JP5744232B2 - レーザ光源装置及び映像表示装置 - Google Patents

レーザ光源装置及び映像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5744232B2
JP5744232B2 JP2013548950A JP2013548950A JP5744232B2 JP 5744232 B2 JP5744232 B2 JP 5744232B2 JP 2013548950 A JP2013548950 A JP 2013548950A JP 2013548950 A JP2013548950 A JP 2013548950A JP 5744232 B2 JP5744232 B2 JP 5744232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser light
laser
light
light source
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013548950A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013088466A1 (ja
Inventor
紀之 宮本
紀之 宮本
柳澤 隆行
隆行 柳澤
山本 修平
修平 山本
矢部 実透
実透 矢部
井上 陽子
陽子 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2013088466A1 publication Critical patent/JPWO2013088466A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5744232B2 publication Critical patent/JP5744232B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/208Homogenising, shaping of the illumination light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48Laser speckle optics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3152Modulator illumination systems for shaping the light beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Description

この発明は、例えば、プロジェクタの照明に用いられるレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置から出射されたレーザ光を光源として用いる映像表示装置とに関するものである。
プロジェクタ等の照明に用いられる光源では、均一な画像を実現するために均一な角度強度分布を有する光源が要求される。
映像表示装置がレーザ光を光源として用いる場合、レーザ光は可干渉性(コヒーレンシー)が高いため、干渉による光強度の明暗のムラ(スペックル)を生じる。
このような明暗のムラは、1本のレーザ光が光学素子によって分割された後に重畳された場合や、レーザ光が光学素子の表面の微小な凹凸又は内部の欠陥などによって散乱された場合などに、レーザ光が互いに干渉することでスクリーン上に生じる。
可干渉性の高いレーザ光を用いると、スペックルによる光強度のムラが目視によって明確に認識できるほどに大きくなり、画質が大幅に劣化する。
この改善策として、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載している映像表示装置が開発されている。
図6は特許文献1に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
この映像表示装置では、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載しており、このレーザ光源装置は、レーザ光を出射する複数の発光点を有するレーザ光源101と、レーザ光源101における複数の発光点から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ102と、集光レンズ102によるレーザ光の集光点付近に配置され、レーザ光の発散角を広げるホログラムを有する拡散素子103とから構成されている。
レーザ光源装置の拡散素子103は、複数のレーザ光のうち、2つ以上のレーザ光が重なり合うように、各レーザ光の発散角を広げる拡散作用を有しており、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーが低下するため、スペックルによる光強度のムラが低減される。
特開2008−96777号公報(図1)
従来のレーザ光源装置は以上のように構成されているので、拡散素子103がレーザ光の角度強度分布を広げることで、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーを低下させることができるが、光学系のNA外に広がるレーザ光成分が発生するため、光の損失が発生してしまう課題があった。
また、高出力が可能なアレイ型半導体レーザや平面導波路型レーザを使用する場合、直交する2方向でビーム品質が異なり、品質の悪い方のビームが光学系のNAと一致するように光学系が設計される。このため、レーザ光源の光が光軸の中心付近に集中して、均一な角度・空間分布を得ることが困難であるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、光学系での光の損失を抑制しながら、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
さらに、この発明は、上記レーザ光源装置を適用することができる映像表示装置を得ることを目的とする。
この発明に係るレーザ光源装置は、出射されるレーザ光が、直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるようにしたものである。
この発明によれば、出射されるレーザ光が、直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるように構成したので、導光手段から出射されたレーザ光の強度の角度分布の均一性が高まり、均一な照明が可能な照明用レーザ光源を提供することができる効果がある。
この発明の実施の形態1によるレーザ光源装置を示す上面図である。 この発明の実施の形態1によるレーザ光源装置を示す側面図である。 y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段3の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段3の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。 y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段3の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段3の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。 この発明の実施の形態3による映像表示装置を示す構成図である。 特許文献1に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるレーザ光源装置を示す上面図(図中、y軸方向からの俯瞰図)であり、図2はこの発明の実施の形態1によるレーザ光源装置を示す側面図(図中、x軸方向からの俯瞰図)である。
図1及び図2において、レーザ光源1は直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光を出射する光源である。
なお、レーザ光源1としては、例えば、マルチモード半導体レーザ、アレイ型半導体レーザ、波長変換型固体レーザや平面導波路型レーザなど、照明用に用いられる一般的なレーザ光源を使用することが可能である。
集光レンズ2はレーザ光源1から出射されたレーザ光を集光する光学部品である。
導光手段3は集光レンズ2により集光されたレーザ光を伝播させて出射する部材であり、導光手段3として、例えば、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられる。
なお、導光手段3の入射端面には、集光レンズ2により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が垂直以外の角度で入射される。
次に動作について説明する。
レーザ光源1として、例えば、マルチモード半導体レーザを用いる場合、直交する2方向のうち、x軸方向にマルチモードの発振方向をとると、y軸方向には低次モードの発振が得られるため、x軸方向のビーム品質は悪くなるが、y軸方向のビーム品質は良くなり、直交する2方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源1として、アレイ型半導体レーザを用いる場合、x軸方向にアレイ方向をとると、同様に、x軸方向のビーム品質は悪くなるが、y軸方向のビーム品質は良くなり、直交する2方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源1としては、平面導波路型レーザを用いる場合、導波路構造を有する方向をx軸方向にとり、平面方向(空間伝播方向)をy軸方向にすると、同様に、x軸方向のビーム品質は悪くなるが、y軸方向のビーム品質は良くなり、直交する2方向でビーム品質が異なる。
集光レンズ2は、レーザ光源1がレーザ光を出射すると、そのレーザ光を集光して、集光後のレーザ光を導光手段3の入射端面に入射させる。
以下、レーザ光源1がマルチモード半導体レーザであるとして、レーザ光の集光と入射の方法について説明する。
図1及び図2において、x軸方向にマルチモード半導体レーザの遅軸方向(マルチモードの発振方向)をとり、y軸方向にマルチモード半導体レーザの速軸方向(シングルモードの発振方向)をとるものとする。
この場合、x軸方向に関して、エミッタ幅は一般的に数百μm〜数mmであり、レーザ光源1の出射光の発散角は一般的に(全角)10°未満程度である。
また、x軸方向に関しては、マルチモード発振のため、ビーム品質は悪い。このため、集光レンズ2により集光されるx軸方向の集光半角θ2は、集光NAが大きく、導光手段3の許容入射角θFの大半を満たしている。
一方、y軸方向に関して、エミッタ幅(活性層厚)はnmオーダーであり、レーザ光源1の出射光の発散角は一般的に(全角)30°程度である。
このため、集光レンズ2を構成している複数のレンズの中で、レーザ光源1の直後に配置されるシリンドリカルレンズによってレーザ光のコリメート化が行われる。
また、y軸方向に関しては、シングルモード発振のため、ビーム品質が良く、集光NAが小さくなるので、y方向の集光半角θ1が小さくなる。
よって、レーザ光源1から出射されたレーザ光を集光して、そのレーザ光を導光手段3の入射端面に入射させる集光レンズ2は、y軸方向にレーザ光をコリメート化するシリンドリカルレンズ(例えば、xy非対称レンズ)と、そのシリンドリカルレンズによりコリメート化されたレーザ光におけるx軸方向のビーム径とy方向のビーム径を同程度に集光して、集光後のレーザ光を導光手段3の入射端面に入射させる凸レンズのリレーレンズ系とから構成される。
上述したように、x軸方向に関してはビーム品質が悪く、y軸方向に関してはビーム品質が良いため、凸レンズを用いて、x軸方向のビーム径とy方向のビーム径を同程度に集光して、導光手段3の入射端面に入射させる場合、y軸方向のみの集光NAを小さくすることができる。
そのため、y軸方向に関して、レーザ光源1の発光点の中心軸、または、集光レンズ2のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段3の中心軸上と異なる位置とすることで、y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角内の角度で傾けて入射することができる。
y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角内の角度で傾けて入射することで、以下に示すような効果が得られる。
図3はy軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段3の入射端面に垂直(導光手段3のz軸方向の中心軸に平行)に入射した場合での導光手段3の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係(以降、「光の角度強度分布」と称する)を示す説明図である。ただし、導光手段3のz軸方向の中心軸と平行な方向を0°としている。
レーザ光が導光手段3の入射端面に垂直に入射される場合、y軸方向のビーム品質は良いため、図3に示すように、レーザ光の角度強度分布は中心付近(角度0°付近)の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段3の入射端面に垂直に入射される場合、y軸方向に関しては、均一な分布を得ることが困難である。
また、導光手段3内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段3の出射端面での角度強度分布も、中心付近の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段3の入射端面に垂直に入射される場合、レーザ光源装置の出射光のy軸方向の角度強度分布が中心付近に集中し、均一な照明が困難である。
一方、y軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、導光手段3から見た入射角度の大きい光線が増加する。
上述したように、導光手段3内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段3の出射端面での角度強度分布も、出射角の大きい光線の強度が増加する。
このように、y軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、出射角の大きい光線の強度が増加するため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を高めることができる。
ところで、1つの発光点から出射されたレーザ光は可干渉性が高く、微小な光学素子の欠陥や凹凸によって、干渉ムラ(スペックル)が発生する。
レーザ光が導光手段3の入射端面に垂直に入射される場合、ビーム品質の良い方向(図中、y軸方向)のレーザ光の角度強度分布は、中心付近に光が集中するため、スペックルの発生が顕著である。
一方、y軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、出射角の大きい光線の強度が増加するため、異なる入射角度でスクリーン(図5を参照)に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なる。そのため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
よって、角度強度分布の均一性が良いほど、スペックルを低減することが可能である。
以上の説明では、レーザ光源1が、直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ2により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段3の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段3の入射端面に対して、レーザ光が垂直以外の角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
なお、この実施の形態1では、ビーム品質の良い方向(図中、y軸方向)に関してだけ、レーザ光を垂直以外の角度で傾けて入射しているため、導光手段3の入射端面での反射光は、レーザ光源1の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
この実施の形態1では、上述したように、導光手段3として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドなどが用いられる。
導光手段3として、例えば、マルチモード光ファイバが用いられる場合、集光レンズ2により集光されて、マルチモード光ファイバ内に入射されたレーザ光は、全反射を繰り返しながら、マルチモード光ファイバ内を伝播する。
ここで、光ファイバが直線状に設置されている場合、光ファイバ伝播過程において、角度強度分布は保存される。
ただし、一般的には、光ファイバは、任意に曲げられて設置されることが多い。曲げられた光ファイバ内を光が伝播する場合、光ファイバの内面の全反射面が平面ではないため、入射時と出射時において、角度強度分布が完全には保存されない。
しかし、マルチモード光ファイバは径が太いため、曲げによる角度強度分布の変化が必ずしも大きくない。このため、マルチモード光ファイバが任意に曲げられて設置される場合でも、マルチモード光ファイバから出射されたレーザ光の角度強度分布は、入射時の角度強度分布をほぼ保存する。
よって、導光手段3として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、角度強度分布の均一性が高い照明用のレーザ光源が得られる。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合、レーザ光の波面が乱されるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
また、導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合、集光レンズ2により集光されたレーザ光は、ガラスで作られた四角柱状のレンズ(ロッドレンズ)の中に入射され、ロッドレンズの内部で全反射を繰り返しながら伝播される。
よって、導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合、入射時と出射時において、角度強度分布が保存されるが、ロッドレンズの出口では、照度分布が均一になる効果が得られるため、さらに照明の均一性を高めることができる。
また、ロッドレンズの出口における照度分布の均一化効果により、さらにスペックル低減効果を高めることができる。
この実施の形態1では、導光手段3として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられるものを示したが、これに限るものではなく、入射時の角度強度分布を保存して光を伝播させることができる導光手段であれば、いかなる構成のものであってもよい。
実施の形態2.
上記実施の形態1では、y軸方向に関して、レーザ光源1の発光点の中心軸、または、集光レンズ2のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段3の中心軸上と異なる位置とすることで、y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角内の角度で傾けて入射するものを示したが、y軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射するようにしてもよい。
図4はy軸方向のレーザ光を導光手段3の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段3の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段3の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。ただし、導光手段3のz軸方向の中心軸と平行な方向を0°としている。
導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合、インテグレータロッドの入射端面に対するレーザ光の入射角度がθ1以上であるとすると、インテグレータロッド内でレーザ光が全反射を繰り返すうちに、出射角度の大きい成分が増加し、インテグレータロッドの出射端面での角度強度分布が、図4に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
よって、レーザ光を導光手段3の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射すると、出射角の大きい光線の強度を増すことができるため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を改善することができる。
上述したように、異なる入射角度でスクリーン(図5を参照)に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なるため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
この実施の形態2では、入射角度の大きな成分の光量を増やすことができるため、上記実施の形態1よりも更に、スペックルの低減効果を高めることができる。
導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合、ロッドレンズの出口では照度分布が均一になる効果が得られるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
導光手段3として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、マルチモード光ファイバに対するレーザ光の入射角度がθ1以上であるとすると、マルチモード光ファイバ内で高次モードが励振されるため、1次のガウス分布ビームモードのような角度分布となり、出射角度の大きい成分が増加する。
上述したように、光ファイバは伝播過程において、角度強度分布を保存するため、マルチモード光ファイバの出射端面での角度分布は、図4に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
よって、導光手段3として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、導光手段3の出射端面において、出射角度の大きい光線の強度が増える分布となることは、導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合と同様である。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合においては、レーザ光の波面が乱されるため、更にスペックル低減効果を高めることができる。
以上の説明では、レーザ光源1が、直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ2により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段3の入射端面に対して、導光手段3の集光半角よりも大きな角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段3の入射端面に対して、レーザ光が導光手段3の集光半角よりも大きな角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
なお、この実施の形態2では、ビーム品質の良い方向(図中、y軸方向)に関してだけ、レーザ光を導光手段3の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射しているため、導光手段3の入射端面での反射光は、レーザ光源1の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
なお、導光手段3として、光ファイバが用いられる場合、ファイバによる均一化の効果が発生するため、必ずしも、角度0°付近の強度が弱くなる角度強度分布形状(図4に示す角度強度分布の形状)になるとは限らず、図3のような形状となる場合もある。
この場合においても、照明用光源の角度分布均一化効果およびスペックル低減効果は上記実施の形態1の場合と同様に得られることは明らかである。
この実施の形態2において、上記以外の効果は、上記実施の形態1の場合と同じである。
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による映像表示装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
リレーレンズ系4はレーザ光源装置の導光手段3から出射されたレーザ光を通過させて、そのレーザ光をライトバルブ5に照射する照明光学系である。
ライトバルブ5は入力される映像信号に応じて、リレーレンズ系4により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子である。
投写レンズ6はライトバルブ5により変調されたレーザ光をスクリーン7に投写する投写光学系である。
図5では、リレーレンズ系4により照射されたレーザ光を空間的に変調するライトバルブ5が、反射型のライトバルブである例を示しているが、透過型のライトバルブを用いるようにしてもよい。
また、リレーレンズ系4、ライトバルブ5、投写レンズ6及びスクリーン7の構成及び配置は、図5の例に限るものではない。
なお、映像表示装置が、背面投写型の映像表示装置である場合には、スクリーン7も映像表示装置の構成要素となる。
レーザ光源装置の導光手段3として、インテグレータロッドが用いられる場合でも、導光手段3として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、同様に、導光手段3から出射されたレーザ光は、角度強度分布を保ちつつ、リレーレンズ系4、ライトバルブ5及び投写レンズ6を経てスクリーン7に到達するため、スクリーン7に対する入射角度の大きな成分の強度が大きくなるため、スペックルの低減に有効である。
よって、この実施の形態3の映像表示装置として、上記実施の形態1のレーザ光源装置を用いる場合よりも、上記実施の形態2のレーザ光源装置を用いる場合の方が、更にスペックルの低減効果を高めることができる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
1 レーザ光源、2 集光レンズ、3 導光手段、4 リレーレンズ系(照明光学系)、5 ライトバルブ(映像表示素子)、6 投写レンズ(投写光学系)、7 スクリーン、101 レーザ光源、102 集光レンズ、103 拡散素子。

Claims (6)

  1. 出射されるレーザ光が、直交する2方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、
    上記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、
    上記集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、
    上記集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、上記導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されることを特徴とするレーザ光源装置。
  2. 上記集光レンズにより集光されたレーザ光が、上記導光手段の入射端面に対して、上記導光手段の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項1記載のレーザ光源装置。
  3. 上記集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、上記導光手段の入射端面に対して、上記導光手段の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項1記載のレーザ光源装置。
  4. 上記導光手段として、インテグレータロッドを用いていることを特徴とする請求項1記載のレーザ光源装置。
  5. 上記導光手段として、マルチモード光ファイバを用いていることを特徴とする請求項1記載のレーザ光源装置。
  6. 請求項1記載のレーザ光源装置と、
    上記レーザ光源装置の上記導光手段から出射されたレーザ光を照射する照明光学系と、
    入力される映像信号に応じて、上記照明光学系により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子と、
    上記映像表示素子により変調されたレーザ光をスクリーンに投写する投写光学系と
    を備えた映像表示装置。
JP2013548950A 2011-12-12 2011-12-12 レーザ光源装置及び映像表示装置 Expired - Fee Related JP5744232B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/006926 WO2013088466A1 (ja) 2011-12-12 2011-12-12 レーザ光源装置及び映像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013088466A1 JPWO2013088466A1 (ja) 2015-04-27
JP5744232B2 true JP5744232B2 (ja) 2015-07-08

Family

ID=48611962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013548950A Expired - Fee Related JP5744232B2 (ja) 2011-12-12 2011-12-12 レーザ光源装置及び映像表示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9411220B2 (ja)
EP (1) EP2793077A4 (ja)
JP (1) JP5744232B2 (ja)
CN (1) CN103988125B (ja)
WO (1) WO2013088466A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102402005B (zh) * 2011-12-06 2015-11-25 北京理工大学 自由曲面双焦面单目立体头盔显示器装置
CN105158913B (zh) * 2013-05-13 2019-06-21 深圳光峰科技股份有限公司 激光光源、波长转换光源、合光光源及投影系统
CN106415359B (zh) * 2014-05-30 2021-01-26 索尼公司 照明装置、方法与医疗成像系统
US9690106B2 (en) * 2014-07-02 2017-06-27 Mitsubishi Electric Corporation Light homogenization device
JP2017207625A (ja) * 2016-05-18 2017-11-24 オリンパス株式会社 顕微鏡装置
WO2018037548A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社島津製作所 発光装置
CN211826851U (zh) * 2020-04-30 2020-10-30 欧菲微电子技术有限公司 光学系统、摄像头模组及电子装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131665A (ja) 1998-10-29 2000-05-12 Sony Corp 投射型表示装置
JP3595297B2 (ja) * 2001-11-22 2004-12-02 株式会社東芝 レーザ光源装置
TWI292245B (en) * 2002-03-28 2008-01-01 Mitsubishi Electric Corp An optical system for uniformly irradiating a laser bear
JP2005109401A (ja) 2003-10-02 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd レーザモジュールおよびその製造方法
JP2006011371A (ja) * 2004-05-26 2006-01-12 Fuji Photo Film Co Ltd パターン形成方法
US7988305B2 (en) * 2006-03-23 2011-08-02 Panasonic Corporation Projection type display device and light source device
JP4963925B2 (ja) 2006-10-13 2012-06-27 三菱電機株式会社 レーザ光源装置及び映像表示装置
JP2008294108A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Panasonic Corp レーザ光源装置
JP2008304726A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Hitachi Ltd 走査型画像表示装置
JP2010014815A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
JP2011128205A (ja) 2009-12-15 2011-06-30 Seiko Epson Corp 画像表示装置
WO2011111158A1 (ja) * 2010-03-09 2011-09-15 株式会社日立製作所 光源装置及び投射型画像表示装置
JP5452301B2 (ja) * 2010-03-19 2014-03-26 三菱電機株式会社 投写型表示装置
WO2013114665A1 (ja) * 2012-02-02 2013-08-08 三菱電機株式会社 集光光学系および投写型画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103988125A (zh) 2014-08-13
WO2013088466A1 (ja) 2013-06-20
US20140300873A1 (en) 2014-10-09
EP2793077A4 (en) 2015-07-22
JPWO2013088466A1 (ja) 2015-04-27
US9411220B2 (en) 2016-08-09
CN103988125B (zh) 2016-09-28
EP2793077A1 (en) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5744232B2 (ja) レーザ光源装置及び映像表示装置
JP4963925B2 (ja) レーザ光源装置及び映像表示装置
JP4670876B2 (ja) 照明光学系および画像表示装置
JP5254205B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた二次元画像表示装置
JP2008257242A (ja) 画像生成装置
JP2014186141A5 (ja)
JP2010091855A (ja) レーザビーム照射装置
JP2009527772A (ja) レーザ投影ディスプレイのための角度走査によるスペックル低減装置及び方法
JP5526370B2 (ja) 照明光学系、照明方法、及び検査装置
TWI459122B (zh) 光學系統
US7672550B2 (en) Illumination light source and image display apparatus
KR20150112747A (ko) 광조사 장치 및 묘화 장치
KR101634329B1 (ko) 레이저 노광 장치
WO2018110016A1 (ja) ファイバ結合装置
JP3595297B2 (ja) レーザ光源装置
JP2006278525A (ja) レーザ加工装置
JP2008242371A (ja) 照明用光源装置および画像表示装置
JP5332039B2 (ja) 光照射装置
CN114721161B (zh) 激光光斑消除装置及其操作方法
JP2015152668A (ja) レーザ光源装置及び画像投影装置
JP5803222B2 (ja) レーザ照明装置
KR101978663B1 (ko) 조명 광학계의 반사체 구조
JP2012003131A (ja) レーザ照射装置
JP2957910B2 (ja) 照明装置
JP5224750B2 (ja) レーザー照射光学系

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5744232

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees