激光光源装置以及影像显示装置制造方法及图纸

具备：激光光源(1)，射出激光；聚光透镜(2)，对从激光光源(1)射出了的激光进行聚光；以及导光单元(3)，使由聚光透镜(2)聚光了的激光传播并射出，针对导光单元(3)的入射端面，以垂直以外的角度入射由聚光透镜(2)聚光了的激光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光光源装置以及影像显示装置
本专利技术涉及在例如投影仪的照明中使用的激光光源装置、和将从该激光光源装置射出了的激光用作光源的影像显示装置。
技术介绍
在投影仪等的照明中使用的光源中，为了实现均匀的图像，要求具有均匀的角度强度分布的光源。在影像显示装置将激光用作光源的情况下，由于激光的可干涉性(相干性)高，所以产生干涉所致的光强度的明暗的不均(斑点)。在通过光学元件将I个激光分割之后重叠了的情况、激光由于光学元件的表面的微小的凹凸或者内部的缺陷等散射了的情况等下，由于激光相互干涉，从而在屏幕上产生这样的明暗的不均。如果使用可干 涉性高的激光，则斑点所致的光强度的不均大到能够通过目视明确地识别出来，画质大幅劣化。作为其改善对策，开发了搭载了输出均匀的照度分布的光束的激光光源装置的影像显示装置。图6是示出在专利文献I中公开的影像显示装置的结构图。在该影像显示装置中，搭载了输出均匀的照度分布的光束的激光光源装置，该激光光源装置包括:激光光源101,具有射出激光的多个发光点；聚光透镜102,对从激光光源101中的多个发光点射出了的激光进行聚光；以及扩散元件103，配置于利用聚光透镜102聚光的激光的聚光点附近，具有扩展激光的发散角的全息图。激光光源装置的扩散元件103具有扩展各激光的发散角的扩散作用，以使得多个激光中的2个以上的激光互相重叠，多个激光互相重叠之后的光束的空间上的相干性降低，所以斑点所致的光强度的不均被减少。【专利文献I】日本特开2008-96777号公报(图1)
技术实现思路
以往的激光光源装置如以上那样构成，所以通过扩散元件103扩展激光的角度强度分布，能够降低多个激光互相重叠之后的光束的空间上的相干性，但发生向光学系统的NA外扩展的激光分量，所以存在发生光损失的课题。另外，在使用能够实现高输出的阵列型半导体激光器、平面波导型激光器的情况下，在正交的2个方向上波束质量不同，以使质量差的一方的波束与光学系统的NA —致的方式，设计光学系统。因此，存在激光光源的光集中到光轴的中心附近，而难以得到均匀的角度？空间分布等课题。本专利技术是为了解决上述那样的课题而进行的，其目的在于得到一种能够输出均匀的强度分布的光束的激光光源装置。另外，本专利技术的目的在于得到一种能够边抑制光学系统中的光损失边输出均匀的强度分布的光束的激光光源装置。进而，本专利技术的目的在于得到一种能够应用上述激光光源装置的影像显示装置。本专利技术的激光光源装置，具备:激光光源，射出激光；聚光透镜，对从激光光源射出了的激光进行聚光；以及导光单元，使由聚光透镜聚光了的激光传播并射出，针对导光单元的入射端面，以垂直以外的角度入射由聚光透镜聚光了的激光。根据本专利技术，构成为具备:激光光源，射出激光；聚光透镜，对从激光光源射出了的激光进行聚光；以及导光单元，使由聚光透镜聚光了的激光传播而射出，针对导光单元的入射端面，以垂直以外的角度入射由聚光透镜聚光了的激光，所以具有能够提供从导光单元射出了的激光的强度的角度分布的均匀性提高，能够实现均匀的照明的照明用激光光源的效果。【附图说明】 图1是示出本专利技术的实施方式I的激光光源装置的俯视图。图2是示出本专利技术的实施方式I的激光光源装置的侧视图。图3是示出将y轴方向的激光以导光单元3的聚光半角内的角度倾斜地入射了的情况、和将激光向导光单元3的入射端面垂直地入射了的情况下的导光单元3的入射端面的激光的强度与入射角度的关系的说明图。图4是示出将y轴方向的激光以比导光单元3的聚光半角大的角度倾斜地入射了的情况、和将激光向导光单元3的入射端面垂直地入射了的情况下的导光单元3的入射端面的激光的强度与入射角度的关系的说明图。图5是示出本专利技术的实施方式3的影像显示装置的结构图。图6是示出在专利文献I中公开了的影像显示装置的结构图。【符号说明】1:激光光源；2:聚光透镜；3:导光单兀；4:中继透镜系统(照明光学系统)；5:光阀(影像显示元件)；6:投影透镜(投影光学系统)；7:屏幕；101:激光光源；102:聚光透镜；103:扩散兀件。【具体实施方式】实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式I的激光光源装置的俯视图(在图中从y轴方向看的俯视图)，图2是示出本专利技术的实施方式I的激光光源装置的侧视图(在图中从X轴方向看的俯视图)。在图1以及图2中，激光光源I是射出扩展角在正交的2个方向上不同的激光的光源。另外，作为激光光源1，例如能够使用多模半导体激光器、阵列型半导体激光器、波长变换型固体激光器、平面波导型激光器等用于照明中使用的一般的激光光源。聚光透镜2是对从激光光源I射出了的激光进行聚光的光学部件。导光单元3是使通过聚光透镜2聚光了的激光传播并射出的部件，作为导光单元3，例如，使用了多模光纤、勻光杆。另外，向导光单元3的入射端面以垂直以外的角度入射由聚光透镜2聚光了的激光中的聚光角度小的方向的光。接下来，说明动作。在作为激光光源I例如使用多模半导体激光器的情况下，如果在正交的2个方向中的X轴方向上取多模的振荡方向，则在I轴方向上得到低阶模的振荡，所以X轴方向的波束质量变差，但y轴方向的波束质量变好，在正交的2个方向上波束质量不同。另外，在作为激光光源I使用阵列型半导体激光器的情况下，如果在X轴方向上取阵列方向，则同样地，X轴方向的波束质量变差，但I轴方向的波束质量变好，在正交的2个方向上波束质量不同。另外，在作为激光光源I使用平面波导型激光器的情况下，如果使具有波导构造的方向取为X轴方向，使平面方向(空间传播方向)成为y轴方向，则同样地，X轴方向的波束质量变差，但I轴方向的波束质量变好，在正交的2个方向上波束质量不同。聚光透镜2在激光光源I射出了激光时，对该激光进行聚光，使聚光后的激光入射到导光单元3的入射端面。以下，设为激光光源I是多模半导体激光器，说明激光的聚光和入射的方法。在图1以及图2中，设为在X轴方向上取多模半导体激光器的慢轴方向(多模的振荡方向)，在y轴方向上取多模半导体激光器的快轴方向(单模的振荡方向)。在该情况下，关于X轴方向，发射极宽度一般是几百ym?几mm，激光光源I的射出光的发散角一般是小于(全角)10°左右。[0041 ] 另外，关于X轴方向，由于是多模振荡，所以波束质量差。因此，通过聚光透镜2聚光的X轴方向的聚光半角Θ 2的聚光NA大,填满导光单兀3的容许入射角大半。另一方面，关于y轴方向，发射极宽度(活性层厚度)是nm等级，激光光源I的射出光的发散角一般是(全角)30°左右。因此，在构成了聚光透镜2的多个透镜中，通过在紧接着激光光源I之后配置的柱透镜进行激光的准直化。另外，关于y轴方向，由于是单模振荡，所以波束质量良好、聚光NA小，所以y方向的聚光半角Q1变小。因此，对从激光光源I射出了的激光进行聚光而使该激光入射到导光单元3的入射端面的聚光透镜2包括:柱透镜(例如xy非对称透镜)，在y轴方向上对激光进行准直化；以及凸透镜的中继透镜系统，针对通过该柱透镜进行了准直化的激光中的X轴方向的波束径和I方向的波束径进行聚光为相同的程度，使聚光后的激光入射到导光单元3的入射端面。如上所述，关于X轴方向，波束质量差，关于y轴方向，波束质量好，所以在使用凸透镜针对X轴方向的波束径和y方向的波束径进行聚光为相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源装置，其特征在于，具备：激光光源，射出激光；聚光透镜，对从所述激光光源射出了的激光进行聚光；以及导光单元，使由所述聚光透镜聚光了的激光传播并射出，针对所述导光单元的入射端面，以垂直以外的角度入射由所述聚光透镜聚光了的激光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光光源装置，其特征在于，具备: 激光光源，射出激光； 聚光透镜，对从所述激光光源射出了的激光进行聚光；以及 导光单元，使由所述聚光透镜聚光了的激光传播并射出， 针对所述导光单元的入射端面，以垂直以外的角度入射由所述聚光透镜聚光了的激光。2.根据权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于， 针对导光单元的入射端面，以比所述激光的聚光半角大的角度入射由聚光透镜聚光了的激光。3.根据权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于， 从激光光源射出的激光是在正交的2个方向上扩展角不同的激光， 针对导光单元的入射端面，以垂直以外的角度入射由聚光透镜聚光了的激光中的聚光角度小的方向的光。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本纪之，柳泽隆行，山本修平，矢部实透，井上阳子，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP