CN101165584B - 光源装置以及图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在实现低成本化的同时简化装置构成，进一步可以小型化的光源装置以及图像显示装置。光源装置(2)具备：具有在激光振荡时使激光(20)相对发光面(22)垂直射出的至少1个发光元件(24)的发光部(10)；通过使特定波长的光有选择地返回发光元件(24)，使发光元件(24)以特定波长发生激光振荡的外部共振器(16)；固定发光部(10)以及外部共振器(16)的基座(18)；配置固定在发光元件(24)和外部共振器(16)之间，并且在离开上述发光元件(24)表面的激光(20)的光路上，改变激光(20)的行进方向的光学元件(12)。

Description

光源装置以及图像显示装置

技术领域

本发明涉及光源装置以及图像显示装置。

背景技术

近年，在光通信、光应用测定、光显示等的光电子领域中，广泛使用对半导体激光源的振荡光进行波长变换利用的激光源装置。作为这种激光源装置，为了稳定地提供波长宽度窄的激光束，提出了配备半导体激光元件和外部共振器，外部共振器通过使特定波长的光有选择地返回发光元件，使上述发光元件以特定波长的光进行激光振荡，利用透射了外部共振器的激光的外部共振型激光器(例如，参照专利文献1)。

[专利文献1]特表2006-511966号公报

但是，如图7所示的专利文献1所述的外部共振型激光器例如为了保持外部共振反射镜307，需要设置成具有从配置激光芯片301(303)的面向激光芯片301(303)的上方延伸的外部共振反射镜保持面的凸部或者L字形状的部件。

特别是当在激光芯片301(303)和外部共振反射镜307之间插入了波长变换元件的激光器构造的情况下，大多需要外部共振反射镜保持面只以波长变换元件的长度量从激光芯片301(303)离开，从激光芯片配置面到外部共振反射镜保持面的突出部的尺寸变长。此外当是激光阵列芯片的情况下，外部共振反射镜307需要大于等于芯片的阵列方向长度的宽度，构成外部共振反射镜保持面的突出部也需要粗的宽度。配置激光芯片301(303)的部件305的材质为了释放来自激光芯片301(303)的热一般使用铜等的热传导率好的金属。

即，具有突出部的尺寸长并且粗的凸部的金属部件或者设置为L字形状的金属部件因为用压铸和金属粉末注射成型(MIN)制造所以成本高。此外，当组合2体制作该状态的情况下，需要接合2体的步骤，作业变得繁杂，成本进一步增高。进而此外，为了设置形成长且粗的凸部或者L字形状的部件需要空间，不能谋求充分的小型化(薄型化)。

本发明就是为了解决上述问题的至少一部分而提出的，可以作为以下的形态或者适用例子实现。

[适用例子1]一种光源装置，其特征在于包含：具有在激光振荡对发光面垂直射出激光的至少1个发光元件的发光部；通过使特定波长的光有选择地返回上述发光元件，用特定波长使上述发光元件进行激光振荡的外部共振器；固定上述发光部以及上述外部共振器的基座；配置固定在上述发光元件和上述外部共振器之间，并且，从上述发光元件表面离开的上述激光的光路上，改变上述激光的行进方向的光学元件。

如果采用该光源装置，则通过使用光学元件不需要形成长且粗的凸部或者L字形状的部件。此外，因为从同一方向上把发光部和光学元件和外部共振器配置固定在基座上即可，所以在制造时的作业性优异，制造的周期变短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，可以进一步小型化。

[适用例子2]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述光学元件把入射到上述光学元件中的上述激光的行进方向大致改变90度。

果采用本发明，则把发光部和光学元件和外部共振器配置固定在基座上变得容易。

[适用例子3]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：在上述光学元件和上述外部共振器之间的上述激光的光路上进一步包含波长变换元件，上述波长变换元件配置固定在上述基座上，改变通过了上述光学元件的上述激光的波长。

如果采用本发明，则在改变波长的构成中，通过外部共振器使波长变换前的光线折返，连续地透射波长变换元件，因而，能够没有浪费地进行波长变换，能够提高波长变换元件的变换效率。

[适用例子4]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：在上述光学元件的上述激光的光路上赋予偏振光选择光学膜，使表示射出到上述波长变换元件上的上述激光相对从上述发光元件入射的上述激光的比率的反射率或者透射率在上述激光的偏振光方向不同的2个偏振光分量中具有不同的特性。

如果采用本发明，则因为偏振光变成一致的激光，所以在和液晶那样的偏振光控制型的器件组合时，提高光的利用效率。

[适用例子5]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述偏振光选择光学膜的上述反射率或者透射率高的偏振光方向和上述波长变换元件的极化方向大致一致。

如果采用这种光源装置，则只让波长变换元件的变换效率高的极化方向的偏振光发生激光振荡，提高波长变换元件的变换效率。

[适用例子6]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述光学元件是具备至少反射激光的波长的光的反射面的反射镜。

如果采用这种光源装置，则容易以低成本实现有效的激光的行进方向的变换。

[适用例子7]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述光学元件是棱镜。

如果采用这种光源装置，则容易以低成本实现进一步有效的激光的行进方向的变换。

[适用例子8]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述棱镜是直角等腰三角形剖面的直角棱镜，包含上述直角等腰三角形剖面的长边的上述直角棱镜的面是对相对于包含剩下的边的上述直角棱镜的面大致垂直入射的激光进行反射的反射面，包含剩下的边中的一边的上述直角棱镜的面的一部分经由间隔部局部固定配置在上述基座上。

如果采用这种光源装置，则容易把发光部和光学元件和外部共振器固定配置在基座上。

[适用例子9]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：在上述棱镜的上述间隔部局部配置面上，赋予反射防止膜，在从上述发光元件射出或者反射的上述激光向上述棱镜入射时，降低上述激光的反射。

如果采用该光源装置，则通过降低存在于发光元件附近的棱镜面的反射，能够稳定地使发光元件和外部共振器产生激光振荡。

[适用例子10]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：上述偏振光选择光学膜进一步包含波长分离功能，当赋予在上述棱镜的上述反射面以及上述间隔部配置面以外的包含剩下的一边的上述直角棱镜的面上的情况下，在由上述波长变换元件变换的波长的激光从上述外部共振器一侧入射时，反射到上述外部共振器一侧。

如果采用这种光源装置，则在波长变换的构成中，通过用棱镜将被波长变换元件变换的波长的激光折返，不会使经过波长变换的激光返回发光元件，因为能够通过波长变换元件、外部共振器内取出，所以能够没有浪费地进行波长变换。

[适用例子11]一种光源装置，是上述光源装置，其特征在于：进一步包含决定上述光学元件以及上述外部共振器相对于上述发光部的上述发光元件的位置的定位部。

如果采用这种光源装置，则容易实现有效的定位。

[适用例子12]一种光源装置，是上述光源装置，上述定位部是销。

如果采用这种光源装置，则容易以低成本实现有效的定位。

[适用例子13]一种图像显示装置，其特征在于包含：上述任意一项所述的光源装置、根据图像信号调制从上述光源装置射出的光的光调制装置、投射用上述光调制装置形成的图像的投射装置。

如果采用这种图像显示装置，则通过使用光学元件不需要设置成长且粗的凸部或者L字形状的部件。此外，因为只要从同一方向在基座上固定配置发光部和光学元件和外部共振器即可，所以制造时的操作性优异，制造的周期缩短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，进而可以小型化。

[适用例子14]一种图像显示装置，其特征在于包含：上述任意项所述的光源装置、在被投射面上扫描从上述光源装置射出的激光的扫描部。

如果采用该图像显示装置，则通过使用光学元件不需要设置成长且粗的凸部或者L字形状的部件。此外，因为只要从同一方向在基座上固定配置发光部和光学元件和外部共振器即可，所以制造时的操作性优异，制造的周期缩短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，进而可以小型化。

附图说明

图1是表示第1种实施方式的光源装置的平面图以及侧面图。

图2是图1的II-II线剖面图。

图3是表示第2种实施方式的光源装置的剖面图。

图4是表示第1以及第2种实施方式的偏振光选择光学膜的特性的曲线图。

图5是表示第3种实施方式的图像显示装置的图。

图6是表示第4种实施方式的图像显示装置的图。

图7是表示以往的光源装置的图。

符号说明

2、4：光源装置

6、8：图像显示装置

10：发光部

12：光学元件(反射镜)

14：波长变换元件

16：外部共振器

18：基座

20：激光

22：发光面

24：发光元件

26：支撑部

28：间隔部

30：反射镜组件

31：偏振光选择光学膜

32：定位部

34：波长变换元件架

36：波长变换元件组件

38：激光

40：外部共振器架

42：外部共振器组件

44：定位部

46：激光

48：光学元件(棱镜)

50：长边

52：边

53：反射防止膜

54：边

58：间隔部

60：棱镜组件

62：屏幕

80R：红色激光源

80G：绿色激光源

80B：蓝色激光源

82：场透镜

84R：红色光用空间光调制装置

84G：绿色光用空间光调制装置

84B：蓝色光用空间光调制装置

86：交叉分色棱镜

88：第1分色膜

90：第2分色膜

92：投影透镜

110：MEMS反射镜(扫描部)

112：聚光透镜

具体实施方式

以下，参照附图说明实施方式。

(第1种实施方式)

图1是表示第1种实施方式的光源装置的平面图以及侧面图。图2是图1的II-II线剖面图。本实施方式的光源装置2如图1所示，包含发光部10；作为光学元件的反射镜12；波长变换元件14；外部共振器16；基座18。

(A.光源装置的功能)

首先，参照图2说明光源装置2的功能。

发光部10具有相对发光面22大致垂直射出激光20的至少一个发光元件(面发光型半导体激光器)24。从发光元件24射出的光在初始状态下具有在特定的波长(基波长)附近具有峰值的宽范围的发光分布，但由于在和外部共振器16之间进行激光振荡，因而变成在基波长附近具有尖锐的峰值的激光20。从发光元件24射出的激光20经由以后说明的反射镜12入射到波长变换元件14。

波长变换元件14配置在形成于反射镜21和外部共振器16之间的激光20的光路上，是把入射的激光200变换为特定的波长(变换波长)的非线性光学元件。例如，波长变换元件14当把入射的激光20变换为一半的波长的情况下，波长变换元件14把1064nm的激光20变换为532nm后射出。但是，波长变换元件14的变换效率是30～50％左右，从发光元件24射出的激光20不会全部变换为变换波长。或者，波长变换元件14的波长变换效率具有非线性的特性，例如入射到波长变换元件14的激光的强度越强，变换效率越高，波长变换元件14例如能够用使用了非线性光学晶体的极化反转器件构成。从波长变换元件14射出的激光20向外部共振器16入射。

外部共振器16设置在从发光元件24经由波长变换元件14射出的激光20的光路上，具有选择和基波长相等的波长的光，使其98～99％左右返回发光元件24的功能。其选择特性是非常窄的带域，有选择地只反射大致和基波光相等的波长的光。

在从波长变换元件14射出的激光中，未被变换为变换波长的光，即，基波长原样从波长变换元件14射出的光用外部共振器16反射，再次经由波长变换元件14以及反射镜12返回发光元件24。返回到发光元件24的基波长的光在发光元件24的内部反射，再次从发光元件24射出。这样，基波长的光通过在发光元件24和外部共振器16之间往复，基波长的光放大，得到窄带的(即，在基波长附近具有尖锐的峰值)激光20。即，外部共振器16具备在窄带域使发光元件24激光振荡的功能。

另一方面，在从波长变换元件14射出的激光中，被变换为变换波长的激光38透射外部共振器16从光源装置2作为激光38射出。

而且，外部共振器16是在具有光透射性的衬底内形成体积型相位光栅的共振器，虽然未图示但变成设置有沿着光路设置的许多黑色层的构造。作为衬底，例如使用以SiO₂为主体的碱铝硼硅酸盐玻璃。

(B.光学装置的构造)

以下，参照图1以及图2说明光源装置2的构造。

在本实施方式的光源装置2中，把发光部10、波长变换元件14，以及外部共振器16固定在基座18上。而后，在发光部10和波长变换元件14之间设置改变激光20的行进方向的反射镜12。

发光部10如图2所示，在由支撑部26支撑的状态下，固定在基座18上。

反射镜12设置在从发光元件24射出激光20的光路上。反射镜12具备折射从发光部10射出的激光20改变其行进方向的功能。具体地说，反射镜12配置成激光以大致45度入射，把入射到反射镜12上的激光20的行进方向大致改变90度。作为反射镜12采用在经过镜面加工的金属，以及，玻璃、陶瓷、树脂等的基材上形成铝等的金属反射膜的方法，而后进一步采用在该金属反射膜上叠层玻璃等的透明板的构成等的公知的方法。反射镜12和间隔部28通过粘接等接合，构成反射镜组件30。由此，容易把发光部10和反射镜12和外部共振器16固定配置在基座18上。或者，容易以低成本实现有效的激光的行进方向的变换。

在反射镜12的反射激光20、46的面上赋予偏振光选择光学膜31。把偏振光选择光学膜31的性质形成为，在规定的入射角度下，包含在激光20、46中的大致正交的直线偏振光(P偏振光以及S偏振光)的一方(例如P偏振光)的反射率比另一方(例如S偏振光)的反射率还高。在此，偏振光选择光学膜31的反射率意味着射出到波长变换元件14的激光相对从发光部10入射的激光的比率。偏振光选择光学膜31用介质多重膜构成。介质多重膜可以用CVD形成SiO₂、ZrO₂、TiO₂，构成多重膜的各层的厚度、材料以及层数根据所要求的特性而最佳化。由此，因为变成偏振光方向一致的激光，所以在和液晶那样的偏振光控制型的器件组合时，提高光的利用效率。或者，偏振光选择光学膜31的偏振光方向构成为和波长变换元件14的极化方向大致一致。在本实施方式中，波长变换元件14的极化方向是图2的上下方向，偏振光选择光学膜31形成为P偏振光的反射率比S偏振光的反射率还大。

图4是表示第1种实施方式的偏振光选择光学膜31的特性的曲线图。横轴表示对偏振光选择光学膜的入射光的波长(Wavelength)。纵轴表示包含在偏振光选择光学膜31的入射光中的直线偏振光(P偏振光Tp以及S偏振光Ts)的透射率(Transmittance)。偏振光选择光学膜31如图4所示，设置成在P偏振光Tp和S偏振光Ts中透射该偏振光选择光学膜31时的透射率不同。例如，作为激光波的基波的波长是1062nm附近的透射率设定成使P偏振光Tp的方向与S偏振光Ts相比更高。由此，通过使波长变换元件14的极化方向和P偏振光Tp的偏振光方向大致一致，只让波长变换元件14的变换效率高的极化方向的偏振光激光振荡，能够提高波长变换元件14的变换效率。

此外，偏振光选择光学膜31把波长531nm附近的激光的透射率设定为0。该附近的激光用偏振光选择光学膜31反射。在本实施方式中，偏振光选择光学膜31形成为反射到发光元件24那样的性质以及角度。而且，也可以形成为反射到波长变换元件14那样的性质以及角度。

波长变换元件14配置在反射镜12和外部共振器16之间的激光20的光路上。波长变换元件14使用定位部32(参照图1)在基座18上定位固定。波长变换元件14例如能够使用非线性光学晶体。

波长变换元件14是把入射激光变换为大致一半的波长的非线性光学元件，变换激光20的波长。例如，如果1064nm的激光20向波长变换元件14入射，则波长变换元件14射出532nm的激光。波长变换元件14的波长变换效率具有非线性的特性，例如，入射到波长变换元件14中的激光的强度越强，变换效率越高。此外，波长变换元件14的变换效率是30～50％。即，从发光部10射出的激光20不会全部变换为规定波长的激光。

波长变换元件14和波长变换元件架34通过粘接等接合构成波长变换元件组件36。在波长变换元件架34内配置用于把波长变换元件14保持在适宜的温度的温度控制部(未图示)。所谓温度控制部具体地说是帕尔帖元件、加热器这种热源和检测温度的热敏电阻、铂金电阻、热电偶等。由此，在进行波长变换的构成中，外部共振器16使波长变换前的光线折返，由于连续地透射波长变换元件14，因而能够无损失地进行波长变换，能够提高在波长变换元件14中的变换效率。

外部共振器16设置在发光元件24射出的激光20的光路上。外部共振器16选择和激光20相等的波长的光，通过使其98～99％左右返回发光元件24，使发光元件具有作为以窄带激光振荡的外部共振器的功能。此时，发光元件24和外部共振器16之间的激光能量的1～2％透射外部共振器16能够作为激光利用。

此外，在外部共振器16上设置透射率高的波长区域，用波长变换元件14进行波长变换，使变成激光20的一半的波长的激光38透射。因而，激光38也可以作为激光利用。在此，用外部共振器16反射而向发光元件24返回的方向的激光46和激光20是同一波长，激光46也在通过波长变换元件14时变换为一半的波长。

外部共振器16是在具有光透射性的衬底内形成体积型相位光栅的共振器，虽然未图示但形成设置有沿着光路设置的许多黑色层的构造。作为衬底，例如使用以SiO₂为主体的碱铝硼硅酸盐玻璃。有关外部共振器16因为是公知的，所以省略详细的说明。而且，在本实施方式中，使用了在具有光透射性的衬底内形成了体积型相位光栅的外部共振器16，但在体积型相位光栅以外，也可以使用用反射镜和带通滤波器形成的外部共振器。

外部共振器16和外部共振器架40通过粘接等接合构成外部共振器组件42。外部共振器组件42通过调整用箭头A(参照图1)以及箭头B(参照图2)表示的2个方向的朝向，适宜地调整在外部共振器16上反射经由波长变换元件14向发光元件24返回的激光46的朝向(光量)。外部共振器组件42因为调整用箭头A以及箭头B表示的2个方向的朝向，所以用1个定位部44进行定位。定位部44在用遥控设备等调整了外部共振器组件42的2个方向的朝向后，用粘接剂固定。

基座18的固定配置支撑部26、反射镜组件30、波长变换元件组件36以及外部共振器组件42的安装面是平坦的板。配置固定基座18的发光部10的面要求高精度的平面度。在其平面加工时配置波长变换元件14、外部共振器16的部分也能够同时加工，基座18这些配置部分也以高精度的平面度加工。基座18的材料是热传导率高的铜。或者，基座18的材料使用传导热的热传导材料构成。作为热传导材料，例如能够使用铜、黄铜、不锈钢、铝、铟、金、银、钼、镁、镍、铁等的金属部件，包含金刚石，或者它们其中的至少一种的部件。

在基座18中固定配置发光部10和反射镜12和波长变换元件14和外部共振器16。基座18具有决定针对发光部10的发光元件24的规定位置的定位部32、44。在基座18上有定位用的定位部32、44，它们以发光部10的发光元件为基准配置。基座18固定配置用定位部32确定了位置的反射镜12和波长变换元件14。基座18固定配置使用定位部44定位的外部共振器16。定位部32、44是销子。由此，实现有效的定位变得容易。此外，容易以低成本实现有效的定位。

用这些销子进行各组件30、36、42的定位，配置在基座18上，通过粘接等固定，完成光源装置2。

如果采用本实施方式，则通过使用光学元件，不需要用于把外部共振器和波长变换元件保持在发光元件的激光射出方向上的保持部件。此外，因为只要把发光部和光学元件和外部共振器从同一方向配置固定在基座上即可，所以在制造时的作业性优异，制造的周期缩短。由此，在实现低成本化的同时使装置构成简化，可以进一步小型化。

(第2种实施方式)

图3是表示第2种实施方式的光源装置的剖面图。而且，在和上述第1种实施方式相同的部分上标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式中，光源装置4包含作为光学元件的棱镜48。棱镜48例如能够采用由具有玻璃和透明树脂等比周围的空气大的折射率的透光性材料组成的公知的棱镜。由此，容易以低成本实现有效的激光的行进方向的变换。

棱镜48是直角等腰三角形剖面的直角棱镜。包含直角等腰三角形剖面的长度50的棱镜48的激光反射面反射对包含剩下的边52、53的棱镜48的面大致垂直入射的激光20、46。如果使用棱镜48则容易得到激光反射面的高精度的反射精度。由此，容易把发光部和光学元件和外部共振器固定配置在基座上。而且，在包含边长50的棱镜48的激光反射面上也可以附加反射激光的光学膜。

在直角等腰三角形剖面的剩下的边中包含边52的棱镜48的面经由间隔部58固定配置在基座18上。在棱镜48的间隔部58的配置面上赋予反射防止膜53，当从发光元件24射出或者反射的激光20、46向棱镜48入射时降低激光20、46的反射。反射防止膜53例如是AR涂层(AntiReflection Coating)。AR涂层通过在棱镜48的间隔部58配置面上涂抹折射率不同的2种或者2种以上的薄膜，形成为防止在入射面上的外光的反射的性质以及角度。由此，通过降低存在于发光元件23附近的棱镜48的间隔部58配置面的激光20、46的反射，减少由激光20、46的反射产生的对发光元件24的不良影响，能够稳定地使发光元件24和外部共振器16产生的激光振荡。此外，在反射防止膜53上也可以是硅涂层和AR板等。硅涂层因为在反射防止面上溶附微细的硅，制作微细的凹凸以使光乱反射，所以能够实现低成本。AR板是把特殊的反射防止膜贴在反射防止面上的方式。

在包含激光20、46透射的棱镜48的边54的面上赋予偏振光选择光学膜31。而且，偏振光选择光学膜31的赋予位置也可以是包含激光20、46反射的长边50的棱镜48的激光反射面。此外，偏振光选择光学膜31可以进一步包含波长分离功能，当赋予在包含直角等腰三角形剖面的边54的棱镜48的面上的情况下，将由外部共振器16反射的激光46通过波长换元件14进行了波长变换的激光再次反射到外部共振器16。在和棱镜48的波长变换元件14相对的面上通过赋予包含反射将激光46波长变换为一半的波长的激光的波长分离功能的偏振光选择光学膜31，不会使波长变换后的激光返回发光元件24，能够通过波长变换元件14、外部共振器16内取出。能够防止波长变换后的激光在发光元件24上吸收，高效率地从光源装置4取出波长变换过的激光。棱镜48和间隔部58通过粘接等接合构成棱镜组件60。对于其他的构成，能够适用在第1种实施方式中说明的内容。而且，也可以在偏振光选择光学膜31上不包含波长分离功能，而把包含另一用途的波长分离功能的光学膜赋予在包含边54的棱镜48的面上。

图4是表示第2种实施方式的偏振光选择光学膜31的特性的曲线。横轴表示对偏振光光学膜31的入射光的波长。纵轴表示包含在偏振光选择光学膜31的入射光中的直线偏振光(P偏振光Tp和S偏振光Ts)的透射率。在此，偏振光选择光学膜31的透射率意味着射出到波长变换元件14的激光相对从发光部10入射的激光的比率。偏振光选择光学膜31如图4所示设定成使P偏振光Tp和S偏振光Ts透射该偏振光选择膜31时的透射率不同。例如，作为激光的基波的波长是1062nm附近的透射率设定成P偏振光Tp的一方比S偏振光Ts高。在本实施方式中，使波长变换元件14的极化方向和P偏振光Tp的偏振光方向大致一致，波长变换元件14的变换效率高的极化方向的偏振光的强度强的激光发生振荡，提高波长变换元件14的变换效率。

此外，偏振光选择光学膜31把波长是531nm附近的激光的透射率设定为0。该附近的激光在偏振光选择光学膜31上反射。这样使偏振光选择光学膜31具有波长分离功能。

如果采用本实施方式，则通过使用光学元件不需要在发光元件和激光射出方向上用于保持外部共振器和波长变换元件的保持部件。或者，因为从同一方向上把发光部和光学元件和外部共振器配置在基座上即可，所以在制造时的作业性优异，制造的周期变短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，可以进一步小型化。进而，能够防止经过波长变换的激光在发光元件上吸收的现象，可以高效率地从光源装置取出经过波长变换的激光。

(第3种实施方式)

图5是表示第3种实施方式的图像显示装置的图。在本实施方式中，说明具备上述第1种实施方式的光源装置2的图像显示装置6。而且，在图5中，为了简化，构成图像显示装置6的壳体省略。本实施方式的图像显示装置6是把光提供给屏幕62，通过观察在屏幕62上反射的光，观赏图像的正投影型投影机。和上述第1种实施方式重复的说明省略。图像显示装置6具有射出和上述光源装置2(参照图1)一样的构成的红色光的红色激光源(光源装置)80R、射出绿色光的绿色激光源(光源装置)80G、射出蓝色光的蓝色激光源(光源装置)80B。图像显示装置6使用来自各颜色激光源80R、80G、80B的光来显示图像。

红色激光源80R提供红色光。场透镜82将来自红色激光源80R的红色光平行化，向红色光用空间光调制装置84R入射。红色光用空间光调制装置84R是根据图像信号调制红色光的透射型液晶显示装置。用红色光用空间光调制装置84R调制过的红色光向作为颜色合成光学系统的交叉分色棱镜86入射。

绿色激光源80G提供绿色光。场透镜82将来自绿色激光源80G的绿色光平行化，向绿色光用空间光调制装置84G入射。绿色光用空间光调制装置84G是根据图像信号调制绿色光的透射型液晶显示装置。用绿色光用空间光调制装置84G调制过的绿色光从和红色光不同一侧向交叉分色棱镜86入射。

蓝色激光源80B提供蓝色光。场透镜82将来自蓝色激光源80B的蓝色光平行化，向蓝色光用空间光调制装置84B入射。蓝色光用空间光调制装置84B是根据图像信号调制蓝色光的透射型液晶显示装置。用蓝色光用空间光调制装置84B调制过的蓝色光从和红色光、绿色光不同一侧向交叉分色棱镜86入射。

交叉分色棱镜86粘合4个直角棱镜而形成，具有在其内面上相互大致正交配置的2个分色膜88、90。第1分色膜88反射红色光，使绿色光以及蓝色光透射。第2分色膜90反射蓝色光，使红色光以及绿色光透射。交叉分色棱镜86合分量别从不同方向入射的红色光、绿色光以及蓝色光，向投影透镜92的方向射出。投影透镜92把用交叉分色棱镜86合成的光向屏幕62的方向投射。投影机也可以是向屏幕一方的面提供光，通过观察从屏幕的另一面射出的光观赏图像的所谓背投影机。此外，作为空间光调制装置并不限于使用透射型液晶显示装置的情况，也可以使用反射型液晶显示装置(Liquid Crystal On Silicon(硅基液晶)，LCOS)、DMD(DigitalMicromirror Device：数字微镜装置)、GLV(Grating Light Valve：光栅光阀)等。

如果采用本实施方式，则通过使用光学元件不需要用于在发光元件的激光射出方向上保持外部共振器和波长变换元件的保持部件。或者，因为从同一方向上把发光部和光学元件和外部共振器配置在基座上即可，所以在制造时的作业性优异，制造的周期变短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，可以进一步小型化。

(第4种实施方式)

此外，第1或者第2种实施方式的光源装置2、4还可以适用到扫描型的图像显示装置。

图6是表示第4种实施方式的图像显示装置的图。在本实施方式中，说明具备上述第1种实施方式的光源装置2的图像显示装置8。本实施方式的图像显示装置8具备：第1种实施方式的光源装置2、把从光源装置2射出的光向着屏幕62扫描的MEMS反射镜(扫描部)110、把从光源装置2射出的光会聚到MEMS反射镜110上的聚光透镜112。从光源装置2射出的光通过使MEMS反射镜110移动，引导成在横方向、纵方向上扫描于屏幕62上。当显示彩色的图像的情况下，只要把构成发光部10的许多发光元件24(参照图2)用具有红、绿、蓝的峰值波长的发光元件24的组合构成即可。

如果采用本实施方式，则通过使用光学元件不需要用于在发光元件的激光射出方向上保持外部共振器和波长变换元件的保持部件。或者，因为从同一方向上把发光部和光学元件和外部共振器配置在基座上即可，所以在制造时的作业性优异，制造的周期变短。由此，在实现低成本化的同时简化装置构成，可以进一步小型化。

而且，在上述的实施方式中，使用波长变换元件14把入射的激光20变换为特定的波长(变换波长)，利用变换波长的激光38，但也可以适用于不使用波长变换元件14的光源装置。这种情况下，可以把透射了外部共振器(反射率98～99％左右)的1～2％左右的基波波长的激光作为输出光利用。

在上述实施方式中，反射镜12配置成激光20以大致45度入射，把入射到反射镜12上的激光20的行进方向改变大致90度(即，使激光20的光路大致折弯90度)，但该角度只不过是一例。反射镜12只要配置成使激光20的光路以比0度大而不到180度的角度折弯即可，在激光20的光路上，只要如能够进行激光振荡那样配置发光元件24、反射镜12、波长变换元件14以及外部共振器16就能够实现本发明的目的。但是为了充分得到小型化的效果，理想的是把反射镜12配置成激光20以大于等于22.5度小于等于67.5入射，把入射到反射镜12上的激光的光路配置成以大于等于77.5度小于等于112.5度折弯。进而，为了最大限度地得到小型化的效果，如上述实施方式所述，理想的是配置成激光20以大致45度入射，把入射到反射镜12上的激光20的光路配置成大致折弯90度。

Claims (13)

1.一种光源装置，其特征在于包括：

具有在激光振荡时使激光相对于发光面垂直出射的至少一个发光元件的发光部；

固定上述发光部的基座；

通过使特定波长的光有选择地返回上述发光元件，使上述发光元件以特定波长进行激光振荡的外部共振器；

与上述外部共振器接合的外部共振器架；

固定配置在上述发光元件和上述外部共振器之间且在离开上述发光元件表面的上述激光的光路上，改变上述激光的行进方向的光学元件；

与上述光学元件接合的间隔部；

在上述光学元件和上述外部共振器之间的上述激光的光路上的波长变换元件；以及

与上述波长变换元件接合的波长变换元件架；

其中，上述外部共振器经由上述外部共振器架固定在固定上述发光部的基座上；

上述光学元件经由上述间隔部固定在固定上述发光部的基座上；

上述波长变换元件对通过了上述光学元件的上述激光的波长进行变换；

上述波长变换元件经由上述波长变换元件架固定在固定上述发光部的基座上；

在上述波长变换元件架内配置有温度控制部，其用于把上述波长变换元件保持在适宜的温度，并具有热源和温度检测部。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

上述光学元件使入射到上述光学元件中的上述激光的行进方向大致改变90度。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

在上述光学元件的上述激光的光路中赋予偏振光选择光学膜，该偏振光选择光学膜具有使表示出射到上述波长变换元件的上述激光相对于从上述发光元件入射的上述激光的比率的反射率或者透射率，在上述激光的偏振光方向不同的2个偏振光分量中不同的特性。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于：

上述偏振光选择光学膜的上述反射率或者透射率高的偏振光方向和上述波长变换元件的极化方向大致一致。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的光源装置，其特征在于：

上述光学元件是具备至少反射激光的波长的光的反射面的反射镜。

6.根据权利要求3或4所述的光源装置，其特征在于：

上述光学元件是棱镜。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于：

上述棱镜是直角等腰三角形剖面的直角棱镜，

包含上述直角等腰三角形剖面的长边的上述直角棱镜的面，是反射相对于包含剩余边的上述直角棱镜的面大致垂直入射的激光的反射面，

包含剩余边中的一边的上述直角棱镜的面的一部分经由间隔部固定配置在上述基座上。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于：

在上述棱镜的上述间隔部配置面上赋予反射防止膜，该反射防止膜在从上述发光元件出射或者反射的上述激光向上述棱镜入射时，降低上述激光的反射。

9.根据权利要求7或者8所述的光源装置，其特征在于：

上述偏振光选择光学膜还包含波长分离功能，当被赋予在上述棱镜的上述反射面以及上述间隔部配置面以外的、包含剩余的一边的上述直角棱镜的面上的情况下，由上述波长变换元件变换的波长的激光从上述外部共振器一侧入射时，反射到上述外部共振器一侧。

10.根据权利要求1～4的任意一项所述的光源装置，其特征在于还包括：

确定上述光学元件以及上述外部共振器相对于上述发光部的上述发光元件的位置的定位部。

11.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于：

上述定位部是销。

12.一种图像显示装置，其特征在于包含：

权利要求1～11的任意一项所述的光源装置；

根据图像信号调制从上述光源装置出射的光的光调制装置；

投影由上述光调制装置形成的图像的投影装置。

13.一种图像显示装置，其特征在于包含：

权利要求1～11的任意一项所述的光源装置；

在被投影面上扫描从上述光源装置出射的激光的扫描部。

Images