WO2022131055A1 - 光源装置および照明装置ならびに投射型表示装置 - Google Patents

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    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a light source device having a plurality of light emitting elements as a light source, a lighting device provided with the light source device, and a projection type display device.
  • an array light source in which a plurality of semiconductor lasers (LDs) are arranged in an array and a collimator lens similarly arranged in an array is integrated has been used as a light source for a projector or the like. It is used.
  • a strip-shaped mirror is arranged or a plurality of lasers that guide each optical path by a plurality of optical fibers. The light source is disclosed.
  • each of a plurality of light beam bundles emitted from a semiconductor laser chip having a plurality of light emission regions is set as a second light beam bundle substantially parallel to each other by the first refraction optical system, and a prism or the like is used.
  • a light source device is disclosed in which a light source device is disclosed in which the traveling direction of each of a plurality of second ray bundles is converted substantially parallel to the optical axis by a refractive optical system on a configured table.
  • the light source device of one embodiment of the present disclosure has a light source unit having a plurality of light emitting elements, an incident surface and an emitting surface, and a luminous flux of a light beam emitted from each of the plurality of light emitting elements incident on the incident surface. It is provided with a first shifter array that is adjusted by a predetermined amount for each and is emitted from the emission surface.
  • the lighting device includes a light source device and a spatial light modulator that modulates and emits light from a light source unit based on an input signal. It has a light source device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the projection type display device of one embodiment of the present disclosure includes a light source device, an image generation optical system that generates image light by modulating light from the light source device based on an input video signal, and image generation optics. It is provided with a projection optical system for projecting image light generated by the system, and has a light source device according to the embodiment of the present disclosure as a light source device.
  • the optical path of the light flux emitted from each of the plurality of incident light emitting elements is adjusted by a predetermined amount for each light flux.
  • the first shifter array that emits light is used. As a result, the interval between the plurality of luminous fluxes emitted from the plurality of light emitting elements is narrowed.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the structure in the Y-axis direction of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is a schematic diagram which shows the structure of the light source apparatus shown in FIG. 1 in the X-axis direction. It is a schematic diagram explaining the structure of the 1st shifter array shown in FIG. 1 and the shift of a luminous flux. It is a perspective view which shows an example of the structure of the 1st shifter array shown in FIG. It is a perspective view which shows the other example of the structure of the 1st shifter array shown in FIG. It is a figure which shows the spatial distribution of the luminous flux after the collimator lens emission shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the spatial distribution of the luminous flux after the first shifter array emission shown in FIG. It is a perspective view which shows an example of the structure of the 2nd shifter array shown in FIG. It is a figure which shows the spatial distribution of the luminous flux after the second shifter array emission shown in FIG. It is a figure which shows the spatial distribution of a luminous flux when a telecentric reduction system is used. It is a figure which shows the spatial distribution of the luminous flux when the cylindrical lens array is used. It is a schematic diagram which shows an example of the aspect of the light flux shift by the 1st shifter array which concerns on the modification 1 of this disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a distance measuring device including the lighting device shown in FIG. 1 and the like. It is a schematic diagram which shows the other example of the structure of the 1st shifter array shown in FIG.
  • Modification 2 (Example of adjusting the luminous flux interval when some of the light emitting elements constituting the light source unit have two light emitting points) 2-3.
  • Modification 3 (Other examples of the configuration of each optical member constituting the light source device) 2-4.
  • Modification 4 (Example of using a surface emitting laser as a light emitting element) 3.
  • Embodiment> 1 and 2 schematically show an example of the configuration of the light source device (light source device 10) according to the embodiment of the present disclosure.
  • the light source device 10 is used as a light source device for a projection type display device (for example, projector 1, see FIG. 25) described later.
  • the light source device 10 of the present embodiment has a light source unit 110, a lens array 120, and a pair of shifter arrays (first shifter array 131 and second shifter array 132).
  • the first shifter array 131 and the second shifter array 132 are arranged in this order after the lens array 120, and a luminous flux (for example, light L) emitted from each of the plurality of light emitting elements 112 constituting the light source unit 110, for example, in the Z-axis direction.
  • the optical path is adjusted for each light flux by a predetermined amount, for example, in the X-axis direction or the Y-axis direction.
  • the light source device 10 has a light source unit 110 having a plurality of light emitting elements 112, a lens array 120, a first shifter array 131, and a second shifter array 132.
  • the lens array 120, the first shifter array 131, and the second shifter array 132 are arranged in this order on the optical path of the light L emitted from the light source unit 110.
  • the light L shown in FIG. 1 represents the main light beam of the luminous flux emitted from each of the plurality of light emitting elements 112.
  • the light source unit 110 has a plurality of light emitting elements 112 that emit light in a predetermined wavelength range as a light source.
  • the plurality of light emitting elements 112 are arranged on the pedestal portion 111, for example, in an array.
  • 28 light emitting elements 112 are arranged in, for example, 7 rows and 4 columns.
  • the pedestal portion 111 supports a plurality of light emitting elements 112 and promotes heat dissipation of the plurality of light emitting elements 112 generated by light emission. Therefore, the pedestal portion 111 is preferably formed by using a material having high thermal conductivity, and is formed by using, for example, aluminum (Al), copper (Cu), iron (Fe), or the like.
  • the light source unit 110 has, for example, a plurality of types of light emitting elements 112 that emit light in different wavelength ranges from each other.
  • Examples of the plurality of types of light emitting elements 112 include a red light emitting element 112R that emits light in a wavelength range corresponding to red (red light Lr) and green light emitting that emits light in a wavelength range corresponding to green (green light Lg).
  • Examples thereof include the element 112G and the blue light emitting element 112B that emits light in the wavelength range corresponding to blue (blue light Lb).
  • light emitting elements 112 (red light emitting element 112R, green light emitting element 112G, and blue light emitting element 112B) having the same wavelength are arranged in parallel in one direction by controlling the drive.
  • the luminous flux of the plurality of light emitting elements 112 has, for example, an elliptical shape.
  • the light emitting elements 112 having the same wavelength are arranged in parallel in the row direction (X-axis direction) and so that the minor axis direction of the luminous flux coincides with the row direction.
  • the light emitting elements 112 having different wavelengths are arranged in parallel in the column direction (Y-axis direction) and so that the long axis direction of the luminous flux coincides with the column direction.
  • the red light emitting elements 112R are arranged over 7 rows and 2 columns due to the balance of RGB outputs, and the green light emitting elements 112G and the green light emitting elements 112G are arranged.
  • the blue light emitting elements 112B are arranged in 7 rows and 1 column, respectively.
  • each light emitting element 112R, 112G, 112B in the light source unit 110 is an example, and is not limited to this.
  • the plurality of light emitting elements 112 may be any as long as they have a minute light emitting point, and are not limited to the end face light emitting laser.
  • a surface emitting laser, a lamp, a light emitting diode (LED), a wavelength conversion element, and the like can also be used.
  • the configuration of the light source device 10 when a surface emitting laser is used as the plurality of light emitting elements 112 will be described later.
  • the lens array 120 adjusts the light L emitted from each of the plurality of light emitting elements 112 to substantially parallel light and emits the light L.
  • a plurality of collimator lenses are arranged in an array, and the plurality of collimator lenses are arranged one by one for, for example, one light emitting element 112.
  • the collimator lens constituting the lens array 120 is configured by using, for example, a spherical lens or an aspherical lens. Further, the lens array 120 can also be configured by using a pair of cylindrical lens arrays (cylindrical lens arrays 220A, 220B) described later.
  • the first shifter array 131 has an incident surface S1 and an exit surface S2, and emits the incident light flux by adjusting the optical path in the X-axis direction by a predetermined amount, for example.
  • each of the plurality of luminous fluxes (light L) emitted from the plurality of light emitting elements 112 substantially parallel-illuminated in the lens array 120 is, for example, in the X-axis direction (specifically, in the X-axis direction). It emits light by shifting it by a predetermined amount in the row direction in which light emitting elements of the same wavelength are lined up) and narrows the interval between the light fluxes. ing.
  • FIG. 3 schematically shows an example of a specific configuration of the first shifter array 131.
  • the first shifter array 131 for example, a plurality of light emitting elements 112 (7 in FIG. 1) having the same wavelength arranged in the row direction and the same number of shifter elements (shifter elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g) are integrated.
  • the incident surfaces S1a, S1b, S1c, S1d, S1e, S1f, S1g of each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g are centrally emitted without shifting the optical path of the incident light L.
  • each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g are central to emit without shifting the optical path of the incident light L. Except for the shifter element 131d, they have the same angle ⁇ .
  • the incident surface S1d and the exit surface S2d of the shifter element 131d are, for example, substantially perpendicular to the optical path direction of the light L incident on the shifter element 131d.
  • the first shifter array 131 emits light as parallel light to each other by narrowing the interval between the plurality of light fluxes parallelized by the lens array 120.
  • the shift amount of the luminous flux (light L) shifted in the X-axis direction by the first shifter array 131 can be controlled, for example, by the distance between the incident surface S1 and the exit surface S2, in other words, the thickness in the Z-axis direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the larger the thickness in the Z-axis direction, the larger the shift amount. Therefore, for example, the first shifter array 131 has a planar shape, for example, a substantially arrow blade shape, which is line-symmetrical with respect to the Z-axis direction, as shown in FIG.
  • each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g constituting the first shifter array 131 in the Z-axis direction is, for example, the wavelength of incident light (for example, red light) as shown in FIG. 4A.
  • the thickness can be the same regardless of Lr, green light Lg, and blue light Lb).
  • the space of the luminous flux (Lr, Lg, Lb) of the plurality of light emitting elements 112 emitted from the plurality of light emitting elements 112 arranged in a row of 7 rows and 4 columns and emitted from the lens array 120 in parallel light.
  • the distribution (FIG.
  • the first shifter array 131 may have its thickness in the Z-axis direction of each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g changed according to the wavelength of the incident light L.
  • the thickness of each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g to which the red light Lr is incident is such that the green light Lg and the blue light Lb are incident on the thickness in the Z-axis direction. It may be designed to be larger than each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g.
  • the chromatic aberration between the green light Lg and the blue light Lb is small (about 20 ⁇ m) as compared with the red light Lr, it may be a common design as shown in FIG. 4B, or the red light Lr may be used. Similar to the incident shifter elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g, the Z of each shifter element 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g to which the green light Lg and the blue light Lb are incident. The thickness in the axial direction may be designed according to each wavelength.
  • the first shifter array 131 (shifter elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g) can be formed, for example, by using a material having a refractive index of more than 1. Specifically, it is preferable to use a glass material that is less likely to cause scattering or birefringence.
  • the shifter elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g can be integrated, for example, by laminating.
  • the shifter elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g may be individually held.
  • the first shifter array 131 may be integrally formed by molding or the like. In that case, for example, it is preferable to use a low refractive index material having a refractive index of about 1.4.
  • the second shifter array 132 has an incident surface S3 and an exit surface S4, and emits the incident light flux by adjusting the optical path by a predetermined amount in the Y-axis direction, for example, and is arranged after the first shifter array 131, for example. Has been done. Specifically, the second shifter array 132 emits a plurality of luminous fluxes (for example, light L) emitted from a plurality of light emitting elements 112 shifted by a predetermined amount in the X-axis direction in the first shifter array 131, for example, the Y axis. It emits light by shifting it by a predetermined amount in a direction (specifically, a row direction in which light emitting elements having different wavelengths are lined up) and narrowing the interval between the light fluxes.
  • a predetermined amount in a direction specifically, a row direction in which light emitting elements having different wavelengths are lined up
  • FIG. 7 schematically shows an example of a specific configuration of the second shifter array 132.
  • the same number of shifter elements (shifter elements 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) as a plurality of light emitting elements 112 (7 in FIG. 1) having the same wavelength arranged in the row direction are X. It has a structure integrated in the axial direction.
  • the incident surfaces S3a, S3b, S3c, S3d, S3e, S3f, S3g of each shifter element 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g have the same angle with each other as in the first shifter array 131. ..
  • the exit surfaces S4a, S4b, S4c, S4d, S4e, S4f, S4g of each shifter element 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g also have the same angle with each other.
  • the second shifter array 132 emits light as parallel light to each other by narrowing the interval between the plurality of light fluxes parallelized by the lens array 120.
  • the incident surface S3 and the exit surface S4 facing each other of the second shifter array 132 have the same angle as the incident surface S1 and the exit surface S2 of the first shifter array 131.
  • the shift amount of the light L shifted in the Y-axis direction by the second shifter array 132 is controlled by, for example, the distance between the incident surface S3 and the exit surface S4, in other words, the thickness in the Z-axis direction, as in the first shifter array 131. can do.
  • the plurality of light emitting elements 112 are arranged in a row of 7 rows and 4 columns. Further, the long axis of each light flux coincides with the arrangement direction (column direction) of the light emitting elements 112R, 112G, 112B constituting the light source unit 110, and the interval of the light flux in the long axis direction is compared with that in the short axis direction. And narrow. (FIG.
  • the shift amount of the plurality of light L passing through the second shifter array 132 may be smaller than that of the first shifter array 131, and the second shifter array 132 may be as shown in FIGS. 2 and 7.
  • the second shifter array 132 has a substantially V shape that bends at substantially the center of four rows, and has different thicknesses at the central portion and both end portions of V.
  • the portions (both ends of V) where the light Lr and Lg emitted from the plurality of red light emitting elements 112R and the plurality of green light emitting elements 112G arranged in the top row and the bottom row are incident are arranged between them.
  • the shape is thicker than the portion (central portion of V) where the light Lr and Lb emitted from the plurality of red light emitting elements 112R and the plurality of blue light emitting elements 112B are incident.
  • the spatial distribution of the luminous flux (FIG. 6) of the plurality of light emitting elements 112 that emitted the first shifter array 131 is determined by the second shifter array 132 in the second and third rows, for example, as shown in FIG. It shifts in the Y-axis direction so as to narrow the distance between the adjacent light fluxes in the Y-axis direction centering on the space between the two.
  • the second shifter array 132 (shifter elements 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) can be formed, for example, by using a material having a refractive index of more than 1. Specifically, it is preferable to use a glass material that is less likely to cause scattering or birefringence.
  • the shifter elements 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g can be integrated, for example, by laminating. Further, the second shifter array 132 may be integrally formed by molding or the like. In that case, for example, it is preferable to use a low refractive index material having a refractive index of about 1.4.
  • the light flux of each of the plurality of light emitting elements 112 is set on the light path of the light L emitted from the light source unit 110 having the plurality of light emitting elements 112 arranged in an array.
  • the first shifter array 131 that emits light by shifting by a predetermined amount is arranged every time. As a result, the distance between the plurality of light fluxes emitted from the plurality of light emitting elements 112 is narrowed. This will be described below.
  • an array light source in which a plurality of semiconductor lasers (LDs) are arranged in an array and a collimator lens similarly arranged in an array is integrated has been used as a light source for a projector or the like. It is used.
  • the intensity distribution and the angle distribution are determined by the collimator lens.
  • the light emitting points (light source distribution) of each chip are spaced apart (see, for example, FIG. 5).
  • the etendu is determined by the light emitting area and the divergence angle of the light source, and the smaller the light emitting area and the divergence angle, the smaller the etendu.
  • it is effective to reduce the apparent etendu, and specifically, it is effective to reduce the area of the entire aperture.
  • the aperture size (spatial distribution X2) after passing through the telecentric reduction system 10130 is the spatial distribution X1 after passing through the collimator lens 10120.
  • the divergence angle ( ⁇ x2) is larger than the divergence angle ( ⁇ x1) after passing through the collimator lens 10120, so that the apparent etendu is not reduced.
  • the aperture size (spatial distribution X2) after passing through the lens array 10230 is determined. Although the expansion of the divergence angle is suppressed, the apparent etendu is not reduced because it does not change as compared with the spatial distribution X1 after passing through the collimator lens 10120.
  • the first shifter array 131 is used in which the optical path of the luminous flux emitted from each of the plurality of light emitting elements 112 is shifted by a predetermined amount for each luminous flux and emitted.
  • a plurality of shifter elements having different thicknesses in the optical axis direction are arranged in the row direction (X-axis direction).
  • the first shifter array 131 having a substantially arrow blade shape, which is integrated so that the thickness in the optical axis direction increases from the center to the outside of the light emitting element 112, is arranged after the lens array 120.
  • the shift amount of the light L passing through the first shifter array 131 increases from the center to the outside of the plurality of light emitting elements 112 arranged in the row direction. That is, it is possible to narrow the interval in the row direction (X-axis direction) of the plurality of luminous fluxes emitted from each of the plurality of light emitting elements 112.
  • the interval between the plurality of light fluxes emitted from the light source unit 110 having the plurality of light emitting elements 112 arranged in an array is narrowed while keeping the emission point size and the emission angle. It is possible to reduce the apparent etendu.
  • a second shifter array 132 that shifts each light flux emitted from the plurality of light emitting elements 112 in the column direction (Y-axis direction) is arranged after the first shifter array 131. I tried to do it. As a result, it is possible to narrow the distance between the plurality of light fluxes emitted from each of the plurality of light emitting elements 112 in the column direction (Y-axis direction), and it is possible to further reduce the etendu.
  • the first shifter array 131 that shifts a plurality of light fluxes in the row direction (X-axis direction) and the second shifter array 132 that shifts a plurality of light fluxes in the column direction (Y-axis direction) are provided. Since the interval between the plurality of luminous fluxes emitted from the plurality of light emitting elements 112 arranged in an array is narrowed, as described above, when a strip-shaped mirror is arranged or an optical fiber is used. Compared with, the optical system can be assembled on one axis. Therefore, the light source device 10 can be miniaturized. Further, it is possible to improve the efficiency of light utilization in an optical system arranged in a subsequent stage such as an illumination optical system 20 and an image forming unit 30 (both of which see FIG. 25), which will be described later.
  • FIG. 11 schematically shows an example of a mode of light flux shift by the first shifter array 131 according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 12 schematically shows another example of the aspect of the luminous flux shift by the first shifter array 131 according to the first modification of the present disclosure.
  • an example is shown in which the light L emitted from the first shifter array 131 is emitted in the coaxial direction with the plurality of light L parallelized in the lens array 120, that is, as parallel light, but the present invention is limited to this. do not have.
  • the first shifter array 131 emits a plurality of light L in a desired direction by designing the angles ⁇ and ⁇ of one or both of the incident surface S1 and the exit surface S2 for each of a plurality of luminous fluxes incident on the first shifter array, for example. Can be made to.
  • the emission angle ⁇ of the light L emitted from the emission surface S2 is 0. It becomes larger than ° ( ⁇ > 0).
  • the emission angle ⁇ of the light L emitted from the emission surface S2 is smaller than 0 °. ( ⁇ ⁇ 0).
  • the angle of one or both of the incident surface S1 and the exit surface S2 of the first shifter array 131 is designed for each incident position or each exit surface S2 of the plurality of luminous fluxes incident on the first shifter array as described above. Therefore, the emission angle can be controlled for each luminous flux to emit the light.
  • the luminous flux of the plurality of light emitting elements 112 it is possible to emit the luminous flux of the plurality of light emitting elements 112 as parallel light in a desired direction.
  • FIG. 12 for example, as compared with the case of using a general lens such as the telecentric reduction system 10130 shown in FIG. 9, it is possible to collect light without the influence of aberration.
  • FIG. 15 schematically shows an example of the configuration of the light source unit 210 according to the second modification of the present disclosure.
  • the plurality of red light emitting elements 212R have a plurality of (two in FIG. 15) light emitting points 2120
  • the first shifter array 131R corresponding to the red light emitting element 212R is arranged in the row direction (X-axis direction).
  • the embodiment is different from the above embodiment in that it has the same number of emission surfaces S2 (or shifter elements) as the total number of emission points 2120 of the plurality of red light emitting elements 212R.
  • FIG. 16 schematically shows an example of arrangement of the lens array 120 with respect to the plurality of red light emitting elements 212R of the light source unit 210 shown in FIG. 15 and the main light ray of the red light Lr emitted from the lens array 120.
  • the red light Lr emitted from the lens array 120 Is collimated with the main rays at two different angles.
  • the first shifter array 131R of this modification has the same number of emission surfaces S2 as the total number of light emitting points of the plurality of red light emitting elements 212R arranged in the row direction (X-axis direction) as described above. Specifically, the main light rays of the red light Lr emitted from the red light emitting element 212R having two light emitting points and passing through the collimator lens are different main rays at a certain distance propagating point depending on the focal length of the collimator lens. The light rays (red light Lr1, Lr2) are separated from each other. As shown in FIG.
  • the incident angle of the main light rays (red light Lr1, Lr2) incident on the first shifter array 131R at that point is positive (+) with respect to the optical axis (red light Lr1, incident).
  • the angle ⁇ 1 of the exit surface S2-1 with respect to the angle ⁇ of the incident surface S1 of the first shifter array 131R to which the red light Lr1 having an incident angle ⁇ 1> 0 is ⁇ 1 ⁇ , and the red light having an incident angle ⁇ 2 ⁇ 0.
  • the two main rays (red light Lr1 and Lr2) emitted from the two light emitting points 2120 and having different incident angles are emitted from the respective emission surfaces S2-1 and S2-2 in a state of being parallel to each other.
  • the optical paths of two types of light fluxes having different incident angles are shifted into parallel light and emitted, for example, by a predetermined amount in the X-axis direction.
  • a multi-emitter array light source having a plurality of light emitting points on one chip is a single emitter type array having one light emitting point on one chip as shown in the above embodiment. Since the divergence angle is larger than that of the light source, the etendu becomes large.
  • each of a plurality of light beam bundles emitted from a semiconductor laser chip having a plurality of light emission regions is set as a second light beam bundle substantially parallel to each other by the first refraction optical system, and a table composed of a prism or the like.
  • a light source device has been developed in which the traveling direction of each of a plurality of second ray bundles is converted substantially parallel to the optical axis by a refraction optical system and emitted.
  • each semiconductor laser chip is used. Since the spacing between them cannot be narrowed, the aperture size as an array light source does not change. Therefore, the etendu is not small, and the improvement in efficiency when combined with the optical system in the subsequent stage is limited.
  • the light source unit 210 is configured by using a plurality of red light emitting elements 212R having two light emitting points, and a plurality of red colors arranged in the row direction with respect to the plurality of red light emitting elements 212R.
  • the total number of light emitting points of the light emitting element 212R in other words, the first shifter array 131R having the same number of light emitting surfaces S2 as the number of main rays (red light Lr) after the lens array 121 is emitted is used.
  • the light source device 10 of the present modification it is possible to reduce the etendu while improving the output of the red light Lr. Further, as in the above embodiment, it is possible to improve the efficiency of light utilization in the optical system arranged in the subsequent stage.
  • FIG. 18 schematically shows an example of the configuration of the first shifter array (first shifter array 231) according to the third modification of the present disclosure.
  • the first shifter array 131 described in the above embodiment is not limited to the structure shown in FIGS. 1 and 4, as long as it shifts the optical path of the incident light flux by a predetermined amount.
  • a pair of eccentric lens arrays 231A and 231B composed of a plurality of eccentric lenses having different eccentricities can be used as the first shifter array 231.
  • FIG. 19A schematically shows another example of the configuration of the first shifter array 231 according to the third modification of the present disclosure.
  • the first shifter array 131 having a planar shape having a substantially arrowhead shape, which is line-symmetrical with respect to the Z-axis direction as shown in FIG. 3, is shown as an example, but the present invention is not limited to this. do not have.
  • a single-blade planar shifter array that shifts the optical path of the incident light flux to one side by a predetermined amount may be used.
  • a single-blade planar shifter array (second shifter array 332) as shown in FIG. 19B can be used, whereby the first shifter array 331 can be used.
  • the optical path of the incident light flux can be shifted to one side by a predetermined amount.
  • a pair of cylindrical lens arrays 220A and 220B composed of a plurality of cylindrical lenses whose generatrix extends in the X-axis direction or the Y-axis direction, respectively, may be used.
  • the lens array 120 is used to convert the light L emitted from each of the plurality of light emitting elements 112 into parallel light, and the first shifter array 131 and the second shifter array 32 are used to shift the optical path of each luminous flux.
  • the lens array 120, the first shifter array 131, and the second shifter array 132 do not necessarily have to be optical elements independent of each other.
  • one of the pair of cylindrical lens arrays 220A and 220B may be provided on the incident surface S1 of the first shifter array 131.
  • lenses having substantially the same curvature are arranged for each shifter element constituting the first shifter array 131. ..
  • FIG. 22 schematically shows an example of the configuration of the light source unit 310 according to the modified example 4 of the present disclosure.
  • a plurality of end face emitting lasers are used as the plurality of light emitting elements 112
  • the present invention is not limited to this.
  • a surface emitting laser having a plurality of light emitting points 3120 in the X-axis direction and the Y-axis direction is used as the plurality of light emitting elements 312, which is different from the above embodiment.
  • the light source unit 310 is configured as a light emitting element 312 by using, for example, a surface emitting laser having a total of 189 light emitting points in 21 rows and 9 columns.
  • the plurality of collimator lenses constituting the lens array 120 have a collimator lens for one segment 312X with 3 rows and 3 columns as a basic unit (segment 312X). They are arranged one by one.
  • the first shifter array 131 has one emission surface S2 for one emission point 2120, but as in this modification, the surface emission having a plurality of emission points 3120 in a matrix is shown.
  • the first shifter array 131 may be configured to have one emission surface S2 for one segment 312X, for example, as shown in FIG. 24.
  • the first shifter array 131 may be configured such that a plurality of light fluxes having different emission angles are emitted from one emission surface S2. Even in such a case, it is possible to narrow the interval between the light fluxes emitted from each of the plurality of light emitting points 3120 and reduce the etendu. This technique is particularly effective when there is a gap between adjacent segments 312X.
  • FIG. 25 shows an example of a schematic configuration of a projection type display device (projector 1) using the light source device 10 shown in FIG. 1 and the like.
  • the projector 1 is a transmissive 3LCD type projector that performs optical modulation by a transmissive liquid crystal panel (LCD).
  • the projector 1 includes, for example, a light source device 10, an illumination optical system 20, an image forming unit 30, and a projection optical system 40.
  • the illumination optical system 20 and the image forming unit 30 correspond to a specific example of the "image generation optical system" of the present disclosure.
  • the illumination optical system 20 includes, for example, an integrator element 1210, a polarization conversion element 1220, and a condenser lens 1230.
  • the integrator element 1210 is a first fly-eye lens 1210A having a plurality of microlenses arranged in two dimensions and a second fly having a plurality of microlenses arranged so as to correspond to one for each microlens thereof. Includes eye lens 1210B.
  • the light (parallel light: white light Lw) incident on the integrator element 1210 from the light source device 10 is divided into a plurality of luminous fluxes by the microlens of the first flyeye lens 1210A, and the corresponding micros in the second flyeye lens 1210B. Each image is formed on the lens.
  • Each of the microlenses of the second fly-eye lens 1210B functions as a secondary light source, and irradiates the polarization conversion element 1220 with a plurality of parallel lights having uniform brightness as incident light.
  • the integrator element 1210 has a function of adjusting the incident light emitted from the light source device 10 to the polarization conversion element 1220 into a uniform luminance distribution as a whole.
  • the polarization conversion element 1220 has a function of aligning the polarization states of incident light incident on the integrator element 1210 or the like.
  • the polarization conversion element 1220 emits light including blue light B, green light G, and red light R via, for example, a lens arranged on the emission side of the light source device 10.
  • the illumination optical system 20 further includes dichroic mirrors 1240A, 1240B, mirrors 1250A, 1250B, 1250C, relay lenses 1260A, 1260B, and field lenses 1270A, 1270B, 1270C.
  • the image forming unit 30 has liquid crystal panels 1310A, 1310B, 1310C and a dichroic prism 1320.
  • the dichroic mirrors 1240A and 1240B have the property of selectively reflecting colored light in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges.
  • the dichroic mirror 1240A selectively reflects the red light R.
  • the dichroic mirror 1240B selectively reflects the green light G among the green light G and the blue light B transmitted through the dichroic mirror 1240A.
  • the remaining blue light B passes through the dichroic mirror 1240B.
  • the white light Lw emitted from the light source device 10 is separated into a plurality of different colored lights R, G, and B.
  • the separated red light R is reflected by the mirror 1250A, parallelized by passing through the field lens 1270A, and then incident on the liquid crystal panel 1310A for modulating the red light.
  • the green light G is parallelized by passing through the field lens 1270B and then incident on the liquid crystal panel 1310B for modulating the green light.
  • the blue light B is reflected by the mirror 1250B through the relay lens 1260A and further reflected by the mirror 1250C through the relay lens 1260B.
  • the blue light B reflected by the mirror 1250C is parallelized by passing through the field lens 1270C and then incident on the liquid crystal panel 1310C for modulation of the blue light B.
  • the liquid crystal panels 1310A, 1310B, and 1310C are electrically connected to a signal source (for example, a PC or the like) (not shown) that supplies an image signal including image information.
  • the liquid crystal panels 1310A, 1310B, and 1310C modulate the incident light pixel by pixel based on the supplied image signals of each color, and generate a red image, a green image, and a blue image, respectively.
  • the modulated light of each color (formed image) is incident on the dichroic prism 1320 and synthesized.
  • the dichroic prism 1320 superimposes and synthesizes light of each color incident from three directions, and emits light toward the projection optical system 40.
  • the projection optical system 40 is configured to include, for example, a plurality of lenses, etc., and magnifies the emitted light from the image forming unit 30 and projects it onto the screen 50.
  • FIG. 26 shows a schematic configuration of another example (projector 2) of the projection type display device using the light source device 10 shown in FIG. 1 and the like.
  • the projector 2 is a reflective 3LCD type projector that performs light modulation by a reflective liquid crystal panel (LCD).
  • a light source device 10 an illumination optical system 60, an image forming unit 70, and a projection optical system 40. Is configured to include.
  • the illumination optical system 60 includes a PS converter 2210, a dichroic mirrors 2220 and 2260, and a total reflection mirror 2230, 2240, 2250 along the optical axis of the white light Lw emitted from the light source device 10.
  • the image forming unit 70 includes a polarizing beam splitter 2310, 2320, 2330 and a cross prism 2350 as a color synthesizing means.
  • the projection optical system 40 projects the synthetic light emitted from the cross prism 2350 toward the screen 50.
  • the PS converter 2210 functions to polarize and transmit the light from the light source device 10.
  • the S polarization is transmitted as it is, and the P polarization is converted into the S polarization.
  • the dichroic mirror 2220 has a function of separating the light transmitted through the PS converter 2210 into blue light B and other colored light (R, G).
  • the total reflection mirror 2230 reflects the light transmitted through the dichroic mirror 2220 toward the total reflection mirror 2250, and the total reflection mirror 2250 reflects the light reflected from the total reflection mirror 2230 toward the dichroic mirror 2260.
  • the dichroic mirror 2260 has a function of separating the light from the total reflection mirror 2250 into red light R and green light G.
  • the total reflection mirror 2240 reflects the blue light B separated by the dichroic mirror 2220 toward the polarizing beam splitter 2330.
  • the polarizing beam splitters 2310, 2320, and 2330 are arranged along the optical paths of the red light R, the green light G, and the blue light B, respectively.
  • the polarization beam splitters 2310, 2320, and 2330 have polarization separation surfaces 2310A, 2320A, and 2330A, respectively, and the polarization separation surfaces 2310A, 2320A, and 2330A separate the incident colored light into two polarization components orthogonal to each other. It has a function.
  • the polarization separation surfaces 2310A, 2320A, and 2330A reflect one polarization component (for example, S polarization component) and transmit the other polarization component (for example, P polarization component).
  • the reflective liquid crystal panels 2340R, 2340G, and 2340B are incident with the colored light of a predetermined polarization component (for example, S polarization component) separated by the polarization separation surfaces 2310A, 2320A, and 2330A.
  • the reflective liquid crystal panels 2340R, 2340G, and 2340B are driven according to a drive voltage given based on the image signal, modulate the incident light, and direct the modulated light to the polarizing beam splitters 2310, 2320, and 2330. It functions to reflect.
  • the cross prism 2350 synthesizes colored light of a predetermined polarization component (for example, P polarization component) emitted from the reflective liquid crystal panels 2340R, 2340G, 2340B and transmitted through the polarization beam splitters 2310, 2320, 2330, and directs the color light toward the projection optical system 40. It emits light.
  • a predetermined polarization component for example, P polarization component
  • the projection optical system 40 is configured to include, for example, a plurality of lenses and the like, and magnifies the emitted light from the image forming unit 70 and projects it onto the screen 50.
  • FIG. 27 is a block diagram showing a schematic configuration of a distance measuring device (distance measuring device 3) using the light source device 10 shown in FIG. 1 and the like.
  • the distance measuring device 3 measures the distance by a ToF (Time of Flight) method.
  • the distance measuring device 3 includes, for example, a light source device 10, a light receiving unit 3210, a control unit 3220, and a distance measuring unit 3230.
  • the light source device 10 includes, for example, the light emitting element 112 shown in FIG. 1 or the like as a light source.
  • illumination light is generated in synchronization with the emission control signal CLKp of a square wave.
  • the emission control signal CLKp is not limited to a rectangular wave as long as it is a periodic signal.
  • the light emission control signal CLKp may be a sine wave.
  • the light receiving unit 3210 receives the reflected light reflected from the irradiation symmetric object 4000, and detects the amount of light received within the period of the vertical synchronization signal VSYNC each time. For example, a periodic signal of 60 hertz (Hz) is used as the vertical sync signal VSYNC. Further, a plurality of pixel circuits are arranged in a two-dimensional grid pattern in the light receiving unit 3210. The light receiving unit 3210 supplies image data (frames) corresponding to the amount of light received by these pixel circuits to the distance measuring unit 3230.
  • the frequency of the vertical synchronization signal VSYNC is not limited to 60 hertz (Hz), and may be 30 hertz (Hz) or 120 hertz (Hz).
  • the control unit 3220 controls the light source device 10.
  • the control unit 3220 generates a light emission control signal CLKp and supplies it to the light source device 10 and the light receiving unit 3210.
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is, for example, 20 megahertz (MHz).
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is not limited to 20 MHz (MHz), and may be, for example, 5 MHz (MHz).
  • the distance measuring unit 3230 measures the distance to the irradiation symmetric object 4000 by the ToF method based on the image data.
  • the distance measuring unit 3230 measures the distance for each pixel circuit and generates a depth map showing the distance to the object for each pixel as a gradation value. This depth map is used, for example, for image processing that performs a degree of blurring processing according to a distance, autofocus (AF) processing that obtains the in-focus of a focus lens according to a distance, and the like.
  • AF autofocus
  • the present technique has been described above with reference to the embodiments and modifications 1 to 4 and application examples 1 to 3, the present technique is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified.
  • the first shifter array 131 and the second shifter array 132 are arranged in this order from the light source unit 110 side, but the arrangement order of the first shifter array 131 and the second shifter array 132 is limited to this.
  • the second shifter array 132 may be arranged in the front stage and the first shifter array 131 may be arranged in the rear stage.
  • the shifter element 131d of the first shifter array 131 described in the above embodiment, in which the light L is incident substantially perpendicular to the incident surface S1 and is emitted without being shifted, is as shown in FIG. 28, for example. May be omitted.
  • the components, arrangement, number, etc. of the optical system exemplified in the above embodiment are merely examples, and it is not necessary to include all the components, and other components may be further provided.
  • devices other than the above projectors 1 and 2 may be configured.
  • a reflective liquid crystal panel or a transmissive liquid crystal panel is used as a light modulation element
  • this technique is a projector using a digital micromirror device (DMD) or the like.
  • DMD digital micromirror device
  • the light source device 10 may be used for electronic devices other than projection type display devices and distance measuring devices.
  • the light source device 10 of the present disclosure may be used for lighting purposes, and can be applied to, for example, a headlamp of an automobile or a light source for lighting up.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a first shifter array is used in which the optical path of the light flux emitted from each of the plurality of incident light emitting elements is adjusted by a predetermined amount for each light flux.
  • the interval between the luminous fluxes emitted from the plurality of light emitting elements is narrowed, and the apparent etendu can be reduced.
  • a light source unit having multiple light emitting elements and A first shifter array having an incident surface and an emitting surface, and adjusting the optical path of the light flux emitted from each of the plurality of light emitting elements incident on the incident surface by a predetermined amount for each light flux and emitting from the emitting surface.
  • the light source device (2) The light source device according to (1), wherein the first shifter array includes a plurality of shifter elements having different distances between the entrance surface and the emission surface. (3) The light emitted from each of the plurality of light emitting elements has an elliptical beam shape, and the plurality of light emitting elements are arranged in parallel in the minor axis direction of the light. The plurality of shifter elements constituting the first shifter array are arranged in parallel in substantially the same direction as the minor axis direction.
  • the light source device (2) above, wherein the first shifter array emits light by shifting the optical path of the luminous flux emitted from each of the plurality of light emitting elements by a predetermined amount in the minor axis direction for each luminous flux. ..
  • the first shifter array further adjusts the emission angle of the main light beam of the light flux of each of the plurality of light emitting elements incident on the incident surface to be emitted from the emission surface.
  • the light source device according to any one.
  • the light source device according to any one of (2) to (4) above, wherein the plurality of shifter elements are separately formed from each other and integrated by bonding.
  • the light source device according to any one of (2) to (4) above, wherein the plurality of shifter elements are integrally formed.
  • the first shifter array is composed of a pair of eccentric lens arrays having a plurality of types of eccentric lenses.
  • Each of the plurality of light emitting elements has one or a plurality of light emitting points, and the first shifter array has the same number of emission surfaces as the light source points of the plurality of light emitting elements.
  • the light source device according to any one of 10).
  • each of the plurality of light emitting elements has two light emitting points.
  • the light source unit is a first light source unit composed of one or a plurality of first light emitting elements that emit light in the first wavelength region, and one or a plurality of second light sources that emit light in the second wavelength region.
  • the light source device according to any one of them.
  • the first shifter array includes a first shifter unit corresponding to the first light source unit, a second shifter unit corresponding to the second light source unit, and a third shifter corresponding to the third light source unit.
  • the first light source unit, the second light source unit, and the third light source unit are emitted from the one or a plurality of the first light emitting elements, the second light emitting element, and the third light emitting element, respectively. Stacked in the long axis direction of the light having an elliptical beam shape, The long axis of the optical path of the luminous flux emitted from each of the one or more first light emitting elements, the one or more second light emitting elements, and the one or more third light emitting elements.
  • the light in the first wavelength region corresponds to red light
  • the light in the second wavelength region corresponds to green light
  • the light in the third wavelength region corresponds to blue light, according to (16).
  • the first light emitting element has a plurality of light emitting points
  • the second light emitting element and the third light emitting element each have one light emitting point.
  • Light source device and It is equipped with a spatial light modulator that modulates and emits light from the light source device based on an input signal.
  • the light source device is A light source unit having multiple light emitting elements and A first shifter array having an incident surface and an emitting surface, and adjusting an optical path of a light beam emitted from each of the plurality of light emitting elements incident on the incident surface by a predetermined amount for each luminous flux and emitting the light beam from the emitting surface.
  • Lighting device with and. (20) Light source device and An image generation optical system that generates image light by modulating the light from the light source device based on the input video signal. It is provided with a projection optical system that projects image light generated by the image generation optical system.
  • the light source device is A light source unit having multiple light emitting elements and A first shifter array having an incident surface and an emitting surface, and adjusting an optical path of a luminous flux emitted from each of the plurality of light emitting elements incident on the incident surface by a predetermined amount for each luminous flux and emitting from the emitting surface.
  • Projection type display device having and.

Abstract

本開示の一実施形態の光源装置は、複数の発光素子を有する光源部と、入射面および出射面を有し、入射面に入射した複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、光束毎に所定の量調整して出射面から出射する第１のシフタアレイとを備える。

Description

光源装置および照明装置ならびに投射型表示装置
　本開示は、光源として複数の発光素子を有する光源装置ならびにこれを備えた照明装置および投射型表示装置に関する。
　近年、複数の半導体レーザ（ＬＤ）をアレイ状に配置し、さらに同様にアレイ状に配置されたコリメータレンズを一体化したマルチチップＬＤモジュール（以下、アレイ光源と称す）が、プロジェクタ等の光源として用いられている。例えば、特許文献１では、アレイ光源の各エレメント（例えば、複数のＬＤ）間の間隔を縮小する方法として、短冊型のミラーを配置したり、複数の光ファイバによって各光路を誘導する複数のレーザ光源が開示されている。また、例えば、特許文献２では、複数の光射出領域を有する半導体レーザチップから射出された複数の光線束それぞれを、第一屈折光学系によってそれぞれが略平行な第２光線束とし、プリズム等によって構成される台に屈折光学系によって複数の第２光線束それぞれの主光線の進行方向を光軸に対して略平行に変換して射出する光源装置が開示されている。
特表２０１７－５２７１１１号公報 特開２０１９－１４８６９２号公報
　ところで、アレイ光源を用いた光源装置では、見かけ上のエテンデュを小さくすることが求められている。
　見かけ上のエテンデュを小さくすることが可能な光源装置および照明装置ならびに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光源装置は、複数の発光素子を有する光源部と、入射面および出射面を有し、入射面に入射した複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、光束毎に所定の量調整して出射面から出射する第１のシフタアレイとを備えたものである。
　本開示の一実施形態の照明装置は、光源装置と、入力された信号に基づいて光源部からの光を変調して出射する空間光変調器とを備えたものであり、光源装置として、上記本開示の一実施形態の光源装置を有する。
　本開示の一実施形態の投射型表示装置は、光源装置と、入力された映像信号に基づいて光源装置からの光を変調することにより、画像光を生成する画像生成光学系と、画像生成光学系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、光源装置として、上記本開示の一実施形態の光源装置を有する。
　本開示の一実施形態の光源装置および一実施形態の照明装置ならびに一実施形態の投射型表示装置では、入射した複数の発光素子それぞれから出射された光束の光路を、光束毎に所定の量調整して出射する第１のシフタアレイを用いるようにした。これにより、複数の発光素子から出射される複数の光束の間隔を狭める。
本開示の一実施の形態に係る光源装置のＹ軸方向の構成を表す概略図である。 図１に示した光源装置のＸ軸方向の構成を表す概略図である。 図１に示した第１シフタアレイの構造および光束のシフトを説明する模式図である。 図１に示した第１シフタアレイの構造の一例を表す斜視図である。 図１に示した第１シフタアレイの構造の他の例を表す斜視図である。 図１に示したコリメータレンズ出射後の光束の空間分布を表す図である。 図１に示した第１シフタアレイ出射後の光束の空間分布を表す図である。 図１に示した第２シフタアレイの構造の一例を表す斜視図である。 図１に示した第２シフタアレイ出射後の光束の空間分布を表す図である。 テレセントリック縮小系を用いた場合の光束の空間分布を表す図である。 シリンドリカルレンズアレイを用いた場合の光束の空間分布表す図である。 本開示の変形例１に係る第１シフタアレイによる光束シフトの態様の一例を表す模式図である。 本開示の変形例１に係る第１シフタアレイによる光束シフトの態様の他の例を表す模式図である。 第１シフタアレイの入射面および出射面と主光線の出射方向との関係を説明する図である。 第１シフタアレイの入射面および出射面と主光線の出射方向との関係を説明する図である。 本開示の変形例２に係る光源部の構成の一例を表す平面模式図である。 図１５に示した赤色発光素子に対するレンズアレイの配置例およびレンズアレイから出射される赤色光の主光線を表す模式図である。 第１シフタアレイに入射した赤色光の入射角度の異なる２つの主光線のシフトを表す図である。 本開示の変形例３に係る第１シフタアレイの構成の一例を表す模式図である。 本開示の変形例３に係る第１シフタアレイの構成の他の例を表す模式図である。 本開示の変形例３に係る第２シフタアレイの構成の一例を表す模式図である。 本開示の変形例３に係るコリメータレンズの構成の一例を表す模式図である。 本開示の変形例３に係るコリメータレンズおよび第１シフタアレイの構成の他の例を表す模式図である。 本開示の変形例４に係る光源部の構成を表す模式図である。 図２２に示した光源部に対応するコリメータレンズの一例を表す模式図である。 図２３に示したコリメータレンズを出射した主光線の第１シフタアレイにおけるシフトの態様を表す模式図である。 図１等に示した光源装置を備えたプロジェクタの一例を表す概略図である。 図１等に示した光源装置を備えたプロジェクタの他の例を表す概略図である。 図１等に示した照明装置を備えた測距装置の概略構成の一例を表すブロック図である。 図１に示した第１シフタアレイの構造の他の例を表す模式図である。
　以下、本開示における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、寸法比等についても、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
（それぞれ複数のシフタ素子からなる一対のシフタアレイを用いて複数の発光素子から出射される光束の間隔を狭める光源装置の例）
　　１－１．光源装置の構成
　　１－２．作用・効果
　２．変形例
　　２－１．変形例１（主光線の出射角度調整の他の例）
　　２－２．変形例２（光源部を構成する一部の発光素子が２つの発光点を有する場合の光束間隔調整の例）
　　２－３．変形例３（光源装置を構成する各光学部材の構成の他の例）
　　２－４．変形例４（発光素子として面発光レーザを用いた例）
　３．適用例
＜１．実施の形態＞
　図１および図２は、本開示の一実施の形態に係る光源装置（光源装置１０）の構成の一例を概略的に表したものである。光源装置１０は、後述する投射型表示装置（例えば、プロジェクタ１、図２５参照）の光源装置として用いられるものである。本実施の形態の光源装置１０は、光源部１１０と、レンズアレイ１２０と、一対のシフタアレイ（第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２）とを有している。第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２は、レンズアレイ１２０の後段にこの順に配置され、光源部１１０を構成する複数の発光素子１１２それぞれから例えばＺ軸方向に出射される光束（例えば、光Ｌ）の光路を、光束毎に、例えばＸ軸方向またはＹ軸方向に所定の量調整して出射するものである。
（１－１．光源装置の構成）
　光源装置１０は、上記のように、複数の発光素子１１２を有する光源部１１０と、レンズアレイ１２０と、第１シフタアレイ１３１と、第２シフタアレイ１３２とを有している。レンズアレイ１２０、第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２は、光源部１１０から出射される光Ｌの光路上にこの順に配置されている。なお、図１に示した光Ｌは、複数の発光素子１１２それぞれから出射される光束の主光線を表している。
　光源部１１０は、光源として、所定の波長域の光を出射する複数の発光素子１１２を有している。複数の発光素子１１２は、台座部１１１に、例えばアレイ状に配置されている。光源部１１０は、例えば２８個の発光素子１１２が、例えば７行４列状に配置されている。
　台座部１１１は、複数の発光素子１１２を支持すると共に、発光によって発熱した複数の発光素子１１２の放熱を促すためのものである。このため、台座部１１１は、熱伝導率の高い材料を用いて形成されていることが好ましく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）および鉄（Ｆｅ）等を用いて形成されている。
　複数の発光素子１１２としては、例えば、端面発光型の半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ、以下、端面発光レーザと称す）が用いられている。光源部１１０は、例えば互いに異なる波長域の光を出射する複数種類の発光素子１１２を有している。複数種類の発光素子１１２としては、例えば、赤色に対応する波長域の光（赤色光Ｌｒ）を出射する赤色発光素子１１２Ｒ、緑色に対応する波長域の光（緑色光Ｌｇ）を出射する緑色発光素子１１２Ｇおよび青色に対応する波長域の光（青色光Ｌｂ）を出射する青色発光素子１１２Ｂが挙げられる。
　光源部１１０では、駆動の制御等により、例えば同一波長の発光素子１１２（赤色発光素子１１２Ｒ、緑色発光素子１１２Ｇおよび青色発光素子１１２Ｂ）が一方向に並列配置されている。複数の発光素子１１２の光束は例えば楕円形状を有している。本実施の形態では、同一波長の発光素子１１２が行方向（Ｘ軸方向）に、且つ、光束の短軸方向が行方向と一致するように並列配置されている。異波長の発光素子１１２は列方向（Ｙ軸方向）に、且つ、光束の長軸方向が列方向と一致するように並列配置されている。具体的な７行４列状に配置された複数の発光素子１１２のレイアウトは、ＲＧＢの出力のバランスから、赤色発光素子１１２Ｒが７行２列に亘って配置されており、緑色発光素子１１２Ｇおよび青色発光素子１１２Ｂはそれぞれ７行１列ずつ配置されている。
　なお、上記光源部１１０における各発光素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂのレイアウトは一例であり、これに限定されるものではない。また、複数の発光素子１１２は微小な発光点を有するものであればよく、端面発光レーザに限定されるものではない。複数の発光素子１１２としては、端面発光レーザの他に、面発光レーザやランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）および波長変換素子等も用いることができる。複数の発光素子１１２として面発光レーザを用いる場合の光源装置１０の構成については後述する。
　レンズアレイ１２０は、複数の発光素子１１２それぞれから出射される光Ｌを略平行光に調整して出射するものである。レンズアレイ１２０は、例えば複数のコリメータレンズがアレイ状に配置されたものであり、複数のコリメータレンズは、例えば１つの発光素子１１２に対して１つずつ配置されている。レンズアレイ１２０を構成するコリメータレンズは、例えば球面レンズや非球面レンズを用いて構成されている。また、レンズアレイ１２０は、後述する一対のシリンドリカルレンズアレイ（シリンドリカルレンズアレイ２２０Ａ，２２０Ｂ）を用いて構成することもできる。
　第１シフタアレイ１３１は、入射面Ｓ１および出射面Ｓ２を有し、入射した光束の光路を、例えばＸ軸方向に所定の量調整して出射するものである。具体的には、第１シフタアレイ１３１は、レンズアレイ１２０において略平行光化された複数の発光素子１１２から出射された複数の光束（光Ｌ）それぞれを、例えばＸ軸方向（具体的には、同一波長の発光素子が並ぶ行方向）に所定の量シフトさせてそれぞれの光束の間隔を狭めて出射するものであり、例えば行方向に並ぶ複数の発光素子１１２と同数の出射面Ｓ２を有している。
　図３は、第１シフタアレイ１３１の具体的な構成の一例を模式的に表したものである。第１シフタアレイ１３１は、例えば行方向に並ぶ同一波長の複数の発光素子１１２（図１では７個）と同数のシフタ素子（シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇ）が集積された構成を有している。各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇそれぞれの入射面Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ１ｅ，Ｓ１ｆ，Ｓ１ｇは、入射した光Ｌの光路をシフトさせずに出射する中央のシフタ素子１３１ｄを除き、互いに同じ角度αを有している。各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇそれぞれの出射面Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄ，Ｓ２ｅ，Ｓ２ｆ，Ｓ２ｇは、入射した光Ｌの光路をシフトさせずに出射する中央のシフタ素子１３１ｄを除き、互いに同じ角度βを有している。シフタ素子１３１ｄの入射面Ｓ１ｄおよび出射面Ｓ２ｄは、例えばシフタ素子１３１ｄに入射する光Ｌの光路方向に対して略垂直な面となっている。本実施の形態の光源装置１０では、第１シフタアレイ１３１は、レンズアレイ１２０によって平行光化された複数の光束の間隔を狭めて互いに平行光として出射する。この場合、第１シフタアレイ１３１の対向する入射面Ｓ１と出射面Ｓ２とは互いに同じ角度（α＝β）となっている。
　第１シフタアレイ１３１によって、例えばＸ軸方向にシフトされる光束（光Ｌ）のシフト量は、例えば入射面Ｓ１と出射面Ｓ２との距離、換言するとＺ軸方向の厚みによって制御することができる。具体的には、図３に示したように、Ｚ軸方向の厚みが大きいほどシフト量は大きくなる。このため、例えば第１シフタアレイ１３１は、図３に示したように、Ｚ軸方向に対して線対称な、例えば略矢羽根状の平面形状を有している。
　第１シフタアレイ１３１を構成する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇのＺ軸方向の厚みは、例えば図４Ａに示したように、入射する光の波長（例えば、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇおよび青色光Ｌｂ）に関わりなく同じ厚みとすることができる。これにより、例えば、７行４列状に配置された複数の発光素子１１２から出射され、平行光化されてレンズアレイ１２０を出射した複数の発光素子１１２の光束（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）の空間分布（図５）は、第１シフタアレイ１３１を構成する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇによって、例えば図６に示したように、Ｘ軸方向４番目の光束を基準にＸ軸方向に隣り合う光束間の間隔を狭めるようにＸ軸方向にシフトする。
　なお、第１シフタアレイ１３１は、入射する光Ｌの波長に応じて各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇのＺ軸方向の厚みを変えるようにしてもよい。一例として、図４Ｂに示したように、赤色光Ｌｒが入射する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇのＺ軸方向の厚みは、緑色光Ｌｇおよび青色光Ｌｂが入射する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇよりも大きく設計するようにしてもよい。緑色光Ｌｇと青色光Ｌｂとの色収差は、赤色光Ｌｒと比較して微小（約２０μｍ）であることから、図４Ｂに示したように共通の設計としてもよいし、あるいは、赤色光Ｌｒが入射する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇと同様に、緑色光Ｌｇおよび青色光Ｌｂが入射する各シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇのＺ軸方向の厚みをそれぞれの波長に応じて設計するようにしてもよい。
　第１シフタアレイ１３１（シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇ）は、例えば屈折率が１より大きな材料を用いて形成することができる。具体的には、散乱や複屈折が起こりにくい硝材を用いて形成することが好ましい。シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇは、例えば貼合により一体化することができる。この他、シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇを個別に保持するようにしてもよい。その際には、各シフタ素子の間に空気が介在することによる界面反射を防ぐために、インデックスマッチングをとれる材料を各シフタ素子の間に介在させることが好ましい。また、第１シフタアレイ１３１は、金型成形等により一体形成してもよい。その場合には、例えば屈折率ｎｄ＝１．４程度の低屈折率材料を用いて形成することが好ましい。
　第２シフタアレイ１３２は、入射面Ｓ３および出射面Ｓ４を有し、入射した光束の光路を、例えばＹ軸方向に所定の量調整して出射するものであり、例えば第１シフタアレイ１３１の後段に配置されている。具体的には、第２シフタアレイ１３２は、第１シフタアレイ１３１においてＸ軸方向にそれぞれ所定の量シフトされた複数の発光素子１１２から出射された複数の光束（例えば、光Ｌ）を、例えばＹ軸方向（具体的には、異波長の発光素子が並ぶ行方向）に所定の量シフトさせてそれぞれの光束の間隔を狭めて出射するものである。
　図７は、第２シフタアレイ１３２の具体的な構成の一例を模式的に表したものである。第２シフタアレイ１３２は、例えば行方向に並ぶ同一波長の複数の発光素子１１２（図１では７個）と同数のシフタ素子（シフタ素子１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，１３２ｅ，１３２ｆ，１３２ｇ）がＸ軸方向に集積された構成を有している。各シフタ素子１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，１３２ｅ，１３２ｆ，１３２ｇそれぞれの入射面Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄ，Ｓ３ｅ，Ｓ３ｆ，Ｓ３ｇは、第１シフタアレイ１３１と同様に互いに同じ角度を有している。各シフタ素子１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，１３２ｅ，１３２ｆ，１３２ｇそれぞれの出射面Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄ，Ｓ４ｅ，Ｓ４ｆ，Ｓ４ｇも同様に、互いに同じ角度を有している。本実施の形態の光源装置１０では、第２シフタアレイ１３２は、レンズアレイ１２０によって平行光化された複数の光束の間隔を狭めて互いに平行光として出射する。この場合、第２シフタアレイ１３２の対向する入射面Ｓ３と出射面Ｓ４とは、第１シフタアレイ１３１の入射面Ｓ１および出射面Ｓ２と同様に、互いに同じ角度となっている。
　第２シフタアレイ１３２によって、例えばＹ軸方向にシフトされる光Ｌのシフト量は、第１シフタアレイ１３１と同様に、例えば入射面Ｓ３と出射面Ｓ４との距離、換言するとＺ軸方向の厚みによって制御することができる。本実施の形態では、上記のように複数の発光素子１１２は７行４列状に配置されている。また、それぞれの光束の長軸は、光源部１１０を構成する各発光素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの配列方向（列方向）に一致し、且つ、長軸方向の光束の間隔は短軸方向と比較して狭い。（図５）このため、例えば第２シフタアレイ１３２を通過する複数の光Ｌのシフト量は、第１シフタアレイ１３１よりも小さくてよく、第２シフタアレイ１３２は、図２および図７に示したように、例えば４行の略中央で屈曲する略Ｖ形状を有し、Ｖの中央部分と両端部分とで異なる厚みとなっている。具体的には、最上行および最下行に配置された複数の赤色発光素子１１２Ｒおよび複数の緑色発光素子１１２Ｇから出射された光Ｌｒ，Ｌｇが入射する部位（Ｖの両端部分）は、その間に配置された複数の赤色発光素子１１２Ｒおよび複数の青色発光素子１１２Ｂから出射された光Ｌｒ，Ｌｂが入射する部位（Ｖの中央部分）よりも厚い形状となっている。これにより、例えば、第１シフタアレイ１３１を出射した複数の発光素子１１２の光束の空間分布（図６）は、第２シフタアレイ１３２によって、例えば図８に示したように、２行目と３行目との間を中心にＹ軸方向に隣り合う光束間の間隔を狭めるようにＹ軸方向にシフトする。
　第２シフタアレイ１３２（シフタ素子１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，１３２ｅ，１３２ｆ，１３２ｇ）は、例えば屈折率が１より大きな材料を用いて形成することができる。具体的には、散乱や複屈折が起こりにくい硝材を用いて形成することが好ましい。シフタ素子１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，１３２ｅ，１３２ｆ，１３２ｇは、例えば貼合により一体化することができる。また、第２シフタアレイ１３２は、金型成形等により一体形成してもよい。その場合には、例えば屈折率ｎｄ＝１．４程度の低屈折率材料を用いて形成することが好ましい。
（１－２．作用・効果）
　本実施の形態の光源装置１０では、アレイ状に配置された複数の発光素子１１２を有する光源部１１０から出射された光Ｌの光路上に、複数の発光素子１１２それぞれの光束の光路を、光束毎に所定の量シフトさせて出射する第１シフタアレイ１３１を配置するようにした。これにより、複数の発光素子１１２から出射される複数の光束の間隔が狭まる。以下、これについて説明する。
　近年、光源装置としての出力を高めるために、複数の半導体レーザ（ＬＤ）をアレイ状に配置し、さらに同様にアレイ状に配置されたコリメータレンズを一体化したアレイ光源が、プロジェクタ等の光源として用いられている。このようなアレイ光源は、コリメータレンズによって強度分布および角度分布が決定されるが、特に、端面発光レーザのようにファスト軸（長軸）およびスロウ軸（短軸）の発散角が異なるＬＤの出射光をコリメータレンズで平行光化すると、チップ毎の発光点（光束分布）の間隔が空いてしまう（例えば、図５参照）。
　エテンデュは光源の発光面積と発散角とで決まり、発光面積および発散角が共に小さい方がエテンデュは小さくなる。一般的に、アレイ光源を用いた光学システムの効率を向上させるためには、見かけ上のエテンデュを低減することが有効であり、具体的には開口全体の低面積化が有効になる。
　例えば、図９に示したように、コリメータレンズ１０１２０の後段にテレセントリック縮小系１０１３０を配置した場合、テレセントリック縮小系１０１３０通過後の開口サイズ（空間分布Ｘ２）は、コリメータレンズ１０１２０通過後の空間分布Ｘ１と比較して縮小できるものの、その分発散角（θｘ２）はコリメータレンズ１０１２０通過後の発散角（θｘ１）よりも大きくなるため見かけ上のエテンデュは低減されない。また、例えば、図１０に示したように、コリメータレンズ１０１２０の後段に各発光点に対して拡大用のレンズアレイ１０２３０を配置した場合、レンズアレイ１０２３０通過後の開口サイズ（空間分布Ｘ２）は、発散角の拡大は抑えられるものの、コリメータレンズ１０１２０通過後の空間分布Ｘ１と比較して変化しないため見かけ上のエテンデュは低減されない。
　これに対して本実施の形態では、複数の発光素子１１２それぞれから出射される光束の光路を、光束毎に所定の量シフトさせて出射する第１シフタアレイ１３１を用いるようにした。具体的には、光軸方向の厚みが異なる複数のシフタ素子（例えば、シフタ素子１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３１ｆ，１３１ｇ）を、行方向（Ｘ軸方向）に配列された複数の発光素子１１２の中央から外側に向かって光軸方向の厚みが大きくなるように集積した、例えば略矢羽根形状を有する第１シフタアレイ１３１をレンズアレイ１２０の後段に配置した。これにより、第１シフタアレイ１３１を通過する光Ｌのシフト量は、行方向に配列された複数の発光素子１１２の中央から外側に行く程大きくなる。即ち、複数の発光素子１１２それぞれから出射される複数の光束の行方向（Ｘ軸方向）の間隔を狭めることが可能となる。
　以上により、本実施の形態の光源装置１０では、アレイ状に配置された複数の発光素子１１２を有する光源部１１０から出射される複数の光束の間隔を、発光点サイズおよび発散角はそのままに狭められるようになり、見かけ上のエテンデュを小さくすることが可能となる。
　更に、本実施の形態では、例えば第１シフタアレイ１３１の後段に、複数の発光素子１１２から出射されたそれぞれの光束を、光束毎に列方向（Ｙ軸方向）にシフトさせる第２シフタアレイ１３２を配置するようにした。これにより、複数の発光素子１１２それぞれから出射された複数の光束の列方向（Ｙ軸方向）の間隔を狭めることが可能となり、エテンデュをさらに小さくすることが可能となる。
　また、本実施の形態では、上記のように複数の光束を行方向（Ｘ軸方向）にシフトさせる第１シフタアレイ１３１および複数の光束を列方向（Ｙ軸方向）にシフトさせる第２シフタアレイ１３２を用いて、アレイ状に配置された複数の発光素子１１２から出射される複数の光束の間隔を狭めるようにしたので、前述したように、短冊形のミラーを配置したり、光ファイバを用いた場合と比較して、一軸上で光学システムを組み上げることができる。よって、光源装置１０を小型化することが可能となる。更に、後述する照明光学系２０や画像形成部３０（いずれも図２５参照）等の後段に配置される光学システムにおける光の利用効率を向上させることが可能となる。
　次に、本開示の変形例１～４および適用例１～３について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　図１１は、本開示の変形例１に係る第１シフタアレイ１３１による光束シフトの態様の一例を模式的に表したものである。図１２は、本開示の変形例１に係る第１シフタアレイ１３１による光束シフトの態様の他の例を模式的に表したものである。上記実施の形態では、第１シフタアレイ１３１から出射される光Ｌを、レンズアレイ１２０において平行光化された複数の光Ｌと同軸方向、即ち平行光として出射する例を示したが、これに限らない。第１シフタアレイ１３１は、入射面Ｓ１および出射面Ｓ２の一方または両方の角度α，βを、例えば第１シフタアレイに入射する複数の光束毎に設計することにより所望の方向へ複数の光Ｌを出射させることができる。
　具体的には、例えば図１３に示したように入射面Ｓ１の角度αに対する出射面Ｓ２の角度βをα＜βとすることにより、出射面Ｓ２から出射される光Ｌの出射角θは０°よりも大きく（θ＞０）となる。また、例えば図１４に示したように入射面Ｓ１の角度αに対する出射面Ｓ２の角度βをα＞βとすることにより、出射面Ｓ２から出射される光Ｌの出射角θは０°より小さく（θ＜０）となる。
　このように、第１シフタアレイ１３１の入射面Ｓ１および出射面Ｓ２の一方または両方の角度を、上記のように第１シフタアレイに入射する複数の光束の入射位置毎あるいは出射面Ｓ２毎に設計することにより、光束毎に出射角度を制御して出射させることができる。例えば図１１に示したように、複数の発光素子１１２の光束を所望の方向へ平行光として出射することが可能となる。あるいは、例えば図１２に示したように、例えば図９に示したテレセントリック縮小系１０１３０のような一般的なレンズを用いた場合と比較して、収差の影響なく集光することが可能となる。
（２－２．変形例２）
　図１５は、本開示の変形例２に係る光源部２１０の構成の一例を模式的に表したものである。上記実施の形態における光源部２１０では、複数の赤色発光素子２１２Ｒ、複数の緑色発光素子２１２Ｇおよび複数の青色発光素子２１２Ｂそれぞれが１つの発光点を有する例を示したがこれに限らない。本変形例では、複数の赤色発光素子２１２Ｒが複数（図１５では２つ）の発光点２１２０を有し、さらに赤色発光素子２１２Ｒに対応する第１シフタアレイ１３１Ｒが行方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の赤色発光素子２１２Ｒの発光点２１２０の総数と同数の出射面Ｓ２（またはシフタ素子）を有している点が、上記実施の形態とは異なる。
　図１６は、図１５に示した光源部２１０の複数の赤色発光素子２１２Ｒに対するレンズアレイ１２０の配置例およびレンズアレイ１２０から出射される赤色光Ｌｒの主光線を模式的に表したものである。図１６に示したように、例えば２つの発光点２１２０を有する１つの赤色発光素子２１２Ｒに対してレンズアレイ１２０を構成する１つのコリメータレンズを配置した場合、レンズアレイ１２０から出射される赤色光Ｌｒは、主光線が２つの異なる角度を持った状態で平行光化される。
　本変形例の第１シフタアレイ１３１Ｒは、上記のように行方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の赤色発光素子２１２Ｒの発光点の総数と同数の出射面Ｓ２を有している。詳細には、２つの発光点を有する赤色発光素子２１２Ｒから出射されコリメータレンズを通過した後の赤色光Ｌｒの主光線は、コリメータレンズの焦点距離に応じて、ある距離伝播した地点で異なる主光線の光束（赤色光Ｌｒ１，Ｌｒ２）にそれぞれ分離される。その地点における、第１シフタアレイ１３１Ｒに入射する主光線（赤色光Ｌｒ１，Ｌｒ２）の入射角は、図１７に示したように、光軸に対して正（＋）の場合（赤色光Ｌｒ１、入射角θ１＞０）と、光軸に対して負（－）の場合（赤色光Ｌｒ２、入射角θ２＜０）がある。このとき、入射角θ１＞０の赤色光Ｌｒ１が入射する第１シフタアレイ１３１Ｒの入射面Ｓ１の角度αに対する出射面Ｓ２－１の角度β１はβ１＜αであり、入射角θ２＜０の赤色光Ｌｒ２が入射する第１シフタアレイ１３１Ｒの入射面Ｓ１の角度αに対する出射面Ｓ２－２の角度β２とα＜β２とする。これにより、２つの発光点２１２０から出射され、入射角度の異なる２つ主光線（赤色光Ｌｒ１，Ｌｒ２）は、互いに平行光化された状態でそれぞれの出射面Ｓ２－１，Ｓ２－２から出射される。即ち、本変形例の第１シフタアレイ１３１Ｒでは、互いに異なる入射角を有する２種類の光束の光路を、例えばＸ軸方向に所定の量シフトさせつつ、互いに平行光化して出射するものである。
　図１６に示したように、１つのチップに複数の発光点を有するマルチエミッタ型のアレイ光源は、上記実施の形態に示したような１つのチップに１つの発光点を有するシングルエミッタ型のアレイ光源と比較して発散角が大きくなるため、エテンデュが大きくなってしまう。
　前述したように、複数の光射出領域を有する半導体レーザチップから射出された複数の光線束それぞれを、第一屈折光学系によってそれぞれが略平行な第２光線束とし、プリズム等によって構成される台に屈折光学系によって複数の第２光線束それぞれの主光線の進行方向を光軸に対して略平行に変換して射出する光源装置が開発されているが、この光源装置では、各半導体レーザチップ間の間隔を狭めることはできないため、アレイ光源としての開口サイズは変わらない。従って、エテンデュは小さくならず、後段の光学システムを組み合わせた際の効率の向上が限定的となる。
　これに対して本変形例では、２つの発光点を有する複数の赤色発光素子２１２Ｒを用いて光源部２１０を構成すると共に、この複数の赤色発光素子２１２Ｒに対して、行方向に並ぶ複数の赤色発光素子２１２Ｒの発光点の総数、換言すると、レンズアレイ１２１出射後の主光線（赤色光Ｌｒ）の数と同数の出射面Ｓ２の数を有する第１シフタアレイ１３１Ｒを用いるようにした。これにより、本変形例の光源装置１０では、赤色光Ｌｒの出力を向上させつつ、エテンデュを小さくすることが可能となる。更に、上記実施の形態と同様に、後段に配置される光学システムにおける光の利用効率を向上させることが可能となる。
（２－３．変形例３）
　図１８は、本開示の変形例３に係る第１シフタアレイ（第１シフタアレイ２３１）の構成の一例を模式的に表したものである。上記実施の形態において説明した第１シフタアレイ１３１は、入射した光束の光路を所定の量シフトさせるものであれば図１や図４等に示した構造に限定されるものではない。例えば、図１８に示した第１シフタアレイ（第１シフタアレイ３３１）のように、偏心量の異なる複数の偏心レンズからなる一対の偏心レンズアレイ２３１Ａ，２３１Ｂを第１シフタアレイ２３１として用いることができる。各図示していないが第２シフタアレイ１３２についても同様である。
　図１９Ａは、本開示の変形例３に係る第１シフタアレイ２３１の構成の他の例を模式的に表したものである。上記実施の形態では、図３に示したようなＺ軸方向に対して線対称な、例えば略矢羽根状の平面形状の第１シフタアレイ１３１を一例として示したが、これに限定されるものではない。例えば図１９Ａに示した第１シフタアレイ３３１のように、入射した光束の光路を片側に所定の量シフトさせるような片羽根状の平面形状のシフタアレイを用いるようにしてもよい。なお、上記実施の形態において説明した第２シフタアレイ１３２についても、図１９Ｂに示したような片羽根状の平面形状のシフタアレイ（第２シフタアレイ３３２）を用いることができ、これにより、第１シフタアレイ３３１と同様に、入射した光束の光路を片側に所定の量シフトさせることができる。
　また、上記実施の形態では複数のコリメータレンズがアレイ状に配置されたレンズアレイ１２０を用いた例を示したがこれに限らない。例えば、図２０に示したように、母線がそれぞれＸ軸方向またはＹ軸方向にそれぞれ延伸する複数のシリンドリカルレンズからなる一対のシリンドリカルレンズアレイ２２０Ａ，２２０Ｂを用いるようにしてもよい。
　更に、上記実施の形態では、レンズアレイ１２０を用いて複数の発光素子１１２それぞれから出射された光Ｌを平行光化し、第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ３２を用いて各光束の光路をシフトさせた例を示したが、レンズアレイ１２０、第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２は、必ずしも互いに独立した光学素子でなくてもよい。例えば図２１に示したように、例えば一対のシリンドリカルレンズアレイ２２０Ａ，２２０Ｂの一方（図２１ではシリンドリカルレンズアレイ２２０Ｂ）のレンズを第１シフタアレイ１３１の入射面Ｓ１に持たせるようにしてもよい。なお、第１シフタアレイ１３１の入射面Ｓ１に設けるシリンドリカルレンズアレイ２２０Ｂは、図２１に示したように、第１シフタアレイ１３１を構成するシフタ素子毎に、例えば互いに略同じ曲率を有するレンズが配置される。
（２－４．変形例４）
　図２２は、本開示の変形例４に係る光源部３１０の構成の一例を模式的に表したものである。上記実施の形態では、複数の発光素子１１２として複数の端面発光レーザを用いた例を示したが、これに限らない。本変形例では、複数の発光素子３１２として、例えばＸ軸方向およびＹ軸方向に複数の発光点３１２０を有する面発光レーザを用いた点が上記実施の形態とは異なる。
　光源部３１０は、図２２に示したように発光素子３１２として、例えば２１行９列の合計１８９個の発光点を有する面発光レーザを用いて構成されている。本変形例では、レンズアレイ１２０を構成する複数のコリメータレンズは、例えば図２３に示したように、例えば３行３列を基本単位（セグメント３１２Ｘ）として、１つのセグメント３１２Ｘに対してコリメータレンズが１つずつ配置されている。
　上記変形例２では、第１シフタアレイ１３１が１つの発光点２１２０に対して１つの出射面Ｓ２を有する例を示したが、本変形例のように複数の発光点３１２０を行列状に有する面発光レーザを複数の発光素子３１２として用いる場合には、第１シフタアレイ１３１は、例えば図２４に示したように、１セグメント３１２Ｘに対して１つの出射面Ｓ２を有する構成としてもよい。換言すると、第１シフタアレイ１３１は、１つの出射面Ｓ２から出射角度が異なる複数の光束が出射される構成としてもよい。このような場合においても複数の発光点３１２０それぞれから出射される各光束の間隔を狭め、エテンデュを小さくすることが可能となる。本技術は、特に、隣り合うセグメント３１２Ｘ間に間隔がある場合に有効となる。
＜３．適用例＞
（適用例１）
　図２５は、図１等に示した光源装置１０を用いた投射型表示装置（プロジェクタ１）の概略構成の一例を表したものである。プロジェクタ１は、透過型の液晶パネル（ＬＣＤ）により光変調を行う透過型３ＬＣＤ方式のプロジェクタである。このプロジェクタ１は、例えば、光源装置１０と、照明光学系２０と、画像形成部３０と、投射光学系４０とを含んで構成されている。この照明光学系２０および画像形成部３０が、本開示の「画像生成光学系」の一具体例に相当する。
　照明光学系２０は、例えば、インテグレータ素子１２１０と、偏光変換素子１２２０と、集光レンズ１２３０とを有する。インテグレータ素子１２１０は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第１のフライアイレンズ１２１０Ａおよびその各マイクロレンズに１つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第２のフライアイレンズ１２１０Ｂを含んでいる。
　光源装置１０からインテグレータ素子１２１０に入射する光（平行光：白色光Ｌｗ）は、第１のフライアイレンズ１２１０Ａのマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ１２１０Ｂにおける対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ１２１０Ｂのマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、偏光変換素子１２２０に入射光として照射する。
　インテグレータ素子１２１０は、全体として、光源装置１０から偏光変換素子１２２０に照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。
　偏光変換素子１２２０は、インテグレータ素子１２１０等を介して入射する入射光の偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子１２２０は、例えば、光源装置１０の出射側に配置されたレンズ等を介して、青色光Ｂ、緑色光Ｇおよび赤色光Ｒを含む光を出射する。
　照明光学系２０は、さらに、ダイクロイックミラー１２４０Ａ，１２４０Ｂ、ミラー１２５０Ａ，１２５０Ｂ，１２５０Ｃ、リレーレンズ１２６０Ａ，１２６０Ｂ、フィールドレンズ１２７０Ａ，１２７０Ｂ，１２７０Ｃを有する。
　画像形成部３０は、液晶パネル１３１０Ａ、１３１０Ｂ，１３１０Ｃおよびダイクロイックプリズム１３２０を有する。
　ダイクロイックミラー１２４０Ａ，１２４０Ｂは、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。例えば、ダイクロイックミラー１２４０Ａは、赤色光Ｒを選択的に反射する。ダイクロイックミラー１２４０Ｂは、ダイクロイックミラー１２４０Ａを透過した緑色光Ｇおよび青色光Ｂのうち、緑色光Ｇを選択的に反射する。残る青色光Ｂが、ダイクロイックミラー１２４０Ｂを透過する。これにより、光源装置１０から出射された白色光Ｌｗが、互いに異なる複数の色光Ｒ，Ｇ，Ｂに分離される。
　分離された赤色光Ｒは、ミラー１２５０Ａにより反射され、フィールドレンズ１２７０Ａを通ることによって平行化されたのち、赤色光の変調用の液晶パネル１３１０Ａに入射する。緑色光Ｇは、フィールドレンズ１２７０Ｂを通ることによって平行化されたのち、緑色光の変調用の液晶パネル１３１０Ｂに入射する。青色光Ｂは、リレーレンズ１２６０Ａを通ってミラー１２５０Ｂにより反射され、さらにリレーレンズ１２６０Ｂを通ってミラー１２５０Ｃにより反射される。ミラー１２５０Ｃにより反射された青色光Ｂは、フィールドレンズ１２７０Ｃを通ることによって平行化されたのち、青色光Ｂの変調用の液晶パネル１３１０Ｃに入射する。
　液晶パネル１３１０Ａ、１３１０Ｂ，１３１０Ｃは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えば、ＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶パネル１３１０Ａ、１３１０Ｂ，１３１０Ｃは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像および青色画像を生成する。変調された各色の光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム１３２０に入射して合成される。ダイクロイックプリズム１３２０は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射光学系４０に向けて出射する。
　投射光学系４０は、例えば、複数のレンズ等を含んで構成され、画像形成部３０からの出射光を拡大してスクリーン５０へ投射する。
（適用例２）
　図２６は、図１等に示した光源装置１０を用いた投射型表示装置の他の例（プロジェクタ２）の概略構成を表したものである。プロジェクタ２は、反射型の液晶パネル（ＬＣＤ）により光変調を行う反射型３ＬＣＤ方式のプロジェクタであり、例えば、光源装置１０と、照明光学系６０と、画像形成部７０と、投射光学系４０とを含んで構成されている。
　照明光学系６０は、光源装置１０から出射された白色光Ｌｗの光軸に沿って、ＰＳコンバータ２２１０と、ダイクロイックミラー２２２０，２２６０と、全反射ミラー２２３０，２２４０，２２５０とを備えている。画像形成部７０は、偏光ビームスプリッタ２３１０，２３２０，２３３０と、色合成手段としてのクロスプリズム２３５０とを備えている。投射光学系４０は、クロスプリズム２３５０から射出された合成光を、スクリーン５０に向けて投射するものである。
　ＰＳコンバータ２２１０は、光源装置１０からの光を偏光させて透過するように機能するものである。ここでは、Ｓ偏光をそのまま透過し、Ｐ偏光をＳ偏光に変換する。
　ダイクロイックミラー２２２０は、ＰＳコンバータ２２１０を透過した光を、青色光Ｂとそれ以外の色光（Ｒ，Ｇ）とに分離する機能を有している。全反射ミラー２２３０は、ダイクロイックミラー２２２０を透過した光を全反射ミラー２２５０に向けて反射し、全反射ミラー２２５０は、全反射ミラー２２３０からの反射光をダイクロイックミラー２２６０に向けて反射するようになっている。ダイクロイックミラー２２６０は、全反射ミラー２２５０からの光を、赤色光Ｒと緑色光Ｇとに分離する機能を有している。全反射ミラー２２４０は、ダイクロイックミラー２２２０によって分離された青色光Ｂを、偏光ビームスプリッタ２３３０へ向けて反射するようになっている。
　偏光ビームスプリッタ２３１０，２３２０，２３３０は、それぞれ、赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂの光路に沿って配設されている。偏光ビームスプリッタ２３１０，２３２０，２３３０は、それぞれ、偏光分離面２３１０Ａ，２３２０Ａ，２３３０Ａを有し、この偏光分離面２３１０Ａ，２３２０Ａ，２３３０Ａにおいて、入射した各色光を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。偏光分離面２３１０Ａ，２３２０Ａ，２３３０Ａ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Ｐ偏光成分）を透過するようになっている。
　反射型液晶パネル２３４０Ｒ，２３４０Ｇ，２３４０Ｂには、偏光分離面２３１０Ａ，２３２０Ａ，２３３０Ａにおいて分離された所定の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の色光が入射されるようになっている。反射型液晶パネル２３４０Ｒ，２３４０Ｇ，２３４０Ｂは、画像信号に基づいて与えられた駆動電圧に応じて駆動され、入射光を変調させると共に、その変調された光を偏光ビームスプリッタ２３１０，２３２０，２３３０へ向けて反射するように機能するものである。
　クロスプリズム２３５０は、反射型液晶パネル２３４０Ｒ，２３４０Ｇ，２３４０Ｂから射出され偏光ビームスプリッタ２３１０，２３２０，２３３０を透過した所定の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の色光を合成し、投射光学系４０に向けて出射するものである。
　投射光学系４０は、例えば、複数のレンズ等を含んで構成され、画像形成部７０からの出射光を拡大してスクリーン５０へ投射するものである。
（適用例３）
　図２７は、図１等に示した光源装置１０を用いた測距装置（測距装置３）の概略構成を表したブロック図である。測距装置３は、ＴｏＦ（Time of Flight）方式により距離を測定するものである。測距装置３は、例えば、光源装置１０と、受光部３２１０と、制御部３２２０と、測距部３２３０とを有する。
　光源装置１０は、例えば、図１等に示した発光素子１１２を光源として備えたものである。光源装置１０では、例えば、矩形波の発光制御信号ＣＬＫｐに同期して照明光を発生する。また、発光制御信号ＣＬＫｐは、周期信号であれば、矩形波に限定されない。例えば、発光制御信号ＣＬＫｐは、サイン波であってもよい。
　受光部３２１０は、照射対称物４０００から反射された反射光を受光して、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期が経過するたびに、その周期内の受光量を検出するものである。例えば、６０ヘルツ（Ｈｚ）の周期信号が垂直同期信号ＶＳＹＮＣとして用いられる。また、受光部３２１０には、複数の画素回路が二次元格子状に配置されている。受光部３２１０は、これらの画素回路の受光量に応じた画像データ（フレーム）を測距部３２３０に供給する。なお、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周波数は、６０ヘルツ（Ｈｚ）に限定されず、３０ヘルツ（Ｈｚ）や１２０ヘルツ（Ｈｚ）としてもよい。
　制御部３２２０は、光源装置１０を制御するものである。制御部３２２０は、発光制御信号ＣＬＫｐを生成して光源装置１０および受光部３２１０に供給する。発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、例えば２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である。なお、発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）に限定されず、例えば５メガヘルツ（ＭＨｚ）としてもよい。
　測距部３２３０は、画像データに基づいて、照射対称物４０００までの距離をＴｏＦ方式で測定するものである。この測距部３２３０は、画素回路毎に距離を測定して画素毎に物体までの距離を諧調値で示すデプスマップを生成する。このデプスマップは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理や、距離に応じてフォーカスレンズの合焦点を求めるオートフォーカス（ＡＦ）処理等に用いられる。
　以上、実施の形態および変形例１～４ならびに適用例１～３を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、光源部１１０側から第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２の順に配置した例を示したが、第１シフタアレイ１３１および第２シフタアレイ１３２の配置順はこれに限定されるものではなく、第２シフタアレイ１３２を前段に、第１シフタアレイ１３１を後段に配置するようにしてもよい。
　また、上記実施の形態において説明した第１シフタアレイ１３１の、入射面Ｓ１に対して光Ｌが略垂直に入射しシフトされることなく出射されるシフタ素子１３１ｄは、例えば、図２８に示したように省略しても構わない。
　更に、上記実施の形態において例示した光学系の構成要素、配置および数等は、あくまで一例であり、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。
　更にまた、本技術に係る投射型表示装置として、上記プロジェクタ１，２以外の装置が構成されてもよい。例えば、上述したプロジェクタ１，２では、光変調素子として反射型液晶パネルまたは透過型液晶パネルを用いた例を示したが、本技術は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等を用いたプロジェクタにも適用され得る。
　更に、本技術は投射型表示装置や測距装置以外の電子機器に本技術に係る光源装置１０が用いられてもよい。例えば、本開示の光源装置１０は、照明用途として用いてもよく、例えば、自動車のヘッドランプやライトアップ用の光源に適用可能である。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。以下の構成の本技術によれば、入射した複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、光束毎に所定の量調整して出射する第１のシフタアレイを用いるようにした。これにより、複数の発光素子から出射される光束の間隔が狭められ、見かけ上のエテンデュを小さくすることが可能となる。
（１）
　複数の発光素子を有する光源部と、
　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
　を備えた光源装置。
（２）
　前記第１のシフタアレイは、前記入射面と前記出射面との距離が互いに異なる複数のシフタ素子からなる、前記（１）に記載の光源装置。
（３）
　前記複数の発光素子からそれぞれ出射される光は楕円状のビーム形状を有し、前記複数の発光素子は前記光の短軸方向に並列に配置され、
　前記第１のシフタアレイを構成する前記複数のシフタ素子は、前記短軸方向と略同じ方向に並列配置され、
　前記第１のシフタアレイは、前記複数の発光素子それぞれから出射された前記光束の光路を、前記光束毎に前記短軸方向に所定の量シフトさせて出射する、前記（２）に記載の光源装置。
（４）
　前記第１のシフタアレイは、さらに前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれの光束の主光線の出射角を調整して前記出射面から出射する、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（５）
　前記複数のシフタ素子は互いに別体形成され、貼合により集積されている、前記（２）乃至（４）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（６）
　前記複数のシフタ素子は一体形成されている、前記（２）乃至（４）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（７）
　前記第１のシフタアレイは、複数種類の偏心レンズを有する一対の偏心レンズアレイにより構成されている、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（８）
　前記複数の発光素子と前記第１のシフタアレイとの間に前記複数の発光素子それぞれから出射される前記光束を略平行光化して出射するコリメータレンズアレイをさらに有する、前記（１）乃至（７）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（９）
　前記コリメータレンズアレイは前記複数の発光素子と同数のレンズからなる、前記（８）に記載の光源装置。
（１０）
　前記コリメータレンズアレイは、互いに母線が直交する一対のシリンドリカルレンズアレイからなる、前記（８）に記載の光源装置。
（１１）
　前記複数の発光素子は、それぞれ１または複数の発光点を有し、前記第１のシフタアレイは、前記複数の発光素子の発光点と同数の出射面を有している、前記（１）乃至（１０）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１２）
　前記第１のシフタアレイは、前記入射面に入射する前記光束の入射角度に応じて、前記入射面に対する角度が異なる複数の出射面を有している、前記（１１）に記載の光源装置。
（１３）
　前記複数の発光素子はそれぞれ２つの発光点を有している、前記（１２）に記載の光源装置。
（１４）
　前記光源部は、第１の波長域の光を出射する１または複数の第１の発光素子からなる第１の光源部、第２の波長域の光を出射する１または複数の第２の発光素子からなる第２の光源部および第３の波長域の光を出射する１または複数の第３の発光素子からなる第３の光源部を有している、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１５）
　前記第１のシフタアレイは、前記第１の光源部に対応する第１のシフタ部、前記第２の光源部に対応する第２のシフタ部および前記第３の光源部に対応する第３のシフタ部を有している、前記（１４）に記載の光源装置。
（１６）
　前記第１の光源部、前記第２の光源部および前記第３の光源部は、それぞれの前記１または複数の第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子から出射される楕円状のビーム形状を有する前記光の長軸方向に積層され、
　前記１または複数の第１の発光素子、前記１または複数の第２の発光素子および前記１または複数の第３の発光素子それぞれから出射される前記光束の光路を、前記光束毎に前記長軸方向に所定の量シフトさせて出射する第２のシフタアレイをさらに有する、前記（１５）に記載の光源装置。
（１７）
　前記第１の波長域の光は赤色光に相当し、前記第２の波長域の光は緑色光に相当し、前記第３の波長域の光は青色光に相当する、前記（１６）に記載の光源装置。
（１８）
　前記第１の発光素子は複数の発光点を有し、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子はそれぞれ１つの発光点を有している、前記（１７）に記載の光源装置。
（１９）
　光源装置と、
　入力された信号に基づいて前記光源装置からの光を変調して出射する空間光変調器とを備え、
　前記光源装置は、
　複数の発光素子を有する光源部と、
　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
　を有する照明装置。
（２０）
　光源装置と、
　入力された映像信号に基づいて前記光源装置からの光を変調することにより、画像光を生成する画像生成光学系と、
　前記画像生成光学系で生成された画像光を投射する投射光学系とを備え、
　前記光源装置は、
　複数の発光素子を有する光源部と、
　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
　を有する投射型表示装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０２０年１２月１８日に出願された日本特許出願番号２０２０－２１０７１２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 (20)

  1. 　複数の発光素子を有する光源部と、
    　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
    　を備えた光源装置。
  2. 　前記第１のシフタアレイは、前記入射面と前記出射面との距離が互いに異なる複数のシフタ素子からなる、請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記複数の発光素子からそれぞれ出射される光は楕円状のビーム形状を有し、前記複数の発光素子は前記光の短軸方向に並列に配置され、
    　前記第１のシフタアレイを構成する前記複数のシフタ素子は、前記短軸方向と略同じ方向に並列配置され、
    　前記第１のシフタアレイは、前記複数の発光素子それぞれから出射された前記光束の光路を、前記光束毎に前記短軸方向に所定の量シフトさせて出射する、請求項２に記載の光源装置。
  4. 　前記第１のシフタアレイは、さらに前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれの光束の主光線の出射角を調整して前記出射面から出射する、請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記複数のシフタ素子は互いに別体形成され、貼合により集積されている、請求項２に記載の光源装置。
  6. 　前記複数のシフタ素子は一体形成されている、請求項２に記載の光源装置。
  7. 　前記第１のシフタアレイは、複数種類の偏心レンズを有する一対の偏心レンズアレイにより構成されている、請求項１に記載の光源装置。
  8. 　前記複数の発光素子と前記第１のシフタアレイとの間に前記複数の発光素子それぞれから出射される前記光束を略平行光化して出射するコリメータレンズアレイをさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
  9. 　前記コリメータレンズアレイは前記複数の発光素子と同数のレンズからなる、請求項８に記載の光源装置。
  10. 　前記コリメータレンズアレイは、互いに母線が直交する一対のシリンドリカルレンズアレイからなる、請求項８に記載の光源装置。
  11. 　前記複数の発光素子は、それぞれ１または複数の発光点を有し、前記第１のシフタアレイは、前記複数の発光素子の発光点と同数の出射面を有している、請求項１に記載の光源装置。
  12. 　前記第１のシフタアレイは、前記入射面に入射する前記光束の入射角度に応じて、前記入射面に対する角度が異なる複数の出射面を有している、請求項１１に記載の光源装置。
  13. 　前記複数の発光素子はそれぞれ２つの発光点を有している、請求項１２に記載の光源装置。
  14. 　前記光源部は、第１の波長域の光を出射する１または複数の第１の発光素子からなる第１の光源部、第２の波長域の光を出射する１または複数の第２の発光素子からなる第２の光源部および第３の波長域の光を出射する１または複数の第３の発光素子からなる第３の光源部を有している、請求項１に記載の光源装置。
  15. 　前記第１のシフタアレイは、前記第１の光源部に対応する第１のシフタ部、前記第２の光源部に対応する第２のシフタ部および前記第３の光源部に対応する第３のシフタ部を有している、請求項１４に記載の光源装置。
  16. 　前記第１の光源部、前記第２の光源部および前記第３の光源部は、それぞれの前記１または複数の第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子から出射される楕円状のビーム形状を有する前記光の長軸方向に積層され、
    　前記１または複数の第１の発光素子、前記１または複数の第２の発光素子および前記１または複数の第３の発光素子それぞれから出射される前記光束の光路を、前記光束毎に前記長軸方向に所定の量シフトさせて出射する第２のシフタアレイをさらに有する、請求項１５に記載の光源装置。
  17. 　前記第１の波長域の光は赤色光に相当し、前記第２の波長域の光は緑色光に相当し、前記第３の波長域の光は青色光に相当する、請求項１６に記載の光源装置。
  18. 　前記第１の発光素子は複数の発光点を有し、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子はそれぞれ１つの発光点を有している、請求項１７に記載の光源装置。
  19. 　光源装置と、
    　入力された信号に基づいて前記光源装置からの光を変調して出射する空間光変調器とを備え、
    　前記光源装置は、
    　複数の発光素子を有する光源部と、
    　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
    　を有する照明装置。
  20. 　光源装置と、
    　入力された映像信号に基づいて前記光源装置からの光を変調することにより、画像光を生成する画像生成光学系と、
    　前記画像生成光学系で生成された画像光を投射する投射光学系とを備え、
    　前記光源装置は、
    　複数の発光素子を有する光源部と、
    　入射面および出射面を有し、前記入射面に入射した前記複数の発光素子それぞれから出射される光束の光路を、前記光束毎に所定の量調整して前記出射面から出射する第１のシフタアレイと
    　を有する投射型表示装置。
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