JPWO2018211886A1 - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

本開示の一実施形態の投射型表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源から出射された光を変調する表示素子を含む画像生成部と、複数の固体光源から出射された光を画像生成部へと導く光源光学系と、画像生成部で生成された画像光を投射する投射光学系とを備えたものであり、光源光学系は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する第１の反射素子を有し、複数の透過領域は、複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列されている。

Description

本開示は、発光素子として、例えば半導体レーザを用いた投射型表示装置に関する。

パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像等をスクリーンに投影する投射型表示装置（プロジェクタ）では、明るい場所でも鮮明な画像光が得られるように高輝度化が求められている。そこで近年、投射型表示装置に用いられる光源装置には、高輝度な光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）といった固体発光素子が採用されている。

光源として固体発光素子を採用する投射型表示装置の輝度を向上させる方法としては、例えば特許文献１において、レーザダイオードから射出される断面楕円形状を有する射出光の長軸が、長方形に形成される表示素子の画像形成面の長辺と略平行に入射されるようにした投影装置が開示されている。これにより、この投影装置では、表示素子の画像形成面における単位面積当たりの反射光の強度が向上されている。

特開２０１５−１２１５９７号公報

このように、投射型表示装置では、輝度の向上が求められている。

輝度を向上させることが可能な投射型表示装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施形態の投射型表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源から出射された光を変調する表示素子を含む画像生成部と、複数の固体光源から出射された光を画像生成部へと導く光源光学系と、画像生成部で生成された画像光を投射する投射光学系とを備えたものであり、光源光学系は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する第１の反射素子を有し、複数の透過領域は、複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列されている。

本開示の一実施形態の投射型表示装置では、複数の固体光源と、複数の固体光源から出射された光を画像生成部まで導く光源光学系において、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する第１の反射素子を配置するようにした。この第１の反射素子は、複数の透過領域の配列方向が、複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一となるように形成されている。これにより、複数の固体光源から出射される光を効率よく表示素子へ導くことが可能となる。

本開示の一実施形態の投射型表示装置によれば、複数の固体光源から出射された光を画像生成部まで導く光源光学系において、上記のように複数の反射領域と複数の透過領域とを有し、複数の反射領域が複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列された第１の反射素子を配置するようにしたので、複数の固体光源から出射される光が効率よく表示素子へ導かれる。よって、輝度を向上させることが可能となる。

なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本開示の一実施の形態に係る光源装置および光源光学系の一部の構成の一例を表す模式図である。 図１に示した光源部を構成する半導体レーザアレイの構造を表す斜視図である。 図１に示した光源装置を構成する光源部の断面構成（Ａ）および平面構成（Ｂ）を表す模式図である。 図１に反射ミラーの構造を表す斜視図である。 図１に示した２つの光源部から出射される光と図４に示した反射ミラーとの位置関係および合成後の光密度を表す図である。 本開示の一実施の形態に係る投射型表示装置の構成の一例を表すブロック図である。 図６に示した光源装置および光源光学系の一部の構成の一例を表す模式図である。 本開示の変形例に係る光源装置および光源光学系の一部の構成の一例を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（複数の反射領域と複数の透過領域とを有する反射ミラーを備えた投射型表示装置の例）
１−１．光源装置および光源光学系の構成
１−２．投射型表示装置の構成
１−３．作用・効果
２．変形例（光源部と反射ミラーとの配置例）

＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る光源装置（光源装置１００）および光源光学系（光源光学系２００）の一部の構成の一例を模式的に表したものである。これらは、例えば、後述する投射型表示装置（例えば、投射型表示装置１、図６参照）に用いられるものである。投射型表示装置１は、光源装置１００と、光源光学系２００と、画像生成部３００と、投射光学系４００とを含んで構成されている。本実施の形態では、光源光学系２００は、光源装置１００から発せられた光を反射する反射素子として、複数の反射領域２１２Ｘと複数の透過領域２１２Ｙとを有する反射ミラー２１２（第１の反射素子）を有するものである。反射ミラー２１２は、複数の透過領域２１２Ｙは光源装置１００から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列された構成を有する。

（１−１．光源装置および光源光学系の構成）
光源装置１００は、図１に示したように、例えば、２つの光源部１１０（光源部１１０ａ（第２の光源部）および光源部１１０ｂ（第１の光源部））を有する。光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂは並列に配置されており、それぞれ、複数の発光素子（例えば、半導体レーザ１２２，固体光源）を有する。具体的には、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂは、それぞれ、例えば、複数の半導体レーザアレイ１２０から構成されている。

図２は、半導体レーザアレイ１２０の構成を斜視的に表したものである。半導体レーザアレイ１２０は、台座部１２１に複数（ここでは、１０個）の半導体レーザ１２２が、例えば５行２列に配設された構成を有する。図３（Ａ）は、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂの断面構成を模式的に示したものであり、図３（Ｂ）は、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂの平面構成を模式的に表したものである。本実施の形態では、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂは、図２に示した半導体レーザアレイ１２０が列方向（Ｙ軸方向）に複数（ここでは５個）積み重ねられた構成を有する。半導体レーザ１２２から発振されるレーザ光の断面形状ｆは、例えば図５に示したように楕円形を有する。光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂでは、各半導体レーザ１２２から発振される断面楕円形状を有するレーザ光Ｌｘ，Ｌｙの長軸および短軸が、それぞれ略同一方向となるように配置されている。

光源光学系２００は、光源装置１００から出射される光（例えば、レーザ光Ｌｘ，Ｌｙ）を画像生成部へと導くためのものであり、複数の光学素子によって構成されている。光源光学系２００は、光学素子として、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂから発せられるレーザ光（レーザ光Ｌｘ，Ｌｙ）の発振方向にそれぞれ配置される反射ミラー２１１（第２の反射素子）および反射ミラー２１２（第１の反射素子）を有する。反射ミラー２１１および反射ミラー２１２は、例えば板状部材によって構成されている。反射ミラー２１１および反射ミラー２１２は、並列配置されている光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂに対して、それぞれ、例えば正対する位置に互いに同一方向に傾斜して配置されている。これにより、各光源部１１０ａ，１１０ｂの半導体レーザ１２２から出射されるレーザ光Ｌｘ，Ｌｙは、同一方向（図１では、集光レンズ２１３側）に反射されるようになっている。

反射ミラー２１１および反射ミラー２１２は、例えば、金属膜蒸着ミラーや誘電多層膜ミラーによって構成されている。

本実施の形態では、この２つの反射ミラー２１１，２１２のうち集光レンズ寄りに配置された反射ミラー２１２、即ち、光源部１１０ａから出射され、反射ミラー２１１によって反射されるレーザ光Ｌｘの光路上に配置されている反射ミラー２１２が、上記のように、複数の反射領域２１２Ｘおよび複数の透過領域２１２Ｙが設けられた構成を有する。なお、反射領域２１２Ｘとは、光を反射させて、入射方向に対して略垂直な方向に光を折り曲げる領域であり、透過領域２１２Ｙとは、光を透過させる領域である。

複数の反射領域２１２Ｘおよび複数の透過領域２１２Ｙは、交互に配置されている。その配列、例えば複数の透過領域２１２Ｙの配列方向は、半導体レーザ１２２から出射されるレーザ光の断面楕円形状における短軸方向と略同一となっていることが好ましい。また、複数の反射領域２１２Ｘおよび複数の透過領域２１２Ｙのうちの少なくとも一方は、それぞれ、例えば矩形形状を有し、その長辺方向は、半導体レーザ１２２から出射されるレーザ光の断面楕円形状における長軸方向と略平行となるように形成されていることが好ましい。図４は、反射ミラー２１２の構成を斜視的に表したものである。反射ミラー２１２の複数の透過領域２１２Ｙは、例えば金属膜蒸着ミラーや誘電多層膜ミラーに設けられた複数の開口２１２ｈによって構成されている。また、複数の透過領域２１２Ｙは、例えば、平行平板状の透明部材を用いて構成するようにしてもよい。その場合、透明部材には、表面に反射防止膜を形成することが好ましい。

図５は、光源部１１０ａ，１１０ｂから出射されるレーザ光Ｌｘ，Ｌｙと、反射ミラー２１２の複数の反射領域２１２Ｘおよび複数の透過領域２１２Ｙとの位置関係、ならびに合成後の光密度を表したものである。光源部１１０ａから出射されるレーザ光Ｌｘは、図１に示したように、反射ミラー２１１によって反射される。反射された先には反射ミラー２１２が設置されており、各レーザ光Ｌｘの光路上の反射ミラー２１２には、それぞれ透過領域２１２Ｙが形成されている。各レーザ光Ｌｘは、この透過領域２１２Ｙをそれぞれ透過して集光レンズ２１３に入射する。光源部１１０ｂから出射されるレーザ光Ｌｙは、反射ミラー２１２の反射領域２１２Ｘによって反射され、レーザ光Ｌｘと共に集光レンズ２１３に入射する。このとき、レーザ光Ｌｘおよびレーザ光Ｌｙは、それぞれ交わることなく、各々独立して集光レンズ２１３に入射する。集光レンズ２１３によって合成されるレーザ光Ｌｘ，Ｌｙは、図５の矢印の先に示したように、それぞれ交互に配置され、その光密度は、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂからそれぞれ出射されるレーザ光Ｌｘおよびレーザ光Ｌｙの光密度と比較して２倍となる。即ち、単位面積当たりの輝度が２倍に向上する。

なお、上記のように、単位面積当たりの輝度を効率よく向上させるためには、反射ミラー２１２を、反射ミラー２１１によって反射されたレーザ光Ｌｘの光路上に複数の透過領域２１２Ｙが、光源部１１０ｂから出射されたレーザ光Ｌｙの光路上に複数の反射領域２１２Ｘが配置されるように設置することが望ましい。

また、各透過領域２１２Ｙの幅（短辺方向の長さ）ｗは、それぞれレーザ光Ｌｘの短軸方向の長さｌｓ以上とすることが好ましく、例えば、製造上のマージン等を考慮して１ｓ×１．５以上とすることが望ましい。また、各透過領域２１２Ｙのそれぞれの奥行き（長辺方向の長さ）ｄは、それぞれレーザ光Ｌｘの長軸方向の長さｌｍ以上とすることが好ましく、例えば、製造上のマージン等を考慮して１ｓ×１．５以上とすることが望ましい。各反射領域２１２Ｘについても同様である。これにより、レーザ光Ｌｘ，Ｌｙを無駄なく合成することが可能となる。

このように、本実施の形態では、並列に配置される光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂのうち、集光レンズ２１３寄りに配置された光源部１１０から発せられるレーザ光Ｌｙの発振方向に、上述した構成を有する反射ミラー２１２を配置することにより、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂから出射されるレーザ光Ｌｘ，Ｌｙが効率よく合成される。よって、後述する投射型表示装置１における輝度を向上させることが可能となる。

（１−２．投射型表示装置の構成）
本実施の形態の投射型表示装置１は、上記のように、光源装置１００と、光源光学系２００と、画像生成部３００と、投射光学系４００とを順に備えている。図６に示した投射型表示装置１は、反射型の液晶パネル（液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂ）により光変調を行う透過型３ＬＣＤ（liquid crystal display）方式の投射型表示装置を例示しているがこれに限らない。例えば、透過型の液晶パネルにより光変調を行う反射型３ＬＣＤ方式の投射型表示装置として構成するようにしてもよい。

なお、液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂは、本開示の表示素子の一具体例に相当する。また、本実施の形態の投射型表示装置１は、反射型の液晶パネルおよび透過型の液晶パネルの代わりに、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：Digital Micro-mirror Device）等を用いたプロジェクタにも適用され得る。

光源装置１００には、カラー画像表示に必要とされる、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を発する光源が配置されている。本実施の形態では、光源装置１００は、赤色光（Ｒ）を出射する光源装置１００Ｒと、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を出射する光源装置１００ＧＢとが配設されている。各光源装置１００Ｒ，１００ＧＢでは、光源として、対応する波長のレーザ光を発振する、例えば半導体レーザ（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源が用いられている。

図７は、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を出射する光源装置１００ＧＢおよびそれらの光源光学系２００の構成の一部を模式的に表したものである。一般に、青色光（Ｂ）を出射する半導体レーザ１２２Ｂと比較して、緑色光（Ｇ）を出射する半導体レーザ１２２Ｇの発光効率は低い。このため、図７に示したように、緑色光（Ｇ）の光源部１１０Ｇは、青色光（Ｂ）の光源部１１０Ｂよりも多くの半導体レーザ１２２Ｇが用いることが好ましく、光源部１１０Ｇの構成は、図１に示した光源部１１０と同様に、例えば２つの光源部１１０Ｇａ，１１０Ｇｂから構成されている。青色光（Ｂ）の光源部１１０Ｂは、緑色光（Ｇ）の光源部１１０Ｇから得られる発光強度に合わせて、図７に示したように、例えば３つの半導体レーザアレイからなる光源部１１０Ｂａによって構成されている。各光源部１１０Ｇａ，１１０Ｇｂ，１１０Ｂａは、集光レンズ２１３に向かって、例えばこの順に並列に配置されている。

各光源部１１０Ｇａ，１１０Ｇｂ，１１０Ｂａからそれぞれ発せられるレーザ光Ｌｇａ，Ｌｇｂ，Ｌｂの発振方向には、それぞれ反射ミラー２１１Ｇ，２１２Ｇ，２１２Ｂが配置されている。反射ミラー２１１Ｇは、上述した反射ミラー２１１と同様に、一般的な全反射ミラーである。反射ミラー２１２Ｇおよび反射ミラー２１２Ｂは、上述した反射ミラー２１２と同様の構成を有するものであり、複数の反射領域および複数の透過領域を有する。

各反射ミラー２１１Ｇ，２１２Ｇ，２１２Ｂの設置位置は、反射ミラー２１１Ｇによって反射されるレーザ光Ｌｇａおよび反射ミラー２１２Ｇ，２１２Ｂによって反射されるレーザ光Ｌｇｂ，Ｌｂの光路が交差することなく各々独立して集光レンズ２１３に入射するように調整されている。即ち、反射ミラー２１２Ｇの複数の反射領域では、光源部１１０Ｇｂから出射されたレーザ光Ｌｇｂが反射される。反射ミラー２１２Ｇの複数の透過領域では、光源部１１０Ｇａから出射され、反射ミラー２１１Ｇによって反射されたレーザ光Ｌｇａが透過する。反射ミラー２１２Ｂの複数の反射領域では、光源部１１０Ｂａから出射されたレーザ光Ｌｂが反射される。反射ミラー２１２Ｂの複数の透過領域では、それぞれ、反射ミラー２１１Ｇによって反射されたレーザ光Ｌｇａおよび反射ミラー２１２Ｇの複数の反射領域によって反射されたレーザ光Ｌｇｂが透過する。

なお、光源装置１００Ｒは、一般的な構成を用いてよいし、例えば、図１に示した光源装置１００と同様の構成を用いてもよい。

光源光学系２００は、光源装置１００Ｒおよび光源装置１００ＧＢから出射される光（赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ））の光路上にそれぞれ複数の光学素子を有する。一例として、光源装置１００Ｒの光路上には、上述した反射ミラー２１１，２１２と、集光レンズ２１３と、拡散板２１４と、コリメータレンズ２１５と、フライアイレンズ２１６，２１７と、コンデンサレンズ２１８と、折り返しミラー２１９，２２０とが配置されている。光源装置１００ＧＢの光路上には、例えば、上述した反射ミラー２１１Ｇ，２１２Ｇ，２１２Ｂと、集光レンズ２１３と、拡散板２１４と、コリメータレンズ２１５と、フライアイレンズ２１６，２１７と、コンデンサレンズ２１８と、折り返しミラー２１９と、ダイクロイックミラー２２１とが配置されている。

光源装置１００Ｒ，１００ＧＢから出射され反射ミラー２１１Ｇ，２１２Ｇ（または、反射ミラー２１１Ｇ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）を通過した光（赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ））は、それぞれ集光レンズ２１３によって拡散板２１４に集光される。集光された赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、拡散板２１４によってそれぞれ拡散され、それぞれコリメータレンズ２１５に入射する。コリメータレンズ２１５を透過した赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、それぞれフライアイレンズ２１６のマクロレンズによって複数の拘束に分割され、フライアイレンズ２１７における対応するマクロレンズにそれぞれ結像される。フライアイレンズ２１７のマイクロレンズのそれぞれが二次光源として機能する。フライアイレンズ２１７を通過した赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）はコンデンサレンズ２１８においてそれぞれ集光される。

赤色光（Ｒ）の光路上には、折り返しミラー２１９，２２０が配置されており、コンデンサレンズ２１８において集光された赤色光（Ｒ）は折り返しミラー２１９，２２０によって順に反射され、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３１１Ｒに入射する。緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）の光路上には、折り返しミラー２１９およびダイクロイックミラー２２１が配置されており、コンデンサレンズ２１８において集光された緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は折り返しミラー２１９によって反射されてダイクロイックミラー２２１に入射し、ダイクロイックミラー２２１おいて緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とに分離される。

画像生成部３００は、ＰＢＳ３１１Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂと、液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂと、ダイクロイックプリズム３１３とを有する。

ＰＢＳ３１１Ｒは、赤色光（Ｒ）の光路上に配置されており、偏光分離面において、入射した赤色光（Ｒ）を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。ＰＢＳ３１１Ｇは、緑色光（Ｇ）の光路上に配置されており、偏光分離面において、入射した緑色光（Ｇ）を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。ＰＢＳ３１１Ｂは、青色光（Ｂ）の光路上に配置されており、偏光分離面において、入射した青色光（Ｂ）を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。各偏光分離面は、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を反射し、他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）を透過するようになっている。

液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂは、反射型の液晶パネルであり、入力された画像信号に基づいて入射光を変調することにより、各色の画像光を生成するものである。液晶パネル３１２Ｒは、ＰＢＳ３１１Ｒの偏光分離面において反射された赤色光（Ｒ）の光路上に配置されている。液晶パネル３１２Ｒは、例えば、赤色の画像信号に応じてパルス幅変調（ＰＷＭ）されたデジタル信号によって駆動され、それによって入射光を変調させると共に、その変調光をＰＢＳ３１１Ｒに向けて反射する機能を有している。液晶パネル３１２Ｇは、ＰＢＳ３１１Ｇの偏光分離面において反射された緑色光（Ｇ）の光路上に配置されている。液晶パネル３１２Ｇは、例えば、緑色の画像信号に応じてパルス幅変調（ＰＷＭ）されたデジタル信号によって駆動され、それによって入射光を変調させると共に、その変調光をＰＢＳ３１１Ｇに向けて反射する機能を有している。液晶パネル３１２Ｂは、ＰＢＳ３１１Ｂの偏光分離面において反射された青色光Ｂの光路上に配置されている。液晶パネル３１２Ｂは、例えば、青色の画像信号に応じてパルス幅変調（ＰＷＭ）されたデジタル信号によって駆動され、それによって入射光を変調させると共に、その変調光をＰＢＳ３１１Ｂに向けて反射する機能を有している。

液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂにおいて反射された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）は、それぞれＰＢＳ３１１Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂを透過し、ダイクロイックプリズム３１３に入射する。

ダイクロイックプリズム３１３は、３つの方向から入射した赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を重ね合わせて合成し、合成した画像光（Ｌｉ）を投射光学系４００に向けて出射する。

投射光学系４００は、複数のレンズを有し、ダイクロイックプリズム３１３によって合成された画像光（Ｌｉ）を拡大してスクリーン（図示せず）へ投射する。

（１−３．作用・効果）
前述したように、投射型表示装置では、明るい場所でも鮮明な画像光が得られるように高輝度化が求められている。近年、投射型表示装置の光源としてＬＥＤやＬＤ等の固体光源が用いられている。固体光源を用いた投射型表示装置の輝度を向上させる方法としては、例えば、ＬＤから射出される断面楕円形状を有する射出光の長軸と、長方形に形成される表示素子の画像形成面の長辺とが略平行とすることが考えられている。この方法では、表示素子の画像形成面における単位面積当たりの反射光の強度を向上することで、高輝度が図られている。

その他の方法としては、固体光源の数を増やすことが考えられる。しかしながら、例えば、固体光源の数を２倍に増やし、単純に平面上に配列した場合、集光レンズの大きさおよび集光レンズと拡散板との距離が２倍となり、光源装置が大型化するという問題がある。

これに対して本実施の形態では、複数の半導体レーザ１２２を有する光源部１１０から出射されるレーザ光を画像生成部３００まで導く光源光学系２００において、複数の反射領域２１２Ｘと複数の透過領域２１２Ｙとを有する反射ミラー２１２を配置するようにした。この反射ミラー２１２は、複数の透過領域２１２Ｙが、光源部１１０から出射されるレーザ光の断面楕円形状における短軸方向と略同一となるように配列されている。これにより、複数の固体光源から出射されるレーザ光Ｌを効率よく画像生成部３００へ導くことが可能となる。

以上、本実施の形態の投射型表示装置１では、光源光学系２００を構成する光学素子として、上記のように複数の反射領域２１２Ｘと複数の透過領域２１２Ｙとを有し、複数の透過領域２１２Ｙが、光源部１１０から出射されるレーザ光の断面楕円形状における短軸方向と略同一となるように配列された反射ミラー２１２を配置するようにした。これにより、光源部１１０から出射されるレーザ光Ｌが効率よく画像生成部３００へ導かれるようになり、輝度を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、複数の半導体レーザ１２２を有する、複数の半導体レーザアレイ１２０から構成される複数の光源部（例えば、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂの２つ）を並列に配置する。並列に配置された光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂのうち、表示素子（例えば、液晶パネル３１２Ｒ，３１２Ｇ，３１２Ｂ）寄りに配置された光源部１１０ｂから発せられるレーザ光Ｌｙの発振方向に、上記反射ミラー２１２を配置するようにした。また、光源部１１０ａから出射されるレーザ光Ｌｘの発振方向には、例えば全反射ミラーによって構成される反射ミラー２１１を配置するようにした。これにより、光源部１１０ａから出射され、反射ミラー２１１によって反射された複数のレーザ光Ｌｘは、反射ミラー２１２の複数の透過領域２１２Ｙをそれぞれ通過する。光源部１１０ｂから出射された複数のレーザ光Ｌｙは、反射ミラー２１２の複数の反射領域２１２Ｘによって反射され、複数のレーザ光Ｌｘと共に、例えば集光レンズ２１３に入射して合成される。よって、上記のように、半導体レーザの数を単純に増やした場合と比較して、光源装置１００の大型化を抑えつつ、輝度を向上させることが可能となる。

＜２．変形例＞
次に、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、上記実施の形態の光源装置１００および光源光学系２００に対応する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、本開示の変形例に係る光源装置（光源装置５００）および光源光学系（光源光学系６００）の一部の構成の一例を模式的に表したものである。これらは、上記実施の形態と同様に、投射型表示装置（例えば、投射型表示装置１）に用いられるものである。本変形例では、例えば、集光レンズ２１３の中心を通る破線Ｘを対象軸として、光源部１１０ａおよび光源部１１０ｂと例えば正対する位置に、同様の構成を有する光源部５１０ａおよび光源部５１０ｂを配設したものである。更に、光源部５１０ａおよび光源部５１０ｂから出射されるレーザ光Ｌの発振方向に、それぞれ、反射ミラー２１１および反射ミラー２１２と同様の構成を有する反射ミラー５１１および反射ミラー５１２が配置されたものである。

このように、複数の光源部（ここでは、光源部１１０ａ，１１０ｂ，５１０ａ，５１０ｂの４つ）および本開示の反射ミラー２１１，２１２，５１１，５１２を線対称に配置することで、光源装置１００の大型化を抑えつつ、輝度をさらに向上させることが可能となる。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。

なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。

また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
複数の固体光源と、
前記複数の固体光源から出射された光を変調する表示素子を含む画像生成部と、
前記複数の固体光源から出射された光を前記画像生成部へと導く光源光学系と、
前記画像生成部で生成された画像光を投射する投射光学系とを備え、
前記光源光学系は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する第１の反射素子を有し、
前記複数の透過領域は、前記複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列されている
投射型表示装置。
（２）
前記第１の反射素子は、前記複数の反射領域と前記複数の透過領域とが交互に配置されている、前記（１）に記載の投射型表示装置。
（３）
前記透過領域の長手方向と前記複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状の長軸方向とが略同一である、前記（１）または（２）に記載の投射型表示装置。
（４）
前記複数の固体光源をそれぞれ有する第１の光源部と第２の光源部とを有し、
前記光源光学系は、前記第１の光源部からの光の出射方向に前記第１の反射素子を有し、前記第２の光源部からの光の出射方向に第２の反射素子を有する、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の投射型表示装置。
（５）
前記第１の光源部および前記第２の光源部は、前記表示素子に対してこの順に並列に配置されている、前記（４）に記載の投射型表示装置。
（６）
前記第１の反射素子は、前記複数の反射領域において前記第１の光源部から出射された光を反射し、前記複数の透過領域において前記第２の光源部から出射され、前記第２の反射素子によって反射された光を透過する、前記（４）または（５）に記載の投射型表示装置。
（７）
前記第１の反射素子はミラーによって構成され、前記複数の透過領域は、前記ミラーに形成された開口によって構成されている、前記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の投射型表示装置。
（８）
前記第１の光源部および前記第２の光源部にそれぞれ正対する第３の光源部および第４の光源部を有する、前記（４）または（６）のうちのいずれか４に記載の投射型表示装置。
（９）
前記光源光学系は、前記第３の光源部および前記第４の光源部からの光の出射方向に、それぞれ第３の反射素子および第４の反射素子を有し、
前記第３の反射素子は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有すると共に、それぞれ交互に配置されている、前記（８）に記載の投射型表示装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１７年５月１９日に出願された日本特許出願番号２０１７−０９９７３１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (9)

1. 複数の固体光源と、
   前記複数の固体光源から出射された光を変調する表示素子を含む画像生成部と、
   前記複数の固体光源から出射された光を前記画像生成部へと導く光源光学系と、
   前記画像生成部で生成された画像光を投射する投射光学系とを備え、
   前記光源光学系は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する第１の反射素子を有し、
   前記複数の透過領域は、前記複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状における短軸方向と略同一方向に配列されている
   投射型表示装置。
2. 前記第１の反射素子は、前記複数の反射領域と前記複数の透過領域とが交互に配置されている、請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記透過領域の長手方向と前記複数の固体光源から出射される光の断面楕円形状の長軸方向とが略同一である、請求項１に記載の投射型表示装置。
4. 前記複数の固体光源をそれぞれ有する第１の光源部と第２の光源部とを有し、
   前記光源光学系は、前記第１の光源部からの光の出射方向に前記第１の反射素子を有し、前記第２の光源部からの光の出射方向に第２の反射素子を有する、請求項１に記載の投射型表示装置。
5. 前記第１の光源部および前記第２の光源部は、前記表示素子に対してこの順に並列に配置されている、請求項４に記載の投射型表示装置。
6. 前記第１の反射素子は、前記複数の反射領域において前記第１の光源部から出射された光を反射し、前記複数の透過領域において前記第２の光源部から出射され、前記第２の反射素子によって反射された光を透過する、請求項４に記載の投射型表示装置。
7. 前記第１の反射素子はミラーによって構成され、前記複数の透過領域は、前記ミラーに形成された開口によって構成されている、請求項１に記載の投射型表示装置。
8. 前記第１の光源部および前記第２の光源部にそれぞれ正対する第３の光源部および第４の光源部を有する、請求項４に記載の投射型表示装置。
9. 前記光源光学系は、前記第３の光源部および前記第４の光源部からの光の出射方向に、それぞれ第３の反射素子および第４の反射素子を有し、
   前記第３の反射素子は、複数の反射領域と複数の透過領域とを有すると共に、それぞれ交互に配置されている、請求項８に記載の投射型表示装置。

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