JP5335873B2 - レーザ光源モジュールおよびそれを備えた走査型画像表示装置 - Google Patents
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Description
図1において、光モジュール部101は、緑(G)/赤(R)/青(B)の3色のレーザ光源と、各レーザ光源から発せられたビーム光を結合させるビーム結合部を有するレーザ光源モジュール100(詳細は後述する)と、結合したビーム光をスクリーン109へ投射する投射部と、投射するビーム光をスクリーン109上で2次元的に走査する走査部とを有する。投射部には偏光ビームスプリッタ(PBS)40、1/4波長板41、画角拡大素子42など、走査部には走査ミラー50などを含む。
走査ミラー50には、例えばMEMS(Micro electromechanical Systems)技術を用いて作成された2軸駆動ミラーを用いることができる。駆動方式としては、圧電、静電、電磁駆動のものなどがある。また、1軸駆動のスキャンミラーを2つ用意し、互いに直交する方向にビーム光を走査できるように配置してもよい。
図2は本発明の第1の実施例に係るレーザ光源モジュールを説明する斜視図である。
図2において、レーザ光源モジュール100は、第1レーザ1aおよび第1レンズ2aからなる第1レーザ光源3aと、第2レーザ1bおよび第2レンズ2bからなる第2レーザ光源3bと、第3レーザ1cおよび第3レンズ2cからなる第3レーザ光源3cと、第1ミラー4および第2ミラー5からなるビーム結合部6を有する。
図3(a)において、レーザはステムベース10とステムカバー11、およびステムカバー11の先端に設置される透明な窓部12により保護された構造となっている。ステムベース10の背後にはレーザに給電するためのリード13が引き出されている。
図3(b)において、円柱形のステムベース10に、円筒を切り取った形状のヒートシンク14が接合されており、その平坦面にサブマウント15を介してレーザチップ16が接合されている。レーザチップ16の先端にある発光点がレーザのほぼ中心線上に位置するように構成されている。リード13は、ステムベース10を貫通してステムカバー11の内部に突き出している。リード13とレーザチップ16とはワイヤ17を介して接続されている。リード13とステムベース10との間は絶縁性の封止材18で封止されている。
なお、各レーザは、ステムベース10、ヒートシンク14、サブマウント15、レーザチップ16のみを記載している。
図5は第2の実施例のレーザ光源モジュール100の、光路面19上の構成を示す平面図である。
Claims (8)
- レーザチップがヒートシンク上に設置されたレーザと、前記レーザからの放射光をビーム光に変換するレンズとを備えた複数のレーザ光源と、この複数のレーザ光源からの前記ビーム光を1つの合成ビーム光軸上に整列させるためのビーム結合部を有するレーザ光源モジュールにおいて、
前記複数のレーザ光源のうち少なくとも2つ以上にあっては、
前記レーザチップの発光点が前記ヒートシンクから離れる方向に動いた際の、前記合成ビーム光軸上でのビーム光のずれ方向が同じになるように前記レーザを設置したことを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項1記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記ビーム結合部は、前記ビーム光を波長や偏波方向に応じて反射したり透過したりできる1つないし複数のミラーを有し、
前記複数のレーザ光源のうち少なくとも2つ以上にあっては、
前記レーザチップの発光点が前記ヒートシンクから離れる方向に動いた際のビーム光のずれ方向が反転するようなミラーでの反射が奇数回であるビーム光源と、偶数回ないし反射がないビーム光源とで、ビーム射出方向に見たときの前記レーザチップと前記ヒートシンクの配置が逆になっていることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項1記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記ビーム結合部は、ビームを波長や偏波方向に応じて反射したり透過したりできる1つまたは複数のミラーを有し、
前記合成ビーム光軸を含む主要なビーム光路が形成される面を光路面とし、
前記光路面内の方向に前記レーザチップと前記ヒートシンクが並ぶ向きに設置されている前記ビーム光源の内の少なくとも2つ以上にあっては、
前記ビーム結合部を通過する間にビームがミラーに奇数回反射するビーム光源と、偶数回反射あるいは反射がないビーム光源とで、前記光路面内でビーム射出方向に見たときの前記レーザチップと前記ヒートシンクの配置が逆になっていることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - レーザチップがヒートシンク上に設置されたレーザと、前記レーザからの放射光をビーム光にするレンズとを備えた第1のビーム光源、第2のビーム光源、および第3のビーム光源を有し、各ビーム光源から射出されるビーム光を、1つの合成ビーム光軸上に整列するビーム結合部を有するレーザ光源モジュールにおいて、
前記ビーム結合部は、ビームを波長や偏波方向に応じて反射したり透過したりできる1つまたは複数のミラーを有し、
前記合成ビーム光軸を含む主要なビーム光路が形成される面を光路面とし、
前記光路面内の方向に前記レーザチップと前記ヒートシンクが並ぶ向きに設置されている前記ビーム光源の内の少なくとも2つ以上にあっては、
前記ビーム結合部を通過する間にビームがミラーに奇数回反射するビーム光源と、偶数回反射あるいは反射がないビーム光源とで、前記光路面内でビーム射出方向に見たときの前記レーザチップと前記ヒートシンクの配置が逆になっていることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項4記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記ビーム結合部は第1のミラーおよび第2のミラーを有し、
前記第1のビーム光源のビーム光は前記第1のミラーに反射して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第2のビーム光源のビーム光は前記第2のミラーに反射した後、前記第1のミラーを透過して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第3のビーム光源のビーム光は前記第2のミラーおよび前記第1のミラーを透過して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第1のビーム光源および前記第2のビーム光源と、前記第3のビーム光源とで、前記光路面内でビーム射出方向に見たときの前記レーザチップと前記ヒートシンクの配置が逆になっていることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項4記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記ビーム結合部は第1のミラーおよび第2のミラーを有し、
前記第1のビーム光源のビーム光は前記第1のミラーを透過して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第2のビーム光源のビーム光は前記第2のミラーに反射した後、前記第1のミラーに反射して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第3のビーム光源のビーム光は前記第2のミラーを透過した後、前記第1のミラーに反射して前記合成ビーム光軸上に整列され、
前記第1のビーム光源および前記第2のビーム光源と、前記第3のビーム光源とで、前記光路面内でビーム射出方向に見たときの前記レーザチップと前記ヒートシンクの配置が逆になっていることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項5又は6のいずれかに記載のレーザ光源モジュールにおいて、
第1のビーム光源は青色で、第2のビーム光源は赤色で、第3のビーム光源は緑色であることを特徴とするレーザ光源モジュール。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載のレーザ光源モジュールと、前記合成ビーム光軸上に整列されたビーム光の反射方向を2軸方向に走査できるスキャンミラーを有し、前記レーザ光源の発光と前記スキャンミラーの走査を同期して制御してスクリーン上に画像を表示することを特徴とする走査型画像表示装置。
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