JP2011043703A - Illuminator and projection type image display device using the illuminator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の半導体レーザ素子を一方向に一列に配置させたレーザアレイ光源を用いて照明効率が良好で、光変調素子に対して明るい照明光を照射することができる照明装置及びこの照明装置を用いた投射型映像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an illumination device capable of illuminating a light modulation element with bright illumination light with good illumination efficiency using a laser array light source in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line in one direction, and the illumination The present invention relates to a projection type video display apparatus using the apparatus.
従来、液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)などの光変調素子から射出された映像光を投射光学系により拡大してスクリーンに投影する投射型映像表示装置に適用される照明装置は、白色光を射出するキセノンランプやハロゲンランプとか超高圧水銀ランプなどによる白色光源が用いられているが、これらのランプを用いた白色光源はランプ寿命が比較的短く、且つ、瞬時点灯が難しく、更に、色再現性範囲が狭いなどの点で問題がある。 Conventionally, an illumination device applied to a projection-type image display device that projects image light emitted from a light modulation element such as a liquid crystal panel or a DMD (Digital Micromirror Device) by a projection optical system and projects the light onto a screen is white light. White light sources such as xenon lamps, halogen lamps, and ultra-high pressure mercury lamps are used. White light sources using these lamps have a relatively short lamp life and are difficult to light up instantly. There is a problem in that the sex range is narrow.
そこで、ランプを用いた白色光源における上記問題点を解決するために、寿命が長く、且つ、瞬時点灯が可能なレーザアレイ光源を用い、R(赤)光用,G(緑)光用,B(青)光用の各レーザアレイ光源から射出されたR,G,Bの各単色光を合成することにより色再現性範囲が広い照明光を射出することができる照明光学装置及びプロジェクタがある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems in the white light source using a lamp, a laser array light source having a long life and capable of instantaneous lighting is used for R (red) light, G (green) light, B There are illumination optical devices and projectors that can emit illumination light having a wide color reproducibility range by combining R, G, and B monochromatic light emitted from laser array light sources for (blue) light ( For example, see Patent Document 1).
図9(a),(b)は従来の照明光学装置を示した平面図,側面である。
また、図10は従来の照明光学装置において、ダイクロイックミラーのX字状交差部位で光の散乱が生じる状態を示した斜視図である。
9A and 9B are a plan view and side views showing a conventional illumination optical device.
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which light is scattered at the X-shaped intersection of the dichroic mirror in the conventional illumination optical apparatus.
図9(a),(b)に示した従来の照明光学装置100は特許文献1に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
The conventional illumination
図9(a),(b)に示した如く、従来の照明光学装置100では、R(赤)光用レーザアレイ光源101R,G(緑)光用レーザアレイ光源101G,B(青)光用レーザアレイ光源101Bからそれぞれ射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbが光学部材102R,102G,102Bをそれぞれ通過して平行光束化された後に、R光Lr,G光Lg,B光Lbがダイクロイック膜103r,103bをX字状に交差させた色合成素子(以下、ダイクロイックミラーと記す)103に入射されている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, in the conventional illumination
そして、ダイクロイックミラー103でR光Lr,G光Lg,B光Lbが色合成されて白色光Lrgbとなり、この白色光Lrgbがホモジナイザ104でビーム強度を均一化された後に被照射部105側に射出されている。
The R light Lr, G light Lg, and B light Lb are color-combined by the
尚、上記した特許文献1には、従来の照明光学装置を用いたプロジェクタも開示されており、このプロジエクタでは、ここでの図示を省略するが、従来の照明光学装置から射出された白色光をフィールドレンズにより光変調器(ライトバルブ)に照射し、この光変調器から射出された映像光を投射レンズによりスクリーン上に拡大投影する旨が記載されている。 In addition, the above-mentioned Patent Document 1 also discloses a projector using a conventional illumination optical device. In this projector, although not shown here, white light emitted from the conventional illumination optical device is not shown. It is described that a light modulator (light valve) is irradiated by a field lens, and image light emitted from the light modulator is enlarged and projected on a screen by a projection lens.
ところで、従来の照明光学装置100によれば、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源101R,101G,101Bを用いることで寿命や、瞬時点灯とか色再現性範囲などの点に関してランプを用いた白色光源よりも改善できるものの、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源101R,101G,101Bはレーザ出力が小さく、且つ、照明光学装置100内にR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源101R,101G,101BがR,G,Bごとに1灯ずつ設置されているためにR光Lr,G光Lg,B光Lbの明るさが暗く、且つ、R光Lr,G光Lg,B光Lbをダイクロイックミラー103で色合成して得られた白色光Lrgbの明るさも当然暗くなるという問題がある。
By the way, according to the conventional illumination
また、図10に示した如く、従来の照明光学装置100において、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源101R,101G,101Bから射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbがダイクロイックミラー103に入射したときに、R光Lr,G光Lg,B光Lbがダイクロイック膜103r,103bをX字状に交差させたX字状交差部位103xで散乱するために、このダイクロイックミラー103で色合成された白色光Lrgbの照度むらが発生するという問題も生じている。
Further, as shown in FIG. 10, in the conventional illumination
そこで、複数の半導体レーザ素子を用いて照明効率が良好で光変調素子に対して明るく照度むらの無い照明光を照射することができる照明装置及びこの照明装置を用いた投射型映像表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, there is provided an illuminating device using a plurality of semiconductor laser elements, which has good illumination efficiency and can illuminate light modulation elements with bright illumination light without uneven illumination, and a projection type image display device using the illuminating device. The purpose is to do.
1)上記の目的を達成するために、請求項1記載の照明装置は、略単一波長のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の半導体レーザ素子を一列に配列した複数のレーザアレイ光源と、
前記複数のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記半導体レーザ素子から射出した前記レーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記レーザ光の入射面が入射した前記レーザ光を反射する複数の反射部と、
を備え、
前記複数のレーザアレイ光源は、前記半導体レーザ素子の配列の方向と直交する方向に配置され、
前記複数の反射部は、前記半導体レーザ素子の配列方向と直交する方向に積み重ねられており、前記複数の反射部のそれぞれの前記入射面は、前記入射面で反射した前記レーザ光の光束が略同一方向となるよう配置されている。
1) In order to achieve the above object, an illuminating device according to claim 1 includes a plurality of laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line so that substantially single-wavelength laser light is emitted in the same direction. ,
Arranged to correspond to the plurality of laser array light sources, and provided so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of each light beam of the laser light emitted from the semiconductor laser elements arranged in the row, A plurality of reflecting portions for reflecting the laser light incident on the laser light incident surface;
With
The plurality of laser array light sources are arranged in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the semiconductor laser elements,
The plurality of reflecting portions are stacked in a direction orthogonal to the arrangement direction of the semiconductor laser elements, and the light incident on each of the plurality of reflecting portions is approximately the light beam of the laser light reflected by the incident surface. They are arranged in the same direction.
2)上記の目的を達成するために、請求項2記載の照明装置は、第1の波長の第1のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の第1の半導体レーザ素子が一列に配列した複数の第1のレーザアレイ光源と、
前記複数の第1のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第1の半導体レーザ素子から射出した前記第1のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第1のレーザ光の入射面が入射した前記第1のレーザ光を反射する複数の第1の反射部と、
第2の波長の第2のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の半導体レーザ素子が一列に配列した複数の第2のレーザアレイ光源と、
前記複数の第2のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第2の半導体レーザ素子から射出した前記第2のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第2のレーザ光の入射面が入射した前記第2のレーザ光を反射する複数の第2の反射部と、
第3の波長の第3のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の半導体レーザ素子が一列に配列した複数の第3のレーザアレイ光源と、
前記複数の第3のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第3の半導体レーザ素子から射出した前記第3のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第3のレーザ光の入射面が入射した前記第3のレーザ光を反射する複数の第3の反射部と、
を備え、
前記第1〜第3のレーザアレイ光源は、前記第1〜第3の半導体レーザ素子の配列の方向と直交する方向に配置され、
前記各反射部は、前記各半導体レーザ素子の配列方向と直交する方向に積み重ねられており、前記各反射部のそれぞれの前記入射面は、前記入射面で反射した前記各レーザ光の光束が略同一方向となるよう配置されており、前記第1の反射部,前記第2の反射部及び前記第3の反射部は、前記各反射部における前記各レーザ光の反射する向きに対して異なる位置に配置されている。
2) In order to achieve the above object, in the illumination device according to claim 2, a plurality of first semiconductor laser elements are arranged in a line so that the first laser light having the first wavelength is emitted in the same direction. A plurality of first laser array light sources;
Predetermined with respect to the longitudinal direction of the respective light beams of the first laser beams emitted from the first semiconductor laser elements arranged in a row and corresponding to the plurality of first laser array light sources A plurality of first reflecting portions that reflect the first laser light incident on the incident surface of the first laser light;
A plurality of second laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line so that the second laser light of the second wavelength is emitted in the same direction;
The second laser array light sources are arranged so as to correspond to the plurality of second laser array light sources and are predetermined with respect to the longitudinal direction of the respective light beams of the second laser beams emitted from the second semiconductor laser elements arranged in a row. A plurality of second reflecting portions that reflect the second laser light that is incident on the incident surface of the second laser light;
A plurality of third laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line so that the third laser light of the third wavelength is emitted in the same direction;
Predetermined with respect to the longitudinal direction of each of the third laser beams emitted from the third semiconductor laser elements arranged in a row and corresponding to the plurality of third laser array light sources A plurality of third reflecting portions that are provided so as to be inclined at an angle, and that reflect the third laser light on which the incident surface of the third laser light is incident,
With
The first to third laser array light sources are arranged in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the first to third semiconductor laser elements,
Each of the reflecting portions is stacked in a direction orthogonal to the arrangement direction of the semiconductor laser elements, and the light incident on each of the reflecting portions is approximately the light flux of each laser beam reflected by the incident surface. The first reflection unit, the second reflection unit, and the third reflection unit are arranged in the same direction, and are located at different positions with respect to the reflection directions of the laser beams in the reflection units. Is arranged.
3)上記の目的を達成するために、請求項3記載の照明装置は、上記した請求項2記載の照明装置において、前記第2の反射部は、前記第1の波長の第1のレーザ光を透過し、前記第3の反射部は、前記第1の波長の第1のレーザ光及び前記第2の波長の第2のレーザ光を透過し、
前記第1の反射部において反射した前記第1のレーザ光の光軸上に前記第2の反射部が配置され、前記第1の反射部において反射した前記第1のレーザ光及び前記第2の反射部において反射した前記第2のレーザ光の光軸上に前記第3の反射部が配置されている。
3) In order to achieve the above object, the illumination device according to claim 3 is the illumination device according to claim 2, wherein the second reflecting portion is a first laser beam having the first wavelength. And the third reflecting portion transmits the first laser beam having the first wavelength and the second laser beam having the second wavelength,
The second reflection unit is disposed on the optical axis of the first laser beam reflected by the first reflection unit, and the first laser beam and the second laser beam reflected by the first reflection unit The third reflection unit is disposed on the optical axis of the second laser beam reflected by the reflection unit.
4)上記の目的を達成するために、請求項4記載の投射型映像表示装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の照明装置において、
前記複数の反射部の前記入射面は、互いに直交している。
4) In order to achieve the above object, a projection type video display device according to claim 4 is the illumination device according to any one of claims 1 to 3,
The incident surfaces of the plurality of reflecting portions are orthogonal to each other.
5)上記の目的を達成するために、請求項5記載の投射型映像表示装置は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置から射出された前記レーザ光の光強度分布を均一化して射出するビーム強度均一化手段と、
前記ビーム強度均一化手段から射出した前記レーザ光が入射した際に、入射された前記レーザ光を光変調して映像光として射出する光変調素子と、
前記光変調素子から射出された映像光を投影する投射レンズと、
を備える。
5) In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to claim 5 includes: the illumination device according to any one of claims 1 to 4;
Beam intensity uniformizing means for uniformizing and emitting the light intensity distribution of the laser light emitted from the illumination device;
A light modulation element that, when the laser light emitted from the beam intensity uniformizing unit is incident, modulates the incident laser light and emits it as video light; and
A projection lens that projects image light emitted from the light modulation element;
Is provided.
6)上記の目的を達成するために、請求項6記載の投射型映像表示装置は、前記第1のレーザ光,前記第2のレーザ光及び前記第3のレーザ光の合成光を射出する請求項2又は請求項3記載の照明装置と、
前記照明装置から射出された前記合成光の光強度分布を均一化して射出するビーム強度均一化手段と、
前記ビーム強度均一化手段から射出した前記合成光をR光,G光,B光に分離してそれぞれ射出する色光分離手段と、
前記色光分離手段から射出した前記R光,前記G光及び前記B光がそれぞれ入射した際に、入射された前記R光,前記G光及び前記B光をそれぞれ光変調してR光の映像光,G光の映像光及びB光の映像光として射出するR光用光変調素子,G光用光変調素子及びB光用光変調素子と、
R光用光変調素子,G光用光変調素子及びB光用光変調素子から射出された前記R光の映像光,前記G光の映像光及び前記B光の映像光を合成して合成映像光として射出する映像光合成手段と、
前記映像光合成手段で合成された合成映像光を投影する投射レンズと、
を備える。
6) In order to achieve the above object, the projection display apparatus according to claim 6 emits the combined light of the first laser light, the second laser light, and the third laser light. The lighting device according to claim 2 or claim 3,
Beam intensity uniformizing means for uniformizing and emitting the light intensity distribution of the combined light emitted from the illumination device;
Color light separating means for separating the combined light emitted from the beam intensity uniformizing means into R light, G light, and B light, respectively, and
When the R light, the G light, and the B light emitted from the color light separating unit are incident, the R light, the G light, and the B light that are incident on the R light are modulated, respectively. , An optical modulation element for R light, an optical modulation element for G light, and an optical modulation element for B light, which are emitted as video light of G light and video light of B light,
A composite image obtained by combining the R light image light, the G light image light, and the B light light emitted from the R light modulation element, the G light modulation element, and the B light modulation element. Image light synthesizing means for emitting light,
A projection lens for projecting the combined image light combined by the image light combining means;
Is provided.
本発明によれば、複数の半導体レーザ素子を用いて照明効率が良好で光変調素子に対して明るく照度むらの無い照明光を照射することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, illumination efficiency is favorable using a some semiconductor laser element, and it can irradiate illumination light with no illumination intensity unevenness with respect to a light modulation element.
以下に本発明に係る照明装置及びこの照明装置を用いた投射型映像表示装置の一実施例について図1〜図8を参照して、実施例1の照明装置,実施例2の投射型映像表示装置の順に詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an illumination device according to the present invention and a projection type image display device using the illumination device will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. It demonstrates in detail in order of an apparatus.
本発明に係る実施例1の照明装置を説明する前に、この照明装置に用いられるレーザアレイ光源について図1を用いて説明する。 Before describing the illumination apparatus according to the first embodiment of the present invention, a laser array light source used in the illumination apparatus will be described with reference to FIG.
図1に示した如く、本発明に係る実施例1の照明装置に用いられるレーザアレイ光源11では、基板11a上にレーザ光Lを矢印方向に向かって射出する射出部11b1を有する複数の半導体レーザ素子11bが一方向となる列方向に沿って一列配置されている。従って、レーザアレイ光源11から射出されるレーザ光Lは、列方向を長手方向として図1における矢印方向に向かうものである。
As shown in FIG. 1, in the laser array
また、複数の半導体レーザ素子11b上には、各半導体レーザ素子11bで生じた熱を放熱するために複数のフィンを有するヒートシンク11cが接着されている。
A
この際、複数の半導体レーザ素子11bは略単一波長のレーザ光Lを射出するものであり、略単一波長のレーザ光Lとして、R(赤)光と対応する波長のレーザ光Lrを射出する光源をR光用レーザアレイ光源11R、G(緑)光と対応する波長のレーザ光Lgを射出する光源をG光用レーザアレイ光源11G、B(青)光と対応する波長のレーザ光Lbを射出する光源をB光用レーザアレイ光源11Bとそれぞれ呼称して以下説明する。
At this time, the plurality of
次に、本発明に係る実施例1の照明装置について図2〜図3を用いて説明する。 Next, the illuminating device of Example 1 which concerns on this invention is demonstrated using FIGS.
図2(a),(b)に示した如く、実施例1における第1,第2例の照明装置10A,10Bでは、略単一波長のレーザ光L(Lr,Lg,Lbのうち一色のレーザ光)を射出する複数の半導体レーザ素子11bを一方向となる列方向に沿って一列有したレーザアレイ光源11(11R,11G,11Bのうち一種類)を複数用意し、且つ、複数のレーザアレイ光源11を半導体レーザ素子11bの列方向に沿って水平に設置している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the
また、複数のレーザアレイ光源11の数と対応して複数の矩形状ミラー部{12a,12b…図2(a)の第1例}又は{12a〜12d…図2(b)の第2例}を有したダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を1つ用意し、且つ、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)に設けた複数の矩形状ミラー部(12a,12b)又は(12a〜12d)をレーザアレイ光源11の列方向に対して直角な行方向に沿って交互に垂直に直交させて積み重ねた状態で設置している。
Further, a plurality of rectangular mirror portions {12a, 12b ... first example of FIG. 2 (a)} or {12a-12d ... second example of FIG. 2 (b) corresponding to the number of laser array light sources 11 } And a plurality of rectangular mirror parts (12a, 12b) or (12a to 12m) provided on the dichroic mirror 12DM (or
この際、ダイクロイックミラー12DMを用いる場合に、ダイクロイックミラー12DMは、波長選択性を有するダイクロイック膜が成膜されており、レーザアレイ光源11(11R,11G,11B)から射出されたレーザ光L(Lr,Lg,Lb)に対応した色の光を反射させ且つその他の色の光を透過させる機能を備えている。ダイクロイックミラー12DMは、後述するように、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bからそれぞれ射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを色合成する場合に用いられるものである。
At this time, when the dichroic mirror 12DM is used, the dichroic mirror 12DM is formed with a dichroic film having wavelength selectivity, and the laser light L (Lr) emitted from the laser array light source 11 (11R, 11G, 11B). , Lg, Lb) has a function of reflecting light of colors corresponding to Lg, Lb) and transmitting light of other colors. The dichroic mirror 12DM color-synthesizes the R light Lr, G light Lg, and B light Lb respectively emitted from the laser array
また、全反射ミラー12Mを用いる場合に、全反射ミラー12Mは、レーザアレイ光源11(11R,11G,11B)から射出されるレーザ光L(Lr,Lg,Lb)の全ての色光に対して反射させる機能を備えているものである。とくに、後述するように、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bからそれぞれ射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを色合成する際に1色目の色光を反射する場合に用いられるか、又は、R光Lr,G光Lg,B光Lbをそれぞれ個別に3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子に照射する場合に用いることにより、ダイクロイックミラー12DMを用いる場合に比較して安価にすることができるものである。
When the
そして、複数のレーザアレイ光源11をダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで前記した行方向に位置を違えて交互に分けて対向させて、各レーザアレイ光源11から射出された各レーザ光L(Lr,Lg,Lb)を対応する各矩形状ミラー部(12a,12b)又は(12a〜12d)に入射させた後に各レーザ光Lを同一方向に反射させて後述する光変調素子への照明光を得ている。
Each laser array
この際、実施例1における第1,第2例の照明装置10A,10Bにおける複数のレーザアレイ光源11の列方向は、後述する光変調素子内でマトリックス状に配列された画素の列方向と対応し、且つ、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)の複数の矩形状ミラー部(12a,12b)又は(12a〜12d)を直交して積み重ねた行方向は光変調素子内でマトリックス状に配列された画素の行方向と対応している。
At this time, the column directions of the plurality of laser array
ここで、複数のレーザアレイ光源11は、先に図1を用いて説明したように、複数の半導体レーザ素子11bが基板11aとヒートシンク11cとの間に挟まれているので、各レーザアレイ光源11から射出されるレーザ光Lの向きを同じ方向に向けた場合に、基板11a及びヒートシンク11cの存在により各レーザアレイ光源11の高さを違えても行方向(上下方向)に対して互に接近して設置することができない。そこで、この実施例1における第1,第2例の照明装置10A,10Bでは、複数のレーザアレイ光源11をダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで前記した行方向に位置を違えて交互に分けて対向するように設置することで、複数のレーザアレイ光源11を行方向に対して互に接近して設置することができる。そのため、レーザアレイ光源11の放熱が効率的にでき、寿命が長く、瞬時点灯が可能で、照明効率が良好な明るい照明光を得ることができるようになっている。
Here, as described above with reference to FIG. 1, the plurality of laser array
具体的に説明すると、図2(a)に示した第1例の照明装置10Aは、2つのレーザアレイ光源11の列方向を水平に設置した場合である。
Specifically, the
この場合に、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)は、2つのレーザアレイ光源11と対応させて2つの矩形状ミラー部12a,12bを有し、且つ、各矩形状ミラー部12a,12bの長手方向の長さがレーザアレイ光源11に設けた複数の半導体レーザ素子11bの列方向の長さより僅かに長く形成され、各矩形状ミラー部12a,12bの短手方向の長さは同じ寸法で形成されている。
In this case, the dichroic mirror 12DM (or the
また、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)は、2つの矩形状ミラー部12a,12bの長手方向の中心部位でX字状に直交させて、X字状直交部位12xで2つの矩形状ミラー部12a,12bが行方向に沿って垂直に積み重ねられている。
Further, the dichroic mirror 12DM (or the
そして、一方のレーザアレイ光源11から射出されたレーザ光Lは、レーザ光Lの光軸に対して45°傾斜して配設されたダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)の一方の矩形状ミラー部12aに入射し、且つ、他方のレーザアレイ光源11から射出されたレーザ光Lは、レーザ光Lの光軸に対して45°傾斜して配設されたダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)の他方の矩形状ミラー部12b(矩形状ミラー部12aと直交する)に入射した後に、2つの矩形状ミラー部12a,12bにより同一方向に反射される。矩形状ミラー部12a,12bにより反射されたレーザ光Lは行方向のレーザ光の照射面積が広がり、明るい照明光となる。
The laser light L emitted from one laser array
更に、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)には、従来例で説明したようなX字状交差部位103xがないために散乱が生ぜず、且つ、2つの矩形状ミラー部12a,12bにそれぞれ対向した2つのレーザアレイ光源11が行方向に位置を違えても接近させることができるので上下の境目で照度むらがない照明光となる。
Further, since the dichroic mirror 12DM (or the
また、図2(b)に示した第2例の照明装置10Bは、4つのレーザアレイ光源11を互い違いに行方向に設置した場合である。
Moreover, the
この場合に、ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)は、4つのレーザアレイ光源11と対応させて4つの矩形状ミラー部12a〜12dを有し、且つ、4つの矩形状ミラー部12a〜12dの長手方向の中心部位を交互にX字状に直交させて、各X字状直交部位12xで4つの矩形状ミラー部12a〜12dが行方向に沿って垂直に積み重ねられている。
In this case, the dichroic mirror 12DM (or the
そして、4つのレーザアレイ光源11から射出された各レーザ光Lは、各レーザ光Lの光軸に対して45°傾斜して配設されたダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)の4つの矩形状ミラー部12a〜12dに入射した後に、4つの矩形状ミラー部12a〜12dにより同一方向に反射される。4つの矩形状ミラー部12a〜12dにより反射されたレーザ光Lは行方向のレーザ光の照射面積が広がり、より一層明るい照明光となると共に、4つの矩形状ミラー部12a〜12dにそれぞれ対向した各レーザアレイ光源11が行方向に位置を違えることにより各レーザ光Lを互に接近させることができる。
Then, each laser beam L emitted from the four laser array
次に、図3に示した如く、実施例1における第3例の照明装置10Cは、先に説明した図2(a)の技術的思想を利用して、2つのR光用レーザアレイ光源11R,2つのG光用レーザアレイ光源11G,2つのB光用レーザアレイ光源11Bを用いる。各2つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bを図2(a)に示すように各色のレーザアレイ光源11をそれぞれ行方向の高さを変えてダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで対向させる。ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで対向した各色のレーザアレイ光源11R,11G,11Bは、列方向に対してそれぞれ水平に設置する。これにより、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bから射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bにより色合成する。これに限ることなく、図2(b)に示すようにR,G,Bごとに4つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bを設置した場合も図3と略同様になるものである。
Next, as shown in FIG. 3, the illumination device 10 </ b> C of the third example in the first embodiment uses two R laser array
即ち、図3に示した照明装置10Cでは、1色目の色光をB光Lbとした場合にB光Lbを反射するB光用ダイクロイックミラー12DM−Bに2つのB光用レーザアレイ光源11Bを対向させ、2色目の色光をG光Lgとした場合にG光Lgを反射し且つB光Lbを透過するG光用ダイクロイックミラー12DM−Gに2つのG光用レーザアレイ光源11Gを対向させ、3色目の色光をR光Lrとした場合にR光Lrを反射し且つB光Lb,G光Lgを透過するR光用ダイクロイックミラー12DM−Rに2つのR光用レーザアレイ光源11Rを対向させている。
That is, in the illuminating
尚、1色目のB光用レーザアレイ光源11Bと対向するB光用ダイクロイックミラー12DM−Bは、B光Lbだけを反射させれば良いものであるから、B光用ダイクロイックミラー12DM−Bに代えて全反射ミラー12Mを用いても良いものであり、この場合には全反射ミラー12MがB光用ダイクロイックミラー12DM−Bよりも安価に入手できるので、照明装置10Cを安価に提供できる。
Note that the B light dichroic mirror 12DM-B facing the first color B light laser array
この際、計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bは、先に図2(a)を用いて説明したと同様に、2つの矩形状ミラー部12a,12bの長手方向の中心部位を交互にX字状に直交させて、行方向に沿って垂直に積み重ねているものである。
At this time, a total of three dichroic mirrors 12DM-R, 12DM-G, and 12DM-B for R light, G light, and B light are provided with the same two as described above with reference to FIG. The central portions in the longitudinal direction of the
具体的には、計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bを列方向に間隔を離して配置し、R光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bの各X字状直交部位12xが軸K上に位置するようにする。更に、R光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bの上方のミラー12a同士が互いに平行になり且つ下方のミラー12b同士が互いに平行になるように計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bを設置し、各2つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11BをそれぞれR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bを挟んで前記した行方向に位置を違えて交互に分けて対向設置させている。
Specifically, a total of three dichroic mirrors for R light, G light, and B light, 12DM-R, 12DM-G, and 12DM-B are arranged at intervals in the column direction, and for R light and G light. , B light dichroic mirrors 12DM-R, 12DM-G, and 12DM-B are arranged so that the X-shaped
従って、2つのB光用レーザアレイ光源11Bから射出された各B光LbはB光用ダイクロイックミラー12DM−B(又は全反射ミラー12M)で反射された後にG光用ダイクロイックミラー12DM−G及びR光用ダイクロイックミラー12DM−Rを透過して射出され、2つのG光用レーザアレイ光源11Gから射出された各G光LgはG光用ダイクロイックミラー12DM−Gで反射された後にR光用ダイクロイックミラー12DM−Rを透過して射出され、2つのR光用レーザアレイ光源11Rから射出された各R光LrはR光用ダイクロイックミラー12DM−Rで反射された後にそのまま射出されるので、R光Lr,G光Lg,B光Lbを色合成した白色光Lrgbは行方向に対する光束の面積が広がり、照明効率が良好な明るい照明光となる。
Accordingly, each B light Lb emitted from the two B light laser array
次に、実施例1の照明装置を一部変形させた変形例の照明装置について図4(a),(b)及び図5を用いて、実施例1の照明装置に対して異なる点についてのみ説明する。 Next, only the differences between the lighting device of the first embodiment and the lighting device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 5. explain.
図4(a),(b)に示した如く、変形例1,2の照明装置10A’,10B’では、複数のレーザアレイ光源11(11R,11G,11Bのうち一種類)を列方向に配列した半導体レーザ素子11bが図4の列方向となるように設置している。すなわち、実施例1に対してレーザアレイ光源11の設置向きを90°方向転換したものである。
As shown in FIGS. 4A and 4B, in the
上記に伴って、レーザアレイ光源11の数と対応して複数の矩形状ミラー部(12a,12b…第1例)又は(12a〜12d…第2例)を有したダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を用意する。ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)に設けた複数の矩形状ミラー部(12a〜12b又は12a〜12d)は、レーザアレイ光源11の半導体レーザ素子11bの配列方向に対して直交する行方向に中心部位を交互にX字状に直交させて積み重ねた状態となっている。
Accordingly, a dichroic mirror 12DM (or total reflection) having a plurality of rectangular mirror portions (12a, 12b ... first example) or (12a-12d ... second example) corresponding to the number of laser array
そして、複数のレーザアレイ光源11をダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んでそれぞれ行方向の位置を変えて交互に分けて対向させる。各レーザアレイ光源11から射出された各レーザ光L(Lr,Lg,Lb)は、対応する各矩形状ミラー部(12a,12b)又は(12a〜12d)に入射した後に同一方向に反射して照明光を得ている。
Then, the plurality of laser array
図4(a)に示した変形例1の照明装置10A’は、2つのレーザアレイ光源11の列方向を垂直に設置した場合に対応し、一方、図4(b)に示した変形例2の照明装置10Bは、4つのレーザアレイ光源11の列方向を垂直に設置した場合に対応している。従って、先に図2(a).(b)を用いて説明した第1,第2例の照明装置10A,10Bと略同様な効果が得られる。
The
更に、図5に示した変形例3の照明装置10C’は、上記した図4(a)の技術的思想を利用して、2つのR光用レーザアレイ光源11R,2つのG光用レーザアレイ光源11G,2つのB光用レーザアレイ光源11Bを用いる。各2つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bを図4(a)に示すように各色のレーザアレイ光源11をそれぞれ行方向の位置を変えてダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで対向させる。ダイクロイックミラー12DM(又は全反射ミラー12M)を挟んで対向した各色のレーザアレイ光源11R,11G,11Bは、列方向に対してそれぞれ垂直に設置する。これにより、R光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bから射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bにより色合成する。これに限ることなく、図4(b)に示すようにR,G,Bごとに4つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bを設置した場合も図5と略同様になるものである。
Further, the
従って、変形例3の照明装置10C’でも、先に図3を用いて説明した第3例の照明装置10Cと略同様な効果が得られる。 Therefore, the illumination device 10 </ b> C ′ according to the third modification can obtain substantially the same effect as the illumination device 10 </ b> C according to the third example described above with reference to FIG. 3.
尚、この変形例3の照明装置10C’においても、1色目のB光用レーザアレイ光源11Bと対向するB光用ダイクロイックミラー12DM−Bは、B光Lbだけを反射させれば良いものであるから、B光用ダイクロイックミラー12DM−Bに代えて全反射ミラー12Mを用いても良いものである。
In the
次に、実施例1に示した照明装置を用いた投射型映像表示装置について説明する。 Next, a projection type video display device using the illumination device shown in Embodiment 1 will be described.
まず、図6に示した実施例2における第1例の投射型映像表示装置20は、先の図3を用いて説明した照明装置10Cと、照明装置10Cから射出された白色光Lrgbの光強度分布であるビーム強度を均一化するビーム強度均一化手段21〜23と、液晶パネルやDMDなどを用いた単板式の光変調素子24と、投射レンズ25とから構成されている。
First, the projection type
即ち、第1例の投射型映像表示装置20では、照明装置10C内で例えば各2つのR光用,G光用,B光用レーザアレイ光源11R,11G,11Bからそれぞれ射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを計3つのR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bにより色合成して白色光Lrgbが得られる。この白色光Lrgbを集光レンズ21によりライトトンネル22に入射させて、このライトトンネル22内で白色光Lrgbのビーム強度が均一化された後に、白色光Lrgbをリレーレンズ23により単板式の光変調素子24に照射している。
That is, in the projection-type
この後、単板式の光変調素子24で光変調されて射出された映像光Lrgbeを投射レンズ25によりスクリーン26上に拡大投影しているので、スクリーン26上に色むらのない明るい映像を表示できる。この第1例においても、前述したと同様に、1色目のB光Lbに対してB光用ダイクロイックミラー12DM−Bに代えて全反射ミラー12Mを用いても良い。
Thereafter, the image light Lrgbe light-modulated and emitted by the single-plate
次に、図7に示した実施例2における第2例の投射型映像表示装置30は、先の図3を用いて説明した照明装置10Cと、照明装置10Cから射出された白色光Lrgbのビーム強度を均一化するビーム強度均一化手段31〜33と、ビーム強度が均一化された白色光LrgbをR光Lr,G光Lg,B光Lbに分離する色光分離手段34〜38と、液晶パネルやDMDなどを用いた3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子39R,39G,39Bと、3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子39R,39G,39Bからそれぞれ射出されたR色,G色,B色の各映像光Lre.Lge,Lbeを合成する映像光合成手段(以下、ダイクロイックプリズムと記す)40と、投射レンズ41とから構成されている。
Next, the projection type
即ち、第2例の投射型映像表示装置30では、照明装置10Cから射出された白色光Lrgbを集光レンズ21によりライトトンネル22に入射させてライトトンネル22内で白色光Lrgbのビーム強度を均一化するまでは上記した第1例の投射型映像表示装置20(図6)と同様である。異なる点は、ビーム強度が均一化された白色光Lrgbを色光分離手段34〜38によりR光Lr,G光Lg,B光Lbにそれぞれ分離する工程以降である。
That is, in the
上記色光分離手段34〜38は、ビーム強度が均一化された白色光LrgbのうちでR光Lrを反射して90°方向転換させ且つG光Lg,B光Lbを透過して直進させるダイクロイックミラー34と、ダイクロイックミラー34で反射されたR光Lrを再度反射して90°方向転換させた後にR光用光変調素子39Rを照射する全反射ミラー35と、ダイクロイックミラー34を透過したG光Lg,B光LbのうちでG光Lgを反射して90°方向転換させた後にG光用光変調素子39Gを照射し且つB光Lbを透過して直進させるダイクロイックミラー36と、ダイクロイックミラー36を透過したB光Lbを反射して90°方向転換させるダイクロイックミラー(又は全反射ミラー)37と、ダイクロイックミラー(又は全反射ミラー)37で反射されたB光Lbを再度反射して90°方向転換させた後にB光用光変調素子39Bを照射する全反射ミラー38とを備えている。
The color light separating means 34 to 38 are dichroic mirrors that reflect the R light Lr in the white light Lrgb having a uniform beam intensity, change the direction by 90 °, and transmit the G light Lg and the B light Lb and travel straight. 34, the R light Lr reflected by the
そして、R光用,G光用,B光用光変調素子39R,39G,39Bに入射したR光Lr,G光Lg,B光Lbは、R光用,G光用,B光用光変調素子39R,39G,39Bで光変調されそれぞれR色,G色,B色の映像光Lre,Lge,Lbeとして射出され直方形状のダイクロイックプリズム40に入射されている。
The R light Lr, G light Lg, and B light Lb incident on the
上記ダイクロイックプリズム40は、内部にダイクロイック膜40r,40bがX字状に交差して成膜されており、R光用光変調素子39Rから射出されたR色の映像光Lreがダイクロイック膜40rで反射して90°方向転換され、G光用光変調素子39Gから射出されたG色の映像光Lgeがダイクロイック膜40r,40bを透過してそのまま直進し、B光用光変調素子39Bから射出されたB色の映像光Lbeがダイクロイック膜40bで反射して90°方向転換され、R色の映像光Lre,G色の映像光Lge及びB色の映像光Lbeは色合成されカラーの映像光として投射レンズ41に入射される。
In the
そして、カラーの映像光は、投射レンズ41によりスクリーン42上に拡大投影されているので、スクリーン42上に色むらのない明るいカラー映像を表示できる。
Since the color image light is enlarged and projected on the
次に、図8に示した実施例2における第3例の投射型映像表示装置50は、先の図2(a)を用いて説明した照明装置10AをR,G,Bごとに設けたR光用,G光用,B光用の照明装置10A−R,10A−G,10A−Bと、3つの照明装置10A−R,10A−G,10A−Bからそれぞれ射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbの各ビーム強度を各色光ごとに均一化する3つのビーム強度均一化手段51〜53と、液晶パネルやDMDなどを用いた3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子54R,54G,54Bと、R光用,G光用,B光用光変調素子54R,54G,54Bからそれぞれ射出されたR色,G色,B色の各映像光Lre,Lge,Lbeを合成する映像光合成手段(以下、ダイクロイックプリズムと記す)55と、投射レンズ56とから構成されている。
Next, the projection type
この際、第3実施例の投射型映像表示装置50では、R光,G光,B光のそれぞれの光路にビーム強度均一化手段51〜53を3つ設ける必要があるために第2例の投射型映像表示装置30(図7)よりもコスト高になる。
At this time, in the
即ち、第3例の投射型映像表示装置50では、R光用の照明装置10A−R内で複数のレーザアレイ光源11Rから射出されたR光Lrが全反射ミラー12Mで反射され、G光用の照明装置10A−G内で複数のレーザアレイ光源11Gから射出されたG光Lgが全反射ミラー12Mで反射され、B光用の照明装置10A−B内で複数のレーザアレイ光源11Bから射出されたB光Lbが全反射ミラー12Mで反射されている。
That is, in the projection type
尚、この第3例では、3つの照明装置10A−R,10A−G,10A−B内でそれぞれ全反射ミラー12Mを用いているが、これに変えて、先に図3で示したR光用,G光用,B光用ダイクロイックミラー12DM−R,12DM−G,12DM−Bを用いても支障がないが、全反射ミラー12Mを用いた方が低価格となる。
In the third example, the
そして、3つの照明装置10A−R,10A−G,10A−Bから射出されたR光Lr,G光Lg,B光Lbを各色光ごとに設けた集光レンズ51により各色光用のライトトンネル52に入射させる。この各色光用のライトトンネル52内でR光Lr,G光Lg,B光Lbごとにビーム強度が均一化された後にライトトンネル52に対応して設けられたリレーレンズ53を透過し、3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子54R,54G,54Bをそれぞれ照射している。
Then, a light tunnel for each color light is provided by a condensing
この後、3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子54R,54G,54Bで光変調されてそれぞれ射出されたR色,G色,B色の映像光Lre,Lge,Lbeは、内部にダイクロイック膜55r,55bがX字状に交差して成膜されたダイクロイックプリズム55により色合成され、カラーの映像光となる。カラーの映像光は、投射レンズ56によりスクリーン57上に拡大投影されているので、スクリーン57上に色むらのない明るいカラー映像を表示できる。
Thereafter, R-color, G-color, and B-color image lights Lre, Lge, and Lbe emitted after being light-modulated by the three-plate R, G, and B
10…実施例1の照明装置、
10A…実施例1における第1例の照明装置、
10A’…上記した第1例の照明装置を一部変形させた変形例1の照明装置、
10B…実施例1における第2例の照明装置、
10B’…上記した第2例の照明装置を一部変形させた変形例2の照明装置、
10C…実施例1における第3例の照明装置、
10C’…上記した第3例の照明装置を一部変形させた変形例3の照明装置、
11…レーザアレイ光源、11a…基板、11b…半導体レーザ素子、
11b1…射出部、11c…ヒートシンク、11R…R光用レーザアレイ光源、
11G…G光用レーザアレイ光源、11B…B光用レーザアレイ光源、
12DM…ダイクロイックミラー、
12DM−R…R光用ダイクロイックミラー、
12DM−G…G光用ダイクロイックミラー、
12DM−B…B光用ダイクロイックミラー、
12M…全反射ミラー、12a〜12d…矩形状ミラー部、12x…X字状直交部位、
20…実施例2における第1例の投射型映像表示装置、
21〜23…ビーム強度均一化手段、
21…集光レンズ、22…ライトトンネル、23…リレーレンズ、
24…単板式の光変調素子、25…投射レンズ、26…スクリーン、
30…実施例2における第2例の投射型映像表示装置、
31〜33…ビーム強度均一化手段、
31…集光レンズ、32…ライトトンネル、33…リレーレンズ、
34〜38…色光分離手段、34…ダイクロイックミラー、35…全反射ミラー、
36…ダイクロイックミラー、37…ダイクロイックミラー(又は全反射ミラー)、
38…全反射ミラー、
39R,39G,39B…3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子、
40…映像光合成手段(ダイクロイックプリズム)、
41…投射レンズ、42…スクリーン、
50…実施例2における第3例の投射型映像表示装置、
51〜53…ビーム強度均一化手段、
51…集光レンズ、52…ライトトンネル、53…リレーレンズ、
54R,54G,54B…3板式のR光用,G光用,B光用光変調素子、
55…映像光合成手段(ダイクロイックプリズム)、
56…投射レンズ、57…スクリーン、
K…光軸、L…レーザ光、Lr…R光、Lg…G光、Lb…B光、Lrgb…白色光、
Lre…R色の映像光、Lge…G色の映像光、Lbe…B色の映像光、
Lrgbe…映像光。
10 ... Illumination device of Example 1,
10A ... Illumination device of the first example in Example 1,
10A ′... Illumination device of Modification 1 obtained by partially modifying the illumination device of the first example described above,
10B ... Illumination device of the second example in Example 1,
10B ′... Illumination device of Modification 2 obtained by partially modifying the illumination device of the second example described above,
10C: the lighting device of the third example in Example 1,
10C '... Illumination device of Modification 3 in which the illumination device of the third example described above is partially deformed,
DESCRIPTION OF
11b1 ... emitting part, 11c ... heat sink, 11R ... laser array light source for R light,
11G: Laser array light source for G light, 11B: Laser array light source for B light,
12DM ... Dichroic mirror,
12DM-R ... R light dichroic mirror,
12DM-G ... dichroic mirror for G light,
12DM-B ... B light dichroic mirror,
12M ... Total reflection mirror, 12a to 12d ... Rectangular mirror part, 12x ... X-shaped orthogonal part,
20 ... Projection type image display device of the first example in Example 2,
21 to 23: Beam intensity uniformizing means,
21 ... Condensing lens, 22 ... Light tunnel, 23 ... Relay lens,
24 ... Single plate type light modulation element, 25 ... Projection lens, 26 ... Screen,
30 ... Projection-type image display device of the second example in Example 2,
31-33 ... Beam intensity uniformizing means,
31 ... Condensing lens, 32 ... Light tunnel, 33 ... Relay lens,
34 to 38 ... color light separating means, 34 ... dichroic mirror, 35 ... total reflection mirror,
36 ... Dichroic mirror, 37 ... Dichroic mirror (or total reflection mirror),
38 ... Total reflection mirror,
39R, 39G, 39B ... 3-plate type light modulator for R light, G light, B light,
40. Image light combining means (dichroic prism),
41 ... projection lens, 42 ... screen,
50. Projection-type image display device of the third example in Example 2,
51-53 ... Beam intensity uniformizing means,
51 ... Condensing lens, 52 ... Light tunnel, 53 ... Relay lens,
54R, 54G, 54B ... 3-plate type light modulator for R light, G light, B light,
55. Image light combining means (dichroic prism),
56 ... projection lens, 57 ... screen,
K ... optical axis, L ... laser light, Lr ... R light, Lg ... G light, Lb ... B light, Lrgb ... white light,
Lre ... R color image light, Lge ... G color image light, Lbe ... B color image light,
Lrgbe ... Video light.
Claims (6)
前記複数のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記半導体レーザ素子から射出した前記レーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記レーザ光の入射面が入射した前記レーザ光を反射する複数の反射部と、
を備え、
前記複数のレーザアレイ光源は、前記半導体レーザ素子の配列の方向と直交する方向に配置され、
前記複数の反射部は、前記半導体レーザ素子の配列方向と直交する方向に積み重ねられており、前記複数の反射部のそれぞれの前記入射面は、前記入射面で反射した前記レーザ光の光束が略同一方向となるよう配置されていることを特徴とする照明装置。 A plurality of laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a row so that substantially single wavelength laser light is emitted in the same direction;
Arranged to correspond to the plurality of laser array light sources, and provided so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of each light beam of the laser light emitted from the semiconductor laser elements arranged in the row, A plurality of reflecting portions for reflecting the laser light incident on the laser light incident surface;
With
The plurality of laser array light sources are arranged in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the semiconductor laser elements,
The plurality of reflecting portions are stacked in a direction orthogonal to the arrangement direction of the semiconductor laser elements, and the light incident on each of the plurality of reflecting portions is approximately the light beam of the laser light reflected by the incident surface. An illuminating device that is arranged in the same direction.
前記複数の第1のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第1の半導体レーザ素子から射出した前記第1のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第1のレーザ光の入射面が入射した前記第1のレーザ光を反射する複数の第1の反射部と、
第2の波長の第2のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の半導体レーザ素子が一列に配列した複数の第2のレーザアレイ光源と、
前記複数の第2のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第2の半導体レーザ素子から射出した前記第2のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第2のレーザ光の入射面が入射した前記第2のレーザ光を反射する複数の第2の反射部と、
第3の波長の第3のレーザ光が同一方向に射出するよう複数の半導体レーザ素子が一列に配列した複数の第3のレーザアレイ光源と、
前記複数の第3のレーザアレイ光源に対応するよう配置されると共に、前記一列に配列した前記第3の半導体レーザ素子から射出した前記第3のレーザ光のそれぞれの光束の長手方向に対して所定の角度傾斜するよう設けられ、前記第3のレーザ光の入射面が入射した前記第3のレーザ光を反射する複数の第3の反射部と、
を備え、
前記第1〜第3のレーザアレイ光源は、前記第1〜第3の半導体レーザ素子の配列の方向と直交する方向に配置され、
前記各反射部は、前記各半導体レーザ素子の配列方向と直交する方向に積み重ねられており、前記各反射部のそれぞれの前記入射面は、前記入射面で反射した前記各レーザ光の光束が略同一方向となるよう配置されており、前記第1の反射部,前記第2の反射部及び前記第3の反射部は、前記各反射部における前記各レーザ光の反射する向きに対して異なる位置に配置されていることを特徴とする照明装置。 A plurality of first laser array light sources in which a plurality of first semiconductor laser elements are arranged in a line so that the first laser light of the first wavelength is emitted in the same direction;
Predetermined with respect to the longitudinal direction of the respective light beams of the first laser beams emitted from the first semiconductor laser elements arranged in a row and corresponding to the plurality of first laser array light sources A plurality of first reflecting portions that reflect the first laser light incident on the incident surface of the first laser light;
A plurality of second laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line so that the second laser light of the second wavelength is emitted in the same direction;
The second laser array light sources are arranged so as to correspond to the plurality of second laser array light sources and are predetermined with respect to the longitudinal direction of the respective light beams of the second laser beams emitted from the second semiconductor laser elements arranged in a row. A plurality of second reflecting portions that reflect the second laser light that is incident on the incident surface of the second laser light;
A plurality of third laser array light sources in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in a line so that the third laser light of the third wavelength is emitted in the same direction;
Predetermined with respect to the longitudinal direction of each of the third laser beams emitted from the third semiconductor laser elements arranged in a row and corresponding to the plurality of third laser array light sources A plurality of third reflecting portions that are provided so as to be inclined at an angle, and that reflect the third laser light on which the incident surface of the third laser light is incident,
With
The first to third laser array light sources are arranged in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the first to third semiconductor laser elements,
Each of the reflecting portions is stacked in a direction orthogonal to the arrangement direction of the semiconductor laser elements, and the light incident on each of the reflecting portions is approximately the light flux of each laser beam reflected by the incident surface. The first reflection unit, the second reflection unit, and the third reflection unit are arranged in the same direction, and are located at different positions with respect to the reflection directions of the laser beams in the reflection units. It is arrange | positioned to the illuminating device characterized by the above-mentioned.
前記第1の反射部において反射した前記第1のレーザ光の光軸上に前記第2の反射部が配置され、前記第1の反射部において反射した前記第1のレーザ光及び前記第2の反射部において反射した前記第2のレーザ光の光軸上に前記第3の反射部が配置されていることを特徴とする請求項2記載の照明装置。 The second reflecting unit transmits the first laser beam having the first wavelength, and the third reflecting unit is configured to transmit the first laser beam having the first wavelength and the second laser beam having the second wavelength. 2 laser light is transmitted,
The second reflection unit is disposed on the optical axis of the first laser beam reflected by the first reflection unit, and the first laser beam and the second laser beam reflected by the first reflection unit The lighting device according to claim 2, wherein the third reflection unit is disposed on an optical axis of the second laser beam reflected by the reflection unit.
前記照明装置から射出された前記レーザ光の光強度分布を均一化して射出するビーム強度均一化手段と、
前記ビーム強度均一化手段から射出した前記レーザ光が入射した際に、入射された前記レーザ光を光変調して映像光として射出する光変調素子と、
前記光変調素子から射出された映像光を投影する投射レンズと、
を備えることを特徴とする投射型映像表示装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 4,
Beam intensity uniformizing means for uniformizing and emitting the light intensity distribution of the laser light emitted from the illumination device;
A light modulation element that, when the laser light emitted from the beam intensity uniformizing unit is incident, modulates the incident laser light and emits it as video light; and
A projection lens that projects image light emitted from the light modulation element;
A projection-type image display device comprising:
前記照明装置から射出された前記合成光の光強度分布を均一化して射出するビーム強度均一化手段と、
前記ビーム強度均一化手段から射出した前記合成光をR光,G光,B光に分離してそれぞれ射出する色光分離手段と、
前記色光分離手段から射出した前記R光,前記G光及び前記B光がそれぞれ入射した際に、入射された前記R光,前記G光及び前記B光をそれぞれ光変調してR光の映像光,G光の映像光及びB光の映像光として射出するR光用光変調素子,G光用光変調素子及びB光用光変調素子と、
R光用光変調素子,G光用光変調素子及びB光用光変調素子から射出された前記R光の映像光,前記G光の映像光及び前記B光の映像光を合成して合成映像光として射出する映像光合成手段と、
前記映像光合成手段で合成された合成映像光を投影する投射レンズと、
を備えることを特徴とする投射型映像表示装置。 The illuminating device according to claim 2 or 3, wherein a combined light of the first laser light, the second laser light, and the third laser light is emitted.
Beam intensity uniformizing means for uniformizing and emitting the light intensity distribution of the combined light emitted from the illumination device;
Color light separating means for separating the combined light emitted from the beam intensity uniformizing means into R light, G light, and B light, respectively, and
When the R light, the G light, and the B light emitted from the color light separating unit are incident, the R light, the G light, and the B light that are incident on the R light are modulated, respectively. , An optical modulation element for R light, an optical modulation element for G light, and an optical modulation element for B light, which are emitted as video light of G light and video light of B light,
A composite image obtained by combining the R light image light, the G light image light, and the B light light emitted from the R light modulation element, the G light modulation element, and the B light modulation element. Image light synthesizing means for emitting light,
A projection lens for projecting the combined image light combined by the image light combining means;
A projection-type image display device comprising:
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