JP2016090684A - レーザ光出力装置 - Google Patents
レーザ光出力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016090684A JP2016090684A JP2014222241A JP2014222241A JP2016090684A JP 2016090684 A JP2016090684 A JP 2016090684A JP 2014222241 A JP2014222241 A JP 2014222241A JP 2014222241 A JP2014222241 A JP 2014222241A JP 2016090684 A JP2016090684 A JP 2016090684A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- laser light
- laser
- optical fibers
- wavelengths
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
【課題】複数波長のレーザ光を光源から適切に離隔した位置へ伝送して出力させることの出来るレーザ光出力装置を提供する。
【解決手段】複数の異なる波長のレーザ光を各々出力するレーザ光源と、レーザ光源から出力された複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバと、複数の光ファイバからの出力光が入射される単一のコリメートレンズと、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】複数の異なる波長のレーザ光を各々出力するレーザ光源と、レーザ光源から出力された複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバと、複数の光ファイバからの出力光が入射される単一のコリメートレンズと、を備える。
【選択図】図3
Description
この発明は、半導体レーザの出力光を出射するレーザ光出力装置に関する。
従来、可動反射鏡面を介して複数画素の配列位置にレーザ光を出射し、スクリーンに投影することで表示を行う技術がある。この技術は、コンバイナなどを介して車両のフロントウィンドウに画像を表示するヘッドアップディスプレイなどにも用いられている。
車載用のヘッドアップディスプレイとしては、レーザ発光、投影及びこれらの動作制御に係る構成を一体的に設けてダッシュボード上やサンバイザの取付位置などに配置することで利用されるものがある。しかしながら、このような構成、特に、レーザ光源がダッシュボード上やサンバイザの取付位置などに配置されると手狭になり、配置等に制約が生じるという問題がある。また、これらの位置は、直射日光が当たることで高温になりやすいことから、レーザ光源の出力に影響が生じるという問題がある。
これに対し、特許文献1には、画像に応じたレーザ光を出力する半導体レーザと、スクリーン投影に係る可動反射鏡面(MEMSミラー)やコンバイナ(スクリーン)を含む機構とを分離して、半導体レーザをダッシュボード上から離れた位置に配置し、当該半導体レーザから出力されたRGB各色のレーザ光を合波して光ファイバによってダッシュボード上の可動反射鏡面に導くことで、当該ダッシュボード上に配置する構成を小型化すると共にレーザ光源への直射日光に係る高温の影響を低減する技術が開示されている。
しかしながら、従来、光ファイバは、予め定められた周波数近傍で伝送ロスがないように形成されている。従って、異なる波長のレーザ光が混合(合波)されて一本の光ファイバにより伝送されると、光ファイバ内における波長ごとの伝送ロスの違いや屈折率の違いなどに応じて各波長の出力強度が変化し、出力信号が劣化するという課題がある。
この発明の目的は、複数波長のレーザ光を光源から適切に離隔した位置へ伝送して出力させることの出来るレーザ光出力装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、
複数の異なる波長のレーザ光を各々出力するレーザ光源と、
当該レーザ光源から出力された前記複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバからの出力光が入射される単一のコリメートレンズと、
を備えることを特徴とするレーザ光出力装置である。
複数の異なる波長のレーザ光を各々出力するレーザ光源と、
当該レーザ光源から出力された前記複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバからの出力光が入射される単一のコリメートレンズと、
を備えることを特徴とするレーザ光出力装置である。
本発明に従うと、レーザ光出力装置において、複数波長のレーザ光を光源から適切に離隔した位置へ伝送して出力させることが出来るという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のレーザ光出力装置の実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を模式的に示す図である。また、図2は、ヘッドアップディスプレイ装置の機能構成を示すブロック図である。
図1は、本発明のレーザ光出力装置の実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を模式的に示す図である。また、図2は、ヘッドアップディスプレイ装置の機能構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置1は、車載用のものであり、動作本体部11と、投影部12と、コンバイナ13とを備える。動作本体部11と投影部12は、信号ケーブル21及び光ファイバケーブル22で接続され、離隔されてそれぞれ配置される。ここでは、投影部12がダッシュボード上に配置され、動作本体部11は、運転手の足元付近に配置されている。
図2に示すように、動作本体部11は、CPU110(Central Processing Unit)と、メモリ111と、通信部112と、ミラータイミング生成部113と、信号モデム114と、レーザタイミング生成部115と、レーザD/Aコンバータ116と、レーザ光源117〜119などを備える。
CPU110は、ヘッドアップディスプレイ装置1の全体動作を統括制御し、入力された画像データ信号及び設定信号に応じた画像を出力させる。
メモリ111は、DRAMなどのRAM(Random Access Memory)であり、画像出力に係る設定パラメータ(例えば、輝度、コントラストやカラーバランス)などの一時データを記憶する。また、メモリ111は、通信部112を介して取得された表示対象画像データを一時的に記憶する。また、メモリ111の一部には、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられて、電源がオフされている間も設定などを保存維持することが出来ても良い。
通信部112は、外部機器(例えば、PC(Personal Computer)、デジタルビデオ機器や情報端末など)から出力画像(動画を含む)に係る信号を受信する。通信部112は、特には限られないが、例えば、HDMI(登録商標)やUSBケーブルなどデータ伝送に係る周知のインターフェイスを備え、或いは、無線LANやBluetooth(登録商標)などの無線通信手段に係る受信部やドライバを備えている。
ミラータイミング生成部113は、MEMSミラー123の鏡面角度が画像の走査出力に係る出力画素データの二次元面内における位置に応じた角度となるような位相で制御信号を所定の周波数のクロック信号に同期して出力する。
信号モデム114は、ミラータイミング生成部113から出力されたMEMSミラー123の動作制御信号を受け取り、変調して信号ケーブル21により投影部12の信号モデム121に出力する。
レーザタイミング生成部115は、出力画像データをメモリ111から取得し、走査速度や位相タイミング(ミラータイミング生成部の設定に基づく鏡面の角度)に係る設定に従い、所定の周波数のクロック信号に同期して(即ち、レーザ光の出力タイミングに合わせて)出力画像データのうち走査出力タイミングの画素データに応じてレーザ光源117〜119の発光を制御するための動作制御信号を生成して出力する。走査速度や位相タイミングの設定は、CPU110によりヘッドアップディスプレイ装置1の起動時などに必要に応じてなされる。
レーザD/Aコンバータ116は、レーザタイミング生成部115から出力されたレーザ光源117〜119の動作制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して各レーザ光源117〜119をそれぞれ所望のタイミング、継続時間及び輝度で光らせるための駆動信号に変換して出力する。輝度は二値(オン/オフ)であっても多値であっても良い。
レーザ光源117〜119は、それぞれ、R(赤)、G(緑)、B(青)の各波長のレーザ光を出力する半導体レーザである。他の波長のレーザ光をフィルタなどで変換したものであっても良い。レーザ光源117〜119として半導体レーザが用いられることで、出力画像を走査出力する際に画素単位での出力変化に応じた高速変調(例えば、数十MHz〜100MHz)が可能となる。
レーザ光源117〜119から出力されたレーザ光は、光ファイバケーブル22を介して動作本体部11から投影部12に伝送される。光ファイバケーブル22は、3本の光ファイバ22a、22b、22cを含む。レーザ光源117〜119から出力された各波長のレーザ光は、各々別個の光ファイバ22a、22b、22cの一端に導入されて伝送され、投影部12にて他端から出力される。これら各色の光ファイバ22a、22b、22cが束ねられて光ファイバケーブル22をなしている。
レーザ光源117〜119から出力されたレーザ光は、光ファイバケーブル22を介して動作本体部11から投影部12に伝送される。光ファイバケーブル22は、3本の光ファイバ22a、22b、22cを含む。レーザ光源117〜119から出力された各波長のレーザ光は、各々別個の光ファイバ22a、22b、22cの一端に導入されて伝送され、投影部12にて他端から出力される。これら各色の光ファイバ22a、22b、22cが束ねられて光ファイバケーブル22をなしている。
投影部12は、信号モデム121と、ミラー駆動回路122(反射駆動部)と、MEMSミラー123(反射部)と、レンズ124(コリメートレンズ)などを備える。投影部12は、動作本体部11から入力された動作制御信号に応じて、RGB各色のレーザ光を走査位置に反射させることで、スクリーン上に画像を表示させる。
信号モデム121は、MEMSミラー123の動作制御信号を復調してミラー駆動回路122に出力する。
ミラー駆動回路122は、信号モデム121から入力されるMEMSミラー123の動作制御信号に応じて、MEMSミラー123の向き(即ち、レーザ光の反射角度)をレーザ光の出力タイミングと同期させて変化させるための駆動信号を出力する。
MEMSミラー123は、MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems)技術を用いて形成された小型の可動ミラーである。MEMSミラー123は、ここでは、ミラー駆動回路122から入力された駆動信号に応じて鏡面に対して固定されて共に動く周辺回路(コイル)に所定の電圧が印加されることで電流が流れ、当該電流の発生に応じた誘導磁場と、鏡面下部に設けられた固定磁石の磁場との間の磁力により鏡面及び周辺回路を振動させて角度を変化させる方式が用いられている。主走査方向へのこの角度変化には、鏡面のサイズ、質量、誘導磁場及び固定磁石の磁場の強度などに応じて定まる共振周波数での振動が用いられる。出力画像のフレームレート、即ち、鏡面の副走査方向への振動周波数は、通常、60Hz程度に設定されるので、出力画像のサイズ(VGA、XGAなど)に応じてこの共振周波数(例えば、数十kHz)が定められ、当該定められた共振周波数に応じた鏡面のサイズ等を決定することが出来る。本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置1で用いられるMEMSミラー123の鏡面サイズは、約1mm四方である。
レンズ124は、投影部12で光ファイバ22a、22b、22cからそれぞれ出力されたRGB各色のレーザ光がまとめて入力されるコリメートレンズである。レンズ124は、透過した光が略等幅の光束を保ちつつ設定距離で所望のビーム幅となるように複数枚のレンズ部材が組み合わされて単一のレンズを構成していても良く、また、上述の設定距離を調節するために複数枚のレンズ部材が可動に設けられていても良い。また、レンズ124と光ファイバ22a、22b、22cの出力端面との距離は、レンズ124の焦点距離に応じて設定される。レンズ124を透過した光は、MEMSミラー123で反射された後に投影部12から出射される。
コンバイナ13は、MEMSミラー123で反射されて投影部12から出射された走査画像を拡散、結像させつつ反射及び/又は透過させるスクリーンである。コンバイナ13は、投影部12のレンズ124から適切な距離(例えば、5cm)に固定されるように投影部12に対して固定される。
信号ケーブル21には、同軸ケーブルなどを用いることが出来るが、他の任意の信号送信方法、例えば、光ファイバを用いて赤外光によりデジタル信号を送信するなどであっても良い。
光ファイバ22a、22b、22cには、特には限られないが、通常のもの(クラッド径(直径)が125μm)よりも細いシングルモード光ファイバ(例えば、クラッド径が80μm)が好ましく用いられる。クラッド径が80μmのものは、市販されていて容易に入手可能であり、この80μm以下のクラッド径のものがより好ましい。また、光ファイバ22a、22b、22cは、断面形状が真円のものに限られず、例えば、断面が多角形状のものがより好ましく用いられる。クラッドの断面形状が真円ではない場合、コアを伝わるレーザ光がクラッドで反射される際に均等な反射にならないので、レーザ光の入力端と出力端との間で僅かな位相ずれや出射方向の拡散が生じる。これにより、出射される画像の解像度を落とさない範囲でスペックルノイズが低減する。但し、断面形状が楕円形など曲面形状の場合には、光ファイバ間の位置関係が不安定になりやすいので、後述の接着、拘束がより確実になされる必要がある。
光ファイバ22a、22b、22cには、特には限られないが、通常のもの(クラッド径(直径)が125μm)よりも細いシングルモード光ファイバ(例えば、クラッド径が80μm)が好ましく用いられる。クラッド径が80μmのものは、市販されていて容易に入手可能であり、この80μm以下のクラッド径のものがより好ましい。また、光ファイバ22a、22b、22cは、断面形状が真円のものに限られず、例えば、断面が多角形状のものがより好ましく用いられる。クラッドの断面形状が真円ではない場合、コアを伝わるレーザ光がクラッドで反射される際に均等な反射にならないので、レーザ光の入力端と出力端との間で僅かな位相ずれや出射方向の拡散が生じる。これにより、出射される画像の解像度を落とさない範囲でスペックルノイズが低減する。但し、断面形状が楕円形など曲面形状の場合には、光ファイバ間の位置関係が不安定になりやすいので、後述の接着、拘束がより確実になされる必要がある。
図3は、光ファイバケーブル22について説明する図である。また、図4は、光ファイバケーブル22の入力端を固定する固定部材23について説明する図である。
光ファイバケーブル22は、図3(a)に示すように、レーザ光源117〜119からそれぞれ出力されたR、G、B3色のレーザ光を各々別個に伝送する3本の光ファイバ22a、22b、22cを含む。光ファイバ22a、22b、22cとして、ここでは、断面が円形状である場合を例に挙げて説明する。3本の光ファイバ22a、22b、22cは、図3(b)に示すように、当該三本の中心軸に対して等距離で配置されて束ねられている。光ファイバ22a、22b、22cは、伝送を妨げない範囲での折り曲げが可能となっている。
光ファイバケーブル22は、図3(a)に示すように、レーザ光源117〜119からそれぞれ出力されたR、G、B3色のレーザ光を各々別個に伝送する3本の光ファイバ22a、22b、22cを含む。光ファイバ22a、22b、22cとして、ここでは、断面が円形状である場合を例に挙げて説明する。3本の光ファイバ22a、22b、22cは、図3(b)に示すように、当該三本の中心軸に対して等距離で配置されて束ねられている。光ファイバ22a、22b、22cは、伝送を妨げない範囲での折り曲げが可能となっている。
複数波長のレーザ光を重ねて出力する際、出力されたこれら複数のレーザ光の位置関係は、分離やにじみが視認されない範囲であれば良く、これら複数色のレーザ光が厳密に同一位置に重なる必要はない。また、ヘッドアップディスプレイ装置1では、レンズ124によりスクリーン上で得られるビーム幅やコンバイナ13における拡散などに応じて、レーザ光は有限のサイズを持つ。従って、これらが考慮された範囲内で各色のレーザ光が出力されていれば良い。
従って、これら3本の光ファイバ22a、22b、22cは、出力端において厳密に位置合わせがなされて接着又は拘束される必要はないが、3色のレーザ光が単一のレンズ124に入射され、コリメート、集光されてMEMSミラー123の鏡面に入射する必要がある。これらの光ファイバ22a、22b、22cの出力端は、コア間の距離が可能な限り小さくなる配置が好ましく、例えば、環状又は二次元格子状の配置が挙げられる。これらの中で、複数のコア間の最大間隔が最小になるような配置で平行に接着又は拘束されるのがより好ましい。ここでは、3本の光ファイバ22a、22b、22cは、当該3本の重心位置から等しい距離に等間隔(120度間隔)で配置されている。光ファイバ22a、22b、22cのクラッド径がそれぞれ80μmの場合、これら3本の光ファイバ22a、22b、22cのコア(中心)は、それぞれ隣接するコアと80μmの間隔であり、重心位置から80/(√3)μmの距離にある。
光ファイバ22a、22b、22cの入力端側は、図4(a)の平面図及び図4(b)の正面図で示すように、当該入力端から所定の長さが固定部材23に設けられた溝23a、23b、23cに一部又は全て埋め込まれて一列に配列固定される。この配列の間隔は、レーザ光源117〜119によるレーザ光の出射間隔と等間隔である。3本の光ファイバ22a、22b、22cは、固定部材23に樹脂などの接着剤を用いて固定された後に出力端面で切断、研磨されることで、正確な位置に一様な端面で配置されるので、各波長のレーザ光をそれぞれロスなく均等に光ファイバ22a、22b、22cに入射させる。
このとき、光ファイバ22a、22b、22cの入力端面にそれぞれ集光する集光レンズを用いてレーザ光源117〜119で出力されたレーザ光をそれぞれ光ファイバ22a、22b、22cのコアに導く構成であっても良い。集光レンズは、固定部材23上に光ファイバ22a、22b、22cと共に位置合わせがなされて表面実装されることで容易に形成される。また、この場合には、レーザ光源117〜119から出力されたレーザ光は、それぞれ集光レンズの入射面に入射されれば良く、レーザ光と光ファイバ22a、22b、22cのコアの位置とを直接合わせるよりも調整が更に容易となる。
固定部材23には、車載などの使用環境やレーザ光出力に係る温度変化(主に温度上昇)に対して十分な耐熱性がある各種プラスチック樹脂やガラス材が好ましく用いられる。更に、溝23a、23b、23cの形成や端面での切断に係る加工処理を正確且つ容易に行うことの出来るプラスチック樹脂が固定部材23としてより好ましい。
光ファイバ22a、22b、22cは、出力端におけるコアの間隔が、各色の混合に必要な距離以上に開かない範囲において、まとめて又は別個に被覆保護された状態で配線されて良い。即ち、まとめてこれらの光ファイバ22a、22b、22cを互いに隣接させて全体を被覆するのがより好ましく、個別に被覆される場合には、可能な限り被覆層を薄くする。
上述のように、光ファイバにおけるクラッドの断面は、真円形状のものに限られない。例えば、図3(c)に示すように、クラッドの断面形状が方形(正方形)の場合には、当該断面において3本の光ファイバ22a1、22b1、22c1のコアが二等辺三角形の位置関係となるようにこれら3本の光ファイバ22a1、22b1、22c1を配置することが出来る。また、クラッドの断面形状を六角形として複数の光ファイバがハニカム構造となるように配置することも出来る。
以上のように、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置1は、複数の異なる波長(RGB)のレーザ光を各々出力するレーザ光源117〜119と、当該レーザ光源117〜119から出力された複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバ22a〜22cと、複数の光ファイバ22a〜22cからの出力光が入射されてコリメート光を出射する単一のレンズ124と、を備える。これにより、一の光ファイバに合波してから伝送する場合と比較して、広い波長帯のレーザ光を大きく不均一にロスすることなくフレキシブルな経路を介して離隔した位置へ伝送して出力することが出来、出力画像の劣化を防ぐことが出来る。従って、レーザ光源117〜119を含む動作本体部11と、レンズ124を含む投影部12とを適宜な位置関係で配置することが出来る。
また、各波長の光を異なる複数のハーフミラー、プリズムやレンズなどを用いて合波させないので、これら複数の光学系の光軸あわせが不要になり、調整作業を簡略化することが出来る。
また、特殊な構成や組み立て技術を必要としないので、コストアップに繋がらず、容易に量産することが出来る。
また、特に、複数の光ファイバ22a、22b、22cは、入射されたレーザ光の出力側端面において、複数のコア間の距離の最大値が最小になるように配列されるので、効率良くより正確に複数波長のレーザ光を合波させることが出来る。
また、複数の光ファイバ22a、22b、22cは、クラッド径が80μm以下であるので、単純に束ねるだけで容易に各波長のレーザ光ビームを合波、収束させることが出来る。
また、複数の光ファイバ22a、22b、22cは、クラッドの断面が多角形状を有することで、コアを導かれるレーザ光がクラッドで反射される際に均等な反射にならず、レーザ光の入力端と出力端との間で僅かな位相ずれや出射方向の拡散が生じ、出射される画像の解像度を落とさない範囲でスペックルノイズを低減させることが出来る。また、これら複数の光ファイバ22a、22b、22cを容易に拘束して固定しやすい。
また、複数の波長のレーザ光には、RGBの3波長が含まれることで、所望の色の画像を容易に表示させることが出来る。
また、レンズ124からの出力光を反射するMEMSミラー123と、MEMSミラー123による出力光の反射角度を変化させることで、出力光を走査させるミラー駆動回路122とを備えるので、高速且つ正確に出力光を走査させて画像を表示させたりスキャンを行ったりすることが出来る。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、レーザ光として表示に用いられる可視光を出力するディスプレイ装置を例に挙げて説明したが、可視光以外の電磁波、例えば、紫外光や近赤外光を出力することも可能であり、また、赤外光を用いてセンシングなど表示以外の用途に利用することも可能である。
例えば、上記実施の形態では、レーザ光として表示に用いられる可視光を出力するディスプレイ装置を例に挙げて説明したが、可視光以外の電磁波、例えば、紫外光や近赤外光を出力することも可能であり、また、赤外光を用いてセンシングなど表示以外の用途に利用することも可能である。
また、上記実施の形態では、3波長の光を各々別個の光ファイバで伝送したが、3波長以外であっても良い。但し、光ファイバの数が増加するとコア間の最大間隔が増大するので、集光レンズを用いて収束させることがより好ましい。また、予め出力データの画素位置をシフトする補正を行うことで位置合わせを行う周知の技術と併用することも可能である。この場合、光ファイバケーブル22から出力されるRGB3色のレーザ光の位置関係が正確である必要があるので、例えば、予め光ファイバケーブル22の出力端付近及びレンズ124の側面にそれぞれ位置合わせ用の標識を設け、両者の標識位置が一致するように光ファイバケーブル22の出力端を回転させた状態で固定すれば良い。或いは、実際にレーザ光を出射させながら光ファイバケーブル22の出力端を最適な向きに回転調節することが可能であっても良い。
また、上記実施の形態では、車載用のヘッドアップディスプレイ装置1において、レーザ光源117〜119を投影部12から離隔することで、レーザ光源117〜119をダッシュボード上に配置しない場合について説明したが、レーザ光源117〜119と投影部12とが離隔される場合は、これに限られない。ヘッドマウントディスプレイ装置や網膜スキャン型表示装置などのウェアラブル端末に搭載される投影部に対し、レーザ光源を別途机上などに配置させたり、スマートフォンや携帯電話などの小型や薄型の装置において、投影部とレーザ光源とを離隔して配置することでより好ましいサイズ、形状や重量バランスとしたりする場合にも本発明を適用することが出来る。
また、本願発明に係るレーザ光出力装置は、車以外の対象、例えば、医療用途における被検体、例えば、患者の皮膚などに各種情報を表示させる場合に用いられても良い。
また、上記実施の形態では、コリメートレンズの光軸に光ファイバ22a、22b、22cのコアの重心位置が重なるように配置したが、波長による屈折率の違いを考慮してコアの配置を調節しても良い。
また、上記実施の形態では、MEMSミラー123を用いて走査出力を行ったが、走査を行う必要が無い場合には、MEMSミラーを用いる必要はない。また、一次元スキャンなどで高速スキャンが不要の場合などでも、MEMSミラーを用いることで小型軽量化が可能であるが、これに限定するものではない。また、MEMSミラーは、ピエゾ素子を用いるものなど他の方式のものであっても良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、配置や動作などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、配置や動作などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
1 ヘッドアップディスプレイ装置
11 動作本体部
110 CPU
111 メモリ
112 通信部
113 ミラータイミング生成部
114 信号モデム
115 レーザタイミング生成部
116 レーザD/Aコンバータ
117〜119 レーザ光源
12 投影部
121 信号モデム
122 ミラー駆動回路
123 MEMSミラー
124 レンズ
13 コンバイナ
21 信号ケーブル
22 光ファイバケーブル
22a、22b、22c 光ファイバ
22a1、22b1、22c1 光ファイバ
23 固定部材
23a、23b、23c 溝
11 動作本体部
110 CPU
111 メモリ
112 通信部
113 ミラータイミング生成部
114 信号モデム
115 レーザタイミング生成部
116 レーザD/Aコンバータ
117〜119 レーザ光源
12 投影部
121 信号モデム
122 ミラー駆動回路
123 MEMSミラー
124 レンズ
13 コンバイナ
21 信号ケーブル
22 光ファイバケーブル
22a、22b、22c 光ファイバ
22a1、22b1、22c1 光ファイバ
23 固定部材
23a、23b、23c 溝
Claims (6)
- 複数の異なる波長のレーザ光を各々出力するレーザ光源と、
当該レーザ光源から出力された前記複数の波長のレーザ光を各々入力させて伝送する複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバからの出力光が入射される単一のコリメートレンズと、
を備えることを特徴とするレーザ光出力装置。 - 前記複数の光ファイバは、入射された前記レーザ光の出力側端面において、複数のコア間の距離の最大値が最小になるように配列されることを特徴とする請求項1記載のレーザ光出力装置。
- 前記複数の光ファイバは、クラッド径が80μm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のレーザ光出力装置。
- 前記複数の光ファイバは、クラッドの断面が多角形状を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のレーザ光出力装置。
- 前記複数の波長のレーザ光には、RGBの3波長が含まれることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のレーザ光出力装置。
- 前記コリメートレンズからの出力光を反射する反射部と、
前記反射部による前記出力光の反射角度を変化させることで、前記出力光を走査させる反射駆動部と
を備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のレーザ光出力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014222241A JP2016090684A (ja) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | レーザ光出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014222241A JP2016090684A (ja) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | レーザ光出力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016090684A true JP2016090684A (ja) | 2016-05-23 |
Family
ID=56016132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014222241A Pending JP2016090684A (ja) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | レーザ光出力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016090684A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180064266A (ko) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 광주과학기술원 | 헤드업 디스플레이용 레이저 광원장치 및 이를 이용한 헤드업 디스플레이 시스템 |
JP2018118702A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | トヨタ車体株式会社 | 車両のヘッドアップディスプレイ |
CN110333599A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-10-15 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种扫描显示模组 |
WO2020180527A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Ir illumination module for mems-based eye tracking |
US10838489B2 (en) | 2019-03-04 | 2020-11-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | IR illumination module for MEMS-based eye tracking |
US11624906B2 (en) | 2019-03-04 | 2023-04-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | IR illumination module for MEMS-based eye tracking |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565512A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of multicore fiber |
JPH06324321A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-11-25 | Access:Kk | 画像表示装置 |
JP2005140803A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Citras Computer:Kk | 導光素子および導光板 |
JP2008216506A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光源装置 |
JP2010237238A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seiki Co Ltd | 表示装置 |
US20130176407A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Reald Inc. | Beam scanned display apparatus and method thereof |
WO2014104203A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | シチズンホールディングス株式会社 | 投影装置 |
-
2014
- 2014-10-31 JP JP2014222241A patent/JP2016090684A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565512A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of multicore fiber |
JPH06324321A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-11-25 | Access:Kk | 画像表示装置 |
JP2005140803A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Citras Computer:Kk | 導光素子および導光板 |
JP2008216506A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光源装置 |
JP2010237238A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seiki Co Ltd | 表示装置 |
US20130176407A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Reald Inc. | Beam scanned display apparatus and method thereof |
WO2014104203A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | シチズンホールディングス株式会社 | 投影装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180064266A (ko) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 광주과학기술원 | 헤드업 디스플레이용 레이저 광원장치 및 이를 이용한 헤드업 디스플레이 시스템 |
KR101997660B1 (ko) | 2016-12-05 | 2019-10-01 | 광주과학기술원 | 헤드업 디스플레이용 레이저 광원장치 및 이를 이용한 헤드업 디스플레이 시스템 |
JP2018118702A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | トヨタ車体株式会社 | 車両のヘッドアップディスプレイ |
WO2020180527A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Ir illumination module for mems-based eye tracking |
US10832052B2 (en) | 2019-03-04 | 2020-11-10 | Microsoft Technology Licensing, Llc | IR illumination module for MEMS-based eye tracking |
US10838489B2 (en) | 2019-03-04 | 2020-11-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | IR illumination module for MEMS-based eye tracking |
US11624906B2 (en) | 2019-03-04 | 2023-04-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | IR illumination module for MEMS-based eye tracking |
CN110333599A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-10-15 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种扫描显示模组 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016090684A (ja) | レーザ光出力装置 | |
US10281725B2 (en) | Light flux diameter expanding element and image display device | |
US10056020B2 (en) | Waveguide display with two-dimensional scanner | |
US8570242B2 (en) | Image displaying method for a head-mounted type display unit | |
US9823553B2 (en) | Optical device and image display apparatus | |
US7595933B2 (en) | Head mounted display system | |
EP2421276B1 (en) | Display apparatus | |
CN108681065B (zh) | 超高分辨率扫描光纤显示器 | |
US9182600B2 (en) | Image display apparatus and head-mounted display | |
CN104834092A (zh) | 图像显示装置和显示设备 | |
US9170422B2 (en) | Image display apparatus and head-mounted display | |
JP2015194549A (ja) | 光学デバイス、画像投影装置及び電子機器 | |
CN105116547A (zh) | 一种头戴式显示装置 | |
JP2015194550A (ja) | 光学デバイス、画像投影装置及び電子機器 | |
US11109000B2 (en) | Laser projection device and laser projection system | |
JP5751315B2 (ja) | 頭部装着型ディスプレイにおける画像表示方法 | |
CN112513718A (zh) | 用于rgb照明器的方法和系统 | |
JP5370071B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2017058388A (ja) | 虚像表示装置 | |
JP2011158679A (ja) | 画像表示用合波装置及びそれを備えた網膜走査型画像表示装置 | |
JP5983703B2 (ja) | 頭部装着型ディスプレイにおける画像表示方法 | |
JP6500722B2 (ja) | 発光装置 | |
WO2023057681A1 (en) | Waveguide arrangement | |
JP2024521067A (ja) | 干渉パターンを減少させるための光導波路装置 | |
CN118076832A (zh) | 改进的光波导布置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180227 |