[发明专利]光合波器及使用该光合波器的图像投影装置

说明书

一种将波长不同的多个光进行合波的光合波器(10)，其具有包括入射第一波长的光的第一波导(101)、入射与第一波长的光相比短波长的第二波长的光的第二波导(102)、入射与第二波长的光相比短波长的第三波长的光的第三波导(103)、在第一波导(101)与第二波导(102)之间传输光的第一合波部(110)、以及在第一波导(101)与第三波导(103)之间传输光的第二合波部(120)，第二波长的光由第一合波部(110)被传输至第一波导(101)，第三波长的光由第二合波部(120)被传输至第一波导(101)。

技术领域

本发明是关于将不同波长的三个可见光进行合波的光合波器及使用该光合波器的图像投影装置。

背景技术

现有技术中，已知有能够通过激光的二维的扫描而使图像向屏幕等投影的显示装置。在该显示装置中，利用相当于颜色的三原色作为光源，即通过R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各波长的光源在光轴上合波作为显示装置的光源。这个合波的三种颜色的可见光被传输至图像显示部。图像显示部将传输的光进行二维地扫描，并投影影像。例如，专利文献1中公开了通过使用分色镜(Dichroic mirror)，将三个波长的光源进行合波的技术。

然而，在这种显示装置中，由于使用分色镜，难以进一步进行光源的小型化。因此，可穿戴式装置之中也如护目镜等以佩戴在使用者的头部的情况下，由于光源变大，而装置需要变得大型，而光源自身需要固定在其他的地方(使用者的手腕或腰等)。

另一方面，已知有利用定向耦合器的光学耦合装置(例如参考专利文献2)。若利用这样的光学耦合装置，则可以期待显示器的小型化。

例如，在专利文献2中公开了入射三种不同的波长至光波导，并且通过三个合波部将可见光进行合波的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2007-93945号公报

专利文献2:特开2013-195603号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

使用专利文献2中记载的定向耦合器的技术中是可以将三种波长的可见光进行合波，然而对合波器自身需要非常高的加工精度。另外，有若限定入射至中央的波导的波长而制作波导图案时，考虑因光的吸收引起的损失等时，则不易进一步的小型化的问题。

本发明是为了解决涉及的问题点的提案，其目的在于，提供一种可以进一步小型化的光合波器及使用该光合波器的图像投影装置。

解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的光合波器将波长不同的多个光进行合波，其特征在于，包括入射第一波长的光的第一波导、入射与所述第一波长的光相比短波长的第二波长的光的第二波导、入射与与所述第二波长的光相比波长短的第三波长的光的第三波导、在所述第一波导与所述第二波导之间传输所述光的第一合波部、在所述第三波导与所述第一波导之间传输所述光的第二合波部，所述第二波长的光由所述第一合波部被传输至所述第一波导，所述第三波长的光由所述第二合波部被传输至所述第一波导。

另外，根据本发明的光合波器，所述第一合波部也可以是以使所述传输方向中的长度为所述第二合波部的长度的大致一半的构成。

另外，根据本发明的光合波器，所述第一合波部也可以是等于所述第一波长的光的模式耦合长度的两倍的长度的构成。

另外，根据本发明的光合波器，也可以是所述第一波导、所述第二波导、及所述第三波导由内芯层形成，且在所述内芯层的周围具有折射率小于所述内芯层的包层的构成。

另外，根据本发明的光合波器，所述波长不同的多个光优选可见光。