ホーム > 特許ランキング > 住友電気工業株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024025960
(43)【公開日】2024-02-28
(54)【発明の名称】光モジュール
(51)【国際特許分類】
H01S 5/022 20210101AFI20240220BHJP
H01S 5/40 20060101ALI20240220BHJP
【ＦＩ】
H01S5/022
H01S5/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022129358
(22)【出願日】2022-08-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136098
【弁理士】
【氏名又は名称】北野 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100137246
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 勝也
(74)【代理人】
【識別番号】100158861
【弁理士】
【氏名又は名称】南部 史
(74)【代理人】
【識別番号】100194674
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 覚史
(72)【発明者】
【氏名】中村 勇貴
(72)【発明者】
【氏名】京野 孝史
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173MC01
5F173MD64
5F173ME22
5F173ME64
5F173ME85
5F173MF03
5F173MF12
5F173MF27
5F173MF28
5F173MF33
5F173MF39
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】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。
【選択図】図３
【解決手段】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。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
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。
【請求項2】
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。
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。
【請求項3】
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。
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。
【請求項4】
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。
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。
【請求項5】
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。
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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。
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。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－７７７１１号公報
【特許文献2】国際公開第２０２１／１６６４６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【発明の効果】
【0007】
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。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
［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。
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
（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。
【0014】
（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。
【0015】
（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。
【0016】
（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。
【0017】
（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。
【0018】
（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。
【0019】
（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。
【0020】
（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。
【0021】
（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。
【0022】
（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。
【0023】
［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。
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。
【0024】
（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。
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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Ｌ１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Ｌ２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Ｌ３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Ｌ４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Ｌ５を出射する。
【0031】
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Ｌ１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Ｌ２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Ｌ３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Ｌ４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Ｌ５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。
【0032】
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。
【0033】
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Ｌ１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Ｌ１を透過し、第２の光Ｌ２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Ｌ１と第２の光Ｌ２とを合波する。第３フィルタ４３ｃは、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とが合波された第１合波光ＬＸを透過し、第３の光Ｌ３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ＬＸと第３の光Ｌ３とを合波する。第１合波光ＬＸと第３の光Ｌ３とが合波された第２合波光ＬＹ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Ｌ４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Ｌ４を透過し、第５の光Ｌ５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Ｌ４と第５の光Ｌ５とを合波する。
【0034】
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Ｌ４と第５の光Ｌ５とが合波された第３合波光ＬＺの進行方向に配置される。半波長板４４は、第３合波光ＬＺ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ＬＹのうちの第１の光Ｌ１の偏光方向と第３合波光ＬＺのうちの第４の光Ｌ４の偏光方向とは、直交することになる。また、第２合波光ＬＹのうちの第２の光Ｌ２の偏光方向と第３合波光ＬＺのうちの第５の光Ｌ５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ＬＹを透過し、第３合波光ＬＺを反射する。このようにして、第２合波光ＬＹと第３合波光ＬＺとを合波して第４合波光ＬＷを得る。Ｘ方向（矢印Ｘと逆の向き）に進行する第４合波光ＬＷ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ＬＷ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ＬＷ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ＬＹと第４の光Ｌ４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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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Ｄ２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Ｄ１方向に沿って延びる仮想軸である。Ｄ１方向とＤ２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Ｄ１で示す向きを図１等に示す矢印Ｘで示す向きとし、矢印Ｄ２で示す向きを図１等に示す矢印Ｙで示す向きとする。
【0038】
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。
【0039】
支持部５３は板状であって、それぞれＤ１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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
ここで、第１の面１３ａから台座６５ａ，６６ａまでの高さを高さＨ１、第１の面１３ａからベース板１４までの高さを高さＨ２、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Ｈ３とすると、高さＨ１、高さＨ２、高さＨ３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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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ＬＷ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。
【0047】
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ＬＷ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ＬＷ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ＬＵ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。
【0048】
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ＬＴを中心とし、それぞれ角度θ１で規定される光路ＬＳと光路ＬＲ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。
【0049】
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Ｌ１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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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Ｈ１、第１の面１３ａからベース板１４までの高さＨ２、第１の面１３ａから各マウント部１８ａ～１８ｅまでの高さＨ３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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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ＬＹと第４の光Ｌ４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。
【0056】
（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。
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。
【0057】
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。
【0058】
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Ｌ１を含む第４合波光ＬＷの光軸に対して傾斜して設けられる。
【0059】
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。
【0060】
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Ｌ１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。
【0061】
（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。
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【符号の説明】
【0064】
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
Ｌ１ 第１の光
Ｌ２ 第２の光
Ｌ３ 第３の光
Ｌ４ 第４の光
Ｌ５ 第５の光
ＬＸ 第１合波光
ＬＹ 第２合波光
ＬＺ 第３合波光
ＬＷ 第４合波光
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 高さ
Ｓ 距離
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
Ｌ１ 第１の光
Ｌ２ 第２の光
Ｌ３ 第３の光
Ｌ４ 第４の光
Ｌ５ 第５の光
ＬＸ 第１合波光
ＬＹ 第２合波光
ＬＺ 第３合波光
ＬＷ 第４合波光
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 高さ
Ｓ 距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】