JP2021051129A - Light source device and projector - Google Patents

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内山 正一
Shoichi Uchiyama
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Abstract

To provide a light source device and a projector that can reduce uneven illuminance.SOLUTION: A light source device comprises: a plurality of laser light sources 121, 123 that emit laser beams 11a, 11c; a light separation element 15 that transmits first light beams 17a, 17c of the laser beams 11a, 11c and reflects second light beams 18a, 18c of the laser beams 11a, 11c; a diffusion element 14 that is provided on the subsequent stage of the light separation element 15 and diffuses the incident light beams; and a reflecting element 16 that reflects the second light beams 18a, 18c reflected by the light separation element 15 toward the diffusion element 14. The first light beams 17a, 17c are converged in a convergence area 141 on the diffusion element 14, and the plurality of laser light sources 121, 123 are arranged substantially orthogonal to the diffusion element 14 and to be rotationally symmetrical to an optical axis ax0 passing through the convergence area 141.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector.

近年、プロジェクターの高輝度化に伴い、光源にレーザー光源を用いたプロジェクターが普及し始めている。特許文献1には、レーザー光源から射出された光を拡散板によって拡散し、その拡散光を光源として利用した映像表示装置が開示されている。 In recent years, with the increase in brightness of projectors, projectors using a laser light source as a light source have begun to spread. Patent Document 1 discloses an image display device in which light emitted from a laser light source is diffused by a diffuser plate and the diffused light is used as a light source.

特開2008−96777号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-96777

しかしながら、拡散光を光源として用いると、拡散能力の限界に起因して、光の照度の均一化が困難となる。このため、拡散光を表示装置の光源として用いると、照度ムラが発生する場合がある。特に、複数のレーザー発光素子を光源として使用する場合はその傾向が顕著であり、各レーザー発光素子の配置に起因した照度ムラが発生しやすいという課題がある。 However, when diffused light is used as a light source, it becomes difficult to make the illuminance of the light uniform due to the limitation of the diffusing ability. Therefore, when diffused light is used as a light source of a display device, uneven illuminance may occur. In particular, when a plurality of laser emitting elements are used as a light source, the tendency is remarkable, and there is a problem that illuminance unevenness due to the arrangement of each laser emitting element is likely to occur.

本願の光源装置は、第1光を射出する複数の固体光源と、前記第1光の第1光束を透過し、前記第1光の第2光束を反射する光分離素子と、前記光分離素子の後段に設けられ、入射した光束を拡散させる拡散素子と、前記光分離素子で反射された前記第2光束を、前記拡散素子に向けて反射する反射素子と、を備え、前記第1光束は、前記拡散素子の収束領域に集光し、前記反射素子は、前記第2光束を前記収束領域に集光させ、前記複数の固体光源は、前記拡散素子と略直交し、前記収束領域を通る軸に対して回転対称となるように配置されることを特徴とする。 The light source device of the present application includes a plurality of solid-state light sources that emit first light, a light separation element that transmits the first light beam of the first light and reflects the second light beam of the first light, and the light separation element. A diffusing element provided in the subsequent stage and diffusing the incident light source, and a reflecting element that reflects the second light source reflected by the light separating element toward the diffusing element, and the first light source is provided. , The reflecting element focuses the second light beam on the converging region, and the plurality of solid-state light sources are substantially orthogonal to the diffusing element and pass through the converging region. It is characterized in that it is arranged so as to be rotationally symmetric with respect to the axis.

上記の光源装置において、前記光分離素子は、前記第1光が入射され、前記第1光を前記第1光束と、前記第2光束と、に分離する分離領域と、前記反射素子で反射された前記第2光束が通過する透過領域と、を有することが望ましい。 In the above light source device, the light separation element is reflected by the reflection element and a separation region in which the first light is incident and separates the first light into the first light flux and the second light flux. It is desirable to have a transmission region through which the second luminous flux passes.

上記の光源装置において、前記反射素子は、負のパワーを有することが望ましい。 In the above light source device, it is desirable that the reflecting element has a negative power.

上記の光源装置において、前記複数の固体光源を固定する固定部材を備え、前記固定部材は、前記複数の固体光源から射出された前記第1光束が、前記収束領域に入射するように前記複数の固体光源を固定することが望ましい。 The light source device includes a fixing member for fixing the plurality of solid light sources, and the fixing member comprises the plurality of fixing members so that the first light flux emitted from the plurality of solid light sources is incident on the convergence region. It is desirable to fix the solid light source.

本願のプロジェクターは、上記の光源装置と、前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出された光を投写する投写レンズと、を備えることを特徴とする。 The projector of the present application is characterized by including the above-mentioned light source device, a light modulation device that modulates the light emitted from the light source device, and a projection lens that projects the light emitted from the light modulation device. ..

光源装置の構成を示す概略図。The schematic which shows the structure of the light source apparatus. レーザー光源を側方から見た概略断面図。Schematic cross-sectional view of the laser light source viewed from the side. レーザー光源を射出側から見た概略図。Schematic view of the laser light source as seen from the emission side. 第1レーザー光源を固定する第1固定部材および第3レーザー光源を固定する第3固定部材の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the 1st fixing member which fixes a 1st laser light source, and 3rd fixing member which fixes a 3rd laser light source. 第2レーザー光源を固定する第2固定部材および第4レーザー光源を固定する第4固定部材の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the 2nd fixing member which fixes a 2nd laser light source, and the 4th fixing member which fixes a 4th laser light source. 実施形態における光源装置のレーザー光の進行状態を示す概略図。The schematic diagram which shows the progress state of the laser light of the light source apparatus in embodiment. 実施形態における照度分布シミュレーション時の光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source apparatus at the time of the illuminance distribution simulation in an embodiment. 比較例における照度分布シミュレーション時の光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source apparatus at the time of the illuminance distribution simulation in the comparative example. 実施形態の光源装置によって得られた拡散光を正面から見たときの2次元照度分布のシミュレーション結果。Simulation result of two-dimensional illuminance distribution when the diffused light obtained by the light source device of the embodiment is viewed from the front. 図8Aに示す拡散光のB−B’線およびC−C’線に沿う照度分布のグラフ。The graph of the illuminance distribution along the BB'line and CC'line of diffused light shown in FIG. 8A. 比較例の光源装置によって得られた拡散光を正面から見たときの2次元照度分布のシミュレーション結果。Simulation result of two-dimensional illuminance distribution when the diffused light obtained by the light source device of the comparative example is viewed from the front. 図9Aに示す拡散光のD−D’線およびE−E’線に沿う照度分布のグラフ。The graph of the illuminance distribution along the D-D'line and the E-E'line of the diffused light shown in FIG. 9A. 実施形態の光源装置を適用したプロジェクターの構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the projector to which the light source device of an embodiment is applied.

以下、実施形態の光源装置およびプロジェクターについて、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。 Hereinafter, the light source device and the projector of the embodiment will be described with reference to the drawings. In each of the following figures, the scale of each member is different from the actual one in order to make each member recognizable in size.

図1は、光源装置1の構成を示す概略図である。以下、図1を参照しながら光源装置1の構成を説明する。 FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the light source device 1. Hereinafter, the configuration of the light source device 1 will be described with reference to FIG.

図1に示すように、光源装置1は、例えば、プロジェクターの光源として用いられるものであり、固体光源としての複数のレーザー光源12と、拡散素子14と、光分離素子15と、反射素子16とを有する。 As shown in FIG. 1, the light source device 1 is used, for example, as a light source of a projector, and includes a plurality of laser light sources 12 as solid-state light sources, a diffusion element 14, a light separation element 15, and a reflection element 16. Has.

レーザー光源12は、第1光としてのレーザー光11を射出する。レーザー光源12からレーザー光11が射出される方向には、光分離素子15が配置され、さらにその後段には拡散素子14が配置されている。 The laser light source 12 emits a laser beam 11 as the first light. The light separation element 15 is arranged in the direction in which the laser light 11 is emitted from the laser light source 12, and the diffusion element 14 is further arranged in the subsequent stage.

拡散素子14として、例えば、拡散板が挙げられる。拡散板は、表面にランダムな凹凸が形成されたガラス基板であり、この凹凸は、例えば、ガラス基板の光射出側の面に形成されている。この凹凸にレーザー光11が入射することにより、レーザー光11の散乱、拡散が起こる。なお、拡散素子14は、拡散効果を得ることができれば上記の態様に限定されない。拡散素子14は、光源装置1の光軸ax0と略直交し、この光軸ax0上に、後述する収束領域141が位置するように配置される。 Examples of the diffusing element 14 include a diffusing plate. The diffuser plate is a glass substrate having random irregularities formed on its surface, and the irregularities are formed on, for example, the surface of the glass substrate on the light emitting side. When the laser light 11 is incident on the unevenness, the laser light 11 is scattered and diffused. The diffusion element 14 is not limited to the above mode as long as the diffusion effect can be obtained. The diffusion element 14 is substantially orthogonal to the optical axis ax0 of the light source device 1, and is arranged so that the convergence region 141 described later is located on the optical axis ax0.

光分離素子15は、入射したレーザー光11の光束のうち、一部を透過し、残りを反射する。光分離素子15は、光源装置1の光軸ax0と直交し、かつ、その中心を光源装置1の光軸ax0が通過するように、光源装置1と拡散素子14の間に配置される。本明細書では、光分離素子15に入射したレーザー光11の光束のうち、光分離素子15を透過する光束を第1光束17と呼称する。また、光分離素子15に入射したレーザー光11の光束のうち、光分離素子15で反射される光束を第2光束18と呼称する。 The light separation element 15 transmits a part of the light flux of the incident laser light 11 and reflects the rest. The optical separation element 15 is arranged between the light source device 1 and the diffusion element 14 so that the optical axis ax0 of the light source device 1 is orthogonal to the optical axis ax0 of the light source device 1 and the optical axis ax0 of the light source device 1 passes through the center thereof. In the present specification, among the light fluxes of the laser light 11 incident on the light separation element 15, the light flux transmitted through the light separation element 15 is referred to as a first light flux 17. Further, among the light fluxes of the laser light 11 incident on the light separation element 15, the light flux reflected by the light separation element 15 is referred to as a second light flux 18.

光分離素子15として、例えば、ハーフミラーが挙げられるが、光分離素子15の透過率は特に限定されず、適宜変更可能である。また、光分離素子15は、ハーフミラーに限定されず、例えば、偏光分離膜などを用いてもよい。この場合、レーザー光源12を、レーザー光11の射出方向を回転軸として回転させたり、位相差板を用いてレーザー光源12から射出されるレーザー光11の偏光分布を変化させたりすればよい。 Examples of the optical separation element 15 include a half mirror, but the transmittance of the optical separation element 15 is not particularly limited and can be changed as appropriate. Further, the light separation element 15 is not limited to the half mirror, and for example, a polarization separation film or the like may be used. In this case, the laser light source 12 may be rotated around the emission direction of the laser light 11 as a rotation axis, or the polarization distribution of the laser light 11 emitted from the laser light source 12 may be changed by using a retardation plate.

光分離素子15は、光源装置1の光軸ax0と交差する透過領域151と、透過領域151の外周を囲むように設けられ、入射光の一部を透過して残りを反射する分離領域152を有している。なお、実施形態では、分離領域152の中央に開口部を形成し、この開口部を透過領域151としているが、透過領域151は、レーザー光11が透過可能な透明部材で構成されていてもよい。 The optical separation element 15 is provided so as to surround the transmission region 151 intersecting the optical axis ax0 of the light source device 1 and the outer periphery of the transmission region 151, and has a separation region 152 that transmits a part of the incident light and reflects the rest. Have. In the embodiment, an opening is formed in the center of the separation region 152, and this opening is used as a transmission region 151. However, the transmission region 151 may be composed of a transparent member capable of transmitting the laser beam 11. ..

反射素子16は、光分離素子15で反射された第2光束18を拡散素子14の収束領域141に向けて反射可能な位置に配置される。反射素子16は負のパワーを有する光学素子であり、例えば、凸ミラーが挙げられる。 The reflecting element 16 is arranged at a position where the second light flux 18 reflected by the light separating element 15 can be reflected toward the convergence region 141 of the diffusing element 14. The reflecting element 16 is an optical element having a negative power, and examples thereof include a convex mirror.

図2は、レーザー光源12の構造を側方から見た概略断面図である。以下、図2を参照しながらレーザー光源12の構造を説明する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the structure of the laser light source 12 as viewed from the side. Hereinafter, the structure of the laser light source 12 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、レーザー光源12は、パッケージ120と、レーザー発光素子10と、集光レンズ13と、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 2, the laser light source 12 includes a package 120, a laser emitting element 10, and a condenser lens 13.

パッケージ120は、レーザー発光素子10と集光レンズ13とを内部に固定すると共に、これらを保護する。 The package 120 fixes the laser emitting element 10 and the condensing lens 13 inside and protects them.

レーザー発光素子10は、例えば、青色のレーザー光11を射出する。青色のレーザー光11としては、例えばピーク波長が455nmのレーザー光11が挙げられる。集光レンズ13は、レーザー発光素子10から射出されたレーザー光11を集光する。集光レンズ13を設けることで、レーザー光11を集光して拡散素子14に入射させることが可能となり、拡散素子14にできる擬似光源サイズを小さくすることができる。その結果、例えば、光源装置1をプロジェクターに搭載した際、光利用効率を向上させることができる。 The laser emitting element 10 emits, for example, a blue laser beam 11. Examples of the blue laser light 11 include a laser light 11 having a peak wavelength of 455 nm. The condensing lens 13 condenses the laser light 11 emitted from the laser emitting element 10. By providing the condensing lens 13, the laser light 11 can be condensed and incident on the diffusing element 14, and the size of the pseudo light source formed on the diffusing element 14 can be reduced. As a result, for example, when the light source device 1 is mounted on the projector, the light utilization efficiency can be improved.

図3は、レーザー光源12を光軸ax0に沿った方向から見た概略図である。以下、レーザー光源12について図3を参照しながら説明する。 FIG. 3 is a schematic view of the laser light source 12 as viewed from the direction along the optical axis ax0. Hereinafter, the laser light source 12 will be described with reference to FIG.

図3に示すように、複数のレーザー光源12には、それぞれが青色のレーザー光を射出する第1レーザー光源121と、第2レーザー光源122と、第3レーザー光源123と、第4レーザー光源124と、が含まれる。 As shown in FIG. 3, the plurality of laser light sources 12 include a first laser light source 121, a second laser light source 122, a third laser light source 123, and a fourth laser light source 124, each of which emits a blue laser light. And are included.

第1レーザー光源121は、第1レーザー光11aを射出する。第2レーザー光源122は、第2レーザー光11bを射出する。第3レーザー光源123は、第3レーザー光11cを射出する。第4レーザー光源124は、第4レーザー光11dを射出する。 The first laser light source 121 emits the first laser light 11a. The second laser light source 122 emits the second laser light 11b. The third laser light source 123 emits the third laser light 11c. The fourth laser light source 124 emits the fourth laser beam 11d.

第1レーザー光源121、第2レーザー光源122、第3レーザー光源123、第4レーザー光源124は、光分離素子15の分離領域152に入射したレーザー光11a,11b,11c,11dのうち、光分離素子15を透過した第1光束17が、拡散素子14内の局所的な領域に集光するように配置される。すなわち、各々のレーザー光源12が、光源装置1の光軸ax0に対して回転対称となるように配置されている。なお、これ以降、第1光束17が集光する拡散素子14内の領域を収束領域141と呼称する。収束領域141は、点であることが理想であるが、微小な大きさを有する領域であってもよい。実施形態では、収束領域141は、平面視で拡散素子14の中央に位置し、側面視で拡散素子14の射出面の近傍に位置している。 The first laser light source 121, the second laser light source 122, the third laser light source 123, and the fourth laser light source 124 are light-separated among the laser beams 11a, 11b, 11c, and 11d incident on the separation region 152 of the light separation element 15. The first light beam 17 that has passed through the element 15 is arranged so as to be focused on a local region in the diffuser element 14. That is, each laser light source 12 is arranged so as to be rotationally symmetric with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1. Hereinafter, the region in the diffusion element 14 where the first luminous flux 17 collects light is referred to as a convergence region 141. Ideally, the convergence region 141 is a point, but it may be a region having a minute size. In the embodiment, the convergence region 141 is located in the center of the diffusion element 14 in a plan view and in the vicinity of the injection surface of the diffusion element 14 in a side view.

一方、光分離素子15の分離領域152に入射したレーザー光11a,11b,11c,11dのうち、光分離素子15で反射された第2光束18は、反射素子16で再度反射され、光分離素子15の透過領域151を通過して拡散素子14に入射する。 On the other hand, of the laser beams 11a, 11b, 11c, and 11d incident on the separation region 152 of the light separation element 15, the second light beam 18 reflected by the light separation element 15 is reflected again by the reflection element 16 and is reflected by the reflection element 16. It passes through the transmission region 151 of 15 and is incident on the diffusion element 14.

図4Aは、第1レーザー光源121を固定する第1固定部材161および第3レーザー光源123を固定する第3固定部材163の構成を示す模式図である。図4Bは、第2レーザー光源122を固定する第2固定部材162および第4レーザー光源124を固定する第4固定部材164の構成を示す模式図である。以下、第1固定部材161〜第4固定部材164の構成を、図4Aおよび図4Bを参照しながら説明する。 FIG. 4A is a schematic view showing the configuration of the first fixing member 161 for fixing the first laser light source 121 and the third fixing member 163 for fixing the third laser light source 123. FIG. 4B is a schematic view showing the configuration of the second fixing member 162 for fixing the second laser light source 122 and the fourth fixing member 164 for fixing the fourth laser light source 124. Hereinafter, the configurations of the first fixing member 161 to the fourth fixing member 164 will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.

図4Aに示すように、第1固定部材161は、第1レーザー光源121を所定の角度で固定するために用いられる。具体的には、第1レーザー光源121は、第1レーザー光11aのうち、光分離素子15を透過する第1光束17が、拡散素子14の収束領域141に入射するように第1固定部材161に固定されている。 As shown in FIG. 4A, the first fixing member 161 is used to fix the first laser light source 121 at a predetermined angle. Specifically, in the first laser light source 121, the first fixing member 161 of the first laser light 11a so that the first luminous flux 17 passing through the light separation element 15 is incident on the convergence region 141 of the diffusion element 14. It is fixed to.

また、第3固定部材163は、第3レーザー光源123を所定の角度で固定するために用いられる。具体的には、第3レーザー光源123は、第3レーザー光11cのうち、光分離素子15を透過する第1光束17が、拡散素子14の収束領域141に入射するように第3固定部材163に固定されている。 Further, the third fixing member 163 is used to fix the third laser light source 123 at a predetermined angle. Specifically, in the third laser light source 123, the third fixing member 163 of the third laser light 11c so that the first luminous flux 17 passing through the light separation element 15 is incident on the convergence region 141 of the diffusion element 14. It is fixed to.

図4Bに示すように、第2固定部材162は、第2レーザー光源122を所定の角度で固定するために用いられる。具体的には、第2レーザー光源122は、第2レーザー光11bのうち、光分離素子15を透過する第1光束17が、拡散素子14の収束領域141に入射するように第2固定部材162に固定されている。 As shown in FIG. 4B, the second fixing member 162 is used to fix the second laser light source 122 at a predetermined angle. Specifically, in the second laser light source 122, the second fixing member 162 of the second laser light 11b so that the first luminous flux 17 passing through the light separation element 15 is incident on the convergence region 141 of the diffusion element 14. It is fixed to.

また、第4固定部材164は、第4レーザー光源124を所定の角度で固定するために用いられる。具体的には、第4レーザー光源124は、第4レーザー光11dのうち、光分離素子15を透過する第1光束17が、拡散素子14の収束領域141に入射するように第4固定部材164に固定されている。 Further, the fourth fixing member 164 is used to fix the fourth laser light source 124 at a predetermined angle. Specifically, in the fourth laser light source 124, the fourth fixing member 164 of the fourth laser beam 11d so that the first luminous flux 17 passing through the light separation element 15 is incident on the convergence region 141 of the diffusion element 14. It is fixed to.

第1固定部材161〜第4固定部材164の材質は、レーザー光源12で発生する熱を排熱できるような、例えば、銅などの高熱伝導部材で構成されている。 The material of the first fixing member 161 to the fourth fixing member 164 is composed of a high heat conductive member such as copper that can exhaust the heat generated by the laser light source 12.

このように、各レーザー光源121〜124は、それぞれから射出されるレーザー光11a〜11dが、光源装置1の光軸ax0と所定の角度を成し、かつ、これらの第1光束17が、拡散素子14の収束領域141に入射するように配置されている。これにより、第1光束17に含まれる各レーザー光11a〜11dは、それぞれが共通の収束領域141を基点として拡散される。このため、第1光束17に含まれる各レーザー光11a〜11dは、拡散素子14により同様の拡散分布を有して拡散される。実施形態では、レーザー光11a〜11dと、光源装置1の光軸ax0との成す角は30°である。 In this way, the laser beams 11a to 11d emitted from the laser light sources 121 to 124 form a predetermined angle with the optical axis ax0 of the light source device 1, and the first luminous flux 17 thereof is diffused. It is arranged so as to be incident on the convergence region 141 of the element 14. As a result, the laser beams 11a to 11d included in the first luminous flux 17 are diffused with the common convergence region 141 as the base point. Therefore, each of the laser beams 11a to 11d contained in the first luminous flux 17 is diffused by the diffusing element 14 with a similar diffusion distribution. In the embodiment, the angle formed by the laser beams 11a to 11d and the optical axis ax0 of the light source device 1 is 30 °.

さらに、各レーザー光源121〜124は、光源装置1の光軸ax0に対して互いに回転対称に配置されている。これにより、各レーザー光源121〜124から射出された各レーザー光11a〜11dの一部の光束からなる第1光束17が拡散素子14で拡散された拡散光の照度分布は、光源装置1の光軸ax0に対して回転対称になる。 Further, the laser light sources 121 to 124 are arranged rotationally symmetrically with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1. As a result, the illuminance distribution of the diffused light in which the first luminous flux 17 composed of a part of the luminous fluxes of the laser beams 11a to 11d emitted from the laser light sources 121 to 124 is diffused by the diffuser element 14 is the light of the light source device 1. It becomes rotationally symmetric with respect to the axis ax0.

図5は、光源装置1におけるレーザー光11の進行状態を示す概略図である。以下、レーザー光11の進行状態を、図5を参照しながら説明する。なお、図5では、簡単のため、第1レーザー光源121および第3レーザー光源123から射出されるレーザー光11a,11cについて示しているが、第2レーザー光源122および第4レーザー光源124から射出されるレーザー光11b,11dについても同様である。 FIG. 5 is a schematic view showing the progress state of the laser beam 11 in the light source device 1. Hereinafter, the progress state of the laser beam 11 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 5 shows the laser beams 11a and 11c emitted from the first laser light source 121 and the third laser light source 123 for the sake of simplicity, but is emitted from the second laser light source 122 and the fourth laser light source 124. The same applies to the laser beams 11b and 11d.

図5に示すように、第1レーザー光源121から射出された第1レーザー光11aは、レーザー発光素子10から射出された第1レーザー光11aが集光レンズ13によって集光されて、光分離素子15の分離領域152に入射する。光分離素子15の分離領域152に入射した第1レーザー光11aは、光分離素子15によって2つの光束に分離される。具体的に、第1レーザー光11aは、光分離素子15の分離領域152を透過する第1光束17aと、光分離素子15の分離領域152で反射され、反射素子16に向かう第2光束18aとの2つに分離される。実施形態において、光分離素子15は、透過率80%、反射率20%の部分透過ミラーである。また、実施形態において、反射素子16は、反射面の頂点および曲率中心が光源装置1の光軸ax0上にあり、拡散素子14側に反射面を向けた凸ミラーである。すなわち、反射素子16は、負のパワーを有する。 As shown in FIG. 5, in the first laser light 11a emitted from the first laser light source 121, the first laser light 11a emitted from the laser emitting element 10 is condensed by the condenser lens 13 to be a light separation element. It is incident on the separation region 152 of 15. The first laser beam 11a incident on the separation region 152 of the light separation element 15 is separated into two light fluxes by the light separation element 15. Specifically, the first laser beam 11a includes a first luminous flux 17a that passes through the separation region 152 of the light separation element 15 and a second luminous flux 18a that is reflected by the separation region 152 of the light separation element 15 and heads toward the reflection element 16. It is separated into two parts. In the embodiment, the light separation element 15 is a partially transmissive mirror having a transmittance of 80% and a reflectance of 20%. Further, in the embodiment, the reflecting element 16 is a convex mirror in which the apex and the center of curvature of the reflecting surface are on the optical axis ax0 of the light source device 1 and the reflecting surface is directed toward the diffusion element 14. That is, the reflecting element 16 has a negative power.

光分離素子15を透過した第1レーザー光11aの第1光束17aは、拡散素子14の収束領域141に集光し、拡散素子14により拡散されて第1拡散光19aとなる。一方、光分離素子15の分離領域152で反射された第2光束18aは、反射素子16で再度反射される。反射素子16で反射された第1レーザー光11aの第2光束18aは、光分離素子15の透過領域151を通過し、拡散素子14の収束領域141に集光される。拡散素子14の収束領域141に集光した第1レーザー光11aの第2光束18aは、拡散素子14により拡散されて第2拡散光20aとなる。 The first luminous flux 17a of the first laser light 11a transmitted through the light separation element 15 is focused on the convergence region 141 of the diffusion element 14 and diffused by the diffusion element 14 to become the first diffusion light 19a. On the other hand, the second luminous flux 18a reflected by the separation region 152 of the light separation element 15 is reflected again by the reflection element 16. The second luminous flux 18a of the first laser beam 11a reflected by the reflecting element 16 passes through the transmission region 151 of the light separation element 15 and is focused on the convergence region 141 of the diffusion element 14. The second luminous flux 18a of the first laser light 11a focused on the convergence region 141 of the diffusing element 14 is diffused by the diffusing element 14 to become the second diffused light 20a.

同様に、第3レーザー光源123から射出された第3レーザー光11cは、レーザー発光素子10から射出された第3レーザー光11cが集光レンズ13によって集光されて、光分離素子15の分離領域152に入射し、分離領域152において2つの光束に分離される。そして、第1レーザー光11aと同様、拡散素子14において、第3レーザー光11cの第1光束17cの拡散光である第1拡散光19cと、第3レーザー光11cの第2光束18cの拡散光である第2拡散光20cとなる。図5では、第1光束17a,17cおよび第1拡散光19a,19cを破線で示し、第2光束18a,18cおよび第2拡散光20a,20cを二点鎖線で示している。 Similarly, in the third laser light 11c emitted from the third laser light source 123, the third laser light 11c emitted from the laser emitting element 10 is condensed by the condenser lens 13, and the separation region of the light separation element 15 is condensed. It enters the 152 and is separated into two light sources in the separation region 152. Then, similarly to the first laser light 11a, in the diffusing element 14, the first diffused light 19c which is the diffused light of the first luminous flux 17c of the third laser light 11c and the diffused light of the second luminous flux 18c of the third laser light 11c. It becomes the second diffused light 20c. In FIG. 5, the first luminous flux 17a, 17c and the first diffused light 19a, 19c are indicated by broken lines, and the second luminous flux 18a, 18c and the second diffused light 20a, 20c are indicated by a two-dot chain line.

また、図示は省略するが、第2レーザー光源122から射出された第2レーザー光11bは、光分離素子15を透過した第1光束17bの拡散光である第1拡散光19bと、光分離素子15で反射した第2光束18bの拡散光である第2拡散光20bとなる。また、第4レーザー光源124から射出された第4レーザー光11dは、光分離素子15を透過した第1光束17dの拡散光である第1拡散光19dと、光分離素子15で反射した第2光束18dの拡散光である第2拡散光20dとなる。なお、これ以降、第1拡散光19a,19b,19c,19dは、それぞれを区別せずに第1拡散光19とも表記され、第2拡散光20a,20b,20c,20dは、第2拡散光20とも表記される。 Although not shown, the second laser light 11b emitted from the second laser light source 122 includes the first diffused light 19b, which is the diffused light of the first light beam 17b transmitted through the light separating element 15, and the light separating element. It becomes the second diffused light 20b which is the diffused light of the second light source 18b reflected by 15. Further, the fourth laser light 11d emitted from the fourth laser light source 124 is the first diffused light 19d, which is the diffused light of the first light beam 17d transmitted through the light separating element 15, and the second diffused light reflected by the light separating element 15. It becomes the second diffused light 20d which is the diffused light of the light source 18d. From this point onward, the first diffused light 19a, 19b, 19c, 19d are also referred to as the first diffused light 19 without distinguishing each of them, and the second diffused light 20a, 20b, 20c, 20d is the second diffused light. Also written as 20.

ここで、第1レーザー光源121と、第3レーザー光源123は、光源装置1の光軸ax0に対して互いに回転対称に配置されている。したがって、光源装置1の光軸ax0に対する第1レーザー光11aの成す角である第1入射角と、光源装置1の光軸ax0に対する第3レーザー光11cの成す角である第2入射角は等しくなる。そのため、拡散素子14に対する第1レーザー光11aの第1光束17aの入射角と、拡散素子14に対する第3レーザー光11cの第1光束17cの入射角も等しくなる。 Here, the first laser light source 121 and the third laser light source 123 are arranged rotationally symmetrically with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1. Therefore, the first incident angle formed by the first laser beam 11a with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1 and the second incident angle formed by the third laser beam 11c with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1 are equal. Become. Therefore, the incident angle of the first luminous flux 17a of the first laser beam 11a with respect to the diffusing element 14 and the incident angle of the first luminous flux 17c of the third laser beam 11c with respect to the diffusing element 14 are also equal.

また、第1レーザー光11aの第1光束17aが集光される収束領域141と、第3レーザー光11cの第1光束17cが集光される収束領域141は、拡散素子14の射出面の中心で略一致する。このため、第1レーザー光11aの第1拡散光19aと、第3レーザー光11cの第1拡散光19cの照度分布は、光源装置1の光軸ax0に対して互いに回転対称となる。 Further, the convergence region 141 in which the first luminous flux 17a of the first laser light 11a is focused and the convergence region 141 in which the first luminous flux 17c of the third laser light 11c is focused are the centers of the ejection surfaces of the diffusion element 14. Approximately matches. Therefore, the illuminance distributions of the first diffused light 19a of the first laser light 11a and the first diffused light 19c of the third laser light 11c are rotationally symmetric with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1.

さらに、第1入射角と、第2入射角が等しく、かつ、光分離素子15が光源装置1の光軸ax0と直交するように配置されているので、光分離素子15の分離領域152で反射される第1レーザー光11aの第2光束18aの反射角と、光分離素子15の分離領域152で反射される第3レーザー光11cの第2光束18cの反射角も等しくなる。 Further, since the first incident angle and the second incident angle are equal and the light separation element 15 is arranged so as to be orthogonal to the optical axis ax0 of the light source device 1, reflection is reflected in the separation region 152 of the light separation element 15. The reflection angle of the second light source 18a of the first laser light 11a and the reflection angle of the second light source 18c of the third laser light 11c reflected by the separation region 152 of the light separation element 15 are also equal.

加えて、実施形態では、反射素子16である凸ミラーは、その頂点と曲率中心が光源装置1の光軸ax0上にあるように配置されており、その反射面は、光軸ax0に対して回転対称である。したがって、第1レーザー光11aの第2光束18aの反射素子16への入射角と、第3レーザー光11cの第2光束18cの反射素子16への入射角も等しくなる。故に、第1レーザー光11aの第2光束18aの反射素子16での反射角と、第3レーザー光11cの第2光束18cの反射素子16での反射角も等しくなる。 In addition, in the embodiment, the convex mirror which is the reflecting element 16 is arranged so that its apex and the center of curvature are on the optical axis ax0 of the light source device 1, and its reflecting surface is arranged with respect to the optical axis ax0. It is rotationally symmetric. Therefore, the angle of incidence of the first laser beam 11a on the reflecting element 16 of the second luminous flux 18a and the angle of incidence of the third laser beam 11c on the reflecting element 16 of the second luminous flux 18c are also equal. Therefore, the reflection angle of the first laser beam 11a at the reflecting element 16 of the second luminous flux 18a and the reflection angle of the third laser beam 11c at the reflecting element 16 of the second luminous flux 18c are also equal.

ここで、反射素子16である凸ミラーの曲率は、反射素子16で反射された光束が、拡散素子14の収束領域141に集光するように設定されている。したがって、拡散素子14に入射する第1レーザー光11aの第2光束18aと、光源装置1の光軸ax0との成す角である第3入射角は、拡散素子14に入射する第1レーザー光11aの第1光束17aと、光源装置1の光軸ax0との成す角である第1入射角よりも小さくなる。故に、第1レーザー光11aの第2拡散光20aと、光源装置1の光軸ax0との成す角についても、第1レーザー光11aの第1拡散光19aと、光源装置1の光軸ax0との成す角よりも小さくなる。 Here, the curvature of the convex mirror, which is the reflecting element 16, is set so that the light flux reflected by the reflecting element 16 is focused on the convergence region 141 of the diffusing element 14. Therefore, the third incident angle, which is the angle formed by the second luminous flux 18a of the first laser beam 11a incident on the diffuser element 14 and the optical axis ax0 of the light source device 1, is the first laser beam 11a incident on the diffuser element 14. It is smaller than the first incident angle, which is the angle formed by the first luminous flux 17a of the light source device 1 and the optical axis ax0 of the light source device 1. Therefore, regarding the angle formed by the second diffused light 20a of the first laser beam 11a and the optical axis ax0 of the light source device 1, the first diffused light 19a of the first laser beam 11a and the optical axis ax0 of the light source device 1 are also formed. It is smaller than the angle formed by.

ここで、反射素子16が負のパワーを有する凸ミラーである理由を、図5を参照しながら説明する。 Here, the reason why the reflecting element 16 is a convex mirror having a negative power will be described with reference to FIG.

図5から分かるように、光分離素子15の分離領域152で反射され、反射素子16で再度反射されてから拡散素子14に入射する第2光束18a,18cの光路長は、光分離素子15を透過して拡散素子14に入射する第1光束17a,17cの光路長と比べて長くなる。反射素子16が負のパワーを有しない場合、第2光束18a,18cは拡散素子14に入射する前に集光されるため、収束領域141の位置における第2光束18の集光スポットサイズが大きくなる。集光スポットが大きくなると、光源装置1を組み込む光学システムの光の利用効率が低下してしまう。一方、反射素子16が負のパワーを有する場合、第2光束18の集光位置が延びる。このため、負のパワーを有する反射素子16を第2光束18の光路上に適切に配置すると、拡散素子14の収束領域141上に第2光束18を集光させることが可能になる。 As can be seen from FIG. 5, the optical path lengths of the second luminous fluxes 18a and 18c that are reflected by the separation region 152 of the light separation element 15 and are reflected again by the reflection element 16 and then incident on the diffusion element 14 are the optical path lengths of the light separation element 15. It is longer than the optical path lengths of the first light fluxes 17a and 17c that are transmitted and incident on the diffusing element 14. When the reflecting element 16 does not have a negative power, the second luminous fluxes 18a and 18c are focused before they are incident on the diffusing element 14, so that the focused spot size of the second luminous flux 18 at the position of the convergence region 141 is large. Become. When the condensing spot becomes large, the light utilization efficiency of the optical system incorporating the light source device 1 decreases. On the other hand, when the reflecting element 16 has a negative power, the condensing position of the second luminous flux 18 is extended. Therefore, if the reflecting element 16 having a negative power is appropriately arranged on the optical path of the second luminous flux 18, the second luminous flux 18 can be focused on the convergence region 141 of the diffusing element 14.

同様に、拡散素子14に入射する第3レーザー光11cの第2光束18cと、光源装置1の光軸ax0との成す角である第4入射角は、拡散素子14に入射する第3レーザー光11cの第1光束17cと、光源装置1の光軸ax0との成す角である第2入射角よりも小さくなる。したがって、第3レーザー光11cの第2拡散光20cと、光源装置1の光軸ax0との成す角についても、第3レーザー光11cの第1拡散光19cと、光源装置1の光軸ax0との成す角よりも小さくなる。 Similarly, the fourth incident angle, which is the angle formed by the second luminous flux 18c of the third laser beam 11c incident on the diffuser element 14 and the optical axis ax0 of the light source device 1, is the third laser beam incident on the diffuser element 14. It is smaller than the second incident angle, which is the angle formed by the first luminous flux 17c of 11c and the optical axis ax0 of the light source device 1. Therefore, regarding the angle formed by the second diffused light 20c of the third laser beam 11c and the optical axis ax0 of the light source device 1, the first diffused light 19c of the third laser beam 11c and the optical axis ax0 of the light source device 1 are also formed. It is smaller than the angle formed by.

光源装置1の光軸ax0と拡散光との成す角の大きさの違いは、拡散素子14から射出される拡散光の照度分布に差として表れる。以下に、第1拡散光19と第2拡散光20の照度分布の違いについて、それぞれ説明する。 The difference in the size of the angle formed by the optical axis ax0 of the light source device 1 and the diffused light appears as a difference in the illuminance distribution of the diffused light emitted from the diffused element 14. The difference in the illuminance distribution between the first diffused light 19 and the second diffused light 20 will be described below.

まず、第1拡散光19について説明する。光源装置1の光軸ax0との成す角が大きい第1拡散光19は、照度のピークが光源装置1の光軸ax0から離れた位置に来るような照度分布をとる。よって、各レーザー光源121〜124から射出されたレーザー光11a〜11dに対応するそれぞれ第1拡散光19a〜19dが互いにほとんど重ならない。したがって、拡散素子14から射出される第1拡散光19全体の照度分布は、光源装置1の光軸ax0の近傍で照度が小さくなる。 First, the first diffused light 19 will be described. The first diffused light 19 having a large angle with the optical axis ax0 of the light source device 1 has an illuminance distribution such that the peak of the illuminance comes to a position away from the optical axis ax0 of the light source device 1. Therefore, the first diffused lights 19a to 19d corresponding to the laser lights 11a to 11d emitted from the laser light sources 121 to 124 hardly overlap each other. Therefore, the illuminance distribution of the entire first diffused light 19 emitted from the diffused element 14 becomes smaller in the vicinity of the optical axis ax0 of the light source device 1.

続いて、第2拡散光20について説明する。光源装置1の光軸ax0との成す角が小さい第2拡散光20は、第1拡散光19に比べて、照度のピークが光源装置1の光軸ax0に近い位置に来るような照度分布をとる。よって、各レーザー光源121〜124から射出されたレーザー光11a〜11dに対応するそれぞれ第2拡散光20a〜20dの大部分は、光源装置1の光軸ax0近傍において互いに重なる。したがって、拡散素子14から射出される第2拡散光20全体の照度分布は、光源装置1の光軸ax0の近傍で照度が非常に大きく、周辺に向かって照度が減衰する。 Subsequently, the second diffused light 20 will be described. The second diffused light 20 having a small angle with the optical axis ax0 of the light source device 1 has an illuminance distribution such that the peak of the illuminance is closer to the optical axis ax0 of the light source device 1 than the first diffused light 19. Take. Therefore, most of the second diffused lights 20a to 20d corresponding to the laser lights 11a to 11d emitted from the laser light sources 121 to 124 overlap each other in the vicinity of the optical axis ax0 of the light source device 1. Therefore, the illuminance distribution of the entire second diffused light 20 emitted from the diffused element 14 is very large in the vicinity of the optical axis ax0 of the light source device 1, and the illuminance is attenuated toward the periphery.

このように、実施形態の光源装置1において、光分離素子15を透過した第1光束17と、光分離素子15で反射された第2光束18とは、それぞれ異なる入射角で拡散素子14へ入射する。このため、第1光束17の拡散光である第1拡散光19の照度分布と、第2光束18の拡散光である第2拡散光20の照度分布も互いに異なる。これら互いに異なる照度分布を有する拡散光を重ね合わせることによって、それぞれの拡散光における照度の不足領域を補完しあうことが可能になり、照度ムラを抑制することができる。その結果、拡散素子14からは、拡散透過した第1拡散光19および第2拡散光20の合成光であり、照度分布が均一化された拡散光140が射出される。 As described above, in the light source device 1 of the embodiment, the first light flux 17 transmitted through the light separation element 15 and the second light flux 18 reflected by the light separation element 15 are incident on the diffusion element 14 at different incident angles. To do. Therefore, the illuminance distribution of the first diffused light 19 which is the diffused light of the first luminous flux 17 and the illuminance distribution of the second diffused light 20 which is the diffused light of the second luminous flux 18 are also different from each other. By superimposing these diffused lights having different illuminance distributions, it is possible to complement each other in the insufficient illuminance region in each diffused light, and it is possible to suppress illuminance unevenness. As a result, the diffuser element 14 emits diffused light 140, which is a composite light of the first diffused light 19 and the second diffused light 20 that have been diffused and transmitted, and has a uniform illuminance distribution.

図6は、実施形態の照度分布のシミュレーションを行った際の光源装置1の構成を示す模式図である。図7は、比較例の照度分布のシミュレーションを行った際の光源装置101の構成を示す模式図である。 FIG. 6 is a schematic view showing the configuration of the light source device 1 when the illuminance distribution of the embodiment is simulated. FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the light source device 101 when the illuminance distribution of the comparative example is simulated.

図6および図7に示す光源装置1および光源装置101は、図1に示す構成に加えて、拡散素子14によって拡散された拡散光140を平行にする第1レンズ9aおよび第2レンズ9bを備えている。 In addition to the configuration shown in FIG. 1, the light source device 1 and the light source device 101 shown in FIGS. 6 and 7 include a first lens 9a and a second lens 9b that parallelize the diffused light 140 diffused by the diffuser element 14. ing.

図7に示す比較例の光源装置101の構成は、実施形態における光源装置1の構成から、光分離素子15と、反射素子16とを除いたものであり、それ以外の構成は、実施形態と同様である。 The configuration of the light source device 101 of the comparative example shown in FIG. 7 is the configuration of the light source device 1 in the embodiment excluding the light separation element 15 and the reflection element 16, and the other configurations are the same as those of the embodiment. The same is true.

図8Aおよび図8Bは、実施形態の光源装置1の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。具体的に、図8Aは、実施形態の光源装置1によって得られた拡散光140を光源装置1の光軸ax0に沿った方向から見たときの2次元照度分布の図である。図8Bは、図8Aに示す拡散光140のB−B’線に沿う照度分布およびC−C’線に沿う照度分布を表すグラフである。 8A and 8B are diagrams showing simulation results of the illuminance distribution of the light source device 1 of the embodiment. Specifically, FIG. 8A is a diagram of a two-dimensional illuminance distribution when the diffused light 140 obtained by the light source device 1 of the embodiment is viewed from a direction along the optical axis ax0 of the light source device 1. FIG. 8B is a graph showing the illuminance distribution along the BB'line and the illuminance distribution along the CC'line of the diffused light 140 shown in FIG. 8A.

図8Aに示す図は、実施形態の光源装置1の構成において、照度分布のシミュレーションを行った結果を白黒の階調で示している。B−B’線とC−C’線の交点が、光源装置1の光軸ax0である。 The figure shown in FIG. 8A shows the result of simulating the illuminance distribution in the configuration of the light source device 1 of the embodiment in black and white gradation. The intersection of the BB'line and the CC' line is the optical axis ax0 of the light source device 1.

なお、図8Aに示す照度分布は、白色になるにしたがって放射照度が大きいことを示している。図8Bに示すグラフは、横軸が光軸ax0からの距離を示しており、縦軸は放射照度の大きさを示している。図8Bに示す照度分布を見て分かるように、実施形態の光源装置1の構成に基づく照度分布のシミュレーションでは、照度に顕著なピークがなく、拡散光140の広い範囲で均一な照度分布となっていることが分かる。 The illuminance distribution shown in FIG. 8A indicates that the irradiance increases as the color becomes whiter. In the graph shown in FIG. 8B, the horizontal axis shows the distance from the optical axis ax0, and the vertical axis shows the magnitude of irradiance. As can be seen from the illuminance distribution shown in FIG. 8B, in the simulation of the illuminance distribution based on the configuration of the light source device 1 of the embodiment, there is no remarkable peak in the illuminance, and the illuminance distribution is uniform over a wide range of the diffused light 140. You can see that.

一方、図9Aおよび図9Bは、比較例の光源装置101の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。具体的に、図9Aは、比較例の光源装置101によって得られた拡散光140を光源装置101の光軸に沿った方向から見たときの2次元照度分布の図である。図9Bは、図9Aに示す拡散光のD−D’線に沿う照度分布およびE−E’線に沿う照度分布を表すグラフである。 On the other hand, FIGS. 9A and 9B are diagrams showing simulation results of the illuminance distribution of the light source device 101 of the comparative example. Specifically, FIG. 9A is a diagram of a two-dimensional illuminance distribution when the diffused light 140 obtained by the light source device 101 of the comparative example is viewed from a direction along the optical axis of the light source device 101. FIG. 9B is a graph showing the illuminance distribution along the D-D'line and the illuminance distribution along the E-E'line of the diffused light shown in FIG. 9A.

図9Aに示す図は、比較例の光源装置101の構成において、照度分布のシミュレーションを行った結果を白黒の階調で示している。D−D’線とE−E’線の交点が、光源装置101の光軸である。 The figure shown in FIG. 9A shows the result of simulating the illuminance distribution in the configuration of the light source device 101 of the comparative example in black and white gradation. The intersection of the D-D'line and the E-E'line is the optical axis of the light source device 101.

なお、図9Aに示す照度分布は、白色になるにしたがって放射照度が大きいことを示している。図9Bに示すグラフは、横軸が光軸ax0からの距離を示しており、縦軸は放射照度の大きさを示している。図9Bに示す照度分布を見て分かるように、比較例の光源装置101の構成に基づく照度分布のシミュレーションでは、光軸から離れた位置に2箇所のピークがある一方、光軸付近では照度の低下が見られ、照度分布が不均一になっていることが分かる。 The illuminance distribution shown in FIG. 9A indicates that the irradiance increases as the color becomes whiter. In the graph shown in FIG. 9B, the horizontal axis shows the distance from the optical axis ax0, and the vertical axis shows the magnitude of irradiance. As can be seen from the illuminance distribution shown in FIG. 9B, in the simulation of the illuminance distribution based on the configuration of the light source device 101 of the comparative example, there are two peaks at positions away from the optical axis, while the illuminance is located near the optical axis. It can be seen that there is a decrease and the illuminance distribution is uneven.

このように、実施形態の光源装置1は、比較例の光源装置101と比較して、レーザー光源12と、拡散素子14との間に、光分離素子15と、反射素子16とを配置しているので、均一な照度分布を有する拡散光140を得ることができる。 As described above, in the light source device 1 of the embodiment, the light separation element 15 and the reflection element 16 are arranged between the laser light source 12 and the diffusion element 14 as compared with the light source device 101 of the comparative example. Therefore, diffused light 140 having a uniform illuminance distribution can be obtained.

図10は、実施形態の光源装置1を適用したプロジェクター2の構成を示す模式図である。以下、図10を参照しながらプロジェクター2の構成を説明する。 FIG. 10 is a schematic view showing the configuration of the projector 2 to which the light source device 1 of the embodiment is applied. Hereinafter, the configuration of the projector 2 will be described with reference to FIG.

図10に示すように、プロジェクター2は、スクリーンSCR上にカラー映像を表示する投写型画像表示装置であり、青色用照明装置21と、黄色用照明装置22と、色分離光学系3と、光変調装置4Bと、光変調装置4Rと、光変調装置4Gと、合成光学系5と、投写レンズとしての投写光学系6と、を備えている。 As shown in FIG. 10, the projector 2 is a projection type image display device that displays a color image on the screen SCR, and includes a blue lighting device 21, a yellow lighting device 22, a color separation optical system 3, and light. It includes a modulator 4B, an optical modulator 4R, an optical modulator 4G, a composite optical system 5, and a projection optical system 6 as a projection lens.

青色用照明装置21は、光源装置1と、第1ピックアップ光学系211と、第1インテグレーター光学系212と、第1重畳レンズ213とを有しており、これらは光軸ax1上に順次配置されている。 The blue illumination device 21 includes a light source device 1, a first pickup optical system 211, a first integrator optical system 212, and a first superimposing lens 213, which are sequentially arranged on the optical axis ax1. ing.

光源装置1から射出された青色光BL1は、第1ピックアップ光学系211で平行化され、第1インテグレーター光学系212に入射する。第1インテグレーター光学系212は、例えば、レンズアレイ212aとレンズアレイ212bとによって構成されている。レンズアレイ212a,212bの各々は、アレイ状に配列された複数の小レンズを備えている。 The blue light BL1 emitted from the light source device 1 is parallelized by the first pickup optical system 211 and incident on the first integrator optical system 212. The first integrator optical system 212 is composed of, for example, a lens array 212a and a lens array 212b. Each of the lens arrays 212a and 212b includes a plurality of small lenses arranged in an array.

第1インテグレーター光学系212を透過した青色光BL1は、第1重畳レンズ213に入射する。第1重畳レンズ213は、第1インテグレーター光学系212と協同して、被照明領域における青色光BL1による照度分布を均一にする。このようにして青色用照明装置21から青色光BL1が射出される。 The blue light BL1 transmitted through the first integrator optical system 212 is incident on the first superimposing lens 213. The first superimposing lens 213 cooperates with the first integrator optical system 212 to make the illuminance distribution by the blue light BL1 in the illuminated region uniform. In this way, the blue light BL1 is emitted from the blue lighting device 21.

黄色用照明装置22は、光源装置1bと、第2インテグレーター光学系223と、偏光変換素子224と、第2重畳レンズ225と、を有している。 The yellow illumination device 22 includes a light source device 1b, a second integrator optical system 223, a polarization conversion element 224, and a second superimposing lens 225.

光源装置1bは、光源部231と、ダイクロイックミラー7bと、第2ピックアップ光学系232と、蛍光発光素子233とを有する。黄色用照明装置22において光源部231と、ダイクロイックミラー7bとは、光軸ax2上に順次配置される。 The light source device 1b includes a light source unit 231, a dichroic mirror 7b, a second pickup optical system 232, and a fluorescence light emitting element 233. In the yellow lighting device 22, the light source unit 231 and the dichroic mirror 7b are sequentially arranged on the optical axis ax2.

また、蛍光発光素子233と、第2ピックアップ光学系232と、ダイクロイックミラー7bと、第2インテグレーター光学系223と、偏光変換素子224と、第2重畳レンズ225とは、光軸ax3上に順次配置されている。光軸ax1と、光軸ax2と、光軸ax3とは、同一面内にあり、光軸ax2と光軸ax3とは、互いに直交する。光軸ax1は青色用照明装置21の照明光軸、光軸ax3は黄色用照明装置22の照明光軸に相当する。 Further, the fluorescence light emitting element 233, the second pickup optical system 232, the dichroic mirror 7b, the second integrator optical system 223, the polarization conversion element 224, and the second superimposing lens 225 are sequentially arranged on the optical axis ax3. Has been done. The optical axis ax1, the optical axis ax2, and the optical axis ax3 are in the same plane, and the optical axis ax2 and the optical axis ax3 are orthogonal to each other. The optical axis ax1 corresponds to the illumination optical axis of the blue illumination device 21, and the optical axis ax3 corresponds to the illumination optical axis of the yellow illumination device 22.

光源部231は青色の光線BL2を射出する複数のレーザー発光素子10bと、複数のコリメーターレンズ32とを含む。複数のコリメーターレンズ32は複数のレーザー発光素子10bの各々の光路に設けられている。コリメーターレンズ32は凸レンズで構成されている。コリメーターレンズ32は、対応するレーザー発光素子10bから射出された光線を平行化する。このような構成に基づいて光源部231は平行化された複数の光線BL2を射出するようになっている。 The light source unit 231 includes a plurality of laser light emitting elements 10b that emit blue light rays BL2, and a plurality of collimator lenses 32. The plurality of collimator lenses 32 are provided in each optical path of the plurality of laser light emitting elements 10b. The collimator lens 32 is composed of a convex lens. The collimator lens 32 parallelizes the light rays emitted from the corresponding laser emitting element 10b. Based on such a configuration, the light source unit 231 emits a plurality of parallelized light rays BL2.

ダイクロイックミラー7bは、光軸ax2および光軸ax3に対してそれぞれ45°の角度をなすように配置される。ダイクロイックミラー7bは、青色の光線BL2を反射させ、蛍光発光素子233から射出される蛍光光YLを透過させる色分離機能を有している。光源部231から射出された青色の光線BL2は、ダイクロイックミラー7bで反射され、第2ピックアップ光学系232を経由して蛍光発光素子233に入射する。 The dichroic mirror 7b is arranged so as to form an angle of 45 ° with respect to the optical axis ax2 and the optical axis ax3, respectively. The dichroic mirror 7b has a color separation function that reflects the blue light BL2 and transmits the fluorescent light YL emitted from the fluorescent light emitting element 233. The blue light ray BL2 emitted from the light source unit 231 is reflected by the dichroic mirror 7b and is incident on the fluorescence light emitting element 233 via the second pickup optical system 232.

蛍光発光素子233は、青色の光線BL2によって励起され、例えば500〜700nmの波長域にピーク波長を有する蛍光光(黄色光)YLを射出する。蛍光光YLは第2ピックアップ光学系232に向けて射出される。第2ピックアップ光学系232は、蛍光発光素子233から射出された蛍光光YLを平行化するために、蛍光発光素子233の蛍光発光面の近傍に位置している。 The fluorescent light emitting element 233 is excited by the blue light BL2 and emits fluorescent light (yellow light) YL having a peak wavelength in the wavelength range of, for example, 500 to 700 nm. The fluorescent light YL is emitted toward the second pickup optical system 232. The second pickup optical system 232 is located near the fluorescence emitting surface of the fluorescence emitting element 233 in order to parallelize the fluorescence light YL emitted from the fluorescence emitting element 233.

第2ピックアップ光学系232で平行化された蛍光光YLは、ダイクロイックミラー7bを透過して、第2インテグレーター光学系223に入射する。第2インテグレーター光学系223も第1インテグレーター光学系212と同様に複数のレンズアレイによって構成され、レンズアレイの各々は、アレイ状に配列された複数の小レンズを備えている。 The fluorescent light YL parallelized by the second pickup optical system 232 passes through the dichroic mirror 7b and is incident on the second integrator optical system 223. Like the first integrator optical system 212, the second integrator optical system 223 is also composed of a plurality of lens arrays, and each of the lens arrays includes a plurality of small lenses arranged in an array.

第2インテグレーター光学系223を透過した蛍光光YLは、偏光変換素子224に入射する。偏光変換素子224は、複数の偏光分離膜と、複数の位相差板から構成されている。偏光変換素子224は、非偏光の蛍光光YLを直線偏光に変換する。 The fluorescent light YL transmitted through the second integrator optical system 223 is incident on the polarization conversion element 224. The polarization conversion element 224 is composed of a plurality of polarization separation membranes and a plurality of retardation plates. The polarization conversion element 224 converts unpolarized fluorescent light YL into linearly polarized light.

偏光変換素子224を透過した蛍光光YLは、第2重畳レンズ225に入射する。第2重畳レンズ225も第1重畳レンズ213と同様に、第2インテグレーター光学系223と協同して、被照明領域における蛍光光YLによる照度分布を均一化する。このようにして黄色用照明装置22は蛍光光YLを射出する。 The fluorescent light YL transmitted through the polarization conversion element 224 is incident on the second superimposing lens 225. Similar to the first superimposed lens 213, the second superimposed lens 225 also cooperates with the second integrator optical system 223 to make the illuminance distribution by the fluorescent light YL in the illuminated region uniform. In this way, the yellow lighting device 22 emits fluorescent light YL.

青色用照明装置21は、青色光BL1を色分離光学系3に向けて射出する。黄色用照明装置22は、赤色光LRおよび、緑色光LGを含む蛍光光YLを色分離光学系3に向けて射出する。 The blue lighting device 21 emits blue light BL1 toward the color separation optical system 3. The yellow lighting device 22 emits the red light LR and the fluorescent light YL including the green light LG toward the color separation optical system 3.

色分離光学系3は、ダイクロイックミラー7rと、全反射ミラー8bと、全反射ミラー8r、全反射ミラー8gを備える。色分離光学系3は、光源装置1から射出された青色光BL1を光変調装置4Bに導く。また色分離光学系3は、黄色用照明装置22から射出された黄色の蛍光光YLを赤色光LRと緑色光LGとに分離し、対応する光変調装置4R、光変調装置4Gに導く。 The color separation optical system 3 includes a dichroic mirror 7r, a total reflection mirror 8b, a total reflection mirror 8r, and a total reflection mirror 8g. The color separation optical system 3 guides the blue light BL1 emitted from the light source device 1 to the light modulation device 4B. Further, the color separation optical system 3 separates the yellow fluorescent light YL emitted from the yellow lighting device 22 into red light LR and green light LG, and guides them to the corresponding light modulation device 4R and light modulation device 4G.

ダイクロイックミラー7rは、黄色用照明装置22からの蛍光光YLを赤色光LRと緑色光LGとに分離する。ダイクロイックミラー7rは、赤色光LRを反射して、緑色光LGを透過する。 The dichroic mirror 7r separates the fluorescent light YL from the yellow lighting device 22 into red light LR and green light LG. The dichroic mirror 7r reflects the red light LR and transmits the green light LG.

全反射ミラー8bは、青色光BL1を光変調装置4Bに向けて反射する。全反射ミラー8rは、赤色光LRを光変調装置4Rに向けて反射する。全反射ミラー8gは、緑色光LGを光変調装置4Gに向けて反射する。 The total reflection mirror 8b reflects the blue light BL1 toward the light modulation device 4B. The total reflection mirror 8r reflects the red light LR toward the light modulation device 4R. The total reflection mirror 8g reflects the green light LG toward the light modulator 4G.

光変調装置4Bは、青色光BL1を画像情報に応じて変調し、青色の画像光を形成する。光変調装置4Rは、赤色光LRを画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を形成する。光変調装置4Gは、緑色光LGを画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を形成する。 The light modulation device 4B modulates the blue light BL1 according to the image information to form blue image light. The optical modulation device 4R modulates the red light LR according to the image information to form the red image light. The light modulator 4G modulates the green light LG according to the image information to form the green image light.

光変調装置4B、光変調装置4R、光変調装置4Gには、例えば、透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側および射出側の各々には、偏光板(図示せず)が配置されている。 For the optical modulation device 4B, the optical modulation device 4R, and the optical modulation device 4G, for example, a transmissive liquid crystal panel is used. Further, polarizing plates (not shown) are arranged on each of the incident side and the ejection side of the liquid crystal panel.

また、光変調装置4B、光変調装置4R、光変調装置4Gの入射側にはそれぞれフィールドレンズ23B、フィールドレンズ23R、フィールドレンズ23Gが配置されている。 Further, a field lens 23B, a field lens 23R, and a field lens 23G are arranged on the incident side of the light modulation device 4B, the light modulation device 4R, and the light modulation device 4G, respectively.

合成光学系5には、光変調装置4B、光変調装置4R、光変調装置4Gからの各画像光が入射する。合成光学系5は、各画像光を合成し、この合成された画像光を投写光学系6に向けて射出する。合成光学系5には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。 Each image light from the optical modulation device 4B, the optical modulation device 4R, and the optical modulation device 4G is incident on the synthetic optical system 5. The synthetic optical system 5 synthesizes each image light and emits the combined image light toward the projection optical system 6. For example, a cross dichroic prism is used in the synthetic optical system 5.

投写光学系6は、投写レンズ群からなり、合成光学系5により合成された画像光をスクリーンSCRに向けて拡大投写する。これにより、スクリーンSCR上には、拡大されたカラー映像が表示される。 The projection optical system 6 is composed of a group of projection lenses, and magnifies and projects the image light synthesized by the composite optical system 5 toward the screen SCR. As a result, an enlarged color image is displayed on the screen SCR.

以上、説明したように、実施形態の光源装置1、およびプロジェクター2によれば、以下の効果を得ることができる。 As described above, according to the light source device 1 and the projector 2 of the embodiment, the following effects can be obtained.

(1)実施形態によれば、光分離素子15を透過した第1光束17と、光分離素子15で反射された第2光束18とは、それぞれ異なる入射角で拡散素子14へ入射する。このため、第1光束17の拡散光である第1拡散光19の照度分布と、第2光束18の拡散光である第2拡散光20の照度分布も互いに異なる。これらの互いに異なる照度分布を有する拡散光を重ねることによって、それぞれの拡散光における照度の不足領域を補完しあうことが可能になり、照度ムラを抑制することができる。 (1) According to the embodiment, the first light flux 17 transmitted through the light separation element 15 and the second light flux 18 reflected by the light separation element 15 are incident on the diffusion element 14 at different incident angles. Therefore, the illuminance distribution of the first diffused light 19 which is the diffused light of the first luminous flux 17 and the illuminance distribution of the second diffused light 20 which is the diffused light of the second luminous flux 18 are also different from each other. By superimposing these diffused lights having different illuminance distributions, it is possible to complement each other in the insufficient illuminance region in each diffused light, and it is possible to suppress illuminance unevenness.

(2)実施形態によれば、光分離素子15は、第2光束18を反射する分離領域152と、第2光束18が通過する透過領域151とを有するため、レーザー光源12から分離領域152に入射した各レーザー光11の第2光束18を反射素子16に向けて反射する一方、反射素子16で反射され、拡散素子14に向かう第2光束18は、透過領域151を通過することができる。 (2) According to the embodiment, since the light separation element 15 has a separation region 152 that reflects the second light flux 18 and a transmission region 151 through which the second light flux 18 passes, the laser light source 12 is moved to the separation region 152. The second luminous flux 18 of each incident laser beam 11 is reflected toward the reflecting element 16, while the second luminous flux 18 reflected by the reflecting element 16 and directed toward the diffusing element 14 can pass through the transmission region 151.

(3)実施形態によれば、反射素子16が負のパワーを有するため、第1光束17の光路長と比較して光路長が長くなる第2光束18の集光位置を伸ばすことができるので、第2光束18を第1光束17と同じ収束領域141に集光させることができる。したがって、収束領域141における第2光束18のスポットサイズを小さくできるので、光利用効率を向上させることができる。 (3) According to the embodiment, since the reflecting element 16 has a negative power, the condensing position of the second luminous flux 18 whose optical path length is longer than that of the optical path length of the first luminous flux 17 can be extended. , The second luminous flux 18 can be focused on the same convergence region 141 as the first luminous flux 17. Therefore, the spot size of the second luminous flux 18 in the convergence region 141 can be reduced, so that the light utilization efficiency can be improved.

(4)実施形態によれば、レーザー光源12を固定する第1固定部材161〜第4固定部材164を備え、第1固定部材161〜第4固定部材164は、レーザー光源12から射出された第1光束17が、収束領域141に向かうようにレーザー光源12を固定する。このため、レーザー光源121〜124から射出された各レーザー光11a〜11dの第1光束17は、その全てが拡散素子14の射出面の収束領域141を基点として拡散される。したがって、第1光束17全体の拡散光の照度分布を、光源装置1の光軸ax0に対して対称的な形状とすることができる。 (4) According to the embodiment, the first fixing member 161 to the fourth fixing member 164 for fixing the laser light source 12 are provided, and the first fixing member 161 to the fourth fixing member 164 are the first fixed members 164 emitted from the laser light source 12. The laser light source 12 is fixed so that 1 light flux 17 is directed toward the convergence region 141. Therefore, all of the first luminous flux 17 of the laser beams 11a to 11d emitted from the laser light sources 121 to 124 are diffused with the convergence region 141 of the emission surface of the diffusion element 14 as the base point. Therefore, the illuminance distribution of the diffused light over the first luminous flux 17 can be shaped symmetrically with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1.

(5)実施形態によれば、レーザー光11が均一な照度分布で液晶装置としての光変調装置4R,4G,4Bに入射するため、照度ムラの少ないプロジェクター2を提供することができる。 (5) According to the embodiment, since the laser beam 11 is incident on the light modulation devices 4R, 4G, and 4B as the liquid crystal device with a uniform illuminance distribution, it is possible to provide the projector 2 with less uneven illuminance.

(変形例)
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
(Modification example)
Moreover, the said embodiment may be changed as follows.

上記実施形態では、集光レンズ13をレーザー光源12の一部として構成しているが、これに限定されない。例えば、集光レンズ13は、レーザー光源12から射出されるレーザー光11を拡散素子14の収束領域141に集光可能な位置に別体で配置されていてもよい。 In the above embodiment, the condenser lens 13 is configured as a part of the laser light source 12, but the present invention is not limited to this. For example, the condenser lens 13 may be separately arranged at a position where the laser light 11 emitted from the laser light source 12 can be focused on the convergence region 141 of the diffusion element 14.

上記実施形態では、レーザー光源12を4つ使用しているが、この構成に限定されず、光源装置1の光軸ax0に対して回転対称に配置されていればよい。すなわち、レーザー光源12が2つ以上配置されていればよい。レーザー光源12の数量を変えることにより、光源装置1で得られる拡散光140の分布形を目的に応じて変えることができる。 In the above embodiment, four laser light sources 12 are used, but the present invention is not limited to this configuration, and the laser light sources 12 may be arranged rotationally symmetrically with respect to the optical axis ax0 of the light source device 1. That is, it suffices that two or more laser light sources 12 are arranged. By changing the number of the laser light sources 12, the distributed shape of the diffused light 140 obtained by the light source device 1 can be changed according to the purpose.

上記実施形態では、プロジェクター2の青色光路のみに光源装置1を使用したが、これに限定されず、赤色光源および緑色光源がレーザー光源であれば、赤色光路と緑色光路も独立にして、プロジェクター2の青色光路と同等な構成で使用してもよい。これによれば、ピックアップ光学系から射出された照度分布が、赤色光路と緑色光路と青色光路とで同等な照度分布を得られるので、色ムラの少ない画像光をスクリーンSCRに投影することができる。 In the above embodiment, the light source device 1 is used only for the blue optical path of the projector 2, but the present invention is not limited to this, and if the red light source and the green light source are laser light sources, the red optical path and the green optical path are also independent, and the projector 2 is used. It may be used in the same configuration as the blue optical path of. According to this, since the illuminance distribution emitted from the pickup optical system can obtain the same illuminance distribution in the red optical path, the green optical path, and the blue optical path, it is possible to project the image light with less color unevenness onto the screen SCR. ..

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。 The contents derived from the embodiment are described below.

光源装置は、第1光を射出する複数の固体光源と、前記第1光の第1光束を透過し、前記第1光の第2光束を反射する光分離素子と、前記光分離素子の後段に設けられ、入射した光束を拡散させる拡散素子と、前記光分離素子で反射された前記第2光束を、前記拡散素子に向けて反射する反射素子と、を備え、前記第1光束は、前記拡散素子の収束領域に集光し、前記反射素子は、前記第2光束を前記収束領域に集光させ、前記複数の固体光源は、前記拡散素子と略直交し、前記収束領域を通る軸に対して回転対称となるように配置されることを特徴とする。 The light source device includes a plurality of solid light sources that emit the first light, an optical separation element that transmits the first light beam of the first light and reflects the second light beam of the first light, and a subsequent stage of the light separation element. A diffusing element for diffusing an incident light source and a reflecting element for reflecting the second light source reflected by the light separating element toward the diffusing element. The light is focused on the converging region of the diffusing element, the reflecting element condenses the second light beam on the converging region, and the plurality of solid light sources are substantially orthogonal to the diffusing element and are on an axis passing through the converging region. It is characterized in that it is arranged so as to be rotationally symmetric.

この構成によれば、光分離素子を透過した第1光束と、光分離素子で反射された第2光束とは、それぞれ異なる入射角で拡散素子へ入射する。このため、第1光束の拡散光である第1拡散光の照度分布と、第2光束の拡散光である第2拡散光の照度分布も互いに異なる。これらの互いに異なる照度分布を有する拡散光を重ねることによって、それぞれの拡散光における照度の不足領域を補完しあうことが可能になり、照度ムラを抑制することができる。 According to this configuration, the first light flux transmitted through the light separation element and the second light flux reflected by the light separation element are incident on the diffusion element at different angles of incidence. Therefore, the illuminance distribution of the first diffused light, which is the diffused light of the first luminous flux, and the illuminance distribution of the second diffused light, which is the diffused light of the second luminous flux, are also different from each other. By superimposing these diffused lights having different illuminance distributions, it is possible to complement each other in the insufficient illuminance region in each diffused light, and it is possible to suppress illuminance unevenness.

上記の光源装置において、前記光分離素子は、前記第1光が入射され、前記第1光を前記第1光束と、前記第2光束と、に分離する分離領域と、前記反射素子で反射された前記第2光束が通過する透過領域と、を有することが望ましい。 In the above light source device, the light separation element is reflected by the reflection element and a separation region in which the first light is incident and separates the first light into the first light flux and the second light flux. It is desirable to have a transmission region through which the second luminous flux passes.

この構成によれば、レーザー光源から分離領域に入射した各レーザー光の第2光束を反射素子に向けて反射する一方、反射素子で反射され、拡散素子に向かう第2光束は、透過領域を通過することができる。 According to this configuration, the second luminous flux of each laser beam incident on the separation region from the laser light source is reflected toward the reflecting element, while the second luminous flux reflected by the reflecting element and directed toward the diffusing element passes through the transmission region. can do.

上記の光源装置において、前記反射素子は、負のパワーを有することが望ましい。 In the above light source device, it is desirable that the reflecting element has a negative power.

この構成によれば、第1光束の光路長と比較して光路長が長くなる第2光束の集光位置を伸ばすことができるので、第2光束を第1光束の収束領域に集光させることができる。したがって、収束領域における第2光束のスポットサイズを小さくできるので、光利用効率を向上させることができる。 According to this configuration, the focusing position of the second luminous flux whose optical path length is longer than that of the optical path length of the first luminous flux can be extended, so that the second luminous flux is focused on the convergence region of the first luminous flux. Can be done. Therefore, the spot size of the second luminous flux in the convergence region can be reduced, so that the light utilization efficiency can be improved.

上記の光源装置において、前記複数の固体光源を固定する固定部材を備え、前記固定部材は、前記複数の固体光源から射出された前記第1光束が、前記収束領域に入射するように前記複数の固体光源を固定することが望ましい。 The light source device includes a fixing member for fixing the plurality of solid light sources, and the fixing member comprises the plurality of fixing members so that the first light flux emitted from the plurality of solid light sources is incident on the convergence region. It is desirable to fix the solid light source.

この構成によれば、レーザー光源から射出された各レーザー光の第1光束は、その全てが拡散素子の収束領域を基点として拡散される。したがって、第1光束全体の拡散光の照度分布を光源装置の光軸に対して対称的な形状とすることができる。 According to this configuration, all of the first luminous flux of each laser beam emitted from the laser light source is diffused with the convergence region of the diffusing element as a base point. Therefore, the illuminance distribution of the diffused light of the entire first luminous flux can be made symmetrical with respect to the optical axis of the light source device.

本願のプロジェクターは、上記の光源装置と、前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出された光を投写する投写レンズと、を備えることを特徴とする。 The projector of the present application is characterized by including the above-mentioned light source device, a light modulation device that modulates the light emitted from the light source device, and a projection lens that projects the light emitted from the light modulation device. ..

この構成によれば、レーザー光が均一な照度分布で液晶装置に入射するため、照度ムラの少ないプロジェクターを提供することができる。 According to this configuration, since the laser light is incident on the liquid crystal device with a uniform illuminance distribution, it is possible to provide a projector with less illuminance unevenness.

1,1b…光源装置、2…プロジェクター、3…色分離光学系、4B,4G,4R…光変調装置、5…合成光学系、6…投写光学系、7b,7r…ダイクロイックミラー、8b,8g,8r…全反射ミラー、9a…第1レンズ、9b…第2レンズ、10,10b…レーザー発光素子、11…レーザー光、11a…第1レーザー光、11b…第2レーザー光、11c…第3レーザー光、11d…第4レーザー光、12…レーザー光源、13…集光レンズ、14…拡散素子、15…光分離素子、16…反射素子、17,17a〜17d…第1光束、18,18a〜18d…第2光束、19,19a〜19d…第1拡散光、20,20a〜20d…第2拡散光、21…青色用照明装置、22…黄色用照明装置、23B,23G,23R…フィールドレンズ、32…コリメーターレンズ、120…パッケージ、121…第1レーザー光源、122…第2レーザー光源、123…第3レーザー光源、124…第4レーザー光源、140…拡散光、141…収束領域、151…透過領域、152…分離領域、161…第1固定部材、162…第2固定部材、163…第3固定部材、164…第4固定部材、211…第1ピックアップ光学系、212…第1インテグレーター光学系、212a,212b…レンズアレイ、213…第1重畳レンズ、223…第2インテグレーター光学系、224…偏光変換素子、225…第2重畳レンズ、231…光源部、232…第2ピックアップ光学系、233…蛍光発光素子、BL1…青色光、LG…緑色光、LR…赤色光、YL…蛍光光、ax0,ax1,ax2,ax3…光軸、SCR…スクリーン。 1,1b ... light source device, 2 ... projector, 3 ... color separation optical system, 4B, 4G, 4R ... optical modulator, 5 ... synthetic optical system, 6 ... projection optical system, 7b, 7r ... dichroic mirror, 8b, 8g , 8r ... Total reflection mirror, 9a ... 1st lens, 9b ... 2nd lens, 10,10b ... Laser emitting element, 11 ... Laser light, 11a ... 1st laser light, 11b ... 2nd laser light, 11c ... 3rd Laser light, 11d ... 4th laser light, 12 ... Laser light source, 13 ... Condensing lens, 14 ... Diffusing element, 15 ... Light separating element, 16 ... Reflecting element, 17, 17a to 17d ... First light beam, 18, 18a ~ 18d ... Second light beam, 19, 19a ~ 19d ... First diffused light, 20, 20a ~ 20d ... Second diffused light, 21 ... Blue lighting device, 22 ... Yellow lighting device, 23B, 23G, 23R ... Field Lens, 32 ... Collimeter lens, 120 ... Package, 121 ... 1st laser light source, 122 ... 2nd laser light source, 123 ... 3rd laser light source, 124 ... 4th laser light source, 140 ... Diffuse light, 141 ... Convergence region, 151 ... Transmission region, 152 ... Separation region, 161 ... First fixing member, 162 ... Second fixing member, 163 ... Third fixing member, 164 ... Fourth fixing member, 211 ... First pickup optical system, 212 ... First Integrator optical system, 212a, 212b ... Lens array, 213 ... 1st superimposition lens, 223 ... 2nd integrator optical system, 224 ... Polarization conversion element, 225 ... 2nd superimposition lens, 231 ... Light source unit, 232 ... 2nd pickup optical System, 233 ... Fluorescent light emitting element, BL1 ... Blue light, LG ... Green light, LR ... Red light, YL ... Fluorescent light, ax0, ax1, ax2, ax3 ... Optical axis, SCR ... Screen.

Claims (5)

第1光を射出する複数の固体光源と、
前記第1光の第1光束を透過し、前記第1光の第2光束を反射する光分離素子と、
前記光分離素子の後段に設けられ、入射した光束を拡散させる拡散素子と、
前記光分離素子で反射された前記第2光束を、前記拡散素子に向けて反射する反射素子と、を備え、
前記第1光束は、前記拡散素子の収束領域に集光し、
前記反射素子は、前記第2光束を前記収束領域に集光させ、
前記複数の固体光源は、前記拡散素子と略直交し、前記収束領域を通る軸に対して回転対称となるように配置されることを特徴とする光源装置。
Multiple solid-state light sources that emit the first light,
An optical separation element that transmits the first luminous flux of the first light and reflects the second luminous flux of the first light.
A diffusing element provided after the optical separation element and diffusing an incident luminous flux,
A reflecting element that reflects the second luminous flux reflected by the light separating element toward the diffusing element is provided.
The first luminous flux is focused on the convergence region of the diffusing element,
The reflecting element focuses the second luminous flux on the convergent region.
A light source device characterized in that the plurality of solid-state light sources are arranged so as to be substantially orthogonal to the diffusion element and rotationally symmetric with respect to an axis passing through the convergence region.
請求項1に記載の光源装置であって、
前記光分離素子は、前記第1光が入射され、前記第1光を前記第1光束と、前記第2光束と、に分離する分離領域と、前記反射素子で反射された前記第2光束が通過する透過領域と、を有することを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1.
The optical separation element has a separation region in which the first light is incident and separates the first light into the first light source and the second light source, and the second light beam reflected by the reflection element. A light source device characterized by having a transparent region through which it passes.
請求項1または請求項2に記載の光源装置であって、
前記反射素子は、負のパワーを有することを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1 or 2.
The light source device is characterized in that the reflecting element has a negative power.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記複数の固体光源を固定する固定部材を備え、
前記固定部材は、前記複数の固体光源から射出された前記第1光束が、前記収束領域に入射するように前記複数の固体光源を固定することを特徴とする光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 3.
A fixing member for fixing the plurality of solid light sources is provided.
The fixing member is a light source device for fixing the plurality of solid light sources so that the first light flux emitted from the plurality of solid light sources is incident on the convergence region.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置から射出された光を投写する投写レンズと、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
The light source device according to any one of claims 1 to 4.
An optical modulation device that modulates the light emitted from the light source device, and
A projection lens that projects the light emitted from the light modulator and
A projector characterized by being equipped with.
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