(57)【要約】【課題】簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出することが可能な光源装置、その光源装置を用いる画像表示装置及びモニタ装置を提供すること。【解決手段】光を射出する複数の発光部を備える発光素子である半導体素子１１と、発光部から射出した光を共振させる共振器である外部共振器１５と、共振器から発光素子へ向かって進行する光の一部を反射し、他の一部を透過させる透過反射部である透過反射ミラー１３と、発光部へ電流を供給する電流供給部であるフレキシブル基板２１と発光素子とを接続する少なくとも一つの配線部であるワイヤボンディング２０と、を有し、透過反射部のうち共振器からの光が入射する面の垂線は、透過反射部及び共振器の間を進行する光束の主光線に対して特定方向へ傾けられ、配線部のうちの少なくとも一つは、発光部に対して、特定方向の側とは反対側に設けられる。【選択図】図１
2009192873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する複数の発光部を備える発光素子と、
前記発光部から射出した光を共振させる共振器と、
前記発光素子及び前記共振器の間の光路中に設けられ、前記共振器から前記発光素子へ向かって進行する光の一部を反射し、他の一部を透過させる透過反射部と、
前記発光部へ電流を供給する電流供給部と前記発光素子とを接続する少なくとも一つの配線部と、を有し、
前記透過反射部のうち前記共振器からの光が入射する面の垂線は、前記透過反射部及び前記共振器の間を進行する光束の主光線に対して特定方向へ傾けられ、
前記配線部のうちの少なくとも一つは、前記発光部に対して、前記特定方向の側とは反対側に設けられることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光素子が配置された基台と、
前記基台にて、少なくとも前記共振器を支持する支持部と、を有し、
前記配線部のうちの少なくとも一つは、前記発光部に対して、前記支持部が設けられた側に設けられ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】
前記基台及び前記支持部は、前記配線部の近傍に、前記発光素子側から前記発光素子側とは反対側へ貫く空隙を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記基台及び前記支持部は、前記配線部の近傍に、前記共振器が設けられた面に対して凹みを持たせた凹部を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記発光部から射出した第１波長の光を波長変換することにより、前記第１波長とは異なる波長である第２波長の光を射出する波長変換素子を有し、
前記透過反射部は、前記第１波長の光を透過させ、前記第２波長の光を反射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を有し、前記光源装置から射出した光を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出した光によって照明された被写体を撮像する撮像部と、を有す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、画像表示装置及びモニタ装置、特に、波長変換素子及び外部共振器を有する光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタ等の光源装置として、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの光源装置として従来用いられているＵＨＰランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。レーザ光源としては、発光素子から射出した基本波光を直接供給するものの他、基本波光の波長を変換して供給するものが知られている。基本波光の波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生（Second−Harmonic  Generation；ＳＨＧ）素子が用いられている。波長変換素子を用いることで、容易に入手可能な汎用の発光素子を用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。また、十分な光量のレーザ光を供給可能な構成とすることもできる。ＳＨＧ素子における光の波長変換効率は、一般的に３０〜４０％程度であることが知られている。単に基本波光をＳＨＧ素子へ入射させる構成とする場合、ＳＨＧ素子での波長変換により射出する高調波光の強度は、基本波光の出力に対して非常に小さくなってしまう。高い効率で波長変換されたレーザ光を供給するための技術は、例えば、特許文献１に提案されている。特許文献１にて提案される技術では、ＳＨＧ素子を透過した光から基本波光を分離し、再度ＳＨＧ素子へ入射させる。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１２８５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案される構成の場合、ＳＨＧ素子によって波長が変換された光と、一度ＳＨＧ素子を透過した基本波光を再度ＳＨＧ素子へ入射させることで波長が変換された光とを合成するために、複雑かつ大掛かりな構成が必要となる。また、多くの光学素子へ光を入射させることで光の損失が増大することにもなる。このように、従来の技術によると、簡易かつ小型な構成により効率良く光を射出可能とすることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出することが可能な光源装置、その光源装置を用いる画像表示装置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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、光を射出する複数の発光部を備える発光素子と、発光部から射出した光を共振させる共振器と、発光素子及び共振器の間の光路中に設けられ、共振器から発光素子へ向かって進行する光の一部を反射し、他の一部を透過させる透過反射部と、発光部へ電流を供給する電流供給部と発光素子とを接続する少なくとも一つの配線部と、を有し、透過反射部のうち共振器からの光が入射する面の垂線は、透過反射部及び共振器の間を進行する光束の主光線に対して特定方向へ傾けられ、配線部のうちの少なくとも一つは、発光部に対して、特定方向の側とは反対側に設けられることを特徴とする。
【０００６】
光源装置は、透過反射部及び共振器の間の光路中に波長変換素子を配置する構成であるとする。波長変換素子で波長が変換された光は、共振器を透過、又は透過反射部で反射した後、光源装置外へ射出する。波長変換素子で波長が変換されていない光は、発光部及び共振器の間で共振する。光源装置は、少ない光学素子による簡易かつ小型な構成とし、光の損失を低減させることができる。さらに、光源装置は、発光部に対して特定方向の側とは反対側に配線部を設けることにより、配線部と透過反射部との干渉を防止しつつ、発光素子にできるだけ近い位置に透過反射部を配置する構成とすることができる。発光部及び共振器の間で効率良く光を共振させるために、共振器は、発光部から射出する光のビームウェストの位置に配置することが望ましい。発光素子が高出力になるほど、発光素子のサーマルレンズ効果により、発光素子からビームウェストまでの距離は短くなる。本発明により、発光素子にできるだけ近い位置に透過反射部を配置することで、発光素子から近い位置に共振器を配置可能とし、高い効率で光を射出することが可能となる。これにより、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出することが可能な光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、発光素子が配置された基台と、基台にて、少なくとも共振器を支持する支持部と、を有し、配線部のうちの少なくとも一つは、発光部に対して、支持部が設けられた側に設けられることが望ましい。これにより、透過反射部のうち共振器からの光が入射する面の垂線が傾けられた方向の側とは反対側に配線部を設ける構成にできる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、基台及び支持部は、配線部の近傍に、発光素子側から発光素子側とは反対側へ貫く空隙を構成することが望ましい。これにより、配線部を配置するスペースを確保し、配線部と支持部との干渉を防止することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、基台及び支持部は、配線部の近傍に、共振器が設けられた面に対して凹みを持たせた凹部を構成することが望ましい。これにより、配線部を配置するスペースを確保し、配線部と支持部との干渉を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、発光部から射出した第１波長の光を波長変換することにより、第１波長とは異なる波長である第２波長の光を射出する波長変換素子を有し、透過反射部は、第１波長の光を透過させ、第２波長の光を反射することが望ましい。これにより、共振器から発光素子へ向かって進行する光の一部を反射し、他の一部を透過させる構成にできる。
【００１１】
さらに、本発明に係る画像表示装置は、上記の光源装置を有し、光源装置から射出した光を用いて画像を表示することを特徴とする。上記の光源装置を用いることにより、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出できる。これにより、簡易かつ小型な構成により明るい画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。
【００１２】
さらに、本発明に係るモニタ装置は、上記の光源装置と、光源装置から射出した光によって照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とする。上記の光源装置を用いることにより、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出できる。これにより、簡易かつ小型な構成により明るい像をモニタすることが可能なモニタ装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の正面概略構成を示す。図中に示す矢印は、光束の主光線であるとする。光源装置１０は、レーザ光を供給するレーザ光源である。半導体素子１１は、第１波長の基本波光を射出する発光素子として機能する。基本波光は、例えば赤外光である。第１波長は、例えば１０６４ｎｍである。半導体素子１１は、基台１９上に実装されている。
【００１５】
図２は、半導体素子１１の斜視概略構成を示す。半導体素子１１は、面発光型の半導体素子である。半導体素子１１は、基本波光を射出する５個の発光部１２を有する。５つの発光部１２は、一列に並列させて配置されている。図１において、半導体素子１１は、紙面に直交する方向へ５個の発光部１２が並列するように配置されている。
【００１６】
図３は、半導体素子１１の断面構成を模式的に表したものである。基板３１は、例えば、半導体ウエハからなる。ミラー層３２は、基板３１の上に形成されている。ミラー層３２は、例えばＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）により形成された、高屈折率の誘導体と低屈折率の誘導体との積層体によって構成されている。ミラー層３２を構成する各層の厚さ、各層の材料、層の数は、第１波長に対して最適化され、反射光が干渉し強め合う条件に設定されている。活性層３３は、ミラー層３２の表面に積層させて設けられている。活性層３３は、後述するワイヤボンディング２０に接続されている。ワイヤボンディング２０及びフレキシブル基板２１を介して所定量の電流が供給されると、活性層３３は基本波光を射出する。半導体素子１１は、活性層３３の射出面から、ミラー層３２や基板３１に略直交する方向へ基本波光を射出する。
【００１７】
図１に戻って、透過反射ミラー（光分離部）１３及びＳＨＧ素子１４は、半導体素子１１及び半導体素子１１の外部に配置される共振器（外部共振器）１５の間の光路中に設けられている。透過反射ミラー１３は、第１波長の光を透過させ、第２波長の光を反射する広帯域反射ミラーであって、第１波長の光と第２波長の光とを分離する。透過反射ミラー１３は、外部共振器１５から半導体素子１１へ向かって進行する光の一部を反射し、他の一部を透過させる透過反射部として機能する。透過反射ミラー１３は、平行平板である透明部材に波長選択膜、例えば誘電体多層膜をコーティングすることにより構成されている。
【００１８】
ＳＨＧ素子１４は、半導体素子１１から射出した第１波長の基本波光を波長変換することにより、第２波長の高調波光を射出する波長変換素子である。高調波光は、例えば可視光である。第２波長は、第１波長の半分の波長であって、例えば５３２ｎｍである。ＳＨＧ素子１４は、直方体形状をなしている。ＳＨＧ素子１４としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。非線形光学結晶としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の分極反転結晶（Periodically  Poled  Lithium  Niobate；ＰＰＬＮ）を用いる。ＳＨＧ素子１４は、基本波光の第１波長に対応するピッチの分極反転構造を有する。ＳＨＧ素子１４を用いることで、容易に入手可能な汎用の発光素子を用いて、所望の波長かつ十分な光量のレーザ光を供給することが可能となる。
【００１９】
外部共振器１５は、発光部１２から射出した光を共振させる。外部共振器１５としては、回折により第１波長の光を選択的に反射する体積ホログラムを用いる。体積ホログラムは、赤外領域において、第１波長を中心に半値幅が数ｎｍ以下となる反射特性を持つ狭帯域反射ミラーとして機能する。また、体積ホログラムは、可視領域において、第２波長を含む広い波長域の光を透過させる。
【００２０】
体積ホログラムは、例えば、ＶＨＧ（Volume  Holographic  Grating）である。ＶＨＧは、ＬｉＮｂＯ３、ＢＧＯ等のフォトリフラクティブ結晶、ポリマー等を用いて形成できる。体積ホログラムには、二方向から入射させた入射光によって生じた干渉縞が記録されている。干渉縞は、高屈折率部分と低屈折率部分とが周期的に配列された周期構造として記録される。体積ホログラムは、干渉縞とブラッグ条件が適合する光のみを、回折により選択的に反射する。半導体素子１１のミラー層３２（図３参照）、及び外部共振器１５は、第１波長の光を共振させる共振構造を構成する。
【００２１】
反射ミラー１６は、透過反射ミラー１３に対して支柱１８が設けられた側とは反対側であって、透過反射ミラー１３の第２面Ｓ２で反射した光が入射する位置に設けられている。反射ミラー１６は、透過反射ミラー１３からの光を反射する。反射ミラー１６は、平行平板形状の透明部材上に、反射膜、例えば誘電体多層膜を施すことにより構成されている。反射ミラー１６は、高反射性部材を用いて構成すれば良く、例えば金属膜を施すことにより構成することとしても良い。
【００２２】
図４は、透過反射ミラー１３の配置について説明するものである。透過反射ミラー１３は、半導体素子１１が設けられた側へ向けられた第１面Ｓ１、ＳＨＧ素子１４及び外部共振器１５が設けられた側へ向けられた第２面Ｓ２を有する。不図示の波長選択膜は、透過反射ミラー１３のうち第２面Ｓ２に設けられている。第２面Ｓ２の垂線Ｎ１は、透過反射ミラー１３及び外部共振器１５の間を進行する光束の主光線に対して、特定方向、即ち透過反射ミラー１３に対して支柱１８の方向とは逆の方向へ略４５度傾けられている。
【００２３】
図５は、反射ミラー１６の配置について説明するものである。反射ミラー１６は、透過反射ミラー１３が設けられた側へ反射面Ｓ３を向けて配置されている。不図示の反射膜は、反射ミラー１６のうち反射面Ｓ３に設けられている。反射面Ｓ３の垂線Ｎ２は、透過反射ミラー１３からの光束の主光線に対して、反射ミラー１６に対して支柱１８の方向へ略４５度傾けられている。透過反射ミラー１３の第２面Ｓ２と反射ミラー１６の反射面Ｓ３とは、略直交する。透過反射ミラー１３及び反射ミラー１６は、共通の透明部材上に誘電体多層膜を施すことにより、一体として構成しても良い。
【００２４】
図１に戻って、基台１９は、金属部材、例えば銅部材を用いて構成されている。基台１９は、略直方体形状をなしている。支柱１８は、基台１９上に設けられている。ＳＨＧ素子用マウント１７及び外部共振器１５は、支柱１８のうち、半導体素子１１側の第１側面Ｓａに取り付けられている。ＳＨＧ素子１４は、ＳＨＧ素子用マウント１７に取り付けられている。支柱１８は、基台１９上にて外部共振器１５及びＳＨＧ素子１４を支持する支持部として機能する。支柱１８は、金属部材、例えば銅部材を用いて構成されている。なお、外部共振器１５は、マウントを介して支柱１８に取り付けることとしても良い。また、ＳＨＧ素子１４は、ＳＨＧ素子用マウント１７を介さず直接支柱１８に取り付けることとしても良い。
【００２５】
フレキシブル基板２１は、基台１９上に実装されている。フレキシブル基板２１は、半導体素子１１の各発光部１２へ電流を供給する電流供給部として機能する。ワイヤボンディング２０は、フレキシブル基板２１及び半導体素子１１を接続する配線部として機能する。
【００２６】
図６は、支柱１８及び基台１９の斜視概略構成を示す。支柱１８は、略直方体形状の部材に段差部３５が設けられたものである。段差部３５は、支柱１８のうち基台１９側の底面Ｓｃに対して、基台１９とは反対側へ凹ませるように形成されている。段差部３５は、ワイヤボンディング２０（図１参照）の近傍に設けられている。段差部３５は、第１側面Ｓａから第２側面Ｓｂまで形成されている。支柱１８に段差部３５を形成することにより、支柱１８及び基台１９は空隙を構成する。
【００２７】
図７は、支柱１８の第２側面Ｓｂ側から見た光源装置１０の側面概略構成を示す。基台１９上に支柱１８を設けることにより、支柱１８の段差部３５と基台１９との間に空隙が形成される。かかる空隙は、支柱１８のうち半導体素子１１側の第１側面Ｓａから半導体素子１１側とは反対側の第２側面Ｓｂへ貫くように形成されている。フレキシブル基板２１のうちワイヤボンディング２０に接続された部分は、かかる空隙内に配置されている。ワイヤボンディング２０は、発光部１２に対応して５本設けられている。なお、ワイヤボンディング２０は、発光部１２と同数である場合に限られない。例えば、１本のワイヤボンディング２０に複数の発光部１２を対応させ、発光部１２より少ない数のワイヤボンディング２０を設けることとしても良い。支柱１８及び基台１９は、支柱１８に段差部３５を施すことのみにより空隙を構成する場合に限られない。支柱１８及び基台１９は、例えば、支柱１８に形成された段差部３５と基台１９に形成された凹部とを合わせて空隙としても良く、基台１９に凹部を施すことのみにより空隙を構成しても良い。
【００２８】
図８は、半導体素子１１、透過反射ミラー１３、及びワイヤボンディング２０の配置について説明するものである。図中上段は、支柱１８の一部分、半導体素子１１、透過反射ミラー１３、及びワイヤボンディング２０の正面構成を示す。図中下段は、上段に示した構成のうち、半導体素子１１及びワイヤボンディング２０の上面構成を示す。５本のワイヤボンディング２０は、発光部１２を並列させる方向と同じ方向へ並列させて設けられている。
【００２９】
５本のワイヤボンディング２０のいずれも、発光部１２に対して、支柱１８が設けられた側に設けられている。第２面Ｓ２の垂線Ｎ１は、透過反射ミラー１３及び外部共振器１５の間を進行する光束の主光線に対して、透過反射ミラー１３から見て支柱１８の方向とは反対の特定方向へ傾けられている。５本のワイヤボンディング２０は、発光部１２に対して、かかる特定方向の側とは反対側に設けられている。
【００３０】
透過反射ミラー１３は、ＳＨＧ素子１４からの高調波光を反射ミラー１６へ向けて反射するために、支柱１８側の端部よりも反射ミラー１６側の端部のほうが半導体素子１１からの距離が短くなるように傾けられている。光源装置１０は、半導体素子１１の射出側に、ワイヤボンディング２０を配置するためのスペースを確保する必要がある。仮に、発光部１２に対して支柱１８側とは反対側にワイヤボンディング２０を設けることとすると、ワイヤボンディング２０を設けるためのスペースを半導体素子１１及び反射ミラー１６の間に確保する必要から、半導体素子１１から近い位置に反射ミラー１６を配置することが困難となる。本実施例の光源装置１０は、発光部１２に対して支柱１８側にワイヤボンディング２０を設けることにより、ワイヤボンディング２０と透過反射ミラー１３との干渉を防止しつつ、半導体素子１１にできるだけ近い位置に透過反射ミラー１３を配置する構成とすることができる。
【００３１】
次に、図１を用いて、光源装置１０によりレーザ光を射出する過程を説明する。発光部１２（図２参照）から射出した基本波光は、透過反射ミラー１３へ入射する。透過反射ミラー１３へ入射した基本波光は、透過反射ミラー１３を透過した後、ＳＨＧ素子１４へ入射する。透過反射ミラー１３からＳＨＧ素子１４へ基本波光を入射させることにより生じた高調波光は、外部共振器１５を透過する。外部共振器１５を透過した高調波光は、光源装置１０外へ射出する。
【００３２】
ＳＨＧ素子１４を透過した後、外部共振器１５へ入射した基本波光は、外部共振器１５で反射する。外部共振器１５で反射した後、ＳＨＧ素子１４を透過した基本波光は、透過反射ミラー１３を透過した後、半導体素子１１の発光部１２へ入射する。発光部１２へ入射した基本波光は、ミラー層３２（図３参照）で反射し、ＳＨＧ素子１４の方向へ進行する。ミラー層３２及び外部共振器１５の間で基本波光を共振させることにより、活性層３３（図３参照）は、基本波光を増幅させる。また、ミラー層３２及び外部共振器１５で反射した基本波光は、活性層３３により新たに射出された基本波光と共振して増幅される。
【００３３】
外部共振器１５からＳＨＧ素子１４へ基本波光を入射させることにより生じた高調波光は、透過反射ミラー１３で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。透過反射ミラー１３で反射した高調波光は、反射ミラー１６へ入射する。反射ミラー１６へ入射した高調波光は、反射ミラー１６での反射により光路が略９０度折り曲げられる。透過反射ミラー１３及び反射ミラー１６での光路の折り曲げにより、ＳＨＧ素子１４から透過反射ミラー１３へ進行した高調波光の光路は略１８０度変換され、外部共振器１５を透過した高調波光と同じ方向へ進行する。光源装置１０は、少ない光学素子による簡易かつ小型な構成とし、光の損失を低減させることができる。
【００３４】
半導体素子１１の活性層３３（図３参照）は、電流供給、及び基本波光の照射により局所的に温度が上昇する。サーマルレンズ効果は、局所的な温度上昇から活性層３３に屈折率分布が生じる現象である。半導体素子１１は、サーマルレンズ効果により、若干収束ぎみの基本波光を射出する。外部共振器１５は、発光部１２から射出する光のビームウェストの位置に配置することが望ましい。ビームウェストの位置に外部共振器１５を配置することで、外部共振器１５で反射した光を効率良く発光部１２へ戻すことを可能にし、発光部１２及び外部共振器１５の間で効率良く光を共振させることができる。
【００３５】
ここで、半導体素子１１が高出力となると、活性層３３が高温となるために、半導体素子１１のサーマルレンズ効果が顕著となる。サーマルレンズ効果の影響が大きくなると、半導体素子１１からビームウェストまでの距離は短くなる。半導体素子１１からビームウェストまでの距離が短くなると、光源装置１０は、半導体素子１１から外部共振器１５までの光路中に配置する各素子間の距離を短くする必要が生じる。本実施例の光源装置１０は、半導体素子１１にできるだけ近い位置に透過反射ミラー１３を配置可能であるため、半導体素子１１から外部共振器１５までの距離を短くする必要がある場合に適している。特に、高出力な半導体素子１１を用いる場合に、ビームウェストの位置に外部共振器１５を配置可能とし、高い効率で光を射出することができる。以上により、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出できるという効果を奏する。
【００３６】
外部共振器１５は、体積ホログラムを用いる場合に限られない。外部共振器１５は、広帯域反射ミラーを用いても良い。半導体素子１１及び外部共振器１５の間の光路中には、必要に応じて、偏光選択用フィルタ、波長選択用フィルタ等の光学素子を設けても良い。半導体素子１１は、一列に並列させた５個の発光部１２を備える構成に限られない。半導体素子１１は、複数の発光部１２を備える構成であれば良い。半導体素子１１は、複数の発光部１２を二次元方向へアレイ状に配置することとしても良い。光源装置１０は、発光部１２に対して特定方向の側とは反対側にワイヤボンディング２０の全てを設ける構成に限られない。光源装置１０は、ワイヤボンディング２０のうちの少なくとも一つを、発光部１２に対して特定方向の側とは反対側に設ける構成であれば良い。
【００３７】
図９は、本実施例の変形例に係る支柱４０及び基台１９の斜視概略構成を示す。図１０は、図９に示す支柱４０の断面構成を示す。本変形例に係る支柱４０は、上記の光源装置１０に適用することができる。支柱４０は、基台１９上にて外部共振器１５及びＳＨＧ素子１４を支持する支持部として機能する。図１０に示す断面は、支柱４０のうち第１側面Ｓａ、第２側面Ｓｂ、底面Ｓｃに略直交する面である。
【００３８】
支柱４０は、略直方体形状の部材に段差部４１が設けられたものである。段差部４１は、ワイヤボンディング２０（図１参照）の近傍に設けられている。図６に示す支柱１８に形成された段差部３５は、第１側面Ｓａから第２側面Ｓｂまで形成されているのに対して、本変形例における段差部４１は、第１側面Ｓａから第２側面Ｓｂに至る手前の位置まで形成されている。支柱４０に段差部４１を形成することにより、支柱４０及び基台１９は空隙を構成する。
【００３９】
基台１９上に支柱４０を配置すると、支柱４０の段差部４１と基台１９との間に凹部が形成される。かかる凹部は、支柱４０のうち外部共振器１５及びＳＨＧ素子用マウント１７が設けられた第１側面Ｓａに対して凹みを持たせるように形成されている。フレキシブル基板２１（図１参照）のうちワイヤボンディング２０に接続された部分は、かかる凹部内に配置されている。本変形例の場合も、ワイヤボンディング２０を配置するスペースを確保し、ワイヤボンディング２０と支柱４０との干渉を防止することができる。なお、支柱４０及び基台１９は、支柱４０に段差部４１を施すことのみにより空隙を構成する場合に限られない。支柱４０及び基台１９は、例えば、支柱４０に形成された段差部４１と基台１９に形成された凹部とを合わせて空隙としても良く、基台１９に凹部を施すことのみにより空隙を構成しても良い。支柱１８、４０は、本実施例で説明する形状である場合に限られない。支柱１８、４０は、ワイヤボンディング２０を配置するスペースを確保可能であれば良く、適宜変形しても良い。
【００４０】
図１１は、本実施例の変形例に係る光源装置４５の正面概略構成を示す。本変形例に係る光源装置４５は、上記の光源装置１０（図１参照）の構成から反射ミラー１６を省略したものである。透過反射ミラー１３で反射した高調波光は、そのまま光源装置４５から射出する。光源装置４５は、外部共振器１５を透過した高調波光と透過反射ミラー１３で反射した高調波光とが、進行方向が互いに略９０度をなす状態で射出する。本変形例の場合も、簡易かつ小型な構成により高い効率で光を射出することができる。本変形例に係る光源装置４５を用いる画像表示装置やモニタ装置は、光学素子を適宜適用することにより、光源装置４５から射出したレーザ光の進行方向を変換させることとしても良い。本実施例に係る各光源装置は、波長変換素子を有しない構成であっても良い。光源装置は、波長変換素子を有しない場合であっても、波長変換素子を有する本実施例の場合と同様に、発光素子から近い位置に共振器を配置可能とし、高い効率で光を射出できる効果を得ることができる。
【実施例２】
【００４１】
図１２は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ５０の概略構成を示す。プロジェクタ５０は、スクリーン５９に光を投写し、スクリーン５９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。プロジェクタ５０は、赤色（Ｒ）光用光源装置５１Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置５１Ｇ、青色（Ｂ）光用光源装置５１Ｂを有する。各色光用光源装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１０（図１参照）と同様の構成を有する。プロジェクタ５０は、各色光用光源装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂからの光を用いて画像を表示する画像表示装置である。
【００４２】
Ｒ光用光源装置５１Ｒは、Ｒ光を射出する光源装置である。拡散素子５２は、照明領域の整形、拡大、照明領域における光量分布の均一化を行う。拡散素子５２としては、例えば、回折光学素子である計算機合成ホログラム（Computer  Generated  Hologram；ＣＧＨ）を用いる。フィールドレンズ５３は、Ｒ光用光源装置５１Ｒからの光を平行化させ、Ｒ光用空間光変調装置５４Ｒへ入射させる。Ｒ光用光源装置５１Ｒ、拡散素子５２、及びフィールドレンズ５３は、Ｒ光用空間光変調装置５４Ｒを照明する照明装置を構成する。Ｒ光用空間光変調装置５４Ｒは、照明装置からのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置５４Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５５へ入射する。
【００４３】
Ｇ光用光源装置５１Ｇは、Ｇ光を射出する光源装置である。拡散素子５２及びフィールドレンズ５３を経た光は、Ｇ光用空間光変調装置５４Ｇへ入射する。Ｇ光用光源装置５１Ｇ、拡散素子５２、及びフィールドレンズ５３は、Ｇ光用空間光変調装置５４Ｇを照明する照明装置を構成する。Ｇ光用空間光変調装置５４Ｇは、照明装置からのＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置５４Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム５５のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４４】
Ｂ光用光源装置５１Ｂは、Ｂ光を射出する光源装置である。拡散素子５２及びフィールドレンズ５３を経た光は、Ｂ光用空間光変調装置５４Ｂへ入射する。Ｂ光用光源装置５１Ｂ、拡散素子５２、及びフィールドレンズ５３は、Ｂ光用空間光変調装置５４Ｂを照明する照明装置を構成する。Ｂ光用空間光変調装置５４Ｂは、照明装置からのＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置５４Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム５５のうちＲ光が入射する面、及びＧ光が入射する面とは異なる面へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High  Temperature  Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いる。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム５５は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜５６、５７を有する。第１ダイクロイック膜５６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜５７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム５５は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ５８の方向へ射出する。投写レンズ５８は、クロスダイクロイックプリズム５５で合成された光をスクリーン５９に向けて投写する。上記の光源装置１０と同様の構成を有する各色光用光源装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂを用いることにより、プロジェクタ５０は、簡易かつ小型な構成により明るい画像を表示することができる。
【００４６】
プロジェクタは、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、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。プロジェクタは、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタは、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタは、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタは、ガルバノミラー等の走査手段により光源装置からのレーザ光を走査させ、被照射面において画像を表示するレーザスキャン型のプロジェクタであっても良い。プロジェクタは、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。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す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。
【実施例３】
【００４７】
図１３は、本発明の実施例３に係るモニタ装置６０の概略構成を示す。モニタ装置６０は、装置本体６１と、光伝送部６２とを有する。装置本体６１は、光源装置６３を有する。光源装置６３は、上記実施例１の光源装置１０（図１参照）と同様の構成を有する。光伝送部６２は、２つのライトガイド６５、６８を有する。光伝送部６２のうち被写体（不図示）側の端部には、拡散板６６及び結像レンズ６７が設けられている。第１ライトガイド６５は、光源装置６３からの光を被写体へ伝送する。拡散板６６は、第１ライトガイド６５の射出側に設けられている。第１ライトガイド６５内を伝播した光は、拡散板６６を透過することにより、被写体側にて拡散する。
【００４８】
第２ライトガイド６８は、被写体からの光をカメラ６４へ伝送する。結像レンズ６７は、第２ライトガイド６８の入射側に設けられている。結像レンズ６７は、被写体からの光を第２ライトガイド６８の入射面へ集光させる。被写体からの光は、結像レンズ６７により第２ライトガイド６８へ入射した後、第２ライトガイド６８内を伝播してカメラ６４へ入射する。
【００４９】
第１ライトガイド６５、第２ライトガイド６８としては、例えば、多数の光ファイバを束ねたものを用いる。光ファイバを用いることで、光を遠方へ伝送させることができる。カメラ６４は、装置本体６１内に設けられている。カメラ６４は、光源装置６３からの光により照明された被写体を撮像する撮像部である。第２ライトガイド６８から入射した光をカメラ６４へ入射させることで、カメラ６４により被写体を撮像する。上記実施例１の光源装置１０と同様の構成を有する光源装置６３を用いることにより、モニタ装置６０は、簡易かつ小型な構成により明るい像をモニタすることができる。
【００５０】
本発明に係る光源装置は、画像表示装置である液晶ディスプレイに適用しても良い。この場合も、明るい画像を表示することができる。本発明に係る光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に適用される場合に限られない。本発明に係る光源装置は、例えば、レーザ光を用いた露光のための露光装置やレーザ加工装置等の光学系に用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の正面概略構成を示す図。
【図２】半導体素子の斜視概略構成を示す図。
【図３】半導体素子の断面構成を模式的に表した図。
【図４】透過反射ミラーの配置について説明する図。
【図５】反射ミラーの配置について説明する図。
【図６】支柱及び基台の斜視概略構成を示す図。
【図７】光源装置の側面概略構成を示す図。
【図８】半導体素子、透過反射ミラー等の配置について説明する図。
【図９】実施例１の変形例に係る支柱及び基台の斜視概略構成を示す図。
【図１０】図９に示す支柱の断面構成を示す図。
【図１１】実施例１の変形例に係る光源装置の正面概略構成を示す図。
【図１２】本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１３】本発明の実施例３に係るモニタ装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１０  光源装置、１１  半導体素子、１２  発光部、１３  透過反射ミラー、１４  ＳＨＧ素子、１５  外部共振器、１６  反射ミラー、１７  ＳＨＧ素子用マウント、１８  支柱、１９  基台、２０  ワイヤボンディング、２１  フレキシブル基板、Ｓａ  第１側面、Ｓｂ  第２側面、３１  基板、３２  ミラー層、３３  活性層、Ｓ１  第１面、Ｓ２  第２面、Ｎ１、Ｎ２  垂線、Ｓ３  反射面、３５  段差部、Ｓｃ  底面、４０  支柱、４１  段差部、４５  光源装置、５０  プロジェクタ、５１Ｒ  Ｒ光用光源装置、５１Ｇ  Ｇ光用光源装置、５１Ｂ  Ｂ光用光源装置、５２  拡散素子、５３  フィールドレンズ、５４Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、５４Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、５４Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、５５  クロスダイクロイックプリズム、５６  第１ダイクロイック膜、５７  第２ダイクロイック膜、５８  投写レンズ、５９  スクリーン、６０  モニタ装置、６１  装置本体、６２  光伝送部、６３  光源装置、６４  カメラ、６５  第１ライトガイド、６６  拡散板、６７  結像レンズ、６８  第２ライトガイド
【図１】
2009192873.tif 000003
【図２】
2009192873.tif 000004
【図３】
2009192873.tif 000005
【図４】
2009192873.tif 000006
【図５】
2009192873.tif 000007
【図６】
2009192873.tif 000008
【図７】
2009192873.tif 000009
【図８】
2009192873.tif 000010
【図９】
2009192873.tif 000011
【図１０】
2009192873.tif 000012
【図１１】
2009192873.tif 000013
【図１２】
2009192873.tif 000014
【図１３】
2009192873.tif 000015