WO2023074586A1 - 画像投射装置 - Google Patents

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WO2023074586A1
WO2023074586A1 PCT/JP2022/039373 JP2022039373W WO2023074586A1 WO 2023074586 A1 WO2023074586 A1 WO 2023074586A1 JP 2022039373 W JP2022039373 W JP 2022039373W WO 2023074586 A1 WO2023074586 A1 WO 2023074586A1
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laser light
laser
light
image projection
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PCT/JP2022/039373
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章 黒塚
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
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    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]

Definitions

  • the present invention relates to an image projection device that projects light modulated by a video signal.
  • An image projection device that projects an image onto an indoor wall or a screen installed in the room is known.
  • An image projection device mounted on a vehicle projects and displays an image on the windshield in front of the driver's seat.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200311 describes an image projection apparatus that projects an image using two reflective liquid crystal panels.
  • a plurality of light sources that respectively emit red, green, and blue laser beams can be used in the image projection device.
  • laser light emitted from each light source is integrated by an illumination optical system and guided to a common display element such as a liquid crystal panel.
  • an object of the present invention to provide an image projection apparatus capable of smoothly and appropriately suppressing color unevenness in a projected image while suppressing a decrease in laser beam utilization efficiency.
  • An image projection device includes: a plurality of light sources that respectively emit laser beams of different colors; at least one display device that modulates the laser beams emitted from the plurality of light sources based on a video signal; An illumination optical system that guides the laser light emitted from the plurality of light sources to the display element, and a projection lens that projects the laser light modulated by the display element.
  • the illumination optical system includes a first optical element that homogenizes the intensity distribution of one laser beam and guides it to the display element, and a second optical element that homogenizes the intensity distribution of the other laser beam and guides it to the display element. and a system of optical elements.
  • the one laser beam and the other laser beam are individually homogenized by the first system optical element and the second system optical element, respectively. and other laser beams, the optical elements of the first system and the optical elements of the second system are easily optimized. Therefore, compared to the case where all the laser beams are homogenized by a single optical element, one laser beam and the other laser beams can be properly controlled while suppressing a decrease in the utilization efficiency of the laser beams from the respective light sources. can be homogenized.
  • an image projection apparatus capable of smoothly and appropriately suppressing color unevenness in a projected image while suppressing a decrease in laser light utilization efficiency.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to the comparative example.
  • FIGS. 3A to 3C are diagrams showing beam profiles of laser light emitted from light sources for red, green, and blue, respectively, according to a comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram showing an image obtained by capturing a white projection image according to a comparative example.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the circuit section of the image projection apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a time chart showing control over three light sources and two display elements according to the embodiment.
  • 7 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 1.
  • FIG. FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 2.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 3.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 4.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 5.
  • FIG. 12 is a plan view showing another configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 5.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 3.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 4.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 5.
  • FIG. 12 is a plan view showing another configuration of the optical system of the image projection apparatus according to Modification 5.
  • each figure is labeled with mutually orthogonal X, Y, and Z axes.
  • the positive direction of the Z-axis is the projection direction of laser light modulated by a video signal
  • the X-axis direction is the vertical direction of the optical system.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1.
  • FIG. 1 the optical axis of the optical system is indicated by a dashed line, and the progress of laser light of each color is schematically indicated by a dotted line.
  • the image projection apparatus 1 includes light sources 11 to 13, an illumination optical system 20, display elements 31a and 31b, a coupling element 40, and a projection lens unit 50 as an optical system configuration. Furthermore, the image projection apparatus 1 includes an actuator 60 that vibrates the cylindrical lens arrays 24a and 24b in the Y-axis direction.
  • the light sources 11, 12, and 13 emit laser light in a red wavelength band, a green wavelength band, and a blue wavelength band, respectively.
  • Light sources 11, 12, and 13 are, for example, semiconductor lasers.
  • the light sources 11 and 12 emit laser light in the positive direction of the Z-axis, and the light source 13 emits laser light in the positive direction of the Y-axis.
  • the output optical axes of the light sources 11, 12, 13 are contained in the same plane parallel to the YZ plane.
  • the light source 11 is arranged so that its polarization direction is S-polarized with respect to the plane of polarization of the polarization beam splitter 27a, and the light sources 12 and 13 are arranged so that their polarization directions are S-polarized with respect to the plane of polarization of the polarization beam splitter 27b. placed in
  • the illumination optical system 20 guides the laser beams of each color emitted from the light sources 11, 12 and 13 to the display elements 31a and 31b.
  • the illumination optical system 20 includes collimator lenses 21a to 21c, fly-eye lenses 22a and 22b, collimator lenses 23a and 23b, cylindrical lens arrays 24a and 24b, diffusion plates 25a and 25b, field lenses 26a and 26b, It has polarizing beam splitters 27 a and 27 b and a dichroic mirror 28 .
  • the collimator lenses 21a-21c converge the laser beams emitted from the light sources 11-13 into substantially parallel beams, respectively.
  • the dichroic mirror 28 transmits the laser light in the green wavelength band that has passed through the collimator lens 21b, and reflects the laser light in the blue wavelength band that has passed through the collimator lens 21c.
  • the dichroic mirror 28 is arranged at a position where the output optical axes of the light sources 12 and 13 intersect. Dichroic mirror 28 aligns the optical axis of light source 13 with the optical axis of light source 12 . Therefore, the laser light in the green wavelength band and the laser light in the blue wavelength band pass through the dichroic mirror 28 and then follow the same optical path in the positive direction of the Z axis.
  • the fly-eye lenses 22a and 22b homogenize the intensity distribution of the incident laser light.
  • the fly-eye lenses 22a and 22b are composed of microlens arrays in which a large number of microlenses are arranged in a matrix.
  • the laser light incident on each microlens of the fly-eye lens 22a is diffused through the collimator lens 23a so as to spread over the same incident area of the cylindrical lens array 24a.
  • the laser light incident on each microlens of the fly-eye lens 22b is diffused through the collimator lens 23b so as to spread over the same incident area of the cylindrical lens array 24b.
  • the intensity distribution of the laser light of each color is made uniform in the incident areas of the cylindrical lens arrays 24a and 24b.
  • the collimator lenses 23a, 23b collimate the laser beams incident from the fly-eye lenses 22a, 22b and guide them to the cylindrical lens arrays 24a, 24b.
  • a large number of cylindrical lenses L1, L1 are formed on the entrance surface and exit surface of the cylindrical lens arrays 24a, 24b, respectively.
  • a large number of cylindrical lenses L1 are formed on the incident surfaces of the cylindrical lens arrays 24a and 24b so that the generatrix is parallel to the X-axis.
  • a large number of cylindrical lenses L12 are formed on the exit surfaces of the cylindrical lens arrays 24a and 24b so that the generatrix is parallel to the Y-axis.
  • each lens unit converges the laser light in the Y-axis direction by the cylindrical lens L1 on the entrance surface, and converges the laser light in the X-axis direction by the cylindrical lens L2 on the exit surface. Due to the lens action of each lens section and the lens action of the rear-stage field lens 26a, the laser light transmitted through each lens section is guided to the display element 31a so as to spread over the entire display area of the display element 31a.
  • the convergence action of the cylindrical lens L1 on the entrance surface is enhanced than the convergence action of the cylindrical lens L2 on the exit surface.
  • the laser light transmitted through each lens portion becomes a rectangle elongated in the Z-axis direction on the incident surface of the display element 31a.
  • the converging action of the cylindrical lens L1 on the entrance surface and the converging action of the cylindrical lens L2 on the exit surface are adjusted so that this shape is appropriate for the display area of the display element 31a. That is, the cylindrical lens array 24a defines an illumination area of the laser light in the red wavelength band on the display element 31a.
  • the cylindrical lenses L1 and L2 respectively formed on the entrance surface and the exit surface of the cylindrical lens array 24b are similarly adjusted.
  • the cylindrical lens array 24b defines an illumination region of laser light in the green and blue wavelength bands on the display element 31b.
  • the diffuser plates 25a and 25b diffuse the laser light incident from the side of the cylindrical lens arrays 24a and 24b at a predetermined diffusion angle.
  • a large number of minute lenses are formed on the entrance surface or the exit surface of the diffuser plates 25a and 25b without any space therebetween. These lenses diffuse the laser light respectively.
  • the diffusion angle is set at several degrees (for example, around 1 degree).
  • the intensity distribution of the laser light is further homogenized by the diffusing action of the diffusing plates 25a and 25b.
  • the polarizing beam splitters 27a and 27b reflect the S-polarized components of the laser beams incident from the field lenses 26a and 26b, respectively, and guide them to the display elements 31a and 31b.
  • the P-polarized component is transmitted and led to coupling element 40 .
  • the display elements 31a and 31b are reflective liquid crystal panels.
  • the display elements 31a and 31b change the polarization direction of the laser light incident on the display area for each pixel according to the video signal.
  • the amount of laser light that passes through the polarization beam splitters 27a and 27b changes for each pixel.
  • the laser light of each color is modulated according to the video signal.
  • the coupling element 40 reflects the laser light incident from the polarizing beam splitter 27a side and the laser light incident from the polarizing beam splitter 27b side in the positive direction of the Z-axis, and integrates the optical paths of the laser lights of each color.
  • Coupling element 40 is, for example, a cross dichroic prism.
  • the projection lens unit 50 projects the modulated laser beams of each color that are incident from the coupling element 40 in the Z-axis direction.
  • the projection lens unit 50 includes a plurality of projection lenses 51 for projecting laser light of each color, and a lens barrel 52 that holds the projection lenses 51 .
  • the actuator 60 includes a support portion 61 and a driving portion 62, and drives the driving portion 62 to vibrate the support portion 61 in the Y-axis direction.
  • the drive section 62 is, for example, an electromagnetic actuator that drives the support section 61 by an electromagnetic force generated between a coil and a magnet.
  • the drive section 62 may be configured to drive the support section by another method.
  • laser light in the red wavelength band modulated by the display element 31a based on the video signal, and laser light in the green and blue wavelength bands modulated by the display element 31b based on the video signal. are respectively projected by the projection lens 51 via the coupling element 40 .
  • a color projection image is displayed on the rear stage side of the projection lens unit 50 .
  • the actuator 60 finely vibrates the cylindrical lens arrays 24a and 24b in the Y-axis direction. This suppresses speckle noise that occurs in the projected image due to interference of laser light.
  • fly-eye lenses 22a and 22b, cylindrical lens arrays 24a and 24b, diffusion plates 25a and 25b, and field lenses 26a and 26b irradiate display areas of display elements 31a and 31b with laser light of each color.
  • the intensity distribution is homogenized. That is, the laser light in the red wavelength band emitted from the light source 11 is homogenized in intensity distribution by the fly-eye lens 22a, the cylindrical lens array 24a, the diffuser plate 25a and the field lens 26a, and guided to the display element 31a.
  • the green and blue wavelength band laser beams emitted from 12 and 13 are homogenized in intensity distribution by fly-eye lens 22b, cylindrical lens array 24b, diffusion plate 25b and field lens 26b, and guided to display element 31b.
  • the illumination optical system 20 thus includes the first system of optical elements (the fly-eye lens 22a, the cylindrical lens array 24a, the diffusion plate 25a, and the field lens array 24a) for homogenizing the laser light in the red wavelength band.
  • a lens 26a) and a second system of optical elements (fly-eye lens 22b, cylindrical lens array 24b, diffuser plate 25b and field lens 26b) for homogenizing laser light in the green and blue wavelength bands are separately provided. I have.
  • the first system of optical elements the fly-eye lens 22a, the cylindrical lens array 24a, the diffusion plate 25a, and the field lens array 24a
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 2 according to the comparative example.
  • the optical paths of laser light in the red, green and blue wavelength bands are integrated by two dichroic mirrors 28a and 28b.
  • the laser light of each color is led to a common display element 31 via a common fly-eye lens 22 , collimator lens 23 , cylindrical lens array 24 , diffusion plate 25 , field lens 26 and polarizing beam splitter 27 .
  • the laser light of each color modulated by the display element 31 is transmitted through the polarizing beam splitter 27 , enters the projection lens unit 50 , and is projected by the projection lens 51 .
  • the actuator 60 finely vibrates the cylindrical lens array 24 in the Y-axis direction, thereby suppressing speckle noise in the projection image.
  • the first system of optical elements for uniformizing the intensity distribution of the laser light of each color is , for green and blue laser light. Therefore, in the configuration of the comparative example, it is necessary to optimize these optical elements for three kinds of laser beams of red, green and blue.
  • the beam profiles of the laser beams emitted from the light sources 11, 12, and 13 may differ from each other.
  • the light source 11 which emits laser light in the red wavelength band, exhibits a more pronounced drop in emission power with temperature rise than the light sources 12 and 13, which emit laser light in the green and blue wavelength bands. be. Therefore, in order to maintain the light amount ratio even at high temperatures, it is necessary to increase the maximum output power of the light source 11 for red as compared to the light sources 12 and 13 for green and blue.
  • the light source 11 for red may be composed of, for example, a multi-emission-type laser light source in which three light-emitting portions are arranged side by side in the light-emitting layer.
  • the light sources 12 and 13 for green and blue can be composed of, for example, single-emitting type laser light sources in which only one light-emitting portion is arranged in the light-emitting layer.
  • the beam profile of the laser light emitted from the light source 11 for red is significantly different from the beam profile of the laser light emitted from the light sources 12 and 13 for green and blue.
  • FIGS. 3(a) to 3(c) are diagrams showing beam profiles (intensity distributions) of the laser beams emitted from the light sources 11, 12, and 13 for red, green, and blue, respectively, on the viewing plane P1 in FIG. be.
  • FIGS. 3(a) to 3(c) show the color intensity distribution converted to grayscale.
  • the beam profile of the laser light emitted from the light source 11 has three peaks aligned in the X-axis direction as shown in FIG. 3(a) indicated by an arrow).
  • the light sources 12 and 13 each have only one light-emitting portion, the beam profiles of the laser beams emitted from the light sources 12 and 13 are as shown in FIGS. , has only one peak in the center (indicated by an arrow in FIG. 3(a)).
  • the beam profiles of green and blue laser beams are similar to each other.
  • the beam profile of the red laser light is significantly different from the beam profiles of the green and blue laser lights, as shown in FIG. 3(a).
  • the one system of optical elements for all of the red, green, and blue laser beams is used. cannot be optimized, and as a result, the projection image projected from the projection lens 51 will have color unevenness.
  • FIG. 4 is a diagram showing a captured image on the viewing plane P2 in FIG. 2 when the light sources 11, 12, and 13 are controlled to display a white image in the configuration of the comparative example.
  • FIG. 4 shows a color image converted to grayscale.
  • one system of optical elements for suppressing color unevenness is used for laser light (beam profile) in the green and blue wavelength bands.
  • laser light beam profile
  • the green and blue laser beams are substantially uniformed by these optical elements, and the white image in FIG. 4 has almost no green and blue color unevenness.
  • the laser light in the red wavelength band emitted from the light source 11 has a significantly different beam profile than the green and blue laser lights, as shown in FIG. 3(a).
  • the single system of optical elements cannot be sufficiently optimized for laser light in the red wavelength band as well as in the green and blue wavelength bands. Redness is strong in two regions R1 shown in .
  • the central peak is located at approximately the same position as the green and blue peaks. Unevenness is also suppressed. On the other hand, since the green and blue laser beams do not have peaks at the positions of the peaks on both sides shown in FIG. Unevenness remains, and the reddishness becomes strong.
  • a method of adjusting the focal lengths of the cylindrical lens array 24 and the field lens 26 can be used to spread the light.
  • the light amount of the laser light outside the display area of the display element 31 increases as the diffusion angle increases and the illumination area expands. For this reason, in the laser light of each color, the loss of the light amount of the laser light that is not used for the projected image increases, and as a result, the utilization efficiency of the laser light greatly decreases.
  • diffusion plate 25a, field lens 26a), and a second system of optical elements are different from each other. Therefore, the optical elements of the second system (fly-eye lens 22b, cylindrical lens array 24b, diffusion plate 25b, field lens 26b) are optimized for the green and blue laser beams, while the optical elements of the first system (fly The eye lens 22a, the cylindrical lens array 24a, the diffusion plate 25a, and the field lens 26a) can be optimized for red laser light. As a result, it is possible to appropriately suppress color unevenness for any of the red, green, and blue laser beams while suppressing light amount loss.
  • the diffusion angle of the diffuser plate 25a for red is set larger than the diffusion angle of the diffuser plate 25b for green and blue so that the strong redness in the region R1 in FIG. 4 is eliminated.
  • the focal lengths of the cylindrical lens array 24b and the field lens 26b for green and blue are set so that the illumination area of the green and blue laser beams substantially matches the display area of the display element 31b, and the red laser beam is illuminated.
  • the focal lengths of the cylindrical lens array 24a for red and the field lens 26a are set so that the illumination area is wider than the display area of the display element 31a.
  • the shape of the cylindrical lenses L1 and L2 of the cylindrical lens array 24a for red may be adjusted so that the beam profile of the laser light in the red wavelength band can be made uniform on the display area of the display element 31a.
  • the cylindrical lenses L1 and L2 of the cylindrical lens array 24a may be set to an aspheric shape.
  • the optical elements of the first system are adjusted as described above, although there is a light amount loss in the red wavelength band laser light emitted from the light source 11, the green and blue emitted from the light sources 12 and 13 are The light amount loss of the laser light in the wavelength band is suppressed.
  • the light source 11 is provided with three light-emitting portions in advance so that the maximum emission power is set high. A sufficient amount of laser light necessary for image display can be guided to the display element 31a.
  • the emission and modulation of the green and blue laser beams are performed in a time division manner.
  • the time-division duty is set according to the maximum emission power of the light sources 12 and 13, as described below.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the circuit section of the image projection device 1 according to the embodiment.
  • the image projection apparatus 1 includes a control section 101, light source drive sections 102 to 104, display element drive sections 105 and 106, and an actuator drive section 107 as a circuit configuration.
  • the control unit 101 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU and a memory, and controls each unit according to a program stored in the memory.
  • the light source driving units 102 to 103 drive the light sources 11 to 13 under the control of the control unit 101, respectively.
  • the display element driving units 105 and 106 drive the display elements 31a and 31b under the control of the control unit 101, respectively.
  • the actuator driving section 107 drives the actuator 60 under the control of the control section 101 .
  • control unit 101 controls the light source driving unit 102 to steadily drive the light source 11, and controls the display element driving unit 105 to steadily drive the display element 31a.
  • the control unit 101 drives the display element 31a based on the video signal to be displayed so as to generate a modulation pattern corresponding to the red image for one frame.
  • control unit 101 controls the light source driving units 103 and 104 to drive the light sources 12 and 13 in a time division manner, and controls the display element driving unit 106 to drive the display element 31b in a time division manner. do.
  • the control unit 101 drives the display element 31b so as to generate a modulation pattern corresponding to a red or blue image for one frame based on the video signal to be displayed in each time division period.
  • FIG. 6 is a time chart showing control over the light sources 11-13 and the display elements 31a and 31b.
  • the state in which the light source and the display element are driven is indicated by a high-level pulse waveform.
  • DR, DG, and DB attached to the waveform of each display element indicate that the display element is controlled by modulation patterns corresponding to red, green, and blue images, respectively.
  • the control unit 101 When image projection is started at time t0, the control unit 101 causes the light source 11 to steadily emit light at a constant intensity, and steadily drives the display element 31a according to the video signal. In parallel with this, the control unit 101 causes the light sources 12 and 13 to emit light at a constant intensity in a time division manner, and drives the display element 31b in a time division manner according to the video signal.
  • the period T1 during which the green laser light is emitted and modulated is longer than the period T2 during which the blue laser light is emitted and modulated. This is because the maximum emitted power of the green light source 12 is lower than the maximum emitted power of the blue light source 12 .
  • the green laser light is slightly higher than the blue laser light in the light amount ratio of the green and blue laser lights required for displaying a white image.
  • the maximum emission power of the blue light source 13 is higher than the maximum emission power of the green light source 12 .
  • the maximum emitted power of blue light source 13 is a little more than twice the maximum emitted power of green light source 12 . Therefore, the period T1 is set longer than the period T2 so that the display element 31b can be irradiated with substantially the same amount of green and blue laser light in one duty period consisting of the periods T1 and T2.
  • the period T1 is set to about twice the period T2.
  • the green color for the display element 31b is adjusted so that the number of frames of the image for green displayed on the display element 31b in the period T1 is the same as the number of frames of the image for blue displayed on the display element 31b in the period T2. and the frame rate of the image for blue is adjusted. Furthermore, in one duty period consisting of the periods T1 and T2, the number of frames of the red image displayed on the display element 31a is equal to the number of frames of the green image and the blue image displayed on the display element 31b in the periods T1 and T2, respectively.
  • the frame rate of the red image for the display element 31b is adjusted so as to be the same as the number of frames.
  • the light emission intensities of the light sources 11 to 13 are set so that the ratio of the total light intensity of the red, green, and blue laser beams emitted in one duty period becomes the light intensity ratio of these laser beams in the white image.
  • control unit 101 controls the actuator drive unit 107 to micro-vibrate the cylindrical lens arrays 24a and 24b in the Y-axis direction. This suppresses speckle noise due to laser light interference in any of the red, green, and blue images. Therefore, a high-quality projection image can be displayed.
  • the illumination optical system 20 includes a first system of optical elements (fly-eye lens 22a, cylindrical lens array 24a, A diffuser plate 25a and a field lens 26a), and a second system of optical elements (fly-eye lens 22b, cylindrical lens array 24b, diffuser plate) that homogenizes the intensity distribution of laser light in the green and blue wavelength bands and guides it to the display element 31b. 25b and field lens 26b) are provided separately.
  • the first-system optical element can be optimized for laser light in the red wavelength band
  • the second-system optical element can be optimized for laser light in the green and blue wavelength bands.
  • the illumination optical system 20 includes a diffuser plate 25a (first diffuser plate) as a first-system optical element that homogenizes the intensity distribution of the laser light in the red wavelength band and guides it to the display element 31a.
  • a diffuser plate 25b second diffuser plate
  • the intensity distribution of the laser light in the red wavelength band and the intensity distribution of the laser light in the green and blue wavelength bands can be smoothly uniformed.
  • the illumination optical system 20 includes a cylindrical lens array 24a (first lens array) as a first system of optical elements, and a cylindrical lens array 24b (second lens array) as a second system of optical elements. lens array). Accordingly, by adjusting the focal length, lens shape, etc. of these cylindrical lens arrays 24a and 24b, the intensity distribution of the laser light in the red wavelength band and the intensity distribution of the laser light in the green and blue wavelength bands can be smoothed. can be homogenized to
  • the image projection apparatus 1 includes an actuator 60 that vibrates a support portion 61, and the cylindrical lens arrays 24a and 24b (corresponding optical elements of the first system and the second system) are connected to the support portion 61. supported by As a result, the cylindrical lens arrays 24a and 24b can be vibrated at the same time by one actuator 60, and the simplification of the configuration and the reduction of the cost can be achieved.
  • the image projection apparatus 1 includes a display element 31a (first display element) to which laser light in the red wavelength band is guided, and a display element 31b to which laser light in the green and blue wavelength bands is guided. (second display element).
  • first display element to which laser light in the red wavelength band is guided
  • second display element to which laser light in the green and blue wavelength bands is guided.
  • the laser beams (a plurality of other laser beams) in the wavelength bands of green and blue are guided to the display element 31b (second display element).
  • the control unit 101 emits and modulates laser light in the wavelength bands of green and blue (a plurality of other laser lights) in a time division manner, Time-division duties (periods T1 and T2) are set according to the maximum emission power of the light sources 12 and 13 that respectively emit banded laser beams (a plurality of other laser beams).
  • the display element 31b can be irradiated with substantially the same amount of green and blue laser light in one duty period. Therefore, it is possible to generate a projected image of natural colors with no bias toward green or blue.
  • the image projection apparatus 1 includes three light sources 11, 12, and 13 that emit laser light in red, green, and blue wavelength bands, respectively.
  • a first system of optical elements (fly-eye lens 22a, cylindrical lens array 24a, diffusion plate 25a, and field lens 26a) is applied to homogenize the intensity distribution of the laser light.
  • the laser light in the red wavelength band having a unique beam profile as shown in FIG. 3A can be properly homogenized.
  • the laser beams in the green and blue wavelength bands with beam profiles similar to each other shown in FIGS. 25b and the field lens 26b) can be properly homogenized while suppressing power loss. Therefore, it is possible to smoothly and appropriately suppress the color unevenness of the projected image while suppressing the deterioration of the utilization efficiency of the laser light.
  • the display elements 31a and 31b are composed of reflective liquid crystal panels, but in modification 1, transmissive liquid crystal panels are used as the display elements.
  • FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1 according to Modification 1.
  • FIG. 7 In the configuration of FIG. 7, the polarizing beam splitters 27a, 27b and display elements 31a, 31b of the configuration of FIG. 1 are replaced with mirrors 29a, 29b and display elements 32a, 32b.
  • Other configurations in FIG. 7 are similar to those in FIG.
  • the display elements 32a and 32b are transmissive liquid crystal panels.
  • the display elements 32a and 32b each have a polarizer on the incident side and the exit side.
  • the light sources 11, 12, and 13 are arranged so that the polarization direction of the emitted laser light matches the polarization direction of the polarizer on the incident side of the display elements 32a and 32b.
  • Mirrors 29a and 29b reflect the laser beams transmitted through field lenses 26a and 26b toward display elements 32a and 32b, respectively.
  • the illumination optical system 20 includes the first system of optical elements (fly-eye lens 22a, cylindrical lens array 24a, A diffuser plate 25a and a field lens 26a), and a second system of optical elements (fly-eye lens 22b, cylindrical lens array 24b, diffuser plate) that homogenizes the intensity distribution of laser light in the wavelength bands of green and blue and guides it to the display element 32b. 25b and field lens 26b) are provided separately.
  • the first-system optical element can be optimized for laser light in the red wavelength band
  • the second-system optical element can be optimized for laser light in the green and blue wavelength bands.
  • the illumination optical system 20 is completely separated into a system for laser light in the red wavelength band and a system for laser light in the green and blue wavelength bands, and the display elements 31a and 32b are provided for each system.
  • the system for red laser light is separated from the system for green and blue laser light only at the cylindrical lens array 24a and the diffusion plate 25a, and all the colors of laser light are displayed in one display. guided to the element.
  • FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1 according to Modification 2. As shown in FIG. 8
  • dichroic mirrors 30a and 30b and mirrors 30c and 30d are added to the configuration of FIG.
  • the configuration and action from the light sources 11, 12, 13 to the collimator lens 23 and the configuration and action from the field lens 26 to the projection lens 51 are the same as the configuration in FIG.
  • the dichroic mirrors 30a and 30b reflect light in the red wavelength band and transmit light in the green and blue wavelength bands. Therefore, of the laser beams in the red, green, and blue wavelength bands that have passed through the collimator lens 23, only the laser beam in the red wavelength band is reflected in the positive Y-axis direction by the dichroic mirror 30a. After that, the laser light in the red wavelength band is reflected by the mirrors 30c and 30d in the Z-axis positive direction and the Y-axis negative direction, respectively, and enters the dichroic mirror 30b. Furthermore, the laser light in the red wavelength band is reflected in the Z-axis positive direction by the dichroic mirror 30 b and enters the field lens 26 . The laser beams in the green and blue wavelength bands that have passed through the collimator lens 23 pass through two dichroic mirrors 30 a and 30 b and enter the field lens 26 .
  • a cylindrical lens array 24a and a diffusion plate 25a similar to those in FIG. 1 are arranged between the mirrors 30c and 30d. Between the dichroic mirrors 30a and 30b, a cylindrical lens array 24b and a diffusion plate 25b similar to those in FIG. 1 are arranged. The cylindrical lens arrays 24 a and 24 b are integrated and supported by the support portion 61 of the actuator 60 .
  • the illumination optical system 20 includes a first system of optical elements (cylindrical lens array 24a and a diffuser plate 25a) that homogenizes the intensity distribution of the laser light in the red wavelength band and guides it to the display element 31; and a second system of optical elements (cylindrical lens array 24b and diffusion plate 25b) that homogenize the intensity distribution of laser light in the blue wavelength band and guide it to the display element 32b.
  • the first system of optical elements can be optimized for laser light in the red wavelength band
  • the second system of optical elements can be optimized for laser light in the green and blue wavelength bands.
  • the system for the red laser light is separated from the system for the green and blue laser lights only at the cylindrical lens array 24a and the diffusion plate 25a. laser light. Therefore, the configuration of the entire optical system can be simplified, and the number of parts and cost can be reduced. Moreover, since only one display element 31 is arranged, the simplification of the configuration of the image projection apparatus 1 and the reduction in cost can be realized.
  • control unit 101 may set the emission and modulation periods (duties) of the light of each color so that the light amount ratio of each light is appropriate when displaying a white image.
  • the two cylindrical lens arrays 24a and 24b can be simultaneously driven by one actuator 60, as in the above embodiment, so that the configuration of the image projection apparatus 1 can be simplified and the cost can be reduced. can.
  • Modification 3 the system for red laser light in illumination optical system 20 is separated from the system for green and blue laser light only at diffuser plate 25a, and all color laser lights are guided to one display element. .
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1 according to Modification 3. As shown in FIG.
  • the arrangement of the cylindrical lens array 24 is different in the configuration of FIG. That is, only diffusion plates 25a and 25b are arranged between the mirrors 30c and 30d and between the dichroic mirrors 30a and 30b, respectively, and a common cylindrical lens array 24 is arranged between the collimator lens 23 and the dichroic mirror 30a. It is The configuration and action of the optical system other than the dichroic mirrors 30a, 30b, the mirrors 30c, 30d, and the diffusion plates 25a, 25b are the same as those of the comparative example shown in FIG. Also, the configuration and action of the diffusion plates 25a and 25b are the same as in the embodiment of FIG.
  • the illumination optical system 20 includes a first system optical element (diffusion plate 25a) that homogenizes the intensity distribution of the laser light in the red wavelength band and guides it to the display element 31; and a second optical element (diffusion plate 25b) for uniformizing the intensity distribution of the laser light and leading it to the display element 32b.
  • the first system optical element (diffusion plate 25a) can be optimized for laser light in the red wavelength band
  • the second system optical element (diffusion plate 25b) can be optimized for laser light in the green and blue wavelength bands. can be optimized. Therefore, as in the comparative example shown in FIG.
  • the system for red laser light is separated from the systems for green and blue laser light only at diffusion plate 25a, and other optical system parts are shared by all color laser lights. . Therefore, compared with the configuration of FIG. 8, the configuration of the entire optical system can be further simplified.
  • control unit 101 may set the emission and modulation periods (duties) of the light of each color so that the light amount ratio of each light is appropriate when displaying a white image.
  • Modification 4 In the configuration of Modification 2, the cylindrical lens array 24b and the diffusion plate 25b are shared for green and blue laser beams. On the other hand, in Modification 4, the cylindrical lens array and the diffusion plate are arranged separately for the laser beams in the red, green, and blue wavelength bands.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1 according to Modification 4.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the optical system of the image projection device 1 according to Modification 4.
  • the dichroic mirrors 30a, 30b and mirrors 30c, 30d in the configuration of FIG. 8 are replaced with dichroic mirrors 30e to 30h and mirrors 30c, 30d.
  • the dichroic mirrors 30e and 30f reflect light in the red and green wavelength bands and transmit light in the blue wavelength band.
  • the dichroic mirrors 30g and 30h transmit light in the red wavelength band and reflect light in the blue wavelength band.
  • the laser light in the red wavelength band that has passed through the collimator lens 23 passes through dichroic mirror 30e, dichroic mirror 30g, mirrors 30c, 30d, dichroic mirror 30h, and dichroic mirror 30f in this order. It is positively reflected and enters the field lens 26 .
  • the green wavelength band laser light transmitted through the collimator lens 23 passes through the dichroic mirror 30e, the dichroic mirror 30g, the dichroic mirror 30h, and the dichroic mirror 30f in this order, and is reflected by the dichroic mirror 30f in the positive Z-axis direction. , enter the field lens 26 .
  • the blue wavelength band laser light that has passed through the collimator lens 23 passes through the dichroic mirrors 30 e and 30 f in the positive direction of the Z-axis and enters the field lens 26 .
  • a cylindrical lens array 24a and a diffusion plate 25a are arranged between the mirrors 30c and 30d to uniformize the laser light in the red wavelength band on the display element 31.
  • a cylindrical lens array 24c and a diffuser plate 25c are arranged to uniformize the green wavelength band laser light on the display element 31.
  • a cylindrical lens array 24d and a diffuser plate 25d are arranged to uniformize the blue wavelength band laser light on the display element 31. As shown in FIG.
  • the cylindrical lens arrays 24 a , 24 c , 24 d are integrated and supported by the support portion 61 of the actuator 60 .
  • cylindrical lens arrays 24a, 24c, 24d and diffuser plates 25a, 25c, 25d are arranged individually for laser light in red, green and blue wavelength bands. Therefore, the optical elements of the first system (cylindrical lens array 24a and diffusion plate 25a) can be optimized for laser light in the wavelength bands of each color. optical elements (cylindrical lens arrays 24c, 24d and diffusion plates 25c, 25d) can be optimized respectively. Therefore, all the laser beams can be more smoothly and appropriately uniformed on the display element 31 while suppressing a decrease in the utilization efficiency of the laser beams from the light sources 11, 12, and 13, and the color unevenness of the projected image can be more appropriately reduced. can be suppressed to
  • one actuator 60 can drive the three cylindrical lens arrays 24a, 24c, and 24d at the same time, so the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
  • the cylindrical lens array 24 is arranged between the collimator lens 23 and the dichroic mirror 30e, between the mirrors 30c and 30d, between the dichroic mirrors 30g and 30h, and between the dichroic mirrors 30g and 30h. Only diffusion plates 25a, 25c and 25d may be arranged between the mirrors 30e and 30f, respectively. This further simplifies the configuration of the optical system.
  • the cylindrical lens array and the diffusion plate through which the laser light of any one color passes correspond to the optical elements of the first system, and the cylindrical lens array and the diffusion plate through which the laser light of the other colors pass respectively.
  • the diffuser plate corresponds to the second system of optical elements.
  • the cylindrical lens arrays 24a and 24b are vibrated by the actuator 60 to suppress speckle noise in the projected image, but by vibrating other optical elements, the speckle noise in the projected image is suppressed.
  • the diffuser plates 25a, 25b may be supported by the support 61 of the actuator 60 as shown in FIG. 11, or the fly-eye lenses 22a, 22b may be supported by the support 61 of the actuator 60 as shown in FIG. may be supported by
  • one actuator 60 can operate the diffuser plates 25a and 25b (corresponding optical elements of the first and second systems) or the fly-eye lenses 22a and 22b (corresponding optical elements of the first and second systems). (corresponding optical elements) can be simultaneously driven by the actuator 60, so that the configuration of the image projection apparatus 1 can be simplified and the cost can be reduced.
  • cylindrical lens arrays 24a to 24d having cylindrical lenses L1 and L2 on the entrance surface and the exit surface, respectively, are used as lens arrays for defining the illumination area of the illumination light on the display element.
  • the lens array is not limited to this.
  • a large number of lenses curved in the X-axis direction and the Y-axis direction are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction on one of the entrance surface and the exit surface.
  • a formed lens array may also be used.
  • each lens is adjusted so that the convergence action in the Y-axis direction is greater than the convergence action in the X-axis direction, similar to the lens portions of the cylindrical lens arrays 24a and 24b in the configuration of FIG.
  • the first system of optical elements (cylindrical lens array 24a, diffuser plate 25a, etc.) for uniformizing the intensity distribution of laser light in the red wavelength band is used.
  • the laser light to which the first optical element is assigned is not limited to this.
  • the first optical element is assigned to the laser light in the green wavelength band emitted from the light source 12 having a low maximum emission power
  • the second optical element is assigned to the laser light in the red and blue wavelength bands. may be assigned.
  • the optical element of the second system is set such that, for example, the diffusion angle of the diffusion plate is large, or the display area of the display element is larger than the display area.
  • the focal lengths of the cylindrical lens array and the field lens are adjusted so that the illumination area becomes large. For this reason, a slight power loss occurs in the laser light in the blue wavelength band together with the laser light in the red wavelength band.
  • the first system optical element is assigned to the green wavelength band laser light
  • the first system optical element can be optimized for the green wavelength band laser light. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of power loss in the laser light in the green wavelength band.
  • different display elements may be assigned to the laser light in the green wavelength band and the laser light in the red and blue wavelength bands, respectively, as shown in FIG.
  • the low-power green wavelength band light source 12 can steadily emit light without time division, and the light amount of the green wavelength band laser light can be maintained at a high level.
  • the laser light to which the optical element of the first system is assigned may be selected.
  • the beam profile of the laser light in the red wavelength band is unique compared to other laser lights.
  • a first system of optical elements may be assigned to the laser light.
  • laser light in three wavelength bands of red, green, and blue is used, but the types of laser light colors for generating projection images are limited to these. not a thing
  • laser beams in four or more different wavelength bands may be used to generate a projection image, or laser beams in two wavelength bands may be used to generate a projection image.
  • the optical element of the first system may be assigned to the laser light of one wavelength band, or the optical element of the first system may be assigned to each wavelength band as in FIG.
  • the configuration of the optical system of the image projection apparatus 1 is not limited to the configurations shown in the first embodiment and modifications 1 to 5 above.
  • the optical path of the red wavelength band laser light branched from the main optical path is reintegrated into the main optical path via the optical element and guided to the common field lens.
  • the optical system from the cylindrical lens array 24a to the polarizing beam splitter 27a in FIG. 1 is applied to the branched laser light in the red wavelength band, and the red wavelength band is applied to the display element 31a individually assigned for red. of laser light may be guided.
  • a reflective or transmissive liquid crystal panel is used as a display element for modulating the laser light of each color, but the display element used for modulation is limited to this. not a thing
  • a display element of another type such as a digital mirror device (DMD) may be used as the display element.
  • DMD digital mirror device
  • the configuration of the optical system may be changed in accordance with the change in the method of the display element. For example, when DMDs are used for the display elements 31a and 31b in the configuration of FIG.

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Abstract

画像投射装置（１）は、異なる色のレーザ光を出射する光源（１１～１３）と、各色のレーザ光を映像信号により変調する表示素子（３１ａ、３１ｂ）と、光源（１１～１３）からのレーザ光を表示素子（３１ａ、３１ｂ）に導く照明光学系（２０）と、表示素子（３１ａ、３１ｂ）により変調されたレーザ光を投射する投射レンズ（５１）とを備える。照明光学系（２０）は、一のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子（３１ａ）に導く第１系統の光学素子（フライアイレンズ（２２ａ）、シリンドリカルレンズアレイ（２４ａ）、拡散板（２５ａ）、フィールドレンズ（２６ａ））と、他のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子（３１ｂ）に導く第２系統の光学素子（フライアイレンズ（２２ｂ）、シリンドリカルレンズアレイ（２４ｂ）、拡散板（２５ｂ）、フィールドレンズ（２６ｂ））とを個別に備える。

Description

画像投射装置
　本発明は、映像信号により変調された光を投射する画像投射装置に関する。
　室内の壁や、室内に設置されたスクリーンに画像を投射する画像投射装置が知られている。また、車両に搭載された画像投射装置では、運転席前方のフロントガラスに画像が投射されて表示される。以下の特許文献１には、２つの反射型液晶パネルを用いて画像を投射する画像投射装置が記載されている。
特開２００９－２７６５８６号公報
　画像投射装置では、赤、緑および青のレーザ光をそれぞれ出射する複数の光源が用いられ得る。この場合、たとえば、各光源から出射されるレーザ光は、照明光学系により統合されて、液晶パネル等の共通の表示素子に導かれる。
　しかし、この構成では、各光源から出射されるレーザ光のビームプロファイルが互いに異なる場合に、何れかのレーザ光について照明光学系を適正化すると、投射画像に他のレーザ光による色むらが生じてしまう。他方、全てのレーザ光について投射画像の色むらを抑制するために、たとえば、照明光学系に含まれる拡散板の拡散角を大きく設定すると、各光源からのレーザ光にパワーロスが生じ、レーザ光の利用効率が低下してしまう。
　かかる課題に鑑み、本発明は、レーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、投射画像の色むらを円滑かつ適正に抑制することが可能な画像投射装置を提供することを目的とする。
　本発明の主たる態様は、画像投射装置に関する。本態様に係る画像投射装置は、互いに異なる色のレーザ光をそれぞれ出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された前記レーザ光をそれぞれ映像信号に基づき変調する少なくとも１つの表示素子と、前記複数の光源から出射された前記レーザ光を前記表示素子に導く照明光学系と、前記表示素子により変調された前記レーザ光を投射する投射レンズと、を備える。前記照明光学系は、一の前記レーザ光の強度分布を均一化して前記表示素子に導く第１系統の光学素子と、他の前記レーザ光の強度分布を均一化して前記表示素子に導く第２系統の光学素子とを、個別に備える。
　本態様に係る画像投射装置によれば、一のレーザ光および他のレーザ光は、それぞれ、第１系統の光学素子および第２系統の光学素子により個別に均一化されるため、一のレーザ光および他のレーザ光について第１系統の光学素子および第２系統の光学素子をそれぞれ適正化しやすくなる。よって、全てのレーザ光が１系統の光学素子で均一化される場合に比べて、各光源からのレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、一のレーザ光および他のレーザ光を適正に均一化できる。
　以上のとおり、本発明によれば、レーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、投射画像の色むらを円滑かつ適正に抑制することが可能な画像投射装置を提供できる。
　本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図１は、実施形態に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図２は、比較例に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図３（ａ）～図３（ｃ）は、それぞれ、比較例に係る、赤、緑および青用の光源から出射されたレーザ光のビームプロファイルを示す図である。 図４は、比較例に係る、白色の投射画像を撮像した画像を示す図である。 図５は、実施形態に係る、画像投射装置の回路部の構成を示すブロック図である。 図６は、実施形態に係る３つの光源および２つの表示素子に対する制御を示すタイムチャートである。 図７は、変更例１に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図８は、変更例２に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図９は、変更例３に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図１０は、変更例４に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図１１は、変更例５に係る、画像投射装置の光学系の構成を示す平面図である。 図１２は、変更例５に係る、画像投射装置の光学系の他の構成を示す平面図である。
　ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸正方向は、映像信号により変調されたレーザ光の投射方向であり、Ｘ軸方向は、光学系の上下方向である。
　図１は、画像投射装置１の光学系の構成を示す平面図である。図１には、光学系の光軸が一点鎖線で示され、各色のレーザ光の進行状況が点線で模式的に示されている。
　画像投射装置１は、光学系の構成として、光源１１～１３と、照明光学系２０と、表示素子３１ａ、３１ｂと、結合素子４０と、投射レンズユニット５０とを備える。さらに、画像投射装置１は、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂをＹ軸方向に振動させるアクチュエータ６０を備える。
　光源１１、１２、１３は、それぞれ、赤の波長帯、緑の波長帯および青の波長帯のレーザ光を出射する。光源１１、１２、１３は、たとえば、半導体レーザである。光源１１、１２は、Ｚ軸正方向にレーザ光を出射し、光源１３は、Ｙ軸正方向にレーザ光を出射する。光源１１、１２、１３の出射光軸は、Ｙ－Ｚ平面に平行な同一平面に含まれる。光源１１は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ２７ａの偏光面に対してＳ偏光となるように配置され、光源１２、１３は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ２７ｂの偏光面に対してＳ偏光となるように配置される。
　照明光学系２０は、光源１１、１２、１３から出射された各色のレーザ光を表示素子３１ａ、３１ｂに導く。照明光学系２０は、コリメータレンズ２１ａ～２１ｃと、フライアイレンズ２２ａ、２２ｂと、コリメータレンズ２３ａ、２３ｂと、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂと、拡散板２５ａ、２５ｂと、フィールドレンズ２６ａ、２６ｂと、偏光ビームスプリッタ２７ａ、２７ｂと、ダイクロイックミラー２８とを備える。
　コリメータレンズ２１ａ～２１ｃは、光源１１～１３から出射されたレーザ光を、それぞれ、略平行光に収束させる。ダイクロイックミラー２８は、コリメータレンズ２１ｂを透過した緑の波長帯のレーザ光を透過させ、コリメータレンズ２１ｃを透過した青の波長帯のレーザ光を反射させる。ダイクロイックミラー２８は、光源１２、１３の出射光軸が交差する位置に配置される。ダイクロイックミラー２８によって、光源１３の光軸が、光源１２の光軸に整合される。したがって、緑の波長帯のレーザ光と青の波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー２８を経由した後、同一の光路をＺ軸正方向に進む。
　フライアイレンズ２２ａ、２２ｂは、入射するレーザ光の強度分布を均一化する。フライアイレンズ２２ａ、２２ｂは、多数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイによって構成される。フライアイレンズ２２ａの各マイクロレンズに入射したレーザ光は、コリメータレンズ２３ａを介して、シリンドリカルレンズアレイ２４ａの同一の入射領域全体に広がるように拡散される。同様に、フライアイレンズ２２ｂの各マイクロレンズに入射したレーザ光は、コリメータレンズ２３ｂを介して、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂの同一の入射領域全体に広がるように拡散される。これにより、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂの入射領域において、各色のレーザ光の強度分布が均一化される。
　コリメータレンズ２３ａ、２３ｂは、フライアイレンズ２２ａ、２２ｂから入射するレーザ光を平行光化して、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂに導く。
　シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂの入射面および出射面には、それぞれ、多数のシリンドリカルレンズＬ１、Ｌ１が形成されている。シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂの入射面には、母線はＸ軸に平行となるように、多数のシリンドリカルレンズＬ１が形成されている。シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂの出射面には、母線はＹ軸に平行となるように、多数のシリンドリカルレンズＬ１２が形成されている。
　シリンドリカルレンズアレイ２４ａをＺ軸方向に見たとき、入射面のシリンドリカルレンズＬ１と出射面のシリンドリカルレンズＬ２とが交差する領域に、矩形のレンズ部が形成される。各レンズ部は、入射面のシリンドリカルレンズＬ１によってＹ軸方向にレーザ光を収束させ、出射面のシリンドリカルレンズＬ２によってＸ軸方向にレーザ光を収束させる。各レンズ部のこのレンズ作用と、後段側のフィールドレンズ２６ａによるレンズ作用とによって、各レンズ部を透過したレーザ光は、表示素子３１ａの表示領域全体に広がるように、表示素子３１ａに導かれる。
　入射面のシリンドリカルレンズＬ１の収束作用は出射面のシリンドリカルレンズＬ２の収束作用より高められている。これにより、各レンズ部を透過したレーザ光は、表示素子３１ａの入射面において、Ｚ軸方向に長い長方形となる。この形状が、表示素子３１ａの表示領域に対して適正となるように、入射面のシリンドリカルレンズＬ１の収束作用と、出射面のシリンドリカルレンズＬ２の収束作用とが調整される。すなわち、シリンドリカルレンズアレイ２４ａは、表示素子３１ａにおける赤の波長帯のレーザ光の照明領域を規定する。
　シリンドリカルレンズアレイ２４ｂの入射面および出射面にそれぞれ形成されたシリンドリカルレンズＬ１、Ｌ２も、同様に調整される。シリンドリカルレンズアレイ２４ｂは、表示素子３１ｂにおける緑および青の波長帯のレーザ光の照明領域を規定する。
　拡散板２５ａ、２５ｂは、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂ側から入射したレーザ光を所定の拡散角で拡散させる。拡散板２５ａ、２５ｂの入射面または出射面には、多数の微細なレンズが略隙間なく形成されている。これらレンズによって、レーザ光がそれぞれ拡散される。通常、拡散角は、数度程度（たとえば１°前後）に設定される。拡散板２５ａ、２５ｂの拡散作用によって、レーザ光の強度分布がさらに均一化される。
　偏光ビームスプリッタ２７ａ、２７ｂは、フィールドレンズ２６ａ、２６ｂ側からそれぞれ入射したレーザ光のＳ偏光成分を反射して表示素子３１ａ、３１ｂへと導き、表示素子３１ａ、３１ｂ側からそれぞれ入射したレーザ光のＰ偏光成分を透過して結合素子４０へと導く。
　表示素子３１ａ、３１ｂは、反射型の液晶パネルである。表示素子３１ａ、３１ｂは、表示領域に入射したレーザ光の偏光方向を、映像信号に応じて、画素ごとに変化させる。これにより、偏光ビームスプリッタ２７ａ、２７ｂを透過するレーザ光の光量が画素ごとに変化する。こうして、各色のレーザ光が、映像信号に応じて変調される。
　結合素子４０は、偏光ビームスプリッタ２７ａ側から入射するレーザ光と、偏光ビームスプリッタ２７ｂ側から入射するレーザ光とをそれぞれＺ軸正方向に反射して、各色のレーザ光の光路を統合する。結合素子４０は、たとえば、クロスダイクロイックプリズムである。
　投射レンズユニット５０は、結合素子４０から入射する、変調された各色のレーザ光をＺ軸方向に投射する。投射レンズユニット５０は、各色のレーザ光を投射するための複数の投射レンズ５１と、これら投射レンズ５１を保持する鏡筒５２とを備える。
　アクチュエータ６０は、支持部６１と、駆動部６２とを備え、駆動部６２を駆動することにより支持部６１をＹ軸方向に振動させる。駆動部６２は、たとえば、コイルと磁石との間に生じる電磁力により支持部６１を駆動する電磁アクチュエータである。駆動部６２が、他の方式により支持部を駆動する構成であってもよい。
　図１の光学系では、映像信号に基づいて表示素子３１ａにより変調された赤の波長帯のレーザ光と、映像信号に基づいて表示素子３１ｂにより変調された緑および青の波長帯のレーザ光とが、それぞれ、結合素子４０を介して投射レンズ５１により投射される。これにより、投射レンズユニット５０の後段側に、カラーの投射画像が表示される。このとき、アクチュエータ６０によってシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂがＹ軸方向に微細振動される。これにより、レーザ光の干渉によって投射画像に生じるスペックルノイズが抑制される。
　図１の構成では、フライアイレンズ２２ａ、２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂ、拡散板２５ａ、２５ｂおよびフィールドレンズ２６ａ、２６ｂによって、表示素子３１ａ、３１ｂの表示領域に照射される各色のレーザ光の強度分布が均一化される。すなわち、光源１１から出射される赤の波長帯のレーザ光は、フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａおよびフィールドレンズ２６ａによって強度分布が均一化されて表示素子３１ａに導かれ、光源１２、１３から出射される緑および青の波長帯のレーザ光は、フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂおよびフィールドレンズ２６ｂによって強度分布が均一化されて表示素子３１ｂに導かれる。
　本実施形態では、このように、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光を均一化するための第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａおよびフィールドレンズ２６ａ）と、緑および青の波長帯のレーザ光を均一化するための第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂおよびフィールドレンズ２６ｂ）とを、個別に備えている。これにより、以下のように、レーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、投射画像の色むらを効果的に抑制できる。
　図２は、比較例に係る画像投射装置２の光学系の構成を示す平面図である。
　比較例では、赤、緑および青の波長帯のレーザ光の光路が、２つのダイクロイックミラー２８ａ、２８ｂによって統合される。その後、各色のレーザ光は、共通のフライアイレンズ２２、コリメータレンズ２３、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５、フィールドレンズ２６および偏光ビームスプリッタ２７を介して、共通の表示素子３１に導かれる。表示素子３１で変調された各色のレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２７を透過して投射レンズユニット５０に入射し、投射レンズ５１によって投射される。このとき、アクチュエータ６０によってシリンドリカルレンズアレイ２４がＹ軸方向に微細振動されることにより、投射画像のスペックルノイズが抑制される。
　ここで、比較例の構成では、各色のレーザ光の強度分布を均一化するための第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５およびフィールドレンズ２６）が、赤、緑および青のレーザ光に対して適用される。このため、比較例の構成では、これらの光学素子を、赤、緑および青の３種のレーザ光に対して適正化する必要がある。
　しかしながら、光源１１、１２、１３からそれぞれ出射されるレーザ光のビームプロファイルが互いに異なる場合がある。
　たとえば、赤、緑および青のレーザ光で白色画像を生成する場合、緑および青の波長帯のレーザ光に比べて、赤の波長帯のレーザ光の光量比を高める必要がある。他方、一般に、赤の波長帯のレーザ光を出射する光源１１は、緑および青の波長帯のレーザ光を出射する光源１２、１３に比べて、温度上昇に応じた出射パワーの低下が顕著である。したがって、高温下においても上記光量比を維持するためには、赤用の光源１１の最大出射パワーを、緑および青用の光源１２、１３に比べて高めておく必要がある。
　このような要求に対応するため、赤用の光源１１は、たとえば、発光層に３つの発光部が並んで配置されたマルチ発光タイプのレーザ光源により構成され得る。他方、緑および青用の光源１２、１３は、たとえば、発光層に１つだけ発光部が配置されたシングル発光タイプのレーザ光源により構成され得る。この場合、赤用の光源１１から出射されるレーザ光のビームプロファイルは、緑および青用の光源１２、１３から出射されるレーザ光のビームプロファイルから大きく異なることになる。
　図３（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、赤、緑および青用の光源１１、１２、１３から出射されたレーザ光の図２の観察面Ｐ１におけるビームプロファイル（強度分布）を示す図である。便宜上、図３（ａ）～（ｃ）では、カラーの強度分布がグレースケールに変換されて示されている。
　ここでは、光源１１に３つの発光部が配置されているため、光源１１から出射されたレーザ光のビームプロファイルは、図３（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に並ぶ３つのピーク（図３（ａ）に矢印で示す）を有する。他方、光源１２、１３には発光部が１つだけ配置されているため、光源１２、１３から出射されたレーザ光のビームプロファイルは、それぞれ、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、中央に１つだけピーク（図３（ａ）に矢印で示す）を有する。
　図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、緑および青のレーザ光のビームプロファイルは互いに類似する。これに対し、赤のレーザ光のビームプロファイルは、図３（ａ）に示すように、緑および青のレーザ光のビームプロファイルから大きく異なる。このため、図２の比較例の構成では、赤、緑および青のレーザ光の全てに対して上記１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５、フィールドレンズ２６）を最適化できず、その結果、投射レンズ５１から投射される投射画像に色むらが生じてしまう。
　図４は、比較例の構成において、白色画像が表示されるよう光源１１、１２、１３を制御した場合の、図２の観察面Ｐ２における撮像画像を示す図である。便宜上、図４では、カラーの画像がグレースケールに変換されて示されている。
　ここでは、色むらを抑制するための１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５、フィールドレンズ２６）が、緑および青の波長帯のレーザ光（ビームプロファイル）について、ほぼ十分に適正化されている。このため、緑および青のレーザ光は、これらの光学素子により略均一化され、図４の白色画像において、緑および青の色むらは殆ど生じていない。
　しかしながら、光源１１から出射された赤の波長帯のレーザ光は、図３（ａ）に示したように、緑および青のレーザ光に比べてビームプロファイルが大きく異なっている。このため、上記１系統の光学素子を、緑および青の波長帯とともに、赤の波長帯のレーザ光についても、十分に適正化することはできず、このため、図４の白色画像では、破線に示す２つの領域Ｒ１において赤みが強くなっている。
　すなわち、図３（ａ）に示す３つのピークのうち、中央のピークは、緑および青のピークと略同じ位置であるため、白色画像の中央の位置では、緑および青と同様、赤の色むらも抑制されている。これに対し、図３（ａ）に示す両端のピークの位置には、緑および青のレーザ光にはピークがないため、白色画像には、これら両側のピークに対応する領域Ｒ１に赤の色むらが残ってしまい、赤味が強くなっている。
　図２の比較例の構成において、領域Ｒ１の赤味を抑制するためには、たとえば、拡散板２５の拡散角を大きく設定する方法や、表示素子３１の表示領域（変調領域）に対して照明光が広がるように、シリンドリカルレンズアレイ２４およびフィールドレンズ２６の焦点距離を調整する方法を用いることができる。しかしながら、これらの方法では、拡散角の増大や照明領域の拡大に伴い、表示素子３１の表示領域から外れるレーザ光の光量が増加する。このため、各色のレーザ光において、投射画像に用いられないレーザ光の光量ロスが大きくなり、その結果、レーザ光の利用効率が大きく低下してしまう。
　これに対し、図１の実施形態の構成では、照明光学系２０において、光源１１から出射される赤色の波長帯のレーザ光が通過する第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａ、フィールドレンズ２６ａ）と、光源１２、１３から出射される緑および青の波長帯のレーザ光が通過する第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂ、フィールドレンズ２６ｂ）とが互いに相違している。このため、第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂ、フィールドレンズ２６ｂ）を緑および青のレーザ光に対して適正化しつつ、第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａ、フィールドレンズ２６ａ）を赤のレーザ光に対して最適化できる。これにより、光量ロスを抑制しつつ、赤、緑および青の何れのレーザ光についても色むらを適正に抑制できる。
　たとえば、図４の領域Ｒ１における強い赤味が解消されるよう、赤用の拡散板２５ａの拡散角が、緑および青用の拡散板２５ｂの拡散角よりも大きく設定される。あるいは、緑および青のレーザ光の照明領域が表示素子３１ｂの表示領域に略整合するように、緑および青用のシリンドリカルレンズアレイ２４ｂおよびフィールドレンズ２６ｂの焦点距離が設定され、赤のレーザ光の照明領域が表示素子３１ａの表示領域より広がるように、赤用のシリンドリカルレンズアレイ２４ａおよびフィールドレンズ２６ａの焦点距離が設定される。
　この他、赤用のシリンドリカルレンズアレイ２４ａのシリンドリカルレンズＬ１、Ｌ２の形状が、赤の波長帯のレーザ光のビームプロファイルを表示素子３１ａの表示領域上において均一化可能な形状に調整されてもよい。この場合、シリンドリカルレンズアレイ２４ａのシリンドリカルレンズＬ１、Ｌ２は、非球面形状に設定されてもよい。
　これらの調整により、投射画像中の領域Ｒ１（図４参照）において赤味が強くなることを抑制でき、何れの色についても色むらを効果的に抑制できる。
　なお、第１系統の光学素子を上記のように調整する場合、光源１１から出射される赤の波長帯のレーザ光には光量ロスが生じるものの、光源１２、１３から出射される緑および青の波長帯のレーザ光は光量ロスが抑制される。その一方、光源１１は、上記のように、予め、３つの発光部を備えることで最大出射パワーが高く設定されているため、赤の波長帯のレーザ光に多少の光量ロスが生じても、画像表示に必要な十分の光量のレーザ光を表示素子３１ａに導くことができる。
　なお、図１の構成では、緑および青の波長帯のレーザ光が１つの表示素子３１ｂに導かれるため、緑および青のレーザ光の発光および変調は、時分割で行われることになる。この場合、以下に説明するように、光源１２、１３の最大出射パワーに応じて、上記時分割のデューティが設定されることが好ましい。
　図５は、実施形態に係る、画像投射装置１の回路部の構成を示すブロック図である。
　画像投射装置１は、回路部の構成として、制御部１０１と、光源駆動部１０２～１０４と、表示素子駆動部１０５、１０６と、アクチュエータ駆動部１０７と、を備える。
　制御部１０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路とメモリとを備え、メモリに記憶されたプログラムに従って各部を制御する。光源駆動部１０２～１０３は、それぞれ、制御部１０１からの制御により、光源１１～１３を駆動する。表示素子駆動部１０５、１０６は、それぞれ、制御部１０１からの制御により、表示素子３１ａ、３１ｂを駆動する。アクチュエータ駆動部１０７は、制御部１０１からの制御により、アクチュエータ６０を駆動する。
　画像投射時において、制御部１０１は、光源駆動部１０２を制御して光源１１を定常的に駆動し、表示素子駆動部１０５を制御して表示素子３１ａを定常的に駆動する。制御部１０１は、表示対象の映像信号に基づき、１フレーム分の赤の画像に応じた変調パターンが生じるよう、表示素子３１ａを駆動する。
　また、画像投射時において、制御部１０１は、光源駆動部１０３、１０４を制御して光源１２、１３を時分割で駆動し、表示素子駆動部１０６を制御して表示素子３１ｂを時分割で駆動する。制御部１０１は、各時分割の期間において、表示対象の映像信号に基づき、１フレーム分の赤または青の画像に応じた変調パターンが生じるよう、表示素子３１ｂを駆動する。
　図６は、光源１１～１３および表示素子３１ａ、３１ｂに対する制御を示すタイムチャートである。
　図６では、光源および表示素子が駆動されている状態が、ハイレベルのパルス波形で示されている。また、各表示素子の波形に付されたＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、それぞれ、赤、緑および青の画像に応じた変調パターンで表示素子が制御されることを示している。
　時刻ｔ０において画像の投射が開始されると、制御部１０１は、光源１１を一定強度で定常的に発光させ、映像信号に応じて表示素子３１ａを定常的に駆動する。これに並行して、制御部１０１は、光源１２、１３を一定強度で時分割で発光させ、映像信号に応じて表示素子３１ｂを時分割に駆動する。ここでは、緑のレーザ光の発光および変調の期間Ｔ１が、青のレーザ光の発光および変調の期間Ｔ２よりも長くなっている。これは、緑の光源１２の最大出射パワーが青の光源１２の最大出射パワーより低いためである。
　すなわち、白色画像の表示に必要な緑および青のレーザ光の光量比は、緑のレーザ光の方が青のレーザ光よりやや高い。他方、青の光源１３の最大出射パワーは、緑の光源１２の最大出射パワーより高い。たとえば、青の光源１３の最大出射パワーは、緑の光源１２の最大出射パワーの２倍強である。このため、期間Ｔ１、Ｔ２からなる１デューティ期間において、表示素子３１ｂに略同程度の光量で緑および青のレーザ光が照射可能となるように、期間Ｔ１が期間Ｔ２よりも長く設定される。たとえば、期間Ｔ１は、期間Ｔ２の２倍程度に設定される。
　また、期間Ｔ１に表示素子３１ｂに表示される緑用の画像のフレーム数と、期間Ｔ２に表示素子３１ｂに表示される青用の画像のフレーム数とが同じとなるよう、表示素子３１ｂに対する緑および青用の画像のフレームレートが調整される。さらに、期間Ｔ１、Ｔ２からなる１デューティ期間において、表示素子３１ａに表示される赤用の画像のフレーム数が、期間Ｔ１、Ｔ２においてそれぞれ表示素子３１ｂに表示される緑用および青用の画像のフレーム数と同じになるよう、表示素子３１ｂに対する赤用の画像のフレームレートが調整される。光源１１～１３の発光強度は、１デューティ期間に出射される赤、緑、青のレーザ光の総光量の比が、白色画像におけるこれらレーザ光の光量比となるように設定される。
　以上の制御により、赤、緑および青の何れにも偏りのない自然な投射画像を生成できる。
　なお、画像投射時には、この制御に並行して、制御部１０１は、アクチュエータ駆動部１０７を制御して、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂをＹ軸方向に微小振動させる。これにより、赤、緑および青の何れの画像においても、レーザ光の干渉によるスペックルノイズが抑制される。よって、高品質の投射画像を表示させることができる。
　＜実施形態の効果＞
　上記実施形態によれば、以下の効果が奏される。
　図１に示したように、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１ａに導く第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａおよびフィールドレンズ２６ａ）と、緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１ｂに導く第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂおよびフィールドレンズ２６ｂ）とを、個別に備えている。これにより、赤の波長帯のレーザ光について、第１系統の光学素子を最適化でき、緑および青の波長帯のレーザ光について、第２系統の光学素子を適正化できる。よって、図２に示した比較例のように、全てのレーザ光が１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５およびフィールドレンズ２６）で均一化される場合に比べて、光源１１、１２、１３からのレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、全てのレーザ光を円滑かつ適正に均一化できる。
　図１に示したように、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１ａに導く第１系統の光学素子として、拡散板２５ａ（第１拡散板）を含んでおり、緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１ｂに導く第２系統の光学素子として、拡散板２５ｂ（第２拡散板）を含んでいる。これにより、これら拡散板２５ａ、２５ｂの拡散角を調整することにより、赤の波長帯のレーザ光の強度分布および緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を、それぞれ円滑に均一化できる。
　図１に示したように、照明光学系２０は、第１系統の光学素子として、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ（第１レンズアレイ）を含み、第２系統の光学素子として、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ（第２レンズアレイ）を含んでいる。これにより、これらシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂの焦点距離やレンズ形状等を調整することにより、赤の波長帯のレーザ光の強度分布および緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を、それぞれ円滑に均一化できる。
　図１に示したように、画像投射装置１は、支持部６１を振動させるアクチュエータ６０を備え、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂ（第１系統および第２系統の互いに対応する光学素子）が支持部６１に支持されている。これにより、１つのアクチュエータ６０によりシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂを同時に振動させることができ、構成の簡素化とコストの低減を実現できる。
　図１に示したように、画像投射装置１は、赤の波長帯のレーザ光が導かれる表示素子３１ａ（第１表示素子）と、緑および青の波長帯のレーザ光が導かれる表示素子３１ｂ（第２表示素子）とを備える。これにより、図２に示した比較例のように、全ての色のレーザ光に対する発光および変調が時分割で実行される場合に比べて、各色のレーザ光の発光および変調の期間を長くできる。よって、より簡易な制御により円滑に投射画像の光量を高めることができる。
　図１に示したように、表示素子３１ｂ（第２表示素子）には、緑および青の波長帯のレーザ光（複数の他のレーザ光）が導かれる。また、図６を参照して説明したように、制御部１０１は、緑および青の波長帯のレーザ光（複数の他のレーザ光）の発光および変調を時分割で行い、緑および青の波長帯のレーザ光（複数の他のレーザ光）をそれぞれ出射する光源１２、１３の最大出射パワーに応じて、時分割のデューティ（期間Ｔ１、Ｔ２）を設定する。これにより、１デューティ期間において、表示素子３１ｂに緑および青のレーザ光を略同程度の光量で照射できる。よって、緑または青に偏りのない自然な色の投射画像を生成できる。
　図１に示したように、画像投射装置１は、赤、緑および青の波長帯のレーザ光をそれぞれ出射する３つの光源１１、１２、１３を備え、光源１１から出射された赤の波長帯のレーザ光に対して、強度分布を均一化するための第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａおよびフィールドレンズ２６ａ）が適用される。これにより、図３（ａ）に示したような特異なビームプロファイルの赤の波長帯のレーザ光を適正に均一化できる。また、図３（ｂ）、（ｃ）に示した互いに類似するビームプロファイルの緑および青の波長帯のレーザ光を、第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂおよびフィールドレンズ２６ｂ）によって、パワーロスを抑制しつつ適正に均一化できる。よって、レーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、投射画像の色むらを円滑かつ適正に抑制することができる。
　＜変更例１＞
　上記実施形態では、表示素子３１ａ、３１ｂが反射型の液晶パネルにより構成されたが、変更例１では、表示素子として透過型の液晶パネルが用いられる。
　図７は、変更例１に係る、画像投射装置１の光学系の構成を示す平面図である。
　図７の構成では、図１の構成から偏光ビームスプリッタ２７ａ、２７ｂおよび表示素子３１ａ、３１ｂが、ミラー２９ａ、２９ｂおよび表示素子３２ａ、３２ｂに置き換えられている。図７のその他の構成は、図１と同様である。
　上記のように表示素子３２ａ、３２ｂは、透過型の液晶パネルである。表示素子３２ａ、３２ｂは、入射側および出射側にそれぞれ偏光子を備える。光源１１、１２、１３は、出射するレーザ光の偏光方向が、表示素子３２ａ、３２ｂの入射側の偏光子の偏光方向に整合するように配置される。ミラー２９ａ、２９ｂは、フィールドレンズ２６ａ、２６ｂを透過したレーザ光をそれぞれ、表示素子３２ａ、３２ｂに向けて反射する。
　変更例１の構成においても、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３２ａに導く第１系統の光学素子（フライアイレンズ２２ａ、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａおよびフィールドレンズ２６ａ）と、緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３２ｂに導く第２系統の光学素子（フライアイレンズ２２ｂ、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂ、拡散板２５ｂおよびフィールドレンズ２６ｂ）とを、個別に備えている。これにより、赤の波長帯のレーザ光について、第１系統の光学素子を最適化でき、緑および青の波長帯のレーザ光について、第２系統の光学素子を適正化できる。よって、図２に示した比較例のように、全てのレーザ光が１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５およびフィールドレンズ２６）で均一化される場合に比べて、光源１１、１２、１３からのレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、全てのレーザ光を円滑かつ適正に表示素子３２ａ、３２ｂ上で均一化できる。
　＜変更例２＞
　上記実施形態では、照明光学系２０が、赤の波長帯のレーザ光に対する系統と緑および青の波長帯のレーザ光に対する系統に完全に分離され、系統ごとに表示素子３１ａ、３２ｂが設けられた。これに対し、変更例２では、赤のレーザ光に対する系統が、シリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａにおいてのみ、緑および青のレーザ光に対する系統から分離され、全ての色のレーザ光が１つの表示素子に導かれる。
　図８は、変更例２に係る、画像投射装置１の光学系の構成を示す平面図である。
　図８の構成では、図２の構成に対して、ダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂと、ミラー３０ｃ、３０ｄが追加されている。光源１１、１２、１３からコリメータレンズ２３までの構成および作用と、フィールドレンズ２６から投射レンズ５１までの構成および作用は、図２の構成と同様である。
　ダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂは、赤の波長帯の光を反射し、緑および青の波長帯の光を透過する。したがって、コリメータレンズ２３を透過した赤、緑および青の波長帯のレーザ光のうち、赤の波長帯のレーザ光のみが、ダイクロイックミラー３０ａによってＹ軸正方向に反射される。その後、赤の波長帯のレーザ光は、ミラー３０ｃ、３０ｄによってそれぞれＺ軸正方向およびＹ軸負方向に反射され、ダイクロイックミラー３０ｂに入射する。さらに、赤の波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０ｂによってＺ軸正方向に反射され、フィールドレンズ２６に入射する。コリメータレンズ２３を透過した緑および青の波長帯のレーザ光は、２つのダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂを透過して、フィールドレンズ２６に入射する。
　ミラー３０ｃ、３０ｄの間には、図１と同様のシリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａが配置されている。また、ダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂの間には、図１と同様のシリンドリカルレンズアレイ２４ｂおよび拡散板２５ｂが配置されている。シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂは、一体化されて、アクチュエータ６０の支持部６１に支持されている。
　図８の構成において、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１に導く第１系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａ）と、緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３２ｂに導く第２系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ｂおよび拡散板２５ｂ）とを、個別に備えている。これにより、赤の波長帯のレーザ光について、第１系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａ）を最適化でき、緑および青の波長帯のレーザ光について、第２系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ｂおよび拡散板２５ｂ）を適正化できる。このため、図２に示した比較例のように、全てのレーザ光が１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５およびフィールドレンズ２６）で均一化される場合に比べて、光源１１、１２、１３から出射されるレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、全てのレーザ光を円滑かつ適正に表示素子３２ａ、３２ｂ上で均一化できる。これにより、投射画像の色むらを適正に抑制できる。
　なお、図８の構成では、赤のレーザ光に対する系統が、シリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａにおいてのみ、緑および青のレーザ光に対する系統から分離され、その他の光学系の部分は、全ての色のレーザ光に共用される。このため、光学系全体の構成を簡素化でき、部品点数およびコストの削減を実現できる。また、表示素子３１が１つだけ配置されるため、画像投射装置１の構成の簡素化とコストの低減を実現できる。
　但し、図８の構成では、全ての色のレーザ光が１つの表示素子３１に照射されるため、全ての色のレーザ光について、発光と変調を時分割で実行する必要がある。この場合も、制御部１０１は、白色画像の表示時に各光の光量比が適切となるよう、各色の光の発光および変調の期間（デューティ）を設定すればよい。
　この他、図８の構成においても、上記実施形態と同様、１つのアクチュエータ６０により２つのシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂを同時に駆動できるため、画像投射装置１の構成の簡素化とコストの低減を実現できる。
　＜変更例３＞
　変更例３では、照明光学系２０における赤のレーザ光に対する系統が、拡散板２５ａにおいてのみ、緑および青のレーザ光に対する系統から分離され、全ての色のレーザ光が１つの表示素子に導かれる。
　図９は、変更例３に係る、画像投射装置１の光学系の構成を示す平面図である。
　図９の構成では、図８の構成に比べて、シリンドリカルレンズアレイ２４の配置が相違している。すなわち、ミラー３０ｃ、３０ｄの間およびダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂの間には、それぞれ、拡散板２５ａ、２５ｂのみが配置され、コリメータレンズ２３とダイクロイックミラー３０ａとの間に共通のシリンドリカルレンズアレイ２４が配置されている。ダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂ、ミラー３０ｃ、３０ｄおよび拡散板２５ａ、２５ｂ以外の光学系の構成および作用は、図２の比較例と同様である。また、拡散板２５ａ、２５ｂの構成および作用は、図１の実施形態と同様である。
　図９の構成において、照明光学系２０は、赤の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３１に導く第１系統の光学素子（拡散板２５ａ）と、緑および青の波長帯のレーザ光の強度分布を均一化して表示素子３２ｂに導く第２系統の光学素子（拡散板２５ｂ）とを、個別に備えている。これにより、赤の波長帯のレーザ光について、第１系統の光学素子（拡散板２５ａ）を最適化でき、緑および青の波長帯のレーザ光について、第２系統の光学素子（拡散板２５ｂ）を適正化できる。このため、図２に示した比較例のように、全てのレーザ光が１系統の光学素子（フライアイレンズ２２、シリンドリカルレンズアレイ２４、拡散板２５およびフィールドレンズ２６）で均一化される場合に比べて、光源１１、１２、１３からのレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、全てのレーザ光を円滑かつ適正に表示素子３２ａ、３２ｂ上で均一化できる。これにより、投射画像の色むらを適正に抑制できる。
　図９の構成では、赤のレーザ光に対する系統が、拡散板２５ａにおいてのみ、緑および青のレーザ光に対する系統から分離され、その他の光学系の部分は、全ての色のレーザ光に共用される。このため、図８の構成に比べて、さらに、光学系全体の構成を簡素化できる。
　図９の構成においても、図８の構成と同様、全ての色のレーザ光が１つの表示素子３１に照射されるため、全ての色のレーザ光について、発光と変調を時分割で実行する必要がある。この場合も、制御部１０１は、白色画像の表示時に各光の光量比が適切となるよう、各色の光の発光および変調の期間（デューティ）を設定すればよい。
　＜変更例４＞
　変更例２の構成では、シリンドリカルレンズアレイ２４ｂおよび拡散板２５ｂが、緑および青のレーザ光に対して共用された。これに対し、変更例４では、シリンドリカルレンズアレイおよび拡散板が、赤、緑および青の波長帯のレーザ光に対してそれぞれ個別に配置される。
　図１０は、変更例４に係る、画像投射装置１の光学系の構成を示す平面図である。
　図１０の構成では、図８の構成におけるダイクロイックミラー３０ａ、３０ｂ、ミラー３０ｃ、３０ｄが、ダイクロイックミラー３０ｅ～３０ｈおよびミラー３０ｃ、３０ｄに置き換えられている。
　ダイクロイックミラー３０ｅ、３０ｆは、赤および緑の波長帯の光を反射し、青の波長帯の光を透過する。ダイクロイックミラー３０ｇ、３０ｈは、赤の波長帯の光を透過し、青の波長帯の光を反射する。
　したがって、コリメータレンズ２３を透過した赤の波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０ｅ、ダイクロイックミラー３０ｇ、ミラー３０ｃ、３０ｄ、ダイクロイックミラー３０ｈおよびダイクロイックミラー３０ｆをこの順で通って、ダイクロイックミラー３０ｆによりＺ軸正方向に反射され、フィールドレンズ２６に入射する。また、コリメータレンズ２３を透過した緑の波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０ｅ、ダイクロイックミラー３０ｇ、ダイクロイックミラー３０ｈおよびダイクロイックミラー３０ｆをこの順で通って、ダイクロイックミラー３０ｆによりＺ軸正方向に反射され、フィールドレンズ２６に入射する。コリメータレンズ２３を透過した青の波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０ｅ、３０ｆをＺ軸正方向に透過して、フィールドレンズ２６に入射する。
　ミラー３０ｃ、３０ｄの間には、赤の波長帯のレーザ光を表示素子３１上において均一化するためのシリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａが配置されている。ダイクロイックミラー３０ｇ、３０ｈの間には、緑の波長帯のレーザ光を表示素子３１上において均一化するためのシリンドリカルレンズアレイ２４ｃおよび拡散板２５ｃが配置されている。ダイクロイックミラー３０ｅ、３０ｆの間には、青の波長帯のレーザ光を表示素子３１上において均一化するためのシリンドリカルレンズアレイ２４ｄおよび拡散板２５ｄが配置されている。
　シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｃ、２４ｄは、一体化されて、アクチュエータ６０の支持部６１に支持されている。
　図１０の構成では、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｃ、２４ｄおよび拡散板２５ａ、２５ｃ、２５ｄが、赤、緑および青の波長帯のレーザ光に対して個別に配置されている。したがって、各色の波長帯のレーザ光について、第１系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ａおよび拡散板２５ａ）を最適化でき、さらに、緑および青の波長帯のレーザ光について、２つの第２系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ｃ、２４ｄおよび拡散板２５ｃ、２５ｄ）をそれぞれ最適化できる。このため、光源１１、１２、１３からのレーザ光の利用効率の低下を抑制しつつ、全てのレーザ光をさらに円滑かつ適正に表示素子３１上で均一化でき、投射画像の色むらをより適正に抑制できる。
　また、図１０の構成においても、１つのアクチュエータ６０により３つのシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｃ、２４ｄを同時に駆動できるため、構成の簡素化とコストの低減を実現できる。
　なお、図１０の構成においても、図９と同様、シリンドリカルレンズアレイ２４がコリメータレンズ２３とダイクロイックミラー３０ｅとの間に配置され、ミラー３０ｃ、３０ｄの間、ダイクロイックミラー３０ｇ、３０ｈの間、およびダイクロイックミラー３０ｅ、３０ｆの間には、それぞれ、拡散板２５ａ、２５ｃ、２５ｄのみが配置されてもよい。これにより、光学系の構成をさらに簡素化できる。
　なお、図１０の構成では、何れか１つの色のレーザ光が通過するシリンドリカルレンズアレイおよび拡散板が第１系統の光学素子に対応し、他の色のレーザ光がそれぞれ通過するシリンドリカルレンズアレイおよび拡散板が第２系統の光学素子に対応する。
　＜変更例５＞
　上記実施形態では、投射画像におけるスペックルノイズの抑制のために、シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂがアクチュエータ６０によって振動されたが、他の光学素子を振動させることによって、投射画像におけるスペックルノイズが抑制されてもよい。
　たとえば、図１１に示すように、拡散板２５ａ、２５ｂがアクチュエータ６０の支持部６１に支持されてもよく、あるいは、図１２に示すように、フライアイレンズ２２ａ、２２ｂがアクチュエータ６０の支持部６１に支持されてもよい。これらの構成によっても、１つのアクチュエータ６０により拡散板２５ａ、２５ｂ（第１系統および前記第２系統の互いに対応する光学素子）またはフライアイレンズ２２ａ、２２ｂ（第１系統および前記第２系統の互いに対応する光学素子）をアクチュエータ６０によって同時に駆動できるため、画像投射装置１の構成の簡素化とコストの低減を実現できる。
　＜その他の変更例＞
　上記実施形態および変更例１～５では、表示素子における照明光の照明領域を規定するためのレンズアレイとして、入射面と出射面にそれぞれシリンドリカルレンズＬ１、Ｌ２を有するシリンドリカルレンズアレイ２４ａ～２４ｄが用いられた。しかし、当該レンズアレイはこれに限られるものではなく、たとえば、入射面および出射面の一方に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ湾曲する多数のレンズがＸ軸方向およびＹ軸方向に並んで形成されたレンズアレイが用いられてもよい。この場合、各レンズは、図１の構成におけるシリンドリカルレンズアレイ２４ａ、２４ｂのレンズ部と同様、Ｘ軸方向の収束作用よりもＹ軸方向の収束作用が大きくなるように調整される。各レンズは、後段のフライアイレンズによる作用を相俟って、表示素子における各色のレーザ光の照明領域を規定する。
　また、上記実施形態および変更例１～３では、赤の波長帯のレーザ光に対して、レーザ光の強度分布を均一化する第１系統の光学素子（シリンドリカルレンズアレイ２４ａ、拡散板２５ａ等）が割り当てられたが、第１系統の光学素子が割り当てられるレーザ光はこれに限られるものではない。たとえば、最大出射パワーが低い光源１２から出射される緑の波長帯のレーザ光に対して第１系統の光学素子が割り当てられ、赤と青の波長帯のレーザ光に第２系統の光学素子が割り当てられてもよい。
　この場合、第２系統の光学素子は、赤の波長帯のレーザ光を表示素子上において均一化するために、たとえば、拡散板の拡散角が大きく設定され、あるいは、表示素子の表示領域よりも照明領域が大きくなるようシリンドリカルレンズアレイおよびフィールドレンズの焦点距離が調整される。このため、赤の波長帯のレーザ光とともに青の波長帯のレーザ光にややパワーロスが生じる。
　しかしながら、緑の波長帯のレーザ光には第１系統の光学素子が割り当てられるため、第１系統の光学素子を緑の波長帯のレーザ光に最適化できる。よって、緑の波長帯のレーザ光にパワーロスが生じることを抑制できる。
　また、この構成において、図１のように、緑の波長帯のレーザ光と、赤および青の波長帯のレーザ光とに、それぞれ、異なる表示素子が割り当てられてもよい。これにより、低パワーの緑の波長帯の光源１２を、時分割なく定常的に発光させることができ、緑の波長帯のレーザ光の光量を高く維持できる。
　このように、光源の最大出射パワーの観点から、第１系統の光学素子が割り当てられるレーザ光が選択されてもよい。また、上記実施形態では、赤の波長帯のレーザ光のビームプロファイルが他のレーザ光に比べて特異であったが、赤以外の波長帯のレーザ光のビームプロファイルが特異である場合は、このレーザ光に第１系統の光学素子が割り当てられてもよい。
　また、上記実施形態および変更例１～５では、赤、緑および青の３つの波長帯のレーザ光が用いられたが、投射画像を生成するためのレーザ光の色の種類はこれに限られるものではない。たとえば、互いに異なる４種類以上の波長帯のレーザ光が、投射画像の生成に用いられてもよく、あるいは、２種類の波長帯のレーザ光が投射画像の生成に用いられてもよい。これらの場合、そのうち１つの波長帯のレーザ光に第１系統の光学素子が割り当てられてもよく、図１０と同様、波長帯ごとに第１系統の光学素子が割り当てられてもよい。
　また、画像投射装置１の光学系の構成は、上記実施形態１および変更例１～５に示した構成に限られるものではない。たとえば、変更例２、３では、主たる光路から分岐された赤の波長帯のレーザ光の光路が、光学素子を経由して、再度、主たる光路に統合され、共通のフィールドレンズに導かれたが、分岐された赤の波長帯のレーザ光に、図１のシリンドリカルレンズアレイ２４ａから偏光ビームスプリッタ２７ａまでの光学系が適用されて、赤用に個別に割り当てられた表示素子３１ａに赤の波長帯のレーザ光が導かれてもよい。この場合、緑および青の波長帯のレーザ光には、図１のシリンドリカルレンズアレイ２４ｂから偏光ビームスプリッタ２７ｂまでの光学系が適用され、緑および青用に割り当てられた表示素子３１ｂに導かれる。そして、表示素子３１ａ、３１ｂでそれぞれ変調された各色のレーザ光は、結合素子４０を介して、投射レンズ５１に導かれる。
　また、上記実施形態および変更例１～５では、各色のレーザ光を変調するための表示素子として、反射型または透過型の液晶パネルが用いられたが、変調に用いる表示素子はこれに限られるものではない。たとえば、表示素子として、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等の他の方式の表示素子が用いられてもよい。この場合、表示素子の方式の変更に応じて、光学系の構成が変更されればよい。たとえば、図１の構成において、表示素子３１ａ、３１ｂにＤＭＤが用いられる場合、表示素子３１ａ、３１ｂと偏光ビームスプリッタ２７ａ、２７ｂとの間に１／４波長板が配置されればよい。
　この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
　１　画像投射装置
　１１、１２、１３　光源
　２０　照明光学系
　２２ａ　フライアイレンズ（第１系統の光学素子）
　２２ｂ　フライアイレンズ（第２系統の光学素子）
　２４ａ　シリンドリカルレンズアレイ（第１レンズアレイ、第１系統の光学素子）
　２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ　シリンドリカルレンズアレイ（第２レンズアレイ、第２系統の光学素子）
　２５ａ　拡散板（第１拡散板、第１系統の光学素子）
　２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ　拡散板（第２拡散板、第２系統の光学素子）
　２６ａ　フィールドレンズ（第１系統の光学素子）
　２６ｂ　フィールドレンズ（第２系統の光学素子）
　３１　表示素子
　３１ａ、３２ａ　表示素子（第１表示素子）
　３１ｂ、３２ｂ　表示素子（第２表示素子）
　５１　投射レンズ
　６０　アクチュエータ
　６１　支持部
　１０１　制御部

Claims (7)

  1. 　互いに異なる色のレーザ光をそれぞれ出射する複数の光源と、
    　前記複数の光源から出射された前記レーザ光をそれぞれ映像信号に基づき変調する少なくとも１つの表示素子と、
    　前記複数の光源から出射された前記レーザ光を前記表示素子に導く照明光学系と、
    　前記表示素子により変調された前記レーザ光を投射する投射レンズと、を備え、
    　前記照明光学系は、
    　　一の前記レーザ光の強度分布を均一化して前記表示素子に導く第１系統の光学素子と、
    　　他の前記レーザ光の強度分布を均一化して前記表示素子に導く第２系統の光学素子と、を個別に備える、ことを特徴とする画像投射装置。
     
  2. 　請求項１に記載の画像投射装置において、
    　前記照明光学系は、
    　　前記第１系統の光学素子として、前記一のレーザ光を拡散させる第１拡散板を含み、
    　　前記第２系統の光学素子として、前記他のレーザ光を拡散させる第２拡散板を含む、
    ことを特徴とする画像投射装置。
     
  3. 　請求項１に記載の画像投射装置において、
    　前記照明光学系は、
    　　前記第１系統の光学素子として、前記表示素子における前記一のレーザ光の照明領域を規定する第１レンズアレイを含み、
    　　前記第２系統の光学素子として、前記表示素子における前記他のレーザ光の照明領域を規定する第２レンズアレイを含む、
    ことを特徴とする画像投射装置。
     
  4. 　請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像投射装置において、
    　支持部を振動させるアクチュエータを備え、
    　　前記第１系統および前記第２系統の互いに対応する光学素子が前記支持部に支持されている、
    ことを特徴とする画像投射装置。
     
  5. 　請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像投射装置において、
    　前記表示素子として、
    　　前記一のレーザ光が導かれる第１表示素子と、
    　　前記他のレーザ光が導かれる第２表示素子と、を備える、
    ことを特徴とする画像投射装置。
     
  6. 　請求項５に記載の画像投射装置において、
    　前記第２表示素子には、複数の前記他のレーザ光が導かれ、
    　前記複数の光源、前記第１表示素子および前記第２表示素子を制御する制御部を備え、
    　前記制御部は、前記複数の他のレーザ光の発光および変調を時分割で行い、前記複数の他のレーザ光をそれぞれ出射する前記光源の最大出射パワーに応じて、前記時分割のデューティを設定する、
    ことを特徴とする画像投射装置。
     
  7. 　請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像投射装置において、
    　前記複数の光源は、赤、緑および青の波長帯のレーザ光をそれぞれ出射する３つの光源であり、
    　前記一のレーザ光は、前記赤の波長帯のレーザ光である、
    ことを特徴とする画像投射装置。 
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