JP6576592B2 - レーザ光源ユニット - Google Patents

Description

本発明は、複数のレーザ発振素子を含むレーザ光源ユニットに関する。

近年、プロジェクタ等の投射型表示装置の光源として、半導体レーザ等のレーザ発振素子が注目されている。レーザ発振素子は、発振される光の単色性、当該光の高指向性といった優れた特性を有する。また、レーザ発振素子は、低消費電力で駆動するというメリットも有する。そのため、レーザ発振素子は、現在普及しているランプの代わりとなる光源として期待されている。

しかしながら、１つのレーザ発振素子に、投射型表示装置で必要な光量を発生させることは困難である。そのため、投射型表示装置では、一般的に、複数のレーザ発振素子から構成される光源が使用される。

特許文献１、２では、プロジェクタ（投射型表示装置）において、複数のレーザ発振素子（半導体レーザ）から構成される光源を使用した技術が開示されている。以下においては、特許文献１に示される技術を、「関連技術Ａ」とも称する。また、以下においては、特許文献２に示される技術を、「関連技術Ｂ」とも称する。

特開２０１２−００９７６０号公報 特開２０１２−１５６２３３号公報

複数のレーザ発振素子（半導体レーザ）を備える光源装置等のレーザ光源ユニットでは、低コスト化のために、構成の簡素化が要求されている。関連技術Ａ，Ｂでは、複数のレーザ発振素子（半導体レーザ）の駆動のために、基板が必要であるため、上記の要求を満たすことはできない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、構成が簡素化されたレーザ光源ユニット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、本発明の一態様に係るレーザ光源ユニットは、第１および第２のレーザ発振素子と、前記第１および第２のレーザ発振素子を保持する筐体と、を備え、前記第１および第２のレーザ発振素子の各々は、第１電極および第２電極を有し、前記筐体には、前記第１のレーザ発振素子の前記第２電極と、前記第２のレーザ発振素子の前記第１電極とが挿入されている溝が設けられており、前記溝の内部には、前記第１のレーザ発振素子の前記第２電極と、前記第２のレーザ発振素子の前記第１電極とを電気的に接続する導電層が存在する。

本発明によれば、前記筐体には、前記第１のレーザ発振素子の前記第２電極と、前記第２のレーザ発振素子の前記第１電極とが挿入されている溝が設けられている。前記溝の内部には、前記第１のレーザ発振素子の前記第２電極と、前記第２のレーザ発振素子の前記第１電極とを電気的に接続する導電層が存在する。

これにより、基板を使用することなく、筐体の溝の内部において、前記第１のレーザ発振素子の前記第２電極と、前記第２のレーザ発振素子の前記第１電極とが電気的に接続される。そのため、構成が簡素化されたレーザ光源ユニットを提供することができる。

この発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１に係るレーザ光源ユニットの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るレーザ光源ユニットの構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係るレーザ発振素子の外観を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るレーザ光源ユニットの断面図である。 本発明の実施の形態３に係るレーザ光源ユニットの構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態４に係るレーザ光源ユニットの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る部品の断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るレーザ光源ユニット１００の断面図である。レーザ光源ユニット１００は、例えば、プロジェクタの光源として使用されるユニットである。

図１において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する。以下の図に示されるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向も、互いに直交する。以下においては、Ｘ方向と、当該Ｘ方向の反対の方向（−Ｘ方向）とを含む方向を「Ｘ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｙ方向と、当該Ｙ方向の反対の方向（−Ｙ方向）とを含む方向を「Ｙ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｚ方向と、当該Ｚ方向の反対の方向（−Ｚ方向）とを含む方向を「Ｚ軸方向」ともいう。

また、以下においては、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を含む平面を、「ＸＹ面」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＸＺ面」ともいう。また、以下においては、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＹＺ面」ともいう。

図１を参照して、レーザ光源ユニット１００は、ｎ個のレーザ発振素子３０と、筐体１０と、固定部材１８と、電極Ｅｄａ，Ｅｄｂとを備える。「ｎ」は、２以上の自然数である。本明細書においては、一例として、「ｎ」は、６であるとする。すなわち、レーザ光源ユニット１００は、６個のレーザ発振素子３０を備える。以下においては、レーザ光源ユニット１００が備えるｎ個のレーザ発振素子３０を、「レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ」とも称する。なお、「ｎ」は、６に限定されず、２から５のいずれか、または、７以上であってもよい。

図２は、本発明の実施の形態１に係るレーザ光源ユニット１００の構成を示す平面図である。なお、実施の形態１の特徴をわかり易くするために、図２では、レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの輪郭を点線で示し、かつ、後述の固定部材１８は示していない。

図３は、本発明の実施の形態１に係るレーザ発振素子３０の外観を示す図である。レーザ発振素子３０は、レーザ光を発振（射出）する素子である。以下においては、レーザ発振素子３０のうち、レーザ光を発振する面を、「光発振面」とも称する。図３（ａ）は、レーザ発振素子３０の光発振面を主に示す斜視図である。図３（ｂ）は、レーザ発振素子３０の底面側を主に示す斜視図である。なお、レーザ発振素子３０の内部に存在するレーザ素子（図示せず）、レーザ発振素子３０の構造、レーザ発振素子３０の動作原理等の説明は省略する。

図１、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して、レーザ発振素子３０は、ガラス３２、ステム３４、キャップ３６、電極３ａ，３ｂ、および、レーザ素子（図示せず）を有する。

ステム３４は、板状の部材である。ステム３４は、主面３４ａと，裏面としての冷却面３４ｂとを有する。ステム３４の主面３４ａには、レーザ素子（図示せず）が設けられる。冷却面３４ｂは、レーザ発振素子３０を冷却するための面である。

キャップ３６は、レーザ素子を収容する部材である。キャップ３６は、当該キャップ３６がレーザ素子を収容するように、ステム３４の主面３４ａに固定されている。すなわち、レーザ素子は、キャップ３６により封止されている。キャップ３６の上面には、開口が設けられる。ガラス３２は、透光性を有する。ガラス３２は、キャップ３６の開口を塞ぐように、キャップ３６に設けられる。

レーザ発振素子３０は、電極３ａおよび電極３ｂを利用して駆動する素子である。具体的には、レーザ素子には、電極３ａ，３ｂを利用して、電流が供給される。レーザ素子は、当該レーザ素子に電流が供給されることにより、レーザ光を発振（射出）する。当該レーザ光は、ガラス３２を介して、外部へ射出される。以下においては、電極３ａ，３ｂの各々を、「電極３」とも称する。電極３の形状は、棒状である。

また、図１および図２を参照して、筐体１０の形状は、一例として、直方体である。平面視（ＸＹ面）における筐体１０の形状は、長尺状（長方形）である。筐体１０は、例えば、金属で構成されている。筐体１０は、上面１０ａと、裏面１０ｂとを有する。裏面１０ｂは平面である。裏面１０ｂは、筐体１０を冷却するための冷却面として機能する。

詳細は後述するが、筐体１０は、ｎ個のレーザ発振素子３０を保持する。筐体１０には、複数の溝Ｖ１ａと、複数の溝Ｖ１ｂとが設けられている。図２では、一例として、４個の溝Ｖ１ａと、４個の溝Ｖ１ｂが示されている。以下においては、溝Ｖ１ａおよび溝Ｖ１ｂの各々を、「溝Ｖ１」とも称する。平面視（ＸＹ面）における溝Ｖ１の形状は、長尺状である。

図２を参照して、筐体１０は、長尺状の領域Ｒｇ１，Ｒｇ２を有する。筐体１０の領域Ｒｇ１，Ｒｇ２の各々には、直線状に並ぶ４個の溝Ｖ１が設けられている。領域Ｒｇ１，Ｒｇ２の各々の４個の溝Ｖ１は、溝Ｖ１ｂ、２個の溝Ｖ１ａ、および、溝Ｖ１ｂである。すなわち、筐体１０の一方の端部には、２個の溝Ｖ１ｂが設けられている。筐体１０の他方の端部には、２個の溝Ｖ１ｂが設けられている。

各溝Ｖ１は、筐体１０の上部（上面１０ａ側）に設けられている。詳細は後述するが、各溝Ｖ１は、レーザ発振素子３０の電極３が挿入される溝である。

筐体１０には、一例として、４つの溝Ｖ１ａと、４つの溝Ｖ１ｂとが設けられている。各溝Ｖ１ａは、複数のレーザ発振素子３０を一定の間隔で配置できるように、構成されている。各溝Ｖ１ａの形状および位置は、レーザ発振素子３０の外形、電極３ａと電極３ｂとの間隔を考慮して、設定されている。また、各溝Ｖ１ａの深さは、電極３の長さを考慮して、設定されている。各溝Ｖ１ａは、当該溝Ｖ１ａが筐体１０を貫通しないように、構成されている。

領域Ｒｇ１，Ｒｇ２の各々に含まれる２個の溝Ｖ１ｂには、それぞれ、電極Ｅｄａおよび電極Ｅｄｂが設けられている。電極Ｅｄａおよび電極Ｅｄｂは、複数のレーザ発振素子３０に電流を供給するための電極である。電極Ｅｄａ，Ｅｄｂは、当該電極Ｅｄａ，Ｅｄｂと、複数のレーザ発振素子３０との電気的接続を容易にするために設けられている。電極Ｅｄａ，Ｅｄｂの形状、大きさ等は、レーザ光源ユニット１００を搭載するプロジェクタの形態にあうように、決定される。また、レーザ光源ユニット１００を搭載するプロジェクタの形態によって、電極Ｅｄａ，Ｅｄｂの要否も決定される。

筐体１０の領域Ｒｇ１には、レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃが配置されている。また、筐体１０の領域Ｒｇ２には、レーザ発振素子３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが配置されている。

なお、図１は、図２の領域Ｒｇ１に対応する、レーザ光源ユニット１００の断面図である。レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々の電極３ａ，３ｂは、隣接する２個の溝Ｖ１の間の領域を跨ぐ。例えば、レーザ発振素子３０ａの電極３ａ，３ｂは、それぞれ、隣接する溝Ｖ１ｂ，Ｖ１ａに挿入されている。また、例えば、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａ，３ｂは、それぞれ、隣接する２つの溝Ｖ１ａに挿入されている。

筐体１０の溝Ｖ１ａには、隣接する２個のレーザ発振素子３０の一方の電極３ｂと、当該２個のレーザ発振素子３０の他方の電極３ａとが挿入されている。例えば、溝Ｖ１ａには、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが挿入されている。

溝Ｖ１ａの内部には、導電層１２および絶縁層１１が設けられている。すなわち、溝Ｖ１ａの内部には、導電層１２および絶縁層１１が存在する。絶縁層１１は、筐体１０と、溝Ｖ１に挿入されている１以上の電極３とを絶縁する層である。例えば、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが挿入されている溝Ｖ１ａの絶縁層１１は、筐体１０と、当該レーザ発振素子３０ａの電極３ｂ、および、当該レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを絶縁する。

絶縁層１１は、例えば、当該絶縁層１１が溝Ｖ１ａの側面および底面に接するように、設けられている。

導電層１２は、絶縁層１１上に設けられている。導電層１２は、導体である。溝Ｖ１ａの導電層１２は、隣接する２個のレーザ発振素子３０の一方の電極３ｂと、当該２個のレーザ発振素子３０の他方の電極３ａと接続される。すなわち、導体である導電層１２は、隣接する２個のレーザ発振素子３０の一方の電極３ｂと、当該２個のレーザ発振素子３０の他方の電極３ａとを電気的に接続する層である。

導電層１２は、例えば、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａと接続される。すなわち、導電層１２は、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを電気的に接続する。

なお、電極Ｅｄａは、レーザ発振素子３０ａの電極３ａと電気的に接続される。また、電極Ｅｄｂは、レーザ発振素子３０ｃの電極３ｂと電気的に接続される。これにより、電極Ｅｄａと電極Ｅｄｂとの間において、レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、電気的に直列に接続されている。

なお、図２の領域Ｒｇ２の構成は、図１を使用して説明した、領域Ｒｇ１の構成と同様であるので、詳細な説明は行わない。

固定部材１８は、ｎ個のレーザ発振素子３０を、筐体１０に固定するための部材である。具体的には、ｎ個のレーザ発振素子３０は、固定部材１８により、筐体１０の上面１０ａに固定される。なお、各レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂは、筐体１０のうち、溝Ｖ１以外の部分と接触する。そのため、各レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂの接触面積は、大きい。これにより、各レーザ発振素子３０が発する熱を、筐体１０を介して、裏面１０ｂから放出することができる。

なお、筐体１０の裏面１０ｂは、溝、突起等がない平面である。そのため、筐体１０の裏面１０ｂと、排熱のための冷却装置との接触面積を大きくとることができる。また、筐体１０の裏面１０ｂが平面であるため、冷却装置の構成、筐体１０と冷却装置との組み立て等も容易にすることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、筐体１０には、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが挿入されている溝Ｖ１ａが設けられている。溝Ｖ１ａの内部には、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを電気的に接続する導電層１２が存在する。

これにより、基板を使用することなく、筐体１０の溝Ｖ１ａの内部において、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが電気的に接続される。そのため、構成が簡素化されたレーザ光源ユニットを提供することができる。また、簡易な構成で、複数のレーザ発振素子を保持することができる。

また、本実施の形態によれば、簡易な形状の筐体１０に、レーザ発振素子３０を固定した構成である。そのため、レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂの大部分を、筐体１０に接合できる。レーザ光源ユニット１００の筐体１０の裏面１０ｂ（冷却面）は、平面である。したがって、筐体１０と冷却装置との組み立てが容易であるとともに、より大きな放熱面積を得ることが可能となる。そのため、優れた排熱特性を有するレーザ光源ユニット１００を提供することができる。

なお、複数のレーザ発振素子を使用して、プロジェクタ等の光源を構成する場合、安定したレーザ出力を確保するために、各レーザ発振素子の温度を一定に保つ必要がある。また、レーザ発振素子の温度が高温になった場合、レーザ出力が低下する場合がある。そのため、レーザ発振素子の冷却のために、当該レーザ発振素子に冷却構造が付加される場合がある。この場合、排熱効率が高いことが望ましい。

そこで、関連技術Ａでは、以下の構成が使用される。具体的には、関連技術Ａでは複数の励起光源が光源保持体に設けられている、複数の励起光源は、基板により、電気的に接続される。また、複数の励起光源は、ヒートシンクと当接する。

この構成では、光源装置に、基板を内包するための空間を設ける必要がある。また、励起光源からヒートシンクまでの距離が大きい。そのため、励起光源を効率よく冷却することが困難であるという問題がある。

また、関連技術Ｂでは、支持部材、保持部材等を組み合わせた構成が使用される。そのため、光源装置の部品点数が多く、光源装置の組み立てが複雑である。そのため、コストの面でも不利であるという問題がある。

また、１個のレーザ発振素子の出力は、一般的に、数ミリワット（ｍＷ）から数ワット（Ｗ）である。すなわち、１個のレーザ発振素子の出力は、プロジェクタ等の光源に要求されるの出力（数十ワット（Ｗ））より、大幅に小さい。そのため、複数のレーザ発振素子を並べることにより、１つの光源を構成するのが一般的である。なお、レーザ発振素子を安定的に駆動させるためには、ステムの冷却面を一定の温度に制御する必要がある。

しかしながら、複数のレーザ発振素子を並べた構成に、各レーザ発振素子の２つの電極に電流を供給するための電気回路と、ステムの冷却面を冷却する構造とを設ける場合、当該構成が複雑になるという問題がある。

そこで、本実施の形態のレーザ光源ユニット１００は上記のように構成されるため、上記の各問題を解決することができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態の構成は、はんだを使用した構成（以下、「構成ＣｔＡ」とも称する）である。以下においては、構成ＣｔＡが適用されたレーザ光源ユニットを、「レーザ光源ユニット１００Ａ」とも称する。

図４は、本発明の実施の形態２に係るレーザ光源ユニット１００Ａの断面図である。レーザ光源ユニット１００Ａは、図１のレーザ光源ユニット１００と比較して、固定部材１８を備えない点が異なる。レーザ光源ユニット１００Ａのそれ以外の構成は、レーザ光源ユニット１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

レーザ光源ユニット１００Ａでは、ｎ個のレーザ発振素子３０は、はんだ（金属）により、筐体１０と接合されている。具体的には、レーザ光源ユニット１００Ａの各レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂは、はんだにより、筐体１０と接合されている。そのため、レーザ光源ユニット１００Ａでは、各レーザ発振素子３０を、筐体１０に固定するための固定部材１８が不要である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、固定部材１８が不要であるため、レーザ光源ユニット１００Ａの組み立てを簡素化することができる。そのため、レーザ光源ユニット１００Ａの製造コストを抑えることが可能となる。

また、はんだ等の金属により、各レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂが筐体１０と接合されるため、各レーザ発振素子３０が発する熱を、効率よく、筐体１０へ伝えることができる。したがって、各レーザ発振素子３０の出力を安定させることができる。

なお、実施の形態１のレーザ光源ユニット１００に、構成ＣｔＡを適用した構成（以下、「構成ＣｔＮＡ」とも称する）としてもよい。構成ＣｔＮＡでは、各レーザ発振素子３０の冷却面３４ｂが、はんだにより、筐体１０と接合されているのに加え、さらに、固定部材１８により、当該各レーザ発振素子３０が筐体１０に固定される。そのため、構成ＣｔＮＡでは、実施の形態２の効果に加え、各レーザ発振素子３０を筐体１０に強固に固定することができるという効果が得られる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態の構成は、レーザ光源ユニットが備えるｎ個のレーザ発振素子３０が直列に接続される構成（以下、「構成ＣｔＢ」とも称する）である。以下においては、構成ＣｔＢが適用されたレーザ光源ユニットを、「レーザ光源ユニット１００Ｂ」とも称する。

レーザ光源ユニット１００Ｂは、ｎ個のレーザ発振素子３０を備える。本実施の形態では、「ｎ」は、一例として、６である。以下においては、レーザ光源ユニット１００Ｂが備えるｎ個のレーザ発振素子３０を、「レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ」とも称する。

図５は、本発明の実施の形態３に係るレーザ光源ユニット１００Ｂの構成を示す平面図である。なお、実施の形態３の特徴をわかり易くするために、図５では、レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの輪郭を点線で示し、かつ、固定部材１８は示していない。

レーザ光源ユニット１００Ｂは、図１および図２のレーザ光源ユニット１００と比較して、筐体１０の代わりに筐体１０Ｂを備える点と、２個の電極Ｅｄａの代わりに１個の電極Ｅｄａを備える点と、２個の電極Ｅｄｂの代わりに１個の電極Ｅｄｂを備える点と、領域Ｒｇ１，Ｒｇ２の代わりに領域Ｒｇ１Ｂ，Ｒｇ２Ｂを有する点と、領域Ｒｇ３をさらに有する点とが異なる。レーザ光源ユニット１００Ｂのそれ以外の構成は、レーザ光源ユニット１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

筐体１０Ｂは、筐体１０と比較して、４個の溝Ｖ１ｂの代わりに２個の溝Ｖ１ｂが設けられている点と、溝Ｖ１ａｘをさらに有する点とが異なる。筐体１０Ｂのそれ以外の構成は、筐体１０と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

また、筐体１０Ｂにおける、２個の溝Ｖ１ｂの内部構成は、図１の筐体１０の溝Ｖ１ｂの内部構成と同様なので詳細な説明は繰り返さない。また、筐体１０Ｂにおける、４個の溝Ｖ１ａの内部構成は、図１の筐体１０の溝Ｖ１ａの内部構成と同様なので詳細な説明は繰り返さない。すなわち、各溝Ｖ１ｂの内部、および、各溝Ｖ１ａの内部には、図１と同様に、導電層１２および絶縁層１１が設けられている。

絶縁層１１は、筐体１０Ｂと、溝Ｖ１に挿入されている１以上の電極３とを絶縁する層である。例えば、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが挿入されている溝Ｖ１ａの絶縁層１１は、筐体１０Ｂと、当該レーザ発振素子３０ａの電極３ｂ、および、当該レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを絶縁する。

レーザ光源ユニット１００Ｂのｎ個のレーザ発振素子３０は、図１のように、固定部材１８により、筐体１０Ｂに固定されている。また、前述したように、ｎ個のレーザ発振素子３０の各々は、電極３ａおよび電極３ｂを利用して駆動する素子である。レーザ光源ユニット１００Ｂでは、１個の電極Ｅｄａと１個の電極Ｅｄｂとの間において、ｎ個のレーザ発振素子３０（レーザ発振素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）が、電気的に直列に接続されている。

領域Ｒｇ１Ｂは、図２の領域Ｒｇ１と比較して、２個の溝Ｖ１ｂの代わりに１個の溝Ｖ１ｂを含む点が異なる。すなわち、領域Ｒｇ１Ｂには、１個の溝Ｖ１ｂと、２個の溝Ｖ１ａとが設けられている。

領域Ｒｇ１Ｂにおける、１個の溝Ｖ１ｂ、および、２個の溝Ｖ１ａには、図１と同様に、レーザ発振素子３０ａ，３０ｂが固定される。例えば、領域Ｒｇ１Ｂの溝Ｖ１ｂには、レーザ発振素子３０ａの電極３ａが挿入されている。レーザ発振素子３０ａの電極３ａは、１個の電極Ｅｄａと電気的に接続される。

また、領域Ｒｇ１Ｂにおいて、２個の溝Ｖ１ａのうち左側の溝Ｖ１ａには、例えば、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが挿入されている。なお、導電層１２により、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとが電気的に接続される。

領域Ｒｇ３は、溝Ｖ１ａｘを含む。溝Ｖ１ａｘの形状は、一例として、コの字状である。溝Ｖ１ａｘには、レーザ発振素子３０ｃの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｄの電極３ａとが挿入されている。溝Ｖ１ａｘの内部には、溝Ｖ１ａと同様に、導電層１２および絶縁層１１が設けられている。溝Ｖ１ａｘの導電層１２は、当該溝Ｖ１ａｘに挿入されている２つの電極３を電気的に接続する。すなわち、溝Ｖ１ａｘの導電層１２は、レーザ発振素子３０ｃの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｄの電極３ａとを電気的に接続する。

領域Ｒｇ２Ｂは、図２の領域Ｒｇ２と比較して、２個の溝Ｖ１ｂの代わりに１個の溝Ｖ１ｂを含む点が異なる。すなわち、領域Ｒｇ２Ｂには、１個の溝Ｖ１ｂと、２個の溝Ｖ１ａとが設けられている。領域Ｒｇ２Ｂにおける、１個の溝Ｖ１ｂ、および、２個の溝Ｖ１ａには、電気的に直列に接続されたレーザ発振素子３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが固定される。例えば、領域Ｒｇ２Ｂの溝Ｖ１ｂには、レーザ発振素子３０ｆの電極３ｂが挿入されている。レーザ発振素子３０ｆの電極３ｂは、領域Ｒｇ２Ｂにおける１個の電極Ｅｄｂと電気的に接続される。

また、領域Ｒｇ１Ｂにおいて、２個の溝Ｖ１ａのうち右側の溝Ｖ１ａには、例えば、レーザ発振素子３０ｄの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｅの電極３ａとが挿入されている。

以上説明したように、本実施の形態によれば、１個の電極Ｅｄａと１個の電極Ｅｄｂとの間において、ｎ個のレーザ発振素子３０が、電気的に直列に接続されている。すなわち、１個の電極Ｅｄａと１個の電極Ｅｄｂとを使用することにより、レーザ光源ユニット１００Ｂのｎ個のレーザ発振素子３０に電流を供給することができる。つまり、外部から、レーザ光源ユニット１００Ｂに対し電流を供給するための端子は、２つのみである。

これにより、レーザ光源ユニット１００Ｂの構成を簡素化できる。そのため、レーザ光源ユニットをプロジェクタ（投射型表示装置）へ組み込む際のインターフェースを簡素化することができる。したがって、プロジェクタ（投射型表示装置）内でのレーザ光源ユニットの配置の自由度を高めることができる。

なお、本実施の形態の構成ＣｔＢに、前述の構成ＣｔＡ適用した構成（以下、「構成ＣｔＢａ」とも称する）としてもよい。構成ＣｔＢａでは、ｎ個のレーザ発振素子３０は、はんだ（金属）により、筐体１０Ｂと接合されている。また、構成ＣｔＢａでは、固定部材１８が使用されない。

また、構成ＣｔＢａにおいて、固定部材１８を使用した構成（以下、「構成ＣｔＮＢａ」とも称する）としてもよい。構成ＣｔＮＢａでは、はんだ（金属）および固定部材１８により、各レーザ発振素子３０が筐体１０Ｂに固定される。

＜実施の形態４＞
本実施の形態の構成は、筐体に対し、絶縁、導電等の機能を追加可能な構成（以下、「構成ＣｔＣ」とも称する）である。以下においては、構成ＣｔＣが適用されたレーザ光源ユニットを、「レーザ光源ユニット１００Ｃ」とも称する。

図６は、本発明の実施の形態４に係るレーザ光源ユニット１００Ｃの構成の一部を示す斜視図である。レーザ光源ユニット１００Ｃは、図１のレーザ光源ユニット１００と比較して、筐体１０の代わりに筐体１０Ｎを備える点と、複数の部品５０を備える点とが異なる。レーザ光源ユニット１００Ｃのそれ以外の構成は、レーザ光源ユニット１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

筐体１０Ｎは、筐体１０と比較して、各溝Ｖ１ａの内部に、導電層１２および絶縁層１１が存在しない点が異なる。筐体１０Ｎのそれ以外の構成および機能は、筐体１０と同様なので詳細な説明は繰り返さない。筐体１０Ｎは、機械的な加工のみで形成された部品である。

次に、部品５０について説明する。図７は、本発明の実施の形態３に係る部品５０の断面図である。部品５０は、例えば、図７（ａ）に示す構成を有する。図６および図７（ａ）を参照して、部品５０の形状は、底を有し、蓋が存在しない箱形状である。

部品５０は、部材５１と、導電層１２とを含む。部材５１の形状は、底を有し、蓋が存在しない箱形状である。部材５１は、絶縁材料で構成される。当該絶縁材料は、例えば、プラスチック、シリコン等である。部材５１の内部の一部（底面）には、図７（ａ）のように、導電層１２が形成されている。

なお、部品５０の構成は、図７（ａ）の構成に限定されない。部品５０の構成は、例えば、図７（ｂ）の構成であってもよい。すなわち、図７（ｂ）のように、部品５０の部材５１の内部全体に、導電層１２が形成されていてもよい。

筐体１０Ｎの各溝Ｖ１ａには、部品５０が、当該筐体１０Ｎの外部から挿入される。以下においては、筐体１０Ｎの各溝Ｖ１ａに部品５０が挿入されている、当該筐体１０Ｎの状態を、「状態Ｓｔ１」とも称する。状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎの各溝Ｖ１ａには、部材５１および導電層１２が存在する。

すなわち、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎの各溝Ｖ１ａに存在する導電層１２は、筐体１０Ｎの外部から溝Ｖ１ａに挿入されたものである。また、前述したように、部材５１は、絶縁材料で構成される。そのため、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎの部材５１は、絶縁層として機能する。すなわち、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎの各溝Ｖ１ａに存在する、絶縁層としての部材５１は、筐体１０Ｎの外部から溝Ｖ１ａに挿入されたものである。したがって、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎは、図１の筐体１０と同様に、導電層１２および絶縁層（部材５１）を有する。

レーザ光源ユニット１００Ｃでは、図１のレーザ光源ユニット１００と同様に、固定部材１８により、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎに対し、ｎ個のレーザ発振素子３０が固定されている。そのため、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎに存在する導電層１２および絶縁層（部材５１）は、それぞれ、筐体１０の導電層１２および絶縁層１１と同様な機能を有する。

例えば、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎに存在する溝Ｖ１ａに挿入されている部品５０の導電層１２は、レーザ発振素子３０ａの電極３ｂと、レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを電気的に接続する。また、例えば、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎに存在する溝Ｖ１ａに挿入されている部品５０の絶縁層（部材５１）は、筐体１０Ｎと、当該レーザ発振素子３０ａの電極３ｂ、および、当該レーザ発振素子３０ｂの電極３ａとを絶縁する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、筐体１０Ｎは機械的な加工のみで形成されたものであり、部品５０は、絶縁および導電の機能を有する。これにより、筐体１０Ｎ等の部品の加工を容易にすることができる。また、筐体１０Ｎ自身の構成を簡素化できる。そのため、レーザ光源ユニット１００Ｃのコストを抑えることが可能となる。

また、筐体１０Ｎの溝Ｖ１ａに部品５０を挿入するという簡易な構成とすることにより、組み立て作業を容易にすることが可能となる。

なお、本実施の形態の構成ＣｔＣに、前述の構成ＣｔＡ適用した構成（以下、「構成ＣｔＣａ」とも称する）としてもよい。構成ＣｔＣａでは、ｎ個のレーザ発振素子３０は、はんだ（金属）により、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎと接合されている。また、構成ＣｔＣａでは、固定部材１８が使用されない。

また、構成ＣｔＣａにおいて、固定部材１８を使用した構成（以下、「構成ＣｔＮＣａ」とも称する）としてもよい。構成ＣｔＮＣａでは、固定部材１８により、各レーザ発振素子３０が、状態Ｓｔ１の筐体１０Ｎに固定される。

＜変形例１＞
本変形例の構成は、レーザ光源ユニットの筐体の材料が、熱伝導に優れた金属である構成（以下、「構成ＣｔＸ」とも称する）である。当該熱伝導に優れた金属は、例えば、アルミ、銅などである。構成ＣｔＸは、実施の形態１から４までの構成に適用可能である。

以下においては、構成ＣｔＸを、実施の形態１のレーザ光源ユニット１００に適用した構成を、「構成Ｃｔ１ｘ」とも称する。構成Ｃｔ１ｘにおけるレーザ光源ユニット１００の筐体１０は、アルミまたは銅で構成されている。

構成Ｃｔ１ｘによれば、レーザ発振素子３０が発する熱を、効率よく、筐体１０の裏面１０ｂ（冷却面）へ伝えることができる。そのため、冷却性能に優れた筐体を実現することができる。したがって、裏面１０ｂ（冷却面）に伝わった熱を、図示しない冷却装置により排熱することが可能となる。

図１の筐体１０の厚みＴｈ１は、筐体１０の剛性、熱伝導の効率等を考慮して、決められている。一般的には、厚みＴｈ１が大きい程、熱伝達のための熱抵抗が増大し、筐体１０の排熱効率が低下する。また、厚みＴｈ１が小さい程、筐体１０の剛性が低下する。この場合、レーザビームの出射方向が安定せず、図示しない投射型表示装置の光学系での利用効率が低下する。このため、厚みＴｈ１は、３ミリから５ミリ程度が望ましい。

以上の本変形例によれば、筐体１０は、熱伝導に優れた金属で構成されている。そのため、複数のレーザ発振素子３０を、同時に効率よく冷却することができる。

以下においては、構成ＣｔＸを、実施の形態２の構成ＣｔＡに適用した構成を、「構成ＣｔＡｘ」とも称する。構成ＣｔＡｘにおけるレーザ光源ユニット１００Ａの筐体１０は、アルミまたは銅で構成されている。また、構成ＣｔＸは、実施の形態２の構成ＣｔＮＡに適用してもよい。

また、以下においては、構成ＣｔＸを、実施の形態３の構成ＣｔＢに適用した構成を、「構成ＣｔＢｘ」とも称する。構成ＣｔＢｘにおけるレーザ光源ユニット１００Ｂの筐体１０Ｂは、アルミまたは銅で構成されている。また、構成ＣｔＸは、実施の形態３の構成ＣｔＢａに適用してもよい。また、構成ＣｔＸは、実施の形態３の構成ＣｔＮＢａに適用してもよい。

また、以下においては、構成ＣｔＸを、実施の形態４の構成ＣｔＣに適用した構成を、「構成ＣｔＣｘ」とも称する。構成ＣｔＣｘにおけるレーザ光源ユニット１００Ｃの筐体１０Ｎは、アルミまたは銅で構成されている。また、構成ＣｔＸは、実施の形態４の構成ＣｔＣａに適用してもよい。また、構成ＣｔＸは、実施の形態４の構成ＣｔＮＣａに適用してもよい。

なお、本発明は、上記の各実施の形態の形態、および、変形例のみに限定されるものではない。すなわち、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態、変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態、変形例を適宜、変形、省略することが可能である。

例えば、ｎ個のレーザ発振素子３０の配置状態は、例えば、図２のような状態に限定されない。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

３，３ａ，３ｂ，Ｅｄａ，Ｅｄｂ 電極、１０，１０Ｂ，１０Ｎ 筐体、１１ 絶縁層、１２ 導電層、１８ 固定部材、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ レーザ発振素子、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ レーザ光源ユニット、Ｖ１，Ｖ１ａ，Ｖ１ａｘ，Ｖ１ｂ 溝。

Claims (8)

1. 第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）と、
   前記第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）を保持する筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）と、を備え、
   前記第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）の各々は、第１電極（３ａ）および第２電極（３ｂ）を有し、
   前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）には、前記第１のレーザ発振素子（３０ａ）の前記第２電極（３ｂ）と、前記第２のレーザ発振素子（３０ｂ）の前記第１電極（３ａ）とが挿入されている溝（Ｖ１ａ）が設けられており、
   前記溝（Ｖ１ａ）の内部には、前記第１のレーザ発振素子（３０ａ）の前記第２電極（３ｂ）と、前記第２のレーザ発振素子（３０ｂ）の前記第１電極（３ａ）とを電気的に接続する導電層（１２）が存在する
   レーザ光源ユニット。
2. 前記導電層（１２）は、前記筐体（１０Ｎ）の外部から前記溝（Ｖ１ａ）に挿入されたものである
   請求項１に記載のレーザ光源ユニット。
3. 前記溝（Ｖ１ａ）の内部には、前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）と、前記第１のレーザ発振素子（３０ａ）の前記第２電極（３ｂ）、および、前記第２のレーザ発振素子（３０ｂ）の前記第１電極（３ａ）とを絶縁する絶縁層（１１，５１）が存在する
   請求項１または２に記載のレーザ光源ユニット。
4. 前記絶縁層（５１）は、前記筐体（１０Ｎ）の外部から前記溝（Ｖ１ａ）に挿入されたものである
   請求項３に記載のレーザ光源ユニット。
5. 前記レーザ光源ユニットは、さらに、
   前記第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）を、前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）に固定するための固定部材（１８）を備える
   請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
6. 前記第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）は、はんだにより、前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）と接合されている
   請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
7. 前記レーザ光源ユニットは、前記第１および第２のレーザ発振素子（３０ａ，３０ｂ）を含む複数のレーザ発振素子（３０）を備え、
   前記複数のレーザ発振素子（３０）は、前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）に固定されており、
   前記複数のレーザ発振素子（３０）の各々は、前記第１電極（３ａ）および前記第２電極（３ｂ）を有し、
   前記複数のレーザ発振素子（３０）の各々は、前記第１電極（３ａ）および前記第２電極（３ｂ）を利用して駆動する素子であり、
   前記複数のレーザ発振素子（３０）は、電気的に直列に接続されている
   請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
8. 前記筐体（１０，１０Ｂ，１０Ｎ）は、アルミまたは銅で構成されている
   請求項１から７のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。

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