JP7105498B2 - 光導波路型合波器、光源モジュール、二次元光ビーム走査装置及び光ビーム走査型映像投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、光導波路型合波器、光源モジュール、二次元光ビーム走査装置及び光ビーム走査型映像投影装置に関するものであり、例えば、合波器を構成する分岐型光導波路における光ビーム強度の損失を少なくして小型化が可能で、かつ構成が単純な、光導波路型合波器及び光ビーム走査型映像投影装置を提供する。

従来、複数のレーザビーム等の光ビームを合波し、一つのビームとして放射する装置として、様々な形の光ビーム合波装置が知られている。その中で、光ファイバや光導波路を用いるものは、小型化が可能である（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）、引用文献１乃至引用文献３に示されているように、３本の光ビームを合波する方法として、光出射端近傍で、それぞれの光ファイバや光導波路をまとめて近接させる方法が知られている。

図１１は、本発明者が提案した２次元光ビーム走査装置の一例の概略斜視図であり、可動ミラー部６１を形成した基板６０に光導波路型光合波器５０を設け、この光導波路型光合波器５０に青色半導体レーザチップ５１、緑色半導体レーザチップ５２及び赤色半導体レーザチップ５３を結合させれば良い。可動ミラー部６１が小型化されているので、光ビームを発生する光源と一体化した場合にも、一体化後の全体のサイズも小さくできる。特に、光ビームが半導体レーザチップや光導波路型光合波器から出射する光源の場合、それらの半導体レーザチップや光導波路型光合波器は、Ｓｉ基板や金属プレート基板の上に形成すれば良いので、これら基板上に光源と２次元光走査ミラー装置を形成することによって、一体化後の全体のサイズも小さくできる効果がある。

この２次元光ビーム走査装置と、電磁コイル７０に２次元光走査信号を印加して光源から出射された出射光を２次元的に走査する２次元走査制御部を設け、走査された出射光を被投影面に投影する画像形成部とを組み合わせることによって、例えば、眼鏡型網膜走査ディスプレイが得られる。

特開２０１６－１１８７５０号公報 特開２０１９－２０６１８号公報 特開２０１９－３５８７６号公報

勝山俊夫，中尾慧，小川浩輔，辻野謙太，高畑滉平, "白色光源用レーザーコンバイナー", レーザー研究, Ｖｏｌ.４２, Ｎｏ.７, ５５６－５６０ （２０１４．７）

しかし、特許文献１乃至特許文献３に記載された発明では、光ファイバや光導波路を出射端で束ねているため、合波された出射ビームは、1点から出るのではなく、光ファイバや光導波路それぞれの出射端から別々に出射することになる。このことは、例えば、出射ビームを２次元的に走査して、映像をスクリーン等に投影するとき、投影された映像のボケを生じさせる欠点がある。

そのため、特許文献３では、出射端間の間隔を１５μｍ以下に近接させることによって、極力映像のボケを少なくする構成を提供しているが、高精細の映像生成には適用できない欠点がある。

一方、光導波路型合波器の場合、例えば２本の光導波路を、単に隣接するのではなく、１本に合流させて光導波路を１本にし、合波させる方法（Ｙ型合波器）が広く知られている（例えば、非特許文献１参照）。この方法は単純であるが、基本モードのみ伝搬できる光導波路を用いた場合、光ビームを１本にするとき、原理的に、合波部分で光の漏れが生じ、合波された光ビームのパワーは、３ｄＢダウン（１／２になる）することが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

この合波光を用いた映像生成の場合、不要な光干渉やスペックルノイズを生じさせないようにするため、光導波路は、基本モードを伝搬するものが使われるのが通常であり、３ｄＢダウンする合波器は、光効率の点で致命的な欠点になる。本発明は、上述の特許文献１乃至特許文献３での問題点と、Ｙ型合波器の問題点を解消し、小型化が可能で、かつ構成が単純な、高効率光導波路型合波器を提供する。

一つの態様では、光導波路型合波器は、複数の光導波路と、出射端面側で前記複数の光導波路を伝搬した光ビームが合波されながら１本の光導波路となる領域とを有し、前記領域の前記出射端面が前記光導波路を伝搬する光ビームが、前記光導波路から外部に漏れ出す全体の漏れ光の１０％～９０％の長手方向の範囲内に存在する。

他の態様では、光源モジュールは、上述の光導波路型合波器と、前記光導波路型合波器に前記光ビームを入射する複数の光源とを有する。

さらに、他の態様では、二次元光ビーム走査装置は、上述の光源モジュールと、前記光源モジュールからの合波光を２次元走査する２次元光走査ミラー装置とを有する。

さらに、他の態様では、光ビーム走査型映像投影装置は、上述の二次元光ビーム走査装置と、前記２次元光走査ミラー装置により走査された合波光を被投影面に投影する画像形成部とを有する。

一つの側面として、光導波路型合波器、光源モジュール、二次元光ビーム走査装置及び光ビーム走査型映像投影装置において、構成が簡単で作製が容易な光導波路型合波器が得られる。また、光導波路型合波器の合波器を構成する分岐型光導波路における光ビーム強度の損失を少なくして小型化が可能で、かつ構成が単純な、光導波路型合波器及び光ビーム走査型映像投影装置を提供する。

本発明の実施の形態の光導波路型合波器の説明図である。 Ｙ型光合波器における漏れ光の説明図である。 本発明の実施の形態における合波原理の説明図である。 本発明の実施の形態におけるビーム拡がりの範囲の説明図である。 本発明の実施例１の光導波路型合波器の説明図である。 本発明の実施例２の光導波路型合波器の説明図である。 本発明の実施例３の光導波路型合波器の説明図である。 本発明の実施例４の光導波路型合波器の説明図である。 本発明の実施例５の光導波路型合波器の説明図である。 本発明の実施例６の光導波路型合波器の説明図である。 従来の２次元光ビーム走査装置の一例の概略的斜視図である。

ここで、図１乃至図４を参照して、本発明の実施の形態の光導波路型合波器を説明する。図１は本発明の実施の形態の光導波路型合波器の説明図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は入射端面側の断面図である。なお、ここでは、光源２１～２３を加えて光源モジュールとして説明する。本発明の実施の形態の光導波路型合波器は複数の光導波路１３～１５と、出射端面側で複数の光導波路１３～１５を伝搬した光ビームが合波される光合波領域１７とを有する。ここで、出射端面が無い場合、複数の光導波路１３～１５を伝搬する光ビームは、互いの光導波路間隔が徐々に狭くなることによって、光導波路１３～１５内に閉じ込められていた光ビームが、徐々に光導波路から外側に漏れ出し、最終的には、３本の光導波路が完全に１本になって、光導波路に閉じ込められた状態で、外へ漏れずに、安定に光導波路を伝搬するようになる。しかし、３本の光導波路を伝搬する光ビームが、安定に１本の光導波路を伝搬する前に、光導波路１３～１５から外部に漏れ出す全体の漏れ光の１０％～９０％の範囲内に出射端面を設け、漏れ出し始めた長手方向位置と出射端との範囲を光合波領域１７とする。

図１（ｂ）に示すように、各光導波路１３～１５は、コア（１３～１５）とそれを取り巻く下部クラッド郎１２及び上部クラッド層１６からなる。コアの屈折率が、クラッドの屈折率より高いことによる全反射によって、光導波路１３～１５のコアに閉じ込められて、光が伝搬する。なお、光導波路１３～１５のコアの断面は、正方形や円形であることが望ましいが、もちろん、断面が長方形や楕円等でも良い。これらの場合、コアの高さは、コアの幅と異なる。

図２はＹ型光合波器における漏れ光の説明図である。基板１上に設けた光導波路２，３に光入射端４，５から、合波する光を入射する。光入射は、光入射端４，５に、直接半導体レーザやＬＥＤ等の光源を対向させて配置して光を入射させても良く、或いは、レンズを介しても良く、先球光ファイバ等から入射しても良い。

入射した光は、光導波路２，３でそれぞれ導波され、光合波領域６に達し、ここで合波されて、光出射端７がある場合は、この光出射端７から外部空間に向かって放射される。伝搬する光が基本モード光の場合、光合波領域６で、Ｙ型光合波器特有の光導波路以外への漏れ光が生じ、光導波路内を伝搬する光のパワーが大幅に減少する。

即ち、光導波路２，３を伝搬する光ビームは、互いの光導波路間隔が徐々に狭くなることによって、光導波路２，３内に閉じ込められていた光ビームが、徐々に光導波路２，３から外側に漏れ出し、最終的には、２本の光導波路２，３が完全に１本になって、光導波路２，３に閉じ込められた状態で、外へ漏れずに、安定に光導波路を伝搬するようになる。しかし、２本の光導波路２，３を伝搬する光ビームが、安定に伝搬する光ビーム９として安定に１本の光導波路を伝搬する前に、光導波路２，３から外部に漏れ出す。図における符号１０は全体の漏れ光である。図２で、漏れ光のうち、一点鎖線で囲まれた領域が、漏れ光が０％から１００％の領域であり、点線で囲まれた領域が、１０％から９０％の領域である。

ただ、図３に示すように、光出射端７を光導波路２，３が交わる領域に近づけることによって、漏れ光も、導波路内を伝搬する光も、同等に放射光８として外部に向かって放射される。このため、放射される放射光８は、狭い領域から、外部に向かって放射されるため、Ｙ型光合波器特有の光損失は、実質的にないことになる。具体的には、全体の漏れ光の１０％～９０％の範囲内に出射端面７を設け、漏れ出し始めた長手方向位置と出射端面７との範囲を光合波領域６とする。

ここで重要なことは、漏れ光の位相と本来光導波路２，３を伝搬する光の位相は、ほぼ同じため、漏れ光と光導波路２，３内を伝搬した光との不要な干渉やスペックルノイズは生じず、光品質の優れた光放射が得られる。なお、ここでは、伝搬する光が基本モード光の場合について記述したが、基本モードより高次のモードについても、モード番号が小さい場合は、同じように、漏れ光と光導波路２，３内を伝搬した光との不要な干渉やスペックルノイズは生じない。したがって、基本モードの伝搬が最大成分となれば、基本モードより高次のモードについても、モード番号が小さい光が伝搬する場合も同じ構成が適用できる。

光合波領域６は、光導波路２，３がまとめられる領域であり、光入射端４，５から入射した光が、隣の光導波路２，３に徐々に乗り移り始めると、同時に、光導波のコアの外に漏れ光として放射が始まり、その漏れ光が全漏れ光の１０％になる合波器の長手方向の位置と光出射端８の間の領域である。なお、光出射端８は、漏れ光が全漏れ光の９０％になる前の長手方向位置に形成する。具体的には、光合波領域６の長さｈは、光導波のコアの外に漏れ光として放射が始まり、その漏れ光が全漏れ光の１０％になる合波器の長手方向の位置と光出射端との距離で定義される。ｈは小さい方が良いが、漏れ光と本来伝搬するべき光との位相差が大きくならない範囲であれば良い。具体的には、ｈは３００μｍ以下、より好適には２００μｍ以下であれば、位相差の影響が少ないことが確認されている。

また、光合波領域６から出射される放射光の光出射端での拡がりｄは、点光源とみなせるのが最も望ましく、小さい方が良いが、望ましい値は、１５ μｍ以下である。なお、放射光の光出射端での拡がりｄは、図４に示すように、光パワー分布の半値全幅で定義する。

光導波路１３～１５のコア径は同じでも良いが、図１に示すように、波長の異なる光を３本の光導波路１３～１５に入射する場合は、各光導波路１３～１５で波長に応じた基本モードを伝搬するように、その径を互いに異なるようにすると良い。但し、基本モードの次の高次モード程度が伝搬できる径であっても、高次モードは、短距離で減衰するため、多数のモードを伝搬させることが無ければ、実質的に、基本モードが伝搬する光導波路にすることができる。この場合、最も早く外部に漏れた光は、出射端面において、最も大きく拡がるため、光合波領域１７の長さは、この最も早く、光が外部に漏れ出す光導波路で定義される。

或いは、光導波路１３～１５のコア径を徐々に入射側から細くなるようにしても良く、光出射端の径は、光入射端よりも小さくなっても良い。この場合、光導波路１３～１５のコア径が導波路全長にわたって変わらない場合に比べて、均質な出射光ビームが得られる。

光導波路１３～１５の数は任意であるが、３本の光導波路１３～１５とした場合、３本の光導波路１３～１５のそれぞれに赤色、緑色、青色の光ビームを入射することによって、光の３原色の光導波路型合波器が得られる。

また、光導波路の数は４本以上であっても良く、その場合には、例えば、光の３原色の赤色、緑色、青色以外に、赤外光、紫外光或いは黄色が伝搬するもう一つの光導波路を加えて、光出射端の付近で、光導波路を合わせれば良い。

なお、光入射端は全て同じ端面に形成されていなくても良く、光導波路は、光を直角に曲げる曲げ導波路を設ければ良い。この場合、曲げ損失が生じ、合波効率は少し悪くなるが、入射光による迷光の影響は低減することができる。

光源モジュールを形成するためには、図１（ａ）に示すように、光導波路型合波器に光ビームを入射する複数の光源２１～２３を組み合わせれば良い。この場合の光源２１～２３としては半導体レーザが典型的なものであるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）でも良い。また、複数の光源２１～２３と光合波器の複数の光導波路１３～１５の入射端との間にレンズを設けても良い。また、光源２１～２３の代わりに、光ファイバ出射端を光源の位置に設置して、光ファイバからの出射光を光導波路１３～１５に導く光源装置としても良い。

二次元光ビーム走査装置を形成するためには、図１１に示した２次元光走査装置における光合波器を上述の光導波路型合波器と組み合わせれば良い。さらに、映像投影装置を形成するためには、上述の２次元走査装置と、電磁コイル７０に２次元光走査信号を印加して光源から出射された出射光を２次元的に走査する２次元走査制御部と、走査された出射光を被投影面に投影する画像形成部とを組み合わせれば良い。なお、映像投影装置としては、眼鏡型網膜走査ディスプレイが典型的なものである。

次に、図５を参照して、本発明の実施例１の光導波路型合波器を説明する。図５は本発明の実施例１の光導波路型合波器の説明図であり、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は入射端面側の断面図である。なお、ここでは、光源４１～４３を加えて光源モジュールとして説明する。図５（ａ）に示すように、本発明の実施例１の光導波路型光合波器は、波長の異なる複数の光源４１～４３からの光を入射する複数のコア幅が２μｍの光導波路３３～３５を有し、光導波路３３～３５を伝搬した光を合波する光合波器部３７で合波された光を出射端面から出射する。

図５（ａ）に示すように、赤色半導体レーザチップ（４１）からの光ビームを光導波路３３に入力し、緑色半導体レーザチップ（４２）からの光ビームを光導波路３４に入力し、青色半導体レーザチップ（４３）からの光ビームを光導波路３５に入力する。

図４（ｂ）に示すように、各光導波路は、厚さが１ｍｍで(１００)面のＳｉ基板３１上に設けた厚さが２０μｍのＳｉＯ_２層３２を下部クラッド層とし、ＳｉＯ_２層３２上に設けたＧｅドープＳｉＯ_２ガラスをエッチングして幅×高さが２μｍ×２μｍのコア層を形成し、コア層上にコア層上における厚さが９μｍのＳｉＯ_２層からなる上部クラッド層３６（ＳｉＯ_２層２２上での厚さは１１μｍとなる）を設ける。この場合のコア層とクラッド層との屈折率差は０．５％になる。

光合波器全体の長さは２０００μｍであり、幅は３００μｍとする。また、光導波路３３～３５の入射端の間隔は１００μｍである。光導波路型合波器の外の雰囲気は空気であり、光合波領域３７の長さは１４０μｍである。

ここで、光導波路３３に入射する光の波長は６３８ｎｍ（赤）、光導波路３４に入射する光の波長は波長５２０ｎｍ（緑）とし、光導波路３５に入射する光の波長は４５０ｎｍ（青）とする。なお、光入射方法としては、間隔１０μｍに配置した光源４１～４３を介して光入射する。この時、合波した光の出射端からの放射光及び横方向放射全角は夫々、８ｄｅｇ (３色平均)、縦方向放射全角は５ｄｅｇ(３色平均)、合波効率は９０％（３色平均）である。なお、実施例１では、光導波路３３に赤色光、光導波路３４に緑色光、光導波路３５に青色光を入射したが、当然、光導波路３３に青色光、光導波路３４に赤色光、光導波路３５に緑色光を入射しても良く、その他の組み合わせでも同じ効果が得られるのはもちろんである。この様な他の組み合わせは、以下に述べる実施例でも同様である。

次に、図６を参照して、本発明の実施例２の光導波路型合波器を説明する。図６は本発明の実施例２の光導波路型合波器の平面図であり、図６（ｂ）は入射端面側の断面図である。なお、ここでも、光源４１～４３を加えて光源モジュールとして説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本発明の実施例２の光導波路型光合波器は、上記の実施例１における複数の光導波路３３～３５の幅を変えたものであり、その他の構成は上記の実施例１と同様である。

６３８ｎｍ（赤）の光を導波する光導波路３３のコア幅は２．２μｍ、５２０ｎｍ（緑）の光を導波する光導波路３４のコア幅は１．９μｍ、４５０ｎｍ（青）の光を導波する光導波路３５のコア幅は１．７μｍである。全ての光導波路３３～３５のコアの高さは２μｍで長手方向で変化せず、合波した光の出射端のコアの幅と高さは２μｍ×２μｍである。また、光導波路型合波器全体の長さは２０００μｍ、幅は３００μｍであり、光導波路３３～３５の入射端の間隔は１００μｍで、光合波領域３７の長さは１２０μｍである。合波した光の出射端からの放射光及び横方向放射全角は夫々、８ｄｅｇ (３色平均)、縦方向放射全角は５ｄｅｇ(３色平均)、合波効率は９０％（３色平均）である。

この実施例２においては、３本の光導波路３３～３５のコアの幅は、それぞれを伝搬する光が基本モードとして伝搬するように最適化しており、高次モードが励起されにくい構造になっている。このため、出射光において不要なモード間干渉が生じない。

次に、図７を参照して、本発明の実施例３の光導波路型合波器を説明する。図７は本発明の実施例３の光導波路型合波器の平面図であり、図７（ｂ）は入射端面側の断面図である。なお、ここでも、光源４１～４３を加えて光源モジュールとして説明する。図７（ａ）に示すように、光導波路３３～３５の幅のテーパ状に変更したものである。３本の光導波路３３～３５の光入射端でのコア幅及び高さは全て同じ２μｍ×２μｍであり、合波した光の出射端のコアの幅及び高さを０．３μｍ×２μｍにしたものである。なお、光合波器部分３７の長さは１８０μｍであり、その他の構成は上記の実施例１と同じである。

ここで、光導波路２３に入射する光の波長は６３８ｎｍ（赤）、光導波路２４に入射する光の波長は波長５２０ｎｍ（緑）とし、光導波路２５に入射する光の波長は４５０ｎｍ（青）とする。なお、光入射方法としては、間隔１００μｍに配置した光源３１～３３を介して光入射する。この時、合波した光の出射端からの放射光及び横方向放射全角は夫々、７ｄｅｇ (３色平均)、縦方向放射全角は４ｄｅｇ(３色平均)、合波効率は９０％（３色平均）である。

次に、図８を参照して、本発明の実施例４の光導波路型合波器を説明する。図８は本発明の実施例４の光導波路型合波器の平面図であり、図８（ｂ）は入射端面側の断面図である。なお、ここでは光源となる先球ファイバ４４～４７を加えて光源モジュールとして説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本発明の実施例１の光導波路型光合波における複数の光導波路３３～３５に赤外線導波用の光導波路３８を加えたものであり、その他の構成は上記の実施例１と同様である。

図８（ａ）に示すように、本発明の実施例４の光導波路型光合波器は、波長の異なる複数の先球ファイバ４４～４７からの光を入射するコア幅が２μｍの光導波路３３～３５とアコア幅が４μｍの光導波路３８を設けたもので、光導波路３３～３５，３８を伝搬した光を合波する光合波器部３７で合波された光を出射端面から出射する。

図８（ａ）に示すように、先球ファイバ４４からの波長６３８ｎｍの光ビームを光導波路３３に入力し、先球ファイバ４５からの波長５２０ｎｍの光ビームを光導波路３４に入力し、先球ファイバ４６からの波長４５０ｎｍの光ビームを光導波路３５に入力し、先球ファイバ４７からの波長１５５０ｎｍの光ビームを光導波路３８に入力する。

光合波器全体の長さは５０００μｍであり、幅は７００μｍとする。また、光導波路３３～３５，３８の入射端の間隔は１３０μｍである。光導波路型合波器の外の雰囲気は空気であり、光合波領域３７の長さは３００μであり、光入射方法としては、間隔１３０μｍの光入射端に４本の先球光ファイバ４４～４７を介して光入射する。合波した光の出射端からの放射光における横方向放射全角は９ ｄｅｇ（４色平均）であり、 縦方向放射全角は６ｄｅｇ.（４色平均）であり、合波効率は８０％（４色平均）である。

次に、図９を参照して、本発明の実施例５の光導波路型合波器を説明するが、実施例１における光源の配置を変更したものである。図９は本発明の実施例５の光導波路型合波器の説明図であり、ここでは光源４１～４３を加えて光源モジュールとして説明する。図９に示すように、光源４１を２１基板の一方の長辺に配置し、光源４３を基板２１の他方の長辺に配置している。そのため、光導波路３３，３５の途中で直角に曲げる構造になっている。曲げる部分にＧａを用いた収束イオンビーム法を用いたエッチングにより、深さ３０μｍの深掘りトレンチを形成し、導波した光が、トレンチ側壁で全反射するようにする。この様に、導波路型反射鏡を用いているが、曲率半径の小さい曲がり導波路を用いても良い。

実施例５における合波した光の出射端からの放射光：横方向放射全角は８ｄｅｇ. (３色平均) 、縦方向放射全角は５ｄｅｇ. (３色平均)であり、合波効率は７０％（(３色平均)となり、合波効率は少し悪くなっている。これは、曲げ損失が生るためであるが入射光による迷光の影響は低減することができる。このように、本発明の実施例５においては、光源４１，４３を基板２１の長辺に配置しているので、光源モジュールを構成した場合に、光源モジュールの長さを短くすることができる。

次に、図１０を参照して、本発明の実施例６の光導波路型光結合器を説明する。図１０は本発明の実施例６の光導波路型光合波器の説明図であり、ここでも、発明を理解しやすいように光源を加えて光源モジュールとして図示している。図１０に示すように、全ての光源４１～４３を基板３１の一方の長辺に配置している。ここでも光導波路３３～３５の途中で直角に曲げるために、導波路型反射鏡を用いているが、曲率半径の小さい曲がり導波路を用いても良い。

実施例における合波した光の出射端からの放射光：横方向放射全角は８ｄｅｇ. (３色平均) 、縦方向放射全角は５ｄｅｇ. (３色平均)であり、合波効率は７０％（(３色平均)となり、合波効率は少し悪くなっている。これは、曲げ損失が生るためであるが入射光による迷光の影響は低減することができる。このように、本発明の実施例６においては、光源４１～４３を基板３１の一方の長辺に配置しているので、光源モジュールを構成した場合に、光源モジュールの幅を短くすることができる。

次に、本発明の実施例８の２次元光ビーム走査装置を説明するが、光導波路型合波器の構成が異なるだけで、基本的構成は図１１に示した従来の２次元光ビーム走査装置と同じであるので、図１１を借用して説明する。本発明の実施例７の２次元光ビーム走査装置は、図１１の２次元光ビーム光走査装置における光導波路型合波器５０を上述の実施例１に示した光導波路型合波器に置き換えたものである。なお、この光導波路型合波器は、実施例２乃至実施例６に示した光導波路型合波器に置き換えても良い。

１ 基板
２，３ 光導波路
４，５ 光入射端面
６ 光合波領域
７ 光出射端面
８ 放射光
９ 安定に伝搬する光ビーム
１０ 全体の漏れ光
１１，３１ 基板
１２，３２ 下部クラッド層
１３～１５，３３～３５，３８ 光導波路
１６，３６ 上部クラッド層
１７，３７ 光合波領域
２１～２３，４１～４３ 光源
４４～４７ 先球ファイバ
５０ 光導波路型合波器
５１ 青色半導体レーザチップ
５２ 緑色半導体レーザチップ
５３ 赤色半導体レーザチップ
６０ 基板
６１ 可動ミラー部
７０ 電磁コイル

Claims (13)

1. 基本モードの伝搬が最大成分となる複数の入射側光導波路と、
   出射端面側で、前記複数の入射側光導波路を伝搬した光ビームが合波されながら、前記複数の入射側光導波路が１本の出射側光導波路に合体する領域であり、前記複数の入射側光導波路及び１本の出射側光導波路を伝搬する光ビームが前記複数の入射側光導波路及び１本の出射側光導波路から漏れ光として外部に漏れ出す範囲内で、且つ当該漏れ光が全体の漏れ光の１０％～９０％の長手方向の範囲内に、前記出射端面が存在する光合波領域とを有し、
   前記複数の入射側光導波路及び前記１本の出射側光導波路は、クラッド領域で囲まれたコアでそれぞれ構成され、
   前記漏れ光が前記全体の漏れ光の１０％になる前記長手方向の位置から前記出射端面までの前記光合波領域の長さが３００μm以下であり、
   前記長手方向は前記光合波領域を前記光ビームが伝搬する方向である、光導波路型合波器。
2. 前記複数の入射側光導波路のコアの幅及び高さの少なくとも一方が前記複数の入射側光導波路の光入射端面側から前記出射端面に向かって徐々に減少する請求項１に記載の光導波路型合波器。
3. 前記複数の入射側光導波路のコア幅及び高さの少なくとも一方が、互いに異なる請求項１または２に記載の光導波路型合波器。
4. 前記複数の入射側光導波路の数が３本である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光導波路型合波器。
5. 前記３本の入射側光導波路は、赤色光を導波する第1の入射側光導波路、緑色光を導波する第２の入射側光導波路及び青色光を導波する第３の入射側光導波路である請求項４に記載の光導波路型合波器。
6. 前記複数の入射側光導波路の数が４本以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光導波路型合波器。
7. 前記クラッド領域より前記コアの屈折率が高く、
   前記光合波領域の長さが、２００μｍ以下である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光導波路型合波器。
8. 前記光合波領域から出射される合波光の前記出射端面での光パワー分布の半値全幅が１５μｍ以下である請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光導波路型合波器。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の光導波路型合波器と、
   前記光導波路型合波器に前記光ビームを入射する複数の光源と
   を有する光源モジュール。
10. 前記複数の光源と前記光導波路型合波器の前記複数の入射側光導波路との間にレンズを設けた請求項９に記載の光源モジュール。
11. 前記複数の光源が、複数の光ファイバから出射される光源である請求項９または請求項１０に記載の光源モジュール。
12. 請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光源モジュールと、
    前記光源モジュールからの合波光を２次元走査する２次元光走査ミラー装置と
    を有する二次元光ビーム走査装置。
13. 請求項１２に記載の２次元光走査装置と、
    前記２次元光走査ミラー装置により走査された前記合波光を被投影面に投影する画像形成部と
    を有する光ビーム走査型映像投影装置。

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