(57)【要約】【課題】  光源と光導波路との位置合わせが容易に行え、かつ光導波路への光入射を精度良くまた効率良く行うことができる光導波路装置を提供すること。【解決手段】  各ＬＥＤが固定されたプラットフォーム４と、コア層１９及びクラッド層６の接合体からなり、コア層１９への入射光をその光出射側へ導くように構成された光導波路９と、プラットフォーム４及び光導波路９を一定の間隔で保持するバー５とを有し、バー５を介してプラットフォーム４上に光導波路９が固定されている、光導波路装置６４。【選択図】          図１
2005173469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が固定された支持体と、
コア層とクラッド層との接合体からなり、前記コア層への入射光をその光出射側へ導  くように構成された光導波路と、
前記支持体と前記光導波路とを一定の間隔で保持するスペーサーと
を有し、前記スペーサーを介して前記支持体上に前記光導波路が固定されている、光導波路装置。
【請求項２】
前記光導波路と前記支持体との前記間隔を形成する空隙に光吸収性材料が充填されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項３】
前記支持体上に固定された前記光導波路の光入射部下の前記支持体に凹部が形成され、この凹部の底面に前記光源が固定されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項４】
前記光導波路の前記光入射部の光入射面が前記支持体の固定面に対して傾斜している、請求項３に記載の光導波路装置。
【請求項５】
前記光導波路が前記コア層と前記クラッド層とが積層された構造を有し、前記コア層が前記スペーサー上に接合されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項６】
前記クラッド層上にこのクラッド層よりも屈折率の大きい基板が接合されている、請求項５に記載の光導波路装置。
【請求項７】
前記光導波路がリッジ型のコア層を有するエアリッジ型構造を有している、請求項５に記載の光導波路装置。
【請求項８】
前記支持体がパッケージ部材に固定されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項９】
前記支持体及び前記パッケージ部材に前記光源用の端子又は／及び外部接続端子が設けられている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項１０】
前記光導波路が高分子有機化合物で形成されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項１１】
前記光導波路の前記コア層が、その光入射側から光出射側にかけて漸次小さくなる幅を有している、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項１２】
前記光源が３原色を発光する３種類の発光ダイオード又はレーザであって、前記コア層の光入射面に対向してそれぞれ配置されている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載した光導波路装置と、この光導波路装置に信号光を入射する光源と、前記光導波路からの出射光を受光する受光手段とを有する光情報処理装置。
【請求項１４】
前記出射光を走査手段で走査して投影するディスプレイとして構成した、請求項１３に記載の光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア層とクラッド層との接合体からなり、光源モジュール、光インターコネクション、光通信等に好適な光導波路を有する光導波路装置、及びこれを用いるディスプレイ等の光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、比較的短距離間の情報伝達は、主に電気信号により行われてきたが、集積回路の性能を向上させるためには、信号の高速化や信号配線の高密度化が必要となる。しかし、電気信号配線においては、配線の時定数による信号遅延やノイズの発生等の問題から、電気信号の高速化や電気信号配線の高密度化が困難である。
【０００３】
こうした問題を解決する光配線（光インターコネクッション）が注目されている。光配線は、電子機器間、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、種々の個所に適用可能であり、例えば、チップ間のような短距離間の信号の伝送には、チップが搭載されている基板上に光導波路を形成し、信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送、通信システムを構築することができる。
【０００４】
他方、光導波路をディスプレイの光源モジュールとして用いることも知られている。例えば、映像ソフト、ゲーム、コンピュータ画面、映画等を自分だけのデイ画面で楽しめるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display）の開発が成されており、サングラスのように掛けるだけで、臨場感あふれる映像をいつでもどこでも気軽に体感できるパーソナルなディスプレイがある（米国特許第５，４６７，１０４号公報参照）。
【０００５】
このヘッドマウントディスプレイの光源には、赤色、緑色、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）が使われているがＬＥＤ光はコヒーレント性が無く、放射角が広く、集光して３色を合波することが難しい。そこで、３種のＬＥＤ光を光導波路に通して合波し、均一な白色光を作り出す技術が知られている（日経エレクトロニクス２００３．３．３１号，ｐ１２７）。
【０００６】
また、図２８に示すような構造の光導波路１０３も知られている（後述の特許文献１参照）。
【０００７】
この光導波路１０３は、図２８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、半導体基板又は誘電体基板からなる所定厚さのＩｎＰ基板１０１上に、例えば、厚さ０．５μｍのＩｎＰからなるクラッド層１０２が形成され、この上に、入射面１０４側での幅が５０μｍ、出射面１０７側の幅が２μｍであって直線状傾斜面１０５を有するＩｎＧａＡｓからなるコア層１０６が形成されている。
【０００８】
そして、クラッド層１０２及びコア層１０６を覆うようにして、例えば、厚さ１μｍのＩｎＰからなるクラッド層１０８が形成され、光導波路１０３が構成されている。
【０００９】
そして、図２８（Ｃ）に示すように、この光導波路１０３のクラッド層１０２上の入射側に、例えば、光源としてのレーザ１０９（何色でもよい）を配置し、このレーザ１０９から発する光ビームを入射面１０４からコア層１０６内に入射すると、光ビームは極太線で表すように、コア層１０６の幅の変化に伴ってその広がりが狭くなるように変化して集光した後に、出射面１０７から外部に出射する。
【００１０】
また、別の従来例として、図２９に示すような構造の光導波路１１３も知られている。
【００１１】
この光導波路１１３は、シリコン基板１１０と、このシリコン基板１１０上に形成され、片方の端部にミラー状傾斜面１１４を有する構造である。
【００１２】
この光導波路１１３は、高分子有機化合物光導波路として形成され、それぞれが高分子有機化合物樹脂で形成された、クラッド層１１２及びコア層１１１からなる平面型光導波路として構成されている。コア層１１１は屈折率がクラッド層１１２より０．１〜３．０％程度大きい高分子有機化合物で形成され、その材質は、オキセタン樹脂である。
【００１３】
また、クラッド層１１２及びコア層１１１の光入射面側の端面は、右肩上がりで４５度の斜め形状に加工されてミラー状傾斜面１１４を構成しており、積層されたクラッド層１１２及びコア層１１１の内、下層のコア層１１１が上層のクラッド層１１２よりも外側へ突き出している。また、基板１１０の側面は、ミラー状傾斜面１１４の下部領域よりも光出射側に位置している。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−１７３０３６号公報（第２頁右欄１７行〜第３頁左欄８行、図１ｄ、図１ｅ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そして、図２９に示した従来例による光導波路１１３においては、ミラー状傾斜面１１４の下部領域に、例えば、ＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇ（その他の色でもよい）を配置し発光する。そして、このＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光は、クラッド層１１２及びコア層１１１の下面及び／又はクラッド層１１２を透過してミラー状傾斜面１１４に衝突した後に反射して、それぞれの層内へ入射光として入射し伝搬してからそれぞれの光出射面側から出射する。
【００１６】
この構造においては、光源としてのＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇをコア層１１１の側面側に配置してコア１１１層の側面からコア層１１１に発光光を入射させるよりも、コア層１１１の側面よりも大きい面積を有するミラー状傾斜面１１４からコア層１１１内に発光光を入射させるために、より多くの発光光をコア層１１１内に入射することができる。
【００１７】
図２８の光導波路１０３よりも図２９の光導波路１１３の方が、光導波路に対する光源の配置の容易さや入射光量の点では優れているが、両者の光導波路とも、光源と光導波路とのアライメント（位置合わせ）の信頼性はなお不十分であるため、光源からの発光光をより効率及び精度良くコア層内に入射させることが望まれている。
【００１８】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、光源と光導波路との位置合わせを容易かつ正確に行え、かつ光導波路への光入射効率及び精度を向上させることができる光導波路装置、及びこの光導波路装置を用いる光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
即ち、本発明は、
光源が固定された支持体と、
コア層とクラッド層との接合体からなり、前記コア層への入射光をその光出射側へ導  くように構成された光導波路と、
前記支持体と前記光導波路とを一定の間隔で保持するスペーサーと
を有し、前記スペーサーを介して前記支持体上に前記光導波路が固定されている、光導波路装置に係るものである。
【００２０】
また、本発明は、本発明の光導波路装置と、この光導波路装置に信号光を入射する光源と、前記光導波路からの出射光を受光する受光手段とを有する光情報処理装置も提供するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記光源が固定された前記支持体上に、前記光導波路を、これらを一定の間隔で保持するための前記スペーサーを介して固定しているので、共通の前記支持体上に前記光源と前記光導波路とを常に、所望の間隔で（即ち、前記スペーサーによって前記光源と前記光導波路の前記コア層との間隔を最適化して）配置することができる。従って、前記光源と前記光導波路との間の位置決めを比較的容易に行うことができると共に、前記光源から前記コア層に向けて発せられる発光光の前記コア層への光入射を効率及び精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明においては、前記光導波路（特に、前記コア層）からの反射光が光出射面から迷光として出射されないように、前記コア層からの反射光を吸収するために、前記光導波路と前記支持体との前記間隔を形成する空隙に光吸収性材料（例えば黒色樹脂）が充填されているのが望ましい。
【００２３】
また、前記光導波路と前記光源との間に所望の間隔を設け、かつ前記光源の配置を容易にするために、前記前記支持体上に固定された前記光導波路の光入射部下の前記支持体に凹部が形成され、この凹部の底面に前記光源が固定されているのが望ましい。
【００２４】
また、光源からの発光光を、前記光導波路の下部から前記光導波路の前記コア層内に効率良く入射するために、前記光導波路の前記光入射部の光入射面が前記支持体の固定面に対して傾斜しているのが望ましい。
【００２５】
また、前記コア層と前記光源との間に所望の間隔を設けるために、前記光導波路が前記コア層と前記クラッド層とが積層された構造を有し、前記コア層が前記スペーサー上に接合されているのが望ましい。
【００２６】
また、前記クラッド層内に入射し、前記クラッド層と基板との界面に入射する入射光を前記クラッド層外に放出して、前記クラッド層へ再入射させないために、前記クラッド層上にこのクラッド層よりも屈折率の大きい基板が接合されているのが望ましい。
【００２７】
また、前記光導波路が、迷光を減少させるために、リッジ型のコア層を有するエアリッジ型構造を有しているのが望ましい。
【００２８】
また、前記支持体を固定し、かつ外部からの衝撃等に対応するために、前記支持体がパッケージ部材に固定されているのが望ましい。
【００２９】
また、前記光源と外部ユニットとを電気的に接続するために、前記支持体及び前記パッケージ部材に前記光源用の端子又は／及び外部接続端子が設けられているのが望ましい。
【００３０】
また、前記コア層及び前記クラッド層の形成のし易さ及び経済性の向上のために、前記光導波路が高分子有機化合物で形成されているのが望ましい。
【００３１】
また、前記光源からの発光光をより多く前記コア層内に入射させると共に、この入射した入射光を収束して出射するために、前記光導波路の前記コア層が、その光入射側から光出射側にかけて漸次小さくなる幅を有しているのが望ましい。
【００３２】
また、３原色の発光光を収束するために、前記光源が３原色を発光する３種類の発光ダイオード又はレーザであって、前記コア層の光入射面に対向してそれぞれ配置されているのが望ましい。
【００３３】
また、前記コア層が光硬化性樹脂によって形成されるのがよい。これは、光（特に紫外線）照射によって露光パターンに対応したコア層にパターン化することが容易となり、またクラッド層の構成材料としても有利なためである。こうした光硬化性樹脂としては、特開２０００−３５６７２０号公報に記載されたオキセタン樹脂等の高分子有機材料が挙げられる。このような高分子有機材料は、３９０ｎｍ以下の波長の可能可視光を９０パーセント以上透過するものがよい。なお、コア材やクラッド材は、光硬化性樹脂以外にも、無機系材料を用いてもよい。
【００３４】
また、上記の光導波路材料としては、例えば、オキセタン環を有するオキセタン化合物からなるオキセタン樹脂、又はオキシラン環を有するオキシラン化合物からなるポリシランが使用可能であるが、これらの光硬化（重合）のために連鎖反応による重合を開始させ得るカチオン重合開始剤を含む組成物が用いられるのがよい。
【００３５】
そして、本発明は、上記の光導波路で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは、上記の光導波路に効率良く入射した後に出射した信号光を走査手段で走査して投影するように構成したディスプレイや、上記の光を次段回路の受光素子（光配線やフォトディテクタ等）に入射させるように構成した光通信等の光情報処理装置等に有効に用いることができる。
【００３６】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的に説明する。
【００３７】
第１の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置６４の構造については、図１（Ａ）の平面図、図１（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図１（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）、並びに図２（Ａ）の部分平面図に示すように、逆コの字形状の周壁となる凸部３と、この凸部３によって形成された凹部２とを有するパッケージ１を配置する。
【００３８】
このパッケージ１の凸部３の頂部には複数の電極パッド１６が設けられ、この電極パッド１６とパッケージ１の側面に設けられた外部接続端子１７とは、凸部３に埋設された配線１８によって電気的に接続されている。なお、この外部接続端子１７は、制御回路部（図示せず）のコネクタに差し込む外部端子として使用する。
【００３９】
次に、図２（Ｂ）に示すように、赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）１２及び青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを固定するための凹部１１が形成され、後述の光導波路９を固定するための一対のバー５が両辺に設けられ、並びに、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂと電気的に接続するための複数の電極パッド１５を有するプラットフォーム４を、図中に矢印で示すようにパッケージ１の凹部２内の所定位置に固定する。
【００４０】
更に、図２（Ｃ）に示すように、プラットフォーム４上部には、スペーサーとしてのバー５を介してコア層１９、クラッド層６及び基板７がそれぞれ所定形状で順次積層されたエアリッジ型構造の光導波路９を図中に矢印で示すように固定する。なお、コア層１９及びクラッド層６の光入射端面は、図１（Ｂ）に示すように、水平面に対して右肩上がりで４５度傾斜したミラー状傾斜面８となっているので、各ＬＥＤからの発光を十分な量で入射させかつコア層１９内へ反射させることができる。
【００４１】
また、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂと複数の電極パッド１５とがそれぞれ配線１３で電気的に接続されており、複数の電極パッド１５と複数の電極パッド１６とがそれぞれ配線１４で電気的に接続されている。
【００４２】
そして、それぞれの発光ダイオードと各電極パッドとをワイヤーボンディング装置にて接続して組み立てた光導波路装置６４に電流を流すと、各発光ダイオードが発光し、コア層１９の光出射面からは入射光が合波して絞られた様子が確認できる。そして赤色、緑色及び青色の３色を合波すると白色光を得ることができる。
【００４３】
次に、図３（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図（図１（Ａ）の平面図のＢ−Ｂ’線）及び図３（Ｂ）の右側面図に示すように、光導波路９は、Ｓｉ基板７の下面にクラッド層６を積層形成して更にこの下面にエアリッジ型にコア層１９を形成した構造であり、プラットフォーム４上の２本のバー５によって、コア層１９及びこれが設けられたクラッド層６とプラットフォーム４の上面とが一定の間隔（又は空間）２０を置いて固定されている。従って、コア層１９がプラットフォーム４の上面に接触することなく露出し、コア層１９とプラットフォーム４との間に空間２０を形成することにより、エアリッジ型の光導波路とすることができる。
【００４４】
そして、クラッド層６との接触部以外が露出しているコア層１９を有するエアリッジ型とした理由は、クラッド層からの迷光を減少させるためである。また、コア層１９を光入射面側から光出射面側にかけて幅が漸次直線的に狭まる形状とした理由は、より大きな面積の光入射面によって発光ダイオード１２（Ｒ）、１２（Ｇ）及び１２（Ｂ）からの発光光を効率良く十分に入射させ、かつこれらを収束しつつ伝搬した後により小さな面積の光出射面から出射して、画素となる小さなスポット光を取り出すためである。
【００４５】
ここで、所定形状で形成されたコア層１９、クラッド層６及び基板７からなる光導波路９においては、屈折率が比較的高い材質からなるコア層１９と屈折率が比較的低いクラッド層６とから構成されており、その屈折率差は例えば１．７％である。
【００４６】
更に、コア層１９の光入射面のサイズ（幅）を例えば１．５ｍｍとし、光出射面のサイズ（幅）を５０μｍとすることができる。また、コア層１９の光入射面から光出射面までの長さを例えば１０ｍｍとすることができ、光出射面から光入射面までのコア層１９の開き角度を例えば８．４度とすることができる。
【００４７】
また、コア層１９及びクラッド層６はポリマー系樹脂にて形成することができる。例えば、特開２０００−３５６７２０号公報に開示されている高分子有機導波路であるオキセタン樹脂（ソニーケミカル社製）を使用することが好適である。また、ポリシラン（商品名グラシア：日本ペイント社製）等でもよく、コア層１９やクラッド層６の材質に適した屈折率を有するポリマー系材料をそれぞれに入手することができる。
【００４８】
なお、基板７の裏面から研削ブレードを有するダイシング装置（ダイサー）によって、ミラー状傾斜面８を形成してよい。この時のミラー状傾斜面８における損失は例えば、３ｄＢ（透過率５０％）である。また、例えば、Ｓｉ基板７の屈折率を３．５とし、クラッド層６の屈折率を１．５１６とし、コア層１９の屈折率を１．５４３とすることができる。
【００４９】
そして、ＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇから発光する場合に、図４において極太の実線で示した入射光（１）である発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、コア層１９の下面を透過してミラー状傾斜面８に入射して反射した後にコア層１９内に入射し、光出射側に向かってその幅が徐々に細くなる形状のコア層１９の内部で、クラッド層６との界面及び露出面において反射しつつ収束し、光出射面側から出射する。
【００５０】
図１〜図３に示すように、例えば、Ｓｉからなる部材を接着剤（例えば、製品名エッポテック：理経社より入手）等にて貼り合わせて形成したプラットフォーム４上の所定位置に、赤色、緑色及び青色の３色の発光ダイオードであるＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを実装し、更にスペーサーとなるバー５を介して光導波路９を実装する。
【００５１】
これらの発光ダイオード（ＬＥＤ）においては、ディスプレイ用として、例えば、青色及び緑色用のＬＥＤ１２（Ｂ）及び１２（Ｇ）はＧａＮ系の材質からなり、赤色用のＬＥＤ１２（Ｒ）はＡｌＧａＩｎＰ系の材質からなっていてよい。なお、光通信用として、発光ダイオードの代わりにレーザチップを配置しても構わない。
【００５２】
図４に明示するように、迷光（１）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面８に入射して反射した後にクラッド層６内に入射するが、これは、クラッド層６の屈折率（１．５１６）よりもＳｉ基板７の屈折率（３．５）が大きいので、クラッド層６とＳｉ基板７との界面では入射光が全反射せずに、Ｓｉ基板７方向に光の進路を変えることができる。従って、余計な迷光（１）をＳｉ基板７が吸収する。
【００５３】
本実施の形態の光導波路装置６４においては、各ＬＥＤが固定されたプラットフォーム４上に、コア層１９、クラッド層６及び基板７の接合体からなる光導波路９を、これらを一定の間隔で保持するためのバー５を介して固定するために、共通のプラットフォーム４上に各ＬＥＤと光導波路９とを常に所望の位置関係で配置することができ、かつ、バー５によって各ＬＥＤと光導波路９のコア層１９との間隔を最適化して配置することができる。このため、各ＬＥＤと光導波路９との間のアライメント（位置決め）を比較的容易に行うことができると共に、各ＬＥＤからコア層１９に向けて発せられる発光光のコア層１９への光入射を効率良くかつ精度良く行うことができる。
【００５４】
第２の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置６５の構造については、図５（Ａ）の平面図、図５（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図５（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の部分平面図、並びに、図７（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図（図５（Ａ）の平面図のＢ−Ｂ’線）及び図７（Ｂ）の右側面図に示すように、パッケージ１の凹部２内に複数の電極パッド１５が配置されており、この複数の外部接続端子１５とパッケージ１の側面に露出している複数の外部接続端子１７とがパッケージ１に埋設された配線１８を介して接続されている。また、パッケージ１上に固定されたプラットフォーム４上に凹部２１が設けられ、この凹部２１に各ＬＥＤ１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂが固定され、各ＬＥＤと複数の電極パッド１５とが配線１３を介して接続されている以外は、上述の第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
まず、図６（Ａ）に平面図で示すように、逆コの字形状の周壁としての凸部３と、この凸部３によって形成され、光導波路９を固定したプラットフォーム４を受け入れる凹部２とを有するパッケージ１を作製し、配置する。
【００５６】
次に、図６（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを固定するための凹部２１が形成され、後述の光導波路９を固定するための２本のバー５が設けられたプラットフォーム４を、凹部２内の所定の位置に固定する。
【００５７】
更に、図２（Ｃ）に示すように、プラットフォーム４上部にバー５を介してコア層１９、クラッド層６及び基板７がそれぞれ所定形状で順次積層された構造の光導波路９を固定する。
【００５８】
本実施の形態によれば、各配線及び電極パッドがパッケージ凸部３の頂部の高さよりも低い位置に設けられているので、このパッケージ１を基板７側から蓋等によって覆い易い。
【００５９】
なお、図８（Ａ）の平面図、図８（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図８（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）に示すように、本実施の形態と同様の構造において、所定厚さでクラッド層６と同じ材質及び屈折率を有するクラッド層２２によってコア層１９の側面及び下面を覆うこともできる。このように、クラッド層６、コア層１９及びクラッド層２２が順次積層された光導波路３５においては、クラッド層６、コア層１９及びクラッド層２２の光入射面によって斜め４５度の傾斜角を有するミラー状傾斜面６６を形成する。
【００６０】
この構造によって、光入射面及び光出射面を除いてコア層１９が大気中に露出せずに各クラッド層によって覆われているために、各クラッド層とコア層１９との界面において入射光の反射率が均一化し、比較的安定した光伝搬性能を発揮することができる。
【００６１】
その他、本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【００６２】
第３の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置６８の構造については、図９（Ａ）の平面図、図９（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図９（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）の部分平面図、図１１（Ａ）の側面図（図９（Ａ）の平面図のＢ−Ｂ’線）並びに図１１（Ｂ）の側面図に示すように、コア層１９の露出面である空間２０に光吸収性樹脂材料を充填して、光吸収性樹脂層２３を形成する以外は、上述の第１の実施の形態と同様である。
【００６３】
本実施の形態においてはまず、図１０（Ａ）に示すように、逆コの字形状のパッケージ凸部３と、この凸部３によって形成された凹部２とを有するパッケージ１を配置する。
【００６４】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを固定するための凹部１１が形成され、後述の光導波路９を固定するための２本のバー５が設けられ、並びに、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂと電気的に接続するための複数の電極パッド１５を有するプラットフォーム４を、凹部２内の所定位置に固定する。この時に、プラットフォーム４上で各ＬＥＤが固定される凹部１１以外の領域で一対のバー５によって挟まれる領域（即ち、上述の空間２０）に光吸収性樹脂材料を塗布して光吸収性樹脂層２３を形成する。
【００６５】
更に、図１０（Ｃ）に示すように、プラットフォーム４上部にバー５を介してコア層１９、クラッド層６及び基板７がそれぞれ所定形状で順次積層された構造の光導波路９を光吸収性樹脂層２３と密着するように固定する。
【００６６】
本実施の形態においては、例えば、幅が４ｍｍのプラットフォーム４上の両側端に固定された幅が１ｍｍのバー５の間の領域（幅が２ｍｍ）に光吸収性黒色樹脂材料２３を塗布する。ここで、コア層１９への光入射等を阻害しないために、各ＬＥＤやコア層１９の光入射面及び光出射面にはこの黒色樹脂材料を塗布しないように留意する。次に、バー５の上面に接着剤を塗布してから、光導波路９を上面より被せる様にしてバー５に固定して実装する。この後に、黒色樹脂材料を熱硬化させて光導波路装置６８を完成する。
【００６７】
この光吸収性黒色樹脂材料については、熱硬化前は液体状であり任意の場所に塗布することができると共に、熱を加えると硬化する性質がある。このような材料としては例えば、住友ベークライト株式会社から入手できるＣＲＰ−Ｘ４４７８があり、粘度は４６．２Ｐａ／ｓであり、硬化条件は１２０℃で１時間＋１６５℃で２時間である。また、屈折率はコア層１９に使用するコア材料よりも低いものとする。
【００６８】
また、この光吸収性樹脂層２３の形成方法としては、バー５上に光導波路９を固定した後に光吸収性樹脂材料を空間２０内に充填し、その後に熱硬化させて形成することができる。
【００６９】
次に、図１２に示すように、プラットフォーム４上の所定位置に、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを実装し、更に、光吸収性樹脂層２３及びスペーサーとなるバー５を介して光導波路９を実装する。
【００７０】
そして、ＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇから発光する場合に、例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光は、コア層１９内に入射し、光出射側に向かってその幅が徐々に細くなる形状のコア層１９の内部で、クラッド層６及び光吸収性樹脂層２３の界面において反射しつつ収束し、光出射面側から出射する。
【００７１】
また、迷光（１）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、クラッド層６内に入射するが、クラッド層６の屈折率（１．５１６）よりもＳｉ基板７の屈折率（３．５）が大きいので、クラッド層６とＳｉ基板７との界面では入射光が全反射せずに、Ｓｉ基板７方向に光の進路を変えることができる。従って、光出射面側でコア層１９内を伝搬する入射光を点光源として取り出したい場合に、余計な迷光（１）となるクラッド層６内の光をＳｉ基板７が吸収することができ、所望の点光源を得易くなる。
【００７２】
また、迷光（２）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、コア層１９の下面にて反射した後に光吸収性樹脂層２３に入射するが、この光吸収性樹脂層２３に吸収されてしまい、光出射面側から出射することはない。
【００７３】
本実施の形態によれば、コア層１９内を伝搬する入射光のみを光出射面から点光源としてを取り出したい場合に、迷光（１）となるクラッド層６内の光をＳｉ基板７が吸収することができ、かつ迷光（２）となるコア層下の光を光吸収性樹脂層２３が吸収することができるので、コア層１９からの出射光のみからなる所望の点光源を得ることができる。
【００７４】
その他、本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【００７５】
第４の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置６９の構造については、図１３（Ａ）の平面図、図１３（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図１３（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）の部分平面図、並びに、図１５（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図（図１３（Ａ）の平面図のＢ−Ｂ’線）及び図１５（Ｂ）の右側面図に示すように、パッケージ１の凹部２内に複数の電極パッド１５が配置されており、この複数の電極パッド１５とパッケージ１の側面に露出している複数の外部接続端子１７とがパッケージ１に埋設された配線１８を介して接続されている。また、コア層１９の露出面である空間２０に光吸収性樹脂材料を塗布して光吸収性樹脂層２３を形成する。また、パッケージ１上に固定されたプラットフォーム４上に凹部２１が設けられ、この凹部２１に各ＬＥＤ１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂが固定され、各ＬＥＤと複数の電極パッド１５とが配線１３を介して接続する以外は、上述の第１の実施の形態と同様である。
【００７６】
まず、図１４（Ａ）の部分平面図に示すように、逆コの字形状のパッケージ凸部３と、この凸部３によって形成された凹部２とを有するパッケージ１を配置する。
【００７７】
このパッケージ１の凹部２には複数の電極パッド１５が設けられ、この電極パッド１５とパッケージ１の側面に設けられた外部接続端子１７とは、パッケージ凸部３に埋設された配線１８によって電気的に接続されている。
【００７８】
次に、図１４（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを固定するための凹部２１が形成され、後述の光導波路９を載置するための２本のバー５が設けられたプラットフォーム４を、凹部２内の所定の位置に固定する。この時に、プラットフォーム４上で各ＬＥＤが固定される凹部２１以外の領域で一対のバー５によって挟まれる領域に光吸収性樹脂材料を塗布して光吸収性樹脂層２３を形成する。
【００７９】
更に、図１４（Ｃ）に示すように、プラットフォーム４上部にバー５を介してコア層１９、クラッド層６及び基板７がそれぞれ所定形状で順次積層された構造の光導波路９を光吸収性樹脂層２３に密着して固定する。
【００８０】
本実施の形態においては、上述したと同様に、幅が４ｍｍのプラットフォーム４上の両側端に固定された幅が１ｍｍのバー５の間の領域（幅が２ｍｍ）に光吸収性黒色樹脂材料を塗布する。ここで、コア層１９への光入射等を阻害しないために、各ＬＥＤやコア層１９の光入射面及び光出射面にはこの黒色樹脂材料を塗布しないように留意する。次に、バー５の上面に接着剤を塗布してから、光導波路９を上面より被せる様にしてバー５に固定して実装する。この後に、黒色樹脂材料を熱硬化させて光導波路装置６９を完成する。
【００８１】
また、図１６（Ａ）の平面図、図１６（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図（図１６（Ａ）の平面図のＡ−Ａ’線）に示すように、本実施の形態と同様の構造において、所定厚さでクラッド層６と同じ材質及び屈折率を有するクラッド層２２によってコア層１９の側面及び下面を覆うことができる。そして、クラッド層６、コア層１９及びクラッド層２２が順次積層された光導波路３５においては、クラッド層６、コア層１９及びクラッド層２２の光入射面によって斜め４５度の傾斜角を有するミラー状傾斜面６６を形成する。
【００８２】
この構造によって、光入射面及び光出射面を除いてコア層１９が大気中に露出せずに各クラッド層によって覆われているために、各クラッド層とコア層１９との界面において入射光の反射率が均一化し、安定した光伝搬性能を発揮することができる。
【００８３】
次に、図１７に示すように、プラットフォーム４上の所定位置に、ＬＥＤ（Ｒ）１２Ｒ、ＬＥＤ（Ｇ）１２及びＬＥＤ（Ｂ）１２Ｂを実装し、更に、光吸収性樹脂層２３及びスペーサーとなるバー５を介して光導波路９を実装する。
【００８４】
そして、例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面８で反射した後にコア層１９内に入射し、光出射側に向かってその幅が徐々に細くなる形状のコア層１９の内部で、クラッド層６及びクラッド層２２との界面において良好に反射しつつ収束し、光出射面側から出射する。
【００８５】
また、迷光（１）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面８で反射した後にクラッド層６内に入射し、クラッド層６の内部で基板７及びコア層１９の界面において反射して光出射面側から出射しようとするが、クラッド層６の屈折率（１．５１６）よりもＳｉ基板７の屈折率（３．５）が大きいので、クラッド層６とＳｉ基板７との界面では入射光が全反射せずに、Ｓｉ基板７方向に光の進路を変えることができる。従って、光出射面側でコア層１９内を伝搬する入射光を点光源として取り出したい場合に、余計な迷光（１）となるクラッド層６内の光をＳｉ基板７が吸収することができる。
【００８６】
また、迷光（２）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、クラッド層２２の下面で反射した後に光吸収性樹脂層２３に入射してこの層に光が吸収されてしまい、光出射面から出射することはない。
【００８７】
また、迷光（３）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面８で反射した後にクラッド層２２内に入射するが、これは、クラッド層２２から光吸収性樹脂層２３内に入射するので、光出射面側から出射するのを防止できる。
【００８８】
本実施の形態によれば、上述の第３の実施の形態と同様に、光出射面側でコア層１９内を伝搬する入射光を点光源として取り出したい場合に、迷光（１）となるクラッド層６内の光をＳｉ基板７が吸収することができ、迷光（２）となる空間内の光を光吸収性樹脂層２３で吸収することができ、更にクラッド層２２内の迷光（３）も光吸収性樹脂層２３で吸収することができるので、コア層１９からの出射光からなる所望の点光源を得易くなる。また、コア層１９の下面にクラッド層２２が存在しているので、コア層１９内の上下面でクラッド層６及び２２との界面での全反射が得易くなる。
【００８９】
その他、本実施の形態においては、上述の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【００９０】
図１８〜図１９には、上述の各実施の形態における光導波路、例えば光導波路９のミラー状傾斜面８の形成方法を示す。
【００９１】
まず、図１８（ａ）に示すように、所定厚さの基板２６上に所定厚さのクラッド層６とコア層１９とを順次積層してエアリッジ型の光導波路用の積層体を形成する。
【００９２】
次に、図１８（ｂ）に示すように、円盤状のダイサー２４の円周端部に形成され角度が９０度のＶ字型研削面２５によって、コア層１９側から基板２６に向かって矢印の方向へ、コア層１９、クラッド層６及び基板２６のそれぞれの一部を順次除去するように研削することにより、ミラー状傾斜面８を形成する。
【００９３】
ダイサー２４としては、例えば、粒径が３μｍのダイアモンドを砥粒とするＶ字型研削面２５を備えたディスコ社製のダイサーを使用する。このＶ字型研削面２５の寸法は、例えば、厚みが３００μｍであり中央からそれぞれ１５０μｍの幅で４５度に傾斜した傾斜面を有する。このような研削面２５としては、例えば、ディスコ社製の型式がＭＢＴ−１２０４であり、ＳＤ５０００Ｌ２５ＭＴ３８、５２×０．３×４０×４５°のサイズのものを用いることができる。
【００９４】
そして、例えば、厚さが６２０μｍの基板２６上に１２０μｍの厚さの光導波路を形成した後に、３０，０００ｒｐｍの回転速度で研削速度を０．３ｍｍ／秒とする条件下で研削する。
【００９５】
次に、図１９（ｃ）に示すように、クラッド層６の下面から基板２６を剥離する。
【００９６】
次に、図１９（ｄ）に示すように、コア層１９の上面に所定厚さの基板７を貼り付けることにより光導波路９を完成することができる。
【００９７】
その他、本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【００９８】
第５の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置６９の構造については、図２０〜図２２の断面図に示すように、クラッド層６と基板７との間にクラッド層７３が形成され、クラッド層６内に凹凸形状のストライプ状金属層３１及びコア層２８が埋設された光導波路７２を形成する以外は、上述の第１の実施の形態と同様である。
【００９９】
本実施の形態による光導波路７２の形成については、図２０（ａ）に示すように、まず所定厚さの基板７上に所定厚さのクラッド層７３を形成し、そのクラッド層７３上に、凹部２７を複数かつ一定の間隔で有する連続したストライプ状のコア層２８を形成する。そして、それを光伝搬方向に対して垂直方向に配置する。
【０１００】
次に、図２０（ｂ）に示すように、ストライプ状のコア層２８の上部に、例えばＡｌを５０ｎｍの厚さで均一に蒸着して、凹部３０を有する金属層３１を形成する。
【０１０１】
次に、図２０（ｃ）に示すように、凹部３０内を含む金属層３１上にクラッド材料を塗布してクラッド層６を形成しかつこの層の表面を平坦化する。
【０１０２】
これはコア層３３の下部に位置するクラッド層６によって生じる下部クラッドモードを除去するために意図的に作製した構造である。このクラッドモードとは、クラッド層６の内部を全反射して光が進み、光出射面において迷光をもたらすモードである。
【０１０３】
このクラッドモード対策のためには、上記の金属層３１の形成に加えて、例えば、スピンコート法の回転数にて厚みを制御し、クラッド層７３を５．０００ｒｐｍで形成し、ストライプ状のコア層２８を２．５００ｒｐｍで形成し、クラッド層６を３．０００ｒｐｍで形成すると、クラッドモードを除去することができる。
【０１０４】
次に、図２１（ｄ）に示すように、クラッド層６上に所定形状及び厚さのコア層３３を形成する。
【０１０５】
次に、図２１（ｅ）に示すように、ミラー状傾斜面３４を基板７の裏面から研削する裏面ダイシング工程にて形成する。この時の研削条件としては、例えば、研削面であるブレードのハイトを０．０８ｍｍとし、１回の研削によってミラー状傾斜面３４を形成する。なお、チャックテーブルを新品に交換すると良好に作製することができる。
【０１０６】
この光導波路７２については、光源であるＬＥＤからの発光光を点光源に絞るために、例えば、コア層３３光入射面の幅を１．５ｍｍとし、光出射面の幅を７０μｍとし、全体の長さを１０ｍｍとする。このサイズにおけるコア層３３の形状の広がり角度は８．３度となる。このように発光光を点光源に絞るのに最適な設計を行うことにより、長さが１０ｍｍであっても３色を合波することができる小型な光導波路７２を実現することができる。
【０１０７】
また、コア層３３等の材質にはオキセタン樹脂を使用する。また、上部クラッドモードを除去するために、コア層３３の周りが大気中に露出するエアリッジ構造とすることができる。
【０１０８】
次に、図２２に示すように、本実施の形態による光導破路装置７１の構造については、例えば、大きさが１３ｍｍ×４ｍｍのプラットフォーム４上に、３色の各ＬＥＤを実装し、その上部にミラー状傾斜面３４を有する光導波路７２を接着剤であるエポテック（理経社から入手）にて接着する。
【０１０９】
また、図示省略するが、各電極はそれぞれのＬＥＤチップからプラットフォーム４上の電極パッドに配線し、さらにその電極パッドからパッケージに配線している。
【０１１０】
そして、例えばＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇから発光する場合に、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面３４で反射した後にコア層３３内に入射し、光出射側に向かってその幅が徐々に細くなる形状のコア層３３の内部で、クラッド層６との界面及び露出面において反射しつつ収束し、光出射面側から出射する。
【０１１１】
また、迷光（１）である例えば発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの発光光の一部は、ミラー状傾斜面３４で反射した後にクラッド層６内に入射し、クラッド層６の内部でコア層３３との界面において反射するが、クラッド層６内に設けられた金属層３１の表面に衝突して吸収又は反射されるために、クラッド層６内を伝搬して光出射面側から出射し難くなる。
【０１１２】
本実施の形態においては、光出射面側でコア層３３内を伝搬する入射光を点光源として取り出したい場合に、迷光（１）となるクラッド層６内の光を金属層３１が吸収又は反射するために、所望の点光源を得易くなる。
【０１１３】
その他、本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。
【０１１４】
次に、上述の各実施の形態について、図２３を参照しつつ、光導波路３６への光入射と光導波状況とを説明する。なおコア層４０の光入射面側の幅は光導波路３６の各側面まで到達するように拡大されているものとする。
【０１１５】
図２３（ａ）は、例えば上述の光導波路９に相当する光導波路３６のうち、例えばコア層４０について各ＬＥＤ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂからの光を同時に入射面３７から入射し、出射面３８から出射する状態を示している。この時に、入射面３７の幅をＡ（μｍ）、出射面３８の幅をＢ（μｍ）、及び入射面３７から出射面３８までの距離をｄ（ｍｍ）とする。そして、コア層４０の幅を直線状傾斜面４１によって光入射面３７から光出射面３８へと直線的に小さくしている。この直線状傾斜面４１によってコア層４０とクラッド層３９との界面での全反射が向上し、コア層４０内での光導波を効率良く行える。
【０１１６】
図２３（ｂ）には、入射面３７から出射面３８までの長さｄ（ｍｍ）と光損失（ｄＢ）との相関特性を示す。これによれば、出射面３８の幅Ｂを５０μｍに固定し、光導波路３６の許容光損失をグラフ中に破線で示す２ｄＢ以下と設定した場合に、入射面の幅Ａを２００μｍとした条件ａでは、光損失が２ｄＢ以下になるには、入射面３７から出射面３８までの長さｄの下限は約０．７ｍｍとなり、また、入射面３７の幅Ａを３００μｍとした条件ｂでは、光損失が２ｄＢ以下になるには、入射面３７から出射面３８までの長さｄの下限は約１．５ｍｍとなる。同様に、入射面３７の幅Ａを条件ｃ、ｄ、ｅのように広げていくと、光損失が２ｄＢ以下になるには、入射面３７から出射面３８までの長さｄの下限は約３．０ｍｍ、約６．８ｍｍ、約１５．０ｍｍと大きくなる傾向がある。
【０１１７】
この結果から、出射面３８の幅Ｂを一定にしたとき、入射面３７の幅Ａを狭くして直線状傾斜面４１の傾斜角を小さくすれば、光損失を２ｄＢ以下に抑え、かつ、入射面３７から出射面３８までの長さｄを比較的短くすることができる。従って、直線状傾斜面４１による光導波効率を確実に向上させるには、上記の幅Ａを規定することが望ましいことが分る。
【０１１８】
これに対し、図２４（ａ）に示す光導波路４２では、それぞれが曲線状傾斜面４６からなる３種類のコア部分４０ａ、４０ｂ及び４０ｃにコア層を分け、これらの光入射面３７ａ、３７ｂ及び３７ｃ側にそれぞれ光源である１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂを配置し、光出射面３８の前位にてコア部分４０ａ及び４０ｃをそれぞれコア部分４０ｂに合流させ、共通コア部分４３を通して出射面３８に光を導びいて出射する構造としている。ここで、出射面３８の幅を５０μｍと固定し、隣接するコア部分間のピッチをＰ（μｍ）、及び入射面３７ａ、３７ｂ及び３７ｃから出射面３８までの距離をｄ（ｍｍ）とすると、光入射面３７ａ、３７ｂ及び３７ｃから出射面までの長さｄ（ｍｍ）と、光損失（ｄＢ）との相関特性は図２４（ｂ）のようになる。
【０１１９】
これによれば、光導波路４２の許容光損失を破線で示す２ｄＢ以下と設定した場合に、隣接するコア部分間のピッチＰを２００μｍとする条件ａでは、入射面３７ａ、３７ｂ及び３７ｃから出射面３８までの長さｄは約６ｍｍ以上必要であり、同様に隣接するコア部分間ピッチＰを４００μｍ、６００μｍとすれば、入射面３７ａ、３７ｂ及び３７ｃから出射面３８までの長さｄは約２０ｍｍ以上、約６０ｍｍ以上必要となる。
【０１２０】
この結果から、隣接するコア部分間のピッチＰを狭くしてコア部分４０ａ及び４０ｃの曲線状傾斜面４６の傾斜角を緩やかにしても、光損失を２ｄＢ以下に抑えるには上記の長さｄを約６ｍｍ以上と大きくする必要がある。これは、コア部分４０ａ及び４０ｃの曲線状傾斜面４６の傾斜角がなおも急であるためにそこでのコア層４０ｃからクラッド層３９への光漏出を十分に抑制できないため、上記の長さｄを大きくしないと、曲線状傾斜面４６の傾斜面を緩やかにして上記の光漏出を減らすことができないからである。
【０１２１】
これに対し、図２３に示した光導波路３６の場合、コア層４０の傾斜面４１を直線状としているため、その傾斜角（即ち、入射面３７の幅Ａ）をコントロールしさえすれば、コア層４０とクラッド層３９との界面での全反射が増え、コア層４０内での光導波効率が向上し、かつ光導波路長ｄも小さくすることができる。なお、図２４の光導波路４２では、光入射面が狭いため、各光源を対応する入射面に配置する自由度が小さく、かつ光入射量のロスも大きいが、図２３の光導波路３６では、各光源に共通の入射面３７を幅Ａに亘って形成しているので、光源の配置を容易に行え、入射光量も増加する。
【０１２２】
本実施の形態における光導波路の構造においては、各色の信号光の強度やカラーバランスを制御することによって、光導波路の光出射面から出射する出射光は所望のスポットサイズ及び十分な光量の信号光として、次段の例えばスクリーンに投影され、フルカラーの画像の再生が可能なディスプレイを得ることができる。
【０１２３】
図２５は、こうしたディスプレイをヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）４４に適用した例を示すものであって、本実施の形態における光導波路を単位画素相当として、紙面垂直方向に多数個ライン状に配し、赤色光源１２Ｒ、緑色光源１２Ｇ及び青色光源１２Ｂからの各色の光を各単位画素毎に合波し、光導波路９からのビーム径の絞られた出射光４７を走査板（scanned image plane）４５に通した後、この走査板４５と光学的に共役関係にある人間の眼球４９の網膜５０上に光学レンズ４８等によって焦点（スポット）を結ばせるように構成している。
【０１２４】
この結像点は１ライン分、網膜５０上に形成されるが、これは走査板４５によって網膜５０上でラインとは直交する方向に走査されることによって、臨場感あふれる映像をパーソナルに体感することができる。
【０１２５】
なお、このヘッドマウントディスプレイ４４は、サングラスのように装着した状態でプロジェクタやカメラ、コンピュータ、ゲーム機などに組み込むことにより、コンパクトな映像装置を提供することができる。
【０１２６】
次に、図２６に示すように、上述のヘッドマウントディスプレイ４４を使用したサングラス状のディスプレイ観察用のメガネ５１について説明する。
【０１２７】
左蔓部５３ａ、右蔓部５３ｂ、左レンズ部５２ａ及び右レンズ部５２ｂからなるメガネ５１においては、左レンズ部５２ａの左下部にヘッドマウントディスプレイ４４が設けられ、右レンズ部５２ｂの右下部にヘッドマウントディスプレイ４４が設けられている。
【０１２８】
このメガネ５１においては、各レンズ部に設けられた各ヘッドマウントディスプレイ４４からの入射光を左眼及び右眼で画像として観察する構造であるために、左レンズ部５２ａ及び右レンズ部５２ｂに光透過性は必要ないが、左レンズ部５２ａ及び右レンズ部５２ｂに光透過性を付与することにより、各ヘッドマウントディスプレイ４４からの光入射による画像のみならず、左レンズ部５２ａ及び右レンズ部５２ｂを介して眼前の光を入射させて観察することができる。
【０１２９】
また、左レンズ部５２ａ及び右レンズ部５２ｂの周囲にフードを設けて外光を遮断することにより、各ヘッドマウントディスプレイ４４からの入射光をより鮮明な画像として観察することができる。
【０１３０】
次に、図２７に示すように、ヘッドマウントディスプレイ４４の構成については、赤色光源１２Ｒ、緑色光源１２Ｇ及び青色光源１２Ｂからなり、基板５４の凹部７４に設けられた各ＬＥＤからの各色の光（この図では、ＬＥＤ（Ｇ）１２Ｇからの光のみを示す。）が、光導波路６３の４５°傾斜したミラー状傾斜面５６を有するコア層６１に入射して光伝搬し、出射光として出射面５８から出射し、光反射板５７の光反射面５９に衝突反射した後に、この光反射板５７と光学的に共役関係にある人間の眼６２の網膜上に入射するように、光学レンズ等によって焦点（スポット）を結ばせるようにしている。
【０１３１】
なお、赤色光源１２Ｒ、緑色光源１２Ｇ及び青色光源１２Ｂからの発光光については、コア層６１への入射後に合波するものとして図示を簡略化している。また、この構造においては、発光光が基板等を介することなく直接コア層６１内に入射する構造である。
【０１３２】
以上に説明した実施の形態は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形が可能である。
【０１３３】
例えば、バー５、光吸収性樹脂層２３、パッケージ１、各プラットフォーム、各凹部、各基板、各クラッド層、各光源、光吸収性樹脂層２３及び金属層３１の形状、サイズ、設置個数、設置場所、材質及び厚さ、並びに、各ミラー状傾斜面の傾斜角度及び加工方法等は、所望の効果を実現できるならば、様々に変えてよい。光吸収性樹脂層２３は、光導波路のほぼ全域に存在してよいが、図１０（Ｂ）に仮想線で示すように、光出射側にのみ存在していてもよい。
【０１３４】
また、上述した光導波路の構成材料や層構成も様々に変化させてよい。例えば、ニオブ酸リチウム等の無機系の材料を用い、これをＣＶＤ（化学的気相成長法）によって基板上にコア材として成膜し、レジストマスクを用いて所定パターンにエッチングすることによって、上述したコア層と同等のコア層を形成することができる。また、台形状のコア層と同様の形状にクラッド層等を形成してもよい。
【０１３５】
また、光導波路のコア形状は、直線状傾斜面を幅方向端面に有するタイプのみならず、曲線状傾斜面を幅方向端面に有するコア層としてもよい。コア層の作製は成形型による成形で行ってもよい。
【０１３６】
また、上述した光導波路を含む光学系の構成は適宜変更してよく、例えば、走査手段としてマイクロミラーデバイスやポリゴンミラー等を採用してよいし、投影をスクリーン上に行ってもよい。
【０１３７】
なお、本発明は、ＬＥＤ又はレーザを用いた光導波路を光源とするディスプレイをはじめ、例えば、レーザを用いた光導波路からの信号光を次段回路の受光素子（光配線やフォトディテクタ等）に入射させる光通信等の如き種々の光情報処理に広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、光導波路で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは光導波路に効率良く入射した後に出射した信号光を走査手段で走査して投影するように構成したディスプレイや、上記信号光を次段回路の受光素子（光配線やフォトディテクタ等）に入射させるように構成した光通信等の光情報処理に有効に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図２】同、パッケージの平面図（Ａ）、プラットフォームの平面図（Ｂ）及び光導破路の平面図（Ｃ）である。
【図３】同、光導波路装置のＢ−Ｂ’線断面図及びその側面図である。
【図４】同、光導波路への光入射状況を示す光導波路装置の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図６】同、パッケージの平面図（Ａ）、プラットフォームの平面図（Ｂ）及び光導破路の平面図（Ｃ）である。
【図７】同、光導波路装置のＢ−Ｂ’線断面図及びその側面図である。
【図８】同、別の例による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図１０】同、パッケージの平面図（Ａ）、プラットフォームの平面図（Ｂ）及び光導破路の平面図（Ｃ）である。
【図１１】同、光導波路装置のＢ−Ｂ’線断面図及びその側面図である。
【図１２】同、光導波路への光入射状況を示す光導波路装置の断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図１４】同、パッケージの平面図（Ａ）、プラットフォームの平面図（Ｂ）及び光導破路の平面図（Ｃ）である。
【図１５】同、光導波路装置のＢ−Ｂ’線断面図及びその側面図である。
【図１６】同、別の例による光導波路装置の平面図（Ａ）及びそのＡ−Ａ‘線断面図（Ｂ）である。
【図１７】同、光導波路への光入射状況を示す光導波路装置の断面図である。
【図１８】光導波路の作製工程を順次示す断面図である。
【図１９】光導波路の作製工程を順次示す断面図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態による光導波路の作製工程を順次示す断面図である。
【図２１】同、光導波路の作製工程を順次示す断面図である。
【図２２】同、光導波路への光入射状況を示す光導波路装置の断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態による光導波路の平面図（Ａ）、及び光損失とコア層の入射面幅との関係を示すグラフ（Ｂ）である。
【図２４】同、光導波路の平面図（Ａ）、及び光損失とコア層間ピッチとの関係を示すグラフ（Ｂ）である。
【図２５】同、ヘッドマウントディスプレイの概略模式図である。
【図２６】同、ヘッドマウントディスプレイの適用例を示す斜視図である。
【図２７】同、ヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図２８】従来例による光導波路の斜視図（Ａ）、その断面図（Ｂ）及びその側面図（Ｃ）である。
【図２９】同、光導波路への光入射状況を示す光導波路装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１…パッケージ、２、１１、２１、２７、３０、７４…凹部、３…パッケージ凸部、
４…プラットフォーム、５…バー、６、２２、３２、３９、５５、７３…クラッド層、
７、２６、５４…基板、８、３４、５６、６７…ミラー状傾斜面、
９、３５、３６、４２、６３、７２…光導破路、１０、４１…直線状傾斜面、
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ…ＬＥＤ光源、１３、１４、１８…配線、
１５、１６…電極パッド、１７…外部接続端子、
１９、２８、３３、４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、６１…コア層、２０…空間、
２３…光吸収性樹脂層、２４…ダイサー、２５…研削面、２９…凸状部、３１…金属層、
３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、６０…入射面、３８、５８…出射面、
４３…共通コア部分、４４…ヘッドマウントディスプレイ、４５…走査板、
４６…曲線状傾斜面、４７…出射光、４８…光学レンズ、４９…眼球、５０…網膜、
５１…メガネ、５２ａ…左レンズ部、５２ｂ…右レンズ部、５３ａ…左蔓部、
５３ｂ…右蔓部、５７…光反射板、５９…光反射面、６２…眼、
６４、６５、６６、６８、６９、７０、７１…光導波路装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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