激光光源装置以及影像显示装置制造方法及图纸

提供一种能够在多束波长不同的激光被耦合而成的耦合激光中，使各激光的光点尺寸一致的激光光源装置以及影像显示装置。激光光源装置具有多个半导体激光元件(11R、11G、11B)、以及耦合多束从多个半导体激光元件(11R、11G、11B)出射的激光的光耦合元件(14)。在半导体激光元件(11R、11G、11B)与光耦合元件(14)之间具备有与多个半导体激光元件(11R、11G、11B)的每一个对应设置的多个光圈(13R、13G、13B)，光圈(13R、13G、13B)以通过各光圈的激光的波长越短，其光圈直径越小的方式设定。

Laser Light Source Device and Image Display Device

【技术实现步骤摘要】
激光光源装置以及影像显示装置
本专利技术涉及激光光源装置、以及使用该激光光源装置的影像显示装置。
技术介绍
半导体激光的小型的光源模块能够适当地使用于激光投影仪等的影像显示装置。这种光源模块耦合通过耦合尤其是红色激光、绿色激光以及蓝色激光的出射光而使用，适用于白色光源以及全彩显示。专利文献1中公开了一种将三束激光耦合并向外部出射的光源模块。在耦合多束激光并用于全彩显示的光源模块中，为了提高演色性以及色再现性，需要高精度的光轴调整与激光的光束尺寸的调整。现有技术文献专利文献专利文献1:专利第5923164号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题将在耦合多束激光并出射的光源模块中，以往构成示于图5中。以往将从半导体激光元件101R、101G、101B的每一个出射的激光以在同一的光轴上由光耦合元件102重叠的方式耦合，使该耦合激光通过光圈103，从而调整了光束尺寸。即，在以往的构成中，调整光束尺寸的光圈103被共用于各激光。将光源模块使用于激光投影仪等时，由多面镜扫描从光源模块出射的耦合激光，并使耦合激光透射过成像透镜并投影至屏幕中。然而在上述以往的构成，在屏幕上的投影图像的各像素中，各激光的光点尺寸设为不同，存在色再现性以及分辨率变差的问题。这是由于，当对耦合激光通过成像透镜进行聚光时，在入射至成像透镜的光束尺寸为相同的情况下，由于透镜的开口数NA与激光波长的平衡，越是长波长的激光在屏幕上的光点尺寸越大。因此，如图6所示，红色激光的光点尺寸变得最大，并以绿色激光、蓝色激光的顺序光点尺寸变小。另外，将光圈103共用化的以往构成中，除此以外还存在如下问题。(a)需要使各激光的光学系统的光轴与共用的光圈103对准，从半导体激光元件101R、101G、101B至光圈103为止的光学系统的要求精度变得严格。(b)由各激光而产生的杂散光需要通过共用的光圈103来去除。(c)光源模块在具备测量来自各半导体激光元件101R、101G、101B的激光输出的光检测器104R、104G、104B的情况下，向屏幕出射的激光的输出与光检测器104R、104G、104B的光接收量的相关性差(原因在于，向屏幕出射的激光为由光圈103进行的开口调节后的输出，相对于此，光检测器104R、104G、104B接收的激光为由光圈103进行的开口调节前的输出)。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够在波长不同的多束激光被耦合而成的耦合激光中，使各激光的光点尺寸一致的激光光源装置以及影像显示装置。解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术的第一形态的激光光源装置，其具有多个半导体激光元件、耦合从所述多个半导体激光元件出射的多束激光的光耦合元件，所述激光光源装置的特征在于，包括：多个光圈，其在所述半导体激光元件与所述光耦合元件之间，与所述多个半导体激光元件的每一个对应设置，所述多个光圈以通过各光圈的激光的波长越短，其光圈直径越小的方式设定。根据上述构成，将调整激光的光束尺寸的光圈相对于各激光分别具备光圈，以通过各光圈的激光的波长越短，其光圈直径越小的方式设定。由此，在将耦合这些多束激光的耦合激光通过成像透镜等聚光并投影至对象物(例如屏幕)的情况下，能够抑制对象物上的投影图像的各像素中各激光的光点尺寸的偏差，能够提高投影图像的色再现性以及分辨率。此外，可以构成为，在上述激光光源装置中，所述多个光圈的光圈直径的比例与通过各光圈的激光的波长的比例一致。根据上述构成，能够在对象物上的投影图像的各像素中，各激光的光点尺寸形成相同的尺寸，使投影图像的色再现性以及分辨率进一步适当提高。此外，可以构成为，上述激光光源装置包括：多个光检测器，其与所述多个半导体激光元件的每一个对应地设置，所述各光检测器设置在测量通过所述各光圈后的激光的输出的位置上。根据上述构成，通过光检测器测量的激光的输出与投影至对象物上的激光的同样地，成为由光圈进行的开口调节后的光输出。由此，向对象物出射的激光的输出与光检测器的光接收量的相关性提高。为了解决上述问题，本专利技术的第二形态的影像显示装置，其包括：光源模块，其出射耦合了波长不同的多束激光的耦合激光；扫描部，其扫描所述耦合激光；以及投影镜头部，其将所述耦合激光聚光并投影至对象物上，所述影像显示装置的特征在于，上述光源模块为上述记载的激光光源装置。专利技术效果本专利技术的激光光源装置以及影像显示装置起到如下效果：在将耦合了多束激光的耦合激光投影至对象物上的情况下，能够抑制在对象物上的投影图像的各像素中各激光的光点尺寸的偏差，并能够使投影图像的色再现性以及分辨率提高。附图说明图1是表示第一实施方式涉及的激光光源装置的概略构成的图。图2是表示第一实施方式涉及的影像显示装置的概略构成的图。图3是表示第二实施方式涉及的激光光源装置的概略构成的图。图4是表示第三实施方式涉及的激光光源装置的概略构成的图。图5是表示以往的激光光源装置的概略构成的图。图6是表示从以往的激光光源装置输出的各激光的光点尺寸的图。具体实施例〔第一实施方式〕以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。图1是表示本第一实施方式涉及的激光光源装置(以下，称为本激光光源装置)的概略构成的图。如图1所示，本激光光源装置作为构成要素具备半导体激光元件11R、11G、11B、准直镜头12R、12G、12B、光圈13R、13G、13B、光耦合元件14以及光检测器15R、15G、15B。这些构成要素被固定配置在未图示的壳体内，该壳体中设有出射窗口，其用于将激光向外部出射。半导体激光元件11R、11G、11B为分别出射例如波长650nm的红色激光、520nm的绿色激光、450nm的蓝色激光的构成。另外，半导体激光元件11R、11G、11B以各自的光轴在同一面内平行的方式，沿一直线排列。半导体激光元件11R、11G、11B在本实施方式中，将激光元件放置在CAN封装材中，但本专利技术不限于此。除了在CAN封装材以外，半导体激光元件11R、11G、11B可以是将激光元件放置金属框上的所谓的框式激光器，也可以是不封装激光元件的所谓户外激光元件。准直镜头12R、12G、12B被分别配置在半导体激光元件11R、11G、11B的光轴上，并将具有放射角的激光变换成大致平行的光。光圈13R、13G、13B被分别配置在半导体激光元件11R、11G、11B的光轴上，相对于激光前进方向配置在准直镜头12R、12G、12B的下游侧处、兼光耦合元件14的上游侧处。光圈13R、13G、13B被设为各自具有不同的光圈直径的构成，但这将在后面描述。此外，光圈13R、13G、13B可以分别以单独的方式安装，或者，也可以以一体成型品的方式安装。光耦合元件14是将从半导体激光元件11R、11G、11B出射的三束激光耦合成耦合激光的构成。具体而言，光耦合元件14由三个半反射镜14R、14G、14B组合而构成。半反射镜14R、14G、14B被配置成与分别向它们入射的激光的光轴成45°。光耦合元件14具有与半反射镜14R、14G、14B的每一个对应的三个激光入射口、以及用于出射耦合激光的一个激光出射口。进一步地，光耦合元件14也可以包括后述的三个光检测器用出射口。半反射镜14R被配置在从半导体激光元件11R出射的红色激光的光轴与耦合激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源装置，其具有多个半导体激光元件、耦合从所述多个半导体激光元件出射的多束激光的光耦合元件，所述激光光源装置的特征在于，包括：多个光圈，其在所述半导体激光元件与所述光耦合元件之间，与所述多个半导体激光元件的每一个对应设置，所述多个光圈以通过各光圈的激光的波长越短，其光圈直径越小的方式设定。

【技术特征摘要】
2018.02.15 JP 2018-0250351.一种激光光源装置，其具有多个半导体激光元件、耦合从所述多个半导体激光元件出射的多束激光的光耦合元件，所述激光光源装置的特征在于，包括：多个光圈，其在所述半导体激光元件与所述光耦合元件之间，与所述多个半导体激光元件的每一个对应设置，所述多个光圈以通过各光圈的激光的波长越短，其光圈直径越小的方式设定。2.根据权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述多个光圈的光圈直...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井宪晃，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP