(57)【要約】【課題】変調可能な垂直外部共振器型面発光レーザ及びこれを有するディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ポンピング光源３１と、ポンピング光源から照射されたポンプビームによって励起され所定波長のレーザビームを放射するレーザチップ４１と、レーザチップと分離され前記レーザチップから入射される光の入射光軸上において前記入射光軸に対して反射面が斜めになるように配置されることにより入射されたレーザビームの進行経路を変更するフォールディングミラー４７と、フォールディングミラーと対向して配置され前記フォールディングミラーにより反射されて入射されるレーザビームを変調し前記フォールディングミラー側に反射させるように回転する可動ミラーユニット５０と、を備える。【選択図】図２
2007201434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンピング光源と、
前記ポンピング光源から照射されたポンプビームによって励起され、所定波長のレーザビームを放射するレーザチップと、
前記レーザチップと分離され、前記レーザチップから入射される光の入射光軸上において前記入射光軸に対して反射面が斜めになるように配置して、入射されたレーザビームの進行経路を変更するフォールディングミラーと、
前記フォールディングミラーと対向して配置され、前記フォールディングミラーにより反射されて入射されるレーザビームを変調し前記フォールディングミラー側に反射させるように回動する可動ミラーユニットと、
を備えることを特徴とする垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項２】
前記可動ミラーユニットは、
ベースと、
前記ベース上に回転可能に設置された可動ミラーと、
前記ベースに設置され、前記可動ミラーを回動させる駆動部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項３】
前記駆動部は、圧電駆動、静電容量駆動、電磁気駆動のうちのいずれか一つの駆動方式により前記可動ミラーを駆動することを特徴とする請求項２に記載の垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項４】
前記フォールディングミラーと前記可動ミラーユニットとの間の光路上に配置されて、前記レーザチップから照射されたレーザビームの波長を１／２波長のレーザビームに変換するＳＨＧ結晶をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項５】
前記レーザチップと前記フォールディングミラーの間の前記レーザビームの光路上に配置されて、所定波長のレーザビームのみを通過させる複屈折フィルタと、
前記レーザチップのいずれか一つの面に形成され、前記レーザチップから発生した熱を外部に放出するヒートシンクと、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項６】
前記レーザチップと対向する前記フォールディングミラーの反射面に形成されるものであって、
前記レーザチップから照射されたレーザビームと同一波長の光の大部分は反射させ、前記ＳＨＧ結晶によって波長変換された光の大部分は透過させる波長フィルタがさらに備えられることを特徴とする請求項４に記載の垂直外部共振器型面発光レーザ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の垂直外部共振器型面発光レーザと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザから出力されたレーザビームを走査して、スクリーンに平面映像を表示する光走査ユニットと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザと前記スクリーンとの間に配置されて、前記スクリーンに向かうレーザビームを拡大透過させる投射光学系と、
を備えることを特徴とするレーザディスプレイ装置。
【請求項８】
前記光走査ユニットは、
前記垂直外部共振器型面発光レーザから出力されたレーザビームの断面形状が線形となるように入射光を整形する円柱レンズと、
入射されたレーザビームを画素単位で独立的に反射させて線形の基礎映像を形成する線形反射パネルと、
前記線形反射パネルで形成された前記基礎映像を前記スクリーン上に走査して平面映像を形成するスキャニングミラーと、
を備えることを特徴とする請求項７に記載のレーザディスプレイ装置。
【請求項９】
前記垂直外部共振器型面発光レーザは、赤色、青色、緑色のレーザビームをそれぞれ照射する第１ないし第３の３つの垂直外部共振器型面発光レーザを有し、
前記円柱レンズは、前記第１ないし第３の垂直外部共振器型面発光レーザからそれぞれ出力されたレーザビームの進行経路上にそれぞれ配置された第１ないし第３の３つの円柱レンズを有し、
前記線形反射パネルは、前記第１ないし第３円柱レンズにより整形された光の進行経路上にそれぞれ配置された第１ないし第３線形反射パネルを有することによりフルカラーの画像を表示することを特徴とする請求項８に記載のレーザディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記円柱レンズは１枚で構成され、
前記線形反射パネルは１枚で構成され、
前記垂直外部共振器型面発光レーザは、赤色、青色、緑色のレーザビームを出力する第１ないし第３の３つの垂直外部共振器型面発光レーザを有し、
前記第１ないし第３の３つの垂直外部共振器型面発光レーザと前記円柱レンズとの間に配置されて、前記第１ないし第３の３つの垂直外部共振器型面発光レーザからそれぞれ出力されたレーザビームが同一経路に沿って進むようにガイドする光路変更ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のレーザディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の垂直外部共振器型面発光レーザと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザから出力されたレーザビームを走査して、前記スクリーンに平面映像を表示する光走査ユニットと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザと前記スクリーンとの間に配置されて、前記スクリーンに向かうレーザビームを拡大透過させる投射光学系と、
を備えることを特徴とするレーザディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の垂直外部共振器型面発光レーザと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザから出力されたレーザビームを走査して、前記スクリーンに平面映像を表示する光走査ユニットと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザと前記スクリーンとの間に配置されて、前記スクリーンに向かうレーザビームを拡大透過させる投射光学系と、
を備えることを特徴とするレーザディスプレイ装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の垂直外部共振器型面発光レーザと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザから出力されたレーザビームを走査して、前記スクリーンに平面映像を表示する光走査ユニットと、
前記垂直外部共振器型面発光レーザと前記スクリーンとの間に配置されて、前記スクリーンに向かうレーザビームを拡大透過させる投射光学系と、
を備えることを特徴とするレーザディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直外部共振器型面発光レーザ及びこれを採用したディスプレイ装置に係り、詳細には、照射されるレーザビームの変調が可能となるように外部共振器を構成するミラーの構造が改善された垂直外部共振器型面発光レーザ及びこれを採用したディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直外部共振器型面発光レーザ(Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ；以下、ＶＥＣＳＥＬという)は、垂直共振器型面発光レーザ(Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）の上部ミラーを外部のミラーに代替して利得領域を増大させることによって、数ワットないし数十ワット以上の高出力が得られる表面発光型レーザの一つである。
【０００３】
図１は、従来のエンドポンプド(ｅｎｄ  ｐｕｍｐｅｄ)タイプのＶＥＣＳＥＬの光学的配置を示す概略図である。
【０００４】
図１を参照すれば、従来のＶＥＣＳＥＬは、ポンプビームを提供するポンプユニットと、ポンプビームによって励起されてレーザビームを放出するレーザチップ１１及び、レーザチップ１１の外部に設けられて、外部共振器を構成する第１及び第２ミラー１７、１９を備える。
【０００５】
ポンプユニットは、ポンピング光源１と、このポンピング光源１から照射されたポンプビームを集束するコリメーティングレンズ５とを備えるものであって、前記レーザチップ１１のレーザビームが出力される部分にポンプビームを照射する。
【０００６】
前記レーザチップ１１の一面には、前記レーザチップ１１から発生した熱を放出するヒートシンク１３が設けられている。
【０００７】
前記第１ミラー１７は、前記レーザチップ１１と分離され、前記レーザチップ１１から照射される光の入射光軸に対して反射面が斜めになるように配置されている。この第１ミラー１７は、前記レーザチップ１１及び前記第２ミラー１９と対向する面が凹反射面１７ａになっており、第２ミラー１９とレーザチップ１１との間で共振するレーザビームが発散することを防止する。前記第２ミラー１９は、外部共振器を形成するものであって、前記第１ミラー１７と反射面同士が対向するように配置されて、前記第１ミラー１７側から入射される光を第１ミラー１７側に再反射させる。
【０００８】
また、前記第１ミラー１７と前記レーザチップ１１との間には、所定波長のレーザビームのみを通過させる複屈折フィルタ１５が配置され、前記第１ミラー１７と前記第２ミラー１９との間には、２次高調波発生(Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ＳＨＧ)結晶２１が配置されている。ここで、前記ＳＨＧ結晶２１は、透過するレーザビームを前記レーザチップ１１から照射されたレーザビームの波長を１／２波長のレーザビームに変換する。
【０００９】
一方、前記のように構成されたＶＥＣＳＥＬ自体には、レーザ出力を変調する変調器が備えられていない。したがって、前記のＶＥＣＳＥＬをレーザディスプレイ装置などの走査用光源として応用しようとする場合、投射しようとする画像に対応して出力されるレーザを制御する音響光変調器などの外部光変調器、またはカラーホイールなどを備えなければならないという課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであって、外部共振器を構成するミラーの構造を改善して、レーザ出力を変調できる構造のＶＥＣＳＥＬ及びこれを有するディスプレイ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を達成するために本発明によるＶＥＣＳＥＬは、ポンピング光源と、前記ポンピング光源から照射されたポンプビームによって励起され、所定波長のレーザビームを放射するレーザチップと、前記レーザチップと分離され、前記レーザチップから入射される光の入射光軸上において前記入射光軸に対して反射面が斜めになるように配置されることにより入射されたレーザビームの進行経路を変更するフォールディングミラーと、前記フォールディングミラーと対向して配置され、前記フォールディングミラーにより反射されて入射されるレーザビームを変調し前記フォールディングミラー側に反射させるように回転する可動ミラーユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記フォールディングミラーと前記可動ミラーユニットとの間の光路上に配置されて、前記レーザチップから照射されたレーザビームの波長を１／２波長のレーザビームに変換するＳＨＧ結晶と、前記レーザチップと前記フォールディングミラーとの間の光路上に配置されて、所定波長のレーザビームのみを通過させる複屈折フィルタと、前記レーザチップのいずれか一面に形成され、前記レーザチップから発生した熱を外部に放出するヒートシンクとをさらに備える。
【００１３】
また、スクリーンにレーザビームを走査して映像を表示する本発明によるレーザディスプレイ装置は、前述した構造を有するＶＥＣＳＥＬと、前記ＶＥＣＳＥＬから出力されたレーザビームを走査して前記スクリーンに平面映像を表示する光走査ニットと、前記ＶＥＣＳＥＬと前記スクリーンとの間に配置されて、前記スクリーンに向かうレーザビームを拡大透過させる投射光学系とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるＶＥＣＳＥＬは、可動ミラーユニットを外部共振器に採用することによって、ＶＥＣＳＥＬ自体の構成で変調可能なレーザを提供できる。したがって、本発明によるＶＥＣＳＥＬを採用することにより、別途の光変調器またはカラーホイールなどを用いずに光変調をすることが要求される分野に広く応用可能である。
【００１５】
また、本発明による変調可能なＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置は、投射しようとする画像に対応して出力されるレーザを制御できるので、別途の外部光変調器またはカラーホイールなどを構成要素とせずにフルカラー映像を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態による変調可能なＶＥＣＳＥＬ及びこれを採用したディスプレイ装置を詳細に説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態による変調可能なＶＥＣＳＥＬの光学的配置を示す概略図であり、図３は、図２に示す可動ミラーユニットを示す概略的な斜視図である。
【００１８】
図２、図３を参照すれば、本発明の実施形態による変調可能なＶＥＣＳＥＬは、ポンピング光源３１と、このポンピング光源３１から照射されるポンプビームによって励起され、所定波長のレーザビームを放射するレーザチップ４１と、前記レーザチップ４１と共に共振器を形成するフォールディングミラー４７及び可動ミラーユニット５０と、を備える。
【００１９】
前記ポンピング光源３１は、前記レーザチップ４１のレーザビームが放射される面またはその裏面に配置されて、前記レーザチップ４１にポンプビームを提供する。ここで、前記ポンピング光源３１と前記レーザチップ４１との間にコリメーティングレンズ３５をさらに備えて、前記ポンピング光源３１から照射されたポンプビームを集束させることができる。
【００２０】
前記レーザチップ４１は、ポンプビームに励起されて所定波長の光を放出する活性層と、分布ブラッグ反射器(Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ；ＤＢＲ)層とを備える。前記ＤＢＲ層は、前記活性層から発生したレーザビームを前記可動ミラーユニット５０方向に反射して、レーザビームをＤＢＲ層と可動ミラーユニット５０との間で共振させるミラー層である。
【００２１】
ここで、前記レーザチップ４１のいずれか一面には、ヒートシンク４３がさらに備えられることが望ましい。前記ヒートシンク４３は、前記レーザチップ４１から発生した熱を外部に放出する。図２に示すように、ポンピング光源３１が、前記レーザチップ４１のレーザビームが放射される面の裏面に形成された場合、前記ヒートシンク４３は、前記ポンピング光源３１から照射されたポンプビームが透過できる透明素材により構成されるか、または前記ポンプビームが通過されるように形成された開口部(図示せず)を有する。
【００２２】
前記フォールディングミラー４７は、入射されたレーザビームの進行経路を変更するものであって、前記レーザチップ４１と分離され、前記レーザチップ４１から照射されたレーザビームの入射光軸Ｉに対して反射面が斜めになるように配置される。すなわち、前記レーザチップ４１側から入射した光を前記可動ミラーユニット５０側に反射させ、前記可動ミラーユニット５０側から入射した光の大部分を前記レーザチップ４１側に反射させる。そして、前記フォールディングミラー４７は、所定の波長条件を満足する所定波長の光を反射面と反対側の面から透過させることによって、レーザビームを出力させる。
【００２３】
前記フォールディングミラー４７は、前記レーザチップ４１と対向する面が凹反射面４７ａからなっている。したがって、レーザチップ４１と前記可動ミラーユニット５０との間で共振するレーザビームが、レーザチップ４１と可動ミラーユニット５０との間から発散されることを防止する。
【００２４】
望ましくは、前記凹反射面４７ａ上に形成され、入射光の波長によって異なる反射率と透過率を有する波長フィルタ４８をさらに備える。例えば、前記波長フィルタ４８は、前記レーザチップ４１から照射された所定波長のレーザビームは反射させ、後述するＳＨＧ結晶４９によって波長変換されたレーザビームの少なくとも一部は透過させうる。
【００２５】
前記可動ミラーユニット５０は、前記凹反射面４７ａと対向するように配置される。この可動ミラーユニット５０は、外部共振器を構成すると共に、前記フォールディングミラー４７を透過して出力されるレーザビームを変調させる。
【００２６】
このために、前記可動ミラーユニット５０は、ベース５１と、前記ベース５１上に回転可能に設置された可動ミラー５５と、前記ベース５１に設置されて前記可動ミラー５５を首を振るように回動させる駆動部５９とを備える。
【００２７】
前記可動ミラー５５は、ポスト５３により前記ベース５１と分離されて配置され、かつ、ポスト５３と可動ミラー５５との間に設けられたヒンジ５７によって回転可能に設置される。
【００２８】
前記駆動部５９は、圧電効果を応用して駆動力を得る、いわゆる圧電駆動、静電容量の大きさに基づいて駆動力を得る、いわゆる静電容量駆動または電磁力を応用して駆動力を得る、いわゆる電磁気駆動といったいずれかの駆動方式によって得られた駆動力によって前記可動ミラー５５を回動させる。すなわち、前記駆動部５９は、電源６０を通じて電源が供給されたか否かによって、前記可動ミラー５５を図４Ａ及び図４Ｂに示すような動作状態になるように駆動する。
【００２９】
図４Ａは、オン状態を示すものであって、図示されているように可動ミラー５５が通常配置となる場合は、レーザチップ(図２の４１)と可動ミラー５５との間に共振構造を形成して正常にレーザビームを出力できる。一方、図４Ｂは、オフ状態を示すものであって、図示されているように可動ミラー５５が非通常配置となる場合は、前記レーザチップ(図２の４１)側から入射されたビームＬ１が前記可動ミラー５５で反射時、Ｌ２で表示されたようにビームＬ１と異なる経路に進行する。したがって、オフ状態では、本発明によるＶＥＣＳＥＬはレーザビームを出力しない。
【００３０】
前記したように、外部共振ミラーを可動ミラーユニット５０に代替することによって、前記可動ミラー５１の駆動状態によってレーザビームの出力を制御することができるので、別途の外部変調器を追加せずに変調されたレーザビームを出力することができる。
【００３１】
また、本発明は、ＳＨＧ結晶４９と、複屈折フィルタ４５をさらに備えることが望ましい。前記ＳＨＧ結晶４９は、前記フォールディングミラー４７と前記可動ミラーユニット５０との間の光路上に配置されて、前記レーザチップ４１から照射されたレーザビームの波長をその半分である１／２波長の光に変換する。例えば、前記レーザチップ４１から照射されたレーザビームの波長が１０６４ｎｍである場合、前記ＳＨＧ結晶４９を通じて変換されたレーザビームの波長は、５３２ｎｍである。
【００３２】
前記複屈折フィルタ４５は、前記レーザチップ４１と前記フォールディングミラー４７との間の光路上に配置されて、所定波長のレーザビームのみを通過させることによって、この通過された波長のレーザビームのみを共振させる。
【００３３】
図５は、本発明の一実施形態によるＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置の光学的配置を示す概略図である。
【００３４】
図５を参照すれば、本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置は、スクリーン１５０にレーザビームを走査して映像を表示するものであって、変調されたレーザビームを出力するＶＥＣＳＥＬ１００と、光走査ユニット（１１０、１２０、１４１）と、前記ＶＥＣＳＥＬ１００と前記スクリーン１５０との間に配置されて、前記スクリーン１５０に向かう光を拡大し投影する投射光学系１３０とを備える。
【００３５】
前記ＶＥＣＳＥＬ１００は、図２ないし図４Ｂを参照して説明したような構造の変調可能な構造のレーザであって、スクリーンに投影しようとする映像に対応するレーザビームを出力する。ここで、前記ＶＥＣＳＥＬ１００は、カラーディスプレイを実現するために、赤色、青色、緑色に対応する波長のレーザビームをそれぞれ出力する第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５を備えることが望ましい。この場合、図５に示した本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置は、第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５が上方から下方に配置されているが、これに限定されるものではなく、その順序を変えて配置されてもよい。また、赤色、青色、緑色に対応する波長のレーザビームをそれぞれ放射する第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５を例として示したが、これに限定されるものではなく、異なる波長の光を照射するレーザで構成されるか、３個以外の複数のレーザで構成されてもよい。
【００３６】
前記光走査ユニットは、前記ＶＥＣＳＥＬ１００から放射された光を走査して前記スクリーン１５０に平面映像を提供する。このために、前記光走査ユニットは、円柱レンズ１１０、線形反射パネル１２０、及びスキャニングミラー１４１を備える。
【００３７】
前記円柱レンズ１１０は、前記ＶＥＣＳＥＬ１００から放射された光の断面が線形となるように入射光を整形する。図５に示すように、第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５を光源として含む場合、前記円柱レンズ１１０は、前記第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５から放射された光の進行経路上にそれぞれ配置された第１ないし第３円柱レンズ１１１、１１３、１１５を備えて、各レーザビームを整形する。
【００３８】
前記線形反射パネル１２０は、前記円柱レンズ１１０と前記スキャニングミラー１４１との間に配置され、入射された線光を画素単位で独立的に反射させて基礎映像を形成する。このために前記線形反射パネル１２０は、整形されたレーザビームが入射されるラインに沿って配列され、一つの線形の基礎映像をなす画素に対応する複数のデジタルマイクロミラー素子などで構成されることが望ましい。
【００３９】
図５に示すように、第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ１０１、１０３、１０５を光源として含む場合、前記線形反射パネル１２０は、前記第１ないし第３円柱レンズ１１１、１１３、１１５により整形された光の進行経路上にそれぞれ配置された第１ないし第３線形反射パネル１２１、１２３、１２５を備える。
【００４０】
前記スキャニングミラー１４１は、駆動源１４５により提供された駆動力によって回動するものであって、前記線形反射パネル１２０で形成された線形の基礎映像Ｃを前記スクリーン１５０上に垂直ライン単位で走査して、平面映像Ｄ形成する。
【００４１】
前記投射光学系１３０は、前記ＶＥＣＳＥＬ１００と前記スクリーン１５０との間に配置されて、前記スクリーン１５０に向かうレーザビームを拡大透過させる。
【００４２】
前記のように、変調可能なＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置は、ＶＥＣＳＥＬを通じてレーザビーム出力を変調することによって、別途のカラーホイールを採用せずにフルカラー映像を実現できる。
【００４３】
図６は、本発明の第２実施形態によるＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置の光学的配置を示す概略図である。
【００４４】
図６を参照すれば、本発明の第２実施形態によるレーザディスプレイ装置は、スクリーン２５０にレーザビームを走査して映像を表示するものであって、変調されたレーザビームを出力するＶＥＣＳＥＬ２００と、光走査ユニット（２１０、２２０、２４１）と、前記ＶＥＣＳＥＬ２００と前記スクリーン２５０との間に配置されて、前記スクリーン２５０に向かう光を拡大透過させる投射光学系２３０とを備える。
【００４５】
前記ＶＥＣＳＥＬ２００は、前述したように、変調可能な構造のレーザであって、スクリーン２５０に投影しようとする映像に対応するレーザビームを出力する。ここで、前記ＶＥＣＳＥＬ２００は、カラーディスプレイを実現するために、赤色、青色、緑色に対応した波長のレーザビームをそれぞれ出力する第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ２０１、２０３、２０５を備えることが望ましい。このＶＥＣＳＥＬ２００の構成自体は、第１実施形態によるディスプレイ装置のＶＥＣＳＥＬ１００と実質的に同一なので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
前記光走査ユニットは、前記ＶＥＣＳＥＬ２００から放射された光を走査して、前記スクリーン２５０に平面映像を提供する。このために、前記光走査ユニットは、円柱レンズ２１０、線形反射パネル２２０、及びスキャニングミラー２４１を備える。
【００４７】
前記円柱レンズ２１０は、前記ＶＥＣＳＥＬ２００から放射された光の断面が線形となるように入射光を整形する。そして、前記線形反射パネル２２０は、前記円柱レンズ２１０と前記スキャニングミラー２４１との間に配置されて、入射された線光を画素単位で独立的に反射させて基礎映像を形成する。
【００４８】
第２実施形態においては、フルカラー画像を実現する場合にも前記円柱レンズ２１０と前記線形反射パネル２２０のそれぞれを一枚で構成した点で第１実施形態による円柱レンズ(図５の１１０)及び線形反射パネル(図５の１２０)と異なっている。
【００４９】
第２実施形態によるディスプレイ装置は、前記第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ２０１、２０３、２０５からそれぞれ出力されたレーザビームが同じ経路に沿って進むようにガイドする光路変更ユニット２６０をさらに備える。前記光路変更ユニット２６０は、前記第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ２０１、２０３、２０５と前記円柱レンズ２１０との間に配置されるものであって、第１及び第２ビームスプリッタ２６１、２６３及び１枚の反射ミラー２６５を備えて構成される。
【００５０】
前記第１ビームスプリッタ２６１は、第１ＶＥＣＳＥＬ２０１から照射された所定波長の光、例えば、赤色波長の光は透過させ、前記第２及び第３ＶＥＣＳＥＬ２０３、２０５から照射された所定波長の光、例えば青色及び緑色波長の光は反射させる。したがって、第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ２０１、２０３、２０５からそれぞれ出力されたレーザビームをいずれも前記円柱レンズ２１０側に向ける。
【００５１】
前記第２ビームスプリッタ２６３は、前記第２ＶＥＣＳＥＬ２０３から照射された所定波長の光、例えば、青色波長の光は反射させ、前記第３ＶＥＣＳＥＬ２０５から照射された所定波長の光、例えば、緑色波長の光は透過させる。したがって、前記第２及び第３ＶＥＣＳＥＬ２０３、２０５からそれぞれ出力されたレーザビームをいずれも前記第１ビームスープリットル２６１側に向ける。
【００５２】
前記反射ミラー２６５は、前記第３ＶＥＣＳＥＬ２０５と前記第２ビームスプリッタ２６３との間に配置されるものであって、前記第３ＶＥＣＳＥＬ２０５から照射された所定波長の光、例えば、緑色波長の光を反射させて、前記第２ビームスプリッタ２６３側に向ける。
【００５３】
ここで、前記光路変換ユニット２６０を構成する前記第１及び第２ビームスプリッタ２６１、２６３と、前記反射ミラー２６５との機能及び光学的配置は、例示的なものに過ぎず、これに限定されるものではない。すなわち、前記第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ２０１、２０３、２０５からそれぞれ照射されたレーザビームを合成して、前記円柱レンズ２１０に向ける多様な構成により変形可能である。
【００５４】
前記投射光学系２３０及び前記スキャニングミラー２４５は、第１実施形態によるディスプレイ装置の同じ名称の構成要素と実質的に同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
前記のように、変調可能なＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置は、ＶＥＣＳＥＬを通じてレーザビームの出力を変調することによって、別途のカラーホイールを採用せずに、フルカラー映像を実現することが可能になる。また、光路変更ユニットを通じて単一経路に沿って進行させることによって、それぞれ１枚の円柱レンズと線形反射パネルとを通じてフルカラー映像を具現できるので、構成要素をさらにコンパクト化できる。
【００５６】
前記実施形態は、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態による本発明の実施が可能である。
【００５７】
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲内で決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、外部共振器型面発光レーザ関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来のＶＥＣＳＥＬの光学的配置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態による変調可能なＶＥＣＳＥＬの光学的配置を示す概略図である。
【図３】図２に示す可動ミラーユニットを示す概略的な斜視図である。
【図４Ａ】図２に示す可動ミラーユニットの動作状態を示す図である。
【図４Ｂ】図２に示す可動ミラーユニットの動作状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置の光学的配置を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるＶＥＣＳＥＬを採用したディスプレイ装置の光学的配置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
３１    ポンピング光源、
３５    コリメーティングレンズ、
４１    レーザチップ、
４３    ヒートシンク、
４５    複屈折フィルタ、
４７    フォールディングミラー、
４７ａ    凹反射面、
４８    波長フィルタ、
４９    ＳＨＧ結晶、
５０    可動ミラーユニット、
５１    ベース、
５３    ポスト、
５５    可動ミラー、
５７    ヒンジ、
５９    駆動部、
６０    電源、
１００、２００    ＶＥＣＳＥＬ、
２０１、２０３、２０５    第１ないし第３ＶＥＣＳＥＬ、
１１０、２１０    円柱レンズ、
１１１、１１３、１１５    第１ないし第３円柱レンズ、
１２０、２２０    線形反射パネル、
１２１、１２３、１２５    第１ないし第３線形反射パネル、
１３０、２３０    投射光学系、
１４１、２４１、２４５    スキャニングミラー、
１４５    駆動源、
１５０、２５０    スクリーン、
２６０    光路変換ユニット、
２６１、２６３    第１及び第２ビームスプリッタ、
２６５    反射ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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