[发明专利]激光光源组件及具有激光光源组件的扫描型图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及将来自多个激光光源的光束校准在一个光轴上而射出的激光光源组件、以及通过扫描镜将来自激光光源组件的光束二维地扫描并在屏幕上显示图像的扫描型图像显示装置。

背景技术

近年来，能够方便携带、且能够以大画面进行显示的小型投影仪的开发正在盛行。能够连接到笔记本电脑等上的小型投影仪、内置有能够投射记录图像的投影仪的摄像机等已在市面销售，可以预见内置于便携手机和智能手机的小型投影仪今后也将出现。

关于投影仪的方式，以前采用的是，在光源中使用灯泡或LED等，并将在液晶面板或数字微镜器件(DMD)中显示的图像进行投射的类型，但是，也在进行着激光投影仪(扫描型图像显示装置)的开发，激光投影仪在光源中采用激光器，利用可动镜扫描1束光来进行显示。由于光源采用激光，所以不需要对焦，被认为适合于外出时投射到附近的墙壁这样的用途。

在对比文件1中记载了如下的扫描型图像显示装置，即：该扫描型图像显示装置使用红、蓝、绿这3色的激光光源，并具有：光束耦合部，将3色的激光光束耦合成沿1个轴前进的合成光束；和光束扫描器，在合成光束的偏转方向进行扫描，由此能够显示彩色图像。

光束耦合部的结构是，3个光源并列着向同一方向射出光束，并在各自对应的光束耦合镜发生反射而结合成合成光束。此外，还记载有使一个光源一开始就沿着合成光束的光轴射出光束并具有2个光束耦合镜的结构，由于镜数量减少，所以可以预想到能够使组件进一步小型化。

另外，由于以往没有直接放射出绿色光的激光器，所以在专利文献1中也是通过SHG(Second Harmonic Generation：二次谐波产生)对红外光进行波长变换才得到绿色光的，但近年来也能够获得直接放射出绿色光的激光器。

专利文献1：日本特表2009-533715号公报

专利文献2：日本特开平6-314857号公报

在上述那样的扫描型图像显示装置中，使3色光束的光轴高精度地一致是很重要的。若轴错开，则屏幕上的各色光点会发生相对错位，导致图像模糊。在组装组件时，需要进行调整以使3色的光轴对合地组装。此外，在使用扫描型图像显示装置时，由于激光器发热等而温度上升导致产生热变形，所以还需要考虑因热变形时的光学部件的位置偏移而导致的光轴偏移。

作为在光源中使用的激光器，称为罐封装(CAN封装)的圆筒形金属封装的产品是主流。其构造为，在圆筒形的基座的前面连接有半圆筒形的散热器，在散热器的平坦面经由副安装部接合有激光器芯片(laser chip)，并由盖覆盖。

在这样的激光光源中，如专利文献2记载那样，由于温度上升导致的变形，存在发光点位置改变的课题。这是因为：基座与散热器的热膨胀系数不同，或者激光器芯片及副安装部与散热器的热膨胀系数不同从而无法得到均匀的热变形。由于来自激光光源的光束的光轴方向是将激光器的发光点和透镜连结而成的方向，所以当发光点的位置改变时，光束的光轴会发生偏移。在专利文献2中公开有使散热器的接合在基座上的部分为圆筒形以防止上述发光点的位置偏移的结构，但在当前容易获取的激光器产品中，没有采用这样的结构，因此存在发光点位置偏移的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使由于温度上升而激光器的发光点发生位置偏移也能够减小屏幕上的光点相对位置偏移的、小型的激光光源组件及具有该激光光源组件的扫描型图像显示装置。

为了解决上述课题，本发明的激光光源组件如以下那样构成。

上述目的通过以下实现，即：一种激光光源组件，包括多个激光光源、以及光束耦合部，所述激光光源具有：在散热器上设置有激光器芯片的激光器、和将来自该激光器的放射光变换成光束的透镜，所述光束耦合部用于使来自该多个激光光源的所述光束校准在1个合成光束光轴上，其中，对于所述多个激光光源中的至少2个以上，将所述激光器设置成，使得当所述激光器芯片的发光点向从所述散热器离开的方向移动时，所述合成光束光轴上的光束的偏移方向相同。

此外，优选的是，所述光束耦合部具有能够根据波长和偏振方向使所述光束反射或透过的1个或者多个镜，对于所述多个激光光源中的至少2个以上，在所述激光器芯片的发光点向从所述散热器离开的方向移动时，在使光束的偏移方向反转那样的镜所反射的次数为奇数次的光束光源、和反射次数为偶数次或没有反射的光束光源中，当沿光束射出方向观察时，所述激光器芯片和所述散热器的配置是相反的。