WO2016002267A1 - 三色光光源 - Google Patents

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中西　裕美
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a three-color light source used for a display, illumination, communication, analysis, medical equipment, or the like.
  • Patent Document 1 describes a laser projection device that is a projection display that projects an image on a screen.
  • the laser projection device includes a red laser light source, a blue laser light source, a green laser light source, and a heat radiating unit.
  • the heat radiating unit emits heat in the housing of the laser projection device to the outside by outputting cooling water into the housing.
  • the cooling water output from the heat radiating part cools the red laser light source, then takes heat from the blue laser light source and the green laser light source, and returns to the heat radiating part.
  • the red laser light source is preferentially dissipated by the cooling water over the blue laser light source and the green laser light source, so that the temperature of the red laser light source is kept low.
  • Patent Document 2 describes a multiple laser coaxial light source device.
  • the multiple laser coaxial light source device includes a collimator lens, a semiconductor laser array having three light emitting points, pulse lighting control means for selectively lighting the light emitting points, and a relative position between the collimator lens and the semiconductor laser array.
  • Relative position control means for changing The relative position control means adjusts the relative position between the collimator lens and the semiconductor laser array so that the optical axis of the collimator lens is positioned on the optical axis of each laser beam emitted by the pulse lighting in accordance with the pulse lighting timing.
  • Each laser beam is converted into parallel light by the collimator lens, and each laser beam is quasi-coaxially formed in the overlapping portion of the passing regions of the laser beams.
  • Patent Document 3 describes a planar illumination device.
  • This planar illumination device includes a laser light source that emits laser beams of three colors having different wavelengths, a fiber that emits laser beams of three colors from one end and emits the laser light from the other end as emitted light, And a transmissive optical member that converts the emitted light into planar illumination light.
  • the plurality of laser beams have different NAs according to different wavelengths and enter one end of the fiber.
  • a white light source when a white light source is configured by mounting an LD (Laser Diode) that emits red, green, and blue laser beams, chromatic dispersion appearing in the condensed light is taken into consideration.
  • LD Laser Diode
  • an LD that emits red laser light has a large temperature coefficient of the wavelength of the emitted light, and the wavelength is likely to fluctuate due to changes in the ambient environmental temperature. That is, the red laser light has a larger temperature characteristic than the green laser light and the blue laser light.
  • the wavelength is 10 nm at the longest and the light output (luminous efficiency) changes by about 40% when the environmental temperature is in the range of 20 ° C. to 70 ° C.
  • the combined light of each light converted into collimated light by a collimating lens corresponding to the light emitted from each LD may be condensed via a scanning optical system (MEMS or the like). Therefore, when the collimating property of each light is not maintained in the collimating lens, color blur such as astigmatism and spherical aberration may occur when the light is condensed through the scanning optical system. Further, as described above, the red LD, in particular, has a problem that it is difficult to maintain the quality because the temperature characteristic is greatly influenced and the refractive index of the lens and the focal position of the lens are liable to change depending on the temperature.
  • An object of the present invention is to provide a three-color light source that is less susceptible to environmental temperature and can maintain collimating properties.
  • a three-color light source is a three-color light source that combines and outputs red, green, and blue laser beams, and is configured by a GaAs-based material that emits a first laser beam. And a second laser diode composed of a GaN-based material that emits a second laser light, and a third laser light composed of a GaN-based material and having a wavelength different from that of the second laser light.
  • the first wavelength filter that outputs the first combined light obtained by combining the light and the second laser light, and one of transmission and reflection with respect to the first combined light, and the third collimating lens A second wavelength filter that performs the other of transmission and reflection on the collimated third laser light and outputs a second combined light obtained by combining the first combined light and the third laser light; , First to third laser diodes, first to third collimating lenses, a carrier on which the first and second wavelength filters are mounted, and a temperature control element on which the carrier is mounted.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-color light source according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cap of the three-color light source shown in FIG. 1 is removed.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wavelength of the laser beam and the light receiving sensitivity.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the carrier and the intermediate assembly
  • FIG. 4B is a perspective view showing the TEC and the base member.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state where the carrier is mounted on the TEC.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which each component on the base member and each lead pin are wired.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-color light source according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cap of the three-color light source shown in FIG. 1 is removed.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wavelength of
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a collimating lens is mounted on the carrier of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a wavelength filter is mounted on the carrier of FIG.
  • FIG. 9 is a chart showing the beam pattern of each color.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a three-color light source according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the cap of the three-color light source shown in FIG. 10 is removed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-color light source 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cap 2 is removed from the three-color light source 1.
  • the three-color light source 1 generates a first combined light L1 obtained by combining the red laser light LR and the green laser light LG, and the first combined light L1 and the blue laser light.
  • a second combined light L2 obtained by combining LB is generated.
  • the three-color light source 1 includes a red LD 11, a green LD 12, a blue LD 13, a first submount 21, a second submount 22, a third submount 23, a carrier 30, a TEC (temperature control element) 40, and a base member 50. , A mirror 91, a PD (photodiode) 92, and a thermistor (temperature measuring resistor) 93.
  • the terms “vertical direction”, “front-rear direction”, and “left-right direction” are used in the drawings, but these terms are for convenience based on the illustrated state.
  • the upward direction is the normal direction of the carrier 30 (the emission direction of the combined light L2)
  • the forward direction is the emission direction of the red laser light LR from the red LD 11
  • the right direction is the green color from the green LD 12.
  • This is the emission direction of the laser beam LG (the emission direction of the blue laser beam LB from the blue LD 13).
  • the base member 50 has a flat main surface 50a. Eighteen lead pins 51 are passed through the base member 50. Of the 18 lead pins 51, nine lead pins 51 are arranged in the front-rear direction on the left side of the TEC 40, and the remaining nine lead pins 51 are arranged in the front-rear direction on the right side of the TEC 40. Each lead pin 51 protrudes on the main surface 50 a of the base member 50.
  • eight 18 lead pins 51 are assigned for signals supplied to the anode and the cathode of each of the LDs 11 to 13 and PD 92, and two for supplying current to the TEC 40, and the other lead pins 51 are assigned.
  • GND lines are assigned.
  • the base member 50 for example, a general-purpose coaxial package having an outer diameter of 5.6 mm, a square ceramic package, or a bare substrate (hybrid IC substrate) such as AlN, SiC, or sapphire can be used.
  • the TEC 40 is mounted on the main surface 50a of the base member 50.
  • the wiring pads of the TEC 40 are electrically connected to the lead pins 51 through the bonding wires B8.
  • a carrier 30 is mounted on the TEC 40.
  • the wiring pads of the carrier 30 are electrically connected to the lead pins 51 through bonding wires B7.
  • the carrier 30 has a first main surface 30a and a second main surface 30b.
  • the second main surface 30b is formed by cutting out the front side and the right side of the first main surface 30a from above, and the height of the second main surface 30b is higher than the height of the first main surface 30a. It is low.
  • the carrier 30 has a first main surface 30a and a second main surface 30b having different heights, and a step is formed by these main surfaces 30a and 30b.
  • the shape of the carrier 30 in plan view is, for example, a square shape having a side of about 10 mm.
  • the first main surface 30a is formed in an L shape.
  • the first main surface 30a is an LD mounting area on which the red LD 11, the green LD 12, and the blue LD 13 are mounted.
  • the first to third submounts 21, 22, and 23 also have flat main surfaces 21a, 22a, and 23a, respectively.
  • the red LD 11 is the first laser diode in the present embodiment, and emits red laser light (first laser light) LR.
  • the red LD 11 is a red semiconductor laser made of, for example, a GaAs material.
  • the GaAs-based material refers to a semiconductor material lattice-matched to GaAs, and includes, for example, GaAs, AlGaInP, and the like.
  • the red LD 11 is mounted on the main surface 21 a of the first submount 21, and is mounted on the first main surface 30 a of the carrier 30 via the first submount 21.
  • the red LD 11 is electrically connected to the first submount 21 via the bonding wire B1, and the first submount 21 is electrically connected to the lead pin 51 via the bonding wire B2.
  • the red LD 11 emits red laser light LR with an optical axis along the first main surface 30a.
  • the wavelength of the red laser light LR emitted from the red LD 11 is, for example, 640 nm.
  • the green LD 12 is a second laser diode in the present embodiment, and emits green laser light (second laser light) LG.
  • the green LD 12 is mounted on the main surface 22 a of the second submount 22, and is mounted on the first main surface 30 a of the carrier 30 via the second submount 22.
  • the green LD 12 is electrically connected to the second submount 22 via the bonding wire B3, and the second submount 22 is electrically connected to the lead pin 51 via the bonding wire B4.
  • the green LD 12 emits the green laser light LG along the optical axis along the first main surface 30a.
  • the emission direction of the green laser light LG from the green LD 12 is perpendicular to the emission direction of the red laser light LR from the red LD 11.
  • the wavelength of the green laser beam LG is, for example, 535 nm.
  • the green LD 12 is made of, for example, a GaN-based material. Typically, GaN itself is applicable, but not limited thereto. Any material that can output green light having a wavelength of about 500 to 550 nm may be used.
  • the blue LD 13 is the third laser diode in the present embodiment, and emits blue laser light (third laser light) LB.
  • the blue LD 13 is mounted on the main surface 23 a of the third submount 23, and is mounted on the first main surface 30 a of the carrier 30 via the third submount 23.
  • the blue LD 13 is electrically connected to the third submount 23 via the bonding wire B5, and the third submount 23 is electrically connected to the lead pin 51 via the bonding wire B6.
  • the blue LD 13 emits the blue laser light LB along the optical axis along the first main surface 30a.
  • the emission direction of the blue laser light LB from the blue LD 13 is perpendicular to the emission direction of the red laser light LR from the red LD 11, and the emission direction of the green laser light LG from the green LD 12. Is parallel to.
  • the wavelength of the blue laser beam LB is, for example, 440 nm.
  • the blue LD 13 is made of a GaN-based material, for example. Typically, GaN itself is applicable, but not limited thereto. Any material that can output blue light having a wavelength of about 410 to 460 nm may be used.
  • the heights of the submounts 21 to 23 are set so that the heights of the dots are equal to each other. That is, the optical axis of the red laser light LR, the optical axis of the green laser light LG, and the optical axis of the blue laser light LB are substantially at the same height with respect to the first main surface 30a. Note that the height of the light emitting end face of each of the laser beams LR, LG, LB in each of the LDs 11 to 13 substantially matches the height of the upper end of each of the LDs 11 to 13.
  • a material having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor material constituting the red LD 11, the green LD 12, and the blue LD 13 can be used, for example, AlN, SiC, Si, or diamond. Etc. can be used.
  • Each of the red LD 11, the green LD 12, and the blue LD 13 is fixed to each of the first to third submounts 21 to 23 by, for example, Au, Sn, SnAgCu, Ag paste, or the like.
  • the three-color light source 1 further includes a first collimating lens 61, a second collimating lens 62, a third collimating lens 63, a first sub-base member 71, a second sub-base member 72, and a third sub-base.
  • a member 73, a first wavelength filter 81, a second wavelength filter 82, a fourth sub-base member 74, and a fifth sub-base member 75 are provided.
  • the second main surface 30b of the carrier 30 is a lens mounting area on which the first collimating lens 61, the second collimating lens 62, and the third collimating lens 63 are mounted.
  • the thickness of the first to fifth sub-base members 71 to 75 is, for example, about 0.1 mm.
  • the first collimating lens 61 is optically coupled to the light emitting end face of the red LD 11 and collimates (collimates) the red laser light LR emitted from the red LD 11.
  • the first collimating lens 61 is mounted on the first sub-base member 71, and is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the first sub-base member 71.
  • the second collimating lens 62 is optically coupled to the light emitting end face of the green LD 12 and collimates the green laser light LG emitted from the green LD 12.
  • the second collimating lens 62 is mounted on the second sub-base member 72, and is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the second sub-base member 72.
  • the third collimating lens 63 is optically coupled to the light emitting end face of the blue LD 13 and collimates the blue laser light LB emitted from the blue LD 13.
  • the third collimating lens 63 is mounted on a third sub-base member 73 arranged side by side (front) of the second sub-base member 72.
  • the third collimating lens 63 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the third sub-base member 73.
  • the optical axes of the first to third collimating lenses 61 to 63 and the optical axes of the LDs 11 to 13 are adjusted so as to substantially coincide with each other.
  • the thickness of each of the first to third submounts 21 to 23 is 0.15 mm
  • the height of the laser beam emission point of each of the LDs 11 to 13 with respect to the main surfaces 21a to 23a of each of the submounts 21 to 23 Is 0.1 mm
  • the height of the laser beam emission point with respect to the first main surface 30a is 0.25 mm.
  • the first to third collimating lenses 61 to 63 are, for example, lenses that are held in a side-view square lens holder having a side of 1.0 mm, and the lens is seen from one side of the lens holder in the side view.
  • the optical axis height of the LDs 11 to 13 and the collimating lens 61 The optical axis heights of ⁇ 63 are approximately the same.
  • the height of the step between the first main surface 30a and the second main surface 30b of the carrier 30 is determined by the vertical alignment when the collimating lenses 61 to 63 are aligned, and the collimating lenses 61 to 63.
  • the lens holder be made higher by several hundred ⁇ m than 0.25 mm. Therefore, for example, the thickness of the carrier 30 itself (the thickness of the LD mounting region of the carrier 30) is 1.0 mm, and the thickness of the second main surface 30b of the carrier 30 (the thickness of the lens mounting region of the carrier 30) is The height of the step between the first main surface 30a and the second main surface 30b is 0.6 mm.
  • the first wavelength filter 81 is, for example, a multilayer filter formed on a glass substrate, and is mounted on the second main surface 30b of the carrier 30 via a fourth sub-base member 74. One surface of the first wavelength filter 81 is optically coupled to the first collimating lens 61, and the other surface of the first wavelength filter 81 is optically coupled to the second collimating lens 62. Yes.
  • the first wavelength filter 81 transmits the red laser light LR collimated by the first collimating lens 61 and reflects the green laser light LG collimated by the second collimating lens 62 forward.
  • the optical axis of the red laser light LR transmitted through the first wavelength filter 81 and the optical axis of the green laser light LG reflected by the first wavelength filter 81 are adjusted so as to substantially coincide with each other.
  • the first wavelength filter 81 outputs the combined light L1 obtained by combining the red laser light LR and the green laser light LG.
  • the second wavelength filter 82 is a multilayer filter formed on, for example, a glass substrate, and the fifth sub-base member 75 is provided on the second main surface 30b of the carrier 30. Is mounted via. One surface of the second wavelength filter 82 is optically coupled to the other surface of the first wavelength filter 81, and the other surface of the second wavelength filter 82 is optically coupled to the third collimating lens 63. Combined.
  • the second wavelength filter 82 transmits the red laser light LR and the green laser light LG (combined light L1) emitted from the first wavelength filter 81 and is collimated by the third collimating lens 63 to the blue laser light LB. Reflect forward.
  • the optical axes of the red laser light LR and the green laser light LG transmitted through the second wavelength filter 82 and the optical axis of the blue laser light LB reflected by the second wavelength filter 82 are adjusted so as to substantially coincide with each other.
  • the heights of the center positions of the first wavelength filter 81 and the second wavelength filter 82 when the second main surface 30b of the carrier 30 is used as a reference are based on the second main surface 30b. In this case, it is desirable that the height of the optical axis of each laser beam LR, LG, LB is substantially the same.
  • the collimating lenses 61 to 63 and the wavelength filters 81 and 82 are fixed to the sub-base members 71 to 75, for example, with Ag paste or solder.
  • the material of the sub-base members 71 to 75 is preferably a material having a thermal expansion coefficient close to that of the collimating lenses 61 to 63 and the wavelength filters 81 and 82, for example, glass.
  • the sub base members 71 to 75 may be made of ceramic or metal.
  • the area of the mounting surface (upper surface) of the sub-base members 71 to 75 is an area where an amount of ultraviolet curable resin necessary for fixing the collimating lenses 61 to 63 and the wavelength filters 81 and 82 mounted thereon can be applied. It is desirable to be about 0.3 to 0.5 square millimeters.
  • the mirror 91 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the sixth sub-base member 76.
  • the mirror 91 is disposed in front of the second wavelength filter 82.
  • the mirror 91 reflects a part of the combined light L2 upward and transmits the remaining part forward.
  • the mirror 91 has a right triangle shape having a slope 91a, a bottom surface 91b, and a side surface 91c in a side view. That is, the mirror 91 has an inclined surface 91a that is inclined with respect to the direction in which the optical axis of the combined light L2 extends, and a bottom surface 91b.
  • the inclined surface 91a forms an angle of substantially 45 degrees with respect to the second main surface 30b.
  • the bottom surface 91 b is fixed to the carrier 30.
  • the inclined surface 91a of the mirror 91 reflects the combined light L2 in a direction intersecting the second main surface 30b.
  • a translucent film is formed on the slope 91a, and the light reflectance on the slope 91a is 95%, and the light transmittance on the slope 91a is 5%.
  • the transmitted light that passes through the inclined surface 91a is refracted in the direction approaching the second main surface 30b on the inclined surface 91a.
  • the PD92 is mounted on the second main surface 30b of the carrier 30.
  • the PD 92 is used for monitoring the laser beams LR, LG, and LB.
  • the PD 92 is electrically connected to the lead pin 51 by a bonding wire B9.
  • the PD 92 is disposed obliquely below the side surface 91 c of the mirror 91.
  • the PD 92 can detect the intensity of the combined light L2 by receiving light refracted on the inclined surface 91a of the mirror 91.
  • FIG. 3 is a graph showing a typical example of sensitivity characteristics when a Si PD is used as the PD 92. As shown in FIG. 3, although the sensitivity of the green laser light LG (wavelength of about 535 nm) and the blue laser light LB (wavelength of about 440 nm) is lower than that of the red laser light LR (wavelength of about 640 nm), Since PD has significant sensitivity, it is possible to monitor the combined light L2 mixed with three colors.
  • the thermistor 93 is arranged on the left side of the red LD 11 on the first main surface 30 a of the carrier 30.
  • the thermistor 93 is electrically connected to the lead pin 51 by a bonding wire B10.
  • red laser light LR, green laser light LG, and blue laser light LB are emitted from the red LD 11, green LD 12, and blue LD 13, respectively.
  • These laser beams LR, LG, and LB are collimated when passing through the first collimating lens 61, the second collimating lens 62, and the third collimating lens 63, respectively.
  • the red laser light LR and the green laser light LG are combined by the first wavelength filter 81 to output the combined light L1.
  • the combined light L1 and the blue laser light LB are combined by the second wavelength filter 82. Then, the second combined light L2 is output.
  • the combined light L2 composed of the red laser light LR, the green laser light LG, and the blue laser light LB is reflected in the normal direction of the second main surface 30b of the carrier 30 by the inclined surface 91a of the mirror 91, and the outside of the three-color light source 1 Is emitted.
  • the LD11 to LD13 are mounted on the main surfaces 21a, 22a, and 23a of the submounts 21 to 23, respectively. Then, electrical continuity is secured by wire bonding from the upper surface electrodes of the respective LD11 to LD13 to the patterns of the respective submounts 21 to 23, and intermediate assemblies C1, C2, each comprising the LD11 to LD13 and the respective submounts 21 to 23 are secured. C3 is generated. Then, the intermediate assemblies C1 to C3 are mounted on the first main surface 30a of the carrier 30, respectively.
  • the submounts 21 to 23 are first mounted on the first main surface 30a of the carrier 30, and then the LDs 11 to 13 are mounted on the main surfaces 21a to 23a of the submounts 21 to 23, and finally by wire bonding.
  • the electrical continuity between the submounts 21 to 23 and the LDs 11 to 13 may be ensured.
  • the process temperature when the submounts 21 to 23 are mounted on the first main surface 30a is higher than the process temperature when the LDs 11 to 13 are mounted on the main surfaces 21a to 23a, and the main surfaces 21a to 23a.
  • the process temperature when mounting the LDs 11 to 13 is higher than the process temperature in the wire bonding.
  • the process temperature when mounting the submounts 21 to 23 on the first main surface 30a higher than the process temperature when mounting the LD11 to 13 on the main surfaces 21a to 23a the LD11 to It is possible to avoid a situation in which the positions of the submounts 21 to 23 change when the 13 is mounted. Further, by making the process temperature when mounting the LDs 11 to 13 on the main surfaces 21a to 23a higher than the process temperature in wire bonding, the situation where the positions of the LDs 11 to 13 change when performing wire bonding is avoided. Is possible.
  • the TEC 40 is mounted on the main surface 50a of the base member 50.
  • the TEC 40 has an upper plate portion 41, and the upper surface of the upper plate portion 41 is a flat main surface 41a.
  • the carrier 30 is mounted on the main surface 41a of the upper plate portion 41.
  • the PD 92 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 and the thermistor 93 is mounted on the second surface 30 b of the carrier 30. 1 on the main surface 30a. Then, wire bonding between each lead pin 51 and the wiring pad on the carrier 30, wire bonding between each lead pin 51 and the wiring pad of the TEC 40, and wire bonding between each lead pin 51 and each of the submounts 21 to 23 are performed.
  • the process temperature (melting point of eutectic solder) for mounting the TEC 40 on the main surface 50a of the base member 50 is higher than the process temperature for mounting the carrier 30 on the main surface 41a of the TEC 40.
  • the process temperature in mounting the carrier 30 on the main surface 41a is higher than the process temperature in the wire bonding.
  • the position of the TEC 40 is changed when the carrier 30 is mounted by making the process temperature for mounting the TEC 40 on the main surface 50a higher than the process temperature for mounting the carrier 30 on the main surface 41a. It becomes possible to avoid the situation. Further, by making the process temperature for mounting the carrier 30 on the main surface 41a higher than the process temperature for wire bonding, it is possible to avoid a situation in which the position of the carrier 30 changes when wire bonding is performed. .
  • the collimating lenses 61 to 63 are adjusted by adjusting the positions of the collimating lenses 61 to 63 while observing the projection patterns of the light emitted from the collimating lenses 61 to 63. Perform optical alignment of ⁇ 63.
  • the optical alignment of the three collimating lenses 61 to 63 is performed by the following procedure in order to maintain high collimating properties.
  • the relative position between the red LD 11 and the first collimating lens 61 is determined.
  • the first collimating lens 61 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the first sub-base member 71.
  • the first collimating lens 61 is fixed on the first sub-base member 71 while causing the red LD 11 to emit light.
  • the red laser light LR from the red LD 11 goes straight forward without being reflected.
  • the vertical position of the first collimating lens 61 is adjusted so that the optical axis of the red laser light LR is substantially parallel to the main surfaces 30a and 30b of the carrier 30.
  • the upper and lower positions of the collet are adjusted while adsorbing the first collimating lens 61 with a collet or the like while applying the ultraviolet curable resin to the first sub-base member 71 and securing the thickness thereof.
  • the turning angle of the red laser light LR with respect to the main surfaces 30a and 30b is adjusted.
  • an image sensor such as a CCD is disposed at a position a predetermined distance (for example, 1 to 2 m) ahead of the light emitting end face of the red LD 11, and the beam diameter of the red laser light LR projected onto the CCD is observed.
  • a predetermined distance for example, 1 to 2 m
  • the beam diameter of the red laser light LR projected onto the CCD is observed.
  • one focal point of the first collimating lens 61 and the light emitting end face of the red LD 11 are made to coincide.
  • the red laser light LR output from the first collimating lens 61 becomes substantially collimated light.
  • the red laser light LR emitted from the first collimating lens 61 is divergent. Become light.
  • the red laser light LR emitted from the first collimating lens 61 becomes convergent light.
  • one focal point of the first collimating lens 61 and the light emitting end surface of the red LD 11 are matched, so that the red laser light LR emitted from the first collimating lens 61
  • the luminous flux is substantially parallel, and the projection pattern can be observed even at a position several m away.
  • the ultraviolet curable resin on the first sub-base member 71 is cured to cure the first collimating lens 61. Is fixed on the first sub-base member 71.
  • the relative position between the green LD 12 and the second collimating lens 62 is determined.
  • the second collimating lens 62 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30 via the second sub-base member 72.
  • the second collimating lens 62 is fixed on the second sub-base member 72 while causing the green LD 12 to emit light.
  • the green laser beam LG from the green LD 12 goes straight to the right without being reflected.
  • the vertical position of the second collimating lens 62 is adjusted so that the optical axis of the green laser beam LG is substantially parallel to the main surfaces 30a and 30b of the carrier 30.
  • the upper and lower positions of the collet are adjusted while adsorbing the second collimating lens 62 with a collet or the like while applying the ultraviolet curable resin to the second sub-base member 72 and securing the thickness thereof.
  • the turning angle of the green laser light LG with respect to the main surfaces 30a and 30b is adjusted.
  • an image sensor such as a CCD is disposed at a predetermined distance (for example, 1 to 2 m) to the right from the light emitting end face of the green LD 12, and the beam diameter of the green laser light LG projected on the CCD is observed.
  • a predetermined distance for example, 1 to 2 m
  • the second collimating lens 62 by aligning the second collimating lens 62, one focal point of the second collimating lens 62 and the light emitting end face of the green LD 12 are matched.
  • the green laser light LG output from the second collimating lens 62 becomes substantially collimated light.
  • an observation mirror that reflects the green laser light LG forward is disposed at a position that is a predetermined distance away from the light emitting end face of the green LD 12 and the front of the observation mirror.
  • the above-described alignment may be performed by disposing an image sensor such as a CCD on the center.
  • the relative position between the blue LD 13 and the third collimating lens 63 is determined.
  • the third focal point of the third collimating lens 63 and the light emitting end face of the blue LD 13 are made to coincide with each other.
  • the blue laser light LB output from the collimating lens 63 is set as collimated light.
  • the first wavelength filter 81 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30.
  • the angle of the first wavelength filter 81 is adjusted so that the projection pattern of the green laser beam LG in the above-described imaging device such as a CCD substantially matches the projection pattern of the red laser beam LR.
  • the projection pattern of the red laser light LR is an ellipse that is long in the X direction, and the projection patterns of the green laser light LG and the blue laser light LB are substantially circular.
  • each laser beam LR is obtained by matching each projection pattern of the green laser beam LG and the blue laser beam LB with the projection pattern of the red laser beam LR with reference to the projection pattern of the red laser beam LR. , LG, LB can be easily adjusted.
  • the first wavelength filter 81 is placed on the optical axis of the green laser beam LG, and the first wavelength filter 81 reflects the green laser beam LG to project a projection pattern onto a projection surface such as a CCD. Let Then, by adjusting the deflection angle and the tilt angle of the first wavelength filter 81, the projection pattern of the green laser light LG is substantially matched with the projection pattern of the red laser light LR. After adjusting the deflection angle and the tilt angle of the first wavelength filter 81 to substantially match the projection pattern of the green laser light LG with the projection pattern of the red laser light LR, the fourth sub-base member 74 is moved. The first wavelength filter 81 is fixed to the fourth sub-base member 74 by curing the ultraviolet curable resin.
  • the projection pattern of the red laser light LR is slightly translated by the influence of the thickness of the first wavelength filter 81 by the first wavelength filter 81.
  • the projection pattern of the green laser beam LG and the blue laser beam LB is substantially matched to the projection pattern of the red laser beam LR that has been translated, alignment can be performed without any problem.
  • the second wavelength filter 82 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30.
  • the deflection angle and the tilt of the second wavelength filter 82 are set so that the projected pattern of the blue laser light LB substantially coincides with the projected pattern of the red laser light LR. Adjust the corners.
  • the second wavelength filter 82 is arranged so that the light reflection surface of the first wavelength filter 81 and the light reflection surface of the second wavelength filter 82 are parallel to each other.
  • a specific adjustment method is the same as the arrangement procedure of the first wavelength filter 81 described above.
  • the mirror 91 is mounted on the second main surface 30 b of the carrier 30.
  • the mirror 91 is mounted on the second main surface 30b with the inclined surface 91a forming an angle of 45 degrees with respect to the second main surface 30b.
  • the mirror 91 is fixed on the sixth sub-base member 76 with an ultraviolet curable resin.
  • the main surface 50a of the base member 50 is covered with the cap 2, and a hermetic seal is applied in a state where the opening 2a of the cap 2 is positioned above the inclined surface 91a of the mirror 91, whereby the three-color light source 1 is completed.
  • the red LD11, the green LD12, the blue LD13, the first collimating lens 61, the second collimating lens 62, the third collimating lens 63, the first wavelength filter 81, and the second wavelength filter. 82 is mounted on the carrier 30.
  • the carrier 30 is mounted on the TEC 40. Therefore, the temperatures of the red LD 11, the green LD 12, and the blue LD 13 are kept constant by controlling the temperature of the TEC 40 using an ATC (Automatic Temperature Controller). Accordingly, the light emitting characteristics of the red LD 11, the green LD 12, and the blue LD 13 can be maintained constant because they are not easily affected by the ambient environmental temperature.
  • ATC Automatic Temperature Controller
  • the temperature is kept constant by the TEC 40, the fluctuation of the optical coupling state between the LDs 11 to 13 and the collimating lenses 61 to 63 can be suppressed. Therefore, the collimating properties of the laser beams LR, LG, and LB emitted from the collimating lenses 61 to 63 can be kept high. Therefore, when the three-color mixed beam (combined light L2) is condensed in the scanning optical system connected to the subsequent stage of the three-color light source 1 (the output side of the combined light L2), astigmatism and spherical aberration are greatly reduced. It is possible to reduce the possibility of color blurring.
  • the laser beams LR, LG, and LB are reflected by the mirror 91 in a direction intersecting the main surfaces 30a and 30b of the carrier 30. Therefore, since the opening 2a of the cap 2 can be enlarged without increasing the height of the cap 2, the beam diameter of the combined light L2 can be easily increased.
  • the collimating lenses 61 to 63 are arranged corresponding to the three colors LD11 to 13, respectively. These collimating lenses 61 to 63 are mounted on the second main surface 30b of the carrier 30 via three sub-base members 71 to 73 that are independent from each other. According to such a configuration, it is possible to prevent the resin for fixing the collimating lenses 61 to 63 from flowing out to the fixing position of the other collimating lenses 61 to 63. Accordingly, it is possible to suppress optical axis fluctuations of the red laser light LR, the green laser light LG, and the blue laser light LB emitted from the LDs 11 to 13 and perform the optical axis adjustment with high accuracy.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of the three-color light source 101
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state where the cap 102 is removed from the three-color light source 101.
  • FIG. 11 for convenience, some of the bonding wires B1 to B10 and the like are not shown.
  • the three-color light source 101 has a first embodiment in that the output direction of the combined light L ⁇ b> 2 is a direction (front) substantially parallel to the main surfaces 30 a and 30 b of the carrier 30. Is different.
  • the three-color light source 101 includes a cap 102 having an opening 102a on the front side.
  • the three-color light source 101 includes a beam splitter 191 and a PD 192 in place of the mirror 91 and the PD 92 of the first embodiment.
  • the beam splitter 191 is a translucent mirror, for example.
  • the function of the PD 192 is the same as the function of the PD 92 of the first embodiment.
  • the beam splitter 191 is held in an inclined state in contact with the slope 131a of the pedestal 131 located at the front end of the carrier 30.
  • the beam splitter 191 has an inclined surface 191 a, and the inclined surface 191 a forms an angle of, for example, 45 degrees with respect to the second main surface 30 b of the carrier 30.
  • the PD 192 is disposed below the slope 191a.
  • a dielectric multilayer film is attached to the inclined surface 191a of the beam splitter 191, and the inclined surface 191a has a function of reflecting a part of the combined light L2 downward. That is, the beam splitter 191 reflects a part of the combined light L2 emitted from the second wavelength filter 82 downward and transmits the remaining part forward.
  • the inclined surface 191a is a reflecting surface that reflects the laser beams LR, LG, and LB. Laser beams LR, LG, and LB reflected downward on the inclined surface 191a enter the PD 192.
  • the PD 192 can detect the intensity of the combined light L2 by receiving the light reflected by the inclined surface 191a of the beam splitter 191.
  • 81 is used, but it is also possible to use a wavelength filter that reflects the red laser light LR and transmits the green laser light LG instead of the first wavelength filter 81.
  • the second wavelength filter 82 that transmits the combined light L1 and reflects the blue laser light LB a wavelength filter that reflects the combined light L1 and transmits the blue laser light LB may be used.
  • sixth sub-base member 81 ... first wavelength filter, 82 ... second wavelength filter, 91 ... mirror, 91a ... slope, 91b ... bottom surface, 91c ... side, 92,1 2 ... PD (photodiode), 191 ... beam splitter, L1 ... first combined light, L2 ... second combined light, LR ... red laser light (first laser light), LG ... green laser light (second Laser beam), LB ... blue laser beam (third laser beam).

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Abstract

　三色光光源１は、赤色、緑色及び青色のレーザ光を合波して出力する三色光光源である。三色光光源１は、赤色ＬＤ１１と、緑色ＬＤ１２と、青色ＬＤ１３と、第１のコリメートレンズ６１と、第２のコリメートレンズ６２と、第３のコリメートレンズ６３と、第１の波長フィルタ８１と、第２の波長フィルタ８２と、ＬＤ１１～１３、コリメートレンズ６１～６３及び波長フィルタ８１，８２を搭載するキャリア３０と、キャリア３０を搭載するＴＥＣ４０と、を備える。赤色ＬＤ１１はＧａＡｓ系材料で構成され、緑色ＬＤ１２、青色ＬＤ１３は、ＧａＮ系材料で構成される。

Description

三色光光源
　本発明は、ディスプレイ、照明、通信、分析又は医療機器等に用いられる三色光光源に関する。
　特許文献１には、スクリーンに画像を映し出すプロジェクションディスプレイであるレーザ投射装置が記載されている。このレーザ投射装置は、赤色レーザ光源と、青色レーザ光源と、緑色レーザ光源と、放熱部と、を有する。放熱部は、冷却水を筐体内に出力することによって、レーザ投射装置の筐体内の熱を外部に放出する。放熱部から出力された冷却水は、赤色レーザ光源を冷却した後に、青色レーザ光源及び緑色レーザ光源から熱を奪い、放熱部に戻る。このように、冷却水によって、赤色レーザ光源は、青色レーザ光源及び緑色レーザ光源よりも優先的に放熱されるため、赤色レーザ光源の温度が低く保たれる。
　特許文献２には、複数レーザ同軸化光源装置が記載されている。この複数レーザ同軸化光源装置は、コリメータレンズと、３個の発光点を有する半導体レーザアレイと、発光点を選択的にパルス点灯させるパルス点灯制御手段と、コリメータレンズと半導体レーザアレイとの相対位置を変更する相対位置制御手段と、を備えている。相対位置制御手段は、パルス点灯のタイミングに合わせて、当該パルス点灯により出射される各レーザ光の光軸上にコリメータレンズの光軸が位置するように、コリメータレンズと半導体レーザアレイとの相対位置を制御する。このコリメータレンズによって各レーザ光がそれぞれ平行光に変換されると共に、各レーザ光の通過領域の重なり部分において各レーザ光は擬似的に同軸化される。
　特許文献３には、面状照明装置が記載されている。この面状照明装置は、波長が互いに異なる三色のレーザ光を出射するレーザ光源と、三色のレーザ光が一端から入射されて他端から当該レーザ光を出射光として出射するファイバと、この出射光を面状の照明光に変換する透過光学部材と、を備えている。上記複数のレーザ光は、互いに異なる波長に応じて異なるＮＡとされて上記ファイバの一端に入射される。
国際公開２００７／０４００８９号公報 特開２０１１－１６５７１５号公報 特開２００９－２６６４６３号公報
　上述したような三色光光源では、赤色、緑色及び青色のレーザ光をそれぞれ出射するＬＤ（Laser Diode）を搭載して白色光源を構成する際に、集光された光に現れる色分散を考慮する必要がある。特に、赤色のレーザ光を出射するＬＤについては、出射光の波長の温度係数が大きく、周囲の環境温度の変化によって波長が変動しやすい。すなわち、赤色のレーザ光は、緑色のレーザ光及び青色のレーザ光と比較して温度特性が大きい。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系材料によって赤色のレーザ光を出射するＬＤを構成した場合、環境温度が２０℃～７０℃の範囲において、波長が最長１０ｎｍ、光出力（発光効率）が約４０％変化する。
　また、各ＬＤの出射光にそれぞれ対応するコリメートレンズでコリメート光に変換された各光の合波光は、走査光学系（ＭＥＭＳ等）を介して集光される場合がある。よって、コリメートレンズにおいて各光のコリメート性が維持されていない場合には、走査光学系を介して集光された際に、非点収差や球面収差等の色滲みが生じる可能性がある。また、上述したように、特に赤色のＬＤは、温度特性の影響が大きく温度によってレンズの屈折率やレンズの焦点位置にも変動が生じやすくなるのでその品質を維持しづらいという問題がある。
　本発明は、環境温度の影響を受けにくくコリメート性を維持することができる三色光光源を提供することを課題とする。
　本発明の一形態による三色光光源は、赤色、緑色及び青色のレーザ光を合波して出力する三色光光源であって、第１のレーザ光を出射するＧａＡｓ系材料で構成された第１のレーザダイオードと、ＧａＮ系材料で構成され第２のレーザ光を出射する第２のレーザダイオードと、ＧａＮ系材料で構成され、第２のレーザ光と異なる波長の第３のレーザ光を出射する第３のレーザダイオードと、第１のレーザ光をコリメートする第１のコリメートレンズと、第２のレーザ光をコリメートする第２のコリメートレンズと、第３のレーザ光をコリメートする第３のコリメートレンズと、第１のコリメートレンズによりコリメートされた第１のレーザ光を透過し、第２のコリメートレンズによりコリメートされた第２のレーザ光を反射して、第１のレーザ光及び第２のレーザ光を合波した第１の合波光を出力する第１の波長フィルタと、第１の合波光に対して透過及び反射のうち一方を行い、第３のコリメートレンズによりコリメートされた第３のレーザ光に対して透過及び反射のうち他方を行って、第１の合波光及び第３のレーザ光を合波した第２の合波光を出力する第２の波長フィルタと、第１～第３のレーザダイオード、第１～第３のコリメートレンズ並びに第１及び第２の波長フィルタを搭載するキャリアと、キャリアを搭載する温調素子と、を備える。
　本発明によれば、環境温度の影響を受けにくくコリメート性を維持することが可能な三色光光源を提供することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る三色光光源を示す斜視図である。 図２は、図１に示された三色光光源のキャップを取り外した状態を示す斜視図である。 図３は、レーザ光の波長と受光感度との関係を示すグラフである。 図４（ａ）はキャリア及び中間アセンブリを示す斜視図であり、図４（ｂ）はＴＥＣ及びベース部材を示す斜視図である。 図５は、ＴＥＣ上にキャリアを搭載した状態を示す斜視図である。 図６は、ベース部材上の各部品と各リードピンとのワイヤリングが行われた状態を示す斜視図である。 図７は、図６のキャリア上にコリメートレンズを搭載した状態を示す斜視図である。 図８は、図６のキャリア上に波長フィルタを搭載した状態を示す斜視図である。 図９は、各色のビームパターンを示す図表である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る三色光光源を示す斜視図である。 図１１は、図１０に示された三色光光源のキャップを取り外した状態を示す斜視図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明に係る三色光光源の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る三色光光源１を示す斜視図である。図２は、三色光光源１からキャップ２を取り外した状態を示す斜視図である。図１及び図２に示されるように、三色光光源１は、赤色レーザ光ＬＲ及び緑色レーザ光ＬＧを合波した第１の合波光Ｌ１を生成し、第１の合波光Ｌ１と青色レーザ光ＬＢを合波した第２の合波光Ｌ２を生成する。三色光光源１は、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２、青色ＬＤ１３、第１のサブマウント２１、第２のサブマウント２２、第３のサブマウント２３、キャリア３０、ＴＥＣ（温調素子）４０、ベース部材５０、ミラー９１、ＰＤ（フォトダイオード）９２及びサーミスタ（温測抵抗体）９３を備える。
　以下では、図面において「上下方向」、「前後方向」及び「左右方向」の語を用いるが、これらの語は図示する状態に基づく便宜的なものである。以下の説明において、上方向はキャリア３０の法線方向（合波光Ｌ２の出射方向）であり、前方向は赤色ＬＤ１１からの赤色レーザ光ＬＲの出射方向であり、右方向は緑色ＬＤ１２からの緑色レーザ光ＬＧの出射方向（青色ＬＤ１３からの青色レーザ光ＬＢの出射方向）である。
　ベース部材５０は、平坦な主面５０ａを有する。ベース部材５０には、１８本のリードピン５１が通されている。１８本のリードピン５１のうち、９本のリードピン５１は、ＴＥＣ４０の左側において前後方向に並設されており、残り９本のリードピン５１は、ＴＥＣ４０の右側において前後方向に並設されている。各リードピン５１は、ベース部材５０の主面５０ａの上に突出している。
　また、１８本のリードピン５１は、ＬＤ１１～１３及びＰＤ９２のそれぞれにおけるアノード及びカソードのそれぞれに供給される信号用として８本、並びにＴＥＣ４０への電流供給用として２本が割り当てられ、他のリードピン５１はＧＮＤ線として割り当てられる。なお、ベース部材５０に代えて、例えば、外径５．６ｍｍの汎用同軸パッケージ、角型セラミックパッケージ、又はＡｌＮ、ＳｉＣ若しくはサファイア等のベア基板（ハイブリッドＩＣ用基板）を用いることも可能である。
　ＴＥＣ４０は、ベース部材５０の主面５０ａ上に搭載されている。ＴＥＣ４０の配線パッドは、ボンディングワイヤＢ８を介してリードピン５１と電気的に接続されている。ＴＥＣ４０上には、キャリア３０が搭載されている。キャリア３０の配線パッドは、ボンディングワイヤＢ７を介してリードピン５１と電気的に接続されている。キャリア３０は、第１の主面３０ａと第２の主面３０ｂとを有する。第２の主面３０ｂは第１の主面３０ａの前側及び右側が上から切り欠かれることによって形成されており、第２の主面３０ｂの高さは第１の主面３０ａの高さよりも低くなっている。
　すなわち、キャリア３０は、互いに高さが異なる第１の主面３０ａ及び第２の主面３０ｂを有しており、これらの主面３０ａ，３０ｂによって段差を形成している。また、平面視におけるキャリア３０の形状は、例えば、一辺が１０ｍｍ程度の正方形状となっている。平面視において第１の主面３０ａはＬ字状に形成されている。第１の主面３０ａは、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３を搭載するＬＤ搭載領域とされている。また、第１～第３のサブマウント２１，２２，２３も、それぞれ平坦な主面２１ａ，２２ａ，２３ａを有する。
　赤色ＬＤ１１は、本実施形態における第１のレーザダイオードであって、赤色レーザ光（第１のレーザ光）ＬＲを出射する。赤色ＬＤ１１は、例えばＧａＡｓ系材料で構成された赤色半導体レーザである。ここで、ＧａＡｓ系材料とはＧａＡｓに格子整合する半導体材料を指し、例えば、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ等を含む。赤色ＬＤ１１は、第１のサブマウント２１の主面２１ａ上に搭載されており、第１のサブマウント２１を介してキャリア３０の第１の主面３０ａ上に搭載されている。赤色ＬＤ１１はボンディングワイヤＢ１を介して第１のサブマウント２１と電気的に接続されており、第１のサブマウント２１はボンディングワイヤＢ２を介してリードピン５１と電気的に接続されている。赤色ＬＤ１１は、第１の主面３０ａに沿った光軸でもって赤色レーザ光ＬＲを出射する。赤色ＬＤ１１から出射される赤色レーザ光ＬＲの波長は、例えば６４０ｎｍである。
　緑色ＬＤ１２は、本実施形態における第２のレーザダイオードであって、緑色レーザ光（第２のレーザ光）ＬＧを出射する。緑色ＬＤ１２は、第２のサブマウント２２の主面２２ａ上に搭載されており、第２のサブマウント２２を介してキャリア３０の第１の主面３０ａ上に搭載されている。緑色ＬＤ１２はボンディングワイヤＢ３を介して第２のサブマウント２２と電気的に接続されており、第２のサブマウント２２はボンディングワイヤＢ４を介してリードピン５１と電気的に接続されている。緑色ＬＤ１２は、第１の主面３０ａに沿った光軸でもって緑色レーザ光ＬＧを出射する。本実施形態では、緑色ＬＤ１２からの緑色レーザ光ＬＧの出射方向は、赤色ＬＤ１１からの赤色レーザ光ＬＲの出射方向に対して直角を成している。緑色レーザ光ＬＧの波長は、例えば５３５ｎｍである。緑色ＬＤ１２は、たとえばＧａＮ系材料で構成される。典型的にはＧａＮそのものが該当するが、これに限定されない。緑色の５００～５５０ｎｍ程度の波長の光を出力できる材料であればよい。
　青色ＬＤ１３は、本実施形態における第３のレーザダイオードであって、青色レーザ光（第３のレーザ光）ＬＢを出射する。青色ＬＤ１３は、第３のサブマウント２３の主面２３ａ上に搭載されており、第３のサブマウント２３を介してキャリア３０の第１の主面３０ａ上に搭載されている。青色ＬＤ１３はボンディングワイヤＢ５を介して第３のサブマウント２３と電気的に接続されており、第３のサブマウント２３はボンディングワイヤＢ６を介してリードピン５１と電気的に接続されている。青色ＬＤ１３は、第１の主面３０ａに沿った光軸でもって青色レーザ光ＬＢを出射する。本実施形態では、青色ＬＤ１３からの青色レーザ光ＬＢの出射方向は、赤色ＬＤ１１からの赤色レーザ光ＬＲの出射方向に対して直角を成しており、緑色ＬＤ１２からの緑色レーザ光ＬＧの出射方向に対して平行である。青色レーザ光ＬＢの波長は、例えば４４０ｎｍである。青色ＬＤ１３は、たとえばＧａＮ系材料で構成される。典型的にはＧａＮそのものが該当するが、これに限定されない。青色の４１０～４６０ｎｍ程度の波長の光を出力できる材料であればよい。
　本実施形態では、キャリア３０の第１の主面３０ａを基準とした場合における、赤色ＬＤ１１のレーザ光出射点の高さ、緑色ＬＤ１２のレーザ光出射点の高さ、及び青色ＬＤ１３のレーザ光出射点の高さ、は互いに等しくなるようにサブマウント２１～２３の高さが設定されている。すなわち、赤色レーザ光ＬＲの光軸、緑色レーザ光ＬＧの光軸及び青色レーザ光ＬＢの光軸は、第１の主面３０ａを基準として互いに実質同一の高さにある。なお、各ＬＤ１１～１３における各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光出射端面の高さは、各ＬＤ１１～１３の上端の高さと略一致している。
　第１～第３のサブマウント２１～２３の材料としては、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３を構成する半導体材料と熱膨張係数が近い材料を用いることができ、例えばＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ又はダイヤモンド等を用いることが可能である。赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３のそれぞれは、第１～第３のサブマウント２１～２３のそれぞれに対して、例えばＡｕ、Ｓｎ、ＳｎＡｇＣｕ又はＡｇペースト等によって固定される。
　三色光光源１は、更に、第１のコリメートレンズ６１、第２のコリメートレンズ６２、第３のコリメートレンズ６３、第１のサブベース部材７１、第２のサブベース部材７２、第３のサブベース部材７３、第１の波長フィルタ８１、第２の波長フィルタ８２、第４のサブベース部材７４及び第５のサブベース部材７５を備える。また、キャリア３０における第２の主面３０ｂは、第１のコリメートレンズ６１、第２のコリメートレンズ６２及び第３のコリメートレンズ６３が搭載されるレンズ搭載領域とされている。第１～第５のサブベース部材７１～７５の厚さは、例えば０．１ｍｍ程度である。
　第１のコリメートレンズ６１は、赤色ＬＤ１１の光出射端面と光学的に結合されており、赤色ＬＤ１１から出射された赤色レーザ光ＬＲをコリメート（平行化）する。第１のコリメートレンズ６１は、第１のサブベース部材７１上に搭載されており、第１のサブベース部材７１を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載されている。
　第２のコリメートレンズ６２は、緑色ＬＤ１２の光出射端面と光学的に結合されており、緑色ＬＤ１２から出射された緑色レーザ光ＬＧをコリメートする。第２のコリメートレンズ６２は、第２のサブベース部材７２上に搭載されており、第２のサブベース部材７２を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載されている。
　第３のコリメートレンズ６３は、青色ＬＤ１３の光出射端面と光学的に結合されており、青色ＬＤ１３から出射された青色レーザ光ＬＢをコリメートする。第３のコリメートレンズ６３は、第２のサブベース部材７２の側方（前方）に並んで配置された第３のサブベース部材７３上に搭載されている。第３のコリメートレンズ６３は、第３のサブベース部材７３を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載されている。
　第１～第３のコリメートレンズ６１～６３それぞれの光軸とＬＤ１１～１３それぞれの光軸とは、互いに略一致するように調整されている。一例として、第１～第３のサブマウント２１～２３それぞれの厚さが０．１５ｍｍであり、サブマウント２１～２３それぞれの主面２１ａ～２３ａに対するＬＤ１１～１３それぞれのレーザ光出射点の高さが０．１ｍｍであり、第１の主面３０ａを基準とする当該レーザ光出射点の高さは０．２５ｍｍである。
　ここで、第１～第３のコリメートレンズ６１～６３が、例えば、一辺が１．０ｍｍである側面視正方形状のレンズホルダに保持されたレンズであって、側面視におけるレンズホルダの一辺からレンズ中心までの距離が０．５ｍｍである場合、第１の主面３０ａと第２の主面３０ｂとの段差の高さを０．２５ｍｍ程度とすると、ＬＤ１１～１３の光軸高さとコリメートレンズ６１～６３の光軸高さとが略一致することとなる。
　また、キャリア３０における第１の主面３０ａと第２の主面３０ｂとの段差の高さは、コリメートレンズ６１～６３を調芯する際における上下方向の調芯代、及びコリメートレンズ６１～６３の各レンズホルダを第２の主面３０ｂ上に固定させる紫外線硬化樹脂の塗布厚を考慮すると、０．２５ｍｍよりも数百μｍ程度高くすることが望ましい。よって、例えば、キャリア３０自体の厚さ（キャリア３０のＬＤ搭載領域の厚さ）を１．０ｍｍ、キャリア３０における第２の主面３０ｂの厚さ（キャリア３０のレンズ搭載領域の厚さ）を０．４ｍｍとし、第１の主面３０ａと第２の主面３０ｂとの段差の高さを０．６ｍｍとしている。
　第１の波長フィルタ８１は、例えばガラス基板上に形成された多層膜フィルタであり、キャリア３０の第２の主面３０ｂ上に第４のサブベース部材７４を介して搭載されている。第１の波長フィルタ８１の一方の面は第１のコリメートレンズ６１と光学的に結合されており、第１の波長フィルタ８１の他方の面は第２のコリメートレンズ６２と光学的に結合されている。第１の波長フィルタ８１は、第１のコリメートレンズ６１によりコリメートされた赤色レーザ光ＬＲを透過し、第２のコリメートレンズ６２によりコリメートされた緑色レーザ光ＬＧを前方に反射する。第１の波長フィルタ８１を透過した赤色レーザ光ＬＲの光軸と、第１の波長フィルタ８１において反射した緑色レーザ光ＬＧの光軸とは、互いに略一致するように調整される。このように、第１の波長フィルタ８１は、赤色レーザ光ＬＲ及び緑色レーザ光ＬＧを合波した合波光Ｌ１を出力する。
　第２の波長フィルタ８２は、第１の波長フィルタ８１と同様、例えばガラス基板上に形成された多層膜フィルタであり、キャリア３０の第２の主面３０ｂ上に第５のサブベース部材７５を介して搭載されている。第２の波長フィルタ８２の一方の面は第１の波長フィルタ８１の上記他方の面と光学的に結合されており、第２の波長フィルタ８２の他方の面は第３のコリメートレンズ６３と光学的に結合されている。
　第２の波長フィルタ８２は、第１の波長フィルタ８１から出射された赤色レーザ光ＬＲ及び緑色レーザ光ＬＧ（合波光Ｌ１）を透過し、第３のコリメートレンズ６３によりコリメートされた青色レーザ光ＬＢを前方に反射する。第２の波長フィルタ８２を透過した赤色レーザ光ＬＲ及び緑色レーザ光ＬＧの光軸と、第２の波長フィルタ８２において反射した青色レーザ光ＬＢの光軸とは、互いに略一致するように調整される。
　なお、キャリア３０の第２の主面３０ｂを基準とした場合における、第１の波長フィルタ８１及び第２の波長フィルタ８２の各中心位置の高さは、第２の主面３０ｂを基準とした場合における各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光軸の高さと実質的に同一であることが望ましい。
　コリメートレンズ６１～６３及び波長フィルタ８１，８２のそれぞれは、サブベース部材７１～７５のそれぞれに対し、例えばＡｇペースト又は半田によって固定される。サブベース部材７１～７５の材料は、コリメートレンズ６１～６３及び波長フィルタ８１，８２と熱膨張係数が近い材料、例えばガラスであることが望ましい。また、サブベース部材７１～７５は、セラミック又は金属によって構成されていてもよい。サブベース部材７１～７５の搭載面（上面）の面積は、それらが搭載するコリメートレンズ６１～６３及び波長フィルタ８１，８２を固定するために必要な量の紫外線硬化樹脂を塗布可能な面積、例えば０．３～０．５平方ミリメートル程度であることが望ましい。
　ミラー９１は、第６のサブベース部材７６を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載されている。ミラー９１は、第２の波長フィルタ８２の前方に配置されている。ミラー９１は、合波光Ｌ２の一部を上方に反射させると共に残部を前方に透過させる。ミラー９１は、側面視において、斜面９１ａと底面９１ｂと側面９１ｃとを有する直角三角形状となっている。すなわち、ミラー９１は、合波光Ｌ２の光軸が延びる方向に対して傾斜する斜面９１ａと、底面９１ｂと、を有する。斜面９１ａは、第２の主面３０ｂに対して実質４５度の角度を成している。底面９１ｂは、キャリア３０に対して固定される。
　ミラー９１の斜面９１ａは、合波光Ｌ２を第２の主面３０ｂに対して交差する方向に反射させる。斜面９１ａ上には例えば半透明膜が形成されており、斜面９１ａにおける光の反射率が９５％、斜面９１ａにおける光の透過率が５％となっている。斜面９１ａを透過する透過光は、斜面９１ａにおいて第２の主面３０ｂに近づく方向に屈折する。
　ＰＤ９２は、キャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載される。ＰＤ９２は、レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢのモニタ用として用いられる。ＰＤ９２は、ボンディングワイヤＢ９によってリードピン５１と電気的に接続されている。ＰＤ９２は、ミラー９１の側面９１ｃの斜め下方に配置されている。ＰＤ９２は、ミラー９１の斜面９１ａにおいて屈折した光を受光することによって、合波光Ｌ２の強度を検知可能となっている。
　ＰＤ９２は、赤色レーザ光ＬＲ、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢのそれぞれに対して高い感度を有していることが望ましい。図３は、ＰＤ９２としてＳｉ製ＰＤを用いた場合における感度特性の典型例を示すグラフである。図３に示されるように、赤色レーザ光ＬＲ（波長６４０ｎｍ程度）と比較して緑色レーザ光ＬＧ（波長５３５ｎｍ程度）及び青色レーザ光ＬＢ（波長４４０ｎｍ程度）の感度は低下するものの、Ｓｉ製のＰＤは有意な感度を有しているので、三色混合された合波光Ｌ２をモニタすることができる。
　サーミスタ９３は、キャリア３０の第１の主面３０ａにおける赤色ＬＤ１１の左方に配置されている。サーミスタ９３は、ボンディングワイヤＢ１０によってリードピン５１と電気的に接続されている。
　以上のように構成される三色光光源１では、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３のそれぞれから、赤色レーザ光ＬＲ、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢのそれぞれが出射される。これらのレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、それぞれ第１のコリメートレンズ６１、第２のコリメートレンズ６２及び第３のコリメートレンズ６３を透過する際にコリメートされる。そして、赤色レーザ光ＬＲ及び緑色レーザ光ＬＧは第１の波長フィルタ８１によって合波されて合波光Ｌ１が出力され、この合波光Ｌ１と青色レーザ光ＬＢとは第２の波長フィルタ８２によって合波されて第２の合波光Ｌ２が出力される。赤色レーザ光ＬＲ、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢから成る合波光Ｌ２は、ミラー９１の斜面９１ａによってキャリア３０における第２の主面３０ｂの法線方向に反射され、三色光光源１の外部へ出射される。
　次に、三色光光源１の製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示されるように、ＬＤ１１～ＬＤ１３をそれぞれサブマウント２１～２３の各主面２１ａ，２２ａ，２３ａに搭載する。そして、各ＬＤ１１～ＬＤ１３の上面電極からそれぞれのサブマウント２１～２３のパターンにワイヤボンディングによって電気的導通を確保し、各ＬＤ１１～ＬＤ１３と各サブマウント２１～２３とから成る中間アセンブリＣ１，Ｃ２，Ｃ３を生成する。そして、中間アセンブリＣ１～Ｃ３をそれぞれキャリア３０の第１の主面３０ａ上に搭載する。
　なお、キャリア３０の第１の主面３０ａ上に先にサブマウント２１～２３を搭載し、その後サブマウント２１～２３の各主面２１ａ～２３ａにＬＤ１１～１３を搭載し、最後にワイヤボンディングによってサブマウント２１～２３とＬＤ１１～１３との電気的導通を確保してもよい。この場合、第１の主面３０ａにサブマウント２１～２３を搭載するときのプロセス温度は、主面２１ａ～２３ａにＬＤ１１～１３を搭載するときのプロセス温度よりも高く、且つ主面２１ａ～２３ａにＬＤ１１～１３を搭載するときのプロセス温度は、上記ワイヤボンディングにおけるプロセス温度よりも高い。
　上記のように、第１の主面３０ａにサブマウント２１～２３を搭載するときのプロセス温度を主面２１ａ～２３ａにＬＤ１１～１３を搭載するときのプロセス温度よりも高くすることによって、ＬＤ１１～１３を搭載するときにサブマウント２１～２３の位置が変化する事態を回避することが可能となる。また、主面２１ａ～２３ａにＬＤ１１～１３を搭載するときのプロセス温度をワイヤボンディングにおけるプロセス温度よりも高くすることによって、ワイヤボンディングを行うときにＬＤ１１～１３の位置が変化する事態を回避することが可能となる。
　上述したキャリア３０におけるサブマウント２１～２３及びＬＤ１１～１３の搭載と並行して、ベース部材５０の主面５０ａ上へのＴＥＣ４０の搭載を行う。図４（ｂ）に示されるように、ＴＥＣ４０は、上板部４１を有しており、上板部４１の上面は平坦な主面４１ａとなっている。主面５０ａ上へのＴＥＣ４０の搭載を行った後には、上板部４１の主面４１ａ上にキャリア３０を搭載する。
　図５及び図６に示されるように、キャリア３０をＴＥＣ４０の主面４１ａ上に搭載した後には、ＰＤ９２をキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載すると共に、サーミスタ９３をキャリア３０の第１の主面３０ａ上に搭載する。そして、各リードピン５１とキャリア３０上の配線パッドとのワイヤボンディング、各リードピン５１とＴＥＣ４０の配線パッドとのワイヤボンディング、及び各リードピン５１と各サブマウント２１～２３とのワイヤボンディングを行う。
　ここで、ベース部材５０の主面５０ａ上へのＴＥＣ４０の搭載におけるプロセス温度（共晶半田の融点）は、ＴＥＣ４０の主面４１ａ上へのキャリア３０の搭載におけるプロセス温度よりも高い。また、主面４１ａ上へのキャリア３０の搭載におけるプロセス温度は、上記ワイヤボンディングにおけるプロセス温度よりも高い。
　このように、主面５０ａ上へのＴＥＣ４０の搭載におけるプロセス温度を主面４１ａ上へのキャリア３０の搭載におけるプロセス温度よりも高くすることによって、キャリア３０を搭載するときにＴＥＣ４０の位置が変化する事態を回避することが可能となる。また、主面４１ａ上へのキャリア３０の搭載におけるプロセス温度をワイヤボンディングにおけるプロセス温度よりも高くすることによって、ワイヤボンディングを行うときにキャリア３０の位置が変化する事態を回避することが可能となる。
　次に、コリメートレンズ６１～６３の搭載について説明する。
　図７に示されるように、コリメートレンズ６１～６３の搭載時には、各コリメートレンズ６１～６３からの出射光の投影パターンを観測しつつ各コリメートレンズ６１～６３の位置を調整することによってコリメートレンズ６１～６３の光学調芯を行う。
　各コリメートレンズ６１～６３の位置調整時には、各コリメートレンズ６１～６３からの出射光がコリメートされているか否かが確認される。ここで、仮に上記コリメートの品質が低い場合（コリメート性が良くない場合）には、赤色レーザ光ＬＲ、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢの合波光Ｌ２において収差（非点収差及び球面収差）が大きくなり、例えば画像の品質が劣化するという問題を生じさせる可能性がある。よって、コリメート性を高く維持すべく、本実施形態では、下記の手順によって３つのコリメートレンズ６１～６３の光学調芯を実施している。
　最初に赤色ＬＤ１１と第１のコリメートレンズ６１との相対位置を決定する。このとき、第１のコリメートレンズ６１を、第１のサブベース部材７１を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載する。そして、赤色ＬＤ１１を発光させつつ、第１のコリメートレンズ６１を第１のサブベース部材７１上に固定する。ここで、赤色ＬＤ１１からの赤色レーザ光ＬＲは、反射されることなく前方に直進する。
　また、赤色レーザ光ＬＲの光軸がキャリア３０の主面３０ａ，３０ｂに対して実質平行となるように第１のコリメートレンズ６１の上下位置を調整する。このとき、例えば、第１のサブベース部材７１に紫外線硬化樹脂を塗布し且つその厚みを確保しながら、第１のコリメートレンズ６１をコレット等によって吸着しつつコレットの上下位置を調整させる。これにより、主面３０ａ，３０ｂに対する赤色レーザ光ＬＲの煽り角が調整される。
　そして、例えば、赤色ＬＤ１１の光出射端面から前方に所定距離（例えば１～２ｍ）離れた位置にＣＣＤ等の撮像素子を配置し、ＣＣＤ等に投影される赤色レーザ光ＬＲのビーム径を観測しつつ第１のコリメートレンズ６１の調芯を行うことによって、第１のコリメートレンズ６１の一方の焦点と赤色ＬＤ１１の光出射端面とを一致させる。このように第１のコリメートレンズ６１の一方の焦点と赤色ＬＤ１１の光出射端面とを一致させることによって、第１のコリメートレンズ６１が出力する赤色レーザ光ＬＲは実質コリメート光となる。
　なお、第１のコリメートレンズ６１と赤色ＬＤ１１の光出射端面との距離が第１のコリメートレンズ６１の焦点距離よりも短い場合には、第１のコリメートレンズ６１から出射する赤色レーザ光ＬＲは発散光となる。一方、第１のコリメートレンズ６１と上記光出射端面との距離が上記焦点距離よりも長い場合には、第１のコリメートレンズ６１から出射する赤色レーザ光ＬＲは収束光となる。
　しかしながら、本実施形態では、上述したように第１のコリメートレンズ６１の一方の焦点と赤色ＬＤ１１の光出射端面とを一致させているので、第１のコリメートレンズ６１から出射する赤色レーザ光ＬＲの光束は実質平行となっており、数ｍ離れた位置においても投影パターンを観測することが可能である。以上のように第１のコリメートレンズ６１の一方の焦点と赤色ＬＤ１１の光出射端面とを一致させた後、第１のサブベース部材７１上の紫外線硬化樹脂を硬化させて第１のコリメートレンズ６１を第１のサブベース部材７１上に固定させる。
　次に、緑色ＬＤ１２と第２のコリメートレンズ６２との相対位置を決定する。このとき、第２のコリメートレンズ６２を、第２のサブベース部材７２を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載する。そして、緑色ＬＤ１２を発光させつつ、第２のコリメートレンズ６２を第２のサブベース部材７２上に固定する。ここで、緑色ＬＤ１２からの緑色レーザ光ＬＧは反射されることなく右方に直進する。
　また、緑色レーザ光ＬＧの光軸がキャリア３０の主面３０ａ，３０ｂに対して実質平行となるように第２のコリメートレンズ６２の上下位置を調整する。このとき、例えば、第２のサブベース部材７２に紫外線硬化樹脂を塗布し且つその厚みを確保しながら、第２のコリメートレンズ６２をコレット等によって吸着しつつコレットの上下位置を調整させる。これにより、主面３０ａ，３０ｂに対する緑色レーザ光ＬＧの煽り角が調整される。
　そして、例えば、緑色ＬＤ１２の光出射端面から右方に所定距離（例えば１～２ｍ）離れた位置にＣＣＤ等の撮像素子を配置し、ＣＣＤ等に投影される緑色レーザ光ＬＧのビーム径を観測しつつ第２のコリメートレンズ６２の調芯を行うことによって、第２のコリメートレンズ６２の一方の焦点と緑色ＬＤ１２の光出射端面とを一致させる。このように第２のコリメートレンズ６２の一方の焦点と緑色ＬＤ１２の光出射端面とを一致させることによって、第２のコリメートレンズ６２が出力する緑色レーザ光ＬＧは実質コリメート光となる。
　なお、上記のＣＣＤ等の配置に代えて、緑色ＬＤ１２の光出射端面から右方に所定距離離れた位置に緑色レーザ光ＬＧを前方に反射させる観測用ミラーを配置すると共に、観測用ミラーの前方にＣＣＤ等の撮像素子を配置することによって、上述した調芯を行ってもよい。
　続いて、青色ＬＤ１３と第３のコリメートレンズ６３との相対位置を決定する。このとき、緑色ＬＤ１２と第２のコリメートレンズ６２との相対位置を決定する工程と同様、第３のコリメートレンズ６３の一方の焦点と青色ＬＤ１３の光出射端面とを一致させることによって、第３のコリメートレンズ６３が出力する青色レーザ光ＬＢをコリメート光とさせる。なお、上述した各工程では、赤色レーザ光ＬＲの光軸と緑色レーザ光ＬＧの光軸と青色レーザ光ＬＢの光軸とを互いに同一の高さとすることが望ましい。
　次に、図８に示されるように、第１の波長フィルタ８１をキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載する。このとき、上述したＣＣＤ等の撮像素子における緑色レーザ光ＬＧの投影パターンを赤色レーザ光ＬＲの投影パターンに実質一致させるように第１の波長フィルタ８１の角度を調整する。ここで、図９に示されるように、赤色レーザ光ＬＲの投影パターンはＸ方向に長い楕円状となり、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢそれぞれの投影パターンは略円形状となる。そこで、本実施形態のように、赤色レーザ光ＬＲの投影パターンを基準とし、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢの各投影パターンを赤色レーザ光ＬＲの投影パターンに合わせることによって、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの位置調整を容易に行うことが可能となっている。
　具体的には、まず第１の波長フィルタ８１を緑色レーザ光ＬＧの光軸上に置き、第１の波長フィルタ８１において緑色レーザ光ＬＧを反射させてＣＣＤ等の投影面上に投影パターンを投影させる。そして、第１の波長フィルタ８１の振れ角及び煽り角を調整することにより、緑色レーザ光ＬＧの投影パターンを赤色レーザ光ＬＲの投影パターンに実質一致させる。このように第１の波長フィルタ８１の振れ角及び煽り角を調整して赤色レーザ光ＬＲの投影パターンに緑色レーザ光ＬＧの投影パターンを実質一致させた後には、第４のサブベース部材７４上の紫外線硬化樹脂を硬化させて、第１の波長フィルタ８１を第４のサブベース部材７４に固定させる。
　なお、第１の波長フィルタ８１により、赤色レーザ光ＬＲの投影パターンは、第１の波長フィルタ８１の厚みの影響を受けて僅かに平行移動することとなる。しかしながら、平行移動した赤色レーザ光ＬＲの投影パターンに、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢの投影パターンを実質一致させるようにすれば問題無く調芯を行うことが可能である。
　続いて、第２の波長フィルタ８２をキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載する。このとき、第１の波長フィルタ８１を搭載したときと同様に、青色レーザ光ＬＢの投影パターンが赤色レーザ光ＬＲの投影パターンと実質一致するように、第２の波長フィルタ８２の振れ角及び煽り角を調整する。また、第１の波長フィルタ８１の光反射面と第２の波長フィルタ８２の光反射面とが互いに平行となるように第２の波長フィルタ８２を配置する。具体的な調整方法は、上述した第１の波長フィルタ８１の配置手順と同様である。
　次に、ミラー９１をキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載する。ミラー９１は、その斜面９１ａが第２の主面３０ｂに対して４５度の角度を成す状態で第２の主面３０ｂ上に搭載される。ミラー９１は、第６のサブベース部材７６上に紫外線硬化樹脂によって固定される。その後、ベース部材５０の主面５０ａをキャップ２で覆うと共に、ミラー９１の斜面９１ａの上方にキャップ２の開口２ａを位置させた状態でハーメチックシールを施すことにより三色光光源１が完成する。
　以上、三色光光源１では、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２、青色ＬＤ１３、第１のコリメートレンズ６１、第２のコリメートレンズ６２、第３のコリメートレンズ６３、第１の波長フィルタ８１及び第２の波長フィルタ８２がキャリア３０に搭載されている。また、キャリア３０は、ＴＥＣ４０上に搭載されている。よって、ＴＥＣ４０の温度をＡＴＣ（Automatic Temperature Controller）を用いて制御することによって赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３の温度が一定に維持される。従って、周囲の環境温度の影響を受けにくくなるので、赤色ＬＤ１１、緑色ＬＤ１２及び青色ＬＤ１３の発光特性を一定に維持することができる。
　また、ＴＥＣ４０によって温度が一定に維持されることにより、ＬＤ１１～１３とコリメートレンズ６１～６３との間における光結合状態の変動を抑制することができる。よって、コリメートレンズ６１～６３から出射されたレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢのコリメート性を高く維持することができる。従って、三色光光源１の後段（合波光Ｌ２の出力側）に接続される走査光学系において三色混合ビーム（合波光Ｌ２）を集光させる場合に、非点収差及び球面収差を大幅に低減させることができ、色滲みが生じる可能性を低減させることが可能となる。
　また、三色光光源１において、レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ（合波光Ｌ２）は、ミラー９１によって、キャリア３０の主面３０ａ，３０ｂに対して交差する方向に反射される。よって、キャップ２の高さを高くしなくてもキャップ２の開口２ａを大きくすることができるので、合波光Ｌ２のビーム径を簡単に大きくすることが可能となる。
　また、三色光光源１では、三色のＬＤ１１～１３のそれぞれに対応して、コリメートレンズ６１～６３のそれぞれが配置されている。そして、これらのコリメートレンズ６１～６３は、互いに独立した３つのサブベース部材７１～７３を介してキャリア３０の第２の主面３０ｂ上に搭載されている。このような構成によれば、コリメートレンズ６１～６３を固定させるための樹脂が別のコリメートレンズ６１～６３の固定位置にまで流れ出ることを防ぐことができる。従って、ＬＤ１１～１３から出射される赤色レーザ光ＬＲ、緑色レーザ光ＬＧ及び青色レーザ光ＬＢの光軸の変動を抑制し、光軸調整を精度良く行うことが可能となる。
（第２実施形態）
　次に、第２実施形態に係る三色光光源１０１について説明する。図１０は三色光光源１０１の外観を示す斜視図であり、図１１は三色光光源１０１からキャップ１０２を外した状態を示す斜視図である。なお、図１１では、便宜上、ボンディングワイヤＢ１～Ｂ１０等、一部の図示を省略している。
　図１０及び図１１に示されるように、三色光光源１０１は、合波光Ｌ２の出射方向がキャリア３０の主面３０ａ，３０ｂに対して略平行な方向（前方）である点が第１実施形態と異なっている。三色光光源１０１は、前方に開口１０２ａを有するキャップ１０２を備えている。また、三色光光源１０１は、第１実施形態のミラー９１とＰＤ９２に代えて、ビームスプリッタ１９１とＰＤ１９２とを備えている。ビームスプリッタ１９１は、例えば半透明ミラーである。なお、ＰＤ１９２の機能は、第１実施形態のＰＤ９２の機能と同様である。
　ビームスプリッタ１９１は、キャリア３０の前端に位置する台座１３１の斜面１３１ａに接触し傾斜した状態で保持されている。ビームスプリッタ１９１は斜面１９１ａを有し、斜面１９１ａはキャリア３０の第２の主面３０ｂに対して例えば４５度の角度を成している。ＰＤ１９２は、斜面１９１ａの下方に配置されている。
　また、ビームスプリッタ１９１の斜面１９１ａには例えば誘導体多層膜が貼り付けられており、この斜面１９１ａは合波光Ｌ２の一部を下方に反射させる機能を有する。すなわち、ビームスプリッタ１９１は、第２の波長フィルタ８２から出射される合波光Ｌ２の一部を下方に反射させると共に残部を前方に透過させる。このように、斜面１９１ａは、レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを反射させる反射面となっている。斜面１９１ａにおいて下方に反射されたレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、ＰＤ１９２に入射する。ＰＤ１９２は、ビームスプリッタ１９１の斜面１９１ａにおいて反射した光を受光することによって、合波光Ｌ２の強度を検知可能となっている。
　以上のように構成される第２実施形態の三色光光源１０１でも、キャリア３０がＴＥＣ４０上に搭載されているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、上記各実施形態では、第１のコリメートレンズ６１によりコリメートされた赤色レーザ光ＬＲを透過し、第２のコリメートレンズ６２によりコリメートされた緑色レーザ光ＬＧを前方に反射する第１の波長フィルタ８１を用いたが、この第１の波長フィルタ８１に代えて、赤色レーザ光ＬＲを反射し且つ緑色レーザ光ＬＧを透過させる波長フィルタを用いることも可能である。また、合波光Ｌ１を透過し青色レーザ光ＬＢを反射させる第２の波長フィルタ８２に代えて、合波光Ｌ１を反射し青色レーザ光ＬＢを透過させる波長フィルタを用いることも可能である。
１，１０１…三色光光源、２，１０２…キャップ、２ａ，１０２ａ…開口、１１…赤色ＬＤ（第１のレーザダイオード）、１２…緑色ＬＤ（第２のレーザダイオード）、１３…青色ＬＤ（第３のレーザダイオード）、３０…キャリア、３０ａ…第１の主面（主面）、３０ｂ…第２の主面（主面）、４０…ＴＥＣ（温調素子）、６１…第１のコリメートレンズ、６２…第２のコリメートレンズ、６３…第３のコリメートレンズ、７１…第１のサブベース部材、７２…第２のサブベース部材、７３…第３のサブベース部材、７４…第４のサブベース部材、７５…第５のサブベース部材、７６…第６のサブベース部材、８１…第１の波長フィルタ、８２…第２の波長フィルタ、９１…ミラー、９１ａ…斜面、９１ｂ…底面、９１ｃ…側面、９２，１９２…ＰＤ（フォトダイオード）、１９１…ビームスプリッタ、Ｌ１…第１の合波光、Ｌ２…第２の合波光、ＬＲ…赤色レーザ光（第１のレーザ光）、ＬＧ…緑色レーザ光（第２のレーザ光）、ＬＢ…青色レーザ光（第３のレーザ光）。

Claims (5)

  1. 　赤色、緑色及び青色のレーザ光を合波して出力する三色光光源であって、
    　第１のレーザ光を出射するＧａＡｓ系材料で構成された第１のレーザダイオードと、
    　ＧａＮ系材料で構成され第２のレーザ光を出射する第２のレーザダイオードと、
    　ＧａＮ系材料で構成され、前記第２のレーザ光と異なる波長の第３のレーザ光を出射する第３のレーザダイオードと、
    　前記第１のレーザ光をコリメートする第１のコリメートレンズと、
    　前記第２のレーザ光をコリメートする第２のコリメートレンズと、
    　前記第３のレーザ光をコリメートする第３のコリメートレンズと、
    　前記第１のコリメートレンズによりコリメートされた前記第１のレーザ光を透過し、前記第２のコリメートレンズによりコリメートされた前記第２のレーザ光を反射して、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光を合波した第１の合波光を出力する第１の波長フィルタと、
    　前記第１の合波光に対して透過及び反射のうち一方を行い、前記第３のコリメートレンズによりコリメートされた前記第３のレーザ光に対して透過及び反射のうち他方を行って、前記第１の合波光及び前記第３のレーザ光を合波した第２の合波光を出力する第２の波長フィルタと、
    　前記第１～第３のレーザダイオード、前記第１～第３のコリメートレンズ並びに前記第１及び第２の波長フィルタを搭載するキャリアと、
    　前記キャリアを搭載する温調素子と、
    を備える三色光光源。
  2. 　前記第１のレーザ光は赤色であり、前記第２もしくは第３のレーザ光の一方は緑色であり、前記第２もしくは第３のレーザ光の他方は青色である、請求項１に記載の三色光光源。
  3. 　前記第２の合波光の一部を反射させて残部を透過させるミラーと、
    　前記ミラーを透過した前記第２の合波光の強度を検知するフォトダイオードと、
    を備える請求項１又は２に記載の三色光光源。
  4. 　前記第２の合波光は、前記ミラーによって、前記キャリアの主面に対して交差する方向に反射される、
    請求項３に記載の三色光光源。
  5. 　前記ミラーは、前記第２の合波光の光軸が延びる方向に対して傾斜する斜面と、底面と、を有し、
    　前記底面は、前記キャリアに対して固定されており、
    　前記フォトダイオードは、前記ミラーの前記斜面において屈折された前記第２の合波光の強度を検知する、
    請求項３又は４に記載の三色光光源。
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