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JP2024025960A - optical module - Google Patents

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JP2024025960A JP2022129358A JP2022129358A JP2024025960A JP 2024025960 A JP2024025960 A JP 2024025960A JP 2022129358 A JP2022129358 A JP 2022129358A JP 2022129358 A JP2022129358 A JP 2022129358A JP 2024025960 A JP2024025960 A JP 2024025960A
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勇貴 中村
Yuki Nakamura
孝史 京野
Takashi Kyono
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

To provide an optical module which enables facilitation of miniaturization of a device such as a projector and a ranging sensor in which the optical module is mounted, and enables facilitation of improvement of the quality of a projected image and an image obtained through sensing.SOLUTION: An optical module comprises: a base portion including a support plate having a first surface; a first laser diode mounted to the base portion; a reflecting mirror which reflects first light emitted from the first laser diode; a mirror drive mechanism which is mounted to the base portion and includes a scanning mirror scanning the first light reflected by the reflecting mirror; and a reflecting mirror support portion which is mounted to the base portion in such a way as to extend from the base portion and supports the reflecting mirror. The side surface of the reflecting mirror is mounted to a side surface which is the side surface of the reflecting mirror support portion and is perpendicular to the first surface.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、光モジュールに関するものである。 The present disclosure relates to optical modules.

レーザ光を合波して出力する光モジュールが開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。 An optical module that multiplexes and outputs laser light has been disclosed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2021-77711号公報JP2021-77711A 国際公開第2021/166466号International Publication No. 2021/166466

レーザダイオードを用いた光モジュールについては、レーザダイオードから出射される光を走査して出射するミラー駆動機構を備える場合がある。このような光モジュールは、出射されるレーザ光を走査して映像を投影するプロジェクタや、レーザ光を走査しさらに物体から反射している光を光検出器で捉えて物体の有無や距離をセンシングする測距センサに使用される。レーザダイオードは、例えば可視光でもよく、赤外線でもよい。また昨今、高画質な映像の投影や高分解能なセンシング、このような機能を有するデバイスの小型化が求められている。その結果、こうしたデバイスに搭載される光モジュールの小型化も求められている。 An optical module using a laser diode may include a mirror drive mechanism that scans and emits light emitted from the laser diode. Such optical modules are used in projectors that project images by scanning emitted laser light, and in sensing the presence or absence of objects and their distance by scanning laser light and capturing the light reflected from objects with photodetectors. used for distance measurement sensors. The laser diode may emit visible light or infrared light, for example. In recent years, there has also been a demand for high-quality video projection, high-resolution sensing, and miniaturization of devices that have these functions. As a result, there is a demand for smaller optical modules installed in such devices.

そこで、プロジェクタや測距センサといった搭載先のデバイスの小型化および投影した映像やセンシングで得られる映像の高画質化を図ることが容易となる光モジュールを提供することを目的の1つとする。 Therefore, one of the objects of the present invention is to provide an optical module that facilitates miniaturization of mounted devices such as projectors and distance measurement sensors, and improvement of the quality of projected images and images obtained by sensing.

本開示に従った光モジュールは、第1の面を有する支持板を含むベース部と、ベース部に取り付けられる第1レーザダイオードと、第1レーザダイオードから出射された第1の光を反射する反射ミラーと、ベース部に取り付けられ、反射ミラーにより反射された第1の光を走査する走査ミラーを含むミラー駆動機構と、ベース部から延びるようにベース部に取り付けられ、反射ミラーを支持する反射ミラー支持部と、を備える。反射ミラーの側面は、反射ミラー支持部の側面であって第1の面に垂直な側面に取り付けられる。 An optical module according to the present disclosure includes a base portion including a support plate having a first surface, a first laser diode attached to the base portion, and a reflector that reflects first light emitted from the first laser diode. a mirror, a mirror drive mechanism including a scanning mirror attached to the base and scanning the first light reflected by the reflection mirror; and a reflection mirror attached to the base so as to extend from the base and supporting the reflection mirror. A support part. The side surface of the reflective mirror is attached to the side surface of the reflective mirror support part that is perpendicular to the first surface.

このような光モジュールによると、プロジェクタや測距センサといった搭載先のデバイスの小型化および投影した映像やセンシングで得られる映像の高画質化を図ることが容易となる。 According to such an optical module, it becomes easy to reduce the size of a mounted device such as a projector or a distance measurement sensor, and to improve the quality of a projected image or an image obtained by sensing.

図1は、実施の形態1に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing the structure of the optical module according to the first embodiment. 図2は、図1に示す光モジュールの後述するキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the optical module shown in FIG. 1 with a cap, which will be described later, removed. 図3は、図2に示す光モジュールの概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the optical module shown in FIG. 2. 図4は、図2に示す光モジュールの概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of the optical module shown in FIG. 2. 図5は、図2に示す光モジュールの概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of the optical module shown in FIG. 2. 図6は、図4に示す光モジュールの一部を拡大して示す拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the optical module shown in FIG. 4. FIG. 図7は、光モジュールに含まれるミラー駆動機構の概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view of a mirror drive mechanism included in the optical module. 図8は、実施の形態2に係る光モジュールのキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。FIG. 8 is an external perspective view showing the optical module according to the second embodiment with the cap removed. 図9は、図8に示す光モジュールの概略平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view of the optical module shown in FIG. 8. 図10は、図8に示す光モジュールの概略側面図である。FIG. 10 is a schematic side view of the optical module shown in FIG. 8. 図11は、実施の形態2に係る光モジュールにおいて、キャップを断面で示した場合の概略側面図である。FIG. 11 is a schematic side view showing a cap in cross section in the optical module according to the second embodiment.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に係る光モジュールは、
(1)第1の面を有する支持板を含むベース部と、ベース部に取り付けられる第1レーザダイオードと、第1レーザダイオードから出射された第1の光を反射する反射ミラーと、ベース部に取り付けられ、反射ミラーにより反射された第1の光を走査する走査ミラーを含むミラー駆動機構と、ベース部から延びるようにベース部に取り付けられ、反射ミラーを支持する反射ミラー支持部と、を備える。反射ミラーの側面は、反射ミラー支持部の側面であって第1の面に垂直な側面に取り付けられる。
[Description of embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described. The optical module according to the present disclosure includes:
(1) A base part including a support plate having a first surface, a first laser diode attached to the base part, a reflecting mirror that reflects the first light emitted from the first laser diode, and a base part including a support plate having a first surface; A mirror drive mechanism including a scanning mirror that is attached to the mirror and scans the first light reflected by the reflecting mirror; and a reflecting mirror support that is attached to the base and extends from the base and supports the reflecting mirror. . The side surface of the reflective mirror is attached to the side surface of the reflective mirror support part that is perpendicular to the first surface.

このような光モジュールによると、第1レーザダイオードから出射された第1の光は、集光合波光学系を通過した後、反射ミラーによって反射され、ミラー駆動機構に含まれる走査ミラーに入射する。走査ミラーにより走査したレーザ光の走査歪みを抑えるためには、走査ミラー面における入射光と走査ミラーでの反射光とのなす角度を小さくする必要があり、好ましくは40°以内に抑えたい。ところで従来の構成では、第1レーザダイオードから出射された第1の光が集光合波光学系を通過した後に直接走査ミラーに入射するため、走査ミラー面における入射光と反射光とのなす角度を40°以内にするとき、集光合波光学系を構成する部材と走査ミラーでの反射光とが干渉しやすい。そのため、集光合波光学系を構成する部材と走査ミラーとの距離を長くとり干渉を回避するが、このとき光モジュールが大型化してしまう。一方で、本開示に係る光モジュールでは、走査ミラー面における入射光と反射光とのなす角度を大きくすることができる。その結果、集光合波光学系を構成する部材と走査ミラーとの距離を短くしても、集光合波光学系を構成する部材と走査ミラー面における反射光とが干渉しないようにすることができ、光モジュールを小型化することができる。また、従来と本開示に係る光モジュールとが同等のサイズを有するとき、本開示に係る光モジュールは、集光光学系の実装スペースを広く確保しやすくなる。その結果、レーザダイオードとレンズ間の距離が必要だか、コリメート光のビーム径を小さくすることができる焦点距離の長いレンズを採用しやすくなり、1画素をビーム径とするプロジェクタや測距センサにおいて、投影した映像やセンシングで得られる映像の高画質化を図ることができる。 According to such an optical module, the first light emitted from the first laser diode passes through the focusing and combining optical system, is reflected by the reflecting mirror, and enters the scanning mirror included in the mirror drive mechanism. In order to suppress the scanning distortion of the laser beam scanned by the scanning mirror, it is necessary to reduce the angle between the incident light on the scanning mirror surface and the reflected light on the scanning mirror, preferably within 40°. By the way, in the conventional configuration, the first light emitted from the first laser diode passes through the focusing and combining optical system and then directly enters the scanning mirror, so the angle between the incident light and the reflected light on the scanning mirror surface is When the angle is within 40°, the members constituting the condensing/combining optical system and the light reflected by the scanning mirror tend to interfere with each other. Therefore, the distance between the members constituting the converging and multiplexing optical system and the scanning mirror is increased to avoid interference, but in this case the optical module becomes larger. On the other hand, in the optical module according to the present disclosure, it is possible to increase the angle between the incident light and the reflected light on the scanning mirror surface. As a result, even if the distance between the members constituting the converging and multiplexing optical system and the scanning mirror is shortened, it is possible to prevent interference between the members constituting the condensing and multiplexing optical system and the reflected light on the scanning mirror surface. , it is possible to downsize the optical module. Further, when the conventional optical module and the optical module according to the present disclosure have the same size, the optical module according to the present disclosure can easily secure a wide mounting space for the condensing optical system. As a result, it has become easier to use lenses with longer focal lengths that require a longer distance between the laser diode and the lens or can reduce the beam diameter of the collimated light. It is possible to improve the quality of projected images and images obtained by sensing.

反射ミラーの固定方法について、通常は例えば反射ミラー支持部を第1の面に平行な面で構成し、その面に反射ミラーの側面を取り付ける。しかし、実際の製造の際に反射ミラーの中心と入射光の中心が設計から必ずずれるため、反射ミラーのサイズに猶予を持たせる必要があり、それに伴い走査したレーザ光と反射ミラーとの干渉を防ぐために光モジュールのサイズを大きくする必要が生じる。一方で本開示に係る光モジュールでは、反射ミラーの中心の設計からのずれを検知し、反射ミラーの位置を精密に位置と角度の両方を調整して固定することができる。その結果、反射ミラーのサイズは入射光のビーム径に対して最小限度にすることができ、光モジュールを小型化することができる。 Regarding the method of fixing the reflecting mirror, usually, for example, the reflecting mirror support part is formed of a surface parallel to the first surface, and the side surface of the reflecting mirror is attached to that surface. However, during actual manufacturing, the center of the reflecting mirror and the center of the incident light always deviate from the design, so it is necessary to allow some leeway in the size of the reflecting mirror, and as a result, interference between the scanned laser beam and the reflecting mirror must be adjusted. In order to prevent this, it is necessary to increase the size of the optical module. On the other hand, in the optical module according to the present disclosure, it is possible to detect the deviation of the center of the reflecting mirror from the design, and precisely adjust both the position and angle of the reflecting mirror to fix it. As a result, the size of the reflecting mirror can be minimized with respect to the beam diameter of the incident light, and the optical module can be miniaturized.

ここで、反射ミラーの小型化を図ると、第1レーザダイオードから出射された第1の光を適切に入射し、走査ミラーの配置された位置へ反射するための反射ミラーの位置の調整が困難となる。本開示の光モジュールによると、反射ミラーの側面は、反射ミラー支持部の側面であって第1の面に垂直な側面に取り付けられる構成を採用するため、第1レーザダイオードから出射された第1の光の光軸や走査ミラーによって走査する第1の光の走査方向を考慮して、反射ミラーの角度や位置を微細に調整することが容易となる。したがって、このような構成の光モジュールによると、プロジェクタや測距センサといった搭載先のデバイスの小型化および投影した映像やセンシングで得られた映像の高画質化を図ることが容易となる。 Here, when trying to downsize the reflecting mirror, it is difficult to adjust the position of the reflecting mirror in order to appropriately enter the first light emitted from the first laser diode and reflect it to the position where the scanning mirror is arranged. becomes. According to the optical module of the present disclosure, since the side surface of the reflective mirror is attached to the side surface of the reflective mirror support and perpendicular to the first surface, the first laser diode emitted from the first laser diode It becomes easy to finely adjust the angle and position of the reflecting mirror in consideration of the optical axis of the light and the scanning direction of the first light scanned by the scanning mirror. Therefore, according to the optical module having such a configuration, it is easy to reduce the size of the mounted device such as a projector or a distance measurement sensor, and to improve the image quality of the projected image or the image obtained by sensing.

(2)上記(1)において、ベース部は、放熱板と、吸熱板と、放熱板および吸熱板を接続する複数の半導体柱と、を有する電子冷却モジュールを含んでもよい。第1レーザダイオードおよびミラー駆動機構は、吸熱板に取り付けられてもよい。このようにすることにより、環境の温度に応じて、第1レーザダイオードおよびミラー駆動機構の温度を調整することができる。したがって、光の出力の安定を図るともに、走査ミラーの振れ角の安定化を図ることができる。その結果、再現性の高い投影やセンシングができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 (2) In (1) above, the base portion may include an electronic cooling module having a heat sink, a heat absorbing plate, and a plurality of semiconductor pillars connecting the heat sink and the heat absorbing plate. The first laser diode and mirror drive mechanism may be attached to the heat absorption plate. By doing so, the temperatures of the first laser diode and the mirror drive mechanism can be adjusted depending on the temperature of the environment. Therefore, it is possible to stabilize the light output and the deflection angle of the scanning mirror. As a result, projection and sensing can be performed with high reproducibility, making it easier to achieve even higher image quality.

(3)上記(1)または(2)において、第1レーザダイオードから出射される第1の光を調整する光学部品をさらに備えてもよい。ベース部は、第1の面と間隔をあけて配置され、ミラー駆動機構を載置する台座と、第1の面と間隔をあけて配置され、光学部品を載置するベース板と、ベース板と間隔をあけて配置され、第1レーザダイオードを載置するマウント部と、を含んでもよい。第1の面から台座までの高さ、第1の面から支持板までの高さ、第1の面からマウント部までの高さの順に高くなってもよい。第1レーザダイオードは、動作時において発熱する。このようにすることにより、第1レーザダイオードを高い位置に配置して、光学部品およびミラー駆動機構から遠ざけることができ、ベース板上に配置される光学部品および台座上に配置されるミラー駆動機構に対する第1レーザダイオードの発熱の影響をできるだけ低減することができる。したがって、ミラー駆動機構の安定した動作を維持して、再現性の高い投影やセンシングができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 (3) In (1) or (2) above, the device may further include an optical component that adjusts the first light emitted from the first laser diode. The base part includes a pedestal arranged at a distance from the first surface and on which the mirror drive mechanism is placed, a base plate arranged at a distance from the first surface and on which the optical component is placed, and a base plate. and a mount section on which the first laser diode is mounted, which is spaced apart from the mount section. The height from the first surface to the pedestal, the height from the first surface to the support plate, and the height from the first surface to the mount portion may increase in this order. The first laser diode generates heat during operation. By doing so, the first laser diode can be placed at a high position and kept away from the optical components and the mirror drive mechanism, and the optical components and the mirror drive mechanism arranged on the base plate can be placed at a high position. The influence of the heat generated by the first laser diode on the temperature can be reduced as much as possible. Therefore, it is possible to maintain stable operation of the mirror drive mechanism and perform projection and sensing with high reproducibility, making it easier to achieve higher image quality.

(4)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、反射ミラー支持部は、ベース部に接触して設けられる第1領域と、第1の面に垂直な方向に見て、少なくとも一部がミラー駆動機構と重なる第2領域と、を含んでもよい。反射ミラーの側面は、第2領域においてベース部の第1の面に垂直な側面に取り付けられてもよい。このようにすることにより、より装置構成のコンパクト化を図りながら、反射ミラーの角度や位置の微細な調整が容易になり、設計した光路から外れた光の損失を抑えることができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 (4) In any one of (1) to (3) above, the reflective mirror support portion includes at least a portion of the first region provided in contact with the base portion and the first region provided in contact with the base portion, when viewed in a direction perpendicular to the first surface. and a second region overlapping the mirror drive mechanism. The side surface of the reflective mirror may be attached to the side surface perpendicular to the first surface of the base part in the second region. By doing this, it is possible to make the device configuration more compact, while also making it easier to finely adjust the angle and position of the reflecting mirror, and suppressing the loss of light that deviates from the designed optical path. This makes it easier to improve image quality.

(5)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、反射ミラー支持部は、ベース部に接触して設けられる第1領域および第3領域と、第1の面に垂直な方向に見て、少なくとも一部がミラー駆動機構と重なる第2領域と、を含んでもよい。第2領域は、ミラー駆動機構を跨いで第1領域と第3領域とを接続するように設けられてもよい。第2領域は、切り欠き部を含んでもよい。反射ミラーの側面は、切り欠き部に取り付けられてもよい。このようにすることにより、第2領域における切り欠き部を利用して、反射ミラーを適切に取り付けることが容易となる。この場合、反射ミラー支持部のうちの反射ミラーを取り付けた部分以外の部分が、光路を遮るおそれを低減することができる。したがって、より効率的に装置構成のコンパクト化を図ることができる。 (5) In any one of (1) to (3) above, the reflective mirror support part has a first region and a third region provided in contact with the base part, and the reflection mirror support part when viewed in a direction perpendicular to the first surface. , and a second region at least partially overlapping with the mirror drive mechanism. The second region may be provided so as to straddle the mirror drive mechanism and connect the first region and the third region. The second region may include a cutout. The side surface of the reflective mirror may be attached to the notch. By doing so, it becomes easy to appropriately attach the reflecting mirror using the notch in the second region. In this case, it is possible to reduce the possibility that a portion of the reflective mirror support section other than the portion to which the reflective mirror is attached will block the optical path. Therefore, it is possible to more efficiently downsize the device configuration.

(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、ミラー駆動機構は、走査ミラーの反射面が第1の面と平行となるように取り付けられてもよい。このようにすることにより、ミラー駆動機構の取り付けが容易になると共に装置構成を単純化することができ、コストダウンを図ることが容易となる。 (6) In any one of (1) to (5) above, the mirror drive mechanism may be attached so that the reflective surface of the scanning mirror is parallel to the first surface. By doing so, the mirror drive mechanism can be easily attached, the device configuration can be simplified, and costs can be easily reduced.

(7)上記(4)において、第2領域の側面は、反射ミラー支持部の端部であって、走査ミラーの反射面は、第1レーザダイオードから出射された第1の光の光軸に対して傾斜して設けられてもよい。このようにすることにより、装置構成をよりコンパクトにしながら、光モジュールにより出射される光の出射方向を容易に任意に調整することができる。 (7) In (4) above, the side surface of the second region is the end of the reflective mirror support, and the reflective surface of the scanning mirror is aligned with the optical axis of the first light emitted from the first laser diode. It may also be provided at an angle with respect to the other direction. By doing so, the direction of light emitted by the optical module can be easily and arbitrarily adjusted while making the device configuration more compact.

(8)上記(3)から(7)のいずれかにおいて、光学部品は、第1レーザダイオードから出射される第1の光のスポットサイズを変換するレンズを含んでもよい。このようにすることにより、このようにすることにより、所望のスポットサイズを有する光を光モジュールから出射することができる。 (8) In any of (3) to (7) above, the optical component may include a lens that converts the spot size of the first light emitted from the first laser diode. By doing so, light having a desired spot size can be emitted from the optical module.

(9)上記(3)から(8)のいずれかにおいて、ベース部に取り付けられ、第1の光と波長の異なる第2の光を出射する第2レーザダイオードをさらに備えてもよい。光学部品は、第1レーザダイオードから出射される第1の光と第2レーザダイオードから出射される第2の光とを合波するフィルタを含んでもよい。このようにすることにより、このようにすることにより、第1レーザダイオードから出射された第1の光と第2レーザダイオードから出射された第2の光を合波した光を光モジュールから出射することができる。 (9) Any one of (3) to (8) above may further include a second laser diode that is attached to the base and emits second light having a different wavelength from the first light. The optical component may include a filter that combines the first light emitted from the first laser diode and the second light emitted from the second laser diode. By doing this, the optical module emits light that is a combination of the first light emitted from the first laser diode and the second light emitted from the second laser diode. be able to.

(10)上記(3)から(9)のいずれかにおいて、ミラー駆動機構とベース板との距離は、1mm以下であってもよい。このようにすることにより、ベース板をできるだけ広くして熱拡散を促進することができる。したがって、発熱の影響を低減することができるため、ミラー駆動機構の温度変動によってその振動特性が変動する場合も、ミラー駆動機構の安定した動作を維持して、より高画質化を図ることが容易となる。 (10) In any one of (3) to (9) above, the distance between the mirror drive mechanism and the base plate may be 1 mm or less. By doing so, the base plate can be made as wide as possible to promote heat diffusion. Therefore, since the effects of heat generation can be reduced, even if the vibration characteristics of the mirror drive mechanism change due to temperature fluctuations, it is easy to maintain stable operation of the mirror drive mechanism and achieve higher image quality. becomes.

(11)上記(3)から(10)のいずれかにおいて、上記光モジュールは、マウント部と接触して配置され、第1の光の色と異なる色の第2の光を出射する第2レーザダイオードと、マウント部と接触して配置され、第1の光の色および第2の光の色の双方と異なる色の第3の光を出射する第3レーザダイオードと、第1の光の色と同じ色の第4の光を出射する第4レーザダイオードと、を含んでもよい。光学部品は、第1の光を反射する第1フィルタと、第1フィルタによって反射された第1の光を透過し、第2の光を反射して第1の光と第2の光とを合波する第2フィルタと、第2フィルタにより合波された第1の光と第2の光の合波光である第1合波光を透過し、第3の光を反射して第1合波光と第3の光とを合波する第3フィルタと、第4の光を反射する第4フィルタと、第3フィルタにより合波された第1合波光と第3の光の合波光である第2合波光を透過し、第4フィルタによって反射された第4の光を反射して第2合波光と第4の光とを合波するスプリッタと、を含んでもよい。ベース部は、第1の面と接触して配置され、マウント部を載置するブロック部を含んでもよい。ブロック部のうちのミラー駆動機構側の側面は、スプリッタにおいて第2合波光と第4の光とが合波される位置よりも、ミラー駆動機構に近くてもよい。このようにすることにより、ブロック部の位置をミラー駆動機構に近い位置まで配置させることができ、各レーザダイオードから発する熱を広いブロック部に伝えて、熱拡散を促進することができる。したがって、各レーザダイオードのオンまたはオフによって各レーザダイオードの発熱量が変動する影響で、ミラー駆動機構の温度が変動するのを抑制することができ、ミラー駆動機構の安定した動作を維持して、より高画質化を図ることが容易となる。 (11) In any one of (3) to (10) above, the optical module includes a second laser that is placed in contact with the mount part and that emits second light of a color different from the first light. a third laser diode disposed in contact with the mount portion and emitting a third light having a color different from both the first light color and the second light color; and the first light color. and a fourth laser diode that emits fourth light of the same color. The optical component includes a first filter that reflects the first light, transmits the first light reflected by the first filter, and reflects the second light to separate the first light and the second light. A second filter for multiplexing, and a first combined light that is a combined light of the first light and second light combined by the second filter is transmitted, and the third light is reflected to produce the first combined light. a third filter that combines the first combined light and the third light, a fourth filter that reflects the fourth light, and a third filter that is the combined light of the first combined light and the third light combined by the third filter. The splitter may include a splitter that transmits the two combined lights and reflects the fourth light reflected by the fourth filter to combine the second combined lights and the fourth light. The base portion may include a block portion disposed in contact with the first surface and on which the mount portion rests. The side surface of the block portion on the mirror drive mechanism side may be closer to the mirror drive mechanism than the position where the second combined light and the fourth light are combined in the splitter. By doing so, the block portion can be positioned close to the mirror drive mechanism, and the heat generated from each laser diode can be transmitted to the wide block portion to promote heat diffusion. Therefore, it is possible to suppress the temperature of the mirror drive mechanism from fluctuating due to the variation in the amount of heat generated by each laser diode due to turning on or off of each laser diode, and to maintain stable operation of the mirror drive mechanism. It becomes easier to achieve higher image quality.

[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の光モジュールの一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
[Details of embodiments of the present disclosure]
Next, one embodiment of the optical module of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
本開示の実施の形態1における光モジュールについて説明する。図1は、実施の形態1に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。図2は、図1に示す光モジュールの後述するキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。図3は、図2に示す光モジュールの概略平面図である。図4および図5は、図2に示す光モジュールの概略側面図である。図4は、矢印Yで示す向きから見た側面図であり、図5は、矢印Xと逆の向きから見た側面図である。図6は、図4に示す光モジュールの一部を拡大して示す拡大図である。
(Embodiment 1)
An optical module in Embodiment 1 of the present disclosure will be described. FIG. 1 is an external perspective view showing the structure of the optical module according to the first embodiment. FIG. 2 is an external perspective view of the optical module shown in FIG. 1 with a cap, which will be described later, removed. FIG. 3 is a schematic plan view of the optical module shown in FIG. 2. 4 and 5 are schematic side views of the optical module shown in FIG. 2. 4 is a side view seen from the direction indicated by arrow Y, and FIG. 5 is a side view seen from the direction opposite to arrow X. FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the optical module shown in FIG. 4. FIG.

図1、図2、図3、図4、図5および図6を参照して、光モジュール10aは、ベース部11と、保護部材としてのキャップ12と、複数のレーザダイオードと、複数の光学部品と、光を走査する走査ミラー52を含むミラー駆動機構50と、光を反射する反射ミラー67と、反射ミラー67を支持する反射ミラー支持部70aと、を含む。本実施形態においては、ベース部11は、平板状の支持板13と、平板状のベース板14と、電子冷却モジュール30と、ブロック部(第1ブロック部17a、第2ブロック部17b)と、複数のマウント部(第1マウント部18a、第2マウント部18b、第3マウント部18c、第4マウント部18d、第5マウント部18e)と、を含む。キャップ12は、支持板13に対して溶接された蓋部である。支持板13上に配置される部材については、支持板13およびキャップ12によって取り囲まれ、封止される。支持板13は、Z方向から見て矩形状であり、四隅が丸められた形状である。具体的には、支持板13は、X方向の長さがY方向の長さよりも長く構成されている。 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, the optical module 10a includes a base portion 11, a cap 12 as a protection member, a plurality of laser diodes, and a plurality of optical components. , a mirror drive mechanism 50 including a scanning mirror 52 that scans light, a reflective mirror 67 that reflects light, and a reflective mirror support portion 70a that supports reflective mirror 67. In this embodiment, the base part 11 includes a flat support plate 13, a flat base plate 14, an electronic cooling module 30, and block parts (first block part 17a, second block part 17b), It includes a plurality of mount parts (a first mount part 18a, a second mount part 18b, a third mount part 18c, a fourth mount part 18d, and a fifth mount part 18e). The cap 12 is a lid part welded to the support plate 13. Components placed on the support plate 13 are surrounded and sealed by the support plate 13 and the cap 12. The support plate 13 has a rectangular shape when viewed from the Z direction, and has four rounded corners. Specifically, the support plate 13 is configured such that the length in the X direction is longer than the length in the Y direction.

支持板13は、厚さ方向の一方側に位置する第1の面13aと、厚さ方向の他方側に位置する第2の面13bと、を含む。すなわち、ベース部11は、第1の面13aを含む。第1の面13aおよび第2の面13bはそれぞれ、Z方向に垂直な面、すなわち、X-Y平面と平行な面である。キャップ12は、第1の面13aに接触して配置される。キャップ12には、光を透過する出射窓15が設けられている。支持板13上に配置される複数のレーザダイオードおよび複数の光学部品、ミラー駆動機構50、反射ミラー67および反射ミラー支持部70aは、キャップ12によりハーメチックシールされている。出射窓15は、キャップ12の上側、すなわち、キャップ12が支持板13に取り付けられた際に、第1の面13aと対向する位置に設けられている。支持板13の第2の面13b側から第1の面13a側まで貫通し、第1の面13a側および第2の面13b側の両側に突出するように、複数のリードピン16が支持板13に設置されている。 The support plate 13 includes a first surface 13a located on one side in the thickness direction and a second surface 13b located on the other side in the thickness direction. That is, the base portion 11 includes the first surface 13a. The first surface 13a and the second surface 13b are each a surface perpendicular to the Z direction, that is, a surface parallel to the XY plane. Cap 12 is placed in contact with first surface 13a. The cap 12 is provided with an exit window 15 that transmits light. The plurality of laser diodes and the plurality of optical components arranged on the support plate 13, the mirror drive mechanism 50, the reflection mirror 67, and the reflection mirror support part 70a are hermetically sealed by the cap 12. The exit window 15 is provided on the upper side of the cap 12, that is, at a position facing the first surface 13a when the cap 12 is attached to the support plate 13. A plurality of lead pins 16 are attached to the support plate 13 so as to penetrate from the second surface 13b side to the first surface 13a side of the support plate 13 and protrude from both the first surface 13a side and the second surface 13b side. It is installed in

ベース板14は、厚さ方向の一方側に位置する第1の主面14aと、厚さ方向の他方側に位置する第2の主面14bと、を含む。第1の主面14aおよび第2の主面14bはそれぞれ、Z方向に垂直な面、すなわち、X-Y平面と平行な面である。 The base plate 14 includes a first main surface 14a located on one side in the thickness direction and a second main surface 14b located on the other side in the thickness direction. The first main surface 14a and the second main surface 14b are each a surface perpendicular to the Z direction, that is, a surface parallel to the XY plane.

電子冷却モジュール30は、電子冷却モジュール30上の各部材の温度を調節する。電子冷却モジュール30は、TEC(Thermo-Electric Cooler)とも呼ばれ、放熱板31と、吸熱板32と、複数の半導体柱33と、を含む。電子冷却モジュール30は、支持板13上、具体的には支持板13の第1の面13a上に配置される。上記ベース板14は、電子冷却モジュール30上に配置される。すなわち、電子冷却モジュール30は、Z方向において、支持板13とベース板14との間に挟み込まれるようにして配置される。電子冷却モジュール30において、放熱板31は、支持板13の第1の面13aと接触するようにして配置される。吸熱板32は、ベース板14の第2の主面14bと接触するように配置される。支持板13と放熱板31、ベース板14と吸熱板32はそれぞれ、図示しない接合材により接合されている。複数の半導体柱33は、ペルチェ素子から構成されており、放熱板31と吸熱板32との間において、それぞれX方向およびY方向に間隔をあけて並べて配置される。複数の半導体柱33はそれぞれ、放熱板31および吸熱板32に接続されている。電子冷却モジュール30に通電することにより、電子冷却モジュール30上の各部材の温度を調節することができる。電子冷却モジュール30に供給する電流を調整することにより、電子冷却モジュール30上の各部材を長期的に一定、具体的には例えば35℃に保つことが容易となる。 The electronic cooling module 30 adjusts the temperature of each member on the electronic cooling module 30. The electronic cooling module 30 is also called a TEC (Thermo-Electric Cooler), and includes a heat sink 31, a heat absorbing plate 32, and a plurality of semiconductor pillars 33. The electronic cooling module 30 is arranged on the support plate 13, specifically on the first surface 13a of the support plate 13. The base plate 14 is placed on the electronic cooling module 30. That is, the electronic cooling module 30 is arranged so as to be sandwiched between the support plate 13 and the base plate 14 in the Z direction. In the electronic cooling module 30, the heat sink 31 is arranged so as to be in contact with the first surface 13a of the support plate 13. The heat absorbing plate 32 is arranged so as to be in contact with the second main surface 14b of the base plate 14. The support plate 13 and the heat radiation plate 31, and the base plate 14 and the heat absorption plate 32 are each bonded by a bonding material (not shown). The plurality of semiconductor pillars 33 are composed of Peltier elements, and are arranged side by side at intervals in the X direction and the Y direction, respectively, between the heat sink plate 31 and the heat absorption plate 32. The plurality of semiconductor pillars 33 are connected to the heat sink plate 31 and the heat absorption plate 32, respectively. By supplying electricity to the electronic cooling module 30, the temperature of each member on the electronic cooling module 30 can be adjusted. By adjusting the current supplied to the electronic cooling module 30, it becomes easy to maintain each member on the electronic cooling module 30 at a constant temperature over a long period of time, specifically, for example, at 35°C.

第1ブロック部17aおよび第2ブロック部17bは、それぞれ直方体形状である。第1ブロック部17aおよび第2ブロック部17bは、ベース板14の第1の主面14a上に配置される。第1ブロック部17aは、Z方向に見て、X方向の長さがY方向の長さよりも長く構成されている。第2ブロック部17bは、Z方向に見て、Y方向の長さがX方向の長さよりも長く構成されている。ベース部11に含まれる第1マウント部18a、第2マウント部18bおよび第3マウント部18cは、第1ブロック部17aと接触して配置される。第1マウント部18a、第2マウント部18bおよび第3マウント部18cは、図2等に示すように第1ブロック部17a上に配置される。ベース部11に含まれる第4マウント部18dおよび第5マウント部18eは、第2ブロック部17bと接触して配置される。第4マウント部18dおよび第5マウント部18eは、図2等に示すように第2ブロック部17b上に配置される。第1マウント部18a、第2マウント部18bおよび第3マウント部18cは、矢印Xと逆の向きでそれぞれ間隔をあけて並べて配置されている。第4マウント部18dおよび第5マウント部18eは、矢印Yと逆の向きでそれぞれ間隔をあけて配置されている。なお、ベース部11は、ベース板14から立ち上がるようにベース板14上に配置される仕切り板19を含む。仕切り板19には、X方向に貫通する貫通孔20が設けられている。 The first block portion 17a and the second block portion 17b each have a rectangular parallelepiped shape. The first block portion 17a and the second block portion 17b are arranged on the first main surface 14a of the base plate 14. The first block portion 17a is configured such that the length in the X direction is longer than the length in the Y direction when viewed in the Z direction. The second block portion 17b is configured such that the length in the Y direction is longer than the length in the X direction when viewed in the Z direction. The first mount section 18a, second mount section 18b, and third mount section 18c included in the base section 11 are arranged in contact with the first block section 17a. The first mount part 18a, the second mount part 18b, and the third mount part 18c are arranged on the first block part 17a, as shown in FIG. 2 and the like. The fourth mount section 18d and the fifth mount section 18e included in the base section 11 are arranged in contact with the second block section 17b. The fourth mount part 18d and the fifth mount part 18e are arranged on the second block part 17b, as shown in FIG. 2 and the like. The first mount part 18a, the second mount part 18b, and the third mount part 18c are arranged side by side in the direction opposite to the arrow X with a space therebetween. The fourth mount part 18d and the fifth mount part 18e are arranged in the direction opposite to the arrow Y and spaced apart from each other. Note that the base portion 11 includes a partition plate 19 disposed on the base plate 14 so as to rise from the base plate 14. The partition plate 19 is provided with a through hole 20 that penetrates in the X direction.

光モジュール10aは、複数のレーザダイオード(第1レーザダイオード41a、第2レーザダイオード41b、第3レーザダイオード41c、第4レーザダイオード41d、第5レーザダイオード41e)を含む。本実施形態においては、第1レーザダイオード41a、第2レーザダイオード41b、第3レーザダイオード41c、第4レーザダイオード41dおよび第5レーザダイオード41eはそれぞれ、半導体発光素子から構成されている。第1レーザダイオード41aは、赤色の光である第1の光Lを出射する。第2レーザダイオード41bは、緑色の光である第2の光Lを出射する。第3レーザダイオード41cは、青色の光である第3の光Lを出射する。第4レーザダイオード41dは、赤色の光である第4の光Lを出射する。第5レーザダイオード41eは、緑色の光である第5の光Lを出射する。 The optical module 10a includes a plurality of laser diodes (a first laser diode 41a, a second laser diode 41b, a third laser diode 41c, a fourth laser diode 41d, and a fifth laser diode 41e). In this embodiment, the first laser diode 41a, the second laser diode 41b, the third laser diode 41c, the fourth laser diode 41d, and the fifth laser diode 41e are each composed of a semiconductor light emitting element. The first laser diode 41a emits first light L1 that is red light. The second laser diode 41b emits second light L2 that is green light. The third laser diode 41c emits third light L3 that is blue light. The fourth laser diode 41d emits fourth light L4 that is red light. The fifth laser diode 41e emits fifth light L5 that is green light.

第1レーザダイオード41aは、第1マウント部18a上に載置されている。第1レーザダイオード41aは、第1の光LをY方向(矢印Yの向き)に出射する。第2レーザダイオード41bは、第2マウント部18b上に載置されている。第2レーザダイオード41bは、第2の光LをY方向(矢印Yの向き)に出射する。第3レーザダイオード41cは、第3マウント部18c上に載置されている。第3レーザダイオード41cは、第3の光LをY方向(矢印Yの向き)に出射する。第4レーザダイオード41dは、第4マウント部18d上に載置されている。第4レーザダイオード41dは、第4の光LをX方向(矢印Xと逆の向き)に出射する。第5レーザダイオード41eは、第5マウント部18e上に載置されている。第5レーザダイオード41eは、第5の光LをX方向(矢印Xと逆の向き)に出射する。ここで、特に赤色の光を出射する第1レーザダイオード41aおよび第4レーザダイオード41dについては、温度依存性が比較的高い。また、特に緑色の光を出射する第2レーザダイオード41bおよび第5レーザダイオード41eは、動作時における発熱量が大きい。上記したように、第1レーザダイオード41aの隣に第2レーザダイオード41bを配置し、第4レーザダイオード41dの隣に第5レーザダイオード41eを配置する構成を採用することにより、第1レーザダイオード41aと第4レーザダイオード41dとがそれぞれ発熱量の大きい第2レーザダイオード41bおよび第5レーザダイオード41eと等距離に配置することができ、第1レーザダイオード41aおよび第4レーザダイオード41dの温度変動を抑制することができる。したがって、温度分布を均一にしやすくなり、より各レーザダイオードからの出力の安定化を図ることができる。 The first laser diode 41a is placed on the first mount section 18a. The first laser diode 41a emits the first light L1 in the Y direction (direction of arrow Y). The second laser diode 41b is placed on the second mount portion 18b. The second laser diode 41b emits second light L2 in the Y direction (direction of arrow Y). The third laser diode 41c is placed on the third mount section 18c. The third laser diode 41c emits third light L3 in the Y direction (direction of arrow Y). The fourth laser diode 41d is placed on the fourth mount portion 18d. The fourth laser diode 41d emits fourth light L4 in the X direction (opposite direction to arrow X). The fifth laser diode 41e is placed on the fifth mount portion 18e. The fifth laser diode 41e emits the fifth light L5 in the X direction (opposite direction to the arrow X). Here, in particular, the first laser diode 41a and the fourth laser diode 41d that emit red light have relatively high temperature dependence. Further, the second laser diode 41b and the fifth laser diode 41e, which emit green light in particular, generate a large amount of heat during operation. As described above, by adopting the configuration in which the second laser diode 41b is arranged next to the first laser diode 41a and the fifth laser diode 41e is arranged next to the fourth laser diode 41d, the first laser diode 41a and the fourth laser diode 41d can be arranged at the same distance from the second laser diode 41b and the fifth laser diode 41e, which generate a large amount of heat, respectively, thereby suppressing temperature fluctuations of the first laser diode 41a and the fourth laser diode 41d. can do. Therefore, it becomes easier to make the temperature distribution uniform, and it is possible to further stabilize the output from each laser diode.

光モジュール10aは、光学部品としての複数のレンズ(第1レンズ42a、第2レンズ42b、第3レンズ42c、第4レンズ42d、第5レンズ42e)を含む。第1レンズ42a、第2レンズ42b、第3レンズ42c、第4レンズ42dおよび第5レンズ42eはそれぞれ、吸熱板32の上方、具体的にはベース板14の第1の主面14aの上に載置されている。第1レンズ42a、第2レンズ42b、第3レンズ42c、第4レンズ42dおよび第5レンズ42eはそれぞれ、第1レーザダイオード41a、第2レーザダイオード41b、第3レーザダイオード41c、第4レーザダイオード41dおよび第5レーザダイオード41eから出射される光のスポットサイズを変換する。具体的には、各レンズは、各レーザダイオードから出射される光の出射方向に配置されており、各レーザダイオードから出射される光をコリメート光に変換する。このようにして各レンズは、各レーザダイオードから出射される光を調整する。 The optical module 10a includes a plurality of lenses (a first lens 42a, a second lens 42b, a third lens 42c, a fourth lens 42d, and a fifth lens 42e) as optical components. The first lens 42a, the second lens 42b, the third lens 42c, the fourth lens 42d, and the fifth lens 42e are each placed above the heat absorption plate 32, specifically, on the first main surface 14a of the base plate 14. It is placed there. The first lens 42a, the second lens 42b, the third lens 42c, the fourth lens 42d, and the fifth lens 42e are the first laser diode 41a, the second laser diode 41b, the third laser diode 41c, and the fourth laser diode 41d, respectively. and converts the spot size of the light emitted from the fifth laser diode 41e. Specifically, each lens is arranged in the emission direction of the light emitted from each laser diode, and converts the light emitted from each laser diode into collimated light. In this way, each lens adjusts the light emitted from each laser diode.

光モジュール10aは、光学部品としての複数のフィルタ(第1フィルタ43a、第2フィルタ43b、第3フィルタ43c、第4フィルタ43d、第5フィルタ43e)を含む。第1フィルタ43a、第2フィルタ43b、第3フィルタ43c、第4フィルタ43dおよび第5フィルタ43eはそれぞれ、吸熱板32の上方、具体的にはベース板14の第1の主面14aの上に載置されている。第1フィルタ43a、第2フィルタ43b、第3フィルタ43c、第4フィルタ43dおよび第5フィルタ43eはそれぞれ、第1レーザダイオード41a、第2レーザダイオード41b、第3レーザダイオード41c、第4レーザダイオード41dおよび第5レーザダイオード41eから出射される光の出射方向に配置されている。第1フィルタ43aは、第1の光LをX方向(矢印Xと逆の向き)に反射する。第2フィルタ43bは、第1の光Lを透過し、第2の光LをX方向(矢印Xと逆の向き)に反射する。このようにして、第1の光Lと第2の光Lとを合波する。第3フィルタ43cは、第1の光Lと第2の光Lとが合波された第1合波光Lを透過し、第3の光LをX方向(矢印Xと逆の向き)に反射する。これにより、第1合波光Lと第3の光Lとを合波する。第1合波光Lと第3の光Lとが合波された第2合波光Lは、X方向(矢印Xと逆の向き)に進行する。第4フィルタ43dは、第4の光LをY方向(矢印Yと逆の向き)に反射する。第5フィルタ43eは、第4の光Lを透過し、第5の光LをY方向(矢印Yと逆の向き)に反射する。このようにして、第4の光Lと第5の光Lとを合波する。 The optical module 10a includes a plurality of filters (a first filter 43a, a second filter 43b, a third filter 43c, a fourth filter 43d, and a fifth filter 43e) as optical components. The first filter 43a, the second filter 43b, the third filter 43c, the fourth filter 43d, and the fifth filter 43e are each placed above the heat absorption plate 32, specifically, on the first main surface 14a of the base plate 14. It is placed. The first filter 43a, the second filter 43b, the third filter 43c, the fourth filter 43d, and the fifth filter 43e are the first laser diode 41a, the second laser diode 41b, the third laser diode 41c, and the fourth laser diode 41d, respectively. and is arranged in the emission direction of the light emitted from the fifth laser diode 41e. The first filter 43a reflects the first light L1 in the X direction (opposite direction to arrow X). The second filter 43b transmits the first light L1 and reflects the second light L2 in the X direction (opposite direction to the arrow X). In this way, the first light L1 and the second light L2 are combined. The third filter 43c transmits the first combined light LX , which is a combination of the first light L1 and the second light L2 , and transmits the third light L3 in the direction). Thereby, the first combined light LX and the third light L3 are combined. The second combined light LY, which is a combination of the first combined light LX and the third light L3 , travels in the X direction (in the opposite direction to the arrow X). The fourth filter 43d reflects the fourth light L4 in the Y direction (opposite direction to arrow Y). The fifth filter 43e transmits the fourth light L4 and reflects the fifth light L5 in the Y direction (opposite direction to the arrow Y). In this way, the fourth light L4 and the fifth light L5 are combined.

光モジュール10aは、半波長板(1/2波長板)44と、ビームスプリッタ45と、を含む。半波長板44およびビームスプリッタ45はそれぞれ、吸熱板32の上方、具体的にはベース板14の第1の主面14aの上に載置されている。半波長板44は、第4の光Lと第5の光Lとが合波された第3合波光Lの進行方向に配置される。半波長板44は、第3合波光Lの偏光方向を90度回転させる。半波長板44により、第2合波光Lのうちの第1の光Lの偏光方向と第3合波光Lのうちの第4の光Lの偏光方向とは、直交することになる。また、第2合波光Lのうちの第2の光Lの偏光方向と第3合波光Lのうちの第5の光Lの偏光方向とは、直交することになる。ビームスプリッタ45は、偏光依存型である。ビームスプリッタ45は、キューブ状である。ビームスプリッタ45は、第2合波光Lを透過し、第3合波光Lを反射する。このようにして、第2合波光Lと第3合波光Lとを合波して第4合波光Lを得る。X方向(矢印Xと逆の向き)に進行する第4合波光Lは、2つの赤色の光と2つの緑色の光と1つの青色の光とが合波された光であり、高出力を実現することができる。ビームスプリッタ45により合波された第4合波光Lは、仕切り板19に設けられた貫通孔20を通過して、X方向(矢印Xと逆の向き)に進行する。この第4合波光Lが、ミラー駆動機構50によって、投影映像の描画に用いられる。なお、第1ブロック部17aのうちのミラー駆動機構50側の側面は、ビームスプリッタ45において第2合波光Lと第4の光Lとが合波される位置よりも、ミラー駆動機構50に近く構成されている。 The optical module 10a includes a half-wave plate (1/2-wave plate) 44 and a beam splitter 45. The half-wave plate 44 and the beam splitter 45 are each placed above the heat absorption plate 32, specifically, on the first main surface 14a of the base plate 14. The half-wave plate 44 is arranged in the traveling direction of the third combined light LZ , which is a combination of the fourth light L4 and the fifth light L5 . The half-wave plate 44 rotates the polarization direction of the third combined light LZ by 90 degrees. The half-wave plate 44 allows the polarization direction of the first light L1 of the second combined light LY to be orthogonal to the polarization direction of the fourth light L4 of the third combined light LZ . Become. Further, the polarization direction of the second light L2 of the second combined light LY and the polarization direction of the fifth light L5 of the third combined light LZ are orthogonal to each other. Beam splitter 45 is polarization dependent. Beam splitter 45 has a cube shape. The beam splitter 45 transmits the second combined light LY and reflects the third combined light LZ . In this way, the second combined light L Y and the third combined light L Z are combined to obtain the fourth combined light L W. The fourth combined light LW traveling in the X direction (opposite direction to arrow X) is a combination of two red lights, two green lights, and one blue light, and has high output. can be realized. The fourth combined light LW combined by the beam splitter 45 passes through the through hole 20 provided in the partition plate 19 and travels in the X direction (opposite direction to the arrow X). This fourth combined light LW is used by the mirror drive mechanism 50 to draw a projected image. Note that the side surface of the first block portion 17a on the mirror drive mechanism 50 side is closer to the mirror drive mechanism 50 than the position where the second combined light L Y and the fourth light L4 are combined in the beam splitter 45. It consists of close to.

光モジュール10aは、第1サーミスタ21aと、第2サーミスタ21bと、を含む。第1サーミスタ21aは、支持板13の第1の面13a上に配置された土台部22上に配置されている。土台部22は、放熱板31に隣り合うように配置される。第1サーミスタ21aを利用して、支持板13の温度を検知することができる。第2サーミスタ21bは、第1ブロック部17a上に配置される。第2サーミスタ21bは、第2レーザダイオード41bの近傍に配置される。第2サーミスタ21bを利用して、第1ブロック部17a、引いては吸熱板32上の領域の温度を検知することができる。第1サーミスタ21aおよび第2サーミスタ21bにより検知された温度は、電子冷却モジュール30により温度調節に利用される。 The optical module 10a includes a first thermistor 21a and a second thermistor 21b. The first thermistor 21a is placed on a base portion 22 placed on the first surface 13a of the support plate 13. The base portion 22 is arranged adjacent to the heat sink 31. The temperature of the support plate 13 can be detected using the first thermistor 21a. The second thermistor 21b is arranged on the first block portion 17a. The second thermistor 21b is placed near the second laser diode 41b. Using the second thermistor 21b, it is possible to detect the temperature of the first block portion 17a and, by extension, the area on the heat absorbing plate 32. The temperature detected by the first thermistor 21a and the second thermistor 21b is used by the electronic cooling module 30 for temperature adjustment.

光モジュール10aに含まれるミラー駆動機構50は、電子冷却モジュール30上、具体的には、吸熱板32上に配置される。図7は、光モジュール10aに含まれるミラー駆動機構50の概略平面図である。なお、図7以外の図においては、ミラー駆動機構50の図示を簡略化している。 The mirror drive mechanism 50 included in the optical module 10a is arranged on the electronic cooling module 30, specifically, on the heat absorption plate 32. FIG. 7 is a schematic plan view of the mirror drive mechanism 50 included in the optical module 10a. Note that in figures other than FIG. 7, illustration of the mirror drive mechanism 50 is simplified.

図7を併せて参照して、ミラー駆動機構50は、枠部51と、反射面55を有する円板状の走査ミラー52と、走査ミラー52を支持する支持部53と、を含む。走査ミラー52は、それぞれ一点鎖線で示す第1揺動軸59aおよび第2揺動軸59bを中心に揺動可能に構成されている。第1揺動軸59aは、図7におけるD方向に沿って延びる仮想軸であり、第2揺動軸59bは、図7におけるD方向に沿って延びる仮想軸である。D方向とD方向とは、直交している。なお、光モジュール10aの組み立て時においては、ミラー駆動機構50を取り付ける向きについては、矢印Dで示す向きを図1等に示す矢印Xで示す向きとし、矢印Dで示す向きを図1等に示す矢印Yで示す向きとする。 Referring also to FIG. 7, the mirror drive mechanism 50 includes a frame portion 51, a disk-shaped scanning mirror 52 having a reflective surface 55, and a support portion 53 that supports the scanning mirror 52. The scanning mirror 52 is configured to be able to swing around a first swing axis 59a and a second swing axis 59b, respectively indicated by dashed lines. The first swing axis 59a is a virtual axis extending along the D2 direction in FIG. 7, and the second swing axis 59b is a virtual axis extending along the D1 direction in FIG. The D1 direction and the D2 direction are orthogonal. When assembling the optical module 10a, the mirror drive mechanism 50 should be attached in the direction shown by arrow D1 as shown in arrow X shown in FIG. 1, etc., and the direction shown by arrow D2 in FIG. The direction is indicated by arrow Y shown in .

枠部51には、第1貫通孔57aが設けられており、第1貫通孔57a内に走査ミラー52を支持する支持部53が設けられている。支持部53には、第2貫通孔57bが設けられており、走査ミラー52は、細い棒状の一対の軸部54a,54bによって第2貫通孔57b内において一点鎖線で示す第2揺動軸59bを中心に揺動可能に支持されている。走査ミラー52の第2揺動軸59bを中心とした揺動時においては、支持部53に取り付けられた4つの圧電素子56a,56b,56c,56dが利用される。 A first through hole 57a is provided in the frame portion 51, and a support portion 53 that supports the scanning mirror 52 is provided within the first through hole 57a. The support portion 53 is provided with a second through hole 57b, and the scanning mirror 52 is moved within the second through hole 57b by a pair of thin rod-shaped shaft portions 54a, 54b. It is supported so that it can swing around the center. When the scanning mirror 52 swings about the second swing axis 59b, four piezoelectric elements 56a, 56b, 56c, and 56d attached to the support portion 53 are used.

支持部53は板状であって、それぞれD方向に沿って延びる複数の第1部分61a,61b,61c,61d,61e,61f,61g,61hと、隣り合う第1部分61a~61hをそれぞれ接続する複数の第2部分62a,62b,62c,62d,62e,62fと、支持部53と枠部51とを連結する連結部63a,63bと、走査ミラー52が軸部54a,54bを介して取り付けられる取り付け部58と、第1部分61d,61hと取り付け部58とを接続する接続部63c,63dと、を含む。第2部分62a~62fは、隣り合う第1部分61a~61hの長手方向の一方側の端部同士および他方側の端部同士を交互に接続する。走査ミラー52の第1揺動軸59aを中心とした揺動時においては、支持部53、具体的には、第1部分61a~61hに取り付けられた圧電素子64a,64b,64c,64d,64e,64f,64g,64hが利用される。上記圧電素子56a~56d、64a~64hとしては、例えばピエゾ素子が用いられる。支持部53は、いわゆるミアンダ構造を有する。 The support portion 53 has a plate shape, and includes a plurality of first portions 61a, 61b, 61c, 61d, 61e, 61f, 61g, and 61h extending along the D1 direction, and adjacent first portions 61a to 61h, respectively. The plurality of second portions 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, and 62f to be connected, the connecting portions 63a and 63b that connect the support portion 53 and the frame portion 51, and the scanning mirror 52 are connected via the shaft portions 54a and 54b. It includes an attachment part 58 to be attached, and connection parts 63c and 63d that connect the first parts 61d and 61h and the attachment part 58. The second portions 62a to 62f alternately connect one longitudinal end of the adjacent first portions 61a to 61h and the other longitudinal ends of the adjacent first portions 61a to 61h. When the scanning mirror 52 swings about the first swing axis 59a, the piezoelectric elements 64a, 64b, 64c, 64d, 64e attached to the support portion 53, specifically, the first portions 61a to 61h. , 64f, 64g, and 64h are used. For example, piezoelectric elements are used as the piezoelectric elements 56a to 56d and 64a to 64h. The support portion 53 has a so-called meander structure.

ミラー駆動機構50は、圧電素子56a~56d、64a~64hに供給する電圧を調整しながら、走査ミラー52を第1揺動軸59aおよび第2揺動軸59bをそれぞれ揺動の中心軸として揺動させる。 The mirror drive mechanism 50 swings the scanning mirror 52 around a first swing axis 59a and a second swing axis 59b, respectively, while adjusting the voltages supplied to the piezoelectric elements 56a to 56d and 64a to 64h. make it move.

ベース部11は、台座65a,66aを含む。台座65a,66aはそれぞれ、Y方向に延びる棒状である。台座65a,66aはX方向に間隔をあけて、ベース部11、具体的には吸熱板32上に配置される。台座65a,66a上にミラー駆動機構50が載置される。本実施形態においては、台座65a,66aのZ方向の高さは同じであり、走査ミラー52の反射面55は、第1の面13aに平行に取り付けられる。ここでいう平行とは、走査ミラー52が揺動していない状態において平行という意味である。ミラー駆動機構50は吸熱板32との間には、隙間が形成されている。 The base portion 11 includes pedestals 65a and 66a. Each of the pedestals 65a and 66a has a rod shape extending in the Y direction. The pedestals 65a and 66a are arranged on the base portion 11, specifically, on the heat absorption plate 32, with an interval in the X direction. The mirror drive mechanism 50 is placed on the pedestals 65a and 66a. In this embodiment, the heights of the pedestals 65a and 66a in the Z direction are the same, and the reflective surface 55 of the scanning mirror 52 is attached parallel to the first surface 13a. Parallel here means parallel when the scanning mirror 52 is not swinging. A gap is formed between the mirror drive mechanism 50 and the heat absorption plate 32.

ここで、第1の面13aから台座65a,66aまでの高さを高さH、第1の面13aからベース板14までの高さを高さH、第1の面13aから第1マウント部18a~第5マウント部18eまでの高さを高さHとすると、高さH、高さH、高さHの順に高くなっている。また、ミラー駆動機構50とベース板14とのX方向における間には、隙間が形成されている。本実施形態においては、ミラー駆動機構50とベース板14との距離Sは、1mm以下である。 Here, the height from the first surface 13a to the pedestals 65a and 66a is the height H1 , the height from the first surface 13a to the base plate 14 is the height H2 , and the height from the first surface 13a to the first Assuming that the height from the mount part 18a to the fifth mount part 18e is a height H3 , the height increases in the order of height H1 , height H2 , and height H3 . Further, a gap is formed between the mirror drive mechanism 50 and the base plate 14 in the X direction. In this embodiment, the distance S between the mirror drive mechanism 50 and the base plate 14 is 1 mm or less.

光モジュール10aに含まれる反射ミラー67は、光を反射する反射面68と、反射面68と連なって反射面68と交差する側面69と、を含む。反射面68は、平面である。反射ミラー67の外形形状は、反射面68に垂直な方向に見て、矩形状である。 The reflective mirror 67 included in the optical module 10a includes a reflective surface 68 that reflects light, and a side surface 69 that is continuous with the reflective surface 68 and intersects with the reflective surface 68. The reflective surface 68 is a flat surface. The external shape of the reflective mirror 67 is rectangular when viewed in a direction perpendicular to the reflective surface 68.

光モジュール10aに含まれる反射ミラー支持部70aは、反射ミラー67を支持する。反射ミラー支持部70aは、電子冷却モジュール30上、具体的には、吸熱板32上に配置される。反射ミラー支持部70aは、第1領域71aと、第2領域72aと、第3領域73と、を含む。第1領域71aおよび第3領域73は、ベース部11、具体的には、吸熱板32に接触して設けられる。第2領域72aは、第1の面13aに垂直な方向(Z方向)に見て、ミラー駆動機構50と重なる。第2領域72aは、ミラー駆動機構50を跨いで第1領域71aと第3領域73とを接続するように設けられている。 A reflective mirror support section 70a included in the optical module 10a supports the reflective mirror 67. The reflective mirror support part 70a is arranged on the electronic cooling module 30, specifically, on the heat absorption plate 32. The reflective mirror support portion 70a includes a first region 71a, a second region 72a, and a third region 73. The first region 71a and the third region 73 are provided in contact with the base portion 11, specifically, the heat absorption plate 32. The second region 72a overlaps the mirror drive mechanism 50 when viewed in the direction (Z direction) perpendicular to the first surface 13a. The second region 72a is provided so as to straddle the mirror drive mechanism 50 and connect the first region 71a and the third region 73.

第2領域72aは、切り欠き部74を含む。切り欠き部74は、第1領域71a側の第1の面13aからの高さが第3領域73側の第1の面13aからの高さよりも高くなるように設けられている。切り欠き部74は、反射ミラー支持部70aの側面75aを含む。側面75aは、第1の面13aに垂直な側面である。 The second region 72a includes a cutout portion 74. The cutout portion 74 is provided such that the height from the first surface 13a on the first region 71a side is higher than the height from the first surface 13a on the third region 73 side. The cutout portion 74 includes a side surface 75a of the reflective mirror support portion 70a. The side surface 75a is a side surface perpendicular to the first surface 13a.

ここで、反射ミラー67は、反射ミラー支持部70aに取り付けられている。具体的には、反射ミラー67の側面69が、反射ミラー支持部70aの側面75aに取り付けられている。反射ミラー67の取り付けに際しては、接着剤を利用し、第4合波光Lの光軸の位置や走査ミラー52の反射面55の中心位置等を考慮して、微細に調整される。 Here, the reflection mirror 67 is attached to the reflection mirror support part 70a. Specifically, the side surface 69 of the reflection mirror 67 is attached to the side surface 75a of the reflection mirror support part 70a. When attaching the reflecting mirror 67, fine adjustments are made using adhesive and taking into consideration the position of the optical axis of the fourth combined light LW , the center position of the reflecting surface 55 of the scanning mirror 52, and the like.

次に、光モジュール10aによる映像の投影と物体のセンシング光の照射について説明する。上記したように第1レーザダイオード41a、第2レーザダイオード41b、第3レーザダイオード41c、第4レーザダイオード41dおよび第5レーザダイオード41eから出射されたそれぞれの光は合波され、ビームスプリッタ45から第4合波光Lとして、X方向(矢印Xと逆の向き)に進行する。その後、第4合波光Lは仕切り板19の貫通孔20を通過し、反射ミラー67に至る。反射ミラー67に至った合波光は、反射ミラー67の反射面68によって反射して光路Lに沿って進行し、ミラー駆動機構50に含まれる走査ミラー52に入射する。走査ミラー52に入射した合波光は、走査ミラー52の反射面55によって反射され、キャップ12の出射窓15から光モジュール10a外へ出射される。 Next, the projection of an image by the optical module 10a and the irradiation of sensing light onto an object will be explained. As described above, the respective lights emitted from the first laser diode 41a, the second laser diode 41b, the third laser diode 41c, the fourth laser diode 41d, and the fifth laser diode 41e are multiplexed, and then It travels in the X direction (opposite direction to arrow X) as 4-combined light LW . Thereafter, the fourth combined light LW passes through the through hole 20 of the partition plate 19 and reaches the reflection mirror 67. The combined light that has reached the reflection mirror 67 is reflected by the reflection surface 68 of the reflection mirror 67, travels along the optical path LU , and enters the scanning mirror 52 included in the mirror drive mechanism 50. The combined light incident on the scanning mirror 52 is reflected by the reflecting surface 55 of the scanning mirror 52, and is emitted from the exit window 15 of the cap 12 to the outside of the optical module 10a.

ここで、走査ミラー52は、ミラー駆動機構50によって直交する第1揺動軸59aおよび第2揺動軸59bを中心として高速で揺動している。したがって、反射ミラー67の反射面68によって反射され、走査ミラー52に入射した合波光は、走査ミラー面である走査ミラー52の反射面55によって反射され、第1揺動軸59aおよび第2揺動軸59bの揺動により光軸Lを中心とし、それぞれ角度θで規定される光路Lと光路Lの範囲内で出射され、光モジュール10a外において映像の描画やセンシング光の照射をする。 Here, the scanning mirror 52 is oscillated at high speed by the mirror drive mechanism 50 about a first oscillation axis 59a and a second oscillation axis 59b that are perpendicular to each other. Therefore, the combined light reflected by the reflective surface 68 of the reflective mirror 67 and incident on the scanning mirror 52 is reflected by the reflective surface 55 of the scanning mirror 52, which is the scanning mirror surface, and is rotated between the first swing axis 59a and the second swing axis. Due to the swinging of the shaft 59b, light is emitted within the range of the optical path L S and the optical path L R that are defined by the angle θ 1 , respectively, with the optical axis L T as the center, and is used for drawing images and irradiating sensing light outside the optical module 10 a. do.

本開示の光モジュール10aによると、第1レーザダイオード41aから出射された第1の光Lを含む合波光が直接走査ミラー52に入射する構成ではないため、走査ミラー52による映像の投影を考慮した設計上の裕度が広がり、小型化を図ることが容易となる。また、走査ミラー52の位置を第1レーザダイオード41aの出射位置から比較的遠くすることができ、描画位置である集光位置においてビーム径を小さくすることができ、高画質化を図ることができる。この場合、装置の小型化を図る上で、反射ミラー67の小型化も図ることが容易となる。そうすると、走査ミラー52の振れ角を大きくした場合でも、出射する光と反射ミラー67との干渉を防ぐことが容易となる。 According to the optical module 10a of the present disclosure, since the combined light including the first light L1 emitted from the first laser diode 41a is not configured to directly enter the scanning mirror 52, the projection of the image by the scanning mirror 52 is taken into consideration. This increases design latitude and facilitates miniaturization. Furthermore, the position of the scanning mirror 52 can be set relatively far from the emission position of the first laser diode 41a, and the beam diameter can be made small at the condensing position, which is the writing position, and high image quality can be achieved. . In this case, in order to reduce the size of the device, it is also easy to reduce the size of the reflecting mirror 67. This makes it easy to prevent interference between the emitted light and the reflecting mirror 67 even when the deflection angle of the scanning mirror 52 is increased.

また、本開示の光モジュール10aによると、反射ミラー67の側面69は、反射ミラー支持部70aの側面75aであって第1の面13aに垂直な側面に取り付けられる構成を採用するため、第1レーザダイオード41aから出射された第1の光を含む合波光の光軸や走査ミラー52によって走査する第1の光を含む合波光の走査方向を考慮して、反射ミラー67の角度や位置を微細に調整することが容易となる。したがって、このような構成の光モジュール10aによると、プロジェクタや測距センサといった搭載先のデバイスの小型化および投影した映像やセンシングで得られた映像の高画質化を図ることが容易となる。 Further, according to the optical module 10a of the present disclosure, the side surface 69 of the reflective mirror 67 is attached to the side surface 75a of the reflective mirror support portion 70a and is perpendicular to the first surface 13a. The angle and position of the reflecting mirror 67 are finely adjusted in consideration of the optical axis of the combined light including the first light emitted from the laser diode 41a and the scanning direction of the combined light including the first light scanned by the scanning mirror 52. It becomes easy to adjust. Therefore, according to the optical module 10a having such a configuration, it becomes easy to reduce the size of the mounted device such as a projector or a distance measurement sensor, and to improve the image quality of a projected image or an image obtained by sensing.

本実施形態においては、ベース部11は、放熱板31と、吸熱板32と、放熱板31および吸熱板32を接続する複数の半導体柱33と、を有する電子冷却モジュール30を含む。各レーザダイオードおよびミラー駆動機構50は、吸熱板32に取り付けられている。よって、環境の温度に応じて、第1レーザダイオード41aを含む各レーザダイオードおよびミラー駆動機構50の温度を調整することができる。したがって、光の出力の安定を図るともに、走査ミラー52の振れ角の安定化を図ることができる。その結果、再現性の高い投影やセンシングができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 In this embodiment, the base portion 11 includes an electronic cooling module 30 having a heat sink 31, a heat absorbing plate 32, and a plurality of semiconductor columns 33 connecting the heat sink 31 and the heat absorbing plate 32. Each laser diode and mirror drive mechanism 50 are attached to the heat absorption plate 32. Therefore, the temperature of each laser diode including the first laser diode 41a and the mirror drive mechanism 50 can be adjusted according to the temperature of the environment. Therefore, it is possible to stabilize the light output and the deflection angle of the scanning mirror 52. As a result, projection and sensing can be performed with high reproducibility, making it easier to achieve even higher image quality.

本実施形態においては、ベース部11は、第1の面13aと間隔をあけて配置され、ミラー駆動機構50を載置する台座65a,66aと、第1の面13aと間隔をあけて配置され、光学部品を載置するベース板14と、ベース板14と間隔をあけて配置され、各レーザダイオード41a,41b,41c,41d,41eを載置する各マウント部18a,18b,18c,18d,18eと、を含む。第1の面13aから台座65a,66aまでの高さH、第1の面13aからベース板14までの高さH、第1の面13aから各マウント部18a~18eまでの高さHの順に高くなっている。各レーザダイオードは、動作時において発熱するが、このようにすることにより、各レーザダイオードを高い位置に配置して、光学部品およびミラー駆動機構50から遠ざけることができ、ベース板14上に配置される光学部品および台座65a,66a上に配置されるミラー駆動機構50に対する各レーザダイオードの発熱の影響をできるだけ低減することができる。したがって、ミラー駆動機構50の安定した動作を維持して、再現性の高い投影やセンシングができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 In this embodiment, the base portion 11 is arranged at a distance from the first surface 13a, and the pedestals 65a and 66a on which the mirror drive mechanism 50 is placed are arranged at a distance from the first surface 13a. , a base plate 14 on which optical components are mounted, and mount parts 18a, 18b, 18c, 18d, which are arranged at intervals from the base plate 14 and on which each laser diode 41a, 41b, 41c, 41d, 41e is mounted. 18e. Height H 1 from the first surface 13a to the pedestals 65a, 66a , Height H 2 from the first surface 13a to the base plate 14, Height H from the first surface 13a to each mount part 18a to 18e The numbers are increasing in the order of 3 . Each laser diode generates heat during operation, but by doing so, each laser diode can be placed at a high position and away from the optical components and the mirror drive mechanism 50, and can be placed on the base plate 14. The influence of the heat generated by each laser diode on the mirror drive mechanism 50 disposed on the optical components and the pedestals 65a and 66a can be reduced as much as possible. Therefore, it is possible to maintain stable operation of the mirror drive mechanism 50 and perform projection and sensing with high reproducibility, making it easier to achieve higher image quality.

本実施形態においては、反射ミラー支持部70aは、吸熱板32に接触して設けられる第1領域71aおよび第3領域73と、第1の面13aに垂直な方向に見て、ミラー駆動機構50と重なる第2領域72aと、を含む。第2領域72aは、ミラー駆動機構50を跨いで第1領域71aと第3領域73とを接続するように設けられている。第2領域72aは、切り欠き部74を含む。反射ミラー67の側面69は、切り欠き部74に取り付けられている。よって、第2領域72aにおける切り欠き部74を利用して、反射ミラー67を適切に取り付けることが容易となる。この場合、反射ミラー支持部70aのうちの反射ミラー67を取り付けた部分以外の部分が、光路を遮るおそれを低減することができる。したがって、より効率的に装置構成のコンパクト化を図りながら、反射ミラー67の角度や位置の微細な調整が容易になり、設計した光路から外れた光の損失を抑えることができるので、より高画質化を図ることが容易となる。 In this embodiment, the reflective mirror support portion 70a includes a first region 71a and a third region 73 provided in contact with the heat absorbing plate 32, and a mirror drive mechanism 50 when viewed in a direction perpendicular to the first surface 13a. and a second region 72a overlapping with the second region 72a. The second region 72a is provided so as to straddle the mirror drive mechanism 50 and connect the first region 71a and the third region 73. The second region 72a includes a cutout portion 74. A side surface 69 of the reflective mirror 67 is attached to the notch 74 . Therefore, it becomes easy to properly attach the reflecting mirror 67 using the notch 74 in the second region 72a. In this case, it is possible to reduce the possibility that a portion of the reflective mirror support portion 70a other than the portion to which the reflective mirror 67 is attached will block the optical path. Therefore, while making the device configuration more efficient and compact, it becomes easier to finely adjust the angle and position of the reflecting mirror 67, and it is possible to suppress the loss of light that deviates from the designed optical path, resulting in higher image quality. This makes it easier to promote

本実施形態においては、ミラー駆動機構50とベース板14との距離Sは、1mm以下である。よって、ベース板14をできるだけ広くして熱拡散を促進することができる。したがって、発熱の影響を低減することができるため、ミラー駆動機構50の温度変動によってその振動特性が変動する場合も、ミラー駆動機構50の安定した動作を維持して、より高画質化を図ることが容易となる。 In this embodiment, the distance S between the mirror drive mechanism 50 and the base plate 14 is 1 mm or less. Therefore, the base plate 14 can be made as wide as possible to promote heat diffusion. Therefore, since the influence of heat generation can be reduced, even if the vibration characteristics of the mirror drive mechanism 50 fluctuate due to temperature fluctuations, stable operation of the mirror drive mechanism 50 can be maintained and higher image quality can be achieved. becomes easier.

本実施形態においては、第1ブロック部17aのうちのミラー駆動機構50側の側面は、ビームスプリッタ45において第2合波光Lと第4の光Lとが合波される位置よりも、ミラー駆動機構50に近い。よって、各レーザダイオードのオンまたはオフによって各レーザダイオードの発熱量が変動する影響で、ミラー駆動機構50の温度が変動するのを抑制することができ、ミラー駆動機構50の安定した動作を維持して、より高画質化を図ることができる。 In this embodiment, the side surface of the first block portion 17a on the mirror drive mechanism 50 side is located at a position where the second combined light L Y and the fourth light L4 are combined in the beam splitter 45 Close to the mirror drive mechanism 50. Therefore, it is possible to suppress the temperature of the mirror drive mechanism 50 from fluctuating due to the effect of the heat generation amount of each laser diode changing due to turning on or off of each laser diode, and to maintain stable operation of the mirror drive mechanism 50. As a result, higher image quality can be achieved.

(実施の形態2)
他の実施の形態である実施の形態2について説明する。図8は、実施の形態2に係る光モジュールのキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。図9は、図8に示す光モジュールの概略平面図である。図10は、図8に示す光モジュールの概略側面図である。図10は、矢印Yで示す向きから見た側面図である。図11は、実施の形態2に係る光モジュールにおいて、キャップを断面で示した場合の概略側面図である。図11は、矢印Yと逆の向きから見た側面図である。実施の形態2における光モジュールは、基本的には実施の形態1の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態2の光モジュールは、ミラー駆動機構を取り付ける構成および反射ミラー支持部の構成において実施の形態1の場合とは異なっている。
(Embodiment 2)
Embodiment 2, which is another embodiment, will be described. FIG. 8 is an external perspective view showing the optical module according to the second embodiment with the cap removed. FIG. 9 is a schematic plan view of the optical module shown in FIG. 8. FIG. 10 is a schematic side view of the optical module shown in FIG. 8. FIG. 10 is a side view seen from the direction indicated by arrow Y. FIG. 11 is a schematic side view showing a cap in cross section in the optical module according to the second embodiment. FIG. 11 is a side view seen from the direction opposite to arrow Y. The optical module in Embodiment 2 basically has the same configuration as Embodiment 1, and produces the same effects. However, the optical module of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration for attaching the mirror drive mechanism and the configuration of the reflective mirror support section.

図8~図11を参照して、実施の形態2の光モジュール10bに含まれる反射ミラー支持部70bは、ベース部11、具体的には、吸熱板32に接触して設けられる第1領域71bと、第1の面13aに垂直な方向に見て、ミラー駆動機構50と重なる第2領域72bと、を含む。反射ミラー67の側面69は、第2領域72bにおいて第1の面13aに垂直な側面75bに取り付けられている。 Referring to FIGS. 8 to 11, the reflective mirror support portion 70b included in the optical module 10b of the second embodiment has a first region 71b provided in contact with the base portion 11, specifically, the heat absorption plate 32. and a second region 72b that overlaps with the mirror drive mechanism 50 when viewed in a direction perpendicular to the first surface 13a. A side surface 69 of the reflective mirror 67 is attached to a side surface 75b perpendicular to the first surface 13a in the second region 72b.

また、実施の形態2における光モジュール10bに含まれる台座65bは、一つの三角柱状の部材から構成されている。この場合、第1の面13aに対して、ミラー駆動機構50を載置する載置面が傾斜している。すなわち、走査ミラー52の反射面55は、第1レーザダイオード41aから出射された第1の光Lを含む第4合波光Lの光軸に対して傾斜して設けられる。 Furthermore, the pedestal 65b included in the optical module 10b in the second embodiment is composed of one triangular prism-shaped member. In this case, the mounting surface on which the mirror drive mechanism 50 is mounted is inclined with respect to the first surface 13a. That is, the reflective surface 55 of the scanning mirror 52 is provided to be inclined with respect to the optical axis of the fourth combined light LW including the first light L1 emitted from the first laser diode 41a.

上記光モジュール10bによると、反射ミラー支持部70bは、ベース部11、具体的には吸熱板32に接触して設けられる第1領域71bと、第1の面13aに垂直な方向に見て、ミラー駆動機構50と重なる第2領域72bと、を含む。反射ミラー67の側面69は、第2領域72bにおいて第1の面13aに垂直な側面75bに取り付けられている。よって、より装置構成のコンパクト化を図りながら、高画質化を図ることが容易となる。 According to the optical module 10b, the reflective mirror support portion 70b includes a first region 71b provided in contact with the base portion 11, specifically the heat absorption plate 32, and a direction perpendicular to the first surface 13a. A second region 72b overlapping with the mirror drive mechanism 50 is included. A side surface 69 of the reflective mirror 67 is attached to a side surface 75b perpendicular to the first surface 13a in the second region 72b. Therefore, it becomes easy to achieve high image quality while making the device configuration more compact.

本実施形態においては、第2領域72bの側面75bは、反射ミラー支持部70bの端部であって、走査ミラー52の反射面55は、第1レーザダイオード41aから出射された第1の光Lの光軸を含む合波光の光軸に対して傾斜して設けられている。よって、装置構成をよりコンパクトにしながら、光モジュール10bにより出射される光の出射方向を容易に任意に調整することができる。 In this embodiment, the side surface 75b of the second region 72b is the end of the reflective mirror support 70b, and the reflective surface 55 of the scanning mirror 52 is the end of the reflective mirror support 70b. It is provided to be inclined with respect to the optical axis of the multiplexed light including the optical axis of the first optical axis. Therefore, the direction of light emitted by the optical module 10b can be easily and arbitrarily adjusted while making the device configuration more compact.

(他の実施の形態)
なお、上記の実施の形態においては、ベース部は、電子冷却モジュールを含むこととしたが、これに限らず、ベース部は、電子冷却モジュールを含まない構成としてもよい。この場合、例えば、支持板の上に第1ブロック部等が載置されてもよい。
(Other embodiments)
Note that in the above embodiment, the base part includes the electronic cooling module, but the present invention is not limited to this, and the base part may have a configuration that does not include the electronic cooling module. In this case, for example, the first block portion or the like may be placed on the support plate.

また、上記の実施の形態においては、光モジュールは、第1レーザダイオード、第2レーザダイオード、第3レーザダイオード、第4レーザダイオードおよび第5レーザダイオードの5つを含むこととしたが、これに限らず、例えば、第1レーザダイオードと、第2レーザダイオードと、第3レーザダイオードの3つのみを含む構成としてもよく、さらには、レーザダイオードを任意の数含むこととしてもよいし、レーザダイオードを1つ含む構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the optical module includes five laser diodes: a first laser diode, a second laser diode, a third laser diode, a fourth laser diode, and a fifth laser diode. For example, the configuration may include only three laser diodes, the first laser diode, the second laser diode, and the third laser diode.Furthermore, it may include an arbitrary number of laser diodes. It is also possible to have a configuration including one.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive in any respect. The scope of the present invention is defined not by the above description but by the claims, and it is intended that all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included.

10a,10b 光モジュール
11 ベース部
12 キャップ
13 支持板
13a 第1の面
13b 第2の面
14 ベース板
14a 第1の主面
14b 第2の主面
15 出射窓
16 リードピン
17a ブロック部(第1ブロック部)
17b ブロック部(第2ブロック部)
18a マウント部(第1マウント部)
18b マウント部(第2マウント部)
18c マウント部(第3マウント部)
18d マウント部(第4マウント部)
18e マウント部(第5マウント部)
19 仕切り板
20 貫通孔
21a 第1サーミスタ
21b 第2サーミスタ
22 土台部
30 電子冷却モジュール
31 放熱板
32 吸熱板
33 半導体柱
41a レーザダイオード(第1レーザダイオード)
41b レーザダイオード(第2レーザダイオード)
41c レーザダイオード(第3レーザダイオード)
41d レーザダイオード(第4レーザダイオード)
41e レーザダイオード(第5レーザダイオード)
42a レンズ(第1レンズ)
42b レンズ(第2レンズ)
42c レンズ(第3レンズ)
42d レンズ(第4レンズ)
42e レンズ(第5レンズ)
43a フィルタ(第1フィルタ)
43b フィルタ(第2フィルタ)
43c フィルタ(第3フィルタ)
43d フィルタ(第4フィルタ)
43e フィルタ(第5フィルタ)
44 半波長板
45 ビームスプリッタ
50 ミラー駆動機構
51 枠部
52 走査ミラー
53 支持部
54a,54b 軸部
55,68 反射面
56a,56b,56c,56d,64a,64b,64c,64d,64e,64f,64g,64h 圧電素子
57a 第1貫通孔
57b 第2貫通孔
58 取り付け部
59a 第1揺動軸
59b 第2揺動軸
61a,61b,61c,61d,61e,61f,61g,61h 第1部分
62a,62b,62c,62d,62e,62f 第2部分
63a,63b 連結部
63c,63d 接続部
65a,65b,66a 台座
67 反射ミラー
69,75a,75b 側面
70a,70b 反射ミラー支持部
71a,71b 第1領域
72a,72b 第2領域
73 第3領域
74 切り欠き部
第1の光
第2の光
第3の光
第4の光
第5の光
第1合波光
第2合波光
第3合波光
第4合波光
,H,H 高さ
S 距離
10a, 10b Optical module 11 Base part 12 Cap 13 Support plate 13a First surface 13b Second surface 14 Base plate 14a First main surface 14b Second main surface 15 Output window 16 Lead pin 17a Block part (first block Department)
17b Block part (second block part)
18a Mount part (first mount part)
18b Mount part (second mount part)
18c Mount part (third mount part)
18d Mount part (4th mount part)
18e Mount part (5th mount part)
19 Partition plate 20 Through hole 21a First thermistor 21b Second thermistor 22 Base part 30 Electronic cooling module 31 Heat sink 32 Heat absorption plate 33 Semiconductor column 41a Laser diode (first laser diode)
41b Laser diode (second laser diode)
41c Laser diode (third laser diode)
41d Laser diode (4th laser diode)
41e Laser diode (5th laser diode)
42a lens (first lens)
42b lens (second lens)
42c lens (third lens)
42d lens (4th lens)
42e lens (5th lens)
43a Filter (first filter)
43b filter (second filter)
43c filter (third filter)
43d filter (4th filter)
43e Filter (5th filter)
44 Half-wave plate 45 Beam splitter 50 Mirror drive mechanism 51 Frame portion 52 Scanning mirror 53 Support portions 54a, 54b Shaft portions 55, 68 Reflective surfaces 56a, 56b, 56c, 56d, 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, 64f, 64g, 64h Piezoelectric element 57a First through hole 57b Second through hole 58 Attachment part 59a First swing shaft 59b Second swing shaft 61a, 61b, 61c, 61d, 61e, 61f, 61g, 61h First portion 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f Second portion 63a, 63b Connection portion 63c, 63d Connection portion 65a, 65b, 66a Pedestal 67 Reflection mirror 69, 75a, 75b Side surface 70a, 70b Reflection mirror support portion 71a, 71b First area 72a, 72b Second area 73 Third area 74 Notch L 1 First light L 2 Second light L 3 Third light L 4 Fourth light L 5 Fifth light L X First combined light L Y 2nd combined light L Z 3rd combined light L W 4th combined light H 1 , H 2 , H 3 Height S Distance

Claims (11)

第1の面を有する支持板を含むベース部と、
前記ベース部に取り付けられる第1レーザダイオードと、
前記第1レーザダイオードから出射された第1の光を反射する反射ミラーと、
前記ベース部に取り付けられ、前記反射ミラーにより反射された前記第1の光を走査する走査ミラーを含むミラー駆動機構と、
前記ベース部から延びるように前記ベース部に取り付けられ、前記反射ミラーを支持する反射ミラー支持部と、を備え、
前記反射ミラーの側面は、前記反射ミラー支持部の側面であって前記第1の面に垂直な側面に取り付けられる、光モジュール。
a base portion including a support plate having a first surface;
a first laser diode attached to the base;
a reflecting mirror that reflects the first light emitted from the first laser diode;
a mirror drive mechanism including a scanning mirror attached to the base portion and scanning the first light reflected by the reflecting mirror;
a reflective mirror support part that is attached to the base part so as to extend from the base part and supports the reflective mirror,
In the optical module, the side surface of the reflective mirror is attached to a side surface of the reflective mirror support part that is perpendicular to the first surface.
前記ベース部は、放熱板と、吸熱板と、前記放熱板および前記吸熱板を接続する複数の半導体柱と、を有する電子冷却モジュールを含み、
前記第1レーザダイオードおよび前記ミラー駆動機構は、前記吸熱板に取り付けられる、請求項1に記載の光モジュール。
The base part includes an electronic cooling module having a heat sink, a heat absorbing plate, and a plurality of semiconductor columns connecting the heat sink and the heat absorbing plate,
The optical module according to claim 1, wherein the first laser diode and the mirror drive mechanism are attached to the heat absorption plate.
前記第1レーザダイオードから出射される前記第1の光を調整する光学部品をさらに備え、
前記ベース部は、
前記第1の面と間隔をあけて配置され、前記ミラー駆動機構を載置する台座と、
前記第1の面と間隔をあけて配置され、前記光学部品を載置するベース板と、
前記ベース板と間隔をあけて配置され、前記第1レーザダイオードを載置するマウント部と、を含み、
前記第1の面から前記台座までの高さ、前記第1の面から前記ベース板までの高さ、前記第1の面から前記マウント部までの高さの順に高くなる、請求項1または請求項2に記載の光モジュール。
further comprising an optical component that adjusts the first light emitted from the first laser diode,
The base portion is
a pedestal arranged at a distance from the first surface and on which the mirror drive mechanism is placed;
a base plate arranged at a distance from the first surface and on which the optical component is placed;
a mount portion disposed at a distance from the base plate and on which the first laser diode is placed;
10. The height from the first surface to the pedestal, the height from the first surface to the base plate, and the height from the first surface to the mount portion increase in this order. Item 2. The optical module according to item 2.
前記反射ミラー支持部は、
前記ベース部に接触して設けられる第1領域と、
前記第1の面に垂直な方向に見て、少なくとも一部が前記ミラー駆動機構と重なる第2領域と、を含み、
前記反射ミラーの側面は、前記第2領域において前記ベース部の前記第1の面に垂直な側面に取り付けられる、請求項1または請求項2に記載の光モジュール。
The reflective mirror support part is
a first region provided in contact with the base portion;
a second region that at least partially overlaps the mirror drive mechanism when viewed in a direction perpendicular to the first surface;
The optical module according to claim 1 or 2, wherein a side surface of the reflective mirror is attached to a side surface perpendicular to the first surface of the base portion in the second region.
前記反射ミラー支持部は、
前記ベース部に接触して設けられる第1領域および第3領域と、
前記第1の面に垂直な方向に見て、少なくとも一部が前記ミラー駆動機構と重なる第2領域と、を含み、
前記第2領域は、前記ミラー駆動機構を跨いで前記第1領域と前記第3領域とを接続するように設けられ、
前記第2領域は、切り欠き部を含み、
前記反射ミラーの側面は、前記切り欠き部に取り付けられる、請求項1または請求項2に記載の光モジュール。
The reflective mirror support part is
a first region and a third region provided in contact with the base portion;
a second region that at least partially overlaps the mirror drive mechanism when viewed in a direction perpendicular to the first surface;
The second region is provided so as to straddle the mirror drive mechanism and connect the first region and the third region,
The second region includes a notch,
The optical module according to claim 1 or 2, wherein a side surface of the reflective mirror is attached to the notch.
前記ミラー駆動機構は、前記走査ミラーの反射面が前記第1の面と平行となるように取り付けられる、請求項1または請求項2に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 1 or 2, wherein the mirror drive mechanism is attached so that a reflective surface of the scanning mirror is parallel to the first surface. 前記第2領域の側面は、前記反射ミラー支持部の端部であって、
前記走査ミラーの反射面は、前記第1レーザダイオードから出射された前記第1の光の光軸に対して傾斜して設けられる、請求項4に記載の光モジュール。
The side surface of the second region is an end of the reflective mirror support,
The optical module according to claim 4, wherein the reflective surface of the scanning mirror is provided to be inclined with respect to the optical axis of the first light emitted from the first laser diode.
前記光学部品は、前記第1レーザダイオードから出射される前記第1の光のスポットサイズを変換するレンズを含む、請求項3に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 3, wherein the optical component includes a lens that converts a spot size of the first light emitted from the first laser diode. 前記ベース部に取り付けられ、前記第1の光と波長の異なる第2の光を出射する第2レーザダイオードをさらに備え、
前記光学部品は、前記第1レーザダイオードから出射される前記第1の光と前記第2レーザダイオードから出射される前記第2の光とを合波するフィルタを含む、請求項3に記載の光モジュール。
further comprising a second laser diode attached to the base portion and emitting a second light having a different wavelength from the first light;
The optical component according to claim 3, wherein the optical component includes a filter that combines the first light emitted from the first laser diode and the second light emitted from the second laser diode. module.
前記ミラー駆動機構と前記ベース板との距離は、1mm以下である、請求項3に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 3, wherein a distance between the mirror drive mechanism and the base plate is 1 mm or less. 前記マウント部と接触して配置され、前記第1の光の色と異なる色の第2の光を出射する第2レーザダイオードと、
前記マウント部と接触して配置され、前記第1の光の色および前記第2の光の色の双方と異なる色の第3の光を出射する第3レーザダイオードと、
前記第1の光の色と同じ色の第4の光を出射する第4レーザダイオードと、を含み、
前記光学部品は、
前記第1の光を反射する第1フィルタと、
前記第1フィルタによって反射された前記第1の光を透過し、前記第2の光を反射して前記第1の光と前記第2の光とを合波する第2フィルタと、
前記第2フィルタにより合波された前記第1の光と前記第2の光の合波光である第1合波光を透過し、前記第3の光を反射して前記第1合波光と前記第3の光とを合波する第3フィルタと、
前記第4の光を反射する第4フィルタと、
前記第3フィルタにより合波された前記第1合波光と前記第3の光の合波光である第2合波光を透過し、前記第4フィルタによって反射された前記第4の光を反射して前記第2合波光と前記第4の光とを合波するスプリッタと、を含み、
前記ベース部は、前記第1の面と接触して配置され、前記マウント部を載置するブロック部を含み、
前記ブロック部のうちの前記ミラー駆動機構側の側面は、前記スプリッタにおいて前記第2合波光と前記第4の光とが合波される位置よりも、前記ミラー駆動機構に近い、請求項3に記載の光モジュール。
a second laser diode that is disposed in contact with the mount and emits a second light of a color different from the first light;
a third laser diode that is disposed in contact with the mount and emits a third light having a color different from both the first light and the second light;
a fourth laser diode that emits fourth light of the same color as the first light;
The optical component is
a first filter that reflects the first light;
a second filter that transmits the first light reflected by the first filter, reflects the second light, and multiplexes the first light and the second light;
The second filter transmits the first combined light, which is the combined light of the first light and the second light, and reflects the third light, thereby forming the first combined light and the second combined light. a third filter that combines the light of No. 3;
a fourth filter that reflects the fourth light;
transmitting a second combined light that is a combined light of the first combined light and the third light combined by the third filter, and reflecting the fourth light reflected by the fourth filter; a splitter that combines the second combined light and the fourth light,
The base portion includes a block portion disposed in contact with the first surface and on which the mount portion is placed,
4. A side surface of the block portion on the mirror drive mechanism side is closer to the mirror drive mechanism than a position where the second combined light and the fourth light are combined in the splitter. The optical module described.
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