專利名稱：激光光源組件及具有激光光源組件的掃描型圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將來自多個(gè)激光光源的光束校準(zhǔn)在ー個(gè)光軸上而射出的激光光源組件、以及通過掃描鏡將來自激光光源組件的光束ニ維地掃描并在屏幕上顯示圖像的掃描型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，能夠方便攜帯、且能夠以大畫面進(jìn)行顯示的小型投影儀的開發(fā)正在盛行。能夠連接到筆記本電腦等上的小型投影儀、內(nèi)置有能夠投射記錄圖像的投影儀的攝像機(jī)等已在市面銷售，可以預(yù)見內(nèi)置于便攜手機(jī)和智能手機(jī)的小型投影儀今后也將出現(xiàn)。關(guān)于投影儀的方式，以前采用的是，在光源中使用燈泡或LED等，并將在液晶面板 或數(shù)字微鏡器件(DMD)中顯示的圖像進(jìn)行投射的類型，但是，也在進(jìn)行著激光投影儀(掃描型圖像顯示裝置)的開發(fā)，激光投影儀在光源中采用激光器，利用可動(dòng)鏡掃描I束光來進(jìn)行顯示。由于光源采用激光，所以不需要對(duì)焦，被認(rèn)為適合于外出時(shí)投射到附近的墻壁這樣的用途。在對(duì)比文件I中記載了如下的掃描型圖像顯示裝置，即該掃描型圖像顯示裝置使用紅、藍(lán)、綠這3色的激光光源，并具有光束耦合部，將3色的激光光束耦合成沿I個(gè)軸前進(jìn)的合成光束；和光束掃描器，在合成光束的偏轉(zhuǎn)方向進(jìn)行掃描，由此能夠顯不彩色圖像。光束I禹合部的結(jié)構(gòu)是，3個(gè)光源并列著向同一方向射出光束,并在各自對(duì)應(yīng)的光束耦合鏡發(fā)生反射而結(jié)合成合成光束。此外，還記載有使ー個(gè)光源一開始就沿著合成光束的光軸射出光束并具有2個(gè)光束耦合鏡的結(jié)構(gòu)，由于鏡數(shù)量減少，所以可以預(yù)想到能夠使組件進(jìn)ー步小型化。另外，由于以往沒有直接放射出緑色光的激光器，所以在專利文獻(xiàn)I中也是通過SHG(Second Harmonic Generation :二次諧波產(chǎn)生)對(duì)紅外光進(jìn)行波長變換才得到綠色光的，但近年來也能夠獲得直接放射出緑色光的激光器。專利文獻(xiàn)1:日本特表2009-533715號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平6-314857號(hào)公報(bào)在上述那樣的掃描型圖像顯示裝置中，使3色光束的光軸高精度地一致是很重要的。若軸錯(cuò)開，則屏幕上的各色光點(diǎn)會(huì)發(fā)生相對(duì)錯(cuò)位，導(dǎo)致圖像模糊。在組裝組件時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)整以使3色的光軸對(duì)合地組裝。此外，在使用掃描型圖像顯示裝置吋，由于激光器發(fā)熱等而溫度上升導(dǎo)致產(chǎn)生熱變形，所以還需要考慮因熱變形時(shí)的光學(xué)部件的位置偏移而導(dǎo)致的光軸偏移。作為在光源中使用的激光器，稱為罐封裝(CAN封裝)的圓筒形金屬封裝的產(chǎn)品是主流。其構(gòu)造為，在圓筒形的基座的前面連接有半圓筒形的散熱器，在散熱器的平坦面經(jīng)由副安裝部接合有激光器芯片(laser chip),并由蓋覆蓋。在這樣的激光光源中，如專利文獻(xiàn)2記載那樣，由于溫度上升導(dǎo)致的變形，存在發(fā)光點(diǎn)位置改變的課題。這是因?yàn)榛c散熱器的熱膨脹系數(shù)不同，或者激光器芯片及副安裝部與散熱器的熱膨脹系數(shù)不同從而無法得到均勻的熱變形。由于來自激光光源的光束的光軸方向是將激光器的發(fā)光點(diǎn)和透鏡連結(jié)而成的方向，所以當(dāng)發(fā)光點(diǎn)的位置改變時(shí)，光束的光軸會(huì)發(fā)生偏移。在專利文獻(xiàn)2中公開有使散熱器的接合在基座上的部分為圓筒形以防止上述發(fā)光點(diǎn)的位置偏移的結(jié)構(gòu)，但在當(dāng)前容易獲取的激光器產(chǎn)品中，沒有采用這樣的結(jié)構(gòu)，因此存在發(fā)光點(diǎn)位置偏移的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種即使由于溫度上升而激光器的發(fā)光點(diǎn)發(fā)生位置偏移也能夠減小屏幕上的光點(diǎn)相對(duì)位置偏移的、小型的激光光源組件及具有該激光光源組件的掃描型圖像顯示裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的激光光源組件如以下那樣構(gòu)成。 上述目的通過以下實(shí)現(xiàn)，即一種激光光源組件，包括多個(gè)激光光源、以及光束耦合部，所述激光光源具有在散熱器上設(shè)置有激光器芯片的激光器、和將來自該激光器的放射光變換成光束的透鏡，所述光束耦合部用于使來自該多個(gè)激光光源的所述光束校準(zhǔn)在I個(gè)合成光束光軸上，其中，對(duì)于所述多個(gè)激光光源中的至少2個(gè)以上，將所述激光器設(shè)置成，使得當(dāng)所述激光器芯片的發(fā)光點(diǎn)向從所述散熱器離開的方向移動(dòng)時(shí)，所述合成光束光軸上的光束的偏移方向相同。此外，優(yōu)選的是，所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使所述光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡，對(duì)于所述多個(gè)激光光源中的至少2個(gè)以上，在所述激光器芯片的發(fā)光點(diǎn)向從所述散熱器離開的方向移動(dòng)時(shí)，在使光束的偏移方向反轉(zhuǎn)那樣的鏡所反射的次數(shù)為奇數(shù)次的光束光源、和反射次數(shù)為偶數(shù)次或沒有反射的光束光源中，當(dāng)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。此外，優(yōu)選的是，所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡，以形成有包含所述合成光束光軸的主要的光束光路的面為光路面，對(duì)于被設(shè)置成在所述光路面內(nèi)的方向上所述激光器芯片和所述散熱器并列朝向的所述光束光源內(nèi)的至少2個(gè)以上，在通過所述光束耦合部期間光束由鏡反射奇數(shù)次的光束光源、和光束由鏡反射偶數(shù)次或者沒有反射的光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。上述目的還通過以下實(shí)現(xiàn)，S卩一種激光光源組件，包括第一光束光源、第二光束光源、第三光束光源、以及光束耦合部，所述第一光束光源、第二光束光源、第三光束光源分別具有在散熱器上設(shè)置有激光器芯片的激光器、和使來自所述激光器的放射光成為光束的透鏡，所述光束耦合部使從各光束光源射出的光束校準(zhǔn)在I個(gè)合成光束光軸上，其中，所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡，以形成有包含所述合成光束光軸的主要的光束光路的面為光路面，對(duì)于被設(shè)置成在所述光路面內(nèi)的方向上所述激光器芯片和所述散熱器并列朝向的所述光束光源內(nèi)的至少2個(gè)以上，在通過所述光束耦合部期間光束由鏡反射奇數(shù)次的光束光源、和光束由鏡反射偶數(shù)次或者沒有反射的光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
此外，優(yōu)選的是，所述光束稱合部具有第一鏡及第二鏡，所述第一光束光源的光束由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，所述第二光束光源的光束在由所述第ニ鏡反射之后，透過所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，所述第三光束光源的光束透過所述第二鏡及所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，在所述第一光束光源及所述第二光束光源與所述第三光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。此外，優(yōu)選的是，所述光束稱合部具有第一鏡及第二鏡，所述第一光束光源的光束透過所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，所述第二光束光源的光束在由所述第二鏡反射之后，由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，所述第三光束光源的光束透過所述第二鏡之后，由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上，在所述第一 光束光源及所述第二光束光源與所述第三光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。此外，優(yōu)選的是，所述第一光束光源為藍(lán)色，所述第二光束光源為紅色，所述第三光束光源為綠色。此外，優(yōu)選的是，構(gòu)成如下掃描型圖像顯示裝置使用這樣的激光光源組件和能夠使校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上的光束的反射方向在兩軸方向上進(jìn)行掃描的掃描鏡，對(duì)所述激光光源的發(fā)光和所述掃描鏡的掃描進(jìn)行同步控制從而在屏幕上顯示圖像。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，即使在由于激光器的發(fā)熱等而激光光源組件的溫度上升時(shí)，對(duì)于多個(gè)激光光源也能夠使由激光器的熱變形所引起的激光器光軸的偏移的方向在合成光束光軸上一致，因此，能夠提供具有使屏幕上的激光光點(diǎn)的相對(duì)位置偏移減小了的激光光源組件的掃描型圖像顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的掃描型圖像顯示裝置的整體構(gòu)成圖。圖2是表示本發(fā)明的激光光源組件的實(shí)施例的立體圖。圖3是表示在本發(fā)明中使用的激光器的概要的立體圖。圖4是表示本發(fā)明的激光光源組件的第一實(shí)施例的俯視圖。圖5是表示本發(fā)明的激光光源組件的第二實(shí)施例的俯視圖。附圖標(biāo)記的說明Ia...第一激光器Ib...第二激光器Ic...第三激光器2a...第一透鏡2b...第二透鏡2c...第三透鏡3a...第一光源3b...第二光源3c...第三光源
4...第一鏡5...第二鏡6...光束稱合部7...合成光束光軸10...管座11...管罩
12...引腳13...窗部14...散熱器15...副安裝部16...激光器芯片17...引腳
18...密封材料19...光路面40...偏振光束分離器41.. . 1/4波長板42...視場角放大元件50...掃描鏡60...前監(jiān)視器100...激光光源組件101...光組件部102...控制電路103...視頻信號(hào)處理電路104...激光光源驅(qū)動(dòng)電路105...掃描鏡驅(qū)動(dòng)電路
106...前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路109...屏幕
具體實(shí)施例方式
以下，利用

本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的掃描型圖像顯示裝置的構(gòu)成圖。在圖1中，光組件部101具有綠(G)/紅(R)/藍(lán)⑶這3色的激光光源；激光光源組件100 (詳細(xì)情況后述)，具有使從各激光光源發(fā)出的光束耦合的光束耦合部；投射部，將耦合了的光束向屏幕109投射；以及掃描部，使投射的光束在屏幕109上進(jìn)行ニ維掃描。投射部包括偏振光束分尚器(PBS)40、l/4波長板41、視場角放大兀件42等,掃描部包括掃描鏡50等。要顯示的圖像信號(hào)經(jīng)由包括電源等的控制電路102而輸入到視頻信號(hào)處理電路103。在視頻信號(hào)處理電路103中對(duì)圖像信號(hào)實(shí)施各種處理，并且分離成R/G/B的3色信號(hào) 并發(fā)送到激光光源驅(qū)動(dòng)電路104。在激光光源驅(qū)動(dòng)電路104中，根據(jù)R/G/B各信號(hào)的亮度值，向激光光源組件100內(nèi)的對(duì)應(yīng)的激光器供給發(fā)光用的驅(qū)動(dòng)電流。其結(jié)果是，激光器按照顯示時(shí)序射出與R/G/B信號(hào)的亮度值相應(yīng)強(qiáng)度的光束。此外，視頻信號(hào)處理電路103從圖像信號(hào)中提取同步信號(hào)并發(fā)送到掃描鏡驅(qū)動(dòng)電路105。掃描鏡驅(qū)動(dòng)電路105根據(jù)水平、垂直同步信號(hào)對(duì)光組件部101內(nèi)的掃描鏡50供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使鏡面ニ維地反復(fù)旋轉(zhuǎn)。由此，掃描鏡50使鏡面以規(guī)定的角度周期性地反復(fù)旋轉(zhuǎn)并反射光束，使光束在屏幕109上沿水平方向及垂直方向掃描而顯示圖像。前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路106被輸入來自前監(jiān)視器60的信號(hào)，并檢測從激光器出射的R/G/B各自的輸出電平。檢測出的輸出電平被輸入到視頻信號(hào)處理電路103，并控制激光器的輸出以使之成為規(guī)定的輸出。對(duì)于掃描鏡50,能夠使用例如米用 MEMS (Micro electromechanical Systems :微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)制成的2軸驅(qū)動(dòng)鏡。作為驅(qū)動(dòng)方式，有壓電、靜電、電磁驅(qū)動(dòng)方式等。此夕卜，也可以準(zhǔn)備2個(gè)單軸驅(qū)動(dòng)的掃描鏡，并將它們配置成能夠沿彼此正交的方向掃描光束。然而，在這種掃描型圖像顯示裝置中使用的激光光源存在如上述那樣由于熱變形而激光的發(fā)光點(diǎn)發(fā)生位置偏移從而導(dǎo)致光束的光軸方向偏移的問題。若光束的光軸偏移，則屏幕上的光點(diǎn)位置發(fā)生偏移。若在3個(gè)激光光源中光點(diǎn)位置偏移不同，則光點(diǎn)位置就會(huì)不一致，從而導(dǎo)致圖像模糊。因此，本發(fā)明的發(fā)明人想到將所述激光光源組件100構(gòu)成為使多個(gè)激光光源的光點(diǎn)位置偏移為相同方向，由此能夠減小相対的位置偏移量，因此，得到以下實(shí)施例。以下，對(duì)本發(fā)明的激光光源組件100進(jìn)行說明。圖2是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的激光光源組件的立體圖。圖2中，激光光源組件100具有由第一激光器Ia及第一透鏡2a構(gòu)成的第一激光光源3a ；由第二激光器Ib及第ニ透鏡2b構(gòu)成的第二激光光源3b ；由第三激光器Ic及第三透鏡2c構(gòu)成的第三激光光源3c ；由第一鏡4及第ニ鏡5構(gòu)成的光束稱合部6。第一激光器la、第二激光器lb、第三激光器Ic分別放射紅色、緑色、藍(lán)色(R、G、B)的激光。第一透鏡2a、第二透鏡2b、第三透鏡2c是所謂的準(zhǔn)直器，使分別從激光光源射出的激光成為大致平行的光束。來自各光源的光束在光束耦合部6中被校準(zhǔn)在I根合成光束光軸7上，并向激光光源組件100的外部放射。
來自第一激光光源3a的藍(lán)色的光束在第一鏡4反射，來自第二激光光源3b的紅色的光束在由第二鏡5反射之后透過第一鏡4，來自第三激光光源3c的綠色的光束依次透過第二鏡5、第一鏡4,這三個(gè)光束分別被校準(zhǔn)在合成光束光軸7上。為了形成上述的光路，第一鏡4是設(shè)計(jì)成反射藍(lán)色波長的光束并使紅色及緑色波長的光束透過的分色鏡，第二鏡5是被設(shè)計(jì)成反射紅色波長的光束并使綠色波長的光束透過的分色鏡。圖3(a)及圖3(b)是表示能夠在第一激光器la、第二激光器1b以及第三激光器1c中采用的激光器的構(gòu)造。在圖3(a)中，激光器是被管座10和管罩11、以及設(shè)在管罩11頂端的透明窗部12保護(hù)的構(gòu)造。在管座10的背后引出用于向激光器供電的引腳13。圖3(b)為了說明激光器的內(nèi)部構(gòu)造而示出將管罩11及窗部12除去后的狀態(tài)。圖3(b)中，在圓柱形的管座10上接合有切取圓筒而成的形狀的散熱器14，在其平坦面上經(jīng)由副安裝部15而接合有激光器芯片16。并構(gòu)成為，激光器芯片16的位于前端的發(fā)光點(diǎn)位于激光器的大致中心線上。引腳13貫穿管座10并突出到管罩11的內(nèi)部。引腳13和激光器芯片16經(jīng)由金屬線17而連接。引腳13和管座10之間由絕緣性的密封材料18密封。關(guān)于這些部件的材質(zhì)，例如，激光器芯片16使用神化鎵，副安裝部15使用氮化鋁，散熱器14使用銅，管座10及管罩11使用鐵，窗部12使用玻璃，密封材料18使用低熔點(diǎn)玻
墻坐
丄肉-Tj- O此外,在圖2中，將第一激光光源3a及第ニ激光光源3b的射出光束的方向稱為X方向，將第三激光光源3c的射出光束的方向稱為Y方向，將XY平面稱為光路面19。圖4是表示光路面19中的各激光器、透鏡以及鏡的配置的俯視圖。此外，各激光器僅記載有管座10、散熱器14、副安裝部15以及激光器芯片16。在圖4中，作為本發(fā)明的特征，在第一激光光源3a及第ニ激光光源3b中，朝向激光的射出方向在左側(cè)配置散熱器14并在右側(cè)配置激光器芯片16,而在第三激光光源3c中，朝向激光的射出方向在左側(cè)配置激光器芯片16并在右側(cè)配置散熱器14,即散熱器14和激光器芯片16的配置相反。通過這樣的結(jié)構(gòu)，即使在由于激光器的發(fā)熱等造成激光光源組件100的溫度上升的情況下，對(duì)于第一激光光源3a、第二激光光源3b以及第三激光光源3c來說,也能夠使因激光器的熱變形引起的激光光軸偏移的方向在合成光束光軸7上為相同方向。由此，能夠使光束投射到屏幕上時(shí)的、各色光點(diǎn)的相對(duì)位置偏移減小。激光器如上述那樣由將熱膨脹系數(shù)不同的部件接合而構(gòu)成，會(huì)因溫度上升而產(chǎn)生熱變形。相對(duì)于激光器芯片16及副安裝部15，由于散熱器14的熱膨脹系數(shù)大所以會(huì)產(chǎn)生翅曲，激光器芯片16的發(fā)光點(diǎn)向遠(yuǎn)離散熱器14的方向位移。由于光束沿著將激光器芯片16的發(fā)光點(diǎn)與透鏡(2a 2c)的中心連結(jié)而成的直線的方向前進(jìn)，所以在激光器芯片16的發(fā)光點(diǎn)發(fā)生上述位移時(shí)，光束的前進(jìn)方向與初期相比也向散熱器14側(cè)偏移。在本實(shí)施例中，沿X軸正向前進(jìn)的第一激光光源3a及第ニ激光光源3b的光束在沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向左側(cè)、即向Y軸正向偏移。另ー方面，沿Y軸正向前進(jìn)的第三激光光源3c的光束在沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向右側(cè)、即向X軸正向偏移。該偏移方向在由第一鏡4或第ニ鏡5反射后反轉(zhuǎn),并在透過第一鏡4或第二鏡5時(shí)保持該狀態(tài)。因此，第一激光光源3a的光束的偏移方向在由第一鏡反射后沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向右側(cè)、即向X軸正向偏移。第二激光光源3b的光束的偏移方向在由第二鏡反射后沿前進(jìn)方向觀察時(shí)為右側(cè)、即X軸正側(cè)，并且透過第一鏡后其偏移方向不改變。第三激光光源3c的光束的偏移方向在透過第二鏡、第一鏡后也不改變。這樣,能夠使合成光束光軸7上的、來自第一激光光源3a、第二激光光源3b以及第三激光光源3c的光束的偏移方向沿前進(jìn)方向觀察時(shí)均位于右側(cè)、即X軸正側(cè)，因此，能夠使偏移的方向相同。由于各光源的激光器的構(gòu)造不同、及激光器芯片16的發(fā)光點(diǎn)與透鏡中心的距離不同等，光束的偏移量未必相同，但與偏移方向相反的情況相比，若能夠全部成為相同方向，則能夠大幅減小相対的光點(diǎn)位置偏移。由于目的是使激光的偏移方向一致，所以也可以對(duì)于所有的激光器使設(shè)置朝向相反。S卩，也可以將激光器配置成，在第一激光光源3a及第ニ激光光源3b中散熱器14為右 側(cè)且激光器芯片16為左側(cè)，而在第三激光光源3c中散熱器14為左側(cè)且激光器芯片16為右側(cè)。如上述那樣，通過由鏡進(jìn)行反射而使光束的傾斜方向反轉(zhuǎn)，因此，通過以如下方式設(shè)置激光器能夠使合成光束光軸7上的光束的偏移方向一致，即通過鏡反射一次的第一激光光源3a及第ニ激光光源3b的光束的光軸沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向右側(cè)偏移，不通過鏡進(jìn)行反射的第三激光光源3c的光束的光軸沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向左側(cè)偏移。不限于第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在同樣的各種結(jié)構(gòu)中，利用到達(dá)合成光束光軸7的由鏡反射奇數(shù)次的光束光源、和反射偶數(shù)次或者沒有反射的光束光源，使沿光束的前進(jìn)方向觀察到的偏移方向?yàn)橄喾捶较颍?，使散熱?4和激光器芯片16的配置相反，由此，能夠得到減小相對(duì)光點(diǎn)位置偏移的效果。實(shí)施例2該例是不出到達(dá)合成光束光軸7的光路與第一實(shí)施例不同的第二實(shí)施例。圖5是表示第二實(shí)施例的激光光源組件100的、光路面19上的結(jié)構(gòu)的俯視圖。在圖5中，來自第一激光光源3a的藍(lán)色的光束透過第一鏡4、來自第二激光光源3b的紅色的光束在第二鏡5發(fā)生反射之后在第一鏡4上反射，來自第三激光光源3c的綠色的光束在透過第二鏡5之后在第一鏡4上反射，由此這些光束分別被校準(zhǔn)在合成光束光軸7上。為了形成上述的光路，第一鏡4被設(shè)計(jì)成，使藍(lán)色波長的光束透過，并對(duì)紅色及綠色波長的光束進(jìn)行反射。另外，第二鏡5被設(shè)計(jì)成，對(duì)紅色波長的光束進(jìn)行反射，并使綠色波長的光束透過。在本實(shí)施例中，第一激光光源3a的光束沒有由鏡反射，第二激光光源3b的反射次數(shù)為2次，第三激光光源3c的反射次數(shù)為I次。因此，以如下方式配置了激光器由鏡反射奇數(shù)次的第三激光光源3c的光束沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向左側(cè)偏移、由鏡反射偶數(shù)次或者沒有發(fā)生反射的第一激光光源3a及第ニ激光光源3b的光束沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向右側(cè)偏移。即，將激光器配置成在第三激光光源3c中散熱器14位于左側(cè)而激光器芯片16位于右側(cè)、在第一激光光源3a及第ニ激光光源3b中散熱器14位于右側(cè)而激光器芯片16位于左側(cè)。由此，在沿X軸正向前進(jìn)的合成光束光軸7上，能夠使所有的光束沿前進(jìn)方向觀察時(shí)向右側(cè)偏移、即向Y軸負(fù)側(cè)偏移,從而使偏移方向一致。
由于本發(fā)明的目的在于使光束的偏移方向一致，所以也可以使所有的激光器的配置朝向相反。即，也可以將激光器配置成，在第三激光光源3c中散熱器位于右側(cè)而激光器芯片位于左側(cè)，在第一激光光源3a及第ニ激光光源3b中散熱器位于左側(cè)而激光器芯片位于右側(cè)。此外，也可以考慮以激光器芯片16和散熱器14排列在光路面19外的方向上的方式配置激光器。該情況下，激光器芯片16的發(fā)光點(diǎn)向從散熱器14離開的方向發(fā)生位移時(shí)的光束光軸的偏移為光路面19外的方向，沒有發(fā)生由于在第一鏡4或第二鏡5進(jìn)行的反射而偏移方向反轉(zhuǎn)的情況。在包括以使激光器芯片16和散熱器14排列在光路面19外的方向上的方式配置而成的激光光源的情況下，至少對(duì)于其他的、激光器芯片16與散熱器14排列在光路面19內(nèi)的方向上的激光光源能夠適用上述激光器的配置使得合成光束光軸7上的光束的偏移方向一致，由此，能夠減小相對(duì)光點(diǎn)偏移。然而，為了使各色激光的光點(diǎn)形狀一致，期望將所有的激光器配置成使得激光器芯片16和散熱器14排列在光路面19內(nèi)的方向上。這是因?yàn)?，已?從激光器芯片16發(fā)出的光束的、充分遠(yuǎn)離的位置處的擴(kuò)開形狀(Far-field pattern :遠(yuǎn)場圖案)為以激光器芯片16的厚度方向?yàn)殚L軸的橢圓形狀，當(dāng)包括排列在光路面19外方向上的激光器時(shí)，橢圓形狀的光點(diǎn)的長軸方向不一致，導(dǎo)致圖像容易產(chǎn)生模糊。此外，在上述實(shí)施例中，雖然使第一激光光源3a為藍(lán)色的光束光源，第二激光光源3b為紅色的光束光源，使第三激光光源3c為綠色的光束光源，但藍(lán)、紅、綠的配置不限于此，在其他配置的情況下，通過運(yùn)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，也能夠降低相對(duì)光點(diǎn)偏移。此外，為了進(jìn)行全彩色顯示，通常使用3個(gè)光源，但也可以想到根據(jù)應(yīng)用情況使光源為2個(gè)、或者追加輔助光源而使光源為4個(gè)以上的情況。在這樣的情況下，也能夠應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)來降低相對(duì)光點(diǎn)偏移。如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，在將來自紅、綠、藍(lán)這3色的激光光源的光束校準(zhǔn)在I個(gè)合成光束光軸上的激光光源組件中，能夠降低基于溫度上升的熱變形所引起的3色的光束光點(diǎn)的相對(duì)位置偏移。
權(quán)利要求
1.一種激光光源組件，包括多個(gè)激光光源、以及光束耦合部，所述激光光源具有在散熱器上設(shè)置有激光器芯片的激光器、和將來自所述激光器的放射光變換成光束的透鏡，所述光束耦合部用于使來自所述多個(gè)激光光源的所述光束校準(zhǔn)在I個(gè)合成光束光軸上，其特征在于， 對(duì)于所述多個(gè)激光光源中的至少2個(gè)以上， 將所述激光器設(shè)置成，使得當(dāng)所述激光器芯片的發(fā)光點(diǎn)向從所述散熱器離開的方向移動(dòng)時(shí)，所述合成光束光軸上的光束的偏移方向相同。
2.如權(quán)利要求1所述的激光光源組件，其特征在于， 所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使所述光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡， 對(duì)于所述多個(gè)激光光源中的至少2個(gè)以上， 在所述激光器芯片的發(fā)光點(diǎn)向從所述散熱器離開的方向移動(dòng)時(shí)，在使光束的偏移方向反轉(zhuǎn)那樣的鏡所反射的次數(shù)為奇數(shù)次的光束光源、和反射次數(shù)為偶數(shù)次或沒有反射的光束光源中，當(dāng)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
3.如權(quán)利要求1所述的激光光源組件，其特征在于， 所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡， 以形成有包含所述合成光束光軸的主要的光束光路的面為光路面， 對(duì)于被設(shè)置成在所述光路面內(nèi)的方向上所述激光器芯片和所述散熱器并列朝向的所述光束光源內(nèi)的至少2個(gè)以上， 在通過所述光束耦合部期間光束由鏡反射奇數(shù)次的光束光源、和光束由鏡反射偶數(shù)次或者沒有反射的光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
4.一種激光光源組件,包括第一光束光源、第二光束光源、第三光束光源、以及光束率禹合部，所述第一光束光源、第二光束光源、第三光束光源分別具有在散熱器上設(shè)置有激光器芯片的激光器、和使來自所述激光器的放射光成為光束的透鏡，所述光束稱合部使從各光束光源射出的光束校準(zhǔn)在I個(gè)合成光束光軸上，其特征在于， 所述光束耦合部具有能夠根據(jù)波長和偏振方向使光束反射或透過的I個(gè)或者多個(gè)鏡， 以形成有包含所述合成光束光軸的主要的光束光路的面為光路面， 對(duì)于被設(shè)置成在所述光路面內(nèi)的方向上所述激光器芯片和所述散熱器并列朝向的所述光束光源內(nèi)的至少2個(gè)以上， 在通過所述光束耦合部期間光束由鏡反射奇數(shù)次的光束光源、和光束由鏡反射偶數(shù)次或者沒有反射的光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
5.如權(quán)利要求4所述的激光光源組件，其特征在于， 所述光束耦合部具有第一鏡及第二鏡， 所述第一光束光源的光束由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 所述第二光束光源的光束在由所述第二鏡反射之后，透過所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 所述第三光束光源的光束透過所述第二鏡及所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 在所述第一光束光源及所述第二光束光源與所述第三光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
6.如權(quán)利要求4所述的激光光源組件，其特征在于， 所述光束耦合部具有第一鏡及第二鏡， 所述第一光束光源的光束透過所述第一鏡而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 所述第二光束光源的光束在由所述第二鏡反射之后，由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 所述第三光束光源的光束透過所述第二鏡之后，由所述第一鏡反射而被校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上， 在所述第一光束光源及所述第二光束光源與所述第三光束光源中，當(dāng)在所述光路面內(nèi)沿光束射出方向觀察時(shí)，所述激光器芯片和所述散熱器的配置是相反的。
7.如權(quán)利要求5或6所述的激光光源組件，其特征在于， 所述第一光束光源為藍(lán)色，所述第二光束光源為紅色，所述第三光束光源為綠色。
8.一種掃描型圖像顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的激光光源組件；和能夠使校準(zhǔn)在所述合成光束光軸上的光束的反射方向在兩軸方向上進(jìn)行掃描的掃描鏡，對(duì)所述激光光源的發(fā)光和所述掃描鏡的掃描進(jìn)行同步控制從而在屏幕上顯示圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光光源組件及具有激光光源組件的掃描型圖像顯示裝置。其能夠在將來自紅、綠、藍(lán)這3色激光光源的光束校準(zhǔn)在1個(gè)合成光束光軸上的激光光源組件中，降低因溫度上升導(dǎo)致的熱變形而產(chǎn)生的3色光束光點(diǎn)的相對(duì)位置偏移。所述激光光源組件包括多個(gè)激光光源以及光束耦合部，所述激光光源具有在散熱器上設(shè)置有激光器芯片的激光器、和使來自所述激光器的放射光成為光束的透鏡，所述光束耦合部使從所述多個(gè)激光光源射出的光束校準(zhǔn)在1個(gè)合成光束光軸上，在所述多個(gè)激光光源中的至少2個(gè)以上中，將所述激光器設(shè)置成，使得當(dāng)所述激光器芯片的發(fā)光點(diǎn)向從所述散熱器離開的方向移動(dòng)時(shí)，所述合成光束光軸上的光束的偏移方向相同。
文檔編號(hào)G02B26/10GK103018910SQ20121009738
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
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