(57)【要約】【課題】  複数の光導波路に対向して配された複数の光源から光を取り込み、合波して出射する分岐型光導波路であって、複数の光源からの光が所定の比率で含まれる合波光を出射でき、小型化も可能な分岐型光導波路、その分岐型光導波路を用いた光源モジュール、並びにディスプレイ等の光情報処理装置を提供すること。【解決手段】  三分岐型光導波路１０において、各光源５の光強度の比率で取り込まれた複数の光６を、導波路コア部１を伝播する際の光損失を利用して減衰させ、各光の強度及び／又は光量が所定の比率になるように調整した後、合波する。例えば、青色光用コア部１Ｂと赤色光用コア部１Ｒとが、伝播する光の強度をそれぞれ５０％および３３％に減衰させるものとすると、光出力の比が緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３である三原色光源から、三原色光を緑色光：青色光：赤色光＝１：１：１の強度比で含む出射光（合波光）７を得ることができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドとの接合体からなり、前記コアは複数のコア部に分割され、これら複数のコア部の光入射端面のそれぞれに対向して配された光源からの光が、前記光源に対向するコア部にそれぞれ取り込まれ、合波されて、合波コア部の光出射端面から出射される、分岐型光導波路において、
前記光源からの光が前記複数のコア部にそれぞれ入射した後に合波されるに際して、  合波される光の光強度及び／又は光量が前記複数のコア部間で所定の比率となるように  、前記複数のコア部の幾何学的形状がそれぞれ設定されている
ことを特徴とする、分岐型光導波路。
【請求項２】
前記光源の光出力に対応して、前記光出力の小さい光源に対向して配されるコア部ほど、前記光入射端面から取り込んだ光と前記合波される光との光強度及び／又は光量の比である伝播効率が大きく設定されている、請求項１に記載した分岐型光導波路。
【請求項３】
前記複数のコア部間で、前記合波される光の前記光強度及び／又は光量が同等である、請求項２に記載した分岐型光導波路。
【請求項４】
前記光出力としてピーク波長強度を用いる、請求項１に記載した分岐型光導波路。
【請求項５】
前記光出力として、ピーク波長の半値幅を考慮した面積強度を用いる、請求項１に記載した分岐型光導波路。
【請求項６】
前記複数のコア部の幾何学的形状が、前記合波コア部に至るまでの前記コア部の平面的な傾斜角度である、請求項２に記載した分岐型光導波路。
【請求項７】
前記光出力の小さい光源に対向して配される前記コア部ほど、前記傾斜角度が小さい、請求項６に記載した分岐型光導波路。
【請求項８】
前記光出力の小さい光源に対向して配される前記コア部ほど、断面が大きい、請求項１に記載した分岐型光導波路。
【請求項９】
ポリマー系材料によって形成されている、請求項１に記載した分岐型光導波路。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載した分岐型光導波路の前記光入射端面に複数の光源が配され、前記複数の光源から前記光入射端面に入射した光が合波されて前記光出射端面から出射される、光源モジュール。
【請求項１１】
前記光源として発光ダイオードまたはレーザーダイオードが用いられる、請求項１０に記載した光源モジュール。
【請求項１２】
前記光源として青色光、緑色光、および赤色光を発光する光源が用いられる、請求項１０に記載した光源モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか１項に記載した分岐型光導波路と、この光導波路に信号光を入射する入射手段と、前記光導波路からの出射光を受ける受光手段とを有する光情報処理装置。
【請求項１４】
前記出射光が走査手段で走査されて投影されるディスプレイとして構成された、請求項１３に記載した光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアとクラッド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、複数の入射光を合波する分岐型光導波路、その分岐型光導波路を用いた光源モジュール、並びにディスプレイやプロジェクタ等の光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これ迄、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、集積回路の性能を更に向上されるためには、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、種々の箇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】
また、光導波路をディスプレイ等の光源モジュールに応用することも行われている。例えば、サングラスのように装着するだけで、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として、ヘッドマウントディスプレイが開発されており（米国特許第５,４６７,１０４号公報参照。）、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大画面で楽しむことができる。
【０００５】
このヘッドマウントディスプレイの光源には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられており、これらのＬＥＤ光を合波して、あたかも点光源のように利用できるＬＥＤモジュールが強く望まれている。
【０００６】
後述の特許文献１および特許文献２では、一方の端部が光入射端面を形成し、もう一方の端部で一本の導波路コア部に接続する複数の導波路コア部を用いて、複数の光源からの光を光学的に合波する方法が開示されている。この方法を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の三色のＬＥＤ光源からの光の合波に適用して、フルカラー白色光源モジュールの小型化を実現することが期待される。
【０００７】
図１０は、上記の方法に基づき、いわゆる三分岐型光導波路６０を用いて、赤色光源６５Ｒ、緑色光源６５Ｇおよび青色光源６５Ｂからの光を合波し、スポット状の白色光源を得る光源モジュールを示す平面図である。三分岐型光導波路６０では、赤色光用コア部６１Ｒ、緑色光用コア部６１Ｇおよび青色光用コア部６１Ｂの一方の端部は、それぞれ、赤色光入射端面６３Ｒ、緑色光入射端面６３Ｇおよび青色光入射端面６３Ｂを形成し、もう一方の端部は合波コア部６１Ｃの端部に結合する。合波コア部６１Ｃのもう一方の端部は、光出射端面６４を形成している。
【０００８】
光入射端面６３Ｒ、６３Ｇおよび６３Ｂでは、それぞれに対向して赤色光源６５Ｒ、緑色光源６５Ｇおよび青色光源６５Ｂが設置されている。各光源６５から光入射端面６３に入射した赤色光６６Ｒ、緑色光６６Ｇおよび青色光６６Ｂは、それぞれ赤色光用コア部６１Ｒ、緑色光用コア部６１Ｇおよび青色光用コア部６１Ｂの中を進み、合波コア部６１Ｃへ導かれて合波され、光出射端面６４からスポット状の白色光６７として出射される。
【０００９】
この際、コア６１（コア部６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂおよび６１Ｃ）は、コア６１を被覆しているクラッド６２よりも大きな屈折率をもつように作られているため、いったんコア６１に入射した光は、クラッド６２に漏れ出しにくく、図１０に矢印で示したように、コア６１とクラッド６２の境界面でほぼ全反射されながら、コア６１の中を光出射端面６４へ向かって進む。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−２２８７８８号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開平１−１６５１８１号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、三分岐型光導波路を用いると、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の三色の光源からの光を合波することができるが、これを用いてＲ、Ｇ、Ｂの三原色光のバランスのとれた白色光源を得ようとすると、次のような問題点が生じる。
【００１２】
分岐した３本の光導波路コア部６１Ｒ、６１Ｇおよび６１Ｂのうち、中央のコア部６１Ｇでは、コア部が直線状であるので、伝播する光の損失が少ないのに対し、上下のコア部６１Ｒおよび６１Ｂでは、コア部の曲がりのためにクラッドへ漏れ出す光６８が多くなり、伝播する光の損失が多くなる。従って、入射端面で取り込まれた光が出射端面で取り出される伝播効率を考えると、中央のコア部６１Ｇの伝播効率は高く、上下のコア部６１Ｒおよび６１Ｂの伝播効率は低い。
【００１３】
仮に、光入射端面６３に取り込まれる赤色光６６Ｒ、緑色光６６Ｇおよび青色光６６Ｂの三原色光が、美しい白色を形成できるように強度の比率が調整されている場合には、この伝播効率の違いのために、出射光６７においては、緑色光６６Ｇの強度が強くなりすぎ、赤色光６６Ｒおよび青色光６６Ｂの強度が弱くなりすぎ、三原色光の比率が変化してしまい、美しい白色を形成できなくなる。
【００１４】
図３は、後述する、赤色、緑色および青色の発光ダイオードの発光スペクトルであり、実際の三原色光源は、それぞれ異なる特性を有している。従って、従来の三分岐型光導波路のように単に三原色光を合波するだけでは、質の良い白色光は得られない。質の良い白色光を得るには、三原色光の強度の比率を調整しながら合波する機能が三分岐型光導波路に求められる。この例のように、実際的には、各光源から発せられた光を合波した出射光として各光導波路から取り出す効率を、各光源の発光特性と所望の合波光の性質に対応して、三つの光導波路ごとに変更できる分岐型光導波路が望ましい。
【００１５】
他の問題点は、小型化に関するものである。図１１は、三分岐型光導波路を用いてＲＧＢ三原色光を合波する場合の、コアの長さｄと光の損失との関係を示すグラフである。このグラフは、後述する本発明の実施の形態１と同じ条件下でシミュレーションによって求めた。このグラフから、コアの長さｄを小さくしすぎると、急激に損失が増大することがわかる。これは、コアの長さｄを短くしすぎると、コア部に曲率の大きな曲線部分を生じ、図１０に点線で示したように、ここからクラッド６２に光が漏れ出しやすくなるためと考えられる。クラッド６２へ漏れ出す光６８が増加すると、光の損失になるばかりでなく、漏れだした光６８が迷光になり、光源モジュールからの出射光６７を妨害して、光源としての品質が低下する。
【００１６】
このため、従来は、漏洩による損失の許容範囲を例えば２ｄＢと定めていた。例えば幅が４００μｍのＬＥＤを隙間無く並べた場合を想定して、ＬＥＤ間のピッチを４００μｍとすると、図１１から、許容範囲である２ｄＢに損失を抑えるためには、光導波路の長さｄを２０ｍｍ以上とる必要があることがわかる。このように、光源モジュールの小型化は、損失の許容範囲によって制限されていた。
【００１７】
このような困難から、ＲＧＢ光を合波して白色光を生成する、点光源的な利用が可能なＬＥＤモジュールであって、小型で、実装が容易で、低コストで、ヘッドマウントディスプレイ等の光源に適したＬＥＤモジュールは、まだ実現されていない。
【００１８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の光導波路に対向して配された複数の光源から光を取り込み合波して出射する分岐型光導波路であって、前記複数の光源からの光が所定の比率で含まれる合波光を出射でき、小型化も可能な分岐型光導波路、その分岐型光導波路を用いた光源モジュール、並びにディスプレイ等の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】
本発明は、コアとクラッドとの接合体からなり、前記コアは複数のコア部に分割され、これら複数のコア部の光入射端面のそれぞれに対向して配された光源からの光が、前記光源に対向するコア部にそれぞれ取り込まれ、合波されて、合波コア部の光出射端面から出射される、分岐型光導波路において、
前記光源からの光が前記複数のコア部にそれぞれ入射した後に合波されるに際して、  合波される光の光強度及び／又は光量が前記複数のコア部間で所定の比率となるように  、前記複数のコア部の幾何学的形状がそれぞれ設定されている
ことを特徴とする、分岐型光導波路に係わるものである。
【００２０】
また、前記分岐型光導波路の前記光入射端面に複数の光源が配され、前記複数の光源から前記光入射端面に入射した光が合波されて前記光出射端面から出射される、光源モジュールに係わり、更に、前記分岐型光導波路と、この光導波路に信号光を入射する入射手段と、前記光導波路からの出射光を受ける受光手段とを有する光情報処理装置にも係わるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の分岐型光導波路によれば、前記複数のコア部の幾何学的形状、例えば、前記合波コア部に至るまでの前記複数のコア部の平面的な傾斜角度や断面の大きさなどによって、前記複数のコア部における光の伝播効率や前記光入射端面における前記複数の光源からの光の取り込み効率が、前記複数のコア部ごとに調節されている。このため、前記複数の光源からの光は、前記複数の光源から発したときの光強度のままで合波されるのではなく、前記合波される光の光強度及び／又は光量が所定の比率になるように調整された上で合波される。このため、前記複数の光源の特性に左右されることなく、前記複数の光源からの光を前記所定の光強度及び／又は光量の比率で含んだ光を、合波光として出射することができる。例えば、光強度及び／又は光量の異なる赤色光、緑色光および青色光の三原色光源からでも、三原色光が適正な比率で含まれる、美しい白色光を形成することができる。
【００２２】
この際、前記複数のコア部から前記クラッドへの光の漏出を積極的に利用する方法をとれば、従来、光の漏出を抑えるために制限されていた前記分岐型光導波路の長さをより短縮することも可能である。
【００２３】
また、本発明の光源モジュールは、前記複数の光源からの光の合波に前記分岐型光導波路を用いているので、前記複数の光源からの光が所定の光強度及び／又は光量の比率で含まれる光を前記光出射端面から取り出すことができる。例えば、三原色光ＬＥＤを用いた小型の白色光源を形成することも可能である。
【００２４】
また、本発明の光情報処理装置は、前記分岐型光導波路と、この分岐型光導波路への信号光の入射手段と、この光導波路からの出射光の受光手段とによって構成されているので、前記信号光のもつ色情報を正しく前記受光手段に伝えることができ、更に、前記分岐型光導波路によって前記信号光の色バランスを補正したり、色情報の加工を行ったりする等の新規な利用法も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の分岐型光導波路において、前記光源の光出力に対応して、前記光出力の小さい光源に対向して配されるコア部ほど、前記光入射端面から取り込んだ光と前記合波される光との光強度及び／又は光量の比である伝播効率が、大きく設定されているのがよい。これにより、前記光源ごとの光出力の相違を減少させることができる。例えば、前記複数のコア部間で、前記合波される光の前記光強度及び／又は光量が同等であるようにすることで、光強度及び／又は光量の異なる赤色光、緑色光および青色光の三原色光源からでも、三原色光が同等に含まれる、美しい白色光を形成することができる。
【００２６】
また、前記光出力としては、利用局面に応じて、ピーク波長強度を用いてもよいし、ピーク波長の半値幅を考慮した面積強度を用いてもよい。
【００２７】
また、前記複数のコア部の幾何学的形状が、前記合波コア部に至るまでの前記コア部の平面的な傾斜角度（例えば、曲線部の曲率）であり、前記光出力の小さい光源に対向して配される前記コア部ほど、前記傾斜角度が小さく設定されているのがよい。前記傾斜角度を小さくすると、前記コア部を伝播する光がクラッドへ漏れ出すのを抑えて、前記コア部における伝播損失を小さくすることができる。逆に、光強度及び／又は光量の調節のために前記コア部から前記クラッドへの光の漏出を積極的に利用する場合には、前記傾斜角度（例えば、曲線部の曲率）を適度に大きくするのがよい。
【００２８】
また、前記光出力の小さい光源に対向して配される前記コア部ほど、断面が大きく設定されているのもよい。前記断面を大きくする方法としては、前記断面の幅を大きくするのが製造上は容易であるが、高さを変えてもよい。前記断面を大きくすることで、前記光源からの光が前記光入射端面から前記コア部に取り込まれる効率を高めることができる。
【００２９】
また、前記光入射端面が傾斜反射面を有し、前記コア部の底面側に配置される前記光源からの光が、前記傾斜反射面で反射された後に前記光出射端面の方向へ向かうように構成されていてもよい。このようにすると、ＬＥＤ等の光源を光導波路の面方向下部に貼り付けるなど、光源の実装位置や実装方法に新しい自由度が生じるメリットがある。その上、前記傾斜反射面の傾き等の変更によって、前記光源からの光が前記光入射端面から前記コア部に取り込まれる効率を変えることができる。
【００３０】
また、前記分岐型光導波路は、ポリマー系材料、とくに光硬化性樹脂等からなるのがよい。これは、光導波路の材料として有機材料を用いることで、従来の石英系光導波路を用いる場合に比べて、光導波路作製プロセスを簡易化できるからである。例えば、光硬化性樹脂を用いると、スピンコート法等によって成膜して、続いてフォトリソグラフィーによる露光と現像で容易にコア加工してパターニングすることができる。このように、安価な設備投資と低い製造コストで、光導波路を作製することが可能になり、クラッド材としても有利である。
【００３１】
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ポリマー系有機材料が挙げられる。このような高分子有機材料は、３９０ｎｍ以上、８５０ｎｍ以下の波長の可視光を９０％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。
【００３２】
上記のように、光導波路材料として、下記の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、又は下記の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。
【００３３】
【化１】
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【００３４】
そして、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。
【００３５】
本発明の光源モジュールにおいて、ディスプレイ等を用途とする場合には、前記光源として発光ダイオードが用いられるのがよい。また、光配線を目的とする場合には、レーザーダイオードが用いられるのがよい。また、赤色光、緑色光、および青色光を発光する光源が用いられると、フルカラー表示等に用いられる白色光源（ＲＧＢ光）を得ることができる。
【００３６】
本発明の光情報処理装置において、前記出射光が走査手段で走査されて投影されるディスプレイとして構成されているのがよい。
【００３７】
次に、本発明の好ましい実施の形態を、分岐型光導波路の例として三分岐型光導波路を用いて、図面参照下に具体的かつ詳細に説明する。
【００３８】
実施の形態１
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に基づく、三分岐型光導波路１０とそれを用いた光源モジュールの平面図である。三分岐型光導波路１０では、既述した従来の三分岐型光導波路６０と同様に、赤色光用コア部１Ｒ、緑色光用コア部１Ｇおよび青色光用コア部１Ｂの一方の端部は、それぞれ、赤色光入射端面３Ｒ、緑色光入射端面３Ｇおよび青色光入射端面３Ｂを形成し、もう一方の端部は１つの合波コア部１Ｃに結合する。合波コア部１Ｃの端部は、光出射端面４を形成している。図１（ｂ）は、赤色光用コア部１Ｒ、緑色光用コア部１Ｇおよび青色光用コア部１Ｂの形状をわかりやすく説明するためのコアの分解図である。緑色光用コア部１Ｇが直線形状であるのに対し、赤色光用コア部１Ｒおよび青色光用コア部１ＢはＳ字形状である。
【００３９】
光入射端面３Ｒ、３Ｇおよび３Ｂでは、それぞれに対向して赤色光源５Ｒ、緑色光源５Ｇおよび青色光源５Ｂが設置されている。各光源５から光入射端面３に入射した赤色光６Ｒ、緑色光６Ｇおよび青色光６Ｂは、それぞれ赤色光用コア部１Ｒ、緑色光用コア部１Ｇおよび青色光用コア部１Ｂの中を進み、合波コア部１Ｃへ導かれて合波され、光出射端面４からスポット状の白色光７として出射される。
【００４０】
光源５は特に限定されるものではないが、発光ダイオードの利用が好適である。ここでは、光入射端面側での発光ダイオードの配置等を考慮して、各光入射端面のピッチは１２５μｍであるとする。また、それぞれのコア部の幅は５０μｍで一定であるとする。
【００４１】
コア１（コア部１Ｒ、１Ｇ、１Ｂおよび１Ｃ）と、コア１を被覆しているクラッド２からなる光導波路は、ポリマー系樹脂にて形成することができる。例えば、前述したオキセタン樹脂（ソニーケミカル社製）等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）等でもよい。コア１やクラッド２に適した屈折率を有するポリマー系材料がそれぞれに存在し、上記メーカー等より入手することができる。
【００４２】
この際、コア１は、クラッド２より大きな屈折率をもつように作られている。例えば、コア１とクラッド２とをオキセタン樹脂を用いて形成した場合には、コア１の屈折率ｎ1＝１．５４３、クラッド２および３の屈折率ｎ2＝１．５１６であり、次式
比屈折率差 ＝（ｎ1−ｎ2 ）／ｎ1
で定義される比屈折率差は、１．７％である。
【００４３】
コア１の屈折率がクラッド２の屈折率より大きいと、いったんコア１に入射した光は、クラッド２に漏れ出しにくく、コア１とクラッド２の境界面に浅い角度で入射した光は全反射されながら、コア１の中を光出射端面４へ向かって進むことになる。
【００４４】
既述したように、中央部の光導波路コア部１Ｇでは、コア部が直線状であるので、伝播する光のほとんどは全反射され、光の損失は少ない。しかし、コア部１Ｂやコア部１ＲのようにＳ字形状の曲線形状を有するコア部では、曲線部の曲率が大きくなると、コア１とクラッド２の境界面に深い角度で入射した光は、境界面で反射されずにクラッド２へ漏れ出し、損失となる光の割合が増加する。
【００４５】
図２は、曲率を有する、Ｓ字形状の光導波路を光が伝播する際の、光損失と導波路の長さの関係を計算で求めた結果を示すグラフである。計算は、三分岐型光導波路１０に合わせて、光入射端面と光出射端面とが、光の進行方向と垂直な方向に１２５μｍだけ位置を変える場合について行った。図２から、導波路の長さが短くなり曲率が大きくなると、損失が増大する傾向がある。
【００４６】
即ち、導波路の長さが６．５ｍｍになると損失が約２ｄＢとなり、これより短くなると損失は急激に大きくなる。従来は、このような損失の大きい条件は許容されないものとして注目されることがなかった。本実施の形態の特徴の１つは、この損失が大きくなる条件を光量を制御する手段として積極的に利用する点にある。クラッド２へ漏れ出した光は、出射光７の妨害とならないよう、クラッド２に光吸収手段を設けるなどの方法で、別途対処すればよい。
【００４７】
図２および表１によれば、光導波路の長さを６ｍｍとしたときには約２．４ｄＢの損失があり（５８％の光を透過させる。）、光導波路の長さを５ｍｍとしたときには約５．１ｄＢの損失がある（３１％の光を透過させる。）ことがわかる。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
図３は、赤色、緑色および青色の発光ダイオードの発光スペクトルである。発光ピーク波長は、赤色発光ダイオードが６４４ｎｍ、緑色発光ダイオードが５２２ｎｍ、そして青色発光ダイオードが青４６１ｎｍである。これらの三色を三分岐型光導波路１０によって合波し、加法混色することによってあらゆる色の可視光を再現することができる。
【００５０】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、例えば、緑色光源５Ｇおよび青色光源５Ｂとして、ＧａＮ系の緑色発光ＬＥＤおよび青色発光ＬＥＤを用いることができる。赤色光源５Ｒとして、ＡｌＧａＩｎＰ系の赤色発光ＬＥＤを用いることができる。また、光源にレーザを用いることもできる。
【００５１】
図３におけるスペクトル強度をピーク波長における強度で比較してみると、緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３の関係があることがわかる。このときの電流値は１５ｍＡにて一定である。
【００５２】
このように発光強度の比率が異なる光源に対して、本実施の形態の分岐型光導波路１０を用いることで、光出射端面４から出射される出射光７が、緑色光、青色光および赤色光を所定の比率で含むようにすることができる。例えば、これらの三原色光をほぼ同じ強度（緑色光：青色光：赤色光＝１００：１１６：９３の比率）で含む出射光７を取り出すのには、次のようにする。
【００５３】
まず、発光強度が最も小さい緑色光源５Ｇは、直線状で損失が最も小さい中央のコア部１Ｇに対向する位置に配置する。残る２つの光源、青色光源５Ｂと赤色光源５Ｒは、コア部が曲線形状を有する上下のコア部に対向する位置に配置するが、このコア部の曲線部の曲率を適切に設定して、合波コア部での強度が緑色光と同じになるようにする。
【００５４】
即ち、青色光は緑色光の２倍の強度があるので、５０％程度に減衰させればよい。従って、緑色光と同じ強度にするには、２．４ｄＢ程度の損失があるようにすればよいので、図２および表１の結果から、Ｓ字形状の青色光用コア部１Ｂの長さを６ｍｍとする。同様に、赤色光は緑色光の３倍の強度があるので、３３％程度に減衰させればよい。従って、緑色光と同じ強度にするには、５ｄＢ程度の損失があるようにすればよいので、Ｓ字形状の赤色光用コア部１Ｒの長さを５ｍｍとする。
【００５５】
このようにすると、各光源５Ｇ、５Ｂおよび５Ｒから各コア部内に取り込まれた光のうち、緑色光はほぼ１００％が光出射端面４から出射され、青色光は５８％が光出射端面４から出射され、赤色光は３１％が光出射端面４から出射される。各光源の光出力の比が緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３であるから、光出射端面４からほぼ同じ強度（緑色光：青色光：赤色光＝１００：１１６：９３）で緑色光、青色光および赤色光を含む光を取り出せることがわかる。
【００５６】
図４は、本実施の形態において、光源５からの光６をコア１内に取り込む２つの方法を示すものである。図４（ａ）は、光源５を光導波路の側部に配置する場合である。図４（ｂ）は、光導波路の光入射端面３ａを傾斜反射面状に形成し、光導波路の底面側に配置した光源５ａからの入射光が、傾斜反射面状の光入射端面３ａで反射された後に光出射端面４の方向へ向かうように構成されている場合である。このようにすると、ＬＥＤ等の光源を光導波路の面方向下部に貼り付けるなど、光源の実装位置や実装方法に新しい自由度が生じるメリットがある。このときの傾斜反射面における損失は３ｄＢ（反射率５０％）であった。
【００５７】
図５は、本実施の形態による三分岐型光導波路の他の例１０ｂである。三分岐型光導波路１０ｂでは、光源の赤色光の強度が更に強い場合に対応して、赤色光用コア部１Ｒの長さを更に短く、曲率を大きくして、損失を大きくし、緑色光や青色光と同じ強度になるように調整している。
【００５８】
上述の例のように、本実施の形態の三分岐型光導波路１０では、各光源５の光強度に対応して、合波コア部１Ｃに至るまでのコア部１Ｇ、１Ｂおよび１Ｒの平面的な傾斜角度（ここでは、曲線部の曲率）を設定し、それぞれのコア部１における光の伝播損失を調節しているので、各光源５からの光が所定の光強度及び／又は光量の比率で含まれる出射光７を光出射端４から得ることができる。
【００５９】
本実施の形態の光源モジュールは、赤色光、緑色光および青色光の三色の光を所定の比率で含む光を点光源にて取り出すことができる光源モジュールである。マイクロディスプレイなどに応用する場合の白色光源等として有用である。
【００６０】
実施の形態２
図６は、本発明の実施の形態２に基づく、三分岐型光導波路２０とそれを用いた光源モジュールの平面図である。三分岐型光導波路２０では、従来の三分岐型光導波路６０と同様に、赤色光用コア部１１Ｒ、緑色光用コア部１１Ｇおよび青色光用コア部１１Ｂの一方の端部は、それぞれ、赤色光入射端面１３Ｒ、緑色光入射端面１３Ｇおよび青色光入射端面１３Ｂを形成し、もう一方の端部は１つの合波コア部１１Ｃに結合する。合波コア部１１Ｃのもう一方の端部は、光出射端面１４を形成している。
【００６１】
光入射端面１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂでは、それぞれに対向して赤色光源１５Ｒ、緑色光源１５Ｇおよび青色光源１５Ｂが設置されている。各光源１５から光入射端面１３に入射した赤色光１６Ｒ、緑色光１６Ｇおよび青色光１６Ｂは、それぞれ赤色光用コア部１１Ｒ、緑色光用コア部１１Ｇおよび青色光用コア部１１Ｂの中を進み、合波コア部１１Ｃへ導かれて合波され、光出射端面１４からスポット状の白色光１７として出射される。
【００６２】
コア１１（コア部１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂおよび１１Ｃ）と、コア１１を被覆しているクラッド１２からなる光導波路は、実施の形態１と同様に、ポリマー系樹脂にて形成することができる。例えば、先述したオキセタン樹脂（ソニーケミカル社製）やポリシラン（商品名  グラシア；日本ペイント社製）などである。また、実施の形態１と同様に、光源１５は特に限定されるものではないが、発光ダイオードの利用が好適である。ここでは、実施の形態１で用いたものと同じで、発光強度の比率が、緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３である３種の発光ダイオードを用いるものとする。
【００６３】
このように発光強度の比率が異なる光源に対して、本実施の形態の分岐型光導波路２０を用いることで、実施の形態１と同様に、光出射端面１４から出射される出射光１７が、緑色光、青色光および赤色光を所定の比率で含むようにすることができる。
【００６４】
実施の形態１と異なる点は、従来例と同様に赤色光用コア部１１Ｒと青色光用コア部１１Ｂとは同じ長さ、従って同じ曲率をもつＳ字形状の光導波路とする一方、それぞれのコア部の幅を異なる大きさにする点である。例えば、三原色光が、緑色光：青色光：赤色光＝１：１：１の比率で含まれる出射光１７を取り出す方法を次に説明する。
【００６５】
実施の形態１と同様に、本実施の形態でも、赤色光用コア部１１Ｒ及び青色光用コア部１１Ｂにおける損失を積極的に利用することもできるが、ここでは説明を簡単にするために、緑色光用コア部１１Ｇばかりでなく、Ｓ字形状の赤色光用コア部１１Ｒ及び青色光用コア部１１Ｂにおける光の伝播損失も、無視できる程度に小さく抑えられているものとする。即ち、表１によると、例えば、長さが１３ｍｍのときの損失が２０％であるから、ここではコア部の長さをさらに長くして、赤色光用コア部１１Ｒ及び青色光用コア部１１Ｂにおける損失が１０％以下で、無視できる程度であるように作られているものとする。また、各コア部の高さは同じとする。このような場合、本実施の形態では、光源の強度の比、緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３に対応して、コア部の幅を、その逆比、緑色光用コア部１１Ｇ：青色光用コア部１１Ｂ：赤色光用コア部１１Ｒ＝６：３：２に設定する。
【００６６】
これにより、光入射端面１３の面積の比が、緑色光入射端面１３Ｇ：青色光入射端面１３Ｂ：赤色光入射端面１３Ｒ＝６：３：２となり、各光源１５からの光がそれぞれの光入射端面１３でコア１１内に取り込まれる効率もこれに比例する。
【００６７】
実際に光入射端面１３からコア１１内に取り込まれる光量は、光源１５の強度と上記の取り込み効率の積で決まるので、上記のように設定すると、コア１１内に取り込まれる光量は三原色光で等しくなる。その後のコア部１１での損失を無視できるとすると、光出射端面１４から出射される光１７にも同じ光量の緑色光、青色光および赤色光が含まれることになる。
【００６８】
上述の例のように、本実施の形態の三分岐型光導波路２０では、各光源１５の光強度に対応して、コア部１１の断面の大きさ、通常はコア部１１の幅を設定しているので、各光源１５からの光が所定の光強度及び／又は光量の比率で含まれる出射光１７を光出射端１４から得ることができる。
【００６９】
本実施の形態の光源モジュールは、赤色光、緑色光および青色光の三色の光を所定の比率で含む光を点光源にて取り出すことができる光源モジュールである。マイクロディスプレイなどに応用する場合の白色光源等として有用である。
【００７０】
実施の形態３
図７は、本発明の実施の形態３に基づく、三分岐型光導波路３０とそれを用いた光源モジュールの平面図である。三分岐型光導波路３０では、従来の三分岐型光導波路６０と同様に、赤色光用コア部２１Ｒ、緑色光用コア部２１Ｇおよび青色光用コア部２１Ｂの一方の端部は、それぞれ、赤色光入射端面２３Ｒ、緑色光入射端面２３Ｇおよび青色光入射端面２３Ｂを形成し、もう一方の端部は１つの合波コア部２１Ｃの端部に結合する。合波コア部２１Ｃのもう一方の端部は、光出射端面２４を形成している。
【００７１】
光入射端面２３Ｒ、２３Ｇおよび２３Ｂでは、それぞれに対向して赤色光源２５Ｒ、緑色光源２５Ｇおよび青色光源２５Ｂが設置されている。各光源２５から光入射端面２３に入射した赤色光２６Ｒ、緑色光２６Ｇおよび青色光２６Ｂは、それぞれ赤色光用コア部２１Ｒ、緑色光用コア部２１Ｇおよび青色光用コア部２１Ｂの中を進み、合波コア部２１Ｃへ導かれて合波され、光出射端面２４からスポット状の白色光２７として出射される。
【００７２】
コア２１（コア部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂおよび２１Ｃ）と、コア２１を被覆しているクラッド２２からなる光導波路は、実施の形態１と同様に、ポリマー系樹脂にて形成することができる。例えば、先述したオキセタン樹脂（ソニーケミカル社製）やポリシラン（商品名  グラシア；日本ペイント社製）などである。また、実施の形態１と同様に、光源２５は特に限定されるものではないが、発光ダイオードの利用が好適である。ここでは、実施の形態１で用いたものと同じで、発光強度の比率が、緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３である３種の発光ダイオードを用いるものとする。
【００７３】
このように発光強度の比率が異なる光源に対して、本実施の形態の分岐型光導波路３０を用いることで、実施の形態１と同様に、光出射端面２４から出射される出射光２７が、緑色光、青色光および赤色光を所定の比率で含むようにすることができる。
【００７４】
本実施の形態の特徴は、赤色光用コア部２１Ｒ及び青色光用コア部２１Ｂとして、実施の形態１で用いた赤色光用コア部１Ｒ及び青色光用コア部１Ｂより更に短いコア部を用いて、分岐型光導波路および光源モジュールの更なる小型化を目指した点にある。このような短いコア部を用いると、Ｓ字形状の光導波路における損失が更に大きくなり、そのままでは光出射端２４で出射される出射光２７に含まれる赤色光及び青色光は緑色光より少なくなってしまう。この不足分を補うために、本実施の形態では、赤色光用コア部２１Ｒ及び青色光用コア部２１Ｂの断面を緑色光用コア部２１Ｇの断面より大きくしている。三原色光が、緑色光：青色光：赤色光＝１：１：１の比率で含まれる出射光２７を取り出すのには、例えば、次のようにする。
【００７５】
まず、光源の強度の比、青色光：赤色光＝２：３に対応して、青色光用コア部２１Ｂと赤色光用コア部２１Ｒコア部の幅を、その逆比、青色光用コア部２１Ｂ：赤色光用コア部２１Ｒ＝３：２に設定する。このようにすると、各光源から同量の青色光と赤色光とが、それぞれ青色光用コア部２１Ｂと赤色光用コア部２１Ｒとに取り込まれるので、青色光用コア部２１Ｂと赤色光用コア部２１Ｒとに等しい光損失が許されることになり、同じ長さにすることができる。
【００７６】
次に、緑色光用コア部２１Ｇと赤色光用コア部２１Ｒとの幅を、赤色光用コア部２１Ｒの方が大きくなるように設定する。このようにすると、コア部２１に取り込まれる赤色光と緑色光との光量の比は、同じ幅の場合に比べて大きくなるので、赤色光用コア部２１Ｒにはより大きな損失が許されるようになる。例えば、緑色光用コア部２１Ｇ：赤色光用コア部２１Ｒ＝１：２に設定すると、コア部２１に取り込まれる赤色光と緑色光との光量の比は、光源の強度の違いを考慮して、赤色光／緑色光＝(３×２)／(１×１)＝６／１となり、同じ幅（例えば、実施の形態１）の場合の赤色光／緑色光＝(３×１)／(１×１)＝３／１の２倍になるから、２倍大きな損失が許される。この場合、赤色光を１／６に減衰させ、約１７％を透過させる長さに赤色光用コア部２１Ｒを設定すれば、合波コア部における赤色光の光量を緑色光の光量に等しくさせることができる。表１によると、３１％の透過率に対応する長さが５ｍｍであったから、本実施の形態では５ｍｍよりずっと短い赤色光用コア部２１Ｒとすることができる。青色光用コア部２１Ｂについても同様である。この例のように、Ｓ字形状光導波路のコア部の幅を拡幅して、取り込み光量を大きくすると、大きな損失に対応する、より短い光導波路を用いることができ、三分岐型光導波路３０を小型化することができる。
【００７７】
その他の特徴は実施の形態１および及び２と同様であり、本実施の形態の三分岐型光導波路３０では、各光源２５からの光が所定の光強度及び／又は光量の比率で含まれる出射光２７を光出射端２４から得ることができる。また、本実施の形態の光源モジュールは、赤色光、緑色光および青色光の三色の光を所定の比率で含む光を点光源にて取り出すことができる光源モジュールであり、マイクロディスプレイなどに応用する場合の白色光源等として有用である。
【００７８】
実施の形態４
図８は、本発明の実施の形態４に基づく、三分岐型光導波路４０とそれを用いた光源モジュールの平面図である。三分岐型光導波路４０では、緑色光用コア部３１Ｇと合波コア部３１Ｃとが直線状のコア部を形成し、これに、直線状の赤色光用コア部３１Ｒと青色光用コア部３１Ｂとが斜め方向から交わるように結合する。
【００７９】
赤色光入射端面３３Ｒ、緑色光入射端面３３Ｇおよび青色光入射端面３３Ｂでは、それぞれに対向して赤色光源３５Ｒ、緑色光源３５Ｇおよび青色光源３５Ｂが設置されている。緑色光源３５Ｇから緑色光用コア部３１Ｇに入射した緑色光３６Ｇと、赤色光源３５Ｒおよび青色光源３５Ｂから赤色光用コア３１Ｒおよび青色光用コア３１Ｂにそれぞれ入射した赤色光３６Ｒおよび青色光３６Ｂとは、合波コア部３１Ｃで合波され、光出射端面３４からスポット状の白色光３７として出射される。
【００８０】
コア３１（コア部３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂおよび３１Ｃ）と、コア３１を被覆しているクラッド３２からなる光導波路は、実施の形態１と同様に、ポリマー系樹脂にて形成することができる。例えば、先述したオキセタン樹脂（ソニーケミカル社製）やポリシラン（商品名  グラシア；日本ペイント社製）などである。また、実施の形態１と同様に、光源３５は特に限定されるものではないが、発光ダイオードの利用が好適である。ここでは、実施の形態１で用いたものと同じで、発光強度の比率が、緑色光：青色光：赤色光＝１：２：３である３種の発光ダイオードを用いるものとする。
【００８１】
このように発光強度の比率が異なる光源に対して、本実施の形態の分岐型光導波路４０を用いることで、実施の形態１と同様に、光出射端面３４から出射される出射光３７が、緑色光、青色光および赤色光を所定の比率で含むようにすることができる。
【００８２】
実施の形態１と異なる点は、三分岐型光導波路１０では、コア部１の曲線部の曲率によって、それぞれのコア部１における光の伝播損失を調節していたのに対し、三分岐型光導波路４０では、赤色光用コア部３１Ｒ及び青色光用コア部３１Ｂの平面的な傾斜角度（ここでは、コア部３１Ｒ及びコア部３１Ｂが、合波コア部３１Ｃとなす角θＲ及びθＢ。）によって、それぞれのコア部３１Ｒ及び３１Ｂにおける光の伝播損失を調節していることである。傾斜角度θＲまたはθＢを大きくすると、赤色光または青色光は、合波コア部３１Ｃのコアとクラッドとの境界面に大きな入射角で入射することになり、クラッドへ漏れ出す割合が増加して、減衰率が大きくなる。
【００８３】
上述の例のように、本実施の形態の三分岐型光導波路４０では、各光源３５の光強度に対応して、合波コア部３１Ｃに至るまでのコア部３１Ｇおよび３１Ｒの平面的な傾斜角度（ここでは、コア部３１Ｒ及び３１Ｂがコア部３１Ｃとなす角。）を設定し、それぞれのコア部３１Ｒ及び３１Ｂにおける光の伝播損失を調節しているので、各光源３５からの光が所定の光強度及び／又は光量の比率で含まれる出射光３７を光出射端３４から得ることができる。
【００８４】
また、本実施の形態の光源モジュールは、赤色光、緑色光および青色光の三色の光を所定の比率で含む光を点光源にて取り出すことができる光源モジュールであり、マイクロディスプレイなどに応用する場合の白色光源等として有用である。
【００８５】
実施の形態５
上述した各実施の形態の光源モジュールは、いわば点光源として好適であって、出射光はビーム径の絞られた次段への信号光として好適なものとなる。本実施の形態は、そのような点光源としての光導波路を光情報処理装置、例えばディスプレイに適用した例である。
【００８６】
例えば、図１に示した分岐型光導波路１０の光入射面３に対向させて、それぞれＬＥＤからなる赤色光源４１Ｒ、緑色光源４１Ｇおよび青色光源４１Ｂを配置し、かつ光出射端面４の光出射側に必要なら凸レンズ部を設ける。各色の光源４１Ｒ、４１Ｇおよび４１Ｂから発せられた、赤色信号光４２Ｒ（Ｒ）、緑色信号光４２Ｇ（Ｇ）および青色信号光４２Ｂ（Ｂ）を合波し、上述したと同様に所望のビーム径に集光して出射させる。
【００８７】
そして、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、出射光（Ｒ、ＧおよびＢ）４３は目的とする色情報をもつ信号光として、次段の、例えばスクリーンへ投影され、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。ここで、本発明の実施の形態１に基づく分岐型光導波路１０を用いているので、信号光４２のもつ色情報を正しく次段に伝えることができる。更に、分岐型光導波路１０における各光導波路１Ｒ、１Ｇおよび１Ｂの伝播損失を所望の大きさに設定して、信号光の色バランスを補正したり、色情報の加工を行ったりする等の新規な利用法も可能になる。
【００８８】
図９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）５０に適用した例を示すものであって、図１に示した構造の光導波路１０を単位画素相当としてこれらを例えば紙面垂直方向に多数個ライン状に配列し、各光導波路１０からのビーム径の絞られた出射光４３を走査板（scanned image plane）４４に通した後、この走査板と光学的に共役関係にある人間の眼球４６の網膜４７上に光学レンズ４５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。この結像点は１ライン分、網膜４７上に形成されるが、これは走査板４４によって網膜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。
【００８９】
このようなディスプレイでは、一般に、光源のＬＥＤ４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂの発光光は、コヒーレント性が無く、放射角が広くて三色を合波するのが困難であるとされるが、本実施の形態のようにＬＥＤからの光を光導波路１０のコアに導入した後にその端部の凸レンズ部によって所望のビーム径に集光できるため、この光導波路１０で合波された光はいわば点光源として機能し、ディスプレイへの応用に非常に有利となる。
【００９０】
なお、このヘッドマウントディスプレイ５０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。
【００９１】
以上、述べてきたように、本発明の実施の形態によれば、合波コア部に至るまでの、それぞれの光導波路の幾何学的形状が異なる複数本の光導波路が、合波コア部において一本に光学的に合流する構造を特徴とする分岐型光導波路を利用する。その理由は、それぞれの光導波路の幾何学的形状、例えば曲率が異なるので、それぞれの光導波路の損失も異なり、よって、特性の異なる光源のバランスを調整することができるからである。
【００９２】
従って、発光特性が異なる赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）の三原色光の発光素子（ＬＥＤなど）を、曲率等の幾何学的形状が異なる三本の光導波路に適切に配置することによって、一本に合波した光出射端面において三原色光を同じ光強度にてバランス良く含む光を取り出すことができる。本発明の光導波路は、赤、緑および青の三原色の光源を結合し、合波した光を任意の大きさの点光源にて取り出すことができる光源モジュールを構成できる。この光源モジュールは、三色光源としてマイクロディスプレイ、プロジェクタ、光通信モジュール、光インタコネクションなどに応用することができる。
【００９３】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る分岐型光導波路は、マイクロディスプレイ光源、プロジェクタ光源、光インタコネクション、光通信モジュールなどに応用することができる。
【００９５】
例えば、複数の信号源からの光を分岐型光導波路で所定の光強度の比率で合波して出射し、この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。
【００９６】
本発明の光導波路から出射される光ビームは、その光導波路の先端形状により微小なコアから光を出射させることができる。よって、本発明は、マイクロディスプレイの点光源として有益な光源モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態１に基づく、光導波路と光源モジュールの平面図（ａ）と、コアを分解して示した説明図（ｂ）である。
【図２】同、Ｓ字形状の曲率を有する光導波路を伝番する際の、導波路の長さに対する光損失の依存性を示すグラフである。
【図３】同、赤色、緑色および青色の発光ダイオードの発光スペクトルである。
【図４】同、光源からコア部へ光を送り込む２つの方法を説明する、断面図である。
【図５】同、他の光導波路と光源モジュールの平面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に基づく、光導波路と光源モジュールの平面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に基づく、光導波路と光源モジュールの他の例の平面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に基づく、光導波路と光源モジュールの平面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に基づく、ヘッドマウントディスプレイの説明図である。
【図１０】三分岐型光導波路を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色光源からの光を合波してスポット状の白色光源を得る光源モジュールを示す平面図である。
【図１１】三分岐型光導波路を用いて赤色光と緑色光と青色光とを合波する場合の、コアの長さｄと光の損失との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１…コア部、１Ｒ…赤色光用コア部、１Ｇ…緑色光用コア部、１Ｂ…青色光用コア部、
２…クラッド、３…光入射端面、３ａ…傾斜反射面状の光入射端面、
３Ｒ…赤色光入射端面、３Ｇ……緑色光入射端面、３Ｂ…青色光入射端面、
４…光出射端面、５…光源、５Ｒ…赤色光源、５Ｇ…緑色光源、５Ｂ…青色光源、
６…入射光、６Ｒ…赤色光、６Ｇ…緑色光、６Ｂ…青色光、７…出射光（白色光）、
１０…三分岐型光導波路、１１…コア部、１１Ｒ…赤色光用コア部、
１１Ｇ…緑色光用コア部、１１Ｂ…青色光用コア部、１２…クラッド、
１３…光入射端面、１３ａ…傾斜反射面状の光入射端面、１３Ｒ…赤色光入射端面、
１３Ｇ……緑色光入射端面、１３Ｂ…青色光入射端面、１４…光出射端面、
１５…光源、１５Ｒ…赤色光源、１５Ｇ…緑色光源、１５Ｂ…青色光源、
１６…入射光、１６Ｒ…赤色光、１６Ｇ…緑色光、１６Ｂ…青色光、
１７…出射光（白色光）、２０…三分岐型光導波路、２１…コア部、
２１Ｒ…赤色光用コア部、２１Ｇ…緑色光用コア部、２１Ｂ…青色光用コア部、
２２…クラッド、２３…光入射端面、２３ａ…傾斜反射面状の光入射端面、
２３Ｒ…赤色光入射端面、２３Ｇ……緑色光入射端面、２３Ｂ…青色光入射端面、
２４…光出射端面、２５…光源、２５Ｒ…赤色光源、２５Ｇ…緑色光源、
２５Ｂ…青色光源、２６…入射光、２６Ｒ…赤色光、２６Ｇ…緑色光、
２６Ｂ…青色光、２７…出射光（白色光）、３０…三分岐型光導波路、
３１…コア部、３１Ｒ…赤色光用コア部、３１Ｇ…緑色光用コア部、
３１Ｂ…青色光用コア部、３２…クラッド、３３…光入射端面、
３３ａ…傾斜反射面状の光入射端面、３３Ｒ…赤色光入射端面、
３３Ｇ……緑色光入射端面、３３Ｂ…青色光入射端面、３４…光出射端面、
３５…光源、３５Ｒ…赤色光源、３５Ｇ…緑色光源、３５Ｂ…青色光源、
３６…入射光、３６Ｒ…赤色光、３６Ｇ…緑色光、３６Ｂ…青色光、
３７…出射光（白色光）、４０…三分岐型光導波路、４１Ｒ…赤色光源、
４１Ｇ…緑色光源、４１Ｂ…青色光源、４２Ｒ…赤色信号光、４２Ｇ…緑色信号光、
４２Ｂ…青色信号光、４３…出射光、４４…走査板（scanned image plane）、
４５…光学レンズ、４６…人間の眼球、４７…網膜、
５０…ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、６０…三分岐型光導波路、
６１…コア部、６１Ｒ…赤色光用コア部、６１Ｇ…緑色光用コア部、
６１Ｂ…青色光用コア部、６１Ｃ…合波コア部、６２…クラッド、
６３Ｒ…赤色光入射端面、６３Ｇ……緑色光入射端面、６３Ｂ…青色光入射端面、
６４…光出射端面、６５Ｒ…色光源、６５Ｇ…緑色光源、６５Ｂ…青色光源、
６６Ｒ…赤色光、６６Ｇ…緑色光、６６Ｂ…青色光、６７…白色光、
６８…クラッドへ漏れ出す光
【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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