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公開番号2024178799
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2023097222
出願日2023-06-13
発明の名称光合波器
出願人セーレンKST株式会社
代理人弁理士法人愛宕綜合特許事務所
主分類G02B 6/12 20060101AFI20241218BHJP(光学)
要約【課題】光強度が向上すると共に、スペックルノイズを低減した、高品質の画像をスクリーン上に表示することが可能な出力光を得ることができる、小型の光合波器を提供する。
【解決手段】少なくとも2つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器であって、それぞれの多重光は、単色光を伝搬する少なくとも2つの導波路が1つの導波路に合流することにより合波された多重光であることを特徴とする光合波器。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも２つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器であって、それぞれの多重光は、単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路が１つの導波路に合流することにより合波された多重光であることを特徴とする光合波器。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記１つの導波路の幅が、前記単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路のそれぞれの幅より大きい請求項１に記載された光合波器。
【請求項３】
前記１つの導波路の幅が、前記単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路の幅の合計以上大きい請求項１に記載された光合波器。
【請求項４】
前記少なくとも２つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器が、少なくとも３つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器であり、かつ、前記それぞれの多重光における少なくとも２つの導波路を伝搬する単色光が同色の単色光である請求項１に記載された光合波器。
【請求項５】
前記少なくとも３つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器における、前記同色の単色光が少なくとも青色光、緑色光及び赤色光を含む請求項４に記載された光合波器。
【請求項６】
前記それぞれの多重光における少なくとも２つの導波路を伝搬する単色光が異なる色の単色光である請求項１に記載された光合波器。
【請求項７】
前記それぞれの多重光は、互いに異なる色の単色光を伝搬する２つの導波路が１つの導波路に合流することにより合波された後、さらに別の異なる色の単色光を伝搬する１つの導波路が合流することにより合波された多重光である請求項１に記載された光合波器。
【請求項８】
前記異なる色の単色光が、少なくとも青色光、緑色光、及び赤色光から選択される請求項６または７に記載された光合波器。
【請求項９】
請求項１に記載された光合波器に加え、少なくとも２つの多重光を走査する走査ミラー、及び前記単色光の光源としてレーザダイオードを備える画像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器であって、それぞれの多重光は、単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路が１つの導波路に合流することにより合波された多重光であることを特徴とする光合波器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、眼鏡型端末や携帯型プロジェクタ等の小型の画像投影装置の光源回路として、複数のレーザダイオードを光源として用い、導波路からなる方向性結合器により光結合を行う光合波器を備えた画像表示装置が知られている（特許文献１を参照）。前記光合波器における導波路は、シリコン基板上に公知の化学気相成長法（ＣＶＤ）やスパッタリング法等を用いて低屈折率及び高屈折率のシリコン酸化膜を積層形成した後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、さらに低屈折率シリコン酸化膜を積層形成するという工程を経て製造される。
【０００３】
また、複数のレーザダイオードから出力されるそれぞれの光ビームの出力時間を変更してタイムシフトすることにより光強度を制御すると共に、水平方向および垂直方向に反射して画像を投影する走査ミラーを備えた画像表示装置も知られている（特許文献２を参照）。ここで、特許文献２に記載された画像表示装置は、光源として青色光源、緑色光源、及び２つの赤色光源を備えているが、上記２つの赤色光源は、片方の赤色光源の高温時に出力が低下する不具合を解消するために、高温でも駆動可能な、もう片方の赤色光源を用いており、実質的に１つの赤色光源を用いている。
【０００４】
上記従来技術における画像表示装置の光源部分においては、実質的に青色光源、緑色光源、及び赤色光源を１つずつしか用いていないことから、出力光の明るさ（光強度）を向上することに限界があった。また、上記各色の光源を１つずつ用いた出力光をスクリーンに投影した場合、スクリーン上に表示される画像には光強度分布がばらつくスペックルノイズが生じて画質が低下するため、高品質の画像を得ることが困難であった。そのため、上記３色の光源をそれぞれ２つずつ計６個に増加した光源を用いることにより、出力光の明るさを向上すると共に、スペックルノイズを低減することが考えられるが、光源部分の装置が大型化し、画像表示装置の小型化が困難となる問題があると共に、ダイクロイックミラーやＭＥＭＳミラー等を用いて、走査ミラーを用いて２次元画像のラスタースキャンを行う場合、色ずれを補正するための上記６個の光源の発光タイミングに合わせた走査ミラーの駆動操作が複雑化して制御が困難となる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－１９５６０３号公報
特開２００９－２５８２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光強度が向上すると共に、スペックルノイズを低減した、高品質の画像をスクリーン上に表示することが可能な出力光を得ることができる、小型の光合波器を提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、本発明の光合波器を用いることにより、走査ミラーの駆動操作が容易であり、制御が困難とならない画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも２つの導波路からそれぞれ多重光を出力する光合波器であって、それぞれの多重光は、単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路が１つの導波路に合流することにより合波された多重光であることを特徴とする光合波器を提供する。
【０００９】
前記１つの導波路の幅が、前記単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路のそれぞれの幅より大きいことが好ましい。
【００１０】
前記１つの導波路の幅が、前記単色光を伝搬する少なくとも２つの導波路の幅の合計以上大きいことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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