JPWO2009081913A1 - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2 青色半導体レーザ
3,112 ボールレンズ
4,113 ダイクロイックミラー
5 平凸レンズ
6 緑色レーザ
7,22,23 波長選択反射膜
8,9,33 点
11 光学系領域
12 赤外レーザ
13 焦光レンズ
14 第2高調波結晶
15 走査手段
21 プリズム
24 両凸レンズ
25 ミラー
26 温度調節機構
32 反射面
101 光源
102 ビーム
103,104 光走査素子
105 被投射面
111 発光素子
図3は、本発明の第1の実施形態に係る光源装置の概略構成図である。光源装置は、3つの光源1,2,6と、コリメート手段であるボールレンズ3と、合成光学手段であるダイクロイックミラー4と、光学手段である平凸レンズ5と、を有する。3つの光源は、赤色に対応する波長のビーム(以下、赤色ビームと呼ぶ。)を出射する赤色半導体レーザ1と、青色に対応する波長のビーム(以下、青色ビームと呼ぶ。)を出射する青色半導体レーザ2と、緑色に対応する波長のビーム(以下、緑色ビームと呼ぶ。)を出射する緑色レーザ6である。
図7は本発明の第2の実施形態に係る光源装置の概略構成図である。本実施形態の光源装置は、第1の実施形態に係る光源装置に対して、ダイクロイックミラーを、波長選択反射膜を有するプリズム21に置き換えた構成である。
図8は、本発明の第3の実施形態に係る光源装置の概略構成図である。本実施形態の光源装置は、第2の実施形態の画像表示装置の構成に対して、平凸レンズを両凸レンズ24に置き換え、さらにプリズム21の形状を変えた構成である。本実施形態では、両凸レンズ24と接するプリズム21の面を、両凸レンズ24と同一の曲率持つ曲面とする。したがって波長選択反射膜22は曲面となる。図8に示すように、波長選択反射膜22が施されたプリズム21の一面上の点9における接線と、波長選択反射膜23が施されたプリズム21の面と、のなす角度はα/2である。
図9Aは、本発明の第4の実施形態に係る光源装置の概略構成図である。光源装置は、第1の実施形態の光源装置の構成を、以下のように変更した構成である。変更点は、緑色レーザ6を平凸レンズ5の平面部側に配置した点、平凸レンズ5の凸面側にミラー25を設置した点である。緑色レーザ6は、緑色ビームがボールレンズ3に入射しない位置に設置されている。
図10は、本発明の第5の実施形態に係る光源装置の概略構成図である。光源装置は、第3の実施形態の光源装置の構成に対して、両凸レンズ24の片側の面(プリズムと接しない側の面)を反射面32とし、緑色レーザ6の設置位置を変えた構成となっている。緑色レーザ6は、青色半導体レーザ2と近接して配置されている。なお、緑色レーザ6は、ボールレンズ3の焦点よりも、ボールレンズ3に近い位置に配置されている。また、赤色半導体レーザ1の光軸と青色半導体レーザ2の光軸と緑色レーザ6の光軸とは、ボールレンズ3の中心で交差する。赤色半導体レーザ1の光軸と青色半導体レーザ2の光軸との成す角度(図中の角度α)は、青色半導体レーザ2の光軸と緑色レーザ6の光軸との成す角度と同一とした。
Claims (14)
- 複数の光源から出射されたビームを合成し、平行ビームとして投射する光源装置であって、
第1の光源と、
第2の光源と、
前記第1の光源から出射されたビームを第1の平行ビームにするコリメート手段と、
前記第2の光源から出射され、前記第1の光源から出射されたビームの発散角とは異なる発散角を有する第2のビームを、第2の平行ビームにするとともに、前記第1の平行ビームと前記第2の平行ビームとを合成する光学手段と、
を備えた光源装置。 - 前記光学手段で得られた前記第2の平行ビームのビーム径が、前記コリメート手段で得られた前記第1の平行ビームのビーム径とほぼ同一である、請求項1に記載の光源装置。
- 前記光学手段は特定の波長帯の光を選択的に反射させる波長選択反射膜を備えたレンズである、請求項1または2に記載の光源装置。
- 前記レンズは平凸レンズであり、
前記波長選択反射膜は、前記平凸レンズの平面部に配されている、
請求項3に記載の光源装置。 - 第1の光源から出射された前記ビームとほぼ同じ発散角を有するビームを出射する第3の光源をさらに有し、
前記コリメート手段は、ほぼ同じ発散角を有する複数のビームを、同一のビーム径を有する平行ビームにする、請求項1から4のいずれか1項に記載の光源装置。 - 前記コリメート手段で得られた複数の平行ビームを合成する合成光学手段をさらに有する、請求項5に記載の光源装置。
- 前記合成光学手段が、前記コリメート手段と前記光学手段との間に配置されたダイクロイックミラーである、請求項6に記載の光源装置。
- 前記光学手段は、特定の波長帯の光を選択的に反射させる波長選択反射膜が平面部に配された平凸レンズであり、
前記ダイクロイックミラーの反射面と前記平凸レンズの前記平面部との成す角度が、前記コリメート手段で平行ビームにされるビームを出射する前記第1の光源および前記第3の光源の光軸の成す角度の1/2である、請求項7に記載の光源装置。 - 前記合成光学手段は、前記コリメート手段と前記光学手段との間に配置され、特定の波長帯の光を選択的に反射させる波長選択反射膜が施されたプリズムである、請求項6に記載の光源装置。
- 前記プリズムの頂角が、前記コリメート手段で平行ビームにされるビームを出射する前記第1の光源および前記第3の光源の光軸の成す角度の1/2である、請求項9に記載の光源装置。
- 前記プリズムは特定の波長帯の光を選択的に反射させる波長選択反射膜が施された曲面を有し、
前記曲面は前記コリメート手段における色収差を補正する手段である、請求項9または10に記載の光源装置。 - 前記複数の光源はレーザである、請求項1から11のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記レーザの温度を一定に調節する温度調節機構をさらに有し、
複数の前記レーザが前記温度調節機構を共有する、請求項12に記載の光源装置。 - 前記光学手段は凹形状の反射面を有する、請求項1から13のいずれか1項に記載の光源装置。
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