半導体レーザ、光源装置、照明装置、プロジェクタおよびモニタ装置
【課題】光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって発生する動作効率の低下を抑制する。
【解決手段】半導体レーザは、同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、レーザ発光素子の電流入力端子にフリーホイールダイオードのカソードが接続され、レーザ発光素子の電流出力端子にフリーホイールダイオードのアノードが接続されている。
【解決手段】半導体レーザは、同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、レーザ発光素子の電流入力端子にフリーホイールダイオードのカソードが接続され、レーザ発光素子の電流出力端子にフリーホイールダイオードのアノードが接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザや、半導体レーザを用いた光源装置、光源装置を用いた照明装置、プロジェクタ、モニタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を拡大投写するプロジェクタには、一般的に、その光源として、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が用いられていた。しかし、ＵＨＰは、最高輝度に到達するまでに数分程度の時間を要するため瞬時点灯が困難であることや、寿命が比較的短いこと、色再現性範囲が十分でない等の種々の課題が存在していた。そこで、近年では、光源として半導体レーザを用いる手法が開発されつつある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
半導体レーザは、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザを構成するレーザダイオード（レーザ発光素子）に駆動電圧を印加することによって、レーザダイオードがレーザ発振を開始してレーザ光を発するものである。ただし、レーザダイオードに直流の駆動電圧を印加することは、長寿命化のためには望ましくない。そこで、通常は、レーザダイオードに対してパルス状の駆動電圧を印加してパルス状の駆動電流を流して、レーザ光が発するように動作させている。以下、この動作を「パルス駆動」と呼ぶ。
【０００４】
しかしながら、レーザダイオードをパルス駆動した場合、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって、レーザダイオードに駆動電圧とは逆向きのフライバック電圧が印加されることになり、レーザダイオードを駆動する回路の動作効率の低下を招く、という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０６１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、半導体レーザを用いた光源装置において、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって発生する動作効率の低下の抑制を可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザにパルス状の駆動電流を供給する駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザは、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
光源装置。
【０００９】
適用例１の光源装置では、半導体レーザのレーザ発光素子と同じ半導体基板上にフリーホイールダイオードを有しているので、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって発生するレーザ発光素子の損失を抑制し、レーザ発光素子を駆動する回路の動作効率の低下を抑制することが可能である。
【００１０】
［適用例２］
適用例１記載の光源装置であって、さらに、
前記半導体レーザから発せられたレーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子を備える、
光源装置。
【００１１】
適用例２によれば、レーザ光の波長とは異なった波長のレーザ光を容易に射出することが可能である。
【００１２】
［適用例３］
適用例２記載の光源装置であって、
前記半導体レーザの前記レーザ発光素子は、赤外レーザ光を発するものである、
光源装置。
【００１３】
適用例３によれば、赤外レーザ光を発するレーザ発光素子は比較的容易に形成することができるので、半導体レーザのレーザ発光素子として、赤外レーザ光を発するものとすることにより、容易に可視の波長を有するレーザ光を射出することが可能である。
【００１４】
［適用例４］
適用例３記載の光源装置であって、
前記波長変換素子は、前記赤外レーザ光の波長を、赤色、緑色、および、青色のいずれかに相当する波長に変換する素子である、
光源装置。
【００１５】
［適用例５］
半導体レーザであって、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
半導体レーザ。
【００１６】
適用例５の半導体レーザを用いて光源装置を構成すれば、適用例１の光源装置と同様の作用・効果を得ることができる。
【００１７】
［適用例６］
照明装置であって、
適用例１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
を備える、照明装置。
【００１８】
適用例６の照明装置によれば、高出力な照明を行うことが可能になる。
【００１９】
［適用例７］
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
適用例１記載の光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備える、プロジェクタ。
【００２０】
適用例７のプロジェクタによれば、高輝度の画像を投写することができる。
【００２１】
［適用例８］
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
適用例１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備える、モニタ装置。
【００２２】
適用例８のモニタ装置によれば、高出力のレーザ光源によって、被写体を明るく照射することができるので、明瞭な画像を撮像することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例（照明装置）：
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
Ｄ．変形例：
【００２４】
Ａ．第１実施例（照明装置）：
Ａ１．照明装置の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての照明装置１０の概略構成図である。照明装置１０は、レーザ光源装置１２と、レーザ光源装置１２から発せられたレーザ光を拡散する拡散素子１４と、を備える。
【００２５】
レーザ光源装置１２は、パッケージ６０内に、マウント２０Ｃ上に実装された半導体レーザ２０と、波長変換素子３０と、反射ミラー４０と、が配置されることにより構成されている。
【００２６】
拡散素子１４としては、例えば、拡散レンズや、入射した光が拡散するように干渉縞が予め形成されたホログラム素子を用いることができる。
【００２７】
半導体レーザ２０は、駆動回路５０によってパルス状の駆動電流が供給されることによって駆動され、赤外レーザ光を射出する。なお、半導体レーザ２０については、さらに後述する。
【００２８】
波長変換素子３０は、第２高調波発生（Second Harmonic Generation：ＳＨＧ）の現象、すなわち、２個の光子が２倍の振動数をもつ１個の光子に変換される２次の非線形光学現象を引き起こす素子であり、強誘電体材料に分極反転構造が形成されたものである。波長変換素子３０は、半導体レーザ２０から発せられたレーザ光ＬＢ１を内部に導入し、これを、青色や緑色、赤色などの可視レーザ光ＬＢ２に波長変換する。
【００２９】
波長変換素子３０内の分極反転構造は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを用いた素子において電界印加法により形成されている。なお、分極反転構造の形成方法は、この方法に限る必要もなく、イオン交換による分極反転法、電子ビームによるマイクロドメイン反転法等の他の方法によるものであってもよい。材料についても、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムに限る必要はなく、それぞれの方法における適正な材料を用いる構成とすればよい。
【００３０】
反射ミラー４０は、波長変換素子３０側の面４０ａに特殊コーティングが施されたものである。この特殊コーティングは、半導体レーザ２０から発せられた励起光に対しては高反射、波長変換素子３０から発した第２高調波に対しては高透過となるものである。これにより、波長変換素子３０から射出された第２高調波は、反射ミラー４０を透過し、可視光に波長変換されたレーザ光ＬＢ２として拡散素子１４に照射される。
【００３１】
Ａ２．半導体レーザの構成：
図２は、半導体レーザ２０の内部構成について示す説明図であり、図２（Ａ）は等価回路図を示し、図２（Ｂ）は概略断面構造図を示している。
【００３２】
半導体レーザ２０は、図２（Ａ）の等価回路図に示すように、レーザ発光素子としてのレーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとで構成されており、これらレーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとは、図２（Ｂ）の概略断面構造図に示すように、ＧａＡｓで構成される同一のサブストレート（半導体基板）２１上に形成されている。
【００３３】
レーザダイオードＬＤは、サブストレート２１上に、ｐ型領域２２ＬＤおよびｎ型領域２３ＬＤが順に形成されることにより構成されており、サブストレート２１に対して垂直な方向にレーザ光を射出するＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）と呼ばれるものである。レーザダイオードＬＤのｐ型領域２２ＬＤは、サブストレート２１を介してｐ側電極２４ＬＤに接続されており、ｐ側電極２４ＬＤは、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１に接続されている。また、レーザダイオードＬＤのｎ型領域２３ＬＤは、ｎ側電極２５ＬＤに接続されており、ｎ側電極２５ＬＤは、第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２に接続されている。ｐ側電極２４ＬＤがレーザ発光素子の電流入力端子に相当し、ｎ側電極２５ＬＤがレーザ発光素子の電流出力端子に相当する。なお、ｐ側電極２４ＬＤには、レーザ光を射出するための射出窓２４ＬＤｗが設けられている。また、ｎ型電極２５ＬＤの上には、金属のマウント２０Ｃに半導体レーザ２０を取り付けるために、マウント２０Ｃの熱膨張を緩和するための緩和部材としてのサブマウント２６が形成されている。このサブマウント２６としては、例えば、酸化ベリリウム等が利用される。
【００３４】
フリーホイールダイオードＦＷＤは、サブストレート２１上に、ｎ型領域（カソード）２３ＦＷＤおよびｐ型領域（アノード）２２ＦＷＤが形成されることにより構成される、一般的なダイオードである。
【００３５】
フリーホイールダイオードＦＷＤのｎ型領域２３ＦＷＤは、サブストレート２１およびレーザダイオードＬＤのｐ側電極２４ＬＤを介して、レーザダイオードＬＤのｐ型領域２２ＬＤに接続されており、フリーホイールダイオードＦＷＤのｐ型領域２２ＦＷＤは、レーザダイオードＬＤのｎ側電極２５ＬＤに接続されている。すなわち、フリーホイールダイオードＦＷＤは、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されている。
【００３６】
以上説明した半導体レーザ２０は、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間にパルス状の駆動電圧を印加して、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１から第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２へ向けてパルス状の駆動電流を流すことによってレーザダイオードＬＤを駆動し、レーザダイオードＬＤからレーザ光を射出するものである。
【００３７】
Ａ３．実施例の効果：
半導体レーザ２０は、上記したように、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されたフリーホイールダイオードＦＷＤを、同一のサブストレート上に有している点に特徴を有しており、これにより、以下で説明する効果を得ることが可能である。
【００３８】
図３は、本実施例の効果を示す説明図であり、具体的には、半導体レーザ２０の駆動回路５０を実装した駆動回路基板５０Ｐが、半導体レーザ２０に接続された状態を示す説明図である。
【００３９】
図３に示すように、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１および第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２は、駆動回路基板５０Ｐ上の２つの駆動回路接続端子Ｄｔ１，Ｄｔ２に接続されることにより、駆動回路基板５０Ｐ上に実装された駆動回路５０に接続されている。
【００４０】
半導体レーザ２０を構成するレーザダイオードＬＤは、駆動回路５０から、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２によって生成された駆動電圧Ｖｄが印加されることによって、レーザ発振を開始してレーザ光を発する。しかしながら、レーザダイオードＬＤに直流の駆動電圧Ｖｄを印加することは、レーザダイオードＬＤの長寿命化のためには望ましくない。そこで、駆動回路５０は、ゲート駆動回路５４がゲートトランジスタＧＴｒに対してパルス状のゲート電圧を印加することにより、ゲートトランジスタＧＴｒのオンとオフを繰り返し、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に、パルス状の駆動電圧Ｖｄｐを印加し、半導体レーザ２０のレーザダイオードＬＤに対してパルス状の駆動電流Ｉｄｐを流して、半導体レーザ２０を駆動することとしている。
【００４１】
ここで、駆動回路５０が実装される駆動回路基板５０Ｐ上では、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２から駆動回路接続端子Ｄｔ１までの間の実装配線には、図示するように、いわゆる浮遊インダクタンスＬｓ１が形成される。また、駆動回路接続端子Ｄｔ１と半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１との間を接続する接続配線にも、図示するように、浮遊インダクタンスＬｓ２が形成される。
【００４２】
これらの浮遊インダクタンスＬｓ１，Ｌｓ２は、ゲートトランジスタＧＴｒがオンからオフに変化した時に、オンの時に印加されている駆動電圧Ｖｄｐの電圧とは正負の向きが逆のフライバック電圧を発生させるため、このフライバック電圧が半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に印加されることになる。
【００４３】
仮に、半導体レーザ２０中に設けられているフリーホイールダイオードＦＷＤが無かった場合には、浮遊インダクタンスＬｓ１，Ｌｓ２によって発生したフライバック電圧がレーザダイオードＬＤに印加されることになるため、フライバック電圧によるレーザダイオードＬＤの損失が大きくなり、レーザダイオードＬＤの動作効率の低下を招く、という問題がある。
【００４４】
一方、半導体レーザ２０は、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されたフリーホイールダイオードＦＷＤを、同一のサブストレート上に有しているので、上記のような接続配線の浮遊インダクタンスによるフライバック電圧が発生しても、フリーホイールダイオードＦＷＤの順方向電圧以上の電圧がレーザダイオードＬＤに印加されないように制限することができる。
【００４５】
ここで、例えば、フリーホイールダイオードを、駆動回路基板５０Ｐ上に実装することも考えられる（図３の駆動回路基板５０Ｐ中に波線で示す。）。しかしながら、この場合には、駆動回路基板５０Ｐ上の接続配線によって形成される浮遊インダクタンスＬｓ１により発生するフライバック電圧を制限することは可能であるが、駆動回路基板５０Ｐと半導体レーザ２０との接続配線によって形成される浮遊インダクタンスＬｓ２により発生するフライバック電圧を制限することができない。一方、半導体レーザ２０は、レーザダイオードＬＤと同じサブストレート上にフリーホイールダイオードを有しているので、レーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとを接続する微小な配線は発生するものの、これによる浮遊インダクタンスは、外部の接続配線に比べれば非常に小さくなるので、効果的なフライバック電圧の制限が可能である。
【００４６】
以上のように、半導体レーザ２０は、浮遊インダクタンスにより発生するフライバック電圧を効果的に制限することができるので、フライバック電圧によるレーザダイオードＬＤの損失を抑制し、レーザダイオードＬＤの動作効率の低下を抑制することが可能である。従って、この半導体レーザ２０を用いたレーザ光源装置１２およびレーザ光源装置１２を用いた照明装置１０は、高出力なレーザ光を射出することが可能である。
【００４７】
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
図４は、本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。モニタ装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０とを備える。装置本体４１０は、前述した第１実施例のレーザ光源装置１２を備える。
【００４８】
光伝送部４２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド４２１，４２２を備える。各ライトガイド４２１，４２２は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド４２１の入射側にはレーザ光源装置１２が配設され、その出射側には拡散板４２３が配設されている。レーザ光源装置１２から射出したレーザ光は、ライトガイド４２１を伝って光伝送部４２０の先端に設けられた拡散板４２３に送られ、拡散板４２３により拡散されて被写体を照射する。
【００４９】
光伝送部４２０の先端には、結像レンズ４２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ４２４で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド４２２を伝って、装置本体４１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ４１１に送られる。この結果、レーザ光源装置１２により出射したレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ４１１で撮像することができる。
【００５０】
以上のように構成されたモニタ装置４００によれば、高出力のレーザ光源装置１２により被写体を照射することができることから、カメラ４１１によって画像を明瞭に撮影することができる。
【００５１】
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
図５は、本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。図中においては、簡略化のためプロジェクタ５００を構成する筐体は省略している。プロジェクタ５００は、赤色光を射出する赤色レーザ光源装置５０１Ｒと、緑色光を射出する緑色レーザ光源装置５０１Ｇと、青色光を射出する青色レーザ光源装置５０１Ｂとを備える。
【００５２】
各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂは、それぞれ、対応する色のレーザ光ＬＢｒ、ＬＢｇ、ＬＢｂを射出する点を除いて、前述した第１実施例のレーザ光源装置１２と同一の構成を有している。
【００５３】
また、プロジェクタ５００は、各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出された各色のレーザ光ＬＢｒ，ＬＢｇ，ＬＢｂをパソコン等から送られてきた画像信号に応じてそれぞれ変調する光変調素子としての液晶パネル（液晶ライトバルブ）５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂから射出された光を合成して投写レンズ５０７に導くクロスダイクロイックプリズム５０６と、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン５１０に投写する投写レンズ５０７と、を備えている。
【００５４】
さらに、プロジェクタ５００は、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂよりも光路下流側に、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ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５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂを照明している。例えば、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂは、ロッドレンズやレンズアレイ、ホログラム素子等の光学素子等を用いて構成される。
【００５５】
各液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ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５０６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写レンズ５０７によりスクリーン５１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００５６】
以上のように構成されたプロジェクタ５００によれば、高出力のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂを用いることができることから、高輝度の画像を表示することができる。
【００５７】
Ｄ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５８】
（１）上記実施例では、レーザ発光素子としてＶＣＳＥＬ型のレーザダイオードを有する場合を例に説明したが、これに換えて、光の共振する方向が基板面に対して平行になる端面発光型のレーザダイオードを用いる構成としてもよい。
【００５９】
また、上記実施例では、レーザ発光素子としてレーザダイオードを１つ有する場合を例に説明したが、複数のレーザダイオードをアレイ状に有するものであってもよい。この場合において、フリーホイールダイオードは、各レーザダイオードに対してそれぞれ１つ有するようにすればよい。また、複数のレーザダイオード全体に対して１つのフリーホイールダイオードを有するようにしてもよく、複数のレーザダイオードを複数の組に分け、各組に対してそれぞれ１つのフリーホイールダイオードを有するようにしてもよい。
【００６０】
（２）上記実施例の光源装置では、半導体レーザの共振構造として外部共振型の場合を例に説明したが、内部共振型の場合にも適用可能である。
【００６１】
（３）上記第３実施例のプロジェクタ５００は、光変調素子として液晶パネルを用いた、いわゆる３板式の液晶プロジェクタであったが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源装置を点灯することにより１つの液晶パネルのみでカラー表示を可能とした構成等の単板式の液晶プロジェクタとしてもよい。また、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査することにより画像を表示する走査型のプロジェクタとしてもよい。なお、光変調素子として、液晶ライトバルブではなく、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：テキサスインスツルメント社の商標）を用いたプロジェクタとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施例としての照明装置１０の概略構成図である。
【図２】半導体レーザ２０の内部構成について示す説明図である。
【図３】第１実施例の効果を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…照明装置
１２…レーザ光源装置
１４…拡散素子
２０…半導体レーザ
２０Ｃ…マウント
２１…サブストレート
２２ＬＤ…ｐ型領域
２２ＦＷＤ…ｐ型領域
２３ＬＤ…ｎ型領域
２３ＦＷＤ…ｎ型領域
２４ＬＤ…ｐ側電極
２４ＬＤｗ…射出窓
２５ＬＤ…ｎ側電極
２６…サブマウント
ＬＤ…レーザダイオード
ＦＷＤ…フリーホイールダイオード
ＬＴ１…駆動電流流入端子
ＬＴ２…駆動電流流出端子
３０…波長変換素子
４０…反射ミラー
４０ａ…面
５０…駆動回路
５０Ｐ…駆動回路基板
５２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４…ゲート駆動回路
６０…パッケージ
Ｄｔ１，Ｄｔ２…駆動回路接続端子
ＧＴｒ…ゲートトランジスタ
４００…モニタ装置
４１０…装置本体
４１１…カメラ
４２０…光伝送部
４２１…ライトガイド
４２２…ライトガイド
４２３…拡散板
４２４…結像レンズ
５００…プロジェクタ
５０１Ｒ…赤色レーザ光源装置
５０１Ｇ…緑色レーザ光源装置
５０１Ｂ…青色レーザ光源装置
５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ…インテグレータ光学系
５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ…液晶ライトバルブ
５０６…クロスダイクロイックプリズム
５０７…投写レンズ
５１０…スクリーン
Ｌｓ１，Ｌｓ２…浮遊インダクタンス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザや、半導体レーザを用いた光源装置、光源装置を用いた照明装置、プロジェクタ、モニタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を拡大投写するプロジェクタには、一般的に、その光源として、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が用いられていた。しかし、ＵＨＰは、最高輝度に到達するまでに数分程度の時間を要するため瞬時点灯が困難であることや、寿命が比較的短いこと、色再現性範囲が十分でない等の種々の課題が存在していた。そこで、近年では、光源として半導体レーザを用いる手法が開発されつつある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
半導体レーザは、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザを構成するレーザダイオード（レーザ発光素子）に駆動電圧を印加することによって、レーザダイオードがレーザ発振を開始してレーザ光を発するものである。ただし、レーザダイオードに直流の駆動電圧を印加することは、長寿命化のためには望ましくない。そこで、通常は、レーザダイオードに対してパルス状の駆動電圧を印加してパルス状の駆動電流を流して、レーザ光が発するように動作させている。以下、この動作を「パルス駆動」と呼ぶ。
【０００４】
しかしながら、レーザダイオードをパルス駆動した場合、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって、レーザダイオードに駆動電圧とは逆向きのフライバック電圧が印加されることになり、レーザダイオードを駆動する回路の動作効率の低下を招く、という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０６１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、半導体レーザを用いた光源装置において、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって発生する動作効率の低下の抑制を可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザにパルス状の駆動電流を供給する駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザは、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
光源装置。
【０００９】
適用例１の光源装置では、半導体レーザのレーザ発光素子と同じ半導体基板上にフリーホイールダイオードを有しているので、光源装置を構成する回路の実装上存在する浮遊インダクタンスによって発生するレーザ発光素子の損失を抑制し、レーザ発光素子を駆動する回路の動作効率の低下を抑制することが可能である。
【００１０】
［適用例２］
適用例１記載の光源装置であって、さらに、
前記半導体レーザから発せられたレーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子を備える、
光源装置。
【００１１】
適用例２によれば、レーザ光の波長とは異なった波長のレーザ光を容易に射出することが可能である。
【００１２】
［適用例３］
適用例２記載の光源装置であって、
前記半導体レーザの前記レーザ発光素子は、赤外レーザ光を発するものである、
光源装置。
【００１３】
適用例３によれば、赤外レーザ光を発するレーザ発光素子は比較的容易に形成することができるので、半導体レーザのレーザ発光素子として、赤外レーザ光を発するものとすることにより、容易に可視の波長を有するレーザ光を射出することが可能である。
【００１４】
［適用例４］
適用例３記載の光源装置であって、
前記波長変換素子は、前記赤外レーザ光の波長を、赤色、緑色、および、青色のいずれかに相当する波長に変換する素子である、
光源装置。
【００１５】
［適用例５］
半導体レーザであって、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
半導体レーザ。
【００１６】
適用例５の半導体レーザを用いて光源装置を構成すれば、適用例１の光源装置と同様の作用・効果を得ることができる。
【００１７】
［適用例６］
照明装置であって、
適用例１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
を備える、照明装置。
【００１８】
適用例６の照明装置によれば、高出力な照明を行うことが可能になる。
【００１９】
［適用例７］
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
適用例１記載の光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備える、プロジェクタ。
【００２０】
適用例７のプロジェクタによれば、高輝度の画像を投写することができる。
【００２１】
［適用例８］
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
適用例１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備える、モニタ装置。
【００２２】
適用例８のモニタ装置によれば、高出力のレーザ光源によって、被写体を明るく照射することができるので、明瞭な画像を撮像することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例（照明装置）：
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
Ｄ．変形例：
【００２４】
Ａ．第１実施例（照明装置）：
Ａ１．照明装置の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての照明装置１０の概略構成図である。照明装置１０は、レーザ光源装置１２と、レーザ光源装置１２から発せられたレーザ光を拡散する拡散素子１４と、を備える。
【００２５】
レーザ光源装置１２は、パッケージ６０内に、マウント２０Ｃ上に実装された半導体レーザ２０と、波長変換素子３０と、反射ミラー４０と、が配置されることにより構成されている。
【００２６】
拡散素子１４としては、例えば、拡散レンズや、入射した光が拡散するように干渉縞が予め形成されたホログラム素子を用いることができる。
【００２７】
半導体レーザ２０は、駆動回路５０によってパルス状の駆動電流が供給されることによって駆動され、赤外レーザ光を射出する。なお、半導体レーザ２０については、さらに後述する。
【００２８】
波長変換素子３０は、第２高調波発生（Second Harmonic Generation：ＳＨＧ）の現象、すなわち、２個の光子が２倍の振動数をもつ１個の光子に変換される２次の非線形光学現象を引き起こす素子であり、強誘電体材料に分極反転構造が形成されたものである。波長変換素子３０は、半導体レーザ２０から発せられたレーザ光ＬＢ１を内部に導入し、これを、青色や緑色、赤色などの可視レーザ光ＬＢ２に波長変換する。
【００２９】
波長変換素子３０内の分極反転構造は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを用いた素子において電界印加法により形成されている。なお、分極反転構造の形成方法は、この方法に限る必要もなく、イオン交換による分極反転法、電子ビームによるマイクロドメイン反転法等の他の方法によるものであってもよい。材料についても、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムに限る必要はなく、それぞれの方法における適正な材料を用いる構成とすればよい。
【００３０】
反射ミラー４０は、波長変換素子３０側の面４０ａに特殊コーティングが施されたものである。この特殊コーティングは、半導体レーザ２０から発せられた励起光に対しては高反射、波長変換素子３０から発した第２高調波に対しては高透過となるものである。これにより、波長変換素子３０から射出された第２高調波は、反射ミラー４０を透過し、可視光に波長変換されたレーザ光ＬＢ２として拡散素子１４に照射される。
【００３１】
Ａ２．半導体レーザの構成：
図２は、半導体レーザ２０の内部構成について示す説明図であり、図２（Ａ）は等価回路図を示し、図２（Ｂ）は概略断面構造図を示している。
【００３２】
半導体レーザ２０は、図２（Ａ）の等価回路図に示すように、レーザ発光素子としてのレーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとで構成されており、これらレーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとは、図２（Ｂ）の概略断面構造図に示すように、ＧａＡｓで構成される同一のサブストレート（半導体基板）２１上に形成されている。
【００３３】
レーザダイオードＬＤは、サブストレート２１上に、ｐ型領域２２ＬＤおよびｎ型領域２３ＬＤが順に形成されることにより構成されており、サブストレート２１に対して垂直な方向にレーザ光を射出するＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）と呼ばれるものである。レーザダイオードＬＤのｐ型領域２２ＬＤは、サブストレート２１を介してｐ側電極２４ＬＤに接続されており、ｐ側電極２４ＬＤは、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１に接続されている。また、レーザダイオードＬＤのｎ型領域２３ＬＤは、ｎ側電極２５ＬＤに接続されており、ｎ側電極２５ＬＤは、第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２に接続されている。ｐ側電極２４ＬＤがレーザ発光素子の電流入力端子に相当し、ｎ側電極２５ＬＤがレーザ発光素子の電流出力端子に相当する。なお、ｐ側電極２４ＬＤには、レーザ光を射出するための射出窓２４ＬＤｗが設けられている。また、ｎ型電極２５ＬＤの上には、金属のマウント２０Ｃに半導体レーザ２０を取り付けるために、マウント２０Ｃの熱膨張を緩和するための緩和部材としてのサブマウント２６が形成されている。このサブマウント２６としては、例えば、酸化ベリリウム等が利用される。
【００３４】
フリーホイールダイオードＦＷＤは、サブストレート２１上に、ｎ型領域（カソード）２３ＦＷＤおよびｐ型領域（アノード）２２ＦＷＤが形成されることにより構成される、一般的なダイオードである。
【００３５】
フリーホイールダイオードＦＷＤのｎ型領域２３ＦＷＤは、サブストレート２１およびレーザダイオードＬＤのｐ側電極２４ＬＤを介して、レーザダイオードＬＤのｐ型領域２２ＬＤに接続されており、フリーホイールダイオードＦＷＤのｐ型領域２２ＦＷＤは、レーザダイオードＬＤのｎ側電極２５ＬＤに接続されている。すなわち、フリーホイールダイオードＦＷＤは、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されている。
【００３６】
以上説明した半導体レーザ２０は、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間にパルス状の駆動電圧を印加して、第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１から第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２へ向けてパルス状の駆動電流を流すことによってレーザダイオードＬＤを駆動し、レーザダイオードＬＤからレーザ光を射出するものである。
【００３７】
Ａ３．実施例の効果：
半導体レーザ２０は、上記したように、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されたフリーホイールダイオードＦＷＤを、同一のサブストレート上に有している点に特徴を有しており、これにより、以下で説明する効果を得ることが可能である。
【００３８】
図３は、本実施例の効果を示す説明図であり、具体的には、半導体レーザ２０の駆動回路５０を実装した駆動回路基板５０Ｐが、半導体レーザ２０に接続された状態を示す説明図である。
【００３９】
図３に示すように、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１および第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２は、駆動回路基板５０Ｐ上の２つの駆動回路接続端子Ｄｔ１，Ｄｔ２に接続されることにより、駆動回路基板５０Ｐ上に実装された駆動回路５０に接続されている。
【００４０】
半導体レーザ２０を構成するレーザダイオードＬＤは、駆動回路５０から、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２によって生成された駆動電圧Ｖｄが印加されることによって、レーザ発振を開始してレーザ光を発する。しかしながら、レーザダイオードＬＤに直流の駆動電圧Ｖｄを印加することは、レーザダイオードＬＤの長寿命化のためには望ましくない。そこで、駆動回路５０は、ゲート駆動回路５４がゲートトランジスタＧＴｒに対してパルス状のゲート電圧を印加することにより、ゲートトランジスタＧＴｒのオンとオフを繰り返し、半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に、パルス状の駆動電圧Ｖｄｐを印加し、半導体レーザ２０のレーザダイオードＬＤに対してパルス状の駆動電流Ｉｄｐを流して、半導体レーザ２０を駆動することとしている。
【００４１】
ここで、駆動回路５０が実装される駆動回路基板５０Ｐ上では、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２から駆動回路接続端子Ｄｔ１までの間の実装配線には、図示するように、いわゆる浮遊インダクタンスＬｓ１が形成される。また、駆動回路接続端子Ｄｔ１と半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１との間を接続する接続配線にも、図示するように、浮遊インダクタンスＬｓ２が形成される。
【００４２】
これらの浮遊インダクタンスＬｓ１，Ｌｓ２は、ゲートトランジスタＧＴｒがオンからオフに変化した時に、オンの時に印加されている駆動電圧Ｖｄｐの電圧とは正負の向きが逆のフライバック電圧を発生させるため、このフライバック電圧が半導体レーザ２０の第１の半導体レーザ接続端子Ｌｔ１と第２の半導体レーザ接続端子Ｌｔ２との間に印加されることになる。
【００４３】
仮に、半導体レーザ２０中に設けられているフリーホイールダイオードＦＷＤが無かった場合には、浮遊インダクタンスＬｓ１，Ｌｓ２によって発生したフライバック電圧がレーザダイオードＬＤに印加されることになるため、フライバック電圧によるレーザダイオードＬＤの損失が大きくなり、レーザダイオードＬＤの動作効率の低下を招く、という問題がある。
【００４４】
一方、半導体レーザ２０は、レーザダイオードＬＤのｐｎ接合の向きとは逆向きのｐｎ接合となるように、レーザダイオードＬＤに並列に接続されたフリーホイールダイオードＦＷＤを、同一のサブストレート上に有しているので、上記のような接続配線の浮遊インダクタンスによるフライバック電圧が発生しても、フリーホイールダイオードＦＷＤの順方向電圧以上の電圧がレーザダイオードＬＤに印加されないように制限することができる。
【００４５】
ここで、例えば、フリーホイールダイオードを、駆動回路基板５０Ｐ上に実装することも考えられる（図３の駆動回路基板５０Ｐ中に波線で示す。）。しかしながら、この場合には、駆動回路基板５０Ｐ上の接続配線によって形成される浮遊インダクタンスＬｓ１により発生するフライバック電圧を制限することは可能であるが、駆動回路基板５０Ｐと半導体レーザ２０との接続配線によって形成される浮遊インダクタンスＬｓ２により発生するフライバック電圧を制限することができない。一方、半導体レーザ２０は、レーザダイオードＬＤと同じサブストレート上にフリーホイールダイオードを有しているので、レーザダイオードＬＤとフリーホイールダイオードＦＷＤとを接続する微小な配線は発生するものの、これによる浮遊インダクタンスは、外部の接続配線に比べれば非常に小さくなるので、効果的なフライバック電圧の制限が可能である。
【００４６】
以上のように、半導体レーザ２０は、浮遊インダクタンスにより発生するフライバック電圧を効果的に制限することができるので、フライバック電圧によるレーザダイオードＬＤの損失を抑制し、レーザダイオードＬＤの動作効率の低下を抑制することが可能である。従って、この半導体レーザ２０を用いたレーザ光源装置１２およびレーザ光源装置１２を用いた照明装置１０は、高出力なレーザ光を射出することが可能である。
【００４７】
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
図４は、本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。モニタ装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０とを備える。装置本体４１０は、前述した第１実施例のレーザ光源装置１２を備える。
【００４８】
光伝送部４２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド４２１，４２２を備える。各ライトガイド４２１，４２２は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド４２１の入射側にはレーザ光源装置１２が配設され、その出射側には拡散板４２３が配設されている。レーザ光源装置１２から射出したレーザ光は、ライトガイド４２１を伝って光伝送部４２０の先端に設けられた拡散板４２３に送られ、拡散板４２３により拡散されて被写体を照射する。
【００４９】
光伝送部４２０の先端には、結像レンズ４２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ４２４で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド４２２を伝って、装置本体４１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ４１１に送られる。この結果、レーザ光源装置１２により出射したレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ４１１で撮像することができる。
【００５０】
以上のように構成されたモニタ装置４００によれば、高出力のレーザ光源装置１２により被写体を照射することができることから、カメラ４１１によって画像を明瞭に撮影することができる。
【００５１】
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
図５は、本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。図中においては、簡略化のためプロジェクタ５００を構成する筐体は省略している。プロジェクタ５００は、赤色光を射出する赤色レーザ光源装置５０１Ｒと、緑色光を射出する緑色レーザ光源装置５０１Ｇと、青色光を射出する青色レーザ光源装置５０１Ｂとを備える。
【００５２】
各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂは、それぞれ、対応する色のレーザ光ＬＢｒ、ＬＢｇ、ＬＢｂを射出する点を除いて、前述した第１実施例のレーザ光源装置１２と同一の構成を有している。
【００５３】
また、プロジェクタ５００は、各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出された各色のレーザ光ＬＢｒ，ＬＢｇ，ＬＢｂをパソコン等から送られてきた画像信号に応じてそれぞれ変調する光変調素子としての液晶パネル（液晶ライトバルブ）５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂから射出された光を合成して投写レンズ５０７に導くクロスダイクロイックプリズム５０６と、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン５１０に投写する投写レンズ５０７と、を備えている。
【００５４】
さらに、プロジェクタ５００は、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂよりも光路下流側に、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ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５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂを照明している。例えば、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂは、ロッドレンズやレンズアレイ、ホログラム素子等の光学素子等を用いて構成される。
【００５５】
各液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ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５０６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写レンズ５０７によりスクリーン５１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００５６】
以上のように構成されたプロジェクタ５００によれば、高出力のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂを用いることができることから、高輝度の画像を表示することができる。
【００５７】
Ｄ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５８】
（１）上記実施例では、レーザ発光素子としてＶＣＳＥＬ型のレーザダイオードを有する場合を例に説明したが、これに換えて、光の共振する方向が基板面に対して平行になる端面発光型のレーザダイオードを用いる構成としてもよい。
【００５９】
また、上記実施例では、レーザ発光素子としてレーザダイオードを１つ有する場合を例に説明したが、複数のレーザダイオードをアレイ状に有するものであってもよい。この場合において、フリーホイールダイオードは、各レーザダイオードに対してそれぞれ１つ有するようにすればよい。また、複数のレーザダイオード全体に対して１つのフリーホイールダイオードを有するようにしてもよく、複数のレーザダイオードを複数の組に分け、各組に対してそれぞれ１つのフリーホイールダイオードを有するようにしてもよい。
【００６０】
（２）上記実施例の光源装置では、半導体レーザの共振構造として外部共振型の場合を例に説明したが、内部共振型の場合にも適用可能である。
【００６１】
（３）上記第３実施例のプロジェクタ５００は、光変調素子として液晶パネルを用いた、いわゆる３板式の液晶プロジェクタであったが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源装置を点灯することにより１つの液晶パネルのみでカラー表示を可能とした構成等の単板式の液晶プロジェクタとしてもよい。また、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査することにより画像を表示する走査型のプロジェクタとしてもよい。なお、光変調素子として、液晶ライトバルブではなく、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：テキサスインスツルメント社の商標）を用いたプロジェクタとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施例としての照明装置１０の概略構成図である。
【図２】半導体レーザ２０の内部構成について示す説明図である。
【図３】第１実施例の効果を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…照明装置
１２…レーザ光源装置
１４…拡散素子
２０…半導体レーザ
２０Ｃ…マウント
２１…サブストレート
２２ＬＤ…ｐ型領域
２２ＦＷＤ…ｐ型領域
２３ＬＤ…ｎ型領域
２３ＦＷＤ…ｎ型領域
２４ＬＤ…ｐ側電極
２４ＬＤｗ…射出窓
２５ＬＤ…ｎ側電極
２６…サブマウント
ＬＤ…レーザダイオード
ＦＷＤ…フリーホイールダイオード
ＬＴ１…駆動電流流入端子
ＬＴ２…駆動電流流出端子
３０…波長変換素子
４０…反射ミラー
４０ａ…面
５０…駆動回路
５０Ｐ…駆動回路基板
５２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４…ゲート駆動回路
６０…パッケージ
Ｄｔ１，Ｄｔ２…駆動回路接続端子
ＧＴｒ…ゲートトランジスタ
４００…モニタ装置
４１０…装置本体
４１１…カメラ
４２０…光伝送部
４２１…ライトガイド
４２２…ライトガイド
４２３…拡散板
４２４…結像レンズ
５００…プロジェクタ
５０１Ｒ…赤色レーザ光源装置
５０１Ｇ…緑色レーザ光源装置
５０１Ｂ…青色レーザ光源装置
５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ…インテグレータ光学系
５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ…液晶ライトバルブ
５０６…クロスダイクロイックプリズム
５０７…投写レンズ
５１０…スクリーン
Ｌｓ１，Ｌｓ２…浮遊インダクタンス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザにパルス状の駆動電流を供給する駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザは、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置であって、さらに、
前記半導体レーザから発せられたレーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子を備える、
光源装置。
【請求項３】
請求項２記載の光源装置であって、
前記半導体レーザの前記レーザ発光素子は、赤外レーザ光を発するものである、
光源装置。
【請求項４】
請求項３記載の光源装置であって、
前記波長変換素子は、前記赤外レーザ光の波長を、赤色、緑色、および、青色のいずれかに相当する波長に変換する素子である、
光源装置。
【請求項５】
半導体レーザであって、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
半導体レーザ。
【請求項６】
照明装置であって、
請求項１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
を備える、照明装置。
【請求項７】
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
請求項１記載の光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備える、プロジェクタ。
【請求項８】
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
請求項１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備える、モニタ装置。
【請求項１】
光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザにパルス状の駆動電流を供給する駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザは、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置であって、さらに、
前記半導体レーザから発せられたレーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子を備える、
光源装置。
【請求項３】
請求項２記載の光源装置であって、
前記半導体レーザの前記レーザ発光素子は、赤外レーザ光を発するものである、
光源装置。
【請求項４】
請求項３記載の光源装置であって、
前記波長変換素子は、前記赤外レーザ光の波長を、赤色、緑色、および、青色のいずれかに相当する波長に変換する素子である、
光源装置。
【請求項５】
半導体レーザであって、
同一の半導体基板上にレーザ発光素子とフリーホイールダイオードとが形成されており、
前記レーザ発光素子の電流入力端子に前記フリーホイールダイオードのカソードが接続され、前記レーザ発光素子の電流出力端子に前記フリーホイールダイオードのアノードが接続されている、
半導体レーザ。
【請求項６】
照明装置であって、
請求項１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
を備える、照明装置。
【請求項７】
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
請求項１記載の光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備える、プロジェクタ。
【請求項８】
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
請求項１記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備える、モニタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−４４０３３（Ｐ２００９−４４０３３Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８９９７（Ｐ２００７−２０８９９７）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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