(57)【要約】【課題】  複数のレーザ光源を用いた照明装置及び画像生成装置において、均一性の高い照明光を得る。【解決手段】  照明装置１Ａは、複数のレーザ光源２ａ、２ａ、…に対してそれぞれに設けられたコリメータレンズ３ａ、３ａ、…と、各コリメータレンズの後段に配置された光学系３ｂを備え、各レーザ光源の近視野像を重ね合わせて線状照射対象（一次元光変調素子等）４への照明を行う。コリメータレンズ３ａの焦点距離を「ｆc」、各レーザ光源２ａに係る近視野像の幅を「ｗ」と記し、各レーザ光源からコリメートレンズを透過した出射光束について、隣り合う出射光線の相対的な角変位を「Δθ」と記すとき、Δθの絶対値｜Δθ｜が、「｜Δθ｜＜（ｗ／ｆc） 」を満たすように構成した。【選択図】  図２
2006072220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ光源と、各レーザ光源に対してそれぞれ設けられたコリメータレンズと、該コリメータレンズの後段に配置された光学系を備え、各レーザ光源の近視野像を拡大して重ね合わせて線状照射対象への照明を行う照明装置において、
上記コリメータレンズの焦点距離を「ｆc」と記し、上記各レーザ光源に係る近視野像の幅を「ｗ」と記し、上記各レーザ光源から上記コリメータレンズを透過した出射光束について、隣り合う出射光線の相対的な角変位を「Δθ」と記すとき、Δθの絶対値｜Δθ｜が、「｜Δθ｜＜（ｗ／ｆc） 」を満たす
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載した照明装置において、
上記Δθが「Δθ＝α・（ｗ／ｆc）」（但し、α≦0.25）である
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載した照明装置において、
互いに隣り合う上記レーザ光源及び該レーザ光源に対応するコリメータレンズの姿勢を、相対的に上記Δθの角度で傾けた
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載した照明装置において、
上記レーザ光源から発した後で該レーザ光源に対応するコリメータレンズを透過したレーザ光を反射させるための反射部材を設けるとともに、各反射部材の姿勢を相対的にΔθ／２の角度で傾けた
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載した照明装置において、
上記レーザ光源を、上記コリメータレンズに対してその光軸に直交する方向に沿って互いに「ｆc・Δθ」の変位量でずらした
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
複数のレーザ光源と、各レーザ光源に対してそれぞれ設けられたコリメータレンズ及び該コリメータレンズの後段に配置されたフーリエ変換レンズを含む光学系と、該光学系からの光の変調に用いる一次元光変調素子とを備え、各レーザ光源の近視野像を拡大して重ね合わせて一次元光変調素子への照明を行い、該一次元光変調素子を用いた光変調により画像を生成する画像生成装置において、
上記コリメータレンズの焦点距離を「ｆc」と記し、上記各レーザ光源に係る近視野像の幅を「ｗ」と記し、上記各レーザ光源から上記コリメータレンズを透過した出射光束について、隣り合う出射光線の相対的な角変位を「Δθ」と記すとき、Δθの絶対値｜Δθ｜が、「｜Δθ｜＜（ｗ／ｆc） 」を満たす
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載した画像生成装置において、
上記Δθが「Δθ＝α・（ｗ／ｆc）」（但し、α≦0.25）である
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】
請求項６に記載した画像生成装置において、
互いに隣り合う上記レーザ光源及び該レーザ光源に対応するコリメータレンズの姿勢を、相対的に上記Δθの角度で傾けた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】
請求項６に記載した画像生成装置において、
上記レーザ光源から発した後で該レーザ光源に対応するコリメータレンズを透過したレーザ光を反射させるための反射部材を設けるとともに、各反射部材の姿勢を相対的にΔθ／２の角度で傾けた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１０】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記レーザ光源を、上記コリメータレンズに対してその光軸に直交する方向に沿って互いに「ｆc・Δθ」の変位量でずらした
ことを特徴とする画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源を用いた照明装置と該照明装置を用いた画像生成装置（プロジェクタやプリンタ等）への適用において、照明光の不均一性に起因する弊害を克服するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のレーザ光源又は複数本のレーザビームを用いて均一な光強度分布の照明を実現するための光学系が知られている。例えば、プロジェクション型の画像表示装置等への適用においては、一次元空間変調型の光変調素子に対して線状ビームを照射するとともに、該光変調素子を用いて光を変調して得られる一次元画像を、ガルバノメータ等の光走査手段で一次元方向に直交する方向に沿って走査しながらスクリーン上に投影することにより、二次元画像を形成することができる。尚、一次元空間変調型の光変調素子として、例えば、米国シリコン・ライト・マシン（ＳＬＭ）社開発のグレーティング・ライト・バルブ（Grating Light Valve、以下、「ＧＬＶ」という。）が挙げられる。このＧＬＶ素子は反射型回折格子により構成され、複数の可動リボンが所定間隔で配置され、隣り合う可動リボンの間に固定リボンが配置されている。そして、共通電極と可動リボンとの間に駆動電圧を印加することによって可動リボンが移動し、入射光に対する回折格子が構成される。
【０００３】
このような一次元光変調素子への照明においては、所定の範囲で光強度がほぼ一定である必要があり（所謂「トップハット」形状の分布）、例えば、レーザアレイ光源とフライアイレンズを用いて均一な照明を行う場合に、フライアイレンズの分割数がレーザアレイ数の約数であるときでも、強度分布の均一性を高めることができるように、各レンズアレイに入射されるレーザアレイ光のプロファイルについて空間的な位相がそれぞれ異なるようにした設計的手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、並列化光源、レンズアレイ、結像レンズを用いた照明装置において、レンズアレイを構成する各エレメントの偏心を利用して、並列化光源の像を空間的にずらして重ね合わせることで光強度分布の均一化を図るようにした構成形態が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１８０１７号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の照明光学系において、レーザ光源の近視野像（ニアフィールドパターン）を拡大して被照射部（一次元光変調素子）上で重ね合わせる構成とされ、各レーザ光源の近視野像を平均化した強度分布をもって被照射部への照射が行われる。
【０００７】
光学設計上では、各レーザ光源やレーザアレイの個々のエミッタに関する特性が理想的な状態、つまり、個体差や特性のバラツキがなく、理想的なガウシアンビームが出力されるものと仮定されるが、現実のレーザの特性は様々であって個体差の存在等について充分な配慮を要する。
【０００８】
例えば、複数本のレーザ光を重ね合わせることで得られる一次元照明光を光変調素子に対して照射する場合には、個々のレーザの特性が強度分布にそのまま反映されるため、照明光の均一性を得るためには、レーザの近視野像（一般的にはガウス分布のような山なりの強度分布形状をしている。）に対して、「トップハット形状」の強度分布を実現する必要がある。
【０００９】
レーザプロジェクションシステム等への適用において要求される、均一な一次元照明光の強度分布が得られない場合には、光利用効率が低くなることや画質への影響が問題となる。
【００１０】
そこで、本発明は、複数のレーザ光源を用いた照明装置及び画像生成装置において、均一性の高い照明光を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記した課題を解決するために、複数のレーザ光源に対してそれぞれに設けられたコリメータレンズと、各コリメータレンズの後段に配置された光学系を備え、各レーザ光源の近視野像を拡大して重ね合わせることにより線状照射対象（一次元光変調素子等）への照明を行うものである。そして、コリメータレンズの焦点距離を「ｆc」と記し、各レーザ光源に係る近視野像の幅を「ｗ」と記し（例えば、所定の強度閾値を基準とする場合に該閾値以上の幅として定義される。）、各レーザ光源からコリメータレンズを透過した出射光束について、上記光学系に向けて出射される光線のうち隣り合う各光線の相対的な角変位を「Δθ」と記すとき、Δθの絶対値｜Δθ｜が、「｜Δθ｜＜（ｗ／ｆc） 」を満たすように構成している。
【００１２】
従って、本発明では、コリメート後の出射光束に関する角変位Δθに条件を課し、被照射部上での光強度分布を均一化させることが可能である（つまり、「｜Δθ｜≧（ｗ／ｆc）」では、空間的な重なり部分の割合が低下してしまい、充分な均一性を保証することが難しくなる。）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、照明光の均一性を高めることができ、光学的な影響の緩和や性能保証に有効である。
【００１４】
そして、「Δθ＝α・（ｗ／ｆc）」とする場合に、α値が「α≦0.25」の範囲内であることが好ましい。その理由は、αの値が0.25より大きい値になると、空間的な重なり部分の割合が低下し、各レーザ光源の出力のばらつきや出力変動の影響によるに均一性の低下が顕著になることに依る。
【００１５】
レーザ光源及びコリメータレンズの姿勢を変化させることにより、隣り合う各光線同士を上記Δθの角度で傾けた形態では構成が簡単であり、角度調整や設定用の光学素子が不要である。
【００１６】
また、レーザ光源から発した後でコリメータレンズを透過したレーザ光を反射させるための反射部材を設けるとともに、各反射部材の姿勢を相対的にΔθ／２の角度で傾けた形態では、レーザ光源の配置上の自由度が高く、また、反射部材の角度設定でを行えば済み、調整が容易である。
【００１７】
コリメータレンズに対してその光軸に直交する方向に「ｆc・Δθ」の変位量でレーザ光源をずらした構成形態では、レーザ光源毎にコリメータレンズへのビーム入射位置を個別に設定することができ、簡便な構成であって損失低減等に有効である。
【００１８】
そして、複数のレーザ光源と、コリメータレンズ及びフーリエ変換レンズを含む光学系と、該光学系からの光の変調に用いる一次元光変調素子とを備え、各レーザ光源の近視野像を拡大して重ね合わせて一次元光変調素子への照明を行い、光変調により画像を生成する画像生成装置への適用においては、光強度分布の均一化により、高性能化や画質の向上等を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、複数のレーザ光源を用いて均一性の高い照明光が得られるようにし、レーザプロジェクタ装置等への適用において光束利用率を高めることを目的とする。尚、本発明は、例えば、一次元空間変調型の光変調素子により形成される一次元画像を、ガルバノメータ等の光走査手段にて走査することで二次元画像を形成し、これを投影表示する前面投射型又は背面投射型の画像表示装置、あるいはプリンタ等の画像出力装置に適用することが可能である。
【００２０】
図１は本発明に係る照明装置１の基本構成を示すものであり、光源部２、光学系３を備えている。
【００２１】
光源部２は、複数のレーザ光源２ａ、２ａ、…を用いて構成される。レーザ光源２ａとしては、例えば、複数のエミッタ（放射源）を一定方向に配列させた半導体レーザアレイ等の並列化光源を用いた形態や、個別のレーザ光源を複数個用いる形態が挙げられる。本発明の適用においてレーザ光源の種類や配置等が特定の形態に限定される訳ではないので、設計上の自由度が高い。
【００２２】
光源部２からのレーザビームは光学系３に送られた後、その結像面（図中の「Ｓ」参照）上において均一性の高い照明光が得られる。尚、この結像面は、例えば、一次元光変調素子の被照射面に相当し、図１に一点鎖線「Ｇ」で示すように、一次元方向（素子の長軸方向）の所定範囲に亘って均一な強度分布をもった照明が行われる。
【００２３】
光学系３については、単レンズでも良いしレンズ群でも良い。例えば、各レーザ光源２ａに対してそれぞれ設けられたコリメータレンズ（あるいはコリメートレンズ）と、各コリメータレンズの後段に配置された結像レンズを備えた構成において、各レーザ光源２ａの近視野像を拡大して空間的に重ね合わせた上で線状照射対象（被照射部）への照明を行う。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態について一例を示したものである。
【００２５】
本例に示す照明装置１Ａでは、光源部２が複数個（図中では３個）のレーザエミッタ（レーザ光源２ａ）から構成され、各エミッタについてはそれぞれの近視野像（図の「ＮＦＰ」参照）がほぼ等しい幅（これを「ｗ」と記す。）を有している。
【００２６】
各エミッタの光束は、コリメータレンズ（その焦点距離を「ｆc」と記す。）３ａによってそれぞれコリメートされ、さらにはフーリエ変換レンズ（その焦点距離を「ｆFT」と記す。）３ｂにより、該レンズの焦点上に配置された被照射部４、例えば、一次元空間変調器において各エミッタの近視野像が幅（これを「Ｄ」と記す。）をもって再結像される。尚、ここで、「Ｄ＝ｗ・（ｆFT／ｆc）」の関係が成立する。
【００２７】
エミッタとコリメータレンズとを組みとする３つのコリメーションユニット５Ｕ、５Ｃ、５Ｄが配置され、各ユニットについては、図示しない支持部材に搭載されるとともに既知の調整機構によってユニット毎の姿勢を変化させることができる。
【００２８】
本例では、図の上下方向において中央に位置するコリメーションユニット５Ｃから出射されるレーザ光がフーリエ変換レンズ３ｂの光軸に平行な方向に伝播する。 これに対して、図の上下に位置するコリメーションユニット５Ｕ、５Ｄについては、中央のコリメーションユニット５Ｃに対して、それぞれ「−Δθ」、「＋Δθ」の角変位（角度については時計回り方向を正方向とする。）をもって傾いている。つまり、それぞれの出射光束に関しては、その出射光線の伝播方向が、中央のコリメーションユニット５Ｃからの出射光線の伝播方向に対して、それぞれΔθの角度をなしている。尚、本例では、コリメーションユニット５Ｕ、５Ｄの出射光が、コリメーションユニット５Ｃの出射光から離れる方向に伝播してフーリエ変換レンズ３ｂに入射される。
【００２９】
この結果、図３に示すように、一次元空間変調器上では、コリメーションユニット５Ｕ、５Ｄからの光束が、コリメーションユニット５Ｃからの光束に対して、それぞれ「＋Δｘ」、「−Δｘ」だけずれて結像する（図に破線で示す曲線を参照。）。尚、「Δｘ＝Δθ・ｆFT」である。
【００３０】
パラメータ「α」を導入して、「Δθ＝α・（ｗ／ｆc）」と記すとき、下式が得られる。
【００３１】
Δｘ＝Δθ・ｆFT＝α・（ｗ／ｆc）・ｆFT＝α・Ｄ
【００３２】
例えば、「α＝０．２５」として、「Δθ＝０．２５・（ｗ／ｆc）」となるよう角変位Δθを選んだ場合には、「Δｘ＝０．２５・Ｄ」となる。つまり、各コリメーションユニットからの光束は互いに各幅Ｄの４分の１の値だけ一次元空間変調器の長さ方向（長軸方向）にシフトした状態で結像する。
【００３３】
このように、一次元空間変調器上において、各近視野像が互いにシフトした関係をもって結像され、それぞれの分布を重ね合わせた合成光強度分布が得られる。図３に示すように、一次元空間変調器の長さ方向に対する均一度が増した分布形状となり、これによって光利用効率が増加する。
【００３４】
また、合成光強度分布に係る一次元空間変調器の長さ方向の幅を「Ｄttl」とすると、この幅は「２・Δｘ＋Ｄ」（＝（２・α＋１）・Ｄ）に近い値となるが、一次元空間変調器の長さ（長軸方向における有効長）を「Ｌ」としたとき、「Ｌ≦Ｄttl≦１．２・L」の範囲が好ましい。つまり、Ｄttl値がＬ未満となる場合には、一次元空間変調器における画素配列に対して充分な照射範囲に亘って照明することができず、また、Ｄttl値が「１．２・Ｌ」よりも大きくなると、実質的な照射範囲の占める割合が少なくなるので光利用効率が低くなってしまう。
【００３５】
尚、上記の説明では、光源数が３個の場合を示したが、光源数がｎ個の場合に一般化することにより同様の構成を実現可能である（この場合に、Ｄttlは「（ｎ−１）・Δｘ＋Ｄ」に近い値となる。）。
【００３６】
本発明の適用においては、上記「α＝０．２５」に限らないので、「０＜α＜１」の場合、フーリエ変換レンズ３ｂの光軸を基準とする各出射光線の角変位Δθの絶対値｜Δθ｜は、「０≦｜Δθ｜＜（ｗ／ｆc） 」を満たす。
【００３７】
実用上でのα値については、「α≦０．２５」の範囲が好ましい。つまり、α値が上限値「０．２５」を越える場合には、各レーザ光源の出力ばらつきや出力変動の影響により、光強度分布に係る均一性の低下が顕著になるといったデメリットが生じてくる。
【００３８】
また、上記の説明では、コリメーションユニット（レーザ光源及びコリメータレンズを含む。）を回転させることにより、該ユニットからの出射光を傾けるようにしたが（該ユニットの姿勢を基準軸に対して変化させることでΔθの角度設定を行う形態）、本発明の適用においてはこれを含めて下記に示す各種の形態が挙げられる。
【００３９】
（Ｉ）隣り合うコリメーションユニットの姿勢を、相対的にΔθの角度で傾ける構成形態
（ＩＩ）コリメータレンズを透過したレーザ光を反射させるための反射部材を設けるともに、各反射部材の姿勢を互いにΔθ／２の角度で傾ける構成形態
（ＩＩＩ）コリメータレンズに対してその光軸に直交する方向においてレーザ光源を「ｆc・Δθ」の変位量でずらす構成形態
（ＩＶ）上記（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）の２つ以上を組み合せた構成形態
【００４０】
図４は、上記形態（ＩＩ）に係る照明装置１Ｂを例示したものであり、各コリメータレンズを透過したレーザ光を反射させるための反射部材（６Ｕ、６Ｃ、６Ｄ）がそれぞれ設けられている。即ち、各コリメーションユニットからの出射光を各反射部材によって反射させる構成とし、それぞれの反射部材の角度がΔθ／２ずつ異なるように設定されている。
【００４１】
本例では、図の上下方向において中央に位置するコリメーションユニット５Ｃから出射されるレーザ光が、反射部材６Ｃにより反射されることで９０°の角度をもって光路変更を受け、フーリエ変換レンズ３ｂの光軸に平行な方向に伝播する。 これに対して、図の上下に位置するコリメーションユニット５Ｕ、５Ｄについては、その出射光が反射部材６Ｕ、６Ｄによってそれぞれ反射されるが、反射部材６Ｕの姿勢が基準方向に対して「−Δθ／２」の角度だけ傾き、反射部材６Ｄの姿勢が基準方向に対して「＋Δθ／２」の角度だけ傾いている。つまり、各反射部材で反射された光線は、反射部材６Ｃによる反射光の伝播方向に対して、それぞれ「−Δθ」、「＋Δθ」の角度をなしている。尚、本例では、反射部材６Ｕ、６Ｄによってそれぞれ光路変更を受けた光が、反射部材６Ｃにより光路変更を受けた光から離れる方向に伝播してフーリエ変換レンズ３ｂに入射される。
【００４２】
図５は、上記形態（ＩＩＩ）に係る照明装置１Ｃを例示したものであり、コリメーションユニット内のコリメータレンズに対するエミッタ中心の相対位置を、「ｆc・Δθ」ずつずらすことにより、コリメーションユニットからの出射光線を基準光軸に対して傾けている。尚、各エミッタについては、ディスクリート形態としてレーザダイオードをそれぞれに用いることができる。あるいは、所定間隔をもって配列されたエミッタの出射光軸に対してコリメータレンズの光軸を相対的にずらした構成も可能である。
【００４３】
本例では、図の上下方向において中央に位置するコリメーションユニット５Ｃから出射されるレーザ光が、フーリエ変換レンズ３ｂの光軸に平行な方向に伝播する。 つまり、コリメーションユニット５Ｃを構成するコリメータレンズ３ａの光軸上にエミッタの中心が位置するように設定されている。これに対して、図の上下に位置するコリメーションユニット５Ｕ、５Ｄについては、各ユニットを構成するコリメータレンズ３ａの光軸上からずれた位置にエミッタの中心が設定されている。コリメーションユニット５Ｕのコリメータレンズ３ａの光軸に対して、該光軸に直交する方向におけるエミッタの位置変位が「−ｆc・Δθ」とされ（図の下方への変位）、また、コリメーションユニット５Ｄのコリメータレンズ３ａの光軸に対して、該光軸に直交する方向におけるエミッタの位置変位が「＋ｆc・Δθ」とされる（図の上方への変位）。これによって、各コリメーションユニット５Ｕ、５Ｄの出射光線は、コリメーションユニット５Ｃの出射光線の伝播方向に対して、それぞれ「−Δθ」、「＋Δθ」の角度をなしている。尚、本例では、各コリメーションユニット５Ｕ、５Ｄの出射光が、コリメーションユニット５Ｃの出射光から離れる方向に伝播してフーリエ変換レンズ３ｂに入射される。
【００４４】
上記形態（ＩＶ）では、上記（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）の組み合せることによって各種態様での設計が可能であるが、徒らに構成を複雑化させるよりは、Δθの調整や設定が容易であって、かつ経年変化や温度変化等の影響を受け難い構成が好ましい。
【００４５】
図６及び図７は、本発明に係る画像生成装置の構成例を示したものである。尚、照明光学系の光軸をｘ軸にとり、これに直交する２軸をそれぞれｙ軸、ｚ軸とするとき、図６がｘ−ｚ面内での構成を示し、図７がｘ−ｙ面内での構成を示している。
【００４６】
本例に示す画像生成装置７は、プロジェクション装置等の画像表示装置に適用したものであり、光源部８、照明光学系９、一次元光変調素子１０、投射光学系１１、光走査系１２を備えている。
【００４７】
光源部８は、ＬＤ（レーザダイオード）エミッタ等、複数のレーザ光源２ａ、２ａ、…を用いて構成され、各レーザ光源に対してコリメータレンズ３ａ、３ａ、…がそれぞれに設けられている。
【００４８】
照明光学系９は、各コリメータレンズ３ａの後段に配置されたフーリエ変換レンズ３ｂと集光レンズ３ｃを含む結像光学系を有する。フーリエ変換レンズ３ｂは、ｘ−ｚ面において正パワーをもつが、ｘ−ｙ面においてパワーをもたない。また、集光レンズ３ｃは、ｘ−ｙ面において正パワーをもつが、ｘ−ｚ面においてパワーをもたない。尚、本例に限らず、さらにビームエキスパンダ光学系等を照明光学系に設けて一次元光変調素子の被照射面上に所定の横倍率で拡大照明を行うといった形態が挙げられる。
【００４９】
照明光学系９を経た光は一次元光変調素子１０に照射され、該素子を用いてレーザ光が変調される。尚、図には一次元光変調素子に関して透過型の構成を示しているが、反射型の構成も可能である。例えば、ＧＬＶ素子を使った適用例において、反射型回折格子の場合、複数の可動リボン及び固定リボンが所定の方向に沿って交互に配置されている。１画素を構成する６本のリボン素子が設けられていて、３本ずつの可動リボンと固定リボンとが１つおきにそれぞれ配置されている場合に、１ライン分の１０８０画素では６４８０本のリボン素子が一次元方向（長軸方向）に沿って配列される。照明光学系９からのレーザ光の照射面において、可動リボンの表面である第１面と、固定リボンの表面である第２面とが交互に配置されるとともに、駆動信号を受けて可動リボンが移動されてその第１面がレーザ光の照射方向に沿う方向に位置制御される。つまり、画像信号に応じた駆動電圧を印加すると、駆動電圧値に対応する変位量をもって可動リボンが移動し、この状態（所謂ピクセルオン時）では入射光に対する反射型回折格子が構成される（一次回折光の発生）。また、可動リボンを動かさずに固定リボンとの間で変位量を揃えた状態（所謂ピクセルオフ時）では、一次回折光が発生しない（入射光に対する正反射のみ）。
【００５０】
一次元光変調素子１０を用いて変調された光は、投射光学系１１を経て光走査系１２に到達する。尚、投射光学系１１には、投射レンズの他、例えば、特定次数の回折光成分を選別する空間フィルタ（シュリーレンフィルタ）、ディフュ−ザ等が含まれる。
【００５１】
光走査系１２には、例えば、ガルバノメータ等が用いられ、一次元像の入射光を受けて二次元像を形成する。即ち、一次元像の形成方向を「第一の方向」とするとき、該方向は一次元光変調素子の長軸方向に対応しており、該第一の方向に対して直交する「第二の方向」に沿って光走査を行うことにより二次元像が形成される。尚、走査方式については、一方向性スキャン方式と双方向性スキャン方式が挙げられる。前者の方式では、例えば、表示画面の左端縁が走査開始位置とされ、右端縁が走査終了位置とされており、左端縁から光走査が開始されて上記第一の方向に延びる縦ラインが上記第二の方向に沿って走査された後、右端縁に達すると再び左端縁に戻って光走査が繰り返される。また、後者の方式では、表示画面の左端縁及び右端縁が走査開始位置及び走査終了位置とされ、例えば、左端縁から光走査が開始されて、上記第一の方向に延びる縦ラインが上記第二の方向に沿って走査された後、右端縁に達すると、今度は反対方向に光走査が行われ、元の左端縁に達すると左端縁から再び光走査を開始するという動作が繰り返される。
【００５２】
プロジェクタ装置では、光走査によって得られる二次元像が図示しないスクリーン上に投影されることで映像が表示される。尚、本例では、一次元像が投射光学系１１を経て光走査が行われる構成形態を示しているが、これに限らず、一次元像の光走査によって二次元中間像を形成してから投射光学系を経て画像投影を行う構成形態を採用しても構わない。
【００５３】
画像生成装置７では、各レーザ光源の近視野像を拡大して重ね合わせて一次元光変調素子１０への照明を行い、該一次元光変調素子を用いた光変調により画像を生成することが可能であるが、レーザ光源２ａとコリメータレンズ３ａ、フーリエ変換レンズ３ｂを含む光学系において、前記した形態（Ｉ）乃至（ＩＶ）を適用することにより、一次元光変調素子１１の長軸方向（画素配列方向、つまり、図６のｚ方向に相当する）に沿って均一度の高い光強度分布形状が得られ、その結果、光利用効率が増加する。
【００５４】
以上に説明した構成によれば、複数のレーザ光源を用いて均一性の高い照明光を得ることができ、光変調素子を用いて照射光学系からの光を変調することにより画像を生成する装置への適用において、高画質化等に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る照明装置の基本構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態について一例を示す説明図である。
【図３】被照射部上での光強度分布について説明するための図である。
【図４】本発明に係る別の構成例を示す説明図である。
【図５】本発明に係るさらに別の構成例を示す説明図である。
【図６】図７とともに本発明に係る画像生成装置の構成例を示す図である。
【図７】図６とは異なる方向からみた場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…照明装置、２…光源部、２ａ…レーザ光源、３…光学系、３ａ…コリメータレンズ、３ｂ…フーリエ変換レンズ、６Ｕ、６Ｃ、６Ｄ…反射部材、７…画像生成装置、８…光源部、１０…一次元光変調素子
【図１】
2006072220.tif 000003
【図２】
2006072220.tif 000004
【図３】
2006072220.tif 000005
【図４】
2006072220.tif 000006
【図５】
2006072220.tif 000007
【図６】
2006072220.tif 000008
【図７】
2006072220.tif 000009