在NEDO項目中，大阪大學和島津制作所以擴大可見光半導體激光用途為目的實施合作研發，開發出領先世界的高輝度型與超小型3原色激光光源，并對這兩種激光光源模塊做裝機實驗進行了性能評價。

    此外，還以大阪大學為中心成立產學合作組織，制定了與光源相關的安全性綱領文件。今后，將繼續開展活動推進其實用普及，引導綱領文件的學習，支持國際標準化提案，實現新工業化目標。

圖1 領先世界水平的高輝度3原色激光光源模塊   圖2 世界最小型3原色激光光源模塊

1．概要

    在NEDO項目中，大阪大學和島津制作所聯手，利用3原色可見光半導體激光技術，開發出了兩種3原色激光光源模塊。一種用于高輝度顯示裝置、激光照明領域，是該領域目前輝度最高的模塊（如圖1）；另一種用于掃描型激光投射，是可單光纖輸出的目前世界最小尺寸的超小型模塊。

   將上述模塊裝入9家制造商的設備后，對其進行性能評價。評價結果顯示，與LED等其他光源相比，無論是小型化、節能性還是顏色重現性等各方面，激光光源都有其獨特的優勢。

    從這一激光特性來看，可望其未來應用前景相當廣泛，從智能手機、筆記本終端等小型電器，到幾十米高的劇場、建筑物投射等的大型放映裝置皆可應用。

    針對限制了激光應用普及的特性及安全性問題，2014年，大阪大學（光學中心、副主任、特聘教授 山本和久）作為發起人，成立了可見光半導體激光應用協會，近期，制訂了相應的3原色激光光源模塊的性能指標、可靠性及安全性綱領文件，完善了可見光半導體激光技術應用的基礎。今后，將繼續推進可見光半導體激光的應用普及活動，推進綱領文件學習，支持國際標準化提案，實現新工業化目標。

    此外，2016年3月14日在日本橋生命科學中心，由可見光半導體激光應用協會、大阪大學科學中心以及NEDO共同舉辦的“可見光半導體激光應用研討會”也對這些成果進行介紹。

2.最新成果

（1）領先世界水平的高輝度型和超小型3原色激光光源雙雙誕生

    最新開發的高輝度型3原色激光光源模塊，用于高輝度顯示計及激光照明用途，紅、綠、藍三色激光都具有超10W的高輸出功率，實現了領先世界的高輝度（如圖3）。超小型3原色激光光源模塊用于掃描型激光投射，主體部分僅有0.5cc大小,堪稱目前世界最小尺寸。通過調節綠色波長，這些光源可再現自然色（如圖4）。

圖3高輝度型模塊特性檢測實例            圖4超小型模塊特性檢測實例

    近些年，一些投影設備開始采用激光作為光源。電影院、大廳等場所對輝度要求不斷增高，有時必須達到10000lm以上的輝度（全光束），但10000lm以上光源目前最常使用的是氙燈和高壓汞燈，LED無法實現如此高的輝度。

    最新的高輝度模塊，利用3原色半導體激光（SHG型除外）可以實現10000lm級以上的高輝度。小型高輝度半導體激光有望在影院級的大型投影儀上投放使用，不僅能提供高清大畫面，還能節約電力消耗。

    個人、家庭使用的小型投影儀由于幾乎沒有光線擴散，因此利用激光投影可以不受投影面的距離、形狀限制，獲得清晰圖像。例如，如果內置于智能手機，則可以輕松地在墻面上投射出清晰畫面。此外，這種特點也可用于人眼方面，如未來可用于開發頭戴式顯示器（HMD），使用強度對人眼無害的激光直接對視網膜進行掃描，即使患有近視的人群，也可以看到清晰圖像。超小型模塊應用需求廣泛，今后會繼續朝著更加小型化的方向發展。

    最新技術優勢眾多，通過調節內置的半導體激光元部件的數量，可以靈活地滿足大規模高輸出需求或小規模低輸出需求，還可利用光纖實現光源和發光部分分離等。例如，應用于汽車頭燈，不僅可對前方照明度和照射位置進行調節，還可隨意選擇光源本身的安裝位置。

（2）可見光半導體激光應用協會的設立、運營以及綱領文件的制定

    可見光半導體激光應用協會以大阪大學為主體，主要探討有關3原色激光光源模塊的規格、性能指標以及可靠性、搭載產品的安全性等課題，在項目進行期間已制訂完成了6項綱領文件。該組織還由其他51家相關機構組成，包括市場上8成的相關行業元件裝置生產商及機器生產商、大學研究機構等。

    該協會正在就確保激光對人眼安全性的技術標準進行探討，激光安全性制約著可視化半導體激光的應用。此外，還將致力于解決激光成像技術中的問題——散斑現象。散斑現象，形成于激光掃描投影時，是正常畫面中混入干擾圖樣后無法準確反映畫面的現象。現在，以大阪大學為中心，開發了可靠的散斑圖檢測技術，在此基礎上制定了視覺上能夠允許的散斑標準。

    以上6種綱領文件將逐步公布，該項目合作完成后還將各自推進國際標準化方案提出進程。

圖5 散斑；激光干涉圖樣           圖6散斑檢測裝置