JPH10253809A - Optical mixing device, light source module and color image display device, and manufacture of the optical mixing device - Google Patents

Optical mixing device, light source module and color image display device, and manufacture of the optical mixing device

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Publication number
JPH10253809A
JPH10253809A JP7917897A JP7917897A JPH10253809A JP H10253809 A JPH10253809 A JP H10253809A JP 7917897 A JP7917897 A JP 7917897A JP 7917897 A JP7917897 A JP 7917897A JP H10253809 A JPH10253809 A JP H10253809A
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JP
Japan
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light
incident
light source
beam splitter
mixing device
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Application number
JP7917897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Totani
浩巳 戸谷
Hiroshi Goto
博史 後藤
Masaaki Ikeda
正哲 池田
Koji Sano
浩二 佐野
Minoru Sakata
稔 坂田
Toshiyuki Takahashi
敏幸 高橋
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical mixing device having relatively simple constitution and ensuring suitability for mass production. SOLUTION: Semi-transmission layers 3, 5 and 7 are formed so as to reflect light incident on planes 3a, 5a and 7a, and transmit light incident on planes 3b, 5b and 7b. Also, light transmission layers 4, 6 and 8 having incident planes 4a, 6a and 8a having an angle of 45 degrees with the planes 3a, 5a and 7a of the semi-transmission layers 3, 5 and 7 are formed among the layers 3, 5 and 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】この発明は,波長の異なる複数の光を混合
して出力する光混合装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light mixing device for mixing and outputting a plurality of lights having different wavelengths and a method for manufacturing the same.

【0002】また,この発明は,そのような光混合装置
を用いたカラー画像表示装置および光混合装置を構成す
る光源モジュールに関する。
[0002] The present invention also relates to a color image display device using such a light mixing device and a light source module constituting the light mixing device.

【0003】[0003]

【発明の背景】複数の光源から出射される光を混合して
出力する場合,光源からの出射光路上にハーフミラーを
配置した光混合装置を利用するのが一般的である。
BACKGROUND OF THE INVENTION When mixing and outputting light emitted from a plurality of light sources, it is common to use a light mixing device in which a half mirror is arranged on an optical path of light emitted from the light source.

【0004】このような光混合装置では,複数の光学部
品を用いており光軸調整が煩雑となる。とくに光混合装
置に用いられる各光学部品はその取り付け位置に非常に
高い精度が要求される。
In such a light mixing device, a plurality of optical parts are used, so that the optical axis adjustment becomes complicated. In particular, each of the optical components used in the light mixing device requires extremely high precision in its mounting position.

【0005】また,光源の出射光レベルを調整しようと
すると光混合装置に含まれるハーフミラーに照射する前
にビーム・スプリッタを用いて出射光の一部を抽出し,
抽出した一部の光を受光素子を用いて検出し,光源にフ
ィードバックしなければならない。このために光混合装
置の小型化は比較的困難である。さらにこのような光混
合装置は大量生産に向かず,製造コストを下げることが
難しい。
In order to adjust the level of the emitted light from the light source, a part of the emitted light is extracted using a beam splitter before irradiating a half mirror included in the light mixing device.
Some of the extracted light must be detected using a light receiving element and fed back to the light source. For this reason, it is relatively difficult to reduce the size of the light mixing device. Further, such a light mixing device is not suitable for mass production, and it is difficult to reduce the manufacturing cost.

【0006】[0006]

【発明の開示】この発明は,比較的構成が簡略で光軸調
整が簡単な光混合装置を提供することを目的とする。ま
た,この発明は,そのような光混合装置を製造するため
の方法を提供することを目的とする。さらにこの発明
は,そのような光混合装置を利用したカラー画像表示装
置を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light mixing device having a relatively simple configuration and easy optical axis adjustment. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a light mixing device. Another object of the present invention is to provide a color image display device using such a light mixing device.

【0007】第1の発明による光混合装置は,入射する
光を反射する面を有する反射層,両面ともが上記反射層
の反射面と平行であり,この両面のうち一の面に入射し
た光を反射し,他の面に入射した光を透過する半透過層
および上記反射層の反射面と45度の角度をなす入射面を
有し,上記反射層と上記半透過層との間に設けられた光
透過層を備えていることを特徴とする。
The light mixing device according to the first invention has a reflection layer having a surface for reflecting incident light, both surfaces of which are parallel to the reflection surface of the reflection layer, and light incident on one of the two surfaces. A semi-transmissive layer that reflects light and transmits light incident on another surface, and an incident surface that forms an angle of 45 degrees with the reflective surface of the reflective layer, and is provided between the reflective layer and the semi-transmissive layer. A light transmitting layer provided.

【0008】第1の発明による光混合装置を利用する場
合には,上記光透過層の入射面に対して垂直に入射し,
かつ上記反射層の一の面に入射する第1の光を出射す
る。また,この第1の光に平行で,かつ上記半透過層の
一の面に入射する第2の光を出射する。
In the case where the light mixing device according to the first invention is used, the light is perpendicularly incident on the incident surface of the light transmitting layer,
In addition, the first light incident on one surface of the reflection layer is emitted. In addition, a second light which is parallel to the first light and is incident on one surface of the semi-transmissive layer is emitted.

【0009】第1の光は,上記光透過層の入射面に垂直
に入射すると上記光透過層を透過して,上記反射層にお
いて反射する。上記反射層において反射した第1の光
は,上記半透過層の他の面に入射し,上記半透過層を透
過して上記半透過層の一の面から出射する。第2の光
は,上記半透過層の一の面に入射するとこの一の面にお
いて反射する。
When the first light is perpendicularly incident on the incident surface of the light transmitting layer, the first light transmits through the light transmitting layer and is reflected by the reflecting layer. The first light reflected by the reflective layer enters another surface of the semi-transmissive layer, passes through the semi-transmissive layer, and exits from one surface of the semi-transmissive layer. When the second light is incident on one surface of the semi-transmissive layer, it is reflected on the one surface.

【0010】上記半透過層の他の面を透過し,一の面か
ら出射する第1の光の光軸と,上記半透過層の一の面に
おいて反射する第2の光の光軸とが一致するように第1
の光を出射する第1の光源と第2の光源の位置を調整す
る。これにより異なる光源から出射した第1の光と第2
の光とが混合されて得られる。
The optical axis of the first light that passes through the other surface of the semi-transmissive layer and exits from one surface and the optical axis of the second light that reflects on the one surface of the semi-transmissive layer are different from each other. First to match
The positions of the first light source and the second light source that emit the light are adjusted. Thus, the first light and the second light emitted from different light sources
And light are mixed.

【0011】上記光混合装置は,両面が平行であり,一
の面から入射した光を反射し,他の面から入射した光を
透過する半透過層と,光を透過する光透過層とを交互に
積層し,所定幅をもち,上記半透過層の一の面と45度を
なす角によって切断することによって製造することがで
きる。好ましくは,さらに上記切断面を研磨する。
The above-mentioned light mixing device has a semi-transmissive layer which is parallel on both sides, reflects light incident from one surface and transmits light incident from the other surface, and a light transmissive layer which transmits light. It can be manufactured by laminating alternately, having a predetermined width, and cutting at an angle of 45 degrees with one surface of the semi-transmissive layer. Preferably, the cut surface is further polished.

【0012】上記反射層が,入射する光の一部を透過
し,残りを反射する第1のビーム・スプリッタであり,
上記半透過層が,上記一の面から入射した光の一部を透
過し,残りを反射するビーム・スプリッタとすることが
好ましい。
The reflection layer is a first beam splitter that transmits a part of incident light and reflects the rest of the light,
Preferably, the semi-transmissive layer is a beam splitter that transmits a part of the light incident from the one surface and reflects the rest.

【0013】この場合には上記第1のビーム・スプリッ
タを透過した光を受光し,受光量に応じた受光信号を出
力する第1の光検出器,および上記第2のビーム・スプ
リッタを透過した光を受光し,受光量に応じた受光信号
を出力する第2の光検出器をさらに設けることが好まし
い。
In this case, the light transmitted through the first beam splitter is received, the first light detector outputs a light receiving signal corresponding to the amount of received light, and the light passes through the second beam splitter. It is preferable to further include a second photodetector that receives light and outputs a light reception signal according to the amount of received light.

【0014】上記反射層に第1の光を入射させたときに
はその第1の光の一部が上記反射層を透過し,上記第1
の光検出器において受光される。上記第1の光検出器か
ら受光量に応じた受光信号が出力される。この受光信号
を第1の光を出射する第1の光源の駆動電源にフィード
バックすることにより,所望のレベルの第1の光を得る
ことができる。
When the first light is incident on the reflection layer, a part of the first light is transmitted through the reflection layer, and the first light is transmitted through the first light.
Is received by the photodetector. The first photodetector outputs a light receiving signal corresponding to the amount of received light. By feeding back this light receiving signal to the drive power source of the first light source that emits the first light, the first light at a desired level can be obtained.

【0015】また,上記半透過層に第2の光を入射させ
たときにはその第2の光の一部が上記半透過層を透過
し,上記第2の光検出器において受光される。上記第2
の光検出器から受光量に応じた受光信号が出力される。
この受光信号を第2の光を出射する第2の駆動電源にフ
ィードバックすることにより,所望のレベルの第2の光
を得ることができる。
When the second light is incident on the semi-transmissive layer, a part of the second light is transmitted through the semi-transmissive layer and received by the second photodetector. The second
A light receiving signal corresponding to the amount of received light is output from the photodetector.
By feeding back the light receiving signal to the second drive power source that emits the second light, the second light of a desired level can be obtained.

【0016】さらに好ましくは,上記第1のビーム・ス
プリッタの透過光上に配置され,第1の波長をもつ光の
透過を許す第1のフィルタ,および上記第2のビーム・
スプリッタの透過光上に配置され,第2の波長をもつ光
の透過を許す第2のフィルタを設ける。
More preferably, a first filter is provided on the transmitted light of the first beam splitter and allows transmission of light having a first wavelength, and the second beam splitter.
A second filter is disposed on the transmitted light of the splitter and allows transmission of light having a second wavelength.

【0017】上記反射層に入射する第1の光の波長を透
過させる上記第1のフィルタおよび上記半透過層に入射
する第2の光の波長を透過させる上記第2のフィルタを
用いることにより,上記第1の光検出器は上記第1の波
長をもつ光成分が入射することとなり上記第1の光検出
器への外乱光の入射を防止でき,上記第2の光検出器は
上記第2の波長をもつ光成分が入射することとなり上記
第2の光検出器への外乱光の入射を防止できる。第1の
光および第2の光のレベル調整を正確にできる。上記反
射層に入射する光の光路上に設けられ,この入射光のう
ち第3の波長をもつ光成分の透過を許す第3のフィル
タ,および上記半透過層の一の面に入射する光の光路上
に設けられ,この入射光のうち上記第3の波長と異なる
第4の波長をもつ光成分の透過を許す第4のフィルタを
さらに設けるとよい。
By using the first filter for transmitting the wavelength of the first light incident on the reflective layer and the second filter for transmitting the wavelength of the second light incident on the semi-transmissive layer, The first photodetector receives the light component having the first wavelength, thereby preventing disturbance light from entering the first photodetector. The second photodetector includes the second photodetector. Is incident on the second photodetector, and it is possible to prevent disturbance light from entering the second photodetector. The level adjustment of the first light and the second light can be accurately performed. A third filter that is provided on an optical path of light incident on the reflection layer and allows transmission of a light component having a third wavelength in the incident light; and a third filter that transmits light on one surface of the semi-transmission layer. A fourth filter provided on the optical path and allowing transmission of a light component having a fourth wavelength different from the third wavelength out of the incident light may be further provided.

【0018】上記反射層に入射する第1の光の波長を透
過させる第3のフィルタを用いることにより,上記反射
層には第1の波長をもつ光成分のみが入射することとな
り,外乱光の入射を防止できる。また,上記半透過層に
入射する第2の光の波長を透過させる第4のフィルタを
用いることにより,上記半透過層には第2の波長をもつ
光成分のみが入射することとなり,外乱光の入射を防止
できる。
By using the third filter that transmits the wavelength of the first light incident on the reflection layer, only the light component having the first wavelength is incident on the reflection layer. Incident can be prevented. Further, by using the fourth filter that transmits the wavelength of the second light incident on the semi-transmissive layer, only the light component having the second wavelength is incident on the semi-transmissive layer. Incident can be prevented.

【0019】上記反射層および上記半透過層の厚さは薄
いのでこの厚さをほぼ0とみなすことができ,上記第1
の光源および上記第2の光源をさらに備えたときには,
上記反射層の反射面から上記半透過層の他の面までの距
離が,上記第1の光源からの出射光と上記第2の光源か
らの出射光との距離の1/(2)1/2 倍となる。
Since the thicknesses of the reflective layer and the transflective layer are small, the thickness can be regarded as substantially zero, and
When the light source and the second light source are further provided,
The distance from the reflection surface of the reflection layer to the other surface of the semi-transmission layer is 1 / (2) 1 / of the distance between the light emitted from the first light source and the light emitted from the second light source. doubled.

【0020】第2の発明による光混合装置は,入射光の
一部を透過し,残りを反射する反射面を有する第1のビ
ーム・スプリッタと,両面ともが上記第1のビーム・ス
プリッタの反射面と平行であり,一の面から入射した光
の一部を透過し,残りを反射し,他の面から入射した光
を透過する第2のビーム・スプリッタと,両面ともが上
記第2のビーム・スプリッタの一の面と平行であり,一
の面から入射した光の一部を透過し,残りを反射し,他
の面から入射した光を透過する第3のビーム・スプリッ
タとを有する光混合器,第1の波長を有する第1の出射
光を出射する第1の光源と,上記第1の光源と異なる波
長を有する第2の出射光を出射する第2の光源と,上記
第1の波長および上記第2の波長と異なる波長を有する
第3の出射光を出射する第3の光源とを有する光源装
置,上記第1の光源から出射された第1の出射光を平行
光とし,かつ上記第1のビーム・スプリッタの反射面に
導く第1のコリメート・レンズと,上記第2の光源から
出射された第2の出射光を平行光とし,かつ上記第2の
ビーム・スプリッタの一の面に導く第2のコリメート・
レンズと,上記第3の光源から出射された第3の出射光
を平行光とし,かつ上記第3のビーム・スプリッタの一
の面に導く第3のコリメート・レンズとを有するレンズ
装置,上記第1の出射光および上記第1のビーム・スプ
リッタの透過光の光路上にそれぞれ設けられ,上記第1
の波長を有する光の透過を許す第1のフィルタと,上記
第2の出射光および上記第2のビーム・スプリッタの透
過光の光路上にそれぞれ設けられ,上記第2の波長を有
する光の透過を許す第2のフィルタと,上記第3の出射
光および上記第3のビーム・スプリッタの透過光の光路
上にそれぞれ設けられ,上記第3の波長を有する光の透
過を許す第3のフィルタとを有するフィルタ装置,なら
びに上記第1のビーム・スプリッタ,上記第2のビーム
・スプリッタおよび上記第3のビーム・スプリッタのそ
れぞれの透過光を受光し,その受光量に応じた受光信号
を出力する第1の光検出器,第2の光検出器および第3
の光検出器を有する光検出装置を備えていることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light mixing device, wherein a first beam splitter having a reflecting surface which transmits a part of incident light and reflects the rest, and both surfaces of which are reflected by the first beam splitter. A second beam splitter that is parallel to the surface, transmits a portion of light incident from one surface, reflects the rest, and transmits light incident from the other surface, and both surfaces are the second beam splitter. A third beam splitter that is parallel to one surface of the beam splitter, transmits part of light incident from one surface, reflects the rest, and transmits light incident from the other surface. An optical mixer, a first light source that emits first outgoing light having a first wavelength, a second light source that emits second outgoing light having a different wavelength from the first light source, The third emission light having a wavelength different from the first wavelength and the second wavelength is emitted. A first collimating lens that converts the first emitted light emitted from the first light source into parallel light and guides the first emitted light to a reflecting surface of the first beam splitter. A second collimator that converts the second light emitted from the second light source into parallel light and guides it to one surface of the second beam splitter.
A lens device comprising: a lens; and a third collimating lens that converts the third light emitted from the third light source into parallel light and guides the third light to one surface of the third beam splitter. 1 are provided on the optical paths of the outgoing light of the first beam splitter and the transmitted light of the first beam splitter, respectively.
A first filter that allows transmission of light having the second wavelength, and a first filter that is provided on an optical path of the second emission light and the transmission light of the second beam splitter, and transmits the light having the second wavelength. And a third filter provided on the optical path of the third outgoing light and the transmitted light of the third beam splitter, respectively, and allowing the transmission of the light having the third wavelength. And a filter device that receives the transmitted light of each of the first beam splitter, the second beam splitter, and the third beam splitter, and outputs a light reception signal corresponding to the amount of received light. The first photodetector, the second photodetector and the third photodetector.
And a photodetector having the above photodetector.

【0021】第2の発明によると,上記光源装置から出
射される複数の出射光は上記レンズ装置において平行光
とされる。この平行光は上記光混合器に導かれ,光混合
器においてその一部が反射し,混合されて出射される。
平行光は,上記光混合器においてその一部が透過し,上
記フィルタ装置を介して上記光検出装置において受光さ
れる。
According to the second aspect, the plurality of outgoing lights emitted from the light source device are made into parallel lights in the lens device. The parallel light is guided to the optical mixer, and a part of the parallel light is reflected, mixed, and emitted from the optical mixer.
Part of the parallel light passes through the optical mixer, and is received by the photodetector via the filter device.

【0022】上記第1の光検出器の受光信号にもとづい
て上記第1の光源の出射光量を調整する第1の出射光量
調整手段,上記第2の光検出器の受光信号にもとづいて
上記第2の光源の出射光量を調整する第2の出射光量調
整手段,および上記第3の光検出器の受光信号にもとづ
いて上記第3の光源の出射光量を調整する第3の出射光
量調整手段をさらに備えることにより,上記光検出装置
における受光量に応じて上記光源装置からの出射光量を
調節できる。所望のレベルに調整することができる。
A first emission light amount adjusting means for adjusting an emission light amount of the first light source based on a light reception signal of the first photodetector; A second emitted light amount adjusting means for adjusting the emitted light amount of the second light source, and a third emitted light amount adjusting means for adjusting the emitted light amount of the third light source based on a light reception signal of the third light detector. With the further arrangement, the amount of light emitted from the light source device can be adjusted according to the amount of light received by the photodetector. It can be adjusted to a desired level.

【0023】また,上記フィルタ装置を設けているので
上記光検出装置に外乱光が入射するのを防止できる。上
記光源装置からの出射光レベルを正確に調整できる。
Further, since the filter device is provided, it is possible to prevent disturbance light from being incident on the photodetector. The level of light emitted from the light source device can be adjusted accurately.

【0024】上記においては,例えば,上記第1の光
源,上記第2の光源および上記第3の光源が赤,緑およ
び青の光源であり,上記第1のフィルタ,上記第2のフ
ィルタおよび上記第3のフィルタが赤,緑および青の波
長をもつ光成分の透過を許すものである。
In the above, for example, the first light source, the second light source and the third light source are red, green and blue light sources, and the first filter, the second filter and the A third filter allows transmission of light components having red, green and blue wavelengths.

【0025】第3の発明による光源モジュールは,光源
の位置決め用の複数の開口が形成された光源基板,上記
光源基板の複数の上記開口に位置決めされ,出射光が上
記開口を通して射出される複数の光源,および上記光源
基板に形成され,複数の上記光源のそれぞれの一方の電
極が共通に接続される第1の電極を備えていることを特
徴とする。
A light source module according to a third aspect of the present invention provides a light source substrate having a plurality of openings for positioning a light source, a plurality of openings positioned in the plurality of openings of the light source substrate, and a plurality of emitted lights emitted through the openings. A light source and a first electrode formed on the light source substrate and one electrode of each of the plurality of light sources are connected in common.

【0026】この光源モジュールを用いることによって
上記第2の発明の光混合装置を構成することができる。
By using this light source module, the light mixing device of the second invention can be constituted.

【0027】第4の発明のカラー画像表示装置は,入力
する色信号にもとづいてカラー・ビームを出射するカラ
ー光源,与えられる偏向制御信号にもとづいて,上記カ
ラー光源から出射するカラー・ビームを偏向する光偏向
手段,および上記光偏向手段によって偏向されたカラー
・ビームが照射され,このカラー・ビームによって表さ
れる画像を表示する表示パネルを備えていることを特徴
とする。
A color image display device according to a fourth aspect of the present invention is a color light source for emitting a color beam based on an input color signal, and deflects a color beam emitted from the color light source based on a given deflection control signal. And a display panel for irradiating a color beam deflected by the light deflector and displaying an image represented by the color beam.

【0028】第4の発明によると,上記色信号は,上記
カラー光源によって上記色信号に応じたカラービームと
される。このカラービームは,上記偏向手段によって偏
向され上記表示パネルに照射される。これにより上記表
示パネルには上記カラービームによって表される画像が
表示される。
According to the fourth aspect, the color signal is converted into a color beam corresponding to the color signal by the color light source. The color beam is deflected by the deflecting means and is applied to the display panel. Thereby, an image represented by the color beam is displayed on the display panel.

【0029】上記光偏向手段は,上記カラー・ビームを
反射させるミラーと,このミラーの曲げとねじりとが可
能なミラー駆動手段とを有するものであり,上記ミラー
駆動手段は,上記カラー・ビームを水平方向に偏向させ
るときには上記ミラーの曲げまたはねじりのいずれか一
方を行い,上記カラー・ビームを垂直方向に偏向させる
ときには上記ミラーの曲げまたはねじりのいずれか他方
を行なうものである。
The light deflecting means has a mirror for reflecting the color beam and a mirror driving means capable of bending and twisting the mirror. The mirror driving means converts the color beam to light. When deflecting in the horizontal direction, one of the bending and twisting of the mirror is performed, and when deflecting the color beam in the vertical direction, one of the bending and twisting of the mirror is performed.

【0030】[0030]

【実施例の説明】図1および図2はこの発明の実施例を
示している。図1は,光混合装置1の斜視図,図2は,
図1のII−II線に沿う断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of the light mixing device 1, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.

【0031】光混合装置1は,第1の半透過層3,第2
の半透過層5および第3の半透過層7と第1の光透過層
2,第2の光透過層4,第3の光透過層6および第4の
光透過層8が交互に積層されることにより形成されてい
る。光混合装置1の一の面1aが混合すべき光の入射面
である。半透過層3,5,および7は互いに平行であ
り,入射面1aと半透過層3,5および7が45度の角
度をなしている。
The light mixing device 1 comprises a first semi-transmissive layer 3, a second
, A third light-transmitting layer 7, a second light-transmitting layer 4, a third light-transmitting layer 6, and a fourth light-transmitting layer 8 are alternately stacked. It is formed by doing. One surface 1a of the light mixing device 1 is an incident surface of light to be mixed. The transflective layers 3, 5, and 7 are parallel to each other, and the incident surface 1a and the transflective layers 3, 5, and 7 form an angle of 45 degrees.

【0032】第2の光透過層4,第3の光透過層6およ
び第4の光透過層8の一の面4a,6aおよび8aが光
混合装置1の一の面1aの一部を構成している。
One surface 4a, 6a and 8a of the second light transmitting layer 4, the third light transmitting layer 6 and the fourth light transmitting layer 8 constitute a part of one surface 1a of the light mixing device 1. doing.

【0033】第1の半透過層3の一の面3aは,反射面
であり入射した光を反射する。第1の半透過層3の他の
面3bは,透過面であり入射した光を透過する。第2の
半透過層5の一の面5aおよび第3の半透過層7の一の
面5aおよび7aも反射面であり,第2の半透過層5の
他の面5bおよび第3の半透過層7の他の面7bも透過
面である。第1の光透過層2,第2の光透過層4,第3
の光透過層6および第4の光透過層8は,入射した光を
透過させる。
One surface 3a of the first semi-transmissive layer 3 is a reflecting surface and reflects incident light. The other surface 3b of the first semi-transmissive layer 3 is a transmissive surface and transmits incident light. One surface 5a of the second semi-transmissive layer 5 and one surface 5a and 7a of the third semi-transmissive layer 7 are also reflective surfaces, and the other surface 5b and the third semi-transmissive layer 5 The other surface 7b of the transmission layer 7 is also a transmission surface. First light transmitting layer 2, second light transmitting layer 4, third light transmitting layer
The light transmitting layer 6 and the fourth light transmitting layer 8 transmit the incident light.

【0034】このような光混合装置1を用い,波長の異
なる複数の光を混合して出力することができる。次に複
数の光を混合して出力する場合の動作について説明す
る。
Using such a light mixing device 1, a plurality of lights having different wavelengths can be mixed and output. Next, the operation when mixing and outputting a plurality of lights will be described.

【0035】光混合装置1を構成する光透過層4,6お
よび8の一の面4a,6aおよび8aに垂直に,互いに
波長の異なる第1入射光,第2入射光および第3入射光
を入射する。
The first incident light, the second incident light and the third incident light having different wavelengths from each other are perpendicular to the surfaces 4a, 6a and 8a of the light transmitting layers 4, 6 and 8 constituting the light mixing device 1. Incident.

【0036】第1入射光は,第2の光透過層4の一の面
4aから光混合装置1に入射し,第2の光透過層4を透
過する。第1入射光は,第1の半透過層3の一の面3a
に45度の入射角で入射し,45度の反射角で第1反射光と
して反射する。第1反射光は,光混合装置1の一の面1
aと平行となる。第1の反射光は,第2の半透過層5の
他の面5bから入射し,第2の半透過層5を透過して一
の面5aから出射する。第1反射光は,さらに第3の光
透過層6,第3の半透過層7および第4の光透過層8を
介して光混合装置1の一の面1aと垂直な出射面1bか
ら出射する。
The first incident light enters the light mixing device 1 from one surface 4a of the second light transmitting layer 4 and passes through the second light transmitting layer 4. The first incident light is applied to one surface 3a of the first semi-transmissive layer 3.
At an incident angle of 45 degrees, and is reflected as first reflected light at a reflection angle of 45 degrees. The first reflected light is applied to one surface 1 of the light mixing device 1.
is parallel to a. The first reflected light enters from another surface 5b of the second semi-transmissive layer 5, passes through the second semi-transmissive layer 5, and exits from one surface 5a. The first reflected light is further emitted from an emission surface 1b perpendicular to one surface 1a of the light mixing device 1 via a third light transmission layer 6, a third semi-transmission layer 7, and a fourth light transmission layer 8. I do.

【0037】第2入射光は,第3の光透過層6の一の面
6aから光混合装置1に入射し,第3の透過層6を透過
する。第2入射光は,第2の半透過層5の一の面に45度
の入射角で入射し,45度の反射角で第2反射光として反
射する。第2反射光も光混合装置1の一の面1aと平行
となる。第2反射光は,第3の半透過層7の他の面7b
から入射し,第3の半透過層7および第4の光透過層8
を介して光混合装置1の出射面1bから出射する。
The second incident light enters the light mixing device 1 from one surface 6a of the third light transmitting layer 6 and passes through the third transmitting layer 6. The second incident light is incident on one surface of the second semi-transmissive layer 5 at an incident angle of 45 degrees, and is reflected as a second reflected light at a reflection angle of 45 degrees. The second reflected light is also parallel to one surface 1a of the light mixing device 1. The second reflected light is applied to the other surface 7b of the third semi-transmissive layer 7.
And the third semi-transmitting layer 7 and the fourth light transmitting layer 8
The light exits from the exit surface 1b of the light mixing device 1 via the

【0038】第3入射光は,第4の光透過層8の一の面
8aから光混合装置1に入射し,第4の光透過層8を透
過する。第3入射光は,第3の半透過層7の一の面7a
に45度の入射角で入射し,45度の反射角で第3反射光
として反射する。この第3反射光も光混合装置1の一の
面1aと平行になる。第3反射光は,第4の光透過層8
を介して光混合装置1の出射面1bから出射する。
The third incident light enters the light mixing device 1 from one surface 8a of the fourth light transmitting layer 8 and passes through the fourth light transmitting layer 8. The third incident light is applied to one surface 7a of the third semi-transmissive layer 7.
At an incident angle of 45 degrees, and is reflected as third reflected light at a reflection angle of 45 degrees. This third reflected light is also parallel to one surface 1a of the light mixing device 1. The third reflected light is transmitted to the fourth light transmitting layer 8.
The light exits from the exit surface 1b of the light mixing device 1 via the

【0039】このようにして互いに異なる波長をもつ第
1の入射光,第2の入射光および第3の入射光を混合
し,光軸がそろった出射光として得ることができる(図
2においては,わかりやすくするために第1反射光,第
2反射光および第3反射光の光軸は少しずらして示して
ある)。
In this manner, the first incident light, the second incident light, and the third incident light having different wavelengths are mixed to obtain an outgoing light having a uniform optical axis (see FIG. 2). For simplicity, the optical axes of the first reflected light, the second reflected light, and the third reflected light are slightly shifted.

【0040】図3および図4は図1および図2に示す光
混合装置1の製造方法を示している。これらの図におい
ては,分かりやすくするために半透過層の厚さを省略
し,かつハッチングで示している。
FIGS. 3 and 4 show a method of manufacturing the light mixing device 1 shown in FIGS. In these figures, the thickness of the semi-transmissive layer is omitted and is indicated by hatching for easy understanding.

【0041】図3を参照して,透過層20の上に半透過層
21を形成し,さらに透過層20を重ね陽極接合,接着等で
透過層20と半透過層21とを接合する。接着剤を用いて透
過層20と半透過層21とを接合する場合には,透過層20の
屈折率と同じ屈折率を有するものを用いることが好まし
い。このように透過層20と半透過層21との接合を繰り返
し,透過層20と半透過層21とを交互に積層する。透過層
20には,ガラス,透明樹脂等の透過率の高いものが用い
られる。半透過層21には,金属の蒸着膜,誘電体のスパ
ッタ膜等が用いられる。
Referring to FIG. 3, a semi-transmissive layer is
The transmissive layer 20 is further laminated on the transmissive layer 20, and the transmissive layer 20 and the semi-transmissive layer 21 are joined by anodic bonding, adhesion, or the like. When the transmissive layer 20 and the semi-transmissive layer 21 are joined using an adhesive, it is preferable to use a material having the same refractive index as that of the transmissive layer 20. Thus, the joining of the transmissive layer 20 and the transflective layer 21 is repeated, and the transmissive layers 20 and the transflective layers 21 are alternately laminated. Transmission layer
20 is made of glass, transparent resin or the like having a high transmittance. As the semi-transmissive layer 21, a metal deposition film, a dielectric sputter film, or the like is used.

【0042】このようにして形成されたブロックを透過
層20(半透過層21)の面に対して,45度の角度でかつ所
定の幅でレーザ切断などで切断する(図3に切断面を鎖
線で示す)。さらに切断面を光学研磨する。この切断面
の一方の面が図2で示す光混合装置1の一の面1aとな
り,入射光の入射面となり,かつ入射面と半透過層21の
面とが45度の角度をなすものとなる(図4)。
The block formed in this manner is cut by laser cutting or the like at an angle of 45 degrees and a predetermined width with respect to the surface of the transmissive layer 20 (semi-transmissive layer 21). Indicated by a dashed line). Further, the cut surface is optically polished. One of the cut surfaces becomes one surface 1a of the light mixing device 1 shown in FIG. 2 and becomes an incident surface of the incident light, and the incident surface and the surface of the semi-transmissive layer 21 form an angle of 45 degrees. (FIG. 4).

【0043】図5は,光混合装置1に複数の光を入射す
る場合にその光の間隔と光透過層の厚さとの関係を示し
ている。この図において図1および図2に示すものと同
一物には同一符号を付し,説明を省略する。
FIG. 5 shows the relationship between the interval between the light beams and the thickness of the light transmitting layer when a plurality of light beams enter the light mixing device 1. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0044】第1の光源25から第1の入射光が出射さ
れ,第2の光源26から第2の入射光が出射される。第1
の光源25から出射された第1入射光は上述のように第1
の半透過層3の一の面3aにおいて反射し,第1反射光
として上記第2の半透過層5の他の面5bに45度の入射
角で入射する。この第1反射光は,スネルの法則にもと
づく屈折角で屈折する。屈折した第1反射光は第2の半
透過層5の一の面5aにおいてさらに屈折し,第3の光
透過層6を透過する。
The first light source 25 emits first incident light, and the second light source 26 emits second incident light. First
The first incident light emitted from the light source 25 is the first incident light as described above.
Is reflected on one surface 3a of the semi-transmissive layer 3 and enters the other surface 5b of the second semi-transmissive layer 5 as the first reflected light at an incident angle of 45 degrees. The first reflected light is refracted at a refraction angle based on Snell's law. The refracted first reflected light is further refracted on one surface 5a of the second semi-transmissive layer 5 and transmits through the third light-transmitting layer 6.

【0045】第2の光源32から出射された第2入射光は
上述のように第2の半透過層5の一の面5bで反射す
る。
The second incident light emitted from the second light source 32 is reflected by the one surface 5b of the second semi-transmissive layer 5 as described above.

【0046】第3の光透過層6を透過する第1反射光と
第2反射光との光軸を一致させるためには,第2の光透
過層4の厚さtと,第1の光源25と第2の光源26との間
隔dと,第2の光透過層4および第3の光透過層6の屈
折率と,第2の半透過層5の屈折率との全てを考慮しな
ければならず,煩雑となる。
In order to match the optical axes of the first reflected light and the second reflected light transmitted through the third light transmitting layer 6, the thickness t of the second light transmitting layer 4 and the first light source The distance d between the light source 25 and the second light source 26, the refractive index of the second light transmitting layer 4 and the third light transmitting layer 6, and the refractive index of the second semi-transmitting layer 5 must all be considered. Must be complicated.

【0047】しかしながら,半透過層の厚さは光透過層
に比べて一般的に薄いので第2の半透過層5の厚さを無
視することができる。この場合,第2の光透過層4の厚
さtと,第1の光源25と第2の光源26との間隔dとの関
係は,t=(1/(2)1/2)dとなる。したがって,
この関係をみたすように第2の半透過層4の厚さtと,
光源25,26の間隔とを規定すれば第1反射光と第2反射
光との光軸とがそろうようになる。同様にして,第2入
射光を出射する第2の光源26と第3入射光を出射する第
3の光源(図示略)との間隔dと第3の半透過層6の厚
さtとをt=(1/(2)1/2 )dとなるように規定す
れば第2の反射光と第3の反射光との光軸がそろうよう
になる。
However, since the thickness of the semi-transmissive layer is generally thinner than that of the light-transmitting layer, the thickness of the second semi-transmissive layer 5 can be neglected. In this case, the relationship between the thickness t of the second light transmission layer 4 and the distance d between the first light source 25 and the second light source 26 is t = (1 / (2) 1/2 ) d. Become. Therefore,
In order to satisfy this relationship, the thickness t of the second semi-transmissive layer 4 and
If the distance between the light sources 25 and 26 is specified, the optical axes of the first reflected light and the second reflected light are aligned. Similarly, the distance d between the second light source 26 that emits the second incident light and the third light source (not shown) that emits the third incident light and the thickness t of the third semi-transmissive layer 6 are set as follows. If it is specified that t = (1 / (2) 1/2 ) d, the optical axes of the second reflected light and the third reflected light are aligned.

【0048】図6は,図1および図2に示す光混合装置
1の応用例を示している。この図において図1および図
2に示すものと同一物には同一符号を付して説明を省略
する。
FIG. 6 shows an application example of the light mixing device 1 shown in FIGS. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0049】図6においては,光混合装置1にシリコン
基板10が設けられている。このシリコン基板10には第1
入射光,第2入射光および第3入射光のそれぞれの光路
のほぼ延長上に第1のフォトダイオード11,第2のフォ
トダイオード12および第3のフォトダイオード13が設け
られ,陽極接合,接着等により光混合装置1に接合され
ている。
In FIG. 6, the light mixing device 1 is provided with a silicon substrate 10. The silicon substrate 10 has a first
A first photodiode 11, a second photodiode 12, and a third photodiode 13 are provided substantially on the optical path of each of the incident light, the second incident light, and the third incident light. To the light mixing device 1.

【0050】第1入射光,第2入射光および第3入射光
は,それぞれ第1の半透過層3,第2の半透過層5およ
び第3の半透過層7において反射し混合されて光混合装
置1の出射面1bから出射する。さらに第1の半透過層
3,第2の半透過層5および第3の半透過層7に入射し
た第1入射光,第2入射光および第3入射光は,その一
部が第1の半透過層3,第2の半透過層5および第3の
半透過層7をそれぞれ透過し,第1透過光,第2透過光
および第3透過光として光混合装置1の他の面1cから
出射する。これらの第1透過光,第2透過光および第3
透過光がそれぞれ,第1のフォトダイオード11,第2の
フォトダイオード12および第3のフォトダイオード13に
入射する。
The first incident light, the second incident light and the third incident light are reflected and mixed by the first semi-transmissive layer 3, the second semi-transmissive layer 5 and the third semi-transmissive layer 7, respectively, and are mixed. The light exits from the exit surface 1b of the mixing device 1. Further, the first incident light, the second incident light, and the third incident light incident on the first semi-transmissive layer 3, the second semi-transmissive layer 5, and the third semi-transmissive layer 7 have a part of the first incident light, The light is transmitted through the semi-transmissive layer 3, the second semi-transmissive layer 5, and the third semi-transmissive layer 7, respectively, and is transmitted from the other surface 1c of the light mixing device 1 as first transmitted light, second transmitted light, and third transmitted light. Emit. These first transmitted light, second transmitted light and third
The transmitted light enters the first photodiode 11, the second photodiode 12, and the third photodiode 13, respectively.

【0051】第1のフォトダイオード11,第2のフォト
ダイオード12および第3のフォトダイオード13からはそ
れぞれ受光量に応じた受光信号が出力される。第1のフ
ォトダイオード11,第2のフォトダイオード12および第
3のフォトダイオード13からそれぞれ出力される受光信
号は,第1入射光,第2入射光および第3入射光のレベ
ルに関連するものであるから,これらの受光信号を検出
することにより第1入射光,第2入射光および第3入射
光のレベルをモニタすることができる。このとき,各層
の透過率を考慮して受光信号から入射光レベルをモニタ
することにより,より正確なモニタリングが可能とな
る。
Each of the first photodiode 11, the second photodiode 12, and the third photodiode 13 outputs a light receiving signal corresponding to the amount of received light. The light receiving signals output from the first photodiode 11, the second photodiode 12, and the third photodiode 13, respectively, relate to the levels of the first incident light, the second incident light, and the third incident light. Therefore, by detecting these light receiving signals, the levels of the first incident light, the second incident light, and the third incident light can be monitored. At this time, by monitoring the incident light level from the received light signal in consideration of the transmittance of each layer, more accurate monitoring becomes possible.

【0052】第2のフォトダイオード12には第2透過光
のほかに第2の半透過層5の他の面5bにおいて反射す
る第1反射光も外乱光として入射する。また,第3のフ
ォトダイオード13には第3透過光のほかに第3の半透過
層7の他の面7bにおいて反射する第1反射光および第
2反射光も外乱として入射する。
In addition to the second transmitted light, the first reflected light reflected on the other surface 5b of the second semi-transmissive layer 5 also enters the second photodiode 12 as disturbance light. In addition to the third transmitted light, the first reflected light and the second reflected light reflected on the other surface 7b of the third semi-transmissive layer 7 also enter the third photodiode 13 as disturbance.

【0053】したがって,より正確なモニタリングを行
なうためには第1のフォトダイオード11の受光信号レベ
ルから第2のフォトダイオード12に入射する第1の反射
光の光量を算出し,算出した値を第2のフォトダイオー
ド12の受光信号レベルから差し引く。これにより第2の
フォトダイオード12に入射する外乱光の影響を取り除く
ことができる。どうようにして,第3のフォトダイオー
ド13に入射する第1の反射光および第2の反射光による
外乱光を取り除くことができる。
Therefore, in order to perform more accurate monitoring, the amount of the first reflected light incident on the second photodiode 12 is calculated from the light receiving signal level of the first photodiode 11, and the calculated value is used as the first light amount. Subtract from the light receiving signal level of the second photodiode 12. Thereby, the influence of disturbance light incident on the second photodiode 12 can be eliminated. In this way, disturbance light due to the first reflected light and the second reflected light incident on the third photodiode 13 can be removed.

【0054】さらに必要に応じて,光混合装置1からの
出射光に含まれる第1反射光,第2反射光および第3反
射光の割合を変えることもできる。
Further, if necessary, the ratio of the first reflected light, the second reflected light, and the third reflected light included in the light emitted from the light mixing device 1 can be changed.

【0055】図7は,図1および図2に示す光混合装置
1のさらに応用例を示している。この図において図1,
図2および図6に示すものと同一物には同一符号を付し
て説明を省略する。
FIG. 7 shows a further application example of the light mixing device 1 shown in FIGS. In this figure, FIG.
The same components as those shown in FIGS. 2 and 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0056】図7に示す光混合装置においては,シリコ
ン基板10と光混合装置1の他の面1cとの間にフィルタ
装置22が設けられている。このフィルタ装置22には第1
の光学フィルタ14,第2の光学フィルタ15および第3の
光学フィルタ16が含まれている。第1の光学フィルタ1
4,第2の光学フィルタ15および第3の光学フィルタ16
は,第1のフォトダイオード11,第2の光学フォトダイ
オード12および第3の光学フィルタ13の受光面前方にそ
れぞれ配置されている。第1の光学フィルタ14は,第1
透過光(第1入射光)の波長をもつ光成分の透過を許す
特性をもつ。第2の光学フィルタ15は,第2透過光(第
2入射光)の波長をもつ光成分の透過を許す特性をも
つ。第3の光学フィルタ16は,第3透過光(第3入射
光)の波長の透過を許す特性をもつ。
In the light mixing device shown in FIG. 7, a filter device 22 is provided between the silicon substrate 10 and the other surface 1c of the light mixing device 1. This filter device 22 has a first
The optical filter 14, the second optical filter 15, and the third optical filter 16 are included. First optical filter 1
4, second optical filter 15 and third optical filter 16
Are disposed in front of the light receiving surfaces of the first photodiode 11, the second optical photodiode 12, and the third optical filter 13, respectively. The first optical filter 14 is a first optical filter.
It has a characteristic that allows transmission of a light component having a wavelength of transmitted light (first incident light). The second optical filter 15 has a characteristic that allows transmission of a light component having the wavelength of the second transmitted light (second incident light). The third optical filter 16 has a characteristic that allows transmission of the wavelength of the third transmitted light (third incident light).

【0057】したがって,第1のフォトダイオード11,
第2のフォトダイオード12および第3のフォトダイオー
ド13にはそれぞれ第1透過光,第2透過光および第3透
過光のみが入射し,外乱光の入射を防止でき,正確なモ
ニタリングが実現できる。
Therefore, the first photodiode 11,
Only the first transmitted light, the second transmitted light, and the third transmitted light are incident on the second photodiode 12 and the third photodiode 13, respectively, so that the incidence of disturbance light can be prevented, and accurate monitoring can be realized.

【0058】光学フィルタには金属の蒸着膜,誘電体の
スパッタ膜,これらの多層膜を利用することができる。
As the optical filter, a metal deposited film, a dielectric sputtered film, or a multilayer film of these can be used.

【0059】図8は,図1および図2に示す光混合装置
1のさらに応用例を示している。この図において図1,
図2および図7に示すものと同一物には同一符号を付し
て説明を省略する。
FIG. 8 shows a further application example of the light mixing device 1 shown in FIGS. In this figure, FIG.
The same components as those shown in FIGS. 2 and 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0060】図8に示す光混合装置においては,光混合
装置1の入射面1aの前方に第2のフィルタ装置23が設
けられている。この第2のフィルタ装置23には第4の光
学フィルタ17,第5の光学フィルタ18および第6の光学
フィルタ19が含まれている。第4の光学フィルタ17,第
5の光学フィルタ18および第6の光学フィルタ19は,第
1入射光,第2入射光および第3入射光の光路上にそれ
ぞれ配置されている。
In the light mixing device shown in FIG. 8, a second filter device 23 is provided in front of the incident surface 1a of the light mixing device 1. The second filter device 23 includes a fourth optical filter 17, a fifth optical filter 18, and a sixth optical filter 19. The fourth optical filter 17, the fifth optical filter 18, and the sixth optical filter 19 are arranged on the optical paths of the first incident light, the second incident light, and the third incident light, respectively.

【0061】第4の光学フィルタ17は,第1入射光の波
長をもつ光成分の透過を許す特性をもち,第5の光学フ
ィルタ18は,第2入射光の波長をもつ光成分の透過を許
す特性もち,第6の光学フィルタ19は,第3入射光の波
長をもつ光成分の透過を許す特性をもつ。
The fourth optical filter 17 has the characteristic of allowing the transmission of the light component having the wavelength of the first incident light, and the fifth optical filter 18 has the characteristic of transmitting the light component having the wavelength of the second incident light. The sixth optical filter 19 has characteristics that allow transmission of a light component having the wavelength of the third incident light.

【0062】したがって,光混合装置1には第1入射
光,第2入射光および第3入射光のみが入射し,外乱光
の入射を防止できる。
Therefore, only the first incident light, the second incident light, and the third incident light enter the light mixing device 1, and the incidence of disturbance light can be prevented.

【0063】また,第1入射光,第2入射光および第3
入射光の光源に発光ダイオードなどのような発光波長分
布の半値幅の広い素子を用いる場合であっても,所望の
波長をもつ光成分のみを光混合装置1に入射させること
ができる。
The first incident light, the second incident light, and the third
Even when an element having a wide half width of the emission wavelength distribution, such as a light emitting diode, is used as the light source of the incident light, only the light component having the desired wavelength can be incident on the light mixing device 1.

【0064】図9から図13は図1および図2に示す光混
合装置1の応用例であり,カラービーム出射装置を示し
ている。図9は,カラービーム出射装置の斜視図,図10
は,図9のX−X線に沿う断面図,図11は,図9のXI−
XI線に沿う断面図,図12は,カラービーム出射装置の平
面図,図13は,カラービーム出射装置の組立斜視図であ
る。これらの図において図1から図8に示すものと同一
物には同一符号を付して説明を省略する。
FIGS. 9 to 13 show application examples of the light mixing device 1 shown in FIGS. 1 and 2, and show a color beam emitting device. FIG. 9 is a perspective view of the color beam emitting device, and FIG.
Is a sectional view taken along line XX of FIG. 9, and FIG.
FIG. 12 is a sectional view taken along the line XI, FIG. 12 is a plan view of the color beam emitting device, and FIG. 13 is an assembled perspective view of the color beam emitting device. In these figures, the same components as those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0065】カラービーム出射装置に含まれる光混合装
置1は,図1に示したものと比べて上下が逆となってい
る。光混合装置1の一の面1aの上側にレンズ装置50が
設けられている。レンズ装置50には,第1のコリメート
・レンズ51,第2のコリメート・レンズ52および第3の
コリメート・レンズ53が形成されている。これらの第1
のコリメート・レンズ51,第2のコリメート・レンズ52
および第3のコリメート・レンズ53は後述する赤色面発
光ダイオード37,緑色面発光ダイオード34および青色面
発光ダイオード31から出射される赤色光,緑色光および
青色光を平行光にするものである。
The light mixing device 1 included in the color beam emitting device is upside down as compared with that shown in FIG. A lens device 50 is provided above one surface 1a of the light mixing device 1. The lens device 50 includes a first collimating lens 51, a second collimating lens 52, and a third collimating lens 53. These first
Collimating lens 51, second collimating lens 52
The third collimating lens 53 converts red light, green light and blue light emitted from the red surface light emitting diode 37, the green surface light emitting diode 34 and the blue surface light emitting diode 31, which will be described later, into parallel light.

【0066】このレンズ装置50の上側には第2のフィル
タ装置23を介して光源基板40が設けられている。
A light source substrate 40 is provided above the lens device 50 via a second filter device 23.

【0067】光源基板40にはその長手方向に一列に所定
距離の間隔をあけて円錐型の開口42,43および44が形成
されている。これらの円錐型の開口42,43および44の上
部は,正方形の位置決め部42a,43aおよび44aが形成
されている。これらの位置決め部42a,43aおよび44a
に,発光面が開口42,43および44に対向するように発光
ダイオード31,34および37がはめ込まれている。
The light source substrate 40 is formed with conical openings 42, 43 and 44 at a predetermined distance in a line in the longitudinal direction thereof. The upper portions of these conical openings 42, 43 and 44 are formed with square positioning portions 42a, 43a and 44a. These positioning portions 42a, 43a and 44a
Light emitting diodes 31, 34 and 37 are fitted so that the light emitting surface faces openings 42, 43 and 44.

【0068】光源基板40の上面には共通電極41がその一
面に形成されている。このため,発光ダイオード31,34
および37の表面電極33,36および39が共通電極41と電気
的に接続される。発光ダイオード31,34および37には裏
面電極32,35および38も形成されている。表面電極33,
36および39と裏面電極32,35および38との間に駆動電圧
が与えられることにより,発光ダイオード31,34および
37が発光し,青色光,緑色光および赤色光がそれぞれ出
射する。
On the upper surface of the light source substrate 40, a common electrode 41 is formed on one surface thereof. Therefore, the light emitting diodes 31, 34
And 37 are electrically connected to a common electrode 41. The light emitting diodes 31, 34 and 37 are also formed with back electrodes 32, 35 and 38. Surface electrode 33,
By applying a drive voltage between 36 and 39 and back electrodes 32, 35 and 38, light emitting diodes 31, 34 and
37 emits light, and blue light, green light and red light are respectively emitted.

【0069】光混合装置1の他の面1cには第1のフィ
ルタ装置22を介して,フォトダイオード基板60が設けら
れている。
On the other side 1 c of the light mixing device 1, a photodiode substrate 60 is provided via a first filter device 22.

【0070】フォトダイオード基板60は,第1のフィル
タ装置22の第1のフィルタ14,第2のフィルタ15および
第3のフィルタ16に対向してp拡散層61が形成されてい
る。このp拡散層61の上面には,一部に絶縁膜63を介し
てp電極62が形成されている。さらにフォトダイオード
基板60の上面にはn電極75が形成されている。このn電
極75の下部にはn層76が形成されている。これらのシリ
コン基板64,p拡散層61,p電極62,n電極75およびn
層76によってフォトダイオード65,66および67が形成さ
れている。
The p-diffusion layer 61 is formed on the photodiode substrate 60 so as to face the first filter 14, the second filter 15 and the third filter 16 of the first filter device 22. On the upper surface of the p diffusion layer 61, a p electrode 62 is formed partially with an insulating film 63 interposed therebetween. Further, an n-electrode 75 is formed on the upper surface of the photodiode substrate 60. Below the n-electrode 75, an n-layer 76 is formed. These silicon substrate 64, p diffusion layer 61, p electrode 62, n electrode 75 and n
The photodiodes 65, 66 and 67 are formed by the layer 76.

【0071】さらに,フォトダイオード基板60の上面に
は光源用パッド71,72,73および74が形成されている。
光源用電極71と光源基板40の共通電極41とが電気的に接
続され,光源用電極72と青色面発光ダイオード31の裏面
電極32とが電気的に接続され,光源用電極73と緑色面発
光ダイオード34の裏面電極とが電気的に接続され,光源
用電極74と赤色用面発光ダイオード37の裏面電極とが電
気的に接続されている。
Further, light source pads 71, 72, 73 and 74 are formed on the upper surface of the photodiode substrate 60.
The light source electrode 71 and the common electrode 41 of the light source substrate 40 are electrically connected, the light source electrode 72 and the back surface electrode 32 of the blue surface light emitting diode 31 are electrically connected, and the light source electrode 73 and the green surface light emission. The back electrode of the diode 34 is electrically connected, and the light source electrode 74 and the back electrode of the red surface light emitting diode 37 are electrically connected.

【0072】このようなカラービーム出射装置において
は光源用電極71と72とに駆動電圧が与えられると,青色
発光ダイオード31が発光し,青色光が出射される。この
青色光は,開口42を通って第6の光学フィルタ19に入射
し,不要な光成分が取り除かれる。第6の光学フィルタ
19を通過した青色光は,コリメート・レンズ53によって
平行光とされ,第3の半透過層7に入射する。青色光
は,この第3の半透過層7においてその一部が反射し,
光混合装置1から出射し,残りは透過する。第3の半透
過層7を透過した青色光は,第3の光学フィルタ16を通
過し,フォトダイオード67に入射する。フォトダイオー
ド67において青色光の受光レベルに応じた受光信号がn
電極75とp電極62とから得られる。青色光のレベルに応
じた受光信号を得ることができるので,その受光信号レ
ベルにもとづいて光源用電極71と72とに与える駆動電圧
のレベルを変えることができ,青色光の出射レベルを調
整できる。
In such a color beam emitting device, when a driving voltage is applied to the light source electrodes 71 and 72, the blue light emitting diode 31 emits light and emits blue light. The blue light enters the sixth optical filter 19 through the opening 42, and unnecessary light components are removed. Sixth optical filter
The blue light having passed through 19 is converted into parallel light by the collimating lens 53 and enters the third semi-transmissive layer 7. Part of the blue light is reflected by the third semi-transmissive layer 7,
The light is emitted from the light mixing device 1 and the rest is transmitted. The blue light transmitted through the third semi-transmissive layer 7 passes through the third optical filter 16 and enters the photodiode 67. The light receiving signal corresponding to the light receiving level of the blue light is n
It is obtained from the electrode 75 and the p-electrode 62. Since a light receiving signal corresponding to the level of the blue light can be obtained, the level of the driving voltage applied to the light source electrodes 71 and 72 can be changed based on the light receiving signal level, and the emission level of the blue light can be adjusted. .

【0073】同様にして,光源用電極71と73に駆動電圧
が与えられると,緑色用面発光フォトダイオード34から
緑色光が出射され,開口43および第5のフィルタ18を介
してコリメート・レンズ52によって平行光とされる。平
行光とされた緑色光は第2の半透過層5において一部が
反射され,残りが透過する。第2の半透過層5を透過し
た緑色光は,フォトダイオード66において受光され,そ
の受光量に応じた受光信号がn電極75とp電極62とから
出力される。
Similarly, when a driving voltage is applied to the light source electrodes 71 and 73, green light is emitted from the green surface-emitting photodiode 34, and passes through the aperture 43 and the fifth filter 18 to form the collimating lens 52. Is converted into parallel light. The parallel green light is partially reflected by the second semi-transmissive layer 5, and the rest is transmitted. The green light transmitted through the second semi-transmissive layer 5 is received by the photodiode 66, and a light receiving signal corresponding to the amount of the received light is output from the n-electrode 75 and the p-electrode 62.

【0074】さらに光源用電極71と74に駆動電圧が与え
られると,赤色用面発光フォトダイオード37から赤色光
が出射され,開口44および第1のフィルタ17を介してコ
リメート・レンズ51に与えられ,このレンズ51によって
平行光とされる。平行光とされた赤色光は,第1の半透
過層3においてその一部が反射し,残りが透過する。透
過した赤色光は,フォトダイオード65において受光さ
れ,その受光量に応じた受光信号がn電極75およびp電
極62から得られる。
When a drive voltage is further applied to the light source electrodes 71 and 74, red light is emitted from the red surface emitting photodiode 37 and is applied to the collimating lens 51 via the opening 44 and the first filter 17. The light is made parallel by the lens 51. A part of the parallel red light is reflected by the first semi-transmissive layer 3 and the rest is transmitted. The transmitted red light is received by the photodiode 65, and a light receiving signal corresponding to the amount of received light is obtained from the n-electrode 75 and the p-electrode 62.

【0075】緑色面発光ダイオード34から出射される緑
色光のレベルおよび赤色面発光ダイオード37から出射さ
れる赤色光のレベルを調整することができる。
The level of the green light emitted from the green light emitting diode 34 and the level of the red light emitted from the red light emitting diode 37 can be adjusted.

【0076】図14は,図9から図13に示すカラービーム
出射装置において,カラービーム出射装置に含まれる光
混合装置1からの出射光に含まれる反射光の割合を調整
する場合の電気的構成を示すブロック図である。この図
においては,必要なもののみが図示されており,フィル
タ装置等は図示が省略されている。また,この図におい
て図9から図13に示すものと同一物には同一符号を付し
て説明を省略する。
FIG. 14 shows an electrical configuration in the case where the proportion of the reflected light contained in the light emitted from the light mixing device 1 included in the color beam emitting device is adjusted in the color beam emitting device shown in FIGS. FIG. In this figure, only necessary components are shown, and a filter device and the like are not shown. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 9 to 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0077】制御回路101 ,102 および103 にB駆動信
号,G駆動信号およびR駆動信号がそれぞれ入力すると
発光ダイオード35,36および37を駆動するための発光駆
動信号が出力され,発光ダイオード35,36および37に与
えられる。これにより,発光ダイオード35,36および37
からそれぞれ赤色光,青色光および緑色光が出射され,
光混合装置1を介してフォトダイオード65,66および67
に入射する。フォトダイオード65,66および67からは受
光量に応じた受光信号がそれぞれ出力され,制御回路10
1 ,102 および103 に制御信号として入力する。発光ダ
イオード35,36および37から出射される青色光,緑色光
および赤色光のレベルをモニタできるので,これらの光
量を所望のレベルに調整できる。
When the B drive signal, the G drive signal, and the R drive signal are input to the control circuits 101, 102, and 103, light emission drive signals for driving the light emitting diodes 35, 36, and 37 are output, and the light emitting diodes 35, 36 are output. And given to 37. As a result, the light emitting diodes 35, 36 and 37
Respectively emit red light, blue light and green light,
Photodiodes 65, 66 and 67 via light mixing device 1
Incident on. The photodiodes 65, 66, and 67 output light reception signals corresponding to the amount of received light, respectively.
1, 102 and 103 are input as control signals. Since the levels of blue light, green light and red light emitted from the light emitting diodes 35, 36 and 37 can be monitored, the amounts of these lights can be adjusted to desired levels.

【0078】図15および図16は,図9から図13に示すカ
ラービーム出射装置に含まれる光学基板40の製造過程を
示すものである。
FIGS. 15 and 16 show a process of manufacturing the optical substrate 40 included in the color beam emitting device shown in FIGS.

【0079】まず上面および下面の両面に酸化膜82およ
び窒化膜83が形成されたシリコン・ウエハ81を用意する
(図15(A))。
First, a silicon wafer 81 having an oxide film 82 and a nitride film 83 formed on both upper and lower surfaces is prepared (FIG. 15A).

【0080】シリコン・ウエハ81の一方の面(図15にお
いて下の面)をパターニングする(図15(B))。これ
により,開口84,85および86が形成され,シリコン・ウ
エハ81の一部が露呈する。
One surface (the lower surface in FIG. 15) of the silicon wafer 81 is patterned (FIG. 15B). As a result, openings 84, 85 and 86 are formed, and a part of the silicon wafer 81 is exposed.

【0081】シリコン・ウエハ81の一方の面についてウ
エット・エッチングを行い,断面がV字型の開口42,43
および44が形成される(図15(C))。これらの開口4
2,43および44の先端が光出射用の窓であり,パターニ
ング時のマスクの大きさ,シリコン・ウエハ81の厚さな
どによりこの窓の大きさを規定することができる。
Wet etching is performed on one surface of the silicon wafer 81, and the openings 42 and 43 have a V-shaped cross section.
And 44 are formed (FIG. 15C). These openings 4
The tips of 2, 43 and 44 are light emission windows, and the size of the windows can be defined by the size of the mask at the time of patterning, the thickness of the silicon wafer 81, and the like.

【0082】次に,1回目のパターニングよりも大きな
マスクを用いて再びパターニングを行なう(図15
(D))。
Next, patterning is performed again using a larger mask than in the first patterning (FIG. 15).
(D)).

【0083】さらに2回目のウエット・エッチングを行
い(エッチャントとしては,KOHを用いることができ
る),所望の深さの発光ダイオードの位置決め部42a,
43aおよび44aが形成される(図15(E))。
Further, a second wet etching is carried out (KOH can be used as an etchant), and the light emitting diode positioning portions 42a having a desired depth are formed.
43a and 44a are formed (FIG. 15E).

【0084】シリコン・ウエハ81の上面および下面に形
成されている酸化膜82および窒化膜83が除去される(図
15(F))。
The oxide film 82 and the nitride film 83 formed on the upper and lower surfaces of the silicon wafer 81 are removed (FIG.
15 (F)).

【0085】このようにして得られたシリコン・ウエハ
81の上面および下面に金41を蒸着する(図15(G))。
The silicon wafer thus obtained
Gold 41 is deposited on the upper and lower surfaces of 81 (FIG. 15 (G)).

【0086】以上のようにして光源基板40が得られる。The light source substrate 40 is obtained as described above.

【0087】得られた光源基板40の位置決め部に発光ダ
イオード31,32および33をはめ込むこととなる(図1
6)。
The light emitting diodes 31, 32 and 33 are fitted into the positioning portions of the obtained light source substrate 40 (FIG. 1).
6).

【0088】図17(A)および(B)ならびに図18
(A)および(B)は発光ダイオードの一例を示してい
る。
FIGS. 17A and 17B and FIG.
(A) and (B) show an example of a light emitting diode.

【0089】図17(A)および(B)を参照して,基板
91の下側の面に裏面電極97が形成されている。また,基
板91の上側の面に上部クラッド層94および下部クラッド
層92に挟まれた活性層93が設けられている。上部クラッ
ド層94のさらに上面に透明電極95および表面電極96が形
成されている。
Referring to FIGS. 17A and 17B, the substrate
A back surface electrode 97 is formed on the lower surface of 91. An active layer 93 sandwiched between an upper clad layer 94 and a lower clad layer 92 is provided on the upper surface of the substrate 91. On the upper surface of the upper cladding layer 94, a transparent electrode 95 and a surface electrode 96 are formed.

【0090】透明電極95は必要に応じて除去してもよ
い。
The transparent electrode 95 may be removed if necessary.

【0091】図18(A)および(B)に示す発光ダイオ
ードにおいては表面電極98がメッシュ構造とされてい
る。このため発光強度の内部落ち込みを防止することが
できる。
In the light emitting diode shown in FIGS. 18A and 18B, the surface electrode 98 has a mesh structure. Therefore, it is possible to prevent the emission intensity from dropping inside.

【0092】図19はカラー画像表示装置の構成を示して
いる。
FIG. 19 shows the structure of a color image display device.

【0093】カラー画像表示装置には,カラービーム出
射装置100 が含まれている。このカラービーム出射装置
100 は,例えば,図14に示すものを用いることができ
る。
The color image display device includes a color beam emitting device 100. This color beam emitting device
As 100, for example, the one shown in FIG. 14 can be used.

【0094】カラービーム出射装置100 にR駆動信号,
G駆動信号およびB駆動信号が与えられる。これらの駆
動信号に応じたカラービームがカラービーム出射装置10
0 から出射され,光偏向装置105 に入射する。光偏向装
置105 には垂直同期信号および水平同期信号も入力す
る。光偏向装置105 において,入力した垂直同期信号お
よび水平同期信号にもとづいてカラービーム出射装置10
0 から出射されたカラービームが偏向され,表示パネル
110 を投射する。これにより,表示パネル110 にカラー
ビームによって表されるカラー画像が表示される。
An R drive signal is supplied to the color beam emitting device 100,
A G drive signal and a B drive signal are provided. The color beam corresponding to these drive signals is generated by the color beam emitting device 10.
The light exits from 0 and enters the light deflector 105. A vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal are also input to the optical deflector 105. In the optical deflector 105, the color beam emitting device 10 is controlled based on the input vertical synchronizing signal and horizontal synchronizing signal.
The color beam emitted from 0 is deflected and the display panel
Project 110. As a result, a color image represented by the color beam is displayed on the display panel 110.

【0095】光偏向装置105 には,垂直走査用駆動回路
101 および水平走査用駆動回路102ならびに垂直走査用
光スキャナ106 および水平走査用光スキャナ107 が含ま
れている。
The light deflection device 105 includes a vertical scanning drive circuit.
101 and a horizontal scanning drive circuit 102, and a vertical scanning optical scanner 106 and a horizontal scanning optical scanner 107 are included.

【0096】垂直走査用光スキャナ106 および水平走査
用光スキャナ107 は,図20に示す構成を有する。
The vertical scanning optical scanner 106 and the horizontal scanning optical scanner 107 have the configuration shown in FIG.

【0097】光スキャナは,加振装置111 と振動子とか
ら構成されている。振動子は加振装置111 に固定された
固定部112 と,この固定部112 からのびた弾性ばね部11
3 と,弾性ばね部113 に支持された振動部114 とからな
り,振動部114 の一表面はミラー面となっている。
The optical scanner comprises a vibration device 111 and a vibrator. The vibrator includes a fixed portion 112 fixed to the vibration device 111 and an elastic spring portion 11 extending from the fixed portion 112.
3 and a vibrating portion 114 supported by an elastic spring portion 113. One surface of the vibrating portion 114 is a mirror surface.

【0098】振動部114 は弾性ばね部113 の中心軸に関
して軸対称な形状をしている。したがって振動部114 の
重心は弾性ばね部113 の中心軸上からずれた位置にあ
る。
The vibrating section 114 has an axially symmetrical shape with respect to the center axis of the elastic spring section 113. Therefore, the center of gravity of the vibrating portion 114 is located at a position shifted from the center axis of the elastic spring portion 113.

【0099】加振装置111 によって振動子の固定部112
に振動が加えられることにより,弾性ばね部113 は曲げ
振動を起こすとともに,振動部114 が弾性ばね部113 の
軸に関して非対称となっているので弾性ばね部113 を中
心にねじれ振動を起こす。すなわち振動子の弾性ばね部
113 は曲げ変形モードとねじれ変形モードとの2つの共
振振動モードを有している。
The vibrating device 111 is fixed by the vibrating device 111.
When the vibration is applied to the elastic spring portion 113, the elastic spring portion 113 causes bending vibration, and since the vibrating portion 114 is asymmetric with respect to the axis of the elastic spring portion 113, torsional vibration occurs around the elastic spring portion 113. That is, the elastic spring portion of the vibrator
Reference numeral 113 has two resonance vibration modes, a bending deformation mode and a torsional deformation mode.

【0100】振動子の弾性ばね部113 は曲げ変形モード
とねじれ変形モードの2つの共振振動モードを有してい
るので,これらの共振振動モードの共振周波数の両方の
周波数成分を含む振動を加振装置111 で発生させれば弾
性ばね部113 がこれらの共振周波数に共振する。
Since the elastic spring portion 113 of the vibrator has two resonance vibration modes, a bending deformation mode and a torsional deformation mode, it vibrates the vibration including both frequency components of the resonance frequencies of these resonance vibration modes. If generated by the device 111, the elastic spring portion 113 resonates at these resonance frequencies.

【0101】光ビームが振動部114 のミラー面に斜めに
投射される。入射した光ビームはミラー面によって反射
される。ミラー面が振動すると光ビームの入射角および
反射角が変化する。ミラー面を直交する二方向に振動さ
せれば,反射光は二次元的に走査されることになる。
A light beam is projected obliquely on the mirror surface of the vibrating section 114. The incident light beam is reflected by the mirror surface. When the mirror surface vibrates, the incident angle and the reflection angle of the light beam change. If the mirror surface is vibrated in two orthogonal directions, the reflected light is scanned two-dimensionally.

【0102】垂直走査用光スキャナ106 および水平走査
用光スキャナ107 においては,上記の2つの共振周波数
のうちの互いに異なる一方の周波数成分のみを加振装置
111によって発生させるようにしている。この実施例で
は,垂直走査用光スキャナ106 では,曲げ変形モードの
共振周波数が発生するように構成されており,水平走査
用光スキャナ107 にはねじれ変形モードの共振周波数が
発生するように構成されている。これにより,光スキャ
ナ106 および107 によりそれぞれ光ビームの一次元的な
走査が達成され,光スキャナ106 および107 と組合わせ
ることにより光ビームを二次元的に走査させることがで
きる。
In the vertical scanning optical scanner 106 and the horizontal scanning optical scanner 107, only one of the two resonance frequencies, which is different from each other, is used as a vibrating device.
It is caused by 111. In this embodiment, the vertical scanning optical scanner 106 is configured to generate a bending deformation mode resonance frequency, and the horizontal scanning optical scanner 107 is configured to generate a torsional deformation mode resonance frequency. ing. Thus, one-dimensional scanning of the light beam is achieved by the optical scanners 106 and 107, respectively, and the light beam can be two-dimensionally scanned by combining with the optical scanners 106 and 107.

【0103】弾性ばね部113 には歪み検出素子(図示
略)が設けられている。この歪み検出素子により曲げ量
およびねじれ量を表わす検出信号(後述の走査角モニタ
信号)が得られる。
The elastic spring portion 113 is provided with a strain detecting element (not shown). A detection signal (scanning angle monitor signal described later) indicating the amount of bending and the amount of twist is obtained by the distortion detecting element.

【0104】図19に戻ってカラービーム出射装置100 か
ら出射するカラービームが水平走査用光スキャナ107 の
ミラー面に入射するように,水平走査用光スキャナ107
が配置されている。また,水平走査用光スキャナ107 に
おいて反射したカラービームが垂直走査用光スキャナ10
6 のミラーに入射するように,スキャナ106 が配置され
ている。
Returning to FIG. 19, the horizontal scanning optical scanner 107 is set so that the color beam emitted from the color beam emitting device 100 enters the mirror surface of the horizontal scanning optical scanner 107.
Is arranged. In addition, the color beam reflected by the horizontal scanning optical scanner 107 is applied to the vertical scanning optical scanner 10.
The scanner 106 is arranged so as to be incident on the mirror 6.

【0105】水平走査用スキャナ107 のねじれ振動の共
振周波数は駆動回路102 に与えられる水平同期信号の周
波数と一致するように設定されている。歪み検出素子か
らの走査角モニタ信号は駆動回路102 にフィードバック
される。駆動回路102 は入力する水平同期信号に同期し
たねじれ振動を生じさせるように水平走査用スキャナ10
7 の加振装置を加振する駆動信号を発生する。
The resonance frequency of the torsional vibration of the horizontal scanning scanner 107 is set so as to match the frequency of the horizontal synchronizing signal supplied to the drive circuit 102. The scanning angle monitor signal from the distortion detecting element is fed back to the drive circuit 102. The driving circuit 102 controls the horizontal scanning scanner 10 so as to generate torsional vibration synchronized with the input horizontal synchronization signal.
A drive signal for exciting the vibrating device 7 is generated.

【0106】垂直走査用スキャナ106 の曲げ振動の共振
周波数は駆動回路101 に与えられる垂直同期信号の周波
数と一致するように設定されている。歪み検出素子から
の走査角モニタ信号は駆動回路101 にフィードバックさ
れる。駆動回路101 は入力する垂直同期信号に同期した
曲げ振動を生じさせるように垂直走査用スキャナ106の
加振装置を加振する駆動信号を発生する。
The resonance frequency of the bending vibration of the vertical scanning scanner 106 is set to match the frequency of the vertical synchronizing signal given to the drive circuit 101. The scanning angle monitor signal from the distortion detecting element is fed back to the drive circuit 101. The drive circuit 101 generates a drive signal for exciting the vibration device of the vertical scanning scanner 106 so as to generate bending vibration synchronized with the input vertical synchronization signal.

【0107】したがって,光偏向装置105 にカラービー
ムが入射すると水平走査用光スキャナ107 によって,カ
ラービームが水平方向に偏向され,かつ垂直走査用光ス
キャナ106 によって,カラービームが垂直方向に偏向さ
れ,表示パネル110 にカラー画像が表示されることとな
る。
Therefore, when the color beam is incident on the optical deflector 105, the color beam is deflected in the horizontal direction by the horizontal scanning optical scanner 107, and the color beam is deflected in the vertical direction by the vertical scanning optical scanner 106. A color image is displayed on the display panel 110.

【0108】水平走査用および垂直走査用スキャナとし
ては,上に示した振動子を利用したもののみならず,公
知のガルバノ・スキャナやポリゴン・ミラーを利用した
ものも使用できるのはいうまでもない。
As the horizontal and vertical scanning scanners, it is needless to say that not only those using the above-described vibrator but also those using a known galvano scanner or polygon mirror can be used. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】光混合装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a light mixing device.

【図2】図1に示す光混合装置のII−II線に沿う断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the light mixing device shown in FIG. 1, taken along line II-II.

【図3】光混合装置の製造方法を示している。FIG. 3 shows a method for manufacturing a light mixing device.

【図4】光混合装置の製造方法を示している。FIG. 4 shows a method of manufacturing the light mixing device.

【図5】光混合装置における複数の光源の間隔と光透過
層の厚さとの関係を示している。
FIG. 5 shows a relationship between an interval between a plurality of light sources and a thickness of a light transmitting layer in the light mixing device.

【図6】光混合装置の他の実施例を示している。FIG. 6 shows another embodiment of the light mixing device.

【図7】光混合装置の他の実施例を示している。FIG. 7 shows another embodiment of the light mixing device.

【図8】光混合装置の他の実施例を示している。FIG. 8 shows another embodiment of the light mixing device.

【図9】カラービーム出射装置の実施例を示している。FIG. 9 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図10】カラービーム出射装置の実施例を示してい
る。
FIG. 10 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図11】カラービーム出射装置の実施例を示してい
る。
FIG. 11 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図12】カラービーム出射装置の実施例を示してい
る。
FIG. 12 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図13】カラービーム出射装置の実施例を示してい
る。
FIG. 13 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図14】カラービーム出射装置の実施例を示してい
る。
FIG. 14 shows an embodiment of a color beam emitting device.

【図15】(A)から(G)は光源基板の製造方法を示
している。
FIGS. 15A to 15G show a method of manufacturing a light source substrate.

【図16】光源基板を示している。FIG. 16 shows a light source substrate.

【図17】(A)および(B)は,発光ダイオードの一
例を示している。
FIGS. 17A and 17B show an example of a light emitting diode.

【図18】(A)および(B)は,発光ダイオードの一
例を示している。
FIGS. 18A and 18B show an example of a light emitting diode.

【図19】カラー画像表示装置の構成を示している。FIG. 19 illustrates a configuration of a color image display device.

【図20】走査用光スキャナの斜視図である。FIG. 20 is a perspective view of a scanning optical scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光混合装置 2,4,6,8,20 光透過層 3,5,7,21 半透過層 11,12,13 フォトダイオード 22,23 フィルタ装置 15, 26 光源 31, 32, 33 発光ダイオード 100 カラービーム出射装置 105 光偏向装置 110 表示パネル 1 light mixing device 2,4,6,8,20 light transmission layer 3,5,7,21 semi-transmission layer 11,12,13 photodiode 22,23 filter device 15,26 light source 31,32,33 light emitting diode 100 Color beam emitting device 105 Optical deflector 110 Display panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 浩二 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 坂田 稔 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 高橋 敏幸 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Koji Sano, O-Muron Co., Ltd. (10) Hanazono Todo-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Inside (72) Inventor Toshiyuki Takahashi 10 Odron, Hanazono Todocho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射する光を反射する面を有する反射
層,両面ともが上記反射層の反射面と平行であり,この
両面のうち一の面に入射した光を反射し,他の面に入射
した光を透過する半透過層,および上記反射層の反射面
と45度の角度をなす入射面を有し,上記反射層と上記半
透過層との間に設けられた光透過層,を備えた光混合装
置。
1. A reflecting layer having a surface for reflecting incident light, both surfaces of which are parallel to the reflecting surface of the reflecting layer, reflecting light incident on one of the two surfaces, and reflecting the light on the other surface. A semi-transmissive layer for transmitting incident light, and a light-transmissive layer having an incident surface at an angle of 45 degrees with the reflective surface of the reflective layer, and provided between the reflective layer and the semi-transmissive layer. Light mixing device.
【請求項2】 上記反射層が,入射する光の一部を透過
し,残りを反射する第1のビーム・スプリッタであり,
上記半透過層が,上記一の面から入射した光の一部を透
過し,残りを反射する第2のビーム・スプリッタであ
る,請求項1に記載の光混合装置。
2. A first beam splitter according to claim 1, wherein said reflecting layer transmits a part of incident light and reflects the remaining part.
The light mixing device according to claim 1, wherein the semi-transmissive layer is a second beam splitter that transmits a part of the light incident from the one surface and reflects the rest.
【請求項3】 上記第1のビーム・スプリッタを透過し
た光を受光し,受光量に応じた受光信号を出力する第1
の光検出器,および上記第2のビーム・スプリッタを透
過した光を受光し,受光量に応じた受光信号を出力する
第2の光検出器,をさらに備えた請求項2に記載の光混
合装置。
3. A first light receiving means for receiving light transmitted through the first beam splitter and outputting a light receiving signal corresponding to a light receiving amount.
3. The light mixing device according to claim 2, further comprising: a photodetector, and a second photodetector that receives light transmitted through the second beam splitter and outputs a light reception signal according to a received light amount. apparatus.
【請求項4】 上記第1のビーム・スプリッタの透過光
上に配置され,第1の波長をもつ光の透過を許す第1の
フィルタ,および上記第2のビーム・スプリッタの透過
光上に配置され,第2の波長をもつ光の透過を許す第2
のフィルタ,をさらに備えた請求項2に記載の光混合装
置。
4. A first filter disposed on the transmitted light of the first beam splitter and allowing transmission of light having a first wavelength, and disposed on a transmitted light of the second beam splitter. To allow transmission of light having the second wavelength.
3. The optical mixing device according to claim 2, further comprising a filter.
【請求項5】 上記反射層の反射面に入射する光の光路
上に設けられ,この入射光のうち第3の波長をもつ光成
分の透過を許す第3のフィルタ,および上記半透過層の
一の面に入射する光の光路上に設けられ,この入射光の
うち上記第3の波長と異なる第4の波長をもつ光成分の
透過を許す第4のフィルタ,をさらに備えた請求項1に
記載の光混合装置。
5. A third filter which is provided on an optical path of light incident on a reflection surface of the reflection layer and allows transmission of a light component having a third wavelength out of the incident light, and a filter for the semi-transmission layer. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a fourth filter provided on an optical path of the light incident on the one surface and allowing transmission of a light component having a fourth wavelength different from the third wavelength in the incident light. 3. The light mixing device according to claim 1.
【請求項6】 上記透過層の入射面に対して垂直に入射
し,かつ上記反射層の反射面に光を出射する第1の光
源,および上記第1の光源からの出射光に平行であり,
かつ上記半透過層の一の面に入射する光を出射する第2
の光源をさらに備え,上記反射層の反射面から上記半透
過層の他の面までの距離が上記第1の光源からの出射光
と上記第2の光源からの出射光との距離の1/(2)
1/2 倍である,請求項1に記載の光混合装置。
6. A first light source which is perpendicularly incident on the incident surface of the transmission layer and emits light to the reflection surface of the reflection layer, and which is parallel to the light emitted from the first light source. ,
And a second emitting light incident on one surface of the semi-transmissive layer.
Wherein the distance from the reflecting surface of the reflective layer to the other surface of the semi-transmissive layer is 1/1/3 of the distance between the light emitted from the first light source and the light emitted from the second light source. (2)
2. The light mixing device according to claim 1, wherein the ratio is 1/2 .
【請求項7】 入射光の一部を透過し,残りを反射する
反射面を有する第1のビーム・スプリッタと,両面とも
が上記第1のビーム・スプリッタの反射面と平行であ
り,一の面から入射した光の一部を透過し,残りを反射
し,他の面から入射した光を透過する第2のビーム・ス
プリッタと,両面ともが上記第2のビーム・スプリッタ
の一の面と平行であり,一の面から入射した光の一部を
透過し,残りを反射し,他の面から入射した光を透過す
る第3のビーム・スプリッタとを有する光混合器,第1
の波長を有する第1の出射光を出射する第1の光源と,
上記第1の光源と異なる波長を有する第2の出射光を出
射する第2の光源と,上記第1の波長および上記第2の
波長と異なる波長を有する第3の出射光を出射する第3
の光源とを有する光源装置,上記第1の光源から出射さ
れた第1の出射光を平行光とし,かつ上記第1のビーム
・スプリッタの反射面に導く第1のコリメート・レンズ
と,上記第2の光源から出射された第2の出射光を平行
光とし,かつ上記第2のビーム・スプリッタの一の面に
導く第2のコリメート・レンズと,上記第3の光源から
出射された第3の出射光を平行光とし,かつ上記第3の
ビーム・スプリッタの一の面に導く第3のコリメート・
レンズとを有するレンズ装置,上記第1の出射光および
上記第1のビーム・スプリッタの透過光の光路上にそれ
ぞれ設けられ,上記第1の波長を有する光の透過を許す
第1のフィルタと,上記第2の出射光および上記第2の
ビーム・スプリッタの透過光の光路上にそれぞれ設けら
れ,上記第2の波長を有する光の透過を許す第2のフィ
ルタと,上記第3の出射光および上記第3のビーム・ス
プリッタの透過光の光路上にそれぞれ設けられ,上記第
3の波長を有する光の透過を許す第3のフィルタとを有
するフィルタ装置,ならびに上記第1のビーム・スプリ
ッタ,上記第2のビーム・スプリッタおよび上記第3の
ビーム・スプリッタのそれぞれの透過光を受光し,その
受光量に応じた受光信号を出力する第1の光検出器,第
2の光検出器および第3の光検出器を有する光検出装
置,を備えた光混合装置。
7. A first beam splitter having a reflecting surface that transmits a part of incident light and reflects the rest, and both surfaces are parallel to the reflecting surface of the first beam splitter. A second beam splitter that transmits a part of the light incident from the surface, reflects the remainder, and transmits the light incident from the other surface, and both surfaces are in contact with one surface of the second beam splitter. An optical mixer having a third beam splitter that is parallel and transmits part of light incident from one surface, reflects the rest, and transmits light incident from the other surface;
A first light source that emits first emission light having a wavelength of
A second light source that emits second emission light having a different wavelength from the first light source, and a third light source that emits third emission light having a wavelength different from the first wavelength and the second wavelength.
A first collimating lens that converts the first outgoing light emitted from the first light source into parallel light, and guides the first outgoing light to a reflecting surface of the first beam splitter; A second collimating lens that converts the second light emitted from the second light source into parallel light and guides it to one surface of the second beam splitter; The third collimator guides the light emitted from the third beam splitter into parallel light and guides the light to one surface of the third beam splitter.
A lens device having a lens, a first filter provided on an optical path of the first outgoing light and an optical path of the transmitted light of the first beam splitter, and allowing transmission of the light having the first wavelength; A second filter that is provided on an optical path of the second outgoing light and the transmitted light of the second beam splitter, and that allows transmission of light having the second wavelength; A third filter provided on the optical path of the transmitted light of the third beam splitter, the third filter allowing transmission of light having the third wavelength, and the first beam splitter; A first photodetector, a second photodetector, and a second photodetector that receive the transmitted light of each of the second beam splitter and the third beam splitter and output a light reception signal corresponding to the amount of the received light. Light mixing device including a photodetector, having a third photodetector.
【請求項8】 上記第1の光源,上記第2の光源および
上記第3の光源が赤,緑および青の光源であり,上記第
1のフィルタ,上記第2のフィルタおよび上記第3のフ
ィルタが赤,緑および青の波長をもつ光成分の透過を許
すものである,請求項7に記載の光混合装置。
8. The first light source, the second light source, and the third light source are red, green, and blue light sources, and the first filter, the second filter, and the third filter. 8. The light mixing device according to claim 7, wherein the light source allows transmission of light components having red, green and blue wavelengths.
【請求項9】 上記第1の光検出器の受光信号にもとづ
いて上記第1の光源の出射光量を調整する第1の出射光
量調整手段,上記第2の光検出器の受光信号にもとづい
て上記第2の光源の出射光量を調整する第2の出射光量
調整手段,および上記第3の光検出器の受光信号にもと
づいて上記第3の光源の出射光量を調整する第3の出射
光量調整手段,をさらに備えた請求項7に記載の光混合
装置。
9. A first outgoing light amount adjusting means for adjusting an outgoing light amount of the first light source based on a light receiving signal of the first photodetector, and based on a light receiving signal of the second photodetector. Second emission light amount adjusting means for adjusting the emission light amount of the second light source, and third emission light amount adjustment for adjusting the emission light amount of the third light source based on a light reception signal of the third photodetector. The light mixing device according to claim 7, further comprising: means.
【請求項10】 光源の位置決め用の複数の開口が形成
された光源基板,上記光源基板の複数の上記開口に位置
決めされ,出射光が上記開口を通して射出される複数の
光源,および上記光源基板に形成され,複数の上記光源
のそれぞれの一方の電極が共通に接続される第1の電
極,を備えた光源モジュール。
10. A light source substrate in which a plurality of openings for positioning a light source are formed, a plurality of light sources positioned in the plurality of openings of the light source substrate, and emitted light is emitted through the openings, and A light source module comprising: a first electrode formed and one electrode of each of the plurality of light sources is connected in common.
【請求項11】 入力する色信号にもとづいてカラー・
ビームを出射するカラー光源,与えられる偏向制御信号
にもとづいて,上記カラー光源から出射するカラー・ビ
ームを偏向する光偏向手段,および上記光偏向手段によ
って偏向されたカラー・ビームが照射され,このカラー
・ビームによって表される画像を表示する表示パネル,
を備えたカラー画像表示装置。
11. A color converter based on an input color signal.
A color light source for emitting a light beam, a light deflecting means for deflecting the color beam emitted from the color light source based on a given deflection control signal, and a color beam deflected by the light deflecting means. .Display panels for displaying images represented by beams;
A color image display device comprising:
【請求項12】 上記光偏向手段が,上記カラー・ビー
ムを反射させるミラーと,このミラーの曲げとねじりと
が可能なミラー駆動手段とを有するものであり,上記ミ
ラー駆動手段が,上記カラー・ビームを水平方向に偏向
させるときには上記ミラーの曲げまたはねじりのいずれ
か一方を行い,上記カラー・ビームを垂直方向に偏向さ
せるときには上記ミラーの曲げまたはねじりのいずれか
他方を行なうものである,請求項11に記載のカラー画像
表示装置。
12. The light deflecting means includes a mirror for reflecting the color beam, and mirror driving means capable of bending and twisting the mirror, wherein the mirror driving means comprises a color mirror. 7. The method of claim 1, wherein when deflecting the beam in the horizontal direction, either bending or twisting of the mirror is performed, and when deflecting the color beam in the vertical direction, bending or twisting of the mirror is performed. 12. The color image display device according to 11.
【請求項13】 両面が平行であり,一の面から入射し
た光を反射し,他の面から入射した光を透過する半透過
層と,光を透過する光透過層とを交互に積層し,所定幅
をもち,上記半透過層の一の面と45度なす角によって切
断することにより光混合装置を製造する方法。
13. A semi-transmissive layer that reflects light incident from one surface and transmits light incident from another surface, and a light-transmitting layer that transmits light is alternately laminated. A method of manufacturing a light mixing device having a predetermined width and cutting at an angle of 45 degrees with one surface of the transflective layer.
【請求項14】 さらに上記切断面を研磨する,請求項
13に記載の光混合装置を製造する方法。
14. The cut surface is further polished.
14. A method for manufacturing the light mixing device according to 13.
JP7917897A 1997-03-14 1997-03-14 Optical mixing device, light source module and color image display device, and manufacture of the optical mixing device Pending JPH10253809A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007534987A (en) * 2004-04-20 2007-11-29 マイクロビジョン,インク. Apparatus and method for combining multiple electromagnetic beams into a composite beam

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