WO2023037729A1 - 投写型画像表示装置 - Google Patents

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WO2023037729A1
WO2023037729A1 PCT/JP2022/026187 JP2022026187W WO2023037729A1 WO 2023037729 A1 WO2023037729 A1 WO 2023037729A1 JP 2022026187 W JP2022026187 W JP 2022026187W WO 2023037729 A1 WO2023037729 A1 WO 2023037729A1
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light source
light
optical system
color
height
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成多 山岸
学 奥野
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
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    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08—Sequential recording or projection

Definitions

  • the present disclosure relates to a projection-type image display device, and more particularly, to a configuration for providing high-contrast image light by converting laser light from a light source into illumination light with a small spread using an aperture.
  • projection-type image display devices are replacing conventional discharge tube lamps as their light sources with LEDs or lasers, which have advantages such as long life, no mercury, and no explosion.
  • LEDs have a small light output from a single individual, but the étendue of light output is relatively small.
  • Output projectors have also been commercialized.
  • a laser unit in which a large number of lasers are mounted two-dimensionally at high density and housed in a package is common. Further, while the brightness is being realized up to a certain value, there is a growing demand for a higher contrast of the projected image in order to improve the image quality.
  • the contrast is inferior to that of the self-luminous device.
  • it is necessary to achieve illumination with a small spread (illumination with a large F-number). , the light with a large spread is removed, and the brightness is greatly impaired.
  • one diaphragm means is arranged in either the illumination optical system or the projection optical system, and at least one colored light of red, green, and blue has a light distribution characteristic different from that of the other colored lights.
  • Patent Document 2 apertures with variable aperture diameters are arranged in the illumination optical system and the projection optical system, respectively, and the aperture ratio of the illumination optical system is larger than that of the projection optical system. This is aimed at obtaining a high-contrast image.
  • the color of the projected image changes as the aperture changes.
  • the color change can be suppressed by changing the light source output, the overall color change may become an unacceptable level, and generally the brightness distribution of the center and periphery also changes.
  • modulation of the light source alone is only a partial improvement.
  • contrast can be obtained by providing a variable aperture in each of the illumination optical system and the projection optical system.
  • a single xenon tube or mercury lamp is used as the light source, and the brightness is likely to be reduced by the aperture of the illumination optical system.
  • An object of the present disclosure is to provide a projection-type image display device that suppresses a decrease in luminance, suppresses color change, and improves contrast in the projection-type image display device.
  • the projection-type image display device of the present disclosure includes a light source unit that emits a laser beam of a first color that is blue and a laser beam of a second color that is different from blue; an illumination optical system that generates illumination light by synthesizing a laser beam and a laser beam of a second color; It includes a light modulating section that generates light, and a projection optical system that magnifies image light emitted from the light modulating section and projects it onto a projection target.
  • the light source unit emits a first color laser beam, a first light source component including a plurality of first laser light emitting elements arranged in an array, and a second color laser beam. and a second light source component including a plurality of second laser emitting elements arranged in an array.
  • the illumination optical system includes a relay optical system that guides the illumination light to the light modulator.
  • the light source unit further includes an optical system that changes at least one of the height of the light source image of the first color laser light and the height of the light source image of the second color laser light.
  • the optical system of the light source unit is configured such that the difference between the height of the light source image of the first color laser light and the height of the light source image of the second color laser light is small.
  • the relay optical system includes a reflective first stop having a variable aperture diameter and arranged at a first pupil position where the illumination light is condensed.
  • the projection optical system comprises a second absorptive stop having a variable aperture, located at a second pupil position conjugate to the first pupil position.
  • the projection-type image display device can provide a projection-type image display device that suppresses a decrease in brightness, suppresses color change, and improves contrast.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a projection-type image display device according to an embodiment
  • Front view showing the shape of the blue laser unit and the shapes of the red and green laser units
  • Front view showing an arrangement example of a comparative example of red and green laser units
  • Explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution obtained in the arrangement example of the comparative example of the red and green laser units 2 is a perspective view showing an example arrangement according to the present disclosure of red and green laser units
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a luminous flux distribution obtained with an example arrangement according to the present disclosure of red and green laser units
  • 2 is a perspective view showing an example arrangement according to the present disclosure of a blue laser unit
  • Explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution obtained in the arrangement example according to the present disclosure of the blue laser unit Explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution before entering the afocal optical system
  • Explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution after exiting the afocal optical system A perspective view showing an example of a configuration of an aperture unit. Aperture diameter comparison chart
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a projection image display device 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the projection type image display apparatus 1 includes a light source section 10, an illumination optical system 20, a light modulation section 30, a projection lens unit 138 as a projection optical system, and a control section 50.
  • the light source unit 10 emits a first blue laser beam, a second green laser beam different from blue, and a third red laser beam different from blue and green.
  • the illumination optical system 20 generates illumination light by synthesizing blue laser light, green laser light, and red laser light from the light source unit 10 .
  • the light modulation unit 30 modulates the illumination light from the illumination optical system 20 according to an image signal input from the outside to generate image light.
  • the projection lens unit 138 enlarges and projects the image light emitted from the light modulation section 30 onto the projection target.
  • the light source unit 10 includes blue laser units 101a and 101b that emit blue laser light (hereinafter referred to as blue light), green laser units 102a and 102b that emit green laser light (hereinafter referred to as green light), Red laser units 103a and 103b for emitting red laser light (hereinafter referred to as red light) are provided.
  • the light source unit 10 is provided with two laser light units that emit laser light of each color, and obtains white light by synthesizing the laser light of these colors.
  • the above-mentioned light sources for each color are arranged in an array to obtain parallel light by placing a lens on the emission side of the laser light source.
  • the blue laser has a higher luminous efficiency than the other colored lights, so in order to combine it with the other colored lights to finally obtain white, a laser light source with fewer light emitting elements than the other colored lights and a lens should be used. It can be configured by a combination. As a result, it is possible to configure the package in a small size and keep the price low.
  • FIG. 2 is a front view showing the light source package
  • FIG. 2(a) is a front view of blue laser units 101a and 101b
  • FIG. 2(b) is green laser units 102a and 102b
  • red laser unit 103a, 103b is a front view of each.
  • blue laser units 101a and 101b each having 14 laser emitting elements 104a are used for blue light
  • green light and red light are used as shown in FIG. 2(b).
  • Green laser units 102a and 102b and red laser units 103a and 103b each having 20 laser light emitting elements 105a and 106a are arranged for each of the laser beams.
  • the blue laser units 101a and 101b are examples of a first light source component and a fourth light source component, respectively.
  • Green laser units 102a and 102b are examples of a second light source component and a fifth light source component, respectively.
  • Red laser units 103a and 103b are examples of a third light source component and a sixth light source component, respectively.
  • FIG. 3 is a configuration diagram when a red laser unit or a green laser unit is laid flat as a comparative example.
  • FIG. 4 is an arrangement diagram of light beams in the case of FIG.
  • the laser units for each color light have the light emitting portions arranged centrally in the outer shape.
  • red laser units 103a and 103b are arranged so that their outlines are in contact with each other.
  • green laser units 102a and 102b are arranged so that their outlines are in contact with each other.
  • FIG. 5 is an arrangement of red and green laser units according to the present disclosure.
  • a luminous flux 103aL from the red laser unit 103a and a luminous flux 103bL from the luminous flux 103bL from the red laser unit 103b are respectively reflected by mirrors 108a and 108b and collectively emitted from the light source section 10 as one luminous flux 107R. .
  • Mirrors 108a and 108b are, for example, dichroic mirrors.
  • a thin film that reflects red light is formed in the lower half region of the mirror 108a.
  • the mirror 108b is the same mirror arranged upside down, and has the characteristic of reflecting red light incident on the upper half area.
  • the red laser unit 103a and the red laser unit 103b overlap each other when viewed from the front or the side (see FIG. 6B), and the respective laser beams are emitted.
  • the elements 106a can be arranged so that the arrangement areas do not overlap, and the size of one combined light beam 107R can be reduced.
  • Mirror 108b is an example of a third mirror.
  • Mirror 108a is an example of a sixth mirror.
  • the luminous flux 102aL from the green laser unit 102a and the luminous flux 102bL from the green laser unit 102b are reflected by the mirrors 110a and 110b, respectively, and emitted from the light source section 10 together as one luminous flux 107G.
  • the mirrors 110a and 110b are, for example, partial mirrors having a total reflection characteristic on each of the upper and lower sides of the reflecting surface.
  • the mirror 110a has a total reflection surface in the lower half area.
  • the mirror 110b is the same mirror arranged upside down, and a total reflection surface is formed in the upper half region.
  • the green laser unit 102a and the green laser unit 102b overlap each other when viewed from the front or side (see FIG. 6(b)), and each laser
  • the light-emitting elements 105a can be arranged so that the arrangement areas do not overlap, and the size of one combined light flux 107R can be reduced.
  • Mirror 110b is an example of a second mirror.
  • Mirror 110a is an example of a fifth mirror.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution obtained in the arrangement example according to the present disclosure of the red and green laser units.
  • FIG. 6(a) is a front view showing the luminous flux distribution obtained with an example arrangement according to the present disclosure of the red and green laser units
  • FIG. 6(b) is a side view of the red and green laser units.
  • the red luminous flux 109R formed across the distance D2R is smaller than the red luminous flux 107 including the distance D1R and can emit light with the same output. Therefore, the distance D4R between the center-of-gravity position 103aG of the light flux 103aL from the red laser unit 103a finally emitted from the light source section 10 and the center-of-gravity position 103bG of the light flux 103bL from the red laser unit 103b is and the outer shape of the red laser unit 103b. This allows the red light to be converted into a luminous flux with a high optical density.
  • the distance D4R between the center of gravity of the red laser beam reflected by the mirror 108b and the center of gravity of the red laser beam reflected by the mirror 108a is the outer shape of the red laser unit 103a and the outer shape of the red laser unit 103b. is shorter than the interval D3R between the center position (center of gravity position 103aF) of the red laser unit 103a and the center position (center of gravity position 103bF) of the red laser unit 103b when they are arranged in contact with each other.
  • the green light flux 109G formed across the distance D2R can emit light with the same output as the green light flux including the distance D1R with a smaller light flux. Therefore, the distance D4R between the center-of-gravity position 102aF of the light flux 102aL from the green laser unit 102a finally emitted from the light source section 10 and the center-of-gravity position 102bG of the light flux 102bL from the green laser unit 102b is is shorter than the interval D3R between the center of gravity 102aF (see FIG. 4) of each of the light beams 102aL and the center of gravity 102bF of the light beams 102bL formed side by side with the outer shape of the green laser unit 102b.
  • the distance D4R between the center of gravity of the green laser beam reflected by the mirror 110b and the center of gravity of the green laser beam reflected by the mirror 110a is equal to the outer shape of the green laser unit 102a and the outer shape of the green laser unit 102b. is shorter than the interval D3R between the center position (center of gravity position 102aF) of the green laser unit 102a and the center position (center of gravity position 102bF) of the green laser unit 102b when they are arranged in contact with each other.
  • the green laser units 102a and 102b have the same size as the red laser units 103a and 103b, and mirrors 110a and 110b having the characteristic of total reflection on one of the upper and lower reflecting surfaces on the same optical path. are arranged, the light reflected by the mirrors 110a and 110b is superimposed on the light source luminous flux 109 of green light obtained by passing through the mirrors 108a and 108b, which are red reflecting dichroic mirrors.
  • each laser unit differs for blue light and red light
  • the laser units are arranged on the same plane as in the past, there is a gap between the laser units to avoid interference between the light source packages. interval becomes large.
  • blue light can also be combined with mirrors 111a and 111b that have reflection characteristics on only one of the upper and lower sides to realize a small blue light flux.
  • Mirror 111b is an example of a first mirror.
  • Mirror 111a is an example of a fourth mirror.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an arrangement example of the blue laser light source according to the present disclosure.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a luminous flux distribution obtained with an example arrangement of blue laser units according to the present disclosure.
  • FIG. 8(a) is a front view showing a luminous flux distribution obtained with an example arrangement according to the present disclosure of a blue laser unit
  • FIG. 8(b) is a side view of the blue laser unit.
  • FIG. 7 shows an arrangement example of the blue light source package and mirrors
  • FIG. 8 shows the combined light source light flux.
  • the blue light source luminous flux 112 formed across the distance D6R is obtained from the blue luminous flux including the luminous fluxes 101aL and 101bL from the two blue laser units 101a and 101b arranged so that their outlines are in contact with each other. can emit light of the same output with a small luminous flux. Therefore, the distance D8R between the center-of-gravity position 101aG of the light beam 101aL from the blue laser unit 101a finally emitted from the light source unit 10 and the center-of-gravity position 101bG of the light beam 101bL from the blue laser unit 101b is the same as the red light and the green light.
  • the distance D8R between the center of gravity of the blue laser light beam reflected by the mirror 111b and the center of gravity of the blue laser light beam reflected by the mirror 111a is the outer shape of the blue laser unit 101a and the outer shape of the blue laser unit 101b. is shorter than the interval between the center position of the blue laser unit 101a and the center position of the blue laser unit 101b when they are arranged in contact with each other.
  • the illumination optical system 20 uses laser light from red laser units 103a, 103b and green laser units 102a, 102b shown in FIG. 5 and blue laser units 101a, 101b shown in FIG.
  • the red and green light source light beams 109 and the blue light source light beams 112 are different in size, if they are combined as they are, the light beams incident on the condenser lens 114 condensed on the rod integrator 113 have different heights.
  • the red and green laser beams are incident on the rod integrator 113 at a larger angle than the blue laser beam, the red and green are stronger in the peripheral portion than in the central portion of the projected image, resulting in color unevenness. cause.
  • the light source unit 10 includes an afocal optical system 115 for blue and an afocal optical system 116 for red and green that align the heights of the blue, red, and green light beams.
  • the blue afocal optical system 115 includes a convex lens 115a and a concave lens 115b.
  • the red and green afocal optical system 116 includes a convex lens 116a and a concave lens 116b.
  • the blue light emitted from the afocal optical system 115 for blue and the red and green lights emitted from the afocal optical system 116 for red and green are synthesized by the blue-transmitting dichroic mirror 117 and enter the condensing lens 114 .
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the luminous flux distribution before entering the afocal optical system.
  • the height of the luminous flux may be the length in the width direction, which is the direction of the minor axis DS, of each laser beam that constitutes the luminous fluxes 101aL and 101bL of the blue laser beams, or the direction of the major axis DL.
  • BW1 be the width of the luminous flux incident on the blue afocal optical system 115
  • BW2 be the width of the luminous flux exiting the blue afocal optical system 115
  • BW2/B be the magnification of the blue afocal optical system 115.
  • RGW1 be the width of the light beam entering the afocal optical system 116 for red and green
  • RGW2 be the width of the light beam emitted through the afocal optical system 116 for red and green.
  • magnification of 116 be RGW2/RGW1. That is, the red and green afocal optical system 116 (an example of the second afocal optical system) changes the width RGW1 (the height of the light source image of the green laser light) to the width RGW2 (second height).
  • the red and green afocal optical system 116 changes the width RGW1 (the height of the light source image of the red laser light) to the width RGW2 (second height).
  • the height of the light source of the green laser light emitted through the afocal optical system 116 for red and green is the height of the light source of the red laser light emitted through the afocal optical system 116 for red and green. is not necessarily the same as, and may be different from.
  • the afocal optical system 115 for blue and the afocal optical system 116 for red and green are examples of the optical system of the light source section 10 .
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the light flux distribution after being emitted from the afocal optical system.
  • BW2 RGW2
  • BW1 ⁇ RGW1 the afocal optical system 115 for blue and the afocal optical system 116 for red and green different magnifications.
  • the image width BW2 of the blue laser light beams 101aL and 101bL and the image width RGW2 of the green and red laser light beams 102aL, 102bL, 103aL, and 103bL are different from each other when the light beams 101aL and 103bL are emitted.
  • the magnifications of the afocal optical system 115 for blue and the afocal optical system 116 for red and green are different so that the width BW1 of the image of 101bL and the width RGW1 of the images of the light beams 102aL, 102bL, 103aL, and 103bL are equal.
  • the matching in the width direction is an example, and depending on the light amount distribution of each light source and the overall optical characteristics, alignment is performed in the major axis DL direction of the laser beam, or in the minor axis DS direction and the major axis DL direction of the laser beam.
  • the blue luminous flux spreads more than the red and green luminous fluxes in the direction of the minor axis DS of the laser beam, and the red and green luminous fluxes spread more than the blue luminous flux in the direction of the major axis DL.
  • the blue afocal optical system 115 and the red and green afocal optical system 116 are configured such that the difference between the width BW2 and the width RGW2 is small.
  • the blue afocal optical system 115 and the red and green afocal optical system 116 are configured so that the difference between the width BW2 and the width RGW2 is smaller than the difference between the width BW1 and the width RGW1. It is configured.
  • each of the difference between the width BW2 and the width RGW2 and the difference between the width BW1 and the width RGW1 means the absolute value of the difference.
  • FIG. 10 is a diagram in which the magnifications of blue light, red light, and green light are superimposed.
  • the illumination optical system 20 is provided with the afocal optical system 115 for blue and the afocal optical system 116 for red and green, which have different magnifications.
  • the light source unit 10 does not necessarily have to include both the blue afocal optical system 115 and the red and green afocal optical systems 116 .
  • the light source unit 10 includes an afocal optical system 115 for blue and does not include an afocal optical system 116 for red and green.
  • the width RGW1 is equal to the width RGW2.
  • the blue afocal optical system 115 is configured such that the difference between the width BW2 and the width RGW2 is smaller than the difference between the width BW1 and the width RGW1.
  • the blue afocal optical system 115 reduces the difference between the width BW2 and the width RGW2 by enlarging the width BW1 to the width BW2.
  • the light source unit 10 does not include the afocal optical system 115 for blue, but includes the afocal optical system 116 for red and green.
  • the width BW1 is equal to the width BW2.
  • the red and green afocal optical system 116 is configured such that the difference between the width BW2 and the width RGW2 is smaller than the difference between the width BW1 and the width RGW1.
  • the red and green afocal optical system 116 reduces the width RGW1 to the width RGW2, thereby reducing the difference between the width BW2 and the width RGW2.
  • the illumination optical system 20 includes a rod integrator 113 and a relay optical system 121.
  • the relay optical system 121 includes a lens 118 , an illumination diaphragm unit 119 , a lens 123 , a folding mirror 124 and a field lens 125 .
  • the light incident on the rod integrator 113 is multiple-reflected inside the rod integrator 113 and then passes through the lens 118 to reach the illumination diaphragm unit 119 .
  • the illumination diaphragm unit 119 is arranged at or near the position where the light source image is formed by the lens 118 . This position is the first pupil position of the relay optical system 121 that transfers the image from the exit port 113a of the rod integrator 113 onto the image display element.
  • the light that has passed through the aperture 122 of the illumination aperture unit 119 passes through the lens 123 and is reflected by the folding mirror 124 , then passes through the field lens 125 and enters the total reflection prism 126 .
  • the light modulation section 30 includes a total reflection prism 126, a color prism unit 131, and light modulation elements 137R, 137G, and 137B.
  • the total reflection prism 126 is formed by fixing a first prism 127 and a second prism 128 with a small gap (air gap) maintained. Light incident on the total reflection prism 126 is totally reflected by the total reflection surface 129 and then enters the color prism unit 131 via the surface 130 .
  • This color prism unit 131 includes a first prism 133 having a blue-transmitting dichroic mirror surface 132 with a characteristic of reflecting blue light, and a green-transmitting dichroic mirror surface 134 with a characteristic of reflecting red light and blue light.
  • a second prism 135 and a third prism 136 are adhered and fixed. However, an air gap is provided between the first prism 133 and the second prism 135 to utilize total reflection.
  • light modulation elements 137R, 137G, and 137B are arranged so as to face the end face of each prism.
  • These light modulation elements are, for example, DMDs in which minute mirrors are two-dimensionally arranged.
  • the tilting direction of the minute mirror is controlled in two directions according to the video signal input from the outside through the control unit 50 .
  • the reflected light reflected by the minute mirror at the tilt angle of the ON signal returns to the color prism unit 131 at an incident angle of 0°.
  • the reflected light reflected by the minute mirror at the tilt angle of the OFF signal enters the color prism unit 131 again at a large angle.
  • the light modulating element 137B is for modulating blue light
  • the light modulating element 137R is for modulating red light
  • the light modulating element 137G is for modulating green light.
  • the light modulation elements 137R, 137G, and 137B that are in the white display mode in each pixel return to the color prism unit 131 again, pass through here, and then pass through the second prism 128 and the first prism 127 of the total reflection prism 126. and enters the projection lens unit 138 .
  • a projection aperture unit 139 is arranged at the second pupil position of the projection lens unit 138 .
  • the first pupil position where the illumination diaphragm unit 119 is arranged and the second pupil position where the projection lens unit 138 is arranged are conjugate to each other.
  • Incident light to the projection lens unit 138 passes through the aperture 140 and reaches a screen (not shown) as a projection object.
  • the projection lens unit 138 is detachably fixed to a mount member 142 (not shown) provided in the housing of the main body of the projection image display apparatus 1 via the projection lens flange portion 141 .
  • the configuration of such a fixed portion can be configured by a bayonet or the like. In this manner, by inputting different signals to the light modulation elements 137R, 137G, and 137B according to the image signal, color display can be realized on the screen.
  • the illumination diaphragm unit 119 has a surface with high reflection characteristics and further includes a plurality of blade members with diffusion characteristics.
  • the diffused reflection of the illumination diaphragm unit 119 is formed by surface satin treatment or stucco pattern treatment in which many irregularities are randomly arranged. As a result, heat generation of the diaphragm itself can be suppressed even when strong light is received, and the reflected light can be diffused to be focused at an arbitrary position, thereby suppressing heat generation and burning of other members.
  • the illumination diaphragm unit 119 of the illumination optical system 20 is composed of a plurality of movable vane members made of a material treated with high heat conductivity and high reflectivity, and the surface thereof is a diffuse reflection surface.
  • the plurality of vane members mainly diffusely reflect 70% or more of the light incident on the plurality of vane members.
  • the plurality of vane members diffusely reflect 80% or more of the light incident on the plurality of vane members.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an example of the configuration of the illumination diaphragm unit 119 and the projection lens unit 138. As shown in FIG.
  • the illumination diaphragm unit 119 has a stepping motor 143 as an actuator, a slip clutch 144 on its output shaft, and a gear 145 connected thereto.
  • the aperture diameter of the aperture 122 can be controlled by moving a plurality of aperture blades 147 according to the amount of rotation of the stepping motor 143 .
  • a front plate 148 made of a highly reflective aluminum material is provided on the incident side. This front plate 148 may also be subjected to light diffusion treatment.
  • the projection diaphragm unit 139 of the projection lens unit 138 a plurality of diaphragm blades 147 are driven via a cam, and the diameter of the opening 140 is made variable by control from the main body side.
  • the surface treatment of the diaphragm blades 147 of the projection lens unit 138 is heat-resistant black treatment. This suppresses the generation of stray light within the projection lens unit 138 .
  • the projection diaphragm unit 139 includes a plurality of movable diaphragm blades 147 containing a light-absorbing material.
  • the plurality of aperture blades 147 absorbs 90% or more of visible light incident on the plurality of aperture blades 147 . In another example, the plurality of aperture blades 147 absorbs 95% or more of visible light incident on the plurality of aperture blades 147 .
  • the F number of the illumination optical system 20 is always the same as that of the projection lens unit. 138 F-number or more is maintained, thereby suppressing the heat load of the projection stop unit 139.
  • the projection lens unit 138 is an interchangeable lens system as described above. Therefore, when the projection lens unit 138 is removed from the main body 3 of the projection image display apparatus 1, or when it is mounted on a main body other than the main body 3 that satisfies the functions of the present disclosure, the aperture diameter of the projection diaphragm unit 139 is the first is set to the aperture diameter PD1 of . That is, when the projection lens unit 138 is detached from the main body 3 of the projection image display apparatus 1 and is not controlled from the outside, the aperture diameter of the projection aperture unit 139 is set to the first aperture diameter PD1. .
  • the aperture diameter of the projection diaphragm unit 139 when installed in the main body 3 that satisfies the functions of the present disclosure is in a second state where it is set to the second aperture diameter PD2, and is installed in the main body 3 that satisfies the functions of the present disclosure.
  • the diameter of the diaphragm of the projection diaphragm unit 139 when control is performed to narrow down the aperture is the third aperture diameter PD3.
  • the first aperture diameter PD1, the second aperture diameter PD2, and the third aperture diameter PD3 are configured to satisfy the following relationship.
  • FIG. 12 shows a comparison diagram of aperture diameters of diaphragms. 12(a) shows the first aperture diameter PD1 in the first state, FIG. 12(b) shows the second aperture diameter PD2 in the second state, and FIG. 12(c) shows the third aperture diameter in the third state. It is explanatory drawing which shows opening diameter PD3. Note that the first aperture diameter PD1 in the first state and the second aperture diameter PD2 in the second state are predetermined sizes, and the second aperture diameter PD2 is controlled by the control unit 50 in the main body 3. The third aperture diameter PD3 can be set to any size from the state (1) to the third state.
  • the third aperture diameter PD3 can be set to an arbitrary size when more contrast than the second state is desired. to obtain the desired contrast. That is, the projection diaphragm unit 139 is configured to change from the second state to the third state where the third aperture diameter PD3 is set to be smaller than the second aperture diameter PD2. The third aperture diameter PD3 is set to an arbitrary size smaller than the second aperture diameter PD2 under the control of the controller 50 in the main body 3.
  • the projection lens unit 138 is attached to a projector main body that is not according to the present disclosure, if the illumination diaphragm unit 119 is not present, the blades of the projection diaphragm unit 139 will be damaged by heat if exposed to the image light as it is. there's a possibility that.
  • the main body 3 that satisfies the functions of the present disclosure is equipped with the illumination diaphragm unit 119, the illumination light is focused. It is possible to prevent the blades of the unit 139 from being damaged by heat. Therefore, the first aperture diameter PD1 and the second aperture diameter PD2 have the relationship as described above. That is, the projection diaphragm unit 139 is configured such that the first aperture diameter PD1 in the first state is always larger than the second aperture diameter PD2 in the second state.
  • the mechanical or electrical action at the time of attachment causes the above-mentioned second A transition to the opening diameter PD2 is performed, and in the case of other sets, the first opening diameter PD1 is maintained because the above action does not occur even when the set is attached.
  • both the main body 3 and the projection lens unit 138 may be provided with electrical contacts as described above, and the functions of the present disclosure may be satisfied.
  • a mechanical structure that works only when it is mounted on the main body 3 may be provided. In that case, it can be embodied by enabling the projection aperture to be driven.
  • the basic structure of the projection diaphragm unit 139 is the same as that of the illumination diaphragm unit 119, but since it is necessary to be housed in the projection lens unit 138, a smaller actuator is used, and the connecting gear is also small and shaped like a ring. It may be configured as an array.
  • the projection lens unit 138 in the state where the projection lens unit 138 is attached to the projection image display device 1, the projection lens unit 138 can be mechanically or electrically controlled by the main body 3 of the projection image display device 1. Therefore, the aperture diameter of the projection diaphragm unit 139 can be set.
  • the light source unit 10 that emits a first color laser beam that is blue and a second color laser beam that is green, which is different from blue.
  • an illumination optical system 20 for generating illumination light by synthesizing the first color laser light and the second color laser light from the light source unit 10;
  • a light modulation unit 30 that modulates illumination light according to an image signal input from the outside to generate image light, and a projection lens unit 138 that enlarges and projects the image light emitted from the light modulation unit 30 onto a projection target. , equipped with.
  • the light source unit 10 includes blue laser units 101a and 101b in which a plurality of blue laser light emitting elements that respectively emit blue laser light are arranged in an array, and a plurality of green laser light emitting elements that respectively emit green laser light. are arranged in an array, and red laser units 103a and 103b are arranged in an array from a plurality of red laser emitting elements that respectively emit red laser light.
  • the areas of the emission surfaces of the blue laser units 101a and 101b are different from the areas of the emission surfaces of the green laser units 102a and 102b and the red laser units 103a and 103b.
  • the illumination optical system 20 includes a relay optical system 121 that guides illumination light to the light modulation section 30 .
  • the heights of the light source images of the blue, green, and red laser beams are arranged at the first pupil position where the illumination light is condensed so that the heights of the light source images are equal to the heights when the laser beams are emitted from the respective laser units.
  • an afocal optical system 115 for blue and an afocal optical system 116 for red and green having different magnifications according to the respective blue, green and red laser beams are provided.
  • the relay optical system 121 includes, at the first pupil position, a reflective illumination diaphragm unit 119 with a variable aperture diameter.
  • the projection lens unit 138 includes an absorptive projection diaphragm unit 139 with a variable aperture diameter at a second pupil position that is conjugate with the first pupil position.
  • the entire projection area is made white and black by providing a high F-number illumination and projection lens unit, and the contrast, which is the brightness ratio, is achieved, as well as a small area of black display within the white screen.
  • High contrast can be obtained even with window contrast.
  • the latter system is superior to the conventional system because reflected light and stray light within the projection optical system, particularly the projection lens unit 138, cause deterioration.
  • the light source unit 10 is a laser and the spread of light is small, the spread of the illumination light in the illumination optical system 20 can be minimized. As a result, the brightness does not decrease even with a high F number.
  • the relay optical system 121 includes afocal optical systems 115 and 116 with different magnifications, the intensity distribution in the pupil of the illumination optical system 20 for each color of light is almost the same. Even when the illumination aperture unit 119 further narrows the aperture 122 in conjunction with the aperture 122 to obtain a higher contrast, an image without color change can be provided without changing the balance between the colors.
  • the areas of the light emitting surfaces of the blue laser units 101a and 101b are small, unlike the areas of the light emitting surfaces of the green laser units 102a and 102b and the red laser units 103a and 103b.
  • the amount of blue light is concentrated in the central area, and if this is combined with the green and red laser beams, the central area of the combined light will be bluish and the peripheral area will be in a state where blue is insufficient.
  • the illumination light is focused by the illumination diaphragm unit 119 and the image light is focused by the projection diaphragm unit 139, the color may change due to vignetting of the surrounding light depending on the degree of diaphragm.
  • optical systems with different magnifications are used according to the respective laser beams so that the height of the light source images of the blue, green and red laser beams is equal to the height at the time of emission from each laser unit. Since it is provided, it is possible to reduce the concentration of the amount of blue light in the central region and reduce the color change due to vignetting of the light.
  • "so that the heights of the light source images of the blue, green, and red laser beams are equal to the heights at the time of emission from the respective laser units” means not only cases where they are completely equal, but also , the height of each light source image of the blue, green, and red laser light is closer than the height when emitted from each laser unit.
  • light beams of each color are arranged at a high density by devising the arrangement of the laser unit and the mirror, which are the light sources, but the means is not limited to this, and a prism is used. If the light source image size (light beam height from the optical axis) finally obtained is converted to a similar value by changing the afocal optical diameter magnification depending on the color light, the same effect can be expected.
  • the light modulating section 30 is a system having three DMD devices as light modulating elements, but a one-chip system using one DMD or a system using three LCD panels can also be applied.
  • the integrator is composed of a microlens array, but in this case, the same effect can be obtained by setting the exit side microlens array as the pupil position and placing an illumination diaphragm near it. .
  • the light source section 10 includes a blue laser unit, a green laser unit, and a red laser unit, and emits blue laser light, green laser light, and red laser light, respectively, but is not limited to this.
  • the light source section 10 may be configured to include a blue laser unit and a green laser unit, or a blue laser unit and a red laser unit, and emit laser beams of two colors.
  • the projection image display device of the present disclosure includes a light source unit that emits a first color laser beam that is blue and a second color laser beam that is different from blue, and from the light source unit: an illumination optical system that generates illumination light by synthesizing a first color laser beam and a second color laser beam; and a projection optical system that enlarges and projects the image light emitted from the light modulation unit onto a projection target.
  • the light source unit includes a first light source component in which a plurality of first laser light emitting elements that respectively emit a first color laser light are arranged in an array, and a plurality of light source components that each emit a second color laser light.
  • the illumination optical system includes a relay optical system that guides the illumination light to the light modulator.
  • the height of the light source images of the first and second color laser beams is made equal to the height at the time of emission at the first pupil position where the illumination light is condensed.
  • an optical system with different magnifications in response to the respective laser light of the first color and the second color includes a reflective first diaphragm with a variable aperture diameter at the first pupil position.
  • the projection optical system includes a second absorption diaphragm with a variable aperture diameter at a second pupil position that is conjugate with the first pupil position.
  • the light source is a laser and the spread is small, the spread of the illumination light in the illumination optical system can be minimized, and the brightness is less likely to drop even if the F-number is higher than in the conventional system.
  • the relay optical system is provided with optical systems with different magnifications, the intensity distribution in the pupil in the illumination optical system for each color of light is also substantially the same. Therefore, even when the illumination diaphragm is further narrowed in conjunction with the diaphragm of the projection lens unit to obtain a higher contrast, the balance between the colors does not change, and an image without color change can be provided.
  • the light source unit emits laser light of a third color different from the first and second colors
  • the illumination optical system emits laser light of the first color.
  • the illumination light is generated by synthesizing the laser light, the second color laser light, and the third color laser light.
  • the light source section includes a third light source component in which a plurality of third laser light emitting sections that respectively emit third color laser light are arranged in an array.
  • the area of the light emitting surface of the first light source component is different from the area of the light emitting surface of at least one of the second light source component and the third light source component.
  • the optical system of the relay optical system is arranged such that the light source images of the first, second, and third color laser beams are placed at the first pupil position where the illumination light is condensed, and the heights of the light source images of the laser beams of the first color, the second color, and the third color are at least the magnification of the laser light of said first color is different from the respective laser light magnification of said second color or said third color so as to be greater than the height of .
  • the projection optical system is a projection lens unit detachable from the main body of the projection type image display device.
  • the projection lens unit has a second aperture, and when the second aperture is not controlled from the outside, the second aperture is set to a first aperture diameter in a first state, and the projection lens unit is in a predetermined projector state. , the second diaphragm is in a second state in which it is set to a second aperture diameter.
  • the aperture diameters of the second diaphragm in the first state and the second state are always controlled so that the aperture diameter in the first state>the aperture diameter in the second state.
  • the second diaphragm of the projection lens unit is set to the second aperture diameter when the projection lens unit is attached to the predetermined projection type image display apparatus.
  • the aperture diameters of the second diaphragm in the first, second, and third states have a relationship of aperture diameter in the first state>aperture diameter in the second state>aperture diameter in the third state.
  • the third aperture diameter of the second diaphragm can be set to any size from the second state to the third state by control from the main body.
  • the projection lens unit in a state in which the projection lens unit is attached to the projection type image display device, the projection lens unit is controlled mechanically from the main body of the projection type image display device, or
  • the aperture diameter of the second diaphragm can be set by electrical operation control.
  • the first diaphragm of the illumination optical system is a plurality of movable blades made of a material treated with high heat conductivity and high reflection. and its surface is a diffuse reflection surface.
  • the second diaphragm of the projection lens unit contains a light-absorbing material and has a plurality of movable blades. .
  • the illumination optical system is provided with an afocal optical system with different magnifications.
  • the afocal optical system provided in the optical path of at least the first color has a magnification different from that of the afocal optical system provided in the optical paths of the other colors.
  • the first color laser light emitted from the light source unit is the first color laser light emitted from each of the plurality of first light source components.
  • Laser light of one color is emitted together, and the distance between the positions of the centers of gravity of the light fluxes from the plurality of first light source components is formed by arranging the outer shapes of the first light source components in contact with each other in the space direction. shorter than the interval.
  • the second color laser light emitted from the light source unit is the second color laser light emitted from each of the plurality of second light source components.
  • the laser beams of two colors are emitted together, and the intervals between the positions of the centers of gravity of the light fluxes from the plurality of second light source components are formed by arranging the contours of the respective second light source components in contact with each other in the interval direction. shorter than the interval.
  • the third color laser light emitted from the light source unit is combined with the third color laser light emitted from each of the plurality of third light source components.
  • the distance between the center-of-gravity positions of the light beams emitted from the plurality of third light source components is shorter than the distance between the external shapes of the third light source components arranged side by side in the space direction.
  • the present disclosure is applicable to projection display devices that use laser light as a light source.
  • 1 projection type image display device 10 light source section 20 illumination optical system 30 light modulation section 50 control section 101a, 101b blue laser units 102a, 102b green laser units 103a, 103b red laser units 104a laser light emitting element 105a laser light emitting element 106a laser light emitting element 107, 109 Red light beams 108a, 108b Mirrors 110a, 110b, 111a, 111b Mirrors 112 Light source light beams 113 Rod integrator 113a Exit 114 Collecting lens 115 Afocal optical system for blue 115a Convex lens 115b Concave lens 116 Afocal optical system for red and green 116a convex lens 116b concave lens 117 blue-transmitting dichroic mirror 118 lens 119 illumination diaphragm unit 121 relay optical system 122 aperture 123 lens 124 folding mirror 125 field lens 126 total reflection prism 127 first prism 128 second prism 129 total reflection surface 130 first prism surface 131 color prism unit

Landscapes

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Abstract

投写型画像表示装置は、光源部からの、第１の色のレーザー光と、第２の色のレーザー光とを合成して照明光を生成する照明光学系と、照明光を変調して画像光を生成する光変調部と、画像光を拡大して投写する投写光学系と、を備える。光源部は、第１の色のレーザー光の光源像の高さと第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差が小さくなるように、構成されている。リレー光学系は、第１の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する反射型の第１の絞りを備える。投写光学系は、第１の瞳位置と共役である第２の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する吸収型の第２の絞りを備える。

Description

投写型画像表示装置
　本開示は、投写型画像表示装置に関し、詳しくは、光源からのレーザー光を絞りを用いて広がりの小さい照明光にして高コントラストな画像光を提供する構成に関する。
　投写型画像表示装置は固体光源技術の進歩により、その光源として従来の放電管ランプから、長寿命である、水銀を含まない、爆発しないなどの長所を有するＬＥＤまたはレーザーに置き換わりつつある。特にレーザーは１つの個体からの光出力は小さいが、光出力のエタンデュが比較的小さいことから、複数個アレイ状にユニット化されたものが光源として用いられており、５０００ルーメンを超えるような高出力のプロジェクターも商品化されている。
　多数のレーザーを２次元状に高密度に実装されパッケージに収納されたレーザーユニットが一般的である。また、明るさを一定の値まで実現されつつある中、高画質化のため投写画像の高コントラスト化がもとめられつつある。
　しかしながら、投写型画像表示装置において、コントラストは、自発光デバイスに比べて劣る。コントラストを向上するには広がりの少ない照明（Ｆ値の大きい照明）を実現する必要があるが、従来の光源では高コントラスト化のためＦ値を大きくした照明系を導入すると光源からの光のうち、広がりの大きい光を除くこととなり、明るさを大きく損なっていた。
　また、画像表示デバイスは小型、高精細化されているが微小な画素ごとに変調された光同志が干渉し、投写光学系内において迷光となってコントラストを損なう一因となっている。この状況に鑑み、従来より以下のような提案が成されている。
　例えば、特許文献１では照明光学系または投写光学系のいずれかに、１つの絞り手段を配置して、赤、緑、及び青色の少なくとも１つの色光について他の色光と異なる配光特性を有し、絞り手段で絞った際に生じる最終的に得られる画像での色バランスの変化が生じるが、それを光源の変調で補正して維持している。
　また、特許文献２は照明光学系と投写光学系にそれぞれ絞り径が可変な絞りが配置され、照明光学系の絞り率が投写光学系の絞り率より大きい。これによりコントラストの高い画像を得ることを狙っている。
特開２００６－１７８０８０号公報 特開２００６－２８５０８９号公報
　特許文献１では、絞り変化で投写画像の色が変わる。光源出力変化で色変化を抑えることができるが、全体の色変化が許容出来ないレベルになる場合があり、一般的に中心、周辺の明るさ分布も変わってしまう。このように、光源の変調だけでは部分的な改善でしかない。
　特許文献２では、照明光学系と投写光学系にそれぞれ可変絞りを設けることでコントラストを得ることができる。しかしながら、光源として単一のキセノン管や水銀灯を用いており、照明光学系の絞りによって輝度が低減しやすい。
　本開示は、投写型画像表示装置において、輝度の低下を抑制し、色変化を抑制し、コントラストを向上させた投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
　本開示の投写型画像表示装置は、青色である第１の色のレーザー光と、青色と異なる第２の色のレーザー光とを出射する光源部と、光源部からの、第１の色のレーザー光と、第２の色のレーザー光と、を合成することによって照明光を生成する照明光学系と、照明光学系からの照明光を外部から入力される画像信号に応じて変調して画像光を生成する光変調部と、光変調部から出射される画像光を拡大して投写対象物に投写する投写光学系と、を備える。光源部は、第１の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第１のレーザー発光素子を含む第１の光源部品と、第２の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第２のレーザー発光素子を含む第２の光源部品と、を備える。第１の光源部品の発光面の面積は、第２の光源部品の発光面の面積と異なる。照明光学系は、照明光を光変調部へ導光するリレー光学系を備える。光源部は、第１の色のレーザー光の光源像の高さ、および、第２の色のレーザー光の光源像の高さのうちの少なくとも一方を変更する光学系をさらに備える。光源部の光学系は、第１の色のレーザー光の光源像の高さと第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差が小さくなるように、構成されている。リレー光学系は、照明光が集光される第１の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する反射型の第１の絞りを備える。投写光学系は、第１の瞳位置と共役である第２の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する吸収型の第２の絞りを備える。
　本開示における投写型画像表示装置は、輝度の低下を抑制し、色変化を抑制し、コントラストを向上させた投写型画像表示装置を提供することが可能である。
実施の形態の投写型画像表示装置の全体構成図 青レーザーユニットの形状と赤及び緑レーザーユニットの形状を示す正面図 赤及び緑レーザーユニットの比較例の配置例を示す正面図 赤及び緑レーザーユニットの比較例の配置例で得られる光束分布を説明する説明図 赤及び緑レーザーユニットの本開示による配置例を示す斜視図 赤及び緑レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を説明する説明図 青レーザーユニットの本開示による配置例を示す斜視図 青レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を説明する説明図 アフォーカル光学系入射前の光束分布を説明する説明図 アフォーカル光学系出射後の光束分布を説明する説明図 絞りユニットの構成の一例を示す斜視図 絞りの開口径の比較図
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（実施の形態）
　以下、図１～図１２を参照して、実施の形態を説明する。まず、図１を参照する。図１は、本開示の実施の形態１の投写型画像表示装置１の構成図である。
　［１－１．構成］
　図１に示すように、投写型画像表示装置１は、光源部１０と、照明光学系２０と、光変調部３０と、投写光学系としての投写レンズユニット１３８と、制御部５０とを備える。光源部１０は、青色である第１の色のレーザー光と、青色と異なる緑色の第２の色のレーザー光と、青色及び緑色と異なる赤色の第３の色のレーザー光を出射する。照明光学系２０は、光源部１０からの、青色のレーザー光と、緑色のレーザー光と、赤色のレーザー光とを合成することによって照明光を生成する。光変調部３０は、照明光学系２０からの照明光を外部から入力される画像信号に応じて変調して画像光を生成する。投写レンズユニット１３８は、光変調部３０から出射される画像光を投写対象物に拡大投写する。
　光源部１０は、青色のレーザー光（以下、青光と称す）を出射する青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂと、緑色のレーザー光（以下、緑光と称す）を出射する緑レーザーユニット１０２ａ，１０２ｂと、赤色のレーザー光（以下、赤光と称す）を出射する赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂとを備える。光源部１０は、各色のレーザー光を出射するレーザー光ユニットをそれぞれ２つずつ配置して、これらの色のレーザー光を合成して白色光を得ている。
　上述した各色の光の光源はそれぞれレーザー光源の出射側にレンズを置いて平行光を得る組み合わせをアレイ状に配置してなっている。このうち、青色レーザーは発光効率が他の色光に対して高いので、他の色光と合成して最終的に白色を得るために、他の色光よりも発光素子の数が少ないレーザー光源とレンズの組み合わせで構成可能である。これにより、サイズの小さなパッケージで構成され低価格に抑えることも可能である。
　図２を参照する。図２は光源パッケージを示す正面図であり、図２（ａ）は青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂの正面図であり、図２（ｂ）は、緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂと、赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂのそれぞれの正面図である。本実施の形態において、図２（ａ）に示すように、青光は１４個のレーザー発光素子１０４ａを配置した青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂ、図２（ｂ）に示すように、緑光及び赤光用にそれぞれ２０個のレーザー発光素子１０５ａ、１０６ａを配置した緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂと、赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂとが配置されている。青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ、第１の光源部品、第４の光源部品の一例である。緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂは、それぞれ、第２の光源部品、第５の光源部品の一例である。赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ、第３の光源部品、第６の光源部品の一例である。
　図３及び図４を参照する。図３は赤レーザーユニット、または緑レーザーユニットを比較例として平面的においた際の構成図である。図４は図３の場合の光束の配置図である。上記各色光のレーザーユニットは外形に対して、中央部に発光部が集中配置されている。図３に示すように、比較例において、赤レーザーユニット１０３ａと１０３ｂとがそれぞれの外形を接して並べられている。また、同様に、緑レーザーユニット１０２ａと１０２ｂとがそれぞれの外形を接して並べられている。
　なお、実際には、平面的に配置するとパッケージの外形の干渉を避けるため発光部間に間隔をより必要とするので、従来においては、それぞれのレーザーユニット間により長い間隔がある。この構成において、図４に示すように、例えば赤色で説明すると赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂからの光束１０３ａＬ、１０３ｂＬ間に距離Ｄ１Ｒだけ間隔が空いてしまう。すなわち光源としては、光束１０３ａＬ、１０３ｂＬにこの距離Ｄ１Ｒを含めた光束を赤光束１０７Ｒとして扱うことになる。緑色も同様に、緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂからの光束１０２ａＬ、１０２ｂＬ間に距離Ｄ１Ｒだけ間隔が空き、光源として光束１０２ａＬ、１０２ｂＬにこの距離Ｄ１Ｒを含めた光束を緑光束１０７Ｇとして扱うことになる。
　一方、本実施の形態では図５のようにミラーを介して光源からの光束を併せている。図５は本開示による赤及び緑色用レーザーユニットの配置である。
　赤レーザーユニット１０３ａからの光束１０３ａＬと、赤レーザーユニット１０３ｂからの光束１０３ｂＬからの光束１０３ｂＬとが、それぞれ、ミラー１０８ａ、１０８ｂで反射されて、併せて１つの光束１０７Ｒとして光源部１０から出射される。ミラー１０８ａ、１０８ｂは、例えば、ダイクロイックミラーである。ミラー１０８ａでは下半分の領域に赤光を反射する薄膜が形成されている。ミラー１０８ｂは同じミラーを上下逆に配置し、上半分の領域に入射した赤光を反射する特性を有している。ミラー１０８ａ、１０８ｂを配置することで、赤レーザーユニット１０３ａ及び赤レーザーユニット１０３ｂとは、正面視または側面視においてそれぞれの外形が重なるように（図６（ｂ）参照）、且つ、それぞれのレーザー発光素子１０６ａの配置領域が重ならないように、配置することができ、併せられた１つの光束１０７Ｒの大きさを小さくすることができる。ミラー１０８ｂは、第３のミラーの一例である。ミラー１０８ａは、第６のミラーの一例である。
　また、緑レーザーユニット１０２ａからの光束１０２ａＬと、緑レーザーユニット１０２ｂからの光束１０２ｂＬとが、それぞれ、ミラー１１０ａ、１１０ｂで反射されて、併せて１つの光束１０７Ｇとして光源部１０から出射される。ミラー１１０ａ、１１０ｂは、例えば、反射面の上下のそれぞれ片方に全反射の特性を有する部分ミラーである。例えば、ミラー１１０ａでは下半分の領域に全反射面が形成されている。ミラー１１０ｂは同じミラーを上下逆に配置し、上半分の領域に全反射面が形成されている。ミラー１１０ａ及び、１１０ｂを配置することで、緑レーザーユニット１０２ａ及び緑レーザーユニット１０２ｂとは、正面視または側面視においてそれぞれの外形が重なるように（図６（ｂ）参照）、且つ、それぞれのレーザー発光素子１０５ａの配置領域が重ならないように、配置することができ、併せられた１つの光束１０７Ｒの大きさを小さくすることができる。ミラー１１０ｂは、第２のミラーの一例である。ミラー１１０ａは、第５のミラーの一例である。
　これにより、各ミラーで反射後の光源光は、ミラー１０８ａ、１０８ｂで反射された光路を図１の－Ｙ方向から見た図６で示すように、距離Ｄ１Ｒ（図４）よりも十分に小さい距離Ｄ２Ｒの間隔で光源からの光束を配列することができる。図６は、赤及び緑色用レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を説明する説明図である。図６（ａ）は、赤及び緑色用レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を示す正面図であり、図６（ｂ）は、赤及び緑色用レーザーユニットの側面図である。
　この距離Ｄ２Ｒを挟んで形成される赤光束１０９Ｒは、距離Ｄ１Ｒを含む赤光束１０７よりも小さな光束で同じ出力の光を出射できる。したがって、光源部１０から最終的に出射される赤レーザーユニット１０３ａからの光束１０３ａＬの重心位置１０３ａＧと赤レーザーユニット１０３ｂからの光束１０３ｂＬの重心位置１０３ｂＧとの間隔Ｄ４Ｒは、間隔方向において赤レーザーユニット１０３ａの外形と赤レーザーユニット１０３ｂの外形とを接して並べて形成されるそれぞれの光束１０３ａＬの重心位置１０３ａＦ（図４参照）と光束１０３ｂＬの重心位置１０３ｂＦとの間隔Ｄ３Ｒより短い。これにより、赤光は光密度の高い光束に変換できる。つまり、ミラー１０８ｂが反射した赤色のレーザー光の光束の重心位置とミラー１０８ａが反射した赤色のレーザー光の光束の重心位置との間隔Ｄ４Ｒは、赤レーザーユニット１０３ａの外形と赤レーザーユニット１０３ｂの外形とを接して並べたときの赤レーザーユニット１０３ａの中心位置（重心位置１０３ａＦ）と赤レーザーユニット１０３ｂの中心位置（重心位置１０３ｂＦ）との間隔Ｄ３Ｒより短い。
　また、赤光と同様に、距離Ｄ２Ｒを挟んで形成される緑光束１０９Ｇは、距離Ｄ１Ｒを含む緑光束よりも小さな光束で同じ出力の光を出射できる。したがって、光源部１０から最終的に出射される緑レーザーユニット１０２ａからの光束１０２ａＬの重心位置１０２ａＦと緑レーザーユニット１０２ｂからの光束１０２ｂＬの重心位置１０２ｂＧとの間隔Ｄ４Ｒは、間隔方向において緑レーザーユニット１０２ａの外形と緑レーザーユニット１０２ｂの外形とを接して並べて形成されるそれぞれの光束１０２ａＬの重心位置１０２ａＦ（図４参照）と光束１０２ｂＬの重心位置１０２ｂＦとの間隔Ｄ３Ｒより短い。これにより、緑光についても光密度の高い光束に変換できる。つまり、ミラー１１０ｂが反射した緑色のレーザー光の光束の重心位置とミラー１１０ａが反射した緑色のレーザー光の光束の重心位置との間隔Ｄ４Ｒは、緑レーザーユニット１０２ａの外形と緑レーザーユニット１０２ｂの外形とを接して並べたときの緑レーザーユニット１０２ａの中心位置（重心位置１０２ａＦ）と緑レーザーユニット１０２ｂの中心位置（重心位置１０２ｂＦ）との間隔Ｄ３Ｒより短い。
　図５に示すように、緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂは、例えば、赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂと同じサイズであり、同じ光路上を反射面の上下の片方に全反射の特性を有するミラー１１０ａ、１１０ｂが配置されているので、ミラー１１０ａ、１１０ｂで反射された光は赤反射ダイクロイックミラーであるミラー１０８ａ、１０８ｂを透過して得られる緑光の光源光束は１０９に重畳して構成される。
　青光と赤光とにおいてそれぞれのレーザーユニットの形状、大きさ、向きは異なるが、従来のように、レーザーユニットを同一平面上に配置すると、それぞれの光源パッケージの干渉を避けるためにレーザーユニット間の間隔が大きくなってしまう。青光においても、赤光、緑光と同様に、上下片方のどちらかだけに反射特性を持たせたミラー１１１ａ、１１１ｂで合成することで、小さな青光束を実現することができる。ミラー１１１ｂは、第１のミラーの一例である。ミラー１１１ａは、第４のミラーの一例である。
　図７は、青色用レーザー光源の本開示による配置例を示す斜視図である。図８は、青レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を説明する説明図である。図８（ａ）は、青レーザーユニットの本開示による配置例で得られる光束分布を示す正面図であり、図８（ｂ）は、青レーザーユニットの側面図である。このように、図７において、青の光源パッケージとミラーの配置例が示され、図８において、合成後の光源光束が示される。
　赤光と同様に、距離Ｄ６Ｒを挟んで形成される青の光源光束１１２は、それぞれの外形が接するように配置された２つの青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂからの光束１０１ａＬ、１０１ｂＬを含む青光束よりも小さな光束で同じ出力の光を出射できる。したがって、光源部１０から最終的に出射される青レーザーユニット１０１ａからの光束１０１ａＬの重心位置１０１ａＧと青レーザーユニット１０１ｂからの光束１０１ｂＬの重心位置１０１ｂＧとの間隔Ｄ８Ｒは、赤光、緑光と同様に、間隔方向において青レーザーユニット１０１ａの外形と青レーザーユニット１０１ｂの外形とを接して並べて形成される、それぞれの光束１０１ａＬの重心位置と光束１０２ｂＬの重心位置との間隔より短い。これにより、青光についても光密度の高い光束に変換できる。つまり、ミラー１１１ｂが反射した青色のレーザー光の光束の重心位置とミラー１１１ａが反射した青色のレーザー光の光束の重心位置との間隔Ｄ８Ｒは、青レーザーユニット１０１ａの外形と青レーザーユニット１０１ｂの外形とを接して並べたときの青レーザーユニット１０１ａの中心位置と青レーザーユニット１０１ｂの中心位置との間隔より短い。
　なお、図１及び図７において、ミラー１１０ａ、１１１ａを透過させる光は無いので、通常の全ての可視光を反射するミラーでもよく、同じ理由でミラー１１０ｂ、１１１ｂは部分的にすべての可視光を反射するミラーでもよい。
　照明光学系２０は図５に示す赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂ及び緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂと図７に示す青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂからのレーザー光を用いる。しかしながら、赤及び緑の光源光束１０９と青の光源光束１１２は大きさが異なるのでそのまま合成すると、ロッドインテグレータ１１３に集光する集光レンズ１１４に入射するそれぞれの光線高さが異なる。これにより、ロッドインテグレータ１１３に対して、青のレーザー光よりも赤及び緑のレーザー光が大きな角度で入射するので、投写画像において中心部分よりも周辺部分で赤及び緑の強い画像となり色むらの原因となる。
　そこで、本実施の形態では、光源部１０は、青、赤及び緑それぞれの光束の高さを揃える青用アフォーカル光学系１１５と、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６とを備える。青用アフォーカル光学系１１５は凸レンズ１１５ａと、凹レンズ１１５ｂとを備える。赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、凸レンズ１１６ａと、凹レンズ１１６ｂとを備える。青用アフォーカル光学系１１５から出射する青光と、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６から出射する赤光及び緑光とは、青透過ダイクロイックミラー１１７で合成されて集光レンズ１１４に入射する。
　図９を参照する。図９は、アフォーカル光学系に入射前の光束分布を説明する説明図である。ここで、光束（光源像）の高さとは、青色のレーザー光の光束１０１ａＬ、１０１ｂＬを構成する各レーザー光の短径ＤＳ方向である幅方向の長さであってもよいし、長径ＤＬ方向の長さであってもよい。以下、光束の高さとして光束の幅方向の長さを揃える例を説明する。ここで青用アフォーカル光学系１１５に入射する光束の幅をＢＷ１とし、青用アフォーカル光学系１１５を経て出射される光束の幅をＢＷ２とし、青用アフォーカル光学系１１５の倍率をＢＷ２／ＢＷ１とする。すなわち、青用アフォーカル光学系１１５（第１のアフォーカル光学系の一例）は、幅ＢＷ１（青色のレーザー光の光源像の高さ）を幅ＢＷ２（第１の高さ）に変更する。
　同様に、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６に入射する光束の幅をＲＧＷ１とし、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を経て出射される光束の幅をＲＧＷ２として赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の倍率をＲＧＷ２／ＲＧＷ１とする。すなわち、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６（第２のアフォーカル光学系の一例）は、幅ＲＧＷ１（緑色のレーザー光の光源像の高さ）を幅ＲＧＷ２（第２の高さ）に変更する。また、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６（第２のアフォーカル光学系の一例）は、幅ＲＧＷ１（赤色のレーザー光の光源像の高さ）を幅ＲＧＷ２（第２の高さ）に変更する。ここで、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を経て出射される緑色のレーザー光の光源の高さは、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を経て出射される赤色のレーザー光の光源の高さと必ずしも同じではなく、異なっていてもよい。なお、青用アフォーカル光学系１１５および赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、光源部１０の光学系の一例である。
　図１０を参照する。図１０は、アフォーカル光学系出射後の光束分布を説明する説明図である。このとき、集光レンズ１１４に入射する光線高さを合わせようとするとＢＷ２＝ＲＧＷ２となり、一方でＢＷ１＜ＲＧＷ１であることから、青用アフォーカル光学系１１５と赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の倍率が異なる。このように、青色のレーザー光の光束１０１ａＬ、１０１ｂＬの像の幅ＢＷ２と緑色及び赤色のレーザー光の光束１０２ａＬ、１０２ｂＬ、１０３ａＬ、１０３ｂＬの像の幅ＲＧＷ２とが、それぞれの出射時の光束１０１ａＬ、１０１ｂＬの像の幅ＢＷ１と光束１０２ａＬ、１０２ｂＬ、１０３ａＬ、１０３ｂＬの像の幅ＲＧＷ１よりも等しくなるように、青用アフォーカル光学系１１５と赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の倍率が異なる。ただし、ここでの幅方向での一致は一例であり、各光源の光量分布、全体の光学特性によってはレーザー光の長径ＤＬ方向で合わせる、あるいは、レーザー光の短径ＤＳ方向と長径ＤＬ方向との両方向で合わせる、あるいは、レーザー光の短径ＤＳ方向において青色の光束が赤、緑の光束よりも拡がり、長径ＤＬ方向において赤、緑の光束が青色の光束よりも拡がるように合わせてもよい。以上のように、青用アフォーカル光学系１１５および赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差が小さくなるように構成されている。より具体的には、青用アフォーカル光学系１１５および赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差が、幅ＢＷ１と幅ＲＧＷ１との差よりも小さくなるように、構成されている。ここで、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差、および、幅ＢＷ１と幅ＲＧＷ１との差のそれぞれは、差の絶対値を意味する。
　特に赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の方が光束の幅の縮小率が大きい。なお、青用光源がさらに小さい、または、集光レンズ１１４が大きい場合でＢＷ１＝ＢＷ２で構成される場合は、青用アフォーカル光学系１１５は不要だが、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の倍率がこれより小さいことは同様に言える。図１０は青光、赤及び緑光の倍率を併せて重畳させた図となっている。このように、照明光学系２０には倍率の異なる、青用アフォーカル光学系１１５と赤及び緑用アフォーカル光学系１１６とが備えられている。
　なお、光源部１０は、必ずしも青用アフォーカル光学系１１５、および、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６の両方を備えていなくてもよい。一例において、光源部１０は、青用アフォーカル光学系１１５を備え、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を備えていない。この場合、光源部１０は赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を備えていないため、幅ＲＧＷ１は幅ＲＧＷ２と等しくなる。青用アフォーカル光学系１１５は、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差が、幅ＢＷ１と幅ＲＧＷ１との差よりも小さくなるように、構成される。具体的には、青用アフォーカル光学系１１５は、幅ＢＷ１を幅ＢＷ２に拡大することで、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差を小さくする。別の一例において、光源部１０は、青用アフォーカル光学系１１５を備えておらず、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を備えている。この場合、光源部１０は青用アフォーカル光学系１１５を備えていないため、幅ＢＷ１は幅ＢＷ２と等しくなる。赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差が、幅ＢＷ１と幅ＲＧＷ１との差よりも小さくなるように、構成される。具体的には、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６は、幅ＲＧＷ１を幅ＲＧＷ２に縮小することで、幅ＢＷ２と幅ＲＧＷ２との差を小さくする。
　照明光学系２０は、ロッドインテグレータ１１３と、リレー光学系１２１とを備える。リレー光学系１２１は、レンズ１１８、照明絞りユニット１１９、レンズ１２３、折り返しミラー１２４、及びフィールドレンズ１２５を備える。
　ロッドインテグレータ１１３に入射した光は、ロッドインテグレータ１１３内で多重反射した後、レンズ１１８を経て照明絞りユニット１１９に至る。照明絞りユニット１１９はレンズ１１８により光源像が形成される位置、あるいはその近傍に配置される。この位置はロッドインテグレータ１１３の出射口１１３ａからの像を画像表示素子上に転写するリレー光学系１２１の第１の瞳位置となる。
　照明絞りユニット１１９の開口１２２を透過した光はレンズ１２３を通過して折り返しミラー１２４で反射されたのち、フィールドレンズ１２５を経て、全反射プリズム１２６に入射する。
　光変調部３０は、全反射プリズム１２６、カラープリズムユニット１３１、及び光変調素子１３７Ｒ、１３７Ｇ、１３７Ｂと、を備える。
　全反射プリズム１２６は第１のプリズム１２７、第２のプリズム１２８がわずかな間隙（エアギャップ）を維持して固定されて成る。全反射プリズム１２６に入射した光は全反射面１２９で全反射された後、面１３０を経てカラープリズムユニット１３１に入射する。
　このカラープリズムユニット１３１は青色光を反射する特性を備えた青透過ダイクロイックミラー面１３２を備えた第１のプリズム１３３と、赤光、青光を反射する特性を有する緑透過ダイクロイックミラー面１３４を備えた第２のプリズム１３５と、第３のプリズム１３６とを接着固定して構成されている。ただし、第１のプリズム１３３と、第２のプリズム１３５との間は全反射を利用するためエアギャップが設けられている。
　図１に示すように、各プリズムの端面と対向するように、光変調素子１３７Ｒ、１３７Ｇ、１３７Ｂが配置されている。これらの光変調素子は、例えば、微小なミラーが２次元的に配置されたＤＭＤである。外部から制御部５０を介して入力される映像信号に合わせて、微小なミラーの倒れ方向が２方向に制御される。ＯＮ信号時の倒れ角で微小なミラーで反射した反射光はカラープリズムユニット１３１に対して入射角０°で戻る。ＯＦＦ信号時の倒れ角で微小なミラーで反射した反射光はカラープリズムユニット１３１に対して大きな角度で再度カラープリズムユニット１３１に入射する。光変調素子１３７Ｂは青光変調用、光変調素子１３７Ｒは赤光変調用、光変調素子１３７Ｇは緑光変調用である。
　光変調素子１３７Ｒ，１３７Ｇ，１３７Ｂでそれぞれの各画素において白表示モードのものは再度カラープリズムユニット１３１に戻り、ここを経たのち全反射プリズム１２６の第２のプリズム１２８、第１のプリズム１２７を透過して投写レンズユニット１３８に入射する。
　投写レンズユニット１３８の第２の瞳位置には投写絞りユニット１３９が配置されている。照明絞りユニット１１９が配置される第１の瞳位置と投写レンズユニット１３８が配置される第２の瞳位置は、互いに共役である。投写レンズユニット１３８への入射光は開口１４０を通過して、図には示していない投写対象物としてのスクリーンに至る。投写レンズユニット１３８はその投写レンズフランジ部１４１を介して、図には示していない、投写型画像表示装置１の本体の筐体に備えられたマウント部材１４２に脱着可能に固定されている。このような固定部分の構成はバイヨネットなどで構成することができる。このようにして、光変調素子１３７Ｒ，１３７Ｇ，１３７Ｂに画像信号に応じて異なる信号を入力することでカラー表示をスクリーン上に実現できる。
　照明絞りユニット１１９は、その表面において高反射の特性を有し、さらに、拡散特性を有する複数の羽根部材を備える。照明絞りユニット１１９の拡散反射は表面の梨地処理や多くの凹凸をランダムに配置したスタッコ柄処理により形成される。これにより、強力な光を受けても絞り自身の発熱を抑え、反射光は拡散することで任意の位置に集光して他の部材の発熱や焼けを抑制することができる。
　しかしながら高反射材でも吸熱は発生するので、材質はアルミ、銅などの熱伝導性の優れた材料を用いて焼けなどの発生を抑制する。このように、照明光学系２０の照明絞りユニット１１９は、高熱伝導、高反射処理を施された材料から成る可動な複数の羽根部材で構成され、その表面は拡散反射面である。一例において、複数の羽根部材は、複数の羽根部材に入射する光の７０％以上を主に拡散反射する。別の一例において、複数の羽根部材は、複数の羽根部材に入射する光の８０％以上を拡散反射する。
　これらの絞りは本体３の制御部５０からの制御によりカムを介して連結されるアクチュエータにより駆動され、照明絞りユニット１１９の開口１２２の開口径を任意に設定できるように構成されている。照明絞りユニット１１９の具体構造の一例を図１１に示す。図１１は、照明絞りユニット１１９及び、投写レンズユニット１３８の構成の一例を示す斜視図である。
　照明絞りユニット１１９は、アクチュエータにステッピングモータ１４３、その出力軸上にスリップクラッチ１４４、連結するギヤ１４５を備え、図には示していない絞りのカムより延出するに扇状ギヤ１４６に連結することで、ステッピングモータ１４３の回転量に応じて複数の絞り羽根１４７を動かし、これにより開口１２２の絞り径を制御できる。なお、入射側には高反射アルミ材による前面プレート１４８を備えている。この前面プレート１４８も光拡散処理がされていてもよい。
　同様に、投写レンズユニット１３８の投写絞りユニット１３９も複数の絞り羽根１４７がカムを介して駆動され、開口１４０の径を本体側からの制御により可変としている。照明絞りユニット１１９と異なり、投写レンズユニット１３８の絞り羽根１４７の表面処理は耐熱黒色処理を施されている。これにより投写レンズユニット１３８内の迷光の発生を抑えている。このように、投写絞りユニット１３９は、光吸収処理が施された材料を含み、可動な複数の絞り羽根１４７を有する。一例において、複数の絞り羽根１４７は、複数の絞り羽根１４７に入射する可視光の９０％以上を吸収する。別の一例において、複数の絞り羽根１４７は、複数の絞り羽根１４７に入射する可視光の９５％以上を吸収する。なお、照明絞りユニット１１９で決まる照明光学系２０のＦナンバーと、投写絞りユニット１３９で決まる投写レンズユニット１３８（投写光学系）のＦナンバーとにおいて、常に照明光学系２０のＦナンバーが投写レンズユニット１３８のＦナンバー以上の大きさになる関係が維持されており、これにより、投写絞りユニット１３９の熱負担を抑えることができる。
　照明光学系Ｆナンバー　≧　投写光学系Ｆナンバー
　なお、この投写レンズユニット１３８は上述の通り交換可能な交換レンズ方式となっている。したがって、投写レンズユニット１３８を投写型画像表示装置１の本体３から外した状態、あるいは本開示の機能を満たす本体３以外の本体に装備した場合の投写絞りユニット１３９の絞りの径は、第１の開口径ＰＤ１に設定される第１の状態になる。つまり、投写レンズユニット１３８が、投写型画像表示装置１の本体３から外されて、外部から制御されない状態の場合、投写絞りユニット１３９の絞りの径は、第１の開口径ＰＤ１に設定される。本開示の機能を満たす本体３に装備した場合の投写絞りユニット１３９の絞りの径は、第２の開口径ＰＤ２に設定される第２の状態になり、本開示の機能を満たす本体３に装備して絞り込む制御を行った場合の投写絞りユニット１３９の絞りの径は、第３の開口径ＰＤ３になる。第１の開口径ＰＤ１、第２の開口径ＰＤ２、及び第３の開口径ＰＤ３は、以下の関係が成り立つよう構成されている。
　第１の開口径ＰＤ１＞第２の開口径ＰＤ２＞第３の開口径ＰＤ３
　図１２は、絞りの開口径の比較図を示す。図１２（ａ）は第１の状態における第１の開口径ＰＤ１、図１２（ｂ）は第２の状態における第２の開口径ＰＤ２、図１２（ｃ）は第３の状態における第３の開口径ＰＤ３を示す説明図である。なお、第１の状態における第１の開口径ＰＤ１及び第２の状態における第２の開口径ＰＤ２は、予め決められた大きさであり、本体３内の制御部５０からの制御により、第２の状態から第３の状態へ第３の開口径ＰＤ３が任意の大きさで設定可能である。投写絞りユニット１３９の絞りの径を第２の状態からさらに絞っていくことで、投写する光量が低下するもののコントラストを上げることができる。したがって、投写サイズや、周囲の明るさなど、投写型画像表示装置１の使い方によって、第２の状態よりコントラストが欲しい場合に、第３の開口径ＰＤ３が任意の大きさで設定可能であることで所望のコントラストを得ることができる。つまり、投写絞りユニット１３９は、第２の状態から、第２の開口径ＰＤ２よりも小さい第３の開口径ＰＤ３に設定される第３の状態となるように構成されている。第３の開口径ＰＤ３は、本体３内の制御部５０からの制御により、第２の開口径ＰＤ２より小さい任意の大きさに設定される。
　上述の通り、投写レンズユニット１３８は、本開示によるものでないプロジェクター本体に装着された際に、照明絞りユニット１１９が無い場合、そのまま画像光に照射されると投写絞りユニット１３９の羽根が熱で損傷する可能性がある。本開示の機能を満たす本体３に装備した場合、照明絞りユニット１１９によって、照明光が絞られているので、第１の開口径ＰＤ１よりも小さい第２の開口径ＰＤ２であっても、投写絞りユニット１３９の羽根が熱で損傷するのを防止することができる。したがって、第１の開口径ＰＤ１と第２の開口径ＰＤ２とは、上述のような関係を有している。つまり、投写絞りユニット１３９は、第１の状態における第１の開口径ＰＤ１が常に、第２の状態における第２の開口径ＰＤ２よりも大きくなるように、構成されている。
　なお、セット本体３と投写レンズユニット１３８間、マウント部材１４２と投写レンズユニット１３８の投写レンズフランジ部１４１間において、本開示によるセットの場合は、装着時に機械的あるいは電気的作用で上記第２の開口径ＰＤ２への移行が行われ、その他のセットの場合は装着時にも上記作用はないので第１の開口径ＰＤ１を維持することとなる。
　本体３と投写レンズユニット１３８の脱着の検出や絞り駆動については、上述の通り電気接点を本体３と投写レンズユニット１３８との両方に持たせて駆動してもよいし、本開示の機能を満たす本体３に装備した時にだけ作用する機構構造を備えてもよい。その際には投写絞り駆動可能にすることで具現化できる。なお、投写絞りユニット１３９の基本構造は照明絞りユニット１１９と同じだが、投写レンズユニット１３８内に納める必要があることから、より小型のアクチュエータを用い、連結するギヤも小型で円環形状に倣った配列で構成してもよい。
　このように、投写レンズユニット１３８が投写型画像表示装置１に装着された状態において、投写レンズユニット１３８は投写型画像表示装置１の本体３からの機械的な操作制御、または電気的な操作制御よって、投写絞りユニット１３９の開口径を設定可能である。
　[１－２．効果等]
　以上のように、本実施の形態に係る投写型画像表示装置１は、青色である第１の色のレーザー光と、青色と異なる緑色の第２の色のレーザー光とを出射する光源部１０と、光源部１０からの、前記第１の色のレーザー光と、前記第２の色のレーザー光と、を合成することによって照明光を生成する照明光学系２０と、照明光学系２０からの照明光を外部から入力される画像信号に応じて変調して画像光を生成する光変調部３０と、光変調部３０から出射される画像光を投写対象物に拡大投写する投写レンズユニット１３８と、を備え。光源部１０は、青色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の青色のレーザー発光素子がアレイ状に配置された青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂと、緑色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の緑色のレーザー発光素子がアレイ状に配置された緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂと、赤色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の赤色のレーザー発光素子がアレイ状に配置された赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂと、を備える。青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂの発光面の面積は、緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂ及び赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂの発光面の面積と異なる。照明光学系２０は、照明光を光変調部３０へ導光するリレー光学系１２１を備える。リレー光学系１２１において、照明光が集光される第１の瞳位置に、青色、緑色及び赤色のレーザー光の光源像の高さがそれぞれのレーザーユニットからの出射時の高さよりも等しくなるように、青色、緑色及び赤色のそれぞれのレーザー光に応じて異なる倍率の青用アフォーカル光学系１１５、赤及び緑用アフォーカル光学系１１６を備える。リレー光学系１２１は、第１の瞳位置に、開口径が可変な、反射型の照明絞りユニット１１９を備える。投写レンズユニット１３８は、第１の瞳位置と共役な第２の瞳位置に、開口径が可変な、吸収型の投写絞りユニット１３９を備える。
　以上のように構成することで高Ｆナンバーの照明、投写レンズユニットを備えることで投写域全域を白、黒としその明るさ比であるコントラストはもちろん、白画面内に小面積の黒表示を行うウインドウコントラストでも高いコントラストを得ることができる。特に後者は投写光学系内、特に投写レンズユニット１３８内での反射光、迷光が劣化原因となることから従来システムよりも秀でた性能を得ることができる。なお、本開示では光源部１０がレーザーで光の広がりが小さいので照明光学系２０での照明光の広がりを最小限に抑えることができ、従来のシステムよりも照明絞りユニット１１９及び投写絞りユニット１３９により高Ｆナンバーとしても明るさは落ちにくい。さらにリレー光学系１２１が異なる倍率のアフォーカル光学系１１５、１１６を備えることで、色光ごとでの照明光学系２０での瞳内の強度分布もほぼ同じなので、投写レンズユニット１３８の投写絞りユニット１３９と連動して照明絞りユニット１１９が開口１２２を更に絞ってより高いコントラストを得る際にも、各色間のバランスが変わることなく、色変化のない画像を提供できる。
　青レーザーユニット１０１ａ、１０１ｂの発光面の面積は、緑レーザーユニット１０２ａ、１０２ｂ及び赤レーザーユニット１０３ａ、１０３ｂの発光面の面積と異なって、小さい。これにより、青の光量が中心領域に集中し、このまま緑色及び赤色のレーザー光と合成すると、合成光の中心領域が青っぽく、周辺領域は青が足らない状態になる。この状態で、照明光が照明絞りユニット１１９に絞られ、画像光が投写絞りユニット１３９により絞られると、絞り具合で周りの光のケラレにより色が変わる場合がある。これに対して、青色、緑色及び赤色のレーザー光の光源像の高さがそれぞれのレーザーユニットからの出射時の高さよりも等しくなるように、それぞれのレーザー光に応じて異なる倍率の光学系を備えるので、青の光量が中心領域に集中するのを低減し、光のケラレにより色が変わるのを低減することができる。なお、ここで、「青色、緑色及び赤色のレーザー光の光源像の高さがそれぞれのレーザーユニットからの出射時の高さよりも等しくなるように、」とは、完全に等しくなる場合だけでなく、青色、緑色及び赤色のレーザー光のそれぞれの光源像の高さが、それぞれのレーザーユニットからの出射された時の高さよりも近づく場合も含まれる。
　（他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　実施の形態では、本実施形態においては光源であるレーザーユニット、ミラーの配置への工夫で各色光の光束を高密度に配置したが、その手段はこれに縛られるものではなく、プリズムを利用したものなどでも、アフォーカル光学径倍率を色光によって変えることで最終的に得られる光源像サイズ（光軸からの光束高さ）が近い値に変換されれば同じ効果を期待できる。
　実施の形態では光変調部３０は、光変調素子としてのＤＭＤデバイスを３枚備えたシステムであったがＤＭＤを１つ使う１チップ方式でも、ＬＣＤパネルを３枚使う方式でも応用可能である。ただしＬＣＤパネル方式の主流はインテグレータをマイクロレンズアレイで構成されたものとなっているが、この際には出射側のマイクロレンズアレイを瞳位置としてその近傍に照明絞りを置けば同じ効果を得られる。
　実施の形態では光源部１０は、青レーザーユニット、緑レーザーユニット、赤レーザーユニットと、を備え、それぞれ青レーザー光、緑レーザー光、赤レーザー光を出射していたがこれに限らない。光源部１０は、青レーザーユニットと緑レーザーユニット、または、青レーザーユニットと赤レーザーユニットとを備え、２色のレーザー光を出射する構成でもよい。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　（実施の形態の概要）
　（１）本開示の投写型画像表示装置は、青色である第１の色のレーザー光と、青色と異なる色の第２の色のレーザー光とを出射する光源部と、光源部からの、第１の色のレーザー光と、第２の色のレーザー光と、を合成することによって照明光を生成する照明光学系と、照明光学系からの照明光を外部から入力される画像信号に応じて変調して画像光を生成する光変調部と、光変調部から出射される画像光を投写対象物に拡大投写する投写光学系と、を備える。光源部は、第１の色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の第１のレーザー発光素子がアレイ状に配置された第１の光源部品と、第２の色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の第２のレーザー発光素子がアレイ状に配置された第２の光源部品と、を備える。第１の光源部品の発光面の面積は、第２の光源部品の発光面の面積と異なる。照明光学系は、照明光を光変調部へ導光するリレー光学系を備える。リレー光学系において、照明光が集光される第１の瞳位置に、第１の色及び第２の色のレーザー光の光源像の高さがそれぞれの出射時の高さよりも等しくなるように、第１の色及び第２の色のそれぞれのレーザー光に応じて異なる倍率の光学系を備える。リレー光学系は、第１の瞳位置に、開口径が可変な、反射型の第１の絞りを備える。投写光学系は、第１の瞳位置と共役な第２の瞳位置に、開口径が可変な、吸収型の第２の絞りを備える。
　これにより、高いコントラストを得ることができ、さらに、投写光学系内での反射光、迷光を低減することができる。さらに、光源がレーザーで広がりが小さいので照明光学系での照明光の広がりを最小限に抑えることができ、従来のシステムよりも高Ｆナンバーとしても明るさは落ちにくい。さらに、リレー光学系が異なる倍率の光学系を備えることで、色光ごとでの照明光学系での瞳内の強度分布もほぼ同じである。したがって、投写レンズユニットの絞りと連動して照明絞りが更に絞ってより高いコントラストを得る際にも各色間のバランスが変わることなく、色変化のない画像を提供できる。
　（２）（１）の投写型画像表示装置において、光源部は、第１及び第２の色と異なる色の第３の色のレーザー光を出射し、照明光学系は、第１の色のレーザー光と、第２の色のレーザー光と、第３の色のレーザー光と、を合成することによって照明光を生成する。光源部は、第３の色のレーザー光をそれぞれ出射する複数の第３のレーザー発光部がアレイ状に配置された第３の光源部品を備える。第１の光源部品の発光面の面積は、少なくとも第２の光源部品及び第３の光源部品のいずれかの発光面の面積と異なる。リレー光学系の光学系は、照明光が集光される第１の瞳位置に、第１の色、第２の色及び第３の色のレーザー光の光源像の高さがそれぞれの出射時の高さよりも等しくなるように、少なくとも前記第１の色のレーザー光の倍率が、前記第２の色または前記第３の色のそれぞれのレーザー光倍率と異なる。
　（３）（１）または（２）の投写型画像表示装置において、投写光学系は、投写型画像表示装置の本体に着脱可能な投写レンズユニットである。投写レンズユニットは、第２の絞りを備え、第２の絞りが外部から制御されない場合、第２の絞りは第１の開口径に設定される第１の状態となり、投写レンズユニットが所定のプロジェクターに装着された場合、第２の絞りは第２の開口径に設定される第２の状態となる。第２の絞りの第１の状態及び第２の状態におけるそれぞれの開口径は、常に、第１の状態の開口径＞第２の状態の絞りの開口径、となるように制御される。
　（４）（３）の投写型画像表示装置において、投写レンズユニットが所定の投写型画像表示装置に装着され状態において、投写レンズユニットの第２の絞りは、第２の開口径に設定される第２の状態に加えて、投写型画像表示装置の本体からの制御を受けて第２の絞りを第３の開口径に設定される第３の状態に変化可能である。第２の絞りの第１、第２、及び第３の状態におけるそれぞれの開口径は、第１の状態の開口径＞第２の状態の開口径＞第３の状態の開口径、の関係を有し、本体からの制御により第２の状態から第３の状態へ、第２の絞りの第３の開口径が任意の大きさで設定可能である。
　（５）（４）の投写型画像表示装置において、投写レンズユニットが投写型画像表示装置に装着された状態において、投写レンズユニットは投写型画像表示装置の本体からの機械的な操作制御、または電気的な操作制御よって、第２の絞りの開口径を設定可能である。
　（６）（１）から（５）のいずれか１つの投写型画像表示装置において、照明光学系の第１の絞りは、高熱伝導、高反射処理を施された材料から成る可動な複数の羽根で構成され、その表面は拡散反射面である。
　（７）（３）から（５）のいずれか１つの投写型画像表示装置において、投写レンズユニットの第２の絞りは、光吸収処理が施された材料を含み、可動な複数の羽根を有する。
　（８）（１）から（７）のいずれか１つの投写型画像表示装置において、照明光学系には倍率の異なるアフォーカル光学系が備えられている。
　（９）（８）の投写型画像表示装置において、少なくとも第１の色の光路に備えられたアフォーカル光学系は、他の色の光路に備えられたアフォーカル光学系と倍率が異なっている。
　（１０）（１）から（９）のいずれか１つの投写型画像表示装置において、光源部から出射される第１の色のレーザー光は、複数の第１の光源部品からそれぞれ出射される第１の色のレーザー光が併せて出射され、複数の第１の光源部品からのそれぞれの光束の重心位置の間隔は、間隔方向においてそれぞれの第１の光源部品の外形を接して並べて形成される間隔より短い。
　（１１）（１）から（１０）のいずれか１つの投写型画像表示装置において、光源部から出射される第２の色のレーザー光は、複数の第２の光源部品からそれぞれ出射される第２の色のレーザー光が併せて出射され、複数の第２の光源部品からのそれぞれの光束の重心位置の間隔は、間隔方向においてそれぞれの第２の光源部品の外形を接して並べて形成される間隔より短い。
　（１２）（２）の投写型画像表示装置において、光源部から出射される第３の色のレーザー光は、複数の第３の光源部品からそれぞれ出射される第３の色のレーザー光が併せて出射され、複数の第３の光源部品からのそれぞれの光束の重心位置の間隔は、間隔方向においてそれぞれの第３の光源部品の外形を接して並べて形成される間隔より短い。
　本開示は、レーザー光を光源として用いる投写型表示装置に適用可能である。
　１　　　投写型画像表示装置
　１０　　光源部
　２０　　照明光学系
　３０　　光変調部
　５０　　制御部
　１０１ａ、１０１ｂ　青レーザーユニット
　１０２ａ、１０２ｂ　緑レーザーユニット
　１０３ａ、１０３ｂ　赤レーザーユニット
　１０４ａ　レーザー発光素子
　１０５ａ　レーザー発光素子
　１０６ａ　レーザー発光素子
　１０７、１０９　赤光束
　１０８ａ、１０８ｂ　ミラー
　１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ　ミラー
　１１２　光源光束
　１１３　ロッドインテグレータ
　１１３ａ　出射口
　１１４　集光レンズ
　１１５　青用アフォーカル光学系
　１１５ａ　凸レンズ
　１１５ｂ　凹レンズ
　１１６　赤及び緑用アフォーカル光学系
　１１６ａ　凸レンズ
　１１６ｂ　凹レンズ
　１１７　青透過ダイクロイックミラー
　１１８　レンズ
　１１９　照明絞りユニット
　１２１　リレー光学系
　１２２　開口
　１２３　レンズ
　１２４　折り返しミラー
　１２５　フィールドレンズ
　１２６　全反射プリズム
　１２７　第１のプリズム
　１２８　第２のプリズム
　１２９　全反射面
　１３０　第１のプリズムの面
　１３１　カラープリズムユニット
　１３２　青透過ダイクロイックミラー面
　１３３　第１のプリズム
　１３４　緑透過ダイクロイックミラー面
　１３５　第２のプリズム
　１３６　第３のプリズム
　１３７Ｒ、１３７Ｇ、１３７Ｂ　光変調素子
　１３８　投写レンズユニット
　１３９　投写絞りユニット
　１４１　投写レンズフランジ部
　１４２　マウント部材
　１４３　ステッピングモータ
　１４４　スリップクラッチ
　１４５　ギヤ
　１４６　扇状ギヤ
　１４７　絞り羽根
　１４８　前面プレート

Claims (17)

  1. 　青色である第１の色のレーザー光と、青色と異なる第２の色のレーザー光とを出射する光源部と、
    　前記光源部からの、前記第１の色のレーザー光と、前記第２の色のレーザー光と、を合成することによって照明光を生成する照明光学系と、
    　前記照明光学系からの照明光を外部から入力される画像信号に応じて変調して画像光を生成する光変調部と、
    　前記光変調部から出射される画像光を拡大して投写対象物に投写する投写光学系と、を備え、
    　前記光源部は、
    　　前記第１の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第１のレーザー発光素子を含む第１の光源部品と、
    　　前記第２の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第２のレーザー発光素子を含む第２の光源部品と、を備え、
    　前記第１の光源部品の発光面の面積は、前記第２の光源部品の発光面の面積と異なり、
    　前記照明光学系は、前記照明光を前記光変調部へ導光するリレー光学系を備え、
    　前記光源部は、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さ、および、前記第２の色のレーザー光の光源像の高さのうちの少なくとも一方を変更する光学系をさらに備え、
    　前記光源部の光学系は、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差が小さくなるように、構成されており、
    　前記リレー光学系は、前記照明光が集光される第１の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する反射型の第１の絞りを備え、
    　前記投写光学系は、前記第１の瞳位置と共役である第２の瞳位置に配置された、可変な開口径を有する吸収型の第２の絞りを備える、
    　投写型画像表示装置。
  2. 　前記光源部は、前記第１の色及び前記第２の色と異なる第３の色のレーザー光を出射し、
    　前記照明光学系は、前記第１の色のレーザー光と、前記第２の色のレーザー光と、前記第３の色のレーザー光と、を合成することによって前記照明光を生成し、
    　前記光源部は、前記第３の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第３のレーザー発光部を含む第３の光源部品をさらに備え、
    　前記第１の光源部品の発光面の面積は、前記第３の光源部品の発光面の面積と異なり、
    　前記光源部の光学系は、前記第３の色のレーザー光の光源像の高さを変更し、
    　前記光源部の光学系は、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第３の色のレーザー光の光源像の高さとの差が小さくなるように、構成されている、
    　請求項１に記載の投写型画像表示装置。
  3. 　前記投写光学系は、前記投写型画像表示装置の本体に着脱可能な投写レンズユニットであり、
    　前記投写レンズユニットは、前記第２の絞りを備え、
    　前記第２の絞りが外部から制御されない場合、前記第２の絞りは第１の開口径に設定される第１の状態となり、
    　前記投写レンズユニットが所定のプロジェクターに装着された場合、前記第２の絞りは第２の開口径に設定される第２の状態となり、
    　前記第２の絞りは、前記第１の状態における前記第１の開口径が常に、前記第２の状態における前記第２の開口径よりも大きくなるように、構成されている、
    　請求項１または２に記載の投写型画像表示装置。
  4. 　前記第２の絞りは、前記第２の状態から、前記第２の開口径よりも小さい第３の開口径に設定される第３の状態となるように構成され、
    　前記第３の開口径は、前記本体からの制御により、前記第２の開口径より小さい任意の大きさに設定される、
    　請求項３に記載の投写型画像表示装置。
  5. 　前記投写レンズユニットが前記投写型画像表示装置に装着された状態において、前記投写型画像表示装置の本体からの機械的な操作制御、または電気的な操作制御よって、前記第２の絞りの開口径は設定される、
    　請求項４に記載の投写型画像表示装置。
  6. 　前記第１の絞りは、可動な複数の羽根を有し、
    　前記可動な複数の羽根は、前記可動な複数の羽根に入射する光の７０％以上を主に拡散反射する、
    　請求項１から５のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  7. 　前記第２の絞りは、可動な複数の羽根を有し、
    　前記可動な複数の羽根は、前記可動な複数の羽根に入射する可視光の９０％以上を吸収する、
    　請求項１から５のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  8. 　前記光源部の光学系は、
    　　前記第１の色のレーザー光の光源像の高さを、第１の高さに変更する第１のアフォーカル光学系と、
    　　前記第２の色のレーザー光の光源像の高さを、第２の高さに変更する第２のアフォーカル光学系と、を備え、
    　前記第１のアフォーカル光学系および前記第２のアフォーカル光学系は、前記第１の高さと前記第２の高さとの差が、前記第１のアフォーカル光学系に入射する前の前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第２のアフォーカル光学系に入射する前の前記第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差よりも小さくなるように、構成されている、
    　請求項１から７のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  9. 　前記照明光学系は、前記第１の色のレーザー光と、前記第２の色のレーザー光とを合成するダイクロイックミラーをさらに備え、
    　前記第１のアフォーカル光学系は、前記第１の光源部品と、前記ダイクロイックミラーとの間に配置され、
    　前記第２のアフォーカル光学系は、前記第２の光源部品と、前記ダイクロイックミラーとの間に配置されている、
    　請求項８に記載の投写型画像表示装置。
  10. 　前記光源部の光学系は、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さを、第１の高さに変更する第１のアフォーカル光学系を備え、
    　前記第１のアフォーカル光学系は、前記第１の高さと前記第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差が、前記第１のアフォーカル光学系に入射する前の前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差よりも小さくなるように、構成されている、
    　請求項１から７のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  11. 　前記光源部の光学系は、前記第２の色のレーザー光の光源像の高さを、第２の高さに変更する第２のアフォーカル光学系を備え、
    　前記第２のアフォーカル光学系は、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第２の高さとの差が、前記第１の色のレーザー光の光源像の高さと前記第２のアフォーカル光学系に入射する前の前記第２の色のレーザー光の光源像の高さとの差よりも小さくなるように、構成されている、
    　請求項１から７のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  12. 　前記光源部は、
    　　前記第１の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第４のレーザー発光素子を含む第４の光源部品と、
    　　前記第１の光源部品が出射した前記第１の色のレーザー光を反射する第１のミラーと、
    　　前記第４の光源部品が出射した前記第１の色のレーザー光を反射する第４のミラーと、をさらに備え、
    　前記第１のミラーが反射した前記第１の色のレーザー光の光束の重心位置と前記第４のミラーが反射した前記第１の色のレーザー光の光束の重心位置との間隔は、前記第１の光源部品の外形と前記第４の光源部品の外形とを接して並べたときの前記第１の光源部品の中心位置と前記第４の光源部品の中心位置との間隔より短い、
    　請求項１から１１のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  13. 　前記光源部は、
    　　前記第２の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第５のレーザー発光素子を含む第５の光源部品と、
    　　前記第２の光源部品が出射した前記第２の色のレーザー光を反射する第２のミラーと、
    　　前記第５の光源部品が出射した前記第２の色のレーザー光を反射する第５のミラーと、をさらに備え、
    　前記第２のミラーが反射した前記第２の色のレーザー光の光束の重心位置と前記第５のミラーが反射した前記第２の色のレーザー光の光束の重心位置との間隔は、前記第２の光源部品の外形と前記第５の光源部品の外形とを接して並べたときの前記第２の光源部品の中心位置と前記第５の光源部品の中心位置との間隔より短い、
    　請求項１から１２のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
  14. 　前記光源部は、
    　　前記第３の色のレーザー光をそれぞれ出射し、アレイ状に配置された複数の第６のレーザー発光素子を含む第６の光源部品と、
    　　前記第３の光源部品が出射した前記第３の色のレーザー光を反射する第３のミラーと、
    　　前記第６の光源部品が出射した前記第３の色のレーザー光を反射する第６のミラーと、をさらに備え、
    　前記第３のミラーが反射した前記第３の色のレーザー光の光束の重心位置と前記第６のミラーが反射した前記第３の色のレーザー光の光束の重心位置との間隔は、前記第３の光源部品の外形と前記第６の光源部品の外形とを接して並べたときの前記第３の光源部品の中心位置と前記第６の光源部品の中心位置との間隔より短い、
    　請求項２に記載の投写型画像表示装置。
  15. 　前記第２の色は、緑色であり、
    　前記第３の色は、赤色である、
    　請求項２に記載の投写型画像表示装置。
  16. 　前記第１の光源部品の発光面の面積は、前記第２の光源部品の発光面の面積よりも小さい、
    　請求項１に記載の投写型画像表示装置。
  17. 　前記リレー光学系は、前記照明光を前記第１の瞳位置に集光するレンズをさらに備える、
    　請求項１に記載の投写型画像表示装置。
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