发光装置以及投影仪的制作方法

专利名称：发光装置以及投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置以及投影仪。
背景技术：
近年来，作为投影仪或者显示器等显示装置的光源用的发光装置，人们一直期待 着具有高亮度且色再现性卓越的激光元件的发光装置。在这样的光源用的发光装置中，为 了显示明亮的图像，人们一直希望高输出化。作为谋求高输出化的方法，例如，在专利文献1 中已经提出了将由半导体激光器阵列组成的发光元件层压为堆栈状(lamination)的发光 装置。在专利文献1的发光装置中，利用形成为各光反射面成阶梯状错开的状态的反射部 件来反射从被层压为堆栈状的发光元件射出的出射光，并使其入射聚光透镜。(在先专利文献)(专利文献)专利文献1 日本专利特开2001-215443号公报然而，在专利文献1的结构中，由于相对于出射光的前进方向以阶梯状错开的状 态配置各光反射面，因而存在导致装置沿出射光的前进方向变大的问题。

发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够实现高输出以及小型的发光装 置。另外，本发明另一个目的在于提供一种具有上述发光装置的投影仪。本发明涉及的发光装置包括第一发光元件，具有射出第一出射光的第一射出面 以及射出第二出射光的第二射出面，其中，所述第二出射光朝着与所述第一出射光的方向 相反的方向前进；第二发光元件，具有射出第三出射光的第三射出面以及射出第四出射光 的第四射出面，其中，所述第三出射光朝着与所述第一出射光的方向相同的方向前进，所述 第四出射光朝着与所述第三出射光的方向相反的方向前进；第一反射面，使所述第一发光 元件的所述第一出射光反射；第二反射面，使所述第一发光元件的所述第二出射光反射； 第三反射面，使所述第二发光元件的所述第三出射光反射；以及第四反射面，使所述第二发 光元件的所述第四出射光反射，其中，所述第一发光元件与所述第二发光元件沿第一方向 层压，所述第一射出面与所述第三射出面在第一平面内，所述第二射出面与所述第四射出 面在第二平面内，所述第一射出面与所述第三射出面在所述第一平面上以不沿所述第一方 向排列的方式而配置，所述第二射出面与所述第四射出面在所述第二平面上以不沿所述第 一方向排列的方式而配置，所述第一反射面与所述第三反射面配置在从所述第一射出面至 所述第一反射面的所述第一出射光的光路长度与从所述第三射出面至所述第三反射面的 所述第三出射光的光路长度相等的位置上，所述第二反射面与所述第四反射面配置在从所 述第二射出面至所述第二反射面的所述第二出射光的光路长度与从所述第四射出面至所 述第四反射面的所述第四出射光的光路长度相等的位置上，由所述第一反射面所反射的所 述第一出射光的前进方向、由所述第二反射面所反射的所述第二出射光的前进方向、由所述第三反射面所反射的所述第三出射光的前进方向以及由所述第四反射面所反射的所述 第四出射光的前进方向相同。根据这样的发光装置，能够将所述第一反射面与所述第三反射面配置在从所述第 一射出面至所述第一反射面的所述第一出射光的光路长度与从所述第三射出面至所述第 三反射面的所述第三出射光的光路长度相等的位置上，并且，能够将所述第二反射面与所 述第四反射面配置在从所述第二射出面至所述第二反射面的所述第二出射光的光路长度 与从所述第四射出面至所述第四反射面的所述第四出射光的光路长度相等的位置上。因 此，能够抑制发光装置在所述第一至第四出射光的前进方向上的尺寸变大，同时实现高输 出。所以，能够实现高输出以及小型化。在本发明涉及的发光装置中，可包括第一准直透镜，设置在所述第一射出面与所 述第一反射面之间的所述第一出射光的光路上，并将所述第一出射光转换为平行光；第二 准直透镜，设置在所述第二射出面与所述第二反射面之间的所述第二出射光的光路上，并 将所述第二出射光转换为平行光；第三准直透镜，设置在所述第三射出面与所述第三反射 面之间的所述第三出射光的光路上，并将所述第三出射光转换为平行光；以及第四准直透 镜，设置在所述第四射出面与所述第四反射面之间的所述第四出射光的光路上，并将所述 第四出射光转换为平行光。根据这样的发光装置，利用所述第一至第四准直透镜，通过将所述第一至第四出 射光转换为平行光，并使其入射所述第一至第四反射面。由此能够提高光的利用效率。在根据本发明的发光装置中，所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面 以及所述第四反射面为抛物面镜。根据这样的发光装置，通过所述第一至第四反射面，能够将所述第一至第四出射 光转换为平行光。由此能够提高光的利用效率。在本发明涉及的发光装置中，等间隔地配置有多个所述第一射出面，等间隔地配 置有多个所述第二射出面，等间隔地配置有多个所述第三射出面，等间隔地配置有多个所 述第四射出面。根据这样的发光装置，能够防止由于发光而产生的热量集中于发光元件的一部分 上。在本发明涉及的发光装置中，所述第一发光元件以及所述第二发光元件为超辐射 发光二极管(super luminescent diode)。根据这样的发光装置，通过抑制由于端面反射而引起的谐振器形成，从而能够防 止激光振荡，因而能够减少光谱噪声。本发明涉及的投影仪包括本发明涉及的发光装置；光调制装置，根据图像信息 调制从所述发光装置射出的光；以及投影装置，投射由所述光调制装置所形成的图像。根据这样的投影仪，由于能够将本发明涉及的发光装置用作光源，因而能够实现 高输出以及小型化。


图1是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的俯视图。图2是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的截面图。
图3是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的截面图。图4是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的截面图。图5是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的制造步骤的截面图。图6是示意性表示本实施方式涉及的发光装置的制造步骤的截面图。图7是示意性表示本实施方式涉及的第一变形例的发光装置的截面图。图8是示意性表示本实施方式涉及的第二变形例的发光装置的截面图。图9是示意性表示本实施方式涉及的投影仪的图。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的优选实施方式。1.发光装置首先，参照

本实施方式涉及的发光装置1000。图1是示意性表示发光装 置1000的俯视图。图2是沿图1的II-II线示意性表示发光装置1000的截面图。图3是 沿图1的III-III线示意性表示发光装置1000的截面图。图4是沿图1的IV-IV线示意 性表示发光装置1000的截面图。此外，为了便于说明，在图2以及图3中，简化图示了发光 元件100。如图1 图4所示，发光装置1000包括第一发光元件100a、第二发光元件100b、 具有第一反射面212的第一反射部210、具有第二反射面222的第二反射部220、具有第三 反射面232的第三反射部230以及具有第四反射面242的第四反射部240。发光装置1000还 可包括第一准直透镜200、第二准直透镜202、第三准直透镜204、第四准直透镜206、基部 250、第一辅助支架(sub-mount) ^0a、第二辅助支架^Ob以及第三辅助支架260c。此外，这 里对发光元件100a、100b ShGaAlP类(红色)的超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，以下也称为“SLD”)的情况进行说明。SLD与半导体激光器不同，能够通过抑制由于 端面反射而引起的谐振器的形成来防止激光振荡。因此，能够使斑点噪声减少。如图2 图4所示，在Z方向(第一方向)上层压第一发光元件IOOa和第二发光 元件100b。在图示的例子中，在基部250的上方，按照第一辅助支架260a、第一发光元件 100a、第二辅助支架^K)b、第二发光元件100b、第三辅助支架^Oc的顺序依次层压。在基 部250上，通过辅助支架^0a、260bJ60C安装第一发光元件100a和第二发光元件100b。 例如，通过向基部250与导线270施加不同的电位，从而能够通过辅助支架^0a、260bJ60c 对发光元件100a、100b施加电压。虽然未图示，例如，也可以通过在辅助支架沈0￡1、26013、 260c上设置贯通电极，使基部250与发光元件100a、100b电连接。在图示的例子中，发光装 置1000虽然具有两个发光元件(第一发光元件100a和第二发光元件100b)，但其数量并没 有限制。发光装置1000由于具有多个(两个)100a、100b，从而能够实现高输出。发光装置 1000例如除了具有第一发光元件100a和第二发光元件100b之外，还可以具有一个或者多 个其他发光元件。由此能够进一步提高发光装置的输出。如图4所示，第一发光元件100a 和第二发光元件100b具有第一金属包层(clad layer) 104、活性层106以及第二金属包层 108。第一发光元件100a和第二发光元件100b还能够具有例如基板102、接触层110、第一 电极112、第二电极114、绝缘部116。作为基板102，例如，能够使用第一导电型(例如η型)的GaAs基板等。
第一金属包层104形成在基板102上。作为第一金属包层104，例如，能够使用η 型AlfeInP层等。此外，虽未图示，但在基板102与第一金属包层104之间也可以形成有缓 冲层。作为缓冲层，例如，能够使用η型GaAs层、InGaP层等。活性层106形成在第一金属包层104上。活性层106被夹在第一金属包层104与 第二金属包层108之间。活性层106例如具有重叠有三层量子阱结构的多重量子阱(MQW) 结构，该量子阱由InGaP阱层与InGaAlP阻挡层构成。活性层106的形状例如为长方体(包括立方体的情况)等。如图1所示，活性层 106具有第一侧面105以及第二侧面107。第一侧面105与第二侧面107互相对置，例如为 平行的。由第一金属包层104与第二金属包层108所夹的活性层106例如构成层压结构 体。第一侧面105与第二侧面107是活性层106的面中与第一金属包层104或者第二金属 包层108不相接触的面，在层压结构体中，也可以称为露出的面。层压结构体还可以具有基 板102、接触层110等。活性层106的一部分区域构成成为活性层106的电流路径的增益区域160。在增 益区域160上能够产生光，该光能够在增益区域160内接受增益。增益区域160的平面形 状例如为平行四边形。如图1所示，从活性层106的层压方向俯视时(从Z方向观察)，增 益区域160从第一侧面105至第二侧面107朝着相对于第一侧面105的垂线P倾斜的方向 被设置。由此，能够防止或者抑制在增益区域160上所产生的光的激光振荡。此外，增益区 域160朝着某一方向设置的情况是指俯视时，该方向与连接增益区域160的第一侧面105 侧的第一端面162的中心与第二侧面107侧的第二端面164的中心的方向一致。虽然在图 示的例子中，第一发光元件IOOa和第二发光元件IOOb分别具有三个增益区域160，但是其 数量并没有限制。发光元件IOOaUOOb由于具有多个增益区域160，从而能够实现高输出。此外，虽然未图示，但增益区域160也可以从第一侧面105侧的第一端面162至第 二侧面107侧的第二端面164直线状地朝着与第一侧面105的垂线P平行的方向设置。在 这种情况下，能够构成谐振器，并发射激光。即，第一发光元件IOOa以及第二发光元件IOOb 例如可以为半导体激光器。如图4所示，第二金属包层108形成在活性层106上。作为第二金属包层108，例 如，能够使用第二导电型(例如P型)的AKialnP层等。例如，由ρ型第二金属包层108、尚未掺杂的活性层106以及η型第一金属包层104 构成pin 二极管。第一金属包层104以及第二金属包层108分别为禁带宽度大于活性层 106的禁带宽度、折射率小于活性层106的折射率的层。活性层106具有将光放大的功能。 第一金属包层104以及第二金属包层108通过夹持活性层106而具有封闭注入载体(电子 与空穴)以及光的功能。接触层110形成在第二金属包层108上。作为接触层110，能够使用与第二电极 114进行欧姆接触的层。接触层110例如由第二导电型的半导体构成。作为接触层110，例 如，能够使用P型GaAs层等。绝缘部116形成在增益区域160的上方以外的接触层110上。S卩，绝缘部116在 增益区域160的上方具有开口，接触层110的表面通过该开口露出。作为绝缘部116，例如， 能够使用SiN层、SiO2层、聚酰亚胺层等。第一电极112形成在基板102下面的整个面上。第一电极112能够和与该第一电极112进行欧姆接触的层(在图示的例子中为基板10 接触。第一电极112通过基板 102与第一金属包层104进行电连接。第一电极112是用于驱动发光元件IOOaUOOb的一 侧电极。作为第一电极112，例如，能够使用从基板102侧按照Cr层、AuGe层、Ni层、Au层 的顺序层压而形成的材料等。此外，在第一金属包层104与基板102之间，也能够设置第二 接触层(未图示)，通过干蚀刻等使该第二接触层的第一金属包层104侧露出，并将第一电 极112设置在第二接触层上。由此，能够得到单面电极结构。作为第二接触层，例如，能够 使用η型GaAs层等。第二电极114形成在露出的接触层110以及绝缘部116上。第二电极114经由接 触层Iio与第二金属包层108进行电连接。第二电极114是用于驱动发光元件IOOaUOOb 的一侧电极。作为第二电极114，例如，能够使用从接触层110侧按照Cr层、AuSi层、Au层 的顺序层压而形成的电极等。第二电极114与接触层110之间的接触面例如具有与增益区 域160相同的平面形状。在图示的例子中，由第二电极114与接触层110的接触面的接触 形状来决定电极112、114间的电流路径，其结果，能够决定增益区域160的平面形状。在发光元件IOOaUOOb中，当在第一电极112与第二电极114之间施加pin 二极管 的正偏压时，在活性层106的增益区域160上就会发生电子与空穴的再耦合。由于该再耦 合而产生发光。以所产生的该光作为起点，能够连锁地发生受激发射，该光在增益区域160 内前进，而在前进期间，光强度被放大，并能够作为出射光L1、L3从第一端面162射出，作为 出射光L2、L4从第二端面164射出。S卩，第一发光元件IOOa能够从第一端面162(第一射 出面162a)射出第一出射光Li，从第二端面164(第二射出面164a)射出第二出射光L2。另 外，第二发光元件IOOb能够从第一端面162(第三射出面162b)射出第三出射光L3，从第二 端面164(第四射出面164b)射出第四出射光L4。利用光的折射，出射光Li、L2、L3、L4例 如能够沿比增益区域160相对于第一侧面150的垂线的倾斜度更倾斜的方向射出。第一出 射光Ll以及第二出射光L2例如能够沿与活性层106的上面平行的方向前进。第一出射光 Ll的前进方向与第二出射光L2的前进方向是互相相反的方向。同样，第三出射光L3以及 第四出射光L4例如能够沿与活性层106的上面平行的方向前进。第三出射光L3的前进方 向与第四出射光L4的前进方向是互相相反的方向。此外，第一出射光Ll的前进方向与第 三出射光L3的前进方向例如是相同的方向。另外，第二出射光L2的前进方向与第四出射 光L4的前进方向例如是相同的方向。如图1 图3所示，第一发光元件IOOa的第一射出面16 和第二发光元件IOOb 的第三射出面162b位于同一平面(第一平面，在图示的例子中是X-Z平面)内。同样，第一 发光元件IOOa的第二射出面16 和第二发光元件IOOb的第四射出面164b位于同一平面 (第二平面，在图示的例子中是X-Z平面)内。第一平面和第二平面例如为相互对置的面， 在图示的例子中，是平行的。如图3所示，在第一平面上，以不在发光元件IOOaUOOb层压 的方向(Z方向)上排列的方式配置第一射出面16 和第三射出面162b。S卩，第一射出面 162a的中心和第三射出面162b的中心不在沿发光元件100a、IOOb层压的方向延伸的同一 直线上。在这里，所谓第一射出面16 的中心例如可以指在第一射出面16 上光强度最 强的地方。此外，对于其他的射出面也是同样的。也可以通过从发光元件IOOaUOOb层压 的方向来看不重叠的方式配置第一射出面16 和第三射出面162b。同样，在第二平面上， 以不在沿发光元件IOOaUOOb层压的方向(Z方向)上排列的方式配置第二射出面16 和第四射出面164b。S卩，第二射出面16 的中心和第四射出面164b的中心不在沿发光元件 100a、IOOb层压的方向延伸的同一直线上。从发光元件100a、IOOb层压的方向来看，也可以 通过不重叠的方式配置第二射出面16 和第四射出面164b。能够在第一发光元件IOOa的活性层106的第一侧面105上等间隔地配置多个第 一射出面16加。能够在第一发光元件IOOa的活性层106的第二侧面107上等间隔地配置 多个第二射出面16如。即，能够在活性层106上等间隔地配置增益区域160。由此，能够防 止由于发光而产生的热量集中于第一发光元件IOOa的一部分。能够在第二发光元件IOOb 的活性层106的第一侧面105上等间隔地配置多个第三射出面162b。能够在第二发光元件 IOOb的活性层106的第二侧面107上等间隔地配置多个第四射出面164b。即，能够在活性 层106上等间隔地配置增益区域160。由此，能够防止由于发光而产生的热量集中于第二发 光元件IOOb的一部分。如图1以及图2所示，第一准直透镜200设置在第一射出面16 与第一反射面 212之间的第一出射光Ll的光路上。第一准直透镜200例如被透镜支撑部208支撑。第一 准直透镜200是将第一出射光Ll转换为平行光的光学元件。即，利用第一准直透镜200，能 够将第一出射光Ll转换为平行光，并使其入射到第一反射面212。由此，能够提高光的利用 效率。第二准直透镜202设置在第二射出面16 与第二反射面222之间的第二出射光 L2的光路上。第二准直透镜202例如被透镜支撑部208支撑。第二准直透镜202是将第二 出射光L2转换为平行光的光学元件。即，利用第二准直透镜202，能够将第二出射光L2转 换为平行光，并使其入射到第二反射面222。由此，能够提高光的利用效率。第三准直透镜204设置在第三射出面162b与第三反射面232之间的第三出射光 L3的光路上。第三准直透镜204例如被透镜支撑部208支撑。第三准直透镜204是将第三 出射光L3转换为平行光的光学元件。即，利用第三准直透镜204，能够将第三出射光L3转 换为平行光，并使其入射到第三反射面232。由此，能够提高光的利用效率。第四准直透镜206设置在第四射出面164b与第四反射面242之间的第四出射光 L4的光路上。第四准直透镜204例如被透镜支撑部208支撑。第四准直透镜206是将第四 出射光L4转换为平行光的光学元件。即，利用第四准直透镜206，能够将第四出射光L4转 换为平行光，并使其入射到第四反射面对2。由此，能够提高光的利用效率。透镜支撑部208是用于支撑准直透镜200、202、204、206的部件。在图示的例子中， 设置有两个透镜支撑部208。一个透镜支撑部208支撑第一准直透镜200以及第三准直透 镜204，而另一个透镜支撑部208支撑第二准直透镜204以及第四准直透镜206。对于透镜 支撑部208的形状，只要能够支撑准直透镜200、202、204、206，就没有特别的限制。作为透 镜支撑部208的材料，可以列举有玻璃、陶瓷等。第一反射部210能够通过第一反射面212反射第二出射光L2。第一出射光Ll在 由第一准直透镜200转换为平行光之后，被第一反射面212反射。第一反射面212也可以 称为第一反射部210中的第一出射光Ll射入的面。第一反射面212能够使第一出射光Ll 朝着发光元件100a、IOOb的上侧反射。第一出射光Ll被第一反射面212反射，并作为第一 反射光LIk例如能够相对于活性层106的上面垂直向上(Z方向)地前进。第一反射面212 例如相对于基部250的上面(X-Y平面)倾斜，在图示的例子中，倾斜了 45度。据此，第一出射光Ll的前进方向与第一反射光LIk的前进方向能够形成直角。第一反射面212对第一 出射光Ll的反射率优选为大于50%小于等于100%。作为第一反射部210的材料，例如， 可以列举有Al、Ag、Au等。例如，可以通过只将第一反射部210的表面材料确定为上述材料 (例如Al、Ag、Au)，而将第一反射部210的表面作为第一反射面212。第一反射部210例如 可以由反射部支撑基板244支撑。第二反射部220能够通过第二反射面222反射第二出射光L2。第二出射光L2在 由第二准直透镜202转换为平行光之后，被第二反射面222反射。第二反射面222也可以 称为第二反射部220中的第二出射光L2射入的面。第二反射面222能够使第二出射光L2 朝着发光元件100a、IOOb的上侧反射。第二出射光L2被第二反射面222反射，并作为第二 反射光L、例如能够相对于活性层106的上面垂直向上(Z方向)地前进。第二反射面222 例如相对于基部250的表面(X-Y平面)倾斜，在图示的例子中，倾斜了 45度。据此，第二 出射光L2的前进方向与第二反射光L、的前进方向能够形成直角。第二反射面222对第二 出射光L2的反射率优选为大于50%小于等于100%。作为第二反射部220的材料，例如， 可以列举有Al、Ag、Au等。例如，可以通过仅将第二反射部220的表面材料确定为上述材料 (例如Al、Ag、Au)，而将第二反射部220的表面作为第二反射面222。第二反射部220例如 可以由反射部支撑基板244来支撑。第三反射部230能够通过第三反射面232反射第三出射光L3。第三出射光L3在 由第三准直透镜204转换为平行光之后，被第三反射面232反射。第三反射面232也可以 称为第三反射部230中的第三出射光L3射入的面。第三反射面232能够使第三出射光L3 朝着发光元件100a、IOOb的上侧反射。第三出射光L3被第三反射面232反射，并作为第三 反射光L \例如能够相对于活性层106的上表面垂直向上(Z方向)地前进。第三反射面 232例如相对于基部250的上表面(X-Y平面)倾斜，在图示的例子中，倾斜了 45度。据此， 第三出射光L3的前进方向与第三反射光Uk的前进方向能够形成直角。第三反射面232对 第三出射光L3的反射率优选为大于50%小于等于100%。作为第三反射部230的材料，例 如，可以列举有Al、Ag、Au等。例如，可以通过仅将第三反射部230的表面材料确定为上述 材料(例如々148411)，而将第三反射部230的表面作为第三反射面232。第三反射部230 例如可以由反射部支撑基板244支撑。第四反射部240能够通过第四反射面242反射第四出射光L4。第四出射光L4在 由第四准直透镜206转换为平行光之后，被第四反射面242反射。第四反射面242也可以 称为第四反射部MO中的第四出射光L4射入的面。第四反射面242能够使第四出射光L4 朝着发光元件IOOaUOOb的上侧反射。第四出射光L4被第四反射面242反射，并作为第四 反射光!^知例如能够相对于活性层106的上表面垂直向上(Z方向)地前进。第四反射面 242例如相对于基部250的上表面(X-Y平面)倾斜，在图示的例子中，倾斜了 45度。据此， 第四出射光L4的前进方向与第四反射光L4K的前进方向能够形成直角。第四反射面242对 第四出射光L4的反射率优选为大于50%小于等于100%。作为第四反射部240的材料，例 如，可以列举有Al、Ag、Au等。例如，可以通过仅将第四反射部MO的表面材料确定为上述 材料(例如Al、Ag、Au)，而将第四反射部MO的表面作为第四反射面对2。第四反射部MO 例如可以由反射部支撑基板244支撑。在发光装置1000中，如图3所示，在第一平面上，以不在层压发光元件100a、IOOb的方向(Z方向)上排列的方式配置第一出射面16 与第三出射面162b。因此，如图1所 示，能够以从第一射出面16 至第一反射面212的第一出射光Ll的光路长Dl与从第三射 出面162b至第三反射面232的第三出射光L3的光路长D3相等的方式配置第一反射面212 以及第三反射面232。同样，在第二平面上，以不在层压发光元件IOOaUOOb的方向(Z方 向)排列的方式配置第二出射面16 与第四出射面164b。因此，能够以从第二射出面16 至第二反射面222的第二出射光L2的光路长D2与从第四射出面164b至第四反射面242 的第四出射光L4的光路长D4相等的方式配置第二反射面222以及第四反射面对2。在图 示的例子中，第一出射光Ll的光路长D1、第二出射光L2的光路长D2、第三出射光L3的光 路长D3、第四出射光L4的光路长D4相等。第一出射光Ll的前进方向相对于平行于活性层106的上表面的面(X-Y平面)和 第一反射面212的相交线形成直角。第二出射光L2的前进方向相对于平行于活性层106的 上表面的面与第二反射面222的相交线形成直角。同样，第三出射光L3的前进方向相对于 平行于活性层106的上表面的面(X-Y平面)与第三反射面232的相交线形成直角。第四 出射光L4的前进方向相对于平行于活性层106的上表面的面与第四反射面M2的相交线 形成成直角。由此能够使由第一反射面212所反射的第一反射光LIk的前进方向、由第二反 射面222所反射的第二反射光L、的前进方向、由第三反射面232所反射的第三反射光L3K 的前进方向以及由第四反射面242所反射的第四反射光L4K的前进方向相同。反射部支撑基板244是用于支撑反射部210、220、230、240的部件。在图示的例子 中，设置有两个反射部支撑基板M4。一个反射部支撑基板244用于支撑第一反射部210以 及第三反射部230，另一个反射部支撑基板244用于支撑第二反射部220以及第四反射部 对0。关于反射部支撑基板244的形状，只要能够支撑反射部210、220、230、对0，就没有特别 的限制。作为反射部支撑基板M4的材料，可以列举有玻璃、陶瓷等。 基部250能够通过第一辅助支架^Oa以及第二辅助支架^Ob间接地支撑发光元 件100a、100b。作为基部250，例如，能够使用板状(长方体形状)的部件。在基部250上， 例如，形成有柱部252。柱部252例如与辅助支架^Oa、260b、^Oc接触，从而能够使辅助支 架260a,260b,260c的热量散出。基部250能够由例如Cu、Al、Mo、W、Si、C、Be、Au或者它 们的化合物(例如A1N、BeO等)、合金(例如CuMo等)等形成。另外，也能够由组合上述 举例的、诸如铜(Cu)层与钼(Mo)层的多层结构等构成基部250。第一辅助支架^Oa能够支撑第一发光元件100a。第二辅助支架^Ob能够支撑第 二发光元件100b。第三辅助支架^Oc可以形成在第二发光元件100b上，并支撑导线270。 辅助支架 260a、260bJ60c 例如能够由 AIN、CuW、Sic、BeO、CuMoJIf (Cu)层与钼(Mo)层的 多层结构(CMC)等构成。基部250的热传导率大于辅助支架^0a、260bJ60c的热传导率，而辅助支架 260a.260b.260c的热传导率大于发光元件IOOaUOOb的热传导率。基部250以及辅助支 架^0a、260bJ60c的热传导率例如分别大于等于140W/mK。辅助支架^0a、260bJ60c的 热膨胀率优选接近于发光元件IOOaUOOb的热膨胀率。虽未图示，但例如如果不使用辅助 支架260aJ60b、260C，而将发光元件100a、100b直接安装到基部250上，则就会存在由于基 部250与发光元件IOOaUOOb的热膨胀率的差异，安装时的过热或者驱动时的发热导致产 生弯曲，并对发光元件IOOaUOOb增加应力，使可靠性下降。对于这样的问题，在本实施方式中，通过使用辅助支架^0a、260b J60c，就能够缓和由于基部250与发光元件100a、IOOb 的热膨胀率的差异而产生的应力，从而提高可靠性。另外，通过使柱部252与各个辅助支架 260a.260b.260c接触，从而能够进一步提高散热性。即，柱部252能够作为使各辅助支架 260a.260b.260c散热的散热部而起作用。在这样的情况下，例如，通过至少将与辅助支架 260a.260b.260c接触的柱部252的表面确定为绝缘性的材料，从而能够避免电路短路。导线270形成在第三辅助支架^Oc上。导线270电连接端子272与第三辅助支 架^Oc。在发光装置1000中，例如，基部250能够作为阳极端子而起作用，端子272能够作 为阴极端子而起作用。如图3所示，端子272由形成在基部252上的端子支撑部274支撑。作为发光装置1000的一个例子，虽然说明了发光元件IOOaUOOb为InGaAlP类的 情况，但是发光元件IOOaUOOb能够使用可以形成发光增益区域的所有材料类。如果是半 导体材料，则能够使用AWaN类、InGaN类、GaAs类、InGaAs类、GaInNAs类、ZnCdSe类等半 导体材料。发光装置1000例如具有如下几个方面。根据发光装置1000，能够以从第一射出面16 至第一反射面212的第一出射光 Ll的光路长Dl与从第三射出面162b至第三反射面232的第三出射光L3的光路长D3相等 的方式配置第一反射面212以及第三反射面232。同样，能够以从第二射出面16 至第二 反射面222的第二出射光L2的光路长D2与从第四射出面164b至第四反射面242的第四出 射光L4的光路长D4相等的方式配置第二反射面222以及第四反射面对2。因此，能够抑制 发光装置1000在出射光L1、L2、L3、L4的前进方向上的尺寸变大，同时实现高输出。例如， 在沿层压有发光元件的方向排列配置射出面的发光装置中，由于必须以相对于出射光的前 进方向呈阶梯状错开的状态配置各反射面，因而装置沿出射光的前进方向就将会变大。在 本实施例中，能够避免这样的问题。所以，能够实现高输出以及小型化。根据发光装置1000，能够使出射光Li、L2、L3、L4朝着相同的方向反射。即，能够 使由第一反射面212确定的第一反射光LIk的前进方向、由第二反射面222确定的第二反射 光L、的前进方向、由第三反射面232确定的第三反射光Uk的前进方向以及由第四反射面 242确定的第四反射光前进方向变为相同。由此，例如在将发光装置用作投影仪的光 源时，能够简化投影仪的光学系统的构成，从而在投影仪中能够使光轴调整容易化。根据发光装置1000，能够具有准直透镜200、202、204、206。由此，能够通过使出射 光1^1、1^2、1^3、1^4转换为平行光而使其入射到反射面212、222、232、242上。据此，能够提高 光的利用效率。根据发光装置1000，发光元件100a、IOOb能够是SLD。因此，能够防止或者抑制在 增益区域160上所产生的光的激光振荡。所以，能够减少斑点噪声。2.发光装置的制造方法接下来，参照

本实施方式涉及的发光装置1000的制造方法。图5以及图 6是示意性表示发光装置1000的制造步骤的截面图。如图5所示，在基板102上，按照第一金属包层104、活性层106、第二金属包 层108以及接触层110的顺序使这些层外延生长。作为外延生长的方法，例如，能够采 用 MOCVD (Metal Organic Chemical Vap orD印osition，，金属有机物化学气相沉积)法、 MBE (Molecular Beam Epitaxy，分子束外延)法等。
如图6所示，在接触层110上，形成具有开口部的绝缘部116。绝缘部116可以通 过例如CVD (Chemical Vapor D印osition，化学气相沉积)法等来形成。例如以通过光刻技 术以及蚀刻技术对绝缘部制作形成图案，并使接触层110露出的方式而形成开口部。接下来，在露出的接触层110以及绝缘部116上形成第二电极114。然后，在基板 102的下表面下方形成第一电极112。第一电极112以及第二电极114例如可以通过真空 蒸镀法来形成。此外，对于第一电极112以及第二电极114的形成顺序并没有特别地限制。 通过以上步骤，就能够得到第一发光元件100a。如图2所示，首先，按照第一辅助支架260a、第一发光元件100a、第二辅助支架 ^0b、第二发光元件100b、第三辅助支架^Oc的顺序将它们安装到基部250上。如图1以及图3所示，形成端子272。端子272形成在端子支撑部274上，而端子 支撑部274形成在基部250上。然后，利用导线270连接端子272与第三辅助支架^K)c。接下来，将准直透镜200、202、204、206以及反射部210、220、230、240配置到基板 250上。对出射光1^1、1^2、1^3、1^4进行光轴调整的同时，配置准直透镜200、202、204、206以 及反射部 210、220、230、240。通过上述步骤就能够制造发光装置1000。3.发光装置的变形例接下来，参照附图来说明本实施方式涉及的变形例的发光装置。以下，在本实施方 式涉及的变形例的发光装置中，对具有与本实施方式涉及的发光装置1000的构成部件同 样功能的部件，标注了相同标号，并略去其详细说明。(1)第一变形例涉及的发光装置首先，参照附图来说明本实施方式涉及的第一变形例的发光装置2000。图7是示 意性表示发光装置2000的截面图，其对应于图2。此外，在图7中，为了便于说明，简化图示 发光元件100a、100b。如图2所示，在发光装置1000的例子中，反射面212、222、232、242是相对于基部 250的表面倾斜45度的面。与此相对，如图7所示，在发光装置2000中，反射面212、222、 232、242能够为抛物面镜。即，反射面212、222、232、242能够为抛物面形状(旋转抛物面形 状)。第一发光元件100a的第一射出面16 例如以位于第一反射面212的焦点的方式 被配置，第一发光元件100a的第二射出面16 例如以位于第二反射面222的焦点的方式 被配置。据此，能够使从第一发光元件100a沿水平方向射出的两条出射光L1、L2朝相同的 方向反射，且能够转换为平行光。同样，第二发光元件100b的第三射出面162b例如以位于 第三反射面232的焦点的方式被配置，第二发光元件100b的第四射出面164b例如以位于 第四反射面242的焦点的方式被配置。据此，能够使从第二发光元件100b沿水平方向射出 的两条出射光L3、L4朝着相同的方向反射，且能够转换为平行光。如上所述，根据发光装置2000，不使用准直透镜200、202、204、206，而通过反射面 212、222、232、242就能够将出射光Li、L2转换为平行光，因而能够减少部件件数。(2)第二变形例涉及的发光装置接下来，参照附图来说明本实施方式涉及的第二变形例的发光装置3000。图8是 示意性表示发光装置3000的截面图，其对应于图4。
在发光装置1000的例子中，说明了所谓的增益导波型。与此相对，发光装置3000 能够为所谓的折射率导波型。S卩，如图8所示，在发光装置3000中，接触层110与第二金属包层108的一部分能 够构成柱状部111。柱状部111的平面形状与增益区域160相同。例如，由柱状部111的平 面形状来决定电极112、114间的电流路径，其结果，可以决定增益区域160的平面形状。此 外，虽然未图示，但柱状部111既可以由例如接触层110、第二金属包层108以及活性层106 构成，还可以构成为包括第一金属包层104。另外，也能够使柱状部111的侧面倾斜。在柱状部111的侧方设置有绝缘部116。绝缘部116能够与柱状部111的侧面接 触。电极112、114间的电流能够避开绝缘部116，而流经被该绝缘部116夹持的柱状部111。 绝缘部116能够具有比活性层106的折射率小的折射率。据此，在平面方向(与活性层106 的上面平行的方向)上，能够高效地将光封闭在增益区域160内。4.投影仪接下来，参照附图来说明本实施方式涉及的投影仪4000。图9是示意性表示投影 仪4000的图。此外，在图9中，为了便于说明，省略了构成投影仪4000的壳体。在投影仪4000中，射出红色光、绿色光、蓝色光的红色光源(发光装置)1000R、绿 色光源(发光装置)1000G、蓝色光源(发光装置)1000B是本发明涉及的发光装置(例如发 光装置1000)。投影仪4000包括透射型液晶光阀(光调制装置)404R、404G、404B，其根据图像 信息分别调制从光源1000R、1000G、1000B射出的光；以及投射透镜(投射装置)408，其将 由液晶光阀404R、404G、404B所形成的图像放大并投射到屏幕(显示面)410上。另外，投 影仪4000能够具备将从液晶光阀404R、404G、404B射出的光进行合成并引向投影透镜408 的正交二向色棱镜(cross dichroic prism)(色光合成单元)406。而且，为了使从光源1000R、1000G、1000B射出的光的照度分布均勻化，投影仪 4000在各光源1000R、1000G、1000B的光路下游侧上设置均勻化光学系统402R、402G、402B， 从而通过由这些均勻化光学系统402R、402G、402B均勻化后的光来对液晶光阀404R、404G、 404B进行照明。均勻化光学系统402R、402G、402B例如可以由全息图(hologram) 40 以及 场透镜40 构成。由各液晶光阀404R、404G、404B调制的三色光将射入到正交二向色棱镜406。通过 将四个直角棱镜粘贴在一起而形成该棱镜，并在其内面上呈十字状地配置有用于反射红色 光的电介质多层膜与反射蓝色光的电介质多层膜。通过上述电介质多层膜合成三色光，从 而形成表示彩色图像的光。然后，经过合成的光通过作为投影光学系统的投射透镜406而 被投影到屏幕410上，从而显示被放大的图像。如上所述，根据投影仪4000，能够将高输出并且小型化的发光装置1000用作光 源。因此，投影仪4000能够实现高输出以及小型化。此外，虽然在上述的例子中使用透射型液晶光阀作为光调制装置，但是，既可以使 用液晶以外的光阀，也可以使用反射型光阀。作为这样的光阀，例如，可以列举有反射型液 晶光阀或者数字微镜器件(DigitalMicromirror Device)。另外，可以根据所使用的光阀的 种类来适当地改变投射光学系统的结构。另外，也能够将发光装置1000应用到具有扫描单元这样的扫描型图像显示装置(投影仪)的光源装置中，其中，该扫描单元作为图像形成装置，其通过使从发光装置1000 发出的光在屏幕上进行扫描，从而在显示面上显示所期望大小的图像。此外，上述的实施方式以及变形例只是一个例子，并不仅限于此。例如，也能够适 当地组合各实施方式以及各变形例。如上所述，虽然已经对本发明的实施方式进行了详细的说明，但是在实质上不脱 离本发明的技术要点和效果的前提下，能够进行多种变形。这一点对于本领域的普通技术 人员来说应该能够容易理解。所以，这种变形例应当全部包含在本发明的范围内。符号说明
IOOa第一发光元件IOOb第二发光元件
102基板104第一金属包层
105第一侧面106活性层
107第二侧面108第二金属包层
110接触层111柱状部
112第一电极114第二电极
160增益区域162第一端面
162a第一射出面162b第三射出面
164第二端面164a第二射出面
164b第四射出面200第一准直透镜
202第二准直透镜204第三准直透镜
206第四准直透镜208透镜支撑部
210第一反射部212第一反射面
220第二反射部222第二反射面
230第三反射部232第三反射面
240第四反射部242第五反射面
244反射部支撑基板250基部
252柱部260a第一辅助支架
260b第二辅助支架260c第三辅助支架
270导线272端子
274端子支撑部402 均勻化
402a全息图402b场透镜
404液晶光阀406 正交二
408投影透镜410屏幕
1000.,2000,3000发光装置 t1000投影仪
向色棱镜
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，包括第一发光元件，具有射出第一出射光的第一射出面以及射出第二出射光的第二射出 面，其中，所述第二出射光朝着与所述第一出射光的方向相反的方向前进；第二发光元件，具有射出第三出射光的第三射出面以及射出第四出射光的第四射出 面，其中，所述第三出射光朝着与所述第一出射光的方向相同的方向前进，所述第四出射光 朝着与所述第三出射光的方向相反的方向前进；第一反射面，使所述第一发光元件的所述第一出射光反射； 第二反射面，使所述第一发光元件的所述第二出射光反射； 第三反射面，使所述第二发光元件的所述第三出射光反射；以及 第四反射面，使所述第二发光元件的所述第四出射光反射， 其中，所述第一发光元件与所述第二发光元件沿第一方向层压， 所述第一射出面与所述第三射出面在第一平面内， 所述第二射出面与所述第四射出面在第二平面内，所述第一射出面与所述第三射出面在所述第一平面上以不沿所述第一方向排列的方 式而配置，所述第二射出面与所述第四射出面在所述第二平面上以不沿所述第一方向排列的方 式而配置，所述第一反射面与所述第三反射面配置在从所述第一射出面至所述第一反射面的所 述第一出射光的光路长度与从所述第三射出面至所述第三反射面的所述第三出射光的光 路长度相等的位置上，所述第二反射面与所述第四反射面配置在从所述第二射出面至所述第二反射面的所 述第二出射光的光路长度与从所述第四射出面至所述第四反射面的所述第四出射光的光 路长度相等的位置上，由所述第一反射面所反射的所述第一出射光的前进方向、由所述第二反射面所反射的 所述第二出射光的前进方向、由所述第三反射面所反射的所述第三出射光的前进方向以及 由所述第四反射面所反射的所述第四出射光的前进方向相同。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，包括第一准直透镜，设置在所述第一射出面与所述第一反射面之间的所述第一出射光的光 路上，并将所述第一出射光转换为平行光；第二准直透镜，设置在所述第二射出面与所述第二反射面之间的所述第二出射光的光 路上，并将所述第二出射光转换为平行光；第三准直透镜，设置在所述第三射出面与所述第三反射面之间的所述第三出射光的光 路上，并将所述第三出射光转换为平行光；以及第四准直透镜，设置在所述第四射出面与所述第四反射面之间的所述第四出射光的光 路上，并将所述第四出射光转换为平行光。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一反射面、所述第二反射面、 所述第三反射面以及所述第四反射面为抛物面镜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其特征在于， 等间隔地配置有多个所述第一射出面，等间隔地配置有多个所述第二射出面， 等间隔地配置有多个所述第三射出面， 等间隔地配置有多个所述第四射出面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述第一发光元件以及所述第二发光元件为超辐射发光二极管。
6.一种发光装置，其特征在于，包括 第一发光元件，射出第一出射光； 第二发光元件，射出第二出射光；第一反射面，使所述第一出射光反射；以及 第二反射面，使所述第二出射光反射，其中，所述第一发光元件与所述第二发光元件配置成所述第一发光元件与所述第二 发光元件沿第一方向层压，且所述第一出射光的射出方向与所述第二出射光的射出方向平 行，并且，从所述第一方向观察，所述第一发光元件与所述第二发光元件不重叠，由所述第一反射面所反射的所述第一出射光的前进方向与由所述第二反射面所反射 的所述第二出射光的前进方向平行。
7.一种投影仪，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述的发光装置；光调制装置，根据图像信息调制从所述发光装置射出的光；以及投影装置，投射由所述光调制装置所形成的图像。
全文摘要
本发明提供能实现高输出和小型的发光装置及投影仪。在本发明涉及发光装置(1000)，第一反射面(212)及第三反射面(232)配置在第一射出面(162a)至第一反射面的第一出射光(L1)的光路长(D1)与第三射出面(162b)至第三反射面的第三出射光(L3)的光路长(D3)相等的位置上，第二反射面(222)及第四反射面(242)配置在第二射出面(164a)至第二反射面的第二出射光(L2)的光路长(D2)与第四射出面(164b)至第四反射面的第四出射光(L4)的光路长(D4)相等的位置上，由第一反射面反射的第一出射光的前进方向、由第二反射面反射的第二出射光的前进方向、由第三反射面反射的第三出射光的前进方向及由第四反射面反射的第四出射光的前进方向为相同方向。
文档编号F21V7/06GK102096291SQ20101057321
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月9日
发明者加濑谷浩康 申请人:精工爱普生株式会社