JP2007058148A - Image display device and projector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device which can obtain a desired image. <P>SOLUTION: The image display device PJ includes: a laser light source device 2 emitting laser light L1; and a diffractive optical element 4K on which the laser light L1 emitted from the laser light source device 2 is incident, generating diffracted light L2 from the incident laser light L1, and illuminating a first face 11 with the diffracted light L2. The first face 11 is provided at a position on which zero-order light emitted from the diffractive optical element is not incident. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示装置及びプロジェクタに関するものである。   The present invention relates to an image display device and a projector.

液晶装置等の空間光変調装置で生成された画像情報を含む色光を投射系を用いてスクリーン上に投射する投射型画像表示装置（プロジェクタ）において、光源にレーザを用いる技術が提案されている。
特開平１１−６４７８９号公報 特開２０００−１６２５４８号公報 In a projection-type image display device (projector) that projects color light including image information generated by a spatial light modulation device such as a liquid crystal device on a screen using a projection system, a technique using a laser as a light source has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-64789 JP 2000-162548 A

レーザ光により空間光変調装置の入射面を均一な照度分布で照明するために所定の光学系を用いる場合、レーザ光と光学系との位置関係によっては、所望の画像を得られない可能性がある。   When a predetermined optical system is used to illuminate the incident surface of the spatial light modulator with a uniform illuminance distribution using laser light, a desired image may not be obtained depending on the positional relationship between the laser light and the optical system. is there.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の画像を得ることができる画像表示装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an image display device and a projector capable of obtaining a desired image.

上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。   In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.

本発明の第１の観点によると、第１面を照明し、前記第１面を介した光により画像を表示する画像表示装置において、レーザ光を射出するレーザ光源装置と、前記レーザ光源装置から射出されたレーザ光が入射されるとともに、該入射されたレーザ光により回折光を生成し、前記回折光で第１面を照明する回折光学素子とを備え、前記第１面は、前記回折光学素子から発生する０次光が入射されない位置に設けられている画像表示装置が提供される。   According to a first aspect of the present invention, in an image display device that illuminates a first surface and displays an image using light via the first surface, a laser light source device that emits laser light, and the laser light source device A diffractive optical element that emits emitted laser light and generates diffracted light by the incident laser light and illuminates the first surface with the diffracted light is provided, and the first surface includes the diffractive optical element. There is provided an image display device provided at a position where zero-order light generated from the element is not incident.

本発明によれば、第１面を、回折光学素子から発生する０次光が入射されない位置に設けたので、回折光学素子から０次光が発生しても、その０次光が第１面に入射することを抑えることができる。したがって、第１面を所望状態で照明することができ、その第１面に照射された光により所望の画像を得ることができる。   According to the present invention, since the first surface is provided at a position where the 0th order light generated from the diffractive optical element is not incident, even if the 0th order light is generated from the diffractive optical element, the 0th order light is transmitted to the first surface. It can suppress entering into. Therefore, the first surface can be illuminated in a desired state, and a desired image can be obtained by the light irradiated on the first surface.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は、前記回折光学素子に入射するレーザ光の延長線上から外れた位置に設けられている構成を採用することができる。これにより、第１面に０次光が入射することを防止することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface may be provided at a position off the extended line of the laser light incident on the diffractive optical element. Thereby, it is possible to prevent the 0th-order light from entering the first surface.

本発明の画像表示装置において、前記回折光学素子は１次光で前記第１面を照明する構成を採用することができる。これにより、第１面を所望状態で照明することができる。   In the image display device of the present invention, the diffractive optical element can employ a configuration in which the first surface is illuminated with primary light. Thereby, the first surface can be illuminated in a desired state.

本発明の画像表示装置において、前記回折光学素子は前記回折光で前記第１面上を所定の照明領域で照明する構成を採用することができる。これにより、装置の大型化や複雑化、あるいは装置コストの上昇を抑え、第１面を効率良く照明することができる。   In the image display device of the present invention, the diffractive optical element may employ a configuration in which the diffracted light illuminates the first surface with a predetermined illumination area. Accordingly, it is possible to efficiently illuminate the first surface while suppressing an increase in size and complexity of the device or an increase in device cost.

本発明の画像表示装置において、前記回折光学素子は前記第１面上を矩形状の照明領域で照明する構成を採用することができる。これにより、照明領域を効率良く照明することができる。   In the image display device of the present invention, the diffractive optical element may employ a configuration in which the first surface is illuminated with a rectangular illumination area. Thereby, an illumination area | region can be illuminated efficiently.

本発明の画像表示装置において、前記レーザ光源装置を複数備え、前記第１面は所定の辺を有し、前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記所定の辺に沿って並ぶように配置されている構成を採用することができる。これにより、第１面を高い照度で効率良く照明することができる。また、スペックルパターンの発生を抑え、第１面をほぼ均一な照度分布で照明することができる。   The image display device of the present invention includes a plurality of the laser light source devices, the first surface has a predetermined side, and the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged along the predetermined side in plan view. A configuration arranged in this manner can be employed. Thereby, the first surface can be efficiently illuminated with high illuminance. Moreover, generation | occurrence | production of a speckle pattern can be suppressed and the 1st surface can be illuminated by substantially uniform illumination intensity distribution.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は第１の辺と前記第１の辺よりも長い第２の辺とを有し、前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記第２の辺に沿って並ぶように配置されている構成を採用することができる。これにより、スペックルパターンの発生を抑え、第１面を高い照度で、且つほぼ均一な照度分布で効率良く照明することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface has a first side and a second side that is longer than the first side, and the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices in the plan view It is possible to employ a configuration that is arranged along the second side. Thereby, generation | occurrence | production of a speckle pattern can be suppressed and the 1st surface can be efficiently illuminated with high illumination intensity and substantially uniform illumination intensity distribution.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は互いに対向する２つの辺を有し、前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記２つの辺のそれぞれに沿って並ぶように配置されている構成を採用することができる。これにより、スペックルパターンの発生を抑え、第１面を高い照度で、且つほぼ均一な照度分布で効率良く照明することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface has two sides facing each other, and the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged along the two sides in a plan view. It is possible to adopt a configuration that is used. Thereby, generation | occurrence | production of a speckle pattern can be suppressed and the 1st surface can be efficiently illuminated with high illumination intensity and substantially uniform illumination intensity distribution.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は互いに対向する２つの辺を少なくとも２組有し、前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記辺のそれぞれに沿って並ぶように配置されている構成を採用することができる。これにより、スペックルパターンの発生を抑え、第１面を高い照度で、且つほぼ均一な照度分布で効率良く照明することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface has at least two sets of two sides facing each other, and the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged along each of the sides in a plan view. Arranged configurations can be employed. Thereby, generation | occurrence | production of a speckle pattern can be suppressed and the 1st surface can be efficiently illuminated with high illumination intensity and substantially uniform illumination intensity distribution.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は画像情報を含む構成を採用することができる。これにより、第１面を照明した光により画像を表示することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface may employ a configuration including image information. Thereby, an image can be displayed with the light which illuminated the 1st surface.

本発明の画像表示装置において、前記回折光学素子は、該回折光学素子に対してレーザ光が入射する方向とは異なる方向に前記０次光を発生し、前記第１面は、前記回折光学素子に入射するレーザ光の延長線上に設けられている構成を採用することができる。これにより、回折光学素子から０次光が発生しても、その０次光が第１面に入射することを抑えることができる。また、装置のコンパクト化を図ることができる。   In the image display device of the present invention, the diffractive optical element generates the zero-order light in a direction different from a direction in which laser light is incident on the diffractive optical element, and the first surface is the diffractive optical element. The structure provided on the extension line | wire of the laser beam which injects into can be employ | adopted. As a result, even if zero-order light is generated from the diffractive optical element, the zero-order light can be prevented from entering the first surface. In addition, the apparatus can be made compact.

本発明の画像表示装置において、前記第１面は照明された光を画像信号に応じて光変調する空間光変調装置の入射面を含む構成を採用することができる。前記空間光変調装置は液晶装置を含む構成を採用することができる。これにより、所望の画像を表示することができる。   In the image display device of the present invention, the first surface may include a light incident surface of a spatial light modulator that modulates the illuminated light in accordance with an image signal. The spatial light modulation device can employ a configuration including a liquid crystal device. Thereby, a desired image can be displayed.

本発明の第２の観点によると、上記記載の画像表示装置を含み、前記第１面を介した画像情報を含む光を第２面上に投射する投射系を備えたプロジェクタが提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a projector including the above-described image display device, and including a projection system that projects light including image information via the first surface onto the second surface.

本発明によれば、装置の大型化や複雑化、あるいは装置コストの上昇を抑え、所望の画像を良好に形成することができる。   According to the present invention, it is possible to satisfactorily form a desired image while suppressing an increase in size and complexity of the apparatus or an increase in apparatus cost.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set as necessary, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system.

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る画像表示装置ＰＪを示す概略構成図、図２は図１の要部を拡大した図である。本実施形態においては、画像表示装置として、空間光変調装置で生成された画像情報を含む色光を投射系を介してスクリーン上に投射する投射型画像表示装置（プロジェクタ）を例にして説明する。 <First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image display device PJ according to the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. In the present embodiment, a projection type image display apparatus (projector) that projects color light including image information generated by a spatial light modulator on a screen via a projection system will be described as an example of the image display apparatus.

図１において、プロジェクタＰＪは、スクリーン１００（第２面）上に画像情報を含む光を投射する投射ユニットＵを備えている。投射ユニットＵからスクリーン１００に対して光が投射されることにより、スクリーン１００上に画像が形成される。本実施形態のプロジェクタＰＪは、スクリーン１００を透過型のスクリーンとし、スクリーン１００の正面側からスクリーン１００上に画像情報を含む光を投射する。   In FIG. 1, the projector PJ includes a projection unit U that projects light including image information onto a screen 100 (second surface). An image is formed on the screen 100 by projecting light from the projection unit U onto the screen 100. The projector PJ according to the present embodiment uses the screen 100 as a transmissive screen, and projects light including image information from the front side of the screen 100 onto the screen 100.

投射ユニットＵは、第１の基本色光（赤色光）で第１面を照明可能な第１照明装置１Ｒと、第２の基本色光（緑色光）で第１面を照明可能な第２照明装置１Ｇと、第３の基本色光（青色光）で第１面を照明可能な第３照明装置１Ｂと、第１照明装置１Ｒで照明される入射面（第１面）１１を有し、照明された光を画像情報に応じて光変調する第１空間光変調装置１０Ｒと、第２照明装置１Ｇで照明される入射面（第１面）１１を有し、照明された光を画像情報に応じて光変調する第２空間光変調装置１０Ｇと、第３照明装置１Ｂで照明される入射面（第１面）１１を有し、照明された光を画像情報に応じて光変調する第３空間光変調装置１０Ｂと、空間光変調装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにより変調された各基本色光を合成する色合成系１２と、色合成系１２で生成された光をスクリーン１００上に投射する投射系１３とを備えている。空間光変調装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのそれぞれは液晶装置を含んで構成されている。以下の説明においては、空間光変調装置を適宜、ライトバルブ、と称する。   The projection unit U includes a first illumination device 1R that can illuminate the first surface with the first basic color light (red light), and a second illumination device that can illuminate the first surface with the second basic color light (green light). 1G, a third illuminating device 1B capable of illuminating the first surface with the third basic color light (blue light), and an incident surface (first surface) 11 illuminated by the first illuminating device 1R. The first spatial light modulation device 10R that modulates light according to image information and the incident surface (first surface) 11 illuminated by the second illumination device 1G, and the illuminated light according to image information And a second spatial light modulation device 10G that modulates light and an incident surface (first surface) 11 that is illuminated by the third illumination device 1B and that modulates the illuminated light in accordance with image information. A color synthesizing system 12 that synthesizes the basic color light modulated by the light modulation device 10B and the spatial light modulation devices 10R, 10G, and 10B. The light generated by the color synthesizing system 12 and a projection system 13 for projecting on the screen 100. Each of the spatial light modulation devices 10R, 10G, and 10B includes a liquid crystal device. In the following description, the spatial light modulator is appropriately referred to as a light valve.

ライトバルブは、入射側偏光板と、一対のガラス基板どうしの間に封入された液晶を有するパネルと、射出側偏光板とを備えている。ガラス基板には画素電極や配向膜が設けられている。空間光変調装置を構成するライトバルブは、定められた振動方向の光のみを透過させるようになっており、ライトバルブに入射した基本色光は、ライトバルブを通過することによって光変調される。   The light valve includes an incident-side polarizing plate, a panel having a liquid crystal sealed between a pair of glass substrates, and an emission-side polarizing plate. A pixel electrode and an alignment film are provided on the glass substrate. The light valve constituting the spatial light modulator transmits only light in a predetermined vibration direction, and the basic color light incident on the light valve is light-modulated by passing through the light valve.

各照明装置１（１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ）は、レーザ光Ｌ１を射出する複数のレーザ光源装置２と、レーザ光源装置２から射出されたレーザ光Ｌ１が入射されるとともに、その入射されたレーザ光Ｌ１により回折光Ｌ２を生成し、回折光Ｌ２で入射面１１上を照明する回折光学素子４Ｋと、ライトバルブ１０の入射面１１と回折光学素子４Ｋとの間に配置され、入射面１１に入射する光の角度を調整する光学素子５とを備えている。   Each illumination device 1 (1R, 1G, 1B) receives a plurality of laser light source devices 2 that emit laser light L1 and laser light L1 emitted from the laser light source device 2, and the incident laser light. The diffractive optical element 4K that generates the diffracted light L2 by L1 and illuminates the incident surface 11 with the diffracted light L2 is disposed between the incident surface 11 and the diffractive optical element 4K of the light valve 10, and is incident on the incident surface 11. And an optical element 5 that adjusts the angle of the light to be transmitted.

第１照明装置１Ｒのレーザ光源装置２は、赤色（Ｒ）のレーザ光を射出する。第１照明装置１Ｒは、回折光学素子４Ｋにより赤色のレーザ光から所望の領域を照明する回折光（拡散光）を生成し、その生成された回折光で第１ライトバルブ１０Ｒの入射面１１を光学素子５を介して照明する。   The laser light source device 2 of the first illumination device 1R emits red (R) laser light. The first illumination device 1R generates diffracted light (diffused light) that illuminates a desired region from the red laser light by the diffractive optical element 4K, and the incident light 11 of the first light valve 10R is generated by the generated diffracted light. Illuminate via the optical element 5.

第２照明装置１Ｇのレーザ光源装置２は、緑色（Ｇ）のレーザ光を射出する。第２照明装置１Ｇは、回折光学素子４Ｋにより緑色のレーザ光から所望の領域を照明する回折光（拡散光）を生成し、その生成された回折光で第２ライトバルブ１０Ｇの入射面１１を光学素子５を介して照明する。   The laser light source device 2 of the second illumination device 1G emits green (G) laser light. The second illuminating device 1G generates diffracted light (diffused light) that illuminates a desired region from the green laser light by the diffractive optical element 4K, and uses the generated diffracted light to move the incident surface 11 of the second light valve 10G. Illuminate via the optical element 5.

第３照明装置１Ｂのレーザ光源装置２は、青色（Ｂ）のレーザ光を射出する。第３照明装置１Ｂは、回折光学素子４Ｋにより青色のレーザ光から所望の領域を照明する回折光（拡散光）を生成し、その生成された回折光で第３ライトバルブ１０Ｂの入射面１１を光学素子５を介して照明する。   The laser light source device 2 of the third illumination device 1B emits blue (B) laser light. The third illumination device 1B generates diffracted light (diffused light) that illuminates a desired region from the blue laser light by the diffractive optical element 4K, and the incident surface 11 of the third light valve 10B is generated by the generated diffracted light. Illuminate via the optical element 5.

各ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを通過することで変調された各基本色光（変調光）は、色合成系１２で合成される。色合成系１２はダイクロイックプリズムによって構成されており、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、及び青色光（Ｂ）は色合成系１２で合成されてフルカラー合成光となる。色合成系１２から射出されたフルカラー合成光は投射系１３に供給される。投射系１３はフルカラー合成光をスクリーン１００上に投射する。投射系１３は、入射側の画像を拡大してスクリーン１００上に投射する所謂拡大系である。   Each basic color light (modulated light) modulated by passing through each light valve 10R, 10G, 10B is synthesized by the color synthesis system 12. The color synthesis system 12 is configured by a dichroic prism, and the red light (R), the green light (G), and the blue light (B) are synthesized by the color synthesis system 12 and become full-color synthesized light. Full-color synthesized light emitted from the color synthesis system 12 is supplied to the projection system 13. The projection system 13 projects full-color synthesized light on the screen 100. The projection system 13 is a so-called enlargement system that enlarges an image on the incident side and projects it on the screen 100.

投射ユニットＵは、各照明装置１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれで照明された各ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを介した画像情報を含むフルカラー合成光を投射系１３を用いてスクリーン１００上に投射することによって、スクリーン１００上にフルカラーの画像を形成する。鑑賞者は、投射ユニットＵによりスクリーン１００に対して投射された画像を鑑賞する。   The projection unit U projects full-color composite light including image information via the light valves 10R, 10G, and 10B illuminated by the lighting devices 1R, 1G, and 1B onto the screen 100 using the projection system 13. As a result, a full-color image is formed on the screen 100. The viewer appreciates the image projected on the screen 100 by the projection unit U.

次に、図２を参照しながら、空間光変調装置１０の入射面１１を照明する照明装置１０について説明する。なお、以下の説明においては、第２空間光変調装置１０Ｇの入射面１１を照明する第２照明装置１Ｇについて説明するが、他の空間光変調装置１０Ｒ、１０Ｂを照明する照明装置１Ｒ、１Ｂもほぼ同等の構成を有する。   Next, the illumination device 10 that illuminates the incident surface 11 of the spatial light modulator 10 will be described with reference to FIG. In the following description, the second illumination device 1G that illuminates the incident surface 11 of the second spatial light modulation device 10G will be described. However, the illumination devices 1R and 1B that illuminate the other spatial light modulation devices 10R and 10B are also described. It has almost the same configuration.

図２において、照明装置１（１Ｇ）は、空間光変調装置１０の入射面１１を照明するものであって、レーザ光Ｌ１を射出する複数のレーザ光源装置２と、レーザ光源装置２から射出されたレーザ光Ｌ１が入射されるとともに、その入射されたレーザ光Ｌ１により回折光Ｌ２を生成し、回折光Ｌ２で入射面１１上を照明する回折光学素子４Ｋとを備えている。複数のレーザ光源装置２はアレイ状に配置されており、本実施形態においては、一次元方向（Ｘ軸方向）に複数並んで設けられている。図２においては、レーザ光源装置２の光射出面は＋Ｚ側を向いており、各レーザ光源装置２は＋Ｚ方向に向けてレーザ光Ｌ１を射出する。回折光学素子４Ｋは、複数のレーザ光源装置２のそれぞれに対応するように複数設けられている。回折光学素子４Ｋは支持部材４Ｂに支持されている。図２に示す例では、回折光学素子４Ｋは、複数のレーザ光源装置２に対応するように、支持部材４Ｂ上で一次元方向（Ｘ軸方向）に複数並んで設けられている。複数の回折光学素子４Ｋのそれぞれは、複数のレーザ光源装置２の位置及び特性等に応じて最適化されている。   In FIG. 2, an illuminating device 1 (1G) illuminates an incident surface 11 of the spatial light modulator 10, and is emitted from a plurality of laser light source devices 2 that emit laser light L1 and the laser light source device 2. The diffractive optical element 4K illuminates the incident surface 11 with the diffracted light L2 and generates the diffracted light L2 with the incident laser light L1. The plurality of laser light source devices 2 are arranged in an array, and in the present embodiment, a plurality of laser light source devices 2 are provided side by side in the one-dimensional direction (X-axis direction). In FIG. 2, the light emission surface of the laser light source device 2 faces the + Z side, and each laser light source device 2 emits the laser light L1 in the + Z direction. A plurality of diffractive optical elements 4K are provided so as to correspond to the plurality of laser light source devices 2, respectively. The diffractive optical element 4K is supported by the support member 4B. In the example shown in FIG. 2, a plurality of diffractive optical elements 4 </ b> K are provided side by side in the one-dimensional direction (X-axis direction) on the support member 4 </ b> B so as to correspond to the plurality of laser light source devices 2. Each of the plurality of diffractive optical elements 4K is optimized according to the position and characteristics of the plurality of laser light source devices 2.

そして、空間光変調装置１０の入射面１１は、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光の延長線上から外れた位置に設けられている。具体的には、入射面１１は、回折光学素子４Ｋから発生する０次光が入射されない位置に設けられている。そして、回折光学素子４Ｋは、発生した１次光で入射面１１を照明する。   The incident surface 11 of the spatial light modulator 10 is provided at a position off the extended line of the laser light incident on the diffractive optical element 4K. Specifically, the incident surface 11 is provided at a position where zero-order light generated from the diffractive optical element 4K is not incident. The diffractive optical element 4K illuminates the incident surface 11 with the generated primary light.

回折光学素子４Ｋと入射面１１との間には光学素子５が設けられている。光学素子５は、回折光学素子４Ｋからの１次光が照射されるとともに、射出する光の射出角度を調整する角度調整機能を有している。光学素子５は、屈折レンズ（フィールドレンズ）によって構成されている。屈折レンズは、例えば球面レンズ、又は非球面レンズ等の光軸に対して回転対称な軸対象レンズを含む。あるいは、光学素子５はフレネルレンズ等を含むものであってもよい。光学素子５は、回折光学素子４Ｋのそれぞれから照射された光の射出角度、ひいては入射面１１に対する光の入射角度を調整可能である。本実施形態では、光学素子５は、複数の回折光学素子４Ｋのそれぞれからの回折光（１次光）Ｌ２で、入射面１１上の所定領域を重畳的に照明するように、射出する光の射出角度を調整できるように最適化されている。   An optical element 5 is provided between the diffractive optical element 4K and the incident surface 11. The optical element 5 is irradiated with the primary light from the diffractive optical element 4K and has an angle adjustment function for adjusting the emission angle of the emitted light. The optical element 5 is constituted by a refractive lens (field lens). The refractive lens includes an axial target lens that is rotationally symmetric with respect to the optical axis, such as a spherical lens or an aspherical lens. Alternatively, the optical element 5 may include a Fresnel lens or the like. The optical element 5 can adjust the emission angle of the light emitted from each of the diffractive optical elements 4K, and hence the incident angle of the light with respect to the incident surface 11. In the present embodiment, the optical element 5 is diffracted light (primary light) L2 from each of the plurality of diffractive optical elements 4K, and emits light to be emitted so as to illuminate a predetermined region on the incident surface 11. Optimized to adjust the injection angle.

回折光学素子４Ｋは、レーザ光源装置２により照射されたレーザ光Ｌ１により回折光Ｌ２を生成し、その回折光Ｌ２で入射面１１を所定の照明領域で照明する。また、回折光学素子４Ｋにより生成される回折光Ｌ２は所定の領域を照明するように拡散された光であり、回折光学素子４Ｋは、その拡散された光（回折光）Ｌ２で入射面１１を所定の照明領域で照明し、照明領域での照度を均一化する。そして、回折光学素子４Ｋは、その回折光学素子４Ｋの光射出面から光が射出される射出領域よりも大きい照明領域で入射面１１を照明する。すなわち、回折光学素子４Ｋは所謂拡大系（拡大照明系）である。また、本実施形態においては、回折光学素子４Ｋは、入射面１１上を矩形状の照明領域で照明する。   The diffractive optical element 4K generates diffracted light L2 from the laser light L1 irradiated by the laser light source device 2, and illuminates the incident surface 11 with a predetermined illumination area with the diffracted light L2. Further, the diffracted light L2 generated by the diffractive optical element 4K is light diffused so as to illuminate a predetermined region, and the diffractive optical element 4K passes the incident surface 11 with the diffused light (diffracted light) L2. Illumination is performed in a predetermined illumination area, and the illuminance in the illumination area is made uniform. Then, the diffractive optical element 4K illuminates the incident surface 11 with an illumination area larger than an emission area where light is emitted from the light emission surface of the diffractive optical element 4K. That is, the diffractive optical element 4K is a so-called magnifying system (magnifying illumination system). In the present embodiment, the diffractive optical element 4K illuminates the incident surface 11 with a rectangular illumination region.

図３は回折光学素子４Ｋの一例を示す模式図であって、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図である。図３に示す回折光学素子は、その表面に複数の矩形状の凹部（凹凸構造）４Ｍを有している。凹部４Ｍは互いに異なる深さを有している。また、凹部４Ｍどうしの間の複数の凸部も互いに異なる高さを有している。そして、凹部４Ｍどうしのピッチｄ（凹部又は凸部の幅）及び凹部４Ｍの深さｔ（凸部の高さ）を含む回折光学素子４Ｋの表面条件を適宜調整することにより、この回折光学素子４Ｋに照射された光を拡散させ、照明領域の大きさ及び形状を設定することができる。換言すれば、凹部４Ｍどうしのピッチｄ及び凹部４Ｍの深さｔを含む表面条件を最適化することにより、回折光学素子４Ｋに所定の機能を持たせることができる。また、凹部４Ｍどうしのピッチｄや凹部４Ｍの深さｔの値を回折光学素子４Ｋの表面の複数の領域毎にそれぞれ異ならせる場合には、回折光学素子４Ｋの表面条件には、形成される凹部４Ｍどうしのピッチｄの分布や、凹部４Ｍの深さｔの分布も含まれる。凹部４Ｍどうしのピッチｄ及び凹部４Ｍの深さｔを含む表面条件を最適化する設計手法としては、例えば反復フーリエ法など、所定の演算手法（シミュレーション手法）が挙げられる。そして、回折光学素子４Ｋの表面条件を最適化することで、所望の機能を有する回折光学素子４Ｋを形成することができる。   3A and 3B are schematic views showing an example of the diffractive optical element 4K. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The diffractive optical element shown in FIG. 3 has a plurality of rectangular recesses (uneven structure) 4M on its surface. The recesses 4M have different depths. In addition, the plurality of convex portions between the concave portions 4M have different heights. Then, by appropriately adjusting the surface condition of the diffractive optical element 4K including the pitch d (width of the concave or convex portion) between the concave portions 4M and the depth t (height of the convex portion) of the concave portion 4M, this diffractive optical element The light irradiated to 4K can be diffused, and the size and shape of the illumination area can be set. In other words, the diffractive optical element 4K can have a predetermined function by optimizing the surface conditions including the pitch d between the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M. When the values of the pitch d between the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M are made different for each of a plurality of regions on the surface of the diffractive optical element 4K, the surface conditions of the diffractive optical element 4K are formed. The distribution of the pitch d between the recesses 4M and the distribution of the depth t of the recesses 4M are also included. As a design method for optimizing the surface condition including the pitch d of the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M, a predetermined calculation method (simulation method) such as an iterative Fourier method is exemplified. Then, by optimizing the surface conditions of the diffractive optical element 4K, the diffractive optical element 4K having a desired function can be formed.

なお、回折光学素子４Ｋとしては、矩形の凹部４Ｍを有するものに限られず、互いに異なる方向を向く平面を組み合わせた表面を有する回折格子であってもよい。例えば、回折光学素子４Ｋとしては、図４に示すような、斜面を有する三角形状の凹部を有するものであってもよい。また、回折光学素子４Ｋとしては、図３に示したような矩形状の凹部を有する領域と、図４に示したような三角形状の凹部を有する領域とのそれぞれを有するものであってもよい。そして、その表面条件を最適化することにより、所望の機能を有する回折光学素子４Ｋを形成することができる。   Note that the diffractive optical element 4K is not limited to the one having the rectangular recess 4M, and may be a diffraction grating having a surface in which planes facing different directions are combined. For example, the diffractive optical element 4K may have a triangular recess having a slope as shown in FIG. Further, the diffractive optical element 4K may have a region having a rectangular recess as shown in FIG. 3 and a region having a triangular recess as shown in FIG. . Then, by optimizing the surface conditions, the diffractive optical element 4K having a desired function can be formed.

図５は回折光学素子４Ｋを含む照明装置１で照明された入射面１１を示す模式図である。図５に示すように、回折光学素子４Ｋを含む照明装置１は、入射面１１上での照明領域ＬＡを設定することができる。具体的には、回折光学素子４Ｋを含む照明装置１は、入射面１１上での照明領域ＬＡの大きさ及び形状の少なくとも一方を設定することができる。本実施形態では、回折光学素子４Ｋを含む照明装置１は、照明領域ＬＡを矩形状（長方形状）に設定する。本実施形態の入射面１１は矩形状（長方形状）であり、回折光学素子４Ｋを含む照明装置１は、入射面１１に応じた照明領域ＬＡを設定する。照明領域ＬＡの大きさ及び形状は、回折光学素子４Ｋの表面条件（凹部４Ｍどうしのピッチｄ、凹部４Ｍの深さｔなど）を適宜調整することにより設定可能である。換言すれば、凹部４Ｍどうしのピッチｄ及び凹部４Ｍの深さｔを含む表面条件を最適化することにより、回折光学素子４Ｋに照明領域設定光学系としての機能を持たせることができる。また、回折光学素子４Ｋの表面条件を最適化することにより、照明領域ＬＡでの照度を均一化できるような回折光を生成でき、また、回折光学素子４Ｋの光射出面から光が射出される射出領域よりも大きい照明領域ＬＡで入射面１１を照明することができる。そして、上述の反復フーリエ法など、所定の手法を用いて回折光学素子４Ｋの表面条件を最適化することで、所望の機能（照明領域設定機能、拡散光生成機能、拡大照明機能等）を有する回折光学素子４Ｋを形成することができる。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the incident surface 11 illuminated by the illumination device 1 including the diffractive optical element 4K. As shown in FIG. 5, the illumination device 1 including the diffractive optical element 4 </ b> K can set an illumination area LA on the incident surface 11. Specifically, the illumination device 1 including the diffractive optical element 4K can set at least one of the size and shape of the illumination area LA on the incident surface 11. In the present embodiment, the illumination device 1 including the diffractive optical element 4K sets the illumination area LA to a rectangular shape (rectangular shape). The incident surface 11 of the present embodiment is rectangular (rectangular), and the illumination device 1 including the diffractive optical element 4K sets an illumination area LA corresponding to the incident surface 11. The size and shape of the illumination area LA can be set by appropriately adjusting the surface conditions of the diffractive optical element 4K (such as the pitch d between the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M). In other words, by optimizing the surface conditions including the pitch d between the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M, the diffractive optical element 4K can have a function as an illumination area setting optical system. Further, by optimizing the surface conditions of the diffractive optical element 4K, diffracted light that can make the illuminance in the illumination area LA uniform can be generated, and light is emitted from the light exit surface of the diffractive optical element 4K. The incident surface 11 can be illuminated with an illumination area LA larger than the emission area. Then, by optimizing the surface condition of the diffractive optical element 4K using a predetermined method such as the above-described iterative Fourier method, a desired function (an illumination area setting function, a diffused light generation function, an enlarged illumination function, etc.) is provided. The diffractive optical element 4K can be formed.

すなわち、本実施形態の回折光学素子４Ｋは、照明領域設定機能、拡散光生成機能（照度均一化機能）、及び拡大照明機能のそれぞれを有しており、それらの機能を有するように、凹部４Ｍどうしのピッチｄ及び凹部４Ｍの深さｔを含む表面条件が最適化されている。   That is, the diffractive optical element 4K of the present embodiment has each of an illumination area setting function, a diffused light generation function (illuminance uniformity function), and an enlarged illumination function, and the recess 4M so as to have these functions. The surface conditions including the pitch d and the depth t of the recess 4M are optimized.

なお、本実施形態では、回折光学素子４Ｋは、照明領域ＬＡを矩形状に設定しているが、凹部４Ｍどうしのピッチｄ及び凹部４Ｍの深さｔを含む表面条件を最適化することにより、例えば照明領域ＬＡをライン状や円形状など、任意の形状に設定することができる。   In the present embodiment, the diffractive optical element 4K has the illumination area LA set in a rectangular shape. However, by optimizing the surface conditions including the pitch d between the recesses 4M and the depth t of the recesses 4M, For example, the illumination area LA can be set to an arbitrary shape such as a line shape or a circular shape.

ここで、図６を参照しながら、回折光学素子４Ｋの製造方法の一例について説明する。図６（Ａ）に示すように、石英基板上にレジストを塗布した後、電子ビーム描画装置によりレジストに電子ビームを照射し、このレジストをパターニングする。次いで、エッチング処理することにより、図６（Ｂ）に示すように、石英からなるモールド（型）を形成する。そして、合成樹脂製のフィルム状部材など、回折光学素子を形成するための基板とモールドとを、基板のガラス転移温度以上に加熱する。そして、図６（Ｃ）に示すように、基板とモールドとを押し付け、一定時間保持する。その後、基板とモールドとを、基板のガラス転移温度以下に冷却し、基板とモールドとを離す。これにより、図６（Ｄ）に示すように、所望の形状を有する合成樹脂製の回折光学素子が形成される。このように、本実施形態では、モールド（型）を形成した後、そのモールドの形状を基板に熱転写する、所謂ナノインプリントの手法により、回折光学素子を形成する。   Here, an example of a manufacturing method of the diffractive optical element 4K will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, after a resist is coated on a quartz substrate, the resist is patterned by irradiating the resist with an electron beam by an electron beam drawing apparatus. Next, an etching process is performed to form a mold made of quartz as shown in FIG. 6B. And the board | substrate and mold for forming a diffractive optical element, such as a synthetic resin film-like member, are heated more than the glass transition temperature of a board | substrate. Then, as shown in FIG. 6C, the substrate and the mold are pressed and held for a certain period of time. Thereafter, the substrate and the mold are cooled below the glass transition temperature of the substrate, and the substrate and the mold are separated. Thereby, as shown in FIG. 6D, a synthetic resin-made diffractive optical element having a desired shape is formed. Thus, in this embodiment, after forming a mold (mold), the diffractive optical element is formed by a so-called nanoimprint technique in which the shape of the mold is thermally transferred to the substrate.

なお、ここで説明した回折光学素子の製造方法は一例であり、所望の形状を有する回折光学素子を製造できるのであれば、任意の手法を用いることができる。   Note that the method of manufacturing a diffractive optical element described here is an example, and any method can be used as long as a diffractive optical element having a desired shape can be manufactured.

以上説明したように、本実施形態の画像表示装置（プロジェクタ）ＰＪによれば、入射面１１は、レーザ光源装置２から回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上から外れた位置に設けられているので、仮に回折光学素子４Ｋから０次光が発生しても、その０次光が入射面１１に入射することを抑制することができる。本実施形態においては、回折光学素子４Ｋは、上述の反復フーリエ法等の所定の手法を用いて、０次光を発生させないように設計され、発生した１次光によって、均一な照度分布で空間光変調装置１０の入射面１１を照明できるように設計されているが、例えば回折光学素子４Ｋを製造するときの製造誤差（プロセス誤差）や、レーザ光源装置２から射出されるレーザ光Ｌ１の波長誤差等に起因して、回折光学素子４Ｋより０次光が発生してしまう可能性がある。なお、レーザ光源装置２から射出されるレーザ光Ｌ１の波長の誤差（ぶれ）は、例えば温度変化に起因する。０次光は、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上に形成される場合が多い。すなわち、図２においては、０次光は、回折光学素子４Ｋの光射出面の法線方向（Ｚ軸方向）に射出される場合が多い。そのような場合において、空間光変調装置１０の入射面１１が、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上に配置されている場合、空間光変調装置１０の入射面１１に、０次光が照射されてしまう可能性がある。空間光変調装置１０の入射面１１に０次光が照射された場合、入射面１１のうち、０次光が照射された部分の照度（輝度）が局所的に増大する場合がある。その場合、その空間光変調装置１０に基づいて形成される画像は不良となる。本実施形態では、入射面１１は、レーザ光源装置２から回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上から外れた位置に設けられているので、仮に回折光学素子４Ｋから０次光が発生しても、その０次光が入射面１１に照射されることを抑制することができる。したがって、所望の画像を形成することができる。   As described above, according to the image display device (projector) PJ of the present embodiment, the incident surface 11 is provided at a position off the extended line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K from the laser light source device 2. Therefore, even if zero-order light is generated from the diffractive optical element 4K, the zero-order light can be prevented from entering the incident surface 11. In the present embodiment, the diffractive optical element 4K is designed so as not to generate zero-order light using a predetermined method such as the above-described iterative Fourier method, and the generated primary light generates a space with a uniform illuminance distribution. Although designed to illuminate the incident surface 11 of the light modulation device 10, for example, a manufacturing error (process error) when manufacturing the diffractive optical element 4K, or the wavelength of the laser light L1 emitted from the laser light source device 2 Due to errors or the like, zero-order light may be generated from the diffractive optical element 4K. An error (blurring) in the wavelength of the laser light L1 emitted from the laser light source device 2 is caused by, for example, a temperature change. The 0th-order light is often formed on an extension line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K. That is, in FIG. 2, the 0th-order light is often emitted in the normal direction (Z-axis direction) of the light exit surface of the diffractive optical element 4K. In such a case, when the incident surface 11 of the spatial light modulator 10 is disposed on the extended line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K, the zeroth order is formed on the incident surface 11 of the spatial light modulator 10. There is a possibility of being irradiated with light. When the incident surface 11 of the spatial light modulator 10 is irradiated with zero-order light, the illuminance (luminance) of the portion of the incident surface 11 irradiated with the zero-order light may increase locally. In that case, an image formed based on the spatial light modulation device 10 is defective. In the present embodiment, the incident surface 11 is provided at a position off the extended line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K from the laser light source device 2, so that zero-order light is generated from the diffractive optical element 4K. Even so, it is possible to suppress the incidence of the zero-order light on the incident surface 11. Therefore, a desired image can be formed.

また、本実施形態の照明装置１によれば、装置の大型化や複雑化、あるいは装置コストの上昇を抑え、入射面１１を均一な照度分布で効率良く照明することができる。すなわち、レーザ光源装置から射出されたレーザ光を用いて入射面１１を均一な照度分布で照明するために、例えばロッドインテグレータやフライアイレンズ等の光学系を用いた場合、部品点数の増大や光学系の複雑化を招き、装置全体の大型化、複雑化を招く虞がある。また、部品点数の増大やロッドインテグレータ等の高価な部品の使用により装置コストの上昇を招く虞もある。更には、各光学素子の界面より発生するフレネル反射損失等、光利用効率等の低下を招く虞もある。本実施形態では、比較的安価な光学素子を用い、しかもその部品点数が抑えられているので、装置の大型化や複雑化、あるいは装置コストの上昇を抑え、入射面１１を効率良く照明することができる。   Moreover, according to the illuminating device 1 of this embodiment, the enlargement and complexity of an apparatus, or the raise of apparatus cost can be suppressed, and the entrance plane 11 can be illuminated efficiently with uniform illuminance distribution. That is, when an optical system such as a rod integrator or a fly-eye lens is used to illuminate the incident surface 11 with a uniform illuminance distribution using the laser light emitted from the laser light source device, the number of parts increases or the optical There is a possibility that the system will be complicated and the whole apparatus will be enlarged and complicated. Moreover, there is a possibility that the cost of the apparatus is increased due to an increase in the number of parts and the use of expensive parts such as a rod integrator. Furthermore, there is a risk that light utilization efficiency and the like will be reduced, such as Fresnel reflection loss generated from the interface of each optical element. In this embodiment, since relatively inexpensive optical elements are used and the number of parts is reduced, the incident surface 11 can be efficiently illuminated by suppressing the increase in size and complexity of the device or the increase in device cost. Can do.

また、回折光学素子４Ｋは入射面１１上での照明領域ＬＡを設定することができるので、照明領域ＬＡを効率良く照明することができる。すなわち、レンズ等を介した光で入射面１１を照明した場合、照明領域ＬＡの形状と入射面１１の形状とが異なる状況が生じる可能性がある。すなわち、例えば入射面１１が矩形状であるのに対して、レンズを介して入射面１１を照明したときの照明領域ＬＡが円形状となる可能性がある。この場合、光の漏洩を抑えつつ、入射面１１を照明するためには、円形状の照明領域ＬＡを拡大するとともに、遮光部材等を用いて、照明領域ＬＡを整形する必要がある。この場合、光利用効率が低下する。本実施形態では、回折光学素子４Ｋを用いて照明領域ＬＡを設定することにより、回折光学素子４Ｋで生成した光のほぼ全てを入射面１１に照射することができ、光利用効率を向上することができる。   Further, since the diffractive optical element 4K can set the illumination area LA on the incident surface 11, the illumination area LA can be efficiently illuminated. That is, when the incident surface 11 is illuminated with light through a lens or the like, there may be a situation where the shape of the illumination area LA and the shape of the incident surface 11 are different. That is, for example, the incident surface 11 is rectangular, but the illumination area LA when the incident surface 11 is illuminated via a lens may be circular. In this case, in order to illuminate the incident surface 11 while suppressing light leakage, it is necessary to enlarge the circular illumination area LA and shape the illumination area LA using a light shielding member or the like. In this case, the light utilization efficiency decreases. In the present embodiment, by setting the illumination area LA using the diffractive optical element 4K, almost all of the light generated by the diffractive optical element 4K can be irradiated onto the incident surface 11 and light utilization efficiency can be improved. Can do.

また、光源としてレーザ光源装置を用いているので、偏光された光を射出することができ、光源として例えば超高圧水銀ランプ等の白色光源を用いる構成に比べて、偏光分離素子（偏光ビームスプリッタ）や、色分離素子（ダイクロイックミラー）等の部品を省略することができる。また、狭波長帯域のレーザ光（基本色光）を射出するので、そのレーザ光を用いて画像を表示する際、良好な色再現性を得ることができる。また、液晶装置（ライトバルブ）には紫外光が照射されないので、ライトバルブの劣化を抑制することもできる。   Further, since a laser light source device is used as a light source, polarized light can be emitted, and compared with a configuration using a white light source such as an ultra-high pressure mercury lamp as a light source, a polarization separation element (polarization beam splitter) In addition, components such as a color separation element (dichroic mirror) can be omitted. Further, since laser light (basic color light) in a narrow wavelength band is emitted, good color reproducibility can be obtained when an image is displayed using the laser light. In addition, since the liquid crystal device (light valve) is not irradiated with ultraviolet light, deterioration of the light valve can be suppressed.

また、本実施形態においては、照明装置１は複数のレーザ光源装置２を備えているので、入射面１１上での光量（照度）を増大することができる。そして、その照明装置１で照明された入射面１１を介した光により画像を表示することにより、画像の高輝度化、高コントラスト化を実現することができる。   Moreover, in this embodiment, since the illuminating device 1 is provided with the several laser light source device 2, the light quantity (illuminance) on the entrance plane 11 can be increased. Then, by displaying an image with light through the incident surface 11 illuminated by the illuminating device 1, it is possible to realize high brightness and high contrast of the image.

また、本実施形態においては、照明装置１は複数のレーザ光源装置２を備えているので、スペックルパターンの発生を抑えることもできる。スペックルパターンとは、レーザ光のようなコヒーレント光で粗面や不均質な媒質を含む散乱面を照射し、その散乱光を観察したとき、空間に生じるコントラストの高い斑点状の模様をいう。散乱面の各点で発生した散乱光は、互いにランダムな位相関係で干渉し、その結果複雑な干渉パターンを生じ、入射面１１を不均一な照度分布で照明する可能性がある。本実施形態では、照明装置１は複数のレーザ光源装置２を備えており、それら複数のレーザ光源装置２のそれぞれから射出されたレーザ光は互いにインコヒーレントであるため、互いに異なる照度分布（輝度分布）を持つ光で入射面１１を照明することとなる。そのため、それら各レーザ光に基づく回折光を入射面１１上で重ね合わせることにより、見た目上のスペックルパターンを低減し、入射面１１上での照度分布をほぼ均一にすることができる。したがって、画像表示装置ＰＪは、輝度むら（照度むら）が小さい画像を表示することができる。   Moreover, in this embodiment, since the illuminating device 1 is provided with the several laser light source device 2, generation | occurrence | production of a speckle pattern can also be suppressed. The speckle pattern is a spot-like pattern with high contrast generated in space when a scattered surface including a rough surface or an inhomogeneous medium is irradiated with coherent light such as laser light and the scattered light is observed. Scattered light generated at each point on the scattering surface interferes with each other in a random phase relationship, resulting in a complicated interference pattern, which may illuminate the incident surface 11 with a non-uniform illumination distribution. In the present embodiment, the illumination device 1 includes a plurality of laser light source devices 2 and the laser beams emitted from the plurality of laser light source devices 2 are incoherent with each other. The incident surface 11 is illuminated with light having Therefore, by superimposing the diffracted light based on each laser beam on the incident surface 11, the apparent speckle pattern can be reduced and the illuminance distribution on the incident surface 11 can be made substantially uniform. Therefore, the image display device PJ can display an image with small luminance unevenness (illuminance unevenness).

また、光学素子５を設けたことにより、入射面１１に対する光の入射角度を小さくすることができ、入射面１１を効率良く照明することができる。また、複数の回折光学素子４Ｋのそれぞれで生成した回折光Ｌ２で、入射面１１上の所定領域を重畳的に照明することができる。これにより、入射面１１を高い照度で効率良く照明することができる。また、スペックルパターンの発生を抑え、入射面１１をほぼ均一な照度分布で照明することができる。   Moreover, by providing the optical element 5, the incident angle of light with respect to the incident surface 11 can be reduced, and the incident surface 11 can be efficiently illuminated. In addition, a predetermined area on the incident surface 11 can be illuminated in a superimposed manner with the diffracted light L2 generated by each of the plurality of diffractive optical elements 4K. Thereby, the incident surface 11 can be efficiently illuminated with high illuminance. In addition, generation of speckle patterns can be suppressed, and the incident surface 11 can be illuminated with a substantially uniform illuminance distribution.

また、図３等を参照して説明したように、回折光学素子４Ｋはナノインプリントの手法で製造することができるため、回折光学素子を容易に大量に製造することができ、製造コストを低減することができる。   Further, as described with reference to FIG. 3 and the like, the diffractive optical element 4K can be manufactured by the nanoimprint technique, so that the diffractive optical element can be easily manufactured in large quantities, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.

＜第２実施形態＞
第２実施形態について図７を参照しながら説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。 Second Embodiment
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

上述の図２の実施形態においては、回折光学素子４Ｋの表面（光射出面）と、空間光変調装置１０の入射面１１とはほぼ平行に設けられているが、図７に示すように、回折光学素子４Ｋの表面（光射出面）と、空間光変調装置１０の入射面１１とを互いに異なる方向に向くように配置してもよい。こうすることにより、装置の小型化を図ることができる。   In the embodiment of FIG. 2 described above, the surface (light exit surface) of the diffractive optical element 4K and the incident surface 11 of the spatial light modulator 10 are provided substantially in parallel, but as shown in FIG. You may arrange | position so that the surface (light emission surface) of the diffractive optical element 4K and the entrance plane 11 of the spatial light modulator 10 may face in a mutually different direction. By doing so, the apparatus can be miniaturized.

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図８を参照しながら説明する。図８は空間光変調装置１０（入射面１１）と、複数のレーザ光源装置２との位置関係を模式的に示す平面図である。図８に示すように、入射面１１は平面視において略矩形状（長方形状）であり、Ｙ軸に平行な第１の辺Ｈ１と、Ｘ軸に平行な第２の辺Ｈ２とを有している。なお、平面視とは、ある面（ここでは入射面）に対して垂直な方向からその面を見たときの形状、位置関係を言う。すなわち、平面視とは、ある面に沿う二次元方向における形状、位置関係を言う。したがって、例えば、入射面１１が平面視において略矩形状である、とは、入射面１１が二次元方向において略矩形状である、ということである。第２の辺Ｈ２は第１の辺Ｈ１よりも長い。そして、複数のレーザ光源装置２の光射出面が、平面視において第２の辺Ｈ２に沿って並ぶように配置されている。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view schematically showing the positional relationship between the spatial light modulator 10 (incident surface 11) and the plurality of laser light source devices 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, the incident surface 11 has a substantially rectangular shape (rectangular shape) in plan view, and has a first side H1 parallel to the Y axis and a second side H2 parallel to the X axis. ing. Note that the plan view means a shape and a positional relationship when the surface is viewed from a direction perpendicular to a certain surface (here, the incident surface). That is, planar view refers to the shape and positional relationship in a two-dimensional direction along a certain surface. Therefore, for example, the incident surface 11 is substantially rectangular in a plan view, that is, the incident surface 11 is substantially rectangular in the two-dimensional direction. The second side H2 is longer than the first side H1. The light emission surfaces of the plurality of laser light source devices 2 are arranged so as to be aligned along the second side H2 in plan view.

このような配置にすることにより、複数のレーザ光源装置２のそれぞれを入射面１１に近い位置に配置することができるので、入射面１１を高い照度で、且つほぼ均一な照度分布で効率良く照明することができる。また、複数のレーザ光源装置２によってスペックルパターンの発生を抑えることができる。   With this arrangement, each of the plurality of laser light source devices 2 can be arranged at a position close to the incident surface 11, so that the incident surface 11 can be efficiently illuminated with a high illuminance and a substantially uniform illuminance distribution. can do. Moreover, generation of speckle patterns can be suppressed by the plurality of laser light source devices 2.

すなわち、図９に示すように、例えば入射面１１の辺に対して垂直方向に並ぶように複数のレーザ光源装置２を配置した場合、複数のレーザ光源装置２のうち、入射面１１に最も遠いレーザ光源装置２Ｔから射出されたレーザ光Ｌ１に基づいて回折光学素子４Ｋで生成された回折光Ｌ２の入射面１１での照度が低下してしまう可能性がある。すなわち、レーザ光源装置２Ｔは入射面１１から遠いので、そのレーザ光源装置２Ｔから射出されたレーザ光Ｌ１に基づいて生成された回折光のうち、入射面１１に入射可能な光は、回折角が大きい高次の回折光となってしまう場合がある。高次の回折光は回折効率が低いため、入射面１１での照度が低下する。   That is, as shown in FIG. 9, for example, when a plurality of laser light source devices 2 are arranged so as to be aligned in a direction perpendicular to the side of the incident surface 11, the farthest from the incident surface 11 among the plurality of laser light source devices 2. There is a possibility that the illuminance at the incident surface 11 of the diffracted light L2 generated by the diffractive optical element 4K based on the laser light L1 emitted from the laser light source device 2T may decrease. That is, since the laser light source device 2T is far from the incident surface 11, among the diffracted light generated based on the laser light L1 emitted from the laser light source device 2T, the light that can enter the incident surface 11 has a diffraction angle. In some cases, the diffraction light becomes a large high-order diffracted light. Since high-order diffracted light has low diffraction efficiency, the illuminance at the incident surface 11 decreases.

一般に、回折格子の凹部４Ｍ（スリット）の幅をα、回折格子の凹部４Ｍどうしのピッチをｄ、光が入射している範囲での凹部４Ｍの数をＭ、回折格子に入射する光強度をＩ０、回折格子から射出する光強度をＩＰ 、Ｎ次の回折光の角度（回折角）をθｎ、回折格子に対するレーザ光の入射角度をθ０とした場合、以下の（１）式、（２）式が成り立つ。 In general, the width of the concave portion 4M (slit) of the diffraction grating is α, the pitch between the concave portions 4M of the diffraction grating is d, the number of the concave portions 4M in the range where the light is incident is M, and the light intensity incident on the diffraction grating is When I 0 , the intensity of light emitted from the diffraction grating is I P , the angle (diffraction angle) of the Nth-order diffracted light is θ n , and the incident angle of the laser light on the diffraction grating is θ 0 , the following equation (1) (2) holds.

Figure 2007058148
Figure 2007058148

Figure 2007058148
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このように、高次の回折光では、回折効率（入射する光強度と射出する光強度との比＝ＩＰ／Ｉ０）が低下する。 As described above, the diffraction efficiency (ratio of incident light intensity to emitted light intensity = I P / I 0 ) decreases in higher-order diffracted light.

そこで、図８に示したような配置にすることにより、入射面１１に対して著しく遠い位置にレーザ光源装置２が配置されることを防ぎ、複数のレーザ光源装置２のそれぞれを入射面１１に近い位置に設けることができる。したがって、低次の回折光（１次光）を入射面１１に入射させることができ、回折角の増大に伴う回折効率の低下、ひいては入射面１１に入射する光強度（照度）の低下を抑制することができる。   Therefore, the arrangement as shown in FIG. 8 prevents the laser light source device 2 from being arranged at a position far from the incident surface 11, and each of the plurality of laser light source devices 2 is arranged on the incident surface 11. It can be provided in a close position. Therefore, low-order diffracted light (first-order light) can be incident on the incident surface 11, and a decrease in diffraction efficiency due to an increase in diffraction angle, and hence a decrease in light intensity (illuminance) incident on the incident surface 11 are suppressed. can do.

また、図８の実施形態では、複数のレーザ光源装置２は、１つの辺に沿って並んで配置されており、入射面１１を一方向（−Ｙ方向）のみから照明する構成である。そのため、装置の小型化を図ることができる。   In the embodiment of FIG. 8, the plurality of laser light source devices 2 are arranged side by side along one side, and illuminate the incident surface 11 from only one direction (−Y direction). Therefore, the apparatus can be reduced in size.

なお、図８の実施形態では、複数のレーザ光源装置２は、第２の辺Ｈ２に沿って並んで配置されているが、各部材の配置を考慮して、第１の辺Ｈ１に並べて配置することもできる。   In the embodiment of FIG. 8, the plurality of laser light source devices 2 are arranged side by side along the second side H2, but are arranged side by side on the first side H1 in consideration of the arrangement of each member. You can also

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は空間光変調装置１０（入射面１１）と、複数のレーザ光源装置２との位置関係を模式的に示す平面図、図１１は側面図である。 <Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view schematically showing the positional relationship between the spatial light modulator 10 (incident surface 11) and the plurality of laser light source devices 2, and FIG. 11 is a side view.

本実施形態においては、複数のレーザ光源装置２の光射出面は、入射面１１のうち互いに対向する第２の辺Ｈ２のそれぞれに沿って並ぶように配置されている。また、図１１に示すように、複数のレーザ光源装置２のそれぞれから射出されたレーザ光Ｌ１は、回折光学素子４Ｋで回折光Ｌ２に変換された後、光学素子５を介して入射面１１に入射されるようになっている。そして、複数のレーザ光源装置２は、２つの辺に沿って並んで配置されており、入射面１１を双方向（＋Ｙ方向及び−Ｙ方向）から照明する構成である。このように、入射面１１を双方向から照明することにより、偏りの少ない均一な照度分布で入射面１１を照明することができる。また、照明装置１は、入射面１１を高い照度で照明することができる。   In the present embodiment, the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices 2 are arranged along the second sides H2 of the incident surface 11 facing each other. Further, as shown in FIG. 11, the laser light L1 emitted from each of the plurality of laser light source devices 2 is converted into diffracted light L2 by the diffractive optical element 4K, and then is incident on the incident surface 11 via the optical element 5. It is designed to be incident. The plurality of laser light source devices 2 are arranged side by side along two sides and illuminate the incident surface 11 from both directions (+ Y direction and −Y direction). Thus, by illuminating the incident surface 11 from both directions, the incident surface 11 can be illuminated with a uniform illuminance distribution with little deviation. Moreover, the illuminating device 1 can illuminate the incident surface 11 with high illuminance.

また、図１１に示すように、本実施形態では、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上には、遮光部材９が配置されている。したがって、仮に回折光学素子４Ｋから０次光が発生しても、遮光部材９によって遮光することができる。したがって、例えば０次光がスクリーン１００等に到達してしまう不都合を防止することができる。   As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the light shielding member 9 is disposed on the extended line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K. Therefore, even if zero-order light is generated from the diffractive optical element 4K, it can be shielded by the light shielding member 9. Therefore, for example, it is possible to prevent inconvenience that the 0th-order light reaches the screen 100 or the like.

なお、上述の第１〜第４実施形態においても、回折光学素子４Ｋから発生する０次光の光路上に、図１１に示すような遮光部材を配置することができる。   Also in the first to fourth embodiments described above, a light shielding member as shown in FIG. 11 can be arranged on the optical path of the 0th-order light generated from the diffractive optical element 4K.

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について図１２を参照しながら説明する。図１２は空間光変調装置１０（入射面１１）と、複数のレーザ光源装置２との位置関係を模式的に示す平面図である。 <Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view schematically showing the positional relationship between the spatial light modulator 10 (incident surface 11) and the plurality of laser light source devices 2. As shown in FIG.

図１２において、入射面１１は、互いに対向する第１の辺Ｈ１と、互いに対向する第２の辺Ｈ２とを有しており、互いに対向する２つの辺を２組有した構成となっている。そして、複数のレーザ光源装置２の光射出面が、平面視において、第１、第２の辺Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに沿って並ぶように配置されている。そして、複数のレーザ光源装置２は、入射面１１を４つの方向から照明することができる。このように、入射面１１を複数の方向（４つの方向）から照明することにより、偏りの少ない均一な照度分布で入射面１１を照明することができる。また、照明装置１は、入射面１１を高い照度で照明することができる。   In FIG. 12, the incident surface 11 has a first side H1 facing each other and a second side H2 facing each other, and has two sets of two sides facing each other. . The light emission surfaces of the plurality of laser light source devices 2 are arranged so as to be aligned along the first and second sides H1 and H2 in plan view. The plurality of laser light source devices 2 can illuminate the incident surface 11 from four directions. Thus, by illuminating the incident surface 11 from a plurality of directions (four directions), the incident surface 11 can be illuminated with a uniform illuminance distribution with little bias. Moreover, the illuminating device 1 can illuminate the incident surface 11 with high illuminance.

なお、上述の第３〜第５実施形態において、複数のレーザ光源装置２のそれぞれの動作を制御する制御装置を設け、その制御装置を用いて、各レーザ光源装置２の光射出動作を制御するようにしてもよい。例えば、図１２に示したように、第１、第２の辺Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに沿うようにレーザ光源装置２を配置した場合、制御装置は、それら複数のレーザ光源装置２のうち、必要に応じて、一部のレーザ光源装置２のみからレーザ光を射出するようにしてもよい。   In the third to fifth embodiments described above, a control device that controls the operation of each of the plurality of laser light source devices 2 is provided, and the light emission operation of each laser light source device 2 is controlled using the control device. You may do it. For example, as shown in FIG. 12, when the laser light source device 2 is arranged along each of the first and second sides H <b> 1 and H <b> 2, the control device is necessary among the plurality of laser light source devices 2. In response to this, laser light may be emitted only from some laser light source devices 2.

なお、上述の第１〜第５実施形態においては、回折光学素子として透過型の回折光学素子（回折格子）のうち、位相変調型の回折光学素子を用いているが、振幅変調型の回折光学素子を用いることもできる。また、透過型の回折光学素子に限られず、反射型の回折光学素子を用いることもできる。また、例えば、透過型の回折光学素子と、反射型の回折光学素子とを組み合わせてもよい。そして、それら回折光学素子の表面条件を最適化することにより、その回折光学素子に所望の機能を持たせることができる。   In the first to fifth embodiments described above, among the transmission type diffractive optical elements (diffraction gratings), the phase modulation type diffractive optical element is used as the diffractive optical element, but the amplitude modulation type diffractive optical element is used. An element can also be used. Further, the invention is not limited to the transmission type diffractive optical element, and a reflection type diffractive optical element can also be used. Further, for example, a transmissive diffractive optical element and a reflective diffractive optical element may be combined. Then, by optimizing the surface conditions of these diffractive optical elements, the diffractive optical elements can have a desired function.

なお上述の各実施形態においては、空間光変調装置として透過型の液晶装置（ライトバルブ）を用いているが、反射型の液晶装置を用いることもできるし、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の反射型光変調装置（ミラー変調器）を用いてもよい。   In each of the above-described embodiments, a transmissive liquid crystal device (light valve) is used as the spatial light modulator, but a reflective liquid crystal device can also be used, for example, a DMD (Digital Micromirror Device) or the like. A reflective light modulator (mirror modulator) may be used.

なお、上述の各実施形態では、スクリーン１００の正面側からスクリーン１００上に画像情報を含む光を投射するフロント投射型のプロジェクタを例にして説明したが、投射ユニットＵと、スクリーン１００と、筐体とを有し、投射ユニットＵがスクリーン１００の背面側に配置され、スクリーン１００の背面側からスクリーン１００上に画像情報を含む光を投射する所謂リアプロジェクタに、上述の各実施形態の照明装置１を適用することもできる。   In each of the above-described embodiments, the front projection type projector that projects light including image information onto the screen 100 from the front side of the screen 100 has been described as an example. However, the projection unit U, the screen 100, and the housing are described. And the projection unit U is disposed on the back side of the screen 100, and the so-called rear projector that projects light including image information from the back side of the screen 100 onto the screen 100. 1 can also be applied.

なお、上述の実施形態のプロジェクタＰＪは、各基本色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を射出可能なレーザ光源装置２をそれぞれ有する第１、第２、第３照明装置１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを有しているが、赤色光（Ｒ）を射出する赤色レーザ光源装置、緑色光（Ｇ）を射出する緑色レーザ光源装置、及び青色光（Ｂ）を射出する青色レーザ光源装置をアレイ状に配置した構成を有する照明装置を１つ有する構成であってもよい。この場合、各基本色光を射出可能なレーザ光源装置のレーザ光射出動作を時分割で行い、その各レーザ光源装置のレーザ光射出動作に同期して、ライトバルブの動作を制御することにより、１つの照明装置及び１つのライトバルブでスクリーン１００上にフルカラー画像を表示することができる。   In addition, the projector PJ of the above-described embodiment includes the first, second, and third illumination devices 1R, 1G, and 1B each having the laser light source device 2 that can emit each basic color light (R, G, and B). However, a red laser light source device that emits red light (R), a green laser light source device that emits green light (G), and a blue laser light source device that emits blue light (B) are arranged in an array. The structure which has one illuminating device which has these may be sufficient. In this case, the laser light emission operation of the laser light source device capable of emitting each basic color light is performed in a time-sharing manner, and the operation of the light valve is controlled in synchronization with the laser light emission operation of each laser light source device. A full color image can be displayed on the screen 100 with one lighting device and one light valve.

＜第６実施形態＞
なお、上述の各実施形態においては、照明装置１で空間光変調装置を照明し、その空間光変調装置を介した光によりスクリーン１００上に画像を表示しているが、画像表示装置（プロジェクタ）としては、空間光変調装置を有していなくてもよい。例えば図１３に示すような、画像情報を含むスライド（ポジフィルム）１０’の面１１’を照明装置１で照明し、スクリーン１００上に画像情報を含む光を投射する、所謂スライドプロジェクタに、上述の各実施形態の照明装置１を適用することも可能である。 <Sixth Embodiment>
In each of the above-described embodiments, the illumination device 1 illuminates the spatial light modulation device, and an image is displayed on the screen 100 by light passing through the spatial light modulation device. However, the image display device (projector) For example, the spatial light modulator may not be provided. For example, as shown in FIG. 13, a so-called slide projector that illuminates a surface 11 ′ of a slide (positive film) 10 ′ including image information with the illumination device 1 and projects light including image information onto the screen 100 is described above. It is also possible to apply the illumination device 1 of each of the embodiments.

また、画像表示装置としては、投射系を有さず空間光変調装置の画像を直接観察する直視型の画像表示装置であってもよい。   The image display device may be a direct-view image display device that does not have a projection system and directly observes the image of the spatial light modulation device.

なお、上述の第１〜第６実施形態においては、回折光学素子４Ｋと入射面１１との間に光学素子５が設けられているが、光学素子５は無くてもよい。回折光学素子４Ｋを最適化することにより、回折光学素子４Ｋで生成した回折光（１次光）Ｌ２で入射面１１を所望状態で照明することができる。   In the first to sixth embodiments described above, the optical element 5 is provided between the diffractive optical element 4K and the incident surface 11, but the optical element 5 may be omitted. By optimizing the diffractive optical element 4K, the incident surface 11 can be illuminated in a desired state with the diffracted light (primary light) L2 generated by the diffractive optical element 4K.

＜第７実施形態＞
なお、上述の各実施形態においては、入射面１１を、回折光学素子４Ｋから発生する０次光が入射されない位置に設けるために、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光の延長線上から外れた位置に設けているが、回折光学素子が０次光を斜め方向に射出する場合には、入射面１１を、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光の延長線上に設けてもよい。要は、入射面１１に、回折光学素子４Ｋから発生する０次光が入射されないようにすればよい。 <Seventh embodiment>
In each of the above-described embodiments, since the incident surface 11 is provided at a position where the 0th-order light generated from the diffractive optical element 4K is not incident, the position is deviated from the extended line of the laser light incident on the diffractive optical element 4K. However, when the diffractive optical element emits zero-order light in an oblique direction, the incident surface 11 may be provided on the extended line of the laser light incident on the diffractive optical element 4K. In short, the 0th-order light generated from the diffractive optical element 4K may be prevented from entering the incident surface 11.

例えば、図１４の模式図に示すように、回折光学素子４Ｋに、回折光学機能及びプリズム機能を持たせることにより、回折光学素子４Ｋから０次光が発生する場合でも、その回折光学素子４Ｋは、回折光学素子４Ｋに対してレーザ光Ｌ１が入射する方向（図ではＺ軸方向）とは異なる方向（Ｚ軸に対して斜め方向）に０次光を発生することができる。   For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 14, even when zero-order light is generated from the diffractive optical element 4K by providing the diffractive optical element 4K with a diffractive optical function and a prism function, the diffractive optical element 4K is The zero-order light can be generated in a direction (oblique direction with respect to the Z axis) different from the direction in which the laser light L1 is incident on the diffractive optical element 4K (Z axis direction in the drawing).

そして、このような回折光学素子４Ｋを用いることにより、図１５に示すように、入射面１１を、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上に設けた場合でも、回折光学素子４Ｋから発生した０次光が入射面１１に入射することを抑制することができる。そして、回折光学素子４Ｋから発生する１次光で入射面１１を照明できるように、回折光学素子４Ｋを調整することで、回折光学素子４Ｋに入射するレーザ光Ｌ１の延長線上に設けられた入射面１１を、１次光で照明することができる。また、入射面１１（ライトバルブ１０）と、回折光学素子４Ｋと、レーザ光源装置２とを並べて配置することができ、画像表示装置全体のコンパクト化を図ることもできる。   By using such a diffractive optical element 4K, as shown in FIG. 15, even when the incident surface 11 is provided on the extension line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K, the diffractive optical element 4K The generated zero-order light can be prevented from entering the incident surface 11. Then, by adjusting the diffractive optical element 4K so that the incident surface 11 can be illuminated with the primary light generated from the diffractive optical element 4K, the incident light is provided on the extension line of the laser light L1 incident on the diffractive optical element 4K. The surface 11 can be illuminated with primary light. In addition, the incident surface 11 (light valve 10), the diffractive optical element 4K, and the laser light source device 2 can be arranged side by side, and the entire image display device can be made compact.

なお、上述の各実施形態においては、回折光学素子４Ｋから発生した１次光で入射面１１を照明しているが、１次光以外の例えば２次光、３次光で入射面１１を照明するようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the incident surface 11 is illuminated with the primary light generated from the diffractive optical element 4K. However, the incident surface 11 is illuminated with, for example, secondary light and tertiary light other than the primary light. You may make it do.

第１実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image display device according to a first embodiment. 図１の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of FIG. 拡散光学素子の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a diffusion optical element. 拡散光学素子の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a diffusion optical element. 照明装置で照明された第１面を示す図である。It is a figure which shows the 1st surface illuminated with the illuminating device. 回折光学素子の製造方法の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of the manufacturing method of a diffractive optical element. 第２実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment. レーザ光源装置と第１面との位置関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the positional relationship of a laser light source device and a 1st surface. 第４実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the image display apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第４実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the image display apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the image display apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第６実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the image display apparatus which concerns on 6th Embodiment. 第７実施形態に係る回折光学素子の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of the diffractive optical element which concerns on 7th Embodiment. 第７実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the image display apparatus which concerns on 7th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…照明装置、２…レーザ光源装置、４Ｋ…回折光学素子、１０…空間光変調装置、１１…第１面（入射面）、１００…スクリーン（第２面）、Ｈ１…第１の辺、Ｈ２…第２の辺、ＬＡ…照明領域、ＰＪ…画像表示装置（プロジェクタ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Illuminating device, 2 ... Laser light source device, 4K ... Diffractive optical element, 10 ... Spatial light modulator, 11 ... 1st surface (incident surface), 100 ... Screen (2nd surface), H1 ... 1st edge | side, H2 ... second side, LA ... illumination area, PJ ... image display device (projector)

Claims (11)

第１面を照明し、前記第１面を介した光により画像を表示する画像表示装置において、
レーザ光を射出するレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出されたレーザ光が入射されるとともに、該入射されたレーザ光により回折光を生成し、前記回折光で第１面を照明する回折光学素子とを備え、
前記第１面は、前記回折光学素子から発生する０次光が入射されない位置に設けられている画像表示装置。 In an image display device that illuminates a first surface and displays an image by light through the first surface,
A laser light source device for emitting laser light;
A laser beam emitted from the laser light source device is incident, and a diffractive optical element that generates diffracted light by the incident laser beam and illuminates the first surface with the diffracted light, and
The image display device, wherein the first surface is provided at a position where zero-order light generated from the diffractive optical element is not incident. 前記第１面は、前記回折光学素子に入射するレーザ光の延長線上から外れた位置に設けられている請求項１記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 1, wherein the first surface is provided at a position deviated from an extended line of laser light incident on the diffractive optical element. 前記回折光学素子は１次光で前記第１面を照明する請求項１又は２記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, wherein the diffractive optical element illuminates the first surface with primary light. 前記回折光学素子は前記第１面上を矩形状の照明領域で照明する請求項１〜３のいずれか一項記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, wherein the diffractive optical element illuminates the first surface with a rectangular illumination region. 前記レーザ光源装置を複数備え、
前記第１面は所定の辺を有し、
前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記所定の辺に沿って並ぶように配置されている請求項１〜４のいずれか一項記載の画像表示装置。 A plurality of the laser light source devices;
The first surface has a predetermined side;
The image display apparatus as described in any one of Claims 1-4 arrange | positioned so that the light emission surface of these laser light source apparatuses may be located in a line with the said predetermined | prescribed side in planar view. 前記第１面は第１の辺と前記第１の辺よりも長い第２の辺とを有し、
前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記第２の辺に沿って並ぶように配置されている請求項５記載の画像表示装置。 The first surface has a first side and a second side longer than the first side;
The image display device according to claim 5, wherein light emitting surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged so as to be aligned along the second side in a plan view. 前記第１面は互いに対向する２つの辺を有し、
前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記２つの辺のそれぞれに沿って並ぶように配置されている請求項５又は６記載の画像表示装置。 The first surface has two sides facing each other,
The image display device according to claim 5, wherein the light emission surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged along each of the two sides in a plan view. 前記第１面は互いに対向する２つの辺を少なくとも２組有し、
前記複数のレーザ光源装置の光射出面が平面視において前記辺のそれぞれに沿って並ぶように配置されている請求項５〜７のいずれか一項記載の画像表示装置。 The first surface has at least two sets of two sides facing each other,
The image display device according to claim 5, wherein light emitting surfaces of the plurality of laser light source devices are arranged so as to be aligned along each of the sides in a plan view. 前記回折光学素子は、該回折光学素子に対してレーザ光が入射する方向とは異なる方向に前記０次光を発生し、
前記第１面は、前記回折光学素子に入射するレーザ光の延長線上に設けられている請求項１記載の画像表示装置。 The diffractive optical element generates the zero-order light in a direction different from the direction in which laser light is incident on the diffractive optical element,
The image display device according to claim 1, wherein the first surface is provided on an extension line of a laser beam incident on the diffractive optical element. 前記第１面は照明された光を画像信号に応じて光変調する空間光変調装置の入射面を含む請求項１〜９のいずれか一項記載の画像表示装置。   10. The image display device according to claim 1, wherein the first surface includes an incident surface of a spatial light modulation device that optically modulates illuminated light according to an image signal. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の画像表示装置を含み、前記第１面を介した画像情報を含む光を第２面上に投射する投射系を備えたプロジェクタ。
A projector comprising the image display device according to any one of claims 1 to 10, and a projection system that projects light including image information via the first surface onto the second surface.
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