JP2009259299A - 発光装置及び前記発光装置を用いたホログラム再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に、複数の発光素子の各発光点の高さのばらつきを従来よりも適切且つ容易に小さくすることが可能な発光装置及び前記発光装置を用いたホログラム再生装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 複数の面発光レーザ１２、１３と、各面発光レーザ１２、１３を発光点１２ａ１，１３ａ１が現れる素子表面１２ｂ、１３ｂ側から支持する支持板５０とを有し、前記支持板５０の前記素子表面１２ｂ，１３ｂと対向する対向面５０ａは、同一平面を有して形成され、複数の前記面発光レーザ１２，１３の各素子表面１２ｂ，１３ｂが前記同一平面５０ａ下で支持されている。これにより、前記面発光レーザ１２、１３の厚さが夫々異なる場合でも、複数の前記面発光レーザ１２、１３の各発光点１２ａ１、１３ａ１の高さのばらつきを従来よりも適切且つ容易に小さくすることが可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばホログラム再生装置に使用される発光装置に関する。

下記の特許文献に記載されているように、ホログラムデータの再生では、再生参照光を、ホログラムデータが記録された記録媒体に入射させると、ブラッグ条件式により、前記再生参照光が前記データの干渉縞で回折され、再生光が発せられる。そして、前記再生光に含まれるホログラムデータの内容が、ＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子により読み出される。

ところで下記の特許文献に記載されているように、前記再生参照光を発光する発光装置には、例えば、複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が配置された面発光レーザアレイが使用される。

このように複数の面発光レーザを用いる利点は、容易に且つ安価に、前記再生参照光の波長帯域を広くできるためである。すなわち再生参照光の波長帯域の異なる複数の面発光レーザを組み合わせることで、広範な波長帯域を得ることが可能である。このように広範な波長帯域を有する面発光レーザアレイであれば、複数のホログラムデータが波長多重にて広範な波長帯域で記録されている場合に、その波長帯域の全域をカバーすることが可能である。よって適切に各ホログラムデータを再生することが出来る。

また、波長αで記録されたホログラムデータが、例えば記録媒体の異方性熱膨張等により、前記ホログラムデータを波長αで再生できず前記波長αと異なる波長βで再生しなければならない場合、上記の面発光レーザアレイであれば、その波長を有する面発光レーザに切り替えることで、適切に前記ホログラムデータを再生することが可能である。
特開２００５−３３１８６４号公報 特開２００６−５８７２６号公報 特開２００３−２３３２９３号公報

しかしながら、面発光レーザの製造過程で、前記面発光レーザに厚さのばらつきが生じた。

前記面発光レーザに厚さのばらつきが生じると以下の問題点が生じた。その問題点を下記に説明する。

図１５に示すように基板１上には例えば、２つの面発光レーザ２，３が設置されている。前記基板１と面発光レーザ２，３とを有して面発光レーザアレイ６が構成される。

図１５に示すように、前記面発光レーザアレイ６と記録媒体５との間にはコリメータレンズ４が設けられている。前記コリメータレンズ４にて、前記面発光レーザ２，３から照射された再生参照光２ａ，３ａが平行光に調整される。

ところで、図１５に示すように、前記面発光レーザ２，３の厚さは違うため、前記面発光レーザ２，３の発光部の表面２ｂ，３ｂ（以下、発光点として定義する）の高さは異なる。よって、前記面発光レーザ２の発光点２ｂと前記コリメータレンズ４の主点４ａとの距離Ｈ１と、前記面発光レーザ３の発光点３ｂと前記コリメータレンズ４の主点４ａとの距離Ｈ２とは異なってしまう。

このため例えば、前記面発光レーザ３の前記発光点３ｂと前記レンズ４の主点４ａとの距離Ｈ２を制御して、再生参照光３ａを平行光に調整しても、もう一方の再生参照光２ａは、前記発光点２ｂと主点４ａとの距離Ｈ１が前記距離Ｈ２よりも短いため、図１５に示すように拡散光になったり、あるいは前記距離Ｈ１が前記距離Ｈ２よりも長くなると集束光となってしまう。拡散光となった場合、再生参照光２ａは前記記録媒体５に記録されたホログラムデータ７全体に照射されるものの、前記再生参照光２ａの光強度が弱まることから前記ホログラムデータ７を適切に再生できないといった問題が生じる。また前記再生参照光２ａが集束光となった場合、前記ホログラムデータ７全体に適切に再生参照光２ａが照射されなくなり、前記ホログラムデータ７を再生できないといった問題が生じる。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、複数の発光素子の各発光点の高さのばらつきを従来よりも適切且つ容易に小さくすることが可能な発光装置及び前記発光装置を用いたホログラム再生装置を提供することを目的としている。

本発明における発光装置は、
複数の発光素子と、各発光素子を発光点が現れる素子表面側から支持する支持板とを有し、
前記支持板の前記素子表面と対向する対向面は、同一平面を有して形成され、複数の前記発光素子の各素子表面が前記同一平面に支持されていることを特徴とするものである。

これにより、前記発光素子の厚さが夫々異なる場合でも、複数の前記発光素子の各発光点の高さのばらつきを従来よりも適切且つ容易に小さくすることが可能である。

本発明では、前記支持板は、高熱伝導性セラミック板で形成されることが好ましい。これにより、前記発光素子の放熱を適切に行うことが出来、高性能及び長寿命の発光装置を得ることが出来る。

また本発明では、前記支持板には前記支持板よりも熱伝導率が高い放熱板が設けられていることが好ましい。これにより、前記発光素子の放熱を適切に行うことが出来、高性能及び長寿命の発光装置を得ることが出来る。

また本発明では、前記支持板は絶縁性であり、前記放熱板は金属で形成されることが、より効果的に発光素子の放熱を行うことができ好ましい。かかる場合、前記支持板の前記対向面には、前記発光素子に設けられた素子側電極と電気的に接続される支持板側電極が設けられ、前記放熱板は、前記支持板側電極と接続されて電極として機能していることが好ましい。前記放熱板を電極兼用とすることで、前記支持板の限られた前記対向面の面積内に前記支持板側電極も含めた大きな面積の放熱板を適切に配置することが出来る。

また本発明では、前記支持板は、金属板で形成されてもよい。これにより、前記発光素子の放熱を適切に行うことが出来る。かかる場合、前記支持板は、各発光素子に対する共通電極として機能することが好ましい。

また本発明では、前記発光素子の前記素子表面には、前記支持板に対する位置決め部が設けられ、前記支持板には、発光点及び前記位置決め部と対向する位置に貫通孔が設けられ、前記発光点からの光は、前記貫通孔を通して照射され、また、前記発光素子は前記貫通孔から見える前記位置決め部を用いて前記支持板に対し位置決めされていることが好ましい。これにより、前記発光素子を前記支持板に高精度に位置決めできる。

また本発明では、前記支持板はレンズで形成されてもよい。後述するように本発明の発光装置は例えばホログラム再生装置に組み込まれるが、係る場合、前記ホログラム再生装置内にて使用されるレンズ（最も発光装置側に近い位置に配置されるレンズ）を前記支持板として用いられば、余分に前記発光素子を支持するための支持板を用いることが必要なくなり、部品点数を減らすことが出来る。また前記支持板をレンズで形成する場合、前記発光素子の前記素子表面には前記支持板に対する位置決め部が設けられ、前記発光素子は前記支持板を表面から透視して見える前記位置決め部を用いて前記支持板に対し位置決めされていることが好ましい。レンズであると上記のように前記位置決め部をレンズ表面から透視できるから、わざわざ前記位置決め部をレンズ表面から見るための貫通孔の形成は必要ない。

また本発明では、前記素子表面と反対側の素子裏面が、前記素子表面方向に、弾性部材によって押圧されている構成であってもよい。かかる場合、前記素子裏面には裏面電極が形成され、前記弾性部材は金属で形成されており、前記裏面電極と前記弾性部材とが電気的に接続されていることが好ましい。

また本発明のホログラム再生装置は、上記のいずれかに記載された発光装置と、記録媒体に記録されているデータを取得する撮像機構と、前記記録媒体を設置する設置部と、を有し、前記発光素子から再生参照光が前記記録媒体に照射されて前記データを前記撮像機構により取得することを特徴とするものである。各発光素子の厚さが異なる場合でも、各発光素子の発光点の高さのばらつきを従来に比べて小さくできるので、高精度に前記データを再生できる。

また本発明では、前記設置部と発光装置との間に前記再生参照光を平行光に調整するためのコリメータレンズが設けられ、各面発光レーザの発光点と前記コリメータレンズの主点間距離が各発光素子にて同一距離にされていることが好ましい。これにより、高精度な再生機能を有するホログラム再生装置を得ることが出来る。

本発明における発光装置は、複数の発光素子と、各発光素子を発光点が現れる素子表面側から支持する支持板とを有し、前記支持板の前記素子表面と対向する対向面は、同一平面を有して形成され、複数の前記発光素子の各素子表面が前記同一平面に支持されていることを特徴とするものである。

これにより、前記発光素子の厚さが夫々異なる場合でも、複数の前記発光素子の各発光点の高さのばらつきを従来よりも適切且つ容易に小さくすることが可能である。

よって本発明における発光装置をホログラム再生装置内に組み込むことで、高精度な再生機能を有するホログラム再生装置を得ることが出来る。

図１は、ホログラム再生装置によって記録媒体からホログラムデータを再生する概念図である。図２は、本実施形態における発光装置（面発光レーザアレイ）及びマイクロレンズアレイの部分断面図、図３は図２に示す発光装置の部分平面図、図４は、図２に示す発光装置の部分裏面図である。図５は図２とは別の実施形態における発光装置の部分断面図、図６は図５と一部異なる発光装置の部分断面図である。図７は図２、図５及び図６とは別の実施形態における発光装置の部分断面図、図８は図７に示す発光装置の部分平面図である。図９は、図２、図５、図６及び図８とは別の実施形態における発光装置の部分断面図である。図１０は図２に示す一部分を拡大して示す部分拡大断面図、図１１は、図１０とは一部異なる部分拡大断面図である。図１２、図１３は図２と一部異なる発光装置の部分断面図である。図１４は、本実施形態の発光装置をホログラム再生装置に組み込み、各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を説明するための概念図である。なお「部分断面図」とは全ての図面において厚さ方向と平行な方向から切断して得られた切断面の一部を指す。

図１に示すホログラム再生装置１０は、同一の支持板５０上に複数の面発光レーザ（VCSEL）（発光素子）１２，１３が支持されてなる面発光レーザアレイ１４と、マイクロレンズアレイ１５と、コリメータレンズ１６と、ＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子１８と、ピンホールフィルタ１９と、記録媒体２０を設置するための設置部（図示しない）と、を有して構成される。

図１に示すように記録媒体２０には、図示しないホログラム記録装置によってホログラムデータ２１が記録されている。前記ホログラムデータ２１は干渉縞として現れる。図１では前記ホログラムデータ２１は一つだけ図示されているが、実際には多数の前記ホログラムデータ２１が波長多重や角度多重にて記録されている。

今、図１に示すホログラム再生装置１０の前記面発光レーザ１２から再生参照光２２を前記記録媒体２０に向けて照射する。前記再生参照光２２の光径は、前記マイクロレンズアレイ１５にて広げられ、さらにコリメータレンズ１６にて平行光にされる。

前記再生参照光２２は前記記録媒体２０に照射角度θ１で照射される。前記再生参照光２２が前記ホログラムデータ２１に照射されると、ブラッグ条件式を満たす干渉縞では光が回折して、再生光（回折光）２３が前記記録媒体２０から前記撮像素子１８に向けて放出される。このとき前記再生光２３は前記ピンホールフィルタ１９に設けられたピンホール１９ａを通って前記撮像素子８に到達する。前記撮像素子８では、前記ホログラムデータ２１の内容が再生される。前記ピンホールフィルタ１９を設ける理由は、前記再生参照光２２を前記記録媒体２０に照射したときに、前記記録媒体２０から複数のホログラムデータの再生光が放射されたとき、そのうちの一つの再生光２３のみを適切に前記撮像素子１８にて受光させるために設けられたものである。前記ピンホールフィルタ１９を設けることで、複数の前記ホログラムデータ２１を夫々適切に再生することが可能である。

図２に示すように前記面発光レーザ１２，１３の表面側には、発光部１２ａ，１３ａが形成され、素子表面１２ｂ，１３ｂに前記発光部１２ａ，１３ａの表面が現れている。ここで発光部１２ａ，１３ａの表面を「発光点１２ａ１，１３ａ１」として以下記載する。

図２に示す実施形態では、前記素子表面１２ｂ，１３ｂに表面電極４６，３２が現れている。前記表面電極４６，３２の表面は、前記素子表面１２ｂ，１３ｂと同一平面で形成されており、前記素子表面１２ｂ，１３ｂ全体が平坦化面となっている。なお前記表面電極４６，３２が前記素子表面１２ｂ，１３ｂ上に形成され前記表面電極４６、３２の表面と前記素子表面１２ｂ，１３ｂ間に段差が生じていてもよいが、かかる形態については後述することとする。

前記面発光レーザ１２，１３の前記素子表面１２ｂ，１３ｂと反対側の面、すなわち裏面１２ｃ，１３ｃには裏面電極３３、３４が現れている。

図２に示すように、前記面発光レーザ１２の（最大）厚さ寸法はＨ３で、前記面発光レーザ１３の（最大）厚さ寸法はＨ４であり、前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４は異なっている。本実施形態において、前記面発光レーザ１２，１３の厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４が異なることは必須要件ではない。すなわち前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４は同じであってもよい。ただし前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４が異なる場合に、本実施形態における面発光レーザアレイ１４の構造とすることが本発明の効果が適切に発揮され好適である。

図２に示すように本実施形態では、前記支持板５０は、前記面発光レーザ１２，１３を前記素子表面１２ｂ，１３ｂ側から支持している。前記支持板５０の平面形態は例えば矩形状であるが、形態は限定されない。

図２に示すように前記支持板５０の前記素子表面１２ｂ，１３ｂとの対向面（裏面）５０ａは同一平面で形成されている。ここで「同一平面」とは、同じ高さの平面で形成されていることを意味する。なお以下では、対向面５０ａを同一平面５０ａと表記する場合がある。

図２に示すように、複数の面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂは前記同一平面５０ａ下に支持されている。これにより、前記面発光レーザ１２，１３の厚みが図２のように異なっていても、前記素子表面１２ｂ，１３ｂを、ほぼ同じ高さ位置に合わせることができ、よって発光点１２ａ１，１３ａ１の高さのばらつきを従来より抑制できる。

したがって、図２に示すように、各面発光レーザ１２，１３の発光点１２ａ１，１３ａ１と、各面発光レーザ１２，１３と対向する位置に設けられた各マイクロレンズ３０，３１との主点（ここで主点は各マイクロレンズ３０，３１の中心部での膜厚中心と定義する）３０ａ，３１ａ間の距離Ｈ５，Ｈ６をほぼ同じにできる。

図２に示すように前記支持板５０には前記面発光レーザ１２、１３の発光点１２ａ１，１３ａ１と対向する位置に貫通孔５０ｂ，５０ｃが設けられている。前記支持板５０は光透過率が低い、あるいは光透過率がゼロの絶縁材料で形成されており、前記面発光レーザ１２，１３からの光は前記貫通孔５０ｂ，５０ｃを通して前記マイクロレンズアレイ１５に照射される。前記光は前記マイクロレンズ３０,３１にて光径が広げられる。前記マイクロレンズ３０,３１は特に光径を広げられればどのような種類のレンズであってもよい。図２に示す凹レンズ以外に凸レンズや、メニスカスレンズ等であってもよい。そして上記したように、各面発光レーザ１２，１３の発光点１２ａ１，１３ａ１と、各面発光レーザ１２，１３と対向する位置に設けられた各マイクロレンズ３０，３１との主点３０ａ，３１ａ間の距離Ｈ５，Ｈ６はほぼ同じであるため、前記発光部１２ａ，１３ａから照射された光は前記マイクロレンズ３０，３１にてほぼ同じ光径の光にされて、さらにその先にあるコリメータレンズ１６に照射される。

図２に示すように前記支持板５０の対向面５０ａには前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４と電気的に接続される第１の支持板側電極４９，５２と、前記表面電極４６，３２と電気的に接続される図示しない第２の支持板側電極とが設けられている。

図２に示すように、前記第１の支持板側電極４９，５２と前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４とはワイヤ３５，３６を介して電気的に接続される（ワイヤボンディング）。

前記第２の支持板側電極と前記表面電極４６，３２間は後述するように半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続される。

前記支持板５０には、表面５０ｄから対向面（裏面）５０ａにかけて貫通孔５０ｂ，５０ｃが形成されている。前記貫通孔５０ｂ，５０ｃは少なくとも前記発光点１２ａ１，１３ａ１と対向する位置に形成される。前記貫通孔５０ｂ，５０ｃの平面面積は、各面発光レーザ１２，１３の発光点１２ａ１，１３ａ１の大きさよりも大きく形成される。図３に示すように、前記貫通孔５０ｂ，５０ｃは、例えば前記面発光レーザ１２，１３の短手方向の長さ寸法（図示Ｘ方向への寸法）よりも広い長さ寸法を有し、また幅方向と直交する長手方向（図示Ｙ方向）にも発光点１２ａ１、１３ａ１の数倍〜数十倍程度の大きさで形成されている。前記貫通孔５０ｂ，５０ｃの平面形状は図２では矩形状であるが、矩形状に限るものではない。

図３に示すように前記面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂには、位置決め用のマーク部３７〜４０が設けられている。一方、前記支持板５０の表面５０ｄにもマーク部５１〜５８が設けられている。例えば、前記マーク部５１、３７、３８、及び５４（５５、３９、４０、及び５８）を図示Ｘ方向と平行な仮想線Ｄ上に、及び前記マーク部５２、３７、５６、及び３９（５３、３８、５７、及び４０）を図示Ｙ方向と平行な仮想線Ｅ上に夫々一直線に並べて前記面発光レーザ１２、１３を前記支持板５０に対し位置決めする。これにより、前記面発光レーザ１２、１３を前記支持板５０に対し図示Ｘ方向及び図示Ｙ方向の双方に正確に位置決めできる。前記マーク部は、着色、凹凸形状等、特に形態を限定するものではない。また前記マーク部の形成はレーザマーキングやエッチング、スパッタ等特に限定されない。また前記面発光レーザ１２、１３の支持板５０に対する位置決め方法は上記のように複数のマーク部を一直線上に揃える以外の方法であってもよい。

前記支持板５０は絶縁基板である。前記支持板５０は無機絶縁基板、有機絶縁基板の別を問わない。例えば前記支持板５０は、シリコン基板である。前記シリコン基板の対向面（裏面）５０ａや表面５０ｄに薄い酸化膜（絶縁膜）が設けられていてもよい。前記シリコン基板は赤外線を透過し、前記支持板５０と前記面発光レーザ１２，１３とを赤外線溶着することも可能である。

図４に示すように前記支持板５０の前記対向面５０ａには前記支持板５０よりも熱伝導率が高い放熱板６０が設けられていることが好ましい。例えば前記放熱板６０は金属で形成され、図４に示す形態では、前記面発光レーザ１２の表面電極４６と電気的に接続される第２の支持板側電極６１に電気的に接続されている。すなわち前記放熱板６０は前記第２の支持板側電極６１と同様に電極として機能している。前記放熱板６０は前記第２の支持板側電極６１と同一材料で形成されても、異なる材料で形成されてもよい。同一材料で形成される場合には、前記第２の支持板側電極６１と前記放熱板６０とを別々に形成するよりも、前記第２の支持板側電極６１と前記放熱板６０とを一体型で形成することが好ましい。すなわち前記第２の支持板側電極６１を従来（符号６１の部分のみ）よりも大きい面積（符号６０＋６１の面積）で形成し、前記第２の支持板側電極６１による放熱効果を高めることが好ましい。前記放熱板６０と前記支持板側電極６１とをあわせた面積は前記面発光レーザ１２の平面面積よりも大きい。また前記第２の支持板側電極６１と放熱板６０とを異なる材質で形成する場合には、前記放熱板６０を前記第２の支持板側電極６１よりも熱伝導率が高い材料で形成することが放熱効果を適切に高めることができ好ましい。前記放熱板６０の形状は特に限定されるものでない。図４では前記放熱板６０は略Ｌ字形状であるが、それ以外の形態であっても当然によい。また前記放熱板６０を前記第２の支持板側電極６１と電気的に接触させず、前記面発光レーザ１２の素子表面１２ｂに直接接触させる形態であってもよい。かかる場合、前記放熱板６０は電極として機能しない。また前記放熱板６０が電極として機能しない場合には前記放熱板６０は金属で形成されず、ＡｌＮ等の高熱伝導性セラミックス等で形成されてもよい。また、前記支持板５０が、従来よりも高熱伝導性のセラミック板等で形成されるとより好ましいが、かかる場合においても前記放熱板６０を設ける場合には、前記放熱板６０を、前記支持板５０よりも熱伝導率が高い材料で形成する。なお図４では面発光レーザ１２を用いて説明したが、他の面発光レーザ１３においても同様の形態であることが好ましい。

また図５に示すように、前記面発光レーザ１２、１３を支持するための支持板７０を金属で形成してもよい（以下、支持板７０を金属板と言う）。金属材料としては、銅、アルミニウム等を選択できるが、前記金属板７０には平坦性の良好な硬い材質が好まれる。

前記金属板７０は面発光レーザ１２，１３の各表面電極４６，３２と電気的に接続され、前記金属板７０は、前記面発光レーザ１２，１３に対する共通電極として機能している。

図５に示す実施形態では、前記金属板７０の例えば周囲に、補助板７１が設けられている。前記補助板７１は絶縁性基板であることが必要である。前記補助板７１は、従来と同様、熱伝導電性の低い絶縁基板であってもよいが、例えばＡｌＮ等の高熱伝導性セラミックスで形成されることが放熱性を高める上で好ましい。前記補助板７１には、前記面発光レーザ１２、１３の裏面電極３３，３４とワイヤ３５，３６を介して電気的に接続される第１の支持板側電極４９，５２が設けられている。

前記補助板７１の上面７１ａにはスペーサ７２を介して、マイクロレンズアレイ１５が設けられている。前記マイクロレンズアレイ１５と前記金属板７０間には所定の間隔が開けられている。図５の形態では、前記マイクロレンズアレイ１５も面発光レーザアレイ１４の一部としてホログラム再生装置１０内に組み込まれるが、図２のように、前記マイクロレンズアレイ１５と面発光レーザアレイ１４とが別々のものとして前記ホログラム再生装置１０内に組み込まれてもよいことは言うまでもない。図５に示すように、前記マイクロレンズアレイ１５を面発光レーザアレイ１４の一部として組み込むと、前記面発光レーザアレイ１４を構成した時点で、各発光点１２ａ１，１３ａ１と各マイクロレンズ３０，３１の主点間距離を高精度に合わせることができ好ましい。また図２に示す実施形態においても、前記マイクロレンズアレイ１５をスペーサ７２を用いて前記面発光レーザ１３の一部として組み込んでもよい。

図５に示す実施形態でも図２と同様に金属板７０の前記面発光レーザ１２，１３との対向面７０ａは同一平面で形成されている。以下では、前記対向面７０ａを同一平面と表記する場合がある。そして各面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂが、前記同一平面７０ａ下で支持されている。

したがって、前記面発光レーザ１２，１３の厚みが図５のように異なっていても、各面発光レーザ１２，１３の発光点１２ａ１，１３ａ１の高さ位置のばらつきを抑えることが可能である。図５に示すように、前記金属板７０には前記発光点１２ａ１、１３ａ１と高さ方向にて対向する位置に貫通孔７０ｂ，７０ｃが形成されており、図３で説明したと同様に、前記貫通孔７０ｂ，７０ｃからは位置決め用のマーク部（図示しない）が現れ、前記面発光レーザ１２，１３を前記金属板７０に対して高精度に位置決めできるようになっている。

図６に示す実施形態のように、前記マイクロレンズアレイ１５と前記金属板７０とを重ねてもよい。かかる場合、前記金属板７０の表面（前記マイクロレンズアレイ１５との対向面）７０ｄは平坦化面で形成され、一方、前記マイクロレンズ３０，３１は凹レンズで形成され、前記レンズ３１，３２の裏面（前記金属板７０との対向面）を除く前記マイクロレンズアレイ１５の裏面１５ａが平坦化面で形成されている。上記したように前記マイクロレンズ３０，３１は凹レンズ以外であってもよいが、前記金属板７０と前記マイクロレンズアレイ１５とを重ねる場合には、前記マイクロレンズ３０，３１の裏面部分は平坦化面か凹部となっている（すなわち金属板７０方向に凸形状となっていない）ことが、マイクロレンズアレイ１５と金属板７０とを適切に重ねることができ好ましい。図６の形態では、光の漏れ量を少なく出来、光強度を強く出来る。ここで「重ねる」とは、マイクロレンズアレイ１５と金属板７０とが接触している場合のみならず、前記マイクロレンズアレイ１５と金属板７０間に接着層（図示しない）が介在する状態も含む。

図２の実施形態でも同様に支持板５０とマイクロレンズアレイ１５とを重ねることが可能である。

図７に示す実施形態では、マイクロレンズアレイ１５の裏面（前記面発光レーザ１２，１３との対向面）１５ａに面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂが支持されている。図７に示す実施形態では、マイクロレンズアレイ１５と面発光レーザ１２，１３とを有して面発光レーザアレイ８０を構成している。

前記マイクロレンズ３０、３１は夫々凹レンズで形成され、前記マイクロレンズ３０，３１の裏面を除く前記マイクロレンズアレイ１５の裏面１５ａは同一平面で形成されている。以下、前記裏面１５ａを同一平面と表記する場合がある。前記マイクロレンズ３０，３１は、上記したように凹レンズ以外であってもよいが、前記マイクロレンズ３０，３１の裏面は平坦化面か凹部となっている（すなわち前記面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂ方向に凸形状となっていない）。

そして図７に示すように前記面発光レーザ１２，１３の各素子表面１２ｂ，１３ｂが前記マイクロレンズアレイ１５の裏面（同一平面）１５ａ下で支持されている。

図７に示すように前記マイクロレンズアレイ１５の裏面１５ａには、前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４とワイヤ８１，８２を介して電気的に接続される第１の支持板側電極８３，８４と、前記面発光レーザ１２，１３の表面電極４６，３２と電気的に接続する第２の支持板側電極８５とが夫々設けられている。

前記マイクロレンズアレイ１５は透明なガラスあるいは樹脂で形成されている。したがって前記マイクロレンズアレイ１５を真上から見たときに、前記面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ，１３ｂを透視できる。

よって例えば図２の形態のようにマイクロレンズアレイ１５に貫通孔を設けなくても、前記マイクロレンズアレイ１５の前記表面１５ｂあるいは前記裏面１５ａに、及び前記面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ，１３ｂに夫々、位置決め用のマーク部３７〜４０及び８６〜９３を設けておき、前記マーク部を用いて前記面発光レーザ１２，１３を前記マイクロレンズアレイ１５に対し正確に位置合わせすることが可能である。例えば、前記マーク部８６、３７、３８、及び８９（９３、３９、４０、及び９０）が図示Ｘ方向と平行な仮想線Ｄ上及び前記マーク部８７、３７、３９、及び９２（８８、３８、４０、及び９１）が図示Ｙ方向と平行な仮想線Ｅ上に夫々一直線に並ぶように前記面発光レーザ１２、１３を前記マイクロレンズアレイ１５に対し位置決めする。これにより、前記面発光レーザ１２、１３を前記マイクロレンズアレイ１５に対し図示Ｘ方向及び図示Ｙ方向の双方に正確に位置決めできる。前記マーク部は、着色、凹凸形状等、特に形態を限定するものではない。また前記マーク部の形成はレーザマーキングやエッチング、スパッタ等特に限定されない。また前記面発光レーザ１２、１３のマイクロレンズアレイ１５に対する位置決め方法は上記のように複数のマーク部を一直線上に揃える以外の方法であってもよい。

図９に示す実施形態は図２に示す面発光レーザアレイ１４を一部変更したものとし、図２と同じ部材については同じ符号をつけて説明する。

図９に示す実施形態では、前記支持板５０と前記支持板５０の下方に所定距離離れた位置に対向して基台９５が設けられている。前記支持板５０と基台９５との間にはスペーサ９６が設けられている。

図９に示すように前記基台９５上には上方に向けて立体成形された弾性部材９７，９８が設けられている。前記弾性部材９７，９８は、例えばＣｕで形成された心材の周囲にばね性に優れるＮｉあるいはその合金（特にＮｉＰが好ましい）がメッキ等により被覆されたものである。前記弾性部材９７，９８の弾性変形部９７ａ，９８ａは例えばスパイラル形状（螺旋形状）で上方に向けて立体成形されており、前記弾性変形部９７ａ，９８ａは弾性変形可能とされた部位である。

前記基台９５上には基台側電極（第１の支持板側電極と同じもの）９９，１００が設けられ、前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４と前記基台側電極９９，１００間が前記弾性部材９７，９８を介して電気的に接続されている。

前記弾性部材９７，９８の弾性変形部９７ａ，９８ａは、前記面発光レーザ１２、１３の裏面電極３３，３４を支持板５０方向（上方）へ押圧しており、特に前記裏面電極３３，３４と前記弾性部材９７，９８間を導電性接着剤等で固定しなくても前記裏面電極３３，３４と前記弾性部材９７，９８間の導通接続を適切に図ることが可能である。

なお図２から図８の実施形態においては、前記面発光レーザ１２，１３と支持板５０間を次に説明するように接着剤を介して接着固定することが好ましいが、図９の実施形態では、前記接着剤を使用しなくても、前記弾性部材９７，９８による押圧力によって、前記面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂを前記支持板５０の対向面（同一平面）５０ａ下で固定することが可能である。

前記弾性部材９７，９８には、少なくとも前記面発光レーザ１２，１３を前記支持板５０側へ押圧する機能を持たせ、前記裏面電極３３，３４と前記基台側電極９９，１００間を導通させるための導通接続部として用いなくてもよい。例えば図２に示すように、前記裏面電極３３，３４と導通接続する電極（第１の支持板側電極）５１，５２を前記支持板５０の前記対向面５０ａに設けた場合には、前記基台９５上に前記電極９９，１００が必要なくなるため、かかる場合、前記弾性部材９７，９８は、前記面発光レーザ１２，１３を前記支持板５０側へ押圧する押圧部材としてのみ機能する。

図１０に示すように、前記支持板５０の対向面５０ａには、第２の支持板側電極２５、２６が設けられている。前記第２の支持板側電極２５、２６は同一平面で形成された前記対向面５０ａ下に重ねて形成され、前記第２の支持板側電極２５、２６の前記面発光レーザ１３との対向面２５ａ、２６ａと前記支持板５０の対向面５０ａ間には段差が生じている。

図１０に示すように、前記面発光レーザ１２、１３の表面電極３２、４６と前記第２の支持板側電極２５の前記対向面２５ａ、２６ａ間には半田等の導電性接着層２７が介在し、またその周囲を樹脂等の接着層７４が、前記面発光レーザ１２、３の素子表面１２ｂ、１３ｂと前記対向面５０ａ間に介在し、前記面発光レーザ１３が前記支持板５０に固定されている。前記接着層７４は形成されなくてもよいが形成されたほうが、接着強度を強めることができ好ましい。また図１０では２層の接着層２７、７４であるが例えば異方性導電ペースト等を使用すれば、前記面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ、１３ｂと対向面５０ａ間全体を１層の接着層で形成できる。

ところで図１０に示すように前記支持板５０の対向面５０ａから下方へ突出する第２の支持板側電極２５、２６が形成されている場合、前記第２の支持板側電極２５、２６の厚さにばらつきが生じていると、その厚さのばらつきが発光点１２ａ１、１３ａ１の高さ位置のばらつきに反映される。前記接着層２７、７４の厚さにばらつきがある場合も同様である。

しかし、前記第２の支持板側電極２５、２６や接着層２７、７４の厚さのばらつきは前記面発光レーザ１２，１３の厚さのばらつきに比して小さい。前記面発光レーザ１２，１３の厚さのばらつきは、前記第２の支持板側電極２５、２６や接着層２７、７４の厚さのばらつきに対し数十倍〜数百倍程度となる。また、支持板５０に形成される電極や接着層の厚さのばらつきは従来においても当然に生じていた（従来における厚さのばらつきは図１５に示す基板１と面発光レーザ２，３間の接着層の厚さのばらつきや、前記基板１上の電極の厚さのばらつきである）。

よって本実施形態のように、支持板５０の対向面５０ａを同一平面とし、前記面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂを前記同一平面５０ａ下で支持するようにすれば、少なくとも従来に比べて前記面発光レーザ１２，１３の各発光点１２ａ１，１３ａ１の高さのばらつきを小さくすることが可能である。

なお図１１に示すように、各面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ、１３ｂ上に表面電極３２、４６が形成され、前記表面電極３２、４６の表面３２ａ、４６ａと前記素子表面１２ｂ、１３ｂ間に段差が生じている形態であってもよい。前記表面電極３２、４６も図１０で説明した第２の支持板側電極２５、２６や接着層２７、７４と同様に、前記面発光レーザ１２、１３の各表面電極３２、４６の膜厚にばらつきが生じていると、その厚さのばらつきは、発光点１２ａ１、１３ａ１の高さ位置のばらつきに反映されるが、前記表面電極３２、４６の厚さのばらつきは前記面発光レーザ１２，１３の厚さのばらつきに比して小さい。前記面発光レーザ１２，１３の厚さのばらつきは、前記表面電極３２、４６の厚さのばらつきに対し数十倍〜数百倍程度となる。また、前記面発光レーザ１２，１３の電極の厚さのばらつきは従来においても当然に生じていた（従来における厚さのばらつきは図１５に示す面発光レーザ２，３の裏面電極の厚さのばらつきである）。

図１１に示す形態では、第２の支持板側電極２５，２６、接着層２７、７４及び表面電極３２、４６の各厚さのばらつきが累積するが、その累積値は、前記面発光レーザ１２，１３の厚さのばらつきに比して十分に小さい。よって本実施形態のように、支持板５０の対向面５０ａを同一平面とし、前記面発光レーザ１２，１３の素子表面１２ｂ，１３ｂを前記同一平面５０ａ下で支持するようにすれば、少なくとも従来に比べて前記面発光レーザ１２，１３の各発光点１２ａ１，１３ａ１の高さのばらつきを小さくすることが可能である。

また、既に述べたように、前記第２の支持板側電極２５，２６の対向面２５ａ，２６ａが前記対向面５０ａと同一平面で形成され、また図１０のように面発光レーザ１２、１３の表面電極４６，３２の表面が素子表面１２ｂ，１３ｂと同一平面で形成され、前記対向面５０ａと素子表面１２ｂ，１３ｂ間が樹脂層を介して接合される形態では、より効果的に各発光点１２ａ１，１３ａ１（図２を参照）の高さのばらつきを小さくすることが可能である。さらに、樹脂層も設けず、例えば図９のように弾性部材を用いて、前記対向面５０ａと素子表面１２ｂ，１３ｂとを当接すれば、さらに効果的に各発光点１２ａ１，１３ａ１（図２を参照）の高さのばらつきを小さくすることが可能である。

なお、前記対向面５０ａから発光点１２ａ１，１３ａ１までの距離を等しく調整し、その状態にて前記対向面５０ａ下で素子表面１２ｂ，１３ｂを接合すれば、第２の支持板側電極２５，２６、接着層２７及び表面電極４６，３２の各厚さのばらつきに関係なく、前記発光点１２ａ１，１３ａ１の高さ位置を同じ高さに揃えることが出来る。

図２〜図１１に示す実施形態は、いずれも、面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ，１３ｂ及び裏面１２ｃ，１３ｃに夫々電極が形成されている形態であったが、例えば図１２に示すように、前記面発光レーザ１２の素子表面１２ｂに下方に凹む段差部１２ｅが形成され、その段差表面１２ｅ１に前記裏面電極に代わる表面電極２８が形成されていてもよい。前記支持板５０の前記対向面５０ａには前記表面電極２８と対向する位置に支持板側電極２９が形成され、前記支持板側電極２９と前記表面電極２８とが導電性の接着層４５を介して電気的に接続されている。

また、前記支持板５０の前記対向面５０ａは全体が同一平面で形成されなくてもよい。図１２に示すように前記面発光レーザ１２を支持する位置から離れた箇所にて例えば前記対向面５０ａの一部５０ａ１が下方向に突出していてもよい。

なお図１３に示すように、前記面発光レーザ１２に形成された段差表面１２ｅ１と対向する支持板５０の対向面の一部５０ａ２が、下方に突出する形態であってもよい。

なお本実施形態における「素子表面」とは発光点が現れる表面を指す。よって前記発光点が現れない表面は「素子表面」に含めないと考える。例えば図１３の形態で言えば、段差表面１２ｅ１は発光点１２ａ１が現れる表面ではないので、「素子表面」に前記段差表面１２ｅ１を含めないと考える。そうすると図１３では、素子表面１２ｂと対向する支持板５０の対向面５０ａ全体は同一平面で形成され、前記素子表面１２ｂ全体が前記同一平面５０ａ下で支持された状態となっていることがわかる。

なお図１２，図１３では面発光レーザ１２及びそれと対向する支持板５０の対向面５０ａを用いて説明したが、各図において他の面発光レーザ１３及びそれに対向する支持板５０の対向面５０ａも同様の形態で形成されている。

以上のように本実施形態によれば、面発光レーザアレイに取り付けられる複数の面発光レーザ１２，１３の発光点１２ａ１，１３ａ１の高さのばらつきを従来よりも小さくできる。

よって、図１４に示すように、複数の前記面発光レーザ１２，１３の各発光点１２ｂ１，１３ｂ１とコリメータレンズ１６の主点１６ａ間の距離Ｈ７，Ｈ８を同じにできる。なお図２で説明したように、各発光点１２ｂ１，１３ｂ１とマイクロレンズ３０，３１の主点３０ａ，３１ａ間の距離Ｈ５，Ｈ６も一定となるように調整されている。

したがって前記面発光レーザ１２から放射される再生参照光２２、及び前記面発光レーザ１３から放射される再生参照光７３を共に、前記コリメータレンズ１６にて適切に平行光に調整できる。よって、前記ホログラムデータ２１を再生可能な波長を得るべく、前記面発光レーザ１２，１３を切り替えても平行光で一定の光強度以上の再生参照光２２，７１を得ることができ、前記ホログラムデータ２１を適切に再生できる。以上により本実施形態により製造された面発光レーザアレイ１４を用いて前記ホログラム再生装置１０を製造すれば、広範な波長帯域にて再生参照光を一定の光強度以上の平行光で得ることができ、よってホログラム再生機能に優れたホログラム再生装置を製造できる。

なお実施形態では支持板５０上に設けられた面発光レーザ１２，１３は２個であったが、さらに多くの面発光レーザが搭載されてもよい。かかる場合、少なくとも一個の面発光レーザの膜厚が、他の面発光レーザの膜厚と異なる場合、本実施形態における製造方法を適用すると効果的である。

本実施形態では、面発光レーザアレイ１４の用途してホログラム再生装置１０を説明したが、ホログラム再生装置に限定されるものではない。複数の面発光レーザを使用し、各面発光レーザの発光点が同一高さであることが要求される用途であれば適用可能である。

また「発光素子」として面発光レーザを用いたが、前記面発光レーザに限定されるものではない。

また、本実施形態では、前記面発光レーザ１２、１３の素子表面１２ｂ，１３ｂに表面電極４６，３２が設けられていたが、前記面発光レーザ１２、３の裏面１２ｃ，１３ｃに夫々、２つの電極が設けられていてもよい。

ホログラム再生装置によって記録媒体からホログラムデータを再生する概念図、 本実施形態における発光装置（面発光レーザアレイ）及びマイクロレンズアレイの部分断面図、 図２に示す発光装置の部分平面図、 図２に示す発光装置の部分裏面図、 図２とは別の実施形態における発光装置の部分断面図、 図５と一部異なる発光装置の部分断面図、 図２、図５及び図６とは別の実施形態における発光装置の部分断面図、 図７に示す発光装置の部分平面図、 図２、図５、図６及び図８とは別の実施形態における発光装置及びマイクロレンズアレイの部分断面図、 図２の発光装置の一部分を拡大して示す部分拡大断面図、 図１０とは一部異なる形態の発光装置の部分拡大断面図、 図２と一部異なる形態の発光装置の部分断面図、 図２と一部異なる形態の発光装置の部分断面図、 本実施形態の発光装置をホログラム再生装置に組み込み、各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を説明するための概念図、 従来の問題点を説明するための各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を示す概念図、

符号の説明

１０ ホログラム再生装置
１２、１３ 面発光レーザ
１２ａ１、１３ａ１ 発光点
１２ｂ、１３ｂ 素子表面
１４、８０ 面発光レーザアレイ
１５ マイクロレンズアレイ
１６ コリメータレンズ
１８ 撮像素子
１９ ピンホールフィルタ
２０ 記録媒体
２１ ホログラムデータ
２２、７３ 再生参照光
２３ 再生光
２５、２６、６１ 第２の支持板側電極
３０、３１ マイクロレンズ
３２、４６ 表面電極
３３、３４ 裏面電極
３５、３６ ワイヤ
３７、３８、３９、４０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３ マーク部
５０ 支持板
４９、５２ 第１の支持板側電極
６０ 放熱板
７０ 金属板（支持板）
７１ 補助板
７２、９６ スペーサ
９５ 基台
９７、９８ 弾性部材

Claims (14)

1. 複数の発光素子と、各発光素子を発光点が現れる素子表面側から支持する支持板とを有し、
   前記支持板の前記素子表面と対向する対向面は、同一平面を有して形成され、複数の前記発光素子の各素子表面が前記同一平面に支持されていることを特徴とする発光装置。
2. 前記支持板は、高熱伝導性セラミック板で形成される請求項１記載の発光装置。
3. 前記支持板には前記支持板よりも熱伝導率が高い放熱板が設けられている請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記支持板は絶縁性であり、前記放熱板は金属で形成される請求項３記載の発光装置。
5. 前記支持板の前記対向面には、前記発光素子に設けられた素子側電極と電気的に接続される支持板側電極が設けられ、前記放熱板は、前記支持板側電極と接続されて電極として機能している請求項４記載の発光装置。
6. 前記支持板は、金属板で形成される請求項１記載の発光装置。
7. 前記支持板は、各発光素子に対する共通電極として機能する請求項６記載の発光装置。
8. 前記発光素子の前記素子表面には、前記支持板に対する位置決め部が設けられ、前記支持板には、発光点及び前記位置決め部と対向する位置に貫通孔が設けられ、前記発光点からの光は、前記貫通孔を通して照射され、また、前記発光素子は前記貫通孔から見える前記位置決め部を用いて前記支持板に対し位置決めされている請求項１ないし７のいずれかに記載の発光装置。
9. 前記支持板はレンズで形成される請求項１記載の発光装置。
10. 前記発光素子の前記素子表面には前記支持板に対する位置決め部が設けられ、前記発光素子は前記支持板を表面から透視して見える前記位置決め部を用いて前記支持板に対し位置決めされている請求項９記載の発光装置。
11. 前記素子表面と反対側の素子裏面が、前記素子表面方向に、弾性部材によって押圧されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光装置。
12. 前記素子裏面には裏面電極が形成され、前記弾性部材は金属で形成されており、前記裏面電極と前記弾性部材とが電気的に接続されている請求項１１記載の発光装置。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載された発光装置と、記録媒体に記録されているデータを取得する撮像機構と、前記記録媒体を設置する設置部と、を有し、前記発光素子から再生参照光が前記記録媒体に照射されて前記データを前記撮像機構により取得することを特徴とするホログラム再生装置。
14. 前記設置部と発光装置との間に前記再生参照光を平行光に調整するためのコリメータレンズが設けられ、各面発光レーザの発光点と前記コリメータレンズの主点間距離が各発光素子にて同一距離にされている請求項１３記載のホログラム再生装置。

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