JP2008187095A - 光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
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。
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。
特開2004−6592号公報
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (7)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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JP2007020877A JP2008187095A (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110040701A (ko) * | 2009-10-13 | 2011-04-20 | 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 | 발광장치 |
WO2016063814A1 (ja) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
-
2007
- 2007-01-31 JP JP2007020877A patent/JP2008187095A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
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KR20110040701A (ko) * | 2009-10-13 | 2011-04-20 | 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 | 발광장치 |
JP2011086678A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Stanley Electric Co Ltd | 発光装置 |
KR101711595B1 (ko) | 2009-10-13 | 2017-03-02 | 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 | 발광장치 |
WO2016063814A1 (ja) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
JPWO2016063814A1 (ja) * | 2014-10-22 | 2017-06-01 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
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