JP2011048021A - 集光光学系及び投写型画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】集光光学系1及び投写型画像表示装置2は、発光面12r、12g、12bは、同じ大きさの矩形形状で、インテグレータロッド20の入射面21と相似形状であり、コリメートレンズ13r、13g、13bからコンデンサレンズ19までの光学距離が略同一となるように、コリメートレンズ13r、13g、13bが配置され、発光面12r、12g、12bからコリメートレンズ13r、13g、13bまでの光学距離Lr、Lg、Lbは、Lb<Lg<Lrを満たし、且つ、コリメートレンズ13r、13g、13b及びコンデンサレンズ19がインテグレータロッド20の入射面21上に結像させる発光面が互いに略同じ大きさになるように面発光光源11r、11g、11bを配置した。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る集光光学系1及び投写型画像表示装置2の構成を概略的に示す図である。図1に示されるように、実施の形態1に係る集光光学系1は、赤(R)色用の発光面12rを有し、この赤色用の発光面12rから赤色光を放射する赤色用の面発光光源11rと、緑(G)色用の発光面12gを有し、この緑色用の発光面12gから緑色光を放射する緑色用の面発光光源11gと、青(B)色用の発光面12bを有し、この青色用の発光面12bから青色光を放射する青色用の面発光光源11bとを備えている。面発光光源11r、11g、11bとしては、LED、エレクトロルミネッセンス素子、半導体レーザ等を用いることができるが、以下の説明では、面発光光源がLEDである場合を説明する。
Es=As×π×sin2(θs) …(1)
Ei=Ai×π×sin2(θi) …(2)
El=Al×π×sin2(θl) …(3)
Es=As×π×sin2(θs)
=(3×4)×π×sin2(90°)
=12×π≒37.7
Ei=Ai×π×sin2(θi)
=(12×16)×π×sin2(14.5°)
≒192×π×0.0627≒37.7
El=Al×π×sin2(θl)
=(6×8)×π×sin2(30°)
=48×π×0.25≒37.7
図9は、本発明の実施の形態2に係る集光光学系3及び投写型画像表示装置4の構成を概略的に示す図である。図9において、図1に示される要素と同一の要素には同一の符号を付している。
図11は、本発明の実施の形態3に係る集光光学系5及び投写型画像表示装置6の構成を概略的に示す図である。図11において、図1に示される要素と同一の要素には同一の符号を付している。
Claims (7)
- 赤色用の発光面を有し、該赤色用の発光面から赤色光を放射する赤色用の面発光光源と、
緑色用の発光面を有し、該緑色用の発光面から緑色光を放射する緑色用の面発光光源と、
青色用の発光面を有し、該青色用の発光面から青色光を放射する青色用の面発光光源と、
前記赤色用の発光面から放射された赤色光を平行光化する、正のパワーを有する赤色用のコリメートレンズと、
前記緑色用の発光面から放射された緑色光を平行光化する、正のパワーを有する緑色用のコリメートレンズと、
前記青色用の発光面から放射された青色光を平行光化する、正のパワーを有する青色用のコリメートレンズと、
前記赤色用のコリメートレンズを通過した赤色光と、前記緑色用のコリメートレンズを通過した緑色光と、前記青色用のコリメートレンズを通過した青色光とを合成する光合成手段と、
前記合成された光を集光する、正のパワーを有するコンデンサレンズと、
前記コンデンサレンズで集光された光が入射する入射面及び光強度分布が均一化された光を出射する出射面を有する光強度分布均一化素子と
を備え、
前記赤色用の発光面、前記緑色用の発光面、及び前記青色用の発光面は、同じ大きさの矩形形状であり、且つ、前記光強度分布均一化素子の入射面と相似形状であり、
前記赤色用のコリメートレンズ、前記緑色用のコリメートレンズ、及び前記青色用のコリメートレンズは、互いに同じ構造を有し、
前記赤色用のコリメートレンズから前記コンデンサレンズまでの光学距離、前記緑色用のコリメートレンズから前記コンデンサレンズまでの光学距離、及び前記青色用のコリメートレンズから前記コンデンサレンズまでの光学距離が略同一となるように、前記赤色用のコリメートレンズ、前記緑色用のコリメートレンズ、及び前記青色用のコリメートレンズが配置され、
前記赤色用の発光面から前記赤色用のコリメートレンズまでの赤色光の光学距離は前記緑色用の発光面から前記緑色用のコリメートレンズまでの緑色光の光学距離より長く、前記緑色光の光学距離は前記青色用の発光面から前記青色用のコリメートレンズまでの青色光の光学距離より長くなるように、且つ、前記赤色用のコリメートレンズ及び前記コンデンサレンズが前記光強度分布均一化素子の入射面上に結像させる前記赤色用の発光面の2次光源像と、前記緑色用のコリメートレンズ及び前記コンデンサレンズが前記光強度分布均一化素子の入射面上に結像させる前記緑色用の発光面の2次光源像と、前記青色用のコリメートレンズ及び前記コンデンサレンズが前記光強度分布均一化素子の入射面上に結像させる前記青色用の発光面の2次光源像とが、互いに同じ大きさになるように、前記赤色用の面発光光源、前記緑色用の面発光光源、及び前記青色用の面発光光源を配置した
ことを特徴とする集光光学系。 - 前記赤色用のコリメートレンズ、前記緑色用のコリメートレンズ、前記青色用のコリメートレンズ、及び前記コンデンサレンズは、それぞれ1枚以上のレンズから構成され、且つ、同じガラス材から構成されることを特徴とする請求項1に記載の集光光学系。
- 前記光合成手段は、互いに直交して配置された2枚のダイクロイックミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の集光光学系。
- 前記光合成手段は、互いに平行に配置された2枚のダイクロイックミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の集光光学系。
- 前記光合成手段と前記コンデンサレンズとの間に、前記合成された光の光路を前記コンデンサレンズに向けるように変える反射ミラーを備えたことを特徴とする請求項4に記載の集光光学系。
- 前記集光光学系は、前記赤色用の面発光光源側、前記緑色用の面発光光源側、及び前記青色用の面発光光源側のそれぞれにテレセントリックな光学系であり、
前記赤色用の発光面、前記緑色用の発光面、及び前記青色用の発光面のそれぞれに、フォトニクス結晶体を備えた
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の集光光学系。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の集光光学系と、
前記集光光学系から出射された光が入射され、該入射した光を変調して映像光を生成する画像表示素子と、
前記画像表示素子で生成された前記映像光を拡大投写する投写光学系と
を備えたことを特徴とする投写型画像表示装置。
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