(57)【要約】  レーザ光を出射するレーザ光源（１）と、レーザ光源（１）から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ（２）と、集光レンズ（２）により集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段（３）とを備え、集光レンズ（２）により集光されたレーザ光が、導光手段（３）の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるようにしたものである。
2013088466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
上記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光が、上記導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
集光レンズにより集光されたレーザ光が、導光手段の入射端面に対して、上記レーザ光の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
レーザ光源から出射されるレーザ光が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光であり、
集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、上記レーザ光の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項３記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
導光手段として、インテグレータロッドを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
導光手段として、マルチモード光ファイバを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
請求項１記載のレーザ光源装置と、
上記レーザ光源装置の導光手段から出射されたレーザ光を照射する照明光学系と、
入力される映像信号に応じて、上記照明光学系により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子と、
上記映像表示素子により変調されたレーザ光をスクリーンに投写する投写光学系と
を備えた映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、プロジェクタの照明に用いられるレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置から出射されたレーザ光を光源として用いる映像表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の照明に用いられる光源では、均一な画像を実現するために均一な角度強度分布を有する光源が要求される。
映像表示装置がレーザ光を光源として用いる場合、レーザ光は可干渉性（コヒーレンシー）が高いため、干渉による光強度の明暗のムラ（スペックル）を生じる。
このような明暗のムラは、１本のレーザ光が光学素子によって分割された後に重畳された場合や、レーザ光が光学素子の表面の微小な凹凸又は内部の欠陥などによって散乱された場合などに、レーザ光が互いに干渉することでスクリーン上に生じる。
可干渉性の高いレーザ光を用いると、スペックルによる光強度のムラが目視によって明確に認識できるほどに大きくなり、画質が大幅に劣化する。【０００３】
この改善策として、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載している映像表示装置が開発されている。
図６は特許文献１に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
この映像表示装置では、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載しており、このレーザ光源装置は、レーザ光を出射する複数の発光点を有するレーザ光源１０１と、レーザ光源１０１における複数の発光点から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ１０２と、集光レンズ１０２によるレーザ光の集光点付近に配置され、レーザ光の発散角を広げるホログラムを有する拡散素子１０３とから構成されている。【０００４】
レーザ光源装置の拡散素子１０３は、複数のレーザ光のうち、２つ以上のレーザ光が重なり合うように、各レーザ光の発散角を広げる拡散作用を有しており、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーが低下するため、スペックルによる光強度のムラが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９６７７７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のレーザ光源装置は以上のように構成されているので、拡散素子１０３がレーザ光の角度強度分布を広げることで、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーを低下させることができるが、光学系のＮＡ外に広がるレーザ光成分が発生するため、光の損失が発生してしまう課題があった。
また、高出力が可能なアレイ型半導体レーザや平面導波路型レーザを使用する場合、直交する２方向でビーム品質が異なり、品質の悪い方のビームが光学系のＮＡと一致するように光学系が設計される。このため、レーザ光源の光が光軸の中心付近に集中して、均一な角度・空間分布を得ることが困難であるなどの課題があった。【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、光学系での光の損失を抑制しながら、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
さらに、この発明は、上記レーザ光源装置を適用することができる映像表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るレーザ光源装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるように構成したので、導光手段から出射されたレーザ光の強度の角度分布の均一性が高まり、均一な照明が可能な照明用レーザ光源を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す側面図である。
【図３】ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。
【図４】ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３による映像表示装置を示す構成図である。
【図６】特許文献１に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す上面図（図中、ｙ軸方向からの俯瞰図）であり、図２はこの発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す側面図（図中、ｘ軸方向からの俯瞰図）である。
図１及び図２において、レーザ光源１は直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射する光源である。
なお、レーザ光源１としては、例えば、マルチモード半導体レーザ、アレイ型半導体レーザ、波長変換型固体レーザや平面導波路型レーザなど、照明用に用いられる一般的なレーザ光源を使用することが可能である。
【００１２】
集光レンズ２はレーザ光源１から出射されたレーザ光を集光する光学部品である。
導光手段３は集光レンズ２により集光されたレーザ光を伝播させて出射する部材であり、導光手段３として、例えば、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられる。
なお、導光手段３の入射端面には、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が垂直以外の角度で入射される。
【００１３】
次に動作について説明する。
レーザ光源１として、例えば、マルチモード半導体レーザを用いる場合、直交する２方向のうち、ｘ軸方向にマルチモードの発振方向をとると、ｙ軸方向には低次モードの発振が得られるため、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源１として、アレイ型半導体レーザを用いる場合、ｘ軸方向にアレイ方向をとると、同様に、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源１としては、平面導波路型レーザを用いる場合、導波路構造を有する方向をｘ軸方向にとり、平面方向（空間伝播方向）をｙ軸方向にすると、同様に、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
【００１４】
集光レンズ２は、レーザ光源１がレーザ光を出射すると、そのレーザ光を集光して、集光後のレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる。
以下、レーザ光源１がマルチモード半導体レーザであるとして、レーザ光の集光と入射の方法について説明する。
【００１５】
図１及び図２において、ｘ軸方向にマルチモード半導体レーザの遅軸方向（マルチモードの発振方向）をとり、ｙ軸方向にマルチモード半導体レーザの速軸方向（シングルモードの発振方向）をとるものとする。
この場合、ｘ軸方向に関して、エミッタ幅は一般的に数百μｍ〜数ｍｍであり、レーザ光源１の出射光の発散角は一般的に（全角）１０°未満程度である。
また、ｘ軸方向に関しては、マルチモード発振のため、ビーム品質は悪い。このため、集光レンズ２により集光されるｘ軸方向の集光半角θ２は、集光ＮＡが大きく、導光手段３の許容入射角θＦの大半を満たしている。
【００１６】
一方、ｙ軸方向に関して、エミッタ幅（活性層厚）はｎｍオーダーであり、レーザ光源１の出射光の発散角は一般的に（全角）３０°程度である。
このため、集光レンズ２を構成している複数のレンズの中で、レーザ光源１の直後に配置されるシリンドリカルレンズによってレーザ光のコリメート化が行われる。
また、ｙ軸方向に関しては、シングルモード発振のため、ビーム品質が良く、集光ＮＡが小さくなるので、ｙ方向の集光半角θ１が小さくなる。
【００１７】
よって、レーザ光源１から出射されたレーザ光を集光して、そのレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる集光レンズ２は、ｙ軸方向にレーザ光をコリメート化するシリンドリカルレンズ（例えば、ｘｙ非対称レンズ）と、そのシリンドリカルレンズによりコリメート化されたレーザ光におけるｘ軸方向のビーム径とｙ方向のビーム径を同程度に集光して、集光後のレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる凸レンズのリレーレンズ系とから構成される。
【００１８】
上述したように、ｘ軸方向に関してはビーム品質が悪く、ｙ軸方向に関してはビーム品質が良いため、凸レンズを用いて、ｘ軸方向のビーム径とｙ方向のビーム径を同程度に集光して、導光手段３の入射端面に入射させる場合、ｙ軸方向のみの集光ＮＡを小さくすることができる。
そのため、ｙ軸方向に関して、レーザ光源１の発光点の中心軸、または、集光レンズ２のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段３の中心軸上と異なる位置とすることで、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射することができる。
【００１９】
ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射することで、以下に示すような効果が得られる。
図３はｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直（導光手段３のｚ軸方向の中心軸に平行）に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係（以降、「光の角度強度分布」と称する）を示す説明図である。ただし、導光手段３のｚ軸方向の中心軸と平行な方向を０°としている。
【００２０】
レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ｙ軸方向のビーム品質は良いため、図３に示すように、レーザ光の角度強度分布は中心付近（角度０°付近）の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ｙ軸方向に関しては、均一な分布を得ることが困難である。
また、導光手段３内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段３の出射端面での角度強度分布も、中心付近の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、レーザ光源装置の出射光のｙ軸方向の角度強度分布が中心付近に集中し、均一な照明が困難である。
【００２１】
一方、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、導光手段３から見た入射角度の大きい光線が増加する。
上述したように、導光手段３内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段３の出射端面での角度強度分布も、出射角の大きい光線の強度が増加する。
このように、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、出射角の大きい光線の強度が増加するため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を高めることができる。
【００２２】
ところで、１つの発光点から出射されたレーザ光は可干渉性が高く、微小な光学素子の欠陥や凹凸によって、干渉ムラ（スペックル）が発生する。
レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）のレーザ光の角度強度分布は、中心付近に光が集中するため、スペックルの発生が顕著である。
一方、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、出射角の大きい光線の強度が増加するため、異なる入射角度でスクリーン（図５を参照）に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なる。そのため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
よって、角度強度分布の均一性が良いほど、スペックルを低減することが可能である。
【００２３】
以上の説明では、レーザ光源１が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段３の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段３の入射端面に対して、レーザ光が垂直以外の角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
【００２４】
なお、この実施の形態１では、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）に関してだけ、レーザ光を垂直以外の角度で傾けて入射しているため、導光手段３の入射端面での反射光は、レーザ光源１の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
【００２５】
この実施の形態１では、上述したように、導光手段３として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドなどが用いられる。
導光手段３として、例えば、マルチモード光ファイバが用いられる場合、集光レンズ２により集光されて、マルチモード光ファイバ内に入射されたレーザ光は、全反射を繰り返しながら、マルチモード光ファイバ内を伝播する。
【００２６】
ここで、光ファイバが直線状に設置されている場合、光ファイバ伝播過程において、角度強度分布は保存される。
ただし、一般的には、光ファイバは、任意に曲げられて設置されることが多い。曲げられた光ファイバ内を光が伝播する場合、光ファイバの内面の全反射面が平面ではないため、入射時と出射時において、角度強度分布が完全には保存されない。
しかし、マルチモード光ファイバは径が太いため、曲げによる角度強度分布の変化が必ずしも大きくない。このため、マルチモード光ファイバが任意に曲げられて設置される場合でも、マルチモード光ファイバから出射されたレーザ光の角度強度分布は、入射時の角度強度分布をほぼ保存する。
よって、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、角度強度分布の均一性が高い照明用のレーザ光源が得られる。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合、レーザ光の波面が乱されるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
【００２７】
また、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、集光レンズ２により集光されたレーザ光は、ガラスで作られた四角柱状のレンズ（ロッドレンズ）の中に入射され、ロッドレンズの内部で全反射を繰り返しながら伝播される。
よって、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、入射時と出射時において、角度強度分布が保存されるが、ロッドレンズの出口では、照度分布が均一になる効果が得られるため、さらに照明の均一性を高めることができる。
また、ロッドレンズの出口における照度分布の均一化効果により、さらにスペックル低減効果を高めることができる。
【００２８】
この実施の形態１では、導光手段３として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられるものを示したが、これに限るものではなく、入射時の角度強度分布を保存して光を伝播させることができる導光手段であれば、いかなる構成のものであってもよい。
【００２９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、ｙ軸方向に関して、レーザ光源１の発光点の中心軸、または、集光レンズ２のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段３の中心軸上と異なる位置とすることで、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射するものを示したが、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射するようにしてもよい。
【００３０】
図４はｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。ただし、導光手段３のｚ軸方向の中心軸と平行な方向を０°としている。
導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、インテグレータロッドの入射端面に対するレーザ光の入射角度がθ１以上であるとすると、インテグレータロッド内でレーザ光が全反射を繰り返すうちに、出射角度の大きい成分が増加し、インテグレータロッドの出射端面での角度強度分布が、図４に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
【００３１】
よって、レーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射すると、出射角の大きい光線の強度を増すことができるため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を改善することができる。
【００３２】
上述したように、異なる入射角度でスクリーン（図５を参照）に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なるため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
この実施の形態２では、入射角度の大きな成分の光量を増やすことができるため、上記実施の形態１よりも更に、スペックルの低減効果を高めることができる。
【００３３】
導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、ロッドレンズの出口では照度分布が均一になる効果が得られるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
【００３４】
導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、マルチモード光ファイバに対するレーザ光の入射角度がθ１以上であるとすると、マルチモード光ファイバ内で高次モードが励振されるため、１次のガウス分布ビームモードのような角度分布となり、出射角度の大きい成分が増加する。
上述したように、光ファイバは伝播過程において、角度強度分布を保存するため、マルチモード光ファイバの出射端面での角度分布は、図４に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
【００３５】
よって、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、導光手段３の出射端面において、出射角度の大きい光線の強度が増える分布となることは、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合と同様である。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合においては、レーザ光の波面が乱されるため、更にスペックル低減効果を高めることができる。
【００３６】
以上の説明では、レーザ光源１が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段３の入射端面に対して、導光手段３の集光半角よりも大きな角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段３の入射端面に対して、レーザ光が導光手段３の集光半角よりも大きな角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
【００３７】
なお、この実施の形態２では、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）に関してだけ、レーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射しているため、導光手段３の入射端面での反射光は、レーザ光源１の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
【００３８】
なお、導光手段３として、光ファイバが用いられる場合、ファイバによる均一化の効果が発生するため、必ずしも、角度０°付近の強度が弱くなる角度強度分布形状（図４に示す角度強度分布の形状）になるとは限らず、図３のような形状となる場合もある。
この場合においても、照明用光源の角度分布均一化効果およびスペックル低減効果は上記実施の形態１の場合と同様に得られることは明らかである。
この実施の形態２において、上記以外の効果は、上記実施の形態１の場合と同じである。
【００３９】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による映像表示装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
リレーレンズ系４はレーザ光源装置の導光手段３から出射されたレーザ光を通過させて、そのレーザ光をライトバルブ５に照射する照明光学系である。
ライトバルブ５は入力される映像信号に応じて、リレーレンズ系４により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子である。
投写レンズ６はライトバルブ５により変調されたレーザ光をスクリーン７に投写する投写光学系である。
【００４０】
図５では、リレーレンズ系４により照射されたレーザ光を空間的に変調するライトバルブ５が、反射型のライトバルブである例を示しているが、透過型のライトバルブを用いるようにしてもよい。
また、リレーレンズ系４、ライトバルブ５、投写レンズ６及びスクリーン７の構成及び配置は、図５の例に限るものではない。
なお、映像表示装置が、背面投写型の映像表示装置である場合には、スクリーン７も映像表示装置の構成要素となる。
【００４１】
レーザ光源装置の導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合でも、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、同様に、導光手段３から出射されたレーザ光は、角度強度分布を保ちつつ、リレーレンズ系４、ライトバルブ５及び投写レンズ６を経てスクリーン７に到達するため、スクリーン７に対する入射角度の大きな成分の強度が大きくなるため、スペックルの低減に有効である。
よって、この実施の形態３の映像表示装置として、上記実施の形態１のレーザ光源装置を用いる場合よりも、上記実施の形態２のレーザ光源装置を用いる場合の方が、更にスペックルの低減効果を高めることができる。
【００４２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明に係るレーザ光源装置は、スペックルによる光強度のムラを低減して、画質の劣化を抑制する必要がある映像表示装置に適している。
【符号の説明】
【００４４】
１  レーザ光源、２  集光レンズ、３  導光手段、４  リレーレンズ系（照明光学系）、５  ライトバルブ（映像表示素子）、６  投写レンズ（投写光学系）、７  スクリーン、１０１  レーザ光源、１０２  集光レンズ、１０３  拡散素子。
【図１】
2013088466.tif 000003
【図２】
2013088466.tif 000004
【図３】
2013088466.tif 000005
【図４】
2013088466.tif 000006
【図５】
2013088466.tif 000007
【図６】
2013088466.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月11日(2013.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、プロジェクタの照明に用いられるレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置から出射されたレーザ光を光源として用いる映像表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の照明に用いられる光源では、均一な画像を実現するために均一な角度強度分布を有する光源が要求される。
映像表示装置がレーザ光を光源として用いる場合、レーザ光は可干渉性（コヒーレンシー）が高いため、干渉による光強度の明暗のムラ（スペックル）を生じる。
このような明暗のムラは、１本のレーザ光が光学素子によって分割された後に重畳された場合や、レーザ光が光学素子の表面の微小な凹凸又は内部の欠陥などによって散乱された場合などに、レーザ光が互いに干渉することでスクリーン上に生じる。
可干渉性の高いレーザ光を用いると、スペックルによる光強度のムラが目視によって明確に認識できるほどに大きくなり、画質が大幅に劣化する。
【０００３】
この改善策として、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載している映像表示装置が開発されている。
図６は特許文献１に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
この映像表示装置では、均一な照度分布の光束を出力するレーザ光源装置を搭載しており、このレーザ光源装置は、レーザ光を出射する複数の発光点を有するレーザ光源１０１と、レーザ光源１０１における複数の発光点から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ１０２と、集光レンズ１０２によるレーザ光の集光点付近に配置され、レーザ光の発散角を広げるホログラムを有する拡散素子１０３とから構成されている。
【０００４】
レーザ光源装置の拡散素子１０３は、複数のレーザ光のうち、２つ以上のレーザ光が重なり合うように、各レーザ光の発散角を広げる拡散作用を有しており、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーが低下するため、スペックルによる光強度のムラが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９６７７７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のレーザ光源装置は以上のように構成されているので、拡散素子１０３がレーザ光の角度強度分布を広げることで、複数のレーザ光が重なり合った後の光束の空間的コヒーレンシーを低下させることができるが、光学系のＮＡ外に広がるレーザ光成分が発生するため、光の損失が発生してしまう課題があった。
また、高出力が可能なアレイ型半導体レーザや平面導波路型レーザを使用する場合、直交する２方向でビーム品質が異なり、品質の悪い方のビームが光学系のＮＡと一致するように光学系が設計される。このため、レーザ光源の光が光軸の中心付近に集中して、均一な角度・空間分布を得ることが困難であるなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、光学系での光の損失を抑制しながら、均一な強度分布の光束を出力することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
さらに、この発明は、上記レーザ光源装置を適用することができる映像表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るレーザ光源装置は、出射されるレーザ光が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、出射されるレーザ光が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されるように構成したので、導光手段から出射されたレーザ光の強度の角度分布の均一性が高まり、均一な照明が可能な照明用レーザ光源を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す側面図である。
【図３】ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。
【図４】ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３による映像表示装置を示す構成図である。
【図６】特許文献１に開示されている映像表示装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す上面図（図中、ｙ軸方向からの俯瞰図）であり、図２はこの発明の実施の形態１によるレーザ光源装置を示す側面図（図中、ｘ軸方向からの俯瞰図）である。
図１及び図２において、レーザ光源１は直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射する光源である。
なお、レーザ光源１としては、例えば、マルチモード半導体レーザ、アレイ型半導体レーザ、波長変換型固体レーザや平面導波路型レーザなど、照明用に用いられる一般的なレーザ光源を使用することが可能である。
【００１２】
集光レンズ２はレーザ光源１から出射されたレーザ光を集光する光学部品である。
導光手段３は集光レンズ２により集光されたレーザ光を伝播させて出射する部材であり、導光手段３として、例えば、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられる。
なお、導光手段３の入射端面には、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が垂直以外の角度で入射される。
【００１３】
次に動作について説明する。
レーザ光源１として、例えば、マルチモード半導体レーザを用いる場合、直交する２方向のうち、ｘ軸方向にマルチモードの発振方向をとると、ｙ軸方向には低次モードの発振が得られるため、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源１として、アレイ型半導体レーザを用いる場合、ｘ軸方向にアレイ方向をとると、同様に、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
また、レーザ光源１としては、平面導波路型レーザを用いる場合、導波路構造を有する方向をｘ軸方向にとり、平面方向（空間伝播方向）をｙ軸方向にすると、同様に、ｘ軸方向のビーム品質は悪くなるが、ｙ軸方向のビーム品質は良くなり、直交する２方向でビーム品質が異なる。
【００１４】
集光レンズ２は、レーザ光源１がレーザ光を出射すると、そのレーザ光を集光して、集光後のレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる。
以下、レーザ光源１がマルチモード半導体レーザであるとして、レーザ光の集光と入射の方法について説明する。
【００１５】
図１及び図２において、ｘ軸方向にマルチモード半導体レーザの遅軸方向（マルチモードの発振方向）をとり、ｙ軸方向にマルチモード半導体レーザの速軸方向（シングルモードの発振方向）をとるものとする。
この場合、ｘ軸方向に関して、エミッタ幅は一般的に数百μｍ〜数ｍｍであり、レーザ光源１の出射光の発散角は一般的に（全角）１０°未満程度である。
また、ｘ軸方向に関しては、マルチモード発振のため、ビーム品質は悪い。このため、集光レンズ２により集光されるｘ軸方向の集光半角θ2は、集光ＮＡが大きく、導光手段３の許容入射角θFの大半を満たしている。
【００１６】
一方、ｙ軸方向に関して、エミッタ幅（活性層厚）はｎｍオーダーであり、レーザ光源１の出射光の発散角は一般的に（全角）３０°程度である。
このため、集光レンズ２を構成している複数のレンズの中で、レーザ光源１の直後に配置されるシリンドリカルレンズによってレーザ光のコリメート化が行われる。
また、ｙ軸方向に関しては、シングルモード発振のため、ビーム品質が良く、集光ＮＡが小さくなるので、ｙ方向の集光半角θ1が小さくなる。
【００１７】
よって、レーザ光源１から出射されたレーザ光を集光して、そのレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる集光レンズ２は、ｙ軸方向にレーザ光をコリメート化するシリンドリカルレンズ（例えば、ｘｙ非対称レンズ）と、そのシリンドリカルレンズによりコリメート化されたレーザ光におけるｘ軸方向のビーム径とｙ方向のビーム径を同程度に集光して、集光後のレーザ光を導光手段３の入射端面に入射させる凸レンズのリレーレンズ系とから構成される。
【００１８】
上述したように、ｘ軸方向に関してはビーム品質が悪く、ｙ軸方向に関してはビーム品質が良いため、凸レンズを用いて、ｘ軸方向のビーム径とｙ方向のビーム径を同程度に集光して、導光手段３の入射端面に入射させる場合、ｙ軸方向のみの集光ＮＡを小さくすることができる。
そのため、ｙ軸方向に関して、レーザ光源１の発光点の中心軸、または、集光レンズ２のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段３の中心軸上と異なる位置とすることで、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射することができる。
【００１９】
ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射することで、以下に示すような効果が得られる。
図３はｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直（導光手段３のｚ軸方向の中心軸に平行）に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係（以降、「光の角度強度分布」と称する）を示す説明図である。ただし、導光手段３のｚ軸方向の中心軸と平行な方向を０°としている。
【００２０】
レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ｙ軸方向のビーム品質は良いため、図３に示すように、レーザ光の角度強度分布は中心付近（角度０°付近）の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ｙ軸方向に関しては、均一な分布を得ることが困難である。
また、導光手段３内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段３の出射端面での角度強度分布も、中心付近の強度が強くなる。
よって、レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、レーザ光源装置の出射光のｙ軸方向の角度強度分布が中心付近に集中し、均一な照明が困難である。
【００２１】
一方、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、導光手段３から見た入射角度の大きい光線が増加する。
上述したように、導光手段３内では、入射時の角度強度分布が保たれて光が伝播されるため、導光手段３の出射端面での角度強度分布も、出射角の大きい光線の強度が増加する。
このように、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、出射角の大きい光線の強度が増加するため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を高めることができる。
【００２２】
ところで、１つの発光点から出射されたレーザ光は可干渉性が高く、微小な光学素子の欠陥や凹凸によって、干渉ムラ（スペックル）が発生する。
レーザ光が導光手段３の入射端面に垂直に入射される場合、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）のレーザ光の角度強度分布は、中心付近に光が集中するため、スペックルの発生が顕著である。
一方、ｙ軸方向のレーザ光が垂直以外の角度で傾けて入射される場合、垂直に入射される場合と比べて、出射角の大きい光線の強度が増加するため、異なる入射角度でスクリーン（図５を参照）に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なる。そのため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
よって、角度強度分布の均一性が良いほど、スペックルを低減することが可能である。
【００２３】
以上の説明では、レーザ光源１が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段３の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段３の入射端面に対して、レーザ光が垂直以外の角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
【００２４】
なお、この実施の形態１では、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）に関してだけ、レーザ光を垂直以外の角度で傾けて入射しているため、導光手段３の入射端面での反射光は、レーザ光源１の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
【００２５】
この実施の形態１では、上述したように、導光手段３として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドなどが用いられる。
導光手段３として、例えば、マルチモード光ファイバが用いられる場合、集光レンズ２により集光されて、マルチモード光ファイバ内に入射されたレーザ光は、全反射を繰り返しながら、マルチモード光ファイバ内を伝播する。
【００２６】
ここで、光ファイバが直線状に設置されている場合、光ファイバ伝播過程において、角度強度分布は保存される。
ただし、一般的には、光ファイバは、任意に曲げられて設置されることが多い。曲げられた光ファイバ内を光が伝播する場合、光ファイバの内面の全反射面が平面ではないため、入射時と出射時において、角度強度分布が完全には保存されない。
しかし、マルチモード光ファイバは径が太いため、曲げによる角度強度分布の変化が必ずしも大きくない。このため、マルチモード光ファイバが任意に曲げられて設置される場合でも、マルチモード光ファイバから出射されたレーザ光の角度強度分布は、入射時の角度強度分布をほぼ保存する。
よって、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、角度強度分布の均一性が高い照明用のレーザ光源が得られる。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合、レーザ光の波面が乱されるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
【００２７】
また、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、集光レンズ２により集光されたレーザ光は、ガラスで作られた四角柱状のレンズ（ロッドレンズ）の中に入射され、ロッドレンズの内部で全反射を繰り返しながら伝播される。
よって、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、入射時と出射時において、角度強度分布が保存されるが、ロッドレンズの出口では、照度分布が均一になる効果が得られるため、さらに照明の均一性を高めることができる。
また、ロッドレンズの出口における照度分布の均一化効果により、さらにスペックル低減効果を高めることができる。
【００２８】
この実施の形態１では、導光手段３として、マルチモード光ファイバやインテグレータロッドが用いられるものを示したが、これに限るものではなく、入射時の角度強度分布を保存して光を伝播させることができる導光手段であれば、いかなる構成のものであってもよい。
【００２９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、ｙ軸方向に関して、レーザ光源１の発光点の中心軸、または、集光レンズ２のシリンドリカルレンズの中心軸を、導光手段３の中心軸上と異なる位置とすることで、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角内の角度で傾けて入射するものを示したが、ｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射するようにしてもよい。
【００３０】
図４はｙ軸方向のレーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射した場合と、レーザ光を導光手段３の入射端面に垂直に入射した場合での導光手段３の入射端面のレーザ光の強度と入射角度の関係を示す説明図である。ただし、導光手段３のｚ軸方向の中心軸と平行な方向を０°としている。
導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、インテグレータロッドの入射端面に対するレーザ光の入射角度がθ1以上であるとすると、インテグレータロッド内でレーザ光が全反射を繰り返すうちに、出射角度の大きい成分が増加し、インテグレータロッドの出射端面での角度強度分布が、図４に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
【００３１】
よって、レーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射すると、出射角の大きい光線の強度を増すことができるため、光学系での光の損失を抑制しつつ、照明の均一性を改善することができる。
【００３２】
上述したように、異なる入射角度でスクリーン（図５を参照）に入射するレーザ光が発生させるスペックルパターンが異なるため、スペックルパターンが互いに打ち消し合ってスペックルが低減される。
この実施の形態２では、入射角度の大きな成分の光量を増やすことができるため、上記実施の形態１よりも更に、スペックルの低減効果を高めることができる。
【００３３】
導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合、ロッドレンズの出口では照度分布が均一になる効果が得られるため、さらにスペックルの低減効果を高めることができる。
【００３４】
導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合、マルチモード光ファイバに対するレーザ光の入射角度がθ1以上であるとすると、マルチモード光ファイバ内で高次モードが励振されるため、１次のガウス分布ビームモードのような角度分布となり、出射角度の大きい成分が増加する。
上述したように、光ファイバは伝播過程において、角度強度分布を保存するため、マルチモード光ファイバの出射端面での角度分布は、図４に示すように、出射角の大きい光線の強度が増える分布となる。
【００３５】
よって、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、導光手段３の出射端面において、出射角度の大きい光線の強度が増える分布となることは、導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合と同様である。
また、レーザ光を光ファイバで伝播させる場合においては、レーザ光の波面が乱されるため、更にスペックル低減効果を高めることができる。
【００３６】
以上の説明では、レーザ光源１が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光を出射し、集光レンズ２により集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さな方向の光が、導光手段３の入射端面に対して、導光手段３の集光半角よりも大きな角度で入射される場合の効果を示したが、この効果は、全方位で広がり角が等しく対称にレーザ光を出射するレーザ光源を用いる場合でも、導光手段３の入射端面に対して、レーザ光が導光手段３の集光半角よりも大きな角度で入射される場合には、同様の効果が得られることは明らかである。
【００３７】
なお、この実施の形態２では、ビーム品質の良い方向（図中、ｙ軸方向）に関してだけ、レーザ光を導光手段３の集光半角よりも大きな角度で傾けて入射しているため、導光手段３の入射端面での反射光は、レーザ光源１の発光点に戻らない。このため、光源故障などの不安定性を抑制することができる。
【００３８】
なお、導光手段３として、光ファイバが用いられる場合、ファイバによる均一化の効果が発生するため、必ずしも、角度０°付近の強度が弱くなる角度強度分布形状（図４に示す角度強度分布の形状）になるとは限らず、図３のような形状となる場合もある。
この場合においても、照明用光源の角度分布均一化効果およびスペックル低減効果は上記実施の形態１の場合と同様に得られることは明らかである。
この実施の形態２において、上記以外の効果は、上記実施の形態１の場合と同じである。
【００３９】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による映像表示装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
リレーレンズ系４はレーザ光源装置の導光手段３から出射されたレーザ光を通過させて、そのレーザ光をライトバルブ５に照射する照明光学系である。
ライトバルブ５は入力される映像信号に応じて、リレーレンズ系４により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子である。
投写レンズ６はライトバルブ５により変調されたレーザ光をスクリーン７に投写する投写光学系である。
【００４０】
図５では、リレーレンズ系４により照射されたレーザ光を空間的に変調するライトバルブ５が、反射型のライトバルブである例を示しているが、透過型のライトバルブを用いるようにしてもよい。
また、リレーレンズ系４、ライトバルブ５、投写レンズ６及びスクリーン７の構成及び配置は、図５の例に限るものではない。
なお、映像表示装置が、背面投写型の映像表示装置である場合には、スクリーン７も映像表示装置の構成要素となる。
【００４１】
レーザ光源装置の導光手段３として、インテグレータロッドが用いられる場合でも、導光手段３として、マルチモード光ファイバが用いられる場合でも、同様に、導光手段３から出射されたレーザ光は、角度強度分布を保ちつつ、リレーレンズ系４、ライトバルブ５及び投写レンズ６を経てスクリーン７に到達するため、スクリーン７に対する入射角度の大きな成分の強度が大きくなるため、スペックルの低減に有効である。
よって、この実施の形態３の映像表示装置として、上記実施の形態１のレーザ光源装置を用いる場合よりも、上記実施の形態２のレーザ光源装置を用いる場合の方が、更にスペックルの低減効果を高めることができる。
【００４２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  レーザ光源、２  集光レンズ、３  導光手段、４  リレーレンズ系（照明光学系）、５  ライトバルブ（映像表示素子）、６  投写レンズ（投写光学系）、７  スクリーン、１０１  レーザ光源、１０２  集光レンズ、１０３  拡散素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射されるレーザ光が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、
上記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、上記導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
集光レンズにより集光されたレーザ光が、導光手段の入射端面に対して、上記レーザ光の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、導光手段の入射端面に対して、上記レーザ光の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
導光手段として、インテグレータロッドを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
導光手段として、マルチモード光ファイバを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
請求項１記載のレーザ光源装置と、
上記レーザ光源装置の導光手段から出射されたレーザ光を照射する照明光学系と、
入力される映像信号に応じて、上記照明光学系により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子と、
上記映像表示素子により変調されたレーザ光をスクリーンに投写する投写光学系と
を備えた映像表示装置。
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月11日(2014.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射されるレーザ光が、直交する２方向で広がり角が異なるレーザ光であるレーザ光源と、
上記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光を伝播させて出射する導光手段とを備え、
上記集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、上記導光手段の入射端面に対して、垂直以外の角度で入射されることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
上記集光レンズにより集光されたレーザ光が、上記導光手段の入射端面に対して、上記導光手段の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
上記集光レンズにより集光されたレーザ光のうち、集光角度が小さい方向の光が、上記導光手段の入射端面に対して、上記導光手段の集光半角よりも大きな角度で入射されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
上記導光手段として、インテグレータロッドを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
上記導光手段として、マルチモード光ファイバを用いていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
請求項１記載のレーザ光源装置と、
上記レーザ光源装置の上記導光手段から出射されたレーザ光を照射する照明光学系と、
入力される映像信号に応じて、上記照明光学系により照射されたレーザ光を空間的に変調する映像表示素子と、
上記映像表示素子により変調されたレーザ光をスクリーンに投写する投写光学系と
を備えた映像表示装置。
【国際調査報告】
2013088466.tif 000009
2013088466.tif 000010
2013088466.tif 000011
2013088466.tif 000012
2013088466.tif 000013
2013088466.tif 000014