[发明专利]光合波器、光源模块、二维光扫描装置以及图像投射装置

说明书

涉及光合波器、光源模块、二维光扫描装置以及图像投射装置，在不设置附加的光衰减要素的情况下将来自光源的光束强度衰减至期望的值。对设置于光合波部的光耦合部进行设定，使得从多个光源输入到各个输入光波导路的光束的强度在从输出光波导路作为合波光而输出的阶段在5dB～40dB的范围内衰减。

技术领域

本发明涉及光合波器、光源模块、二维光扫描装置以及图像投射装置，例如，涉及用于在不设置附加的光衰减要素的情况下将来自光源的光束强度衰减至期望的值的结构等。

背景技术

以往，作为对多个激光束等光束进行合波并作为一个光束放射的装置，公知有各种类型的光束合波光源装置。其中，组合半导体激光器和光波导路型合波器而得到的光束合波光源装置具有使装置小型化、低电力化的优点，应用于激光束扫描型彩色图像投射装置(例如，参照专利文献1至专利文献6)。

作为现有的组合半导体激光器和光波导路型光合波器而得到的光束合波光源，例如，具有专利文献3所示那样的对三原色的激光束进行合波的光束合波光源。

图19是本发明人的现有的光合波器的概念的结构图(参照专利文献2)。具有由芯部层和包覆层构成的输入光波导路23～25、光合波部40以及输出光波导路27，输入光波导路23在光合波部40的光耦合器41、42中与输入光波导路24进行光耦合。输入光波导路25在光合波部40的光耦合器43中与输入光波导路24进行光耦合。

蓝色半导体激光器芯片31、绿色半导体激光器芯片32、红色半导体激光器芯片33设置于与各色对应的输入光波导路23～25的入射端。这里，光束在输入光波导路23～25的芯部层中传播，在光合波器40中进行合波之后从作为输入光波导路24的延长部的输出光波导路27的出射端作为合波光而射出。

图20是本发明人提出的二维光扫描装置的概略立体图(参照专利文献6)，只要在形成有可动反射镜部63的基板61上设置光合波器62，并使蓝色半导体激光器芯片31、绿色半导体激光器芯片32以及红色半导体激光器芯片33与该光合波器62耦合即可。可动反射镜部63被小型化，因此即使在与产生光束的光源一体化的情况下，一体化后的整体尺寸也能够变小。尤其是，在光束从半导体激光器芯片或光合波器射出的光源的情况下，该半导体激光器芯片或光合波器只要形成在Si基板或金属板基板之上即可，因此通过在该基板上形成光源和二维光扫描反射镜装置，具有一体化后的整体尺寸也能够变小的效果。

图21是本发明人提出的图像投射装置的概略的立体图(参照专利文献6)，只要组合上述的二维扫描装置、对电磁线圈64施加二维光扫描信号而使从光源射出的出射光进行二维扫描的二维扫描控制部以及将进行扫描的出射光投射到被投射面的图像形成部即可。另外，作为图像投射装置，眼镜型视网膜扫描显示器是典型的

以往，在这种光束合波光源装置中，努力进行了用于使从半导体激光器输出至光源装置输出的传递效率最大化的开发。通过改善半导体激光器与光合波器的光波导路之间的耦合效率和光合波效率，能够具有90％以上的传递效率。在该情况下，当使当前的半导体激光器以额定输出进行动作时，合波器输出为几mW。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-242207号公报

专利文献2：日本特开2013-195603号公报

专利文献3：国际公开第2015/170505号

专利文献4：美国专利申请公开2010/0073262号说明书

专利文献5：国际公开第2017/065225号

专利文献6：日本特开2018-072591号公报

非专利文献