JP2011049416A

JP2011049416A - Light emitting device, and projector

Info

Publication number: JP2011049416A
Application number: JP2009197789A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Mochizuki; 理光望月
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: JP5304540B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device that can obtain illumination light having a small emission angle and generates high output. <P>SOLUTION: The light emitting device 1000 has a plurality of light emitting elements 100a, 100b, 100c arrayed in a predetermined direction, wherein the first light emitting element 100a among the plurality of light emitting elements is positioned at one end of the plurality of arrayed light emitting elements, the second light emitting element 100b among the plurality of light emitting elements is positioned at the other end of the plurality of arrayed light emitting elements, and the third light emitting element 100c among the plurality of light emitting elements is positioned between the first light emitting element and second light emitting element, at least a part of a core layer 111 including light emission surfaces 150 of the first light emitting element and second light emitting element being such that a film thickness of a first guide layer 106 is thicker than that of a first guide layer of the third light emitting element, and a film thickness of a second guide layer 110 is thicker than that of a second guide layer of the third light emitting element. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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、プロジェクターの光源用の発光装置として、高輝度で色再現性に優れたレーザー素子を有する発光装置が期待されている。このような光源用の発光装置では、明るい画像を表示するために、高出力化が望まれている。高出力化を図る方法として、例えば特許文献１には、発光素子を多段に積んだ構造の発光装置が提案されている。 In recent years, a light emitting device having a laser element with high brightness and excellent color reproducibility is expected as a light emitting device for a light source of a projector. In such a light emitting device for a light source, high output is desired in order to display a bright image. As a method for achieving higher output, for example, Patent Document 1 proposes a light emitting device having a structure in which light emitting elements are stacked in multiple stages.

しかしながら、各レーザー素子から出射される光は放射角は、基板面に水平な方向の放射角は十分に小さいが、基板面に垂直な方向の放射角は大きいため、発光装置の出射する照明光の放射角が垂直方向に大きくなってしまい、特に多段にするとエテンデュー（発光面積×立体角角）が大きくなってしまう問題がある。このような発光装置では、例えばプロジェクターの光学系が大型化する場合がある。 However, the light emitted from each laser element has a radiation angle that is sufficiently small in the direction parallel to the substrate surface, but the radiation angle in the direction perpendicular to the substrate surface is large. The emission angle becomes larger in the vertical direction, and in particular, when there are multiple stages, the etendue (light emitting area × solid angle) is increased. In such a light emitting device, for example, the optical system of the projector may be increased in size.

特開２００４−１４６７２０号公報JP 2004-146720 A

本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、放射角の小さい照明光を得ることができ、かつ高出力である発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を有するプロジェクターを提供することにある。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a light-emitting device that can obtain illumination light with a small radiation angle and has high output. Another object of some embodiments of the present invention is to provide a projector having the light-emitting device.

本発明に係る発光装置は、
第１ガイド層と第２ガイド層とで挟まれた活性層を有するコア層と、前記コア層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、を有する積層構造体を備える発光素子を含み、
前記積層構造体において、前記コア層の露出する面に前記活性層に生じる光を出射する出射面を有し、
前記発光素子は、所定の方向に複数配列され、
複数の前記発光素子のうちの第１発光素子は、配列された複数の前記発光素子の一方の端に位置し、
複数の前記発光素子のうちの第２発光素子は、配列された複数の前記発光素子の他方の端に位置し、
複数の前記発光素子のうちの第３発光素子は、前記第１発光素子と前記第２発光素子の間に位置し、
前記第１発光素子および前記第２発光素子の前記光出射面を含む前記コア層の少なくとも一部は、前記第１ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第１ガイド層の膜厚よりも厚く、前記第２ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第２ガイド層の膜厚よりも厚い。 The light emitting device according to the present invention is
A light emitting device including a laminated structure having a core layer having an active layer sandwiched between a first guide layer and a second guide layer, and a first cladding layer and a second cladding layer sandwiching the core layer;
In the laminated structure, the exposed surface of the core layer has an emission surface that emits light generated in the active layer,
A plurality of the light emitting elements are arranged in a predetermined direction,
A first light emitting element among the plurality of light emitting elements is located at one end of the plurality of arranged light emitting elements,
A second light emitting element among the plurality of light emitting elements is located at the other end of the plurality of light emitting elements arranged,
A third light emitting element of the plurality of light emitting elements is located between the first light emitting element and the second light emitting element,
At least a part of the core layer including the light emitting surface of the first light emitting element and the second light emitting element has a film thickness of the first guide layer, and a film of the first guide layer of the third light emitting element. The thickness of the second guide layer is larger than the thickness of the second guide layer of the third light emitting element.

このような発光装置によれば、放射角の小さい照明光を得ることができ、かつ高出力であることができる。 According to such a light emitting device, it is possible to obtain illumination light with a small radiation angle and high output.

本発明に係る発光装置において、
前記所定の方向は、前記活性層の厚み方向であり、
複数の前記発光素子の前記出射面から出射される光は、同じ方向に向かって進行することができる。 In the light emitting device according to the present invention,
The predetermined direction is a thickness direction of the active layer,
Light emitted from the emission surfaces of the plurality of light emitting elements can travel in the same direction.

本発明に係る発光装置において、
前記発光素子は、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。 In the light emitting device according to the present invention,
The light emitting device may be a super luminescent diode.

このような発光装置によれば、スペックルノイズを低減することができる。 According to such a light emitting device, speckle noise can be reduced.

本発明に係る発光装置において、
前記所定の方向は、前記活性層の厚み方向と直交する方向であり、
前記活性層の露出する面のうちの第１面と第２面とは互いに対向する位置関係であり、
複数の前記発光素子のうちの隣り合う前記発光素子は、隣り合う前記発光素子の一方の前記第１面と、隣り合う前記発光素子の他方の前記第２面とが対向して配列され、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記活性層を平面的に見て、直線状に、前記第１面側の端面から前記第２面側の端面まで、前記第１面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられ、
前記第１面側の端面および前記第２面側の端面の各々は、前記出射面を構成し、
前記第１面側の前記出射面から出射された光を反射する第１ミラーと、
前記第２面側の前記出射面から出射された光を反射する第２ミラーと、
を含み、
前記第１ミラーによって反射された光の進む方向と、前記第２ミラーによって反射された光の進む方向とは、同じであることができる。 In the light emitting device according to the present invention,
The predetermined direction is a direction orthogonal to the thickness direction of the active layer,
Of the exposed surface of the active layer, the first surface and the second surface are in a positional relationship facing each other,
The adjacent light emitting elements of the plurality of light emitting elements are arranged such that one of the first surfaces of the adjacent light emitting elements and the other second surface of the adjacent light emitting elements are opposed to each other.
At least a part of the active layer constitutes a gain region serving as a current path of the active layer,
The gain region is linearly viewed from the end surface on the first surface side to the end surface on the second surface side in a direction inclined with respect to the normal to the first surface when the active layer is viewed in a plan view. Provided,
Each of the end surface on the first surface side and the end surface on the second surface side constitutes the emission surface,
A first mirror that reflects light emitted from the emission surface on the first surface side;
A second mirror that reflects light emitted from the emission surface on the second surface side;
Including
The traveling direction of the light reflected by the first mirror and the traveling direction of the light reflected by the second mirror can be the same.

本発明に係る発光装置において、
複数の前記発光素子の各々において、前記利得領域は、複数配列されていることができる。 In the light emitting device according to the present invention,
In each of the plurality of light emitting elements, a plurality of gain regions may be arranged.

このような発光装置によれば、より高出力化を図ることができる。 According to such a light emitting device, higher output can be achieved.

本発明に係る発光装置において、
前記第１発光素子および前記第２発光素子は、前記第１ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第１ガイド層の膜厚よりも厚く、前記第２ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第２ガイド層の膜厚よりも厚い。 In the light emitting device according to the present invention,
In the first light-emitting element and the second light-emitting element, the film thickness of the first guide layer is larger than the film thickness of the first guide layer of the third light-emitting element, and the film thickness of the second guide layer is The thickness of the second guide layer of the third light emitting element is larger.

本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係るの発光装置と、
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、
前記光変調素子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 element;
including.

このようなプロジェクターによれば、本発明に係る発光装置を有するため、光学系の小型化を図ることができ、かつ明るい画像を表示できる。 According to such a projector, since the light emitting device according to the present invention is provided, the optical system can be reduced in size and a bright image can be displayed.

本実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the light-emitting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る発光装置の発光素子を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the light emitting element of the light-emitting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る発光装置の発光素子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light emitting element of the light-emitting device which concerns on this embodiment. ガイド層の膜厚と光閉じこめ係数の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the film thickness of a guide layer, and a light confinement coefficient. ガイド層の膜厚と放射角の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the film thickness of a guide layer, and a radiation angle. 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. 本実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the light-emitting device which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on the modification of 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について説明する。図１は、発光装置１０００を模式的に示す斜視図である。図１では、便宜上、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを簡略化して示している。また、図１では、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃ間を電気的に接続する配線、および発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃとベース２００との間を電気的に接続する配線は、便宜上、省略して示している。 1. First, the light emitting device 1000 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the light emitting device 1000. In FIG. 1, for convenience, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c are simplified. In FIG. 1, the wiring that electrically connects the light emitting elements 100a, 100b, and 100c and the wiring that electrically connects the light emitting elements 100a, 100b, and 100c and the base 200 are omitted for convenience. Show.

発光装置１０００は、図１に示すように、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを含む。発光装置１０００は、さらに、ベース２００を含むことができる。 The light emitting device 1000 includes light emitting elements 100a, 100b, and 100c as shown in FIG. The light emitting device 1000 can further include a base 200.

発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃとしては、半導体レーザーや、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）を用いることができる。発光装置１０００は、３つの発光素子（第１発光素子１００ａ、第２発光素子１００ｂ、第３発光素子１００ｃ）を有している。３つの発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、例えば、多段に積み重ねられている。３つの発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、活性層１０８の厚み方向に配列されている。第１発光素子１００ａは、多段に積まれた発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの最上段に位置し、第２発光素子１００ｂは、多段に積まれた発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの最下段に位置している。言い換えると、第１発光素子１００ａは、配列された発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの一方の端に位置し、第２発光素子１００ｂは、他方の端に位置している。第３発光素子１００ｃは、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの間に位置している。図示の例では、第３発光素子１００ｃは、１つ設けられているが、複数設けられていてもよい。すなわち、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの間には、複数の第３発光素子１００ｃが配列されていてもよい。各発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの間には、例えば、ベース２００が設けられている。発光装置１０００は、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃから同じ方向に向かって進行する出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを出射して照明光Ｌを構成し、照明光Ｌを例えば、光変調装置（液晶ライトバルブ３２００、図１２参照）に照射させることができる。以下、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃがＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）のＳＬＤである場合について説明する。 As the light emitting elements 100a, 100b, and 100c, a semiconductor laser or a super luminescent diode (SLD) can be used. The light emitting device 1000 includes three light emitting elements (first light emitting element 100a, second light emitting element 100b, and third light emitting element 100c). The three light emitting elements 100a, 100b, and 100c are stacked in multiple stages, for example. The three light emitting elements 100a, 100b, and 100c are arranged in the thickness direction of the active layer. The first light emitting element 100a is positioned at the top of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c stacked in multiple stages, and the second light emitting element 100b is positioned at the bottom of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c stacked in multiple stages. is doing. In other words, the first light emitting element 100a is located at one end of the arranged light emitting elements 100a, 100b, 100c, and the second light emitting element 100b is located at the other end. The third light emitting element 100c is located between the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b. In the illustrated example, one third light emitting element 100c is provided, but a plurality of third light emitting elements 100c may be provided. That is, a plurality of third light emitting elements 100c may be arranged between the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b. For example, a base 200 is provided between the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. The light emitting device 1000 emits outgoing light La, Lb, and Lc traveling in the same direction from the light emitting elements 100a, 100b, and 100c to form the illumination light L. The illumination light L is converted into, for example, a light modulation device (liquid crystal light). The bulb 3200 (see FIG. 12) can be irradiated. Hereinafter, the case where the light emitting elements 100a, 100b, and 100c are InGaAlP-based (red) SLDs will be described.

図２は、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを模式的に示す平面図である。図３（Ａ）は、第３発光素子１００ｃにおける図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図であり、図３（Ｂ）は、第１及び第２発光素子１００ａ，１００ｂにおける、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。なお、図２では、便宜上、第２電極１２２の図示を省略している。 FIG. 2 is a plan view schematically showing the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 in the third light-emitting element 100c, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the first and second light-emitting elements 100a and 100b in FIG. It is sectional drawing of an III line. In FIG. 2, the second electrode 122 is not shown for convenience.

発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、図３に示すように、積層構造体１０１を有する。発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、絶縁部１１６と、第１電極１２０と、第２電極１２２と、を有することができる。積層構造体１０１は、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、第１ガイド層１０６と、活性層１０８と、第２ガイド層１１０と、第２クラッド層１１２と、コンタクト層１１４と、を有することができる。 The light emitting elements 100a, 100b, and 100c have a laminated structure 101 as shown in FIG. The light emitting elements 100a, 100b, and 100c can further include an insulating portion 116, a first electrode 120, and a second electrode 122. The laminated structure 101 includes a substrate 102, a first cladding layer 104, a first guide layer 106, an active layer 108, a second guide layer 110, a second cladding layer 112, and a contact layer 114. be able to.

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ＩｎＡｌＧａＰ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 InAlGaP 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.

第１ガイド層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。第１ガイド層１０６は、例えば、第１導電型の半導体からなる。第１ガイド層１０６としては、例えばＩｎＧａＡｌＰなどを用いることができる。 The first guide layer 106 is formed on the first cladding layer 104. The first guide layer 106 is made of, for example, a first conductivity type semiconductor. For example, InGaAlP can be used as the first guide layer 106.

活性層１０８は、第１ガイド層１０６上に形成されている。活性層１０８は、第１ガイド層１０６と第２ガイド層１１０とに挟まれている。活性層１０８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。 The active layer 108 is formed on the first guide layer 106. The active layer 108 is sandwiched between the first guide layer 106 and the second guide layer 110. The active layer 108 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.

活性層１０８の少なくとも一部は、活性層１０８の電流経路となる利得領域１４０を構成している。利得領域１４０には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１４０内で利得を受けることができる。活性層１０８は、図２に示すように、第１面１０７と、第１面１０７と対向する位置関係にある第２面１０９と、を有する。第１面１０７と第２面１０９とは、例えば、平行である。積層構造体１０１において、第１面１０７および第２面１０９は、第１ガイド層１０６および第２ガイド層１１０で覆われていない活性層１０８の露出する面である。第１面１０７および第２面１０９は、活性層１０８の側面ともいえる。 At least a part of the active layer 108 constitutes a gain region 140 that becomes a current path of the active layer 108. The gain region 140 can generate light, which can receive gain within the gain region 140. As illustrated in FIG. 2, the active layer 108 includes a first surface 107 and a second surface 109 that is in a positional relationship facing the first surface 107. The first surface 107 and the second surface 109 are, for example, parallel. In the laminated structure 101, the first surface 107 and the second surface 109 are surfaces where the active layer 108 that is not covered with the first guide layer 106 and the second guide layer 110 is exposed. It can be said that the first surface 107 and the second surface 109 are side surfaces of the active layer 108.

利得領域１４０は、活性層１０８を平面的に見て（図２参照）、第１面１０７側の第１端面１５２から第２面１０９側の第２端面１５４まで、第１面１０７の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。これにより、利得領域１４０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１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、例えば、ＳＬＤであることができる。利得領域１４０は、４つ配列されているが、その数は、限定されない。利得領域１４０を複数配列することで、高出力化を図ることができる。利得領域１４０の平面形状は、例えば、平行四辺形である。 The gain region 140 is a perpendicular line P of the first surface 107 from the first end surface 152 on the first surface 107 side to the second end surface 154 on the second surface 109 side when the active layer 108 is viewed in plan (see FIG. 2). It is provided toward the direction inclined with respect to. Thereby, the laser oscillation of the light generated in the gain region 140 can be suppressed or prevented. That is, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c can be, for example, SLDs. Four gain regions 140 are arranged, but the number is not limited. By arranging a plurality of gain regions 140, high output can be achieved. The planar shape of the gain region 140 is, for example, a parallelogram.

なお、図示はしないが、利得領域１４０は、第１面１０７側の第１端面１５２から第２面１０９側の第２端面１５４まで、直線状に、第１面１０７の垂線Ｐと平行となる方向に向かって設けられていてもよい。この場合には、共振器が構成され、レーザー光を発することができる。すなわち、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、例えば、半導体レーザーであることができる。 Although not illustrated, the gain region 140 is linearly parallel to the perpendicular P of the first surface 107 from the first end surface 152 on the first surface 107 side to the second end surface 154 on the second surface 109 side. It may be provided in the direction. In this case, a resonator is configured and laser light can be emitted. That is, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c can be semiconductor lasers, for example.

第２ガイド層１１０は、活性層１０８上に形成されている。第２ガイド層１１０は、例えば、第２導電型の半導体からなる。第２ガイド層１１０としては、例えばＩｎＧａＡｌＰなどを用いることができる。第２ガイド層１１０の膜厚は、例えば、第１ガイド層１０６の膜厚と同じ厚さである。 The second guide layer 110 is formed on the active layer 108. The second guide layer 110 is made of, for example, a second conductivity type semiconductor. As the second guide layer 110, for example, InGaAlP can be used. The film thickness of the second guide layer 110 is the same as the film thickness of the first guide layer 106, for example.

第１ガイド層１０６、および活性層１０８、第２ガイド層１１０により、活性層１０８に生じる光を伝播するコア層１１１を構成することができる。第１ガイド層１０６および第２ガイド層１１０は、注入キャリア（電子および正孔）を活性層１０８に閉じ込めると同時に、コア層１１１に光を閉じこめる層であり、活性層１０８内の光密度を調整することができる。第１ガイド層１０６及び第２ガイド層１１０を厚くするほど、より多くの光をコア層１１１に伝播させることができるが、第１ガイド層１０６及び第２ガイド層１１０を厚くするほど、コア層１１１を伝播する光の活性層１０８に存在する割合が小さくなる。積層構造体１０１において、コア層１１１の露出する面の第２面１０９側には、出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを出射する出射面１５０が設けられている。コア層１１１は、第１クラッド層１０４と、第２クラッド層１１２とで挟まれている。 The first guide layer 106, the active layer 108, and the second guide layer 110 can constitute the core layer 111 that propagates light generated in the active layer 108. The first guide layer 106 and the second guide layer 110 are layers that confine injected carriers (electrons and holes) in the active layer 108 and simultaneously confine light in the core layer 111, and adjust the light density in the active layer 108. can do. The thicker the first guide layer 106 and the second guide layer 110, the more light can propagate to the core layer 111. However, the thicker the first guide layer 106 and the second guide layer 110, the more the core layer The proportion of light propagating through the active layer 108 is reduced. In the laminated structure 101, an emission surface 150 that emits emission light La, Lb, and Lc is provided on the second surface 109 side of the exposed surface of the core layer 111. The core layer 111 is sandwiched between the first cladding layer 104 and the second cladding layer 112.

図３に示すように、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの第１ガイド層１０６の膜厚は、第３発光素子１００ｃの第１ガイド層１０６の膜厚よりも厚い。第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの第２ガイド層１１０の膜厚は、第３発光素子１００ｃの第２ガイド層１１０よりも厚い。したがって、図１に示すように、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの出射光Ｌａ，Ｌｂの放射角を、第３発光素子１００ｃの出射光Ｌｃの放射角と比べて小さくすることができる。 As shown in FIG. 3, the thickness of the first guide layer 106 of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b is larger than the thickness of the first guide layer 106 of the third light emitting element 100c. The film thickness of the second guide layer 110 of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b is thicker than the second guide layer 110 of the third light emitting element 100c. Therefore, as shown in FIG. 1, the emission angles of the emitted light La and Lb of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b can be made smaller than the emission angle of the emitted light Lc of the third light emitting element 100c. it can.

図４は、ガイド層の膜厚と、光閉じ込め係数の関係を示すグラフである。図５は、ガイド層の膜厚と、放射角の全角（光強度がピーク光強度に対し１／ｅ^２≒１３．５％となる放射角度。ここで、ｅは自然定数。）の関係を示すグラフである。具体的には、図４、図５に示すグラフは、活性層１０８が、３層のウェル層（屈折率が３．６２０１、膜厚８．７ｎｍ）と、２層のバリア層（屈折率が３．４２９７、膜厚が８．０ｎｍ）で構成されたＭＱＷ構造であり、ガイド層（屈折率が３．４２９７）の片側（第１ガイド層と第２ガイド層は同じ膜厚）の膜厚を０．０１〜０．３μｍとした場合の放射角の全角および光閉じ込め係数を示す。一般的に、ガイド層としては、発光効率をよくするために光閉じ込め係数の高い層が望ましい。図４に示す例では、ガイド層としては、光閉じ込め係数が最大となる０．０６μｍ付近の膜厚で用いることが望ましい。しかしながら、図５に示すように、膜厚が０．０６μｍの場合、放射角の全角は７０度となり、放射角が大きくなってしまう。また、放射角を小さくするためにガイド層の膜厚を厚くすると、図５に示すように、光閉じ込め係数が小さくなり発光効率が悪くなってしまう。ここで、図１に示すように、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを複数配列した場合、照明光Ｌの放射角は発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの列の端に位置する発光素子１００ａ，１００ｂの放射角の大きさによって決まる。したがって、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、照明光Ｌの放射角を小さくすることを優先して、ガイド層１０６，１１０の膜厚を厚くし、第３発光素子１００ｃは、照明光Ｌの放射角に影響しないため発光効率を優先して、ガイド層１０６，１１０の膜厚を厚くすることができる。これにより、発光効率の低下を抑えつつ、放射角の小さい照明光Ｌを得ることができる。具体的には、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂのガイド層１０６，１１０の膜厚は、１次モードが出現しない最大の膜厚が望ましく、図４および図５に示す例では、例えば、０．２μｍである。また、第３発光素子１００ｃの膜厚は、光閉じ込め係数の大きい膜厚が望ましく、図４および図５の例では、０．０６μｍである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the film thickness of the guide layer and the optical confinement coefficient. FIG. 5 shows the relationship between the thickness of the guide layer and the full angle of the radiation angle (the radiation angle at which the light intensity is 1 / e ² ≈13.5% of the peak light intensity, where e is a natural constant). It is a graph to show. Specifically, in the graphs shown in FIGS. 4 and 5, the active layer 108 includes three well layers (refractive index of 3.6201, film thickness of 8.7 nm) and two barrier layers (refractive index of It is an MQW structure composed of 3.4297 and a film thickness of 8.0 nm), and the film thickness on one side of the guide layer (refractive index is 3.4297) (the first guide layer and the second guide layer have the same film thickness) The full angle of the radiation angle and the optical confinement factor when the thickness is 0.01 to 0.3 μm are shown. In general, the guide layer is preferably a layer having a high light confinement factor in order to improve the light emission efficiency. In the example shown in FIG. 4, it is desirable to use the guide layer with a film thickness in the vicinity of 0.06 μm that maximizes the optical confinement factor. However, as shown in FIG. 5, when the film thickness is 0.06 μm, the full angle of the radiation angle is 70 degrees, and the radiation angle becomes large. Further, if the thickness of the guide layer is increased in order to reduce the radiation angle, the light confinement factor is decreased and the light emission efficiency is deteriorated as shown in FIG. Here, as shown in FIG. 1, when a plurality of light emitting elements 100a, 100b, and 100c are arranged, the emission angle of the illumination light L is that of the light emitting elements 100a and 100b positioned at the end of the row of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. It depends on the size of the radiation angle. Therefore, the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b give priority to reducing the radiation angle of the illumination light L, and increase the thickness of the guide layers 106 and 110, while the third light emitting element 100c Since the emission angle of the light L is not affected, the light emitting efficiency is prioritized and the thickness of the guide layers 106 and 110 can be increased. Thereby, the illumination light L with a small radiation angle can be obtained, suppressing the fall of luminous efficiency. Specifically, the thicknesses of the guide layers 106 and 110 of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b are desirably the maximum film thickness at which the primary mode does not appear. In the examples illustrated in FIGS. For example, 0.2 μm. In addition, the film thickness of the third light emitting element 100c is desirably a film thickness having a large optical confinement coefficient, and is 0.06 μm in the examples of FIGS.

なお、図示はしないが、例えば、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂのコア層１１１において、出射面１５０を含む一部においてのみ、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの第１ガイド層１０６の膜厚が、第３発光素子１００ｃの第１ガイド層１０６よりも厚く、第１発光素子１００ａと第２発光素子１００ｂの第２ガイド層１１０の膜厚が、第３発光素子１００ｃの第２ガイド層１１０よりも厚くてもよい。このように、放射角に影響する出射面１５０側のガイド層１０６，１１０の膜厚のみを厚くしてもよい。これにより、ガイド層１０６，１１０の全部の膜厚を厚くした場合と同様に、出射面１５０から出射される出射光Ｌａ，Ｌｂの放射角を小さくすることができる。 Although not shown, for example, in the core layer 111 of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b, the first of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b is only partly including the emission surface 150. The guide layer 106 is thicker than the first guide layer 106 of the third light emitting element 100c, and the second guide layer 110 of the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b is thicker than the third light emitting element 100c. The second guide layer 110 may be thicker. In this way, only the thickness of the guide layers 106 and 110 on the exit surface 150 side that affects the radiation angle may be increased. Thereby, similarly to the case where the thickness of all the guide layers 106 and 110 is increased, the emission angles of the emitted light La and Lb emitted from the emission surface 150 can be reduced.

利得領域１４０に生じる光の波長帯において、第１面１０７の反射率は、第２面１０９の反射率よりも高い。例えば、図２に示すように、第１面１０７を反射部１３０によって覆うことにより、高い反射率を得ることができる。反射部１３０は、例えば、誘電体ミラー、金属ミラーなどの高反射構造を有する。具体的には、反射部１３０としては、例えば、第１面１０７側からＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層の順序で４ペア積層したミラーなどを用いることができる。第１面１０７の反射率は、１００％、あるいはそれに近いことが望ましい。これに対し、第２面１０９の反射率は、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、第２面１０９を反射防止部（図示しない）によって覆うことにより、低い反射率を得ることができる。反射防止部としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３単層などを用いることができる。すなわち、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃでは、第２端面１５４が出射面１５０を構成し、第１端面１５２が反射面を構成している。なお、反射部１３０および反射防止部としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、ＳｉＯ_２層、ＳｉＮ層、ＳｉＯＮ層、Ｔａ_２Ｏ_５層、ＴｉＯ_２層、ＴｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。 In the wavelength band of light generated in the gain region 140, the reflectance of the first surface 107 is higher than the reflectance of the second surface 109. For example, as shown in FIG. 2, a high reflectance can be obtained by covering the first surface 107 with a reflecting portion 130. The reflector 130 has a highly reflective structure such as a dielectric mirror or a metal mirror, for example. Specifically, as the reflection unit 130, for example, a mirror in which four pairs are stacked in the order of the SiON layer and the SiN layer from the first surface 107 side can be used. The reflectance of the first surface 107 is desirably 100% or close thereto. On the other hand, the reflectance of the second surface 109 is desirably 0% or close thereto. For example, a low reflectance can be obtained by covering the second surface 109 with an antireflection portion (not shown). As the antireflection part, for example, an Al ₂ O ₃ single layer can be used. That is, in the light emitting elements 100a, 100b, and 100c, the second end surface 154 constitutes the emission surface 150, and the first end surface 152 constitutes the reflection surface. In addition, as the reflection part 130 and the reflection preventing part, it is not necessarily limited to the above-mentioned example, for example, SiO ₂ layer, SiN layer, SiON layer, Ta ₂ O ₅ layer, TiO ₂ layer, TiN layer, and these A multilayer film or the like can be used.

第２クラッド層１１２は、第２ガイド層１１０上に形成されている。第２クラッド層１１２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１１２としては、例えばｐ型ＩｎＡｌＧａＰ層などを用いることができる。 The second cladding layer 112 is formed on the second guide layer 110. The second cladding layer 112 is made of, for example, a second conductivity type (eg, p-type) semiconductor. As the second cladding layer 112, for example, a p-type InAlGaP layer can be used.

例えば、ｐ型の第２クラッド層１１２、不純物がドーピングされていない活性層１０８、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１１２の各々は、活性層１０８および第１ガイド層１０６、第２ガイド層１１０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１０８は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１１２は、コア層１１１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 p-type second cladding layer 112, the active layer 108 not doped with impurities, and the n-type first cladding layer 104 constitute a pin diode. Each of the first cladding layer 104 and the second cladding layer 112 is a layer having a larger forbidden band width and a smaller refractive index than the active layer 108, the first guide layer 106, and the second guide layer 110. The active layer 108 has a function of amplifying light. The first cladding layer 104 and the second cladding layer 112 have a function of confining injected carriers (electrons and holes) and light with the core layer 111 interposed therebetween.

コンタクト層１１４は、図３に示すように、第２クラッド層１１２上に形成されている。コンタクト層１１４としては、第２電極１２２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１１４としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。 The contact layer 114 is formed on the second cladding layer 112 as shown in FIG. As the contact layer 114, a layer in ohmic contact with the second electrode 122 can be used. As the contact layer 114, for example, a p-type GaAs layer can be used.

コンタクト層１１４と、第２クラッド層１１２の一部とは、柱状部１１５を形成することができる。柱状部１１５の平面形状は、例えば図２に示すように、利得領域１４０の平面形状と同じである。すなわち、例えば、柱状部１１５の平面形状によって、電極１２０，１２２間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１４０の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１５は、例えば、コンタクト層１１４、第２クラッド層１１２の一部、第２ガイド層１１０の一部、活性層１０８の一部、第１ガイド層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１１５の側面は、傾斜していてもよい。 The contact layer 114 and a part of the second cladding layer 112 can form a columnar portion 115. The planar shape of the columnar portion 115 is the same as the planar shape of the gain region 140, for example, as shown in FIG. That is, for example, the current path between the electrodes 120 and 122 is determined by the planar shape of the columnar portion 115, and as a result, the planar shape of the gain region 140 is determined. Although not shown, the columnar portion 115 includes, for example, the contact layer 114, a part of the second cladding layer 112, a part of the second guide layer 110, a part of the active layer 108, and a part of the first guide layer 106. And a part of the first cladding layer 104. Although not shown, the side surface of the columnar portion 115 may be inclined.

絶縁部１１６は、図３に示すように、第２クラッド層１１２上であって、柱状部１１５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１１５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１１４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_２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１２０，１２２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１１５を流れることができる。絶縁部１１６は、活性層１０８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１１５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１４０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１１５にコア層１１１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１２２が直接的にコア層１１１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。なお、ここでは、絶縁部１１６が形成されている領域と、絶縁部１１６が形成されていない領域、すなわち柱状部１１５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が、柱状部１１５を形成することによって屈折率差を設けず、利得領域１４０がそのまま導波領域となる、利得導波型を用いることもできる。 As shown in FIG. 3, the insulating part 116 can be provided on the second cladding layer 112 and on the side of the columnar part 115. The insulating part 116 is in contact with the side surface of the columnar part 115. The upper surface of the insulating part 116 can be continuous with, for example, the upper surface of the contact layer 114. 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 120 and 122 can flow through the columnar portion 115 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 108. 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 115 is formed. Thereby, light can be efficiently confined in the gain region 140 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 115 does not include the core layer 111 and the first cladding layer 104, or the second electrode 122 does not directly contact the core layer 111 and the first cladding layer 104. There is a need. Here, a refractive index waveguide that confines light by providing a difference in refractive index between a region where the insulating portion 116 is formed and a region where the insulating portion 116 is not formed, that is, a region where the columnar portion 115 is formed. Although the mold has been described, it is also possible to use a gain waveguide type in which the columnar portion 115 is formed so that no difference in refractive index is provided, and the gain region 140 becomes a waveguide region as it is.

第１電極１２０は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１２０は、該第１電極１２０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１２０の接触抵抗を低減することができる。第１電極１２０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１２０は、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを駆動するための一方の電極である。第１電極１２０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１２０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 120 is formed on the entire lower surface of the substrate 102. The first electrode 120 can be in contact with a layer that is in ohmic contact with the first electrode 120 (the substrate 102 in the illustrated example). Thereby, the contact resistance of the 1st electrode 120 can be reduced. The first electrode 120 is electrically connected to the first cladding layer 104 through the substrate 102. The first electrode 120 is one electrode for driving the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. As the first electrode 120, for example, an electrode 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 120 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１２２は、コンタクト層１１４（柱状部１１５）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１２２は、コンタクト層１１４を介して、第２クラッド層１１２と電気的に接続されている。第２電極１２２は、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを駆動するための他方の電極である。第２電極１２２としては、例えば、コンタクト層１１４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１２２とコンタクト層１１４との接触面は、図３に示すように、利得領域１４０と同様の平面形状を有している。 The second electrode 122 can be formed on the entire surface of the contact layer 114 (columnar portion 115) and the insulating portion 116. The second electrode 122 is electrically connected to the second cladding layer 112 through the contact layer 114. The second electrode 122 is the other electrode for driving the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. As the second electrode 122, 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 114 side can be used. The contact surface between the second electrode 122 and the contact layer 114 has a planar shape similar to that of the gain region 140, as shown in FIG.

発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃでは、第１電極１２０と第２電極１２２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１０８の利得領域１４０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１４０内で光の強度が増幅される。利得領域１４０に生じた光は、出射面１５０から出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃとして出射される。 In the light emitting elements 100a, 100b, and 100c, when a forward bias voltage of a pin diode is applied between the first electrode 120 and the second electrode 122, recombination of electrons and holes occurs in the gain region 140 of the active layer 108. Occur. This recombination causes light emission. With this generated light as a starting point, stimulated emission occurs in a chain, and the light intensity is amplified in the gain region 140. The light generated in the gain region 140 is emitted from the emission surface 150 as emitted light La, Lb, and Lc.

本実施形態に係る発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、発光利得領域が形成可能なあらゆる閃亜鉛鉱型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、ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＺｎＣｄＳｅ系、ＺｎＳｅ系、ＢｅＺｎＳｅ系、ＺｎＴｅ系、ＢｅＺｎＴｅ系などの半導体材料を用いることができる。 The case of the InGaAlP system has been described as an example of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c according to the present embodiment. However, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c use any zinc blende type material system capable of forming a light emission gain region. be able to. As the semiconductor material, for example, a semiconductor material such as InP, InGaAsP, GaAs, InGaAs, GaInNAs, ZnCdSe, ZnSe, BeZnSe, ZnTe, or BeZnTe can be used.

ベース２００は、例えば、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを支持することができる。図示はしないが、例えば、サブマウントを介して、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを支持していてもよい。ベース２００としては、例えば、板状（直方体形状）の部材を用いることができる。ベース２００としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ等を用いることができる。ベース２００の熱伝導率は、例えば、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの熱伝導率よりも高い。これにより、ベース２００は、ヒートシンクとして機能することができる。ベース２００と発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃとは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。 For example, the base 200 can support the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. Although not shown, for example, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c may be supported via a submount. As the base 200, for example, a plate-shaped (cuboid shape) member can be used. As the base 200, for example, Cu, Al, or the like can be used. The thermal conductivity of the base 200 is higher than the thermal conductivity of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c, for example. Thereby, the base 200 can function as a heat sink. The base 200 and the light emitting elements 100a, 100b, and 100c may be electrically connected to each other.

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.

本実施形態に係る発光装置１０００では、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、第１ガイド層１０６の膜厚が、第３発光素子１００ｃの第１ガイド層１０６の膜厚よりも厚く、第２ガイド層１１０の膜厚が、第３発光素子１００ｃの第２ガイド層１１０の膜厚よりも厚いことができる。したがって、複数の発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを有し、かつ発光効率の低下を抑えつつ照明光Ｌの放射角を小さくすることができる。したがって、放射角の小さい照明光Ｌを得ることができ、かつ高出力である発光装置を提供することができる。 In the light emitting device 1000 according to the present embodiment, the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b have a film thickness of the first guide layer 106 larger than that of the first guide layer 106 of the third light emitting element 100c. The film thickness of the second guide layer 110 may be larger than the film thickness of the second guide layer 110 of the third light emitting device 100c. Therefore, the radiation angle of the illumination light L can be reduced while having a plurality of light emitting elements 100a, 100b, and 100c and suppressing a decrease in light emission efficiency. Therefore, it is possible to provide a light emitting device that can obtain illumination light L with a small radiation angle and has high output.

本実施形態に係る発光装置１０００では、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃとして、ＳＬＤを用いることができる。したがって、レーザー光ではない光を出射することができるため、スペックルノイズを低減することができる。 In the light emitting device 1000 according to the present embodiment, SLDs can be used as the light emitting elements 100a, 100b, and 100c. Therefore, since it is possible to emit light that is not laser light, speckle noise can be reduced.

２．発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置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 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. However, the method is not limited to the following example.

図６〜図８は、発光装置１０００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図６〜図８は、図３に示す断面図に対応している。 6 to 8 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the light-emitting device 1000, and FIGS. 6 to 8 correspond to the cross-sectional view shown in FIG.

図６に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、第１ガイド層１０６、活性層１０８、第２ガイド層１１０、第２クラッド層１１２、コンタクト層１１４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。ここで、第１発光素子１００ａおよび第２発光素子１００ｂは、第３発光素子１００ｃよりもガイド層１０６，１１０の膜厚を厚く成膜する。 As shown in FIG. 6, the first cladding layer 104, the first guide layer 106, the active layer 108, the second guide layer 110, the second cladding layer 112, and the contact layer 114 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. Here, the first light emitting element 100a and the second light emitting element 100b are formed so that the guide layers 106 and 110 are thicker than the third light emitting element 100c.

図７に示すように、コンタクト層１１４および第２クラッド層１１２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１１５を形成することができる。 As shown in FIG. 7, the contact layer 114 and the second cladding layer 112 are patterned. The patterning is performed using, for example, a photolithography technique and an etching technique. By this step, the columnar portion 115 can be formed.

図８に示すように、柱状部１１５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１１２の上方（コンタクト層１１４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１１４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. 8, the insulating part 116 is formed so as to cover the side surface of the columnar part 115. Specifically, first, an insulating layer (not shown) is formed above the second cladding layer 112 (including on the contact layer 114) by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a coating method, or the like. Next, the upper surface of the contact layer 114 is exposed using, for example, an etching technique. Through the above steps, the insulating portion 116 can be formed.

図３に示すように、コンタクト層１１４（柱状部１１５）上に第２電極１２２を形成する。次に、基板１０２の下面下に第１電極１２０を形成する。第１電極１２０および第２電極１２２は、例えば、真空蒸着法により形成される。 As shown in FIG. 3, the second electrode 122 is formed on the contact layer 114 (columnar portion 115). Next, the first electrode 120 is formed under the lower surface of the substrate 102. The first electrode 120 and the second electrode 122 are formed by, for example, a vacuum evaporation method.

図２に示すように、第１面１０７および第２面１０９を覆うように、反射部１３０および反射防止部を形成する。反射部１３０および反射防止部は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンアシスト蒸着(Ion Assisted Deposition)法などにより形成される。なお、第１電極１２０、第２電極１２２、反射部１３０および反射防止部の形成順序は、特に限定されない。 As shown in FIG. 2, the reflection portion 130 and the antireflection portion are formed so as to cover the first surface 107 and the second surface 109. The reflection unit 130 and the antireflection unit are formed by, for example, a CVD method, a sputtering method, an ion assisted deposition (Ion Assisted Deposition) method, or the like. In addition, the formation order of the 1st electrode 120, the 2nd electrode 122, the reflection part 130, and the reflection prevention part is not specifically limited.

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

次に、例えば、金型成型などにより、所望の形状のベース２００を作製する。次に、ベース２００にそれぞれ発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを実装する。次に、ベース２００および発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを多段に積み重ねる。 Next, a base 200 having a desired shape is produced by, for example, mold molding. Next, the light emitting elements 100a, 100b, and 100c are mounted on the base 200, respectively. Next, the base 200 and the light emitting elements 100a, 100b, and 100c are stacked in multiple stages.

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説明する。なお、上述した発光装置１０００の例と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付し説明を省略する。 3. Next, a modification of the light emitting device according to this embodiment will be described. In addition, a different point from the example of the light-emitting device 1000 mentioned above is demonstrated, about the same point, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図９は、本変形例に係る発光装置２０００を模式的に示す平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 FIG. 9 is a plan view schematically showing a light emitting device 2000 according to this modification. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.

発光装置１０００の例では、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃが、活性層１０８の厚み方向に配列されている場合について説明した。これに対し、本変形例では、図９に示すように、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃが、活性層１０８の厚み方向に対して直交する方向に配列されていることができる。 In the example of the light emitting device 1000, the case where the light emitting elements 100a, 100b, and 100c are arranged in the thickness direction of the active layer 108 has been described. On the other hand, in this modification, as shown in FIG. 9, the light emitting elements 100 a, 100 b, and 100 c can be arranged in a direction orthogonal to the thickness direction of the active layer 108.

発光装置２０００は、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃと、ベース２００と、第１ミラー３１０と第２ミラー３２０とを有する光軸変換素子３００と、を含むことができる。 The light emitting device 2000 can include light emitting elements 100 a, 100 b, 100 c, a base 200, and an optical axis conversion element 300 having a first mirror 310 and a second mirror 320.

発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、図９に示すように、活性層１０８の厚み方向に対して直交する方向に配列されている。具体的には、第１発光素子１００ａの第２面１０９と、第３発光素子１００ｃの第１面１０７が対向するように配置されている。さらに、第３発光素子１００ｃの第２面１０９と、第２発光素子１００ｂの第１面１０７が対向するように配置されている。すなわち、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃのうちの隣り合う発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの一方の第１面１０７と、隣り合う発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの他方の第２面１０９が対向するように配置されている。 The light emitting elements 100a, 100b, and 100c are arranged in a direction orthogonal to the thickness direction of the active layer 108, as shown in FIG. Specifically, the second surface 109 of the first light emitting element 100a and the first surface 107 of the third light emitting element 100c are arranged to face each other. Further, the second surface 109 of the third light emitting element 100c and the first surface 107 of the second light emitting element 100b are arranged to face each other. That is, one first surface 107 of the adjacent light emitting elements 100a, 100b, and 100c of the light emitting elements 100a, 100b, and 100c and the other second surface 109 of the adjacent light emitting elements 100a, 100b, and 100c are opposed to each other. Is arranged.

発光素子１００ａは、配列された発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの一方の端に位置し、発光素子１００ｂは、配列された発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃの他方の端に位置している。発光素子１００ｃは、発光素子１００ａと発光素子１００ｂの間に位置している。図９の例では、発光素子１００ｃは、１つ設けられているが、複数設けられていてもよい。すなわち、発光素子１００ａと発光素子１００ｂの間には、複数の発光素子１００ｃが配列されていてもよい。 The light emitting element 100a is located at one end of the arranged light emitting elements 100a, 100b, 100c, and the light emitting element 100b is located at the other end of the arranged light emitting elements 100a, 100b, 100c. The light emitting element 100c is located between the light emitting element 100a and the light emitting element 100b. In the example of FIG. 9, one light emitting element 100c is provided, but a plurality of light emitting elements 100c may be provided. That is, a plurality of light emitting elements 100c may be arranged between the light emitting element 100a and the light emitting element 100b.

発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、図９に示すように、利得領域１４０の第１面１０７側の第１端面１５２および利得領域１４０の第２面１０９側の第２端面１５４は、出射面１５０を構成している。第１面１０７および第２面１０９を反射防止部（図示しない）で覆うことにより第１端面１５２および第２端面１５４が出射面１５０を構成してもよい。第１面１０７の第１端面１５２が形成される領域および第２面１０９の第２端面１５４が形成される領域は、第１面１０７および第２面１０９を接続する活性層１０８の第３面１０９ａに対して、傾斜していてもよい。発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃでは、スネルの法則に従って、第１端面１５２が形成される領域および第２端面１５４が形成される領域を、第３面１０９ａに対して傾けることにより、出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、第３面１０８と平行な方向に進行させることができる。これにより、出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの進行方向を変換する光軸変換素子３００を簡易化することができる。 As shown in FIG. 9, the light emitting elements 100 a, 100 b, and 100 c include a first end surface 152 on the first surface 107 side of the gain region 140 and a second end surface 154 on the second surface 109 side of the gain region 140. Is configured. The first end surface 152 and the second end surface 154 may constitute the emission surface 150 by covering the first surface 107 and the second surface 109 with an antireflection portion (not shown). The region where the first end surface 152 of the first surface 107 is formed and the region where the second end surface 154 of the second surface 109 is formed are the third surface of the active layer 108 connecting the first surface 107 and the second surface 109. It may be inclined with respect to 109a. In the light emitting elements 100a, 100b, and 100c, in accordance with Snell's law, the region where the first end surface 152 is formed and the region where the second end surface 154 is formed are inclined with respect to the third surface 109a, whereby the emitted light La, Lb and Lc can be advanced in a direction parallel to the third surface 108. Thereby, the optical axis conversion element 300 that converts the traveling directions of the emitted light La, Lb, and Lc can be simplified.

光軸変換素子３００は、例えば、ベース２００上に形成される。光軸変換素子３００は、第１ミラー３１０と、第２ミラー３２０と、を有している。ミラー３１０，３２０は、活性層１０８の上面に対して、例えば、４５度傾斜している。図９に示すように、光軸変換素子３００の一方の側の側面が第１ミラー３１０であり、他方側の側面が第２ミラー３２０であってもよい。また、図９において、発光素子１００ａからみて、発光素子１００ｃとは反対側に設置する光軸変換素子３００は、第１ミラー３１０のみで構成されていてもよい。同様に、発光素子１００ｂからみて、発光素子１００ｃとは反対側に設置する光軸変換素子３００は、第２ミラー３２０のみで構成されていてもよい。光軸変換素子３００の材質としては、例えば、アルミニウム、銀、金などを列挙することができる。例えば、光軸変換素子３００のミラー３１０，３２０の部分のみを、上記列挙した材料としてもよい。 The optical axis conversion element 300 is formed on the base 200, for example. The optical axis conversion element 300 includes a first mirror 310 and a second mirror 320. The mirrors 310 and 320 are inclined, for example, 45 degrees with respect to the upper surface of the active layer 108. As shown in FIG. 9, the side surface on one side of the optical axis conversion element 300 may be the first mirror 310, and the side surface on the other side may be the second mirror 320. In FIG. 9, the optical axis conversion element 300 installed on the side opposite to the light emitting element 100 c when viewed from the light emitting element 100 a may be configured by only the first mirror 310. Similarly, the optical axis conversion element 300 installed on the side opposite to the light emitting element 100c as viewed from the light emitting element 100b may be configured by only the second mirror 320. Examples of the material of the optical axis conversion element 300 include aluminum, silver, and gold. For example, only the portions of the mirrors 310 and 320 of the optical axis conversion element 300 may be the materials listed above.

第１ミラー３１０は、図１０および図１１に示すように、例えば第１面１０７に対向するように配置されている。第１ミラー３１０は、第１面１０７側から出射される出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを反射させることができる。具体的には、図１０および図１１に示すように、第２面１０９側から第１面１０７側に向かう方向（例えば水平方向）に進んできた出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、活性層１０８の厚み方向（例えば垂直方向）に反射させることができる。第２ミラー３２０は、例えば、第２面１０９に対向するように配置されている。第２ミラー３２０は、第２面１０９側から出射される出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを反射させることができる。具体的には、図１０および図１１に示すように、第１面１０７側から第２面１０９側に向かう方向（例えば水平方向）に進んできた出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、活性層１０８の厚み方向（例えば垂直方向）に反射させることができる。すなわち、ミラー３１０，３２０によって、出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを同じ方向（活性層１０８の厚み方向）に向けて進行させて、照明光Ｌを構成することができる。 As shown in FIGS. 10 and 11, the first mirror 310 is disposed so as to face the first surface 107, for example. The first mirror 310 can reflect the emitted lights La, Lb, and Lc emitted from the first surface 107 side. Specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, the emitted light La, Lb, Lc that has traveled in the direction (for example, the horizontal direction) from the second surface 109 side to the first surface 107 side is used as the active layer 108. Can be reflected in the thickness direction (for example, the vertical direction). For example, the second mirror 320 is disposed so as to face the second surface 109. The second mirror 320 can reflect the emitted light La, Lb, Lc emitted from the second surface 109 side. Specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, the emitted light La, Lb, and Lc that has traveled in the direction (for example, the horizontal direction) from the first surface 107 side to the second surface 109 side is used as the active layer 108. Can be reflected in the thickness direction (for example, the vertical direction). That is, the emitted light La, Lb, and Lc can be advanced in the same direction (the thickness direction of the active layer 108) by the mirrors 310 and 320, so that the illumination light L can be configured.

ここで、図１０に示す第１発光素子１００ａから出射される第１出射光Ｌａは、図１１に示す第３発光素子１００ｃから出射される第３出射光Ｌｃよりも放射角が小さい。また、第２発光素子１００ｂから出射される第２出射光Ｌｂは、同様に、第３発光素子１００ｃから出射される第３出射光Ｌｃよりも放射角が小さい。これにより、発光効率の低下を抑えつつ、放射角の小さい照明光Ｌを得ることができる。 Here, the first outgoing light La emitted from the first light emitting element 100a shown in FIG. 10 has a smaller emission angle than the third outgoing light Lc emitted from the third light emitting element 100c shown in FIG. Similarly, the second emitted light Lb emitted from the second light emitting element 100b has a smaller emission angle than the third emitted light Lc emitted from the third light emitting element 100c. Thereby, the illumination light L with a small radiation angle can be obtained, suppressing the fall of luminous efficiency.

なお、ここでは、発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃから出射される出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、第３面１０９ａに対して平行に出射する場合について説明した。これに対し、第３面１０９ａに対して傾いた方向に出射した場合であっても、図示はしないが、水平方向に進んできた出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの各々に対して、平面的にみて、直交するようにミラー３１０，３２０を設置することにより、出射光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの進行方向を同一の方向に反射させることができる。 Here, the case has been described in which the emitted lights La, Lb, Lc emitted from the light emitting elements 100a, 100b, 100c are emitted in parallel to the third surface 109a. On the other hand, even when the light is emitted in a direction inclined with respect to the third surface 109a, although not shown, the light beams La, Lb, and Lc that have traveled in the horizontal direction are planarly viewed. Thus, by installing the mirrors 310 and 320 so as to be orthogonal to each other, the traveling directions of the outgoing lights La, Lb, and Lc can be reflected in the same direction.

発光装置２０００では、発光装置１０００と同様に、複数の発光素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃを有し、かつ発光効率の低下を抑えつつ、照明光Ｌの放射角を小さくすることができる。したがって、放射角の小さい照明光Ｌを得ることができ、かつ高出力であることができる。 As with the light emitting device 1000, the light emitting device 2000 includes a plurality of light emitting elements 100a, 100b, and 100c, and can reduce the emission angle of the illumination light L while suppressing a decrease in light emission efficiency. Therefore, the illumination light L with a small radiation angle can be obtained and the output can be high.

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３０００について、図面を参照しながら説明する。図１２は、プロジェクター３０００を模式的に示す図である。なお、図１２では、便宜上、プロジェクター３０００を構成する筐体は省略している。プロジェクター３０００は、本発明に係る発光装置を有する。以下では、本発明に係る発光装置として、発光装置１０００を用いた例について説明する。 4). Next, the projector 3000 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram schematically showing the projector 3000. In FIG. 12, for convenience, the casing constituting the projector 3000 is omitted. The projector 3000 includes the light emitting device according to the present invention. Below, the example using the light-emitting device 1000 is demonstrated as a light-emitting device which concerns on this invention.

プロジェクター３０００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 3000, 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３０００は、光源１０００Ｒ，１０００Ｇ，１０００Ｂから出射された照明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）３２００Ｒ，３２００Ｇ，３２００Ｂと、液晶ライトバルブ３２００Ｒ，３２００Ｇ，３２００Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）３５００に投射する投射レンズ（投射装置）３４００と、を備えている。また、プロジェクター３０００は、液晶ライトバルブ３２００Ｒ，３２００Ｇ，３２００Ｂから出射された光を合成して投写レンズ３４００に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）３３００を備えていることができる。 The projector 3000 includes transmissive liquid crystal light valves (light modulation devices) 3200R, 3200G, 3200B, and liquid crystal light valves 3200R, 3200G, which modulate illumination light emitted from the light sources 1000R, 1000G, 1000B in accordance with image information. A projection lens (projection device) 3400 that magnifies and projects an image formed by 3200B onto a screen (display surface) 3500. In addition, the projector 3000 can include a cross dichroic prism (color light combining unit) 3300 that combines light emitted from the liquid crystal light valves 3200R, 3200G, and 3200B and guides the light to the projection lens 3400.

さらに、プロジェクター３０００は、光源１０００Ｒ，１０００Ｇ，１０００Ｂから出射された照明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３１００Ｒ，３１００Ｇ，３１００Ｂ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３２００Ｒ，３２００Ｇ，３２００Ｂを照明している。均一化光学系３１００Ｒ，３１００Ｇ、３１００Ｂは、例えば、ホログラム３１００ａおよびフィールドレンズ３１００ｂによって構成される。 Further, the projector 3000 equalizes the illuminance distribution of the illumination light emitted from the light sources 1000R, 1000G, and 1000B, so that the uniformizing optical systems 3100R, 3100G, and 3100B are located downstream of the light sources 1000R, 1000G, and 1000B. The liquid crystal light valves 3200R, 3200G, and 3200B are illuminated with light having a uniform illuminance distribution. The uniformizing optical systems 3100R, 3100G, and 3100B are configured by, for example, a hologram 3100a and a field lens 3100b.

各液晶ライトバルブ３２００Ｒ，３２００Ｇ，３２００Ｂ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３３００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３４００によりスクリーン３５００上に投写され、拡大された画像が表示される。 The three color lights modulated by the liquid crystal light valves 3200R, 3200G, and 3200B are incident on the cross dichroic prism 3300. 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 3500 by the projection lens 3400, which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

このようなプロジェクターによれば、放射角が小さく、かつ高出力である発光装置を有することができる。したがって、光源のエテンデューを小さくすることができるため後段の光学系（例えば、ホログラム３１００ａおよびフィールドレンズ３１００ｂ）の小型化を図ることができ、かつ明るい画像を表示できる。すなわち、小型かつ高輝度なプロジェクターを実現することができる。また、光学系を小型化の小型化を図ることができるため、プロジェクターの製造に必要な資源を削減することができる。 According to such a projector, it is possible to have a light emitting device with a small radiation angle and high output. Accordingly, since the etendue of the light source can be reduced, the subsequent optical system (for example, the hologram 3100a and the field lens 3100b) can be reduced in size, and a bright image can be displayed. That is, a small and high-brightness projector can be realized. In addition, since the optical system can be downsized, resources necessary for manufacturing the projector can be reduced.

なお、上述の例では、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よいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。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。 In the above example, a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation device. However, 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、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）の光源装置にも適用することが可能である。 Further, the light-emitting device 1000 has a scanning unit that is a scanning unit that is an image forming device that displays an image of a desired size on a display surface by scanning light from the light-emitting device 1000 on a screen. The present invention can also be applied to a light source device of a device (projector).

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、上述した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, the above-described embodiments and modifications can be appropriately combined.

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.

１００ａ，１００ｂ，１００ｃ発光素子、１０１積層構造体、１０２基板、
１０４第１クラッド層、１０６第１ガイド層、１０７第１面、１０８活性層、
１０９第２面、１０９ａ第３面、１１０第２ガイド層、１１１コア層、
１１２第２クラッド層、１１４コンタクト層、１１５柱状部、１１６絶縁部、
１２０第１電極、１２２第２電極、１３０反射部、１４０利得領域、
１５０出射面、１５２第１端面、１５４第２端面、２００ベース、
３００光軸変換素子、３１０第１ミラー、３２０第２ミラー、
２０００発光装置、３０００プロジェクター、３１００均一化光学系、
３１００ａホログラム、３１００ｂフィールドレンズ、
３２００液晶ライトバルブ、３３００クロスダイクロイックプリズム、
３４００投射レンズ、３５００スクリーン 100a, 100b, 100c light emitting element, 101 laminated structure, 102 substrate,
104 first cladding layer, 106 first guide layer, 107 first surface, 108 active layer,
109 second surface, 109a third surface, 110 second guide layer, 111 core layer,
112 second cladding layer, 114 contact layer, 115 columnar portion, 116 insulating portion,
120 first electrode, 122 second electrode, 130 reflector, 140 gain region,
150 exit surface, 152 first end surface, 154 second end surface, 200 base,
300 optical axis conversion element, 310 first mirror, 320 second mirror,
2000 light emitting device, 3000 projector, 3100 homogenizing optical system,
3100a hologram, 3100b field lens,
3200 Liquid crystal light valve, 3300 Cross dichroic prism,
3400 projection lens, 3500 screen

Claims

第１ガイド層と第２ガイド層とで挟まれた活性層を有するコア層と、前記コア層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、を有する積層構造体を備える発光素子を含み、
前記積層構造体において、前記コア層の露出する面に前記活性層に生じる光を出射する出射面を有し、
前記発光素子は、所定の方向に複数配列され、
複数の前記発光素子のうちの第１発光素子は、配列された複数の前記発光素子の一方の端に位置し、
複数の前記発光素子のうちの第２発光素子は、配列された複数の前記発光素子の他方の端に位置し、
複数の前記発光素子のうちの第３発光素子は、前記第１発光素子と前記第２発光素子の間に位置し、
前記第１発光素子および前記第２発光素子の前記光出射面を含む前記コア層の少なくとも一部は、前記第１ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第１ガイド層の膜厚よりも厚く、前記第２ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第２ガイド層の膜厚よりも厚い、発光装置。 A light emitting device including a laminated structure having a core layer having an active layer sandwiched between a first guide layer and a second guide layer, and a first cladding layer and a second cladding layer sandwiching the core layer;
In the laminated structure, the exposed surface of the core layer has an emission surface that emits light generated in the active layer,
A plurality of the light emitting elements are arranged in a predetermined direction,
A first light emitting element among the plurality of light emitting elements is located at one end of the plurality of arranged light emitting elements,
A second light emitting element among the plurality of light emitting elements is located at the other end of the plurality of light emitting elements arranged,
A third light emitting element of the plurality of light emitting elements is located between the first light emitting element and the second light emitting element,
At least a part of the core layer including the light emitting surface of the first light emitting element and the second light emitting element has a film thickness of the first guide layer, and a film of the first guide layer of the third light emitting element. The light emitting device, wherein the thickness of the second guide layer is greater than the thickness of the second guide layer of the third light emitting element.

請求項１において、
前記所定の方向は、前記活性層の厚み方向であり、
複数の前記発光素子の前記出射面から出射される光は、同じ方向に向かって進行する、発光装置。 In claim 1,
The predetermined direction is a thickness direction of the active layer,
The light-emitting device in which the light radiate | emitted from the said output surface of the said several light emitting element advances toward the same direction.

請求項２において、
前記発光素子は、スーパールミネッセントダイオードである、発光装置。 In claim 2,
The light-emitting device is a superluminescent diode.

請求項１において、
前記所定の方向は、前記活性層の厚み方向と直交する方向であり、
前記活性層の露出する面のうちの第１面と第２面とは互いに対向する位置関係であり、
複数の前記発光素子のうちの隣り合う前記発光素子は、隣り合う前記発光素子の一方の前記第１面と、隣り合う前記発光素子の他方の前記第２面とが対向して配列され、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記活性層を平面的に見て、直線状に、前記第１面側の端面から前記第２面側の端面まで、前記第１面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられ、
前記第１面側の端面および前記第２面側の端面の各々は、前記出射面を構成し、
前記第１面側の前記出射面から出射された光を反射する第１ミラーと、
前記第２面側の前記出射面から出射された光を反射する第２ミラーと、
を含み、
前記第１ミラーによって反射された光の進む方向と、前記第２ミラーによって反射された光の進む方向とは、同じである、発光装置。 In claim 1,
The predetermined direction is a direction orthogonal to the thickness direction of the active layer,
Of the exposed surface of the active layer, the first surface and the second surface are in a positional relationship facing each other,
The adjacent light emitting elements of the plurality of light emitting elements are arranged such that one of the first surfaces of the adjacent light emitting elements and the other second surface of the adjacent light emitting elements are opposed to each other.
At least a part of the active layer constitutes a gain region serving as a current path of the active layer,
The gain region is linearly viewed from the end surface on the first surface side to the end surface on the second surface side in a direction inclined with respect to the normal to the first surface when the active layer is viewed in a plan view. Provided,
Each of the end surface on the first surface side and the end surface on the second surface side constitutes the emission surface,
A first mirror that reflects light emitted from the emission surface on the first surface side;
A second mirror that reflects light emitted from the emission surface on the second surface side;
Including
The light emitting device, wherein a traveling direction of the light reflected by the first mirror and a traveling direction of the light reflected by the second mirror are the same.

請求項１乃至４のいずれか１項において、
複数の前記発光素子の各々において、前記利得領域は、複数配列されている、発光装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
In each of the plurality of light emitting elements, a plurality of the gain regions are arranged.

請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記第１発光素子および前記第２発光素子は、前記第１ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第１ガイド層の膜厚よりも厚く、前記第２ガイド層の膜厚が、前記第３発光素子の前記第２ガイド層の膜厚よりも厚い、発光装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
In the first light-emitting element and the second light-emitting element, the film thickness of the first guide layer is larger than the film thickness of the first guide layer of the third light-emitting element, and the film thickness of the second guide layer is A light emitting device having a thickness greater than the thickness of the second guide layer of the third light emitting element.

請求項１乃至６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、
前記光変調素子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。 The light emitting device according to claim 1,
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 element;
Including projector.