JP5440355B2 - Optical path synthesis device, illumination device, projection-type image display device, and electronic apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複数の異なる波長の光を出射する光源からの光を同一の光路に合成する光路合成装置、複数の光源から変調されて射出された光を合成して同一方向へ照射する照明装置、該照明装置を備えたレーザー走査型プロジェクタ等の投影型画像表示装置、及び該投影型画像表示装置を備えた電子機器に関する。   The present invention relates to an optical path synthesis device that synthesizes light from a light source that emits light of different wavelengths into the same optical path, and an illumination device that synthesizes and emits light that is modulated and emitted from the plurality of light sources in the same direction. The present invention relates to a projection type image display device such as a laser scanning projector provided with the illumination device, and an electronic apparatus including the projection type image display device.

近年、LEDやレーザーなどを用いた投影型画像表示装置(以下「プロジェクタ」と記述する)の開発が盛んであり、小型で携帯可能なプロジェクタとして期待されている。   In recent years, a projection type image display apparatus (hereinafter referred to as “projector”) using an LED, a laser, or the like has been actively developed, and is expected as a small and portable projector.

例えば、特許文献1に記載されているように、3原色のレーザーとMEMS(Micro Electro Mechanical Systems、微小電気機械システム)ミラーを組み合わせた走査型の小型プロジェクタは構成部品が少なく、超小型化が可能な点から多くの開発が進められている。   For example, as described in Patent Document 1, a scanning small projector combining a laser of three primary colors and a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror has few components and can be miniaturized. Many developments are underway.

このような3原色のレーザーとMEMSミラーとから成る走査型プロジェクタの従来例を図11に示す。図11に示したプロジェクタでは、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)のレーザー光を放射する半導体レーザー1−R、1−G、1−Bと、半導体レーザー1−R、1−G、1−Bからのレーザー光を集光するレンズ2−R、2−G、2−Bと、それぞれ赤色光、緑色光、青色光のみを反射し、その他の光を透過させるダイクロイックミラー3−R、3−G、3−Bと、傾斜角が可変なミラーを備えたMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー装置501と、MEMSミラー装置501のミラーを水平方向及び垂直方向に回動させると共に、入力ビデオ信号に応じて半導体レーザー1−R、1−G、1−Bから光強度変調されたレーザー光を放射させる制御回路502とから構成される。制御回路502は、ミラー制御手段と変調手段を有しており、これに同期してレーザー光強度を変調せしめることによって、スクリーン503上で画像を形成する。   FIG. 11 shows a conventional example of a scanning projector comprising such three primary color lasers and a MEMS mirror. In the projector shown in FIG. 11, the semiconductor lasers 1-R, 1-G, 1-B that emit laser beams of R (red), G (green), and B (blue), respectively, and the semiconductor laser 1-R, Lenses 2-R, 2-G, 2-B that condense laser light from 1-G and 1-B, and dichroic that reflects only red light, green light, and blue light and transmits other light, respectively. Mirrors 3-R, 3-G, 3-B, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 501 with mirrors with variable tilt angles, and mirrors of MEMS mirror device 501 are rotated in the horizontal and vertical directions. And a control circuit 502 that emits laser light whose light intensity is modulated from the semiconductor lasers 1-R, 1-G, and 1-B in accordance with the input video signal. The control circuit 502 includes a mirror control unit and a modulation unit, and forms an image on the screen 503 by modulating the laser light intensity in synchronization therewith.

例えば、特許文献2に記載されているように、3色の光源、それぞれ赤、緑、青、601R、601G、601Bの光をダイクロイックプリズム602で合成し、集光レンズ603で集光する例を図12に示す。   For example, as described in Patent Document 2, three light sources, red, green, blue, 601R, 601G, and 601B are combined by a dichroic prism 602 and condensed by a condenser lens 603, for example. As shown in FIG.

このような構成においては、集光レンズは1枚であるが、ダイクロイックプリズム602が同じ形の直角三角形のプリズムにより構成されている。つまり、光源とレンズの間に同一の厚みを持つプリズムが挿入されていることになる。   In such a configuration, the number of condensing lenses is one, but the dichroic prism 602 is composed of right-angled triangular prisms having the same shape. That is, a prism having the same thickness is inserted between the light source and the lens.

特許文献1に記載されている色合成の手法は、各レーザーに対して集光レンズが必要であり、部品点数が増え、また小型・軽量化を阻害する要因となるという問題があった。   The color synthesizing method described in Patent Document 1 requires a condensing lens for each laser, which increases the number of parts, and causes a problem that hinders reduction in size and weight.

また特許文献2に記載されている方法では、光学材料は、異なる波長に対しては、異なる屈折率をもつため、この構成であると、1つの波長に対してはレンズを最適化できても、他の波長に対しては、球面収差が発生する。つまり、波長の異なる光全てに対し、収差の小さいレンズを実現することは難しいという問題があった。   In the method described in Patent Document 2, since the optical material has different refractive indices for different wavelengths, this configuration allows the lens to be optimized for one wavelength. For other wavelengths, spherical aberration occurs. That is, there is a problem that it is difficult to realize a lens having a small aberration for all light having different wavelengths.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、小型化と光束の波面品質の向上に寄与できる光路合成装置、照明装置、投影型画像表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical path synthesis device, an illumination device, a projection image display device, and an electronic apparatus that can contribute to miniaturization and improvement of wavefront quality of a light beam. To do.

上記課題を解決するため、本発明に係る光路合成装置は、少なくとも2以上の波長の異なる光源と、少なくとも2以上の光源からの光を同一の光路に合成する直角プリズムと、同一の光路に合成された光をカップリングするカップリングレンズと、を有し、直角プリズムは、4つの大きさの異なる直角三角形のプリズムをそれぞれの直角な箇所が一箇所に集まるように張り合わせて構成されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an optical path combining device according to the present invention combines at least two light sources having different wavelengths, a right-angle prism that combines light from at least two light sources into the same optical path, and the same optical path. A right-angle prism is formed by bonding four right-angled triangular prisms of different sizes so that the right-angled portions are gathered in one place. Features.

本発明により、小型化と光束の波面品質の向上に寄与できる光路合成装置、照明装置、投影型画像表示装置及び電子機器を提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical path synthesis device, an illumination device, a projection-type image display device, and an electronic device that can contribute to miniaturization and improvement of wavefront quality of a light beam.

本発明の第1の実施形態に係る光路合成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an optical path synthesis device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るカップリングレンズ5の構成図である。It is a block diagram of the coupling lens 5 which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態のカップリングレンズの性能シミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the performance simulation result of the coupling lens of this embodiment. 各波長に対するカップリングレンズ5の焦点距離fとダイクロイックプリズム4の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the focal distance f of the coupling lens 5 with respect to each wavelength, and the thickness of the dichroic prism 4. FIG. 各波長に対するカップリングレンズ5の焦点距離fとダイクロイックプリズム4の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the focal distance f of the coupling lens 5 with respect to each wavelength, and the thickness of the dichroic prism 4. FIG. ダイクロイックプリズムを使用して設計したカップリングレンズ5の設計例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design of the coupling lens 5 designed using the dichroic prism. 本発明の第2の実施形態に係る光路合成装置の構成図である。It is a block diagram of the optical path synthesis apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る投影型画像表示装置の構成図である。It is a block diagram of the projection type image display apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本実施形態に係るMEMSミラーの構成図である。It is a block diagram of the MEMS mirror which concerns on this embodiment. 本発明の第4の実施形態に係る電子機器を示す図である。It is a figure which shows the electronic device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 従来の3原色のレーザーとMEMSミラーとから成る走査型プロジェクタの構成図である。It is a block diagram of the scanning projector which consists of the laser of the conventional 3 primary colors, and a MEMS mirror. 従来の3色の光源、それぞれ赤、緑、青、601R、601G、601Bの光をダイクロイックプリズム602で合成し、集光レンズ603で集光する例を示す図である。It is a figure which shows the example which synthesize | combines the light of the conventional 3 colors light source, respectively red, green, blue, 601R, 601G, and 601B with the dichroic prism 602, and condenses with the condensing lens 603. FIG.

本発明の好適な実施の形態について以下に図面を参照して詳細に説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る光路合成装置の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an optical path synthesis device according to the first embodiment of the present invention.

本光路合成装置は、第1の波長λ1の光を発する第1の光源1と、第2の波長λ2の光を発する第2の光源2と、第3の波長λ3の光を発する第3の光源3と、ダイクロイックプリズム4と、カップリングレンズ5と、を備える。各光源から出射した光は、ダイクロイックプリズム4で光路が合成され、カップリングレンズ5に入射し、各光束の光軸が一致した状態でカップリングレンズを出射する。   The optical path synthesis device includes a first light source 1 that emits light having a first wavelength λ1, a second light source 2 that emits light having a second wavelength λ2, and a third light that emits light having a third wavelength λ3. A light source 3, a dichroic prism 4, and a coupling lens 5 are provided. The light emitted from each light source is combined in the optical path by the dichroic prism 4, enters the coupling lens 5, and exits the coupling lens in a state where the optical axes of the respective light fluxes coincide.

第1の光源1としては赤色波長領域の光を発する半導体レーザ(以下「赤色LD」と呼ぶ)を、第2の光源2としては緑色波長領域の光を発する半導体レーザ(以下「緑色LD」と呼ぶ)を、第3の光源3としては青色波長領域の光を発する半導体レーザ(以下「青色LD」と呼ぶ)を用いることができる。   The first light source 1 is a semiconductor laser that emits light in the red wavelength region (hereinafter referred to as “red LD”), and the second light source 2 is a semiconductor laser that emits light in the green wavelength region (hereinafter referred to as “green LD”). As the third light source 3, a semiconductor laser that emits light in the blue wavelength region (hereinafter referred to as “blue LD”) can be used.

赤色、緑色、青色波長領域は、それぞれおよそ、600nm〜700nm、500nm〜580nm、400nm〜480nmの波長範囲を指しており、赤色LDとしては、例えば波長λ1が640nmの光を発するLDを、緑色LDとしては例えば波長λ2が530nmの光を発するLDを、青色LDとしては例えば波長λ1が445nmの光を発するLDを用いることができる。以下では、この波長に基づいて説明する。   The red, green, and blue wavelength regions refer to wavelength ranges of approximately 600 nm to 700 nm, 500 nm to 580 nm, and 400 nm to 480 nm, respectively. As the red LD, for example, an LD that emits light having a wavelength λ1 of 640 nm is a green LD. For example, an LD that emits light having a wavelength λ2 of 530 nm can be used, and an LD that emits light having a wavelength λ1 of 445 nm can be used as a blue LD. Below, it demonstrates based on this wavelength.

図2は、本実施形態に係るカップリングレンズ5の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the coupling lens 5 according to the present embodiment.

図2に示ように、カップリングレンズ5の光束出射側から光束を入射させカップリングレンズ5の性能をシミュレーションした。   As shown in FIG. 2, the performance of the coupling lens 5 was simulated by entering a light beam from the light beam emission side of the coupling lens 5.

そのシミュレーション結果を図3に示す。横軸は像高(mm)で、縦軸は波面収差(λ)である。破線はダイクロイックプリズム4が、同一形状の直角プリズムで形成されている状態で設計したカップリングレンズ性能を示し、実線は本発明の大きさの異なる直角プリズムで形成されている場合のカップリングレンズ性能を示す。   The simulation result is shown in FIG. The horizontal axis is the image height (mm), and the vertical axis is the wavefront aberration (λ). The broken line indicates the coupling lens performance designed in the state where the dichroic prism 4 is formed by the right-angle prism having the same shape, and the solid line indicates the coupling lens performance in the case where the dichroic prism 4 is formed by the right-angle prism having a different size. Indicates.

入射光束の径はどちらも2(mm)、カップリングレンズ5の焦点距離fは約5(mm)とした。   The diameters of the incident light beams were both 2 (mm), and the focal length f of the coupling lens 5 was about 5 (mm).

図4及び図5は、各波長に対するカップリングレンズ5の焦点距離fとダイクロイックプリズム4の厚さの関係を示す図である。   4 and 5 are diagrams illustrating the relationship between the focal length f of the coupling lens 5 and the thickness of the dichroic prism 4 with respect to each wavelength.

図4は、ダイクロイックプリズム4が、同一形状の直角プリズムで形成されている場合を示し、図5は、本発明の大きさの異なる直角プリズムで形成されている場合を示す。   FIG. 4 shows a case where the dichroic prism 4 is formed of right-angle prisms having the same shape, and FIG. 5 shows a case where the dichroic prism 4 is formed of right-angle prisms of different sizes.

ここで、各波長の光に対するダイクロイックプリズムの厚さとは、各波長の光源の光軸の光がダイクロイックプリズムを通過する距離のことであり、図1に示したように、λ1の波長の光に対するダイクロイックプリズムの厚みは、距離AX+距離XDであり、λ2の波長の光に対するダイクロイックプリズムの厚みは、距離BX+距離XDであり、λ3の波長の光に対するダイクロイックプリズムの厚みは、距離CX+距離XDである。   Here, the thickness of the dichroic prism with respect to the light of each wavelength is the distance that the light of the optical axis of the light source of each wavelength passes through the dichroic prism, and as shown in FIG. The thickness of the dichroic prism is distance AX + distance XD, the thickness of the dichroic prism with respect to light with a wavelength of λ2 is distance BX + distance XD, and the thickness of the dichroic prism with respect to light with a wavelength of λ3 is distance CX + distance XD. .

距離AX、距離BX、距離CXがそれぞれの直角プリズムの高さに相当する。   The distance AX, the distance BX, and the distance CX correspond to the height of each right-angle prism.

図6は、本発明のダイクロイックプリズムを使用して設計したカップリングレンズ5の設計例である。図2に示した、5−1面、及び5−2面の面形状をそれぞれ示してある。   FIG. 6 is a design example of the coupling lens 5 designed using the dichroic prism of the present invention. The surface shapes of the 5-1 plane and the 5-2 plane shown in FIG. 2 are shown.

なお、上記の実施形態においては直角プリズムを例にして説明したが、これに限ることはなくプリズムを張り合わせた構成のダイクロイックプリズムであれば適用可能である。   In the above embodiment, a right-angle prism is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any dichroic prism having a configuration in which prisms are bonded to each other is applicable.

図7は、本発明の第2の実施形態に係る光路合成装置の構成図である。   FIG. 7 is a configuration diagram of an optical path synthesis device according to the second embodiment of the present invention.

本光路合成装置は、第1の波長λ1の光を発する第1の光源1と、第2の波長λ2の光を発する第2の光源2と、第3の波長λ3の光を発する第3の光源3と、を備える。各光源から出射した光は、厚みの異なる平行平板101、102、103を通過した後、等しい大きさの直角プリズムを張り合わせた構成のダイクロイックプリズム104で光路が合成され、カップリングレンズ5に入射し、各光束の光軸が一致した状態でカップリングレンズを出射する。   The optical path synthesis device includes a first light source 1 that emits light having a first wavelength λ1, a second light source 2 that emits light having a second wavelength λ2, and a third light that emits light having a third wavelength λ3. A light source 3. The light emitted from each light source passes through parallel plates 101, 102, and 103 having different thicknesses, and then the optical path is synthesized by a dichroic prism 104 having a structure in which right-angle prisms of equal size are bonded together, and enters a coupling lens 5. Then, the coupling lens is emitted in a state where the optical axes of the respective light fluxes coincide with each other.

本実施形態では、等しい大きさの直角プリズムを張り合わせた構成のダイクロイックプリズムにおいて、厚みの異なる平行平板101、102、103を用いても図1に示した実施形態と同様な効果が得られる。   In the present embodiment, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained even when parallel plates 101, 102, and 103 having different thicknesses are used in a dichroic prism having a structure in which right-angle prisms having the same size are bonded.

なお、上記の実施形態においては直角プリズムを例にして説明したが、これに限ることはなくプリズムを張り合わせた構成のダイクロイックプリズムであれば適用可能である。   In the above embodiment, a right-angle prism is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any dichroic prism having a configuration in which prisms are bonded to each other is applicable.

図8は、本発明の第3の実施形態に係る投影型画像表示装置の構成図である。   FIG. 8 is a configuration diagram of a projection type image display apparatus according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態は、図1で示した光路合成装置を照明装置として適用した走査型プロジェクタ(投影型画像表示装置)の一例を示す。   This embodiment shows an example of a scanning projector (projection-type image display device) in which the optical path synthesis device shown in FIG. 1 is applied as an illumination device.

図1と同機能の部品、部位には同一番号が付してある。図8に示した走査型プロジェクタ(投影型画像表示装置)30では、図1で示した照明装置(光路合成装置)20に加え、照明装置から出射される光を2次元的に走査する走査手段50と、走査手段50と照明装置20の光源を制御する制御装置51と、をさらに備える。   Components and parts having the same functions as those in FIG. In the scanning projector (projection-type image display device) 30 shown in FIG. 8, in addition to the illumination device (optical path synthesis device) 20 shown in FIG. 1, scanning means for two-dimensionally scanning light emitted from the illumination device. 50, and a control unit 51 that controls the light source of the scanning unit 50 and the illumination device 20.

制御装置51は、走査手段50の動きと同期して所望の画像が加えられるように光源に変調を加える。走査手段50は図8において矢印52の方向に反射面を振ることができるようになっており、さらに軸53の回りに矢印54の方向にも反射面を振ることができる。   The control device 51 modulates the light source so that a desired image is added in synchronization with the movement of the scanning means 50. The scanning unit 50 can swing the reflecting surface in the direction of the arrow 52 in FIG. 8, and can also swing the reflecting surface in the direction of the arrow 54 around the axis 53.

これによって、スクリーン55上には2次元的な投影像が形成されることとなる。   As a result, a two-dimensional projection image is formed on the screen 55.

走査手段50としては、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、半導体プロセス技術を用いて製造されるMEMSミラーなどを用いることができる。特にMEMSミラーは非常に小型で低消費電力であるため、小型プロジェクタに適用するには最も好適である。   As the scanning means 50, a galvanometer mirror, a polygon mirror, a MEMS mirror manufactured using a semiconductor process technology, or the like can be used. In particular, the MEMS mirror is extremely small and has low power consumption, and is most suitable for application to a small projector.

なお、図8では1枚で2軸可動なものを示したが、1軸に可動なミラーを2つ用いても良い。   Although FIG. 8 shows a single sheet movable in two axes, two mirrors movable in one axis may be used.

図9は、本実施形態に係るMEMSミラーの構成図である。   FIG. 9 is a configuration diagram of the MEMS mirror according to the present embodiment.

本実施形態の走査手段50として用いることが可能なMEMSミラー90は、反射面を持つ微小ミラー91がトーションバー92、93で支持された構造を有する。微小ミラー91は、トーションバー92が捻れることで軸94を略中心とした往復運動を行う。また、トーションバー93が捻れることで軸95を略中心とした往復運動を行う。この両軸94、95を略中心とする往復運動によって、微小ミラー91の偏向面の法線方向が2次元的に変化する。   The MEMS mirror 90 that can be used as the scanning unit 50 of the present embodiment has a structure in which a micromirror 91 having a reflecting surface is supported by torsion bars 92 and 93. The micro mirror 91 reciprocates about the shaft 94 when the torsion bar 92 is twisted. Further, when the torsion bar 93 is twisted, a reciprocating motion about the shaft 95 is performed. By the reciprocating motion about both the axes 94 and 95, the normal direction of the deflection surface of the micromirror 91 changes two-dimensionally.

このため、微小ミラー91に入射するビームの反射方向が変化し、これにより、ビームを2次元方向に走査することができる。   For this reason, the reflection direction of the beam incident on the micromirror 91 is changed, so that the beam can be scanned in a two-dimensional direction.

また光源部の小型化、微小ミラーによって、本実施形態の構成で実現される投影型画像表示装置30は超小型化が可能である。   Further, the projection type image display apparatus 30 realized by the configuration of the present embodiment can be miniaturized by reducing the size of the light source unit and the micromirror.

図10は、本発明の第4の実施形態に係る電子機器を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing an electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

第3の実施携帯で示した投影型画像表示装置を、電子機器に内蔵した一例を示す。   An example in which the projection type image display apparatus shown in the third embodiment mobile phone is built in an electronic apparatus will be described.

図10は、携帯電話70に超小型投影型画像表示装置71を内蔵した例である。携帯電話70に超小型投影型画像表示装置71を内蔵し、スクリーン73上に照明光72を2次元的に走査し画像を形成する。スクリーン73は特別なものでなく、例えば机や壁などで良い。   FIG. 10 shows an example in which a micro-projection image display device 71 is built in a mobile phone 70. A cellular phone 70 incorporates an ultra-compact projection type image display device 71 and scans illumination light 72 on a screen 73 two-dimensionally to form an image. The screen 73 is not special and may be a desk or a wall, for example.

なお本実施形態では、携帯電話に内蔵した例を示したが、これに限ることではなく、例えばデジタルカメラ、ノートパソコン、PDA等でもよい。   In the present embodiment, an example in which the mobile phone is built in is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, a digital camera, a notebook computer, a PDA, or the like may be used.

上記の実施形態によれば、波長の異なる3つの光源からの光を、各波長ごとに厚みの異なる単一のダイクロイックプリズムで光路合成するので、合成した光を単一のカップリングレンズでカップリングすることが可能となり、小型で、収差の小さい照明装置を構成することが可能となる。   According to the above embodiment, since light from three light sources having different wavelengths is optically combined by a single dichroic prism having a different thickness for each wavelength, the combined light is coupled by a single coupling lens. Thus, it is possible to configure a small-sized and low-aberration illumination device.

また上記の実施形態によれば、波長の異なる3つの光源からの光を、各波長ごとに厚みの異なる単一のダイクロイックプリズムで光路合成するので、合成した光を単一のカップリングレンズでカップリングすることが可能となり、小型で、収差の小さい照明装置を構成することが可能となる。   Further, according to the above embodiment, the light from the three light sources having different wavelengths is optically combined by the single dichroic prism having different thicknesses for each wavelength, so that the combined light is coupled by the single coupling lens. It becomes possible to ring, and it is possible to configure a small-sized illumination device with small aberration.

また上記の実施形態によれば、上記の照明装置と、該照明装置から出射される光を2次元に走査可能な手段と、波長の異なる3つの光源の出力を前記操作手段の動きに同期して制御する制御手段を有しているので、小型で、投影面上のスポットの収差の小さい投影型画像表示装置を実現できる。   Further, according to the above embodiment, the illumination device, the means capable of two-dimensionally scanning the light emitted from the illumination device, and the outputs of three light sources having different wavelengths are synchronized with the movement of the operation means. Therefore, it is possible to realize a projection type image display apparatus that is small and has a small spot aberration on the projection surface.

また上記の実施形態によれば、投影型画像表示装置を電子機器に内蔵したので、電子機器の画像、映像データをその場で、スクリーンに投影でき、複数人の間で、情報の共有が容易に行える。   According to the above embodiment, since the projection type image display device is built in the electronic device, the image and video data of the electronic device can be projected on the screen on the spot, and information can be easily shared among a plurality of people. Can be done.

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment alone, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible.

本発明に係る光路合成装置の前記プリズムは、波長の長い光が透過するものほど該プリズムの高さが高いことを特徴とする。   The prism of the optical path synthesizer according to the present invention is characterized in that the higher the wavelength of light transmitted, the higher the prism.

本発明に係る照明装置は、上記に記載の光路合成装置を備えることを特徴とする。   An illumination device according to the present invention includes the above-described optical path synthesis device.

本発明に係る上記に記載の照明装置を備えた投影型画像表示装置は、前記照明装置の前記カップリングレンズから出射する光を2次元に走査可能な走査手段と、前記少なくとも2以上の波長の異なる光源からの出力を前記操作手段の動きに同期して制御する制御手段と、を有することを特徴とする。   According to the present invention, there is provided a projection-type image display device including the above-described illumination device, a scanning unit capable of two-dimensionally scanning light emitted from the coupling lens of the illumination device, and having at least two or more wavelengths. And control means for controlling outputs from different light sources in synchronization with the movement of the operation means.

本発明に係る電子機器は、上記に記載の投影型画像表示装置を備えたことを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present invention includes the projection type image display device described above.

本発明によれば、光路合成装置、照明装置、画像表示装置及びデジタルカメラ、ノートパソコン、PDA等の電子機器などの用途に適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the present invention can be applied to applications such as an optical path synthesis device, an illumination device, an image display device, a digital camera, a notebook computer, a PDA, and other electronic devices.

1 第1の光源
2 第2の光源
3 第3の光源
4 ダイクロイックプリズム
5 カップリングレンズ
5−1、5−2 レンズ面
6、7、8、9 レンズ
10 平行平板
20 照明装置(光路合成装置)
30 走査型プロジェクタ(投影型画像表示装置)
50 走査手段
51 制御装置
52、54 矢印
53 軸
55 スクリーン
70 携帯電話
71 超小型投影型画像表示装置
72 照明光
73 スクリーン
90 MEMSミラー
91 微小ミラー
92、93 トーションバー
94、95 軸
101、102、103、104 平行平板
502 制御回路
503 スクリーン
601R、601G、601B 光
602 ダイクロイックプリズム
603 集光レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st light source 2 2nd light source 3 3rd light source 4 Dichroic prism 5 Coupling lens 5-1, 5-2 Lens surface 6, 7, 8, 9 Lens 10 Parallel plate 20 Illuminating device (optical path combining device)
30 Scanning projector (projection type image display device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Scanning means 51 Control apparatus 52, 54 Arrow 53 Axis 55 Screen 70 Cellular phone 71 Miniature projection type image display apparatus 72 Illumination light 73 Screen 90 MEMS mirror 91 Micro mirror 92, 93 Torsion bar 94, 95 Axis 101, 102, 103 , 104 Parallel plate 502 Control circuit 503 Screen 601R, 601G, 601B Light 602 Dichroic prism 603 Condensing lens

特許第4031481号公報Japanese Patent No. 4031481 特開2001−154607号公報JP 2001-154607 A

Claims (5)

少なくとも2以上の波長の異なる光源と、
前記少なくとも2以上の光源からの光を同一の光路に合成する直角プリズムと、
前記同一の光路に合成された光をカップリングするカップリングレンズと、
を有し、
前記直角プリズムは、4つの大きさの異なる直角三角形のプリズムをそれぞれの直角な箇所が一箇所に集まるように張り合わせて構成されることを特徴とする光路合成装置。
At least two different light sources of different wavelengths;
A right angle prism that combines light from the at least two light sources into the same optical path;
A coupling lens for coupling light synthesized in the same optical path;
Have
The right-angle prism is configured by bonding four right-angled triangular prisms having different sizes so that the respective right-angled spots are gathered in one place .
前記直角プリズムは、波長の長い光が透過するものほど前記直角三角形の高さに相当する前記直角プリズムの高さが高いことを特徴とする請求項1に記載の光路合成装置。 The right-angle prism, the optical path synthesizing apparatus according to claim 1, wherein the height of the right-angle prism light of long wavelength corresponding to the height of the right triangle as those which transmits high. 請求項1または2に記載の光路合成装置を備えることを特徴とする照明装置。   An illumination device comprising the optical path synthesis device according to claim 1. 前記照明装置の前記カップリングレンズから出射する光を2次元に走査可能な走査手段と、
前記少なくとも2以上の波長の異なる光源からの出力を前記操作手段の動きに同期して制御する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の照明装置を備えた投影型画像表示装置。
Scanning means capable of two-dimensionally scanning light emitted from the coupling lens of the illumination device;
Control means for controlling the output from the light sources having different wavelengths of at least two or more in synchronization with the movement of the operation means;
A projection-type image display device comprising the illumination device according to claim 3.
請求項4に記載の投影型画像表示装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the projection type image display device according to claim 4.
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