三色光源
阅读：838发布：2020-05-08
专利汇可以提供三色光源专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种三色 光源 (1)，该三色光源(1)输出红色激光、绿色激光和蓝色激光作为组合波，三色光源(1)设置有：红色LD(11)，绿色LD(12)，蓝色LD(13)，第一 准直 透镜(61)，第二 准直透镜 (62)，第三准直透镜(63)，第一 波长 滤波器 (81)，第二波长滤波器(82)，安装有LD(11至13)、准直透镜(61至63)和波长滤波器(81、82)的载体(30)以及安装有载体(30)的TEC(40)。红色LD(11)由GaAs基材料构成，并且绿色LD(12)和蓝色LD(13)由GaN基材料构成。，下面是三色光源专利的具体信息内容。
1.一种三色光源，其输出由红色激光、绿色激光和蓝色激光组合而成的光，所述三色光源包括：
第一激光二极管，其由GaAs基材料形成并且发射第一激光；
第二激光二极管，其由GaN基材料形成并且发射第二激光；
第三激光二极管，其由GaN基材料形成并且发射波长不同于所述第二激光的第三激光；
第一准直透镜，其准直所述第一激光；
第二准直透镜，其准直所述第二激光；
第三准直透镜，其准直所述第三激光；
第一波长滤波器，其透射经所述第一准直透镜准直的所述第一激光，反射经所述第二准直透镜准直的所述第二激光，并且输出由所述第一激光和所述第二激光组合而成的第一组合光；
第二波长滤波器，其对所述第一组合光执行透射和反射中的一者，对经所述第三准直透镜准直的所述第三激光执行透射和反射中的另一者，并且输出由所述第一组合光和所述第三激光组合而成的第二组合光；
载体，其配备有所述第一激光二极管、所述第二激光二极管、所述第三激光二极管、所述第一准直透镜、所述第二准直透镜、所述第三准直透镜、所述第一波长滤波器和所述第二波长滤波器；
温度控制元件，其具有上板部分以及与所述上板部分间隔开的下板部分，并在所述上板部分的主表面上配备有所述载体；以及
基底部件，其具有平坦主表面，
其中，所述温度控制元件的下板部分以第一处理温度安装在所述基底部件的平坦主表面上，所述载体以第二处理温度安装在所述温度控制元件的上板部分的主表面上，所述第一处理温度高于所述第二处理温度，并且所述第二处理温度高于引线接合的处理温度，通过UV可固化树脂将所述第一波长滤波器固定在第一子基底部件上，从而所述第一波长滤波器隔着所述第一子基底部件安装在所述载体上，
通过UV可固化树脂将所述第二波长滤波器固定在第二子基底部件上，从而所述第二波长滤波器隔着所述第二子基底部件安装在所述载体上，
所述第一子基底部件以及所述第二子基底部件由热膨胀系数接近所述第一准直透镜、所述第二准直透镜、所述第三准直透镜、所述第一波长滤波器和所述第二波长滤波器的热膨胀系数的材料构成，
所述载体具有第一主表面和第二主表面，并且所述第二主表面的高度低于所述第一主表面的高度，
所述第一激光二极管、所述第二激光二极管、所述第三激光二极管安装在所述第一主表面上，
所述第一准直透镜、所述第二准直透镜、所述第三准直透镜、所述第一波长滤波器和所述第二波长滤波器安装在所述第二主表面上。
2.根据权利要求1所述的三色光源，其中，所述第一激光为红色，所述第二激光和所述第三激光中的一者为绿色，并且所述第二激光和所述第三激光中的另一者为蓝色。
3.根据权利要求1或2所述的三色光源，还包括：
镜，其反射所述第二组合光的一部分并且透射所述第二组合光的其余部分；以及光电二极管，其检测经所述镜透射的所述第二组合光的强度。
4.根据权利要求3所述的三色光源，其中，所述镜沿与所述载体的主表面交叉的方向反射所述第二组合光。
5.根据权利要求3所述的三色光源，
其中，所述镜具有底部和倾斜表面，所述倾斜表面相对于所述第二组合光的光轴延伸的方向而倾斜，
其中，所述底部固定在所述载体上，并且
其中，所述光电二极管检测在所述镜的所述倾斜表面处折射的所述第二组合光的强度。
6.根据权利要求4所述的三色光源，
其中，所述镜具有底部和倾斜表面，所述倾斜表面相对于所述第二组合光的光轴延伸的方向而倾斜，
其中，所述底部固定在所述载体上，并且
其中，所述光电二极管检测在所述镜的所述倾斜表面处折射的所述第二组合光的强度。
三色光源
技术领域
[0001] 本发明涉及用于显示、照明、通信、分析及医疗设备等的三色光源。
背景技术
[0002] 专利文献1描述了作为将图像投射到屏幕上的投射显示器的激光投射设备。该激光投射设备具有红色激光源、蓝色激光源、绿色激光源以及散热单元。散热单元通过将冷却水输出到壳体中来将激光投射设备的壳体内的热量散发到外部。从散热单元输出的冷却水在将红色激光源冷却之后将热量从蓝色激光源和绿色激光源去除，并且返回到散热单元。如上文所述，由于冷却水在将热量从蓝色激光源和绿色激光源去除之前将热量从红色激光源去除，因此使红色激光源的温度保持较低。
[0003] 专利文献2描述了多个同轴激光源设备。多个同轴激光源设备包括：准直透镜；具有三个光发射点的半导体激光器阵列；用于在光发射点处选择性地执行脉冲照明的脉冲照明控制装置；以及用于改变准直透镜和半导体激光器阵列的相对位置的相对位置控制装置。相对位置控制装置控制准直透镜和半导体激光器阵列的相对位置，使得准直透镜的光轴位于根据脉冲照明的定时经脉冲照明而发射的每束激光的光轴上。每束激光经准直透镜被转换为平行光，并且每束激光的光轴在激光束的通过区域重叠的部分中大致相同。
[0004] 专利文献3描述了平面照明设备。平面照明设备包括：激光源，其发射具有不同波长的三色激光束；光纤，其具有入射三色激光束的一端，和将激光作为发射光发射出的另一端；以及透光部件，其将发射光转换为平面照明光。多束激光根据彼此不同的波长以不同的NA值入射到光纤的一端。
[0005] 引用文献列表
[0006] 专利文献
[0007] [专利文献1]
[0008] WO No.2007/040089
[0009] [专利文献2]
[0010] 日本未经审查的专利公开No.2011-165715
[0011] [专利文献3]
[0012] 日本未经审查的专利公开No.2009-266463
发明内容
[0013] 技术问题
[0014] 上述三色光源配备有激光二极管(LD)，激光二极管(LD)分别发射红色激光、绿色激光和蓝色激光，从而形成为白色光源。在这种情况下，需要考虑聚集光中显示出的色散。具体地说，发射红色激光的LD具有大的发射光波长的温度系数，因此该发射光波长容易因周围环境温度的变化而变化。即，与绿色激光和蓝色激光相比，红色激光具有较大的温度特性(temperature property)。例如，在发射红色激光的LD由AlGaInP基材料形成的情况下，当环境温度在20℃到70℃范围内时，红色激光的波长最大变化了10nm，并且红色激光的光输出(光发射效率)变化了约40％。
[0015] 此外，经分别与各个LD的发射光束对应的准直透镜而转换为准直光束的光束的组合光，可通过扫描光学系统(MEMS等)而被聚集。因此，在光束未能通过准直透镜保持准直的情况下，当光束通过扫描光学系统而被聚集时，容易产生诸如像散、球面像差等色散。此外，如上文所述，特别地，红色LD受温度特性影响较大，并且甚至趋向于根据温度改变透镜的焦点位置或透镜折射率。因此，存在不容易保持质量的问题。
[0016] 本发明目的是提供不容易受环境温度影响并且能够保持准直特性的三色光源。
[0017] 对技术问题的解决方案
[0018] 根据本发明的一个方面，提供一种三色光源，其输出由红色激光、绿色激光和蓝色激光组合而成的光，所述三色光源包括：第一激光二极管，其由GaAs基材料形成并且发射第一激光；第二激光二极管，其由GaN基材料形成并且发射第二激光；第三激光二极管，其由GaN基材料形成并且发射波长不同于所述第二激光的第三激光；第一准直透镜，其准直所述第一激光；第二准直透镜，其准直所述第二激光；第三准直透镜，其准直所述第三激光；第一波长滤波器，其透射经所述第一准直透镜准直的所述第一激光，反射经所述第二准直透镜准直的所述第二激光，并且输出由所述第一激光和所述第二激光组合而成的第一组合光；第二波长滤波器，其对所述第一组合光执行透射和反射中的一者，对经所述第三准直透镜准直的所述第三激光执行透射和反射中的另一者，并且输出由所述第一组合光和所述第三激光组合而成的第二组合光；载体，其配备有所述第一激光二极管、所述第二激光二极管、所述第三激光二极管、所述第一准直透镜、所述第二准直透镜、所述第三准直透镜、所述第一波长滤波器和所述第二波长滤波器；以及温度控制元件，其配备有所述载体。
[0019] 本发明的有益效果
[0021] [图1]图1是示出根据本发明的第一实施例的三色光源的透视图。
[0022] [图2]图2是示出去除图1中所示的三色光源的盖体的状态的透视图。
[0023] [图3]图3是示出激光的波长与光接收灵敏度之间的关系的曲线图。
[0024] [图4]图4(a)是示出载体和中间组件的透视图，并且图4(b)是示出TEC和基底部件的透视图。
[0025] [图5]图5是示出将载体安装在TEC上的状态的透视图。
[0026] [图6]图6是示出将引线脚和基底部件上的构件连线的状态的透视图。
[0027] [图7]图7是示出将准直透镜安装在图6的载体上的状态的透视图。
[0028] [图8]图8是示出将波长滤波器安装在图6的载体上的状态的透视图。
[0029] [图9]图9是示出各颜色的光束图案的表格。
[0030] [图10]图10是示出根据本发明的第二实施例的三色光源的透视图。
[0031] [图11]图11是示出去除图10中所示的三色光源的盖体的状态的透视图。
具体实施方式
[0032] 在下文中，将参考附图，对根据本发明的三色光源的实施例进行详细说明。应注意，在附图的说明中，以相同的附图标记表示相同的构件，并且将省略重复的说明。
[0033] (第一实施例)
[0034] 图1是示出根据本发明的第一实施例的三色光源1的透视图。图2是示出从三色光源1去除盖体2的状态的透视图。如图1和图2所示，三色光源1生成由红色激光LR和绿色激光LG组合而成的第一组合光L1，并且生成由第一组合光L1和蓝色激光LB组合而成的第二组合光L2。三色光源1包括红色LD 11、绿色LD 12、蓝色LD13、第一子底座(sub-mount)21、第二子底座22、第三子底座23、载体30、温度控制元件(TEC)40、基底部件(base member)50、镜91、光电二极管(PD)92以及热敏电阻(温度测量电阻)93。
[0035] 以下附图描述了“上下方向”、“前后方向”以及“左右方向”，但这些术语是为了便于基于附图的状况进行说明。在下文的描述中，向上方向是载体30的法线方向(组合光L2的发射方向)，向前方向是红色激光LR从红色LD 11发射的方向，并且向右方向是绿色激光LG从绿色LD 12发射的方向(蓝色激光LB从蓝色LD 13发射的方向)。
[0036] 基底部件50具有平坦主表面50a。18个引线脚51穿过基底部件50。在这18个引线脚51中，9个引线脚51沿前后方向布置在TEC40的左侧上，其余的9个引线脚51沿前后方向布置在TEC 40的右侧上。每个引线脚51在基底部件50的主表面50a上伸出。
[0037] 此外，在18个引线脚51中，可以分配8个引线脚以用于向LD11至LD 13以及PD 92中的每一个的各个阳极和阴极供给信号，并且，可以分配2个引线脚以用于向TEC 40供给电流。其它引线脚51可以被分配给GND线。另外，作为基底部件50的替代，例如，还可以使用具有5.6mm直径的通用同轴封装、方形陶瓷封装或者诸如AlN、SiC或蓝宝石等裸基板(混合IC基板)。
[0038] TEC 40安装在基底部件50的主表面50a上。TEC 40的布线焊垫经接合线B8电连接至引线脚51。载体30安装在TEC 40上。载体30的布线焊垫经接合线B7电连接至引线脚51。载体30具有第一主表面30a和第二主表面30b。通过在第一主表面30a的前侧和右侧的顶部形成缺口而形成第二主表面30b，并且第二主表面30b的高度低于第一主表面30a的高度。
[0039] 即，载体30具有彼此高度不同的第一主表面30a和第二主表面30b，主表面30a和主表面30b形成高度差(段差)。此外，载体30在俯视图中的形状例如是每侧边具有10mm长度的方形。第一主表面30a在俯视图中形成为L形。第一主表面30a形成为安装红色LD11、绿色LD 12和蓝色LD 13的LD安装区域。此外，第一子底座21、第二子底座22和第三子底座23也分别具有平坦主表面21a、平坦主表面22a和平坦主表面23a。
[0040] 红色LD 11是本实施例中的第一激光二极管，并且发射红色激光(第一激光)LR。红色LD 11是由例如GaAs基材料形成的半导体激光器。这里，GaAs基材料表示与GaAs晶格匹配的半导体材料，并且例如包括GaAs、AlGaInP等。红色LD 11安装在第一子底座21的主表面21a上，并且隔着第一子底座21安装在载体30的第一主表面30a上。红色LD 11经接合线B 1电连接至第一子底座21，并且第一子底座21经接合线B2电连接至引线脚51。红色LD 11还在沿第一主表面30a的光轴上发射红色激光LR。从红色LD 11发射的红色激光LR的波长例如为
640nm。
640nm。
[0041] 绿色LD 12是本实施例中的第二激光二极管，并且发射绿色激光(第二激光)LG。绿色LD 12安装在第二子底座22的主表面22a上，并且隔着第二子底座22安装在载体30的第一主表面30a上。绿色LD 12经接合线B3电连接至第二子底座22，并且第二子底座22经接合线B4电连接至引线脚51。绿色LD 12还在沿第一主表面30a的光轴上发射绿色激光LG。在本实施例中，从绿色LD 12发射的绿色激光LG的发射方向被设定为与从红色LD 11发射的红色激光LR的发射方向成直角。绿色激光LG的波长例如为535nm。绿色LD 12例如由GaN基材料形成。通常，该材料为GaN本身，并且该材料不限于此。可以使用能够输出具有与绿色对应的约500nm至550nm的波长的光的任何材料。
[0042] 蓝色LD 13是本实施例中的第三激光二极管，并且发射蓝色激光(第三激光)LB。蓝色LD 13安装在第三子底座23的主表面23a上，并且隔着得第三子底座23安装在载体30的第一主表面30a上。蓝色LD 13经接合线B5电连接至第三子底座23，并且第三子底座23经接合线B6电连接至引线脚51。蓝色LD 13还在沿第一主表面30a的光轴上发射蓝色激光LB。在本实施例中，从蓝色LD 13发射的蓝色激光LB的发射方向被设定为与从红色LD 11发射的红色激光LR的发射方向成直角，并且被设定为与从绿色LD 12发射的绿色激光LG的发射方向平行。蓝色激光LB的波长例如为440nm。蓝色LD 13例如由GaN基材料形成。通常，该材料为GaN本身，并且该材料不限于此。可以使用能够输出具有与蓝色对应的约410nm至460nm的波长的光的任何材料。
[0043] 在本实施例中，在载体30的第一主表面30a被设定为基准的情况下，第一子底座21至第三子底座23的高度被设定为使得红色LD11的激光发射点的高度、绿色LD 12的激光发射点的高度以及蓝色LD 13的激光发射点的高度彼此相同。即，当第一主表面30a被设定基准时，红色激光LR的光轴、绿色激光LG的光轴以及蓝色激光LB的光轴具有大致相同的高度。应注意，激光LR、激光LG和激光LB中的每一个的光发射端面的高度大致等于LD 11、LD 12和LD 13中的每一个的顶部的高度。
[0044] 可以使用热膨胀系数接近形成红色LD 11、绿色LD 12和蓝色LD 13的半导体材料的材料作为第一子底座21至第三子底座23的材料。例如，可以使用AlN、SiC、Si、金刚石等。通过诸如Au、Sn、SnAgCu或Ag等糊剂将红色LD 11、绿色LD 12、和蓝色LD 13中的每一个固定到各自的第一子底座21、第二子底座22和第三子底座23上。
[0045] 三色光源1还包括第一准直透镜61、第二准直透镜62、第三准直透镜63、第一子基底部件71、第二子基底部件72、第三子基底部件73、第一波长滤波器81、第二波长滤波器82、第四子基底部件74和第五子基底部件75。此外，载体30的第二主表面30b形成为安装第一准直透镜61、第二准直透镜62和第三准直透镜63的透镜安装区域。第一子基底部件71至第五子基底部件75的厚度例如为约0.1mm。
[0046] 第一准直透镜61与红色LD 11的光发射端面光学连接，并且准直从红色LD 11发射的红色激光LR(使光平行)。第一准直透镜61安装在第一子基底部件71上，并且隔着第一子基底部件71安装在载体30的第二主表面30b上。
[0047] 第二准直透镜62与绿色LD 12的光发射端面光学连接，并且准直从绿色LD 12发射的绿色激光LG。第二准直透镜62安装在第二子基底部件72上，并且隔着第二子基底部件72安装在载体30的第二主表面30b上。
[0048] 第三准直透镜63与蓝色LD 13的光发射端面光学连接，并且准直从蓝色LD 13发射的蓝色激光LB。第三准直透镜63安装在与第二子基底部件72的一侧(前侧)并排布置的第三子基底部件73上。第三准直透镜63隔着第三子基底部件73安装在载体30的第二主表面30b上。
[0049] 第一准直透镜61至第三准直透镜63的各个光轴与LD 11至LD13的对应的光轴被调节为大致彼此重合。例如，第一子底座21至第三子底座23的厚度中的每一个为0.15mm，LD 11至LD 13的激光发射点中的每一个相对于子底座21至子底座23的主表面21a至主表面23a的高度为0.1mm，并且激光发射点相对于作为基准的第一主表面30a的高度为0.25mm。
[0050] 这里，第一准直透镜61至第三准直透镜63例如可以是由透镜架保持的透镜，从侧面看去每个透镜架具有边长为1.0mm的方形形状，并且从侧面看去从透镜架的一个侧边到透镜的中心的距离可以为0.5mm。在这种情况下，如果第一主表面30a与第二主表面30b之间的高度差被设定为约0.25mm，则LD 11至LD 13的光轴的高度与准直透镜61至准直透镜63的光轴的高度大致相同。
[0051] 载体30中第一主表面30a与第二主表面30b之间的高度差考虑到以下方面优选地设定为比0.25mm高约数百μm：准直透镜61至准直透镜63在调节透镜的中心时沿上下方向的对准值；以及用于将准直透镜61至准直透镜63的各透镜架固定在第二主表面30b上的UV固化树脂的覆层厚度。因此，例如，载体30本身的厚度(载体30的LD安装区域的厚度)为1.0mm，载体30中第二主表面30b的厚度(载体30的透镜安装区域的厚度)为0.4mm，并且第一主表面30a与第二主表面30b之间的高度差为0.6mm。
[0052] 第一波长滤波器81例如是形成在玻璃基板上的多层膜滤波器，并且隔着第四子基底部件74安装在载体30的第二主表面30b上。第一波长滤波器81的一个表面与第一准直透镜61光学连接，并且第一波长滤波器81的另一个表面与第二准直透镜62光学连接。第一波长滤波器81透射经第一准直透镜61准直的红色激光LR，并且沿向前方向反射经第二准直透镜62准直的绿色激光LG。经第一波长滤波器81透射的红色激光LR的光轴与被第一波长滤波器81反射的绿色激光LG的光轴被调节为大致彼此重合。如上文所述，第一波长滤波器81输出由红色激光LR和绿色激光LG组合而成的组合光L1。
[0053] 以与第一波长滤波器81类似的方式，第二波长滤波器82例如是形成在玻璃基板上的多层膜滤波器，并且隔着第五子基底部件75安装在载体30的第二主表面30b上。第二波长滤波器82的一个表面与第一波长滤波器81的另一个表面光学连接，并且第二波长滤波器82的另一个表面与第三准直透镜63光学连接。
[0054] 第二波长滤波器82透射从第一波长滤波器81发射的红色激光LR和绿色激光LG(组合光L1)，并且沿向前方向反射经第三准直透镜63准直的蓝色激光LB。经第二波长滤波器82透射的红色激光LR和绿色激光LG的光轴与被第二波长滤波器82反射的蓝色激光LB的光轴被调节为大致彼此重合。
[0055] 另外，在载体30的第二主表面30b被设定为基准的情况下第一波长滤波器81和第二波长滤波器82的中心位置中的每一个的高度，可以与在第二主表面30b被设定为基准的情况下激光LR、激光LG和激光LB中的每一个的光轴的高度大致相同。
[0056] 通过例如Ag的糊剂(银胶)或焊料将准直透镜61至准直透镜63以及波长滤波器81和波长滤波器82中的每一个固定在对应的子基底部件71至子基底部件75上。子基底部件71至子基底部件75的材料优选为热膨胀系数接近准直透镜61至准直透镜63以及波长滤波器81和波长滤波器82的热膨胀系数的材料，例如玻璃。此外，子基底部件71至子基底部件75可以由陶瓷或金属形成。子基底部件71至子基底部件75中的每一个的安装表面(顶表面)的面积优选为这样的尺寸：可以涂覆将安装在安装表面上的准直透镜61至准直透镜63以及波长滤波器81和滤波器82固定所需的UV可固化树脂的量，例如0.3平方毫米至0.5平方毫米。
[0057] 镜91隔着第六子基底部件76安装在载体30的第二主表面30b上。镜91布置在第二波长滤波器82的前侧。镜91沿向上方向反射组合光L2的一部分，并且沿向前方向透射其余部分。从侧面看去，镜91形成为具有倾斜表面91a、底表面91b和侧表面91c的直角三角形形状。即，镜91具有底表面91b和倾斜表面91a，倾斜表面91a相对于组合光L2的光轴延伸的方向而倾斜。倾斜表面91a和第二主表面30b形成大致45度的角度。底表面91b固定在载体30上。
[0058] 镜91的倾斜表面91a沿与第二主表面30b交叉的方向反射组合光L2。例如，在倾斜表面91a上形成半透明膜。因此，归因于倾斜表面91a的光的反射率为95％，并且归因于倾斜表面91a的光的透射率为5％。透过倾斜表面91a的透射光被倾斜表面91a折射为靠近第二主表面30b。
[0059] PD 92安装在载体30的第二主表面30b上。PD 92用于监测激光LR、激光LG和激光LB。PD 92经接合线B9电连接至引线脚51。PD 92布置在镜91的侧表面91c的斜下方。PD 92通过接收由镜91的倾斜表面91a折射的光，能够检测组合光L2的强度。
[0060] 优选地，PD 92对于红色激光LR、绿色激光LG和蓝色激光LB中的每一者具有高灵敏度。图3是示出在将由Si制成的PD用作PD92的情况下的灵敏度特性的典型实例的曲线图。如图3所示，与红色激光LR(约640nm的波长)相比，绿色激光LG(约535nm的波长)和蓝色激光LB(约440nm的波长)的灵敏度减小，但由Si制成的PD具有明显的灵敏度。因此，可以监测由三个颜色组合而成的组合光L2。
[0061] 热敏电阻93在载体30的第一主表面30a上布置在红色LD 11的左侧。热敏电阻93经接合线B 10电连接至引线脚51。
[0062] 在如上文所述构造的三色光源1中，红色激光LR、绿色激光LG和蓝色激光LB分别从红色LD 11、绿色LD 12和蓝色LD 13发射。这些激光LR、LG和LB在分别透过第一准直透镜61、第二准直透镜62和第三准直透镜63时被准直。然后，红色激光LR和绿色激光LG经第一波长滤波器81而组合，从而输出组合光L1。组合光L1和蓝色激光LB经第二波长滤波器82而组合，从而输出第二组合光L2。由红色激光LR、绿色激光LG和蓝色激光LB形成的组合光L2被镜91的倾斜表面91a沿载体30的第二主表面30b的法线方向反射，并且被发射至三色光源1的外部。
[0063] 接下来，将对三色光源1的制造方法进行说明。首先，如图4(a)所示，将LD 11至LD 13分别安装在子底座21至子底座23的主表面21a、主表面22a和主表面23a上。然后，通过使用从各个LD 11至LD 13的上电极到相应的子底座21至子底座23的引线接合(wire bonding)来确保电导通，从而产生由LD 11至LD 13以及子底座21至子底座23形成的中间组件C1、C2和C3。随后，将中间组件C1至中间组件C3分别安装在载体30的第一主表面30a上。
[0064] 另外，可以先将子底座21至子底座23安装在载体30的第一主表面30a上，此后可以将LD 11至LD 13安装在子底座21至子底座23的各自的主表面21a至主表面23a上，并且最后可以经引线接合将子底座21至子底座23以及LD 11至LD 13电连接起来。在这种情况下，在将子底座21至子底座23安装到第一主表面30a上时的处理温度高于在将LD 11至LD 13安装到主表面21a至主表面23a上时的处理温度，并在将LD 11至LD 13安装到主表面21a至主表面23a上时的处理温度高于引线接合的处理温度。
[0065] 如上文所述，通过使在将子底座21至子底座23安装到一主表面30a上时的处理温度高于在将LD 11至LD 13安装到主表面21a至主表面23a上时的处理温度，在安装LD 11至LD 13的情况下，可以避免子底座21至子底座23的位置发生变化的状况。通过使在将LD 11至LD 13安装到主表面21a至主表面23a上时的处理温度高于引线接合的处理温度，在执行引线接合时，可以避免LD 11至LD 13的位置发生变化的状况。
[0066] 在将子底座21至子底座23以及LD 11至LD 13安装到上述载体30上的同时，将TEC 40安装到基底部件50的主表面50a上。如图4(b)所示，TEC 40具有上板部分41，并且上板部分41的顶面形成为平坦主表面41a。在将TEC 40安装到主表面50a上之后，将载体30安装到上板部分41的主表面41a上。
[0067] 如图5和图6所示，在将载体30安装到TEC 40的主表面41a上之后，将PD 92安装到载体30的第二主表面30b上，并且将热敏电阻93安装到载体30的第一主表面30a上。然后，执行引线脚51与载体30上的布线焊垫之间引线接合、引线脚51与TEC 40的布线焊垫之间引线接合，以及引线脚51与子底座21至子底座23之间的引线接合。
[0068] 这里，将TEC 40安装到基底部件50的主表面50a上的处理的处理温度(共晶焊料的熔点)高于将载体30安装到TEC 40的主表面41a上的处理的处理温度。此外，将载体30安装到主表面41a上的处理的处理温度高于引线接合的处理温度。
[0069] 如上文所述，通过使将TEC 40安装到主表面50a上的处理的处理温度高于将载体30安装到主表面41a上的处理的处理温度，在安装载体30的情况下，可以避免TEC 40的位置发生变化的状况。此外，通过使将载体30安装到主表面41a的处理的处理温度高于引线接合的处理温度，在执行引线接合时，可以避免载体30的位置发生变化的状况。
[0070] 接下来，将对安装准直透镜61至准直透镜63的处理进行说明。
[0071] 如图7所示，在安装准直透镜61至准直透镜63时，通过在观察从准直透镜61至准直透镜63发射的光的投射图案的同时调节准直透镜61至准直透镜63的位置，执行准直透镜61至准直透镜63的光学校准。
[0072] 在调节准直透镜61至准直透镜63的位置时，检测从准直透镜61至准直透镜63中的每一个发射的光是否被准直。这里，如果准直的质量低(准直特性差)，则红色激光LR、绿色激光LG和蓝色激光LB的组合光L2的像差(像散和球面像差)增加，并且容易引起例如图像的质量劣化的问题。因此，为了保持高的准直特性，在本实施例中，按照以下步骤执行三个准直透镜61至63的光学校准。
[0073] 首先，确定红色LD 11和第一准直透镜61的相对位置。在此时，第一准直透镜61隔着第一子基底部件71安装在载体30的第二主表面30b上。然后，在红色LD 11发射光的同时，将第一准直透镜61固定到第一子基底部件71上。这里，从红色LD 11发射的红色激光LR直线地向前行进而不被反射。
[0074] 此外，沿上下方向调节第一准直透镜61的位置，使得红色激光LR的光轴与载体30的主表面30a和主表面30b大致平行。在此时，例如，在第一子基底部件71涂覆有UV可固化树脂并且确保UV可固化树脂的厚度时，在通过镜筒(collet)等粘附第一准直透镜61的同时沿上下方向调节镜筒的位置。从而，调节红色激光LR相对于主表面30a和主表面30b的倾斜角。
[0075] 然后，例如，将诸如CCD等成像元件布置为与红色LD 11的光发射端面沿向前方向分隔预定的距离(例如，1至2m)，通过在观察投射到CCD等上的红色激光LR的光束直径的同时对准第一准直透镜61，使第一准直透镜61的一个焦点与红色LD 11的光发射端面重合。以这种方式，通过使第一准直透镜61的一个焦点与红色LD 11的光发射端面对准，经第一准直透镜61输出的红色激光LR变为大致准直光。
[0076] 在第一准直透镜61与红色LD 11的光发射端面之间的距离短于第一准直透镜61的焦距的情况下，从第一准直透镜61发射的红色激光LR变为发散光。与之对比，在第一准直透镜61与光发射端面之间的距离长于焦距的情况下，从第一准直透镜61发射的红色激光LR变为会聚光。
[0077] 然而，在本实施例中，如上文所述，第一准直透镜61的一个焦点与红色LD 11的光发射端面重合。因此，使从第一准直透镜61发射的红色激光LR的光束大致平行，从而即使在分隔数米远的位置也可以观察到红色激光LR的投射图案。如上文所述，在使第一准直透镜61的一个焦点与红色LD 11的光发射端面重合之后，通过使UV可固化树脂在第一子基底部件71上固化，将第一准直透镜61固定到第一子基底部件71上。
[0078] 接下来，确定绿色LD 12和第二准直透镜62的相对位置。在此时，第二准直透镜62隔着第二子基底部件72安装在载体30的第二主表面30b上。然后，在绿色LD 12发射光的同时，将第二准直透镜62固定到第二子基底部件72上。这里，从绿色LD 12发射的绿色激光LG直线地向右行进而不被反射。
[0079] 此外，沿上下方向调节第二准直透镜62的位置，使得绿色激光LG的光轴与载体30的主表面30a和主表面30b大致平行。在此时，例如，在第二子基底部件72涂覆有UV可固化树脂并且确保UV可固化树脂的厚度时，在通过镜筒等粘附第二准直透镜62的同时沿上下方向调节镜筒的位置。从而，调节绿色激光LG相对于主表面30a和主表面30b的倾斜角。
[0080] 然后，例如，将诸如CCD等成像元件布置为与绿色LD 12的光发射端面沿向右方向分隔预定的距离(例如，1至2m)，通过在观察投射到CCD等上的绿色激光LG的光束直径的同时对准第二准直透镜62，使第二准直透镜62的一个焦点与绿色LD 12的光发射端面重合。以这种方式，通过使第二准直透镜62的一个焦点与绿色LD 12的光发射端面对准，经第二准直透镜62输出的绿色激光LG变为大致准直光。
[0081] 作为布置CCD等的替代，可以布置观察镜，观察镜在与绿色LD 12的光发射端面向右侧分隔预定的距离的位置处沿向前方向反射绿色激光LG，并且可以将诸如CCD等成像元件布置在观察镜之前。从而，可以执行上述校准。
[0082] 随后，确定蓝色LD 13和第三准直透镜63的相对位置。在此时，以与确定绿色LD 12和第二准直透镜62的相对位置的处理类似的方式，使蓝色LD 13的光发射端面与第三准直透镜63的一个焦点重合，从而准直经第三准直透镜63输出的蓝色激光LB。另外，优选的是，在上述处理中，红色激光LR的光轴、绿色激光LG的光轴和蓝色激光LB的光轴具有彼此相同的高度。
[0083] 接下来，如图8所示，将第一波长滤波器81安装到载体30的第二主表面30b上。在此时，调节第一波长滤波器81的角度，从而使诸如上述CCD等成像元件上的绿色激光LG的投射图案与红色激光LR的投射图案大致重合。这里，如图9所示，红色激光LR的投射图案具有沿X方向较长的椭圆形状，并且绿色激光LG和蓝色激光LB中的每一者的投射图案具有大致圆形形状。因此，如在本实施例中所描述的那样，将绿色激光LG和蓝色激光LB中的每一者的投射图案调节为与用作基准的红色激光LR的投射图案相吻合，能够容易地执行激光LR、激光LG和激光LB中的每一者的位置调节。
[0084] 具体地说，首先，将第一波长滤波器81布置在绿色激光LG的光轴上，从而反射绿色激光LG并且将投射图案投射在CCD等的投射表面上。然后，通过调节第一波长滤波器81的偏转角和倾斜角，使绿色激光LG的投射图案与红色激光LR的投射图案大致重合。以这种方式，在调节第一波长滤波器81的偏转角和倾斜角并且使绿色激光LG的投射图案与红色激光LR的投射图案大致重合后，将第四子基底部件74上的UV可固化树脂固化，并且将第一波长滤波器81固定到第四子基底部件74上。
[0085] 由于第一波长滤波器81的厚度的影响，第一波长滤波器81使红色激光LR的投射图案稍微地向一侧偏移。然而，如果使绿色激光LG和蓝色激光LB中的每一者的投射图案与向一侧偏移的红色激光LR的投射图案大致重合，则可以执行对准而没有任何问题。
[0086] 随后，将第二波长滤波器82安装到载体30的第二主表面30b上。在此时，以与在安装第一波长滤波器81时相同的方式，调节第二波长滤波器82的偏转角和倾斜角，使得蓝色激光LB的投射图案与红色激光LR的投射图案大致重合。此外，布置第二波长滤波器82，使得第一波长滤波器81的光反射表面与第二波长滤波器82的光反射表面布置为彼此平行。具体调节方法与布置上述第一波长滤波器81的步骤相同。
[0087] 接下来，将镜91安装到载体30的第二主表面30b上。在倾斜表面91a和第二主表面30b形成45度角的状态下将镜91安装到第二主表面30b上。通过UV可固化树脂将镜91固定到第六子基底部件76上。然后，在基底部件50的主表面50a被盖体2覆盖并且盖体2的开口2a位于镜91的倾斜表面91a的上方的状态下执行密封，从而形成三色光源1。
[0088] 如上文所述，在三色光源1中，载体30配备有红色LD 11、绿色LD 12、蓝色LD 13、第一准直透镜61、第二准直透镜62、第三准直透镜63、第一波长滤波器81和第二波长滤波器82。此外，载体30安装在TEC 40上。因此，通过经由自动温度控制器(ATC)控制TEC 40的温度，保持红色LD 11、绿色LD 12和蓝色LD 13的温度恒定不变。结果，红色LD 11、绿色LD 12和蓝色LD 13不容易受周围环境温度的影响，从而可以保持其光发射特性恒定不变。
[0089] 通过经由TEC 40保持温度恒定不变，可以抑制LD 11至LD 13与准直透镜61至准直透镜63之间的光耦合状态的变化。因此，可以保持从准直透镜61至准直透镜63发射的激光LR、激光LG和激光LB的准直特性较高。结果，在三色混合光束(组合光L2)在三色光源1的下游(组合光L2的输出侧)所连接的扫描光学系统中被会聚的情况下，可以大大地减小像散和球面像差，并且可以减小产生颜色扩散的可能性。
[0090] 在三色光源1中，镜91沿与载体30的主表面30a和主表面30b交叉的方向反射激光LR、激光LG和激光LB(组合光L2)。因此，可以在不增加盖体2的高度的情况下增大盖体2的开口2a。因此，可以容易地增加组合光L2的光束直径。
[0091] 在三色光源1中，准直透镜61至准直透镜63布置为分别与三个颜色的LD 11至13对应。然后，将这些准直透镜61至63安装到具有彼此分隔的三个子基底部件71至73的载体30的第二主表面30b上。利用这种构造，可以防止用于固定准直透镜61至准直透镜63的树脂溢出到分隔开的准直透镜61至准直透镜63的固定位置。因此，通过抑制从LD 11至LD 13发射的红色激光LR、绿色激光LG和蓝色激光LB的光轴的变化，可以精确地执行光轴调节。
[0092] (第二实施例)
[0093] 接下来，将对根据第二实施例的三色光源101进行说明。图10是示出三色光源101的外观的透视图。图11是示出从三色光源101去除盖体102的状态的透视图。应注意，在图11中，为了便于说明，省略了诸如接合线B 1至接合线B 10等一些构件。
[0094] 如图10和图11所示，三色光源101不同于第一实施例之处在于组合光L2的发射的方向为与载体30的主表面30a和主表面30b大致平行的方向(向前方向)。三色光源101包括前侧具有开口102a的盖体102。此外，三色光源101包括光束分离器191和PD 192，以代替第一实施例的镜91和PD 92。光束分离器191例如是半透明镜。应注意，PD 192的作用与第一实施例的PD 92的作用相同。
[0095] 光束分离器191在被保持在与放置在载体30的前端上的基架131的倾斜表面131a接触而倾斜的状态下。光束分离器191具有倾斜表面191a，并且倾斜表面191a和载体30的第二主表面30b形成例如45度的角度。PD 192布置在倾斜表面191a的下方。
[0096] 例如，介电体多层膜附着于光束分离器191的倾斜表面191a，并且倾斜表面191a具有沿向下方向反射组合光L2的一部分的作用。即，光束分离器191沿向下方向反射从第二波长滤波器82发射的组合光L2的一部分，并且沿向前方向透射其余部分。如上文所述，倾斜表面191a形成为反射激光LR、激光LG和激光LB的反射表面。在倾斜表面191a上被沿下向方向反射的激光LR、激光LG和激光LB入射到PD 192上。PD 192通过接收在光束分离器191的倾斜表面191a上被反射的光，能够检测组合光L2的强度。
[0097] 同样，在以这种方式构造的第二实施例的三色光源101中，将载体30安装到TEC 40上。因此，可以获得与第一实施例相同的效果。
[0098] 至此已经描述了本发明的实施例，但本发明不限于上述实施例。因此，本发明在不背离权利要求中所描述的范围的情况下可以作出变型，或者可以应用为另一实施例。结果，本发明在不背离本发明的范围的情况下可以修改为各种形式。
[0099] 例如，在实施例中，使用透射经第一准直透镜61准直的红色激光LR并沿向前方向反射经第二准直透镜62准直的绿色激光LG的第一波长滤波器81。然而，作为第一波长滤波器81的替代，可以使用反射红色激光LR并透射绿色激光LG的波长滤波器。此外，作为透射组合光L1并反射蓝色激光LB的第二波长滤波器82的替代，可
[0100] 以使用反射组合光L1并透射蓝色激光LB的波长滤波器。
[0101] 附图标记列表
[0102] 1、101：三色光源，2、102：盖体，2a、102a：开口，11：红色LD(第一激光二极管)，12：绿色LD(第二激光二极管)，13：蓝色LD(第三激光二极管)，30：载体，30a：第一主表面(主表面)，30b：第二主表面(主表面)，40：TEC(温度控制元件)，61：第一准直透镜，62：第二准直透镜，63：第三准直透镜，71：第一子基底部件，72：第二子基底部件，73：第三子基底部件，74：
第四子基底部件，75：第五子基底部件，76：第六子基底部件，81：第一波长滤波器，82：第二波长滤波器，91：镜，91a：倾斜表面，91b：底表面，91c：侧表面，92、192：PD(光电二极管)，
191：光束分离器，L1：第一组合光，L2：第二组合光，LR：红色激光(第一激光)，LG：绿色激光(第二激光)，LB：蓝色激光(第三激光)。
第四子基底部件，75：第五子基底部件，76：第六子基底部件，81：第一波长滤波器，82：第二波长滤波器，91：镜，91a：倾斜表面，91b：底表面，91c：侧表面，92、192：PD(光电二极管)，
191：光束分离器，L1：第一组合光，L2：第二组合光，LR：红色激光(第一激光)，LG：绿色激光(第二激光)，LB：蓝色激光(第三激光)。
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