(57)【要約】【課題】より出力の大きい直線状の光を得ることができるようにする。【解決手段】  レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれは、光を射出する半導体レーザ１１２、光を視準するコリメータレンズ１１３、および視準された光を反射するプリズムミラー１１４を備え、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれは、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれから射出された光が平行に並んで伝播するように、光が並べられる間隔だけずらされて並べられて配置される。本発明は画像表示装置に適用することができる。【選択図】図３
2006337923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する複数の射出部からなる光源において、
前記射出部は、
光を射出する発光手段と、
前記発光手段から入射した光を視準する視準手段と、
視準された光を第１の方向に反射する第１の反射手段と
を備え、
前記射出部のそれぞれは、前記射出部のそれぞれから射出された光が、前記第１の方向と垂直な第２の方向に並んで前記第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される
ことを特徴とする光源。
【請求項２】
複数の他の射出部をさらに備え、
前記他の射出部のそれぞれは、前記他の射出部のそれぞれから射出された光と、前記射出部のそれぞれから射出された光とが、前記第２の方向に並んで前記第１の方向に伝播するように、前記第１の方向に平行な第１の直線に関して、前記射出部のそれぞれと線対称の位置に並べられて配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記射出部のそれぞれおよび前記他の射出部のそれぞれが、直線状の光を射出する直線状光射出部を構成し、
直線状の光を射出する他の直線状光射出部と、
前記他の直線状光射出部から射出された光と、前記直線状光射出部から射出された光とが直線状に並んで伝播するように、前記他の直線状光射出部から射出された光を反射する第２の反射手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記発光手段は、射出する光の発散角度の最も大きい方向が、前記第１の方向および前記第２の方向に垂直な方向となるように光を射出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項５】
光を射出する複数の射出部からなる光源の製造方法において、
前記射出部を構成する、光を射出する発光部、前記発光部から入射した光を視準する視準部、および視準された光を第１の方向に反射する反射部が、前記発光部、前記視準部、および前記反射部のそれぞれを固定する固定部に配置される第１の配置ステップと、
前記射出部のそれぞれが、前記射出部のそれぞれから射出された光が、前記第１の方向と垂直な第２の方向に並んで前記第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される第２の配置ステップと
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
光を射出する発光手段と、
前記発光手段から入射した光を視準する視準手段と、
複数の反射面を有し、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで前記第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が前記第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された前記反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、
前記反射手段から入射した光を変調する変調手段と
を備えることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
光を射出する発光手段と、
前記発光手段から入射した光を視準する視準手段と、
複数の反射面を有し、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで前記第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が前記第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された前記反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、
前記反射手段から入射した光を変調する変調手段と
を備えることを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】
光を射出する発光手段と、
前記発光手段から入射した光を視準する視準手段と、
複数の反射面を有し、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで前記第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の前記視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が前記第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された前記反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、
前記反射手段から入射した光を変調する変調手段と、
前記変調手段において変調された光を投影して画像を表示させる投影手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源、製造方法、光学装置、画像生成装置、および画像表示装置に関し、特に、より出力の大きい直線状の光を得ることができるようにした光源、製造方法、光学装置、画像生成装置、および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のレーザ（光）を光源として、画像を表示させるための光をスクリーンに投射し、スクリーンに画像を表示させる画像表示装置が知られている。このような画像表示装置を用いて大型のスクリーンに画像を表示させる場合、画像表示装置の光源には高い出力が要求される。
【０００３】
例えば、大きさが３００乃至５００インチのスクリーンに画像を表示させる場合に、十分なスクリーン輝度が得られる５０００ルーメン程度の出力の画像表示装置においては、画像表示装置の投射レンズから投射される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のレーザの最大出力として、それぞれ１２Ｗ（Ｒ）、６Ｗ（Ｇ）、４．８Ｗ（Ｂ）程度の出力が必要となる。
【０００４】
しかしながら、画像表示装置全体の光利用効率は、画像表示装置の光学系の光損失、光変調素子の効率、カラーバランス、および投射される光（レーザ）の強度分布を均一にするためのユニフォーミティ補正による光損失などにより、一般的に２０％程度であるため、５０００ルーメン程度の出力を得るためには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のレーザを射出する光源には、それぞれ６０Ｗ（Ｒ）、３０Ｗ（Ｇ）、および２４Ｗ（Ｂ）以上の出力が必要とされる。
【０００５】
現状では、数ワット（Ｗ）以上の出力が得られる光源として、固体レーザおよび半導体レーザアレーが挙げられ、半導体レーザアレーでは、１つの半導体基板上にアレー状に配列されるように複数個の半導体レーザ素子が形成される（例えば、特許文献１参照）。このような光源として、緑色のレーザに関しては、波長が532nmであり、出力が４Ｗ以上である光源（固体レーザ）が既に実用化され、製品化されており、また、赤色のレーザに関しても、出力が４Ｗ以上の半導体レーザアレーが実用化されている。一方、青色のレーザに関しては、高出力の固体レーザは未だ研究段階であり、実用的な高出力の光源が存在せず、大型のスクリーンに画像を表示させる画像表示装置の実現の大きな障壁となっていた。
【０００６】
近年、画像を表示するための青色のレーザ（光）として、最適な波長帯である440nm乃至460nmの光を射出する窒化ガリウム半導体レーザの開発が急速に進み、画像表示装置に用いる光源としての実用化が検討されている。しかしながら、数千時間程度の実用的な寿命（出力半減時間）を確保するためには、レーザの出力は１個あたり０．２Ｗに限られてしまう。そこで、数ワット以上の出力を実現するために、赤外、または赤色の半導体レーザアレーと同様の、青色の半導体レーザアレー（複数個の発光領域を持つ半導体レーザ）も検討されているが、結晶基板の結晶欠陥密度の制約があり、現在のところ実現されていない。したがって、出力が０．２Ｗの青色半導体レーザを用いて、５０００ルーメン程度の出力を得るには１２０個（＝24W/0.2W）以上の青色の半導体レーザを集積しなければならない。
【０００７】
ところで、画像表示装置として、GLV（Grating Light Valve）と称される、表面に反射膜が形成された複数のリボン状の電極が一方向に配列された１次元光変調素子（画素数1088×1）を利用した画像表示装置がある。GLVを利用した画像表示装置では、光源が射出した光（レーザ）を、GLVに照射して光を変調させ、変調された光を、ガルバノミラーを用いて走査する。ガルバノミラーによって走査された光は２次元像を形成し、さらに、その２次元像がスクリーンに投射されて、２次元の画像が表示される。このような１次元光変調素子を利用した画像表示装置は、高コントラスト、高解像度、広色域など、大型のスクリーンに画像を表示させる投射型の画像表示装置として最適な特性を有している。
【０００８】
このようなGLVを利用した画像表示装置においては、光源からの光は、直線状（ライン状）に整形されてGLVに照射される。例えば、GLVにおける画素サイズが25μm、であり、ピクセル数が１０８８個である場合、光源から射出した光を、縦27.2mm（=25μm×1088）×横25μmというアスペクト比が約1000:1である直線状の光（ビーム）に整形して、GLVに照射しなければならない。上述したように、大型のスクリーンに画像を表示させる場合、青色のレーザ（光）を射出する光源については、１２０個以上の半導体レーザを用いる必要があるが、１２０個以上の半導体レーザから射出された光を集光し、25μmの線幅（ビーム幅）に整形して、GLVに照射することは、技術的に非常に困難であった。
【０００９】
また、GLVは、光回折効果を利用して光を変調する１次元光変調素子であるため、回折光と反射光とを分離するためには、特に、回折方向については、光を十分に平行伝播する光束に整形しなければならない。例えば、画素サイズが25μmであり、GLVのリボン電極のピッチが8.33μmであるGLVにおいて、青色の光（波長が445nmの光）を回折させた場合の回折角は約３度となる。したがって、高コントラストの変調効果を得るためには、GLVに入射させる光の、GLVにおける回折方向の光（ビーム）の発散角度は全角で１度以下に抑えることが望ましい。
【００１０】
以上のように、個別の１２０個以上の半導体レーザを集積して、それぞれの半導体レーザから射出された光を27.2mm×25μmという高アスペクト比の直線状の光に集光し、かつGLVにおける光の回折方向（光の長手方向）の発散角度を全角１度以下に抑える方法として、図１に示すように、半導体レーザを一方向に集積する方法が検討されている。なお、図１中、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表している。
【００１１】
図１では、光源を構成するレーザマウント１１上に、半導体レーザ１２−１乃至半導体レーザ１２−１０が固定されたサブマウント１３と、非球面円筒レンズ２１および円筒レンズアレー２２からなるコリメータモジュール１４とが固定されている。
【００１２】
半導体レーザ１２−１乃至半導体レーザ１２−１０は、半導体レーザアレーと同等の構成となるように、それぞれ1mm間隔でｙ軸方向に平行な方向に一列に配列されて、半田付けによりサブマウント１３に固定されている。そして、サブマウント１３は、半導体レーザ１２−１乃至半導体レーザ１２−１０からの光（レーザ）が、それぞれｘ軸方向に射出されるように、半田付けによりレーザマウント１１に固定されている。なお、以下、半導体レーザ１２−１乃至半導体レーザ１２−１０のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に半導体レーザ１２と称する。
【００１３】
また、コリメータモジュール１４を構成するFast Axis コリメータ(FAC)と称される非球面円筒レンズ２１、およびSlow Axis コリメータ(SAC)と称される円筒レンズアレー２２は、非球面円筒レンズ２１の出射側の面と、円筒レンズアレー２２の入射側の面とが、対向するように固定され、コリメータモジュール１４は、非球面円筒レンズ２１の入射側の面がｘ軸方向と垂直になるように、サブマウント１３よりも図中、右側に配置されて、レーザマウント１１に固定されている。
【００１４】
したがって、半導体レーザ１２−１乃至半導体レーザ１２−１０のそれぞれから射出した光（レーザ）は、ｘ軸方向と平行な方向から非球面円筒レンズ２１に入射し、非球面円筒レンズ２１において、ｚ軸方向の発散角が最小（おおむね０度）となるように視準されて、円筒レンズアレー２２に入射する。そして、非球面円筒レンズ２１から円筒レンズアレー２２に入射した光は、さらに、円筒レンズアレー２２においてｙ軸方向の発散角が最小となるように視準されて、円筒レンズアレー２２から出射する。これにより、円筒レンズアレー２２からは、ｙ軸方向と平行な方向に長い直線状の光（平行光線）が射出される。このように、複数個の半導体レーザ１２を一方向に配列して固定する方法では、既存の半導体レーザアレーと共通の部材（レーザマウント１１、サブマウント１３、およびコリメータモジュール１４）や組み立て設備、後段の照明光学系をそのまま利用できるという利点がある。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−３２９９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した、半導体レーザを一方向に配列する方法においては、GLV上での集光幅25μmという条件を達成するために、半田付けにより固定された半導体レーザの高さ（図１におけるｚ軸方向に平行な方向の高さ）のばらつきを3μm以下に抑えなければならない。図１において、半導体レーザ１２が射出する光のｚ軸方向と平行な方向の発散角度が、３０度（半値全幅定義）であるとすると、GLVへの集光条件は、光学部品の開口サイズの制約から、Ｆ値（Ｆナンバー）の値が５程度であることが妥当であるので、半導体レーザ１２のｚ軸方向に平行な方向の高さのばらつきは、GLVに入射する時点で約４倍に拡大される。したがって、半導体レーザ１２から射出される光の高さの3μmのばらつきは、GLV上では、12μmに相当することとなる。半導体レーザアレーにおいては、実装時に、半導体レーザが配列されている基板を押さえつけて基板のそりをなくす、加重コントロールなどにより、半導体レーザから射出する光の高さのばらつきを1μm程度に抑えることができるが、図１に示したように、個別の半導体レーザ１２を実装する場合には、半導体レーザ１２から射出する光の高さのばらつきを3μm以下に抑えることは現実的には困難であった。
【００１７】
また、半導体レーザ１２を集積実装する場合、半導体レーザ１２から発生する熱によりレーザの発光効率が低下してしまい、十分な出力強度を得ることができなかった。さらに、複数の半導体レーザ１２を、１つのサブマウント１３に実装（固定）する場合、個別の半導体レーザ１２の選別ができない。例えば、半導体レーザ１２の製造工程の１つであるエージング工程において、１個の半導体レーザ１２の歩留まりが５０％であるとすると、１０個の半導体レーザ１２を実装した場合の歩留まりは、すべての半導体レーザ１２が合格する（仕様を満たす）ケースを想定すると、（０．５）10乃至０．１％程度という極めて小さな値となる。
【００１８】
以上のように、上述した技術においては、出力の大きい直線状の光を得ることができなかった。したがって、画像表示装置において、大型のスクリーンに画像を表示させるために十分な出力を得ることができなかった。
【００１９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より出力の大きい直線状の光を得ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の光源は、光を射出する複数の射出部からなり、射出部は、光を射出する発光手段と、発光手段から入射した光を視準する視準手段と、視準された光を第１の方向に反射する第１の反射手段とを備え、射出部のそれぞれは、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置されることを特徴とする。
【００２１】
光源には、複数の他の射出部をさらに設け、他の射出部のそれぞれが、他の射出部のそれぞれから射出された光と、射出部のそれぞれから射出された光とが、第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、第１の方向に平行な第１の直線に関して、射出部のそれぞれと線対称の位置に並べられて配置されるようにすることができる。
【００２２】
光源は、射出部のそれぞれおよび他の射出部のそれぞれが、直線状の光を射出する直線状光射出部を構成するようにし、直線状の光を射出する他の直線状光射出部と、他の直線状光射出部から射出された光と、直線状光射出部から射出された光とが直線状に並んで伝播するように、他の直線状光射出部から射出された光を反射する第２の反射手段とをさらに設けるようにすることができる。
【００２３】
発光手段には、射出する光の発散角度の最も大きい方向が、第１の方向および第２の方向に垂直な方向となるように光を射出させるようにすることができる。
【００２４】
本発明の光源においては、射出部は、光を射出し、光を視準し、視準された光を第１の方向に反射し、射出部のそれぞれは、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される。
【００２５】
本発明の光源の製造方法は、光源が光を射出する複数の射出部からなり、射出部を構成する、光を射出する発光部、発光部から入射した光を視準する視準部、および視準された光を第１の方向に反射する反射部が、発光部、視準部、および反射部のそれぞれを固定する固定部に配置される第１の配置ステップと、射出部のそれぞれが、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される第２の配置ステップとを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明の光源の製造方法においては、射出部を構成する、光を射出する発光部、発光部から入射した光を視準する視準部、および視準された光を第１の方向に反射する反射部が、発光部、視準部、および反射部のそれぞれを固定する固定部に配置され、射出部のそれぞれが、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される。
【００２７】
本発明の光学装置は、光を射出する発光手段と、発光手段から入射した光を視準する視準手段と、複数の反射面を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、反射手段から入射した光を変調する変調手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明の光学装置においては、光が射出され、光が視準され、視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、視準された光のそれぞれが、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射され、反射された光が変調される。
【００２９】
本発明の画像生成装置は、光を射出する発光手段と、発光手段から入射した光を視準する視準手段と、複数の反射面を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、反射手段から入射した光を変調する変調手段とを備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明の画像生成装置においては、光が射出され、光が視準され、視準された光のそれぞれが第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、視準された光のそれぞれが、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射され、反射された光が変調される。
【００３１】
本発明の画像表示装置は、光を射出する発光手段と、発光手段から入射した光を視準する視準手段と、複数の反射面を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段と、反射手段から入射した光を変調する変調手段と、変調手段において変調された光を投影して画像を表示させる投影手段とを備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明の画像表示装置においては、光が射出され、光が視準され、視準された光のそれぞれが、第１の方向に並んで第１の方向と垂直な第２の方向に伝播するように、視準された光のそれぞれが、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射され、反射された光が変調され、変調された光が投影されて画像が表示される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光を射出させることができる。特に、本発明によれば、より出力の大きい直線状の光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３５】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００３６】
請求項１に記載の光源は、光源（例えば、図２の光源４１−１乃至光源４１−３）が光を射出する複数の射出部（例えば、図３のレーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５）からなり、射出部は、光を射出する発光手段（例えば、図３の半導体レーザ１１２）と、発光手段から入射した光を視準する視準手段（例えば、図３のコリメータレンズ１１３）と、視準された光を第１の方向（例えば、図６のｚ軸方向）に反射する第１の反射手段（例えば、図３のプリズムミラー１１４）とを備え、射出部のそれぞれは、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向（例えば、図６のｘ軸方向に平行な方向）に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置されることを特徴とする。
【００３７】
請求項２に記載の光源は、複数の他の射出部（例えば、図３のレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５）をさらに備え、他の射出部のそれぞれは、他の射出部のそれぞれから射出された光と、射出部（例えば、図３のレーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５）のそれぞれから射出された光とが、第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、第１の方向に平行な第１の直線に関して、射出部のそれぞれと線対称の位置に並べられて配置されていることを特徴とする。
【００３８】
請求項３に記載の光源は、射出部のそれぞれ（例えば、図３のレーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５）および他の射出部のそれぞれ（例えば、図３のレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５）が、直線状の光を射出する直線状光射出部（例えば、図３のレーザサブユニット７２−１）を構成し、直線状の光を射出する他の直線状光射出部（例えば、図３のレーザサブユニット７２−２）と、他の直線状光射出部から射出された光と、直線状光射出部から射出された光とが直線状に並んで伝播するように、他の直線状光射出部から射出された光を反射する第２の反射手段（例えば、図３のプリズムミラー７３−１）とをさらに備えることを特徴とする。
【００３９】
請求項４に記載の光源は、発光手段（例えば、図３の半導体レーザ１１２）は、射出する光の発散角度の最も大きい方向が、第１の方向（例えば、図６のｚ軸方向）および第２の方向（例えば、図６のｘ軸方向に平行な方向）に垂直な方向となるように光を射出することを特徴とする。
【００４０】
請求項５に記載の製造方法は、射出部（例えば、図４のレーザサブモジュール９２−１）を構成する、光を射出する発光部（例えば、図４の半導体レーザ１１２）、発光部から入射した光を視準する視準部（例えば、図４のコリメータレンズ１１３）、および視準された光を第１の方向（例えば、図４のａ軸方向）に反射する反射部（例えば、図４のプリズムミラー１１４）が、発光部、視準部、および反射部のそれぞれを固定する固定部（例えば、図４のベース１１１）に配置される第１の配置ステップ（例えば、図７のステップＳ１１の処理）と、射出部のそれぞれが、射出部のそれぞれから射出された光が、第１の方向と垂直な第２の方向に並んで第１の方向に伝播するように、それぞれの光が並ぶ間隔だけずらされて並べられて配置される第２の配置ステップ（例えば、図７のステップＳ１２の処理）とを含むことを特徴とする。
【００４１】
請求項６に記載の光学装置は、光を射出する発光手段（例えば、図４の半導体レーザ１１２）と、発光手段から入射した光を視準する視準手段（例えば、図４のコリメータレンズ１１３）と、複数の反射面（例えば、図４の反射面１４１）を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向（例えば、図６のｘ軸方向に平行な方向）に並んで第１の方向と垂直な第２の方向（例えば、図６のｚ軸方向）に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段（例えば、図４のプリズムミラー１１４）と、反射手段から入射した光を変調する変調手段（例えば、図２の１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３）とを備えることを特徴とする。
【００４２】
請求項７に記載の画像生成装置は、光を射出する発光手段（例えば、図４の半導体レーザ１１２）と、発光手段から入射した光を視準する視準手段（例えば、図４のコリメータレンズ１１３）と、複数の反射面（例えば、図４の反射面１４１）を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向（例えば、図６のｘ軸方向に平行な方向）に並んで第１の方向と垂直な第２の方向（例えば、図６のｚ軸方向）に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段（例えば、図４のプリズムミラー１１４）と、反射手段から入射した光を変調する変調手段（例えば、図２の１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３）とを備えることを特徴とする。
【００４３】
請求項８に記載の画像表示装置は、光を射出する発光手段（例えば、図４の半導体レーザ１１２）と、発光手段から入射した光を視準する視準手段（例えば、図４のコリメータレンズ１１３）と、複数の反射面（例えば、図４の反射面１４１）を有し、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれが、第１の方向（例えば、図６のｘ軸方向に平行な方向）に並んで第１の方向と垂直な第２の方向（例えば、図６のｚ軸方向）に伝播するように、複数の視準手段によって視準された光のそれぞれを、それぞれの光が第１の方向に並べられる間隔だけずらされて並べられて配置された反射面のそれぞれにおいて反射する反射手段（例えば、図４のプリズムミラー１１４）と、反射手段から入射した光を変調する変調手段（例えば、図２の１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３）と、変調手段において変調された光を投影して画像を表示させる投影手段（例えば、図２の拡大投影系４７）とを備えることを特徴とする。
【００４４】
本発明は、画像表示装置、レーザプリンタなどに適用することができる。
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４６】
図２は、本発明を適用した画像表示装置の構成例を示す図である。
【００４７】
画像表示装置は、光源４１−１乃至光源４１−３、照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３、光合成部４４、投影光学系４５、光偏向部４６、および拡大投影系４７を含むように構成され、画像表示装置は、画像を表示させるための光をスクリーン４８に投射して、スクリーン４８上に２次元の画像を表示させる。
【００４８】
光源４１−１乃至光源４１−３のそれぞれは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の直線状の光（レーザ）を射出して、直線状の光をそれぞれ照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３に入射させる。なお、以下、光源４１−１乃至光源４１−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に光源４１と称する。
【００４９】
照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３のそれぞれは、１または複数のレンズなどから構成され、光源４１−１乃至光源４１−３のそれぞれから入射した直線状の光の強度分布を均一にし、さらに直線状の光を集光して、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３に入射させる。
【００５０】
例えば、照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３のそれぞれは、光源４１から入射した直線状の光を、照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３のそれぞれを構成するフライアイレンズ（インテグレータ）などにおいて、光の強度分布を均一にし、さらに、集光レンズなどにおいて直線状の光を集光し、例えば、幅が25μmで、長さが27mmである直線状の光に整形して、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３のそれぞれに入射させる。
【００５１】
なお、以下、照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に照明光学系４２と称する。また、例えば、照明光学系４２にフライアイレンズなどを設けずに、光の伝播にともなう光の広がりによって、光の強度分布が均一にされるようにしてもよい。
【００５２】
１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３のそれぞれは、例えば、赤色、緑色、および青色のそれぞれの直線状の光を変調するためのGLVなどからなり、照明光学系４２−１乃至照明光学系４２−３のそれぞれから入射した直線状の光を変調して、変調された光を光合成部４４に入射させる。
【００５３】
例えば、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３のそれぞれを構成するGLVのそれぞれは、表面に反射膜が形成された可動するリボン電極（以下、可動リボン電極と称する）、表面に反射膜が形成された固定されているリボン電極（以下、固定リボン電極と称する）、シリコン基板上のポリシリコン薄膜からなる共通電極などを含むように構成されている。
【００５４】
可動リボン電極および固定リボン電極は、共通電極上に照明光学系４２から入射する直線状の光の長手方向に沿うようにして交互に配置されており、駆動電圧が印加されていない状態において、可動リボン電極および固定リボン電極の各反射面（反射膜が形成されている面）は、共通電極からの高さが等しくなるようになされている。
【００５５】
また、可動リボン電極に駆動電圧が印加されると、可動リボン電極と共通電極との間に静電力が生じ、その静電力に応じて可動リボン電極が移動または変形し、可動リボン電極の反射面と、固定リボン電極の反射面との共通電極からの高さが異なる（一致しなくなる）ようになされている。そのため、照明光学系４２から入射した光のうち、固定リボン電極の反射面において反射した光と、可動リボン電極の反射面において反射した光とでは光路差が生じ、これによりGLVが反射型回折格子として機能し、所定の次数を含む回折光が生じる。このようにしてGLVにおいて生じた回折光は空間的に変調されて、光合成部４４に入射する。
【００５６】
なお、以下、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に、１次元光変調素子４３と称する。また、ここでは、１次元光変調素子４３としてGLVを用いる例について説明したが、GLVに限らず、反射型の液晶素子などを用いるようにしてもよい。
【００５７】
光合成部４４は、例えば、ダイクロイックミラーなどから構成され、１次元光変調素子４３−１乃至１次元光変調素子４３−３のそれぞれから入射した、赤色の光、緑色の光、および青色の光を合成して、合成した光を投影光学系４５に入射させる。
【００５８】
投影光学系４５は、例えば、複数のミラーなどからなり、光合成部４４から入射した光のうち、特定の次数の回折光成分を分離させて（遮断して）、分離させていない光（回折光）を光偏向部４６に入射させる。
【００５９】
光偏向部４６は、例えば、ガルバノミラーなどにより構成され、光偏向部４６は、ガルバノミラーの反射面を回動させることにより、投影光学系４５から入射した光に対する走査を行い、２次元像を形成する。拡大投影系４７は、光偏向部４６を経て得られた２次元像を中間像として、これを拡大してスクリーン４８に投影し、スクリーン４８上に２次元の画像を表示させる。
【００６０】
このような、１次元光変調素子４３を利用した画像表示装置においては、光源４１は、出力の大きい直線状の光を射出することができるような構成とする必要がある。以下、図３乃至図５を参照して、光源４１のより詳細な構成について説明する。
【００６１】
図３は、図２の光源４１のより詳細な構成例を示す図である。図３Ａに示すように、光源４１は、レーザユニット６１を含むように構成される。
【００６２】
レーザユニット６１は、ベース７１、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２を含むように構成され、ベース７１上に、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２がそれぞれ固定されている。
【００６３】
レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３は、それぞれ１０個の半導体レーザから射出された光（レーザ）を出力する。より具体的には、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３のそれぞれは、例えば、後述するように、１０個の半導体レーザから射出された光が所定の方向に平行に並べられた、直線状の光を出力（射出）する。
【００６４】
レーザサブユニット７２−１は、１０個の半導体レーザから射出された光を図中、上下方向に並べて右方向に伝播させ、上下方向に長い直線状の光を出力（射出）する。また、レーザサブユニット７２−１は、レーザサブユニット７２−１から射出した光が、レーザサブユニット７２−１の図中右側に配置されているプリズムミラー７３−１とプリズムミラー７３−２との間をそのまま通過するように、ベース７１上の図中、左側に配置されている。
【００６５】
レーザサブユニット７２−２は、１０個の半導体レーザから射出された光を図中、左右方向に並べて上方向に伝播させ、左右方向に長い直線状の光を出力（射出）する。また、レーザサブユニット７２−２は、ベース７１上の図中、右下に配置されており、光を図中、上側に向けて射出し、射出した光をプリズムミラー７３−１に入射させる。プリズムミラー７３−１は、レーザサブユニット７２−２から入射した光を、図中、右方向に全反射する。また、プリズムミラー７３−１は、プリズムミラー７３−１が反射した光と、レーザサブユニット７２−１から射出された光とが隣接し、かつプリズムミラー７３−１が反射した光の伝播方向と、レーザサブユニット７２−１から射出された光の伝播方向とが、平行となるようにベース７１上に配置されている。
【００６６】
図３Ａでは、プリズムミラー７３−１は、プリズムミラー７３−１の反射面が、レーザサブユニット７２−２から入射する光に対して、４５度の角度をなす位置に配置されており、レーザサブユニット７２−２から入射した光を反射して、光の伝播方向を９０度だけ偏向させる。
【００６７】
レーザサブユニット７２−３は、１０個の半導体レーザから射出された光を図中、左右方向に並べて下方向に伝播させ、左右方向に長い直線状の光を出力する。レーザサブユニット７２−３は、ベース７１上の図中、右上に配置されており、光を図中、下側に向けて射出し、射出した光をプリズムミラー７３−２に入射させる。プリズムミラー７３−２は、レーザサブユニット７２−３から入射した光を、図中、右方向に全反射する。また、プリズムミラー７３−２は、プリズムミラー７３−２が反射した光と、レーザサブユニット７２−１から射出された光とが隣接し、かつプリズムミラー７３−２が反射した光の伝播方向と、レーザサブユニット７２−１から射出された光の伝播方向とが、平行となるようにベース７１上に配置されている。
【００６８】
図３Ａでは、プリズムミラー７３−２は、プリズムミラー７３−２の反射面が、レーザサブユニット７２−３から入射する光に対して、４５度の角度をなす位置に配置されており、レーザサブユニット７２−３から入射した光を反射して、光の伝播方向を９０度だけ偏向させる。
【００６９】
したがって、レーザユニット６１からは、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３のそれぞれから射出された直線状の光のそれぞれが、さらに一方向（図中、上下方向）に隣接するように並べられた図中、上下方向に長い直線状の光を出力（射出）する。このように、レーザユニット６１においては、複数の半導体レーザが射出した光を一方向に隣接するように並べて出力することで、より出力の大きい直線状の光を射出することができる。なお、以下、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単にレーザサブユニット７２と称する。
【００７０】
上述したように、レーザサブユニット７２は、１０個の半導体レーザから射出された光が所定の方向に平行に並べられた、直線状の光を出力する。レーザサブユニット７２は、図３Ｂに示すように、ベース９１、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５、およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５を含むように構成され、ベース９１上に、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５、およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５が、それぞれ固定されている。
【００７１】
ベース９１は、例えば、水冷式または空冷式のヒートシンクであり、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５、およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれが発する熱を排熱する。
【００７２】
レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれは、後述するように１つの半導体レーザを含むように構成され、半導体レーザから射出された光（レーザ）を、図中、右方向に射出する。
【００７３】
また、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれは、例えば、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれから射出された光が図中、上下方向に1mm間隔で隣接し、それぞれの光の伝播方向が平行となるように、下方向に1mmずつずらされて、右方向に配列して配置されている。
【００７４】
すなわち、レーザサブモジュール９２−１−１は、ベース９１上の図中、左下の位置に配置され、レーザサブモジュール９２−１−２は、レーザサブモジュール９２−１−１の右側に隣接するように、1mmだけ下側にずらされて配置され、レーザサブモジュール９２−１−３は、レーザサブモジュール９２−１−２の右側に隣接するように、1mmだけ下側にずらされて配置されている。
【００７５】
同様に、レーザサブモジュール９２−１−４は、レーザサブモジュール９２−１−３の右側に隣接するように、1mmだけ下側にずらされて配置され、レーザサブモジュール９２−１−５は、レーザサブモジュール９２−１−４の右側に隣接するように、1mmだけ下側にずらされて配置されている。なお、以下、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単にレーザサブモジュール９２−１と称する。
【００７６】
また、レーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれは、図中、左右方向に平行な直線に関して、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれと線対称の位置に、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５のそれぞれと対向するように配置されている。レーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれは、後述するように１つの半導体レーザを含むように構成され、半導体レーザから射出された光（レーザ）を、図中、右方向に射出する。
【００７７】
レーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれは、例えば、レーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれから射出された光が図中、上下方向に1mm間隔で隣接し、それぞれの光の光路が平行となるように、上方向に1mmずつずらされて、右方向に配列して配置されている。また、例えば、レーザサブモジュール９２−２−１は、レーザサブモジュール９２−２−１から射出される光が、レーザサブモジュール９２−１−１から射出された光と、図中、上下方向に1mmの間隔で隣接し、右方向に平行に伝播する位置に配置される。
【００７８】
すなわち、レーザサブモジュール９２−２−１は、ベース９１上の図中、左上の位置に配置され、レーザサブモジュール９２−２−２は、レーザサブモジュール９２−２−１の右側に隣接するように、1mmだけ上側にずらされて配置され、レーザサブモジュール９２−２−３は、レーザサブモジュール９２−２−２の右側に隣接するように、1mmだけ上側にずらされて配置されている。
【００７９】
同様に、レーザサブモジュール９２−２−４は、レーザサブモジュール９２−２−３の右側に隣接するように、1mmだけ上側にずらされて配置され、レーザサブモジュール９２−２−５は、レーザサブモジュール９２−２−４の右側に隣接するように、1mmだけ上側にずらされて配置されている。
【００８０】
したがって、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５、およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれから射出された光は、それぞれ1mm間隔で図中、上下方向に平行に並んでレーザサブユニット７２から右方向に射出される。すなわち、レーザサブユニット７２からは、図中、上下方向に長い直線状の光が射出される。なお、以下、レーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単にレーザサブモジュール９２−２と称する。
【００８１】
このように、レーザサブユニット７２においては、１つの半導体レーザがレーザサブモジュール９２−１またはレーザサブモジュール９２−２に配置されているので、半導体レーザアレーにおける場合と比べて、半導体レーザ同士を離れた位置に配置することができ、各半導体レーザをより効率よく冷却することができる。これにより半導体レーザから、より長い期間出力の安定した光を射出させることができ、また、半導体レーザからより出力の大きい光を得ることができる。さらに、各半導体レーザをより効率よく冷却することができるので、半導体レーザの放射寿命をより長くすることができる。
【００８２】
さらに、レーザサブユニット７２を構成するレーザサブモジュール９２−１は、図３Ｃに示すように、ベース１１１、半導体レーザ１１２、コリメータレンズ１１３、およびプリズムミラー１１４を含むように構成される。
【００８３】
ベース１１１は、例えば、銅などの熱伝導率の高い物質により形成されており、ベース１１１上には、半導体レーザ１１２、コリメータレンズ１１３、およびプリズムミラー１１４が固定されている。
【００８４】
半導体レーザ１１２は、光（レーザ）を図中、下方向に射出し、射出した光をコリメータレンズ１１３に入射させる。コリメータレンズ１１３は、半導体レーザ１１２から入射した光を視準し、これにより得られた平行光線をプリズムミラー１１４に入射させる。
【００８５】
プリズムミラー１１４は、コリメータレンズ１１３から入射した光（平行光線）を、図中、左方向に全反射する。図３Ｃでは、プリズムミラー１１４は、プリズムミラー１１４の反射面が、コリメータレンズ１１３から入射する光に対して、４５度の角度をなす位置に配置されており、コリメータレンズ１１３から入射した光を反射して、光の伝播方向を９０度だけ偏向させる。
【００８６】
なお、レーザサブモジュール９２−２の構成は、図３Ｃで示したレーザサブモジュール９２−１のプリズムミラー１１４が、図中、右下ではなく、左下の位置に配置され、プリズムミラー１１４が、コリメータレンズ１１３から入射した光を図中、右側に全反射するような構成とされている。また、レーザサブモジュール９２−２において、その他の半導体レーザ１１２やコリメータレンズ１１３が配置される位置などは、レーザサブモジュール９２−１における場合と同様であるため、その説明は省略する。以下、レーザサブモジュール９２−１およびレーザサブモジュール９２−２を個々に区別する必要のない場合、単にレーザサブモジュール９２と称する。
【００８７】
ここで、図４にレーザサブモジュール９２−１のより詳細な構成を示す。なお、図４において、図３における場合と対応する部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、図中、ａ軸、ｂ軸、およびｃ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表している。
【００８８】
図４では、例えば、ａ軸方向の長さが5mmであり、ｂ軸方向の長さが3mmであり、ｃ軸方向の長さが3mmである、銅などの熱伝導率の高い物質により形成されたレーザマウント１３１が半田付けによってベース１１１に固定されている。さらに、レーザマウント１３１の図中、上側の面には、半導体レーザ１１２が半田付けにより固定されている。レーザマウント１３１は、半導体レーザ１１２が発する熱を、ベース１１１を介して、レーザサブユニット７２のベース９１に排熱する。
【００８９】
また、ベース１１１の中央からやや右側の部分には、ｃ軸方向に突出した面が設けられており、その面には、コリメータレンズ１１３を保持しているレンズホルダ１３２が、ネジ１３３−１およびネジ１３３−２により固定されている。さらに、レンズホルダ１３２は、レンズホルダ１３２が、ネジ１３３−１およびネジ１３３−２によりベース１１１に仮止めされている状態において、レンズホルダ１３２の位置をベース１１１に対してａ軸方向に平行な方向、またはｃ軸方向に平行な方向に平行移動させることができるようになされている。したがって、レンズホルダ１３２の位置を調整することによって、半導体レーザ１１２からの光が、コリメータレンズ１１３から出射する位置（ａ軸方向の位置、またはｃ軸方向の位置）、および半導体レーザ１１２から入射した光の伝播角度（ｃ軸方向またはａ軸方向のあおり）を調整することができるようになされている。
【００９０】
さらに、レンズホルダ１３２には、板バネ１３４がネジ１３５により固定されており、板バネ１３４は、コリメータレンズ１１３をレンズホルダ１３２に押さえつけて、コリメータレンズ１１３をレンズホルダ１３２に固定している。
【００９１】
さらに、また、レンズホルダ１３２の図中、上側には、コリメータレンズ１１３のｂ軸方向に平行な方向の位置を調整するための調整穴１３６が設けられている。したがって、例えば、レーザサブモジュール９２−１を組み立てる作業者が細い棒などを調整穴１３６に挿入して、その棒によりコリメータレンズ１１３を物理的にｂ軸方向と平行な方向に移動させることによって、コリメータレンズ１１３のベース１１１（半導体レーザ１１２）に対する位置が調整されるようになされている。このように、コリメータレンズ１１３が、ｂ軸方向と平行な方向に移動されて、コリメータレンズ１１３のベース１１１（半導体レーザ１１２）に対する位置が調整されることにより、コリメータレンズ１１３から出射する光の発散角度が調整される。
【００９２】
このように、半導体レーザ１１２からｂ軸方向に射出された光は、コリメータレンズ１１３に入射し、コリメータレンズ１１３において視準されて平行光線となり、プリズムミラー１１４の反射面１４１に入射する。そして、プリズムミラー１１４に入射した光は、プリズムミラー１１４の反射面１４１において反射され、その光の伝播方向が９０度だけ偏向されて反射面１４１からａ軸方向に出射する。
【００９３】
このように、半導体レーザ１１２からの光の伝播方向を、プリズムミラー１１４において反射させて偏向させることによって、各レーザサブモジュール９２から射出される光を、より短い間隔（例えば、1mm）に並べてレーザサブユニット７２から出力（射出）することができる。
【００９４】
このようにすることで、図３Ｂにおいて、レーザサブユニット７２が射出する光の、図中、上下方向の光の発散角度（すなわち、１次元光変調素子４３における回折方向の発散角度）をより小さくすることができ（光の輝度をより高くすることができ）、これにより、後段の１次元光変調素子４３において、反射光と回折光とを容易に分離することができる。また、プリズムミラー１１４を設けて光の伝播方向を偏向させることによって、プリズムミラー１１４を設けずに、例えば、各レーザサブモジュール９２から射出される光を5mmの間隔で並べて射出させる場合と比べて、１次元光変調素子４３に照射される光の、１次元光変調素子４３における回折方向の発散角度を１／５に抑えることができる。
【００９５】
また、半導体レーザ１１２が射出する光は、例えば、図５に示すように、ｃ軸方向に長い楕円形の光となる。なお、図５におけるａ軸方向、ｂ軸方向、およびｃ軸方向のそれぞれは、図４におけるａ軸方向、ｂ軸方向、およびｃ軸方向のそれぞれと対応した方向となっている。
【００９６】
図５では、半導体レーザ１１２の図中、右側の側面には、活性層（発光領域）１５１が設けられており、この活性層１５１から光（レーザ）が射出するようになされている。半導体レーザ１１２は、例えば、ブロードエリア半導体レーザであり、半導体レーザ１１２の活性層１５１は、例えば、そのａ軸方向の長さが10μmであり、ｃ軸方向の長さが1μmとなっている。また、活性層１５１から射出される光のｃ軸方向の発散角度は、半値全角で３０度程度であり、活性層１５１から射出される光のａ軸方向の発散角度は、半値全角で５度程度である。
【００９７】
図５に示す半導体レーザ１１２においては、活性層１５１のａ軸方向の長さが10μmであるため、半導体レーザ１１２から射出される光は、ａ軸方向については点光源として扱うことができず、回折限界まで集光することができない。これに対して、活性層１５１のｃ軸方向の長さは、1μmであるため、ｃ軸方向については点光源として扱うことができ、回折限界まで集光することができる。したがって、例えば、上述したように、光源４１から射出した直線状の光を、照明光学系４２において、幅が25μmで、長さが27mmである直線状の光に整形して、１次元光変調素子４３に入射させる場合、半導体レーザ１１２から射出される光は、ｃ軸方向については回折限界まで集光することができるので、半導体レーザ１１２から射出される光のｃ軸方向の広がりを25μmまで集光することができる。
【００９８】
例えば、図５に示した半導体レーザ１１２の活性層１５１から、ｃ軸方向の発散角度が３０度であり、ａ軸方向の発散角度が５度である光が射出され、図４のコリメータレンズ１１３の焦点距離が4mmである場合、図４において、コリメータレンズ１１３からは、例えば、光のｃ軸方向の長さ（ビームの直径）が4mm（半値全幅定義）であり、ａ軸方向の長さが0.6mm（半値全幅定義）である、ｃ軸方向に長い楕円状の光が射出される。
【００９９】
このように、レーザサブユニット７２を構成する各レーザサブモジュール９２が、ｃ軸方向の長さが4mm（半値全幅定義）であり、ａ軸方向の長さが0.6mm（半値全幅定義）である、ｃ軸方向に長い楕円状の光を射出すると、上述したように、レーザサブモジュール９２が射出する光は、それぞれ1mm間隔で平行に並んでレーザサブユニット７２から射出されるので、レーザサブユニット７２からは、図６Ａに示すように、ｘ軸方向の長さが約10mmであり、ｙ軸方向の長さが4mmである直線状の光、すなわち、ｘ軸方向の長さが0.6mmであり、ｙ軸方向の長さが4mmである楕円状の１０個の光が、ｘ軸方向に平行に並べられた直線状の光が射出される。
【０１００】
なお、図６Ａにおいて、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表している。また、図中、左側の１０個の楕円は、それぞれレーザサブモジュール９２から射出された１０個の光を表し、左側の長方形は、レーザユニット６１から射出した光が照明光学系４２において整形されて、照明光学系４２から射出した光を表している。さらに、図中、左側のレーザサブモジュール９２から射出された１０個の光を表す楕円、および照明光学系４２において整形された光を表す長方形は、説明の便宜上、ｘ軸と平行な直線を回転軸として９０度だけ回動された状態で表されている。
【０１０１】
図６Ａでは、１０個のレーザサブモジュール９２から射出された光が、ｘ軸方向に並んでｚ方向に伝播する。図６Ａには図示されていないが、実際には、図３Ａに示したように、レーザユニット６１には、３つのレーザサブユニット７２が含まれているので、３つのレーザサブユニット７２のそれぞれから射出した光は、一方向に並んで伝播して照明光学系４２に入射する。
【０１０２】
したがって、例えば、１つのレーザサブユニット７２からは、ｘ軸方向の長さが約10mmであり、ｙ軸方向の長さが4mmである直線状の光が射出されるので、照明光学系４２には、ｘ軸方向の長さが約30mmであり、ｙ軸方向の長さが4mmである直線状の光が入射する。そして、照明光学系４２に入射した光は、照明光学系４２において、ｘ軸方向の長さが27mmであり、ｙ軸方向の長さが25μmである直線状の光に整形されて、１次元光変調素子４３に入射する。この場合、上述したように、レーザサブモジュール９２から射出された光のうち、ｙ軸方向については回折限界まで集光することができるので、ｙ軸方向の長さを4mmから25μmに集光することができる。
【０１０３】
このように、半導体レーザ１１２から射出された光を、プリズムミラー１１４を用いて平行に並ぶようにして、レーザサブユニット７２から射出することによって、半導体レーザアレーにおける場合と同等の出力強度の直線状の光を射出することができる。
【０１０４】
また、光源４１（レーザサブモジュール９２）においては、個々の半導体レーザ１１２から射出される光の伝播角度、発散角度などを調整することができるようになされている。
【０１０５】
例えば、図６Ｂに示すように、レーザサブモジュール９２から射出された光のｙ軸方向の伝播角度にばらつきがあると、個々のレーザサブモジュール９２から射出された光のy軸方向の高さにばらつきが生じるため、レーザサブユニット７２から射出する光は、ｙ軸方向に広がってしまい、例えば、照明光学系４２において、レーザサブユニット７２から入射した直線状の光のｙ軸方向の長さを25μmまで集光することができなくなってしまう。
【０１０６】
なお、図６Ｂにおいて、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表しており、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸のそれぞれは、図６Ａにおけるｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸のそれぞれと対応した方向となっている。また、図中、左側の楕円は、レーザサブモジュール９２から射出された光を表し、その楕円の光は、説明の便宜上、ｙ軸と平行な直線を回転軸として９０度だけ回動された状態で表されている。
【０１０７】
例えば、オートコリメータなどを用いて、図６Ｂにおけるレーザサブモジュール９２から射出された光のｙ軸方向の伝播角度を測定し、１０個のレーザサブモジュール９２から射出された光のうち、図中、最も上向きに（ｙ軸方向に傾いて）伝播する光と、最も下向きに（ｙ軸方向と反対の方向に傾いて）伝播する光とのなす角が例えば、0.25mrad以下となるように、図４におけるレンズホルダ１３２（コリメータレンズ１１３）のｃ軸方向の位置を調整する。なお、レーザサブモジュール９２から射出された光のｙ軸方向の伝播角度の調整は、レンズホルダ１３２の位置の調整に限らず、プリズムミラー１１４を傾けたり、半導体レーザ１１２の高さ方向の位置（図４におけるｃ軸方向と平行な方向の位置）などを調整することによって調整するようにしてもよい。
【０１０８】
また、例えば、レーザサブモジュール９２から射出された光のｙ軸方向の発散角度（広がり角度）が大きい場合においても、レーザサブユニット７２から射出する光は、ｙ軸方向に広がってしまうので、例えば、照明光学系４２において、レーザサブユニット７２から入射した直線状の光のｙ軸方向の長さを25μmまで集光することができなくなってしまう。そこで、オートコリメータを用いて、オートコリメータにおいて観測されるレーザサブモジュール９２（レーザサブユニット７２）から射出する光の大きさ（ビーム径）が最小となるように、図４におけるコリメータレンズ１１３のｂ軸方向と平行な方向の位置を調整し、１０個のレーザサブモジュール９２から射出された光のｙ軸方向の発散角度が、例えば、それぞれ0.24mrad以下となるようにする。
【０１０９】
さらに、例えば、図６Ａにおいて、１０個のレーザサブモジュール９２から射出した光のそれぞれのｘ軸方向の射出位置にばらつきが生じると、レーザサブユニット７２から射出されるそれぞれの光がｘ軸方向に並ぶ間隔が、等間隔ではなくなってしまうので、照明光学系４２から１次元光変調素子４３に入射する直線状の光の強度分布にむらが生じてしまい、その結果、スクリーン４８に表示される２次元の画像の光の強度分布にむらが生じてしまう。
【０１１０】
そこで、例えば、１０個のレーザサブモジュール９２から射出した光をスクリーンに照射し、スクリーン上に映った光の像が等間隔（例えば、1mm間隔）で並ぶように（互いに隣り合う光の像の距離が、1mm±0.2mmとなるように）、図４におけるレンズホルダ１３２（コリメータレンズ１１３）のａ軸方向の位置を調整する。
【０１１１】
以上のように、光源４１（レーザサブモジュール９２）においては、個々の半導体レーザ１１２から射出される光の伝播角度、発散角度などを調整することができるようにしたので、より発散角度の小さい直線状の光、すなわち、ビーム幅の狭いより出力の大きい直線状の光を射出することができる。また、光源４１では、複数の半導体レーザ１１２から射出された光を、プリズムミラー１１４を用いて一方向に並べて出力するようにしたので、より出力の大きい直線状の光を射出することができる。
【０１１２】
次に、図７のフローチャートを参照して、以上において説明した光源４１を、作業者が組み立てる処理である、組み立ての処理を説明する。
【０１１３】
ステップＳ１１において、レーザサブモジュール９２のベース１１１上に、レーザサブモジュール９２を構成する各部品が配置される。すなわち、レーザサブモジュール９２のベース１１１に、コリメータレンズ１１３が保持されているレンズホルダ１３２、プリズムミラー１１４、レーザマウント１３１、および半導体レーザ１１２が配置される。
【０１１４】
ステップＳ１２において、レーザサブモジュール９２−１がレーザサブユニット７２のベース９１に配置される。例えば、ステップＳ１２において、図３Ｂに示したように、レーザサブユニット７２のベース９１に５個のレーザサブモジュール９２−１が配置される。
【０１１５】
そして、ベース９１に５個のレーザサブモジュール９２−１が配置されると、ステップＳ１３において、既に配置されているレーザサブモジュール９２−１に対向するように、レーザサブモジュール９２−２がレーザサブユニット７２のベース９１に配置される。例えば、ステップＳ１３において、図３Ｂに示したように、レーザサブユニット７２のベース９１に５個のレーザサブモジュール９２−２が配置される。
【０１１６】
ベース９１にレーザサブモジュール９２が配置されると、ステップＳ１４において、コリメータレンズ１１３の位置が調整されて、レーザサブモジュール９２が射出する光の伝播角度および発散角度が調整される。
【０１１７】
この場合、レーザサブモジュール９２が射出する光の伝播角度および発散角度を調整するために、例えば、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、レーザサブユニット７２の図中、左側にスクリーン２０１が配置され、スクリーン２０１およびレーザサブユニット７２の間の位置にオートコリメータ２０２が配置される。そして、さらに、スクリーン２０１の図中、左側（スクリーン２０１の後方）にCCD（Charge Coupled Devices）カメラ２０３が配置される。
【０１１８】
なお、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表しており、図８Ｂは、図８Ａに示すレーザサブユニット７２を、ｙ軸方向から、ｙ軸方向とは逆の方向に見た図を表している。また、図８Ａにおいて、左側の１０個の楕円は、それぞれレーザサブモジュール９２から射出された１０個の光を表し、レーザサブモジュール９２から射出された１０個の光を表す楕円は、説明の便宜上、ｘ軸と平行な直線を回転軸として９０度だけ回動された状態で表されている。さらに、図８Ｂにおいて、図中、左側の楕円は、レーザサブモジュール９２から射出された光を表し、その楕円の光は、説明の便宜上、ｙ軸と平行な直線を回転軸として９０度だけ回動された状態で表されている。
【０１１９】
図８Ａでは、例えば、レーザサブユニット７２の図中、左側の端からｚ軸方向に300mmの位置にスクリーン２０１が配置され、スクリーン２０１およびレーザサブユニット７２の間の位置にオートコリメータ２０２が配置される。そして、さらに、スクリーン２０１の図中、左側にCCDカメラ２０３が配置される。
【０１２０】
また、図８Ｂに示すように、オートコリメータ２０２には、ハーフミラー２２１およびCCDカメラ２２２が設けられており、レーザサブユニット７２から射出した光の一部は、ハーフミラー２２１において、ｙ軸方向に反射され、CCDカメラ２２２に入射して撮像される。CCDカメラ２２２が撮像することにより得られる画像を基に、レーザサブユニット７２から射出した光のｙ軸方向の伝播角度および発散角度が測定される。
【０１２１】
例えば、CCDカメラ２２２が、レーザサブユニット７２から射出した１つの光（１つのレーザサブモジュール９２から射出した光）を撮像することにより、図８Ｃに示す画像２４１が得られる。画像２４１の中央よりやや下の楕円は、撮像されたレーザサブモジュール９２から射出した光の像を示しており、レーザサブモジュール９２から射出した光の像が、画像２４１の中央に位置していないので、レーザサブモジュール９２から射出した光がｚ軸方向（図８Ｂ）に伝播していないことが分かる。
【０１２２】
そこで、画像２４１（図８Ｃ）に示される撮像された光の像が矢印Ｅ１の方向に移動されるように、図４におけるレンズホルダ１３２がｃ軸方向と平行な方向に平行移動されて、コリメータレンズ１１３のｃ軸方向と平行な方向の位置が調整されることにより、レーザサブユニット７２から射出された光のｙ軸方向の伝播角度が調整される。これにより、レーザサブユニット７２からは、ｚ軸方向に伝播する光が射出され、CCDカメラ２２２が、レーザサブモジュール９２から射出した光を撮像することにより得られる画像は、図８Ｃの画像２４２に示すように、光の像が、画像２４２の中央に位置する画像となる。
【０１２３】
また、例えば、CCDカメラ２２２が、レーザサブユニット７２から射出した１つの光（１つのレーザサブモジュール９２から射出した光）を撮像することにより、図８Ｃに示す画像２４３が得られる。画像２４３の中央の楕円は、撮像されたレーザサブモジュール９２から射出した光の像を示しており、レーザサブモジュール９２から射出された光の像が、大きくぼやけているので、レーザサブモジュール９２から射出した光がｙ軸方向と平行な方向に広がって伝播していることが分かる。
【０１２４】
そこで、画像２４３（図８Ｃ）に示される撮像された光の像の大きさが最小となるように、図４におけるレンズホルダ１３２の調整穴１３６から細い棒が挿入されて、その棒により、コリメータレンズ１１３がｂ軸方向と平行な方向に平行移動されて、コリメータレンズ１１３のｂ軸方向の位置が調整されることにより、レーザサブユニット７２から射された光のｙ軸方向の発散角度が調整される。これにより、レーザサブユニット７２からは、ｚ軸方向に伝播する平行光線が射出され、CCDカメラ２２２が、レーザサブモジュール９２から射出された光を撮像することにより得られる画像は、図８Ｃの画像２４２に示すように、光の像が画像２４２の中央に位置する、光の像が小さい楕円形をした画像となる。
【０１２５】
なお、図７のステップＳ１４における、レーザサブモジュール９２が射出する光の伝播角度および発散角度が調整される処理は、レーザサブユニット７２を構成するレーザサブモジュール９２のそれぞれについて、１つずつ行われる。
【０１２６】
図７のフローチャートの説明に戻り、レーザサブモジュール９２が射出する光の伝播角度および発散角度が調整されると、ステップＳ１５において、図４におけるコリメータレンズ１１３のａ軸方向に平行な方向の位置が調整され、レーザサブユニット７２から射出されるそれぞれの光（１０個のレーザサブモジュール９２から射出する光）がｘ軸方向（図８Ａ）に並ぶ間隔が調整される。
【０１２７】
この場合、例えば、図８Ａに示すように、スクリーン２０１に表示された、レーザサブユニット７２（１０個のレーザサブモジュール９２）から射出した光の像（画像）が、CCDカメラ２０３によって撮像される。これにより、例えば、図８Ｃに示す画像２４４が得られる。画像２４４の中央の１０個の楕円のそれぞれは、撮像された、１０個のレーザサブモジュール９２のそれぞれから射出された光の像を示している。
【０１２８】
そこで、画像２４４（図８Ｃ）に示される撮像されたそれぞれの光の像が矢印Ｅ２の方向に移動されるように、図４におけるレンズホルダ１３２がａ軸方向と平行な方向に平行移動されて、コリメータレンズ１１３のａ軸方向の位置が調整されることにより、レーザサブユニット７２から射出されるそれぞれの光（１０個のレーザサブモジュール９２から射出される光）がｘ軸方向（図８Ａ）に並ぶ間隔が調整される。
【０１２９】
このように、レーザサブユニット７２から射出されるそれぞれの光がｘ軸方向に並ぶ間隔が調整されると、例えば、コリメータレンズ１１３は、接着剤などによりレンズホルダ１３２に固定され、レンズホルダ１３２は、ネジ１３３−１およびネジ１３３−２により、ベース１１１に固定される。
【０１３０】
このようにして組み立てられたレーザサブユニット７２から光を出射させ、照明光学系４２を介して、１次元変調素子４３に入射する光の強度を測定すると、例えば、照明光学系４２のＦ値が１５である場合、図９に示すような測定結果が得られる。
【０１３１】
図９において、縦軸は光の強度を示し、横軸は所定の位置を基準とする、図６におけるｙ軸方向の位置を示す。また、曲線２７１乃至曲線２８０のそれぞれは、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれから射出された光の強度を示し、曲線２８１は、レーザサブモジュール９２−１−１乃至レーザサブモジュール９２−１−５およびレーザサブモジュール９２−２−１乃至レーザサブモジュール９２−２−５のそれぞれから射出した光により形成される直線状の光の強度を示している。
【０１３２】
図９では、曲線２７１乃至曲線２８０のそれぞれの光の強度のピークの位置や、光の長さ（図６におけるｙ軸方向の長さ）はそれぞれ異なっているが、曲線２７１乃至曲線２８０のそれぞれの値を足し合わせることにより得られる曲線２８１の光の長さ（図６におけるｙ軸方向の長さ）は25μm（半値全幅定義）となっており、レーザサブユニット７２から射出された光の長さが、照明光学系４２において25μmとなるように集光されていることが分かる。
【０１３３】
図７のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１５において、レーザサブユニット７２から射出されるそれぞれの光が、ｘ軸方向（図８Ａ）に並ぶ間隔が調整されて、レーザサブユニット７２が組み立てられると、組み立てられたレーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２がベース７１に配置される。
【０１３４】
そして、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２がベース７１に配置されると、ステップＳ１６において、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２の位置が調整され、ベース７１に固定されて組み立ての処理は終了する。
【０１３５】
例えば、図１０に示すように、レーザサブユニット７２−２およびレーザサブユニット７２−３が、ｚ軸に平行な直線を軸として、それぞれ矢印Ｅ２１、および矢印Ｅ２２に示す方向に回動されて、レーザサブユニット７２−２およびレーザサブユニット７２−３のそれぞれから射出する光のｙ軸方向と平行な方向の伝播角度が調整される。この場合、例えば、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３のそれぞれから射出される光のｙ軸方向と平行な方向の伝播角度のばらつき、すなわち、３０個のレーザサブモジュール９２から射出された光のうち、最も上向きに（ｙ軸方向に傾いて）伝播する光と、最も下向きに（ｙ軸方向と反対の方向に傾いて）伝播する光とのなす角が、例えば、0.1mrad以下となるように、レーザサブユニット７２−２およびレーザサブユニット７２−３が、それぞれ矢印Ｅ２１、および矢印Ｅ２２に示す方向に回動されて、レーザサブユニット７２−２およびレーザサブユニット７２−３の位置が調整される。
【０１３６】
また、プリズムミラー７３−１およびプリズムミラー７３−２が、ｙ軸と平行な直線を軸として、それぞれ矢印Ｅ３１および矢印Ｅ３２に示す方向に回動されることによって、３０個のレーザサブモジュール９２から射出された光が、ｘ軸方向に等間隔（例えば、1mm）で並ぶように、プリズムミラー７３−１およびプリズムミラー７３−２の位置が調整される。
【０１３７】
このように、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２の位置を調整することによって、レーザサブユニット７２における場合と同等の位置精度で、射出する光の伝播角度、発散角度、およびレーザサブモジュール９２から射出される光が並ぶ間隔を調整することができる。
【０１３８】
レーザユニット６１における場合は、レーザユニット６１には、レーザサブモジュール９２が３０個含まれているので、レーザサブユニット７２の場合と比べて、１次元光変調素子４３に入射する直線状の光の１次元変調素子４３における回折方向の発散角度は３倍となるが、１次元光変調素子４３に入射する直線状の光の発散角度を全角１度以下に抑えることが可能である。
【０１３９】
以上のように、レーザユニット６１においては、各レーザサブモジュール９２から射出される光の伝播角度および発散角度を調整することができるようにし、また、各レーザサブモジュール９２から射出される光を、等間隔に一方向に隣接するように並べて出力するようにしたので、各レーザサブモジュール９２から射出される光の高さのばらつきをより少なくすることができ、ビーム幅の狭いより出力の大きい直線状の光を射出することができる。これにより、大型のスクリーンにも輝度および解像度の高い画像を表示することができる。
【０１４０】
なお、光源４１は、図３Ａに示した構成に限らず、図１１Ａに示すような構成とすることも可能である。
【０１４１】
図１１Ａでは、光源は、レーザユニット３０１−１乃至レーザユニット３０１−４、プリズムミラー３０２−１乃至プリズムミラー３０２−４、プリズムミラー３０３、合波器３０４、および半波長板３０５を含むように構成される。
【０１４２】
レーザユニット３０１−１乃至レーザユニット３０１−４は、図中、上下方向に並べられて配置され、レーザユニット３０１−１乃至レーザユニット３０１−４のそれぞれは、例えば、Ｓ偏向の光を図中、右方向に射出し、プリズムミラー３０２−１乃至プリズムミラー３０２−４に入射させる。なお、以下、レーザユニット３０１−１乃至レーザユニット３０１−４を個々に区別する必要のない場合、単にレーザユニット３０１と称する。
【０１４３】
プリズムミラー３０２−１およびプリズムミラー３０２−２は、レーザユニット３０１−１およびレーザユニット３０１−２から入射した光を、図中、上方向に反射させてプリズムミラー３０３に入射させる。また、プリズムミラー３０３は、プリズムミラー３０２−１およびプリズムミラー３０２−２から入射した光を、図中、右方向に反射させて、合波器３０４に入射させる。
【０１４４】
一方、プリズムミラー３０２−３およびプリズムミラー３０２−４は、レーザユニット３０１−３およびレーザユニット３０１−４から入射した光を、図中、上方向に反射させて、半波長板３０５に入射させる。半波長板３０５は、プリズムミラー３０２−３およびプリズムミラー３０２−４から入射した光の偏光方向を９０度だけ回動（回転）させて透過させ、合波器３０４に入射させる。したがって、プリズムミラー３０２−３およびプリズムミラー３０２−４から入射したＳ偏光の光は、半波長板３０５においてＰ偏光の光に変換されて、合波器３０４に入射する。
【０１４５】
合波器３０４は、プリズムミラー３０３および半波長板３０５から入射した光を合波して、これにより得られた光を後段の照明光学系４２に入射させる。なお、照明光学系４２に入射した光は、その後、さらに、１次元光変調素子４３に入射するが、例えば、１次元光変調素子４３を構成するGLVは、入射する光の偏光方向に関係なく動作するので、合波器３０４において合波される光の偏光方向は、任意の偏光方向とすることができる。
【０１４６】
例えば、合波器３０４は反射面３１１を備えており、反射面３１１は、Ｓ偏光の光を反射させて、Ｐ偏光の光をそのまま透過させる。したがって、プリズムミラー３０３から入射した光は、反射面３１１において、図中、上方向に反射されて合波器３０４から出射し、半波長板３０５から入射した光は、反射面３１１をそのまま透過して、合波器３０４から出射するようになされている。
【０１４７】
また、例えば、プリズムミラー３０２−１乃至プリズムミラー３０２−４、およびプリズムミラー３０３のそれぞれは、プリズムミラー３０２−１において反射された光と、プリズムミラー３０２−３において反射された光とが、合波器３０４において重なるように、また、プリズムミラー３０２−２において反射された光と、プリズムミラー３０２−４において反射された光とが、合波器３０４において重なるようにその位置が調整される。
【０１４８】
また、レーザユニット３０１は、図１１Ｂに示すように、図３Ａに示したレーザユニット６１と同様の構成とされている。すなわち、レーザユニット３０１は、図３Ａに示したレーザユニット６１のベース７１、レーザサブユニット７２−１乃至レーザサブユニット７２−３、プリズムミラー７３−１、およびプリズムミラー７３−２のそれぞれに対応する、ベース３３１、レーザサブユニット３３２−１乃至レーザサブユニット３３２−３、プリズムミラー３３３−１、およびプリズムミラー３３３−２のそれぞれを含むように構成されている。
【０１４９】
そして、レーザユニット３０１は、図１１Ａにおいて、３０個のレーザサブモジュールから射出された光が、図中、手前側に向かう方向に一列に並んで出力されるように配置される。すなわち、図１１Ｂに示すレーザユニット３０１は、図１１Ｂの上側が図１１Ａにおいて奥側となり、レーザユニット３０１の図１１Ｂの下側が図１１Ａにおいて手前側となるように配置される。したがって、合波器３０４から射出される光は、６０個のレーザサブモジュールから射出された光が、図中、手前側に向かう方向に３０個だけ一列に並んだ光と、さらに６０個のレーザサブモジュールから射出された光が、図中、手前側に向かう方向に３０個だけ一列に並んだ光とが、図中、左右方向に隣接するように並べられた光となる。
【０１５０】
合波器３０４から出射した光は、例えば、Ｆ値が１５程度の照明光学系４２に入射し、照明光学系４２において、図中、左右方向の光の長さが25μmに集光されて、１次元光変調素子４３に入射される。なお、図１１Ａに示す構成において、図中、手前側に向かう方向に３０個だけ一列に並んだ光を、左右方向に２列に並べると説明したが、照明光学系４２のＦ値が５程度である場合、図中、手前側に向かう方向に３０個だけ一列に並んだ光を、２列ではなく３列まで、左右方向に隣接するように並べるような構成とすることができる。この場合、３０個のレーザサブモジュールを有するレーザユニット３０１が、６つ並べられて、合計で１８０個のレーザサブモジュールが光源に集積される構成となる。
【０１５１】
さらに、例えば、光源４１および照明光学系４２を、図１２に示すような構成とするようにしてもよい。
【０１５２】
図１２では、光源は、レーザサブユニット３５１、半波長板３５２、プリズムミラー３５３、および合波器３５４を含むように構成され、照明光学系は、レンズ３５５乃至レンズ３５９を含むように構成される。
【０１５３】
レーザサブユニット３５１は、レーザサブモジュール９２と同様に構成されるレーザサブモジュール３７１−１乃至レーザサブモジュール３７１−５、およびレーザサブモジュール３７２−１乃至レーザサブモジュール３７２−５を含むように構成され、レーザサブモジュール３７１−１乃至レーザサブモジュール３７１−５のそれぞれは、例えば、Ｓ偏光の光を射出して、射出した光を半波長板３５２に入射させる。また、レーザサブモジュール３７２−１乃至レーザサブモジュール３７２−５のそれぞれは、例えば、Ｓ偏光の光を射出して、射出した光を合波器３５４に入射させる。
【０１５４】
半波長板３５２は、レーザサブユニット３５１から入射したＳ偏光の光の偏光方向を、９０だけ回動（回転）させて、これにより得られたＰ偏光の光をプリズムミラー３５３に入射させる。プリズムミラー３５３は、半波長板３５２から入射したＰ偏光の光を、合波器３５４に入射させる。
【０１５５】
合波器３５４は、プリズムミラー３５３から入射したＰ偏光の光と、レーザサブユニット３５１（レーザサブモジュール３７２−１乃至レーザサブモジュール３７２−５）から入射したＳ偏光の光とを合波して、合波した光をレンズ３５５に入射させる。合波器３５４は、例えば、Ｐ偏光の光を反射させ、Ｓ偏光の光をそのまま透過させる反射面３７３を備えており、プリズムミラー３５３から入射したＰ偏光の光を、反射面３７３において反射させて、レーザサブユニット３５１から入射した、Ｓ偏光の光をそのまま透過させて、プリズムミラー３５３から入射した光と、レーザサブユニット３５１から入射した光とを合波して、合波した光をレンズ３５５に入射させる。
【０１５６】
レンズ３５５乃至レンズ３５７からなる光学系は、合波器３５４から入射した光を集光して、レンズ３５８およびレンズ３５９からなる光学系に入射させる。レンズ３５５乃至レンズ３５７において集光された光は、１度結像してからレンズ３５８およびレンズ３５９からなる光学系に入射する。レンズ３５８およびレンズ３５９からなる光学系は、レンズ３５７から入射した光を視準して、直線状の光（平行光線）を形成し、形成した直線状の光を後段の１次元光変調素子４３に入射させる。
【０１５７】
以上のように、本発明によれば、各レーザサブモジュールから射出される光の伝播角度および発散角度を調整することができるようにし、また、各レーザサブモジュールから射出される光を、等間隔に一方向に隣接するように並べて出力するようにしたので、ビーム幅が狭く、より出力の大きい直線状の光を射出することができる。
【０１５８】
なお、光の伝播方向を偏向させるためにプリズムミラー（例えば、プリズムミラー７３−１、プリズムミラー７３−２、プリズムミラー１１４など）を用いると説明したが、プリズムミラーに限らず、反射ミラーなどの光を反射させる他の手段を用いるようにしてもよい。また、レーザサブモジュール９２から光を射出させる手段として、半導体レーザ１１２を用いると説明したが、半導体レーザに限らず固体レーザなどを用いるようにしてもよい。
【０１５９】
さらに、以上において説明した光源４１、照明光学系４２、および１次元光変調素子４３からなる光学系は、画像表示装置に限らず、レーザプリンタなどにも適用することができる。この場合、例えば、光源４１が射出した光は、照明光学系４２を介して１次元光変調素子４３に入射し、１次元光変調素子４３において変調されて、光によって帯電が変化する感光性ドラムに照射される。そして、さらに、感光性ドラムにはトナーが付着され、付着されたトナーが用紙に転写される。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】従来の光源の構成を示す図である。
【図２】本発明を適用した画像表示装置の構成例を示す図である。
【図３】図２の光源のより詳細な構成例を示す図である。
【図４】レーザサブモジュールを説明する図である。
【図５】半導体レーザから射出する光を説明する図である。
【図６】レーザサブユニットが射出する光の位置、伝播角度、および発散角度を説明する図である。
【図７】組み立ての処理を説明するフローチャートである。
【図８】レーザサブユニットが射出する光の位置、伝播角度、および発散角度の調整を説明する図である。
【図９】１次元光変調素子に入射する光の強度を示す図である。
【図１０】レーザサブユニットおよびプリズムミラーを回動させる方向を示す図である。
【図１１】光源の構成の一例を示す図である。
【図１２】光源および照明光学系の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６１】
４１−１乃至４１−３，４１  光源，  ４２−１乃至４２−３，４２  照明光学系，  ４３−１乃至４３−３，４３  １次元光変調素子，  ６１  レーザユニット，  ７２−１乃至７２−３，７２  レーザサブユニット，  ７３−１，７３−２  プリズムミラー，  ９２−１−１乃至９２−１−５，９２−１  レーザサブモジュール，  ９２−２−１乃至９２−２−５，９２−２  レーザサブモジュール，  １１２  半導体レーザ，  １１３  コリメータレンズ，  １１４  プリズムミラー，  １３２  レンズホルダ，  ３０１−１乃至３０１−４，３０１  レーザユニット，  ３０２−１乃至３０２−４  プリズムミラー，  ３０３  プリズムミラー，  ３０４  合波器，  ３０５  半波長板，  ３５１  レーザサブユニット，  ３７１−１乃至３７１−５  レーザサブモジュール，  ３７２−１乃至３７２−５  レーザサブモジュール，  ３５２  半波長板，  ３５３  プリズムミラー，  ３５４  合波器
【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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【図１１】
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【図１２】
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