TW202030541A - 光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法 - Google Patents

光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202030541A
TW202030541A TW108146099A TW108146099A TW202030541A TW 202030541 A TW202030541 A TW 202030541A TW 108146099 A TW108146099 A TW 108146099A TW 108146099 A TW108146099 A TW 108146099A TW 202030541 A TW202030541 A TW 202030541A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light source
receiving surface
holding member
optical axis
source unit
Prior art date
Application number
TW108146099A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI837253B (zh
Inventor
小栗明紘
Original Assignee
日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 filed Critical 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Publication of TW202030541A publication Critical patent/TW202030541A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI837253B publication Critical patent/TWI837253B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2046—Positional adjustment of light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0239—Combinations of electrical or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0071—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for beam steering, e.g. using a mirror outside the cavity to change the beam direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • H01S5/4093—Red, green and blue [RGB] generated directly by laser action or by a combination of laser action with nonlinear frequency conversion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

本發明之光源單元具備：設有開口之基底；於開口固定於基底之支持構件；及於開口固定於支持構件之光源總成。光源總成具有：出射雷射光之光源；配置於雷射光之光軸上之透鏡；及保持光源及透鏡之保持構件。支持構件具有以自與光軸平行之方向觀察之情形時包圍光軸之方式，沿球面延伸之凸狀之承受面。藉由保持構件在與承受面之接觸部處與承受面結合，而使光源總成固定於支持構件。承受面具有相對於與保持構件之結合部位，位於遠離光軸側之部分。

Description

光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法
本揭示之一態樣係關於一種光源單元、投影顯示裝置、及光源單元之製造方法。
作為光源單元，有具備設有開口之基底、固定於開口之基底之筒狀支持構件、及固定於開口上之支持構件之光源總成者(例如參照專利文獻1、2)。光源總成具有出射雷射光之光源，及配置於雷射光之光軸上之透鏡。自光源出射之雷射光藉由透鏡聚光，通過基底之開口。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-263070號公報 [專利文獻2]日本專利特開2011-151308號公報
[發明所欲解決之問題]
如上述之光源單元中，對於雷射光之光軸之位置要求極高之精度。因此，本揭示之一態樣之目的在於提供一種提高雷射光之光軸的位置精度之光源單元及投影顯示裝置，以及此種光源單元之製造方法。 [解決問題之技術手段]
本揭示之一態樣之光源單元具備：基底，其設有開口；支持構件，其固定於開口之基底；及光源總成，其固定於開口上之支持構件，且光源總成具有：光源，其出射雷射光；透鏡，其配置於雷射光之光軸上；及保持構件，其保持光源及透鏡，支持構件具有凸狀之承受面，其以自與光軸平行之方向觀察之情形時包圍光軸之方式，沿球面延伸，藉由保持構件在與承受面之接觸部中與承受面結合，而使光源總成固定於支持構件，承受面具有相對於與保持構件之結合部位，位於遠離光軸側之部分。
該光源單元中，支持構件具有凸狀之承受面，其以自與雷射光之光軸平行之方向觀察之情形時包圍光軸之方式，沿球面延伸。並且，藉由保持構件在與承受面之接觸部中與承受面結合，而使光源總成固定於支持構件。製造該光源單元時，藉由例如使保持構件相對於承受面滑動，而可調整光源總成之傾斜度。又，亦可藉由使支持構件與光源總成一起相對於基底滑動，而調整光源總成之位置。因此，可精度良好地調整雷射光之光軸之位置。再者，該光源單元中，承受面具有相對於與保持構件之結合部位，位於遠離光軸側之部分。藉此，可使保持構件對承受面之結合容易化，可抑制將保持構件與承受面結合時雷射光之光軸之位置偏離。藉此，該光源單元中，雷射光之光軸之位置精度提高。
保持構件具有包圍光軸之筒狀本體部，及以遠離光軸之方式自本體部突出之突出部，亦可於突出部中與承受面接觸而結合。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可進而使保持構件對承受面之結合容易化。
保持構件亦可具有相對於光軸傾斜之傾斜面，於傾斜面中與承受面接觸而結合。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合進而更容易化。
保持構件亦可與承受面線接觸。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合進而更容易化。
保持構件亦可具有沿球面延伸之凹狀接觸面，於接觸面中與承受面接觸而結合。該情形時，亦可精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合容易化。
保持構件亦可藉由雷射焊接而與承受面結合。該光源單元中，可使利用雷射焊接之保持構件對承受面之結合容易化。
保持構件亦可具有配置於藉由支持構件劃定之空間內之第1部分。該情形時，可使光源單元小型化。
保持構件亦可具有配置於基底之開口內之第2部分。該情形時，可使光源單元進而小型化。
保持構件未與承受面結合之狀態下，以光軸相對於開口之中心軸逐漸傾斜之方式，使保持構件相對於承受面滑動之情形時，亦可以使第1部分中與基底為相反側之部分較第1部分中基底側之部分更先與支持構件接觸之方式，構成光源總成及支持構件。該情形時，使保持構件相對於承受面滑動，調整光源總成之傾斜度時，可抑制第1部分中基底側之部分與支持構件接觸。其結果，可抑制保持構件中保持於基底側之透鏡之位置偏離。
保持構件具有：保持光源之光源支架，及保持透鏡之透鏡支架，亦可於光源支架設有第1螺合部，於透鏡支架，設有以光源支架與透鏡支架在與光軸平行之方向上可相對移動之方式，與第1螺合部螺合之第2螺合部。該情形時，製造光源單元時，藉由調整第1螺合部與第2螺合部之螺合量，而可調整與光軸平行之方向上之光源與透鏡間之距離。
自光軸上之承受面之曲率中心至透鏡之距離亦可較自光軸上之光源之發光點至透鏡之距離更短。該情形時，可減小使保持構件相對於承受面滑動，調整光源總成之傾斜度時之透鏡之移動量。
保持構件亦可藉由與支持構件相同之材料構成。該情形時，由於保持構件及支持構件之熱膨脹係數相同，故可抑制因環境溫度之變化所致之保持構件與支持構件間之位置偏離。
本揭示之一態樣之光源單元進而具備供自透鏡出射之雷射光入射之分色濾光鏡，分色濾光鏡亦可藉由樹脂而與基底接著。該情形時，可簡化光源單元之製造。
保持構件未與承受面結合之狀態下，使保持構件相對於承受面滑動至光軸相對於開口之中心軸最大限度傾斜之位置之情形時，承受面亦可以遍及全周，具有相對於與保持構件之接觸部位於遠離光軸側之部分之方式，構成光源總成及支持構件。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合進而更容易化。
承受面自與光軸平行之方向觀察之情形時，亦可具有位於較支持構件更外側之部分。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合進而更容易化。
包含光軸之剖面中，保持構件與承受面間之接觸點中之承受面之切線，與連接於保持構件之接觸點之外側表面亦可呈鈍角。該情形時，可進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置，且可使保持構件對承受面之結合進而更容易化。
本揭示之一態樣之投影顯示裝置具備：上述光源單元；及使自光源單元出射之雷射光透過並擴散之光擴散部。該投影顯示裝置中，根據上述理由，而提高雷射光之光軸之位置精度。
本揭示之一態樣之光源單元之製造方法具備如下步驟：於具備出射雷射光之光源、配置於雷射光之光軸上之透鏡、及保持光源及透鏡之保持構件之光源總成之保持構件中，藉由調整保持光源之光源支架與保持透鏡之透鏡支架之螺合量，而調整與光軸平行之方向上之光源與透鏡間之距離之距離調整步驟；距離調整步驟之後，於設有開口之基底上，配置具有以自與光軸平行之方向觀察之情形時包圍光軸之方式，沿球面延伸之凸狀承受面之筒狀支持構件，且以保持構件與承受面接觸之方式，將光源總成配置於支持構件上之配置步驟；配置步驟之後，藉由使保持構件相對於承受面滑動，而調整光源總成之傾斜度之傾斜度調整步驟；及傾斜度調整步驟之後，藉由將支持構件固定於開口之基底，且使保持構件在與承受面之接觸部中與承受面結合，而將光源總成固定於開口上之支持構件之固定步驟。
該光源單元之製造方法中，藉由調整光源支架與透鏡支架之螺合量，而調整與雷射光之光軸平行之方向上之光源與透鏡間之距離(距離調整步驟)。藉此，可精度良好地調整光源與透鏡之位置關係。又，藉由使保持構件相對於承受面滑動，而調整光源總成之傾斜度後(傾斜度調整步驟)，藉由將支持構件固定於基底，且使保持構件在與承受面之接觸部中與承受面結合，而將光源總成固定於支持構件(固定步驟)。藉此，可於精度良好地調整雷射光之光軸之位置後，固定各要素。因此，根據該光源單元之製造方法，可獲得提高雷射光之光軸的位置精度之光源單元。
本揭示之一態樣之光源單元之製造方法亦可於配置步驟與固定步驟之間，進而具備位置調整步驟，其藉由使支持構件與光源總成一起相對於基底滑動，而調整光源總成之位置。該情形時，可於進而精度良好地調整雷射光之光軸之位置後，固定各要素。
固定步驟中，亦可於承受面具有相對於與保持構件之結合預定部位位於遠離光軸側之部分之狀態下，藉由使保持構件於結合預定部位中與承受面結合，而將光源總成固定於支持構件。該情形時，可進而提高雷射光之光軸之位置精度。
固定步驟中，亦可藉由利用雷射焊接而使保持構件在與承受面之接觸部中與承受面結合，而將光源總成固定於支持構件。根據該光源單元之製造方法，藉由雷射焊接使保持構件與承受面結合之情形時，可提高雷射光之光軸之位置精度。 [發明之效果]
根據本揭示之一態樣，可提供一種提高雷射光之光軸的位置精度之光源單元及投影顯示裝置，以及此種光源單元之製造方法。
以下，一面參照圖式，一面針對本揭示之一實施形態詳細說明。再者，以下之說明中，對同一或相當要素使用同一符號，並省略重複說明。 [投影顯示裝置]
如圖1所示，投影顯示裝置1具備光源裝置2及光擴散部4。投影顯示裝置1例如為搭載於汽車之雷射掃描型投影顯示器(抬頭顯示器)，於汽車之擋風玻璃投影顯示影像。光源裝置2出射投影顯示用之雷射光L。
光源裝置2具備掃描用鏡3。掃描用鏡3係藉由例如MEMS (Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統)技術製造之電磁驅動式光學鏡。掃描用鏡3藉由使鏡3a擺動，而將自光源裝置2出射之雷射光L反射，於光擴散部4之特定區域內進行掃描。
光擴散部4例如為具有矩陣狀排列之複數個微透鏡之微透鏡陣列，使藉由掃描用鏡3掃描之投影顯示用之雷射光L透過並擴散。光擴散部4之入射面成平坦面，光擴散部4之出射面係藉由對應於複數個微透鏡之複數個凸面構成。藉由光擴散部4擴散之雷射光L例如經由複數個鏡而被引導至汽車之擋風玻璃，經由擋風玻璃之反射而作為影像到達駕駛者之眼睛。 [光源裝置]
如圖1～圖5所示，光源裝置2除掃描用鏡3外，還具備：光源單元10、收容掃描用鏡3及光源單元10之箱狀框體6。於框體6設有自光源裝置2向外部出射光之光出射窗6a。
光源單元10具備：基底20；3個光源總成30A、30B、30C；3個支持構件40A、40B、40C；及3個分色濾光鏡50A、50B、50C。各光源總成30A、30B、30C、支持構件40A、40B、40C及分色濾光鏡50A、50B、50C係固定於基底20。 [光源總成]
各光源總成30A、30B、30C具有：出射雷射光L之光源31；配置於雷射光L之光軸A上之透鏡32；及一體地保持光源31及透鏡32之保持構件33。以下，一面參照圖6，一面針對光源總成30A進行說明，但關於光源總成30B、30C亦具有與光源總成30A相同之構成。
光源31例如為紅色雷射二極體，出射投影顯示用雷射光L。光源總成30B之光源31例如為綠色雷射二極體，光源總成30C之光源31例如為藍色雷射二極體。各雷射二極體具有例如於包含底座7a及蓋7b之封裝7內配置有雷射晶片8之構成，自設置於蓋7b之光出射窗出射雷射光L。透鏡32例如為凸透鏡，係將雷射光L聚光之聚光透鏡。透鏡32係用以獲得特定之射束特性(光點尺寸)而使用。
保持構件33具有：保持光源31之光源支架34，及保持透鏡32之透鏡支架35。保持構件33係藉由例如不鏽鋼等金屬材料構成。光源支架34具有：固定光源31之固定部36，及自固定部36圓筒狀延伸之延伸部37。光源支架34全體形成大致圓筒狀，包圍光源31之光軸A。光源31固定於設置於固定部36之開口36a之固定部36。光源31向透鏡32出射雷射光L。於延伸部37之內周面，設有繞光軸A螺旋狀延伸之螺紋槽(第1螺合部)37a。
於固定部36之外周面，設有以自光軸A遠離之方式自固定部36突出之突出部38。該例中，突出部38係遍及固定部36之外周面之全面配置，形成大致圓筒狀。於突出部38，設有相對於光軸A傾斜之傾斜面38a。傾斜面38a例如為平坦面，自與光軸A平行之方向(以下亦記作「光軸方向」)觀察之情形時圓環狀延伸。傾斜面38a以愈自光軸A遠離，愈朝向光出射側(光軸方向上相對於光源31透鏡32所在之側)之方式傾斜。包含光軸A之剖面中，傾斜面38a與光軸A所成之角例如為50度左右。該例中，傾斜面38a之外緣與突出部38之外表面直接連接。
透鏡支架35全體形成大致圓筒狀，包圍光軸A。透鏡32配置於透鏡支架35內，固定於透鏡支架35。於透鏡支架35之外周面，設有與螺紋槽37a螺合之螺紋脊(第2螺合部)35a。螺紋脊35a繞光軸A螺旋狀延伸。透鏡支架35之一部分插入於光源支架34之延伸部37，藉由螺紋脊35a與螺紋槽37a螺合，而使透鏡支架35固定於光源支架34。藉由調整螺紋脊35a與螺紋槽37a之螺合量，而可使光源支架34與透鏡支架35於光軸方向上相對移動。
組裝光源總成30A時，藉由調整螺紋脊35a與螺紋槽37a之螺合量，而可使光源支架34與透鏡支架35相對移動，可調整光軸方向上之光源31與透鏡32間之距離。調整之精度依存於螺紋脊35a與螺紋槽37a之間距。例如，間距為0.5 mm之情形時，1度之相對旋轉之距離調整量為0.5 mm除以360度之約1.4 μm。因此，藉由使用例如可進行1度左右之角度調整之治具，而可以數μm左右之解析度，調整光源31與透鏡32間之位置關係。
該例中，光源支架34與透鏡支架35亦藉由設置於螺紋脊35a與螺紋槽37a間之熱硬化性樹脂而互相固定。即，組裝光源總成30A時，亦可於螺紋脊35a與螺紋槽37a間預先塗佈熱硬化性樹脂，於調整光源31與透鏡32間之位置後，將熱硬化性樹脂加熱及硬化。藉此，可將光源支架34與透鏡支架35進而強固固定。亦可除此外再加上或取代其，藉由使螺紋脊35a及螺紋槽37a之緊固力矩較一般之螺紋構造大，而進而強固固定光源支架34與透鏡支架35。
如上說明，保持構件33具有：包圍光軸A之筒狀本體部，及以自光軸A遠離之方式自本體部突出之突出部38。該例中，本體部係藉由光源支架34之固定部36及延伸部37、以及透鏡支架35而構成。
如圖5及圖7所示，光源總成30A、30B、30C分別於設置於基底20之3個開口20a處固定於基底20。分色濾光鏡50A、50B、50C分別以介隔開口20a與光源總成30A、30B、30C對向之方式配置。分色濾光鏡50A、50B、50C分別藉由樹脂而與基底20接著。作為用於該接著之樹脂材料，可使用例如具有熱硬化性之環氧系樹脂。
自光源總成30A、30B、30C之光源31出射之雷射光L分別經由透鏡32及開口20a，入射於分色濾光鏡50A、50B、50C。來自光源總成30A、30B、30C之雷射光L於分色濾光鏡50A中合波(合成)，經由上述光出射窗6a到達掃描用鏡3。
更具體而言，自光源總成30A之光源31出射之雷射光L藉由分色濾光鏡50A被反射，到達掃描用鏡3。自光源總成30B之光源31出射之雷射光L因分色濾光鏡50B被反射，透過分色濾光鏡50A到達掃描用鏡3。自光源總成30C之光源31出射之雷射光L因分色濾光鏡50C被反射，透過分色濾光鏡50A、50B到達掃描用鏡3。
經合波之雷射光L之一部分透過分色濾光鏡50A。光源10進而具備檢測透過分色濾光鏡50A之雷射光L之光量感測器9。光量感測器9例如為光電二極體，用以檢測自光源單元10出射之雷射光L之光量而使用。該例中，光量感測器9係固定於基底20。 [光源單元]
一面參照圖7～圖11，一面針對光源單元10進而進行說明。以下，針對光源總成30A及支持構件40A對於基底20之固定構造進行說明，但關於光源總成30B、30C及支持構件40B、40C對於基底20之固定構造亦同樣地構成。
光源總成30A係經由支持構件40A固定於基底20。支持構件40A為大致圓筒狀之旋轉軸承，介置於基底20之安裝面20b與光源總成30A之間。安裝面20b成為例如平坦面。支持構件40A係藉由例如與保持構件33相同之材料構成。圖7～圖9中，顯示光源31之光軸A與基底20之開口20a之中心軸X一致之狀態。
支持構件40A除圓筒狀之外周面外，還具有滑動面41及承受面42。滑動面41成為例如平坦面，與安裝面20b接觸。承受面42為支持構件40A中與基底20為相反側之表面之一部分。承受面42自光軸方向觀察之情形時，圓環狀延伸，包圍光軸A。承受面42係沿球面延伸之凸狀面，具有1個曲率中心(球心)C。曲率中心C位於光軸A上，且相對於透鏡32位於光出射側。自光軸A上之曲率中心C至透鏡32之距離L1較自光軸A上之光源31之發光點Q至透鏡32之距離L2更短。該例中，距離L1為自光軸A上之曲率中心C至透鏡32之與光源31為相反側之表面的距離。距離L2為自光軸A上之發光點Q至透鏡32之光源31側之表面的距離。曲率中心C位於透鏡32上之情形時，距離L1為零。距離L1亦可為透鏡32之厚度以下。該例中，承受面42之外緣與支持構件40A之外周面直接連接。
光源總成30A之一部分係配置於支持構件40A內及基底20之開口20a內。更具體而言，保持構件33以貫通支持構件40A，到達開口20a之方式配置，具有配置於藉由支持構件40A劃定之空間S內之第1部分61，及配置於開口20a內之第2部分62。該例中，第1部分61係藉由延伸部37及透鏡支架35之一部分構成，第2部分62係藉由延伸部37及透鏡支架35之另一部分構成。
保持構件33於突出部38之傾斜面38a，與承受面42接觸。更具體而言，保持構件33於傾斜面38a之外緣全周，與承受面42接觸。即，保持構件33與承受面42線接觸。光源總成30A藉由保持構件33在與承受面42之接觸部與承受面42結合，而固定於支持構件40A。該例中，保持構件33藉由雷射焊接，而於傾斜面38a之外緣，與承受面42結合。保持構件33於例如圖10所示之4個點狀之結合部位P1，與承受面42結合。該雷射焊接之雷射光之照射方向為例如沿光軸方向之方向。
支持構件40A藉由滑動面41與安裝面20b結合，而固定於基底20。該例中，滑動面41藉由雷射焊接，而於滑動面41之外緣，與安裝面20b結合。支持構件40於例如圖10所示之4個點狀之結合部位P2，與安裝面20b結合。該雷射焊接之雷射光之照射方向為例如沿光軸方向之方向。
承受面42具有相對於與保持構件33之結合部位P1，位於自光源31之光軸A遠離側之外側部分42a。外側部分42a例如於自光軸方向觀察之情形時，圓環狀延伸。外側部分42a於自光軸方向觀察之情形時，位於較保持構件33更外側。外側部分42a自保持構件33露出(未由保持構件33覆蓋)。自光軸方向觀察之情形時，及自與光軸A垂直之方向觀察之情形之任一者中，保持構件33對於承受面42之結合部位P1均露出。包含光軸A之剖面(圖9所示之剖面)中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為突出部38之外周面38b)所成之角θ成為鈍角。角θ例如為130度左右。 [光源單元之製造方法]
製造光源單元10時，首先組裝光源總成30A(組裝步驟)。即，準備保持光源31之光源支架34，及保持透鏡32之透鏡支架35，並將其等互相安裝。接著，藉由調整螺紋脊35a與螺紋槽37a之螺合量，而使光源支架34及透鏡支架35相對移動，調整光軸方向之光源31與透鏡32間之距離(距離調整步驟)。
接著，以於基底20之安裝面20b上配置支持構件40A，且保持構件33與承受面42接觸之方式，於支持構件40A上配置光源總成30A(配置步驟)。接著，藉由使保持構件33相對於承受面42滑動，而調整光源總成30A之傾斜度(傾斜度調整步驟)。更具體而言，藉由使突出部38之傾斜面38a之外緣相對於承受面42滑動，而調整光源總成30A相對於基底20之傾斜度。藉此，可調整光源31之光軸A相對於開口20a之中心軸X之傾斜角度。例如，圖11係顯示光軸A相對於中心軸X傾斜之狀態。
接著，藉由使支持構件40A與光源總成30A一起相對於基底20之安裝面20b滑動，而調整與光軸A垂直之方向之光源總成30A相對於基底20之位置(位置調整步驟)。藉此，可調整光軸A相對於中心軸X之位置。
以光軸A相對於中心軸X之傾斜角度及位置成為期望角度及位置之方式，重複實施傾斜度調整步驟及位置調整步驟。傾斜度調整步驟及位置調整步驟可分別實施一次，亦可實施複數次。傾斜度調整步驟及位置調整步驟亦可以任意順序實施。
藉由傾斜度調整步驟及位置調整步驟，可將光軸A相對於中心軸X之傾斜角度及位置調整成期望之角度及位置。藉此，例如雷射光L以特定之角度及位置入射於分色濾光鏡50A。由於光源總成30A中光軸A之角度可能產生偏離，故需要該等調整。又，因基底20之加工精度而可能使分色濾光鏡50A之配置精度產生偏離，亦需要該調整。
接著，於開口20a之基底20固定支持構件40A，且於開口20a之支持構件40A固定光源總成30A(固定步驟)。固定步驟中，藉由利用雷射焊接將支持構件40A之滑動面41與基底20之安裝面20b結合，而將支持構件40A固定於基底20。固定步驟中，亦可藉由利用雷射焊接而使保持構件33在與承受面42之接觸部中與承受面42結合，而將光源總成30A固定於支持構件40A。於承受面42具有對於與保持構件33之結合預定部位位於自光軸A遠離側之部分(外側部分42a)之狀態下，將保持構件33於結合預定部位與承受面42結合，而實施該雷射焊接。
對於光源總成30B、30C及支持構件40B、40C亦同樣地，藉由組裝步驟、距離調整步驟、配置步驟、傾斜度調整步驟、位置調整步驟及固定步驟，於光軸A相對於中心軸X之傾斜角度及位置經調整為期望之角度及位置之狀態下，固定於基底20。藉此，可精度良好地調整關於光源總成30A、30B、30C及支持構件40A、40B、40C之光軸A傾斜角度及位置，其結果，可精度良好地使來自光源總成30A、30B、30C之雷射光L合波。另，亦可於將光源總成30A及支持構件40A固定於基底20前，實施關於光源總成30B、30C及支持構件40B、40C之光軸A傾斜角度及位置之調整，關於光源總成30A、30B、30C及支持構件40A、40B、40C之光軸A傾斜角度及位置調整結束後，對光源總成30A、30B、30C及支持構件40A、40B、40C實施固定步驟。
此處，光源單元10中，於保持構件33未與承受面42結合之狀態(保持構件33與承受面42結合前之狀態)下，使保持構件33相對於承受面42滑動至光軸A相對於開口20a之中心軸X最大限度傾斜之位置(圖11所示之位置)之情形時，亦以承受面42遍及全周，具有對於與保持構件33之接觸部位於自光軸A遠離側之部分(外側部分42a)之方式，構成光源總成30A及支持構件40A。即，於圖11所示之狀態下，承受面42之外側部分42a遍及全周，自保持構件33露出(未由保持構件33覆蓋)。光源單元10中，於保持構件33未與承受面42結合之狀態下，以光軸A相對於中心軸X逐漸傾斜之方式，使保持構件33相對於承受面42滑動之情形時，如圖11所示，藉由延伸部37之與固定部36之邊界部分(基端部分)37c與支持構件40A之內表面接觸，而限制保持構件33之滑動。即，以光軸A相對於中心軸X逐漸傾斜之方式，使保持構件33相對於承受面42滑動之情形時，以延伸部37(第1部分61)之與基底20相反側之部分較延伸部37之基底20側之部分更先與支持構件40A接觸之方式，構成光源總成30A及支持構件40A。 [基底之固定構造]
一面參照圖10，一面針對基底20之固定構造進行說明。基底20係藉由螺栓等緊固構件(省略圖示)，固定於例如特定之框體(省略圖示)。於基底20設有複數個貫通孔21a～21j。若將光源總成30A、30B、30C排列之方向設為第1方向，將於自光軸方向觀察之情形時與第1方向垂直之方向設為第2方向，則貫通孔21a～21e相對於光源總成30A、30B、30C配置於第2方向之一側，貫通孔21f～21j相對於光源總成30A、30B、30C配置於第2方向之另一側。該例中，第1方向為基底20之長邊方向，第2方向為基底20之短邊方向。貫通孔21a～21j之大小可彼此不同，亦可相同。
本實施形態中，基底20於配置於光源總成30B周圍之貫通孔21b、21d、21g、21i中，藉由緊固構件而固定於框體。更具體而言，藉由通過貫通孔21b、21d、21g、21i之螺栓緊固於設置於基底20之緊固孔，如將基底20固定於框體。
藉此，可抑制光軸A之位置於光源總成30A、30B、30C間偏離，可提高雷射光L之光軸A之位置精度。即，若於例如配置於基底20之4個角部之貫通孔21a、21e、21f、21j中，固定基底20，則因熱等影響而導致基底20翹曲，有光軸A之角度於光源總成30A、30B、30C間偏離之虞。相對於此，本實施形態中，基底20之溫度上升之情形時，基底20之較固定位置(貫通孔21b、21d、21g、21i之位置)更外側之部分僅以於第1方向外側延伸之方式變形，故可抑制光軸A之角度於光源總成30A、30B、30C間偏離。
為了發揮該作用效果，基底20對於框體之複數個固定位置只要僅包含第2方向上隔著光源總成30A、30B、30C之一者的固定位置成對即可。換言之，複數個固定位置只要僅包含第2方向上未隔著2個以上光源總成30A、30B、30C之固定位置成對即可。作為其他例，固定位置亦可為貫通孔21a、21j之位置。固定位置亦可為貫通孔21b、21j之位置。固定位置亦可為貫通孔21c、21h之位置。固定位置亦可為貫通孔21d、21e、21f、21g之位置。 [分色濾光鏡之固定構造]
一面參照圖4等，一面針對分色濾光鏡50A、50B、50C之固定構造進行說明。分色濾光鏡50A、50B、50C分別於相對於基底20與光源總成30A、30B、30C相反側，固定於基底20。於基底20，設有用以固定分色濾光鏡50A、50B、50C之複數個固定部22。如上述，分色濾光鏡50A、50B、50C藉由樹脂而接著於固定部22。
於固定部22，設有供以分色濾光鏡50A、50B、50C反射之雷射光L通過之光通過部23。光通過部23於雷射光L朝向之方向開口，且亦於光軸方向開口。即，光通過部23具有於光軸方向開口之開口部23a。
分色濾光鏡50A形成為例如矩形狀，於其4邊接著於固定部22，但於對應於開口部23a之第1邊50Aa之中間部，不與固定部22接觸，亦不接著。分色濾光鏡50A在與第1邊50Aa為相反側之第2邊50Ab之中間部，亦不與固定部22接觸，亦不接著。換言之，固定部22具有不與分色濾光鏡50A之第2邊50Ab之中間部接觸之形狀。
藉此，可抑制分色濾光鏡50A之位置偏離，可提高分色濾光鏡50A之位置精度。即，例如分色濾光鏡50A於第1邊50Aa之中間部不與固定部22接著，另一方面，於第2邊50Ab之全體與固定部22接著之情形時，分色濾光鏡50A於第1邊50Aa側與第2邊50Ab側之接合失去平衡，有分色濾光鏡50A之位置偏離之虞。相對於此，本實施形態中，分色濾光鏡50A於第2邊50Ab之中間部亦不與固定部22接著，故可提高對於與分色濾光鏡50A之接著之平衡，其結果，可抑制分色濾光鏡50A之位置偏離。對於分色濾光鏡50B、50C，亦與分色濾光鏡50A同樣地接著於固定部22，位置精度提高。另，第1邊50Aa之全體亦可不接著於固定部22，第2邊50Ab之全體亦可不接著於固定部22。 [作用效果]
如上說明，光源單元10中，支持構件40A具有以於自光軸方向觀察之情形時包圍光軸A之方式，沿球面延伸之凸狀承受面42。並且，藉由保持構件33在與承受面42之接觸部中與承受面42結合，而使光源總成30A固定於支持構件40A。製造光源單元10時，例如藉由使保持構件33相對於承受面42滑動，而可調整光源總成30A之傾斜度。又，亦可藉由使支持構件40A與光源總成30A一起相對於基底20滑動，而調整光源總成30A之位置。因此，可精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置。再者，承受面42具有相對於與保持構件33之結合部位P1，位於自光軸A遠離側之外側部分42a。藉此，可使保持構件33對承受面42之結合容易化，可抑制使保持構件33與承受面42結合時光軸A之位置偏離。藉此，該光源單元10中，雷射光L之光軸A之位置精度提高。再者，由於承受面42具有外側部分42a，故可充分確保保持構件33與承受面42間之熔接量，可將保持構件33與承受面42穩定地結合。
保持構件33具有包圍光軸A之筒狀本體部，及以自光軸A遠離之方式自本體部突出之突出部38，於突出部38中與承受面42接觸而結合。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。
保持構件33具有相對於光軸A傾斜之傾斜面38a，於傾斜面38a中與承受面42接觸而結合。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。
保持構件33與承受面42線接觸。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。再者，由於保持構件33與支持構件40A間之接觸面積變小，故可容易將光源31產生之熱傳遞至配置於與基底20為相反側之散熱構件(省略圖示)側，而非傳遞至基底20側。其結果，可將光源31產生之熱有效地散熱。
保持構件33亦可藉由雷射焊接而與承受面42結合。光源單元10中，可使利用雷射焊接之保持構件33對承受面42之結合容易化。
保持構件33具有配置於藉由支持構件40A劃定之空間S內之第1部分61。藉此，可使光源單元10小型化。保持構件33具有配置於基底20之開口20a內之第2部分62。藉此，可使光源單元10進而小型化。
於保持構件33未與承受面42結合之狀態下，以光軸A相對於開口20a之中心軸X逐漸傾斜之方式，使保持構件33相對於承受面42滑動之情形時，以延伸部37(第1部分61)之與基底20為相反側之部分，較延伸部37之基底20側之部分先與支持構件40A接觸之方式，構成光源總成30A及支持構件40A。藉此，使保持構件33相對於承受面42滑動，調整光源總成30A之傾斜度時，可抑制延伸部37之基底20側之部分與支持構件40A接觸。其結果，可抑制保持構件33中保持於基底20側之透鏡32之位置偏離。
於光源支架34設有螺紋槽37a，於透鏡支架35，以使光源支架34與透鏡支架35於光軸方向上可相對移動之方式，設有與螺紋槽37a螺合之螺紋脊35a。藉此，製造光源單元10時，藉由調整螺紋槽37a與螺紋脊35a之螺合量，而可調整光軸方向之光源31與透鏡32間之距離。
此處，一面參照圖12(a)及圖12(b)，一面說明藉由螺紋槽37a及螺紋脊35a之螺合，而固定光源支架34與透鏡支架35之優點。圖12(a)係顯示透鏡之聚光距離較長之情形之圖，圖12(b)係顯示透鏡之聚光距離較短之情形之圖。例如拾取DVD等時，一般而言，如圖12(b)所示，透鏡132與聚光點R間之聚光距離D2例如為數mm左右，比較短，聚光距離D2相對於光源131與透鏡132間之距離D1之比係較小。另一方面，如上述之投影顯示裝置1中，如圖12(a)所示，自透鏡32至聚光點R(光擴散部4)之聚光距離D2例如為150 mm左右，比較長，聚光距離D2相對於光源31與透鏡32間之距離D1之比係較大。因此，如上述之投影顯示裝置1中，透鏡32相對於光源31之位置偏離於聚光位置上可放大至數十倍而顯現，故透鏡32相對於光源31之位置要求極高精度。
該方面如上述，光源總成30A中，藉由利用螺紋脊35a與螺紋槽37a之螺合將光源支架34與透鏡支架35固定，而可以數μm左右之解析度調整光源31與透鏡32間之位置關係。其結果，與例如利用UV樹脂之硬化之固定，或利用使用YAG雷射之熔接之固定相比，可提高透鏡32相對於光源31之位置精度。其理由為，利用UV樹脂之固定之情形時，有因溫度變化所致之UV樹脂之膨脹收縮，而使透鏡32之位置變動之可能性，使用YAG雷射之熔接之情形時，熔接部位變得極其高溫，故易產生位置偏離，無法實現所要求之精度。
另，如上述，對於光源總成30A與支持構件40A之固定，及支持構件40A與基底20之固定，使用雷射焊接，但於該等固定部位中不要求數μm左右之高精度。其理由為，光源總成30A之組裝時，光源31與透鏡32之位置關係已固定，即使對基底20固定時光源總成30A之位置產生偏離，該位置偏離亦不會放大幾倍顯現。雷射焊接中，與利用樹脂之固定相比，即使固定後產生溫度變化亦不易產生位置偏離。
光源單元10中，自光軸A上之曲率中心C至透鏡32之距離L1較自光軸A上之光源31之發光點Q至透鏡32之距離L2更短。藉此，可減小使保持構件33相對於承受面42滑動，而調整光源總成30A之傾斜度時之透鏡32之移動量。若傾斜度調整步驟中之透鏡32之移動量較小，則可縮小位置調整步驟中使支持構件40A與光源總成30A一起平行移動之量。其結果，可謀求光源單元10之小型化。
保持構件33係藉由與支持構件40A相同之材料構成。藉此，由於保持構件33及支持構件40A之熱膨脹係數相同，故可抑制因環境溫度之變化所致之保持構件33與支持構件40A間之位置偏離。
分色濾光鏡50A係藉由樹脂與基底20接著。藉此，可簡化光源單元10之製造。由於光源31產生之熱不易傳遞至配置有分色濾光鏡50A之位置，故分色濾光鏡50A對基底20之結合可使用樹脂。
於保持構件33與承受面42結合前之狀態下，使保持構件33相對於承受面42滑動至光軸A相對於開口20a之中心軸X最大限度傾斜之位置之情形時，亦以承受面42遍及全周，具有對於與保持構件33之接觸部位於自光軸A遠離側之部分(外側部分42a)之方式，構成光源總成30A及支持構件40A。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。
承受面42自光軸方向觀察之情形時，具有位於較保持構件33更外側之部分42a。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。
包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(上述實施形態中，為突出部38之外周面38b)成鈍角。藉此，可進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置，且可進而使保持構件33對承受面42之結合容易化。
如圖9所示，固定光源31之固定部36具有於光軸方向上於光源31之固定部位與傾斜面38a間延伸之部分36b。藉此，可增厚與光軸A垂直之方向上之固定部36之厚度，可提高固定部36之強度。再者，可抑制固定部36之溫度因來自光源31之熱而上升。
如圖9所示，突出部38具有圓筒狀之第1部分38e，及自第1部分38e向光軸方向突出之第2部分38f。傾斜面38a係設置於第2部分38f。藉此，可增厚光軸方向上之突出部38之厚度，可提高突出部38之強度。再者，可抑制突出部38之溫度因來自光源31之熱而上升。藉此，與保持構件33與承受面42線接觸相輔，可有效抑制光源31產生之熱傳遞至基底20側。
上述製造方法中，藉由調整光源支架34與透鏡支架35之螺合量，而調整光軸方向上之光源31與透鏡32間之距離(距離調整步驟)。藉此，可精度良好地調整光源31與透鏡32之位置關係。又，藉由使保持構件33相對於承受面42滑動，而調整光源總成30A之傾斜度後(傾斜度調整步驟)，藉由將支持構件40A固定於基底20，且使保持構件33在與承受面42之接觸部中與承受面42結合，而將光源總成30A固定於支持構件40A(固定步驟)。藉此，可於精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置後，固定各要素。因此，根據上述製造方法，可獲得雷射光L之光軸A之位置精度提高之光源單元10。
上述製造方法於配置步驟與固定步驟之間，進而具備位置調整步驟，其藉由使支持構件40A與光源總成30A一起相對於基底20滑動，而調整光源總成30A之位置。藉此，可於進而精度良好地調整雷射光L之光軸A之位置後，固定各要素。
上述製造方法中，固定步驟中，於承受面42具有對於與保持構件33之結合預定部位位於自光軸A遠離側之外側部分42a之狀態下，將保持構件33於結合預定部位與承受面42結合，藉此將光源總成30A固定於支持構件40A。藉此，可進而提高雷射光L之光軸A之位置精度。
上述製造方法中，固定步驟中，藉由利用雷射焊接使保持構件33在與承受面42之接觸部中與承受面42結合，而將光源總成30A固定於支持構件40A。根據上述製造方法，藉由雷射焊接使保持構件33與承受面42結合之情形時，亦可提高雷射光L之光軸A之位置精度。 [變化例]
亦可如圖13(a)～圖13(c)所示之第1～第3變化例，或圖14(a)～圖14(c)所示之第4～第6變化例般，構成光源總成30A及支持構件40A。圖13(a)～圖13(c)及圖14(a)～圖14(c)中，模式性部分顯示保持構件33之突出部38及支持構件40A之承受面42之周邊。
圖13(a)所示之第1變化例中，突出部38之傾斜面38a亦愈自光軸A離開，愈朝向與光出射側相反側(光軸方向上相對於透鏡32光源31所在之側)之方式傾斜。保持構件33於傾斜面38a之內緣，與承受面42接觸。承受面42具有外側部分42a。保持構件33對於承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形時，與保持構件33重疊而不露出，但自與光軸A垂直之方向觀察之情形時露出。結合部位P1自相對於與光軸A垂直之方向，與光出射側相反側略微傾斜之方向Y觀察之情形時露出。即，結合部位P1自相對於與光軸A正交且通過結合部位P1之直線，遠離光出射側之位置觀察之情形時露出。於包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為傾斜面38a)所成之角θ成為鈍角。
圖13(b)所示之第2變化例中，突出部38不具有傾斜面38a，具有圓筒部38c。保持構件33於圓筒部38c之頂端之內緣，與承受面42線接觸。承受面42具有外側部分42a。保持構件33對承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形時，與保持構件33重疊而不露出，但自與光軸A垂直之方向觀察之情形時露出。結合部位P1自相對於與光軸A垂直之方向，與光出射側相反側略微傾斜之方向Y觀察之情形時露出。包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為圓筒部38c之頂端面)所成之角θ成為銳角。
圖13(c)所示之第3變化例中，突出部38具有沿球面延伸之凹狀之接觸面38d而代替傾斜面38a。接觸面38d之曲率中心與承受面42之曲率中心不一致。保持構件33於傾斜面38d之外緣，與承受面42線接觸。承受面42具有外側部分42a。保持構件33對承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形，及自與光軸A垂直之方向觀察之情形之任一者均露出。於包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為突出部38之外周面)所成之角θ成為鈍角。
圖14(a)所示之第4變化例係突出部38之外側形狀與第3變化例不同。承受面42具有外側部分42a。保持構件33對承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形時，與保持構件33重疊而不露出，但自與光軸A垂直之方向觀察之情形時露出。結合部位P1自相對於與光軸A垂直之方向，與光出射側相反側略微傾斜之方向Y觀察之情形時露出。於包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為突出部38之外側面)所成之角θ成為銳角。
圖14(b)所示之第5變化例係突出部38之外側形狀與第3變化例不同。承受面42具有外側部分42a。保持構件33對承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形時，與保持構件33重疊而不露出，但自與光軸A垂直之方向觀察之情形時露出。結合部位P1自相對於與光軸A垂直之方向，與光出射側相反側略微傾斜之方向Y觀察之情形時不露出。於包含光軸A之剖面中，保持構件33與承受面42間之接觸點P3之承受面42之切線B，與連接於保持構件33之接觸點P3之外側表面(該例中，為突出部38之頂端面)所成之角θ成為銳角。
圖14(c)所示之第6變化例中，突出部38具有沿凹狀球面之接觸面38d而代替傾斜面38a。接觸面38d之曲率中心與承受面42之曲率中心一致。保持構件33於接觸面38d中，與承受面42面接觸。保持構件33於接觸面38d之外緣，與承受面42結合。第6變化例中，承受面42具有外側部分42a。第6變化例中，保持構件33對承受面42之結合部位P1自光軸方向觀察之情形，及自與光軸A垂直之方向觀察之情形之任一者均露出。藉由第1～第6變化例，亦與上述實施形態同樣地，可提高雷射光L之光軸A之位置精度。
各構成之材料及形狀不限於上述材料及形狀，可採用各種材料及形狀。例如，上述實施形態中，突出部38係遍及固定部36之外周面之全周配置，但突出部38亦可藉由沿周向並設於固定部36之外周面之複數個突出部構成。即，突出部38亦可於周向部分配置。保持構件33亦可不於突出部38中與承受面42接觸結合。例如，亦可於透鏡支架35之基底20側之端部，與承受面42接觸而結合。該情形時，亦可不於保持構件33設置突出部38。承受面42之曲率中心C亦可位於透鏡32上。若承受面42具有外側部分42a，則可確保保持構件33之位置調整之調整量，易將保持構件33定位。
保持構件33亦可藉由雷射焊接以外之熔接方式或包含樹脂材料之接著材，與承受面42結合。保持構件40亦可藉由雷射焊接以外之熔接方式或包含樹脂材料之接著材，與基底20結合。保持構件33對承受面42之結合方式，與支持構件40A對基底20之結合方式亦可不同。上述實施形態中，光源總成30A、30B、30C之光軸A互相平行，但光源總成30A、30B、30C之至少一個光軸A亦可與其他光源總成30A、30B、30C之光軸A交叉(例如正交)。該情形時，基底20(安裝面20b)亦可在與光軸A垂直之方向觀察之情形時，形成L字狀或U字狀。保持構件33亦可不與承受面42結合。該情形時，亦可藉由保持構件33於較支持構件40A更外側，與基底20直接結合，而將光源總成30A固定於基底20。亦可於承受面42之較保持構件33與承受面42間之接觸點P3更內側(靠近光軸A之側)之部分，將保持構件33與承受面42結合。例如，亦可於該內側部分(及接觸點P3)預先塗佈包含樹脂材料之接著材，於組裝後將樹脂材加熱使之硬化。
承受面42只要以包圍光軸A之方式延伸即可，亦可不遍及全周包圍光軸A。例如，亦可藉由於承受面42形成缺口等，而使承受面42於周向之一部分成為非連續。即，承受面42亦可部分包圍光軸A，只要繞光軸A延伸即可。支持構件40A亦可不形成筒狀，亦可例如自光軸方向觀察之情形時形成C字狀。承受面42只要呈球面狀即可。該球面亦包含因製造誤差等，而使球面內之複數個點中曲率半徑不同者。例如，球面亦可為曲率半徑在設定值之±0.1 mm範圍內之面。
1:投影顯示裝置 2:光源裝置 3:掃描用鏡 3a:鏡 4:光擴散部 6:框體 6a:光出射窗 7a:底座 7b:蓋 8:雷射晶片 9:光量感測器 10:光源單元 20:基底 20a:開口 20b:安裝面 21a～21j:貫通孔 22:固定部 23:光通過部 23a:開口部 30A、30B、30C:光源總成 31:光源 32:透鏡 33:保持構件 34:光源支架 35:透鏡支架 35a:螺紋脊(第2螺合部) 36:固定部 36b:部分 37:延伸部 37a:螺紋槽(第1螺合部) 37c:邊界部分 38:突出部 38a:傾斜面 38b:外周面 38c:圓筒部 38d:接觸面 38e:第1部分 38f:第2部分 40A、40B、40C:支持構件 41:滑動面 42:承受面 42a:外側部分 50A、50B、50C:分色濾光鏡 50Aa:第1邊 50Ab:第2邊 61:第1部分 62:第2部分 131:光源 132:透鏡 A:光軸 B:接線 C:曲率中心 D1:距離 D2:聚光距離 L:雷射光 L1:距離 L2:距離 P1:結合部位 P2:結合部位 P3:接觸點 Q:發光點 R:聚光點 S:空間 X:中心軸 Y:方向 θ:角
圖1係實施形態之投影顯示裝置之概略構成圖。 圖2係光源裝置之立體圖。 圖3係自一側觀察光源單元之立體圖。 圖4係自另一側觀察光源單元之立體圖。 圖5係光源單元之剖視圖。 圖6係光源總成之剖視圖。 圖7係顯示光源總成之固定構造之剖視圖。 圖8係組裝前之光源單元之剖視圖。 圖9係組裝後之光源單元之剖視圖。 圖10係顯示自與光軸平行之方向觀察之情形之光源單元之圖。 圖11係顯示光源總成傾斜之狀態之剖視圖。 圖12(a)係顯示透鏡之聚光距離較長之情形之圖，(b)係顯示透鏡之聚光距離較短之情形之圖。 圖13(a)～(c)係顯示變化例之概略圖。 圖14(a)～(c)係顯示變化例之概略圖。
20:基底
20a:開口
20b:安裝面
22:固定部
30A:光源總成
31:光源
32:透鏡
33:保持構件
34:光源支架
35:透鏡支架
36:固定部
36b:部分
37:延伸部
38:突出部
38a:傾斜面
38b:外周面
38e:第1部分
38f:第2部分
40A:支持構件
41:滑動面
42:承受面
42a:外側部分
50A:分色濾光鏡
50Ab:第2邊
61:第1部分
62:第2部分
A:光軸
B:接線
C:曲率中心
L1:距離
L2:距離
P1:結合部位
P2:結合部位
P3:接觸點
Q:發光點
S:空間
θ:角

Claims (21)

  1. 一種光源單元，其包含： 基底，其設有開口； 支持構件，其於上述開口固定於上述基底；及 光源總成，其固定於上述開口上之上述支持構件，且 上述光源總成包含：光源，其出射雷射光；透鏡，其配置於上述雷射光之光軸上；及保持構件，其保持上述光源及上述透鏡， 上述支持構件具有凸狀之承受面，其以自與上述光軸平行之方向觀察之情形時包圍上述光軸之方式，沿球面延伸， 藉由上述保持構件在與上述承受面之接觸部處與上述承受面結合，而使上述光源總成固定於上述支持構件， 上述承受面具有相對於與上述保持構件之結合部位，位於遠離上述光軸側之部分。
  2. 如請求項1之光源單元，其中上述保持構件包含包圍上述光軸之筒狀本體部，及以遠離上述光軸之方式自上述本體部突出之突出部，且於上述突出部處與上述承受面接觸而結合。
  3. 如請求項1或2之光源單元，其中上述保持構件具有相對於上述光軸傾斜之傾斜面，於上述傾斜面處與上述承受面接觸而結合。
  4. 如請求項1至3中任一項之光源單元，其中上述保持構件與上述承受面線接觸。
  5. 如請求項1或2之光源單元，其中上述保持構件具有沿球面延伸之凹狀接觸面，於上述接觸面處與上述承受面接觸而結合。
  6. 如請求項1至5中任一項之光源單元，其中上述保持構件藉由雷射焊接而與上述承受面結合。
  7. 如請求項1至6中任一項之光源單元，其中上述保持構件包含配置於藉由上述支持構件劃定之空間內之第1部分。
  8. 如請求項7之光源單元，其中上述保持構件包含配置於上述基底之上述開口內之第2部分。
  9. 如請求項7或8之光源單元，其中於上述保持構件未與上述承受面結合之狀態下，以上述光軸相對於上述開口之中心軸逐漸傾斜之方式，使上述保持構件相對於上述承受面滑動之情形時，以上述第1部分中與上述基底為相反側之部分，較上述第1部分中上述基底側之部分先與上述支持構件接觸之方式，構成上述光源總成及上述支持構件。
  10. 如請求項1至9中任一項之光源單元，其中上述保持構件包含：保持上述光源之光源支架，及保持上述透鏡之透鏡支架， 於上述光源支架設有第1螺合部，於上述透鏡支架設有以上述光源支架與上述透鏡支架，在與上述光軸平行之方向上可相對移動之方式，與上述第1螺合部螺合之第2螺合部。
  11. 如請求項1至10中任一項之光源單元，其中自上述光軸上之上述承受面之曲率中心至上述透鏡之距離，較自上述光軸上之上述光源之發光點至上述透鏡之距離短。
  12. 如請求項1至11中任一項之光源單元，其中上述保持構件藉由與上述支持構件相同之材料構成。
  13. 如請求項1至12中任一項之光源單元，其進而包含供自上述透鏡出射之上述雷射光入射之分色濾光鏡， 上述分色濾光鏡藉由樹脂而與上述基底接著。
  14. 如請求項1至13中任一項之光源單元，其中以於上述保持構件未與上述承受面結合之狀態下，使上述保持構件相對於上述承受面滑動至上述光軸相對於上述開口之中心軸最大限度傾斜之位置之情形時，承受面遍及全周具有相對於與保持構件之接觸部位於遠離光軸側之部分之方式，構成上述光源總成及上述支持構件。
  15. 如請求項1至14中任一項之光源單元，其中上述承受面自與上述光軸平行之方向觀察之情形時，具有位於較上述支持構件外側之部分。
  16. 如請求項1至15中任一項之光源單元，其中於包含上述光軸之剖面中，上述保持構件與上述承受面間之接觸點中之上述承受面之切線，與連接於上述保持構件之上述接觸點之外側表面形成鈍角。
  17. 一種投影顯示裝置，其包含：如請求項1至16中任一項之光源單元；及 光擴散部，其使自上述光源單元出射之上述雷射光透過並擴散。
  18. 一種光源單元之製造方法，其包含如下步驟：於具備出射雷射光之光源、配置於上述雷射光之光軸上之透鏡、及保持上述光源及上述透鏡之保持構件之光源總成之上述保持構件中，藉由調整保持上述光源之光源支架與保持上述透鏡之透鏡支架之螺合量，而調整與上述光軸平行之方向上之上述光源與上述透鏡間之距離之距離調整步驟； 上述距離調整步驟之後，於設有開口之基底上，配置具有以自與上述光軸平行之方向觀察之情形時包圍上述光軸之方式，沿球面延伸之凸狀承受面之筒狀支持構件，且以上述保持構件與上述承受面接觸之方式，將上述光源總成配置於上述支持構件上之配置步驟； 上述配置步驟之後，藉由使上述保持構件相對於上述承受面滑動，而調整上述光源總成之傾斜度之傾斜度調整步驟；及 上述傾斜度調整步驟之後，藉由將上述支持構件固定於上述開口之上述基底，且使上述保持構件在與上述承受面之接觸部處與上述承受面結合，而將上述光源總成固定於上述開口上之上述支持構件之固定步驟。
  19. 如請求項18之光源單元之製造方法，其中於上述配置步驟與上述固定步驟之間，進而包含位置調整步驟，其藉由使上述支持構件與上述光源總成一起相對於上述基底滑動，而調整上述光源總成之位置。
  20. 如請求項18或19之光源單元之製造方法，其中於上述固定步驟中，於上述承受面具有相對於與上述保持構件之結合預定部位位於遠離上述光軸側之部分之狀態下，藉由使上述保持構件於結合預定部位處與上述承受面結合，而將上述光源總成固定於上述支持構件。
  21. 如請求項18至20中任一項之光源單元之製造方法，其中上述固定步驟中，藉由利用雷射焊接而使上述保持構件在與上述承受面之接觸部處與上述承受面結合，而將上述光源總成固定於上述支持構件。
TW108146099A 2018-12-28 2019-12-17 光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法 TWI837253B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247888A JP7237578B2 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 光源ユニット、投影表示装置、光源ユニットの製造方法
JP2018-247888 2018-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202030541A true TW202030541A (zh) 2020-08-16
TWI837253B TWI837253B (zh) 2024-04-01

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US20230229069A1 (en) 2023-07-20
WO2020137559A1 (ja) 2020-07-02
JP2020107836A (ja) 2020-07-09
US20220113615A1 (en) 2022-04-14
EP3905458A1 (en) 2021-11-03
JP7237578B2 (ja) 2023-03-13
EP3905458A4 (en) 2022-03-16
US11635674B2 (en) 2023-04-25
JP2023076440A (ja) 2023-06-01
CN113228433A (zh) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102471307B1 (ko) 레이저 투사 모듈
KR102523058B1 (ko) 다중 그룹 렌즈, 카메라 모듈과 그 조립 방법 및 전자 기기
JP2013168918A (ja) 画像読取装置及び画像形成装置
KR20120099126A (ko) 레이저 장치의 제조 방법
US6256118B1 (en) Ultraviolet curable riveting of precision aligned components
JP2009514021A (ja) 光学的位置合せシステムおよび方法
JP4444858B2 (ja) 固体撮像装置及び電子機器
KR20060121666A (ko) 카메라 모듈
TWI837253B (zh) 光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法
TW202030541A (zh) 光源單元、投影顯示裝置、光源單元之製造方法
US7065278B2 (en) Optical module and method for assembling an optical module
JP4129154B2 (ja) 撮像モジュール
KR20140102114A (ko) 광학 부품의 고정 구조, 광학 부품의 고정 방법, 광픽업 장치, 및 rgb 3원색 광원 모듈 장치
JPH09218368A (ja) 走査光学装置
US9195059B2 (en) Optical scanner
JP6365803B1 (ja) 光モジュールの製造方法
WO2022024325A1 (ja) 光学部品ユニット、光学ユニット、測距装置および光学ユニットの製造方法
WO2024009880A1 (ja) レンズユニット
JP2006156931A (ja) 電気マイクロオプティックモジュールを較正しながらパッケージ化するための構造
JP5799135B2 (ja) 画像読取装置及び画像形成装置
KR102388549B1 (ko) 세라믹 구성요소의 논-포지티브 연결을 위한 연결 배열체
KR20140134003A (ko) 카메라 모듈
JP7172890B2 (ja) 光モジュール
JP2004095994A (ja) 光源装置
JPH03192208A (ja) 光モジュール