JP2007280793A - 照明装置及びプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
可能な照明装置等を提供すること。
【解決手段】光を供給する光源部と、光源部からの光を導く導光部24と、導光部24の
入射側端面に設けられた入射側反射部42と、入射側反射部42に形成され、導光部24
へ入射する光を通過させる入射側開口部44と、導光部24の出射側端面に設けられた出
射側反射部43と、出射側反射部43に形成され、導光部24から出射する光を通過させ
る出射側開口部45と、を有し、導光部24は、入射側開口部44からの光を導光部24
の内面、出射側反射部43及び入射側反射部42で反射させながら出射側開口部45へ導
く。
【選択図】図5
Description
術に関する。
がランダムに分布するシンチレーションが発生する場合がある。シンチレーションは、ぎ
らぎらとするちらつき感を観察者へ与え、画像観賞へ悪影響を及ぼす原因となる。レーザ
光はコヒーレンスが高いことから、光源としてレーザを用いる場合、シンチレーションは
特に発生し易くなる。シンチレーションを低減するには、空間光変調装置より出射側の要
素、特にスクリーンにおいて干渉縞を平均化させる技術や、空間光変調装置より入射側の
照明光学系において光の干渉性を低下させる技術が提案されている。
振動させることで光の拡散状態を変化させる構成や、スクリーンを振動させずスクリーン
での光の拡散性を最適化する構成が提案されている。このうち、スクリーンの一部又は全
体を振動させる構成は、振動や雑音、耐久性、消費電力等の問題や像のぼけを生じること
から、実用化が困難な場合がある。スクリーンにおける光の拡散性を最適化させる場合は
、各点から拡散する光についてコヒーレント長より長い光路差とすることが非常に困難で
あるため、特にレーザ光については干渉性を低下させることが難しい。そこで、照明光学
系において光の干渉性を低下させる技術を用いることが考えられる。従来、照明光学系に
おいて光の干渉性を低下させる技術は、例えば、特許文献1に提案されている。
光を出射させる技術が提案されている。ループ状の光路を1回通過するのに要する光路長
が光のコヒーレント長より長くなるような遅延光学系を用いることにより、光の干渉性を
低減することが可能となる。しかし、長いコヒーレント長の光、例えばレーザ光に対して
は非常に大型な遅延光学系を用いることが必要となる。大型な遅延光学系が必要になる場
合、照明光学系は大型かつ高コストとなる。このように、従来の技術によると、小型かつ
実用に適した構成により効果的なシンチレーションの低減を行うことが困難であるという
問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、小型かつ実用に適し
た構成により効果的なシンチレーションの低減を行うことが可能な照明装置、及びその照
明装置を用いるプロジェクタを提供することを目的とする。
と、光源部からの光を導く導光部と、導光部の入射側端面に設けられた入射側反射部と、
入射側反射部に形成され、導光部へ入射する光を通過させる入射側開口部と、導光部の出
射側端面に設けられた出射側反射部と、出射側反射部に形成され、導光部から出射する光
を通過させる出射側開口部と、を有し、導光部は、入射側開口部からの光を導光部の内面
、出射側反射部及び入射側反射部で反射させながら出射側開口部へ導くことを特徴とする
照明装置を提供することができる。
開口部を通過し、導光部の外部へ出射する。導光部内を出射側端面の方向へ進行した光の
うち出射側反射部へ入射した光は、出射側反射部で反射し、入射側端面の方向へ進行する
。導光部内を入射側端面の方向へ進行した光のうち入射側反射部へ入射した光は、入射側
反射部で反射し、再び出射側端面の方向へ進行する。導光部は、内面での反射により導光
部内で光を拡散させながら、出射側開口部から次々に光を出射させる。
の光路を経た光を出射させる。互いに異なる長さの光路を経ることで、導光部からの光の
位相分布をランダムに変化させることができる。位相分布をランダムに変化させた光を重
畳させることにより、照明装置からの出射光同士の干渉を低減し、シンチレーションを低
減することができる。互いにコヒーレント長より長い光路差を経た光を出射可能とするこ
とにより、殆ど光の干渉を生じさせず効果的にシンチレーションの低減を図れる。本発明
は、スクリーン等を振動させる従来の構成と比較して優れた静粛性、耐久性、省電力性を
備えるため、実用に適した構成とすることも容易である。また、本発明は、大掛かりな機
構や特殊なデバイスが不要であるため、低コストで簡易かつ小型な構成とすることができ
る。これにより、小型かつ実用に適した構成により効果的なシンチレーションの低減を行
うことが可能な照明装置を得られる。
とが望ましい。これにより、導光部内で光を導くことができる。また、透明部材の界面に
おける全反射により光を導く構成とすることが可能となる。
り光を導くことが望ましい。これにより、導光部の内面での反射による光の損失を低減し
、効率良く光を供給することができる。
ることが望ましい。これにより、導光部の内面へ入射するさまざまな角度の光を反射させ
ることができる。
いずれにも略垂直、かつ互いに対向する内面同士が略平行であることが望ましい。これに
より、導光部へ入射した光の角度を保存したまま光を拡散させることができる。
し、導光部の内面のうち凸部が形成された部分へ入射した光を反射させて光を導くことが
望ましい。凸部を設けることにより、導光部の内面における光の反射回数を増大させるこ
とが可能となる。光の反射回数を増大させることで導光部内での光の拡散度合いを大きく
し、照明装置からの出射光同士の干渉を低減できる。これにより、さらにシンチレーショ
ンを低減できる。
明部材に、光を拡散させる拡散材を分散させることが望ましい。透明部材に拡散材を分散
させることにより、導光部内での光の拡散度合いを大きくすることができる。これにより
、照明装置からの出射光同士の干渉を低減し、さらにシンチレーションを低減できる。
が望ましい。拡散面を用いることにより、導光部内での光の拡散度合いを大きくすること
ができる。これにより、照明装置からの出射光同士の干渉を低減し、さらにシンチレーシ
ョンを低減できる。
させる集光光学系を有することが望ましい。これにより、光源部からの光を効率良く導光
部へ入射させ、明るい照明光を得ることができる。
射側開口部へ入射させる集光光学系とを、入射側開口部に対向させて配置することが望ま
しい。小型な光源部を複数集積させる場合、光源部を入射側開口部に対向させて配置する
ことが可能となる。この場合、各色光を合成するための色合成光学系を不要とすることで
照明装置の部品点数を少なくし、低コストにすることができる。また、集光光学系は、光
を集光及び広角化させる。集光光学系を用いることで、光を広角化させる角度に応じて光
の光路長を変化させることが可能となる。
入射側開口部へ入射させる広角化光学系とを、入射側開口部に対向させて配置することが
望ましい。小型な光源部を複数集積させる場合、光源部を入射側開口部に対向させて配置
することが可能となる。広角化光学系としては、例えば、凹レンズやディフューザ(拡散
手段)を用いることができる。光源部からのビーム光の断面が入射側開口部より小さい場
合、広角化光学系で光を広角化させても、導光部へ効率良く光を入射させることが可能で
ある。この場合、各色光を合成するための色合成光学系を不要とすることで照明装置の部
品点数を少なくし、低コストにすることができる。広角化光学系を用いることで、光を広
角化させる角度に応じて光の光路長を変化させることが可能となる。
学系を有することが望ましい。これにより、平行光を出射させることができる。
向の偏光光を透過させ、第1の振動方向に略直交する第2の振動方向の偏光光を反射する
反射型偏光板を有することが望ましい。これにより、特定の振動方向の偏光光を出射させ
ることができる。
えることが望ましい。レーザ光は、単一波長であるため色純度が高い、コヒーレンスが高
く整形が容易である等の特徴を有する。レーザ光源は、小型である、瞬時点灯が可能であ
る等の利点を有する。これにより、小型な構成により高品質な画像を表示するための照明
装置を得られる。本発明によると、コヒーレント光であるレーザ光による干渉を低減し、
シンチレーションを低減することができる。
とするプロジェクタを提供することができる。上記の照明装置を用いることにより、小型
かつ実用に適した構成により効果的なシンチレーションの低減を行うことができる。これ
により、十分にシンチレーションを低減可能なプロジェクタを得られる。
クタ10は、スクリーン14の一方の面に光を投写し、スクリーン14の他方の面から出
射する光を観察することにより画像を鑑賞するものである。光学エンジン部11は、画像
信号に応じて変調された光を供給する。
用照明装置20R、緑色(G)光用照明装置20G、青色(B)光用照明装置20Bを有
する。R光用照明装置20Rは、R光用光源部21Rを有する。R光用光源部21Rは、
レーザ光を供給する4つのレーザ光源22Rを備える。レーザ光源22Rとしては、例え
ば半導体レーザを用いることができる。4つのレーザ光源22Rは、いずれも略平行なレ
ーザ光を供給する。R光用光源部21Rからの光は、集光レンズ23を透過した後導光部
24へ入射する。導光部24を経た光は、コリメータレンズ25を透過した後R光用空間
光変調装置26Rへ入射する。
置である。R光用空間光変調装置26Rに設けられた不図示の液晶パネルは、2つの透明
基板の間に、画像表示のための液晶層を封入する。液晶パネルに入射したs偏光光は、画
像信号に応じた変調によりp偏光光に変換される。R光用空間光変調装置26Rは、変調
によりp偏光光に変換されたR光を出射する。R光用空間光変調装置26Rで変調された
R光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム27へ入射する。
ザ光を供給する4つのレーザ光源22Gを備える。G光用光源部21GからのG光は、R
光の場合と同様に集光レンズ23からコリメータレンズ25までの各光学素子を経た後、
G光用空間光変調装置26Gへ入射する。G光用空間光変調装置26Gは、G光を画像信
号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。G光用空間光変調装置26Gに入射し
たs偏光光は、液晶パネルでの変調によりp偏光光に変換される。G光用空間光変調装置
26Gは、変調によりp偏光光に変換されたG光を出射する。G光用空間光変調装置26
Gで変調されたG光は、クロスダイクロイックプリズム27へ入射する。
ザ光を供給する4つのレーザ光源22Bを備える。B光用光源部21BからのB光は、R
光の場合と同様に集光レンズ23からコリメータレンズ25までの各光学素子を経た後、
B光用空間光変調装置26Bへ入射する。B光用空間光変調装置26Bは、B光を画像信
号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。B光用空間光変調装置26Bに入射し
たs偏光光は、液晶パネルでの変調によりp偏光光に変換される。B光用空間光変調装置
26Bは、変調によりp偏光光に変換されたB光を出射する。B光用空間光変調装置26
Bで変調されたB光は、クロスダイクロイックプリズム27へ入射する。
クロイック膜27a、27bを有する。第1ダイクロイック膜27aは、R光を反射し、
G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜27bは、B光を反射し、R光及びG
光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム27は、それぞれ異なる方向から入射し
たR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ12の方向へ出射させる。
える構成であれば良い。また、複数のレーザ光源を備える構成に代えて、複数の発光部を
有するレーザ光源を備える構成としても良い。光源部は、半導体レーザからのレーザ光の
波長を変換する波長変換素子、例えば、第二高調波発生(Second-Harmonic Generation;S
HG)素子を用いる構成としても良い。レーザ光源としては、半導体レーザに代えて、半導
体レーザ励起固体(Diode Pumped Solid State;DPSS)レーザや、固体レーザ、液体レー
ザ、ガスレーザ等を用いても良い。
投写する投写光学系である。ミラー13は、筐体15の背面部に設けられている。ミラー
13は、反射により投写レンズ12からの光をスクリーン14の方向へ折り曲げる。ミラ
ー13は、略平坦な平面形状を有する。ミラー13は、平行平板上に反射膜を形成するこ
とにより構成できる。反射膜としては、高反射性の部材の層、例えばアルミニウム等の金
属部材の層や誘電体多層膜等を用いることができる。スクリーン14は、筐体15のうち
観察者側の面である正面に形成されている。スクリーン14は、画像信号に応じた光を透
過させる透過型スクリーンである。
らの光L1を略平行な光に角度変換する角度変換部である。フレネルレンズ30は、略同
心円状に配置された複数のプリズム部31を有する。各プリズム部31は、凸レンズの凸
面を切り出した輪状の切片と同様の形状を有する。プリズム部31は、例えば0.11m
mのピッチで配置されている。フレネルレンズ30は、略同心円状に配置された各プリズ
ム部31により、スクリーン14へ入射する光L1を略平行な光に角度変換する。なお、
プリズム部31は、略同心円状に配置する場合に限られず、例えば楕円状に配置すること
としても良い。マイクロレンズアレイ32は、二次元方向にアレイ状に設けられた複数の
マイクロレンズ33を有する。マイクロレンズ33は、球面若しくは非球面形状を有する
。なお、マイクロレンズアレイ32に代えて、複数のレンチキュラーレンズを一方向に並
列させたレンチキュラーレンズアレイを用いることとしても良い。
る。ブラックマトリックス層34は、遮光部35及び開口部36を有する。開口部36は
、マイクロレンズ33に対応する位置に配置されている。開口部36は、マイクロレンズ
33により集光された光を通過させる。遮光部35は、ブラックマトリックス層34のう
ち開口部36が設けられた領域以外の領域に設けられている。遮光部35は、観察者側か
らスクリーン14へ入射する外光L2を吸収し、遮光する。遮光部35による外光L2の
遮光により、観察者の方向への外光L2の反射を低減する。外光L2の反射を低減するこ
とで、高コントラストな画像を得られる。なお、マイクロレンズアレイ32に代えてレン
チキュラーレンズアレイを用いる場合、ブラックマトリックス層34に代えて、遮光部3
5及び開口部36を一方向について交互に並列させたブラックストライプ層を用いること
ができる。
拡散材を透明部材に分散させて構成されている。拡散材を分散させる他、拡散層37は、
微小な凹凸を施した拡散面により光を拡散させる構成としても良い。拡散層37を設ける
ことで、良好な視野角特性を得られる。スクリーン14の出射面には、スクリーン14を
保護する保護層38が設けられている。
角柱形状の透明部材41を有する。導光部24は、透明部材41の界面における全反射に
より、光源部からの光を導く。入射側反射部42は、導光部24の入射側端面S1に設け
られている。入射側反射部42の中心部には、入射側開口部44が形成されている。入射
側開口部44は、導光部24へ入射する光を通過させる。透明部材41は、入射側開口部
44からの光を透過させる。出射側反射部43は、導光部24の出射側端面S2に設けら
れている。出射側反射部43の中心部には、出射側開口部45が形成されている。出射側
開口部45は、導光部24から出射する光を通過させる。
側端面S1の方向へ反射させる。入射側反射部42は、導光部24内において入射側端面
S1の方向へ進行する光を出射側端面S2の方向へ反射させる。入射側反射部42及び出
射側反射部43は、高反射性の部材、例えばアルミニウム等の金属部材や誘電体多層膜等
を用いて構成されている。なお、透明部材41のうち入射側開口部44が設けられた部分
には、光源部からの光の反射を防止する反射防止膜を設けることとしても良い。反射防止
膜を設けることにより、光源部からの光を効率良く導光部24へ入射させることが可能と
なる。
集光レンズ23は、画像信号に応じた光を集光して入射側開口部44へ入射させる集光光
学系である。集光レンズ23を設けることで、画像信号に応じた光を効率良く導光部24
へ入射させ、明るい画像を得ることができる。入射側開口部44から導光部24へ入射し
た光は、出射側端面S2の方向へ伝播する。導光部24の内面である透明部材41の界面
へ入射した光は、透明部材41の界面で全反射しながら導光部24内を伝播する。
光は、出射側開口部45を通過し、導光部24の外部へ出射する。導光部24内を出射側
端面S2の方向へ伝播した光のうち出射側反射部43へ入射した光は、出射側反射部43
で反射され、入射側端面S1の方向へ進行する。導光部24内を入射側端面S1の方向へ
進行した光のうち入射側反射部42へ入射した光は、入射側反射部42で反射され、再び
出射側端面S2の方向へ進行する。
ら、光を出射側開口部45から次々に出射させる。このように、導光部24は、入射側開
口部44からの光を透明部材41の界面、出射側反射部43及び入射側反射部42で反射
させながら出射側開口部45へ導く。コリメータレンズ25は、導光部24から出射した
光を平行化させる平行化光学系である。コリメータレンズ25を設けることで、空間光変
調装置へ平行光を供給することができる。
内面のうち、入射側端面S1及び出射側端面S2以外の4つの面は、いずれも入射側端面
S1、出射側端面S2に対して略垂直となる。また、入射側端面S1及び出射側端面S2
以外の4つの面のうち互いに対向する面同士は、略平行となる。かかる構成の導光部24
の入射側端面S1に入射側反射部42、出射側端面S2に出射側反射部43を設けること
により、導光部24へ入射した光の角度を保存したまま光を拡散させることが可能となる
。導光部24へ入射した光の角度を保存可能とすることで、光源部から集光レンズ23へ
入射するときと同様に平行度が高い光をコリメータレンズ25から出射させることができ
る。
に異なる長さの光路を経た光を出射させる。互いに異なる長さの光路を経ることで、導光
部24からの光の位相分布をランダムに変化させることができる。位相分布をランダムに
変化させた光を重畳させることにより、照明装置からの出射光同士の干渉を低減し、シン
チレーションを低減することができる。互いにコヒーレント長より長い光路差を経た光を
出射可能とすることにより、殆ど光の干渉を生じさせず効果的にシンチレーションの低減
を図れる。
電力性を備えるため、実用に適した構成とすることが容易である。また、本発明は、大掛
かりな機構や特殊なデバイスが不要であるため、低コストで簡易かつ小型な構成とするこ
とができる。これにより、小型かつ実用に適した構成により効果的なシンチレーションの
低減を行うことができるという効果を奏する。
一化させる機能も有する。導光部24を用いることにより、均一な光を空間光変調装置へ
供給し、良好な光量分布の画像を得ることができる。また、導光部24の内面で光を全反
射させることにより、導光部24の内面での反射による光の損失を低減することが可能と
なる。導光部24内での光の損失を低減することにより、効率良く観察者側へ光を出射さ
せることができる。なお、集光光学系としては、集光レンズ23を用いる構成に限られな
い。集光光学系は、光源部からの光を反射することで入射側開口部44へ集光させるリフ
レクタを用いる構成としても良い。
を光軸方向へ長い形状とするほど、導光部24内での光の反射回数を増大させることによ
りシンチレーションを低減することが可能となる。但し、照明装置は、導光部24内での
光の反射回数を増大させるほど、光の拡散度合いが大きくなることによる光の損失が多く
なる。よって、導光部24、入射側開口部44、及び出射側開口部45は、シンチレーシ
ョンの低減と光の効率的な利用とのバランスを考慮した構成とすることが望ましい。
部50の表面に形成された凸部52を有することを特徴とする。透明部材51は、図4に
示す透明部材41と同様の四角柱形状における入射側端面S1及び出射側端面S2以外の
4つの面のうち互いに対向する2つの面に、それぞれ5つの凸部52が設けられた形状を
なしている。凸部52は、図7に示す断面構成において矩形形状を有する。透明部材51
の対向する2面にそれぞれ形成された5つの凸部52は、光軸方向に沿って並列されてい
る。
ている。導光用反射部53は、導光部50のうち凸部52が形成された部分の内面へ入射
した光を反射する。導光用反射部53は、入射側反射部42及び出射側反射部43と同様
に、高反射性の部材を用いて構成されている。導光用反射部53を設けることにより、導
光部50のうち凸部52が形成された部分の内面へ入射する光を、光の入射角度に関わら
ず反射させることができる。導光部50は、導光部50の内面のうち凸部52が形成され
た部分へ入射した光を反射させ、かつ凸部52が形成された部分以外の部分へ入射した光
を全反射させて光を導く。なお、導光部50の内面のうち凸部52が形成された部分にお
いて効率良く光を全反射させることが可能であれば、凸部52が形成された部分の導光用
反射部53を省略しても良い。
ながら導光部50内を伝播する。導光部50は、凸部52を設けることにより、導光部5
0の内面における光の反射回数を増大させることが可能となる。光の反射回数を増大させ
ることで導光部50内での光の拡散度合いを大きくし、照明装置からの出射光の干渉を低
減できる。これにより、さらにシンチレーションを低減できる。なお、導光部50に設け
る凸部52は5つである場合に限られず1つ又は複数であれば良い。
増大させることが可能であれば他の形状としても良い。矩形形状の断面構成を備える凸部
52は、入射側端面S1及び出射側端面S2に略平行な面、及び入射側端面S1及び出射
側端面S2に略垂直な面のみによって構成されている。このため、導光部50は、図4に
示す導光部24の場合と同様に、導光部50へ入射した光の角度を保存することができる
。透明部材51は、四角柱形状の2つの面に凸部52を設けた形状とする場合に限らず、
例えば、四角柱形状のうち入射側端面S1及び出射側端面S2以外の4つの面の全てに凸
部52を設けた形状としても良い。
反射部53は、四角柱形状の透明部材41を有する導光部24のうち入射側端面S1及び
出射側端面S2以外の4つの面に設けることができる。この場合、導光部24は、導光部
24の内面に設けられた導光用反射部53での反射により光を導く。導光部24は、導光
用反射部53を設けることで、導光部24の内面へ入射するさまざまな角度の光を反射さ
せることができる。
部分のみならず、凸部52が形成された部分以外の部分にも導光用反射部53を設けるこ
ととしても良い。照明装置は、導光用反射部53での光の反射回数を増大させることによ
りシンチレーションを低減できるのに対して、反射による光の損失も生じる。よって、導
光部は、導光用反射部53での光の損失を考慮した構成とすることが望ましい。
面56は、透明部材41の入射側端面S1及び出射側端面S2以外の4つの面のうち、互
いに対向する2つの面に設けられている。拡散面56は、光を拡散させる微小な凹凸を有
する。拡散面56は、微小な凹凸が施されたフィルム部材を透明部材41に貼着させる他
、透明部材41の表面にサンドブラスト加工を施すことにより形成できる。
り、導光部55内での光の拡散度合いを大きくすることができる。これにより、照明装置
からの出射光同士の干渉を低減し、さらにシンチレーションを低減できる。また、観察者
側で光を十分に拡散させることも可能となる。光を十分に拡散させることで、良好な視野
角特性を得られる。なお、拡散面56は、透明部材41のうち入射側端面S1及び出射側
端面S2以外の4つの面の全てに設けることとしても良い。
61へ入射した光は、透明部材と拡散材との界面での反射や屈折を繰り返すことにより、
導光部60の内部で拡散する。拡散部61を用いる場合も、導光部60内での光の拡散度
合いを大きくし、照明装置からの出射光同士の干渉を低減できる。これにより、さらにシ
ンチレーションを低減できる。
ことができる。拡散面56、拡散部61による光の拡散度合いが大きいほど、シンチレー
ションを低減することが可能となる。但し、拡散面56、拡散部61による光の拡散度合
いが大きくなるほど、拡散による光の損失も大きくなる。拡散面56、拡散部61は、シ
ンチレーションの低減と光の効率的な利用とのバランスを考慮した拡散度合いの構成とす
ることが望ましい。
路中に反射型偏光板65を設ける構成としても良い。反射型偏光板65は、出射側開口部
45を通過しコリメータレンズ25を経た光のうち第1の振動方向の偏光光を透過させ、
第2の振動方向の偏光光を反射させる。第1の振動方向の偏光光は、例えばs偏光光であ
る。第2の振動方向の偏光光は、第1の振動方向に略直交する振動方向の偏光光であって
、例えばp偏光光である。ここでは、代表例としてR光用照明装置20Rの構成を用いて
説明を行う。G光用照明装置20G、B光用照明装置20Bも、R光用照明装置20Rと
同様の構成とすることができる。
ワイヤグリッド型偏光板は、光学的に透明な硝子部材からなる基板の上に、金属、例えば
アルミニウムで構成されるワイヤを格子状に設けた構成を用いることができる。ワイヤグ
リッド型偏光板は、振動方向がワイヤに略垂直である偏光光を透過し、振動方向がワイヤ
に略平行である偏光光を反射する。特定の振動方向の偏光光の振動方向に対してワイヤが
略垂直となるようにワイヤグリッド型偏光板を配置することにより、特定の振動方向の偏
光光のみを透過させることができる。反射型偏光板としては、ワイヤグリッド型偏光板の
他、偏光分離膜を有する偏光ビームスプリッタを用いることとしても良い。
5から反射型偏光板65へ入射した光のうちs偏光光は、反射型偏光板65を透過し、R
光用空間光変調装置26Rへ入射する。反射型偏光板65へ入射した光のうちp偏光光は
、反射型偏光板65を反射した後、それまでとは逆方向へ進行する。反射型偏光板65を
反射した光は、コリメータレンズ25を透過することにより、出射側開口部45を経て再
び導光部24の内部へ入射する。
射側反射部42で反射し、再び出射側端面S2の方向へ進行する。出射側端面S2の方向
へ進行した光のうち出射側開口部45を通過した光は、コリメータレンズ25を経て反射
型偏光板65へ入射する。反射型偏光板65へ入射した光のうちs偏光光は、反射型偏光
板65を透過する。反射型偏光板65へ入射した光のうちp偏光光は、反射型偏光板65
を反射した後、導光部24へ戻される。
偏光光を空間光変調装置へ入射させることができる。また、反射型偏光板65で反射した
光を再利用することで、特定の振動方向の偏光光を効率良く供給することが可能となる。
リアプロジェクタ10は、特定の振動方向の偏光光を変調する空間光変調装置と併せて反
射型偏光板65を備える照明装置を用いることにより、高い光利用効率で明るい画像を表
示することが可能となる。
光板65を設ける構成に代えて、図11に示すように、出射側開口部45の出射側に反射
型偏光板71を設けた導光部70を用いることとしても良い。反射型偏光板71は、出射
側開口部45を通過した光のうち第1の振動方向の偏光光を透過させ、第2の振動方向の
偏光光を反射させる。この場合も、照明装置は、特定の振動方向の偏光光を効率良く供給
することができる。
を供給するための構成を導光部24の入射側に設けることとしても良い。この場合、導光
部24は、入射側端面S1及び出射側端面S2以外の4つの面が偏光光の振動方向に略平
行、又は略垂直となるように配置することが望ましい。これにより、導光部24内での偏
光状態の乱れを低減し、特定の振動方向の偏光光を効率良く供給可能な構成とすることが
できる。
。本実施例の光学エンジン部80は、上記実施例1のリアプロジェクタ10に適用するこ
とができる。本実施例の光学エンジン部80は、空間光変調装置である微小ミラーアレイ
デバイス81を有する。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明
を省略する。各照明装置20R、20G、20Bからの光は、クロスダイクロイックプリ
ズム27で合成された後、微小ミラーアレイデバイス81へ入射する。
素子(不図示)を有する。可動ミラー素子は、第1の反射位置と、第2の反射位置とに選
択的に変位する。各光源部21R、21G、21Bを順次点灯させることで、微小ミラー
アレイデバイス81には各色光が順次供給される。微小ミラーアレイデバイス81は、順
次供給される各色光を変調する。可動ミラー素子により投写レンズ12の方向へ進行した
光は、投写レンズ12により投写される。本実施例においても、上記実施例1の場合と同
様に、小型かつ実用に適した構成により効果的なシンチレーションの低減を行うことがで
きる。光学エンジン部80は、微小ミラーアレイデバイス81に代えて、反射型液晶表示
装置(LCOS)を用いる構成としても良い。
90は、クロスダイクロイックプリズム27で合成した各色光を導光部24へ入射させる
照明装置91を有することを特徴とする。各光源部21R、21G、21Bは、それぞれ
効率良くレーザ光をクロスダイクロイックプリズム27へ入射可能であるとする。各光源
部21R、21G、21Bからの各色光は、クロスダイクロイックプリズム27で合成さ
れた後、集光レンズ23へ入射する。集光レンズ23を透過した光は、導光部24及びコ
リメータレンズ25を経て微小ミラーアレイデバイス81へ入射する。
れば、本変形例のように、各光源部21R、21G、21Bからの光を直接クロスダイク
ロイックプリズム27へ入射させることが可能である。本変形例によると、1つの導光部
24を用いる構成にできるため、光学エンジン部90の部品点数を少なくし、低コストに
することができる。
クロスダイクロイックプリズム27及び集光レンズ23を有する。R光用光源部95Rは
、2つのレーザ光源22Rを備える。G光用光源部95Gは、2つのレーザ光源22Gを
備える。B光用光源部95Bは、2つのレーザ光源22Bを備える。本変形例のように各
光源部95R、95G、95Bがいずれも小型である場合、照明装置94は、クロスダイ
クロイックプリズム27及び集光レンズ23を小型にすることが可能となる。また、クロ
スダイクロイックプリズム27及び集光レンズ23を小型にすることで、入射側開口部4
4に近い位置に各光源部、クロスダイクロイックプリズム27、及び集光レンズ23を配
置することが可能となる。これにより、照明装置94を小型にすることができる。
Bと集光光学系である集光レンズ23とを、入射側開口部44に対向させて配置する。レ
ーザ光源22Rは、R光を供給する光源部である。レーザ光源22Gは、G光を供給する
光源部である。レーザ光源22Bは、B光を供給する光源部である。各レーザ光源22R
、22G、22Bからのレーザ光は、それぞれ集光レンズ23を透過した後導光部24へ
入射する。各色光は、導光部24内で合成される。
向させて配置することが可能となる。各レーザ光源22R、22G、22Bを集積させる
ことで、導光部24への入射前に各色光を合成しなくても、色光ごとの光量分布を導光部
24で十分均一化させることが可能となる。本変形例によると、色合成光学系であるクロ
スダイクロイックプリズムを不要とすることで、照明装置98の部品点数を少なくし、さ
らに低コストにすることができる。
ことで、光を広角化させる角度に応じて光の光路長を変化させることが可能となる。本変
形例は、複数の光源部と広角化光学系とを入射側開口部44に対向させて配置することと
しても良い。広角化光学系は、光源部からの光を広角化して入射側開口部44へ入射させ
る。広角化光学系としては、例えば、凹レンズやディフューザ(拡散手段)を用いること
ができる。
広角化させても、導光部24へ効率良く光を入射させることが可能である。広角化光学系
を用いることで、光を広角化させる角度に応じて光の光路長を変化させることが可能とな
る。また、この場合も、色合成光学系を不要とすることで照明装置98の部品点数を少な
くし、低コストにすることができる。
スを用いるものに限らず、例えば、光の回折効果を利用して光の向きや色等を制御する投
影デバイス(例えば、GLV(Grating Light Valve))を用いるものとしても良い。ま
た、本発明のプロジェクタはリアプロジェクタに限らず、スクリーンに光を供給し、スク
リーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタであ
っても良い。
適している。
14 スクリーン、15 筐体、20R R光用照明装置、20G G光用照明装置、2
0B B光用照明装置、21R R光用光源部、21G G光用光源部、21B B光用
光源部、22R、22G、22B レーザ光源、23 集光レンズ、24 導光部、25
コリメータレンズ、26R R光用空間光変調装置、26G G光用空間光変調装置、
26B B光用空間光変調装置、27 クロスダイクロイックプリズム、27a 第1ダ
イクロイック膜、27b 第2ダイクロイック膜、30 フレネルレンズ、31 プリズ
ム部、32 マイクロレンズアレイ、33 マイクロレンズ、34 ブラックマトリック
ス層、35 遮光部、36 開口部、37 拡散層、38 保護層、41 透明部材、4
2 入射側反射部、43 出射側反射部、44 入射側開口部、45 出射側開口部、S
1 入射側端面、S2 出射側端面、50 導光部、51 透明部材、52 凸部、53
導光用反射部、55 導光部、56 拡散面、60 導光部、61 拡散部、65 反
射型偏光板、70 導光部、71 反射型偏光板、80 光学エンジン部、81 微小ミ
ラーアレイデバイス、90 光学エンジン部、91 照明装置、94 照明装置、95R
R光用光源部、95G G光用光源部、95B B光用光源部、98 照明装置
Claims (15)
- 光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を導く導光部と、
前記導光部の入射側端面に設けられた入射側反射部と、
前記入射側反射部に形成され、前記導光部へ入射する光を通過させる入射側開口部と、
前記導光部の出射側端面に設けられた出射側反射部と、
前記出射側反射部に形成され、前記導光部から出射する光を通過させる出射側開口部と
、を有し、
前記導光部は、前記入射側開口部からの光を前記導光部の内面、前記出射側反射部及び
前記入射側反射部で反射させながら前記出射側開口部へ導くことを特徴とする照明装置。 - 前記導光部は、光を透過させる透明部材を有することを特徴とする請求項1に記載の照
明装置。 - 前記導光部は、前記透明部材の界面における全反射により光を導くことを特徴とする請
求項2に記載の照明装置。 - 前記導光部の内面に設けられた導光用反射部を有することを特徴とする請求項1又は2
に記載の照明装置。 - 前記導光部は、前記内面が前記入射側端面及び前記出射側端面のいずれにも略垂直、か
つ互いに対向する前記内面同士が略平行であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
一項に記載の照明装置。 - 前記導光部は、前記導光部の表面に形成された凸部を有し、前記導光部の内面のうち前
記凸部が形成された部分へ入射した光を反射させて光を導くことを特徴とする請求項1〜
5のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記導光部は、光を透過させる透明部材を有し、前記透明部材に、光を拡散させる拡散
材を分散させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記導光部は、光を拡散させる拡散面を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれ
か一項に記載の照明装置。 - 前記光源部からの光を集光して前記入射側開口部へ入射させる集光光学系を有すること
を特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の照明装置。 - 複数の前記光源部と、前記光源部からの光を集光して前記入射側開口部へ入射させる集
光光学系とを、前記入射側開口部に対向させて配置することを特徴とする請求項1〜9の
いずれか一項に記載の照明装置。 - 複数の前記光源部と、前記光源部からの光を広角化して前記入射側開口部へ入射させる
広角化光学系とを、前記入射側開口部に対向させて配置することを特徴とする請求項1〜
8のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記導光部から出射した光を平行化させる平行化光学系を有することを特徴とする請求
項1〜11のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記出射側開口部を通過した光のうち第1の振動方向の偏光光を透過させ、前記第1の
振動方向に略直交する第2の振動方向の偏光光を反射させる反射型偏光板を有することを
特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記光源部は、レーザ光を供給するレーザ光源を備えることを特徴とする請求項1〜1
3のいずれか一項に記載の照明装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の照明装置からの光を用いて画像を表示すること
を特徴とするプロジェクタ。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8636366B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Nec Display Solutions, Ltd. | Lighting apparatus including a light source, a first mirror, and a second mirror disposed between the light source and the first mirror |
JP2014089235A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Ushio Inc | 光源装置およびプロジェクタ |
WO2016047426A1 (ja) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 日立化成株式会社 | 光積分器および、それを用いた映像投射装置 |
JP6061043B1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-01-18 | 日立化成株式会社 | 光積分器の梱包体 |
WO2017135351A1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 日立化成株式会社 | 光混合器、およびそれを用いた複数波長均質光源 |
US10737391B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-08-11 | Ricoh Company, Ltd. | System for capturing an image |
CN113589629A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 华为技术有限公司 | 投影显示装置及其校准方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002139799A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Seiko Epson Corp | 背面投影用スクリーン及びその製造方法 |
JP2002296408A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Fujitsu Ltd | 光学シート及び液晶表示装置 |
US20060012842A1 (en) * | 2003-06-10 | 2006-01-19 | Abu-Ageel Nayef M | Method and apparatus for reducing laser speckle |
-
2006
- 2006-04-07 JP JP2006106051A patent/JP4622925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002139799A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Seiko Epson Corp | 背面投影用スクリーン及びその製造方法 |
JP2002296408A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Fujitsu Ltd | 光学シート及び液晶表示装置 |
US20060012842A1 (en) * | 2003-06-10 | 2006-01-19 | Abu-Ageel Nayef M | Method and apparatus for reducing laser speckle |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8636366B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Nec Display Solutions, Ltd. | Lighting apparatus including a light source, a first mirror, and a second mirror disposed between the light source and the first mirror |
JP2014089235A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Ushio Inc | 光源装置およびプロジェクタ |
US10303047B2 (en) | 2014-09-24 | 2019-05-28 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical integrator and video projection device using same |
WO2016047426A1 (ja) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 日立化成株式会社 | 光積分器および、それを用いた映像投射装置 |
JP2016065909A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 日立化成株式会社 | 光積分器および、それを用いた映像投射装置 |
KR20170047322A (ko) * | 2014-09-24 | 2017-05-04 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 광 적분기 및 그것을 사용한 영상 투사 장치 |
CN107077052A (zh) * | 2014-09-24 | 2017-08-18 | 日立化成株式会社 | 光学积分器和使用它的影像投影装置 |
US20170299955A1 (en) * | 2014-09-24 | 2017-10-19 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical integrator and video projection device using same |
KR102017398B1 (ko) * | 2014-09-24 | 2019-09-02 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 광 적분기 및 그것을 사용한 영상 투사 장치 |
US10737391B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-08-11 | Ricoh Company, Ltd. | System for capturing an image |
WO2017135351A1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 日立化成株式会社 | 光混合器、およびそれを用いた複数波長均質光源 |
US20190004408A1 (en) * | 2016-02-04 | 2019-01-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical mixer and multi-wavelength homogeneous light source using the same |
JPWO2017135351A1 (ja) * | 2016-02-04 | 2018-09-13 | 日立化成株式会社 | 光混合器、およびそれを用いた複数波長均質光源 |
JP6061043B1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-01-18 | 日立化成株式会社 | 光積分器の梱包体 |
CN113589629A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 华为技术有限公司 | 投影显示装置及其校准方法 |
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