JP2011075651A - Optical unit and projection type image display device - Google Patents
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Description
この発明は、コヒーレント光源を用いた投写型映像表示装置のスペックルノイズを低減させる手法に関する。 The present invention relates to a technique for reducing speckle noise in a projection display apparatus using a coherent light source.
近年、投写型映像表示装置は、使用される用途の拡大により、投写光量が大きい投写型映像表示装置を求めるユーザが増えてきている。従来の水銀ランプ等の光源では十分な光量を得られなくなっている。 In recent years, users of projection type video display apparatuses are increasing in demand for projection type video display apparatuses with a large amount of projection light due to the expansion of applications. A conventional light source such as a mercury lamp cannot obtain a sufficient amount of light.
そこでレーザ光源を複数個発光させ、その出射光を光ファイバ等で集め、バンドルさせることで投写型映像表示装置の光源として用いることが考えられてきている。 Therefore, it has been considered that a plurality of laser light sources emit light, and the emitted light is collected by an optical fiber or the like and bundled to be used as a light source for a projection display apparatus.
しかしながら、レーザ光源を用いた投写型映像表示装置において、レーザ光特有のコヒーレンシー(可干渉性)に起因してスペックルノイズが生じて画質が劣化するという問題がある。スペックルノイズは、レーザ光などのコヒーレント光がスクリーンなどの粗面の各点で散乱され、表面粗さによって生じる不規則な位相関係で干渉しあうことにより、不規則な粒状の強度分布として観測される現象である。 However, in a projection display apparatus using a laser light source, there is a problem in that speckle noise occurs due to coherency (coherence) peculiar to laser light and image quality deteriorates. Speckle noise is observed as an irregular granular intensity distribution when coherent light such as laser light is scattered at each point on a rough surface such as a screen and interferes with an irregular phase relationship caused by the surface roughness. It is a phenomenon.
これらを解決するために、投写型映像表示装置の発散光路中に光拡散素子が設置されていると共に光拡散素子が光の進行方向と平行方向に振動することによりスペックルノイズを低減させる投写型映像表示装置の発明が特許文献1に開示されている。 In order to solve these problems, the projection type display device reduces the speckle noise by installing a light diffusing element in the diverging light path of the projection type image display device and vibrating the light diffusing element in a direction parallel to the traveling direction of the light. An invention of a video display device is disclosed in Patent Document 1.
しかしながら、投写型映像表示装置の発散光路中に光拡散素子が設置されていると共に光拡散素子が光の進行方向と平行方向に振動するようにすると光の発散角が増大するため、投写レンズに取り込めない角度成分の光が損失となる。 However, if a light diffusing element is installed in the divergent light path of the projection display apparatus and the light diffusing element vibrates in a direction parallel to the traveling direction of light, the light divergence angle increases. Light with an angle component that cannot be captured is lost.
また、この光損失が発生しないようにするためには、F値の小さい投写レンズが必要になるが十分な結像性能が得られるように設計するには難易度が上昇し、大型のレンズが必要とされるためコストも増大することになる。 Further, in order to prevent this light loss from occurring, a projection lens having a small F-number is required, but the degree of difficulty increases in designing to obtain sufficient imaging performance. The cost increases because it is required.
そこでこの発明は、レーザ光源のようなコヒーレント光源を用いた投写型映像表示装置に係るスペックルノイズを減少させ、光の発散角が増大することによる光損失に関しても減少させることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to reduce speckle noise associated with a projection display apparatus using a coherent light source such as a laser light source, and to reduce light loss due to an increase in the light divergence angle.
本発明は上記課題を解決するためのものであって、第1の態様に係る光学ユニット(例えば、スペックルノイズ低減素子20R)は、一対のレンズアレイ(入射側マイクロレンズアレイ310および出射側マイクロレンズアレイ312)と、前記一対のレンズアレイを振動させる振動付与手段と、を備えることを要旨とする。
ここで、振動とは、所定の範囲で周期的に変化する動きであればよく、直線的な動きのほか、回転、揺動などを含む。 この態様によれば、スペックルノイズを低減させることができ、しかも入射する光の発散角が増大することを抑制できる。
第1の態様において、前記一対のレンズアレイは、焦点距離fを有する第1のレンズアレイ(入射側マイクロレンズアレイ310)と焦点距離f’を有する第2のレンズアレイと(出射側マイクロレンズアレイ312)を有し、前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイとの間に絶対屈折率nの媒質が間挿されるとき、前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイとは、(f+f’)/nの間隔を設けて配されるとよい。
すなわち、第1のレンズアレイと第2のレンズアレイとが同じ焦点距離fであれば、2f/nの間隔を有すればよく、第1のレンズアレイと第2のレンズアレイとの間が空気であれば、f+f’の間隔を有すればよい。
また、第2の態様に係る投写型映像表示装置(投写型映像表示装置100)は、コヒーレント光源によって構成される光源ユニット(光源ユニット110)と、該光源ユニットから出射される光の光軸に略直交する方向へ振動する光学ユニット(例えば、スペックルノイズ低減素子20R)と、前記光源ユニットから出射される光を変調する光変調素子(例えば、DMD500R)と、該光変調素子により変調された光を投写する投写ユニット(投写ユニット150)と、を備えるものである。前記光学ユニットは、一対のレンズアレイ(入射側マイクロレンズアレイ310および出射側マイクロレンズアレイ312)を備えることを要旨とする。
第2の態様によれば、コヒーレント光源を用いた投写型映像表示装置に係るスペックルノイズを減少させ、光の発散角が増大することによる光損失を減少させることができる。 第2の態様において、前記光学ユニットに入射する光の発散角がθであるとき、前記一対のレンズアレイのうち少なくとも入射側に配置されるレンズアレイ(入射側マイクロレンズアレイ310)は、tanθ<d/4fの条件を満たすように、各レンズ(入射側マイクロレンズ311)のレンズ直径dおよび焦点距離fが設定されるとよい。
The present invention is for solving the above-described problem, and the optical unit according to the first aspect (for example, the speckle
Here, the vibration may be any motion that periodically changes within a predetermined range, and includes rotation, swinging, and the like in addition to linear motion. According to this aspect, speckle noise can be reduced, and an increase in the divergence angle of incident light can be suppressed.
In the first aspect, the pair of lens arrays includes a first lens array (incident side microlens array 310) having a focal length f, a second lens array having a focal length f ′, and (exit side microlens array). 312), and when a medium having an absolute refractive index n is interposed between the first lens array and the second lens array, the first lens array and the second lens array , (F + f ′) / n.
That is, if the first lens array and the second lens array have the same focal length f, the distance between the first lens array and the second lens array may be air. If so, it suffices to have an interval of f + f ′.
Further, the projection display apparatus (projection display apparatus 100) according to the second aspect includes a light source unit (light source unit 110) configured by a coherent light source and an optical axis of light emitted from the light source unit. An optical unit that vibrates in a substantially orthogonal direction (for example, speckle
According to the 2nd aspect, the speckle noise concerning the projection type video display apparatus using a coherent light source can be reduced, and the light loss by increasing the divergence angle of light can be reduced. In the second aspect, when the divergence angle of the light incident on the optical unit is θ, the lens array (incident side microlens array 310) arranged at least on the incident side of the pair of lens arrays is tanθ < The lens diameter d and focal length f of each lens (incident side microlens 311) may be set so as to satisfy the condition of d / 4f.
コヒーレント光源を用いた投写型映像表示装置に係るスペックルノイズを減少させ、光の発散角が増大することによる光損失を減少させることができる。
It is possible to reduce speckle noise related to a projection display apparatus using a coherent light source, and to reduce light loss due to an increase in light divergence angle.
[実施形態の概要] 実施形態に係る投写型映像表示装置は、コヒーレント光源によって構成される光源ユニットと、該光源ユニットの光軸に略直交するように振動、揺動、又は回転させることによりスペックルノイズを低減させるスペックルノイズ低減素子と、前記コヒーレント光源から出射される光を変調する光変調素子と、該光変調素子により変調された光を投写する投写ユニットを備える投写型映像表示装置であって、前記スペックルノイズ低減素子は、焦点距離fを有する第1のレンズアレイと焦点距離f’を有する第2のレンズアレイとを有し、それぞれのレンズアレイに挟まれる媒質の間隔は絶対屈折率をnとしたとき(f+f’)/nであることを特徴とする。 [Summary of Embodiment] A projection display apparatus according to an embodiment has a light source unit configured by a coherent light source and specifications by vibrating, swinging, or rotating so as to be substantially orthogonal to the optical axis of the light source unit. A projection-type image display device comprising: a speckle noise reduction element that reduces light noise; a light modulation element that modulates light emitted from the coherent light source; and a projection unit that projects light modulated by the light modulation element. The speckle noise reduction element has a first lens array having a focal length f and a second lens array having a focal length f ′, and the interval between the media sandwiched between the lens arrays is absolute. When the refractive index is n, it is (f + f ′) / n.
スペックルノイズ低減素子の形状が焦点距離fを有する第1のレンズアレイと焦点距離f‘を有する第2のレンズアレイを具備し、それぞれのレンズアレイに挟まれる媒質の間隔は絶対屈折率をnとしたとき(f+f’)/nである。本構成にすることでスペックルノイズ低減素子に入射する光の入射側発散角と出射する光の出射側発散角を同一にすることができる。従って、スペックルノイズ低減素子に入射前と出射後の光の発散角が増大させることがないため、投写レンズに取り込めない角度成分が発生しにくく、投写型映像表示装置の光損失を減少させることができる。 The speckle noise reduction element has a first lens array having a focal length f and a second lens array having a focal length f ′, and the distance between the media sandwiched between the lens arrays is an absolute refractive index n. (F + f ′) / n. With this configuration, the incident-side divergence angle of the light incident on the speckle noise reduction element can be made the same as the emission-side divergence angle of the emitted light. Accordingly, since the divergence angle of light before and after entering the speckle noise reduction element does not increase, an angle component that cannot be captured by the projection lens is hardly generated, and light loss of the projection display apparatus is reduced. Can do.
また照明光学系内に配置したスペックルノイズ低減素子を振動、揺動、又は回転させることで、スペックルノイズ低減素子から出射する各光線の位置及び位相が時間と共に変化する。これにより、スクリーン面における各点へ入射する各光線の角度及び位相が時間と共に変化するため、スペックルパターンが時間重畳され、視認されるスペックルノイズが低減される。 Further, the position and phase of each light beam emitted from the speckle noise reduction element changes with time by vibrating, swinging, or rotating the speckle noise reduction element arranged in the illumination optical system. Thereby, since the angle and phase of each light ray incident on each point on the screen surface change with time, the speckle pattern is superimposed on time, and the speckle noise that is visually recognized is reduced.
従って、コヒーレント光源を用いた投写型映像表示装置において、スペックルノイズを減少させ、光の発散角が増大することによる光損失を減少させることができる。 Therefore, in a projection display apparatus using a coherent light source, speckle noise can be reduced and light loss due to an increase in the light divergence angle can be reduced.
[第1実施形態]
(投写型映像表示装置の構成)
以下において、第1実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置100を示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置100を側方から見た図である。
[First Embodiment]
(Configuration of projection display device)
Hereinafter, the configuration of the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a
図1及び図2に示すように、投写型映像表示装置100は、筐体200を有しており、投写面300に映像を投写する。投写型映像表示装置100は、第1配置面(図2に示す壁面420)と第1配置面に略垂直な第2配置面(図2に示す床面410)とに沿って配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、第1実施形態では、投写型映像表示装置100が壁面に設けられた投写面300に映像光を投写するケースについて例示する(壁面投写)。このようなケースにおける筐体200の配置を壁面投写配置と称する。第1実施形態では、投写面300と略平行な第1配置面は壁面420である。
Here, in the first embodiment, a case in which the projection display
第1実施形態では、投写面300に平行な水平方向を“幅方向”と称する。投写面300の法線方向を“奥行き方向”と称する。幅方向及び奥行き方向の双方に直交する方向を“高さ方向”と称する。
In the first embodiment, a horizontal direction parallel to the
筐体200は、略直方体形状を有する。奥行き方向における筐体200のサイズ及び高さ方向における筐体200のサイズは、幅方向における筐体200のサイズよりも小さい。奥行き方向における筐体200のサイズは、反射ミラー(図2に示す凹面ミラー152)から投写面300までの投写距離と略等しい。幅方向において、筐体200のサイズは、投写面300のサイズと略等しい。高さ方向において、筐体200のサイズは、投写面300が設けられる位置に応じて定められる。
The
具体的には、筐体200は、投写面側側壁210と、前面側側壁220と、底面板230と、天板240と、第1側面側側壁250と、第2側面側側壁260とを有する。
Specifically, the
投写面側側壁210は、投写面300と略平行な第1配置面(第1実施形態では、壁面420)と対向する板状の部材である。前面側側壁220は、投写面側側壁210の反対側に設けられた板状の部材である。底面板230は、投写面300と略平行な第1配置面と略垂直な第2配置面(第1実施形態では、床面410)に対向する板状の部材である。天板240は、底面板230の反対側に設けられた板状の部材である。第1側面側側壁250及び第2側面側側壁260は、幅方向において筐体200の両端を形成する板状の部材である。
The projection
筐体200は、光源ユニット110と、電源ユニット120と、冷却ユニット130と、色分離合成ユニット140と、投写ユニット150とを収容する。投写面側側壁210は、投写面側凹部160A及び投写面側凹部160Bを有する。前面側側壁220は、前面側凸部170を有する。天板240は、天板凹部180を有する。第1側面側側壁250は、ケーブル端子190を有する。
The
光源ユニット110は、複数のコヒーレント光源(図4に示すコヒーレント光源111)によって構成されるユニットである。各コヒーレント光源は、LD(Laser Diode)などの光源である。第1実施形態では、光源ユニット110には、赤成分光Rを出射する赤コヒーレント光源(図4に示す赤コヒーレント光源111R)、緑成分光Gを出射する緑コヒーレント光源(図4に示す緑コヒーレント光源111G)、青成分光Bを出射する青コヒーレント光源(図4に示す青コヒーレント光源111B)を有する。光源ユニット110の詳細については後述する(図4を参照)。
The
電源ユニット120は、投写型映像表示装置100に電力を供給するユニットである。例えば、電源ユニット120は、光源ユニット110及び冷却ユニット130に電力を供給する。
The
冷却ユニット130は、光源ユニット110に設けられた複数のコヒーレント光源を冷却するユニットである。具体的には、冷却ユニット130は、各コヒーレント光源を載置する冷却ジャケット(図4に示す冷却ジャケット131)を冷却することによって、各コヒーレント光源を冷却する。
The
なお、冷却ユニット130は、各コヒーレント光源以外にも、電源ユニット120や光変調素子(後述するDMD500)を冷却するように構成されている。
The
色分離合成ユニット140は、赤コヒーレント光源から出射された赤成分光R、緑コヒーレント光源から出射された緑成分光G、青コヒーレント光源から出射された青成分光Bを合成する。また、色分離合成ユニット140は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを含む合成光を分離して、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを変調する。さらに、色分離合成ユニット140は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを再合成して、映像光を投写ユニット150に出射する。色分離合成ユニット140の詳細については後述する(図5を参照)。
The color separation /
投写ユニット150は、色分離合成ユニット140から出射された光(映像光)を投写面300に投写する。具体的には、投写ユニット150は、色分離合成ユニット140から出射された光を投写面300上に投写する投写レンズ群(図5に示す投写レンズ群151)と、投写レンズ群から出射された光を投写面300側に反射する反射ミラー(図5に示す凹面ミラー152)とを有する。投写ユニット150の詳細については後述する。
The
投写面側凹部160A及び投写面側凹部160Bは、投写面側側壁210に設けられており、筐体200の内側に窪む形状を有する。投写面側凹部160A及び投写面側凹部160Bは、筐体200の端まで延びている。投写面側凹部160A及び投写面側凹部160Bには、筐体200の内側に連通する通気口が設けられる。
The projection surface side recess 160 </ b> A and the projection surface side recess 160 </ b> B are provided on the projection
第1実施形態では、投写面側凹部160A及び投写面側凹部160Bは、筐体200の幅方向に沿って延びている。例えば、投写面側凹部160Aには、筐体200の外側の空気を筐体200の内側に入れるための吸気口が通気口として設けられる。投写面側凹部160Bには、筐体200の内側の空気を筐体200の外側に出すための排気口が通気口として設けられる。
In the first embodiment, the projection surface side recess 160 </ b> A and the projection surface side recess 160 </ b> B extend along the width direction of the
前面側凸部170は、前面側側壁220に設けられており、筐体200の外側に張り出す形状を有する。前面側凸部170は、筐体200の幅方向において、前面側側壁220の略中央に設けられる。筐体200の内側において前面側凸部170によって形成される空間には、投写ユニット150に設けられた反射ミラー(図5に示す凹面ミラー152)が収容される。
The front-side
天板凹部180は、天板240に設けられており、筐体200の内側に窪む形状を有する。天板凹部180は、投写面300側に向けて下る傾斜面181を有する。傾斜面181は、投写ユニット150から出射された光を投写面300側に透過(投写)する透過領域を有する。
The
ケーブル端子190は、第1側面側側壁250に設けられており、電源端子や映像端子などの端子である。なお、ケーブル端子190は、第2側面側側壁260に設けられていてもよい。
The
(筐体の幅方向における各ユニットの配置)
以下において、第1実施形態に係る幅方向における各ユニットの配置について、図面を参照しながら説明する。図3は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置100を上方から見た図である。
(Arrangement of units in the width direction of the housing)
Below, arrangement | positioning of each unit in the width direction which concerns on 1st Embodiment is demonstrated, referring drawings. FIG. 3 is a view of the
図3に示すように、投写ユニット150は、投写面300に平行な水平方向(筐体200の幅方向)において、筐体200の略中央に配置される。
As shown in FIG. 3, the
光源ユニット110及び冷却ユニット130は、筐体200の幅方向において、投写ユニット150と並んで配置される。具体的には、光源ユニット110は、筐体200の幅方向において、投写ユニット150の一方(第2側面側側壁260側)に並んで配置される。冷却ユニット130は、筐体200の幅方向において、投写ユニット150の他方(第1側面側側壁250側)に並んで配置される。
The
電源ユニット120は、筐体200の幅方向において、投写ユニット150と並んで配置される。具体的には、電源ユニット120は、筐体200の幅方向において、投写ユニット150に対して光源ユニット110側に並んで配置される。電源ユニット120は、投写ユニット150と光源ユニット110との間に配置されることが好ましい。
The
(光源ユニットの構成)
以下において、第1実施形態に係る光源ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図4は、第1実施形態に係る光源ユニット110を示す図である。
(Configuration of light source unit)
Hereinafter, the configuration of the light source unit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating the
図4に示すように、光源ユニット110は、複数の赤コヒーレント光源111R、複数の緑コヒーレント光源111G及び複数の青コヒーレント光源111Bによって構成される。
As shown in FIG. 4, the
赤コヒーレント光源111Rは、上述したように、赤成分光Rを出射するLDなどの赤コヒーレント光源である。赤コヒーレント光源111Rは、ヘッド112Rを有しており、ヘッド112Rには、光ファイバ113Rが接続される。
As described above, the red coherent
各赤コヒーレント光源111Rのヘッド112Rに接続された光ファイバ113Rは、バンドル部114Rで束ねられる。すなわち、各赤コヒーレント光源111Rから出射された光は、各光ファイバ113Rによって伝達されて、バンドル部114Rに集められる。
The
赤コヒーレント光源111Rは、冷却ジャケット131Rに載置される。例えば、赤コヒーレント光源111Rは、ネジ止めなどによって冷却ジャケット131Rに固定される。従って、赤コヒーレント光源111Rは、冷却ジャケット131Rによって冷却される。
The red coherent
緑コヒーレント光源111Gは、上述したように、緑成分光Gを出射するLDなどの緑コヒーレント光源である。緑コヒーレント光源111Gは、ヘッド112Gを有しており、ヘッド112Gには、光ファイバ113Gが接続される。
The green coherent
各緑コヒーレント光源111Gのヘッド112Gに接続された光ファイバ113Gは、バンドル部114Gで束ねられる。すなわち、各緑コヒーレント光源111Gから出射された光は、各光ファイバ113Gによって伝達されて、バンドル部114Gに集められる。
The
緑コヒーレント光源111Gは、冷却ジャケット131Gに載置される。例えば、緑コヒーレント光源111Gは、ネジ止めなどによって冷却ジャケット131Gに固定される。従って、緑コヒーレント光源111Gは、冷却ジャケット131Gによって冷却される。
The green coherent
コヒーレント光源111Bは、上述したように、青成分光Bを出射するLDなどの青コヒーレント光源である。青コヒーレント光源111Bは、ヘッド112Bを有しており、ヘッド112Bには、光ファイバ113Bが接続される。
The coherent
各青コヒーレント光源111Bのヘッド112Bに接続された光ファイバ113Bは、バンドル部114Bで束ねられる。すなわち、各青コヒーレント光源111Bから出射された光は、各光ファイバ113Bによって伝達されて、バンドル部114Bに集められる。
The
青コヒーレント光源111Bは、冷却ジャケット131Bに載置される。例えば、青コヒーレント光源111Bは、ネジ止めなどによって冷却ジャケット131Bに固定される。従って、青コヒーレント光源111Bは、冷却ジャケット131Bによって冷却される。
The blue coherent
(色分離合成ユニット及び投写ユニットの構成)
以下において、第1実施形態に係る色分離合成ユニット及び投写ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図5は、第1実施形態に係る色分離合成ユニット140及び投写ユニット150を示す図である。第1実施形態では、DLP(Digital Light Processing)方式(登録商標)に対応する投写型映像表示装置100を例示する。
(Configuration of color separation / synthesis unit and projection unit)
Hereinafter, configurations of the color separation / synthesis unit and the projection unit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing the color separation /
図5に示すように、色分離合成ユニット140は、第1ユニット141と、第2ユニット142とを有する。
As illustrated in FIG. 5, the color separation /
第1ユニット141は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを合成して、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを含む合成光を第2ユニット142に出射する。
The
具体的には、第1ユニット141は、複数のロッドインテグレータ(ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10B)と、レンズ群(レンズ21R、レンズ21G、レンズ21B、レンズ22、レンズ23)と、ミラー群(ミラー31、ミラー32、ミラー33、ミラー34及びミラー35)とを有する。
Specifically, the
ロッドインテグレータ10Rは、光入射面と、光出射面と、光入射面の外周から光出射面の外周に亘って設けられる光反射側面とを有する。ロッドインテグレータ10Rは、バンドル部114Rで束ねられた光ファイバ113Rから出射される赤成分光Rを均一化する。すなわち、ロッドインテグレータ10Rは、光反射側面で赤成分光Rを反射することによって、赤成分光Rを均一化する。
The
ロッドインテグレータ10Gは、光入射面と、光出射面と、光入射面の外周から光出射面の外周に亘って設けられる光反射側面とを有する。ロッドインテグレータ10Gは、バンドル部114Gで束ねられた光ファイバ113Gから出射される緑成分光Gを均一化する。すなわち、ロッドインテグレータ10Gは、光反射側面で緑成分光Gを反射することによって、緑成分光Gを均一化する。
The
ロッドインテグレータ10Bは、光入射面と、光出射面と、光入射面の外周から光出射面の外周に亘って設けられる光反射側面とを有する。ロッドインテグレータ10Bは、バンドル部114Bで束ねられた光ファイバ113Bから出射される青成分光Bを均一化する。すなわち、ロッドインテグレータ10Bは、光反射側面で青成分光Bを反射することによって、青成分光Bを均一化する。
The
なお、ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10Bは、光反射側面がミラー面によって構成された中空ロッドであってもよい。また、ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10Bは、ガラスなどによって構成された中実ロッドであってもよい。
Note that the
スペックルノイズ低減素子20Rは、光変調素子およびスクリーン面と略共役な面になるロッドインテグレータ10Rの光出射面の直後に配され、ロッドインテグレータ10Rからの赤成分光Rの光軸に対して垂直の方向に周期的に振動、揺動、又は回転している。ここで振動とは、光の光軸を中心として特定の一軸に対して往復運動を行うこと又は光の光軸に平行し往復運動を行うことを示し、揺動とは、光の光軸に対して垂直な面内を略円運動することを示し、回転とは、光の光軸に平行な特定の一軸を中心に回転運動を行うことを示すものとする。スペックルノイズ低減素子20Rは、周期的に振動、揺動、又は回転させることにより、ロッドインテグレータ20Rから出射した赤成分光Rがスペックルノイズ低減素子20Rを通過し出射する際に各光線の出射位置および位相が時間に応じて変更することができる。
The speckle
スペックルノイズ低減素子20Gは、光変調素子およびスクリーン面の略共役な面になるロッドインテグレータ10Gの光出射面の直後に配され、ロッドインテグレータ10Gからの緑成分光Gの光軸に対して垂直の方向に周期的に振動、揺動、又は回転している。スペックルノイズ低減素子20Gは、周期的に振動、揺動、又は回転させることにより、ロッドインテグレータ20Gから出射した赤成分光Gがスペックルノイズ低減素子20Gを通過し出射する際に各光線の出射位置および位相が時間に応じて変更することができる。
The speckle
スペックルノイズ低減素子20Bは、光変調素子およびスクリーン面の略共役な面になるロッドインテグレータ10Bの光出射面の直後に配され、ロッドインテグレータ10Bからの青成分光Bの光軸に対して垂直の方向に周期的に振動、揺動、又は回転させている。スペックルノイズ低減素子20Bは、周期的に振動、揺動、又は回転させることにより、ロッドインテグレータ20Bから出射した緑成分光Bがスペックルノイズ低減素子20Bを出射した赤成分光Bがスペックルノイズ低減素子20Bを通過し出射する際に各光線の出射位置および位相が時間に応じて変更することができる。
The speckle
スペックルノイズは、レーザ光などのコヒーレント光がスクリーンなどの粗面の各点で散乱され、表面粗さによって生じる不規則な位相関係で干渉しあうことにより、不規則な粒状の強度分布として観測される現象である。照明光学系内に配置したスペックルノイズ低減素子を振動、揺動、又は回転させることで、スペックルノイズ低減素子から出射する各光線の位置及び位相が時間と共に変化する。これにより、スクリーン面における各点へ入射する各光線の角度及び位相が時間と共に変化するため、スペックルパターンが時間重畳され、視認されるスペックルノイズが低減される。 Speckle noise is observed as an irregular granular intensity distribution when coherent light such as laser light is scattered at each point on a rough surface such as a screen and interferes with an irregular phase relationship caused by the surface roughness. It is a phenomenon. By oscillating, swinging, or rotating the speckle noise reduction element arranged in the illumination optical system, the position and phase of each light beam emitted from the speckle noise reduction element changes with time. Thereby, since the angle and phase of each light ray incident on each point on the screen surface change with time, the speckle pattern is superimposed on time, and the speckle noise that is visually recognized is reduced.
レンズ21Rは、赤成分光RがDMD500Rに照射されるように、赤成分光Rをリレーするリレーレンズである。レンズ21Gは、緑成分光GがDMD500Gに照射されるように、緑成分光Gをリレーするリレーレンズである。レンズ21Bは、青成分光BがDMD500Bに照射されるように、青成分光Bをリレーするリレーレンズである。
The
レンズ22は、赤成分光R及び緑成分光Gの拡大を抑制しながら、DMD500R及びDMD500G上に赤成分光R及び緑成分光Gを略結像するためのリレーレンズである。レンズ23は、青成分光Bの拡大を抑制しながら、青成分光BをDMD500Bに略結像するためのリレーレンズである。
The
ミラー31は、ロッドインテグレータ10Rから出射された赤成分光Rを反射する。ミラー32は、ロッドインテグレータ10Gから出射された緑成分光Gを反射して、赤成分光Rを透過するダイクロイックミラーである。ミラー33は、ロッドインテグレータ10Bから出射された青成分光Bを透過して、赤成分光R及び緑成分光Gを反射するダイクロイックミラーである。
The
ミラー34は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを反射する。ミラー35は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを第2ユニット142側に反射する。なお、図5では、説明を簡易にするために、各構成が平面図で示されているが、ミラー35は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを高さ方向において斜めに反射する。
The
第2ユニット142は、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを含む合成光を分離して、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを変調する。第2ユニット142は、続いて、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを再合成して、映像光を投写ユニット150側に出射する。
The
具体的には、第2ユニット142は、レンズ40と、プリズム50と、プリズム60と、プリズム70と、プリズム80と、プリズム90と、複数のDMD;Digital Micromirror Device(DMD500R、DMD500G及びDMD500B)とを有する。
Specifically, the
レンズ40は、各色成分光が各DMDに照射されるように、第1ユニット141から出射された光をリレーするリレーレンズである。
The
プリズム50は、透光性部材によって構成されており、面51及び面52を有する。プリズム50(面51)とプリズム60(面61)との間にはエアギャップが設けられており、第1ユニット141から出射される光が面51に入射する角度(入射角)が全反射角よりも大きいため、第1ユニット141から出射される光は面51で反射される。一方で、プリズム50(面52)とプリズム70(面71)との間にはエアギャップが設けられるが、第1ユニット141から出射される光が面52に入射する角度(入射角)が全反射角よりも小さいため、面51で反射された光は面52を透過する。
The
プリズム60は、透光性部材によって構成されており、面61を有する。
The
プリズム70は、透光性部材によって構成されており、面71及び面72を有する。プリズム50(面52)とプリズム70(面71)との間にはエアギャップが設けられており、面72で反射された青成分光B及びDMD500Bから出射された青成分光Bが面71に入射する角度(入射角)が全反射角よりも大きいため、面72で反射された青成分光B及びDMD500Bから出射された青成分光Bは面71で反射される。
The
面72は、赤成分光R及び緑成分光Gを透過して、青成分光Bを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面51で反射された光のうち、赤成分光R及び緑成分光Gは面72を透過し、青成分光Bは面72で反射される。面71で反射された青成分光Bは面72で反射される。
The
プリズム80は、透光性部材によって構成されており、面81及び面82を有する。プリズム70(面72)とプリズム80(面81)との間にはエアギャップが設けられており、面81を透過して面82で反射された赤成分光R及びDMD500Rから出射された赤成分光Rが再び面81に入射する角度(入射角)が全反射角よりも大きいため、面81を透過して面82で反射された赤成分光R及びDMD500Rから出射された赤成分光Rは面81で反射される。一方で、DMD500Rから出射されて面81で反射された後に面82で反射された赤成分光Rが再び面81に入射する角度(入射角)が全反射角よりも小さいため、DMD500Rから出射されて面81で反射された後に面82で反射された赤成分光Rは面81を透過する。
The
面82は、緑成分光Gを透過して、赤成分光Rを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面81を透過した光のうち、緑成分光Gは面82を透過し、赤成分光Rは面82で反射される。面81で反射された赤成分光Rは面82で反射される。DMD500Gから出射された緑成分光Gは面82を透過する。
The
ここで、プリズム70は、赤成分光R及び緑成分光Gを含む合成光と青成分光Bとを面72によって分離する。プリズム80は、赤成分光Rと緑成分光Gとを面82によって分離する。すなわち、プリズム70及びプリズム80は、各色成分光を分離する色分離素子として機能する。
Here, the
なお、第1実施形態では、プリズム70の面72のカットオフ波長は、緑色に相当する波長帯と青色に相当する波長帯との間に設けられる。プリズム80の面82のカットオフ波長は、赤色に相当する波長帯と緑色に相当する波長帯との間に設けられる。
In the first embodiment, the cutoff wavelength of the
一方で、プリズム70は、赤成分光R及び緑成分光Gを含む合成光と青成分光Bとを面72によって合成する。プリズム80は、赤成分光Rと緑成分光Gとを面82によって合成する。すなわち、プリズム70及びプリズム80は、各色成分光を合成する色合成素子として機能する。
On the other hand, the
プリズム90は、透光性部材によって構成されており、面91を有する。面91は、緑成分光Gを透過するように構成されている。なお、DMD500Gへ入射する緑成分光G及びDMD500Gから出射された緑成分光Gは面91を透過する。
The
DMD500R、DMD500G及びDMD500Bは、複数の微少ミラーによって構成されており、複数の微少ミラーは可動式である。各微少ミラーは、基本的に1画素に相当する。DMD500Rは、各微少ミラーの角度を変更することによって、投写ユニット150側に赤成分光Rを反射するか否かを切り替える。同様に、DMD500G及びDMD500Bは、各微少ミラーの角度を変更することによって、投写ユニット150側に緑成分光G及び青成分光Bを反射するか否かを切り替える。
DMD500R, DMD500G, and DMD500B are configured by a plurality of micromirrors, and the plurality of micromirrors are movable. Each minute mirror basically corresponds to one pixel. The
投写ユニット150は、投写レンズ群151と、凹面ミラー152とを有する。
The
投写レンズ群151は、色分離合成ユニット140から出射された光(映像光)を凹面ミラー152側に出射する。
The
凹面ミラー152は、投写レンズ群151から出射された光(映像光)を反射する。凹面ミラー152は、映像光を集光した上で、映像光を広角化する。例えば、凹面ミラー152は、投写レンズ群151側に凹面を有する非球面ミラーである。
The
凹面ミラー152で集光された映像光は、天板240に設けられた天板凹部180の傾斜面181に設けられた透過領域を透過する。傾斜面181に設けられた透過領域は、凹面ミラー152によって映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
The image light collected by the
凹面ミラー152は、上述したように、前面側凸部170によって形成される空間に収容される。例えば、凹面ミラー152は、前面側凸部170の内側に固定されることが好ましい。また、前面側凸部170の内側面の形状は、凹面ミラー152に沿った形状であることが好ましい。
As described above, the
(スペックルノイズ低減素子の基本構成)
図6は、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bを詳細に記載したものである。スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bは、入射側マイクロレンズアレイ310、素子基板320、出射側マイクロレンズアレイ312、
及び図示しない振動付与手段を備える。
(Basic configuration of speckle noise reduction element)
FIG. 6 shows details of the speckle
And vibration imparting means (not shown).
入射側マイクロレンズアレイ310は、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bの光の入射面側に無数に形成された半球状のマイクロレンズの集合体である。入射側マイクロレンズアレイ310の個々のレンズは、屈折率がn、焦点距離がfのマイクロレンズである。
The incident
素子基板320は、入射側マイクロレンズアレイ310と出射側マイクロレンズアレイ312を紫外線硬化型の接着剤で固着している。素子基板320は、屈折率n、厚み2f/nの透明基板である。
In the
出射側マイクロレンズアレイ312は、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bの光の出射面側に無数に形成された半球状のマイクロレンズの集合体である。出射側マイクロレンズアレイ312の個々のレンズは、屈折率がn、焦点距離がfのマイクロレンズである。
The emission
尚、入射側マイクロレンズアレイ310、素子基板320、及び出射側マイクロレンズアレイ312を紫外線硬化型の接着剤で固着したがそれに限るものではなく、入射側マイクロレンズアレイ310、素子基板320、及び出射側マイクロレンズアレイ312を一体成型で形成しても良いものである。このようにすることにより、入射側マイクロレンズアレイ310、素子基板320、及び出射側マイクロレンズアレイ312を張り合わせる手間や光軸調整等の作業が不要となる。
The incident
次に図6を用いてスペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bを進む光の光路を説明する。ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G、及びロッドインテグレータ10Bの出射端面から出射した光は、距離2f離れた入射側マイクロレンズアレイ310に入射する。入射側マイクロレンズアレイ310に入射した光は、屈折し入射側マイクロレンズアレイ310と素子基板320の内部を通過する。尚、屈折は入射側マイクロレンズアレイ310の入射面でのみ発生し、屈折率が同じである入射側マイクロレンズアレイ310と素子基板320の境界面では屈折は発生しない。
Next, the optical path of light traveling through the speckle
素子基板320の厚みが2f/nであるため、素子基板320の内部を通過した光は、素子基板320の出射側に固着されている出射側マイクロレンズアレイ312で結像する。
Since the
出射側マイクロレンズアレイ312の焦点距離がfで入射側マイクロレンズアレイ310と同一であるため、入射側発散角θと出射側発散角ηは同一になる。
Since the focal length of the exit
上述のように、入射側発散角θに対して出射側発散角ηが同一であるため、投写レンズ151に取り込めない角度の光が発生しにくく、投写映像に用いる光損失が発生しにくい。
As described above, since the exit-side divergence angle η is the same as the incident-side divergence angle θ, light having an angle that cannot be captured by the
次にスペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bを振動、揺動、又は回転させることで入射する光の光路長が時間と共に変化しスペックルノイズ低減素子から出射する光の出射位置および位相が時間と共に変化する現象を図7の(a)(b)(c)を用いて説明する。
Next, the speckle
図7の(a)は、入射側マイクロレンズアレイ310と出射側マイクロレンズアレイ312の一対のマイクロレンズに着目して示した図である。
FIG. 7A is a diagram focusing on a pair of microlenses of the incident
ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G、及びロッドインテグレータ10Bの出射端面から出射した光は、距離2f離れた入射側マイクロレンズ311に入射する。入射側マイクロレンズ311に入射した光は、屈折し入射側マイクロレンズ311と素子基板320の内部を通過する。尚、屈折は入射側マイクロレンズ311の入射面でのみ発生し、屈折率が同じである入射側マイクロレンズ311と素子基板320の境界面では屈折は発生しない。
The light emitted from the emission end faces of the
素子基板320の厚みが2f/nであるため、素子基板320の内部を通過した光は、素子基板320の出射側に固着されている出射側マイクロレンズ313の中央で結像する。
Since the thickness of the
図7の(b)は、図7の(a)に対してスペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bが振動により上方に移動した際の光の光路を示した図である。
FIG. 7B shows an optical path of light when the speckle
図7の(c)は、図7の(a)に対してスペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bが振動により下方に移動した際の光の光路を示した図である。
FIG. 7C shows the optical path of light when the speckle
例えば、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bが上下に振動すると出射側マイクロレンズの出射光の出射する位置が図7の(a)(b)(c)では異なる。また、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bが上下に振動すると図7の(a)(b)(c)のそれぞれ異なった光路長を通った光が結像することになる。従って、出射側マイクロレンズから出射する光は、位相が異なった光としてスペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bから出射されることになる。
For example, when the speckle
このことにより、スクリーン面における各点へ入射する各光線の角度及び位相が時間と共に変化するため、スペックルパターンが時間重畳され、視認されるスペックルノイズが低減される。 As a result, the angle and phase of each light ray incident on each point on the screen surface change with time, so that the speckle pattern is superimposed on time and the speckle noise that is visually recognized is reduced.
(スペックルノイズ低減素子の応用構成)
次に図6に戻り、スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bのマイクロレンズに関して詳述する。スペックルノイズ低減素子20R、スペックルノイズ低減素子20G、及びスペックルノイズ低減素子20Bは2fの距離から出射された光全てが入射側発散角θ以内であれば入射された光全てを出射側発散角η以内で出射することできる。すなわち、入射側マイクロレンズ311及び出射側マイクロレンズ313の直径をdとすると以下の条件が成り立つときに入射側発散角θ、出射側発散角ηの関係がθ=ηとなる。
(Application configuration of speckle noise reduction element)
Next, returning to FIG. 6, the microlenses of the speckle
上記条件により、入射側マイクロレンズ311及び出射側マイクロレンズ313の直径を設計すれば、上記スペックルノイズ低減素子の基本構成のときよりも入射側発散角θに対して出射側発散角ηが同一となり、投写レンズに取り込めない角度の光が発生しにくく、投写映像に用いる光損失が発生しにくい。
If the diameters of the incident-
尚、上記実施形態では、入射側マイクロレンズアレイ310と出射側マイクロレンズアレイ312の間には素子基板320を配した構成としたがこの構成に限るものではなく、入射側マイクロレンズアレイ310と出射側マイクロレンズアレイ312を独立して配し、それぞれの距離を2f離しても良いものとする。
In the above embodiment, the
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Modification 1]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、光源ユニット110は、赤コヒーレント光源111R、緑コヒーレント光源111G及び青コヒーレント光源111Bを有しており、色分離合成ユニット140は、ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10Bを有し、スクリーン面の略共役な面になるロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10Bの光出射面の直前にスペックルノイズ低減素子R20、スペックルノイズ低減素子G20、及びスペックルノイズ低減素子B20を配した。
Specifically, in the first embodiment, the
これに対して、変更例1では、光源ユニット110は、白色のコヒーレント光源を有しており、色分離合成ユニット140には、単数のロッドインテグレータ10Wを有し、スクリーン面の略共役な面になるロッドインテグレータ10Wの光出射面の直前にスペックルノイズ低減素子W20を配した。
On the other hand, in the first modification, the
[変更例2]
以下において、第1実施形態の変更例1について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Modification 2]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、入射側マイクロレンズアレイ310と出射側マイクロレンズアレイ312が同じ焦点距離fを有するものとして説明した。変形例2では、出射側マイクロレンズアレイ312の焦点距離が入射側マイクロレンズアレイ310の焦点距離fと異なる(焦点距離f’となる)場合について説明する。
Specifically, in the first embodiment, the incident
入射側マイクロレンズアレイ310に入射した光は、屈折し入射側マイクロレンズアレイ310と素子基板320の内部を通過する。素子基板320の内部を通過した光は、出射側マイクロレンズアレイ312の焦点距離がf’であるため、素子基板320の厚みは(f+f’)/nとすると、素子基板320の出射側に固着されている出射側マイクロレンズアレイ312で結像する。
The light incident on the incident
ここで焦点距離f及び焦点距離f’の関係は、f≦f’を満たす。このようにすることにより、入射側発散角θ及び出射側発散角ηの関係は、θ≧ηを満たす。従って、投写レンズ151に取り込めない角度の光が発生しにくく、投写映像に用いる光損失が発生しにくい。
Here, the relationship between the focal length f and the focal length f ′ satisfies f ≦ f ′. By doing so, the relationship between the incident-side divergence angle θ and the emission-side divergence angle η satisfies θ ≧ η. Therefore, light at an angle that cannot be captured by the
また、入射側マイクロレンズアレイ310がn個×m個のマイクロレンズから構成される場合、出射側マイクロレンズアレイ312もn個×m個のマイクロレンズから構成される必要がある。
When the incident-
(色分離合成ユニット及び投写ユニットの構成)
以下において、変更例1に係る色分離合成ユニット及び投写ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図7は、変更例1に係る色分離合成ユニット140及び投写ユニット150を示す図である。図7では、図5と同様の構成について同様の符号を付している。
(Configuration of color separation / synthesis unit and projection unit)
Hereinafter, configurations of the color separation / synthesis unit and the projection unit according to Modification 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram illustrating the color separation /
図7に示すように、スペックルノイズ低減素子R20、スペックルノイズ低減素子G20、及びスペックルノイズ低減素子B20に代えて、スペックル低減素子W20を有する。また、色分離合成ユニット140は、ロッドインテグレータ10R、ロッドインテグレータ10G及びロッドインテグレータ10Bに代えて、ロッドインテグレータ10Wを有する。また、色分離合成ユニット140は、レンズ21R、レンズ21G及びレンズ21Bに代えて、レンズ21Wを有する。
As shown in FIG. 7, a speckle reduction element W20 is provided instead of the speckle noise reduction element R20, the speckle noise reduction element G20, and the speckle noise reduction element B20. The color separation /
ロッドインテグレータ10Wには、バンドル部114Wから白色光が入射する。ここで、バンドル部114Wから白色光が出射されることに留意すべきである。
White light is incident on the
例えば、バンドル部114Wは、光源(LDなど)から出射される白色光を伝達する光ファイバを束ねてもよい。このようなケースでは、複数のコヒーレント光源として、白色光を出射する複数のコヒーレント光源が設けられる。
For example, the
また、バンドル部114Wは、光ファイバ113R、光ファイバ113G及び光ファイバ113Bを束ねてもよい。このようなケースでは、第1実施形態と同様に、複数のコヒーレント光源として、赤コヒーレント光源111R、緑コヒーレント光源111G及び青コヒーレント光源111Bが設けられる。
The
レンズ21Wは、白色光が各DMD500に照射されるように、白色光をリレーするリレーレンズである。 The lens 21 </ b> W is a relay lens that relays white light so that the white light is irradiated to each DMD 500.
[第2実施形態]
以下において、第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、投写型映像表示装置100が壁面に設けられた投写面300に映像光を投写するケースについて例示した。これに対して、第2実施形態では、投写型映像表示装置100が床面に設けられた投写面300に映像光を投写するケースについて例示する(床面投写)。このようなケースにおける筐体200の配置を床面投写配置と称する。
Specifically, in the first embodiment, the case where the
(投写型映像表示装置の構成)
以下において、第2実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図8は、第2実施形態に係る投写型映像表示装置100を側方から見た図である。
(Configuration of projection display device)
Hereinafter, the configuration of the projection display apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a side view of the
図8に示すように、投写型映像表示装置100は、床面に設けられた投写面300に映像光を投写する(床面投写)。第2実施形態では、投写面300と略平行な第1配置面は床面410である。第1配置面に略垂直な第2配置面は壁面420である。
As shown in FIG. 8, the
第2実施形態では、投写面300に平行な水平方向を“幅方向”と称する。投写面300の法線方向を“高さ方向”と称する。幅方向及び高さ方向の双方に直交する方向を“奥行き方向”と称する。
In the second embodiment, a horizontal direction parallel to the
第2実施形態では、筐体200は、第1実施形態と同様に、略直方体形状を有する。奥行き方向における筐体200のサイズ及び高さ方向における筐体200のサイズは、幅方向における筐体200のサイズよりも小さい。高さ方向における筐体200のサイズは、反射ミラー(図2に示す凹面ミラー152)から投写面300までの投写距離と略等しい。幅方向において、筐体200のサイズは、投写面300のサイズと略等しい。奥行き方向において、筐体200のサイズは、壁面420から投写面300までの距離に応じて定められる。
In the second embodiment, the
投写面側側壁210は、投写面300と略平行な第1配置面(第2実施形態では、床面410)と対向する板状の部材である。前面側側壁220は、投写面側側壁210の反対側に設けられた板状の部材である。天板240は、底面板230の反対側に設けられた板状の部材である。底面板230は、投写面300と略平行な第1配置面以外の第2配置面(第2実施形態では、壁面420)と対向する板状の部材である。第1側面側側壁250及び第2側面側側壁260は、幅方向において筐体200の両端を形成する板状の部材である。尚、第2実施形態では、赤コヒーレント光源、緑コヒーレント光源、及び青コヒーレント光源を用いても白コヒーレント光源を用いても良いものとする。
The projection
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
第1実施形態では、筐体200が配置される壁面420上に投写面300が設けられるが、実施形態はこれに限定されるものではない。投写面300は、筐体200から離れる方向において、壁面420よりも奥まった位置に設けられてもよい。
In the first embodiment, the
第2実施形態では、筐体200が配置される床面410上に投写面300が設けられるが、実施形態はこれに限定されるものではない。投写面300は、床面410よりも低い位置に設けられてもよい。
In the second embodiment, the
実施形態では、光変調素子として、DMD(Digital Micromirror Device)を例示したに過ぎない。光変調素子は、透過型の液晶パネルであってもよく、反射型の液晶パネルであってもよい。 In the embodiment, a DMD (Digital Micromirror Device) is merely illustrated as the light modulation element. The light modulation element may be a transmissive liquid crystal panel or a reflective liquid crystal panel.
実施形態では、光変調素子として、複数のDMDが設けられているが、光変調素子として、単数のDMDが設けられていてもよい。 In the embodiment, a plurality of DMDs are provided as the light modulation elements, but a single DMD may be provided as the light modulation element.
20R、20G、20B スペックルノイズ低減素子(光学ユニット)
100 投写型映像表示装置
110 光源ユニット
112R、112G、112B コヒーレント光源
150 投写ユニット
310、312 レンズアレイ
311、313 マイクロレンズ
500R、500G、500B 光変調素子
20R, 20G, 20B Speckle noise reduction element (optical unit)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記一対のレンズアレイを周期運動させる振動付与手段と、
を備えることを特徴とする光学ユニット。 A pair of lens arrays;
Vibration applying means for periodically moving the pair of lens arrays;
An optical unit comprising:
前記一対のレンズアレイは、
焦点距離fを有する第1のレンズアレイと焦点距離f’を有する第2のレンズアレイとを有し、
前記焦点距離fと前記焦点距離f’は、f≦f’を満たし、
前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイとの間に絶対屈折率nの媒質が間挿されるとき、前記第1のレンズアレイと前記第2のレンズアレイとは、(f+f’)/nの間隔を設けて配されることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 1, wherein
The pair of lens arrays includes:
A first lens array having a focal length f and a second lens array having a focal length f ′;
The focal length f and the focal length f ′ satisfy f ≦ f ′,
When a medium having an absolute refractive index n is interposed between the first lens array and the second lens array, the first lens array and the second lens array are (f + f ′) / An optical unit characterized by being arranged with an interval of n.
該光源ユニットから出射される光が通過するように周期運動する光学ユニットと、前記光源ユニットから出射される光を変調する光変調素子と、該光変調素子により変調された光を投写する投写ユニットと、を備える投写型映像表示装置において、
前記光学ユニットは、一対のレンズアレイを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。 A light source unit composed of a coherent light source;
An optical unit that periodically moves so that light emitted from the light source unit passes, a light modulation element that modulates light emitted from the light source unit, and a projection unit that projects light modulated by the light modulation element A projection display apparatus comprising:
The optical unit includes a pair of lens arrays.
前記光学ユニットに入射する光の発散角がθであるとき、
前記一対のレンズアレイのうち少なくとも入射側に配置されるレンズアレイは、tanθ<d/4fの条件を満たすように、各レンズのレンズ直径dおよび焦点距離fが設定されることを特徴とする投写型映像表示装置。
The projection display apparatus according to claim 3, wherein
When the divergence angle of light incident on the optical unit is θ,
The lens array arranged at least on the incident side of the pair of lens arrays has a lens diameter d and a focal length f set so as to satisfy the condition of tan θ <d / 4f. Type image display device.
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2009
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US10976565B2 (en) | 2015-04-30 | 2021-04-13 | Brytn Co., Ltd. | Speckle reduction device and method of reducing speckle |
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