(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、
２種以上の波長の光を発する複数の光源と、
各光源に各々が対向して配置された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズ部と、
前記複数の光源から前記マイクロレンズ部を経て入射する各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなるように光路変換を行うマイクロプリズムと
が集積化され、
互いに異なる第１および第２の偏光方向の入射光に対し、前記第１および第２の偏光方向を互いに近づけるための位相差板を備えた
光源ユニット。
【請求項２】
前記マイクロプリズムは、各入射光同士の光路が略一致するように前記光路変換を行う
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記マイクロプリズムは、各マイクロレンズに対向して、選択的な波長の光を反射させて他の選択的な波長の光を透過させる光機能膜を有する
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記複数の光源は、赤色，緑色および青色のうちの少なくとも２種のレーザを含む
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記複数の光源は、赤色，緑色および青色のレーザである
請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記複数のレーザから出射される光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）における各々の長軸方向が略一致している
請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記位相差板は、前記マイクロプリズムの光出射側に配置されている
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記位相差板は、前記第１および第２の偏光方向を略一致させるためのものである
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記第１の偏光方向が前記ＦＦＰにおける長軸方向に等しく、前記第２の偏光方向が前記ＦＦＰにおける短軸方向に等しくなっており、
前記位相差板は、前記第１の偏光方向を選択的に９０°回転させることにより、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とを略一致させる１／２波長板である
請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記複数の光源が、単一のパッケージ内に収容されている
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１１】
前記基材上において、前記複数の光源を封止すると共に、前記複数の光源の光出射側に開口を有する封止部材と、
前記マイクロレンズ部および前記マイクロプリズムを保持すると共に、前記封止部材の開口に嵌合された保持部材と
を備えた請求項１０に記載の光源ユニット。
【請求項１２】
前記基材としての基板上に、前記複数の光源と、前記マイクロレンズ部と、前記マイクロプリズムとが、前記基板の面内方向に沿って積層されている
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１３】
基材上に、
２種以上の波長の光を発する複数の光源と、
各光源に各々が対向して配置された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズ部と、
前記複数の光源から前記マイクロレンズ部を経て入射する各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなるように光路変換を行うマイクロプリズムと
が集積化され、
互いに異なる第１および第２の偏光方向の入射光に対し、前記第１および第２の偏光方向を互いに近づけるための位相差板を備えた
光源ユニットを備えた照明装置。
【請求項１４】
基材上に、
２種以上の波長の光を発する複数の光源と、
各光源に各々が対向して配置された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズ部と、
前記複数の光源から前記マイクロレンズ部を経て入射する各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなるように光路変換を行うマイクロプリズムと
が集積化され、
互いに異なる第１および第２の偏光方向の入射光に対し、前記第１および第２の偏光方向を互いに近づけるための位相差板を備えた
光源ユニットを備えた表示装置。
【請求項１５】
前記光源ユニットから発せられた光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光を被投射面に対して投射する投射光学系とを更に備えた
請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯型プロジェクタに好適に用いられる光源ユニット、照明装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ（投射型表示装置）の主要部品の１つである光学モジュールは、一般に、光源を含む照明光学系（照明装置）と、光変調素子を含む投射光学系（投影光学系）とから構成されている。このようなプロジェクタの分野では、近年、マイクロプロジェクタと呼ばれる小型（手のひらサイズ）かつ軽量な携帯型プロジェクタが普及し始めている。このマイクロプロジェクタでは、従来、光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が使用されている。【０００３】
一方で、最近では新たな光源として、レーザが注目されている。例えば、高出力の青色半導体レーザや赤色半導体レーザの商用化に続いて、緑色半導体レーザの開発も進んでおり、実用化レベルに達しつつある。このような背景から、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の単色レーザ（半導体レーザ）を光源として用いたプロジェクタの提案がなされている（例えば、特許文献１，２参照）。単色レーザを用いることにより、色再現範囲が広く、かつ消費電力も小さいプロジェクタを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８８０５６号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／１１６９３５号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記のようなプロジェクタでは、各半導体レーザからの出射光を映像表示用の照明光として用いるために、各色光を光路合成（色合成）する必要があり、そのために光学系が大掛かりなものとなってしまう。具体的には、光合成のために、ダイクロイックプリズムやダイクロイックミラー等の、広い配置スペースを要する光学部材が必要となる。これは、プロジェクタにおける更なる小型化（軽量化）を妨げる一因となっている。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、２種以上の波長の光を発する複数の光源を用いて、小型化を実現することが可能な光源ユニット、照明装置および表示装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の光源ユニットは、２種以上の波長の光を発する複数の光源と、各光源に各々が対向して配置された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズ部と、複数の光源からマイクロレンズ部を経て入射する各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなるように光路変換を行うマイクロプリズムとが、基材上に集積化されたものである。
【０００８】
本発明の照明装置は、上記本発明の光源ユニットを備えたものである。
【０００９】
本発明の表示装置は、上記本発明の光源ユニットを備えたものである。
【００１０】
但し、本発明のマイクロレンズおよびマイクロプリズムにおける「マイクロ」なる文言は、微小スケールであることを意味するものであり、文字通りのマイクロオーダーのものに限らず、ミリオーダーのもの等も含むものである。
【００１１】
本発明の光源ユニット、照明装置および表示装置では、基材上に複数の光源と、微小スケールのマイクロレンズ部およびマイクロプリズムを集積化することにより、複数の光源から発せられた各光は、マイクロレンズ部を透過後、マイクロプリズムへそれぞれ入射する。マイクロプリズムでは、各入射光が互いの光路間距離が短くなる（各入射光の光軸が互いに近づく）ように光路変換されて、出射される。
【００１２】
本発明の光源ユニットおよび表示装置によれば、基材上に、複数の光源と、マイクロレンズ部およびマイクロプリズムとを集積化したので、複数の光源から発せられた各光を、微小サイズのマイクロレンズ部およびマイクロプリズムを用いて同一の光路へ導き易くなる。即ち、複数の光源から発せられた各光を、微小領域において合成することができる。よって、２種以上の波長の光を発する複数の光源を用いて、小型化を実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図２】図１に示した光源ユニットの概略構成を表わす模式図である。
【図３】図１に示したマイクロレンズ部およびマイクロプリズムの詳細構成および作用について説明するための模式図である。
【図４】比較例１に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図５】比較例２に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図６】図１に示したマイクロレンズ部の作用について説明するための模式図である。
【図７】図１に示した位相差板の作用について説明するための模式図である。
【図８】第２の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図９】図８に示した光源ユニットの概略構成を表わす模式図である。
【図１０】変形例に係る光源ユニットの概略構成を表わす模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（３種（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレーザチップを１パッケージ化した光源ユニットを用いた表示装置の例）
２．第２の実施の形態（２種（Ｒ，Ｂ）のレーザチップを１パッケージ化した光源ユニットを用いた表示装置の例）
３．変形例（３種（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレーザチップを基板上に、パッケージ化せずに実装した光源ユニットの例）
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
［表示装置１の全体構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の全体構成を表すものである。この表示装置１は、スクリーン３０（被投射面）に対して映像（映像光）を投射するプロジェクタであり、照明装置１Ａと、この照明装置１Ａからの照明光を用いて映像表示を行うための光学系（表示光学系）とを備えている。
【００１６】
（照明装置１Ａ）
照明装置１Ａは、光軸Ｚに沿って、光源ユニット１１、エキスパンダレンズ１４およびフライアイレンズ１５を有している。
【００１７】
光源ユニット１１は、異なる波長の光を発する２種以上の光源を単一のパッケージ内に収容したものである（２種以上の光源を１パッケージ化したものである）。本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種のレーザ光源（赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂ）を用いている。この光源ユニット１１は、これらの赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂと共に、後述のマイクロレンズ部１１６、マイクロプリズム１１７および位相差板１１８（図１には図示せず）を有している。この光源ユニット１１の詳細構成については後述する。
【００１８】
エキスパンダレンズ１４は、入射光のビーム径を拡大するためのレンズである。
【００１９】
フライアイレンズ１５は、例えば基板上に複数のレンズが２次元配置されたものであり、入射光の面内輝度分布を均一化するためのものである。ここでは、このフライアイレンズ１５を出射した光が、映像表示の際の照明光として利用されるようになっている。
【００２０】
（表示光学系）
上記の表示光学系は、例えば、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ；Polarization Beam Splitter）１６、反射型液晶パネル１７（光変調素子）および投射レンズ１８（投射光学系）を備えたものである。
【００２１】
偏光ビームスプリッタ１６は、特定の偏光（例えばｐ偏光）を選択的に透過させると共に、他方の偏光（例えばｓ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。これにより、照明装置１Ａからの照明光（例えばｓ偏光）が選択的に反射されて反射型液晶パネル１７へ入射すると共に、この反射型液晶パネル１７から出射した映像光（例えばｐ偏光）が選択的に透過し、投射レンズ１８へ入射するようになっている。
【００２２】
反射型液晶パネル１７は、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等からなり、照明装置１Ａからの照明光を、図示しない表示制御部から供給される映像信号に基づいて変調しつつ反射させることにより、映像光を出射するものである。この反射型液晶パネル１７では、入射時と異なる偏光方向で映像光が出射されるようになっている。例えば、出射時の偏光方向は、入射時の偏光方向（例えばｓ偏光）に対して９０°回転した偏光方向（例えばｐ偏光）となる。
【００２３】
投射レンズ１８は、反射型液晶パネル１７から出射した映像光をスクリーン３０に対して投射（拡大投射）するためのレンズであり、ここでは３枚のレンズ１８ａ，１８ｂ，１８ｃからなる。
【００２４】
［光源ユニット１１の詳細構成］
図２は、光源ユニット１１の構造を模式的に表したものである。光源ユニット１１は、例えば、平板状の支持板１１０上に、例えばヒートシンク等として機能するステム１１２を有し、このステム１１２上に、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂがそれぞれマウントされたものである。これらの赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂは、ステム１１２上に所定のピッチで並列して、かつ各出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ：Far Field Pattern）の長軸方向が互いに一致するように配置されている。各レーザは、ボンディングワイヤ１１３によって端子１１１に接続されており、端子１１１は、支持板１１０を貫通して外部へ引き出されている。
【００２５】
これらの赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂは、支持板１１０上に設けられた封止部材１１４（パッケージ）によって封止されている。即ち、上述のように、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂは、１つ（単一）のパッケージ内に収納されている。封止部材１１４は、その一部に窓１１４ａ（開口）を有しており、この窓１１４ａに向けて、各レーザ光が出射されるようになっている。このような封止部材１１４の窓１１４ａには、ホルダ１１５（保持部材）が嵌合されている。
【００２６】
ホルダ１１５には、マイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７が保持されている。図３は、ホルダ１１５付近の光学部材（赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂ、マイクロレンズ部１１６、マイクロプリズム１１７および後述の位相差板１１８）を選択的に拡大して表したものである。このように、本実施の形態では、パッケージ化された３種のレーザと、微小スケール（パッケージと同程度のスケール）のマイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７とが基材（ここでは支持板１１０）上に集積化された構造となっている。
【００２７】
マイクロレンズ部１１６は、ＮＡ（numerical aperture：開口数）変換機能を有するマイクロレンズを複数、具体的にはレーザ光源と同数（ここでは、３つのマイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃ）、備えたものである。マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃは、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂにそれぞれ対向して配置されており、それぞれが遮光性を有する側壁１１６ｓによって隔てられている。これらのマイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃにより、赤色レーザ１１Ｒからの出射光（赤色レーザ光Ｌｒ）、緑色レーザ１１Ｇからの出射光（緑色レーザ光Ｌｇ）、青色レーザ１１Ｂからの出射光（青色レーザ光Ｌｂ）がそれぞれ、略平行光化されるようになっている。
【００２８】
このようなマイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃの径は、小型化と光利用効率との兼ね合いから適切な値に設定されるが、一例としては０．８ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。また、マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃの各開口数は、各波長の放射角度（垂直方向θ⊥が２０〜４５度）の光ビームに対して、幾何光学的な光利用効率を例えば７０％以上確保するために、０．２６以上であることが望ましい（詳細は後述）。
【００２９】
マイクロプリズム１１７は、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂからマイクロレンズ部１１６を経て入射する各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなるように光路変換を行うものである。理想的には、マイクロプリズム１１７への各入射光の光路が出射後において略一致するように、光路変換を行う。換言すると、光源ユニット１１内における各レーザの配置レイアウト（各レーザの発光点位置のずれ）により生じる各色光の光軸ずれ（光路ずれ）を補正するものである。
【００３０】
このマイクロプリズム１１７は、例えば、複数のプリズムを接合してなり、各プリズム同士の接合面に、ダイクロイックコート膜１１７ａ〜１１７ｃ（光機能膜）を有している。ダイクロイックコート膜１１７ａ〜１１７ｃは、マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃのそれぞれに対向して形成され、その反射率および透過率において波長選択性を有する（選択的な波長の光を反射または透過させる機能を有する）ものである。例えば、ここでは、マイクロレンズ１１６ａに対向するダイクロイックコート膜１１７ａは、緑色光，青色光を反射、赤色光を透過させるように形成されている。また、マイクロレンズ１１６ｂに対向するダイクロイックコート膜１１７ｂは、少なくとも緑色光を反射、青色光を透過させるように形成されている。マイクロレンズ１１６ｃに対向するダイクロイックコート膜１１７ｃでは、少なくとも青色光を反射させるように形成されている。このようなマイクロプリズム１１７のサイズは、例えばマイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃのレンズ径やレンズ間隔等に応じて適切な値に設定される。このようなマイクロプリズム１１７上（光出射側）には、位相差板１１８が貼り合わせられている。
【００３１】
位相差板１１８は、２種類の偏光方向の光（例えばｓ偏光，ｐ偏光）が入射した場合に、これらの偏光方向同士を近づける機能を有するものである。理想的には、これら２種類の偏光方向を略一致させるものである。この位相差板１１８の具体例としては、一方の偏光方向を９０°回転させることにより、他方の偏光方向に一致させる機能を有する１／２波長板が好適である。但し、そのような１／２波長板に限らず、双方の偏光方向を円偏光に変換する１／４波長板であってもよい。
【００３２】
このような位相差板１１８は、上述のようにマイクロプリズム１１７上に設けられるが、その配置領域は、マイクロプリズム１１７の光出射側の面の一部で足りる。詳細は後述するが、マイクロプリズム１１７により、マイクロレンズ部１１６側より入射する各入射光は、各光路が合成されて出射されることになるため、少なくともその出射光路（光軸Ｚ上の光路）に対応した選択的な領域に位相差板１１８が配置されていればよい。尚、位相差板１１８の配置場所は、マイクロプリズム１１７の光出射側に限らず、マイクロプリズム１１７の光入射側にも配置可能である。具体的には、マイクロプリズム１１７とマイクロレンズ部１１６との間、あるいはマイクロレンズ部１１６と赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂとの間に、位相差板１１８を配置してもよい。
【００３３】
［表示装置１の作用・効果］
（表示動作）
表示装置１では、照明装置１Ａにおいて、光源ユニット１１から出射したレーザ光は、まずエキスパンダレンズ１４によってビーム径を拡大された後、フライアイレンズ１５へ入射し、このフライアイレンズ１５において均一化（面内の輝度分布の均一化）される。これにより、照明光としてのレーザ光がフライアイレンズ１５（照明装置１Ａ）から表示光学系へ向けて出射される。
【００３４】
このようにして照明装置１Ａから出射された照明光は、まず偏光ビームスプリッタ１６へ入射し、この偏光ビームスプリッタ１６において選択的な偏光（例えばｓ偏光）が反射され、反射型液晶パネル１７へ入射する。反射型液晶パネル１７では、この入射光が映像信号に基づいて変調されつつ反射されることにより、偏光ビームスプリッタ１６の側に、映像光として出射される。この映像光では、偏光方向が入射時から９０°回転して出射される（例えばｐ偏光に変換される）ため、偏光ビームスプリッタ１６を透過する。偏光ビームスプリッタ１６を透過した映像光は、投射レンズ１８によって、スクリーン３０へ向けて投射（拡大投射）される。
【００３５】
上記のように、光源ユニット１１から出射されるレーザ光に基づいて、映像表示がなされるが、そのレーザ光は、以下に説明するように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のレーザ光を合成したものである。これにより、表示装置１では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に基づくフルカラーの映像表示が可能となる。
【００３６】
（光源ユニット１１における作用）
（１．Ｒ，Ｇ，Ｂの光路合成）
光源ユニット１１では、図３に示したように、まず、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂから各色のレーザ光（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）が出射すると、各出射光は、マイクロレンズ部１１６へ入射する。詳細には、赤色レーザ光Ｌｒがマイクロレンズ１１６ａ、緑色レーザ光Ｌｇがマイクロレンズ１１６ｂ、青色レーザ光Ｌｂがマイクロレンズ１１６ｃへそれぞれ入射する。マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃにおいて、入射したレーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが個々に略平行光化され、マイクロプリズム１１７へ向けてそれぞれ出射される。このようにして、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂから出射した各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが、マイクロレンズ部１１６を経てマイクロプリズム１１７へ入射する。
【００３７】
マイクロプリズム１１７では、入射した各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂに対し、例えば次のような光路変換がなされる。
【００３８】
具体的には、ここでは、マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃのそれぞれに対向して形成されたダイクロイックコート膜１１７ａ〜１１７ｃにより、レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの各色光の光路が、表示装置１の光軸Ｚ上に合成される。詳細には、マイクロレンズ１１６ａを経て入射した赤色レーザ光Ｌｒが、ダイクロイックコート膜１１７ａを透過し、入射時とほぼ同じ光路のまま、マイクロプリズム１１７を透過して光軸Ｚ上に出射する。他方、マイクロレンズ１１６ｂを経て入射した緑色レーザ光Ｌｒは、ダイクロイックコート膜１１７ｂで反射された後、更にダイクロイックコート膜１１７ａによって反射されることにより、赤色レーザ光Ｌｒと同じ光路上へ導かれて、マイクロプリズム１１７を出射する。また、マイクロレンズ１１６ｃを経て入射した青色レーザ光Ｌｂは、まずダイクロイックコート膜１１７ｃで反射された後、続いてダイクロイックコート膜１１７ｂを透過する。この後、緑色レーザ光Ｌｇと同様、ダイクロイックコート膜１１７ａによって反射されることにより、上記赤色レーザ光Ｌｒと同じ光路上へ導かれて、マイクロプリズム１１７を出射する。
【００３９】
これにより、光源ユニット１１において、マイクロプリズム１１７へ互いに異なる光路から入射したレーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが光軸Ｚ上へ合成され（Ｌout）、上述の照明光として出射される。
【００４０】
（比較例１）
ここで、図４に、本実施の形態の比較例１に係る表示装置（表示装置１００）の全体構成について示す。比較例１の表示装置１００は、上記表示装置１と同様、スクリーン３０に対して映像光を投射するプロジェクタであり、赤色レーザ１０１Ｒ，緑色レーザ１０１Ｇ，青色レーザ１０１Ｂを有する照明装置１０１と、表示光学系（投射光学系）としての投射レンズ１０５（１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ）とを備えている。
【００４１】
照明装置１０１は、赤色レーザ光，緑色レーザ光，青色レーザ光の光路上にそれぞれ、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと、光変調素子（透過型液晶素子）１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂとを有している。均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂはそれぞれ、ホログラム（１０２Ｒ１，１０２Ｇ１，１０２Ｂ１）と、フィールドレンズ（１０２Ｒ２，１０２Ｇ２，１０２Ｂ２）とからなる。そして、各色光路を合成するためのダイクロイックプリズム１０４が設けられている。
【００４２】
比較例１の表示装置１００では、照明装置１０１において、赤色レーザ１０１Ｒから出射された光は、均一化光学系１０２Ｒを透過した後、光変調素子１０３Ｒにおいて変調され、映像光として出射する。同様に、緑色レーザ１０１Ｇから出射された光は、均一化光学系１０２Ｇを経て、光変調素子１０３Ｇにおいて変調され、映像光として出射する。また、青色レーザ１０１Ｂから出射された光は、均一化光学系１０２Ｂを経て、光変調素子１０３Ｂにおいて変調され、映像光として出射する。このようにして光変調素子１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂからそれぞれ出射された各色の映像光は、ダイクロイックプリズム１０４において色合成（光路合成）がなされる。
【００４３】
ところが、このような照明装置１０１では、赤色レーザ１０１Ｒ，緑色レーザ１０１Ｇ，青色レーザ１０１Ｂとして、各外形寸法がφ５．６ｍｍ程度，全長３．５ｍｍ程度（リード部を除く）となる半導体レーザパッケージと、光路合成のためのダイクロイックプリズム（クロスプリズム）１０４が配置される。このため、マイクロプロジェクタ用の照明装置としてはサイズ的に大きくなり、小型なプロジェクタを実現するのが困難である。また、光利用効率を確保するためには、高ＮＡかつ外径形状が大きなフィールドレンズ１０２Ｒ２，１０２Ｇ２，１０２Ｂ２を用いる必要があり、小型化を阻害する要因となる。
【００４４】
（比較例２）
図５は、比較例２に係る表示装置（表示装置２００）の全体構成を表したものである。この比較例２の表示装置２００も、上記表示装置１と同様、スクリーン３０に対して映像光を投射するプロジェクタである。表示装置２００は、赤色レーザ２０１Ｒと、緑色レーザ２０１Ｇと、青色レーザ２０１Ｂを有する照明装置２０１と、表示光学系としての光変調素子（反射型液晶素子）２０８、偏光ビームスプリッタ２０９および投射レンズ２１０（投射光学系）とを備えている。
【００４５】
照明装置２０１は、ミラー２０２Ｂ、ダイクロイックミラー２０２Ｒ，２０２Ｇ、集光レンズ２０３、拡散素子２０４ａ，２０４ｂ、駆動部２０５、ロッドインテグレータ２０６およびレンズ２０７を有している。
【００４６】
比較例２の表示装置２００では、照明装置２０１において、青色レーザ２０１Ｂから出射された光は、ミラー２０２Ｂによって反射された後、ダイクロイックミラー２０２Ｒ，２０２Ｇを選択的に透過し、集光レンズ２０３へ入射する。一方、赤色レーザ２０１Ｒから出射された光は、ダイクロイックミラー２０２Ｒによって選択的に反射された後、ダイクロイックミラー２０２Ｇを選択的に透過し、集光レンズ２０３へ入射する。他方、緑色レーザ２０１Ｇから出射された光は、ダイクロイックミラー２０２Ｇによって選択的に反射され、集光レンズ２０３へ入射する。このように、ミラー２０２Ｂおよびダイクロイックミラー２０２Ｒ，２０２Ｇを経て集光レンズ２０３へ入射するまでの光路において、各色レーザ光が合成される。色合成後の光は、集光レンズ２０３によって、ロッドインテグレータ２０６の入射端面上に集光される。このとき、駆動部２０５により拡散素子２０４ａ，２０４ｂが駆動され、その集光光が拡散されて、ロッドインテグレータ２０６へ入射される。この後、ロッドインテグレータ２０６において均一化された光が、レンズ２０７を通過して、照明光として照射装置２０１から出射される。この照明光は偏光ビームスプリッタ２０９、光変調素子２０８、投射レンズ２１０を経て、スクリーン３０に対して投射（拡大投射）される。
【００４７】
ところが、この照明装置２０１においても、上記比較例１と同様、Ｒ，Ｇ，Ｂ個々の半導体レーザパッケージと、光路合成のためのダイクロイックミラー等を配置する必要がある。このため、マイクロプロジェクタ用の照明装置としてはサイズ的に大きくなり、小型なプロジェクタを実現するのが困難である。
【００４８】
これに対し、本実施の形態では、上述のように、光源ユニット１１において、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂが単一のパッケージ（封止部材１１４）内に収容され、かつこの封止部材１１４上に設けられたホルダ１１５によってマイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７が保持されている。即ち、パッケージという微小な領域内に収容された３種（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレーザチップと、これと同程度の微小スケールのマイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７が基材上に集積化された構造となっている。これにより、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂから出射した各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを、マイクロレンズ部１１６を経てマイクロプリズム１１７へ入射させ、このマイクロプリズム１１７において各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの光路を合成することができる。よって、本実施の形態では、光源ユニット１１および照明装置１Ａのサイズが、特にマイクロプロジェクタに好適なものとなる。
【００４９】
（２．マイクロレンズ部１１６による作用）
また、本実施の形態では、光源ユニット１１に配置されるマイクロレンズ部１１６において、各マイクロレンズ１１６ａ〜１１６ｃが、以下のような条件式（１）を満足していることが望ましい。ここで、図６に、最も近い距離で隣接する２つのマイクロレンズ（並列した複数のマイクロレンズのうちのｉ番目と（ｉ＋１）番目のマイクロレンズ）について模式的に示す。図６において、ｉ番目のマイクロレンズにおける有効径、開口数および焦点距離をそれぞれ、Ｄ(ｉ)，ＮＡ(ｉ)，ｆ(ｉ)とし、（ｉ＋１）番目のマイクロレンズにおける有効径、開口数および焦点距離をそれぞれ、Ｄ(ｉ＋１)，ＮＡ(ｉ＋１)，ｆ(ｉ＋１)とする。また、ｉを１以上の整数とし、ｉ番目の光源（ｉ番目のマイクロレンズに対向する光源）の波長をλ(ｉ)、ｉ番目と（ｉ＋１）番目のマイクロレンズの光軸間距離（光源（発光点）間距離）をΔ(ｉ)としたとき、以下の条件式（２），（３）を満足するものとする。
Δ(ｉ)／（ｆ(ｉ)＋ｆ(ｉ＋１)）≧０．２６   ………（１）
λ(ｉ)＞λ(ｉ＋１) ………（２）
ｆ(ｉ)≧ｆ(ｉ＋１) ………（３）
【００５０】
このような条件式（１）は、次のようにして導出することができる。即ち、隣接する光源間距離（発光点間距離）とレンズ（有効径）との関係は、以下の式（４）で表され、また、マイクロレンズにおける開口数、焦点距離および有効径の関係は、以下の式（５）によって表される。これらの式（４），（５）より、式（６）が導かれる。
Δ(ｉ)≧（Ｄ(ｉ)／２＋Ｄ(ｉ＋１)／２）     ………（４）
ＮＡ(ｉ)＝Ｄ(ｉ)／（２・ｆ(ｉ)）
⇒Ｄ(ｉ)＝２・ｆ(ｉ)・ＮＡ(ｉ) ………（５）
Δ(ｉ)≧ｆ(ｉ)・ＮＡ(ｉ)＋ｆ(ｉ＋１)・ＮＡ(ｉ＋１) ………（６）
【００５１】
ここで、必要な明るさを隣接するマイクロレンズ間で同じにする場合、上記式（６）において、ＮＡ(ｉ)＝ＮＡ(ｉ＋１)となり（その開口数をＮＡとする）、以下の式（７）のように表すことができる。
Δ(ｉ)／（ｆ(ｉ)＋ｆ(ｉ＋１)）≧ＮＡ      ………（７）
【００５２】
ところで、現在のマイクロプロジェクタでは、１０（ルーメン／Ｗ）という数値が、明るさの効率における指標となっている。この明るさの効率は、光学の効率、電気の効率、光源の効率、視感度等から所定の定義式を用いて算出される。また、光学の効率の内訳は、幾何光学的な効率（７０％）、部品の透過率（約８０％）、偏光の効率（９０％）であり、電気の効率の内訳は、光変調素子（反射型液晶パネル１７）の開口率（９２％）と反射率（６０％）であり、レーザ光源の発光効率は（詳しくは波長によって異なるが）、おおよそ２０〜２５（Ｗ／Ｗ）であり、視感度は通常の常数値を用いる。このような様々な観点から理想とされる１０（ルーメン／Ｗ）の明るさを実現するためには、マイクロレンズの開口数が０．２６以上であることが望ましい。この数値を、上記式（７）に反映させることにより、上述の条件式（１）が得られる。
【００５３】
例えば、本実施の形態のようにＲ，Ｇ，Ｂ３種のレーザ光源を用いる場合には、以下のように設計することで、条件式（１）を満足することができる。
λ（１）＝６４０ｎｍ，λ（２）＝５２５ｎｍ，λ（３）＝４４５ｎｍ
ｆ（１）＝１．８ｍｍ，ｆ（２）＝１．８ｍｍ，ｆ（３）＝１．８ｍｍ
Δ（１）＝１．０ｍｍ，Δ（２）＝１．０ｍｍ
【００５４】
このとき、条件式（１）の値は、ｉ＝１，２として、以下のように０．２７７となる。また、この場合、マイクロプリズム１１７としては、例えば寸法１ｍｍ×１ｍｍ×３ｍｍのもので実現可能である。
ｉ＝１：Δ（１）／（ｆ（１）＋ｆ（２））＝０．２７７
ｉ＝２：Δ（２）／（ｆ（２）＋ｆ（３））＝０．２７７
【００５５】
（３．ＦＦＰ形状を考慮した各レーザ光源の配置）
また、本実施の形態では、このような光源ユニット１１内において、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，ＬｂのＦＦＰの長軸方向が略一致するように、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂが配置されていることにより、次のような作用を生じる。
【００５６】
図７（Ａ）は、赤色レーザ１１Ｒから出射される赤色レーザ光ＬｒのＦＦＰと偏光方向を表し、図７（Ｂ）は、緑色レーザ１１Ｇ（青色レーザ１１Ｂも同様）から出射される緑色レーザ光Ｌｇ（青色レーザ光Ｌｂ）のＦＦＰと偏光方向を表したものである。このように、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂそれぞれから出射されたレーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂはいずれも、ＦＦＰの形状が、例えばＸＹ平面内においてＸ方向に短軸、Ｙ方向に長軸をそれぞれ有する楕円形となる。即ち、レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，ＬｂのＦＦＰにおける各長軸方向は、Ｙ方向において互いに一致している。
【００５７】
これにより、例えばＩカット形状のレンズを使用する場合等において、光損失が低減される。一般に、Ｉカット形状のレンズは、例えば装置の厚みに制約がある場合等に使用されることが多いが、このようなレンズを使用した場合、光学的有効範囲がカット方向に応じて狭まることとなる。上記のように、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ全てのＦＦＰの長軸方向（即ち、ＦＦＰの形状）をＩカットする方向（有効径が広い方向）に合わせることにより、光損失を低減することができる。
【００５８】
（４．位相差板１１８による作用）
更に、本実施の形態では、光源ユニット１１において、マイクロプリズム１１７上に位相差板１１８が設けられていることにより、例えば以下のような作用を生じる。
【００５９】
ここで、上述のように、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，ＬｂのＦＦＰの長軸方向（ＦＦＰの形状）を一致させることが望ましいが、この際、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ間において、偏光方向が互いに異なることとなる。具体的には、赤色レーザ光Ｌｒの偏光方向Ｐ１ｒは、ＦＦＰの長軸方向（Ｙ軸方向）と等しくなる（図７（Ａ））一方、緑色レーザ光Ｌｇ（青色レーザ光Ｌｂ）の偏光方向Ｐ１ｇｂは、ＦＦＰの短軸方向（Ｘ軸方向）と等しくなる（図７（Ｂ））。このように、Ｒ，Ｇ，Ｂ間で、レーザ光のＦＦＰ形状が一致しているのにも関わらず、それらの偏光方向が異なっている（ここでは２種類の偏光方向が存在する）場合、次のような問題が生ずる。即ち、例えば本実施の形態のように、表示光学系において、反射型液晶パネル１７と偏光ビームスプリッタ１６とを組み合わせて光路分離（光路変換）を行う場合、照明光の偏光方向が揃っていることが理想的である。このため、光源ユニット１１から出射されるレーザ光において、各色光同士の偏光方向をいずれかの方向に一致させることが望ましい。
【００６０】
この点において、マイクロプリズム１１７上に位相差板１１８が設けられていることにより、上記のような各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの偏光方向Ｐ１ｒ，Ｐ１ｇｂの偏光方向が近づけられて出射する。例えば、位相差板１１８として、所定の１／２波長板を用いることにより、赤色レーザ光Ｌｒでは、偏光方向Ｐ１ｒが９０°回転され、短軸方向（Ｘ）に等しい偏光方向Ｐ２ｒとなって出射される。一方、そのような１／２波長板では、偏光方向Ｐ１ｇｂが元々ＦＦＰ形状の短軸方向（Ｘ軸方向）を示している緑色レーザ光Ｌｇ，青色レーザ光Ｌｂに対しては作用しないため、入射時と同一の偏光方向（Ｐ２ｇｂ）を保ったまま出射される。このように、位相差板１１８を用いることにより、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの各偏光方向を互いに一致させることができる。これにより、上述のような偏光を用いて光路分離を行う表示光学系にも対応可能となる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態では、光源ユニット１１において、単一のパッケージ内に収容した赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂと、これと同程度の微小スケールのマイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７とを集積化した構造としている。これにより、上記比較例１，２のような大掛かりな光学系を設けることなく、各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの光路を合成することができる。よって、２種以上の波長の光を発する複数の光源を用いて、小型化を実現可能となる。
【００６２】
＜第２の実施の形態＞
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置（表示装置２）の全体構成を表すものである。この表示装置２は、上記第１の実施の形態の表示装置１と同様、スクリーン３０に対して映像を投射するプロジェクタであるが、光源ユニット１２を含む照明装置２Ａの構成が、上記第１の実施の形態と異なるものである。尚、上記第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６３】
［照明装置２Ａの構成］
照明装置２Ａは、光軸Ｚに沿って、光源ユニット１２、エキスパンダレンズ１４、合成プリズム１９およびフライアイレンズ１５を有している。この照明装置２Ａは、また、合成プリズム１９対向して緑色ＬＥＤ２０Ｇと、カップリングレンズ２１（レンズ２１ａ，２１ｂ）とが設けられている。即ち、本実施の形態では、Ｒ，Ｂの２成分がレーザ光源からの出射光、Ｇ成分がＬＥＤからの出射光に基づくものとなっている。
【００６４】
（光源ユニット１２）
光源ユニット１２は、上記第１の実施の形態の光源ユニット１１と同様、２種以上の光源を単一のパッケージ内に収容したものであるが、本実施の形態では、Ｒ，Ｂの２種のレーザ光源（赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂ）のみを１パッケージ化している。
【００６５】
図９は、光源ユニット１２の構造を模式的に表したものである。光源ユニット１２は、上述の光源ユニット１１と同様、例えば支持板１１０上にステム１１２を有し、このステム１１２に、赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂがそれぞれマウントされたものである。また、赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂは、ステム１１２上に所定のピッチで並列して、かつ各出射光のＦＦＰの長軸方向が互いに一致するように配置されている。各レーザは、ボンディングワイヤ１１３によって、外部接続用の端子１１１に接続されている。
【００６６】
これらの赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂは、支持板１１０上において封止部材１１４によって封止されており、単一のパッケージ内に収納されている。また、封止部材１１４に設けられた窓１１４ａには、ホルダ１１５が嵌合されており、このホルダ１１５に、マイクロレンズ部１２６およびマイクロプリズム１２７が保持されている。即ち、本実施の形態においても、Ｒ，Ｂ２種のレーザが収容されたパッケージに対し、これと同程度のスケールのマイクロレンズ部１２６およびマイクロプリズム１２７が集積化された構造となっている。
【００６７】
マイクロレンズ部１２６は、上記第１の実施の形態のマイクロレンズ部１１６と同様、ＮＡ変換機能を有するマイクロレンズをレーザ光源と同数（ここでは、２つのマイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂ）、備えたものである。また、これらのマイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂは、赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂにそれぞれ対向して配置されている。これらのマイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂにより、赤色レーザ１１Ｒから入射する赤色レーザ光Ｌｒ、青色レーザ１１Ｂから入射する青色レーザ光Ｌｂがそれぞれ、略平行光化される。マイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂの径、開口数等は、上述のマイクロレンズ部１１６（１１６ａ〜１１６ｃ）と同様、小型化と光利用効率（明るさ効率）との兼ね合いから設定されることが望ましい。
【００６８】
マイクロプリズム１２７は、上記第１の実施の形態のマイクロプリズム１１７と同様、各入射光に対し、それらの光路間距離が短くなる（理想的には、各光路が略一致する）ように光路変換を行うものである。このマイクロプリズム１２７は、また、複数のプリズムを接合してなり、その接合面には、ダイクロイックコート膜１２７ａ，１２７ｂ（光機能膜）を有している。ダイクロイックコート膜１２７ａ，１２７ｂは、マイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂのそれぞれに対向して形成され、その反射率および透過率において波長選択性を有する（選択的な波長の光を反射または透過させる機能を有する）ものである。例えば、ここでは、マイクロレンズ１２６ａに対向するダイクロイックコート膜１２７ａは、少なくとも青色光を反射、赤色光を透過させるように形成されている。一方、マイクロレンズ１２６ｂに対向するダイクロイックコート膜１２７ｂは、少なくとも青色光を反射させるように形成されている。このようなマイクロプリズム１２７のサイズは、例えばマイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂのレンズ径やレンズ間隔等に応じて適切な値に設定される。このようなマイクロプリズム１２７上（光出射側）の出射光路上（光軸Ｚ上）には、上記第１の実施の形態と同様、位相差板１１８が貼り合わせられている。
【００６９】
合成プリズム１９は、光源ユニット１２からの出射光に基づくレーザ光（赤色レーザ光Ｌｒと青色レーザ光Ｌｂの合成光）と、緑色ＬＥＤ２０Ｇから発せられた光に基づく光（緑色ＬＥＤ光）とを光軸Ｚ上へ合成するものである。緑色ＬＥＤ２０Ｇは、緑色光を発する発光ダイオードである。カップリングレンズ２１は、例えば２枚のレンズ２１ａ，２１ｂからなり、緑色ＬＥＤ２０Ｇから発せられた光を、略平行光化するものである。
【００７０】
［照明装置２Ａ（表示装置２）の作用・効果］
照明装置２Ａでは、光源ユニット１２から出射したレーザ光は、エキスパンダレンズ１４によってビーム径を拡大された後、合成プリズム１９へ入射する。一方、緑色ＬＥＤ２０Ｇから出射したＬＥＤ光は、カップリングレンズ２１によって略平行光化された後、合成プリズム１９へ入射する。合成プリズム１９において、レーザ光とＬＥＤ光とが合成されると、その合成後の光は、フライアイレンズ１５を透過し、照明光として照明装置２Ａを出射する。この照明光が、表示光学系（偏光ビームスプリッタ１６、反射型液晶パネル１７および投射レンズ１８）を経て映像光となり、スクリーン３０へ投射される。
【００７１】
ここで、光源ユニット１２では、図９に示したように、赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１Ｂから赤色レーザ光Ｌｒ，青色レーザ光Ｌｂが出射すると、各出射光は、マイクロレンズ部１２６へ入射する。詳細には、赤色レーザ光Ｌｒがマイクロレンズ１２６ａ、青色レーザ光Ｌｂがマイクロレンズ１２６ｂへそれぞれ入射する。マイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂにおいて、入射したレーザ光Ｌｒ，Ｌｂが個々に略平行光化され、マイクロプリズム１２７へ向けてそれぞれ出射される。マイクロプリズム１２７では、入射した各レーザ光Ｌｒ，Ｌｂに対し、所定の光路変換がなされる。具体的には、ここでは、ダイクロイックコート膜１２７ａ，１２７ｂにより、レーザ光Ｌｒ，Ｌｂの各色光の光路が、表示装置１の光軸Ｚ上に合成される。詳細には、マイクロレンズ１２６ａを経て入射した赤色レーザ光Ｌｒが、ダイクロイックコート膜１２７ａを透過し、入射時とほぼ同じ光路のまま、マイクロプリズム１２７を透過して光軸Ｚ上に出射する。一方、マイクロレンズ１２６ｂを経て入射した青色レーザ光Ｌｂは、ダイクロイックコート膜１２７ｂで反射された後、更にダイクロイックコート膜１２７ａによって反射されることにより、赤色レーザ光Ｌｒと同じ光路上へ導かれて、マイクロプリズム１２７を出射する。
【００７２】
これにより、光源ユニット１２において、マイクロプリズム１２７へ互いに異なる光路から入射したレーザ光Ｌｒ，Ｌｂが光軸Ｚ上へ合成されて出射される。このようにして合成された赤色レーザ光Ｌｒ，青色レーザ光Ｌｂが、合成プリズム１９において、緑色ＬＥＤ光と合成されることで、最終的に照明装置２Ａを出射する光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の成分を有する光となる。
【００７３】
また、本実施の形態においても、マイクロレンズ部１２６において、各マイクロレンズ１２６ａ，１２６ｂが、上述した条件式（１）を満足していることが望ましい。例えば、本実施の形態のようにＲ，Ｂ２種のレーザ光源を用いる場合には、以下のように設計することで、条件式（１）を満足することができる。
λ（１）＝６４０ｎｍ，λ（２）＝４４５ｎｍ
ｆ（１）＝１．３５ｍｍ，ｆ（２）＝１．３５ｍｍ
Δ（１）＝０．８ｍｍ
【００７４】
このとき、条件式（１）の値は、ｉ＝１として、以下のように０．２９６となる。また、この場合、マイクロプリズム１２７としては、例えば寸法０．８ｍｍ×０．８ｍｍ×１．６ｍｍのもので実現可能である。
ｉ＝１：Δ（１）／（ｆ（１）＋ｆ（２））＝０．２９６
【００７５】
更に、本実施の形態においても、赤色レーザ１１Ｒ，青色レーザ１１ＢにおけるＦＦＰの各長軸方向が一致するように配置されていることにより、上記第１の実施の形態と同様、光損失を低減することができる。
【００７６】
加えて、マイクロプリズム１２７上に位相差板１１８が設けられていることにより、赤色レーザ光Ｌｒ，青色レーザ光Ｌｂでは、光源出射後の偏光方向が互いに異なるため、これらの偏光方向を例えば略一致させることができる。
【００７７】
従って、上記第１の実施の形態と同様、表示装置２では、フルカラーの映像表示が実現可能となる。また、１パッケージ化したＲ，Ｂ２種のレーザ光源と、マイクロレンズ部１２６およびマイクロプリズム１２７とを集積化することにより、マイクロプロジェクタに好適なサイズの光源ユニット１２（照明装置２Ａ）を実現可能となる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００７８】
＜変形例＞
続いて、本発明の変形例について説明する。この変形例は、上記第１および第２の実施の形態のどちらにも適用可能であるが、一例として第１の実施の形態で説明した３種のレーザチップを用いる場合を例に挙げて説明する。以下では、上記第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７９】
図１０は、変形例に係る光源ユニット（光源ユニット１３）の概略構成を表したものである。本変形例の光源ユニット１３は、上記第１の実施の形態の光源ユニット１１と同様、３種のレーザ光源（赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂ）と、マイクロレンズ部１１６と、マイクロプリズム１１７とが支持板１３０上に集積化（積層）されたものである。
【００８０】
具体的には、光源ユニット１３は、上述の光源ユニット１１と同様、例えば支持板１３０上にステム１１２を有し、このステム１１２に、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂがそれぞれマウントされたものである。また、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂは、ステム１１２上に所定のピッチで並列して、かつ各出射光のＦＦＰの長軸方向が互いに一致するように配置されている。各レーザは、ボンディングワイヤ１１３によって、外部接続用の端子１３１に接続されている。また、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂの光出射側には、マイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７が配設されている。
【００８１】
但し、本変形例では、上記第１の実施の形態と異なり、支持板１３０の面内方向Ｓに沿って、３種のレーザ光源（赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂ）と、マイクロレンズ部１１６と、マイクロプリズム１１７とが積層したものである。具体的には、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂが表面にマウントされたステム１１２と、マイクロレンズ部１１６と、マイクロプリズム１１７とが、支持板１３０の一主面上に貼り合わせられた（固定された）積層構造となっている。また、マイクロプリズム１１７の光出射側には、上記第１の実施の形態と同様、位相差板１１８が貼り合わせられている。即ち、本変形例では、上記第１，２の実施の形態と異なり、各光源がパッケージ化されておらず、基板上にマイクロレンズ部１１６およびマイクロプリズム１１７と共に実装された構造を有する。
【００８２】
本変形例のように、赤色レーザ１１Ｒ，緑色レーザ１１Ｇ，青色レーザ１１Ｂは、必ずしも単一のパッケージ内に収容されている必要はない。同一基板上の微小領域に、マイクロレンズ部およびマイクロプリズムと共に集積化された構造であれば、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００８３】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、光源ユニット内の複数の光源がいずれもレーザ光源である場合について説明したが、これに限定されず、他の光源（例えばＬＥＤ等）を含んでいてもよく、レーザ光源とＬＥＤとを組み合わせて設けるようにしてもよい。また、各レーザ光源の数や配列（配置順序）等も上述のものに限定されない。
【００８４】
また、上記第２の実施の形態では、光源ユニット１２内に赤色レーザ，青色レーザを設け、光源ユニット外に緑色ＬＥＤを設けることにより、Ｒ，Ｂのレーザ光とＧのＬＥＤ光を合成したものを照明光としたが、レーザの波長とＬＥＤの波長の組み合わせはこれに限定されない。
【００８５】
更に、上記実施の形態等では、光変調素子として反射型液晶パネルを例に挙げたが、これに限定されず、例えば透過型の液晶パネルやＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等であってもよい。
【００８６】
加えて、上記実施の形態等では、照明装置および表示装置の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、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。
【００８７】
また、上記実施の形態等では、本発明の表示装置としてプロジェクタ（特にマイクロプロジェクタ）を例に挙げたが、これに限定されず、例えば直視型の表示装置や、ステッパ等の露光装置にも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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