JP2014182316A - Optical module, and scanning image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光モジュールおよび走査型画像表示装置に関し、例えば、複数のレーザからのビーム光を1つの光軸上に整列して射出する光モジュール、および、光モジュールからの光ビームを画像表示する走査型画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical module and a scanning-type image display device, for example, an optical module that emits light beams from a plurality of lasers aligned on one optical axis, and an image display of the light beams from the optical module. The present invention relates to a scanning image display apparatus.
従来、単一光源を有する装置として、例えば、特開2000−19445号公報(特許文献1)および特開平8−146352号公報(特許文献2)がある。 Conventional devices having a single light source include, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19445 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 8-146352 (Patent Document 2).
特許文献1には、光走査装置に関し、例えばレーザプリンタや製版用出力スキャナに用いられ、感材面を光走査することによって画像を描く光走査装置に関して、コリメータレンズである凹レンズと凸レンズ間の距離が環境温度の変化によって生じる位置ずれを補償する温度補償部材を設ける記載がある。
また、特許文献2には、レーザプリンタやレーザファクシミリあるいはデジタル複写機等の画像形成装置の走査光学装置等に用いる光源装置において、レーザとコリメータ間の温度上昇時の熱歪によるピントずれを、レーザ側に設けた絶縁材により解消する記載がある。
Further, in
さらに近年、手軽に持ち歩きが可能で、大きな画面で表示できる小型プロジェクタの開発が盛んである。すでにノートPCなどに接続できる小型のプロジェクタや、記録画像を投射できるプロジェクタを内蔵したビデオカメラなどが市販されており、今後、携帯電話やスマートフォンに内蔵するものも登場すると思われる。 Further, in recent years, development of small projectors that can be easily carried around and can be displayed on a large screen has been actively conducted. Small projectors that can be connected to notebook PCs and video cameras with built-in projectors that can project recorded images are already on the market, and those built into mobile phones and smartphones are expected to appear in the future.
プロジェクタの方式としては、光源にランプやLEDなどを用い、液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)で表示した画像を投射するタイプが先行しているが、光源にレーザを用いて、1本のビーム光を可動ミラーにより走査して表示するレーザプロジェクタ(走査型画像表示装置)も開発が進められている。光源にレーザ光を用いるため、焦点合わせの必要がなく、且つ画像の輝度を上げることが容易で、外出先で手ごろな壁に投射するという用途に適していると考えられている。 As a projector method, a type in which a lamp or LED is used as a light source and an image displayed on a liquid crystal panel or a digital micromirror device (DMD) is projected has preceded, but a laser is used as a light source. Development of laser projectors (scanning image display devices) that scan and display beam light with a movable mirror is also underway. Since laser light is used as the light source, focusing is not necessary, and it is easy to increase the brightness of the image, and it is considered suitable for use in projecting onto a handy wall on the go.
また、画像の高輝度を生かして自動車などに搭載しフロントガラスに投射、ナビゲートの表示などのヘッドアップディスプレイへの展開も考えられている。 In addition, it is also considered to develop a head-up display such as a display on a windshield, navigation display, etc., which is mounted on an automobile using the high brightness of the image.
これらは、例えば、赤、緑、青の3色のレーザを用い、3色のレーザビームを1本の軸に沿って進む合成ビームに結合するビーム結合部と、合成ビームの偏向方向を走査するビームスキャナを有し、カラー画像を表示できる走査型画像表示装置である。 These use, for example, lasers of three colors, red, green, and blue, to scan a beam combining unit that couples laser beams of three colors to a synthesized beam that travels along one axis, and a deflection direction of the synthesized beam. A scanning image display apparatus having a beam scanner and capable of displaying a color image.
上記のような複数のビーム光を用いた光モジュールやそれを有する走査型画像表示装置においては、複数のビーム光、例えば、3色のビーム光をスクリーン上のスポットを精度よく一致させ、且つ動作中や環境温度の変化などによる外乱に対してスポットの位置を保ち焦点を結ぶことが重要である。 In an optical module using a plurality of light beams as described above and a scanning image display apparatus having the same, a plurality of light beams, for example, three color light beams, are made to coincide with each other with high accuracy on the screen. It is important to keep the spot position and focus on disturbances caused by changes in the environment and ambient temperature.
スポットの焦点がずれると、スクリーンなどの表示領域上での各色のスポットの大きさや位置がずれて画像がにじむ、ぼけるなどの課題がある。 When the spot is out of focus, the size and position of each color spot on a display area such as a screen are shifted, causing problems such as blurring and blurring of the image.
従って光モジュールの組立時には、3色の光軸が合うように調整して組み立てる必要がある。また、走査型画像表示装置の使用時には、レーザの発熱などにより温度が上昇するため、レーザの放熱性の確保が必要である。温度上昇は熱変形の要因になるため、熱変形時の光学部品の位置ずれによる光軸のずれも考慮する必要がある。 Therefore, when assembling the optical module, it is necessary to adjust and assemble so that the optical axes of the three colors are matched. Further, when the scanning image display device is used, the temperature rises due to the heat generated by the laser, and therefore it is necessary to ensure the heat dissipation of the laser. Since the temperature rise causes thermal deformation, it is necessary to consider the optical axis shift due to the positional shift of the optical component during the thermal deformation.
光源に用いるレーザとしては、CANパッケージと呼ばれる円筒形の金属パッケージの製品が主流である。円筒形のベースの先に、半円筒形のヒートシンクを接続し、ヒートシンクの平らな面に、サブマウントを介してレーザチップを接合し、キャップで覆った構造となっている。 As a laser used for the light source, a cylindrical metal package product called a CAN package is mainly used. A semi-cylindrical heat sink is connected to the tip of a cylindrical base, and a laser chip is joined to a flat surface of the heat sink via a submount and covered with a cap.
こうしたレーザの発熱の放熱は、円筒形のベースより放熱部への熱パスを設けるのが一般的である。レーザの発熱や環境温度による温度上昇により熱変形が生じ、レーザの発光点とレンズ間距離が変位する課題がある。レーザとレンズをケースに取り付ける限りケースの線膨張係数により、温度上昇時はレーザの発光点とレンズ間距離が大きく、温度下降時は前記距離が小さくなる。前記現象により、スクリーン上でスポットが焦点を結べず、スポットが大きくなったり、位置がずれたりするなどの課題がある。 In general, for heat radiation of the heat generated by the laser, a heat path is provided from the cylindrical base to the heat radiation portion. There is a problem that thermal deformation occurs due to temperature rise due to heat generation of the laser or ambient temperature, and the distance between the laser emission point and the lens is displaced. As long as the laser and the lens are attached to the case, the distance between the laser emission point and the lens is large when the temperature rises, and the distance is small when the temperature is low, due to the linear expansion coefficient of the case. Due to the above phenomenon, there is a problem that the spot cannot be focused on the screen, the spot becomes large, or the position is shifted.
本発明の目的は、スクリーンなどの表示領域上でのスポットの位置や焦点ずれを小さくでき、光学部品の取付構造を備えた小型の光モジュールおよび走査型画像表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a small optical module and a scanning image display apparatus that can reduce the position of a spot and a defocus on a display area such as a screen and have an optical component mounting structure.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数のレーザと、前記複数のレーザからのビーム光を照射するための複数のレンズとを有し、前記複数のレーザと前記複数のレンズを搭載するケースと、前記複数のレーザのうちの少なくとも一つのレーザを搭載する少なくとも一つのレーザホルダと、前記複数のレンズのうちの少なくとも一つのレンズを搭載する少なくとも一つのレンズホルダと、前記ケースと異なる材質の少なくとも一つのレンズ取付部材とを有し、前記少なくとも一つのレーザは、前記少なくとも一つのレーザホルダを介して前記ケースに取付けられ、前記少なくとも一つのレンズは、前記少なくとも一つのレンズ取付部材を介して前記少なくとも一つのレンズホルダに取付けられ、前記少なくとも一つのレンズホルダが前記ケースに取付けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, the present application includes a plurality of lasers and a plurality of lenses for irradiating light beams from the plurality of lasers. A case in which the plurality of lenses and the plurality of lenses are mounted, at least one laser holder in which at least one of the plurality of lasers is mounted, and at least one in which at least one lens among the plurality of lenses is mounted. Two lens holders and at least one lens attachment member made of a material different from that of the case, wherein the at least one laser is attached to the case via the at least one laser holder, and the at least one lens is Attached to the at least one lens holder via the at least one lens attachment member, Wherein the single lens holder is attached to the casing even without.
本発明によれば、レーザ駆動時の発熱などにより温度が上昇した際にも、熱変形に起因するレーザの焦点ずれや光軸のずれを小さくでき、スクリーン上のレーザスポットの大きさを一定又は所定の大きさにでき相対位置ずれを小さくした光モジュールおよび走査型画像表示装置を提供できる。 According to the present invention, even when the temperature rises due to heat generation during laser driving, the laser defocusing and optical axis deviation due to thermal deformation can be reduced, and the size of the laser spot on the screen can be kept constant or It is possible to provide an optical module and a scanning image display apparatus that can be of a predetermined size and that have a small relative positional deviation.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、同一の符号を付された構成は、同一の機能を有するので、既に説明されている場合それらの説明は省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, since the structure which attached | subjected the same code | symbol has the same function, those description may be abbreviate | omitted when already demonstrated.
また、必要な図面には、各部の位置の説明を明確にするために、x軸、y軸及びz軸からなる直交座標軸を記載している。 Further, in the necessary drawings, orthogonal coordinate axes including an x axis, a y axis, and a z axis are described in order to clarify the description of the position of each part.
図1は本発明の第1の実施例に係る走査型画像表示装置の構成図である。 FIG. 1 is a block diagram of a scanning image display apparatus according to a first embodiment of the present invention.
図1において、光モジュール101は、ケース9に赤(R)/緑(G)/青(B)の3色それぞれに対応するレーザ光源となる第1レーザ1a、第2レーザ1b、第3レーザ1cと、各レーザ光源から発せられたビーム光の焦点を結ぶ第1レンズ2a、第2レンズ2b、第3レンズ2cと、前記ビームを結合させる第1ミラー3aと第2ミラー3bからなるビーム結合部を有するレーザ光源モジュール100を取付けられている。また、前記結合したビーム光をスクリーン109へ投射する投射部と、投射するビーム光をスクリーン109上で2次元的に走査する走査部とを有する。投射部には、1/4波長板111、画角拡大素子112などを有する。
In FIG. 1, an
表示する画像入力信号116は、電源等を含む制御回路102を経由してビデオ信号処理回路103に入力する。ビデオ信号処理回路103では入力される画像信号に対し各種の処理を施した後に、R/G/Bの3色信号に分離してレーザ光源駆動回路104に送る。レーザ光源駆動回路104では、R/G/Bの各信号の輝度値に応じて、レーザ光源モジュール100内の対応するレーザに対して発光用の駆動電流を供給する。その結果レーザは、表示タイミングに合わせてR/G/B信号の輝度値に応じた強度のビーム光を出射する。
An
また、ビデオ信号処理回路103は、画像信号から同期信号を抽出して走査ミラー駆動回路105に送る。走査ミラー駆動回路105は、水平・垂直同期信号に合わせて光モジュール101内の走査ミラー113に対しミラー面を2次元的に反復回転させる駆動信号を供給する。これにより走査ミラー113は、ミラー面を所定の角度だけ周期的に反復回転してビーム光を反射させ、スクリーン109上に水平方向および垂直方向に光ビームを走査して画像を表示する。
The video
フロントモニター信号検出回路106は、フロントモニター114からの信号を入力して、レーザから出射されるR/G/Bそれぞれの出力レベルを検出する。検出された出力レベルは、ビデオ信号処理回路103に入力され、所定の出力になるようレーザの出力が制御される。
The front monitor
走査ミラー113には、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて作成された2軸駆動ミラーを用いることができる。駆動方式としては、圧電、静電、電磁駆動のものなどがある。また、1軸駆動のスキャンミラーを2つ用意し、互いに直交する方向にビーム光を走査できるように配置してもよい。図1において、結合したビーム光は、反射ミラー115を介して走査ミラー113へ送られる。
As the scanning mirror 113, for example, a biaxial drive mirror created using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology can be used. Examples of the driving method include piezoelectric, electrostatic, and electromagnetic driving methods. Alternatively, two uniaxial drive mirrors may be prepared and arranged so that the beam light can be scanned in directions orthogonal to each other. In FIG. 1, the combined beam light is sent to the
まず図2を用いて、レーザ駆動の温度上昇によるレーザの発光点とレンズ間距離の変位の原理を説明をする。 First, the principle of the displacement of the laser emission point and the distance between the lenses due to the temperature rise of the laser drive will be described with reference to FIG.
レーザ1(図1記載の第1レーザ1a、第2レーザ1bおよび第3レーザ1cのいずれか1つに対応する。)は、図2においてステムベース10とステムカバー11、およびステムカバー11の先端に設置される透明な窓部12により保護された構造となっている。レーザの内部構造は、円柱形のステムベース10に、円筒を切り取った形状のヒートシンク14が接合されており、その平坦面にサブマウント15を介してレーザチップ16が接合されている。レーザチップ16の先端にある発光点17がレーザ1のほぼ中心線上に位置するように構成されている。
The laser 1 (corresponding to any one of the
これらの材質としては、例えばレーザチップ16はガリウムヒ素、サブマウント15は窒化アルミ、ヒートシンク14は銅、ステムベース10およびステムカバー11は鉄、窓部12はガラスなどが用いられる。
As these materials, for example, gallium arsenide is used for the
前記レーザ1は組立や調整等のハンドリングを良くするため、レーザホルダ18に取り付けられている。また、レーザ1駆動時の発熱の放熱性確保のため、レーザ1はレーザホルダ18に圧入や隙間を接着剤等で埋めて取付けられている。更に前記レーザホルダ18もケース9に密着して取り付けられている。レーザ1の放熱性を確保しないと、レーザ1駆動時に温度が上昇しレーザ1の動作保証温度範囲外となる。レーザ1の動作保証温度を外れると、温度依存によるレーザ波長変動により各色の視感度に差が生じ、画面全体が赤っぽくなったりするなどの画像の色ずれを引き起こす、またレーザ出力の低下、寿命の短命化の要因ともなる。ここで、レーザホルダ18はケース9に密着して取り付けられているが、レーザホルダ18とケース9との間に別の熱伝導性の部材を介在してもよい。
The
一方、レンズ2(図1記載の第1レンズ2a、第2レンズ2b、第3レンズ2cのいずれか1つに対応する。)は、組立や調整等のハンドリングを良くするため、レンズホルダ19に取り付けられている。このレンズホルダ19を光軸方向、図中ではy方向に移動することによって、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を移動させ、焦点を調整する。また、レンズ2調整後は、レンズホルダ19が移動しないように、ケース9に接着剤やばねなどで固定されている。
On the other hand, the lens 2 (corresponding to any one of the first lens 2a, the
前記構成でレーザ1を駆動すると、レーザ1の発熱はレーザホルダ18を介してケース9に熱が伝導する。ケース9に伝わった熱はレンズホルダ19を介してレンズ2まで熱が伝導する。その際、各部品の温度が上昇すると各部品が膨張し、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21が大きくなる方向に変位する。この変位により、スクリーン上でのスポットで焦点が結べず、スポットが大きくなる、位置がずれる課題がある。
When the
また、レーザ駆動時の温度上昇に関して述べたが、環境温度による温度上昇や温度下降時にも同様の課題が発生する。なお、図2においては、レーザのビームが射出される方向をy方向、レーザチップ16がヒートシンク14に搭載される方向をz方向と呼ぶこととする。
Moreover, although the temperature rise at the time of laser driving was described, the same problem occurs when the temperature rises or falls due to the environmental temperature. In FIG. 2, the direction in which the laser beam is emitted is referred to as the y direction, and the direction in which the
以下、本発明の実施例に係わるレーザ光源モジュール100(図1参照)について説明する。 Hereinafter, a laser light source module 100 (see FIG. 1) according to an embodiment of the present invention will be described.
図3は第1の実施例に係わるレーザおよびレンズ周辺部の断面図である。前述の図2と同様に、レーザ1は、ステムベース10とステムカバー11、ステムベース10にヒートシンク14が接合されており、その平坦面にサブマウント15を介してレーザチップ16が接合されている。
FIG. 3 is a sectional view of the periphery of the laser and lens according to the first embodiment. Similar to FIG. 2 described above, in the
前記レーザ1はレーザホルダ18に取り付けられ、レーザ1駆動時の発熱の放熱性確保のため、レーザ1はレーザホルダ18に圧入や隙間を接着剤等で埋めて取付けられている。更に前記レーザホルダ18もケース9に密着して取り付けられている。
The
一方レンズ2はレンズホルダ19に取り付けられ、レンズホルダ19を光軸方向、図中ではy方向に移動することによって、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を移動させ、焦点を調整する。また、レンズ1調整後は、レンズホルダ19が移動しないように、ケース9に接着剤やばねなどで固定されている。
On the other hand, the
ここでは、レーザ駆動に伴う放熱性の確保と熱変形を抑制するため、ケース9とレーザホルダ18とレンズホルダ19を、例えばマグネシウムダイカストなど熱伝導率のよい材質でケース9を放熱部として用い放熱性を確保、且つ同一材質で異種材質によるバイメタル効果による熱変形を抑制する。
Here, in order to secure heat dissipation and suppress thermal deformation associated with laser driving, the
前記構成でレーザ1を駆動すると、レーザ1の発熱により各部品の温度が上昇し各部品が膨張、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21が大きくなる方向に変位する。この変位を打ち消すように、ケース9より線膨張係数が大きな異種材質でプレート状の部材22を介して、レンズ2をレンズホルダ19に取付ける。前記部材22が温度上昇に伴って膨張することにより距離21を狭める方向23方向にレンズ1が変位、先のケース9の膨張の変位を打ち消す方向に働く。部材22の効果により、レーザ1駆動による温度上昇時のレーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を一定又は所定の距離に保つことができる。
When the
その際、部材22はレーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21が大きくなるのを打ち消すためにレンズ2の取付けはレーザ1から遠い側に部材22を配置し、レンズホルダ22に取り付ける必要がある。ここで、レーザ1側は放熱性を確保するため部材22の様な線膨張係数の高い部材(例えば樹脂部材)を配置することはできない。レーザ1の温度上昇をまねき、レーザ性能の劣化や画質の劣化につながるためである。
At that time, in order to cancel the increase in the
前記構成を用いることにより、レーザ1駆動時のレーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を一定又は所定の距離に保ち、レーザの焦点ずれや光軸のずれ小さくでき、スクリーン上のレーザスポットの大きさを一定又は所定の大きさにでき相対位置ずれを小さくした光モジュールを備えた走査型画像表示装置を提供できる。
By using the above-described configuration, the
ここで、レンズ2は、コリメータレンズなどを指す。また、部材22は、図3に示すように、断面形状が長方形のプレート状部材であるが、後述するように、リング状の形状であってもよい。
Here, the
また、実施例では、複数のレーザのうち一つのレーザおよび複数のレンズのうち一つのレンズに着目して説明しているが、複数のレーザのうちの他のレーザおよび複数のレンズのうちの他のレンズへも同様の技術思想に基づいて適用できる。 Further, in the embodiments, the description has been given focusing on one of a plurality of lasers and one lens of a plurality of lenses, but other lasers of a plurality of lasers and other ones of a plurality of lenses. This lens can be applied to these lenses based on the same technical idea.
図4は、本発明の第2の実施例を示す斜視図である。この図4を用いて、ケース9より線膨張係数が大きな異種材質を有する部材22に関する変形例である部材25の構造を説明する。
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. With reference to FIG. 4, the structure of the
レーザ1は組立や調整等のハンドリングを良くするため、レーザホルダ18に取り付けられている。また、レーザ1の駆動時の発熱の放熱性確保のため、レーザ1はレーザホルダ18に圧入や隙間を接着剤等で埋めて取付けられている。前記レーザホルダ18もケース9に密着して取り付けられている。
The
一方レンズ2は、組立や調整等のハンドリングを向上するため、レンズホルダ19に取り付けられている。このレンズホルダ19を光軸方向(図中ではy方向)に移動することによって、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を移動させ、焦点を調整する。そのため、レンズホルダ19が光軸方向のみ移動できるようにケース9にV字状の溝24が設けられ、その上をレンズホルダ19が移動できる構造となっている。
On the other hand, the
レンズ2は、リング状のプレートで両面に3点の突起31a〜31c、32a〜32cを設けた部材25を介して、レンズホルダ19に対して、ばね33(図中では破線で記)で取り付けられている。この構成は、レンズホルダ19に対して、レンズ2のレーザ光源側の表面が、光軸方向へ飛び出している場合に固定する場合に特に適した構成である。
The
この部材25の突起は、レンズ2の搭載面とレンズホルダ取付面の両面で、例えば突起31aと突起32aで一対に同一軸上に配置され、レンズホルダ19とレンズ2の搭載面に部材25を安定に取り付けられる構造となっている。部材25が安定に取り付けられると、レーザ駆動による発熱の温度上昇などの外乱によるレンズ1の傾きや変位を抑えることができる。
The protrusions of the
更に、この対の突起31a〜31c、32a〜32cを結ぶ方向にばね33を3ケ所34a〜34cでレンズ2側からレンズホルダ19に押しつける構造とすると、部材22のばね押さえによる変形を小さくすることができ、レンズ1の傾きや変位を抑えることができる。
Further, when the
レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を一定又は所定の距離にでき且つレンズ1の傾きや変位を抑えることで、スクリーン上のスポットの大きさを一定又は所定の大きさにでき相対位置ずれを小さくしたレーザ光源モジュールを備えた走査型画像表示装置を提供できる。
By making the
ここで、部材25のレンズ取付平面方向(図中zx平面)の一部に突起や切欠きを、レンズホルダ19に応じて設けることにより、部材25の回転を抑制し、ばねを抑える位置がずれないようにしても良い。前記レンズ取付平面方向突起により突起31a〜31c、32a〜32cとばね押さえ位置が一致することにより、部材25のばね33押さえによる変形を小さくすることができ、レンズ1の傾きや変位を抑えることができる。
Here, by providing a protrusion or a notch in a part of the lens mounting plane direction (zx plane in the figure) of the
図5は第3の実施例に係わる部材22および部材22の周囲の構造である。
FIG. 5 shows the
第2の実施例の図4で示した部材25の突起31a〜31cに代わりレンズホルダ35側に突起36a〜36cに設け、同様に第2の実施例の図4で示した部材25の突起32a〜32cに代わり、ばね37側に突起38a〜38cに設けた。ここでは、部材22はリング状のプレート状とした。
In place of the
前記構造で部材22が安定に取り付けられ、レーザ1駆動による発熱の温度上昇などの外乱によるレンズ1の傾きや変位を抑えることができる。レンズホルダ35に突起36a〜36cとばね37に突起38a〜38c突起を設けると、突起36a〜36c、38a〜38cの位置が、部材22の一部にレンズ取付平面方向(図中zx平面)に突起や切欠きを設けることなく一致でき、部材22のばね押さえによる変形を小さくすることがでる。
With the above structure, the
前記構造により第2の実施例と同様に、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を一定又は所定の距離にでき且つレンズ1の傾きや変位を抑えることで、スクリーン上のレーザスポットの大きさを一定又は所定の大きさにでき相対位置ずれを小さくした光モジュールを備えた走査型画像表示装置を提供できる。
As in the second embodiment, the laser spot on the screen can be controlled by making the
図6は第4の実施例に係わる部材22および部材22の周囲の構造である。
FIG. 6 shows the
レンズホルダ39が光軸方向のみ移動できるようにケース9側はV字状の溝24が設けられ、その上をレンズホルダ39が移動できる構造とした。このV字状の溝24と同様の溝43をレンズホルダ39に設け、レンズ2をV字状の溝43にばね40で押さえて取り付ける。そのため、ばね40にレンズ側面を押さえる構造の押さえ部42を設け、第3の実施例の突起36a〜36cと同様の突起41a〜41cを設けている。また、レンズホルダ39は、ばね40の押さえ部42が通るようにレンズホルダ39に穴を設けた。レンズ1をV字状のレンズホルダ39の溝43に押しつけて取付けることにより、光軸を法線とする平面(zx平面)に変位しない構造となる。従って、レーザ1の発光点17とレンズ中心20の距離21を一定又は所定の距離にでき且つレンズ2の傾きや変位を抑えることで、スクリーン上のレーザスポットの大きさを一定又は所定の大きさにできるので、相対位置ずれを小さくした光モジュールを備えた走査型画像表示装置を提供することができる。特に小型化された光モジュール及び走査型画像表示装置に適した構造を提供することができる。
A V-shaped
なお、本発明はレーザを用いた光モジュールに関して記載したものであるが、光源としてレーザ以外のLED(Light Emitting Diode(発光ダイオード))やランプなどを用いたや光モジュールとしてもよい。 Although the present invention has been described with reference to an optical module using a laser, an optical module using an LED (Light Emitting Diode) or a lamp other than the laser as a light source may be used.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
1a…第1レーザ、1b…第2レーザ、1c…第3レーザ、2a…第1レンズ、2b…第2レンズ、2c…第3レンズ、3a…第1ミラー、3b…第2ミラー、9…ケース、10…ステムベース、11…ステムカバー、12…窓部、14…ヒートシンク、15…サブマウント、16…レーザチップ、17…発光点、18…レーザホルダ、19…レンズホルダ、20…レンズ中心、21…距離、22…部材、23…方向、24…溝、25…部材、31a〜31c…突起、32a〜32c…突起、33…ばね、34a〜34c…場所、35…レンズホルダ、36a〜36c…突起、37…ばね、38a〜38c…突起、39…レンズホルダ、40…ばね、41a〜41c…突起、42…押さえ部、43…溝、100…レーザ光源モジュール、101…光モジュール、102…制御回路、103…ビデオ信号処理回路、104…レーザ光源駆動回路、105…走査ミラー駆動回路、106…フロントモニター信号検出回路、109…スクリーン、111…1/4波長板、112…画角拡大素子、113…走査ミラー、114…フロントモニター、115…反射ミラー。 1a ... 1st laser, 1b ... 2nd laser, 1c ... 3rd laser, 2a ... 1st lens, 2b ... 2nd lens, 2c ... 3rd lens, 3a ... 1st mirror, 3b ... 2nd mirror, 9 ... Case: 10 ... Stem base, 11 ... Stem cover, 12 ... Window, 14 ... Heat sink, 15 ... Submount, 16 ... Laser chip, 17 ... Light emitting point, 18 ... Laser holder, 19 ... Lens holder, 20 ... Center of lens , 21 ... distance, 22 ... member, 23 ... direction, 24 ... groove, 25 ... member, 31a to 31c ... projection, 32a to 32c ... projection, 33 ... spring, 34a to 34c ... location, 35 ... lens holder, 36a to 36c ... projection, 37 ... spring, 38a-38c ... projection, 39 ... lens holder, 40 ... spring, 41a-41c ... projection, 42 ... pressing part, 43 ... groove, 100 ... laser light source module, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Optical module, 102 ... Control circuit, 103 ... Video signal processing circuit, 104 ... Laser light source drive circuit, 105 ... Scanning mirror drive circuit, 106 ... Front monitor signal detection circuit, 109 ... Screen, 111 ... 1/4 wavelength plate, 112: Angle of view enlargement element, 113: Scanning mirror, 114: Front monitor, 115: Reflection mirror.
Claims (10)
前記複数のレーザと前記複数のレンズを搭載するケースと、
前記複数のレーザのうちの少なくとも一つのレーザを搭載する少なくとも一つのレーザホルダと、
前記複数のレンズのうちの少なくとも一つのレンズを搭載する少なくとも一つのレンズホルダと、
前記ケースと異なる材質の少なくとも一つのレンズ取付部材とを有し、
前記少なくとも一つのレーザは、前記少なくとも一つのレーザホルダを介して前記ケースに取付けられ、
前記少なくとも一つのレンズは、前記少なくとも一つのレンズ取付部材を介して前記少なくとも一つのレンズホルダに取付けられ、
前記少なくとも一つのレンズホルダが前記ケースに取付けられていることを特徴とする光モジュール。 A plurality of lasers, and a plurality of lenses for irradiating light beams from the plurality of lasers,
A case in which the plurality of lasers and the plurality of lenses are mounted;
At least one laser holder carrying at least one laser of the plurality of lasers;
At least one lens holder on which at least one lens of the plurality of lenses is mounted;
Having at least one lens mounting member made of a material different from the case;
The at least one laser is attached to the case via the at least one laser holder;
The at least one lens is attached to the at least one lens holder via the at least one lens attachment member;
The optical module, wherein the at least one lens holder is attached to the case.
前記少なくとも一つのレーザは、前記少なくとも一つのレーザホルダを介して前記ケースに密着させて取付けられていることを特徴とする光モジュール。 In claim 1,
The optical module, wherein the at least one laser is attached in close contact with the case via the at least one laser holder.
前記少なくとも一つのレンズ取付部材は、前記ケースと線膨張率の異なる材質であることを特徴とする光モジュール。 In claim 1 or claim 2,
The optical module according to claim 1, wherein the at least one lens mounting member is made of a material having a linear expansion coefficient different from that of the case.
前記ケースと前記少なくとも一つのレーザホルダと前記少なくとも一つのレンズホルダが同一材質であり、
前記少なくとも一つのレンズ取付部材が前記同一材質とは異なる材質であることを特徴とする光モジュール。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The case, the at least one laser holder and the at least one lens holder are made of the same material,
The optical module, wherein the at least one lens mounting member is made of a material different from the same material.
前記少なくとも一つのレンズ取付部材において、レンズを搭載する面とレンズホルダに取付ける面の両面に3点突起を対で有することを特徴とする光モジュール。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The optical module according to claim 1, wherein the at least one lens mounting member has a pair of three-point protrusions on both the surface on which the lens is mounted and the surface on which the lens is mounted.
前記3点突起の両面の対となる突起を結ぶ同一軸上を押さえるばねを有し、該ばねによって、前記少なくとも一つのレンズが、前記少なくとも一つのレンズ取付部材を介して前記少なくとも一つのレンズホルダに取付けられていることを特徴とする光モジュール。 In claim 5,
A spring that presses on the same axis connecting the pair of protrusions on both sides of the three-point protrusion, and the at least one lens is moved by the spring to the at least one lens holder via the at least one lens mounting member; An optical module that is mounted on
前記少なくとも一つのレンズホルダのレンズ搭載面に3点の突起を有し、前記少なくとも一つのレンズの取付けに用いるばねにも3点の突起を有し、前記少なくとも一つのレンズが、前記ばねで前記少なくとも一つのレンズ取付部材を介して、前記少なくとも一つのレンズホルダに押しつけて取付けられていることを特徴とする光モジュール。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The lens mounting surface of the at least one lens holder has three projections, and the spring used for mounting the at least one lens also has three projections, and the at least one lens is the spring. An optical module, wherein the optical module is attached by being pressed against the at least one lens holder via at least one lens attaching member.
前記少なくとも一つのレンズホルダのレンズ搭載面に3点の突起と、前記少なくとも一つのレンズの取付けに用いるばねの3点の突起とが、それぞれ1点ずつ同一軸上にあることを特徴とする光モジュール。 In claim 7,
The three-point protrusions on the lens mounting surface of the at least one lens holder and the three-point protrusions of the spring used for mounting the at least one lens are on the same axis, one point each. module.
前記少なくとも一つのレンズホルダにV字状の溝を有し、前記少なくとも一つのレンズの側面を押さえるばねを有することを特徴とする光モジュール。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
An optical module comprising a V-shaped groove in the at least one lens holder and a spring for pressing a side surface of the at least one lens.
画像入力信号を受け付けて前記光モジュ−ルを制御する制御部とを有し、前記複数のレーザの発光を制御して画像を表示することを特徴とする走査型画像表示装置。 An optical module according to any one of claims 1 to 9,
And a controller that controls the optical module by receiving an image input signal, and controls the light emission of the plurality of lasers to display an image.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013057513A JP2014182316A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Optical module, and scanning image display device |
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JP2013057513A Pending JP2014182316A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Optical module, and scanning image display device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021110855A (en) * | 2020-01-13 | 2021-08-02 | 株式会社デンソー | Virtual image display device |
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2013
- 2013-03-21 JP JP2013057513A patent/JP2014182316A/en active Pending
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