JP2017187719A - 光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光の軸ズレを補正することができる光源モジュールを提供する。
【解決手段】光源モジュール１は、それぞれ異なる波長の光を出射する複数の光源（青色光源１１Ｂ、緑色光源１１Ｇ、および赤色光源１１Ｒ）と、光源から出射された複数の光を導波する光導波路素子１３と、光導波路素子１３から出射された光が入射するコリメートレンズ２１と、コリメートレンズ２１から出射された光が入射するプリズム２２とで構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から出射された複数の光を導波する光導波路素子と、コリメートレンズと、プリズムとを備えた光源モジュールに関する。

従来から、プロジェクタやヘッドマウントディスプレイなどの画像表示装置の光源モジュールとして、青色、緑色、赤色の波長を発光する光源を備え、複数の波長の光を合波して照射する光源モジュールが提案されている。光源モジュールでは、複数の光を合波するために、分岐型光導波路を設けており、光が導波路を通る際に、光損失を生じることが問題とされている。そのため、導波路での光損失を予め想定して、複数の光を所定の比率になるように調整して合波することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１８９３８５号公報

特許文献１に記載の分岐型光導波路は、コアとクラッドとの接合体とされ、コアは複数のコア部に分割され、光源からの光がコア部に取り込まれて合波される。合波される光は、コア部の幾何学的形状によって、所定の比率となるように設定されている。上述した分岐型光導波路では、複数のコア部を合流させて出射光を合波しているため、導波路の径が大きくなっており、光がシングルモードからマルチモードに変化することで、光損失の発生や、ビームスポットの歪みなどが懸念される。また、導波路から出射される光は、異なる色（波長）の光を含んでいるので、導波路以降の光学部品などにおいて、波長の違いに基づく照射方向のズレなどが懸念され、遠方照射する際に各色の発光位置がずれる虞がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の光の軸ズレを補正することができる光源モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る光源モジュールは、それぞれ異なる波長の光を出射する複数の光源と、前記光源から出射された複数の光を導波する光導波路素子と、前記光導波路素子から出射された光が入射するコリメートレンズと、前記コリメートレンズから出射された光が入射するプリズムとを備えていることを特徴とする。

本発明に係る光源モジュールでは、前記光導波路素子は、光をそれぞれ導波する複数のコアと、前記コアの周囲を囲むクラッドとを備え、前記複数のコアは、互いに離間して形成されており、前記複数のコア同士の中心間距離は、光が入射する入射端面よりも、光が出射する出射端面のほうが小さい構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記プリズムから出射する光の少なくとも１組の光軸同士の中心間距離は、前記出射端面でのコア同士の中心間距離よりも小さい構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記プリズムは、前記コリメートレンズから出射された光の光軸同士を平行に近づけて出射する構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記コリメートレンズから出射された複数の光は、前記プリズムへの入射角度がそれぞれ異なる構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記プリズムは、入射する光に対し、波長が長くなるに従って、入射角度が小さくなるように配置されている構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記複数の光源は、前記光導波路素子への入射方向に対し、波長の長さの順に並べて配置されている構成としてもよい。

本発明に係る光源モジュールでは、前記光源から出射された光が辿る経路において、前記コリメートレンズと前記プリズムとの間には、何も配置されていない構成としてもよい。

本発明によると、光導波路素子、コリメートレンズ、およびプリズムの順に配置することで、コリメートされた光がプリズムに入射するため、プリズムに対する入射角歪みを抑えることができる。その結果、複数の光の軸ズレを補正することができる。

本発明の第１実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 光導波路素子の構造を模式的に示す斜視図である。 図２に示す光導波路素子の平面図である。 光導波路素子から出射された光の経路を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第５実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第７実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第８実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。 本発明の第９実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る光源モジュールについて、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

本発明の第１実施形態に係る光源モジュール１は、それぞれ異なる波長の光を出射する複数の光源（青色光源１１Ｂ、緑色光源１１Ｇ、および赤色光源１１Ｒ）と、光源から出射された複数の光を導波する光導波路素子１３と、光導波路素子１３から出射された光が入射するコリメートレンズ２１と、コリメートレンズ２１から出射された光が入射するプリズム２２とで構成されている。つまり、光源モジュール１は、光源から照射された光が、光導波路素子１３、コリメートレンズ２１、およびプリズム２２の順に通過する構成とされている。なお、以下では説明のため、光の経路に沿って、光源が設けられている側を光入射側と呼び、プリズム２２が設けられている側を光出射側と呼ぶことがある。

複数の光源（青色光源１１Ｂ、緑色光源１１Ｇ、および赤色光源１１Ｒ）は、レーザダイオードとされており、それぞれ対応した波長のレーザ光を照射する。具体的に、青色光源１１Ｂは、中心波長が４５０ｎｍ程度とされた青色光Ｌｂ（後述する図４参照）を出力する。緑色光源１１Ｇは、中心波長が５２０ｎｍ程度とされた緑色光Ｌｇを出力する。赤色光源１１Ｒは、中心波長が６３８ｎｍ程度とされた赤色光Ｌｒを出力する。つまり、複数の光源は、青色光源１１Ｂ、緑色光源１１Ｇ、赤色光源１１Ｒの順に波長が長くなる。なお、複数の光源は、青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇ、および赤色光Ｌｒだけに限定されず、他の波長を出力する構成としてもよいし、４つ以上の光源を備えていてもよい。

複数の光源から照射された光は、それぞれに対応したレンズを通過して、光導波路素子１３の入射端面１３ａに入射する構成とされている。具体的に、光源モジュール１は、青色光源１１Ｂに対応した青色レンズ１２Ｂと、緑色光源１１Ｇに対応した緑色レンズ１２Ｇと、青色光源１１Ｂに対応した赤色レンズ１２Ｒとを備えている。なお、図１では、青色レンズ１２Ｂ、緑色レンズ１２Ｇ、および赤色レンズ１２Ｒをそれぞれ２つずつ備えた構成とされているが、これに限定されず、レンズの数は適宜設定すればよい。

光導波路素子１３は、入射端面１３ａから入射した光を導波し、出射端面１３ｂから出射させる。以下では、入射端面１３ａと出射端面１３ｂとが対向する方向を長さ方向Ｓと呼び、入射端面１３ａに沿って複数の光源が並んでいる方向を幅方向Ｗと呼ぶ。また、幅方向Ｗは、長さ方向Ｓに対し直交する方向とされている。なお、図１では、光導波路素子１３を模式的に示しており、光導波路素子１３の詳細な構造については、後述する図２および図３を参照して、詳細に説明する。

本実施の形態では、幅方向Ｗで青色光源１１Ｂ（図１では左方）、緑色光源１１Ｇ、および赤色光源１１Ｒ（図１では右方）の順に並べられており、複数の光源は、入射端面１３ａに直交する方向で、光を入射させている。つまり、複数の光源は、幅方向Ｗで波長の長さの順に並べて配置されている。従って、光導波路素子１３に対して、複数の光源を波長の順に並べることで、光導波路素子１３に複雑な構造を設けることなく、波長の順に並んだ光を出射する構成とすることができる。

コリメートレンズ２１は、光導波路素子１３の出射端面１３ｂ（特に、コア）に面する位置に設けられ、入射した光をコリメート（略平行光にする）して出射させる。コリメートレンズ２１は、光導波路素子１３から出た光の広がり角を抑えており、非球面レンズ、球面レンズ、およびアクロマティックレンズなどとされている。プリズム２２は、コリメートレンズ２１の光出射側に設けられており、例えば、ガラスや水晶などで形成され、入射した光を、入射角度に応じて屈折させて出射させる。ここで、非球面レンズおよび球面レンズを用いた際には、赤色光Ｌｒのスポット径が小さくなるなど、波長によってスポット径に差が出ることがあるが、アクロマティックレンズを用いた場合には、略同じスポット径の光を照射することができる。なお、コリメートレンズ２１およびプリズム２２を通る光の経路については、後述する図４を参照して、詳細に説明する。

図２は、光導波路素子の構造を模式的に示す斜視図であって、図３は、図２に示す光導波路素子の平面図である。

光導波路素子１３は、基板１５と、光をそれぞれ導波する複数のコア（青色コア１６Ｂ、緑色コア１６Ｇ、および赤色コア１６Ｒ）と、コアの周囲を囲むクラッド１７とを備えている。

基板１５は、略平板状とされ、石英ガラスやシリコンなどで形成されている。クラッド１７は、基板１５の上に形成されており、クラッド１７の中にコアが埋め込まれるように形成されている。

コアは、クラッド１７よりも屈折率が高い材質で形成されており、入射端面１３ａから出射端面１３ｂまで延伸されている。青色コア１６Ｂ、緑色コア１６Ｇ、および赤色コア１６Ｒは、互いに接触せず、離間して形成されており、入射端面１３ａでの互いの中心間距離（第１中心間距離Ｄａ）よりも、出射端面１３ｂでの互いの中心間距離（第２中心間距離Ｄｂ）のほうが小さくされている。複数のコアは、複数の光源に応じた配置とされており、本実施の形態では、幅方向Ｗで青色コア１６Ｂ、緑色コア１６Ｇ、および赤色コア１６Ｒの順に並べられている。緑色コア１６Ｇは、光導波路素子１３の幅方向Ｗの略中央に設けられており、長さ方向Ｓに沿って直線状に延伸されている。青色コア１６Ｂおよび赤色コア１６Ｒは、入射端面１３ａの近傍の領域で直線状に延伸されており、途中の領域で長さ方向Ｓに対して傾斜し、徐々に緑色コア１６Ｇに近づくように形成されている。また、青色コア１６Ｂおよび赤色コア１６Ｒは、出射端面１３ｂの近傍で、長さ方向Ｓに沿った直線状の領域が設けられている。コアは、高次モードを発生させない程度の幅とされており、本実施の形態では２μｍとされている。なお、コアの幅を、それぞれ異ならせて、コア間での光の遷移を防ぐようにしてもよい。また、図１や後述する図５ないし図１２は、模式的な図面とされ、コアを単なる直線で示したり、出射端面１３ｂの近傍でコア同士が接するように示したりしているが、実際には、所定の幅を有するコアとされ、コア同士が離間するように形成されている。

コアおよびクラッド１７は、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅等を主成分とした無機系のガラス材料や、ポリマーなどの有機系材料が用いられ、通信帯域によってＳｉ等が使用される場合がある。コアの屈折率をクラッド１７より高くするためには、各材料の組成および／または組成比の変更、ドーパントの添加等で材料を選択すればよい。

コアおよびクラッド１７の成膜方法としては、例えば、化学気相成長法やスパッタリング法、火炎堆積法などを用いればよく、以下では、従来から知られているガラス導波路の作成方法を説明する。先ず、石英ガラスやシリコンなどを基板１５として使用し、基板１５上に下部のクラッド１７となるガラス膜を膜厚１０μｍ程度製膜する。次に、コアとなるコアガラス膜を膜厚２μｍ程度製膜する。その後、コアガラス膜の不要な部分をフォトリソグラフィおよびドライエッチングによって除去し、複数の光導波路を積層方向に対し垂直な同一平面内に形成する。そして、上部のクラッド１７となるガラス膜を膜厚１０μｍ程度製膜し、熱処理を施して、コアおよびクラッド１７のガラス透明化を行う。さらに、基板１５と併せてコアおよびクラッド１７を所定の寸法にダイシングして、光導波路素子１３が形成される。

上述したように、光導波路素子１３は、複数のコア同士の中心間距離が、光が入射する入射端面１３ａよりも、光が出射する出射端面１３ｂのほうが小さく形成されている。従って、コアを離間して形成することで光のシングルモードが維持され、出射側でのコアの中心間距離を小さくすることで、複数の光の光軸を近づけて出射することができる。

図４は、光導波路素子から出射された光の経路を示す説明図である。なお、図４は、図面の見易さを考慮して、光と光学部材との位置関係を模式的に示しており、光の照射方向や角度の違いが明確になるように、実際の構造よりも強調して示している。

図４は、図１における光導波路素子１３の出射端面１３ｂより光出射側を拡大して示している。本実施の形態において、プリズム２２は、三角形状とされており、本実施の形態において、光が入射するプリズム入射面２２ａと、光が出射するプリズム出射面２２ｂとのなす角度（プリズム角β）は、約２２度とされている。また、コリメートレンズ２１（光導波路素子１３）に面するプリズム入射面２２ａは、出射端面１３ｂに対し傾斜して配置されている。具体的に、プリズム入射面２２ａは、赤色コア１６Ｒが設けられている側（図４では、右側）よりも、青色コア１６Ｂが設けられている側（図４では、左側）のほうが、コリメートレンズ２１に近くなるように配置されており、本実施の形態において、プリズム入射面２２ａが幅方向Ｗに対し傾斜した角度（プリズム傾斜角α）は、約３９度とされている。なお、図４に示す構造は一例であって、光源の種類や波長などに応じて、プリズム２２の位置や角度などを適宜調整すればよい。

図４に示す青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇ、および赤色光Ｌｒは、図面の見易さを考慮して、光軸だけを二点鎖線で示しているが、出射端面１３ｂからは、長さ方向Ｓに沿って扇状に広がるように出射され、コリメートレンズ２１を経ることで、所定の幅とされた平行光となる。また、青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇ、および赤色光Ｌｒは、コリメートレンズ２１によって、互いの光軸が近づくように屈折させて出射され、それぞれ異なる入射角度で、プリズム２２に入射する。本実施の形態において、緑色光Ｌｇは、長さ方向Ｓと平行な角度でコリメートレンズ２１から出射される。青色光Ｌｂは、長さ方向Ｓに対して傾斜した角度（青色屈折角θＬ１）でコリメートレンズ２１から出射される。赤色光Ｌｒは、長さ方向Ｓに対して傾斜した角度（赤色屈折角θＬ２）でコリメートレンズ２１から出射される。具体的に、光の入射角度を比較すると、青色光Ｌｂのプリズム入射面２２ａへの入射角度（青色入射角θｂ）が最も大きく、次に、緑色光Ｌｇのプリズム入射面２２ａへの入射角度（緑色入射角θｇ）が大きく、赤色光Ｌｒのプリズム入射面２２ａへの入射角度（赤色入射角θｒ）が最も小さい。つまり、プリズム２２は、入射する光に対し、波長が長くなるに従って、入射角度が小さくなるように配置されている。

プリズム２２は、光の波長に応じて、入射する光への屈折率が異なる構成とされており、本実施の形態では、波長が長くなるに従って、屈折率が小さくなっている。その結果、プリズム入射面２２ａに対し異なる入射角度で入射した光は、プリズム出射面２２ｂから略同じ角度で出射される。本実施の形態において、プリズム出射面２２ｂからは、長さ方向Ｓに対して傾斜させて光が出射されており、プリズム出射面２２ｂから出射される光が長さ方向Ｓに対して傾斜した角度（出射側傾斜角φ）は、約１３．３度とされている。上述したように、プリズム２２は、コリメートレンズ２１から出射された光の光軸同士を平行に近づけて出射する構成とされている。従って、入射角度が異なる光をプリズム２２によって平行に近づけることで、光の位置ズレを低減しており、遠方照射した際の各色の発光位置が重なるように補正される。また、波長に応じて入射角度を決定することで、屈折率が一様に変化するプリズム２２を用いることができる。

また、コリメートレンズ２１およびプリズム２２によって、出射端面１３ｂから出射された光の光軸同士を近づけて出射されており、プリズム２２から出射される光の光軸同士の中心間距離（第３中心間距離Ｄｃ）は、第２中心間距離Ｄｂよりも小さくなっている。このように、プリズム２２から出射する複数の光をさらに近づけることで、光の軸ズレを抑制することができる。

次に、図４に示す構造において、青色入射角θｂ、緑色入射角θｇ、赤色入射角θｒ、および出射側傾斜角φを示す数式について説明する。なお、以下の数式において、「Ｒ」は、コリメートレンズ２１の曲率半径を示し、「ｎ_L（λ_R）」は、赤色光Ｌｒに対するコリメートレンズ２１の屈折率を示し、「ｎ_L（λ_B）」は、青色光Ｌｂに対するコリメートレンズ２１の屈折率を示し、「ｎ_P」は、プリズム２２の屈折率を示している。

青色入射角θｂは、「θｂ＝α＋ｓｉｎ^-1｛ｎ_L（λ_B）−１｝×Ｄｂ／Ｒ」との数式で表される。緑色入射角θｇは、「θｇ＝α」との数式で表される。赤色入射角θｒは、「θｒ＝α＋ｓｉｎ^-1｛ｎ_L（λ_R）−１｝×Ｄｂ／Ｒ」との数式で表される。なお、本実施の形態では、出射端面１３ｂにおける、青色コア１６Ｂから緑色コア１６Ｇまでの中心間距離（第２中心間距離Ｄｂ）と、赤色コア１６Ｒから緑色コア１６Ｇまでの中心間距離とが略同じとされているが、両者が異なる場合、赤色コア１６Ｒから緑色コア１６Ｇまでの中心間距離を「Ｄｂ」として、赤色入射角θｒを算出すればよい。

出射側傾斜角φは、「φ＝ｓｉｎ^-1（ｓｉｎθ−ｎ_Pｓｉｎβ）−β＋α」との数式で表される。上述した数式において、「θ」には、「θｂ」、「θｇ」、および「θｒ」のいずれかを適用する事で、青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇ、および赤色光Ｌｒの出射側傾斜角φを算出することができる。

本実施の形態のように、遠方のスクリーンに光を照射する際には、コリメートレンズ２１からプリズム２２までの距離と、プリズム２２内での光の距離を近似することができる。したがって、上述した数式を用いて、光のそれぞれの角度を求めることができ、遠方のスポットの距離を考慮すると、スポットが重なる点を把握することができる。

本実施の形態では、光導波路素子１３、コリメートレンズ２１、およびプリズム２２の順に配置することで、コリメートされた光がプリズム２２に入射するため、プリズム２２に対する入射角歪みを抑えることができる。その結果、複数の光の軸ズレを補正することができる。また、光源から出射された光が辿る経路において、コリメートレンズ２１とプリズム２２との間には、何も配置されていないことが望ましい。つまり、コリメートレンズ２１とプリズム２２との間には、レンズやミラーといった光学部材を設けない構成とすればよい。

以下、本発明の第２実施形態ないし第９実施形態に係る光源モジュールについて、図面を参照して説明する。なお、第２実施形態ないし第９実施形態は、第１実施形態に対して、略同様の構成とされているので、第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第２実施形態は、第１実施形態に対して、光導波路素子１３の構造が異なっている。具体的に、第２実施形態において、光導波路素子１３は、長さ方向Ｓでの長さが短く形成されており、第１実施形態と比較して、出射端面１３ｂ側の領域が抽出された構造とされている。従って、青色コア１６Ｂおよび赤色コア１６Ｒは、入射端面１３ａの近傍の領域で長さ方向Ｓに対して傾斜し、徐々に緑色コア１６Ｇに近づくように形成されている。それに伴って、光源およびレンズ（特に、青色光源１１Ｂ、青色レンズ１２Ｂ、赤色光源１１Ｒ、および赤色レンズ１２Ｒ）は、長さ方向Ｓに対して傾斜した方向で光を入射端面１３ａに入射させる構造とされている。このように、光導波路素子１３の長さを短くすることで、光源モジュール１のサイズを低減でき、微小サイズのプロジェクタへ応用することができる。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第３実施形態は、第１実施形態に対して、さらに、反射板２３を設けた点で異なる。反射板２３は、プリズム２２の光出射側に設けられ、プリズム２２から出射した光を設定された方向へ反射させる。本実施の形態において、反射板２３は、光源が並べられた方向（幅方向Ｗ）と平行な方向へ、光を反射している。すなわち、プリズム２２を介することで傾いた光の出射角度を、反射板２３によって補正し、光が出射される方向を自在に設計することができる。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第４実施形態は、第１実施形態に対して、さらに、アパーチャ２４を設けた点で異なる。アパーチャ２４は、プリズム２２の光出射側に設けられ、プリズム２２から出射した光を設定されたスポット径に整形する。具体的に、アパーチャ２４には、開口部２４ａが設けられており、開口部２４ａを通って光が出射され、開口部２４ａ以外の部分に照射された光を遮る。したがって、アパーチャ２４を設けることで、青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇ、および赤色光Ｌｒのスポット径を揃えることができる。また、コアの曲線部を導波する際に生じた漏れ光や、光学部材（例えば、プリズム２２およびコリメートレンズ２１）との界面で散乱した光などの迷光を除去することで、出力への干渉を防ぐことができる。

（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第５実施形態は、第１実施形態に対して、光導波路素子１３に吸収体１８が設けられている点で異なる。吸収体１８は、光導波路素子１３の表面を覆うように形成されており、光導波路素子１３から発生した漏れ光を吸収する。吸収体１８は、アルミニウム膜やＳｉ等を材料として用いており、蒸着などによって形成される。なお、出射端面１３ｂでは、コアから出射される光が吸収されないように、コア近傍は露出されているのが望ましく、保護膜などを設けて蒸着を行えばよい。また、入射端面１３ａでも、出射端面１３ｂと同様のことから、吸収体１８で覆われないことが望ましい。

（第６実施形態）
図９は、本発明の第６実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第６実施形態は、第１実施形態に対して、吸収板２５が設けられている点で異なる。吸収板２５は、光導波路素子１３の光出射側に設けられ、吸収体１８と同様に、光導波路素子１３から発生した漏れ光を吸収する。具体的に、吸収板２５は、出射端面１３ｂに沿って設けられ、光が通る領域を開口させている。

（第７実施形態）
図１０は、本発明の第７実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第７実施形態は、第１実施形態に対して、光導波路素子１３のコアの形状が異なっている。第１実施形態では、緑色コア１６Ｇが長さ方向Ｓに沿って直線状に延伸されているのに対して、第７実施形態では、赤色コア１６Ｒが長さ方向Ｓに沿って直線状に延伸されている。そして、青色コア１６Ｂおよび緑色コア１６Ｇは、長さ方向Ｓに対して傾斜し、光出射側に向かうに従って、徐々に赤色コア１６Ｒに近づくように形成されている。本実施の形態では、赤色コア１６Ｒが直線状に形成されていることから、光導波路素子１３において、幅方向Ｗで赤色コア１６Ｒ側の側面（図１０では、右側）に寄った位置から光が出射される。

通常、赤色光Ｌｒは、コアの形状によって迷光を生じるなどの影響を受けやすく、青色光Ｌｂおよび緑色光Ｌｇと比べて、曲げ半径（曲線部）に対する耐性が小さい。そのため、赤色コア１６Ｒが直線状とされていれば、赤色光Ｌｒの導波路での光損失を低減することができる。

（第８実施形態）
図１１は、本発明の第８実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第８実施形態は、第７実施形態と同様に、第１実施形態に対して、光導波路素子１３のコアの形状が異なっている。第７実施形態では、赤色コア１６Ｒが直線状とされていたが、第８実施形態では、赤色コア１６Ｒが若干曲げられている。具体的に、本実施の形態において、赤色コア１６Ｒは、長さ方向Ｓに対して、僅かに傾斜しながら、入射端面１３ａから出射端面１３ｂに向かって延伸されている。青色コア１６Ｂおよび緑色コア１６Ｇは、第７実施形態と同様に、徐々に赤色コア１６Ｒに近づくように傾斜している。その結果、本実施の形態では、第７実施形態よりも、幅方向Ｗの中央に近い位置から光が出射される。

本実施の形態では、第７実施形態よりも、青色コア１６Ｂおよび緑色コア１６Ｇの曲げ半径が緩やかにされているので、青色光Ｌｂおよび緑色光Ｌｇの光損失が低減され、光導波路素子１３全体での光伝搬効率を向上させることができる。

（第９実施形態）
図１２は、本発明の第９実施形態に係る光源モジュールを示す概略構成図である。

第９実施形態は、第１実施形態に対して、光導波路素子１３に屈折部１９が設けられている点で異なる。本実施の形態において、コア（特に、青色コア１６Ｂおよび赤色コア１６Ｒ）は、第１実施形態と比較すると、曲げ半径が急峻にされている。屈折部１９は、コアが設けられている部分のうち、曲線となっている領域に設けられ、周囲よりも屈折率が高く形成されている。つまり、曲げ半径を急峻にしたことで漏れ光が発生しやすくなるが、屈折部１９によって屈折率差を部分的に上げることで、全反射率を上げて漏れ光の発生を抑えている。従って、コアの設計の自由度が向上するため、光源モジュール１のサイズの低減に有効となる。

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

１ 光源モジュール
１１Ｂ 青色光源（光源の一例）
１１Ｇ 緑色光源（光源の一例）
１１Ｒ 赤色光源（光源の一例）
１２Ｂ 青色レンズ
１２Ｇ 緑色レンズ
１２Ｒ 赤色レンズ
１３ 光導波路素子
１３ａ 入射端面
１３ｂ 出射端面
１６Ｂ 青色コア（コアの一例）
１６Ｇ 緑色コア（コアの一例）
１６Ｒ 赤色コア（コアの一例）
１７ クラッド
２１ コリメートレンズ
２２ プリズム
２２ａ プリズム入射面
２２ｂ プリズム出射面
Ｄａ 第１中心間距離
Ｄｂ 第２中心間距離
Ｄｃ 第３中心間距離
Ｌｂ 青色光（光の一例）
Ｌｇ 緑色光（光の一例）
Ｌｒ 赤色光（光の一例）
Ｓ 長さ方向
Ｗ 幅方向

Claims (8)

1. それぞれ異なる波長の光を出射する複数の光源と、
   前記光源から出射された複数の光を導波する光導波路素子と、
   前記光導波路素子から出射された光が入射するコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズから出射された光が入射するプリズムとを備えていること
   を特徴とする光源モジュール。
2. 請求項１に記載の光源モジュールであって、
   前記光導波路素子は、光をそれぞれ導波する複数のコアと、前記コアの周囲を囲むクラッドとを備え、
   前記複数のコアは、互いに離間して形成されており、
   前記複数のコア同士の中心間距離は、光が入射する入射端面よりも、光が出射する出射端面のほうが小さいこと
   を特徴とする光源モジュール。
3. 請求項２に記載の光源モジュールであって、
   前記プリズムから出射する光の少なくとも１組の光軸同士の中心間距離は、前記出射端面でのコア同士の中心間距離よりも小さいこと
   を特徴とする光源モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の光源モジュールであって、
   前記プリズムは、前記コリメートレンズから出射された光の光軸同士を平行に近づけて出射する構成とされていること
   を特徴とする光源モジュール。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の光源モジュールであって、
   前記コリメートレンズから出射された複数の光は、前記プリズムへの入射角度がそれぞれ異なること
   を特徴とする光源モジュール。
6. 請求項５に記載の光源モジュールであって、
   前記プリズムは、入射する光に対し、波長が長くなるに従って、入射角度が小さくなるように配置されていること
   を特徴とする光源モジュール。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１つに記載の光源モジュールであって、
   前記複数の光源は、前記光導波路素子への入射方向に対し、波長の長さの順に並べて配置されていること
   を特徴とする光源モジュール。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載の光源モジュールであって、
   前記光源から出射された光が辿る経路において、前記コリメートレンズと前記プリズムとの間には、何も配置されていないこと
   を特徴とする光源モジュール。

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