JP2009109937A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】スペックルノイズの発生を低減させることが可能なプロジェクタを提供すること。
【解決手段】画像を形成する画像形成部からの光を投写面へ投写するプロジェクタであって、投写面Ｓ２へ入射する光の光路のうち画像を結像させる結像位置に合わせて配置され、支持用弾性部材である板バネ２２を用いて支持された光学素子を有し、光学素子は、支持用弾性部材を用いて振動が付与され、支持用弾性部材を介して光学素子に振動を付与するための駆動機構を構成するコイル２３及び永久磁石２４を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光を用いて画像を表示するプロジェクタの技術に関する。

近年、プロジェクタの光源装置としてレーザ光源を用いる技術が提案されている。レーザ光源は、高出力化及び多色化に伴い、プロジェクタの光源として開発されている。プロジェクタの光源として従来用いられているＵＨＰランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。コヒーレント光であるレーザ光を拡散面に照射させると、明点及び暗点がランダムに分布するスペックルパターンと呼ばれる干渉模様が現れることがある。スペックルパターンは、拡散面の各点で拡散した光同士がランダムに干渉し合うことにより発生する。画像を表示する際にスペックルパターンが認識されると、ぎらぎらとするちらつき感を観察者へ与えるため、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。このようなスペックルノイズの発生を低減させる技術として、例えば、特許文献１には、光透過部を揺動させるものが提案されている。光透過部が形成された揺動体は、レーザ光源から光偏光器へ至る光路中に配置される。

特開２００５−３３８２４１号公報

光路中に配置された光透過部を揺動させる場合、光透過部を配置する位置によってはスペックルパターンが十分に解消されないことがある。従来の技術によると、スペックルノイズの発生を低減させることが困難な場合が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、スペックルノイズの発生を低減させることが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、画像を形成する画像形成部からの光を投写面へ投写するプロジェクタであって、投写面へ入射する光の光路のうち画像を結像させる結像位置に合わせて配置され、支持用弾性部材を用いて支持された光学素子を有し、光学素子は、支持用弾性部材を用いて振動が付与されることを特徴とする。

投写面へ入射する光の光路のうち結像位置において光学素子を振動させることにより、最も効果的にスペックルパターンを解消させることが可能となる。これにより、スペックルノイズの発生を低減させることが可能なプロジェクタを得られる。なお、投写面へ入射する光の光路に設けられた光学素子としては、光を投写させるスクリーンを含まないものとする。例えば、フロント投写型のプロジェクタは、プロジェクタ内の構成によりスペックルパターンを解消させることで、いずれのスクリーンを用いる場合もスペックルノイズの発生を低減させることが可能となる。また、結像位置とは、画像形成部によって画像が形成される画像形成位置と、スクリーンの投写面を除く画像形成位置に対して共役な位置とを指すものとする。

また、本発明の好ましい態様としては、支持用弾性部材を介して光学素子に振動を付与するための駆動機構を有することが望ましい。これにより、所定の振幅の振動を安定して付与することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、駆動機構は、光学素子を連続して変位させることが望ましい。光学素子を連続して変位させるとは、光学素子に振動が付与される間光学素子が停止することが無い状態を指すものとする。これにより、スペックルパターンを効果的に解消させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、駆動機構は、光学素子へ動力を印加する期間と、光学素子への動力の印加を停止する期間とを交互に繰り返すことが望ましい。これにより、光学素子への振動付与のための消費電力を低減させることができる。光学素子が振動する振幅が所定値にまで減衰するタイミングで動力を印加することで、光学素子を連続して変位させることもできる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子、支持用弾性部材及び駆動機構は、一体に構成されることが望ましい。これにより、効率的なレイアウトを可能にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の支持用弾性部材を有し、光学素子は、光学素子の垂線に略直交する第１方向と、第１方向及び垂線に略直交する第２方向とについて、複数の支持用弾性部材により囲まれた領域外の位置に配置されることが望ましい。これにより、光学素子を透過する光を遮らずに振動を付与可能な構成にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の支持用弾性部材を有し、光学素子は、光学素子の垂線に略直交する第１方向と、第１方向及び垂線に略直交する第２方向とについて、複数の支持用弾性部材により囲まれた領域に合わせて配置されることが望ましい。これにより、光を反射させる光学素子へ、コンパクトな構成により振動を付与することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、駆動機構は、ボイスコイルモータを構成することが望ましい。これにより、容易に制御可能な構成により、高い静粛性、及び高い耐久性を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、支持用弾性部材は、板バネを備えることが望ましい。これにより、高い耐久性、及び高い信頼性を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、空間光変調装置は、画像形成部として機能することが望ましい。これにより、効果的にスペックルパターンを解消させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、少なくとも光学素子を冷却するための冷却部を有し、冷却部は、光学素子及び支持用弾性部材と一体に構成されることが望ましい。これにより、冷却部を含めて効率的なレイアウトを可能にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調装置は、画像信号に応じて光源装置からの光を反射することが望ましい。これにより、第１方向及び第２方向についての位置を空間光変調装置と合わせて設けられた支持用弾性部材と組み合わせて、スペックルノイズの発生を低減させる構成にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調装置は、画像信号に応じて光源装置からの光を透過させることが望ましい。これにより、第１方向及び第２方向についての位置を空間光変調装置とは異ならせて設けられた支持用弾性部材と組み合わせて、スペックルノイズの発生を低減させる構成にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、画像形成部からの光を投写する投写光学系と、画像形成部及び投写光学系の間の光路に設けられ、画像形成部により形成された画像の中間像を形成する中間像光学系と、を有し、光学素子は、中間像光学系により中間像が形成される位置に配置されることが望ましい。これにより、効果的にスペックルパターンを解消させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、駆動機構は、光学素子の垂線に略直交する第１方向と、第１方向及び垂線に略直交する第２方向とへ光学素子を変位させることが望ましい。これにより、光学素子を連続して変位させる構成にできる。

また、本発明の好ましい態様としては、第１方向及び第２方向へ光学素子を誘導する光学素子誘導部を有することが望ましい。光学素子誘導部を用いることにより、光学素子の垂線の方向について、光学素子のずれを低減させることができる。これにより、画像の品質低下を低減させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子誘導部は、第１方向及び第２方向に略平行な案内用平面と、案内用平面に光学素子を押し付ける押付用弾性部材と、を有することが望ましい。これにより、第１方向及び第２方向へ光学素子を誘導できる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１０の概略構成を示す。プロジェクタ１０は、画像信号に応じて変調された光をスクリーン１８の投写面Ｓ２へ投写するフロント投写型のプロジェクタである。Ｒ光用光源装置１１Ｒは、レーザ光であるＲ光を射出する光源装置である。Ｒ光用照明光学系１２Ｒは、Ｒ光用光源装置１１ＲからのＲ光を拡大、整形、及び平行化する。Ｒ光用照明光学系１２ＲからのＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１３へ入射する。

Ｇ光用光源装置１１Ｇは、レーザ光であるＧ光を射出する光源装置である。Ｇ光用照明光学系１２Ｇは、Ｇ光用光源装置１１ＧからのＧ光を拡大、整形、及び平行化する。Ｇ光用照明光学系１２ＧからのＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１３のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。Ｂ光用光源装置１１Ｂは、レーザ光であるＢ光を射出する光源装置である。Ｂ光用照明光学系１２Ｂは、Ｂ光用光源装置１１ＢからのＢ光を拡大、整形、及び平行化する。Ｂ光用照明光学系１２ＢからのＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１３のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。

クロスダイクロイックプリズム１３は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜１４、１５を有する。第１ダイクロイック膜１４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１５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１３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、ミラー光学変調装置１６の方向へ射出する。ミラー光学変調装置１６は、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）である。

ミラー光学変調装置１６は、各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂから射出された各色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、画像信号に応じた変調により画像を形成する画像形成部として機能する。ミラー光学変調装置１６は、スクリーン１８の投写面Ｓ２へ入射する光の光路に設けられた光学素子でもある。ミラー光学変調装置１６は、各色光が入射する入射面Ｓ１側に形成された複数の可動ミラー素子（不図示）を有する。各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次供給する。ミラー光学変調装置１６は、順次供給される各色光を画像信号に応じて反射することにより変調する。投写レンズ１７は、可動ミラー素子により投写レンズ１７の方向へ進行した光をスクリーン１８へ投写する。

ミラー光学変調装置１６の入射面Ｓ１とスクリーン１８の投写面Ｓ２とは、互いに共役である。ミラー光学変調装置１６は、画像を結像させる結像位置に合わせて配置されている。支持用構造体２０は、ミラー光学変調装置１６のうち入射面Ｓ１とは反対側に設けられている。支持用構造体２０は、ミラー光学変調装置１６を支持する。支持用構造体２０は、ミラー光学変調装置１６の垂線Ｎ上の位置に設けられている。垂線Ｎは、ミラー光学変調装置１６の入射面Ｓ１に直交する線である。

図２及び図３は、支持用構造体２０の内部を模式的に表したものである。ここで、ミラー光学変調装置１６の入射面Ｓ１（図１参照）に平行、かつ互いに直交する軸をＸ軸、Ｙ軸とする。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸である。Ｘ軸方向は、ミラー光学変調装置１６の垂線Ｎ（図１参照）に略直交する第１方向である。Ｙ軸方向は、第１方向及び垂線Ｎに略直交する第２方向である。

支持用構造体２０は、枠部材２１、複数の板バネ２２、及び固定部材２５を有する。固定部材２５は、支持用構造体２０をプロジェクタ１０に固定する。ミラー光学変調装置１６は、枠部材２１に取り付けられる。枠部材２１は、矩形形状をなしている。複数の板バネ２２は、枠部材２１及び固定部材２５の間に設けられている。板バネ２２は、枠部材２１の矩形形状の各辺に取り付けられている。板バネ２２は、ミラー光学変調装置１６を支持するための支持用弾性部材として機能する。このように、ミラー光学変調装置１６は、板バネ２２を用いて支持されている。ミラー光学変調装置１６は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向について、複数の板バネ２２により囲まれた領域に合わせて配置されている。

板バネ２２は、可撓性の金属部材を用いて構成される。板バネ２２は、力が加えられることによる撓みと、元の状態へ戻る復元力とを利用して変形する。板バネ２２のうち固定部材２５に接続された端部は、固定部材２５とともに固定されている。板バネ２２のうち枠部材２１に接続された端部は、枠部材２１とともに固定部材２５に対して変位する。なお、ミラー光学変調装置１６は、枠部材２１に代えて設けられた他の構成に取り付けることとしてもよい。板バネ２２のうち固定部材２５に接続された側とは反対側の端部にミラー光学変調装置１６が連結されていれば良く、適宜変形することができる。

コイル２３及び永久磁石２４は、板バネ２２を介してミラー光学変調装置１６に振動を付与するための駆動機構として機能する。コイル２３及び永久磁石２４は、ボイスコイルモータを構成する。コイル２３は、永久磁石２４の磁界中に配置されている。支持用構造体２０の内部には、コイル２３及び永久磁石２４の組合せが複数組配置されている。コイル２３及び永久磁石２４の組合せは、枠部材２１の矩形形状の各辺に対応して設けられている。コイル２３は、固定部材２５に連結されている。ミラー光学変調装置１６、支持用構造体２０、コイル２３及び永久磁石２４は、一体に構成されている。

永久磁石２４の磁界内にてコイル２３に電流を流すと、磁界及び電流の双方に垂直な方向へ電磁力が生じる。枠部材２１は、かかる電磁力を用いて、固定部材２５に対して変位する。枠部材２１は、板バネ２２の変形を用いて振動する。このようにして、ミラー光学変調装置１６は、板バネ２２を用いて振動が付与される。なお、コイル２３及び永久磁石２４の少なくとも一方が、支持用構造体２０のうち固定の部分に配置されていれば良く、永久磁石２４を固定部材２５に連結しても良い。また、コイル２３及び永久磁石２４が、支持用構造体２０のうち可動である部分と固定の部分とにそれぞれ分かれて配置されていても良い。

図４は、板バネ２２の振動により生じるミラー光学変調装置１６の変位について説明するものである。コイル２３及び永久磁石２４の各組合せを用いて電磁力を生じさせることにより、ミラー光学変調装置１６は、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向へ変位できる。各コイル２３への電力供給を適宜制御することにより、ミラー光学変調装置１６は、楕円状の軌跡に沿って繰り返し変位する。駆動機構であるコイル２３及び永久磁石２４は、楕円状の軌跡に沿うように、ミラー光学変調装置１６を連続して変位させる。

ミラー光学変調装置１６を連続して変位させ、さまざまなスペックルパターンを重ね合わせることにより、特定のスペックルパターンを認識させにくくすることができる。投写面Ｓ２へ入射する光の光路のうち結像位置においてミラー光学変調装置１６を振動させることにより、最も効果的にスペックルノイズを解消させることが可能となる。また、ミラー光学変調装置１６を連続的に変位させることにより、スペックルパターンを常時変化させ、スペックルノイズを効果的に解消させることができる。これにより、スペックルノイズの発生を低減できるという効果を奏する。駆動機構は、例えば、６０分の１秒以下の周期でミラー光学変調装置１６を振動させることが望ましい。これにより、人間が特定のスペックルパターンを認識するよりも早くスペックルパターンを変化させ、スペックルノイズの発生を十分に低減させることが可能となる。

図５は、図２に示す構成に温調用水管２６が取り付けられた状態を示す。温調用水管２６は、冷媒である水が内部を流動する。温調用水管２６は、ミラー光学変調装置１６を冷却する冷却部として機能する。温調用水管２６は、不図示の循環部に接続されている。循環部は、水が流動する流路を形成する。水の流動には、不図示の循環ポンプが用いられる。ミラー光学変調装置１６からの熱は、温調用水管２６内を流動する水へ伝播する。水へ伝達された熱は、循環部にて水を循環させる過程において周辺空気へ放出される。水から周辺空気への放熱には、例えば熱交換器を用いることができる。温調用水管２６は、ミラー光学変調装置１６及び支持用構造体２０と一体に構成されている。これにより、効率的なレイアウトを可能にできる。

駆動機構であるコイル２３及び永久磁石２４は、コイル２３へ常時電力を供給することによりミラー光学変調装置１６へ動力を印加し続けるものに限られない。駆動機構は、コイル２３への電力供給によりミラー光学変調装置１６へ動力を印加する期間と、ミラー光学変調装置１６への動力の印加を停止する期間とを繰り返すこととしても良い。コイル２３は、図６に示す駆動信号に応じて、間欠的に電力が供給される。ここでは、信号が「Ｈ」である間コイル２３へ電力を供給するものとする。

間欠的に電力を供給する場合、常時電力を供給する場合に比較して、ミラー光学変調装置１６への振動付与のための消費電力を低減させることができる。コイル２３への電力供給を停止させる期間ｔは、コイル２３への電力供給を停止してからミラー光学変調装置１６が振動する振幅が所定値にまで減衰する期間である。期間ｔおきにコイル２３へ電力を供給することで、ミラー光学変調装置１６を連続して変位させることができる。

コイル２３及び永久磁石２４は、楕円状の軌跡に沿ってミラー光学変調装置１６を変位させるものに限られない。コイル２３及び永久磁石２４は、曲線を持つ閉ループに沿ってミラー光学変調装置１６を変位可能であれば、ミラー光学変調装置１６を連続して変位させることができる。曲線を持つ閉ループとして、楕円の他には、例えば、円や８の字などを用いることができる。

コイル２３及び永久磁石２４を用いたボイスコイルモータは、電気的に制御し易く、騒音が少なく、摺動部分が不要であるため耐久性が高いという特長がある。ボイスコイルモータを用いることにより、容易に制御可能な構成とし、高い静粛性、及び高い耐久性を得ることができる。なお、駆動機構としては、ボイスコイルモータ以外に、例えば、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ等を用いても良い。

ミラー光学変調装置１６に振動を付与するための駆動機構を用いることにより、所定の振幅の振動を安定して付与することができる。駆動機構によりミラー光学変調装置１６を振動させる振幅は、画素の幅以下と設定できる。なお、プロジェクタ１０の筐体内における空気の振動等を利用してミラー光学変調装置１６を振動させることが可能であれば、駆動機構を省略しても良い。

支持用構造体２０は、本実施例で説明する構成である場合に限られず、適宜変形しても良い。例えば、板バネ２２の形状及び位置は、図示するものに限られず、適宜決定することができる。板バネ２２は、摺動部分が不要であるため耐久性が高く、簡易な構成であるため信頼性が高いという特長がある。支持用弾性部材として板バネ２２を用いることにより、高い耐久性、及び高い信頼性を得ることができる。なお、支持用弾性部材としては、板バネ２２以外の他の弾性部材を用いることとしても良い。

画像信号に応じて各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂからの光を反射する空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）を用いても良い。ＬＣＯＳを用いるプロジェクタの場合、色光ごとに設けられた各ＬＣＯＳについて振動を付与する構成にできる。なお、ミラー光学変調装置１６を用いるプロジェクタの場合も、色光ごとに設けられた各ミラー光学変調装置１６について振動を付与する構成としても良い。

図７は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ３０の概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ３０は、各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂからの光を透過させる空間光変調装置を有することを特徴とする。上記実施例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。Ｒ光用光源装置１１ＲからのＲ光は、Ｒ光用照明光学系１２Ｒを経た後、Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒへ入射する。Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒは、Ｒ光用光源装置１１Ｒから射出されたＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒで変調されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１３へ入射する。

Ｇ光用光源装置１１ＧからのＧ光は、Ｇ光用照明光学系１２Ｇを経た後、Ｇ光用透過型液晶表示装置３１Ｇへ入射する。Ｇ光用透過型液晶表示装置３１Ｇは、Ｇ光用光源装置１１Ｇから射出されたＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｇ光用透過型液晶表示装置３１Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１３のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。

Ｂ光用光源装置１１ＢからのＢ光は、Ｂ光用照明光学系１２Ｂを経た後、Ｂ光用透過型液晶表示装置３１Ｂへ入射する、Ｂ光用透過型液晶表示装置３１Ｂは、Ｂ光用光源装置１１Ｂから射出されたＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｂ光用透過型液晶表示装置３１Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１３のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。

各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、画像信号に応じた変調により画像を形成する画像形成部として機能する。各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、スクリーン１８の投写面Ｓ２へ入射する光の光路に設けられた光学素子でもある。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。投写レンズ１７は、クロスダイクロイックプリズム１３で合成された光をスクリーン１８の方向へ投写する。

各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、画像を結像させる結像位置に合わせて配置されている。各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、不図示の支持用構造体により支持されている。支持用構造体は、各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂに対して、例えば、紙面奥側に設けられている。

図８及び図９は、透過型液晶表示装置、及び透過型液晶表示装置を支持する支持用構造体３３を表したものである。ここでは、Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒを代表例として示している。支持用構造体３３を構成する第１枠部材３４は、上記実施例１の枠部材２１（図２参照）と同様に構成されている。第２枠部材３５は、第１枠部材３４に連結させて設けられている。Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒは、第２枠部材３５に取り付けられている。第２枠部材３５は、Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒ及び第１枠部材３４を連結する。支持用構造体３３は、Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒの垂線Ｎ上の位置とは異なる位置に設けられている。Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向について、複数の板バネ２２により囲まれた領域外の位置に配置されている。

Ｇ光用透過型液晶表示装置３１Ｇ、Ｂ光用透過型液晶表示装置３１Ｂについても、Ｒ光用透過型液晶表示装置３１Ｒの場合と同様に、支持用構造体３３を用いて支持されている。本実施例の場合も、スペックルノイズの発生を低減させることができる。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向について支持用構造体３３とは異なる位置に各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを配置することで、各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを透過する光を遮らずに振動を付与可能な構成にできる。

図１０は、図８に示す構成に温調用水管２６が取り付けられた状態を示す。温調用水管２６は、各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを冷却する冷却部として機能する。各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、温調用水管２６及び支持用構造体３３と一体に構成されている。これにより、効率的なレイアウトを可能にできる。

図１１は、本発明の実施例３に係るプロジェクタ４０の概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ４０は、中間像光学系４１を有することを特徴とする。上記実施例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。中間像光学系４１及び光拡散部４２は、クロスダイクロイックプリズム１３及び投写レンズ１７の間の光路に設けられている。

中間像光学系４１は、画像形成部である各色光用透過型液晶表示装置３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂにより形成された画像の中間像を形成する。中間像光学系４１は、像の拡大率を調整可能な光学系であって、中間像が形成される光拡散部４２の射出面Ｓ３上の位置を焦点とする。光拡散部４２の射出面Ｓ３とスクリーン１８の投写面Ｓ２とは、互いに共役である。光拡散部４２は、中間像光学系４１により中間像が形成される位置に配置されている。光拡散部４２は、スクリーン１８の投写面Ｓ２へ入射する光の光路に設けられた光学素子である。

光拡散部４２は、中間像光学系４１からの光を拡散させる。光拡散部４２は、板状の透明部材に光を拡散させる拡散材を分散させることにより構成されている。光拡散部４２は、拡散材を用いる構成の他、光を拡散させる拡散面を有する構成としても良い。光拡散部４２は、不図示の支持用構造体により支持されている。支持用構造体は、光拡散部４２に対して、例えば、紙面奥側に設けられている。投写レンズ１７は、光拡散部４２からの光を投写する。

光拡散部４２は、第１方向及び第２方向について支持用構造体とは異なる位置に配置されている。本実施例における支持用構造体、及び光拡散部４２を支持用構造体に連結するための構成は、図８及び図９に示す構成と同様にできる。支持用弾性部材を用いて光拡散部４２を振動させることにより、光拡散部４２を透過した光をランダムに拡散させることができる。中間像が形成される位置において光拡散部４２を振動させることにより、効果的にスペックルノイズを解消させることが可能となる。本実施例の場合も、スペックルノイズの発生を低減させることができる。

本実施例のプロジェクタ４０は、上記実施例２のプロジェクタ３０（図７参照）と比較すると、支持用構造体及び駆動機構をそれぞれ一つにできる利点がある。また、各色光の結像品質のばらつきの影響を受けにくいという利点もある。さらに、光学素子を振動させる位置をスクリーン１８へより近づけることにより、効果的にスペックルノイズの発生を低減できるという利点もある。上記実施例２のプロジェクタ３０は、本実施例のプロジェクタ４０と比較すると、中間像光学系を不要にできる利点がある。なお、プロジェクタは、各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂからの光を反射する空間光変調装置と中間像光学系とを組み合わせる構成としても良い。

なお、各実施例のプロジェクタは、以下に説明する光学素子誘導部を設けることとしても良い。図１２には、実施例１にて説明した支持用構造体２０（図２及び図３参照）に光学素子誘導部である案内部材５１及び押付用弾性部材５２を適用した構成を示している。案内部材５１は、第１方向であるＸ軸方向、及び第２方向であるＹ軸方向に略平行な案内用平面Ｓ４を有する。枠部材２１は、案内用平面Ｓ４に当接させて設けられている。押付用弾性部材５２は、枠部材２１及び固定部材２５の間に設けられている。押付用弾性部材５２は、例えば、コイルバネである。

図１３は、枠部材２１及び案内部材５１の平面構成を示す。案内部材５１は、板状部材に開口部５３を設けることにより構成されている。開口部５３は、案内用平面Ｓ４の中央に形成されている。押付用弾性部材５２は、開口部５３を通じて、枠部材２１及び固定部材２５に連結されている。枠部材２１は、案内用平面Ｓ４のうち開口部５３周辺の部分に当接するように配置されている。

枠部材２１は、不図示の支持用弾性部材を用いて振動が付与される。押付用弾性部材５２は、枠部材２１の変位に応じて伸縮する。ＹＺ面内において枠部材２１を円運動させるような振動が枠部材２１に付与される場合も、枠部材２１は、案内用平面Ｓ４に押し付けられているために、案内用平面Ｓ４に沿う方向へのみ変位する。押付用弾性部材５２を用いることにより、ミラー光学変調装置１６の垂線Ｎ方向へのミラー光学変調装置１６のずれを低減させることができる。このようにして、案内部材５１及び押付用弾性部材５２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へミラー光学変調装置１６を誘導する。

案内部材５１及び押付用弾性部材５２を用いることにより、結像位置からのミラー光学変調装置１６のずれを低減させることができる。これにより、画像の品質低下を低減させることができる。なお、光学素子誘導部は、案内部材５１及び押付用弾性部材５２により構成する場合に限られず、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へミラー光学変調装置１６を誘導可能な構成であれば良い。また、光学素子誘導部は、上記実施例のいずれのプロジェクタにも同様に適用することができる。

なお、上記各実施例のプロジェクタは、レーザ光源以外の固体光源、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等を用いる構成としても良い。また、上記各実施例のプロジェクタは、フロント投写型のプロジェクタである場合に限られない。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。

以上のように、本発明に係るプロジェクタは、レーザ光を用いて画像を表示するものとして有用である。

本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 支持用構造体の内部を模式的に表した図。 支持用構造体の内部を模式的に表した図。 ミラー光学変調装置の変位について説明する図。 図２に示す構成に温調用水管が取り付けられた状態を示す図。 コイルへ電力を供給するための駆動信号について説明する図。 本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 透過型液晶表示装置及び支持用構造体を表した図。 透過型液晶表示装置及び支持用構造体を表した図。 図８に示す構成に温調用水管が取り付けられた状態を示す図。 本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 光学素子誘導部を適用した構成を示す図。 枠部材及び案内部材の平面構成を示す図。

符号の説明

１０ プロジェクタ、１１Ｒ Ｒ光用光源装置、１１Ｇ Ｇ光用光源装置、１１Ｂ Ｂ光用光源装置、１２Ｒ Ｒ光用照明光学系、１２Ｇ Ｇ光用照明光学系、１２Ｂ Ｂ光用照明光学系、１３ クロスダイクロイックプリズム、１４ 第１ダイクロイック膜、１５ 第２ダイクロイック膜、１６ ミラー光学変調装置、１７ 投写レンズ、１８ スクリーン、Ｎ 垂線、Ｓ１ 入射面、Ｓ２ 投写面、２０ 支持用構造体、２１ 枠部材、２２ 板バネ、２３ コイル、２４ 永久磁石、２５ 固定部材、２６ 温調用水管、３０ プロジェクタ、３１Ｒ Ｒ光用透過型液晶表示装置、３１Ｇ Ｇ光用透過型液晶表示装置、３１Ｂ Ｂ光用透過型液晶表示装置、３３ 支持用構造体、３４ 第１枠部材、３５ 第２枠部材、４０ プロジェクタ、４１ 中間像光学系、４２ 光拡散部、Ｓ３ 射出面、５１ 案内部材、５２ 押付用弾性部材、５３ 開口部、Ｓ４ 案内用平面

Claims (17)

1. 画像を形成する画像形成部からの光を投写面へ投写するプロジェクタであって、
   前記投写面へ入射する光の光路のうち前記画像を結像させる結像位置に合わせて配置され、支持用弾性部材を用いて支持された光学素子を有し、
   前記光学素子は、前記支持用弾性部材を用いて振動が付与されることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記支持用弾性部材を介して前記光学素子に振動を付与するための駆動機構を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記駆動機構は、前記光学素子を連続して変位させることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記駆動機構は、前記光学素子へ動力を印加する期間と、前記光学素子への動力の印加を停止する期間とを交互に繰り返すことを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
5. 前記光学素子、前記支持用弾性部材及び前記駆動機構は、一体に構成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
6. 複数の前記支持用弾性部材を有し、
   前記光学素子は、前記光学素子の垂線に略直交する第１方向と、前記第１方向及び前記垂線に略直交する第２方向とについて、複数の前記支持用弾性部材により囲まれた領域外の位置に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
7. 複数の前記支持用弾性部材を有し、
   前記光学素子は、前記光学素子の垂線に略直交する第１方向と、前記第１方向及び前記垂線に略直交する第２方向とについて、複数の前記支持用弾性部材により囲まれた領域に合わせて配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
8. 前記駆動機構は、ボイスコイルモータを構成することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
9. 前記支持用弾性部材は、板バネを備え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プロジェクタ。
10. 前記光学素子は、光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、
    前記空間光変調装置は、前記画像形成部として機能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プロジェクタ。
11. 少なくとも前記光学素子を冷却するための冷却部を有し、
    前記冷却部は、前記光学素子及び前記支持用弾性部材と一体に構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
12. 前記空間光変調装置は、前記画像信号に応じて前記光源装置からの光を反射することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプロジェクタ。
13. 前記空間光変調装置は、前記画像信号に応じて前記光源装置からの光を透過させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプロジェクタ。
14. 前記画像形成部からの光を投写する投写光学系と、
    前記画像形成部及び前記投写光学系の間の光路に設けられ、前記画像形成部により形成された画像の中間像を形成する中間像光学系と、を有し、
    前記光学素子は、前記中間像光学系により前記中間像が形成される位置に配置され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プロジェクタ。
15. 前記駆動機構は、前記光学素子の垂線に略直交する第１方向と、前記第１方向及び前記垂線に略直交する第２方向とへ前記光学素子を変位させることを特徴とする請求項２〜１４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
16. 前記第１方向及び前記第２方向へ前記光学素子を誘導する光学素子誘導部を有することを特徴とする請求項１５に記載のプロジェクタ。
17. 前記光学素子誘導部は、前記第１方向及び前記第２方向に略平行な案内用平面と、
    前記案内用平面に前記光学素子を押し付ける押付用弾性部材と、を有することを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクタ。

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