出射光の伝播方向を変える第３屈曲部と、前記第３出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第３混合光出射面と、を有する第３ロッドインテグレーターと、前記第４出射光が入射する第４入射面と、前記第４出射光の伝播方向を変える第４屈曲部と、前記第４出射光が混合された光を所定の領域に向けて出射する第４混合光出射面と、を有する第４ロッドインテグレーターと、を備え、前記第１発光素子は前記第１ロッドインテグレーターと前記第２ロッドインテグレーターとの間に配置され、前記第２発光素子は前記第３ロッドインテグレーターと前記第４ロッドインテグレーターとの間に配置され、前記第１発光素子と前記第２発光素子は、第１方向に積層され、前記第１出射面と前記第３出射面は、第１平面内にあり、前記第２出射面と前記第４出射面は、第２平面内にあり、前記第１出射面と前記第３出射面とは、前記第１平面において、前記第１方向に並ばないように配置され、前記第２出射面と前記第４出射面とは、前記第２平面において、前記第１方向に並ばないように配置され、第１反射面および第３反射面は、前記第１出射面から前記第１反射面までの前記第１出射光の光路長と、前記第３出射面から前記第３反射面までの前記第３出射光の光路長とが、等しくなる位置に配置され、第２反射面および第４反射面は、前記第２出射面から前記第２反射面までの前記第２出射光の光路長と、前記第４出射面から前記第４反射面までの前記第４出射光の光路長とが、等しくなる位置に配置され、前記第１反射面で反射された前記第１出射光の進行方向、前記第２反射面で反射された前記第２出射光の進行方向、前記第３反射面で反射された前記第３出射光の進行方向、および前記第４反射面で反射された前記第４出射光の進行方向は、同じである、ことを特徴とする。
【０００８】
このような発光装置によれば、第１出射面から第１ロッドインテグレーターの第１屈曲部までの光路長と、第３出射面から第３ロッドインテグレーターの第３屈曲部での光路長とが、等しくなる位置に配置することができる。さらに、第２出射面から前記第２ロッドインテグレーターの第２屈曲部までの光路長と、第４出射面から第４ロッドインテグレーターの第４屈曲部での光路長とが、等しくなる位置に配置することができる。そのため、発光装置の前記第１から第４出射光の進行方向のサイズが大きくなることを抑制しつつ、高出力化を図ることができる。
さらに、ロッドインテグレーターを用いているため、被照明領域における光強度を均一化するための他の光学系を用いた場合と比べて、高精度な調芯が不要となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る発光装置において、前記第１出射光の光路上に設けられた、前記第１出射光を集光する第１集光レンズと、前記第２出射光の光路上に設けられた、前記第２出射光を集光する第２集光レンズと、前記第３出射光の光路上に設けられた、前記第３出射光を集光する第３集光レンズと、前記第４出射光の光路上に設けられた、前記第４出射光を集光する第４集光レンズと、を含むことが望ましい。
【００１０】
このような発光装置によれば、第１ロッドインテグレーターに入射する光の放射角を狭めることができるため、第１ロッドインテグレーターから出射される光の放射角を狭めることができる。同様に、第２ロッドインテグレーターに入射する光の放射角を狭めることができるため、第２ロッドインテグレーターから出射される光の放射角を狭めることができる。同様に、第３ロッドインテグレーターに入射する光の放射角を狭めることができるため、第３ロッドインテグレーターから出射される光の放射角を狭めることができる。同様に、第４ロッドインテグレーターに入射する光の放射角を狭めることができるため、第４ロッドインテグレーターから出射される光の放射角を狭めることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る発光装置において、前記第１混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第１集光レンズと、前記第２混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第２集光レンズと前記第３混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第３集光レンズと、前記第４混合光出射面から出射された光の光路上に設けられた第４集光レンズと、を含むことが望ましい。
【００１２】
このような発光装置によれば、第１ロッドインテグレーターから出射される光の放射角と、第２ロッドインテグレーターから出射される光の放射角と、第３ロッドインテグレーターから出射される光の放射角と、第４ロッドインテグレーターから出射される光の放射角とを狭めることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る発光装置において、前記第１出射面は、等間隔に複数配置され、前記第２出射面は、等間隔に複数配置され、前記第３出射面は、等間隔に複数配置され、前記第４出射面は、等間隔に複数配置されていることが望ましい。
【００１４】
このような発光装置によれば、発光により生じる熱が発光素子の一部に集中することを防ぐことができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る発光装置において、前記第１混合光出射面から出射された光を第１偏光光に変換し、前記第３混合光出射面から出射された光を第３偏光光に変換する第１偏光変換素子と、前記第２混合光出射面から出射された光を第２偏光光に変換し、前記第４混合光出射面から出射された光を第４偏光光に変換する第２偏光変換素子と、をさらに含み、前記第１偏光光の偏光方向と前記第２偏光光の偏光方向と前記第３偏光光の偏光方向と前記第４偏光光の偏光方向とは、同じ方向であることが望ましい。
【００１６】
このような発光装置によれば、被照明領域に偏光光を照射することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る発光装置において、前記第１発光素子および前記第２発光素子は、スーパールミネッセントダイオードであることが望ましい。
【００１８】
このような発光装置によれば、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ため、スペックルノイズを低減させることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る発光装置において、前記第１混合光出射面と前記第２混合光出射面と前記第３混合光出射面と前記第４混合光出射面とは、同じ方向に向いて配置されている、ことが望ましい。
【００２０】
このような発光装置によれば、第１ロッドインテグレーターから出射される光と第２ロッドインテグレーターから出射される光と第３ロッドインテグレーターから出射される光と第４ロッドインテグレーターから出射される光とを、同じ方向に進行させることができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る照明装置は、上記発光装置の前記第１ロッドインテグレーターの前記第１混合光出射面から出射された光を発散させる第１レンズと、前記発光装置の前記第２ロッドインテグレーターの前記第２混合光出射面から出射された光を発散させる第２レンズと、前記発光装置の前記第３ロッドインテグレーターの前記第３混合光出射面から出射された光を発散させる第３レンズと、前記発光装置の前記第４ロッドインテグレーターの前記第４混合光出射面から出射された光を発散させる第４レンズと、前記第１レンズから出射された光と前記第２レンズから出射された光と前記第３レンズから出射された光と前記第４レンズから出射された光とを重畳させる第５レンズと、前記第５レンズによって重畳された光を集光する第６レンズと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
このような照明装置によれば、本発明に係る発光装置を有しているため、被照明領域における光強度の均一化を図ることができる。さらに、第５レンズによって、２つの出射面から出射された光を重畳させることができるため、より被照明領域における光強度の均一化を図ることができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明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、を含むことを特徴とする。
【００２４】
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る照明装置を有しているため、照度むらの少ない画像を投射することができ、かつ高出力化および小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態の第４変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図１２】本実施形態に係る均一化光学系（照明装置）を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（１．発光装置）
まず、本実施形態に係る発光装置１０００について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光装置１０００を模式的に示す平面図である。図２は、発光装置１０００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、発光装置１０００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、発光装置１０００を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、図２および図３では、便宜上、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを簡略化して図示している。
【００２７】
発光装置１０００は、図１〜図４に示すように、第１発光素子１００ａと、第２発光素子１００ｂと、第１屈曲部２１２を有する第１ロッドインテグレーター２１０と、第２屈曲部２２２を有する第２ロッドインテグレーター２２０と、第３屈曲部２３２を有する第３ロッドインテグレーター２３０と、第４屈曲部２４２を有する第４ロッドインテグレーター２４０と、を含む。発光装置１０００は、さらにベース２５０と、第１サブマウント２６０ａと、第２サブマウント２６０ｂと、第３サブマウント２６０ｃと、を含むことができる。なお、ここでは、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂがＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の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）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させることができる。
【００２８】
第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、図２〜図４に示すように、Ｚ方向（第１方向）に積層されている。つまり、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂからの光が出射する方向と交差する方向に積層されている。
図示の例では、ベース２５０の上方に、第１サブマウント２６０ａ、第１発光素子１００ａ、第２サブマウント２６０ｂ、第２発光素子１００ｂ、第３サブマウント２６０ｃの順で積層されている。第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃを介して、ベース２５０に実装されている。例えば、ベース２５０とリード２７０に異なる電位を与えることにより、導電性のサブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃを介して、発光素子１００ａ，１００ｂに電圧を印加することができる。図示はしないが、例えば、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃに貫通電極を設けることで、ベース２５０および第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを電気的に接続してもよい。図示の例では、発光装置１０００は、発光素子を２つ（第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂ）有しているが、その数は限定されない。発光装置１０００は、複数（２つ）の発光素子を有することにより、高出力化を図ることができる。発光装置１０００は、例えば、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂに加えて、他の発光素子を単数または複数有してもよい。これにより、発光装置１０００をより高出力化することができる。第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、図４に示すように、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、を有する。第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、さらに、例えば、基板１０２と、コンタクト層１１０と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、絶縁部１１６と、を有することができる。
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。
【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１０８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。
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は第１側面１０５および第２側面１０７を有する（図１参照）。第１側面１０５と第２側面１０７とは、互いに対向しており、例えば平行である。第１クラッド層１０４と第２クラッド層１０８とで挟まれた活性層１０６は、例えば、積層構造体を構成している。第１側面１０５および第２側面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１０８に接していない面であり、積層構造体において、露出している面ともいえる。積層構造体は、さらに、基板１０２と、コンタクト層１１０と、を有していてもよい。
【００３１】
活性層１０６の一部の領域は、活性層１０６の電流経路となる利得領域１６０を構成している。利得領域１６０には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１６０内で利得を受けることができる。利得領域１６０の平面形状は、例えば、平行四辺形である。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（Ｚ方向から見て）、第１側面１０５から第２側面１０７まで、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。なお、利得領域１６０が、ある方向に向かって設けられている場合とは、当該方向が、平面的に見て、利得領域１６０の第１側面１０５側の第１端面１６２の中心と、第２側面１０７側の第２端面１６４の中心とを結ぶ方向に一致する場合をいう。図示の例では、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂの各々は、利得領域１６０を３つ有しているが、その数は限定されない。第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂは、複数の利得領域１６０を有することで、高出力化を図ることができる。
なお、図示はしないが、利得領域１６０は、第１側面１０５側の第１端面１６２から第２側面１０７側の第２端面１６４まで、直線状に、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てもよい。この場合には、共振器が構成され、レーザー光を発することができる。すなわち、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、例えば、半導体レーザーであってもよい。
【００３２】
第２クラッド層１０８は、図４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。
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。
【００３３】
コンタクト層１１０は、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は、例えば第２導電型の半導体からなる。コンタクト層１１０としては、例えばｐ型ＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３４】
絶縁部１１６は、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は利得領域１６０の上方に開口を有し、該開口ではコンタクト層１１０の表面が露出している。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。
【００３５】
第１電極１１２は、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、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂ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コンタクト層の第１クラッド層１０４側を露出させ、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。第２コンタクト層としては、例えばｎ型ＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３６】
第２電極１１４は、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、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを駆動するための一方の電極である。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、例えば、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、利得領域１６０の平面形状が決定されることができる。
【００３７】
第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂでは、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内を光が進行し、その間に光強度が増幅され、第１端面１６２から出射光Ｌ１，Ｌ３として出射され、第２端面１６４から出射光Ｌ２，Ｌ４として出射されることができる（図１参照）。すなわち、第１発光素子１００ａは、第１端面１６２（第１出射面１６２ａ）から第１出射光Ｌ１を出射し、第２端面１６４（第２出射面１６４ａ）から第２出射光Ｌ２を出射することができる。また、第２発光素子１００ｂは、第１端面１６２（第３出射面１６２ｂ）から第３出射光Ｌ３を出射し、第２端面１６４（第４出射面１６４ｂ）から第４出射光Ｌ４を出射することができる。出射光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、例えば、光の屈折により、第１側面１０５の垂線Ｐに対する利得領域１６０の傾きよりも、さらに傾いた方向に出射されることができる。第１出射光Ｌ１および第２出射光Ｌ２は、例えば、活性層１０６の上面と平行な方向に進行することができる。第１出射光Ｌ１の進行方向と第２出射光Ｌ２の進行方向とは、互いに反対方向である。同様に、第３出射光Ｌ３および第４出射光Ｌ４は、例えば、活性層１０６の上面と平行な方向に進行することができる。第３出射光Ｌ３の進行方向と第４出射光Ｌ４の進行方向とは、互いに反対方向である。なお、第１出射光Ｌ１の進行方向と第３出射光Ｌ３の進行方向は、例えば、同じである。また、第２出射光Ｌ２の進行方向と、第４出射光Ｌ４の進行方向は、例えば、同じである。
【００３８】
第１発光素子１００ａの第１出射面１６２ａと第２発光素子１００ｂの第３出射面１６２ｂは、図１〜図３に示すように、同一平面（第１平面、図示の例ではＸ−Ｚ平面）内に位置している。同様に、第１発光素子１００ａの第２出射面１６４ａと第２発光素子１００ｂの第４出射面１６４ｂとは、同一平面（第２平面、図示の例ではＸ−Ｚ平面）内に位置している。第１平面と第２平面とは、例えば、互いに対向する面であり、図示の例では、平行である。第１出射面１６２ａと第３出射面１６２ｂとは、図３に示すように、第１平面において、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向（Ｚ方向）に並ばないように配置されている。すなわち、第１出射面１６２ａの中心と第３出射面１６２ｂの中心とは、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向に延びる同一直線上に位置していない。ここで、第１出射面１６２ａの中心とは、例えば、第１出射面１６２ａにおいて光強度の最も強い箇所をいうことができる。なお、他の出射面についても同様である。第１出射面１６２ａと第３出射面１６２ｂとは、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向から見て、重ならないように配置されていてもよい。同様に、第２出射面１６４ａと第４出射面１６４ｂとは、第２平面において、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向（Ｚ方向）に並ばないように配置されている。すなわち、第２出射面１６４ａの中心と第４出射面１６４ｂの中心とは、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向に延びる同一直線上に位置していない。第２出射面１６４ａと第４出射面１６４ｂとは、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向から見て、重ならないように配置されていてもよい。
【００３９】
第１出射面１６２ａは、第１発光素子１００ａの活性層１０６の第１側面１０５に等間隔に複数配置されていることができる。第２出射面１６４ａは、第１発光素子１００ａの活性層１０６の第２側面１０７に等間隔に複数配置されていることができる。すなわち、利得領域１６０は、活性層１０６に等間隔に配置されていることができる。これにより、発光により生じる熱が第１発光素子１００ａの一部に集中することを防ぐことができる。第３出射面１６２ｂは、第２発光素子１００ｂの活性層１０６の第１側面１０５に等間隔に複数配置されていることができる。第４出射面１６４ｂは、第２発光素子１００ｂの活性層１０６の第２側面１０７に等間隔に複数配置されていることができる。すなわち、利得領域１６０は、活性層１０６に等間隔に配置されていることができる。これにより、発光により生じる熱が第２発光素子１００ｂの一部に集中することを防ぐことができる。
【００４０】
第１ロッドインテグレーター２１０は、支持基板２４４に支持されている。第１ロッドインテグレーター２１０は、図２に示すように、第１入射面２１１と、第１屈曲部２１２と、第１混合光出射面２１３と、を有している。第１ロッドインテグレーター２１０は、例えば、断面が矩形をした、ガラス製の角柱状のプリズムである。また、第１ロッドインテグレーター２１０は、反射コーティングが施されたガラス板を、その反射面が内側となるように矩形状に組み合わせた中空ロッドであってもよい。
【００４１】
第１ロッドインテグレーター２１０の第１入射面２１１には、少なくとも第１出射面１６２ａから出射された第１出射光Ｌ１が入射する。第１入射面２１１に入射した第１出射光Ｌ１は、第１ロッドインテグレーター２１０の内面で全反射を繰り返すことによって混合されて光強度が均一化され、第１混合光出射面２１３から出射される。
【００４２】
第１ロッドインテグレーター２１０は、図２に示すように、第１屈曲部２１２を有している。これにより、第１ロッドインテグレーター２１０内を伝播する光の伝播方向を変えることができる。図示の例では、第１屈曲部２１２は、９０度屈曲している。そのため、第１入射面２１１の向く方向（第１入射面２１１の垂線方向）と、第１混合光出射面２１３の向く方向（第１混合光出射面２１３の垂線方向）とがなす角度は、９０度である。したがって、第１発光素子１００ａの第１出射面１６２ａから出射されて水平方向に進行する第１出射光Ｌ１は、第１ロッドインテグレーター２１０によって進行方向が変えられて、鉛直方向（ベース２５０の上面２５１の垂線方向）に進行する混合光Ｍ１として出射される。
【００４３】
第２ロッドインテグレーター２２０は、支持基板２４４に支持されている。第２ロッドインテグレーター２２０は、図２に示すように、第２入射面２２１と、第２屈曲部２２２と、第２混合光出射面２２３と、を有している。第２ロッドインテグレーター２２０は、例えば、断面が矩形をした、ガラス製の角柱状のプリズムである。また、第２ロッドインテグレーター２２０は、反射コーティングが施されたガラス板を、その反射面が内側となるように矩形状に組み合わせた中空ロッドであってもよい。
【００４４】
第２ロッドインテグレーター２２０の第２入射面２２１には、少なくとも第２出射面１６４ａから出射された第２出射光Ｌ２が入射する。第２入射面２２１に入射した第２出射光Ｌ２は、第２ロッドインテグレーター２２０の内面で全反射を繰り返すことによって混合されて光強度が均一化され、第２混合光出射面２２３から出射される。
【００４５】
第２ロッドインテグレーター２２０は、図２に示すように、第２屈曲部２２２を有している。これにより、第２ロッドインテグレーター２２０内を伝播する光の伝播方向を変えることができる。図示の例では、第２屈曲部２２２は、９０度屈曲している。そのため、第２入射面２２１の向く方向（第２入射面２２１の垂線方向）と、第２混合光出射面２２３の向く方向（第２混合光出射面２２３の垂線方向）とがなす角度は、９０度である。したがって、第１発光素子１００ａの第２出射面１６４ａから出射されて水平方向に進行する第２出射光Ｌ２は、第２ロッドインテグレーター２２０によって進行方向が変えられて、鉛直方向（ベース２５０の上面２５１の垂線方向）に進行する混合光Ｍ２として出射される。
【００４６】
第３ロッドインテグレーター２３０は、支持基板２４４に支持されている。第３ロッドインテグレーター２３０は、図２に示すように、第３入射面２３１と、第３屈曲部２３２と、第３混合光出射面２３３と、を有している。第３ロッドインテグレーター２３０は、例えば、断面が矩形をした、ガラス製の角柱状のプリズムである。また、第３ロッドインテグレーター２３０は、反射コーティングが施されたガラス板を、その反射面が内側となるように矩形状に組み合わせた中空ロッドであってもよい。
【００４７】
第３ロッドインテグレーター２３０の第３入射面２３１には、少なくとも第３出射面１６２ｂから出射された第３出射光Ｌ３が入射する。第３入射面２３１に入射した第３出射光Ｌ３は、第３ロッドインテグレーター２３０の内面で全反射を繰り返すことによって混合されて光強度が均一化され、第３混合光出射面２３３から出射される。
【００４８】
第３ロッドインテグレーター２３０は、図２に示すように、第３屈曲部２３２を有している。これにより、第３ロッドインテグレーター２３０内を伝播する光の伝播方向を変えることができる。図示の例では、第３屈曲部２３２は、９０度屈曲している。そのため、第３入射面２３１の向く方向（第３入射面２３１の垂線方向）と、第３混合光出射面２３３の向く方向（第３混合光出射面２３３の垂線方向）とがなす角度は、９０度である。したがって、第２発光素子１００ｂの第３出射面１６２ｂから出射されて水平方向に進行する第３出射光Ｌ３は、第３ロッドインテグレーター２３０によって進行方向が変えられて、鉛直方向（ベース２５０の上面２５１の垂線方向）に進行する混合光Ｍ３として出射される。
【００４９】
第４ロッドインテグレーター２４０は、支持基板２４４に支持されている。第４ロッドインテグレーター２４０は、図２に示すように、第４入射面２４１と、第４屈曲部２４２と、第４混合光出射面２４３と、を有している。第４ロッドインテグレーター２４０は、例えば、断面が矩形をした、ガラス製の角柱状のプリズムである。また、第４ロッドインテグレーター２４０は、反射コーティングが施されたガラス板を、その反射面が内側となるように矩形状に組み合わせた中空ロッドであってもよい。
【００５０】
第４ロッドインテグレーター２４０の第４入射面２４１には、少なくとも第４出射面１６４ｂから出射された第４出射光Ｌ４が入射する。第４入射面２４１に入射した第４出射光Ｌ４は、第４ロッドインテグレーター２４０の内面で全反射を繰り返すことによって混合されて光強度が均一化され、第４混合光出射面２４３から出射される。
【００５１】
第４ロッドインテグレーター２４０は、図２に示すように、第４屈曲部２４２を有している。これにより、第４ロッドインテグレーター２４０内を伝播する光の伝播方向を変えることができる。図示の例では、第４屈曲部２４２は、９０度屈曲している。そのため、第４入射面２４１の向く方向（第４入射面２４１の垂線方向）と、第４混合光出射面２４３の向く方向（第４混合光出射面２４３の垂線方向）とがなす角度は、９０度である。したがって、第２発光素子１００ｂの第４出射面１６４ｂから出射されて水平方向に進行する第４出射光Ｌ４は、第４ロッドインテグレーター２４０によって進行方向が変えられて、鉛直方向（ベース２５０の上面２５１の垂線方向）に進行する混合光Ｍ４として出射される。
【００５２】
発光装置１０００では、第１出射面１６２ａと第３出射面１６２ｂとは、図３に示すように、第１平面において、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向（Ｚ方向）に並ばないように配置されている。したがって、図１に示すように、第１屈曲部２１２および第３屈曲部２３２を、第１出射面１６２ａから第１屈曲部２１２までの第１出射光Ｌ１の光路長Ｄ１と、第３出射面１６２ｂから第３屈曲部２３２までの第３出射光Ｌ３の光路長Ｄ３とが等しくなるように配置することができる。同様に、第２出射面１６４ａと第４出射面１６４ｂとは、第２平面において、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂが積層された方向（Ｚ方向）に並ばないように配置されている。したがって、第２屈曲部２２２および第４屈曲部２４２を、第２出射面１６４ａから第２屈曲部２２２までの第２出射光Ｌ２の光路長Ｄ２と、第４出射面１６４ｂから第４屈曲部２４２までの第４出射光Ｌ４の光路長Ｄ４とが、等しくなる位置に配置することができる。図示の例では、第１出射光Ｌ１の光路長Ｄ１、第２出射光Ｌ２の光路長Ｄ２、第３出射光Ｌ３の光路長Ｄ３、第４出射光Ｌ４の光路長Ｄ４は、等しい。
【００５３】
支持基板２４４は、第１ロッドインテグレーター２１０，第２ロッドインテグレーター２２０，第３ロッドインテグレーター２３０，第４ロッドインテグレーター２４０を支持するための部材である。支持基板２４４は、図示の例では、２つ設けられており、一方は、第１ロッドインテグレーター２１０および第３ロッドインテグレーター２３０を支持し、他方は、第２ロッドインテグレーター２２０と、第４ロッドインテグレーター２４０を支持している。支持基板２４４の形状は、第１ロッドインテグレーター２１０，第２ロッドインテグレーター２２０，第３ロッドインテグレーター２３０，第４ロッドインテグレーター２４０を支持することができれば、特に限定されない。支持基板２４４の材質としては、ガラス、セラミックス、金属などが挙げられる。
【００５４】
ベース２５０は、第１サブマウント２６０ａおよび第２サブマウント２６０ｂを介して、間接的に第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを支持することができる。ベース２５０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２５０には、例えば、柱部２５２が形成されている。柱部２５２は、例えば、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃと接しており、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの熱を逃がすことができる。ベース２５０は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ、Ｂｅ、Ａｕや、これらの化合物（例えば、ＡｌＮ、ＢｅＯなど）や合金（例えばＣｕＭｏなど）などからなることができる。また、これらの例示を組み合わせたもの、例えば銅（Ｃｕ）層とモリブデン（Ｍｏ）層の多層構造などから、ベース２５０を構成することもできる。
【００５５】
第１サブマウント２６０ａは、第１発光素子１００ａを支持することができる。第２サブマウント２６０ｂは、第２発光素子１００ｂを支持することができる。第３サブマウント２６０ｃは、第２発光素子１００ｂ上に形成され、リード２７０を支持することができる。サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃは、例えば、ＡｌＮ、ＣｕＷ、ＳｉＣ、ＢｅＯ、ＣｕＭｏ、銅（Ｃｕ）層とモリブデン（Ｍｏ）層の多層構造（ＣＭＣ）などからなることができる。
【００５６】
ベース２５０の熱伝導率は、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの熱伝導率よりも高く、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの熱伝導率は、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂの熱伝導率よりも高い。ベース２５０およびサブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの各々の熱伝導率は、例えば、１４０Ｗ／ｍＫ以上である。サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの熱膨張率は、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂの熱膨張率に近いことが望ましい。例えば、図示はしないが、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃを用いず、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを直接、ベース２５０に実装すると、ベース２５０と第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂとの熱膨張率の差により、実装時の加熱や駆動時の発熱により反りが発生し第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂに応力が加わって、信頼性が低下する場合がある。このような問題に対し、本実施形態では、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃを用いることにより、ベース２５０と第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂとの熱膨張率の差によって生じる応力を緩和し、信頼性を向上させることができる。また、サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃの各々と、柱部２５２を接触させることで、より放熱性を高めることができる。すなわち、柱部２５２は、各サブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃを放熱させる放熱部として機能することができる。このような場合、例えば、少なくともサブマウント２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃと接触する柱部２５２の表面を絶縁性の材質とすることで、電気的に短絡させないことができる。
【００５７】
リード２７０は、第３サブマウント２６０ｃ上に形成されている。リード２７０は、端子２７２と第３サブマウント２６０ｃとを電気的に接続している。発光装置１０００では、例えば、ベース２５０がカソード端子として機能し、端子２７２がアノード端子として機能することができる。端子２７２は、図３に示すように、ベース２５０上に形成された端子支持部２７４によって支持されている。
【００５８】
発光装置１０００の一例として、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂがＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂ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、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【００５９】
発光装置１０００は、例えば、以下の特徴を有する。
発光装置１０００によれば、第１屈曲部２１２および第３屈曲部２３２を、第１出射面１６２ａから第１屈曲部２１２までの第１出射光Ｌ１の光路長Ｄ１と、第３出射面１６２ｂから第３屈曲部２３２までの第３出射光Ｌ３の光路長Ｄ３とが等しくなるように配置することができる。同様に、第２屈曲部２２２および第４屈曲部２４２を、第２出射面１６４ａから第２屈曲部２２２までの第２出射光Ｌ２の光路長Ｄ２と、第４出射面１６４ｂから第４屈曲部２４２までの第４出射光Ｌ４の光路長Ｄ４とが、等しくなる位置に配置することができる。そのため、発光装置１０００の出射光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の進行方向のサイズが大きくなることを抑制しつつ、高出力化を図ることができる。例えば、出射面を発光素子が積層された方向に並べて配置した発光装置１０００では、各屈曲部を出射光の進行方向に対して階段状にずれた状態で配置しなければならないため、装置が出射光の進行方向に大きくなってしまう。本実施例では、このような問題を回避することができる。したがって、高出力化および小型化を図ることができる。
【００６０】
第１ロッドインテグレーター２１０の第１混合光出射面２１３および第２ロッドインテグレーター２２０の第２混合光出射面２２３および第３ロッドインテグレーター２３０の第３混合光出射面２３３および第４ロッドインテグレーター２４０の第４混合光出射面２４３は、所定の領域（被照明領域）に向けて混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を出射する。ここで、出射面が光を所定の領域に向けて出射する場合とは、出射面が光を直接所定の領域に向けて進行させる場合、出射面が光学系（図示しない）を介して光を所定の領域に向けて進行させる場合と、を含むものとする。また、被照明領域は、発光装置１０００をプロジェクターの光源として用いた場合、例えば、ライトバルブの入射面であることができる。第１ロッドインテグレーター２１０の第１混合光出射面２１３と第２ロッドインテグレーター２２０の第２混合光出射面２２３と第３ロッドインテグレーター２３０の第３混合光出射面２３３と第４ロッドインテグレーター２４０の第４混合光出射面２４３とは、図示の例では、同じ方向（上面２５１の垂直上向き）を向いている。すなわち、第１混合光出射面２１３から出射される混合光Ｍ１と、第２混合光出射面２２３から出射される混合光Ｍ２と第３混合光出射面２３３から出射される混合光Ｍ３と、第４混合光出射面２４３から出射される混合光Ｍ４とは、同じ方向に向かって進行する。なお、混合光出射面２１３，２２３，２３３，２４３の向く方向は、被照明領域に向けて出射できれば、特に限定されない。例えば、第１混合光出射面２１３と第２混合光出射面２２３と第３混合光出射面２３３と第４混合光出射面２４３とは、異なる方向を向いていてもよい。
【００６１】
発光装置１０００によれば、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂは、ＳＬＤであることができる。そのため、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。したがって、スペックルノイズを低減させることができる。
【００６２】
（２．発光装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る発光装置１０００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５および図６は、発光装置１０００の製造工程を模式的に示す断面図である。
図５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。
【００６３】
図６に示すように、コンタクト層１１０上に、開口部を有する絶縁部１１６を形成する。絶縁部１１６は、例えば、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法などにより形成される。開口部は、例えば、絶縁部をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングし、コンタクト層１１０が露出するように形成される。
【００６４】
次に、露出したコンタクト層１１０および絶縁部１１６上に第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。なお、第１電極１１２および第２電極１１４の形成順序は、特に限定されない。以上の工程により、第１発光素子１００ａを得ることができる。
【００６５】
次に、図２に示すように、まず、第１サブマウント２６０ａ、第１発光素子１００ａ、第２サブマウント２６０ｂ、第２発光素子１００ｂ、第３サブマウント２６０ｃの順で、ベース２５０に実装する。
そして、図１および図３に示すように、端子２７２を形成する。端子２７２は、ベース２５０上に形成された端子支持部２７４上に形成される。次に、端子２７２と、第３サブマウント２６０ｃをリード２７０によって接続する。
【００６６】
次に、第１ロッドインテグレーター２１０，第２ロッドインテグレーター２２０，第３ロッドインテグレーター２３０，第４ロッドインテグレーター２４０をベース２５０上に配置する。第１ロッドインテグレーター２１０，第２ロッドインテグレーター２２０，第３ロッドインテグレーター２３０，第４ロッドインテグレーター２４０は、出射光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に対する光軸調整を行いながら配置される。
以上の工程により、発光装置１０００を製造することができる。
【００６７】
（３．発光装置の変形例）
次に、本実施形態の変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る発光装置において、本実施形態に係る発光装置１０００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。
【００６８】
（１）まず、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２０００について、説明する。図７は、発光装置２０００を模式的に示す断面図である。なお、図７では、便宜上、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを簡略化して示している。
【００６９】
発光装置２０００は、図７に示すように、第１集光レンズ２００と、第２集光レンズ２０２と、第３集光レンズ２０４と、第４集光レンズ２０６とを含む。第１集光レンズ２００は、第１出射光Ｌ１の光路上であって、第１発光素子１００ａと第１ロッドインテグレーター２１０との間に配置されている。第２集光レンズ２０２は、第２出射光Ｌ２の光路上であって、第１発光素子１００ａと第２ロッドインテグレーター２２０との間に配置されている。第３集光レンズ２０４は、第３出射光Ｌ３の光路上であって、第２発光素子１００ｂと第３ロッドインテグレーター２３０との間に配置されている。第４集光レンズ２０６は、第４出射光Ｌ４の光路上であって、第２発光素子１００ｂと第４ロッドインテグレーター２４０との間に配置されている。図示の例では、集光レンズ２００，２０２，２０４，２０６は、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０の入射面２１１，２２１，２３１，２４１に接するように配置されている。
【００７０】
一般的に、ＳＬＤや半導体レーザー等の発光素子から出射される出射光は、放射角が大きい。特に、ＳＬＤや半導体レーザー等の発光素子から出射される出射光は、活性層の厚さ方向の放射角が、出射光の活性層の面内方向の放射角と比べて、大きい。図示の例では、活性層１０６の厚さ方向は、ベース２５０の上面２５１の垂線方向であり、活性層１０６の面内方向は、ベース２５０の上面２５１の面内方向である。発光装置２０００では、第１出射光Ｌ１の光路上に配置された第１集光レンズ２００と、第２出射光Ｌ２の光路上に配置された第２集光レンズ２０２と、第３出射光Ｌ３の光路上に配置された第３集光レンズ２０４と、第４出射光Ｌ４の光路上に配置された第４集光レンズ２０６とを有する。これにより、出射光の放射角を狭めることができる。したがって、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０から出射される混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の放射角を狭めることができる。
【００７１】
（２）次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３０００について、説明する。図８は、発光装置３０００を模式的に示す断面図である。なお、図８では、便宜上、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを簡略化して示している。以下、第２変形例に係る発光装置において、発光装置２０００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。
【００７２】
発光装置３０００は、図８に示すように、第１集光レンズ２００と、第２集光レンズ２０２と、第３集光レンズ２０４と、第４集光レンズ２０６と、を含む。第１集光レンズ２００は、第１ロッドインテグレーター２１０の第１混合光出射面２１３から出射された混合光Ｍ１の光路上に配置されている。第２集光レンズ２０２は、第２ロッドインテグレーター２２０の第２混合光出射面２２３から出射された混合光Ｍ２の光路上に配置されている。第３集光レンズ２０４は、第３ロッドインテグレーター２３０の第３混合光出射面２３３から出射された混合光Ｍ３の光路上に配置されている。第４集光レンズ２０６は、第４ロッドインテグレーター２４０の第４混合光出射面２４３から出射された混合光Ｍ４の光路上に配置されている。図示の例では、集光レンズ２００，２０２，２０４，２０６は、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０の混合光出射面２１３，２２３，２３３，２４３に接するように配置されている。
【００７３】
発光装置３０００では、混合光Ｍ１の光路上に配置された第１集光レンズ２００と、混合光Ｍ２の光路上に配置された第２集光レンズ２０２と、混合光Ｍ３の光路上に配置された第３集光レンズ２０４と、混合光Ｍ４の光路上に配置された第４集光レンズ２０６を有する。これにより、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０から出射される混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の放射角を狭めることができる。さらに、発光装置３０００では、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０を通過した光を、集光レンズ２００，２０２，２０４，２０６に入射させるため、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０に入射する光の入射角を狭めることなく、混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の放射角を狭めることができる。したがって、発光装置３０００では、発光装置２０００の例と比べて、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０において、より効率よく光強度の均一化を図ることができる。
【００７４】
（３）次に、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４０００について、説明する。図９は、発光装置４０００を模式的に示す断面図である。なお、図９では、便宜上、第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂを簡略化して示している。
【００７５】
発光装置４０００は、図９に示すように、第１偏光変換素子４１０と、第２偏光変換素子４２０と、第３偏光変換素子４３０と、第４偏光変換素子４４０と、を含む。第１偏光変換素子４１０は、第１ロッドインテグレーター２１０の第１混合光出射面２１３から出射された混合光Ｍ１の光路上に配置されている。第１偏光変換素子４１０には、混合光Ｍ１が入射する。第２偏光変換素子４２０は、第２ロッドインテグレーター２２０の第２混合光出射面２２３から出射された混合光Ｍ２の光路上に配置されている。第２偏光変換素子４２０には、混合光Ｍ２が入射する。第３偏光変換素子４３０は、第３ロッドインテグレーター２３０の第３混合光出射面２３３から出射された混合光Ｍ３の光路上に配置されている。第３偏光変換素子４３０には、混合光Ｍ３が入射する。第４偏光変換素子４４０は、第４ロッドインテグレーター２４０の第４混合光出射面２４３から出射された混合光Ｍ４の光路上に配置されている。第４偏光変換素子４４０には、混合光Ｍ４が入射する。図示の例では、偏光変換素子４１０，４２０，４３０，４４０には、ロッドインテグレーター２１０，２２０，２３０，２４０の混合光出射面２１３，２２３，２３３，２４３に接するように配置されている。
【００７６】
第１偏光変換素子４１０は、第１偏光ビームスプリッター４１２と、第１ミラー４１４と、第１半波長板４１６と、を有している。第１偏光ビームスプリッター４１２は、混合光Ｍ１のＰ偏光成分を透過させ、混合光Ｍ１のＳ偏光成分を反射させることができる。第１ミラー４１４は、第１偏光ビームスプリッター４１２で反射された混合光Ｍ１のＳ偏光成分を再度反射させて、第１半波長板４１６に入射させることができる。第１半波長板４１６は、混合光Ｍ１のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができる。第１偏光変換素子４１０は、第１偏光ビームスプリッター４１２、第１ミラー４１４、および第１半波長板４１６を有するため、混合光Ｍ１のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができ、例えば、混合光Ｍ１をＰ偏光成分のみとすることができる。このように、第１偏光変換素子４１０は、混合光Ｍ１を偏光光Ｐ１に変換することができる。
【００７７】
第２偏光変換素子４２０は、第２偏光ビームスプリッター４２２と、第２ミラー４２４と、第２半波長板４２６と、を有している。第２偏光ビームスプリッター４２２は、混合光Ｍ２のＰ偏光成分を透過させ、混合光Ｍ２のＳ偏光成分を反射させることができる。第２ミラー４２４は、第２偏光ビームスプリッター４２２で反射された混合光Ｍ２のＳ偏光成分を再度反射させて、第２半波長板４２６に入射させることができる。第２半波長板４２６は、混合光Ｍ２のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができる。第２偏光変換素子４２０は、第２偏光ビームスプリッター４２２、第２ミラー４２４、および第２半波長板４２６を有するため、混合光Ｍ２のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができ、例えば、混合光Ｍ２をＰ偏光成分のみとすることができる。このように、第２偏光変換素子４２０は、混合光Ｍ２を偏光光Ｐ２に変換することができる。
【００７８】
第３偏光変換素子４３０は、第３偏光ビームスプリッター４３２と、第３ミラー４３４と、第３半波長板４３６と、を有している。第３偏光ビームスプリッター４３２は、混合光Ｍ３のＰ偏光成分を透過させ、混合光Ｍ３のＳ偏光成分を反射させることができる。第３ミラー４３４は、第３偏光ビームスプリッター４３２で反射された混合光Ｍ３のＳ偏光成分を再度反射させて、第３半波長板４３６に入射させることができる。第３半波長板４３６は、混合光Ｍ３のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができる。第３偏光変換素子４３０は、第３偏光ビームスプリッター４３２、第３ミラー４３４、および第３半波長板４３６を有するため、混合光Ｍ３のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができ、例えば、混合光Ｍ３をＰ偏光成分のみとすることができる。このように、第３偏光変換素子４３０は、混合光Ｍ３を偏光光Ｐ３に変換することができる。
【００７９】
第４偏光変換素子４４０は、第４偏光ビームスプリッター４４２と、第４ミラー４４４と、第４半波長板４４６と、を有している。第４偏光ビームスプリッター４４２は、混合光Ｍ４のＰ偏光成分を透過させ、混合光Ｍ４のＳ偏光成分を反射させることができる。第４ミラー４４４は、第４偏光ビームスプリッター４４２で反射された混合光Ｍ４のＳ偏光成分を再度反射させて、第４半波長板４４６に入射させることができる。第４半波長板４４６は、混合光Ｍ４のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができる。第４偏光変換素子４４０は、第４偏光ビームスプリッター４４２、第４ミラー４４４、および第４半波長板４４６を有するため、混合光Ｍ４のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換することができ、例えば、混合光Ｍ４をＰ偏光成分のみとすることができる。このように、第４偏光変換素子４４０は、混合光Ｍ４を偏光光Ｐ４に変換することができる。
【００８０】
発光装置４０００では、第１偏光変換素子４１０によって混合光Ｍ１を偏光光Ｐ１に変換し、第２偏光変換素子４２０によって混合光Ｍ２を偏光光Ｐ２に変換し、第３偏光変換素子４３０によって混合光Ｍ３を偏光光Ｐ３に変換し、第４偏光変換素子４４０によって混合光Ｍ４を偏光光Ｐ４に変換することができる。さらに、偏光変換素子４１０，４２０，４３０，４４０によって、偏光光Ｐ１の偏光方向と偏光光Ｐ２の偏光方向と偏光光Ｐ３の偏光方向と偏光光Ｐ４の偏光方向とを、同じ偏光方向とすることができる。したがって、発光装置４０００では、被照明領域に偏光光を照射することができる。
【００８１】
なお、ここでは、偏光変換素子４１０，４２０，４３０，４４０が混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換する場合について説明したが、偏光変換素子４１０，４２０，４３０，４４０は、混合光Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のＰ偏光成分をＳ偏光成分に変換してもよい。
【００８２】
（４）次に、本実施形態の第４変形例に係る発光装置５０００について、図面を参照しながら説明する。図１０は、発光装置５０００を模式的に示す断面図であり、図４に対応している。
【００８３】
発光装置１０００の例では、いわゆる利得導波型について説明した。これに対し、発光装置５０００は、いわゆる屈折率導波型である。
すなわち、発光装置５０００では、図１０に示すように、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の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、および活性層１０６から構成されていてもよいし、さらに、第１クラッド層１０４をも含んで構成されていてもよい。また、柱状部１１１の側面を傾斜させることもできる。
【００８４】
柱状部１１１の側方には、絶縁部１１６が設けられている。絶縁部１１６は、柱状部１１１の側面に接していることができる。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。これにより、平面方向（活性層１０６の上面と平行な方向）において、利得領域１６０内に効率良く光を閉じ込めることができる。
【００８５】
（４．プロジェクター）
次に、本実施形態に係るプロジェクター６０００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、プロジェクター６０００を模式的に示す図である。なお、図１１では、便宜上、プロジェクター６０００を構成する筐体は省略している。図１２は均一化光学系を模式的に示す図である。
【００８６】
プロジェクター６０００において、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源（発光装置）１０００Ｒ、緑色光源（発光装置）１０００Ｇ、青色光源（発光装置）１０００Ｂは、本発明に係る発光装置である。
プロジェクター６０００は、光源１０００Ｒ，１０００Ｇ，１０００Ｂ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）６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂと、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）６１０に投射する投射レンズ（投射装置）６０８と、を備えている。また、プロジェクター６０００は、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂから出射された光を合成して投射レンズ６０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）６０６を備えていることができる。
【００８７】
さらに、プロジェクター６０００は、光源１０００Ｒ，１０００Ｇ，１０００Ｂ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１０００Ｒ，１０００Ｇ，１０００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂ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６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂを照明している。均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂは、例えば、ホログラム６０２ａおよびフィールドレンズ６０２ｂによって構成される。
または図１２に示す様な均一光学系（照明装置）でも構成可能である。均一化光学系６１００は、光源１０００の第１ロッドインテグレーター２１０から出射する混合光は集光レンズ（第１レンズ）６１１によって重畳レンズ（第５レンズ）６５０上で集光され、重畳レンズ６５０通過後は発散される。第２ロッドインテグレーター２２０から出射する混合光は集光レンズ（第２レンズ）６２１によって重畳レンズ６５０上で集光され、重畳レンズ６５０通過後は発散される。第３ロッドインテグレーター２３０から出射する混合光は集光レンズ（第３レンズ）６３１によって重畳レンズ６５０上で集光され重畳レンズ６５０を通過後は発散される。第４ロッドインテグレーター２４０から出射する混合光は集光レンズ（第４レンズ）６４１によって重畳レンズ６５０上で集光され重畳レンズ６５０通過後は発散される。重畳レンズ６５０を通過したそれぞれの混合光は、フィールドレンズ（第６レンズ）６６０に集められ、液晶ライトバルブ６０４を照射する。
【００８８】
各液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂ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６０６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、合成された光は投射光学系である投射レンズ６０８によりスクリーン６１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００８９】
プロジェクター６０００によれば、上述のように、高出力かつ小型化された発光装置１０００を光源として用いることができる。そのため、プロジェクター６０００は、高出力化および小型化を図ることができる。
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。
【００９０】
また、発光装置１０００を、発光装置１０００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。
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９１】
１００ａ…第１発光素子、１００ｂ…第２発光素子、１０２…基板、１０４…第１クラッド層、１０５…第１側面、１０６…活性層、１０７…第２側面、１０８…第２クラッド層、１１０…コンタクト層、１１１…柱状部、１１２…第１電極、１１４…第２電極、１６０…利得領域、１６２…第１端面、１６２ａ…第１出射面、１６２ｂ…第３出射面、１６４…第２端面、１６４ａ…第２出射面、１６４ｂ…第４出射面、２００…第１集光レンズ、２０２…第２集光レンズ、２０４…第３集光レンズ、２０６…第４集光レンズ、２１０…第１ロッドインテグレーター、２１１…第１入射面、２１２…第１屈曲部、２１３…第１混合光出射面、２２０…第２ロッドインテグレーター、２２１…第２入射面、２２２…第２屈曲部、２２３…第２混合光出射面、２３０…第３ロッドインテグレーター、２３１…第３入射面、２３２…第３屈曲部、２３３…第３混合光出射面、２４０…第４ロッドインテグレーター、２４１…第４入射面、２４２…第４屈曲部、２４３…第４混合光出射面、２４４…支持基板、２５０…ベース、２５１…上面、２５２…柱部、２６０ａ…第１サブマウント、２６０ｂ…第２サブマウント、２６０ｃ…第３サブマウント、２７０…リード、２７２…端子、２７４…端子支持部、４１０…第１偏光変換素子、４１２…第１偏光ビームスプリッター、４１４…第１ミラー、４１６…第１半波長板、４２０…第２偏光変換素子、４２２…第２偏光ビームスプリッター、４２４…第２ミラー、４２６…第２半波長板、６０２…均一化光学系、６０２ａ…ホログラム、６０２ｂ…フィールドレンズ、６０４…液晶ライトバルブ、６０６…クロスダイクロイックプリズム、６０８…投射レンズ、６１０…スクリーン、１０００，２０００，３０００，４０００，５０００…発光装置、６０００…プロジェクター、６１００…均一化光学系（照明装置）。
【図１】
2013055180.tif 000003
【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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