(57)【要約】本技術の一形態に係る光源装置（１００）は、第１の光源部（１０１Ｒ）と、第２の光源部（１０１Ｇ）と、第３の光源部（１０１Ｂ）と、合成部（１０３、１０４）とを具備する。前記第１の光源部（１０１Ｒ）は、アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源（１１０Ｒ）を有する。前記第２の光源部（１０１Ｇ）は、アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源（１１０Ｇ）を有する。前記第３の光源部（１０１Ｂ）は、アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源（１１０Ｂ）を有する。前記合成部（１０３、１０４）は、前記第１の光源部（１０１Ｒ）から出射された赤色レーザ光（Ｒ）と、前記第２の光源部（１０１Ｇ）から出射された緑色レーザ光（Ｇ）と、前記第３の光源部（１０１Ｂ）から出射された青色レーザ光（Ｂ）とを合成して白色光（Ｗ）を生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源を有する第１の光源部と、  アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源を有する第２の光源部と、  アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源を有する第３の光源部と、  前記第１の光源部から出射された赤色レーザ光と、前記第２の光源部から出射された緑色レーザ光と、前記第３の光源部から出射された青色レーザ光とを合成して白色光を生成する合成部と  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、さらに、  前記合成部により生成された前記白色光を受光して拡散するディフューザを具備する  光源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々において、各色の複数のレーザ光源は、出射されるレーザ光の偏光方向が一方向に揃うようにそれぞれ配置され、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部は、偏光方向が互いに同一となる前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光、及び前記青色レーザ光を、前記合成部にそれぞれ出射する  光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置であって、  前記各色の複数のレーザ光源は、前記出射されるレーザ光の偏光方向の基準となる第１の方向と、前記第１の方向に直交する第２の方向とにそれぞれ沿って配置され、  前記複数の赤色レーザ光源は、出射される前記赤色レーザ光のファスト軸方向が前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置され、  前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源は、出射される前記緑色レーザ光及び前記青色レーザ光のそれぞれのスロー軸方向が、前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置される  光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角及び前記スロー軸方向の発散角をそれぞれ制御可能なレンズ光学系を有し、  前記第１の光源部のレンズ光学系は、所定の方向を基準として、前記複数の赤色レーザ光源と対向するように配置され、  前記第２及び前記第３の光源部の各レンズ光学系は、前記所定の方向に直交する方向を基準として、前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源のそれぞれと対向するように配置される  光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、前記第３の光源部の各レンズ光学系は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角を制御する第１のレンズ部と、前記レーザ光の前記スロー軸方向の発散角を制御する第２のレンズ部と有する  光源装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光源装置であって、  前記第１の光源部は、前記複数の赤色レーザ光源から出射された前記赤色レーザ光を集光する第１の集光レンズを有し、  前記第２の光源部は、前記複数の緑色レーザ光源から出射された緑色レーザ光を集光する第２の集光レンズを有し、  前記第３の光源部は、前記複数の青色レーザ光源から出射された青色レーザ光を集光する第３の集光レンズを有し、  前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは以下の式を満たす  光源装置。  ０．８ＦＮｏＧ＜ＦＮｏＲ，ＦＮｏＢ＜１．２ＦＮｏＧ  ＦＮｏＲ：第１の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＧ：第２の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＢ：第３の集光レンズのＦナンバー
【請求項８】
請求項７に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは、互いに等しい  光源装置。
【請求項９】
（ａ）アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源を有する第１の光源部と、  アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源を有する第２の光源部と、  アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源を有する第３の光源部と、  前記第１の光源部から出射された赤色レーザ光と、前記第２の光源部から出射された緑色レーザ光と、前記第３の光源部から出射された青色レーザ光とを合成して白色光を生成する合成部と  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光源装置から出射された前記白色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、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、レーザ光源を用いた画像表示装置に関する技術が開示されている。【０００３】  特許文献１の図１に示すように、画像表示装置１には、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の各色用の３つの照明光学系１０（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）が備えられる。特許文献１の図２に示すように、各照明光学系１０は、各色のレーザ光を出射する二次元レーザアレイ光源１２や、出射されたレーザ光の輝度を均一にするインテグレータ光学系１１等を有する。照明光学系１０から出射された光は、ＲＧＢの各色用の光変調素子１９により変調され、その変調光が色合成プリズム４により合成されることでカラー画像が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】  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。【０００６】  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、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】
【０００７】  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、第１の光源部と、第２の光源部と、第３の光源部と、合成部とを具備する。  前記第１の光源部は、アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源を有する。  前記第２の光源部は、アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源を有する。  前記第３の光源部は、アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源を有する。  前記合成部は、前記第１の光源部から出射された赤色レーザ光と、前記第２の光源部から出射された緑色レーザ光と、前記第３の光源部から出射された青色レーザ光とを合成して白色光を生成する。【０００８】  この光源装置では、ＲＧＢの各色のレーザ光をそれぞれ出射可能な第１、第２、及び第３の光源部がそれぞれ設けられる。各光源部において、各色のレーザ光源がアレイ状に配置される。各光源部から出射されたＲＧＢのレーザ光は、合成部により合成されて白色光が生成される。このような構成により、各光源部の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、装置の小型化を図ることが可能となる。【０００９】  前記光源装置は、さらに、前記合成部により生成された前記白色光を受光して拡散するディフューザを具備してもよい。  これにより白色光による均一な照明を実現することができる。【００１０】  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々において、各色の複数のレーザ光源は、出射されるレーザ光の偏光方向が一方向に揃うようにそれぞれ配置されてもよい。この場合、前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部は、偏光方向が互いに同一となる前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光、及び前記青色レーザ光を、前記合成部にそれぞれ出射してもよい。  これにより偏光方向を変換する素子等を用いることなく、偏光方向が揃えられた白色光を生成することが可能となる。【００１１】  前記各色の複数のレーザ光源は、前記出射されるレーザ光の偏光方向の基準となる第１の方向と、前記第１の方向に直交する第２の方向とにそれぞれ沿って配置されてもよい。この場合、前記複数の赤色レーザ光源は、出射される前記赤色レーザ光のファスト軸方向が前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置されてもよい。また前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源は、出射される前記緑色レーザ光及び前記青色レーザ光のそれぞれのスロー軸方向が、前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置されてもよい。  この光源装置では、赤色レーザ光源は、レーザ光のファスト軸方向が第１の方向と平行となるように設定される。一方、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源は、レーザ光のスロー軸方向が第１の方向と平行となるように設定される。これにより各光源部から出射される各色のレーザ光の偏光方向を互いに同一とすることができる。【００１２】  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角及び前記スロー軸方向の発散角をそれぞれ制御可能なレンズ光学系を有してもよい。この場合、前記第１の光源部のレンズ光学系は、所定の方向を基準として、前記複数の赤色レーザ光源と対向するように配置されてもよい。また前記第２及び前記第３の光源���の各レンズ光学系は、前記所定の方向に直交する方向を基準として、前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源のそれぞれと対向するように配置されてもよい。  この光源装置では、各光源部にレンズ光学系が設けられる。レンズ光学系は、赤色レーザ光源に対しては所定の方向を基準として配置される。一方、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源に対しては、所定の方向に直交する方向を基準としてレンズ光学系がそれぞれ配置される。これにより各色のレーザ光の発散角を適正に制御することが可能となる。【００１３】  前記第１、前記第２、前記第３の光源部の各レンズ光学系は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角を制御する第１のレンズ部と、前記レーザ光の前記スロー軸方向の発散角を制御する第２のレンズ部と有してもよい。  このようにファスト軸方向の発散角を制御可能な第１のレンズ部と、スロー軸方向の発散角を制御可能の第２のレンズ部とが配置されてもよい。これにより各光源部からの出射されるレーザ光の発散角を十分に制御す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。【００１４】  前記第１の光源部は、前記複数の赤色レーザ光源から出射された前記赤色レーザ光を集光する第１の集光レンズを有してもよい。この場合、前記第２の光源部は、前記複数の緑色レーザ光源から出射された緑色レーザ光を集光する第２の集光レンズを有してもよい。また前記第３の光源部は、前記複数の青色レーザ光源から出射された青色レーザ光を集光する第３の集光レンズを有してもよい。また前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは以下の式を満たしてもよい。  ０．８ＦＮｏＧ＜ＦＮｏＲ，ＦＮｏＢ＜１．２ＦＮｏＧ  ＦＮｏＲ：第１の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＧ：第２の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＢ：第３の集光レンズのＦナンバー  これにより生成された白色光の取り扱いが容易となり、例えは白色光を均一化するための光学系等を容易に構成することができる。【００１５】  前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは、互いに等しくてもよい。  これにより生成された白色光の取り扱いが容易となる。【００１６】  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光源装置から出射された前記白色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】
【００１７】  以上のように、本技術によれば、小型で高輝度な光源装置、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】
【００１８】
【図１】第１の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】第１の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図３】アレイ状に配置された複数のレーザ光源を示す概略図である。
【図４】レーザ光のファスト軸及びスロー軸について説明するための図である。
【図５】レーザ光のファスト軸及びスロー軸と偏光方向との関係を示す図である。
【図６】各アレイ光源における複数のレーザ光源の配置を示す概略図である。
【図７】第２の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図８】第３の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図９】ＦＡＣレンズ及びＳＡＣレンズの構成例を示す概略図である。
【図１０】ＦＡＣレンズ及びＳＡＣレンズを用いたレーザ光の略平行化について説明するための図である。
【図１１】ＦＡＣレンズ及びＳＡＣレンズを用いたレーザ光の略平行化について説明するための図である。
【図１２】他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図１３】他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図１４】他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。
【図１５】他の実施形態に係る光源装置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】
【００１９】  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。
【００２０】  ＜第１の実施形態＞  ［画像表示装置］  図１は、本技術の第１の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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  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。
【００２４】  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。
【００２５】  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。
【００２６】  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。
【００２７】  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。
【００２８】  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と、３つ集光レンズ１０２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。
【００２９】  ３つの光源部１０１は、赤色レーザ光Ｒを出射する第１の光源部１０１Ｒと、緑色レーザ光Ｇを出射する第２の光源部１０１Ｇと、青色レーザ光Ｂを出射する第３の光源部１０１Ｂとを有する。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を含む。
【００３０】  図２に示すように、第１の光源部１０１Ｒは、アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源１１０Ｒを有するアレイ光源１１１Ｒを含む。第２の光源部１０１Ｇは、アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源１１０Ｇを有するアレイ光源１１１Ｇを含む。そして第３の光源部１０１Ｂは、アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源１１０Ｂを有するアレイ光源１１１Ｂを含む。なお各光源部１０１において、アレイ状に配置されるレーザ光源１１０の数は限定されない。
【００３１】  各アレイ光源１１１が有するレーザ光源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や発光強度がピークとなる波長は、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。
【００３２】  レーザ光源１１０として、ＣＡＮパッケージやフレームパッケージに取り付けられた状態のものが用いられてもよい。ＣＡＮパッケージやフレームパッケージとして、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。一方でレーザ光源１１０として、半導体レーザチップが所定の保持部に直接的にマウントされたものが用いられてもよい。保持部としてヒートシンク等が用いられることで、レーザ光源１１０の熱を外部等に放熱することが可能となる。
【００３３】  また各光源部１０１は、複数のレーザ光源１１０からのレーザ光を略平行化する複数のコリメータレンズ１１２を有する。コリメータレンズ１１２は、１つのレーザ光源１１０に対して１つ配置される。１つのレーザ光源１１０と１つのコリメータレンズ１１２とがユニットとして一体的に構成され、そのユニットがアレイ状に配置されてもよい。
【００３４】  コリメータレンズ１１２により略平行化された各色のレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂは、３つの集光レンズ１０２により集光される。３つの集光レンズ１０２は、第１の集光レンズ１０２Ｒ、第２の集光レンズ１０２Ｇ、及び第３の集光レンズ１０２Ｂを有する。第１の集光レンズ１０２Ｒは、複数の赤色レーザ光源１１０Ｒから出射された赤色レーザ光Ｒを集光する。第２の集光レンズ１０２Ｇは、複数の緑色レーザ光源１１０Ｇから出射された緑色レーザ光Ｇを集光する。第３の集光レンズ１０２Ｂは、複数の青色レーザ光源１１０Ｂから出射された青色レーザ光Ｂを集光する。
【００３５】  各集光レンズ１０２により集光されたレーザ光は、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。すなわち本実施形態では、合成部として機能するダイクロイックミラー１０３及び１０４により、第１の光源部１０１Ｒから出射された赤色レーザ光Ｒと、第２の光源部１０１Ｇから出射された緑色レーザ光Ｇと、第３の光源部１０１Ｂから出射された青色レーザ光Ｂとが合成されて白色光Ｗが生成される。
【００３６】  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がインテグレータ光学系１０６に向けて延在する側を除く３方の周囲に、各光源部１０１及び各集光レンズ１０２が配置される。
【００３７】  各光源部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、どの色の光を出射する光源部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が配置される位置は任意に設定されてよい。
【００３８】  ダイクロイックミラー１０３により、第１の光源部１０１Ｒから出射された赤色レーザ光Ｒが反射され、第２の光源部１０１Ｇ及び第３の光源部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、第３の光源部１０１Ｂから出射された青色レーザ光Ｂが反射され、第２の光源部１０１Ｇ及び第１の光源部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。これにより同一の光軸１１３に沿って白色光Ｗが出射される。
【００３９】  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。この場合でも、集光部の焦点距離をもとにＦナンバーが算出されればよい。
【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。ディフューザ１０５は、ダイクロイックミラー１０３及び１０４により合成されて生成された白色光Ｗを受光して拡散する。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ューザ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】  平行化レンズ１１５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マイクロレンズ１１６ａ及び１１７ａをそれぞれ有する。第１のフライアイレンズ１１６の複数のマイクロレンズ１１６ａと、第２のフライアイレンズ１１７の複数のマイクロレンズ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のマイクロレンズ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のマイクロレンズ１１７ａにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ１１７のマイクロレンズ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】  ここで各集光レンズ１０２のＦナンバーについて詳しく説明する。第１の集光レンズ１０２ＲのＦナンバーをＦＮＯR、第２の集光レンズ１０２ＧのＦナンバーをＦＮＯG、第３の集光レンズ１０２ＢのＦナンバーをＦＮＯBとする。そうすると各Ｆナンバーは、各集光レンズ１０２の焦点距離ｆと、各アレイ光源１１１の有効サイズ（光の照射領域）Ｄとをもとに、以下の式で求められる。  ＦＮＯR＝ｆR／ＤR  ＦＮＯG＝ｆG／ＤG  ＦＮＯB＝ｆB／ＤB  ｆR：第１の集光レンズ１０２Ｒの焦点距離  ｆG：第２の集光レンズ１０２Ｇの焦点距離  ｆB：第３の集光レンズ１０２Ｂの焦点距離  ＤR：アレイ光源１１１Ｒの有効サイズ  ＤG：アレイ光源１１１Ｇの有効サイズ  ＤB：アレイ光源１１１Ｂの有効サイズ
【００４９】  Ｆナンバーが変化すると、各色のレーザ光が集光される位置が変化する。そうすると平行化レンズ１１５により略平行化されて第１のフライアイレンズ１１６に照射される光束の照射サイズｔ１も変化する。Ｆナンバーが小さいと照射サイズｔ１が大きくなり、第１のフライアイレンズ１１６の有効範囲に入りきらない光が増え、光のロス（損失）が増えてしまう。Ｆナンバーが大きいと照射サイズｔ１は小さくなり、第１のフライアイレンズ１１６の複数のマイクロレンズ１１６ａのうち光が照射されるレンズの数が少なくなる。この結果、光の均一性が低下してしまう。
【００５０】  従って各集光レンズ１０２のＦナンバーは、第１のフライアイレンズ１０６に、適正な照射サイズｔ１で光が照射されるように適宜設定される。また上記したように、各Ｆナンバーは、互いに略等しくなるように設定される。
【００５１】  本実施形態では、第２の集光レンズ１０２ＧのＦナンバーを基準として、以下の式を満たすように、各Ｆナンバーが設定される。  ０．８ＦＮｏＧ＜ＦＮｏＲ，ＦＮｏＢ＜１．２ＦＮｏＧ  すなわち第１の集光レンズ１０２Ｒ及び第３の集光レンズ１０２Ｂはともに、Ｆナンバーが上記の式の範囲に含まれるように設定される。
【００５２】  このような範囲にて各Ｆナンバーを設定したところ、各レーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれがともに、第１のフライアイレンズ１０６の有効範囲に適正に照射された。この結果、合成された白色光Ｗが第１のフライアイレンズ１０６の有効範囲に適正に照射された。
【００５３】  すなわち各Ｆナンバーを上記の式を満たすように設定することで、各レーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂを互いに略等しい位置に集光させることが可能となり、白色光Ｗを所定の位置に集光させることが可能となる。従って生成された白色光Ｗの取り扱いが容易となり、インテグレータ光学系１０６等の白色光Ｗを均一化するための光学系等を容易に構成することが可能となる。
【００５４】  もちろん第１、第２、及び第３の集光レンズ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂの各Ｆナンバーが互いに等しく設定されてもよい。また白色光Ｗを所定の位置に集光させることが可能であるのならば、各Ｆナンバーは、上記の式を満たす場合に限定されず適宜設定されてよい。
【００５５】  次に、各アレイ光源１１１から出射される各レーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂの偏光方向について説明する。本実施形態に係るレーザ光源１１０からは、直線偏光のレーザ光が出射される。複数のレーザ光源１１０がアレイ状に配置される際には、出射されるレーザ光の偏光方向が一方向に揃うように、複数のレーザ光源１１０がそれぞれ配置される。これによりアレイ光源１１１から出射されるレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂも、それぞれ直線偏光となる。
【００５６】  また本実施形態では、第１、第２の、及び第３の光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂにより、偏光方向が互いに同一となる赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ、及び青色レーザ光Ｂが、ダイクロイックミラー１０３及び１０４に出射される。これによりＰ／Ｓ変換素子等の偏光方向を変換する素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた白色光Ｗを生成することが可能となる。画像を生成する光変調素子が液晶ライトバルブのように偏光を変調するタイプの場合には、白色光Ｗの偏光方向が光変調素子の偏光方向と一致するように設定される。これにより光利用効率を向上させることが可能となる。
【００５７】  本実施形態では、各光源部１０１から、図２に示すｙ方向に振動するレーザ光がそれぞれ出射される。すなわちｙ方向が偏光方向となるレーザ光Ｒ、Ｇ、Ｂがダイクロイックミラー１０３及び１０４にそれぞれ照射される。そして同じｙ方向を偏光方向とする白色光Ｗが生成されてインテグレータ光学系１０６に出射される。なおレーザ光の偏光方向は、図２に示すｙ方向に限定されない。ｘ方向に各レーザ光の偏光方向が揃えられてもよいし、他の方向に揃えられてもよい。
【００５８】  図３は、アレイ状に配置された複数のレーザ光源１１０を示す概略図である。この図示は、ダイクロイックミラー１０３及び１０４側から各アレイ光源１１１を見た図に相当する。また図３に示すｘｙｚ座標は、図２に示すｚｙｘ座標に対応している。
【００５９】  上記したように、本実施形態では、各光源部１０１から出射されるレーザ光の偏光方向はｙ方向に設定される。このｙ方向が本実施形態では、出射されるレーザ光の偏光方向の基準となる第１の方向となる。そしてｘ方向が、第１の方向に直交する第２の方向に相当する。
【００６０】  図３に示すように、複数のレーザ光源１１０は、第１の方向（ｙ方向）と第２の方向（ｘ方向）とにそれぞれ沿って、アレイ状に配置される。また複数のレーザ光源１１０は、各レーザ光源１１０から出射されるレーザ光の偏光方向（矢印Ａ）が、第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置される。
【００６１】  このように本実施形態では、直交する２つの方向のうちの１つの方向が偏光方向となるように、当該２つの方向に沿ってアレイ状に複数のレーザ光源１１０が配置される。そして光源装置１００内において出射されるレーザ光の偏光方向が所望の方向となるように、アレイ光源１１１の向きが適宜調整されて配置される。
【００６２】  図４は、レーザ光源１１０から出射されるレーザ光のファスト軸及びスロー軸について説明するための図である。図４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１２１を有する。例えばレーザチップ１２０の活性層１２２の面方向を便宜上水平方向とする。そうすると発光点１２３から出射されるレーザ光の光分布１２１は、垂直方向に長い長楕円形となる。図４に示すように、光分布１２１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。
【００６３】  本実施形態では、ファスト軸方向に振動する赤色レーザ光Ｒを出射する赤色レーザ光源１１０Ｒが用いられる。またスロー軸方向に振動する緑色レーザ光Ｇを出射する緑色レーザ光源１１０Ｇ、同じくスロー軸方向に振動する青色レーザ光Ｂを出射する青色レーザ光源１１０がそれぞれ用いられる。従って赤色レーザ光Ｒの偏光方向は、ファスト軸方向と等しくなる。また緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの偏光方向は、スロー軸方向と等しくなる。
【００６４】  この結果、例えば図５Ａに示すように、複数のレーザ光源１１０を、ファスト軸方向が揃うように、当該ファスト軸方向に沿って一列に配置したとする。そうすると図５Ｂに示すように、赤色レーザ光Ｒの偏光方向は、ファスト軸方向と平行な方向となる。一方、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの偏光方向は、ファスト軸方向と直交する方向（スロー軸方向）となる。
【００６５】  図６は、各アレイ光源１１１における複数のレーザ光源１１０の配置を示す概略図である。上記したファスト軸方向及びスロー軸方向と、レーザ光の偏光方向との関係とをもとに、図６Ａ及びＢに示すように、複数のレーザ光源１１０が配置される。すなわち複数の赤色レーザ光源１１０Ｒは、出射される赤色レーザ光Ｒのファスト軸方向が、第１の方向となるｙ方向と平行となるようにそれぞれ配置される（図６Ａ）。一方、複数の緑色レーザ光源１１０Ｇ及び複数の青色レーザ光源１１０Ｂは、出射される緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂのそれぞれのスロー軸方向が、第１の方向となるｙ方向と平行となるようにそれぞれ配置される。これにより各レーザ光源１１０から出射されるレーザ光の偏光方向（矢印Ａ）を互いに同一とすることができる。
【００６６】  なお、スロー軸方向を偏光方向とする赤色レーザ光源１１０Ｒが用いられてもよい。赤色レーザ光源１１０Ｒとしては、偏光方向がファスト軸方向となる光源、及び偏光方向がスロー軸方向となる光源のいずれもが存在し得る。例えば波長範囲やピーク波長等が、偏光方向を規定する要因の一つと考えられる。スロー軸方向を偏光方向とする赤色レーザ光源１１０Ｒが用いられる場合には、ＲＧＢの各色のレーザ光源１１０はともに、出射されるレーザ光のスロー軸方向が、第１の方向となるｙ方向と平行になるように配置されればよい。
【００６７】  緑色レーザ光源１１０Ｇ及び青色レーザ光源１１０Ｂにおいても、ファスト軸方向が偏光方向となる光源が存在する場合には、適宜偏光方向の基準となる第１の方向に、ファスト軸方向が合わせられればよい。すなわち各色のレーザ光源１１０において、偏光方向となる軸方向が、第１の方向と平行となるように設定されればよい。
【００６８】  以上、本実施形態に係る画像表示装置５００及び光源装置１１０では、ＲＧＢの各色のレーザ光をそれぞれ出射可能な第１、第２、及び第３の光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂがそれぞれ設けられる。各光源部１０１において、各色のレーザ光源１１０がアレイ状に配置される。各光源部１０１から出射されたＲＧＢのレーザ光は、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。このような構成により、各光源部１０１のレーザ光源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、光源装置１１０の小型化を図ることが可能となる。
【００６９】  近年、プロジェクタ等の画像表示装置では光源の半導体化が進んでいる。従来は水銀灯やキセノンランプなどの発光管が使われてきたが、半導体技術を応用した固体光源（半導体レーザー、ＬＥＤ）は、これらと比べて寿命が長く、破裂の危険がなく、しかも点灯や消灯の使い勝手がよいなどの利点が注目されるようになった。このような背景のもと、上記で説明した本技術に係る構成により、光源のパワーを向上させることが可能となり、十分な明るさを確保することが可能となる。また小型の光源装置及び画像表示装置を実現することが可能となる。
【００７０】  ＜第２の実施形態＞  本技術に係る第２の実施形態の光源装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した光源装置１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【００７１】  図７は、本実施形態に係る光源装置６００の構成例を示す概略図である。この光源装置６００では、第１、第２、及び第３の光源部６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂにおいて、配置される複数のレーザ光源６１０の数、及びアレイ光源６１１の有効サイズが色ごとに設定されている。アレイ光源６１１の有効サイズは、緑色レーザ光Ｇを出射するアレイ光源６１１Ｇが一番大きく、青色レーザ光Ｂを出射するアレイ光源６１１Ｂが一番小さい。赤色レーザ光Ｒを出射するアレイ光源６１１Ｒは、その中間の大きさである。
【００７２】  アレイ光源６１１に配置されるレーザ光源６１０の数は、赤色レーザ光源６１０Ｒと青色レーザ光源６１０Ｂとは互いに等しい数である。緑色レーザ光源６１０Ｇは、他の色のレーザ光源６１０と比べて多く配置されている。このように、アレイ光源６１１のサイズや装着されるレーザ光源６１０の数は、ＲＧＢの色ごとに異なってもよい。
【００７３】  レーザ光源６１０（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。また所望の白色光Ｗを生成するために必要なパワーも、色ごとに異なる場合が多い。これらの点に基づいて、レーザ光源６１０の数やアレイ光源６１１のサイズが、色ごとに適宜設定されてよい。
【００７４】  図７に示すように、合成部として機能するダイクロイックミラー６０３及び６０４に出射される光の光束が互いに略等しくなるように、各光源部６０１から合成部までの距離も、色ごとに適宜設定されている。
【００７５】  色ごとに光源部６０１の構成が設定された場合でも、第１の実施形態で説明したように第１の集光レンズ６０２ＲのＦナンバー、第２の集光レンズ６０２ＧのＦナンバー、及び第３の集光レンズ６０２ＢのＦナンバーが適宜設定されることで、白色光Ｗを所定の位置Ｐに集光させることが可能となる。
【００７６】  ＜第３の実施形態＞  図８は、本実施形態に係る光源装置７００の構成例を示す概略図である。この光源装置７００では、各光源部７０１に、複数のコリメータレンズに代えてレンズ光学系７３０が配置される。レンズ光学系７３０は、各色の複数のレーザ光源７１０から出射されるレーザ光のファスト軸方向の発散角、及びスロー軸方向の発散角をそれぞれ制御可能である。
【００７７】  第１、第２、及び第３の光源部７０１Ｒ、７０１Ｇ、７０１Ｂの各レンズ光学系７３０は、各色の複数のレーザ光源７１０から出射されるレーザ光のファスト軸方向の発散角を制御するＦＡＣ（First Axis Collimator: 速軸方向コリメータ）レンズ７３１を有する。ＦＡＣレンズ７３１は、本実施形態において第１のレンズ部に相当する。ＦＡＣレンズ７３１により、レーザ光源７１０から出射されるレーザ光の、ファスト軸成分が略平行化される。
【００７８】  また第１、第２、及び第３の光源部７０１Ｒ、７０１Ｇ、７０１Ｂの各レンズ光学系７３０は、各色の複数のレーザ光源７１０から出射されるレーザ光のソロー軸方向の発散角を制御するＳＡＣ（Slow Axis Collimator: 遅軸方向コリメータ）レンズ７３２を有する。ＳＡＣレンズ７３２は、本実施形態において第２のレンズ部に相当する。ＳＡＣレンズ７３２により、レーザ光源７１０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。
【００７９】  図９は、ＦＡＣレンズ７３１及びＳＡＣレンズ７３２の構成例を示す概略図である。図９Ａは、ＦＡＣレンズ７３１の構成例を示す概略図であり、図９Ｂは、ＳＡＣレンズ７３２の構成例を示す概略図である。
【００８０】  図９Ａに示すように、ＦＡＣレンズ７３１して、複数のシリンドリカルレンズ７３３がアレイ状に配置され、それらが一体的に形成されたレンズアレイが用いられる。同様に図９Ｂに示すように、ＳＡＣレンズ７３２して、複数のシリンドリカルレンズ７３４がアレイ状に配置され、それらが一体的に形成されたレンズアレイが用いられる。
【００８１】  各シリンドリカルレンズ７３３及び７３４のレンズ面の曲率半径等は適宜設計されてよい。図９Ａに示すＦＡＣレンズ７３１は、各シリンドリカルレンズ７３３の延在方向が、レーザ光源７１０から出射されるレーザ光のスロー軸方向に合わせられる。図９Ｂに示すＳＡＣレンズ７３２は、各シリンドリカルレンズ７３４の延在方向が、レーザ光源７１０から出射されるレーザ光のファスト軸方向に合わせられる。従って、ＦＡＣレンズ７３１及びＳＡＣレンズ７３２は、シリンドリカルレンズ７３３及び７３４の延在方向が互いに直交する向きでそれぞれ配置される。
【００８２】  図８に示す光源装置７００では、各光源部７０１のレーザ光源７１０は、第１の実施形態と同様に配置される。すなわち複数の赤色レーザ光源７１０Ｒは、出射される赤色レーザ光Ｒのファスト軸方向が、ｙ方向と平行となるようにそれぞれ配置される（図６Ａ）。一方、複数の緑色レーザ光源７１０Ｇ及び複数の青色レーザ光源７１０Ｂは、出射される緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂのそれぞれのスロー軸方向が、ｙ方向と平行となるようにそれぞれ配置される。
【００８３】  従って図８に示すように、第１の光源部７１０Ｒでは、ＦＡＣレンズ７３１は、シリンドリカルレンズ７３３の延在方向がｘ方向と平行となるように配置される。そしてＳＡＣレンズ７３２は、シリンドリカルレンズ７３４の延在方向がｙ方向と平行となるように配置される。一方、第２及び第３の光源部７０１Ｇ及び７０１Ｂでは、ＦＡＣレンズ７３１は、シリンドリカルレンズ７３３の延在方向がｙ方向と平行となるように配置される。そしてＳＡＣレンズ７３２は、シリンドリカルレンズ７３４の延在方向がｘ方向と平行となるように配置される。
【００８４】  すなわち第１の光源部７０１Ｒのレンズ光学系７３０Ｒと、第２及び第３の光源部７０１Ｇ及び７０１Ｂの各レンズ光学系７３０Ｇ及び７３０Ｂとは、複数のレーザ光源７０１に対する向きが、互いに９０°異なって配置される。すなわちレンズ光学系７３０Ｒは、他の各レンズ光学系７３０Ｇ及び７３０Ｂと比べて、向きが９０°回転した状態で配置される。
【００８５】  ここで「所定の方向を基準としてレンズ光学系を配置する」ということを「所定の方向にレンズ光学系の配置方向を合わせて、レンズ光学系を配置する」とする。「レンズ光学系の配置方向」は適宜設定されてよいが、ここではＳＡＣレンズ７３２のシリンドリカルレンズ７３４の延在方向を、「レンズ光学系の配置方向」とする。もちろんＦＡＣレンズ７３１のシリンドリカルレンズ７３３の延在方向が「レンズ光学系の配置方向」として設定されてもよいし、その他の方向が設定されてもよい。
【００８６】  そうすると図８に示す例では、第１の光源部７０１Ｒのレンズ光学系７３０Ｒは、複数のレーザ光源７１０Ｒが並ぶ方向の１つであるｙ方向を所定の方向として、当該所定の方向を基準として、複数の赤色レーザ光源７１０Ｒと対向するように配置される。一方、第２及び第３の光源部７０１Ｇ及び７０１Ｂの各レンズ光学系７３０Ｇ及び７３０Ｂは、所定の方向に直交する方向（ｘ方向）を基準として、複数の緑色レーザ光源７１０Ｇ及び複数の青色レーザ光源７１０Ｂのそれぞれと対向するように配置される。この結果レンズ光学系７３０により、各色のレーザ光のファスト軸方向及びスロー軸方向の発散角を適正に制御することが可能となる。
【００８７】  図１０及び図１１は、ＦＡＣレンズ７３１及びＳＡＣレンズ７３２を用いたレーザ光の略平行化について説明するための図である。図示を簡略にするために、図１０では、１つのレーザ光源７１０についての略平行化が図示されている。各レーザ光源７１０において、ファスト軸成分及びスロー軸成分の略平行化は同様に行われる。
【００８８】  レーザ光源７１０に対して、ＦＡＣレンズ７３１のシリンドリカルレンズ７３３及びＳＡＣレンズ７３２のシリンドリカルレンズ７３４が順に配置される。２つのシリンドリカルレンズ７３３及び７３４が組み合わせられることで、以下に示すようにビーム整形機能が発揮される。
【００８９】  レーザ光源７１０から出射されたレーザ光は、光分布７３５に示すように長楕円形でシリンドリカルレンズ７３３に入射する。シリンドリカルレンズ７３３により長楕円形の長径方向の光（ファスト軸成分）は略平行化されて出射される。一方、長楕円形の短径方向の光（スロー軸成分）はそのまま広がりながら進行し、シリンドリカルレンズ７３４に入射する。シリンドリカルレンズ７３４により、長楕円形の短径方向の光が略平行化されて出射される。
【００９０】  図１０に示すように、シリンドリカルレンズ７３４から出射されたレーザ光は、光分布７３６に示すように略円形に整形される。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。
【００９１】  図１１は、第１のフライアイレンズ７１６を光軸側から見た概略図である。レンズ光学系７３０によりレーザ光のビーム整形が行われない場合は、図１１Ａに示すように、長楕円形の光７４０が第１のフライアイレンズ７１６にそのまま入射する。そうすると第１のフライアイレンズ７１６での光分布の偏りが大きくなり、スクリーン上の画像に明るさむらや色むらが発生してしまう可能性が高い。
【００９２】  一方、本実施形態のように、レンズ光学系７３０によりレーザ光のビーム整形が行われた場合は、図１１Ｂに示すように、略円形の光７４５が第１のフライアイレンズ７１６に入射する。この結果、第１のフライアイレンズ７１６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を抑えて品質を向上することが可能となる。またＦＡＣレンズ７３１とＳＡＣレンズ７３２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。
【００９３】  ＜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。
【００９４】  図１２−図１５は、他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す概略図である。図１２に示す光源装置８００は、合成部として機能するダイクロイックミラー８０３及び８０４の構成が異なる。上記の実施形態では、２つのダイクロイックミラーが互いに交差するように配置される。本実施系板では、２つのダイクロイックミラー８０３及び８０４が互いに離間して配置される。
【００９５】  図１２に示すように、白色光の光軸１１３となる直線上にダイクロイックミラー８０３及び８０４が互いに離間して配置される。その直線上に緑色レーザ光Ｇを出射する第２の光源部８０１Ｇが配置される。第１の光源部８０１Ｒは、赤色レーザ光Ｒを反射するダイクロイックミラー８０３に赤色レーザ光Ｒを出射可能な位置に配置される。第３の光源部８０１Ｂは、青色レーザ光Ｂを反射するダイクロイックミラー８０４に青色レーザ光Ｂを出射可能な位置に配置される。
【００９６】  このような構成でも、ダイクロイックミラー８０３及び８０４により、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ、及び青色レーザ光Ｂが適正に合成される。そして同一の光軸１１３に沿って白色光Ｗを出射することが可能となる。その他合成部の構成は適宜設定されてよい。
【００９７】  図１３に示す光源装置９００では、３つの集光レンズ９０２とダイクロイックミラー９０３及び９０４との間に、凹レンズ９５０がそれぞれ配置される。またダイクロイックミラー９０３及び９０４とディフューザ９０５との間に集光レンズ９５５が配置される。３つの集光レンズ９０２により集光された各色のレーザ光は、凹レンズ９５０により再度略平行化されて、ダイクロイックミラー９０３及び９０４に出射される。凹レンズ９５０から出射された各色のレーザ光の光束の大きさは、互いに略一致するように設定されている。
【００９８】  ダイクロイックミラー９０３及び９０４から出射した白色光Ｗは、集光レンズ９５５により再度集光されてディフューザ９０５に出射される。そしてディフューザ９０５を透過した白色光Ｗは、インテグレータ光学系９０６に出射される。本実施形態では、ダイクロイックミラー９０３及び９０４による各色のレーザ光の同一光軸上への合成が、各レーザ光が略平行化された状態で行われる。これによりダイクロイックミラー９０３及び９０４の分光特性の入射角依存性条件を緩和することができる。
【００９９】  図１４に示す光源装置１０００では、図１３に示す光源装置９００と同様に、３つの集光レンズ１００２とダイクロイックミラー１００３及び１００４との間に、凹レンズ１０５０がそれぞれ配置される。一方、ダイクロイックミラー１００３及び１００４と、第１のフライアイレンズ１０１６との間に、集光レンズは配置されない。またインテグレータ光学系１００６の平行化レンズも配置されない。ダイクロイックミラー１００３及び１００４と、第１のフライアイレンズ１０１６との間には、ディフューザ１００５が配置されている。
【０１００】  本実施形態では、凹レンズ１０５０から出射された各色のレーザ光の光束の大きさが、第１のフライアイレンズ１０１６の有効範囲の大きさと略一致するようにそれぞれ設定されている。従ってダイクロイックミラー１００３及び１００４から出射された白色光Ｗは、ディフューザ１００５を介して、そのまま第１のフライアイレンズ１０１６に照射される。これにより、ディフューザ１００５自身のサイズは大きくなるが、図１３に示す光源装置９００と比べて、全長を短くすることが可能となる。すなわちダイクロイックミラー１００３及び１００４からインテグレータ光学系１００６までの距離を小さくすることが可能となり、光源装置１０００の小型化を実現することができる。
【０１０１】  図１５に示す光源装置１１００では、インテグレータ光学系１１０６として、ロッドインテグレータ１１６０が用いられる。このような構成が採用されてもよい。このような構成においても上記した本技術を用いることで、小型で高輝度な光源装置を実現することが可能となる。
【０１０２】  上記では、直交する２つの方向に沿って、２次元状に複数のレーザ光源が配置された。しかしながら、複数のレーザ光源が次元状に配置されなくてもよい。例えば１つの方向に沿って複数のレーザ光源が１列に配置されてもよい。
【０１０３】  上記において、第１、第２の、及び第３の光源部により、偏光方向が互いに同一となる赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光が、合成部に出射される構成について説明した。その他、インテグレータ光学系に入射される各色のレーザ光（白色光）が、各色とも同一偏光面となる構成が適宜採用されてもよい。
【０１０４】  図１に示す画像表示装置では、透過型液晶パネルを用いて構成された照明光学系が記載されている。しかしながら反射型液晶パネルを用いても照明光学系を構成することは可能である。画像生成素子として、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等が用いられてもよい。さらには、ダイクロイックプリズムに代わり、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）やＲＧＢ各色の映像信号を合成する色合成プリズム、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム等が用いられてもよい。その他画像表示装置の構成は適宜設定されてよい。
【０１０５】  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。
【０１０６】  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。
【０１０７】  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。例えば第３の実施形態で説明した、ＦＡＣレンズ及びＳＡＣレンズを有するレンズ光学系が、他の実施形態において複数のコリメータレンズの代わりに用いられてもよい。
【０１０８】  なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。（１）アレイ状に配置された複数の赤色レーザ光源を有する第１の光源部と、  アレイ状に配置された複数の緑色レーザ光源を有する第２の光源部と、  アレイ状に配置された複数の青色レーザ光源を有する第３の光源部と、  前記第１の光源部から出射された赤色レーザ光と、前記第２の光源部から出射された緑色レーザ光と、前記第３の光源部から出射された青色レーザ光とを合成して白色光を生成する合成部と  を具備する光源装置。（２）（１）に記載の光源装置であって、さらに、  前記合成部により生成された前記白色光を受光して拡散するディフューザを具備する  光源装置。（３）（１）又は（２）に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々において、各色の複数のレーザ光源は、出射されるレーザ光の偏光方向が一方向に揃うようにそれぞれ配置され、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部は、偏光方向が互いに同一となる前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光、及び前記青色レーザ光を、前記合成部にそれぞれ出射する  光源装置。（４）（３）に記載の光源装置であって、  前記各色の複数のレーザ光源は、前記出射されるレーザ光の偏光方向の基準となる第１の方向と、前記第１の方向に直交する第２の方向とにそれぞれ沿って配置され、  前記複数の赤色レーザ光源は、出射される前記赤色レーザ光のファスト軸方向が前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置され、  前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源は、出射される前記緑色レーザ光及び前記青色レーザ光のそれぞれのスロー軸方向が、前記第１の方向と平行となるようにそれぞれ配置される  光源装置。（５）（４）に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の光源部の各々は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角及び前記スロー軸方向の発散角をそれぞれ制御可能なレンズ光学系を有し、  前記第１の光源部のレンズ光学系は、所定の方向を基準として、前記複数の赤色レーザ光源と対向するように配置され、  前記第２及び前記第３の光源部の各レンズ光学系は、前記所定の方向に直交する方向を基準として、前記複数の緑色レーザ光源及び前記複数の青色レーザ光源のそれぞれと対向するように配置される  光源装置。（６）（５）に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、前記第３の光源部の各レンズ光学系は、前記各色の複数のレーザ光源から出射されるレーザ光の前記ファスト軸方向の発散角を制御する第１のレンズ部と、前記レーザ光の前記スロー軸方向の発散角を制御する第２のレンズ部と有する  光源装置。（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、  前記第１の光源部は、前記複数の赤色レーザ光源から出射された前記赤色レーザ光を集光する第１の集光レンズを有し、  前記第２の光源部は、前記複数の緑色レーザ光源から出射された緑色レーザ光を集光する第２の集光レンズを有し、  前記第３の光源部は、前記複数の青色レーザ光源から出射された青色レーザ光を集光する第３の集光レンズを有し、  前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは以下の式を満たす  光源装置。  ０．８ＦＮｏＧ＜ＦＮｏＲ，ＦＮｏＢ＜１．２ＦＮｏＧ  ＦＮｏＲ：第１の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＧ：第２の集光レンズのＦナンバー  ＦＮｏＢ：第３の集光レンズのＦナンバー（８）（７）に記載の光源装置であって、  前記第１、前記第２、及び前記第３の集光レンズの各Ｆナンバーは、互いに等しい  光源装置。
【符号の説明】
【０１０９】  Ｒ…赤色レーザ光  Ｇ…緑色レーザ光  Ｂ…青色レーザ光  Ｗ…白色光  １００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００…光源装置  １０１、６０１、７０１、８０１…光源部  １０２、６０２、９０２、１００２…集光レンズ  １０３、１０４、６０３、６０４、８０３、８０４、９０３、９０４、１００３、１００４…ダイクロイックミラー  １０５、９０５、１００５…ディフューザ  １１０、６１０、７１０…レーザ光源  １１１、６１１…アレイ光源  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  ７３０…レンズ光学系  ７３１…ＦＡＣレンズ  ７３２…ＳＡＣレンズ  ７３３、７３４…シリンドリカルレンズ  １１６０…ロッドインテグレータ
【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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【国際調査報告】
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