JP2015179291A - Laser light source device and image projection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser light source device capable of sufficiently reducing speckle noise, and an image projection device.SOLUTION: The image projection device comprises at least one laser light source device, and uses light emitted from the laser light source device as projection light. The laser light source device comprises a plurality of laser light sources each emitting the same colour laser beam. Beams emitted from at least two laser light sources of the plurality of laser light sources have the same incident angle of an optical axis with respect to the incidence plane of a transparent material. The at least two laser light sources emit light of different wavelengths from each other.

Description

本発明は、レーザ光を出射するレーザ光源を複数備えるレーザ光源装置に関し、また、レーザ光源装置を備える画像投影装置に関する。   The present invention relates to a laser light source apparatus including a plurality of laser light sources that emit laser light, and also relates to an image projection apparatus including the laser light source apparatus.

従来、レーザ光源装置として、複数のレーザ光源から出射したレーザ光を光ファイバー等に入射するレーザ光源装置が知られている(例えば、特許文献1)。そして、斯かるレーザ光源装置から出射した光を、露光用光源装置やプロジェクタ等の光源として用いる技術が知られている。斯かる技術において、レーザ光の照射面や観測者の網膜上に、スペックルノイズと呼ばれる光の強弱のあるノイズが発生する。   Conventionally, as a laser light source device, a laser light source device in which laser beams emitted from a plurality of laser light sources are incident on an optical fiber or the like is known (for example, Patent Document 1). A technique is known in which light emitted from such a laser light source device is used as a light source for an exposure light source device or a projector. In such a technique, noise with the intensity of light called speckle noise is generated on the laser light irradiation surface and the retina of the observer.

そこで、特許文献1においては、スペックルノイズを低減すべく、複数のレーザ光源のうち、少なくとも1つのレーザ光源は、他のレーザ光源と異なる波長の光を出射するレーザ光源装置が提案されている。しかしながら、特許文献1に係るレーザ光源装置においては、使用できる波長の範囲にも限界があるため、充分なスペックルノイズの低減(「デスペックル効果」又は「スペックルコントラストの低減」ともいう)が得られない、という問題がある。   Therefore, in Patent Document 1, in order to reduce speckle noise, a laser light source device is proposed in which at least one of the plurality of laser light sources emits light having a wavelength different from that of the other laser light sources. . However, in the laser light source device according to Patent Document 1, there is a limit to the range of wavelengths that can be used, and therefore sufficient speckle noise reduction (also referred to as “despeckle effect” or “speckle contrast reduction”) can be obtained. There is a problem that it is not possible.

特開2004−146793号公報JP 2004-146793 A

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、充分なスペックルノイズの低減を得ることができるレーザ光源装置及び画像投影装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a laser light source device and an image projection device that can sufficiently reduce speckle noise.

本発明に係るレーザ光源装置は、同じ色のレーザ光を出射する複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源から出射された光が入射される入射面を有する導光体と、を備え、前記複数のレーザ光源のうち少なくとも二つのレーザ光源から出射される光においては、前記入射面に対する光軸の入射角度が等しく、当該少なくとも二つのレーザ光源は、異なる波長の光を出射する。   A laser light source device according to the present invention includes a plurality of laser light sources that emit laser beams of the same color, and a light guide having an incident surface on which light emitted from the plurality of laser light sources is incident, The light emitted from at least two laser light sources among the plurality of laser light sources has the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface, and the at least two laser light sources emit light having different wavelengths.

また、本発明に係るレーザ光源装置は、同じ色のレーザ光を出射する複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源から出射された光が入射され、当該光を、導光体の入射面に向けて出射する光学系と、を備え、前記複数のレーザ光源のうち少なくとも二つのレーザ光源から出射される光においては、前記入射面に対する光軸の入射角度が等しく、当該少なくとも二つのレーザ光源は、異なる波長の光を出射する。   The laser light source device according to the present invention includes a plurality of laser light sources that emit laser light of the same color and light emitted from the plurality of laser light sources, and the light is incident on an incident surface of the light guide. And at least two laser light sources out of the plurality of laser light sources, the incident angles of the optical axes with respect to the incident surface are equal, and the at least two laser light sources are , Emit light of different wavelengths.

斯かる構成によれば、入射面に対する光軸の入射角度が等しい光を出射するレーザ光源が、少なくとも二つ備えられている。そして、それらのレーザ光源のうち少なくとも二つのレーザ光源は、異なる波長の光を出射している。これにより、導光体に充分な光の量を入射できると共に、スペックルノイズの発生を抑制することができる。   According to such a configuration, at least two laser light sources that emit light having the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface are provided. Of these laser light sources, at least two laser light sources emit light of different wavelengths. As a result, a sufficient amount of light can be incident on the light guide, and the generation of speckle noise can be suppressed.

また、本発明に係る画像投影装置は、前記のレーザ光源装置を少なくとも一つ備え、前記レーザ光源装置から出射される光を投射光として用いる。   An image projection apparatus according to the present invention includes at least one of the laser light source devices, and uses light emitted from the laser light source device as projection light.

以上の如く、本発明は、充分なスペックルノイズの低減を得ることができるという優れた効果を奏する。   As described above, the present invention has an excellent effect that a sufficient reduction in speckle noise can be obtained.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像投影装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、同実施形態に係るレーザ光源装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the laser light source device according to the embodiment. 図3は、同実施形態に係る光学系に入射される光の入射パターンを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an incident pattern of light incident on the optical system according to the embodiment. 図4は、同実施形態に係る導光体の入射面における光の入射角度を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an incident angle of light on an incident surface of the light guide according to the embodiment. 図5は、同実施形態に係る「異なる波長」を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating “different wavelengths” according to the embodiment. 図6は、同実施形態に係る「異なる波長」を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating “different wavelengths” according to the embodiment. 図7は、同じ波長の光が導光体の入射面に異なる角度で入射した場合の効果を説明する図であって、光学系に入射される光の入射パターンを示す図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an effect when light of the same wavelength is incident on the incident surface of the light guide at different angles, and is a diagram illustrating an incident pattern of light incident on the optical system. 図8は、異なる波長の光が導光体の入射面に入射した場合の効果を説明する図であって、光学系に入射される光の入射パターンを示す図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an effect when light of different wavelengths is incident on the incident surface of the light guide, and is a diagram illustrating an incident pattern of light incident on the optical system. 図9は、本発明の他の実施形態に係る光学系に入射される光の入射パターンを説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an incident pattern of light incident on an optical system according to another embodiment of the present invention. 図10は、本発明のさらに他の実施形態に係る光学系に入射される光の入射パターンを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an incident pattern of light incident on an optical system according to still another embodiment of the present invention.

以下、本発明に係るレーザ光源装置及び画像投影装置における一実施形態について、図1〜図8を参酌して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a laser light source device and an image projection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態に係る画像投影装置1は、それぞれ異なる色の光を出射する複数(本実施形態においては3つ)のレーザ光源装置2(2R,2G,2B)と、各レーザ光源装置2から出射された光を光画像にする空間変調素子3とを備えている。また、画像投影装置1は、各空間変調素子3から出射された光画像を合成する色合成光学部材4と、色合成光学部材4から出射された光画像を拡大してスクリーン100に投射する光画像投射機構5とを備えている。   As shown in FIG. 1, the image projection apparatus 1 according to the present embodiment includes a plurality (three in the present embodiment) of laser light source devices 2 (2R, 2G, and 2B) that emit light of different colors. And a spatial modulation element 3 that converts the light emitted from each laser light source device 2 into an optical image. The image projection apparatus 1 also combines a color synthesis optical member 4 that synthesizes the light images emitted from the spatial modulation elements 3, and light that projects the light image emitted from the color synthesis optical member 4 on the screen 100. And an image projection mechanism 5.

レーザ光源装置2は、第1の色(例えば、赤色)のレーザ光を出射する第1のレーザ光源装置2Rと、第2の色(例えば、緑色)のレーザ光を出射する第2のレーザ光源装置2Gと、第3の色(例えば、青色)のレーザ光を出射する第3のレーザ光源装置2Bとを備えている。また、空間変調素子3は、例えば、デジタルマイクロミラーデバイスや液晶表示デバイス等からなり、色合成光学部材4は、例えば、ダイクロイックプリズム等の色合成プリズム等からなり、光画像投射機構5は、例えば、投射レンズ等からなる。   The laser light source device 2 includes a first laser light source device 2R that emits laser light of a first color (for example, red) and a second laser light source that emits laser light of a second color (for example, green). An apparatus 2G and a third laser light source apparatus 2B that emits laser light of a third color (for example, blue) are provided. The spatial modulation element 3 is composed of, for example, a digital micromirror device or a liquid crystal display device, the color composition optical member 4 is composed of, for example, a color composition prism such as a dichroic prism, and the optical image projection mechanism 5 is composed of, for example, And a projection lens.

図2に示すように、本実施形態に係るレーザ光源装置2は、レーザ光を出射する複数のレーザ光源21と、複数のレーザ光源21から出射された光が入射される光学系22と、光学系22から出射される光が入射される入射面23aを有する導光体23とを備えている。そして、レーザ光源装置2は、導光体23から出射した光を空間変調素子3に入射している。   As shown in FIG. 2, the laser light source device 2 according to this embodiment includes a plurality of laser light sources 21 that emit laser light, an optical system 22 that receives light emitted from the plurality of laser light sources 21, and an optical system. And a light guide 23 having an incident surface 23a on which light emitted from the system 22 is incident. In the laser light source device 2, the light emitted from the light guide 23 is incident on the spatial modulation element 3.

レーザ光源21は、レーザ光を出射する半導体レーザ211と、半導体レーザ211から出射されるレーザ光を平行光にするコリメートレンズ212とを備えている。複数のレーザ光源21は、出射する光の光軸が少なくとも光学系22に入射される際に互いに平行となるように配置されている。   The laser light source 21 includes a semiconductor laser 211 that emits laser light and a collimator lens 212 that collimates the laser light emitted from the semiconductor laser 211. The plurality of laser light sources 21 are arranged so that the optical axes of the emitted light are parallel to each other at least when entering the optical system 22.

加えて、複数のレーザ光源21は、出射する光の光軸が光学系22の入射面22aで異なる位置となるように、配置されている。好ましくは、複数のレーザ光源21(特に、同じ波長の光を出力するレーザ光源21同士)は、出射する光が光学系22の入射面22aで互いに重ならないように、配置されている。   In addition, the plurality of laser light sources 21 are arranged so that the optical axes of the emitted light are at different positions on the incident surface 22 a of the optical system 22. Preferably, the plurality of laser light sources 21 (particularly, laser light sources 21 that output light of the same wavelength) are arranged so that the emitted light does not overlap with each other on the incident surface 22 a of the optical system 22.

複数のレーザ光源21は、複数の波長の光を出射している。本実施形態においては、レーザ光源21は、9つ設けられている(図2においては、4つのみ図示している)。例えば、第2のレーザ光源装置2Gにおいては、第1の波長(例えば、530nmの波長)の光を出射するレーザ光源21と、第2の波長(例えば、532nmの波長)の光を出射するレーザ光源21と、第3の波長(例えば、534nmの波長)の光を出射するレーザ光源21とが、それぞれ3つずつ設けられている。   The plurality of laser light sources 21 emit light having a plurality of wavelengths. In the present embodiment, nine laser light sources 21 are provided (only four are shown in FIG. 2). For example, in the second laser light source device 2G, a laser light source 21 that emits light of a first wavelength (for example, a wavelength of 530 nm) and a laser that emits light of a second wavelength (for example, a wavelength of 532 nm). Three light sources 21 and three laser light sources 21 that emit light of a third wavelength (for example, a wavelength of 534 nm) are provided.

光学系22は、本実施形態において、複数のレーザ光源21から出射された光を導光体23の入射面23aの中心に向けて集光する集光レンズとしている。換言すると、光学系22は、各レーザ光源21から出射された光の光軸を導光体23の入射面23aの中心に向けて変えている(屈折させている)。   In this embodiment, the optical system 22 is a condensing lens that condenses the light emitted from the plurality of laser light sources 21 toward the center of the incident surface 23 a of the light guide 23. In other words, the optical system 22 changes (refracts) the optical axis of the light emitted from each laser light source 21 toward the center of the incident surface 23 a of the light guide 23.

導光体23は、長尺に形成されており、平面状の入射面23aを一端に配置し、平面状の出射面23bを他端に配置している。そして、導光体23は、その側面で光を全反射することにより、入射面23aで入射された光の進行する角度を保持しつつ、長手方向に沿って光を伝搬するように構成されている。   The light guide 23 is formed in a long shape, and a planar incident surface 23a is disposed at one end and a planar exit surface 23b is disposed at the other end. The light guide 23 is configured to propagate the light along the longitudinal direction while maintaining the angle at which the light incident on the incident surface 23a travels by totally reflecting the light on its side surface. Yes.

本実施形態においては、導光体23は、芯となるコアと、コアの外側に配置され、コアよりも低い屈折率であるクラッドと、クラッドを覆う被覆とからなる光ファイバーとしている(コアのみ図示している)。即ち、入射面23aは、コアの一端側の面で構成されている。なお、導光体23は、光ファイバーに限られず、例えば、ロッドインテグレータ等でもよい。   In the present embodiment, the light guide 23 is an optical fiber including a core that is a core, a cladding that is disposed outside the core and has a lower refractive index than the core, and a coating that covers the cladding (only the core is illustrated). Shown). That is, the incident surface 23a is constituted by a surface on one end side of the core. The light guide 23 is not limited to an optical fiber, and may be, for example, a rod integrator.

ここで、各レーザ光源21の配置(光学系22に対する光の入射位置)及び光学系22の作用による、導光体23の入射面23aにおける光の入射角度及び入射位置について説明する。   Here, an arrangement angle of each laser light source 21 (an incident position of light with respect to the optical system 22) and an incident angle and an incident position of light on the incident surface 23a of the light guide 23 due to the action of the optical system 22 will be described.

図3に示すように、三つのレーザ光源21,21,21から、同じ第1の波長の光L11,L12,L13が出射されている。また、三つのレーザ光源21,21,21から、同じ第2の波長の光L21,L22,L23が出射されている。さらに、三つのレーザ光源21,21,21から、同じ第3の波長の光L31,L32,L33が出射されている。なお、図3は、光学系22の入射面22aに対する、各光L11〜L13,L21〜L23,L31〜L33の入射位置を示している。   As shown in FIG. 3, light L11, L12, L13 having the same first wavelength is emitted from three laser light sources 21, 21, 21. Further, light L21, L22, and L23 having the same second wavelength is emitted from the three laser light sources 21, 21, and 21. Further, light L31, L32, and L33 having the same third wavelength are emitted from the three laser light sources 21, 21, and 21. 3 shows the incident positions of the lights L11 to L13, L21 to L23, and L31 to L33 with respect to the incident surface 22a of the optical system 22.

ところで、本実施形態においては、光学系22により、レーザ光源21からの光が導光体23の入射面23aの中心に向けて集光している。したがって、レーザ光源21から出射された光の光軸が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置する場合は、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度は、異なることになる。   By the way, in this embodiment, the light from the laser light source 21 is condensed toward the center of the incident surface 23 a of the light guide 23 by the optical system 22. Therefore, when the optical axis of the light emitted from the laser light source 21 is located at a different distance from the center on the incident surface 22a of the optical system 22, the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is Will be different.

例えば、同じ第1の波長の光であるL11,L12,L13においては、光軸A11,A12,A13は、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置している。したがって、同じ第1の波長の光であるL11,L12,L13においては、図4に示すように、導光体23の入射面23aに対する光軸A11,A12,A13の入射角度θ1,θ2,θ3は、それぞれ異なっている。   For example, in L11, L12, and L13, which are light having the same first wavelength, the optical axes A11, A12, and A13 are located at different distances from the center on the incident surface 22a of the optical system 22. Therefore, in L11, L12, and L13, which are light having the same first wavelength, the incident angles θ1, θ2, and θ3 of the optical axes A11, A12, and A13 with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 are shown in FIG. Are different.

図3に戻り、同じ第2の波長の光であるL21,L22,L23においても、光軸A21,A22,A23は、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置している。したがって、同じ第2の波長の光L21,L22,L23においても、導光体23の入射面23aに対する光軸A21,A22,A23の入射角度θ1,θ2,θ3は、それぞれ異なっている。   Returning to FIG. 3, the optical axes A21, A22, and A23 are located at different distances from the center on the incident surface 22a of the optical system 22 even in L21, L22, and L23, which are light having the same second wavelength. Therefore, also in the light L21, L22, and L23 having the same second wavelength, the incident angles θ1, θ2, and θ3 of the optical axes A21, A22, and A23 with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 are different.

同様に、同じ第3の波長の光であるL31,L32,L33においても、光軸A31,A32,A33は、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置している。したがって、同じ第3の波長の光L31,L32,L33においても、導光体23の入射面23aに対する光軸A31,L32,A33の入射角度θ1,θ2,θ3は、それぞれ異なっている。   Similarly, in L31, L32, and L33, which are light having the same third wavelength, the optical axes A31, A32, and A33 are located at different distances from the center on the incident surface 22a of the optical system 22. Accordingly, even in the light beams L31, L32, and L33 having the same third wavelength, the incident angles θ1, θ2, and θ3 of the optical axes A31, L32, and A33 with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 are different.

なお、レーザ光源21から出射された光の光軸が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から同じ距離(図3における破線の位置)に位置する場合は、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度は、同じ位置となる。したがって、同じ波長の光においては、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が全て異なっており、また、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が等しい光においては、波長が全て異なっている。   When the optical axis of the light emitted from the laser light source 21 is located at the same distance from the center (the position indicated by the broken line in FIG. 3) on the incident surface 22a of the optical system 22, the incident surface 23a of the light guide 23 is used. The incident angle of the optical axis with respect to is the same position. Therefore, in the light of the same wavelength, the incident angles of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 are all different, and in the light with the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23. The wavelengths are all different.

ここで、本実施形態における「異なる波長の光」と「等しい波長の光」とについて、図5及び図6を参酌して説明する。   Here, “light of different wavelengths” and “light of equal wavelengths” in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図5に示すように、各レーザ光源21から出射される光に対して、面積が1となるように、スペクトル(波長−スペクトル強度のグラフ)を算出する。なお、図5に示すスペクトルは、複数(例えば、24個)の発光部(エミッタ)からなるレーザ半導体211のスペクトルであるため、凹凸のある形状となっている。   As shown in FIG. 5, the spectrum (wavelength-spectrum intensity graph) is calculated so that the area becomes 1 for the light emitted from each laser light source 21. Note that the spectrum shown in FIG. 5 is a spectrum of the laser semiconductor 211 composed of a plurality of (for example, 24) light emitting portions (emitters), and thus has an uneven shape.

図6に示すように、二つの光のスペクトルの重複部分(図6における斜線部)の面積を算出することにより、二つの光が等しい波長か異なる波長かを判定する。具体的には、重複部分の面積が0.24以下の場合に、異なる波長とする。好ましくは、重複部分の面積が0.07以下の場合に、異なる波長とする。より好ましくは、重複部分の面積が0.07以下であり且つピーク波長がスペクトルの半値全幅の平均値以上離れている場合に、異なる波長とする。なお、重複部分の面積が0.24より大きい場合に、等しい波長とする。   As shown in FIG. 6, it is determined whether the two lights have the same wavelength or different wavelengths by calculating the area of the overlapping portion (shaded portion in FIG. 6) of the spectrum of the two lights. Specifically, different wavelengths are used when the overlapping area is 0.24 or less. Preferably, the wavelengths are different when the area of the overlapping portion is 0.07 or less. More preferably, the wavelengths are different when the area of the overlapping portion is 0.07 or less and the peak wavelength is more than the average value of the full width at half maximum of the spectrum. In addition, when the area of an overlapping part is larger than 0.24, it is set as an equal wavelength.

また、本実施形態においては、二つの光において、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度の差が2°以上の場合に、「入射角度が異なる」とする。好ましくは、二つの光において、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度の差が5°以上の場合に、「入射角度が異なる」とする。より好ましくは、二つの光において、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度の差が8°以上の場合に、「入射角度が異なる」とする。なお、二つの光において、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度の差が2°より小さい場合に、「入射角度が等しい」とする。   Further, in the present embodiment, “incident angles are different” when the difference in the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is 2 ° or more in the two lights. Preferably, in the two lights, when the difference in the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is 5 ° or more, “the incident angles are different”. More preferably, in the two lights, when the difference in the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is 8 ° or more, “the incident angles are different”. In the two lights, when the difference in the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is smaller than 2 °, “the incident angles are equal”.

次に、本実施形態に係るレーザ光源装置2の作用効果について、図7及び図8を参酌して、検証する。なお、図7及び図8は、図3のように、光学系22の入射面22aに対する、各光の入射位置を示している。   Next, the effects of the laser light source device 2 according to the present embodiment will be verified with reference to FIGS. 7 and 8 show the incident position of each light with respect to the incident surface 22a of the optical system 22, as shown in FIG.

検証するために、レーザ光源装置2から出射された光をロッドインテグレータに入射し、ロッドインテグレータの端面像をスクリーン100に約100倍に拡大投射し、そのスクリーン100をCCDカメラで撮影することで、スクリーン100に投影された画像からスペックルコントラストを測定した。なお、スペックルコントラストは、CCDの各ピクセルにおける光強度の標準偏差を各ピクセルにおける光強度の平均値で除したものであり、大きいほど光強度のバラツキ(スペックルノイズ)を有するという指標である。   In order to verify, the light emitted from the laser light source device 2 is incident on the rod integrator, the end surface image of the rod integrator is projected on the screen 100 by about 100 times, and the screen 100 is photographed with a CCD camera. The speckle contrast was measured from the image projected on the screen 100. The speckle contrast is obtained by dividing the standard deviation of the light intensity at each pixel of the CCD by the average value of the light intensity at each pixel. The larger the speckle contrast is, the higher the intensity of the light intensity (speckle noise). .

図7に示すように、波長が530nmである同じ二つの光L41,L42が存在する場合について、検証する。同じ波長の各光L41,L42の光軸A41,A42が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から同じ距離に位置している場合、即ち、導光体23の入射面23aに対する光軸A41,A42の入射角度が等しい場合は、スペックルコントラストが9.5%である。   As shown in FIG. 7, the case where the same two lights L41 and L42 having a wavelength of 530 nm exist is verified. When the optical axes A41 and A42 of the lights L41 and L42 having the same wavelength are located at the same distance from the center on the incident surface 22a of the optical system 22, that is, the optical axis A41 with respect to the incident surface 23a of the light guide 23. , A42 have the same incident angle, the speckle contrast is 9.5%.

それに対して、同じ波長の各光L41,L42の光軸A41,A42が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置している場合、即ち、導光体23の入射面23aに対する光軸A41,A42の入射角度が異なる場合は、スペックルコントラストが8.2%である。これにより、同じ波長の光においては、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が異なることで、スペックルノイズを低減することができる。   On the other hand, when the optical axes A41 and A42 of the lights L41 and L42 having the same wavelength are located at different distances from the center on the incident surface 22a of the optical system 22, that is, the incident surface 23a of the light guide 23. When the incident angles of the optical axes A41 and A42 are different from each other, the speckle contrast is 8.2%. Thereby, in the light of the same wavelength, since the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is different, speckle noise can be reduced.

また、図8に示すように、波長が530nmである同じ二つの光L51,L52と波長が534nmである一つの光L53とが存在する場合について、検証する。各光L51〜53の光軸A51〜53が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から異なる距離に位置している場合、即ち、導光体23の入射面23aに対する光軸A51〜A53の入射角度が全て異なる場合は、スペックルコントラストが7.5%である。   Further, as shown in FIG. 8, the case where the same two lights L51 and L52 having a wavelength of 530 nm and one light L53 having a wavelength of 534 nm are present is verified. When the optical axes A51 to 53 of the lights L51 to 53 are located at different distances from the center on the incident surface 22a of the optical system 22, that is, the optical axes A51 to A53 of the light guide 23 with respect to the incident surface 23a. When all the incident angles are different, the speckle contrast is 7.5%.

それに対して、異なる波長の光L51,L53の光軸A51,53が、光学系22の入射面22aにおいて、中心から同じ距離に位置している場合、即ち、導光体23の入射面23aに対して、異なる波長の光L51,L53の光軸A51,A53の入射角度が等しい場合は、スペックルコントラストが7.7%である。これにより、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が等しい光においては、波長が異なることで、スペックルノイズの発生を抑制することができる。   On the other hand, when the optical axes A51 and 53 of the light beams L51 and L53 having different wavelengths are located at the same distance from the center on the incident surface 22a of the optical system 22, that is, on the incident surface 23a of the light guide 23. On the other hand, when the incident angles of the optical axes A51 and A53 of the light beams L51 and L53 having different wavelengths are equal, the speckle contrast is 7.7%. Thereby, in the light with the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23, generation | occurrence | production of a speckle noise can be suppressed because a wavelength differs.

以上より、本実施形態に係る画像投影装置1及びレーザ光源装置2よれば、複数のレーザ光源21からそれぞれ出射された光は、光学系22に入射され、光学系22から出射された光は、導光体23の入射面23aに入射される。そして、複数のレーザ光源21から出射される光においては、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が異なっている。これにより、スペックルノイズを低減することができる。   As described above, according to the image projection device 1 and the laser light source device 2 according to the present embodiment, the light emitted from the plurality of laser light sources 21 is incident on the optical system 22, and the light emitted from the optical system 22 is The light enters the incident surface 23 a of the light guide 23. And in the light radiate | emitted from the several laser light source 21, the incident angle of the optical axis with respect to the entrance plane 23a of the light guide 23 differs. Thereby, speckle noise can be reduced.

また、本実施形態に係る画像投影装置1及びレーザ光源装置2よれば、同じ波長の光を出射するレーザ光源21が、三つずつ備えられている。そして、それらのレーザ光源21から出射される光L11〜L13(L21〜L23,L31〜L33)においては、導光体23の入射面23aに対する光軸A11〜A13(A21〜A23,A31〜A33)の入射角度θ1〜θ3が全て異なっている。これにより、スペックルノイズをさらに効果的に低減することができる。   Moreover, according to the image projector 1 and the laser light source device 2 which concern on this embodiment, the laser light source 21 which radiate | emits the light of the same wavelength is provided 3 each. And in light L11-L13 (L21-L23, L31-L33) radiate | emitted from those laser light sources 21, the optical axes A11-A13 (A21-A23, A31-A33) with respect to the entrance plane 23a of the light guide 23 are shown. Are different from each other. Thereby, speckle noise can be more effectively reduced.

また、本実施形態に係る画像投影装置1及びレーザ光源装置2よれば、導光体23の入射面23aに対する光軸L11,L21,L31(L12,L22,L32)(L13,L23,L33)の入射角度θ1(θ2)(θ3)が等しい光を出射するレーザ光源21が、三つずつ備えられている。そして、それらのレーザ光源21は、全て異なる波長の光を出射している。これにより、導光体23に充分な光の量を入射できると共に、スペックルノイズの発生を抑制することができる。   Further, according to the image projection device 1 and the laser light source device 2 according to the present embodiment, the optical axes L11, L21, L31 (L12, L22, L32) (L13, L23, L33) with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 are used. Three laser light sources 21 that emit light having the same incident angle θ1 (θ2) (θ3) are provided. These laser light sources 21 emit light having different wavelengths. As a result, a sufficient amount of light can be incident on the light guide 23 and the occurrence of speckle noise can be suppressed.

なお、本発明は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。   In addition, this invention is not limited to the structure of above-described embodiment, Moreover, it is not limited to an above-described effect. In addition, the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, it is needless to say that configurations, methods, and the like according to various modifications described below may be arbitrarily selected and employed in the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments.

上記実施形態に係る画像投影装置1は、レーザ光源装置2R,2G,2Bを三つ備える、という構成である。しかしながら、本発明に係る画像投影装置1は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る画像投影装置1は、レーザ光源装置2を一つ備える構成でもよく、レーザ光源装置2を二つ備える構成でもよく、さらに、レーザ光源装置2を四つ以上備える構成でもよい。   The image projection apparatus 1 according to the above embodiment is configured to include three laser light source devices 2R, 2G, and 2B. However, the image projector 1 according to the present invention is not limited to such a configuration. For example, the image projection apparatus 1 according to the present invention may have a configuration including one laser light source device 2, a configuration including two laser light source devices 2, and a configuration including four or more laser light source devices 2. .

また、上記実施形態に係るレーザ光源装置2においては、複数のレーザ光源21は、複数の波長の光を出射する、という構成である。しかしながら、本発明に係るレーザ光源装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るレーザ光源装置2においては、複数のレーザ光源21は、図9に示すように、全て等しい波長の光L61〜66を出射する、という構成でもよい。   In the laser light source device 2 according to the above-described embodiment, the plurality of laser light sources 21 emit light having a plurality of wavelengths. However, the laser light source device 2 according to the present invention is not limited to such a configuration. For example, in the laser light source device 2 according to the present invention, the plurality of laser light sources 21 may emit light L61 to 66 having the same wavelength as shown in FIG.

なお、図9は、図3のように、光学系22の入射面22aに対する、各光L61〜L66の入射位置を示している。図9においては、同じ波長の六つの光L61〜L66が、光学系22の入射面22aに入射されていることを示している。   9 shows the incident positions of the lights L61 to L66 with respect to the incident surface 22a of the optical system 22, as shown in FIG. FIG. 9 shows that six lights L61 to L66 having the same wavelength are incident on the incident surface 22a of the optical system 22.

斯かる構成において、導光体23の入射面23aに対する光軸A61(A62,A63),A64(A65,A66)の入射角度が異なる光だけでなく、導光体23の入射面23aに対する光軸A61〜A63(A64〜A66)の入射角度が等しい光も存在するという構成でもよい。勿論、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が異なる光だけ存在するという構成でもよい。   In such a configuration, not only light having different incident angles of the optical axes A61 (A62, A63) and A64 (A65, A66) with respect to the incident surface 23a of the light guide 23, but also an optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 The structure that the light with the same incident angle of A61-A63 (A64-A66) also exists may be sufficient. Of course, a configuration in which only light having different incident angles of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 may exist.

また、上記実施形態に係るレーザ光源装置2は、同じ波長の光においては、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が異なる、という構成である。しかしながら、本発明に係るレーザ光源装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、図10に示すように、本発明に係るレーザ光源装置2は、等しい波長の光L72、L73、L75、L76のうち、一部の光L72,L73(L75,L76)においては、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が等しい、という構成でもよい。   Further, the laser light source device 2 according to the above-described embodiment has a configuration in which the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is different for light having the same wavelength. However, the laser light source device 2 according to the present invention is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 10, the laser light source device 2 according to the present invention guides a part of the light L72, L73 (L75, L76) among the light L72, L73, L75, L76 having the same wavelength. The structure that the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the body 23 is equal may be sufficient.

なお、図10は、図3のように、光学系22の入射面22aに対する、各光L71〜L76の入射位置を示している。図10においては、第1の波長の二つの光L71,L74と、第2の波長の四つの光L72、L73、L75、L76とが、光学系22の入射面22aに入射されていることを示している。   10 shows the incident positions of the lights L71 to L76 with respect to the incident surface 22a of the optical system 22, as shown in FIG. In FIG. 10, the two lights L71 and L74 having the first wavelength and the four lights L72, L73, L75, and L76 having the second wavelength are incident on the incident surface 22a of the optical system 22. Show.

また、上記実施形態に係るレーザ光源装置2は、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が等しい光においては、全て波長が異なる光である、という構成である。しかしながら、本発明に係るレーザ光源装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るレーザ光源装置2は、図10に示すように、導光体23の入射面23aに対する光軸の入射角度が等しい光L71〜L73のうち、一部の光L71,L72(L73)においては、波長が異なる、という構成でもよい。   In addition, the laser light source device 2 according to the above-described embodiment has a configuration in which light having the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23 is light having different wavelengths. However, the laser light source device 2 according to the present invention is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 10, the laser light source device 2 according to the present invention includes some of the lights L71 and L72 (out of the lights L71 to L73 having the same incident angle of the optical axis with respect to the incident surface 23a of the light guide 23. L73) may be configured such that the wavelengths are different.

また、上記実施形態に係るレーザ光源装置2は、画像投影装置1に用いられるという構成である。しかしながら、本発明に係るレーザ光源装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るレーザ光源装置2は、レーザ光を用いて露光を行う露光装置に用いられるという構成でもよい。   In addition, the laser light source device 2 according to the embodiment is configured to be used in the image projection device 1. However, the laser light source device 2 according to the present invention is not limited to such a configuration. For example, the laser light source apparatus 2 according to the present invention may be configured to be used in an exposure apparatus that performs exposure using laser light.

1…画像投影装置、2,2R,2G,2B…レーザ光源装置、3…空間変調素子、4…色合成光学部材、5…光画像投射機構、21…レーザ光源、22…光学系、22a…入射面、23…導光体、23a…入射面、23b…出射面、100…スクリーン、211…半導体レーザ、212…コリメートレンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image projector, 2, 2R, 2G, 2B ... Laser light source device, 3 ... Spatial modulation element, 4 ... Color synthetic | combination optical member, 5 ... Optical image projection mechanism, 21 ... Laser light source, 22 ... Optical system, 22a ... Incident surface, 23 ... light guide, 23a ... incident surface, 23b ... output surface, 100 ... screen, 211 ... semiconductor laser, 212 ... collimating lens

Claims (3)

同じ色のレーザ光を出射する複数のレーザ光源と、
前記複数のレーザ光源から出射された光が入射される入射面を有する導光体と、を備え、
前記複数のレーザ光源のうち少なくとも二つのレーザ光源から出射される光においては、前記入射面に対する光軸の入射角度が等しく、
当該少なくとも二つのレーザ光源は、異なる波長の光を出射するレーザ光源装置。
A plurality of laser light sources that emit laser light of the same color;
A light guide having an incident surface on which light emitted from the plurality of laser light sources is incident,
In light emitted from at least two of the plurality of laser light sources, the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface is equal,
The at least two laser light sources are laser light source devices that emit light of different wavelengths.
同じ色のレーザ光を出射する複数のレーザ光源と、
前記複数のレーザ光源から出射された光が入射され、当該光を、導光体の入射面に向けて出射する光学系と、を備え、
前記複数のレーザ光源のうち少なくとも二つのレーザ光源から出射される光においては、前記入射面に対する光軸の入射角度が等しく、
当該少なくとも二つのレーザ光源は、異なる波長の光を出射するレーザ光源装置。
A plurality of laser light sources that emit laser light of the same color;
An optical system that receives light emitted from the plurality of laser light sources and emits the light toward an incident surface of the light guide; and
In light emitted from at least two of the plurality of laser light sources, the incident angle of the optical axis with respect to the incident surface is equal,
The at least two laser light sources are laser light source devices that emit light of different wavelengths.
請求項1又は2に記載のレーザ光源装置を少なくとも一つ備え、前記レーザ光源装置から出射される光を投射光として用いる画像投影装置。
An image projection apparatus comprising at least one laser light source device according to claim 1 or 2, wherein light emitted from the laser light source device is used as projection light.
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