JP2019139184A - レーザ光源装置および映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波長の異なる複数のレーザ光が結合されてなる結合レーザ光において、各レーザ光のスポットサイズを揃えることのできるレーザ光源装置及び映像表示装置を提供する。【解決手段】レーザ光源装置は、複数の半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、複数の半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから出射される複数のレーザ光を結合する光結合素子１４とを有する。半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと光結合素子１４との間には、複数の半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのそれぞれに対応して設けられた複数のアパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが備えられており、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、各アパーチャを通過するレーザ光の波長が短いほどそのアパーチャ径が小さくなるように設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ光源装置、およびこれを用いた映像表示装置に関する。

半導体レーザを用いた小型の光源モジュールは、レーザプロジェクタ等の映像表示装置において好適に使用できる。このような光源モジュールは、特に赤レーザ光、緑レーザ光および青レーザ光の出射光を結合して用いることで、白色光源およびフルカラー表示に有用となる。特許文献１には、３種のレーザ光を結合して外部に出射する光源モジュールが開示されている。

複数のレーザ光を結合してフルカラー表示に用いる光源モジュールにおいて、演色性および色再現性を向上するためには、高い精度の光軸調整とレーザ光のビームサイズの調整とが要求される。

特許第５９２３１６４号公報

複数のレーザ光を結合して出射する光源モジュールにおいて、従来の構成を図５に示す。従来は、半導体レーザ素子１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂのそれぞれから出射されるレーザ光を光結合素子１０２によって同一の光軸上で重なるように結合し、その結合レーザ光をアパーチャ１０３に通過させることでビームサイズを調整していた。すなわち、従来の構成では、ビームサイズを調整するアパーチャ１０３が、各レーザ光において共通化されている。このような光源モジュールをレーザプロジェクタ等に使用する場合は、光源モジュールから出射される結合レーザ光をポリゴンミラーにて走査し、結像レンズを透過させてスクリーンに投影する。

しかしながら上記従来の構成では、スクリーン上の投影画像の各画素において、各レーザ光のスポットサイズが異なるものとなり、色再現性および解像度が悪くなるといった問題がある。これは、結合レーザ光を結像レンズで集光する際に、結像レンズに入射するビームサイズが同じ場合、レンズの開口数ＮＡとレーザ波長との兼ね合いから長波長のレーザ光ほどスクリーン上でのスポットサイズが大きくなるためである。このため、図６に示すように、赤レーザ光のスポットサイズが最も大きくなり、緑レーザ光、青レーザ光の順でスポットサイズが小さくなる。

また、アパーチャ１０３を共通化する従来構成では、加えて以下のような問題も存在する。
(a) 共通のアパーチャ１０３に対して各レーザ光の光学系の光軸を合わせる必要があり、半導体レーザ素子１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂからアパーチャ１０３までの光学系の要求精度が厳しくなる。
(b) 各レーザ光によって発生する迷光を共通のアパーチャ１０３により除去する必要がある。
(c) 光源モジュールが、各半導体レーザ素子１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂからのレーザ出力を計測する光検出器１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを備える場合、スクリーンに出射されるレーザ光の出力と光検出器１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂにおける受光量との相関が劣る（スクリーンに出射されるレーザ光はアパーチャ１０３による開口絞り後の出力であるのに対し、光検出器１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂが受光するレーザ光はアパーチャ１０３による開口絞り前の出力であるため）。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、波長の異なる複数のレーザ光が結合されてなる結合レーザ光において各レーザ光のスポットサイズを揃えることのできるレーザ光源装置及び映像表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様であるレーザ光源装置は、複数の半導体レーザ素子と、該複数の半導体レーザ素子から出射される複数のレーザ光を結合する光結合素子とを有するレーザ光源装置であって、前記半導体レーザ素子と前記光結合素子との間に、前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれに対応して設けられた複数のアパーチャを備えており、前記複数のアパーチャは、各アパーチャを通過するレーザ光の波長が短いほどそのアパーチャ径が小さくなるように設定されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、レーザ光のビームサイズを調整するアパーチャを各レーザ光に対して別個に備え、各アパーチャを通過するレーザ光の波長が短いほどそのアパーチャ径が小さくなるように設定している。これにより、これら複数のレーザ光が結合された結合レーザ光を結像レンズ等によって集光して対象物（例えばスクリーン）に投影する場合に、対象物上の投影画像の各画素において各レーザ光のスポットサイズのばらつきを抑制することができ、投影画像における色再現性および解像度を向上させることができる。

また、上記レーザ光源装置では、前記複数のアパーチャにおけるアパーチャ径の比率が、各アパーチャを通過するレーザ光の波長の比率と一致している構成とすることができる。

上記の構成によれば、対象物上の投影画像の各画素において各レーザ光のスポットサイズが同じサイズとなり、投影画像における色再現性および解像度をより好適に向上させることができる。

また、上記レーザ光源装置は、前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれに対応して設けられた複数の光検出器を備えており、前記各光検出器は、前記各アパーチャを通過した後のレーザ光の出力を計測する位置に設けられている構成とすることができる。

上記の構成によれば、光検出器によって計測されるレーザ光の出力は、対象物に投影されるレーザ光と同様に、アパーチャによる開口絞り後の光出力となる。したがって、対象物に出射されるレーザ光の出力と光検出器における受光量との相関が向上する。

上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様である映像表示装置は、波長の異なる複数のレーザ光が結合された結合レーザ光を出射する光源モジュールと、前記結合レーザ光を走査する走査部と、前記結合レーザ光を集光して対象物に投影する投影レンズ部とを備えた映像表示装置であって、上記光源モジュールは、上記記載のレーザ光源装置であることを特徴としている。

本発明のレーザ光源装置および映像表示装置は、複数のレーザ光が結合された結合レーザ光を対象物に投影する場合に、対象物上の投影画像の各画素において各レーザ光のスポットサイズのばらつきを抑制し、投影画像における色再現性および解像度を向上させることができるといった効果を奏する。

実施の形態１に係るレーザ光源装置の概略構成を示す図である。 実施の形態１に係る映像表示装置の概略構成を示す図である。 実施の形態２に係るレーザ光源装置の概略構成を示す図である。 実施の形態３に係るレーザ光源装置の概略構成を示す図である。 従来のレーザ光源装置の概略構成を示す図である。 従来のレーザ光源装置から出力される各レーザ光のスポットサイズを示す図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係るレーザ光源装置（以下、本レーザ光源装置と称する）の概略構成を示す図である。

図１に示すように、本レーザ光源装置は、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ、コリメートレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ，アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、光結合素子１４、および光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを構成要素として備えている。これらの構成要素は図示しない筐体内に固定配置されており、該筐体にはレーザ光を外部に出射するための出射窓が設けられている。

半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、例えば波長６５０ｎｍの赤色レーザ、５２０ｎｍの緑色レーザ、４５０ｎｍの青色レーザをそれぞれ出射するものである。また、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、それぞれの光軸が同一面内で平行となるように、一直線に沿って配列されている。半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、本実施形態ではＣＡＮパッケージ中にレーザ素子を載置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、ＣＡＮパッケージ以外に金属フレーム上にレーザ素子を載置するいわゆるフレームレーザでもよく、レーザ素子を封止しないいわゆるオープンエアのレーザ素子であってもよい。

コリメートレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの光軸上にそれぞれ配置されるものであり、放射角を有するレーザ光を略平行光に変換する。

アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの光軸上にそれぞれ配置されるものであり、レーザ進行方向に対してコリメートレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの下流側、かつ光結合素子１４の上流側に配置されている。アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、それぞれ異なるアパーチャ径を有するものとされているが、これについては後述する。尚、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、それぞれ別体で搭載されていてもよく、あるいは、一体成型品で搭載されていてもよい。

光結合素子１４は、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから出射される３つのレーザ光を結合して結合レーザ光とするものである。具体的には、光結合素子１４は、３つのハーフミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを組み合わせて構成されている。ハーフミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、それぞれに入射するレーザ光の光軸に対して４５°に配置される。

光結合素子１４は、ハーフミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂのそれぞれに対応した３つのレーザ入射口と、結合レーザ光を出射するための１つのレーザ出射口とを有している。さらに、光結合素子１４は、後述する３つの光検出器用出射口を備えていてもよい。

ハーフミラー１４Ｒは、半導体レーザ素子１１Ｒから出射される赤レーザ光の光軸と、結合レーザ光の光軸との交差する位置に配置され、赤レーザ光をハーフミラー１４Ｇ側に向けて反射する。

ハーフミラー１４Ｇは、半導体レーザ素子１１Ｇから出射される緑レーザ光の光軸と、結合レーザ光の光軸との交差する位置に配置される。ハーフミラー１４Ｇは、ハーフミラー１４Ｒ側から入射される赤レーザ光をハーフミラー１４Ｂ側に向けて透過させると共に、緑レーザ光をハーフミラー１４Ｂ側に向けて反射し、赤レーザ光と緑レーザ光とを結合する。

ハーフミラー１４Ｂは、半導体レーザ素子１１Ｂから出射される青レーザ光の光軸と、結合レーザ光の光軸との交差する位置に配置される。ハーフミラー１４Ｂは、ハーフミラー１４Ｇ側から入射される赤レーザ光および緑レーザ光を透過させると共に、青レーザ光を反射し、赤レーザ光および緑レーザ光と青レーザ光とを結合する。こうして、３つのレーザ光を結合した結合レーザ光は、光結合素子１４のレーザ出射口から出射される。

また、ハーフミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、それぞれに入射される赤レーザ光、緑レーザ光および青レーザ光の全てを反射するものではなく、一部を透過させて光検出器用出射口から光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに入射させてもよい。光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂには、例えばＦＭＣＰ（Front Monitor Photodiode）を用いることができる。光検出器１５Ｒは赤レーザ光の出力を計測し、光検出器１５Ｇは緑レーザ光の出力を計測し、光検出器１５Ｂは青レーザ光の出力を計測する。尚、光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、本発明において必須の構成ではなく、各レーザ光出力のモニタリングが不要であれば光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは省略も可能である。

本レーザ光源装置は、例えば、レーザプロジェクタ等の映像表示装置において光源モジュールとして搭載されるようにモジュール化されたものである。このような映像表示装置２０は、図２に示すように、本レーザ光源装置である光源モジュール２１に、スキャン装置（走査部）２２や投影レンズ部２３を組み合わせて構成され、スクリーン（対象物）５０に画像を表示する。

スキャン装置２２は、光源モジュール２１から出射される結合レーザ光を走査し、スクリーン５０上に画像や情報を表示する。スキャン装置２２には、ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）ミラーやポリゴンミラーなど既知の装置を用いることができる。

投影レンズ部２３は、光源モジュール２１から出射される結合レーザ光を集光し、スクリーン５０上にビームスポットを形成する。尚、投影レンズ部２３に用いられるレンズの数は必ずしも複数でなくてもよく、１つのレンズで要求される機能を満たす場合は１つのレンズで投影レンズ部２３が構成されていてもよい。

また、図２では、スキャン装置２２および投影レンズ部２３を光源モジュール２１の外部に配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スキャン装置２２を光源モジュール２１内に含ませる構成であってもよく、スキャン装置２２および投影レンズ部２３を光源モジュール２１内に含ませる構成であってもよい。

続いて、本レーザ光源装置（光源モジュール２１）において、スクリーン５０上の投影画像の各画素における各レーザ光のスポットサイズについて説明する。

本レーザ光源装置では、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、それぞれの異なるアパーチャ径を有するものとされている。そのため、各レーザ光は、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通過することで、そのアパーチャ径と同じビーム径となるように調整される。

ここで、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのそれぞれのアパーチャ径をＤａｐ（Ｒ），Ｄａｐ（Ｇ），Ｄａｐ（Ｂ）とし、赤レーザ光、緑レーザ光および青レーザ光のそれぞれの波長をλ（Ｒ），λ（Ｇ），λ（Ｂ）とした場合、本レーザ光源装置におけるアパーチャ径の比率は、以下の（１）式を満たすように設定される。

Ｄａｐ（Ｒ）：Ｄａｐ（Ｇ）：Ｄａｐ（Ｂ）＝λ（Ｒ）：λ（Ｇ）：λ（Ｂ） …（１）
すなわち、アパーチャ径の比率は、各アパーチャに入射するレーザ光の波長の比率と一致させられる。

また、対物レンズ、つまり投影レンズ部２３の焦点をｆ、投影レンズ部２３に入射されるレーザ光のビーム径をＤｉｎとすると、開口数ＮＡは以下の（２）式のように表される。

ＮＡ＝Ｄｉｎ／２ｆ …（２）
すなわち、赤レーザ光、緑レーザ光および青レーザ光のそれぞれの開口数ＮＡ（Ｒ），ＮＡ（Ｇ），ＮＡ（Ｂ）の関係は、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通過して投影レンズ部２３に到達する各レーザ光が平行光である場合（すなわち、Ｄａｐ＝Ｄｉｎである場合）、上記（１），（２）式より以下の（３）式が導かれる。

ＮＡ（Ｒ）：ＮＡ（Ｇ）：ＮＡ（Ｂ）＝λ（Ｒ）：λ（Ｇ）：λ（Ｂ） …（３）
また、投影レンズ部２３を通過した後のレーザ光のビーム径ωと光波長λと開口数ＮＡとの関係は、以下の（４）式のように表される。

２ω＝２λ／π／ＮＡ …（４）
そして、上記（３），（４）式より、以下の（５）式が導かれる。

ω（Ｒ）：ω（Ｇ）：ω（Ｂ）＝λ（Ｒ）／π／ＮＡ（Ｒ）：λ（Ｇ）／π／ＮＡ（Ｇ）：λ（Ｂ）／π／ＮＡ（Ｂ）＝１：１：１ …（５）
すなわち、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂにおけるアパーチャ径Ｄａｐ（Ｒ），Ｄａｐ（Ｇ），Ｄａｐ（Ｂ）が上記（１）式を満たすことで、スクリーン５０上における各レーザ光のビームスポットを同じ大きさとすることができる。

このように、本レーザ光源装置では、レーザ光のビームサイズを調整するアパーチャを結合レーザ光に対して共通化するのではなく、各レーザ光に対してアパーチャを別個に備え、アパーチャ径をレーザ光の波長に応じて異ならせている。これにより、スクリーン上の投影画像の各画素において、各レーザ光のスポットサイズが同じサイズとなり、スクリーン上の投影画像における色再現性および解像度が向上する。

また、本レーザ光源装置では、各レーザ光に対してアパーチャを別個に備えているため、従来のように共通のアパーチャに対して各レーザ光の光学系の光軸を合わせる必要がなく、アパーチャに対する光学系の要求精度が緩和される。

また、本レーザ光源装置では、各レーザ光に対してアパーチャを別個に備えているため、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対してアパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが比較的近接して配置されることになり、各レーザ光によって発生する迷光をアパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって効果的に除去することが可能となる。

また、本レーザ光源装置が光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを有する場合、光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂによって受光されるレーザ光は、スクリーンに出射されるレーザ光と同様に、アパーチャ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによる開口絞り後の光出力となる。したがって、スクリーン５０に出射されるレーザ光の出力と光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにおける受光量との相関が向上する。これにより、例えば、光検出器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの検出結果を用いて、半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのレーザ出力強度を補正する場合などにその補正精度を向上させることができる。

〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、互いに異なる波長の３つのレーザ光を結合する構成を例示したが、本発明において結合されるレーザ光の数は３つに限定されるものではない。本実施の形態２では、互いに異なる波長の２つのレーザ光を結合する場合を示す。すなわち、本実施の形態２では、図３に示すように、本レーザ光源装置は、２個の半導体レーザ素子３１Ｒ，３１Ｓを有する。例えば、半導体レーザ素子３１Ｒは６３０ｎｍの赤レーザ光を出射し、半導体レーザ素子３１Ｓは４９０ｎｍの水色レーザ光を出射する。

また、本レーザ光源装置は、２個の半導体レーザ素子３１Ｒ，３１Ｓに対応して、２つのコリメートレンズ３２Ｒ，３２Ｓと、２つのアパーチャ３３Ｒ，３３Ｓを有している。さらに、本レーザ光源装置は光結合素子３４を有しており、光結合素子３４は赤レーザ光と水色レーザ光とを結合するために、ハーフミラー３４Ｒ，３４Ｓを有している。

本レーザ光源装置においても、アパーチャ３３Ｒ，３３Ｓにおけるアパーチャ径の比率は、アパーチャ３３Ｒ，３３Ｓのそれぞれに入射するレーザ光の波長の比率と一致させられる。すなわち、アパーチャ３３Ｒ，３３Ｓのアパーチャの径の比率は、以下の(６)式を満たすものとなる。ここで、Ｄａｐ（Ｓ）はアパーチャ３３Ｓのアパーチャ径であり、λ（Ｓ）は水色レーザ光の波長である。

Ｄａｐ（Ｒ）：Ｄａｐ（Ｓ）＝λ（Ｒ）：λ（Ｓ） …（６）
これにより、本レーザ光源装置においても、赤レーザ光のスクリーン上のビームスポットと水色レーザ光のスクリーン上のビームスポットとは同じ大きさとなる。

さらに、本発明において、結合されるレーザ光の数は４つ以上であってもよく、例えば、実施の形態１で示したレーザ光源装置に、さらにもう一つの半導体レーザ素子を追加することも可能である。例えば、赤、緑、青のレーザ光を出射する半導体レーザ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに加えて、赤外レーザ光を出射する半導体レーザ素子を追加することができる。このように、さらに一つの半導体レーザ素子を追加した場合には、これに対応するコリメートレンズ、アパーチャおよびハーフミラーも一つずつ追加される。

実施の形態１で示したレーザ光源装置に赤外レーザ光を出射する半導体レーザ素子が追加された場合、各アパーチャの径の比率とレーザ光の波長の比率との関係は、以下の(７)式を満たすものとなる。ここで、Ｄａｐ（ＩＲ）は赤外レーザ光に対応するアパーチャのアパーチャ径であり、λ（Ｓ）は赤外レーザ光の波長である。

Ｄａｐ（Ｒ）：Ｄａｐ（Ｇ）：Ｄａｐ（Ｂ）：Ｄａｐ（ＩＲ）＝λ（Ｒ）：λ（Ｇ）：λ（Ｂ）：λ（ＩＲ） …（７）
〔実施の形態３〕
上記実施の形態１，２では、１種の波長のレーザ光に対し、１個の半導体レーザ素子を有する構成を例示した。言い換えれば、本レーザ光源装置に備えられる複数の半導体レーザ素子は、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本レーザ光源装置に備えられる複数の半導体レーザ素子のうちには、同じ波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子が備えられていてもよい。

例えば、図４に示すように、本レーザ光源装置において５つの半導体レーザ素子を備え、そのうち、赤レーザ光を出射する半導体レーザ素子４１Ｒを２つ、緑レーザ光を出射する半導体レーザ素子４１Ｇを２つ、青レーザ光を出射する半導体レーザ素子４１Ｂを１つ備える構成とすることも可能である。このように、同じ波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子を複数備えることで、例えば光出力の小さい赤レーザ光や緑レーザ光の出力を補うことができる。

また、本レーザ光源装置では、半導体レーザ素子の数に対応して、コリメートレンズ、アパーチャ、およびハーフミラーも５つずつ備えられる。すなわち、半導体レーザ素子４１Ｒに対応して、コリメートレンズ４２Ｒおよびアパーチャ４３Ｒが２つずつ備えられ、光結合素子４４にはハーフミラー４４Ｒが２つ備えられる。同様に、半導体レーザ素子４１Ｇに対応して、コリメートレンズ４２Ｇおよびアパーチャ４３Ｇが２つずつ備えられ、光結合素子４４にはハーフミラー４４Ｇが２つ備えられる。半導体レーザ素子４１Ｂに対応して、コリメートレンズ４２Ｂおよびアパーチャ４３Ｂが１つずつ備えられ、光結合素子４４にはハーフミラー４４Ｂが１つ備えられる。

本実施の形態３においても、本レーザ光源装置におけるアパーチャ径の比率は、以下の（１）式を満たすように設定される。

Ｄａｐ（Ｒ）：Ｄａｐ（Ｇ）：Ｄａｐ（Ｂ）＝λ（Ｒ）：λ（Ｇ）：λ（Ｂ） …（１）
尚、上記実施の形態１〜３では、（１）式，（６）式および（７）式に示すように、アパーチャ径の比率は各アパーチャに入射するレーザ光の波長の比率と一致するものとされているが、本発明はこれに限定されるものではない。

アパーチャ径の比率をレーザ光の波長の比率と一致させる構成では、スクリーン上の投影画像の各画素において、各レーザ光のスポットサイズを同じサイズとすることができ、スクリーン上の投影画像における色再現性および解像度が向上させるための好適例であると言える。しかしながら、アパーチャ径の比率が各アパーチャを通過するレーザ光の波長の比率と完全に一致していなくても、各アパーチャに入射するレーザ光の波長が短いほどアパーチャ径が小さくなるような構成であれば、スクリーン上の投影画像の各画素における各レーザ光のスポットサイズのばらつきを抑制することができ、スクリーン上の投影画像における色再現性および解像度を向上させることができる。したがって、各アパーチャに入射するレーザ光の波長が短いほどアパーチャ径が小さくなるような構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，３１Ｒ，３１Ｓ，４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ 半導体レーザ素子
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ，３２Ｒ，３２Ｓ，４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ コリメートレンズ
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，３３Ｒ，３３Ｓ，４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ アパーチャ
１４，３４，４４ 光結合素子
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，３４Ｒ，３４Ｓ，４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ ハーフミラー
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 光検出器
２０ 映像表示装置
２１ 光源モジュール（レーザ光源装置）
２２ スキャン装置（走査部）
２３ 投影レンズ部
５０ スクリーン（対象物）

Claims (4)

1. 複数の半導体レーザ素子と、該複数の半導体レーザ素子から出射される複数のレーザ光を結合する光結合素子とを有するレーザ光源装置であって、
   前記半導体レーザ素子と前記光結合素子との間に、前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれに対応して設けられた複数のアパーチャを備えており、
   前記複数のアパーチャは、各アパーチャを通過するレーザ光の波長が短いほどそのアパーチャ径が小さくなるように設定されていることを特徴とするレーザ光源装置。
2. 請求項１に記載のレーザ光源装置であって、
   前記複数のアパーチャにおけるアパーチャ径の比率が、各アパーチャを通過するレーザ光の波長の比率と一致していることを特徴とするレーザ光源装置。
3. 請求項１または２に記載のレーザ光源装置であって、
   前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれに対応して設けられた複数の光検出器を備えており、
   前記各光検出器は、前記各アパーチャを通過した後のレーザ光の出力を計測する位置に設けられていることを特徴とするレーザ光源装置。
4. 波長の異なる複数のレーザ光が結合された結合レーザ光を出射する光源モジュールと、前記結合レーザ光を走査する走査部と、前記結合レーザ光を集光して対象物に投影する投影レンズ部とを備えた映像表示装置であって、
   上記光源モジュールは、前記請求項１から３の何れか１項に記載のレーザ光源装置であることを特徴とする映像表示装置。