JP2006308720A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタを提供する。
【解決手段】 液晶装置400R,400G,400Bと、投写光学系600と、光源装置110、複数の第1小レンズ122を有する第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び重畳レンズ150を有し、液晶装置の画像形成領域におけるx軸方向については画像形成領域の全体を、y軸方向については画像形成領域の一部を照明するような、y軸方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出するために、第1小レンズがy軸方向に圧縮された平面形状を有する照明装置100と、照明装置からの照明光束を、液晶装置の画像形成領域におけるy軸方向に沿って走査する回転プリズム770とを備えるプロジェクタ1000において、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122は、x軸方向に沿って奇数列に配列されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 液晶装置400R,400G,400Bと、投写光学系600と、光源装置110、複数の第1小レンズ122を有する第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び重畳レンズ150を有し、液晶装置の画像形成領域におけるx軸方向については画像形成領域の全体を、y軸方向については画像形成領域の一部を照明するような、y軸方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出するために、第1小レンズがy軸方向に圧縮された平面形状を有する照明装置100と、照明装置からの照明光束を、液晶装置の画像形成領域におけるy軸方向に沿って走査する回転プリズム770とを備えるプロジェクタ1000において、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122は、x軸方向に沿って奇数列に配列されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
光源装置からの光を複数の部分光束に分割して被照明領域で重畳させる従来のインテグレータ光学系(光均一化光学系)の原理を利用して、電気光学変調装置の画像形成領域に対して断面積の小さい圧縮光束を生成し、電気光学変調装置の画像形成領域上でそのような圧縮光束を走査することにより、動画表示特性を改善したプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
従来のプロジェクタによれば、電気光学変調装置の画像形成領域におけるいずれの点に着目しても間欠的に光が遮断されるようになるため、ホールド型の表示装置である電気光学変調装置の動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
ところで、従来のプロジェクタにおいては、発光管から放射されてリフレクタで反射される光の一部が発光管自身(管球部又は封止部)によって遮られてしまうことがある。このことは、発光管が高輝度化用の超高圧水銀灯である場合には特に顕著となる。この場合には、第1レンズアレイ上における照明光束の中央部分に影(以下、発光管の影という。)が発生してしまい、第1レンズアレイの中央部に形成される第1小レンズについて見ると、発光管の影が第1小レンズ間に跨って発生することとなる。その結果、第1レンズアレイの中央部に形成される第1小レンズの片側端部には影がかかり他方の片側端部には光が入射するといったように、第1小レンズ内の照度が大きく異なることとなり、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ及び重畳レンズを有する光均一化光学系をもってしても、電気光学変調装置の画像形成領域上における面内照度分布を完全に均一化することは容易ではない。特に、上記のように動画表示表示特性を改善するために画像形成領域に対して断面積の小さい圧縮光束を生成するプロジェクタ、例えば「長辺:短辺=4:1.5の長方形」のような長辺と短辺との比率が大きく異なる平面形状を有する第1小レンズを用いるプロジェクタの場合には、上記した発光管の影によって、画像形成領域上で照度差が生じやすく、投写面上で均一な面内表示特性を得ることは容易ではない。
そこで、本発明は、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタを提供することを目的とする。
本発明者は、上述した目的を達成すべく鋭意努力を重ねた結果、第1レンズアレイの一方方向(x軸方向)に沿った配列を奇数列にするという極めて簡単な方法により、投写面上で均一な面内表示特性を得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明のプロジェクタは、照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系と、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイ、前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイ及び前記第2レンズアレイから射出される部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有し、前記電気光学変調装置の画像形成領域における一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向については画像形成領域の一部を照明するような、前記他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出するために、前記第1小レンズが前記他方方向に圧縮された平面形状を有する照明装置と、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する走査手段とを備えるプロジェクタにおいて、前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズは、一方方向に沿って奇数列に配列されていることを特徴とする。
このため、本発明のプロジェクタによれば、照明装置から射出される圧縮光束が、走査手段の機能によって、電気光学変調装置の画像形成領域上で他方方向に沿って走査されるようになる。その結果、電気光学変調装置の画像形成領域におけるいずれの点に着目しても間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
ところで、従来のプロジェクタのように、第1レンズアレイにおける複数の第1小レンズが一方方向に沿って偶数列に配列されているプロジェクタの場合(特許文献1の図2参照。)には、上記した発光管の影は、一方方向について見たときに第1小レンズ間に跨って発生することとなる(後述する図3(b)参照。)。このため、第1レンズアレイの中央部分に形成された第1小レンズについて見ると、第1小レンズの片側端部のみに影がかかってしまうため、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ及び重畳レンズを有する光均一化光学系をもってしても、電気光学変調装置の画像形成領域上における面内照度分布を完全に均一化することは容易ではない。その結果、電気光学変調装置の画像形成領域上に照度差(一方方向(x軸方向)両端部における照度が一方方向(x軸方向)中央部における照度よりも低くなる。)が発生してしまい(後述する図4参照。)、投写面上で均一な面内表示特性を得ることは容易ではない(後述する図5参照。)。
これに対し、本発明のプロジェクタによれば、第1レンズアレイにおける複数の第1小レンズは、一方方向に沿って奇数列に配列されているため、上記した発光管の影は、一方方向について見たときに第1レンズアレイの中央部分に形成された第1小レンズに発生することとなる(後述する図6(b)参照。)。このため、第1レンズアレイの中央部分に形成された第1小レンズについて見ると、影がかかってしまう領域を第1小レンズ全体にわたって分布させることが可能となるため、第1小レンズの片側端部のみが暗くなってしまうことがなくなる。その結果、電気光学変調装置の画像形成領域上における面内照度分布を均一化することが容易となるため、電気光学変調装置の画像形成領域上で発生する照度差の発生を抑制することができるようになり、投写面上で均一な面内表示特性を得ることが可能となる。
このため、本発明のプロジェクタは、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタとなる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズは、一方方向に沿って5列に配列されていることも好ましいが、一方方向に沿って3列に配列されていることがより好ましい。
このように構成することにより、一方方向に沿った第1小レンズの幅を上記した発光管の影の大きさに対応した幅にして、影がかかってしまう領域を第1小レンズ全体にわたって分布させることが容易となる。このため、電気光学変調装置の画像形成領域上で発生する照度差の発生をさらに抑制することができるようになり、投写面上でさらに均一な面内表示特性を得ることが可能となる。
また、上記のように構成することにより、第1レンズアレイ上に形成される第1小レンズの個数を少なくすることができるため、第1レンズアレイの製造を容易にすることができる。また、第1レンズアレイにおける複数の第1小レンズが一方方向に沿って3列に配列されているため、第1小レンズの大きさをある程度以上の大きさにすることができる。このため、第1レンズアレイにおける複数の第1小レンズの他方方向に沿った辺の長さが極端に短くなることがなくなる。その結果、第1レンズアレイの各第1小レンズの像が、対応する第2レンズアレイの各第2小レンズに良好にのみ込まれるようになり、良好な光利用効率が得られるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、発光管と、前記発光管からの光を反射するリフレクタとを有し、前記第1小レンズの一方方向に沿った幅は、前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズが形成される面に発生する前記発光管の影の一方方向に沿った幅と略同一であることが好ましい。
このように構成することにより、影がかかってしまう領域が第1小レンズ全体にわたって分布するようになる。このため、電気光学変調装置の画像形成領域上で発生する照度差の発生をさらに抑制することができるようになり、投写面上でさらに均一な面内表示特性を得ることが可能となる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記発光管に向けて反射する補助ミラーが設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が補助ミラーにより発光管に向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部まで覆うような大きさにリフレクタの大きさを設定することを必要とせず、リフレクタの小型化を図ることができ、プロジェクタの小型化を図ることができるという効果がある。
ところで、発光管に補助ミラーが設けられたプロジェクタにおいては、発光管から放射されてリフレクタで反射される光の一部は補助ミラーによっても遮られてしまい、電気光学変調装置の画像形成領域上における面内照度分布を均一化することはさらに容易ではない。その結果、画像形成領域上で、一方方向両端部における照度が一方方向中央部における照度よりもさらに低くなり、ひいては、投写面上で均一な面内表示特性を得ることがさらに容易ではなくなってしまう。
しかしながら、本発明のプロジェクタによれば、上記したように、第1レンズアレイにおける複数の第1小レンズは、一方方向に沿って奇数列に配列されているため、上記したように、電気光学変調装置の画像形成領域上における照度差の発生を抑制することができる。このため、発光管に補助ミラーが設けられたプロジェクタにおいても、投写面上で均一な面内表示特性が得られるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記複数の第1小レンズ及び前記電気光学変調装置の画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置され、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材をさらに備えていることが好ましい。
このように構成することにより、上記した遮光部材の働きによって、遮光部材から射出される照明光束の断面形状を、電気光学変調装置の画像形成領域に照射する照明光束の断面形状に正しく整形することが可能となる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置として、色分離導光光学系から射出される複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置を備え、前記走査手段と前記電気光学変調装置との間に配置され、前記走査手段からの照明光束を複数の色光に分離して前記複数の電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系と、前記複数の電気光学変調装置で変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズムとをさらに備えることを特徴とする。
このように構成することにより、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタを、画像品質の優れた(例えば3板式の)フルカラープロジェクタとすることができるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、回転プリズムであることが好ましい。
このように構成することにより、電気光学変調装置の画像形成領域上において上記した圧縮光束の円滑なスクロール動作が、容易に実現できるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記回転プリズムの光透過面には減反射膜が形成されていることが好ましい。
このように構成することにより、回転プリズムの光透過率を高めることができ、光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
本発明のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、前記重畳レンズを前記他方方向に沿って移動させることにより、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する走査手段であることが好ましい。
このように構成することにより、電気光学変調装置の画像形成領域上において上記した圧縮光束のスクロール動作を実現するために既存の重畳レンズを利用することができるため、装置の部品点数を削減するとともにプロジェクタの小型化を図ることができる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記第2レンズアレイと前記重畳レンズとの間に配置され、前記第2レンズアレイから射出される部分光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し他方の直線偏光成分を照明光軸に垂直な方向に反射する偏光分離層と、前記偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を前記照明光軸に平行な方向に反射する反射層と、前記偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分と前記反射層で反射された他方の直線偏光成分とをいずれか一方の直線偏光成分に揃えるように偏光変換する位相差板とを有する偏光変換素子をさらに有することが好ましい。
このように構成することにより、偏光変換素子の作用により光源装置からの照明光束を一方の偏光軸を有する略1種類の直線偏光に変換することができるようになるため、電気光学変調装置として液晶装置等のように偏光光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に適したものとなる。
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を上面から見た図であり、図1(b)はプロジェクタ1000の光学系を側面から見た図であり、図1(c)は第1レンズアレイ120の正面図であり、図1(d)は遮光部材780の正面図である。
図1は、実施形態1に係るプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を上面から見た図であり、図1(b)はプロジェクタ1000の光学系を側面から見た図であり、図1(c)は第1レンズアレイ120の正面図であり、図1(d)は遮光部材780の正面図である。
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1(a)及び図1(b)に示すように、照明装置100と、照明装置100からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200で分離された3つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置400R,400G,400Bと、これら3つの液晶装置400R,400G,400Bによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500によって合成された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタである。
照明装置100は、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置110と、光源装置110から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ122を有する第1レンズアレイ120と、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122に対応する複数の第2小レンズ132(図示せず。)を有する第2レンズアレイ130と、光源装置110から射出される偏光方向の揃っていない照明光束を略1種類の直線偏光に揃える偏光変換素子140と、偏光変換素子140から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ150とを有している。
光源装置110は、リフレクタとしての楕円面リフレクタ114と、楕円面リフレクタ114の第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112と、楕円面リフレクタ114で反射される集束光を略平行な光に変換する平行化レンズ118とを有している。
発光管112は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
楕円面リフレクタ114は、発光管112の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、発光管112から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有している。
楕円面リフレクタ114は、発光管112の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、発光管112から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有している。
平行化レンズ118は、凹レンズからなり、楕円面リフレクタ114の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ114からの光を略平行化するように構成されている。
第1レンズアレイ120は、平行化レンズ118からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸100axと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第1小レンズ122を備えた構成を有している。第1小レンズ122は、図1(c)に示すように、横方向に3列、縦方向に10行に配置され、照明領域の形状と相似関係の「長辺:短辺=4:1の長方形」の平面形状を有している。
すなわち、第1レンズアレイ120における第1小レンズ122は、照明装置100から射出される照明光束を、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sにおける縦横方向のうち、x軸方向に沿った横方向については画像形成領域Sの全体を、y軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域Sの約50%を照明するような断面形状を有する圧縮光束L(図2(c)参照。)とするように、縦方向(y軸方向)に圧縮された「長辺:短辺=4:1の長方形」の平面形状を有している。
なお、第1レンズアレイ120についての詳細は後述する。
すなわち、第1レンズアレイ120における第1小レンズ122は、照明装置100から射出される照明光束を、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sにおける縦横方向のうち、x軸方向に沿った横方向については画像形成領域Sの全体を、y軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域Sの約50%を照明するような断面形状を有する圧縮光束L(図2(c)参照。)とするように、縦方向(y軸方向)に圧縮された「長辺:短辺=4:1の長方形」の平面形状を有している。
なお、第1レンズアレイ120についての詳細は後述する。
第2レンズアレイ130は、上述した第1レンズアレイ120により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ120と同様に照明光軸100axに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第2小レンズ132(図示せず。)を備えた構成を有している。
偏光変換素子140は、第1レンズアレイ120により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子140は、光源装置110からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸100axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
偏光変換素子140は、光源装置110からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸100axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
重畳レンズ150は、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び偏光変換素子140を経た複数の部分光束を、各第1小レンズ122及び液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sと光学的に略共役な位置に重畳する光学素子である。
照明装置100と色分離導光光学系200との間の、各第1小レンズ122及び液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sと光学的に略共役な位置には、遮光部材780が配置されている。遮光部材780は、図1(d)に示すように、「x軸方向に沿った横寸法:y軸方向に沿った縦寸法=4:1の長方形」の平面形状を有する開口部782を有している。これにより、遮光部材780から射出される照明光束の断面形状を、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sに照射する圧縮光束Lの断面形状に正しく整形することが可能となる。
照明装置100から射出された照明光束は、回転プリズム770に入射する。走査手段としての回転プリズム770は、照明装置100と液晶装置400R,400G,400Bとの間に配置され、液晶装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向(y軸方向)に沿って照明光束を走査する機能を有している。回転プリズム770の前後に配置されたフィールドレンズ790,792は、後述するリレーレンズ240,242に対して有効に光を入射させるために設けられている。
図2は、回転プリズム770の回転と液晶装置400R,400G,400B上の照明状態との関係を示す図である。図2(a)は回転プリズム770を回転軸772に沿って見たときの断面図であり、図2(b)は回転プリズム770を照明光軸100axに沿って見たときの図であり、図2(c)は液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上における圧縮光束Lの照明状態を示す図である。
回転プリズム770は、上記したように、液晶装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sにおけるy軸方向に沿って圧縮光束Lを走査する機能を有している。このため、照明光軸100ax上における第1小レンズ122の仮想中心点の像Pから射出される光は、図2(a)〜図2(c)に示すように、回転プリズム770が回転すると、回転プリズム770の光透過面によって所定の屈折を受ける。その結果、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sにおいては、画面書込み走査に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次スクロールされるようになる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、照明装置100から射出される圧縮光束Lが、回転プリズム770によって、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上でy軸方向に沿って走査されるようになる。その結果、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域Sにおけるいずれの点に着目しても間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
色分離導光光学系200は、図1(a)に示すように、ダイクロイックミラー210,214と、反射ミラー212,216,218,220,222と、リレーレンズ240,242とを有している。色分離導光光学系200は、回転プリズム770から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる液晶装置400R,400G,400Bに導く機能を有している。色分離導光光学系200としては、照明装置100から液晶装置400R,400G,400Bまでの光路の長さが等しい等光路光学系を用いている。
ダイクロイックミラー210は、回転プリズム770から射出される光のうち赤色光成分と緑色光成分とを透過させるとともに、青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー210で反射された青色光成分は、反射ミラー218で反射され、リレーレンズ242を経て、反射ミラー220,222で反射された後、フィールドレンズ248を通過して青色光用の液晶装置400Bに達する。一方ダイクロイックミラー210を透過した赤色光成分及び緑色光成分は、反射ミラー212で反射され、リレーレンズ240を通過する。ここで、リレーレンズ240から射出された赤色光成分及び緑色光成分のうち赤色光成分は、ダイクロイックミラー214を透過して、さらに反射ミラー216で反射されて、フィールドレンズ244を通過して赤色光用の液晶装置400Rに達する。また、ダイクロイックミラー214で反射された緑色光成分は、さらに反射ミラー218で反射されて、フィールドレンズ246を通過して緑色光用の液晶装置400Gに達する。なお、液晶装置400R,400G,400Bの各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ244,246,248は、第2レンズアレイ130から射出された各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。
液晶装置400R,400G,400Bは、照明光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置100の照明対象となる。なお、図示を省略したが、フィールドレンズ244,246,248と各液晶装置400R,400G,400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置400R,400G,400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置400R,400G,400B及び射出側偏光板によって、入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置400R,400G,400Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置400R,400G,400Bとしては、画像形成領域Sが「長辺:短辺=16:9の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いている。
液晶装置400R,400G,400Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置400R,400G,400Bとしては、画像形成領域Sが「長辺:短辺=16:9の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いている。
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板から射出された各色光ごとに変調された光学像を合成して、カラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、第1レンズアレイ120の構成を特徴としている。以下、実施形態1における第1レンズアレイ120の構成と実施形態1の比較例における第1レンズアレイ120aの構成とを比較して説明することにより、実施形態1に係るプロジェクタ1000の効果を詳細に説明する。
図3〜図5は、比較例に係るプロジェクタ1000aの作用を説明するために示す図である。
図3(a)はプロジェクタ1000aにおける要部を示す図であり、図3(b)は第1レンズアレイ120a上での照明光束の面内照度分布を示す図である。
図4(a)は比較例に係るプロジェクタ1000aの場合における画像形成領域S上の面内照度分布を示す図であり、図4(b)は画像形成領域S上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図5(a)は比較例に係るプロジェクタ1000aの場合におけるスクリーンSCR上の面内照度分布を模式的に示す図であり、図5(b)はスクリーンSCR上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図3(a)はプロジェクタ1000aにおける要部を示す図であり、図3(b)は第1レンズアレイ120a上での照明光束の面内照度分布を示す図である。
図4(a)は比較例に係るプロジェクタ1000aの場合における画像形成領域S上の面内照度分布を示す図であり、図4(b)は画像形成領域S上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図5(a)は比較例に係るプロジェクタ1000aの場合におけるスクリーンSCR上の面内照度分布を模式的に示す図であり、図5(b)はスクリーンSCR上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図6〜図8は、実施形態1に係るプロジェクタ1000の作用を説明するために示す図である。
図6(a)はプロジェクタ1000における要部を示す図であり、図6(b)は第1レンズアレイ120上での照明光束の面内照度分布を示す図である。
図7(a)は実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合における画像形成領域S上の面内照度分布を示す図であり、図7(b)は画像形成領域S上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図8(a)は実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合におけるスクリーンSCR上の面内照度分布を模式的に示す図であり、図8(b)はスクリーンSCR上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図6(a)はプロジェクタ1000における要部を示す図であり、図6(b)は第1レンズアレイ120上での照明光束の面内照度分布を示す図である。
図7(a)は実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合における画像形成領域S上の面内照度分布を示す図であり、図7(b)は画像形成領域S上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
図8(a)は実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合におけるスクリーンSCR上の面内照度分布を模式的に示す図であり、図8(b)はスクリーンSCR上の面内照度分布をグラフ化して示す図である。
比較例に係るプロジェクタ1000aは、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有しているが、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは第1レンズアレイの構成が異なっている。すなわち、比較例に係るプロジェクタ1000aにおいては、第1レンズアレイ120aは、図3に示すように、横方向(x軸方向)に沿って4列に配列されている。なお、比較例に係るプロジェクタ1000aは、第1レンズアレイの構成以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有している。
比較例に係るプロジェクタ1000aにおいては、図3(a)に示すように、発光管112から放射されて楕円面リフレクタ114で反射される光の一部が発光管112自身(管球部又は封止部)によって遮られてしまうことがある。この場合には、図3(b)に示すように、第1レンズアレイ120a上における照明光束の中央部分に発光管の影が発生してしまい、この発光管の影は、x軸方向について見たときに第1小レンズ122a間に跨って発生することとなる。このため、第1レンズアレイ120aの中央部分に形成された第1小レンズ122aについて見ると、第1小レンズ122aのx軸方向の片側端部のみに影がかかってしまうため、第1レンズアレイ120a、第2レンズアレイ130及び重畳レンズ150(ともに図示せず。)を有する光均一化光学系をもってしても、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上における面内照度分布を完全に均一化することは容易ではない。その結果、図4に示すように、画像形成領域S上に照度差(x軸方向両端部における照度がx軸方向中央部における照度よりも低くなる。)が発生してしまい、図5に示すように、スクリーンSCR上で均一な面内表示特性を得ることは容易ではない。
これに対し、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、図1(c)及び図6に示すように、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122は、横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、上記した発光管の影は、図6(b)に示すように、横方向(x軸方向)について見たときに第1レンズアレイ120の中央部分に形成された第1小レンズ122に発生することとなる。このため、第1レンズアレイ120の中央部分に形成された第1小レンズ122について見ると、影がかかってしまう領域を第1小レンズ122全体にわたって分布させることが可能となるため、第1小レンズ122の片側端部のみが暗くなってしまうことがなくなる。その結果、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上における面内照度分布を均一化することが容易となるため、図7に示すように、画像形成領域S上で発生する照度差の発生を抑制することができるようになり、図8に示すように、スクリーンSCR上で均一な面内表示特性を得ることが可能となる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000は、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタとなる。
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122は、横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、第1レンズアレイ120上に形成される第1小レンズ122の個数を少なくすることができる。このため、第1レンズアレイ120の製造を容易にすることができる。また、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122が横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、第1小レンズ122の大きさをある程度以上の大きさにすることができる。このため、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122の縦方向(y軸方向)に沿った辺(短辺)の長さが極端に短くなることがなくなる。その結果、第1レンズアレイ120の各第1小レンズ122から射出される照明光束が形成する光学像が、対応する第2レンズアレイ130の各第2小レンズ132(図示せず。)に良好にのみ込まれるようになり、良好な光利用効率が得られるようになる。
さらにまた、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、第1小レンズ122の一方方向に沿った幅は、上記した発光管の影の横方向(x軸方向)に沿った幅と略同一となるように設定されている。このため、影がかかってしまう領域が第1小レンズ122全体にわたって分布するようになる。その結果、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上で発生する照度差の発生をさらに抑制することができるようになり、スクリーンSCR上でさらに均一な面内表示特性を得ることが可能となる。
以上、実施形態1に係るプロジェクタ1000における第1レンズアレイ120について詳細に説明したが、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては以下のような特徴も有している。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、電気光学変調装置としての上記した3つの液晶装置400R,400G,400Bと、回転プリズム770からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光に分離して各液晶装置400R,400G,400Bに導くための色分離導光光学系200と、液晶装置400R,400G,400Bで変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500とをさらに備えている。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタを、画像品質の優れた3板式のフルカラープロジェクタとすることができるようになる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、光源装置110は、発光管112、発光管112からの光を反射する楕円面リフレクタ114及び楕円面リフレクタ114で反射される光を略平行光にする平行化レンズ118を有しているため、放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光源装置を実現することができる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、走査手段として、回転プリズム770を備えているため、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上において上記した圧縮光束Lの円滑なスクロール動作が、容易に実現できるようになる。
また、回転プリズム770の光透過面には減反射膜が形成されているため、回転プリズム770の光透過率を高めることができ、光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、照明装置100は、光源装置110からの照明光束を略1種類の直線偏光に揃えて射出する偏光変換素子140を有しているため、偏光変換素子140の作用により、光源装置110からの照明光束を一方の偏光軸を有する略1種類の直線偏光に変換することができるようになるため、実施形態1に係るプロジェクタ1000のように、電気光学変調装置として液晶装置等のように1種類の直線偏光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に、光源装置110からの照明光束を有効に利用することができる。
なお、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122は、一方方向に沿って3列に配列されている構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形例もある。
図9は、実施形態1の変形例に係るプロジェクタ1000bにおける第1レンズアレイ120bを説明するために示す図である。図9(a)は変形例に係るプロジェクタ1000bにおける要部を示す図であり、図9(b)は第1レンズアレイ120b上での照明光束の面内照度分布を示す図である。
変形例に係るプロジェクタ1000bは、図9に示すように、第1レンズアレイ120bの複数の第1小レンズ122bが横方向(x軸方向)に沿って5列に配列されていることを特徴としている。第1レンズアレイ120bの第1小レンズ122bは、図9(b)に示すように、横方向に5列、縦方向に16行に配置され、実施形態1の第1レンズアレイ120の場合と同様に、「長辺:短辺=4:1の長方形」の平面形状を有している。つまり、図9に示される変形例における第1レンズアレイ120bの第1小レンズ122bの数は、実施形態1における第1レンズアレイ120の第1小レンズ122の数に対して2倍以上である。これにより、変形例に係るプロジェクタ1000bにおいては、実施形態1に係るプロジェクタ1000と比較して、被照明領域で重畳される部分光束数が2倍以上となる。このように、複数の部分光束の数が充分に多い場合には、複数の部分光束を重畳することによる照明の均一化の効果が向上する。
なお、発光管112によってほとんど照度がない部分と所望の照度が得られる部分とが第1小レンズ122b内に局在(特にx軸方向において)しないように、発光管によってほとんど照度がない部分を第1小レンズアレイ120bの中央列の幅内にほぼ納まるように配置すればよい。
なお、発光管112によってほとんど照度がない部分と所望の照度が得られる部分とが第1小レンズ122b内に局在(特にx軸方向において)しないように、発光管によってほとんど照度がない部分を第1小レンズアレイ120bの中央列の幅内にほぼ納まるように配置すればよい。
このように、変形例に係るプロジェクタ1000bは、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合とは、第1レンズアレイにおける横方向(x軸方向)に沿った配列数が異なっているが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタとなる。
〔実施形態2〕
図10は、実施形態2に係るプロジェクタ1002を説明するために示す図である。図10(a)はプロジェクタ1002の光学系を上面から見た図であり、図10(b)はプロジェクタ1002の光学系を側面から見た図である。
なお、図10において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図10は、実施形態2に係るプロジェクタ1002を説明するために示す図である。図10(a)はプロジェクタ1002の光学系を上面から見た図であり、図10(b)はプロジェクタ1002の光学系を側面から見た図である。
なお、図10において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態2に係るプロジェクタ1002は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有しているが、図10に示すように、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、色分離導光光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、色分離導光光学系202として、各液晶装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、ダブルリレー光学系190を用いている。
すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、色分離導光光学系202として、各液晶装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、ダブルリレー光学系190を用いている。
色分離導光光学系202は、図10(a)に示すように、ダイクロイックミラー260,262と、反射ミラー264と、ダブルリレー光学系190とを有している。ダブルリレー光学系190は、リレーレンズ191,192,194,195,197と、反射ミラー193,196と、フィールドレンズ198とを有している。また、色分離導光光学系202の光路前段には、リレーレンズ794が配置されている。
ダイクロイックミラー260は、回転プリズム770から射出される光のうち赤色光成分を反射するとともに、緑色光成分及び青色光成分を透過させる。ダイクロイックミラー260で反射された赤色光成分は、反射ミラー264で反射されて、フィールドレンズ176Rを通過して赤色光用の液晶装置400Rに達する。
ダイクロイックミラー260を透過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー262によって反射され、フィールドレンズ176Gを通過して緑色光用の液晶装置400Gに達する。一方、ダイクロイックミラー260を透過した青色光成分は、ダイクロイックミラー262を透過し、ダブルリレー光学系190を通過して青色光用の液晶装置400Bに達する。液晶装置400R,400G,400Bの各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ176R,176G,198は、第2レンズアレイ130から射出された各部分光束を、各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。
ダイクロイックミラー260を透過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー262によって反射され、フィールドレンズ176Gを通過して緑色光用の液晶装置400Gに達する。一方、ダイクロイックミラー260を透過した青色光成分は、ダイクロイックミラー262を透過し、ダブルリレー光学系190を通過して青色光用の液晶装置400Bに達する。液晶装置400R,400G,400Bの各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ176R,176G,198は、第2レンズアレイ130から射出された各部分光束を、各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。
ここで、青色光の光路にダブルリレー光学系190が設けられているのは、青色光の光路の長さが、他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光利用効率の低下を防止するとともに、各液晶装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために設けられている。なお、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、3つの色光のうち青色光の光路にダブルリレー光学系190を用いた構成としたが、赤色光等のその他の色光の光路にこのようなダブルリレー光学系を用いた構成としてもよい。
このように、実施形態2に係るプロジェクタ1002は、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、色分離導光光学系の構成が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122が横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタとなる。
なお、実施形態2に係るプロジェクタ1002は、色分離導光光学系の構成以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様の効果を有する。
〔実施形態3〕
図11は、実施形態3に係るプロジェクタ1004を説明するために示す図である。図11(a)はプロジェクタ1004の光学系を上面から見た図であり、図11(b)はプロジェクタ1004の光学系を側面から見た図である。
なお、図11において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図11は、実施形態3に係るプロジェクタ1004を説明するために示す図である。図11(a)はプロジェクタ1004の光学系を上面から見た図であり、図11(b)はプロジェクタ1004の光学系を側面から見た図である。
なお、図11において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態3に係るプロジェクタ1004は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有しているが、図11に示すように、発光管に補助ミラーが設けられている点で、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは異なっている。すなわち、実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、発光管112には、発光管112から被照明領域側に射出される光を発光管112に向けて反射する補助ミラー116が設けられている。
補助ミラー116は、発光管112の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ114の反射凹面と対向して配置される反射部材であり、発光管112の他方の封止部に挿通・固着されている。
このような補助ミラー116を用いることにより、発光管112から楕円面リフレクタ114とは反対側(被照明領域側)に向かって放射される光が、補助ミラー116によって楕円面リフレクタ114に向けて反射され、さらに楕円面リフレクタ114の反射凹面で反射されて第2焦点位置に集束されることとなり、発光管112から楕円面リフレクタ114に向かって直接放射される光と同様に、楕円面リフレクタ114の第2焦点位置に集束させることができる。
このような補助ミラー116を用いることにより、発光管112から楕円面リフレクタ114とは反対側(被照明領域側)に向かって放射される光が、補助ミラー116によって楕円面リフレクタ114に向けて反射され、さらに楕円面リフレクタ114の反射凹面で反射されて第2焦点位置に集束されることとなり、発光管112から楕円面リフレクタ114に向かって直接放射される光と同様に、楕円面リフレクタ114の第2焦点位置に集束させることができる。
このように、実施形態3に係るプロジェクタ1004は、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、発光管に補助ミラーが設けられている点が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122が横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、優れた動画表示特性を有するとともに、均一な面内表示特性を有するプロジェクタとなる。
また、実施形態3に係るプロジェクタ1004によれば、発光管112から被照明領域側に放射される光が補助ミラー116により発光管112に向けて反射されるため、発光管112の被照明領域側端部まで覆うような大きさに楕円面リフレクタ114の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、プロジェクタの小型化を図ることができるという効果がある。
ところで、実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、発光管112から放射されて楕円面リフレクタ114で反射される光の一部は補助ミラー116によっても遮られてしまい、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域S上における面内照度分布を均一化することがさらに容易ではなくなることが考えられる。
しかしながら、実施形態3に係るプロジェクタ1004によれば、上記したように、第1レンズアレイ120における複数の第1小レンズ122は、横方向(x軸方向)に沿って3列に配列されているため、画像形成領域S上における照度差の発生を抑制することができる。このため、発光管112に補助ミラー116が設けられたプロジェクタにおいても、スクリーンSCR上で均一な面内表示特性が得られるようになる。
なお、実施形態3に係るプロジェクタ1004は、発光管に補助ミラーが設けられている点以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様の効果を有する。
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004は、走査手段が回転プリズムである場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、走査手段として、重畳レンズを縦方向(y軸方向)に沿って移動させることにより、照明装置からの照明光束を、液晶装置の画像形成領域における縦方向(y軸方向)に沿って走査する走査手段を用いることもできる。
このように構成することにより、液晶装置の画像形成領域上において圧縮光束のスクロール動作を実現するために既存の重畳レンズを利用することができるため、装置の部品点数を削減するとともにプロジェクタの小型化を図ることができる。
このように構成することにより、液晶装置の画像形成領域上において圧縮光束のスクロール動作を実現するために既存の重畳レンズを利用することができるため、装置の部品点数を削減するとともにプロジェクタの小型化を図ることができる。
(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004は、液晶装置として、画像形成領域が「長辺:短辺=16:9の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、「長辺:短辺=4:3の長方形」の平面形状を有する液晶装置等を用いることもできる。
(3)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004においては、第1レンズアレイ120における第1小レンズ122の平面形状として、「長辺:短辺=4:1の長方形」の平面形状を有するもの用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、「長辺:短辺=4:1.5の長方形」の平面形状を有するものや、「長辺:短辺=16:4.5の長方形」の平面形状を有するものなども好ましく用いることができる。
(4)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004は、光源装置として、楕円面リフレクタ114と、楕円面リフレクタ114の第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112と、平行化レンズ118とを有する光源装置110を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタと、放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置をも好ましく用いることができる。
(5)上記各実施形態において、3つの液晶装置400R,400G,400Bを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
(6)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004は、透過型の電気光学変調装置を用いた透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型の電気光学変調装置を用いた反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(7)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1004は、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
(8)本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
100,100B…照明装置、100ax,100aax,100Bax,100bax,…照明光軸、110,110B,…光源装置、112,…発光管、114…楕円面リフレクタ、116…補助ミラー、118…平行化レンズ、120,120a,120b,…第1レンズアレイ、122,122a,122b,…第1小レンズ、130,…第2レンズアレイ、140…偏光変換素子、150…重畳レンズ、176R,176G,198,244,246,248,790,792,…フィールドレンズ、190…ダブルリレー光学系、191,192,194,195,197,240,242,794…リレーレンズ、193,196,212,216,218,220,222,264…反射ミラー、200,202…色分離導光光学系、210,214,260,262…ダイクロイックミラー、400R,400G,400B,…液晶装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600,…投写光学系、770…回転プリズム、772…回転軸、780…遮光部材、782…開口部、1000,1000a,1000b,1002,1004…プロジェクタ、L…圧縮光束、P…照明光軸上における第1小レンズの仮想中心点の像、S…画像形成領域、SCR…スクリーン
Claims (8)
- 照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系と、
被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイ、前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイ及び前記第2レンズアレイから射出される部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有し、前記電気光学変調装置の画像形成領域における一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向については画像形成領域の一部を照明するような、前記他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出するために、前記第1小レンズが前記他方方向に圧縮された平面形状を有する照明装置と、
前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する走査手段とを備えるプロジェクタにおいて、
前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズは、一方方向に沿って奇数列に配列されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズは、一方方向に沿って3列に配列されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1又は2に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、発光管と、前記発光管からの光を反射するリフレクタとを有し、
前記第1小レンズの一方方向に沿った幅は、
前記第1レンズアレイにおける前記複数の第1小レンズが形成される面に発生する前記発光管の影の一方方向に沿った幅と略同一であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項3に記載のプロジェクタにおいて、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記発光管に向けて反射する補助ミラーが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記複数の第1小レンズ及び前記電気光学変調装置の画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置され、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材をさらに備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置として、色分離導光光学系から射出される複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置を備え、
前記走査手段と前記電気光学変調装置との間に配置され、前記走査手段からの照明光束を複数の色光に分離して前記複数の電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系と、
前記複数の電気光学変調装置で変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズムとをさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、回転プリズムであることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記重畳レンズを前記他方方向に沿って移動させることにより、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する走査手段であることを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
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JP2005129078A JP2006308720A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | プロジェクタ |
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JP2005129078A JP2006308720A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | プロジェクタ |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9800848B2 (en) | 2013-12-11 | 2017-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination optical system, image projection apparatus, and control method thereof |
-
2005
- 2005-04-27 JP JP2005129078A patent/JP2006308720A/ja not_active Withdrawn
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