本發(fā)明涉及對從多個激光光源射出的激光進行空間合成的小型且廉價的高輸出的激光光源裝置和具有激光光源裝置的視頻顯示裝置。

背景技術(shù)：

近年來，根據(jù)數(shù)字電影用或大會議室用乃至室外的投影映射這樣的在大畫面中顯示視頻的用途，要求投影裝置進一步高亮度化。已經(jīng)開始在數(shù)字電影中導入具有激光光源裝置的激光投影儀，針對高亮度激光光源的期待較高。一般情況下，單一的激光模塊的高輸出化存在極限，因此，在這種高亮度的激光投影儀中，高效地對來自多個激光模塊的激光束(激光)進行合成，增大激光光源裝置的光輸出。

作為用于對來自多個激光模塊的激光束進行合成來提高空間的光束密度，抑制光學系統(tǒng)的光展量(etendue)而實現(xiàn)光源裝置的高亮度化的具體例子，提出了如下方法：使用階梯狀的鏡單元，轉(zhuǎn)換成比多個激光模塊的射束射出軸間隔小的射束間隔(例如參照專利文獻1、2)。

但是，當使用階梯狀配置的鏡單元時，與激光模塊之間的距離越遠的鏡單元，由于部件形狀及其配置精度而引起的性能偏差靈敏度越高，因此，決定激光模塊與鏡單元的相對位置的保持構(gòu)造體要求較高精度。進而，鏡單元需要尺寸精度較高的棱鏡，需要對各個鏡單元的位置進行調(diào)整的步驟或高精度的鏡單元調(diào)整功能，很難構(gòu)成廉價的激光光源裝置。激光模塊的個數(shù)越多，這種傾向越顯著，因此，在實現(xiàn)激光光源裝置的進一步高輸出化的情況下，存在階梯狀的鏡單元并不適當這樣的問題。因此，作為提高光束密度而不使用階梯狀的鏡單元的方法，提出了相對于準直光束傾斜地配置透明材料的平行平板的方法(例如參照專利文獻3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭61-208023號公報

專利文獻2：日本特開平2-60179號公報

專利文獻3：日本特許第4739819號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻3記載的方法中，根據(jù)平行平板的厚度及其配置角度乃至透明材料的折射率，能夠提高透過平行平板后的光束密度。但是，當各個激光模塊尺寸增大，例如合成前的激光射出軸間隔需要為50mm左右的情況下，即使是高折射率的平行平板，其厚度也需要數(shù)10mm以上。因此，平行平板和保持該平行平板的構(gòu)造體的重量和體積增大，因此，很難構(gòu)成廉價且小型的光源裝置。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠高效地會聚來自多個激光光源的激光而實現(xiàn)高輸出化的小型且廉價的激光光源裝置和視頻顯示裝置。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的激光光源裝置具有多個激光光源單元，該多個激光光源單元具有向第1方向射出截面為橢圓形的激光的激光光源、配置在所述激光的光軸上且向第2方向反射所述激光的第1反射鏡、以及保持所述第1反射鏡的鏡保持架，所述多個激光光源單元被配置成相鄰的激光光源單元串聯(lián)相鄰的狀態(tài)，所述激光光源裝置還具有向第3方向反射向所述第2方向反射后的激光的第2反射鏡，所述第2反射鏡保持在所述多個激光光源單元中的一部分激光光源單元具有的所述鏡保持架上。

本發(fā)明的視頻顯示裝置具有：激光光源裝置；均勻化部，其對從所述激光光源裝置射出的激光的強度分布進行均勻化；照明光學系統(tǒng)，其照射由所述均勻化部進行均勻化后的所述激光作為照明光；視頻顯示元件，其根據(jù)從外部輸入的視頻信號對所述照明光進行空間調(diào)制；以及投射光學系統(tǒng)，其向屏幕投射由所述視頻顯示元件進行空間調(diào)制后的所述照明光。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的激光光源裝置，多個激光光源單元串聯(lián)配置，由配置在各個激光的光軸上的第1反射鏡和第2反射鏡向同一方向反射各激光，因此，能夠進行使各自的光軸保持平行而抑制光展量增大的激光的空間合成。

并且，通過使用第2反射鏡，與僅使用第1反射鏡向配置激光光源單元的方向投射激光的情況相比，整體的光路長度縮短。由此，能夠抑制發(fā)散角引起的激光截面的擴大，其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)更加小型的激光光源裝置。

并且，在各激光光源單元中通過相同種類的鏡保持架分別保持相同種類的第1反射鏡，因此，能夠提供部件的種類得到抑制、組裝性優(yōu)良、廉價且小型的激光光源裝置以及搭載有該激光光源裝置的廉價且小型的視頻顯示裝置。

本發(fā)明的目的、特征、方面和優(yōu)點通過以下的詳細說明和附圖而更加明白。

附圖說明

圖1是示出實施方式1的激光光源裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖2是示出激光光源的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖3是示出第1反射鏡的配置與激光射出方向的關(guān)系的概略圖。

圖4是示意地示出第2方向的激光陣列光束的位置和旋轉(zhuǎn)情況的概略圖。

圖5是示出沿著光軸xs并列配置2個激光光源的例子的概略圖。

圖6是示出第1反射鏡和第2反射鏡的配置與激光射出方向的關(guān)系的概略圖。

圖7是示出在與光軸垂直的平面中截面觀察基于第2方向上重新排列的2個激光陣列光束的合成光束而成的像的概略圖。

圖8是示出在與光軸垂直的平面中截面觀察第3方向上重新排列的多個激光陣列光束而成的像的概略圖。

圖9是示出光線針對平行的一組反射鏡的動作的概略圖。

圖10是示出第1反射鏡的鏡保持架的概略圖。

圖11是示出第1反射鏡和第2反射鏡的鏡保持架的概略圖。

圖12是在將4個激光光源配置成相同朝向的情況下從激光射出側(cè)的相反側(cè)觀察的概略圖。

圖13是在將4個激光光源中的每2個激光光源作為一對而相對配置的情況下從激光射出側(cè)的相反側(cè)觀察的概略圖。

圖14是示出實施方式2的視頻光源裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖15是示出激光光源裝置的激光陣列光束的分布的概略圖。

具體實施方式

<實施方式1>

下面，使用附圖對本發(fā)明的實施方式1進行說明。圖1是示出實施方式1的激光光源裝置1的結(jié)構(gòu)的概略圖，圖1的(a)是激光光源裝置1的立體圖，圖1的(b)是激光光源裝置1的俯視圖，圖1的(c)是激光光源裝置1的側(cè)視圖。另外，在圖1的(b)、(c)中省略底板3。

如圖1的(a)、(b)、(c)所示，激光光源裝置1具有激光光源單元61、62、63、64和底板3。激光光源單元61、62、63、64分別具有激光光源11、12、13、14；與激光光源11、12、13、14一對一對應的第1反射鏡21、22、23、24；第2反射鏡81、82；圖1的(a)、(b)、(c)中未圖示的后述的鏡保持架。底板3是用于串聯(lián)地在同一平面上配置激光光源11、12、13、14的部件。并且，第1反射鏡21、22、23、24由鏡保持架分別保持。并且，第2反射鏡81、82分別保持在激光光源單元61、62、63、64中的一部分激光光源單元63、62具有的鏡保持架上。

激光光源11、12、13、14例如是半導體激光器，向第1方向射出激光。射出的激光在正交的兩個方向上具有不同的發(fā)散特性，因此，激光的截面為橢圓形。這里，在圖1的(a)中，在激光光源的射出窗處示意地利用橢圓形示出激光的截面。激光光源11、12配置在底板3上，使得該橢圓形的長軸沿著基準線l排列在一條直線上。激光光源13、14也與激光光源11、12同樣，沿著基準線l成為一條直線，但是，以與激光光源11、12相對的狀態(tài)(即反轉(zhuǎn)180度后的狀態(tài))配置在底板3上。

第1反射鏡21、22、23、24配置在激光光源11、12、13、14的光軸上，進而設(shè)定成第1反射鏡21、22、23、24的反射面相對于底板3成為傾角45度的斜面，向第2方向折曲(反射)與底板3垂直地射出的激光，使得與底板3平行。這里，激光光源11、12和激光光源13、14以相對的狀態(tài)配置，因此，各自的第2方向朝向底板3的長度方向的中心部且平行。并且，各第1反射鏡21、22、23、24構(gòu)成為能夠設(shè)定激光光源11、12、13、14相對于光軸的旋轉(zhuǎn)角度，因此，能夠任意設(shè)定激光的行進方向。下面，由于激光光源單元63、64中的激光光源13、14與第1反射鏡23、24的位置關(guān)系與激光光源單元61、62的情況相同，因而省略說明。

接著，對第2反射鏡81、82進行說明。第2反射鏡81配置在由第1反射鏡21、22折曲后的激光的第2方向的光軸上。并且，第2反射鏡81以與第1反射鏡21、22的反射面平行且第2反射鏡81和第1反射鏡21、22的反射面相對的狀態(tài)配置。即，第2反射鏡81的反射面相對于底板3成為傾角45度的斜面，向第3方向折曲(反射)激光，使得與從激光光源11、12與底板3垂直地射出的激光平行。

第2反射鏡82配置在由第1反射鏡23、24折曲后的激光的第2方向的光軸上。并且，第2反射鏡82以與第1反射鏡23、24的反射面平行且第2反射鏡82和第1反射鏡23、24的反射面相對的狀態(tài)配置。即，第2反射鏡82的反射面相對于底板3成為傾角45度的斜面，向第3方向折曲(反射)激光，使得與從激光光源13、14與底板3垂直地射出的激光平行。

第1反射鏡21、22的反射面中的激光的像為橢圓形，但是，設(shè)定第1反射鏡21、22相對于激光光源11、12的光軸的旋轉(zhuǎn)角度，使得該橢圓形的像的長軸方向和斜面(第1反射鏡21、22的反射面)的最大傾斜線的方向(第2方向)所成的角度為規(guī)定角度。進而，如圖1的(a)所示，第1反射鏡21、22整體偏移配置，使得激光光源11、12的光軸與第1反射鏡21、22的交點為第1反射鏡21、22的端部附近。另外，第1反射鏡23、24也與第1反射鏡21、22的情況相同，因而省略說明。

根據(jù)這種第1反射鏡21、22的旋轉(zhuǎn)角度和第1反射鏡位置的設(shè)定，例如能夠使由第1反射鏡21折曲后的激光光源11的激光行進，使得穿過在激光的行進方向側(cè)相鄰的激光光源單元62的第1反射鏡22的附近(側(cè)方)。同樣，通過對應的第1反射鏡24的設(shè)定，還能夠使來自激光光源單元64的激光光源14的激光行進，使得穿過相鄰的激光光源單元63的第1反射鏡23的附近(側(cè)方)。如果使第1反射鏡23的設(shè)定和第1反射鏡22的設(shè)定相同，則能夠設(shè)定成由各第1反射鏡折曲后的激光相互大致平行。因此，如圖1的(b)所示，能夠使來自以相鄰狀態(tài)配置的多個激光光源單元61、62、63、64的激光光源11、12、13、14的截面為橢圓形的激光在橢圓形的短軸方向上接近并重新排列。

激光光源11、12、13、14可以假設(shè)是單輻射源類型的半導體激光器，也可以假設(shè)是具有多個輻射源(emitter)的多輻射源類型的半導體激光陣列。例如是輻射源尺寸為120μm、輻射源間隔為700μm、輻射源數(shù)量為6個、在3.5mm的陣列寬度方向上大致等間隔地排列輻射源的光源。從半導體激光陣列射出的激光陣列光束的發(fā)散角在陣列寬度方向(slow軸，設(shè)為xs)和與其垂直的方向(fast軸，設(shè)為xf)上大幅不同，后者具有比前者更大的發(fā)散角。關(guān)于fast軸方向，例如，通過在輻射源緊后配置圓柱透鏡，對從半導體激光陣列擴散的光進行準直，抑制發(fā)散角，由此，能夠高效地利用光。圓柱透鏡的焦距大約為1.2mm。利用光強度為1/e2的方向相對于光強度最高的方向的角度(全角)來定義激光陣列光束的發(fā)散角。

通過圓柱透鏡的作用，從激光光源11、12、13、14射出的激光陣列光束的發(fā)散角在fast軸方向上大約為1度，在slow軸方向上大約為5度，在相互正交的兩個方向上具有大幅不同的發(fā)散特性。這樣，不管激光光源是單輻射源，還是與圓柱透鏡組合的多輻射源類型，只要是激光的截面示出橢圓形的激光光源，則作為激光光源裝置1有效發(fā)揮作用，能夠得到期望的效果。另外，激光光源的個數(shù)、輻射源的尺寸、輻射源間隔、輻射源的數(shù)量或圓柱透鏡的焦距不限于上述值。

接著，對由半導體激光陣列構(gòu)成的激光光源11的結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是示出激光光源11的結(jié)構(gòu)的概略圖。半導體激光陣列和圓柱透鏡收納在安裝于管座110上的罩111內(nèi)。準直后的激光陣列光束通過玻璃窗112向管座110的平面(上表面)的大致法線方向射出。設(shè)該光軸為xa。管座110是大致長方形的板狀部件，半導體激光陣列配置成fast軸xf和slow軸xs與管座110的縱橫棱線大致平行。在圖2中，與圖1的(a)的情況同樣，也示意地利用橢圓形示出激光陣列光束的細長截面。

管座110是被規(guī)定了預定的平行度和平面度的板狀部件，成為確定從激光光源11射出的激光陣列光束的方向和位置的基準。由此，能夠借助管座高精度地將多個激光光源排列在底板3上。罩111是在其頂面具有供激光陣列光束射出的玻璃窗112的金屬部件，例如通過錫焊或釬焊等接合在管座110上而成為密封構(gòu)造。這樣，在被密封的內(nèi)部空間中設(shè)置半導體激光陣列等主要部件，因此，容易作為激光光源11進行操作，能夠確保非常高的耐環(huán)境性。

接著，使用圖3對第1反射鏡21的配置與包含第2方向的激光射出方向的關(guān)系進行說明。圖3是示出第1反射鏡21的配置與激光射出方向的關(guān)系的概略圖。另外，第1反射鏡22、23、24的結(jié)構(gòu)與第1反射鏡21的結(jié)構(gòu)相同，因而省略說明。第1反射鏡21以相對于圖2的光軸xa傾斜45度的狀態(tài)配置，使得從激光光源11射出的激光陣列光束折曲90度，由第1反射鏡21反射后的激光陣列光束向第2方向折曲，使得與管座110的上表面大致平行。第1反射鏡21以光軸xa為中心旋轉(zhuǎn)角度θ，由第1反射鏡21反射后的激光陣列光束的光軸xl1也相對于光軸xs傾斜角度θ。即，能夠利用以第1反射鏡21的光軸xa為中心的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整光軸xl1和光軸xs所成的角度θ。

圖4是示意地示出激光陣列光束的位置和旋轉(zhuǎn)情況的概略圖，是用于說明第1反射鏡21以光軸xa為中心旋轉(zhuǎn)的情況下和以與其不同的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的情況下的激光陣列光束的軌跡差異的圖。如上所述，能夠利用細長的橢圓形的截面概略地表現(xiàn)從激光光源11射出的激光陣列光束，但是，在以傾斜45度的狀態(tài)配置的第1反射鏡21上成為更加細長的像，覆蓋該像的第1反射鏡21的有效區(qū)25如斜線部所示成為細長的長方形。

當使有效區(qū)25以光軸xa為中心旋轉(zhuǎn)時，在設(shè)于從激光光源11分開規(guī)定距離的位置處的與光軸xa平行的觀察面中，激光陣列光束的像描繪軌跡ta。即，當以光軸xa為中心的旋轉(zhuǎn)角度增大時，激光陣列光束的像使自身旋轉(zhuǎn)并使位置變化，而不會改變其光軸xa方向的高度。該情況下，可知即使觀察面進一步遠離激光光源11，該軌跡ta的高度也不會變化。

另一方面，當使有效區(qū)25以有效區(qū)25的長邊方向的軸xm為中心旋轉(zhuǎn)時，激光陣列光束的像描繪拋物線那樣的軌跡tm，使其高度急劇變化。如果第1反射鏡21的旋轉(zhuǎn)軸非常小，則能夠忽略兩者的差異，但是，當激光光源11與觀察面的距離增大時，不能忽略像的位置顯著變化的影響。即，當假設(shè)圖1的(a)、(b)、(c)所示的激光光源11、12、13、14的連續(xù)配置時，良好地解決了多個激光陣列光束的空間合成，為了減少對激光光源裝置1的高度方向的影響，使第1反射鏡21以光軸xa為中心旋轉(zhuǎn)是有效的。

圖5示出沿著光軸xs并列配置2個具有上述說明的鏡配置的激光光源11、12的例子的概略圖。從激光光源11射出的激光陣列光束被第1反射鏡21折曲而成為光軸xl1，穿過設(shè)置在相鄰的激光光源12中的第1反射鏡22的附近(側(cè)方)。從激光光源12射出的激光陣列光束被第1反射鏡22折曲而成為光軸xl2。光軸xl1和光軸xl2大致平行，優(yōu)選光軸xl1和光軸xl2所成的角度為1度以下。并且，優(yōu)選尋找沿著光軸xl1行進的激光陣列光束不與第1反射鏡22干涉的極限來選定使第1反射鏡21旋轉(zhuǎn)的角度θ。并且，第1反射鏡21、22的旋轉(zhuǎn)角度θ相同。

接著，使用圖6對第2反射鏡81進行說明。圖6是示出第2反射鏡81的配置與激光射出方向的關(guān)系的概略圖，圖6的(a)是激光光源11、12的俯視圖，圖6的(b)是激光光源11、12的側(cè)視圖。另外，第2反射鏡82的結(jié)構(gòu)與第2反射鏡81的結(jié)構(gòu)相同，因而省略說明。第2反射鏡81配置成與光軸xl1和xl2交叉，并且，配置成與第1反射鏡21、22平行且第2反射鏡81的反射面和第1反射鏡21、22的反射面相對。

通過第1反射鏡21、22而沿著光軸xl1、xl2行進的2條激光陣列光束被第2反射鏡81反射，折曲成與管座110、120的平面(上表面)的法線方向大致平行。此時，激光陣列光束的光軸xl1、xl2在被第2反射鏡81反射前相對于光軸xs傾斜角度θ，但是，反射后的激光陣列光束與激光光源11、12的光軸xa大致平行。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，能夠在空間上高密度地重新排列只能配置在分開管座110的邊長的位置處的多個激光光源11、12的激光陣列光束。由此，能夠生成光展量較小、會聚性優(yōu)良的合成光束。

例如，第1反射鏡21配置在從多個輻射源起20mm的高度處，當設(shè)沿著fast軸的發(fā)散角在全角中大約為1度、管座110的沿著光軸xs的邊的長度為40mm、輻射源的與陣列寬度垂直的方向的寬度為1mm時，第1反射鏡21中的激光陣列光束的光軸xf方向的寬度大約為1.7mm。能夠根據(jù)來自分開40mm的相鄰的激光光源12的激光陣列光束保持規(guī)定間隔穿過取規(guī)定的余量來確定有效尺寸的第1反射鏡21的附近的條件，求出第1反射鏡21的與光軸xa有關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度θ。在上述參數(shù)的情況下，通過設(shè)第1反射鏡21的以光軸xa為中心的旋轉(zhuǎn)角度θ大約為3.5度，能夠?qū)⒌?反射鏡21的尺寸余量設(shè)定為大約0.5mm，將第1反射鏡21與激光陣列光束的間隔設(shè)定為大約1mm。其中，第1反射鏡21的配置高度、沿著fast軸的發(fā)散角、管座110的沿著光軸xs的邊的長度、輻射源的與陣列寬度垂直的方向的寬度、第1反射鏡21的尺寸余量以及第1反射鏡21與激光陣列光束的間隔不限于上述值。

圖7示出在與光軸xs垂直的平面中截面觀察基于第2方向上重新排列的2個激光陣列光束的合成光束而成的像的概略圖。另外，圖7示出如圖6所示沿著光軸xs并列配置2個激光光源11、12，使激光陣列光束由第1反射鏡21、22折曲而在第2方向上重新排列后的狀態(tài)的像。這里，通過與2個激光光源11、12對應的第1反射鏡21、22大致等間隔地重新排列激光陣列光束。此時，第1反射鏡21、22的旋轉(zhuǎn)角度θ相同，因此，被各第1反射鏡21、22反射后的激光陣列光束的像的長軸方向?qū)R于同一方向。利用細長的橢圓形示意地示出激光陣列光束的像，但是，設(shè)激光陣列光束的像的長軸為xs’，短軸為xf’。并且，關(guān)于基于以與第1反射鏡21、22相對的狀態(tài)配置的第1反射鏡23、24的激光陣列光束，也能夠從與上述xs’垂直的平面的背面觀察到相同的像。

這里，圖8示出在與光軸垂直的平面中截面觀察第3方向上重新排列的多個激光陣列光束而成的像的概略圖。另外，圖8示出通過與第1反射鏡21、22平行配置的第2反射鏡81和與第1反射鏡23、24平行配置的第2反射鏡82在第3方向上重新排列的狀態(tài)的像。反射后的激光陣列光束的細長的橢圓形的長軸xs’與原來的激光光源11、12的長軸xs大致平行。即，激光陣列光束的傾斜角度θ大致為0。

如下所述進行說明后，將會容易理解激光陣列光束的傾斜角度θ為0的理由。假設(shè)被反射面相向的一組平行的2個鏡反射的光。如圖9所示示意地示出該光。圖9是示出光線針對平行的一組反射鏡的動作的概略圖。如圖9所示，入射光線xr1被鏡201反射而成為反射光線xr2，進而，反射光線xr2被鏡801反射而成為射出光線xr3。即，鏡201相當于第1反射鏡21，鏡801相當于第2反射鏡81，入射光線xr1的入射方向相當于第1方向，反射光線xr2的反射方向相當于第2方向，射出光線xr3的射出方向相當于第3方向。并且，在圖9中，二維地圖示出未被單點劃線包圍的區(qū)域，但是，局部地以立體圖的方式圖示出被單點劃線包圍的區(qū)域，以便容易理解激光陣列光束的朝向。

根據(jù)由鏡反射的光線的入射角度和出射角度相等、與平行線相交的直線的錯角相等，圖9中的4處角度α全部相等。其結(jié)果是，2處角度β也相等，基于反射光線xr2的錯角相等，因此，其結(jié)果是，入射光線xr1與出射光線xr3平行。即使作為光的集合體的光束入射到反射鏡201，在一條一條的光束中，入射光線xr1與出射光線xr3平行的關(guān)系也是同樣的，進而，光束以怎樣的角度入射到鏡201也是同樣的。換言之，橢圓光束的長軸xs’和短軸xf’相對于鏡相對地成為怎樣的角度，長軸xs’和短軸xf’都不會彎曲。這里，當考慮將來自各激光光源11、12、13、14的射出光和向第3方向折曲后的激光陣列光束置換成圖9的入射光線xr1和出射光線xr3時，可知向第3方向折曲后的激光陣列光束與激光光源的射出光平行，傾斜角度為0。

如圖6的(a)、(b)所示，當設(shè)配置在從發(fā)光點起20mm的高度處的第1反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度為3.5度，相鄰的激光光源的間隔為40mm時，相鄰的激光陣列光束的間隔大約為2.4mm。光路長度較長的來自激光光源11和激光光源14的激光陣列光束的像的長徑(長軸)大約為19mm，來自激光光源裝置1的中央部側(cè)的激光光源12、13的激光陣列光束的光路長度較短，激光陣列光束的像的長徑(長軸)大約為16mm，假設(shè)包圍4個光束的像的矩形時，其尺寸為大約10mm×大約19mm。因此，與以40mm間距連續(xù)地排列4個激光光源11、12、13、14的激光光源裝置1的基本結(jié)構(gòu)的狀態(tài)相比，可得到相當大的光束密度，能夠抑制光展量的增大。

接著，使用圖10對鏡保持架31進行說明。圖10是示出第1反射鏡21的鏡保持架31的概略圖。鏡保持架31配置在管座110上，以保持第1反射鏡21。激光光源裝置1除了具有保持第1反射鏡21的鏡保持架31以外，還具有分別保持圖1所示的第1反射鏡22、23、24的鏡保持架，但是，除了定位構(gòu)造以外，鏡保持架31是與第1反射鏡24用的鏡保持架相同的結(jié)構(gòu)，并且，第1反射鏡22、23用的鏡保持架容后再述，因此，這里對鏡保持架31進行說明。

鏡保持架31具有一對足部31a和主體部31b。鏡保持架31被足部31a固定在管座110的上表面。主體部31b配置在罩111的上側(cè)，一對足部31a設(shè)置成從主體部31b的下端部起在與管座110平行的方向上延伸。并且，一對足部31a具有相對于管座110的定位構(gòu)造。

主體部31b具有將第1反射鏡21的光學面(反射面)設(shè)定成傾斜45度的第1傾斜面31c，能夠利用未圖示的按壓單元從背面支承第1反射鏡21的一部分并對其進行固定。優(yōu)選第1反射鏡21是表面鏡，在是表面鏡的情況下，幾乎能夠忽略基材的厚度偏差和變形，通過配置穩(wěn)定的反射面，能夠提高對光進行折曲的精度。

第1反射鏡21的光學面(反射面)與第1傾斜面31c相對且面接觸，因此，與第1傾斜面31c視為同一面，不需要注意基材的透射率等，沿用大量流通的鏡部件，從而容易廉價地構(gòu)成。并且，配置第1反射鏡21，使得圖10的斜線部所示的第1反射鏡21的有效區(qū)25從鏡保持架31的第1傾斜面31c露出且位于玻璃窗112的上方?？紤]到尺寸余量的第1反射鏡21的有效區(qū)25成為大約9mm×3mm的長方形。優(yōu)選切割第1反射鏡21來生成邊，使得激光陣列光束穿過附近的一側(cè)的第1反射鏡21的邊直到最外緣都為有效區(qū)。另外，能夠按照每個鏡保持架嚴格地調(diào)整使有效區(qū)從鏡保持架的第1傾斜面露出的量，能夠靈活地應對各個激光光源的偏差。

并且，主體部31b成為不與從玻璃窗112射出的激光干涉的形狀，但是，足部31a為了確保設(shè)置面積，足部31a的前端延伸到能夠夾持罩111的位置。能夠確保鏡保持架31相對于管座110的充分的接地面積，因此，能夠提高鏡保持架31相對于管座110的組裝穩(wěn)定性。作為第1反射鏡21的按壓單元，一般采用使用由金屬薄板實現(xiàn)的彈簧單元借助彈簧壓力從第1反射鏡21的背面進行按壓的方法，但是，在輔助性地使用粘接劑的情況下，激光光源11由罩111密封，能夠抑制從粘接劑產(chǎn)生的氣體侵入罩111的內(nèi)部而污染配置在罩111內(nèi)的部件。

另外，為了容易進行第1反射鏡21的處理和組裝并提高第1反射鏡21的光學面的位置精度和保持穩(wěn)定性，優(yōu)選與鏡保持架31的第1傾斜面31c接觸的第1反射鏡21的安裝面確保斜線所示的有效區(qū)25的2倍～3倍左右以上的面積。根據(jù)這種鏡形狀，不僅第1反射鏡21本身的操作變得容易，組裝的作業(yè)性提高，例如在與有效區(qū)25分開的位置涂布粘接劑等從而對鏡固定進行強化時，也能夠降低在作業(yè)中污染第1反射鏡21的可能性，具有能夠提高鏡保持架31的組裝步驟的成品率這樣的優(yōu)點。優(yōu)選鏡保持架31由富有加工性、抗變形的金屬材料制作，但是，也可以使用耐蠕變性和耐熱性較高的樹脂材料。在金屬材料的情況下，也可以通過壓鑄等廉價地制作相同形狀的部件，對要求形狀精度的部位進一步實施2次加工，提高平面度或平行度，或者設(shè)置定位基準孔或基準銷。

接著，使用與鏡保持架31相鄰配置的鏡保持架32以及與鏡保持架32相鄰配置的鏡保持架33對保持第2反射鏡81、82的保持架構(gòu)造進行說明。圖11是示出第1反射鏡22、23和第2反射鏡81、82的鏡保持架32、33的概略圖。如圖11所示，鏡保持架32具有將第2反射鏡82的光學面(反射面)的背側(cè)設(shè)定成相對于水平面傾斜45度的第2傾斜面32d，能夠利用未圖示的按壓單元從表面支承第2反射鏡82的一部分并對其進行固定。第2傾斜面32d設(shè)置在鏡保持架32的主體部32b上，設(shè)定成相對于第1反射鏡22成為90度的傾斜。

并且，鏡保持架33也具有將第2反射鏡81的光學面(反射面)的背側(cè)設(shè)定成相對于水平面傾斜45度的第2傾斜面33d，能夠利用未圖示的按壓單元從表面支承第2反射鏡81的一部分并對其進行固定。第2傾斜面33d設(shè)置在鏡保持架33的主體部33b上，設(shè)定成相對于第1反射鏡23成為90度的傾斜。另外，第2反射鏡81、82也與第1反射鏡21、22、23、24同樣，優(yōu)選為表面鏡。

接著，對鏡保持架、第1反射鏡、第2反射鏡和激光陣列光束的關(guān)系進行說明。由鏡保持架31、32上的第1反射鏡21、22反射后的激光陣列光束被照射到鏡保持架33上的第2反射鏡81，由第2反射鏡81反射。由鏡保持架33和第1反射鏡24用的鏡保持架上的第1反射鏡23、24反射后的激光陣列光束被照射到鏡保持架32上的第2反射鏡82，由第2反射鏡82反射。并且，鏡保持架31和第1反射鏡24用的鏡保持架分別支承第1反射鏡21和第1反射鏡24，但是，不需要支承第2反射鏡。

圖12是在將4個激光光源11、12、13、14配置成相同朝向的情況下從激光射出側(cè)的相反側(cè)觀察的概略圖。如圖12所示，優(yōu)先于在直線上排列后述的被冷卻面51、52、53、54，激光光源11、12和激光光源13、14全部配置成相同朝向。因此，鏡保持架31、32與鏡保持架33和第1反射鏡24用的鏡保持架在水平方向上反轉(zhuǎn)180度進行配置。因此，鏡保持架31、32與鏡保持架33和第1反射鏡24用的鏡保持架的定位構(gòu)造處于對稱的位置關(guān)系，需要其他部件。并且，如果使鏡保持架31、32與鏡保持架33和第1反射鏡24用的鏡保持架的定位構(gòu)造成為即使反轉(zhuǎn)180度也相同的點對稱的位置關(guān)系，則能夠使鏡保持架31和第1反射鏡24用的鏡保持架成為相同形狀，并且能夠使鏡保持架32、33成為相同形狀。

這樣，根據(jù)鏡保持架方式，不僅容易提高鏡保持架單體的精度，通過以底板3為基準進行組裝，還容易提高相鄰的鏡保持架的相對位置精度。并且，即使存在制造中的不良情況或使用中的故障等，也能夠以鏡保持架為單位進行更換修理，靈活地應對組裝步驟中的不良情況，進而，還有助于提高作為產(chǎn)品的服務性。

另外，如圖8所示，來自各激光光源11、12、13、14的激光陣列光束相互平行排列，因此，與利用偏振的液晶顯示裝置之間的親和性較高。鏡保持架在足部具有定位構(gòu)造，從而相對于管座相對旋轉(zhuǎn)調(diào)整，能夠?qū)Φ?反射鏡和第2反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度進行微調(diào)整，因此，能夠提高偏振度，能夠提高液晶顯示裝置的對比度性能。

進而，如圖11所示，在鏡保持架32的主體部32b上支承第1反射鏡22和第2反射鏡82，在鏡保持架33的主體部33b上支承第1反射鏡23和第2反射鏡81。因此，能夠使第1反射鏡22和第2反射鏡82一體地旋轉(zhuǎn)角度θ，或者使第1反射鏡23和第2反射鏡81一體地旋轉(zhuǎn)角度θ，容易進行多個鏡的角度設(shè)定。

另外，說明了第1反射鏡22和第2反射鏡82、第1反射鏡23和第2反射鏡81分別支承在鏡保持架32、33上，但是，也可以支承在其他鏡保持架上。

在以上的說明中，說明了在一條直線上排列相鄰的激光光源的結(jié)構(gòu)，但是，這不僅在激光光源裝置1的空間系數(shù)方面是有利的，從激光光源的冷卻的觀點來看也是優(yōu)選的。下面，使用圖12進行說明。在圖12中，在xs軸的右側(cè)排列的4個小圓形分別表示2組陽極銷和陰極銷。激光光源11、12、13、14構(gòu)成為分別將光軸xs與光軸xf1、光軸xf2、光軸xf3、光軸xf4的交點作為原點，在該原點配置激光器芯片。具體而言，在安裝于管座110、120、130、140上的塊(圖示省略)的側(cè)面安裝薄板狀的激光器芯片，因此，如圖12的斜線部所示，塊的底面成為從光軸xs偏移的位置。

通過該塊進行激光器芯片的散熱，因此，斜線部即成為各個激光光源11、12、13、14的被冷卻面51、52、53、54。如圖12所示，當以相同朝向在一條直線上排列激光光源11、12、13、14時，激光光源11的被冷卻面51、激光光源12的被冷卻面52、激光光源13的被冷卻面53和激光光源14的被冷卻面54排列在直線上，躲開了陽極銷和陰極銷，并且在設(shè)計冷卻用的構(gòu)造體方面是有利的。

但是，不是必須在直線上排列全部激光光源11、12、13、14的被冷卻面51、52、53、54，只要能夠進行將冷卻用的構(gòu)造體分成兩部分等的應對，則例如能夠?qū)⒓す夤庠?1、12和激光光源13、14分別作為一對而配置在相對的位置。圖13示出該狀態(tài)。圖13是在將4個激光光源中的每2個激光光源作為一對而相對配置的情況下從激光射出側(cè)的相反側(cè)觀察的概略圖。該情況下，如上所述，鏡保持架31和第1反射鏡24用的鏡保持架完全能夠使用相同形狀的部件，并且，鏡保持架32、33完全能夠使用相同形狀的部件，鏡保持架的設(shè)計自由度提高。

在上述說明中，說明了設(shè)第1反射鏡和第2反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度全部相同，在多個激光陣列光束相互保持平行的狀態(tài)下在空間上進行合成的情況，但是，例如，也可以稍微調(diào)整第1反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度而使彼此不同，以激光陣列光束整體成為會聚感覺的方式進行合成。這樣，只要是不超過合成光束的光展量的容許值的范圍，則僅通過調(diào)整第1反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度，就能夠應對光束密度的細微調(diào)節(jié)。

并且，在上述說明中，說明了激光陣列光束具有在一個方向上大幅擴展的發(fā)散角的各向異性的情況，但是，本發(fā)明不限于此，在能夠通過圓柱透鏡的不同設(shè)計或光學元件的追加來減小該各向異性的情況下，也可得到同樣的光束密度提高的效果。

如上所述，在實施方式1的激光光源裝置1中，激光光源單元61、62和激光光源單元63、64串聯(lián)且相對配置，通過配置在各個激光的光軸上的第1反射鏡21、22、23、24和第2反射鏡81、82向同一方向反射各激光，因此，能夠進行使各自的光軸保持平行且抑制了光展量增大的激光的空間合成。

并且，通過使用第2反射鏡81、82，與僅通過第1反射鏡21、22、23、24向配置激光光源單元61、62、63、64的方向(基準線l的方向)投射激光的情況相比，整體的光路長度縮短。由此，能夠抑制由于發(fā)散角而引起的激光截面的擴大，其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)更加小型的激光光源裝置。

并且，激光陣列光束的光軸不會相對于激光光源裝置1傾斜，因此，在激光光源裝置1的安裝方面，能夠消除由于光軸xl傾斜而引起的各種不良情況。

并且，在各激光光源單元61、62、63、64中通過相同種類的鏡保持架分別保持相同種類的第1反射鏡，因此，能夠提供部件種類得到抑制、組裝性優(yōu)良、廉價且小型的激光光源裝置以及搭載有該激光光源裝置的廉價且小型的視頻顯示裝置。

并且，能夠設(shè)定第1反射鏡21、22、23、24和第2反射鏡81、82相對于從激光光源射出的激光的光軸的旋轉(zhuǎn)角度，因此，能夠決定旋轉(zhuǎn)角度，使得從第2方向向第3方向反射的激光不會與在其行進方向側(cè)相鄰的激光光源單元的第1反射鏡和第2反射鏡干涉，能夠構(gòu)成光損失較少的激光光源裝置1。

并且，串聯(lián)且相對配置的多個激光光源單元61、62和激光光源單元63、64被配置成激光的截面呈現(xiàn)的橢圓形的長軸方向一致。因此，根據(jù)上述第1反射鏡21、22、23、24和第2反射鏡81、82的作用，能夠通過數(shù)度以下的較小旋轉(zhuǎn)角的設(shè)定進行重新排列，使得在橢圓形的短軸方向上接近排列來自多個激光光源的激光，能夠?qū)崿F(xiàn)密度較高的空間合成。

并且，第2反射鏡81以與第1反射鏡21、22平行且彼此的反射面相對的狀態(tài)配置，第2反射鏡82以與第1反射鏡23、24平行且彼此的反射面相對的狀態(tài)配置，因此，能夠高效地向第3方向反射激光，并且，能夠進一步縮短整體的光路長度。

并且，在底板3中的同一平面上連續(xù)地配置多個激光光源11、12、13、14，因此，它們的被冷卻面也容易在同一平面上對齊，能夠提高冷卻性能并實現(xiàn)高輸出化。進而，該情況下，能夠構(gòu)成與激光陣列光束的射出軸方向垂直的細長的激光光源裝置1，因此，在堆積多個激光光源裝置1的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

并且，由于能夠使激光光源裝置1小型化，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)包裝的小型化，并且，搬運的容易性提高。并且，能夠合成為空間密度較高的激光陣列光束而高效地會聚，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)能耗量的削減。

并且，能夠在空間上高密度地重新排列只能配置在分開管座110的邊長的位置處的多個激光光源11、12的激光陣列光束，因此，能夠生成光展量較小、會聚性優(yōu)良的合成光束。

<實施方式2>

接著，對實施方式2的激光光源裝置150和視頻顯示裝置進行說明。圖14是示出實施方式2的視頻光源裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。另外，在實施方式2中，對與在實施方式1中說明的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標注相同標號并省略說明。

如圖14所示，實施方式2的視頻顯示裝置具有激光光源裝置150、作為均勻化部的積分器42、作為照明光學系統(tǒng)的中繼透鏡43、作為視頻顯示元件的光閥5、作為投射光學系統(tǒng)的投射透鏡44。

激光光源裝置150具有：多臺(例如3臺)激光光源裝置1；使來自各激光光源裝置1的激光陣列光束折曲的鏡220、230、240；作為會聚來自各鏡220、230、240的激光陣列光束的單元的會聚透鏡41。激光光源裝置1具有在光軸方向上細長的長方體形狀，因此，在空間方面，優(yōu)選在同一平面上鋪滿激光光源裝置1。由會聚透鏡41會聚后的激光陣列光束入射到積分器42，對強度分布進行均勻化。均勻化后的激光陣列光束通過中繼透鏡43而作為照明光照射到光閥5。根據(jù)從外部輸入的視頻信號對照射到光閥5的照明光進行空間調(diào)制，空間調(diào)制后的照明光通過投射透鏡44放大投射到屏幕6上。

反射鏡220、230、240呈階梯狀配置，用于對來自各激光光源裝置1的激光陣列光束進行空間合成而提高其光束密度。在增加激光光源裝置150具有的激光光源裝置1的臺數(shù)的情況下，通過改變會聚透鏡41的規(guī)格，能夠高效地向積分器42傳遞激光陣列光束。

例如，圖15是示出激光光源裝置150的激光陣列光束的分布的概略圖。即，是概略地示出在并列配置3臺激光光源裝置1的情況下，會聚透鏡41的入射面上排列的來自各激光光源裝置1的激光陣列光束的像的分布的圖。根據(jù)階梯狀配置的反射鏡220、230、240的效果，激光陣列光束的像沿著x軸緊密地排列。這與在圖14中鋪滿激光光源裝置1的方向相同。利用細長的橢圓形概略地示出各激光陣列光束，但是，其短軸方向的光線的平行度較高，因此，能夠通過會聚透鏡41以非常高的密度進行會聚。

另一方面，y軸方向的光線的平行度較低，因此，不在沿著y軸的方向上排列激光陣列光束較好。并且，在各激光陣列光束中，排列方向與x軸對齊而不傾斜，并且，橢圓的長軸方向與y軸對齊而不傾斜，因此，帶來容易設(shè)計視頻顯示裝置這樣的優(yōu)點。

如上所述，實施方式2的視頻顯示裝置具有激光光源裝置150、對從激光光源裝置150射出的激光的強度分布進行均勻化的積分器42、照射由均勻化部42進行均勻化后的激光作為照明光的中繼透鏡43、根據(jù)從外部輸入的視頻信號對照明光進行空間調(diào)制的光閥5、向屏幕6投射由光閥5進行空間調(diào)制后的照明光的投射透鏡44。因此，能夠合成為空間密度較高的激光陣列光束并高效地會聚，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出化。

并且，如實施方式1中說明的那樣，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價且小型的激光光源裝置1，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價且小型的激光光源裝置150，進而能夠?qū)崿F(xiàn)廉價且小型的視頻顯示裝置。

詳細說明了本發(fā)明，但是，上述說明在全部方面是例示性的，本發(fā)明不限于此。應理解成能夠在不脫離本發(fā)明范圍的情況下想到未例示的無數(shù)變形例。

另外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明范圍內(nèi)自由組合各實施方式，或者適當?shù)貙Ω鲗嵤┓绞竭M行變形和省略。

標號說明

1：激光光源裝置；5：光閥；11、12、13、14：激光光源；21、22、23、24：第1反射鏡；31、32、33：鏡保持架；42：積分器；43：中繼透鏡；44：投射透鏡；61、62、63、64：激光光源單元；81、82：第2反射鏡；150：激光光源裝置。