(57)【要約】  本技術の一形態に係る光源装置は、複数のレーザ光源と、保持部と、１以上の第１のレンズと、レンズ部とを具備する。前記複数のレーザ光源は、第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む。前記保持部は、熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する。前記１以上の第１のレンズは、前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する。前記レンズ部は、１つの部材として形成され、前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する。
2015056380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む複数のレーザ光源と、
熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する保持部と、
前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する１以上の第１のレンズと、
前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する、１つの部材として形成されたレンズ部と
を具備する光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記１以上の第１のレンズは、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の発散角を制御可能であり、
前記レンズ部は、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第２の方向の発散角を制御可能である
光源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記保持部は、前記１以上のレーザ光源群の各々をそれぞれ保持する１以上の分割保持部を有し、
前記１以上の第１のレンズは、前記１以上の分割保持部の各々にそれぞれ配置される
光源装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光源装置であって、
前記１以上の分割保持部は、前記第１の方向にそれぞれ延在し、前記第２の方向に沿って配置される複数の分割保持部を有する
光源装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光源装置であって、
前記１以上の分割保持部は、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクである
光源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記保持部は、１つの部材として形成された、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクである
光源装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記レンズ部は、前記第２の方向に延在する複数の第２のレンズを有する
光源装置。
【請求項８】
請求項６に記載の光源装置であって、
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、前記第１の方向に沿って所定の間隔で配置され、
前記複数の第２のレンズは、前記第１の方向に沿って前記所定の間隔と等しい間隔で配置される
光源装置。
【請求項９】
請求項６に記載の光源装置であって、
前記複数のレーザ光源は、第１の方向に沿って配置される、第１のレーザ光源群及び第２のレーザ光源群を含み、
前記第１及び前記第２のレーザ光源群は、前記複数の第２のレンズの間隔の整数倍の間隔で配置される
光源装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、出射される光のスロー軸方向が前記第１の方向と平行になるように配置され、
前記１以上の第１のレンズは、出射される光のファスト軸方向の広がり角を制御し、
前記レンズ部は、前記スロー軸方向の広がり角を制御する
光源装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光源装置であって、
前記１以上の第１のレンズは、非球面レンズである
光源装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記レーザ光源は、チップ状態で前記保持部に保持される
光源装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記レーザ光源は、パッケージに取り付けられた状態で前記保持部に保持される
光源装置。
【請求項１４】
第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む複数のレーザ光源と、
熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する保持部と、
前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する１以上の第１のレンズと、
前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する、１つの部材として形成されたレンズ部と
を具備する光源ユニット。
【請求項１５】
（ａ）第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む複数のレーザ光源と、
熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する保持部と、
前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する１以上の第１のレンズと、
前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する、１つの部材として形成されたレンズ部と
を有する光源装置と、
（ｂ）照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に、前記レンズ部を介して出射された前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する画像生成システムと、
（ｃ）前記画像生成素子により生成された画像を投射する投射システムと
を具備する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプロジェクタ等の画像表示装置が広く用いられている。例えば光源からの光が液晶素子等の光変調素子により変調され、その変調光がスクリーン等に投影されることで画像が表示される。近年では、光源にレーザ光源を用いたプロジェクタも開発されており、特許文献１にはそのようなプロジェクタの照明光学系に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなレーザ光源を用いた画像表示装置に関して、小型で高輝度な装置の開発が求められている。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、小型で高輝度な光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る光源装置は、複数のレーザ光源と、保持部と、１以上の第１のレンズと、レンズ部とを具備する。
前記複数のレーザ光源は、第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む。
前記保持部は、熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する。
前記１以上の第１のレンズは、前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する。
前記レンズ部は、１つの部材として形成され、前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する。【０００７】
この光源装置では、熱伝導性を有する保持部に複数のレーザ光源が保持される。保持部には、１以上のレーザ光源群の各々に対応して１以上の第１のレンズが配置される。これら１以上の第１のレンズにより、レーザ光源からの光の第２の方向の広がり角が制御される。また１つの部材として形成されたレンズ部により、１以上の第１のレンズを介して出射された光の第１の方向の広がり角が制御される。このような構成により、レーザ光源の数を適宜設定することで輝度を向上させることができ、また装置の小型化を図ることが可能となる。【０００８】
前記１以上の第１のレンズは、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の発散角を制御可能であってもよい。この場合、前記レンズ部は、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第２の方向の発散角を制御可能であってもよい。
１以上の第１のレンズ及びレンズ部を適宜配置することで、複数のレーザ光源から出射される光の第１及び第２の方向における発散角を制御することが可能となる。これにより例えばプロジェクタ等の画像表示装置等の光源として、扱いやすい特性を発揮させることができる。【０００９】
前記保持部は、前記１以上のレーザ光源群の各々をそれぞれ保持する１以上の分割保持部を有してもよい。この場合、前記１以上の第１のレンズは、前記１以上の分割保持部の各々にそれぞれ配置されてもよい。
この光源装置では、保持部が１以上の分割保持部を有し、分割保持部に第１のレンズが配置される。これにより簡単に第１のレンズのアライメント調整を行うことが可能となる。【００１０】
前記１以上の分割保持部は、前記第１の方向にそれぞれ延在し、前記第２の方向に沿って配置される複数の分割保持部を有してもよい。
この光源装置では、レーザ光源群を保持する分割保持部が第２の方向に沿って配置される。これにより複数のレーザ光源が２次元状に配置される。分割保持部の数を増やすことで容易に高輝度化を実現することが可能となる。【００１１】
前記１以上の分割保持部は、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクであってもよい。
これによりレーザ光源から発生する熱の影響を防ぐことが可能となる。【００１２】
前記保持部は、１つの部材として形成された、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクであってもよい。
このように保持部として、１つの部材として形成されたヒートシンクが用いられてもよい。この場合でも、小型で高輝度な光源装置を実現することが可能となる。【００１３】
前記レンズ部は、前記第２の方向に延在する複数の第２のレンズを有してもよい。
このように１つの部材として形成されたレンズ部に、複数の第２のレンズが設けられてもよい。複数の第２のレンズにより、レーザ光源からの光の第１の方向の広がり角が制御される。【００１４】
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、前記第１の方向に沿って所定の間隔で配置されてもよい。この場合、前記複数の第２のレンズは、前記第１の方向に沿って前記所定の間隔と等しい間隔で配置されてもよい。
これによりレーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、第１の方向の広がり角を適正に制御することが可能となる。【００１５】
前記複数のレーザ光源は、第１の方向に沿って配置される、第１のレーザ光源群及び第２のレーザ光源群を含んでもよい。この場合、前記第１及び前記第２のレーザ光源群は、前記複数の第２のレンズの間隔の整数倍の間隔で配置されてもよい。
このように第１の方向に沿って、複数のレーザ光源群が配置されてもよい。これによりレーザ光源の数を増やすことができ、高輝度化を実現することができる。第１及び第２のレーザ光源群の間隔を、複数の第２のレンズの間隔の整数倍とすることで、各レーザ光源群から出射される光の、第１の方向の広がり角を適正に制御することができる。【００１６】
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、出射される光のスロー軸方向が前記第１の方向と平行になるように配置されてもよい。この場合、前記１以上の第１のレンズは、出射される光のファスト軸方向の広がり角を制御してもよい。また前記レンズ部は、前記スロー軸方向の広がり角を制御してもよい。
これによりレーザ光源からの光の形状を円形状に近づけることが可能となり、例えばプロジェクタ等の画像表示装置等の光源として、扱いやすい特性を発揮させることができる。【００１７】
前記１以上の第１のレンズは、非球面レンズであってもよい。
これによりファスト軸方向の大きい広がり角を十分に制御することが可能となる。【００１８】
前記レーザ光源は、チップ状態で前記保持部に保持されてもよい。
レーザ光源がチップ状態でそのまま保持部に保持されてもよい。【００１９】
前記レーザ光源は、パッケージに取り付けられた状態で前記保持部に保持されてもよい。
このようにレーザ光源が、ＣＡＮパッケージやフレームパッケージ等に取り付けられた状態で保持部に保持されてもよい。【００２０】
本技術の一形態に係る光源ユニットは、前記複数のレーザ光源と、前記保持部と、前記１以上の第１のレンズと、前記レンズ部とを具備する。【００２１】
本技術の一形態に係る画像表示装置は、前記光源装置と、画像生成システムと、投射システムとを具備する。
前記前記画像生成システムは、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に、前記レンズ部を介して出射された前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する。
前記投射システムは、前記画像生成素子により生成された画像を投射する。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本技術によれば、小型で高輝度な光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。
【図２】光源装置の構成例を示す概略図である。
【図３】光源部の構成例を示す概略図である。
【図４】分割保持部としてのヒートシンクと、これに装着されたレーザ光源とを示す図である。
【図５】分割保持部及びレーザ光源からなるＬＤパッケージの分解図である。
【図６】ＬＤパッケージに第１のレンズが配置された状態を示す図である。
【図７】第１のレンズの構成例を示す概略図である。
【図８】複数のＦＡＣパッケージが配列された状態を示す図である。
【図９】複数の第２のレンズを有するレンズ部の構成例を示す概略図である。
【図１０】図３に示す光源部をｘ方向から見た側面図である。
【図１１】第１の方向における各部材の間隔について説明するための図である。
【図１２】ファスト軸成分及びスロー軸成分の平行化について説明するための図である。
【図１３】ファスト軸成分及びスロー軸成分の平行化について説明するための図である。
【図１４】ファスト軸成分及びスロー軸成分の平行化について説明するための図である。
【図１５】レーザ光源の光軸ずれ量と光線の曲がり量との関係を示すグラフである。
【図１６】光源部の他の実施形態の構成例を示す概略図である。
【図１７】光源部の他の実施形態の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
［画像表示装置］
図１は、本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置５００は、例えばプレゼンテーション用、もしくはデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。その他の用途に用いられる画像表示装置にも、以下に説明する本技術は適用可能である。
【００２６】
画像表示装置５００は、白色光を出射可能な光源装置１００と、光源装置１００からの光をもとに画像を生成する画像生成システム２００と、生成された画像を図示しないスクリーン等に投射する投射システム４００とを有する。
【００２７】
光源装置１００は、赤色波長域の赤色レーザ光Ｒ、緑色波長域の緑色レーザ光Ｇ、及び青色波長域の青色レーザ光Ｂを合成して白色光Ｗを出射する。光源装置１００については後に詳しく説明する。
【００２８】
画像生成システム２００は、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子２１０と、画像生成素子２１０に光源装置１００からの白色光を照射する照明光学系２２０とを有する。照明光学系２２０は、ダイクロイックミラー２６０及び２７０、ミラー２８０、２９０及び３００、リレーレンズ３１０及び３２０、フィールドレンズ３３０Ｒ、３３０Ｇ及び３３０Ｂ、画像生成素子としての液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ、及び２１０Ｂ、ダイクロイックプリズム３４０を含んでいる。
【００２９】
ダイクロイックミラー２６０及び２７０は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。図１を参照して、例えば、ダイクロイックミラー２６０が、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂを選択的に反射する。ダイクロイックミラー２７０は、ダイクロイックミラー２６０により反射された緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂのうち、緑色レーザ光Ｇを選択的に反射する。残る青色レーザ光Ｂが、ダイクロイックミラー２７０を透過する。これにより、光源装置１００から出射された光が、異なる色の複数のレーザ光に分離される。なお複数のレーザ光に分離するための構成や、用いられるデバイス等は限定されない。
【００３０】
分離された赤色レーザ光Ｒは、ミラー２８０により反射され、フィールドレンズ３３０Ｒを通ることによって平行化された後、赤色レーザ光Ｒの変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｒに入射する。緑色レーザ光Ｇは、フィールドレンズ３３０Ｇを通ることによって平行化された後、緑色レーザ光Ｇの変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｇに入射する。青色レーザ光Ｂは、リレーレンズ３１０を通ってミラー２９０により反射され、さらにリレーレンズ３２０を通ってミラー３００により反射される。ミラー３００により反射された青色レーザ光Ｂは、フィールドレンズ３３０Ｂを通ることによって平行化された後、青色レーザ光Ｂの変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｂに入射する。
【００３１】
液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ及び２１０Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えばＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ及び２１０Ｂは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色のレーザ光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム３４０に入射して合成される。ダイクロイックプリズム３４０は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射システム４００に向けて出射する。
【００３２】
投射システム４００は、画像生成素子２１０により生成された画像を投射する。投射システム４００は、複数のレンズ４１０等を有し、ダイクロイックプリズム３４０によって合成された光を図示しないスクリーン等に照射する。これによりフルカラーの画像が表示される。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る光源装置１００の構成例を示す概略図である。光源装置１００は、ＲＧＢの各色用の３つの光源部１０１（１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂ）と、３つ集光レンズ１０２（１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ）と、合成部としての２つのダイクロイックミラー１０３及び１０４とを有する。また光源装置１００は、ディフューザ１０５と、インテグレータ光学系１０６とを有する。
【００３４】
各光源部１０１は、アレイ状に配置された複数のレーザ光源１１０を有するアレイ光源１１１と、複数のレーザ光源１１０からのレーザ光を略平行化するコリメート光学系１１２とを有する。コリメート光学系１１２により略平行化された各色のレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂは、各色用の集光レンズ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂにより集光される。
【００３５】
各光源部１０１から出射されたレーザ光は、２つのダイクロイックミラー１０３及び１０４により合成されて白色光Ｗが生成される。図２に示すように、本実施形態では、白色光Ｗの光軸１１３となる直線上にダイクロイックミラー１０３及び１０４が配置される。そしてダイクロイックミラー１０３及び１０４の周囲のうち、光軸１１３が延在する側を除く３方の周囲に、各色の光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂが配置される。
【００３６】
各色の光源部１０１は、ダイクロイックミラー１０３及び１０４に向けて各レーザ光が出射されるように配置される。ダイクロイックミラー１０３及び１０４を囲む３方のいずれの位置に、どの色の光源部１０１を配置するかは限定されない。またダイクロイックミラー１０３及び１０４に、３色のレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂが出射されるのであれば、各光源部１０１が配置される位置も任意に設定されてよい。
【００３７】
ダイクロイックミラー１０３により、赤色光源部１０１Ｒから出射された赤色レーザ光Ｒが反射され、緑色光源部１０１Ｇ及び青色光源部１０１Ｂから出射された緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂがそれぞれ透過される。またダイクロイックミラー１０４により、青色光源部１０１Ｂから出射された青色レーザ光Ｂが反射され、緑色光源部１０１Ｇ及び赤色光源部１０１Ｒから出射された緑色レーザ光Ｇ及び赤色レーザ光Ｒがそれぞれ透過される。これにより光軸１１３に沿って白色光Ｗが出射される。
【００３８】
アレイ光源１１１のサイズや装着されるレーザ光源１１０の数は、ＲＧＢの各色で互いに等しくてもよいし、色ごとに異なってもよい。各色のアレイ光源１１１に装着されるレーザ光源１１０（典型手には、半導体レーザチップ）の数は、個々のチップから出射可能なレーザ光のパワーや波長、画像が投射されるスクリーン上での必要な色座標等によって決まる。すなわち必要なチップの数が各色によって異なる場合が多く、適正な白色光Ｗが照射されるように、色ごとにレーザ光源の数やアレイ光源のサイズ等が適宜定められればよい。
【００３９】
ＲＧＢの各色のレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂを合成して白色光Ｗを生成する合成部として、２つのダイクロイックミラー１０３及び１０４に代えて、ダイクロイックプリズム等の他の光学部材が用いられてもよい。
【００４０】
３つの集光レンズ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂに関して、本実施形態では、Ｆナンバー（Ｆ値）が互いに略等しくなるように、外形や焦点距離等が適宜設計されている。これにより図２に示すように、３つのレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂは互いに略等しい位置で集光される。この結果、白色光Ｗが位置Ｐに集光されることになる。なお１つの集光レンズ１０２の代わりに、集光部として機能する複数のレンズにより、各色のレーザ光が集光されてもよい。
【００４１】
ディフューザ１０５は、スクリーン上におけるレーザ光特有の現象であるスペックルの抑制と、均一な照明の実現に寄与するものである。例えばディフューザ１０５として、微小な凹凸が形成された透過型基材が速い周波数で変位されて使用される。その他、任意の構成を有するディフューザ１０５が用いられてよい。図２に示すようにディフーザ１０５は、白色光Ｗが集光される位置Ｐの近傍に配置される。例えば駆動装置等によって変位されるディフューザ１０５に入射した白色光Ｗは、ここで拡散されて射出される。これによりスペックルの抑制等が実現される。
【００４２】
インテグレータ光学系１０６は、平行化レンズ１１５と、第１のフライアイレンズ１１６と、第２のフライアイレンズ１１７とを有する。平行化レンズ１１５は、集光レンズ１０２により集光された白色光Ｗを再度略平行化して、第１のフライアイレンズ１１６に照射する。
【００４３】
集光レンズ１０２は、焦点位置が、白色光Ｗが集光される位置Ｐと略一致するように配置される。これにより第１のフライアイレンズ１１６に入射する光束が、第１のフライアイレンズ１１６の有効範囲全体にわたって万遍なく広がることになる。また上記したように、３つの集光レンズ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、実質的に等しいＦナンバーで白色光Ｗを位置Ｐに集光させる。これにより第１のフライアイレンズ１１６に入射する各色のレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂの光束も、互いに略一致することになる。
【００４４】
第１及び第２のフライアイレンズ１１６及び１１７は、二次元に配列された複数のレンズ１１６ａ及び１１７ａをそれぞれ有する。第１のフライアイレンズ１１６の複数のレンズ１１６ａと、第２のフライアイレンズ１１７の複数のレンズ１１７ａとは、互いに対応するように配列されている。
【００４５】
平行化レンズ１１５により略平行化された白色光Ｗは、第１のフライアイレンズ１１６のレンズ１１６ａによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ１１７のレンズ１１７ａにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ１１７のレンズ１１７ａのそれぞれが、二次光源として機能し、白色光Ｗを画像生成システム２００に照射する。
【００４６】
インテグレータ光学系１０６は、全体として、液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ、及び２１０Ｂに照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。インテグレータ光学系１０６の構成は限定されず、適宜設計されてよい。また図２に示す部材に加えて、集光レンズやコンデンサレンズ等の他の光学部材が用いられてもよい。
【００４７】
ディフューザ１０５やインテグレータ光学系１０６等が用いられることで、レーザの空間的コヒーレンスが低減されてスペックルが抑制されるとともに、光強度分布も均一化される。これにより精度の高いカラー画像を投射することが可能となる。
【００４８】
図３は、本実施形態に係る光源部１０１の構成例を示す概略図である。図３Ａは、光源部１０１から出射されるレーザ光側から見た正面図である。この図示は、図２に示すダイクロイックミラー１０３及び１０４側から各光源部１０１を観た図に相当する。図３Ｂは、光源部１０１を側方から見た側面図（ｙ方向から見た側面図）である。この光源部１０１が、各色用の光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂとしてそれぞれ配置される。なお上記したように、レーザ光源１１０の数、アレイ光源１１１のサイズは、各色ごとに適宜設定されてよい。
【００４９】
光源部１０１は、複数のレーザ光源１１０と、保持部１２０と、１以上の第１のレンズ１２１と、レンズ部１２２とを有する。このうち１以上の第１のレンズ１２１と、レンズ部１２２とが、図２に示すコリメート光学系１１２に含まれる部材である。
【００５０】
レーザ光源１１０は、各色に応じた波長範囲内に発光強度のピーク波長を有するレーザ光を発振可能なレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）である。各色に応じた波長範囲は、限定されず適宜設定されてよい。レーザ光源１１０は、所定波長域のレーザ光を出射可能な光源として機能する。
【００５１】
本実施形態ではレーザ光源１１０として、ＣＡＮパッケージ１２３に取り付けられた状態のものが用いられる。ＣＡＮパッケージ１２３としては、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導性を有する部材が用いられる。これによりレーザ光源１１０から発生する熱の影響を防ぐことが可能となる。なおＣＡＮパッケージ１２３にレーザ光源１１０が取り付けられる具体的な構成は限定されない。ＣＡＮパッケージ１２３の代わりにフレームパッケージが用いられてもよい。
【００５２】
なお図３Ｂの側面図では、図示を分かりやすくするために、ＣＡＮパッケージ１２３に対してレーザ光源１１０の符号も付加されている。また保持部１２０の内部に装着されるＣＡＮパッケージ１２３が見えるように図示されている。これは図４Ｂや図６Ｂ等の他の側面図においても同様である。
【００５３】
複数のレーザ光源１１０は、第１の方向（ｘ方向）に沿って配置された所定の数のレーザ光源１１０からなるレーザ光源群１２５を有する。本実施形態では、第１の方向に沿って配置された５つのレーザ光源１１０によりレーザ光源群１２５が構成される。このレーザ光源群１２５が第１の方向に２つ、第１の方向に直交する第２の方向（ｙ方向）に８つ、それぞれ並んで配置される。これにより第１及び第２の方向に沿って２次元状に複数のレーザ光源１１０が配置される。このように複数レーザ光源１１０は、１以上のレーザ光源群１２５を含む。
【００５４】
レーザ光源群１２５を構成するレーザ光源１１０の数は限定されない。また配置されるレーザ光源群１２５の数も限定されない。レーザ光源群１２５を構成する複数のレーザ光源１１０が第１の方向に沿って配置されるのであれば、レーザ光源群１２５の位置も任意に設定されてよい。
【００５５】
保持部１２０は、複数のレーザ光源１１０を保持する。保持部１２０は、銅やアルミニウム等の熱伝導性を有する部材にて形成される。これによりレーザ光源１１０から発生する熱を外部等に放熱することが可能となる。
【００５６】
本実施形態では、１以上の分割保持部１２６により保持部１２０が構成される。分割保持部１２６は、１以上のレーザ光源群１２５の各々をそれぞれ保持する。すなわち本実施形態では、１つのレーザ光源群１２５に対して１つの分割保持部１２６が準備される。逆に言うと、分割保持部１２６に保持される５つのレーザ光源１１０により、レーザ光源群１２５が構成される。
【００５７】
図２に示すように、分割保持部１２６は、第１の方向（ｘ方向）に延在する外形状を有し、第１の方向に直交する第２の方向（ｙ方向）に沿って複数配置される。これら複数の分割保持部１２６により複数のレーザ光源１１０が保持されることで、アレイ光源１１１が実現される。
【００５８】
本実施形態では、分割保持部１２６として、レーザ光源１１０の熱を放熱可能なヒートシンクが用いられる。これによりレーザ光源１１０から発生する熱の影響を防止することができる。ヒートシンクの熱を放熱するための具体的な構成は限定されない。
【００５９】
１以上の第１のレンズ１２１は、１以上のレーザ光源群１２５の各々に対応して保持部１２０に配置される。本実施形態では、第１のレンズ１２１は分割保持部１２６にそれぞれ配置される。第１のレンズ１２１は、レーザ光源群１２５から出射されるレーザ光の、第２の方向の広がり角を制御することが可能である。すなわち第１のレンズ１２１により、レーザ光の第２の方向の成分が略平行化される。
【００６０】
本実施形態では、複数のレーザ光源１１０は、出射される光のスロー軸方向が第１の方向と平行になるように配置される。従って第１及び第２の方向は、光のスロー軸方向及びファスト軸方向にそれぞれ相当する。第１のレンズ１２１は、レーザ光源１１０から出射されるレーザ光の、ファスト軸成分を略平行化するＦＡＣ（First Axis Collimator: 速軸方向コリメータ）レンズとして用いられる。
【００６１】
レンズ部１２２は、１以上の第１のレンズ１２１を介して出射された複数のレーザ光源１１０からのレーザ光の、第１の方向の広がり角を制御する。レンズ部１２２は、１つの部材として形成され、複数のレーザ光源１１０が配置された領域全体を覆うように配置される。図３Ｂに示すように、複数のレーザ光源１１０、第１のレンズ１２１、及びレンズ部１２２の順番で、各部材が配置される。
【００６２】
図３Ｂに示すように、レンズ部１２２は、第２の方向に延在する複数の第２のレンズ１２７を有する。複数の第２のレンズ１２７が一体的に形成されることで、レンズ部１２２が構成される。複数の第２のレンズ１２７の各々が、第２の方向に沿って配列されたレーザ光源１１０の前方に位置するように、レンズ部１２２が配置される。
【００６３】
本実施形態では、レンズ部１２２（複数の第２のレンズ１２７）により、レーザ光源１１０から出射されるレーザ光のスロー軸成分が略平行化される。すなわちレンズ部１２２は、本実施形態において、ＳＡＣ（Slow Axis Collimator: 遅軸方向コリメータ）レンズとして用いられる。なお、第２のレンズ１２７をＳＡＣレンズとして、複数のＳＡＣレンズを一体化することでレンズ部１２２が構成されるとみなすことも可能である。
【００６４】
ここでレンズ部１２２から出射されたレーザ光の、第１及び第２の方向のそれぞれに広がる角度を、第１及び第２の方向におけるレーザ光の発散角と記載する。すなわち本実施形態では、１以上の第１のレンズ１２１、及びレンズ部１２２により、複数のレーザ光源１１０から出射されるレーザ光の第１及び第２の方向の広がり角がそれぞれ制御される。その結果、レンズ部１２２から、第１及び第２の方向において所定の発散角を有するレーザ光が出射される。
【００６５】
レンズ部１２２から出射されるレーザ光は、典型的には、略平行の光として出射されるが、第１及び第２の方向における発散角の制御が求められることも多い。例えばインテグレータ光学系１０６の取込角度に合わせて、レーザ光の第１及び第２の方向における発散角が適宜制御される。これにより照明光の均一性を向上させることが可能となる。その他においても、発散角の制御が有効となる場合が多い。
【００６６】
本実施形態では、１以上の第１のレンズ１２１により、レンズ部１２２を介して出射された複数のレーザ光源１１０からの光の、第１の方向の発散角を制御することが可能である。またレンズ部１２２により、レンズ部１２２を介して出射された複数のレーザ光源１１０からの光の、第２の方向の発散角を制御することが可能である。例えば１以上の第１レンズ１２１やレンズ部１２２の形状や焦点、配置位置等を適宜設定することで、レーザ光の第１及び第２の方向における発散角を十分に制御することが可能である。
【００６７】
図４−図９は、図３で示す各部材、及びこれらを組み立てる手順を概略的に説明するための図である。図４は、分割保持部１２６としてのヒートシンクと、これに装着されたレーザ光源１１０とを示す図である。図４Ａはｚ方向から見た正面図であり、図４Ｂはｙ方向から見た側面図である。
【００６８】
まず分割保持部１２６に所定の数のレーザ光源１１０が装着され、ＬＤパッケージ１３０が形成される。複数のレーザ光源１１０は、出射される光のスロー軸方向が、分割保持部１２６の長手方向と平行になるように配置される。分割保持部１２６に装着された５つのレーザ光源１１０は、レーザ光源群１２５となる。
【００６９】
図５は、分割保持部１２６及びレーザ光源１１０からなるＬＤパッケージ１３０の分解図である。例えば図５に示すように、金属製のヒートシンクが分割保持部１２６として用いられる。そしてＣＡＮパッケージ１２３に取り付けられた５つのレーザ光源１１０が、分割保持部１２６に形成された装着孔１３１に挿入される。レーザ光源１１０の上方から例えばカーボン等の熱伝導シート１３２が取り付けられる。熱伝導シート１３２には、図示しない５つの貫通孔が形成されている。これらの貫通孔にレーザ光源１１０が挿入されるように熱伝導シート１３２が取り付けられる。
【００７０】
そして金属等からなる押さえ部材１３３が分割保持部１２６に取り付けられる。これによりレーザ光源１１０が分割保持部１２６に固定される。押さえ部材１３３にも５つの貫通孔１３４が形成されており、この貫通孔１３４にレーザ光源１１０が挿入される。押さえ部材１３３として熱伝導性を有する部材が用いられ放熱効果が高められてもよい。
【００７１】
図５Ｂに示すように、ヒートシンクからなる分割保持部１２６に、レーザ素子としてのレーザチップ１３５が直接的にマウントされてもよい。すなわちレーザ光源１１０は、チップ状態で保持部１２０に保持されてもよい。レーザチップ１３５をマウントする具体的な構成は限定されない。
【００７２】
図６は、ＬＤパッケージ１３０に第１のレンズ１２１が配置された状態を示す図である。図６Ａはｚ方向から見た正面図であり、図６Ｂはｙ方向から見た側面図である。また図６Ｃは、ｘ方向から見た側面図である。
【００７３】
図６に示すように、分割保持部１２６に第１のレンズ１２１が装着され、ＦＡＣマウントパッケージ１３５（ＦＡＣパッケージ１３５と記載する）が形成される。第１のレンズ１２１は、各レーザ光源１１０から出射されるレーザ光のファスト軸方向の広がり角を制御可能なように、ＬＤパッケージ１３０に対してアライメント調整される。第１のレンズ１２１は、例えば接着剤等により分割保持部１２６に装着される。第１のレンズ１２１を分割保持部１２６に取り付けるための構成や方法は限定されない。
【００７４】
図７は、第１のレンズ１２１の構成例を示す概略図である。第１のレンズ１２１は、短手方向及び長手方向を有し、その長辺１３６が第１の方向に沿うように配置される（図６Ｂ参照）。第１のレンズ１２１は、レーザ光源１１０から出射されるレーザ光が入射する入射面１３７と、略平行化されたレーザ光を出射する出射面１３８を有する。図７及び図６Ｃに示すように、入射面１３７は略平面状となっており、複数のレーザ光源１１０に対向して配置される。
【００７５】
本実施形態では、出射面１３８は非球面で形成される。すなわち第１のレンズ１２１として、非球面レンズが用いられる。これによりファスト軸方向における大きい広がり角を十分に制御することが可能である。出射面１３８の具体的な曲率半径等は限定されず、レーザ光源１１０の出射特性に合わせて適宜設計されればよい。レーザ光のファスト軸成分を略平行化することが可能であるのならば、第１のレンズ１２１として出射面が球面であるレンズが用いられてもよい。また第１のレンズ１２１として、シリンドリカルレンズ等の周知のレンズが用いられてもよい。
【００７６】
図８は、複数のＦＡＣパッケージ１３５が配列された状態を示す図である。図８Ａはｚ方向から見た正面図であり、図８Ｂはｙ方向から見た側面図である。
【００７７】
図８に示すように、分割保持部１２６にレーザ光源１１０と第１のレンズ１２１が装着されたＦＡＣパッケージ１３５が複数配列される。複数のＦＡＣパッケージ１３５は、図示しない固定部材に固定される。複数のＦＡＣパッケージ１３５を固定するための構成や方法は限定されない。
【００７８】
図９は、複数の第２のレンズ１２７を有するレンズ部１２２の構成例を示す概略図である。第２のレンズ１２７の入射面及び出射面の形状は限定されず、任意に設計されてよい。第２のレンズ１２７として非球面レンズが用いられてもよいし、球面レンズが用いられてもよい。後に説明するが、第２のレンズ１２７は第１のレンズ１２１と比べて、アライメント調整にそれほど高い精度が求められない。従って複数のシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズアレイが、レンズ部１２２として用いられてもよい。
【００７９】
図９に示すレンズ部１２２が、例えばＦＡＣパッケージ１３５を固定する固定部材に装着されることで、図３に示す光源部１０１が形成される。このようにして形成された、アレイ光源１１１及びコリメート光学系１１２からなる光源部１０１が、光源ユニットとして用いられてもよい。光源部１０１をユニット化することで、光源装置１００の小型化を図ることができる。
【００８０】
図１０は、図３に示す光源部１０１をｘ方向から見た側面図である。ＦＡＣパッケージ１３５のｙ方向における間隔（ピッチ）は限定されない。照射されるレーザ光の照射領域の大きさや、ヒートシンクの放熱特性等をもとに、ＦＡＣパケージ１３５間の距離が適宜設定されればよい。
【００８１】
図１１は、第１の方向における各部材の間隔について説明するための図である。図１１では、チップ状態で分割保持部１２６に保持されたレーザ光源１１０が図示されている。以下の間隔についての説明は、ＣＡＮパッケージが用いられる場合でも同様に成り立つ。
【００８２】
レンズ光源群１２５を構成する複数のレーザ光源１１０は、第１の方向に沿って所定の間隔ｔ１で配置される。その大きさは限定されず、例えば３．５ｍｍ程度の間隔で複数のレーザ光源１１０は配置される。レーザ光源１１０の間隔は、例えばヒートシンクの放熱特性等に応じて適宜設定される。レーザ光源１１０同士が近すぎると互いの熱が干渉してしまい、ヒートシンクの放熱効果が発揮されない場合も考えられる。
【００８３】
レーザ光源１１０の間隔（距離）ｔ１に合わせて、レンズ部１２２が有する複数の第２のレンズ１２７も、第１の方向に沿って上記した所定の間隔ｔ１と等しい間隔ｔ２で配置される。すなわちレーザ光源１１０の間隔ｔ１と、第２のレンズ１２７の間隔ｔ２とは、互いに等しく設定される（ｔ１＝ｔ２）。これによりレーザ光源１１０から出射されるレーザ光のスロー軸方向の広がり角を適正に制御することが可能となる。
【００８４】
レーザ光源群１２５が第１の方向に沿って複数配置される場合には、その間隔ｔ３は、第２のレンズ１２７の間隔ｔ２の整数倍の大きさに設定される。例えば複数のレーザ光源１１０が、第１の方向に沿って配置される、第１のレーザ光源群１２５ａ及び第２のレーザ光源群１２５ｂを含むとする。この場合、第１及び第２のレーザ光源群１２５ａ及び１２５ｂは、複数の第２のレンズ１２７の間隔ｔ２の整数倍の間隔ｔ３で配置される。
【００８５】
これにより第２の方向に並ぶ複数のレーザ光源１１０の前方に、第２のレンズ１２７が配置されることになり、広がり角の制御が適正に実行される。このように本技術では、第１及び第２の方向において、レーザ光源群１２５（分割保持部１２６）の数を増やすことが可能である。この結果、レーザ光源１１０の数を増やすことが可能となり、高輝度化を実現することが可能となる。
【００８６】
なお図１１に示すように、レーザ光源群１２５の間隔ｔ３は、各レーザ光源群１２５に含まれる最も端に配置されたレーザ光源１１０間の間隔を意味する。すなわち隣接するＬＤパッケージ１３５の近接するレーザ光源１１０間の距離が、レーザ光源群１２５の間隔ｔ３となる。図１１に示す例では、間隔ｔ３は、第２のレンズ１２７の間隔ｔ２の３倍に設定されている。しかしながらこの大きさに限定されず、間隔ｔ３は、任意の整数倍に設定されてよい。
【００８７】
以上、本実施形態に係る画像表示装置５００及び光源装置１００では、熱伝導性を有する保持部１２０に複数のレーザ光源１１０が保持される。保持部１２０には、１以上のレーザ光源群１２５の各々に対応して１以上の第１のレンズ１２１が配置される。これら１以上の第１のレンズ１２１により、レーザ光源１１０からの光の第２の方向の広がり角が制御される。また１つの部材として形成されたレンズ部１２２により、１以上の第１のレンズ１２１を介して出射された光の第１の方向の広がり角が制御される。このような構成により、レーザ光源１１０の数を適宜設定することで輝度を向上させることができる。また光源部１０１としてパッケージ化が可能となり、光源装置１００の小型化を図ることが可能となる。
【００８８】
図１２−図１４は、レーザ光源から出射されるレーザ光のファスト軸成分及びスロー軸成分の略平行化について説明するための図である。図１２に示すように、半導体レーザからの出射光は、一般に長楕円形の光分布１５１を有する。例えばレーザチップ１５０の活性層１５２の面方向を便宜上水平方向とする。そうすると発光点１５３から出射されるレーザ光の光分布１５１は、垂直方向に長い長楕円形となる。図１２に示すように、光分布１５１の長軸方向がファスト軸方向となり、短軸方向がスロー軸方向となる。
【００８９】
図１３は、レーザ光の広がり角を１枚のレンズでコリメートする場合を示す概略図である。例えば発光点１５３のサイズと、広がり角（半値全幅（ＦＷＭＨ：full width at half maximum））とが以下の数値であったとする。
スロー軸方向のサイズｌ‖…１００μｍ
ファスト軸方向のサイズｌ⊥…１μｍ
スロー軸方向の広がり角θ‖…１０°
ファスト軸方向の広がり角θ⊥…４０°
【００９０】
またコリメータレンズ１５５の焦点距離ｆは、３．４６ｍｍとする。
【００９１】
図１３Ａに示すコリメートされたレーザ光のスロー軸方向での発散角ｄ‖、及び図１３Ｂに示すコリメータされたレーザ光のファスト軸方向での発散角ｄ⊥は、レンズ１５５の焦点距離ｆと発光点１５３のサイズｌを用いた式（１）により以下のように求められる。
ｄ＝ｔａｎ-1（ｌ／２ｆ）・・・・・・・・（１）
ｄ‖≒１４．５ｍｒａｄ
ｄ⊥≒０．１５ｍｒａｄ
【００９２】
この結果図１３Ｃに示すように、コリメートされたレーザ光の光分布１５６は、離心率の大きい楕円形状であり、発散角がスロー軸方向とファスト軸方向とで大きく異なってしまう。従って、例えばプロジェクタ等の画像表示装置の光源としては、扱いにくい特性となってしまう。またコリメートされたビームの位置・角度等の精度を上げようとすれば、レーザ１素子ごとにレンズをアライメント調整する必要があり、組み立てコストが増えてしまう。
【００９３】
図１４は、ＦＡＣレンズ及びＳＡＣレンズを用いてコリメートする場合を示す概略図である。例えば焦点距離ｆが１６．４ｍｍのＳＡＣレンズ１６１と、焦点距離ｆが３．４６ｍｍのＦＡＣレンズ１６２とが用いられたとする。そうすると図１４Ａに示すコリメートされたレーザ光のスロー軸方向での発散角ｄ‖、及び図１４Ｂに示すコリメータされたレーザ光のファスト軸方向での発散角ｄ⊥は、上記の式（１）により以下のように求められる。
ｄ‖≒３ｍｒａｄ
ｄ⊥≒０．１５ｍｒａｄ
【００９４】
この結果図１４Ｃに示すように、コリメートされたレーザ光の光分布１６３は円に近い形状となり、発散角もスロー軸方向とファスト軸方向とで比較的近い値となる。この結果、プロジェクタ等の画像表示装置の光源として、扱いやすい特性が得られる。
【００９５】
例えば図２に示す第１のフライアイレンズ１１６での光分布の偏りを緩和することができ、スクリーン上での画像の明るさむらや色むら品質を向上することが可能となる。またＦＡＣレンズ１６２とＳＡＣレンズ１６１とをそれぞれデフォーカスすることで、出射光の発散角を自由に調整することが可能である。例えばレーザ光の発散角を５から５０ｍｒａｄまでの範囲で調整可能である。この数値の範囲に限定されるわけではない。
【００９６】
図１５は、ＦＡＣレンズとＳＡＣレンズのそれぞれについて、レーザ光源の光軸ずれ量と光線の曲がり量との関係を示すグラフである。このグラフは、各レンズとＬＤ素子の光軸がずれたとき、光軸上の光線がレンズ透過後でどの程度曲がるかをシミュレーションした結果を示すものである。図１５に示すように、ＦＡＣレンズの方が、ＳＡＣレンズよりも、光軸のずれ量にともなう光線の曲がり量が大きくなっている。
【００９７】
例えば複数のレンズをレンズアレイとして一体的に形成する場合に、現実的なメカ精度として、±０、１ｍｍ程度のずれが生じてしまうことが多い。図１５のグラフを見てみると、０．１ｍｍのずれが発生した場合、ＦＡＣレンズでは２７ｍｒａｄ程度の曲がり量が発生してしまう。一方、ＳＡＣレンズでは、５ｍｒａｄ程度の曲がり量が発生している。例えばプロジェクタ等の照明系では、３０から５０ｍｒａｄまでを許容範囲として設計が行われることが多い。従ってＦＡＣレンズについての２７ｍｒａｄ程度の曲がり量は無視できない大きさとなる。一方５ｍｒａｄは十分に小さい大きさである。ＦＡＣレンズで光の曲がり量を５ｍｒａｄ程度に抑えようとすると、０．０２ｍｍ以下のメカ精度が必要となる。
【００９８】
このような結果をもとに、本実施形態では、図３等に示すように、レーザ光源群１２５に対応してＦＡＣレンズである第１のレンズ１２１が準備され、分割保持部１２６に装着される。これによりＦＡＣレンズを高い精度で装着させることが可能となる。すなわち簡単に第１のレンズ１２１のアライメント調整を行うことが可能となり、組み立てコストを抑えることが可能となる。
【００９９】
一方、ＳＡＣレンズとして機能するレンズ部１２２は、複数の第２のレンズ１２７をアレイ状に形成することが可能である。例えばプレス成型等の周知の技術により簡単にレンズ部１２２は製造可能であり、製造コストを抑えることが可能となる。また１つの部材として形成されたレンズ部１２２を装着するだけでよいので、組み立てコストも抑えることが可能となる。また装置の小型化を図る上でも有利である。
【０１００】
＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【０１０１】
図１６は、光源部の他の実施形態の構成例を示す概略図である。図１６Ａはｚ方向から見た正面図であり、図１６Ｂはｙ方向から見た側面図である。
【０１０２】
図１６Ａに示すように、この光源部１７１では、分割保持部１７２として機能するヒートシンクの側面１７３にレーザ光源１１０が装着される。すなわちｙ方向に並ぶ分割保持部１７２の間の領域１７４からｚ方向に向けてレーザ光が出射される。その光のファスト軸方向の広がり角を制御するために、１以上の第１のレンズ１２１は、分割保持部１７２の間の領域１７４の上方に配置される。複数の第２のレンズを有するレンズ部１２２も、レーザ光源１１０及び第１のレンズ１２１の位置に応じた位置に適宜配置される。このような構成により光源部１７１が実現されてもよい。
【０１０３】
図１７も、光源部の他の実施形態の構成例を示す概略図である。図１７Ａはｚ方向から見た正面図であり、図１７Ｂはｙ方向から見た側面図である。この光源部１８１では、複数のレーザ光源１１０を保持する保持部１８２として、１つの部材として形成されたヒートシンクが用いられる。すなわちこの光源部１８１では、複数の分割保持部は用いられない。
【０１０４】
保持部１８２には、複数の装着孔が形成される。この装着孔に、ＣＡＮパッケージ１２３に取り付けられた複数のレーザ光源１１０が挿入される。複数の装着孔に挿入された複数のレーザ光源１１０のうち、第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源１１０がレーザ光源群１２５として設定される。図１７に示す例では、５つのレーザ光源１１０からなるレーザ光源群１２５が設定される。そして１以上のレーザ光源群１２５の各々に対応して、１以上の第１のレンズ１２１が保持部１８２に配置される。また１つの部材として形成されたレンズ部１２２が配置される。このように１枚ものヒートシンクが保持部１８２として用いられてもよい。
【０１０５】
その他、分割保持部により複数のレンズ光源群が保持され、当該分割保持部が複数配置されてもよい。例えば第１の方向に並ぶ２つのレンズ光源群を保持する分割保持部が第２の方向に沿って並んで配置されてもよい。複数のレーザ光源を保持する保持部の構成は、適宜設計可能である。
【０１０６】
複数の光源が第１の方向及び第２の方向に２次元状に配置されなくてもよい。例えは、第１の方向に沿って複数のレーザ光源群が１列に配置されてもよい。この場合、複数のレーザ光源は、第１の方向に延在する直線上に配置されることになる。このような場合でも、レーザ光源群に対応して第１のレンズが配置され、直線上に並ぶ複数のレーザ光源群の全てを覆うように、１つの部材として形成されたレンズ部が配置されればよい。
【０１０７】
レーザ光源群に含まれるレーザ光源の数が、互いに異なってもよい。例えば５つのレーザ光源から構成されるレーザ光源群と、４つのレーザ光源から構成されるレーザ光源群とが混在して配置されてもよい。この場合でも第１のレンズ及びレンズ部を適宜配置することで、スロー軸方向及びファスト軸方向の広がり角を適宜制御することが可能となる。
【０１０８】
複数のレンズ光源群に対して１つのＦＡＣレンズが配置されてもよい。例えば第２の方向に並ぶ２つのレンズ光源群を覆うように１つのＦＡＣレンズが配置されてもよい。この場合、２つの第１のレンズがアレイ状に形成されたレンズアレイが用いられてもよい。あるいは広がり角を制御可能であるのなら、複数の第１のレンズがレンズアレイとして一体的に形成された１つのレンズ部材が、ＦＡＣレンズとして用いられてもよい。
【０１０９】
上記では、ＲＧＢの各色用の３つの光源部が用いられ、各光源部において本技術が用いられた。しかしながら光源部の数は限定されない。本実施形態に係る光源装置として、１つの光源部や２つの光源部が用いられた装置が製造されてもよい。例えば１色のレーザ光を出射する光源装置の光源部に、本技術に係る面発光レーザ光源が用いられてもよい。またプロジェクタ等の画像表示装置以外の装置にも、本技術に係る光源装置は適用可能である。
【０１１０】
なお、本開示中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。上記の複数の効果の記載は、それらの効果が必ずしも同時に発揮されるということを意味しているのではない。条件等により、少なくとも上記した効果のいずれかが得られることを意味しており、もちろん本開示中に記載されていない効果が発揮される可能性もある。
【０１１１】
以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。
【０１１２】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）第１の方向に沿って配置された所定の数のレーザ光源をレーザ光源群として、１以上のレーザ光源群を含む複数のレーザ光源と、
熱伝導性を有し、前記複数のレーザ光源を保持する保持部と、
前記１以上のレーザ光源群の各々に対応して前記保持部に配置され、前記レーザ光源群の各レーザ光源から出射される光の、前記第１の方向と直交する第２の方向の広がり角を制御する１以上の第１のレンズと、
前記１以上の第１のレンズを介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の広がり角を制御する、１つの部材として形成されたレンズ部と
を具備する光源装置。
（２）（１）に記載の光源装置であって、
前記１以上の第１のレンズは、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第１の方向の発散角を制御可能であり、
前記レンズ部は、前記レンズ部を介して出射された前記複数のレーザ光源からの光の、前記第２の方向の発散角を制御可能である
光源装置。
（３）（１）又は（２）に記載の光源装置であって、
前記保持部は、前記１以上のレーザ光源群の各々をそれぞれ保持する１以上の分割保持部を有し、
前記１以上の第１のレンズは、前記１以上の分割保持部の各々にそれぞれ配置される
光源装置。
（４）（３）に記載の光源装置であって、
前記１以上の分割保持部は、前記第１の方向にそれぞれ延在し、前記第２の方向に沿って配置される複数の分割保持部を有する
光源装置。
（５）（３）又は（４）に記載の光源装置であって、
前記１以上の分割保持部は、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクである
光源装置。
（６）（１）又は（２）に記載の光源装置であって、
前記保持部は、１つの部材として形成された、前記レーザ光源の熱を放出可能なヒートシンクである
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記レンズ部は、前記第２の方向に延在する複数の第２のレンズを有する
光源装置。
（８）（７）に記載の光源装置であって、
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、前記第１の方向に沿って所定の間隔で配置され、
前記複数の第２のレンズは、前記第１の方向に沿って前記所定の間隔と等しい間隔で配置される
光源装置。
（９）（７）又は（８）に記載の光源装置であって、
前記複数のレーザ光源は、第１の方向に沿って配置される、第１のレーザ光源群及び第２のレーザ光源群を含み、
前記第１及び前記第２のレーザ光源群は、前記複数の第２のレンズの間隔の整数倍の間隔で配置される
光源装置。
（１０）（１）から（９）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記レーザ光源群の各レーザ光源は、出射される光のスロー軸方向が前記第１の方向と平行になるように配置され、
前記１以上の第１のレンズは、出射される光のファスト軸方向の広がり角を制御し、
前記レンズ部は、前記スロー軸方向の広がり角を制御する
光源装置。
（１１）（１０）に記載の光源装置であって、
前記１以上の第１のレンズは、非球面レンズである
光源装置。
（１２）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記レーザ光源は、チップ状態で前記保持部に保持される
光源装置。
（１３）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記レーザ光源は、パッケージに取り付けられた状態で前記保持部に保持される
光源装置。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｒ…赤色レーザ光
Ｇ…緑色レーザ光
Ｂ…青色レーザ光
１００…光源装置
１０１、１６１、１７１…光源部
１１０…レーザ光源
１２０、１８２…保持部
１２１…第１のレンズ
１２２…レンズ部１２２
１２５…レーザ光源群
１２６、１７２…分割保持部
１２７…第２のレンズ
２００…画像生成システム
２１０…画像生成素子
２２０…照明光学系
４００…投射システム
５００…画像表示装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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