JP2008041513A - Lighting apparatus and projector - Google Patents

Lighting apparatus and projector Download PDF

Info

Publication number
JP2008041513A
JP2008041513A JP2006216509A JP2006216509A JP2008041513A JP 2008041513 A JP2008041513 A JP 2008041513A JP 2006216509 A JP2006216509 A JP 2006216509A JP 2006216509 A JP2006216509 A JP 2006216509A JP 2008041513 A JP2008041513 A JP 2008041513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror unit
light
partial transmission
transmission mirror
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006216509A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
Fumika Sumiyama
文香 住山
Taisuke Yamauchi
泰介 山内
Takashi Takeda
高司 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006216509A priority Critical patent/JP2008041513A/en
Publication of JP2008041513A publication Critical patent/JP2008041513A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting apparatus which can reduce speckles sufficiently, realize a high light utilization ratio and a low cost. <P>SOLUTION: The lighting apparatus is provided with a light source part 11 to supply a coherent light, a partial transmitting mirror part 13, a first optical element which divides the coherent light by transmission and reflection and a reflecting mirror part 12, a second optical element to make the coherent light from the partial transmitting mirror part 13 enter into the partial transmitting mirror part 13, and the partial transmitting mirror part 13 is arranged so that the coherent light can enter into the partial transmitting mirror 13 at a predetermined angle θ other than 0 degree against its normal N, the reflecting mirror part 12 is arranged to face the part transmitting mirror part 13 and the partial transmitting mirror part 13 is provided at a position other than a position of a light passage of a coherent light last emitted from the reflecting mirror part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明装置及びプロジェクタ、特に、レーザ光を用いる照明装置の技術に関する。   The present invention relates to a lighting device and a projector, and more particularly to a technology of a lighting device using laser light.

コヒーレント光であるレーザ光を拡散面に照射させると、明点及び暗点がランダムに分布するスペックルパターンと呼ばれる干渉模様が現れることがある。スペックルパターンは、拡散面の各点で拡散した光同士がランダムに干渉し合うことにより発生する。画像を表示する際にスペックルパターンが認識されると、ぎらぎらとするちらつき感を観察者へ与えるため、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。スペックルの低減を目的とする技術としては、例えば、レーザ光を分割し、コヒーレント長以上の光路差を与えることにより干渉性を低下させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   When a laser beam, which is coherent light, is irradiated onto a diffusion surface, an interference pattern called a speckle pattern in which bright spots and dark spots are randomly distributed may appear. The speckle pattern is generated when light diffused at each point on the diffusion surface interferes randomly. When a speckle pattern is recognized when an image is displayed, a glimmering flickering feeling is given to the observer, which adversely affects image viewing. As a technique for reducing speckles, for example, a technique has been proposed in which laser light is divided and an optical path difference equal to or greater than the coherent length is given to reduce the coherence (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−326826号公報JP 11-326826 A

特許文献1にて提案される技術では、複数のファイバを束ねた構成が用いられる。ファイバを束ねた断面部へレーザ光を入射させることにより、ファイバの本数だけレーザ光を分割させる。また、コヒーレント長以上の差を与えるようにファイバの長さを異ならせることにより、分割された成分ごとにコヒーレント長以上の光路差を与えることができる。しかし、ファイバ自体が高価である上、十分な分割数を得るには多くのファイバが必要となるために光学系が高コストとなる。コヒーレント長以上の差を与えるように長さが設定された多くのファイバを束ねることにより、構成が複雑となる上、さらに高コスト化を招くことになる。また、ファイバを束ねた断面部へレーザ光を入射させる場合、ファイバ部分のみならずファイバ同士の隙間へもレーザ光が入り込むため、レーザ光の効率的な利用が困難となる。このように、従来の技術によると、スペックルを十分低減し、高い光利用効率、低コストを実現することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現することが可能な照明装置、及びプロジェクタを提供することを目的とする。   In the technique proposed in Patent Document 1, a configuration in which a plurality of fibers are bundled is used. By making the laser beam incident on the cross section where the fibers are bundled, the laser beam is divided by the number of fibers. Further, by making the lengths of the fibers different so as to give a difference equal to or greater than the coherent length, an optical path difference equal to or greater than the coherent length can be provided for each divided component. However, since the fiber itself is expensive and a large number of fibers are required to obtain a sufficient number of divisions, the optical system is expensive. By bundling a large number of fibers whose lengths are set so as to give a difference equal to or greater than the coherent length, the configuration becomes complicated and the cost is further increased. In addition, when the laser beam is incident on the cross-section portion in which the fibers are bundled, the laser beam enters not only the fiber portion but also the gap between the fibers, making it difficult to use the laser beam efficiently. Thus, according to the conventional technique, it is difficult to sufficiently reduce speckles and realize high light utilization efficiency and low cost. The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device and a projector that can sufficiently reduce speckles and realize high light utilization efficiency and low cost. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、コヒーレント光を供給する光源部と、透過及び反射によりコヒーレント光を分割する第1光学要素と、第1光学要素からのコヒーレント光を第1光学要素へ入射させる第2光学要素と、を有し、第1光学要素は、光源部からのコヒーレント光が第1光学要素の法線に対して0度以外の所定の角度で入射するように配置され、第2光学要素は、第1光学要素に対向させて配置され、さらに、第1光学要素は、第2光学要素から最後に出射されたコヒーレント光の光路以外の位置に設けられることを特徴とする照明装置を提供することができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a light source unit that supplies coherent light, a first optical element that divides coherent light by transmission and reflection, A second optical element that makes the coherent light incident on the first optical element, and the first optical element has a predetermined angle other than 0 degrees with respect to the normal of the first optical element when the coherent light from the light source unit is The second optical element is disposed to face the first optical element, and the first optical element is located at a position other than the optical path of the coherent light finally emitted from the second optical element. A lighting device can be provided.

第1光学要素で分割され第2光学要素の方向以外の方向へ進行した光は、照明装置の外部へ出射する。第1光学要素で分割され第2光学要素の方向へ進行した光は、第2光学要素から再び第1光学要素へ入射する。第1光学要素及び第2光学要素を互いに対向させ、かつ第1光学要素へ斜めにコヒーレント光を入射させる構成により、第1光学要素及び第2光学要素間でコヒーレント光の往復が繰り返される。第1光学要素及び第2光学要素間でコヒーレント光の往復が繰り返されることにより、異なる光路長を経た光を第1光学要素から次々に取り出すことができる。第1光学要素における透過及び反射によりコヒーレント光を振幅分割する構成とすることにより、光の損失を少なくでき、高い光利用効率で光を供給することができる。2つの光学要素を用いて光路差を与えることで、構成を簡易かつ低コストにでき、かつスペックルの十分な低減が可能となる。さらに、第2光学要素から最後に出射されたコヒーレント光の光路以外の位置に第1光学要素を設けることで、第2光学要素から最後に出射されたコヒーレント光は、第1光学要素の近傍を通過した後直接外部へ進行する。かかる構成により、照明装置内部にコヒーレント光を閉じ込めず効率良く出射させることができる。また、第2光学要素から最後に出射されたコヒーレント光は、第1光学要素で分割された他のコヒーレント光と同様に、第1光学要素側へ出射させることができる。よって、コヒーレント光を所定の方向へ効率良く出射させることができる。これにより、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現することが可能な照明装置を得られる。   The light divided by the first optical element and traveling in a direction other than the direction of the second optical element is emitted to the outside of the illumination device. The light divided by the first optical element and traveling in the direction of the second optical element is incident on the first optical element again from the second optical element. With the configuration in which the first optical element and the second optical element are opposed to each other and the coherent light is obliquely incident on the first optical element, the reciprocation of the coherent light is repeated between the first optical element and the second optical element. By repeating the reciprocation of coherent light between the first optical element and the second optical element, light having different optical path lengths can be sequentially extracted from the first optical element. By adopting a configuration in which coherent light is amplitude-divided by transmission and reflection in the first optical element, light loss can be reduced and light can be supplied with high light utilization efficiency. By providing an optical path difference using two optical elements, the configuration can be simplified and reduced in cost, and speckle can be sufficiently reduced. Further, by providing the first optical element at a position other than the optical path of the coherent light finally emitted from the second optical element, the coherent light finally emitted from the second optical element is caused to pass through the vicinity of the first optical element. Proceed directly to the outside after passing. With such a configuration, coherent light can be efficiently emitted without being confined inside the illumination device. Further, the coherent light finally emitted from the second optical element can be emitted to the first optical element side in the same manner as the other coherent lights divided by the first optical element. Therefore, coherent light can be efficiently emitted in a predetermined direction. As a result, it is possible to obtain a lighting device that can sufficiently reduce speckles and achieve high light utilization efficiency and low cost.

また、本発明の好ましい態様としては、第1光学要素及び第2光学要素は、略平行に配置されることが望ましい。かかる構成により、第1光学要素から略平行なコヒーレント光を出射させる。これにより、指向性が高く照明用途に適した光を出射させることができる。また簡易な照明光学系等を用いることが可能となる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the first optical element and the second optical element are arranged substantially in parallel. With this configuration, substantially parallel coherent light is emitted from the first optical element. Thereby, the light with high directivity and suitable for the illumination application can be emitted. In addition, a simple illumination optical system or the like can be used.

また、本発明の好ましい態様としては、第1光学要素は、コヒーレント光の一部を透過させ他の一部を反射させる部分透過ミラー部を備え、第2光学要素は、部分透過ミラー部からのコヒーレント光を反射させる反射ミラー部を備えることが望ましい。第1光学要素は、部分透過ミラー部を備える構成とすることで、透過及び反射によりコヒーレント光を分割することができる。第2光学要素は、反射ミラー部を備える構成とすることで、第1光学要素からのコヒーレント光を第1光学要素へ入射させることができる。部分透過ミラー部及び反射ミラー部を備える構成とすることで、構成を簡易かつ低コストにできる。反射による損失が少ない部分透過ミラー部及び反射ミラー部を用いることで、高い光利用効率を容易に達成することができる。   In a preferred aspect of the present invention, the first optical element includes a partial transmission mirror unit that transmits a part of the coherent light and reflects the other part, and the second optical element is provided from the partial transmission mirror unit. It is desirable to provide a reflection mirror that reflects coherent light. By setting the first optical element to include a partial transmission mirror unit, it is possible to divide coherent light by transmission and reflection. By setting the second optical element to include a reflection mirror unit, it is possible to cause the coherent light from the first optical element to be incident on the first optical element. By adopting a configuration including the partial transmission mirror portion and the reflection mirror portion, the configuration can be simplified and reduced in cost. By using a partially transmissive mirror portion and a reflective mirror portion with little loss due to reflection, high light utilization efficiency can be easily achieved.

また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、反射ミラー部側から部分透過ミラー部へコヒーレント光を入射させ、反射ミラー部は、光源部から部分透過ミラー部へ入射するコヒーレント光の光路以外の位置に設けられることが望ましい。光源部からのコヒーレント光は、反射ミラー部の近傍を通過した後部分透過ミラー部へ入射する。部分透過ミラー部で反射した光は、反射ミラー部で反射した後、再び部分透過ミラー部へ入射する。これにより、コヒーレント光を複数に分割することができる。   As a preferable aspect of the present invention, the light source unit causes the coherent light to be incident on the partially transmissive mirror unit from the reflective mirror unit side, and the reflective mirror unit is other than the optical path of the coherent light incident on the partially transmissive mirror unit. It is desirable to be provided at the position. The coherent light from the light source unit passes through the vicinity of the reflecting mirror unit and then enters the partially transmitting mirror unit. The light reflected by the partially transmitting mirror part is reflected by the reflecting mirror part and then enters the partially transmitting mirror part again. Thereby, coherent light can be divided | segmented into plurality.

また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、部分透過ミラー部側から反射ミラー部へコヒーレント光を入射させ、部分透過ミラー部は、光源部から反射ミラー部へ入射するコヒーレント光の光路以外の位置に設けられることが望ましい。光源部からのコヒーレント光は、部分透過ミラー部の近傍を通過した後反射ミラー部へ入射する。反射ミラー部で反射したコヒーレント光は、部分透過ミラー部へ入射する。部分透過ミラー部で反射したコヒーレント光は、反射ミラー部で反射した後再び部分透過ミラー部へ入射する。これにより、コヒーレント光を複数に分割することができる。   As a preferred embodiment of the present invention, the light source unit causes the coherent light to be incident on the reflection mirror unit from the partial transmission mirror unit side, and the partial transmission mirror unit is other than the optical path of the coherent light incident on the reflection mirror unit from the light source unit. It is desirable to be provided at the position. The coherent light from the light source unit enters the reflection mirror unit after passing through the vicinity of the partial transmission mirror unit. The coherent light reflected by the reflection mirror unit enters the partial transmission mirror unit. The coherent light reflected by the partially transmitting mirror unit is reflected by the reflecting mirror unit and then enters the partially transmitting mirror unit again. Thereby, coherent light can be divided | segmented into plurality.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部は、略均一な透過率で形成されることが望ましい。これにより、部分透過ミラー部を簡易な構成とし、かつ低コストにすることができる。   As a preferred embodiment of the present invention, it is desirable that the partial transmission mirror portion is formed with a substantially uniform transmittance. Thereby, a partial transmission mirror part can be made into a simple structure, and can be made low-cost.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部は、部分透過ミラー部における多くの分割を経たコヒーレント光が入射する位置ほど高い透過率で形成されることが望ましい。部分透過ミラー部で多くの分割を経たコヒーレント光が入射する位置ほど高い透過率をなす構成により、出射させるコヒーレント光の光量を略一定とする調整が可能となる。出射させるコヒーレント光の光量を略一定とすることにより、さらにスペックルを低減できる。また、出射させるレーザ光の光量を略一定とすることで、分割を少なくしても十分なスペックル低減が可能となる。分割回数を少なくできることにより、部分透過ミラー部及び反射ミラー部での反射による光の損失を低減し、かつ部分透過ミラー部、反射ミラー部を小型にすることができる。   Further, as a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the partially transmissive mirror portion is formed with a higher transmittance at a position where coherent light having undergone many divisions in the partially transmissive mirror portion is incident. With the configuration in which the higher the transmittance is at the position where the coherent light having undergone many divisions in the partial transmission mirror portion is incident, the light quantity of the emitted coherent light can be adjusted to be substantially constant. Speckle can be further reduced by making the amount of coherent light to be emitted substantially constant. Further, by making the amount of emitted laser light substantially constant, it is possible to sufficiently reduce speckles even if the number of divisions is reduced. By reducing the number of divisions, it is possible to reduce light loss due to reflection at the partially transmissive mirror portion and the reflective mirror portion, and to make the partially transmissive mirror portion and the reflective mirror portion small.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部及び反射ミラー部は、コヒーレント光のコヒーレント長の半分又は半分以上に相当する間隔で配置されることが望ましい。部分透過ミラー部で反射したコヒーレント光は、反射ミラー部で反射した後再び部分透過ミラー部へ入射するまでにコヒーレント長と同等又はそれ以上に相当する光路を経ることとなる。これにより、コヒーレント長と同等又はそれ以上の光路差を経たコヒーレント光を出射させ、スペックルを低減できる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the partially transmissive mirror part and the reflective mirror part are arranged at intervals corresponding to half or more than the coherent length of the coherent light. The coherent light reflected by the partial transmission mirror unit passes through an optical path equivalent to or longer than the coherent length before being reflected by the reflection mirror unit and entering the partial transmission mirror unit again. As a result, coherent light having an optical path difference equal to or greater than the coherent length is emitted, and speckle can be reduced.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部は、部分透過ミラー部へ入射したコヒーレント光の2〜20%を透過させることが望ましい。これにより、スペックルを効果的に低減することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the partially transmitting mirror unit transmits 2 to 20% of the coherent light incident on the partially transmitting mirror unit. Thereby, speckle can be reduced effectively.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部でなされるコヒーレント光の分割が10〜50回であることが望ましい。これにより、スペックルを効果的に低減することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the coherent light division performed by the partial transmission mirror unit is 10 to 50 times. Thereby, speckle can be reduced effectively.

また、本発明の好ましい態様としては、部分透過ミラー部は、誘電体多層膜を備えることが望ましい。誘電体多層膜を用いることで部分透過ミラー部におけるコヒーレント光の吸収を低減し、光利用効率の低下を低減できる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the partially transmissive mirror portion includes a dielectric multilayer film. By using the dielectric multilayer film, it is possible to reduce the absorption of coherent light in the partially transmissive mirror part and to reduce the decrease in light utilization efficiency.

また、本発明の好ましい態様としては、所定の角度が0.1〜5度であることが望ましい。第1光学要素の傾きに応じて、第1光学要素におけるコヒーレント光の分割回数を適宜設定することができる。所定の角度を0.1〜5度とすることで、スペックルを効果的に低減可能な分割回数に設定できる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the predetermined angle is 0.1 to 5 degrees. The number of divisions of coherent light in the first optical element can be appropriately set according to the inclination of the first optical element. By setting the predetermined angle to 0.1 to 5 degrees, it is possible to set the number of divisions that can effectively reduce speckle.

また、本発明の好ましい態様としては、第1光学要素で分割されたコヒーレント光が入射する位置に設けられた照明光学系を有することが望ましい。これにより、照明用途に適した光を出射させることができる。第1光学要素で分割されたコヒーレント光は平行に進行するため、簡易な照明光学系を用いることができる。また、照明光学系は、光源部と光軸を平行にして配置することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have an illumination optical system provided at a position where the coherent light divided by the first optical element is incident. Thereby, the light suitable for illumination use can be emitted. Since the coherent light divided by the first optical element travels in parallel, a simple illumination optical system can be used. The illumination optical system can be arranged with the light source unit and the optical axis parallel.

さらに、本発明によれば、上記の照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記の照明装置を用いるため、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現できる。これにより、スペックルが低減され、明るい画像を表示でき、かつ低コストであるプロジェクタを得られる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a projector characterized in that an image is displayed using light from the illumination device. Since the above illumination device is used, speckle can be sufficiently reduced, and high light utilization efficiency and low cost can be realized. Thereby, speckles are reduced, a bright image can be displayed, and a low-cost projector can be obtained.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る照明装置10の概略構成を示す。照明装置10は、コヒーレント光であるレーザ光を供給する光源部11を有する。光源部11としては、半導体レーザ、半導体レーザ励起固体(Diode Pumped Solid State、DPSS)レーザや、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いることができる。光源部11は、レーザ光の波長を変換する波長変換素子、例えば、第二高調波発生(Second−Harmonic Generation、SHG)素子を用いても良い。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a lighting apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention. The illumination device 10 includes a light source unit 11 that supplies laser light that is coherent light. As the light source unit 11, a semiconductor laser, a semiconductor laser pumped solid state (DPSS) laser, a solid laser, a liquid laser, a gas laser, or the like can be used. The light source unit 11 may use a wavelength conversion element that converts the wavelength of the laser light, for example, a second-harmonic generation (SHG) element.

反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13は、互いに対向させ、かつ互いに略平行に配置されている。部分透過ミラー部13は、透過及び反射によりレーザ光を分割する第1光学要素である。反射ミラー部12は、第1光学要素である部分透過ミラー部13からのレーザ光を反射させ、部分透過ミラー部13へ入射させる第2光学要素である。反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13のうち反射ミラー部12は、光源部11に近い側に配置されている。   The reflection mirror part 12 and the partial transmission mirror part 13 are arranged opposite to each other and substantially parallel to each other. The partial transmission mirror unit 13 is a first optical element that divides the laser light by transmission and reflection. The reflection mirror unit 12 is a second optical element that reflects the laser light from the partial transmission mirror unit 13, which is the first optical element, and enters the partial transmission mirror unit 13. Of the reflection mirror unit 12 and the partial transmission mirror unit 13, the reflection mirror unit 12 is disposed on the side closer to the light source unit 11.

図2は、光源部11、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13の斜視構成を示す。光源部11は、一方向に並列された複数のレーザ光を供給するアレイレーザである。光源部11は、例えば32本のレーザ光を供給する。各レーザ光の強度は、均一である場合に限られず、不均一であっても良い。反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13は、レーザ光を並列させる方向について光源部11と略同じ幅で形成されている。   FIG. 2 shows a perspective configuration of the light source unit 11, the reflection mirror unit 12, and the partial transmission mirror unit 13. The light source unit 11 is an array laser that supplies a plurality of laser beams arranged in parallel in one direction. The light source unit 11 supplies, for example, 32 laser beams. The intensity of each laser beam is not limited to being uniform, and may be non-uniform. The reflection mirror part 12 and the partial transmission mirror part 13 are formed with substantially the same width as the light source part 11 in the direction in which the laser beams are arranged in parallel.

部分透過ミラー部13は、反射ミラー部12側の入射面17に設けられた部分透過膜を備える。部分透過ミラー部13は、部分透過膜においてレーザ光の一部を透過させ他の一部を反射させることにより、レーザ光を振幅分割する。部分透過膜としては、例えば、誘電体多層膜を用いることができる。部分透過ミラー部13は、透明な平行平板に誘電体多層膜を成膜することにより形成できる。部分透過ミラー部13は、例えば、透過率を9%、及び反射率を90.5%とすることができる。また、部分透過ミラー部13での反射によるレーザ光の損失はできるだけ少ないことが望ましく、例えば0.5%以下である。部分透過ミラー部13は、略均一な透過率で形成されている。   The partial transmission mirror unit 13 includes a partial transmission film provided on the incident surface 17 on the reflection mirror unit 12 side. The partial transmission mirror unit 13 divides the amplitude of the laser beam by transmitting a part of the laser beam and reflecting the other part of the laser beam through the partial transmission film. As the partially permeable film, for example, a dielectric multilayer film can be used. The partial transmission mirror unit 13 can be formed by forming a dielectric multilayer film on a transparent parallel plate. For example, the partial transmission mirror unit 13 can have a transmittance of 9% and a reflectance of 90.5%. Further, it is desirable that the loss of the laser beam due to the reflection at the partial transmission mirror 13 is as small as possible, for example, 0.5% or less. The partial transmission mirror unit 13 is formed with a substantially uniform transmittance.

反射ミラー部12は、部分透過ミラー部13側の入射面16に設けられた反射膜を備える。反射ミラー部12は、反射膜において、部分透過ミラー部13からのレーザ光を反射させる。反射膜としては、例えば金属膜や誘電体多層膜を用いることができる。反射ミラー部12は、平行平板に金属膜若しくは誘電体多層膜を成膜することにより形成できる。反射ミラー部12の反射率は、できるだけ高いことが望ましく、例えば、99.5%とすることができる。また、反射ミラー部12での反射によるレーザ光の損失はできるだけ少ないことが望ましく、例えば0.5%以下である。   The reflection mirror unit 12 includes a reflection film provided on the incident surface 16 on the partial transmission mirror unit 13 side. The reflection mirror unit 12 reflects the laser beam from the partial transmission mirror unit 13 in the reflection film. As the reflective film, for example, a metal film or a dielectric multilayer film can be used. The reflection mirror unit 12 can be formed by forming a metal film or a dielectric multilayer film on parallel plates. The reflectance of the reflection mirror unit 12 is desirably as high as possible, and can be 99.5%, for example. In addition, it is desirable that the loss of laser light due to reflection at the reflection mirror unit 12 be as small as possible, for example, 0.5% or less.

図1に戻って、部分透過ミラー部13から見て反射ミラー部12とは反対側には、凸レンズ14及び凹レンズ15が配置されている。凸レンズ14及び凹レンズ15は、第1光学要素である部分透過ミラー部13で分割されたレーザ光が入射する位置に設けられた照明光学系である。照明光学系は、凸レンズ14の収束作用、及び凹レンズ15の拡散作用により、部分透過ミラー部13からの複数のレーザ光の間隔を縮小させる。このように、凸レンズ14及び凹レンズ15は、部分透過ミラー部13で分割されたレーザ光を合成させる。   Returning to FIG. 1, a convex lens 14 and a concave lens 15 are arranged on the side opposite to the reflection mirror unit 12 when viewed from the partial transmission mirror unit 13. The convex lens 14 and the concave lens 15 are illumination optical systems provided at positions where the laser light divided by the partial transmission mirror unit 13 that is the first optical element is incident. The illumination optical system reduces the interval between the plurality of laser beams from the partial transmission mirror unit 13 by the convergence effect of the convex lens 14 and the diffusion effect of the concave lens 15. As described above, the convex lens 14 and the concave lens 15 synthesize the laser beams divided by the partial transmission mirror unit 13.

照明装置10は、光源部11の光軸AX1と、照明光学系の光軸AX2とが平行となるように構成されている。反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13は、光軸AX1、AX2に対して傾けて配置されている。ここで、反射ミラー部12や部分透過ミラー部13を基準として照明装置10の光軸を設定すると、光軸に対して斜めにレーザ光が出射することとなる。光源部11を基準として照明装置10の光軸を設定することで、他の光学要素との軸合わせを容易に行うことが可能となる。   The illumination device 10 is configured such that the optical axis AX1 of the light source unit 11 and the optical axis AX2 of the illumination optical system are parallel to each other. The reflection mirror unit 12 and the partial transmission mirror unit 13 are arranged to be inclined with respect to the optical axes AX1 and AX2. Here, if the optical axis of the illuminating device 10 is set on the basis of the reflection mirror part 12 and the partial transmission mirror part 13, a laser beam will radiate | emit diagonally with respect to an optical axis. By setting the optical axis of the illumination device 10 with the light source unit 11 as a reference, it is possible to easily align the axis with other optical elements.

図3は、光源部11、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13におけるレーザ光の振舞いを説明するものである。光源部11は、反射ミラー部12側から部分透過ミラー部13へレーザ光を供給する。反射ミラー部12は、光源部11から部分透過ミラー部13へ入射するレーザ光の光路以外の位置に設けられている。光源部11からのレーザ光は、反射ミラー部12の外縁部近傍を通過した後、部分透過ミラー部13へ入射する。   FIG. 3 illustrates the behavior of laser light in the light source unit 11, the reflection mirror unit 12, and the partial transmission mirror unit 13. The light source unit 11 supplies laser light from the reflection mirror unit 12 side to the partial transmission mirror unit 13. The reflection mirror unit 12 is provided at a position other than the optical path of the laser beam incident on the partial transmission mirror unit 13 from the light source unit 11. The laser light from the light source unit 11 enters the partial transmission mirror unit 13 after passing through the vicinity of the outer edge of the reflection mirror unit 12.

部分透過ミラー部13は、光源部11からのレーザ光が部分透過ミラー部13の法線Nに対して0度以外の所定の角度θで入射するように配置されている。角度θは、例えば1.25度である。法線Nに対して0度以外の角度θでレーザ光を入射させることで、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13を略平行に配置する構成において、部分透過ミラー部13で反射した光を反射ミラー部12の方向へ進行させることが可能となる。   The partial transmission mirror unit 13 is arranged so that the laser light from the light source unit 11 is incident on the normal N of the partial transmission mirror unit 13 at a predetermined angle θ other than 0 degrees. The angle θ is, for example, 1.25 degrees. In the configuration in which the reflection mirror unit 12 and the partial transmission mirror unit 13 are arranged substantially in parallel by causing the laser beam to enter the normal line N at an angle θ other than 0 degrees, the light reflected by the partial transmission mirror unit 13 is reflected. It becomes possible to advance in the direction of the reflection mirror unit 12.

部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12は、レーザ光のコヒーレント長の半分に相当する間隔で配置されている。例えば、光源部11からのレーザ光のコヒーレント長が100mmであるとすると、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12は、それぞれの入射面17、16の間隔が50mmとなるように配置することができる。反射ミラー部12の入射面16に反射膜を設けることで、反射ミラー部12のうち入射面16とは反対側の面に反射膜を設ける場合と比較して、基板内部における光の損失を低減できる利点がある。部分透過ミラー部13も、入射面17に部分透過膜を設けることで、部分透過膜で反射した光の基板内部における損失を低減できる。   The partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 are arranged at an interval corresponding to half the coherent length of the laser light. For example, if the coherent length of the laser light from the light source unit 11 is 100 mm, the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 may be arranged so that the interval between the incident surfaces 17 and 16 is 50 mm. it can. By providing a reflection film on the incident surface 16 of the reflection mirror unit 12, light loss inside the substrate is reduced compared to the case where a reflection film is provided on the surface of the reflection mirror unit 12 opposite to the incident surface 16. There are advantages you can do. The partial transmission mirror unit 13 can also reduce the loss inside the substrate of the light reflected by the partial transmission film by providing the partial transmission film on the incident surface 17.

光源部11から部分透過ミラー部13へ入射したレーザ光のうち入射面17を透過したレーザ光は、部分透過ミラー部13を透過した後凸レンズ14の方向へ進行する。光源部11から部分透過ミラー部13へ入射したレーザ光のうち入射面17で反射したレーザ光は、反射ミラー部12の方向へ進行する。反射ミラー部12へ入射したレーザ光は、反射ミラー部12で反射した後、部分透過ミラー部13の方向へ進行する。部分透過ミラー部13へ入射したレーザ光は、一部が部分透過ミラー部13を透過し、他の一部が部分透過ミラー部13で反射する。部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を互いに対向させ、かつ部分透過ミラー部13へ斜めにレーザ光を入射させる構成により、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12間でレーザ光の往復が繰り返される。   Of the laser light incident on the partial transmission mirror unit 13 from the light source unit 11, the laser light transmitted through the incident surface 17 travels in the direction of the convex lens 14 after passing through the partial transmission mirror unit 13. Of the laser light incident on the partial transmission mirror unit 13 from the light source unit 11, the laser light reflected on the incident surface 17 travels in the direction of the reflection mirror unit 12. The laser light incident on the reflection mirror unit 12 is reflected by the reflection mirror unit 12 and then travels in the direction of the partial transmission mirror unit 13. Part of the laser light incident on the partial transmission mirror unit 13 is transmitted through the partial transmission mirror unit 13 and the other part is reflected by the partial transmission mirror unit 13. With the configuration in which the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 are opposed to each other and the laser beam is incident on the partial transmission mirror unit 13 obliquely, the laser beam is reciprocated repeatedly between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12. It is.

部分透過ミラー部13は、反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光の光路以外の位置に設けられている。反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13の外縁部近傍を通過した後、凸レンズ14の方向へ進行する。かかる構成により、照明装置内部にコヒーレント光を閉じ込めず効率良く出射させることができる。また、反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13で分割された他のレーザ光と同様に、凸レンズ14の方向へ出射させることができる。よって、レーザ光を所定の方向へ効率良く出射させることができる。   The partial transmission mirror unit 13 is provided at a position other than the optical path of the laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12. The laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12 travels in the direction of the convex lens 14 after passing through the vicinity of the outer edge of the partial transmission mirror unit 13. With such a configuration, coherent light can be efficiently emitted without being confined inside the illumination device. Further, the laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12 can be emitted in the direction of the convex lens 14 in the same manner as the other laser beams divided by the partial transmission mirror unit 13. Therefore, the laser beam can be efficiently emitted in a predetermined direction.

部分透過ミラー部13で反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13と反射ミラー部12との間を一往復する間に、レーザ光のコヒーレント長に相当する光路を進行する。レーザ光の往復が繰り返されることにより、コヒーレント長に相当する光路差を経たレーザ光を部分透過ミラー部13から次々に取り出すことができる。また、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を略平行に配置していることから、部分透過ミラー部13から凸レンズ14へは略平行なレーザ光を出射させる。これにより、照明装置10は、指向性が高く照明用途に適した光を出射させることができる。また、簡易な照明光学系を用いて、レーザ光を収束させることができる。   The laser light reflected by the partial transmission mirror unit 13 travels an optical path corresponding to the coherent length of the laser light while making a round trip between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12. By repeating the reciprocation of the laser beam, the laser beam having passed through the optical path difference corresponding to the coherent length can be successively taken out from the partial transmission mirror unit 13. In addition, since the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 are arranged substantially in parallel, laser light that is substantially parallel is emitted from the partial transmission mirror unit 13 to the convex lens 14. Thereby, the illuminating device 10 can radiate | emit the light suitable for illumination use with high directivity. Further, the laser light can be converged using a simple illumination optical system.

照明装置10は、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を用いて、1本のレーザ光を例えば25本に分割する。光源部11から32本のレーザ光を供給する場合、800(32×25)本のレーザ光が部分透過ミラー部13から出射されることになる。部分透過ミラー部13は、32本のレーザ光についてそれぞれ24回の分割により25本のレーザ光を出射可能な大きさで形成される。反射ミラー部12は、部分透過ミラー部13で反射した各レーザ光を反射するために、部分透過ミラー部13と同等な大きさで形成される。なお、光路が長くなるほどレーザ光のビーム径が大きくなることから、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12は、多くの分割を経たレーザ光が入射する部分ほど大きな幅で形成することが望ましい。また、図1に示す面内において並列された複数本のレーザ光を部分透過ミラー部13へ入射させることとしても良い。   The illuminating device 10 divides one laser beam into, for example, 25 pieces using the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12. When 32 laser beams are supplied from the light source unit 11, 800 (32 × 25) laser beams are emitted from the partial transmission mirror unit 13. The partial transmission mirror unit 13 is formed with a size capable of emitting 25 laser beams by dividing each of the 32 laser beams 24 times. The reflection mirror unit 12 is formed in the same size as the partial transmission mirror unit 13 in order to reflect each laser beam reflected by the partial transmission mirror unit 13. Since the beam diameter of the laser beam increases as the optical path becomes longer, it is desirable that the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 be formed with a larger width at the part where the laser beam having undergone many divisions is incident. Further, a plurality of laser beams arranged in parallel in the plane shown in FIG. 1 may be incident on the partial transmission mirror unit 13.

図4は、分割により出射させるレーザ光の出射光量、及び総光量を説明するものである。出射光量とは、部分透過ミラー部13へレーザ光が入射するごとに部分透過ミラー部13から凸レンズ14の方向へ出射するレーザ光の光量である。総光量とは、部分透過ミラー部13から凸レンズ14の方向へ出射するレーザ光の光量を合計したものである。出射光量及び総光量のいずれも、光源部11から部分透過ミラー部13へ供給されるレーザ光を100%としたときの数値である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the emitted light amount and the total light amount of the laser light emitted by the division. The amount of emitted light is the amount of laser light emitted from the partially transmissive mirror 13 toward the convex lens 14 every time the laser light enters the partially transmissive mirror 13. The total amount of light is the sum of the amounts of laser light emitted from the partial transmission mirror 13 toward the convex lens 14. Both the emitted light amount and the total light amount are numerical values when the laser light supplied from the light source unit 11 to the partial transmission mirror unit 13 is 100%.

透過率が9%である部分透過ミラー部13を用いる場合、光源部11から部分透過ミラー部13への最初の入射により部分透過ミラー部13で分割された1本目のレーザ光の出射光量は、9%となる。2回目の分割では、1回目の分割で出射した分、及び部分透過ミラー部13、反射ミラー部12での反射による損失が差し引かれた光量のレーザ光が部分透過ミラー部13へ入射する。このため、2本目のレーザ光の出射光量は、1本目のレーザ光の出射光量と比較して減少する。このように、分割回数が多くなるに従い、出射光量は低下する。   When using the partial transmission mirror unit 13 having a transmittance of 9%, the emitted light quantity of the first laser beam divided by the partial transmission mirror unit 13 by the first incidence from the light source unit 11 to the partial transmission mirror unit 13 is: 9%. In the second division, the amount of laser light that has been subtracted from the light emitted in the first division and the loss due to reflection by the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 enters the partial transmission mirror unit 13. For this reason, the emitted light quantity of the second laser beam is reduced as compared with the emitted light quantity of the first laser beam. Thus, the amount of emitted light decreases as the number of divisions increases.

反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13へ入射すること無くそのまま出射する。このため、1〜24本目のレーザ光については分割を経るごとに1%以下にまで出射光量が減少していくのに対して、25本目のレーザ光の出射光量は8%程度となる。24回の分割によって部分透過ミラー部13から出射する25本のレーザ光の総光量は、およそ90%となる。このように、本発明の照明装置10は、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13における反射による損失があっても、90%程度の高い効率でレーザ光を取り出すことができる。   The laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12 is emitted as it is without entering the partial transmission mirror unit 13. For this reason, with respect to the 1st to 24th laser beams, the amount of emitted light decreases to 1% or less every time it is divided, whereas the amount of emitted light of the 25th laser beam is about 8%. The total amount of the 25 laser beams emitted from the partial transmission mirror unit 13 by 24 divisions is approximately 90%. Thus, the illuminating device 10 of the present invention can extract laser light with high efficiency of about 90% even if there is a loss due to reflection in the reflection mirror portion 12 and the partial transmission mirror portion 13.

なお、部分透過ミラー部13で最初に分割され出射する1本目のレーザ光と、反射ミラー部12で最後に反射しそのまま出射するレーザ光(25本目)の光量は略一定であることが望ましい。最初に分割された1本目のレーザ光の光量と最後に出射させるレーザ光の光量を略一定とすることで、よりスペックルを低減できる。   Note that it is desirable that the light amounts of the first laser beam that is first divided and emitted by the partial transmission mirror unit 13 and the laser beam (25th) that is finally reflected and emitted by the reflection mirror unit 12 are substantially constant. Speckle can be further reduced by making the light amount of the first laser beam divided first and the light amount of the laser light finally emitted substantially constant.

ファイバを束ねた断面部へレーザ光を入射させる従来の構成の場合、ファイバ同士の隙間へ入射する分レーザ光の損失が生じることとなる。これに対して本発明の照明装置10の場合、部分透過ミラー部13における透過及び反射によりレーザ光を振幅分割する構成であるため、従来のように断面上の入射位置ごとレーザ光を分割する場合よりも光の損失を確実に低減できる。また、反射による損失が少ない部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を用いることで、高い光利用効率を容易に達成することが可能である。部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を用いて光路差を与えることで、構成を簡易かつ低コストにでき、かつスペックルの十分な低減が可能となる。   In the case of the conventional configuration in which the laser beam is incident on the cross-section portion in which the fibers are bundled, the loss of the laser beam is caused by the incidence to the gap between the fibers. On the other hand, in the case of the illumination device 10 of the present invention, the laser beam is divided in amplitude by transmission and reflection at the partial transmission mirror unit 13, and therefore the laser beam is divided for each incident position on the cross section as in the conventional case The loss of light can be reduced more reliably. Moreover, it is possible to easily achieve high light use efficiency by using the partially transmissive mirror unit 13 and the reflective mirror unit 12 that have little loss due to reflection. By providing the optical path difference using the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12, the configuration can be simplified and reduced in cost, and speckle can be sufficiently reduced.

これにより、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現することができるという効果を奏する。本発明の照明装置10は、スペックルの低減、及び高い光利用効率を実現できるため、特にプロジェクタに用いる場合に適している。照明光学系は、凸レンズ14及び凹レンズ15により構成する場合に限られない。照明光学系の構成は、照明用途に応じて適宜変更することができる。例えば、凹レンズ15を省略し、凸レンズ14のみを用いる構成としても良い。また、照明光学系を用いず部分透過ミラー部13からの平行光を直接出射させる構成としても良い。   As a result, it is possible to sufficiently reduce speckles and achieve an effect of realizing high light utilization efficiency and low cost. The illumination device 10 of the present invention is particularly suitable for use in projectors because it can reduce speckles and achieve high light utilization efficiency. The illumination optical system is not limited to the case where it is configured by the convex lens 14 and the concave lens 15. The configuration of the illumination optical system can be appropriately changed according to the illumination application. For example, the concave lens 15 may be omitted and only the convex lens 14 may be used. Moreover, it is good also as a structure which emits the parallel light from the partial transmission mirror part 13 directly, without using an illumination optical system.

図5は、部分透過ミラー部13の透過率、及びスペックル強度の関係を表すものである。スペックル強度とは、スペックルの発生により生じる明部及び暗部の明るさ差であるとする。縦軸で示すスペックル強度、及び横軸で示す透過率は、いずれも任意の単位とする。部分透過ミラー部13の透過率を最小値から増加させていくとスペックル強度は極小値まで低下する。極小値のときより透過率を増加させていくと、スペックル強度は増加していく。本実施例において、スペックル強度が極小値となる部分透過ミラー部13の透過率は、例えば9%である。スペックル強度が最小となるような透過率の部分透過ミラー部13を用いることにより、最も効果的にスペックルを低減することが可能となる。   FIG. 5 shows the relationship between the transmittance of the partial transmission mirror section 13 and the speckle intensity. The speckle intensity is assumed to be a brightness difference between a bright part and a dark part caused by the occurrence of speckle. The speckle intensity indicated on the vertical axis and the transmittance indicated on the horizontal axis are both in arbitrary units. As the transmittance of the partial transmission mirror unit 13 is increased from the minimum value, the speckle intensity decreases to a minimum value. When the transmittance is increased from the minimum value, the speckle strength increases. In the present embodiment, the transmissivity of the partial transmission mirror unit 13 at which the speckle intensity becomes a minimum value is, for example, 9%. By using the partial transmission mirror 13 having a transmittance that minimizes the speckle strength, it is possible to reduce speckle most effectively.

図6は、1本のレーザ光から分割し出射させるレーザ光の本数と、部分透過ミラー部13からの総光量、スペックル強度の関係を表すものである。総光量及びスペックル強度は、いずれも任意の単位とする。部分透過ミラー部13からの総光量、スペックル強度のいずれも、レーザ本数の増加とともに減少していく。総光量についてはレーザ本数を増加させるとともに略一定の割合で減少するのに対して、スペックル強度は、レーザ本数の増加とともに減少する割合が小さくなる。本実施例では、十分なスペックルの低減を図り、かつ総光量を90%程度とするために、1本のレーザ光から分割し出射させるレーザ光を25本と設定している。   FIG. 6 shows the relationship between the number of laser beams divided and emitted from one laser beam, the total amount of light from the partial transmission mirror unit 13, and the speckle intensity. The total light quantity and speckle intensity are both in arbitrary units. Both the total amount of light from the partial transmission mirror unit 13 and the speckle intensity decrease as the number of lasers increases. The total light quantity increases with the number of lasers and decreases at a substantially constant rate, whereas the speckle intensity decreases with increasing number of lasers. In the present embodiment, in order to sufficiently reduce speckles and make the total light amount about 90%, 25 laser beams are set to be divided and emitted from one laser beam.

なお、本実施例において説明した条件は、効果的にスペックルを低減可能であれば良く、適宜変更することができる。部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12は、レーザ光のコヒーレント長の半分に相当する間隔で配置する場合に限らず、コヒーレント長の半分以上に相当する間隔で配置しても良い。これにより、コヒーレント長以上に相当する光路差を経たレーザ光を出射させることができる。部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12の間隔を大きくするほどスペックルを効果的に低減可能にできる利点がある。   Note that the conditions described in the present embodiment only have to be able to effectively reduce speckles and can be changed as appropriate. The partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 are not limited to being arranged at an interval corresponding to half of the coherent length of the laser light, but may be arranged at an interval corresponding to half or more of the coherent length. As a result, it is possible to emit laser light that has passed through an optical path difference corresponding to a coherent length or longer. There is an advantage that speckle can be effectively reduced as the distance between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 is increased.

スペックルを低減可能であれば、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12の間隔はコヒーレント長の半分以下としても良い。この場合、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12間を複数回往復させ、コヒーレント長と同じ又はそれ以上に相当する光路差を経たレーザ光を出射させることにより、スペックルの低減を図れる。部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12の間隔を小さくするほど照明装置10を小型にできる利点がある。   If the speckle can be reduced, the interval between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 may be half or less of the coherent length. In this case, speckle can be reduced by reciprocating between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 a plurality of times and emitting laser light having an optical path difference equivalent to or longer than the coherent length. There is an advantage that the illuminating device 10 can be made smaller as the distance between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 is reduced.

部分透過ミラー部13におけるレーザ光の分割回数は24回である場合に限られず、適宜決定することができる。好ましくは、部分透過ミラー部13でなされるレーザ光の分割は、10〜50回の範囲内にて設定することができる。部分透過ミラー部13におけるレーザ光の分割回数を多くするほどスペックルを効果的に低減可能にできる利点がある。部分透過ミラー部13におけるレーザ光の分割回数を少なくするほど部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12を小型とし、照明装置10を小型にできるという利点がある。また、レーザ光の分割回数は、光源部11からのレーザ光の本数に応じて決定しても良い。光源部11からのレーザ光の本数が多いほど、分割回数を減らしてもスペックルを十分低減することが可能となる。   The number of divisions of the laser beam in the partial transmission mirror unit 13 is not limited to 24, and can be determined as appropriate. Preferably, the division of the laser light performed by the partial transmission mirror unit 13 can be set within a range of 10 to 50 times. There is an advantage that speckles can be effectively reduced as the number of divisions of the laser beam in the partial transmission mirror unit 13 is increased. There is an advantage that the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 can be made smaller and the illumination device 10 can be made smaller as the number of divisions of the laser beam in the partial transmission mirror unit 13 is reduced. Further, the number of divisions of the laser beam may be determined according to the number of laser beams from the light source unit 11. As the number of laser beams from the light source unit 11 increases, speckle can be sufficiently reduced even if the number of divisions is reduced.

部分透過ミラー部13の透過率は9%である場合に限られず、効果的にスペックルを低減可能であれば適宜変更しても良い。また、部分透過ミラー部13の透過率は、レーザ光の分割回数等に応じて適宜決定することも可能である。好ましくは、部分透過ミラー部13の透過率は、2〜20%の範囲内にて設定することができる。部分透過ミラー部13における9回の分割により10本のレーザ光を出射させる場合、部分透過ミラー部13の透過率を例えば17%とすることにより効果的にスペックルを低減することができる。また、部分透過ミラー部13における50回の分割により51本のレーザ光を出射させる場合、部分透過ミラー部13の透過率を例えば5%とすることにより効果的にスペックルを低減することができる。   The transmittance of the partial transmission mirror unit 13 is not limited to 9%, and may be appropriately changed as long as speckle can be effectively reduced. Further, the transmittance of the partial transmission mirror unit 13 can be appropriately determined according to the number of divisions of the laser light and the like. Preferably, the transmittance of the partial transmission mirror unit 13 can be set within a range of 2 to 20%. When 10 laser beams are emitted by dividing the partial transmission mirror unit 13 9 times, the speckle can be effectively reduced by setting the transmittance of the partial transmission mirror unit 13 to 17%, for example. In addition, when 51 laser beams are emitted by 50 divisions in the partial transmission mirror unit 13, speckles can be effectively reduced by setting the transmittance of the partial transmission mirror unit 13 to, for example, 5%. .

図7は、本実施例の比較例について説明するものであって、光源の個数とスペックル強度の関係を表すものである。光源の個数をnとすると、スペックル強度は、1/n1/2に比例する。光源の個数nが大きいほど、スペックル強度は小さくなる。本実施例の照明装置10と同等にスペックルの低減を行うためには、光源の個数nを例えば400個以上とする必要がある。光源の個数nを増加するのみでは、スペックルを低減可能であっても非常に大掛かりな構成となってしまう。本発明によると、光源部11、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13を用いる簡易な構成により、十分にスペックルの低減を図れる。 FIG. 7 explains a comparative example of the present embodiment, and shows the relationship between the number of light sources and speckle intensity. When the number of light sources is n, the speckle intensity is proportional to 1 / n 1/2 . The speckle intensity decreases as the number n of light sources increases. In order to reduce speckles in the same manner as the illumination device 10 of the present embodiment, the number n of light sources needs to be 400 or more, for example. Even if the speckle can be reduced only by increasing the number n of the light sources, it becomes a very large configuration. According to the present invention, speckles can be sufficiently reduced by a simple configuration using the light source unit 11, the reflection mirror unit 12, and the partial transmission mirror unit 13.

光源部11からのレーザ光に対して部分透過ミラー部13を傾ける角度θは、1.25度とする場合に限られず、レーザ光の分割回数等に応じて適宜決定することができる。好ましくは、部分透過ミラー部13の法線に対してレーザ光を入射させる角度θは、0.1〜5度の範囲内にて設定することができる。部分透過ミラー部13の傾きに応じて、部分透過ミラー部13におけるレーザ光の分割回数を適宜設定することができる。角度θを0.1〜5度とすることで、スペックルを効果的に低減可能な分割回数を設定できる。   The angle θ at which the partially transmissive mirror unit 13 is tilted with respect to the laser light from the light source unit 11 is not limited to 1.25 degrees, and can be appropriately determined according to the number of divisions of the laser light. Preferably, the angle θ at which the laser light is incident on the normal line of the partial transmission mirror unit 13 can be set within a range of 0.1 to 5 degrees. Depending on the inclination of the partial transmission mirror unit 13, the number of divisions of the laser light in the partial transmission mirror unit 13 can be set as appropriate. By setting the angle θ to 0.1 to 5 degrees, it is possible to set the number of divisions that can effectively reduce speckle.

部分透過ミラー部13は、透過率を略均一とする場合に限られない。例えば、部分透過ミラー部13は、部分透過ミラー部13での分割回数が多いレーザ光が入射する位置ほど高い透過率をなす構成であっても良い。多くの分割を経たレーザ光が入射する位置ほど高い透過率をなすように、図8中曲線で示すように透過率を設定できる。透過率分布を適宜決定することにより、図中棒グラフで示すように、部分透過ミラー部13から略一定の光量のレーザ光を出射させることが可能となる。図8に示す例では、略同一の光量の10本のレーザ光を出射させる。   The partial transmission mirror unit 13 is not limited to the case where the transmittance is substantially uniform. For example, the partial transmission mirror unit 13 may be configured to have a higher transmittance at a position where a laser beam having a larger number of divisions in the partial transmission mirror unit 13 is incident. The transmittance can be set as shown by the curve in FIG. 8 so that the higher the transmittance is as the position where the laser beam having undergone many divisions is incident. By appropriately determining the transmittance distribution, it is possible to emit a laser beam with a substantially constant light amount from the partial transmission mirror section 13 as shown by a bar graph in the figure. In the example shown in FIG. 8, ten laser beams having substantially the same light amount are emitted.

部分透過ミラー部13での分割回数が多いレーザ光が入射する位置ほど高い透過率をなす構成により、出射させるレーザ光の光量を略一定とする調整が可能となる。出射させるコヒーレント光の光量を略一定とすることにより、さらにスペックルを低減できる。また、出射させるレーザ光の光量を略一定とすることで、少ない分割回数としても十分なスペックル低減が可能となる。分割回数を少なくできることにより、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12での反射による光の損失を低減し、かつ部分透過ミラー部13、反射ミラー部12を小型にすることができる。   With the configuration in which the higher the transmittance is at the position where the laser beam is incident with a larger number of divisions in the partial transmission mirror unit 13, the amount of the emitted laser beam can be adjusted to be substantially constant. Speckle can be further reduced by making the amount of coherent light to be emitted substantially constant. In addition, by making the amount of laser light to be emitted substantially constant, it is possible to sufficiently reduce speckle even with a small number of divisions. By reducing the number of divisions, it is possible to reduce light loss due to reflection at the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12 and to reduce the size of the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12.

図9は、本実施例の変形例1について説明するものである。本変形例では、反射ミラー部12及び部分透過ミラー部13のうち部分透過ミラー部13が、光源部11に近い側に配置されている。光源部11は、部分透過ミラー部13側から反射ミラー部12へレーザ光を供給する。部分透過ミラー部13は、光源部11から反射ミラー部12へ入射するレーザ光の光路以外の位置に設けられている。   FIG. 9 illustrates a first modification of the present embodiment. In the present modification, the partial transmission mirror unit 13 of the reflection mirror unit 12 and the partial transmission mirror unit 13 is disposed on the side close to the light source unit 11. The light source unit 11 supplies laser light to the reflection mirror unit 12 from the partial transmission mirror unit 13 side. The partial transmission mirror unit 13 is provided at a position other than the optical path of the laser light incident on the reflection mirror unit 12 from the light source unit 11.

光源部11からのレーザ光は、部分透過ミラー部13の外縁部近傍を通過した後、反射ミラー部12へ入射する。反射ミラー部12の入射面16で反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13の方向へ進行する。部分透過ミラー部13は、光源部11及び反射ミラー部12を経たレーザ光が部分透過ミラー部13の法線Nに対して0度以外の角度θで入射するように配置されている。角度θは、例えば1.25度である。   The laser light from the light source unit 11 enters the reflection mirror unit 12 after passing through the vicinity of the outer edge of the partial transmission mirror unit 13. The laser beam reflected by the incident surface 16 of the reflection mirror unit 12 travels in the direction of the partial transmission mirror unit 13. The partial transmission mirror unit 13 is arranged such that the laser light that has passed through the light source unit 11 and the reflection mirror unit 12 is incident on the normal N of the partial transmission mirror unit 13 at an angle θ other than 0 degrees. The angle θ is, for example, 1.25 degrees.

反射ミラー部12から部分透過ミラー部13へ入射したレーザ光のうち入射面17を透過したレーザ光は、部分透過ミラー部13を透過した後凸レンズ14の方向へ進行する。反射ミラー部12から部分透過ミラー部13へ入射したレーザ光のうち入射面17で反射したレーザ光は、反射ミラー部12の方向へ進行する。反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光は、部分透過ミラー部13の外縁部近傍を通過した後、凸レンズ14の方向へ進行する。本変形例の場合も、部分透過ミラー部13及び反射ミラー部12間でレーザ光の往復が繰り返されることで、コヒーレント長に相当する光路差を経たレーザ光を部分透過ミラー部13から次々に取り出すことができる。本変形例の場合も、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現することができる。また、レーザ光を出射させる部分透過ミラー13側に光源部11を配置することで、光学系を小型にすることができる。   Of the laser light incident on the partial transmission mirror unit 13 from the reflection mirror unit 12, the laser light transmitted through the incident surface 17 travels in the direction of the convex lens 14 after passing through the partial transmission mirror unit 13. Of the laser light incident on the partial transmission mirror unit 13 from the reflection mirror unit 12, the laser beam reflected on the incident surface 17 travels in the direction of the reflection mirror unit 12. The laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12 travels in the direction of the convex lens 14 after passing through the vicinity of the outer edge of the partial transmission mirror unit 13. Also in the case of this modification, the laser light that has passed through the optical path difference corresponding to the coherent length is successively extracted from the partial transmission mirror unit 13 by repeating the reciprocation of the laser beam between the partial transmission mirror unit 13 and the reflection mirror unit 12. be able to. Also in this modification, speckle can be sufficiently reduced, and high light utilization efficiency and low cost can be realized. Moreover, the optical system can be reduced in size by arranging the light source unit 11 on the side of the partially transmissive mirror 13 that emits laser light.

図10は、本実施例の変形例2について説明するものである。本変形例は、2つの部分透過ミラー部21、23を備える。2つの部分透過ミラー部21、23のうちの一方である第1部分透過ミラー部21は、上記の部分透過ミラー部13(図3参照)と同様の構成を有し、かつ同様に配置されている。他方の第2部分透過ミラー部23は、第1部分透過ミラー部21と反射ミラー部12との中間位置に配置されている。第1部分透過ミラー部21、第2部分透過ミラー部23は、透過及び反射によりレーザ光を分割する第1光学要素である。   FIG. 10 illustrates a second modification of the present embodiment. This modification includes two partial transmission mirror portions 21 and 23. The first partial transmission mirror unit 21, which is one of the two partial transmission mirror units 21 and 23, has the same configuration as the partial transmission mirror unit 13 (see FIG. 3) and is arranged in the same manner. Yes. The other second partial transmission mirror unit 23 is disposed at an intermediate position between the first partial transmission mirror unit 21 and the reflection mirror unit 12. The first partial transmission mirror unit 21 and the second partial transmission mirror unit 23 are first optical elements that divide the laser light by transmission and reflection.

第2部分透過ミラー部23は、第1部分透過ミラー部21及び反射ミラー部12と略平行に配置されている。第1部分透過ミラー部21から第2部分透過ミラー部23、第2部分透過ミラー部23から反射ミラー部12は、いずれもコヒーレント長の半分又は半分以上に相当する間隔で配置されている。第2部分透過ミラー部23は、反射ミラー部12側の面に設けられた部分透過膜を備える。第2部分透過ミラー部23は、部分透過膜においてレーザ光の一部を透過させ他の一部を反射させる。   The second partial transmission mirror unit 23 is disposed substantially parallel to the first partial transmission mirror unit 21 and the reflection mirror unit 12. The first partial transmission mirror unit 21 to the second partial transmission mirror unit 23 and the second partial transmission mirror unit 23 to the reflection mirror unit 12 are all arranged at intervals corresponding to half or more than half of the coherent length. The second partial transmission mirror unit 23 includes a partial transmission film provided on the surface on the reflection mirror unit 12 side. The second partial transmission mirror unit 23 transmits part of the laser light and reflects the other part in the partial transmission film.

光源部11からのレーザ光は、反射ミラー部12及び第2部分透過ミラー部23の外縁部近傍を通過した後、第1部分透過ミラー部21へ入射する。第1部分透過ミラー部21の入射面17を透過したレーザ光は、凸レンズ14の方向へ進行する。第1部分透過ミラー部21の入射面17で反射したレーザ光は、第2部分透過ミラー部23へ入射する。第2部分透過ミラー部23の面24を透過したレーザ光は、反射ミラー部12へ入射する。反射ミラー部12の入射面16で反射したレーザ光は、第2部分透過ミラー部23へ入射し、分割される。第2部分透過ミラー部23の面24で反射したレーザ光は、第1部分透過ミラー部21へ入射し、分割される。   The laser light from the light source unit 11 enters the first partial transmission mirror unit 21 after passing through the vicinity of the outer edge of the reflection mirror unit 12 and the second partial transmission mirror unit 23. The laser light transmitted through the incident surface 17 of the first partial transmission mirror unit 21 travels in the direction of the convex lens 14. The laser beam reflected by the incident surface 17 of the first partial transmission mirror unit 21 enters the second partial transmission mirror unit 23. The laser light transmitted through the surface 24 of the second partial transmission mirror unit 23 is incident on the reflection mirror unit 12. The laser beam reflected by the incident surface 16 of the reflection mirror unit 12 enters the second partial transmission mirror unit 23 and is divided. The laser beam reflected by the surface 24 of the second partial transmission mirror unit 23 enters the first partial transmission mirror unit 21 and is divided.

反射ミラー部12で最後に反射したレーザ光は、第2部分透過ミラー部23及び第1部分透過ミラー部21の外縁部近傍を通過した後、凸レンズ14の方向へ進行する。本変形例の場合も、スペックルを十分低減でき、高い光利用効率、低コストを実現することができる。また、2つの部分透過ミラー部21、23を設ける構成とすることにより、レーザ光の分割回数を多くすることができる。   The laser beam finally reflected by the reflection mirror unit 12 passes in the vicinity of the outer edge portions of the second partial transmission mirror unit 23 and the first partial transmission mirror unit 21 and then proceeds in the direction of the convex lens 14. Also in this modification, speckle can be sufficiently reduced, and high light utilization efficiency and low cost can be realized. In addition, by providing the two partial transmission mirror portions 21 and 23, the number of divisions of the laser light can be increased.

なお、光源部11からのレーザ光は、第2部分透過ミラー部23へ入射させることとしても良い。また、図9に示す場合と同様に、第1部分透過ミラー部21側に光源部11を設ける構成としても良い。第2部分透過ミラー部23は、反射ミラー部12側の面24に部分透過膜を設ける他、第1部分透過ミラー部21側の面に部分透過膜を設けても良い。さらに、3つ以上の部分透過ミラー部を配置する構成としても良い。   The laser light from the light source unit 11 may be incident on the second partial transmission mirror unit 23. Moreover, it is good also as a structure which provides the light source part 11 in the 1st partial transmission mirror part 21 side similarly to the case shown in FIG. The second partial transmission mirror unit 23 may be provided with a partial transmission film on the surface on the first partial transmission mirror unit 21 side in addition to providing a partial transmission film on the surface 24 on the reflection mirror unit 12 side. Furthermore, it is good also as a structure which arrange | positions three or more partial transmission mirror parts.

図11は、本発明の実施例2に係るプロジェクタ30の概略構成を示す。プロジェクタ30は、スクリーン39に光を供給し、スクリーン39で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。上記実施例1と重複する説明は省略する。プロジェクタ30は、上記の照明装置10(図1参照)と同様の構成の赤色(R)光用照明装置31R、緑色(G)光用照明装置31G、青色(B)光用照明装置31Bを有する。プロジェクタ30は、各色光用照明装置31R、31G、31Bからの光を用いて画像を表示する。   FIG. 11 shows a schematic configuration of the projector 30 according to the second embodiment of the invention. The projector 30 is a front projection type projector that views light by supplying light to the screen 39 and observing light reflected by the screen 39. A duplicate description with the first embodiment is omitted. The projector 30 includes a red (R) light illuminating device 31R, a green (G) light illuminating device 31G, and a blue (B) light illuminating device 31B having the same configuration as the illuminating device 10 (see FIG. 1). . The projector 30 displays an image using light from each color light illumination device 31R, 31G, 31B.

R光用照明装置31Rは、R光を供給するR光用光源部11Rを有する。R光用照明装置31RからのR光は、回折光学素子32へ入射する。回折光学素子32は、空間光変調装置34Rが備える矩形の照明領域上における光束の強度分布を均一化させる。回折光学素子32としては、例えば、計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram、CGH)を用いることができる。フィールドレンズ33は、回折光学素子32からのR光を平行化させ、R光用空間光変調装置34Rへ入射させる。R光用空間光変調装置34Rは、画像信号に応じてR光を変調する透過型液晶表示装置である。R光用空間光変調装置34Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム35へ入射する。   The R light illumination device 31R includes an R light source unit 11R that supplies R light. The R light from the R light illumination device 31 </ b> R enters the diffractive optical element 32. The diffractive optical element 32 equalizes the intensity distribution of the light beam on the rectangular illumination area provided in the spatial light modulator 34R. As the diffractive optical element 32, for example, a computer generated hologram (CGH) can be used. The field lens 33 collimates the R light from the diffractive optical element 32 and enters the R light spatial light modulator 34R. The spatial light modulator 34R for R light is a transmissive liquid crystal display device that modulates R light according to an image signal. The R light modulated by the R light spatial light modulator 34R is incident on a cross dichroic prism 35 which is a color synthesis optical system.

G光用照明装置31Gは、G光を供給するG光用光源部11Gを有する。G光用照明装置31GからのG光は、回折光学素子32及びフィールドレンズ33を経た後G光用空間光変調装置34Gへ入射する。G光用空間光変調装置34Gは、画像信号に応じてG光を変調する透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置34Gで変調されたG光は、R光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム35へ入射する。   The G light illumination device 31G includes a G light source 11G that supplies G light. The G light from the G light illumination device 31G passes through the diffractive optical element 32 and the field lens 33 and then enters the G light spatial light modulation device 34G. The spatial light modulator for G light 34G is a transmissive liquid crystal display device that modulates G light according to an image signal. The G light modulated by the G light spatial light modulator 34G enters the cross dichroic prism 35 from a different side from the R light.

B光用照明装置31Bは、B光を供給するB光用光源部11Bを有する。B光用照明装置31BからのB光は、回折光学素子32及びフィールドレンズ33を経た後B光用空間光変調装置34Bへ入射する。B光用空間光変調装置34Bは、画像信号に応じてB光を変調する透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置34Bで変調されたB光は、R光、G光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム35へ入射する。   The B light illumination device 31B includes a B light source unit 11B that supplies B light. The B light from the B light illumination device 31B passes through the diffractive optical element 32 and the field lens 33 and then enters the B light spatial light modulation device 34B. The spatial light modulator for B light 34B is a transmissive liquid crystal display device that modulates B light in accordance with an image signal. The B light modulated by the B light spatial light modulation device 34B enters the cross dichroic prism 35 from a side different from the R light and the G light.

クロスダイクロイックプリズム35は、互いに略直交するように配置された2つのダイクロイック膜36、37を有する。第1ダイクロイック膜36は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜37は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム35は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ38の方向へ出射させる。投写レンズ38は、クロスダイクロイックプリズム35で合成された光をスクリーン39の方向へ投写する。   The cross dichroic prism 35 has two dichroic films 36 and 37 arranged so as to be substantially orthogonal to each other. The first dichroic film 36 reflects R light and transmits G light and B light. The second dichroic film 37 reflects B light and transmits R light and G light. The cross dichroic prism 35 combines the R light, G light, and B light incident from different directions and emits them in the direction of the projection lens 38. The projection lens 38 projects the light combined by the cross dichroic prism 35 toward the screen 39.

上記の照明装置10と同様の構成を有する各照明装置31R、31G、31Bを用いることにより、スペックルを十分でき、高い光利用効率、低コストを実現できる。これにより、スペックルが低減され、明るい画像を表示でき、かつ低コストにできるという効果を奏する。   By using each of the lighting devices 31R, 31G, and 31B having the same configuration as the lighting device 10 described above, speckle can be sufficiently achieved, and high light utilization efficiency and low cost can be realized. As a result, speckle is reduced, a bright image can be displayed, and the cost can be reduced.

プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。また、空間光変調装置としては透過型液晶表示装置を用いる場合に限らず反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon、LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。   The projector may be a so-called rear projector that supplies light to one surface of the screen and observes an image by observing light emitted from the other surface of the screen. The spatial light modulator is not limited to a transmissive liquid crystal display device, but may be a reflective liquid crystal display device (Liquid Crystal On Silicon, LCOS), DMD (Digital Micromirror Device), GLV (Grating Light Valve), or the like. Also good.

以上のように、本発明に係る照明装置は、レーザ光を供給する場合に有用であり、特に、プロジェクタに用いる場合に適している。   As described above, the illumination device according to the present invention is useful when supplying laser light, and is particularly suitable for use in a projector.

本発明の実施例1に係る照明装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the illuminating device which concerns on Example 1 of this invention. 光源部、反射ミラー部及び部分透過ミラー部の斜視構成を示す図。The figure which shows the perspective structure of a light source part, a reflective mirror part, and a partial transmission mirror part. レーザ光の振舞いを説明する図。The figure explaining the behavior of a laser beam. 分割により出射させるレーザ光の出射光量、及び総光量を説明する図。The figure explaining the emitted light quantity of the laser beam radiate | emitted by division | segmentation, and a total light quantity. 部分透過ミラー部の透過率及びスペックル強度の関係を表す図。The figure showing the relationship between the transmittance | permeability of a partial transmission mirror part, and speckle intensity | strength. レーザ光の本数と総光量、スペックル強度の関係を表す図。The figure showing the relationship between the number of laser beams, total light quantity, and speckle intensity. 光源の個数とスペックル強度の関係を表す図。The figure showing the relationship between the number of light sources and speckle intensity. 多くの分割を経たレーザ光の入射する位置ほど高い透過率とする説明の図。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a higher transmittance at a position where a laser beam having undergone many divisions is incident. 実施例1の変形例1について説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining a first modification of the first embodiment. 実施例1の変形例2について説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a second modification of the first embodiment. 本発明の実施例2に係るプロジェクタの概略構成を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to a second embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 照明装置、11 光源部、12 反射ミラー部、13 部分透過ミラー部、14 凸レンズ、15 凹レンズ、16 入射面、17 入射面、AX1、AX2 光軸、N 法線、21 第1部分透過ミラー部、23 第2部分透過ミラー部、24 面、30 プロジェクタ、11R R光用光源部、11G G光用光源部、11B B光用光源部、31R R光用照明装置、31G G光用照明装置、31B B光用照明装置、32 回折光学素子、33 フィールドレンズ、34R R光用空間光変調装置、34G G光用空間光変調装置、34B B光用空間光変調装置、35 クロスダイクロイックプリズム、36 第1ダイクロイック膜、37 第2ダイクロイック膜、38 投写レンズ、39 スクリーン

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Illumination device, 11 Light source part, 12 Reflection mirror part, 13 Partial transmission mirror part, 14 Convex lens, 15 Concave lens, 16 Incidence surface, 17 Incidence surface, AX1, AX2 Optical axis, N normal, 21 1st partial transmission mirror part , 23 Second partial transmission mirror unit, 24 planes, 30 projector, 11R R light source unit, 11G G light source unit, 11B B light source unit, 31R R light illumination device, 31G G light illumination device, 31B B light illumination device, 32 diffractive optical element, 33 field lens, 34R R light spatial light modulation device, 34G G light spatial light modulation device, 34B B light spatial light modulation device, 35 cross dichroic prism, 36th 1 dichroic film, 37 2nd dichroic film, 38 projection lens, 39 screen

Claims (14)

コヒーレント光を供給する光源部と、
透過及び反射により前記コヒーレント光を分割する第1光学要素と、
前記第1光学要素からの前記コヒーレント光を前記第1光学要素へ入射させる第2光学要素と、を有し、
前記第1光学要素は、前記光源部からの前記コヒーレント光が前記第1光学要素の法線に対して0度以外の所定の角度で入射するように配置され、
前記第2光学要素は、前記第1光学要素に対向させて配置され、
さらに、前記第1光学要素は、前記第2光学要素から最後に出射された前記コヒーレント光の光路以外の位置に設けられることを特徴とする照明装置。
A light source for supplying coherent light;
A first optical element that splits the coherent light by transmission and reflection;
A second optical element that causes the coherent light from the first optical element to be incident on the first optical element;
The first optical element is arranged such that the coherent light from the light source unit is incident at a predetermined angle other than 0 degrees with respect to a normal line of the first optical element,
The second optical element is disposed opposite the first optical element;
Furthermore, the first optical element is provided at a position other than the optical path of the coherent light finally emitted from the second optical element.
前記第1光学要素及び前記第2光学要素は、略平行に配置されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the first optical element and the second optical element are arranged substantially in parallel. 前記第1光学要素は、前記コヒーレント光の一部を透過させ他の一部を反射させる部分透過ミラー部を備え、
前記第2光学要素は、前記部分透過ミラー部からの前記コヒーレント光を反射させる反射ミラー部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
The first optical element includes a partial transmission mirror that transmits a part of the coherent light and reflects the other part.
The illumination device according to claim 1, wherein the second optical element includes a reflection mirror unit that reflects the coherent light from the partial transmission mirror unit.
前記光源部は、前記反射ミラー部側から前記部分透過ミラー部へ前記コヒーレント光を入射させ、
前記反射ミラー部は、前記光源部から前記部分透過ミラー部へ入射する前記コヒーレント光の光路以外の位置に設けられることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
The light source unit causes the coherent light to enter the partial transmission mirror unit from the reflection mirror unit side,
The illumination device according to claim 3, wherein the reflection mirror unit is provided at a position other than an optical path of the coherent light incident on the partial transmission mirror unit from the light source unit.
前記光源部は、前記部分透過ミラー部側から前記反射ミラー部へ前記コヒーレント光を入射させ、
前記部分透過ミラー部は、前記光源部から前記反射ミラー部へ入射する前記コヒーレント光の光路以外の位置に設けられることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
The light source unit causes the coherent light to enter the reflection mirror unit from the partial transmission mirror unit side,
The illumination device according to claim 3, wherein the partial transmission mirror unit is provided at a position other than the optical path of the coherent light incident on the reflection mirror unit from the light source unit.
前記部分透過ミラー部は、略均一な透過率で形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 3, wherein the partial transmission mirror unit is formed with a substantially uniform transmittance. 前記部分透過ミラー部は、前記部分透過ミラー部における多くの分割を経た前記コヒーレント光が入射する位置ほど高い透過率で形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の照明装置。   The said partial transmission mirror part is formed in the transmittance | permeability as the position where the said coherent light which passed through many divisions in the said partial transmission mirror part injects is high. Lighting equipment. 前記部分透過ミラー部及び前記反射ミラー部は、前記コヒーレント光のコヒーレント長の半分又は半分以上に相当する間隔で配置されることを特徴とする請求項3〜7のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination according to any one of claims 3 to 7, wherein the partial transmission mirror unit and the reflection mirror unit are arranged at an interval corresponding to half or more than half of the coherent length of the coherent light. apparatus. 前記部分透過ミラー部は、前記部分透過ミラー部へ入射した前記コヒーレント光の2〜20%を透過させることを特徴とする請求項3〜8のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination device according to any one of claims 3 to 8, wherein the partial transmission mirror unit transmits 2 to 20% of the coherent light incident on the partial transmission mirror unit. 前記部分透過ミラー部でなされる前記コヒーレント光の分割が10〜50回であることを特徴とする請求項3〜9のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination device according to any one of claims 3 to 9, wherein the coherent light is divided by the partial transmission mirror unit 10 to 50 times. 前記部分透過ミラー部は、誘電体多層膜を備えることを特徴とする請求項3〜10のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination device according to any one of claims 3 to 10, wherein the partial transmission mirror unit includes a dielectric multilayer film. 前記所定の角度が0.1〜5度であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の照明装置。   The said predetermined angle is 0.1-5 degree | times, The illuminating device as described in any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned. 前記第1光学要素で分割された前記コヒーレント光が入射する位置に設けられた照明光学系を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の照明装置。   The illumination device according to any one of claims 1 to 12, further comprising an illumination optical system provided at a position where the coherent light divided by the first optical element is incident. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタ。

A projector which displays an image using the light from the illuminating device as described in any one of Claims 1-13.

JP2006216509A 2006-08-09 2006-08-09 Lighting apparatus and projector Withdrawn JP2008041513A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006216509A JP2008041513A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Lighting apparatus and projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006216509A JP2008041513A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Lighting apparatus and projector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008041513A true JP2008041513A (en) 2008-02-21

Family

ID=39176288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006216509A Withdrawn JP2008041513A (en) 2006-08-09 2006-08-09 Lighting apparatus and projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008041513A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203430A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Casio Computer Co Ltd Laser light source device, light source unit and projector
CN103246015A (en) * 2012-02-07 2013-08-14 奥兰若技术有限公司 Multicast optical switch
CN103433620A (en) * 2013-09-05 2013-12-11 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device and light splitting assembly thereof
CN103439795A (en) * 2013-09-05 2013-12-11 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device and light spot adjusting assembly of laser cutting device
CN103482860A (en) * 2013-09-05 2014-01-01 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device
JP2015106105A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 セイコーエプソン株式会社 Optical device and virtual image display device
JP2016145965A (en) * 2015-01-30 2016-08-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light source device and projection-type image display device
US10282906B2 (en) 2014-03-27 2019-05-07 Seiko Epson Corporation Virtual image display device and head-mounted display
CN112130336A (en) * 2020-09-27 2020-12-25 欧菲微电子技术有限公司 Optical assembly, 3D sensing assembly and electronic equipment
CN114326139A (en) * 2020-09-30 2022-04-12 华为技术有限公司 Speckle dissipation device, laser light source and projection equipment

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203430A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Casio Computer Co Ltd Laser light source device, light source unit and projector
CN103246015A (en) * 2012-02-07 2013-08-14 奥兰若技术有限公司 Multicast optical switch
CN103246015B (en) * 2012-02-07 2015-09-23 Ii-Vi有限公司 Multicast optical switch
CN103439795A (en) * 2013-09-05 2013-12-11 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device and light spot adjusting assembly of laser cutting device
CN103482860A (en) * 2013-09-05 2014-01-01 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device
CN103433620A (en) * 2013-09-05 2013-12-11 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting device and light splitting assembly thereof
CN103482860B (en) * 2013-09-05 2016-05-25 大族激光科技产业集团股份有限公司 Laser cutting device
JP2015106105A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 セイコーエプソン株式会社 Optical device and virtual image display device
US9618744B2 (en) 2013-12-02 2017-04-11 Seiko Epson Corporation Optical device and virtual image display apparatus
US10282906B2 (en) 2014-03-27 2019-05-07 Seiko Epson Corporation Virtual image display device and head-mounted display
JP2016145965A (en) * 2015-01-30 2016-08-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light source device and projection-type image display device
CN112130336A (en) * 2020-09-27 2020-12-25 欧菲微电子技术有限公司 Optical assembly, 3D sensing assembly and electronic equipment
CN114326139A (en) * 2020-09-30 2022-04-12 华为技术有限公司 Speckle dissipation device, laser light source and projection equipment
CN114326139B (en) * 2020-09-30 2023-10-20 华为技术有限公司 Speckle eliminating device, laser light source and projection equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008041513A (en) Lighting apparatus and projector
US8851681B2 (en) Illumination device and display unit
US8469525B2 (en) Projection-type display apparatus
JP6744041B2 (en) Light source device, projector and speckle reduction method
US8770763B2 (en) Projection display device which displays an image by projecting the image on a screen
WO2012153626A1 (en) Illumination device, projection-type image display device, and optical device
JP4245041B2 (en) Lighting device and projector
JP2013228607A (en) Display device and illumination device
JP2008159348A (en) Light source optical system and projection display system using it
JP4353287B2 (en) projector
WO2009110081A1 (en) Projection optics system and projection display unit using the same
JP4622925B2 (en) Lighting device and projector
US8998423B2 (en) Image Projection apparatus
CN115356887A (en) Lighting system
JP2008107521A (en) Light source device, illuminating device and image display device
JP2009168882A (en) Projector
JP2010054767A (en) Projection type image display device
JP2011197468A (en) Projection display apparatus
JP2006292792A (en) Optical projection apparatus and projector
JP2007188041A (en) Projector
JP2008224889A (en) Illumination optical apparatus and image projecting apparatus
WO2014199485A1 (en) Illumination optics, projector, and projector system
JP2009210987A (en) Illuminating optical system and image display apparatus
JP2007171745A (en) Illuminator and projector
JP2007279205A (en) Screen and rear projector

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20091110