JP2003177353A - 照明システム及びこれを採用したプロジェクター - Google Patents
照明システム及びこれを採用したプロジェクターInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子又は発光素子アレイを利用してカラ
ーホイール無しにカラー画像が実現できる照明システム
及びこれを採用したプロジェクターを提供する。 【解決手段】 本発明の照明システムは、所定波長の光
ビームを照射する発光素子１０，２０と、前記発光素子
から照射された光ビームの断面積を狭めるように光路上
に配されたホログラム光素子１８，２８とを含む。本発
明のプロジェクターは、所定波長の光ビームを照射する
発光素子を含む照明システムと、前記照明システムから
入射する光を入力された映像信号に基づき処理して画像
を形成するディスプレイ素子７５及び前記ディスプレイ
素子により形成された画像をスクリーン側に拡大投射す
る投射レンズユニット７７を含むプロジェクターにおい
て、前記照明システムは前記発光素子又は発光素子アレ
イから照射された光ビームの断面積を狭めるように光路
上に配されたホログラム光素子を備える。
ーホイール無しにカラー画像が実現できる照明システム
及びこれを採用したプロジェクターを提供する。 【解決手段】 本発明の照明システムは、所定波長の光
ビームを照射する発光素子１０，２０と、前記発光素子
から照射された光ビームの断面積を狭めるように光路上
に配されたホログラム光素子１８，２８とを含む。本発
明のプロジェクターは、所定波長の光ビームを照射する
発光素子を含む照明システムと、前記照明システムから
入射する光を入力された映像信号に基づき処理して画像
を形成するディスプレイ素子７５及び前記ディスプレイ
素子により形成された画像をスクリーン側に拡大投射す
る投射レンズユニット７７を含むプロジェクターにおい
て、前記照明システムは前記発光素子又は発光素子アレ
イから照射された光ビームの断面積を狭めるように光路
上に配されたホログラム光素子を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は照明システム及びこ
れを採用したプロジェクターに係り、特に、発光素子又
は発光素子アレイを利用してカラーホイール無しにカラ
ー画像が実現できる照明システム及びこれを採用したプ
ロジェクターに関する。
れを採用したプロジェクターに係り、特に、発光素子又
は発光素子アレイを利用してカラーホイール無しにカラ
ー画像が実現できる照明システム及びこれを採用したプ
ロジェクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１を参照すれば、従来のプロジェクタ
ーは、光源１００と、この光源１００から照射された光
ビームを集束させる第１のリレイレンズ１０２と、入射
光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色光ビ
ームに分離するカラーホイール１０５と、このカラーホ
イール１０５を通った光ビームを均一にするフライアイ
レンズ１０７と、このフライアイレンズ１０７を通った
光ビームを集束させる第２のリレイレンズ１１０と、こ
のカラーホイール１０５を介して順次に入射する赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色光ビームによ
ってカラー画像を形成するディスプレイ素子１１２及び
前記ディスプレイ素子１１２により形成された画像をス
クリーン１１８に拡大投射する投射レンズユニット１１
５を含んでなる。
ーは、光源１００と、この光源１００から照射された光
ビームを集束させる第１のリレイレンズ１０２と、入射
光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色光ビ
ームに分離するカラーホイール１０５と、このカラーホ
イール１０５を通った光ビームを均一にするフライアイ
レンズ１０７と、このフライアイレンズ１０７を通った
光ビームを集束させる第２のリレイレンズ１１０と、こ
のカラーホイール１０５を介して順次に入射する赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色光ビームによ
ってカラー画像を形成するディスプレイ素子１１２及び
前記ディスプレイ素子１１２により形成された画像をス
クリーン１１８に拡大投射する投射レンズユニット１１
５を含んでなる。
【０００３】前記光源１００としては、キセノンラン
プ、金属−ハロゲンランプ及びＵＨＰ（Ｕｌｔｒａ Ｈ
ｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）ランプなどが使われ
る。しかし、この種のランプは不要な赤外線及び紫外線
を多量放出するために、熱が多量生じる。このため、こ
れら熱を冷やすための冷却ファンが使われる。しかし、
このような冷却ファンは騷音の原因となる。また、ラン
プ光源のスペクトルは全波長スペクトルに亘って広く分
布されて狭いカラー領域を有するがゆえに、カラー選択
の幅が狭く、色純度が不良であるほか、寿命が短い。こ
れは、ランプの安定した使用を妨げる結果となる。
プ、金属−ハロゲンランプ及びＵＨＰ（Ｕｌｔｒａ Ｈ
ｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）ランプなどが使われ
る。しかし、この種のランプは不要な赤外線及び紫外線
を多量放出するために、熱が多量生じる。このため、こ
れら熱を冷やすための冷却ファンが使われる。しかし、
このような冷却ファンは騷音の原因となる。また、ラン
プ光源のスペクトルは全波長スペクトルに亘って広く分
布されて狭いカラー領域を有するがゆえに、カラー選択
の幅が狭く、色純度が不良であるほか、寿命が短い。こ
れは、ランプの安定した使用を妨げる結果となる。
【０００４】一方、従来の単板式プロジェクターにおい
ては、カラー画像を実現するために、前記カラーホイー
ル１０５を駆動モーター（図示せず）により高速回転さ
せてＲ、Ｇ及びＢを前記ディスプレイ素子１１２に順次
に照明する。ところが、前記カラーホイール１０５は、
Ｒ、Ｇ及びＢの３色フィルターがホイールの全体に等間
隔をもって配され、前記ディスプレイ素子１１２の応答
速度に応じて前記カラーホイール１０５の回転時に１カ
ラーずつ順次に使用するために、２／３の光損失が起こ
る。また、望ましいカラー発生のために、前記カラーホ
イール１０５の各カラーフィルターの境界部分に所定の
隙間が形成されており、この部分でも光損失が起こる。
ては、カラー画像を実現するために、前記カラーホイー
ル１０５を駆動モーター（図示せず）により高速回転さ
せてＲ、Ｇ及びＢを前記ディスプレイ素子１１２に順次
に照明する。ところが、前記カラーホイール１０５は、
Ｒ、Ｇ及びＢの３色フィルターがホイールの全体に等間
隔をもって配され、前記ディスプレイ素子１１２の応答
速度に応じて前記カラーホイール１０５の回転時に１カ
ラーずつ順次に使用するために、２／３の光損失が起こ
る。また、望ましいカラー発生のために、前記カラーホ
イール１０５の各カラーフィルターの境界部分に所定の
隙間が形成されており、この部分でも光損失が起こる。
【０００５】さらに、前記カラーホイール１０５は高速
で回転するがゆえに騷音が生じる。また、駆動モーター
による機械的な運動により安定性の点で不利であり、駆
動モーターの機械的な限界がゆえに所定速度以上の速度
が得難いがゆえに、カラーブレークアップ現象が招かれ
る。なおかつ、カラーホイールが極めて高いがゆえに、
製造コストが上がる。
で回転するがゆえに騷音が生じる。また、駆動モーター
による機械的な運動により安定性の点で不利であり、駆
動モーターの機械的な限界がゆえに所定速度以上の速度
が得難いがゆえに、カラーブレークアップ現象が招かれ
る。なおかつ、カラーホイールが極めて高いがゆえに、
製造コストが上がる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、色純
度及びカラー選択性が向上でき、しかもカラーホイール
無しにカラー画像が実現できる発光素子又は発光素子ア
レイ及びホログラム光素子を含む照明システム及びこれ
を採用したプロジェクターを提供するところにある。
解決するためになされたものであり、その目的は、色純
度及びカラー選択性が向上でき、しかもカラーホイール
無しにカラー画像が実現できる発光素子又は発光素子ア
レイ及びホログラム光素子を含む照明システム及びこれ
を採用したプロジェクターを提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る照明システムは、所定波長の光ビーム
を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光
ビームの断面積を狭めるように光路上に配されたホログ
ラム光素子とを含むことを特徴とする。
に、本発明に係る照明システムは、所定波長の光ビーム
を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光
ビームの断面積を狭めるように光路上に配されたホログ
ラム光素子とを含むことを特徴とする。
【０００８】さらに、前記発光素子は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、有機エレク
トロルミネセンス（有機ＥＬ）及び電界放出素子（ＦＥ
Ｄ）のうちいずれか一つであることを特徴とする。
（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、有機エレク
トロルミネセンス（有機ＥＬ）及び電界放出素子（ＦＥ
Ｄ）のうちいずれか一つであることを特徴とする。
【０００９】さらに、前記発光素子から照射された光ビ
ームを平行光ビームに変えるための平行光ビーム形成手
段をさらに含むことを特徴とする。
ームを平行光ビームに変えるための平行光ビーム形成手
段をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】さらに、前記平行光ビーム形成手段は、コ
リメーティングレンズアレイ又はフレネルレンズアレイ
であることを特徴とする。
リメーティングレンズアレイ又はフレネルレンズアレイ
であることを特徴とする。
【００１１】さらに、前記発光素子は、アレイ状に形成
される。
される。
【００１２】さらに、相異なる波長の光ビームを照射す
る複数の発光素子又は発光素子アレイが一列に配され
る。
る複数の発光素子又は発光素子アレイが一列に配され
る。
【００１３】さらに、前記ホログラム光素子を通った光
ビームを選択的に透過又は反射させることにより光ビー
ムの進路を変える光路変換ユニットをさらに含むことを
特徴とする。
ビームを選択的に透過又は反射させることにより光ビー
ムの進路を変える光路変換ユニットをさらに含むことを
特徴とする。
【００１４】さらに、前記光路変換ユニットは、前記ホ
ログラム光素子を通った光ビームを波長に応じて透過又
は反射させるダイクロイックフィルターであることを特
徴とする。
ログラム光素子を通った光ビームを波長に応じて透過又
は反射させるダイクロイックフィルターであることを特
徴とする。
【００１５】さらに、前記光路変換ユニットは、前記ホ
ログラム光素子により反射された光ビームを偏光方向及
び波長に応じて透過又は反射させるコレステリックバン
ドモジュレーションフィルターであることを特徴とす
る。
ログラム光素子により反射された光ビームを偏光方向及
び波長に応じて透過又は反射させるコレステリックバン
ドモジュレーションフィルターであることを特徴とす
る。
【００１６】さらに、前記コレステリックバンドモジュ
レーションフィルターは、所定波長の光ビームに対し、
右円偏光の光ビームを反射させて左円偏光の光ビームを
透過させる第１の鏡面と、右円偏光の光ビームを透過さ
せて左円偏光の光ビームを反射させる第２の鏡面とを含
むことを特徴とする。
レーションフィルターは、所定波長の光ビームに対し、
右円偏光の光ビームを反射させて左円偏光の光ビームを
透過させる第１の鏡面と、右円偏光の光ビームを透過さ
せて左円偏光の光ビームを反射させる第２の鏡面とを含
むことを特徴とする。
【００１７】さらに、相異なる波長の光ビームを照射す
る複数の発光素子又は発光素子アレイが所定角度をもっ
て離隔配置されることを特徴とする。
る複数の発光素子又は発光素子アレイが所定角度をもっ
て離隔配置されることを特徴とする。
【００１８】さらに、前記光路変換ユニットは、Ｘプリ
ズム又はＸ型ダイクロイックフィルターであることを特
徴とする。
ズム又はＸ型ダイクロイックフィルターであることを特
徴とする。
【００１９】さらに、前記発光素子又は発光素子アレイ
及びホログラム光素子が複数層構造にさらに配されたこ
とを特徴とする。
及びホログラム光素子が複数層構造にさらに配されたこ
とを特徴とする。
【００２０】さらに、前記目的を達成するために、本発
明に係る照明システムを採用したプロジェクターは、所
定波長の光ビームを照射する発光素子及び前記発光素子
又は発光素子アレイから照射された光ビームの断面積を
狭めるように光路上に配されたホログラム光素子を含む
照明システムと、前記照明システムから照射された光ビ
ームを入力された映像信号に基づき処理して画像を形成
するディスプレイ素子と、前記ディスプレイ素子により
形成された画像をスクリーン側に拡大投射する投射レン
ズユニットとを含むことを特徴とする。
明に係る照明システムを採用したプロジェクターは、所
定波長の光ビームを照射する発光素子及び前記発光素子
又は発光素子アレイから照射された光ビームの断面積を
狭めるように光路上に配されたホログラム光素子を含む
照明システムと、前記照明システムから照射された光ビ
ームを入力された映像信号に基づき処理して画像を形成
するディスプレイ素子と、前記ディスプレイ素子により
形成された画像をスクリーン側に拡大投射する投射レン
ズユニットとを含むことを特徴とする。
【００２１】さらに、前記照明システムから照射された
光ビームを平行光ビームに変えるフライアイレンズと、
このフライアイレンズを通った光ビームを前記ディスプ
レイ素子側に集束させるリレイレンズとをさらに含むこ
とを特徴とする。
光ビームを平行光ビームに変えるフライアイレンズと、
このフライアイレンズを通った光ビームを前記ディスプ
レイ素子側に集束させるリレイレンズとをさらに含むこ
とを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【００２３】図２は、本発明の望ましい一実施形態によ
る照明システムの斜視図である。これを参照すれば、本
発明に係る照明システムは、所定波長の光ビームを照射
する発光素子又は発光素子アレイ１０，２０と、この発
光素子又は発光素子アレイ１０，２０から照射された光
ビームの断面積を最小化させるように設計されたホログ
ラム光素子１８，２８と、前記ホログラム光素子１８，
２８を通った光ビームを選択的に透過又は反射させるこ
とにより光路を変える光路変換ユニット３０とを含んで
なる。
る照明システムの斜視図である。これを参照すれば、本
発明に係る照明システムは、所定波長の光ビームを照射
する発光素子又は発光素子アレイ１０，２０と、この発
光素子又は発光素子アレイ１０，２０から照射された光
ビームの断面積を最小化させるように設計されたホログ
ラム光素子１８，２８と、前記ホログラム光素子１８，
２８を通った光ビームを選択的に透過又は反射させるこ
とにより光路を変える光路変換ユニット３０とを含んで
なる。
【００２４】前記発光素子１０は、ＬＥＤ、ＬＤ、有機
ＥＬ及びＦＥＤのうちいずれか一つである。また、前記
発光素子がアレイ状に形成される。
ＥＬ及びＦＥＤのうちいずれか一つである。また、前記
発光素子がアレイ状に形成される。
【００２５】前記発光素子又は発光素子アレイ１０は相
異なる波長の光ビームを照射する第１、第２及び第３の
発光素子又は発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
より構成できる。また、このような複数の発光素子アレ
イが複数層構造にさらに備えることができる。例えば、
前記複数の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの下
に他の発光素子アレイ２０を１層さらに備えることがで
きる。
異なる波長の光ビームを照射する第１、第２及び第３の
発光素子又は発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
より構成できる。また、このような複数の発光素子アレ
イが複数層構造にさらに備えることができる。例えば、
前記複数の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの下
に他の発光素子アレイ２０を１層さらに備えることがで
きる。
【００２６】前記発光素子アレイ１０と他の発光素子ア
レイ２０との間には各々に対応するホログラム光素子１
８，２８が対称的に配される。前記ホログラム光素子１
８，２８は、前記発光素子アレイ１０，２０から照射さ
れたた光ビームがその断面積が最小化されて反射される
ように設計される。すなわち、図３に示されたように、
前記発光素子アレイ１０，２０から照射された光ビーム
が各々前記ホログラム光素子１８，２８により反射され
る時、前記ホログラム光素子１８，２８に向かって入射
する光ビームの全体的な断面積よりも前記ホログラム光
素子１８，２８により反射された後の光ビームの全体的
な断面積が小さい。これにより、同一光量に対する照明
システムの体積が低減でき、且つ、光損失が低減でき
る。
レイ２０との間には各々に対応するホログラム光素子１
８，２８が対称的に配される。前記ホログラム光素子１
８，２８は、前記発光素子アレイ１０，２０から照射さ
れたた光ビームがその断面積が最小化されて反射される
ように設計される。すなわち、図３に示されたように、
前記発光素子アレイ１０，２０から照射された光ビーム
が各々前記ホログラム光素子１８，２８により反射され
る時、前記ホログラム光素子１８，２８に向かって入射
する光ビームの全体的な断面積よりも前記ホログラム光
素子１８，２８により反射された後の光ビームの全体的
な断面積が小さい。これにより、同一光量に対する照明
システムの体積が低減でき、且つ、光損失が低減でき
る。
【００２７】ここで、前記発光素子アレイ１０，２０と
前記ホログラム光素子１８，２８との間には、前記発光
素子アレイ１０，２０から照射された光ビームを平行光
ビームに変えるコリメーティングレンズアレイ又はフレ
ネルレンズアレイ等の平行光ビーム形成手段１５，２５
をさらに備えることができる。この実施形態では、平行
光ビーム形成手段１５，２５としてコリメーティングレ
ンズアレイが使用されている。
前記ホログラム光素子１８，２８との間には、前記発光
素子アレイ１０，２０から照射された光ビームを平行光
ビームに変えるコリメーティングレンズアレイ又はフレ
ネルレンズアレイ等の平行光ビーム形成手段１５，２５
をさらに備えることができる。この実施形態では、平行
光ビーム形成手段１５，２５としてコリメーティングレ
ンズアレイが使用されている。
【００２８】前記発光素子アレイ１０，２０は前記コリ
メーティングレンズアレイ１５，２５及びホログラム光
素子１８，２８を含んで対称的に配されているために、
その光学的機能が同一である。従って、一つの発光素子
アレイ１０についてのみ説明する。
メーティングレンズアレイ１５，２５及びホログラム光
素子１８，２８を含んで対称的に配されているために、
その光学的機能が同一である。従って、一つの発光素子
アレイ１０についてのみ説明する。
【００２９】本発明の一実施形態によれば、図４に示さ
れたように、前記第１、第２及び第３の発光素子アレイ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃは一列に配置できる。このよう
に配された各々の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０
ｃから照射された光ビームが前記コリメーティングレン
ズアレイ１５及びホログラム光素子１８を通って前記光
路変換ユニット３０へと進む。前記光路変換ユニット３
０は、入射光を選択的に透過又は反射させることによ
り、相異なる光路に入射した光ビームを同じ光路に向わ
せる。この時、前記光路変換ユニット３０は、前記第
１、第２及び第３の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１
０ｃから照射された光ビームを各々波長に応じて反射又
は透過させる第１、第２及び第３のダイクロイックフィ
ルター３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより形成することがで
きる。例えば、前記第１の発光素子アレイ１０ａからＲ
波長の光ビームが、第２の発光素子アレイ１０ｂからＧ
波長の光ビームが、そして第３の発光素子アレイ１０ｃ
からＢ波長の光ビームが照射される。
れたように、前記第１、第２及び第３の発光素子アレイ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃは一列に配置できる。このよう
に配された各々の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０
ｃから照射された光ビームが前記コリメーティングレン
ズアレイ１５及びホログラム光素子１８を通って前記光
路変換ユニット３０へと進む。前記光路変換ユニット３
０は、入射光を選択的に透過又は反射させることによ
り、相異なる光路に入射した光ビームを同じ光路に向わ
せる。この時、前記光路変換ユニット３０は、前記第
１、第２及び第３の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１
０ｃから照射された光ビームを各々波長に応じて反射又
は透過させる第１、第２及び第３のダイクロイックフィ
ルター３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより形成することがで
きる。例えば、前記第１の発光素子アレイ１０ａからＲ
波長の光ビームが、第２の発光素子アレイ１０ｂからＧ
波長の光ビームが、そして第３の発光素子アレイ１０ｃ
からＢ波長の光ビームが照射される。
【００３０】そして、前記第１のダイクロイックフィル
ター３０ａは、Ｒ波長の光ビームだけを反射させて残り
のＧ及びＢ波長の光ビームは透過させ、前記第２のダイ
クロイックフィルター３０ｂは、Ｇ波長の光ビームだけ
を反射させて残りのＲ及びＢ波長の光ビームは透過させ
る。さらに、前記第３のダイクロイックフィルター３０
ｃは、Ｂ波長の光ビームは反射させて残りのＲ及びＧ波
長の光ビームは透過させる。従って、前記第１の発光素
子アレイ１０ａから照射されたＲ波長の光ビームが前記
コリメーティングレンズアレイ１５及びホログラム光素
子１８を通って前記第１のダイクロイックフィルター３
０ａに入射すれば、第１のダイクロイックフィルター３
０ａにより反射され、矢印Ａの方向に進む。また、前記
第２の発光素子アレイ１０ｂから照射されたＧ波長の光
ビームが前記コリメーティングレンズアレイ１５及びホ
ログラム光素子１８を通って前記第２のダイクロイック
フィルター３０ｂに入射すれば、このＧ波長の光ビーム
は前記第２のダイクロイックフィルター３０ｂにより反
射され、前記第１のダイクロイックフィルター３０ａを
通って図４の矢印Ａの方向に進む。前記第３の発光素子
アレイ１０ｃから照射されたＢ波長の光ビームが前記コ
リメーティングレンズアレイ１５及びホログラム光素子
１８を通って前記第３のダイクロイックフィルター３０
ｃに入射すれば、前記第３のダイクロイックフィルター
３０ｃにより反射され、前記第２及び第１のダイクロイ
ックフィルター３０ｂ，３０ａを通って図４の矢印Ａの
方向に進む。これにより、相異なる経路のＲ、Ｇ及びＢ
波長の３色光ビームが同一の経路に進むことになる。
ター３０ａは、Ｒ波長の光ビームだけを反射させて残り
のＧ及びＢ波長の光ビームは透過させ、前記第２のダイ
クロイックフィルター３０ｂは、Ｇ波長の光ビームだけ
を反射させて残りのＲ及びＢ波長の光ビームは透過させ
る。さらに、前記第３のダイクロイックフィルター３０
ｃは、Ｂ波長の光ビームは反射させて残りのＲ及びＧ波
長の光ビームは透過させる。従って、前記第１の発光素
子アレイ１０ａから照射されたＲ波長の光ビームが前記
コリメーティングレンズアレイ１５及びホログラム光素
子１８を通って前記第１のダイクロイックフィルター３
０ａに入射すれば、第１のダイクロイックフィルター３
０ａにより反射され、矢印Ａの方向に進む。また、前記
第２の発光素子アレイ１０ｂから照射されたＧ波長の光
ビームが前記コリメーティングレンズアレイ１５及びホ
ログラム光素子１８を通って前記第２のダイクロイック
フィルター３０ｂに入射すれば、このＧ波長の光ビーム
は前記第２のダイクロイックフィルター３０ｂにより反
射され、前記第１のダイクロイックフィルター３０ａを
通って図４の矢印Ａの方向に進む。前記第３の発光素子
アレイ１０ｃから照射されたＢ波長の光ビームが前記コ
リメーティングレンズアレイ１５及びホログラム光素子
１８を通って前記第３のダイクロイックフィルター３０
ｃに入射すれば、前記第３のダイクロイックフィルター
３０ｃにより反射され、前記第２及び第１のダイクロイ
ックフィルター３０ｂ，３０ａを通って図４の矢印Ａの
方向に進む。これにより、相異なる経路のＲ、Ｇ及びＢ
波長の３色光ビームが同一の経路に進むことになる。
【００３１】これとは異なり、前記光路変換ユニットと
して、図５に示されたように、入射光の偏光方向に応じ
て選択的に反射又は透過させるコレステリックバンドモ
ジュレーションフィルター３５が使用できる。前記コレ
ステリックバンドモジュレーションフィルター３５は、
所定波長の光ビームに対して、例えば右円偏光の光ビー
ムは反射させて左円偏光の光ビームは透過させることに
より光路を変えることができる。これとは逆に、右円偏
光の光ビームは透過させて左円偏光の光ビームは反射さ
せることにより光路を変えることもできる。この時、前
記コレステリックバンドモジュレーションフィルター３
５はＲ波長の光ビーム、Ｇ波長の光ビーム及びＢ波長の
光ビームに対して各々円偏光の方向に応じて選択的に透
過又は反射させる第１、第２及び第３のコレステリック
バンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５ｂ，３
５ｃにより形成できる。
して、図５に示されたように、入射光の偏光方向に応じ
て選択的に反射又は透過させるコレステリックバンドモ
ジュレーションフィルター３５が使用できる。前記コレ
ステリックバンドモジュレーションフィルター３５は、
所定波長の光ビームに対して、例えば右円偏光の光ビー
ムは反射させて左円偏光の光ビームは透過させることに
より光路を変えることができる。これとは逆に、右円偏
光の光ビームは透過させて左円偏光の光ビームは反射さ
せることにより光路を変えることもできる。この時、前
記コレステリックバンドモジュレーションフィルター３
５はＲ波長の光ビーム、Ｇ波長の光ビーム及びＢ波長の
光ビームに対して各々円偏光の方向に応じて選択的に透
過又は反射させる第１、第２及び第３のコレステリック
バンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５ｂ，３
５ｃにより形成できる。
【００３２】一方、前記第１、第２及び第３のコレステ
リックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５
ｂ，３５ｃには各々、右円偏光及び左円偏光の光ビーム
をいずれも使用可能にして光効率を向上させるために、
各々のフィルターに対応する波長に対して右円偏光の光
ビームを反射させて左円偏光の光ビームを透過させる第
１の鏡面３７と、右円偏光の光ビームを透過させて左円
偏光の光ビームを反射させる第２の鏡面３８とが適切に
配される。ここで、右円偏光の光ビームに対しては＋
と、そして左円偏光の光ビームに対しては−と表記す
る。例えば、Ｒ＋は右円偏光のＲ光ビームを、そしてＲ
−は左円偏光のＲ光ビームを表わす。
リックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５
ｂ，３５ｃには各々、右円偏光及び左円偏光の光ビーム
をいずれも使用可能にして光効率を向上させるために、
各々のフィルターに対応する波長に対して右円偏光の光
ビームを反射させて左円偏光の光ビームを透過させる第
１の鏡面３７と、右円偏光の光ビームを透過させて左円
偏光の光ビームを反射させる第２の鏡面３８とが適切に
配される。ここで、右円偏光の光ビームに対しては＋
と、そして左円偏光の光ビームに対しては−と表記す
る。例えば、Ｒ＋は右円偏光のＲ光ビームを、そしてＲ
−は左円偏光のＲ光ビームを表わす。
【００３３】前記第１、第２及び第３の発光素子アレイ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃから照射されて前記コリメーテ
ィングレンズアレイ１５及びホログラム光素子１８を通
った光ビームが各々第１、第２及び第３のコレステリッ
クバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５ｂ，
３５ｃへと進む、前記第１、第２及び第３のコレステリ
ックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５
ｂ，３５ｃは、光ビームの入射方向に対して第１の鏡面
３７及び第２の鏡面３８が対角線方向に配される。ま
ず、Ｒ光ビームの進路について調べてみる。前記ホログ
ラム光素子１８から反射されたＲ光ビームのうち右円偏
光の光ビーム（Ｒ＋）が前記第１の鏡面３７に最初に出
合えば、この第１の鏡面３７により反射された後に進路
上の第２の鏡面３８によりそのまま透過されて図５の矢
印Ａ’の方向に進む。一方、最初に前記第２の鏡面３８
に出合えば、この第２の鏡面３８を通って透過された後
に、進路上の第１の鏡面３７により反射されて図５の矢
印Ａ’の方向に進む。また、前記ホログラム光素子１８
から反射されたＲ光ビームのうち左円偏光の光ビーム
（Ｒ−）が最初に前記第１の鏡面３７に出合えば、この
第１の鏡面３７を通って透過され、進路上の第２の鏡面
３８により反射されて図５の矢印Ａ’の方向に進むのに
対し、最初に前記第２の鏡面３８に出合えば、この第２
の鏡面３８により反射されて図５の矢印Ａ’の方向に進
む。
１０ａ，１０ｂ，１０ｃから照射されて前記コリメーテ
ィングレンズアレイ１５及びホログラム光素子１８を通
った光ビームが各々第１、第２及び第３のコレステリッ
クバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５ｂ，
３５ｃへと進む、前記第１、第２及び第３のコレステリ
ックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３５
ｂ，３５ｃは、光ビームの入射方向に対して第１の鏡面
３７及び第２の鏡面３８が対角線方向に配される。ま
ず、Ｒ光ビームの進路について調べてみる。前記ホログ
ラム光素子１８から反射されたＲ光ビームのうち右円偏
光の光ビーム（Ｒ＋）が前記第１の鏡面３７に最初に出
合えば、この第１の鏡面３７により反射された後に進路
上の第２の鏡面３８によりそのまま透過されて図５の矢
印Ａ’の方向に進む。一方、最初に前記第２の鏡面３８
に出合えば、この第２の鏡面３８を通って透過された後
に、進路上の第１の鏡面３７により反射されて図５の矢
印Ａ’の方向に進む。また、前記ホログラム光素子１８
から反射されたＲ光ビームのうち左円偏光の光ビーム
（Ｒ−）が最初に前記第１の鏡面３７に出合えば、この
第１の鏡面３７を通って透過され、進路上の第２の鏡面
３８により反射されて図５の矢印Ａ’の方向に進むのに
対し、最初に前記第２の鏡面３８に出合えば、この第２
の鏡面３８により反射されて図５の矢印Ａ’の方向に進
む。
【００３４】このような作用は、右円偏光のＧ光ビーム
（Ｇ＋）及び左円偏光のＧ光ビーム（Ｇ−）、右円偏光
のＢ光ビーム（Ｂ＋）及び左円偏光のＢ光ビーム（Ｂ
−）に対しても同様に適用され、結局、いずれも同一の
方向Ａ’に進ませる。前記第１、第２及び第３のコレス
テリックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３
５ｂ，３５ｃは各々に対応する波長の光ビーム対しての
み選択的に透過又は反射させ、他の波長の光ビームに対
しては偏光方向に関係なくいずれも透過させる。これに
より、右円偏光の光ビーム及び左円偏光の光ビームがい
ずれも有効に使用できるので、光効率の面で極めて有利
である。
（Ｇ＋）及び左円偏光のＧ光ビーム（Ｇ−）、右円偏光
のＢ光ビーム（Ｂ＋）及び左円偏光のＢ光ビーム（Ｂ
−）に対しても同様に適用され、結局、いずれも同一の
方向Ａ’に進ませる。前記第１、第２及び第３のコレス
テリックバンドモジュレーションフィルター３５ａ，３
５ｂ，３５ｃは各々に対応する波長の光ビーム対しての
み選択的に透過又は反射させ、他の波長の光ビームに対
しては偏光方向に関係なくいずれも透過させる。これに
より、右円偏光の光ビーム及び左円偏光の光ビームがい
ずれも有効に使用できるので、光効率の面で極めて有利
である。
【００３５】さらに他の実施形態として、本発明に係る
照明システムは、図６に示されたように、相異なる波長
の光ビームを照射する第１、第２及び第３の発光素子ア
レイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、前記第１、第２及び第
３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃから照射さ
れた光ビームを各々平行光ビームに変える第１、第２及
び第３のコリメーティングレンズアレイ又はフレネルレ
ンズアレイなどの平行光ビーム形成手段と、前記平行光
ビーム形成手段４５ａ，４５ｂ，４５ｃを通って入射す
る光ビームをその断面積が狭めるように反射させる第
１、第２及び第３のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，
４８ｃ及び相異なる方向から入射する光ビームの進路を
変える光路変換ユニットを含んでなる。
照明システムは、図６に示されたように、相異なる波長
の光ビームを照射する第１、第２及び第３の発光素子ア
レイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、前記第１、第２及び第
３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃから照射さ
れた光ビームを各々平行光ビームに変える第１、第２及
び第３のコリメーティングレンズアレイ又はフレネルレ
ンズアレイなどの平行光ビーム形成手段と、前記平行光
ビーム形成手段４５ａ，４５ｂ，４５ｃを通って入射す
る光ビームをその断面積が狭めるように反射させる第
１、第２及び第３のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，
４８ｃ及び相異なる方向から入射する光ビームの進路を
変える光路変換ユニットを含んでなる。
【００３６】ここで、前記第１の発光素子アレイ４０
ａ、第１のコリメーティングレンズアレイ４５ａ及び第
１のホログラム光素子４８ａに対して対称的に第４の発
光素子アレイ５０ａ、第４のコリメーティングレンズア
レイ５５ａ及び第４のホログラム光素子５８ａをさらに
備えることができる。これは、前記第２の発光素子アレ
イ４０ｂ、及び第３の発光素子アレイ４０ｃに対しても
同様に適用可能であることはもちろんである。すなわ
ち、前記第２及び第３の発光素子アレイ４０ｂ，４０
ｃ、第２及び第３のコリメーティングレンズアレイ４５
ｂ，４５ｃ、第２及び第３のホログラム光素子４８ｂ，
４８ｃに対して対称的に第５及び第６の発光素子アレイ
５０ｂ，５０ｃ、第５及び第６のコリメーティングレン
ズアレイ５５ｂ，５５ｃ、第５及び第６のホログラム光
素子５８ｂ，５８ｃを１層ずつさらに備える。このよう
に、発光素子アレイを複数層構造に備えることにより、
最小の空間をもって最大の光量が確保できる。前記第１
ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの
作用は前記第４ないし第６の発光素子アレイ５０ａ，５
０ｂ，５０ｃと同様であるため、ここでは第１ないし第
３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの作用につ
いてのみ説明する。
ａ、第１のコリメーティングレンズアレイ４５ａ及び第
１のホログラム光素子４８ａに対して対称的に第４の発
光素子アレイ５０ａ、第４のコリメーティングレンズア
レイ５５ａ及び第４のホログラム光素子５８ａをさらに
備えることができる。これは、前記第２の発光素子アレ
イ４０ｂ、及び第３の発光素子アレイ４０ｃに対しても
同様に適用可能であることはもちろんである。すなわ
ち、前記第２及び第３の発光素子アレイ４０ｂ，４０
ｃ、第２及び第３のコリメーティングレンズアレイ４５
ｂ，４５ｃ、第２及び第３のホログラム光素子４８ｂ，
４８ｃに対して対称的に第５及び第６の発光素子アレイ
５０ｂ，５０ｃ、第５及び第６のコリメーティングレン
ズアレイ５５ｂ，５５ｃ、第５及び第６のホログラム光
素子５８ｂ，５８ｃを１層ずつさらに備える。このよう
に、発光素子アレイを複数層構造に備えることにより、
最小の空間をもって最大の光量が確保できる。前記第１
ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの
作用は前記第４ないし第６の発光素子アレイ５０ａ，５
０ｂ，５０ｃと同様であるため、ここでは第１ないし第
３の発光素子アレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの作用につ
いてのみ説明する。
【００３７】一方、前記光路変換ユニットは、Ｘプリズ
ム６０又はＸ型ダイクロイックフィルターフィルムによ
り形成できる。前記第１ないし第３の発光素子アレイ４
０ａ，４０ｂ，４０ｃは前記Ｘプリズム６０を中心とし
て所定角度をもって離隔配置される。前記Ｘプリズム６
０は、前記第１、第２及び第３のホログラム光素子４８
ａ，４８ｂ，４８ｃから反射される光ビームが受光でき
るように各々のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，４８
ｃに対して対向するように配された第１、第２及び第３
の入射面６１，６２，６３と、一つの出射面６４とを有
する。そして、前記第１の入射面６１を介して入射した
光ビームは反射させて第２及び第３の入射面６２，６３
を介して入射した光ビームは透過させる第３の鏡面６０
ａと、前記第３の入射面６３を介して入射した光ビーム
は反射させて第１及び第２の入射面６１，６２を介して
入射した光ビームは透過させる第４の鏡面６０ｂとを有
する。前記第３及び第４の鏡面６０ａ，６０ｂはＸ字状
に交差されて入射光ビームをその波長に応じて選択的に
透過又は反射させることにより光路を変える。例えば、
前記第３の鏡面６０ａはＲ波長の光ビームを反射させて
他のＧ及びＢ波長の光ビームは透過させるのに対し、前
記第４の鏡面６０ｂはＢ波長の光ビームを反射させて他
のＲ及びＧ波長の光ビームは透過させる。
ム６０又はＸ型ダイクロイックフィルターフィルムによ
り形成できる。前記第１ないし第３の発光素子アレイ４
０ａ，４０ｂ，４０ｃは前記Ｘプリズム６０を中心とし
て所定角度をもって離隔配置される。前記Ｘプリズム６
０は、前記第１、第２及び第３のホログラム光素子４８
ａ，４８ｂ，４８ｃから反射される光ビームが受光でき
るように各々のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，４８
ｃに対して対向するように配された第１、第２及び第３
の入射面６１，６２，６３と、一つの出射面６４とを有
する。そして、前記第１の入射面６１を介して入射した
光ビームは反射させて第２及び第３の入射面６２，６３
を介して入射した光ビームは透過させる第３の鏡面６０
ａと、前記第３の入射面６３を介して入射した光ビーム
は反射させて第１及び第２の入射面６１，６２を介して
入射した光ビームは透過させる第４の鏡面６０ｂとを有
する。前記第３及び第４の鏡面６０ａ，６０ｂはＸ字状
に交差されて入射光ビームをその波長に応じて選択的に
透過又は反射させることにより光路を変える。例えば、
前記第３の鏡面６０ａはＲ波長の光ビームを反射させて
他のＧ及びＢ波長の光ビームは透過させるのに対し、前
記第４の鏡面６０ｂはＢ波長の光ビームを反射させて他
のＲ及びＧ波長の光ビームは透過させる。
【００３８】図７は、図６の平面図である。これを参照
すれば、前記第１ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，
４０ｂ，４０ｃから各々照射されて前記第１ないし第３
のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通った
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームは各々前記Ｘプリズム６０
の対応する第１ないし第３の入射面６１，６２，６３に
入射する。このように、相異なる経路に入射したＲ、Ｇ
及びＢの３色光ビームは前記第３及び第４の鏡面６０
ａ，６０ｂにより透過又は反射され、前記出射面６４に
より同一の方向に進められる。
すれば、前記第１ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，
４０ｂ，４０ｃから各々照射されて前記第１ないし第３
のホログラム光素子４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通った
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームは各々前記Ｘプリズム６０
の対応する第１ないし第３の入射面６１，６２，６３に
入射する。このように、相異なる経路に入射したＲ、Ｇ
及びＢの３色光ビームは前記第３及び第４の鏡面６０
ａ，６０ｂにより透過又は反射され、前記出射面６４に
より同一の方向に進められる。
【００３９】前述した実施形態に応じて発光素子アレイ
を様々に配置でき、その配置に適するように光路変換ユ
ニット３０，３５，６０を選択的に形成できる。また、
本発明は前記のような照明システムを採用したプロジェ
クターを提供する。
を様々に配置でき、その配置に適するように光路変換ユ
ニット３０，３５，６０を選択的に形成できる。また、
本発明は前記のような照明システムを採用したプロジェ
クターを提供する。
【００４０】本発明に係る照明システムを採用したプロ
ジェクターは、図８に示されたように、光ビームを照射
する照明システムと、この照明システムから照射された
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを利用して画像を形成する
ディスプレイ素子７５及び前記ディスプレイ素子７５に
より形成された画像をスクリーン８０に向わせる投射レ
ンズユニット７７を含むプロジェクターにおいて、前記
照明システムは、所定波長の光ビームを照射する発光素
子よりなる複数の発光素子アレイ１０，２０と、前記発
光素子アレイ１０，２０から照射された光ビームがその
断面積が最小化されて反射されるように設計されたホロ
グラム光素子１８，２８と、前記ホログラム光素子１
８，２８を通った光ビームを選択的に透過又は反射させ
ることにより光路を変える光路変換ユニット３０を備え
る。
ジェクターは、図８に示されたように、光ビームを照射
する照明システムと、この照明システムから照射された
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを利用して画像を形成する
ディスプレイ素子７５及び前記ディスプレイ素子７５に
より形成された画像をスクリーン８０に向わせる投射レ
ンズユニット７７を含むプロジェクターにおいて、前記
照明システムは、所定波長の光ビームを照射する発光素
子よりなる複数の発光素子アレイ１０，２０と、前記発
光素子アレイ１０，２０から照射された光ビームがその
断面積が最小化されて反射されるように設計されたホロ
グラム光素子１８，２８と、前記ホログラム光素子１
８，２８を通った光ビームを選択的に透過又は反射させ
ることにより光路を変える光路変換ユニット３０を備え
る。
【００４１】前記発光素子アレイ１０は各々Ｒ、Ｇ及び
Ｂの３色光ビームを照射する第１ないし第３の発光素子
アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを含み、十分の光量が確
保可能に同一の構成を有する他の発光素子アレイ２０を
対称的に１層以上備えることもできる。そして、前記第
１ないし第３の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
が一列に配された場合、前記ホログラム光素子１８によ
り反射されたＲ、Ｇ及びＢの３色光ビームはいずれも平
行に且つ同一方向に出射される。これを波長に応じて選
択的に透過又は反射させることにより、Ｒ、Ｇ及びＢの
３色光ビームの進路を変えるために、前記光路変換ユニ
ット３０は第１ないし第３のダイクロイックフィルター
３０ａ，３０ｂ，３０ｃを含む。
Ｂの３色光ビームを照射する第１ないし第３の発光素子
アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを含み、十分の光量が確
保可能に同一の構成を有する他の発光素子アレイ２０を
対称的に１層以上備えることもできる。そして、前記第
１ないし第３の発光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
が一列に配された場合、前記ホログラム光素子１８によ
り反射されたＲ、Ｇ及びＢの３色光ビームはいずれも平
行に且つ同一方向に出射される。これを波長に応じて選
択的に透過又は反射させることにより、Ｒ、Ｇ及びＢの
３色光ビームの進路を変えるために、前記光路変換ユニ
ット３０は第１ないし第３のダイクロイックフィルター
３０ａ，３０ｂ，３０ｃを含む。
【００４２】前記第１ないし第３のダイクロイックフィ
ルター３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通って同一方向に進む
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを均一に分布させるフライ
アイレンズ６５と、前記ディスプレイ素子７５側に光ビ
ームを集束させるリレイレンズ７０とをさらに備えるこ
ともできる。ここで、Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを利
用して前記ディスプレイ素子７５によりカラー画像が形
成される。前記ディスプレイ素子７５は、画像信号に基
づき、マイクロミラーのオン−オフの切り換え動作によ
りカラー画像を実現する可動ミラー装置又は入射光を偏
光変調させることによりカラー画像を実現する液晶表示
素子であることができる。
ルター３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通って同一方向に進む
Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを均一に分布させるフライ
アイレンズ６５と、前記ディスプレイ素子７５側に光ビ
ームを集束させるリレイレンズ７０とをさらに備えるこ
ともできる。ここで、Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビームを利
用して前記ディスプレイ素子７５によりカラー画像が形
成される。前記ディスプレイ素子７５は、画像信号に基
づき、マイクロミラーのオン−オフの切り換え動作によ
りカラー画像を実現する可動ミラー装置又は入射光を偏
光変調させることによりカラー画像を実現する液晶表示
素子であることができる。
【００４３】ここでは、前記光路変換ユニット３０とし
て第１ないし第３のダイクロイックフィルター３０ａ，
３０ｂ，３０ｃを使用した例を説明したが、これに限定
されることなく、前述のように、入射光の円偏光方向に
応じて透過又は反射させるコレステリックバンドモジュ
レーションフィルター３５を使用しても良い。
て第１ないし第３のダイクロイックフィルター３０ａ，
３０ｂ，３０ｃを使用した例を説明したが、これに限定
されることなく、前述のように、入射光の円偏光方向に
応じて透過又は反射させるコレステリックバンドモジュ
レーションフィルター３５を使用しても良い。
【００４４】また、光の波長に応じて入射光を反射又は
透過させることにより相異なる方向から入射するＲ、Ｇ
及びＢの３色光ビームが同一方向に進むように光路を変
えるＸプリズム６０又はＸ型ダイクロイックフィルター
を使用できる。この時には、Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビー
ムを照射する第１ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，
４０ｂ，４０ｃが、図７に示されたように、前記Ｘプリ
ズム６０又はＸ型ダイクロイックフィルターを中心とし
て所定角度をもって離隔配置される。このように構成さ
れた照明システムを前記第１ないし第３の発光素子アレ
イ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ及び第１ないし第３のダイク
ロイックフィルター３０ａ，３０ｂ，３０ｂを含む照明
システムの代わりに使用できる。
透過させることにより相異なる方向から入射するＲ、Ｇ
及びＢの３色光ビームが同一方向に進むように光路を変
えるＸプリズム６０又はＸ型ダイクロイックフィルター
を使用できる。この時には、Ｒ、Ｇ及びＢの３色光ビー
ムを照射する第１ないし第３の発光素子アレイ４０ａ，
４０ｂ，４０ｃが、図７に示されたように、前記Ｘプリ
ズム６０又はＸ型ダイクロイックフィルターを中心とし
て所定角度をもって離隔配置される。このように構成さ
れた照明システムを前記第１ないし第３の発光素子アレ
イ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ及び第１ないし第３のダイク
ロイックフィルター３０ａ，３０ｂ，３０ｂを含む照明
システムの代わりに使用できる。
【００４５】前記のように、照明システムから出射され
るＲ、Ｇ及びＢの３色光ビームは前記フライアイレンズ
６５及びリレイレンズ７０を通って前記ディスプレイ素
子７５に入射し、これによりカラー画像が形成される。
そして、このカラー画像は前記投射レンズユニット７７
により拡大されてスクリーン８０に結ばれる。
るＲ、Ｇ及びＢの３色光ビームは前記フライアイレンズ
６５及びリレイレンズ７０を通って前記ディスプレイ素
子７５に入射し、これによりカラー画像が形成される。
そして、このカラー画像は前記投射レンズユニット７７
により拡大されてスクリーン８０に結ばれる。
【００４６】
【発明の効果】本発明に係る発光素子照明システムは、
所望の波長帯の狭いスペクトルを有する光ビームを照射
することから、色純度が向上され、より広い分布を有す
るカラー領域が確保できるだけではなく、ホログラム光
素子により出射される光ビームの断面積を最小化させる
ことにより照明システムがコンパクト化でき、光損失を
低減できる。また、従来のランプ光源に比べて熱の発生
量が少なく、寿命が延びる利点もある。のみならず、本
発明に係る発光素子照明システムを採用したプロジェク
ターでは、発光素子照明システムによるタイムシーケン
シャル駆動が可能なのでカラーホイールが不要であり、
カラーホイールの回転速度よりも速いオン−オフの切り
換えが可能なので高いフレーム率が実現でき、電力消耗
量も低減できる。これにより、本発明に係る発光素子照
明システムを採用したプロジェクターは高鮮明度及び高
画質の画面を提供できる。
所望の波長帯の狭いスペクトルを有する光ビームを照射
することから、色純度が向上され、より広い分布を有す
るカラー領域が確保できるだけではなく、ホログラム光
素子により出射される光ビームの断面積を最小化させる
ことにより照明システムがコンパクト化でき、光損失を
低減できる。また、従来のランプ光源に比べて熱の発生
量が少なく、寿命が延びる利点もある。のみならず、本
発明に係る発光素子照明システムを採用したプロジェク
ターでは、発光素子照明システムによるタイムシーケン
シャル駆動が可能なのでカラーホイールが不要であり、
カラーホイールの回転速度よりも速いオン−オフの切り
換えが可能なので高いフレーム率が実現でき、電力消耗
量も低減できる。これにより、本発明に係る発光素子照
明システムを採用したプロジェクターは高鮮明度及び高
画質の画面を提供できる。
【図１】 従来のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】 本発明の望ましい実施形態による照明システ
ムの斜視図である。
ムの斜視図である。
【図３】 本発明の望ましい実施形態による照明システ
ムの正面図である。
ムの正面図である。
【図４】 本発明の望ましい実施形態による照明システ
ムの平面図である。
ムの平面図である。
【図５】 本発明の他の実施形態による照明システムの
光路を説明するための図面である。
光路を説明するための図面である。
【図６】 本発明のさらに他の実施形態による照明シス
テムの斜視図である。
テムの斜視図である。
【図７】 図６の平面図である。
【図８】 本発明の一実施形態による照明システムを採
用したプロジェクターの概略構成図である。
用したプロジェクターの概略構成図である。
１０，２０ 発光素子アレイ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第１，第２及び第３発光素子
アレイ １５，２５ 平行光ビーム形成手段 １８，２８ ホログラム光素子 ３０ 光路変換ユニット ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 第１，第２及び第３光路変換
ユニット
アレイ １５，２５ 平行光ビーム形成手段 １８，２８ ホログラム光素子 ３０ 光路変換ユニット ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 第１，第２及び第３光路変換
ユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ａ
Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BB03 BC22 CA01 CA04
CA05 CA18 CA22
2H099 AA11 BA09 BA17 CA11 CA17
2K103 AA01 AA05 AB07 BA01 BA11
BC08 BC09 BC14 BC24 BC26
BC32 CA17
Claims (26)
- 【請求項１】 所定波長の光ビームを照射する発光素子
と、 前記発光素子から照射された光ビームの断面積を狭める
ように光路上に配されたホログラム光素子とを含むこと
を特徴とする照明システム。 - 【請求項２】 前記発光素子は、 発光ダイオード、レーザーダイオード、有機エレクトロ
ルミネセンス及び電界放出素子のうちいずれか一つであ
ることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。 - 【請求項３】 前記発光素子から照射された光ビームを
平行光ビームに変えるための平行光ビーム形成手段をさ
らに含むことを特徴とする請求項２に記載の照明システ
ム。 - 【請求項４】 前記平行光ビーム形成手段は、コリメー
ティングレンズアレイ又はフレネルレンズアレイである
ことを特徴とする請求項３に記載の照明システム。 - 【請求項５】 前記ホログラム光素子を通った光ビーム
を選択的に透過又は反射させることにより光ビームの進
路を変える光路変換ユニットをさらに含むことを特徴と
する請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の照
明システム。 - 【請求項６】 前記発光素子は、アレイ状に形成された
発光素子アレイであることを特徴とする請求項５に記載
の照明システム。 - 【請求項７】 相異なる波長の光ビームを照射する複数
の発光素子又は発光素子アレイが水平方向に一列に配さ
れることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の照
明システム。 - 【請求項８】 前記光路変換ユニットは、 前記ホログラム光素子を通った光ビームを波長に応じて
透過又は反射させるダイクロイックフィルターであるこ
とを特徴とする請求項５に記載の照明システム。 - 【請求項９】 前記光路変換ユニットは、 前記ホログラム光素子により反射された光ビームを偏光
方向及び波長に応じて透過又は反射させるコレステリッ
クバンドモジュレーションフィルターであることを特徴
とする請求項５に記載の照明システム。 - 【請求項１０】 前記コレステリックバンドモジュレー
ションフィルターは、所定波長の光ビームに対し、 右円偏光の光ビームを反射させて左円偏光の光ビームを
透過させる第１の鏡面と、 右円偏光の光ビームを透過させて左円偏光の光ビームを
反射させる第２の鏡面とを含むことを特徴とする請求項
９に記載の照明システム。 - 【請求項１１】 相異なる波長の光ビームを照射する複
数の発光素子又は発光素子アレイが所定角度をもって離
隔配置されることを特徴とする請求項１又は請求項６に
記載の照明システム。 - 【請求項１２】 前記光路変換ユニットは、 Ｘプリズム又はＸ型ダイクロイックフィルターであるこ
とを特徴とする請求項５に記載の照明システム。 - 【請求項１３】 前記発光素子又は発光素子アレイ及び
ホログラム光素子が複数層構造にさらに配されたことを
特徴とする請求項１、請求項６又は請求項１１に記載の
照明システム。 - 【請求項１４】 所定波長の光ビームを照射する発光素
子を含む照明システムと、前記照明システムから入射す
る光を入力された映像信号に基づき処理して画像を形成
するディスプレイ素子及び前記ディスプレイ素子により
形成された画像をスクリーン側に拡大投射する投射レン
ズユニットを含むプロジェクターにおいて、 前記照明システムは前記発光素子又は発光素子アレイか
ら照射された光ビームの断面積を狭めるように光路上に
配されたホログラム光素子を備えたことを特徴とするプ
ロジェクター。 - 【請求項１５】 前記発光素子は、 発光ダイオード、レーザーダイオード、有機エレクトロ
ルミネセンス及び電界放出素子のうちいずれか一つであ
ることを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクタ
ー。 - 【請求項１６】 前記発光素子から照射された光ビーム
を平行光ビームに変えるための平行光ビーム形成手段を
さらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のプロジ
ェクター。 - 【請求項１７】 前記平行光ビーム形成手段は、コリメ
ーティングレンズアレイ又はフレネルレンズアレイであ
ることを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクタ
ー。 - 【請求項１８】 前記発光素子がアレイ状に形成された
ことを特徴とする請求項１５に記載のプロジェクター。 - 【請求項１９】 前記照明システムは、 前記ホログラム光素子を通った光ビームを選択的に透過
又は反射させることにより光ビームの進路を変える光路
変換ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１４
ないし請求項１８のいずれか一項に記載のプロジェクタ
ー。 - 【請求項２０】 前記照明システムから照射された光ビ
ームを平行光ビームに変えるフライアイレンズと、この
フライアイレンズを通った光ビームを前記ディスプレイ
素子側に集束させるリレイレンズとをさらに含むことを
特徴とする請求項１９に記載のプロジェクター。 - 【請求項２１】 相異なる波長の光ビームを照射する複
数の発光素子又は発光素子アレイが一列に配されること
を特徴とする請求項１４又は請求項１８に記載のプロジ
ェクター。 - 【請求項２２】 前記光路変換ユニットは、 前記ホログラム光素子を通った光ビームを波長に応じて
透過又は反射させるダイクロイックフィルターであるこ
とを特徴とする請求項１９に記載のプロジェクター。 - 【請求項２３】 前記光路変換ユニットは、 前記ホログラム光素子により反射された光ビームを偏光
方向及び波長に応じて透過又は反射させるコレステリッ
クバンドモジュレーションフィルターであることを特徴
とする請求項１９に記載のプロジェクター。 - 【請求項２４】 相異なる波長の光ビームを照射する複
数の発光素子又は発光素子アレイが所定角度をもって離
隔配置されることを特徴とする請求項１９に記載のプロ
ジェクター。 - 【請求項２５】 前記光路変換ユニットは、 Ｘプリズム又はＸ型ダイクロイックフィルターであるこ
とを特徴とする請求項１９に記載のプロジェクター。 - 【請求項２６】 前記発光素子又は発光素子アレイ及び
ホログラム光素子が複数層構造にさらに配されたことを
特徴とする請求項１４、請求項２１又は請求項２４に記
載のプロジェクター。
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| KR2001-061035 | 2001-09-29 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003177353A true JP2003177353A (ja) | 2003-06-27 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JP3768179B2 (ja) |
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| CN (1) | CN100350282C (ja) |
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