本發(fā)明涉及用于顯示、照明、通信、分析及醫(yī)療設(shè)備等的三色光源。

背景技術(shù)：

專利文獻1描述了作為將圖像投射到屏幕上的投射顯示器的激光投射設(shè)備。該激光投射設(shè)備具有紅色激光源、藍色激光源、綠色激光源以及散熱單元。散熱單元通過將冷卻水輸出到殼體中來將激光投射設(shè)備的殼體內(nèi)的熱量散發(fā)到外部。從散熱單元輸出的冷卻水在將紅色激光源冷卻之后將熱量從藍色激光源和綠色激光源去除，并且返回到散熱單元。如上文所述，由于冷卻水在將熱量從藍色激光源和綠色激光源去除之前將熱量從紅色激光源去除，因此使紅色激光源的溫度保持較低。

專利文獻2描述了多個同軸激光源設(shè)備。多個同軸激光源設(shè)備包括：準直透鏡；具有三個光發(fā)射點的半導體激光器陣列；用于在光發(fā)射點處選擇性地執(zhí)行脈沖照明的脈沖照明控制裝置；以及用于改變準直透鏡和半導體激光器陣列的相對位置的相對位置控制裝置。相對位置控制裝置控制準直透鏡和半導體激光器陣列的相對位置，使得準直透鏡的光軸位于根據(jù)脈沖照明的定時經(jīng)脈沖照明而發(fā)射的每束激光的光軸上。每束激光經(jīng)準直透鏡被轉(zhuǎn)換為平行光，并且每束激光的光軸在激光束的通過區(qū)域重疊的部分中大致相同。

專利文獻3描述了平面照明設(shè)備。平面照明設(shè)備包括：激光源，其發(fā)射具有不同波長的三色激光束；光纖，其具有入射三色激光束的一端，和將激光作為發(fā)射光發(fā)射出的另一端；以及透光部件，其將發(fā)射光轉(zhuǎn)換為平面照明光。多束激光根據(jù)彼此不同的波長以不同的NA值入射到光纖的一端。

引用文獻列表

專利文獻

[專利文獻1]

WO No.2007/040089

[專利文獻2]

日本未經(jīng)審查的專利公開No.2011-165715

[專利文獻3]

日本未經(jīng)審查的專利公開No.2009-266463

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

上述三色光源配備有激光二極管(LD)，激光二極管(LD)分別發(fā)射紅色激光、綠色激光和藍色激光，從而形成為白色光源。在這種情況下，需要考慮聚集光中顯示出的色散。具體地說，發(fā)射紅色激光的LD具有大的發(fā)射光波長的溫度系數(shù)，因此該發(fā)射光波長容易因周圍環(huán)境溫度的變化而變化。即，與綠色激光和藍色激光相比，紅色激光具有較大的溫度特性(temperature property)。例如，在發(fā)射紅色激光的LD由AlGaInP基材料形成的情況下，當環(huán)境溫度在20℃到70℃范圍內(nèi)時，紅色激光的波長最大變化了10nm，并且紅色激光的光輸出(光發(fā)射效率)變化了約40％。

此外，經(jīng)分別與各個LD的發(fā)射光束對應的準直透鏡而轉(zhuǎn)換為準直光束的光束的組合光，可通過掃描光學系統(tǒng)(MEMS等)而被聚集。因此，在光束未能通過準直透鏡保持準直的情況下，當光束通過掃描光學系統(tǒng)而被聚集時，容易產(chǎn)生諸如像散、球面像差等色散。此外，如上文所述，特別地，紅色LD受溫度特性影響較大，并且甚至趨向于根據(jù)溫度改變透鏡的焦點位置或透鏡折射率。因此，存在不容易保持質(zhì)量的問題。

本發(fā)明目的是提供不容易受環(huán)境溫度影響并且能夠保持準直特性的三色光源。

對技術(shù)問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種三色光源，其輸出由紅色激光、綠色激光和藍色激光組合而成的光，所述三色光源包括：第一激光二極管，其由GaAs基材料形成并且發(fā)射第一激光；第二激光二極管，其由GaN基材料形成并且發(fā)射第二激光；第三激光二極管，其由GaN基材料形成并且發(fā)射波長不同于所述第二激光的第三激光；第一準直透鏡，其準直所述第一激光；第二準直透鏡，其準直所述第二激光；第三準直透鏡，其準直所述第三激光；第一波長濾波器，其透射經(jīng)所述第一準直透鏡準直的所述第一激光，反射經(jīng)所述第二準直透鏡準直的所述第二激光，并且輸出由所述第一激光和所述第二激光組合而成的第一組合光；第二波長濾波器，其對所述第一組合光執(zhí)行透射和反射中的一者，對經(jīng)所述第三準直透鏡準直的所述第三激光執(zhí)行透射和反射中的另一者，并且輸出由所述第一組合光和所述第三激光組合而成的第二組合光；載體，其配備有所述第一激光二極管、所述第二激光二極管、所述第三激光二極管、所述第一準直透鏡、所述第二準直透鏡、所述第三準直透鏡、所述第一波長濾波器和所述第二波長濾波器；以及溫度控制元件，其配備有所述載體。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供不容易受環(huán)境溫度影響并且能夠保持準直特性的三色光源。

附圖說明

[圖1]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的三色光源的透視圖。

[圖2]圖2是示出去除圖1中所示的三色光源的蓋體的狀態(tài)的透視圖。

[圖3]圖3是示出激光的波長與光接收靈敏度之間的關(guān)系的曲線圖。

[圖4]圖4(a)是示出載體和中間組件的透視圖，并且圖4(b)是示出TEC和基底部件的透視圖。

[圖5]圖5是示出將載體安裝在TEC上的狀態(tài)的透視圖。

[圖6]圖6是示出將引線腳和基底部件上的構(gòu)件連線的狀態(tài)的透視圖。

[圖7]圖7是示出將準直透鏡安裝在圖6的載體上的狀態(tài)的透視圖。

[圖8]圖8是示出將波長濾波器安裝在圖6的載體上的狀態(tài)的透視圖。

[圖9]圖9是示出各顏色的光束圖案的表格。

[圖10]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的三色光源的透視圖。

[圖11]圖11是示出去除圖10中所示的三色光源的蓋體的狀態(tài)的透視圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖，對根據(jù)本發(fā)明的三色光源的實施例進行詳細說明。應注意，在附圖的說明中，以相同的附圖標記表示相同的構(gòu)件，并且將省略重復的說明。

(第一實施例)

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的三色光源1的透視圖。圖2是示出從三色光源1去除蓋體2的狀態(tài)的透視圖。如圖1和圖2所示，三色光源1生成由紅色激光LR和綠色激光LG組合而成的第一組合光L1，并且生成由第一組合光L1和藍色激光LB組合而成的第二組合光L2。三色光源1包括紅色LD 11、綠色LD 12、藍色LD13、第一子底座(sub-mount)21、第二子底座22、第三子底座23、載體30、溫度控制元件(TEC)40、基底部件(base member)50、鏡91、光電二極管(PD)92以及熱敏電阻(溫度測量電阻)93。

以下附圖描述了“上下方向”、“前后方向”以及“左右方向”，但這些術(shù)語是為了便于基于附圖的狀況進行說明。在下文的描述中，向上方向是載體30的法線方向(組合光L2的發(fā)射方向)，向前方向是紅色激光LR從紅色LD 11發(fā)射的方向，并且向右方向是綠色激光LG從綠色LD 12發(fā)射的方向(藍色激光LB從藍色LD 13發(fā)射的方向)。

基底部件50具有平坦主表面50a。18個引線腳51穿過基底部件50。在這18個引線腳51中，9個引線腳51沿前后方向布置在TEC40的左側(cè)上，其余的9個引線腳51沿前后方向布置在TEC 40的右側(cè)上。每個引線腳51在基底部件50的主表面50a上伸出。

此外，在18個引線腳51中，可以分配8個引線腳以用于向LD11至LD 13以及PD 92中的每一個的各個陽極和陰極供給信號，并且，可以分配2個引線腳以用于向TEC 40供給電流。其它引線腳51可以被分配給GND線。另外，作為基底部件50的替代，例如，還可以使用具有5.6mm直徑的通用同軸封裝、方形陶瓷封裝或者諸如AlN、SiC或藍寶石等裸基板(混合IC基板)。

TEC 40安裝在基底部件50的主表面50a上。TEC 40的布線焊墊經(jīng)接合線B8電連接至引線腳51。載體30安裝在TEC 40上。載體30的布線焊墊經(jīng)接合線B7電連接至引線腳51。載體30具有第一主表面30a和第二主表面30b。通過在第一主表面30a的前側(cè)和右側(cè)的頂部形成缺口而形成第二主表面30b，并且第二主表面30b的高度低于第一主表面30a的高度。

即，載體30具有彼此高度不同的第一主表面30a和第二主表面30b，主表面30a和主表面30b形成高度差(段差)。此外，載體30在俯視圖中的形狀例如是每側(cè)邊具有10mm長度的方形。第一主表面30a在俯視圖中形成為L形。第一主表面30a形成為安裝紅色LD11、綠色LD 12和藍色LD 13的LD安裝區(qū)域。此外，第一子底座21、第二子底座22和第三子底座23也分別具有平坦主表面21a、平坦主表面22a和平坦主表面23a。

紅色LD 11是本實施例中的第一激光二極管，并且發(fā)射紅色激光(第一激光)LR。紅色LD 11是由例如GaAs基材料形成的半導體激光器。這里，GaAs基材料表示與GaAs晶格匹配的半導體材料，并且例如包括GaAs、AlGaInP等。紅色LD 11安裝在第一子底座21的主表面21a上，并且隔著第一子底座21安裝在載體30的第一主表面30a上。紅色LD 11經(jīng)接合線B 1電連接至第一子底座21，并且第一子底座21經(jīng)接合線B2電連接至引線腳51。紅色LD 11還在沿第一主表面30a的光軸上發(fā)射紅色激光LR。從紅色LD 11發(fā)射的紅色激光LR的波長例如為640nm。

綠色LD 12是本實施例中的第二激光二極管，并且發(fā)射綠色激光(第二激光)LG。綠色LD 12安裝在第二子底座22的主表面22a上，并且隔著第二子底座22安裝在載體30的第一主表面30a上。綠色LD 12經(jīng)接合線B3電連接至第二子底座22，并且第二子底座22經(jīng)接合線B4電連接至引線腳51。綠色LD 12還在沿第一主表面30a的光軸上發(fā)射綠色激光LG。在本實施例中，從綠色LD 12發(fā)射的綠色激光LG的發(fā)射方向被設(shè)定為與從紅色LD 11發(fā)射的紅色激光LR的發(fā)射方向成直角。綠色激光LG的波長例如為535nm。綠色LD 12例如由GaN基材料形成。通常，該材料為GaN本身，并且該材料不限于此?？梢允褂媚軌蜉敵鼍哂信c綠色對應的約500nm至550nm的波長的光的任何材料。

藍色LD 13是本實施例中的第三激光二極管，并且發(fā)射藍色激光(第三激光)LB。藍色LD 13安裝在第三子底座23的主表面23a上，并且隔著得第三子底座23安裝在載體30的第一主表面30a上。藍色LD 13經(jīng)接合線B5電連接至第三子底座23，并且第三子底座23經(jīng)接合線B6電連接至引線腳51。藍色LD 13還在沿第一主表面30a的光軸上發(fā)射藍色激光LB。在本實施例中，從藍色LD 13發(fā)射的藍色激光LB的發(fā)射方向被設(shè)定為與從紅色LD 11發(fā)射的紅色激光LR的發(fā)射方向成直角，并且被設(shè)定為與從綠色LD 12發(fā)射的綠色激光LG的發(fā)射方向平行。藍色激光LB的波長例如為440nm。藍色LD 13例如由GaN基材料形成。通常，該材料為GaN本身，并且該材料不限于此。可以使用能夠輸出具有與藍色對應的約410nm至460nm的波長的光的任何材料。

在本實施例中，在載體30的第一主表面30a被設(shè)定為基準的情況下，第一子底座21至第三子底座23的高度被設(shè)定為使得紅色LD11的激光發(fā)射點的高度、綠色LD 12的激光發(fā)射點的高度以及藍色LD 13的激光發(fā)射點的高度彼此相同。即，當?shù)谝恢鞅砻?0a被設(shè)定基準時，紅色激光LR的光軸、綠色激光LG的光軸以及藍色激光LB的光軸具有大致相同的高度。應注意，激光LR、激光LG和激光LB中的每一個的光發(fā)射端面的高度大致等于LD 11、LD 12和LD 13中的每一個的頂部的高度。

可以使用熱膨脹系數(shù)接近形成紅色LD 11、綠色LD 12和藍色LD 13的半導體材料的材料作為第一子底座21至第三子底座23的材料。例如，可以使用AlN、SiC、Si、金剛石等。通過諸如Au、Sn、SnAgCu或Ag等糊劑將紅色LD 11、綠色LD 12、和藍色LD 13中的每一個固定到各自的第一子底座21、第二子底座22和第三子底座23上。

三色光源1還包括第一準直透鏡61、第二準直透鏡62、第三準直透鏡63、第一子基底部件71、第二子基底部件72、第三子基底部件73、第一波長濾波器81、第二波長濾波器82、第四子基底部件74和第五子基底部件75。此外，載體30的第二主表面30b形成為安裝第一準直透鏡61、第二準直透鏡62和第三準直透鏡63的透鏡安裝區(qū)域。第一子基底部件71至第五子基底部件75的厚度例如為約0.1mm。

第一準直透鏡61與紅色LD 11的光發(fā)射端面光學連接，并且準直從紅色LD 11發(fā)射的紅色激光LR(使光平行)。第一準直透鏡61安裝在第一子基底部件71上，并且隔著第一子基底部件71安裝在載體30的第二主表面30b上。

第二準直透鏡62與綠色LD 12的光發(fā)射端面光學連接，并且準直從綠色LD 12發(fā)射的綠色激光LG。第二準直透鏡62安裝在第二子基底部件72上，并且隔著第二子基底部件72安裝在載體30的第二主表面30b上。

第三準直透鏡63與藍色LD 13的光發(fā)射端面光學連接，并且準直從藍色LD 13發(fā)射的藍色激光LB。第三準直透鏡63安裝在與第二子基底部件72的一側(cè)(前側(cè))并排布置的第三子基底部件73上。第三準直透鏡63隔著第三子基底部件73安裝在載體30的第二主表面30b上。

第一準直透鏡61至第三準直透鏡63的各個光軸與LD 11至LD13的對應的光軸被調(diào)節(jié)為大致彼此重合。例如，第一子底座21至第三子底座23的厚度中的每一個為0.15mm，LD 11至LD 13的激光發(fā)射點中的每一個相對于子底座21至子底座23的主表面21a至主表面23a的高度為0.1mm，并且激光發(fā)射點相對于作為基準的第一主表面30a的高度為0.25mm。

這里，第一準直透鏡61至第三準直透鏡63例如可以是由透鏡架保持的透鏡，從側(cè)面看去每個透鏡架具有邊長為1.0mm的方形形狀，并且從側(cè)面看去從透鏡架的一個側(cè)邊到透鏡的中心的距離可以為0.5mm。在這種情況下，如果第一主表面30a與第二主表面30b之間的高度差被設(shè)定為約0.25mm，則LD 11至LD 13的光軸的高度與準直透鏡61至準直透鏡63的光軸的高度大致相同。

載體30中第一主表面30a與第二主表面30b之間的高度差考慮到以下方面優(yōu)選地設(shè)定為比0.25mm高約數(shù)百μm：準直透鏡61至準直透鏡63在調(diào)節(jié)透鏡的中心時沿上下方向的對準值；以及用于將準直透鏡61至準直透鏡63的各透鏡架固定在第二主表面30b上的UV固化樹脂的覆層厚度。因此，例如，載體30本身的厚度(載體30的LD安裝區(qū)域的厚度)為1.0mm，載體30中第二主表面30b的厚度(載體30的透鏡安裝區(qū)域的厚度)為0.4mm，并且第一主表面30a與第二主表面30b之間的高度差為0.6mm。

第一波長濾波器81例如是形成在玻璃基板上的多層膜濾波器，并且隔著第四子基底部件74安裝在載體30的第二主表面30b上。第一波長濾波器81的一個表面與第一準直透鏡61光學連接，并且第一波長濾波器81的另一個表面與第二準直透鏡62光學連接。第一波長濾波器81透射經(jīng)第一準直透鏡61準直的紅色激光LR，并且沿向前方向反射經(jīng)第二準直透鏡62準直的綠色激光LG。經(jīng)第一波長濾波器81透射的紅色激光LR的光軸與被第一波長濾波器81反射的綠色激光LG的光軸被調(diào)節(jié)為大致彼此重合。如上文所述，第一波長濾波器81輸出由紅色激光LR和綠色激光LG組合而成的組合光L1。

以與第一波長濾波器81類似的方式，第二波長濾波器82例如是形成在玻璃基板上的多層膜濾波器，并且隔著第五子基底部件75安裝在載體30的第二主表面30b上。第二波長濾波器82的一個表面與第一波長濾波器81的另一個表面光學連接，并且第二波長濾波器82的另一個表面與第三準直透鏡63光學連接。

第二波長濾波器82透射從第一波長濾波器81發(fā)射的紅色激光LR和綠色激光LG(組合光L1)，并且沿向前方向反射經(jīng)第三準直透鏡63準直的藍色激光LB。經(jīng)第二波長濾波器82透射的紅色激光LR和綠色激光LG的光軸與被第二波長濾波器82反射的藍色激光LB的光軸被調(diào)節(jié)為大致彼此重合。

另外，在載體30的第二主表面30b被設(shè)定為基準的情況下第一波長濾波器81和第二波長濾波器82的中心位置中的每一個的高度，可以與在第二主表面30b被設(shè)定為基準的情況下激光LR、激光LG和激光LB中的每一個的光軸的高度大致相同。

通過例如Ag的糊劑(銀膠)或焊料將準直透鏡61至準直透鏡63以及波長濾波器81和波長濾波器82中的每一個固定在對應的子基底部件71至子基底部件75上。子基底部件71至子基底部件75的材料優(yōu)選為熱膨脹系數(shù)接近準直透鏡61至準直透鏡63以及波長濾波器81和波長濾波器82的熱膨脹系數(shù)的材料，例如玻璃。此外，子基底部件71至子基底部件75可以由陶瓷或金屬形成。子基底部件71至子基底部件75中的每一個的安裝表面(頂表面)的面積優(yōu)選為這樣的尺寸：可以涂覆將安裝在安裝表面上的準直透鏡61至準直透鏡63以及波長濾波器81和濾波器82固定所需的UV可固化樹脂的量，例如0.3平方毫米至0.5平方毫米。

鏡91隔著第六子基底部件76安裝在載體30的第二主表面30b上。鏡91布置在第二波長濾波器82的前側(cè)。鏡91沿向上方向反射組合光L2的一部分，并且沿向前方向透射其余部分。從側(cè)面看去，鏡91形成為具有傾斜表面91a、底表面91b和側(cè)表面91c的直角三角形形狀。即，鏡91具有底表面91b和傾斜表面91a，傾斜表面91a相對于組合光L2的光軸延伸的方向而傾斜。傾斜表面91a和第二主表面30b形成大致45度的角度。底表面91b固定在載體30上。

鏡91的傾斜表面91a沿與第二主表面30b交叉的方向反射組合光L2。例如，在傾斜表面91a上形成半透明膜。因此，歸因于傾斜表面91a的光的反射率為95％，并且歸因于傾斜表面91a的光的透射率為5％。透過傾斜表面91a的透射光被傾斜表面91a折射為靠近第二主表面30b。

PD 92安裝在載體30的第二主表面30b上。PD 92用于監(jiān)測激光LR、激光LG和激光LB。PD 92經(jīng)接合線B9電連接至引線腳51。PD 92布置在鏡91的側(cè)表面91c的斜下方。PD 92通過接收由鏡91的傾斜表面91a折射的光，能夠檢測組合光L2的強度。

優(yōu)選地，PD 92對于紅色激光LR、綠色激光LG和藍色激光LB中的每一者具有高靈敏度。圖3是示出在將由Si制成的PD用作PD92的情況下的靈敏度特性的典型實例的曲線圖。如圖3所示，與紅色激光LR(約640nm的波長)相比，綠色激光LG(約535nm的波長)和藍色激光LB(約440nm的波長)的靈敏度減小，但由Si制成的PD具有明顯的靈敏度。因此，可以監(jiān)測由三個顏色組合而成的組合光L2。

熱敏電阻93在載體30的第一主表面30a上布置在紅色LD 11的左側(cè)。熱敏電阻93經(jīng)接合線B 10電連接至引線腳51。

在如上文所述構(gòu)造的三色光源1中，紅色激光LR、綠色激光LG和藍色激光LB分別從紅色LD 11、綠色LD 12和藍色LD 13發(fā)射。這些激光LR、LG和LB在分別透過第一準直透鏡61、第二準直透鏡62和第三準直透鏡63時被準直。然后，紅色激光LR和綠色激光LG經(jīng)第一波長濾波器81而組合，從而輸出組合光L1。組合光L1和藍色激光LB經(jīng)第二波長濾波器82而組合，從而輸出第二組合光L2。由紅色激光LR、綠色激光LG和藍色激光LB形成的組合光L2被鏡91的傾斜表面91a沿載體30的第二主表面30b的法線方向反射，并且被發(fā)射至三色光源1的外部。

接下來，將對三色光源1的制造方法進行說明。首先，如圖4(a)所示，將LD 11至LD 13分別安裝在子底座21至子底座23的主表面21a、主表面22a和主表面23a上。然后，通過使用從各個LD 11至LD 13的上電極到相應的子底座21至子底座23的引線接合(wire bonding)來確保電導通，從而產(chǎn)生由LD 11至LD 13以及子底座21至子底座23形成的中間組件C1、C2和C3。隨后，將中間組件C1至中間組件C3分別安裝在載體30的第一主表面30a上。

另外，可以先將子底座21至子底座23安裝在載體30的第一主表面30a上，此后可以將LD 11至LD 13安裝在子底座21至子底座23的各自的主表面21a至主表面23a上，并且最后可以經(jīng)引線接合將子底座21至子底座23以及LD 11至LD 13電連接起來。在這種情況下，在將子底座21至子底座23安裝到第一主表面30a上時的處理溫度高于在將LD 11至LD 13安裝到主表面21a至主表面23a上時的處理溫度，并在將LD 11至LD 13安裝到主表面21a至主表面23a上時的處理溫度高于引線接合的處理溫度。

如上文所述，通過使在將子底座21至子底座23安裝到一主表面30a上時的處理溫度高于在將LD 11至LD 13安裝到主表面21a至主表面23a上時的處理溫度，在安裝LD 11至LD 13的情況下，可以避免子底座21至子底座23的位置發(fā)生變化的狀況。通過使在將LD 11至LD 13安裝到主表面21a至主表面23a上時的處理溫度高于引線接合的處理溫度，在執(zhí)行引線接合時，可以避免LD 11至LD 13的位置發(fā)生變化的狀況。

在將子底座21至子底座23以及LD 11至LD 13安裝到上述載體30上的同時，將TEC 40安裝到基底部件50的主表面50a上。如圖4(b)所示，TEC 40具有上板部分41，并且上板部分41的頂面形成為平坦主表面41a。在將TEC 40安裝到主表面50a上之后，將載體30安裝到上板部分41的主表面41a上。

如圖5和圖6所示，在將載體30安裝到TEC 40的主表面41a上之后，將PD 92安裝到載體30的第二主表面30b上，并且將熱敏電阻93安裝到載體30的第一主表面30a上。然后，執(zhí)行引線腳51與載體30上的布線焊墊之間引線接合、引線腳51與TEC 40的布線焊墊之間引線接合，以及引線腳51與子底座21至子底座23之間的引線接合。

這里，將TEC 40安裝到基底部件50的主表面50a上的處理的處理溫度(共晶焊料的熔點)高于將載體30安裝到TEC 40的主表面41a上的處理的處理溫度。此外，將載體30安裝到主表面41a上的處理的處理溫度高于引線接合的處理溫度。

如上文所述，通過使將TEC 40安裝到主表面50a上的處理的處理溫度高于將載體30安裝到主表面41a上的處理的處理溫度，在安裝載體30的情況下，可以避免TEC 40的位置發(fā)生變化的狀況。此外，通過使將載體30安裝到主表面41a的處理的處理溫度高于引線接合的處理溫度，在執(zhí)行引線接合時，可以避免載體30的位置發(fā)生變化的狀況。

接下來，將對安裝準直透鏡61至準直透鏡63的處理進行說明。

如圖7所示，在安裝準直透鏡61至準直透鏡63時，通過在觀察從準直透鏡61至準直透鏡63發(fā)射的光的投射圖案的同時調(diào)節(jié)準直透鏡61至準直透鏡63的位置，執(zhí)行準直透鏡61至準直透鏡63的光學校準。

在調(diào)節(jié)準直透鏡61至準直透鏡63的位置時，檢測從準直透鏡61至準直透鏡63中的每一個發(fā)射的光是否被準直。這里，如果準直的質(zhì)量低(準直特性差)，則紅色激光LR、綠色激光LG和藍色激光LB的組合光L2的像差(像散和球面像差)增加，并且容易引起例如圖像的質(zhì)量劣化的問題。因此，為了保持高的準直特性，在本實施例中，按照以下步驟執(zhí)行三個準直透鏡61至63的光學校準。

首先，確定紅色LD 11和第一準直透鏡61的相對位置。在此時，第一準直透鏡61隔著第一子基底部件71安裝在載體30的第二主表面30b上。然后，在紅色LD 11發(fā)射光的同時，將第一準直透鏡61固定到第一子基底部件71上。這里，從紅色LD 11發(fā)射的紅色激光LR直線地向前行進而不被反射。

此外，沿上下方向調(diào)節(jié)第一準直透鏡61的位置，使得紅色激光LR的光軸與載體30的主表面30a和主表面30b大致平行。在此時，例如，在第一子基底部件71涂覆有UV可固化樹脂并且確保UV可固化樹脂的厚度時，在通過鏡筒(collet)等粘附第一準直透鏡61的同時沿上下方向調(diào)節(jié)鏡筒的位置。從而，調(diào)節(jié)紅色激光LR相對于主表面30a和主表面30b的傾斜角。

然后，例如，將諸如CCD等成像元件布置為與紅色LD 11的光發(fā)射端面沿向前方向分隔預定的距離(例如，1至2m)，通過在觀察投射到CCD等上的紅色激光LR的光束直徑的同時對準第一準直透鏡61，使第一準直透鏡61的一個焦點與紅色LD 11的光發(fā)射端面重合。以這種方式，通過使第一準直透鏡61的一個焦點與紅色LD 11的光發(fā)射端面對準，經(jīng)第一準直透鏡61輸出的紅色激光LR變?yōu)榇笾聹手惫狻?/p>

在第一準直透鏡61與紅色LD 11的光發(fā)射端面之間的距離短于第一準直透鏡61的焦距的情況下，從第一準直透鏡61發(fā)射的紅色激光LR變?yōu)榘l(fā)散光。與之對比，在第一準直透鏡61與光發(fā)射端面之間的距離長于焦距的情況下，從第一準直透鏡61發(fā)射的紅色激光LR變?yōu)闀酃狻?/p>

然而，在本實施例中，如上文所述，第一準直透鏡61的一個焦點與紅色LD 11的光發(fā)射端面重合。因此，使從第一準直透鏡61發(fā)射的紅色激光LR的光束大致平行，從而即使在分隔數(shù)米遠的位置也可以觀察到紅色激光LR的投射圖案。如上文所述，在使第一準直透鏡61的一個焦點與紅色LD 11的光發(fā)射端面重合之后，通過使UV可固化樹脂在第一子基底部件71上固化，將第一準直透鏡61固定到第一子基底部件71上。

接下來，確定綠色LD 12和第二準直透鏡62的相對位置。在此時，第二準直透鏡62隔著第二子基底部件72安裝在載體30的第二主表面30b上。然后，在綠色LD 12發(fā)射光的同時，將第二準直透鏡62固定到第二子基底部件72上。這里，從綠色LD 12發(fā)射的綠色激光LG直線地向右行進而不被反射。

此外，沿上下方向調(diào)節(jié)第二準直透鏡62的位置，使得綠色激光LG的光軸與載體30的主表面30a和主表面30b大致平行。在此時，例如，在第二子基底部件72涂覆有UV可固化樹脂并且確保UV可固化樹脂的厚度時，在通過鏡筒等粘附第二準直透鏡62的同時沿上下方向調(diào)節(jié)鏡筒的位置。從而，調(diào)節(jié)綠色激光LG相對于主表面30a和主表面30b的傾斜角。

然后，例如，將諸如CCD等成像元件布置為與綠色LD 12的光發(fā)射端面沿向右方向分隔預定的距離(例如，1至2m)，通過在觀察投射到CCD等上的綠色激光LG的光束直徑的同時對準第二準直透鏡62，使第二準直透鏡62的一個焦點與綠色LD 12的光發(fā)射端面重合。以這種方式，通過使第二準直透鏡62的一個焦點與綠色LD 12的光發(fā)射端面對準，經(jīng)第二準直透鏡62輸出的綠色激光LG變?yōu)榇笾聹手惫狻?/p>

作為布置CCD等的替代，可以布置觀察鏡，觀察鏡在與綠色LD 12的光發(fā)射端面向右側(cè)分隔預定的距離的位置處沿向前方向反射綠色激光LG，并且可以將諸如CCD等成像元件布置在觀察鏡之前。從而，可以執(zhí)行上述校準。

隨后，確定藍色LD 13和第三準直透鏡63的相對位置。在此時，以與確定綠色LD 12和第二準直透鏡62的相對位置的處理類似的方式，使藍色LD 13的光發(fā)射端面與第三準直透鏡63的一個焦點重合，從而準直經(jīng)第三準直透鏡63輸出的藍色激光LB。另外，優(yōu)選的是，在上述處理中，紅色激光LR的光軸、綠色激光LG的光軸和藍色激光LB的光軸具有彼此相同的高度。

接下來，如圖8所示，將第一波長濾波器81安裝到載體30的第二主表面30b上。在此時，調(diào)節(jié)第一波長濾波器81的角度，從而使諸如上述CCD等成像元件上的綠色激光LG的投射圖案與紅色激光LR的投射圖案大致重合。這里，如圖9所示，紅色激光LR的投射圖案具有沿X方向較長的橢圓形狀，并且綠色激光LG和藍色激光LB中的每一者的投射圖案具有大致圓形形狀。因此，如在本實施例中所描述的那樣，將綠色激光LG和藍色激光LB中的每一者的投射圖案調(diào)節(jié)為與用作基準的紅色激光LR的投射圖案相吻合，能夠容易地執(zhí)行激光LR、激光LG和激光LB中的每一者的位置調(diào)節(jié)。

具體地說，首先，將第一波長濾波器81布置在綠色激光LG的光軸上，從而反射綠色激光LG并且將投射圖案投射在CCD等的投射表面上。然后，通過調(diào)節(jié)第一波長濾波器81的偏轉(zhuǎn)角和傾斜角，使綠色激光LG的投射圖案與紅色激光LR的投射圖案大致重合。以這種方式，在調(diào)節(jié)第一波長濾波器81的偏轉(zhuǎn)角和傾斜角并且使綠色激光LG的投射圖案與紅色激光LR的投射圖案大致重合后，將第四子基底部件74上的UV可固化樹脂固化，并且將第一波長濾波器81固定到第四子基底部件74上。

由于第一波長濾波器81的厚度的影響，第一波長濾波器81使紅色激光LR的投射圖案稍微地向一側(cè)偏移。然而，如果使綠色激光LG和藍色激光LB中的每一者的投射圖案與向一側(cè)偏移的紅色激光LR的投射圖案大致重合，則可以執(zhí)行對準而沒有任何問題。

隨后，將第二波長濾波器82安裝到載體30的第二主表面30b上。在此時，以與在安裝第一波長濾波器81時相同的方式，調(diào)節(jié)第二波長濾波器82的偏轉(zhuǎn)角和傾斜角，使得藍色激光LB的投射圖案與紅色激光LR的投射圖案大致重合。此外，布置第二波長濾波器82，使得第一波長濾波器81的光反射表面與第二波長濾波器82的光反射表面布置為彼此平行。具體調(diào)節(jié)方法與布置上述第一波長濾波器81的步驟相同。

接下來，將鏡91安裝到載體30的第二主表面30b上。在傾斜表面91a和第二主表面30b形成45度角的狀態(tài)下將鏡91安裝到第二主表面30b上。通過UV可固化樹脂將鏡91固定到第六子基底部件76上。然后，在基底部件50的主表面50a被蓋體2覆蓋并且蓋體2的開口2a位于鏡91的傾斜表面91a的上方的狀態(tài)下執(zhí)行密封，從而形成三色光源1。

如上文所述，在三色光源1中，載體30配備有紅色LD 11、綠色LD 12、藍色LD 13、第一準直透鏡61、第二準直透鏡62、第三準直透鏡63、第一波長濾波器81和第二波長濾波器82。此外，載體30安裝在TEC 40上。因此，通過經(jīng)由自動溫度控制器(ATC)控制TEC 40的溫度，保持紅色LD 11、綠色LD 12和藍色LD 13的溫度恒定不變。結(jié)果，紅色LD 11、綠色LD 12和藍色LD 13不容易受周圍環(huán)境溫度的影響，從而可以保持其光發(fā)射特性恒定不變。

通過經(jīng)由TEC 40保持溫度恒定不變，可以抑制LD 11至LD 13與準直透鏡61至準直透鏡63之間的光耦合狀態(tài)的變化。因此，可以保持從準直透鏡61至準直透鏡63發(fā)射的激光LR、激光LG和激光LB的準直特性較高。結(jié)果，在三色混合光束(組合光L2)在三色光源1的下游(組合光L2的輸出側(cè))所連接的掃描光學系統(tǒng)中被會聚的情況下，可以大大地減小像散和球面像差，并且可以減小產(chǎn)生顏色擴散的可能性。

在三色光源1中，鏡91沿與載體30的主表面30a和主表面30b交叉的方向反射激光LR、激光LG和激光LB(組合光L2)。因此，可以在不增加蓋體2的高度的情況下增大蓋體2的開口2a。因此，可以容易地增加組合光L2的光束直徑。

在三色光源1中，準直透鏡61至準直透鏡63布置為分別與三個顏色的LD 11至13對應。然后，將這些準直透鏡61至63安裝到具有彼此分隔的三個子基底部件71至73的載體30的第二主表面30b上。利用這種構(gòu)造，可以防止用于固定準直透鏡61至準直透鏡63的樹脂溢出到分隔開的準直透鏡61至準直透鏡63的固定位置。因此，通過抑制從LD 11至LD 13發(fā)射的紅色激光LR、綠色激光LG和藍色激光LB的光軸的變化，可以精確地執(zhí)行光軸調(diào)節(jié)。

(第二實施例)

接下來，將對根據(jù)第二實施例的三色光源101進行說明。圖10是示出三色光源101的外觀的透視圖。圖11是示出從三色光源101去除蓋體102的狀態(tài)的透視圖。應注意，在圖11中，為了便于說明，省略了諸如接合線B 1至接合線B 10等一些構(gòu)件。

如圖10和圖11所示，三色光源101不同于第一實施例之處在于組合光L2的發(fā)射的方向為與載體30的主表面30a和主表面30b大致平行的方向(向前方向)。三色光源101包括前側(cè)具有開口102a的蓋體102。此外，三色光源101包括光束分離器191和PD 192，以代替第一實施例的鏡91和PD 92。光束分離器191例如是半透明鏡。應注意，PD 192的作用與第一實施例的PD 92的作用相同。

光束分離器191在被保持在與放置在載體30的前端上的基架131的傾斜表面131a接觸而傾斜的狀態(tài)下。光束分離器191具有傾斜表面191a，并且傾斜表面191a和載體30的第二主表面30b形成例如45度的角度。PD 192布置在傾斜表面191a的下方。

例如，介電體多層膜附著于光束分離器191的傾斜表面191a，并且傾斜表面191a具有沿向下方向反射組合光L2的一部分的作用。即，光束分離器191沿向下方向反射從第二波長濾波器82發(fā)射的組合光L2的一部分，并且沿向前方向透射其余部分。如上文所述，傾斜表面191a形成為反射激光LR、激光LG和激光LB的反射表面。在傾斜表面191a上被沿下向方向反射的激光LR、激光LG和激光LB入射到PD 192上。PD 192通過接收在光束分離器191的傾斜表面191a上被反射的光，能夠檢測組合光L2的強度。

同樣，在以這種方式構(gòu)造的第二實施例的三色光源101中，將載體30安裝到TEC 40上。因此，可以獲得與第一實施例相同的效果。

至此已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明不限于上述實施例。因此，本發(fā)明在不背離權(quán)利要求中所描述的范圍的情況下可以作出變型，或者可以應用為另一實施例。結(jié)果，本發(fā)明在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以修改為各種形式。

例如，在實施例中，使用透射經(jīng)第一準直透鏡61準直的紅色激光LR并沿向前方向反射經(jīng)第二準直透鏡62準直的綠色激光LG的第一波長濾波器81。然而，作為第一波長濾波器81的替代，可以使用反射紅色激光LR并透射綠色激光LG的波長濾波器。此外，作為透射組合光L1并反射藍色激光LB的第二波長濾波器82的替代，可

以使用反射組合光L1并透射藍色激光LB的波長濾波器。

附圖標記列表

1、101：三色光源，2、102：蓋體，2a、102a：開口，11：紅色LD(第一激光二極管)，12：綠色LD(第二激光二極管)，13：藍色LD(第三激光二極管)，30：載體，30a：第一主表面(主表面)，30b：第二主表面(主表面)，40：TEC(溫度控制元件)，61：第一準直透鏡，62：第二準直透鏡，63：第三準直透鏡，71：第一子基底部件，72：第二子基底部件，73：第三子基底部件，74：第四子基底部件，75：第五子基底部件，76：第六子基底部件，81：第一波長濾波器，82：第二波長濾波器，91：鏡，91a：傾斜表面，91b：底表面，91c：側(cè)表面，92、192：PD(光電二極管)，191：光束分離器，L1：第一組合光，L2：第二組合光，LR：紅色激光(第一激光)，LG：綠色激光(第二激光)，LB：藍色激光(第三激光)。