JP5344173B2 - Light emitting device and projector - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。   The present invention relates to a light emitting device and a projector.

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に用いられる発光素子として、高輝度で色再現性に優れたレーザーダイオードが期待されている。ここで、レーザーダイオードから出射されるレーザー光は、コヒーレント光であるが、光源用の発光装置では、安全性を考慮して、インコヒーレント光であることが望ましい。例えば、特許文献1では、レーザーダイオードから出射されたレーザー光を吸収し自然放出光としてインコヒーレント光を放出する蛍光体を用いた光源装置(発光装置)が提案されている。しかしながら、蛍光体を用いた発光装置では、発光素子から出射された光の光利用効率が低下してしまう場合がある。   In recent years, laser diodes having high luminance and excellent color reproducibility are expected as light emitting elements used in light emitting devices for light sources of display devices such as projectors and displays. Here, the laser light emitted from the laser diode is coherent light, but in the light emitting device for the light source, it is desirable that the light is incoherent light in consideration of safety. For example, Patent Document 1 proposes a light source device (light emitting device) using a phosphor that absorbs laser light emitted from a laser diode and emits incoherent light as spontaneous emission light. However, in the light emitting device using the phosphor, the light use efficiency of the light emitted from the light emitting element may be lowered.

特開2003−295319号公報JP 2003-295319 A

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、光利用効率が高く、インコヒーレント光を得ることができる発光装置を提供することにある。   One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a light-emitting device that has high light utilization efficiency and can obtain incoherent light.

本発明に係る発光装置は、
スーパールミネッセントダイオードであって、互いに反対方向に向かって進む光を出射する第1出射面および第2出射面を有する発光素子と、
前記第1出射面から出射される光を反射させる平面ミラーと、
前記平面ミラーによって反射された光を平行光に変換する第1放物面ミラーと、
前記第2出射面から出射された光を平行光に変換する第2放物面ミラーと、
を含み、
前記第1出射面は、前記平面ミラーに対して、前記第1放物面ミラーの焦点と対称となる位置に配置され、
前記第2出射面は、前記第2放物面ミラーの焦点に配置され、
前記第1放物面ミラーの光軸と、前記第2放物面ミラーの光軸とは、平行である。
The light emitting device according to the present invention is
A superluminescent diode, a light emitting element having a first emission surface and a second emission surface that emit light traveling in opposite directions;
A plane mirror that reflects light emitted from the first emission surface;
A first parabolic mirror that converts light reflected by the plane mirror into parallel light;
A second parabolic mirror that converts light emitted from the second emission surface into parallel light;
Including
The first emission surface is disposed at a position symmetrical to the focal point of the first paraboloidal mirror with respect to the plane mirror.
The second exit surface is disposed at a focal point of the second parabolic mirror;
The optical axis of the first parabolic mirror and the optical axis of the second parabolic mirror are parallel.

このような発光装置によれば、前記発光素子がスーパールミネッセントダイオードであり、かつ前記平面ミラーを有することができる。これにより、他の部材を介することなく前記発光素子が直接インコヒーレント光を出射することができ、かつ前記第1出射面から出射される光および前記第2出射面から出射される光を利用することができるため、高い光利用効率を有することができる。   According to such a light emitting device, the light emitting element can be a super luminescent diode and can have the plane mirror. Accordingly, the light emitting element can directly emit incoherent light without using another member, and the light emitted from the first emission surface and the light emitted from the second emission surface are used. Therefore, it is possible to have high light utilization efficiency.

本発明に係る発光装置において、
さらに、前記発光素子、前記反射ミラー、前記第1放物面ミラー、および前記第2放物面ミラーを固定する枠体を含み、
前記枠体は、前記第1出射面および前記第2出射面から出射される光の波長に対して、透過性のある材質で形成されていることができる。
In the light emitting device according to the present invention,
And a frame for fixing the light emitting element, the reflecting mirror, the first parabolic mirror, and the second parabolic mirror,
The frame may be formed of a material that is transparent to the wavelength of light emitted from the first emission surface and the second emission surface.

このような発光装置によれば、前記枠体における光の吸収損失を低減することができる。   According to such a light emitting device, it is possible to reduce light absorption loss in the frame.

本発明に係る発光装置において、
前記第1放物面ミラーおよび前記第2放物面ミラーは、一体的に形成されていることができる。
In the light emitting device according to the present invention,
The first parabolic mirror and the second parabolic mirror may be integrally formed.

このような発光装置によれば、第1放物面ミラーおよび前記第2放物面ミラーの製造工程を簡略化することができる。   According to such a light emitting device, the manufacturing process of the first parabolic mirror and the second parabolic mirror can be simplified.

本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光装置と、
前記発光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。
The projector according to the present invention is
A light emitting device according to the present invention;
A light modulation device that modulates light emitted from the light emitting device according to image information;
A projection device for projecting an image formed by the light modulation device;
including.

このようなプロジェクターによれば、前記発光装置を含むため、光利用効率が高く、インコヒーレント光を得ることができる発光装置を光源として用いることができる。   According to such a projector, since the light emitting device is included, a light emitting device that has high light utilization efficiency and can obtain incoherent light can be used as a light source.

本実施形態に係る発光装置を模式的に示す図。The figure which shows typically the light-emitting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device according to the embodiment. 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device according to the embodiment. 発光素子とミラーの位置関係を説明するための図。The figure for demonstrating the positional relationship of a light emitting element and a mirror. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る発光装置の変形例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the modification of the light-emitting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。1 is a diagram schematically showing a projector according to an embodiment.

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。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

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を模式的に示す図である。図2は、図1に示すII−II線断面図である。図3は、図1に示すIII−III線断面図である。なお、図1では、便宜上、第2電極114の図示は省略している。また、図2では、便宜上、発光素子100は簡略化して示している。
1. First, the light emitting device 1000 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a light emitting device 1000. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. In FIG. 1, the second electrode 114 is not shown for convenience. In FIG. 2, the light emitting element 100 is simplified for convenience.

発光装置1000は、図1〜図3に示すように、発光素子100と、平面ミラー202を有する第1光学素子200と、第1放物面ミラー212を有する第2光学素子210と、第2放物面ミラー222を有する第3光学素子220と、を含む。発光装置1000は、さらに、枠体300を含むことができる。   1 to 3, the light emitting device 1000 includes a light emitting element 100, a first optical element 200 having a plane mirror 202, a second optical element 210 having a first parabolic mirror 212, and a second optical element. A third optical element 220 having a parabolic mirror 222. The light emitting device 1000 can further include a frame 300.

発光素子100は、図1〜図3に示すように、枠体300上に形成されている。発光素子100は、図3に示すように、基板102と、第1クラッド層104と、活性層106と、第2クラッド層108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、を含むことができる。なお、ここでは、発光素子100がInGaAlP系(赤色)の発光素子である場合について説明する。   The light emitting element 100 is formed on the frame 300 as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the light emitting device 100 includes a substrate 102, a first cladding layer 104, an active layer 106, a second cladding layer 108, a contact layer 110, a first electrode 112, and a second electrode 114. And an insulating part 116. Note that here, a case where the light-emitting element 100 is an InGaAlP-based (red) light-emitting element will be described.

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。   As the substrate 102, for example, a first conductivity type (for example, n-type) GaAs substrate or the like can be used.

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は、例えば、第1導電型の半導体からなる。第1クラッド層104としては、例えばn型InGaAlP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、例えば基板102よりも結晶性の良好な(例えば欠陥密度の低い)第1導電型(n型)のGaAs層、InGaP層などを用いることができる。   The first cladding layer 104 is formed on the substrate 102. The first cladding layer 104 is made of, for example, a first conductivity type semiconductor. As the first cladding layer 104, for example, an n-type InGaAlP layer can be used. Although not shown, a buffer layer may be formed between the substrate 102 and the first cladding layer 104. As the buffer layer, for example, a first conductivity type (n-type) GaAs layer or InGaP layer having better crystallinity than the substrate 102 (for example, having a lower defect density) can be used.

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、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の一部の領域は、活性層106の電流経路となる利得領域120を構成している。利得領域120には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域120内で利得を受けることができる。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。第1クラッド層104、第2クラッド108、および活性層106は、積層構造体101を構成している。活性層106は、図1に示すように、第1面105及び第2面107を有する。活性層106の第1面105および第2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101において、露出している面である。第1面105および第2面107は、活性層106の側面ともいえる。第1面105と第2面107とは、互いに対向しており、例えば平行である。第1面105および第2面107には、反射防止膜(図示しない)で覆われていてもよい。これにより、低い反射率を得ることができる。反射防止膜としては、例えば、Al単層などを用いることができる。なお、反射防止膜としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、例えば、SiO層、SiN層、SiON層、Ta層、TiO層、TiN層や、これらの多層膜などを用いることができる。 The active layer 106 is formed on the first cladding layer 104. The active layer 106 has, for example, a multiple quantum well (MQW) structure in which three quantum well structures each composed of an InGaP well layer and an InGaAlP barrier layer are stacked. A partial region of the active layer 106 constitutes a gain region 120 that becomes a current path of the active layer 106. The gain region 120 can generate light, and this light can receive gain within the gain region 120. The shape of the active layer 106 is, for example, a rectangular parallelepiped (including a cube). The first clad layer 104, the second clad 108, and the active layer 106 constitute a laminated structure 101. As shown in FIG. 1, the active layer 106 has a first surface 105 and a second surface 107. The first surface 105 and the second surface 107 of the active layer 106 are surfaces that are not in contact with the first cladding layer 104 or the second cladding layer 108 among the surfaces of the active layer 106, and are exposed in the laminated structure 101. It is a surface. It can be said that the first surface 105 and the second surface 107 are side surfaces of the active layer 106. The first surface 105 and the second surface 107 face each other, and are parallel, for example. The first surface 105 and the second surface 107 may be covered with an antireflection film (not shown). Thereby, a low reflectance can be obtained. For example, an Al 2 O 3 single layer can be used as the antireflection film. As the antireflection film, but it is not limited to the example described above, for example, for example, SiO 2 layer, SiN layer, SiON layer, Ta 2 O 5 layer, TiO 2 layer, and TiN layer, these multilayer A film or the like can be used.

利得領域120は、図1に示すように、第1面105側の第1端面122から第2面107側の第2端面124まで設けられている。利得領域120は、活性層106の積層方向から平面視して(活性層106の厚み方向から見て)、第1面105から第2面107まで垂線Pに対して傾いた方向に向かって設けられている。すなわち、図1に示すように、活性層106の積層方向から平面視して(活性層106の厚み方向から見て)、第1端面122の中心と第2端面124の中心とを結ぶ線は、第1面105の垂線Pに対して傾いている。これにより、利得領域120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。すなわち、発光素子100は、スーパールミネッセントダイオード(SLD:Super Luminescent Diode、以下「SLD」ともいう)であることができる。SLDは、レーザーダイオードと異なり、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。これにより、インコヒーレント光を得ることができる。   As shown in FIG. 1, the gain region 120 is provided from the first end surface 122 on the first surface 105 side to the second end surface 124 on the second surface 107 side. The gain region 120 is provided in a direction inclined with respect to the normal line P from the first surface 105 to the second surface 107 in plan view from the stacking direction of the active layer 106 (viewed from the thickness direction of the active layer 106). It has been. That is, as shown in FIG. 1, the line connecting the center of the first end face 122 and the center of the second end face 124 in plan view from the stacking direction of the active layer 106 (viewed from the thickness direction of the active layer 106) is The first surface 105 is inclined with respect to the normal P. Thereby, the laser oscillation of the light generated in the gain region 120 can be suppressed or prevented. In other words, the light emitting element 100 can be a super luminescent diode (SLD). Unlike a laser diode, an SLD can prevent laser oscillation by suppressing the formation of a resonator due to end face reflection. Thereby, incoherent light can be obtained.

第2クラッド層108は、活性層106上に形成されている。第2クラッド層108は、例えば第2導電型(例えばp型)の半導体からなる。第2クラッド層108としては、例えばp型InGaAlP層などを用いることができる。   The second cladding layer 108 is formed on the active layer 106. The second cladding layer 108 is made of, for example, a second conductivity type (eg, p-type) semiconductor. As the second cladding layer 108, for example, a p-type InGaAlP layer can be used.

例えば、n型の第1クラッド層104、不純物がドーピングされていない活性層106、及びp型の第2クラッド層108により、pinダイオードが構成される。第1クラッド層104及び第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及び第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。   For example, the n-type first cladding layer 104, the active layer 106 not doped with impurities, and the p-type second cladding layer 108 constitute a pin diode. Each of the first cladding layer 104 and the second cladding layer 108 is a layer having a larger forbidden band width and a smaller refractive index than the active layer 106. The active layer 106 has a function of amplifying light. The first cladding layer 104 and the second cladding layer 108 have a function of confining injected carriers (electrons and holes) and light with the active layer 106 interposed therebetween.

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ことができる。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。   The contact layer 110 can be formed on the second cladding layer 108. As the contact layer 110, a layer in ohmic contact with the second electrode 114 can be used. The contact layer 110 is made of, for example, a second conductivity type semiconductor. As the contact layer 110, for example, a p-type GaAs layer can be used.

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を形成することができる。柱状部111の平面形状は、例えば図1に示すように、利得領域120の平面形状と同じである。すなわち、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120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の一部、活性層106の一部、および第1クラッド層104の一部からなることもできる。なお、図示はしないが、柱状部111の側面は、傾斜していてもよい。   The contact layer 110 and a part of the second cladding layer 108 can form a columnar portion 111. The planar shape of the columnar portion 111 is the same as the planar shape of the gain region 120, as shown in FIG. That is, for example, the current path between the electrodes 112 and 114 is determined by the planar shape of the columnar portion 111, and as a result, the planar shape of the gain region 120 is determined. Although not shown, the columnar portion 111 can be composed of, for example, the contact layer 110, a part of the second cladding layer 108, a part of the active layer 106, and a part of the first cladding layer 104. Although not shown, the side surface of the columnar part 111 may be inclined.

絶縁部116は、図3に示すように、第2クラッド層108上であって、柱状部111の側方に設けられていることができる。絶縁部116は、柱状部111の側面に接している。絶縁部116の上面は、例えば、コンタクト層110の上面と連続していることができる。絶縁部116としては、例えば、SiN層、SiO層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁部116としてこれらの材料を用いた場合、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。この場合、絶縁部116を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部116を形成しない部分、すなわち柱状部111が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向について、利得領域120内に効率良く光を閉じ込めることができる。また、絶縁部116を設けないこともできる。絶縁部116が空気であると解釈してもよい。その場合は、柱状部111に活性層106および第1クラッド層104を含まないようにするか、第2電極114が直接的に活性層106および第1クラッド層104に接することがないようにする必要がある。 As shown in FIG. 3, the insulating part 116 can be provided on the second cladding layer 108 and on the side of the columnar part 111. The insulating part 116 is in contact with the side surface of the columnar part 111. The upper surface of the insulating part 116 can be continuous with, for example, the upper surface of the contact layer 110. As the insulating part 116, for example, a SiN layer, a SiO 2 layer, a polyimide layer, or the like can be used. When these materials are used as the insulating portion 116, the current between the electrodes 112 and 114 can flow through the columnar portion 111 sandwiched between the insulating portions 116, avoiding the insulating portion 116. The insulating part 116 may have a refractive index smaller than that of the active layer 106. In this case, the effective refractive index of the vertical cross section of the portion where the insulating portion 116 is formed is smaller than the effective refractive index of the vertical cross section of the portion where the insulating portion 116 is not formed, that is, the portion where the columnar portion 111 is formed. Thereby, light can be efficiently confined in the gain region 120 in the planar direction. Further, the insulating portion 116 can be omitted. The insulating portion 116 may be interpreted as air. In that case, the columnar portion 111 does not include the active layer 106 and the first cladding layer 104, or the second electrode 114 does not directly contact the active layer 106 and the first cladding layer 104. There is a need.

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。これにより、第1電極112の接触抵抗を低減することができる。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、発光素子100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。この形態は、基板102が絶縁性である場合に特に有効である。   The first electrode 112 is formed on the entire lower surface of the substrate 102. The first electrode 112 can be in contact with a layer that is in ohmic contact with the first electrode 112 (the substrate 102 in the illustrated example). Thereby, the contact resistance of the 1st electrode 112 can be reduced. The first electrode 112 is electrically connected to the first cladding layer 104 via the substrate 102. The first electrode 112 is one electrode for driving the light emitting element 100. As the first electrode 112, for example, a layer in which a Cr layer, an AuGe layer, a Ni layer, and an Au layer are stacked in this order from the substrate 102 side can be used. Note that a second contact layer (not shown) is provided between the first cladding layer 104 and the substrate 102, the second contact layer is exposed by dry etching or the like, and the first electrode 112 is placed on the second contact layer. It can also be provided. Thereby, a single-sided electrode structure can be obtained. This form is particularly effective when the substrate 102 is insulative.

第2電極114は、コンタクト層110(柱状部111)及び絶縁部116の上の全面に形成されていることができる。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、発光素子100を駆動するための他方の電極である。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、図3に示すように、利得領域120と同様の平面形状を有している。   The second electrode 114 can be formed on the entire surface of the contact layer 110 (columnar portion 111) and the insulating portion 116. The second electrode 114 is electrically connected to the second cladding layer 108 via the contact layer 110. The second electrode 114 is the other electrode for driving the light emitting element 100. As the second electrode 114, for example, a layer in which a Cr layer, an AuZn layer, and an Au layer are stacked in this order from the contact layer 110 side can be used. The contact surface between the second electrode 114 and the contact layer 110 has a planar shape similar to that of the gain region 120 as shown in FIG.

発光素子100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120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120内を光が進行し、その間に光強度が増幅され、第1端面122から第1出射光10として出射され、第2端面124から第2出射光12として出射されることができる。すなわち、第1端面122および第2端面124は、発光素子100の出射面(第1出射面、第2出射面)であることができる。第1出射面122から出射される第1出射光10及び、第2出射面124から出射させる第2出射光12は、例えば、光の屈折により、第1面105の垂線Pに対する利得領域120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。垂線Pに対する第1出射光10の進む方向の傾きの大きさと、垂線Pに対する第2出射光12の進む方向の傾きの大きさは、同じである。第1出射光10の進む方向と第2出射光12の進む方向とは、例えば、互いに反対方向である。   In the light emitting element 100, when a forward bias voltage of a pin diode is applied between the first electrode 112 and the second electrode 114, recombination of electrons and holes occurs in the gain region 120 of the active layer 106. This recombination causes light emission. Starting from this generated light, stimulated emission occurs in a chain, light travels in the gain region 120, the light intensity is amplified during that time, and is emitted from the first end face 122 as the first emitted light 10, and the second The light can be emitted from the end surface 124 as the second emitted light 12. That is, the first end surface 122 and the second end surface 124 can be the emission surface (first emission surface, second emission surface) of the light emitting element 100. The first outgoing light 10 emitted from the first outgoing surface 122 and the second outgoing light 12 emitted from the second outgoing surface 124 are, for example, in the gain region 120 with respect to the perpendicular P of the first surface 105 due to light refraction. The light can be emitted in a direction further inclined than the inclination. The magnitude of the inclination of the traveling direction of the first emitted light 10 with respect to the perpendicular P is the same as the magnitude of the inclination of the traveling direction of the second emitted light 12 with respect to the perpendicular P. The traveling direction of the first emitted light 10 and the traveling direction of the second emitted light 12 are, for example, opposite directions.

第1光学素子200は、図1に示すように、平面ミラー202を有する。第1光学素子200の第1出射光10が入射する面が、平面ミラー202であることができる。平面ミラー202は、平面で構成されたミラーである。平面ミラー202は、第1出射光10を反射させて、第1放物線ミラー212に入射させることができる。第1光学素子200の材質としては、例えば、Al、Ag、Auなどを列挙することができる。例えば、第1光学素子200の平面ミラー202の部分のみを、上記列挙した材料としてもよい。   The first optical element 200 has a plane mirror 202 as shown in FIG. The surface of the first optical element 200 on which the first outgoing light 10 is incident can be the plane mirror 202. The plane mirror 202 is a mirror composed of a plane. The plane mirror 202 can reflect the first outgoing light 10 and make it incident on the first parabolic mirror 212. Examples of the material of the first optical element 200 include Al, Ag, Au, and the like. For example, only the flat mirror 202 portion of the first optical element 200 may be made of the materials listed above.

第2光学素子210は、第1放物面ミラー212を有する。平面ミラー202によって反射された光10dの入射する第2光学素子210の面が、第1放物面ミラー212であることができる。第1放物面ミラー212は、回転放物面(放物線を軸(図示の例では光軸Q)のまわりに回転して得られる面)で構成されたミラーである。第2光学素子210の材質としては、例えば、Al、Ag、Auなどを列挙することができる。例えば、第2光学素子210の第1放物面ミラー212の部分のみを、上記列挙した材料としてもよい。第1放物面ミラー212は、平面ミラー202によって反射された光10dを反射させて、第1反射光20として、例えば、後段の光学系(例えば、均一化光学系1002R,1002G,1002B(図8参照))に入射させることができる。 The second optical element 210 has a first parabolic mirror 212. The surface of the second optical element 210 on which the light 10 d reflected by the plane mirror 202 is incident can be the first parabolic mirror 212. The first parabolic mirror 212 is a mirror constituted by a rotating paraboloid (a surface obtained by rotating a parabola around an axis (optical axis Q 1 in the illustrated example)). Examples of the material of the second optical element 210 include Al, Ag, Au, and the like. For example, only the portion of the first parabolic mirror 212 of the second optical element 210 may be made of the materials listed above. The first parabolic mirror 212 reflects the light 10d reflected by the plane mirror 202, and the first reflected light 20 is, for example, an optical system in the subsequent stage (for example, uniformizing optical systems 1002R, 1002G, 1002B (FIG. 8))).

第3光学素子220は、第2放物面ミラー222を有する。第3光学素子220の第2出射光12が入射する面が、第2放物面ミラー222であることができる。第2放物面ミラー222は、回転放物面(放物線を軸(図示の例では光軸Q)のまわりに回転して得られる面)で構成されたミラーである。第3光学素子220の材質としては、例えば、Al、Ag、Auなどを列挙することができる。例えば、第3光学素子220の第2放物面ミラー222の部分のみを、上記列挙した材料としてもよい。第2放物面ミラー222は、第2出射光12を反射させて、第2反射光22として、例えば、後段の光学系に入射させることができる。第2光学素子210と第3光学素子220とは、例えば、一体的に形成されていることができる。すなわち、第1放物面ミラー212と第2放物面ミラー222とは、一体的に形成されていることができる。例えば、第1放物面ミラー212と第2放物面ミラー222とは、並列して一体的に形成されていることができる。第1放物面ミラー212と第2放物面ミラー222とは、一体的に形成されているため、放物面ミラー212,222の製造工程を簡略化することができる。 The third optical element 220 has a second parabolic mirror 222. The surface of the third optical element 220 on which the second emitted light 12 is incident can be the second parabolic mirror 222. The second parabolic mirror 222 is a mirror formed of a rotating paraboloid (a surface obtained by rotating a parabola around an axis (the optical axis Q 2 in the illustrated example)). Examples of the material of the third optical element 220 include Al, Ag, Au, and the like. For example, only the second parabolic mirror 222 portion of the third optical element 220 may be made of the materials listed above. The second parabolic mirror 222 can reflect the second outgoing light 12 and make it incident on the subsequent optical system as the second reflected light 22, for example. For example, the second optical element 210 and the third optical element 220 can be integrally formed. That is, the first parabolic mirror 212 and the second parabolic mirror 222 can be integrally formed. For example, the first parabolic mirror 212 and the second parabolic mirror 222 can be integrally formed in parallel. Since the first parabolic mirror 212 and the second parabolic mirror 222 are integrally formed, the manufacturing process of the parabolic mirrors 212 and 222 can be simplified.

発光素子100の第1出射面(第1端面)122は、図1に示すように、平面ミラー202に対して、第1放物面ミラー212の焦点Aと対称となる位置Cに配置されている。言い換えると、第1出射面122は、焦点Aを通る平面ミラー202の垂線上にあり、該垂線が平面ミラー202と交わる交点までの距離が、該交点と焦点Aとの間の距離と等しい位置Cに配置されている。これにより、第1放物面ミラー212は、平面ミラー202によって反射された光10dを平行光に変換することができる。例えば、図1に示すように、第1出射面(第1端面)122の中心が位置Cに位置するように配置されていることができる。第1出射面(第1端面)122の少なくとも一部が位置Cに位置するように配置されていてもよい。   As shown in FIG. 1, the first emission surface (first end surface) 122 of the light emitting element 100 is disposed at a position C that is symmetrical with the focal point A of the first parabolic mirror 212 with respect to the plane mirror 202. Yes. In other words, the first exit surface 122 is on the perpendicular of the plane mirror 202 passing through the focal point A, and the distance to the intersection where the perpendicular intersects the plane mirror 202 is equal to the distance between the intersection and the focal point A. C. Thereby, the first parabolic mirror 212 can convert the light 10d reflected by the plane mirror 202 into parallel light. For example, as shown in FIG. 1, the first emission surface (first end surface) 122 may be arranged so that the center is located at the position C. The first emission surface (first end surface) 122 may be arranged so that at least a part thereof is located at the position C.

発光素子100の第2出射面(第2端面)124は、第2放物面ミラー222の焦点Bに配置されている。これにより、第2放物面ミラー222は、第2出射光12を平行光に変換することができる。例えば、図1に示すように第2出射面(第2端面)124の中心が焦点Bに位置するように配置されていることができる。第2出射面(第2端面)124の少なくとも一部が焦点Bに位置するように配置されていてもよい。第1放物面ミラー212の光軸Qと、第2放物面ミラー222の光軸Qとは、平行であることができる。これにより、第1反射光20の進む方向と、第2反射光22の進む方向とを、同じ方向とすることができる。ここで、第1放物面ミラー212の光軸Qとは、第1放物面ミラー212の焦点Aと、第1放物面ミラー212の中心Oを結んだ線をいうことができる。第2放物面ミラー222の光軸Qとは、第2放物面ミラー222の焦点Bと、第2放物面ミラー222の中心Oを結んだ線をいうことができる。 The second emission surface (second end surface) 124 of the light emitting element 100 is disposed at the focal point B of the second parabolic mirror 222. Thereby, the second parabolic mirror 222 can convert the second outgoing light 12 into parallel light. For example, as shown in FIG. 1, the second emission surface (second end surface) 124 may be disposed so that the center is located at the focal point B. The second emission surface (second end surface) 124 may be arranged so that at least a part thereof is located at the focal point B. The optical axis to Q 1 first parabolic mirror 212, the optical axis Q 2 of the second parabolic mirror 222 may be parallel. Accordingly, the traveling direction of the first reflected light 20 and the traveling direction of the second reflected light 22 can be the same direction. Here, the optical axis Q 1 of the first parabolic mirror 212 can refer to a line connecting the focal point A of the first parabolic mirror 212 and the center O 1 of the first parabolic mirror 212. . The optical axis Q 2 of the second parabolic mirror 222 can be a line connecting the focal point B of the second parabolic mirror 222 and the center O 2 of the second parabolic mirror 222.

図4は、発光装置1000における発光素子100とミラー202,212,222の位置関係を説明するための図である。ここで、平面ミラー202によって反射された光10dが、平面ミラー202と対向する面Fを照射する領域の中心(放射角度2θで規定される放射プロファイルが面Fまで伝播したとき、面Fに形成される放射プロファイルの中心)をLとし、第2出射光12が面Fを照射する領域の中心(放射角度2θで規定される放射プロファイルが面Fまで伝播したとき、面Fに形成される放射プロファイルの中心)をLとした場合、LとLとの間の距離Lは、以下のように表される。 FIG. 4 is a diagram for explaining the positional relationship between the light emitting element 100 and the mirrors 202, 212, and 222 in the light emitting device 1000. Here, the light 10d reflected by the plane mirror 202 is formed on the surface F when the radiation profile defined by the radiation angle 2θ propagates to the surface F. center) of the radiation profile and L 1 is, the radiation profile second outgoing light 12 is defined at the center (emission angle 2θ region of irradiating the surface F is when propagated to the surface F, is formed on the surface F If the center) of the radiation profile was L 2, the distance L 1 L 2 between L 1 and L 2 is expressed as follows.

=L×(sinθ−cosθ×tanθ
但し、Lは、活性層106の第1面105と第2面107との間の距離であり、θは、垂線Pと出射光10,12の進む方向とが成す角度であり、θは、垂線Pに対する利得領域120の傾き角度である。
L 1 L 2 = L × (sin θ d −cos θ d × tan θ w )
Where L is the distance between the first surface 105 and the second surface 107 of the active layer 106, θ d is the angle formed by the perpendicular P and the traveling direction of the emitted light 10, 12, and θ w Is the inclination angle of the gain region 120 with respect to the perpendicular P.

また、平面ミラー202に対して第1出射面122の中心Cと対称な位置を点Aとすると、Lと点Aの間の距離LAは、以下のように表される。 Further, assuming that a position symmetric with respect to the center C of the first exit surface 122 with respect to the plane mirror 202 is a point A, a distance L 1 A between L 1 and the point A is expressed as follows.

A=L×(cosθ+sinθ×tanθ)+a+2×M
但し、aは、Lと第2出射面124の中心Bとの間の距離であり、Mは、第1出射面122の中心Cと平面ミラー202との間の距離である。
L 1 A = L × (cos θ d + sin θ d × tan θ w ) + a + 2 × M
Where a is the distance between L 2 and the center B of the second exit surface 124, and M is the distance between the center C of the first exit surface 122 and the plane mirror 202.

また、平面ミラー202によって反射された光10dの面Fにおける照射領域の端(放射角度2θで規定される放射プロファイルが面Fまで伝播したとき、面Fに形成される放射プロファイルの端)をDとすると、LとDとの間の距離LDは、下記のように表される。 Further, the end of the irradiation region on the surface F of the light 10d reflected by the plane mirror 202 (the end of the radiation profile formed on the surface F when the radiation profile defined by the radiation angle 2θ x propagates to the surface F) is obtained. When D, the distance L 1 D between L 1 and D is expressed as follows.

D=LA×tanθ
但し、θは、出射光10,12の放射角度の1/2の角度である。ここで、第1出射光10の放射角度と第2出射光12の放射角度とは等しい。
L 1 D = L 1 A × tan θ
However, (theta) is an angle of 1/2 of the radiation angle of the emitted light 10 and 12. FIG. Here, the radiation angle of the first outgoing light 10 and the radiation angle of the second outgoing light 12 are equal.

また、第2出射光12の面Fにおける照射領域の端(放射角度2θで規定される放射プロファイルが面Fまで伝播したとき、面Fに形成される放射プロファイルの端)をEとすると、LとEとの間の距離LEは、下記のように表される。 Further, when the end of the irradiation region on the surface F of the second outgoing light 12 (the end of the radiation profile formed on the surface F when the radiation profile defined by the radiation angle 2θ x propagates to the surface F) is E, the distance L 2 E between L 2 and E is represented as follows.

E=a×tanθ
このとき、L>LD+LEであれば、近似的に第1出射光10および第2出射光12は、面Fにおいて重ならない。したがって、点Aを焦点とし、面FのLを中心とする第1放物面ミラー212と、第2出射面124の中心Bを焦点とし、面FのLを中心とする第2放物面ミラー222と、を並列して一体的に形成することができる。
L 2 E = a × tan θ
At this time, if L 1 L 2 > L 1 D + L 2 E, the first outgoing light 10 and the second outgoing light 12 approximately do not overlap on the surface F. Therefore, the point A and the focal point, and the first parabolic mirror 212 centered on the L 1 side F, the center B of the second output surface 124 and a focal point, a second discharge around the L 2 side F The object mirror 222 can be integrally formed in parallel.

枠体300は、発光素子100、平面ミラー202を有する第1光学素子200、第1放物面ミラー212を有する第2光学素子210、および第2放物面ミラー222を有する第3光学素子220を固定することができる。枠体300は、出射光10,12の波長に対して透過性のある材質で形成されていることができる。これにより、出射光10、12のうちの少なくとも一部は、枠体300を透過することができる。また、反射光20,22のうちの少なくとも一部は、枠体300を透過することができる。枠体300は、例えば、石英、ガラス、水晶、プラスチックなどからなることができる。これらは、出射光10,12の波長に応じて適宜選択されることができる。これにより、光の吸収損失を低減することができる。図示はしないが、枠体300には、発光素子100と外部回路(図示しない)とを電気的に接続する電極が形成されていてもよい。   The frame 300 includes a light emitting element 100, a first optical element 200 having a plane mirror 202, a second optical element 210 having a first paraboloid mirror 212, and a third optical element 220 having a second paraboloid mirror 222. Can be fixed. The frame 300 can be made of a material that is transmissive to the wavelengths of the outgoing lights 10 and 12. Thereby, at least a part of the emitted lights 10 and 12 can pass through the frame 300. Further, at least a part of the reflected lights 20 and 22 can pass through the frame 300. The frame 300 can be made of, for example, quartz, glass, quartz, plastic, or the like. These can be appropriately selected according to the wavelengths of the outgoing lights 10 and 12. Thereby, the absorption loss of light can be reduced. Although not shown, the frame 300 may be formed with electrodes that electrically connect the light emitting element 100 and an external circuit (not shown).

発光装置1000の一例として、発光素子100がInGaAlP系の場合について説明したが、発光素子100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。   As an example of the light-emitting device 1000, the case where the light-emitting element 100 is an InGaAlP system has been described, but the light-emitting element 100 can use any material system capable of forming a light-emitting gain region. As the semiconductor material, for example, an AlGaN-based, InGaN-based, GaAs-based, InGaAs-based, GaInNAs-based, or ZnCdSe-based semiconductor material can be used.

本実施形態に係る発光装置1000は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、計測装置などの光源に適用されることができる。   The light emitting device 1000 according to the present embodiment can be applied to a light source such as a projector, a display, a lighting device, and a measuring device.

本実施形態に係る発光装置1000は、例えば、以下の特徴を有する。   The light emitting device 1000 according to the present embodiment has, for example, the following characteristics.

発光装置1000では、発光素子100がスーパールミネッセントダイオードであることができる。これにより、発光装置1000によれば、他の部材を介することなく、発光素子100が直接インコヒーレント光を出射することができる。したがって、例えば、発光素子としてレーザーダイオードを用いて蛍光体等に入射させることによりインコヒーレント光を得る場合と比べて、高い光利用効率を有することができる。さらに、装置の小型化を図ることができる。   In the light emitting device 1000, the light emitting element 100 may be a super luminescent diode. Thereby, according to the light-emitting device 1000, the light-emitting element 100 can directly emit incoherent light without using another member. Therefore, for example, compared with the case where incoherent light is obtained by using a laser diode as a light emitting element and making it enter into a fluorescent substance etc., it can have high light utilization efficiency. Furthermore, the apparatus can be reduced in size.

発光装置1000では、第1出射光10を反射させて第1放物面ミラー212に導く平面ミラー202を有することができる。これにより、互いに反対方向に向かって進む出射光10,12をそれぞれ第1放物面ミラー212および第2放物面ミラー222に入射させることができる。すなわち、互いに反対方向に向かって進む第1出射光10および第2出射光12の両方を利用することができる。したがって、発光素子100から出射される光10,12の光利用効率を高めることができる。   The light emitting device 1000 can include a flat mirror 202 that reflects the first outgoing light 10 and guides it to the first parabolic mirror 212. Thereby, the outgoing lights 10 and 12 traveling in opposite directions can be made incident on the first parabolic mirror 212 and the second parabolic mirror 222, respectively. That is, both the first outgoing light 10 and the second outgoing light 12 traveling in opposite directions can be used. Therefore, the light use efficiency of the light 10 and 12 emitted from the light emitting element 100 can be increased.

発光装置1000では、第1放物面ミラー212と、第2放物面ミラー222と、を有することができる。これにより、第1反射光20および第2反射光22を、平行光とすることができるため、後段の光学系の構成を簡素化することができる。   The light emitting device 1000 can include a first parabolic mirror 212 and a second parabolic mirror 222. Thereby, since the 1st reflected light 20 and the 2nd reflected light 22 can be made into parallel light, the structure of a back | latter stage optical system can be simplified.

発光装置1000では、第1放物面ミラー212の光軸Qと、第2放物面ミラー222の光軸Qとが、平行であることができる。したがって、第1反射光20の進む方向と第2反射光22の進む方向とを、同じ方向することができる。これにより、後段の光学系の構成を簡素化することができ、かつ、後段の光学系の光軸合わせを容易化することができる。 In the light emitting device 1000, the optical axis to Q 1 first parabolic mirror 212, the optical axis Q 2 of the second parabolic mirror 222 may be parallel. Accordingly, the traveling direction of the first reflected light 20 and the traveling direction of the second reflected light 22 can be the same direction. Thereby, the configuration of the subsequent optical system can be simplified, and the optical axis alignment of the subsequent optical system can be facilitated.

発光装置1000では、枠体300が、出射光10,12の波長に対して透過性のある材質で形成されていることができる。したがって、枠体300における光10,12,20,22の吸収損失を低減することができるため、より高い光利用効率を有することができる。   In the light emitting device 1000, the frame 300 can be formed of a material that is transmissive to the wavelengths of the emitted light 10 and 12. Therefore, since the absorption loss of the light 10, 12, 20, 22 in the frame 300 can be reduced, higher light utilization efficiency can be achieved.

2. 発光装置の製造方法
次に、発光装置1000の製造方法の例について、図面を参照しながら説明するが、以下の例に限定されるわけではない。
2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, an example of a method for manufacturing the light-emitting device 1000 will be described with reference to the drawings. However, the method is not limited to the following example.

次に、本実施形態に係る発光装置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、本実施形態に係る発光装置1000の製造工程を模式的に示す断面図である。   Next, a method for manufacturing the light emitting device according to this embodiment will be described with reference to the drawings. 5 and 6 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the light emitting device 1000 according to this embodiment.

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。   As shown in FIG. 5, the first cladding layer 104, the active layer 106, the second cladding layer 108, and the contact layer 110 are epitaxially grown in this order on the substrate 102. As a method for epitaxial growth, for example, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, MBE (Molecular Beam Epitaxy) method or the like can be used.

図6に示すように、コンタクト層110および第2クラッド層108をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて行われる。本工程により、柱状部111を形成することができる。   As shown in FIG. 6, the contact layer 110 and the second cladding layer 108 are patterned. The patterning is performed using, for example, a photolithography technique and an etching technique. By this step, the columnar portion 111 can be formed.

図3に示すように、柱状部111の側面を覆うように絶縁部116を形成する。具体的には、まず、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、塗布法などにより、第2クラッド層108の上方(コンタクト層110上を含む)に絶縁層(図示せず)を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層110の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁部116を形成することができる。   As shown in FIG. 3, the insulating part 116 is formed so as to cover the side surface of the columnar part 111. Specifically, first, an insulating layer (not shown) is formed above the second cladding layer 108 (including on the contact layer 110) by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a coating method, or the like. Next, the upper surface of the contact layer 110 is exposed using, for example, an etching technique. Through the above steps, the insulating portion 116 can be formed.

次に、コンタクト層110および絶縁部116の上に第2電極114を形成する。第2電極114は、例えば、真空蒸着法により形成される。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の製法は、例えば、上述した第2電極114の製法の例示と同じである。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。   Next, the second electrode 114 is formed on the contact layer 110 and the insulating portion 116. The second electrode 114 is formed by, for example, a vacuum evaporation method. Next, the first electrode 112 is formed under the lower surface of the substrate 102. The manufacturing method of the 1st electrode 112 is the same as the illustration of the manufacturing method of the 2nd electrode 114 mentioned above, for example. Note that the order of forming the first electrode 112 and the second electrode 114 is not particularly limited.

以上の工程により、発光素子100を製造することができる。   Through the above steps, the light-emitting element 100 can be manufactured.

図1に示すように、発光素子100、第1光学素子200、第2光学素子210、および第3光学素子220を枠体300に固定する。具体的には、例えば、発光素子100および光学素子200,210,220を接着剤(図示しない)等を用いて枠体300に固定する。   As shown in FIG. 1, the light emitting element 100, the first optical element 200, the second optical element 210, and the third optical element 220 are fixed to the frame body 300. Specifically, for example, the light emitting element 100 and the optical elements 200, 210, and 220 are fixed to the frame 300 using an adhesive (not shown) or the like.

以上の工程により、発光装置1000を製造することができる。   Through the above steps, the light-emitting device 1000 can be manufactured.

3. 発光装置の変形例
次に、本実施形態に係る発光装置の変形例について、図面を参照しながら説明する。図7は、本変形例に係る発光装置1001を模式的に示す断面図であり、図3に対応している。以下、本変形例に係る発光装置1001において、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。
3. Modification of Light Emitting Device Next, a modification of the light emitting device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 1001 according to this modification, and corresponds to FIG. Hereinafter, in the light emitting device 1001 according to the present modification, members having the same functions as those of the constituent members of the light emitting device 1000 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

発光装置1000の例では、図3に示すように、発光素子100が、絶縁部116と、絶縁部116とが形成されていない領域、すなわち柱状部111を形成している領域に屈折率差を設けて、光を閉じ込める屈折率導波型について説明した。これに対し、発光装置1001の発光素子100は、柱状部111を形成することによって屈折率差を設けず、利得領域120がそのまま導波領域となる、利得導波型であることができる。   In the example of the light emitting device 1000, as shown in FIG. 3, the light emitting element 100 has a refractive index difference in a region where the insulating portion 116 and the insulating portion 116 are not formed, that is, a region where the columnar portion 111 is formed. A refractive index waveguide type that provides and confines light has been described. On the other hand, the light-emitting element 100 of the light-emitting device 1001 can be of a gain waveguide type in which the columnar portion 111 is formed so that no refractive index difference is provided, and the gain region 120 becomes a waveguide region as it is.

発光装置1001では、図7に示すように、コンタクト層110および第2クラッド層108は、柱状部を構成せず、その側方に絶縁部は形成されない。絶縁部116は、利得領域120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120の上方に開口を有し、該開口ではコンタクト層110の上面が露出している。第2電極114は、その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とコンタクト層110との接触面は、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120の平面形状が決定されることができる。なお図示はしないが、第2電極114は、絶縁部116上には形成されず、利得領域120の上方のコンタクト層110上にのみ形成されていてもよい。   In the light emitting device 1001, as shown in FIG. 7, the contact layer 110 and the second cladding layer 108 do not constitute a columnar portion, and no insulating portion is formed on the side thereof. The insulating part 116 is formed on the contact layer 110 other than above the gain region 120. That is, the insulating part 116 has an opening above the gain region 120, and the upper surface of the contact layer 110 is exposed in the opening. The second electrode 114 is formed on the exposed contact layer 110 and the insulating portion 116. The contact surface between the second electrode 114 and the contact layer 110 has the same planar shape as that of the gain region 160. In the illustrated example, the current path between the electrodes 112 and 114 is determined by the planar shape of the contact surface between the second electrode 114 and the contact layer 110, and as a result, the planar shape of the gain region 120 can be determined. . Although not shown, the second electrode 114 may not be formed on the insulating portion 116 but may be formed only on the contact layer 110 above the gain region 120.

発光装置1001によれば、発光装置1000と同様に、他の部材を介することなく発光素子100が、直接インコヒーレント光を出射することができ、かつ第1出射光10および第2出射光12を利用することができるため、高い光利用効率を有することができる。   According to the light emitting device 1001, like the light emitting device 1000, the light emitting element 100 can directly emit incoherent light without passing through other members, and the first emitted light 10 and the second emitted light 12 can be emitted. Since it can be utilized, it can have high light utilization efficiency.

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1100について説明する。図8は、本実施形態に係るプロジェクター1100を模式的に示す図である。なお、図8では、便宜上プロジェクター1100を構成する筐体は省略している。
4). Next, the projector 1100 according to this embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram schematically showing a projector 1100 according to this embodiment. In FIG. 8, the casing that configures the projector 1100 is omitted for convenience.

プロジェクター1100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、上述した発光装置1000である。   In the projector 1100, the red light source (light emitting device) 1000R, the green light source (light emitting device) 1000G, and the blue light source (light emitting device) 1000B that emit red light, green light, and blue light are the light emitting device 1000 described above.

プロジェクター1100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)1004R,1004G,1004Bと、液晶ライトバルブ1004R,1004G,1004Bによって形成された像を拡大してスクリーン(表示面)1010に投射する投射レンズ(投射装置)1008と、を備えている。また、プロジェクター1100は、液晶ライトバルブ1004R,1004G,1004Bから出射された光を合成して投写レンズ1008に導くクロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)1006を備えていることができる。   The projector 1100 includes transmissive liquid crystal light valves (light modulation devices) 1004R, 1004G, and 1004B that modulate light emitted from the light sources 1000R, 1000G, and 1000B in accordance with image information, and liquid crystal light valves 1004R, 1004G, and 1004B, respectively. A projection lens (projection device) 1008 for enlarging and projecting the image formed on the screen (display surface) 1010. In addition, the projector 1100 can include a cross dichroic prism (color light combining unit) 1006 that combines the light emitted from the liquid crystal light valves 1004R, 1004G, and 1004B and guides the light to the projection lens 1008.

さらに、プロジェクター1000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1002R,1002G,1002B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1004R,1004G,1004Bを照明している。均一化光学系1002R,1002G、1002Bは、例えば、ホログラム1002a及びフィールドレンズ1002bによって構成される。   Further, in order to make the illuminance distribution of the light emitted from the light sources 1000R, 1000G, and 1000B uniform, the projector 1000 includes the uniformizing optical systems 1002R, 1002G, and 1002B on the downstream side of the light paths from the light sources 1000R, 1000G, and 1000B. The liquid crystal light valves 1004R, 1004G, and 1004B are illuminated with light that has been provided and has a uniform illuminance distribution. The uniformizing optical systems 1002R, 1002G, and 1002B are configured by, for example, a hologram 1002a and a field lens 1002b.

各液晶ライトバルブ1004R,1004G,1004B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1006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1006によりスクリーン1010上に投写され、拡大された画像が表示される。   The three colored lights modulated by the liquid crystal light valves 1004R, 1004G, and 1004B are incident on the cross dichroic prism 1006. This prism is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged in a cross shape on the inner surface thereof. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 1010 by the projection lens 1006 which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

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。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。   Further, although a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulator, a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. Examples of such a light valve include a reflective liquid crystal light valve and a digital micromirror device. Further, the configuration of the projection optical system is appropriately changed depending on the type of light valve used.

また、発光装置1000を、光源(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)の発光装置にも適用することが可能である。   Further, the light emitting device 1000 is a scanning type having scanning means that is an image forming apparatus that displays an image of a desired size on a display surface by scanning light from a light source (light emitting device) 1000 on a screen. The present invention can also be applied to a light emitting device of an image display device (projector).

本実施形態に係るプロジェクター1100は、本実施形態に係る発光装置(赤色光源1000R,緑色光源1000G,青色光源1000B)を含むことができる。したがって、プロジェクター1100によれば、光利用効率が高く、インコヒーレント光を得ることができる発光装置を光源として用いることができる。   The projector 1100 according to this embodiment can include the light emitting devices (red light source 1000R, green light source 1000G, blue light source 1000B) according to this embodiment. Therefore, according to the projector 1100, a light-emitting device that has high light utilization efficiency and can obtain incoherent light can be used as a light source.

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。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

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。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without substantially departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.

10 第1出射光、12 第2出射光、20 第1反射光、22 第2反射光、
100 発光素子、101 積層構造体、102 基板、104 第1クラッド層、
105 第1面、106 活性層、107 第2面、108 第2クラッド層、
110 コンタクト層、112 第1電極、114 第2電極、116 絶縁部、
120 利得領域、122 第1出射面、124 第2出射面、200 第1光学素子、
202 平面ミラー、210 第2光学素子、212 第1放物面ミラー、
220 第3光学素子、222 第2放物面ミラー、300 枠体、
1000,1001 発光装置、1100 プロジェクター、1002 均一化光学系、
1002a ホログラム、1002b フィールドレンズ、
1004 液晶ライトバルブ、1006 クロスダイクロイックプリズム、
1008 投写レンズ、1010 スクリーン
10 First outgoing light, 12 Second outgoing light, 20 First reflected light, 22 Second reflected light,
100 light emitting device, 101 laminated structure, 102 substrate, 104 first cladding layer,
105 first surface, 106 active layer, 107 second surface, 108 second cladding layer,
110 contact layer, 112 first electrode, 114 second electrode, 116 insulating portion,
120 gain region, 122 first exit surface, 124 second exit surface, 200 first optical element,
202 plane mirror, 210 second optical element, 212 first parabolic mirror,
220 third optical element, 222 second parabolic mirror, 300 frame,
1000, 1001 light emitting device, 1100 projector, 1002 homogenizing optical system,
1002a hologram, 1002b field lens,
1004 Liquid crystal light valve, 1006 Cross dichroic prism,
1008 Projection lens, 1010 screen

Claims (4)

スーパールミネッセントダイオードからなる発光素子であって、互いに反対方向に向かって進む光を出射する第1出射面および第2出射面を有する前記発光素子と、
前記第1出射面から出射される光を反射させる平面ミラーと、
前記平面ミラーによって反射された光を平行光に変換する第1放物面ミラーと、
前記第2出射面から出射された光を平行光に変換する第2放物面ミラーと、
を含み、
前記第1出射面は、前記平面ミラーに対して、前記第1放物面ミラーの焦点と対称となる位置に配置され、
前記第2出射面は、前記第2放物面ミラーの焦点に配置され、
前記第1放物面ミラーの光軸と、前記第2放物面ミラーの光軸とは、平行である、発光装置。
A light emitting element formed of a super luminescent diode, and the light emitting element having a first emission surface and the second emission surface to emit the light traveling toward the opposite directions to each other,
A plane mirror that reflects light emitted from the first emission surface;
A first parabolic mirror that converts light reflected by the plane mirror into parallel light;
A second parabolic mirror that converts light emitted from the second emission surface into parallel light;
Including
The first emission surface is disposed at a position symmetrical to the focal point of the first paraboloidal mirror with respect to the plane mirror.
The second exit surface is disposed at a focal point of the second parabolic mirror;
The light emitting device, wherein an optical axis of the first parabolic mirror and an optical axis of the second parabolic mirror are parallel.
請求項1において、
さらに、前記発光素子、前記平面ミラー、前記第1放物面ミラー、および前記第2放物面ミラーを固定する枠体を含み、
前記枠体は、前記第1出射面および前記第2出射面から出射される光に対して、透過性のある材質で形成されている、発光装置。
In claim 1,
And a frame for fixing the light emitting element, the plane mirror, the first parabolic mirror, and the second parabolic mirror,
The light emitting device, wherein the frame is formed of a material that is transmissive to light emitted from the first emission surface and the second emission surface.
請求項1または2において、
前記第1放物面ミラーおよび前記第2放物面ミラーは、一体的に形成されている、発光装置。
In claim 1 or 2,
The first parabolic mirror and the second parabolic mirror are integrally formed with a light emitting device.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発光装置と、
前記発光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、
を含むプロジェクター。
A light emitting device according to any one of claims 1 to 3,
A light modulation device that modulates light emitted from the light emitting device according to image information;
A projection device for projecting an image formed by the light modulation device;
Including projector.
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