專利名稱：使用了相干光源的影像投射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了相干光源的影像投射裝置及其周圍部件，進(jìn)而涉及包括有上述影像投射裝置的計(jì)算機(jī)以及影像輸出設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的這種影像投射裝置，圖7中表示激光顯示器100的概略結(jié)構(gòu)。
圖7所示的現(xiàn)有的激光顯示器100具有產(chǎn)生RGB三色激光光的激光光源102、104、106，把激光光變換成平行光的透鏡107，使通過透鏡107的光的光量均勻的積分儀108，使來自積分儀108的光透射的液晶板110，控制液晶板110的控制電路112，合成透射過液晶板110的光的透射光棱鏡109，把來自透射光棱鏡109的光投射到屏幕101的投射透鏡111。
上述激光光源102、104是半導(dǎo)體激光器，分別出射藍(lán)色的激光光和紅色的激光光。另外，上述激光光源106具有光纖激光器103和SHG元件105，通過使用SHG元件105把從光纖激光器103出射的、波長(zhǎng)為1060nm附近的近紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)變換，出射綠色的激光光。
其次，說明現(xiàn)有的激光顯示器100的動(dòng)作。
從各個(gè)激光光源102、104、106出射的RGB三色的激光光使用透鏡107被變換成平行光以后，使用積分儀108把光量均勻，然后透射液晶板110。在該液晶板110上，根據(jù)RGB信號(hào)調(diào)制透射光。
而且，使用透射光棱鏡109合成透射了相對(duì)應(yīng)的液晶板110的光，使用投射透鏡111投射到屏幕101。
這樣，在屏幕101上顯示二維的圖像。
在該現(xiàn)有的影像投射裝置中，由于RGB各個(gè)光源的光是單色光，因此通過使用適當(dāng)波長(zhǎng)的激光光源，能夠比根據(jù)NTSC信號(hào)進(jìn)行圖像顯示的裝置擴(kuò)展可顯示的顏色范圍，能夠顯示色純度高而且鮮艷的圖像。進(jìn)而，與在光源中使用燈的情況相比較，實(shí)現(xiàn)降低功耗。
圖8表示能夠與上述現(xiàn)有的激光顯示器100連接的設(shè)備。
該現(xiàn)有例子的激光顯示器100通過其RGB端子200輸入影像信號(hào)，如果筆記本PC等個(gè)人計(jì)算機(jī)201、視頻游戲機(jī)202、各種DVD等光盤播放器203、包括與VTR成為一體的光盤記錄器204、照相機(jī)一體型VTR205、固定型VTR206、BS/CS調(diào)諧器207、TV208、包括與各種光盤驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成一體的硬盤記錄器209、互聯(lián)網(wǎng)廣播用STB(Set Top Box)210、CATV用STB211、地波數(shù)字廣播用STB212、BS HDTV廣播用STB213等具有RGB信號(hào)的輸出端子的設(shè)備則都可以連接。
除此以外，與和激光顯示器連接的設(shè)備所輸出的信號(hào)的格式相對(duì)應(yīng)，還可以設(shè)置D4輸入端子、DVI-D輸入端子、IEEE1394端子、組件端子、S端子、視頻端子等。
另外，圖9(a)表示光纖激光器103的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖，圖9(b)表示錐形光纖的剖面圖，圖9(c)表示稀土類摻雜光纖的剖面圖。
光纖激光器103由泵光源106、圓錐光纖117、稀土類摻雜光纖118、光纖布拉格光柵(以下記為FBG)119以及偏光鏡121構(gòu)成。
形成在上述稀土類摻雜光纖118的激光入射一側(cè)的FBG119a對(duì)于來自出射端面一側(cè)的反射光具有幾乎100％的反射率。另一方面，形成在激光出射一側(cè)的FBG119b的反射率設(shè)計(jì)成10％左右。
另外，在上述稀土類摻雜光纖118中添加Yb(Ytterbium)，該稀土類摻雜光纖118具有把來自泵光源116的光的波長(zhǎng)從980nm變換成1060nm的功能，而且，成為對(duì)具有980nm波長(zhǎng)的光的吸收大的一種固體激光器。
其次，說明光纖激光器103的動(dòng)作。
從泵光源116出射的激光使用錐形光纖117向稀土類摻雜光纖118進(jìn)行光耦合。泵光源116的振蕩波長(zhǎng)是980nm。
耦合到稀土類摻雜光纖118的激光光由FBG119鎖定波長(zhǎng)。
耦合到稀土類摻雜光纖118的激光光由稀土類摻雜光纖118吸收的同時(shí)，被波長(zhǎng)變換成1060nm的激光光，作為1060nm附近的激光光被輸出。相對(duì)于輸入光12W，輸出光是8W。
被輸出的1060nm的紅外光由SHG(Second HarmonicGeneration)元件120波長(zhǎng)變換成波長(zhǎng)為530nm的綠色光。綠色光的輸出是3W。
在稀土類摻雜光纖118中，為了提高泵光的吸收，重要的是稀土類摻雜光纖的長(zhǎng)度。即，由于稀土類摻雜光纖118的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越能夠提高泵光的吸收率，因此需要數(shù)m。從而，通常如圖7所示，在一層一層地纏繞了稀土類摻雜光纖的狀態(tài)(環(huán)形形狀)下，收容到光纖激光器收容盒103a內(nèi)。
專利文獻(xiàn)1特開2003-98476號(hào)公報(bào)(第4頁，圖1)發(fā)明內(nèi)容為了謀求上述現(xiàn)有的影像投射裝置的小型化，易于搬運(yùn)或者安裝，需要考慮在裝置箱體內(nèi)占有面積大的光纖激光器的小型化及其配置。
另外，由于光纖激光器的使用功率和發(fā)熱大，因此通過長(zhǎng)時(shí)間利用，在箱體內(nèi)積蓄熱量，箱體內(nèi)的溫度上升。其結(jié)果，基于SHG元件的波長(zhǎng)變換的效率易于變動(dòng)，難以使激光光的輸出穩(wěn)定。
另外，SHG元件的波長(zhǎng)變換效率根據(jù)SHG元件的溫度變化而極大地變動(dòng)。具體地講，如果SHG元件的溫度變化1℃，則由于SHG元件的波長(zhǎng)變換效率最大變化大約50％，因此需要高精度的溫度控制。
另外，關(guān)于形成在光纖激光器上的FBG，也需要考慮形狀變化或者溫度變化。例如，在FBG的形狀發(fā)生變化的情況下，將會(huì)成為泵光源的波長(zhǎng)波動(dòng)的原因，由此，在從光纖激光器輸出的激光光的輸出和波長(zhǎng)發(fā)生波動(dòng)。另外，在FBG的溫度發(fā)生了變化的情況下，也有泵光源的波長(zhǎng)波動(dòng)的問題。由于這種波長(zhǎng)的波動(dòng)或者輸出的波動(dòng)引起綠色光輸出的波動(dòng)，因此成為很大的問題。
除此以外，還要求影像投射裝置省電。特別是在進(jìn)行電池驅(qū)動(dòng)時(shí)，省電是非常重要的事項(xiàng)。
本發(fā)明是為解決上述問題點(diǎn)而完成的，目的在于提供抑制裝置內(nèi)的溫升提高激光光的輸出穩(wěn)定性的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化和省電的影像投射裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的影像投射裝置，該影像投射裝置在屏幕上投射影像，其特征在于，具有由出射激光光的泵LD單元和放大該泵LD單元的出射光的光纖部分構(gòu)成的光纖激光器、以及變換該光纖激光器的出射光的波長(zhǎng)并輸出投射向屏幕的投射光的SHG元件，上述光纖部分沿著裝置箱體的內(nèi)壁配置成描述大于等于一周的環(huán)行軌道。
由此，能夠降低裝置箱體內(nèi)的光纖激光器的占有面積，謀求影像投射裝置的小型化，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)容易搬運(yùn)或者設(shè)置的影像投射裝置。
另外，在上述影像投射裝置中，把上述SHG元件、與上述泵LD單元或者包括上述泵LD單元的箱體分離，在與裝置箱體的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下設(shè)置上述泵LD單元。
由此，在抑制SHG元件的溫升的同時(shí)，能夠抑制泵LD自身的溫升。
另外，在上述影像投射裝置中，上述SHG元件與上述泵LD單元最好離開3cm以上。
由此，能夠抑制由泵LD單元產(chǎn)生的熱的影響波及到SHG元件，能夠謀求SHG元件的輸出穩(wěn)定。
另外，在上述影像投射裝置中，構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵最好固定成使得其形狀不發(fā)生變化。
由此，能夠防止光纖布拉格光柵的形狀變化，謀求從SHG元件輸出的光的輸出穩(wěn)定。
另外，在上述影像投射裝置中，最好進(jìn)行抑制構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵的溫度變化的控制。
由此，能夠抑制光纖布拉格光柵自身的溫度變化，謀求泵LD單元的振蕩波長(zhǎng)的穩(wěn)定。
另外，在上述影像投射裝置中，構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵最好與箱體內(nèi)部的空氣隔離。
由此，能夠抑制光纖布拉格光柵自身的溫度變化，謀求泵LD單元的振蕩波長(zhǎng)的穩(wěn)定。
另外，在上述影像投射裝置中，最好在上述光纖部分的一部分中形成用于識(shí)別偏振光方向的標(biāo)記。
由此，由于能夠通過目視確認(rèn)來自光纖激光器的出射光的偏振光方向，因此能夠容易地使來自光纖激光器的出射光與SHG元件的偏振光方向一致。
另外，在上述影像投射裝置中，最好具備把沒有由上述SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力的光電變換元件。
由此，由于把沒有由SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力，能夠把其電力利用為裝置的驅(qū)動(dòng)電力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)省電。
另外，本發(fā)明的影像投射裝置的特征是具有由出射激光光的泵LD單元和放大該泵LD單元的出射光的光纖部分構(gòu)成的光纖激光器，上述泵LD單元設(shè)置在裝置箱體的外部。
由此，能夠在裝置箱體外部釋發(fā)在泵LD單元中產(chǎn)生的熱，能夠抑制箱體內(nèi)部的溫升。
另外，在上述影像投射裝置中，上述光纖部分最好安裝在本影像投射裝置的電源軟線內(nèi)，上述泵LD單元最好安裝在上述電源軟線的連接單元內(nèi)。
由此，能夠利用電源軟線確保光纖部分的長(zhǎng)度，能夠謀求節(jié)省裝置箱體內(nèi)的空間。
另外，在上述影像投射裝置中，最好具備在來自上述光纖激光器的出射光中，把沒有在波長(zhǎng)變換中利用的光變換成電力的光電變換元件。
由此，由于能夠把沒有由SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的光變換成電力，把其電力利用為裝置的驅(qū)動(dòng)電力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)省電。
另外，本發(fā)明的影像投射裝置的特征是具有出射基波的基波光源、把來自該基波光源的出射光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換并輸出向屏幕投射的投射光的SHG元件，還具備把沒有由上述SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力的光電變換元件。
由此，由于能夠把沒有由SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力，把其電力利用為裝置的驅(qū)動(dòng)電力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)省電。
另外，在上述影像投射裝置中，上述光電變換元件最好是使用了Si、Ge、CdS、InP、CdTe、GaAs、AlSb的某一種材料的元件。
由此，能夠謀求電力變換的高效率。
依據(jù)本發(fā)明的影像投射裝置，由于把光纖激光器的光纖部分沿著裝置箱體的內(nèi)壁配置成描繪一周以上的環(huán)行軌道，因此能夠謀求節(jié)省箱體內(nèi)的空間，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)影像投射裝置的小型化。
另外，依據(jù)本發(fā)明的影像投射裝置，由于光纖激光器的泵LD單元設(shè)置在裝置箱體的外部，因此能夠在裝置箱體外部釋放由泵LD單元產(chǎn)生的熱，抑制箱體內(nèi)部的溫升的同時(shí)，能夠謀求提高SHG元件的輸出穩(wěn)定性。
另外，依據(jù)本發(fā)明的影像投射裝置，由于防止構(gòu)成光纖部分的光纖布拉格光柵的溫度變化或者形狀變化，因此能夠謀求光輸出的穩(wěn)定。
進(jìn)而，依據(jù)本發(fā)明的影像投射裝置，由于使用光電變換元件把沒有由SHG元件進(jìn)行變換的基波變換成電力，把變換了的電力利用為裝置的驅(qū)動(dòng)電力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)影像投射裝置的省電。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的影像投射裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示上述實(shí)施方式1中的SHG元件的、距泵用半導(dǎo)體激光器的距離與上升溫度的關(guān)系圖。
圖3表示上述實(shí)施方式1中的光纖激光器的頂端部分的標(biāo)記的圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施方式2的影像投射裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施方式3的影像投射裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施方式4的電池驅(qū)動(dòng)型的影像投射裝置的概略圖。
圖7是表示現(xiàn)有的激光顯示器的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示能夠與現(xiàn)有的激光顯示器連接的設(shè)備的圖。
圖9(a)表示光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)圖，圖9(b)是構(gòu)成光纖激光器的錐形光纖的剖面圖，圖9(c)是構(gòu)成光纖激光器的稀土類摻雜光纖的剖面圖。
符號(hào)的說明1a～1b影像投射裝置1箱體2激光器3a泵LD單元3b光纖部分4半導(dǎo)體激光器5SHG元件6半導(dǎo)體激光器7透鏡8積分儀9棱鏡10液晶板11投射透鏡12控制電路13屏幕14FBG
15電源電纜16連接器單元17分色鏡18光電變換器件19FBG固定單元20藍(lán)色半導(dǎo)體激光器21紅色半導(dǎo)體激光器22綠色SHG激光器23電池24分色鏡25掃描鏡26透鏡27液晶板28光電變換器件29紅外用分色鏡30投射透鏡31標(biāo)記100激光顯示器102半導(dǎo)體激光器103光纖激光器103a光纖激光器收容盒104半導(dǎo)體激光器105SHG元件107透鏡108積分儀109棱鏡110液晶板111投射透鏡112控制電路
116泵光源117錐形光纖118稀土類摻雜光纖119、119a、119b光纖布拉格光柵120SHG元件121偏光鏡201個(gè)人計(jì)算機(jī)202視頻游戲機(jī)203光盤播放器204光盤記錄器205照相機(jī)一體型VTR206固定型VTR207BS/CS調(diào)諧器208TV219光盤記錄器210互聯(lián)網(wǎng)廣播用STB211CATV用STB212地波數(shù)字廣播用STB213BS HDTV廣播用STB具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式1)圖1表示本發(fā)明實(shí)施方式1的影像投射裝置1a的概略結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施方式1的影像投射裝置1a具有產(chǎn)生RGB三色激光光的激光器2、4、6，把各個(gè)激光光變換成平行光的透鏡7，使通過了透鏡7的光的光量均勻的積分儀8，使來自積分儀8的光透射的液晶板10，控制液晶板10的控制電路12，合成透射了各個(gè)液晶板10的光的透射光棱鏡9，把來自透射光棱鏡9的光投射到屏幕13的投射透鏡11。
上述激光器4、6是半導(dǎo)體激光器，分別出射紅色的激光光、藍(lán)色的激光光。
另外，上述激光器2具有由出射激光光的泵LD單元3a和放大該泵LD單元的出射光的光纖部分3b構(gòu)成的光纖激光器3；把該光纖激光器3的出射光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換，輸出向屏幕13的投射光的SHG元件5。該激光器2利用SHG元件5把作為光纖激光器3的出射光的、波長(zhǎng)為1060nm～1080nm附近的紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)變換，出射綠色的激光光。
另外，在泵LD單元3a內(nèi)裝有作為泵用光源的半導(dǎo)體激光器。
另外，光纖部分3b的構(gòu)造如圖9(a)所示，由錐形光纖117、稀土類摻雜光纖118、FBG119以及偏光鏡121構(gòu)成。構(gòu)成光纖部分3b的稀土類摻雜光纖118在本實(shí)施方式中添加了Yb，具有把來自泵LD3a的光的波長(zhǎng)從980nm變換成1060nm的功能，而且，成為對(duì)具有980nm波長(zhǎng)的光的吸收大的一種固體激光器。另外，構(gòu)成光纖部分3b的FBG19鎖定泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)。
其次，說明本實(shí)施方式1的影像投射裝置1a的動(dòng)作。
從各個(gè)激光器2、4、6出射的RGB三色的激光光使用透鏡7變換成平行光以后，使用積分儀8把光量均勻，然后透射液晶板10。
然后，使用透射光棱鏡9合成透射了液晶板10的光，使用投射透鏡11投射到屏幕13。
這樣，在屏幕13上顯示二維的圖像。
以下表示本實(shí)施方式1中的裝置自身小型化的實(shí)現(xiàn)方法和裝置內(nèi)部的溫升控制方法。
(1)關(guān)于光纖部分3b的配置為了實(shí)現(xiàn)裝置自身的小型化，使用影像投射裝置箱體1的內(nèi)壁部分布線光纖部分3b。具體地講，如圖1所示，把光纖部分3b沿著箱體1的內(nèi)壁配置成描繪一周以上的環(huán)行軌道。由此，能夠確?？梢匀课毡霉獾墓饫w長(zhǎng)度。進(jìn)而，為了降低影像投射裝置的箱體1中的、光纖激光器3的占有面積，把影像投射裝置的大小減少30％左右，使得容易搬運(yùn)或者設(shè)置。當(dāng)然，也可以使用裝置箱體的底面或者頂板配置光纖部分3b，這是很明確的。
(2)關(guān)于FBG14的配置為了抑制裝置內(nèi)部的溫升，把形成在光纖部分3b的一部分上的FBG14固定成其形狀不發(fā)生變化。這是因?yàn)橛捎贔BG的形狀變化，泵用的半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)有可能變動(dòng)。例如，在FBG的形狀彎曲了的情況下，形成在FBG上的光柵的周期變得不均勻，泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)不是單模。另外，在由于振動(dòng)FBG變形了的情況下，觀測(cè)到泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)形狀發(fā)生變化的現(xiàn)象。如果泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)這樣變動(dòng)，則由于稀土類摻雜光纖的吸收效率發(fā)生變化，因此具有從稀土類摻雜光纖輸出的變換光的輸出發(fā)生變動(dòng)的問題。在FBG的溫度變化了的情況下，由于形成在FBG的光柵的有效周期也變動(dòng)，因此具有泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)發(fā)生變動(dòng)的問題。作為其結(jié)果，從SHG元件輸出的綠色光的輸出發(fā)生變動(dòng)，對(duì)從影像投射裝置投射的影像的色平衡方面產(chǎn)生不良影響。為此，在本實(shí)施方式中，作為對(duì)于上述課題的對(duì)策，把FBG14固定在FBG固定單元19使得其形狀成為直線形。由此，防止由FBG14的形狀變化引起的泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)的變動(dòng)，容易實(shí)現(xiàn)綠色光的輸出穩(wěn)定。
另外，作為對(duì)于FBG的溫度變化的對(duì)策，使FBG14與裝置箱體11內(nèi)的空氣隔離。裝置箱體1內(nèi)的溫度在電源接通后，由于受到裝置內(nèi)發(fā)熱部件的影響而上升，因此在把FBG14設(shè)置在裝置箱體1內(nèi)的溫度上升部分中的情況下，對(duì)FBG14自身的溫度也帶來變化。因此，在本實(shí)施方式中，把FBG14設(shè)置在與裝置外的空氣接觸的部分中。具體地講，如圖1所示，在箱體1中設(shè)置凹槽來實(shí)現(xiàn)。由此，由于裝置外的空氣，換句話講室溫與裝置內(nèi)的空氣相比較溫度變化小，因此容易穩(wěn)定地保持FBG的溫度。
另外，在功耗的限制寬松的情況下，如果在FBG固定單元19中具有進(jìn)行控制FBG14的溫度變化的控制的調(diào)溫機(jī)構(gòu)，則能夠進(jìn)一步抑制FBG的溫度變化。作為實(shí)現(xiàn)調(diào)溫機(jī)構(gòu)的方法，如果在FBG固定單元19中添加珀?duì)柼葎t是有效的。FBG14自身由于不伴隨產(chǎn)生很大的發(fā)熱，因此即使用珀?duì)柼{(diào)溫消耗功率并不那么大。
(3)關(guān)于泵LD3a的配置在本實(shí)施方式中，把成為發(fā)熱源的泵LD單元3a設(shè)置成盡可能遠(yuǎn)離SHG元件5。由此，由泵LD單元3a產(chǎn)生的熱的影響難以傳遞到SHG元件5。
圖2中表示距泵LD單元3a的距離與周邊的上升溫度的關(guān)系?？v軸表示從室溫上升的溫度大小。在這里所說的周圍溫度是箱體1內(nèi)部的溫度。圖2中是使用了發(fā)熱15W的泵用半導(dǎo)體激光器和風(fēng)扇時(shí)的結(jié)果。
如從圖2所知，隨著SHG元件5離開泵LD單元3a，箱體1內(nèi)部的溫度降低，在離開了3cm以上的地點(diǎn)，幾乎不存在溫度梯度。
因此，如果把泵LD單元3a設(shè)置成從SHG元件5離開3cm以上，則在泵LD單元3a中產(chǎn)生的熱的影響減小，能夠防止對(duì)SHG元件5的變換效率帶來惡劣影響。
另外，如果把泵LD單元3a設(shè)置成也離FBG14 3cm以上，則如上所述，也能夠抑制FBG14的溫度變化，能夠謀求泵用半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)的穩(wěn)定。
進(jìn)而，如果把泵LD單元3a設(shè)置成接觸箱體1的內(nèi)壁，則能夠使在泵LD單元3a中產(chǎn)生的熱集中散熱。即，通過使泵LD單元3a接觸裝置內(nèi)壁，則能把箱體1的整體利用為散熱板，其結(jié)果，提高散熱效果，還能夠抑制箱體1內(nèi)部的溫升。
其次，使用圖3說明使來自光纖激光器3的出射光與SHG元件5的偏振光方向一致的方法。
通常，需要使從光纖部分3b出射的激光光的偏振光方向與SHG元件5進(jìn)行波長(zhǎng)變換的偏振光方向一致，然而存在僅是看到光纖部分3b而不能夠識(shí)別偏振光方向的課題。
因此，在本實(shí)施方式中，還在光纖部分3b的頂端形成標(biāo)記31，使得能夠識(shí)別偏振光方向。通過添加標(biāo)記31，對(duì)縮短裝置組裝時(shí)的組裝時(shí)間和降低制作誤差方面帶來很大的效果。另外，標(biāo)記31不僅在光纖部分3b的頂端，即使添加在構(gòu)成光纖部分3b的任一個(gè)部件中也具有效果。例如，如果在圖9所示的偏光鏡121上加入標(biāo)記，則能夠識(shí)別偏振光方向，十分便利。
依據(jù)這樣的本實(shí)施方式1的影像投射裝置1a，由于把光纖激光器3的光纖部分3b沿著箱體1的內(nèi)壁配置成描繪一周以上的環(huán)行軌道，因此降低在現(xiàn)有的影像投射裝置中占有面積大的光纖激光器3的影響，從而能夠?qū)崿F(xiàn)影像投射裝置自身的小型化。
另外，依據(jù)本實(shí)施方式1的影像投射裝置1a，由于把成為熱源的光纖激光器3的泵LD單元3a設(shè)置在遠(yuǎn)離SHG元件5以及FBG14的位置，因此能夠防止由泵LD3a產(chǎn)生的熱對(duì)SHG元件5以及FBG元件14產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)來自SHG元件5的光的輸出穩(wěn)定。
另外，依據(jù)本實(shí)施方式1的影像投射裝置1a，由于防止形成在光纖激光器3的一部分上的FBG14的溫度變化或者形狀變化，因此能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)從SHG元件5輸出的光的輸出穩(wěn)定。本結(jié)構(gòu)例如對(duì)把影像投射裝置安裝到筆記本型電腦中時(shí)是非常有效的方法。
另外，在本實(shí)施方式1中，說明了在屏幕13上投射激光光，根據(jù)屏幕13的反射顯示影像的類型的影像投射裝置，而本發(fā)明也能夠在從屏幕背面投射激光光的背面投射型的影像投射裝置中使用，這是很明確的。
另外，在本實(shí)施方式1中，說明了在二維的圖像顯示中使用透射型液晶板的情況，而本發(fā)明也能夠在使用了反射型的液晶器件、DMD(數(shù)字微反射鏡器件)或者多面反射鏡、電流反射鏡等掃描型的影像投射裝置中適用。
(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式2中，說明把光纖激光器3的泵LD單元3a以及光纖部分3b從影像投射裝置的箱體1分離出的結(jié)構(gòu)的影像投射裝置。
圖4表示本發(fā)明實(shí)施方式2的影像投射裝置1b的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4中，對(duì)于與圖1相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的符號(hào)。
在本實(shí)施方式2的影像投射裝置1b中，與上述實(shí)施方式1的影像投射裝置1a的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是光纖激光器3的泵LD單元3a內(nèi)裝在插座的連接器單元16內(nèi)部這一點(diǎn)以及光纖部分3b內(nèi)裝在電源軟線內(nèi)這一點(diǎn)。本結(jié)構(gòu)是在通過插座供給影像投射裝置的電源電壓的情況下非常有效的結(jié)構(gòu)。
以下，說明效果。
泵LD單元3a內(nèi)裝在位于裝置箱體1外部的插座的連接器單元16中。在該泵LD單元3a中產(chǎn)生的熱由插座的連接器單元16散熱。即，由于在泵LD單元3a中產(chǎn)生的熱在箱體1的外部散熱，因此能夠完全去除對(duì)箱體1的內(nèi)部的SHG元件5或者FBG14帶來的熱的影響。由此，實(shí)現(xiàn)從SHG元件5輸出的進(jìn)行了波長(zhǎng)變換的綠色光的輸出穩(wěn)定。
光纖部分3b與電源電纜15捆在一起，連線到裝置箱體1。由于電源電纜15自身的長(zhǎng)度大于等于1m，因此能夠確保光纖部分3b的長(zhǎng)度。從而，不需要像上述實(shí)施方式1那樣配置成沿著裝置箱體1的內(nèi)壁描繪一周以上的環(huán)行軌道，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比較，實(shí)現(xiàn)40％的小型化，裝置的移動(dòng)或者設(shè)置變得非常容易。
這樣，依據(jù)本實(shí)施方式2的圖像投射裝置1b，由于把光纖激光器3的泵LD單元3a安裝在連接器單元16的內(nèi)部，把光纖部分3b安裝在電源軟線的內(nèi)部，因此能夠進(jìn)一步減少箱體1內(nèi)的光纖激光器3占有的面積，能夠謀求影像投射裝置自身的小型化。另外，由于使在泵LD3a中產(chǎn)生的熱在箱體1的外部散熱，能夠完全去除對(duì)箱體1內(nèi)帶來的熱的影響，因此能夠謀求來自SHG元件5的光的輸出穩(wěn)定。
另外，在本實(shí)施方式2中，說明了在屏幕13上投射激光光，通過屏幕13的反射來顯示影像的類型的影像投射裝置，而本發(fā)明也能夠在從屏幕背面投射激光光的背面投射型的影像投射裝置中適用，這是很明確的。
另外，在本實(shí)施方式2中，說明了在二維的圖像顯示中使用了透射型液晶板的情況，而本發(fā)明也能夠在使用了反射型的液晶器件、DMD或者多面反射鏡、電流反射鏡等掃描型的影像投射裝置中適用。
(實(shí)施方式3)在本實(shí)施方式3中，說明以降低裝置自身的功耗為目的的結(jié)構(gòu)的影像投射裝置。
圖5表示本發(fā)明實(shí)施方式3的影像投射裝置1c的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5中，對(duì)于與圖4相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的符號(hào)。
在本實(shí)施方式3的影像投射裝置1c中，與上述實(shí)施方式2的影像投射裝置1b的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是在來自SHG元件5的出射光的前方設(shè)置分色鏡17這一點(diǎn)以及設(shè)置感光由分色鏡17分開了的光的光電變換器件18這一點(diǎn)。
以下，說明把沒有由SHG元件5進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力的機(jī)構(gòu)。
從SHG元件5輸出作為基波的紅外光和進(jìn)行了波長(zhǎng)變換的高次諧波。這里，在產(chǎn)生基波的基波光源中，與上述實(shí)施方式1、2相同，使用了光纖激光器。當(dāng)前，作為高次諧波的綠色光被使用在顯示器顯示中，而作為基波的紅外光作為無用光，用波長(zhǎng)分離濾光器或者紅外吸收濾光器等去除，而在本實(shí)施方式中，使用分色鏡17使得僅反射紅外光，使其入射到光電變換器件18。另外，在本實(shí)施方式中，在光電變換器件18中使用了Si系列的太陽能電池。太陽能電池是一般被利用的、易于到手的器件，還能夠小型化。另外，作為光電變換器件，能夠利用使用了Ge、CdS、InP、CdTe、GaAS、AlSb的材料的器件。
沒有由上述SHG元件5進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光被分色鏡17分開，入射到光電變換器件18，由光電變換器件18變換成電力，利用為影像投射裝置1c的驅(qū)動(dòng)電力。太陽能電池的發(fā)電效率是15％左右。由于作為無用光的紅外光的輸出是5W左右，因此由作為光電變換器件18的太陽能電池產(chǎn)生0.75W的電力。這里產(chǎn)生的電力再次利用到電路或者部件的驅(qū)動(dòng)中。在本實(shí)施方式中，由于在基波光源中使用作為高輸出光源的光纖激光器，因此可以得到很多的變換電力，從而效果顯著。另外，通過利用光電變換器件18，作為裝置整體能夠?qū)崿F(xiàn)降低大約5％的功耗。
這樣，依據(jù)本實(shí)施方式3的影像投射裝置1c，由于把沒有由SHG元件5進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光變換成電力，利用為本影像投射裝置的驅(qū)動(dòng)電力，因此能夠謀求裝置整體的省電。
另外，在本實(shí)施方式3中，說明了在屏幕13上投射激光，通過屏幕13的反射來顯示影像的類型的影像投射裝置，而本發(fā)明也能夠在從屏幕背面投射激光光的背面投射型的影像投射裝置中適用，這是很明確的。
另外，在本實(shí)施方式3中，說明了在二維的圖像顯示裝置中使用了透射型液晶板的情況，而本發(fā)明也能夠在使用了反射型的液晶器件、DMD或者多面反射鏡、電流反射鏡等掃描型的影像投射裝置中適用。
(實(shí)施方式4)在本實(shí)施方式4中，說明具備了把沒有由SHG激光器進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光變換成電力的機(jī)構(gòu)的電池驅(qū)動(dòng)型的影像投射裝置。
圖6表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電池驅(qū)動(dòng)的影像投射裝置1d的概略結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施方式4的影像投射裝置1d具有藍(lán)色半導(dǎo)體激光器20、紅色半導(dǎo)體激光器21、綠色SHG激光器22、電池23、分色鏡24、掃描反射鏡25、透鏡26、液晶板27、光電變換器件28、紅外用分色鏡29以及投射透鏡30。
其次，說明本實(shí)施方式4的影像投射裝置1d的動(dòng)作。
使用藍(lán)色半導(dǎo)體激光器20、紅色半導(dǎo)體激光器21、綠色SHG激光器22生成RGB三原色的激光光，使用分色鏡24進(jìn)行合成。合成后的激光光由掃描反射鏡25使強(qiáng)度均勻，使用透鏡26照射在液晶板27上。透射了液晶板27的激光光被投射透鏡30投射到屏幕上。
這樣，在屏幕上投影影像。
其次，說明電池驅(qū)動(dòng)型的影像投射裝置中的省電對(duì)策。
通常，三色的激光器以及掃描反射鏡、液晶板、裝置的驅(qū)動(dòng)電路由電池23供電。在這樣的電池驅(qū)動(dòng)的影像投射裝置中，省電是極其重要的問題。
因而，在本實(shí)施方式中，使用紅外用分色鏡29，使沒有由綠色SHG激光器22進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光分開，輸入到光電變換器件28。然后，輸入到光電變換器件28的紅外光變換成電力，用于裝置的驅(qū)動(dòng)。由此，作為裝置整體實(shí)現(xiàn)降低大約5％的功耗，實(shí)現(xiàn)電池的長(zhǎng)壽命。
這樣，在本實(shí)施方式4的影像投射裝置1d中，通過利用光電變換器件28，把沒有由綠色SHG激光器22進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光變換成電力，作為裝置的驅(qū)動(dòng)電力來使用，因此能夠謀求省電，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)電池的長(zhǎng)壽命。
另外，在本實(shí)施方式4中，說明了具備把沒有由SHG激光器22進(jìn)行波長(zhǎng)變換的紅外光變換成電力的機(jī)構(gòu)的電池驅(qū)動(dòng)型的影像投射裝置，而也能夠把上述實(shí)施方式1～3的任一個(gè)影像投射裝置適用于在本實(shí)施方式中說明過的電池驅(qū)動(dòng)型的影像投射裝置中。這種情況下，將把沒有由SHG元件5進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力。
另外，在本實(shí)施方式4中，說明了在屏幕上投射激光光，通過屏幕的反射來顯示影像的類型的裝置，而本發(fā)明也能夠在從屏幕背面投射激光光的背面投射型的影像投射裝置中適用，這是很明確的。
另外，在本實(shí)施方式4中，說明了在二維的圖像顯示中使用了透射型液晶板的情況，而本發(fā)明也能夠在使用了反射型的液晶器件、DMD或者多面反射鏡、電流反射鏡等掃描型的影像投射裝置中適用。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的影像投射裝置能夠作為搬運(yùn)或者安裝簡(jiǎn)單的激光顯示器利用，例如，在把影像投射裝置內(nèi)裝在筆記本型電腦中時(shí)是非常有效的。
權(quán)利要求
1.一種影像投射裝置，該影像投射裝置在屏幕上投射影像，其特征在于，具有由出射激光光的泵LD單元和放大該泵LD單元的出射光的光纖部分構(gòu)成的光纖激光器、以及變換該光纖激光器的出射光的波長(zhǎng)并輸出投射向屏幕的投射光的SHG元件，上述光纖部分沿著裝置箱體的內(nèi)壁配置成描繪大于等于一周的環(huán)行軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，把上述SHG元件、與上述泵LD單元或者包括上述泵LD單元的箱體分離，在與裝置箱體的內(nèi)壁接觸的狀態(tài)下設(shè)置上述泵LD單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像投射裝置，其特征在于，上述SHG元件與上述泵LD單元離開3cm以上距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵固定成使得其形狀不發(fā)生變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，進(jìn)行抑制構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵的溫度變化的控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，構(gòu)成上述光纖部分的光纖布拉格光柵與箱體內(nèi)部的空氣隔離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，在上述光纖部分的一部分上形成用于識(shí)別偏振光方向的標(biāo)記。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像投射裝置，其特征在于，具備把沒有由上述SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力的光電變換元件。
9.一種影像投射裝置，該影像投射裝置在屏幕上投射影像，其特征在于，具有由出射激光光的泵LD單元和放大該泵LD單元的出射光的光纖部分構(gòu)成的光纖激光器，上述泵LD單元設(shè)置在裝置箱體的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像投射裝置，其特征在于，上述光纖部分安裝在本影像投射裝置的電源軟線內(nèi)，上述泵LD單元安裝在上述電源軟線的連接器單元內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像投射裝置，其特征在于，具備把來自上述光纖激光器的出射光中的、沒有在波長(zhǎng)變換中所利用的光變換成電力的光電變換元件。
12.一種影像投射裝置，該影像投射裝置在屏幕上投射影像，其特征在于，具有出射基波的基波光源、把來自該基波光源的出射光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換并輸出向屏幕投射的投射光的SHG元件，還具備把沒有由上述SHG元件進(jìn)行波長(zhǎng)變換的基波變換成電力的光電變換元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投射裝置，其特征在于，上述光電變換元件是使用了Si、Ge、CdS、InP、CdTe、GaAs、AlSb中的任何一種材料的元件。
全文摘要
本發(fā)明的影像投射裝置把光纖激光器(3)的光纖部分(3b)沿著裝置箱體(1)的內(nèi)壁配置成描繪一周以上的環(huán)行軌道，另外，把構(gòu)成光纖激光器(3)的FBG(14)固定以使其形狀不發(fā)生變化，進(jìn)而，把光纖激光器(3)的泵LD單元(3a)配置成遠(yuǎn)離SHG元件(5)，由此，能夠謀求影像投射裝置的小型化，能夠容易進(jìn)行搬運(yùn)或者安裝，另外，能夠防止SHG的形狀變化，謀求光纖激光器的輸出穩(wěn)定，進(jìn)而，通過使SHG元件遠(yuǎn)離作為發(fā)熱源的泵LD單元，能夠抑制SHG元件的溫度變化，能夠使基于SHG元件的波長(zhǎng)變換的效率成為高效。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101052914SQ20058003743
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月8日
發(fā)明者橫山敏史, 山本和久, 古屋博之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社