CN114902116A - 视频投影设备 - Google Patents

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CN114902116A CN202080091575.2A CN202080091575A CN114902116A CN 114902116 A CN114902116 A CN 114902116A CN 202080091575 A CN202080091575 A CN 202080091575A CN 114902116 A CN114902116 A CN 114902116A
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semiconductor laser
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Abstract

本发明的目的是，提供能够在实现功耗降低和设备尺寸减小的同时获得令人满意的视频(图像)的视频投影设备。提供至少配备有具有分别发射激光的多个发光单元的单片半导体激光器阵列、在预定方向上引导激光的光波导、在两个轴上用激光执行扫描的镜子和在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件的视频投影设备，多个发光单元中的每一个光耦合到光波导的多个入射端口中的相互不同的入射端口。

Description

视频投影设备
技术领域
本技术涉及视频投影设备。
背景技术
近年来，例如将视频叠加并显示在诸如真实景观的外部场景上的技术受到关注。这种技术也被称为增强现实(AR)技术。使用该技术的产品的示例包括头戴式显示器。头戴式显示器在被使用时被佩戴在用户头上。在使用头戴式显示器的视频(图像)显示方法中，例如，来自头戴式显示器的光以及来自外部世界的光到达用户的眼睛，使得视频(图像)以叠加方式显示在外部世界的图像上。
例如，专利文献1提出与诸如配备有光调制单元的头戴式显示器的图像显示设备相关的技术，在该光调制单元中，多个激光束被独立地调制、发射和投影，并且，减小颜色偏差。
引文列表
专利文件
专利文件1：日本专利申请公开No.2017-125905
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在专利文献1所提出的技术中，由于设置光调制单元，因此可以减少图像的颜色偏差，而光调制单元与光源分开地被设置，使得存在不能实现功耗降低和设备尺寸减小的可能性。
鉴于此，根据这种情况实现了本技术，并且，其主要目的是提供能够获得令人满意的视频(图像)、同时实现功耗的降低和设备尺寸的减小的视频投影设备。
问题的解决方案
作为解决上述目标的深入研究的结果，本发明的发明人意外成功地能够获得令人满意的视频(图像)，同时实现功耗的降低和设备尺寸的减小，并且完成了本技术。
即，作为本技术的第一个方面，提供一种视频投影设备，该视频投影设备至少包括：包含分别发射激光束的多个发光单元的单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；和在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
在根据本技术的第一方面的视频投影设备中，分别从包含于单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束可以具有基本上相同的波长。
另外，作为本技术的第二方面，提供一种视频投影设备，该视频投影设备至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中的每一个包含发射激光束的一个或更多个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，分别从多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
在根据本技术的第二方面的视频投影设备中，波长不同的激光束可以在光波导中被合波。
另外，作为本技术的第三方面，提供一种视频投影设备，该视频投影设备至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中每一个包括发射激光束的至少一个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，多个单片半导体激光器阵列当中的至少一个单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，
分别从包含于至少一个单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
至少一个单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
在根据本技术的第三方面的视频投影设备中，波长不同的激光束可在光波导中被合波。
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，单片半导体激光器阵列和光波导可以经由接合构件接合，以及
接合构件可以具有热辐射性能，并且可以具有接近单片半导体激光器阵列的线膨胀系数和光波导的线膨胀系数的线膨胀系数。
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，包含于光波导中的多个输出端口的输出端口之间的至少一个间隔可以小于包含于光波导中的多个输入端口的输入端口之间的至少一个间隔。
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，光波导可以具有至少三个输出端口，以及
至少三个输出端口的输出端口之间的间隔可以基本上彼此相等。
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、
基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备可以满足下式(1)：
[表达式1]
d＝ftan[α(m+1/N)]…(1)
(这里，m是0或更大的整数)
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备可以满足下式(2)：
[表达式2]
d＝ftan[α(m+1)]…(2)
(这里，m是0或更大的整数)
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，
单片半导体激光器阵列可以为边缘发射型。
在根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备中，单片半导体激光器阵列可以为表面发射型。
根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备可以是头戴式显示器。
根据本技术的第一到第三方面中的任一个的视频投影设备可以是眼镜显示器。
根据本技术，能够提供能够获得令人满意的视频(图像)、同时实现功耗的降低和设备尺寸的减小的视频投影设备。注意，这里描述的效果不一定是限制性的，并且可以展示在本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是示出应用本技术的根据第一实施例的视频投影设备的配置示例的示图。
图2是示出包含于应用本技术的根据第二实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图3是示出包含于应用本技术的根据第二实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图4是示出包含于应用本技术的根据第三实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图5是示出包含于应用本技术的根据第三实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图6是示出包含于应用本技术的根据第四实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图7是示出包含于应用本技术的根据第四实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图8是示出包含于应用本技术的根据第四实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图9是示出包含于应用本技术的根据第五实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图10是示出包含于应用本技术的根据第五实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图11是示出包含于应用本技术的根据第五实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图12是示出应用本技术的根据第一实施例的视频投影设备的配置示例的示图。
图13是示出包含于应用本技术的根据第四实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图14是示出包含于应用本技术的根据第五实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图15是示出包含于应用本技术的根据第四实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图16是示出包含于应用本技术的根据第五实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列和光波导的配置示例的示图。
图17是示出包含于应用本技术的根据第一实施例的视频投影设备中的光波导的配置示例的示图。
图18是示出直接视网膜眼镜显示器的配置示例的示图。
具体实施方式
以下将描述用于实施本技术的优选模式。下面描述的实施例表示本技术的代表性实施例的示例，并且，本技术的范围不是由这些实施例狭窄地解释的。注意，在附图中，除非另有规定，否则，词语“上”意味着附图中的向上方向或上侧，词语“下”意味着附图中的向下方向或下侧，词语“左”意味着附图中的左方向或左侧，词语“右”意味着附图中的右方向或右侧。并且，在附图中，相同或等同的要素或构件由相同的附图标记表示，并且将省略重复的描述。
注意，将按以下顺序给出描述。
1.本技术的概述
2.第一实施例(视频投影设备的示例1)
3.第二实施例(视频投影设备的示例2)
4.第三实施例(视频投影设备的示例3)
5.第四实施例(视频投影设备的示例4)
6.第五实施例(视频投影设备的示例5)
<1.本技术的概述>
首先，将描述本技术的概述。本技术涉及视频投影设备。
将参考图18描述直接视网膜眼镜显示器。图18是示出直接视网膜眼镜显示器的配置示例的示图。
如图18所示，直接视网膜眼镜显示器1700具有红色(R)激光701-1R和701-2R、绿色(G)激光701-1G和701-2G以及蓝色(B)激光701-1B和701-2B通过镜子等被合波、通过透镜等被准直、通过在两个轴上扫描的镜子702-1和702-2(例如，在两个轴上扫描的微型电化学系统(MEMS)镜子、在单轴上扫描的两个MEMS镜子等)在二维方向上被扫描、然后通过透镜502-1和502-2以及衍射元件412-1和412-2(例如，组合器等)会聚到瞳孔附近E1-1和E1-2并被投射到视网膜E2-1和E2-2上以获得图像的基本配置。在衍射元件412-1上(图18中的上侧)以及在衍射元件412-2上(图18中的上侧)，配置用于眼睛感测的CAM(照相机模块)402-1(可以使用光电二极管(PD))和CAM(照相机模块)402-2(可以使用光电二极管(PD))。
与常规的平板型显示器相比，直接视网膜眼镜显示器可以获得高亮度和无焦图像。同时，直接视网膜眼镜显示器需要具有增大的视角。为了在不降低分辨率的情况下实现高视角，不仅需要增加在两个轴上扫描的镜子(例如，MEMS镜子等)的偏转角，还需要增加在一个投影中扫描的扫描线的数量。为了在预定帧内(例如，60Hz)增加扫描线的数量，需要增加在两个轴上扫描的镜子(例如，MEMS镜子等)的共振频率。偏转角度的增加和共振频率的增加是矛盾的，并且通常难以通过改善在两个轴上扫描的镜子(例如，MEMS镜子等)的性能实现偏转角度的增加和共振频率的增加。
另一方面，存在通过准备可独立调制的多个光源而不是增加谐振频率、在在相同两个轴上扫描的镜子(例如，MEMS镜子等)上扫描多个光束并投影光束以不使其彼此重叠来提高分辨率的技术。
另外，存在通过在光波导上将激光分裂成多个束、独立地调制和发射束并投射束来提高分辨率的第一种不同技术。该技术包括与光源分开设置的光调制单元，并由此抑制光源的温度变化，并减少由于通过波长变化引起的衍射元件的衍射角变化而光轴偏移的现象。然而，该技术需要根据图像的最亮部分始终将激光保持在最大输出，这增加功耗的负担。并且，由于需要在光波导上为各分割光路设置光调制单元，因此存在增大设备(元件)的尺寸的可能性。
另外，作为第二种不同技术，存在通过在激光扫描投影仪中使用多个激光束(尤其是单片半导体激光器阵列)将光转换为多个束的方法。然而，在设置多个光源的情况下，以高精度控制发光点之间的间隔的方式布置发光点需要高安装技术，并且存在发光点之间的间隔由于环境温度等的变化而不同的问题。另外，关于在单片半导体激光器阵列中布置多个光源的方法，能够以高精度控制发光点之间的间隔的方式布置发光点，然而，由于从半导体激光器的结构的角度和热辐射性能的角度来看发光点之间的间隔为约100μm，因此图像上的投影位置处的失调增加。因此，当从图像切出来自发光点的投影光束彼此重叠的部分时，图像的有效区域会减小。
鉴于上述情况，实现了本技术。根据本技术，能够提供能够获得令人满意的视频(图像)、同时实现功耗降低和设备尺寸减小的视频投影设备。
更具体地说，根据本技术，多个激光束形成为在画面(在视网膜上)上不彼此重叠，由此可以增加画面中的扫描线的数量，并且因此可以在不降低分辨率的情况下增加视角。并且，根据本技术，只要视角恒定，就可以获得高分辨率视频。并且，根据本技术，在画面的亮度受激光输出限制的情况下，可以通过将多个激光束形成为在画面上彼此重叠来增加画面的亮度。同时，本技术可以被应用于头戴式显示器、眼镜显示器和投影仪等。
单片半导体阵列和光波导以单片半导体激光器阵列的发光点之间的间隔(发光单元之间的间隔)和光波导的输入端口之间的间隔通过半导体光刻以高精度受控(例如，按相等间隔)的方式被设置，并直接(经由空气)或经由具有高的热辐射性能和接近(或基本上等于)单片半导体激光器阵列或光波导的线膨胀系数或者单片半导体激光器阵列和光波导两者的线膨胀系数的线膨胀系数的材料被连接(被接合)。因此，实现高的光耦合效率，并且获得针对环境温度变化的结构稳健性。
通过由光波导减小激光束之间的间隔，可以将视角的减小最小化。光波导的输出端口也以其间的间隔被高精度控制的方式被设置。因此，容易形成在投影期间光束彼此不重叠的图像，并且关于环境温度的变化，关于输出端口之间的间隔的关系保持。
在通过衍射元件将多个光束投射到视网膜上的情况下，衍射角可根据波长而不同。另一方面，在使用单片半导体激光器阵列的配置中，通过同一工艺在相同的衬底上形成阵列，因此，能够实现单个波长并将衍射角设定为恒定。另外，可以通过在光波导上合波多个光束(例如，红光(R光)、绿光(G光)和蓝光(B光)等)实现小型化。
下面将详细描述根据本技术的实施例。
<2.第一实施例(视频投影设备的示例1)>
根据本技术的第一实施例(视频投影设备的示例1)的视频投影设备至少包括：包含多个发光单元的单片半导体激光器阵列，这些发光单元中的每一个发射激光束；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
光波导为例如将激光束引导到二维平面上的平面光波导。在单片半导体激光器阵列中，例如，通过半导体光刻在同一衬底上形成多个发光单元。
将参考图1、图12和图17描述根据本技术的第一实施例的视频投影设备。图1是示出根据本技术的第一实施例的视频投影设备(视频投影设备1000)的配置示例的示图。图12是示出根据本技术的第一实施例的视频投影设备(视频投影设备1200)的配置示例的示图。同时，显然，根据本技术的第一实施例的视频投影设备不限于视频投影设备1000和1200。图17是示出包含于应用本技术的根据第一实施例的视频投影设备中的光波导1-17a和光波导1-17b的截面图。该截面图示出在基本上垂直于激光束行进方向(激光束从输入端口直行的情况下的行进方向)的方向上截取的光波导。注意，光波导1-17a和光波导1-17b可以被应用于根据稍后描述的本技术的第二～第五实施例的视频投影设备。
首先，将参考图1给出描述。
视频投影设备1000包括：被设置有通过半导体光刻在同一衬底上形成并且具有基本相同的波长(可以是波长带)的多个发光单元(图1中的三个发光单元Q1～Q3)的单片半导体激光器阵列2；将激光束引导到二维平面上的光波导1(例如，平面光波导)；在两个轴上扫描激光束的镜子700(例如，微机电系统(MEMS)镜子)；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜E2上的衍射元件800(例如，全息图元件)。
单片半导体激光器阵列2和光波导1直接(经由空气)或经由具有高的热辐射性能和接近(或基本上等于)单片半导体激光器阵列2或光波导1的线膨胀系数或者单片半导体激光器阵列2和光波导两者的线膨胀系数的线膨胀系数的一种材料(Si、AlN等)(排除粘合剂的量)彼此接合，并且单片半导体激光器阵列2的发光单元Q1～Q3分别光耦合到光波导的不同输入端口V1～V3。即，在图1中，Q1和V1直接光耦合(经由空气)，Q2和V2直接光耦合(经由空气)，Q3和V3直接光耦合(经由空气)。
耦合到单片半导体激光器阵列2的光波导2的输出端口W1～W3当中的输出端口之间的间隔(在图1中，为输出端口W1和输出端口W2之间的间隔以及输出端口W2和输出端口W3之间的间隔)比输入端口之间的间隔(V1和V2之间的间隔以及V2和V3之间的间隔)窄。并且，在发光单元的数量为三个或更多个的情况下，输出端口之间的间隔相等。图1中的视频投影设备1000具有三个发光单元Q1～Q3，并且光波导2的输出端口W1～W3当中的输出端口之间的间隔相等(即，W1和W2之间的间隔与W2和W3之间的间隔具有基本上相同的长度)。
由于以上配置(图1中的视频投影设备1000)，多个激光束形成为在画面上不相互重叠，由此可以增加画面中的扫描线的数量，并由此可以在不降低分辨率的情况下增加视角。并且，由于上述配置(图1中的视频投影设备1000)，只要视角恒定，就可以获得高分辨率视频。在画面的亮度受激光输出限制的情况下，以上配置(图1中的视频投影设备1000)可以通过将多个激光束形成为在画面上彼此重叠来提高画面的亮度。
衍射元件800(例如，全息图元件)的使用对于制造小型眼镜显示器是有效的。然而，衍射元件具有大的波长色散。因此，单片激光器阵列被用于将光转换为多个束，这样能够实现单个波长并在同一方向上衍射多个光束。
另一方面，在仅由单片激光器阵列2投影视频的情况下，由于发光点之间的间隔太宽(100μm或更小)，因此视角变窄。因此，可以通过组合使用光波导1减小发光点之间的间隔，并且可以避免视角的减小。并且，由于光波导1和单片激光器2是通过半导体光刻形成的，因此能够控制多个光束的耦合间隔，并因此容易地执行光耦合。
另外，如上所述，光波导1和单片激光器2直接(经由空气)或经由具有高的热辐射性能和接近(或基本上等于)单片半导体激光器阵列2或光波导1的线性膨胀系数或者单片半导体激光器阵列2和光波导1两者的线性膨胀系数的线性膨胀系数的一种材料(Si、AlN等)(排除粘合剂的量)彼此光耦合，使得视频投影设备1000能够抵抗环境变化。并且，通过将红色激光、绿色激光和蓝色激光通过光波导1合波，可以缩小器件的尺寸，并且可以抑制由于温度引起的颜色偏差。
理想情况下，希望以相等间隔在不同的扫描光路中形成多条扫描线。例如，假定输出端口的数量为N并且由MEMS镜子扫描的扫描线(Scan1～Scan3)之间的间隔为d1，则希望以某个扫描线为基准通过以下表达式设定各扫描线的角度。
[表达式3]
d(m1+1/N)、d(m2+2/N)、....、d(mn-1+(N-1)/N)(m1～mn-1是0或更大的整数)
这里，扫描线之间的间隔d1被定义为扫描线当在水平方向上往复一次时在垂直方向上移动的角度。
扫描线的角度由光波导的输出端口之间的间隔和设置在下一级中的准直器透镜的焦距确定，并且当准直器透镜的焦距被定义为f时，希望以某个输出端口被设定为基准根据以下表达式设定输出端口之间的间隔。
[表达式4]
ftan[d(m1+1/N]、ftan[d(m2+2/N]、....、ftan[d(mn-1+(N-1)/N]
例如，当输出端口(发光点)的数量为三个(输出端口W1～W3)、扫描线之间的间隔为0.06度、准直器透镜500的焦距为5mm、m1＝1且m2＝2时，当以某个输出端口(例如，输出端口W1)为基准根据以下表达式计算时，光波导1的输出端口W1～W3的间隔分别为6.98μm和13.96μm。
[表达式5]
5*tan[0.06*(1+1/3)]＝6.98μm
[表达式6]
5*tan[0.06*(2+2/3)]＝13.96μm
当输出端口(发光点)之间的间隔过宽时，视频的有效区域变窄。当输出端口(发光点)之间的间隔过窄时，在光波导的芯之间出现迁移，这对视频产生不利影响。鉴于此，间隔优选为约几μm。
在在输出端口(发光点)之间存在三个或更多个间隔的情况下，即使间隔不相等，也可以满足以上公式。然而，为了在最小化由视频有效区域减小造成的影响的同时满足上述公式，最好的条件是间隔相等。
接下来，将参考图12描述多个激光束(光束)在画面上(例如，在视网膜上)不彼此重叠的情况以及激光束彼此重叠的情况。
图12所示的视频投影设备1200包括：被设置有通过半导体光刻在同一衬底上形成并且具有基本上相同的波长(可以是波长带)的多个发光单元(图1中的三个发光单元Q1～Q3)的单片半导体激光器阵列2；将激光束引导到二维平面上的光波导1(例如，平面光波导)；以及在两个轴上扫描激光束的镜子700。注意，视频投影设备1200可以包括也可以不包括衍射元件。在视频投影设备1200包括衍射元件的情况下，视频投影设备1200可以通过衍射元件在眼睛前面的特定方向上衍射激光束，并将激光束投射到视网膜上。在这种情况下，视频投影设备1200可以被应用于眼镜显示器或头戴式显示器等。或者，在视频投影设备1200不包括衍射元件的情况下，视频投影设备1200可以被应用于能够在画面上投影视频的扫描投影仪。
多个激光束(光束)在画面上(例如，在视网膜上)不相互重叠的情况由下式(1)表达式。
[表达式7]
d＝ftan[α(m+1/N)]…(1)
在式(1)中，N是包含于光波导1中的输出端口的数量，并且图12中的输出端口的数量是三个(W1～W3)。图12所示的α°是由镜子700反射的激光束LR1～LR3当在镜子700的共振动作方向上(例如，在水平方向上)往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度。即，图12所示的α°是由镜子700反射的激光束LR1～LR3当在镜子700的共振动作方向上(例如，在水平方向上)往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度。图12所示的附图标记f是基本上准直从输出端口W1～W3发射的激光束LR1～LR3的透镜500的焦距。图12所示的附图标记d表示从输出端口W1的中心到输出端口W2的中心的距离以及从输出端口W2的中心到输出端口W3的中心的距离。m表示0或更大的整数。
多个激光束(光束)在画面上(例如，在视网膜上)重叠的情况由下式(2)表示。
[表达式8]
d＝ftan[α(m+1)]…(2)
在式(2)中，N是包含于光波导1中的输出端口的数量，并且图12中的输出端口的数量是三个(W1～W3)。图12所示的α°是由镜子700反射的激光束LR1～LR3当在镜子700的共振动作方向上(例如，在水平方向上)往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度。即，图12所示的α°是由镜子700反射的激光束LR1～LR3当在镜子700的共振动作方向上(例如，在水平方向上)往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度。图12所示的附图标记f是基本上准直从输出端口W1～W3发射的激光束LR1～LR3的透镜500的焦距。图12所示的附图标记d表示从输出端口W1的中心到输出端口W2的中心的距离以及从输出端口W2的中心到输出端口W3的中心的距离。m表示0或更大的整数。
将参考图17描述光波导1-17a和光波导1-17b。通过在在衬底11-2a上形成的包层11-1a中在大致同一层(大致同一层)中嵌入三个芯11a，形成图17(a)所示的光波导1-17a。然后，三个激光束进入光波导1-17a(嵌入包层11-1a中的三个芯11a)，并被引导到二维平面上。
图17(b)所示的光波导1-17b具有在在基板11-2b上形成的包层11-1b上形成的三个芯11b。然后，三束激光进入光波导1-17b(在包层11-1b上形成的三个芯11b)并被引导到二维平面上。
只要不存在特定的技术不一致性，就可以将针对根据本技术的第一实施例(视频投影设备的示例1)的视频投影设备的上述描述应用于根据本技术的第二至第五实施例的视频投影设备。
<3.第二实施例(视频投影设备的示例2)>
根据本技术的第二实施例(视频投影设备的示例2)的视频投影设备至少包括：多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中的每一个包含发射激光束的一个或更多个发光单元；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，分别从多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束在波长上不同，并且，多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
光波导为例如将激光束引导到二维平面上的平面波导。在单片半导体激光器阵列中，例如，通过半导体光刻在同一衬底上形成多个发光单元。
将参考图2和图3描述根据本技术的第二实施例的视频投影设备。图2是示出包含于根据本技术的第二实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列2-3G、2-3R和2-3B和光波导1-2的俯视图，图3是示出包含于根据本技术的第二实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列2-4G、2-4R和2-4B和光波导1-3的俯视图。
首先，将参考图2给出描述。图2描述通过对具有不同波长的单片半导体激光器阵列进行合波所获得的组合波被转换成多个束并被发射的情况。
如图2所示，可以通过将红色激光、蓝色激光和绿色激光合波来输出白色激光(多个束)，并且可以通过独立调制各波长的光投影彩色视频。具体而言，关于从单片半导体激光器阵列2-3G发射并引导至光波导1-2的两个绿色激光束(多个束)LG1和LG2、从单片半导体激光器阵列2-3R发射并引导至光波导1-2的两个红色激光束(多个束)LR1和LR2、以及从单片半导体激光器阵列2-3B发射并引导至光波导1-2的两个蓝色激光束(多个束)LB1和LB2，绿色激光束LG1、红色激光束LR1和蓝色激光束LB1被组合以在光波导1-2上或中输出白色激光束(多个束)LW1，并且，绿色激光束LG2、红色激光束LR2和蓝色激光束LB2被组合以在光波导1-2上或中输出白色激光束(多个束)LW2。
根据第二实施例的视频投影设备一次在光波导上实现多束控制和多波长合波，使得可以缩小视频投影设备的尺寸。并且，尽管在图2中通过使用两个多束合波三个波长，但多束的数量和要合波的波长的数量不限于此。
接下来，将参考图3给出描述。如图3所示，还可以想象，具有不同波长的多个光束不被合波，而是随着发光点之间的距离减小被发射。
具体而言，如图3所示，从单片半导体激光器阵列2-4G发射并引导至光波导1-3的两个绿色激光束(多个束)LG1和LG2、从单片半导体激光器阵列2-4R发射并引导至光波导1-3的两个红色激光束(多个束)LR1和LR2、以及从单片半导体激光器阵列2-4B发射并引导至光波导1-3的两个蓝色激光束(多个束)LB1和LB2在发光点之间的距离(间隔)减小的情况下被发射，而不在光波导1-3上或在光波导1-3中被合波。
在激光束被投影为图像的情况下，在用视频信号调制各波长的光并输出调制光时，由控制板调整延迟以获得没有偏差的视频。在该实施例中，通过延迟校正，视频的有效区域略微缩小，但是不存在当不同波长被合波时产生的损耗，使得光利用效率提高。
只要没有特别的技术矛盾，对于根据本技术的第二实施例(视频投影设备的示例2)的视频投影设备的上述描述可以被应用于上述的根据本技术的第一实施例的视频投影设备以及后面描述的根据本技术的第三至第五实施例的视频投影设备。
<4.第三实施例(视频投影设备的示例3)>
根据本技术的第三实施例(视频投影设备的示例3)的视频投影设备至少包括：多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中每一个包括发射激光束的至少一个发光单元；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个单片半导体激光器阵列当中的至少一个单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，分别从包含于至少一个单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束在波长上不同，并且至少一个单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
光波导为例如将激光束引导到二维平面上的平面波导。在单片半导体激光器阵列中，例如，通过半导体光刻在同一衬底上形成多个发光单元。
将参考图4和图5描述根据本技术的第三实施例的视频投影设备。图4是示出包含于根据本技术的第三实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列2-5R和2-5BG以及光波导1-4的俯视图，图5是示出包含于根据本技术的第三实施例的视频投影设备中的单片半导体激光器阵列2-6R和2-6BG以及光波导1-5的俯视图。
以上，由单片激光器阵列形成的光源(发光单元)具有相同的波长，但如图4和图5所示，具有不同波长的光源(发光单元)可以被单片制造。首先，将参考图4给出描述。如图4所示，可以在光波导中在发光点之间的距离减小的情况下发射激光束，并且可以在控制板侧调整延迟。
具体而言，如图4所示，从单片半导体激光器阵列2-5R发射并引导至光波导1-4的单个红色激光束LR、从单片半导体激光器阵列2-5BG发射并引导至光波导1-4的单个蓝色激光束LB和单个绿色激光束LG(总共两个激光束)在发光点之间的距离(间隔)减小的情况下被发射，而不在光波导1-4上或中被合波。
接下来，将参考图5给出描述。如图5所示，可以在光波导1-5上或中合波激光束。
具体而言，如图5所示，从单片半导体激光器阵列2-6R发射并引导至光波导1-5的单个红色激光束LR、从单片半导体激光器阵列2-6BG发射并引导至光波导1-5的单个蓝色激光束LB和单个绿色激光束LG(总共两个激光束)在光波导1-5上或中被合波，并作为白色激光束(多个束)LW被发射。
只要没有特别的技术上的不一致性，对于根据本技术的第三实施例(视频投影设备的示例3)的视频投影设备的以上描述可以被应用于上述的根据本技术的第一和第二实施例的视频投影设备以及后面描述的根据本技术的第四和第五实施例的视频投影设备。
<5.第四实施例(视频投影设备的示例4)>
通过将边缘发射单片半导体激光器阵列应用于根据本技术的第一至第三实施例的视频投影设备，获得根据本技术的第四实施例(视频投影设备的示例4)的视频投影设备。
具体地说，根据本技术的第四实施例的第一方面的视频投影设备至少包括：包括分别发射激光束的多个发光单元的边缘发射单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
并且，根据本技术的第四实施例的第二方面的视频投影设备至少包括：分别包括发射激光束的一个或更多个发光单元的多边缘发射单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，分别从多边缘发射单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束在波长上不同，并且，多边缘发射单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
并且，根据本技术的第四实施例的第三方面的视频投影设备至少包括：分别包括发射激光束的至少一个发光单元的多边缘发射单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多边缘发射单片半导体激光器阵列当中的至少一个边缘发射单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，分别从包含于至少一个边缘发射单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束的波长不同，并且，至少一个边缘发射单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
光波导为例如将激光束引导到二维平面上的平面波导。在边缘发射单片半导体激光器阵列中，例如，通过半导体光刻在同一衬底上形成多个发光单元。
将参考图6～8、图13和图15描述根据本技术的第四实施例的视频投影设备。图6是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20和光波导1-6的透视图。图7是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-7和光波导1-7的截面图，图8是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-8和光波导1-8的截面图。
图13中的图13(a)是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-13和光波导1-13的截面图，图13(b)是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-13和光波导1-13的俯视图。
图15中的图15(a)是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-15和光波导1-15的截面图，图15(b)是示出包含于根据本技术的第四实施例的视频投影设备中的边缘发射单片半导体激光器阵列20-15和光波导1-15的俯视图。
首先，将参考图6给出描述。图6是示出经由基座30接合的光波导1-6和边缘发射单片半导体激光器阵列20的透视图。从包含于边缘发射单片半导体激光器阵列20中的三个发光单元发射的激光束LR1、激光束LR2和激光束LR3进入光波导1-6。
图7是示出图6所示的配置的截面图。如图7所示，边缘发射单片半导体激光器阵列20-7能够以在边缘发射单片半导体激光器阵列20-7的端面T上形成的发光单元(发光点)与光波导1-7的输入端口之间的距离由于基座30而受到控制的方式被安装。从边缘发射单片半导体激光器阵列20-7的发光单元(发光点)发射的激光束L进入光波导1-7的芯11。然后，基座30和光波导1-7通过粘合部分31接合，基座30和边缘发射单片半导体激光器阵列20-7通过粘合部分31接合。对通过粘合部件31的接合，优选使用具有高可靠性的焊料或银膏。
图8示出安装边缘发射单片激光器阵列的另一示例。如图8所示，光波导1-8形成有其中安装边缘发射单片激光器阵列20-8的凹部P8(具有崖部的凹口区域)。
如图8所示，边缘发射单片半导体激光器阵列20-8能够以在边缘发射单片半导体激光器阵列20-8的端面T上形成的发光单元(发光点)与光波导1-8的输入端口之间的距离受到控制的方式被安装。从边缘发射单片半导体激光器阵列20-8的发光单元(发光点)发射的激光束L进入光波导1-8的芯11。然后，边缘发射单片半导体激光器阵列20-7和光波导1-8通过粘合部件31接合。对通过粘合部件31的接合，优选使用具有高可靠性的焊料或银膏。由于只存在一个粘合部分(通过粘合部分31的边缘发射单片半导体激光器阵列20-7和光波导1-8之间的粘合部分)，因此可靠性增强。
将参考图13给出描述。如图13(a)所示，边缘发射单片半导体激光器阵列20-13能够以在边缘发射单片半导体激光器阵列20-13的端面T上形成的发光单元(发光点)与光波导1-13的输入端口之间的距离由于基座30而受到控制的方式被安装。从边缘发射单片半导体激光器阵列20-13的发光单元(发光点)发射的激光束LR2进入光波导1-13的芯11。
图13(b)是对应于图13(a)所示的截面图的俯视图。如图13(b)所示，设置面积大于边缘发射单片半导体激光器阵列20-13的面积的基座30，使得边缘发射单片半导体激光器阵列20-13稳定地安装在基座30上。从在边缘发射单片半导体激光器阵列20-13的端面T上形成的三个发光单元(发光点)发射的激光束LR1、LR2和LR3进入光波导1-13的芯11。
最后，将参考图15给出描述。如图15(a)所示，光波导1-15形成有其中安装边缘发射单片激光器阵列20-15的凹部P15(具有崖部的凹口区域)。
如图15所示，边缘发射单片半导体激光器阵列20-15能够以在边缘发射单片半导体激光器阵列20-15的端面T上形成的发光单元(发光点)与光波导1-15的输入端口之间的距离受到控制的方式被安装。从边缘发射单片半导体激光器阵列20-15的发光单元(发光点)发射的激光束LR2进入光波导1-15的芯11。
图15(b)是对应于图15(a)所示的截面图的俯视图。如图15(b)所示，设置面积大于边缘发射单片半导体激光器阵列20-15的面积的基座30，使得边缘发射单片半导体激光器阵列20-15被稳定地安装在基座30上。从在边缘发射单片半导体激光器阵列20-15的端面T上形成的三个发光单元(发光点)发射的激光束LR1、LR2和LR3进入光波导1-15的芯11。
只要没有特别的技术矛盾，对于根据本技术的第四实施例(视频投影设备的示例4)的视频投影设备的以上描述可以被应用于上述的根据本技术的第一至第三实施例的视频投影设备和后面描述的根据本技术的第五实施例的视频投影设备。
<6.第五实施例(视频投影设备的示例5)>
通过将表面发射单片半导体激光器阵列应用于根据本技术的第一至第三实施例的视频投影设备，获得根据本技术的第五实施例(视频投影设备的示例5)的视频投影设备。
具体地说，根据本技术的第五实施例的第一方面的视频投影设备至少包括：包括分别发射激光束的多个发光单元的表面发射单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
另外，根据本技术的第五实施例的第二方面的视频投影设备至少包括：分别包括发射激光束的一个或更多个发光单元的多个表面发射单片半导体激光器阵列，在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，分别从多个表面发射单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束在波长上不同，并且，多个表面发射单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
并且，根据本技术的第五实施例的第三方面的视频投影设备包括至少：分别包括发射激光束的至少一个发光单元的多个表面发射单片半导体激光器阵列；在预定方向上引导激光束的光波导；在两个轴上扫描激光束的镜子；以及在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，其中，多个表面发射单片半导体激光器阵列当中的至少一个表面发射单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，分别从包含于至少一个表面发射单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束的波长不同，并且，至少一个表面发射单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
光波导为例如将激光束引导到二维平面上的平面波导。在边缘发射单片半导体激光器阵列中，例如，通过半导体光刻在同一衬底上形成多个发光单元。
将参考图9～11、图14和图16描述根据本技术的第五实施例的视频投影设备。图9是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200和光波导1-9的透视图。图10是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-10和光波导1-10的截面图，并且图11是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-11和光波导1-11的截面图。
图14中的图14(a)是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-14和光波导1-14的截面图，并且图14(b)是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-14和光波导1-14的俯视图。
图16中的图16(a)是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-16和光波导1-16的截面图，并且图16(b)是示出包含于根据本技术的第五实施例的视频投影设备中的表面发射单片半导体激光器阵列200-16和光波导1-16的俯视图。
首先，将参考图9给出描述。图9是示出安装光波导1-9和表面发射单片半导体激光器阵列200的示例的透视图。如图9所示，表面发射单片半导体激光器阵列200被安装在光波导1-9上。从包含于表面发射单片半导体激光器阵列200中的三个发光单元发射的激光束LR1、激光束LR2、激光束LR3和激光束LR4进入光波导1-9。
图10在截面图中示出图9所示的配置的一个示例。如图10所示，表面发射单片半导体激光器阵列200-10和光波导1-10通过表面附着相互接合。即，表面发射单片半导体激光器阵列200-10的下表面M和光波导1-10通过粘合部分31接合。对通过粘合部分31的接合，优选使用具有高可靠性的焊料或银膏。在图10中，从在表面发射单片半导体激光器阵列200-10的下表面M上形成的发光单元发射的激光束L11-1(被镜子30反射的激光束L11-2)经由镜子39光耦合到光波导1-10(芯11)。
将参考图11给出描述。图11在截面图中示出图9所示的配置的一个示例。如图11所示，表面发射单片半导体激光器阵列200-11和光波导1-11通过表面附着相互接合。即，表面发射单片半导体激光器阵列200-11的下表面M和光波导1-11通过粘合部分31接合。对通过粘合部分31的接合，优选使用具有高可靠性的焊料或银膏。在图11中，从在表面发射单片半导体激光器阵列200-11的下表面M上形成的发光单元发射的激光束L12-1(通过衍射元件40衍射的激光束L12-2)经由衍射元件40光耦合到光波导1-11(芯11)。
将参考图14给出描述。如图14(a)所示，表面发射单片半导体激光器阵列200-11(表面发射单片半导体激光器阵列200-11的下表面M)和光波导1-14(衍射元件40)通过表面附着相互接合。在图14中，从在表面发射单片半导体激光器阵列200-14的下表面M上形成的发光单元发射的激光束LR-2被衍射元件40衍射，并经由衍射元件40光耦合到光波导1-14(芯11)。
图14(b)是对应于图14(a)所示的截面图的俯视图。如图14(b)所示，从在表面发射单片半导体激光器阵列200-14的表面(下表面)M上形成的三个发光单元(发光点)发射的激光束LR1、LR2和LR3被衍射元件(图14(b)中未示出)衍射并进入(光耦合到)光波导1-13的芯11。
最后，将参考图16给出描述。如图16(a)所示，表面发射单片半导体激光器阵列200-16能够以在表面发射单片半导体激光器阵列200-16的表面M上形成的发光单元(发光点)和光波导1-16的输入端口之间的距离由于基座30而受到控制的方式被安装。图16中的基座30包括垂直部分(在图16中沿垂直方向延伸)和水平部分(在图16中沿水平方向延伸)。表面发射单片半导体激光器阵列200-16接合到基座30的垂直部分，并且表面发射单片半导体激光器阵列200-16直接(通过空气)接合到光波导。另外，基座30的水平部分接合到光波导1-16。即，由基座30和光波导1-16形成凹部P16，并且，接合到基座30的表面发射单片半导体激光器阵列200-16被放置在凹部P16中。另外，从在表面发射单片半导体激光器阵列200-16的表面M上形成的发光单元(发光点)发射的激光束LR2进入光波导1-16的芯11。
图16(b)是对应于图16(a)所示的截面图的俯视图。如图16(b)所示，设置具有比表面发射单片半导体激光器阵列200-16的面积大的面积(通过将垂直部分的面积和凹部的面积相加而获得的面积)的基座30，使得表面发射单片半导体激光器阵列200-16被稳定地安装在基座30的凹部P16中。从在表面发射单片半导体激光器阵列200-16的表面M上形成的三个发光单元(发光点)发射的激光束LR1、LR2和LR3进入光波导1-16的芯11。
只要不存在特定的技术不一致性，就可以将针对根据本技术的第五实施例(视频投影设备的示例5)的视频投影设备的以上描述应用于根据本技术的第一至第四实施例的视频投影设备。
应当注意，本技术的实施方式不限于上述各个实施例，并且，在不脱离本技术要旨的情况下可以提出各种修改。
并且，在本说明书中描述的效果仅是说明性的而非限制性的，并且可能具有附加效果。
另外，本技术可以具有以下配置。
[1]
一种视频投影设备，至少包括：
包含分别发射激光束的多个发光单元的单片半导体激光器阵列；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
[2]
根据[1]所述的视频投影设备，其中，分别从包含于单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束具有基本上相同的波长。
[3]
一种视频投影设备，至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中的每一个包含发射激光束的一个或更多个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，分别从所述多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
所述多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
[4]
根据[3]所述的视频投影设备，其中，波长不同的激光束可在光波导中被合波。
[5]
一种视频投影设备，至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中每一个包括发射激光束的至少一个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，所述多个单片半导体激光器阵列当中的至少一个单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，
分别从包含于至少一个单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
至少一个单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
[6]
根据[5]所述的视频投影设备，其中，波长不同的激光束可在光波导中被合波。
[7]
根据[1]～[6]中的任一项所述的视频投影设备，
其中，单片半导体激光器阵列和光波导经由接合构件接合，以及
接合构件具有热辐射性能，并且具有接近单片半导体激光器阵列的线膨胀系数和光波导的线膨胀系数的线膨胀系数。
[8]
根据[1]～[7]中的任一项所述的视频投影设备，
其中，包含于光波导中的多个输出端口的输出端口之间的至少一个间隔小于包含于光波导中的多个输入端口的输入端口之间的至少一个间隔。
[9]
根据[1]～[8]中的任一项所述的视频投影设备，
其中，光波导具有至少三个输出端口，以及
至少三个输出端口的输出端口之间的间隔基本上彼此相等。
[10]
根据[1]～[9]中的任一项所述的视频投影设备，
其中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、
基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备满足下式(1)：
[表达式9]
d＝ftan[α(m+1/N)]…(1)
这里，m是0或更大的整数。
[11]
根据[1]～[9]中的任一项所述的视频投影设备，
其中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、
基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备满足下式(2)：
d＝ftan[α(m+1)]…(2)
这里，m是0或更大的整数。
[12]
根据[1]～[11]中的任一项所述的视频投影设备，其中，单片半导体激光器阵列为边缘发射型。
[13]
根据[1]～[13]中的任一项所述的视频投影设备，其中，单片半导体激光器阵列为表面发射型。
[14]
根据[1]～[14]中的任一项所述的视频投影设备，其中，视频投影设备是头戴式显示器。
[15]
根据[1]～[13]中的任一项所述的视频投影设备，其中，视频投影设备是眼镜显示器。
附图标记列表
1(1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10、1-11、1-13a、1-13b、1-14a、1-14b、1-15a、1-15b、1-16a、1-16b、1-17a、1-17b) 光波导
2(2-3G、2-3R、2-3B、2-4G、2-4R、2-4B、2-5R、2-5BG、2-6R、2-6BG) 单片半导体激光器阵列
20(20-7、20-8、20-13、20-15) 单片半导体激光器阵列(边缘发射型)
30 基座
200(200-10、200-11、200-14、200-16) 单片半导体激光器阵列(表面发射型)
700 镜子(MEMS镜子)
800 衍射元件(全息元件)
1000、1200 视频投影设备
1700 眼镜显示器

Claims (15)

1.一种视频投影设备，至少包括：
包含分别发射激光束的多个发光单元的单片半导体激光器阵列；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
2.根据权利要求1所述的视频投影设备，其中，分别从包含于单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束具有基本上相同的波长。
3.一种视频投影设备，至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中的每一个包含发射激光束的一个或更多个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，分别从多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
多个单片半导体激光器阵列的一个或更多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
4.根据权利要求3所述的视频投影设备，其中，波长不同的激光束在光波导中被合波。
5.一种视频投影设备，至少包括：
多个单片半导体激光器阵列，所述多个单片半导体激光器阵列中每一个包括发射激光束的至少一个发光单元；
在预定方向上引导激光束的光波导；
在两个轴上扫描激光束的镜子；和
在眼睛前面在特定方向上衍射激光束并将激光束投射到视网膜上的衍射元件，
其中，多个单片半导体激光器阵列当中的至少一个单片半导体激光器阵列包括多个发光单元，
分别从包含于所述至少一个单片半导体激光器阵列中的多个发光单元发射的激光束的波长不同，以及
所述至少一个单片半导体激光器阵列的多个发光单元分别光耦合到包含于光波导中的多个输入端口当中的不同输入端口。
6.根据权利要求5所述的视频投影设备，其中，波长不同的激光束在光波导中被合波。
7.根据权利要求1所述的视频投影设备，
其中，单片半导体激光器阵列和光波导经由接合构件接合，以及
接合构件具有热辐射性能，并且具有接近单片半导体激光器阵列的线膨胀系数和光波导的线膨胀系数的线膨胀系数。
8.根据权利要求1所述的视频投影设备，
其中，包含于光波导中的多个输出端口的输出端口之间的至少一个间隔小于包含于光波导中的多个输入端口的输入端口之间的至少一个间隔。
9.根据权利要求1所述的视频投影设备，
其中，光波导具有至少三个输出端口，以及
所述至少三个输出端口的输出端口之间的间隔基本上彼此相等。
10.根据权利要求1所述的视频投影设备，
其中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、
基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备满足下式(1)：
[表达式1]
d＝ftan[α(m+1/N)]…(1)
这里，m是0或更大的整数。
11.根据权利要求1所述的视频投影设备，
其中，当光波导的多个输出端口的数量为N、
由镜子反射的激光束当在镜子的共振动作方向上往复移动一半时在与共振动作方向基本上正交的方向上移动的角度为α°、
基本上准直从N个输出端口中的每一个发射的激光束的透镜的焦距为f、并且
N个输出端口当中的预定输出端口的中心与邻接于该预定输出端口的输出端口的中心之间的距离为d时，
视频投影设备满足下式(2)：
[表达式2]
d＝ftan[α(m+1)]…(2)
这里，m是0或更大的整数。
12.根据权利要求1所述的视频投影设备，其中，单片半导体激光器阵列为边缘发射型。
13.根据权利要求1所述的视频投影设备，其中，单片半导体激光器阵列为表面发射型。
14.根据权利要求1所述的视频投影设备，其中，视频投影设备是头戴式显示器。
15.根据权利要求1所述的视频投影设备，其中，视频投影设备是眼镜显示器。
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